(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】P2024153370
(43)【公開日】2024-10-29
(54)【発明の名称】駆動装置、発光装置、および測距装置
(51)【国際特許分類】
G01S 7/484 20060101AFI20241022BHJP
G01S 17/42 20060101ALI20241022BHJP
【ＦＩ】
G01S7/484
G01S17/42
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023067230
(22)【出願日】2023-04-17
(71)【出願人】
【識別番号】000005496
【氏名又は名称】富士フイルムビジネスイノベーション株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104880
【弁理士】
【氏名又は名称】古部 次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100125346
【弁理士】
【氏名又は名称】尾形 文雄
(72)【発明者】
【氏名】竹山 慶
(72)【発明者】
【氏名】井口 大介
(72)【発明者】
【氏名】白石 恵三子
(72)【発明者】
【氏名】早川 純一朗
【テーマコード（参考）】
5J084
【Ｆターム（参考）】
5J084AA05
5J084BA04
5J084BA07
5J084BA40
5J084CA03
5J084CA24
(57)【要約】
【課題】複数の発光区画における一の発光区画の非発光期間に発光させる他の発光区画を切り替えない場合と比べて、状況に適した光の照射を可能にする。
【解決手段】駆動装置は、複数の発光区画を含む発光デバイスを、それぞれの発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの発光期間に続く非発光期間とを有するように発光させ、複数の発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能である。
【選択図】図７
【解決手段】駆動装置は、複数の発光区画を含む発光デバイスを、それぞれの発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの発光期間に続く非発光期間とを有するように発光させ、複数の発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能である。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の発光区画を含む発光デバイスを、それぞれの当該発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの当該発光期間に続く非発光期間とを有するように発光させ、
複数の前記発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、当該第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動装置。
複数の前記発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、当該第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動装置。
【請求項2】
前記発光デバイスにより光が照射される対象物に応じて、前記第２の発光区画の数または前記第１の発光区画に対する当該第２の発光区画の位置を切り替える請求項１に記載の駆動装置。
【請求項3】
前記対象物が移動する場合に、当該対象物の移動速度が大きいほど前記第２の発光区画の数を少なくする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項4】
前記対象物が第１の方向に移動する場合に、複数の前記発光区画のうち、前記第１の発光区画に対し当該第１の方向に並ぶ当該発光区画を前記第２の発光区画とする請求項２または３に記載の駆動装置。
【請求項5】
前記発光デバイスの複数の前記発光区画から出射される光量が大きいほど、前記第２の発光区画の数を多くする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項6】
それぞれが、前記第１の発光区画と、当該第１の発光区画の非発光期間に発光期間を有する前記第２の発光区画とを含む複数の発光区画群を、一の発光区画群の前記複数回の発光期間の後に、次の発光区画群の当該複数回の発光期間が開始するように、前記発光デバイスを駆動し、
それぞれの前記発光区画群で、前記第２の発光区画の数または前記第１の発光区画に対する当該第２の発光区画の位置を異ならせる請求項１に記載の駆動装置。
それぞれの前記発光区画群で、前記第２の発光区画の数または前記第１の発光区画に対する当該第２の発光区画の位置を異ならせる請求項１に記載の駆動装置。
【請求項7】
対象物に光を照射する前記発光区画を含む一の発光区画群と、当該対象物に光を照射しない他の発光区画群とで、前記第２の発光区画の数または前記第１の発光区画に対する当該第２の発光区画の位置を異ならせる請求項６に記載の駆動装置。
【請求項8】
複数の前記発光区画のうち、前記第１の発光区画および前記第２の発光区画とは異なり、且つ当該第１の発光区画と隣接しない第３の発光区画を、当該第３の発光区画の発光期間が当該第１の発光区画の発光期間と重なるように発光させる請求項１に記載の駆動装置。
【請求項9】
複数の発光区画を含む発光部と、
それぞれの前記発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの当該発光期間に続く非発光期間とを有するように、前記発光部を駆動し、複数の当該発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、当該第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動部と
を備える発光装置。
それぞれの前記発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの当該発光期間に続く非発光期間とを有するように、前記発光部を駆動し、複数の当該発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、当該第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動部と
を備える発光装置。
【請求項10】
複数の発光区画を含む発光部と、
それぞれの前記発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの当該発光期間に続く非発光期間とを有するように、前記発光部を駆動し、複数の当該発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、当該第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動部と、
前記発光部から出射され対象物で反射した光を受光する受光部と、
前記受光部による受光の結果に基づいて、前記対象物までの距離を算出する制御部と
を備える測距装置。
それぞれの前記発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの当該発光期間に続く非発光期間とを有するように、前記発光部を駆動し、複数の当該発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、当該第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動部と、
前記発光部から出射され対象物で反射した光を受光する受光部と、
前記受光部による受光の結果に基づいて、前記対象物までの距離を算出する制御部と
を備える測距装置。
【請求項11】
前記駆動部は、前記発光部の複数の前記発光区画の発熱によって変化する指標を取得し、
予め定められた条件で前記発光部の複数の前記発光区画を発光させた場合の前記指標に応じて、前記第２の発光区画を切り替える請求項１０に記載の測距装置。
予め定められた条件で前記発光部の複数の前記発光区画を発光させた場合の前記指標に応じて、前記第２の発光区画を切り替える請求項１０に記載の測距装置。
【請求項12】
前記駆動部は、前記指標として、予め定められた条件で前記発光部の複数の前記発光区画を発光させた場合の前記受光部による受光の結果に応じて、前記第２の発光区画を切り替える請求項１１に記載の測距装置。
【請求項13】
前記発光部により光が照射される対象物の画像を撮影する撮影部をさらに備え、
前記駆動部は、前記撮影部により撮影された前記画像から把握される前記対象物の状況に応じて、前記第２の発光区画を切り替える請求項１０に記載の測距装置。
前記駆動部は、前記撮影部により撮影された前記画像から把握される前記対象物の状況に応じて、前記第２の発光区画を切り替える請求項１０に記載の測距装置。
【請求項14】
前記制御部は、前記第１の発光区画および前記第２の発光区画が１回ずつ発光期間を終えた後に、当該第１の発光区画が発光期間を開始してから当該第２の発光区画が発光期間を終えるまでの間に前記受光部が受光した前記受光の結果を取得し、
前記駆動部は、前記制御部が前記受光の結果を取得するのに必要な取得期間と、前記第１の発光区画の非発光期間に含まれる前記第２の発光区画の発光期間との総和が、それぞれの前記発光区画を冷却するために必要な予め定められた冷却期間を下回らないように、当該第２の発光区画の数を切り替える請求項１０に記載の測距装置。
前記駆動部は、前記制御部が前記受光の結果を取得するのに必要な取得期間と、前記第１の発光区画の非発光期間に含まれる前記第２の発光区画の発光期間との総和が、それぞれの前記発光区画を冷却するために必要な予め定められた冷却期間を下回らないように、当該第２の発光区画の数を切り替える請求項１０に記載の測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、駆動装置、発光装置、および測距装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、複数の発光部を有する投光部と、投光部から投光され、対象物で反射された光に基づいて対象物までの距離データを取得する測距装置が開示されている。この測距装置では、複数の発光部を複数のグループに分け、発光される発光部を、時系列でグループごとに切り替えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－１５３７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
複数の発光区画を含む発光部を備えた測距装置等において、それぞれの発光区画を、複数回の発光期間と、それぞれの発光期間に続く非発光期間とを有するように発光させて、測距を行う場合がある。このような測距装置等では、複数の発光区画のうちの一の発光区画の非発光期間に他の発光区画を発光させる場合に、一の発光区画の非発光期間に発光させる他の発光区画を一律とすると、発光区画により光が照射される対象物や発光区画の発熱等の状況に適した光の照射を行うことが難しい場合がある。
本発明は、複数の発光区画における一の発光区画の非発光期間に発光させる他の発光区画を切り替えない場合と比べて、状況に適した光の照射を可能にすることを目的とする。
本発明は、複数の発光区画における一の発光区画の非発光期間に発光させる他の発光区画を切り替えない場合と比べて、状況に適した光の照射を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項１に記載の発明は、複数の発光区画を含む発光デバイスを、それぞれの当該発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの当該発光期間に続く非発光期間とを有するように発光させ、複数の前記発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、当該第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動装置である。
請求項２に記載の発明は、前記発光デバイスにより光が照射される対象物に応じて、前記第２の発光区画の数または前記第１の発光区画に対する当該第２の発光区画の位置を切り替える請求項１に記載の駆動装置である。
請求項３に記載の発明は、前記対象物が移動する場合に、当該対象物の移動速度が大きいほど前記第２の発光区画の数を少なくする請求項２に記載の駆動装置である。
請求項４に記載の発明は、前記対象物が第１の方向に移動する場合に、複数の前記発光区画のうち、前記第１の発光区画に対し当該第１の方向に並ぶ当該発光区画を前記第２の発光区画とする請求項２または３に記載の駆動装置である。
請求項５に記載の発明は、前記発光デバイスの複数の前記発光区画から出射される光量が大きいほど、前記第２の発光区画の数を多くする請求項１に記載の駆動装置である。
請求項６に記載の発明は、それぞれが、前記第１の発光区画と、当該第１の発光区画の非発光期間に発光期間を有する前記第２の発光区画とを含む複数の発光区画群を、一の発光区画群の前記複数回の発光期間の後に、次の発光区画群の当該複数回の発光期間が開始するように、前記発光デバイスを駆動し、それぞれの前記発光区画群で、前記第２の発光区画の数または前記第１の発光区画に対する当該第２の発光区画の位置を異ならせる請求項１に記載の駆動装置である。
請求項７に記載の発明は、対象物に光を照射する前記発光区画を含む一の発光区画群と、当該対象物に光を照射しない他の発光区画群とで、前記第２の発光区画の数または前記第１の発光区画に対する当該第２の発光区画の位置を異ならせる請求項６に記載の駆動装置である。
請求項８に記載の発明は、複数の前記発光区画のうち、前記第１の発光区画および前記第２の発光区画とは異なり、且つ当該第１の発光区画と隣接しない第３の発光区画を、当該第３の発光区画の発光期間が当該第１の発光区画の発光期間と重なるように発光させる請求項１に記載の駆動装置である。
請求項９に記載の発明は、複数の発光区画を含む発光部と、それぞれの前記発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの当該発光期間に続く非発光期間とを有するように、前記発光部を駆動し、複数の当該発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、当該第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動部とを備える発光装置である。
請求項１０に記載の発明は、複数の発光区画を含む発光部と、それぞれの前記発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの当該発光期間に続く非発光期間とを有するように、前記発光部を駆動し、複数の当該発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、当該第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動部と、前記発光部から出射され対象物で反射した光を受光する受光部と、前記受光部による受光の結果に基づいて、前記対象物までの距離を算出する制御部とを備える測距装置である。
請求項１１に記載の発明は、前記駆動部は、前記発光部の複数の前記発光区画の発熱によって変化する指標を取得し、予め定められた条件で前記発光部の複数の前記発光区画を発光させた場合の前記指標に応じて、前記第２の発光区画を切り替える請求項１０に記載の測距装置である。
請求項１２に記載の発明は、前記駆動部は、前記指標として、予め定められた条件で前記発光部の複数の前記発光区画を発光させた場合の前記受光部による受光の結果に応じて、前記第２の発光区画を切り替える請求項１１に記載の測距装置である。
請求項１３に記載の発明は、前記発光部により光が照射される対象物の画像を撮影する撮影部をさらに備え、前記駆動部は、前記撮影部により撮影された前記画像から把握される前記対象物の状況に応じて、前記第２の発光区画を切り替える請求項１０に記載の測距装置である。
請求項１４に記載の発明は、前記制御部は、前記第１の発光区画および前記第２の発光区画が１回ずつ発光期間を終えた後に、当該第１の発光区画が発光期間を開始してから当該第２の発光区画が発光期間を終えるまでの間に前記受光部が受光した前記受光の結果を取得し、前記駆動部は、前記制御部が前記受光の結果を取得するのに必要な取得期間と、前記第１の発光区画の非発光期間に含まれる前記第２の発光区画の発光期間との総和が、それぞれの前記発光区画を冷却するために必要な予め定められた冷却期間を下回らないように、当該第２の発光区画の数を切り替える請求項１０に記載の測距装置である。
請求項２に記載の発明は、前記発光デバイスにより光が照射される対象物に応じて、前記第２の発光区画の数または前記第１の発光区画に対する当該第２の発光区画の位置を切り替える請求項１に記載の駆動装置である。
請求項３に記載の発明は、前記対象物が移動する場合に、当該対象物の移動速度が大きいほど前記第２の発光区画の数を少なくする請求項２に記載の駆動装置である。
請求項４に記載の発明は、前記対象物が第１の方向に移動する場合に、複数の前記発光区画のうち、前記第１の発光区画に対し当該第１の方向に並ぶ当該発光区画を前記第２の発光区画とする請求項２または３に記載の駆動装置である。
請求項５に記載の発明は、前記発光デバイスの複数の前記発光区画から出射される光量が大きいほど、前記第２の発光区画の数を多くする請求項１に記載の駆動装置である。
請求項６に記載の発明は、それぞれが、前記第１の発光区画と、当該第１の発光区画の非発光期間に発光期間を有する前記第２の発光区画とを含む複数の発光区画群を、一の発光区画群の前記複数回の発光期間の後に、次の発光区画群の当該複数回の発光期間が開始するように、前記発光デバイスを駆動し、それぞれの前記発光区画群で、前記第２の発光区画の数または前記第１の発光区画に対する当該第２の発光区画の位置を異ならせる請求項１に記載の駆動装置である。
請求項７に記載の発明は、対象物に光を照射する前記発光区画を含む一の発光区画群と、当該対象物に光を照射しない他の発光区画群とで、前記第２の発光区画の数または前記第１の発光区画に対する当該第２の発光区画の位置を異ならせる請求項６に記載の駆動装置である。
請求項８に記載の発明は、複数の前記発光区画のうち、前記第１の発光区画および前記第２の発光区画とは異なり、且つ当該第１の発光区画と隣接しない第３の発光区画を、当該第３の発光区画の発光期間が当該第１の発光区画の発光期間と重なるように発光させる請求項１に記載の駆動装置である。
請求項９に記載の発明は、複数の発光区画を含む発光部と、それぞれの前記発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの当該発光期間に続く非発光期間とを有するように、前記発光部を駆動し、複数の当該発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、当該第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動部とを備える発光装置である。
請求項１０に記載の発明は、複数の発光区画を含む発光部と、それぞれの前記発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの当該発光期間に続く非発光期間とを有するように、前記発光部を駆動し、複数の当該発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、当該第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動部と、前記発光部から出射され対象物で反射した光を受光する受光部と、前記受光部による受光の結果に基づいて、前記対象物までの距離を算出する制御部とを備える測距装置である。
請求項１１に記載の発明は、前記駆動部は、前記発光部の複数の前記発光区画の発熱によって変化する指標を取得し、予め定められた条件で前記発光部の複数の前記発光区画を発光させた場合の前記指標に応じて、前記第２の発光区画を切り替える請求項１０に記載の測距装置である。
請求項１２に記載の発明は、前記駆動部は、前記指標として、予め定められた条件で前記発光部の複数の前記発光区画を発光させた場合の前記受光部による受光の結果に応じて、前記第２の発光区画を切り替える請求項１１に記載の測距装置である。
請求項１３に記載の発明は、前記発光部により光が照射される対象物の画像を撮影する撮影部をさらに備え、前記駆動部は、前記撮影部により撮影された前記画像から把握される前記対象物の状況に応じて、前記第２の発光区画を切り替える請求項１０に記載の測距装置である。
請求項１４に記載の発明は、前記制御部は、前記第１の発光区画および前記第２の発光区画が１回ずつ発光期間を終えた後に、当該第１の発光区画が発光期間を開始してから当該第２の発光区画が発光期間を終えるまでの間に前記受光部が受光した前記受光の結果を取得し、前記駆動部は、前記制御部が前記受光の結果を取得するのに必要な取得期間と、前記第１の発光区画の非発光期間に含まれる前記第２の発光区画の発光期間との総和が、それぞれの前記発光区画を冷却するために必要な予め定められた冷却期間を下回らないように、当該第２の発光区画の数を切り替える請求項１０に記載の測距装置である。
【発明の効果】
【0006】
請求項１、９、１０の発明によれば、複数の発光区画における一の発光区画の非発光期間に発光させる他の発光区画を切り替えない場合と比べて、状況に適した光の照射が可能となる。
請求項２の発明によれば、対象物に応じて第２の発光区画を切り替えない場合と比べて、対象物の状況に適した光の照射が可能となる。
請求項３の発明によれば、対象物の移動速度が大きいほど第２の発光区画の数を多くする場合と比べて、対象物の移動に適した光の照射が可能となる。
請求項４の発明によれば、対象物が第１の方向に移動する場合に、第１の発光区画に対し第１の方向に並ぶ発光区画を第２の発光区画としない場合と比べて、対象物の移動に適した光の照射が可能となる。
請求項５の発明によれば、発光デバイスの複数の発光区画から出射される光量が大きいほど、第２の発光区画の数を多くしない場合と比べて、発光区画の発熱による影響を軽減することができる。
請求項６の発明によれば、一の発光区画群と他の発光区画群とで第２の発光区画を異ならせない場合と比べて、状況に適した光の照射が可能になる。
請求項７の発明によれば、一の発光区画群と他の発光区画群とで第２の発光区画を異ならせない場合と比べて、対象物の状況に適した光の照射が可能となる。
請求項８の発明によれば、第１の発光区画の発光期間と第３の発光区画の発光期間とが重ならない場合と比較して、すべての発光区画で複数回の発光期間が完了するまでの時間が短くなる。
請求項１１の発明によれば、第１の発光区画の発光期間と第３の発光区画の発光期間とが重ならない場合と比較して、すべての発光区画で複数回の発光期間が完了するまでの時間が短くなる。
請求項１２の発明によれば、受光の結果に応じて第２の発光区画を切り替えない場合と比べて、発光区画の発熱による影響を小さくすることができる。
請求項１３の発明によれば、画像から把握される対象物の状態に応じて第２の発光区画を切り替えない場合と比べて、対象物の測距の精度を向上させることができる。
請求項１４の発明によれば、取得期間と第２の発光区画の発光期間との総和が冷却期間を下回る場合と比べて、発光区画の発熱による影響を軽減することができる。
請求項２の発明によれば、対象物に応じて第２の発光区画を切り替えない場合と比べて、対象物の状況に適した光の照射が可能となる。
請求項３の発明によれば、対象物の移動速度が大きいほど第２の発光区画の数を多くする場合と比べて、対象物の移動に適した光の照射が可能となる。
請求項４の発明によれば、対象物が第１の方向に移動する場合に、第１の発光区画に対し第１の方向に並ぶ発光区画を第２の発光区画としない場合と比べて、対象物の移動に適した光の照射が可能となる。
請求項５の発明によれば、発光デバイスの複数の発光区画から出射される光量が大きいほど、第２の発光区画の数を多くしない場合と比べて、発光区画の発熱による影響を軽減することができる。
請求項６の発明によれば、一の発光区画群と他の発光区画群とで第２の発光区画を異ならせない場合と比べて、状況に適した光の照射が可能になる。
請求項７の発明によれば、一の発光区画群と他の発光区画群とで第２の発光区画を異ならせない場合と比べて、対象物の状況に適した光の照射が可能となる。
請求項８の発明によれば、第１の発光区画の発光期間と第３の発光区画の発光期間とが重ならない場合と比較して、すべての発光区画で複数回の発光期間が完了するまでの時間が短くなる。
