本发明专利技术的一方面的目的在于提供能够延长测定距离并且能够确保距离精度的距离图像取得装置。本发明专利技术的一方面的距离图像取得装置(1)具备通过使用传输栅电极(42、43)向电荷蓄积区域(24、25)传输对应于从光源(2)出射且被对象物(OJ)反射的测定光的入射而在电荷产生区域(36)中产生的电荷，从而检测测定光的测距传感器(10)。电荷产生区域(36)包含产生雪崩倍增的雪崩倍增区域。控制部(4)将测定对象的整个距离范围(70)分割成多个区间(71A～71E)，以使光源(2)的测定光的出射时机和传输栅电极(42、43)的电荷的传输时机之间的时间差(TD)在多个区间(71A～71E)之间不同且对多个区间实施测定的方式，控制测距传感器(10)，并基于对于多个区间(71A～71E)的测定结果，生成整个距离范围(70)的距离图像。离范围(70)的距离图像。离范围(70)的距离图像。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】距离图像取得装置及距离图像取得方法
[0001]本专利技术的一方面涉及距离图像取得装置及距离图像取得方法。
技术介绍
[0002]作为用于利用间接TOF(Time of Flight(飞行时间))方式取得对象物的距离图像的测距传感器，已知有具备设置有光感应区域的半导体层和按每个像素设置于半导体层上的光栅电极及传输栅电极的测距传感器(参照例如专利文献1、2)。根据这种测距传感器，能够以高速传输通过光的入射而在光感应区域中产生的电荷。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2011－133464号公报
[0006]专利文献2：日本特开2013－206903号公报
技术实现思路
[0007]专利技术所要解决的问题
[0008]在上述那样的测距传感器中，被对象物反射而返回到测距传感器的光的量随着到对象物的距离的增加而减少，因此，在延长测定距离上具有极限。另外，为了延长测定距离，需要扩大测定光的脉冲宽度，但当扩大脉冲宽度时，距离精度会劣化。
[0009]本专利技术的一方面的目的在于，提供能够延长测定距离并且能够确保距离精度的距离图像取得装置及距离图像取得方法。
[0010]解决问题的技术手段
[0011]本专利技术的一方面所涉及的距离图像取得装置，具备：光源，其出射测定光；测距传感器，其具有电荷产生区域、电荷蓄积区域、以及配置于电荷产生区域和电荷蓄积区域之间的区域上的传输栅电极，通过使用传输栅电极向电荷蓄积区域传输对应于从光源出射且被对象物反射的测定光的入射而在电荷产生区域中产生的电荷，从而检测测定光；控制部，其控制测距传感器，基于测距传感器的检测结果生成对象物的距离图像，电荷产生区域包含产生雪崩倍增的雪崩倍增区域，控制部将测定对象的整个距离范围分割成多个区间，以使光源的测定光的出射时机和传输栅电极的电荷的传输时机之间的时间差在多个区间之间不同且对多个区间实施测定的方式，控制测距传感器，基于对多个区间的测定的结果，生成整个距离范围的距离图像。
[0012]在该距离图像取得装置中，电荷产生区域包含产生雪崩倍增的雪崩倍增区域。由此，能够提高测距传感器的灵敏度，其结果，可以延长测定距离。另一方面，如上所述，通常为了延长测定距离，需要扩大测定光的脉冲宽度，当扩大脉冲宽度时，距离精度会劣化。关于这一点，在该距离图像取得装置中，将测定对象的整个距离范围分割成多个区间，使光源的测定光的出射时机和传输栅电极的电荷的传输时机之间的时间差在多个区间之间不同且对多个区间实施测定，基于对多个区间的测定的结果，生成整个距离范围的距离图像。由
此，即使在测定距离长的情况下，也能够抑制测定光的脉冲宽度变宽，能够确保距离精度。另外，在单单进行向多个区间的分割的情况下，存在电荷蓄积时间(曝光时间)减少而使电荷蓄积量不足的担忧，但在该距离图像取得装置中，电荷产生区域包含雪崩倍增区域，因此，能够抑制电荷蓄积量不足。因此，难以产生为了补充电荷蓄积量的不足而延长电荷蓄积时间的必要。再有，通过进行向多个区间的分割，也能够抑制在测距传感器和对象物之间存在透明体或半透明体等而引起的测定精度的降低(多回波)。通过以上所述，根据该距离图像取得装置，能够延长测定距离，并且能够确保距离精度。
[0013]也可以是多个区间包含第一区间和比第一区间远离光源的第二区间，控制部在对第一区间的测定中，以按比对第二区间的测定的情况高的读出频率读出蓄积于电荷蓄积区域的电荷的方式控制测距传感器。在该情况下，能够抑制在对比第二区间接近光源的第一区间的测定之时电荷产生区域饱和。这种饱和的抑制在电荷产生区域包含雪崩倍增区域的情况下特别有效。
[0014]也可以是多个区间包含第一区间和比第一区间远离光源的第二区间，控制部在对第一区间的测定中，以按比对第二区间的测定的情况低的传输频率向电荷蓄积区域传输电荷的方式控制测距传感器。在该情况下，能够抑制在对比第二区间接近光源的第一区间的测定之时电荷产生区域饱和。
