WO2020100673A1 - 信号処理装置及び信号処理方法 - Google Patents

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WO2020100673A1
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前田　俊治
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • H03K5/1534—Transition or edge detectors

Definitions

  • the present technology relates to a signal processing device and a signal processing method, and more particularly, to a signal processing device and a signal processing method that allow the duty ratio of a pulse to be easily adjusted, for example.
  • the relative timing between the light emission timing of the light source that emits light and the light reception timing of the TOF sensor that receives the reflected light from the light source If the relationship deviates from the original relationship, an error will occur in distance measurement. Therefore, the light emission timing of the light source and the light reception timing of the TOF sensor are adjusted by delaying the pulse that drives the light source and the TOF sensor (see, for example, Patent Document 1).
  • the present technology is made in view of such a situation, and makes it possible to easily adjust the pulse duty ratio.
  • a first signal processing device determines a phase difference between a rising edge or a falling edge of a first pulse that is a reference when adjusting a duty ratio and a second pulse that is a target of adjusting the duty ratio.
  • a phase comparison unit that outputs a corresponding phase difference signal, a reference signal generation unit that outputs a reference signal that starts a change in response to the first pulse, and a magnitude relationship between the phase difference signal and the reference signal are described.
  • a comparison unit that outputs a comparison output signal that represents the comparison output signal, and the comparison output signal is fed back as the second pulse.
  • the first signal processing method of the present technology uses the phase difference between the rising edge and the falling edge of the first pulse, which is the reference when adjusting the duty ratio, and the second pulse, which is the target for adjusting the duty ratio. Outputting a corresponding phase difference signal, outputting a reference signal that starts changing in response to the first pulse, and outputting a comparison output signal indicating a magnitude relationship between the phase difference signal and the reference signal. It is a signal processing method including outputting and the comparison output signal being fed back as the second pulse.
  • the rising edge or the falling edge of the first pulse that serves as a reference when adjusting the duty ratio and the second pulse that is the target of adjusting the duty ratio A phase difference signal corresponding to the phase difference between the edges is output, and a reference signal that starts changing is output in response to the first pulse. Then, a comparison output signal indicating the magnitude relationship between the phase difference signal and the reference signal is output, and the comparison output signal is fed back as the second pulse.
  • a second signal processing device is one of a rising edge and a falling edge of a first pulse that serves as a reference when adjusting a duty ratio and a second pulse that is a target for adjusting the duty ratio.
  • a phase difference section that outputs a phase difference signal corresponding to the phase difference of the edges
  • a reference signal generation section that outputs a reference signal that starts changing in response to the first pulse
  • the phase difference signal and the reference
  • a comparison unit for outputting a comparison output signal indicating a magnitude relationship with the signal, and another phase difference corresponding to the phase difference between the other edge of the rising edge and the falling edge of the comparison output signal and the second pulse.
  • Another phase comparison unit that outputs a signal
  • another reference signal generation unit that outputs another reference signal that starts changing in accordance with the comparison output signal, the other phase difference signal, and the other reference signal
  • another comparison section that outputs another comparison output signal indicating the magnitude relationship with the other signal, and the other comparison output signal is configured to be fed back as the second pulse.
  • a second signal processing method of the present technology is one of a rising edge and a falling edge of a first pulse serving as a reference when adjusting a duty ratio and a second pulse whose duty ratio is to be adjusted.
  • a phase difference signal corresponding to the phase difference between the edges of the two, a reference signal that starts changing in response to the first pulse, and a magnitude relationship between the phase difference signal and the reference signal.
  • the other comparison output signal is fed back as the second pulse.
  • the rising edge and the falling edge of the first pulse that serves as a reference when adjusting the duty ratio and the second pulse that is the target of adjusting the duty ratio A phase difference signal corresponding to the phase difference of one of the edges is output, and a reference signal for starting a change is output according to the first pulse. Further, a comparison output signal indicating the magnitude relationship between the phase difference signal and the reference signal is output, and the phase difference of the other edge of the rising edge and the falling edge between the comparison output signal and the second pulse is output. The corresponding other phase difference signal is output. Further, another reference signal that starts to change is output according to the comparison output signal, and another comparison output signal that indicates the magnitude relationship between the other phase difference signal and the other reference signal is output. Then, the other comparison output signal is fed back as the second pulse.
  • first and second signal processing devices may be independent devices (including modules and semiconductor chips), or may be internal blocks forming one device.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a first configuration example of the TOF sensor 12.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a second configuration example of the TOF sensor 12.
  • FIG. It is a block diagram showing an example of composition of one embodiment of a ranging device to which this art is applied.
  • 3 is a block diagram showing a configuration example of a light reception processing unit 22.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a first configuration example of a pulse processing unit 41.
  • FIG. FIG. 7 is a waveform diagram illustrating the operation of pulse processing of the pulse processing unit 41.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of suppressing jitter that occurs in a comparison output signal output from a comparator 75.
  • 6 is a block diagram showing a second configuration example of the pulse processing unit 41.
  • FIG. FIG. 7 is a waveform diagram illustrating the operation of pulse processing of the pulse processing unit 41.
  • 11 is a block diagram showing a third exemplary configuration of the pulse processing section 41.
  • FIG. FIG. 7 is a waveform diagram illustrating the operation of pulse processing of the pulse processing unit 41. It is a block diagram which shows the structural example of 1st other embodiment of the ranging device to which this technique is applied. It is a block diagram which shows the structural example of 2nd other embodiment of the distance measuring device to which this technique is applied.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of a configuration example of a distance measuring device to which the present technology can be applied.
  • the distance measuring device has a light source 11 and a TOF sensor 12, and measures the distance to the subject by, for example, the indirect TOF method.
  • the light source 11 emits light such as laser light.
  • the TOF sensor 12 receives the reflected light, which is the light from the light source 11 reflected by the subject and returning as reflected light.
  • the reflected light is received in a plurality of periods based on the light emission timing of the light source 11, and the distance to the subject is determined according to the received light amount (charge amount) of the reflected light in the plurality of periods. Is calculated.
  • Fig. 2 is a diagram explaining an example of a distance measuring method using the indirect TOF method.
  • the light emitted from the light source 11 is also referred to as transmitted light.
  • transmitted light for example, pulsed pulsed light is adopted.
  • a pulse having the same pulse width and the same phase as the pulsed light as the transmitted light is referred to as a first shutter pulse, and has the same pulse width as the pulsed light as the transmitted light and has a phase corresponding to the pulse width of the transmitted light.
  • the shifted pulse is referred to as a second shutter pulse.
  • FIG. 2 shows an example of the waveforms of the transmitted light, the reflected light, the first shutter pulse, and the second shutter pulse.
  • the TOF sensor 12 receives the reflected light in each of the H (High) level period of the first shutter pulse and the H level period of the second shutter pulse.
  • the charge amount (received light amount) of the reflected light received during the H level period of the first shutter pulse is expressed as Q1
  • the charge amount of the reflected light received during the H level period of the second shutter pulse is We will call it Q2.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a first configuration example of the TOF sensor 12 of FIG.
  • the TOF sensor 12 has a pulse generation unit 21 and a light reception processing unit 22.
  • the pulse generation unit 21 generates an input pulse for causing the light source 11 to emit a transmission light, and supplies the input pulse to the light reception processing unit 22 and the driver 31.
  • the driver 31 constitutes the distance measuring device of FIG. 1 together with the light source 11 and the TOF sensor 12.
  • the driver 31 is, for example, a laser driver that drives the (laser) light source 11 that emits laser light.
  • the driver 31 generates an output pulse that drives the light source 11 according to the input pulse from the pulse generation unit 21, and supplies the output pulse to the light source 11.
  • the light source 11 emits transmission light according to the output pulse.
  • the transmitted light from the light source 11 is reflected by the subject and returns as reflected light.
  • the light reception processing unit 22 is driven according to the input pulse from the pulse generation unit 21, and receives the reflected light from the subject. That is, the light reception processing unit 22 reflects the input pulse from the pulse generation unit 21 during the H level period of the first shutter pulse and the H level period of the second shutter pulse, as described with reference to FIG. Receive light.
  • the light reception processing unit 22 obtains the distance to the subject according to the charge amount of the reflected light received during the H level period of the first shutter pulse and the second shutter pulse.
  • the driver 31 works as a duty jammer that varies the duty ratio of the input pulse. Therefore, even if the pulse generator 21 generates an input pulse having a duty ratio of 50%, for example, the duty ratio of the output pulse generated by the driver 31 according to the input pulse varies from 50%.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a second configuration example of the TOF sensor 12 of FIG.
  • the TOF sensor 12 includes a pulse generation unit 21, a light reception processing unit 22, and a delay adjustment circuit 23.
  • the TOF sensor 12 shown in FIG. 4 is common to the case shown in FIG. 3 in that the TOF sensor 12 has the pulse generation unit 21 and the light reception processing unit 22.
  • the TOF sensor 12 of FIG. 4 is different from the case of FIG. 3 in that a delay adjustment circuit 23 is newly provided.
  • An input pulse is supplied from the pulse generator 21 to the delay adjustment circuit 23. Further, the delay adjustment circuit 23 is supplied with the output pulse supplied from the driver 31 to the light source 11.
  • the delay adjustment circuit 23 is configured by, for example, a DLL (Delay Locked Loop), and the input pulse from the pulse generation unit 21 is output to the light source 11 by the input pulse of the TOF sensor 12 according to the output pulse. It is delayed so as to cancel (compensate) the delay time until reaching and is supplied to the driver 31.
  • DLL Delay Locked Loop
  • the input pulse from the pulse generator 21 is delayed according to the output pulse. As a result, it is possible to suppress an error in distance measurement caused by a delay in which the input pulse of the TOF sensor 12 becomes an output pulse and reaches the light source 11.
  • the distance measuring device can be provided with a PD (Photo Detector) 32 that detects the transmitted light emitted from the light source 11, as shown by the dotted line in the figure.
  • the output pulse supplied to the light source 11 is not fed back to the TOF sensor 12 (the delay adjustment circuit 23 thereof), but a pulse corresponding to the transmission light emitted by the light source 11 detected by the PD 32 is fed back,
  • the delay amount of the input pulse in the delay adjusting circuit 23 can be adjusted.
  • the delay adjustment circuit 23 it is better not to feed back the output pulse to the TOF sensor 12 but to feed back the pulse corresponding to the transmission light emitted by the light source 11 detected by the PD 32.
  • the delay amount can be adjusted more accurately.
  • the output pulse is fed back to the TOF sensor, but in the distance measuring device described below, the output pulse is not fed back to the TOF sensor, but the light source 11 detected by the PD 32 is used.
  • the pulse corresponding to the transmitted light emitted by can be fed back.
  • the delay adjustment circuit 23 adjusts the delay amount of the input pulse, so that the delay until the input pulse of the TOF sensor 12 reaches the light source 11 as an output pulse. It is possible to suppress an error in distance measurement caused by the error.
  • the delay adjustment circuit 23 does not adjust the duty ratio of the input pulse, the error in distance measurement caused by the variation of the duty ratio of the output pulse generated in the driver 31 as described in FIG. Is difficult to control.
  • the duty ratio of the output pulse is easily adjusted by processing the input pulse that is the output pulse, thereby suppressing the error in distance measurement caused by the variation of the duty ratio of the output pulse.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of an embodiment of a distance measuring device to which the present technology is applied.
  • the distance measuring device has a light source 11, a driver 31, and a TOF sensor 40.
  • the range finder of FIG. 5 is common to the case of FIG. 4 in that it has the light source 11 and the driver 31.
