(57)【要約】【課題】ｄＴｏＦ方式の測距を行う構成において、ヒストグラムを作成するための複数の時間情報を記憶するメモリの容量を削減可能とする。【解決手段】測定装置は、第１の画素と、光源と、光源を発光させる発光命令を生成することで光源の発光を制御する制御部と、制御部が発光命令のうち第１の発光命令を生成する第１の発光命令タイミングから第１の発光命令に応じて光源が発光する発光タイミングまでの第１の時間を計測する第１の計測部と、制御部が発光命令のうち第２の発光命令を生成する第２の発光命令タイミングから第１の画素に光が受光されるまでの第２の時間を計測する第２の計測部と、第２の計測部により計測された第２の時間に基づきヒストグラムを生成する生成部と、を備える。生成部は、第２の発光命令タイミングに対して第１の時間を経過したタイミングを起点としてヒストグラムを生成する。【選択図】図１０
2020139810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画素と、
光源と、
前記光源を発光させる発光命令を生成することで前記光源の発光を制御する制御部と、
前記制御部が前記発光命令のうち第１の発光命令を生成する第１の発光命令タイミングから該第１の発光命令に応じて前記光源が発光する発光タイミングまでの第１の時間を計測する第１の計測部と、
前記制御部が前記発光命令のうち第２の発光命令を生成する第２の発光命令タイミングから前記第１の画素に光が受光されるまでの第２の時間を計測する第２の計測部と、
前記第２の計測部により計測された前記第２の時間に基づきヒストグラムを生成する生成部と、
を備え、
前記生成部は、
前記第２の発光命令タイミングに対して前記第１の時間を経過したタイミングを起点として前記ヒストグラムを生成する
測定装置。
【請求項２】
前記生成部は、
前記第２の時間から前記第１の時間を減じた時間に基づき前記ヒストグラムを生成する
請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記生成部は、
前記第２の発光命令タイミングに対して前記第１の時間を遅延させたタイミングを起点として前記ヒストグラムを生成する
請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
前記第１の計測部は、前記第１の時間の計測をフレームを単位として実行し、
前記第２の計測部は、前記第２の時間の計測を前記フレームにおいてさらに実行する
請求項１に記載の測定装置。
【請求項５】
前記生成部は、
前記フレームのうち第１のフレームでの前記ヒストグラムの生成を、前記フレームのうち該第１のフレームの直前の第２のフレームにおいて前記第１の計測部により計測された前記第１の時間に基づき開始する
請求項４に記載の測定装置。
【請求項６】
第２の画素と、
前記光源が発光した光を前記第２の画素に導く導波部と、
をさらに備え、
前記第１の計測部は、
前記第１の発光命令タイミングから、該第１の発光命令タイミングの前記第１の発光命令により前記光源から発光された光が前記導波部を介して前記第２の画素に受光されるまでの時間を前記第１の時間として計測する
請求項１に記載の測定装置。
【請求項７】
前記導波部は、
光を反射させるミラーであり、前記第１の時間を所定時間以下にするように前記光源および前記第２の画素と近接させて配置される
請求項６に記載の測定装置。
【請求項８】
第１の画素と、
光源と、
前記光源を発光させる発光命令を生成することで前記光源の発光を制御する制御部と、
前記制御部が前記発光命令のうち第１の発光命令を生成する第１の発光命令タイミングから該第１の発光命令に応じて前記光源が発光する発光タイミングまでの第１の時間を計測する第１の計測部と、
前記制御部が前記発光命令のうち第２の発光命令を生成する第２の発光命令タイミングから前記第１の画素に光が受光されるまでの第２の時間を計測する第２の計測部と、
前記第２の計測部により計測された前記第２の時間に基づきヒストグラムを生成する生成部と、
前記ヒストグラムに基づき被測定物までの距離を演算する演算部と、
を備え、
前記生成部は、
前記第２の発光命令タイミングに対して前記第１の時間を経過したタイミングを起点として前記ヒストグラムを生成する
測距装置。
【請求項９】
前記生成部は、
前記第２の時間から前記第１の時間を減じた時間に基づき前記ヒストグラムを生成する
請求項８に記載の測距装置。
【請求項１０】
前記生成部は、
前記第２の発光命令タイミングに対して前記第１の時間を遅延させたタイミングを起点として前記ヒストグラムの生成を開始する
請求項８に記載の測距装置。
【請求項１１】
前記第１の計測部は、前記第１の時間の計測をフレームを単位として実行し、
前記第２の計測部は、前記第２の時間の計測を前記フレームにおいてさらに実行する
請求項８に記載の測距装置。
【請求項１２】
前記生成部は、
前記フレームのうち第１のフレームでの前記ヒストグラムの生成を、前記フレームのうち該第１のフレームの直前の第２のフレームにおいて前記第１の計測部により計測された前記第１の時間に基づき開始する
請求項１１に記載の測距装置。
【請求項１３】
第２の画素と、
前記光源が発光した光を前記第２の画素に導く導波部と、
をさらに備え、
前記第１の計測部は、
前記第１の発光命令タイミングから、該第１の発光命令タイミングの前記第１の発光命令により前記光源から発光された光が前記導波部を介して前記第２の画素に受光されるまでの時間を前記第１の時間として計測する
請求項８に記載の測距装置。
【請求項１４】
前記導波部は、
光を反射させるミラーであり、前記第１の時間が所定時間以下にするように前記光源および前記第２の画素と近接させて配置される
請求項１３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、測定装置および測距装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光を用いて被測定物までの距離を測定する測距方式の一つとして、直接ＴｏＦ(Time  of  Flight)方式と呼ばれる測距手法が知られている。直接ＴｏＦ方式による測距処理では、光源による光の射出を示す射出タイミングから、当該光が被測定物により反射された反射光が受光素子に受光される受光タイミングまでの時間に基づき、被測定物までの距離を求める。
【０００３】
より具体的には、射出タイミングから、受光素子により光が受光された受光タイミングまでの時間を計測し、計測された時間を示す時間情報をメモリに記憶する。この計測を複数回実行し、メモリに記憶された複数回の計測による複数の時間情報に基づきヒストグラムを作成する。このヒストグラムに基づき、被測定物までの距離を求める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１７６７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ｄＴｏＦ方式の測距を行う構成において、ヒストグラムを作成するための複数の時間情報を記憶するメモリの容量の削減が求められている。
【０００６】
本開示は、ｄＴｏＦ方式の測距を行う構成において、ヒストグラムを作成するための複数の時間情報を記憶するメモリの容量を削減可能な測定装置および測距装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る測定装置は、第１の画素と、光源と、光源を発光させる発光命令を生成することで光源の発光を制御する制御部と、制御部が発光命令のうち第１の発光命令を生成する第１の発光命令タイミングから第１の発光命令に応じて光源が発光する発光タイミングまでの第１の時間を計測する第１の計測部と、制御部が発光命令のうち第２の発光命令を生成する第２の発光命令タイミングから第１の画素に光が受光されるまでの第２の時間を計測する第２の計測部と、第２の計測部により計測された第２の時間に基づきヒストグラムを生成する生成部と、を備え、生成部は、第２の発光命令タイミングに対して第１の時間を経過したタイミングを起点としてヒストグラムを生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】各実施形態に適用可能な直接ＴｏＦ方式による測距を模式的に示す図である。
【図２】各実施形態に適用可能な、受光部が受光した時刻に基づく一例のヒストグラムを示す図である。
【図３】各実施形態に係る測距装置を用いた電子機器の一例の構成を示すブロック図である。
【図４】各実施形態に適用可能な測距装置の一例の構成をより詳細に示すブロック図である。
【図５】各実施形態に適用可能な画素の基本的な構成例を示す図である。
【図６】各実施形態に係る測距装置に適用可能なデバイスの構成の例を示す模式図である。
【図７】各実施形態に適用可能な画素アレイ部の構成の例を、より具体的に示す図である。
【図８】既存技術による、光源部の発光タイミングを計測するための構成の例を概略的に示す図である。
【図９】既存技術により生成されたヒストグラムの例を示す図である。
【図１０】各実施形態に係る測距処理を概略的に示す図である。
【図１１】第１の実施形態に係る測距装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図１２】第１の実施形態に係る測距処理の例をより具体的に示すフローチャートである。
【図１３】第１の実施形態に係る測距処理において作成されるヒストグラムの例を示す図である。
【図１４】第１の実施形態に係る測距処理をフレーム単位で実行する例を説明するための図である。
【図１５】第２の実施形態に係る測距装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図１６】第２の実施形態に係る測距処理の例をより具体的に示すフローチャートである。
【図１７】第２の実施形態に係る測距処理において作成されるヒストグラムの例を示す図である。
【図１８】第３の実施形態による測距装置を使用する使用例を示す図である。
【図１９】本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【図２０】撮像部の設置位置の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の各実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより、重複する説明を省略する。
【００１０】
（各実施形態に共通の構成）
本開示は、光子の検出を行う技術に用いて好適なものである。本開示の各実施形態の説明に先んじて、理解を容易とするために、各実施形態に適用可能な技術の一つとして、光子の検出により測距を行う技術について説明する。この場合の測距方式として、直接ＴｏＦ(Time  Of  Flight)方式を適用する。直接ＴｏＦ方式は、光源から射出された光が被測定物により反射した反射光を受光素子により受光し、光の射出タイミングと受光タイミングとの差分の時間に基づき測距を行う方式である。
【００１１】
図１および図２を用いて、直接ＴｏＦ方式による測距について、概略的に説明する。図１は、各実施形態に適用可能な直接ＴｏＦ方式による測距を模式的に示す図である。測距装置３００は、光源部３０１と受光部３０２とを含む。光源部３０１は、例えばレーザダイオードであって、レーザ光をパルス状に発光するように駆動される。光源部３０１から射出された光は、被測定物３０３により反射され、反射光として受光部３０２に受光される。受光部３０２は、光電変換により光を電気信号に変換する受光素子を含み、受光した光に応じた信号を出力する。
【００１２】
ここで、光源部３０１が発光した時刻（発光タイミング）を時間ｔ0、光源部３０１から射出された光が被測定物３０３により反射された反射光を受光部３０２が受光した時刻（受光タイミング）を時間ｔ1とする。定数ｃを光速度（２．９９７９×１０8［ｍ／ｓｅｃ］）とすると、測距装置３００と被測定物３０３との間の距離Ｄは、次式（１）により計算される。