請求項１１の発明によれば、第１の発光区画の発光期間と第３の発光区画の発光期間とが重ならない場合と比較して、すべての発光区画で複数回の発光期間が完了するまでの時間が短くなる。
請求項１２の発明によれば、受光の結果に応じて第２の発光区画を切り替えない場合と比べて、発光区画の発熱による影響を小さくすることができる。
請求項１３の発明によれば、画像から把握される対象物の状態に応じて第２の発光区画を切り替えない場合と比べて、対象物の測距の精度を向上させることができる。
請求項１４の発明によれば、取得期間と第２の発光区画の発光期間との総和が冷却期間を下回る場合と比べて、発光区画の発熱による影響を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本実施の形態が適用される測距装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図2】本実施の形態に係る発光部の発光面と、発光部から出射された光が照射される照射面との関係を説明する図である。
【図3】本実施の形態に係る発光部の一例を示す図である。
【図4】本実施の形態に係る受光部の受光面と、上述した照射面との関係を説明する図である。
【図5】本実施の形態における距離画像について説明する図であり、（ａ）は測距装置と対象物との位置関係を示す図、（ｂ）は照射面の様子を示す図、（ｃ）は制御部が作成する距離画像の例を示す図である。
【図6】本実施の形態が適用される測距装置の第１の動作パターンを示す図である。
【図7】本実施の形態が適用される測距装置の第２の動作パターンを示す図である。
【図8】本実施の形態が適用される測距装置の第３の動作パターンを示す図である。
【図9】本実施の形態が適用される測距装置の第４の動作パターンを示す図である。
【図10】照射面に存在する対象物の状況、および第５の動作パターンにおける照射区画のグループ分けの方法の一例を説明する図である。
【図11】本実施の形態が適用される測距装置の第５の動作パターンを示す図である。
【図12】照射面に存在する対象物の状況、および第６の動作パターンにおける照射区画のグループ分けの方法を説明する図である。
【図13】本実施の形態が適用される測距装置の第６の動作パターンを示す図である。
【図14】照射面に存在する対象物の状況、および第７の動作パターンにおける照射区画のグループ分けの方法を説明する図である。
【図15】本実施の形態が適用される測距装置の第７の動作パターンを示す図である。
【図16】（ａ）～（ｂ）は、実施の形態が適用される測距装置の第８の動作パターンおよび第９の動作パターンを示す図である。
【図17】（ａ）～（ｃ）は、各発光区画の１回の発光期間での発光動作の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
なお、本発明の技術的範囲は、以下に実施の形態として記載する範囲に限定されるものではない。複数の実施例を組み合わせたものや、これらの実施例に種々の変更又は改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
なお、本発明の技術的範囲は、以下に実施の形態として記載する範囲に限定されるものではない。複数の実施例を組み合わせたものや、これらの実施例に種々の変更又は改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0009】
＜測距装置１＞
（全体構成）
図１は、本実施の形態が適用される測距装置１の概略構成の一例を示すブロック図である。
測距装置１は、発光部４から光が出射されたタイミングから、対象物で反射した光が受光部５にて受光されるタイミングまでの時間に基づいて、対象物までの距離を測定する。つまり、測距装置１はＴｏＦ法に基づいて測距を行う装置である。ＴｏＦ法には、出射された光の位相と受光した光の位相との差から時間を測定する間接ＴｏＦ（ｉＴｏＦ：indirect ToF）法と、光の出射から受光までの時間を直接計測する直接ＴｏＦ（ｄＴｏＦ：direct ToF）法とがあるが、本実施の形態では、測距装置１が間接ＴｏＦ法に基づいて測距を行うものとして説明する。
（全体構成）
図１は、本実施の形態が適用される測距装置１の概略構成の一例を示すブロック図である。
測距装置１は、発光部４から光が出射されたタイミングから、対象物で反射した光が受光部５にて受光されるタイミングまでの時間に基づいて、対象物までの距離を測定する。つまり、測距装置１はＴｏＦ法に基づいて測距を行う装置である。ＴｏＦ法には、出射された光の位相と受光した光の位相との差から時間を測定する間接ＴｏＦ（ｉＴｏＦ：indirect ToF）法と、光の出射から受光までの時間を直接計測する直接ＴｏＦ（ｄＴｏＦ：direct ToF）法とがあるが、本実施の形態では、測距装置１が間接ＴｏＦ法に基づいて測距を行うものとして説明する。
【0010】
図１に示すように、測距装置１は、光学装置３と、制御部８とを備えている。
光学装置３は、予め定められた照射範囲に向けて光を出射する発光部４と、発光部４から出射され照射範囲に存在する対象物で反射した光を受光する受光部５と、発光部４を駆動する発光駆動部６と、受光部５を駆動する受光駆動部７とを備えている。さらに、光学装置３は、照射範囲を撮影し照射範囲の赤外線画像を取得する撮影部９を備えている。この赤外線画像が、撮影部９により撮影された画像の一例である。
光学装置３の発光部４及び受光部５の構成については、詳細を後述する。また、破線で示す符号２及び一点鎖線で示す符号１０については、後段にて説明する。
光学装置３は、予め定められた照射範囲に向けて光を出射する発光部４と、発光部４から出射され照射範囲に存在する対象物で反射した光を受光する受光部５と、発光部４を駆動する発光駆動部６と、受光部５を駆動する受光駆動部７とを備えている。さらに、光学装置３は、照射範囲を撮影し照射範囲の赤外線画像を取得する撮影部９を備えている。この赤外線画像が、撮影部９により撮影された画像の一例である。
光学装置３の発光部４及び受光部５の構成については、詳細を後述する。また、破線で示す符号２及び一点鎖線で示す符号１０については、後段にて説明する。
【0011】
制御部８は、光学装置３の発光部４及び受光部５の動作を制御する。
また、制御部８は、受光部５における受光の結果を取得し、この受光の結果に基づいて、ＴｏＦ法により、測距装置１から対象物までの距離を測定する。
制御部８は、制御部の一例である。
また、制御部８は、受光部５における受光の結果を取得し、この受光の結果に基づいて、ＴｏＦ法により、測距装置１から対象物までの距離を測定する。
制御部８は、制御部の一例である。
【0012】
撮影部９は、照射範囲（後述する図２の照射面６０）に存在する対象物から放射された赤外線を検知し、検知結果から生成した赤外線画像を制御部８に出力する。撮影部９は、連続して、または、予め定められた時間間隔で断続的に、照射範囲の赤外線を検知し赤外線画像を生成する。
制御部８は、撮影部９から取得した赤外線画像を解析することにより、照射範囲における対象物の状況を把握する。制御部８は、照射範囲における対象物の状況として、対象物が照射範囲において動く動体であるか、静止している静物であるかを把握する。また、制御部８は、照射範囲における対象物の状況として、照射範囲において対象物がいずれの照射区画６１（後述する図２参照）に存在するかを把握する。さらに、制御部８は、照射範囲における対象物の状況として、対象物が動体である場合に、照射範囲における対象物の移動方向、および照射範囲における対象物の相対移動量を把握する。
制御部８は、撮影部９から取得した赤外線画像を解析することにより、照射範囲における対象物の状況を把握する。制御部８は、照射範囲における対象物の状況として、対象物が照射範囲において動く動体であるか、静止している静物であるかを把握する。また、制御部８は、照射範囲における対象物の状況として、照射範囲において対象物がいずれの照射区画６１（後述する図２参照）に存在するかを把握する。さらに、制御部８は、照射範囲における対象物の状況として、対象物が動体である場合に、照射範囲における対象物の移動方向、および照射範囲における対象物の相対移動量を把握する。
【0013】
（発光部４）
図２は、本実施の形態に係る発光部４の発光面４０と、発光部４から出射された光が照射される照射面６０との関係を説明する図である。図２では、紙面の左方向を＋ｘ方向、紙面の上方向を＋ｙ方向、紙面の裏側方向を＋ｚ方向として、各々反対方向を－ｘ，－ｙ，－ｚ方向とする。なお、図２では、発光面４０と照射面６０とを紙面の上下方向（±ｙ方向）にずらして示しているが、実際には、発光面４０と照射面６０とは対向するように配置される。図２では、紙面の表側方向（－ｚ方向）に発光部４の発光面４０が位置し、紙面の裏側方向（＋ｚ方向）に照射面６０が位置している。つまり、図２は、照射面６０へ光を出射している発光部４を、発光部４が光を出射する側とは反対側から見た様子である。
発光部４は、例えば１枚または複数枚の発光チップにより構成される。発光部４は、発光デバイスの一例である。
図２は、本実施の形態に係る発光部４の発光面４０と、発光部４から出射された光が照射される照射面６０との関係を説明する図である。図２では、紙面の左方向を＋ｘ方向、紙面の上方向を＋ｙ方向、紙面の裏側方向を＋ｚ方向として、各々反対方向を－ｘ，－ｙ，－ｚ方向とする。なお、図２では、発光面４０と照射面６０とを紙面の上下方向（±ｙ方向）にずらして示しているが、実際には、発光面４０と照射面６０とは対向するように配置される。図２では、紙面の表側方向（－ｚ方向）に発光部４の発光面４０が位置し、紙面の裏側方向（＋ｚ方向）に照射面６０が位置している。つまり、図２は、照射面６０へ光を出射している発光部４を、発光部４が光を出射する側とは反対側から見た様子である。
発光部４は、例えば１枚または複数枚の発光チップにより構成される。発光部４は、発光デバイスの一例である。
【0014】
発光部４は、垂直共振器型面発光レーザＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser、後述する図３において符号４３で示す。）が複数配列された発光面４０を備える。そして、発光部４は、ＶＣＳＥＬの発光により、照射面６０に向けて光を出射する。なお、ＶＣＳＥＬは、発光素子の一例である。図２では、ＶＣＳＥＬの記載を省略している。
【0015】
発光面４０は、少なくとも１つのＶＣＳＥＬを含む複数の発光区画４１に分割されている。ここでは、発光面４０は、一例として、ｘ方向に４個、ｙ方向に３個ずつ並ぶ計１２個の発光区画４１に分割されている。図示するように、各発光区画４１について区別が必要な場合は、図２における左上側（＋ｘ方向及び＋ｙ方向の端）から順に、発光区画Ａ１～Ａ１２として区別する。
なお、本明細書中では、「～」は、番号によってそれぞれが区別された複数の構成要素を示すもので、「～」の前後に記載されたもの及びその間の番号のものを含むことを意味する。例えば、発光区画Ａ１～Ａ１２は、発光区画Ａ１から番号順に発光区画Ａ１２までの１２個の発光区画４１を含む。
なお、本明細書中では、「～」は、番号によってそれぞれが区別された複数の構成要素を示すもので、「～」の前後に記載されたもの及びその間の番号のものを含むことを意味する。例えば、発光区画Ａ１～Ａ１２は、発光区画Ａ１から番号順に発光区画Ａ１２までの１２個の発光区画４１を含む。
【0016】
各発光区画４１は、発光駆動部６（図１参照）により、独立に駆動されて発光動作を行う。付言すると、各発光区画４１は、発光駆動部６により、発光区画４１に含まれるＶＣＳＥＬに電力が供給されることで発光する。本実施の形態では、各発光区画４１に含まれるＶＣＳＥＬに供給される電力、および供給された電力によりＶＣＳＥＬが発光することに伴う各発光区画４１から出射される光量が、照射範囲の明るさ等の環境や測距装置１のユーザによる操作等によって調整可能になっている。
また、本実施の形態において、発光区画４１の駆動とは、発光区画４１に含まれるＶＣＳＥＬに電力が供給されて発光することを指し、発光動作とは、発光区画４１に含まれるＶＣＳＥＬが予め定められた発光期間の間発光することを指す。
また、「独立に駆動」とは、発光区画４１毎に駆動して発光した状態とすることを指す。発光駆動部６は、制御部８（図１参照）からの制御信号に応じて、各発光区画４１を駆動する。したがって、各発光区画４１は、必ずしもすべて同時に発光するものではなく、例えば、図２の例において、発光区画Ａ１は発光しているが発光区画Ａ１２は発光していない、という状態をとり得る。
また、本実施の形態において、発光区画４１の駆動とは、発光区画４１に含まれるＶＣＳＥＬに電力が供給されて発光することを指し、発光動作とは、発光区画４１に含まれるＶＣＳＥＬが予め定められた発光期間の間発光することを指す。
また、「独立に駆動」とは、発光区画４１毎に駆動して発光した状態とすることを指す。発光駆動部６は、制御部８（図１参照）からの制御信号に応じて、各発光区画４１を駆動する。したがって、各発光区画４１は、必ずしもすべて同時に発光するものではなく、例えば、図２の例において、発光区画Ａ１は発光しているが発光区画Ａ１２は発光していない、という状態をとり得る。
【0017】
照射面６０は、発光面４０の中心４０Ｃから光を出射する方向（＋ｚ方向）におけるある距離において光を出射する方向に直交する、発光部４からの光が照射される面である。
図２の例では、発光部４は、＋ｚ方向に向けて光を出射するため、照射面６０は、＋ｚ方向のある距離においてｘ方向及びｙ方向に広がっている。ここで、照射面６０の中心６０Ｃと発光面４０の中心４０Ｃとを通る中心軸Ａｘ（二点鎖線）は、発光面４０及び照射面６０に対して垂直である。なお、本実施の形態では、発光面４０が矩形状であることに対応して、照射面６０が矩形状になっている。
図２の例では、発光部４は、＋ｚ方向に向けて光を出射するため、照射面６０は、＋ｚ方向のある距離においてｘ方向及びｙ方向に広がっている。ここで、照射面６０の中心６０Ｃと発光面４０の中心４０Ｃとを通る中心軸Ａｘ（二点鎖線）は、発光面４０及び照射面６０に対して垂直である。なお、本実施の形態では、発光面４０が矩形状であることに対応して、照射面６０が矩形状になっている。
【0018】
図示するように、照射面６０は、発光面４０における発光区画４１に対応して、複数の照射区画６１に分割される。図２の例では、ｘ方向に４個、ｙ方向に３個ずつ並ぶ１２個の照射区画６１に分割される。各照射区画６１について区別が必要な場合は、図２における左上側（＋ｘ方向及び＋ｙ方向の端）から順に、照射区画Ｂ１～Ｂ１２と表記する。
なお、ある照射区画Ｂｉに対し同じ番号ｉが付与された発光区画Ａｉを、「対応する発光区画」と呼ぶ場合がある。例えば、発光区画Ａ１は照射区画Ｂ１に対応する発光区画である。反対に、ある発光区画Ａｉに対し同じ番号ｉが付与された照射区画Ｂｉを、「対応する照射区画」と呼ぶ場合がある。
なお、ある照射区画Ｂｉに対し同じ番号ｉが付与された発光区画Ａｉを、「対応する発光区画」と呼ぶ場合がある。例えば、発光区画Ａ１は照射区画Ｂ１に対応する発光区画である。反対に、ある発光区画Ａｉに対し同じ番号ｉが付与された照射区画Ｂｉを、「対応する照射区画」と呼ぶ場合がある。
【0019】
照射区画Ｂ１～Ｂ１２は、発光区画Ａ１～Ａ１２とｘｙ平面について面対称な配列を有している。例えば、図２において発光区画Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が－ｘ方向にこの順で配列されるのに対応して、照射区画Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が－ｘ方向にこの順で配列される。
それぞれの発光区画４１は、対応する照射区画６１に向けて光を出射する。そして、それぞれの照射区画６１には、対応する発光区画４１から出射された光が照射される。ここで、発光区画４１が対応する照射区画６１に向けて光を出射するとは、それぞれの発光区画４１から出射される光の光軸が対応する照射区画６１を向いていることを意味し、発光区画４１から出射された光の全てが対応する照射区画６１に照射されることに限定されない。言い換えると、ある発光区画４１から出射された光の一部が、対応する照射区画６１とは異なる照射区画６１や照射面６０の範囲外に照射される場合がある。
それぞれの発光区画４１は、対応する照射区画６１に向けて光を出射する。そして、それぞれの照射区画６１には、対応する発光区画４１から出射された光が照射される。ここで、発光区画４１が対応する照射区画６１に向けて光を出射するとは、それぞれの発光区画４１から出射される光の光軸が対応する照射区画６１を向いていることを意味し、発光区画４１から出射された光の全てが対応する照射区画６１に照射されることに限定されない。言い換えると、ある発光区画４１から出射された光の一部が、対応する照射区画６１とは異なる照射区画６１や照射面６０の範囲外に照射される場合がある。
【0020】
図３は、本実施の形態に係る発光部４の一例を示す図である。図３では、図２とは反対に、発光部４が光を出射する側から見た様子を示している。よって、図３における紙面の右方向が＋ｘ方向、紙面の上方向が＋ｙ方向、紙面の表方向が＋ｚ方向である。
図３に示すように、発光部４では、基板４２と、複数のＶＣＳＥＬ４３が配置された発光面４０とを有している。より詳しくは、基板４２と発光面４０とは、光を出射する方向（＋ｚ方向、紙面の表方向）に重ねて設けられている。なお、基板４２上には、電力の供給や電気信号のやり取りのための配線の他、発光部４の動作に係る電子部品等が形成又は取り付けられている場合があるが、記載を省略している。
図３に示すように、発光部４では、基板４２と、複数のＶＣＳＥＬ４３が配置された発光面４０とを有している。より詳しくは、基板４２と発光面４０とは、光を出射する方向（＋ｚ方向、紙面の表方向）に重ねて設けられている。なお、基板４２上には、電力の供給や電気信号のやり取りのための配線の他、発光部４の動作に係る電子部品等が形成又は取り付けられている場合があるが、記載を省略している。
【0021】
上述したように、発光部４は、発光面４０にＶＣＳＥＬ４３が配列された１２個の発光区画４１（発光区画Ａ１～Ａ１２）を備えている。図３に示すように、発光区画Ａ１～Ａ１２は、すべて同じ面積になっている。また、それぞれの発光区画Ａ１～Ａ１２には、互いに同じ数（この例では７個）のＶＣＳＥＬ４３が配置されている。
なお、各発光区画４１の面積や配置されるＶＣＳＥＬ４３の個数は限定されるものではなく、一部又は全部の発光区画４１について、互いに異なる面積としてもよく、異なる個数のＶＣＳＥＬ４３が配置されることとしてもよい。
なお、各発光区画４１の面積や配置されるＶＣＳＥＬ４３の個数は限定されるものではなく、一部又は全部の発光区画４１について、互いに異なる面積としてもよく、異なる個数のＶＣＳＥＬ４３が配置されることとしてもよい。
【0022】
なお、発光部４のそれぞれの発光区画４１から出射された光は、不図示の拡散部により、出射方向（中心軸Ａｘの軸方向）に垂直な面に広げられて照射面６０に照射される。拡散部としては、光の光路上に設けられ、散乱等により光を拡散する拡散板、入射する光の角度を変更して出射する回折光学素子（ＤＯＥ：Diffractive Optical Element）又は／及びレンズ等の光学部材を用いうる。
【0023】
（受光部５）
図４は、本実施の形態に係る受光部５の受光面５０と、上述した照射面６０との関係を説明する図である。図４では、図２と同様に、紙面の左方向を＋ｘ方向、紙面の上方向を＋ｙ方向、紙面の裏側方向をｚ方向として、各々反対方向を－ｘ，－ｙ，－ｚ方向とする。なお、図４では、受光面５０と照射面６０とを紙面の上下方向（±ｙ方向）にずらして示しているが、実際には、受光面５０と照射面６０とは対向するように配置される。図４では、紙面の表側方向（－ｚ方向）に受光部５（受光面５０）が位置し、紙面の裏側方向（＋ｚ方向）に照射面６０が位置している。つまり、図４は、照射面６０から反射してきた光を受光している受光部５を、受光部５が光を受光する側とは反対側から見た様子である。
図４は、本実施の形態に係る受光部５の受光面５０と、上述した照射面６０との関係を説明する図である。図４では、図２と同様に、紙面の左方向を＋ｘ方向、紙面の上方向を＋ｙ方向、紙面の裏側方向をｚ方向として、各々反対方向を－ｘ，－ｙ，－ｚ方向とする。なお、図４では、受光面５０と照射面６０とを紙面の上下方向（±ｙ方向）にずらして示しているが、実際には、受光面５０と照射面６０とは対向するように配置される。図４では、紙面の表側方向（－ｚ方向）に受光部５（受光面５０）が位置し、紙面の裏側方向（＋ｚ方向）に照射面６０が位置している。つまり、図４は、照射面６０から反射してきた光を受光している受光部５を、受光部５が光を受光する側とは反対側から見た様子である。
【0024】
受光部５は、ｘ方向及びｙ方向に広がり、不図示の受光素子が複数配列された受光面５０を備える。そして、受光部５は、それぞれの受光素子により、発光部４から出射され照射面６０に存在する対象物で反射した光を受光する。
照射面６０の中心６０Ｃと受光面５０の中心５０Ｃとを通る中心軸Ｂｘ（二点鎖線）は、照射面６０及び受光面５０に対して垂直である。なお、本実施の形態では、発光面４０（図２参照）及び照射面６０と同様に、受光面５０が矩形状になっている。
照射面６０の中心６０Ｃと受光面５０の中心５０Ｃとを通る中心軸Ｂｘ（二点鎖線）は、照射面６０及び受光面５０に対して垂直である。なお、本実施の形態では、発光面４０（図２参照）及び照射面６０と同様に、受光面５０が矩形状になっている。
【0025】
受光面５０は、発光面４０（図２参照）の発光区画４１（図２参照）及び照射面６０の照射区画６１に対応して、複数の受光区画５１に分割される。図４の例では、ｘ方向に４個、ｙ方向に３個ずつ並ぶ１２個の受光区画５１に分割される。各受光区画５１について区別が必要な場合は、図４における左上側（＋ｘ方向及び＋ｙ方向の端）から順に、受光区画Ｃ１～Ｃ１２として区別する。
なお、ある発光区画Ａｉ又はある照射区画Ｂｉに対し同じ番号ｉが付与された受光区画Ｃｉを、「対応する受光区画」と呼ぶ場合がある。例えば、受光区画Ｃ１は、発光区画Ａ１又は照射区画Ｂ１に対応する受光区画である。反対に、ある受光区画Ｃｉに対し同じ番号が付与された発光区画Ａｉを、「対応する発光区画」と呼び、ある受光区画Ｃｉに対し同じ番号が付与された照射区画Ｂｉを、「対応する照射区画」と呼ぶ場合がある。
なお、ある発光区画Ａｉ又はある照射区画Ｂｉに対し同じ番号ｉが付与された受光区画Ｃｉを、「対応する受光区画」と呼ぶ場合がある。例えば、受光区画Ｃ１は、発光区画Ａ１又は照射区画Ｂ１に対応する受光区画である。反対に、ある受光区画Ｃｉに対し同じ番号が付与された発光区画Ａｉを、「対応する発光区画」と呼び、ある受光区画Ｃｉに対し同じ番号が付与された照射区画Ｂｉを、「対応する照射区画」と呼ぶ場合がある。
【0026】
受光区画Ｃ１～Ｃ１２は、照射区画Ｂ１～Ｂ１２とｘｙ平面について面対称な配列を有している。例えば、図４では、照射区画Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が－ｘ方向にこの順で配列されるのに対応して、受光区画Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が－ｘ方向にこの順で配列される。
それぞれの受光区画５１は、発光部４から出射され、対応する照射区画６１に存在する対象物で反射した光を受光する。
それぞれの受光区画５１は、発光部４から出射され、対応する照射区画６１に存在する対象物で反射した光を受光する。
【0027】
それぞれの受光区画５１は、規則的に配列される複数の受光素子を有する。それぞれの受光素子は、発光部４から出射され照射面６０に存在する対象物で反射した光を受光し、受光した光に応じて電気信号を出力可能である。受光素子としては、フォトダイオードやフォトトランジスタを例示することができる。
【0028】
各受光区画５１は、受光駆動部７（図１参照）により独立に駆動されて受光動作を行う。ここで、受光区画５１の駆動とは、受光区画５１を受光素子の受光に応じた電荷の蓄積が可能な状態にすることを指し、受光動作とは、受光区画５１の受光素子が受光に応じて電荷の蓄積を行うことを指す。また、「独立に駆動」とは、受光区画５１毎に駆動して、受光に応じた電荷の蓄積が可能な状態にすることを指す。受光駆動部７は、制御部８（図１参照）からの制御信号に応じて、各受光区画５１を駆動する。
また、受光部５は、制御部８の読み出し動作（詳細は後述する。）に応じて、受光区画５１にて蓄積した電荷、すなわち受光区画５１における受光の結果に対応する電気信号を制御部８へと出力する。
また、受光部５は、制御部８の読み出し動作（詳細は後述する。）に応じて、受光区画５１にて蓄積した電荷、すなわち受光区画５１における受光の結果に対応する電気信号を制御部８へと出力する。
【0029】
（制御部８）
図１に戻り、制御部８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８１、ＲＯＭ（Read Only Memory）８２、ＲＡＭ（Random Access Memory）８３により構成されている。
