CN102985788B - 距离测定装置以及距离测定方法 - Google Patents

Abstract

距离测定装置通过使用透镜（20）以光学方式对测定对象（T）进行检测，来测定到测定对象（T）的对象距离（s1、s2、s3）。距离测定装置的成像相对量计算机构通过利用透镜使来自测定对象的具有多个波长的光成像而获得测定对象的像。并且，通过按每个波长求出从透镜到像的成像距离（f11、f12、f21、f22、f31、f32），计算出作为对这些成像距离彼此的相对关系进行表示的量的成像相对量（D1、D2、D3）。存储机构存储相关信息，其中，该相关信息是为了表示成像相对量与对象距离（s1、s2、s3）的相关性而由透镜的色差特性确定的信息。距离计算机构通过将成像相对量与相关信息进行对照来计算出对象距离（s1、s2、s3）。

Description

距离测定装置以及距离测定方法

技术领域

本发明涉及通过以光学方式对周边环境中存在的测定对象、尤其是交通环境中存在的测定对象进行检测，来测定装置自身与该测定对象之间的距离的距离测定装置以及适用于该距离测定装置的距离测定方法。

背景技术

以往，作为对装置自身与测定对象之间的距离进行测定的装置，已经实际应用了通过以光学方式检测从可见光与不可见光中选择出的光，来测定自身与测定对象之间的距离的距离测定装置。这样的距离测定装置例如通过被搭载于作为移动体的车辆，来测定作为测定对象的其他车辆等与本车辆即距离测定装置本身之间的距离（相对距离）。距离测定装置将如此测定得到的距离的信息作为例如对避免与其他车辆碰撞等进行支援的驾驶支援信息之一，提供给驾驶支援装置等。

另外,作为如此以光学方式测定到测定对象的距离的装置，例如公知有专利文献1、专利文献2所记载的距离测定装置。

其中，专利文献1所记载的距离测定装置具有例如将由波长相互不同的规定图案构成的光向测定对象投影的光源，从与光源的光轴不同的方向拍摄对测定对象投影的光的图案。而且，专利文献1的距离测定装置基于拍摄到的光的图案相对于这些投影的光的图案的变化，来测定到测定对象的距离。这样，专利文献1的距离测定装置需要将能够实现拍摄的强度的光从光源向测定对象投影。因此，如果车载这样的距离测定装置，则由于作为其光源，必须向距离该光源数十米～数百米程度的测定对象投影能够实现上述拍摄的强度的光的图案，所以无法忽视由光源消耗掉的能量。

另一方面，专利文献2中记载了不使用光源的距离测定装置的一个例子。该专利文献2的距离测定装置将对可见光谱区域进行感应的照相机、与对红外线光谱区域进行感应的照相机共计2台照相机配置成在两个照相机之间隔开规定间隔。距离测定装置通过对各个照相机拍摄到的同一测定对象的像应用三角测量法，来测定到该测定对象的距离。

专利文献1:日本特开2002－27501号公报

专利文献2:日本特表2007－506074号公报

上述专利文献2所记载的距离测定装置由于不需要特别的光源，所以能量消耗确实减少了，但为了将测定精度维持得高，必须高精度维持成为三角测量法的基准的两个照相机之间的分离距离。但是，搭载于车辆的距离测定装置由于受到车体的振动、形变等影响，所以难以高精度地维持被安装于车体的两个照相机之间的分离距离。这样，尤其在将距离测定装置搭载于车辆的情况下，对于构成的简化等方面在实用上尚且留有改良的余地。

发明内容

本发明鉴于这样的实际情况而提出，其目的在于，提供即使在被安装于车辆等的情况下，也能以简单的构成进行自身与测定对象之间的距离测定的距离测定装置以及适于该距离测定装置的距离测定方法。

下面，叙述为了解决上述课题的技术方案以及其作用效果。

为了解决上述课题，本发明提供一种通过使用透镜以光学方式检测测定对象，来测定作为到上述测定对象的距离的对象距离的距离测定装置。距离测定装置具备：成像相对量计算机构，其通过利用上述透镜使来自上述测定对象的具有多个波长的光成像而获得上述测定对象的像，按上述波长逐个地求出从上述透镜到上述像的成像距离，由此来计算出作为对这些上述成像距离彼此的相对关系进行表示的量的成像相对量；存储机构，其存储相关信息,其中,该相关信息是为了表示上述成像相对量与上述对象距离的相关关系而由上述透镜的色差特性确定的信息；和距离计算机构，其通过将上述成像相对量与上述相关信息进行对照，来计算出上述对象距离。

通常，透镜按波长相互不同的入射光而具有相互不同的折射率。即，由于通常的透镜产生所谓的色像差，所以在入射光具有多个波长的情况下，若透镜使入射光成像，则从透镜到像的成像距离按各个波长而不同。而且，即便是具有一个波长的光的像的成像距离，也因透镜与测定对象之间的距离的变化等所引起的光向透镜的入射角的不同而变化。并且，透镜一般地会被修正色像差，即被构成为限于具有想要取得的波长的光，例如为了图像用而限于红色的波长、蓝色的波长、绿色的波长的各种光，使基于具有各个波长的光所成的像的成像距离彼此一致。

根据这样的构成，通过将根据到测定对象的距离与透镜的特性而确定的信息、即对具有各个波长的光的像的成像距分离的成像相对量与到测定对象的距离之间的相关关系进行表示的信息、和基于检测而计算出的成像相对量进行对比，可计算（测定）出到测定对象的距离。由此，即便在使用作为与相互不同的波长对应的成像距离彼此之差的成像距离差（即色像差）未被修正的透镜（光学***）、或使用具有在透镜中成像距离差（色像差）未被修正的波长的光的情况下，也能测定到测定对象的距离。即，该距离测定装置由于不需要修正每个波长的成像距离差（色像差），所以可使透镜等光学***的构造简单。

而且，该构成通过共用的透镜（光学***）检测不同波长的成像距离，来求出每个波长的成像距离差（色像差）。因此，可以通过一个光学***、即一台照相机进行距离测定。由此，与使用多个照相机的情况相比，不仅可提高照相机等的配置自由度，而且不需要将照相机的配置位置维持为高精度，可使距离测定装置的构成简单。

并且，该构成可以利用具有成像距离未被修正的波长的光，进行距离测定。因此，距离测定装置中使用的波长的选择自由度与设计自由度提高，并且，该距离测定装置中采用的光学***的选择自由度与设计自由度也提高。

上述光具有上述成像距离相互不同的两个波长，上述相关信息构成将各个上述成像相对量与上述对象距离建立了对应关系的映射数据。

根据这样的构成，可基于来自透镜的具有成像距离相互不同的两个波长的光，来测定到测定对象的距离。这样，即便根据具有两个波长的光也能测定到测定对象的距离。因此，距离测定的实施容易。

