JPH0798429A - 距離計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 三角測距方式を用いた距離計測装置に関し、
近距離から遠距離までの広い有効距離範囲において測距
対象物までの距離を計測することができる距離計測装置
を提供することを目的とする。 【構成】 各々が２つのレンズ（Ｌ１，Ｌ２）とレンズ
を通過して投影される被測距物体の像を電気信号に変換
する光センサ（Ｓ１）とを有する複数の測距モジュール
（Ｍ１）と、複数の測距モジュールの光センサより得ら
れる電気信号に基づいて相関演算を行い、三角測距方式
により被測距物体までの距離を演算する測距値演算手段
とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、距離計測装置に関し、
特に三角測距方式を用いた距離計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４（Ａ）は、位相差検出型測距装置の
外光三角方式光学系を説明するための概略図である。測
距対象物１３３から発せられる光ビーム１３４Ｂ，１３
４Ｒは、２つのレンズ１３１Ｂ，１３１Ｒを通して、２
組の光センサ１３２Ｂ，１３２Ｒ上に写し出される。

【０００３】基準レンズ１３１Ｂを通る光ビーム１３４
Ｂは、基準光センサ１３２Ｂ上に結像され、測距対象物
１３３の像が写し出される。参照レンズ１３１Ｒを通る
光ビーム１３４Ｒは、参照光センサ１３２Ｒ上に結像さ
れ、測距対象物１３３の像が写し出される。測距対象物
１３３の像は、基準光センサ１３２Ｂ上と参照光センサ
１３２Ｒ上にそれぞれ写し出される。

【０００４】測距対象物がレンズ１３１から無限遠に位
置すれば、基準光センサ１３２Ｂ上に結像される像と参
照光センサ上に結像される像との間隔は、基線長Ｂとな
る。図に示すように測距対象物１３３がレンズ１３１か
ら距離Ｌだけ離れている場合には、基準光センサ１３２
Ｂ上に結像される像と参照光センサ１３２Ｒ上に結像さ
れる像の間隔は、Ｂ＋ｘの距離となる。つまり、基線長
Ｂに加え位相差ｘの長さだけ離れて、光センサ１３２上
に結像される。

【０００５】レンズ・センサ間距離ｆは、レンズ１３１
から測距対象物の光像が光センサ１３２上に写し出され
る面までの長さである。測距距離Ｌは、測距対象物１３
３からレンズ１３１までの距離であり、この距離が測距
装置から測距対象物までの距離として測定される。

【０００６】図に示すように、測距対象物１３３が基準
レンズ１３１Ｂの光軸上にあるとする。この時参照レン
ズ１３１Ｒの光軸、測距対象物１３３から参照レンズ１
３１Ｒの中心を通る光線、測距対象物１３３を含む物平
面、光センサ１３２上の像平面が作る２つの三角形は相
似となり、

【０００７】

【数１】Ｌ／Ｂ＝ｆ／ｘ の関係が成り立つ。

【０００８】すなわち、図４（Ｂ）に示すように

【０００９】

【数２】 Ｌ＝Ｂ・ｆ／ｘ ‥‥‥（２） が成立する。

【００１０】ｘをセンサピッチｐの数ｎで表すと

【００１１】

【数３】 Ｌ＝Ｂ・ｆ／（ｎ・ｐ） ‥‥‥（３） となる。

【００１２】センサピッチｐは、光センサを構成する複
数の受光素子の間隔であり、例えば２０［μｍ］程度の
値をとる。この時は、分母がセンサピッチｐの整数倍の
精度を表す。

【００１３】センサピッチｐをさらに補間法を用いてｋ
分割して、その小区分でｘを表したときｉ個に相当する
とすれば、ｘ＝ｉ（ｐ／ｋ）となり、

【００１４】

【数４】 Ｌ＝Ｂ・ｆ／（ｉ／ｋ）ｐ ‥‥‥（４） となる。つまり、補間法により分母がｐ／ｋの整数倍の
精度を表すことができ、数式（３）よりも高精度の測距
距離Ｌが得られる。