Ｄ＝(ｃ／２)×(ｔ1−ｔ0)    …（１）
【００１３】
測距装置３００は、上述の処理を、複数回繰り返して実行する。受光部３０２が複数の受光素子を含み、各受光素子に反射光が受光された各受光タイミングに基づき距離Ｄをそれぞれ算出してもよい。測距装置３００は、発光タイミングの時間ｔ０から受光部３０２に光が受光された受光タイミングまでの時間ｔm（受光時間ｔmと呼ぶ）を階級（ビン(bins)）に基づき分類し、ヒストグラムを生成する。
【００１４】
なお、受光部３０２が受光時間ｔmに受光した光は、光源部３０１が発光した光が被測定物により反射された反射光に限られない。例えば、測距装置３００（受光部３０２）の周囲の環境光も、受光部３０２に受光される。
【００１５】
図２は、各実施形態に適用可能な、受光部３０２が受光した時刻に基づく一例のヒストグラムを示す図である。図２において、横軸はビン、縦軸は、ビン毎の頻度を示す。ビンは、受光時間ｔmを所定の単位時間ｄ毎に分類したものである。具体的には、ビン＃０が０≦ｔm＜ｄ、ビン＃１がｄ≦ｔm＜２×ｄ、ビン＃２が２×ｄ≦ｔm＜３×ｄ、…、ビン＃（Ｎ−２）が(Ｎ−２)×ｄ≦ｔm＜(Ｎ−１)×ｄとなる。受光部３０２の露光時間を時間ｔepとした場合、ｔep＝Ｎ×ｄである。
【００１６】
測距装置３００は、受光時間ｔmを取得した回数をビンに基づき計数してビン毎の頻度３１０を求め、ヒストグラムを生成する。ここで、受光部３０２は、光源部３０１から射出された光が反射された反射光以外の光も受光する。このような、対象となる反射光以外の光の例として、上述した環境光がある。ヒストグラムにおいて範囲３１１で示される部分は、環境光による環境光成分を含む。環境光は、受光部３０２にランダムに入射される光であって、対象となる反射光に対するノイズとなる。
【００１７】
一方、対象となる反射光は、特定の距離に応じて受光される光であって、ヒストグラムにおいてアクティブ光成分３１２として現れる。このアクティブ光成分３１２内のピークの頻度に対応するビンが、被測定物３０３の距離Ｄに対応するビンとなる。測距装置３００は、そのビンの代表時間（例えばビンの中央の時間）を上述した時間ｔ1として取得することで、上述した式（１）に従い、被測定物３０３までの距離Ｄを算出することができる。このように、複数の受光結果を用いることで、ランダムなノイズに対して適切な測距を実行可能となる。
【００１８】
図３は、各実施形態に係る測距装置を用いた電子機器の一例の構成を示すブロック図である。図３において、電子機器６は、測距装置１と、光源部２と、記憶部３と、制御部４と、光学系５と、を含む。
【００１９】
光源部２は、上述した光源部３０１に対応し、レーザダイオードであって、例えばレーザ光をパルス状に発光するように駆動される。光源部２は、面光源としてレーザ光を射出するＶＣＳＥＬ(Vertical  Cavity  Surface  Emitting  LASER)を適用することができる。これに限らず、光源部２として、レーザダイオードをライン上に配列したアレイを用い、レーザダイオードアレイから射出されるレーザ光をラインに垂直の方向にスキャンする構成を適用してもよい。さらにまた、単光源としてのレーザダイオードを用い、レーザダイオードから射出されるレーザ光を水平および垂直方向にスキャンする構成を適用することもできる。
【００２０】
測距装置１は、上述した受光部３０２に対応して、複数の受光素子を含む。複数の受光素子は、例えば２次元格子状に配列されて受光面を形成する。光学系５は、外部から入射する光を、測距装置１が含む受光面に導く。
【００２１】
制御部４は、電子機器６の全体の動作を制御する。例えば、制御部４は、測距装置１に対して、光源部２を発光させるためのトリガである発光トリガを供給する。測距装置１は、この発光トリガに基づくタイミングで光源部２を発光させると共に、発光タイミングを示す時間ｔemを記憶する。また、制御部４は、例えば外部からの指示に応じて、測距装置１に対して、測距の際のパターンの設定を行う。
【００２２】
測距装置１は、受光面に光が受光されたタイミングを示す時間情報（受光時間ｔm）を取得した回数を所定の時間範囲内で計数し、ビン毎の頻度を求めて上述したヒストグラムを生成する。測距装置１は、さらに、生成したヒストグラムに基づき、被測定物までの距離Ｄを算出する。算出された距離Ｄを示す情報は、記憶部３に記憶される。
【００２３】
図４は、各実施形態に適用可能な測距装置１の一例の構成をより詳細に示すブロック図である。図４において、測距装置１は、画素アレイ部１００と、測距処理部１０１と、画素制御部１０２と、全体制御部１０３と、クロック生成部１０４と、発光タイミング制御部１０５と、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０６と、を含む。これら画素アレイ部１００、測距処理部１０１、画素制御部１０２、全体制御部１０３、クロック生成部１０４、発光タイミング制御部１０５およびＩ／Ｆ１０６は、１つの半導体チップ上に配置することができる。
【００２４】
これに限らず、測距装置１は、第１の半導体チップと第２の半導体チップとを積層した構成としてもよい。この場合、例えば画素アレイ部１００の一部（受光部など）を第１の半導体チップ上に配置し、測距装置１に含まれる他の部分を第２の半導体チップ上に配置する構成が考えられる。
【００２５】
図４において、全体制御部１０３は、例えば予め組み込まれるプログラムに従い、この測距装置１の全体の動作を制御する。また、全体制御部１０３は、外部から供給される外部制御信号に応じた制御を実行することもできる。クロック生成部１０４は、外部から供給される基準クロック信号に基づき、測距装置１内で用いられる１以上のクロック信号を生成する。発光タイミング制御部１０５は、外部から供給される発光トリガ信号に従い発光タイミングを示す発光制御信号を生成する。発光制御信号は、光源部２に供給されると共に、測距処理部１０１に供給される。
【００２６】
画素アレイ部１００は、２次元格子状に配列される、それぞれ受光素子を含む複数の画素１０、１０、…を含む。各画素１０の動作は、全体制御部１０３の指示に従った画素制御部１０２により制御される。例えば、画素制御部１０２は、各画素１０からの画素信号の読み出しを、行方向にｐ個、列方向にｑ個の、（ｐ×ｑ）個の画素１０を含むブロック毎に制御することができる。また、画素制御部１０２は、当該ブロックを単位として、各画素１０に対する行方向の走査を行い、さらに列方向の走査を行い、各画素１０から画素信号を読み出すことができる。これに限らず、画素制御部１０２は、各画素１０をそれぞれ単独で制御することもできる。さらに、画素制御部１０２は、画素アレイ部１００の所定領域を対象領域として、対象領域に含まれる画素１０を、画素信号を読み出す対象の画素１０とすることができる。さらにまた、画素制御部１０２は、複数行（複数ライン）に対して纏めて走査を行い、それを列方向にさらに走査して、各画素１０から画素信号を読み出すこともできる。
【００２７】
なお、以下では、走査は、光源部２を発光させ、画素１０からの受光に応じた信号Ｖｐｌｓの読み出しを、１つの走査領域内において走査対象として指定した各画素１０について連続的に行う処理をいうものとする。１回の走査において複数回の発光と読み出しとを実行することができる。
【００２８】
各画素１０から読み出された画素信号は、測距処理部１０１に供給される。測距処理部１０１は、変換部１１０と、生成部１１１と、信号処理部１１２と、を含む。
【００２９】
各画素１０から読み出され、画素アレイ部１００から出力された画素信号は、変換部１１０に供給される。ここで、画素信号は、各画素１０から非同期で読み出され、変換部１１０に供給される。すなわち、画素信号は、各画素１０において光が受光されたタイミングに応じて受光素子から読み出され、出力される。
【００３０】
変換部１１０は、画素アレイ部１００から供給された画素信号を、デジタル情報に変換する。すなわち、画素アレイ部１００から供給される画素信号は、当該画素信号が対応する画素１０に含まれる受光素子に光が受光されたタイミングに対応して出力される。変換部１１０は、供給された画素信号を、当該タイミングを示す時間情報に変換する。
【００３１】
生成部１１１は、変換部１１０により画素信号が変換された時間情報に基づきヒストグラムを生成する。ここで、生成部１１１は、時間情報を、設定部１１３により設定された単位時間ｄに基づき計数し、ヒストグラムを生成する。生成部１１１によるヒストグラム生成処理の詳細については、後述する。
【００３２】
信号処理部１１２は、生成部１１１により生成されたヒストグラムのデータに基づき所定の演算処理を行い、例えば距離情報を算出する。信号処理部１１２は、例えば、生成部１１１により生成されたヒストグラムのデータに基づき、当該ヒストグラムの曲線近似を作成する。信号処理部１１２は、このヒストグラムが近似された曲線のピークを検出し、検出されたピークに基づき距離Ｄを求めることができる。
【００３３】
信号処理部１１２は、ヒストグラムの曲線近似を行う際に、ヒストグラムが近似された曲線に対してフィルタ処理を施すことができる。例えば、信号処理部１１２は、ヒストグラムが近似された曲線に対してローパスフィルタ処理を施すことで、ノイズ成分を抑制することが可能である。
【００３４】
信号処理部１１２で求められた距離情報は、インタフェース１０６に供給される。インタフェース１０６は、信号処理部１１２から供給された距離情報を、出力データとして外部に出力する。インタフェース１０６としては、例えばＭＩＰＩ(Mobile  Industry  Processor  Interface)を適用することができる。
【００３５】
なお、上述では、信号処理部１１２で求められた距離情報を、インタフェース１０６を介して外部に出力しているが、これはこの例に限定されない。すなわち、生成部１１１により生成されたヒストグラムのデータであるヒストグラムデータを、インタフェース１０６から外部に出力する構成としてもよい。この場合、設定部１１３が設定する測距条件情報は、フィルタ係数を示す情報を省略することができる。インタフェース１０６から出力されたヒストグラムデータは、例えば外部の情報処理装置に供給され、適宜、処理される。
【００３６】
図５は、各実施形態に適用可能な画素１０の基本的な構成例を示す図である。図５において、画素１０は、受光素子１０００と、ＰチャネルのＭＯＳトランジスタであるトランジスタ１００１と、インバータ１００２と、を含む。
【００３７】
受光素子１０００は、入射された光を光電変換により電気信号に変換して出力する。各実施形態においては、受光素子１０００は、入射された光子（光子）を光電変換により電気信号に変換し、光子の入射に応じたパルスを出力する。各実施形態では、受光素子１０００として、単一光子アバランシェダイオードを用いる。以下、単一光子アバランシェダイオードを、ＳＰＡＤ(Single  Photon  Avalanche  Diode)と呼ぶ。ＳＰＡＤは、カソードにアバランシェ増倍が発生する大きな負電圧を加えておくと、１光子の入射に応じて発生した電子がアバランシェ増倍を生じ、大電流が流れる特性を有する。ＳＰＡＤのこの特性を利用することで、１光子の入射を高感度で検知することができる。
【００３８】
図５において、ＳＰＡＤである受光素子１０００は、カソードがトランジスタ１００１のドレインに接続され、アノードが受光素子１０００の降伏電圧に対応する負電圧（−Ｖｂｄ）の電圧源に接続される。トランジスタ１００１のソースが電圧Ｖｅに接続される。トランジスタ１００１のゲートには、基準電圧Ｖｒｅｆが入力される。トランジスタ１００１は、電圧Ｖｅおよび基準電圧Ｖｒｅｆに応じた電流をドレインから出力する電流源である。このような構成により、受光素子１０００には、逆バイアスが印加される。また、光電流は、受光素子１０００のカソードからアノードに向けた方向に流れる。
【００３９】