上述成像相对量可以是作为上述两个波长的成像距离彼此之差的成像距离差。

根据这样的构成，检测出成像相对量作为具有两个波长的光的成像距离差、即色像差。因此，成像相对量的检测所需的运算简单。

上述成像相对量可以是作为上述两个波长的成像距离彼此之比的成像距离比。

根据这样的构成，由于检测出成像相对量作为具有两个波长的光的成像距离之比，所以检测所需的运算简单。

上述成像相对量计算机构可以构成为为了求出上述成像距离而使上述透镜与用于拍摄上述像的成像面之间的距离能够改变。

根据这样的构成，成像距离可根据透镜与成像面之间的距离直接求出。因此，成像距离的检测简单。

上述成像相对量计算机构可以构成为使上述成像面相对上述透镜移动。

根据这样的构成，由于使大多情况下比光学***小型的成像面的构成元件移动，所以可实现距离测定装置的小型化、简单化。例如由于由CCD等图像元件构成的成像面比光学***小型且轻量，所以使这样的成像面移动的构造也简单。

上述成像面构成为绕摆动轴摆动，上述成像相对量计算机构通过控制上述成像面的摆动，来使上述透镜与上述成像面之间的距离能够改变。

根据这样的构成，通过使摆动轴摆动，可以使成像面接近或远离透镜的表面。由此，能够使成像面相对透镜移动的构造成为简单的构成。

上述距离测定装置可以还具有位于上述透镜与上述测定对象之间的第2透镜，上述成像相对量计算机构基于上述透镜与上述第2透镜之间的距离来求出上述成像距离。即，成像相对量计算机构可以根据测定对象的光的像在成像面上成像时的两个透镜的相对距离，来求出成像距离。

根据这样的构成，可基于与使两个透镜的相对距离变化对应地发生变化的透镜的成像距离，来计算出具有两个波长的光的成像距离差。

上述透镜可以是对来自上述测定对象的光进行检测的光谱传感器的一部分。即，可以构成为对来自测定对象的光进行检测的光谱传感器所检测出的光的像是透镜针对测定对象形成的像。

根据这样的构成，通过使用光谱传感器，能够检测出具有由任意波长构成的多个波长的光。因此，基于具有这些检测出的波长的光所形成的像的成像距离，可以计算出很多的成像相对量。通过基于很多的成像相对量进行距离测定，能够提高所测定的距离的精度。而且，光谱传感器由于波长的选择性自由度高，所以还容易根据周边环境、环境光等恰当地选择具有适合距离测定的波长的光。并且，由于光谱传感器能够检测原本具有多个波长的光，所以可简单地构成距离测定装置。即，能够利用现有的光谱传感器来构成距离测定装置。

另外，为了解决上述课题，本发明提供一种通过使用透镜以光学方式对测定对象进行检测，来测定作为到上述测定对象的距离的对象距离的距离测定方法。距离测定方法具备：成像距离检测步骤，通过利用上述透镜使来自上述测定对象的具有多个波长的光成像而获得上述测定对象的像，针对上述波长逐个地检测从上述透镜到上述像的成像距离；相对关系量计算步骤，计算出作为对上述成像距离彼此的相对关系进行表示的量的成像相对量；和距离计算步骤，通过将上述成像相对量与相关信息进行对照来计算出上述对象距离,其中,该相关信息是为了呈现上述成像相对量与上述对象距离的相关而由上述透镜的色差特性确定的信息。

通常的透镜按波长相互不同的入射光而具有相互不同的折射率。即，由于通常的透镜产生所谓的色像差，所以在入射光具有多个波长的情况下，若透镜使入射光成像，则从透镜到像的成像距离按各个波长而不同。因透镜与测定对象之间的距离的变化等而使得光向透镜的入射角不同，所以具有一个波长的光的像的成像距离也发生变化。并且，透镜一般会被修正色像差，即被构成为限于具有想要取得的波长的光，例如为了图像用而限于红色的波长、蓝色的波长、绿色的波长的各种光，使基于具有不同波长的光所成的像的成像距离彼此一致。

根据上述距离测定方法，表示各个波长的像的成像距离彼此之间的成像相对量与对象距离之间的相关关系的相关信息由对象距离与透镜特性决定。通过将基于检测测定对象而计算出的成像相对量与相关信息对比，可算出即测定出对象距离。由此，即使透镜、即光学***的色像差未被修正，即作为波长相互不同的成像距离彼此之差的成像距离差未被修正，也能测定对象距离。即，上述距离测定方法在使用来自成像距离差、即色像差未被修正的透镜的光的情况下，也能够测定对象距离。即，上述距离测定方法不需要修正每个波长的成像距离差、即色像差。因此，通过具有简单构造的透镜的光学***，也能够实现上述距离测定方法。

而且，上述距离测定方法基于由共用的透镜、即共用的光学***检测出的各个波长的成像距离，求出各个波长的成像距离差、即色像差。因此，能够基于一个光学***、即一台照相机检测出的像，进行距离测定。上述距离测定方法例如与需要多个照相机的方法相比，可以提高照相机等的配置自由度。

并且，上述距离测定方法利用成像距离未被修正的光，来测定距离。即，上述距离测定方法所使用的波长的选择自由度与设计自由度高。即，实施距离测定方法的装置中的光学***的选择自由度与设计自由度也变高。

上述成像距离检测步骤可以对两个波长分别检测上述成像距离。上述距离计算步骤可以从将上述成像相对量与上述对象距离建立了对应关系的映射数据取得上述相关信息。

根据这样的方法，可基于具有两个波长的光来测定到测定对象的距离。因此，距离测定的实施变得容易。

上述成像距离检测步骤可以基于上述像的清晰度，按上述波长逐个地检测上述成像距离。

像的清晰度例如可基于像自身的像素、与像的周围像素之间的光量变化的程度来判定。由于测定像的清晰度的方法本身可以通过公知的方法来实施，所以可以良好地实施上述距离测定方法。

附图说明

图1是将使本发明涉及的距离测定装置具体化后的第1实施方式涉及的光谱测定装置的***构成与搭载有该光谱测定装置的移动体一起表示的框图。

图2是表示图1的光谱测定装置中使用的光学***的概略构造的示意图。

图3是表示图2的光学***使测定对象的像成像的成像距离的示意图。图3（a）表示测定对象远的情况下的成像距离。图3（b）表示测定对象与图3（a）时相比接近光谱测定装置的情况下的成像距离。图3（c）表示测定对象比（b）时还近的情况下的成像距离。

