JP2000292677A - 光センサ誤差補正機能付き測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】左右対の受光器３，４上の光センサアレイの各
光センサの出力をＣＣＤ転送器、セレクタＳＬ１，ＳＬ
２を経て取り出し、量子化部５３，５４を介し左右対の
量子化データである原センサデータ３１Ａ，４１Ａと
し、このデータにおける各光センサの特性誤差を補正
し、距離検出部６にて補正後の量子化データを照合して
距離値９を求める測距装置にて、従来、光センサ個々の
特性誤差を補正するデータを外付の不揮発性メモリに記
憶し、距離測定時に補正データを読み出させていた方式
を廃して部品のコストや管理費を削減する。 【解決手段】原センサデータ３１Ａ，４１Ａを夫々内蔵
のデジタル回路からなるローパスフィルタ５０１，５０
１に入力することで、光センサアレイ上の光センサの座
標を時間に対応させ、センサ座標の配列順に生ずるセン
サ出力データの変化波形中の高周波成分を除去した濾波
後センサデータ３１Ａ’，４１Ａ’を得て、距離検出部
６に与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラの自動焦点
装置等に使用されるパッシブ型の測距装置、即ち一対の
結像レンズ（光学系とも呼ぶ）によって測距対象物の像
が結像される各結像面上に、それぞれ光センサアレイを
持ち、この対の光センサアレイの出力の量子化データか
ら測距対象物の距離を測定する装置であって、光センサ
アレイ上の光センサの特性の誤差を、個々の光センサに
対応する補正用データを記憶する手段を用いることな
く、補正する機能を備えた光センサ誤差補正機能付き測
距装置に関する。なお以下各図において同一の符号は同
一もしくは相当部分を示す。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の測距装置としては左右の
２つの光学系により結像された像を電気的に比較して、
三角測量の原理により測距を行うものが知られている。
図１０はこの種の測距装置の原理的な構成例を示すブロ
ック図である。同図において、結像レンズ１，２は光軸
間隔Ｂを隔てて配置されている。光センサアレイ（単に
センサアレイとも呼ぶ）３Ａ，４Ａは例えばホトダイオ
ード等の光電変換素子（以下光センサ，ホトセンサ，セ
ンサ又は画素ともいう）からなるリニアセンサアレイで
あり、夫々結像レンズ１，２に対して焦点距離ｆの位置
に配置されている。これらの光センサアレイ３Ａ，４Ａ
は結像レンズ１，２により各々結像された対象物１３’
の像を像信号３０Ａ，４０Ａに変換し、信号処理部５に
出力する。

【０００３】信号処理部５は増幅器５１，５２、Ａ／Ｄ
変換器（量子化部ともいう）５３，５４、記憶装置５５
からなる。光センサアレイ３Ａ，４Ａからの光センサ毎
の検出光量としての像信号３０Ａ，４０Ａは増幅器５
１，５２により増幅されてＡ／Ｄ変換器５３，５４によ
り光センサ毎のデジタルデータに変換され、像データ
（センサデータ，画素データ，量子化データ，又はセン
サ出力ともいう）３１Ａ，４１Ａとして記憶装置５５に
出力される。

【０００４】信号処理部５の出力側に設けられた距離検
出回路６は、マイクロコンピュータにより構成されてお
り、記憶装置５５に記憶された左右の像データ３１Ａ，
４１Ａを比較して対象物１３’までの距離を算出し、距
離信号（距離データ，距離値ともいう）９として外部に
出力する。

【０００５】次に、距離算出の原理を図１１を用いて説
明する。各結像レンズ１，２の中点を原点Ｏとして横軸
Ｘ，縦軸Ｙを設定し、結像位置Ｌ₁ ，Ｒ₁ の座標をそれ
ぞれ（−ａ_l1−Ｂ／２，−ｆ），（ａ_R1＋Ｂ／２，−
ｆ）とする。ここで、ａ_l1，ａ _R1は図示するように光セ
ンサアレイ３Ａ，４Ａ上の距離である。