ＣＰＵ８１は、プロセッサの一例であって、ＲＯＭ８２等に記憶された各種プログラムをＲＡＭ８３にロードして実行することにより、後述する各機能を実現する。ＲＡＭ８３は、ＣＰＵ８１の作業用メモリ等として用いられるメモリである。ＲＯＭ８２は、ＣＰＵ８１が実行する各種プログラム等を記憶するメモリである。
図１に戻り、制御部８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８１、ＲＯＭ（Read Only Memory）８２、ＲＡＭ（Random Access Memory）８３により構成されている。
ＣＰＵ８１は、プロセッサの一例であって、ＲＯＭ８２等に記憶された各種プログラムをＲＡＭ８３にロードして実行することにより、後述する各機能を実現する。ＲＡＭ８３は、ＣＰＵ８１の作業用メモリ等として用いられるメモリである。ＲＯＭ８２は、ＣＰＵ８１が実行する各種プログラム等を記憶するメモリである。
【0030】
ここで、ＣＰＵ８１によって実行されるプログラムは、磁気記録媒体（磁気テープ、磁気ディスクなど）、光記録媒体（光ディスクなど）、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータが読取可能な記録媒体に記憶した状態で提供しうる。また、ＣＰＵ８１によって実行されるプログラムは、インターネットなどの通信手段を用いて提供してもよい。
【0031】
また、本実施の形態において、プロセッサとは広義的なプロセッサを指し、汎用的なプロセッサ（例えばＣＰＵ：Central Processing Unit等）や、専用のプロセッサ（例えばＧＰＵ：Graphics Processing Unit、ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit、ＦＰＧＡ：Field Programmable Gate Array、プログラマブル論理デバイス等）を含むものである。
また、本実施の形態におけるプロセッサの動作は、１つのプロセッサによって成すのみでなく、物理的に離れた位置に存在する複数のプロセッサが協働して成すものであってもよい。また、プロセッサの各動作の順序は、本実施の形態において記載した順序のみに限定されるものではなく、変更してもよい。
また、本実施の形態におけるプロセッサの動作は、１つのプロセッサによって成すのみでなく、物理的に離れた位置に存在する複数のプロセッサが協働して成すものであってもよい。また、プロセッサの各動作の順序は、本実施の形態において記載した順序のみに限定されるものではなく、変更してもよい。
【0032】
制御部８は、発光駆動部６を通じて発光部４の発光動作を制御し、受光駆動部７を通じて受光部５の受光動作を制御する。
また、制御部８は、受光駆動部７を通じて受光部５に対する読み出し動作を行う。ここで、「読み出し動作」とは、制御部８が受光駆動部７を通じて受光部５を制御し、受光区画５１における受光素子の受光の結果に対応する電気信号を出力させて、受光区画５１毎の受光の結果として取得することをいう。なお、本実施の形態に係る制御部８は、受光区画５１毎に独立して読み出し動作を行うことができる。例えば、ある受光区画Ｃｉと他の受光区画Ｃｊとが受光動作を行って電荷を蓄積している場合に、受光区画Ｃｉおよび受光区画Ｃｊの両方に対する読み出し動作を行うだけでなく、受光区画Ｃｉに対する読み出し動作のみを行うこともできる。
また、制御部８は、受光駆動部７を通じて受光部５に対する読み出し動作を行う。ここで、「読み出し動作」とは、制御部８が受光駆動部７を通じて受光部５を制御し、受光区画５１における受光素子の受光の結果に対応する電気信号を出力させて、受光区画５１毎の受光の結果として取得することをいう。なお、本実施の形態に係る制御部８は、受光区画５１毎に独立して読み出し動作を行うことができる。例えば、ある受光区画Ｃｉと他の受光区画Ｃｊとが受光動作を行って電荷を蓄積している場合に、受光区画Ｃｉおよび受光区画Ｃｊの両方に対する読み出し動作を行うだけでなく、受光区画Ｃｉに対する読み出し動作のみを行うこともできる。
【0033】
ところで、一般に、間接ＴｏＦ法では、光の出射に対して複数の位相差で受光を行い、各位相差における受光の結果から、出射された光の位相と受光した光の位相との差を求めて測距を行う。また、一般に、外来光（環境光）による測距の精度の低下を抑制するため、１つの位相差について複数回受光を行う。このため、ｎ個の位相差φ（φ１，φ２，…，φｎ）でそれぞれｋ回の受光を行う場合、光の出射と、ある位相差φにおける受光と、受光の結果の読み出しとを、ｎ×ｋ回分繰り返すことになる。
本実施の形態が適用される測距装置１は、光の出射に対して０度、１８０度の２個の位相差φでそれぞれ２回の受光を行った結果から、間接ＴｏＦ法に基づく測距を行う。したがって、測距装置１では、例えばある照射区画Ｂｉの測距を行う場合、対応する発光区画Ａｉにおける発光動作と、対応する受光区画Ｃｉにおける受光動作と、制御部８による受光区画Ｃｉに対する読み出し動作と、をそれぞれ４回繰り返す。より詳しくは、測距装置１では、各発光区画４１における４回の発光動作、各受光区画５１における４回の受光動作、各受光区画５１に対する４回の読み出し動作が、予め定められた動作パターンに従って行われる。この予め定められた動作パターンについては、図６を用いて詳細を後述する。
本実施の形態が適用される測距装置１は、光の出射に対して０度、１８０度の２個の位相差φでそれぞれ２回の受光を行った結果から、間接ＴｏＦ法に基づく測距を行う。したがって、測距装置１では、例えばある照射区画Ｂｉの測距を行う場合、対応する発光区画Ａｉにおける発光動作と、対応する受光区画Ｃｉにおける受光動作と、制御部８による受光区画Ｃｉに対する読み出し動作と、をそれぞれ４回繰り返す。より詳しくは、測距装置１では、各発光区画４１における４回の発光動作、各受光区画５１における４回の受光動作、各受光区画５１に対する４回の読み出し動作が、予め定められた動作パターンに従って行われる。この予め定められた動作パターンについては、図６を用いて詳細を後述する。
【0034】
制御部８は、各受光区画５１における受光の結果に基づいて、各照射区画６１の測距を行う。そして、各照射区画６１における測距の結果をまとめ、測距装置１と対象物との距離を表した距離画像を作成する。より詳しくは、制御部８は、各受光区画５１における４回の受光の結果として受光部５から取得した４つの電気信号に、予め定められた演算処理を施すことで、照射面６０の各照射区画６１における測距装置１と対象物との距離を算出（測距）し、距離画像を作成する。
【0035】
＜距離画像１００＞
図５は、本実施の形態における距離画像１００について説明する図であり、（ａ）は測距装置１と対象物Ｓ１，Ｓ２との位置関係を示す図、（ｂ）は照射面６０の様子を示す図、（ｃ）は制御部８が作成する距離画像１００の例を示す図である。
図５（ｃ）に示す距離画像１００は、照射面６０におけるすべての照射区画６１について測距を行うことで、結果として作成されたものである。なお、図５の例において、対象物Ｓ１，Ｓ２（区別せずに対象物Ｓと表記する場合がある。）は、少なくとも、測距装置１において距離画像１００の作成に必要な測距が開始してから完了するまでの間は静止しており、測距装置１に対する位置を変化させなかったものとする。
図５は、本実施の形態における距離画像１００について説明する図であり、（ａ）は測距装置１と対象物Ｓ１，Ｓ２との位置関係を示す図、（ｂ）は照射面６０の様子を示す図、（ｃ）は制御部８が作成する距離画像１００の例を示す図である。
図５（ｃ）に示す距離画像１００は、照射面６０におけるすべての照射区画６１について測距を行うことで、結果として作成されたものである。なお、図５の例において、対象物Ｓ１，Ｓ２（区別せずに対象物Ｓと表記する場合がある。）は、少なくとも、測距装置１において距離画像１００の作成に必要な測距が開始してから完了するまでの間は静止しており、測距装置１に対する位置を変化させなかったものとする。
【0036】
図５（ｃ）に示すように、距離画像１００は、発光面４０の発光区画４１、照射面６０の照射区画６１および受光面５０の受光区画５１（図２、図４参照）に対応する、複数の画像区画１０１を有する。図５（ｃ）の例では、距離画像１００は、照射面６０および受光面５０の±ｘ方向に対応する図の左右方向に４個、±ｙ方向に対応する図の上下方向に３個並ぶ１２個の画像区画１０１を有している。各画像区画１０１について区別が必要な場合は、図５（ｃ）における左上側から順に、画像区画Ｄ１～Ｄ１２として区別する。
距離画像１００における画像区画Ｄｉは、発光面４０の発光区画Ａｉにて出射され、照射面６０の照射区画Ｂｉにて対象物により反射され、受光面５０の受光区画Ｃｉで受光された光に基づいて得られた画像である。なお、発光区画Ａｉ、照射区画Ｂｉおよび受光区画Ｃｉに対し同じ番号ｉが付与された画像区画Ｄｉを、「対応する画像区画」と呼ぶ場合がある。反対に、画像区画Ｄｉに対し同じ番号ｉが付与された発光区画Ａｉを「対応する発光区画」と呼び、画像区画Ｄｉに対し同じ番号ｉが付与された照射区画Ｂｉを「対応する照射区画」と呼び、画像区画Ｄｉに対し同じ番号が付与された受光区画Ｃｉを「対応する受光区画」と呼ぶ場合がある。
距離画像１００における画像区画Ｄｉは、発光面４０の発光区画Ａｉにて出射され、照射面６０の照射区画Ｂｉにて対象物により反射され、受光面５０の受光区画Ｃｉで受光された光に基づいて得られた画像である。なお、発光区画Ａｉ、照射区画Ｂｉおよび受光区画Ｃｉに対し同じ番号ｉが付与された画像区画Ｄｉを、「対応する画像区画」と呼ぶ場合がある。反対に、画像区画Ｄｉに対し同じ番号ｉが付与された発光区画Ａｉを「対応する発光区画」と呼び、画像区画Ｄｉに対し同じ番号ｉが付与された照射区画Ｂｉを「対応する照射区画」と呼び、画像区画Ｄｉに対し同じ番号が付与された受光区画Ｃｉを「対応する受光区画」と呼ぶ場合がある。
【0037】
距離画像１００のそれぞれの画像区画１０１は、対応する受光区画５１が有する複数の受光素子に対応付けられた複数の画素（不図示）を有している。距離画像１００では、画像区画１０１のそれぞれの画素の画素値が、受光区画５１のそれぞれの受光素子からの電気信号から算出された、測距装置１から対象物までの距離に対応している。
【0038】
図５（ａ）に示す例では、測距装置１からある距離だけ離れた位置に、対象物Ｓ１，Ｓ２が存在している。図５（ｂ）に示すように、この例における対象物Ｓ１は、照射面６０の照射区画Ｂ１，Ｂ５，Ｂ９に亘る範囲に存在し、対象物Ｓ２は、照射区画Ｂ２，Ｂ６に亘る範囲に存在する。また、測距装置１から対象物Ｓ１までの距離（例えば１ｍ程度）は、測距装置１から対象物Ｓ２までの距離（例えば３ｍ程度）と比べて小さい。
【0039】
そして、図５（ｃ）に示すように、距離画像１００には、各画像区画１０１に含まれる画素により、対象物Ｓ１を表す像Ｓ１´および対象物Ｓ２を表す像Ｓ２´（区別せずに像Ｓ′と表記する場合がある。）が描写されている。より詳しくは、距離画像１００のうち照射区画Ｂ１，Ｂ５，Ｂ９に対応する画像区画Ｄ１，Ｄ５，Ｄ９に亘って像Ｓ１´が描写され、距離画像１００のうち照射区画Ｂ２，Ｂ６に対応する画像区画Ｄ２，Ｄ６に亘って像Ｓ２´が描写されている。
この例では、距離画像１００において像Ｓ１´および像Ｓ２´を構成する画素の画素値（図では網掛けで表現する。）によって、測距装置１から対象物Ｓ１までの距離、および測距装置１から対象物Ｓ２までの距離に係る情報を得ることができる。
この例では、距離画像１００において像Ｓ１´および像Ｓ２´を構成する画素の画素値（図では網掛けで表現する。）によって、測距装置１から対象物Ｓ１までの距離、および測距装置１から対象物Ｓ２までの距離に係る情報を得ることができる。
【0040】
なお、距離画像１００は、対象物Ｓの表面上の各地点と、測距装置１との距離の情報を含むので、対象物Ｓの三次元形状の情報を含むものと捉えることもできる。したがって、本実施の形態が適用される測距装置１は、三次元測定にも利用可能である。
【0041】
＜動作パターン＞
ところで、測距装置１のように、各発光区画４１が発光動作を行う場合、４回の発光期間が設けられることになる。なお、４回の発光期間は、本実施の形態における予め定められた複数回（予定回数）の発光期間の一例である。
このような測距装置１では、各発光区画４１における４回の発光動作、各受光区画５１における４回の受光動作、各受光区画５１に対する４回の読み出し動作を行う動作パターンを一律とすると、照射面６０に存在する対象物の状況や各発光区画４１の発熱の影響に適した測距を行うことが難しくなる場合がある。
ところで、測距装置１のように、各発光区画４１が発光動作を行う場合、４回の発光期間が設けられることになる。なお、４回の発光期間は、本実施の形態における予め定められた複数回（予定回数）の発光期間の一例である。
このような測距装置１では、各発光区画４１における４回の発光動作、各受光区画５１における４回の受光動作、各受光区画５１に対する４回の読み出し動作を行う動作パターンを一律とすると、照射面６０に存在する対象物の状況や各発光区画４１の発熱の影響に適した測距を行うことが難しくなる場合がある。
【0042】
まず、各発光区画４１の発光動作について説明する。図１７（ａ）～（ｃ）は、各発光区画４１（図２、図３参照）の１回の発光期間での発光動作の一例を説明する図である。図１７（ａ）～（ｃ）には、複数の発光区画４１のうち２つの発光区画Ａ１，Ａ２による発光動作の一例を示している。ここでは、各発光区画４１は、発光動作として、発光駆動部６（図１参照）により駆動されＶＣＳＥＬを５００μｓの間に、１０ｎｓ～１００ｎｓ程度の幅を有するパルスを多数回発光させて光を出射し、対応する照射区画６１を照射する。より具体的には、図１７（ａ）～（ｃ）に示すように、発光区画Ａ１の１回の発光期間（符号９１１～９１４で示す）は、多数回のパルス９００により構成されている。同様に、発光区画Ａ２の１回の発光期間（符号９２１～９２４で示す）は、多数回のパルス９００により構成されている。なお、それぞれの発光区画４１の１回の発光期間に発光されるパルス９００の回数は、パルス９００の幅によっても異なるが、数十～数百程度を例示することができる。また、発光期間は５００μｓに限定されるものではなく、測距の精度を確保する上で必要な光量等に応じて予め定められる。
【0043】
ここで、各発光区画４１は、図１７（ａ）に示すように、一の発光区画４１（例えば、発光区画Ａ１）の発光期間（例えば、発光期間９１１、９１２）の間に、他の発光区画４１（例えば、発光区画Ａ２）の発光期間（例えば、発光期間９２１）が含まれるように、発光動作を行ってもよい。また、各発光区画４１は、図１７（ｂ）に示すように、一の発光区画４１（発光区画Ａ１）の４回の発光期間（発光期間９１１～９１４）の間に、他の発光区画４１（発光区画Ａ２）の発光期間（発光期間９２１～９２４）が含まれないように、発光動作を行ってもよい。さらに、各発光区画４１は、図１７（ｃ）に示すように、一の発光区画４１（発光区画Ａ１）の発光期間（発光期間９１１）を構成するパルス９００同士の間に、他の発光区画４１（発光区画Ａ２）の発光期間（発光期間９２１）を構成するパルス９００が含まれるように、発光動作を行ってもよい。
なお、各発光区画４１の発光動作については、測距装置１による動作パターンと併せて詳細に説明する。
なお、各発光区画４１の発光動作については、測距装置１による動作パターンと併せて詳細に説明する。
【0044】
以下、本実施の形態の測距装置１による動作パターンの１つを例示して説明する。
図６は、本実施形態が適用される測距装置１の動作パターンの１つである第１の動作パターン８０１を示す図である。なお、図６では、動作パターン８０１を２段（前段、後段）に分けて記載している。
発光駆動部６（図１参照）により駆動されＶＣＳＥＬを５００μｓ発光させて光を出射し、対応する照射区画６１を照射する。なお、発光期間は５００μｓに限定されるものではなく、測距の精度を確保する上で必要な光量等に応じて予め定められる。
図６は、本実施形態が適用される測距装置１の動作パターンの１つである第１の動作パターン８０１を示す図である。なお、図６では、動作パターン８０１を２段（前段、後段）に分けて記載している。
発光駆動部６（図１参照）により駆動されＶＣＳＥＬを５００μｓ発光させて光を出射し、対応する照射区画６１を照射する。なお、発光期間は５００μｓに限定されるものではなく、測距の精度を確保する上で必要な光量等に応じて予め定められる。
【0045】
図６において、１行目の「時間」の項目は、測距装置１が測距に係る動作を開始してからの時間経過を示し、図の右方向に進む（右の列に進む）につれて時間が経過することを示す。各列に記載された数字は、経過した時間を単位時間の個数ｕを用いて示したものである。なお、単位時間としては、各発光区画４１の発光期間に相当する時間が用いられ、この例では５００μｓである。
また、図６において、２行目～１３行目の「Ｂ１」～「Ｂ１２」の項目は、何れの照射区画６１の測距に係る動作であるかを、照射区画６１の符号Ｂｉ（ｉ＝１～１２）（図２、図４参照）を用いて示したものである。すなわち、時間ｕの列と照射区画Ｂｉの行とが交差するセルは、測距装置１が測距に係る動作を開始してから単位時間×ｕだけ経過した時点における、照射区画Ｂｉの測距に係る動作を示している。
また、図６において、２行目～１３行目の「Ｂ１」～「Ｂ１２」の項目は、何れの照射区画６１の測距に係る動作であるかを、照射区画６１の符号Ｂｉ（ｉ＝１～１２）（図２、図４参照）を用いて示したものである。すなわち、時間ｕの列と照射区画Ｂｉの行とが交差するセルは、測距装置１が測距に係る動作を開始してから単位時間×ｕだけ経過した時点における、照射区画Ｂｉの測距に係る動作を示している。
【0046】
図６において、網掛けＨ１（図面右端の凡例参照）が施されたセルは、対応する発光区画Ａｉが発光動作を行い、対応する受光区画Ｃｉが受光動作を行っていることを示している。すなわち、網掛けＨ１が施されたセルは、対応する発光区画Ａｉにおける発光期間に対応する。
また、図６において、網掛けＨ２（凡例参照）が施されたセルは、制御部８が対応する受光区画Ｃｉに対する読み出し動作を行っていることを示している。なお、本実施の形態が適用される測距装置１において、制御部８は、受光区画５１に対する読み出し動作に単位時間１個分、５００μｓを要するものとして説明する。
さらに、図６において、網掛けＨ３（凡例参照）が施されたセルは、対応する発光区画Ａｉが発光しない非発光期間であって、発光区画Ａｉの発光に伴う発熱の影響を抑制するために予め定められた冷却期間として確保される期間であることを示している。測距装置１では、制御部８による読み出し動作の期間と冷却期間とを並列で設けることも可能であるため、その場合は、網掛けＨ２を優先して施している。なお、図６に示す動作パターン８０１における冷却期間の長さについては、後段にて詳細に説明する。
また、図６において、網掛けＨ２（凡例参照）が施されたセルは、制御部８が対応する受光区画Ｃｉに対する読み出し動作を行っていることを示している。なお、本実施の形態が適用される測距装置１において、制御部８は、受光区画５１に対する読み出し動作に単位時間１個分、５００μｓを要するものとして説明する。
さらに、図６において、網掛けＨ３（凡例参照）が施されたセルは、対応する発光区画Ａｉが発光しない非発光期間であって、発光区画Ａｉの発光に伴う発熱の影響を抑制するために予め定められた冷却期間として確保される期間であることを示している。測距装置１では、制御部８による読み出し動作の期間と冷却期間とを並列で設けることも可能であるため、その場合は、網掛けＨ２を優先して施している。なお、図６に示す動作パターン８０１における冷却期間の長さについては、後段にて詳細に説明する。
【0047】
ここで、発光区画４１について複数の発光期間が設けられる場合、発光期間と次回の発光期間との間には、発光区画４１が発光しない非発光期間が設けられることになる。この非発光期間では、発光区画４１が放熱し冷却される。付言すると、非発光期間は、ＶＣＳＥＬの発光に伴う発熱により発光区画４１の温度が高くなり過ぎることを抑制するための発光区画４１の冷却期間として用いられる。
【0048】
図６に示す第１の動作パターン８０１では、ある照射区画Ｂｉの測距に係る動作が完了していない時点において、次の照射区画Ｂｊ（ｊ＝ｉ＋１）の測距に係る動作が開始するようになっている。ここで、照射区画Ｂｉの測距に係る動作が完了するとは、予定回数の４回の発光動作および受光動作と、各受光動作に対応する読み出し動作とが完了し、照射区画Ｂｉの測距に必要なデータが揃うことを指す。
より詳しくは、ある照射区画Ｂｉに対応する発光区画Ａｉの発光期間と次回の発光期間との間の、発光区画Ａｉの非発光期間に、次の発光区画Ａｊ（ｊ＝ｉ＋１）が発光期間を有するようになっている。なお、この例において、発光区画Ａｉは第１の発光区画の一例であり、発光区画Ａｊは第２の発光区画の一例である。付言すると、この例では、発光区画Ａ１を第１の発光区画とした場合、発光区画Ａ１の非発光期間に発光期間を有する発光区画Ａ２～Ａ１２が、第２の発光区画に相当する。さらに付言すると、この例では、第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる第２の発光区画の数が、１１となっている。
より詳しくは、ある照射区画Ｂｉに対応する発光区画Ａｉの発光期間と次回の発光期間との間の、発光区画Ａｉの非発光期間に、次の発光区画Ａｊ（ｊ＝ｉ＋１）が発光期間を有するようになっている。なお、この例において、発光区画Ａｉは第１の発光区画の一例であり、発光区画Ａｊは第２の発光区画の一例である。付言すると、この例では、発光区画Ａ１を第１の発光区画とした場合、発光区画Ａ１の非発光期間に発光期間を有する発光区画Ａ２～Ａ１２が、第２の発光区画に相当する。さらに付言すると、この例では、第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる第２の発光区画の数が、１１となっている。
【0049】
図６を参照して具体的に説明すると、第１の動作パターン８０１の時間ｕ＝１では、照射区画Ｂ１に対応する発光区画Ａ１における発光動作と、対応する受光区画Ｃ１における位相差φ＝０度での受光動作とが行われる。次に、時間ｕ＝２では、照射区画Ｂ２に対応する発光区画Ａ２における発光動作と、対応する受光区画Ｃ２における位相差φ＝０度での受光動作とが行われる。さらに、時間ｕ＝３において、照射区画Ｂ３に対応する発光区画Ａ３における発光動作と、対応する受光区画Ｃ３における位相差φ＝０度での受光動作とが行われる。このことを繰り返し、時間ｕ＝１２において、最後の照射区画Ｂ１２に対応する発光区画Ａ１２における発光動作と、対応する受光区画Ｃ１２における位相差φ＝０度での受光動作とが行われると、時間ｕ＝１３では、制御部８によりすべての受光区画５１（Ｃ１～Ｃ１２）に対する読み出し動作が行われる。これにより、制御部８は、すべての照射区画６１について１回目の位相差φ＝０度での受光の結果を取得する。そして、時間ｕ＝１４以降では、同様にして、２回目の位相差φ＝０度における受光の結果と、１回目の位相差φ＝１８０度での受光の結果と、２回目の位相差φ＝１８０度での受光の結果と、が取得される。そして、時間ｕ＝５２において、制御部８により受光区画Ｃ１～Ｃ１２に対する合計４回目の読み出し動作が行われることで、すべての照射区画６１（Ｂ１～Ｂ１２）の測距が完了する。
なお、図６の例では、発光区画Ａ１～Ａ１２の発光動作が番号順に行われることとしたが、発光動作を行う順番は限定されない。同様に、他の動作パターンにおいても、順序の変更が可能である。
なお、図６の例では、発光区画Ａ１～Ａ１２の発光動作が番号順に行われることとしたが、発光動作を行う順番は限定されない。同様に、他の動作パターンにおいても、順序の変更が可能である。
【0050】
このように、第１の動作パターン８０１では、発光区画Ａｉの発光動作と受光区画Ｃｉの受光動作の後、次の発光区画Ａｊの発光動作と受光区画Ｃｊの受光動作を行い、すべての照射区画６１について１回の受光動作が完了してから、すべての受光区画５１に対する読み出し動作が行われる。これを４回繰り返し、４回目の受光の結果の読み出し動作が完了することで、すべての照射区画６１の測距が完了し、制御部８による距離画像１００（図５（ｃ）参照）の作成に必要なデータが揃うことになる。図６に示すように、第１の動作パターン８０１において、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間は、単位時間ｕ×５２個分（＝２６．０ｍｓ）である。
また、第１の動作パターン８０１では、発光区画Ａｉにおける４回の発光期間の後に、他の発光区画Ａｊ（ｊ＝ｉ＋１）の発光期間が設けられている。図６に示すように、第１の動作パターン８０１において、すべての発光区画４１における予定回数４回の発光期間が完了するまでの時間は、単位時間ｕ×５１個分（＝２５．５ｍｓ）である。
また、第１の動作パターン８０１では、発光区画Ａｉにおける４回の発光期間の後に、他の発光区画Ａｊ（ｊ＝ｉ＋１）の発光期間が設けられている。図６に示すように、第１の動作パターン８０１において、すべての発光区画４１における予定回数４回の発光期間が完了するまでの時間は、単位時間ｕ×５１個分（＝２５．５ｍｓ）である。