图4（a）～图4（d）是例示在图2的光学***的成像面上将同一测定对象作为波长相互不同的光的像投影后的状态的示意图。

图5是表示图1的光谱测定装置检测到的两个波长的光的成像距离差、与从光谱测定装置到测定对象的距离之间的关系的图。

图6是表示图1的光谱测定装置对距离进行测定的步骤的流程图。

图7是表示将本发明的第2实施方式涉及的距离测定装置具体化后的光谱测定装置的概略结构的示意图。

图8是例示图7的光谱测定装置的光学***对成像距离进行测定的状态的示意图。

图9（a）与图9（b）是例示图7的光谱测定装置的光学***对成像距离进行测定的状态的示意图。

图10是表示将本发明的距离测定装置具体化后的光谱测定装置的变更例的构造的图。

具体实施方式

（第1实施方式）

图1～图6说明将本发明的距离测定装置具体化后的第1实施方式涉及的光谱测定装置11。如图1所示，该光谱测定装置11被搭载于作为移动体的车辆10。即，图1是表示被搭载于作为移动体的车辆10的、作为距离测定装置的光谱测定装置11的***构成的概略的框图。

近年来，作为正在被研究实用化的技术，有一种根据还包括由光谱传感器测定出的不可见光区域的多光谱数据，来识别在该光谱传感器的周边环境中存在的测定对象，根据该识别出的测定对象或测定对象的状态，对驾驶员（driver）提供各种支援的技术。例如对在汽车等车辆中被研究实用化的驾驶支援装置而言，为了支援驾驶员的驾驶、意思决定，基于车辆中安装的光谱传感器测定出的光谱数据，对在该车辆周围的交通环境中存在的行人、其他车辆等进行识别。

而且，为了支援对如车辆那样的移动体进行操作的驾驶员，例如在对为了避免或防止移动体与其他的物体发生碰撞而进行支援的方案中，表示测定对象相对移动体的相对位置的信息是不可或缺的。鉴于此，以往在车辆中设置有对测定对象相对车辆自身的相对位置进行测定的距离测定装置，作为这样的距离测定装置，公知有上述的专利文献1、专利文献2中记载的装置。但是，在车辆中独立地具备光谱测定装置和距离测定装置会产生这些装置在车辆中占有的面积增加、车辆整体的构成复杂化、成本上升等不良情况。鉴于此，正寻求简化由这样的传感器之类的部件形成的***构成。因此，本实施方式可以使用光谱测定装置，作为即使被搭载于车辆等时也能够以简单的构成来测定距离测定装置自身与测定对象之间的距离的距离测定装置。

图1所示的光谱测定装置11构成为，通过取得车辆外部的包括可见光与不可见光的光信息，能够识别测定对象，并能够测定光谱测定装置11自身与测定对象之间的距离。并且，车辆10具备将从该光谱测定装置11输出的识别信息、距离信息等向车辆10的搭乘者传递的人机接口12；和将从光谱测定装置11输出的识别信息、距离信息等反映到车辆控制中的车辆控制装置13。其中，由于光谱测定装置11通过公知的方法对测定对象进行识别，所以在本实施方式中为了简单起见，省略了用于识别测定对象的光谱测定装置11的部分构成、和用于识别测定对象的识别处理部分等冗长的说明。

人机接口12通过光、颜色、声音等向搭乘者尤其是操纵者传递车辆状态等。并且，人机接口12是为了通过按钮等输入搭乘者的意思而设置有按压钮、触摸面板等操作装置的公知接口装置。

搭载在车辆中的作为各种控制装置之一的车辆控制装置13与同样搭载于车辆的发动机控制装置等其他各种控制装置直接或者通过车载网络等间接地相互连接，以便能够相互传递所需的信息。其中，在本实施方式中，车辆控制装置13在被从所连接的光谱测定装置11输入了该光谱测定装置11识别出的测定对象的信息、到测定对象的距离等信息时，将该信息向其他各种控制装置传递。并且，车辆控制装置13构成为根据该识别出的测定对象和到测定对象的距离，在该车辆10中执行被请求的驾驶支援。

如图1所示，光谱测定装置11具备对通过观测测定对象而获得的光、即观测光的光谱数据R0进行检测的光谱传感器14；和从光谱传感器14接收光谱数据R0并进行处理的光谱数据处理装置15。

光谱传感器14构成为通过对观测光的光谱图像进行检测，来生成观测光的光谱数据R0。构成光谱图像的多个像素分别具有各自的光谱数据。

光谱传感器14具有将作为由可见光和不可见光构成的光的观测光分光成规定波段的功能。光谱传感器14输出的光谱数据R0具有：作为对构成这些分光后的波段的波长进行表示的信息的波长信息、和作为按这些波段的每个波长对观测光的光强度进行表示的信息的光强度信息。本实施方式的光谱传感器14预先选择400nm（纳米）作为在距离测定中使用的第1波长（λ1）、即短波长，并选择了800nm作为比短波长长的第2波长（λ2）、即长波长。即，光谱数据R0包括由400nm的光构成的光谱数据、和由800nm的光构成的光谱数据。

如图2所示，光谱传感器14具备：使入射光L成像的透镜20、检测成像后的光的检测装置21、和驱动检测装置21的驱动装置22。并且，光谱传感器14还具备用于由观测光生成入射光L的滤光器（省略图示）。即，本实施方式的滤光器从观测光中选择构成入射光L的各种光成分中主要的波长的光成分。

由于透镜20为凸透镜，所以若入射光L入射到透镜20，则从透镜20射出发生了折射的透过光。在本实施方式中，由于入射光L与透镜20的光轴AX平行，所以透过光在位于光轴AX上的成像点F处成像。一般情况下，透镜20的折射率按入射光L的波长而不同。即，透镜20具有所谓的色像差，从透镜20到成像点F的成像距离f对应于入射光L向透镜20入射的波长而变化。因此，向透镜20入射的入射光L按照基于入射光L的波长与透镜20的色差特性而确定的折射率，在与透镜20相距入射光L的波长所对应的成像距离f的成像点F处成像。即，透镜20的成像距离f对应于入射光L的波长而在透镜20的光轴AX上变化。具体而言，入射光L的波长越短，透镜20的成像距离f也越短。

检测装置21由CCD等受光元件构成。作为由这些受光元件的受光面构成的拍摄面的成像面21a被配置成与透镜20对置。检测装置21在成像面21a检测入射光L的光强度信息。

驱动装置22使检测装置21在作为沿着透镜20的光轴AX的方向的前后方向M1移动。即，通过驱动装置22使检测装置21在透镜20的光轴AX上移动，以使检测装置21的成像面21a被配置在任意的成像距离f。由此，成像面21a向接近透镜20的方向、即前方向移动，或向远离透镜20的方向、即后方向移动。因此，驱动装置22可以将成像面21a配置成与根据入射光L的波长而发生变化的成像距离f对应。

