距离测定装置制造方法及图纸

本发明专利技术所涉及的距离测定装置的处理部控制重置开关并在从将蓄积区域连接于重置电位直至下一次将该蓄积区域连接于重置电位为止的帧期间(Tf)内的多个电荷传送循环中，在一个以上的放出期间使光源部放出调制光并且在一个帧期间(Tf)内使电荷传送循环(Cy)每一次的放出期间的数目增加。处理部控制在与一个以上的放出期间同步的一个以上的传送期间赋予传送电极的电压并使在光感应区域产生的电荷蓄积于蓄积区域，在分别对应于多个电荷传送循环(Cy)的多个读出循环中，从传感器部取得对应于在与多个电荷传送循环(Cy)相交替的时间点被蓄积于蓄积区域的电荷量的多个读出值，根据所取得多个读出值计算距离。

Distance measuring device

Of the invention relates to a distance measuring device control and reset switch in from the accumulation region is connected to the reset potential until the next time the accumulation region is connected to the frame period until the reset potential (Tf) of multiple charge transfer in the circulation, make the light source during the release in more than one release modulation light and in a frame period (Tf) in the charge transfer (Cy) cycle number during the release of every increase. The Ministry of transport to control the voltage of electrodes in the transmission of more than one period during synchronization and release a more of the charge generated in the optical sensing area accumulated in the accumulation region, in corresponding to the plurality of charge transfer cycle (Cy) of a plurality of read cycle, corresponding to the transfer and get in a charge cycle from the sensor part (Cy) for the intersection of multiple time points are accumulated in the charge accumulation region of the readout value, according to the obtained a plurality of read distance calculation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】距离测定装置
本专利技术涉及距离测定装置。
技术介绍
众所周知有一种通过从光源使脉冲光放出并以距离传感器接受来自对象物的反射光从而测定从对象物到距离传感器的距离的飞行时间(TOF：Time-of-Fligh)法。在专利文献1中记载有根据TOF法的距离测定装置。专利文献1所记载的装置具有为了扩大距离传感器的实效动态范围(dynamicrange)的结构。该装置从光源使脉冲光放出，并将在距离传感器的光电二极管上所产生的电荷蓄积于电容器。上述装置在产生于电容器的电压达到饱和电压的时候重新设置该电压，根据重新设置的次数和在电容器上所产生的最终电压计算距离。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2006-523074号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题本专利技术的目的是在于提供一种能够扩大反射光强度的动态范围的距离测定装置。解决技术问题的手段本专利技术所涉及的距离测定装置是一种根据飞行时间法求取相对于对象物的距离的距离测定装置，具备放出调制光的光源部、传感器部、处理部。