【００１５】次に、基準光センサ１３２Ｂ上の像と参照
光センサ１３２Ｒ上の像との位相差ｘを求めるために行
う相関演算について説明する。図５は、相関演算による
位相差検出について説明するための概念図である。

【００１６】図５（Ａ）は、光センサ上に結像される像
を表す。光センサ１３２Ｂ，１３２Ｒは、フォトダイオ
ードを１次元に複数個配置したラインセンサである。光
センサ１３２を構成するフォトダイオードの数は、光セ
ンサ１３２上に結像される画像の画素数に相当する。参
照光センサ１３２Ｒの画素数は、基準光センサ１３２Ｂ
の画素数に比べて同じかそれよりも多い。

【００１７】基準光センサ１３２Ｂには、基準レンズ１
３１Ｂを介して測距対象物の画像が結像されている。ま
た、基準光センサ１３２Ｂと基線長水平方向に離された
参照光センサ１３２Ｒには、参照レンズ１３１Ｒを介し
て測距対象物の画像が結像されている。

【００１８】測距対象物が無限遠位置にあるときは、基
準光センサ１３２Ｂと参照光センサ１３２Ｒの対応する
フォトダイオードの受光素子には同一の画像が結像され
る。測距対象物が無限遠位置になければ、光センサ１３
２Ｂ，１３２Ｒ上の画像は水平方向に変位する。すなわ
ち、測距対象物が近付けば画像間の距離は広がり、測距
対象物が遠ざかれば画像間の距離は近付く。この画像間
の距離の変動を検出するために、参照光センサ１３２Ｒ
は基準光センサ１３２Ｂよりも画素数が多く設定されて
いる場合が多い。

【００１９】基準光センサ１３２Ｂ上の画像と参照光セ
ンサ１３２Ｒ上の画像間の距離の変動を検出するため
に、相関演算による位相差検出法が用いられている。相
関演算による位相差検出は、次式（５）に基づく演算に
より光センサ１３２Ｂ，１３２Ｒ上の一対の結像の相関
値Ｈ（ｎ）を求め、相関値が最小となるまでのこれらの
結像の相対移動値（位相差）を求める。

【００２０】

【数５】 Ｈ（ｎ）＝Σ（ｊ＝１〜ｌ）｜Ｂ（ｊ）−Ｒ（ｊ＋ｎ）｜ ‥‥（５） ただし、Σ（ｊ＝１〜ｌ）はｊが１からｌまでの関数の
和を表す。ｊは基準光センサ１３２Ｂ内の画素を指定す
る。また、ｎはたとえば−６から６までの整数で、参照
光センサ内の上記の相対移動量を示す。

【００２１】Ｂ（ｊ）は基準光センサ１３２Ｂの各画素
より時系列的に出力される電気信号であり、Ｒ（ｊ＋
ｎ）は参照光センサ１３２Ｒの画素より時系列的に出力
される電気信号である。

【００２２】図５（Ｂ）は、画素シフト量と相関値の関
係を示す。画素シフト量ｎを−６から６まで順次変化さ
せる毎に上記数式（５）の演算を行えば、図に示すよう
な相関値Ｈ（−６）、Ｈ（−５）、・・・、Ｈ（６）が
得られる。例えば、相関値Ｈ（０）が最小値となる場合
に測距対象物までの距離が所定の値になるようにあらか
じめ設定しておく。これよりずれた位置での相関値が最
小値となれば、そのずれ量によって測距対象物の所定位
置からのずれ、すなわち測距対象物までの距離を検出す
ることができる。

【００２３】ところで、基準光センサ１３２Ｂ、参照光
センサ１３２Ｒの受光素子は、例えば２０［μｍ］のピ
ッチで配置されている。相関値は画像面において２０
［μｍ］を単位とした距離毎に演算される。測距対象物
までの距離が、受光素子のピッチの中間位置に相当する
ときは、図の破線で示すように相関値の極値の右側の相
関値と左側の相関値の値が異なるようになる。このよう
な場合、補間演算を行うことによってピッチ間隔以上の
解像度を得ることができる。