图3（a）～图3（c）分别是表示成像距离f、与作为从透镜20到测定对象T的距离的对象距离s之间的关系的示意图。图3（a）表示测定对象T存在于远离透镜20的位置的情况，图3（b）表示测定对象T存在于比图3（a）的情况接近透镜20的位置的情况。图3（c）表示测定对象T存在于比图3（b）的情况还接近透镜20的位置的情况。

图3（a）的测定对象T位于可以认为与透镜20相距无限远的远对象距离s1。作为此时的来自测定对象T的入射光的远入射光L1为近似平行光向透镜20入射。如果远入射光L1是只具有短波长、例如400nm的波长的光的单一波长光，则远入射光L1以与波长400nm对应的透镜20的折射率发生折射，从透镜20射出作为透过光的远短透过光L11。远短透过光L11在从透镜20离开作为成像距离的远短成像距离f11的远短成像点F11处成像。图3（a）表示对从透镜20的周边部射出的远短透过光L11的部分在远短成像点F11处聚光的聚光急剧程度进行表示的聚光角、即作为聚光角的远短聚光角θ11。

另一方面，如果远入射光L1是与短波长不同的长波长、例如800nm的单一波长光，则远入射光L1基于与800nm的波长对应的透镜20的折射率发生折射。此时的远长透过光L12在从透镜20离开了远长成像距离f12的远长成像点F12处以远长聚光角θ12聚光而成像。其中，由于可以评价为图3（a）的测定对象T存在于离透镜20无限远的位置，所以远短成像距离f11表示透镜20的短波长的焦距，远短成像点F11表示透镜20的短波长的焦点。同样地，远长成像距离f12表示透镜20的长波长的焦距，远长成像点F12表示透镜20的长波长的焦点。

一般地在透镜未被进行色像差修正的情况下，存在入射光L的波长越短、透镜的折射率越大的趋势。即，由于入射光L的波长越短、聚光角越大，所以存在成像距离f变短的趋势。根据该趋势，如图3（a）所示，短波长400nm的远短透过光L11的折射率大于长波长800nm的远长透过光L12的折射率。即，远短聚光角θ11大于远长聚光角θ12。因此，远短成像距离f11比远长成像距离f12短。这样，作为因波长的不同而引起的成像距离彼此的相对量、即成像相对量，在远短透过光L11与远长透过光L12之间产生成像距离彼此之差、即远成像距离差D1（D1＝远长成像距离f12－远短成像距离f11）。

图3（b）所示的测定对象T位于离透镜20比远对象距离s1短的中对象距离s2的位置。图3（b）所示的中扩角θ2表示对作为此时的入射光的中入射光L2从测定对象T向透镜20的周边部扩展的扩展程度进行表示的扩角、即取入角。扩角越大，向透镜20入射的入射角越增大。作为图3（a）的情况的扩角的远扩角θ1几乎为零。在中入射光L2是短波长400nm的单一波长光的情况下，中入射光L2的折射程度基于中扩角θ2、和与短波长对应的透镜20的折射率来确定。例如，此时的中短聚光角θ21与远短聚光角θ11不同，中短透过光L21被成像的中短成像距离f21的中短成像点F21也与图3（a）的情况不同。

另一方面，在中入射光L2是长波长800nm的单一波长光的情况下，中入射光L2基于中扩角θ2、和与长波长对应的透镜20的折射率发生折射。中长透过光L22以与远长聚光角θ12不同的中长聚光角θ22在中长成像距离f22的中长成像点F22处成像。

如图3（b）所示，未被色像差修正的透镜20的与短波长400nm对应的中短透过光L21的折射率（即中短聚光角θ21）大于与长波长800nm对应的中长透过光L22的折射率（即中长聚光角θ22）。因此，中短成像距离f21比中长成像距离f22短。从而，在中短透过光L21与中长透过光L22之间产生作为因波长的不同而引起的成像相对量的中成像距离差D2（D2＝中长成像距离f22－中短成像距离f21）。

图3（c）所示的测定对象T位于离透镜20比中对象距离s2短的近对象距离s3的位置。图3（c）所示的近扩角θ3大于图3（b）的中扩角θ2。如果近入射光L3是短波长400nm的单一波长光，则近入射光L3的折射程度基于近扩角θ3、和与短波长对应的透镜20的折射率来决定。例如，此时的近短聚光角θ31与中短聚光角θ21不同，近短透过光L31被成像的近短成像距离f31的近短成像点F31也与图3（b）的情况不同。

另一方面，在近入射光L3是长波长800nm的单一波长光的情况下，近入射光L3基于近扩角θ3、和与长波长对应的透镜20的折射率发生折射。近长透过光L32以与中长聚光角θ22不同的近长聚光角θ32，在近长成像距离f32的近长成像点F32处成像。

如图3（c）所示，未被色像差修正的透镜20的与短波长400nm对应的近短透过光L31的折射率（近短聚光角θ31）大于与长波长800nm对应的近长透过光L32的折射率（近长聚光角θ32）。因此，近短成像距离f31比近长成像距离f32短。从而，在近短透过光L31与近长透过光L32之间产生作为因波长的不同而引起的成像相对量的近成像距离差D3（D3＝近长成像距离f32－近短成像距离f31）。

另外，即便是具有相同波长的光彼此之间，透镜20的透过光的成像距离f也会因向透镜20入射的光的角度的不同而相互不同。其原因在于，作为从透镜20到测定对象T的距离的对象距离s、即测定距离越短，入射光L的扩角θ越大。反过来说，对象距离s越长，入射光L的扩角θ越变小。而且，一般地入射光L的扩角θ越大，来自透镜20的透过光的聚光角也越大。即，作为透镜20与测定对象T之间的距离的对象距离s越短，入射光L的扩角θ越大，且聚光角越大。其结果，成像距离f变短。反过来说，对象距离s越长，入射光L的扩角θ越小，且聚光角越变小。其结果，成像距离f变长。

鉴于此，对作为透镜20与测定对象T之间的距离的对象距离s相互不同时的成像距离f的变化进行说明。首先，对光的波长为短波长时的对象距离s与成像距离f（焦距f）的相关关系进行说明。测定对象T的像的成像距离在如图3（a）所示的远对象距离s1时为远短成像距离f11，在如图3（b）所示的中对象距离s2时为中短成像距离f21。由于图3（b）所示的中入射光L2的中对象距离s2比图3（a）所示的远入射光L1的远对象距离s1短，所以中入射光L2的中扩角θ2大于远入射光L1的远扩角θ1。因此，基于中入射光L2的中短聚光角θ21大于基于远入射光L1的远短聚光角θ11。从而，由于中短成像距离f21比远短成像距离f11短，所以在远短成像距离f11与中短成像距离f21之间产生作为成像距离之差的远中短差D11（D11＝f11－f21）。

