阅读说明：本技术 光学传感器和电子设备 (Optical sensor and electronic device ) 是由 钉宫克尚 高桥洋 浅见健司 于 2018-04-27 设计创作，主要内容包括：本技术涉及：能够在不增加功耗的情况下抑制测距精度降低的光学传感器；以及电子设备。该光学传感器具有：TOF像素,其接收反射光,即,接收从发光部发射的照射光的被被摄体反射的返回光；以及多个偏振像素,其用于分别接收来自多个偏振平面的光,所述光是来自被摄体的光的一部分。本技术能够应用于例如执行测距的情况。(The technology relates to: an optical sensor capable of suppressing a decrease in distance measurement accuracy without increasing power consumption; and an electronic device. The optical sensor includes: TOF pixels that receive reflected light, that is, return light reflected by an object of the irradiated light emitted from the light emitting section; and a plurality of polarization pixels for receiving light from the plurality of polarization planes, respectively, the light being a part of light from the object. The present technology can be applied to a case where, for example, ranging is performed.)

光学传感器和电子设备

技术领域

本技术涉及光学传感器和电子设备，且更特别地，涉及例如能够在不增加功耗的情况下抑制测距精度降低的光学传感器和电子设备。

背景技术

作为用于测量与被摄体(目标被摄体)相距的距离的测距方法，存在例如飞行时间(TOF：Time Of Flight)方法(例如，参见专利文献1)。

在TOF方法中，原则上，发射照射光，并且接收当照射光在被摄体上反射时从被摄体返回的反射光，由此，获得从发射照射光到接收反射光为止的光的飞行时间，即，直到照射光在被摄体上反射并返回为止的飞行时间Δt，照射光是向被摄体发射的光。然后，根据等式L＝c×Δt/2，使用飞行时间Δt和光速c[m/s]获得与被摄体相距的距离L。

在TOF方法中，例如，使用具有例如周期为每秒数十nm的脉冲波形或正弦波形的红外光作为照射光。此外，当实际应用TOF方法时，例如，基于在照射光的接通周期内接收到的反射光的量和在照射光的断开周期内接收到的反射光的量，获得照射光与反射光之间的相位差作为飞行时间Δt(与飞行时间Δt成比例的值)。

在TOF方法中，如上所述，由于与被摄体相距的距离是基于照射光与反射光之间的相位差(飞行时间Δt)而获得的，因此，测量长距离的精度高于例如立体视觉方法(stereovision method)或结构光方法(structured light method)中的精度，在立体视觉方法中，使用三角测量原理测距。此外，在TOF方法中，发射照射光的光源和接收反射光的光接收单元被设置成彼此靠近，以便能够使装置小型化。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开第2016-90436号

发明内容

本发明要解决的技术问题

同时，在TOF方法中，由于测距精度是由通过接收反射光而获得的光接收信号的信噪比(S/N：Signal to Noise ratio)来确定的，因此，为了测距精度，对光接收信号进行积分。

此外，在TOF方法中，尽管与立体视觉方法或结构光方法相比，测距精度对距离的依赖性更小，但是随着距离变长，测距精度仍然会劣化。

作为在测量长距离时保持测距精度的方法，存在增加照射光强度的方法以及延长用于对光接收信号进行积分的积分周期的方法。

然而，增加照射光强度的方法以及延长用于对光接收信号进行积分的积分周期的方法会导致功耗增加。

此外，在TOF方法中，例如，对于发生镜面反射的被摄体(例如，镜子或水面)，可能会对距离进行错误地检测。

本技术是鉴于上述情况而做出的，并且本技术旨在能够在不增加功耗的情况下抑制测距精度降低。

解决技术问题的技术方案

根据本技术的光学传感器设置有：TOF像素，其接收当从发光单元发射的照射光在被摄体上反射时返回的反射光；以及多个偏振像素，其分别接收多个偏振平面的光束，所述光束是来自所述被摄体的光的一部分。

根据本技术的电子设备包括：光学系统，其用于会聚光；以及光学传感器，其用于接收光。所述光学传感器包括：TOF像素，其接收当从发光单元发射的照射光在被摄体上反射时返回的反射光；以及多个偏振像素，其分别接收多个偏振平面的光束，所述光束是来自所述被摄体的光的一部分。

在根据本技术的光学传感器和电子设备中，TOF像素接收当从发光单元发射的照射光在被摄体上反射时返回的反射光，并且多个偏振像素分别接收多个偏振平面的光束，所述光束是来自所述被摄体的光的一部分。

需要注意，所述光学传感器可以是独立的设备，或者可以是构成单个设备的内部块。

本发明的效果

根据本技术，可以在不增加功耗的情况下抑制测距精度降低。

需要注意，本文中所述的效果不一定是限制性的，并且可以表现出本发明中所述的任何效果。

附图说明

图1是示出了应用本技术的测距装置的实施例的构造示例的框图。

图2是示出了光学传感器13的电气构造示例的框图。

图3是示出了像素31的基本构造示例的电路图。

图4是示出了像素阵列21的第一构造示例的平面图。

图5是示出了像素阵列21的第一构造示例中的偏振像素31P和TOF像素31T的构造示例的截面图。

图6是用于说明使用TOF方法的距离计算原理的图。

图7是示出了偏振传感器61的构造示例的平面图。

图8是示出了偏振传感器61的电气构造示例的电路图。

图9是示出了TOF传感器62的构造示例的平面图。

图10是示出了TOF传感器62的电气构造示例的电路图。

图11是示出了像素阵列21的第二构造示例的平面图。

图12是示出了像素阵列21的第二构造示例中的偏振像素31P和TOF像素31T的构造示例的截面图。

图13是示出了像素阵列21的第三构造示例的平面图。

图14是示出了像素阵列21的第三构造示例中的偏振像素31P和TOF像素31T的构造示例的截面图。

图15是示出了像素阵列21的第四构造示例的平面图。

图16是示出了像素阵列21的第四构造示例中的偏振像素31P和TOF像素31T的构造示例的截面图。

图17是示出了像素阵列21的第五构造示例的平面图。

图18是示出了像素阵列21的第五构造示例中的偏振像素31P和TOF像素31T的构造示例的截面图。

图19是示出了车辆控制系统的示意性构造示例的框图。

图20是示出了安装车外信息检测单元和摄像单元的示例性位置的说明图。

具体实施方式

<应用本技术的测距装置的一个实施例>

图1是示出了应用本技术的测距装置的实施例的构造示例的框图。

在图1中，测距装置测量与被摄体相距的距离(执行测距)，并且例如使用该距离作为像素值来输出图像(例如，距离图像)。

在图1中，测距装置包括发光装置11、光学系统12、光学传感器13、信号处理装置14和控制装置15。

例如，发光装置11发射波长为850nm等的红外脉冲作为使用TOF方法进行测距的照射光。

光学系统12包括诸如聚光透镜和光阑等光学部件，并且光学系统12将来自被摄体的光会聚到光学传感器13上。

这里，来自被摄体的光包括当从发光装置11发射的照射光在被摄体上反射时从被摄体返回的反射光。此外，例如，来自被摄体的光还包括当来自太阳或来自发光装置11以外的光源的光在被摄体上反射时从被摄体返回并入射在光学系统12上的反射光。

