(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023133816
(43)【公開日】2023-09-27
(54)【発明の名称】測距装置
(51)【国際特許分類】
G01S 17/86 20200101AFI20230920BHJP
G01S 7/4863 20200101ALI20230920BHJP
G01C 3/06 20060101ALI20230920BHJP
【ＦＩ】
G01S17/86
G01S7/4863
G01C3/06 120Q
G01C3/06 140
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022039019
(22)【出願日】2022-03-14
(71)【出願人】
【識別番号】316005926
【氏名又は名称】ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100116942
【弁理士】
【氏名又は名称】岩田 雅信
(74)【代理人】
【識別番号】100167704
【弁理士】
【氏名又は名称】中川 裕人
(72)【発明者】
【氏名】黒田 圭一
【テーマコード（参考）】
2F112
5J084
【Ｆターム（参考）】
2F112AD01
2F112BA04
2F112BA05
2F112BA06
2F112CA12
2F112CA20
2F112DA25
2F112DA28
2F112EA05
2F112FA03
2F112FA21
2F112FA36
2F112FA45
2F112GA01
5J084AA04
5J084AA05
5J084AB07
5J084AC04
5J084AD01
5J084AD05
5J084BA04
5J084BA11
5J084BA20
5J084BA36
5J084BA40
5J084BA48
5J084CA03
5J084CA20
5J084CA23
5J084CA31
5J084CA65
5J084CA67
5J084EA04
5J084EA05
5J084EA40
(57)【要約】
【課題】ＴｏＦ方式による測距を行う測距装置について、測距精度向上や消費電力削減を図る。
【解決手段】本技術に係る測距装置は、光を発する発光部と、発光部より発せられた光が物体にて反射されて得られる反射光について、ＴｏＦ方式による測距用の受光動作を行うセンサ部と、センサ部の受光信号に基づき、ＴｏＦ方式による距離の算出を行う演算部と、センサ部を用いて測距を行うことが可能な画角範囲である測距可能範囲を対象としたセンシングにより得られたセンシング画像に基づいて、物体検出処理を行う物体検出部と、物体検出部により検出した対象物体の位置に応じた位置に対し発光部による光を照射したときにセンサ部で得られる受光信号に基づき、演算部が対象物体の距離算出を行うように制御する制御部とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】本技術に係る測距装置は、光を発する発光部と、発光部より発せられた光が物体にて反射されて得られる反射光について、ＴｏＦ方式による測距用の受光動作を行うセンサ部と、センサ部の受光信号に基づき、ＴｏＦ方式による距離の算出を行う演算部と、センサ部を用いて測距を行うことが可能な画角範囲である測距可能範囲を対象としたセンシングにより得られたセンシング画像に基づいて、物体検出処理を行う物体検出部と、物体検出部により検出した対象物体の位置に応じた位置に対し発光部による光を照射したときにセンサ部で得られる受光信号に基づき、演算部が対象物体の距離算出を行うように制御する制御部とを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光を発する発光部と、
前記発光部より発せられた光が物体にて反射されて得られる反射光について、ＴｏＦ方式による測距用の受光動作を行うセンサ部と、
前記センサ部の受光信号に基づき、ＴｏＦ方式による距離の算出を行う演算部と、
前記センサ部を用いて測距を行うことが可能な画角範囲である測距可能範囲を対象としたセンシングにより得られたセンシング画像に基づいて、物体検出処理を行う物体検出部と、
前記物体検出部により検出した対象物体の位置に応じた位置に対し前記発光部による光を照射したときに前記センサ部で得られる受光信号に基づき、前記演算部が前記対象物体の距離算出を行うように制御する制御部と、を備えた
測距装置。
前記発光部より発せられた光が物体にて反射されて得られる反射光について、ＴｏＦ方式による測距用の受光動作を行うセンサ部と、
前記センサ部の受光信号に基づき、ＴｏＦ方式による距離の算出を行う演算部と、
前記センサ部を用いて測距を行うことが可能な画角範囲である測距可能範囲を対象としたセンシングにより得られたセンシング画像に基づいて、物体検出処理を行う物体検出部と、
前記物体検出部により検出した対象物体の位置に応じた位置に対し前記発光部による光を照射したときに前記センサ部で得られる受光信号に基づき、前記演算部が前記対象物体の距離算出を行うように制御する制御部と、を備えた
測距装置。
【請求項2】
前記物体検出部は、前記センサ部の受光信号に基づき生成される階調画像に基づいて前記物体検出処理を行う
請求項１に記載の測距装置。
請求項１に記載の測距装置。
【請求項3】
前記制御部は、
前記発光部を非発光とした状態で前記センサ部に受光動作を実行させて得られる前記階調画像を対象として前記物体検出部に前記物体検出処理を実行させる
請求項２に記載の測距装置。
前記発光部を非発光とした状態で前記センサ部に受光動作を実行させて得られる前記階調画像を対象として前記物体検出部に前記物体検出処理を実行させる
請求項２に記載の測距装置。
【請求項4】
前記センサ部は、一部の画素についてのみ受光信号の読み出しを行う部分読み出しが可能に構成された
請求項１に記載の測距装置。
請求項１に記載の測距装置。
【請求項5】
前記制御部は、
前記物体検出部による物体検出処理結果から特定される物体検出画素領域の部分読み出しを前記センサ部に指示し、該指示により部分読み出しされた受光信号に基づく前記距離の算出を前記演算部に実行させる
請求項４に記載の測距装置。
前記物体検出部による物体検出処理結果から特定される物体検出画素領域の部分読み出しを前記センサ部に指示し、該指示により部分読み出しされた受光信号に基づく前記距離の算出を前記演算部に実行させる
請求項４に記載の測距装置。
【請求項6】
前記センサ部は、イベントベース型の部分読み出しが可能に構成され、
前記制御部は、
前記センサ部により部分読み出しされた受光信号に基づき前記演算部が前記距離の算出を行うように制御する
請求項４に記載の測距装置。
前記制御部は、
前記センサ部により部分読み出しされた受光信号に基づき前記演算部が前記距離の算出を行うように制御する
請求項４に記載の測距装置。
【請求項7】
前記制御部は、
前記測距可能範囲内における物体検出領域を含む一部領域内で前記発光部による光の照射位置を変化させながら、前記照射位置ごとに、前記センサ部における物体検出画素領域内で前記対象物体からの反射光が受光されたか否かについての評価を行う評価処理を実行し、
前記評価処理において前記物体検出画素領域内で前記対象物体からの反射光が受光されたと評価された場合に、該評価が行われたときの照射位置の設定状態で前記演算部が算出した前記物体検出画素領域内の距離に基づく値が前記対象物体の距離の値として出力されるように制御する
請求項１に記載の測距装置。
前記測距可能範囲内における物体検出領域を含む一部領域内で前記発光部による光の照射位置を変化させながら、前記照射位置ごとに、前記センサ部における物体検出画素領域内で前記対象物体からの反射光が受光されたか否かについての評価を行う評価処理を実行し、
前記評価処理において前記物体検出画素領域内で前記対象物体からの反射光が受光されたと評価された場合に、該評価が行われたときの照射位置の設定状態で前記演算部が算出した前記物体検出画素領域内の距離に基づく値が前記対象物体の距離の値として出力されるように制御する
請求項１に記載の測距装置。
【請求項8】
前記センサ部は、一部の画素についてのみ受光信号の読み出しを行う部分読み出しが可能に構成され、
前記制御部は、
前記評価処理において、前記照射位置ごとに前記センサ部に前記物体検出画素領域の受光信号を部分読み出しさせ、該部分読み出しにより得られた受光信号に基づいて前記評価を行う
請求項７に記載の測距装置。
前記制御部は、
前記評価処理において、前記照射位置ごとに前記センサ部に前記物体検出画素領域の受光信号を部分読み出しさせ、該部分読み出しにより得られた受光信号に基づいて前記評価を行う
請求項７に記載の測距装置。
【請求項9】
前記センサ部は、イベントベース型の部分読み出しが可能に構成され、
前記制御部は、
前記照射位置ごとの前記評価として、前記センサ部における受光信号の読み出し有無に基づいて前記物体検出画素領域内で前記対象物体からの反射光が受光されたか否かの評価を行う
請求項７に記載の測距装置。
前記制御部は、
前記照射位置ごとの前記評価として、前記センサ部における受光信号の読み出し有無に基づいて前記物体検出画素領域内で前記対象物体からの反射光が受光されたか否かの評価を行う
請求項７に記載の測距装置。
【請求項10】
前記発光部が発する光の波長帯をターゲット波長帯とする光学的バンドパスフィルタ効果を前記センサ部が受光する光に対して作用させるフィルタ有効化モードと、前記光学的バンドパスフィルタ効果を前記センサ部が受光する光に対して作用させないフィルタ無効化モードとの切り替えが可能に構成された光学的透過制御部を備え、
前記制御部は、
前記センサ部が測距のための受光を行う場合には前記光学的透過制御部を前記フィルタ有効化モードに制御し、前記センサ部が前記物体検出処理のための受光を行う場合には前記光学的透過制御部を前記フィルタ無効化モードに制御する
請求項２に記載の測距装置。
前記制御部は、
前記センサ部が測距のための受光を行う場合には前記光学的透過制御部を前記フィルタ有効化モードに制御し、前記センサ部が前記物体検出処理のための受光を行う場合には前記光学的透過制御部を前記フィルタ無効化モードに制御する
請求項２に記載の測距装置。
【請求項11】
前記発光部が発する光についてビームステアリングを行うビームステアリング部を備えた
請求項１に記載の測距装置。
請求項１に記載の測距装置。
【請求項12】
前記発光部は、前記測距可能範囲のそれぞれ異なるエリアに光を発する複数の光源を有し、
前記制御部は、
前記複数の光源のうち何れの光源を発光させるかにより前記発光部による光の照射位置を変化させる
請求項１に記載の測距装置。
前記制御部は、
前記複数の光源のうち何れの光源を発光させるかにより前記発光部による光の照射位置を変化させる
請求項１に記載の測距装置。
【請求項13】
前記物体検出部は、
前記センサ部による前記階調画像と、前記センサ部とは得られるセンシング画像の種別が異なる別センサ部によるセンシング画像とに基づいて前記物体検出処理を行う
請求項２に記載の測距装置。
前記センサ部による前記階調画像と、前記センサ部とは得られるセンシング画像の種別が異なる別センサ部によるセンシング画像とに基づいて前記物体検出処理を行う
請求項２に記載の測距装置。
【請求項14】
光を発する発光部より発せられた光が物体にて反射されて得られる反射光について、ＴｏＦ方式による測距用の受光動作を行うセンサ部と、
前記センサ部の受光信号に基づき、ＴｏＦ方式による距離の算出を行う演算部と、
前記センサ部を用いた測距を行うことが可能な画角範囲である測距可能範囲を対象としたセンシングにより得られたセンシング画像に基づいて、物体検出処理を行う物体検出部と、
前記物体検出部により検出した対象物体の位置に応じた位置に対して前記発光部による光を照射したときに前記センサ部で得られる受光信号に基づき、前記演算部が前記対象物体の距離を算出するように制御する制御部と、を備えた
測距装置。
前記センサ部の受光信号に基づき、ＴｏＦ方式による距離の算出を行う演算部と、
前記センサ部を用いた測距を行うことが可能な画角範囲である測距可能範囲を対象としたセンシングにより得られたセンシング画像に基づいて、物体検出処理を行う物体検出部と、
前記物体検出部により検出した対象物体の位置に応じた位置に対して前記発光部による光を照射したときに前記センサ部で得られる受光信号に基づき、前記演算部が前記対象物体の距離を算出するように制御する制御部と、を備えた
測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本技術は、ＴｏＦ（Time Of Flight）方式による測距を行う測距装置に関するものであり、測距精度の向上や測距における消費電力の削減、処理の高速化を図るための技術に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、下記特許文献１等に記載されるように、ＴｏＦ（Time Of Flight：飛行時間）方式による測距を行う測距装置が知られている。
ＴｏＦ方式による測距装置には、測距の対象物体にアクティブ光を発する発光部が設けられる。ＴｏＦ方式では、対象物体に照射したアクティブ光の反射光を受光し、アクティブ光の発光開始タイミングと、反射光の受光タイミングとの時間差に基づいて距離を算出する。特に、間接ＴｏＦ方式においては、アクティブ光の発光開始タイミングと反射光の受光タイミングとの位相差に基づいて物体の距離を算出するようにされている。
ＴｏＦ方式による測距装置には、測距の対象物体にアクティブ光を発する発光部が設けられる。ＴｏＦ方式では、対象物体に照射したアクティブ光の反射光を受光し、アクティブ光の発光開始タイミングと、反射光の受光タイミングとの時間差に基づいて距離を算出する。特に、間接ＴｏＦ方式においては、アクティブ光の発光開始タイミングと反射光の受光タイミングとの位相差に基づいて物体の距離を算出するようにされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－１５３８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、測距の対象範囲全体にアクティブ光を照射する手法としては、例えば、単一光源からの光をレンズ等で拡散させて照射する手法が考えられる。しかしながらこの手法とした場合には、光を拡散させるため対象物体に十分な光を照射できず、反射光量を十分に得ることが困難となり、測距精度の向上を図ることが困難となる。特に、遠方の物体までアクティブ光を届かせることが困難となり、遠方物体の測距を行うことが困難となる。
一方で、測距の対象範囲全体を複数の光源を用いて照射する構成を採ることも考えられる。この場合には、対象物体からの反射光量を高め易くなるものの、アクティブ光の発光に要する消費電力が高まってしまうという課題がある。
一方で、測距の対象範囲全体を複数の光源を用いて照射する構成を採ることも考えられる。この場合には、対象物体からの反射光量を高め易くなるものの、アクティブ光の発光に要する消費電力が高まってしまうという課題がある。
【0005】
本技術は上記課題に鑑み為されたものであり、ＴｏＦ方式による測距を行う測距装置について、測距精度向上や消費電力削減、処理の高速化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本技術に係る第一の測距装置は、光を発する発光部と、前記発光部より発せられた光が物体にて反射されて得られる反射光について、ＴｏＦ方式による測距用の受光動作を行うセンサ部と、前記センサ部の受光信号に基づき、ＴｏＦ方式による距離の算出を行う演算部と、前記センサ部を用いて測距を行うことが可能な画角範囲である測距可能範囲を対象としたセンシングにより得られたセンシング画像に基づいて、物体検出処理を行う物体検出部と、前記物体検出部により検出した対象物体の位置に応じた位置に対し前記発光部による光を照射したときに前記センサ部で得られる受光信号に基づき、前記演算部が前記対象物体の距離算出を行うように制御する制御部と、を備えたものである。
上記構成によれば、測距可能範囲の全体ではなく、対象物体が存在する位置に応じた一部にのみアクティブ光を照射して対象物体の距離を算出可能となる。
上記構成によれば、測距可能範囲の全体ではなく、対象物体が存在する位置に応じた一部にのみアクティブ光を照射して対象物体の距離を算出可能となる。
【0007】
また、本技術に係る第二の測距装置は、光を発する発光部より発せられた光が物体にて反射されて得られる反射光について、ＴｏＦ方式による測距用の受光動作を行うセンサ部と、前記センサ部の受光信号に基づき、ＴｏＦ方式による距離の算出を行う演算部と、前記センサ部を用いた測距を行うことが可能な画角範囲である測距可能範囲を対象としたセンシングにより得られたセンシング画像に基づいて、物体検出処理を行う物体検出部と、前記物体検出部により検出した対象物体の位置に応じた位置に対して前記発光部による光を照射したときに前記センサ部で得られる受光信号に基づき、前記演算部が前記対象物体の距離を算出するように制御する制御部と、を備えたものである。
このような第二の測距装置によっても、上記した第一の測距装置と同様の作用が得られる。
このような第二の測距装置によっても、上記した第一の測距装置と同様の作用が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本技術に係る第一実施形態としての測距装置の構成例を説明するためのブロック図である。
【図2】第一実施形態におけるセンサ部の内部回路構成例を示したブロック図である。
【図3】第一実施形態におけるセンサ部が有する画素の等価回路図である。
【図4】第一実施形態としての測距手法を説明するための図である。
【図5】測距時における照射光の別例についての説明図である。
【図6】第一実施形態としての測距手法を実現するための具体的な処理手順例を示したフローチャートである。
【図7】照射光の位置調整の別例についての説明図である。
【図8】第二実施形態の第一例としての測距装置の構成例を説明するためのブロック図である。
【図9】第二実施形態の第一例としての測距装置が備えるセンサ部の内部回路構成例を示したブロック図である。
【図10】第二実施形態における第一例としての測距手法を実現するための具体的な処理手順例を示したフローチャートである。
【図11】物体検出画素領域の例を説明するための図である。
【図12】第二実施形態の第二例としての測距装置が備えるセンサ部の内部回路構成例を示したブロック図である。
【図13】第二実施形態の第二例としての測距装置が備えるセンサ部の内部回路構成例を示したブロック図である。
【図14】ベースライン距離の説明図である。
【図15】第三実施形態としての測距装置の構成例を説明するためのブロック図である。
【図16】第三実施形態としての測距手法の説明図である。
【図17】第三実施形態としての測距手法を実現するための具体的な処理手順例を示したフローチャートである。
【図18】発光部が複数の光源を備える変形例の説明図である。
【図19】変形例としての測距装置の構成例を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照し、本技術に係る実施形態を次の順序で説明する。
＜１．第一実施形態＞
（1-1．測距装置の全体構成）
