CN102171533A - 测距装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种测距装置，其具备拍摄对象物的多个光学系统、以及具有以一对一的关系对应于所述多个光学系统的多个摄像区域且将由多个光学系统形成于各自的摄像区域的所述对象物的像变换为电信号的摄像部(N)，基于由多个光学系统分别形成的对象物的像的视差，测定到对象物的距离，其中，多个光学系统的每个包含n个(n为2以上的整数)透镜面(r1、r2)，在多个光学系统中至少一对中，从对象物侧起，第i个透镜面(r1)和第j个(i和j不同，分别为1以上n以下的整数)透镜面(r2)的偏心方向彼此一致。

Description

测距装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及通过多个光学系统间产生的视差来测量到对象物的距离的测距装置。

背景技术

近年来，在汽车的车间距离的测定、照相机的自动对焦系统、以及三维形状测定系统等中，使用通过一对光学系统间产生的视差来测定到被拍摄体(测距对象物)的距离的测距装置。

在这种测距装置中，设有在水平方向(左右)或垂直(上下)方向上配置的一对透镜、以及具有对应于各透镜而设的一对摄像区域的摄像元件。通过一对透镜，在各摄像区域形成被拍摄体的像，根据包含由摄像元件得到的被拍摄体的像的图像的视差，通过三角测量，检测到被拍摄体的距离。

图21表示在测距装置中进行的三角测量的原理。图21表示的是具有摄像透镜La的第一光学系统、和具有摄像透镜Lb的第二光学系统。各光学系统以第一光学系统的光轴Aa和第二光学系统的光轴Ab隔开规定间隔B而相互平行的方式配置。将第二光学系统的光轴Ab和摄像面Nb相交的点及第一光学系统的光轴Aa和摄像面Na相交的点连结的线段被称为基线。基线是不因对象物的位置而变化的、成为三角测量的基准的线段。该基线的长度即基线长等于间隔B。以下，设基线长为B。

测距对象物U的像分别通过摄像透镜La形成于摄像面Na，通过摄像透镜Lb形成于摄像面Nb。在图21中，将测距对象物U上的点P设为测定点。在点P位于第一光学系统的光轴Aa上的情况下，点P成像于摄像面Na中与第一光学系统的光轴Aa相交的点。另一方面，在摄像面Nb中，点P成像于距摄像面Nb和第二光学系统的光轴Ab相交的点的距离为Δ的位置。将此称为视差，将其长度称为视差量Δ。

当设第一及第二光学系统的摄像透镜La及Lb的焦距为F时，下面的近似式成立。

(数学式1)

$\mathrm{\Δ}\≈B\·\frac{f}{Z}---\left(1\right)$

对成像于摄像面Na、Nb的图像，实施用于成为易进行运算处理的状态的校正及分割等处理。在进行了这种处理以后，通过将成像于摄像面Na的图像和成像于摄像面Nb的图像进行模式匹配，求出视差量Δ。通过将计算出的视差量Δ、和基线长B及焦距F代入式(1)，可以求出距离Z。

在测距装置中，视差量Δ越大，测距精度越好。根据式(1)，基线长B和焦距F越大，视差量Δ越大，测距精度越高。

专利文献1公开了一种测距装置，即，为了不加长透镜全长而谋求长焦距化，而使用在物体面上具有凸面的正弯月形单透镜。

专利文献1：特开2003-15029号公报

测距装置与普通的摄像使用的照相机等不同，摄像用具备多个光学系统。因此，构成测距装置的各光学系统的摄像性能越彼此相等，测距精度越高。但是，通常，透镜因模具的精度的限度及制造误差而在透镜面间存在数μm程度的偏心。透镜面间的偏心是指穿过透镜的两个透镜面的面顶点的中心轴不一致且彼此偏移的状态。偏心既在分别设置于一个透镜的两个主面的透镜面之间产生，在包含两个以上的透镜的光学系统中，在任意两个透镜面间也产生。当透镜面间存在偏心时，存在如下课题，即，有损摄像性能的旋转对称性，在模式匹配的视差检测时，每一摄像位置，检测视差量都变化，测距精度显著变差。

专利文献1公开了一种测距用的透镜构成，但是对于因制造误差而产生的各透镜面间的摄像特性的差别引起的测距精度变差，没有作任何公开。

发明内容

本发明是为解决上述课题而开发的，其目的在于，提供一种测距装置，在测距装置中，即使存在透镜面间的偏心，也会减少测距精度变差。

本发明的测距装置具备：拍摄对象物的多个光学系统；以及摄像部，具有以一对一的关系对应于所述多个光学系统的多个摄像区域，且将由所述多个光学系统形成于各自的摄像区域的所述对象物的像变换为电信号，所述测距装置基于由所述多个光学系统分别形成的所述对象物的像的视差，测定到所述对象物的距离，其中，所述多个光学系统分别包含n个(n为2以上的整数)透镜面，在所述多个光学系统中至少一对中，从所述对象物侧起，第i个透镜面和第j个(i和j不同，分别为1以上n以下的整数)透镜面的偏心方向彼此一致。

在某优选的实施方式中，所述至少一对光学系统的各光学系统包含采用注射成形而形成且具有浇口痕迹的至少一个透镜，所述至少一个透镜具有所述第i个透镜面及第j个透镜面，在所述至少一对光学系统中，所述浇口痕迹相对于所述至少一个透镜的中心的方位彼此一致。

在某优选的实施方式中，所述至少一对光学系统的各光学系统包含一个透镜，所述一个透镜具有所述第i个透镜面及第j个透镜面。

在某优选的实施方式中，所述至少一对光学系统的各光学系统包含第一及第二透镜，所述第一及第二透镜分别具有所述第i个透镜面及第j个透镜面。

在某优选的实施方式中，所述多个光学系统分别具有透镜镜筒，所述测距装置还具备支撑所述一对光学系统中的一方的透镜镜筒的副透镜镜筒、相对于所述摄像部以规定空间的配置保持所述一对光学系统中的另一方的透镜镜筒及所述副透镜镜筒的保持构件，在所述一对光学系统中的所述另一方的透镜镜筒及所述保持构件、以及所述一对光学系统中的所述一方的透镜镜筒及所述副透镜镜筒上，分别设有彼此嵌合的螺纹构造，所述副透镜镜筒相对于所述保持构件可旋转地被支撑。

在某优选的实施方式中，在所述第i个透镜面及所述第j个透镜面中，其中一方在各光学系统的所述n个透镜面中，除是平面的透镜面以外，还是曲率半径最小的透镜面。

在某优选的实施方式中，所述第i个透镜面及所述第j个透镜面在各光学系统的所述n个透镜面中，除是平面的透镜面以外，还是曲率半径最小的透镜面及曲率半径次小的透镜面。

具备本发明的多个光学系统的测距装置的制造方法包含：准备使用同一模具并通过注射成形制作的多个透镜的工序；以在所述多个光学系统的至少一对中，所述透镜的一对透镜面间的偏心的方向彼此一致的方式，将所述多个透镜分别配置于多个光学系统用的透镜镜筒的工序。

