CN115004055A - 光源驱动装置、光源装置和摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明简化了光源驱动装置的构造，该光源驱动装置驱动多个光源，所述多个光源向物体发射光以测量到该物体的距离。光源装置驱动设置在用于测量到物体的距离的系统中的多个光源。在光源装置中设置有光源驱动装置。光源驱动装置设有光源控制单元，该光源控制单元单独控制多个光源中各者的光的发射，所述多个光源向物体发射光以测量到该物体的距离。

Description

光源驱动装置、光源装置和摄像装置

技术领域

本公开涉及光源驱动装置、光源装置和摄像装置。本公开尤其涉及驱动多个光源的光源驱动装置以及包括该光源驱动装置的光源装置和摄像装置。

背景技术

过去，测距装置被用于测量到物体的距离。例如，测距装置用于通过用光照射物体并且检测由该物体反射的光来测量到物体的距离。到物体的距离能够通过测量光传播到物体、然后从该物体返回所需的时间来测量。例如，作为这种测距装置，使用包括多个光源的测距装置(例如，参见专利文献1)。

该测距装置包括发射具有不同波长的多个激光束的发光单元，并且该测距装置测量到物体的距离并获得该物体的颜色信息。在多个发光单元的每一个中设置有扫描机构单元，该扫描机构单元控制激光的发射。该扫描机构单元进行使激光扫描并在大范围内发射激光的控制。

[引用列表]

[专利文献]

[专利文献1]

JP 2017-138110 A

发明内容

[技术问题]

在上述传统技术中，存在的问题是：在多个发光单元中分别设置有作为控制单元的扫描机构单元，这使得装置的构造变得复杂。

本发明是鉴于上述问题而提出的，本公开的目的是简化用于驱动多个光源的光源驱动装置的构造。

[解决问题的技术方案]

本公开是为了解决上述问题而做出的，并且本公开的第一方面是一种光源驱动装置，所述光源驱动装置包括光源控制单元，所述光源控制单元单独控制来自多个光源的光的发射，所述多个光源向物体发射光以测量到所述物体的距离。

另外，在该第一方面中，每个所述光源可以包括激光二极管。

另外，在该第一方面中，所述光源控制单元可以基于发光条件控制所述光的发射，所述发光条件是在所述多个光源中发射所述光的条件。

另外，在该第一方面中，所述光源控制单元可以基于所述发光条件控制所述光的发射，所述发光条件包括所述多个光源中的光量。

另外，在该第一方面中，所述光源控制单元可以基于所述发光条件控制所述光的发射，所述发光条件包括所述多个光源中的所述光的发射范围。

另外，在该第一方面中，所述光源驱动装置还可以包括光源信息获取单元，所述光源信息获取单元获取作为所述多个光源的信息的光源信息，并且所述光源控制单元可以基于所述光源信息和所述发光条件控制所述光的发射。

另外，在该第一方面中，所述光源信息获取单元可以获取所述多个光源中的环境光作为所述光源信息。

另外，在该第一方面中，所述光源信息获取单元可以获取发光电流的信息作为所述光源信息，所述发光电流是使所述多个光源发光的电流。

另外，在该第一方面中，所述光源信息获取单元可以获取所述多个光源中的发光电流的阈值的信息作为所述光源信息。

另外，在该第一方面中，所述光源信息获取单元可以获取所述多个光源中的发光电流的线性的信息作为所述光源信息。

另外，在该第一方面中，所述光源信息获取单元可以获取所述多个光源的损坏作为所述光源信息。

另外，在该第一方面中，所述光源驱动装置还可以包括光源信息保持单元，所述光源信息保持单元保持获得的所述光源信息。

另外，在该第一方面中，所述光源信息获取单元可以基于来自检测光的光接收单元的检测结果来获取所述光源信息。

另外，在该第一方面中，所述光源控制单元可以基于所述发光条件控制所述光的发射，所述发光条件包括是否获取所述光源信息的信息。

另外，在该第一方面中，所述光源控制单元可以控制所述多个光源来同时发射所述光。

另外，本公开的第二方面是一种光源装置，其包括：多个光源，其向物体发射光，以测量到所述物体的距离；和光源控制单元，其单独控制所述多个光源中的光的发射。

另外，本公开的第三方面是一种摄像装置，其包括：多个光源，其向物体发射光；光源控制单元，其单独控制所述多个光源中的光的发射；传感器，其检测已发射并被所述物体反射的反射光；和处理电路，其通过测量从发射所述光到检测到所述反射光的时间来执行检测到所述物体的距离的处理。

