(57)【要約】      （修正有）【課題】対象物までの距離を測定する距離センサにおいて、距離センサ間の干渉による距離の誤測定を抑制することができる距離センサを提供する。【解決手段】距離センサ１は、光源部２と、受光部３と、制御部４０とを備える。光源部は、対象物に対して光を出射する。受光部は、光源部による光の出射に同期して光を受光し、受光量を蓄積する。制御部は、光源部及び受光部を制御して、所定期間毎に受光量に基づき対象物までの距離を示す距離情報を生成する。所定期間は、光源部による光の出射に応じて受光部が受光量を蓄積する周期である蓄積周期（Ｔａ）を所定数の複数回、含む。距離センサは、さらに、蓄積周期の所定回数分の合計期間が、蓄積周期の長さの変更前後において蓄積周期の１周期分以上ずれるように、蓄積周期の長さを変更する周期設定部４０ｂを備える。【選択図】図１
2017190978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に対して光を出射する光源部と、
前記光源部による光の出射に同期して光を受光し、受光量を蓄積する受光部と、
前記光源部及び前記受光部を制御して、所定期間毎に前記受光量に基づき前記対象物までの距離を示す距離情報を生成する制御部とを備え、
前記所定期間は、前記光源部による光の出射に応じて前記受光部が受光量を蓄積する周期である蓄積周期を所定数の複数回、含み、
さらに、前記蓄積周期の前記所定数分の合計期間が、前記蓄積周期の長さの変更前後において前記蓄積周期の１周期分以上ずれるように、前記蓄積周期の長さを変更する周期設定部を備えた
距離センサ。
【請求項２】
前記周期設定部は、前記蓄積周期の長さの変更前後における前記合計期間のずれが、前記蓄積周期の１０周期分以上１００００周期分以下になるように、前記蓄積周期の長さを変更する
請求項１に記載の距離センサ。
【請求項３】
前記制御部は、
生成した距離情報に基づき、干渉が生じたか否かを判断し、
干渉が生じたと判断した場合に、前記蓄積周期の長さを変更する
請求項１又は２に記載の距離センサ。
【請求項４】
前記光源部は、パルス変調において光を繰り返し出射する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の距離センサ。
【請求項５】
前記光源部は、所定の波形における連続波変調において光を出射し、
前記周期設定部は、前記連続波変調における周波数に基づいて前記蓄積周期を設定する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の距離センサ。
【請求項６】
前記制御部は、前記波形の少なくとも二つの位相に応じたタイミングにおける受光を交互に繰り返すように、前記受光部を制御する
請求項５に記載の距離センサ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の距離センサと、
前記距離センサにおいて生成された距離情報に基づき所定の演算処理を行う演算処理部とを備え、
前記演算処理部は、
前記距離情報に基づき、干渉が生じたか否かを判断し、
干渉が生じたと判断した場合に、前記蓄積周期の長さを変更する
電子機器。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の距離センサを複数、備え、
前記複数の距離センサのそれぞれの蓄積周期の前記所定数分の合計期間が各蓄積周期の１周期分以上ずれるように、各距離センサの蓄積周期が設定された
電子機器。
【請求項９】
電子機器の製造方法であって、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の距離センサを複数、電子機器に実装する工程と、
前記複数の距離センサのそれぞれの蓄積周期の前記所定数分の合計期間を各蓄積周期の１周期分以上にずらすように、各距離センサの蓄積周期を設定する工程を含む
電子機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、距離センサ、距離センサを備えた電子機器、および電子機器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物までの距離を測定する距離センサに、対象物を含む物体に光を照射して反射光の伝播期間に基づき距離を測定するＴＯＦ（Time-Of-Flight）方式を用いる距離センサがある。距離センサにおいては、機器間で動作干渉を起こす可能性を低減するための技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、車の車間距離センサのような使用環境において、装置間の干渉確率を低減することを目的とした距離測定装置を開示している。特許文献１の距離測定装置は、測距開始信号を、基準クロックに同期したランダムな長さの第１の遅延時間だけ遅延させる第１の遅延手段と、更に基準クロックの周期以下の第２の遅延時間だけ遅延させる第２の遅延手段とを有する。特許文献１の距離測定装置では、干渉確率を低減させるために、光パルスの送信は第１及び第２の遅延手段による遅延測距開始信号によって行い、受信信号のサンプリングは第１の遅延手段による遅延測距開始信号と共に開始している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３２５１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、対象物までの距離を測定する距離センサにおいて、距離センサ間の干渉による距離の誤測定を抑制することができる距離センサ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】
【０００６】
本発明に係る距離センサは、光源部と、受光部と、制御部とを備える。光源部は、対象物に対して光を出射する。受光部は、光源部による光の出射に同期して光を受光し、受光量を蓄積する。制御部は、光源部及び受光部を制御して、所定期間毎に受光量に基づき対象物までの距離を示す距離情報を繰り返し生成する。所定期間は、光源部による光の出射に応じて受光部が受光量を蓄積する周期である蓄積周期を所定数の複数回、含む。距離センサは、さらに、蓄積周期を所定数分の合計期間が、蓄積周期の長さの変更前後において蓄積周期の１周期分以上ずれるように、蓄積周期の長さを変更する周期設定部を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る距離センサによると、蓄積周期の所定数分の合計期間が蓄積周期の１周期分以上ずれるように、蓄積周期の長さが変更される。これにより、対象物までの距離を測定する距離センサにおいて、距離センサ間の干渉による距離の誤測定を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態１に係る距離センサの構成を示すブロック図
【図２】距離センサにおける受光部の画素回路の構成例を示す模式図
【図３】距離センサにおけるパルス光の出射と受光の動作タイミングを示すタイミングチャート
【図４】実施形態１の距離センサにおける距離の計算方法を説明するための模式図
【図５】実施形態１に係る距離センサによる距離画像の生成動作を説明するための図
【図６】実施形態１における複数の距離センサ間の干渉を説明するための図
【図７】非干渉フレームにおける距離センサの動作タイミングを示すタイミングチャート
【図８】干渉フレームにおける距離センサの動作タイミングを示すタイミングチャート
【図９】実施形態１に係る距離画像生成処理を示すフローチャート
【図１０】距離センサにおける蓄積周期テーブルを説明するための図
【図１１】距離画像生成処理における距離センサの動作タイミングを示すタイミングチャート
【図１２】蓄積周期の変更前後の距離センサの測定結果を示すグラフ
【図１３】実施形態２に係る電子機器の構成を示すブロック図
【図１４】実施形態３に係る距離センサの構成を示すブロック図
【図１５】実施形態３に係る距離センサの距離の計算方法を説明するための図
【図１６】実施形態３に係る距離センサの動作を示す波形図
【図１７】実施形態３における複数の距離センサ間の干渉を説明するための図
【図１８】実施形態３に係る距離センサの蓄積周期の変更前後の動作を示す波形図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照して本発明に係る距離センサ、及び距離センサを備えた電子機器、並びに電子機器の製造方法について説明する。
【００１０】
各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。実施形態２以降では実施形態１と共通の事項についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態毎には逐次言及しない。
【００１１】
（実施形態１）
１．構成
実施形態１に係る距離センサの構成について、図１を参照して説明する。図１は、実施形態１に係る距離センサの構成を示すブロック図である。
【００１２】
