【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】距离图像摄像装置及距离图像摄像方法
[0001]本专利技术涉及距离图像摄像装置及距离图像摄像方法。本申请基于2021年1月21日在日本申请的日本特愿2021－008218号及日本特愿2021－008219号主张优先权，这里引用其全部内容。
技术介绍
[0002]以往，作为用来计测与物体的距离的技术，有测量光脉冲的飞行时间的技术。这样的技术被称作飞行时间(Time of Flight，以下称作TOF)。在TOF中，利用光的速度为已知，向物体照射近红外区域的光脉冲。并且，测量照射了该光脉冲的时刻与接收到所照射的光脉冲由物体反射来的反射光的时刻的时间差。基于该时间差，计算与物体的距离。使用光电二极管(光电变换元件)来检测用于测量距离的光的测距传感器已得到实用化。
[0003]并且，近年来，如下的测距传感器已得到实用化：不仅能够得到与物体的距离，还能够得到包含物体的二维的图像中的每个像素的进深信息、即对于物体的三维的信息。这样的测距传感器也被称作距离图像摄像装置。在距离图像摄像装置中，在硅基板上以二维的矩阵状配置有多个包括光电二极管的像素，由该像素面将物体所反射的反射光接收。在距离图像摄像装置中，通过将基于各个像素接收到的光量(电荷)的光电变换信号输出1个图像的量，能够得到包含物体的二维的图像和构成该图像的各个像素的每个像素的距离的信息。例如，在专利文献1中，公开了在1个像素中设置3个电荷积蓄部、依次分配电荷来计算距离的技术。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种距离图像摄像装置，其中，具备：光源部，向存在被摄体的测量空间照射光脉冲；接收部，具有像素和像素驱动电路，上述像素具备产生与入射的光对应的电荷的光电变换元件及将上述电荷积蓄的多个电荷积蓄部，上述像素驱动电路以与上述光脉冲的照射同步的规定的定时、对上述像素中的上述电荷积蓄部分别分配并积蓄上述电荷；存储部，存储将到被摄体的对应距离与电荷比建立了对应的表信息；以及距离图像处理部，使用在各个上述电荷积蓄部中积蓄的电荷量和上述表信息，决定到上述被摄体的测量距离，上述距离图像处理部，基于在多个上述电荷积蓄部的各个电荷积蓄部中积蓄的电荷量计算上述电荷比；从上述表信息取得与计算出的上述电荷比对应的上述对应距离；使用所取得的上述对应距离而决定上述测量距离。2.如权利要求1所述的距离图像摄像装置，其中，上述存储部按基于每单位积蓄次数积蓄的电荷量的第1变量，存储上述表信息，上述表信息表示基于上述电荷比的第2变量与上述对应距离的关系，上述对应距离对应于到上述被摄体的距离，上述第1变量是与每单位积蓄次数在各个上述电荷积蓄部中积蓄的电荷量之和对应的变量，上述第2变量是与使用距离运算用电荷量表示的电荷比对应的变量，上述距离运算用电荷量是通过从在三个以上的上述电荷积蓄部中的两个以上的距离运算用电荷积蓄部的各自中积蓄的电荷量中减去外光成分而得到的，上述两个以上的距离运算用电荷积蓄部是被分配并积蓄与上述光脉冲被上述被摄体反射的反射光对应的电荷量的两个以上的距离运算用电荷积蓄部，上述距离图像处理部，基于在各个上述电荷积蓄部中积蓄的电荷量，计算上述第1变量及上述第2变量；选择与计算出的上述第1变量对应的上述表信息；使用所选择的上述表信息，取得与计算出的上述第2变量对应的上述对应距离；使用所取得的上述对应距离，决定上述测量距离。3.如权利要求2所述的距离图像摄像装置，其中，上述电荷比是两个以上的上述距离运算用电荷积蓄部的某一个或多个的组合的上述距离运算用电荷量相对于在各个上述距离运算用电荷积蓄部中积蓄的上述距离运算用电荷量的和之比。4.如权利要求2所述的距离图像摄像装置，其中，上述距离图像处理部，基于在各个上述电荷积蓄部中积蓄的电荷量，计算上述第1变量及上述第2变量；选择与计算出的上述第1变量对应的上述表信息；从所选择的上述表信息中，提取出与比上述第2变量小的电荷比建立了对应的第1距离以及与比上述第2变量大的电荷比建立了对应的第2距离；通过对提取出的上述第1距离和上述第2距离进行线性插补，决定上述测量距离。