在某优选的实施方式中，分别配置所述多个透镜的工序以如下方式进行配置，即，在所述至少一对光学系统的透镜镜筒中，相对于所述透镜的光轴，所述透镜的浇口痕迹的方位一致。

本发明的测距装置的制造方法中，所述测距装置具备多个光学系统、以及具有以一对一的关系对应于所述多个光学系统的多个摄像区域的摄像部，所述测距装置的制造方法包含：准备使用同一模具并通过注射成形而分别制作的至少一对透镜镜筒的工序(A)；将至少两种透镜分别配置于所述一对透镜镜筒，制作所述多个光学系统中的至少一对的工序(B)；以对象物成像于所述多个摄像区域的一个区域的方式，调整所述一对光学系统的一方的位置的工序(C)；以对象物成像于所述多个摄像区域的另一个区域的方式，调整所述一对光学系统的另一方的位置的工序(D)；在所述一对光学系统中，使所述至少两种透镜中任两个透镜面间产生的偏心的方向一致的工序(E)。

在某优选的实施方式中，所述工序(E)以如下方式使所述一对光学系统中至少一方的透镜镜筒相对于所述光学系统的光轴而旋转，以使得，在所述一对光学系统中相对于所述光学系统的光轴所述透镜镜筒的浇口痕迹的方位彼此一致。

在某优选的实施方式中，在所述一对透镜镜筒的所述两种透镜中，同一种透镜使用同一模具，并通过注射成形来制作，在所述工序(B)中，以相对于所述一对光学系统的透镜镜筒的所述浇口痕迹所述两种透镜的浇口痕迹的方位在所述一对光学系统中一致的方式，配置所述两种透镜。

根据本发明，即使是两个透镜面间产生了偏心的情况，也可以通过在多个光学系统的至少两个中，使偏心方向一致，从而抑制测距精度变差，且进行精度高的距离测定。

附图说明

图1是表示用于对透镜的偏心对摄像所施加的影响进行说明的仿真模型的概念图。

图2是表示在图1所示的仿真模型中在透镜上产生了偏心时的摄像图案的移动的图。

图3是示意性地表示本发明测距装置的第一实施方式的剖面图。

图4(a)～(c)分别表示图3的测距装置的光学系统的球面像差、像散及畸变。

图5(a)～(c)是对在第一实施方式的两个光学系统中在透镜面间产生的偏心的方向进行说明的图。

图6(a)是表示图3的测距装置使用的注射成形后的单透镜从模具脱离后的状态的图，(b)是表示从流道(ランナ一)上切下来的状态的单透镜的图。

图7是表示测定基于注射成形的单透镜的偏心量的结果的曲线图。

图8是利用仿真结果对在第一实施方式的光学系统中产生了透镜的偏心时的摄像图案的移动进行说明的图。

图9是用于对SAD运算进行说明的图。

图10是表示第一实施方式的测距精度仿真中使用的平面图的图。

图11是对第一实施方式的测距精度仿真的测距装置和平面图的位关系进行说明的图。

图12(a)及(b)是表示第一实施方式的测距精度的仿真结果的图，(c)是表示没有透镜的偏心时的测距精度的仿真结果的图。

图13(a)及(b)是表示比较例的测距精度的仿真结果的图。

图14是表示本发明测距装置的光学系统所含的透镜面的另一例的示意性剖面图。

图15是示意性地表示本发明的测距装置的第二实施方式的剖面图。

图16(a)～(c)分别表示图15的测距装置的光学系统的球面像差、像散及畸变。

图17(a)及(b)是对在第二实施方式的两个光学系统中在透镜面间产生的偏心的方向进行说明的图。

图18(a)及(b)是表示第二实施方式的测距精度的仿真结果的图，(c)是表示没有透镜的偏心的情况下的测距精度的仿真结果的图。

图19(a)及(b)是表示比较例的测距精度的仿真结果的图。

图20是对本发明可适用的透镜面的偏心进行说明的图。

图21是用于对测距装置的三角测量的原理进行说明的图。

具体实施方式

首先，在具有多个光学系统的测距装置中，多个光学系统包含n个透镜面，对在第i个透镜面和第j个透镜面之间因模具误差及制造误差而存在偏心时的摄像图案的位置变化进行说明。在此，n为2以上的整数，i和j为n以下的互不相同的整数。另外，透镜面是指具有通过折射、衍射等而使光的聚光状态发生变化的功能的光学元件的表面或界面。

图1示意性地表示利用距平面图H规定距离而设的光学系统L拍摄平面图H而在有效像圆C(＝φC)内形成像的情形。在平面图H上描绘有圆形图案O、X1、X2、Y1、Y2。圆形图案O配置于平面图H的原点，圆形图案X1、X2配置于X轴上，圆形图案Y1、Y2分别配置于Y轴上。

在有效像圆C上形成对应于平面图H上的圆形图案O、X1、X2、Y1、Y2的摄像图案o、x1、x2、y1、y2。摄像图案o形成于有效像圆C的光轴上。另一方面，摄像图案x1及x2分别形成于沿+x方向从原点离开距离为最大像高(即，有效像圆C的半径)的40％及80％的位置。同样，摄像图案y1及y2形成于沿+y方向离开原点的距离为最大像高的四成及八成的位置。

图2是对在如图1所示形成有平面图H的像的情况下构成光学系统L的透镜的任一个透镜面偏心时的摄像图案的位置变化进行说明的图。相对于透镜面的偏心方向的摄像图案的位置变化的方向因光学系统而具有同方向的情况和反方向的情况，在此，对透镜面的偏心方向和摄像图案的位置变化的方向为同方向的情况进行说明。

在构成光学系统L的透镜的任一个透镜面沿+x方向(图1)偏心的情况下，摄像图案o、x1、x2、y1、y2向-x方向移动，分别形成o′、x1′、x2′、y1′、y2′。另外，在像面侧的透镜沿-x方向偏心的情况下，摄像图案o、x1、x2、y1、y2向+x方向移动，分别形成o″、x1″、x2″、y1″、y2″。在图2中，Δo、Δx1、Δx2、Δy1、Δy2是以摄像图案o″、x1″、x2″、y1″、y2″的位置为基准时的摄像图案o′、x1′、x2′、y1′、y2′的相对的图案位置的移动量。通常，在透镜L的像面侧的透镜面偏心的情况下，移动量因摄像位置而不同。

在数码照相机或摄像机等光学系统为一个摄像元件的情况下，移动量因摄像位置而不同这种影响表现成拍摄的像的失真。与此相对，在具备多个光学系统的测距装置的情况下，每一光学系统都存在拍摄的像失真之类的问题，除此以外，还存在如下问题，即，在多个光学系统间，如果偏心的方向及偏心量不同，则拍摄的像的失真也因多个光学系统间而不同。因此，测距装置的偏心会引起测距精度下降，并且产生其测距精度的降低程度因摄像位置而不同之类的问题。