本実施形態に係る距離センサ１は、図１に示すように、光源部２と、受光部３と、ＴＯＦ信号処理部４とを備える。距離センサ１は、間接ＴＯＦ方式などの測定方式において距離を測定するセンサモジュールである。距離センサ１は、光源部２から光を出射し、対象物５からの反射光を受光部３で受光して、ＴＯＦ信号処理部４において対象物５までの距離を示す距離画像を生成する。間接ＴＯＦ方式は、反射光の受光を時分割で複数回行い、得られた複数の受光量を比較することによって対象物までの距離を測定する方式である。
【００１３】
距離センサ１は、対象物５として例えばユーザの手や指までの距離を示す距離画像を生成する。距離センサ１は、例えば、モバイル端末などの情報端末装置に搭載される。距離センサ１は、搭載された情報端末装置の動作を制御するコントローラ６ととともに、情報端末装置におけるユーザインタフェースシステムを構成する。ユーザインタフェースシステムにおいて、コントローラ６は、距離センサ１からの距離画像に基づき、ユーザの手や指の動きによるジェスチャー操作などのユーザの操作を検出する。このような検出を可能にするために、距離センサ１は、例えば距離２０００ｍｍ以内の検出レンジにおいて距離画像をコントローラ６に出力する。距離センサ１が搭載される情報端末装置は、スマートフォンやタブレット端末、携帯電話などのモバイル端末であってもよいし、眼鏡型や時計型などのウェアラブル端末、ノート型ＰＣ、デジタルカメラ、携帯型ゲーム機などであってもよい。
【００１４】
光源部２は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）などの光源や、光源を駆動する駆動回路を備える。光源部２の光源は、例えば７５０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の波長帯を有する光を発光する。光源部２は、タイミング生成部４２からのタイミング信号に基づき、光源から光をパルス変調して出射する。以下、光源部２がパルス変調で出射する光を「パルス光」という。光源をＬＥＤで構成することにより、光源部２の高速駆動が行い易い。光源部２は、光源としてＬＤ（レーザダイオード）を備えてもよい。
【００１５】
受光部３は、例えばＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）イメージセンサ回路で構成される。受光部３は、マトリクス状に配置された複数の画素回路３０を備える。複数の画素回路３０は、７５０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下等の波長帯を含む光を受光する受光面を有し、それぞれ受光量を蓄積する。受光部３における画素回路３０の構成については後述する。また、受光部３は、特に図示しないが、タイミング生成部４２からのタイミング信号に基づき画素回路３０を駆動する画素駆動回路や、画素回路３０に蓄積された受光量のアナログ値をデジタル値にＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換するＡ／Ｄ変換器等を備える。
【００１６】
ＴＯＦ信号処理部４は、ＴＯＦ方式において距離画像を生成するための種々の信号処理を行う回路を含み、制御部４０と、基準クロック発生部４１と、タイミング生成部４２と、距離画像出力部４３と、記憶部４４とを含む。ＴＯＦ信号処理部４は、例えば１つ又は複数の半導体集積回路チップで構成される。
【００１７】
ＴＯＦ信号処理部４において、制御部４０は、例えばＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）やＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）で構成される。制御部４０は、距離センサ１の全体動作を制御し、例えばＴＯＦ信号処理部４に含まれる各種の回路を制御する。制御部４０は、ＣＰＵやＭＰＵで構成されてもよく、例えばソフトウェアと協働して所定の機能を実現するＣＰＵであってもよい。制御部４０は、距離演算部４０ａと、周期設定部４０ｂとを備える。
【００１８】
距離演算部４０ａは、四則演算等が可能な演算回路で構成される。距離演算部４０ａは、受光部３による反射光の検出結果に基づいて、受光した反射光の伝播期間に基づく距離を演算する。距離の計算方法については後述する。距離演算部４０ａは、距離の演算を画素毎に行い、例えば演算した画素毎の距離を示す距離データを記憶部４４に記録する。距離演算部４０ａによって全画素分の距離データが演算されることにより、距離画像が生成される。距離演算部４０ａは、距離情報として距離画像を生成する距離情報生成部の一例である。
【００１９】
周期設定部４０ｂは、例えばレジスタ回路などで構成される。周期設定部４０ｂは、後述する蓄積周期の長さを記録する。制御部４０は、周期設定部４０ｂに記録された蓄積周期の長さにおいて距離画像の生成動作が行われるように、タイミング生成部４２を制御する。
【００２０】
図１に戻り、基準クロック発生部４１は、例えば水晶発振器で構成される。基準クロック発生部４１は、所定のクロック周波数（例えば３８．４ＭＨｚ）を有する基準クロック信号を発生して、発生した基準クロック信号をタイミング生成部４２等に供給する。
【００２１】
タイミング生成部４２は、発振回路などを備える。タイミング生成部４２は、基準クロック信号に基づき、所定のタイミング信号を発生する。所定のタイミング信号は、距離センサ１による距離画像の生成動作において光源部２と受光部３とを同期駆動するためのタイミング信号である。制御部４０がタイミング生成部４２を制御することにより、上述の蓄積周期と共に、例えばパルス数、デューティ比、駆動周期などのタイミング信号の種々の設定がなされる。
【００２２】
タイミング生成部４２は、光源部２によるパルス光の発光を制御するためのパルス発光制御信号として、発生したタイミング信号を光源部２に供給する。また、タイミング生成部４２は、発生したタイミング信号を受光部３にも供給し、光源部２によるパルス光の出射と受光部３による受光とを同期駆動する。距離センサ１におけるパルス光の出射と受光の動作タイミングについては、後述する。なお、タイミング生成部４２を受光部３に統合し、受光部３から光源部２によるパルス光の出射を制御してもよい。
【００２３】
距離画像出力部４３は、外部機器に情報を出力するインタフェース回路で構成される。距離画像出力部４３は、距離演算部４０ａにおいて生成された距離画像をコントローラ６等の外部機器に出力する。距離画像出力部４３は、記憶部４４に記録された全画素分の距離データを出力してもよいし、距離演算部４０ａが演算した距離データを随時、出力してもよい。
【００２４】
記憶部４４は、距離センサ１の機能を実現するためのデータやパラメータなど各種の情報を記憶する記憶媒体である。記憶部４４は、例えばフラッシュメモリで構成される。記憶部４４は、例えば後述する蓄積周期テーブルＤ１を格納する（図１０参照）。記憶部４４は、制御部４０の内部メモリとして構成されてもよい。また、制御部４０は、記憶部４４とは別途、内部レジスタを備えてもよい。
【００２５】
情報端末装置におけるコントローラ６は、例えばＣＰＵやＭＰＵで構成される。コントローラ６は、例えばフラッシュメモリやＲＯＭで構成される内部メモリなどを備え、内部メモリに記録された所定のプログラムを実行することによって各種の機能を実現する。コントローラ６は、例えば、コントローラ６が搭載された装置の表示制御などを行う。また、コントローラ６は、距離センサ１からの距離画像に基づき手などの対象物５を検知し、コントローラ６が搭載されたモバイル機器などの情報端末装置に対するユーザの操作を判断する。コントローラ６は、距離センサ１によって生成される距離画像に基づいて、所定の処理を実行する演算処理部の一例である。
【００２６】
１−１．画素回路の構成
次に、受光部３における画素回路３０の構成について、図２を参照して説明する。図２（ａ）は、半導体チップ上に積層された画素回路３０を示す模式図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の等価回路を示す回路図である。
【００２７】
画素回路３０は、図２（ａ）に示すように、フォトダイオードＰＤと、３つのフローティングディフュージョンＦＤ１，ＦＤ２，ＦＤ３とを備える。画素回路３０では、ｐ型半導体基板において、フォトダイオードＰＤが埋め込み式で設けられ、フォトダイオードＰＤの周囲に３つのフローティングディフュージョンＦＤ１，ＦＤ２，ＦＤ３が設けられている。さらに、フォトダイオードＰＤが設けられた領域からフローティングディフュージョンＦＤ１，ＦＤ２，ＦＤ３に渡って、それぞれトランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ３が形成されている。
【００２８】
本実施形態では、受光部３において電荷振り分け方式を採用している。受光部３では、画素駆動回路（図示しない）が、タイミング生成部４２（図１参照）からのタイミング信号に基づいて、画素回路３０に含まれる種々のＭＯＳトランジスタを駆動する信号（例えば第１〜第３ゲート信号Ｓｇ１〜Ｓｇ３，リセット信号Ｓｒ１〜Ｓｒ３，選択信号Ｓｓ）を生成する。
【００２９】