5.如权利要求2～4中任一项所述的距离图像摄像装置，其中，上述像素具备三个以上的上述电荷积蓄部；上述距离图像处理部将在三个以上的上述电荷积蓄部的各自中积蓄的电荷量中的最少的电荷量设为相当于外光成分的电荷量。6.如权利要求2～4中任一项所述的距离图像摄像装置，其中，上述像素具备三个以上的上述电荷积蓄部，上述距离图像处理部，以使得在三个以上的上述电荷积蓄部中的预先决定的外光积蓄用电荷积蓄部中不积蓄与上述反射光对应的电荷的方式，对使上述外光积蓄用电荷积蓄部积蓄电荷的定时进行控制；将积蓄在上述外光积蓄用电荷积蓄部中的电荷量作为相当于外光成分的电荷量。7.如权利要求2所述的距离图像摄像装置，其中，上述存储部存储第1表信息和第2表信息，上述第1表信息是对应于上述第1变量比阈值小的情况的上述表信息，上述第2表信息是对应于上述第1变量比上述阈值大的情况的上述表信息，上述阈值是根据从上述光电变换元件到上述电荷积蓄部的路径中的电荷的转送效率而决定的值，上述距离图像处理部，基于在各个上述电荷积蓄部中积蓄的电荷量而计算上述第1变量及上述第2变量；在计算出的上述第1变量比上述阈值小的情况下选择上述第1表信息；在计算出的上述第1变量比上述阈值大的情况下选择上述第2表信息。8.如权利要求2所述的距离图像摄像装置，其中，上述存储部按两个上述距离运算用电荷积蓄部的每个组合，存储上述表信息，上述距离图像处理部，将在三个以上的上述电荷积蓄部中的、使电荷积蓄的定时为连续的两个上述电荷积蓄部的各自中积蓄的电荷量的和比在其他的两个上述电荷积蓄部的各自中积蓄的电荷量大的组合，决定为上述距离运算用电荷积蓄部的组合，根据所决定的上述距离运算用电荷积蓄部的组合，选择上述表信息。9.如权利要求2所述的距离图像摄像装置，其中，在上述像素中，设有三个上述电荷积蓄部即第1电荷积蓄部、第2电荷积蓄部及第3电荷积蓄部；上述距离图像处理部，以在与上述光脉冲的照射同步的定时、在上述第1电荷积蓄部、第2电荷积蓄部及第3电荷积蓄部中依次积蓄上述电荷的方式，进行控制；使用积蓄在上述第1电荷积蓄部中的第1电荷量和积蓄在上述第3电荷积蓄部中的第3电荷量，计算作为上述第1电荷量与上述第3电荷量的差的第1计算值；将上述第1计算值作为两个上述距离运算用电荷积蓄部的某一方的上述距离运算用电荷量。10.如权利要求2所述的距离图像摄像装置，其中，
在上述像素中，设有四个上述电荷积蓄部即第1电荷积蓄部、第2电荷积蓄部、第3电荷积蓄部及第4电荷积蓄部，上述距离图像处理部，以在与上述光脉冲的照射同步的定时、在上述第1电荷积蓄部、第2电荷积蓄部、第3电荷积蓄部及第4电荷积蓄部中依次积蓄上述电荷的方式，进行控制；使用积蓄在上述第1电荷积蓄部中的第1电荷量和积蓄在上述第3电荷积蓄部中的第3电荷量，计算作为上述第1电荷量与上述第3电荷量的差的第1计算值；使用积蓄在上述第2电荷积蓄部中的第2电荷量和积蓄在上述第4电荷积蓄部中的第4电荷量，计算作为上述第2电荷量与上述第4电荷量的差的第2计算值；将把上述第1计算值的绝对值与上述第2计算值的绝对值相加得到的相加值作为两个上述距离运算用电荷积蓄部中的上述距离运算用电荷量的和；将上述第1计算值作为两个上述距离运算用电荷积蓄部中的一方的上述距离运算用电荷量；将上述第2计算值作为两个上述距离运算用电荷积蓄部中的另一方的上述距离运算用电荷量。11.如权利要求1所述的距离图像摄像装置，其中，上述电荷比是使用距离运算用电荷量表示的比率，上述距离运算用电荷量是通过从在多个上述电荷积蓄部中的两个以上的电荷积蓄部的各自中积蓄的电荷量中减去相当于外光成分的电荷量而得到的，上述两个以上的电荷积蓄部是被分配并积蓄与上述光脉冲被上述被摄体反射的反射光对应的电荷的两个以上的电荷积蓄部，上述表信息被以如下的方式制作：关于在将上述表信息中包含的变量分别以升序或降序排列的情况下相当于相邻的上述变量的差的表间隔，使得处于偏倚状态的上述变量的表间隔比不处于上述偏倚状态的上述变量的表间隔小，上述变量是上述电荷比和上述对应距离中的某个，上述偏倚状态是上述电荷比高于规定的上限值的状态或上述电荷比低于规定的下限值的状态。12.如权利要求11所述的距离图像摄像装置，其中，设多个上述电荷积蓄部中的最先积蓄与上述光脉冲被上述被摄体反射的反射光对应的电荷的电荷积蓄部为第1电荷积蓄部；设接着上述第1电荷积蓄部而积蓄与上述反射光对应的电荷的电荷积蓄部为第2电荷积蓄部；设从积蓄在上述第1电荷积蓄部中的第1电荷量中减去相当于外光成分的电荷量所得的电荷量为第1距离运算用电荷量；设从积蓄在上述第2电荷积蓄部中的第2电荷量中减去相当于外光成分的电荷量所得的电荷量为第2距离运算用电荷量；上述电荷比是上述第2距离运算用电荷量相对于上述第1距离运算用电荷量及上述第2距离运算用电荷量的和之比；上述偏倚状态是上述电荷比高于规定的上限值或低于规定的下限值的状态。13.如权利要求11或12所述的距离图像摄像装置，其中，上述表信息中包含的上述变量分别是在上述电荷比小于第1阈值的第1范围、上述电荷
比为第1阈值以上且小于第2阈值的第2范围及上述电荷比为第2阈值以上的第3范围的某个范围中包含的值；上述第3范围中的上述表间隔比上述第2范围中的上述表间隔小。14.如权利要求11～13中任一项所述的距离图像摄像装置，其中，上述表信息中包含的上述变量分别是在上述电荷比小于第1阈值的第1范围、上述电荷比为第1阈值以上且小于第2阈值的第2范围及上述电荷比为第2阈值以上的第3...
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