より詳細には、受光素子１０００は、アノードに電圧（−Ｖｂｄ）が印加され電位（−Ｖｄｂ）により充電された状態で光子が入射されると、アバランシェ増倍が開始されカソードからアノードの方向に向けて電流が流れ、それに伴い受光素子１０００において電圧降下が発生する。この電圧降下により、受光素子１０００のアノード−カソード間電圧が電圧（−Ｖｂｄ）まで下がるとアバランシェ増倍が停止される（クエンチング動作）。その後、電流源であるトランジスタ１００１からの電流（リチャージ電流）により受光素子１０００が充電され、受光素子１０００の状態が光子入射前の状態に戻る（リチャージ動作）。
【００４０】
トランジスタ１００１のドレインと受光素子１０００のカソードとの接続点から取り出された電圧Ｖｓが、インバータ１００２に入力される。インバータ１００２は、出力する信号Ｖｐｌｓを、入力された電圧Ｖｓに対して例えば閾値判定を行い、当該電圧Ｖｓが閾値電圧Ｖｔｈを正方向または負方向に超える毎に反転させる。
【００４１】
より具体的には、インバータ１００２は、受光素子１０００に対する光子の入射に応じたアバランシェ増倍による電圧降下において、電圧Ｖｓが閾値電圧Ｖｔｈを跨いだ第１のタイミングで、信号Ｖｐｌｓを反転させる。次に、リチャージ動作により受光素子１０００の充電が行われ電圧Ｖｓが上昇する。インバータ１００２は、この上昇する電圧Ｖｓが閾値電圧Ｖｔｈを跨いだ第２のタイミングで、信号Ｖｐｌｓを再び反転させる。この第１のタイミングと第２のタイミングとの時間方向の幅が、受光素子１０００に対する光子の入射に応じた出力パルスとなる。
【００４２】
この出力パルスは、図４を用いて説明した、画素アレイ部１００から非同期に出力される画素信号に対応する。図４において、変換部１１０は、この出力パルスを、当該出力パルスが供給されたタイミングを示す時間情報に変換して生成部１１１に渡す。生成部１１１は、この時間情報に基づきヒストグラムを生成する。
【００４３】
図６は、各実施形態に係る測距装置１に適用可能なデバイスの構成の例を示す模式図である。図６において、測距装置１は、それぞれ半導体チップからなる受光チップ２０と、ロジックチップ２１とが積層されて構成される。なお、図５では、説明のため、受光チップ２０とロジックチップ２１とを分離した状態で示している。
【００４４】
受光チップ２０は、画素アレイ部１００の領域において、複数の画素１０それぞれに含まれる受光素子１０００が２次元格子状に配列される。また、画素１０において、トランジスタ１００１およびインバータ１００２は、ロジックチップ２１上に形成される。受光素子１０００の両端は、例えばＣＣＣ(Copper-Copper  Connection)などによる結合部１１０５を介して、受光チップ２０とロジックチップ２１との間で接続される。
【００４５】
ロジックチップ２１は、受光素子１０００によって取得された信号を処理する信号処理部を含むロジックアレイ部２０００が設けられる。ロジックチップ２１に対して、さらに、当該ロジックアレイ部２０００と近接して、受光素子１０００によって取得された信号の処理を行う信号処理回路部２０１０と、測距装置１としての動作を制御する装置制御部２０３０と、を設けることができる。
【００４６】
例えば、信号処理回路部２０１０は、上述した測距処理部１０１を含むことができる。また、装置制御部２０３０は、上述した画素制御部１０２、全体制御部１０３、クロック生成部１０４、発光タイミング制御部１０５およびインタフェース１０６を含むことができる。
【００４７】
なお、受光チップ２０およびロジックチップ２１上の構成は、この例に限定されない。また、装置制御部２０３０は、ロジックアレイ部２０００の制御以外にも、例えば受光素子１０００の近傍に、他の駆動や制御の目的で配置することができる。装置制御部２０３０は、図６に示した配置以外にも、受光チップ２０およびロジックチップ２１の任意の領域に、任意の機能を有するように設けることができる。
【００４８】
図７は、各実施形態に適用可能な画素アレイ部１００の構成の例を、より具体的に示す図である。上述したように、画素アレイ部１００において、画素１０が行列状に配置される。なお、図７において、横方向を行、縦方向を列とする。ここで、画素アレイ部１００に含まれる各画素１０のうち一部の画素１０は、光源部２（図３、図４参照）の発光タイミングを検出するための参照画素として用いられる。図７の例では、画素アレイ部１００の右端の１列（図７において斜線を付して示す）が、参照画素として用いる画素１０が配置される参照画素領域１２１とされている。
【００４９】
なお、図７の例では、参照画素領域１２１が参照画素として用いる複数の画素１０を含むものとして示されているが、これはこの例に限定されない。すなわち、画素アレイ部１００に含まれる各画素１０のうち、少なくとも１つの画素１０が参照用画素として用いられればよい。
【００５０】
画素アレイ部１００において、参照画素領域１２１以外の領域は、測距の計測を行うための計測用の各画素１０が配置される計測画素領域１２０とされている。このように、画素アレイ部１００が、計測用の各画素１０が配置される計測画素領域１２０と、参照画素として用いる画素１０が配置される参照画素領域１２１と、を含んでいる。そのため、参照画素である画素１０を用いた処理と、計測用の各画素１０を用いた処理と、を、時間的に並列して実行できる。
【００５１】
（既存技術による測距処理の例）
図８は、既存技術による、光源部２の発光タイミングを計測するための構成の例を概略的に示す図である。図８において、レーザダイオードドライバ（ＬＤＤ）１３０、レーザダイオード（ＬＤ）１３１と、を含む構成が、図３および図４を用いて説明した光源部２に対応する。ＬＤ１３１は、ＬＤＤ１３０による駆動に応じて発光する。ＬＤＤ１３０は、処理部１３４から供給される発光命令に応じてＬＤ１３１を駆動する。
【００５２】
一方、画素アレイ部１００の計測画素領域１２０に含まれる各画素１０から出力された各信号Ｖｐｌｓそれぞれが、ＴＤＣ(Time  to  Digital  Converter)１３３に供給される。同様に、画素アレイ部１００の参照画素領域１２１に含まれる各画素１０から出力された各信号Ｖｐｌｓそれぞれが、ＴＤＣ１３３に供給される。
【００５３】
ＴＤＣ１３３は、図４を用いて説明した変換部１１０に対応する機能を有し、信号Ｖｐｌｓが供給された時刻を計測し、計測された時刻をデジタル値による時刻情報に変換する。例えば、ＴＤＣ１３３は、時間のカウントが開始されるカウンタを含む。このカウンタは、処理部１３４によるＬＤＤ１３０に対する発光命令の出力に同期してカウントが開始され、画素１０から供給される信号Ｖｐｌｓの反転タイミングに応じてカウントを停止させる。以降、特に記載の無い限り、ＴＤＣ１３３が、「画素１０から供給される信号Ｖｐｌｓの反転タイミングに応じてカウントを停止させる」ことを、「ＴＤＣ１３３が信号Ｖｐｌｓに応じてカウントを停止させる」、のように記述する。
【００５４】
ＴＤＣ１３３は、供給された信号Ｖｐｌｓに応じてカウントを停止させると、この停止されたカウントが示す時間ｔを、処理部１３４に渡す。処理部１３４は、各画素１０から出力された信号Ｖｐｌｓが変換された時間ｔに基づき、ヒストグラムを生成する。
【００５５】
ここで、直接ＴｏＦ方式では、式（１）を用いて説明したように、光源であるＬＤ１３１が発光した発光タイミングの時間ｔ0と、画素１０が受光した受光タイミングの時間ｔ1と、の差分に基づき測距を行う。
【００５６】
上述したように、ＬＤ１３１は、処理部１３４から出力された発光命令に従い、ＬＤＤ１３０により駆動されて発光する。このとき、ＬＤＤ１３０が発光命令に応じてＬＤ１３１を駆動してから実際にＬＤ１３１が発光する発光タイミングまでの間に、タイムラグが存在する。このタイムラグは、処理部１３４からＬＤ１３１までの経路上における時定数、ＬＤ１３１そのものの温度や経年変化などを要因とするもので、予測することが難しい。そのため、処理部１３４からＬＤ１３１までの経路上で取得可能な情報に基づき発光タイミングを正確に知ることが難しい。
【００５７】
そのため、図８の構成では、ＬＤ１３１の直近にミラー１２２を設け、ＬＤ１３１の発光により射出された光をミラー１２２で反射させる。このミラー１２２で反射された反射光を参照画素領域１２１の画素１０で受光する。ＴＤＣ１３３は、参照画素領域１２１に含まれる画素１０から受光に応じて出力された各信号Ｖｐｌｓについて時間ｔxを求める。処理部１３４は、ＴＤＣ１３３により求められた時刻情報に基づき、ミラー１２２により反射された反射光が画素１０に受光された受光タイミングを計測する。
【００５８】
ここで、ＬＤ１３１から射出された光がミラー１２２を介して参照画素領域１２１の画素１０に照射されるまでの光路長を極めて短くすることで、計測された受光タイミングと、ＬＤ１３１の発光タイミングとの間の時間がゼロ時間であると見做すことができる。したがって、当該受光タイミングが、ＬＤ１３１の発光タイミングであると見做すことが可能となる。これにより、処理部１３４は、発光命令を出力してからＬＤ１３１が発光するまでのタイムラグの時間を取得でき、発光命令が出力された発光命令タイミングに基づき、ＬＤ１３１の発光タイミングを知ることができる。
【００５９】
一方、計測画素領域１２０においては、ＬＤ１３１から射出された光が被測定物１６０に反射した反射光を含む光が、計測画素領域１２０に含まれる各画素１０に受光される。ＴＤＣ１３３は、計測画素領域１２０に含まれる各画素１０から受光に応じて出力された各信号Ｖｐｌｓについて時刻情報を求める。処理部１３４は、この動作を複数回（例えば数千〜数万回）実行してヒストグラムを作成し、作成したヒストグラムを用いて上述した式（１）に基づき計算を行い、被測定物１６０までの距離Ｄを求める。
【００６０】
このとき、処理部１３４は、式（１）における発光タイミングを示す時間ｔ0として、発光命令タイミングに対して上述したタイムラグの時間を加算した時間を用いることができる。
【００６１】
図９は、既存技術により生成されたヒストグラムの例を示す図である。図９において、ヒストグラム２００ａは、参照画素領域１２１に含まれる画素１０によるヒストグラムの例を示す。また、ヒストグラム２００ｂは、計測画素領域１２０に含まれる画素１０によるヒストグラムの例を示す。図９に示す各ヒストグラム２００ａおよび２００ｂは、縦軸が頻度、横軸が時間とされ、縦軸および横軸のスケールは、同一とされている。
【００６２】
ヒストグラム２００ａにおいて、処理部１３４は、ＬＤＤ１３０に対して発光命令を出力する。この発行命令が出力される時間ｔcomを、発光命令タイミングとする。さらに、処理部１３４は、例えば当該発光命令の出力と同時の時間ｔhiststに、参照画素領域１２１に含まれる画素１０から出力された信号Ｖｐｌｓに基づくヒストグラムの生成を開始する。処理部１３４は、頻度のピーク２０１が検出された時間ｔstを、ＬＤ１３１が発光した発光タイミングとして記憶する。
【００６３】
処理部１３４は、ＬＤ１３１が発光した発光タイミングを示す時間ｔstが取得されると、計測画素領域１２０に含まれる画素１０による計測を開始する。ヒストグラム２００ｂは、この、計測画素領域１２０に含まれる画素１０によるヒストグラムの例を示す。処理部１３４は、時間ｔcom＝時間ｔhiststにおいて、ＬＤＤ１３０に対する発光命令を出力すると共に、計測画素領域１２０に含まれる画素１０から出力された信号Ｖｐｌｓに基づくヒストグラムの生成を開始する。処理部１３４は、頻度のピーク２０２が検出された時間ｔpkを、ＬＤ１３１から射出された光が被測定物１６０で反射した反射光のピークの時間であるとして、記憶する。
【００６４】
処理部１３４は、上述した時間ｔstおよびｔpkを、それぞれ式（１）の時間ｔ0およびｔ1に適用して、距離Ｄを算出する。
【００６５】
ヒストグラム２００ｂにおいて、ＬＤ１３１の発光タイミングを示す時間ｔstより時間的に前の、範囲２０３に含まれるビンは、測距としては意味の無い情報である。すなわち、計測画素領域１２０に含まれる各画素１０は、この範囲２０３においては、例えば環境光を受光するのみであって、各画素１０から出力される信号Ｖｐｌｓは、測距に寄与しない。
【００６６】