接下来，若对光的波长为长波长时的对象距离s与成像距离f（焦距）的相关关系进行说明，则由图3（a）与图3（b）可知，中长成像距离f22比远长成像距离f12短。因此，在远长成像距离f12与中长成像距离f22之间产生远中长差D12（D12＝f12－f22）。

其中，透镜20的折射率按波长而不同。因此，通常短波长下的基于透镜20的折射率的远短聚光角θ11与中短聚光角θ21的相对关系（例如比）与长波长下的基于透镜20的折射率的远长聚光角θ12与中长聚光角θ22的相对关系（例如比）不同，即不一致。而且，短波长时的因远短聚光角θ11变化为中短聚光角θ21而引起的作为成像距离差的远中短差D11与长波长时的因远长聚光角θ12变化成中长聚光角θ22而引起的作为成像距离差的远中长差D12通常不同，也不一致。

因此，若用公式表示到测定对象T为远对象距离s1时的远成像距离差D1、与到测定对象T为中对象距离s2时的中成像距离差D2的相对关系，则表示为中成像距离差D2＝远成像距离差D1＋远中短差D11－远中长差D12。该关系式可以通过按照从上述的各式删除f11、f12、f21、f22的方式加减D1、D2、D11、D12来确认。

并且，还可确认远成像距离差D1与中成像距离差D2通常为相互不同的值。即，由于到测定对象T为远对象距离s1时的远成像距离差D1与到测定对象T为中对象距离s2时的中成像距离差D2不同，所以可得出远成像距离差D1与远对象距离s1对应，中成像距离差D2与中对象距离s2对应这一结论，利用该关系可以测定距离。

继续同样的说明，对到测定对象T为近对象距离s3的情况进行说明。当光的波长为短波长时，具有比远短聚光角θ11、中短聚光角θ21大的近短聚光角θ31的近短透过光L31在近短成像距离f31的近短成像点F31处成像。即，基于近短成像距离f31比远短成像距离f11短，近短成像距离f31与远短成像距离f11之间产生远近短差D21。同样地，在光的波长为长波长时，具有比远长聚光角θ12、中长聚光角θ22大的近长聚光角θ32的近长透过光L32在近长成像距离f32的近长成像点F32处成像。即，基于近长成像距离f32比远长成像距离f12短，在近长成像距离f32与远长成像距离f12之间产生远近长差D22。

此时，透镜20由于折射率也按波长而相互不同，所以基于与短波长对应的折射率的远短聚光角θ11和近短聚光角θ31的相对关系（例如比）、和基于与长波长对应的折射率的远长聚光角θ12和近长聚光角θ32的相对关系（例如比）通常相互不同而不一致。而且，短波长下因远短聚光角θ11变化成近短聚光角θ31而在成像距离中产生的远近短差D21、与长波长下因远长聚光角θ12变化成近长聚光角θ32而在成像距离中产生的远近长差D22通常也相互不同而不一致。由此，若通过公式表示到测定对象T为远对象距离s1时的远成像距离差D1、与到测定对象T为近对象距离s3时的近成像距离差D3的相对关系，则表示成近成像距离差D3＝远成像距离差D1＋［远近短差D21－远近长差D22］，并且，还表示了远成像距离差D1与近成像距离差D3通常成为相互不同的值。

为了简化说明而将说明省略，但通常中成像距离差D2和近成像距离差D3与远成像距离差D1和近成像距离差D3的关系同样，成为相互不同的值。即，由于到测定对象T为远对象距离s1时的远成像距离差D1、与到测定对象T为中对象距离s2时的中成像距离差D2、和到测定对象T为近对象距离s3时的近成像距离差D3不同，所以可以计算出近成像距离差D3对应于近对象距离s3。

如图4（a）所示，短波长400nm的远短透过光L11使测定对象T的像在位于远短成像距离f11的成像面21a上成像。另一方面，如图4（b）所示，如果具有比远短成像距离f11长的远长成像距离f12的长波长800nm的远长透过光L12被投影到远短成像距离f11的成像面21a，则呈现例如模糊成圆环状的测定对象T的像。即，通过远长透过光L12实现的测定对象T的像不在位于远短成像距离f11的成像面21a上成像。

图4（c）表示通过将相同测定对象T但为短波长的像与长波长的像同时投影到被配置在远短成像距离f11的成像面21a，来将成像后的短波长的像、与模糊成圆环状的长波长的像组合而得到的图像。如图4（d）所示，配置于远长成像距离f12的成像面21a呈现基于远长透过光L12的长波长成像得到的测定对象T的像。由此可知，通过使成像面21a移动，能够检测被投影到成像面21a的各个波长的光的成像位置。

这样，光谱传感器14检测出包含捕捉测定对象T的基于短波长的光谱图像、和基于长波长的光谱图像的光谱数据R0。然后，光谱传感器14将光谱数据R0、与分别检测出光谱图像时的成像距离数据F0输出给光谱数据处理装置15。

光谱数据处理装置15以具有运算装置、存储装置等的微型计算机为中心构成。由于光谱数据处理装置15与光谱传感器14连接，所以被从该光谱传感器14输入观测光的光谱数据R0和成像距离数据F0。光谱数据处理装置15基于被输入的光谱数据R0与成像距离数据F0，计算出（测定）到测定对象T的距离。

如图1所示，光谱数据处理装置15具备运算装置16、和作为存储机构的存储部17。存储部17由设置于公知的存储装置的存储区域的全部或一部分构成。

图5表示存储部17的存储区域所存储的映射数据18。映射数据18以与对象距离s相关联的方式，表示具有短波长的光的成像距离、与具有长波长的光的成像距离之差。映射数据18存储有：作为与到测定对象T的远对象距离s1相关联的短波长的远短成像距离f11与长波长的远长成像距离f12之差的远成像距离差D1、和作为与到测定对象T的中对象距离s2相关联的短波长的中短成像距离f21与长波长的中长成像距离f22之差的中成像距离差D2。而且，映射数据18存储有作为与到测定对象T的近对象距离s3相关联的短波长的近短成像距离f31与长波长的近长成像距离f32之差的近成像距离差D3。因此，运算装置16例如可以在远成像距离差D1时从映射数据18取得远对象距离s1，在中成像距离差D2时从映射数据18取得中对象距离s2，在近成像距离差D3时从映射数据18取得近对象距离s3。即，映射数据18表示相关信息，其中，该相关信息是为了表示具有两个波长的光的像的成像距离差与到测定对象的距离之间的相关关系而由对象距离s与透镜20的色差特性确定的信息。

