CN106461763B

CN106461763B - 测距装置以及该测距装置中使用的固体摄像元件

Info

Publication number: CN106461763B
Application number: CN201580030264.4A
Authority: CN
Inventors: 高桥翔马; 高野遥; 金光朋彦
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Nuvoton Technology Corp Japan
Priority date: 2014-06-09
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2019-04-30
Anticipated expiration: 2035-01-29
Also published as: WO2015190015A1; US20170074976A1; JP6424338B2; CN106461763A; US10281565B2; JPWO2015190015A1

Abstract

提供一种动态地检测来自未知的TOF测距系统的干扰的测距装置。在测距装置(10)中，控制部(4)在规定期间中产生第1曝光信号～第3曝光信号，并且再次产生作为第1曝光信号～第3曝光信号中的1个的特定的曝光信号。受光部(2)在规定期间中进行第1曝光处理～第3曝光处理，并且再次进行第1曝光处理～第3曝光处理中的与特定的曝光信号对应的特定的曝光处理；运算部(3)基于规定期间中的通过第1次的特定的曝光处理得到的曝光量与通过第2次的特定的曝光处理得到的曝光量的差异，判断其他测距装置的光照射与本测距装置的光照射是否干扰。

Description

测距装置以及该测距装置中使用的固体摄像元件

技术领域

本发明涉及测距装置。

背景技术

在使用利用发送光的脉冲到由物体反射回来的脉冲的接收为止的飞行时间(TOF：time of flight)依赖于距离的性质来进行3维测量的方式(以下称作TOF方式)进行距离测量(以下称作测距)的情况下，如果在测量范围内有别的TOF测距系统，则发生投光脉冲的干扰，有因由此带来的测距结果的误差而测距精度下降的问题。

作为动态地检测该干扰的方法，在专利文献1中，构成了以下系统：在预先知道引起干扰的测距传感器的状态下，根据在指定的干扰检测时间内是否有来自别的TOF测距系统的脉冲到来而判断干扰，能够进行干扰的检测及避免。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2013－235390号公报

发明内容

本申请的一技术方案的测距装置，是使用TOF(Time of Flight)方式的测距装置。测距装置具备光源部、控制部、受光部以及运算部。光源部按照发光信号进行光照射。控制部产生指示向对象物的光照射的发光信号、同步于发光信号而指示来自对象物的反射光的曝光的第1曝光信号、同步于发光信号且以与第1曝光信号不同的定时指示来自对象物的反射光的曝光的第2曝光信号、和指示反射光不存在的期间的背景光的曝光的第3曝光信号。受光部进行依照第1曝光信号的第1曝光处理、依照第2曝光信号的第2曝光处理、和依照第3曝光信号的第3曝光处理。运算部计算第1曝光处理中的第1曝光量、第2曝光处理中的第2曝光量及第3曝光处理中的第3曝光量，使用第1曝光量、第2曝光量及第3曝光量通过TOF方式求出到对象物的距离。控制部按每规定期间产生第1曝光信号、第2曝光信号、第3曝光信号、以及从第1曝光信号、第2曝光信号及第3曝光信号中选择的1个特定的曝光信号；受光部在规定期间中进行第1曝光处理、第2曝光处理、第3曝光处理，以及第1曝光处理、第2曝光处理及第3曝光处理中的与特定的曝光信号对应的特定的曝光处理。运算部基于通过依照与特定的曝光信号对应的第1曝光信号、第2曝光信号及第3曝光信号中的一个的曝光处理得到的曝光量与通过特定的曝光处理得到的曝光量的差异，判断其他测距装置的光照射与本测距装置的光照射是否干扰。

据此，在使用TOF方式的测距装置中，能够动态地检测来自没有被识别的未知的TOF测距系统的干扰。

这里，也可以是，特定的曝光信号是第1曝光信号；特定的曝光处理是第1曝光处理。

这里，也可以是，特定的曝光信号是第2曝光信号；特定的曝光处理是第2曝光处理。

这里，也可以是，特定的曝光信号是第3曝光信号；特定的曝光处理是第3曝光处理。

这里，也可以是，发光信号具有多个脉冲；依照与特定的曝光信号对应的第1曝光信号、第2曝光信号以及第3曝光信号中的一个的曝光处理中的多个脉冲的产生定时与特定的曝光处理中的多个脉冲的产生定时不同，并且具有不均匀的间隔。