偏心造成的像失真是微忽其微的，但是，例如，在基线长及焦距短的小型测距装置中，由于检测的视差小，因此偏心造成的像失真会较大地影响到测距精度。另外，即使是基线长及焦距较长的大型测距装置，在对位于远方的对象物进行测距的情况下，由于视差小，因此同样会较大地影响到测距精度。

本发明的测距装置具备多个光学系统，多个光学系统的每个光学系统都包含n个透镜面。在此，n为2以上的整数。在多个光学系统中至少一对光学系统中，从对象物侧起，第i个透镜面和第j个透镜面的偏心方向一致。在此，i和j是1以上n以下的互不相同的整数。

根据本发明，由于透镜的偏心自身不能改变，因此在各光学系统中，形成的对象物的像因透镜的偏心而失真。但是，通过使多个光学系统中至少一对光学系统的透镜的偏心方向一致，由该一对光学系统形成的像彼此在相同的方向上具有相同程度的失真。因此，在求视差时，偏心造成的影响被相互抵消。由此，可以抑制偏心造成的测距精度劣化，如用小型测距装置进行测距的情况及用比较大型的测距装置进行远方测距的情况那样，在视差变小的条件下，可以特别地得到有利的效果。下面，参照附图对本发明的测距装置进行详细说明。

(第一实施方式)

下面，对本发明的测距装置的第一实施方式进行说明。图3是表示本实施方式的测距装置M的构成的示意图。测距装置M具备由单透镜La、Lb构成的两个光学系统、摄像部N、运算处理电路C。

单透镜La、Lb彼此具有大致相等的形状。具体而言，单透镜La、Lb分别具有位于对象物侧的透镜面r1及位于摄像部N侧的透镜面r2，单透镜La的透镜面r1的形状与单透镜Lb的透镜面r1的形状大致相等。另外，单透镜La的透镜面r2的形状与单透镜Lb的透镜面r2的形状大致相等。两个光学系统的光轴的距离为B，成为测距装置M的基线长。

摄像部N包含以一对一的关系与由单透镜La、Lb构成的光学系统相对应的摄像区域Na、Nb，且将由单透镜La、Lb形成于各自的摄像区域Na、Nb的对象物的像变换为电信号。在本实施方式中，摄像区域Na、Nb作为分立的元件进行了表示，但也可以将一个摄像元件的区域分割，按照以一对一的关系与各透镜相对应的方式设定摄像区域Na、Nb。

运算处理电路C从摄像部N接收电信号，根据两个光学系统的对象物的像的视差，计算出到对象物(未图示)的距离。根据视差计算到对象物的距离的方法如参照图21所述。

优选为，测距装置M还具备：分别设置于单透镜La、Lb的透镜面r1侧的光阑Sa、Sb、设置于单透镜La、Lb和摄像区域Na、Nb之间的滤光片Fa、Fb。

表1表示图3所示的测距装置M的各光学系统的设计数据。在表1中，Ri表示各面的近轴曲率半径(mm)，di表示各面的面中心间隔(mm)，nd表示透镜或滤光片的d射线的折射率，νd表示透镜或滤光片的d射线的阿贝数。滤光片1面及滤光片2面分别是指滤光片Fa(或Fb)的单透镜La(Lb)侧及摄像区域Na(Nb)侧的面。另外，非球面形状在设距面顶点的切平面的光轴方向的距离为x、设距光轴的高度为h、设r为近轴曲率半径、设k为圆锥常数、设Am(m＝4，6，8，10，12)为第m次的非球面系数时，用式(2)表示。

(表1)

[表1]

·透镜系数

焦距＝5mm、F值＝2.8、λ＝550nm

视角2ω＝56.6°有效摄像圆直径＝φ5mm

面编号	Ri	di	nd	νd
					物体	∞	600	-	-
光阑	∞	0.15	-	-
					r1面	-9.5	2	1.5253	56.0
r2面	-2.213702	0.1	-	-
					滤光器1面	∞	0.3	1.5168	62.2
滤光器2面	∞	5.07	-	-
					像面	∞	-	-	-

·非球面系数

	k	A4	A6	A8	A10	A12
							r1面	0	-0.044049	0.029774	0.040788	-0.134023	0.077096
r2面	-3.621152	-0.036587	-0.004181625	0.0069269	-0.003211169	0.000457618

(数学式2)

$x=\frac{\frac{1}{r}{h}^2}{1+\sqrt{1-(1+k){\left(\frac{1}{r}\right)}^2{h}^2}}+A_4{h}^4+A_6{h}^6+A_8{h}^8+A_{10}{h}^{10}+A_{12}{h}^{12}---\left(2\right)$

图4(a)、(b)及(c)分别表示各光学系统的球面像差、像散及畸变误差。由这些图可知，各像差得到了良好地校正。

在本实施方式的测距装置M中，由于通过透镜面间产生的偏心而抑制了测距精度的变差，因此使单透镜La、Lb的偏心的方向一致。如图3所示，在单透镜La中，透镜面r1具有穿过透镜面r1的面顶点且与摄像区域Na正交的中心轴Aa，透镜面r2具有穿过透镜面r2的面顶点且与摄像区域Na正交的中心轴Ba。同样，在单透镜Lb中，透镜面r1具有穿过透镜面r1的面顶点且与摄像区域Nb正交的中心轴Ab，透镜面r2具有穿过透镜面r2的面顶点且与摄像区域Nb正交的中心轴Bb。

图5(a)表示单透镜La的透镜面r1和透镜面r2的偏心及单透镜Lb的透镜面r1和透镜面r2的偏心。两个透镜面的偏心是上述的两透镜面的中心轴间的偏移。另外，用以穿过一透镜面的面顶点的中心轴为基准时的连结穿过另一透镜面的面顶点的中心轴的矢量来表示偏心的方向。例如，在以透镜面r1为基准时，如图5(a)所示，在单透镜La中，透镜面r1和透镜面r2的偏心的方向用从Aa向Ba的矢量来表示。同样，在单透镜Lb中，透镜面r1和透镜面r2的偏心的方向用从Ab向Bb的矢量来表示。

在本发明的测距装置中，光学系统具有n个透镜面，从对象物侧起，第i个透镜面和第j个透镜面的偏心方向在多个光学系统间彼此一致。在此，n为2以上的整数，i和j不同，分别为n以下的整数。具体而言，如图5(a)所示，单透镜La的从中心轴Aa向中心轴Ba的矢量、和单透镜Lb的从中心轴Ab向中心轴Bb的矢量的方向一致。在此，一致不仅包含两个矢量所成的角度为0度的情况，而且还包含两个矢量所成的角度为15度以下的情况。在本实施方式的情况下，中心轴Ba及Bb相对于中心轴Aa及Ab分别在X方向上偏心-5μm。但是，偏心的方向一致。

这样，在单透镜La及Lb中，为了使偏心方向一致，优选使用同一模具，并通过注射成形，来制作单透镜La及Lb。由此，可以使单透镜La及Lb的偏心量相等。

另外，为了使单透镜La及Lb的偏心方向一致，将在注射成形时产生的浇口痕迹用作基准，通过在单透镜La及Lb中使浇口痕迹的距透镜中心的方位一致，而使得偏心方向一致。

在由一个模具制造多个通过注射成形形成的透镜的情况下，优选将由同一腔体(キヤビテイ)注射的单透镜作为单透镜La及Lb而使用。图6(a)是表示将树脂制的单透镜从一次可以成形多个的模具中离模后的状态的示意图。从透镜L1到L6，一次成形六个透镜。

