根据本公开的一个实施例的距离测量装置包括：光接收部分，接收基于来自发光部分的照射光的来自距离测量目标的反射光；直方图获取部分，获取表示由光接收部分接收反射光的频率的直方图；以及计算部分，基于与由直方图获取部分获取的直方图中的峰值相对应的时间来计算到距离测量目标的距离。基于由直方图获取部分获取的直方图的形状，计算部分校正基于与直方图峰值相对应的时间计算的距离。方图峰值相对应的时间计算的距离。方图峰值相对应的时间计算的距离。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】距离测量装置和距离测量方法
[0001]本公开涉及距离测量装置和距离测量方法。
技术介绍
[0002]使用飞行时间(ToF)系统的设备(传感器)被称为测量到距离测量目标(对象)的距离的距离测量装置(所谓的测距装置)(例如，参见专利文献1)。ToF系统是通过检测从发光单元(光源)向距离测量目标发射照射光到在光接收单元处接收从距离测量目标反射的照射光为止的光的飞行时间来测量到距离测量目标的距离的系统。
[0003]引用列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本未经审查专利申请公开第2016
‑
211881号。
技术实现思路
[0006]同时，一些距离测量目标引起所谓的子表面散射，该子表面散射是入射到对象的表面上的光在对象内部散射并且然后被排出到外部的现象。如果从发光单元发射的光从距离测量目标的表面反射，则可以准确地测量到距离测量目标的距离。然而，在距离测量目标是引起子表面散射的对象的情况下，从发光单元发光到在光接收单元处接收光的时间包括归因于子表面散射的时间。因此，不能准确地测量到距离测量目标的距离。
[0007]现有技术未能考虑归因于距离测量目标内部的子表面散射的时间。因此，在距离测量目标是引起子表面散射的对象的情况下，现有技术不可能准确地测量到距离测量目标的距离。
[0008]期望提供一种距离测量装置和距离测量方法，其均考虑归因于距离测量目标内部的子表面散射引起的时间，并且使得在距离测量目标是引起子表面散射的对象的情况下，能够准确地测量到距离测量目标的距离。
[0009]根据本公开的实施例的距离测量装置包括光接收单元、直方图获取单元和运算单元。光接收单元接收来自距离测量目标的反射光。反射光基于来自发光单元的照射光。直方图获取单元获取指示在光接收单元处接收反射光的频率的直方图。运算单元基于与由直方图获取单元获取的直方图的峰值相对应的时间来计算到距离测量目标的距离。运算单元基于由直方图获取单元获取的直方图的形状来校正基于与直方图的峰值相对应的时间计算的距离。
[0010]根据本公开的实施例的距离测量方法使距离测量装置基于与由直方图获取单元获取的直方图的峰值相对应的时间来计算到距离测量目标的距离，以及基于由直方图获取单元获取的直方图的形状来校正基于与直方图的峰值相对应的时间计算的距离，该距离测量装置包括：光接收单元，接收基于来自发光单元的照射光的来自距离测量目标的反射光；以及直方图获取单元，获取指示在光接收单元处接收反射光的频率的直方图。
附图说明
[0011][图1]图1是示出根据本公开的一个实施例的距离测量装置的配置的示例的框图。
[0012][图2]图2是示出由根据本公开的一个实施例的距离测量装置的累加器生成的直方图的示例的示图。
[0013][图3]图3是描述由距离测量目标内部的子表面散射引起的距离测量误差的示图。
[0014][图4]图4是示出当短时间发射的光入射在距离测量目标的表面上时，从距离测量目标发射的每个时间的光的强度的示图。
[0015][图5]图5A是从发光单元发射到距离测量目标的有源光的波形图，图5B是在距离测量目标不引起子表面散射的情况下在光接收单元处接收的光的波形图，并且图5C是在距离测量目标引起子表面散射的情况下在光接收单元处接收的光的波形图。
[0016][图6]图6是示出根据本公开的一个实施例的距离测量装置中的运算单元的功能的示例的框图。
[0017][图7]图7A是在距离测量目标引起子表面散射的情况下在光接收单元处接收的光的波形图，图7B是示出从发光单元发射的有源光到达光接收单元的SPAD元件的概率随时间的变化的波形图，并且图7C是示出距离校正处理的结果的示图。
[0018][图8]图8是示出由运算单元执行的距离测量方法的处理过程的示例的流程图。
[0019][图9]图9是示出计算发生率的处理的示例的流程图。