このように、範囲２０３に含まれるビンの情報は、測距としては無駄な情報である。一方、処理部１３４は、計測画素領域１２０に含まれる各画素１０それぞれについて、ヒストグラムを生成する。したがって、計測画素領域１２０に含まれる画素１０の数が多いほど、範囲２０３に含まれる、無駄なビンの情報を記憶するためのメモリ容量が多く必要となる。
【００６７】
（各実施形態に係る測距処理の概要）
次に、各実施形態に係る測距処理について、概略的に説明する。図１０は、各実施形態に係る測距処理を概略的に示す図である。図１０は、上段から、ＬＤ１３１の発光タイミング例、参照画素領域１２１の画素１０における受光タイミング例、および、参照画素領域１２１の画素１０によるヒストグラム例とし、最下段に計測画素領域１２０の画素１０によるヒストグラム例、を示している。
【００６８】
図１０の上段に示すように、ＬＤ１３１は、処理部１３４から発光命令が出力された時間ｔ10に対して遅延した時間ｔ11において発光する。この発光によりＬＤ１３１から射出された光は、ミラー１２２で反射され、その反射光が参照画素領域１２１の画素１０に受光される。受光タイミングは、図１０の上から２段目に示されるように、時間ｔ11に対して、ＬＤ１３１から射出された光がミラー１２２を介して参照画素領域１２１の画素１０に照射されるまでの光路長に応じた時間Δｔだけ経過した時間ｔ12となる。この光路長が所定長以下、例えば想定される被測定物１６０までの距離に対して極めて短ければ、時間Δｔは、０と見做すことが可能となる。
【００６９】
参照画素領域１２１の画素１０は、ＬＤ１３１で発光された光の反射光以外にも、環境光が受光される。そのため、図１０の上から３段目に示されるように、処理部１３４によりヒストグラムを作成してピークを検出し、検出されたピークの位置を参照画素領域１２１の画素１０による時間ｔ12として取得する。この時間ｔ12以前の期間（時間ｔ10〜時間ｔ12の期間）は、ＬＤ１３１とミラー１２２との間の距離より遠い位置にある被測定物１６０からの反射光の入射が起こり得ない期間である。
【００７０】
本開示の各実施形態においては、計測画素領域１２０の画素１０の受光タイミングによるヒストグラムの作成を、処理部１３４により発光命令が出力された時間ｔ10に対して遅延させた、上述の時間ｔ12を起点として開始する。一例として、図１０の最下段に示されるように、計測画素領域１２０の画素１０の受光タイミングに基づき作成されたヒストグラムにおいて、時間ｔ13の位置にピークが検出されたものとする。
【００７１】
上述したように、ＬＤ１３１から射出された光がミラー１２２を介して参照画素領域１２１の画素１０に照射されるまでの光路長が極めて短い場合、ＬＤ１３１の実際の発光タイミングである時間ｔ11と、時間ｔ11に発光された光のミラー１２２による反射光が参照画素領域１２１の画素１０により受光される時間ｔ12との差分の時間Δｔを０と見做すことができる。したがって、計測画素領域１２０の画素１０による計測では、この時間ｔ12をＬＤ１３１が発光した発光タイミングとして上述の式（１）の時間ｔ0に適用し、時間ｔ13を式（１）の時間ｔ1に適用することで、被測定物１６０までの距離Ｄを算出できる。
【００７２】
計測画素領域１２０の画素１０による計測において、時間ｔ12は、一例として、以下のように求めることができる。処理部１３４は、計測画素領域１２０の画素１０による計測に先立って、参照画素領域１２１の画素１０による計測を行い時間ｔ12を取得する。処理部１３４は、取得した時間ｔ12と、自身が発光命令を出力した発光命令タイミングである時間ｔ10と、の差分の時間ｔ12-10を求め、記憶しておく。この差分の時間ｔ12-10は、時間ｔ12が時間ｔ10を基準として（時間ｔ10をゼロ時であるとして）計測された場合、時間ｔ12と等しい値となる。
【００７３】
次に、処理部１３４は、計測画素領域１２０の画素１０による計測を行う。このとき、処理部１３４は、当該計測における時間ｔ10と、予め計測し記憶した差分の時間ｔ12-10と、に基づき、ＬＤ１３１が実際に発光した発光タイミングとして時間ｔ12を求める。
【００７４】
このように、本開示の各実施形態においては、計測画素領域１２０の画素１０の受光タイミングに応じたヒストグラムを作成する際に、時間ｔ10から時間ｔ12の期間のビンの情報を保持する必要が無い。そのため、本開示の測距処理によれば、ヒストグラムの作成に要するメモリ容量を削減することが可能となる。
【００７５】
［第１の実施形態］
次に、本開示の第１の実施形態について説明する。第１の実施形態では、参照画素領域１２１に含まれる画素１０から出力された信号Ｖｐｌｓに基づき、発光タイミングを示す時間ｔstを検出する。そして、計測画素領域１２０に含まれる各画素１０から出力された信号Ｖｐｌｓに基づくヒストグラムの生成を開始するタイミングを、検出された時間ｔstに応じて遅延させる。これにより、図９のヒストグラム２００ｂに示した範囲２０３に含まれるビンの情報が、ヒストグラムの生成に用いられないことになり、ヒストグラムの情報を記憶するメモリの容量を削減することが可能である。
【００７６】
図１１は、第１の実施形態に係る測距装置の一例の構成を示すブロック図である。図１１において、測距装置１ａは、ＬＤＤ１３０およびＬＤ１３１と、ミラー１２２と、画素アレイ部１００と、測距装置１ａの全体の動作を制御するためのコントローラ１５０と、を含む。また、画素アレイ部１００は、計測画素としての画素１０を含む計測画素領域１２０と、参照画素としての画素１０を含む参照画素領域１２１と、を含む。なお、図１１の例では、参照画素領域１２１が１つの画素１０を含むものとして示している。
【００７７】
コントローラ１５０は、所定の発光命令タイミング（時間ｔcom）で発光命令を出力する。また、コントローラ１５０は、この発光命令の出力と略同時に、時間カウント開始命令ｓｔａｒｔを出力する。ＬＤＤ１３０は、コントローラ１５０から出力された発光命令に応じてＬＤ１３１を駆動する。ＬＤ１３１は、この駆動に応じて時間ｔstにおいて発光し、レーザ光である光を射出する。ＬＤ１３１から射出された光は、例えば参照光５１としてミラー１２２に照射され、ミラー１２２により反射された反射光５２として参照画素領域１２１の画素１０に受光される。
【００７８】
ここで、ミラー１２２と、ＬＤ１３１と、参照画素領域１２１の画素１０と、は、上述したように、ＬＤ１３１から射出された光がミラー１２２を介して参照画素領域１２１の画素１０に照射されるまでの光路長が所定長以下となるように配置する。これは、ＬＤ１３１から光が射出されてから、当該光がミラー１２２を介して参照画素領域１２１の画素１０に照射されるまでの時間が所定時間以下となることと同義である。この、当該光がミラー１２２を介して参照画素領域１２１の画素１０に照射されるまでの時間は、ゼロ時間が理想であるが、実際には、ゼロ時間に限りなく近い時間とすることが望ましい。例えば、ミラー１２２を、ＬＤ１３１に対する距離が可能な限りゼロ距離に近付くように近接させて配置する。
【００７９】
一例として、当該光路長は、ＬＤ１３１から射出された光がミラー１２２を介して参照画素領域１２１の画素１０に照射されるまでの時間が、当該光が想定される被測定物１６０で反射されて計測画素領域１２０の画素１０に照射されるまでの時間に対してゼロと見做せる距離とすることが考えられる。
【００８０】
なお、ミラー１２２は、ＬＤ１３１から射出された光を参照画素領域１２１の画素１０に導くことが可能であれば、他の導波手段を用いてもよい。例えば、ミラー１２２の代わりにプリズムや光ファイバを用いることが考えられる。
【００８１】
測距装置１ａは、さらに、参照画素領域１２１に含まれる画素１０に対する処理を行う参照側構成と、計測画素領域１２０に含まれる画素１０に対する処理を行う計測側構成と、を含む。
【００８２】
参照側構成は、ＴＤＣ１３３ｒｅｆと、ヒストグラム生成部１４０ｒｅｆと、メモリ１４１ｒｅｆと、ピーク検出部１４２ｒｅｆと、ピークレジスタ１４３と、遅延部１４４と、を含む。ＴＤＣ１３３ｒｅｆは、コントローラ１５０から時間カウント開始命令ｓｔａｒｔを受け取る。また、ＴＤＣ１３３ｒｅｆは、参照画素領域１２１に含まれる画素１０から出力される信号Ｖｐｌｓが入力される。ＴＤＣ１３３ｒｅｆは、コントローラ１５０から受け取った時間カウント開始命令ｓｔａｒｔに従い時間に応じたカウントを開始し、参照画素領域１２１に含まれる画素１０から入力される信号Ｖｐｌｓに応じてカウントを停止させ、停止させたカウントが示す時刻情報をヒストグラム生成部１４０ｒｅｆに渡す。
【００８３】
ヒストグラム生成部１４０ｒｅｆは、ＴＤＣ１３３ｒｅｆから渡された時刻情報をヒストグラムに従い分類し、ヒストグラムの対応するビンの値をインクリメントする。ヒストグラム生成部１４０ｒｅｆにより生成されるヒストグラムのデータは、メモリ１４１ｒｅｆに記憶される。
【００８４】
ＬＤＤ１３０に対する発光命令の出力、発光命令に応じたＬＤ１３１による発光、ＴＤＣ１３３ｒｅｆによる信号Ｖｐｌｓの時刻情報への変換、ヒストグラム生成部１４０ｒｅｆによる時刻情報に基づくヒストグラムのビンのインクリメントといった一連の処理が所定回数（例えば数千回〜数万回）繰り返され、ヒストグラム生成部１４０ｒｅｆによるヒストグラムの生成が完了する。
【００８５】
ピーク検出部１４２ｒｅｆは、ヒストグラムの生成が完了すると、メモリ１４１ｒｅｆからヒストグラムのデータを読み出し、読み出したヒストグラムのデータに基づき、ピーク検出を行う。ピーク検出部１４２は、検出されたピークのヒストグラム上の位置（ビン）に対応する情報を、ピークレジスタ１４３に渡す。ピークレジスタ１４３は、ピーク検出部１４２から渡された情報を記憶する。
【００８６】
ここで、ピークレジスタ１４３に記憶される情報は、検出されたピークの、発光命令が出力された発光命令タイミングの時間ｔcomからの時間を示す情報である。すなわち、ピークレジスタ１４３に記憶される情報は、発光命令に応じてＬＤ１３１が発光した発光タイミングの時間ｔstを示す情報である。より正確には、時間ｔstは、発光命令が出力されて（時間ｔ10）から、当該発光命令によりＬＤ１３１が発光し射出された参照光５１がミラー１２２で反射し、この反射光５２が参照画素領域１２１の画素１０に受光される（時間ｔ12）、までの時間（時間ｔ12-10）となる。
【００８７】
遅延部１４４は、コントローラ１５０の命令に応じて、ピークレジスタ１４３に記憶される時間ｔstを示す情報（以下、単に「時間ｔst」と記述する）を読み出す。
【００８８】
計測側構成は、画素アレイ部１００の計測画素領域１２０に含まれる各画素１０のそれぞれに対して、ＴＤＣ１３３1、１３３2、１３３3、…と、ヒストグラム生成部１４０1、１４０2、１４０3、…と、ピーク検出部１４２1、１４２2、１４２3、…と、をそれぞれ１対１で含む。例えば、計測画素領域１２０に含まれる１の画素１０に対して、ＴＤＣ１３３1、ヒストグラム生成部１４０1およびピーク検出部１４２1が対応する。
【００８９】
ＴＤＣ１３３2、ヒストグラム生成部１４０2およびピーク検出部１４２2、ＴＤＣ１３３3、ヒストグラム生成部１４０3およびピーク検出部１４２3、…、についても同様に、それぞれ１の画素１０が対応する。
【００９０】
上述の参照側構成と同様に、コントローラ１５０は、所定の発光命令タイミング（時間ｔcom）で発光命令を出力する。また、コントローラ１５０は、この発光命令の出力と同時に、時間カウント開始命令ｓｔａｒｔを出力する。ＬＤＤ１３０は、コントローラ１５０から出力された発光命令に応じてＬＤ１３１を駆動する。ＬＤ１３１は、この駆動に応じて時間ｔstにおいて発光し、レーザ光である光を射出する。
【００９１】
ＬＤ１３１から射出された光は、例えば計測光５３として測距装置１ａの外部に射出され、例えば図示されない被測定物１６０により反射され、反射光５４として計測画素領域１２０の各画素１０に受光される。計測画素領域１２０の各画素１０には、反射光５４に限らず、環境光も受光される。
【００９２】