本公开的这些方面提供了光源控制单元控制多个光源的效果。

附图说明

图1是示出根据本公开的实施例的光源装置的构造的示例的图。

图2是示出根据本公开的实施例的光源的构造的示例的图。

图3是示出根据本公开的实施例的发光元件驱动单元的构造的示例的图。

图4是示出根据本公开的实施例的获取光源信息的示例的图。

图5是示出根据本公开的实施例的发光条件的示例的图。

图6是示出根据本公开的实施例的驱动光源的示例的图。

图7是示出根据本公开的实施例的驱动光源的示例的图。

图8是示出根据本公开的实施例的光源控制处理的示例的图。

图9是示出根据本公开的实施例的变形例的光源装置的构造的示例的图。

图10是示出根据本公开的实施例的变形例的光源的构造的示例的图。

图11是示出针对能够应用本公开的技术的测距装置设置的摄像装置的构造的示例的图。

图12是示出针对能够应用本公开的技术的测距装置设置的测距传感器的构造的示例的图。

图13是示出与能够应用本公开的技术的测距装置相关的测距的示例的图。

具体实施方式

接下来，将参考附图说明用于实施本公开的方式(以下称为实施例)。在以下附图中，相同或相似的部分由相同或相似的附图标记和符号表示。另外，将按以下顺序说明实施例。

1.第一实施例

2.变形例

3.测距装置的应用例

<1.第一实施例>

[图像传感器的构造]

图1是示出根据本公开的实施例的光源装置的构造的示例的图。图中的光源装置4是通过向物体发射光来测量到该物体的距离的装置。该图中的测距传感器2通过使光源装置4发光来测量到物体的距离。图中的光源装置4包括光源40a、40b和光源驱动装置100。

光源40a、40b向物体发射光。发射到物体的光在该物体上反射并变成反射光，该反射光由上述测距传感器2检测。在这种情况下，测量从来自光源40等的光发射到测距传感器2的检测的时间。换句话说，光在物体之间来回传播，并且测量来回传播所需的时间。例如，光源40a等设置有诸如激光二极管等发光元件，并且基于预定条件发射光。光源40a等包括光接收元件，该光接收元件检测来自其自身发光元件的光。光源40a和光源40b能够使用具有相同构造的两个光源。作为光源40a和光源40b，也可以使用具有不同特性和构造等的光源。稍后将详细说明光源40a等的构造。

光源驱动装置100驱动多个光源40(光源40a、40b)。该光源驱动装置100控制多个光源40的光发射。图中的光源驱动装置100表示控制两个光源40的示例。图中所示的光源驱动装置100包括光源控制单元110、光源信息获取单元120、光源信息保持单元130、发光条件保持单元140、以及发光元件驱动单元150a和150b。

光源控制单元110控制多个光源40中的光发射。光源控制单元110控制整个光源驱动装置100。光源控制单元110基于从测距传感器2输入的信号等控制光源40等。如图所示，从测距传感器2输入发光信号、操作控制信号和发光条件。

发光信号是表示光源40等的发光时段的信号，并且是由矩形脉冲串构成的信号。在测距期间，光源40等通过重复发射和非发射来发射脉冲光。发光信号是限定用于产生脉冲光的发射时段和非发射时段的信号。由于该发光信号高速变化，因此能够通过LVDS(LowVoltage Differential Signaling：低电压差分信号)传输。

操作控制信号是表示发射光的时段和发送稍后所述的发光条件的时序的信号。在发射光的时段内输出上述矩形脉冲发光信号。

发光条件是表示光源装置4中的发光条件的数据。这些发光条件能够由表示多个条件的位串构成。例如，发光条件对应于发光量。测距传感器2根据测量对象确定发光量等，并且将发光量作为发光条件输出到光源装置4。

作为发光条件，也能够使用在发光前判断是否获取光源信息的条件。这里，光源信息是光源40的信息，其对应于作为使光源40发光的电流的发光电流。该发光电流是使设置在光源40中的发光元件发光的电流。例如，发光电流信息对应于开始发光的阈值和发光电流相对于发射的线性等。光源信息也对应于环境光的量。该信息是使光源40发射所需光量所必需的信息。

光源信息能够通过将电流施加到光源40的发光元件使其发光并检测发光量来获得。所获得的光源信息保持在下述的光源信息保持单元130中。每次光源40发光时，能够通过获取并更新信息来执行光源信息的获取。也可以在一系列测距处理开始时获取光源信息，将光源信息保持在光源信息保持单元130中，然后在后续的发光处理中使用光源信息保持单元130中保持的光源信息来发光。作为光源信息，也能够使用表示光源40的损坏的信息。如果光源40被损坏，则可能发射对人体有害的高强度激光。因此，能够使用光源40的损坏作为光源信息，以停止损坏的光源40的使用。注意，图中的故障信息是表示光源40损坏的信息，并且是从光源驱动装置100输出到测距传感器2的数据。

