JP2008286527A - 複眼測距装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】視差を利用した複眼測距において、耐環境性を確保した小型な測距装置を実現する。
【解決手段】レンズ光学系ペア(L1)を備えた第1の複眼撮像系によって広角領域で近い距離までの距離分布情報を取得し、第1の複眼撮像系よりも焦点距離が長いレンズ光学系ペア(L2)を備えた第2の複眼撮像系によって狭角領域で遠い距離までの距離分布情報を取得し、1つのモジュールに前記2つの複眼撮像系を組み込む構成とする。
【選択図】図1
【解決手段】レンズ光学系ペア(L1)を備えた第1の複眼撮像系によって広角領域で近い距離までの距離分布情報を取得し、第1の複眼撮像系よりも焦点距離が長いレンズ光学系ペア(L2)を備えた第2の複眼撮像系によって狭角領域で遠い距離までの距離分布情報を取得し、1つのモジュールに前記2つの複眼撮像系を組み込む構成とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、複数の撮像光学系間の視差によって対象物までの距離を測る測距装置の広角化、小型化に関する。
一対の撮像光学系を有する撮像装置により測定対象物を撮像し、左右画像または上下画像の2つの画像の視差を利用して対象物までの距離を測定する双眼測距装置は、自動車の車間距離測定や、カメラの自動焦点システム、3次元形状測定システムに用いられている。この双眼測距装置には、対象物の像を撮像素子上に結像させる双眼光学系が設けられている。
従来、この双眼測距装置としては、左右又は上下の各々の画像を結像する一対のレンズを用いて、左右又は上下の各々に1個設けられた撮像素子に結像する装置が知られている(特許文献1)。
図9は双眼測距装置の三角測量について説明する図である。図9において、G1は第1の撮像光学系の撮像レンズ、N1は第1撮像光学系の撮像面、G2は第2の撮像光学系の撮像レンズ、N2は第2撮像光学系の撮像面である。ここで、対象物O上の点Pを測定点とし、この点が第1の撮像光学系の光軸上に位置する場合、点Pは第1の撮像光学系では光軸a1上の撮像面に結像され、第2の撮像光学系では、光軸a2から基線方向にΔだけ離れた撮像面に結像される。ここで、点Pまでの距離をZとし、2つの光学系G1、G2の撮像中心間距離である基線長をDとし、撮像光学系の焦点距離をf(G1、G2とも同一とする)とし、視差量をΔとすると、次の様な近似式が成立する。
Δは第1の撮像光学系から得られた画像と第2の撮像光学系から得られた画像をパターンマッチングすることで抽出できるので、(数1)を変形する事により点Pまでの距離Zを抽出することが可能である。視差量Δの単位は画素となるが、補間画像によって0.1画素単位(サブピクセル単位)で演算することも可能である。視差量Δは大きいほどパターンマッチングの誤差の比率が相対的に小さくなるため測距精度が良くなる。従って焦点距離を長くすることにより測定限界距離を長くすることができる。一方、撮像光学系では焦点距離によって撮影画角が決まり、焦点距離を短くすることによって撮影画角を広げることができる。従って、測定限界距離と撮影画角はトレードオフの関係となる。
このようなトレードオフを解消するために、画角が広く焦点距離が短い第1のステレオカメラと、第1のステレオカメラに比べて画角が狭く焦点距離が長い第2のステレオカメラとを組み合わせて測定領域を広げる例が示されている(特許文献2)。
また、特許文献2では4つのレンズの相対的位置関係を固定するために一体的に形成されたレンズ固定部材を備えた構成例が示されている。
特開平4―43911号公報
特開2006−214735号公報
車載用の測距装置において車輌を監視する際、自分が運転する車輌と同じレーンを走行する前方の車輌は、近い距離から遠い距離までの監視が必要である。一方、割り込みや車線変更する車輌等のように視界周辺部の車輌については、比較的近い距離での監視が必要とされる。また、車載用の測距装置では温度や振動等による環境要因が加わっても測距精度を一定に保つことが要求される。特許文献2は測定領域を広げるために第1のステレオカメラと第2のステレオカメラを組み合わせた構造となっているが、各レンズが分離しており、それぞれのレンズをレンズ固定部材で固定する構造となっているため、温度や振動によって固定状態が変動し測距精度が悪くなる要因となる。特に視差量が小さくなる測距領域では、極僅かな固定状態の変動でも測距精度の劣化が顕著になる。このような測距精度の劣化を軽減するには測距装置の撮像光学系間の基線長を長くして視差変動の比率を小さくする必要があり、その結果構造が大きくなってしまうという問題を生じる。