３つのフローティングディフュージョンＦＤ１，ＦＤ２，ＦＤ３では、図２（ｂ）に示すように、それぞれキャパシタ（電荷蓄積部）Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が形成される。３つのキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、それぞれトランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ３を介してフォトダイオードＰＤに接続されている。トランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ３は、それぞれのゲートに入力される第１，第２，第３ゲート信号Ｓｇ１，Ｓｇ２，Ｓｇ３のＯＮ／ＯＦＦによって開閉制御される。第１，第２，第３ゲート信号Ｓｇ１，Ｓｇ２，Ｓｇ３は、タイミング信号に基づきトランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ３のゲートを開閉し、フォトダイオードＰＤに蓄積された電荷を順次、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３に振り分ける信号である。
【００３０】
フォトダイオードＰＤは、所定の波長帯の光を受光して光電変換する。画素回路３０においてフォトダイオード以外の部分は遮光されている。光電変換によって生じた電荷は、トランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ３のうちで開状態に制御されたトランジスタを介して、３つのキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３のうちのいずれかのキャパシタに蓄積される。このように、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、フォトダイオードＰＤの受光量に相当する電荷を蓄積する。受光部３は、画素回路３０毎のキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３に電荷を蓄積することによって受光量を取得する。
【００３１】
画素回路３０のキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３において取得された受光量は、選択信号Ｓｓによって当該画素回路３０が選択されたときに、アナログ信号線から読み出される。選択信号Ｓｓは、複数の画素回路３０から、受光量を読み出す対象の画素回路３０を選択する信号である。また、キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、リセット信号Ｓｒ１，Ｓｒ２，Ｓｒ３によって参照電圧ＶＲが印加されることにより、蓄積した電荷を放出してリセットされる。
【００３２】
２．動作
次に、本実施形態に係る距離センサ１の動作について説明する。
【００３３】
２−１．距離の計算方法
まず、距離センサ１による対象物までの距離の計算方法について、図３，４を参照して説明する。図３は、距離センサ１におけるパルス光の出射と受光の動作タイミングを示すタイミングチャートである。図３（ａ）は、パルス発光制御信号の供給タイミングを示す。図３（ｂ）は、対象物から距離センサ１に到達する反射光の到達タイミングを示す。図３（ｃ），（ｄ），（ｅ）は、それぞれ画素回路３０に入力される第１，第２，第３ゲート信号Ｓｇ１，Ｓｇ２，Ｓｇ３の出力タイミングを示す。図４は、距離センサ１による距離の計算方法を説明するための模式図である。
【００３４】
図３（ａ）に示すパルス発光制御信号は、タイミング生成部４２から光源部２に供給される（図１参照）。光源部２は、パルス発光制御信号に基づき、所定の期間Ｔｐをパルス幅とするパルス光を、時刻ｔ１から出射する。期間Ｔｐは、例えば１０ｎｓ（ナノ秒）以上２０ｎｓ以下であり、例えば１３ｎｓである。パルス光は、対象物に照射されることにより、対象物で反射して、反射光を生じる。対象物からの反射光は、距離センサ１までの距離に応じてパルス光の出射時から遅延して、距離センサ１に到達する。
【００３５】
図３（ｂ）に示す対象物からの反射光は、パルス光の出射からの遅延期間がＴｄであり、時刻ｔ１から期間Ｔｄ後の時刻ｔ２に、距離センサ１に到達している。反射光の波形は、パルス光と同じ期間Ｔｐのパルス幅を有する。なお、本実施形態では、期間Ｔｄは期間Ｔｐ未満であることを想定している。
【００３６】
本実施形態の受光部３では、以下の様に、図３（ｃ）〜（ｅ）に示すように、第１〜第３ゲート信号Ｓｇ１〜Ｓｇ３に基づき、パルス光の出射の停止期間中に背景光などの外光を受光するとともに、パルス光の出射に同期して対象物からの反射光を時分割して受光する。
【００３７】
具体的には、第１，第２，第３ゲート信号Ｓｇ１，Ｓｇ２，Ｓｇ３は、パルス発光制御信号に同期して順次、受光面上の画素回路３０に生成される。画素回路３０においては、第１，第２，第３ゲート信号Ｓｇ１，Ｓｇ２，Ｓｇ３に基づき、フォトダイオードＰＤで受光量に応じて生成された電荷がキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３に蓄積される（図２（ｂ）参照）。なお、受光量に相当する電荷がキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３に蓄積されていない期間においてフォトダイオードＰＤで生じる電荷は、図示しないドレインゲートを通じて外部に排出されるようになっている。
【００３８】
図３（ｃ）に示す第１ゲート信号Ｓｇ１はパルス光の出射前で、かつ期間Ｔｐの間、ＯＮされる。第１ゲート信号Ｓｇ１がＯＮの間、フォトダイオードＰＤで受光した受光量に相当する電荷がキャパシタＣ１に蓄積される。図４（ａ）に、キャパシタＣ１に蓄積される第１ゲート信号Ｓｇ１に基づく受光量Ｑ１を示す。受光量Ｑ１は、パルス光の反射光が生じていない状態において取得される外光の受光量である。受光量Ｑ１は、背景光などのパルス光とは無関係の外光の影響を確認するために取得される。
【００３９】
図３（ｄ）に示す第２ゲート信号Ｓｇ２はパルス光の出射を開始した時刻ｔ１から停止する時刻ｔ３までの間、ＯＮされる。第２ゲート信号Ｓｇ２がＯＮの間、フォトダイオードＰＤで受光した受光量に相当する電荷がキャパシタＣ２に蓄積される。図４（ｂ）に、キャパシタＣ２に蓄積される第２ゲート信号Ｓｇ２に基づく受光量Ｑ２を示す。受光量Ｑ２には、パルス光の出射開始の時刻ｔ１から期間Ｔｐ以内に到達する反射光に由来する反射光成分が含まれる。また、受光量Ｑ２には、背景光などの外光成分も含まれる（図４参照）。
【００４０】
図３（ｅ）に示す第３ゲート信号Ｓｇ３はパルス光の出射停止後の時刻ｔ３から期間Ｔｐの間、ＯＮされる。第３ゲート信号Ｓｇ３がＯＮの間、フォトダイオードＰＤで受光した受光量に相当する電荷がキャパシタＣ３に蓄積される。図４（ｃ）に、キャパシタＣ３に蓄積される第３ゲート信号Ｓｇ３に基づく受光量Ｑ３を示す。受光量Ｑ３には、パルス光の出射を停止した時刻ｔ３から遅延期間Ｔｄ後の時刻ｔ４まで続けて到来する反射光に由来する反射光成分が含まれる。このように、反射光の受光量全体が時分割され、遅延期間Ｔｄに応じて、受光量Ｑ２，Ｑ３の反射光成分として振り分けられる。なお、反射光の遅延期間Ｔｄは期間Ｔｐ未満であることを想定しており、反射光の到来が終了する時刻ｔ４は、キャパシタＣ３の充電期間Ｔｐの範囲内にある。また、受光量Ｑ３には、受光量Ｑ２と同様に、外光成分も含まれる。なお、パルス光を出射する期間の長さと、各ゲート信号Ｓｇ１，Ｓｇ２，Ｓｇ３がＯＮの期間の長さとは、同じ長さでなくてもよい。
【００４１】
以上のように、距離センサ１では、受光部３がパルス光の出射期間の開始から所定時間の間に光を受光して、キャパシタＣ２，Ｃ３（第１電荷蓄積部）において受光量Ｑ２，Ｑ３に応じた電荷を蓄積する。また、パルス光の出射の停止期間中に光を受光して、キャパシタＣ１（第２電荷蓄積部）において受光量Ｑ１に応じた電荷を蓄積する。キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３それぞれに蓄積された電荷を検出することで、受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を取得することができる。キャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３それぞれに蓄積された電荷に相当する受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３によると、対象物からの反射光の遅延期間Ｔｄと期間Ｔｐの比は、図４（ｄ）に示すように、反射光の受光量全体のうちの受光量Ｑ３に振り分けられた割合（以下、「振り分け比率」という。）に対応している。このため、遅延期間Ｔｄは、受光量Ｑ２，Ｑ３の配分、すなわち振り分け比率に基づいて求めることができる。
【００４２】
ここで、受光量Ｑ２，Ｑ３には、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、反射光成分だけでなく外光成分も含まれている。受光量Ｑ２，Ｑ３は外光のみの受光量Ｑ１と同じ長さの期間Ｔｐで取得されているので、受光量Ｑ２，Ｑ３に含まれる外光成分は、受光量Ｑ１と同程度であると考えられる。このため、本実施形態では、受光量Ｑ２，Ｑ３から適宜、受光量Ｑ１を減算することにより、外光成分を除いた反射光成分の受光量を算出する。受光量Ｑ１は受光量Ｑ２，Ｑ３を取得する直前に取得されるため、受光量Ｑ１により受光量Ｑ２，Ｑ３における外光成分を精度良く取り除くことができる。