此外，光源控制单元110控制稍后描述的发光元件驱动单元150a和150b。能够通过输出发光信号和发光控制信号来执行对发光元件驱动单元150等的控制。作为发光信号，能够使用通过将从上述测距传感器2输入的LVDS发光信号转换为单端信号而获得的信号。发光控制信号是表示发光电流等的信号。光源控制单元110能够将与发光条件下的光量对应的发光电流作为发光控制信号输出到发光元件驱动单元150等。获取光源信息时的发光电流也作为发光控制信号输出。发光控制信号能够由多个位串构成，并且能够作为串行数据传输。发光控制信号也能够通过多个信号线作为并行数据传输。光源控制单元110还控制光源信息获取单元120。

光源信息获取单元120获取光源信息。该光源信息获取单元120控制发光元件驱动单元150a和150b，并使光源40发光。光源信息获取单元120获取此时发光的光量，并且将该光量作为光源信息输出。注意，所获取的光源信息保持在光源信息保持单元130中。另外，光源信息获取单元120基于来自光源控制单元110的指令将光源信息保持单元130中保持的光源信息输出到光源控制单元110。光源控制单元110基于已输出的光源信息计算发光电流等，并且将发光电流等作为发光控制信号输出到发光元件驱动单元150。

光源信息保持单元130保持从光源信息获取单元120输出的光源信息。该光源信息保持单元130能够由存储器等构成。当从光源信息获取单元120输出光源信息时，光源信息保持单元130在其自身的存储器中覆盖并更新光源信息。另外，光源信息保持单元130基于来自光源信息获取单元120的指令将保持的光源信息输出到光源信息获取单元120。

发光元件驱动单元150a和150b驱动光源40的发光元件。这些发光元件驱动单元150(发光元件驱动单元150a和150b)基于从光源控制单元110输出的发光信号和发光控制信号产生发光电流，并且将该电流提供给光源40。发光元件驱动单元150基于从光源40输出的光接收电流检测发光量，并且将该量作为光源信息输出到光源信息获取单元120。发光元件驱动单元150还基于光接收电流检测光源40的损坏，并且将结果作为光源信息输出。发光元件驱动单元150a对应于光源40a，发光元件驱动单元150b对应于光源40b。稍后将详细说明发光元件驱动单元150的构造。

发光条件保持单元140保持从测距传感器2输入的发光条件。该发光条件保持单元140能够由存储器等构成。基于光源控制单元110的控制，发光条件保持单元140保持发光条件，并且将保持的发光条件输出到光源控制单元110。

[光源的构造]

图2是示出根据本公开的实施例的光源的构造的示例的图。该图是示出光源40的构造的示例的示意性截面图。图中的光源40包括壳体41、发射部42、发光元件43和光接收元件44。

壳体41容纳发光元件43和光接收元件44。该壳体41能够由用于遮挡来自发光元件43的光的部件构成。发射部42设置在壳体41的顶板上。

设置在壳体41的顶板上的发射部42是用于保护发光元件43等并且使来自发光元件43的激光扩散的部分。发射部42将点(一维)激光转换为面(二维)发射光。图中的白色箭头表示由发光元件43发射的激光，实线箭头表示由发射部42变换为漫射光的激光。

发光元件43是发射光的元件。例如，发光元件43能够使用发射激光的激光二极管。从发光元件驱动单元150经由配线(未示出)向发光元件43供应发光电流。

光接收元件44接收来自发光元件43的光。该光接收元件44能够使用光接收二极管。响应于所接收的光，光接收电流流过光接收元件44。该光接收电流被输出到发光元件驱动单元150。图中的光接收元件44接收从发光元件43发出并由发射部42反射的光。光接收元件44还接收环境光。这能够通过在发光元件43处于非发射状态时检测光接收电流来完成。

[发光元件驱动单元的构造]

图3是示出根据本公开的实施例的发光元件驱动单元的构造的示例的图。该图示出了发光元件驱动单元150的构造的示例。图中的该发光元件驱动单元150包括驱动控制单元151、驱动电路152和光接收单元153。

该图还示出了光源40。光源40中的Vcc和Vdd是分别向发光元件43和光接收元件44供电的电源线。发光元件43的阳极连接到Vcc，阴极连接到驱动电路152。光接收元件44的阴极连接到Vdd，阳极连接到光接收单元153。

驱动控制单元151控制光源40的驱动。该驱动控制单元151基于来自光源控制单元110的发光信号和发光控制信号，控制光源40的发光元件43的驱动。驱动控制单元151基于发光控制信号对发光电流执行数模转换，并且产生模拟发光电流。驱动控制单元151基于发光信号产生具有模拟发光电流的波高度的脉冲串，并且将脉冲串输出到驱动电路152。驱动控制单元151还能够向发光元件43提供偏置电流。该偏置电流是小于发光元件43的发光阈值的电流，并且是为了改善发光元件43的响应而提供的电流。