  • the distance measuring device of FIG. 5 is different from the case of FIG. 4 in that the TOF sensor 40 is provided in place of the TOF sensor 12.
  • the TOF sensor 40 has a pulse generation unit 21, a light reception processing unit 22, and a pulse processing unit 41.
  • the TOF sensor 40 is common to the TOF sensor 12 of FIG. 4 in that the TOF sensor 40 includes the pulse generation unit 21 and the light reception processing unit 22.
  • the TOF sensor 40 differs from the TOF sensor 12 in that the delay adjustment circuit 23 is not provided and the pulse processing unit 41 is newly provided.
  • the TOF sensor 40 is supplied to the light receiving processing unit 22 with an output pulse that is fed back to the TOF sensor 40 instead of the input pulse generated by the pulse generating unit 21, and the light receiving processing unit 22 is driven according to the output pulse. It is also different from the TOF sensor 12.
  • the distance measuring device in FIG. 5 is provided with the PD 32, and the TOF sensor 12 corresponds to the transmission light emitted from the light source 11 detected by the PD 32 instead of the output pulse.
  • the pulse can be fed back. The same applies to the distance measuring device described later.
  • the duty ratio of the pulse light as the transmission light emitted by the light source 11 is set to a higher value. Can be adjusted accurately.
  • the pulse processing unit 41 is a signal processing device that performs pulse processing for processing an input pulse from the pulse generation unit 21.
  • the pulse processing unit 41 performs pulse processing of the input pulse so that the duty ratio of the output pulse (or the pulsed light as the transmission light) becomes a desired duty ratio, and supplies a signal obtained as a result to the driver 31. To do.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the light reception processing unit 22 of FIG.
  • the light reception processing unit 22 has a read control unit 51, a pixel array unit 52, an ADC (AD (Analog to Digital) Converter) 53, and an output I / F (Interface) 54.
  • ADC Analog to Digital
  • the read control unit 51 controls the reading of electric signals from the pixels 60 that form the pixel array unit 52 by supplying a control signal to the pixel array unit 52.
  • the pixel array unit 52 is configured by arranging a plurality of pixels 60 in a two-dimensional plane, for example.
  • the pixel array unit 52 is driven according to the output pulse fed back to the TOF sensor 40 and the control of the read control unit 51, receives the reflected light, and outputs an electric signal corresponding to the received light amount of the reflected light.
  • the pixel 60 has a PD (PhotoDiode) 61, a transfer transistor 62 composed of a FET (Field Effect Transistor), an amplification transistor 63, and a selection transistor 64.
  • PD PhotoDiode
  • FET Field Effect Transistor
  • PD61 receives (includes) the reflected light that enters it, and generates an electrical signal corresponding to the amount of the reflected light received.
  • the transfer transistor 62 is turned on / off according to the output pulse, and transfers the electric signal generated by the PD 61 from the PD 61.
  • the electric signal transferred from the PD 61 is supplied to the gate of the amplification transistor 63.
  • the amplification transistor 63 buffers the electric signal supplied to its gate.
  • the selection transistor 64 is turned on / off according to a control signal from the read control unit 51 to turn on / off the connection between the amplification transistor 63 and the ADC 53 (connect the amplification transistor 63 and the ADC 53, or , Disconnect).
  • the electrical signal is read from the pixel 60 by turning on the connection between the amplification transistor 63 and the ADC 53. That is, the electric signal buffered by the amplification transistor 63 is supplied to the ADC 53 via the selection transistor 64.
  • the ADC 53 is provided, for example, for each column of the pixels 60 that form the pixel array unit 52.
  • the ADC 53 AD-converts the electric signal supplied (read out) from the pixel 60 of the column in which the ADC 53 is provided, and supplies the electric signal to the output I / F 54.
  • each ADC 53 takes charge of AD conversion of the electric signal of the pixel 60 of the column in which the ADC 53 is provided, so that one row of pixels is formed. AD conversion of 60 electrical signals can be performed simultaneously.
  • the output I / F 54 uses the electrical signal from the ADC 53 to obtain the distance to the subject for each pixel 60, for example, as described with reference to FIG. 2, and obtains an image (distance image) having the distance as a pixel value. Output.
  • the pixel 60 follows the output pulse in each of the H level period of the first shutter pulse and the H level period of the second shutter pulse described in FIG. , Receives the reflected light and outputs an electric signal corresponding to the reflected light.
  • the electric signal output from the pixel 60 is AD converted by the ADC 53 and supplied to the output I / F 54.
  • the output I / F 54 uses the electric signal from the ADC 53 to determine the distance to the subject for each pixel 60, and outputs a distance image having the distance as a pixel value.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a first configuration example of the pulse processing unit 41 of FIG.
  • the pulse processing unit 41 includes a falling phase comparison unit 71, a loop filter 72, a memory 73, a reference signal generation unit 74, and a comparator 75, and a delay element such as the delay adjustment circuit 23 of FIG. It is configured without using.
  • the output pulse fed back to the TOF sensor 40 is supplied to the falling phase comparison unit 71 as a pulse (second pulse) whose duty ratio is to be adjusted. Further, the input pulse from the pulse generation unit 21 is supplied to the falling phase comparison unit 71 as a pulse (first pulse) that serves as a reference when adjusting the duty ratio of the output pulse.
  • the falling phase comparison unit 71 compares the phases of the falling edges of the input pulse and the output pulse, and outputs the falling phase difference signal corresponding to the phase difference of the falling edges of the input pulse and the output pulse to the loop filter 72. Output to.
  • the loop filter 72 filters the falling phase difference signal from the falling phase comparison unit 71, and outputs the filtered falling phase difference signal to the memory 73.
  • the memory 73 (storage unit) sequentially stores the falling phase difference signals from the loop filter 72 in a form of overwriting and outputs them to the comparator 75.
  • the pulse processing unit 41 can be configured without providing the memory 73. However, when the memory 73 is provided in the pulse processing unit 41 and the power is turned on, the falling phase difference signal stored in the memory 73 when the power is turned off last time is output to the comparator 75 as an initial value. The time required for the pulse processing unit 41 to lock (stabilize operation) can be shortened.
  • the lock of the pulse processing unit 41 is synonymous with the lock called PLL (Phase Locked Loop) used for frequency and phase synchronization, and in FIG. 7, the input pulse and the output that are compared by the falling phase comparison unit 71 are output. It means that the falling edges of the pulses match.
  • PLL Phase Locked Loop
  • the input pulse is supplied from the pulse generator 21 to the reference signal generator 74.
  • the reference signal generation unit 74 outputs to the comparator 75 a reference signal that starts changing in response to the input pulse from the pulse generation unit 21.
  • a ramp signal that decreases (or increases) at a constant rate can be used as the reference signal.
  • the reference signal for example, a signal that changes monotonically increasing or decreasing other than a fixed ratio can be used. In this embodiment, a ramp signal that decreases at a constant rate is used as the reference signal.
  • the comparator 75 compares the falling phase difference signal from the memory 73 and the reference signal from the reference signal generating unit 74, and determines the magnitude relationship between the falling phase difference signal and the reference signal at the H level. And a comparison output signal represented by the L level is output.
  • the comparison output signal output from the comparator 75 is supplied to the driver 31, becomes an output pulse, is supplied to the light source 11, and is fed back to the TOF sensor 40.
  • FIG. 8 is a waveform diagram for explaining the pulse processing operation of the pulse processing unit 41 of FIG.
  • the pulse generator 21 generates an input pulse as a pulse for driving the light source 11.
  • the input pulse generated by the pulse generation unit 21 is supplied to the falling phase comparison unit 71 and the reference signal generation unit 74 of the pulse processing unit 41.
  • the falling phase comparison unit 71 compares the phases of the falling edges of the input pulse from the pulse generation unit 21 and the output pulse fed back to the TOF sensor 40, and determines the positions of the falling edges of the input pulse and the output pulse.
  • the falling phase difference signal corresponding to the phase difference is output.
  • the falling phase difference signal output from the falling phase comparison unit 71 is supplied to the comparator 75 via the loop filter 72 and the memory 73.
  • the reference signal generation unit 74 generates a ramp signal having the same cycle as the input pulse, which starts decreasing at a constant change rate from a predetermined level at the timing of the rising edge of the input pulse, as a reference signal, and the comparator 75 Supply to.
  • the comparator 75 compares the falling phase difference signal with the reference signal and outputs a comparison output signal indicating the magnitude relationship between the falling phase difference signal and the reference signal.
  • the comparison output signal output from the comparator 75 becomes the H level at the timing when the reference signal becomes the predetermined level (the timing of the rising edge of the input pulse), and then when the magnitude relationship between the phase difference signal and the reference signal reverses, Become a level.
  • the duty ratio of the comparison output signal output from the comparator 75 is changed by passing through the driver 31, and an output pulse is supplied to the light source 11. Further, the output pulse is fed back to the TOF sensor 40.
  • the pulse processing unit 41 locks so that the falling phase difference signal becomes 0, that is, the timings of the falling edges of the input pulse and the output pulse match.
  • the pulse processing unit 41 of FIG. 7 can easily adjust the duty ratio of the output pulse to a desired duty ratio by adjusting the input pulse.
  • the pulse processing unit 41 is configured without using a delay element that is easily affected by temperature changes, it is less susceptible to temperature changes.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a method of suppressing the jitter generated in the comparison output signal output from the comparator 75.
  • the reference signal generation unit 74 generates, as a reference signal, a ramp signal having the same cycle as the input pulse, which starts decreasing at a constant change rate from a predetermined level at the timing of the rising edge of the input pulse.
  • the change period in which the reference signal changes is a period from the timing of the rising edge of the input pulse to (immediately before) the timing of the next rising edge.
  • the ramp signal that decreases at a constant rate in the period from the rising edge timing of the input pulse to the next rising edge timing is also called a default signal.
  • the comparison output signal output from the comparator 75 is inverted when the magnitude relationship between the falling phase difference signal and the reference signal is reversed. Therefore, a slight fluctuation of the falling phase difference signal causes the comparison output signal to be inverted, that is, Jitter may occur in which the position of the edge of the pulse as the comparison output signal changes.
  • the reference signal generation unit 74 can adjust the change period of the reference signal to a period shorter than the change period of the default signal.
  • the reference signal generation unit 74 decreases with a steeper slope than the default signal.
  • the change period of the reference signal can be adjusted to a period shorter than the change period of the default signal.
  • the inclination of the reference signal becomes steep, so that a slight change in the falling phase difference signal causes a comparative output. It is possible to suppress the occurrence of jitter due to large fluctuations in the timing of signal inversion.
  • the reference signal generation unit 74 can adjust (set) the change period of the reference signal in accordance with, for example, an instruction from the outside.
  • Adjusting the change period of the reference signal is equivalent to adjusting the cutoff frequency of the loop filter in the PLL.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a second configuration example of the pulse processing unit 41 of FIG.
  • the pulse processing unit 41 includes a rising phase comparison unit 81, a loop filter 82, a memory 83, a reference signal generation unit 84, a comparator 85, and an inverter 86, and is configured without using a delay element.
  • the output pulse fed back to the TOF sensor 40 is supplied to the rising phase comparison unit 81 as a pulse (second pulse) whose duty ratio is to be adjusted. Further, the rising phase comparison unit 81 is supplied with the input pulse from the pulse generation unit 21 as a pulse (first pulse) serving as a reference when adjusting the duty ratio of the output pulse.
  • the rising phase comparison unit 81 compares the phases of the rising edges of the input pulse and the output pulse, and outputs a rising phase difference signal corresponding to the phase difference of the rising edges of the input pulse and the output pulse to the loop filter 82.