本発明の目的は車載用の監視システムに必要とされる、遠方までの距離測定や高精度化に対応し、かつ広い画角と測距可能範囲および耐環境性を確保した、小型で軽量な複眼測距装置を提供することである。
前記課題を解決するための、本発明に係る複眼測距装置の構成は、複数の撮像光学系間の視差によって対象物までの距離を測定する複眼測距装置であって、一体成型され焦点距離が互いに等しい2つのレンズ光学系と、前記2つのレンズ光学系に1対1に対応する2つの撮像領域とを備えた第1の複眼撮像系と、一体成型され焦点距離が互いに等しくかつ焦点距離が前記第1の複眼撮像系よりも長い2つのレンズ光学系と、前記2つのレンズ光学系に1対1に対応する2つの撮像領域とを備え、所定距離の対象物から得られる視差量が第1の複眼撮像系よりも大きくなるように基線長を設定した第2の複眼撮像系とを有し、前記第1の複眼撮像系および前記第2の複眼撮像系により対象物までの距離を測定することを特徴とする。
本発明により、車載用の監視システムに必要とされる、遠方までの距離測定や高精度化に対応し、かつ広い画角と測距可能範囲および耐環境性を確保した、小型で軽量な複眼測距装置を提供することができる。
本発明に係る複眼測距装置は、複数の撮像光学系間の視差によって対象物までの距離を測定する複眼測距装置であって、一体成型され焦点距離が互いに等しい2つのレンズ光学系と、前記2つのレンズ光学系に1対1に対応する2つの撮像領域とを備えた第1の複眼撮像系と、一体成型され焦点距離が互いに等しくかつ焦点距離が前記第1の複眼撮像系よりも長い2つのレンズ光学系と、前記2つのレンズ光学系に1対1に対応する2つの撮像領域とを備え、所定距離の対象物から得られる視差量が第1の複眼撮像系よりも大きくなるように基線長を設定した第2の複眼撮像系とを有し、前記第1の複眼撮像系および前記第2の複眼撮像系により対象物までの距離を測定することを特徴とする。ここで、前記2つの複眼撮像系の基線長を等しくした場合、第1の複眼撮像系は第2の複眼撮像系に比べて焦点距離が短いため、相対的に広角な領域で比較的近い距離までの測距に対応でき、第2の複眼撮像系は狭角領域で第1の複眼撮像系よりも得られる視差量が大きいため遠い距離までの測距に対応できる。また、前記のように一体成型する構造とすることにより、金型によって光軸方向の精度を増すことができるため、それぞれの光学系の光軸調整を不要とすることができ、組立て性も向上する。さらに、双眼撮像系のように各レンズ光学系が独立している場合は、環境温度の変化に対しそれぞれ独立して光軸が変化してしまうため、検出した視差の温度補償が困難となるが、一体成型することにより、各レンズの光軸は相対的に維持され、一体成型されたレンズ光学系ペアの基線長は線膨張係数を元に補正することによって温度補償が可能となるため測距精度の劣化が抑制され、検出した視差の温度補償の精度も向上する。
また、前記第1の複眼撮像系により近接側の所定距離から遠方側の所定距離まで対象物の距離を測定し、前記第2の複眼撮像系によって前記遠方側の所定距離近傍からさらに遠方側の対象物の距離を測定することによって、前記第2の視差探索範囲を短くすることができ演算時間を短くすることができる。この結果、サブピクセル演算の分解能を上げたり、フレームレートを高くすることが可能となる。
また、前記第1の複眼撮像系の2つのレンズ光学系のフランジバックと前記第2の複眼撮像系の2つのレンズ光学系のフランジバックとを略等しくすることにより、光軸方向の厚みを薄くすることができる。
さらには、前記第1の複眼撮像系の2つのレンズ光学系と前記第2の複眼撮像系の2つのレンズ光学系とを一体成型することにより2つの複眼撮像系間の光軸方向の精度を増すことができるため、それぞれの複眼撮像光学系間の光軸調整を不要とすることができ、組立て性も向上する。
また、第1の複眼撮像系のF値と第2の複眼撮像系のF値を略等しくすることによって、第1の複眼撮像系と第2の複眼撮像系の露出制御を共通化することができる。
また、第1の複眼撮像系に対応する撮像素子と第2の複眼撮像系に対応する撮像素子を同一基板に実装することによって、分割された基板毎に撮像素子を実装した場合に比べて各撮像面間の相対的な傾きを抑制することができるため、温度や振動等の環境要因に対する測距精度の劣化が抑制され、検出した視差の温度補償の精度も向上する。
さらには、それぞれの撮像光学系に対応する撮像素子をシリコンウエハーから一体で切り出すことによって、各撮像面間の相対的な傾きがほとんどなくなるため、温度や振動等の環境要因に対する測距精度の劣化が抑制され、検出した視差の温度補償の精度も向上する。