驱动控制单元151还基于光接收元件44的光接收电流检测所接收的光量。具体地，驱动控制单元151通过模数转换将基于光接收电流产生的所接收光量转换为数字值，并且将转换后的数字接收光量作为光源信息输出到光源信息获取单元120。

驱动电路152驱动光源40的发光元件43。该驱动电路152通过向发光元件43提供发光电流来驱动发光元件43。例如，驱动电路152能够由电流放大器构成，该电流放大器放大由驱动控制单元151输入的模拟发光电流或偏置电流等。图中的驱动电路152通过向发光元件43提供灌电流来进行驱动。

光接收单元153基于光接收元件44的光接收电流检测所接收的光量。该光接收单元153能够由与光接收元件44串联连接的电阻器构成。该电阻器将光接收电流转换为电压信号。该信号的电压对应于所接收的光量。该接收的光量被输出到驱动控制单元151。

[获取光源信息]

图4是示出根据本公开的实施例的获取光源信息的示例的图。该图示出了光源40中的发光元件43的发光电流与光接收元件44检测到的接收光量之间的关系。图中曲线图的横轴表示提供给光接收元件44的电流。图中的纵轴表示光接收元件44接收到的接收光量。接下来，将参考该图说明获取光源信息的过程。

首先，在非发射时，即在没有电流流过的状态下，利用发光元件43检测接收光量(图中的PD0)。该PD0对应于环境光的量。接下来，将相对低的电流I1和I2提供给发光元件43，并且将与各个电流对应的接收光量检测为PD1和PD2。根据PD1和PD2检测发光元件43的发光阈值。具体地，根据PD1和PD2的值，通过线性近似来计算发光阈值。该发光阈值能够由光源信息获取单元120计算。接下来，将在测距期间导致发射的发光量的发光电流附近的电流I3和I4提供给发光元件43，并且检测作为PD3和PD4的与接收光量对应的各个电流。能够根据PD3和PD4获得发光元件43的线性信息，并且能够校正发光量附近的发光元件43的线性。具体地，能够根据PD3和PD4的值通过线性近似计算出与发光量对应的发光电流。

在PD3等的检测期间，能够检测出光源40的损坏。例如，当将I3提供给发光元件43时，如果接收光量低于规定值，则发射部42可能已经遭受损坏，例如被移除。因此，当接收光量低于规定值时，能够检测到光源40的损坏。

光源信息获取单元120控制发光元件驱动单元150，使其检测PD0，使对应于I1、I2、I3和I4的电流供应给发光元件43，使PD1、PD2、PD3和PD4被检测。发光元件驱动单元150将检测到的PD0等作为光源信息输出到光源信息获取单元120。光源信息获取单元120从发光元件驱动单元150获取诸如PD0等光源信息，生成关于环境光量、发光阈值和线性的信息，并且将这些信息作为新的光源信息保持在光源信息保持单元130中。关于光源40的损坏的信息也能够由光源信息保持单元130生成。注意，诸如发光阈值和线性等信息能够由发光元件驱动单元150生成。

[发光条件]

图5是示出根据本公开的实施例的发光条件的示例的图。该图示出了从测距传感器2输入的发光条件300的示例。该图的A示出了发光条件300的构造的示例。该图的B表示构成发光条件300的信息。发光条件300能够包括光源信息获取301和光源选择302的信息。例如，发光条件300能够由8位数据构成。

光源信息获取301表示是否获取光源信息。该光源信息获取301是1位数据。值为"0"表示使用保持在光源信息保持单元130中的光源信息，值为"1"表示获取(更新)光源信息。通过使用保持在光源信息保持单元130中的光源信息而不是获取新的光源信息，能够节省电力。另一方面，能够通过获取光源信息来更新光源信息。即使由于环境光或环境温度等的变化而导致发光元件43的特性变化，也能够补偿发光元件43的特性变化。

光源选择302表示多个光源的选择。该光源选择302是2位数据。该图示出了选择两个光源(即A通道和B通道)的示例。A通道和B通道分别对应于图1所示的光源40a和光源40b。对于值为"0"和"1"，同时选择A通道和B通道。换句话说，光源40a和光源40b同时发光。对于值为"0"，将A通道的光源信息应用到B通道，并且当值为"1"时，应用各通道的光源信息。对于值为"2"，A通道被选择，并且B通道处于非发射状态。对于值为"3"，B通道被选择，并且A通道处于非发射状态。

能够在A通道和B通道中设置具有不同特性的光源。例如，能够设置具有不同发光量的光源。在这种情况下，测距传感器2能够根据到物体的距离来选择A通道和B通道。通过同时选择A通道和B通道，能够使来自光源装置4的发光量大致加倍。测距传感器2能够通过选择A通道和B通道来选择光量。

[光源驱动]