  • the falling phase comparison unit 71 of FIG. 7 compares the phases of the falling edges of the input pulse and the output pulse
  • the rising phase comparison unit 81 compares the phases of the rising edges of the input pulse and the output pulse. Compare.
  • the loop filter 82 filters the rising phase difference signal from the rising phase comparison unit 81 and outputs the filtered rising phase difference signal to the memory 83.
  • the memory 83 (storage unit) sequentially stores the rising phase difference signal from the loop filter 82 in a form of overwriting and outputs it to the comparator 85.
  • the pulse processing unit 41 of FIG. 10 can be configured without the memory 83, as in the case of FIG. 7.
  • the memory 83 in the pulse processing unit 41 and outputting the rising phase difference signal stored in the memory 83 at the previous power-off time to the comparator 85 as an initial value when the power is turned on, The time required for the pulse processing unit 41 to lock can be shortened.
  • the input pulse from the pulse generator 21 is inverted by the inverter 86 and supplied to the reference signal generator 84.
  • the reference signal generation unit 84 outputs a reference signal that starts to change to the comparator 85 in response to the input pulse supplied from the pulse generation unit 21 via the inverter 86.
  • the reference signal generation unit 84 starts decreasing at a constant change rate from a predetermined level at the timing of the rising edge of the pulse supplied thereto.
  • the ramp signal is generated as a reference signal.
  • the reference signal generator 84 Since the input pulse from the pulse generator 21 is inverted and supplied to the reference signal generator 84 by the inverter 86, the reference signal generator 84 does not use the rising edge of the input pulse but the falling edge timing. A ramp signal that starts decreasing at a constant change rate from a predetermined level is generated as a reference signal.
  • the comparator 85 compares the rising phase difference signal from the memory 83 with the reference signal from the reference signal generating unit 84, and compares the magnitude relationship between the rising phase difference signal and the reference signal to H level and L level. It outputs a comparison output signal represented by a level.
  • the comparison output signal output from the comparator 85 is supplied to the driver 31, becomes an output pulse, is supplied to the light source 11, and is fed back to the TOF sensor 40.
  • the inverter 86 inverts the input pulse from the pulse generator 21 and supplies it to the reference signal generator 84.
  • the phase of the input pulse is equal to that of the reference signal generated by the reference signal generation unit 74 in FIG. Offset reference signals are generated.
  • FIG. 11 is a waveform diagram explaining the pulse processing operation of the pulse processing unit 41 of FIG.
  • the pulse generator 21 generates an input pulse as a pulse for driving the light source 11.
  • the input pulse generated by the pulse generation unit 21 is supplied to the rising phase comparison unit 81 of the pulse processing unit 41 and is also supplied to the reference signal generation unit 84 via the inverter 86.
  • the rising phase comparison unit 81 compares the phases of the rising edges of the input pulse from the pulse generation unit 21 and the output pulse fed back to the TOF sensor 40, and corresponds to the phase difference between the rising edges of the input pulse and the output pulse. A rising phase difference signal is output.
  • the rising phase difference signal output from the rising phase comparison unit 81 is supplied to the comparator 85 via the loop filter 82 and the memory 83.
  • the reference signal generation unit 84 changes a certain level from the predetermined level at the rising edge timing of the pulse, which is the inverted input pulse supplied through the inverter 86, that is, at the falling edge timing of the input pulse.
  • a ramp signal that starts decreasing at a rate is generated as a reference signal and supplied to the comparator 85.
  • the comparator 85 compares the rising phase difference signal and the reference signal, and outputs a comparison output signal indicating the magnitude relationship between the rising phase difference signal and the reference signal.
  • the comparison output signal output from the comparator 85 becomes the L level at the timing when the reference signal reaches the predetermined level (the timing of the falling edge of the input pulse), and thereafter, when the magnitude relationship between the phase difference signal and the reference signal is reversed, Become H level.
  • the duty ratio of the comparison output signal output from the comparator 85 changes via the driver 31, and the output pulse is supplied to the light source 11. Further, the output pulse is fed back to the TOF sensor 40.
  • the pulse processing unit 41 locks so that the rising phase difference signal becomes 0, that is, the rising edge timings of the input pulse and the output pulse match.
  • the pulse processing unit 41 of FIG. 10 can easily adjust the duty ratio of the output pulse to a desired duty ratio by adjusting the input pulse.
  • the pulse processing unit 41 of FIG. 10 is configured without using the delay element as in the case of FIG. 7, it is unlikely to be affected by temperature changes.
  • the reference signal generation unit 84 can adjust the change period of the reference signal and suppress the occurrence of jitter in the comparison output signal.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a third configuration example of the pulse processing unit 41 of FIG.
  • the pulse processing unit 41 includes a falling phase comparison unit 71, a loop filter 72, a memory 73, a reference signal generation unit 74, and a comparator 75, and a rising phase comparison unit 81, a loop filter 82, and a memory 83.
  • the reference signal generation unit 84, the comparator 85, and the inverter 86 are included and configured without using a delay element.
  • the pulse processing unit 41 of FIG. 12 includes the falling phase comparison unit 71 to the comparator 75 forming the pulse processing unit 41 of FIG. 7, and the rising phase comparison unit 81 to the inverter forming the pulse processing unit 41 of FIG. It is composed of 86.
  • the pulse processing unit 41 of FIG. 12 is common to the case of FIG. 10 in that it has the rising phase comparison unit 81 or the inverter 86.
  • the pulse processing unit 41 of FIG. 12 differs from the case of FIG. 10 in that the falling phase comparison unit 71 to the comparator 75 of FIG. 7 are newly provided.
  • the portion configured by the falling phase comparison unit 71 to the comparator 75 is also referred to as the falling processing unit 70, and the portion configured by the rising phase comparison unit 81 to the inverter 86 is referred to as the rising processing unit 80. Also called.
  • the reference signals output by the reference signal generation units 84 and 74 are also referred to as a first reference signal and a second reference signal, respectively, and the comparison output signals output by the comparators 85 and 75 are respectively referred to as a first comparison output signal and a second comparison output signal. Also referred to as the second comparison output signal.
  • the first comparison output signal output from the comparator 85 is not supplied to the driver 31 but is supplied to the falling processing unit 70, and the first comparison output signal is output from the comparator 75. This is different from the case of FIG. 10 in that the 2 comparison output signal is supplied to the driver 31.
  • the falling processing unit 70 and the rising processing unit 70 are processed in the order in which the rising processing unit 80 processes the input pulse from the pulse generation unit 21 and then the falling processing unit 70 performs the processing.
  • the fall processing unit 70 and the rise processing unit 80 are the order in which the rise processing unit 80 performs the processing on the input pulse after the fall processing unit 70 performs the processing. Can be placed at.
  • the pulse processing unit 41 of FIG. 12 can be configured without providing the memories 73 and 83, as in the case of FIGS. 7 and 10.
  • the pulse processing unit 41 is configured without the memories 73 and 83, the scale of the distance measuring device can be reduced by the amount of the memories 73 and 83.
  • the memories 73 and 83 are provided, as described with reference to FIGS. 7 and 10, the time required for the pulse processing unit 41 to lock can be shortened.
  • FIG. 13 is a waveform diagram for explaining the pulse processing operation of the pulse processing unit 41 of FIG.
  • the pulse generator 21 generates an input pulse as a pulse for driving the light source 11.
  • the input pulse generated by the pulse generation unit 21 is supplied to the rising phase comparison unit 81 of the pulse processing unit 41 and is also supplied to the reference signal generation unit 84 via the inverter 86.
  • the rising phase comparison unit 81 compares the phases of the rising edges of the input pulse from the pulse generation unit 21 and the output pulse fed back to the TOF sensor 40, and corresponds to the phase difference between the rising edges of the input pulse and the output pulse. A rising phase difference signal is output.
  • the rising phase difference signal output from the rising phase comparison unit 81 is supplied to the comparator 85 via the loop filter 82 and the memory 83.
  • the reference signal generation unit 84 changes a certain level from the predetermined level at the rising edge timing of the pulse, which is the inverted input pulse supplied through the inverter 86, that is, at the falling edge timing of the input pulse.
  • a ramp signal that starts decreasing at a rate is generated as a first reference signal and supplied to the comparator 85.
  • the comparator 85 compares the rising phase difference signal and the first reference signal and outputs a comparison output signal indicating the magnitude relationship between the rising phase difference signal and the first reference signal.
  • the comparison output signal output from the comparator 85 becomes L level at the timing when the first reference signal reaches a predetermined level (the timing of the falling edge of the input pulse), and then the rising phase difference signal and the first reference signal are larger or smaller. When the relationship reverses, it goes high.
  • the first comparison output signal output from the comparator 85 is supplied to the falling phase comparison unit 71 and the reference signal generation unit 74.
  • the falling phase comparison unit 71 compares the phases of the falling edges of the first comparison output signal from the comparator 85 and the output pulse fed back to the TOF sensor 40, and compares the falling edges of the first comparison output signal and the output pulse. A falling phase difference signal corresponding to the phase difference of the falling edge is output.
  • the falling phase difference signal output from the falling phase comparison unit 71 is supplied to the comparator 75 via the loop filter 72 and the memory 73.
  • the reference signal generation unit 74 generates, as the second reference signal, a ramp signal that starts decreasing at a constant change rate from a predetermined level at the timing of the rising edge of the first comparison output signal, and supplies the ramp signal to the comparator 75. To do.
  • the comparator 75 compares the falling phase difference signal with the second reference signal and outputs a second comparison output signal indicating the magnitude relationship between the falling phase difference signal and the second reference signal.
  • the second comparison output signal output from the comparator 75 becomes the H level at the timing when the second reference signal reaches the predetermined level (the timing of the rising edge of the first comparison output signal), and then the falling phase difference signal and the second comparison output signal.
  • the magnitude relationship with the reference signal reverses, it goes to L level.
  • the second comparison output signal output from the comparator 75 has its duty ratio changed by passing through the driver 31, and is supplied to the light source 11 as an output pulse. Further, the output pulse is fed back to the TOF sensor 40.
  • the pulse processing unit 41 of FIG. 12 sets the rising phase difference signal and the falling phase difference signal to 0, that is, the timings of the rising edges of the input pulse and the output pulse match, and , Lock so that the timings of the falling edges match.
  • the duty ratio of the output pulse can be easily adjusted to the duty ratio of the input pulse. Further, according to the pulse processing unit 41 of FIG. 12, the delay of the output pulse with respect to the input pulse is adjusted together with the duty ratio.
  • the pulse processing unit 41 of FIG. 12 is configured without using the delay element, as in the case of FIGS. 7 and 10, and thus is not easily affected by the temperature change.
  • the reference signal generation units 74 and 84 adjust the reference signal change period to suppress the occurrence of jitter in the second comparison output signal. be able to.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a configuration example of a first other embodiment of a distance measuring apparatus to which the present technology is applied.
  • the distance measuring device includes a light source 11, a laser driver 31, a TOF sensor 40, a light source 111, and a driver 131.
  • the range finder of FIG. 14 has the light source 11, the laser driver 31, and the TOF sensor 40 in common with the case of FIG. 5, and is additionally provided with the light source 111 and the driver 131. However, this is different from the case of FIG.
  • the driver 131 Like the driver 31, the driver 131 generates an output pulse for driving the light source 111 according to the signal (comparison output signal) supplied from the pulse processing unit 41, and supplies the output pulse to the light source 111.
  • the light source 111 emits transmission light according to the output pulse from the driver 131.
