[发明专利]三维运动取得装置及三维运动取得方法

权利要求书

1.一种三维运动取得装置，具备：

光源；

电荷量取得电路，其包含多个像素，在各像素取得第一曝光模式中的第一电荷量和第二曝光模式中的第二电荷量，所述第二曝光模式的至少一部分曝光期间与所述第一曝光模式的曝光期间重合；以及

处理器，其控制所述光源的发光模式、所述第一曝光模式和所述第二曝光模式，

所述处理器，

基于所述发光模式和由所述电荷量取得电路取得的所述电荷量取得电路的各像素的所述第一电荷量和所述第二电荷量，推定所述电荷量取得电路的各像素的到被摄体为止的距离，

基于所述第一曝光模式、所述第二曝光模式和由所述电荷量取得电路取得的所述电荷量取得电路的各像素的所述第一电荷量和所述第二电荷量，推定所述电荷量取得电路的各像素的光流，

输出所推定的所述距离和所推定的所述光流。

2.根据权利要求1所述的三维运动取得装置，

所述处理器通过控制所述电荷量取得电路的各像素的曝光期间或曝光敏感度，进行所述第一曝光模式的控制和所述第二曝光模式的控制。

3.根据权利要求1或2所述的三维运动取得装置，

所述电荷量取得电路还在各像素取得第三曝光模式中的第三电荷量，所述第三曝光模式的至少一部分曝光期间与所述第一曝光模式的曝光期间和所述第二曝光模式的曝光期间重合，

在所述第一曝光模式中，曝光敏感度按预定周期的正弦波变化，

在所述第二曝光模式中，曝光敏感度按相位与所述第一曝光模式中的正弦波不同的所述预定周期的正弦波变化，

在所述第三曝光模式中，曝光敏感度按矩形波变化，

所述处理器，

还基于由所述电荷量取得电路取得的所述电荷量取得电路的各像素的所述第三电荷量来进行所述距离的推定，

还基于由所述电荷量取得电路取得的所述电荷量取得电路的各像素的所述第三电荷量来进行所述光流的推定。

4.根据权利要求3所述的三维运动取得装置，

在所述发光模式中，发光量按所述预定周期的正弦波变化。

5.根据权利要求1或2所述的三维运动取得装置，

在所述第一曝光模式中，在第一期间，曝光敏感度按矩形波变化，在不包含所述第一期间的第二期间，曝光敏感度按预定周期的正弦波变化，

在所述第二曝光模式中，在第三期间，曝光敏感度按矩形波变化，在不包含所述第三期间的第四期间，曝光敏感度按所述预定周期的正弦波变化。

6.根据权利要求5所述的三维运动取得装置，

在所述发光模式中，发光量按矩形波变化。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的三维运动取得装置，

所述像素在一个开口内具备多个子像素，

所述子像素具备光电转换部，所述光电转换部包括层叠在半导体基板的主平面上方的第一电极、与该第一电极相比位于离所述半导体基板更远位置的第二电极、以及位于所述第一电极与所述第二电极之间的光电转换部件，

所述电荷量取得电路还具备用于控制各所述子像素的所述第一电极的电位的电极控制电路。

8.根据权利要求7所述的三维运动取得装置，

所述电极控制电路经由电容与各所述子像素的所述第一电极电连接。

9.根据权利要求8所述的三维运动取得装置，

所述像素具有被该像素具备的多个所述子像素共用的滤色器。

10.根据权利要求9所述的三维运动取得装置，

所述像素具有被该像素具备的多个所述子像素共用的一个片上微透镜。

11.根据权利要求7～10中任一项所述的三维运动取得装置，

所述电极控制电路通过在作为曝光期间以外的期间的非曝光期间变更各所述子像素的所述第一电极的电位，变更各所述子像素的曝光敏感度。