【０００６】結像レンズ１の中心点Ｏ_L の座標は（−Ｂ
／２，０）、結像レンズ２の中心点Ｏ_R の座標は（Ｂ／
２，０）であり、対象物１３’の点Ｍの座標を（ｘ，
ｙ）とすれば、点ＭからＸ軸に下ろした垂線とＸ軸との
交点Ｎの座標は（ｘ，０）、点Ｏ_L から光センサアレイ
３Ａに下ろした垂線の位置Ｌ₀ の座標は（−Ｂ／２，−
ｆ）、点Ｏ_R から光センサアレイ４Ａに下ろした垂線の
位置Ｒ₀ の座標は（Ｂ／２，−ｆ）である。このとき、
ΔＭＯ_L ＮとΔＯ_L Ｌ₁ Ｌ₀ 、ΔＭＯ_R ＮとΔＯ _R Ｒ₁
Ｒ₀ はそれぞれ相似であるから、次の式（１），（２）
が成り立ち、さらに式（１），（２）から下式（３）を
得ることができる。

【０００７】

【数１】 （ｘ＋Ｂ／２）ｆ＝（ａ_l1＋Ｂ／２−Ｂ／２）ｙ ・・・（１） （−ｘ＋Ｂ／２）ｆ＝（ａ_R1＋Ｂ／２−Ｂ／２）ｙ ・・・（２） ｙ＝Ｂ・ｆ／（ａ_l1＋ａ_R1） ・・・（３） この式（３）により、結像位置Ｌ₁ ，Ｒ₁ に関する距離
ａ_l1，ａ_R1がわかれば、対象物１３’までの距離ｙを算
出することができる。

【０００８】次に距離検出回路６の動作の詳細を説明す
る。距離検出回路６は、図１２の実線に示すような、左
右の像データ３ＡＬ，４ＡＲを、別途設定した測定ウィ
ンドウ（つまり、光センサアレイ上に並ぶ光センサの所
定個数が納まる窓領域）の部分について比較し、像が一
致しなければ同図の破線のように、例えば左の像データ
３ＡＬを右に、右の像データ４ＡＲを左に順次シフトし
ていき、左右の像データが一致したときのシフト量を検
出する。

【０００９】なお、この左右の像データ３ＡＬ，４ＡＲ
の一致度を判定するには、評価関数が用いられる。即ち
評価関数は左右の光センサアレイ３Ａ，４Ａの中に夫々
設定された測定ウィンドウ内の対応する座標（アドレ
ス）に位する画素（光センサ）同士の画素データ（量子
化データ、センサデータ、像データ）の差の絶対値を測
定ウィンドウ内の全画素について加算したもので、この
左右の測定ウィンドウを順次シフト、即ち左の測定ウィ
ンドウは左へシフト（従って左の像データ３ＡＬは等価
的に右にシフトされることになる）し、右の測定ウィン
ドウは右へシフト（従って右の像データ４ＡＲは等価的
に左にシフトされることになる）しつつ、この評価関数
の値を調べ、この関数値が最小になるときに左右の像デ
ータが一致したと判定する。

【００１０】前述した左右の結像位置Ｌ₁ ，Ｒ₁ に関す
る距離ａ_l1，ａ_R1はこのシフト量に一致するので、距離
検出回路６はシフト量ａ_l1，ａ_R1から、対象物１３’ま
での距離ｙを前記の式（３）により算出することができ
る。

【００１１】ところで、ホトダイオードなどを用いた光
センサには、半導体製造工程の製造精度などに起因する
暗電流のバラツキ、 各画素（つまり個々の光センサ）ご
との感度バラツキ、 転送ノイズなどにより光センサの各
個体ごとに異なる特性の誤差が生じる。

【００１２】図８はこのような光センサの特性のバラツ
キの一例を示す。同図において横軸はセンサアレイ上の
各光センサの座標（位置）を示し、縦軸はセンサアレイ
に一様光を投射し、高温下で動作させた場合の各光セン
サの検出光量に相当する量子化データ（ここでは単にセ
ンサ出力としている）を示す。