  • the light source 111 emits the transmitted light having the same wavelength as the light source 11.
  • the pulse processing unit 41 When the distance measuring device has the plurality of two light sources 11 and 111 and the plurality of light sources 11 and 111 emit the transmission light of the same wavelength, the pulse processing unit 41 The output pulse supplied to any one of the plurality of light sources 11 and 111 is fed back to the TOF sensor 40, and in the pulse processing unit 41 of the TOF sensor 40, the output pulse is fed back to the TOF sensor 40. Pulse processing can be performed using the output pulse supplied to any one of the two light sources.
  • the range finder can be equipped with three or more light sources that emit transmitted light of the same wavelength.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a configuration example of a second other embodiment of a distance measuring apparatus to which the present technology is applied.
  • the distance measuring device includes a light source 11, a laser driver 31, a TOF sensor 40, a light source 111, and a driver 131.
  • the distance measuring device in FIG. 15 is configured in the same manner as in the case of FIG.
  • the TOF sensor 40 includes a pulse generation unit 21, a light reception processing unit 22, and a pulse processing unit 41, as well as a pulse processing unit 141 configured similarly to the pulse processing unit 41.
  • the distance measuring device of FIG. 15 is different from the case of FIG. 14 in that not only the output pulse supplied to the light source 11 but also the output pulse supplied to the light source 111 is fed back to the TOF sensor 40.
  • the light source 111 emits transmission light having a wavelength different from that of the light source 11.
  • the TOF sensor 40 includes the light sources.
  • the pulse processing unit 41 for 11 and the pulse processing unit 141 for the light source 111 can be provided. Further, the pulse processing unit 41 for the light source 11 uses the output pulse fed back to the TOF sensor 40 and supplied to the light source 11 to perform pulse processing for generating a comparison output signal for the light source 11, and at the same time, the light source 111.
  • the pulse processing unit 141 for use can perform pulse processing for generating a comparison output signal for the light source 111 by using the output pulse fed back to the TOF sensor 40 and supplied to the light source 111.
  • the driver 31 generates an output pulse for driving the light source 11 according to the comparison output signal for the light source 11 generated by the pulse processing unit 41, and the driver 131 for the light source 111 generated by the pulse processing unit 141.
  • An output pulse for driving the light source 111 is generated according to the comparison output signal of.
  • the range finder can be equipped with three or more light sources that emit transmitted light of different wavelengths.
  • the PD 32 that detects the transmitted light emitted from the light source 11 is provided, and the output pulse supplied to the light source 11 is not fed back to the TOF sensor 40.
  • the light source 111 is also provided with the PD 132 that detects the transmission light emitted by the light source 111, and the TOF sensor 40 is connected to the light source 111. It is possible to feed back the pulse corresponding to the transmission light emitted from the light source 111 detected by the PD 132, instead of feeding back the output pulse supplied to the.
  • the present technology can be applied to adjustment of the duty ratio of pulses used in optical communication and other than pulses used in range finding devices.
  • a phase comparison unit that outputs a phase difference signal corresponding to the phase difference between the rising edge or the falling edge of the first pulse that is the reference when adjusting the duty ratio and the second pulse that is the object of adjusting the duty ratio.
  • a reference signal generator that outputs a reference signal that starts changing in response to the first pulse;
  • a comparison unit that outputs a comparison output signal indicating a magnitude relationship between the phase difference signal and the reference signal,
  • a signal processing device configured such that the comparison output signal is fed back as the second pulse.
  • the reference signal generation unit is the signal processing device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, which adjusts a change period in which the reference signal changes.
  • ⁇ 5> The signal processing device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein a light source that emits light received by a TOF (Time Of Flight) sensor is driven by the second pulse.
  • TOF Time Of Flight
  • ⁇ 6> Outputting a phase difference signal corresponding to the phase difference between the rising edge or the falling edge of the first pulse that is the reference when adjusting the duty ratio and the second pulse that is the object of adjusting the duty ratio; Outputting a reference signal that starts changing in response to the first pulse; Outputting a comparison output signal representing a magnitude relationship between the phase difference signal and the reference signal, The comparison output signal is fed back as the second pulse.
  • phase comparator that outputs A reference signal generator that outputs a reference signal that starts changing in response to the first pulse;
  • a comparison unit that outputs a comparison output signal indicating the magnitude relationship between the phase difference signal and the reference signal;
  • Another phase comparison unit that outputs another phase difference signal corresponding to the phase difference of the other edge of the rising edge and the falling edge between the comparison output signal and the second pulse,
  • the comparison output signal another reference signal generation unit that outputs another reference signal that starts changing
  • a second comparison unit that outputs a second comparison output signal indicating a magnitude relationship between the second phase difference signal and the second reference signal,
  • a signal processing device configured such that the other comparison output signal is fed back as the second pulse.
  • a loop filter for filtering the phase difference signal The signal processing device according to ⁇ 7>, further comprising: another loop filter that filters the other phase difference signal.
