JP2022031977A - 空間光変調を伴うプロジェクタ - Google Patents
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Abstract
Description
測距撮像のための多数の技法が存在し、これは、複数の異なる用途において非常に有用であり得る。1つの具体的タイプの測距撮像は、飛行時間カメラを使用して実施されることができる。飛行時間カメラは、光のパルスが、センサの視野内の物体まで進行し、そこから戻るまでに要する時間を測定し、センサとセンサの視野内の物体との間の距離を判定することができる。残念ながら、深度検出システムによって放射される光は、常時、直接、センサ視野内の物体まで進行し、センサに戻らない場合がある。光が、物体から反射する前に、別の物体から跳ね返る場合、光がセンサに戻るまでに要する時間は、増加され、それによって、光の反射されたパルスに関して測定された飛行時間を増加させる。より長い飛行時間測定は、深度検出システムが、センサと物体との間の測定された距離を誤って増加させる結果をもたらし得る。その結果、本誤差を修正する方法が、望ましい。
本開示は、複数の表面から跳ね返る光のパルスから生じる誤った読取値をフィルタリング除去するように構成される、飛行時間カメラを説明する。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
深度検出システムであって、
投影システムであって、
剛性基板を有するプロジェクタ筐体と、
光を第1の複数の光成形構成要素を通して放射するように構成されている第1の光源であって、前記第1の光源は、前記剛性基板に搭載されている、第1の光源と、
光を第2の複数の光成形構成要素を通して放射するように構成されている第2の光源であって、前記第2の光源は、前記第1の光源に隣接して前記剛性基板に搭載されている、第2の光源と
を備える、投影システムと、
撮像センサであって、前記撮像センサは、前記投影システムに近接し、前記撮像センサの視野内の物体から反射された後、前記第1および第2の光源によって放射される光を受光するように構成されている、撮像センサと、
前記第1および第2の光源によって放射される光が、前記センサ視野内の前記物体から反射し、前記撮像センサに戻るまでの時間量を測定することによって、前記深度検出システムと前記センサ視野内の前記物体との間の距離を計算するように構成されている、プロセッサと
を備える、深度検出システム。
(項目2)
前記第1および第2の光源は、赤外線レーザダイオードである、項目1に記載の深度検出システム。
(項目3)
前記撮像センサは、グローバルシャッタを有する、項目1に記載の深度検出システム。
(項目4)
前記第1および第2の光源は、非重複パターンにおいてパルスを放射するように構成されている、項目1に記載の深度検出システム。
(項目5)
前記第1の複数の光成形構成要素は、回折光学要素と、マイクロレンズアレイとを備える、項目1に記載の深度検出システム。
(項目6)
前記第1の複数の光成形構成要素は、前記第1の光源によって放射される光を、前記撮像センサの視野を横断して分散される第1の複数の平行な光のバーに成形する、項目5に記載の深度検出システム。
(項目7)
前記第2の複数の光成形構成要素は、前記第2の光源によって放射される光を、前記第1の複数の平行な光のバー間の間隙を被覆する第2の複数の平行な光のバーに成形する、項目6に記載の深度検出システム。
(項目8)
前記第1の複数の光成形構成要素は、屈曲光学系を伴うコリメートレンズを備える、項目1に記載の深度検出システム。
(項目9)
前記第2の複数の光成形構成要素は、前記屈曲光学系を伴うコリメートレンズを備える、項目8に記載の深度検出システム。
(項目10)
前記第1および第2の光源によって投影される前記光は、前記コリメートレンズの反射表面によって約90度で再配向される、項目9に記載の深度検出システム。
(項目11)
前記距離を計算することはまた、前記撮像センサの視野外の表面から反射された光と関連付けられたセンサ読取値をフィルタリング除去することを含む、項目1に記載の深度検出システム。
(項目12)
深度検出システムであって、
複数の光成形構成要素であって、
コリメート光学要素と、
屈折光学要素と、