【００１３】図８に示すように各素子の出力は一定とな
らず、ランダムなバラツキを持っている。この光センサ
の特性バラツキはそのままでは、取り込んだ画像の固定
ノイズとなり距離測定の誤差を招くので補正することが
望ましい。そのため従来は、不揮発性メモリなどの外部
記憶素子に、そのセンサ個々の補正情報を記憶させてお
き、それらを読み出して原センサデータ３１Ａ，４１Ａ
の特性バラツキを補正したうえ、距離検出の処理を行う
方法がとられている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た不揮発性メモリによる補正では、不揮発性メモリとそ
れを使用して計算を行うデジタル信号処理回路が必要と
なり、特に不揮発性メモリは測距装置における部品コス
トを上昇させる大きな要因となる。

【００１５】さらに測距装置の組立時に、それぞれの光
センサの各個体に応じた補正データを作成し記憶させな
ければならないため、 組立コストも上昇する等の問題が
ある。

【００１６】本発明は、このような問題を解消し、不揮
発性メモリを使用せず、距離検出回路と同一のＩＣに内
蔵されたデジタル回路のみで補正を行うことにより、部
品コストと組立コストの両方を低減させることができ
る、光センサ誤差補正機能付き測距装置を提供すること
を課題とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１の光センサ誤差補正機能付き測距装置
は、光軸が互いに平行で同一平面上に結像する一対の結
像レンズ（１，２）の結像面上に、一列または複数列の
光センサアレイ（３ａ１〜３ａＮ，４ａ１〜４ａＮ）か
らなる一対の受光器（３，４）が、それぞれの結像レン
ズに対応し、対となる光センサアレイの列同士がそれぞ
れ同一直線上にあるように配置され、光センサアレイ上
の各光センサの出力を量子化した量子化データに変換す
る量子化手段（量子化部５３，５４）と、対の光センサ
アレイにそれぞれ対応する量子化データ同士を照合して
測距対象までの距離を求める距離検出手段（距離検出部
６）とを持つ測距装置において、光センサアレイ上の各
光センサの座標を時刻に対応させて、前記量子化手段か
ら出力される量子化データ（原センサデータ３１Ａ，４
１Ａ）についての、前記座標の配列順に生ずる変化の波
形中の所定周波数以上の高周波成分をデジタル処理によ
って除去し、この高周波成分を除去して補正した量子化
データ（濾波後センサデータ３１Ａ’，４１Ａ’）を前
記距離検出手段に与える光センサ誤差補正手段を備えた
ものとする。

【００１８】また請求項２の光センサ誤差補正機能付き
測距装置は、請求項１に記載の光センサ誤差補正機能付
き測距装置において、前記光センサ誤差補正手段をデジ
タル回路で構成されたローパスフィルタ（デジタル・ロ
ーパスフィルタ５０１，５０２）とする。

【００１９】また請求項３の光センサ誤差補正機能付き
測距装置は、請求項２に記載の光センサ誤差補正機能付
き測距装置において、前記ローパスフィルタが少なくと
も前記距離検出手段と同一の半導体基板上に設けられて
なるようにする。

【００２０】本発明の作用は次の如くである。左右のセ
ンサアレイの画像の差異から対象物までの距離を計算す
る測距装置においては、左右のセンサアレイの不整合が
問題となる。左右２つのセンサアレイに同じ測距対象物
の映像を投射した場合におけるこの不整合の種類の概念
を図７に示す。

【００２１】同図において横軸はセンサアレイ上の各光
センサの座標、縦軸は各光センサの出力（センサ出力）
である。そして、実線の特性は左のセンサアレイの特性
を示し、破線の特性は右のセンサアレイの特性を示すも
のとする。

【００２２】不整合の種類には、センサアレイの出力の
基底値が一様に左右でズレているような、オフセット不
整合Ａと、センサアレイの全センサの感度が一様に左右
で異なっているような、感度不整合Ｂと、左右のセンサ
アレイに局所的に感度の差がある、局所的不整合Ｃとが
ある。

【００２３】従来技術で述べたように、左右の光センサ
アレイを使用し、その画像の差異から対象物までの距離
を計算する距離測定装置においては、2 本のセンサアレ
イ上のセンサの部分群（測定ウィンドウ）を少しずつ移
動させながら評価関数を算出する。

【００２４】左右の測定ウィンドウに共に対象物の像が
存在すれば、 その測定ウィンドウのセンサには同じ物が
写っているため、評価関数値が低くなる。そこで、無限
遠の対象物が像を結ぶ位置（レンズの焦点の位置）から
近距離の対象物が像を結ぶ位置まで左右の測定ウィンド
ウを個別にずらしながら評価関数を算出し、最も評価関
数値が低くなるであろう点（左右画像の一致点）での左
右の測定ウィンドウのずらし量（シフト量) の値を得る
ことで距離が算出できる。