光学传感器13经由光学系统12接收来自被摄体的光，执行光电转换，并将像素值作为与来自被摄体的光对应的电信号输出。从光学传感器13输出的像素值被供应给信号处理装置14。

光学传感器13能够使用例如互补金属氧化物半导体(CMOS：Complementary MetalOxide Semiconductor)图像传感器构造。

信号处理装置14使用来自光学传感器13的像素值执行预定的信号处理，以使用与被摄体相距的距离作为像素值来生成距离图像等，并且信号处理装置14输出所生成的图像。

控制装置15控制发光装置11、光学传感器13和信号处理装置14。

需要注意，信号处理装置14和控制装置15(中的一者或两者)能够与光学传感器13集成。在信号处理装置14和控制装置15与光学传感器13集成的情况下，例如，能够采用与堆叠式CMOS图像传感器类似的结构作为光学传感器13的结构。

<光学传感器13的构造示例>

图2是示出了图1所示的光学传感器13的电气构造示例的框图。

在图2中，光学传感器13包括像素阵列21、像素驱动单元22和模数转换器(ADC：Analog to Digital Converter)23。

例如，像素阵列21是通过在二维平面上以矩阵方式布置M(长度)×N(宽度)(M和N是不小于1的整数，并且M和N中的一者是不小于2的整数)个像素31而被形成的。

此外，在像素阵列中，沿行方向延伸的像素控制线41连接到(自顶部起)第m行(m＝1,2,...,M)的沿行方向(水平方向)布置的N个像素11。

此外，沿列方向延伸的垂直信号线(VSL)42连接到(自左边起)第n列(n＝1,2,...,N)的沿列方向(垂直方向)布置的M个像素11。

像素31对入射到像素31上的光(入射光)进行光电转换。此外，像素31根据经由像素控制线41的来自像素驱动单元22的控制将与通过光电转换获得的电荷对应的电压(在下文中，也称为像素信号)输出到VSL 42。

例如，在控制装置15(图1)的控制等之下，像素驱动单元22经由像素控制线41控制(驱动)连接到像素控制线41的像素31。

ADC 23对经由VSL 42从每个像素31供应的像素信号(电压)执行模数(AD：Analogto Digital)转换，并且ADC 23将作为AD转换结果获得的数字数据作为像素31的像素值(像素数据)输出。

需要注意，在图2中，ADC 23分别设置在N列像素31中，并且第n列中的ADC 23对布置在第n列中的M个像素31的像素信号执行AD转换。

根据分别设置在N列像素31中的N个ADC 23，例如，能够同时对布置在一行中的N个像素31的像素信号进行AD转换。

如上所述，将ADC针对像素31的每列设置以用于对相应列的像素31的像素信号执行AD转换的AD转换方法称为列并行AD转换方法。

光学传感器13中的AD转换方法不限于列并行AD转换方法。换句话说，作为光学传感器13中的AD转换方法，例如，能够采用列并行AD转换方法以外的区域AD转换方法等。在区域AD转换方法中，将M×N个像素31划分为小区域的像素31，并且针对每个小区域设置用于对相应的小区域中的像素31的像素信号执行AD转换的ADC。

<像素31的构造示例>

图3是示出了图2所示的像素31的基本构造示例的电路图。

在图3中，像素31具有：光电二极管(PD：photodiode)51；四个负沟道MOS(nMOS：negative channel MOS)场效应晶体管(FET：Field Effect Transistor)52、54、55和56；以及浮动扩散部(FD：Floating Diffusion)53。

作为光电转换元件的示例的PD 51接收入射在PD 51上的入射光，并存储与入射光对应的电荷。

PD 51的阳极连接到地面(接地)，并且PD 51的阴极连接到FET 52的源极。

FET 52是用于将存储在PD 51中的电荷从PD 51传输到FD 53的FET，并且在下文中，也将FET 52称为传输Tr 52。

传输Tr 52的源极连接到PD 51的阴极，并且传输Tr 52的漏极经由FD 53连接到FET 54的源极和FET 55的栅极。

此外，传输Tr 52的栅极连接到像素控制线41，以便传输脉冲TRG经由像素控制线41被供应给传输Tr 52的栅极。

这里，用于像素驱动单元22(图2)通过像素控制线41驱动(控制)像素31的被供应给像素控制线41的控制信号包括传输脉冲TRG、复位脉冲RST和选择脉冲SEL。

FD 53形成在传输Tr 52的漏极、FET 54的源极和FET 55的栅极的连接点处，并且FD 53如电容器一样存储电荷并将该电荷转换为电压。

FET 54是用于使存储在FD 53中的电荷(FD 53的电压(电位))复位的FET，并且在下文中，也将FET 54称为复位Tr 54。

复位Tr 54的漏极连接到电源Vdd。

此外，复位Tr 54的栅极连接到像素控制线41，并且复位脉冲RST经由像素控制线41被供应给复位Tr 54的栅极。

FET 55是用于缓冲FD 56的电压的FET，并且在下文中，也将FET55称为放大Tr 55。

放大Tr 55的栅极连接到FD 53，并且放大Tr 55的漏极连接到电源Vdd。此外，放大Tr 55的源极连接到FET 56的漏极。

FET 56是用于选择是否向VSL 42输出信号的FET，并且在下文中，也将FET 56称为选择Tr 56。

选择Tr 56的源极连接到VSL 42。

此外，选择Tr 56的栅极连接到像素控制线41，并且选择脉冲SEL经由像素控制线41被供应给选择Tr 56的栅极。

在如上所述构造的像素31中，PD 51接收入射在PD 51上的入射光，并且PD 51存储与入射光对应的电荷。

此后，将TRG脉冲供应给传输Tr 52，并且传输Tr 52导通。

这里，准确地说，将作为TRG脉冲的电压不断地供应给传输Tr 52的栅极，并且在作为TRG脉冲的电压处于低(L：low)电平的情况下，传输Tr 52截止，并且在作为TRG脉冲的电压处于高(H：high)电平的情况下，传输Tr 52导通。然而，为了简化说明，在本文中说明将处于H电平的作为TRG脉冲的电压供应给传输Tr 52的栅极使得TRG脉冲被供应给传输Tr 52的情况。

当传输Tr 52导通时，存储在PD 51中的电荷经由传输Tr 52被传输到FD 53并存储在FD 53中。

然后，将作为与存储在FD 53中的电荷对应的电压的像素信号供应给放大Tr 55的栅极，由此将像素信号经由放大Tr 55和选择Tr 56输出到VSL 42。

需要注意，当存储在FD 53中的电荷被复位时，将复位脉冲RST供应给复位Tr 54。此外，当将像素31的像素信号输出到VSL 42时，将选择脉冲SEL供应给选择Tr 56。