一方、コントローラ１５０から出力された時間カウント開始命令ｓｔａｒｔは、遅延部１４４に供給される。遅延部１４４は、時間カウント開始命令ｓｔａｒｔが供給されると、ピークレジスタ１４３から、発光命令に応じてＬＤ１３１が発光した時間ｔstを読み出す。遅延部１４４は、ピークレジスタ１４３から読み出した時間ｔstに従い時間カウント開始命令ｓｔａｒｔを遅延させて、各ＴＤＣ１３３1、１３３2、１３３3、…に供給する。
【００９３】
これにより、各ＴＤＣ１３３1、１３３2、１３３3、…は、発光命令タイミングの時間ｔcomに対して時間ｔstだけ遅延したタイミングから、カウントを開始する。したがって、当該時間ｔst以前に各画素１０から出力された信号Ｖｐｌｓは、各ＴＤＣ１３３1、１３３2、１３３3、…では、無視される。
【００９４】
各ヒストグラム生成部１４０1、１４０2、１４０3、…、および、各ピーク検出部１４２1、１４２2、１４２3、…における動作は、上述した参照側構成におけるヒストグラム生成部１４０ｒｅｆおよびピーク検出部１４２ｒｅｆの動作と略同一である。
【００９５】
すなわち、ヒストグラム生成部１４０1およびピーク検出部１４２1を例にとって説明すると、ヒストグラム生成部１４０1は、ＴＤＣ１３３1から渡された時刻情報をヒストグラムに従い分類し、ヒストグラムの対応するビンの値をインクリメントする。ヒストグラム生成部１４０1により生成されるヒストグラムのデータは、メモリ１４１に記憶される。なお、図１１の例では、メモリ１４１を各ヒストグラム生成部１４０1、１４０2、１４０3、…で共通としているが、これはこの例に限られず、各ヒストグラム生成部１４０1、１４０2、１４０3、…がそれぞれメモリを持っていてもよい。
【００９６】
ＬＤＤ１３０に対する発光命令の出力、発光命令に応じたＬＤ１３１による発光、ＴＤＣ１３３1による信号Ｖｐｌｓの時刻情報への変換、ヒストグラム生成部１４０1による時刻情報に基づくヒストグラムのビンのインクリメントといった一連の処理が所定回数（例えば数千回〜数万回）繰り返され、ヒストグラム生成部１４０1によるヒストグラムの生成が完了する。
【００９７】
ピーク検出部１４２1は、ヒストグラムの生成が完了すると、メモリ１４１からヒストグラム生成部１４０1により生成されたヒストグラムのデータを読み出し、読み出したヒストグラムのデータに基づき、ピーク検出を行う。
【００９８】
ピーク検出部１４２1は、検出されたピークのヒストグラム上の位置（ビン）に対応する情報を、演算部１４５に渡す。演算部１４５には、他のピーク検出部１４２2、１４２3、…において検出された、ピークのヒストグラム上の位置（ビン）に対応する情報も供給される。演算部１４５は、各ピーク検出部１４２1、１４２2、１４２3、…から供給された情報に基づき、各画素１０の出力毎に距離Ｄを算出する。
【００９９】
（第１の実施形態に係る測距処理のより具体的な例）
図１２は、第１の実施形態に係る測距処理の例をより具体的に示すフローチャートである。また、図１３は、第１の実施形態に係る測距処理において作成されるヒストグラムの例を示す図である。なお、図１３において、上段に示すヒストグラム２００ａ’は、図９を用いて説明したヒストグラム２００ａと対応するものである。
【０１００】
図１２において、第１の実施形態に係る測距処理は、参照画素領域１２１の画素１０の受光タイミングに基づく処理（ステップＳ１０）と、計測画素領域１２０の画素１０の受光タイミングに基づく処理（ステップＳ１１）と、を含む。すなわち、ステップＳ１１の処理は、被測定物１６０までの距離Ｄを求めるための計測処理であり、ステップＳ１０の処理は、ステップＳ１１の処理におけるヒストグラム作成の開始点を決定するための処理となる。図１２の例では、ステップＳ１０は、ステップＳ１００〜ステップＳ１０６の各処理を含み、ステップＳ１１は、ステップＳ１０７〜ステップＳ１１３の各処理を含んでいる。
【０１０１】
まず、ステップＳ１０の処理について説明する。ステップＳ１０において、ステップＳ１００で、コントローラ１５０は、ＬＤ１３１を発光させるための発光命令を出力する（図１３の時間ｔcom）。なお、ここでは、各時間は、この時間ｔcomを起点とした時間であるものとする。ＬＤＤ１３０は、発光命令に従いＬＤ１３１を駆動して、ＬＤ１３１を発光させる。この駆動に応じてＬＤ１３１が発光した発光タイミングを時間ｔstとする。次のステップＳ１０１で、コントローラ１５０は、参照画素領域１２１の画素１０に対応するＴＤＣ１３３ｒｅｆに対して、時間カウント開始命令ｓｔａｒｔを出力する。
【０１０２】
参照側構成において、ＴＤＣ１３３ｒｅｆは、ステップＳ１０１でコントローラ１５０から供給された時間カウント開始命令ｓｔａｒｔに従い、時間に応じたカウントを開始する。このカウントの開始に応じて、ヒストグラム生成部１４０ｒｅｆにおいてヒストグラム２００ａ’の作成が開始される（図１３の時間ｔhistst_ref）。なお、このステップＳ１０１の処理は、ステップＳ１００の処理と略同時に実行される。したがって、時間ｔcom＝時間ｔhistst_refである。
【０１０３】
ＴＤＣ１３３ｒｅｆは、参照画素領域１２１に含まれる画素１０から入力される信号Ｖｐｌｓに応じてカウントを停止させる（ステップＳ１０２）。ＴＤＣ１３３ｒｅｆは、ステップＳ１０３で停止させたカウントが示す時刻情報をヒストグラム生成部１４０ｒｅｆに渡す。ヒストグラム生成部１４０ｒｅｆは、メモリ１４１ｒｅｆに記憶されるヒストグラムに対して、ＴＤＣ１３３ｒｅｆから渡された時間情報に対応するビンの値を１だけインクリメントし、当該ヒストグラムを更新する（ステップＳ１０３）。
【０１０４】
次のステップＳ１０４で、コントローラ１５０は、ステップＳ１００〜ステップＳ１０３の所定回数（例えば数千〜数万回）の実行が終了したか否かを判定する。コントローラ１５０は、終了していないと判定した場合（ステップＳ１０４、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ１００に戻す。一方、コントローラ１５０は、ステップＳ１００〜ステップＳ１０３の処理の所定回数の実行が終了したと判定した場合（ステップＳ１０４、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ１０５に移行させる。
【０１０５】
ステップＳ１０５で、参照側構成において、ピーク検出部１４２ｒｅｆは、ステップＳ１００〜ステップＳ１０４の処理によりヒストグラム生成部１４０ｒｅｆにより作成されたヒストグラムに基づき、頻度のピーク位置を検出する。次のステップＳ１０６で、ピーク検出部１４２ｒｅｆは、ステップＳ１０５で検出されたピーク位置に対応する時間を示す情報を、遅延時間ｔdlyとしてピークレジスタ１４３に記憶させる。この遅延時間ｔdly  は、図１０を用いて説明した時間ｔ12-10に対応する。
【０１０６】
このステップＳ１０の処理では、図１３のヒストグラム２００ａ’に示されるように、ＬＤ１３１の発光タイミングを示す時間ｔstの位置で、ピーク２０１が検出される。ピーク検出部１４２ｒｅｆは、この時間ｔstを遅延時間ｔdlyとしてピークレジスタ１４３に記憶させる。
【０１０７】
ステップＳ１０６の処理が終了するとステップＳ１０の処理が完了し、処理がステップＳ１１に移行される。ステップＳ１１において、ステップＳ１０７で、コントローラ１５０は、ＬＤ１３１を発光させるための発光命令を出力する（図１３の時間ｔcom）。ＬＤＤ１３０は、発光命令に従いＬＤ１３１を駆動して、ＬＤ１３１を発光させる。この駆動に応じて、時間ｔstを発光タイミングとしてＬＤ１３１が発光する。
【０１０８】
次のステップＳ１０８で、コントローラ１５０は、計測画素領域１２０の各画素１０に対応するＴＤＣ１３３1、１３３2、１３３3、…に対して、時間カウント開始命令ｓｔａｒｔを出力する。このとき、コントローラ１５０は、発光命令タイミングの時間ｔcomに対して、ステップＳ１０６でピークレジスタ１４３に記憶された遅延時間ｔdlyだけ遅延させて、時間カウント開始命令ｓｔａｒｔを出力する。この時間ｔcomに対して遅延時間ｔdlyだけ遅延された時間カウント開始命令ｓｔａｒｔは、計測画素領域１２０に含まれる各画素１０に対応する各ＴＤＣ１３３1、１３３2、１３３3、…それぞれに供給される。
【０１０９】
また、このカウントの開始に応じて、各ＴＤＣ１３３1、１３３2、１３３3、…それぞれに１対１に対応する各ヒストグラム生成部ＴＤＣ１４０1、１４０2、１４０3、…において、それぞれヒストグラム２００ｃの作成が開始される（図１３のヒストグラム２００ｃにおける時間ｔhistst）。各ヒストグラム生成部ＴＤＣ１４０1、１４０2、１４０3、…は、この時間ｔhiststを起点として、ヒストグラム２００ｃを作成することになる。ここで、ヒストグラム２００ｃは、計測画素領域１２０に含まれる各画素１０について、１対１に作成される。
【０１１０】
各ＴＤＣ１３３1、１３３2、１３３3、…それぞれは、計測画素領域１２０に１対１に含まれる各画素１０から入力される各信号Ｖｐｌｓに応じて、それぞれカウントを停止させる（ステップＳ１０９）。各ＴＤＣ１３３1、１３３2、１３３3、…は、ステップＳ１０９で停止させたカウントが示す時刻情報を、各ＴＤＣ１３３1、１３３2、１３３3、…それぞれに対応する各ヒストグラム生成部１４０1、１４０2、１４０3、…に渡す。各ヒストグラム生成部１４０1、１４０2、１４０3、…は、メモリ１４１にそれぞれ記憶される対応する各ヒストグラムに対して、各ＴＤＣ１３３1、１３３2、１３３3、…から渡された時間情報に対応するビンの値を１だけインクリメントし、各ヒストグラムを更新する（ステップＳ１１０）。
【０１１１】
次のステップＳ１１１で、コントローラ１５０は、ステップＳ１０７〜ステップＳ１１０の所定回数（例えば数千〜数万回）の実行が終了したか否かを判定する。コントローラ１５０は、終了していないと判定した場合（ステップＳ１１１、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ１０７に戻す。一方、コントローラ１５０は、ステップＳ１０７〜ステップＳ１１０の処理の所定回数の実行が終了したと判定した場合（ステップＳ１１１、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ１１２に移行させる。
【０１１２】
ステップＳ１１２で、各ピーク検出部１４２1、１４２2、１４２3、…は、ステップＳ１０７〜ステップＳ１１１の処理によりそれぞれ対応するヒストグラム生成部１４０1、１４０2、１４０3、…により作成された各ヒストグラム２００ｃに基づき、それぞれ、頻度のピーク２０２の位置に対応する時間ｔpkを検出する。この時間ｔpkは、時間ｔhiststからピーク２０２の位置までの時間であり、時間ｔcomからのピーク２０２の位置の時間ｔから遅延時間ｔdlyを減じた時間時間である。
【０１１３】
次のステップＳ１１３で、各ピーク検出部１４２1、１４２2、１４２3、…は、それぞれ検出されたピーク位置に対応する各時間ｔpkを測距の計測結果として出力する。各ピーク検出部１４２1、１４２2、１４２3、…から出力された各時間ｔpkは、演算部１４５に供給される。演算部１４５は、時間ｔhiststを上述した式（１）の時間ｔ0とし、各時間ｔpkを式（１）の時間ｔ1として、計測画素領域１２０に含まれる各画素１０それぞれに対応する各距離Ｄを算出する。
【０１１４】
このように、第１の実施形態では、参照画素領域１２１の画素１０から出力された信号Ｖｐｌｓに基づき、ＬＤ１３１が発光する時間ｔstを計測する。そして、計測画素領域１２０の画素１０から出力された信号Ｖｐｌｓに基づく測距処理において、ヒストグラムの生成を、時間ｔcomに対して参照画素領域１２１の画素１０の出力に基づき計測された時間ｔst（＝遅延時間ｔdly）だけ遅延させて開始する。そのため、計測画素領域１２０の各画素１０に対するヒストグラムのデータを記憶するメモリ１４１において、時間ｔcomから時間ｔstまでの期間のデータを記憶する必要がなく、メモリ１４１の容量を削減することが可能となる。