据此，在有干扰的情况下，容易产生特定的曝光信号的第1次的曝光量与第2次的曝光量之差，能够使干扰检测变容易。

这里，也可以是，运算部在通过依照与特定的曝光信号对应的第1曝光信号、第2曝光信号以及第3曝光信号中的一个的曝光处理得到的曝光量是第1阈值以上且第2阈值以下的情况下，与通过特定的曝光处理得到的曝光量进行比较。

据此，能够将过小的曝光量和过大的曝光量从比较对象中排除，避免散粒噪声的影响。

这里，也可以是，受光部是具有以2维状配置的多个像素的固体摄像元件；运算部将通过依照与特定的曝光信号对应的第1曝光信号、第2曝光信号以及第3曝光信号中的一个的曝光处理得到的曝光量与通过特定的曝光处理得到的曝光量按每个对应的像素进行比较，由此计算差异。

据此，能够按每个像素判定干扰的可能性。

这里，也可以是，运算部按每个像素计算通过依照与特定的曝光信号对应的第1曝光信号、第2曝光信号以及第3曝光信号中的一个的曝光处理得到的曝光量与通过特定的曝光处理得到的曝光量的差分。将判定为计算出的差分比规定值大的像素的数量进行计数而计算计数值。在计数值比预先设定的数量多的情况下，使表示其他测距装置的光照射与本测距装置的光照射干扰的干扰信号有效。

据此，在有可能干扰的像素的数量比预先设定的数量多的情况下，判定为有干扰，所以能够提高判定的精度。

这里，也可以是，运算部在判定为差分比规定值大的像素的连续的数量比预先设定的数量多的情况下，使干扰信号有效。

据此，在有可能干扰的像素的数量比预先设定的数量多并且连续的情况下判定为有干扰，所以能够提高判定的精度。

这里，也可以是，运算部将预先设定的数量决定为随机数。

据此，即使在相同类型的其他的测距装置在附近动作的情况下，也能够容易地检测干扰。

根据本申请的测距装置，在使用TOF方式的测距装置中，能够动态地检测来自没有被识别的未知的TOF测距系统的干扰。

附图说明

图1是表示有关实施方式1的测距装置的结构例的框图。

图2是表示脉冲TOF方式的发光信号及曝光信号的时间图。

图3是表示光源部的发光正弦波和到达了受光部的反射光的图。

图4是对于图2的时间图混入了来自别的测距系统的投光的时间图。

图5是对于表示相位差TOF动作的图3的发光正弦波及反射波混入了来自别的测距系统的投光的时间图。

图6是表示图1的测距装置的各种曝光处理的定时的时间图。

图7是表示干扰检测的动作例的流程图。

图8是表示本实施方式的包括2次的曝光量S0的取得的1组曝光处理的图。

图9是表示发生了来自其他的干扰的情况下的1组曝光处理的图。

图10是示意地表示没有干扰的情况下的TOF运算和距离图像、干扰检测信号的定时的图。

图11是示意地表示有干扰的情况下的TOF运算和距离图像、干扰检测信号的定时的图。

图12是表示两个测距装置连续干扰的情况下的曝光及摄像图像的传送的定时的示意图。

图13是表示在两个测距装置中对发光及曝光的定时加以调制的情况下的发光及曝光的定时的示意图。

图14是表示作为受光部的固体摄像元件的像素排列的图。

图15是在偶数行和奇数行中改变了条件的发光和读出的概念图。

具体实施方式

首先，对以往技术中的问题进行说明。

在专利文献1中公开的以往技术中，在测距区间以外根据来自别的脉冲TOF测距系统的投光脉冲的有无来进行干扰检测，在测距区间来自别的TOF测距系统的投光脉冲干扰之前，将规定的系统的投光脉冲的定时变更，使得不出现干扰的影响。

但是，在专利文献1中，仅对应于预先进行了识别、编号、使开始定时一致的系统，有对于没有取得同步的系统不能对应的问题。

在本申请中，提供一种动态地检测来自没有被识别的未知的TOF测距系统的干扰的测距装置。

以下，参照附图对有关本申请的实施方式的测距装置(测距摄像装置)进行说明。另外，以下的实施方式都表示本发明的一具体例，数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接形态、步骤、步骤的顺序等是一例，不是限定本发明的意思。

(实施方式1)