（1-2．センサ部の構成）
（1-3．第一実施形態としての測距手法）
（1-4．処理手順）
＜２．第二実施形態＞
（2-1．第一例）
（2-2．第二例）
＜３．第三実施形態＞
＜４．変形例＞
＜５．実施形態のまとめ＞
＜６．本技術＞
＜１．第一実施形態＞
（1-1．測距装置の全体構成）
（1-2．センサ部の構成）
（1-3．第一実施形態としての測距手法）
（1-4．処理手順）
＜２．第二実施形態＞
（2-1．第一例）
（2-2．第二例）
＜３．第三実施形態＞
＜４．変形例＞
＜５．実施形態のまとめ＞
＜６．本技術＞
【0010】
【0011】
図示のように測距装置１は、光を発する発光部１０と、発光部１０より発せられた光（図中、照射光Ｌｉとして示す）が物体にて反射されて得られる反射光Ｌｒ（図中では対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒとして示している）について、ＴｏＦ（Time of Flight）方式に対応した受光動作が可能に構成されたセンサ部１１とを備えると共に、距離算出部１２、制御部１３、階調画像生成部１４、物体検出部１５、ビームステアリング部１６、及びフィルタ効果制御部１７を備えている。
【0012】
測距装置１は、画素単位でＴｏＦ方式による測距を行うことが可能とされている。具体的に、本例における測距装置１は、間接ＴｏＦ方式（インダイレクトＴｏＦ方式）による測距を行うことが可能に構成されている。間接ＴｏＦ方式は、対象物体Ｏｂに対する照射光Ｌｉと、照射光Ｌｉが対象物体Ｏｂで反射されて得られる反射光Ｌｒとの位相差に基づいて対象物体Ｏｂまでの距離を算出する測距方式とされる。
【0013】
発光部１０は、光源として一又は複数の発光素子を有し、照射光Ｌｉを発する。本例において、発光部１０は、発光素子として単一のＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser：垂直共振器面発光型レーザ）を備えており、照射光Ｌｉとして例えば波長が７５０ｎｍから１４００ｎｍの範囲のＩＲ（赤外）光を発光する。
【0014】
センサ部１１は、反射光Ｌｒを受光する。具体的には、反射光Ｌｒと照射光Ｌｉの位相差を検出可能となるように反射光Ｌｒの受光動作を行う。
後述もするが、本例のセンサ部１１は、光電変換素子（フォトダイオードＰＤ）と、光電変換素子の蓄積電荷を転送するための第一転送ゲート素子（転送トランジスタＴＧ－Ａ）と第二転送ゲート素子（転送トランジスタＴＧ－Ｂ）とを含んで構成された画素Ｐｘが二次元に複数配列された画素アレイ部１１１を有しており、画素Ｐｘごとに間接ＴｏＦ方式による測距用の受光動作を行う。
なお、センサ部１１の受光動作については後に改めて説明する。
後述もするが、本例のセンサ部１１は、光電変換素子（フォトダイオードＰＤ）と、光電変換素子の蓄積電荷を転送するための第一転送ゲート素子（転送トランジスタＴＧ－Ａ）と第二転送ゲート素子（転送トランジスタＴＧ－Ｂ）とを含んで構成された画素Ｐｘが二次元に複数配列された画素アレイ部１１１を有しており、画素Ｐｘごとに間接ＴｏＦ方式による測距用の受光動作を行う。
なお、センサ部１１の受光動作については後に改めて説明する。
【0015】
制御部１３は、例えばＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータ等として構成され、発光部１０による照射光Ｌｉの発光動作や、センサ部１１の動作、及び後述する階調画像生成部１４、物体検出部１５、ビームステアリング部１６、及びフィルタ効果制御部１７の動作を制御する。
間接ＴｏＦ方式による測距を行う場合、照射光Ｌｉとしては、所定の周期で強度が変化するように強度変調された光が用いられる。具体的に、本例では、照射光Ｌｉとして、パルス光を所定周期で繰り返し発光する。以下、このようなパルス光の発光周期のことを「発光周期Ｃｌ」と表記する。また、発光周期Ｃｌによりパルス光が繰り返し発光される際におけるパルス光の発光開始タイミング間の期間のことを「１変調期間Ｐｍ」或いは単に「変調期間Ｐｍ」と表記する。
制御部１３は、変調期間Ｐｍごとに所定の発光期間のみ照射光Ｌｉを発するように発光部１０の発光動作を制御する。
間接ＴｏＦ方式において、発光周期Ｃｌは、例えば数十ＭHzから数百ＭHz程度と比較的高速とされる。
間接ＴｏＦ方式による測距を行う場合、照射光Ｌｉとしては、所定の周期で強度が変化するように強度変調された光が用いられる。具体的に、本例では、照射光Ｌｉとして、パルス光を所定周期で繰り返し発光する。以下、このようなパルス光の発光周期のことを「発光周期Ｃｌ」と表記する。また、発光周期Ｃｌによりパルス光が繰り返し発光される際におけるパルス光の発光開始タイミング間の期間のことを「１変調期間Ｐｍ」或いは単に「変調期間Ｐｍ」と表記する。
制御部１３は、変調期間Ｐｍごとに所定の発光期間のみ照射光Ｌｉを発するように発光部１０の発光動作を制御する。
間接ＴｏＦ方式において、発光周期Ｃｌは、例えば数十ＭHzから数百ＭHz程度と比較的高速とされる。
【0016】
ここで、公知のように間接ＴｏＦ方式では、センサ部１１の画素Ｐｘにおける光電変換素子に蓄積された信号電荷が、交互にオンされる第一転送ゲート素子、第二転送ゲート素子によって二つのフローティングディフュージョン（ＦＤ）に振り分けられる。この際、第一転送ゲート素子と第二転送ゲート素子を交互にオンする周期は発光部１０の発光周期Ｃｌと同周期とされる。すなわち、第一転送ゲート素子、第二転送ゲート素子はそれぞれ変調期間Ｐｍごとに１度オンとされるものであり、上記のような信号電荷の二つのフローティングディフュージョンへの振り分けは、変調期間Ｐｍごとに繰り返し行われる。
例えば、第一転送ゲート素子としての転送トランジスタＴＧ－Ａは、変調期間Ｐｍにおける照射光Ｌｉの発光期間においてオンとされ、第二転送ゲート素子としての転送トランジスタＴＧ－Ｂは、変調期間Ｐｍにおける照射光Ｌｉの非発光期間においてオンとされる。
また、測距演算においてＩＱ変調（Ｉ：Ｉｎ－ｐｈａｓｅ（同相成分）、Ｑ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ（直交成分））を適用する場合には、転送トランジスタＴＧ－Ａは照射光Ｌｉの発光周期に対し位相が９０度ずれた周期でオン／オフされ、転送トランジスタＴＧ－Ｂは照射光Ｌｉの周期に対し位相が２７０度ずれた周期でオン／オフされることもある。
例えば、第一転送ゲート素子としての転送トランジスタＴＧ－Ａは、変調期間Ｐｍにおける照射光Ｌｉの発光期間においてオンとされ、第二転送ゲート素子としての転送トランジスタＴＧ－Ｂは、変調期間Ｐｍにおける照射光Ｌｉの非発光期間においてオンとされる。
また、測距演算においてＩＱ変調（Ｉ：Ｉｎ－ｐｈａｓｅ（同相成分）、Ｑ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ（直交成分））を適用する場合には、転送トランジスタＴＧ－Ａは照射光Ｌｉの発光周期に対し位相が９０度ずれた周期でオン／オフされ、転送トランジスタＴＧ－Ｂは照射光Ｌｉの周期に対し位相が２７０度ずれた周期でオン／オフされることもある。
【0017】
前述のように、発光周期Ｃｌは比較的高速とされるため、上記のような第一、第二転送ゲート素子を用いた１回の振り分けにより各フローティングディフュージョンに蓄積される信号電荷は比較的微量なものとなる。このため間接ＴｏＦ方式では、１回の測距につき、照射光Ｌｉの発光を数千回から数万回程度繰り返し、センサ部１１では、このように照射光Ｌｉが繰り返し発光される間、上記のような第一、第二転送ゲート素子を用いた各フローティングディフュージョンへの信号電荷の振り分けを繰り返し行う。
【0018】
上記説明から理解されるように、センサ部１１においては、画素Ｐｘごとに第一転送ゲート素子、第二転送ゲート素子を照射光Ｌｉの発光周期に基づくタイミングで駆動することになる。このため、制御部１３は、共通のクロックに基づいてセンサ部１１による受光動作、発光部１０による発光動作の制御を行う。
【0019】
距離算出部１２は、センサ部１１における前述した振り分け動作により各フローティングディフュージョンに蓄積された電荷信号に基づいて、対象物体Ｏｂの距離を算出する。
各フローティングディフュージョンに蓄積された電荷信号について、間接ＴｏＦ方式による所定の演算を行うことで、画素Ｐｘごとに、その画素Ｐｘに反射光Ｌｒが受光された物体の距離を算出することができる。
なお、画素Ｐｘごとに二種の検出信号（フローティングディフュージョンごとの検出信号）に基づいて間接ＴｏＦ方式による距離情報を算出する手法については公知の手法を用いることができ、ここでの説明は省略する。
各フローティングディフュージョンに蓄積された電荷信号について、間接ＴｏＦ方式による所定の演算を行うことで、画素Ｐｘごとに、その画素Ｐｘに反射光Ｌｒが受光された物体の距離を算出することができる。
なお、画素Ｐｘごとに二種の検出信号（フローティングディフュージョンごとの検出信号）に基づいて間接ＴｏＦ方式による距離情報を算出する手法については公知の手法を用いることができ、ここでの説明は省略する。
【0020】
階調画像生成部１４は、制御部１３からの指示に基づき、センサ部１１で画素Ｐｘごとに得られる各フローティングディフュージョンの電荷信号に基づく階調画像の生成を行う。
ここで言う階調画像とは、画素ごとに受光量の大きさを示す画像を意味する。
間接ＴｏＦ方式に対応したセンサ部１１で得られる受光信号、すなわち上記した画素Ｐｘごとの各フローティングディフュージョンに蓄積された電荷信号によっては、各画素Ｐｘにおける受光量（後述する受光期間Ｐｒにおける受光量）を推定できる。具体的には、画素Ｐｘごとに各フローティングディフュージョンの電荷信号を加算すれば、その画素Ｐｘにおける受光量を示す信号が得られる。
階調画像生成部１４は、センサ部１１が上記したような所定期間にわたる電荷振り分けを行って各フローティングディフュージョンに蓄積された電荷信号を画素Ｐｘごとに入力し、それら各フローティングディフュージョンの電荷信号を加算することで、画素Ｐｘごとに受光量の大きさを示す階調画像を生成する。
ここで言う階調画像とは、画素ごとに受光量の大きさを示す画像を意味する。
間接ＴｏＦ方式に対応したセンサ部１１で得られる受光信号、すなわち上記した画素Ｐｘごとの各フローティングディフュージョンに蓄積された電荷信号によっては、各画素Ｐｘにおける受光量（後述する受光期間Ｐｒにおける受光量）を推定できる。具体的には、画素Ｐｘごとに各フローティングディフュージョンの電荷信号を加算すれば、その画素Ｐｘにおける受光量を示す信号が得られる。
階調画像生成部１４は、センサ部１１が上記したような所定期間にわたる電荷振り分けを行って各フローティングディフュージョンに蓄積された電荷信号を画素Ｐｘごとに入力し、それら各フローティングディフュージョンの電荷信号を加算することで、画素Ｐｘごとに受光量の大きさを示す階調画像を生成する。
【0021】
なお本例において、センサ部１１の有効画素数は水平６４０画素×垂直４８０とされる。従って、階調画像生成部１４が生成する階調画像の最大解像度はＶＧＡ解像度とされる。
【0022】
物体検出部１５は、制御部１３からの指示に基づき、階調画像生成部１４が生成した階調画像に基づく物体検出処理を行う。
ここでの物体検出処理では、例えば人や動物、車、飛行機等の予め定められた種別の物体を対象物体Ｏｂとして検出する処理を行う。例えば、物体検出部１５としては、ターゲット種別の物体を検出するように機械学習されたＡＩ（人工知能）による画像認識器として構成することが考えられる。或いは、物体検出部１５としては、例えばテンプレート画像を用いたテンプレートマッチング処理等のルールベース処理によりターゲット種別の物体を検出するように構成することも考えられる。
物体検出部１５では、検出した対象物体Ｏｂの位置や対象物体Ｏｂの存在領域である物体検出領域を特定する処理も行われる。
ここでの物体検出処理では、例えば人や動物、車、飛行機等の予め定められた種別の物体を対象物体Ｏｂとして検出する処理を行う。例えば、物体検出部１５としては、ターゲット種別の物体を検出するように機械学習されたＡＩ（人工知能）による画像認識器として構成することが考えられる。或いは、物体検出部１５としては、例えばテンプレート画像を用いたテンプレートマッチング処理等のルールベース処理によりターゲット種別の物体を検出するように構成することも考えられる。
物体検出部１５では、検出した対象物体Ｏｂの位置や対象物体Ｏｂの存在領域である物体検出領域を特定する処理も行われる。
【0023】
ビームステアリング部１６は、発光部１０が発する光（本例ではＩＲ光）についてビームステアリングを行う、換言すれば、照射光Ｌｉの光軸の向きを変化させる。ビームステアリング部１６の具体的な構成としては、例えば照射光Ｌｉの光路中に挿入されたガルバノミラーや液晶パネル（偏光素子）、ＯＰＡ（Optical Phase Array）、或いは、発光部１０を含む照射光Ｌｉの光学系をパンチルトさせるアクチュエータ（例えばモータ等）等を挙げることができる。
ビームステアリング部１６は、制御部１３の指示に従って照射光Ｌｉの光軸の向きを変化させる。
ビームステアリング部１６は、制御部１３の指示に従って照射光Ｌｉの光軸の向きを変化させる。
【0024】
フィルタ効果制御部１７は、発光部１０が発する光の波長帯（本例ではＩＲ光の波長帯）をターゲット波長帯とする光学的バンドパスフィルタ効果をセンサ部１１が受光する光に対して作用させるフィルタ有効化モードと、光学的バンドパスフィルタ効果をセンサ部１１が受光する光に対して作用させないフィルタ無効化モードとの切り替えが可能に構成された光学的要素である。
フィルタ効果制御部１７の具体的な構成としては、例えば上記の光学的バンドパスフィルタ効果のＯＮ／ＯＦＦ切り替えが可能に構成された液晶パネルを挙げることができる。或いは、フィルタ効果制御部１７としては、センサ部１１の受光光路中にＩＲフィルタを出し入れすることにより上記のフィルタ有効化モードとフィルタ無効化モードとの切り替えを可能にする構成とすることも考えられる。
フィルタ効果制御部１７は、制御部１３からの指示に基づいてフィルタ有効化モードとフィルタ無効化モードとの切り替えを行う。
フィルタ効果制御部１７の具体的な構成としては、例えば上記の光学的バンドパスフィルタ効果のＯＮ／ＯＦＦ切り替えが可能に構成された液晶パネルを挙げることができる。或いは、フィルタ効果制御部１７としては、センサ部１１の受光光路中にＩＲフィルタを出し入れすることにより上記のフィルタ有効化モードとフィルタ無効化モードとの切り替えを可能にする構成とすることも考えられる。
フィルタ効果制御部１７は、制御部１３からの指示に基づいてフィルタ有効化モードとフィルタ無効化モードとの切り替えを行う。
【0025】
（1-2．センサ部の構成）
図２は、センサ部１１の内部回路構成例を示したブロック図である。
図示のようにセンサ部１１は、画素アレイ部１１１、転送ゲート駆動部１１２、垂直駆動部１１３、システム制御部１１４、カラム処理部１１５、水平駆動部１１６、信号処理部１１７、及びデータ格納部１１８を備えている。
図２は、センサ部１１の内部回路構成例を示したブロック図である。
図示のようにセンサ部１１は、画素アレイ部１１１、転送ゲート駆動部１１２、垂直駆動部１１３、システム制御部１１４、カラム処理部１１５、水平駆動部１１６、信号処理部１１７、及びデータ格納部１１８を備えている。
【0026】
画素アレイ部１１１は、複数の画素Ｐｘが行方向及び列方向の行列状に二次元に配列された構成となっている。各画素Ｐｘは、光電変換素子として後述するフォトダイオードＰＤを有する。なお、画素Ｐｘの詳細については図３により改めて説明する。
ここで、行方向とは、水平方向の画素Ｐｘの配列方向を言い、列方向とは、垂直方向の画素Ｐｘの配列方向を言う。図中では、行方向を横方向、列方向を縦方向としている。
ここで、行方向とは、水平方向の画素Ｐｘの配列方向を言い、列方向とは、垂直方向の画素Ｐｘの配列方向を言う。図中では、行方向を横方向、列方向を縦方向としている。
【0027】
画素アレイ部１１１においては、行列状の画素配列に対して、画素行ごとに行駆動線１２０が行方向に沿って配線されるとともに、各画素列に二つのゲート駆動線１２１、二つの垂直信号線１２２がそれぞれ列方向に沿って配線されている。例えば、行駆動線１２０は、画素Ｐｘから信号を読み出す際の駆動を行うための駆動信号を伝送する。なお、図２では、行駆動線１２０について１本の配線として示しているが、１本に限られるものではない。行駆動線１２０の一端は、垂直駆動部１１３の各行に対応した出力端に接続されている。
【0028】
システム制御部１１４は、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータなどによって構成され、該タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号を基に、転送ゲート駆動部１１２、垂直駆動部１１３、カラム処理部１１５、及び水平駆動部１１６などの駆動制御を行う。
【0029】
転送ゲート駆動部１１２は、システム制御部１１４の制御に基づき、上記のように各画素列に二つ設けられるゲート駆動線１２１を通じて、画素Ｐｘごとに二つ設けられた転送ゲート素子を駆動する。
前述のように、二つの転送ゲート素子は変調期間Ｐｍごとに交互にオンするものとされる。このため、システム制御部１１４は、転送ゲート駆動部１１２に対し、前述した制御部１３より入力されるクロックを供給し、転送ゲート駆動部１１２は、このクロックに基づいて二つの転送ゲート素子を駆動する。
前述のように、二つの転送ゲート素子は変調期間Ｐｍごとに交互にオンするものとされる。このため、システム制御部１１４は、転送ゲート駆動部１１２に対し、前述した制御部１３より入力されるクロックを供給し、転送ゲート駆動部１１２は、このクロックに基づいて二つの転送ゲート素子を駆動する。
【0030】
垂直駆動部１１３は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどによって構成され、画素アレイ部１１１の画素Ｐｘを全画素同時或いは行単位等で駆動する。すなわち、垂直駆動部１１３は、垂直駆動部１１３を制御するシステム制御部１１４と共に、画素アレイ部１１１の各画素Ｐｘの動作を制御する駆動部を構成している。
【0031】
垂直駆動部１１３による駆動制御に応じて画素行の各画素Ｐｘから出力される（読み出される）受光信号、具体的には、画素Ｐｘごとに二つ設けられたフローティングディフュージョンそれぞれに蓄積された信号電荷に応じた信号（電荷信号）は、対応する垂直信号線１２２を通してカラム処理部１１５に入力される。カラム処理部１１５は、各画素Ｐｘから垂直信号線１２２を通して読み出された受光信号に対して所定の信号処理を行うとともに、信号処理後の受光信号を一時的に保持する。具体的には、カラム処理部１１５は、信号処理としてＣＤＳ（Correlated Double Sampling：相関二重サンプリング）によるノイズ除去処理やＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換処理等を行う。
【0032】