【０１１５】
（フレーム単位で測距処理を実行する例）
次に、第１の実施形態に係る測距処理をフレーム単位で実行する場合の例について説明する。図１４は、第１の実施形態に係る測距処理をフレーム単位で実行する例を説明するための図である。図１１を用いて説明したように、第１の実施形態に係る測距装置１ａは、参照画素領域１２１の画素１０の出力に基づくヒストグラムを作成する構成と、計測画素領域１２０の各画素１０の出力に基づく各ヒストグラムを作成する構成と、をそれぞれ備える。そのため、各構成の処理を、時間的に並列して実行することが可能である。
【０１１６】
図１４において、一定周期（例えば１／３０［ｓｅｃ］）のフレーム単位で測距処理が実行されることが示されている。また、図１４において、図１２のフローチャートのステップＳ１０およびステップＳ１１が、それぞれステップＳ１０1およびステップＳ１０2、ならびに、ステップＳ１１1およびステップＳ１１2として分割されて示されている。
【０１１７】
ステップＳ１０1は、図１２のフローチャートにおけるステップＳ１００〜ステップＳ１０４の繰り返し処理を含む。また、ステップＳ１０2は、ステップＳ１０５およびステップＳ１０６の処理を含む。すなわち、ステップＳ１０1において、参照画素領域１２１の画素１０の出力に基づきヒストグラムを作成し、ステップＳ１０2において、ステップＳ１０1で作成されたヒストグラムに基づきピーク検出を行い、遅延時間ｔdlyを求める。
【０１１８】
同様に、ステップＳ１１1は、図１２のフローチャートにおけるステップＳ１０７〜ステップＳ１１１の繰り返し処理を含む。また、ステップＳ１１2は、ステップＳ１１２およびステップＳ１１３の処理を含む。すなわち、ステップＳ１１1において計測画素領域１２０の各画素１０の各出力に基づき、当該各画素１０にそれぞれ対応する各ヒストグラムを、作成開始タイミングを遅延時間ｔdlyだけ遅延させて作成する。ステップＳ１１2において、ステップＳ１１1で作成された各ヒストグラムに基づき各ピークを検出し、各画素１０の出力毎に距離Ｄを算出する。
【０１１９】
ここで、フレーム＃１、＃２、＃３、…の各フレームの処理において、ステップＳ１１1の処理は、直前のフレームのステップＳ１０2において求められた遅延時間ｔdlyを用いて実行する。より具体的には、フレーム＃１におけるステップＳ１０2で求めた遅延時間ｔdlyを用いて、次のフレーム＃２におけるステップＳ１１1の処理が実行される。また、フレーム＃２において、ステップＳ１１1およびステップＳ１１2の処理と並行して、ステップＳ１０1およびステップＳ１０2の処理が実行される。
【０１２０】
同様にして、フレーム＃２のステップＳ１０2で求められた遅延時間ｔdlyを用いて、次のフレーム＃３におけるステップＳ１１1の処理が実行される。また、フレーム＃３において、ステップＳ１１1およびステップＳ１１2の処理と並行して、ステップＳ１０1およびステップＳ１０2の処理が実行される。
【０１２１】
このように、第１の実施形態では、各フレームにおいて、直前のフレームで求められた遅延時間ｔdlyを用いてステップＳ１１1およびステップＳ１１2の処理が実行されると共に、次のフレームのための遅延時間ｔdlyを求めるステップＳ１０1およびステップＳ１０2の処理が実行される。
【０１２２】
［第２の実施形態］
次に、本開示の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、上述の第１の実施形態と同様に、参照画素領域１２１に含まれる画素１０から出力された信号Ｖｐｌｓに基づき、発光タイミングを示す時間ｔstを検出する。計測画素領域１２０に含まれる各画素１０から出力される信号Ｖｐｌｓに基づき各ＴＤＣ１３３1、１３３2、１３３3、…で変換された各時間ｔから時間ｔstを減算した時間を用いて、各ヒストグラム生成部１４０1、１４０2、１４０3、…それぞれにおいてヒストグラムを作成する。これにより、図９のヒストグラム２００ｂに示した範囲２０３に含まれるビンの情報が、ヒストグラムの生成に用いられないことになり、ヒストグラムの情報を記憶するメモリの容量を削減することが可能である。
【０１２３】
図１５は、第２の実施形態に係る測距装置の一例の構成を示すブロック図である。図１５において、測距装置１ｂは、参照画素領域１２１の画素１０に対する参照側構成は、上述した図１１の参照側構成から遅延部１４４を除いた構成となっている。すなわち、参照側構成において、ＴＤＣ１３３ｒｅｆ、ヒストグラム生成部１４０ｒｅｆ、メモリ１４１ｒｅｆおよびピーク検出部１４２ｒｅｆの構成および動作は、図１１を用いて説明したＴＤＣ１３３ｒｅｆ、ヒストグラム生成部１４０ｒｅｆ、メモリ１４１ｒｅｆおよびピーク検出部１４２ｒｅｆと同様である。また、この第２の実施形態においても、上述した第１の実施形態と同様に、ミラー１２２と、ＬＤ１３１と、参照画素領域１２１の画素１０と、は、ＬＤ１３１から射出された光がミラー１２２を介して参照画素領域１２１の画素１０に照射されるまでの光路長が所定長以下となるように配置する。
【０１２４】
参照側構成において、ＴＤＣ１３３ｒｅｆは、コントローラ１５０から受け取った時間カウント開始命令ｓｔａｒｔに従い時間に応じたカウントを開始する。ＴＤＣ１３３ｒｅｆは、参照画素領域１２１に含まれる画素１０から入力される信号Ｖｐｌｓに応じてカウントを停止させ、停止させたカウントが示す時刻情報をヒストグラム生成部１４０ｒｅｆに渡す。ヒストグラム生成部１４０ｒｅｆは、ＴＤＣ１３３ｒｅｆから渡された時刻情報に基づきヒストグラムの対応するビンの値をインクリメントし、更新したヒストグラムのデータをメモリ１４１ｒｅｆに記憶する。
【０１２５】
ＬＤＤ１３０に対する発光命令の出力、発光命令に応じたＬＤ１３１による発光、ＴＤＣ１３３ｒｅｆによる信号Ｖｐｌｓの時刻情報への変換、ヒストグラム生成部１４０ｒｅｆによる時刻情報に基づくヒストグラムのビンのインクリメントといった一連の処理が所定回数繰り返され、ヒストグラム生成部１４０ｒｅｆによるヒストグラムの生成が完了する。
【０１２６】
ピーク検出部１４２ｒｅｆは、ヒストグラムの生成が完了すると、メモリ１４１ｒｅｆからヒストグラムのデータを読み出し、読み出したヒストグラムのデータに基づき、ピーク検出を行う。ピーク検出部１４２は、検出されたピークのヒストグラム上の位置（ビン）に対応する情報を、ピークレジスタ１４３に渡す。ピークレジスタ１４３は、ピーク検出部１４２から渡された情報を記憶する。ここで、ピークレジスタ１４３に記憶される情報は、第１の実施形態の場合と同様に、このピーク検出部１４２ｒｅｆにおけるピーク検出により、ＬＤ１３１が発光した発光タイミングを示す時間ｔstである。
【０１２７】
一方、図１５に示される測距装置１ｂにおいて、計測画素領域１２０の各画素１０に対する計測側構成は、上述した図１１の参照側構成に対して、各ＴＤＣ１３３1、１３３2、１３３3、…と、各ヒストグラム生成部１４０1、１４０2、１４０3、…との間に、減算器１４６1、１４６2、１４６3、…が追加されている。
【０１２８】
各減算器１４６1、１４６2、１４６3、…の各減算入力端には、ピークレジスタ１４３に記憶される時間ｔstがそれぞれ入力される。
【０１２９】
例えば、ＴＤＣ１３３1は、計測画素領域１２０内の対応する画素１０から供給された信号Ｖｐｌｓを変換した時刻情報（時間ｔ100とする）を、減算器１４６1の被減算入力端に入力する。減算器１４６1は、被減算入力端に入力された時間ｔから、減算入力端に入力された時間ｔstを減ずる減算を行い、減算結果である時間（ｔ100−ｔst）を出力する。この時間（ｔ100−ｔst）は、ヒストグラム生成部１４０1に供給される。
【０１３０】
このＴＤＣ１３３1の動作は、計測画素領域１２０の各画素１０に対応する他のＴＤＣ１３３2、１３３3、…においても同様である。
【０１３１】
すなわち、例えばＴＤＣ１３３2および１３３3は、計測画素領域１２０内のそれぞれ対応する画素１０から供給された各信号Ｖｐｌｓを変換した時刻情報（時間ｔ101およびｔ102とする）を、減算器１４６2および１４６3それぞれの被減算入力端に入力する。減算器１４６2および１４６3は、それぞれ、被減算入力端に入力された時間ｔ101およびｔ102から、減算入力端に入力された時間ｔstを減ずる減算を行い、それぞれ減算結果である時間（ｔ101−ｔst）および時間（ｔ102−ｔst）を出力する。これら時間（ｔ101−ｔst）および時間（ｔ102−ｔstは、それぞれ、ヒストグラム生成部１４０2および１４０3に供給される。
【０１３２】
各ヒストグラム生成部１４０1、１４０2、１４０3、…、および、各ピーク検出部１４２1、１４２2、１４２3、…における動作は、図１１を用いて説明した各ヒストグラム生成部１４０1、１４０2、１４０3、…、および、各ピーク検出部１４２1、１４２2、１４２3、…における動作と同様である。但し、第２の実施形態においては、各ヒストグラム生成部１４０1、１４０2、１４０3、…、および、各ピーク検出部１４２1、１４２2、１４２3、…は、それぞれ減算器１４６1、１４６2、１４６3、…から出力された時間（ｔ100−ｔst）、時間（ｔ101−ｔst）。時間（ｔ102−ｔst）、…に基づき、ヒストグラム作成およびピーク検出を行う。
【０１３３】
各ピーク検出部１４２1、１４２2、１４２3、…は、それぞれ、検出されたピークのヒストグラム上の位置（ビン）に対応する情報を、演算部１４５に渡す。演算部１４５は、各ピーク検出部１４２1、１４２2、１４２3、…から供給された情報に基づき、各画素１０の出力毎に距離Ｄを算出する。
【０１３４】
（第２の実施形態に係る測距処理のより具体的な例）
図１６は、第２の実施形態に係る測距処理の例をより具体的に示すフローチャートである。また、図１７は、第２の実施形態に係る測距処理において作成されるヒストグラムの例を示す図である。なお、図１７において、上段に示すヒストグラム２００ａ’は、図９を用いて説明したヒストグラム２００ａと対応するものである。
【０１３５】
図１６において、第２の実施形態に係る測距処理は、参照画素領域１２１の画素１０の受光タイミングに基づく処理（ステップＳ２０）と、計測画素領域１２０の画素１０の受光タイミングに基づく処理（ステップＳ２１）と、を含む。すなわち、ステップＳ２１の処理は、被測定物１６０までの距離Ｄを求めるための計測処理であり、ステップＳ２０の処理は、ステップＳ２１の処理におけるヒストグラム作成の開始点を決定するための処理となる。図１６の例では、ステップＳ２０は、ステップＳ２００〜ステップＳ２０６の各処理を含み、ステップＳ２１は、ステップＳ２０７〜ステップＳ２１４の各処理を含んでいる。
【０１３６】
図１６のフローチャートの各処理において、ステップＳ２０に含まれる各処理、すなわちステップＳ２００〜ステップＳ２０６の処理は、図１２のフローチャートにおけるステップＳ１００〜ステップＳ１０６の処理と同様である。
【０１３７】
すなわち、ステップＳ２０において、ステップＳ２００で、コントローラ１５０は、ＬＤ１３１を発光させるための発光命令を出力する（図１７のヒストグラム２００ａ’における時間ｔcom）。なお、ここでは、各時間は、この時間ｔcomを起点とした時間であるものとする。ＬＤＤ１３０は、発光命令に従いＬＤ１３１を駆動する。ＬＤ１３１は、この駆動に応じて、時間ｔstを発光タイミングとして発光する。次のステップＳ２０１で、コントローラ１５０は、参照画素領域１２１の画素１０に対応するＴＤＣ１３３ｒｅｆに対して、時間カウント開始命令ｓｔａｒｔを出力する。
【０１３８】
ＴＤＣ１３３ｒｅｆは、時間カウント開始命令ｓｔａｒｔに従い時間に応じたカウントを開始し、ヒストグラム生成部１４０ｒｅｆにおいてヒストグラム２００ａ’の作成が開始される（図１７のヒストグラム２００ａ’における時間ｔhistst_ref）。なお、このステップＳ２０１の処理は、ステップＳ２００の処理と略同時に実行され、時間ｔcom＝時間ｔhistst_refである。
【０１３９】