[0020][图10]图10是示出计算环境光到达SPAD元件的概率的处理的示例的流程图。
[0021][图11]图11是如从前侧观看的可应用根据本公开的技术的电子设备的具体示例的智能电话的外观图。
具体实施方式
[0022]在下文中，参考附图详细描述了用于执行本公开的技术的一些实施例(在下文中，被称为“实施例”)。然而，本公开的技术不应限于这些实施例。在以下描述中，包括相同元件或相同功能的部件由相同的附图标记表示，以省略冗余的描述。应注意，按照以下顺序给出描述。
[0023]1.本公开的距离测量装置和距离测量方法的总体描述
[0024]2.根据本公开的实施例的距离测量装置
[0025]2‑
1.距离测量装置的配置示例
[0026]2‑
2.直方图
[0027]2‑
3.由于子表面散射引起的距离测量误差
[0028]2‑
4.运算单元的功能框
[0029]2‑
5.距离测量方法
[0030]2‑5‑
1.由运算单元执行的距离测量处理
[0031]2‑5‑
2.计算发生率的处理
[0032]2‑5‑
3.计算环境光到达概率的处理
[0033]3.修改示例
[0034]4.本公开的技术的应用示例(智能电话)
[0035]5.本公开的可能配置
[0036]<本公开的距离测量装置和距离测量方法的总体描述>
[0037]根据本公开的距离测量装置和距离测量方法，光接收单元的光接收元件可以是以盖革模式操作的雪崩光电二极管，优选地，单光子雪崩二极管。
[0038]根据均包括上述优选配置的本公开的距离测量装置和距离测量方法，距离测量目标可以是引起子表面散射的对象。
[0039]此外，根据均包括上述优选配置和实施例的本公开的距离测量装置和距离测量方法，直方图获取单元可以包括时间差检测器和累加器。时间差检测器检测从发光单元发射照射光的时间点到在光接收单元处接收来自距离测量目标的反射光为止的时间。累加器基于由时间差检测器检测的时间产生直方图。此外，直方图的形状是来自距离测量目标的反射光分布在峰值周围的扩散状态。扩散状态是通过对由直方图获取单元获取的直方图进行预定统计处理而获得的。
[0040]此外，根据均包括上述优选配置和实施例的本公开的距离测量装置和距离测量方法，运算单元可以测量来自距离测量目标的反射光的分布在峰值周围的扩散状态，根据峰值周围的扩散状态计算校正量，并且基于所计算的校正量来执行校正。此外，运算单元可以通过从反射光的分布的峰值中减去根据峰值周围的扩散状态计算的校正量来执行距离的校正。
[0041]此外，根据均包括上述优选配置和实施例的本公开的距离测量装置和距离测量方法，可以通过从由直方图获取单元获取的直方图中减去环境光成分来获得反射光的分布，并且反射光分布在峰值周围的扩散状本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种距离测量装置，包括：光接收单元，接收基于来自发光单元的照射光的来自距离测量目标的反射光；直方图获取单元，获取指示在所述光接收单元处接收所述反射光的频率的直方图；以及运算单元，基于与由所述直方图获取单元获取的所述直方图的峰值相对应的时间来计算到所述距离测量目标的距离，所述运算单元基于由所述直方图获取单元获取的所述直方图的形状来校正基于与所述直方图的峰值相对应的所述时间计算的所述距离。2.根据权利要求1所述的距离测量装置，其中，所述光接收单元的光接收元件包括以盖革模式操作的雪崩光电二极管。3.根据权利要求2所述的距离测量装置，其中，所述光接收单元的所述光接收元件包括单光子雪崩二极管。4.根据权利要求1所述的距离测量装置，其中，所述距离测量目标是引起子表面散射的对象。5.根据权利要求4所述的距离测量装置，其中，所述直方图获取单元包括：时间差检测器，检测从所述发光单元发射所述照射光的时间点到在所述光接收单元处接收来自所述距离测量目标的所述反射光为止的时间；以及累加器，基于由所述时间差检测器检测的所述时间来产生直方图。6.根据权利要求1所述的距离测量装置，其中，所述直方图的形状包括通过对由所述直方图获取单元获取的所述直方图进行预定统计处理而获得的来自所述距离测量目标的所述反射光分布在峰值周围的扩散状态。7.根据权利要求6所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：大木光晴，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：
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