如图1所示，运算装置16具备：从测定对象T的像中选定在距离测定中使用的像素的关注像素选定部30、和按所选定的每个像素检测两个波长各自的成像距离的成像距离检测部31。而且，运算装置16具备：作为计算出两个成像距离之差的相对关系量计算部的成像相对量计算部32、和基于成像距离差来计算对象距离s的距离计算部33。成像距离检测部31与成像相对量计算部32构成成像相对量计算机构。

关注像素选定部30从测定对象T的像中选定在距离测定中使用的像素。关注像素选定部30被从光谱传感器14输入光谱数据R0与成像距离数据F0，并且，将成像距离数据F0、和包含所选定的像素信息的光谱数据R1输出给成像距离检测部31。像素的选定可以从基于另外进行的对象识别处理而识别出的测定对象中选择与优先级高的测定对象对应的像素，也可以选择与占有较多区域的测定对象对应的像素。

成像距离检测部31针对由关注像素选定部30选定的像素，检测具有两个波长的光的各个成像距离。成像距离检测部31被从关注像素选定部30输入成像距离数据F0与光谱数据R1，并且将包括检测出的两个波长的成像距离的成像距离数据R2向成像相对量计算部32输出。而且，成像距离检测部31将用于使检测装置21的成像距离f变更的驱动指令信号R10向驱动装置22输出。并且，成像距离检测部31通过公知的方法来判定基于光谱数据R1选定的像素的模糊量、所谓的清晰度。清晰度的判定例如可以基于形成测定对象T的像的像素、与该像的周围像素之间的光量的变化程度等来判定。例如在像的模糊量少、即像清晰的情况下，具有与周围的像素之间的光量的变化程度大的趋势。另一方面，在像的模糊量多、即像缺乏清晰度的情况下，具有与周围的像素之间的光量的变化程度小的趋势。另外，清晰度的判定也可以根据像的边界部分等的图像的频率分量来求出。即，在像的边界部分的频率分量多的情况下，由于图像清晰、即模糊量少，所以可判定为像素间的光量的变化量大。另一方面，在频率分量少的情况下，由于图像的清晰度差、即模糊量多，所以可判定为像素间的光量的变化量小。由此，成像距离检测部31在判定图像的清晰度的同时，通过利用驱动装置22使检测装置21移动，来检测测定对象T的像的短波长下的成像距离（f11等）、长波长下的成像距离（f12等）。成像距离检测部31将检测出的各波长各自的成像距离（f11、f12等）作为与各个波长相关联的数据的成像距离数据R2，输入给成像相对量计算部32。

成像相对量计算部32计算出由两个波长的成像距离之差构成的成像距离差。成像相对量计算部32基于从成像距离检测部31输入的成像距离数据R2，计算出两个波长的成像距离（例如远短成像距离f11与远长成像距离f12）之差。进而，成像相对量计算部32将计算出的差作为与两个波长相关联的数据的差数据R3，输出给距离计算部33。

距离计算部33是基于差数据R3来计算对象距离s的距离计算机构。距离计算部33基于从差数据R3取得的两个波长（例如400nm与800nm），从存储部17选择与该两个波长对应的映射数据18。然后，距离计算部33从选择出的映射数据18中取得与从差数据R3取得的成像距离差（例如远成像距离差D1）对应的对象距离s（例如远对象距离s1）。然后，距离计算部33使所取得的对象距离s例如与测定对象T相关联等而生成距离数据R4，并将该距离数据R4向人机接口12、车辆控制装置13等输出。

图6表示对到测定对象的距离进行测定的步骤。即，图6的流程图表示本实施方式的光谱测定装置11对对象距离s进行测定的步骤。其中，在本实施方式中，对象距离测定步骤被以规定周期依次执行。

如图6所示，在步骤S10中，运算装置16在距离测定用的处理开始时，取得由光谱传感器14获得的光谱数据R0。若取得了光谱数据R0，则在步骤S11中运算装置16选定含有测定对象T的像的像素作为关注像素。其中，测定对象T以通过光谱测定装置11另外识别出的测定对象、测定对象的优先级等为条件进行选择。若选择了关注像素，则在步骤S12中运算装置16分别检测具有作为在距离测定中使用的波长而选择的两个波长的光的像的成像距离（成像距离检测步骤）。成像距离f基于因使检测装置21移动而变化的成像面21a上的像的清晰度来求出。若检测出成像距离f，则在步骤S13中运算装置16计算出作为具有两个波长的光的像的成像距离彼此的相对关系量的成像相对量D（相对关系量计算步骤）。成像相对量D被作为基于具有两个波长的光的像各自的成像距离的成像距离差（D1、D2、D3）而被算出。若计算出成像相对量D，则在步骤S14中运算装置16计算出对象距离s（距离计算步骤）。对象距离s通过从与计算出成像距离差的两个波长对应的映射数据18，取得与成像距离差对应的距离来算出。

这样，本实施方式使用两个波长的成像距离差。因此，例如与基于一个波长的成像距离来求出对象距离s的情况相比，还能够将成像距离差调整成进行适合距离测定的变化。即，通过选择两个波长，还能够根据对象距离s使成像距离差大幅变化、调整测定精度等。

如以上说明那样，根据本实施方式的光谱测定装置，可获得以下列举的效果。

（1）通常，透镜20按具有不同波长的光而具有相互不同的折射率。即，透镜20由于产生所谓的色像差，所以在使具有多个波长的光的像成像时，按具有不同波长的光而使成像距离不同。而且，具有一个波长的光的像的成像距离也因透镜20与测定对象T之间的距离的变化等所引起的入射光L向透镜20的扩角θ的不同而变化。并且，透镜20一般被修正色像差，即被构成为限于具有想要取得的波长的光，例如为了图像用而限于红色的波长、蓝色的波长、绿色的波长的各种光，使基于具有不同波长的光所成的像的成像距离分别一致。

因此，通过将作为相关信息的映射数据18与基于检测而计算出的成像距离差进行对比来算出（测定）对象距离s，其中，该相关信息是为了表示具有两个波长的光的像的成像距离差与到测定对象的距离之间的相关关系而由对象距离s和透镜20的色差特性而确定的信息。由此，即便在使用了各个波长的成像距离差（色像差）未被修正的透镜20（光学***）的情况下，也能测定对象距离s。即，由于该距离测定装置不需要修正各个波长的成像距离差（色像差），所以可简化透镜20等光学***的构造。