【００２４】図５（Ｃ）は、３点補間の方法を説明する
ための概略図である。極小の相関値の得られた位置をｘ
２とし、その両側のサンプル位置をｘ１、ｘ３とする。
実際に演算で得られた相関値を黒丸で示す。図で示すよ
うに、ｘ３における相関値ｙ３がｘ１における相関値ｙ
１より低い場合、真の極小値はｘ２からｘ３に幾分進ん
だところに存在すると考えられる。

【００２５】もし、極小値が正確にｘ２の位置にある場
合、相関値曲線は破線ｇ１で示すようにｘ２で折れ曲が
り、左右対称に立ち上がるとすればｘ３における相関値
ｙ３ａはｘ１における相関値ｙ１と等しくなる。

【００２６】一方、ｘ２とｘ３の中点が真の最小相関値
の位置であるとすれば、相関値曲線は破線ｇ２で示すよ
うにｘ２とｘ３の中点で折れ曲がり、ｘ２における相関
値ｙ２とｘ３における相関値ｙ３ｂは等しくなる。図に
示すように、これら２つの場合における相関値の差（ｙ
３ａ−ｙ３ｂ）はｘ１とｘ２の間の相関値の差（ｙ１−
ｙ２）に等しい。すなわち、半ピッチ進むことによって
１単位の相関値が変化する。そこで、実際に演算で得ら
れた相関値が上に述べた２つの場合のどの中間位置にあ
るかを調べることにより、真の相関値最小の位置を得る
ことができる。ｘ２からのずれ量ｄは、隣接するサンプ
ル点間の距離を１としたとき、

【００２７】

【数６】ｄ＝（ｙ１−ｙ３）／２（ｙ１−ｙ２） で与えられる。

【００２８】数式（３）に示すように、測距距離Ｌはセ
ンサピッチｐとセンサの大きさに対応する整数ｎに依存
する。また、測距距離Ｌは光学的制約による基線長Ｂと
レンズ・センサ間距離ｆにも依存する。したがって、レ
ンズと光センサを含む測距モジュールが決定されれば、
測定可能な距離範囲が限られてしまう。

【００２９】通常カメラにおいて、レンズ−センサ一体
型三角測距モジュールを用いたときの距離範囲は１０ｍ
以内のものが低コストで作成される。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】測距モジュールは、設
計により基線長Ｂと位相差ｘの変化幅がほぼ決定されて
しまうために、測距範囲は変更しにくい。測距モジュー
ルにより対象距離範囲はほぼ決まり、それ以上遠距離の
測距対象物までの距離を計測することは困難である。

【００３１】本発明の目的は、近距離から遠距離までの
広い有効距離範囲において測距対象物までの距離を計測
することができる距離計測装置を提供することである。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本発明の距離計測装置
は、各々が２つのレンズとレンズを通過して投影される
被測距物体の像を電気信号に変換する光センサとを有す
る複数の測距モジュールと、複数の測距モジュールの光
センサより得られる電気信号に基づいて相関演算を行
い、三角測距方式により被測距物体までの距離を演算す
る測距値演算手段とを有する。

【００３３】

【作用】複数の測距モジュールの光センサから得られる
同一被測距物体の像信号を用いて測距値を演算すること
により、基線長の大きな測距を行うことができ、遠距離
測距が可能となる。一方、１つの測距モジュール単独で
測距を行うことにより、基線長の小さな測距を行うこと
ができ、近距離測距が可能となる。これにより、１つの
距離計測装置において、遠距離測距と近距離測距の両方
を行うことができる。

【００３４】

【実施例】図１は、本発明の実施例による測距装置の構
成を示す。基板１には、２つの同一特性の測距モジュー
ルＭ１，Ｍ２が固定設置されている。測距モジュールＭ
１は、レンズＬ１，Ｌ２と光センサＳ１を有する。測距
モジュールＭ２は、レンズＬ３，Ｌ４と光センサＳ２を
有する。

