JP2001147109A

JP2001147109A - ３次元画像検出装置

Info

Publication number: JP2001147109A
Application number: JP33022599A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kakiuchi; 伸一垣内
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2001-05-29
Anticipated expiration: 2019-11-19
Also published as: JP4250281B2

Abstract

(57)【要約】【課題】反射光の時間遅れを利用し、被写体までの距
離を画素毎に検出する３次元画像検出装置において、測
距レンジを広くしかつ測距精度を向上させる。【解決手段】発光装置１４から被計測物体にレーザ光
を照射する。被計測物体からの反射光を撮像レンズ１１
を介してＣＣＤ２８で受光する。発光装置１４の発光の
タイミングと、ＣＣＤ２８で蓄積動作のタイミングを制
御することにより被計測物体までの距離に応じた信号電
荷をＣＣＤ２８において検出する。検出された信号電荷
に基づく画像信号をＣＤＳアンプ２９、ゲインアンプ３
１、バイアス調整回路３２を介してＡ／Ｄ変換器２４へ
出力する。ゲインアンプ３１、バイアス調整回路３２の
ゲインとバイアスを調整することにより画像信号の一部
をＡ／Ｄ変換器２４の動作範囲に適合させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光伝播時間測定法
を用いて被写体の３次元形状等を検出する３次元画像検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来３次元画像検出装置における３次元
計測では、光伝播時間測定法を利用したものが知られて
いる。「Measurement Science and Technology」（S. C
hristie 他、vol.6, p1301-1308, 1995 年）に記載され
た３次元画像検出装置では、パルス変調されたレーザ光
が被写体に照射され、その反射光がイメージインテンシ
ファイアが取付けられた２次元ＣＣＤセンサによって受
光され、電気信号に変換される。イメージインテンシフ
ァイアはレーザ光のパルス発光に同期したゲートパルス
によってシャッタ制御される。一方、国際公開97/01111
号公報に開示された装置では、パルス変調されたレーザ
光等の光が被写体に照射され、その反射光がメカニカル
又は液晶素子等から成る電気光学的シャッタと組み合わ
された２次元ＣＣＤセンサによって受光され、電気信号
に変換される。これらの３次元画像検出装置では、２次
元ＣＣＤセンサの各画素で受光される反射光の時間遅れ
を利用し、被写体までの距離を画素毎に検出する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記３次元画像検出装
置において、ＣＣＤからの出力信号をデジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換器のビット数を変更することなく、測
距可能な距離レンジ（測距レンジ）を広くとり、かつ深
度方向の距離計測に関する測定精度を向上させる（信号
の量子化に伴う誤差を小さくする）には、測距レンジを
複数のレンジに分割し、分割されたレンジ毎に測距を行
なう必要がある。このとき、測距光の発光タイミングと
シャッタの駆動タイミングとをレンジ毎に調整すること
により、各レンジでの計測を行なう方法が考えられる。
しかし、測距光の発光タイミングとシャッタの駆動タイ
ミングとの調整は、光源やＣＣＤを時間的に高精度に制
御する必要があり極めて困難である。

【０００４】本発明は、反射光の時間遅れを利用し、被
写体までの距離を画素毎に検出する３次元画像検出装置
であって、測距レンジの深度が深く、かつ深度方向の距
離計測に対する測定精度の高い３次元画像検出装置を簡
単に得ることを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の３次元画像検出
装置は、被写体に測距光を照射し、その反射光を撮像部
で受光することにより被写体までの距離に対応する信号
を画素毎に画像信号として検出する３次元画像検出装置
であって、入力される信号を増幅する信号増幅手段と、
増幅手段における増幅率を制御する増幅率制御手段と、
入力される信号の偏倚を調整するバイアス調整手段と、
バイアス調整手段における偏倚量を制御する偏倚量制御
手段と、増幅率制御手段および偏倚量制御手段を駆動し
て、所定の距離範囲に対応する画像信号を所定の信号レ
ベルに変換する信号レベル変換手段とを備えることを特
徴としている。

【０００６】好ましくは３次元画像検出装置は、入力さ
れるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
手段を備え、信号レベル変換手段における所定の信号レ
ベルが、Ａ／Ｄ変換手段へ入力可能な信号レベルに対応
している。