ＴＤＣ１３３ｒｅｆは、参照画素領域１２１に含まれる画素１０から入力される信号Ｖｐｌｓに応じてカウントを停止させる（ステップＳ２０２）。ＴＤＣ１３３ｒｅｆは、ステップＳ２０３で停止させたカウントが示す時刻情報をヒストグラム生成部１４０ｒｅｆに渡す。ヒストグラム生成部１４０ｒｅｆは、メモリ１４１ｒｅｆに記憶されるヒストグラムに対して、ＴＤＣ１３３ｒｅｆから渡された時間情報に対応するビンの値を１だけインクリメントし、当該ヒストグラムを更新する（ステップＳ２０３）。
【０１４０】
次のステップＳ２０４で、コントローラ１５０は、ステップＳ２００〜ステップＳ２０３の所定回数（例えば数千〜数万回）の実行が終了したか否かを判定する。コントローラ１５０は、終了していないと判定した場合（ステップＳ２０４、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ２００に戻す。一方、コントローラ１５０は、ステップＳ２００〜ステップＳ２０３の処理の所定回数の実行が終了したと判定した場合（ステップＳ２０４、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ２０５に移行させる。
【０１４１】
ステップＳ２０５で、ピーク検出部１４２ｒｅｆは、ステップＳ２００〜ステップＳ２０４の処理によりヒストグラム生成部１４０ｒｅｆにより作成されたヒストグラムに基づき、頻度のピーク位置を検出する。ここで検出されるピーク位置は、ＬＤ１３１が発光した発光タイミングの時間ｔstである。次のステップＳ２０６で、ピーク検出部１４２ｒｅｆは、ステップＳ２０５で検出された時間ｔstをピークレジスタ１４３に記憶させる。この時間ｔst  は、図１０を用いて説明した時間ｔ12-10に対応する。
【０１４２】
ステップＳ２０６の処理が終了するとステップＳ２０の処理が完了し、処理がステップＳ２１に移行される。ステップＳ２１において、ステップＳ２０７で、コントローラ１５０は、ＬＤ１３１を発光させるための発光命令を出力する（図１７のヒストグラム２００ｄにおける時間ｔcom）。ＬＤＤ１３０は、この駆動に応じて、時間ｔstを発光タイミングとして発光する。
【０１４３】
次のステップＳ２０８で、コントローラ１５０は、計測画素領域１２０の各画素１０にそれぞれ対応するＴＤＣ１３３1、１３３2、１３３3、…に対して、時間カウント開始命令ｓｔａｒｔを出力する。この時間カウント開始命令ｓｔａｒｔは、ステップＳ２０７における発光命令と略同時に出力される。各ＴＤＣ１３３1、１３３2、１３３3、…それぞれは、計測画素領域１２０に１対１に含まれる各画素１０から入力される各信号Ｖｐｌｓに応じて、それぞれカウントを停止させる（ステップＳ２０９）。
【０１４４】
各ＴＤＣ１３３1、１３３2、１３３3、…は、ステップＳ２０９で停止させたカウントが示す時刻情報である時間ｔ100、ｔ101、ｔ102、…をそれぞれ出力する。各ＴＤＣ１３３1、１３３2、１３３3、…から出力された各時間ｔ100、ｔ101、ｔ102、…は、それぞれ、各ＴＤＣ１３３1、１３３2、１３３3、…に１対１に対応する各減算器１４６1、１４６2、１４６3、…の各被減算入力端にそれぞれ入力される。
【０１４５】
ここで、各減算器１４６1、１４６2、１４６3、…の減算入力端には、それぞれ、ピークレジスタ１４３に記憶される時間ｔstが入力されている。各減算器１４６1、１４６2、１４６3、…は、各被減算入力端に入力された各時間ｔ100、ｔ101、ｔ102、…から、各減算入力端に入力された時間ｔstを減じる減算処理を行う（ステップＳ２１０）。各減算器１４６1、１４６2、１４６3、…は、それぞれ減算結果である時間（ｔ100−ｔst）、時間（ｔ101−ｔst）および時間（ｔ102−ｔst）を出力する。これら時間（ｔ100−ｔst）、時間（ｔ101−ｔst）および時間（ｔ102−ｔst）は、それぞれ、ヒストグラム生成部１４０1、１４０2および１４０3に供給される。
【０１４６】
次のステップＳ２１１で、各ヒストグラム生成部１４０1、１４０2、１４０3、…は、時間（ｔ100−ｔst）、時間（ｔ101−ｔst）および時間（ｔ102−ｔst）に基づきそれぞれヒストグラムを更新する。すなわち、各ヒストグラム生成部１４０1、１４０2、１４０3、…は、メモリ１４１にそれぞれ記憶される対応する各ヒストグラムに対して、各減算器１４６１、１４６２、１４６３、…から出力された各時間（ｔ100−ｔst）、時間（ｔ101−ｔst）および時間（ｔ102−ｔst）に対応するビンの値を１だけインクリメントし、各ヒストグラムを更新する。
【０１４７】
なお、図１７においては、時間ｔ100、ｔ101、ｔ102、…を、時間ｔにより代表して示している。
【０１４８】
一例として、ヒストグラム生成部１４０1を例に取ると、対応するＴＤＣ１３３1から出力された時間ｔ100が時間ｔstと一致する時間である場合、対応する減算器１４６1から出力される減算結果は、時間ｔst−時間ｔst＝０となる。一方、コントローラ１５０は、ステップＳ２０７の発光命令と略同時に、ＴＤＣ１３３1に対して時間カウント開始命令ｓｔａｒｔを出力している。
【０１４９】
ＴＤＣ１３３1は、減算器１４６1の減算入力端に入力される時間ｔstの以前に対応する画素１０から信号Ｖｐｌｓが入力された場合であっても、カウントを停止させ、その時刻を示す時間ｔxを出力する。この時間ｔxが減算器１４６1の被減算入力端に入力された場合、減算器１４６1の減算結果は、負の値となる。しかしながら、ヒストグラム生成部１４０1が作成するヒストグラムに対し、負の値に対応するビンを定義しないことで、この負の値の減算結果は、ヒストグラム生成部１４０1に無視される。
【０１５０】
したがって、ヒストグラム生成部１４０1は、ステップＳ２０６でピークレジスタ１４３に記憶された時間ｔstを起点としてヒストグラムを作成することになる。この場合、ヒストグラム生成部１４０1は、ヒストグラム２００ｄの作成を、当該時間ｔstだけ遅延させた時間histstから開始させることに相当する。
【０１５１】
なお、ヒストグラム２００ｄは、各ヒストグラム生成部１４０1、１４０2、１４０3、…により、計測画素領域１２０に含まれる各画素１０について、１対１に作成される。
【０１５２】
次のステップＳ２１２で、コントローラ１５０は、ステップＳ２０７〜ステップＳ２１１の所定回数（例えば数千〜数万回）の実行が終了したか否かを判定する。コントローラ１５０は、終了していないと判定した場合（ステップＳ２１２、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ２０７に戻す。一方、コントローラ１５０は、ステップＳ２０７〜ステップＳ２１１の処理の所定回数の実行が終了したと判定した場合（ステップＳ２１２、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ２１３に移行させる。
【０１５３】
ステップＳ２１３で、各ピーク検出部１４２1、１４２2、１４２3、…は、ステップＳ２０７〜ステップＳ２１２の処理によりそれぞれ対応するヒストグラム生成部１４０1、１４０2、１４０3、…により作成された各ヒストグラム２００ｄに基づき、それぞれ、頻度のピーク２０２の位置に対応する時間ｔpkを検出する。この時間ｔpkは、時間ｔcomからピーク２０２の位置までの時間である。そのため、例えば各ピーク検出部１４２１、１４２２、１４２３、…は、ステップＳ２１４で、それぞれ取得された時間ｔpkから、ＬＤ１３１の発光タイミングとして検出された時間ｔstを減じた時間（ｔpk−ｔst）を、測距の計測結果として出力する。
【０１５４】
各ピーク検出部１４２1、１４２2、１４２3、…から出力された各時間（ｔpk−ｔst）は、演算部１４５に供給される。演算部１４５は、時間「０］を上述した式（１）の時間ｔ0とし、各時間（ｔpk−ｔst）を式（１）の時間ｔ1として、計測画素領域１２０に含まれる各画素１０それぞれに対応する各距離Ｄを算出する。
【０１５５】
このように、第２の実施形態では、参照画素領域１２１の画素１０から出力された信号Ｖｐｌｓに基づき、ＬＤ１３１が発光する時間ｔstを計測する。そして、計測画素領域１２０の画素１０から出力された信号Ｖｐｌｓに基づく測距処理において、ヒストグラムを、計測画素領域１２０の各画素１０の出力に基づく時間ｔpkから、ＬＤ１３１が発光する時間ｔstを減じた時間を用いて作成する。そのため、計測画素領域１２０の各画素１０に対するヒストグラムのデータを記憶するメモリ１４１において、時間ｔcomから時間ｔstまでの期間のデータを記憶する必要がなく、メモリ１４１の容量を削減することが可能となる。
【０１５６】
なお、第２の実施形態に係る測距装置１ｂにおいても、図１４を用いて説明した、測距処理をフレーム単位で実行する例を同様に適用可能である。
【０１５７】
［第３の実施形態］
次に、本開示の第３の実施形態として、本開示の第１の実施形態および第２の実施形態の適用例について説明する。図１８は、第３の実施形態による、上述の第１の実施形態に係る測距装置１ａ、および、上述の第２の実施形態に係る測距装置１ｂを使用する使用例を示す図である。
【０１５８】
上述した測距装置１ａおよび１ｂは、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、Ｘ線等の光をセンシングする様々なケースに使用することができる。
【０１５９】
・ディジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する装置。
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置。
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、ＴＶや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置。
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置。
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置。
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置。
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置。
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置。
【０１６０】
［本開示に係る技術のさらなる適用例］
（移動体への適用例）
本開示に係る技術は、さらに、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボットといった各種の移動体に搭載される装置に対して適用されてもよい。
【０１６１】
図１９は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【０１６２】
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１９に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、および統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、および車載ネットワークＩ／Ｆ（インタフェース）１２０５３が図示されている。
【０１６３】
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、および、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
【０１６４】
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
【０１６５】
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット１２０３０は、例えば、受信した画像に対して画像処理を施し、画像処理の結果に基づき物体検出処理や距離検出処理を行う。