また、前記第1の複眼撮像系の撮像領域と前記第2の複眼撮像系の撮像領域とを、1個の撮像素子上に配置することにより、小型な複眼測距装置を実現することができ、各撮像面間の相対的な傾きがほとんどなくなるため、温度や振動等の環境要因に対する測距精度の劣化が抑制され、検出した視差の温度補償の精度も向上する。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施形態に係る複眼測距装置の構成図である。図1において、L1は第1の複眼撮像系の一体成型された2つのレンズ光学系であり、E11、E12はそれぞれのレンズエレメント、A11、A12は各レンズエレメントの光軸、C11,C12は各レンズエレメントに1対1に対応した撮像素子である。また、L2は第2の複眼撮像系の一体成型された2つのレンズ光学系であり、E21、E22はそれぞれのレンズエレメント、A21、A22は各レンズエレメントの光軸、C21、C22は各レンズエレメントに1対1に対応した撮像素子である。前記4つの撮像素子は同一の回路基板S1上に実装されている。前記のように各レンズエレメントを一体成型することにより、測距値の温度補償の精度を向上させることができるため、基線長を短くすることができる。
図1は、本発明の実施形態に係る複眼測距装置の構成図である。図1において、L1は第1の複眼撮像系の一体成型された2つのレンズ光学系であり、E11、E12はそれぞれのレンズエレメント、A11、A12は各レンズエレメントの光軸、C11,C12は各レンズエレメントに1対1に対応した撮像素子である。また、L2は第2の複眼撮像系の一体成型された2つのレンズ光学系であり、E21、E22はそれぞれのレンズエレメント、A21、A22は各レンズエレメントの光軸、C21、C22は各レンズエレメントに1対1に対応した撮像素子である。前記4つの撮像素子は同一の回路基板S1上に実装されている。前記のように各レンズエレメントを一体成型することにより、測距値の温度補償の精度を向上させることができるため、基線長を短くすることができる。
前記構成において、第1の複眼撮像系および第2の複眼撮像系のレンズエレメントはそれぞれ、図4(a)、(b)に示すような撮像光学系となっている。図4(a)において、A1、T1、I1はそれぞれ第1の複眼撮像系のレンズエレメントE1の光軸、絞り、撮像素子の撮像面であり、U1はフランジバックである。また、図4(b)において、A2、T2、I2はそれぞれ第2の複眼撮像系のレンズエレメントE2の光軸、絞り、撮像素子の撮像面であり、U2はフランジバックである。図4(a)、(b)はいずれも像側に凸面を向けた正メニスカスレンズであり、本実施の形態では第2の複眼撮像系の焦点距離は第1の複眼撮像系の2倍に設定している。また、このようなレンズ構成において第2の複眼撮像系の焦点距離を第1の複眼撮像系の2倍に設定すると、第2の複眼撮像系のフランジバックU2も第1の複眼撮像系のフランジバックU1に対し概ね2倍となる。
次に前記のような構成で、車載時に前方の車輌が撮像領域にどのように結像されるかについて説明する。
図7(a)、(b)は、監視する車輌の位置関係が図8のような時にそれぞれ図4(a)、(b)の撮像光学系で撮像される像を示している。また、図7において、Vは撮像素子の有効撮像領域を示しており、図7(a)のW1は第1の複眼撮像系の測距に使用する撮像領域である。前方車輌の監視において必要とされる垂直方向の視野は水平方向の視野に対して狭く、視差演算を高速化するためにW1は最低限の視野にすることが望ましい。W1の領域の距離情報は、第1の複眼撮像系の各レンズから得られる撮像画像をパターンマッチングすることで抽出することができ、撮像画像に対応した距離情報が取得できる。また、W1の領域内のK’は図8の中の車輌K1に対応する像であり、Lは図8の中の車輌L1に対応する像である。図7(b)のW2は第2の複眼撮像系の測距に使用する撮像領域であり、ghijで囲まれた領域は、図7(a)のg’h’i’j’で囲まれた領域に対応している。Kは図8の中の車輌K1に対応する像である。W2の領域の距離情報は、第2の複眼撮像系の各レンズから得られる撮像画像をパターンマッチングすることで抽出することができ、撮像画像に対応した距離情報が取得できる。なお、第2の複眼撮像系の焦点距離は第1の複眼撮像系の2倍であるため、第2の複眼撮像系の撮像領域に結像される車輌Kの像の大きさは、第1の複眼撮像系の撮像領域に結像される車両K’の像の大きさに対し2倍の大きさで結像される。図8において、Mは本構成例の測距装置が搭載された車輌、K1は40m前方を走る車輌、L1は10m前方で割り込みしょうしようとしている車輌であり、θ1は第1の複眼撮像系の水平画角、θ2は第2の複眼撮像系の水平画角である。図1の構成では第1の複眼撮像系の基線長と第2の複眼撮像系の基線長は同じであり、第2の複眼撮像系の焦点距離は第1の複眼撮像系の2倍であることから、同じ距離にある被写体から得られる視差による撮像領域におけるずれ量も(数1)より2倍となり、より遠くまでの測距が可能である。一方、第2の複眼撮像系は第1の複眼撮像系よりも画角が狭いため、図7(b)のW2の領域に車輌Lは結像されない。