ここで、各画素Ｐｘからの二つの受光信号（フローティングディフュージョンごとの検出信号）の読み出しは、照射光Ｌｉの所定回数分の繰り返し発光ごと（前述した数千から数万回の繰り返し発光ごと）に１度行われる。
従って、システム制御部１１４は、前述したクロックに基づき垂直駆動部１１３を制御して、各画素Ｐｘからの受光信号の読み出しタイミングが、このように照射光Ｌｉの所定回数分の繰り返し発光ごとのタイミングとなるように制御する。
従って、システム制御部１１４は、前述したクロックに基づき垂直駆動部１１３を制御して、各画素Ｐｘからの受光信号の読み出しタイミングが、このように照射光Ｌｉの所定回数分の繰り返し発光ごとのタイミングとなるように制御する。
【0033】
水平駆動部１１６は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどによって構成され、カラム処理部１１５の画素列に対応する単位回路を順番に選択する。この水平駆動部１１６による選択走査により、カラム処理部１１５において単位回路ごとに信号処理された受光信号が順番に出力される。
【0034】
信号処理部１１７は、少なくとも演算処理機能を有し、カラム処理部１１５から出力される受光信号に対して所定の信号処理を施す。
【0035】
データ格納部１１８は、信号処理部１１７での信号処理にあたって、その処理に必要なデータを一時的に格納する。
【0036】
図３は、画素アレイ部１１１に二次元配列された画素Ｐｘの等価回路を示している。
画素Ｐｘは、光電変換素子としてのフォトダイオードＰＤとＯＦ（オーバーフロー）ゲートトランジスタＯＦＧとをそれぞれ１個ずつ有する。また、画素Ｐｘは、転送ゲート素子としての転送トランジスタＴＧ、フローティングディフュージョンＦＤ、リセットトランジスタＲＳＴ、増幅トランジスタＡＭＰ、及び選択トランジスタＳＥＬをそれぞれ２個ずつ有する。
画素Ｐｘは、光電変換素子としてのフォトダイオードＰＤとＯＦ（オーバーフロー）ゲートトランジスタＯＦＧとをそれぞれ１個ずつ有する。また、画素Ｐｘは、転送ゲート素子としての転送トランジスタＴＧ、フローティングディフュージョンＦＤ、リセットトランジスタＲＳＴ、増幅トランジスタＡＭＰ、及び選択トランジスタＳＥＬをそれぞれ２個ずつ有する。
【0037】
ここで、画素Ｐｘにおいて２個ずつ設けられる転送トランジスタＴＧ、フローティングディフュージョンＦＤ、リセットトランジスタＲＳＴ、増幅トランジスタＡＭＰ、及び選択トランジスタＳＥＬのそれぞれを区別する場合、図３に示されるように、転送トランジスタＴＧ－Ａ及びＴＧ－Ｂ、フローティングディフュージョンＦＤ－Ａ及びＦＤ－Ｂ、リセットトランジスタＲＳＴ－Ａ及びＲＳＴ－Ｂ、増幅トランジスタＡＭＰ－Ａ及びＡＭＰ－Ｂ、選択トランジスタＳＥＬ－Ａ及びＳＥＬ－Ｂと表記する。
ＯＦゲートトランジスタＯＦＧ、転送トランジスタＴＧ、リセットトランジスタＲＳＴ、増幅トランジスタＡＭＰ、及び選択トランジスタＳＥＬは、例えば、Ｎ型のＭＯＳトランジスタで構成される。
ＯＦゲートトランジスタＯＦＧ、転送トランジスタＴＧ、リセットトランジスタＲＳＴ、増幅トランジスタＡＭＰ、及び選択トランジスタＳＥＬは、例えば、Ｎ型のＭＯＳトランジスタで構成される。
【0038】
ＯＦゲートトランジスタＯＦＧは、ゲートに供給されるＯＦゲート信号ＳＯＦＧがオンされると導通状態となる。フォトダイオードＰＤは、ＯＦゲートトランジスタＯＦＧが導通状態となると、所定の基準電位ＶＤＤにクランプされて蓄積電荷がリセットされる。
なお、ＯＦゲート信号ＳＯＦＧは、例えば垂直駆動部１１３より供給される。
なお、ＯＦゲート信号ＳＯＦＧは、例えば垂直駆動部１１３より供給される。
【0039】
転送トランジスタＴＧ－Ａは、ゲートに供給される転送駆動信号ＳＴＧ－Ａがオンされると導通状態となり、フォトダイオードＰＤに蓄積されている信号電荷をフローティングディフュージョンＦＤ－Ａに転送する。転送トランジスタＴＧ－Ｂは、ゲートに供給される転送駆動信号ＳＴＧ－Ｂがオンされると導通状態となり、フォトダイオードＰＤに蓄積されている電荷をフローティングディフュージョンＦＤ－Ｂに転送する。
転送駆動信号ＳＴＧ－Ａ、ＳＴＧ－Ｂは、それぞれが図２に示したゲート駆動線１２１の一つとして設けられたゲート駆動線１２１－Ａ、１２１－Ｂを通じて転送ゲート駆動部１１２より供給される。
転送駆動信号ＳＴＧ－Ａ、ＳＴＧ－Ｂは、それぞれが図２に示したゲート駆動線１２１の一つとして設けられたゲート駆動線１２１－Ａ、１２１－Ｂを通じて転送ゲート駆動部１１２より供給される。
【0040】
フローティングディフュージョンＦＤ－Ａ及びＦＤ－Ｂは、フォトダイオードＰＤから転送された電荷を一時保持する電荷保持部である。
【0041】
リセットトランジスタＲＳＴ－Ａは、ゲートに供給されるリセット信号ＳＲＳＴがオンとされると導通状態となり、フローティングディフュージョンＦＤ－Ａの電位を基準電位ＶＤＤにリセットする。同様に、リセットトランジスタＲＳＴ－Ｂはゲートに供給されるリセット信号ＳＲＳＴがオンされることで導通状態となり、フローティングディフュージョンＦＤ－Ｂの電位を基準電位ＶＤＤにリセットする。
なお、リセット信号ＳＲＳＴは、例えば垂直駆動部１１３より供給される。
なお、リセット信号ＳＲＳＴは、例えば垂直駆動部１１３より供給される。
【0042】
増幅トランジスタＡＭＰ－Ａは、ソースが選択トランジスタＳＥＬ－Ａを介して垂直信号線１２２－Ａに接続され、ドレインが基準電位ＶＤＤ（定電流源）に接続されて、ソースフォロワ回路を構成する。増幅トランジスタＡＭＰ－Ｂは、ソースが選択トランジスタＳＥＬ－Ｂを介して垂直信号線１２２－Ｂに接続され、ドレインが基準電位ＶＤＤ（定電流源）に接続されてソースフォロワ回路を構成する。
ここで、垂直信号線１２２－Ａ、１２２－Ｂは、それぞれ図２に示した垂直信号線１２２の一つとして設けられたものである。
ここで、垂直信号線１２２－Ａ、１２２－Ｂは、それぞれ図２に示した垂直信号線１２２の一つとして設けられたものである。
【0043】
選択トランジスタＳＥＬ－Ａは、増幅トランジスタＡＭＰ－Ａのソースと垂直信号線１２２－Ａとの間に接続され、ゲートに供給される選択信号ＳＳＥＬがオンとされると導通状態となり、フローティングディフュージョンＦＤ－Ａに保持された電荷を増幅トランジスタＡＭＰ－Ａを介して垂直信号線１２２－Ａに出力する。
選択トランジスタＳＥＬ－Ｂは、増幅トランジスタＡＭＰ－Ｂのソースと垂直信号線１２２－Ｂとの間に接続され、ゲートに供給される選択信号ＳＳＥＬがオンとされると導通状態となり、フローティングディフュージョンＦＤ－Ｂに保持された電荷を増幅トランジスタＡＭＰ－Ａを介して垂直信号線１２２－Ｂに出力する。
なお、選択信号ＳＳＥＬは、行駆動線１２０を介して垂直駆動部１１３より供給される。
選択トランジスタＳＥＬ－Ｂは、増幅トランジスタＡＭＰ－Ｂのソースと垂直信号線１２２－Ｂとの間に接続され、ゲートに供給される選択信号ＳＳＥＬがオンとされると導通状態となり、フローティングディフュージョンＦＤ－Ｂに保持された電荷を増幅トランジスタＡＭＰ－Ａを介して垂直信号線１２２－Ｂに出力する。
なお、選択信号ＳＳＥＬは、行駆動線１２０を介して垂直駆動部１１３より供給される。
【0044】
画素Ｐｘの動作について簡単に説明する。
先ず、受光を開始する前に、画素Ｐｘの電荷をリセットするリセット動作が全画素で行われる。すなわち、例えばＯＦゲートトランジスタＯＦＧ、各リセットトランジスタＲＳＴ、及び各転送トランジスタＴＧがオン（導通状態）とされ、フォトダイオードＰＤ、各フローティングディフュージョンＦＤの蓄積電荷がリセットされる。
先ず、受光を開始する前に、画素Ｐｘの電荷をリセットするリセット動作が全画素で行われる。すなわち、例えばＯＦゲートトランジスタＯＦＧ、各リセットトランジスタＲＳＴ、及び各転送トランジスタＴＧがオン（導通状態）とされ、フォトダイオードＰＤ、各フローティングディフュージョンＦＤの蓄積電荷がリセットされる。
【0045】
蓄積電荷のリセット後、全画素で測距のための受光動作が開始される。ここで言う受光動作とは、１回の測距のために行われる受光動作を意味する。すなわち、受光動作中では、転送トランジスタＴＧ－ＡとＴＧ－Ｂを交互にオンする動作が所定回数（本例では数千回から数万回程度）繰り返される。以下、このような１回の測距のために行われる受光動作の期間を「受光期間Ｐｒ」と表記する。
【0046】
受光期間Ｐｒにおいて、発光部１０の１変調期間Ｐｍ内では、例えば転送トランジスタＴＧ－Ａがオンの期間（つまり転送トランジスタＴＧ－Ｂがオフの期間）が照射光Ｌｉの発光期間にわたって継続された後、残りの期間、つまり照射光Ｌｉの非発光期間は、転送トランジスタＴＧ－Ｂがオンの期間（つまり転送トランジスタＴＧ－Ａがオフの期間）とされる。すなわち、受光期間Ｐｒにおいては、１変調期間Ｐｍ内にフォトダイオードＰＤの電荷をフローティングディフュージョンＦＤ－ＡとＦＤ－Ｂとに振り分ける動作が所定回数繰り返される。
【0047】
そして、受光期間Ｐｒが終了すると、画素アレイ部１１１の各画素Ｐｘが、順次に選択される。選択された画素Ｐｘでは、選択トランジスタＳＥＬ－Ａ及びＳＥＬ－Ｂがオンされる。これにより、フローティングディフュージョンＦＤ－Ａに蓄積された電荷が垂直信号線１２２－Ａを介してカラム処理部１１５に出力される。また、フローティングディフュージョンＦＤ－Ｂに蓄積された電荷は垂直信号線１２２－Ｂを介してカラム処理部１１５に出力される。
【0048】
以上で、１回の受光動作が終了し、リセット動作から始まる次の受光動作が実行される。
【0049】
ここで、画素Ｐｘが受光する反射光Ｌｒは、発光部１０が照射光Ｌｉを発したタイミングから、対象物体Ｏｂまでの距離に応じて遅延されている。対象物体Ｏｂまでの距離に応じた遅延時間によって、二つのフローティングディフュージョンＦＤ－Ａ、ＦＤ－Ｂに蓄積される電荷の配分比が変化するため、これら二つのフローティングディフュージョンＦＤ－Ａ、ＦＤ－Ｂに蓄積される電荷の配分比から、対象物体Ｏｂまでの距離を求めることが可能である。
【0050】
ここで、上記では、間接ＴｏＦ方式による測距について、いわゆる２ｐｈａｓｅ方式による測距を行う場合を例示した。すなわち、発光信号に対する位相差を０度、１８０度とした転送駆動信号ＳＴＧにより電荷振り分けを行って得られる２種の受光信号（フローティングディフュージョンＦＤ－Ａ、ＦＤ－Ｂそれぞれに蓄積された電荷信号）から距離を算出する場合を例示した。
しかしながら、間接ＴｏＦ方式による測距としては、いわゆる４ｐｈａｓｅ方式による測距を行うこともできる。この４ｐｈａｓｅ方式は、前述したＩＱ変調に基づく測距演算を行うものであり、発光信号に対する位相差を０度、１８０度とした受光信号のみでなく、９０度、２７０度とした受光信号を用いる。
この場合、受光期間Ｐｒにおいては、上記で例示したように発光信号に対する位相差を０度とした転送駆動信号ＳＴＧ－Ａと該位相差を１８０度とした転送駆動信号ＳＴＧ－ＢとによりフローティングディフュージョンＦＤ－ＡとＦＤ－Ｂへの電荷振り分けを行って位相差０度と位相差１８０度の受光信号を得る動作と、発光信号に対する位相差を９０度とした転送駆動信号ＳＴＧ－Ａと該位相差を２７０度とした転送駆動信号ＳＴＧ－ＢとによりフローティングディフュージョンＦＤ－ＡとＦＤ－Ｂへの電荷振り分けを行って位相差９０度と位相差２７０度の受光信号を得る動作とを行う。
なお、これら位相差０度、１８０度、９０度、２７０度の４種の受光信号を用いて行われる４ｐｈａｓｅ方式による測距演算は公知であり、ここでの詳細説明は省略する。
しかしながら、間接ＴｏＦ方式による測距としては、いわゆる４ｐｈａｓｅ方式による測距を行うこともできる。この４ｐｈａｓｅ方式は、前述したＩＱ変調に基づく測距演算を行うものであり、発光信号に対する位相差を０度、１８０度とした受光信号のみでなく、９０度、２７０度とした受光信号を用いる。
この場合、受光期間Ｐｒにおいては、上記で例示したように発光信号に対する位相差を０度とした転送駆動信号ＳＴＧ－Ａと該位相差を１８０度とした転送駆動信号ＳＴＧ－ＢとによりフローティングディフュージョンＦＤ－ＡとＦＤ－Ｂへの電荷振り分けを行って位相差０度と位相差１８０度の受光信号を得る動作と、発光信号に対する位相差を９０度とした転送駆動信号ＳＴＧ－Ａと該位相差を２７０度とした転送駆動信号ＳＴＧ－ＢとによりフローティングディフュージョンＦＤ－ＡとＦＤ－Ｂへの電荷振り分けを行って位相差９０度と位相差２７０度の受光信号を得る動作とを行う。
なお、これら位相差０度、１８０度、９０度、２７０度の４種の受光信号を用いて行われる４ｐｈａｓｅ方式による測距演算は公知であり、ここでの詳細説明は省略する。
【0051】
（1-3．第一実施形態としての測距手法）
ここで、本例においては、発光部１０として単一光源を設けて、該単一光源からの光をレンズ等で拡散させて照射する手法を採ることを前提としている。
しかしながら、この手法とした場合には、光を拡散させるため対象物体Ｏｂに十分な光を照射できず、反射光量を十分に得ることが困難となり、測距精度の向上を図ることが困難となる。特に、遠方の物体までアクティブ光を届かせることが困難となり、遠方物体の測距を行うことが困難となる。
ここで、本例においては、発光部１０として単一光源を設けて、該単一光源からの光をレンズ等で拡散させて照射する手法を採ることを前提としている。
しかしながら、この手法とした場合には、光を拡散させるため対象物体Ｏｂに十分な光を照射できず、反射光量を十分に得ることが困難となり、測距精度の向上を図ることが困難となる。特に、遠方の物体までアクティブ光を届かせることが困難となり、遠方物体の測距を行うことが困難となる。
【0052】
そこで本実施形態では、物体検出部１５により検出した対象物体Ｏｂの位置に応じた位置に対し照射光Ｌｉを照射したときにセンサ部１１で得られる受光信号に基づき、距離算出部１２が対象物体Ｏｂの距離算出を行うように制御する、という手法を採る。
【0053】
図４を参照し、第一実施形態としての測距手法について具体的に説明する。
図４Ａでは、測距の対象物体Ｏｂが測距装置１による測距可能範囲Ａａ内に存在している状態を例示している。測距可能範囲Ａａとは、センサ部１１を用いて測距を行うことが可能な画角範囲を意味するものである。
図４Ａでは、測距の対象物体Ｏｂが測距装置１による測距可能範囲Ａａ内に存在している状態を例示している。測距可能範囲Ａａとは、センサ部１１を用いて測距を行うことが可能な画角範囲を意味するものである。
【0054】
本実施形態において、対象物体Ｏｂの測距を行うにあたっては、先ず、物体検出部１５を用いて対象物体Ｏｂをターゲット物体とした物体検出処理を行う。この物体検出処理は、測距可能範囲Ａａを対象としたセンシングにより得られたセンシング画像に基づいて行う。具体的に本例において、物体検出処理は、センサ部１１の受光信号に基づき生成される階調画像に基づいて行う。より具体的に、この場合の物体検出処理は、発光部１０を非発光とした状態でセンサ部１１に受光動作を実行させて得られる階調画像を対象として行う。
前述のように、階調画像は、センサ部１１が受光期間Ｐｒにおいて測距用の受光動作を行って得られるフローティングディフュージョンＦＤ－Ａ、ＦＤ－Ｂごとの電荷信号に基づき階調画像生成部１４が生成するものである。具体的には、画素Ｐｘごとに各フローティングディフュージョンＦＤの電荷信号を加算することで階調画像を生成するものである。
前述のように、階調画像は、センサ部１１が受光期間Ｐｒにおいて測距用の受光動作を行って得られるフローティングディフュージョンＦＤ－Ａ、ＦＤ－Ｂごとの電荷信号に基づき階調画像生成部１４が生成するものである。具体的には、画素Ｐｘごとに各フローティングディフュージョンＦＤの電荷信号を加算することで階調画像を生成するものである。
【0055】
ここで、本例では物体検出用の階調画像を得るにあたり発光部１０を非発光の状態とする、すなわちアクティブ光ではなく環境光のみの反射光Ｌｒに基づいて階調画像を得ようとするものであるが、このとき、アクティブ光を用いる場合と同様に、発光部１０が発する光の波長帯をターゲットとした光学的バンドパスフィルタ効果を有効化してしまうと、センサ部１１における受光量が減少して物体検出精度の低下を招く虞がある。
そこで本実施形態では、物体検出処理のための階調画像を得る際には、制御部１３が、フィルタ効果制御部１７をフィルタ無効化モードに制御する。
これにより、環境光におけるアクティブ光以外の波長帯の光も受光して階調画像を生成可能となり、物体検出精度の向上を図ることができる。
そこで本実施形態では、物体検出処理のための階調画像を得る際には、制御部１３が、フィルタ効果制御部１７をフィルタ無効化モードに制御する。
これにより、環境光におけるアクティブ光以外の波長帯の光も受光して階調画像を生成可能となり、物体検出精度の向上を図ることができる。
【0056】
上記のように本実施形態では、物体検出用の階調画像をセンサ部１１の受光信号に基づいて得るものとしているが、これは、測距用のセンサと物体検出用のセンサとを共通化しているものと換言できる。
これにより、物体検出用のセンサを別途に設ける必要をなくすことが可能となり、部品点数の削減、及び測距装置の小型軽量化、低コスト化を図ることができる。
また、測距に用いるセンサと物体検出処理に用いるセンサとが共通となることで、物体検出用の別途のセンサを用いる場合のように画像の位置合わせを行う必要がなくなり、位置合わせ処理の精度に依存して測距精度が低下してしまうことの防止が図られ、測距精度向上を図ることができる。
これにより、物体検出用のセンサを別途に設ける必要をなくすことが可能となり、部品点数の削減、及び測距装置の小型軽量化、低コスト化を図ることができる。
また、測距に用いるセンサと物体検出処理に用いるセンサとが共通となることで、物体検出用の別途のセンサを用いる場合のように画像の位置合わせを行う必要がなくなり、位置合わせ処理の精度に依存して測距精度が低下してしまうことの防止が図られ、測距精度向上を図ることができる。
【0057】
図４Ｂは、物体検出部１５による物体検出処理により対象物体Ｏｂが検出された様子を模式的に示している。
【0058】
本実施形態では、このように測距可能範囲Ａａ内に対象物体Ｏｂが検出された場合には、図４Ｃに示すように、検出した対象物体Ｏｂの位置に応じた位置に対し照射光Ｌｉを照射し、このように対象物体Ｏｂの位置に応じた位置に照射光Ｌｉを照射したときにセンサ部１１で得られる受光信号に基づき、距離算出部１２が対象物体Ｏｂの距離算出を行うようにする。
【0059】
具体的に、第一実施形態では、図４Ｃに示すように、測距可能範囲Ａａの全域ではなく、検出した対象物体Ｏｂの位置を含む一部領域に対してのみ照射光Ｌｉを照射する。このとき、制御部１３は、ビームステアリング部１６に対する指示を行って、照射光Ｌｉの照射位置を制御する。本例では、発光部１０が発する照射光Ｌｉは、図４Ｃに例示するように測距可能範囲Ａａの縦方向を貫く、換言すれば、測距可能範囲Ａａの上端から下端までを連続的にカバーする縦長の光とされる。この場合、照射光Ｌｉの横幅は、少なくとも測距可能範囲Ａａの横幅よりも短くされていればよい。
【0060】
この場合の制御部１３は、図４Ｃのような縦長の照射光Ｌｉを、測距可能範囲Ａａ内の横方向における対象物体Ｏｂの検出位置を含む領域に照射させた状態で、センサ部１１に測距用の受光動作を実行させる。そして、該受光動作により得られた受光信号に基づき、距離算出部１２が対象物体Ｏｂの距離を算出するように制御する。