这里，在像素31中，FD 53、复位Tr 54、放大Tr 55和选择Tr 56形成如下的像素电路：该像素电路将存储在PD 51中的电荷转换为作为电压的像素信号，并且该像素电路读取该像素信号。

像素31能够被构造为多个像素31的PD 51(和传输Tr 52)共用一个像素电路的共用像素，而不是如图3所示，像素31具有一个像素31的PD 51(和传输Tr 52)具有一个像素电路的构造。

此外，像素31能够在没有选择Tr 56的情况下被形成。

<像素阵列21的第一构造示例>

图4是示出了图2所示的像素阵列21的第一构造示例的平面图。

在图4中，如参照图2所述，像素阵列21是通过在二维平面上以矩阵方式布置像素31而被形成的。

形成像素阵列21的像素31有两种类型，偏振像素31P和TOF像素31T。

在图4中，偏振像素31P和TOF像素31T形成，使得各个光接收表面(像素31接收光的表面)的尺寸相同。

在图4所示的像素阵列21中，至少一个偏振像素31P和至少一个TOF像素31T交替地被布置在二维平面上。

这里，当将2(宽度)×2(长度)个偏振像素31P定义为一个偏振传感器61，并且将2(宽度)×2(长度)个TOF像素31T定义为一个TOF传感器62时，偏振传感器61和TOF传感器62以矩阵方式(格子图案)被布置在图4的像素阵列21中。

需要注意，代替2×2个偏振像素31P，一个偏振传感器61可以由3×3个偏振像素31P、4×4个偏振像素31P或更多个偏振像素31P构成。此外，代替例如布置成正方形形状的2×2个偏振像素31P，一个偏振传感器61可以例如由布置成矩形形状的2×3个或4×3个偏振像素31P构成。这同样适用于TOF传感器62。

在图4中，在形成一个偏振传感器61的2×2个偏振像素31P中，将左上方的偏振像素31P、右上方的偏振像素31P、左下方的偏振像素31P和右下方的偏振像素31P分别称为偏振像素31P1、31P2、31P3和31P4。

类似地，在形成一个TOF传感器62的2×2个TOF像素31T中，将左上方的TOF像素31T、右上方的TOF像素31T、左下方的TOF像素31T和右下方的TOF像素31T分别称为TOF像素31T1、31T2、31T3和31T4。

例如，构成一个偏振传感器61的偏振像素31P1、31P2、31P3和31P4分别接收不同偏振平面的光束。

因此，来自被摄体的多个偏振平面的光束分别由构成一个偏振传感器61的偏振像素31P1、31P2、31P3和31P4接收。

需要注意，构成一个偏振传感器61的多个偏振像素31P中的至少两个偏振像素31P可以接收相同偏振平面的光束。例如，偏振像素31P1和31P2能够接收相同偏振平面的光束，而偏振像素31P3和31P4能够分别接收不同偏振平面的光束。

用于使预定偏振平面的光束通过的偏振器(在图4中未示出)形成在偏振像素31P的光接收表面上。偏振像素31P接收穿过偏振器的光束，从而接收穿过偏振器的预定偏振平面的光束并且对该光束进行光电转换。

构成一个偏振传感器61的偏振像素31P1、31P2、31P3和31P4分别设置有允许不同偏振平面的光束穿过的偏振器，由此，偏振像素31P1、31P2、31P3和31P4分别接收来自被摄体的不同偏振平面的光束。

在光学传感器13中，从构成一个偏振传感器61的四个偏振像素31P1、31P2、31P3和31P4单独地读出像素信号，并且将所述像素信号作为四个像素值供应给信号处理装置14。

另一方面，关于构成一个TOF传感器62的四个TOF像素31T1、31T2、31T3和31T4，读出通过将来自四个TOF像素31T1、31T2、31T3和31T4的像素信号相加而获得的值，并且将该值作为一个像素值供应给信号处理装置14。

使用来自偏振传感器61的像素值(偏振像素31P1、31P2、31P3和31P4的像素信号)和来自TOF传感器62的像素值(通过将TOF像素31T1、31T2、31T3和31T4的像素信号相加而获得的值)，信号处理装置14使用与被摄体相距的距离作为像素值来生成距离图像。

需要注意，在图4中，构成一个偏振传感器61的四个偏振像素31P1、31P2、31P3和31P4是如下的共用像素：在该共用像素中，四个偏振像素31P1、31P2、31P3和31P4的PD 51共用包括FD 53在内的像素电路(图3)。

类似地，构成一个TOF传感器62的四个TOF像素31T1、31T2、31T3和31T4是如下的共用像素：在该共用像素中，四个TOF像素31T1、31T2、31T3和31T4的PD 51共用包括FD 53在内的像素电路(图3)。

图5是示出了图4所示的像素阵列21的第一构造示例中的偏振像素31P和TOF像素31T的构造示例的截面图。

TOF像素31T接收来自被摄体的与从发光装置11发射的照射光对应的反射光(当照射光被被摄体反射时从被摄体返回的反射光)。在本实施例中，由于如图1所述，采用波长为850nm等的红外脉冲作为照射光，因此，在构成TOF像素31的PD 51上形成(仅)使这种红外波段的光通过的带通滤波器(通过型滤波器)71。

TOF像素31T(TOF像素31T的PD 51)通过经由带通滤波器71接收来自被摄体的光来接收与来自被摄体的照射光对应的反射光。

偏振像素31P接收来自被摄体的预定偏振平面的光。为此，在构成偏振像素31P的PD 51上设置仅允许预定偏振平面的光通过的偏振器81。

此外，在偏振像素31P的偏振器81上(光入射在偏振器81上的一侧)形成用于使作为与照射光对应的反射光的红外光截止的截止滤光器(cut filter)72。

偏振像素31P(偏振像素31P的PD 51)经由截止滤光器72和偏振器81接收来自被摄体的光，由此接收包括在与照射光对应的反射光以外的光中的来自被摄体的预定偏振平面的光。

在像素阵列21的第一构造示例中，如上所述，带通滤波器71设置在TOF像素31T上，并且截止滤光器72设置在偏振像素31P上，由此，TOF像素31T能够接收与从发光装置11发射的照射光对应的反射光，并且偏振像素31P能够接收与从发光装置11发射的照射光对应的反射光以外的来自被摄体的光。

因此，在像素阵列21的第一构造示例中，能够同时驱动偏振像素31P(由偏振像素31P构成的偏振传感器61)和TOF像素31T(由TOF像素31T构成的TOF传感器62)(偏振像素31P和TOF像素31T能够同时接收来自被摄体的光，并且能够输出与所接收到的光量对应的像素值)。