以上のような構成により、画角の異なる視野に対する2つの距離分布情報から車載監視システムに必要とされる画角と測距範囲を確保することができる。また、1つのモジュールに前記2つの複眼撮像系を組み込むことにより、小型な複眼測距装置を提供することができる。
なお、本実施の形態では、各レンズ光学系に対し個別の撮像素子を用いたが、一つの撮像素子を複数の撮像領域に分割しそれぞれの撮像領域を各レンズ光学系に1対1に対応させても良い。この場合には、各撮像素子の位置合わせが不要となり組立て性が向上する。
(実施の形態2)
本実施の形態では、演算速度を向上させる構成例について説明する。本構成例において第1の複眼撮像系の焦点距離を7.5mm、基線長を12mmとし、第2の複眼撮像系の焦点距離を15mm、基線長を24mmとする。ここで、第1の複眼撮像系と第2の複眼撮像系の撮像素子のピッチをいずれも3.6μmとすると、被写体距離毎の視差量は(数1)より(表1)のようになる。
本実施の形態では、演算速度を向上させる構成例について説明する。本構成例において第1の複眼撮像系の焦点距離を7.5mm、基線長を12mmとし、第2の複眼撮像系の焦点距離を15mm、基線長を24mmとする。ここで、第1の複眼撮像系と第2の複眼撮像系の撮像素子のピッチをいずれも3.6μmとすると、被写体距離毎の視差量は(数1)より(表1)のようになる。
パターンマッチングにおける視差探索範囲は、最短測定距離によって得られる視差量よりも大きく設定しなければならないが、例えば、第1の複眼撮像系と第2の複眼撮像系の最短測定距離をいずれも2mに設定すると、第1の複眼撮像系では12.5画素以上、第2の複眼撮像系では50.0画素以上にそれぞれ設定する必要があり、第2の複眼撮像系の差演算負荷が第1の複眼撮像系の4倍程度大きくなる。ここで、第1の複眼撮像系の測距範囲を2mから10m、第2の複眼撮像系の測距範囲を10mから50mというように、各複眼撮像系の測距範囲を、第1の複眼撮像系では近接側の所定距離から有る程度の精度で測距可能な遠方側の所定距離までに設定し、第2の複眼撮像系では前記遠方側の所定距離近傍からさらに遠方側に分割して設定することにより、第2の複眼撮像系の視差探索範囲を10.0画素以上に設定すればよいので、演算負荷を大幅に軽減させることができる。これによりサブピクセル演算の分解能を上げたり、フレームレートを高くすることができる。
(実施の形態3)
本実施の形態は、第2の複眼撮像系のフランジバックを第1の複眼撮像系と略等しくしているという点において前記実施の形態1に対して異ならせており、他の構成は同じである。
本実施の形態は、第2の複眼撮像系のフランジバックを第1の複眼撮像系と略等しくしているという点において前記実施の形態1に対して異ならせており、他の構成は同じである。
図2(a)は、本実施形態に係る複眼測距装置の構成図である。図2(a)において、L3は第2の複眼撮像系の一体成型された2つのレンズ光学系であり、E31、E32はそれぞれのレンズエレメント、A31、A32は各レンズエレメントの光軸である。本構成において、第1の複眼撮像系および第2の複眼撮像系のレンズエレメントはそれぞれ、図4(a)、(c)に示すような構成となっている。図4(a)は、実施の形態1と同じである。図4(c)において、A3、T3、I3はそれぞれ第2の複眼撮像系のレンズエレメントE3の光軸、絞り、撮像素子の撮像面であり、U3はフランジバックである。図4(b)は像側に凸面を向けた正メニスカスレンズであるのに対し、図4(c)は物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。本実施形態でも第2の複眼撮像系の焦点距離は第1の複眼撮像系の2倍に設定しているが、このようなレンズ構成では第2の複眼撮像系の焦点距離を第1の複眼撮像系の2倍程度に設定しても、第2の複眼撮像系のフランジバックU3を第1の複眼撮像系のフランジバックU1と同等に短くすることが可能である。ここで、図4(a)と図4(c)で示した構成のレンズ設計パラメータ値はそれぞれ(表2)、(表3)のようになる。各表においてωは対角の半画角、riは各面の曲率半径(mm)、diは各面の面中心間隔(mm)、ndはレンズの屈折率、νdはレンズのアッベ数を示している。また、図4(a)と図4(b)のレンズはいずれも両面非球面であり、非球面形状は面頂点の接平面からの光軸方向の距離をx、光軸からの高さをhとして、rを近軸曲率半径、kを円錐定数、Am(m=4,6,8,10)を第m次の非球面係数としたとき(数2)で表される。