（2）而且，本实施方式构成为通过利用同一透镜20（光学***）检测不同波长的成像距离，来求出每个波长的成像距离差（色像差）。因此，可以通过一个光学***、即一台照相机（光谱传感器14）进行距离测定。从而，与例如使用多个照相机的情况相比，不仅可提高照相机等的配置自由度，而且不需要将照相机的配置位置维持为高精度，可简化距离测定装置的构成。

（3）并且，本实施方式的距离测定使用了具有成像距离未被修正的波长的光。因此，距离测定装置中使用的波长的选择自由度和设计自由度变高，并且，该距离测定装置中采用的光学***的选择自由度和设计自由度也变高。

（4）透镜20基于具有焦距（成像距离）相互不同的两个波长的光来测定对象距离s。即，由于即便从具有两个波长的光也能对测定对象T的距离进行测定，所以距离测定的实施容易。

（5）检测出成像距离差（D1、D2、D3）、即色像差作为具有两个波长的光的成像相对量。因此，检测所采取的运算等简单。

（6）本实施方式通过使透镜20与成像面21a之间的距离发生变化，来根据透镜20与成像面21a之间的距离直接求出成像距离。因此，成像距离的检测简单。

（7）在求取成像距离时，使成像面21a相对透镜20移动。由此，由于使比光学***小型的成像面21a移动，所以可实现装置的小型化、简单化。由CCD等图像元件构成的成像面21a与光学***相比小型且轻量，作为使其移动的构造也简单。

（8）光谱传感器14检测由透镜20成像的测定对象T的多个波长的光的像。因此，可以检测具有由任意的波长构成的多个波长的光。由此，由于波长的选择性自由度高，所以也能够根据周边环境、环境光等适当地选择具有适合距离测定的波长的光。另外，由于光谱传感器14可以检测原本具有多个波长的光，所以还能够简单地构成距离测定装置。即，可以使用现有的光谱传感器构成距离测定装置。

（第2实施方式）

图7～图9对将本发明涉及的距离测定装置具体化的第2实施方式涉及的光谱测定装置进行说明。图7示意性表示光谱传感器14的构造。图8示意性表示波长400nm的光的像进行成像的状态。图9（a）表示波长为800nm的光的像未在成像面21a上成像的状态，图9（b）表示像在成像面21a上成像的状态。其中，本实施方式与上述第1实施方式的不同之处在于，光谱传感器14的构造不使成像面21a直线移动而使其旋转移动，由于除此以外的构成相同，所以主要说明与第1实施方式的不同点，对相同的部件赋予相同的编号而省略重复说明。

如图7所示，距离测定装置具有：用于摆动检测装置21的摆动轴C、和驱动摆动轴C的摆动装置25。摆动轴C向与透镜20的光轴AX垂直的方向延伸。从摆动轴C延伸的支承棒与检测装置21的端部连结。成像距离检测部31通过对摆动装置25发出旋转驱动指令信号R11，来使摆动轴C沿着箭头所示的摆动方向M2转动。因此，成像面21a相对透镜20以圆弧状向前后移动。即，伴随着摆动轴C的摆动，透镜20与检测装置21的成像面21a之间的距离发生变化。即，通过使摆动轴C摆动，可以根据透镜20与成像面21a之间的距离（成像距离f）检测出入射到透镜20的具有短波长的光的像、与具有长波长的光的像各自的成像距离。

如图8所示，当成像面21a与光轴AX正交时，短波长400nm的远短透过光L11在远短成像距离f11的远短成像点F11处成像。如图9（a）所示，长波长800nm的远长透过光L12没有在存在于远短成像距离f11的成像面21a上成像。鉴于此，通过按照成像面21a向后倒的方式使摆动轴C旋转角度θa，使得成像面21a向后倾斜到在光轴AX上成为远长成像距离f12的位置。其结果，长波长800nm的远长透过光L12在位于远长成像距离f12的远长成像点F12的成像面21a的部分成像。由此，可以根据远短成像距离f11与远长成像距离f12求出远成像距离差D1。其中，针对远短成像距离f11的距离的变化量可以根据摆动轴C与光轴AX的距离Ra、和摆动轴C的角度θa作为Ra×tanθa来计算出。

如以上说明那样，通过本实施方式也能够获得与先前的第1实施方式的上述（1）～（8）的效果同等或以其为标准的效果，而且还可获得以下列举的效果。

（9）通过使摆动轴C摆动，使得成像面21a相对透镜20向前后移动。因此，能够使成像面21a相对透镜20移动的构造成为简单的构成。

此外，上述实施方式还可以通过以下的方式来实施。

在上述各实施方式中，并不限于对入射到透镜20之前的入射光应用滤光器，也可以对从透镜20出射后的透过光应用滤光器。这样，可以提高用于取得具有规定波长的光的构成的自由度。

在上述各实施方式中，并不限于为了基于成像距离差计算出对象距离s而参照映射数据18，也可以基于运算式来计算出从成像距离差到测定对象的距离。由此，可实现存储区域的减少。

也可以如图10所示，在透镜20与测定对象T之间设置第2透镜27。驱动装置26使第2透镜27相对透镜20沿前后方向移动。透镜20被固定。第2透镜27为凹透镜，第2透镜27的凹面朝向透镜20。光谱数据处理装置15通过根据驱动指令信号R12调整第2透镜27的移动量，来调整透镜20与第2透镜27之间的距离、即透镜间距离fa。第2透镜27使向透镜20入射的入射光L的扩角θ增大。即，使透镜间距离fa增大与使透镜20与成像面21a之间的距离（成像距离f）减少对应。

这样，光谱数据处理装置15可以基于透镜20与第2透镜27之间的透镜间距离fa来计算出各个波长光的像的成像距离。即，并不限于通过使透镜20与检测装置21之间的距离变化来检测与各个波长对应的成像距离，可以将透镜20与成像面21a之间的距离保持恒定，以该状态检测与各个波长对应的成像距离。由此，也能提高距离测定装置中可采用的光学***的设计自由度。

在上述各实施方式中，例示了检测装置21在光轴AX上移动的情况。但并不局限于此，也可以在维持光轴的同时移动透镜。由此，能够提高距离测定装置中可采用的光学***的设计自由度。

在上述各实施方式中，例示了在透镜20的成像点（F11、f12、f21、f22、f31、F32）配置检测装置21的情况。但并不局限于此，也可以在成为入射光的成像点的位置设置相对透镜能够向前后移动的狭缝。根据这样的构成，通过利用棱镜等对透过了固定于规定位置的狭缝后的光进行分光，可以成为与取得多个波段的光强度信息的、所谓公知的光谱传感器的一个方式相同的构成。另一方面，若使狭缝移动，则具有未被光收差修正的波长的光基于它们的成像距离的差异而选择性地透过狭缝。因此，通过基于具有通过狭缝的波长的光的像的清晰度来检测成像距离，并且计算出成像距离差，也能够测定对象距离s。由此，可提高针对公知的光谱传感器的一个方式的采用可能性。