【００２５】図９はこのような不整合が評価関数に与え
る影響の例を示す。同図の（ａ）〜（ｄ）の横軸は測定
ウィンドウのずれ幅（シフト量）を、縦軸は評価関数値
を示す。ここで図９（ａ）は、左右のセンサアレイのセ
ンサに特性誤差がない場合の評価関数曲線の例を示す。

【００２６】オフセット不整合のようにどちらかのセン
サアレイのセンサに一様に誤差が含まれるような場合に
は図９（ｂ）に示すように、図９（ａ）の相関関数曲線
がＹ軸方向に移動するだけで、 距離値を算出するための
最小点の位置は変化しない。よって、この種の誤差は距
離演算に影響を与えない。

【００２７】また、感度不整合のような場合には図９
（ｃ）に示すように、相関関数曲線の傾きが変化するが
最小点の位置は変化しない。よって、この種のセンサ誤
差は距離演算結果の誤差としては現われにくい。一方、
ランダムにセンサの画素ごとに乗るような局所的誤差の
場合には図９（ｄ）に示すように、この相関関数曲線の
形状が変わる可能性がある。特に最小点付近の形状が変
わると距離演算に深刻な影響を与える。

【００２８】このように、距離を測定する際に全センサ
一様に基底値や感度が異なるような、ＡとＢの大局的な
誤差は距離測定方法の性質上、それほど問題とならず、
Ｃの局所的不整合が問題となる。この局所的不整合は個
別のセンサ（画素）ごとの暗電流や感度のばらつきによ
って発生する。

【００２９】図６は図８のような光センサアレイ上のセ
ンサ出力特性におけるセンサの座標軸（横軸）を時間軸
として、センサ出力（縦軸）がセンサ座標の配列順に変
化する波形を周波数解析した場合の概念図である。

【００３０】図８に示したセンサ出力のバラツキを完全
にランダムと仮定すれば、一様光の受光時におけるセン
サ出力の周波数成分（ノイズ成分）は図６（ａ）のよう
にすべての周波数帯にわたって一様に分布する筈であ
る。

【００３１】ところで、周波数が非常に低いノイズ成分
は、距離計算時に使用するセンサの部分群（測定ウィン
ドウ）だけで見れば一様にオフセットがかかるようなノ
イズとなるため、前述のように距離測定計算において測
距誤差の原因とはなりにくい。しかしながら、周波数が
非常に高いノイズ成分は、局所的な不整合を引き起すた
め測距誤差の原因となりやすい。

【００３２】また実際にセンサ出力のバラツキの少ない
光センサアレイを用いた距離測定の際に得られる測距対
象物の画像データにおいては、連続性があるデータが得
られるため周波数解析をした場合、通常図６（ｂ）のよ
うになり、高い周波数成分は現れない。従って現実のセ
ンサ出力の周波数成分は、本来のセンサ出力（画像デー
タ成分）とノイズ成分が加算されて概念的には図６
（ｃ）のような形で示される。

【００３３】よって、本発明は、図６（ｄ）のように、
ローパスフィルタで高い周波数成分を取り除くことによ
り、測距対象物の画像データを劣化させると無しに、距
離測定に悪影響を与えやすい高い周波数のノイズ成分を
除去しようとするものである。

【００３４】この場合、低い周波数のノイズ成分は除去
することができないが、 これは前述したように距離計算
にそれほど悪影響を与えないため除去しなくても問題と
ならない。

【００３５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例としての
測距装置の要部の構成を示すブロック図である。同図に
おいて、３，４はそれぞれ図外の左右のレンズのほぼ焦
点距離の位置にある結像面上に対となって配置された受
光器、３ａ１〜３ａＮはこの結像面上において互いに平
行に配置され、受光器３を構成するセンサアレイ、同様
に４ａ１〜４ａＮは結像面上において互いに平行に配置
され、受光器４を構成するセンサアレイである。