また、図5および図6はそれぞれ(表2)、(表3)の設計例の収差図である。図5(a)、図6(a)は球面収差図を示し、図5(b)、図6(b)は非点収差図を示し、図5(c)、図6(c)は歪曲収差図を示している。
(表2)および(表3)の設計例では、図4(a)のフランジバックU1と図4(c)のフランジバックU3はいずれも9mm程度にすることができる。
以上のように、本実施の形態では実施の形態1よりも光軸方向の厚みを薄くすることができ、フランジバックが略等しいので、第1の複眼撮像系の2つのレンズ光学系と第2の複眼撮像系の2つのレンズ光学系の合計4眼を図2(b)のように一体成型することも可能となる。図2(b)において、L4は第1の複眼撮像系の2つのレンズ光学系と第2の複眼撮像系の2つのレンズ光学系の合計4眼が一体成型された複眼レンズである。このような構成では、それぞれの複眼撮像系間の光軸調整を不要とすることができ、組立て性も向上する。
以上のように本実施形態では、第2の複眼撮像系の光軸の厚みを薄くすることができるため、実施の形態1よりも容積の小さい複眼測距装置が提供できる。
(実施の形態4)
実施の形態1もしくは実施の形態3において、2つの複眼撮像系のF値を等しく設定すると、第1の複眼撮像系の画像情報を元に得られた露光時間やセンサーゲインなどの露光制御を第2の複眼撮像系の露光制御に適用することができ、露光制御の共通化が可能となる。実施の形態3で示した(表2)および(表3)の設計例はいずれもF値は2.8であり、本実施の形態を満足している。
実施の形態1もしくは実施の形態3において、2つの複眼撮像系のF値を等しく設定すると、第1の複眼撮像系の画像情報を元に得られた露光時間やセンサーゲインなどの露光制御を第2の複眼撮像系の露光制御に適用することができ、露光制御の共通化が可能となる。実施の形態3で示した(表2)および(表3)の設計例はいずれもF値は2.8であり、本実施の形態を満足している。
(実施の形態5)
本実施の形態は、第1の複眼撮像系の2つのレンズ光学系と第2の複眼撮像系の2つのレンズ光学系の合計4眼を一体成型した構成において、各レンズエレメントに対応する撮像素子を一体で切り出した構成である。
本実施の形態は、第1の複眼撮像系の2つのレンズ光学系と第2の複眼撮像系の2つのレンズ光学系の合計4眼を一体成型した構成において、各レンズエレメントに対応する撮像素子を一体で切り出した構成である。
図3は、本実施形態に係る複眼測距装置の構成図である。図3において、L5は一体成型した4つのレンズ系であり、第1の複眼撮像系の外側に第2の複眼撮像系のレンズエレメントを配置して1列に配列した構成である。実施の形態2と同様に、第1の複眼撮像系および第2の複眼撮像系のレンズエレメントはそれぞれ、図4(a)、(c)に示す構成である。また、撮像素子C11、C12、C21、C22は1つのシリコンウエハーから一体で切り出されており、回路基板S2に実装されている。本構成において、第2の複眼撮像系の基線長を第1の複眼撮像系のn倍に設定すると、第2の複眼撮像系の焦点距離は第1の複眼撮像系の2倍に設定しているため、同じ距離にある被写体から得られる視差は2n倍となるため、第2複眼像系は第1の複眼撮像系に対して概ね2n倍までの距離測定に対応することができる。
本構成では、各撮像素子が一体となっているため、各撮像面間の相対的な傾きがほとんどなくなく、温度や振動等の環境要因に対する測距精度の劣化が抑制され、検出した視差の温度補償の精度も向上する。
また、各レンズ光学系を一列に配置することにより、無駄なスペースを生じることなく高精度測定用の複眼撮像系の基線長を確保することができ、小型で高精度な複眼測距装置を得ることができる。
本発明に係る複眼測距装置は、車載用、監視カメラ用等の測距装置として有用である。
S1 撮像素子の実装基板
C11,C12 第1の複眼撮像系の撮像素子
C21,C22 第2の複眼撮像系の撮像素子
L1 第1の複眼撮像系のレンズ光学系ペア
L2 第2の複眼撮像系のレンズ光学系ペア
E11,E12 第1の複眼撮像系のレンズエレメント