回折光学要素と、
マイクロレンズアレイと
を備える、複数の光成形構成要素と、
光を前記複数の光成形構成要素を通して放射するように構成されている光源と、
撮像センサであって、前記撮像センサは、前記光源によって放射され、かつ前記撮像センサの視野内の物体から反射された光を検出するように構成されている、撮像センサと、
前記撮像センサの視野外の表面から反射された光と関連付けられたセンサ読取値をフィルタリング除去することによって、前記深度検出システムと前記物体との間の距離を判定するように構成されている、プロセッサと
を備える、深度検出システム。
(項目13)
前記複数の光成形構成要素はさらに、前記回折光学要素に対して側方に偏移するように構成されている線形作動式光学系を備える、項目12に記載の深度検出システム。
(項目14)
前記光源は、第1の光源であり、前記深度検出システムはさらに、
プリント回路基板と、
第2の光源と
を備え、
前記第1および第2の光源は、前記プリント回路基板に電気的および機械的に結合されている、項目12に記載の深度検出システム。
(項目15)
前記複数の光成形構成要素は、第1の複数の光成形構成要素であり、前記深度検出システムはさらに、第2の複数の光成形構成要素を備え、それを通して、前記第2の光源は、光を放射するように構成されている、項目14に記載の深度検出システム。
(項目16)
前記コリメート光学要素は、前記光源によって放射される前記光の方向を変化させるように構成された反射表面を有する、屈曲光学系を備える、項目12に記載の深度検出システム。
(項目17)
深度検出システムであって、
投影システムであって、
剛性基板を有するプロジェクタ筐体と、
光を第1の複数の光成形構成要素を通して放射し、第1の照明パターンを生産するように構成されている、第1の光源であって、前記第1の光源は、前記剛性基板に搭載されている、第1の光源と、
光を第2の複数の光成形構成要素を通して放射し、前記第1の照明パターンと相補的第2の照明パターンを生産するように構成されている、第2の光源であって、前記第2の光源は、前記第1の光源に隣接して前記剛性基板に搭載されている、第2の光源と
を備える、投影システムと、
撮像センサであって、前記撮像センサは、前記投影システムに近接し、前記撮像センサの視野内の物体から反射された後、前記第1および第2の光源によって放射される光を受光するように構成されている、撮像センサと、
前記第1および第2の光源によって放射される光が、前記センサ視野内の前記物体から反射し、前記撮像センサに戻るまでの時間量を測定することによって、かつ前記撮像センサの視野外の表面から反射された光と関連付けられたセンサ読取値をフィルタリング除去することによって、前記深度検出システムと前記センサ視野内の前記物体との間の距離を計算するように構成されている、プロセッサと
を備える、深度検出システム。
(項目18)
前記プロセッサは、前記第2の照明パターンに対応する前記撮像センサの視野内のエリアから反射する、前記第1の光源によって放射される前記光を識別することによって、前記撮像センサの視野外の表面から反射された光と関連付けられたセンサ読取値をフィルタリングする、項目17に記載の深度検出システム。
(項目19)
前記第1および第2の照明パターンは、一連の平行バーを備える、項目17に記載の深度検出システム。
(項目20)
前記第1の複数の光成形構成要素は、コリメート光学要素と、屈折光学要素と、回折光学要素と、マイクロレンズアレイとを備える、項目17に記載の深度検出システム。
本願による、方法および装置の代表的用途が、本節に説明される。これらの実施例は、文脈を追加し、説明される実施形態の理解を補助するためだけに提供されている。したがって、説明される実施形態は、これらの具体的詳細の一部または全部を伴わずに実践されてもよいことが、当業者に明白となるであろう。他の事例では、周知のプロセスステップは、説明される実施形態を不必要に曖昧にすることを回避するために、詳細に説明されていない。他の用途も、可能性として考えられ、したがって、以下の実施例は、限定として捉えられるべきではない。
IINDIRECT=ITOTAL-IINDIRECT 等式(1)
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