需要注意，在像素阵列21的第一构造示例中，偏振像素31P和TOF像素31T能够以不同的时序被驱动，例如，交替地被驱动(偏振像素31P和TOF像素31T能够交替地接收来自被摄体的光，并且能够输出与所接收到的光量对应的像素值)，而不是同时驱动偏振像素31P和TOF像素31T。

同时，在光学传感器31中，从构成一个偏振传感器61的四个偏振像素31P1、31P2、31P3和31P4单独地读出像素信号，并且将所述像素信号作为四个像素值供应给信号处理装置14。

此外，关于构成一个TOF传感器62的四个TOF像素31T1、31T2、31T3和31T4，读出通过将来自四个TOF像素31T1、31T2、31T3和31T4的像素信号相加而获得的值，并且将该值作为一个像素值供应给信号处理装置14。

使用来自偏振传感器61的像素值(偏振像素31P1、31P2、31P3和31P4的像素信号)，信号处理装置14通过偏振方法计算与被摄体相距的相对距离。

此外，使用来自TOF传感器62的像素值(通过将TOF像素31T1、31T2、31T3和31T4的像素信号相加而获得的值)，信号处理装置14通过TOF方法计算与被摄体相距的绝对距离。

然后，信号处理装置14使用通过偏振方法计算的与被摄体相距的相对距离来校正通过TOF方法计算的与被摄体相距的绝对距离，并且信号处理装置14使用校正后的距离作为像素值来生成距离图像。校正通过TOF方法计算的绝对距离，使得例如通过TOF方法计算的绝对距离的位置的变化量与通过偏振方法计算的相对距离相匹配。

这里，在偏振方法中，通过利用来自被摄体的光的偏振状态根据被摄体的表面方向而不同的事实，使用与来自被摄体的多个(不同)偏振平面的光束对应的像素值获得被摄体的法线方向，并且根据所获得的法线方向，计算基于被摄体的任意点的与被摄体的各个点相距的相对距离。

在TOF方法中，如上所述，通过获得从发射照射光到接收与该照射光对应的反射光的飞行时间(即，作为照射光的脉冲与作为对应于该照射光的反射光的脉冲之间的相位差)，将从测距装置到被摄体的距离计算为与被摄体相距的绝对距离。

图6是用于说明利用TOF方法的距离计算原理的图。

这里，照射光是例如具有预定脉冲宽度Tp的脉冲，并且为了简化说明，假定照射光的周期是2×Tp。

在发射照射光之后经过与被摄体相距的距离L对应的飞行时间Δt时，光学传感器13的TOF传感器62接收到对应于该照射光的反射光(当照射光在被摄体上反射时的反射光)。

现在，将具有与照射光的脉冲相同的脉冲宽度和相位的脉冲称为第一光接收脉冲，并且将具有与照射光的脉冲相同的脉冲宽度且相位偏移了脉冲宽度Tp(180度)的脉冲称为第二光接收脉冲。

在TOF方法中，在第一光接收脉冲的(H电平)周期和第二光接收脉冲的(H电平)周期中的每个周期内接收到反射光。

现在，将在第一光接收脉冲的周期内接收的反射光的电荷量(所接收的光量)表示为Q₁，并且将在第二光接收脉冲的周期内接收的反射光的电荷量表示为Q₂。

在这种情况下，根据等式Δt＝Tp×Q₂/(Q₁+Q₂)，能够获得飞行时间Δt。需要注意，照射光与对应于该照射光的反射光之间的相位差由等式 表示。

飞行时间Δt与电荷量Q₂成正比，因此，在与被摄体相距的距离L变短的情况下，电荷量Q₂变小，并且在与被摄体相距的距离L变长的情况下，电荷量Q₂变大。

同时，在使用TOF方法的测距中，诸如发光装置11等发射照射光的光源是必不可少的，并且在存在有比光源发射的照射光更强的光的情况下，测距精度会降低。

此外，作为在测量长距离时保持测距精度的方法，TOF方法包括增加照射光强度的方法以及延长用于对像素信号(光接收信号)进行积分的积分周期的方法。然而，这些方法会导致功耗增加。

此外，在利用TOF方法的测距中，使用在具有与照射光相同的相位的第一光接收脉冲的周期内接收到的反射光量和在具有从照射光的相位偏移180度的相位的第二光接收脉冲的周期内接收到的反射光量来计算与被摄体相距的距离。因此，使用TOF方法的测距需要对与在第一光接收脉冲的周期内接收到的反射光量对应的像素信号和与在第二光接收脉冲的周期内接收到的反射光量对应的像素信号进行AD转换。因此，在使用TOF方法的测距中，AD转换的次数需要是在通过接收可见光拍摄图像(在下文中，也称为正常摄像)的情况下的AD转换的次数的两倍，因此，使用TOF方法的测距仅需要使用立体视觉方法或结构光方法的测距的时间的两倍，在立体视觉方法或结构光方法中，仅需要与正常摄像相同的AD转换次数。

如上所述，与使用立体视觉方法或结构光方法的测距相比，使用TOF方法的测距需要更多的时间。

此外，在TOF方法中，例如，对于发生镜面反射的被摄体(例如，镜子或水面)，可能会对距离进行错误地检测。

此外，在TOF方法中，在使用诸如红外光等不可见光作为照射光的情况下，通过在使用TOF方法进行测距的同时执行正常摄像，难以获得诸如红色、绿色和蓝色(RGB)等彩色图像。

另一方面，图1所示的测距装置包括具有偏振像素31P和TOF像素31T的光学传感器13，偏振像素31P用于使用偏振方法进行测距，TOF像素31T用于使用TOF方法进行测距，并且偏振像素31P和TOF像素31T以由2×2个偏振像素31P构成的偏振传感器61和由2×2个TOF像素31T构成的TOF传感器62为单位被布置成矩阵。

此外，在图1所示的测距装置中，如参照图4和图5所述，信号处理装置14通过偏振方法使用来自偏振传感器61的像素值(偏振像素31P1、31P2、31P3和31P4的像素信号)来计算与被摄体相距的相对距离，并且信号处理装置14通过TOF方法使用来自TOF传感器62的像素值(通过将TOF像素31T1、31T2、31T3和31T4的像素信号相加而获得的值)来计算与被摄体相距的绝对距离。

然后，信号处理装置14使用通过偏振方法计算的与被摄体相距的相对距离来校正通过TOF方法计算的与被摄体相距的绝对距离，并且使用校正后的距离作为像素值来生成距离图像。

因此，可以在不增加功耗的情况下抑制测距精度降低。换句话说，通过使用偏振方法的测距结果来校正使用TOF方法的测距结果，能够特别地抑制在使用TOF方法测量长距离时的测量精度的降低。