【０００７】好ましくは、信号レベル変換手段におい
て、初めに増幅率制御手段を駆動し、次に偏倚量制御手
段を駆動することにより、画像信号を前記所定の信号レ
ベルに変換する。

【０００８】好ましくは増幅率の制御は、第１の増幅率
と第１の増幅率よりも大きい第２の増幅率との間におい
て選択的に行われ、信号レベル変換手段における所定の
距離範囲が、第１の増幅率のもとでは検出可能な最大の
距離範囲に対応し、第２の増幅率のもとでは検出可能な
最大の距離範囲の一部の範囲に対応する。

【０００９】好ましくは、第２の増幅率のもとでの信号
レベル変換手段における所定の距離範囲が複数設定さ
れ、検出可能な最大の距離範囲内にある任意の距離が、
複数設定された所定の距離範囲のうちの何れか１つに含
まれる。このとき好ましくは、複数の設定された所定の
距離範囲の各々が互いに重複しない。また、より好まし
くは、複数設定された所定の距離範囲の各々が、偏倚量
を制御することにより選択可能である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態
であるカメラ型の３次元画像検出装置の斜視図である。

【００１１】カメラ本体１０の前面において、撮影レン
ズ１１の左上にはファインダ窓１２が設けられ、右上に
はストロボ１３が設けられている。カメラ本体１０の上
面において、撮影レンズ１１の真上には、測距光である
レーザ光を照射する発光装置（光源）１４が配設されて
いる。発光装置１４の左側にはレリーズスイッチ１５と
液晶表示パネル１６が設けられ、また右側にはモード切
替ダイヤル１７とＶ／Ｄモード切替スイッチ１８が設け
られている。カメラ本体１０の側面には、ＩＣメモリカ
ード等の記録媒体を挿入するためのカード挿入口１９が
形成され、また、ビデオ出力端子２０とインターフェー
スコネクタ２１が設けられている。

【００１２】図２は図１に示すカメラの回路構成を示す
ブロック図である。撮影レンズ１１の中には絞り２５が
設けられている。絞り２５の開度はアイリス駆動回路２
６によって調整される。撮影レンズ１１の焦点調節動作
およびズーミング動作はレンズ駆動回路２７によって制
御される。

【００１３】撮影レンズ１１の光軸上には、ＣＣＤ（撮
像部）２８が配設されている。ＣＣＤ２８には、撮影レ
ンズ１１によって被写体像が形成され、被写体像に対応
した電荷が発生する。ＣＣＤ２８における電荷の蓄積動
作、電荷の読出動作等の動作はＣＣＤ駆動回路３０によ
って制御される。ＣＣＤ２８から読み出された電荷信号
（画像信号）は、ランダム雑音を低減するＣＤＳアンプ
（相関二重サンプリング回路）２９を経てゲインアンプ
３１において増幅され、バイアス調整回路３２へ出力さ
れる。バイアス調整回路３２では、画像信号のバイアス
が調整され、その後、画像信号はＡ／Ｄ変換器３２にお
いてアナログ信号からデジタル信号に変換される。デジ
タルの画像信号は、撮像信号処理回路３３においてガン
マ補正等の処理を施され、画像メモリ３４に一時的に格
納される。アイリス駆動回路２６、レンズ駆動回路２
７、ＣＣＤ駆動回路３０、ゲインアンプ３１、Ａ／Ｄ変
換器３２、撮像信号処理回路３３はシステムコントロー
ル回路３５によって制御される。

【００１４】画像信号は画像メモリ３４から読み出さ
れ、ＬＣＤ駆動回路３６に供給される。ＬＣＤ駆動回路
３６は画像信号に応じて動作し、これにより画像表示Ｌ
ＣＤパネル３７には、画像信号に対応した画像が表示さ
れる。