【００３６】３ｂ１〜３ｂＮはそれぞれセンサアレイ３
ａ１〜３ａＮに対応して配置された、ＣＣＤ素子からな
るシフトレジスタ状の配列回路としてのＣＣＤ転送路
で、各ＣＣＤ素子は対応するセンサアレイ上の個別の光
センサに対応するように設けられており、各ＣＣＤ素子
はストローブ信号によって対応する光センサからその受
光光量に相当する蓄積電荷を取込むと共に、ＣＣＤ転送
路を構成するＣＣＤ素子全体としてシフトレジスタ状の
動作により、取り込んだ蓄積電荷をセレクタＳＬ１へ転
送する。

【００３７】同様に４ｂ１〜４ｂＮはそれぞれセンサア
レイ４ａ１〜４ａＮに対応して配置された、ＣＣＤ素子
からなるシフトレジスタ状の配列回路としてのＣＣＤ転
送路である。

【００３８】なお、現実には第１列のセンサアレイ３ａ
１と第１列のセンサアレイ４ａ１同士は、図１０，１１
の場合と同様に、対となってほぼ同一直線上にあるよう
に設けられ、同様に第２列から第Ｎ列までの各列毎の対
となるセンサアレイ同士もほぼ同一直線上にあるように
設けられている。

【００３９】次にＳＬ１とＳＬ２は、互いに同期して受
光器３と４上のセンサアレイを１つ（１列）ずつ第１列
から第Ｎ列まで選択する（実際は該当する番号の列のＣ
ＣＤ転送路を選択する）ことを、周期的に繰り返すセレ
クタで、この選択のつど受光器３と４上の同番号の列を
なすＣＣＤ転送路同士が選択される。

【００４０】５３はセレクタＳＬ１によって選択された
ＣＣＤ転送路から転送される光センサ別の蓄積電荷量を
順次、デジタル値（センサデータ）に変換し、センサア
レイ毎のセンサ（画素）の座標順に並ぶセンサデータの
配列としての原センサデータ３１Ａとして出力する量子
化部である。

【００４１】同様に５４はセレクタＳＬ２によって選択
されたＣＣＤ転送路から転送される光センサ別の蓄積電
荷量を順次、デジタル変換し、センサアレイ毎のセンサ
別のセンサデータの配列としての原センサデータ４１Ａ
として出力する量子化部である。

【００４２】次に５０１と５０２は本発明の主眼となる
デジタル回路からなるローパスフィルタで、それぞれ同
じ列番号の光センサアレイ一列分の原センサデータ３１
Ａと４１Ａ毎に、この原センサデータ３１Ａ，４１Ａに
対し、その光センサ別のセンサデータの配列方向を時間
軸に見立て（換言すれば各光センサの座標を時刻と見な
し）、後述するローパスフィルタの処理を施して、光セ
ンサの座標配列順に並ぶセンサデータの波形中の高周波
成分であるランダムなバラツキを除去する。

【００４３】そしてこのデジタル・ローパスフィルタ５
０１，５０２は、対の原センサデータ３１Ａ，４１Ａの
入力ごとに、上記のバラツキを除去した、そして原セン
サデータ３１Ａ，４１Ａと光センサの座標配列を同じく
する濾波後センサデータ３１Ａ’，４１Ａ’をそれぞれ
出力する。

【００４４】次段の距離検出部６は図１０の距離検出回
路（同符号）に相当し、この濾波後センサデータ３１
Ａ’と４１Ａ’を入力して従来と同様な距離検出の処理
を行い、距離値９を演算出力する。

【００４５】なお、この距離検出部６は、濾波後センサ
データ３１Ａ’と４１Ａ’をそれぞれ入力して、各セン
サデータ３１Ａ’と４１Ａ’の列内における前述の測定
ウィンドウの位置の選択とシフトを行う回路６０１と６
０２、左右の測定ウィンドウのセンサデータの評価関数
（画像一致度）を計算する回路６０３、評価関数の最小
値を検出する回路６０４、その最小値に該当する左右の
測定ウィンドウのシフト量から距離値９を求める回路６
０５等からなる。

【００４６】図２はデジタル・ローパスフィルタ５０
１，５０２の構成例を示す図で、同図（ａ）はＦＩＲ
（有限時間応答）フィルタとしての構成例を示し、同図
（ｂ）は移動平均法に基づくフィルタとしての構成例を
示す。ここで、ＦＩＲ（有限時間応答）フィルタは次式
（４）の処理を行う。