此外，在使用偏振方法的测距中，与使用TOF方法的测距不同，不需要照射光。因此，即使在户外进行测距期间使用TOF方法的测距精度例如由于受到照射光以外的光(例如，太阳光)的影响而降低的情况下，通过使用偏振方法的测距结果来校正使用TOF方法的测距结果，也能够抑制测量精度降低。

此外，由于使用偏振方法进行测距时的功耗低于使用TOF方法进行测距时的功耗，因此，例如，通过减少构成光学传感器13的TOF像素31T的数量并增加偏振像素31P的图像，能够实现低功耗和距离图像的高分辨率。

此外，对于发生镜面反射的被摄体(例如，镜子或水面)，使用TOF方法可能会对距离进行错误地检测，而偏振方法可以精确地计算这种被摄体的(相对)距离。因此，通过使用偏振方法的测距结果来校正使用TOF方法的测距结果，能够抑制发生镜面反射的被摄体的测量精度的降低。

此外，在仅将偏振像素31P布置成构成第一光学传感器并且仅将TOF像素31T布置成构成第二光学传感器的情况下，根据第一光学传感器和第二光学传感器的安装位置的差异，同一被摄体的像素的坐标在第一光学传感器和第二光学传感器之间发生偏差。相比之下，在由偏振像素31P(由偏振像素31P构成的偏振传感器61)和TOF像素31T(由TOF像素31T构成的TOF传感器62)构成的光学传感器13中，在第一光学传感器和第二光学传感器之间不会发生坐标偏差(coordinate deviation)。因此，在信号处理装置14中，能够在不考虑这种坐标偏差的情况下执行信号处理。

此外，在由偏振像素31P和TOF像素31T构成的光学传感器13中，即使当偏振像素31P接收到例如红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的光时，接收这些光也不会影响测距精度。因此，当光学传感器13被构造成使得多个偏振像素31P分别适当地接收R、G和B的光束时，光学传感器13能够在测距的同时获得与通过普通摄像获得的彩色图像相似的彩色图像。

此外，偏振像素31P能够通过在执行普通摄像的像素上形成偏振器81而被构造。因此，在使用偏振像素31P的像素值的偏振方法中，如在立体视觉方法或结构光方法中一样，能够通过提高帧速率来快速获得与被摄体相距的相对距离。因此，由于使用利用偏振方法计算的与被摄体相距的相对距离来校正利用TOF方法计算的与被摄体相距的绝对距离的构造，因此，可以补偿利用需要更多时间的TOF方法的测距，并且可以实现高速测距。

此外，尽管在本实施例中，通过将构成TOF传感器62的四个TOF像素31T1至31T4的像素信号相加而获得的值作为TOF传感器62的一个像素值进行读取，但是也能够从构成TOF传感器62的四个TOF像素31T1至31T4中的各者读取像素信号。在这种情况下，提高了利用TOF方法的测距的分辨率，因此，能够提高通过使用利用偏振方法计算的与被摄体相距的相对距离来校正利用TOF方法计算的与被摄体相距的绝对距离而获得的距离的分辨率。

图7是示出了图4所示的偏振传感器61的构造示例的平面图。图8是示出了图4所示的偏振传感器61的电气构造示例的电路图。

如图7所示，偏振器81分别形成在构成偏振传感器61的四个偏振像素31P1至31P4的光接收表面上。各个偏振像素31P1至31P4上的偏振器81使不同偏振平面的光束透过。

此外，如图8所示，构成偏振传感器61的四个偏振像素31P1至31P4共用包括FD 53在内的像素电路。

换句话说，偏振像素31P1至31P4的PD 51经由偏振像素31P1至31P4的传输Tr 52连接到由偏振像素31P1至31P4共用的一个FD 53。

如图7所示，由偏振像素31P1至31P4共用的FD 53设置在2(宽度)×2(长度)个偏振像素31P1至31P4(由2(宽度)×2(长度)个偏振像素31P1至31P4构成的偏振传感器61)的中心处。

在如上所述构造的偏振传感器61中，偏振像素31P1至31P4的传输Tr 52顺序地导通。因此，偏振像素31P1至31P4的像素信号(分别与偏振像素31P1至31P4的PD 51接收的不同偏振平面的光束的量对应的像素信号)被顺序地读取。

图9是示出了图4所示的TOF传感器62的构造示例的平面图。图10是示出了图4所示的TOF传感器62的电气构造示例的电路图。

这里，对于TOF传感器62，也将构成TOF传感器62的TOF像素31T1至31T4的PD 51分别称为PD 51₁、PD 51₂、PD 51₃和PD 51₄。

如图9和图10所示，TOF像素31T#i(#i＝1,2,3,4)具有两个FET，这两个FET是作为传输Tr 52的第一传输Tr 52_1#i和第二传输Tr 52_2#i。

此外，如图9和图10所示，除了TOF像素31T1至31T4之外，TOF传感器62还具有两个第三传输Tr 52₃₁和Tr 52₃₂、两个第四传输Tr 52₄₁和Tr 52₄₂、两个第一存储器111₁₃和111₂₄、以及两个第二存储器112₁₂和112₃₄。

需要注意，在图10中，供应给第j个传输Tr 52_#j#i的栅极的传输脉冲TRG被图示为TRG#j(#j＝1,2,3,4)。具有相同的#j的传输脉冲TRG#j是相同的传输脉冲。

TOF像素31T1的PD 51₁经由第一传输Tr 52₁₁连接到第一存储器111₁₃。

此外，TOF像素31T1的PD 51₁还经由第二传输Tr 52₂₁连接到第二存储器112₁₂。

TOF像素31T2的PD 51₂经由第一传输Tr 52₁₂连接到第一存储器111₂₄。

此外，TOF像素31T2的PD 51₂还经由第二传输Tr 52₂₂连接到第二存储器112₁₂。

TOF像素31T3的PD 51₃经由第一传输Tr 52₁₃连接到第一存储器111₁₃。

此外，TOF像素31T3的PD 51₃还经由第二传输Tr 52₂₃连接到第二存储器112₃₄。

TOF像素31T4的PD 51₄经由第一传输Tr 52₁₄连接到第一存储器111₂₄。

此外，TOF像素31T4的PD 51₄还经由第二传输Tr 52₂₄连接到第二存储器112₃₄。

第一存储器111₁₃经由第三传输Tr 52₃₁连接到FD 53，并且第一存储器111₂₄经由第三传输Tr 52₃₂连接到FD 53。

第二存储器112₁₂经由第四传输Tr 52₄₁连接到FD 53，并且第二存储器112₃₄经由第四传输Tr 52₄₂连接到FD 53。

在如上所述构造的TOF传感器62中，把通过将TOF像素31T1至31T4的像素信号(分别与由TOF像素31T1至31T4的PD 51₁至PD 51₄接收的光量对应的像素信号)相加而获得的值作为一个像素信号进行读取。