在上述各实施方式中，例示了将具有两个波长的光的像的焦距之差（成像距离差）作为成像相对量的情况。但并不局限于此，也可以将具有两个波长的光的焦距之比（成像距离之比）作为成像相对量。由此，针对具有两个波长的光的成像相对量，可提高其计算方法的自由度，还能获得良好的测定结果。

在上述各实施方式中，例示了基于一个成像距离差来计算对象距离s的情况。但并不局限于此，也可以基于多个成像距离差来计算到测定对象的距离。如果基于多个成像距离差，则可以高精度地求出到测定对象的距离。尤其如果是光谱传感器，则能够基于具有其可检测的波长的光的像的成像距离，计算出很多的成像距离差。不仅能够基于很多的成像距离差容易地进行距离测定，而且可以提高所测定的距离的精度。

上述各实施方式例示了透镜20是一个凸透镜的情况。但并不局限于此，透镜也可以由多个透镜构成，另外也可以是包括除了凸透镜以外的透镜的情况，只要是使入射光成像的光学***即可。由此，可提高透镜的设计自由度，并提高这样的距离测定装置的采用自由度。

在上述各实施方式中，例示了透镜20未被色像差修正的情况。但并不局限于此，对透镜20而言，可使距离测定中不使用的波长被色像差修正，或者虽然距离测定中使用的波长被色像差修正但修正的程度小即可。这样，也可提高能够采用距离测定装置的透镜20的可能性。

在上述各实施方式中，例示了求取成像距离差（成像相对量）的两个波长中的短波长为400nm，长波长为800nm的情况。但并不局限于此，只要求取成像距离的成像相对量的两个波长存在因透镜而产生色像差的关系即可，能够从可见光与不可见光中进行选择。即，短波长可以是比400nm短的波长也可以是比其长的波长，而长波长可以是比800nm短的波长也可以是比其长的波长。由此，可提高作为距离测定装置的波长选择自由度，通过选择适合距离测定的波长的组合，能够恰当地进行距离测定。其中，不可见光中可以包括紫外线（近紫外线）和红外线（包括远红外线、中红外线、近红外线）。

在上述各实施方式中，例示了对象距离若变远则成像距离差变大的情况。但并不局限于此，成像距离差只要根据到测定对象的距离的变化而变化即可。即，成像距离差根据透镜的特性等、和所选择的多个频率彼此的关系而多样变化。因此，成像距离差与到测定对象的距离只要作为映射数据而处于能够相互关联地设定的关系即可，相对于到测定对象的距离的成像距离差可以任意变化。这样，能够提高距离测定装置中可采用的光学***的选择自由度。

附图标记说明：10…车辆，11…光谱测定装置，12…人机接口，13…车辆控制装置，14…光谱传感器，15…光谱数据处理装置，16…运算装置，17…存储部，18…映射数据，20…透镜，21…检测装置，21a…成像面，22…驱动装置，25…摆动装置，26…驱动装置，27…第2透镜，30…关注像素选定部，31…成像距离检测部，32…作为相对关系量计算部的成像相对量计算部，33…距离计算部，C…摆动轴，T…测定对象，AX…光轴，F11、f12、f21、f22、f31、F32…成像点。

Claims (12)

1.一种距离测定装置，通过使用透镜以光学方式检测测定对象，来测定作为到所述测定对象的距离的对象距离，该距离测定装置的特征在于，具备：

成像相对量计算机构，其通过利用所述透镜使来自所述测定对象的具有多个波长的光成像而获得所述测定对象的像，按所述波长逐个地求出从所述透镜到所述像的成像距离，由此来计算出作为对这些所述成像距离彼此的相对关系进行表示的量的成像相对量；

存储机构，其存储相关信息，其中，该相关信息是为了表示所述成像相对量与所述对象距离的相关关系而由所述透镜的色差特性确定的信息；和

距离计算机构，其通过将所述成像相对量与所述相关信息进行对照，来计算出所述对象距离。

2.根据权利要求1所述的距离测定装置，其中，

所述光具有所述成像距离彼此不同的两个波长，

所述相关信息构成将所述成像相对量与所述对象距离分别建立了对应关系的映射数据。

3.根据权利要求2所述的距离测定装置，其中，

所述成像相对量是作为所述两个波长的成像距离彼此之差的成像距离差。

4.根据权利要求2所述的距离测定装置，其中，

所述成像相对量是作为所述两个波长的成像距离彼此之比的成像距离比。

5.根据权利要求2～4中任意一项所述的距离测定装置，其中，

所述成像相对量计算机构构成为为了求出所述成像距离而使所述透镜与用于拍摄所述像的成像面之间的距离能够改变。

6.根据权利要求5所述的距离测定装置，其中，

所述成像相对量计算机构构成为使所述成像面相对所述透镜移动。

7.根据权利要求6所述的距离测定装置，其中，

所述成像面构成为绕摆动轴摆动，

所述成像相对量计算机构通过控制所述成像面的摆动来使所述透镜与所述成像面之间的距离能够改变。

8.根据权利要求2～4中任意一项所述的距离测定装置，其中，

所述距离测定装置还具有位于所述透镜与所述测定对象之间的第2透镜，

所述成像相对量计算机构基于所述透镜与所述第2透镜之间的距离来求出所述成像距离。

9.根据权利要求1～4中任意一项所述的距离测定装置，其中，

所述透镜是对来自所述测定对象的光进行检测的光谱传感器的一部分。

10.一种距离测定方法，通过使用透镜以光学方式对测定对象进行检测，来测定作为到所述测定对象的距离的对象距离，该距离测定方法的特征在于，具备：

成像距离检测步骤，通过利用所述透镜使来自所述测定对象的具有多个波长的光成像而获得所述测定对象的像，针对所述波长分别检测从所述透镜到所述像的成像距离；

相对关系量计算步骤，计算出作为对这些所述成像距离彼此的相对关系进行表示的量的成像相对量；和

距离计算步骤，通过将所述成像相对量与相关信息进行对照来计算出所述对象距离,其中,该相关信息是为了表示所述成像相对量与所述对象距离的相关关系而由所述透镜的色差特性确定的信息。

11.根据权利要求10所述的距离测定方法，其特征在于，

所述成像距离检测步骤针对两个波长分别检测所述成像距离，

所述距离计算步骤从将所述成像相对量与所述对象距离建立了对应关系的映射数据取得所述相关信息。

12.根据权利要求10或11所述的距离测定方法，其特征在于，

所述成像距离检测步骤基于所述像的清晰度，按所述波长逐个地检测所述成像距离。