  • a storage unit that stores the phase difference signal after filtering by the loop filter The signal processing device according to ⁇ 8>, further comprising: another storage unit that stores the other phase difference signal after being filtered by the other loop filter.
  • the reference signal generator adjusts a change period in which the reference signal changes,
  • generation part is a signal processing apparatus in any one of ⁇ 7> thru
  • ⁇ 11> The signal processing device according to any one of ⁇ 7> to ⁇ 10>, in which a light source that emits light received by a TOF (Time Of Flight) sensor is driven by the second pulse.
  • ⁇ 12> A phase difference signal corresponding to the phase difference between one of the rising edge and the falling edge of the first pulse that is the reference when adjusting the duty ratio and the second pulse that is the object of adjusting the duty ratio.

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Abstract

本技術は、パルスのデューティ比を容易に調整することができるようにする信号処理装置及び信号処理方法に関する。 位相比較部は、デューティ比を調整するときの基準となる第１のパルスと、デューティ比を調整する対象の第２のパルスとの立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジの位相差に対応する位相差信号を出力し、参照信号生成部は、第１のパルスに応じて、変化を開始する参照信号を出力する。比較部は、位相差信号と参照信号との大小関係を表す比較出力信号を出力し、比較出力信号が、第２のパルスとなってフィードバックされる。本技術は、パルスのデューティ比を調整する場合に適用することができる。

Description

信号処理装置及び信号処理方法
　本技術は、信号処理装置及び信号処理方法に関し、特に、例えば、パルスのデューティ比を容易に調整することができるようにする信号処理装置及び信号処理方法に関する。
　例えば、インダイレクトTOF(Time Of Flight)方式で測距を行う測距装置では、光を発する光源の発光タイミングと、光源からの光の反射光を受光するTOFセンサの受光タイミングとの相対的な関係が本来の関係からずれると、測距に誤差を生じる。そのため、光源やTOFセンサを駆動するパルスを遅延することで、光源の発光タイミングやTOFセンサの受光タイミングが調整される（例えば、特許文献１を参照）。
特開2009-236657号公報
　測距装置では、光源の発光タイミングとTOFセンサの受光タイミングとの相対的な関係の他、光源やTOFセンサを駆動するパルスのパルス幅の変動が、測距の誤差に影響する。
　本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、パルスのデューティ比を容易に調整することができるようにするものである。
　本技術の第１の信号処理装置は、デューティ比を調整するときの基準となる第１のパルスと、デューティ比を調整する対象の第２のパルスとの立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジの位相差に対応する位相差信号を出力する位相比較部と、前記第１のパルスに応じて、変化を開始する参照信号を出力する参照信号生成部と、前記位相差信号と前記参照信号との大小関係を表す比較出力信号を出力する比較部とを備え、前記比較出力信号が、前記第２のパルスとなってフィードバックされるように構成された信号処理装置である。
　本技術の第１の信号処理方法は、デューティ比を調整するときの基準となる第１のパルスと、デューティ比を調整する対象の第２のパルスとの立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジの位相差に対応する位相差信号を出力することと、前記第１のパルスに応じて、変化を開始する参照信号を出力することと、前記位相差信号と前記参照信号との大小関係を表す比較出力信号を出力することと、前記比較出力信号が、前記第２のパルスとなってフィードバックされることとを含む信号処理方法である。
　本技術の第１の信号処理装置及び信号処理方法においては、デューティ比を調整するときの基準となる第１のパルスと、デューティ比を調整する対象の第２のパルスとの立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジの位相差に対応する位相差信号が出力され、前記第１のパルスに応じて、変化を開始する参照信号が出力される。そして、前記位相差信号と前記参照信号との大小関係を表す比較出力信号が出力され、前記比較出力信号が、前記第２のパルスとなってフィードバックされる。
　本技術の第２の信号処理装置は、デューティ比を調整するときの基準となる第１のパルスと、デューティ比を調整する対象の第２のパルスとの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちの一方のエッジの位相差に対応する位相差信号を出力する位相比較部と、前記第１のパルスに応じて、変化を開始する参照信号を出力する参照信号生成部と、前記位相差信号と前記参照信号との大小関係を表す比較出力信号を出力する比較部と、前記比較出力信号と第２のパルスとの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちの他方のエッジの位相差に対応する他の位相差信号を出力する他の位相比較部と、前記比較出力信号に応じて、変化を開始する他の参照信号を出力する他の参照信号生成部と、前記他の位相差信号と前記他の参照信号との大小関係を表す他の比較出力信号を出力する他の比較部とを備え、前記他の比較出力信号が、前記第２のパルスとなってフィードバックされるように構成された信号処理装置である。
　本技術の第２の信号処理方法は、デューティ比を調整するときの基準となる第１のパルスと、デューティ比を調整する対象の第２のパルスとの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちの一方のエッジの位相差に対応する位相差信号を出力することと、前記第１のパルスに応じて、変化を開始する参照信号を出力することと、前記位相差信号と前記参照信号との大小関係を表す比較出力信号を出力することと、前記比較出力信号と第２のパルスとの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちの他方のエッジの位相差に対応する他の位相差信号を出力することと、前記比較出力信号に応じて、変化を開始する他の参照信号を出力することと、前記他の位相差信号と前記他の参照信号との大小関係を表す他の比較出力信号を出力することと、前記他の比較出力信号が、前記第２のパルスとなってフィードバックされることとを含む信号処理方法である。
　本技術の第２の信号処理装置及び信号処理方法においては、デューティ比を調整するときの基準となる第１のパルスと、デューティ比を調整する対象の第２のパルスとの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちの一方のエッジの位相差に対応する位相差信号が出力され、前記第１のパルスに応じて、変化を開始する参照信号が出力される。さらに、前記位相差信号と前記参照信号との大小関係を表す比較出力信号が出力され、前記比較出力信号と第２のパルスとの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちの他方のエッジの位相差に対応する他の位相差信号が出力される。また、前記比較出力信号に応じて、変化を開始する他の参照信号が出力され、前記他の位相差信号と前記他の参照信号との大小関係を表す他の比較出力信号が出力される。そして、前記他の比較出力信号が、前記第２のパルスとなってフィードバックされる。
　なお、第１及び第２の信号処理装置は、独立した装置（モジュールや半導体チップを含む）であっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。
本技術を適用し得る測距装置の構成例の概要を示す図である。 インダイレクトTOF方式での測距の方法の例を説明する図である。 TOFセンサ１２の第１の構成例を示すブロック図である。 TOFセンサ１２の第２の構成例を示すブロック図である。 本技術を適用した測距装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 受光処理部２２の構成例を示すブロック図である。 パルス処理部４１の第１の構成例を示すブロック図である。 パルス処理部４１のパルス処理の動作を説明する波形図である。 コンパレータ７５が出力する比較出力信号に生じるジッタを抑制する方法を説明する図である。 パルス処理部４１の第２の構成例を示すブロック図である。 パルス処理部４１のパルス処理の動作を説明する波形図である。 パルス処理部４１の第３の構成例を示すブロック図である。 パルス処理部４１のパルス処理の動作を説明する波形図である。 本技術を適用した測距装置の第１の他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 本技術を適用した測距装置の第２の他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
　＜本技術を適用し得る測距装置＞
　図１は、本技術を適用し得る測距装置の構成例の概要を示す図である。
　図１において、測距装置は、光源１１及びTOFセンサ１２を有し、例えば、インダイレクトTOF方式で、被写体までの距離を測定する測距を行う。
　光源１１は、例えば、レーザ光等の光を発する。TOFセンサ１２は、光源１１からの光が被写体で反射され、反射光として戻ってくる、その反射光を受光する。
　TOFセンサ１２では、光源１１が光を発する発光タイミングを基準とする複数の期間において反射光が受光され、その複数の期間の反射光の受光量（電荷量）に応じて、被写体までの距離が算出される。
　図２は、インダイレクトTOF方式での測距の方法の例を説明する図である。
　ここで、以下、光源１１が発する光を、送信光ともいう。送信光としては、例えば、パルス形状のパルス光を採用することとする。また、送信光としてのパルス光と同一のパルス幅で、同一の位相のパルスを、第１シャッタパルスというとともに、送信光としてのパルス光と同一のパルス幅で、送信光のパルス幅だけ位相がずれたパルスを、第２シャッタパルスということとする。
　図２は、送信光、反射光、第１シャッタパルス、及び、第２シャッタパルスの波形の例を示している。
　TOFセンサ１２では、第１シャッタパルスのH(High)レベルの期間と、第２シャッタパルスのHレベルの期間とのそれぞれの期間において、反射光が受光される。
　いま、第１シャッタパルスのHレベルの期間に受光された反射光の電荷量（受光量）を、Q1と表すとともに、第２シャッタパルスのHレベルの期間に受光された反射光の電荷量をQ2と表すこととする。
　この場合、送信光のパルス幅をTpと表すこととすると、送信光に対する反射光の遅延時間Δtは、式Δt＝Tp×Q2/（Q1+Q2）に従って求めることができる。光速をc[m/s]と表すこととすると、被写体までの距離Lは、式L＝c×Δt/2に従って求めることができる。
　図３は、図１のTOFセンサ１２の第１の構成例を示すブロック図である。
　図３において、TOFセンサ１２は、パルス生成部２１及び受光処理部２２を有する。
　パルス生成部２１は、光源１１に送信光を発せさせるための入力パルスを生成し、受光処理部２２とドライバ３１とに供給する。
　ここで、ドライバ３１は、図１には図示していないが、光源１１及びTOFセンサ１２とともに、図１の測距装置を構成する。
　ドライバ３１は、例えば、レーザ光を発する（レーザ）光源１１を駆動するレーザドライバである。ドライバ３１は、パルス生成部２１からの入力パルスに従って、光源１１を駆動する出力パルスを生成し、光源１１に供給する。光源１１は、出力パルスに従った送信光を発する。光源１１の送信光は、被写体で反射されて、反射光として戻ってくる。
　受光処理部２２は、パルス生成部２１からの入力パルスに従って駆動し、被写体からの反射光を受光する。すなわち、受光処理部２２は、パルス生成部２１からの入力パルスに従って、図２で説明したように、第１シャッタパルスのHレベルの期間と、第２シャッタパルスのHレベルの期間とにおいて、反射光を受光する。
　そして、受光処理部２２は、第１シャッタパルス及び第２シャッタパルスのHレベルの期間にそれぞれ受光された反射光の電荷量に応じて、被写体までの距離を求める。
　ところで、ドライバ３１は、入力パルスのデューティ比を変動させるデューティ妨害器として働く。そのため、パルス生成部２１において、例えば、デューティ比が50%の入力パルスを生成しても、ドライバ３１が入力パルスに従って生成する出力パルスのデューティ比は50%から変動する。
　このように、受光処理部２２を駆動する入力パルスに対して、光源１１を駆動する出力パルスのデューティ比が変動すると、第１シャッタパルス及び第２シャッタパルスのHレベルの期間にそれぞれ受光される反射光の電荷量が変動し、測距に誤差が生じる。
　図４は、図１のTOFセンサ１２の第２の構成例を示すブロック図である。
　なお、図中、図３の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