图6是示出根据本公开的实施例的光源驱动的示例的图。该图示出了表示光源40的驱动的时序图。该图中的"操作控制信号"表示从测距传感器2输入的操作控制信号。"选择通道"表示由发光条件300选择的通道。"光源信息"表示光源信息的获取，并且在矩形部分中获取光源信息。注意，白色矩形311表示A通道的光源信息，阴影矩形312表示B通道的光源信息。

测距传感器2的测距处理由多个帧构成。每个帧由多个微帧构成。操作控制信号的一个周期对应于微帧。能够为每个微帧选择通道。图中的帧1表示在前半部分选择A通道并且在后半部分选择B通道的示例。A通道的光源信息是紧接第一个微帧之前获取的。B通道的光源信息是紧接在下半部分切换到B通道之前获得的。帧2表示在A通道和B通道之间交替的示例。针对每个微帧获取光源信息。帧3和帧4表示省略帧的第一个微帧中的光源信息的获取的示例。如果选择与前一帧的最后一个微帧相同的通道，则能够省略帧的第一个微帧中的光源信息的获取。

图7是示出根据本公开的实施例的驱动光源的示例的图。该图是图6的时序图的放大图。图中的"发光信号"表示从测距传感器2输入的发光信号。"发光条件传递"表示来自测距传感器2的发光条件的传递。矩形321表示传递发光条件的时刻。"光源信息获取"和"光源选择"表示图5所示的光源信息获取301和光源选择302的值。"发光电流(A通道)"和"发光电流(B通道)"分别表示A通道和B通道中的光源40的发光电流。图中的A至C分别表示改变"光源信息获取"和"光源选择"时的操作。发光电流322表示当获取光源信息时在光源40中流动的电流。发光电流323表示在测距期间在光源40中流动的发光电流。

在图的A中，当操作控制信号具有值"1"时，从光源40发射光，当值为"0"时，传递发光条件。在操作控制信号具有值"1"的时段中的后段输出发光信号。如图所示，发光信号是由多个脉冲串构成的波形。光源信息获取301在微帧1至4中具有值"1"。因此，针对每个微帧获取光源信息。光源选择302在微帧1和3中具有值"2"，并且选择A通道。与此同时，光源选择302在微帧2和4中具有值"3"，并且选择B通道。在微帧1和3中，获取A通道的光源信息，并发射光。在微帧2和4中，获取B通道的光源信息，并发射光。

在图的B中，光源信息获取301在微帧1和2中具有值"1"，并且在微帧3和4中具有值"0"。因此，在微帧1和2中获取光源信息，但在微帧3和4中不获取光源信息。光源选择302取与图中的A相同的值。在微帧1中，获取A通道的光源信息，并发射光。在微帧2中，获取B通道的光源信息，并发射光。在微帧3中，光从A通道发射。在微帧4中，光从B通道发射。在微帧3和4中，使用保持在光源信息保持单元130中的光源信息。

在图的C中，与图的B类似，光源信息获取301在微帧1和2中具有值"1"，并且在微帧3和4中具有值"0"。对于光源选择302，微帧1和2具有与图的B中相同的值。在微帧3和4中，光源选择302具有值"1"。因此，在微帧3和4中同时选择A通道和B通道。与图的B不同，在微帧3和4中同时从A通道和B通道发射光。光量能够大致翻倍。

[光源控制处理]

图8是示出根据本公开的实施例的光源控制处理的示例的图。该图示出了图1所示的光源驱动装置100的处理的示例。首先，在输入发光条件之前装置待机(S401)。当从测距传感器2向光源控制单元110输入发光条件时(S401：是)，序列移动至S402。

在S402中，光源控制单元110将输入的发光条件保持在发光条件保持单元140中(S402)。

接下来，根据保持在发光条件保持单元140中的发光条件，判断是否获取光源信息(S403)。如果在发光条件中指定获取光源信息(S403：是)，则光源控制单元110获取光源信息(S404)。具体地，光源控制单元110通过控制光源信息获取单元120来获取光源信息。接下来，光源信息获取单元120将获取的光源信息保持在光源信息保持单元130中(S405)。然后，光源控制单元110移至S406的处理。

另一方面，如果在S403中没有指定获取光源信息(S403：否)，则光源控制单元110移动至S406的处理。

在S406中，确定A通道中的发光(S406)。该确定是由光源控制单元110基于保持在发光条件保持单元140中的发光条件来进行的。如果在发光条件中选择A通道(S406：是)，则光源控制单元110将发光电流提供给A通道(S407)。具体地，光源控制单元110将发光信号和发光控制信号输出到与A通道对应的发光元件驱动单元150a，并且驱动光源40a。然后，光源控制单元110移动至S408的处理。另一方面，如果在发光条件中没有选择A通道(S406：否)，则光源控制单元110移动至S408的处理。