ここでの距離算出部１２による対象物体Ｏｂの距離の算出は、例えば以下のように、物体検出画素領域Ａｇ内の受光信号に基づいて行うことが考えられる。ここで、物体検出画素領域Ａｇとは、対象物体Ｏｂが検出されたセンサ部１１の画素領域のことを指す。
先ず、センサ部１１の各画素Ｐｘで得られるフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に基づき、物体検出画素領域Ａｇ内において、例えば受光量が所定閾値以上の画素Ｐｘを、対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘとして検出する。なお、画素Ｐｘごとの受光量は、前述のようにフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号を加算することで推定可能である。
そして、上記のように検出した、反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘについて算出した距離の平均値を、対象物体Ｏｂの距離とする。
ここでの距離算出部１２による対象物体Ｏｂの距離の算出は、例えば以下のように、物体検出画素領域Ａｇ内の受光信号に基づいて行うことが考えられる。ここで、物体検出画素領域Ａｇとは、対象物体Ｏｂが検出されたセンサ部１１の画素領域のことを指す。
先ず、センサ部１１の各画素Ｐｘで得られるフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に基づき、物体検出画素領域Ａｇ内において、例えば受光量が所定閾値以上の画素Ｐｘを、対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘとして検出する。なお、画素Ｐｘごとの受光量は、前述のようにフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号を加算することで推定可能である。
そして、上記のように検出した、反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘについて算出した距離の平均値を、対象物体Ｏｂの距離とする。
【0061】
なお、対象物体Ｏｂの距離の算出手法は上記手法に限定されるものではない。例えば、物体検出画素領域Ａｇ内において、受光量が最大の画素Ｐｘを検出し、その画素Ｐｘについて算出した距離を対象物体Ｏｂの距離とすることが考えられる。この際、受光量が最大となる画素Ｐｘが複数存在した場合には、それらの画素Ｐｘについて算出される距離の平均値とすることが考えられる。
【0062】
この場合における対象物体Ｏｂの距離は、物体検出画素領域Ａｇ内の画素Ｐｘにおける距離に基づくものであればよい。すなわち、物体検出画素領域Ａｇ内の所定位置における画素Ｐｘの距離そのものや、或いは、物体検出画素領域Ａｇ内の所定画素領域内における各画素Ｐｘの距離の平均値等、物体検出画素領域Ａｇ内で算出される距離に基づく値であればよい。
【0063】
ここで、照射光Ｌｉを照射して対象物体Ｏｂの距離を算出するためにセンサ部１１に受光動作を実行させる際、制御部１３は、フィルタ効果制御部１７をフィルタ有効化モードに制御する。具体的には、少なくとも該受光動作の実行期間中はフィルタ効果制御部１７がフィルタ有効化モードを維持するように制御する。
【0064】
なお、上記では対象物体Ｏｂの測距時における照射光Ｌｉを測距可能範囲Ａａの縦方向を貫通する縦長の光とする例を挙げたが、該照射光Ｌｉについては、例えば図５Ａのように測距可能範囲Ａａの横方向を貫通する横長の光としたり、図５Ｂのような非貫通型の光としたりすることも可能である。ここで言う非貫通型の光とは、測距可能範囲Ａａの縦方向を貫通せず、横方向も貫通しない光を意味する。例えば、図５Ｂに例示するような丸型の照射範囲を形成する光とすることが考えられる。或いは、非貫通型の光としては、縦長の光や横長の光とすることも考えられる。この場合の縦長の光としては、少なくとも測距可能範囲Ａａの縦方向を貫通しないことが条件とされるものであり、照射範囲が測距可能範囲Ａａの縦方向の何れの端部にも達しない光とすることのみでなく、照射範囲が測距可能範囲Ａａの縦方向における一方の端部に達する光とすることも考えられる。同様に、この場合の横長の光としては、少なくとも測距可能範囲Ａａの横方向を貫通しないことが条件とされるものであり、照射範囲が測距可能範囲Ａａの横方向の何れの端部にも達しない光とすることのみでなく、照射範囲が測距可能範囲Ａａの横方向における一方の端部に達する光とすることも可能である。
【0065】
確認のため述べておくと、照射光Ｌｉの照射範囲は、発光部１０が発する光についての照射光学系の構成によりコントロール可能なものである。
【0066】
（1-4．処理手順）
図６は、上記により説明した第一実施形態としての測距手法を実現するための具体的な処理手順例を示したフローチャートである。具体的に図６では、図１に示した制御部１３が実行すべき処理手順の例を示している。
図６は、上記により説明した第一実施形態としての測距手法を実現するための具体的な処理手順例を示したフローチャートである。具体的に図６では、図１に示した制御部１３が実行すべき処理手順の例を示している。
【0067】
先ず、制御部１３はステップＳ１０１で、測距開始を待機する。例えば、ユーザからの測距を指示する操作入力等、測距開始の条件として予め定められた条件が成立するのを待機する処理である。
【0068】
測距開始と判定した場合、制御部１３はステップＳ１０２に進み、フィルタ無効化処理として、フィルタ効果制御部１７をフィルタ無効化モードに制御する処理を行う。
そして、ステップＳ１０２に続くステップＳ１０３で制御部１３は、階調画像生成指示を行う。すなわち、センサ部１１に受光動作（測距時の受光動作と同じ）を実行させると共に、該受光動作によって画素Ｐｘごとに得られるフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に基づき、階調画像生成部１４に階調画像を生成させる。
これらステップＳ１０２及びＳ１０３の処理により、環境光に基づく階調画像の生成が行われる。
そして、ステップＳ１０２に続くステップＳ１０３で制御部１３は、階調画像生成指示を行う。すなわち、センサ部１１に受光動作（測距時の受光動作と同じ）を実行させると共に、該受光動作によって画素Ｐｘごとに得られるフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に基づき、階調画像生成部１４に階調画像を生成させる。
これらステップＳ１０２及びＳ１０３の処理により、環境光に基づく階調画像の生成が行われる。
【0069】
ステップＳ１０３に続くステップＳ１０４で制御部１３は、物体検出実行指示として、ステップＳ１０３で得られた階調画像を対象とした物体検出処理を実行するように物体検出部１５に指示を出す。
【0070】
ステップＳ１０４に続くステップＳ１０５で制御部１３は、対象物体Ｏｂが検出されたか否かを判定する。すなわち、ステップＳ１０４で実行させた物体検出処理により、対象物体Ｏｂが検出されたか否かを判定する。
【0071】
対象物体Ｏｂが検出されていないと判定した場合、制御部１３は図６に示す一連の処理を終える。すなわち、この場合は測距対象となるべき対象物体Ｏｂが検出されていないので、測距動作は行われない。
【0072】
一方、対象物体Ｏｂが検出されたと判定した場合、制御部１３はステップＳ１０６に進み、フィルタ有効化処理として、フィルタ効果制御部１７をフィルタ有効化モードに制御する処理を行った上で、ステップＳ１０７の照射位置調整処理を実行する。このステップＳ１０７の照射位置調整処理で制御部１３は、先ず、物体検出処理で検出された対象物体Ｏｂの位置に基づき、照射光Ｌｉの照射位置（照射目標位置）を決定する。そして、制御部１３は、決定した照射目標位置に照射光Ｌｉが照射されるように、発光部１０を発光させると共に、ビームステアリング部１６により照射光Ｌｉの照射位置を調整させる。
【0073】
ステップＳ１０７に続くステップＳ１０８で制御部１３は、測距動作実行指示を行う。すなわち、センサ部１１に測距用の受光動作を実行させると共に、該受光動作により画素Ｐｘごとに得られるフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に基づく距離の算出を距離算出部１２に実行させる。
【0074】
ステップＳ１０８に続くステップＳ１０９で制御部１３は、物体検出画素領域Ａｇ内の距離に基づく値が対象物体Ｏｂの距離の値として出力されるように制御する。
先の説明から理解されるように本例では、距離算出部１２が、物体検出画素領域Ａｇ内の距離に基づく値を対象物体Ｏｂの距離として求める処理を行う。例えば、先に例示したように、センサ部１１から画素Ｐｘごとに入力されるフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に基づき、物体検出画素領域Ａｇ内において、受光量が所定閾値以上の画素Ｐｘを対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘとして検出し、それら検出した画素Ｐｘについて算出した距離の平均値を、対象物体Ｏｂの距離として求める処理等、物体検出画素領域Ａｇ内で算出される距離に基づく値を対象物体Ｏｂの距離の値として求める処理を距離算出部１２が行うものである。
この場合、ステップＳ１０９の処理は、制御部１３が、このように距離算出部１２により求められた距離の値を、対象物体Ｏｂの距離の値として距離算出部１２の外部に出力させる処理となる。
先の説明から理解されるように本例では、距離算出部１２が、物体検出画素領域Ａｇ内の距離に基づく値を対象物体Ｏｂの距離として求める処理を行う。例えば、先に例示したように、センサ部１１から画素Ｐｘごとに入力されるフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に基づき、物体検出画素領域Ａｇ内において、受光量が所定閾値以上の画素Ｐｘを対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘとして検出し、それら検出した画素Ｐｘについて算出した距離の平均値を、対象物体Ｏｂの距離として求める処理等、物体検出画素領域Ａｇ内で算出される距離に基づく値を対象物体Ｏｂの距離の値として求める処理を距離算出部１２が行うものである。
この場合、ステップＳ１０９の処理は、制御部１３が、このように距離算出部１２により求められた距離の値を、対象物体Ｏｂの距離の値として距離算出部１２の外部に出力させる処理となる。
【0075】
ここで、距離算出部１２としては、上記のような対象物体Ｏｂの距離を求める機能を有さず、センサ部１１から入力された各画素ＰｘのフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に基づき、各画素Ｐｘについての距離を算出する機能のみを有する構成とすることも考えられる。その場合は、制御部１３が、距離算出部１２により算出された各画素Ｐｘの距離や、センサ部１１から入力した各画素ＰｘのフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に基づいて、対象物体Ｏｂの距離を求める処理を行うことが考えられる。具体的には、フローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に基づき、物体検出画素領域Ａｇ内において、受光量が所定閾値以上の画素Ｐｘを対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘとして検出し、それら検出した画素Ｐｘについて距離算出部１２で算出された距離の平均値を、対象物体Ｏｂの距離として求める処理等、物体検出画素領域Ａｇ内で算出される距離に基づく値を対象物体Ｏｂの距離の値として求める処理である。
この場合、ステップＳ１０９の処理は、上記のように制御部１３自身が対象物体Ｏｂの距離として求めた距離の値を外部に出力する処理となる。
この場合、ステップＳ１０９の処理は、上記のように制御部１３自身が対象物体Ｏｂの距離として求めた距離の値を外部に出力する処理となる。
【0076】
なお、上記のように制御部１３が対象物体Ｏｂの距離の値を求める処理を行う場合において、制御部１３に対して全ての画素ＰｘについてのフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号や距離を入力することは必須ではなく、少なくとも、物体検出画素領域Ａｇ内の画素Ｐｘについての電荷信号や距離を入力すればよい。
【0077】
制御部１３は、ステップＳ１０９の処理を実行したことに応じて、図６に示す一連の処理を終える。
【0078】
ここで、上記説明では、対象物体Ｏｂの検出位置に応じた位置にアクティブ光としての照射光Ｌｉを照射させるにあたり、照射位置の制御を行うビームステアリング部１６を設ける例を挙げたが、ビームステアリング部１６を設けることは必須ではない、
例えば、図７Ａに例示されるように測距装置１がドローン等の姿勢調整が可能な電子機器５０に取り付けられている場合には、電子機器５０の姿勢を制御することで、ビームステアリング部１６を設けずとも照射光Ｌｉの照射位置を調整可能となる（図７Ａから図７Ｂへの遷移を参照）。
例えば、図７Ａに例示されるように測距装置１がドローン等の姿勢調整が可能な電子機器５０に取り付けられている場合には、電子機器５０の姿勢を制御することで、ビームステアリング部１６を設けずとも照射光Ｌｉの照射位置を調整可能となる（図７Ａから図７Ｂへの遷移を参照）。
【0079】
＜２．第二実施形態＞
第二実施形態は、測距用の受光動作を行うセンサ部として、部分読み出しが可能に構成されたセンサ部を用いるものである。ここで言う部分読み出しとは、一部の画素についてのみ受光信号の読み出しを行うことを意味するものである。
以下では部分読み出しが可能なセンサ部として、外部から指示された画素領域の部分読み出しが可能に構成されたセンサ部１１Ａと、ＥＶＳ（Event Based Sensor）のようなイベントベース型の部分読み出しが可能に構成されたセンサ部１１Ｂとを例示する。
ここで、イベントベース型の部分読み出しとは、受光量の変化としての「イベント」が発生した画素の受光信号を選択的に読み出すことを意味する。
第二実施形態は、測距用の受光動作を行うセンサ部として、部分読み出しが可能に構成されたセンサ部を用いるものである。ここで言う部分読み出しとは、一部の画素についてのみ受光信号の読み出しを行うことを意味するものである。
以下では部分読み出しが可能なセンサ部として、外部から指示された画素領域の部分読み出しが可能に構成されたセンサ部１１Ａと、ＥＶＳ（Event Based Sensor）のようなイベントベース型の部分読み出しが可能に構成されたセンサ部１１Ｂとを例示する。
ここで、イベントベース型の部分読み出しとは、受光量の変化としての「イベント」が発生した画素の受光信号を選択的に読み出すことを意味する。
【0080】
以下では、センサ部１１Ａを用いる例を第二実施形態の第一例、センサ部１１Ｂを用いる例を第二実施形態の第二例としてそれぞれ説明する。
【0081】
（2-1．第一例）
図８は、第二実施形態の第一例としての測距装置１Ａの構成例を説明するためのブロック図であり、図９は、測距装置１Ａが備えるセンサ部１１Ａの内部回路構成例を示したブロック図である。
なお、以下の説明において、既に説明済みとなった部分と同様となる部分については同一符号や同一ステップ番号を付して説明を省略する。
図８は、第二実施形態の第一例としての測距装置１Ａの構成例を説明するためのブロック図であり、図９は、測距装置１Ａが備えるセンサ部１１Ａの内部回路構成例を示したブロック図である。
なお、以下の説明において、既に説明済みとなった部分と同様となる部分については同一符号や同一ステップ番号を付して説明を省略する。
【0082】
図８において、測距装置１Ａは、第一実施形態における測距装置１と比較して、センサ部１１に代えてセンサ部１１Ａが、制御部１３に代えて制御部１３Ａがそれぞれ設けられた点が異なる。
【0083】
図９において、センサ部１１Ａは、センサ部１１（図２）と比較して、システム制御部１１４に代えてシステム制御部１１４Ａが、垂直駆動部１１３に代えて垂直駆動部１１３Ａが、水平駆動部１１６に代えて水平駆動部１１６Ａがそれぞれ設けられた点と、行選択レジスタ１３１、及び列選択レジスタ１３２が追加された点が異なる。
【0084】
システム制御部１１４Ａは、図８に示した制御部１３Ａから部分読み出しを行うべき画素領域（以下「読出対象画素領域」と表記）が指定された場合には、読出対象画素領域内の各画素Ｐｘの行アドレスを行選択レジスタ１３１に書き込む。
垂直駆動部１１３Ａは、全ての画素行を対象とした行順次スキャンを行うのではなく、行選択レジスタ１３１に書き込まれた行アドレスが示す画素行のみを順に選択していく。
垂直駆動部１１３Ａは、全ての画素行を対象とした行順次スキャンを行うのではなく、行選択レジスタ１３１に書き込まれた行アドレスが示す画素行のみを順に選択していく。
【0085】
また、システム制御部１１４Ａは、垂直駆動部１１３Ａが一つの画素行を選択するごとに、列選択レジスタ１３２に対し、当該画素行の画素Ｐｘのうち読出対象画素領域内となる画素Ｐｘの列アドレスを順次書き込む。
水平駆動部１１６Ａは、垂直駆動部１１３Ａが一つの画素行を選択するごとに、列選択レジスタ１３２に書き込まれた列アドレスが示す画素Ｐｘについてのみカラム処理部１１５が電荷信号に対する信号処理（垂直信号線１２２を通して供給されるフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に対する信号処理）を行うように、カラム処理部１１５を駆動する。
水平駆動部１１６Ａは、垂直駆動部１１３Ａが一つの画素行を選択するごとに、列選択レジスタ１３２に書き込まれた列アドレスが示す画素Ｐｘについてのみカラム処理部１１５が電荷信号に対する信号処理（垂直信号線１２２を通して供給されるフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に対する信号処理）を行うように、カラム処理部１１５を駆動する。
【0086】
例えば上記のような構成により、制御部１３Ａが画素アレイ部１１１の一部の画素領域のみを読出対象画素領域として指定した場合に、該一部の画素領域についてのみ受光信号の読み出しが行われるようにすることができる。
【0087】
なお、上記構成によれば、行選択レジスタ１３１に全ての行アドレスを書き込み、列選択レジスタ１３２に順次全ての行アドレスを書き込むことで、全画素読み出しを行うことも可能である。
【0088】
図１０は、第二実施形態における第一例としての測距手法を実現するための具体的な処理手順例を示したフローチャートである。具体的には、制御部１３Ａが実行すべき処理手順の例を示したものである。
【0089】
先ず、制御部１３ＡはステップＳ１０１で測距開始を待機し、測距開始と判定した場合は、ステップＳ１０２でフィルタ無効化処理を行う。