图1是表示有关实施方式1的测距装置(测距摄像装置)的结构例的框图。

测距装置10由光源部1、受光部(固体摄像元件)2、运算部(TOF运算部)3和控制部4构成。

首先，对本实施方式的测距装置10的基本的TOF动作原理进行简单的说明。

图2是表示TOF方式的发光信号及曝光信号的时间图。在该图中，为了说明的方便，将本来定时不同的两个情形、即通过第1曝光信号曝光的情形(称作第1曝光)和通过第2曝光信号曝光的情形(称作第2曝光)一起记述。在TOF方式(所谓的脉冲TOF方式)中，在进行测量对象物的测距的情况下，对于发光信号的脉冲，将来自测量对象物的反射光以第1曝光信号和第2曝光信号的不同定时的两个模式进行曝光，基于各自的光量之比计算到测量对象物的距离。

在图2中，通过第1曝光信号的脉冲，以包含来自测量对象物的反射光的全部的方式进行第1曝光。此外，通过第2曝光信号的脉冲，进行来自测量对象物的反射光相对于发光定时越延迟则曝光量越增加的第2曝光。此外，为了检测背景光等的偏移成分，使发光信号停止而在与第1及第2曝光信号相同条件下进行第3曝光。

这里，如果设第1曝光的曝光量为S0、第2曝光的曝光量为S1、第3曝光的背景光的曝光量为BG、照射的直接光的脉冲宽度为T0、光速(299792458m/s)为c，则到测量对象物的距离L用(式1)表示。

[数式1]

接着，使用图3对有关本实施方式的相位差TOF方式进行说明。

图3是表示光源部1的发光正弦波和到达了受光部2的反射光的图。在相位差TOF方式中，根据该图中的发光正弦波与到达物体并返回来的反射光的相位差用(式2)计算到测量对象物的距离L。这里，设正弦波的频率为fm，即正弦波的周期为1/fm。

[数式2]

接着，为了使本申请的理解变容易，对脉冲TOF动作、以及相位差TOF动作与干扰的关系，即发生测量误差的原理进行说明。

在图4中，设从别的测距系统混入的受光部2中的曝光量为A、B。在脉冲TOF动作中，如图4所示，如果在测量范围内存在来自别的TOF测距系统的投光，则来自别的TOF测距系统的IR成分与受光信号(例如IR(Infra Red)信号)干扰，有在测量距离中发生误差的问题。(式3)是求出此时的距离的运算式。从其他系统混入的曝光量A、B与要测量的曝光量S0、S1的比无关地叠加，所以作为结果在测量距离中发生误差。

[数式3]

此外，图5是对于表示相位差TOF动作的图3的发光正弦波及反射波混入了来自别的测距系统的投光的时间图。在相位差TOF动作中，如图5所示，如果有来自别的相位差TOF测距系统的干扰波，则反射光(图中的实线的正弦波)成为其合成波，相对于本来的相位(图中的虚线的正弦波)发生的偏差。求出距离的运算式也有如(式4)那样发生误差的问题。

[数式4]

根据以上，在TOF方式的测距中，来自别的TOF测距系统的干扰成为对距离运算带来误差的较大的问题。

所以，本申请为了解决上述问题，提供一种动态地检测来自没有被识别的未知的TOF测距系统的干扰的测距装置。

以下，使用图1及图6对实施方式1的测距装置详细地说明。

图6是表示图1的测距装置的各种曝光处理的定时的时间图。

在图1中，光源部1按照来自控制部4的发光信号进行光照射。

控制部4产生指示向对象物的光照射的发光信号和第1～第3曝光信号。

第1曝光信号同步于发光信号而指示来自对象物的反射光的曝光。例如如图2及图6的(b)所示，第1曝光信号的脉冲与发光信号的脉冲成为活动(active)的同时成为活动，在发光信号的脉冲成为非活动起一定时间后成为非活动。即，第1曝光信号的脉冲与发光信号同时成为活动，比发光信号的脉冲宽度长。由此，能够将来自对象物的反射光的全部进行曝光。

第2曝光信号以同步于发光信号且与第1曝光信号不同的定时指示来自前对象物的反射光的曝光。例如，如图2及图6的(c)所示，第2曝光信号与发光信号的脉冲成为非活动的同时成为活动，在一定时间后成为非活动。由此，第2曝光信号的脉冲被设定为，来自对象物的反射光相对于发光定时越延迟，曝光量越增加。