　図４において、TOFセンサ１２は、パルス生成部２１、受光処理部２２、及び、遅延調整回路２３を有する。
　したがって、図４のTOFセンサ１２は、パルス生成部２１及び受光処理部２２を有する点で、図３の場合と共通する。但し、図４のTOFセンサ１２は、遅延調整回路２３が新たに設けられている点で、図３の場合と相違する。
　遅延調整回路２３には、パルス生成部２１から入力パルスが供給される。さらに、遅延調整回路２３には、ドライバ３１から光源１１に供給される出力パルスが供給される。
　遅延調整回路２３は、例えば、DLL(Delay Locked Loop)等で構成され、パルス生成部２１からの入力パルスを、出力パルスに応じて、TOFセンサ１２の入力パルスが出力パルスとなって光源１１に到達するまでの遅延時間をキャンセル（補償）するように遅延し、ドライバ３１に供給する。
　以上のように、遅延調整回路２３では、パルス生成部２１からの入力パルスが、出力パルスに応じて遅延される。これにより、TOFセンサ１２の入力パルスが出力パルスとなって光源１１に到達するまでの遅延に起因して生じる測距の誤差を抑制することができる。
　なお、測距装置には、図中、点線で示すように、光源１１が発する送信光を検知するPD(Photo Detector)３２を設けることができる。この場合、TOFセンサ１２（の遅延調整回路２３）には、光源１１に供給される出力パルスをフィードバックするのではなく、PD３２で検知された光源１１が発する送信光に対応するパルスをフィードバックし、遅延調整回路２３での入力パルスの遅延量を調整することができる。
　以上のように、TOFセンサ１２には、出力パルスをフィードバックするのではなく、PD３２で検知された光源１１が発する送信光に対応するパルスをフィードバックする方が、遅延調整回路２３において、入力パルスの遅延量をより正確に調整することができる。
　以下では、測距装置において、出力パルスをTOFセンサにフィードバックすることとするが、以下説明する測距装置でも、TOFセンサには、出力パルスをフィードバックするのではなく、PD３２で検知された光源１１が発する送信光に対応するパルスをフィードバックすることができる。
　図４のTOFセンサ１２では、上述のように、遅延調整回路２３において、入力パルスの遅延量を調整するので、TOFセンサ１２の入力パルスが出力パルスとなって光源１１に到達するまでの遅延に起因して生じる測距の誤差を抑制することができる。
　しかしながら、遅延調整回路２３では、入力パルスのデューティ比が調整されるわけではないため、図３で説明したような、ドライバ３１で生じる出力パルスのデューティ比の変動に起因して生じる測距の誤差を抑制することは困難である。
　本技術では、出力パルスとなる入力パルスを処理することで、出力パルスのデューティ比を容易に調整し、これにより、出力パルスのデューティ比の変動に起因して生じる測距の誤差を抑制する。
　＜本技術を適用した測距装置の一実施の形態＞
　図５は、本技術を適用した測距装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
　なお、図中、図４の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
　図５において、測距装置は、光源１１、ドライバ３１、及び、TOFセンサ４０を有する。
　したがって、図５の測距装置は、光源１１及びドライバ３１を有する点で、図４の場合と共通する。但し、図５の測距装置は、TOFセンサ１２に代えて、TOFセンサ４０が設けられている点で、図４の場合と相違する。
　TOFセンサ４０は、パルス生成部２１、受光処理部２２、及び、パルス処理部４１を有する。
　したがって、TOFセンサ４０は、パルス生成部２１及び受光処理部２２を有する点で、図４のTOFセンサ１２と共通する。但し、TOFセンサ４０は、遅延調整回路２３が設けられていない点、及び、パルス処理部４１が新たに設けられている点で、TOFセンサ１２と相違する。また、TOFセンサ４０は、受光処理部２２に対して、パルス生成部２１が生成する入力パルスではなく、TOFセンサ４０にフィードバックされる出力パルスが供給され、受光処理部２２が出力パルスに従って駆動する点でも、TOFセンサ１２と相違する。
　なお、図５の測距装置には、図４で説明したように、PD３２を設け、TOFセンサ１２に対して、出力パルスに代えて、PD３２で検知された光源１１が発する送信光に対応するパルスをフィードバックすることができる。後述する測距装置についても、同様である。
　TOFセンサ４０に対して、出力パルスに代えて、PD３２で検知された光源１１が発する送信光に対応するパルスをフィードバックする場合には、光源１１が発する送信光としてのパルス光のデューティ比をより正確に調整することができる。
　パルス処理部４１には、パルス生成部２１から入力パルスが供給される。パルス処理部４１は、パルス生成部２１からの入力パルスを処理するパルス処理を行う信号処理装置である。パルス処理部４１は、出力パルス（又は、送信光としてのパルス光）のデューティ比が所望のデューティ比になるように、入力パルスのパルス処理を行い、その結果得られる信号を、ドライバ３１に供給する。
　＜受光処理部２２の構成例＞
　図６は、図５の受光処理部２２の構成例を示すブロック図である。
　図６において、受光処理部２２は、読み出し制御部５１、画素アレイ部５２、ADC(AD(Analog to Digital) Converter)５３、及び、出力I/F(Interface)５４を有する。
　読み出し制御部５１は、画素アレイ部５２に制御信号を供給することにより、画素アレイ部５２を構成する画素６０からの電気信号の読み出しを制御する。
　画素アレイ部５２は、複数の画素６０が、例えば、2次元平面状に配列されて構成される。画素アレイ部５２は、TOFセンサ４０にフィードバックされる出力パルス、及び、読み出し制御部５１の制御に従って駆動し、反射光を受光して、その反射光の受光量に対応する電気信号を出力する。
　画素６０は、PD(PhotoDiode)６１、並びに、FET(Field Effect Transistor)で構成される転送トランジスタ６２、増幅トランジスタ６３、及び、選択トランジスタ６４を有する。
　PD６１は、そこに入射する反射光（を含む光）を受光し、その反射光の受光量に対応する電気信号を生成する。
　転送トランジスタ６２は、出力パルスに従ってオン／オフし、PD６１で生成された電気信号を、PD６１から転送する。PD６１から転送される電気信号は、増幅トランジスタ６３のゲートに供給される。
　増幅トランジスタ６３は、そのゲートに供給される電気信号をバッファする。
　選択トランジスタ６４は、読み出し制御部５１からの制御信号に従ってオン／オフすることで、増幅トランジスタ６３とADC５３との間の接続をオン／オフする（増幅トランジスタ６３とADC５３との間を接続させ、又は、切断する）。
　増幅トランジスタ６３とADC５３との間の接続がオンにされることにより、画素６０から電気信号が読み出される。すなわち、増幅トランジスタ６３でバッファされた電気信号が、選択トランジスタ６４を介して、ADC５３に供給される。
　ADC５３は、例えば、画素アレイ部５２を構成する画素６０の列ごとに設けられている。ADC５３は、そのADC５３が設けられた列の画素６０から供給される（読み出される）電気信号をAD変換し、出力I/F５４に供給する。画素アレイ部５２を構成する画素６０の列の数と等しい数のADC５３では、各ADC５３が、そのADC５３が設けられた列の画素６０の電気信号のAD変換を担当することにより、１行の画素６０の電気信号のAD変換を同時に行うことができる。
　出力I/F５４は、ADC５３からの電気信号を用いて、例えば、図２で説明したように、被写体までの距離を、画素６０ごとに求め、その距離を画素値とする画像（距離画像）を出力する。
　以上のように構成される受光処理部２２では、画素６０が、出力パルスに従い、図２で説明した第１シャッタパルスのHレベルの期間と、第２シャッタパルスのHレベルの期間とのそれぞれにおいて、反射光を受光し、その反射光に対応する電気信号を出力する。
　画素６０が出力する電気信号は、ADC５３でAD変換され、出力I/F５４に供給される。出力I/F５４では、ADC５３からの電気信号を用いて、被写体までの距離が、画素６０ごとに求められ、その距離を画素値とする距離画像が出力される。
　＜パルス処理部４１の第１の構成例＞
　図７は、図５のパルス処理部４１の第１の構成例を示すブロック図である。
　図７において、パルス処理部４１は、立ち下がり位相比較部７１、ループフィルタ７２、メモリ７３、参照信号生成部７４、及び、コンパレータ７５を有し、図４の遅延調整回路２３のような遅延素子を用いずに構成される。
　立ち下がり位相比較部７１には、TOFセンサ４０にフィードバックされる出力パルスが、デューティ比を調整する対象のパルス（第２のパルス）として供給される。さらに、立ち下がり位相比較部７１には、パルス生成部２１からの入力パルスが、出力パルスのデューティ比を調整するときの基準となるパルス（第１のパルス）として供給される。
　立ち下がり位相比較部７１は、入力パルスと出力パルスとの立ち下がりエッジの位相を比較し、入力パルスと出力パルスとの立ち下がりエッジの位相差に対応する立ち下がり位相差信号を、ループフィルタ７２に出力する。
　ループフィルタ７２は、立ち下がり位相比較部７１からの立ち下がり位相差信号をフィルタリングし、フィルタリング後の立ち下がり位相差信号を、メモリ７３に出力する。
　メモリ７３（記憶部）は、ループフィルタ７２からの立ち下がり位相差信号を、上書きする形で順次記憶し、コンパレータ７５に出力する。
　ここで、パルス処理部４１は、メモリ７３を設けずに構成することができる。但し、パルス処理部４１に、メモリ７３を設け、電源がオンされた場合に、前回の電源オフ時にメモリ７３に記憶された立ち下がり位相差信号を、初期値として、コンパレータ７５に出力することにより、パルス処理部４１がロックする（安定動作する）までに要する時間を短縮することができる。パルス処理部４１のロックとは、周波数や位相の同期に用いられるPLL(Phase Locked Loop)について言われるロックと同義であり、図７では、立ち下がり位相比較部７１で比較される入力パルスと出力パルスとの立ち下がりエッジが一致した状態を意味する。
　参照信号生成部７４には、パルス生成部２１から入力パルスが供給される。
　参照信号生成部７４は、パルス生成部２１からの入力パルスに応じて、変化を開始する参照信号を、コンパレータ７５に出力する。参照信号としては、一定の割合で減少（又は増加）するランプ信号を採用することができる。なお、参照信号としては、その他、例えば、一定の割合以外の単調増加又は単調減少で変化する信号を採用することができる。本実施の形態では、参照信号として、一定の割合で減少するランプ信号を採用することとする。
　コンパレータ７５（比較部）は、メモリ７３からの立ち下がり位相差信号と、参照信号生成部７４からの参照信号とを比較し、その立ち下がり位相差信号と参照信号との大小関係を、Hレベル及びLレベルで表す比較出力信号を出力する。
　コンパレータ７５が出力する比較出力信号は、ドライバ３１に供給され、出力パルスとなって、光源１１に供給されるとともに、TOFセンサ４０にフィードバックされる。
　図８は、図７のパルス処理部４１のパルス処理の動作を説明する波形図である。
　パルス生成部２１は、光源１１を駆動するためのパルスとして、入力パルスを生成する。パルス生成部２１が生成する入力パルスは、パルス処理部４１の立ち下がり位相比較部７１及び参照信号生成部７４に供給される。
　立ち下がり位相比較部７１は、パルス生成部２１からの入力パルスと、TOFセンサ４０にフィードバックされる出力パルスとの立ち下がりエッジの位相を比較し、入力パルスと出力パルスとの立ち下がりエッジの位相差に対応する立ち下がり位相差信号を出力する。立ち下がり位相比較部７１が出力する立ち下がり位相差信号は、ループフィルタ７２及びメモリ７３を介して、コンパレータ７５に供給される。
　一方、参照信号生成部７４は、入力パルスの立ち上がりエッジのタイミングで、所定レベルから一定の変化の割合で減少を開始する、入力パルスと同一周期のランプ信号を、参照信号として生成し、コンパレータ７５に供給する。
　コンパレータ７５は、立ち下がり位相差信号と参照信号とを比較し、その立ち下がり位相差信号と参照信号との大小関係を表す比較出力信号を出力する。コンパレータ７５が出力する比較出力信号は、参照信号が所定レベルになるタイミング（入力パルスの立ち上がりエッジのタイミング）でHレベルになり、その後、位相差信号と参照信号との大小関係が逆転すると、Lレベルになる。
　コンパレータ７５が出力する比較出力信号は、ドライバ３１を介することにより、デューティ比が変動し、出力パルスとなって光源１１に供給される。さらに、出力パルスは、TOFセンサ４０にフィードバックされる。
　以上のパルス処理により、パルス処理部４１は、立ち下がり位相差信号が0になるように、すなわち、入力パルスと出力パルスとの立ち下がりエッジのタイミングが一致するようにロックする。
　図７のパルス処理部４１では、入力パルスを調整することにより、出力パルスのデューティ比を所望のデューティ比に容易に調整することができる。
　ここで、出力パルス（送信光としてのパルス光）のデューティ比は、PVT（プロセス、電圧、温度）によって変動しないことが重要である。パルス処理部４１は、温度変化に影響されやすい遅延素子を用いずに構成されるので、温度変化の影響を受けにくい。
　図９は、コンパレータ７５が出力する比較出力信号に生じるジッタを抑制する方法を説明する図である。
　図８では、参照信号生成部７４は、入力パルスの立ち上がりエッジのタイミングで、所定レベルから一定の変化の割合で減少を開始する、入力パルスと同一周期のランプ信号を、参照信号として生成する。この場合、参照信号が変化する変化期間は、入力パルスの立ち上がりエッジのタイミングから、次の立ち上がりエッジのタイミング（の直前）までの期間となる。
　ここで、上述のように入力パルスの立ち上がりエッジのタイミングから、次の立ち上がりエッジのタイミングまでの期間において、一定の割合で減少するランプ信号を、デフォルト信号ともいう。
　コンパレータ７５が出力する比較出力信号は、立ち下がり位相差信号と参照信号との大小関係が逆転すると反転するので、立ち下がり位相差信号の僅かな変動により、比較出力信号の反転のタイミング、すなわち、比較出力信号としてのパルスのエッジの位置が変動するジッタが生じ得る。
　そこで、参照信号生成部７４では、参照信号の変化期間を、デフォルト信号の変化期間よりも短い期間に調整することができる。