【0051】
また、第１の動作パターン８０１では、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作と、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作との間隔は、単位時間ｕ×１２個分（６．０ｍｓ）である。なお、第１の動作パターン８０１では、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作が終了した後、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作が始まるまでの期間が、発光区画Ａｉの非発光期間に相当する。
測距装置１では、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作が終了した後、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作が始まるまでの期間が、発光区画Ａｉの冷却期間として充当できる期間となる。すなわち、第１の動作パターン８０１では、発光区画Ａｉの冷却期間として、単位時間ｕ×１２個分（６．０ｍｓ）の期間が充当できる。
測距装置１では、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作が終了した後、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作が始まるまでの期間が、発光区画Ａｉの冷却期間として充当できる期間となる。すなわち、第１の動作パターン８０１では、発光区画Ａｉの冷却期間として、単位時間ｕ×１２個分（６．０ｍｓ）の期間が充当できる。
【0052】
ここで、対象物Ｓ（図５（ａ）参照）が動体である場合、測距装置１のある照射区画６１に対する発光区画４１の発光動作および受光区画５１の受光動作と次回の発光区画４１の発光動作および受光区画５１の受光動作との間隔（「測距間隔」と呼ぶ場合がある。）が大きいと、モーションアーチファクト（motion artifact）の影響が大きくなる恐れがある。より具体的には、例えば、ある照射区画６１に対応する発光区画４１の１回目の発光動作および受光区画５１の１回目の受光動作と、同じ発光区画４１の２回目の発光動作および受光区画５１の２回目の受光動作との間隔が大きいと、その間の対象物Ｓの動きが大きくなり、１回目の受光の結果と２回目の受光の結果に大きな差が生じてしまう。この受光の結果の差は、モーションアーチファクトとして測距の結果に影響を及ぼし、例えば対象物Ｓまでの距離に大きな誤差が生じる他、距離画像１００（図５（ｃ）参照）において像Ｓ′が実際の対象物Ｓとは異なる形状で描写される等、測距の精度の低下をもたらす恐れがある。
【0053】
その一方で、測距装置１のある照射区画６１に対する発光区画４１の発光動作および受光区画５１の受光動作と次回の発光区画４１の発光動作および受光区画５１の受光動作との間隔が小さいと、この発光区画４１の冷却期間として確保される期間が短くなってしまう。この場合、ＶＣＳＥＬの発光に伴う発熱により発光区画４１の温度が高くなり過ぎてしまい、ＶＣＳＥＬの光出力の低下や寿命の低下等の影響を及ぼす恐れがある。なお、発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間は、ＶＣＳＥＬに供給された電力により発光区画４１から出射される光量等によって異なる。
【0054】
これに対し、本実施の形態の測距装置１では、ＶＣＳＥＬに供給された電力により発光区画４１から出射される光量、照射面６０（図５（ｂ）参照）に存在する対象物Ｓの状況等に応じて、動作パターンを切り替える。
具体的には、本実施の形態の測距装置１では、ＶＣＳＥＬに供給された電力により発光区画４１から出射される光量、照射面に存在する対象物Ｓの状況等に応じて、第１の発光区画の一例である発光区画４１の非発光期間に発光期間が含まれる、第２の発光区画の一例である他の発光区画４１を切り替える。詳細については後述するが、第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる第２の発光区画を切り替えるとは、第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる第２の発光区画の数、および第１の発光区画に対する第２の発光区画の位置の少なくとも一方を切り替えることを意味する。また、第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる第２の発光区画の数は、０の場合も含む。
具体的には、本実施の形態の測距装置１では、ＶＣＳＥＬに供給された電力により発光区画４１から出射される光量、照射面に存在する対象物Ｓの状況等に応じて、第１の発光区画の一例である発光区画４１の非発光期間に発光期間が含まれる、第２の発光区画の一例である他の発光区画４１を切り替える。詳細については後述するが、第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる第２の発光区画を切り替えるとは、第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる第２の発光区画の数、および第１の発光区画に対する第２の発光区画の位置の少なくとも一方を切り替えることを意味する。また、第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる第２の発光区画の数は、０の場合も含む。
【0055】
（発光区画４１の光量による動作パターンの切り替え）
まず、測距装置１が、発光区画４１から出射される光量に応じて動作パターンを切り替える態様を説明する。
上述したように、測距装置１において、ＶＣＳＥＬの発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間は、ＶＣＳＥＬに供給された電力により発光区画４１から出射される光量等によって異なる。すなわち、通常、ＶＣＳＥＬに供給された電力が大きいほど、ＶＣＳＥＬの発光により各発光区画４１から出射される光量が多くなる。そして、発光区画４１から出射される光量が多いほど、ＶＣＳＥＬの発光に伴う発熱量が多くなり、発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間が長くなりやすい。
本実施の形態の測距装置１は、発光区画４１から出射される光量が大きいほど、発光区画４１の非発光期間に発光期間が含まれる他の発光区画４１の数を多くする。また、本実施の形態の測距装置１は、発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間が長いほど、発光区画４１の非発光期間に発光期間が含まれる他の発光区画４１の数を多くする。さらに、本実施の形態の測距装置１は、制御部８が各受光区画５１に対する読み出し動作に要する取得期間と、発光区画４１の非発光期間に発光期間が含まれる他の発光区画４１の発光期間との総和が、発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間を下回らないように、他の発光区画４１の数を定める。
これにより、測距装置１は、発光区画４１の非発光期間に、この発光区画４１の発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要な冷却期間を確保している。
なお、本実施の形態において、発光区画４１から出射される光量が、発光区画４１の発熱によって変化する指標の一例である。
まず、測距装置１が、発光区画４１から出射される光量に応じて動作パターンを切り替える態様を説明する。
上述したように、測距装置１において、ＶＣＳＥＬの発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間は、ＶＣＳＥＬに供給された電力により発光区画４１から出射される光量等によって異なる。すなわち、通常、ＶＣＳＥＬに供給された電力が大きいほど、ＶＣＳＥＬの発光により各発光区画４１から出射される光量が多くなる。そして、発光区画４１から出射される光量が多いほど、ＶＣＳＥＬの発光に伴う発熱量が多くなり、発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間が長くなりやすい。
本実施の形態の測距装置１は、発光区画４１から出射される光量が大きいほど、発光区画４１の非発光期間に発光期間が含まれる他の発光区画４１の数を多くする。また、本実施の形態の測距装置１は、発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間が長いほど、発光区画４１の非発光期間に発光期間が含まれる他の発光区画４１の数を多くする。さらに、本実施の形態の測距装置１は、制御部８が各受光区画５１に対する読み出し動作に要する取得期間と、発光区画４１の非発光期間に発光期間が含まれる他の発光区画４１の発光期間との総和が、発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間を下回らないように、他の発光区画４１の数を定める。
これにより、測距装置１は、発光区画４１の非発光期間に、この発光区画４１の発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要な冷却期間を確保している。
なお、本実施の形態において、発光区画４１から出射される光量が、発光区画４１の発熱によって変化する指標の一例である。
【0056】
図７は、本実施の形態が適用される測距装置１の第２の動作パターン８０２を示す図である。
この例では、測距装置１は、発光区画４１から出射される光量に応じて、図６に示す第１の動作パターン８０１、または図７に示す第２の動作パターン８０２に従って、各発光区画４１における発光動作、各受光区画５１における受光動作、および各受光区画５１に対する読み出し動作を行う。
この例では、測距装置１は、発光区画４１から出射される光量に応じて、図６に示す第１の動作パターン８０１、または図７に示す第２の動作パターン８０２に従って、各発光区画４１における発光動作、各受光区画５１における受光動作、および各受光区画５１に対する読み出し動作を行う。
【0057】
まず、図７に示す第２の動作パターン８０２について説明する。
なお、以降説明する図７～図１６において、１行目～１３行目の各項目Ｈ１～Ｈ３の示す内容は、図６の対応する表記と同様である。また、各図において、動作パターンを２段（前段、後段）に分けて記載する場合がある。さらに、何れの動作パターンも、図６を用いて説明した第１の動作パターン８０１と同様に、各発光区画４１の発光期間が５００μｓである場合を例にして説明する。
なお、以降説明する図７～図１６において、１行目～１３行目の各項目Ｈ１～Ｈ３の示す内容は、図６の対応する表記と同様である。また、各図において、動作パターンを２段（前段、後段）に分けて記載する場合がある。さらに、何れの動作パターンも、図６を用いて説明した第１の動作パターン８０１と同様に、各発光区画４１の発光期間が５００μｓである場合を例にして説明する。
【0058】
第２の動作パターン８０２では、照射区画６１および対応する発光区画４１、受光区画５１を複数のグループに分け、このグループ分けに基づいて測距装置１の動作が定められている。図示するように、照射区画Ｂ１～Ｂ３はグループＧ１に属し、照射区画Ｂ４～Ｂ６はグループＧ２に属し、照射区画Ｂ７～Ｂ９はグループＧ３に属し、照射区画Ｂ１０～Ｂ１２はグループＧ４に属している。また、各発光区画Ａｉおよび各受光区画Ｃｉは、対応する照射区画Ｂｉと同じグループに属している。以下、これらのグループＧ１～Ｇ４を区別せず、グループＧと呼ぶ場合がある。
【0059】
そして、図７に示す第２の動作パターン８０２では、グループＧｉの測距に係る動作が完了した後に、グループＧｊ（ｊ＝ｉ＋１）の測距に係る動作が開始される。発光動作の観点からは、グループＧｉに属する発光区画Ａｉの非発光期間に同じグループＧｉに属する発光区画Ａｊ（ｊ≠ｉ）の発光期間が設けられ、グループＧｉに属する発光区画Ａｉ，Ａｊにおける予定回数４回の発光期間の後に、グループＧｊに属する発光区画Ａｋ（ｋ≠ｉ，ｊ）の発光期間が設けられている。なお、この例において、発光区画Ａｉは第１の発光区画の一例であり、発光区画Ａｊは第２の発光区画の一例であり、グループＧｉは一の発光区画群の一例であり、グループＧｊは他の発光区画群の一例である。付言すると、第２の動作パターン８０２では、発光区画Ａ１を第１の発光区画とした場合、発光区画Ａ１の非発光期間に発光期間を有する発光区画Ａ２，Ａ３が、第２の発光区画に相当する。さらに付言すると、第２の動作パターン８０２では、第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる第２の発光区画の数が、２となっている。すなわち、第２の動作パターン８０２では、第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる第２の発光区画の数が、第１の動作パターン８０１と比べて少ない。
【0060】
図示するように、第２の動作パターン８０２では、時間ｕ＝１において、照射区画Ｂ１に対応する発光区画Ａ１が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ１が位相差φ＝０度で１回目の受光動作を行う。また、時間ｕ＝２において、照射区画Ｂ２に対応する発光区画Ａ２が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ２が受光動作を行う。さらに、時間ｕ＝３において、照射区画Ｂ３に対応する発光区画Ａ３が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ３が受光動作を行う。そして、時間ｕ＝４において、制御部８が受光区画Ｃ１～Ｃ３の各々に対する読み出し動作を行う。これにより、測距装置１（制御部８）は、グループＧ１に属する照射区画Ｂ１～Ｂ３における、位相差φ＝０度での１回目の受光の結果を取得する。つまり、第２の動作パターン８０２における制御部８は、グループＧ１に属するすべての発光区画Ａ１～Ａ３が１回ずつ発光期間を終えた後で、最初の発光区画Ａ１が発光期間を開始してから最後の発光区画Ａ３が発光期間を終えるまでの間に、受光区画Ｃ１～Ｃ３が受光した結果を取得することになる。同様に、時間ｕ＝５～８では位相差φ＝０度での２回目の受光の結果が取得され、時間ｕ＝９～１２では位相差φ＝１８０度での１回目の受光の結果が取得され、時間ｕ＝１３～１６では位相差φ＝１８０度での２回目の受光の結果が取得される。このようにして、時間ｕ＝１～１６において、グループＧ１の照射区画Ｂ１～Ｂ３に対応する発光区画Ａ１～Ａ３における４回の発光動作と、対応する受光区画Ｃ１～Ｃ３における４回の受光動作と、制御部８の受光区画Ｃ１～Ｃ３に対する４回の読み出し動作と、が行われる。言い換えると、時間ｕ＝１６において、グループＧ１に属するすべての照射区画Ｂ１～Ｂ３についての予定回数４回の発光動作、受光動作および読み出し動作が完了し、グループＧ１の測距に係る動作が完了する。
【0061】
グループＧ１の測距に係る動作が完了すると、時間ｕ＝１７において、照射区画Ｂ４に対応する発光区画Ａ４が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ４が位相差φ＝０度で１回目の受光動作を行うことで、グループＧ２の測距に係る動作が開始する。そして、グループＧ１と同様に、グループＧ２に属する発光区画Ａ４～Ａ６による予定回数４回の発光動作、受光区画Ｃ４～Ｃ６による予定回数４回の受光動作、制御部８による４回の読み出し動作が行われ、時間ｕ＝３２にてグループＧ２の測距に係る動作が完了する。同様に、時間ｕ＝３３～４８にてグループＧ３の測距に係る動作が行われ、時間ｕ＝４９～６４にてグループＧ４の測距に係る動作が行われる。こうして、第２の動作パターン８０２では、すべての照射区画６１（Ｂ１～Ｂ１２）の測距が完了する。
【0062】
このように、第２の動作パターン８０２では、最後のグループＧ４における４回目の読み出し動作が行われることで、すべての照射区画６１の測距が完了し、制御部８による距離画像１００（図５（ｃ）参照）の作成に必要なデータが揃うことになる。図７に示すように、第２の動作パターン８０２において、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間は、単位時間ｕ×６４個分（＝３２．０ｍｓ）である。また、すべての発光区画４１における予定回数４回の発光期間が完了するまでの時間は、単位時間ｕ×６３個分（＝３１．５ｍｓ）である。
【0063】
また、第２の動作パターン８０２では、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作と、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作との間隔は、単位時間ｕ×３個分（１．５ｍｓ）である。なお、第２の動作パターン８０２においても第１の動作パターン８０１と同様に、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作が終了した後、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作が始まるまでの期間が、発光区画Ａｉの非発光期間に相当する。
上述したように、測距装置１では、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作が終了した後、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作が始まるまでの期間が、発光区画Ａｉの冷却期間として充当できる期間となる。すなわち、第２の動作パターン８０２では、発光区画Ａｉの冷却期間として、単位時間ｕ×３個分（１．５ｍｓ）の期間が充当できる。
このように、第２の動作パターン８０２は、発光区画Ａｉの冷却期間として充当できる期間（単位時間ｕ×３個分、１．５ｍｓ）が、第１の動作パターン８０１において発光区画Ａｉの冷却期間として充当できる期間（単位時間ｕ×１２個分、６．０ｍｓ）と比べて短くなっている。
上述したように、測距装置１では、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作が終了した後、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作が始まるまでの期間が、発光区画Ａｉの冷却期間として充当できる期間となる。すなわち、第２の動作パターン８０２では、発光区画Ａｉの冷却期間として、単位時間ｕ×３個分（１．５ｍｓ）の期間が充当できる。
このように、第２の動作パターン８０２は、発光区画Ａｉの冷却期間として充当できる期間（単位時間ｕ×３個分、１．５ｍｓ）が、第１の動作パターン８０１において発光区画Ａｉの冷却期間として充当できる期間（単位時間ｕ×１２個分、６．０ｍｓ）と比べて短くなっている。
【0064】
本実施の形態の測距装置１は、上述したように、発光区画４１から出射される光量に応じて、発光区画４１の非発光期間に発光期間が含まれる他の発光区画４１の数が異なる第１の動作パターン８０１および第２の動作パターン８０２のいずれかに従って動作する。
より具体的には、本実施の形態の測距装置１は、発光区画４１から出射される光量が予め定められた基準値以上である場合には、第２の動作パターン８０２と比べて発光区画４１の非発光期間に発光期間が含まれる他の発光区画４１の数が多い第１の動作パターン８０１に従って動作する。この例では、発光区画４１から出射される光量の基準値を、ＶＣＳＥＬの発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要な発光区画４１の冷却期間が１．５ｍｓ（＝単位時間ｕ（５００μｓ）×３個分）となるような、発光区画４１の光量とすることができる。
また、測距装置１は、発光区画４１から出射される光量が基準値未満である場合には、第１の動作パターン８０１と比べて発光区画４１の非発光期間に発光期間が含まれる他の発光区画４１の数が少ない第２の動作パターン８０２に従って動作する。
より具体的には、本実施の形態の測距装置１は、発光区画４１から出射される光量が予め定められた基準値以上である場合には、第２の動作パターン８０２と比べて発光区画４１の非発光期間に発光期間が含まれる他の発光区画４１の数が多い第１の動作パターン８０１に従って動作する。この例では、発光区画４１から出射される光量の基準値を、ＶＣＳＥＬの発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要な発光区画４１の冷却期間が１．５ｍｓ（＝単位時間ｕ（５００μｓ）×３個分）となるような、発光区画４１の光量とすることができる。
また、測距装置１は、発光区画４１から出射される光量が基準値未満である場合には、第１の動作パターン８０１と比べて発光区画４１の非発光期間に発光期間が含まれる他の発光区画４１の数が少ない第２の動作パターン８０２に従って動作する。
【0065】
上述したように、第１の動作パターン８０１では、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作と、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作との間隔（６．０ｍｓ）が、第２の動作パターン８０２（１．５ｍｓ）と比較して長い。この結果、測距装置１は、発光区画４１から出射される光量が基準値以上である場合に第１の動作パターン８０１に従って動作することで、第２の動作パターン８０２に従って動作する場合と比べて、それぞれの発光区画Ａｉの冷却期間として充当できる期間が長くなる。この例では、冷却期間Ｈ３として、単位時間ｕ×１２個分（６．０ｍｓ）までの期間を充当することができる。これにより、測距装置１では、発光区画４１から出射される光量が多く、ＶＣＳＥＬの発光に伴う発熱量が多い場合であっても、それぞれの発光区画４１を発熱の影響が抑制される温度まで冷却することが可能となる。
【0066】
また、上述したように、第１の動作パターン８０１では、すべての発光区画４１における予定回数の発光期間が完了するまでの時間（２５．５ｍｓ）が、第２の動作パターン８０２（３１．５ｍｓ）と比較して、短くなる。
さらに、第１の動作パターン８０１では、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間（２６．０ｍｓ）が、第２の動作パターン８０２（３２．０ｍｓ）と比較して、短くなる。この結果、測距装置１は、発光区画４１から出射される光量が基準値以上である場合に第１の動作パターン８０１に従って動作することで、第２の動作パターン８０２に従って動作する場合と比べて、制御部８が１枚の距離画像１００を作成するために必要な時間が短くなる。
さらに、第１の動作パターン８０１では、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間（２６．０ｍｓ）が、第２の動作パターン８０２（３２．０ｍｓ）と比較して、短くなる。この結果、測距装置１は、発光区画４１から出射される光量が基準値以上である場合に第１の動作パターン８０１に従って動作することで、第２の動作パターン８０２に従って動作する場合と比べて、制御部８が１枚の距離画像１００を作成するために必要な時間が短くなる。
【0067】
ところで、測距装置１において、図５（ｃ）に示した距離画像１００を連続して作成して時系列で並べ、時間経過に対応する測距の結果を示す動画（「距離動画」と呼ぶ場合がある。）を作成する場合がある。このような距離動画を用いると、例えば、動体である対象物Ｓについて時間経過による距離（位置）の変化を追跡し、移動速度の算出や移動パターンの監視等を行うことができる。
距離動画は、１枚の距離画像１００を１フレームとして作成され、単位時間あたりに作成された距離画像１００の枚数に対応するフレームレートを有する。上述したように、第１の動作パターン８０１に従って動作する測距装置では、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間が２６．０ｍｓであるので、距離動画のフレームレートは最大で３８ｆｐｓ（frames per second）となる。一方、第２の動作パターン８０２に従って動作する測距装置１では、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間が３２．０ｍｓであるので、距離動画のフレームレートが最大で３１ｆｐｓである。
したがって、測距装置１は、発光区画４１から出射される光量が基準値以上である場合に第１の動作パターン８０１に従って動作することで、第２の動作パターン８０２に従って動作する場合と比べて、高速で動作する対象物Ｓの追跡に用いることができる。