在图6(a)中，L1～L6分别为单透镜，J为流道。图6(b)表示从流道上切下来的状态的单透镜L1，K为透镜的非有效区域即毛坯(コバ)面，G1为浇口痕迹。在装配工序中，在将透镜插入透镜镜筒时，为了使浇口痕迹G顺滑，如图6(b)所示，有时将浇口痕迹G1部分预先作成D切削形状。在这种情况下，即使浇口痕迹G1被完全切除，D切削形状的平的部分也可视为浇口痕迹。

图7表示对由同一模具制造的单透镜的对象物侧的透镜面的中心和摄像区域侧的透镜面的中心之间的偏心量使浇口方向一致并将10个测定的值进行描绘的结果。由图7可知，通过使用相同的模具，作成的透镜的偏心方向及偏心量大致处于同程度。因而，在装配测距装置时，通过将使用同一模具的同一腔体而成形的透镜以其浇口痕迹的方位一致的方式进行配置，可以使多个单透镜的对象物侧的透镜面的中心和摄像区域侧的透镜面的中心之间的偏心方向和偏心量分别相对地一致。

另外，在上述的例子中，单透镜La及Lb的对象物侧的透镜面r1的中心轴，与透镜La的外周的中心一致。但是，即使单透镜La及Lb的r1及r2的任一个中心轴也偏离单透镜La及Lb的外周的中心，如上所述，如果是使用同一模具的同一腔体的单透镜La及Lb，则也可以使多个单透镜的对象物侧的透镜面的中心和摄像区域侧的透镜面的中心之间的偏心方向和偏心量分别相对地一致。如图5(b)所示，即使透镜面r1的光轴Aa及Ab偏离透镜La及Lb的外周的中心Lac及Lbc，透镜面r1和透镜面r2的偏心方向也用从Aa向Ba的矢量来表示。同样，在单透镜Lb中，透镜面r1和透镜面r2的偏心方向用从Ab向Bb的矢量进行表示。因此，例如，如图5(c)所示，在这两个矢量不一致的情况下，如果如箭头所示使单透镜Lb旋转，且使浇口痕迹的方位在透镜La及Lb中一致，则如图5(b)所示，偏心方向就一致。

图8表示在对两个透镜面间赋予了偏心时对与不偏心的情况相比而拍摄到的图像移动到什么程度进行了测定的仿真结果。该仿真是如下的结果，即，将光学系统设为表1的设计数据，通过光线的示踪，来分析使摄像区域侧的透镜面的中心轴在X方向上位移-5μm、0μm、+5μm时的成像位置。

在图8的摄像图案o″、x1″、x2″、y1″、y2″、o、x1、x2、y1、y2、o′、x1′、x2′、y1′、y2′的各自的照度分布图中，将16×16个像素配置成矩阵状，相对照度越高的像素，用越高的亮度进行表示。但是，在显示的方便上，亮度的大小在各像素内用白区域占的比例的大小来表示。在各自的照度分布图中，配置成栅格状的各区域为一个像素，像素间距为6μm。

在图8中，当将摄像图案o、o′、o″的照度分布进行比较时，摄像图案o″中照度最高的部分(白色所示的部分)是在照度分布图的中央部，且为上下配置的两个像素。另一方面，摄像图案o中照度最高的部分在照度分布图的中央部，且为配置成两行两列的四个像素。摄像图案o″中照度最高的部分的中心，与摄像图案o中照度最高的部分的中心相比，偏向-x方向侧。另一方面，摄像图案o′中照度最高的部分的中心与摄像图案o中照度最高的部分的中心相比，偏向+x方向侧。其他摄像图案x1、x1′、x1″、…、y″的情况也同样，照度最高的部分的中心的y方向的位置分别偏移。由该结果可知，摄像图案的位置因偏心的影响而偏移。

另外，例如，各摄像图案o、o′、o″之间的偏移量、和各摄像图案x1、x1′、x1″之间的偏移量不同。由该结果可知，在产生了偏心的情况下，摄像图案移动的量因其位置而不同。

测距的视差运算通过模式匹配而导出，因此摄像图案的移动量Δo、Δx1、Δx2、Δy1、Δy2也通过模式匹配来导出。模式匹配的相关度通过基准侧的小区域和参照侧的小区域之间的各像素的亮度之差的绝对值的总和即评价函数SAD(SUm of AbsolUte Difference)来求出。在此，当将小区域的运算块尺寸设为m×n像素时，SAD可以由式(3)求出。

(数学式3)

$\underset{i=0}{\overset{m-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}|I0(i,j)-I1(i+\mathrm{dx},j)|---\left(3\right)$

在式(3)中，i、j为运算块的坐标，I0、I1分别是括弧内所示的坐标的基准侧的亮度值和参照侧的亮度值。在SAD运算中，一边使参照侧的探索块区域的位置相对于基准侧的运算块区域偏移，一边进行运算，SAD成为极小值时的偏移量成为移动量。在本仿真中，探索块的偏移方向为图8的+x方向。图9是表示SAD运算的曲线图。SAD是像素单位的运算，但是可以通过插补处理，用子像素单位来求出。

表2是在本实施方式的单透镜La、Lb中利用SAD导出摄像图案的移动量Δo、Δx1、Δx2、Δy1、Δy2的结果。如上所述，可知，在摄像区域侧的透镜面偏心的情况下，摄像图案的移动量因摄像位置而不同。

(表2)

[表2]

接着，对本实施方式的测距精度的仿真结果进行说明。图10表示用于分析的测距精度确认用的平面图表(チヤ一ト)T。在图10所示的平面图表T中排列有横37×纵29个圆形图案Q。图11是表示平面图表T和测距装置M的位置关系的概略图。在将该平面图表T设置于距测距装置M的距离为2m的位置时，关于由单透镜La侧的摄像元件Na得到的图像、和由单透镜Lb侧的摄像元件Nb得到的图像，分别通过仿真来再现。

在单透镜La侧，取得成为视差探索的基准的基准图像，在单透镜Lb侧，取得成为视差探索的参照的参照图像。另外，如图11所示，测距装置M以平面图表T的中心和单透镜La侧的中心轴一致的方式配置，且以平面图表T的底边方向和测距装置M的基线方向一致的方式配置。另外，基线长B设定为6mm。

再现的图像尺寸将单透镜La侧的基准图像的尺寸设为592×464像素，以16×16像素的块单位，进行视差运算。因而，运算块数为与圆形图案Q相同的横37×纵29个。在仿真中，为方便起见，以在各运算块内容纳各圆形图案的方式，确定图表T的尺寸。各块的视差使用式(3)所示的评价函数SAD，但圆形图案的图像上的间距约为16像素，因此将最大视差探索范围设定为14像素，以使其防止SAD运算的视差的误检测。因此，单透镜Lb侧的参照图像的尺寸采用606×464像素。