そして、制御部１３Ａは、続くステップＳ１０３Ａで、全画素読み出しによる階調画像生成指示を行う。すなわち、制御部１３Ａは、センサ部１１Ａにおけるシステム制御部１１４Ａに対し、前述した読出対象画素領域として画素アレイ部１１１の全画素領域（有効画素領域の全体）を指示してセンサ部１１Ａに全画素読み出しを実行させ、該全画素読み出しで得られた各画素ＰｘのフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に基づき、階調画像生成部１４に階調画像を生成させる。
そして、制御部１３Ａは、続くステップＳ１０３Ａで、全画素読み出しによる階調画像生成指示を行う。すなわち、制御部１３Ａは、センサ部１１Ａにおけるシステム制御部１１４Ａに対し、前述した読出対象画素領域として画素アレイ部１１１の全画素領域（有効画素領域の全体）を指示してセンサ部１１Ａに全画素読み出しを実行させ、該全画素読み出しで得られた各画素ＰｘのフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に基づき、階調画像生成部１４に階調画像を生成させる。
【0090】
ステップＳ１０３Ａの階調画像生成指示を行った以降、ステップＳ１０４の物体検出実行指示からステップＳ１０７の照射位置調整処理までの処理を実行する点は図６の場合と同様である。
なお、ステップＳ１０５で対象物体Ｏｂが検出されなかったと判定した場合に処理終了となる点も図６の場合と同様である。
なお、ステップＳ１０５で対象物体Ｏｂが検出されなかったと判定した場合に処理終了となる点も図６の場合と同様である。
【0091】
ステップＳ１０７の照射位置調整処理を実行したことに応じ、制御部１３ＡはステップＳ１０８Ａで、部分読み出しによる測距動作実行指示を行う。具体的に、ステップＳ１０８Ａにおいて制御部１３Ａは、先ず、センサ部１１Ａに測距用の受光動作を実行させると共に、ステップＳ１０４の指示に応じて実行された物体検出処理で特定された物体検出画素領域Ａｇを読出対象画素領域としてシステム制御部１１４Ａに指示して、センサ部１１Ａに物体検出画素領域Ａｇを対象とした部分読み出しを実行させる。そして、部分読み出しされた物体検出画素領域Ａｇの受光信号、具体的には、フローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に基づく距離の算出を距離算出部１２に実行させる。
【0092】
ここで、物体検出画素領域Ａｇの例について図１１を参照して説明しておく。
物体検出画素領域Ａｇとしては、例えば図１１Ａに示すような対象物体Ｏｂを内包する四角形状の領域とすることが考えられる。この場合の物体検出画素領域Ａｇは、対象物体Ｏｂの形状を忠実に再現するものではなく、対象物体Ｏｂの周囲領域も含む比較的余裕を持った範囲設定となる。
或いは、物体検出画素領域Ａｇとしては図１１Ｂに示すように、四角形状ではなく対象物体Ｏｂの形状を或る程度反映させた形状とすることもできる。
何れにしても物体検出画素領域Ａｇとしては、対象物体Ｏｂの少なくとも一部を含む画素領域として設定されたものであればよい。
物体検出画素領域Ａｇとしては、例えば図１１Ａに示すような対象物体Ｏｂを内包する四角形状の領域とすることが考えられる。この場合の物体検出画素領域Ａｇは、対象物体Ｏｂの形状を忠実に再現するものではなく、対象物体Ｏｂの周囲領域も含む比較的余裕を持った範囲設定となる。
或いは、物体検出画素領域Ａｇとしては図１１Ｂに示すように、四角形状ではなく対象物体Ｏｂの形状を或る程度反映させた形状とすることもできる。
何れにしても物体検出画素領域Ａｇとしては、対象物体Ｏｂの少なくとも一部を含む画素領域として設定されたものであればよい。
【0093】
ステップＳ１０８Ａの処理によれば、このような物体検出画素領域Ａｇを読出対象画素領域として、センサ部１１Ａによる部分読み出しが行われる。
【0094】
ステップＳ１０８Ａに続くステップＳ１０９で制御部１３は、物体検出画素領域Ａｇ内の距離に基づく値が対象物体Ｏｂの距離の値として出力されるように制御する。
この場合の距離算出部１２は、ステップＳ１０８Ａの指示により部分読み出しされた物体検出画素領域Ａｇ内の各画素Ｐｘの電荷信号（フローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号）に基づき、対象物体Ｏｂの距離を求める処理を行う。具体的には、物体検出画素領域Ａｇ内において受光量が所定閾値以上の画素Ｐｘを対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘとして検出し、それら検出した画素Ｐｘについて算出した距離の平均値を、対象物体Ｏｂの距離として求める。或いは、物体検出画素領域Ａｇ内において受光量が最大の画素Ｐｘを検出し、その画素Ｐｘについて算出した距離を対象物体Ｏｂの距離とする等である。
この場合の距離算出部１２は、ステップＳ１０８Ａの指示により部分読み出しされた物体検出画素領域Ａｇ内の各画素Ｐｘの電荷信号（フローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号）に基づき、対象物体Ｏｂの距離を求める処理を行う。具体的には、物体検出画素領域Ａｇ内において受光量が所定閾値以上の画素Ｐｘを対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘとして検出し、それら検出した画素Ｐｘについて算出した距離の平均値を、対象物体Ｏｂの距離として求める。或いは、物体検出画素領域Ａｇ内において受光量が最大の画素Ｐｘを検出し、その画素Ｐｘについて算出した距離を対象物体Ｏｂの距離とする等である。
【0095】
上記のように物体検出画素領域Ａｇ内で算出される距離に基づく値を対象物体Ｏｂの距離の値として求める処理を距離算出部１２が行う場合、ステップＳ１０９の処理は、制御部１３が、このように距離算出部１２により求められた距離の値を、対象物体Ｏｂの距離の値として距離算出部１２の外部に出力させる処理となる。
【0096】
或いは、対象物体Ｏｂの距離の値を求める処理は、制御部１３Ａが、センサ部１１Ａから部分読み出しされた物体検出画素領域Ａｇ内の各画素Ｐｘの電荷信号や、距離算出部１２により算出された物体検出画素領域Ａｇ内の各画素Ｐｘの距離に基づいて行うことも考えられる。すなわち、フローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に基づき、物体検出画素領域Ａｇ内において受光量が所定閾値以上の画素Ｐｘを対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘとして検出し、それら検出した画素Ｐｘについて距離算出部１２で算出された距離の平均値を、対象物体Ｏｂの距離として求める処理等である。
この場合には、ステップＳ１０９の処理は、上記のように制御部１３Ａ自身が対象物体Ｏｂの距離として求めた距離の値を外部に出力する処理となる。
この場合には、ステップＳ１０９の処理は、上記のように制御部１３Ａ自身が対象物体Ｏｂの距離として求めた距離の値を外部に出力する処理となる。
【0097】
制御部１３Ａは、ステップＳ１０９の処理を実行したことに応じて図１０に示す一連の処理を終える。
【0098】
（2-2．第二例）
図１２は、第二実施形態における第二例としての測距装置１Ｂの構成例を説明するためのブロック図であり、図１３は、測距装置１Ｂが備えるセンサ部１１Ｂの内部回路構成例を示したブロック図である。
図１２は、第二実施形態における第二例としての測距装置１Ｂの構成例を説明するためのブロック図であり、図１３は、測距装置１Ｂが備えるセンサ部１１Ｂの内部回路構成例を示したブロック図である。
【0099】
図１２において、測距装置１Ｂは、第一実施形態における測距装置１と比較して、センサ部１１に代えてセンサ部１１Ｂが、距離算出部１２に代えて距離算出部１２Ｂが、階調画像生成部１４に代えて階調画像生成部１４Ｂが、制御部１３に代えて制御部１３Ｂがそれぞれ設けられた点が異なる。
【0100】
図１３に示すように、センサ部１１Ｂは、画素アレイ部１１１Ｂ、転送ゲート駆動部１１２、及びアービタ部１４１を備えている。
画素アレイ部１１１Ｂは、画素Ｐｘ－Ｂが行方向及び列方向にそれぞれ複数配列されて形成される。画素アレイ部１１１とは異なり、画素アレイ部１１１Ｂにおいては、垂直信号線１２２－Ａ、１２２－Ｂが形成されていない。
画素アレイ部１１１Ｂは、画素Ｐｘ－Ｂが行方向及び列方向にそれぞれ複数配列されて形成される。画素アレイ部１１１とは異なり、画素アレイ部１１１Ｂにおいては、垂直信号線１２２－Ａ、１２２－Ｂが形成されていない。
【0101】
画素Ｐｘ－Ｂは、画素Ｐｘ（図３参照）と比較して、検出部１４０が追加された点が異なる。
なお、図１３では画素Ｐｘ－Ｂ内の構成について、リセットトランジスタＲＳＴ－Ａ、ＲＳＴ－Ｂ、ＯＦゲートトランジスタＯＦＧの図示、及びＯＦゲート信号ＳＯＦＧやリセット信号ＳＲＳＴの供給ラインの図示は省略しているが、この場合、リセットトランジスタＲＳＴ－Ａ、ＲＳＴ－ＢやＯＦゲートトランジスタＯＦＧの駆動は、図示を省略した駆動回路により行われる。
この場合も転送トランジスタＴＧ－Ａ、ＴＧ－Ｂの駆動は、転送ゲート駆動部１１２がそれぞれゲート駆動線１２１－Ａ、１２１－Ｂを通じて転送駆動信号ＳＴＧ－Ａ、ＳＴＧ－Ｂを供給することで行われる。
この場合の転送ゲート駆動部１１２は、外部からの駆動指示信号に基づいて転送トランジスタＴＧ－Ａ、ＴＧ－Ｂの駆動を実行する。本例では、駆動指示信号は制御部１３Ｂより供給される。
なお、図１３では画素Ｐｘ－Ｂ内の構成について、リセットトランジスタＲＳＴ－Ａ、ＲＳＴ－Ｂ、ＯＦゲートトランジスタＯＦＧの図示、及びＯＦゲート信号ＳＯＦＧやリセット信号ＳＲＳＴの供給ラインの図示は省略しているが、この場合、リセットトランジスタＲＳＴ－Ａ、ＲＳＴ－ＢやＯＦゲートトランジスタＯＦＧの駆動は、図示を省略した駆動回路により行われる。
この場合も転送トランジスタＴＧ－Ａ、ＴＧ－Ｂの駆動は、転送ゲート駆動部１１２がそれぞれゲート駆動線１２１－Ａ、１２１－Ｂを通じて転送駆動信号ＳＴＧ－Ａ、ＳＴＧ－Ｂを供給することで行われる。
この場合の転送ゲート駆動部１１２は、外部からの駆動指示信号に基づいて転送トランジスタＴＧ－Ａ、ＴＧ－Ｂの駆動を実行する。本例では、駆動指示信号は制御部１３Ｂより供給される。
【0102】
検出部１４０は、フローティングディフュージョンＦＤ－ＡとＦＤ－Ｂの双方の蓄積電荷量から得たアクティブ光強度が所定閾値よりも大きいことをイベントとして検出する。具体的に、検出部１４０は、フローティングディフュージョンＦＤ－ＡとＦＤ－Ｂの双方の蓄積電荷量の二乗和を計算し、該二乗和が閾値以上であった場合に、イベントが発生したとの検出結果を得る。なお、アクティブ光強度の算出については、上記の二乗和による算出に限定されるものではなく、例えばフローティングディフュージョンＦＤ－ＡとＦＤ－Ｂの双方の蓄積電荷量の和、或いは差による算出であってもよい。
イベントを検出した場合、検出部１４０は、イベント発生通知をアービタ部１４１に対して行う。
イベントを検出した場合、検出部１４０は、イベント発生通知をアービタ部１４１に対して行う。
【0103】
アービタ部１４１は、それぞれの画素Ｐｘ－Ｂにおける検出部１４０からのイベント発生通知を入力可能に構成され、イベント発生通知のあった画素Ｐｘ－Ｂについて、各フローティングディフュージョンＦＤの電荷信号、すなわち、フローティングディフュージョンＦＤ－Ａの電荷信号Ｓａと、フローティングディフュージョンＦＤ－Ｂの電荷信号Ｓｂとが読み出されるように制御する。具体的には、イベント発生通知のあった画素Ｐｘ－Ｂについて、画素駆動線１２０’を通じて選択トランジスタＳＥＬ－Ａ及びＳＥＬ－Ｂを駆動することで、電荷信号Ｓａ、Ｓｂの読み出しを実行させる。
また、これと共にアービタ部１４１は、イベント発生通知があった画素Ｐｘ－Ｂについては、発生したイベントについてのタイムスタンプ（イベント発生タイミングを示す情報）、及びイベントが発生した画素Ｐｘ－Ｂのアドレスの情報を含む付帯情報も出力する。
また、これと共にアービタ部１４１は、イベント発生通知があった画素Ｐｘ－Ｂについては、発生したイベントについてのタイムスタンプ（イベント発生タイミングを示す情報）、及びイベントが発生した画素Ｐｘ－Ｂのアドレスの情報を含む付帯情報も出力する。
【0104】
上記のような構成により、センサ部１１Ｂにおいては、「イベント」が発生した画素の電荷信号Ｓａ、Ｓｂを選択的に読み出すことができ、また、イベントが発生した画素Ｐｘ－Ｂについては、その画素Ｐｘのアドレス及びタイムスタンプの情報が付帯情報として出力される。
【0105】
図１２において、距離算出部１２Ｂ、階調画像生成部１４Ｂには、センサ部１１Ｂからの電荷信号Ｓａ、Ｓｂ、及び付帯情報が入力される。
階調画像生成部１４Ｂは、入力された電荷信号Ｓａ、Ｓｂ及び付帯情報に基づき、イベントが発生した画素領域であるイベント発生画素領域についての階調画像を生成する。
この場合の物体検出部１５は、このように階調画像生成部１４Ｂで生成されるイベント発生画素領域の階調画像を対象として物体検出処理を行う。
階調画像生成部１４Ｂは、入力された電荷信号Ｓａ、Ｓｂ及び付帯情報に基づき、イベントが発生した画素領域であるイベント発生画素領域についての階調画像を生成する。
この場合の物体検出部１５は、このように階調画像生成部１４Ｂで生成されるイベント発生画素領域の階調画像を対象として物体検出処理を行う。
【0106】
距離算出部１２Ｂは、センサ部１１Ｂから入力された階調信号Ｓａ、Ｓｂ及び付帯情報に基づき、イベント発生画素領域内の画素Ｐｘ－Ｂの距離を算出する。本例における距離算出部１２Ｂは、イベント発生画素領域内の各画素Ｐｘ－Ｂの距離を算出可能に構成されている。
【0107】
制御部１３Ｂは、物体検出部１５による物体検出結果に基づき、物体検出画素領域Ａｇ内の距離に基づく値が対象物体Ｏｂの距離の値として出力されるように制御する。
具体的に、この場合の制御部１３Ｂが対象物体Ｏｂの測距にあたって実行する処理は、先の図６に示したものと同様となる。
この場合もステップＳ１０９の処理としては、物体検出画素領域Ａｇ内で算出される距離に基づく値を対象物体Ｏｂの距離の値として求める処理を、距離算出部１２Ｂに実行させる、或いは制御部１３Ｂ自身が実行する形態とすることが考えられる。
具体的に、この場合の制御部１３Ｂが対象物体Ｏｂの測距にあたって実行する処理は、先の図６に示したものと同様となる。
この場合もステップＳ１０９の処理としては、物体検出画素領域Ａｇ内で算出される距離に基づく値を対象物体Ｏｂの距離の値として求める処理を、距離算出部１２Ｂに実行させる、或いは制御部１３Ｂ自身が実行する形態とすることが考えられる。
【0108】
なお、制御部１３Ｂは、ステップＳ１０３の階調画像生成指示やステップＳ１０８の測距動作実行指示の際、センサ部１１Ｂに受光動作を実行させるにあたっては、前述した駆動指示信号を転送ゲート駆動部１１２に出力する。
【0109】
＜３．第三実施形態＞
続いて、第三実施形態について説明する。
第三実施形態は、照射光Ｌｉの発光光学系と反射光Ｌｒの受光光学系との間のベースライン距離Ｄｂを考慮するものである。
図１４に模式化して示すように、発光部１０が発した光を照射光Ｌｉとして対象物体Ｏｂに照射するための光学系と、対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒをセンサ部１１（１１Ａ、１１Ｂ）に受光させるための光学系とは物理的に異なる位置にあり、それらの間にはベースライン距離Ｄｂが存在する。そのため、対象物体Ｏｂに対して照射光Ｌｉを照射するための目標照射位置（照射角度）は、厳密には、対象物体Ｏｂと測距装置１（１Ａ、１Ｂ）との距離によって変化させるべきある。
しかしながら、対象物体Ｏｂの測距前においては、当然のことながら対象物体Ｏｂの距離は未知であるため、対象物体Ｏｂの距離に応じて目標照射位置を正確に設定することは非常に困難である。
続いて、第三実施形態について説明する。
第三実施形態は、照射光Ｌｉの発光光学系と反射光Ｌｒの受光光学系との間のベースライン距離Ｄｂを考慮するものである。
図１４に模式化して示すように、発光部１０が発した光を照射光Ｌｉとして対象物体Ｏｂに照射するための光学系と、対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒをセンサ部１１（１１Ａ、１１Ｂ）に受光させるための光学系とは物理的に異なる位置にあり、それらの間にはベースライン距離Ｄｂが存在する。そのため、対象物体Ｏｂに対して照射光Ｌｉを照射するための目標照射位置（照射角度）は、厳密には、対象物体Ｏｂと測距装置１（１Ａ、１Ｂ）との距離によって変化させるべきある。
しかしながら、対象物体Ｏｂの測距前においては、当然のことながら対象物体Ｏｂの距離は未知であるため、対象物体Ｏｂの距離に応じて目標照射位置を正確に設定することは非常に困難である。
【0110】
そこで、第三実施形態では、測距可能範囲Ａａ内における物体検出領域を含む一部領域内で照射光Ｌｉの照射位置を変化させながら、照射位置ごとに、反射光が受光されたか否かを評価し、反射光が受光された際の受光信号に基づいて対象物体Ｏｂの距離が算出されるようにする。
【0111】
図１５は、第三実施形態としての測距装置１Ｃの構成例を説明するためのブロック図である。
ここでは、第三実施形態の測距装置１Ｃとして、図８に示した測距装置１Ａと同様、センサ部１１Ａを備えた構成を例示する。すなわち、部分読み出しに対応した構成である。
ここでは、第三実施形態の測距装置１Ｃとして、図８に示した測距装置１Ａと同様、センサ部１１Ａを備えた構成を例示する。すなわち、部分読み出しに対応した構成である。
【0112】
測距装置１Ｃにおいて、図８に示した測距装置１Ａとの相違点は、制御部１３Ａに代えて制御部１３Ｃが設けられた点である。
制御部１３Ｃは、以下で説明する第三実施形態としての測距手法により対象物体Ｏｂの測距が行われるように制御を行う点が制御部１３Ａとは異なる。
制御部１３Ｃは、以下で説明する第三実施形態としての測距手法により対象物体Ｏｂの測距が行われるように制御を行う点が制御部１３Ａとは異なる。
【0113】
図１６は、第三実施形態としての測距手法の説明図である。
図１６Ａは、物体検出画素領域Ａｇ、物体検出画素位置Ｐｏ、及び照射光Ｌｉの照射位置Ｐｉの関係の例を模式的に示している。物体検出画素位置Ｐｏは、物体検出処理で検出された対象物体Ｏｂの画素位置であり、例えば物体検出画素領域Ａｇの上下左右の中心位置等として検出される位置である。
ここでは、照射光Ｌｉとして、図５Ｂに例示したような丸型の非貫通光（非貫通型の光）を照射する場合を前提とした説明を行う。
図１６Ａは、物体検出画素領域Ａｇ、物体検出画素位置Ｐｏ、及び照射光Ｌｉの照射位置Ｐｉの関係の例を模式的に示している。物体検出画素位置Ｐｏは、物体検出処理で検出された対象物体Ｏｂの画素位置であり、例えば物体検出画素領域Ａｇの上下左右の中心位置等として検出される位置である。
ここでは、照射光Ｌｉとして、図５Ｂに例示したような丸型の非貫通光（非貫通型の光）を照射する場合を前提とした説明を行う。
【0114】
第三実施形態では、物体検出部１５により対象物体Ｏｂが検出されたことに応じて、先ず、照射位置Ｐｉを初期照射位置に調整する。本例では、初期照射位置は、縦座標については物体検出画素位置Ｐｏと同じ縦座標とし、横座標については中央座標とした画素座標に対応した位置に定める。