距離動画は、１枚の距離画像１００を１フレームとして作成され、単位時間あたりに作成された距離画像１００の枚数に対応するフレームレートを有する。上述したように、第１の動作パターン８０１に従って動作する測距装置では、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間が２６．０ｍｓであるので、距離動画のフレームレートは最大で３８ｆｐｓ（frames per second）となる。一方、第２の動作パターン８０２に従って動作する測距装置１では、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間が３２．０ｍｓであるので、距離動画のフレームレートが最大で３１ｆｐｓである。
したがって、測距装置１は、発光区画４１から出射される光量が基準値以上である場合に第１の動作パターン８０１に従って動作することで、第２の動作パターン８０２に従って動作する場合と比べて、高速で動作する対象物Ｓの追跡に用いることができる。
【0068】
一方、測距装置１は、発光区画４１から出射される光量が基準値未満である場合に第２の動作パターン８０２に従って動作することで、第１の動作パターン８０１に従って動作する場合と比べて、測距間隔が短くなる。付言すると、上述したように、第１の動作パターン８０１に従って動作する測距装置１では、測距間隔は単位時間１２個分（６．０ｍｓ）であるのに対し、第２の動作パターン８０２に従って動作する測距装置１では、測距間隔は単位時間３個分（１．５ｍｓ）である。
これにより、測距装置１では、発光区画４１から出射される光量が基準値未満である場合に第２の動作パターン８０２に従って動作することで、第１の動作パターン８０１に従って動作する場合に比べ、モーションアーチファクトの影響を軽減することができる。
これにより、測距装置１では、発光区画４１から出射される光量が基準値未満である場合に第２の動作パターン８０２に従って動作することで、第１の動作パターン８０１に従って動作する場合に比べ、モーションアーチファクトの影響を軽減することができる。
【0069】
以上説明したように、本実施形態の測距装置１は、発光区画４１から出射される光量が大きいほど、発光区画４１（第１の発光区画）の非発光期間に発光期間が含まれる他の発光区画４１（第２の発光区画）の数を多くする。言い換えると、測距装置１は、発光区画４１から出射される光量が小さいほど、発光区画４１（第１の発光区画）の非発光期間に発光期間が含まれる他の発光区画４１（第２の発光区画）の数を小さくする。
上述した例では、発光区画４１から出射される光量が基準値未満の場合に測距装置１が従う動作パターンとして、第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる第２の発光区画の数が２である第２の動作パターン８０２に従う。しかしながら、発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間が短い場合には、測距装置１が従う動作パターンにおいて、第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる第２の発光区画の数が０であってもよい。言い換えると、測距装置１が従う動作パターンは、第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる第２の発光区画を含まなくてもよい。
上述した例では、発光区画４１から出射される光量が基準値未満の場合に測距装置１が従う動作パターンとして、第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる第２の発光区画の数が２である第２の動作パターン８０２に従う。しかしながら、発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間が短い場合には、測距装置１が従う動作パターンにおいて、第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる第２の発光区画の数が０であってもよい。言い換えると、測距装置１が従う動作パターンは、第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる第２の発光区画を含まなくてもよい。
【0070】
図８は、本実施の形態が適用される測距装置１の第３の動作パターン８０３を示す図である。
第３の動作パターン８０３では、ある照射区画Ｂｉの測距に係る動作が完了してから、次の照射区画Ｂｊ（ｊ＝ｉ＋１）の測距に係る動作が開始されるようになっている。
第３の動作パターン８０３では、ある照射区画Ｂｉの測距に係る動作が完了してから、次の照射区画Ｂｊ（ｊ＝ｉ＋１）の測距に係る動作が開始されるようになっている。
【0071】
より具体的には、第３の動作パターン８０３の時間ｕ＝１では、照射区画Ｂ１に対応する発光区画Ａ１における発光動作と、対応する受光区画Ｃ１における１回目の位相差φ＝０度での受光動作とが行われる。次に、時間ｕ＝２では、制御部８により受光区画Ｃ１に対する読み出し動作が行われる。時間ｕ＝３においては、発光区画Ａ１における発光動作と、受光区画Ｃ１における２回目の位相差φ＝０度での受光動作とが行われる。次に、時間ｕ＝４においては、時間ｕ＝２と同様に、制御部８により受光区画Ｃ１に対する読み出し動作が行われる。時間ｕ＝５～６においては、同様に、発光区画Ａ１における発光動作と、受光区画Ｃ１における１回目の位相差φ＝１８０度での受光動作と、制御部８による読み出し動作とが行われる。さらに、時間ｕ＝７～８においては、同様に、発光区画Ａ１における発光動作と、受光区画Ｃ１における２回目の位相差φ＝１８０度での受光動作と、制御部８による読み出し動作とが行われる。これにより、照射区画Ｂ１の測距に係る動作が完了する。以降の照射区画Ｂ２～Ｂ１２の測距に係る動作も、照射区画Ｂ１の測距に係る動作と同様に行われ、時間ｕ＝９６において、制御部８が最後の照射区画Ｂ１２に対応する受光区画Ｃ１２への４回目の読み出し動作を行うことで、全ての照射区画６１（Ｂ１～Ｂ１２）の測距が完了する。
【0072】
このように、第３の動作パターン８０３では、照射区画Ｂｉの測距に係る動作が完了してから次の照射区画Ｂｊ（ｊ＝ｉ＋１）の測距に係る動作を開始させることを繰り返す。そして、最後の照射区画Ｂ１２の測距に係る動作が完了することで、すべての照射区画６１の測距が完了し、制御部８による距離画像１００の作成に必要なデータが揃うことになる。図８に示すように、第３の動作パターン８０３において、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間は、単位時間ｕ×９６個分（＝４８．０ｍｓ）である。
また、第３の動作パターン８０３では、発光区画Ａｉにおける４回の発光期間の後に、他の発光区画Ａｊ（ｊ＝ｉ＋１）の発光期間が設けられている。図８に示すように、第３の動作パターン８０３において、すべての発光区画４１における予定回数４回の発光期間が完了するまでの時間は、単位時間ｕ×９５個分（＝４７．５ｍｓ）である。
また、第３の動作パターン８０３では、発光区画Ａｉにおける４回の発光期間の後に、他の発光区画Ａｊ（ｊ＝ｉ＋１）の発光期間が設けられている。図８に示すように、第３の動作パターン８０３において、すべての発光区画４１における予定回数４回の発光期間が完了するまでの時間は、単位時間ｕ×９５個分（＝４７．５ｍｓ）である。
【0073】
また、第３の動作パターン８０３では、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作と、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作との間隔は、単位時間ｕ×１個分（０．５ｍｓ）である。なお、第３の動作パターン８０３においても第１の動作パターン８０１および第２の動作パターン８０２と同様に、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作が終了した後、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作が始まるまでの期間が、発光区画Ａｉの非発光期間に対応する。
上述したように、測距装置１では、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作が終了した後、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作が始まるまでの期間が、発光区画Ａｉの冷却期間として充当できる期間となる。すなわち、第３の動作パターン８０３では、発光区画Ａｉの冷却期間として、単位時間ｕ×１個分（０．５ｍｓ）の期間が充当できる。
したがって、本実施の形態では、測距装置１は、発光区画４１から出射される光の光量が、発熱の影響を抑制するために必要な発光区画の冷却期間が０．５ｍｓ（＝単位時間ｕ×１個分）となるような光量である場合に、第３の動作パターン８０３に従って動作することが好ましい。
上述したように、測距装置１では、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作が終了した後、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作が始まるまでの期間が、発光区画Ａｉの冷却期間として充当できる期間となる。すなわち、第３の動作パターン８０３では、発光区画Ａｉの冷却期間として、単位時間ｕ×１個分（０．５ｍｓ）の期間が充当できる。
したがって、本実施の形態では、測距装置１は、発光区画４１から出射される光の光量が、発熱の影響を抑制するために必要な発光区画の冷却期間が０．５ｍｓ（＝単位時間ｕ×１個分）となるような光量である場合に、第３の動作パターン８０３に従って動作することが好ましい。
【0074】
測距装置１は、第３の動作パターン８０３に従って動作することで、第１の動作パターン８０１および第２の動作パターン８０２に従って動作する場合と比べて、測距間隔が短くなる。付言すると、上述したように、第１の動作パターン８０１に従って動作する測距装置１では、測距間隔は単位時間１２個分（６．０ｍｓ）、第２の動作パターン８０２に従って動作する測距装置１では、測距間隔は単位時間３個分（１．５ｍｓ）であるのに対し、第３の動作パターン８０３に従って動作する測距装置１では、測距間隔は単位時間１個分（０．５ｍｓ）である。
これにより、測距装置１では、第３の動作パターン８０３に従って動作することで、第１の動作パターン８０１および第２の動作パターン８０２に従って動作する場合に比べ、モーションアーチファクトの影響をより軽減することができる。
これにより、測距装置１では、第３の動作パターン８０３に従って動作することで、第１の動作パターン８０１および第２の動作パターン８０２に従って動作する場合に比べ、モーションアーチファクトの影響をより軽減することができる。
【0075】
本実施形態の測距装置１では、発光区画４１から出射される光量は、例えば、測距装置１を操作するユーザにより設定される場合がある。制御部８は、ユーザにより設定された光量に基づいて、発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間を算出する。そして、制御部８は、算出した各発光区画４１の冷却期間に基づいて、測距装置１が従う動作パターンを選択し、光学装置３の発光部４及び受光部５の動作を制御する。
測距装置１では、例えば、発光区画４１から出射される光量を検知する光量センサ等による検知結果に基づいて、発光区画４１から出射される光量を取得してもよい。
測距装置１では、例えば、発光区画４１から出射される光量を検知する光量センサ等による検知結果に基づいて、発光区画４１から出射される光量を取得してもよい。
【0076】
また、発光部４が設置される環境の温度によって、発光動作を行った後の発光部４の温度の推移が異なり、発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間が異なる場合がある。例えば発光部４が低温環境に設置された場合は、高温環境に設置された場合と比較して、発光動作を行った後の発光部４の温度低下が早くなるため、発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間が短くなりやすい。そこで、制御部８は、環境の温度及び発光部４の温度に基づいて、発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間を算出してもよい。例えば制御部８が、温度センサ等により測定された環境の温度と発光部４の温度とを取得し、取得した温度の情報に応じて冷却期間を算出してもよい。より具体的には、制御部８は、環境の温度と発光部４の温度との差がより大きいときには冷却期間を短く、環境の温度と発光部４の温度との差がより小さいときには冷却期間を長くするとよい。
【0077】
また、測距装置１では、予め定められた動作パターンに従って測距に係る動作の一部または全部を実行した後、得られた測距の結果に基づいて、測距装置１が従う動作パターンを変更してもよい。この場合、測距の結果が、発光区画４１の発熱によって変化する指標の一例である。
例えば、測距装置１は、測距の結果として得られた距離画像１００（図５（ｃ）参照）の状態に基づいて、発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間を算出し、測距装置１が従う動作パターンを変更する。具体的には、測距装置１は、得られた距離画像１００において、像Ｓ′が実際の対象物Ｓとは異なる形状で描写される等の測距の精度の低下が確認された場合に、各発光区画４１の冷却期間が不足するものとして、従う動作パターンをより長い冷却期間を確保できる動作パターンに変更してもよい。
例えば、測距装置１は、測距の結果として得られた距離画像１００（図５（ｃ）参照）の状態に基づいて、発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間を算出し、測距装置１が従う動作パターンを変更する。具体的には、測距装置１は、得られた距離画像１００において、像Ｓ′が実際の対象物Ｓとは異なる形状で描写される等の測距の精度の低下が確認された場合に、各発光区画４１の冷却期間が不足するものとして、従う動作パターンをより長い冷却期間を確保できる動作パターンに変更してもよい。
【0078】
（照射面６０における対象物の状況による動作パターンの切り替えの第１の態様）
続いて、測距装置１が、照射面６０に存在する対象物の状況に応じて動作パターンを切り替える第１の態様を説明する。ここでは、照射面６０に存在する対象物の状況として、対象物が動体である場合に、対象物の照射面６０における相対移動量に応じて動作パターンを切り替える態様を説明する。
なお、本実施の形態において、対象物の相対移動量とは、照射面６０における単位時間当たりの対象物の移動量を意味する。付言すると、対象物の移動速度が等しい場合であっても、発光面４０と対象物が存在する照射面６０との距離が近いほど、対象物の相対移動量は大きくなる。本実施の形態の測距装置１は、例えば、撮影部９により撮影された赤外線画像に基づいて、対象物の相対移動量を取得する。
続いて、測距装置１が、照射面６０に存在する対象物の状況に応じて動作パターンを切り替える第１の態様を説明する。ここでは、照射面６０に存在する対象物の状況として、対象物が動体である場合に、対象物の照射面６０における相対移動量に応じて動作パターンを切り替える態様を説明する。
なお、本実施の形態において、対象物の相対移動量とは、照射面６０における単位時間当たりの対象物の移動量を意味する。付言すると、対象物の移動速度が等しい場合であっても、発光面４０と対象物が存在する照射面６０との距離が近いほど、対象物の相対移動量は大きくなる。本実施の形態の測距装置１は、例えば、撮影部９により撮影された赤外線画像に基づいて、対象物の相対移動量を取得する。
【0079】
測距装置１では、対象物の相対移動量が大きいほど、ある照射区画６１に対応する発光区画４１の１回目の発光動作および受光区画５１の１回目の受光動作と、同じ発光区画４１の２回目の発光動作および受光区画５１の２回目の受光動作との間の対象物の動きが大きくなり、モーションアーチファクトの影響が生じやすい。
また、上述したように、測距装置１では、ある照射区画６１に対応する発光区画４１の１回目の発光動作および受光区画５１の１回目の受光動作と、同じ発光区画４１の２回目の発光動作および受光区画５１の２回目の受光動作との間隔が大きいほど、その間の対象物Ｓの動きが大きくなり、モーションアーチファクトの影響が生じやすい。
また、上述したように、測距装置１では、ある照射区画６１に対応する発光区画４１の１回目の発光動作および受光区画５１の１回目の受光動作と、同じ発光区画４１の２回目の発光動作および受光区画５１の２回目の受光動作との間隔が大きいほど、その間の対象物Ｓの動きが大きくなり、モーションアーチファクトの影響が生じやすい。
【0080】
本実施の形態の測距装置１では、対象物の照射面６０における相対移動量が大きいほど、発光区画４１の非発光期間に発光期間が含まれる他の発光区画４１の数を少なくする。
上述したように、測距装置１の動作パターンでは、ある照射区画６１に対応する発光区画４１の１回目の発光動作および受光区画５１の１回目の受光動作が終了した後、同じ発光区画４１の２回目の発光動作および受光区画５１の２回目の受光動作が始まるまでの期間が、非発光期間に相当する。測距装置１では、対象物の照射面６０における相対移動量が大きいほど、発光区画４１の非発光期間に発光期間が含まれる他の発光区画４１の数を少なくすることで、ある照射区画６１に対応する発光区画４１の１回目の発光動作および受光区画５１の１回目の受光動作が終了した後、同じ発光区画４１の２回目の発光動作および受光区画５１の２回目の受光動作が始まるまでの期間が短くなる。これにより、ある照射区画６１に対応する発光区画４１の１回目の発光動作および受光区画５１の１回目の受光動作と、同じ発光区画４１の２回目の発光動作および受光区画５１の２回目の受光動作との間の対象物の動きを小さくすることでき、モーションアーチファクトの影響を軽減することができる。
上述したように、測距装置１の動作パターンでは、ある照射区画６１に対応する発光区画４１の１回目の発光動作および受光区画５１の１回目の受光動作が終了した後、同じ発光区画４１の２回目の発光動作および受光区画５１の２回目の受光動作が始まるまでの期間が、非発光期間に相当する。測距装置１では、対象物の照射面６０における相対移動量が大きいほど、発光区画４１の非発光期間に発光期間が含まれる他の発光区画４１の数を少なくすることで、ある照射区画６１に対応する発光区画４１の１回目の発光動作および受光区画５１の１回目の受光動作が終了した後、同じ発光区画４１の２回目の発光動作および受光区画５１の２回目の受光動作が始まるまでの期間が短くなる。これにより、ある照射区画６１に対応する発光区画４１の１回目の発光動作および受光区画５１の１回目の受光動作と、同じ発光区画４１の２回目の発光動作および受光区画５１の２回目の受光動作との間の対象物の動きを小さくすることでき、モーションアーチファクトの影響を軽減することができる。
【0081】
図９は、本実施の形態が適用される測距装置１の第４の動作パターン８０４を示す図である。
この例では、測距装置１は、対象物の照射面６０における相対移動量に応じて、図７に示す第２の動作パターン８０２、または図９に示す第４の動作パターン８０４に従って、各発光区画４１における発光動作、各受光区画５１における受光動作、および各受光区画５１に対する読み出し動作を行う。
ここでは、第２の動作パターン８０２および第４の動作パターン８０４のいずれにおいても、発光に伴う発熱の影響を抑制するために予め定められた冷却期間が１．５ｍｓ（単位時間３個分）である場合を例に挙げて説明する。
この例では、測距装置１は、対象物の照射面６０における相対移動量に応じて、図７に示す第２の動作パターン８０２、または図９に示す第４の動作パターン８０４に従って、各発光区画４１における発光動作、各受光区画５１における受光動作、および各受光区画５１に対する読み出し動作を行う。
ここでは、第２の動作パターン８０２および第４の動作パターン８０４のいずれにおいても、発光に伴う発熱の影響を抑制するために予め定められた冷却期間が１．５ｍｓ（単位時間３個分）である場合を例に挙げて説明する。
【0082】
まず、図９に示す第４の動作パターン８０４について説明する。
第４の動作パターン８０４は、各発光区画４１における冷却期間が単位時間３個分であるほかは、図６に示した第１の動作パターン８０１と同様である。
したがって、第４の動作パターン８０４では、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作と、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作との間隔（測距間隔）は、単位時間ｕ×１２個分（６．０ｍｓ）である。なお、第４の動作パターン８０４では、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作が終了した後、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作が始まるまでの期間が、発光区画Ａｉの非発光期間に相当する。
さらに、第４の動作パターン８０４において、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間（単位時間５２個分＝２６．０ｍｓ）、すべての発光区画４１における予定回数４回の発光期間が完了するまでの時間（単位時間５１個分＝２５．５ｍｓ）、距離動画のフレームレート（最大３８ｆｐｓ）は、第１の動作パターン８０１と等しくなっている。
第４の動作パターン８０４は、各発光区画４１における冷却期間が単位時間３個分であるほかは、図６に示した第１の動作パターン８０１と同様である。
したがって、第４の動作パターン８０４では、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作と、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作との間隔（測距間隔）は、単位時間ｕ×１２個分（６．０ｍｓ）である。なお、第４の動作パターン８０４では、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作が終了した後、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作が始まるまでの期間が、発光区画Ａｉの非発光期間に相当する。
さらに、第４の動作パターン８０４において、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間（単位時間５２個分＝２６．０ｍｓ）、すべての発光区画４１における予定回数４回の発光期間が完了するまでの時間（単位時間５１個分＝２５．５ｍｓ）、距離動画のフレームレート（最大３８ｆｐｓ）は、第１の動作パターン８０１と等しくなっている。
【0083】
また、第２の動作パターン８０２では、上述したように、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作と、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作との間隔（測距間隔）は、単位時間ｕ×３個分（１．５ｍｓ）である。
【0084】
本実施の形態の測距装置１は、照射面６０における対象物の相対移動量が予め定められた基準値以上である場合には、第４の動作パターン８０４と比べて発光区画４１の非発光期間に発光期間が含まれる他の発光区画４１の数が少ない第２の動作パターン８０２に従って動作する。
第２の動作パターン８０２では、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作と、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作との間隔（１．５ｍｓ）が、第４の動作パターン８０４（６．０ｍｓ）と比較して短い。
これにより、測距装置１では、照射面６０における対象物の相対移動量が予め定められた基準値以上である場合に、第２の動作パターン８０４に従って動作することで、第４の動作パターン８０４に従って動作する場合に比べて、モーションアーチファクトの影響を軽減することができる。
第２の動作パターン８０２では、発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作と、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作との間隔（１．５ｍｓ）が、第４の動作パターン８０４（６．０ｍｓ）と比較して短い。
これにより、測距装置１では、照射面６０における対象物の相対移動量が予め定められた基準値以上である場合に、第２の動作パターン８０４に従って動作することで、第４の動作パターン８０４に従って動作する場合に比べて、モーションアーチファクトの影響を軽減することができる。
【0085】