【０１６６】
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
【０１６７】
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
【０１６８】
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ(Advanced  Driver  Assistance  System)の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１６９】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１７０】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
【０１７１】
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声および画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１９の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２およびインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイおよびヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
【０１７２】
図２０は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。図２０では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４および１２１０５を有する。
【０１７３】
撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４および１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドアおよび車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１および車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２、１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１および１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
【０１７４】
なお、図２０には、撮像部１２１０１〜１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２および１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２および１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１〜１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
【０１７５】
撮像部１２１０１〜１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１〜１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
【０１７６】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１〜１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１〜１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１７７】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１〜１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【０１７８】
撮像部１２１０１〜１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１〜１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１〜１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１〜１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
【０１７９】
以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、上述の第１の実施形態に係る測距装置１ａ、および、上述の第２の実施形態に係る測距装置１ｂを撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、測距に用いるヒストグラムを記憶するメモリの容量を削減する頃が可能である。
【０１８０】
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
【０１８１】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
第１の画素と、
光源と、
前記光源を発光させる発光命令を生成することで前記光源の発光を制御する制御部と、
前記制御部が前記発光命令のうち第１の発光命令を生成する第１の発光命令タイミングから該第１の発光命令に応じて前記光源が発光する発光タイミングまでの第１の時間を計測する第１の計測部と、
前記制御部が前記発光命令のうち第２の発光命令を生成する第２の発光命令タイミングから前記第１の画素に光が受光されるまでの第２の時間を計測する第２の計測部と、
前記第２の計測部により計測された前記第２の時間に基づきヒストグラムを生成する生成部と、
を備え、
前記生成部は、
前記第２の発光命令タイミングに対して前記第１の時間を経過したタイミングを起点として前記ヒストグラムを生成する
測定装置。
（２）
前記生成部は、
前記第２の時間から前記第１の時間を減じた時間に基づき前記ヒストグラムを生成する
前記（１）記載の測定装置。
（３）
前記生成部は、
前記第２の発光命令タイミングに対して前記第１の時間を遅延させたタイミングを起点として前記ヒストグラムを生成する
前記（１）に記載の測定装置。
（４）
前記第１の計測部は、前記第１の時間の計測をフレーム単位で実行し、
前記第２の計測部は、前記第２の時間の計測を前記フレームにおいてさらに実行する
前記（１）乃至（３）の何れかに記載の測定装置。
（５）
前記生成部は、
前記フレームのうち第１のフレームでの前記ヒストグラムの生成を、前記フレームのうち該第１のフレームの直前の第２のフレームにおいて前記第１の計測部により計測された前記第１の時間に基づき開始する
前記（４）に記載の測定装置。
（６）
第２の画素と、
前記光源が発光した光を前記第２の画素に導く導波部と、
をさらに備え、
前記第１の計測部は、
前記第１の発光命令タイミングから、該第１の発光命令タイミングの前記第１の発光命令により前記光源から発光された光が前記導波部を介して前記第２の画素に受光されるまでの時間を前記第１の時間として計測する
前記（１）乃至（５）の何れかに記載の測定装置。
（７）
前記導波部は、
光を反射させるミラーであり、前記第１の時間を所定時間以下にするように前記光源および前記第２の画素と近接させて配置される
前記（６）に記載の測定装置。
（８）
第１の画素と、
光源と、
前記光源を発光させる発光命令を生成することで前記光源の発光を制御する制御部と、
前記制御部が前記発光命令のうち第１の発光命令を生成する第１の発光命令タイミングから該第１の発光命令に応じて前記光源が発光する発光タイミングまでの第１の時間を計測する第１の計測部と、
前記制御部が前記発光命令のうち第２の発光命令を生成する第２の発光命令タイミングから前記第１の画素に光が受光されるまでの第２の時間を計測する第２の計測部と、
前記第２の計測部により計測された前記第２の時間に基づきヒストグラムを生成する生成部と、
前記ヒストグラムに基づき被測定物までの距離を演算する演算部と、
を備え、
前記生成部は、
前記第２の発光命令タイミングに対して前記第１の時間を経過したタイミングを起点として前記ヒストグラムを生成する
測距装置。
（９）
前記生成部は、
前記第２の時間から前記第１の時間を減じた時間に基づき前記ヒストグラムを生成する
前記（８）に記載の測距装置。
（１０）
前記生成部は、
前記第２の発光命令タイミングに対して前記第１の時間を遅延させたタイミングを起点として前記ヒストグラムの生成を開始する
前記（８）に記載の測距装置。
（１１）
前記第１の計測部は、前記第１の時間の計測をフレーム単位で実行し、
前記第２の計測部は、前記第２の時間の計測を前記フレームにおいてさらに実行する
前記（８）乃至（１０）の何れかに記載の測距装置。
（１２）
前記生成部は、
前記フレームのうち第１のフレームでの前記ヒストグラムの生成を、前記フレームのうち該第１のフレームの直前の第２のフレームにおいて前記第１の計測部により計測された前記第１の時間に基づき開始する
前記（１１）に記載の測距装置。
（１３）
第２の画素と、
前記光源が発光した光を前記第２の画素に導く導波部と、
をさらに備え、
前記第１の計測部は、
前記第１の発光命令タイミングから、該第１の発光命令タイミングの前記第１の発光命令により前記光源から発光された光が前記導波部を介して前記第２の画素に受光されるまでの時間を前記第１の時間として計測する
前記（８）乃至（１２）の何れかに記載の測距装置。
（１４）
前記導波部は、
光を反射させるミラーであり、前記第１の時間を所定時間以下にするように前記光源および前記第２の画素と近接させて配置される
前記（１３）に記載の測距装置。
【符号の説明】
【０１８２】
１，１ａ，１ｂ  測距装置
２  光源部
１０  画素
１００  画素アレイ部
１２０  計測画素領域
１２１  参照画素領域
１２２  ミラー
１３０  ＬＤＤ
１３１  ＬＤ
１３３，１３３ｒｅｆ，１３３1，１３３2，１３３3  ＴＤＣ
１４０ｒｅｆ，１４０1，１４０2，１４０3  ヒストグラム生成部
１４１ｒｅｆ，１４１  メモリ
１４２ｒｅｆ，１４２1，１４２2，１４２3  ピーク検出部
１４３  ピークレジスタ
１４４  遅延部
１４５  演算部
１５０  コントローラ
２００ａ，２００ａ’，２００ｂ，２００ｃ  ヒストグラム
２０１，２０２  ピーク
【図１】
2020139810.tif 000003
【図２】
2020139810.tif 000004
【図３】
2020139810.tif 000005
【図４】
2020139810.tif 000006
【図５】
2020139810.tif 000007
【図６】
2020139810.tif 000008
【図７】
2020139810.tif 000009
【図８】
2020139810.tif 000010
【図９】
2020139810.tif 000011
【図１０】
2020139810.tif 000012
【図１１】
2020139810.tif 000013
【図１２】
2020139810.tif 000014
【図１３】
2020139810.tif 000015
【図１４】
2020139810.tif 000016
【図１５】
2020139810.tif 000017
【図１６】
2020139810.tif 000018
【図１７】
2020139810.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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