通过仿真而再现的基准图像和参照图像利用事先求出的校正参数变换为可进行视差运算的图像。该校正参数是用于进行照相机的平行对准、畸变像差校正及透镜斑点调整的参数。

在图像变换后，每一横37×纵29的块，都进行视差运算，当测绘测距精度时，可以得到图12(a)～(c)所示的结果。在测距精度的测绘中，仅测距精度±1％以内的部位，将栅格内涂成黑色进行显示。

图12(a)是如图1所示单透镜La、Lb都在摄像面侧的透镜面r2沿X方向偏移-5μm的状态下的测距精度的图，单透镜La的偏心方向和单透镜Lb的偏心方向完全一致(角度差为0度)。图12(b)是单透镜La的偏心方向和单透镜Lb的偏心方向的角度差为15度时的测距精度的图。另外，图12(c)是单透镜La、Lb都在摄像区域侧的透镜面r2不偏心的状态下的测距精度的图。

只要将图12(c)和图12(a)及(b)进行比较即可知，即使单透镜La、Lb上存在偏心，如果偏心方向一致，或偏心方向的角度差为15度左右，则与不偏心的状态相比，也几乎不存在测距精度变差。因此可以说，如果偏心方向在15度以内的范围内一致，则几乎不发生测距精度变差。另外，仿真再现的图像因有限的条数的光线生成的影响而包含一些噪音，在测距精度图上也包含一些误差。

另一方面，图13(a)是使单透镜Lb的摄像区域侧的透镜面r2的中心轴与单透镜La相反地沿X方向偏心+5μm的情况、即单透镜La和单透镜Lb的偏心方向相差180度的状态的测距精度的图。另外，图13(b)是使单透镜Lb的摄像区域侧的透镜面r2的中心轴沿Y方向偏心+5μm(X方向为0μm)的情况、即单透镜La和单透镜Lb的偏心方向相差90度的状态的测距精度的图。

只要将图13(a)及(b)和图12(a)及(b)进行比较即可知，在偏心方向相差90度或180度的情况下，测距精度显著变差。

这样，根据本发明，即使是两个透镜面间产生了偏心的情况，在使偏心的方向在多个光学系统中至少两个中一致的情况下，也能够抑制测距精度变差，也能够进行精度高的距离测定。

另外，在上述实施方式中，第i个及第j个透镜面为由球面、非球面、或平面构成、且通过折射使光的聚焦状态变化的光学透镜的两个主面。但是，透镜面也可以具有通过衍射使光的聚焦状态变化的功能，另外，也可以是设置于使光的聚焦状态发生变化的透镜面的表面的光学调整层表面。

具体而言，第i个及第j个透镜面也可以是设有衍射栅格的衍射面及以覆盖该衍射面的方式设置的光学调整层的表面。例如，如图14所示，考虑具有在基材G的表面设有衍射栅格的衍射面D、及覆盖衍射面D而设的光学调整层H的光学元件。光学调整层为在较宽的波长域维持较高的衍射效率而设。将设置于衍射面D的衍射栅格的渐变(ブレ一ズ)台阶设为d，设基材G及光学调整层H的波长λ的折射率分别为n1(λ)、n2(λ)，设透过光学元件的光的波长为λ。在这种情况下，以相对于使用的光的波长区域内的任意波长λ而下述式(4)的d达到大致恒定的方式，设定基材G和光学调整层H的折射率的组合。由此，在规定的波长范围内，光学元件的衍射效率维持在接近100％的值。

(数学式4)

$d=\frac{\mathrm{\λ}}{|n1\left(\mathrm{\λ}\right)-n2\left(\mathrm{\λ}\right)|}---\left(4\right)$

在这种光学元件中，衍射面D及光学调整层H的表面W为上述实施方式所述的第i个及第j个透镜面，j＝1+1。在图14所示的光学元件中，在光学调整层H的中心轴相对于衍射面D的中心轴而偏心的情况下，如本实施方式所述，像也失真。因此，在包含多个具有这种光学元件的光学系统的测距装置中，也通过使一对光学系统的偏心方向一致，从而可以使偏心的影响相互抵消。

(第二实施方式)

下面，对本发明的测距装置的第二实施方式进行说明。图15是表示本实施方式的测距装置M′的构成的示意图。测距装置M′具备两个光学系统、摄像部N、和运算处理电路C。

测距装置M′在由两枚透镜构成光学系统这一点上，与第一实施方式不同。具体而言，各光学系统由具有对象物侧的透镜面r1及摄像区域侧的透镜面r2的第一组透镜L1a、L1b，和在各光学系统各设一个且具有对象物侧的透镜面r3及摄像区域侧的透镜面r4的第二组透镜L2a、L2b构成。

在第二组透镜L2a、L2b的透镜面r3侧设有光阑Sa、Sb，在第二组透镜L2a、L2b和摄像区域Na、Nb之间设有滤光片Fa、Fb。B表示测距装置的基线长。

第一组透镜L1a和光阑Sa及第二组透镜L2a插入透镜镜筒H1a，通过粘合剂T1来固定。另外，第一组透镜L1b和光阑Sb及第二组透镜L2b插入透镜镜筒H1b，通过粘合剂T1来固定。另外，透镜镜筒H1b通过粘合剂T2固定于副透镜镜筒H2b。另外，透镜镜筒H1a、副透镜镜筒H2b分别通过粘合剂T2、T3固定于保持构件K，保持构件K和摄像部N固定于安装基板W。在透镜镜筒H1a的外周部及保持构件K、以及透镜镜筒H1b的外周部和副透镜镜筒H2b的内周部，分别设有相互嵌合的螺纹构造，具备通过使镜筒旋转能够进行各光学系统的聚焦调整的构造。

多个第一组透镜L1a、L1b彼此具有大致相等的形状。具体而言，第一组透镜L1a中对象物侧的透镜面r1的形状与第一组透镜L1b中对象物侧的透镜面r1的形状大体上相同。第一组透镜L1a中摄像部N侧的透镜面r2的形状与第一组透镜Lb中摄像部N侧的透镜面r2的形状大致相同。同样，多个第二组透镜L2a、L2b彼此具有大致相等的形状。具体而言，第二组透镜L2a中测距对象物侧的透镜面r3的形状与第二组透镜L2b中测距对象物侧的透镜面r3的形状大致相同，第二组透镜L2a中摄像部N侧的透镜面r4的形状与第二组透镜L2b中摄像部N侧的透镜面r4的形状大致相同。

摄像部N包含一对一地对应于两个光学系统的摄像区域Na、Nb，且将由光学系统形成于各自的摄像区域Na、Nb的对象物的像变换为电信号。在本实施方式中，摄像区域Na、Nb作为单独的元件进行了表示，但也可以将一个摄像元件的区域分割，以一对一地与各透镜相对应的方式设定摄像区域Na、Nb。