【００３５】レンズＬ１とレンズＬ２は同じ焦点距離を
有する。センサＳ１は、レンズＬ１，Ｌ２の焦点近傍に
レンズの光軸と垂直方向にセンサの受光素子が並ぶよう
設置される。被測距物体からの光線は、レンズＬ１を介
してセンサＳ１上に被測距物体の像Ｉ１として投影さ
れ、レンズＬ２を介してセンサＳ１上に被測距物体の像
Ｉ２として投影される。

【００３６】レンズＬ３とレンズＬ４はレンズＬ１，Ｌ
２と同じ焦点距離を有する。センサＳ２は、レンズＬ
３，Ｌ４の焦点近傍にレンズの光軸と垂直方向にセンサ
の受光素子が並ぶよう設置される。被測距物体からの光
線は、レンズＬ３を介してセンサＳ２上に被測距物体の
像Ｉ３として投影され、レンズＬ４を介してセンサＳ２
上に被測距物体の像Ｉ４として投影される。

【００３７】センサＳ上に投影された光像は電気信号に
変換され、センサＳから出力される。センサＳは、受光
素子が１次元に配列された１次元センサに限られず２次
元に配列された２次元センサでもよい。

【００３８】測距モジュールＭ１内のセンサＳ１と測距
モジュールＭ２内のセンサＳ２の受光面が同一平面上に
配置されるように測距モジュールＭ１，Ｍ２を調整し固
定する。この時、レンズＬ１〜Ｌ４も同一平面上に配置
される。調整方法は、光学的な方法、電気光学的方法等
により実現できる。

【００３９】電気光学的方法により調整する場合には、
固定微小点光源を測距モジュールの前方に配置する。ま
ず１個の測距モジュールＭ１を動作させ、２つのレンズ
Ｌ１，Ｌ２を介して、２つの点光源像が同じようにセン
サＳ１上に投影されるように測距モジュールＭ１の角度
を調整し固定する。

【００４０】引き続きもう１つの測距モジュールＭ２に
おいて、同じように２つのレンズＬ３，Ｌ４を介して、
点光源像を表す電気信号のレベルが同じになるよう測距
モジュールＭ２の角度を調整し固定する。

【００４１】２つの測距モジュールＭ１，Ｍ２を前記方
法と同様に、同じ点光源に対し角度を調整した後、２つ
の測距モジュールＭ１，Ｍ２を基板１に固定する。な
お、測距モジュールが３個以上の場合においても同様に
して、基板に設置される測距モジュールの調整を行うこ
とができる。

【００４２】レンズＬ１を介して、センサＳ１上に被測
距物体の像Ｉ１が投影され、レンズＬ２を介して、セン
サＳ１上に被測距物体の像Ｉ２が投影される。また、レ
ンズＬ３を介して、センサＳ２上に被測距物体の像Ｉ３
が投影され、レンズＬ４を介して、センサＳ２上に被測
距物体の像Ｉ４が投影される。

【００４３】近距離範囲の測距を行う場合には、像Ｉ１
と像Ｉ２の間の相関演算により、または像Ｉ３と像Ｉ４
の間の相関演算により測距値を求める。一方、遠距離範
囲の測距を行う場合には、像Ｉ１と像Ｉ３の間、像Ｉ１
と像Ｉ４の間、像Ｉ２と像Ｉ３の間、像Ｉ４と像Ｉ２の
間の相関演算の内から、適宜選択し測距値を出力する。

【００４４】これら４つの像Ｉ１〜Ｉ４の組み合わせよ
り、同時に高い精度を持った近距離、中距離、遠距離の
３範囲の距離情報が得ることができる。その中で近距離
と遠距離の２情報が必要な場合においては、近距離は像
Ｉ１と像Ｉ２の信号、または像Ｉ３と像Ｉ４の信号のい
ずれかの信号を用いて測距値を算出し、遠距離は像Ｉ１
と像Ｉ４の信号を用いるように像の信号を選択するのが
合理的である。

