1.一种光飞行型测距装置,具备:
发光元件(4),向空间发出以具有重复周期的图案进行了调制的调制光;
驱动部(3),对所述发光元件进行驱动;
受光元件(6),将与包含调制光在对象物处反射得到的反射光的入射光相应的电荷分配到多个蓄积电容(14a、14b)来蓄积;
控制部(5),对所述受光元件的曝光进行控制;以及
信号处理部(11),使用由所述受光元件采样得到的值计算到对象物的距离,
所述控制部对所述受光元件的曝光进行控制使得对至少一个高次谐波具有灵敏度,
所述信号处理部将基波的分量与所述至少一个高次谐波的分量进行线性结合,来计算到所述对象物的距离。
2.根据权利要求1所述的光飞行型测距装置,其中,
所述驱动部以使发光波形的占空比小于50%的方式对所述发光元件进行驱动。
3.根据权利要求1或2所述的光飞行型测距装置,其中,
所述驱动部与使发光波形的占空比小于50%相应地提高该发光波形的峰值。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的光飞行型测距装置,其中,
所述受光元件具有两个蓄积电容(14a、14b)以及与所述两个蓄积电容分别对应的两个调制开关(13a、13b),
所述控制部对所述两个调制开关进行控制,使得在对所述两个调制开关中的一个调制开关进行驱动的控制信号为H且对另一个调制开关进行驱动的控制信号为L的第一状态与对一个调制开关进行驱动的控制信号为L且对另一个调制开关进行驱动的控制信号为H的第二状态之间,产生不输出根据入射光产生的电荷而是将其废弃或蓄积的第三状态,由此使得对所述至少一个高次谐波的分量具有灵敏度。
5.根据权利要求4所述的光飞行型测距装置,其中,
所述控制部通过设置对所述两个调制开关分别进行驱动的控制信号均为H的状态,来产生所述第三状态。
6.根据权利要求4所述的光飞行型测距装置,其中,
所述受光元件具有废弃开关(13c),
所述控制部通过设置对所述两个调制开关分别进行驱动的控制信号均为L且对所述废弃开关进行驱动的控制信号为H的状态,来产生所述第三状态。
7.根据权利要求4所述的光飞行型测距装置,其中,
所述控制部对分别驱动所述两个调制开关的控制信号进行翻转控制,将废弃所述两个蓄积电容中的一个蓄积电容中所蓄积的电荷的周期与废弃所述两个蓄积电容中的另一个蓄电电容中所蓄积的电荷的周期进行统合,由此产生所述第三状态。
8.根据权利要求1~7中的任一项所述的光飞行型测距装置,其中,
所述信号处理部在将基波的分量与所述至少一个高次谐波的分量进行线性结合之前,针对n次谐波的分量,赋予1/n的固定增益,其中,n为自然数。
9.根据权利要求1~8中的任一项所述的光飞行型测距装置,其中,
所述信号处理部根据由所述受光元件采样得到的值,估计发光波形的占空比。
10.根据权利要求9所述的光飞行型测距装置,其中,
所述信号处理部根据估计出的发光波形的占空比,决定将基波的分量与所述至少一个高次谐波的分量进行线性结合时的系数。
11.根据权利要求10所述的光飞行型测距装置,其中,
所述信号处理部判定从基波的分量向所述至少一个高次谐波的分量的相位混叠,对系数进行校正。
12.根据权利要求10或11所述的光飞行型测距装置,其中,
所述信号处理部将基波的分量与二次谐波的分量以3比7的比来进行线性结合。
13.根据权利要求12所述的光飞行型测距装置,其中,
在相位数量为6或8时,所述信号处理部将基波的分量与二次谐波的分量以3比7的比来进行线性结合。
14.根据权利要求1~13中的任一项所述的光飞行型测距装置,其中,
所述信号处理部将由所述受光元件采样得到的值中的、积分期间与时间轴一致的值设为有效,将积分期间与时间轴不一致的值设为无效,计算从本装置到对象物的距离。
15.根据权利要求1~14中的任一项所述的光飞行型测距装置,其中,
所述控制部在所述到对象物的距离相对远时,将所述受光部的曝光期间控制为相对长使得积分期间与时间轴一致的采样次数相对多,在所述到对象物的距离相对近时,将所述受光部的曝光期间控制为相对短使得积分期间与时间轴一致的采样次数相对少。
16.一种光飞行型测距方法,计算到对象物的距离,
从发光元件(4)向空间发出以具有重复周期的图案进行了调制的调制光,
对受光元件(6)的曝光进行控制使得对至少一个高次谐波具有灵敏度,将与包含调制光在对象物处反射得到的反射光的入射光相应的电荷分配到所述受光元件(6)的多个蓄积电容(14a、14b)来蓄积,
将由所述受光元件采样得到的基波的分量与所述至少一个高次谐波的分量进行线性结合来计算到对象物的距离。
17.根据权利要求16所述的光飞行型测距方法,其中,
以使发光波形的占空比小于50%的方式对所述发光元件进行驱动。
18.根据权利要求16或17所述的光飞行型测距方法,其中,
与使发光波形的占空比小于50%相应地提高该发光波形的峰值。
19.根据权利要求16~18中的任一项所述的光飞行型测距方法,其中,
所述受光元件具有两个蓄积电容(14a、14b)以及与所述两个蓄积电容分别对应的两个调制开关(13a、13b),
对所述两个调制开关进行控制,使得在对所述两个调制开关中的一个调制开关进行驱动的控制信号为H且对另一个调制开关进行驱动的控制信号为L的第一状态与对一个调制开关进行驱动的控制信号为L且对另一个调制开关进行驱动的控制信号为H的第二状态之间,产生不输出根据入射光产生的电荷而废弃或蓄积的第三状态,由此使得对所述至少一个高次谐波的分量具有灵敏度。