図中では、物体検出画素位置Ｐｏの縦座標は「５」であり、横座標の中央座標は「９」であることから、初期照射位置としては、（９，５）の画素座標に対応した位置に調整する。
図中では、物体検出画素位置Ｐｏの縦座標は「５」であり、横座標の中央座標は「９」であることから、初期照射位置としては、（９，５）の画素座標に対応した位置に調整する。
【0115】
制御部１３Ｃは、照射位置Ｐｉを初期照射位置に調整した上で、センサ部１１Ａに物体検出画素領域Ａｇを読出対象範囲とした測距用の受光動作を実行させる。そして、該受光動作で得られたフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に基づき、物体検出画素領域Ａｇ内で対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒが受光されたか否かについての評価を行う。この評価は、制御部１３Ｃが、センサ部１１Ａで部分読み出しされたフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に基づいて物体検出画素領域Ａｇ内の各画素Ｐｘの受光量を計算し、該受光量が所定閾値以上の画素Ｐｘを、反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘとして特定することで行うことが考えられる。或いは、物体検出画素領域Ａｇ内の各画素Ｐｘの受光量は距離算出部１２に算出させ、算出された受光量の情報に基づいて制御部１３Ｃが上記の閾値に基づいて反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘを特定することも考えられる。
【0116】
制御部１３Ｃは、初期照射位置において、物体検出画素領域Ａｇ内で反射光Ｌｒが受光された画素Ｐｘがないと評価した場合には、照射光Ｌｉの照射位置Ｐｉを更新する。具体的に本例では、左右何れかの方向のうち物体検出画素位置Ｐｏに近づく方向に、照射位置Ｐｉの横位置を更新する（図１６Ｂ参照）。ここでは説明の便宜上、横位置の更新幅は１画素幅としているが、該更新幅は複数画素分の幅とすることも可能である。
【0117】
このように照射位置Ｐｉを更新した場合も、制御部１３Ｃは、同様にセンサ部１１Ａに物体検出画素領域Ａｇを読出対象範囲とした測距用の受光動作を実行させて、物体検出画素領域Ａｇ内で対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒが受光されたか否かについての評価を行う。
以降も、物体検出画素領域Ａｇ内で反射光Ｌｒが受光された画素Ｐｘがないと評価した場合、制御部１３Ｃは、照射位置Ｐｉの更新を同様に行うと共に、更新後の照射位置Ｐｉにおいて、センサ部１１Ａに物体検出画素領域Ａｇを読出対象範囲とした測距用の受光動作を実行させて、物体検出画素領域Ａｇ内で対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒが受光されたか否かについての評価を行う。
以降も、物体検出画素領域Ａｇ内で反射光Ｌｒが受光された画素Ｐｘがないと評価した場合、制御部１３Ｃは、照射位置Ｐｉの更新を同様に行うと共に、更新後の照射位置Ｐｉにおいて、センサ部１１Ａに物体検出画素領域Ａｇを読出対象範囲とした測距用の受光動作を実行させて、物体検出画素領域Ａｇ内で対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒが受光されたか否かについての評価を行う。
【0118】
図１６Ｃでは、上記のような照射位置Ｐｉの横位置の更新が継続されて、照射位置Ｐｉが物体検出画素領域Ａｇ内の画素Ｐｘに対応した位置まで変化した様子を例示している。
【0119】
物体検出画素領域Ａｇ内で対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒが受光されたと評価した場合、制御部１３Ｃは、その照射位置Ｐｉの設定状態で距離算出部１２が算出した物体検出画素領域Ａｇ内の距離に基づく値が対象物体Ｏｂの距離の値として出力されるように制御する。
例えば、制御部１３Ｃは、物体検出画素領域Ａｇ内で対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒが受光されたと評価した場合には、該評価が行われたときの照射位置Ｐｉの設定状態で実行させた受光動作によりセンサ部１１Ａから読み出される物体検出画素領域Ａｇ内の各画素Ｐｘの階調信号に基づき、物体検出画素領域Ａｇ内で受光量が所定閾値以上の画素Ｐｘを、反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘとして特定し、それら特定した画素Ｐｘについて距離算出部１２が算出した距離の平均値を、対象物体Ｏｂの距離の値として出力する。
或いは、反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘの特定、及び特定された画素Ｐｘの距離の平均値の計算は距離算出部１２に実行させてもよく、その場合、制御部１３Ｃは、このように算出された平均値を対象物体Ｏｂの距離の値として距離算出部１２の外部に出力させる処理を行う。
例えば、制御部１３Ｃは、物体検出画素領域Ａｇ内で対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒが受光されたと評価した場合には、該評価が行われたときの照射位置Ｐｉの設定状態で実行させた受光動作によりセンサ部１１Ａから読み出される物体検出画素領域Ａｇ内の各画素Ｐｘの階調信号に基づき、物体検出画素領域Ａｇ内で受光量が所定閾値以上の画素Ｐｘを、反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘとして特定し、それら特定した画素Ｐｘについて距離算出部１２が算出した距離の平均値を、対象物体Ｏｂの距離の値として出力する。
或いは、反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘの特定、及び特定された画素Ｐｘの距離の平均値の計算は距離算出部１２に実行させてもよく、その場合、制御部１３Ｃは、このように算出された平均値を対象物体Ｏｂの距離の値として距離算出部１２の外部に出力させる処理を行う。
【0120】
なお、反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘの特定は評価の段階で実行されているため、評価後に改めて該特定を行う必要はない。
【0121】
ここで、上記により説明したような初期照射位置から物体検出画素位置Ｐｏ側への照射位置Ｐｉの更新を行う場合において、何らかの要因により、物体検出画素領域Ａｇ内で反射光Ｌｒが受光されずに、照射位置Ｐｉが横方向の端部位置まで更新されてしまうことも考えられ得る。
このように照射位置Ｐｉが横方向端部位置まで更新され、該横方向端部位置においても反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘがないと評価した場合、制御部１３Ｃは、反対側の横方向端部位置から横方向中央位置に向けての照射位置Ｐｉの更新を行う。
このように照射位置Ｐｉが横方向端部位置まで更新され、該横方向端部位置においても反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘがないと評価した場合、制御部１３Ｃは、反対側の横方向端部位置から横方向中央位置に向けての照射位置Ｐｉの更新を行う。
【0122】
図１７は、上記により説明した第三実施形態としての測距手法を実現するための具体的な処理手順例を示したフローチャートである。
先ず、制御部１３Ｃとしても、先の図１０で説明したステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３Ａ、Ｓ１０４、Ｓ１０５、及びＳ１０６の処理を実行する。
先ず、制御部１３Ｃとしても、先の図１０で説明したステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３Ａ、Ｓ１０４、Ｓ１０５、及びＳ１０６の処理を実行する。
【0123】
制御部１３Ｃは、ステップＳ１０６でフィルタ有効化処理を実行したことに応じて、ステップＳ２０１で初期照射位置調整処理を実行する。すなわち、照射光Ｌｉの照射位置が前述した初期照射位置となるようにビームステアリング部１６を制御する。
【0124】
ステップＳ２０１に続くステップＳ２０２で制御部１３Ｃは、物体検出画素領域Ａｇの部分読み出しを指定した受光動作実行指示として、物体検出画素領域Ａｇを読出対象範囲とした測距用の受光動作を実行させるための指示をセンサ部１１Ａに対して行う。
【0125】
ステップＳ２０２に続くステップＳ２０３で制御部１３Ｃは、対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒが受光されたか否かを判定する。この判定は、制御部１３Ｃが、センサ部１１Ａで部分読み出しされたフローティングディフュージョンＦＤごとの電荷信号に基づいて物体検出画素領域Ａｇ内の各画素Ｐｘの受光量を計算し、該受光量が所定閾値以上の画素Ｐｘを、反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘとして特定することで行うことが考えられる。
或いは、物体検出画素領域Ａｇ内の各画素Ｐｘの受光量は距離算出部１２に算出させ、算出された受光量の情報に基づいて、制御部１３Ｃが上記の閾値に基づいて反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘを特定することも考えられる。
制御部１３Ｃは、反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘが一つでも特定された場合には対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒが受光されたとの判定結果を得、それ以外の場合には対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒが受光されなかったとの判定結果を得る。
或いは、物体検出画素領域Ａｇ内の各画素Ｐｘの受光量は距離算出部１２に算出させ、算出された受光量の情報に基づいて、制御部１３Ｃが上記の閾値に基づいて反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘを特定することも考えられる。
制御部１３Ｃは、反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘが一つでも特定された場合には対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒが受光されたとの判定結果を得、それ以外の場合には対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒが受光されなかったとの判定結果を得る。
【0126】
ステップＳ２０３において、対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒが受光されなかったと判定した場合、制御部１３ＣはステップＳ２０４に進み、照射位置更新処理を実行し、ステップＳ２０２に戻る。先の説明から理解されるように、ステップＳ２０４の更新処理では、左右何れかの方向のうち、初期照射位置から物体検出画素位置Ｐｏに近づく方向に照射位置Ｐｉを更新する。そして、このような照射位置更新により現在の照射位置Ｐｉが横方向端部位置に達した場合には、反対側の横方向端部位置に照射位置Ｐｉを更新し、以降の更新処理では、照射位置Ｐｉを初期照射位置に向けて更新する。
【0127】
ステップＳ２０４の更新処理後にステップＳ２０２の受光動作実行指示が行われることで、新たな照射位置Ｐｉについて、物体検出画素領域Ａｇを対象読出範囲とした受光動作（Ｓ２０２）、及び該受光動作により得られた電荷信号に基づく反射光Ｌｒの受光有無の評価（Ｓ２０３）が行われる。
【0128】
ここで、ステップＳ２０２→Ｓ２０３→Ｓ２０４→Ｓ２０２のループ処理が、本技術における「評価処理」の一例に相当するものである。
【0129】
ステップＳ２０３において、対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒが受光されたと判定した場合、制御部１３ＣはステップＳ２０５に進み、物体検出画素領域Ａｇ内の距離に基づく値が対象物体Ｏｂの距離の値として出力されるように制御する。
具体的に制御部１３Ｃは、受光量が所定閾値以上の画素Ｐｘとして特定した「反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘ」について、それら画素Ｐｘの距離の平均値を対象物体Ｏｂの距離の値として出力する処理を行う。或いは、反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘの特定、及び特定された画素Ｐｘの距離の平均値の計算は距離算出部１２に実行させてもよく、その場合、ステップＳ２０５の処理として制御部１３Ｃは、このように算出された平均値を対象物体Ｏｂの距離の値として距離算出部１２の外部に出力させる処理を行う。
具体的に制御部１３Ｃは、受光量が所定閾値以上の画素Ｐｘとして特定した「反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘ」について、それら画素Ｐｘの距離の平均値を対象物体Ｏｂの距離の値として出力する処理を行う。或いは、反射光Ｌｒを受光した画素Ｐｘの特定、及び特定された画素Ｐｘの距離の平均値の計算は距離算出部１２に実行させてもよく、その場合、ステップＳ２０５の処理として制御部１３Ｃは、このように算出された平均値を対象物体Ｏｂの距離の値として距離算出部１２の外部に出力させる処理を行う。
【0130】
ステップＳ２０５の処理を実行したことに応じ、制御部１３Ｃは図１７に示す一連の処理を終える。
【0131】
ここで、第三実施形態においては、第二実施形態のような部分読み出しを採用しているが、このことで、評価処理の実行にあたり、センサ部１１Ａの消費電力削減を図ることができる。
また、部分読み出しを採用することで、対象物体Ｏｂが動く場合や測距の画角が変化する場合のモーションブラーの低減を図ることができる。また、部分読み出しにより、処理の高速化を図ることができる。
また、部分読み出しを採用することで、対象物体Ｏｂが動く場合や測距の画角が変化する場合のモーションブラーの低減を図ることができる。また、部分読み出しにより、処理の高速化を図ることができる。
【0132】
上記では、部分読み出しの例としてセンサ部１１Ａを用いる例を挙げたが、イベントベース型のセンサ部１１Ｂを用いる場合にも同様の手法でベースライン距離Ｄｂを考慮した測距動作を実現できる。
イベントベース型のセンサ部１１Ｂを用いる場合には、センサ部１１Ｂにおける受光信号の読み出し有無に基づいて、物体検出画素領域Ａｇ内で対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒが受光されたか否かの評価を行うことができる。具体的に、この場合の制御部１３Ｃは、照射位置ごとに、センサ部１１Ｂに測距用の受光動作を実行させ、センサ部１１Ｂから物体検出画素領域Ａｇ内の画素Ｐｘ－Ｂについての信号読み出しがあったか否かにより、物体検出画素領域Ａｇ内で対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒが受光されたか否かを評価する。
イベントベース型のセンサ部１１Ｂを用いる場合には、センサ部１１Ｂにおける受光信号の読み出し有無に基づいて、物体検出画素領域Ａｇ内で対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒが受光されたか否かの評価を行うことができる。具体的に、この場合の制御部１３Ｃは、照射位置ごとに、センサ部１１Ｂに測距用の受光動作を実行させ、センサ部１１Ｂから物体検出画素領域Ａｇ内の画素Ｐｘ－Ｂについての信号読み出しがあったか否かにより、物体検出画素領域Ａｇ内で対象物体Ｏｂからの反射光Ｌｒが受光されたか否かを評価する。
【0133】
センサ部１１Ｂを用いることで、評価処理時には、照射光Ｌｉが対象物体Ｏｂに照射されなければセンサ部１１Ｂによる受光信号読み出しが行われないようにすることが可能である。
従って、上記構成によれば、評価処理時におけるセンサ部１１Ｂの消費電力削減を図ることができる。さらに、ベースライン距離Ｄｂに対する測距精度向上を図るにあたり、評価処理時にセンサ部１１Ｂに対し部分読み出し指示を行う必要がなくなるため、測距装置１Ｃが有する制御プロセッサ（本例では制御部１３Ｃ）の処理負担軽減を図ることができる。
さらに、部分読み出しにより、処理の高速化を図ることができる。
従って、上記構成によれば、評価処理時におけるセンサ部１１Ｂの消費電力削減を図ることができる。さらに、ベースライン距離Ｄｂに対する測距精度向上を図るにあたり、評価処理時にセンサ部１１Ｂに対し部分読み出し指示を行う必要がなくなるため、測距装置１Ｃが有する制御プロセッサ（本例では制御部１３Ｃ）の処理負担軽減を図ることができる。
さらに、部分読み出しにより、処理の高速化を図ることができる。
【0134】
なお、照射位置Ｐｉの更新手法については上記で例示したような横方向中央位置からの更新に限定されるものではない。
例えば、物体検出画素位置Ｐｏが中心画素位置に対し左右何れかに偏って位置している場合には、物体検出画素位置Ｐｏが存在する側とは逆側の横方向端部位置を初期照射位置として、物体検出画素位置Ｐｏに近づく方向に照射位置Ｐｉを更新していくことも考えられる。或いは逆に、物体検出画素位置Ｐｏが存在する側の横方向端部位置を初期照射位置として、物体検出画素位置Ｐｏに近づく方向に照射位置Ｐｉを更新していくことも考えられる。
例えば、物体検出画素位置Ｐｏが中心画素位置に対し左右何れかに偏って位置している場合には、物体検出画素位置Ｐｏが存在する側とは逆側の横方向端部位置を初期照射位置として、物体検出画素位置Ｐｏに近づく方向に照射位置Ｐｉを更新していくことも考えられる。或いは逆に、物体検出画素位置Ｐｏが存在する側の横方向端部位置を初期照射位置として、物体検出画素位置Ｐｏに近づく方向に照射位置Ｐｉを更新していくことも考えられる。
【0135】
また、上記では、照射位置Ｐｉの更新幅を固定とする例としたが、照射位置Ｐｉの更新幅は、例えば物体検出画素位置Ｐｏとの離間距離等、所定の条件に応じて可変とすることも考えられる。一例として、物体検出画素位置Ｐｏとの離間距離が大きいほど更新幅を大きくすること等が考えられる。
【0136】
なお、第三実施形態のようなベースライン距離Ｄｂを考慮した測距手法は、第一実施形態のように全体読み出しを行うセンサ部１１を用いた場合にも好適に適用可能である。
【0137】
＜４．変形例＞
なお、実施形態としては上記により説明した具体例に限定されるものではなく、多様な変形例としての構成を採り得る。
例えば、上記では、単一光源とされた発光部１０が発する光を照射光Ｌｉとして照射する例を挙げたが、照射光Ｌｉの発光部としては、図１８Ａに例示するような複数の発光素子１０ａを有する発光部１０Ｄとして形成することもできる。