传感器部具有对应于入射光产生电荷的光感应区域、蓄积在光感应区域产生的电荷的蓄积区域、被设置于光感应区域与蓄积区域之间的传送电极、以及被设置于蓄积区域与重置(reset)电位之间的重置开关(resetswich)。处理部控制调制光的放出时机以及传感器部，并计算距离。处理部控制重置开关并在从将蓄积区域连接于重置电位开始直至下一次将该蓄积区域连接于重置电位为止的帧期间(frameperiod)内的多个电荷传送循环中，在一个以上的放出期间使光源部放出调制光并且使每一次电荷传送循环的放出期间的数目在一个帧期间内增加。处理部在与一个以上的放出期间同步的一个以上的传送期间控制赋予传送电极的电压并使在光感应区域产生的电荷蓄积于蓄积区域。处理部在分别对应于多个电荷传送循环的多个读出循环中，从传感器部取得对应于在与多个电荷传送循环相交替的时间点被蓄积于蓄积区域的电荷量的多个读出值。处理部根据多个读出值计算距离。就本专利技术的一个形态所涉及的距离测定装置而言，处理部在一个帧期间内使每一次电荷传送循环的放出期间的数目增加。即，在一个帧期间的初期每一次电荷传送循环的放出期间的数量少，在一个帧期间的后期每一次电荷传送循环的放出期间的数量多。为此，即使是在输入到距离测定装置的反射光的强度强的情况(例如对象物位于近距离的情况或者对象物的反射率高的情况等)下也难以在一个帧期间的初期发生被蓄积的信号电荷的饱和。因此，就距离测定装置而言即使是在以上所述的情况下也能够实行恰当的距离测定。即使是在入射到距离测定装置的反射光的强度低的情况(例如对象物位于远距离的情况或者对象物的反射率低的情况等)下也能够抑制被蓄积的信号电荷的不足。因此，就距离测定装置而言即使是在以上所述的情况下也能够实行恰当的距离测定。这些结果就本专利技术所涉及的距离测定装置而言一个帧期间不会被变更并且能够扩大反射光强度的动态范围。处理部也可以通过缩短放出期间的周期从而使每一次电荷传送循环的放出期间的数目增加。另外，处理部也可以通过加长电荷传送循环的期间从而使每一次电荷传送循环的放出期间的数目增加。处理部也可以阶段性地使每一次电荷传送循环的放出期间的数目增加。另外，处理部也可以渐渐地使每一次电荷传送循环的放出期间的数目增加。传感器部也可以包含作为蓄积区域的第1蓄积区域以及第2蓄积区域。传感器部也可以包含作为传送电极的被设置于光感应区域与第1蓄积区域之间第1传送电极、以及被设置于光感应区域与第2蓄积区域之间的第2传送电极。传感器部也可以包含作为重置开关的被设置于第1蓄积区域与重置电位之间的第1重置开关、以及被设置于第2蓄积区域与重置电位之间的第2重置开关。在这些情况下，处理部控制第1重置开关以及第2重置开关并在从将第1蓄积区域以及第2蓄积区域连接于重置电位开始直至下一次将该第1蓄积区域以及该第2蓄积区域连接于重置电位为止的帧期间内的多个电荷传送循环中，在与一个以上的放出期间同步的一个以上的第1传送期间控制赋予第1传送电极的电压并使在光感应区域所产生的电荷蓄积于第1蓄积区域，在与一个以上的第1传送期间相相位反转的一个以上的第2传送期间控制赋予第2传送电极的电压并使在光感应区域所产生的电荷蓄积于第2蓄积区域。处理部在分别对应于多个电荷传送循环的多个读出循环中，从传感器部取得对应于在与多个电荷传送循环相交替的时间点被蓄积于第1蓄积区域的电荷量的多个第1读出值以及对应于在该时间点被蓄积于第2蓄积区域的电荷量的多个第2读出值。处理部根据多个第1读出值以及多个第2读出值计算距离。处理部也可以在第n次读出循环的第1读出值与第n次读出循环的第1读出值同第n-1次读出循环的第1读出值之间的差分值之和、或者第n次读出循环的第2读出值与第n次读出循环的第2读出值同第n-1次读出循环的第2读出值之间的差分值之和超过规定阈值的情况下，停止第n+1次之后的读出循环。在此情况下，通过使用规定阈值，从而直至第1蓄积区域以及第2蓄积区域发生饱和为止所取得的第1读出值以及第2读出值被利用于距离测定。因此，反射光的强度的动态范围被切实扩大。再有，在以上所述的和超过规定阈值的情况下，因为读出值的从传感器部的取得被停止，所以提前开始距离的计算是可能的。在此，n表示多个读出循环的序号。处理部也可以使用基于多个第1读出值的近似式来计算第1推定値，使用基于多个第2读出值的近似式来计算第2推定値，根据第1推定値以及第2推定値计算距离。在此情况下，被用于距离计算的第1推定値以及第2推定値分别是使用基于直到最终读出循环为止所获得的第1读出值的近似式以及基于第2读出值的近似式来进行计算。因此，在多个读出循环中所取得的第1读出值以及第2读出值的一部分由干扰等而发生变动，即使是在该情况下就第1推定値以及第2推定値而言包含变动的读出值的影响也被减少。该结果是提高了距离的测定精度。专利技术效果根据本专利技术就能够提供一种能够扩大反射光强度的动态范围的距离测定装置。