E21,E22 第2の複眼撮像系のレンズエレメント
A11,A12 第1の複眼撮像系のレンズエレメントの光軸
A21,A22 第2の複眼撮像系のレンズエレメントの光軸
V 撮像素子の有効エリア
W1 第1の複眼撮像系の撮像領域
W2 第2の複眼撮像系の撮像領域
M 複眼測距装置が搭載された車輌
L1 10m前方で割り込みをしようとしている車輌
L2 40m前方で走行する車輌
θ1 第1の複眼撮像系の水平画角
θ2 第2の複眼撮像系の水平画角
C11,C12 第1の複眼撮像系の撮像素子
C21,C22 第2の複眼撮像系の撮像素子
L1 第1の複眼撮像系のレンズ光学系ペア
L2 第2の複眼撮像系のレンズ光学系ペア
E11,E12 第1の複眼撮像系のレンズエレメント
E21,E22 第2の複眼撮像系のレンズエレメント
A11,A12 第1の複眼撮像系のレンズエレメントの光軸
A21,A22 第2の複眼撮像系のレンズエレメントの光軸
V 撮像素子の有効エリア
W1 第1の複眼撮像系の撮像領域
W2 第2の複眼撮像系の撮像領域
M 複眼測距装置が搭載された車輌
L1 10m前方で割り込みをしようとしている車輌
L2 40m前方で走行する車輌
θ1 第1の複眼撮像系の水平画角
θ2 第2の複眼撮像系の水平画角
Claims (8)
- 複数の撮像光学系間の視差によって対象物までの距離を測定する複眼測距装置であって、一体成型され焦点距離が互いに等しい2つのレンズ光学系と、前記2つのレンズ光学系に1対1に対応する2つの撮像領域とを備えた第1の複眼撮像系と、一体成型され焦点距離が互いに等しくかつ焦点距離が前記第1の複眼撮像系よりも長い2つのレンズ光学系と、前記2つのレンズ光学系に1対1に対応する2つの撮像領域とを備え、所定距離の対象物から得られる視差量が第1の複眼撮像系よりも大きくなるように基線長を設定した第2の複眼撮像系とを有し、前記第1の複眼撮像系および前記第2の複眼撮像系により対象物までの距離を測定することを特徴とする複眼測距装置。
- 前記第1の複眼撮像系により近接側の所定距離から遠方側の所定距離までの対象物の距離を測定し、前記第2の複眼撮像系により前記遠方側の所定距離近傍からさらに遠方側の対象物の距離を測定することを特徴とする請求項1に記載の複眼測定距装置。
- 前記第1の複眼撮像系の2つのレンズ光学系のフランジバックと前記第2の複眼撮像系の2つのレンズ光学系のフランジバックとを略等しくしたことを特徴とする請求項1に記載の複眼測距装置。
- 前記第1の複眼撮像系の2つのレンズ光学系と前記第2の複眼撮像系の2つのレンズ光学系とが一体成型されていることを特徴とする請求項1に記載の複眼測距装置。
- 前記第1の複眼撮像系の2つのレンズ光学系の各レンズのF値と前記第2の複眼撮像系の2つのレンズ光学系の各レンズのF値とを略等しくしたことを特徴とする請求項1に記載の複眼測距装置。
- 前記第1の複眼撮像系の撮像領域を含む撮像素子と前記第2の複眼撮像系の撮像領域を含む撮像素子とを同一基板上に固定したことを特徴とする請求項1に記載の複眼測距装置。
- 前記第1の複眼撮像系の撮像領域を含む撮像素子と前記第2の複眼撮像系の撮像領域を含む撮像素子とは同一のシリコン基板上に形成されている請求項1に記載の複眼測距装置。
- 前記第1の複眼撮像系の撮像領域と前記第2の複眼撮像系の撮像領域とは、1個の撮像素子上の撮像領域であることを特徴とする請求項1に記載の複眼測距装置。
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Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010261877A (ja) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Ricoh Co Ltd | ステレオカメラ装置及びそれを用いた車外監視装置 |
JP2011117787A (ja) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Ricoh Co Ltd | 距離画像入力装置と車外監視装置 |
JP2011175198A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Ricoh Co Ltd | 撮像レンズ・ツインステレオカメラおよび距離測定装置 |
JP2011203238A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-10-13 | Ricoh Co Ltd | 撮像装置及び距離測定装置 |