そして、このような発光部１０Ｄを用いる場合には、それぞれの発光素子１０ａが、測距可能範囲Ａａ内のそれぞれ異なる照射エリアＡｒに照射光Ｌｉを照射する構成とすることが考えられる。
具体的に、図１８Ｂでは、測距可能範囲Ａａを六つの照射エリアＡｒ（Ａｒ－１、Ａｒ－２、Ａｒ－３、Ａｒ－４、Ａｒ－５、Ａｒ－６）に分割する例を示しているが、この場合、発光部１０Ｄとしては、図１８Ａに例示するように六つの発光素子１０ａ（１０ａ－１，１０ａ－２，１０ａ－３，１０ａ－４，１０ａ－５，１０ａ－６）を設け、各発光素子１０ａが、それぞれ対応する一つの照射エリアＡｒをカバーする照射光Ｌｉを照射するようにする。
なお、実施形態としては上記により説明した具体例に限定されるものではなく、多様な変形例としての構成を採り得る。
例えば、上記では、単一光源とされた発光部１０が発する光を照射光Ｌｉとして照射する例を挙げたが、照射光Ｌｉの発光部としては、図１８Ａに例示するような複数の発光素子１０ａを有する発光部１０Ｄとして形成することもできる。
そして、このような発光部１０Ｄを用いる場合には、それぞれの発光素子１０ａが、測距可能範囲Ａａ内のそれぞれ異なる照射エリアＡｒに照射光Ｌｉを照射する構成とすることが考えられる。
具体的に、図１８Ｂでは、測距可能範囲Ａａを六つの照射エリアＡｒ（Ａｒ－１、Ａｒ－２、Ａｒ－３、Ａｒ－４、Ａｒ－５、Ａｒ－６）に分割する例を示しているが、この場合、発光部１０Ｄとしては、図１８Ａに例示するように六つの発光素子１０ａ（１０ａ－１，１０ａ－２，１０ａ－３，１０ａ－４，１０ａ－５，１０ａ－６）を設け、各発光素子１０ａが、それぞれ対応する一つの照射エリアＡｒをカバーする照射光Ｌｉを照射するようにする。
【0138】
この場合、照射光Ｌｉの照射位置の調整は、複数の照射エリアＡｒのうちターゲットとする照射エリアＡｒのみに照射光Ｌｉを照射するという手法で行われる。具体的に、この場合の照射位置の調整は、発光部１０Ｄにおける複数の発光素子１０ａのうち、ターゲットとする照射エリアＡｒを担当する発光素子１０ａのみを発光させることで行う。
【0139】
このように何れの発光素子１０ａを発光させるかによって照射光Ｌｉの照射位置調整が行われる場合において、実施形態としての測距手法を採用することによっては、測距時において、対象物体Ｏｂの検出位置に対応した照射エリアＡｒの発光素子１０ａのみを発光させれば済むものとなり、測距における消費電力削減を図ることができる。
【0140】
なお、上記では一つの照射エリアＡｒにつき一つの発光素子１０ａを設ける例としたが、一つの照射エリアＡｒにつき複数の発光素子１０ａを設ける構成であってもよい。
【0141】
また、上記では、反射光Ｌｒの受光光学系にＩＲフィルタを設ける例を挙げたが、このことは必須ではない。仮に、ＩＲフィルタを設けなかった場合であっても、例えば、測距時に照射光Ｌｉの強度を高めれば、環境光（ノイズ成分）が受光されても、Ｓ／Ｎ比を高めることができ、ＩＲフィルタを設けないことによる測距精度低下の抑制を図ることができる。
【0142】
また、上記では、物体検出処理に用いる階調画像を得る際には、照射光Ｌｉを照射しない例としたが、例えば夜間等の暗い環境においては、照射光Ｌｉを照射して階調画像生成を行うことも考えられる。このとき、階調画像生成用の照射光Ｌｉについては、発光部１０（又は１０Ｄ）とは別の光源（例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等）による照明光とすることが考えられる。或いは、別光源でなくとも、例えば発光部１０からの光を拡散させる手段を用いて階調画像生成用の照明光とする手法も考えられる。
【0143】
また、上記では、物体検出が、間接ＴｏＦセンサとしてのセンサ部１１（１１Ａ，１１Ｂ）で得られるセンシング画像のみに基づいて行われる例としたが、物体検出は、間接ＴｏＦセンサによるセンシング画像と、間接ＴｏＦセンサとは別途に設けた別センサ部によるセンシング画像とを用いたフュージョン処理として行うこともできる。
【0144】
図１９は、このようなフュージョン処理としての物体検出処理を行う変形例としての測距装置１Ｅの構成例を説明するためのブロック図である。
測距装置１Ｅは、測距装置１と比較して、別センサ部２０が追加された点と、物体検出部１５、制御部１３に代えてそれぞれ物体検出部１５Ｅ、制御部１３Ｅが設けられた点が異なる。
測距装置１Ｅは、測距装置１と比較して、別センサ部２０が追加された点と、物体検出部１５、制御部１３に代えてそれぞれ物体検出部１５Ｅ、制御部１３Ｅが設けられた点が異なる。
【0145】
別センサ部２０は、センサ部１１とは得られるセンシング画像の種別が異なるセンサ部である。別センサ部２０の一例としては、例えば、ＲＧＢセンサ等、画素ごとに受光量を検出する階調画像センサや、画素ごとに温度の情報を検出するサーマル画像センサ、画素ごとに複数波長についての受光量情報を示すマルチスペクトラム画像を得るマルチスペクトラム画像センサ、画素ごとに偏光情報を検出する偏光画像センサ等を挙げることができる。この場合、階調画像センサとしては、センサ部１１よりも画素数の多い（つまり階調画像としてより高解像度の画像が得られる）センサを用いることが考えられる。或いは、階調画像センサとしては、画素数がセンサ部１１の画素数以下であるセンサを用いることも考えられる。
ここで言う「センシング画像の種別が異なる」とは、例えば距離画像、階調画像、サーマル画像、マルチスペクトラム画像、偏光画像等の画像特性の違いのみでなく、画像解像度の違いも含むものである。
別センサ部２０としては、この「センシング画像の種別が異なる」との定義に当て嵌まるものであれば、具体的なセンサ種別を問わない。
ここで言う「センシング画像の種別が異なる」とは、例えば距離画像、階調画像、サーマル画像、マルチスペクトラム画像、偏光画像等の画像特性の違いのみでなく、画像解像度の違いも含むものである。
別センサ部２０としては、この「センシング画像の種別が異なる」との定義に当て嵌まるものであれば、具体的なセンサ種別を問わない。
【0146】
物体検出部１５Ｅは、階調画像生成部１４により生成される階調画像と、別センサ部２０によるセンシング画像とに基づいて物体検出処理を行う。
【0147】
制御部１３Ｅは、物体検出部１５Ｅによる物体検出の際に、センサ部１１のみでなく別センサ部２０によるセンシング動作を実行させる点が制御部１３とは異なる。
【0148】
上記のような測距装置１Ｅによれば、センサ部１１による階調画像のみでなく、別センサ部によるセンシング画像も用いたセンサフュージョン処理による物体検出処理を行うことが可能となる。
従って、単一のセンサ部によるセンシング画像のみに基づき物体検出処理を行う場合と比較して物体検出処理の精度向上を図ることができ、物体検出結果に基づき行われる測距の精度向上を図ることができる。
従って、単一のセンサ部によるセンシング画像のみに基づき物体検出処理を行う場合と比較して物体検出処理の精度向上を図ることができ、物体検出結果に基づき行われる測距の精度向上を図ることができる。
【0149】
なお、物体検出処理に間接ＴｏＦセンサによる階調画像を用いることは必須ではない。
具体的には、高解像度ＲＧＢセンサ等、「得られる画像の種別が異なる別センサ部」により得られる画像のみに基づいて物体検出処理を行うものである。
例えば、高解像度ＲＧＢセンサを用いることで、間接ＴｏＦセンサよりも高解像な画像に基づく物体検出処理が行われるため、物体検出の精度向上を図られ、対象物体の測距精度の向上を図ることができる。
具体的には、高解像度ＲＧＢセンサ等、「得られる画像の種別が異なる別センサ部」により得られる画像のみに基づいて物体検出処理を行うものである。
例えば、高解像度ＲＧＢセンサを用いることで、間接ＴｏＦセンサよりも高解像な画像に基づく物体検出処理が行われるため、物体検出の精度向上を図られ、対象物体の測距精度の向上を図ることができる。
【0150】
また、これまでの説明では、測距センサとして間接ＴｏＦセンサを用いる例を挙げたが、本技術は、測距センサとして、例えば直接ＴｏＦ（ダイレクトＴｏＦ）方式に対応したセンサ等、ＴｏＦ方式による測距に対応したセンサが用いられる場合に広く好適に適用可能なものである。
【0151】
また、上記では発光部１０の光源にＶＣＳＥＬを用いる例を挙げたが、ＶＣＳＥＬ以外の半導体レーザやＬＥＤ等、他の発光素子が光源として用いられる場合にも本技術は好適に適用することができる。
【0152】
＜５．実施形態のまとめ＞
上記により説明したように、実施形態としての第一の測距装置（同１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｅ）は、光を発する発光部（同１０，１０Ｄ）と、発光部より発せられた光が物体にて反射されて得られる反射光について、ＴｏＦ方式による測距用の受光動作を行うセンサ部（同１１，１１Ａ，１１Ｂ）と、センサ部の受光信号に基づき、ＴｏＦ方式による距離の算出を行う演算部（距離算出部１２，１２Ｂ）と、センサ部を用いて測距を行うことが可能な画角範囲である測距可能範囲を対象としたセンシングにより得られたセンシング画像に基づいて、物体検出処理を行う物体検出部（同１５，１５Ｅ）と、物体検出部により検出した対象物体の位置に応じた位置に対し発光部による光を照射したときにセンサ部で得られる受光信号に基づき、演算部が対象物体の距離算出を行うように制御する制御部（同１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｅ）と、を備えたものである。
上記構成によれば、測距可能範囲の全体ではなく、対象物体が存在する位置に応じた一部にのみアクティブ光を照射して対象物体の距離を算出可能となる。
従って、本来は測距可能範囲全体に拡散照射すべき光を一部範囲に集中して照射することが可能となり、対象物体からの反射光を強めることができ、測距精度の向上を図ることができる。
或いは、測距可能範囲全体を複数の光源を用いて照射する構成を前提とした場合には、対象物体が存在する一部範囲を照射する光源のみを発光させれば済み、測距における消費電力削減を図ることができる。
また、対象物体が存在する位置に応じた一部にのみアクティブ光を照射して対象物体の距離を算出可能となるため、測距処理の高速化を図ることができる。
上記により説明したように、実施形態としての第一の測距装置（同１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｅ）は、光を発する発光部（同１０，１０Ｄ）と、発光部より発せられた光が物体にて反射されて得られる反射光について、ＴｏＦ方式による測距用の受光動作を行うセンサ部（同１１，１１Ａ，１１Ｂ）と、センサ部の受光信号に基づき、ＴｏＦ方式による距離の算出を行う演算部（距離算出部１２，１２Ｂ）と、センサ部を用いて測距を行うことが可能な画角範囲である測距可能範囲を対象としたセンシングにより得られたセンシング画像に基づいて、物体検出処理を行う物体検出部（同１５，１５Ｅ）と、物体検出部により検出した対象物体の位置に応じた位置に対し発光部による光を照射したときにセンサ部で得られる受光信号に基づき、演算部が対象物体の距離算出を行うように制御する制御部（同１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｅ）と、を備えたものである。
上記構成によれば、測距可能範囲の全体ではなく、対象物体が存在する位置に応じた一部にのみアクティブ光を照射して対象物体の距離を算出可能となる。
従って、本来は測距可能範囲全体に拡散照射すべき光を一部範囲に集中して照射することが可能となり、対象物体からの反射光を強めることができ、測距精度の向上を図ることができる。
或いは、測距可能範囲全体を複数の光源を用いて照射する構成を前提とした場合には、対象物体が存在する一部範囲を照射する光源のみを発光させれば済み、測距における消費電力削減を図ることができる。
また、対象物体が存在する位置に応じた一部にのみアクティブ光を照射して対象物体の距離を算出可能となるため、測距処理の高速化を図ることができる。
【0153】
また、実施形態としての第一の測距装置においては、物体検出部は、センサ部の受光信号に基づき生成される階調画像に基づいて物体検出処理を行っている。
上記構成によれば、測距に用いるセンサと物体検出処理に用いるセンサとが共通となる。
従って、物体検出用のセンサを別途に設ける必要をなくすことが可能となり、部品点数の削減、及び測距装置の小型軽量化、低コスト化を図ることができる。
また、測距に用いるセンサと物体検出処理に用いるセンサとが共通となることで、物体検出用の別途のセンサを用いる場合のように画像の位置合わせを行う必要がなくなり、位置合わせ処理の精度に依存して測距精度が低下してしまうことの防止が図られ、測距精度向上を図ることができる。
上記構成によれば、測距に用いるセンサと物体検出処理に用いるセンサとが共通となる。
従って、物体検出用のセンサを別途に設ける必要をなくすことが可能となり、部品点数の削減、及び測距装置の小型軽量化、低コスト化を図ることができる。
また、測距に用いるセンサと物体検出処理に用いるセンサとが共通となることで、物体検出用の別途のセンサを用いる場合のように画像の位置合わせを行う必要がなくなり、位置合わせ処理の精度に依存して測距精度が低下してしまうことの防止が図られ、測距精度向上を図ることができる。
【0154】
さらに、実施形態としての第一の測距装置においては、制御部は、発光部を非発光とした状態でセンサ部に受光動作を実行させて得られる階調画像を対象として物体検出部に物体検出処理を実行させている。
これにより、センサ部が環境光を受光して得られる階調画像を対象として物体検出処理が行われる。
従って、アクティブ光とは異なる波長の光も含む受光画像に基づいて物体検出処理を行うことが可能となり、物体検出精度の向上を図ることができる。
これにより、センサ部が環境光を受光して得られる階調画像を対象として物体検出処理が行われる。
従って、アクティブ光とは異なる波長の光も含む受光画像に基づいて物体検出処理を行うことが可能となり、物体検出精度の向上を図ることができる。
【0155】
さらにまた、実施形態としての第一の測距装置においては、センサ部（同１１Ａ，１１Ｂ）は、一部の画素についてのみ受光信号の読み出しを行う部分読み出しが可能に構成されている。
本技術の測距においては、物体検出位置に応じた位置の受光信号が得られればよいため、センサ部が部分読み出し可能な構成とされていれば、物体検出位置に応じた位置の画素の受光信号のみを選択的に読み出して測距を行うことが可能となる。
従って、対象物体についての測距を行うにあたり、センサ部の消費電力の削減、及び測距演算処理の負担軽減を図ることができる。
本技術の測距においては、物体検出位置に応じた位置の受光信号が得られればよいため、センサ部が部分読み出し可能な構成とされていれば、物体検出位置に応じた位置の画素の受光信号のみを選択的に読み出して測距を行うことが可能となる。
従って、対象物体についての測距を行うにあたり、センサ部の消費電力の削減、及び測距演算処理の負担軽減を図ることができる。
【0156】
また、実施形態としての第一の測距装置においては、制御部（同１３Ａ）は、物体検出部による物体検出処理結果から特定される物体検出画素領域の部分読み出しをセンサ部（同１１Ａ）に指示し、該指示により部分読み出しされた受光信号に基づく距離の算出を演算部に実行させている。
上記のように物体検出画素領域を部分読み出しした受光信号に基づいて距離算出が行われるようにすることで、距離算出で扱うデータ量の削減が図られる。
従って、距離算出処理の負担軽減を図ることができる。
上記のように物体検出画素領域を部分読み出しした受光信号に基づいて距離算出が行われるようにすることで、距離算出で扱うデータ量の削減が図られる。
従って、距離算出処理の負担軽減を図ることができる。
【0157】
さらに、実施形態としての第一の測距装置においては、センサ部（同１１Ｂ）は、イベントベース型の部分読み出しが可能に構成され、制御部（同１３Ｂ）は、センサ部により部分読み出しされた受光信号に基づき演算部が距離の算出を行うように制御している。
上記構成によれば、物体検出画素領域を部分読み出し領域としてセンサ部に指示する処理を行うことなく、部分的な測距を行うことが可能となる。
従って、測距装置が有する制御プロセッサの処理負担軽減を図ることができる。
上記構成によれば、物体検出画素領域を部分読み出し領域としてセンサ部に指示する処理を行うことなく、部分的な測距を行うことが可能となる。
従って、測距装置が有する制御プロセッサの処理負担軽減を図ることができる。
【0158】
さらにまた、実施形態としての第一の測距装置においては、制御部（同１３Ｃ）は、測距可能範囲内における物体検出領域を含む一部領域内で前記発光部による光の照射位置を変化させながら、照射位置ごとに、センサ部における物体検出画素領域内で対象物体からの反射光が受光されたか否かについての評価を行う評価処理を実行し、評価処理において物体検出画素領域内で対象物体からの反射光が受光されたと評価された場合に、該評価が行われたときの照射位置の設定状態で演算部が算出した物体検出画素領域内の距離に基づく値が対象物体の距離の値として出力されるように制御している。
上記のように発光部によるアクティブ光の照射位置を変化させながら物体検出画素領域内で対象物体からの反射光が受光されたか否かの評価を行うことで、発光部とセンサ部との間にベースライン距離が存在しても、対象物体の距離を適切に算出することが可能となる。
従って、発光部とセンサ部とが離間して配置されている場合に対応して測距を適切に行うことができる。
上記のように発光部によるアクティブ光の照射位置を変化させながら物体検出画素領域内で対象物体からの反射光が受光されたか否かの評価を行うことで、発光部とセンサ部との間にベースライン距離が存在しても、対象物体の距離を適切に算出することが可能となる。
従って、発光部とセンサ部とが離間して配置されている場合に対応して測距を適切に行うことができる。
【0159】
また、実施形態としての第一の測距装置においては、センサ部（同１１Ａ）は、一部の画素についてのみ受光信号の読み出しを行う部分読み出しが可能に構成され、制御部（同１３Ｃ）は、評価処理において、照射位置ごとにセンサ部に物体検出画素領域の受光信号を部分読み出しさせ、該部分読み出しにより得られた受光信号に基づいて評価を行っている。
これにより、評価処理において繰り返し行われる測距用の受光動作について、部分読み出しによる受光動作を行うことが可能となる。
従って、評価処理の実行にあたり、センサ部の消費電力削減を図ることができる。
これにより、評価処理において繰り返し行われる測距用の受光動作について、部分読み出しによる受光動作を行うことが可能となる。
従って、評価処理の実行にあたり、センサ部の消費電力削減を図ることができる。
【0160】
さらに、実施形態としての第一の測距装置においては、センサ部（１１Ｂ）は、イベントベース型の部分読み出しが可能に構成され、制御部は、照射位置ごとの評価として、センサ部における受光信号の読み出し有無に基づいて物体検出画素領域内で対象物体からの反射光が受光されたか否かの評価を行っている。