【００１５】カメラをカメラ本体１０の外部に設けられ
たモニターＴＶ３９とケーブルで接続すれば、画像メモ
リ３４から読み出された画像信号はＴＶ信号エンコーダ
３８、ビデオ出力端子２０を介してモニターＴＶ３９に
伝送可能である。またシステムコントロール回路３５は
インターフェース回路４０に接続されており、インター
フェース回路４０はインターフェースコネクタ２１に接
続されている。したがってカメラをカメラ本体１０の外
部に設けられたコンピュータ４１とインターフェースケ
ーブルを介して接続すれば、画像メモリ３４から読み出
された画像信号をコンピュータ４１に伝送可能である。
システムコントロール回路３５は、記録媒体制御回路４
２を介して画像記録装置４３に接続されている。したが
って画像メモリ３４から読み出された画像信号は、画像
記録装置４３に装着されたＩＣメモリカード等の記録媒
体Ｍに記録可能である。

【００１６】発光装置１４は発光素子１４ａと照明レン
ズ１４ｂにより構成され、発光素子１４ａの発光動作は
発光素子制御回路４４によって制御される。発光素子１
４ａはレーザダイオード（ＬＤ）であり、照射されるレ
ーザ光は被写体の距離を検出するための測距光として用
いられる。このレーザ光は照明レンズ１４ｂを介して被
写体の全体に照射される。被写体で反射した光は撮影レ
ンズ１１に入射する。この光をＣＣＤ２８で検出するこ
とにより、被写体の表面形状に関する距離情報が得られ
る。

【００１７】システムコントロール回路３５には、レリ
ーズスイッチ１５、モード切替ダイヤル１７、Ｖ／Ｄモ
ード切替スイッチ１８から成るスイッチ群４５と、液晶
表示パネル（表示素子）１６とが接続されている。

【００１８】次に図３および図４を参照して、本実施形
態における距離測定の原理について説明する。なお図４
において横軸は時間ｔである。

【００１９】距離測定装置Ｂから出力された測距光は被
写体Ｓにおいて反射し、図示しないＣＣＤによって受光
される。測距光は所定のパルス幅Ｈを有するパルス状の
光であり、したがって被写体Ｓからの反射光も、同じパ
ルス幅Ｈを有するパルス状の光である。また反射光のパ
ルスの立ち上がりは、測距光のパルスの立ち上がりより
も時間δ・ｔ（δは遅延係数）だけ遅れる。測距光と反
射光は距離測定装置Ｂと被写体Ｓの間の２倍の距離ｒを
進んだことになるから、その距離ｒはｒ＝δ・ｔ・Ｃ／２・・・（１）により得られる。ただしＣは光速である。

【００２０】例えば測距光のパルスの立ち上がりから反
射光を検知可能な状態に定め、反射光のパルスが立ち下
がる前に検知不可能な状態に切換えるようにすると、す
なわち反射光検知期間Ｔを設けると、この反射光検知期
間Ｔにおける受光量Ａは距離ｒの関数である。すなわち
受光量Ａは、距離ｒが大きくなるほど（時間δ・ｔが大
きくなるほど）小さくなる。

【００２１】本実施形態では上述した原理を利用して、
ＣＣＤ２８に設けられ、２次元的に配列された複数のフ
ォトダイオードにおいてそれぞれ受光量Ａを検出するこ
とにより、カメラ本体１０から被写体Ｓの表面の各点ま
での距離をそれぞれ検出し、被写体Ｓの表面形状に関す
る３次元画像のデータを一括して入力している。

【００２２】図５は、ＣＣＤ２８に設けられるフォトダ
イオード５１と垂直転送部５２の配置を示す図である。
図６は、ＣＣＤ２８を基板５３に垂直な平面で切断して
示す断面図である。このＣＣＤ２８は従来公知のインタ
ーライン型ＣＣＤであり、不要電荷の掃出しにＶＯＤ
（縦型オーバーフロードレイン）方式を用いたものであ
る。

【００２３】フォトダイオード５１と垂直転送部５２は
ｎ型基板５３の面に沿って形成されている。フォトダイ
オード５１は２次元的に格子状に配列され、垂直転送部
５２は所定の方向（図５において上下方向）に１列に並
ぶフォトダイオード５１に隣接して設けられている。垂
直転送部５２は、１つのフォトダイオード５１に対して
４つの垂直転送電極５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを
有している。したがって垂直転送部５２では、４つのポ
テンシャルの井戸が形成可能であり、従来公知のよう
に、これらの井戸の深さを制御することによって、信号
電荷をＣＣＤ２８から出力することができる。なお、垂
直転送電極の数は目的に応じて自由に変更できる。