【００４３】
遅延期間Ｔｄは、パルス光が対象物に到達してから、反射光として距離センサ１に戻ってくるまでにかかる時間である。つまり、対象物と距離センサ１との間の距離を光速ｃで往復した際にかかる時間である。よって、対象物までの距離をＬとすると、Ｔｄ＝２Ｌ／ｃが成り立つため、次式に基づき、対象物までの距離Ｌを計算することができる。
Ｌ＝（ｃ／２）×Ｔｐ×｛（Ｑ３−Ｑ１）／（Ｑ２＋Ｑ３−２×Ｑ１）｝      （１）
【００４４】
本実施形態に係る距離センサ１では、距離演算部４０ａが、上式（１）の原理に基づく所定の演算を行い、受光量の振り分け比率に基づく距離を計算する。距離演算部４０ａの演算式は、例えば、特定の環境下において予め行われる種々の信号タイミングやパラメータの設定（キャリブレーション）によって規定される。
【００４５】
２−２．距離画像の生成動作
本実施形態に係る距離画像の生成動作について、図５を参照して説明する。図５（ａ）は、１フレームの距離画像を生成する動作を説明するための図である。図５（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、図５（ａ）の積算期間中の第１，第２，第３ゲート信号Ｓｇ１，Ｓｇ２，Ｓｇ３のタイミングチャートを示す。図５（ｅ）は、図５（ａ）の積算期間中のドレインゲートのタイミングチャートを示す。なお、ドレインゲートとは、フォトダイオードＰＤから電荷を排出するためのゲートである。
【００４６】
本実施形態に係る距離センサ１は、上述したパルス光の出射及びその反射光の受光の一連の動作を繰り返し行い、受光量を読み出す毎に繰り返し、距離画像を生成する。以下、光源部２による１回のパルス光の出射に対して受光部が受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を蓄積する周期を、「蓄積周期」という。図５（ａ）に示すように、距離画像を繰り返し生成する１回（１フレーム）当たりの期間は、積算期間と、読出し期間とを含む。積算期間は、上記の蓄積周期が所定回数、繰り返されることで、受光部３が受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を積算する繰返し期間である。読出し期間は、積算期間に続いて制御部４０が、受光部３から積算された受光量を読み出す期間である。
【００４７】
積算期間に複数回含まれる各蓄積周期Ｔａは、図５（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、第１，第２，第３ゲート信号Ｓｇ１，Ｓｇ２，Ｓｇ３がそれぞれＯＮされる受光期間を１回ずつ含む。図５（ｅ）に示すように、ドレインゲートは、積算期間における受光期間外である受光停止期間において開状態となり、フォトダイオードＰＤで光電変換された電荷を排出する。積算期間において、第１，第２，第３ゲート信号Ｓｇ１，Ｓｇ２，Ｓｇ３に基づき、繰り返し電荷を電荷蓄積部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に蓄積することにより、受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３（図４参照）が積算される。以下、積算期間において受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３をそれぞれ積算する回数を、「積算回数」という。積算回数は、例えば７００回以上７万回以下である。
【００４８】
積算期間後の読出し期間において、ＴＯＦ信号処理部４の制御部４０は、受光部３のＡ／Ｄ変換器から、各画素回路３０で積算された受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３のデジタル値を読み出す。制御部４０において、距離演算部４０ａは、画素回路３０毎の受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３のデジタル値に基づき、式（１）に基づく演算を行う。受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の積算により、測定される距離の統計的な精度が高まり、高精度で距離を算出することができる。
【００４９】
距離演算部４０ａが１つの画素に対して上記の演算を行うことにより、その画素の距離を示す距離データが取得される。ＴＯＦ信号処理部４は、全画素分の距離データを取得することにより、１フレームの距離画像を生成する。
【００５０】
２−３．機器間の干渉について
以下、本実施形態に係る距離センサ１による、機器間の動作干渉について、図６，７，８を参照して説明する。図６は、距離センサ１，１Ａ間の干渉を説明するための図である。図７は、非干渉フレームＦ１における距離センサ１の各種動作タイミングを示すタイミングチャートである。図８は、干渉フレームＦ２における距離センサ１の各種動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【００５１】
図６（ａ）は、二つの距離センサ１，１Ａが隣接した状態を示している。本実施形態に係る距離センサ１（以下、第１の距離センサという場合がある。）は、例えば、指などの対象物５０によるジェスチャー入力を検知するためにモバイル機器等に搭載される。第２の距離センサ１Ａは、第１の距離センサ１と同様の構成を有する。
【００５２】
モバイル機器の使用時等には、図６（ａ）に示すように、対象物５０の近傍において、第１の距離センサ１と第２の距離センサ１Ａとが隣接する場合が想定される。この場合、第２の距離センサ１Ａの光源部２からのパルス光は、対象物５０に反射して、第２の距離センサ１Ａの受光部３に入射するだけでなく、第１の距離センサ１の受光部３に入射している。以下、第２の距離センサ１Ａから出射して第１の距離センサ１に入射するパルス光を、「干渉光」という。
【００５３】
図６（ｂ）は、第２の距離センサ１Ａからの干渉光が入射する場合の第１の距離センサ１の距離の測定結果を示すグラフである。図６（ｂ）において、横軸は距離画像のフレーム数であり、縦軸は測定距離（ｍｍ）である。図６（ｂ）では、第１の距離センサ１から２００ｍｍの距離に対象物５０が配置された場合に第１の距離センサ１が算出する距離を示している。
【００５４】
図６（ｂ）では、測定距離が対象物５０までの距離２００ｍｍから２０ｍｍ以上も外れた干渉フレームＦ２が、２００ｍｍ近傍の測定距離を算出している非干渉フレームＦ１の合間に周期的に生じている。このような事態は、二つの距離センサ１，１Ａ間のクロック周波数の僅かなずれ（例えば数ｐｐｍ程度）に起因すると考えられる。以下、図６（ｂ）における非干渉フレームＦ１と、干渉フレームＦ２とについて、それぞれ図７，図８を用いて説明する。
【００５５】
図７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、それぞれ図６（ｂ）の非干渉フレームＦ１における第１の距離センサ１の発光タイミング、及び各ゲート信号Ｓｇ１，Ｓｇ２，Ｓｇ３のそれぞれによる受光タイミングを示す。図７（ｅ），（ｆ），（ｇ），（ｈ）は、それぞれ非干渉フレームＦ１における第２の距離センサ１Ａの発光タイミング、及び各ゲート信号Ｓｇ１，Ｓｇ２，Ｓｇ３のそれぞれによる受光タイミングを示す。
【００５６】
図７（ａ）〜（ｈ）に示す非干渉フレームＦ１において、時刻ｔ１０では、図７（ａ），（ｅ）に示すように、第１及び第２の距離センサ１，１Ａの発光タイミングに、時間間隔Ｔｉが空いている。時間間隔Ｔｉがパルス幅Ｔｐ以上蓄積周期Ｔａ以下であることにより、図７（ｂ）〜（ｄ）に示すように第１の距離センサ１の全てのゲート信号Ｓｇ１，Ｓｇ２，Ｓｇ３が閉状態の期間中に、第２の距離センサ１Ａが発光している（図７（ｅ））。このとき、第１の距離センサ１は第２の距離センサ１Ａからの干渉光を受光することなく、距離測定を行う。
【００５７】
また、図７（ｆ）〜（ｈ）に示すように、第２の距離センサ１Ａの全てのゲート信号Ｓｇ１，Ｓｇ２，Ｓｇ３が閉状態の期間中に、第１の距離センサ１が発光している（図７（ａ））。このため、図７（ａ）〜（ｈ）のフレームでは、第１及び第２の距離センサ１，１Ａは、相互に干渉を起こさずに距離の測定を行うことができる（図６（ｂ））。
【００５８】
ここで、第１及び第２の距離センサ１，１Ａが所定のトリガ信号などによって同期している場合には、時間間隔Ｔｉが常に維持され、他のフレームでも干渉を起こさないと考えられる。しかしながら、特に同期を取っていない距離センサ１，１Ａ間では、基準クロック発生部４１のクロック周波数に、例えば数ｐｐｍ程度の差があることが通常である。このため、図７（ａ），（ｅ）に示すように、時刻ｔ１０以降の時刻ｔ１１において、二つの距離センサ１，１Ａの動作タイミング間の時間間隔Ｔｉ’は、時刻ｔ１０における時間間隔Ｔｉからずれている。例えば複数フレームの期間を経過する時間経過により、二つの距離センサ１，１Ａの動作タイミング間の時間間隔Ｔｉ’が徐々にずれ、パルス幅Ｔｐ未満になったり、蓄積周期Ｔａを超えたりすることが想定される。図７（ａ）〜（ｈ）のフレームからの時間経過により、機器間干渉を起こした干渉フレームにおける各種動作タイミングを、図８（ａ）〜（ｅ）に示す。
【００５９】
図８（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、それぞれ図６（ｂ）の干渉フレームＦ２における第１の距離センサ１の発光タイミング、及び各ゲート信号Ｓｇ１，Ｓｇ２，Ｓｇ３のそれぞれによる受光タイミングを示している。図８（ｅ）は、干渉フレームＦ２における第２の距離センサ１Ａの発光タイミングを示している。
【００６０】
図８（ａ）〜（ｅ）に示す１フレーム期間では、例えば初期の時刻ｔ１２において、第１の距離センサ１の第２ゲート信号Ｓｇ２の受光期間に（図８（ｃ））、第２の距離センサ１Ａからの干渉光が発光している（図８（ｅ））。このため、第１の距離センサ１は、第２ゲート信号Ｓｇ２に基づき干渉光を受光し、受光量Ｑ２として蓄積してしまう。
【００６１】
また、図８（ｃ），（ｅ）に示すように、第１の距離センサ１の積算期間に亘り、干渉光の発光タイミングは、徐々にずれつつ、第２ゲート信号Ｓｇ２の受光期間に重畳している。このため、第１の距離センサ１は、積算期間中、第２ゲート信号Ｓｇ２に基づく受光量Ｑ２に、干渉光の影響を溜め続けることとなる。これにより、第１の距離センサ１では、第２ゲート信号Ｓｇ２に基づく受光量Ｑ２が過剰に増えて受光量Ｑ２，Ｑ３の振り分け比率が偏り、本フレームにおいて算出される距離が異常に短くなってしまう（図６（ｂ））。
【００６２】
また、次フレームでは、第２の距離センサ１Ａの発光タイミングがさらに遅れ、第１の距離センサ１の第３ゲート信号Ｓｇ３の受光期間に（図８（ｄ））、干渉光が発光している（図８（ｅ））。このため、第１の距離センサ１において、今度は第３ゲート信号Ｓｇ３に基づく受光量Ｑ３が過剰に増えて、算出される距離が異常に長くなってしまう（図６（ｂ））。
【００６３】
以上のような距離センサ１，１Ａ間の干渉による距離の誤測定を抑制するために、本実施形態では、１フレーム中の蓄積周期の積算回数分の合計期間（積算期間）が蓄積周期１周期分以上ずれるように、蓄積周期の長さを変更する。これにより、距離センサ１が干渉光を受光すること自体は許容しながら、干渉光を受光しても距離の誤測定を抑制することができる。以下、本実施形態に係る距離センサ１の動作の詳細について説明する。
【００６４】
２−４．距離画像生成処理
本実施形態に係る距離センサ１による距離画像生成処理について説明する。距離画像生成処理は、距離センサ１が所定のフレームレート（例えば３０ｆｐｓ）において距離画像を繰り返し生成する処理である。本実施形態では、距離画像生成処理の実行中に機器間の干渉が生じた場合に、距離センサ１が自動的に蓄積周期Ｔａの長さを変更する例について説明する。以下、図９，１０を参照して、本距離画像生成処理について説明する。
【００６５】
図９は、本実施形態に係る距離画像生成処理を示すフローチャートである。図１０は、距離センサ１における蓄積周期テーブルＤ１を説明するための図である。
【００６６】
図９のフローチャートに示す距離画像生成処理は、距離センサ１の制御部４０によって実行される。記憶部４４には、予め蓄積周期テーブルＤ１が格納されている。蓄積周期テーブルＤ１は、後述するように、距離画像生成処理を実行する際の蓄積周期Ｔａを管理するデータテーブルである。
【００６７】
図９において、まず、制御部４０は、タイミング生成部４２の制御により、周期設定部４０ｂに予め設定された蓄積周期Ｔａの長さにおいて、光源部２の発光動作及び受光部３の受光動作を積算回数分、繰り返しオンオフ制御する（ステップＳ１）。周期設定部４０ｂには、デフォルトとして蓄積周期Ｔａの長さが例えば９８８ｎｓに設定されている（図１０参照）。積算回数は、自由に設定されてもよく、例えば２８０００回に設定される。
【００６８】
ステップＳ１の処理により、光源部２が、蓄積周期Ｔａ毎にパルス光を対象物に照射し、受光部３が対象物からの反射光、及び背景光を受光する（図３参照）。ステップＳ１により、積算期間中に蓄積周期Ｔａが積算回数分、繰り返され、受光部３において各受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３が積算される。
【００６９】
次に、制御部４０は、受光部３において積算された受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を読み出して、距離演算部４０ａにおいて距離の計算を行い、距離画像を生成する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、受光部３は積算した受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３のアナログ値をデジタル値にＡ／Ｄ変換し、制御部４０は、デジタル値において受光部３の各画素の受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を読み出す。制御部４０は、距離演算部４０ａにおいて画素毎の受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に対して式（１）に基づく計算を行う。制御部４０は、距離画像出力部４３を介して、例えば計算した画素毎に距離画像を出力する。
【００７０】
次に、制御部４０は、生成した距離画像における距離データに基づいて、機器間の干渉が生じたか否かを判断する（ステップＳ３）。例えば、制御部４０は、過去数フレーム等の距離画像の各画素の一部又は全てを記憶部４４に保持し、生成した距離画像における距離データの変化率が、所定のしきい値を越えるか否かに基づきステップＳ３の判断を行う。所定のしきい値は、例えば、検出対象の対象物の動き（例えば人の動き）ではあり得ないと考えられる急激な変化率に設定される。また、制御部４０は、各種受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の変化率に基づき、ステップＳ３の判断を行ってもよい。
【００７１】
制御部４０は、機器間の干渉が生じていないと判断したとき（Ｓ３でＮＯ）、特に周期設定部４０ｂにおいて蓄積周期Ｔａの設定を変更することなく、ステップＳ１の処理に戻る。
【００７２】
一方、制御部４０は、機器間の干渉が生じたと判断したとき（Ｓ３でＹＥＳ）、記憶部４４から蓄積周期テーブルＤ１を読み出して、周期設定部４０ｂにおいて蓄積周期Ｔａの長さを変更する（ステップＳ４）。図１０を用いて、蓄積周期テーブルＤ１について説明する。
【００７３】
図１０に示すように、蓄積周期テーブルＤ１は、「モード」と「蓄積周期の長さ」とを関連付けて記録している。モードは、多段階において周期設定部４０ｂに設定される蓄積周期の長さを管理するためのモードである。図１０では、１０段階のモードが設けられている。
【００７４】
図１０において、モード１は、周期設定部４０ｂにデフォルトとして設定されるモードである。図１０では、モード１は、蓄積周期の長さ「９８８ｎｓ」に関連付けされている。また、モード２は、蓄積周期の長さ「９７５ｎｓ」に関連付けされ、モード１０は、蓄積周期の長さ「８５８ｎｓ」に関連付けされている。蓄積周期テーブルＤ１においては、別々のモードに関連付けされた長さの蓄積周期を繰り返した際の積算期間のずれが、少なくとも蓄積周期１周期分以上になるように、それぞれの蓄積周期の長さが設定されている。
【００７５】
図９に戻り、ステップＳ４において制御部４０は、蓄積周期テーブルＤ１における１０段階のモードにおいて周期設定部４０ｂに設定中のモード以外のモードの中からランダムに一つのモードを選択する。制御部４０は、周期設定部４０ｂに設定された蓄積周期Ｔａの長さを、蓄積周期テーブルＤ１において選択したモードに関連付けされた蓄積周期の長さに書き換える。１０段階のモードをランダムに選択することにより、干渉を起こした距離センサ１，１Ａ同士が同一のモードを選択する確率を１／１０にまで低減できる。
【００７６】
制御部４０は、更新された周期設定部４０ｂの設定に従いタイミング生成部４２を制御して、変更された長さの蓄積周期Ｔａ’において、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。これにより、距離画像を生成しながら、干渉が生じていないと判断されるまで蓄積周期のシフトが繰り返しされる。
【００７７】
以上の処理によると、所定のフレームレートにおいて距離画像を生成している際に特定のフレームにおいて干渉が生じた場合に、蓄積周期Ｔａの長さがシフトされ（Ｓ４）、次のフレームから干渉光の影響を緩和することができる。本距離画像生成処理における干渉光の影響について、図１１（ａ）〜（ｆ）及び図１２（ａ），（ｂ）を用いて説明する。
【００７８】
図１１（ａ）は、本距離画像生成処理による変更前の蓄積周期Ｔａにおける第１ゲート信号Ｓｇ１の受光タイミングを示す。図１１（ｂ）は、本距離画像生成処理による変更後の蓄積周期Ｔａ’におけるパルス光の発光タイミングを示す。図１１（ｃ），（ｄ），（ｅ）は、変更後の蓄積周期Ｔａ’における各ゲート信号Ｓｇ１，Ｓｇ２，Ｓｇ３の受光タイミングを示す。図１１（ｆ）は、第２の距離センサ１Ａによる干渉光の発光タイミングを示す。
【００７９】
図１１（ａ）〜（ｆ）は、変更前の蓄積周期Ｔａでは、干渉光の発光タイミングが、距離センサ１の第１ゲート信号Ｓｇ１による受光期間に重なる場合のフレームを示している（図１１（ａ），（ｆ））。この場合において、図９のステップＳ４で、変更後の蓄積周期Ｔａ’が、変更前の蓄積周期Ｔａからパルス光のパルス幅Ｔｐと同じ長さの変更幅Δｔにおいて縮められたこととする（図１１（ｂ）〜（ｅ））。
【００８０】
図１１（ａ）〜（ｆ）に例示する１フレーム期間において、積算期間中の１回目の蓄積周期Ｔａ’では、変更前の場合（図１１（ａ））と同様に、距離センサ１の第１ゲート信号Ｓｇ１による受光期間が、干渉光の発光タイミングに重なっている（図１１（ｃ），（ｆ））。しかし、その後の蓄積周期Ｔａ’においては、干渉光の発光タイミングに対する距離センサ１の動作タイミングが、変更幅Δｔ＝Ｔｐずつ、ずれることとなる。例えば、続く２回目の蓄積周期Ｔａ’においては、第２ゲート信号Ｓｇ２による受光期間が、干渉光の発光タイミングに重なっている（図１１（ｄ），（ｆ））。また、３回目の蓄積周期Ｔａ’では、第３ゲート信号Ｓｇ３による受光期間が、干渉光の発光タイミングに重なっている（図１１（ｅ），（ｆ））。
【００８１】
上記のように、干渉時の蓄積周期Ｔａの長さ変更により、変更後の１フレーム中の積算期間に含まれる複数の蓄積周期Ｔａ’において、干渉光が各ゲート信号Ｓｇ１，Ｓｇ２，Ｓｇ３の受光期間に受光されるようになる。これにより、干渉光の影響がそれぞれの受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に分散するため、全ての受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３の内の特定の受光量に偏って干渉光の影響が含まれることを回避できる。このため、距離センサ１，１Ａ間の干渉による距離の誤測定を抑制できる。
【００８２】
以上のように干渉光の影響を抑制するために、本実施形態では、変更前後の蓄積周期Ｔａ，Ｔａ’をそれぞれ積算回数分、繰り返した積算期間同士のずれが、蓄積周期一周期分以上となる変更幅Δｔを用いて、蓄積周期Ｔａの長さ変更を行う。これにより、積算回数分の繰り返し中に、変更前の蓄積周期Ｔａと略同一の周期で発光する干渉光が、変更後の蓄積周期Ｔａ’内を少なくとも一巡することとなり、干渉光の影響を各受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に分散させることができる。
【００８３】
例えば、積算回数２８０００回、パルス幅Ｔｐ＝１３ｎｓ及び（変更前の）蓄積周期Ｔａ＝９８８ｎｓの場合において、蓄積周期Ｔａの変更幅Δｔをパルス幅Ｔｐと同じ１３ｎｓに設定すると、変更後の蓄積周期Ｔａ’の長さは９７５ｎｓとなる。すると、変更前後の積算期間の差は３６４０００ｎｓであり、蓄積周期Ｔａ’の３６４周期分以上になる。この場合、変更前の蓄積周期Ｔａと略同一周期の干渉光は、変更後の蓄積周期Ｔａ’内を積算期間中に３６４回以上、巡回することとなり、各受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３における干渉光の影響を統計的に均等にすることができる。また、受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を用いて式（１）に基づく距離計算を行うことにより、干渉光の影響を背景光の影響と同様に除去することができる。
【００８４】
図１２（ａ），（ｂ）は、蓄積周期Ｔａの変更前後の距離センサ１の距離の測定結果を示すグラフである。図１２（ａ），（ｂ）では、干渉光を発光させた状態と発光させない状態とのそれぞれにおいて、距離センサ１により、２００ｍｍ離れた対象物に対する距離測定を行った。図１２（ａ），（ｂ）は、この場合に出力された距離画像における中央の１画素の出力距離を示している。
【００８５】
図１２（ａ）において、変更前の蓄積周期Ｔａの長さは９８８ｎｓであり、干渉光の周期とは数ｐｐｍ程度のずれを有する。図１２（ｂ）では、変更後の蓄積周期Ｔａ’として、変更幅Δｔ＝１３ｎｓずつシフトさせた９６２ｎｓ、９１０ｎｓ、８５８ｎｓのそれぞれの場合の出力距離を示している。この場合、変更前後の積算期間のずれは、それぞれ蓄積周期７２８周期分、２１８４周期分、３６２０周期分に対応する。
【００８６】
図１２（ａ）に示すように、変更前の蓄積周期Ｔａでは、干渉光を発光させなかった状態に比較して、干渉光を発光させた状態における出力距離が激しく乱れている。これに対して、変更後の蓄積周期Ｔａ’によると、図１２（ａ）に示すように、干渉光を発光させた状態であっても干渉光を発光させた状態と同等に、安定した距離出力が得られている。
【００８７】
蓄積周期Ｔａの変更幅Δｔは、干渉光の影響を安定的に分散させる観点から、例えば、変更前後の積算期間の差が蓄積周期Ｔａの１０周期分以上になるように設定されてもよい。また、蓄積周期Ｔａの変更幅Δｔは、例えば、距離センサ１の測定レンジ、測定精度、或いはフレームレート等の各種性能を維持する観点から、変更前後の積算期間の差が蓄積周期Ｔａの１００００周期分以下になるように設定されてもよい。
【００８８】
３．まとめ
以上のように、本実施形態に係る距離センサ１は、光源部２と、受光部３と、制御部４０とを備える。光源部２は、対象物５０に対して光を出射する。受光部３は、光源部２による光の出射に同期して光を受光し、受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３を蓄積する。制御部４０は、光源部２及び受光部３を制御して、所定のフレーム期間毎に受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３に基づき対象物５０までの距離を示す距離情報である距離画像を生成する。距離画像のフレーム期間は、光源部２による光の出射に応じて受光部３が受光量を蓄積する周期である蓄積周期Ｔａを所定数の積算回数分、含む。距離センサ１は、さらに、蓄積周期Ｔａの積算回数分の合計期間が、蓄積周期Ｔｂの長さの変更前後において蓄積周期Ｔｂの１周期分以上ずれるように、蓄積周期Ｔｂの長さを変更する周期設定部４０ｂを備える。
【００８９】
以上の距離センサ１によると、蓄積周期Ｔａの合計期間が蓄積周期Ｔａの１周期分以上ずれるように、蓄積周期Ｔａの長さが変更される。これにより、蓄積周期Ｔａを積算回数分繰返す間に干渉光を受光するタイミングが、蓄積周期内を少なくとも一巡し、干渉光の影響が受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３間に分散される。このため、距離センサ１，１Ａ間の干渉による距離の誤測定を抑制することができる。
【００９０】
また、本実施形態において、周期設定部４０ｂは、蓄積周期Ｔａの長さの変更前後における合計期間のずれが、蓄積周期Ｔａの１０周期分以上１００００周期分以下になるように、蓄積周期Ｔａの長さを変更する。これにより、干渉光の影響が受光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３間に統計的に均等に分散され、干渉による距離の誤測定を安定的に抑制できる。
【００９１】
また、本実施形態において、制御部４０は、生成した距離画像に基づき、干渉が生じたか否かを判断し（Ｓ３）、干渉が生じたと判断した場合に（Ｓ３でＹＥＳ）、蓄積周期Ｔａの長さを変更する（Ｓ４）。これにより、１フレームの距離画像の生成時に干渉が生じた際に、距離センサ１が自動的に機器間の干渉を判断し、次フレームから干渉による距離の誤測定を抑制することができる。
【００９２】
また、本実施形態では、図９のステップＳ３において距離センサ１の制御部４０が生成した距離画像に基づき、干渉が生じたか否かを判断したが、ステップＳ３の判断は、モバイル機器等の電子機器におけるコントローラ６が行ってもよい。コントローラ６が距離センサ１から出力された各フレームの距離画像を比較することにより、干渉が生じたか否かを判断し、干渉が生じたと判断した場合に、蓄積周期の長さを変更するように所定のコマンドを距離センサ１に送信するようにしてもよい。
【００９３】
また、本実施形態において、光源部２は、パルス変調において光を繰り返し出射する。本実施形態では、蓄積周期Ｔａの変更前後において、光源部２は、出射するパルス光のパルス幅を維持する。これにより、蓄積周期Ｔａの変更前後において、受光量の総量が維持され、距離の測定精度の低下を回避できる。
【００９４】
（実施形態２）
実施形態１では、機器間の干渉が生じた場合に距離センサ１が自動的に蓄積周期をシフトする例について説明した。実施形態２では、あらかじめ干渉の影響を抑制するように、距離センサを実装する例について説明する。以下、実施形態２について、図１３を参照して説明する。
【００９５】
図１３は、本実施形態に係る電子機器６０の構成を示すブロック図である。電子機器６０は、二つの距離センサ１，１Ａと、コントローラ６と、表示部６１とを備える。電子機器６０は、例えばモバイル端末である。表示部６１は、例えば液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイで構成される。表示部６１は、コントローラ６の制御により、表示面に種々の画像を表示する。
【００９６】
本実施形態において、各距離センサ１，１Ａの周期設定部４０ｂは、例えばスイッチ又はセレクタ等を備え、電子機器６０の製造時等に外部から蓄積周期の長さを変更可能に構成される。周期設定部４０ｂは、例えばヒューズ回路等により、電子機器６０の使用時等には外部から蓄積周期の長さを変更できないように構成されてもよい。また、実施形態１では、距離センサ１の制御部４０が、距離画像の生成中に干渉が生じたか否かを判断したが（図９のＳ３）、本実施形態に係る各距離センサ１，１Ａの制御部４０は、特に干渉が生じたか否かを判断しなくてもよい。
【００９７】
本実施形態では、一例として、表示部６１の表示画像に対するユーザのジェスチャーによる入力操作を検知するために、電子機器６０の製造時等に二つの距離センサ１，１Ａが表示部６１近傍に配置して実装される。電子機器６０のコントローラ６は、例えば、各距離センサ１，１Ａから距離画像を取得するタイミングを合わせるために、フレーム毎にトリガ信号を距離センサ１，１Ａのそれぞれに出力する。
【００９８】
電子機器６０の使用時には、電子機器６０内の二つの距離センサ１，１Ａが相互に干渉を起こすことが懸念される。相互干渉を回避するために、例えばトリガ信号を用いて各距離センサ１，１Ａを同期させる方法では、フレーム毎の同期では足りず、蓄積周期毎にトリガ信号を生成する必要がある。このため、信号遅延の観点からトリガ信号を無線信号で構成することは困難であり、有線信号で構成するとしても、信号遅延を調整するために配線および寄生容量を充分に考慮して設計しなければならなくなる。
【００９９】
そこで、本実施形態では、電子機器６０の製造時或いは出荷時等に、所定数の基準回数において、二つの距離センサ１，１Ａのそれぞれの蓄積周期の基準回数分の合計期間が、各蓄積周期の１周期分以上ずれるように、各距離センサ１，１Ａの蓄積周期を設定する。この際、基準回数は、積算回数として実用上差し支えない範囲の回数であり、例えば１００回以上である。
【０１００】
例えば、各距離センサ１，１Ａの周期設定部４０ｂにおいて、蓄積周期テーブルＤ１（図１０）におけるデフォルトのモードを別々のモードに設定して距離センサ１，１Ａを実装する。また、これに代えて、又は加えて、各距離センサ１，１Ａの蓄積周期テーブルＤ１において各モードに関連付けされた蓄積周期の長さを、それぞれの蓄積周期の基準回数分の合計期間が各蓄積周期の１周期分以上ずれるようにずらして設定してもよい。
【０１０１】
これにより、電子機器６０において信号遅延を考慮したトリガ信号のための複雑な設計を必要とせずに、容易に距離センサ１，１Ａ間の相互干渉の影響を抑制できる。なお、上記の説明では、電子機器６０のコントローラ６は、フレーム毎にトリガ信号を距離センサ１，１Ａのそれぞれに出力したが、各距離センサ１，１Ａから距離画像を取得するタイミングを合わせる必要がないシステムでは、トリガ信号自体を省略してもよい。
【０１０２】
以上のように、本実施形態に係る電子機器６０は、二つの距離センサ１，１Ａを備える。電子機器６０においては、距離センサ１，１Ａのそれぞれの蓄積周期の所定数分の合計期間が各蓄積周期の１周期分以上ずれるように、各距離センサ１，１Ａの蓄積周期が設定されている。これにより、電子機器６０内の距離センサ１，１Ａ同士の機器間干渉による距離の誤測定を抑制することができる。
【０１０３】
また、電子機器６０は、二つの距離センサ１，１Ａに限らず、三つ以上の距離センサを備えてもよい。この場合、電子機器６０が備える複数の距離センサのそれぞれの蓄積周期の合計期間が各蓄積周期の１周期分以上ずれるように、各距離センサの蓄積周期が設定されてもよい。
【０１０４】
また、本実施形態に係る距離センサ１の実装方法は、電子機器６０の製造方法である。本製造方法は、複数の距離センサ１，１Ａを電子機器６０に実装する工程と、複数の距離センサ１，１Ａのそれぞれの蓄積周期の積算回数分の合計期間を各蓄積周期の１周期分以上にずらすように、各距離センサ１，１Ａの蓄積周期を設定する工程とを含む。
【０１０５】
また、本実施形態に係る距離センサ１は、外部から蓄積周期の長さを設定可能な周期設定部４０ｂを備える。これにより、上述のように電子機器６０に実装する際に蓄積周期をずらして機器間干渉による距離の誤測定を抑制できるようになる。
【０１０６】
（実施形態３）
実施形態１では、パルス変調において光源部から光を繰り返し出射するパルス変調方式の距離センサについて説明したが、パルス変調方式に限らず、種々の変調方式であってもよい。実施形態３では、所定の波形における連続波変調において光を出射する連続波方式の距離センサについて説明する。
【０１０７】
図１４は、本実施形態に係る距離センサ１Ｂの構成を示すブロック図である。本実施形態に係る距離センサ１Ｂは、実施形態１に係る距離センサ１と同様の構成を備える。
【０１０８】
本実施形態において、距離センサ１Ｂの光源部２Ａは、所定の波形を有する連続波変調において光を出射する。以下では、連続波変調における光の波形が正弦波形の例について説明するが、所定の波形は正弦波に限らず、三角波およびのこぎり波などの種々の波形であってもよい。以下、光源部２Ａが連続波変調で出射する光を「変調光」という。
【０１０９】
変調光の変調周波数ｆは、基準クロック発生部４１のクロック周波数（例えば５０ＭＨｚ）に基づき、タイミング生成部４２において種々の調整を行うことによって設定される。本実施形態に係る周期設定部４０ｂは、変調周波数ｆの設定変更を行うことにより、本実施形態における距離センサ１Ｂの蓄積周期の長さを変更する。
【０１１０】
図１５は、本実施形態に係る距離センサ１Ｂの距離の計算方法を説明するための図である。本実施形態において、対象物までの距離は、対象物における変調光の反射光が出射時の変調光の位相からずれる位相ずれ幅Φ、及び変調周波数ｆに基づいて、次式により計算される。
Ｌ＝ｃ×Φ／（４π×ｆ）      （２）
【０１１１】
上式によると、変調周波数ｆ＝５０ＭＨｚに設定することで、１周期２０ｎｓ以内に戻ってくる反射光が検出でき、３ｍの測定レンジが得られる。また、上式における位相ずれ幅Φは、次式により計算される。
Φ＝ｔａｎ−１｛（Ａ１−Ａ３）／（Ａ２−Ａ４）｝      （３）
【０１１２】
上式において、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、図１５に示すように、それぞれ変調光の位相がπ／２，π，３π／２，２πのタイミングにおいて受光される、反射光を含む受光量である。前述したように、受光部３Ａが反射光を受光する際の受光量には、反射光と共に背景光の影響も含まれる。上式によると、受光量の差分（Ａ１−Ａ３），（Ａ２−Ａ４）を用いることで、反射光の受光を行う際に含まれる背景光の影響が除去される。このため、４種の受光量Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を取得することにより、２つの差分（Ａ１−Ａ３），（Ａ２−Ａ４）がそれぞれｓｉｎΦ，ｃｏｓΦに比例し、反射光の位相ずれ幅Φを求めることができる。
【０１１３】
本実施形態では、制御部４０における距離演算部４０ａは、受光部３Ａから画素毎に４種の受光量Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を読み出して、式（２），（３）に基づく演算を行うことにより、距離画像を生成する。
【０１１４】
図１４に戻り、本実施形態において、受光部３Ａは、２つの電荷蓄積部を有する画素回路３０Ａを備える。なお、受光部３Ａの画素回路３０Ａは、２つの電荷蓄積部に限らず、例えば４つ以下の電荷蓄積部を有してもよい。以下、受光部３Ａの画素回路３０Ａが２つの電荷蓄積部を有する場合に制御部４０がタイミング生成部４２を介して行うタイミング制御について、図１６を用いて説明する。
【０１１５】
図１６（ａ）は、１フレームの距離画像を生成する際の変調光の発光タイミングを示す波形図である。図１６（ａ）〜（ｃ）では、フレームレートは３０ｆｐｓとしている。図１６（ａ）に示すように、変調光は、１フレーム３３ｍｓの間に、所定の時間間隔において２回の期間Ｔ１１，Ｔ１２に出射される。各期間Ｔ１１，Ｔ１２は、例えばそれぞれ１．５２ｍｓである。この場合、各期間Ｔ１１，Ｔ１２において７６０００周期分の変調光が連続的に出射される。
【０１１６】
図１６（ｂ）は、二つのゲート信号Ｓａ１，Ｓａ２に基づく期間Ｔ１１における受光量Ａ１，Ａ３の受光タイミングを示す。図１６（ｃ）は、期間Ｔ１２における受光量Ａ２，Ａ４の受光タイミングを示す。二つのゲート信号Ｓａ１，Ｓａ２は、受光部３Ａにおける画素回路３０Ａの二つの電荷蓄積部にそれぞれ電荷を蓄積するための信号である。
【０１１７】
図１６（ｂ）に示すように、期間Ｔ１１において、二つのゲート信号Ｓａ１，Ｓａ２は、それぞれ変調光（反射光）の周期と同じ蓄積周期Ｔｂにおいて受光を行う。また、変調光の位相π／２，３π／２に応じた二つの受光量Ａ１，Ａ３間の位相差がπであることに応じて、二つのゲート信号Ｓａ１，Ｓａ２は、変調周波数ｆの半周期分１０ｎｓずれて、交互に受光を繰り返す。これにより、蓄積周期Ｔｂ毎に画素回路３０Ａのそれぞれの電荷蓄積部に受光量Ａ１，Ａ３が蓄積される。例えば１．５２ｍｓの期間Ｔ１１において、各受光量Ａ１，Ａ３の蓄積が７６０００回、行われ、受光量Ａ１，Ａ３が積算される。
【０１１８】
また、期間Ｔ１２では、受光量Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４のうちの残る二つの受光量Ａ２，Ａ４の受光が、二つのゲート信号Ｓａ１，Ｓａ２によって行われる。図１６（ｃ）に示すように、二つのゲート信号Ｓａ１，Ｓａ２は、期間Ｔ１１の二つの受光量Ａ１，Ａ３の受光と同様に、蓄積周期Ｔｂにおいて交互に受光を繰り返す。また、期間Ｔ１２における二つのゲート信号Ｓａ１，Ｓａ２の受光タイミングは、変調光の位相π，２πに応じた受光量Ａ２，Ａ４を受光するために、期間Ｔ１１の受光タイミングとは変調周波数ｆの１／４周期分５ｎｓずれている。
【０１１９】
以上のような連続波変調方式の距離センサにおいても、複数の距離センサが存在する場合には、機器間の干渉を起こすことが想定される。図１７（ａ）〜（ｄ），１８（ａ），（ｂ）を用いて、本実施形態に係る距離センサ１Ｂ，１Ｃ間の干渉の抑制方法について説明する。
【０１２０】
図１７（ａ）は、本実施形態に係る距離センサ１Ｂ（以下、「第１の距離センサ」という場合がある。）の発光タイミングを示す。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）と同時点の第２の距離センサ１Ｃの発光タイミングを示す。図１７（ｃ），（ｆ）は、第１及び第２の距離センサ１Ｂ，１Ｃの干渉時の発光タイミングを示す。第２の距離センサ１Ｃは、第１の距離センサ１と同様の構成を有する。
【０１２１】
図１７（ａ），（ｂ）では、第１及び第２の距離センサ１Ｂ，１Ｃ間で干渉が生じていないときのフレーム期間を示している。この場合、第１及び第２の距離センサ１Ｂ，１Ｃの発光タイミング間には、それぞれの発光期間が重ならないような時間間隔が空いている。このような時間間隔は、第１及び第２の距離センサ１Ｂ，１Ｃのクロック周波数の僅かな差により、徐々にずれてしまう。
【０１２２】
例えば、基準クロック発生部４１のクロック周波数ｆ＝５０ＭＨｚにおいて、第１及び第２の距離センサ１Ｂ，１Ｃ間では１０ｐｐｍの差があったとする。この場合、１秒当たり５００クロック分の差があり、フレームレート３０ｆｐｓのフレーム期間毎に１６．６クロック（３３３ｎｓ）分、第１及び第２の距離センサ１Ｂ，１Ｃの相対的なタイミングがずれていく。このため、図１７（ａ），（ｂ）の状態から時間経過により、図１７（ｃ），（ｄ）に示すように、第１及び第２の距離センサ１Ｂ，１Ｃの発光タイミングが重なるフレームが生じてしまう。以下、第２の距離センサ１Ｃから第１の距離センサ１Ｂに入射する変調光を「干渉光」という。
【０１２３】
図１８（ａ）は、図１７（ｃ），（ｄ）の状態における蓄積周期Ｔｂの変更前の距離センサ１Ｂの動作タイミングを示す。図１７（ｃ），（ｄ）の状態において干渉光が第１の距離センサ１Ｂに入射すると、図１８（ａ）に示すように、距離センサ１Ｂは、ゲート信号Ｓａ１，Ｓａ２に基づき、反射光と共に干渉光を受光することとなる。この際、各蓄積周期Ｔｂにおいて干渉光の影響が同程度に蓄積され続けると、受光量Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４において干渉光の影響が偏り、距離の誤測定を招いてしまう。
【０１２４】
そこで、本実施形態では、周期設定部４０ｂにより、変調光の変調周波数ｆを各ゲート信号Ｓｇ１，Ｓｇ２の受光タイミングと共に変更することで、蓄積周期Ｔｂをシフトする。この際、周期設定部４０ｂは、期間Ｔ１１，Ｔ１２において繰り返される蓄積周期Ｔｂの回数が１回以上ずれるように、変調周波数ｆを変更する。これにより、変更前の蓄積周期Ｔｂを期間Ｔ１１（又は期間Ｔ１２）中に繰り返した回数を基準回数として、基準回数分、変更前後の蓄積周期Ｔｂ，Ｔｂ’を繰り返す期間が、蓄積周期１周期分以上ずれる。
【０１２５】
すると、図１８（ｂ）に示すように、変更後の蓄積周期Ｔｂ’の繰り返し中に、各ゲート信号Ｓｇ１，Ｓｇ２により受光される干渉光の影響が、蓄積周期Ｔｂ’毎に不均一になる。このため、期間Ｔ１１（又はＴ１２）において積算された受光量Ａ１，Ａ３（又はＡ２，Ａ４）間では、干渉光の影響が統計的に均等に含まれる。このため、式（３）に基づく距離計算により、干渉光の影響が背景光の影響と同様に除去される。これにより、干渉光の影響による距離の誤測定が抑制される。
【０１２６】
例えば、制御部４０は、実施形態１の距離画像生成処理（図９）と同様の処理において、機器間の干渉が生じたか否かを判断し（Ｓ３）、機器間の干渉が生じたと判断した場合に、周期設定部４０ｂにおいて変調周波数の変更を行う。すると、制御部４０は、次フレームから周期設定部４０ｂに新たに設定された周波数を変調光の変調周波数とするように、タイミング生成部４１を制御する。
【０１２７】
例えば、制御部４０は、１．５２ｍｓの期間Ｔ１，Ｔ２においてそれぞれ蓄積周期Ｔｂの繰返し回数が、７６０００回から７６００１回に増える５００００６５８Ｈｚ以上の周波数、或いは７５９９９回に減る５千万６５８Ｈｚ以上の４９９９３４２Ｈｚ以下の周波数を周期設定部４０ｂに設定する。また、外部環境による距離センサ１Ｂ，１Ｃ間の相対的な関係の変化なども考慮して、例えば蓄積周期Ｔｂが１０周期以上ずれるように、５００００６５７９Ｈｚ以上の周波数を周期設定部４０ｂに設定してもよい。
【０１２８】
以上のように、本実施形態に係る距離センサ１Ｂにおいて、光源部２Ａは、所定の波形における連続波変調において変調光を出射する。周期設定部４０ｂは、連続波変調における周波数に基づいて蓄積周期Ｔｂを設定する。これにより、連続波変調に基づく距離センサ１Ｂ，１Ｃ間の干渉による距離の誤測定を抑制することができる。
【０１２９】
また、本実施形態において、制御部４０は、変調光の波形の二つの位相π／２，３π／２（又はπ，２π）に応じたタイミングにおける受光を交互に繰り返すように、受光部３Ａを制御する。これにより、交互に受光を繰り返した受光量Ａ１，Ａ３（又はＡ２，Ａ４）間で干渉光の影響が偏ることを回避し、距離の誤測定を抑制することができる。
【０１３０】
（他の実施形態）
上記の実施形態１では、画素回路３０は外光専用の電荷蓄積部Ｃ１を備えたが、距離センサ１における画素回路はこれに限らず、外光専用の電荷蓄積部Ｃ１を省略してもよい。この場合、画素回路からの読出しにおいて、反射光を含む受光量と外光の受光量とを異なるフレームで取得し、２フレームの読み出しで１フレームの距離画像を生成するようにしてもよい。例えば、連続する２つのフレームにおいて、一方のフレームでパルス光の出射を繰り返すとともに２つの電荷蓄積部で時分割して電荷を蓄積してＴＯＦ信号処理部４に読み出し、反射光を含む受光量を取得する。他方のフレームでは、パルス光の出射を停止しながら受光を行うことで、外光の受光量を取得することができる。この場合であっても、取得した受光量において、干渉光の影響を外光の影響と同様に差し引き、機器間干渉による距離の誤測定を抑制することができる。
【０１３１】
また、上記の実施形態１では、第２及び第３ゲート信号Ｓｇ２，Ｓｇ３による第１の受光動作において連続的に２回の受光を行ったが、第１の受光動作において連続的に受光する回数は２回よりも大きくてもよい。例えば、第２ゲート信号Ｓｇ２の受光期間の直前に第１ゲート信号Ｓｇ１の受光期間を設定してもよい。また、第３ゲート信号Ｓｇ３の受光期間後に、所定の受光量を蓄積するための受光期間を設定してもよい。例えば、受光部が画素回路内に４つ以上の電荷蓄積部を備え、４種以上の受光量Ｑ１，Ｑ２，…，Ｑｍ（ｍは４以上の整数）を時分割で取得してもよい。
【０１３２】
また、上記の各実施形態では、制御部４０内部に周期設定部４０ｂを設ける例について説明したが、周期設定部４０ｂは、距離センサ１，１Ｂの内部において、制御部４０の外部に設けられてもよい。また、周期設定部４０ｂに、蓄積周期テーブルＤ１が組み込まれていてもよい。
【０１３３】
また、上記の各実施形態では、距離センサ１，１Ａ〜１Ｃの距離の測定法式が間接ＴＯＦ方式である場合について説明した。本距離センサの距離の測定方式はこれに限らず、例えば、反射光の伝播期間を直接、測定する直接ＴＯＦ方式であってもよい。直接ＴＯＦ方式の距離センサは、例えば、時間デジタル変換器や単一フォトンのアバランシェフォトダイオードを用いて構成してもよい。
【０１３４】
また、上記の各実施形態では、距離センサ１，１Ａ〜１Ｃがモバイル機器に搭載される場合を例示した。距離センサ１，１Ａが搭載される機器はモバイル装置に限らず、例えば監視カメラや車載装置などの種々の電子機器であってもよい。距離センサ１によると、例えば、車載装置において対向車から入射する干渉光に基づく機器間干渉による距離の誤測定を抑制することもできる。
【符号の説明】
【０１３５】
１    距離センサ
２    光源部
３    受光部
３０    画素回路
４０制御部
４０ａ    距離演算部
４０ｂ    周期設定部
４２    タイミング生成部
４４    記憶部
【図１】
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【図２】
2017190978.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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