　例えば、参照信号生成部７４では、図９に示すように、入力パルスの立ち上がりエッジのタイミングで、所定レベルになった後、所定の時間が経過してから、デフォルト信号よりも急峻な傾きで減少を開始するランプ信号を、参照信号として生成することにより、参照信号の変化期間を、デフォルト信号の変化期間よりも短い期間に調整することができる。
　以上のように、参照信号の変化期間を、デフォルト信号の変化期間よりも短い期間に調整することにより、参照信号の傾きが急峻になるので、立ち下がり位相差信号の僅かな変動により、比較出力信号の反転のタイミングが大きく変動してジッタが生じることを抑制することができる。
　なお、参照信号生成部７４は、例えば、外部からの指示等に従って、参照信号の変化期間を調整（設定）することができる。
　参照信号の変化期間を調整することは、PLLにおいてループフィルタのカットオフ周波数を調整することに相当する。
　＜パルス処理部４１の第２の構成例＞
　図１０は、図５のパルス処理部４１の第２の構成例を示すブロック図である。
　図１０において、パルス処理部４１は、立ち上がり位相比較部８１、ループフィルタ８２、メモリ８３、参照信号生成部８４、コンパレータ８５、及び、インバータ８６を有し、遅延素子を用いずに構成される。
　立ち上がり位相比較部８１には、TOFセンサ４０にフィードバックされる出力パルスが、デューティ比を調整する対象のパルス（第２のパルス）として供給される。さらに、立ち上がり位相比較部８１には、パルス生成部２１からの入力パルスが、出力パルスのデューティ比を調整するときの基準となるパルス（第１のパルス）として供給される。
　立ち上がり位相比較部８１は、入力パルスと出力パルスとの立ち上がりエッジの位相を比較し、入力パルスと出力パルスとの立ち上がりエッジの位相差に対応する立ち上がり位相差信号を、ループフィルタ８２に出力する。
　ここで、図７の立ち下がり位相比較部７１は、入力パルスと出力パルスとの立ち下がりエッジの位相を比較するが、立ち上がり位相比較部８１は、入力パルスと出力パルスとの立ち上がりエッジの位相を比較する。
　ループフィルタ８２は、図７のループフィルタ７２と同様に、立ち上がり位相比較部８１からの立ち上がり位相差信号をフィルタリングし、フィルタリング後の立ち上がり位相差信号を、メモリ８３に出力する。
　メモリ８３（記憶部）は、図７のメモリ７３と同様に、ループフィルタ８２からの立ち上がり位相差信号を、上書きする形で順次記憶し、コンパレータ８５に出力する。
　ここで、図１０のパルス処理部４１は、図７の場合と同様に、メモリ８３を設けずに構成することができる。但し、パルス処理部４１に、メモリ８３を設け、電源がオンされた場合に、前回の電源オフ時にメモリ８３に記憶された立ち上がり位相差信号を、初期値として、コンパレータ８５に出力することにより、パルス処理部４１がロックするまでに要する時間を短縮することができる。
　参照信号生成部８４には、パルス生成部２１からの入力パルスが、インバータ８６で反転されて供給される。
　参照信号生成部８４は、パルス生成部２１からインバータ８６を介して供給される入力パルスに応じて、変化を開始する参照信号を、コンパレータ８５に出力する。
　ここで、参照信号生成部８４は、例えば、図７の参照信号生成部７４と同様に、そこに供給されるパルスの立ち上がりエッジのタイミングで、所定レベルから一定の変化の割合で減少を開始するランプ信号を、参照信号として生成する。
　参照信号生成部８４には、パルス生成部２１からの入力パルスが、インバータ８６で反転されて供給されるので、参照信号生成部８４では、入力パルスの立ち上がりエッジではなく、立ち下がりエッジのタイミングで、所定レベルから一定の変化の割合で減少を開始するランプ信号が、参照信号として生成される。
　コンパレータ８５（比較部）は、メモリ８３からの立ち上がり位相差信号と、参照信号生成部８４からの参照信号とを比較し、その立ち上がり位相差信号と参照信号との大小関係を、Hレベル及びLレベルで表す比較出力信号を出力する。
　コンパレータ８５が出力する比較出力信号は、ドライバ３１に供給され、出力パルスとなって、光源１１に供給されるとともに、TOFセンサ４０にフィードバックされる。
　インバータ８６は、パルス生成部２１からの入力パルスを反転して、参照信号生成部８４に供給する。
　したがって、参照信号生成部８４では、例えば、入力パルスのデューティ比が50％であるとすると、図７の参照信号生成部７４が生成する参照信号に対して、入力パルスの半周期分だけ位相がずれた参照信号が生成される。
　図１１は、図１０のパルス処理部４１のパルス処理の動作を説明する波形図である。
　パルス生成部２１は、光源１１を駆動するためのパルスとして、入力パルスを生成する。パルス生成部２１が生成する入力パルスは、パルス処理部４１の立ち上がり位相比較部８１に供給されるとともに、インバータ８６を介して、参照信号生成部８４に供給される。
　立ち上がり位相比較部８１は、パルス生成部２１からの入力パルスと、TOFセンサ４０にフィードバックされる出力パルスとの立ち上がりエッジの位相を比較し、入力パルスと出力パルスとの立ち上がりエッジの位相差に対応する立ち上がり位相差信号を出力する。立ち上がり位相比較部８１が出力する立ち上がり位相差信号は、ループフィルタ８２及びメモリ８３を介して、コンパレータ８５に供給される。
　一方、参照信号生成部８４は、インバータ８６を介して供給される、入力パルスが反転されたパルスの立ち上がりエッジのタイミング、すなわち、入力パルスの立ち下がりエッジのタイミングで、所定レベルから一定の変化の割合で減少を開始するランプ信号を、参照信号として生成し、コンパレータ８５に供給する。
　コンパレータ８５は、立ち上がり位相差信号と参照信号とを比較し、その立ち上がり位相差信号と参照信号との大小関係を表す比較出力信号を出力する。コンパレータ８５が出力する比較出力信号は、参照信号が所定レベルになるタイミング（入力パルスの立ち下がりエッジのタイミング）でLレベルになり、その後、位相差信号と参照信号との大小関係が逆転すると、Hレベルになる。
　コンパレータ８５が出力する比較出力信号は、ドライバ３１を介することにより、デューティ比が変動し、出力パルスとなって光源１１に供給される。さらに、出力パルスは、TOFセンサ４０にフィードバックされる。
　以上のパルス処理により、パルス処理部４１は、立ち上がり位相差信号が0になるように、すなわち、入力パルスと出力パルスとの立ち上がりエッジのタイミングが一致するようにロックする。
　図１０のパルス処理部４１でも、図７の場合と同様に、入力パルスを調整することにより、出力パルスのデューティ比を所望のデューティ比に容易に調整することができる。
　さらに、図１０のパルス処理部４１は、図７の場合と同様に、遅延素子を用いずに構成されるので、温度変化の影響を受けにくい。
　なお、図１０のパルス処理部４１でも、図９で説明したように、参照信号生成部８４において、参照信号の変化期間を調整し、比較出力信号にジッタが生じることを抑制することができる。
　＜パルス処理部４１の第３の構成例＞
　図１２は、図５のパルス処理部４１の第３の構成例を示すブロック図である。
　なお、図中、図７及び図１０の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
　図１２において、パルス処理部４１は、立ち下がり位相比較部７１、ループフィルタ７２、メモリ７３、参照信号生成部７４、及び、コンパレータ７５、並びに、立ち上がり位相比較部８１、ループフィルタ８２、メモリ８３、参照信号生成部８４、コンパレータ８５、及び、インバータ８６を有し、遅延素子を用いずに構成される。
　したがって、図１２のパルス処理部４１は、図７のパルス処理部４１を構成する立ち下がり位相比較部７１ないしコンパレータ７５、及び、図１０のパルス処理部４１を構成する立ち上がり位相比較部８１ないしインバータ８６で構成される。
　すなわち、図１２のパルス処理部４１は、立ち上がり位相比較部８１ないしインバータ８６を有する点で、図１０の場合と共通する。但し、図１２のパルス処理部４１は、図７の立ち下がり位相比較部７１ないしコンパレータ７５が新たに設けられている点で、図１０の場合と相違する。
　ここで、図１２において、立ち下がり位相比較部７１ないしコンパレータ７５で構成される部分を、立ち下がり処理部７０ともいい、立ち上がり位相比較部８１ないしインバータ８６で構成される部分を、立ち上がり処理部８０ともいう。
　また、参照信号生成部８４及び７４が出力する参照信号を、それぞれ、第１参照信号及び第２参照信号ともいい、コンパレータ８５及び７５が出力する比較出力信号を、それぞれ、第１比較出力信号及び第２比較出力信号ともいう。
　図１２のパルス処理部４１は、コンパレータ８５が出力する第１比較出力信号が、ドライバ３１に供給されるのではなく、立ち下がり処理部７０に供給される点、及び、コンパレータ７５が出力する第２比較出力信号が、ドライバ３１に供給される点で、図１０の場合と相違する。
　なお、図１２では、パルス生成部２１からの入力パルスに対して、立ち上がり処理部８０が処理を行った後、立ち下がり処理部７０が処理を行う順番で、立ち下がり処理部７０及び立ち上がり処理部８０が配置されているが、立ち下がり処理部７０及び立ち上がり処理部８０は、逆に、入力パルスに対して、立ち下がり処理部７０が処理を行った後、立ち上がり処理部８０が処理を行う順番で配置することができる。
　また、図１２のパルス処理部４１は、図７及び図１０の場合と同様に、メモリ７３及び８３を設けずに構成することができる。パルス処理部４１を、メモリ７３や８３を設けずに構成する場合には、そのメモリ７３や８３の分だけ、測距装置の規模を抑制することができる。一方、メモリ７３や８３を設ける場合には、図７及び図１０で説明したように、パルス処理部４１がロックするまでに要する時間を短縮することができる。
　図１３は、図１２のパルス処理部４１のパルス処理の動作を説明する波形図である。
　パルス生成部２１は、光源１１を駆動するためのパルスとして、入力パルスを生成する。パルス生成部２１が生成する入力パルスは、パルス処理部４１の立ち上がり位相比較部８１に供給されるとともに、インバータ８６を介して、参照信号生成部８４に供給される。
　立ち上がり位相比較部８１は、パルス生成部２１からの入力パルスと、TOFセンサ４０にフィードバックされる出力パルスとの立ち上がりエッジの位相を比較し、入力パルスと出力パルスとの立ち上がりエッジの位相差に対応する立ち上がり位相差信号を出力する。立ち上がり位相比較部８１が出力する立ち上がり位相差信号は、ループフィルタ８２及びメモリ８３を介して、コンパレータ８５に供給される。
　一方、参照信号生成部８４は、インバータ８６を介して供給される、入力パルスが反転されたパルスの立ち上がりエッジのタイミング、すなわち、入力パルスの立ち下がりエッジのタイミングで、所定レベルから一定の変化の割合で減少を開始するランプ信号を、第１参照信号として生成し、コンパレータ８５に供給する。
　コンパレータ８５は、立ち上がり位相差信号と第１参照信号とを比較し、その立ち上がり位相差信号と第１参照信号との大小関係を表す比較出力信号を出力する。コンパレータ８５が出力する比較出力信号は、第１参照信号が所定レベルになるタイミング（入力パルスの立ち下がりエッジのタイミング）でLレベルになり、その後、立ち上がり位相差信号と第１参照信号との大小関係が逆転すると、Hレベルになる。
　コンパレータ８５が出力する第１比較出力信号は、立ち下がり位相比較部７１及び参照信号生成部７４に供給される。
　立ち下がり位相比較部７１は、コンパレータ８５からの第１比較出力信号と、TOFセンサ４０にフィードバックされる出力パルスとの立ち下がりエッジの位相を比較し、第１比較出力信号と出力パルスとの立ち下がりエッジの位相差に対応する立ち下がり位相差信号を出力する。立ち下がり位相比較部７１が出力する立ち下がり位相差信号は、ループフィルタ７２及びメモリ７３を介して、コンパレータ７５に供給される。
　一方、参照信号生成部７４は、第１比較出力信号の立ち上がりエッジのタイミングで、所定レベルから一定の変化の割合で減少を開始するランプ信号を、第２参照信号として生成し、コンパレータ７５に供給する。
　コンパレータ７５は、立ち下がり位相差信号と第２参照信号とを比較し、その立ち下がり位相差信号と第２参照信号との大小関係を表す第２比較出力信号を出力する。コンパレータ７５が出力する第２比較出力信号は、第２参照信号が所定レベルになるタイミング（第１比較出力信号の立ち上がりエッジのタイミング）でHレベルになり、その後、立ち下がり位相差信号と第２参照信号との大小関係が逆転すると、Lレベルになる。
　コンパレータ７５が出力する第２比較出力信号は、ドライバ３１を介することにより、デューティ比が変動し、出力パルスとなって光源１１に供給される。さらに、出力パルスは、TOFセンサ４０にフィードバックされる。
　以上のパルス処理により、図１２のパルス処理部４１は、立ち上がり位相差信号及び立ち下がり位相差信号が0になるように、すなわち、入力パルスと出力パルスとの立ち上がりエッジのタイミングが一致し、かつ、立ち下がりエッジのタイミングが一致するようにロックする。
　したがって、図１２のパルス処理部４１では、出力パルスのデューティ比を、入力パルスのデューティ比に容易に調整することができる。また、図１２のパルス処理部４１によれば、デューティ比とともに、入力パルスに対する出力パルスの遅延も調整される。
　さらに、図１２のパルス処理部４１は、図７及び図１０の場合と同様に、遅延素子を用いずに構成されるので、温度変化の影響を受けにくい。
　なお、図１２のパルス処理部４１でも、図９で説明したように、参照信号生成部７４及び８４において、参照信号の変化期間を調整し、第２比較出力信号にジッタが生じることを抑制することができる。
　＜本技術を適用した測距装置の他の実施の形態＞
　図１４は、本技術を適用した測距装置の第１の他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
　なお、図中、図５の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
　図１４において、測距装置は、光源１１、レーザドライバ３１、TOFセンサ４０、光源１１１、及び、ドライバ１３１を有する。
　したがって、図１４の測距装置は、光源１１、レーザドライバ３１、及び、TOFセンサ４０を有する点で、図５の場合と共通し、光源１１１、及び、ドライバ１３１が新たに設けられている点で、図５の場合と相違する。
　ドライバ１３１は、ドライバ３１と同様に、パルス処理部４１から供給される信号（比較出力信号）に従って、光源１１１を駆動する出力パルスを生成し、光源１１１に供給する。光源１１１は、ドライバ１３１からの出力パルスに従った送信光を発する。
　ここで、図１４の測距装置では、光源１１１は、光源１１と同一波長の送信光を発する。