【００４５】以上の測距値算出方法を実現するシステム
構成を図に従って説明する。マイコン２は、例えばＲＡ
Ｍ内蔵１チップマイコンである。マイコン２は、ドライ
バ６を介して、センサＳ１，Ｓ２の制御を行い、マイコ
ン２が指定する受光素子から受光した光量に相当する電
気信号の読み出しを行う。マイコン２は、２つの測距モ
ジュールＭ１，Ｍ２を制御し同時に動かす。そして、２
つのセンサＳ１，Ｓ２の光信号蓄積時間を同一にして、
信号の同時性及び信号レベルを一致させる。

【００４６】センサＳ１、センサＳ２から読み出された
電気信号は、切り替えスイッチ５に供給される。切り替
えスイッチ５は、マイコン２により制御され、センサＳ
１とセンサＳ２のどちらかの出力信号を選択して、Ａ／
Ｄ変換器４に出力する。

【００４７】センサＳから出力されるアナログ信号が、
Ａ／Ｄ変換器４においてディジタル信号に変換される。
変換されたディジタル信号はメモリ３に供給され、像Ｉ
の信号が記憶される。センサＳに蓄積された信号は、同
時あるいは時系列的に各センサＳより外部に読み出さ
れ、メモリ４に記憶される。

【００４８】マイコン２は、メモリ４に記憶された２つ
の像信号の間の相関演算を行い、センサＳ上に投影され
た２つの像の位相差ｘを算出する。算出された位相差ｘ
を数式（２）に代入し、被測距物体までの測距距離Ｌを
算出する。以上の演算を像Ｉ１〜Ｉ４のいくつかの組合
わせについて行い、測距距離Ｌを算出する。そして、最
適な測距値を距離信号として出力する。

【００４９】マイコン２は、同一のタイミングパルスに
て、ドライバ６、切り替えスイッチ５、Ａ／Ｄ変換器
４、メモリ３を制御する。つまり、同一のタイミングパ
ルスを基に、センサＳを構成する受光素子毎に、アナロ
グ信号を読み出し、その信号をディジタル信号に変換
し、メモリへの書込みを行う。

【００５０】図２は、１つの測距モジュールを用いた測
距時の基線長と２つの測距モジュールを用いた測距時の
基線長を示す。測距モジュールＭ１は、レンズＬ１，Ｌ
２を有する。被測距物体からの光線は、レンズＬ１を介
してセンサＳ１上に像Ｉ１として投影され、レンズＬ２
を介してセンサＳ１上に像Ｉ２として投影される。

【００５１】測距モジュールＭ１の１つのモジュールを
用いて測距を行う場合には、像Ｉ１と像Ｉ２の間の相関
演算を行い、測距距離Ｌを算出する。この時の基線長は
距離Ｂ１である。

【００５２】測距モジュールＭ１の設計段階により、基
線長Ｂ１とレンズ・センサ間距離ｆは決定される。そし
て、レンズＬ１を介して投影される像Ｉ１とレンズ２を
介して投影される像Ｉ２との間の相関演算を行うことに
より、位相差ｘが得られる。得られた位相差ｘを次式に
代入することにより、測距距離Ｌを求めることができ
る。

【００５３】

【数７】 Ｌ＝Ｂ１・ｆ／ｘ ‥‥‥（７） 測距モジュールＭ２は、レンズＬ３，Ｌ４を有する。被
測距物体からの光線は、レンズＬ４を介してセンサＳ２
上に像Ｉ４として投影される。測距モジュールＭ１と測
距モジュールＭ２は、基板１に固定設置され、相対的位
置関係は変化しない。

【００５４】測距モジュールＭ１と測距モジュールＭ２
の２つのモジュールを用いて測距を行う場合には、像Ｉ
１と像Ｉ４の間の相関演算を行うことにより、測距距離
Ｌを算出することができる。この時の基線長は距離Ｂ２
である。