【００２４】基板５３の表面に形成されたｐ型井戸の中
にフォトダイオード５１が形成され、ｐ型井戸とｎ型基
板５３の間に印加される逆バイアス電圧によってｐ型井
戸が完全空乏化される。この状態において、入射光（被
写体からの反射光）の光量に応じた電荷がフォトダイオ
ード５１において蓄積される。基板電圧Ｖsub を所定値
以上に大きくすると、フォトダイオード５１に蓄積した
電荷は、基板５３側に掃出される。これに対し、転送ゲ
ート部５４に電荷転送信号（電圧信号）が印加されたと
き、フォトダイオード５１に蓄積した電荷は垂直転送部
５２に転送される。すなわち電荷掃出信号によって電荷
を基板５３側に掃出した後、フォトダイオード５１に蓄
積した信号電荷が、電荷転送信号によって垂直転送部５
２側に転送される。このような動作を繰り返すことによ
り、垂直転送部５２において信号電荷が積分され、いわ
ゆる電子シャッタ動作が実現される。

【００２５】図７は本実施形態の距離情報検出動作にお
けるタイミングチャートであり、図１、図２、図５〜図
７を参照して本実施形態における距離情報検出動作につ
いて説明する。なお本実施形態の距離情報検出動作で
は、図４を参照して行なった距離測定の原理の説明とは
異なり、外光の影響による雑音を低減するために測距光
のパルスの立ち下がりから反射光を検知可能な状態に定
め、反射光のパルスが立ち下がった後に検知不可能な状
態に切換えるようにタイミングチャートを構成している
が原理的には何ら異なるものではない。

【００２６】垂直同期信号（図示せず）の出力に同期し
て電荷掃出し信号（パルス信号）Ｓ１が出力され、これ
によりフォトダイオード５１に蓄積していた不要電荷が
基板５３の方向に掃出され、フォトダイオード５１にお
ける蓄積電荷量はゼロになる（符号Ｓ２）。電荷掃出し
信号Ｓ１の出力の開始の後、一定のパルス幅を有するパ
ルス状の測距光Ｓ３が出力される。測距光Ｓ３が出力さ
れる期間（パルス幅）は調整可能であり、図示例では、
電荷掃出し信号Ｓ１の出力と同時に測距光Ｓ３がオフす
るように調整されている。

【００２７】測距光Ｓ３は被写体において反射し、ＣＣ
Ｄ２８に入射する。すなわちＣＣＤ２８によって被写体
からの反射光Ｓ４が受光されるが、電荷掃出し信号Ｓ１
が出力されている間は、フォトダイオード５１において
電荷は蓄積されない（符号Ｓ２）。電荷掃出し信号Ｓ１
の出力が停止されると、フォトダイオード５１では、反
射光Ｓ４の受光によって電荷蓄積が開始され、反射光Ｓ
４と外光とに起因する信号電荷Ｓ５が発生する。反射光
Ｓ４が消滅すると（符号Ｓ６）フォトダイオード５１で
は、反射光に基く電荷蓄積は終了するが（符号Ｓ７）、
外光のみに起因する電荷蓄積が継続する（符号Ｓ８）。

【００２８】その後、電荷転送信号Ｓ９が出力される
と、フォトダイオード５１に蓄積された電荷が垂直転送
部５２に転送される。この電荷転送は、電荷転送信号の
出力の終了（符号Ｓ１０）によって完了する。すなわ
ち、外光が存在するためにフォトダイオード５１では電
荷蓄積が継続するが、電荷転送信号の出力が終了するま
でフォトダイオード５１に蓄積されていた信号電荷Ｓ１
１が垂直転送部５２へ転送される。電荷転送信号の出力
終了後に蓄積している電荷Ｓ１４は、そのままフォトダ
イオード５１に残留する。