一方、測距装置１は、照射面６０における対象物の相対移動量が予め定められた基準値未満である場合には、第２の動作パターン８０２と比べて発光区画４１の非発光期間に発光期間が含まれる他の発光区画４１の数が多い第４の動作パターン８０４に従って動作する。なお、照射面６０における対象物の相対移動量が予め定められた基準値未満である場合には、照射面６０における対象物の相対移動量が０である場合、言い換えると、照射面６０に移動する動体が存在しない場合も含む。
【0086】
第４の動作パターン８０４では、すべての発光区画４１における予定回数の発光期間が完了するまでの時間（２５．５ｍｓ）が、第２の動作パターン８０２（３１．５ｍｓ）と比較して、短くなる。さらに、第４の動作パターン８０４では、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間（２６．０ｍｓ）が、第２の動作パターン８０２（３２．０ｍｓ）と比較して、短くなる。
これにより、測距装置１は、照射面６０における対象物の相対移動量が予め定められた基準値未満である場合に第４の動作パターン８０４に従って動作することで、第２の動作パターン８０２に従って動作する場合と比べて、制御部８が１枚の距離画像１００を作成するために必要な時間が短くなる。
これにより、測距装置１は、照射面６０における対象物の相対移動量が予め定められた基準値未満である場合に第４の動作パターン８０４に従って動作することで、第２の動作パターン８０２に従って動作する場合と比べて、制御部８が１枚の距離画像１００を作成するために必要な時間が短くなる。
【0087】
また、第４の動作パターン８０４では、距離動画のフレームレート（最大で３８ｆｐｓ）が、第２の動作パターン８０２（最大で３１ｆｐｓ）と比較して、大きくなる。
これにより、測距装置１は、照射面６０における対象物の相対移動量が予め定められた基準値未満である場合に第４の動作パターン８０４に従って動作することで、第２の動作パターン８０２に従って動作する場合と比べて、高速で動作する対象物Ｓの追跡に用いることができる。
これにより、測距装置１は、照射面６０における対象物の相対移動量が予め定められた基準値未満である場合に第４の動作パターン８０４に従って動作することで、第２の動作パターン８０２に従って動作する場合と比べて、高速で動作する対象物Ｓの追跡に用いることができる。
【0088】
（照射面６０における対象物の状況による動作パターンの切り替えの第２の態様）
続いて、測距装置１が、照射面６０に存在する対象物の状況に応じて動作パターンを切り替える第２の態様を説明する。ここでは、照射面６０に存在する対象物の状況として、対象物が動体である場合に、対象物の照射面６０における移動方向に応じて動作パターンを切り替える態様を説明する。
図１０は、照射面６０に存在する対象物Ｓ３の状況、および後述する第５の動作パターン８０５における照射区画６１のグループ分けの方法の一例を説明する図である。
図１０に示す例では、測距装置１からある距離だけ離れた位置に、対象物Ｓ３が存在している。この例における対象物Ｓ３は、照射面６０の照射区画Ｂ１から－ｘ方向に移動している。付言すると、対象物Ｓ３は、照射面６０において、照射区画Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の順に－ｘ方向に移動している。本実施の形態の測距装置１は、例えば、撮影部９により撮影された赤外線画像に基づいて、照射面６０における対象物Ｓ３の移動方向を取得する。
続いて、測距装置１が、照射面６０に存在する対象物の状況に応じて動作パターンを切り替える第２の態様を説明する。ここでは、照射面６０に存在する対象物の状況として、対象物が動体である場合に、対象物の照射面６０における移動方向に応じて動作パターンを切り替える態様を説明する。
図１０は、照射面６０に存在する対象物Ｓ３の状況、および後述する第５の動作パターン８０５における照射区画６１のグループ分けの方法の一例を説明する図である。
図１０に示す例では、測距装置１からある距離だけ離れた位置に、対象物Ｓ３が存在している。この例における対象物Ｓ３は、照射面６０の照射区画Ｂ１から－ｘ方向に移動している。付言すると、対象物Ｓ３は、照射面６０において、照射区画Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の順に－ｘ方向に移動している。本実施の形態の測距装置１は、例えば、撮影部９により撮影された赤外線画像に基づいて、照射面６０における対象物Ｓ３の移動方向を取得する。
【0089】
ところで、測距装置１において、照射区画６１および対応する発光区画４１、受光区画５１を複数のグループに分け、このグループ分けに基づいて測距装置１の動作が定められる場合、グループ分けの方法と対象物Ｓ３の照射面６０における移動方向との関係によっては、得られる距離画像１００（図５（ｃ）参照）に乱れが生じる等、測距の精度の低下をもたらす恐れがある。
【0090】
図１１は、本実施の形態が適用される測距装置１の第５の動作パターン８０５を示す図である。
第５の動作パターン８０５では、上述した第２の動作パターン８０２と同様に、照射区画６１および対応する発光区画４１、受光区画５１を複数のグループに分け、このグループ分けに基づいて測距装置１の動作が定められている。
ここでは、図１１に示す第５の動作パターン８０５、および後述する図１３に示す第６の動作パターン８０６のいずれにおいても、発光に伴う発熱の影響を抑制するために予め定められた冷却期間が１．５ｍｓ（単位時間３個分）である場合を例に挙げて説明する。
第５の動作パターン８０５では、上述した第２の動作パターン８０２と同様に、照射区画６１および対応する発光区画４１、受光区画５１を複数のグループに分け、このグループ分けに基づいて測距装置１の動作が定められている。
ここでは、図１１に示す第５の動作パターン８０５、および後述する図１３に示す第６の動作パターン８０６のいずれにおいても、発光に伴う発熱の影響を抑制するために予め定められた冷却期間が１．５ｍｓ（単位時間３個分）である場合を例に挙げて説明する。
【0091】
図１０および図１１に示すように、第５の動作パターン８０５では、照射区画Ｂ１，Ｂ５，Ｂ９はグループＧ１に属し、照射区画Ｂ２，Ｂ６，Ｂ１０はグループＧ２に属し、照射区画Ｂ３，Ｂ７，Ｂ１１はグループＧ３に属し、照射区画Ｂ４，Ｂ８，Ｂ１２はグループＧ４に属している。付言すると、第５の動作パターン８０５では、照射面６０においてｙ方向に沿って並ぶ３つの照射区画６１が、同じグループＧに属している。また、詳細については後述するが、第５の動作パターン８０５では、同じグループＧに属する複数の照射区画６１が並ぶ方向が、照射面６０における対象物Ｓ３の移動方向とは異なっている。
なお、各発光区画Ａｉおよび各受光区画Ｃｉは、対応する照射区画Ｂｉと同じグループに属している。
なお、各発光区画Ａｉおよび各受光区画Ｃｉは、対応する照射区画Ｂｉと同じグループに属している。
【0092】
第５の動作パターン８０５では、第２の動作パターン８０２と同様に、グループＧｉの測距に係る動作が完了した後に、グループＧｊ（ｊ＝ｉ＋１）の測距に係る動作が開始される。発光動作の観点からは、グループＧｉに属する発光区画Ａｉの非発光期間に同じグループＧｉに属する発光区画Ａｊ（ｊ≠ｉ）の発光期間が設けられ、グループＧｉに属する発光区画Ａｉ，Ａｊにおける予定回数４回の発光期間の後に、グループＧｊに属する発光区画Ａｋ（ｋ≠ｉ，ｊ）の発光期間が設けられている。なお、この例において、発光区画Ａｉは第１の発光区画の一例であり、発光区画Ａｊは第２の発光区画の一例であり、グループＧｉは一の発光区画群の一例であり、グループＧｊは他の発光区画群の一例である。
付言すると、第５の動作パターン８０５では、発光区画Ａ１を第１の発光区画とした場合、発光区画Ａ１の非発光期間に発光期間を有する発光区画Ａ５，Ａ９が、第２の発光区画に相当する。さらに付言すると、第５の動作パターン８０５では、第２の発光区画が、第１の発光区画に対し、対象物Ｓ３の移動方向とは異なる方向に並んでいる。
付言すると、第５の動作パターン８０５では、発光区画Ａ１を第１の発光区画とした場合、発光区画Ａ１の非発光期間に発光期間を有する発光区画Ａ５，Ａ９が、第２の発光区画に相当する。さらに付言すると、第５の動作パターン８０５では、第２の発光区画が、第１の発光区画に対し、対象物Ｓ３の移動方向とは異なる方向に並んでいる。
【0093】
図示するように、第５の動作パターン８０５では、時間ｕ＝１において、照射区画Ｂ１に対応する発光区画Ａ１が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ１が位相差φ＝０度で１回目の受光動作を行う。また、時間ｕ＝２において、照射区画Ｂ５に対応する発光区画Ａ５が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ５が受光動作を行う。さらに、時間ｕ＝３において、照射区画Ｂ９に対応する発光区画Ａ９が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ９が受光動作を行う。そして、時間ｕ＝４において、制御部８が受光区画Ｃ１，Ｃ５，Ｃ９の各々に対する読み出し動作を行う。これにより、測距装置１（制御部８）は、グループＧ１に属する照射区画Ｂ１，Ｂ５，Ｂ９における、位相差φ＝０度での１回目の受光の結果を取得する。同様に、時間ｕ＝５～８では位相差φ＝０度での２回目の受光の結果が取得され、時間ｕ＝９～１２では位相差φ＝１８０度での１回目の受光の結果が取得され、時間ｕ＝１３～１６では位相差φ＝１８０度での２回目の受光の結果が取得される。このようにして、時間ｕ＝１～１６において、グループＧ１の照射区画Ｂ１，Ｂ５，Ｂ９に対応する発光区画Ａ１，Ａ５，Ａ９における４回の発光動作と、対応する受光区画Ｃ１，Ｃ５，Ｃ９における４回の受光動作と、制御部８の受光区画Ｃ１，Ｃ５，Ｃ９に対する４回の読み出し動作と、が行われる。言い換えると、時間ｕ＝１６において、グループＧ１に属するすべての照射区画Ｂ１，Ｂ５，Ｂ９についての予定回数４回の発光動作、受光動作および読み出し動作が完了し、グループＧ１の測距に係る動作が完了する。
【0094】
グループＧ１の測距に係る動作が完了すると、時間ｕ＝１７において、照射区画Ｂ２に対応する発光区画Ａ２が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ２が位相差φ＝０度で１回目の受光動作を行うことで、グループＧ２の測距に係る動作が開始する。そして、グループＧ１と同様に、グループＧ２に属する発光区画Ａ２，Ａ６，Ａ１０による予定回数４回の発光動作、受光区画Ｃ２，Ｃ６，Ｃ１０による予定回数４回の受光動作、制御部８による４回の読み出し動作が行われ、時間ｕ＝３２にてグループＧ２の測距に係る動作が完了する。同様に、時間ｕ＝３３～４８にてグループＧ３の測距に係る動作が行われ、時間ｕ＝４９～６４にてグループＧ４の測距に係る動作が行われる。こうして、第２の動作パターン８０２では、すべての照射区画６１（Ｂ１～Ｂ１２）の測距が完了する。
【0095】
このように、第５の動作パターン８０５では、最後のグループＧ４における４回目の読み出し動作が行われることで、すべての照射区画６１の測距が完了し、制御部８による距離画像１００（図５（ｃ）参照）の作成に必要なデータが揃うことになる。図１１に示すように、第５の動作パターン８０５において、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間は、単位時間ｕ×６４個分（＝３２．０ｍｓ）である。また、第５の動作パターン８０５において、すべての発光区画４１における予定回数４回の発光期間が完了するまでの時間は、単位時間ｕ×６３個分（＝３１．５ｍｓ）である。
【0096】
ここで、第５の動作パターン８０５では、グループＧ１に属する照射区画Ｂ１に対応する発光区画Ａ１の発光動作および受光区画Ｃ１の受光動作が完了してから、グループＧ２に属し照射区画Ｂ１に対し対象物Ｓ３の移動方向に隣接する照射区画Ｂ２に対応する発光区画Ａ２の発光動作および受光区画Ｃ２の受光動作が完了するまでの期間は、単位時間ｕ×１６個分（８．０ｍｓ）である。同様に、第５の動作パターン８０５では、グループＧ２に属する照射区画Ｂ２に対応する発光区画Ａ２の発光動作および受光区画Ｃ２の受光動作が完了してから、グループＧ３に属する照射区画Ｂ３に対応する発光区画Ａ３の発光動作および受光区画Ｃ３の受光動作が完了するまでの期間は、単位時間ｕ×１６個分（８．０ｍｓ）である。同様に、第５の動作パターン８０５では、グループＧ３に属する照射区画Ｂ３に対応する発光区画Ａ３の発光動作および受光区画Ｃ３の受光動作が完了してから、グループＧ４に属する照射区画Ｂ４に対応する発光区画Ａ４の発光動作および受光区画Ｃ４の受光動作が完了するまでの期間は、単位時間ｕ×１６個分（８．０ｍｓ）である。
【0097】
図１２は、照射面６０に存在する対象物Ｓ３の状況、および第６の動作パターン８０６における照射区画６１のグループ分けの方法を説明する図である。
図１３は、本実施の形態が適用される測距装置１の第６の動作パターン８０６を示す図である。
図１２および図１３に示すように、第６の動作パターン８０６では、照射区画Ｂ１～Ｂ４はグループＧ１に属し、照射区画Ｂ５～Ｂ８はグループＧ２に属し、照射区画Ｂ９～Ｂ１２はグループＧ３に属している。付言すると、第６の動作パターン８０６では、照射面６０においてｘ方向に沿って並ぶ４つの照射区画６１が、同じグループＧに属している。また、詳細については後述するが、第６の動作パターン８０６では、同じグループＧに属する複数の照射区画６１が、照射面６０における対象物Ｓ３の移動方向に並んでいる。
なお、各発光区画Ａｉおよび各受光区画Ｃｉは、対応する照射区画Ｂｉと同じグループに属している。
図１３は、本実施の形態が適用される測距装置１の第６の動作パターン８０６を示す図である。
図１２および図１３に示すように、第６の動作パターン８０６では、照射区画Ｂ１～Ｂ４はグループＧ１に属し、照射区画Ｂ５～Ｂ８はグループＧ２に属し、照射区画Ｂ９～Ｂ１２はグループＧ３に属している。付言すると、第６の動作パターン８０６では、照射面６０においてｘ方向に沿って並ぶ４つの照射区画６１が、同じグループＧに属している。また、詳細については後述するが、第６の動作パターン８０６では、同じグループＧに属する複数の照射区画６１が、照射面６０における対象物Ｓ３の移動方向に並んでいる。
なお、各発光区画Ａｉおよび各受光区画Ｃｉは、対応する照射区画Ｂｉと同じグループに属している。
【0098】
第６の動作パターン８０６では、第２の動作パターン８０２と同様に、グループＧｉの測距に係る動作が完了した後に、グループＧｊ（ｊ＝ｉ＋１）の測距に係る動作が開始される。発光動作の観点からは、グループＧｉに属する発光区画Ａｉの非発光期間に同じグループＧｉに属する発光区画Ａｊ（ｊ≠ｉ）の発光期間が設けられ、グループＧｉに属する発光区画Ａｉ，Ａｊにおける予定回数４回の発光期間の後に、グループＧｊに属する発光区画Ａｋ（ｋ≠ｉ，ｊ）の発光期間が設けられている。なお、この例において、発光区画Ａｉは第１の発光区画の一例であり、発光区画Ａｊは第２の発光区画の一例であり、グループＧｉは一の発光区画群の一例であり、グループＧｊは他の発光区画群の一例である。付言すると、第６の動作パターン８０６では、発光区画Ａ１を第１の発光区画とした場合、発光区画Ａ１の非発光期間に発光期間を有する発光区画Ａ２～Ａ４が、第２の発光区画に相当する。さらに付言すると、第５の動作パターン８０５では、第２の発光区画が、第１の発光区画に対し、対象物Ｓ３の移動方向に並んでいる。
【0099】
図示するように、第６の動作パターン８０６では、時間ｕ＝１～３における測距装置１の動作は、第２の動作パターン８０２と同様である。時間ｕ＝４において、照射区画Ｂ４に対応する発光区画Ａ４が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ４が受光動作を行う。そして、時間ｕ＝５において、制御部８が受光区画Ｃ１～Ｃ４の各々に対する読み出し動作を行う。これにより、測距装置１（制御部８）は、グループＧ１に属する照射区画Ｂ１～Ｂ４における、位相差φ＝０度での１回目の受光の結果を取得する。同様に、時間ｕ＝６～１０では位相差φ＝０度での２回目の受光の結果が取得され、時間ｕ＝１１～１５では位相差φ＝１８０度での１回目の受光の結果が取得され、時間ｕ＝１６～２０では位相差φ＝１８０度での２回目の受光の結果が取得される。このようにして、時間ｕ＝１～２０において、グループＧ１の照射区画Ｂ１～Ｂ４に対応する発光区画Ａ１～Ａ４における４回の発光動作と、対応する受光区画Ｃ１～Ｃ４における４回の受光動作と、制御部８の受光区画Ｃ１～Ｃ４に対する４回の読み出し動作と、が行われる。また、発光区画Ａ１～Ａ４の発光動作の後には、読み出し動作の期間を含む、単位時間４個分の冷却期間が確保される。
その後、他のグループＧ２，Ｇ３についても同様にして、測距に係る動作が行われる。
その後、他のグループＧ２，Ｇ３についても同様にして、測距に係る動作が行われる。
【0100】
このように、第６の動作パターン８０６では、最後のグループＧ３における４回目の読み出し動作が行われることで、すべての照射区画６１の測距が完了し、制御部８による距離画像１００（図５（ｃ）参照）の作成に必要なデータが揃うことになる。図１３に示すように、第６の動作パターン８０６において、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間は、単位時間ｕ×６０個分（＝３０．０ｍｓ）である。また、第６の動作パターン８０６において、すべての発光区画４１における予定回数４回の発光期間が完了するまでの時間は、単位時間ｕ×５９個分（＝２９．５ｍｓ）である。
【0101】
ここで、第６の動作パターン８０６では、グループＧ１に属する照射区画Ｂ１に対応する発光区画Ａ１の発光動作および受光区画Ｃ１の受光動作が完了してから、グループＧ１に属し照射区画Ｂ１に対し対象物Ｓ３の移動方向に隣接する照射区画Ｂ２に対応する発光区画Ａ２の発光動作および受光区画Ｃ２の受光動作が完了するまでの期間は、単位時間ｕ×１個分（０．５ｍｓ）である。同様に、第６の動作パターン８０６では、照射区画Ｂ２に対応する発光区画Ａ２の発光動作および受光区画Ｃ２の受光動作が完了してから、照射区画Ｂ３に対応する発光区画Ａ３の発光動作および受光区画Ｃ３の受光動作が完了するまでの期間は、単位時間ｕ×１個分（０．５ｍｓ）である。同様に、第６の動作パターン８０６では、照射区画Ｂ３に対応する発光区画Ａ３の発光動作および受光区画Ｃ３の受光動作が完了してから、照射区画Ｂ４に対応する発光区画Ａ４の発光動作および受光区画Ｃ４の受光動作が完了するまでの期間は、単位時間ｕ×１個分（０．５ｍｓ）である。
【0102】
ここで、照射面６０において対象物Ｓ３が±ｘ方向に移動する場合に、測距装置１が、上述した第５の動作パターン８０５に従って動作する場合を考える。
上述したように、第５の動作パターン８０５では、ある照射区画６１に対応する発光区画４１の発光動作および受光区画５１の受光動作が完了してから、この照射区画６１に対して－ｘ方向に隣接する照射区画６１に対応する発光区画４１の発光動作および受光区画５１の受光動作が完了するまでの間隔（１６．０ｍｓ）が、第６の動作パターン８０６（０．５ｍｓ）と比較して長い。
上述したように、第５の動作パターン８０５では、ある照射区画６１に対応する発光区画４１の発光動作および受光区画５１の受光動作が完了してから、この照射区画６１に対して－ｘ方向に隣接する照射区画６１に対応する発光区画４１の発光動作および受光区画５１の受光動作が完了するまでの間隔（１６．０ｍｓ）が、第６の動作パターン８０６（０．５ｍｓ）と比較して長い。
【0103】
そして、照射面６０における対象物Ｓ３の移動速度が過度に高いと、第５の動作パターン８０５に従って動作する測距装置１では、ある照射区画６１に対応する発光区画４１の発光動作および受光区画５１の受光動作が完了してから、この照射区画６１に対して－ｘ方向に隣接する照射区画６１に対応する発光区画４１の発光動作および受光区画５１の受光動作が完了するまでの間の対象物Ｓ３が移動する距離が大きくなってしまう。
この場合、得られる距離画像１００（図５（ｃ）参照）における対象物Ｓ３の像に乱れが生じる等、対象物Ｓ３についての測距の精度の低下をもたらす恐れがある。
この場合、得られる距離画像１００（図５（ｃ）参照）における対象物Ｓ３の像に乱れが生じる等、対象物Ｓ３についての測距の精度の低下をもたらす恐れがある。
【0104】
これに対し、本実施の形態の測距装置１は、照射面６０において対象物Ｓ３が±ｘ方向に移動する場合には、第６の動作パターン８０６に従って動作する。
第６の動作パターン８０６では、ある照射区画６１に対応する発光区画４１の発光動作および受光区画５１の受光動作が完了してから、この照射区画６１に対して－ｘ方向に隣接する照射区画６１に対応する発光区画４１の発光動作および受光区画５１の受光動作が完了するまでの間隔（０．５ｍｓ）が、第５の動作パターン８０５（１６．０ｍｓ）と比較して短い。
これにより、測距装置１は、照射面６０における対象物Ｓ３の移動速度が高い場合であっても、第５の動作パターン８０５に従う場合と比べて、ある照射区画６１に対応する発光区画４１の発光動作および受光区画５１の受光動作が完了してから、この照射区画６１に対して－ｘ方向に隣接する照射区画６１に対応する発光区画４１の発光動作および受光区画５１の受光動作が完了するまでの間の対象物Ｓ３が移動する距離が小さくなる。
この結果、得られる距離画像１００において、対象物Ｓ３の像に乱れが生じにくくなり、対象物Ｓ３の測距の精度の低下が起こりにくくなる。
第６の動作パターン８０６では、ある照射区画６１に対応する発光区画４１の発光動作および受光区画５１の受光動作が完了してから、この照射区画６１に対して－ｘ方向に隣接する照射区画６１に対応する発光区画４１の発光動作および受光区画５１の受光動作が完了するまでの間隔（０．５ｍｓ）が、第５の動作パターン８０５（１６．０ｍｓ）と比較して短い。
これにより、測距装置１は、照射面６０における対象物Ｓ３の移動速度が高い場合であっても、第５の動作パターン８０５に従う場合と比べて、ある照射区画６１に対応する発光区画４１の発光動作および受光区画５１の受光動作が完了してから、この照射区画６１に対して－ｘ方向に隣接する照射区画６１に対応する発光区画４１の発光動作および受光区画５１の受光動作が完了するまでの間の対象物Ｓ３が移動する距離が小さくなる。
この結果、得られる距離画像１００において、対象物Ｓ３の像に乱れが生じにくくなり、対象物Ｓ３の測距の精度の低下が起こりにくくなる。
【0105】
なお、図１２に示す例では、照射面６０における対象物Ｓ３の移動方向と、複数の照射区画６１をグループ分けした各グループＧに含まれる照射区画６１（例えば、グループＧ１の照射区画Ｂ１～Ｂ４）が並ぶ方向が一致しているが、これらは完全には一致していなくてもよい。すなわち、照射面６０における対象物Ｓ３の移動方向に、複数の照射区画６１をグループ分けした各グループＧに含まれる照射区画６１（例えば、グループＧ１の照射区画Ｂ１～Ｂ４）が並ぶ方向のベクトルが含まれていればよい。
【0106】
また、図示は省略するが、測距装置１は、例えば照射面６０における対象物の移動方向が±ｙ方向である場合に、図１１に示す第５の動作パターン８０５に従って動作すればよい。この場合、測距装置１が第６の動作パターン８０６に従って動作する場合と比べて、距離画像１００において、対象物の像に乱れが生じにくくなり、対象物の測距の精度の低下が起こりにくくなる。
【0107】
ここで、測距装置１は、撮影部９により撮影された撮影画像に基づいて照射面６０に存在する対象物Ｓ３の移動方向を取得し、取得した対象物Ｓ３の移動方向に応じた動作パターンに従う態様について説明したが、これに限られない。
例えば、ベルトコンベアにて運搬される物体等のように移動方向や相対移動量が予め定められている物体を測距の対象物とする場合には、測距装置１は、例えばユーザにより対象物の移動方向や相対移動量の入力を受け付け、受け付けた対象物の移動方向や相対移動量に応じた動作パターンに従って動作すればよい。
例えば、ベルトコンベアにて運搬される物体等のように移動方向や相対移動量が予め定められている物体を測距の対象物とする場合には、測距装置１は、例えばユーザにより対象物の移動方向や相対移動量の入力を受け付け、受け付けた対象物の移動方向や相対移動量に応じた動作パターンに従って動作すればよい。
【0108】
（照射面６０における対象物の状況による動作パターンの切り替えの第３の態様）
ところで、上述した第２の動作パターン８０２、第５の動作パターン８０５および第６の動作パターン８０６では、照射区画６１、および対応する発光区画４１、受光区画５１を複数のグループに分ける場合に、それぞれのグループに属する照射区画６１、発光区画４１および受光区画５１の数を互いに等しくしている。しかしながら、それぞれのグループに属する照射区画６１、発光区画４１および受光区画５１の数は、互いに異なっていてもよい。