在S408中，确定B通道中的发光(S408)。该确定是由光源控制单元110基于保持在发光条件保持单元140中的发光条件来进行的。如果在发光条件中选择B通道(S408：是)，则光源控制单元110将发光电流提供给B通道(S409)。光源控制单元110将发光信号和发光控制信号输出到与B通道对应的发光元件驱动单元150b，并且驱动光源40b。然后，光源控制单元110结束光源控制处理。另一方面，如果在发光条件中没有选择B通道(S408：否)，则光源控制单元110结束光源控制处理。

这样，光源驱动装置100基于来自测距传感器2的发光条件，选择并驱动光源40a、40b中的一者或两者。测距传感器2能够通过将发光信号等输出到光源驱动装置100来同时驱动多个光源40。

注意，光源装置4的构造不限于该示例。例如，该装置能够被构造为包括三个或更多个光源40。在这种情况下，光源驱动装置100包括与光源40相同数量的发光元件驱动单元150，并且光源控制单元110控制各个发光元件驱动单元150。

如上所述，本公开的实施例的光源驱动装置100使用光源控制单元110控制来自多个光源40的光的发射。因此，可以简化光源驱动装置100的构造。

<2.变形例>

[图像传感器的构造]

图9是示出根据本公开的实施例的变形例的光源装置的构造的示例的图。与图1类似，该图是示出光源装置4的构造的示例的图。该光源装置与图1所示的光源装置4的不同之处在于，代替测距传感器2，控制单元3将操作控制信号和发光条件输出到光源控制单元110。

控制单元3由应用处理器等构成，并且控制光源装置4。光源控制单元110将故障信息输出到控制单元3。

[光源的构造]

图10是示出根据本公开的实施例的变形例的光源的构造的示例的图。该图示出了光源46的构造的示例。光源46与图2的光源40的不同之处在于，设置发射部45代替发射部42。

发射部45是由诸如玻璃等透明构件构成的发射部。由于来自发光元件43的光不被发射部45扩散，因此光源46是点光源。尽管分辨率低于图2中构成面光源的光源40的分辨率，但是能够减少多径误差。这里，多径误差是由于诸如沿着房间的角落等多个路径反射的光进入测距传感器2而引起的误差。当采用图中所示的光源时，能够使用包括发射范围的发光条件。例如，能够采用如下构造：在光源装置4中设置有光源40和光源46，并且根据发光条件中的发射范围的信息来选择这些光源。

除此之外，光源装置4的构造与图1所示的光源装置4的构造相同，因此将省略说明。

<3.测距装置的应用例>

根据本公开的技术能够应用于各种产品。例如，根据本公开的技术可以应用于测距装置。测距装置是测量到物体的距离的装置。

[摄像装置的构造]

图11是示出针对能够应用本公开的技术的测距装置设置的摄像装置的构造的示例的图。该图是示出构成测距装置的摄像装置1的构造的示例的框图。图中的摄像装置1包括测距传感器2、控制单元3、光源装置4和透镜5。注意，该图还示出了要测量到其距离的物体901。

透镜5是在测距传感器2上形成物体的图像的透镜。

光源装置4向要测量到其距离的物体发射光。该光源装置4能够使用例如发射红外线的激光光源。

控制单元3整体地控制摄像装置1。

测距传感器2是测量到物体的距离的传感器。该测距传感器2通过控制光源装置4来向物体901发射发射光902。发射光902从物体901反射，并变成反射光903。在检测到反射光903时，测距传感器2测量从发射光902的发射到反射光903的检测的时间，并且测量到物体901的距离。该测量距离作为距离数据被输出到摄像装置1的外部。

[测距传感器的构造]

图12是示出针对能够应用本公开的技术的测距装置设置的测距传感器的构造的示例的图。图中的测距传感器2包括像素阵列单元10、偏置电源单元25和光接收信号处理单元26。

像素阵列单元10由以二维格子状排列的多个像素22构成，每个像素具有对入射光进行光电转换的光电转换单元。每个像素22检测入射光，并且将光接收信号作为检测结果输出。例如，光电转换单元能够使用光电二极管、APD或SPAD等。下面将假设在每个像素22中设置SPAD作为光电转换单元。信号线23和24连接到每个像素22。信号线23是为像素22提供偏置电压的信号线。信号线24是传送来自像素22的光接收信号的信号线。尽管在图中示出了在像素阵列单元10中设置有四行五列的像素22的示例，但是在像素阵列单元10中设置的像素22的数量不受限制。

偏置电源单元25是向像素22提供偏置电压的电源。偏置电源单元25通过信号线23提供偏置电压。

光接收信号处理单元26处理从设置在像素阵列单元10中的多个像素22输出的光接收信号。例如，光接收信号处理单元26的处理对应于基于像素22检测到的入射光检测到物体的距离的处理。具体地，光接收信号处理单元26能够执行在诸如车载摄像机等摄像装置中测量到远处物体的距离时使用的基于ToF(Time of Flight：飞行时间)的距离检测处理。在该距离检测处理中，设置在摄像装置中的光源用光照射物体，检测由物体反射的反射光，并通过测量从光源发出光到检测到反射光的时间来检测距离。