运算处理电路C从摄像部N接收电信号，根据两个光学系统的对象物的像的视差，计算出到对象物(未图示)的距离。根据视差计算到对象物的距离的方法如参照图21所述。

表3是图15所示的测距装置的光学系统的设计数据。表3的各符号与表1相同。

另外，图16(a)、(b)及(c)分别表示各光学系统的球面像差、像散及畸变。由这些图可知，各像差得以良好地校正。

(表3)

[表3]

·透镜数据

焦距＝2.89mm、F值＝2.8、λ＝550nm

视场角2ω＝100.0°、有效摄像圆直径＝φ5mm

面编号	Ri	di	nd	νd
					物体	∞	600	-	-
r1面	23.656231	2.5	1.7725	49.6
					r2面	2.637686	4.2	-	-
光阑	∞	0	-	-
					r3面	3.490437	3.35	1.5253	56.0
r4面	-3.385878	0.2	-	-
					滤光器1面	∞	0.5	1.5168	62.2
滤光器2面	∞	4.9	-	-
					像面	∞	-	-	-

·非球面系数

	k	A4	A6	A8	A10	A12
							r3面	3.642158	-0.016791	-0.001781888	0.001631271	-0.00288725	0.001104879
r4面	-5.532864	-0.010116	0.002979397	0.000211228	-0.000221973	0.000041532

本实施方式的测距装置M′也与第一实施方式同样，为了抑制测距精度变差，使两个光学系统的透镜面的偏心的方向一致。但是，不仅要考虑一个透镜的对象物侧的透镜面和摄像区域侧的透镜面的偏心，而且还要考虑不同的独立的透镜的两个透镜面间的偏心。

如图15所示，第一组透镜L1a具有穿过透镜面r1的面顶点及透镜面r2的面顶点且与摄像区域Na正交的光轴Aa。光轴Aa也穿过光阑Sa的中心。另外，第二组透镜L2a具有穿过透镜面r3的面顶点及透镜面r4的面顶点且与摄像区域Na正交的光轴Ca。同样，第一组透镜L1b具有穿过透镜面r1的面顶点及透镜面r2的面顶点且与摄像区域Nb正交的光轴Ab。光轴Ab也穿过光阑Sb的中心。另外，第二组透镜L2b具有穿过透镜面r3的面顶点及透镜面r4的面顶点且与摄像区域Nb正交的光轴Cb。

如图15所示，第一组透镜L1a的光轴Aa和第二组透镜L2a的光轴Ca不一致，在这些透镜面间产生了偏心。该理由是，因透镜镜筒H1a的模具误差等，而使得透镜镜筒H1a的第二组透镜的L2a的插入部的中心、和第一组透镜L1a的插入部的中心之间产生了偏移。根据同样的理由，第一组透镜L1b的光轴Ab和第二组透镜L2b的光轴Cb也不一致，在这些透镜面间产生了偏心。如上所述，第一组透镜L1a、L1b及第二组透镜L2a、L2b的各自的两透镜面不偏心，这些偏心可以说是第一组透镜L1a和第二组透镜L2a的偏心及第一组透镜L1b和第二组透镜L2b的偏心。

图17(a)表示第一组透镜L1a的光轴和第二组透镜L2a的光轴的偏心、及第一组透镜L1b的光轴和第二组透镜L2b的光轴的偏心。本实施方式的偏心是第一组透镜的光轴和第二组透镜的光轴的偏移。另外，偏心的方向用与光轴垂直的平面的、以一方的光轴为基准时的连结两个光轴的矢量来表示。例如，在以第一组的透镜的光轴为基准的情况下，如图17(a)所示，用从Aa向Ca的矢量及从Ab向Cb的矢量来表示。

如图17(a)所示，在两个光学系统，具体而言透镜镜筒H1a和H1b中，从光轴Aa向光轴Ca的矢量，和从光轴Ab向光轴Cb的矢量的方向一致。在此，一致不仅包含两个矢量所成的角度为0度的情况，而且还包含两个矢量所成的角度为15度以下的情况。

在本实施方式的情况下，光轴Ca及Cb相对于光轴Aa及Ab，分别在X方向上偏心-20μm。但是，偏心的方向一致。如上所述，这种偏心是因透镜镜筒H1a及H1b的第二组透镜的插入部的中心，和第一组透镜的插入部的中心的偏移而产生的。

这样，为了使透镜镜筒H1a和H1b的偏心方向一致，优选使用同一模具，且通过注射成形来制作透镜镜筒H1a和H1b。这样，在制作透镜镜筒以后，利用透镜镜筒H1a和H1b的浇口痕迹，使透镜的偏心方向一致。

下面，对本实施方式的测距装置M′的制造方法、特别是光学系统的制作工序进行说明。

(1)首先，如上所述，通过注射成形，制作第一组透镜L1a和L1b、第二组透镜L2a和L2b、及透镜镜筒H1a和H1b。如上所述，第一组透镜L1a、L1b及第二组透镜L2a、L2b只要各自的一对透镜面间没有产生偏心，就可以通过注射成形来形成，也可以通过研磨等来形成。

(2)其次，将第一组透镜L1a、及第二组透镜L2a安装于透镜镜筒H1a。

(3)同样，将第一组透镜L1b、及第二组透镜L2b安装于透镜镜筒H1b。由于第一组透镜L1a、L1b及第二组透镜L2a、L2b的各自的一对透镜面间没有发生偏心，因此第一组透镜L1a、L1b及第二组透镜L2a、L2b向透镜镜筒H1a、H1b的安装方向不作特别限制。

(4)接着，使透镜镜筒H1a旋转，进行聚焦调整。下面，为方便起见，如图15所示，对聚焦调整后的浇口痕迹Ga的朝向为-X方向的情况进行说明。在聚焦调整后，将透镜镜筒H1a相对于保持构件K固定。例如，使粘合剂T2固化。

(5)一边以副透镜镜筒H2b不旋转的方式教学保持，一边使透镜镜筒H1b旋转，进行聚焦调整。

(6)在透镜镜筒H1b的聚焦调整完成的时点，如果浇口痕迹Gb的方位与透镜镜筒H1a的浇口痕迹Ga的朝向同样，与-X方向大致相同，则将透镜镜筒H1b相对于副透镜镜筒H2b固定，将副透镜镜筒H2b相对于保持构件K固定。例如，使粘合剂T2、T3固化。如图17(b)所示，在浇口痕迹Gb的方位从-X方向偏离的情况下，如箭头所示，通过使副透镜镜筒H2b与透镜镜筒H1b一起旋转，如图17(a)所示，使透镜镜筒H1b的浇口痕迹Gb的方位与-X方向大体上一致。其后，通过使粘合剂T2、T3固化，将透镜镜筒H1b相对于副透镜镜筒H2b固定，将副透镜镜筒H2b相对于保持构件K固定。这样，通过透镜镜筒H1b和副透镜镜筒H2b的组合，可以在维持焦距位置的状态下，使浇口痕迹Gb的朝向变化。