第3曝光信号指示不存在反射光的期间的背景光的曝光。

受光部2是例如具有以2维状配置的多个像素的固体摄像元件，进行依照第1曝光信号的第1曝光处理P0、依照第2曝光信号的第2曝光处理P1和依照第3曝光信号的第3曝光处理PBG。

运算部3计算第1曝光处理P0、第2曝光处理P1及第3曝光处理PBG中的第1曝光量S0、第2曝光量S1及第3曝光量BG，使用第1曝光量S0、第2曝光量S1及第3曝光量BG通过TOF方式求出到对象物的距离。第1曝光量S0、第2曝光量S1及第3曝光量BG在图6的例子中为分别通过多次的曝光信号累积的值。此外，在图6的规定期间(图6的1组的期间)中，第1曝光处理P0在相同条件下以不同的定时进行两次。即，在图6中，第1曝光处理P0进行第1次的第1曝光处理P01和第2次的第1曝光处理P02这两次。

控制部4在规定期间中，产生第1曝光信号至第3曝光信号，并且再次产生作为第1曝光信号至第3曝光信号中的一个的特定的曝光信号。在图6中，表示特定的曝光信号是第1曝光信号的例子。

受光部2在规定期间中进行第1曝光处理至第3曝光处理，并且再次进行第1曝光处理至第3曝光处理中的与特定的曝光信号对应的特定的曝光处理。在图6中，表示特定的曝光处理是第1曝光处理的例子。

运算部3基于规定期间中的通过第1次的特定的曝光处理得到的曝光量与通过第2次的特定的曝光处理得到的曝光量的差异，判断其他测距装置的光照射与本测距装置的光照射是否干扰。

说明详细的情况如下，控制部4输出如图2及图6的(b)所示的发光信号和曝光信号(为了说明的方便，根据曝光处理而称作第1～第3曝光信号)，光源部1在发光信号为H(High)时照射光。在本实施方式中，如图6的(a)所示，在规定期间(1组的期间)中进行两次第1曝光处理。即，进行控制，以使得通过在1组的期间中进行第1曝光处理P01、第2曝光处理P1、第1曝光处理P02、第3曝光处理PBG，取得曝光量S01、曝光量S02、曝光量BG、曝光量S1的4个信号。

另外，在图6的(a)中在第1曝光处理P01、第2曝光处理P1、第1曝光处理P02的各自中进行多次发光及曝光，但只要至少进行1次就可以。在第3曝光处理PBG中也进行多次曝光，但只要至少进行1次就可以。此外，在各曝光处理中进行多次曝光的情况下的曝光量S01、曝光量S1、曝光量S02、曝光量BG也可以是多次曝光的累积值。

此外，受光部2将光在对照物上反射的光即反射光仅在曝光信号为L(Low)的期间中进行曝光，输出该L期间的曝光量的总和。受光部2例如是具有配置为2维状的多个像素的固体摄像元件(区域传感器)，将反射光进行光电变换，将每1个像素的最大20000电子左右的输出通过12bit的AD(Analog-Digital)变换而变换为0～4095，作为RAW数据输出。TOF运算部3根据RAW数据用(式5)计算各像素的距离，输出距离图像和干扰检测信号。

[数式5]

接着，使用图7对1组的曝光处理完成后的干扰检测的动作例进行说明。

图7是表示干扰检测的动作例的流程图。运算部3通过从受光部2在规定期间(1组的期间)中接收RAW数据，存储分别通过第1曝光处理P01、第2曝光处理P1、第1曝光处理P02及第3曝光处理PBG得到的摄像图像。通过第1曝光处理P01得到的摄像图像表示各个像素的曝光量S01。同样，通过第2曝光处理P1得到的摄像图像表示各个像素的曝光量S1。通过第1曝光处理P02得到的摄像图像表示各个像素的曝光量S02。通过第3曝光处理PBG得到的摄像图像表示各个像素的曝光量BG。这些摄像图像按每规定期间被更新。运算部3将在前1个组中得到的4个摄像图像进行存储，对该4个摄像图像进行图7所示的处理。

运算部3选择4个摄像图像的对应的(即相同位置的)4个像素(S70)。另外，表示曝光量S1的像素由于在干扰检测动作中不使用，所以也可以不选择。判定所选择的4像素中的曝光量S01与曝光量BG之差是否比一定的值小(S71)。(曝光量S01－曝光量BG)比某个一定的值(在本实施方式中是50)小意味着正比较反射信号几乎没有的即无限远的点，该像素的比较没有意义，所以选择下个对应的4个像素(S76)。另外，上述一定的值设为4096灰阶中的50，是最大灰阶的约1.2％左右，但也可以设为几％。