【００４７】

【数２】 但し、 ｘ_n ：光センサアレイ１列分の原センサデータ
上のｎ番目の座標にあるセンサデータとしての入力デー
タ ｙ_n ：ｘ_n に対応する出力センサデータ（つまり、光セ
ンサアレイ１列分の濾波後センサデータ列上のｎ番目の
座標にあるセンサデータとしての出力データ） ｋ_i ：係数 Ｍ ：ｘ_n を中心として座標順に並ぶ、当該演算に関わ
る原センサデータの個数 ここで、係数ｋ_i の値はフィルタのカットオフ周波数を
指定することによって定まる。またデータの個数Ｍは原
理的には多ければ多いほど、フィルタの性能が高まるこ
とになるが、ローパスフィルタに限って言へば、個数Ｍ
を少なくしてもフィルタ特性の劣化は小さく、本実施例
ではＭ＝５又は７程度としている。

【００４８】なお、このデジタル処理によるローパスフ
ィルタでは、アナログ式のローパスフィルタと異なり、
フィルタ処理後の出力波形に、入力波形に対する位相の
遅れ（従って、この場合はセンサ座標のズレ）は生じな
い。

【００４９】図２（ａ）において、５１１，５１２〜５
１Ｍは入力となる１列分の原センサデータ３１Ａ（又は
４１Ａ）の配列上における当該演算に使用されるＭ個の
センサデータが順次格納されるシフトレジスタ、５２１
は各レジスタ５１１〜５１Ｍ中のセンサデータを順番に
選択するセレクタ、５２２はセレクタ５２１によって選
択されたセンサデータｘ_n+i に対して、メモリ５２３か
ら読み出した係数ｋ_iを乗ずる乗算器、５２４は乗算器
から出力されるｋ_i ・ｘ_n+i の値をパラメータｉについ
て（Ｍ個分）累計し、原センサデータｘ_n に対応する座
標の濾波後センサデータ３１Ａ’（又は４１Ａ’）ｙ_n
として出力するアキュームレータである。また、移動平
均法と呼ばれる平均処理もＦＩＲローパスフィルタの一
種であり、次式（５）の演算を行う。

【００５０】

【数３】 この場合には、図２（ｂ）に示すように図２（ａ）の乗
算器５２２とメモリ５２３を省くことができる。また、
データ個数Ｍはカットオフ周波数を指定することによっ
て定まる。

【００５１】図３は一様光を与えた光センサアレイのセ
ンサデータのＦＩＲローパスフィルタの処理に基づく変
化の例を示し、同図（ａ）はフィルタ処理前のセンサデ
ータ（原センサデータ）を示し、同図（ｂ）はフィルタ
処理後のセンサデータ（濾波後センサデータ）を示す。
同図（ｂ）の濾波後センサデータは同図（ａ）の原セン
サデータに比べて著しく平滑となり、測定誤差程度の小
さな誤差が僅かに残るが、この程度の誤差は距離測定に
は影響しない。

【００５２】図４は測距対象物の画像データを含む光セ
ンサアレイのセンサデータのＦＩＲローパスフィルタの
処理に基づく変化の例を示し、同図（ａ）はフィルタ処
理前のセンサデータ（原センサデータ）を示し、同図
（ｂ）はフィルタ処理後のセンサデータ（濾波後センサ
データ）を示す。

【００５３】また、図５は測距対象物の画像データを含
む左右の光センサアレイのセンサデータのＦＩＲローパ
スフィルタの処理に基づく変化の例を示し、同図（ａ）
はフィルタ処理前のセンサデータ（原センサデータ）を
示し、同図（ｂ）はフィルタ処理後のセンサデータ（濾
波後センサデータ）を示す。