【００５５】基線長Ｂ１は、測距モジュールＭ１単体で
設計されるものであるのに対し、基線長Ｂ２は、測距モ
ジュールＭ１と測距モジュールＭ２が基板１に取り付け
られる位置により決まる。測距モジュールＭ１と測距モ
ジュールＭ２の間隔が離れるほど、基線長Ｂ２は大きく
なる。

【００５６】レンズＬ１を介して投影される像Ｉ１とレ
ンズ４を介して投影される像Ｉ４との間の相関演算を行
うことにより、位相差ｘが得られる。得られた位相差ｘ
を次式に代入することにより、測距距離Ｌを求めること
ができる。

【００５７】

【数８】 Ｌ＝Ｂ２・ｆ／ｘ ‥‥‥（８） １つの測距モジュールを用いて数式（７）により測距距
離Ｌを求めた場合と、２つの測距モジュールを用いて数
式（８）により測距距離Ｌを求めた場合とでは、基線長
が異なる。相関演算により同じ位相差ｘが検出された場
合には、測距距離Ｌの比はＢ２／Ｂ１となる。また、同
じ測距距離Ｌが得られた場合には、２つの測距モジュー
ルを用いた方が、約Ｂ２／Ｂ１倍精度の高い測距値が得
られる。

【００５８】図３は、２つの測距モジュールを設置した
ときの測距エリアを示す。基板１には、２つのレンズを
有する測距モジュールＭ１と測距モジュールＭ２が設置
されている。

【００５９】測距モジュールＭ１は、測距エリアＡ１内
において被測距物体までの距離を測定することができ
る。測距モジュールＭ２は、測距エリアＡ２内において
被測距物体までの距離を測定することができる。

【００６０】測距モジュールＭ１，Ｍ２は、近距離用測
距モジュールである。数式（２）より、被測距物体が近
距離に位置するほど、位相差ｘは大きくなる。したがっ
て、近距離用測距モジュールは、位相差ｘが大きく設計
されているので視野角が広くなり、測距エリアＡ１，Ａ
２も広くなる。

【００６１】測距エリアＡ１と測距エリアＡ２の重複エ
リアがエリアＡ３である。したがって、２つの測距モジ
ュールＭ１，Ｍ２の両方を用いた測距を行う場合の測距
エリアが、エリアＡ３である。

【００６２】測距モジュールＭ１，Ｍ２の視野角が広い
ほど、２つの測距モジュールＭ１，Ｍ２を用いた測距エ
リアＡ３が広くなる。測距モジュールＭ２の測距エリア
Ａ２内でなく、測距モジュールＭ１の測距エリアＡ１の
みのエリア（Ａ１−Ａ３）は、測距モジュールＭ１単独
でしか測距を行うことができない。

【００６３】一方、測距モジュールＭ１の測距エリアＡ
１内でなく、測距モジュールＭ２の測距エリアＡ２のみ
のエリア（Ａ２−Ａ３）は、測距モジュールＭ２単独で
しか測距を行うことができない。

【００６４】測距エリアＡ３は、測距モジュールＭ１単
独、または測距モジュールＭ２単独で測距を行うことが
できると同時に２つの測距モジュールＭ１，Ｍ２を用い
て測距を行うことができるエリアである。

【００６５】遠距離測距を行う場合には、２つの測距モ
ジュールＭ１，Ｍ２を用いて基線長Ｂを大きくとり、高
精度の測距値を得ることができる。このようにして得ら
れる測距値は、測距モジュールＭ１または測距モジュー
ルＭ２単独で測距を行う場合に比べて、基線長Ｂは大き
くなるがレンズ・センサ間距離ｆと位相差ｘはほぼ同じ
とすることができるので、数式（２）より、近距離の測
距距離Ｌを得ることができないこととなる。

【００６６】そこで、近距離測距を行う場合には、測距
モジュールＭ１または測距モジュールＭ２単独により測
距を行えば、近距離の被測距物体に対しても測距値を得
ることができる。また、測距モジュール単独で測距を行
えば、測距エリアが広くなる。