注意，像素22是权利要求中描述的传感器的示例。光接收信号处理单元26是权利要求中描述的处理电路的示例。

[测距处理]

图13是示出与能够应用本公开的技术的测距装置相关的测距的示例的图。图中的A示出了从光源装置4发出的发射光与被物体反射的反射光之间的关系。在图的A中，正x轴的方向对应于发射光的相位。图的A中的"R"表示反射光。在发射光与反射光R之间产生与距离对应的相位差θ。通过检测该相位差θ，能够测量到物体的距离。这里，光I表示与发射光具有相同相位的反射光，光Q表示相对于发射光提前90°相位的反射光。相位差θ能够由下式表达。

θ＝arctan(Q/I)

这里，I表示与发射光具有相同相位的反射光的波高。Q表示提前了90°相位的反射光的波高。在该图中，A假设正弦波的发射光等，但对于脉冲发射光等，也能够使用上式来计算出θ。这能够通过在相对于发射光相位相差90°的多个时刻检测反射光来实现。图中的B表示这种情况。

图的B中的"发射光"和"反射光"分别表示发射光和反射光的波形。反射光具有相对于发射光延迟ΔT的波形。该ΔT是光传播到物体并从该物体返回所需的时间。到物体的距离D能够由下式表示。

D＝c×ΔT/2＝c×θ/(4π×f)

这里，c是光速。f表示发射光的频率。

另外，图的B中的"Q0"、"Q180"、"Q90"和"Q270"分别表示在与发射光的相位偏移0°、180°、90°和270°的相位处检测反射光的情况。在"Q0"等的波形的值为"1"的期间检测反射光。"Q0"等的波形中的斜线阴影区域表示要检测的反射光。通过该"Q0"等，能够如下表示I和Q。

I＝Q0-Q180

Q＝Q90-Q270

因此，可以通过下式表示θ。

θ＝arctan((Q90-Q270)/(Q0-Q180))

通过将该θ代入上式，能够计算出到物体的距离D。

最后，上述实施例的说明仅仅是本公开的示例，并且本公开不限于上述实施例。因此，不言而喻，在不脱离本公开的技术主旨的范围内，能够根据设计等进行除了上述实施例以外的各种改变。

另外，在本说明书中描述的效果仅仅是示例性的并且不受限制。也可以获得其他效果。

上述实施例中的附图是示意性的，并且各部分的尺寸比例等不一定与实际相符。另外，各附图当然包括具有不同尺寸关系和比例的部分。

另外，上述实施例中的处理过程可以被认为是包括一系列过程的方法，或者可以被认为是使计算机执行这一系列过程的程序和存储该程序的记录介质。作为记录介质，例如，能够使用光盘(CD)、数字多功能光盘(DVD)或存储卡等。

注意，本技术还能够具有以下构造。

(1)一种光源驱动装置，其包括：光源控制单元，所述光源控制单元单独控制来自多个光源的光的发射，所述多个光源向物体发射光以测量到所述物体的距离。

(2)根据(1)所述的光源驱动装置，其中，每个所述光源包括激光二极管。

(3)根据(1)或(2)所述的光源驱动装置，其中，所述光源控制单元基于发光条件控制所述光的发射，所述发光条件是在所述多个光源中发射所述光的条件。

(4)根据(3)所述的光源驱动装置，其中，所述光源控制单元基于所述发光条件控制所述光的发射，所述发光条件包括所述多个光源中的光量。

(5)根据(3)所述的光源驱动装置，其中，所述光源控制单元基于所述发光条件控制所述光的发射，所述发光条件包括所述多个光源中的所述光的发射范围。

(6)根据(3)所述的光源驱动装置，还包括：光源信息获取单元，所述光源信息获取单元获取作为所述多个光源的信息的光源信息，其中，所述光源控制单元基于所述光源信息和所述发光条件控制所述光的发射。