这样，当使副透镜镜筒H2b旋转而使得副透镜镜筒H2b的浇口痕迹Gb相对于透镜的光轴的方向与副透镜镜筒H2a的浇口痕迹的方向一致时，如图17(a)所示，透镜镜筒H1a及透镜镜筒H1b的第一组透镜的光轴和第二组透镜的光轴间的偏心的方向、即从Aa向Ca的矢量及从Ab向Cb的矢量的朝向一致。

另外，在透镜镜筒H1a及透镜镜筒H1b的模具一次可以成形多个的情况下，只要利用同一模具的同一腔体将透镜镜筒H1a和透镜镜筒H1b成形，且使浇口痕迹Ga、Gb的朝向分别相对地大致一致于同一方向即可。另外，在本实施例中，将浇口痕迹设为标记，但也可以先在透镜镜筒H1a、H1b形成标识符等，将此作为标记。

另外，在本实施方式中，假设各透镜中透镜面间没有偏心。但是，与第一实施方式同样，即使是透镜自身具有偏心，本实施方式的测距装置也能够抑制透镜的偏心及来源于透镜镜筒的透镜间的偏心造成的测距精度下降。在这种情况下，需要使第一组透镜L1a、L1b及第二组透镜L2a、L2b相对于透镜镜筒H1a、H1b的方位一致，且使透镜镜筒H1a和H1b的偏心方向一致。

因此，优选使用同一模具，且通过注射成形来制作第一组透镜L1a和L1b。另外，优选使用同一模具，且通过注射成形来制作第二组透镜L2a和L2b。另外，优选使用同一模具，且通过注射成形来制作透镜镜筒H1a和H1b。这样，在制作了透镜及透镜镜筒以后，如第一实施方式所述，利用浇口痕迹，使透镜的方位一致于同一方向。

下面，对透镜自身具有偏心时的测距装置M′的制造方法、特别是光学系统的制作工序进行说明。

(1′)首先，如上所述，通过注射成形，制作第一组透镜L1a和L1b、第二组透镜L2a和L2b及透镜镜筒H1a和H1b。

(2′)其次，将第一组透镜L1a、及第二组透镜L2a安装于透镜镜筒H1a。

(3′)同样，将第一组透镜L1b、及第二组透镜L2b安装于透镜镜筒H1b。此时，使透镜镜筒H1b的浇口痕迹相对于透镜镜筒H1b的光轴(中心轴)的方位、第一组透镜L1b的浇口痕迹相对于透镜镜筒H1b的光轴(中心轴)的方位、及第二组透镜L2b的浇口痕迹相对于透镜镜筒H1b的光轴(中心轴)的方位，分别与透镜镜筒H1a的浇口痕迹相对于透镜镜筒H1a的光轴(中心轴)的方位、第一组透镜L1a的浇口痕迹相对于透镜镜筒H1a的光轴(中心轴)的方位、及第二组透镜L2a的浇口痕迹相对于透镜镜筒H1a的光轴(中心轴)的方位一致。

(4′)接着，使透镜镜筒H1a旋转，进行聚焦调整。下面，为方便起见，如图15所示，对聚焦调整后的浇口痕迹Ga的朝向为-X方向的情况进行说明。在聚焦调整后，将透镜镜筒H1a相对于保持构件K固定。例如，使粘合剂T2固化。

(5′)一边以不旋转的方式保持副透镜镜筒H2b，一边使透镜镜筒H1b旋转，进行聚焦调整。

(6′)在透镜镜筒H1b的聚焦调整完成的时点，如果浇口痕迹Gb的方位与透镜镜筒H1a的浇口痕迹Ga的朝向同样，与-X方向大致相同，则将透镜镜筒H1b相对于副透镜镜筒H2b固定，将副透镜镜筒H2b相对于保持构件K固定。例如，使粘合剂T2、T3固化。如图17(b)所示，在浇口痕迹Gb的方位从-X方向偏离的情况下，如箭头所示，通过使副透镜镜筒H2b与透镜镜筒H1b一起旋转，如图17(a)所示，使透镜镜筒H1b的浇口痕迹Gb的方位与-X方向大体上一致。其后，通过使粘合剂T2、T3固化，将透镜镜筒H1b相对于副透镜镜筒H2b固定，将副透镜镜筒H2b相对于保持构件K固定。这样，通过透镜镜筒H1b和副透镜镜筒H2b的组合，可以在维持焦距位置的状态下，使浇口痕迹Gb的朝向变化。

如上所述，利用浇口痕迹，使第一组透镜L1a、L1b及第二组透镜L2a、L2b相对于透镜镜筒H1a及透镜镜筒H1b的方位一致，因此，当使副透镜镜筒H2b旋转，而使副透镜镜筒H2b的浇口痕迹Gb的朝向与副透镜镜筒H2a的浇口痕迹的位置一致时，第一组透镜L1a、L1b彼此及第二组透镜L2a、L2b彼此相对于透镜镜筒H1b的光轴的方位一致。因此，如图17(a)所示，透镜面r1和透镜面r4之间的偏心的方向、即从Aa向Ca的矢量及从Ab向Cb的矢量的朝向一致。

另外，在光阑Sa、光阑Sb也存在开口部的中心相对于外周部的中心偏心的情况下，优选使光阑Sa、光阑Sb的偏心方向一致。

接着，对本实施方式的测距精度的仿真结果进行说明。平面图表T和测距装置M的位置关系、图像尺寸、及仿真的方法与第一实施方式相同。另外，基线长B设定为16mm。

图18(a)是如图12(a)所示第二组透镜L2a、L2b都在X方向上偏移-20μm的状态的测距精度的图，透镜面r1和透镜面r4之间的偏心方向在透镜镜筒H1a和透镜镜筒H1b中完全一致(角度差为0度)，图18(b)是透镜面r1和透镜面r4之间的偏心方向在透镜镜筒H1a和透镜镜筒H1b中为15度的角度差时的测距精度的图(マツプ)。另外，图18(c)是第二组透镜L2a、L2b不偏移且不产生偏心的状态的测距精度的图。

只要将图18(c)和图18(a)及(b)进行比较即可知，即使第二组透镜L2a、L2b都存在偏心，如果偏心方向一致，或偏心方向的角度差为15度左右，则与不偏心的状态相比，也几乎不发生测距精度变差。因此，如果偏心方向在15度以内的范围内一致，则可以说几乎不发生则测距精度变差。

另一方面，图19(a)是使第二组透镜L2b与图18(a)相反地在X方向上偏心+20μm时，即在透镜镜筒H1a和透镜镜筒H1b中透镜面r1和透镜面r4之间的偏心的方向相差180度的状态的测距精度的图。另外，图19(b)是使第二组透镜L2b在Y方向上偏心+20μm(X方向为0μm)时，即在透镜镜筒H1a和透镜镜筒H1b中透镜面r1和透镜面r4之间的偏心的方向相差90度的状态的测距精度的图。

只要将图19(a)及(b)和图18(a)及(b)进行比较即可知，在偏心方向相差90度或180度的情况下，测距精度显著变差。

这样，根据本发明，即使是两个透镜面间产生了偏心的情况，在使偏心方向在多个光学系统中至少两个光学系统中一致的情况下，也能够抑制测距精度变差，能够进行精度高的距离测定。