　以上のように、測距装置が、複数としての2個の光源１１及び１１１を有し、その複数の光源１１及び１１１が同一波長の送信光を発する場合には、パルス処理部４１には、複数の光源１１及び１１１のうちのいずれか1個の光源に供給される出力パルスを、TOFセンサ４０にフィードバックし、TOFセンサ４０が有するパルス処理部４１において、TOFセンサ４０にフィードバックされた、複数の光源のうちのいずれか1個の光源に供給される出力パルスを用いて、パルス処理を行うことができる。
　なお、測距装置には、同一波長の送信光を発する光源を、3個以上設けることができる。
　図１５は、本技術を適用した測距装置の第２の他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
　なお、図中、図１４の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
　図１５において、測距装置は、光源１１、レーザドライバ３１、TOFセンサ４０、光源１１１、及び、ドライバ１３１を有する。
　したがって、図１５の測距装置は、図１４の場合と同様に構成される。
　但し、図１５の測距装置は、TOFセンサ４０が、パルス生成部２１、受光処理部２２、及び、パルス処理部４１の他に、パルス処理部４１と同様に構成されるパルス処理部１４１を有する点で、図１４の場合と相違する。さらに、図１５の測距装置は、光源１１に供給される出力パルスだけでなく、光源１１１に供給される出力パルスが、TOFセンサ４０にフィードバックされる点で、図１４の場合と相違する。
　ここで、図１５の測距装置では、光源１１１は、光源１１と異なる波長の送信光を発する。
　以上のように、測距装置が、複数としての2個の光源１１及び１１１を有し、その複数の光源１１及び１１１が異なる波長の送信光を発する場合には、TOFセンサ４０には、光源１１用のパルス処理部４１と、光源１１１用のパルス処理部１４１とを設けることができる。さらに、光源１１用のパルス処理部４１では、TOFセンサ４０にフィードバックされる、光源１１に供給される出力パルスを用いて、光源１１用の比較出力信号を生成するパルス処理を行うとともに、光源１１１用のパルス処理部１４１では、TOFセンサ４０にフィードバックされる、光源１１１に供給される出力パルスを用いて、光源１１１用の比較出力信号を生成するパルス処理を行うことができる。この場合、ドライバ３１は、パルス処理部４１で生成される光源１１用の比較出力信号に従って、光源１１を駆動する出力パルスを生成し、ドライバ１３１は、パルス処理部１４１で生成される光源１１１用の比較出力信号に従って、光源１１１を駆動する出力パルスを生成する。
　なお、測距装置には、異なる波長の送信光を発する光源を、3個以上設けることができる。
　また、図１５の測距装置において、光源１１について、その光源１１が発する送信光を検知するPD３２を設け、TOFセンサ４０に対して、光源１１に供給される出力パルスをフィードバックするのではなく、PD３２で検知された光源１１が発する送信光に対応するパルスをフィードバックする場合には、光源１１１についても、その光源１１１が発する送信光を検知するPD１３２を設け、TOFセンサ４０に対して、光源１１１に供給される出力パルスをフィードバックするのではなく、PD１３２で検知された光源１１１が発する送信光に対応するパルスをフィードバックすることができる。
　なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
　例えば、本技術は、測距装置で使用されるパルスの他、光通信その他で使用されるパルスのデューティ比の調整に適用することができる。
　また、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なく、他の効果があってもよい。
　なお、本技術は、以下の構成をとることができる。
　＜１＞
　デューティ比を調整するときの基準となる第１のパルスと、デューティ比を調整する対象の第２のパルスとの立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジの位相差に対応する位相差信号を出力する位相比較部と、
　前記第１のパルスに応じて、変化を開始する参照信号を出力する参照信号生成部と、
　前記位相差信号と前記参照信号との大小関係を表す比較出力信号を出力する比較部と
　を備え、
　前記比較出力信号が、前記第２のパルスとなってフィードバックされる
　ように構成された信号処理装置。
　＜２＞
　前記位相差信号をフィルタリングするループフィルタをさらに備える
　＜１＞に記載の信号処理装置。
　＜３＞
　前記ループフィルタによるフィルタリング後の前記位相差信号を記憶する記憶部をさらに備える
　＜２＞に記載の信号処理装置。
　＜４＞
　前記参照信号生成部は、前記参照信号が変化する変化期間を調整する
　＜１＞ないし＜３＞のいずれかに記載の信号処理装置。
　＜５＞
　前記第２のパルスにより、TOF(Time Of Flight)センサで受光される光を発する光源が駆動される
　＜１＞ないし＜４＞のいずれかに記載の信号処理装置。
　＜６＞
　デューティ比を調整するときの基準となる第１のパルスと、デューティ比を調整する対象の第２のパルスとの立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジの位相差に対応する位相差信号を出力することと、
　前記第１のパルスに応じて、変化を開始する参照信号を出力することと、
　前記位相差信号と前記参照信号との大小関係を表す比較出力信号を出力することと、
　前記比較出力信号が、前記第２のパルスとなってフィードバックされることと
　を含む信号処理方法。
　＜７＞
　デューティ比を調整するときの基準となる第１のパルスと、デューティ比を調整する対象の第２のパルスとの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちの一方のエッジの位相差に対応する位相差信号を出力する位相比較部と、
　前記第１のパルスに応じて、変化を開始する参照信号を出力する参照信号生成部と、
　前記位相差信号と前記参照信号との大小関係を表す比較出力信号を出力する比較部と、
　前記比較出力信号と前記第２のパルスとの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちの他方のエッジの位相差に対応する他の位相差信号を出力する他の位相比較部と、
　前記比較出力信号に応じて、変化を開始する他の参照信号を出力する他の参照信号生成部と、
　前記他の位相差信号と前記他の参照信号との大小関係を表す他の比較出力信号を出力する他の比較部と
　を備え、
　前記他の比較出力信号が、前記第２のパルスとなってフィードバックされる
　ように構成された信号処理装置。
　＜８＞
　前記位相差信号をフィルタリングするループフィルタと、
　前記他の位相差信号をフィルタリングする他のループフィルタと
　をさらに備える
　＜７＞に記載の信号処理装置。
　＜９＞
　前記ループフィルタによるフィルタリング後の前記位相差信号を記憶する記憶部と、
　前記他のループフィルタによるフィルタリング後の前記他の位相差信号を記憶する他の記憶部と
　をさらに備える
　＜８＞に記載の信号処理装置。
　＜１０＞
　前記参照信号生成部は、前記参照信号が変化する変化期間を調整し、
　前記他の参照信号生成部は、前記他の参照信号が変化する変化期間を調整する
　＜７＞ないし＜９＞のいずれかに記載の信号処理装置。
　＜１１＞
　前記第２のパルスにより、TOF(Time Of Flight)センサで受光される光を発する光源が駆動される
　＜７＞ないし＜１０＞のいずれかに記載の信号処理装置。
　＜１２＞
　デューティ比を調整するときの基準となる第１のパルスと、デューティ比を調整する対象の第２のパルスとの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちの一方のエッジの位相差に対応する位相差信号を出力することと、
　前記第１のパルスに応じて、変化を開始する参照信号を出力することと、
　前記位相差信号と前記参照信号との大小関係を表す比較出力信号を出力することと、
　前記比較出力信号と前記第２のパルスとの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちの他方のエッジの位相差に対応する他の位相差信号を出力することと、
　前記比較出力信号に応じて、変化を開始する他の参照信号を出力することと、
　前記他の位相差信号と前記他の参照信号との大小関係を表す他の比較出力信号を出力することと、
　前記他の比較出力信号が、前記第２のパルスとなってフィードバックされることと
　を含む信号処理方法。
　１１　光源，　１２　TOFセンサ，　２１　パルス生成部，　２２　受光処理部，　２３　遅延調整回路，　３１　ドライバ，　３２　PD，　４０　TOFセンサ，　４１　パルス処理部，　５１　読み出し制御部，　５２　画素アレイ部，　５３　ADC，　５４　出力I/F，　６１　PD，　６２ないし６４　FET，　７０　立ち下がり処理部，　７１　立ち下がり位相比較部，　７２　ループフィルタ，　７３　メモリ，　７４　参照信号生成部，　７５　コンパレータ，　８０　立ち上がり処理部，　８１　立ち上がりがり位相比較部，　８２　ループフィルタ，　８３　メモリ，　８４　参照信号生成部，　８５　コンパレータ，　１１１　光源，　１３１　ドライバ，　１３２　PD

Claims (12)

  1. 　デューティ比を調整するときの基準となる第１のパルスと、デューティ比を調整する対象の第２のパルスとの立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジの位相差に対応する位相差信号を出力する位相比較部と、
    　前記第１のパルスに応じて、変化を開始する参照信号を出力する参照信号生成部と、
    　前記位相差信号と前記参照信号との大小関係を表す比較出力信号を出力する比較部と
    　を備え、
    　前記比較出力信号が、前記第２のパルスとなってフィードバックされる
    　ように構成された信号処理装置。
  2. 　前記位相差信号をフィルタリングするループフィルタをさらに備える
    　請求項１に記載の信号処理装置。
  3. 　前記ループフィルタによるフィルタリング後の前記位相差信号を記憶する記憶部をさらに備える
    　請求項２に記載の信号処理装置。
  4. 　前記参照信号生成部は、前記参照信号が変化する変化期間を調整する
    　請求項１に記載の信号処理装置。
  5. 　前記第２のパルスにより、TOF(Time Of Flight)センサで受光される光を発する光源が駆動される
    　請求項１に記載の信号処理装置。
  6. 　デューティ比を調整するときの基準となる第１のパルスと、デューティ比を調整する対象の第２のパルスとの立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジの位相差に対応する位相差信号を出力することと、
    　前記第１のパルスに応じて、変化を開始する参照信号を出力することと、
    　前記位相差信号と前記参照信号との大小関係を表す比較出力信号を出力することと、
    　前記比較出力信号が、前記第２のパルスとなってフィードバックされることと
    　を含む信号処理方法。
  7. 　デューティ比を調整するときの基準となる第１のパルスと、デューティ比を調整する対象の第２のパルスとの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちの一方のエッジの位相差に対応する位相差信号を出力する位相比較部と、
    　前記第１のパルスに応じて、変化を開始する参照信号を出力する参照信号生成部と、
    　前記位相差信号と前記参照信号との大小関係を表す比較出力信号を出力する比較部と、
    　前記比較出力信号と前記第２のパルスとの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちの他方のエッジの位相差に対応する他の位相差信号を出力する他の位相比較部と、
    　前記比較出力信号に応じて、変化を開始する他の参照信号を出力する他の参照信号生成部と、
    　前記他の位相差信号と前記他の参照信号との大小関係を表す他の比較出力信号を出力する他の比較部と
    　を備え、
    　前記他の比較出力信号が、前記第２のパルスとなってフィードバックされる
    　ように構成された信号処理装置。
  8. 　前記位相差信号をフィルタリングするループフィルタと、
    　前記他の位相差信号をフィルタリングする他のループフィルタと
    　をさらに備える
    　請求項７に記載の信号処理装置。
  9. 　前記ループフィルタによるフィルタリング後の前記位相差信号を記憶する記憶部と、
    　前記他のループフィルタによるフィルタリング後の前記他の位相差信号を記憶する他の記憶部と
    　をさらに備える
    　請求項８に記載の信号処理装置。
  10. 　前記参照信号生成部は、前記参照信号が変化する変化期間を調整し、
    　前記他の参照信号生成部は、前記他の参照信号が変化する変化期間を調整する
    　請求項７に記載の信号処理装置。
  11. 　前記第２のパルスにより、TOF(Time Of Flight)センサで受光される光を発する光源が駆動される
    　請求項７に記載の信号処理装置。
  12. 　デューティ比を調整するときの基準となる第１のパルスと、デューティ比を調整する対象の第２のパルスとの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちの一方のエッジの位相差に対応する位相差信号を出力することと、
    　前記第１のパルスに応じて、変化を開始する参照信号を出力することと、
    　前記位相差信号と前記参照信号との大小関係を表す比較出力信号を出力することと、
    　前記比較出力信号と前記第２のパルスとの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちの他方のエッジの位相差に対応する他の位相差信号を出力することと、
    　前記比較出力信号に応じて、変化を開始する他の参照信号を出力することと、
    　前記他の位相差信号と前記他の参照信号との大小関係を表す他の比較出力信号を出力することと、
    　前記他の比較出力信号が、前記第２のパルスとなってフィードバックされることと
    　を含む信号処理方法。
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