换句话说，在TOF传感器62中，第一传输Tr 52_1#i和第二传输Tr 52_2#i交替地导通。

当第一传输Tr 52_1#i导通时，存储在PD 51₁中的电荷和存储在PD 51₃中的电荷分别经由第一传输Tr 52₁₁和Tr 52₁₃被传输到第一存储器111₁₃，然后相加，并且存储在PD 51₂中的电荷和存储在PD 51₄中的电荷分别经由第一传输Tr 52₁₂和Tr 52₁₄被传输到第一存储器111₂₄，然后相加。

另一方面，当第二传输Tr 52_2#i导通时，存储在PD 51₁中的电荷和存储在PD 51₂中的电荷分别经由第二传输Tr 52₂₁和Tr 52₂₂被传输到第二存储器112₁₂，然后相加，并且存储在PD 51₃中的电荷和存储在PD 51₄中的电荷分别经由第二传输Tr 52₂₃和Tr 52₂₄被传输到第二存储器112₃₄，然后相加。

在将第一传输Tr 52_1#i和第二传输Tr 52_2#i的导通/截止重复预定次数之后，第三传输Tr 52₃₁和Tr 52₃₂在第四传输Tr 52₄₁和Tr 52₄₂未导通的时刻导通，由此存储在第一存储器111₁₃和111₂₄中的电荷分别经由第三传输Tr 52₃₁和Tr 52₃₂被传输到FD 53，然后相加。

因此，当第一传输Tr 52₁₁至Tr 52₁₄导通时，FD 53存储从PD 51₁至PD 51₄传输过来的电荷的相加值，并且将与该相加值对应的电压作为例如与在参照图6所述的第一光接收脉冲的周期内接收的反射光的电荷量对应的像素信号进行读取。

此外，在将第一传输Tr 52_1#i和第二传输Tr 52_2#i的导通/截止重复预定次数之后，第四传输Tr 52₄₁和Tr 52₄₂在第三传输Tr 52₃₁和Tr 52₃₂未导通的时刻导通，由此存储在第二存储器112₁₂和112₃₄中的电荷分别经由第四传输Tr 52₄₁和Tr 52₄₂被传输到FD 53，然后相加。

因此，当第二传输Tr 52₂₁至Tr 52₂₄导通时，FD 53存储从PD 51₁至PD 51₄传输过来的电荷的相加值，并且将与该相加值对应的电压作为例如与在参照图6所述的第二光接收脉冲的周期内接收的反射光的电荷量对应的像素信号进行读取。

需要注意，在TOF传感器62中，能够将电位施加到第一存储器111₁₃和111₂₄以及第二存储器112₁₂和112₃₄，以便电荷流动。

此外，偏振像素31P和TOF像素31T能够被构造成使得一个PD 51使用一个像素电路，而不是被构造成共用像素。

<像素阵列21的第二构造示例>

图11是示出了图2所示的像素阵列21的第二构造示例的平面图。图12是示出了图11所示的像素阵列21的第二构造示例中的偏振像素31P和TOF像素31T的构造示例的截面图。

需要注意，图11和图12中的与图4和图5对应的部分用相同的附图标记表示，并且下面将适当地省略其说明。

在图11和图12中，滤色器151形成在偏振像素31P的带通滤波器71上，并且像素阵列21的第二构造示例与图4和图5所示的构造示例的不同之处在于，形成有滤色器151。

在图11和图12中，作为滤色器151，在构成偏振传感器61的偏振像素31P1至31P4上以拜耳图案形成用于使R光通过的滤色器151R、用于使G光通过的滤色器151Gr和151Gb、以及用于使B光通过的滤色器151B。

换句话说，例如，滤色器151Gb形成在偏振像素31P1上，滤色器151B形成在偏振像素31P2上，滤色器151R形成在偏振像素31P3上，并且滤色器151Gr形成在偏振像素31P4上。

如上所述，在滤色器151形成在偏振像素31P上的情况下，能够使用偏振像素31P的像素值形成彩色图像。结果，可以同时获得彩色图像和表示与该彩色图像中所包括的被摄体相距的距离的距离图像。

需要注意，在图4和图5所示的像素阵列21的第一构造示例中，在偏振像素31P上未设置滤色器151，因此难以形成彩色图像。然而，能够使用偏振像素31P的像素值形成单色图像。此外，由于在像素阵列21的第一构造示例中偏振像素31P上未设置滤色器151，因此，与设置有滤色器151的情况相比，灵敏度提高，即，在同一周期内接收的光量增加。因此，能够提高S/N。

<像素阵列21的第三构造示例>

图13是示出了图2所示的像素阵列21的第三构造示例的平面图。图14是示出了图13所示的像素阵列21的第三构造示例中的偏振像素31P和TOF像素31T的构造示例的截面图。

需要注意，图13和图14中的与图4和图5对应的部分用相同的附图标记表示，并且下面将适当地省略其说明。

像素阵列21的第三构造示例与图4和图5所示的构造示例的不同之处在于，在偏振像素31P上未设置带通滤波器71，并且在TOF像素31T上未设置截止滤光器72。

在像素阵列21的第三构造示例中，偏振像素31P和TOF像素31T以不同的时序被驱动，以便偏振像素31P不接收与在TOF方法中用作照射光的红外光对应的反射光(以便不输出对应于该反射光的像素值)。换句话说，例如，偏振像素31P和TOF像素31T交替地被驱动(发光装置11在TOF像素31T被驱动时发射照射光)。

如上所述，由于偏振像素31P和TOF像素31T交替地被驱动的构造，因此防止了偏振像素31P接收与在TOF方法中用作照射光的红外光对应的反射光，由此测距精度提高，并且能够降低功耗。

需要注意，像素阵列21的第三构造示例对于例如测量与没有快速移动的被摄体相距的距离特别有用。

<像素阵列21的第四构造示例>

图15是示出了图2所示的像素阵列21的第四构造示例的平面图。图16是示出了图15所示的像素阵列21的第四构造示例中的偏振像素31P和TOF像素31T’的构造示例的截面图。

需要注意，图15和图16中的与图4和图5对应的部分用相同的附图标记表示，并且下面将适当地省略其说明。

在图15和图16中，TOF传感器62由一个大的TOF像素31T’构成，而不是由四个TOF像素31T(31T1至31T4)构成，并且像素阵列21的第四构造示例在这一点上与图4和图5中的TOF传感器62由四个小的TOF像素31T构成的构造示例不同。

在图4和图5中，偏振像素31P和TOF像素31T形成为使得各个光接收表面的尺寸相同。然而，在像素阵列21的第四构造示例中，TOF像素31T’形成为具有比TOF像素31T(即，偏振像素31P)更大的光接收表面。