此外，如果将曝光量过小的像素、过大的像素进行比较，则受到夹具噪声、散粒噪声的影响，所以确认曝光量S0是否在指定范围(在本实施方式中是第1阈值500～第2阈值2500)内(S72)，当不在指定范围内的情况下选择下个对应的4个像素。这里，第1阈值、第2阈值可以分别是最大灰阶的约10％、约60％左右。此外，所谓夹具噪声，是指曝光量为小信号时的噪声，由于原本的信号量较小，所以相对较大地包含由硬件引起的噪声。

当在指定范围内的情况下，进行通过第1曝光处理P01得到的摄像图像的曝光量S01与通过第2次的第1曝光处理P02得到的摄像图像的曝光量S02的比较，还考虑散粒噪声的影响，如果其差是7％以内则判断为没有干扰，如果是其以上则认为有干扰的嫌疑(S73)。如果检测到干扰的嫌疑，则将干扰检测计数进行计数增加(S74)，当该值为预先设定的数量(例如100)以上时(S75：是)，判断为在该组(也称作帧)中发生干扰，将干扰检测信号设为H(有效)(S78)。

此外，运算部3在将上述处理进行到最终像素后，结束干扰检测的动作(S77)。

接着，说明关于干扰检测的动作的详细情况。

图8表示本实施方式的包括两次的曝光量S0的取得的1组曝光处理。由于取得曝光量S01的第1曝光处理P01和取得曝光量S02的第2次的第1曝光处理P02的定时条件相同，所以在没有干扰的情况下，对应的像素表示的曝光量S01、S02成为大致相同程度的输出。

相对于此，图9表示发生了来自其他装置的干扰的情况下的1组曝光处理。假设如图9那样测距装置A和测距装置B同时动作。但是，干扰的方式是分情形的，在该图中，假设测距装置B的第1曝光处理P01的反射光的60％对测距装置A的第1曝光处理P01带来影响。此外，假设测距装置B的第2曝光处理P1的反射光的40％和第2次的第1曝光处理P02的反射光的50％对测距装置A的第2次的第1曝光处理P02带来影响。在此情况下，测距装置A的第1曝光处理P01的曝光量S01、第2次的第1曝光处理P02的曝光量S02例如如下式所示。

S01＝AS01+BS01×0.6

S02＝AS02+BS1×0.4+BS02×0.5

这里，AS01表示测距装置A的第1曝光处理P01中的由测距装置A的发光带来的曝光量。AS02表示测距装置A的第2次的第1曝光处理P02中的由测距装置A的发光带来的曝光量。BS01表示由测距装置B的第1曝光处理P01中的发光带来的、测距装置A的曝光量。BS1表示由测距装置B的第2曝光处理P1中的发光带来的、测距装置A的曝光量。BS02表示由测距装置B的第1曝光处理P02中的发光带来的、测距装置A的曝光量。

如上式那样，在有来自其他测距装置的干扰的情况下，在相同的条件下测量的通过第1曝光处理P01得到的曝光量S01与通过第2次的第1曝光处理P02得到的曝光量S02之间发生差异。因此，如图7的干扰检测动作那样，通过检测曝光量S01与曝光量S02的差异，能够检测干扰的有无。另外，在1组的期间中多次取得的曝光量并不限制于第1曝光处理中的曝光量S0(S01或S02)，也可以是曝光量S1，也可以是曝光量BG。

接着，对TOF运算和距离图像、干扰检测的定时进行说明。

图10示意地表示没有干扰的情况下的TOF运算和距离图像、干扰检测信号的定时的图。图11是示意地表示有干扰的情况下的TOF运算和距离图像、干扰检测信号的定时的图。图10、图11中的帧相当于图6的1组的期间。

图10在没有干扰的情况下，在显示第N帧的距离图像的期间中进行第N+1帧的TOF运算，延迟1帧而输出距离图像。在图11中在N+2帧发生了干扰的情况下，在怀疑有干扰的帧被显示的期间中使干扰检测信号为H(即有效)，传达发生了干扰的情况。