【００５４】図４，図５のいずれも、フィルタ処理後の
センサデータからは高い周波数で変化するノイズ成分が
著しく減少して滑らかとなり、低い周波数数成分である
画像データ部分が判別し易くなっている。そして図５か
らはさらに左右のセンサデータの比較が容易になり、従
って評価関数の誤差が少なくなりそうなことがわかる。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、従来、光センサアレイ
の光センサ個々の感度ばらつき等の特性誤差を補正する
ためのデータを不揮発性メモリに記憶しておき、距離測
定時にこの補正データを読み出させて補正していた方式
に代わり、光センサアレイの量子化データ列の１列ごと
にデジタルのローパスフィルタ処理を施すことで、原量
子化データから光センサ個々の特性誤差を除去して距離
演算に使用するようにしたので、距離演算を行う回路と
ローパスフィルタ回路は共にチップ面積の小さいデジタ
ル回路となるため、同一のＩＣとして構成でき、従来方
式に比べ部品コストや装置の組立コストを大幅に低減で
きるばかりでなく、従来行っていた、光センサアレイご
とに異なる補正データを記憶する不揮発性メモリの管理
も不要となるので、部品の管理コストも大きく低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての測距装置の要部の構
成を示すブロック図

【図２】図１のデジタル・ローパスフィルタの構成例を
示す図

【図３】一様光を受光する光センサアレイのセンサデー
タのデジタル・ローパスフィルタ処理による変化を対比
して示す図

【図４】測距対象物の画像データを含む光センサアレイ
のセンサデータのデジタル・ローパスフィルタ処理によ
る変化を対比して示す図

【図５】測距対象物の画像データを含む左右対の光セン
サアレイのセンサデータのデジタル・ローパスフィルタ
処理による変化を対比して示す図

【図６】光センサアレイのセンサデータのセンサ座標配
列に伴う変化の波形の周波数成分についての概念的な説
明図

【図７】光センサアレイの左右のセンサデータの不整合
の種類を説明する図

【図８】一様光を受光する光センサアレイのセンサデー
タの感度バラツキの例を示す図

【図９】光センサアレイの左右のセンサデータの不整合
の種類別に評価関数値へ及ぼす影響を示す図

【図１０】パッシブ型測距装置の原理的な構成例を示す
ブロック図

【図１１】図１０の距離算出の原理を示す図

【図１２】図１０の距離検出回路の動作原理を示す図

【符号の説明】

１，２ 結像レンズ ３，４ 受光器 ３ａ１〜３ａＮ，４ａ１〜４ａＮ 光センサアレイ ３ｂ１〜３ｂＮ，４ｂ１〜４ｂＮ ＣＣＤ転送器 ６ 距離検出部 ９ 距離値 ＳＬ１，ＳＬ２ セレクタ ３１Ａ，４１Ａ 原センサデータ ３１Ａ’，４１Ａ’ 濾波後センサデータ ５３，５４ 量子化部 ５０１，５０２ デジタル・ローパスフィルタ ５１１〜５１Ｍ レジスタ ５２１ セレクタ ５２２ 乗算器 ５２３ メモリ ５２４ アキュームレータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光軸が互いに平行で同一平面上に結像する
   一対の結像レンズの結像面上に、一列または複数列の光
   センサアレイからなる一対の受光器が、それぞれの結像
   レンズに対応し、対となる光センサアレイの列同士がそ
   れぞれ同一直線上にあるように配置され、 光センサアレイ上の各光センサの出力を量子化した量子
   化データに変換する量子化手段と、 対の光センサアレイにそれぞれ対応する量子化データ同
   士を照合して測距対象までの距離を求める距離検出手段
   とを持つ測距装置において、 光センサアレイ上の各光センサの座標を時刻に対応させ
   て、前記量子化手段から出力される量子化データについ
   ての、前記座標の配列順に生ずる変化の波形中の所定周
   波数以上の高周波成分をデジタル処理によって除去し、
   この高周波成分を除去して補正した量子化データを前記
   距離検出手段に与える光センサ誤差補正手段を備えたこ
   とを特徴とする光センサ誤差補正機能付き測距装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の光センサ誤差補正機能付
   き測距装置において、前記光センサ誤差補正手段をデジ
   タル回路で構成されたローパスフィルタとしたことを特
   徴とする光センサ誤差補正機能付き測距装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の光センサ誤差補正機能付
   き測距装置において、前記ローパスフィルタが少なくと
   も前記距離検出手段と同一の半導体基板上に設けられて
   なることを特徴とする光センサ誤差補正機能付き測距装
   置。