[发明专利]光测距装置及其方法

说明书

光测距装置(20)使与从发光部(40)向规定范围射出的脉冲光对应的反射光在排列有能够分别进行检测的多个小像素(69、s1～s9)的像素(66)上成像，通过定时控制部(170)以不同的相位进行多个小像素中的至少一部分小像素隔开时间间隔反复进行的反射光的检测、和其它的小像素隔开时间间隔反复进行的反射光的检测。使用由各小像素隔开时间间隔反复进行的检测的结果，确定部(100)确定包含到存在于规定范围的对象物为止的距离的对象物(OBJ1)的空间上的位置。

相关申请的交叉引用

本申请基于在2019年5月20日在日本申请的专利申请号2019-94254号，主张该优先权的利益，通过参照将该专利申请的全部内容纳入至本申请说明书中。

技术领域

本公开涉及利用了光的对象物的检测技术。

背景技术

已知有如下技术：照射激光等脉冲光，在受光部检测来自对象物的反射光，计测从照射到受光为止的返回时间(TOF)，从而检测对象物的存在与否、测量到对象物的距离。在这样的装置中，进行了各种提高捕捉对象物的分辨率的研究。作为分辨率，存在如下两个：检测对象物的空间上的位置时的分辨率(以下，也称为空间分辨率)、计测与到对象物的距离对应的返回时间时的分辨率(以下，也称为时间分辨率)。为了提高前者，减小发光元件、受光元件的大小即可，例如在日本特开2016-176721号公报(以下，称为专利文献1)中，记载了如下结构：准备多个比受光元件的受光区域小的发光区域的发光元件，使多个发光元件分时发光，从而以比受光元件的分辨率高的分辨率获取距离图像。

然而，在上述专利文献1所记载的技术中，在一次的测距中，使具有小的发光区域的激光二极管分时发光，因此测距所需的时间变长，结果导致帧率的降低。另一方面，也能够假定将受光元件的内部分割成多个小像素并能够进行每个小像素的检测的技术，但是虽然空间分辨率被提高，但那样无法提高时间分辨率。

发明内容

本公开能够作为以下的方式或者应用例来实现。即，本公开的光测距装置使用光测量到对象物的距离，上述光测距装置具备：发光部，向规定范围射出脉冲光；光学系统，使与上述脉冲光对应的来自上述规定范围的反射光在进行检测的像素上成像；受光部，在上述像素内排列有能够分别检测上述反射光的多个小像素；定时控制部，以不同的相位进行上述多个小像素中的至少一部分小像素隔开时间间隔反复进行的上述反射光的检测、和其它的上述小像素隔开时间间隔反复进行的上述反射光的检测；确定部，使用由各上述小像素隔开上述时间间隔反复进行的上述检测的结果，确定包含到存在于上述规定范围的对象物为止的距离的上述对象物的空间上的位置。

根据该光测距装置，能够以不同的相位进行多个小像素中的至少一部分小像素隔开时间间隔反复进行的反射光的检测、和其它的小像素隔开时间间隔反复进行的反射光的检测，因此通过使用由各小像素隔开时间间隔反复进行的检测的结果，而在包含到存在于规定范围的对象物为止的距离的对象物的空间上的位置的确定中，通过小像素间的检测的相位差，能够提高时间轴上的分辨率，另外，通过使用多个小像素的检测结果，能够提高空间上的分辨率。

附图说明

图1是第一实施方式的光测距装置的简要结构图，

图2是表示光学系统的详细结构的说明图，

图3是表示SPAD运算部的内部结构的框图，

图4是表示构成受光电路的SPAD电路的一个例子的说明图，

图5是表示将各SPAD电路的检测结果叠加来检测峰值的状态的说明图，

图6是表示加法部、直方图生成部、峰值检测部的详细结构的框图，

图7是表示定时控制电路的内部结构和输出到各加法器的定时控制信号的说明图，

图8是以4个小像素为例，表示在各小像素的检测的相位差的说明图，