[发明专利]距离图像传感器及距离图像生成方法

权利要求书

1.一种距离图像传感器，其特征在于，包括：

平行光生成单元，在由x轴、y轴及z轴构成的坐标空间，生成向所述z轴方向前进的平行光；

衍射单元，形成变更生成的所述平行光的前进方向的衍射光栅，使得所述平行光生成单元生成的平行光被分割成多个分割光，并且使得通过所述多个分割光形成的多个投光点在与所述z轴相交的规定的投光平面上划定的多个线段与所述x轴所成的多个角度成为规定的角度；

拍摄单元，对通过从所述衍射单元射出的多个分割光形成在对象物上的多个投光点进行拍摄；以及

距离决定单元，基于以所述拍摄单元拍摄到的多个投光点划定的多个线段相对于所述x轴的倾斜度，决定与所述多个投光点之间的多个距离。

2.根据权利要求1记载的距离图像传感器，其特征在于：

所述衍射单元变更生成的所述平行光的前进方向，使得通过所述多个分割光形成在所述规定的投光平面上的多个投光点成为指示所述线段的端点的规定的标志，

该距离图像传感器还具有投光点检测单元，根据所述拍摄单元拍摄到的拍摄图像，检测多个所述规定的标志，

所述距离决定单元基于由端点来划定的多个线段相对于所述x轴的倾斜度，决定与所述多个投光点之间的多个距离，该端点是以所述投光点检测单元检测出的多个所述规定的标志指示的。

3.根据权利要求2记载的距离图像传感器，其特征在于：

所述平行光生成单元具有：

发光单元，进行发光；

光学元件，形成将所述发光单元发出的光分路成第一光和第二光的衍射光栅；以及

透镜，将从所述光学元件射出的第一光作为在所述z轴方向上前进的第一平行光，并且将从所述光学元件射出的第二光作为在所述z轴方向上前进的第二平行光，

所述衍射单元具有：

第一衍射光学元件，形成变更所述第一平行光的前进方向的衍射光栅，使得所述第一平行光被分割成多个第一分割光；以及

第二衍射光学元件，形成变更所述第二平行光的前进方向的衍射光栅，使得所述第二平行光被分割成多个第二分割光，并使得由多个第一投光点和多个第二投光点划定的线段与所述x轴所成的角度成为规定的角度，该多个第一投光点是所述第一分割光在所述规定的投光平面上形成的，该多个第二投光点是所述第二分割光在所述规定的投光平面上形成的，

所述拍摄单元对多个第一投光点和多个第二投光点进行拍摄，该多个第一投光点是通过从所述第一衍射光学元件射出的多个第一分割光在对象物上形成的，该多个第二投光点是通过从所述第二衍射光学元件射出的多个第二分割光在对象物上形成的，

所述距离决定单元基于由所述拍摄单元拍摄到的第一投光点和第二投光点来划定的多个线段相对于所述x轴的倾斜度，决定所述多个距离。

4.根据权利要求3记载的距离图像传感器，其特征在于：

所述衍射单元形成在所述平行光生成单元具有的所述透镜的表面上。

5.根据权利要求1记载的距离图像传感器，其特征在于：

所述平行光生成单元形成与所述x轴平行的偏平面，并生成向所述z轴方向前进的平行光，

所述衍射单元变更生成的所述平行光的前进方向，以便将所述平行光生成单元生成的平行光分割成形成偏平面的多个分割光，并且使得通过所述分割光的偏平面在所述规定的投光平面形成的线段状的投光点与所述x轴之间的角度成为规定的角度，

所述距离决定单元基于所述拍摄单元拍摄到的线段状的多个投光点相对于所述x轴的倾斜度，决定与所述多个投光点之间的多个距离。

6.根据权利要求5记载的距离图像传感器，其特征在于：

所述平行光生成单元包括：

发光单元，发出点光束；

光学元件，形成扩张所述发光单元发出的点光束在所述x轴方向的宽度的衍射光栅；以及

透镜，使从所述光学元件射出的偏平光束成为在z轴方向上前进的平行光。

7.根据权利要求6记载的距离图像传感器，其特征在于：

所述衍射单元形成在所述平行光生成单元具有的所述透镜的表面上。