另外，在第一实施方式中，在多个光学系统中，要考虑的偏心是由分别位于一个透镜的对象物侧及摄像区域侧的两个透镜面间产生的。另外，在第二实施方式中，考虑了分别设置于邻接的两个透镜的透镜面间的偏心。通过本发明，能够抑制测距精度下降的偏心不局限于此，在多个光学系统具有n个透镜面的情况下，通过使第i个透镜面和第j个透镜面从对象物侧起的偏心方向在多个光学系统的至少一对中一致，能够抑制偏心造成的测距精度下降。在此，n为2以上的整数，i和j不同，分别为1以上n以下的整数。

图20示意性地表示具有多个光学系统的测距装置的一个光学系统LS1的构造。例如，光学系统LS1包括透镜L1a、透镜L2a及透镜L3a。透镜L1a在对象物侧及摄像区域侧分别具有透镜面r1及r2，透镜L2a在对象物侧及摄像区域侧分别具有透镜面r3及r4。另外，透镜L3a在对象物侧及摄像区域侧分别具有透镜面r5及r6。在这种情况下，通过在多个光学系统间使偏心方向一致，能够抑制在透镜面r1～r6中任两个透镜面间产生的偏心造成的测距精度下降。例如，也可以通过使透镜L1a的透镜面r2的光轴Aa和透镜L3a的透镜面r6的光轴Ba之间产生的偏心的方向一致，来降低测距精度的影响。

作为选择的两个透镜面，例如，考虑选择曲率半径小的透镜。原因是，曲率半径小的透镜会较大地影响到测距精度下降。因此，在各光学系统中，使偏心方向一致的第i个透镜面及第j个透镜面中的一方除平面的透镜面(曲率半径为零)以外，优选为曲率半径最小的透镜面。更优选为，第i个透镜面及第j个透镜面是曲率半径最小的透镜面及曲率半径第二小的透镜面。

在这种情况下，如上所述，在多个光学系统间，优选以使透镜L1a、透镜L2a及透镜L3a相对于透镜镜筒H1a的光轴的方位相等的方式，将浇口痕迹G0、G1、G2及G3设为标记，并将透镜L1a、透镜L2a及透镜L3a固定于透镜镜筒H1a。

另外，在这种情况下，如果透镜L2a的透镜面r3及r4不存在较大的偏心，则透镜L2a既可以不通过注射成形来形成，也可以使透镜L2a的方位在多个透镜间不一致。

产业上的可利用性

本发明的测距装置可应用于种种用途的测距装置，最好用于车载用、监视照相机用、立体形状测定用等的测距装置。

符号说明

M 测距装置

Sa、Sb 光阑

La、Lb 单透镜

L1a、L1b 第一组透镜

L2a、L2b 第二组透镜

Fa、Fb 滤光片

Na、Nb 摄像面

B 基线长

r1、r2、r3、r4 透镜面

Claims (10)

1.一种测距装置，其中，

具备：

拍摄对象物的多个光学系统；以及

摄像部，其具有以一对一的关系与所述多个光学系统相对应的多个摄像区域，且将由所述多个光学系统形成于各个摄像区域的所述对象物的像变换为电信号，

基于由所述多个光学系统分别形成的所述对象物的像的视差，测定到所述对象物的距离，其中，

所述多个光学系统分别包含n个透镜面，这里n为2以上的整数，

在所述多个光学系统中至少一对中，从所述对象物侧起，第i个透镜面和第j个透镜面的偏心方向彼此一致，这里，i和j不同，分别为1以上n以下的整数。

2.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，

所述至少一对光学系统分别包含被注射成形且具有浇口痕迹的至少一个透镜，

所述至少一个透镜具有所述第i个透镜面及第j个透镜面，

在所述至少一对光学系统中，所述至少一个透镜的所述浇口痕迹相对于该透镜的中心的方位彼此一致。

3.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，

所述至少一对光学系统分别包含一个透镜，

所述一个透镜具有所述第i个透镜面及第j个透镜面。

4.如权利要求1所述的测距装置，其特征在于，

所述至少一对光学系统分别包含第一及第二透镜，

所述第一及第二透镜分别具有所述第i个透镜面及第j个透镜面。

5.如权利要求2～4中任一项所述的测距装置，其特征在于，

所述多个光学系统分别具有透镜镜筒，

所述测距装置还具备：

副透镜镜筒，其支撑所述一对光学系统中的一方的透镜镜筒；以及

保持构件，其相对于所述摄像部以规定的空间配置保持所述一对光学系统中的另一方的透镜镜筒及所述副透镜镜筒，

在所述一对光学系统中的所述另一方的透镜镜筒及所述保持构件、以及所述第一对光学系统中的所述一方的透镜镜筒及所述副透镜镜筒上，分别设有彼此嵌合的螺纹构造，所述副透镜镜筒相对于所述保持构件可旋转地被支撑。

6.一种测距装置的制造方法，所述测距装置具备多个光学系统，其中，

包含：

对使用同一模具并通过注射成形制作的多个透镜进行准备的工序；以及

以在所述多个光学系统的至少一对中所述透镜的一对透镜面间的偏心的方向彼此一致的方式，将所述多个透镜分别配置于多个光学系统用的透镜镜筒的工序。

7.如权利要求6所述的测距装置的制造方法，其特征在于，

分别配置所述多个透镜的工序以如下方式进行配置：即，在所述至少一对光学系统的透镜镜筒中，所述透镜的浇口痕迹相对于所述透镜的光轴的方位一致。

8.一种测距装置的制造方法，所述测距装置具备多个光学系统、以及具有以一对一的关系与所述多个光学系统相对应的多个摄像区域的摄像部，其中，

包含：

对使用同一模具并通过注射成形而分别制作的至少一对透镜镜筒进行准备的工序(A)；

将至少两种透镜分别配置于所述一对透镜镜筒，制作所述多个光学系统中的至少一对的工序(B)；

以对象物成像于所述多个摄像区域的一个区域的方式，调整所述一对光学系统的一方的光学系统的位置的工序(C)；

以对象物成像于所述多个摄像区域的另一个区域的方式，调整所述一对光学系统的另一方的光学系统的位置的工序(D)；

在所述一对光学系统中，使所述至少两种透镜中任两个透镜面间产生的偏心的方向一致的工序(E)。

9.如权利要求8所述的测距装置的制造方法，其特征在于，

所述工序(E)中，使所述一对光学系统的至少一方的透镜镜筒相对于所述光学系统的光轴旋转，以使得所述一对光学系统中所述透镜镜筒的浇口痕迹的方位相对于所述光学系统的光轴彼此一致。

10.如权利要求9所述的测距装置的制造方法，其特征在于，

在所述一对透镜镜筒的所述两种透镜中，同种透镜使用同一模具，并通过注射成形来制作，在所述工序(B)中，以相对于所述一对光学系统的透镜镜筒的所述浇口痕迹，所述两种透镜的浇口痕迹的方位在所述一对光学系统中一致的方式配置所述两种透镜。

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