EP2400333A2 (en) * | 2010-06-22 | 2011-12-28 | Ricoh Company, Ltd. | Range-finding device and imaging apparatus |
JP2012007906A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Ricoh Co Ltd | 測距装置及び撮像装置 |
JP2012026838A (ja) * | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Ricoh Co Ltd | 測距装置及び撮像装置 |
JP2012042705A (ja) * | 2010-08-19 | 2012-03-01 | Ricoh Co Ltd | 測距装置及び撮像装置 |
JP2013093704A (ja) * | 2011-10-25 | 2013-05-16 | Ricoh Co Ltd | 撮像装置および撮像方法 |
WO2013165006A1 (ja) * | 2012-05-01 | 2013-11-07 | セントラルエンジニアリング株式会社 | ステレオカメラ及びステレオカメラシステム |
KR20140067448A (ko) * | 2012-11-26 | 2014-06-05 | 엘지전자 주식회사 | 어레이 카메라, 전기 기기 및 그 동작방법 |
JP2016529491A (ja) * | 2013-12-24 | 2016-09-23 | ソフトキネティク センサーズ エヌブイ | 飛行時間型カメラシステム |
WO2017090437A1 (ja) | 2015-11-24 | 2017-06-01 | ソニー株式会社 | カメラモジュールおよび電子機器 |
WO2018139255A1 (en) | 2017-01-26 | 2018-08-02 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Af module, camera module, and electronic apparatus |
WO2019044539A1 (en) | 2017-08-31 | 2019-03-07 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | LAMINATED LENS STRUCTURE, SOLID STATE IMAGING ELEMENT, AND ELECTRONIC APPARATUS |
-
2007
- 2007-05-15 JP JP2007128918A patent/JP2008286527A/ja active Pending
Cited By (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010261877A (ja) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Ricoh Co Ltd | ステレオカメラ装置及びそれを用いた車外監視装置 |
JP2011117787A (ja) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Ricoh Co Ltd | 距離画像入力装置と車外監視装置 |
JP2011175198A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Ricoh Co Ltd | 撮像レンズ・ツインステレオカメラおよび距離測定装置 |
JP2011203238A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-10-13 | Ricoh Co Ltd | 撮像装置及び距離測定装置 |
EP2400333A2 (en) * | 2010-06-22 | 2011-12-28 | Ricoh Company, Ltd. | Range-finding device and imaging apparatus |
CN102300054A (zh) * | 2010-06-22 | 2011-12-28 | 株式会社理光 | 测距装置和成像设备 |
JP2012007906A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Ricoh Co Ltd | 測距装置及び撮像装置 |