如以上那样，根据实施方式1，在存在多个TOF方式的测距装置的情况下，能够动态地检测其干扰。

此外，在本实施方式中作为信号量最大、受散粒噪声的影响的曝光量S0而取得曝光量S01和曝光量S02后，作为曝光量S0而使用其平均值((S01+S02)/2)，由此在进行干扰检测的同时将不均匀抑制为一半。

此外，图12是表示两个测距装置连续干扰的情况下的曝光及摄像图像的传送的定时的示意图。如图12那样，在连续输出了干扰检测信号的情况下，也可以视为发生了不能避免的干扰，使下次的发光延迟曝光期间的2倍。由此，如果是以相同的定时动作的多个测距装置，则能够在没有干扰的定时进行发光。

此外，通过将该检测次数(图7的步骤S75中的预先设定的数量)用随机数决定而不是固定的，在进行相同控制的测距装置有多个的情况下，能够防止成为相互同时地使曝光时间延迟、在该定时再次发生干扰的无限循环。

此外，作为进一步强调该干扰检测的方法，对发光及曝光的定时加以调制(即，使发光及曝光的定时为不均匀的间隔而不是一定间隔)。

图13是表示在2个测距装置中对发光及曝光的定时加以调制的情况下的发光及曝光的定时的示意图。如该图那样，在各信号的曝光处理的期间中，不是均等地产生发光脉冲及读出脉冲(即曝光脉冲)，而是加以成为不均匀的间隔的调制，例如有可能使如图13那样进入到测距装置A的第1曝光处理P01和第1曝光处理P02中的来自测距装置B的输出差更大。

另外，在本实施方式中，在规定期间(1组或1帧的期间)内取得两次曝光量S0而设为曝光量S01、S02，但也可以代之而取得两次曝光量S1设为曝光量S11、曝光量S12，也可以取得两次曝光量BG设为BG1、曝光量BG2，并不限制其信号的种类。

此外，有关本实施方式的测距装置在上述说明中进行测量对象物的测距的情况下，使用所谓的脉冲TOF方式进行了说明，该方式为：基于对发光脉冲将来自测量对象物的反射光以第1曝光信号和第2曝光信号的不同定时的两个模式进行曝光的光量之比，计算到测量对象物的距离，但并不限定于此，也可以使用其他的TOF方式(作为一例，是测量反射光的相位差的方式，所谓的相位差TOF等)。

(实施方式2)

以下，以与实施方式1的差异点为中心，参照附图对有关实施方式2的测距装置(测距摄像装置)的结构及动作进行说明。

实施方式2在受光部(固体摄像元件)的曝光方法上有特征，在偶数行和奇数行中改变发光和曝光的条件而进行测量。由此，能够将动态范围扩展。

图14是表示作为受光部的固体摄像元件的像素排列的图。

固体摄像元件具备接受光的多个像素，此外，改变曝光条件而分时地进行偶数行和奇数行中的用于距离测量的摄像，进行通过两个条件下的摄像得到的图像的传送。对于在第一曝光次数较多的条件下摄像的偶数行和在第二曝光次数较少的条件下摄像的奇数行的测量值，通过将各自相互进行插补，能够得到全部像素中的第一条件下的曝光量S0、S1、BG和第二条件下的曝光量S0、S1、BG。

图15是在偶数行和奇数行中改变了条件的发光和读出的概念图。在偶数行中为了获取更多光量，使发光次数变多，在奇数行中为了使光量变少，在读出次数不变的情况下减少发光次数。这里，通过偶数行的第3曝光处理PBG1得到的表示背景光的曝光量BG1和通过奇数行的第3曝光处理PBG2得到的表示背景光的曝光量BG2由于曝光时间相等，所以只要不发生干扰，就成为相同程度的输出。通过将这两个曝光量BG1与曝光量BG2进行积分比较，能够进行干扰的检测。

如以上这样，根据实施方式2，通过按每个行改变曝光的条件而进行测量，能够进行动态范围的扩展，同时通过利用表示背景光的曝光量BG1、BG2，能够进行干扰检测。此外，与第1实施方式不同，由于能够将信号的种类抑制为3种，所以能够将保持所需要的存储器区域节约为3个，能够增加每1个信号的饱和。

另外，曝光量BG1、BG2的比较并不限于积分比较，也可以是每个像素的比较(例如图7)，也可以是每个行的比较。

另外，进行比较的信号并不限制于曝光量BG1、BG2，也可以是曝光量S01、S02的比较，如果是曝光量S11、S12的比较，也可以根据曝光时间计算每单位时间的输出，通过将其比较来检测干扰。