附图说明图1是概略性地表示一个实施方式所涉及的距离测定装置的示意图。图2是概略性地表示传感器的一个例子的示意图。图3是表示传感器上的一个像素单位的一个例子的平面图。图4是表示沿着图3中的IV-IV线的截面结构的示意图。图5是表示沿着图3中的V-V线的截面结构的示意图。图6是传感器部的一个像素单元以及该像素单元用的对应的采样保持电路的电路图。图7是表示处理部的控制以及运算的流程图。图8是在距离测定装置中被利用的各种信号的时序图。图9是在距离测定装置中被利用的各种信号的时序图。图10是在距离测定装置中被利用的各种信号的时序图。图11是在距离测定装置中被利用的各种信号的时序图。图12是在距离测定装置中被利用的各种信号的时序图。图13是在距离测定装置中被利用的各种信号的时序图。图14是在距离测定装置中被利用的各种信号的时序图。图15概略性地表示其它的实施方式的传感器的一个例子的示意图。图16是其它的实施方式所涉及的传感器部的一个像素单元和该像素单元用的对应的采样保持电路的电路图。具体实施方式以下是参照附图并就本专利技术的实施方式进行详细说明。还有，在说明过程中将相同符号标注于相同要素或者具有相当功能的要素，并省略重复的说明。图1是概略性地表示本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种距离测定装置，其特征在于：是根据飞行时间法求取相对于对象物的距离的距离测定装置，具备：光源部，放出调制光；传感器部，具有对应于入射光产生电荷的光感应区域、蓄积在所述光感应区域产生的电荷的蓄积区域、被设置于所述光感应区域与所述蓄积区域之间的传送电极、以及被设置于所述蓄积区域与重置电位之间的重置开关；以及处理部，控制所述调制光的放出时机以及所述传感器部，并计算距离，所述处理部，控制所述重置开关并在从将所述蓄积区域连接于所述重置电位开始直至下一次将该蓄积区域连接于所述重置电位为止的帧期间内的多个电荷传送循环中，在一个以上的放出期间使所述光源部放出所述调制光并且使每一次所述电荷传送循环的所述放出期间的数目在一个所述帧期间内增加；在与所述一个以上的放出期间同步的一个以上的传送期间控制赋予所述传送电极的电压并使在所述光感应区域产生的电荷蓄积于所述蓄积区域；在分别对应于所述多个电荷传送循环的多个读出循环中，从所述传感器部取得对应于在与所述多个电荷传送循环相交替的时间点被蓄积于所述蓄积区域的电荷量的多个读出值；根据所述多个读出值而计算距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.28 JP 2015-0913721.一种距离测定装置，其特征在于：是根据飞行时间法求取相对于对象物的距离的距离测定装置，具备：光源部，放出调制光；传感器部，具有对应于入射光产生电荷的光感应区域、蓄积在所述光感应区域产生的电荷的蓄积区域、被设置于所述光感应区域与所述蓄积区域之间的传送电极、以及被设置于所述蓄积区域与重置电位之间的重置开关；以及处理部，控制所述调制光的放出时机以及所述传感器部，并计算距离，所述处理部，控制所述重置开关并在从将所述蓄积区域连接于所述重置电位开始直至下一次将该蓄积区域连接于所述重置电位为止的帧期间内的多个电荷传送循环中，在一个以上的放出期间使所述光源部放出所述调制光并且使每一次所述电荷传送循环的所述放出期间的数目在一个所述帧期间内增加；在与所述一个以上的放出期间同步的一个以上的传送期间控制赋予所述传送电极的电压并使在所述光感应区域产生的电荷蓄积于所述蓄积区域；在分别对应于所述多个电荷传送循环的多个读出循环中，从所述传感器部取得对应于在与所述多个电荷传送循环相交替的时间点被蓄积于所述蓄积区域的电荷量的多个读出值；根据所述多个读出值而计算距离。2.如权利要求1所述的距离测定装置，其特征在于：所述处理部通过缩短放出期间的周期从而使每一次所述电荷传送循环的所述放出期间的数目增加。3.如权利要求1所述的距离测定装置，其特征在于：所述处理部通过加长电荷传送循环的期间从而使每一次所述电荷传送循环的所述放出期间的数目增加。4.如权利要求1～3中任意一项所述的距离测定装置，其特征在于：所述处理部阶段性地使每一次所述电荷传送循环的所述放出期间的数目增加。5.如权利要求1～3中任意一项所述的距离测定装置，其特征在于：所述处理部渐渐地使每一次所述电荷传送循环的所述放出期间的数目增加。6.如权利要求1～5中任意一项所述的距离测定装置，其特征在于：所述传感器部包含作为所述蓄积区域的第1蓄积区域以及第2蓄积...

【专利技术属性】
技术研发人员：间瀬光人，平光纯，岛田明洋，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP