CN112823292A - 信号处理装置和信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

本技术涉及一种能够容易地调节脉冲的占空比的信号处理装置和信号处理方法。相位比较单元输出与在占空比被调节时作为参考的第一脉冲和占空比待调节的第二脉冲之间的上升沿或下降沿处的相位差相对应的相位差信号。参考信号生成单元输出用于根据第一脉冲开始变化的参考信号。比较单元输出用于示出相位差信号和参考信号之间的大小关系的比较输出信号，并且将比较输出信号作为第二脉冲反馈。本技术可以应用于调节脉冲的占空比的情况。

Description

信号处理装置和信号处理方法
技术领域
本技术涉及一种信号处理装置和信号处理方法，并且具体地，涉及一种允许容易地调节脉冲占空比的信号处理装置和信号处理方法。
背景技术
例如，在通过间接TOF(飞行时间)技术测量距离的距离测量装置中，如果发射光的光源的光发射定时和接收从光源发射的反射光的TOF传感器的光接收定时之间的相对关系偏离该关系本应该是的关系，则发生距离测量误差。因此，通过延迟用于驱动光源或TOF传感器的脉冲来调节光源的光发射定时或TOF传感器的光接收定时(例如，参见专利文献1)。
引文列表
专利文献
专利文献1
JP 2009-236657A
发明内容
技术问题
在距离测量装置中，不仅光源的光发射定时与TOF传感器的光接收定时之间的相对关系，而且用于驱动光源和TOF传感器的脉冲的宽度的变化影响距离测量误差。
根据这种情况设计了本技术，并且本技术的目的是允许容易地调节脉冲占空比。
问题的解决方案
本技术的第一信号处理装置包括相位比较部、参考信号生成部和比较部。相位比较部输出与第一脉冲和第二脉冲的上升沿或下降沿之间的相位差相对应的相位差信号。第一脉冲在调节占空比时用作基准，第二脉冲具有待调节的占空比。参考信号生成部输出根据第一脉冲而开始变化的参考信号。比较部输出表示相位差信号与参考信号的大小关系的比较输出信号。比较输出信号作为第二脉冲反馈。
本技术的第一信号处理方法包括输出与第一脉冲和第二脉冲的上升沿或下降沿之间的相位差相对应的相位差信号，第一脉冲在调节占空比时用作基准，第二脉冲具有待调节的占空比；输出根据第一脉冲而开始变化的参考信号；输出表示相位差信号与参考信号之间的大小关系的比较输出信号；以及将比较输出信号作为第二脉冲反馈。
在本技术的第一信号处理装置和第一信号处理方法中，输出与第一脉冲和第二脉冲的上升沿或下降沿之间的相位差相对应的相位差信号，并且输出根据第一脉冲而开始改变的参考信号，其中，第一脉冲在调节占空比时用作基准，第二脉冲具有待调节的占空比。然后，输出表示相位差信号与参考信号之间的大小关系的比较输出信号，并且将比较输出信号作为第二脉冲反馈。
本技术的第二信号处理装置包括相位比较部、参考信号生成部、比较部、另一相位比较部、另一参考信号生成部和另一比较部。相位比较部输出与第一脉冲和第二脉冲的上升沿或下降沿之间的相位差相对应的相位差信号。第一脉冲在调节占空比时用作基准，第二脉冲具有待调节的占空比。参考信号生成部输出根据第一脉冲而开始变化的参考信号。比较部输出表示相位差信号与参考信号的大小关系的比较输出信号。另一相位比较部输出与比较输出信号和第二脉冲的上升沿和下降沿中的另一沿之间的相位差相对应的另一相位差信号。另一参考信号生成部输出根据比较输出信号而开始变化的另一参考信号。另一比较部输出表示另一相位差信号与另一参考信号之间的大小关系的另一比较输出信号。另一比较输出信号作为第二脉冲反馈。
本技术的第二信号处理方法包括输出与第一脉冲和第二脉冲的上升沿或下降沿之间的相位差相对应的相位差信号，第一脉冲在调节占空比时用作基准，第二脉冲具有待调节的占空比；输出根据第一脉冲而开始变化的参考信号；输出表示相位差信号与参考信号之间的大小关系的比较输出信号；输出与比较输出信号和第二脉冲的上升沿和下降沿中的另一沿之间的相位差相对应的另一相位差信号；输出根据比较输出信号而开始变化的另一参考信号；输出表示另一相位差信号与另一参考信号之间的大小关系的另一比较输出信号；将另一比较输出信号作为第二脉冲反馈。
在本技术的第二信号处理装置和第二信号处理方法中，输出与第一脉冲的上升沿或下降沿之间的相位差相对应的相位差信号，并且输出根据第一脉冲开始改变的参考信号，其中第一脉冲在调节占空比时用作基准，第二脉冲具有待调节的占空比。此外，输出表示相位差信号与参考信号之间的大小关系的比较输出信号，并且输出与比较输出信号和第二脉冲的上升沿和下降沿的另一沿之间的相位差相对应的另一相位差信号。另外，输出根据比较输出信号而开始变化的另一参考信号，输出表示另一相位差信号与另一参考信号的大小关系的其他比较输出信号。然后，另一比较输出信号作为第二脉冲反馈。
应当注意，第一信号处理装置和第二信号处理装置可以是彼此独立的装置(包括模块或半导体芯片)或包括在单个装置中的内部块。
附图说明
[图1]是概述可应用本技术的距离测量装置的配置示例的示图。
[图2]是描述通过间接TOF技术的距离测量方法的示例的示图。
[图3]是示出TOF传感器12的第一配置示例的框图。
[图4]是示出TOF传感器12的第二配置示例的框图。
[图5]是示出应用本技术的距离测量装置的实施例的配置示例的框图。
[图6]是示出光接收处理部22的配置示例的框图。
[图7]是示出脉冲处理部41的第一配置示例的框图。
[图8]是描述脉冲处理部41的脉冲处理操作的波形图。
[图9]是描述抑制在从比较器75输出的比较输出信号中发生的抖动的方式的图。
[图10]是示出脉冲处理部41的第二配置示例的框图。
[图11]是描述脉冲处理部41的脉冲处理操作的波形图。
[图12]是示出脉冲处理部41的第三配置示例的框图。
[图13]是描述脉冲处理部41的脉冲处理操作的波形图。
[图14]是示出应用本技术的距离测量装置的第一其他实施例的配置示例的框图。
[图15]是示出应用本技术的距离测量装置的第二其他实施例的配置示例的框图。
具体实施方式
<本技术适用的距离测量装置>
图1是概述可应用本技术的距离测量装置的配置示例的示图。
在图1中，距离测量装置包括光源11和TOF传感器12，并且例如通过间接TOF技术执行距离测量以测量到对象的距离。
光源11例如发射诸如激光束的光。TOF传感器12接收从光源11发射之后作为反射光返回然后被对象反射的光。
TOF传感器12基于光源11发光的发光定时，在多个时间段接收反射光，根据在多个时间段接收到的反射光的量(电荷量)，计算与对象的距离。
图2是描述通过间接TOF技术的距离测量方法的示例的示图。
这里，在下面的描述中，由光源11发射的光也被称为发送光。例如，假设将脉冲形式的脉冲光用作发送光。还假设具有与作为发送光的脉冲光相同的脉冲宽度和相同相位的脉冲被称为第一快门脉冲，并且假设具有与作为发送光的脉冲光相同的脉冲宽度但偏离发送光的脉冲宽度的相位的脉冲被称为第二快门脉冲。
图2示出了发送光、反射光以及第一快门脉冲和第二快门脉冲的波形的示例。
TOF传感器12在第一快门脉冲处于H(高)电平的时间段以及第二快门脉冲处于H电平的时间段接收反射光。
现在，假设在第一快门脉冲处于H电平的时间段接收到的反射光的电荷量(接收到的光的量)被表示为Q1，并且在第二快门脉冲处于H电平的时间段接收到的反射光的电荷量(接收到的光的量)被表示为Q2。
在这种情况下，假设将发送光的脉冲宽度表示为Tp，可以根据公式Δt＝Tp×Q2/(Q1+Q2)获得反射光相对于发送光的延迟时间Δt。假设光速表示为c[m/s]，可以根据公式L＝c×Δt/2获得到对象的距离L。
图3是示出图1所示的TOF传感器12的第一配置示例的框图。
在图3中，TOF传感器12包括脉冲生成部21和光接收处理部22。
脉冲生成部21生成用于使光源11发射发送光的输入脉冲，并将该输入脉冲提供给光接收处理部22和驱动器31。
这里，尽管图1中未示出，驱动器31与光源11和TOF传感器12一起被包括在图1所示的距离测量装置中。
驱动器31例如是被配置为驱动发射激光束的(激光)光源11的激光驱动器。驱动器31根据从脉冲生成部21提供的输入脉冲生成用于驱动光源11的输出脉冲，并将该输出脉冲提供给光源11。光源11基于输出脉冲发射发送光。从光源11发出的发送光在被对象反射后作为反射光返回。
光接收处理部22根据从脉冲生成部21提供的输入脉冲被驱动，并且接收来自对象的反射光。即，如参考图2所述，根据从脉冲生成部21提供的输入脉冲，光接收处理部22在第一快门脉冲处于H电平的时间段和第二快门脉冲处于H电平的时间段接收反射光。
然后，光接收处理部22根据在第一快门脉冲和第二快门脉冲处于H电平的每个时间段接收的反射光的电荷量获得到对象的距离。
附带地，驱动器31用作改变输入脉冲的占空比的占空比干扰器。因此，即使脉冲生成部21生成例如占空比为50％的输入脉冲，由驱动器31根据输入脉冲生成的输出脉冲的占空比也从50％变化。
如上所述，如果驱动光源11的输出脉冲的占空比相对于驱动光接收处理部22的输入脉冲变化，则在第一快门脉冲和第二快门脉冲处于H电平的每个时间段接收的反射光的电荷量变化，从而导致距离测量误差。
图4是示出图1所示的TOF传感器12的第二配置示例的框图。
应当注意，在图4中，与图3的情况中的部分相对应的部分用相同的附图标记表示，并且在下面的描述中将适当地省略其描述。
在图4中，TOF传感器12包括脉冲生成部21、光接收处理部22和延迟调节电路23。
因此，图4中所示的TOF传感器12与图3的情况中描述的TOF传感器的相似之处在于设置了脉冲生成部21和光接收处理部22。然而，应当注意，图4中示出的TOF传感器12与图3的情况中描述的TOF传感器的不同之处在于新设置了延迟调节电路23。
向延迟调节电路23提供来自脉冲生成部21的输入脉冲。此外，向延迟调节电路23提供要从驱动器31提供给光源11的输出脉冲。
延迟调节电路23例如包括DLL(延迟锁定环)等。根据该输出脉冲，延迟调节电路23延迟从脉冲生成部21提供的输入脉冲，以抵消(补偿)在TOF传感器12的输入脉冲作为输出脉冲到达光源11之前发生的延迟时间，然后将延迟的脉冲提供给驱动器31。
如上所述，延迟调节电路23根据输出脉冲延迟从脉冲生成部21提供的输入脉冲。由此，能够抑制在TOF传感器12的输入脉冲作为输出脉冲到达光源11之前发生的延迟引起的距离测量误差。
应当注意，距离测量装置可以设置有PD(光检测器)32，其检测由光源11发射的发送光，如图中的虚线所示。在这种情况下，代替要提供给光源11的输出脉冲，将与由光源11发射并由PD 32检测的发送光相对应的脉冲反馈给TOF传感器12(其延迟调节电路23)，从而允许延迟调节电路23调节输入脉冲的延迟量。
如上所述，与将输出脉冲反馈到TOF传感器12的情况相比，延迟调节电路23可以通过将与由光源11发射并由PD 32检测的发送光相对应的脉冲反馈到TOF传感器12来准确地调节输入脉冲的延迟量。
在输出脉冲反馈到下面给出的距离测量装置中的TOF传感器的同时，与由光源11发射并由PD 32检测的发送光相对应的脉冲也可以反馈到后面描述的距离测量装置中的TOF传感器，而不是反馈输出脉冲。
在图4所示的TOF传感器12中，延迟调节电路23如上所述调节输入脉冲的延迟量，从而能够抑制由在TOF传感器12的输入脉冲作为输出脉冲到达光源11之前发生的延迟引起的距离测量误差。
然而，延迟调节电路23不调节输入脉冲的占空比，因此，难以抑制如参考图3所描述的由在驱动器31中发生的输出脉冲的占空比变化引起的距离测量误差。
在本技术中，对将变成输出脉冲的输入脉冲进行处理，从而容易地调节输出脉冲的占空比，并且抑制由输出脉冲的占空比变化引起的距离测量误差。
<应用本技术的距离测量装置的实施例>
图5是示出应用本技术的距离测量装置的实施例的配置示例的框图。
应当注意，在图5中，与图4的情况中的部分相对应的部分用相同的附图标记表示，并且将适当地省略其描述。
在图5中，距离测量装置包括光源11、驱动器31和TOF传感器40。
因此，图5所示的距离测量装置与图4的情况中所描述的装置的类似之处在于设置了光源11和驱动器31。然而，应当注意，图5中所示的距离测量装置与图4的情况中所描述的装置的不同之处在于设置了TOF传感器40来代替TOF传感器12。
TOF传感器40包括脉冲生成部21、光接收处理部22以及脉冲处理部41。
因此，TOF传感器40与图4所示的TOF传感器12的相似之处在于设置了脉冲生成部21和光接收处理部22。然而，应当注意，TOF传感器40与TOF传感器12的不同之处在于没有设置延迟调节电路23而是新设置了脉冲处理部41。此外，TOF传感器40与TOF传感器12的区别还在于，反馈到TOF传感器40的输出脉冲被提供给光接收处理部22而不是提供由脉冲生成部21生成的输入脉冲，并且根据输出脉冲驱动光接收处理部22。
应当注意，如参考图4所描述的，可以在图5所示的距离测量装置中提供PD 32，从而代替输出脉冲，可以将与由光源11发射并由PD 32检测的发送光相对应的脉冲反馈回TOF传感器12。后面描述的距离测量装置被类似地布置。
在将与由光源11发射并由PD 32检测的发送光对应的脉冲而不是输出脉冲反馈到TOF传感器40的情况下，可以更准确地调节作为由光源11发射的发送光的脉冲光的占空比。
向脉冲处理部41提供来自脉冲生成部21的输入脉冲。脉冲处理部41是处理对来自脉冲生成部21的输入脉冲进行处理的脉冲处理任务的信号处理装置。脉冲处理部41以将输出脉冲(或作为发送光的脉冲光)的占空比设定为期望的占空比的方式处理输入脉冲，并将由此获得的信号提供给驱动器31。
<光接收处理部22的配置示例>
图6是说明图5中示出的光接收处理部22的配置示例的框图。
在图6中，光接收处理部22包括读出控制部51、像素阵列部52、ADC(AD(模数)转换器)53和输出I/F(接口)54。
读出控制部51通过向像素阵列部52提供控制信号来控制从包括在像素阵列部52中的像素60读出电信号。
像素阵列部52包括例如以二维平面图案布置的多个像素60。根据反馈给TOF传感器40的输出脉冲，在读出控制部51的控制下驱动像素阵列部52，像素阵列部52接收反射光，并输出与反射光的量相对应的电信号。
像素60不仅包括PD(光电二极管)61，还包括传输晶体管62、放大晶体管63和选择晶体管64，它们均包括FET(场效应晶体管)。
PD 61接收入射反射光(包括反射光的光)并生成与反射光的量相对应的电信号。
传输晶体管62根据输出脉冲接通或关断，并且从PD 61转移由PD 61生成的电信号。从PD 61传输的电信号被提供给放大晶体管63的栅极。
放大晶体管63缓冲提供给其栅极的电信号。
根据来自读出控制部51的控制信号接通或关断选择晶体管64，从而接通或关断放大晶体管63与ADC 53之间的连接(连接放大晶体管63与ADC 53或断开这两者)。
当放大晶体管63和ADC 53之间的连接接通时，从像素60读出电信号。即，由放大晶体管63缓冲的电信号经由选择晶体管64提供给ADC 53。
例如，在包括在像素阵列部52中的每列像素60中提供ADC 53。ADC53对从提供有ADC 53的列中的像素60提供(读出)的电信号进行AD转换，然后将转换后的信号提供给输出I/F 54。提供了在数量上等于包括在像素阵列部52中的像素60的列的数量的ADC 53，并且每个ADC 53对其中提供了相应的一个ADC 53的列中的像素60的电信号执行AD转换，从而允许一行中的像素60的电信号的同时AD转换。
例如，如参考图2所描述的，通过使用来自ADC 53的电信号，输出I/F 54获得到每个像素60的对象的距离，并输出具有作为像素值的该距离的图像(距离图像)。
在如上所述配置的光接收处理部22中，根据输出脉冲，在第一快门脉冲和第二快门脉冲处于如参考图2所述的H电平的每个时间段，像素60接收反射光并输出与反射光相对应的电信号。
从像素60输出的电信号由ADC 53从模拟形式转换为数字形式，并提供给输出I/F54。输出I/F 54通过使用来自ADC 53的电信号获得每个像素60到对象的距离，并输出具有作为像素值的距离的距离图像。
<脉冲处理部41的第一配置示例>
图7是示出图5中说明的脉冲处理部41的第一配置示例的框图。
在图7中，脉冲处理部41包括下降沿相位比较部71、环路滤波器72、存储器73、参考信号生成部74和比较器75，但不包括延迟元件，例如图4所示的延迟调节电路23。
下降沿相位比较部71被提供有反馈到TOF传感器40的输出脉冲，作为占空比将被调节的脉冲(第二脉冲)。此外，下降沿相位比较部71被提供有来自脉冲生成部21的输入脉冲，作为在调节输出脉冲的占空比时用作基准的脉冲(第一脉冲)。
下降沿相位比较部71比较输入脉冲和输出脉冲的下降沿的相位，并且向环路滤波器72输出与输入脉冲和输出脉冲的下降沿之间的相位差相对应的下降沿相位差信号。
环路滤波器72对来自下降沿相位比较部71的下降沿相位差信号进行滤波，并将滤波后的下降沿相位差信号输出至存储器73。
存储器73(存储部)以重写的方式一个接一个地存储来自环路滤波器72的下降沿相位差信号，并将该信号输出到比较器75。
这里，可以在没有存储器73的情况下配置脉冲处理部41。然而，应当注意，在利用设置在脉冲处理部41中的存储器73接通电源的情况下，可以通过将在前次电源关断时存储在存储器73中的下降沿相位差信号作为初始值输出到比较器75，来减少脉冲处理部41锁定(以稳定地操作)所需的时间。脉冲处理部41的锁定状态意味着与结合用于频率或相位同步的PLL(锁相环)参考的锁定状态相同的状态，并且在图7中参考由下降沿相位比较部71比较的输入脉冲和输出脉冲的下降沿匹配的状态。
参考信号生成部74被提供有来自脉冲生成部21的输入脉冲。
参考信号生成部74将根据来自脉冲生成部21的输入脉冲而开始变化的参考信号输出至比较器75。可以使用以恒定速率减小(或增加)的斜坡信号作为参考信号。应当注意的是，除了斜坡信号之外，例如可以使用变化以便单调地增加或减少而不是以恒定速率增加或减少的信号作为参考信号。在本实施例中，以恒定速率减小的斜坡信号被用作参考信号。
比较器75(比较部)将来自存储器73的下降沿相位差信号与来自参考信号生成部74的参考信号进行比较，并输出表示下降沿相位差信号与参考信号之间的大小关系为H电平和L电平的比较输出信号。
从比较器75输出的比较输出信号被提供给驱动器31，然后，该信号被提供给光源11并作为输出脉冲反馈给TOF传感器40。
图8是描述图7所示的脉冲处理部41的脉冲处理操作的波形图。
脉冲生成部21生成输入脉冲作为用于驱动光源11的脉冲。由脉冲生成部21生成的输入脉冲被提供给脉冲处理部41的下降沿相位比较部71和参考信号生成部74。
下降沿相位比较部71比较来自脉冲生成部21的输入脉冲和反馈到TOF传感器40的输出脉冲的下降沿的相位，并输出与输入脉冲和输出脉冲的下降沿之间的相位差相对应的下降沿相位差信号。从下降沿相位比较部71输出的下降沿相位差信号经由环路滤波器72和存储器73提供给比较器75。
同时，参考信号生成部74生成斜坡信号作为参考信号，该斜坡信号在输入脉冲的上升沿的定时以恒定速率从预定电平开始降低并且具有与输入脉冲相同的周期，并且将该斜坡信号提供给比较器75。
比较器75将下降沿相位差信号与参考信号进行比较，并输出表示下降沿相位差信号与参考信号之间的大小关系的比较输出信号。从比较器75输出的比较输出信号在参考信号达到预定电平的定时(在输入脉冲的上升沿的定时)增加到H电平，然后在相位差信号和参考信号之间的大小关系反向时减小到L电平。
从比较器75输出的比较输出信号由于经过驱动器31而经历占空比的变化，并且作为输出脉冲被提供给光源11。此外，输出脉冲反馈到TOF传感器40。
上述脉冲处理允许脉冲处理部41锁定，使得下降沿相位差信号变为0，即，使得输入脉冲和输出脉冲的下降沿的定时匹配。
图7所示的脉冲处理部41可以通过调节输入脉冲来容易地将输出脉冲的占空比调节到期望的占空比。
在此，重要的是输出脉冲(作为发送光的脉冲光)的占空比通过PVT(工艺、电压和温度)保持不变。脉冲处理部41不包括对温度变化敏感的任何延迟元件，从而使脉冲处理部41不受温度变化的影响。
图9是描述抑制在从比较器75输出的比较输出信号中发生的抖动的方式的图。
在图8中，参考信号生成部74生成斜坡信号作为参考信号，该斜坡信号在输入脉冲的上升沿的定时以恒定速率从预定电平开始降低并且具有与输入脉冲相同的周期。在这种情况下，参考信号变化期间的变化时段包括输入脉冲的一个上升沿的定时到下一个上升沿的定时(紧接在下一个上升沿之前)。
这里，如上所述从输入脉冲的一个上升沿的定时到下一个上升沿的定时以恒定速率减小的斜坡信号也被称为默认信号。
如果下降沿相位差信号和参考信号之间的大小关系被反向，则从比较器75输出的比较输出信号被反相。因此，下降沿相位差信号的微小变化可能导致抖动，抖动改变比较输出信号的反相定时，即，作为比较输出信号的脉冲的边沿位置。
因此，参考信号生成部74能够调节参考信号的变化时段，使得该时段比默认信号的时段短。
例如，如图9所示，通过生成在输入脉冲的上升沿的定时达到预定电平并且在经过预定时间段之后开始以比默认信号更陡的斜率下降的斜坡信号作为参考信号，参考信号生成部74可以调节参考信号的变化时段，使得该时段变得比默认信号的时段短。
如上所述，通过调节参考信号的变化时段，使得该时段变得比默认信号的时段更短，参考信号的斜率变得陡峭，从而抑制由下降沿相位差信号的微小变化导致的比较输出信号的反相定时的显著变化引起的抖动。
应注意，参考信号生成部74例如能够根据外部指令等来调节(设定)参考信号的变化时段。
参考信号的变化时段的调节对应于PLL中环路滤波器的截止频率的调节。
<脉冲处理部41的第二配置示例>
图10是示出图5中说明的脉冲处理部41的第二配置示例的框图。
在图10中，脉冲处理部41包括上升沿相位比较部81、环路滤波器82、存储器83、参考信号生成部84、比较器85和反相器86，但不包括延迟元件。
上升沿相位比较部81被提供有反馈到TOF传感器40的输出脉冲，作为占空比将被调节的脉冲(第二脉冲)。此外，上升沿相位比较部81被提供来自脉冲生成部21的输入脉冲，作为在调节输出脉冲的占空比时用作基准的脉冲(第一脉冲)。
上升沿相位比较部81比较输入脉冲和输出脉冲的上升沿的相位，并且向环路滤波器82输出与输入脉冲和输出脉冲的上升沿之间的相位差相对应的上升沿相位差信号。
这里，虽然图7所示的下降沿相位比较部71比较输入脉冲和输出脉冲的下降沿的相位，但是上升沿相位比较部81比较输入脉冲和输出脉冲的上升沿的相位。
与图7所示的环路滤波器72类似，环路滤波器82对来自上升沿相位比较部81的上升沿相位差信号进行滤波，并将滤波后的上升沿相位差信号输出到存储器83。
类似于图7所示的存储器73，存储器83(存储部)以重写的方式一个接一个地存储来自环路滤波器82的上升沿相位差信号，并将该信号输出到比较器85。
这里，与图7的情况类似，图10所示的脉冲处理部41可以被配置为没有存储器83。然而，应当注意，在利用设置在脉冲处理部41中的存储器83接通电源的情况下，可以通过将在前次电源关断时存储在存储器83中的上升沿相位差信号作为初始值输出到比较器85，来减少脉冲处理部41锁定所需的时间。
从脉冲生成部21提供的输入脉冲被反相器86反相，然后被提供给参考信号生成部84。
参考信号生成部84向比较器85输出根据经由反相器86从脉冲生成部21提供的输入脉冲而开始变化的参考信号。
这里，例如，与图7所示的参考信号生成部74类似，参考信号生成部84在所提供的脉冲的上升沿的定时以恒定的速率生成从预定电平开始降低的斜坡信号作为参考信号。
在反相器86反相之后，从脉冲生成部21向参考信号生成部84提供输入脉冲。因此，参考信号生成部84生成斜坡信号，该斜坡信号在输入脉冲的下降沿的定时而不是其上升沿以恒定速率从预定电平开始降低。
比较器85(比较部)将来自存储器83的上升沿相位差信号与来自参考信号生成部84的参考信号进行比较，并输出表示上升沿相位差信号与参考信号之间的大小关系为H电平和L电平的比较输出信号。
从比较器85输出的比较输出信号被提供给驱动器31，然后，该信号被提供给光源11并作为输出脉冲反馈给TOF传感器40。
反相器86将从脉冲生成部21提供的输入脉冲反相并将该反相的脉冲提供给参考信号生成部84。
因此，假设输入脉冲的占空比例如为50％，则参考信号生成部84生成参考信号，该参考信号具有与由图7所示的参考信号生成部74生成的参考信号相差输入脉冲周期的一半的相位。
图11是描述图10所示的脉冲处理部41的脉冲处理操作的波形图。
脉冲生成部21生成输入脉冲作为用于驱动光源11的脉冲。由脉冲生成部21生成的输入脉冲不仅提供给脉冲处理部41的上升沿相位比较部81，而且通过反相器86提供给参考信号生成部84。
上升沿相位比较部81比较从脉冲生成部21提供的输入脉冲和反馈到TOF传感器40的输出脉冲的上升沿的相位，并输出与输入脉冲和输出脉冲的上升沿之间的相位差相对应的上升沿相位差信号。从上升沿相位比较部81输出的上升沿相位差信号经由环路滤波器82和存储器83提供给比较器85。
同时，参考信号生成部84生成斜坡信号作为参考信号，并将该斜坡信号输出到比较器85，该斜坡信号在通过反相输入脉冲获得并经由反相器86提供的脉冲的上升沿的定时，即在输入脉冲的下降沿的定时处，以恒定的变化率从预定电平开始减小。
比较器85将上升沿相位差信号与参考信号进行比较，并输出表示上升沿相位差信号与参考信号之间的大小关系的比较输出信号。从比较器85输出的比较输出信号在参考信号达到预定电平的定时(在输入脉冲的下降沿的定时)降低到L电平，然后在相位差信号和参考信号之间的大小关系反向时增加到H电平。
从比较器85输出的比较输出信号由于经过驱动器31而经历占空比的变化，并且作为输出脉冲被提供给光源11。此外，输出脉冲反馈到TOF传感器40。
上述脉冲处理允许脉冲处理部41锁定，使得上升沿相位差信号变为0，即，使得输入脉冲和输出脉冲的上升沿的定时匹配。
类似于图7的情况，图10所示的脉冲处理部41还可以通过调节输入脉冲来容易地将输出脉冲的占空比调节到期望的占空比。
此外，与图7的情况类似，图10所示的脉冲处理部41不包括任何延迟元件，从而使脉冲处理部41不会受到温度变化的影响。
应当注意，在图10所示的脉冲处理部41中，参考信号生成部84还可以通过如参考图9所描述的那样调节参考信号的变化时段来抑制比较输出信号中的抖动。
<脉冲处理部41的第三配置示例>
图12是示出图5中示出的脉冲处理部41的第三配置示例的框图。
应当注意，在图12中，与图7和图10的情况中的部分相对应的部分用相同的附图标记表示，并且将适当地省略对其的描述。
在图12中，脉冲处理部分41除了包括上升沿相位比较部81、环路滤波器82、存储器83、参考信号生成部84、比较器85和反相器86之外，还包括下降沿相位比较部71、环路滤波器72、存储器73、参考信号生成部74和比较器75，但是不包括延迟元件。
因此，图12所示的脉冲处理部41包括图7所示的脉冲处理部41中包括的下降沿相位比较部71至比较器75，以及图10所示的脉冲处理部41中包括的上升沿相位比较部81至反相器86。
即，图12中所示的脉冲处理部41与图10的情况中所述的脉冲处理部的类似之处在于设置了上升沿相位比较部81至反相器86。然而，应当注意，图12中所示的脉冲处理部41与图10的情况中所述的脉冲处理部的不同之处在于新设置了图7中所示的下降沿相位比较部71至比较器75。
这里，在图12中，包括下降沿相位比较部71到比较器75的部分也称为下降沿处理部70，而包括上升沿相位比较部81到反相器86的部分也称为上升沿处理部80。
另外，从参考信号生成部84输出的参考信号和从参考信号生成部74输出的参考信号也分别被称为第一参考信号和第二参考信号，从比较器85输出的比较输出信号和从比较器75输出的比较输出信号也分别被称为第一比较输出信号和第二比较输出信号。
图12中示出的脉冲处理部41与图10的情况中描述的脉冲处理部的不同之处在于，从比较器85输出的第一比较输出信号被提供给下降沿处理部70而不是驱动器31，并且从比较器75输出的第二比较输出信号被提供给驱动器31。
应该注意的是，在图12中，下降沿处理部70和上升沿处理部80以这样的顺序布置，使得由脉冲生成部21提供的输入脉冲由上升沿处理部80处理，然后由下降沿处理部70处理，下降沿处理部70和上升沿处理部80可以相反地布置，使得输入脉冲由下降沿处理部70处理，然后由上升沿处理部80处理。
此外，图12所示的脉冲处理部41可以被配置为没有图7和图10的情况中的存储器73或83。在脉冲处理部41不包括存储器73或83的情况下，距离测量装置的比例可以减小存储器73或83的比例。另一方面，在设置存储器73或83的情况下，可以减少如参考图7和图10所述的脉冲处理部41锁定所需的时间。
图13是描述图12所示的脉冲处理部41的脉冲处理操作的波形图。
脉冲生成部21生成输入脉冲作为用于驱动光源11的脉冲。由脉冲生成部21生成的输入脉冲不仅提供给脉冲处理部41的上升沿相位比较部81，而且通过反相器86提供给参考信号生成部84。
上升沿相位比较部81比较从脉冲生成部21提供的输入脉冲和反馈到TOF传感器40的输出脉冲的上升沿的相位，并输出与输入脉冲和输出脉冲的上升沿之间的相位差相对应的上升沿相位差信号。从上升沿相位比较部81输出的上升沿相位差信号经由环路滤波器82和存储器83提供给比较器85。
同时，参考信号生成部84生成斜坡信号作为第一参考信号，并将该斜坡信号输出到比较器85，该斜坡信号在通过反相输入脉冲获得并经由反相器86提供的脉冲的上升沿的定时，即在输入脉冲的下降沿的定时处，以恒定的变化率从预定电平开始减小。
比较器85比较上升沿相位差信号和第一参考信号，并输出表示上升沿相位差信号和第一参考信号之间的大小关系的比较输出信号。从比较器85输出的比较输出信号在第一参考信号达到预定电平的定时(在输入脉冲的下降沿的定时)降低到L电平，然后在上升沿相位差信号和第一参考信号之间的大小关系反向时增加到H电平。
从比较器85输出的第一比较输出信号被提供给下降沿相位比较部71和参考信号生成部74。
下降沿相位比较部71比较从比较器85输出的第一比较输出信号和反馈到TOF传感器40的输出脉冲的下降沿的相位，并输出与第一比较输出信号和输出脉冲的下降沿之间的相位差相对应的下降沿相位差信号。从下降沿相位比较部71输出的下降沿相位差信号经由环路滤波器72和存储器73提供给比较器75。
同时，参考信号生成部74在第一比较输出信号的上升沿的定时以恒定的变化率生成从预定电平开始降低的斜坡信号作为第二参考信号，并将该斜坡信号输出到比较器75。
比较器75将下降沿相位差信号和第二参考信号进行比较，并输出表示下降沿相位差信号和第二参考信号之间的大小关系的第二比较输出信号。从比较器75输出的第二比较输出信号在第二参考信号达到预定电平的定时(在第一比较输出信号的上升沿的定时)增加到H电平，然后在下降沿相位差信号和第二参考信号之间的大小关系反向时减小到L电平。
从比较器75输出的第二比较输出信号由于经过驱动器31而经历占空比的变化，并且作为输出脉冲被提供给光源11。此外，输出脉冲反馈到TOF传感器40。
上述脉冲处理允许图12所示的脉冲处理部41锁定，使得上升沿相位差信号和下降沿相位差信号变为0，即，使得输入脉冲和输出脉冲的上升沿的定时匹配并且其下降沿的定时也匹配。
因此，图12所示的脉冲处理部41可以容易地调节输出脉冲的占空比与输入脉冲的占空比。此外，根据图12所示的脉冲处理部41，不仅可以调节占空比，还可以调节输出脉冲相对于输入脉冲的延迟。
此外，与图7和图10的情况类似，图12所示的脉冲处理部41不包括任何延迟元件，从而使脉冲处理部41不会受到温度变化的影响。
应当注意，在图12所示的脉冲处理部41中，参考信号生成部74和84还可以通过如参考图9所述地调节参考信号的变化时段来抑制第二比较输出信号中的抖动。
<应用本技术的距离测量装置的其他实施例>
图14是示出应用本技术的距离测量装置的第一其他实施例的配置示例的框图。
应当注意，在图14中，与图5的情况中的部分相对应的部分用相同的附图标记表示，并且将适当地省略其描述。
在图14中，距离测量装置包括光源11、激光驱动器31、TOF传感器40、光源111和驱动器131。
因此，图14所示的距离测量装置与图5的情况中所描述的距离测量装置的类似之处在于设置了光源11、激光驱动器31和TOF传感器40，并且与图5的情况中所描述的距离测量装置的不同之处在于新设置了光源111和驱动器131。
与驱动器31类似，驱动器131根据从脉冲处理部41提供的信号(比较输出信号)生成用于驱动光源111的输出脉冲，并将输出脉冲提供给光源111。光源111基于从驱动器131提供的输出脉冲发射发送光。
这里，在图14所示的距离测量装置中，光源111发射具有与光源11的波长相同的波长的发送光。
如上所述，在距离测量装置包括作为多个光源的两个光源11和111并且多个光源11和111发射具有相同波长的发送光的情况下，要提供给多个光源中的任何一个即光源11或光源111的输出脉冲反馈到TOF传感器40。通过使用将被提供给多个光源中的任何一个并反馈到TOF传感器40的输出脉冲，可以在包括在TOF传感器40中的脉冲处理部41中执行脉冲处理。
应当注意，可以在距离测量装置中设置被配置为发射具有相同波长的发送光的三个或更多个光源。
图15是示出应用本技术的距离测量装置的第二其他实施例的配置示例的框图。
应当注意，在图15中，与图14的情况中的部分相对应的部分用相同的附图标记表示，并且将适当地省略其描述。
在图15中，距离测量装置包括光源11、激光驱动器31、TOF传感器40、光源111和驱动器131。
因此，图15所示的距离测量装置以与图14的情况中描述的方式类似的方式配置。
然而，应当注意，图15所示的距离测量装置与图14的情况中所描述的装置的不同之处在于，TOF传感器40除了脉冲生成部21、光接收处理部22和脉冲处理部41之外还包括以类似于脉冲处理部41的方式配置的脉冲处理部141。此外，图15所示的距离测量装置与图14的情况中所描述的装置的不同之处在于不仅要提供给光源11的输出脉冲而且要提供给光源111的输出脉冲被反馈给TOF传感器40。
这里，在图15所示的距离测量装置中，光源111发射具有与光源11的波长不同的波长的发送光。
如上所述，在距离测量装置包括作为多个光源的两个光源11和111并且多个光源11和111发射具有不同波长的发送光的情况下，可以在TOF传感器40中设置针对光源11的脉冲处理部41和针对光源111的脉冲处理部141。此外，光源11的脉冲处理部41可以通过使用将被提供给光源11并反馈到TOF传感器40的输出脉冲来执行生成光源11的比较输出信号的脉冲处理，而光源111的脉冲处理部141可以通过使用将被提供给光源111并反馈给TOF传感器40的输出脉冲来执行生成光源111的比较输出信号的脉冲处理。在这种情况下，驱动器31根据由脉冲处理部41生成的用于光源11的比较输出信号生成驱动光源11的输出脉冲，而驱动器131根据由脉冲处理部141生成的用于光源111的比较输出信号生成驱动光源111的输出脉冲。
应当注意，可以在距离测量装置中设置被配置为发射具有不同波长的发送光的三个或更多个光源。
此外，在图15所示的距离测量装置中，在将PD 32设置在光源11中以检测由光源11发射的发送光的情况下，以及在不将输出脉冲提供给光源11的情况下，将与由光源11发射并由PD 32检测的发送光相对应的脉冲反馈到TOF传感器40，可以在光源111中设置PD 132以检测由光源111发射的发送光，并且代替要提供给光源111的输出脉冲，还可以将与由光源111发射并由PD 132检测的发送光相对应的脉冲反馈到TOF传感器40。
应当注意，本技术的实施例不限于上述实施例，并且可以在不脱离本技术的要旨的情况下以各种方式修改。
例如，本技术适用于不仅在距离测量装置中而且在光通信等中使用的脉冲的占空比的调节。
此外，本说明书中描述的有利效果仅仅是说明性的而非限制性的，并且可以存在其他有利效果。
应当注意，本技术可以具有下面描述的配置。
<1>
一种信号处理装置，包括：
相位比较部，适于输出与第一脉冲和第二脉冲的上升沿或下降沿之间的相位差相对应的相位差信号，第一脉冲在调节占空比时用作基准，第二脉冲具有待调节的占空比；
参考信号生成部，适于输出根据第一脉冲而开始变化的参考信号；以及
比较部，适于输出比较输出信号，比较输出信号表示相位差信号与参考信号之间的大小关系，其中，
比较输出信号作为第二脉冲反馈。
<2>
根据特征<1>的信号处理装置，还包括：
环路滤波器，适于对相位差信号进行滤波。
<3>
根据特征<2>的信号处理装置，还包括：
存储部，适于存储由环路滤波器滤波后的相位差信号。
<4>
根据特征<1>至<3>中任一项的信号处理装置，其中，
参考信号生成部调节参考信号变化期间的变化时段。
<5>
根据特征<1>至<4>中任一项的信号处理装置，其中，
发射将由TOF(飞行时间)传感器接收的光的光源由第二脉冲驱动。
<6>
一种信号处理方法，包括：
输出与第一脉冲和第二脉冲的上升沿或下降沿之间的相位差相对应的相位差信号，第一脉冲在调节占空比时用作基准，第二脉冲具有待调节的占空比；
输出根据所述第一脉冲而开始变化的参考信号；
输出表示相位差信号与参考信号之间的大小关系的比较输出信号；以及
将比较输出信号作为第二脉冲反馈。
<7>
一种信号处理装置，包括：
相位比较部，适于输出与第一脉冲和第二脉冲的上升沿和下降沿中的一沿之间的相位差相对应的相位差信号，第一脉冲在调节占空比时用作基准，第二脉冲具有待调节的占空比；
参考信号生成部，适于输出根据第一脉冲而开始变化的参考信号；
比较部，适于输出比较输出信号，比较输出信号表示相位差信号与参考信号之间的大小关系；
另一相位比较部，适于输出与比较输出信号和第二脉冲的上升沿和下降沿中的另一沿之间的相位差相对应的另一相位差信号；
另一参考信号生成部，适于输出根据比较输出信号而开始变化的另一参考信号；以及
另一比较部，适于输出表示另一相位差信号与另一参考信号之间的大小关系的另一比较输出信号，其中，
另一比较输出信号作为第二脉冲反馈。
<8>
根据特征<7>的信号处理装置，还包括：
环路滤波器，适于对相位差信号进行滤波；以及
另一环路滤波器，适于对另一相位差信号进行滤波。
<9>
根据特征<8>的信号处理装置，还包括：
存储部，适于存储由环路滤波器滤波后的相位差信号；以及
另一存储部，适于存储由另一环路滤波器滤波后的另一相位差信号。
<10>
根据特征<7>至<9>中任一项的信号处理装置，其中，
参考信号生成部调节参考信号变化期间的变化时段，并且
另一参考信号生成部调节另一参考信号变化期间的变化时段。
<11>
根据特征<7>至<10>中任一项的信号处理装置，其中，
发射将由TOF(飞行时间)传感器接收的光的光源由第二脉冲驱动。
<12>
一种信号处理方法，包括：
输出与第一脉冲和第二脉冲的上升沿和下降沿中的一沿之间的相位差相对应的相位差信号，第一脉冲在调节占空比时用作基准，第二脉冲具有待调节的占空比；
输出根据第一脉冲而开始变化的参考信号；
输出表示相位差信号与参考信号之间的大小关系的比较输出信号；
输出与比较输出信号和第二脉冲的上升沿和下降沿中的另一沿之间的相位差相对应的另一相位差信号；
输出根据比较输出信号开始变化的另一参考信号；
输出表示另一相位差信号与另一参考信号之间的大小关系的另一比较输出信号；以及
将另一比较输出信号作为第二脉冲反馈。
[附图标记列表]
11：光源
12：TOF传感器
21：脉冲生成部
22：光接收处理部
23：延迟调节电路
31：驱动器
32：PD
40：TOF传感器
41：脉冲处理部
51：读出控制部
52：像素阵列部
53：ADC
54：输出I/F
61：PD
62至64：FET
70：下降沿处理部
71：下降沿相位比较部
72：环路滤波器
73：存储器
74：参考信号生成部
75：比较器
80：上升沿处理部
81：上升沿相位比较部
82：环路滤波器
83：存储器
84：参考信号生成部
85：比较器
111：光源
131：驱动器
132：PD。

Claims (12)

1.一种信号处理装置，包括：
相位比较部，适于输出与第一脉冲和第二脉冲的上升沿或下降沿之间的相位差相对应的相位差信号，所述第一脉冲在调节占空比时用作基准，所述第二脉冲具有待调节的占空比；
参考信号生成部，适于输出根据所述第一脉冲而开始变化的参考信号；以及
比较部，适于输出比较输出信号，所述比较输出信号表示所述相位差信号与所述参考信号之间的大小关系，其中，
所述比较输出信号作为所述第二脉冲反馈。
2.根据权利要求1所述的信号处理装置，还包括：
环路滤波器，适于对所述相位差信号进行滤波。
3.根据权利要求2所述的信号处理装置，还包括：
存储部，适于存储由所述环路滤波器滤波后的所述相位差信号。
4.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，
所述参考信号生成部调节所述参考信号变化期间的变化时段。
5.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，
发射将由TOF(飞行时间)传感器接收的光的光源由所述第二脉冲驱动。
6.一种信号处理方法，包括：
输出与第一脉冲和第二脉冲的上升沿或下降沿之间的相位差相对应的相位差信号，所述第一脉冲在调节占空比时用作基准，所述第二脉冲具有待调节的占空比；
输出根据所述第一脉冲而开始变化的参考信号；
输出表示所述相位差信号与所述参考信号之间的大小关系的比较输出信号；以及
将所述比较输出信号作为所述第二脉冲反馈。
7.一种信号处理装置，包括：
相位比较部，适于输出与第一脉冲和第二脉冲的上升沿和下降沿中的一沿之间的相位差相对应的相位差信号，所述第一脉冲在调节占空比时用作基准，所述第二脉冲具有待调节的占空比；
参考信号生成部，适于输出根据所述第一脉冲而开始变化的参考信号；
比较部，适于输出比较输出信号，所述比较输出信号表示所述相位差信号与所述参考信号之间的大小关系；
另一相位比较部，适于输出与所述比较输出信号和所述第二脉冲的上升沿和下降沿中的另一沿之间的相位差相对应的另一相位差信号；
另一参考信号生成部，适于输出根据所述比较输出信号而开始变化的另一参考信号；以及
另一比较部，适于输出表示所述另一相位差信号与所述另一参考信号之间的大小关系的另一比较输出信号，其中，
所述另一比较输出信号作为所述第二脉冲反馈。
8.根据权利要求7所述的信号处理装置，还包括：
环路滤波器，适于对所述相位差信号进行滤波；以及
另一环路滤波器，适于对所述另一相位差信号进行滤波。
9.根据权利要求8所述的信号处理装置，还包括：
存储部，适于存储由所述环路滤波器滤波后的相位差信号；以及
另一存储部，适于存储由所述另一环路滤波器滤波后的所述另一相位差信号。
10.根据权利要求7所述的信号处理装置，其中，
所述参考信号生成部调节所述参考信号变化期间的变化时段，并且
所述另一参考信号生成部调节所述另一参考信号变化期间的变化时段。
11.根据权利要求7所述的信号处理装置，其中，
发射将由TOF(飞行时间)传感器接收的光的光源由所述第二脉冲驱动。
12.一种信号处理方法，包括：
输出与第一脉冲和第二脉冲的上升沿和下降沿中的一沿之间的相位差相对应的相位差信号，所述第一脉冲在调节占空比时用作基准，所述第二脉冲具有待调节的占空比；
输出根据所述第一脉冲而开始变化的参考信号；
输出表示所述相位差信号与所述参考信号之间的大小关系的比较输出信号；
输出与所述比较输出信号和所述第二脉冲的上升沿和下降沿中的另一沿之间的相位差相对应的另一相位差信号；
输出根据所述比较输出信号而开始变化的另一参考信号；
输出表示所述另一相位差信号与所述另一参考信号之间的大小关系的另一比较输出信号；以及
将所述另一比较输出信号作为所述第二脉冲反馈。
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