[发明专利]距离图像传感器及距离图像生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及距离图像传感器和距离图像生成装置以及距离图像数据取得方法和距离图像生成方法。

背景技术

日本特开2006-153773号公报公开了一种距离图像传感器，该距离图像传感器具有：多个感光部，接受光，并且生成与接受到的光量相对应的电荷；及图像生成部，利用在感光部分别生成的电荷的组来计算与对象物之间的距离，并且生成将计算出的距离作为像素值的距离图像。

这里，由于日本特开2006-153773号公报所公开的距离图像传感器是TOF(Time of Flight：飞行时间)型传感器，因此需要特殊且高价的CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)传感器或MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)扫描器。

为此，日本特开2006-153773号公报的距离图像传感器存在高价格的问题。

因此，本发明鉴于这种问题点，其目的在于提供低价格的距离图像传感器和距离图像生成装置以及距离图像数据取得方法和距离图像生成方法。

发明内容

为了实现上述目的，本发明所涉及的距离图像传感器的特征在于，具有：

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，并且使得由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，对通过多个分割光在对象物上形成的多个投光点进行拍摄，该多个分割光是从所述衍射单元射出的；

距离测定单元，基于由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，测定与所述多个投光点之间的多个距离；以及

距离图像生成单元，生成具有多个像素值的距离图像，该多个像素值与所述距离测定单元测定出的多个距离相对应。

另外，为了实现上述目的，本发明所涉及的距离图像生成方法的特征在于，具有：

平行光生成步骤，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；

衍射步骤，形成有衍射光栅的衍射单元变更生成的所述平行光的前进方向，使得在所述平行光生成步骤中生成的平行光被分割成多个分割光，并且使得由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；

拍摄步骤，对通过多个分割光在对象物上形成的多个投光点进行拍摄，该多个分割光是在所述衍射步骤中从所述衍射单元射出的；

距离测定步骤，基于由在所述拍摄步骤中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，测定与所述多个投光点之间的多个距离；以及

距离图像生成步骤，生成具有多个像素值的距离图像，该多个像素值与在所述距离测定步骤中测定出的多个距离相对应。

附图说明

图1是表示本实施方式所涉及的距离图像传感器投出点光束的投光面的一例的图。

图2A是表示搭载有第一实施方式所涉及的距离图像传感器的投影仪的一结构例的图。

图2B是表示第一实施方式的控制部的一结构例的硬件构成图。

图2C是表示第一实施方式的控制部具有的功能的一例的功能框图。

图3A是用于说明由第一实施方式的衍射光学元件进行的入射光束的多点分路的图。

图3B是表示通过第一实施方式的衍射光学元件分割后的光束的终点的一例的图。

图3C是表示第一实施方式的衍射光学元件具有的重复区域的一结构例的图。

图4A是表示配置在x轴负侧的衍射光学元件的起点、终点、方向比及方向余弦的一例的图。

图4B是表示配置在x轴正侧的衍射光学元件的起点、终点、方向比及方向余弦的一例的图。

图5A是表示投光到距离第一实施方式的衍射光学元件“4m”的投光面上的投光点的一例的图。

图5B是表示投光到距离第一实施方式的衍射光学元件“3m”的投光面上的投光点的一例的图。

图5C是表示投光到距离第一实施方式的衍射光学元件“2m”的投光面上的投光点的一例的图。

图5D是表示投光到距离第一实施方式的衍射光学元件“1m”的投光面上的投光点的一例的图。