【００６７】以上のように２つの測距モジュールを用い
て両方の測距モジュール内のセンサ信号を処理すること
により、高精度の測距値が得られる。２つの測距モジュ
ールを用いた測距では、測定不可能であるほど近距離の
被測距物体に対しては、測距モジュール単独で測距を行
うことにより、測距値を得ることができる。

【００６８】したがって、遠距離測距には、２つの測距
モジュールを用いた測距が適し、近距離測距に対しては
測距モジュール単独で測距を行うのが適している。ま
た、２つの測距モジュールを用いた測距エリアに入らな
い被測距物体に対しては、被測距物体の位置に応じてど
ちらか１つの測距モジュール単独で測距を行えばよい。

【００６９】なお、以上は基板に２つの測距モジュール
を設置する場合について説明したが、測距モジュールは
３個以上でもよく３個以上の測距モジュールの中から適
する２つの像信号の間の相関演算を行うことにより得ら
れる測距値を出力することもできる。

【００７０】また、ある距離範囲用の測距モジュールを
複数個用いて、測距装置のレンズ等光学系を変更するこ
となく、測距可能な距離範囲を遠距離にまで拡張するこ
とができる。

【００７１】大量生産され低コストの従来の小型測距モ
ジュールを用いることができるので、低コストの遠距離
測距装置を実現することができる。また、一種の測距モ
ジュールを複数個用いるので、調整、検査の容易な種々
の測距装置ができる。

【００７２】測距モジュールを複数個使用することによ
り、近距離、中距離、遠距離の被測距物体に対して、視
野を大きく変えないで測距することができ、近距離だけ
でなく遠距離においても精度を落とさないで測距するこ
とができる。

【００７３】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組合わせ等が可能なことは当業者に自
明であろう。

【００７４】

【発明の効果】複数の測距モジュールの光センサから得
られる被測距物体の像信号を用いて測距値を演算するこ
とにより、遠距離測距と近距離測距の両方が可能とな
り、遠距離測距においても高精度の測距値を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による測距装置の構成を示す概
略図である。

【図２】１つの測距モジュールを用いた測距時の基線長
と２つの測距モジュールを用いた測距時の基線長を表す
概念図である。

【図３】２つの測距モジュールを設置したときの測距エ
リアを示す概念図である。

【図４】測距距離の計測方法を説明するための概略図で
ある。図４（Ａ）は、位相差検出型測距装置の外光三角
方式光学系の概略図であり、図４（Ｂ）は、測距距離を
算出するための演算式である。

【図５】相関演算による位相差検出を説明するための図
である。図５（Ａ）は基準部と参照部に得られる画像信
号を示すグラフ、図５（Ｂ）は得られる相関値曲線を示
すグラフ、図５（Ｃ）は３点補間の方法を説明するため
の概略図である。

【符号の説明】

Ｍ 測距モジュール Ｌ レンズ Ｓ 光センサ Ｉ 光像 １ 基板 ２ マイコン ３ メモリ ４ Ａ／Ｄ変換器 ５ 切り替えスイッチ ６ ドライバ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々が２つのレンズ（Ｌ１，Ｌ２）と前
   記レンズを通過して投影される被測距物体の像を電気信
   号に変換する光センサ（Ｓ１）とを有する複数の測距モ
   ジュール（Ｍ１）と、 前記複数の測距モジュールの光センサより得られる電気
   信号に基づいて相関演算を行い、三角測距方式により被
   測距物体までの距離を演算する測距値演算手段とを有す
   る距離計測装置。
2. 【請求項２】 前記複数の測距モジュールが同一特性で
   あり、同一平面上に設置されている請求項１記載の距離
   計測装置。
3. 【請求項３】 前記測距値演算手段が、２つの測距モジ
   ュールの光センサより得られる電気信号に基づいて被測
   距物体までの距離を演算する手段と、１つの測距モジュ
   ールの光センサより得られる電気信号に基づいて被測距
   物体までの距離を演算する手段とを含む請求項１ないし
   ２記載の距離計測装置。