工业实用性

有关本申请的测距装置能够用于对象物的测距，例如人物、建筑物等的测距。

标号说明

1 光源部

2 受光部

3 运算部

4 控制部

10 测距装置

Claims

1.一种测距装置，使用飞行时间方式即TOF方式，其特征在于，具备：

光源部，按照指示向对象物的光照射的发光信号，进行光照射；

控制部，产生上述发光信号、同步于上述发光信号而指示来自上述对象物的反射光的曝光的第1曝光信号、同步于上述发光信号且以与上述第1曝光信号不同的定时指示来自上述对象物的反射光的曝光的第2曝光信号、以及指示上述反射光不存在的期间的背景光的曝光的第3曝光信号；

受光部，进行依照上述第1曝光信号的第1曝光处理、依照上述第2曝光信号的第2曝光处理、以及依照上述第3曝光信号的第3曝光处理；以及

运算部，计算上述第1曝光处理中的第1曝光量、上述第2曝光处理中的第2曝光量及上述第3曝光处理中的第3曝光量，使用上述第1曝光量、上述第2曝光量及上述第3曝光量通过上述TOF方式求出到上述对象物的距离；

上述控制部按每规定期间产生上述第1曝光信号、上述第2曝光信号、上述第3曝光信号，并且再次产生作为上述第1曝光信号、上述第2曝光信号及第3曝光信号中的1个的特定的曝光信号；

上述受光部在上述规定期间中进行上述第1曝光处理、上述第2曝光处理、上述第3曝光处理，并且再次进行上述第1曝光处理、上述第2曝光处理及上述第3曝光处理中的与上述特定的曝光信号对应的曝光处理即特定的曝光处理；

上述运算部基于通过上述规定期间中的第1次的上述特定的曝光处理得到的曝光量与通过第2次的上述特定的曝光处理得到的曝光量的差异，判断其他测距装置的光照射与本测距装置的光照射是否干扰。

2.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，

上述特定的曝光信号是上述第1曝光信号；

上述特定的曝光处理是上述第1曝光处理。

3.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，

上述特定的曝光信号是上述第2曝光信号；

上述特定的曝光处理是上述第2曝光处理。

4.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，

上述特定的曝光信号是上述第3曝光信号；

上述特定的曝光处理是上述第3曝光处理。

5.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，

上述发光信号具有多个脉冲；

上述第1次的上述特定的曝光处理中的上述多个脉冲的产生定时不同于上述第2次的上述特定的曝光处理中的上述多个脉冲的产生定时，并且为不均匀的间隔。

6.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，

上述运算部在通过上述第1次的上述特定的曝光处理得到的上述曝光量是第1阈值以上且第2阈值以下的情况下，与通过上述第2次的上述特定的曝光处理得到的上述曝光量进行比较。

7.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，

上述受光部是具有以2维状配置的多个像素的固体摄像元件；

上述运算部将通过上述第1次的上述特定的曝光处理得到的曝光量与通过上述第2次的上述特定的曝光处理得到的曝光量按每个对应的像素进行比较，由此计算上述差异。

8.如权利要求7所述的测距装置，其特征在于，

上述运算部按每个像素计算通过上述第1次的上述特定的曝光处理得到的上述曝光量与通过上述第2次的上述特定的曝光处理得到的上述曝光量的差分，将判定为计算出的上述差分比规定值大的像素的数量进行计数而计算计数值，在上述计数值比预先设定的数量多的情况下，使表示其他测距装置的光照射与本测距装置的光照射干扰的干扰信号有效。

9.如权利要求8所述的测距装置，其特征在于，

上述运算部在被判定为上述差分比规定值大的像素的连续的数量比上述预先设定的数量多的情况下，使上述干扰信号有效。

10.如权利要求8所述的测距装置，其特征在于，

上述运算部将上述预先设定的数量决定为随机数。

11.一种固体摄像元件，在飞行时间方式即TOF方式的测距装置中使用，其特征在于，

上述测距装置具备：

上述运算部基于通过上述规定期间中的第1次的上述特定的曝光处理得到的曝光量与通过第2次的上述特定的曝光处理得到的曝光量的差异，判断其他测距装置的光照射与本测距装置的光照射是否干扰；

上述受光部具备上述固体摄像元件。