US9267797B2 (en) | 2010-06-22 | 2016-02-23 | Ricoh Company, Ltd. | Range-finding device and imaging apparatus |
JP2012026838A (ja) * | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Ricoh Co Ltd | 測距装置及び撮像装置 |
JP2012042705A (ja) * | 2010-08-19 | 2012-03-01 | Ricoh Co Ltd | 測距装置及び撮像装置 |
JP2013093704A (ja) * | 2011-10-25 | 2013-05-16 | Ricoh Co Ltd | 撮像装置および撮像方法 |
CN104272715A (zh) * | 2012-05-01 | 2015-01-07 | 中央工程株式会社 | 立体相机及立体相机系统 |
JPWO2013165006A1 (ja) * | 2012-05-01 | 2015-12-24 | セントラルエンジニアリング株式会社 | ステレオカメラ及びステレオカメラシステム |
WO2013165006A1 (ja) * | 2012-05-01 | 2013-11-07 | セントラルエンジニアリング株式会社 | ステレオカメラ及びステレオカメラシステム |
US10116840B2 (en) | 2012-11-26 | 2018-10-30 | Lg Electronics Inc. | Array camera, electrical device, and method for operating the same |
KR20140067448A (ko) * | 2012-11-26 | 2014-06-05 | 엘지전자 주식회사 | 어레이 카메라, 전기 기기 및 그 동작방법 |
KR101954193B1 (ko) * | 2012-11-26 | 2019-03-05 | 엘지전자 주식회사 | 어레이 카메라, 전기 기기 및 그 동작방법 |
JP2016529491A (ja) * | 2013-12-24 | 2016-09-23 | ソフトキネティク センサーズ エヌブイ | 飛行時間型カメラシステム |
US10397552B2 (en) | 2013-12-24 | 2019-08-27 | Sony Depthsensing Solutions Sa/Nv | Time-of-flight camera system |
US10638118B2 (en) | 2013-12-24 | 2020-04-28 | Sony Depthsensing Solutions Sa/Nv | Time-of-flight camera system |
US11172186B2 (en) | 2013-12-24 | 2021-11-09 | Sony Depthsensing Solutions Sa/Nv | Time-Of-Flight camera system |
US11863734B2 (en) | 2013-12-24 | 2024-01-02 | Sony Depthsensing Solutions Sa/Nv | Time-of-flight camera system |
US12219119B2 (en) | 2013-12-24 | 2025-02-04 | Sony Depthsensing Solutions Sa/Nv | Time-of-flight camera system |
WO2017090437A1 (ja) | 2015-11-24 | 2017-06-01 | ソニー株式会社 | カメラモジュールおよび電子機器 |
WO2018139255A1 (en) | 2017-01-26 | 2018-08-02 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Af module, camera module, and electronic apparatus |
WO2019044539A1 (en) | 2017-08-31 | 2019-03-07 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | LAMINATED LENS STRUCTURE, SOLID STATE IMAGING ELEMENT, AND ELECTRONIC APPARATUS |
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