センサ部がイベントベース型の部分読み出しが可能に構成されることで、評価処理時には、アクティブ光が対象物体に照射されなければセンサ部による受光信号読み出しが行われないようにすることが可能である。
従って、上記構成によれば、評価処理時におけるセンサ部の消費電力削減を図ることができる。さらに、ベースライン距離に対する測距精度向上を図るにあたり、評価処理時にセンサ部に対し部分読み出し指示を行う必要がなくなるため、測距装置が有する制御プロセッサの処理負担軽減を図ることができる。
センサ部がイベントベース型の部分読み出しが可能に構成されることで、評価処理時には、アクティブ光が対象物体に照射されなければセンサ部による受光信号読み出しが行われないようにすることが可能である。
従って、上記構成によれば、評価処理時におけるセンサ部の消費電力削減を図ることができる。さらに、ベースライン距離に対する測距精度向上を図るにあたり、評価処理時にセンサ部に対し部分読み出し指示を行う必要がなくなるため、測距装置が有する制御プロセッサの処理負担軽減を図ることができる。
【0161】
さらにまた、実施形態としての第一の測距装置においては、発光部が発する光の波長帯をターゲット波長帯とする光学的バンドパスフィルタ効果をセンサ部が受光する光に対して作用させるフィルタ有効化モードと、光学的バンドパスフィルタ効果をセンサ部が受光する光に対して作用させないフィルタ無効化モードとの切り替えが可能に構成された光学的透過制御部（フィルタ効果制御部１７）を備え、制御部は、センサ部が測距のための受光を行う場合には光学的透過制御部をフィルタ有効化モードに制御し、センサ部が物体検出処理のための受光を行う場合には光学的透過制御部をフィルタ無効化モードに制御している。
上記構成によれば、測距時にはフィルタ有効化モードとなるので環境光に起因したノイズの低減が図られ、測距精度の向上を図ることが可能となる。一方、物体検出処理時には、フィルタ無効化モードとなるので環境光の受光量を高めることができ、物体検出精度の向上を図ることが可能となる。
従って、測距におけるノイズ低減と物体検出精度向上の双方の面で、測距精度（物体検出結果に基づき行われる測距の精度）向上を図ることができる。
上記構成によれば、測距時にはフィルタ有効化モードとなるので環境光に起因したノイズの低減が図られ、測距精度の向上を図ることが可能となる。一方、物体検出処理時には、フィルタ無効化モードとなるので環境光の受光量を高めることができ、物体検出精度の向上を図ることが可能となる。
従って、測距におけるノイズ低減と物体検出精度向上の双方の面で、測距精度（物体検出結果に基づき行われる測距の精度）向上を図ることができる。
【0162】
また、実施形態としての第一の測距装置においては、発光部が発する光についてビームステアリングを行うビームステアリング部（同１６）を備えている。
ビームステアリング部を備えることで、アクティブ光の照射位置変更に係る自由度向上を図ることができる。
ビームステアリング部を備えることで、アクティブ光の照射位置変更に係る自由度向上を図ることができる。
【0163】
さらに、実施形態としての第一の測距装置においては、発光部（同１０Ｄ）は、測距可能範囲のそれぞれ異なるエリアに光を発する複数の光源（発光素子１０ａ）を有し、制御部（同１３Ｅ）は、複数の光源のうち何れの光源を発光させるかにより発光部による光の照射位置を変化させている。
これにより、アクティブ光の照射位置を変化させるにあたり、光学系にビームステアリングのための機構や駆動部、光学部品等を設ける必要がなくなる。
従って、光学系の小型軽量化を図ることができる。
これにより、アクティブ光の照射位置を変化させるにあたり、光学系にビームステアリングのための機構や駆動部、光学部品等を設ける必要がなくなる。
従って、光学系の小型軽量化を図ることができる。
【0164】
さらにまた、実施形態としての第一の測距装置においては、物体検出部（同１５Ｅ）は、センサ部による階調画像と、センサ部とは得られるセンシング画像の種別が異なる別センサ部（同２０）によるセンシング画像とに基づいて物体検出処理を行っている。
上記構成によれば、センサ部による階調画像のみでなく、別センサ部によるセンシング画像も用いたセンサフュージョン処理による物体検出処理を行うことが可能となる。
従って、単一のセンサ部によるセンシング画像のみに基づき物体検出処理を行う場合と比較して物体検出処理の精度向上を図ることができ、物体検出結果に基づき行われる測距の精度向上を図ることができる。
上記構成によれば、センサ部による階調画像のみでなく、別センサ部によるセンシング画像も用いたセンサフュージョン処理による物体検出処理を行うことが可能となる。
従って、単一のセンサ部によるセンシング画像のみに基づき物体検出処理を行う場合と比較して物体検出処理の精度向上を図ることができ、物体検出結果に基づき行われる測距の精度向上を図ることができる。
【0165】
また、実施形態としての第二の測距装置（同１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｅ）は、光を発する発光部より発せられた光が物体にて反射されて得られる反射光について、ＴｏＦ方式による測距用の受光動作を行うセンサ部と、センサ部の受光信号に基づき、ＴｏＦ方式による距離の算出を行う演算部と、センサ部を用いた測距を行うことが可能な画角範囲である測距可能範囲を対象としたセンシングにより得られたセンシング画像に基づいて、物体検出処理を行う物体検出部と、物体検出部により検出した対象物体の位置に応じた位置に対して発光部による光を照射したときにセンサ部で得られる受光信号に基づき、演算部が対象物体の距離を算出するように制御する制御部と、を備えたものである。
このような第二の測距装置によっても、上記した第一の測距装置と同様の作用及び効果を得ることができる。
このような第二の測距装置によっても、上記した第一の測距装置と同様の作用及び効果を得ることができる。
【0166】
なお、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
【0167】
＜６．本技術＞
なお本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）
光を発する発光部と、
前記発光部より発せられた光が物体にて反射されて得られる反射光について、ＴｏＦ方式による測距用の受光動作を行うセンサ部と、
前記センサ部の受光信号に基づき、ＴｏＦ方式による距離の算出を行う演算部と、
前記センサ部を用いて測距を行うことが可能な画角範囲である測距可能範囲を対象としたセンシングにより得られたセンシング画像に基づいて、物体検出処理を行う物体検出部と、
前記物体検出部により検出した対象物体の位置に応じた位置に対し前記発光部による光を照射したときに前記センサ部で得られる受光信号に基づき、前記演算部が前記対象物体の距離算出を行うように制御する制御部と、を備えた
測距装置。
（２）
前記物体検出部は、前記センサ部の受光信号に基づき生成される階調画像に基づいて前記物体検出処理を行う
前記（１）に記載の測距装置。
（３）
前記制御部は、
前記発光部を非発光とした状態で前記センサ部に受光動作を実行させて得られる前記階調画像を対象として前記物体検出部に前記物体検出処理を実行させる
前記（２）に記載の測距装置。
（４）
前記センサ部は、一部の画素についてのみ受光信号の読み出しを行う部分読み出しが可能に構成された
前記（１）から（３）の何れかに記載の測距装置。
（５）
前記制御部は、
前記物体検出部による物体検出処理結果から特定される物体検出画素領域の部分読み出しを前記センサ部に指示し、該指示により部分読み出しされた受光信号に基づく前記距離の算出を前記演算部に実行させる
前記（４）に記載の測距装置。
（６）
前記センサ部は、イベントベース型の部分読み出しが可能に構成され、
前記制御部は、
前記センサ部により部分読み出しされた受光信号に基づき前記演算部が前記距離の算出を行うように制御する
前記（４）に記載の測距装置。
（７）
前記制御部は、
前記測距可能範囲内における物体検出領域を含む一部領域内で前記発光部による光の照射位置を変化させながら、前記照射位置ごとに、前記センサ部における物体検出画素領域内で前記対象物体からの反射光が受光されたか否かについての評価を行う評価処理を実行し、
前記評価処理において前記物体検出画素領域内で前記対象物体からの反射光が受光されたと評価された場合に、該評価が行われたときの照射位置の設定状態で前記演算部が算出した前記物体検出画素領域内の距離に基づく値が前記対象物体の距離の値として出力されるように制御する
前記（１）から（６）の何れかに記載の測距装置。
（８）
前記センサ部は、一部の画素についてのみ受光信号の読み出しを行う部分読み出しが可能に構成され、
前記制御部は、
前記評価処理において、前記照射位置ごとに前記センサ部に前記物体検出画素領域の受光信号を部分読み出しさせ、該部分読み出しにより得られた受光信号に基づいて前記評価を行う
前記（７）に記載の測距装置。
（９）
前記センサ部は、イベントベース型の部分読み出しが可能に構成され、
前記制御部は、
前記照射位置ごとの前記評価として、前記センサ部における受光信号の読み出し有無に基づいて前記物体検出画素領域内で前記対象物体からの反射光が受光されたか否かの評価を行う
前記（７）に記載の測距装置。
（１０）
前記発光部が発する光の波長帯をターゲット波長帯とする光学的バンドパスフィルタ効果を前記センサ部が受光する光に対して作用させるフィルタ有効化モードと、前記光学的バンドパスフィルタ効果を前記センサ部が受光する光に対して作用させないフィルタ無効化モードとの切り替えが可能に構成された光学的透過制御部を備え、
前記制御部は、
前記センサ部が測距のための受光を行う場合には前記光学的透過制御部を前記フィルタ有効化モードに制御し、前記センサ部が前記物体検出処理のための受光を行う場合には前記光学的透過制御部を前記フィルタ無効化モードに制御する
前記（２）又は（３）に記載の測距装置。
（１１）
前記発光部が発する光についてビームステアリングを行うビームステアリング部を備えた
前記（１）から（１０）の何れかに記載の測距装置。
（１２）
前記発光部は、前記測距可能範囲のそれぞれ異なるエリアに光を発する複数の光源を有し、
前記制御部は、
前記複数の光源のうち何れの光源を発光させるかにより前記発光部による光の照射位置を変化させる
前記（１）から（１０）の何れかに記載の測距装置。
（１３）
前記物体検出部は、
前記センサ部による前記階調画像と、前記センサ部とは得られるセンシング画像の種別が異なる別センサ部によるセンシング画像とに基づいて前記物体検出処理を行う
前記（２）又は（３）又は（１０）に記載の測距装置。
（１４）
光を発する発光部より発せられた光が物体にて反射されて得られる反射光について、ＴｏＦ方式による測距用の受光動作を行うセンサ部と、
前記センサ部の受光信号に基づき、ＴｏＦ方式による距離の算出を行う演算部と、
前記センサ部を用いた測距を行うことが可能な画角範囲である測距可能範囲を対象としたセンシングにより得られたセンシング画像に基づいて、物体検出処理を行う物体検出部と、
前記物体検出部により検出した対象物体の位置に応じた位置に対して前記発光部による光を照射したときに前記センサ部で得られる受光信号に基づき、前記演算部が前記対象物体の距離を算出するように制御する制御部と、を備えた
測距装置。
なお本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）
光を発する発光部と、
前記発光部より発せられた光が物体にて反射されて得られる反射光について、ＴｏＦ方式による測距用の受光動作を行うセンサ部と、
前記センサ部の受光信号に基づき、ＴｏＦ方式による距離の算出を行う演算部と、
前記センサ部を用いて測距を行うことが可能な画角範囲である測距可能範囲を対象としたセンシングにより得られたセンシング画像に基づいて、物体検出処理を行う物体検出部と、
前記物体検出部により検出した対象物体の位置に応じた位置に対し前記発光部による光を照射したときに前記センサ部で得られる受光信号に基づき、前記演算部が前記対象物体の距離算出を行うように制御する制御部と、を備えた
測距装置。
（２）
前記物体検出部は、前記センサ部の受光信号に基づき生成される階調画像に基づいて前記物体検出処理を行う
前記（１）に記載の測距装置。
（３）
前記制御部は、
前記発光部を非発光とした状態で前記センサ部に受光動作を実行させて得られる前記階調画像を対象として前記物体検出部に前記物体検出処理を実行させる
前記（２）に記載の測距装置。
（４）
前記センサ部は、一部の画素についてのみ受光信号の読み出しを行う部分読み出しが可能に構成された
前記（１）から（３）の何れかに記載の測距装置。
（５）
前記制御部は、
前記物体検出部による物体検出処理結果から特定される物体検出画素領域の部分読み出しを前記センサ部に指示し、該指示により部分読み出しされた受光信号に基づく前記距離の算出を前記演算部に実行させる
前記（４）に記載の測距装置。
（６）
前記センサ部は、イベントベース型の部分読み出しが可能に構成され、
前記制御部は、
前記センサ部により部分読み出しされた受光信号に基づき前記演算部が前記距離の算出を行うように制御する
前記（４）に記載の測距装置。
（７）
前記制御部は、
前記測距可能範囲内における物体検出領域を含む一部領域内で前記発光部による光の照射位置を変化させながら、前記照射位置ごとに、前記センサ部における物体検出画素領域内で前記対象物体からの反射光が受光されたか否かについての評価を行う評価処理を実行し、
前記評価処理において前記物体検出画素領域内で前記対象物体からの反射光が受光されたと評価された場合に、該評価が行われたときの照射位置の設定状態で前記演算部が算出した前記物体検出画素領域内の距離に基づく値が前記対象物体の距離の値として出力されるように制御する
前記（１）から（６）の何れかに記載の測距装置。
（８）
前記センサ部は、一部の画素についてのみ受光信号の読み出しを行う部分読み出しが可能に構成され、
前記制御部は、
前記評価処理において、前記照射位置ごとに前記センサ部に前記物体検出画素領域の受光信号を部分読み出しさせ、該部分読み出しにより得られた受光信号に基づいて前記評価を行う
前記（７）に記載の測距装置。
（９）
前記センサ部は、イベントベース型の部分読み出しが可能に構成され、
前記制御部は、
前記照射位置ごとの前記評価として、前記センサ部における受光信号の読み出し有無に基づいて前記物体検出画素領域内で前記対象物体からの反射光が受光されたか否かの評価を行う
前記（７）に記載の測距装置。
（１０）
前記発光部が発する光の波長帯をターゲット波長帯とする光学的バンドパスフィルタ効果を前記センサ部が受光する光に対して作用させるフィルタ有効化モードと、前記光学的バンドパスフィルタ効果を前記センサ部が受光する光に対して作用させないフィルタ無効化モードとの切り替えが可能に構成された光学的透過制御部を備え、
前記制御部は、
前記センサ部が測距のための受光を行う場合には前記光学的透過制御部を前記フィルタ有効化モードに制御し、前記センサ部が前記物体検出処理のための受光を行う場合には前記光学的透過制御部を前記フィルタ無効化モードに制御する
前記（２）又は（３）に記載の測距装置。
（１１）
前記発光部が発する光についてビームステアリングを行うビームステアリング部を備えた
前記（１）から（１０）の何れかに記載の測距装置。
（１２）
前記発光部は、前記測距可能範囲のそれぞれ異なるエリアに光を発する複数の光源を有し、
前記制御部は、
前記複数の光源のうち何れの光源を発光させるかにより前記発光部による光の照射位置を変化させる
前記（１）から（１０）の何れかに記載の測距装置。
（１３）
前記物体検出部は、
前記センサ部による前記階調画像と、前記センサ部とは得られるセンシング画像の種別が異なる別センサ部によるセンシング画像とに基づいて前記物体検出処理を行う
前記（２）又は（３）又は（１０）に記載の測距装置。
（１４）
光を発する発光部より発せられた光が物体にて反射されて得られる反射光について、ＴｏＦ方式による測距用の受光動作を行うセンサ部と、
前記センサ部の受光信号に基づき、ＴｏＦ方式による距離の算出を行う演算部と、
前記センサ部を用いた測距を行うことが可能な画角範囲である測距可能範囲を対象としたセンシングにより得られたセンシング画像に基づいて、物体検出処理を行う物体検出部と、
前記物体検出部により検出した対象物体の位置に応じた位置に対して前記発光部による光を照射したときに前記センサ部で得られる受光信号に基づき、前記演算部が前記対象物体の距離を算出するように制御する制御部と、を備えた
測距装置。
【符号の説明】
【0168】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｅ 測距装置
１０，１０Ｄ 発光部
１０ａ，１０ａ－１，１０ａ－２，１０ａ－３，１０ａ－４，１０ａ－５，１０ａ－６ 発光素子
１１，１１Ａ，１１Ｂ センサ部
１２，１２Ｂ 距離算出部
１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｅ 制御部
１４，１４Ｂ 階調画像生成部
１５，１５Ｅ 物体検出部
１６ ビームステアリング部
１７ フィルタ効果制御部
Ｏｂ 対象物体
Ｌｉ 照射光
Ｌｒ 反射光
Ｐｘ 画素
１１１，１１１Ｂ 画素アレイ部
１２０ 行駆動線
１２０’ 画素駆動線
１２１，１２１－Ａ，１２１－Ｂ ゲート駆動線
１２２，１２２－Ａ，１２２－Ｂ 垂直信号線
ＰＤ フォトダイオード
ＦＤ，ＦＤ－Ａ，ＦＤ－Ｂ フローティングディフュージョン
ＴＧ，ＴＧ－Ａ，ＴＧ－Ｂ 転送トランジスタ
Ａａ 測距可能範囲
Ａｇ 物体検出画素領域
５０ 電子機器
１３１ 行選択レジスタ
１３２ 列選択レジスタ
１４０ 検出部
１４１ アービタ部
Ｓａ，Ｓｂ 電荷信号
Ｄｂ ベースライン距離
Ｐｏ 物体検出画素位置
Ｐｉ 照射位置
Ａｒ－１，Ａｒ－２，Ａｒ－１，Ａｒ－２，Ａｒ－１，Ａｒ－２ 照射エリア
２０ 別センサ部
１０，１０Ｄ 発光部
１０ａ，１０ａ－１，１０ａ－２，１０ａ－３，１０ａ－４，１０ａ－５，１０ａ－６ 発光素子
１１，１１Ａ，１１Ｂ センサ部
１２，１２Ｂ 距離算出部
１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｅ 制御部
１４，１４Ｂ 階調画像生成部
１５，１５Ｅ 物体検出部
１６ ビームステアリング部
１７ フィルタ効果制御部
Ｏｂ 対象物体
Ｌｉ 照射光
Ｌｒ 反射光
Ｐｘ 画素
１１１，１１１Ｂ 画素アレイ部
１２０ 行駆動線
１２０’ 画素駆動線
１２１，１２１－Ａ，１２１－Ｂ ゲート駆動線
１２２，１２２－Ａ，１２２－Ｂ 垂直信号線
ＰＤ フォトダイオード
ＦＤ，ＦＤ－Ａ，ＦＤ－Ｂ フローティングディフュージョン
ＴＧ，ＴＧ－Ａ，ＴＧ－Ｂ 転送トランジスタ
Ａａ 測距可能範囲
Ａｇ 物体検出画素領域
５０ 電子機器
１３１ 行選択レジスタ
１３２ 列選択レジスタ
１４０ 検出部
１４１ アービタ部
Ｓａ，Ｓｂ 電荷信号
Ｄｂ ベースライン距離
Ｐｏ 物体検出画素位置
Ｐｉ 照射位置
Ａｒ－１，Ａｒ－２，Ａｒ－１，Ａｒ－２，Ａｒ－１，Ａｒ－２ 照射エリア
２０ 別センサ部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】