(7)根据(6)所述的光源驱动装置，其中，所述光源信息获取单元获取所述多个光源中的环境光作为所述光源信息。

(8)根据(6)所述的光源驱动装置，其中，所述光源信息获取单元获取发光电流的信息作为所述光源信息，所述发光电流是使所述多个光源发光的电流。

(9)根据(8)所述的光源驱动装置，其中，所述光源信息获取单元获取所述多个光源中的发光电流的阈值的信息作为所述光源信息。

(10)根据(8)所述的光源驱动装置，其中，所述光源信息获取单元获取所述多个光源中的发光电流的线性的信息作为所述光源信息。

(11)根据(6)所述的光源驱动装置，其中，所述光源信息获取单元获取所述多个光源的损坏作为所述光源信息。

(12)根据(6)所述的光源驱动装置，还包括光源信息保持单元，所述光源信息保持单元保持获得的所述光源信息。

(13)根据(6)所述的光源驱动装置，其中，所述光源信息获取单元基于来自检测光的光接收单元的检测结果来获取所述光源信息。

(14)根据(6)所述的光源驱动装置，其中，所述光源控制单元基于所述发光条件控制所述光的发射，所述发光条件包括是否获取所述光源信息的信息。

(15)根据(1)至(14)中任一项所述的光源驱动装置，其中，所述光源控制单元控制所述多个光源来同时发射所述光。

(16)一种光源装置，其包括：多个光源，其发射光，以通过使所述光在物体之间来回传播并测量所述光来回传播所需的时间，来测量到所述物体的距离；和光源控制单元，其控制所述多个光源中的所述光的发射。

(17)一种摄像装置，其包括：多个光源，其向物体发射光；光源控制单元，其单独控制所述多个光源中的光的发射；传感器，其检测已发射并被所述物体反射的反射光；和处理电路，其通过测量从所述光的发射到检测到所述反射光的时间来执行检测到所述物体的距离的处理。

[附图标记列表]

1 摄像装置

2 测距传感器

3 控制单元

4 光源装置

22 像素

26 光接收信号处理单元

40,40a,40b,46 光源

43 发光元件

44 光接收元件

100 光源驱动装置

110 光源控制单元

120 光源信息获取单元

130 光源信息保持单元

140 发光条件保持单元

150,150a,150b 发光元件驱动单元

151 驱动控制单元

152 驱动电路

153 光接收单元

300 发光条件

301 光源信息获取

302 光源选择

Claims (17)

1.一种光源驱动装置，其包括：

光源控制单元，所述光源控制单元单独控制来自多个光源的光的发射，所述多个光源向物体发射光以测量到所述物体的距离。

2.根据权利要求1所述的光源驱动装置，

其中，每个所述光源包括激光二极管。

3.根据权利要求1所述的光源驱动装置，

其中，所述光源控制单元基于发光条件控制所述光的发射，所述发光条件是在所述多个光源中发射所述光的条件。

4.根据权利要求3所述的光源驱动装置，

其中，所述光源控制单元基于所述发光条件控制所述光的发射，所述发光条件包括所述多个光源中的光量。

5.根据权利要求3所述的光源驱动装置，

其中，所述光源控制单元基于所述发光条件控制所述光的发射，所述发光条件包括所述多个光源中的所述光的发射范围。

6.根据权利要求3所述的光源驱动装置，还包括：

光源信息获取单元，所述光源信息获取单元获取作为所述多个光源的信息的光源信息，

其中，所述光源控制单元基于所述光源信息和所述发光条件控制所述光的发射。

7.根据权利要求6所述的光源驱动装置，

其中，所述光源信息获取单元获取所述多个光源中的环境光作为所述光源信息。

8.根据权利要求6所述的光源驱动装置，

其中，所述光源信息获取单元获取发光电流的信息作为所述光源信息，所述发光电流是使所述多个光源发光的电流。

9.根据权利要求8所述的光源驱动装置，

其中，所述光源信息获取单元获取所述多个光源中的所述发光电流的阈值的信息作为所述光源信息。

10.根据权利要求8所述的光源驱动装置，

其中，所述光源信息获取单元获取所述多个光源中的所述发光电流的线性的信息作为所述光源信息。

11.根据权利要求6所述的光源驱动装置，

其中，所述光源信息获取单元获取所述多个光源的损坏作为所述光源信息。

12.根据权利要求6所述的光源驱动装置，还包括：

光源信息保持单元，所述光源信息保持单元保持所述获得的光源信息。

13.根据权利要求6所述的光源驱动装置，

其中，所述光源信息获取单元基于来自检测光的光接收单元的检测结果来获取所述光源信息。

14.根据权利要求6所述的光源驱动装置，

其中，所述光源控制单元基于所述发光条件控制所述光的发射，所述发光条件包括是否获取所述光源信息的信息。

15.根据权利要求1所述的光源驱动装置，

其中，所述光源控制单元控制所述多个光源来同时发射所述光。

16.一种光源装置，其包括：

多个光源，其向物体发射光，以测量到所述物体的距离；和

光源控制单元，其单独控制所述多个光源中的所述光的发射。

17.一种摄像装置，其包括：

多个光源，其向物体发射光；

光源控制单元，其单独控制所述多个光源中的所述光的发射；

传感器，其检测已发射并被所述物体反射的反射光；和

处理电路，其通过测量从发射光到检测到所述反射光的时间来执行检测到所述物体的距离的处理。

Images