続いて、測距装置１が、照射面６０に存在する対象物の状況に応じて動作パターンを切り替える第３の態様を説明する。ここでは、照射面６０に存在する対象物の状況として、照射面６０において対象物が存在する位置に応じて、複数の照射区画６１等をグループに分ける方法を異ならせる態様を説明する。本実施の形態の測距装置１は、例えば、撮影部９により撮影された赤外線画像に基づいて、照射面６０における対象物の位置を取得する。
ところで、上述した第２の動作パターン８０２、第５の動作パターン８０５および第６の動作パターン８０６では、照射区画６１、および対応する発光区画４１、受光区画５１を複数のグループに分ける場合に、それぞれのグループに属する照射区画６１、発光区画４１および受光区画５１の数を互いに等しくしている。しかしながら、それぞれのグループに属する照射区画６１、発光区画４１および受光区画５１の数は、互いに異なっていてもよい。
続いて、測距装置１が、照射面６０に存在する対象物の状況に応じて動作パターンを切り替える第３の態様を説明する。ここでは、照射面６０に存在する対象物の状況として、照射面６０において対象物が存在する位置に応じて、複数の照射区画６１等をグループに分ける方法を異ならせる態様を説明する。本実施の形態の測距装置１は、例えば、撮影部９により撮影された赤外線画像に基づいて、照射面６０における対象物の位置を取得する。
【0109】
図１４は、照射面６０に存在する対象物Ｓ４の状況、および第７の動作パターン８０７における照射区画６１のグループ分けの方法を説明する図である。
図１５は、本実施の形態が適用される測距装置１の第７の動作パターン８０７を示す図である。
ここでは、図１５に示す第７の動作パターン８０７において、発光に伴う発熱の影響を抑制するために予め定められた冷却期間が１．５ｍｓ（単位時間３個分）である場合を例に挙げて説明する。
図１５は、本実施の形態が適用される測距装置１の第７の動作パターン８０７を示す図である。
ここでは、図１５に示す第７の動作パターン８０７において、発光に伴う発熱の影響を抑制するために予め定められた冷却期間が１．５ｍｓ（単位時間３個分）である場合を例に挙げて説明する。
【0110】
図１４に示す例では、照射面６０において、移動しない静物である対象物Ｓ４が、照射区画Ｂ１～Ｂ３に跨って存在している。
図１４および図１５に示すように、第７の動作パターン８０７では、照射区画Ｂ１～Ｂ４はグループＧ１に属し、照射区画Ｂ５～Ｂ１２はグループＧ２に属している。このように、第７の動作パターン８０７では、照射面６０において対象物Ｓ４が存在する照射区画Ｂ１～Ｂ３が含まれるグループＧ１の方が、照射面６０において対象物Ｓ４が存在する照射区画Ｂ１～Ｂ３が含まれないグループＧ２と比較して、グループＧに属する照射区画６１の数が多い。
なお、各発光区画Ａｉおよび各受光区画Ｃｉは、対応する照射区画Ｂｉと同じグループに属している。
図１４および図１５に示すように、第７の動作パターン８０７では、照射区画Ｂ１～Ｂ４はグループＧ１に属し、照射区画Ｂ５～Ｂ１２はグループＧ２に属している。このように、第７の動作パターン８０７では、照射面６０において対象物Ｓ４が存在する照射区画Ｂ１～Ｂ３が含まれるグループＧ１の方が、照射面６０において対象物Ｓ４が存在する照射区画Ｂ１～Ｂ３が含まれないグループＧ２と比較して、グループＧに属する照射区画６１の数が多い。
なお、各発光区画Ａｉおよび各受光区画Ｃｉは、対応する照射区画Ｂｉと同じグループに属している。
【0111】
第７の動作パターン８０７では、第２の動作パターン８０２と同様に、グループＧｉの測距に係る動作が完了した後に、グループＧｊ（ｊ＝ｉ＋１）の測距に係る動作が開始される。発光動作の観点からは、グループＧｉに属する発光区画Ａｉの非発光期間に同じグループＧｉに属する発光区画Ａｊ（ｊ≠ｉ）の発光期間が設けられ、グループＧｉに属する発光区画Ａｉ，Ａｊにおける予定回数４回の発光期間の後に、グループＧｊに属する発光区画Ａｋ（ｋ≠ｉ，ｊ）の発光期間が設けられている。なお、この例において、発光区画Ａｉは第１の発光区画の一例であり、発光区画Ａｊは第２の発光区画の一例であり、グループＧｉは一の発光区画群の一例であり、グループＧｊは他の発光区画群の一例である。
付言すると、第７の動作パターン８０７では、グループＧ１において、発光区画Ａ１を第１の発光区画とした場合に、発光区画Ａ１の非発光期間に発光期間を有する発光区画Ａ２～Ａ４が第２の発光区画に相当する。また、第７の動作パターン８０７では、グループＧ２において、発光区画Ａ５を第１の発光区画とした場合に、発光区画Ａ５の非発光期間に発光期間を有する発光区画Ａ６～Ａ１２が第２の発光区画に相当する。すなわち、第７の動作パターン８０７では、発光区画群の一例であるグループＧ１とグループＧ２とで、第２の発光区画の数、および第１の発光区画に対する第２の発光区画の位置が異なっている。
付言すると、第７の動作パターン８０７では、グループＧ１において、発光区画Ａ１を第１の発光区画とした場合に、発光区画Ａ１の非発光期間に発光期間を有する発光区画Ａ２～Ａ４が第２の発光区画に相当する。また、第７の動作パターン８０７では、グループＧ２において、発光区画Ａ５を第１の発光区画とした場合に、発光区画Ａ５の非発光期間に発光期間を有する発光区画Ａ６～Ａ１２が第２の発光区画に相当する。すなわち、第７の動作パターン８０７では、発光区画群の一例であるグループＧ１とグループＧ２とで、第２の発光区画の数、および第１の発光区画に対する第２の発光区画の位置が異なっている。
【0112】
図示するように、第７の動作パターン８０７では、時間ｕ＝１～２０における測距装置１の動作は、第６の動作パターン８０６と同様である。すなわち、測距装置１（制御部８）は、時間ｕ＝２０において、グループＧ１に属するすべての照射区画Ｂ１～Ｂ４についての予定回数４回の発光動作、受光動作および読み出し動作が完了し、グループＧ１の測距に係る動作が完了する。
グループＧ１の測距に係る動作が完了すると、時間ｕ＝２１において、照射区画Ｂ５に対応する発光区画Ａ５が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ５が位相差φ＝０度で１回目の受光動作を行うことで、グループＧ２の測距に係る動作が開始する。そして、グループＧ１と同様に、グループＧ２に属する発光区画Ａ５～Ａ１２による予定回数４回の発光動作、受光区画Ｃ５～Ｃ１２による予定回数４回の受光動作、制御部８による４回の読み出し動作が行われ、時間ｕ＝５６にてグループＧ２の測距に係る動作が完了する。
グループＧ１の測距に係る動作が完了すると、時間ｕ＝２１において、照射区画Ｂ５に対応する発光区画Ａ５が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ５が位相差φ＝０度で１回目の受光動作を行うことで、グループＧ２の測距に係る動作が開始する。そして、グループＧ１と同様に、グループＧ２に属する発光区画Ａ５～Ａ１２による予定回数４回の発光動作、受光区画Ｃ５～Ｃ１２による予定回数４回の受光動作、制御部８による４回の読み出し動作が行われ、時間ｕ＝５６にてグループＧ２の測距に係る動作が完了する。
【0113】
このように、第７の動作パターン８０７では、グループＧ２における４回目の読み出し動作が行われることで、すべての照射区画６１の測距が完了し、制御部８による距離画像１００（図５（ｃ）参照）の作成に必要なデータが揃うことになる。図１５に示すように、第７の動作パターン８０７において、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間は、単位時間ｕ×５６個分（＝２８．０ｍｓ）である。また、すべての発光区画４１における予定回数４回の発光期間が完了するまでの時間は、単位時間ｕ×５５個分（＝２７．５ｍｓ）である。
【0114】
第７の動作パターン８０７では、グループＧ１に属する発光区画Ａｉの１回目の発光動作および受光区画Ｃｉの１回目の受光動作と、発光区画Ａｉの２回目の発光動作および受光区画Ｃｉの２回目の受光動作との間隔は、単位時間ｕ×４個分（２．０ｍｓ）である。
また、第７の動作パターン８０７では、グループＧ２に属する発光区画Ａｊ（ｊ≠ｉ）の１回目の発光動作および受光区画Ｃｊの１回目の受光動作と、発光区画Ａｊの２回目の発光動作および受光区画Ｃｊの２回目の受光動作との間隔は、単位時間ｕ×８個分（４．０ｍｓ）である。
すなわち、第７の動作パターン８０７では、グループＧ１のほうが、グループＧ２と比べて、グループＧに属する照射区画６１に対応する発光区画４１の１回目の発光動作および受光区画５１の１回目の受光動作と、同じ発光区画４１の２回目の発光動作および受光区画５１の２回目の受光動作との間隔が短い。
また、第７の動作パターン８０７では、グループＧ２に属する発光区画Ａｊ（ｊ≠ｉ）の１回目の発光動作および受光区画Ｃｊの１回目の受光動作と、発光区画Ａｊの２回目の発光動作および受光区画Ｃｊの２回目の受光動作との間隔は、単位時間ｕ×８個分（４．０ｍｓ）である。
すなわち、第７の動作パターン８０７では、グループＧ１のほうが、グループＧ２と比べて、グループＧに属する照射区画６１に対応する発光区画４１の１回目の発光動作および受光区画５１の１回目の受光動作と、同じ発光区画４１の２回目の発光動作および受光区画５１の２回目の受光動作との間隔が短い。
【0115】
上述したように、測距装置１では、ある照射区画６１に対応する発光区画４１の１回目の発光動作および受光区画５１の１回目の受光動作と、同じ発光区画４１の２回目の発光動作および受光区画５１の２回目の受光動作との間隔が短いほど、モーションアーチファクトの影響が軽減する。
本実施の形態では、測距装置１が第７の動作パターン８０７に従って動作することで、例えば、グループＧ１に属する照射区画６１に対応する発光区画４１の１回目の発光動作および受光区画５１の１回目の受光動作と、同じ発光区画４１の２回目の発光動作および受光区画５１の２回目の受光動作との間隔がグループＧ２と等しい場合と比べて、モーションアーチファクトの影響を軽減することができる。
本実施の形態では、測距装置１が第７の動作パターン８０７に従って動作することで、例えば、グループＧ１に属する照射区画６１に対応する発光区画４１の１回目の発光動作および受光区画５１の１回目の受光動作と、同じ発光区画４１の２回目の発光動作および受光区画５１の２回目の受光動作との間隔がグループＧ２と等しい場合と比べて、モーションアーチファクトの影響を軽減することができる。
【0116】
また、第７の動作パターン８０７では、対象物Ｓ４が存在しない照射区画６１等が属するグループに含まれる照射区画６１、発光区画４１および受光区画５１の数を、対象物Ｓ４が存在する照射区画６１等が属するグループと比較して多くすることで、制御部８が１枚の距離画像１００を作成するために必要な時間が短くなる。
例えば、第７の動作パターン８０７を、グループＧ１～Ｇ３に属する照射区画６１、発光区画４１および受光区画５１の数が互いに等しい第６の動作パターン８０６と比較する。第７の動作パターン８０７では、すべての発光区画４１における予定回数の発光期間が完了するまでの時間（２７．５ｍｓ）が、第６の動作パターン８０６（２９．５ｍｓ）と比較して、短くなる。さらに、第７の動作パターン８０７では、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間（２８．０ｍｓ）が、第６の動作パターン８０６（３０．０ｍｓ）と比較して、短くなる。
例えば、第７の動作パターン８０７を、グループＧ１～Ｇ３に属する照射区画６１、発光区画４１および受光区画５１の数が互いに等しい第６の動作パターン８０６と比較する。第７の動作パターン８０７では、すべての発光区画４１における予定回数の発光期間が完了するまでの時間（２７．５ｍｓ）が、第６の動作パターン８０６（２９．５ｍｓ）と比較して、短くなる。さらに、第７の動作パターン８０７では、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間（２８．０ｍｓ）が、第６の動作パターン８０６（３０．０ｍｓ）と比較して、短くなる。
【0117】
また、第７の動作パターン８０７では、距離動画のフレームレート（最大で３５ｆｐｓ）が、第６の動作パターン８０６（最大で３３ｆｐｓ）と比較して、大きくなる。
これにより、測距装置１は、対象物Ｓ４が存在しない照射区画６１等が属するグループに含まれる照射区画６１、発光区画４１および受光区画５１の数を、対象物Ｓ４が存在する照射区画６１等が属するグループと比較して多くすることで、第６の動作パターン８０７に従って動作する場合と比べて、高速で動作する対象物Ｓの追跡に用いることができる。
これにより、測距装置１は、対象物Ｓ４が存在しない照射区画６１等が属するグループに含まれる照射区画６１、発光区画４１および受光区画５１の数を、対象物Ｓ４が存在する照射区画６１等が属するグループと比較して多くすることで、第６の動作パターン８０７に従って動作する場合と比べて、高速で動作する対象物Ｓの追跡に用いることができる。
【0118】
（複数の発光区画の発光期間が重なる動作パターンについて）
図１６（ａ）～（ｂ）は、本実施の形態が適用される測距装置１の第８の動作パターン８０８および第９の動作パターン８０９を示す図である。
上述した第１の動作パターン８０１～第７の動作パターン８０７では、ある発光区画Ａｉにおける発光期間と、他の発光区画Ａｊ（ｊ≠ｉ）における発光期間とが重ならないように、動作パターンが定められている場合を例にして説明した。これに対し、図１６（ａ）～（ｂ）に示す第８の動作パターン８０８および第９の動作パターン８０９では、ある発光区画Ａｉにおける発光期間と、発光区画Ａｉと隣接しない発光区画Ａｋ（ｋ≠ｉ）の発光期間とが重なるように、発光動作を行うことが許容される。この例において、発光区画Ａｉは第１の発光区画の一例であり、発光区画Ａｋは第３の発光区画の一例である。
付言すると、第８の動作パターン８０８では、発光区画Ａ１を第１の発光区画とした場合に、発光区画Ａ１と発光期間が重なり発光区画Ａ１と隣接しない発光区画Ａ３が、第３の発光区画に相当する。また、第９の動作パターン８０８では、発光区画Ａ１を第１の発光区画とした場合に、発光区画Ａ１と発光期間が重なり発光区画Ａ１と隣接しない発光区画Ａ３および発光区画Ａ５が、第３の発光区画に相当する。すなわち、第８の動作パターン８０８と第９の動作パターン８０９とでは、第３の発光区画の数、および第１の発光区画に対する第３の発光区画の位置が異なっている。
図１６（ａ）～（ｂ）は、本実施の形態が適用される測距装置１の第８の動作パターン８０８および第９の動作パターン８０９を示す図である。
上述した第１の動作パターン８０１～第７の動作パターン８０７では、ある発光区画Ａｉにおける発光期間と、他の発光区画Ａｊ（ｊ≠ｉ）における発光期間とが重ならないように、動作パターンが定められている場合を例にして説明した。これに対し、図１６（ａ）～（ｂ）に示す第８の動作パターン８０８および第９の動作パターン８０９では、ある発光区画Ａｉにおける発光期間と、発光区画Ａｉと隣接しない発光区画Ａｋ（ｋ≠ｉ）の発光期間とが重なるように、発光動作を行うことが許容される。この例において、発光区画Ａｉは第１の発光区画の一例であり、発光区画Ａｋは第３の発光区画の一例である。
付言すると、第８の動作パターン８０８では、発光区画Ａ１を第１の発光区画とした場合に、発光区画Ａ１と発光期間が重なり発光区画Ａ１と隣接しない発光区画Ａ３が、第３の発光区画に相当する。また、第９の動作パターン８０８では、発光区画Ａ１を第１の発光区画とした場合に、発光区画Ａ１と発光期間が重なり発光区画Ａ１と隣接しない発光区画Ａ３および発光区画Ａ５が、第３の発光区画に相当する。すなわち、第８の動作パターン８０８と第９の動作パターン８０９とでは、第３の発光区画の数、および第１の発光区画に対する第３の発光区画の位置が異なっている。
【0119】
第８の動作パターン８０８では、時間ｕ＝１において、照射区画Ｂ１に対応する発光区画Ａ１が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ１が位相差φ＝０度で１回目の受光動作を行う。同じく時間ｕ＝１において、並列して、照射区画Ｂ３に対応する発光区画Ａ３が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ３が位相差φ＝０度で１回目の受光動作を行う。また、時間ｕ＝２において、照射区画Ｂ２に対応する発光区画Ａ２が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ２が受光動作を行う。同じく時間ｕ＝２において、並列して、照射区画Ｂ４に対応する発光区画Ａ４が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ４が受光動作を行う。同様に、照射区画Ｂ５，Ｂ７の組み合わせ、照射区画Ｂ６，Ｂ８の組み合わせ、照射区画Ｂ９，Ｂ１１の組み合わせ、照射区画Ｂ１０，Ｂ１２の組み合わせについて、対応する発光区画４１の発光動作および対応する受光区画５１の受光動作が、並列して行われる。したがって、第８の動作パターン８０８では、隣接しない発光区画Ａ１，Ａ３の組み合わせ、発光区画Ａ２，Ａ４の組み合わせ、発光区画Ａ５，Ａ７の組み合わせ、発光区画Ａ６，Ａ８の組み合わせ、発光区画Ａ９，Ａ１１の組み合わせ、発光区画Ａ１０，Ａ１２の組み合わせで、同じ時間ｕにて発光動作が行われ、発光期間が重なることになる。そして、時間ｕ＝７にて、制御部８が、各受光区画Ｃ１～Ｃ１２に対する読み出し動作を行うことで、すべての照射区画６１について位相差φ＝０度での１回目の受光の結果を取得する。同様に、時間ｕ＝８～１４では、位相差φ＝０度での２回目の受光の結果が取得され、時間ｕ＝１５～２１では、位相差φ＝１８０度での１回目の受光の結果が取得され、時間ｕ＝２２～２８では、位相差φ＝１８０度での２回目の受光の結果が取得される。こうして、第８の動作パターン８０８では、すべての照射区画６１（Ｂ１～Ｂ１２）の測距が完了する。
【0120】
図１６（ａ）に示すように、第８の動作パターン８０８において、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間は、単位時間ｕ×２８個分（＝１４．０ｍｓ）である。また、すべての発光区画４１における予定回数４回の発光期間が完了するまでの時間は、単位時間ｕ×２７個分（＝１３．５ｍｓ）である。さらに、また、第８の動作パターン８０８における測距間隔は単位時間６個分（３．０ｍｓ）である。
【0121】
また、第９の動作パターン８０９では、時間ｕ＝１において、照射区画Ｂ１に対応する発光区画Ａ１が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ１が位相差φ＝０度で１回目の受光動作を行う。同じく時間ｕ＝１において、並列して、照射区画Ｂ３に対応する発光区画Ａ３が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ３が位相差φ＝０度で１回目の受光動作を行う。さらに同じく時間ｕ＝１において、並列して、照射区画Ｂ５に対応する発光区画Ａ５が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ５が位相差φ＝０度で１回目の受光動作を行う。また、時間ｕ＝２において、照射区画Ｂ２に対応する発光区画Ａ２が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ２が受光動作を行う。同じく時間ｕ＝２において、並列して、照射区画Ｂ４に対応する発光区画Ａ４が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ４が受光動作を行う。さらに同じく時間ｕ＝２において、並列して、照射区画Ｂ６に対応する発光区画Ａ６が発光動作を行い、対応する受光区画Ｃ６が位相差φ＝０度で１回目の受光動作を行う。同様に、照射区画Ｂ７，Ｂ９，Ｂ１１の組み合わせ、照射区画Ｂ８，Ｂ１０，Ｂ１２の組み合わせについて、対応する発光区画４１の発光動作および対応する受光区画５１の受光動作が、並列して行われる。したがって、第９の動作パターン８０９では、隣接しない発光区画Ａ１，Ａ３，Ａ５の組み合わせ、発光区画Ａ２，Ａ４，Ａ６の組み合わせ、発光区画Ａ７，Ａ９，Ａ１１の組み合わせ、発光区画Ａ８，Ａ１０，Ａ１２の組み合わせで、同じ時間ｕにて発光動作が行われ、発光期間が重なることになる。そして、時間ｕ＝５にて、制御部８が、各受光区画Ｃ１～Ｃ１２に対する読み出し動作を行うことで、すべての照射区画６１について位相差φ＝０度での１回目の受光の結果を取得する。同様に、時間ｕ＝６～１０では、位相差φ＝０度での２回目の受光の結果が取得され、時間ｕ＝１１～１５では、位相差φ＝１８０度での１回目の受光の結果が取得され、時間ｕ＝１６～２０では、位相差φ＝１８０度での２回目の受光の結果が取得される。こうして、第９の動作パターン８０９では、すべての照射区画６１（Ｂ１～Ｂ１２）の測距が完了する。
【0122】
図１６（ｂ）に示すように、第９の動作パターン８０９において、すべての照射区画６１の測距が完了するまでの時間は、単位時間ｕ×２０個分（＝１０．０ｍｓ）であり、第８の動作パターン８０８（１４．０ｍｓ）と比較して、短くなる。また、すべての発光区画４１における予定回数４回の発光期間が完了するまでの時間は、単位時間ｕ×１９個分（＝９．５ｍｓ）であり、第８の動作パターン８０８（１３．５ｍｓ）と比較して、短くなる。さらに、また、第９の動作パターン８０９における測距間隔は単位時間４個分（２．０ｍｓ）である。
【0123】
すなわち、測距装置１は、ある発光区画Ａｉにおける発光期間と、発光区画Ａｉと隣接しない発光区画Ａｋ（ｋ≠ｉ）の発光期間とが重なるように、発光動作を行うことが許容されている第８の動作パターン８０８または第９の動作パターン８０９に従って動作することで、ある発光区画Ａｉにおける発光期間と、他の発光区画Ａｊ（ｊ≠ｉ）における発光期間とが重ならない動作パターン（例えば第１の動作パターン８０１）に従う場合と比べて、測距間隔が短くなる。これにより、モーションアーチファクトの影響を軽減することができる。
【0124】
なお、図１６（ａ）～（ｂ）では、第８の動作パターン８０８および第９の動作パターン８０９において、発光に伴う発熱の影響を抑制するために予め定められた冷却期間Ｈ３が１．５ｍｓ（単位時間３個分）である場合を示しているが、これに限られない。
【0125】
本実施の形態の測距装置１は、ある発光区画Ａｉにおける発光期間と、発光区画Ａｉと隣接しない発光区画Ａｋ（ｋ≠ｉ）の発光期間とが重なるように、発光動作を行うことが許容されている場合に、照射面６０に存在する対象物の状況や各発光区画４１の発熱の影響等に応じて、異なる動作パターンに従って動作する。
例えば、測距装置１は、発光区画４１から出射される光量が大きいほど、または、発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間が長いほど、ある発光区画Ａｉにおける発光期間と発光期間が重なる、発光区画Ａｉと隣接しない発光区画Ａｋ（ｋ≠ｉ）の数が少ない動作パターンに従う。
例えば、測距装置１は、発光区画４１から出射される光量が大きいほど、または、発光に伴う発熱の影響を抑制するために必要となる各発光区画４１の冷却期間が長いほど、ある発光区画Ａｉにおける発光期間と発光期間が重なる、発光区画Ａｉと隣接しない発光区画Ａｋ（ｋ≠ｉ）の数が少ない動作パターンに従う。
【0126】
上述したように、第９の動作パターン８０９と比較してある発光区画Ａｉにおける発光期間と発光期間が重なる、発光区画Ａｉと隣接しない発光区画Ａｋ（ｋ≠ｉ）の数が少ない第８の動作パターン８０８では、非発光期間に相当する測距間隔（３．０ｍｓ）が、第９の動作パターン８０９（２．０ｍｓ）と比べて長い。これにより、第８の動作パターン８０８では、第９の動作パターン８０９と比較して、それぞれの発光区画４１の冷却期間として充当できる期間が長くなっている。
また、第８の動作パターン８０８は、第９の動作パターン８０９と比較してある発光区画Ａｉにおける発光期間と発光期間が重なる、発光区画Ａｉと隣接しない発光区画Ａｋ（ｋ≠ｉ）の数が少ないことから、第８の動作パターン８０８では、第９の動作パターン８０９と比べて、単位時間当たりの発光部４全体での発熱量が少ない。
したがって、測距装置１は、第８の動作パターン８０８に従って動作することで、第９の動作パターン８０９に従って動作する場合と比較して、ＶＣＳＥＬの光出力の低下や寿命の低下等の発熱による影響が生じにくくなる。
また、第８の動作パターン８０８は、第９の動作パターン８０９と比較してある発光区画Ａｉにおける発光期間と発光期間が重なる、発光区画Ａｉと隣接しない発光区画Ａｋ（ｋ≠ｉ）の数が少ないことから、第８の動作パターン８０８では、第９の動作パターン８０９と比べて、単位時間当たりの発光部４全体での発熱量が少ない。
したがって、測距装置１は、第８の動作パターン８０８に従って動作することで、第９の動作パターン８０９に従って動作する場合と比較して、ＶＣＳＥＬの光出力の低下や寿命の低下等の発熱による影響が生じにくくなる。
【0127】