换句话说，TOF像素31T’(TOF像素31T’的光接收表面)具有与对应于2×2个偏振像素31P或2×2个TOF像素31T的尺寸相同的尺寸。

在具有较大的光接收表面的TOF像素31T’中，与具有小的光接收表面的TOF像素31T相比，灵敏度提高，即，在相同周期内接收的光量增加。因此，即使当光接收时间(曝光时间)减少时，即，即使当高速驱动TOF像素31T’时，也能够保持与TOF像素31T相同的S/N。

然而，在具有大的光接收表面的TOF像素31T’中，与从具有小的光接收表面的TOF像素31T输出一个像素值的情况相比，分辨率降低。

如上所述，能够高速驱动TOF像素31T’，但是会降低分辨率。然而，当使用利用偏振方法从小的偏振像素31P的像素值中计算的与被摄体相距的相对距离来校正利用TOF方法从大的TOF像素31T’的像素值中计算的与被摄体相距的绝对距离时，可以补偿由于应用大的TOF像素31T’而引起的分辨率降低，并且可以实现测距中速度的提高和分辨率的提高。

<像素阵列21的第五构造示例>

图17是示出了图2所示的像素阵列21的第五构造示例的平面图。图18是示出了图17所示的像素阵列21的第五构造示例中的偏振像素31P和TOF像素31T的构造示例的截面图。

需要注意，图17和图18中的与图15和图16对应的部分用相同的附图标记表示，并且下面将适当地省略其说明。

像素阵列21的第五构造示例与图15和图16所示的构造示例的不同之处在于，在偏振像素31P上未设置带通滤波器71，并且在TOF像素31T’上未设置截止滤光器72。

在像素阵列21的第五构造示例中，例如，偏振像素31P和TOF像素31T’以不同的时序被驱动，即，交替地被驱动，以便如在第三构造示例中一样，偏振像素31P不接收与在TOF方法中用作照射光的红外光对应的反射光。

因此，在像素阵列21的第五构造示例中，如在第三构造示例中一样，防止了偏振像素31P接收与在TOF方法中用作照射光的红外光对应的反射光，由此测距精度提高。此外，在像素阵列21的第五构造示例中，能够降低功耗。

需要注意，如在第三构造示例中一样，像素阵列21的第五构造示例对于测量与没有快速移动的被摄体相距的距离特别有用。

<移动体的应用示例>

根据本发明的技术(本技术)适用于各种产品。例如，根据本发明的技术可以被实现为安装于诸如汽车、电动汽车、混合动力电动汽车、摩托车、自行车、个人移动设备(personal mobility)、飞机、无人机、船舶和机器人等任何类型的移动体上的装置。

图19是示出了作为能够应用根据本发明的技术的移动体控制系统的示例的车辆控制系统的示意性构造示例的框图。

车辆控制系统12000包括通过通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图19所示的示例中，车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040和集成控制单元12050。此外，作为集成控制单元12050的功能构造，图示了微型计算机12051、声音/图像输出单元12052和车载网络接口(I/F：interface)12053。

驱动系统控制单元12010根据各种程序来控制与车辆驱动系统有关的装置的操作。例如，驱动系统控制单元12010用作下列装置的控制器：诸如内燃机或驱动电机等用于产生车辆驱动力的驱动力产生装置；用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构；用于调节车辆的转向角的转向机构；以及用于产生车辆的制动力的制动装置等。

车身系统控制单元12020根据各种程序来控制设置到车身上的各种装置的操作。例如，车身系统控制单元12020用作下列装置的控制器：无钥匙进入系统；智能钥匙系统；电动车窗装置；或者诸如车头灯、车尾灯、刹车灯、转向信号灯或雾灯等各种灯。在这种情况下，能够把从替代钥匙的移动装置发送的无线电波或者各种开关的信号输入到车身系统控制单元12020。车身系统控制单元12020接收这些输入的无线电波或信号，并且控制车辆的门锁装置、电动车窗装置或灯等。

车外信息检测单元12030检测与安装有车辆控制系统12000的车辆的外部有关的信息。例如，摄像单元12031连接到车外信息检测单元12030。车外信息检测单元12030使摄像单元12031拍摄车辆外部的图像，并且车外信息检测单元12030接收所拍摄的图像。基于所接收的图像，车外信息检测单元12030可以执行用于检测诸如人、其他车辆、障碍物、标志或路面上的文字等物体的物体检测处理或距离检测处理。

摄像单元12031是用于接收光并且输出与所接收的光量对应的电气信号的光学传感器。摄像单元12031也能够将电气信号作为图像而输出，或者能够将电气信号作为测距信息而输出。此外，摄像单元12031接收的光可以是可见光，或者可以是诸如红外光等不可见光。

车内信息检测单元12040检测与车辆内部有关的信息。例如，用于检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测单元12041连接到车内信息检测单元12040。例如，驾驶员状态检测单元12041包括用于拍摄驾驶员的图像的相机，并且基于从驾驶员状态检测单元12041输入的检测信息，车内信息检测单元12040可以确定驾驶员的疲劳程度或专注程度，或者可以判定驾驶员是否正在打瞌睡。

基于由车外信息检测单元12030获取的与车辆外部有关的信息或由车内信息检测单元12040获取的与车辆内部有关的信息，微型计算机12051计算驱动力产生装置、转向机构或制动装置的控制目标值，并且微型计算机12051能够向驱动系统控制单元12010输出控制命令。例如，微型计算机12051可以执行旨在实现高级驾驶员辅助系统(ADAS：AdvancedDriver Assistance System)的功能的协同控制，所述功能包括车辆碰撞规避或车辆冲击缓和、基于车间距离的跟车行驶、车速保持行驶、车辆碰撞警告、或者车辆偏离车道警告等。

此外，基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取的与车辆周围情况有关的信息，微型计算机12051可以通过控制驱动力产生装置、转向机构和制动装置等来执行旨在不依赖于驾驶员的操作而使车辆自主行驶的自动驾驶等的协同控制。

此外，基于由车外信息检测单元12030获取的与车辆外部有关的信息，微型计算机12051能够向车身系统控制单元12020输出控制命令。例如，通过根据由车外信息检测单元12030检测到的前方车辆或对面车辆的位置来控制车头灯并且从远光灯切换到近光灯，微型计算机12051能够执行用于防眩的协同控制。

声音/图像输出单元12052将声音和图像中的至少一者的输出信号发送到输出装置，该输出装置能够在视觉上或在听觉上将信息通知给车上的乘客或车辆外部。在图19的示例中，音频扬声器12061、显示单元12062和仪表面板12063被图示为输出装置。例如，显示单元12062可以包括板载显示器(on-board display)和平视显示器(head-up display)中的至少一者。