[0015]也可以是电荷蓄积区域包含一对电荷蓄积区域，传输栅电极包含分别配置于电荷产生区域和一对电荷蓄积区域之间的区域上的一对传输栅电极。在这种结构中，也能够将测定对象的整个距离范围分割成多个区间，使光源的测定光的出射时机和传输栅电极的电荷的传输时机之间的时间差在多个区间之间不同且对多个区间实施测定。
[0016]也可以是测距传感器仅具有一个区域作为电荷蓄积区域，并且仅具有一个电极作为传输栅电极。在这种结构中，也能够将测定对象的整个距离范围分割成多个区间，使光源的测定光的出射时机和传输栅电极的电荷的传输时机之间的时间差在多个区间之间不同且对多个区间实施测定。
[0017]也可以是控制部通过固定出射时机，并使传输时机与出射时机偏离，而使出射时机和传输时机之间的时间差在多个区间之间不同。在该情况下，能够使出射时机和传输时机之间的时间差在多个区间之间不同。
[0018]也可以是控制部通过固定传输时机，并使出射时机与传输时机偏离，而使出射时机和传输时机之间的时间差在多个区间之间不同。在该情况下，能够使出射时机和传输时机之间的时间差在多个区间之间不同。
[0019]也可以是对多个区间的测定中的电荷蓄积时间彼此相等。在该情况下，例如，与延长对远离光源且电荷蓄积量容易不足的区间的测定中的电荷蓄积时间的情况相比，能够使距离图像的取得高速化。
[0020]本专利技术的一方面所涉及的距离图像取得方法，是取得对象物的距离图像的距离图像取得方法，使用出射测定光的光源和测距传感器，将测定对象的整个距离范围分割成多个区间，使光源的测定光的出射时机和传输栅电极的电荷的传输时机之间的时间差在多个区间之间不同且对多个区间实施测定，基于对多个区间的测定的结果，生成整个距离范围的距离图像，所述测距传感器具有电荷产生区域、电荷蓄积区域、以及配置于电荷产生区域和电荷蓄积区域之间的区域上的传输栅电极，且通过使用传输栅电极向电荷蓄积区域传输
对应于从光源出射且被对象物反射的测定光的入射而在电荷产生区域中产生的电荷，从而检测测定光，电荷产生区域包含产生雪崩倍增的雪崩倍增区域。
[0021]在该距离图像取得方法中，由于上述的理由，能够延长测定距离，并且能够确保距离精度。
[0022]专利技术的效果
[0023]根据本专利技术的一方面，可以提供能够延长测定距离，并且能够确保距离精度的距离图像取得装置及距离图像取得方法。
附图说明
[0024]图1是实施方式的距离图像取得装置的结构图。
[0025]图2是测距传感器的像素部的俯视图。
[0026]图3是沿着图2的III－III线的截面图。
[0027]图4是沿着图2的IV－IV线的截面图。
[0028]图5是用于说明实施方式的距离图像取得方法的时序图。
[0029]图6是用于说明实施方式的距离图像取得方法的时序图。
[0030]图7是第一变形例的测距传感器的像素部的俯视图。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种距离图像取得装置，其中，具备：光源，其出射测定光；测距传感器，其具有电荷产生区域、电荷蓄积区域、以及配置于所述电荷产生区域和所述电荷蓄积区域之间的区域上的传输栅电极，通过使用所述传输栅电极向所述电荷蓄积区域传输对应于从所述光源出射且被对象物反射的所述测定光的入射而在所述电荷产生区域中产生的电荷，从而检测所述测定光；以及控制部，其控制所述测距传感器，基于所述测距传感器的检测结果生成所述对象物的距离图像，所述电荷产生区域包含产生雪崩倍增的雪崩倍增区域，所述控制部，将测定对象的整个距离范围分割成多个区间，以使所述光源的所述测定光的出射时机和所述传输栅电极的所述电荷的传输时机之间的时间差在所述多个区间之间不同且对所述多个区间实施测定的方式，控制所述测距传感器，基于对所述多个区间的所述测定的结果，生成所述整个距离范围的所述距离图像。2.根据权利要求1所述的距离图像取得装置，其中，所述多个区间包含第一区间和比所述第一区间远离所述光源的第二区间，所述控制部在对所述第一区间的测定中，以按比对所述第二区间的测定的情况高的读出频率读出蓄积于所述电荷蓄积区域的所述电荷的方式，控制所述测距传感器。3.根据权利要求1或2所述的距离图像取得装置，其中，所述多个区间包含第一区间和比所述第一区间远离所述光源的第二区间，所述控制部在对所述第一区间的测定中，以按比对所述第二区间的测定的情况低的传输频率向所述电荷蓄积区域传输电荷的方式，控制所述测距传感器。4.根据权利要求1～3中任一项所述的距离图像取得装置，其中，所述电荷蓄积区域包含一对电荷蓄积区域，所述传输栅电极包含分别配置于所述电荷产生区域和所述一...
【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：
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