また、測距装置１は、各発光区画４１の発熱の影響等が生じにくい条件下では、第８の動作パターン８０８と比較して、ある発光区画Ａｉにおける発光期間と発光期間が重なる、発光区画Ａｉと隣接しない発光区画Ａｋ（ｋ≠ｉ）の数が多い第９の動作パターン８０９に従う。上述したように、第９の動作パターン８０における測距間隔（２．０ｍｓ）は、第８の動作パターン８０８（３．０ｍｓ）と比較して短い。これにより、測距装置１は、第８の動作パターン８０８に従に従って動作する場合に比べ、モーションアーチファクトの影響を軽減することができる。
【0128】
ここで、上述した第８の動作パターン８０８および第９の動作パターン８０９とは異なり、発光区画Ａｉの発光期間と隣接する発光区画Ａｊ（ｊ≠ｉ，ｋ）の発光期間とが重なるように、測距装置１の動作パターンを設定することも可能である。しかしながら、隣接する発光区画Ａｉ，Ａｊの発光期間が重なると、対応する受光区画Ｃｉ，Ｃｊが受光動作を行う期間が重なることになる。この結果、例えば発光区画Ａｉが照射して対応する照射区画Ｂｉにて反射した光が、対応する受光区画Ｃｉだけでなく隣接する受光区画Ｃｊにも入射し、受光区画Ｃｊにおける測距の精度が低下する恐れがある。このため、第８の動作パターン８０８および第９の動作パターン８０９のように、発光区画Ａｉの発光期間と隣接しない発光区画Ａｋの発光期間とが重なることを許容し、発光区画Ａｉの発光期間と隣接する発光区画Ａｊの発光期間とが重なることは許容せずに、測距装置１の動作パターンを設定するとよい。
なお、図１６（ａ）～（ｂ）の例では、すべての受光区画５１（Ｃ１～Ｃ１２）の読み出し動作が同じ時間ｕにて行われるように動作パターンを設定したが、一部または全部の受光区画５１について互いに異なる時間ｕにて読み出し動作が行われることとしてもよい。
なお、図１６（ａ）～（ｂ）の例では、すべての受光区画５１（Ｃ１～Ｃ１２）の読み出し動作が同じ時間ｕにて行われるように動作パターンを設定したが、一部または全部の受光区画５１について互いに異なる時間ｕにて読み出し動作が行われることとしてもよい。
【0129】
（冷却期間、非発光期間）
上述した第１の動作パターン８０１～第９の動作パターン８０９では、いずれも、冷却期間および非発光期間が、単位時間の整数倍である場合を例にして説明したが、これらは単位時間の整数倍に限定されない。
上述した第１の動作パターン８０１～第９の動作パターン８０９では、いずれも、冷却期間および非発光期間が、単位時間の整数倍である場合を例にして説明したが、これらは単位時間の整数倍に限定されない。
【0130】
（単位時間）
上述した例では、発光区画４１が発光動作を行う発光期間と、制御部８が受光区画５１に対する読み出し動作を行う期間とが等しいものとして、発光期間及び読み出し動作の期間に相当する時間（５００μｓ）を単位時間とし、動作パターンを設定することを説明した。発光期間と読み出し動作の期間は異なっていてもよく、発光期間と読み出し動作の期間とのうち、より長い一方及びより短い他方の何れかに対応する時間を、単位時間とすることができる。そして、より長い一方を選択した場合には、より短い他方を単位時間とする場合と比較して、非発光期間が長く確保される。反対に、より短い他方を選択した場合には、より長い一方を単位時間とする場合と比較して、すべての発光区画４１で予定回数の発光期間が完了するまでの時間が短くなる。
その他、上述した例とは異なり、単位時間に基づかずに動作パターンが設定されていてもよい。
上述した例では、発光区画４１が発光動作を行う発光期間と、制御部８が受光区画５１に対する読み出し動作を行う期間とが等しいものとして、発光期間及び読み出し動作の期間に相当する時間（５００μｓ）を単位時間とし、動作パターンを設定することを説明した。発光期間と読み出し動作の期間は異なっていてもよく、発光期間と読み出し動作の期間とのうち、より長い一方及びより短い他方の何れかに対応する時間を、単位時間とすることができる。そして、より長い一方を選択した場合には、より短い他方を単位時間とする場合と比較して、非発光期間が長く確保される。反対に、より短い他方を選択した場合には、より長い一方を単位時間とする場合と比較して、すべての発光区画４１で予定回数の発光期間が完了するまでの時間が短くなる。
その他、上述した例とは異なり、単位時間に基づかずに動作パターンが設定されていてもよい。
【0131】
（予定回数）
上述した例では、各発光区画４１が予定回数４回の発光期間を有するものとして、動作パターンを説明した。予定回数は限定されるものではなく、例えば間接ＴｏＦ法においては、光の出射に対して０度、９０度、１８０度、２７０度の４個の位相差φでそれぞれ２回の受光を行った結果から、測距を行う場合もある。この場合、測距装置１では、例えばある照射区画Ｂｉの測距を行う場合、対応する発光区画Ａｉにおける発光動作と、対応する受光区画Ｃｉにおける位相差φでの受光動作と、制御部８による受光区画Ｃｉに対する読み出し動作と、をそれぞれ８回繰り返す。より詳しくは、各発光区画４１における８回の発光動作と、各受光区画５１における８回の受光動作と、各受光区画５１に対する８回の読み出し動作とを行うことになる。
上述した例では、各発光区画４１が予定回数４回の発光期間を有するものとして、動作パターンを説明した。予定回数は限定されるものではなく、例えば間接ＴｏＦ法においては、光の出射に対して０度、９０度、１８０度、２７０度の４個の位相差φでそれぞれ２回の受光を行った結果から、測距を行う場合もある。この場合、測距装置１では、例えばある照射区画Ｂｉの測距を行う場合、対応する発光区画Ａｉにおける発光動作と、対応する受光区画Ｃｉにおける位相差φでの受光動作と、制御部８による受光区画Ｃｉに対する読み出し動作と、をそれぞれ８回繰り返す。より詳しくは、各発光区画４１における８回の発光動作と、各受光区画５１における８回の受光動作と、各受光区画５１に対する８回の読み出し動作とを行うことになる。
【0132】
（測距装置１、発光装置２及び駆動装置１０）
以上説明した動作パターン８０１～８０９に従って動作する測距装置１は、それぞれの発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの発光期間に続く非発光期間とを有するように、発光部を駆動し、複数の発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動部を備えた測距装置の一例である。
また、図１において破線で示すように、発光部４と、発光駆動部６と、制御部８とを含む発光装置２を構成することができる。言い換えると、動作パターン８０１～８０９に従って発光部４を発光させる発光装置２を構成することができる。この発光装置２は、それぞれの発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの発光期間に続く非発光期間とを有するように、発光部を駆動し、複数の発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動を備えた発光装置の一例である。
さらに、図１において一点鎖線で示すように、発光駆動部６と、制御部８とを含み、発光部４（発光デバイスの一例）を駆動する駆動装置１０を構成することができる。言い換えると、動作パターン８０１～８０９に従って発光部４が発光するように、発光部４を駆動する駆動装置１０を構成することができる。この駆動装置１０は、それぞれの発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの発光期間に続く非発光期間とを有するように、発光部を駆動し、複数の発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動装置の一例である。
以上説明した動作パターン８０１～８０９に従って動作する測距装置１は、それぞれの発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの発光期間に続く非発光期間とを有するように、発光部を駆動し、複数の発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動部を備えた測距装置の一例である。
また、図１において破線で示すように、発光部４と、発光駆動部６と、制御部８とを含む発光装置２を構成することができる。言い換えると、動作パターン８０１～８０９に従って発光部４を発光させる発光装置２を構成することができる。この発光装置２は、それぞれの発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの発光期間に続く非発光期間とを有するように、発光部を駆動し、複数の発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動を備えた発光装置の一例である。
さらに、図１において一点鎖線で示すように、発光駆動部６と、制御部８とを含み、発光部４（発光デバイスの一例）を駆動する駆動装置１０を構成することができる。言い換えると、動作パターン８０１～８０９に従って発光部４が発光するように、発光部４を駆動する駆動装置１０を構成することができる。この駆動装置１０は、それぞれの発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの発光期間に続く非発光期間とを有するように、発光部を駆動し、複数の発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動装置の一例である。
【0133】
＜付記＞
（（（１）））
複数の発光区画を含む発光デバイスを、それぞれの当該発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの当該発光期間に続く非発光期間とを有するように発光させ、
複数の前記発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、当該第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動装置。
（（（２）））
前記発光デバイスにより光が照射される対象物に応じて、前記第２の発光区画の数または前記第１の発光区画に対する当該第２の発光区画の位置を切り替える（（（１）））に記載の駆動装置。
（（（３）））
前記対象物が移動する場合に、当該対象物の移動速度が大きいほど前記第２の発光区画の数を少なくする（（（２）））に記載の駆動装置。
（（（４）））
前記対象物が第１の方向に移動する場合に、複数の前記発光区画のうち、前記第１の発光区画に対し当該第１の方向に並ぶ当該発光区画を前記第２の発光区画とする（（（２）））または（（（３）））に記載の駆動装置。
（（（５）））
前記発光デバイスの複数の前記発光区画から出射される光量が大きいほど、前記第２の発光区画の数を多くする（（（１）））乃至（（（４）））のいずれかに記載の駆動装置。
（（（６）））
それぞれが、前記第１の発光区画と、当該第１の発光区画の非発光期間に発光期間を有する前記第２の発光区画とを含む複数の発光区画群を、一の発光区画群の前記複数回の発光期間の後に、次の発光区画群の当該複数回の発光期間が開始するように、前記発光デバイスを駆動し、
それぞれの前記発光区画群で、前記第２の発光区画の数または前記第１の発光区画に対する当該第２の発光区画の位置を異ならせる（（（１）））に記載の駆動装置。
（（（７）））
対象物に光を照射する前記発光区画を含む一の発光区画群と、当該対象物に光を照射しない他の発光区画群とで、前記第２の発光区画の数または前記第１の発光区画に対する当該第２の発光区画の位置を異ならせる（（（６）））に記載の駆動装置。
（（（８）））
複数の前記発光区画のうち、前記第１の発光区画および前記第２の発光区画とは異なり、且つ当該第１の発光区画と隣接しない第３の発光区画を、当該第３の発光区画の発光期間が当該第１の発光区画の発光期間と重なるように発光させる（（（１）））乃至（（（７）））のいずれかに記載の駆動装置。
（（（９）））
複数の発光区画を含む発光部と、
それぞれの前記発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの当該発光期間に続く非発光期間とを有するように、前記発光部を駆動し、複数の当該発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、当該第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動部と
を備える発光装置。
（（（１０）））
複数の発光区画を含む発光部と、
それぞれの前記発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの当該発光期間に続く非発光期間とを有するように、前記発光部を駆動し、複数の当該発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、当該第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動部と、
前記発光部から出射され対象物で反射した光を受光する受光部と、
前記受光部による受光の結果に基づいて、前記対象物までの距離を算出する制御部と
を備える測距装置。
（（（１１）））
前記駆動部は、前記発光部の複数の前記発光区画の発熱によって変化する指標を取得し、
予め定められた条件で前記発光部の複数の前記発光区画を発光させた場合の前記指標に応じて、前記第２の発光区画を切り替える（（（１０）））に記載の測距装置。
（（（１２）））
前記駆動部は、前記指標として、予め定められた条件で前記発光部の複数の前記発光区画を発光させた場合の前記受光部による受光の結果に応じて、前記第２の発光区画を切り替える（（（１１）））に記載の測距装置。
（（（１３）））
前記発光部により光が照射される対象物の画像を撮影する撮影部をさらに備え、
前記駆動部は、前記撮影部により撮影された前記画像から把握される前記対象物の状況に応じて、前記第２の発光区画を切り替える（（（１０）））に記載の測距装置。
（（（１４）））
前記制御部は、前記第１の発光区画および前記第２の発光区画が１回ずつ発光期間を終えた後に、当該第１の発光区画が発光期間を開始してから当該第２の発光区画が発光期間を終えるまでの間に前記受光部が受光した前記受光の結果を取得し、
前記駆動部は、前記制御部が前記受光の結果を取得するのに必要な取得期間と、前記第１の発光区画の非発光期間に含まれる前記第２の発光区画の発光期間との総和が、それぞれの前記発光区画を冷却するために必要な予め定められた冷却期間を下回らないように、当該第２の発光区画の数を切り替える（（（１０）））～（（（１３）））のいずれかに記載の測距装置。
（（（１）））
複数の発光区画を含む発光デバイスを、それぞれの当該発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの当該発光期間に続く非発光期間とを有するように発光させ、
複数の前記発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、当該第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動装置。
（（（２）））
前記発光デバイスにより光が照射される対象物に応じて、前記第２の発光区画の数または前記第１の発光区画に対する当該第２の発光区画の位置を切り替える（（（１）））に記載の駆動装置。
（（（３）））
前記対象物が移動する場合に、当該対象物の移動速度が大きいほど前記第２の発光区画の数を少なくする（（（２）））に記載の駆動装置。
（（（４）））
前記対象物が第１の方向に移動する場合に、複数の前記発光区画のうち、前記第１の発光区画に対し当該第１の方向に並ぶ当該発光区画を前記第２の発光区画とする（（（２）））または（（（３）））に記載の駆動装置。
（（（５）））
前記発光デバイスの複数の前記発光区画から出射される光量が大きいほど、前記第２の発光区画の数を多くする（（（１）））乃至（（（４）））のいずれかに記載の駆動装置。
（（（６）））
それぞれが、前記第１の発光区画と、当該第１の発光区画の非発光期間に発光期間を有する前記第２の発光区画とを含む複数の発光区画群を、一の発光区画群の前記複数回の発光期間の後に、次の発光区画群の当該複数回の発光期間が開始するように、前記発光デバイスを駆動し、
それぞれの前記発光区画群で、前記第２の発光区画の数または前記第１の発光区画に対する当該第２の発光区画の位置を異ならせる（（（１）））に記載の駆動装置。
（（（７）））
対象物に光を照射する前記発光区画を含む一の発光区画群と、当該対象物に光を照射しない他の発光区画群とで、前記第２の発光区画の数または前記第１の発光区画に対する当該第２の発光区画の位置を異ならせる（（（６）））に記載の駆動装置。
（（（８）））
複数の前記発光区画のうち、前記第１の発光区画および前記第２の発光区画とは異なり、且つ当該第１の発光区画と隣接しない第３の発光区画を、当該第３の発光区画の発光期間が当該第１の発光区画の発光期間と重なるように発光させる（（（１）））乃至（（（７）））のいずれかに記載の駆動装置。
（（（９）））
複数の発光区画を含む発光部と、
それぞれの前記発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの当該発光期間に続く非発光期間とを有するように、前記発光部を駆動し、複数の当該発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、当該第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動部と
を備える発光装置。
（（（１０）））
複数の発光区画を含む発光部と、
それぞれの前記発光区画が、予め定められた複数回の発光期間と、それぞれの当該発光期間に続く非発光期間とを有するように、前記発光部を駆動し、複数の当該発光区画のうちの第１の発光区画の非発光期間に発光期間が含まれる、当該第１の発光区画以外の第２の発光区画を切り替え可能な駆動部と、
前記発光部から出射され対象物で反射した光を受光する受光部と、
前記受光部による受光の結果に基づいて、前記対象物までの距離を算出する制御部と
を備える測距装置。
（（（１１）））
前記駆動部は、前記発光部の複数の前記発光区画の発熱によって変化する指標を取得し、
予め定められた条件で前記発光部の複数の前記発光区画を発光させた場合の前記指標に応じて、前記第２の発光区画を切り替える（（（１０）））に記載の測距装置。
（（（１２）））
前記駆動部は、前記指標として、予め定められた条件で前記発光部の複数の前記発光区画を発光させた場合の前記受光部による受光の結果に応じて、前記第２の発光区画を切り替える（（（１１）））に記載の測距装置。
（（（１３）））
前記発光部により光が照射される対象物の画像を撮影する撮影部をさらに備え、
前記駆動部は、前記撮影部により撮影された前記画像から把握される前記対象物の状況に応じて、前記第２の発光区画を切り替える（（（１０）））に記載の測距装置。
（（（１４）））
前記制御部は、前記第１の発光区画および前記第２の発光区画が１回ずつ発光期間を終えた後に、当該第１の発光区画が発光期間を開始してから当該第２の発光区画が発光期間を終えるまでの間に前記受光部が受光した前記受光の結果を取得し、
前記駆動部は、前記制御部が前記受光の結果を取得するのに必要な取得期間と、前記第１の発光区画の非発光期間に含まれる前記第２の発光区画の発光期間との総和が、それぞれの前記発光区画を冷却するために必要な予め定められた冷却期間を下回らないように、当該第２の発光区画の数を切り替える（（（１０）））～（（（１３）））のいずれかに記載の測距装置。
【0134】
（（（１）））に係る駆動装置によれば、複数の発光区画における一の発光区画の非発光期間に発光させる他の発光区画を切り替えない場合と比べて、状況に適した光の照射が可能となる。
（（（２）））に係る駆動装置によれば、対象物に応じて第２の発光区画を切り替えない場合と比べて、対象物の状況に適した光の照射が可能となる。
（（（３）））に係る駆動装置によれば、対象物の移動速度が大きいほど第２の発光区画の数を多くする場合と比べて、対象物の移動に適した光の照射が可能となる。
（（（４）））に係る駆動装置によれば、対象物が第１の方向に移動する場合に、第１の発光区画に対し第１の方向に並ぶ発光区画を第２の発光区画としない場合と比べて、対象物の移動に適した光の照射が可能となる。
（（（５）））に係る駆動装置によれば、発光デバイスの複数の発光区画から出射される光量が大きいほど、第２の発光区画の数を多くしない場合と比べて、発光区画の発熱による影響を軽減することができる。
（（（６）））に係る駆動装置によれば、一の発光区画群と他の発光区画群とで第２の発光区画を異ならせない場合と比べて、状況に適した光の照射が可能になる。
（（（７）））に係る駆動装置によれば、一の発光区画群と他の発光区画群とで第２の発光区画を異ならせない場合と比べて、対象物の状況に適した光の照射が可能となる。
（（（８）））に係る駆動装置によれば、第１の発光区画の発光期間と第３の発光区画の発光期間とが重ならない場合と比較して、すべての発光区画で複数回の発光期間が完了するまでの時間が短くなる。
（（（９）））に係る発光装置によれば、複数の発光区画における一の発光区画の非発光期間に発光させる他の発光区画を切り替えない場合と比べて、状況に適した光の照射が可能となる。
（（（１０）））に係る測距装置によれば、複数の発光区画における一の発光区画の非発光期間に発光させる他の発光区画を切り替えない場合と比べて、状況に適した光の照射が可能となる。
（（（１１）））に係る測距装置によれば、第１の発光区画の発光期間と第３の発光区画の発光期間とが重ならない場合と比較して、すべての発光区画で複数回の発光期間が完了するまでの時間が短くなる。
（（（１２）））に係る測距装置によれば、受光の結果に応じて第２の発光区画を切り替えない場合と比べて、発光区画の発熱による影響を小さくすることができる。
（（（１３）））に係る測距装置によれば、画像から把握される対象物の状態に応じて第２の発光区画を切り替えない場合と比べて、対象物の測距の精度を向上させることができる。
（（（１４）））に係る測距装置によれば、取得期間と第２の発光区画の発光期間との総和が冷却期間を下回る場合と比べて、発光区画の発熱による影響を軽減することができる。
（（（２）））に係る駆動装置によれば、対象物に応じて第２の発光区画を切り替えない場合と比べて、対象物の状況に適した光の照射が可能となる。
（（（３）））に係る駆動装置によれば、対象物の移動速度が大きいほど第２の発光区画の数を多くする場合と比べて、対象物の移動に適した光の照射が可能となる。
（（（４）））に係る駆動装置によれば、対象物が第１の方向に移動する場合に、第１の発光区画に対し第１の方向に並ぶ発光区画を第２の発光区画としない場合と比べて、対象物の移動に適した光の照射が可能となる。
（（（５）））に係る駆動装置によれば、発光デバイスの複数の発光区画から出射される光量が大きいほど、第２の発光区画の数を多くしない場合と比べて、発光区画の発熱による影響を軽減することができる。
（（（６）））に係る駆動装置によれば、一の発光区画群と他の発光区画群とで第２の発光区画を異ならせない場合と比べて、状況に適した光の照射が可能になる。
（（（７）））に係る駆動装置によれば、一の発光区画群と他の発光区画群とで第２の発光区画を異ならせない場合と比べて、対象物の状況に適した光の照射が可能となる。
（（（８）））に係る駆動装置によれば、第１の発光区画の発光期間と第３の発光区画の発光期間とが重ならない場合と比較して、すべての発光区画で複数回の発光期間が完了するまでの時間が短くなる。
（（（９）））に係る発光装置によれば、複数の発光区画における一の発光区画の非発光期間に発光させる他の発光区画を切り替えない場合と比べて、状況に適した光の照射が可能となる。
（（（１０）））に係る測距装置によれば、複数の発光区画における一の発光区画の非発光期間に発光させる他の発光区画を切り替えない場合と比べて、状況に適した光の照射が可能となる。
（（（１１）））に係る測距装置によれば、第１の発光区画の発光期間と第３の発光区画の発光期間とが重ならない場合と比較して、すべての発光区画で複数回の発光期間が完了するまでの時間が短くなる。
（（（１２）））に係る測距装置によれば、受光の結果に応じて第２の発光区画を切り替えない場合と比べて、発光区画の発熱による影響を小さくすることができる。
（（（１３）））に係る測距装置によれば、画像から把握される対象物の状態に応じて第２の発光区画を切り替えない場合と比べて、対象物の測距の精度を向上させることができる。
（（（１４）））に係る測距装置によれば、取得期間と第２の発光区画の発光期間との総和が冷却期間を下回る場合と比べて、発光区画の発熱による影響を軽減することができる。
【符号の説明】
【0135】
１…測距装置、２…発光装置、３…光学装置、４…発光部、５…受光部、６…発光駆動部、７…受光駆動部、８…制御部、９…撮影部、１０…駆動装置、４１…発光区画、４３…ＶＣＳＥＬ、５１…受光区画、１００…距離画像、８０１～８０９…動作パターン
【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】