图20是图示了安装摄像单元12031的示例性位置的图。

在图20中，车辆12100包括作为摄像单元12031的摄像单元12101、12102、12103、12104和12105。

例如，摄像单元12101、12102、12103、12104和12105被安装在车辆12100的各个位置中，例如，前鼻、侧视镜、后保险杠、后备箱门、以及车内的挡风玻璃的上部。安装在前鼻中的摄像单元12101和安装在车内的挡风玻璃的上部中的摄像单元12105主要获得车辆12100的前视图像。安装在侧视镜中的摄像单元12102和12103主要获得车辆12100的侧视图像。安装在后保险杠或后备箱门中的摄像单元12104主要获得车辆12100的后视图像。摄像单元12101和12105获得的前视图像主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、交通信号灯、交通标志或车道等。

需要注意，图20图示了摄像单元12101～12104的摄像范围的示例。摄像范围12111表示设置在前鼻上的摄像单元12101的摄像范围，摄像范围12112和12113表示设置在侧视镜上的摄像单元12102和12103的摄像范围，并且摄像范围12114表示设置在后保险杠或后备箱门上的摄像单元12104的摄像范围。例如，通过将摄像单元12101～12104拍摄的图像数据叠加，可以获得从上方观看的车辆12100的俯视图像。

摄像单元12101～12104中的至少一者可以具有获得距离信息的功能。例如，摄像单元12101～12104中的至少一者可以是包括多个摄像装置的立体相机，或者可以是具有用于相位差检测的像素的摄像装置。

例如，基于从摄像单元12101～12104获得的距离信息，微型计算机12051计算与摄像范围12111～12114内的各个三维物体相距的距离以及该距离随时间的变化(相对于车辆12100的相对速度)。这使得微型计算机12051能够特别地将三维物体提取为前方车辆。被提取为前方车辆的三维物体是在车辆12100的行驶道路上最靠近车辆12100的物体，并且是在与车辆12100大致相同的方向上以预定速度(例如，大于或等于0km/h)行驶的物体。此外，微型计算机12051能够预设与前方车辆需要确保的车间距离，并且能够执行自动刹车控制(包括跟进停止控制)和自动加速控制(包括跟进启动控制)等。以这种方式，微型计算机12051能够执行旨在不依赖于驾驶员的操作而使车辆自主行驶的自动驾驶等的协同控制。

例如，基于摄像单元12101～12104获得的距离信息，微型计算机12051能够将与三维物体有关的三维物体数据分类为两轮车辆、普通车辆、大型车辆、行人和诸如电线杆等其他三维物体，并且微型计算机12051能够提取和使用分类后的三维物体来自动规避障碍物。例如，微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物区分为车辆12100的驾驶员在视觉上能够识别的障碍物和驾驶员在视觉上难以识别的障碍物。然后，微型计算机12051判定用于指示与各个障碍物发生碰撞危险的碰撞风险。在碰撞风险高于或等于设定值并可能发生碰撞的情况下，微型计算机12051能够通过音频扬声器12061或显示单元12062向驾驶员输出警告，或者能够通过驱动系统控制单元12010强制减速或执行规避转向来提供驾驶辅助以规避碰撞。

摄像单元12101～12104中的至少一者可以是用于检测红外光的红外相机。例如，微型计算机12051能够通过判定摄像单元12101～12104所拍摄的图像中是否存在行人来识别行人。例如，通过如下过程来执行这种行人识别：提取作为红外相机的摄像单元12101～12104所拍摄的图像中的特征点的过程；以及对表示物体轮廓的一系列特征点执行图案匹配处理并判定该物体是否是行人的过程。在微型计算机12051判定摄像单元12101～12104所拍摄的图像中存在行人并识别出该行人的情况下，声音/图像输出单元12052控制显示单元12062，以便在所识别出的行人上叠加并显示用于强调的方形轮廓。此外，声音/图像输出单元12052可以控制显示单元12062，以便在期望的位置处显示用于表示行人的图标等。

上面已经说明了能够应用根据本发明的技术的车辆控制系统的示例。根据本发明的技术可以应用于上述构造中的摄像单元12031。具体地，例如，图1所示的光学传感器13能够应用于摄像单元12031。通过将根据本发明的技术应用于摄像单元12031，可以在不增加功耗的情况下防止测距精度降低，并且可以有助于实现例如ADAS的功能。

需要注意，本技术的实施例不限于上述实施例，并且能够在不脱离本技术的范围的情况下进行各种变形。

例如，在图15和图16的像素阵列21的第四构造示例中，如在图11和图12的像素阵列21的第二构造示例中一样，能够设置滤色器151。

此外，本文中所述的效果不一定是限制性的，并且可以表现出本发明中所述的任何效果。

需要注意，本技术能够如下地构造。

<1>一种光学传感器，其包括：

TOF像素，所述TOF像素接收当从发光单元发射的照射光在被摄体上反射时返回的反射光；以及

多个偏振像素，所述多个偏振像素分别接收多个偏振平面的光束，所述光束是来自所述被摄体的光的一部分。

<2>根据<1>所述的光学传感器，

其中，至少一个所述TOF像素和至少一个所述偏振像素被交替地布置在平面上。

<3>根据<1>或<2>所述的光学传感器，

其中，所述TOF像素被形成为具有与所述偏振像素相同的尺寸或者具有比所述偏振像素更大的尺寸。

<4>根据<1>～<3>中任一项所述的光学传感器，

其中，所述偏振像素通过经由偏振器接收来自所述被摄体的光来接收来自所述被摄体的光中的预定偏振平面的光，所述偏振器使预定偏振平面的光通过。

<5>根据<1>～<4>中任一项所述的光学传感器，其还包括：

通过型滤波器，所述通过型滤波器被形成在所述TOF像素上，以用于使具有所述照射光的波长的光通过；以及

截止滤光器，所述截止滤光器被形成在所述偏振像素上，以用于使具有所述照射光的所述波长的光截止。

<6>根据<1>～<5>中任一项所述的光学传感器，

其中，所述TOF像素和所述偏振像素同时被驱动或者交替地被驱动。

<7>根据<1>～<6>中任一项所述的光学传感器，

其中，使用与所述被摄体相距的相对距离来校正使用所述TOF像素的像素值计算的与所述被摄体相距的绝对距离，所述相对距离是根据使用所述多个偏振像素的像素值获得的所述被摄体的法线方向计算的。

<8>一种电子设备，其包括：

光学系统，所述光学系统用于会聚光；以及

光学传感器，所述光学传感器用于接收光，

所述光学传感器包括：

TOF像素，所述TOF像素接收当从发光单元发射的照射光在被摄体上反射时返回的反射光；以及

多个偏振像素，所述多个偏振像素分别接收多个偏振平面的光束，所述光束是来自所述被摄体的光的一部分。

附图标记列表

11 发光装置

12 光学系统

13 光学传感器

14 信号处理装置

15 控制装置

21 像素阵列

22 像素驱动单元

23 ADC

31 像素

41 像素控制线

42 VSL

51 PD

52 FET

53 FD

54至56 FET

31P 偏振像素

31T、31T’ TOF像素

61 偏振传感器

62 TOF传感器

71 带通滤波器

72 截止滤光器

81 偏振器

151 滤色器