【００２９】このように電荷掃出し信号Ｓ１の出力の終
了から電荷転送信号Ｓ９の出力が終了するまでの期間Ｔ
_U1の間、フォトダイオード５１には、被写体までの距離
に対応した信号電荷が蓄積される。そして、反射光Ｓ４
の受光終了（符号Ｓ６）までフォトダイオード５１に蓄
積している電荷が、被写体の距離情報と対応した信号電
荷Ｓ１２（斜線部）として垂直転送部５２へ転送され、
その他の信号電荷Ｓ１３は外光のみに起因するものであ
る。

【００３０】電荷転送信号Ｓ９の出力から一定時間が経
過した後、再び電荷掃出し信号Ｓ１が出力され、垂直転
送部５２への信号電荷の転送後にフォトダイオード５１
に蓄積された不要電荷が基板５３の方向へ掃出される。
すなわち、フォトダイオード５１において新たに信号電
荷の蓄積が開始する。そして、上述したのと同様に、電
荷蓄積期間Ｔ_U1が経過したとき、信号電荷は垂直転送部
５２へ転送される。

【００３１】このような信号電荷Ｓ１１の垂直転送部５
２への転送動作は、次の垂直同期信号が出力されるま
で、繰り返し実行される。これにより垂直転送部５２に
おいて、信号電荷Ｓ１１が積分され、１フィールドの期
間（２つの垂直同期信号によって挟まれる期間）に積分
された信号電荷Ｓ１１は、その期間被写体が静止してい
ると見做せれば、被写体までの距離情報に対応してい
る。

【００３２】以上説明した信号電荷Ｓ１１の検出動作は
１つのフォトダイオード５１に関するものであり、全て
のフォトダイオード５１においてこのような検出動作が
行なわれる。１フィールドの期間における検出動作の結
果、各フォトダイオード５１に隣接した垂直転送部５２
の各部位には、そのフォトダイオード５１によって検出
された距離情報が保持される。この距離情報は垂直転送
部５２における垂直転送動作および図示しない水平転送
部における水平転送動作によってＣＣＤ２８から出力さ
れる。

【００３３】しかしＣＣＤ２８により検出された反射光
には、被写体からの反射光以外に外光等の成分も含がれ
ており、これに起因する誤差が存在する。したがって、
これらの誤差を補正するには、反射光以外の光（外光）
による距離補正情報も検出する必要がある。

【００３４】図９は、距離補正情報を考慮した距離情報
検出動作のフローチャートである。図１、図２、図７〜
図９を参照して、距離補正情報を考慮した距離情報検出
動作について説明する。なお図８は、距離補正情報の検
出動作におけるタイミングチャートである。

【００３５】ステップ１０１では、垂直同期信号が出力
されるとともに測距光制御が開始される。すなわち発光
装置１４が駆動され、パルス状の測距光Ｓ３が断続的に
出力される。次いでステップ１０２が実行され、ＣＣＤ
２８による検知制御が開始される。すなわち図７を参照
して説明した距離情報検出動作が開始され、電荷掃出し
信号Ｓ１と電荷転送信号Ｓ９が交互に出力されて、距離
情報の信号電荷Ｓ１１が垂直転送部５２において積分さ
れる。

【００３６】ステップ１０３では、距離情報検出動作の
開始から１フィールド期間が終了したか否か、すなわち
新たに垂直同期信号が出力されたか否かが判定される。
１フィールド期間が終了すると、１フィールド期間にわ
たる信号電荷Ｓ１１の積分が完了し、積分された信号電
荷がステップ１０４においてＣＣＤ２８から出力され
る。この積分された信号電荷は距離情報に対応し、ステ
ップ１０５において画像メモリ３４に一時的に記憶され
る。ステップ１０６では測距光制御がオフ状態に切換え
られ、発光装置１４の発光動作が停止する。

【００３７】ステップ１０７〜１１０では、距離補正情
報の検出動作（図８参照）が行なわれる。まずステップ
１０７では、垂直同期信号が出力されるとともにＣＣＤ
２８による検知制御が開始される。すなわち発光装置１
４の発光動作が行なわれることなく、光源が消灯された
状態で、電荷掃出し信号Ｓ２１と電荷転送信号Ｓ２２が
交互に出力される。電荷蓄積時間Ｔ_U1は図７に示す距離
情報検出動作と同じであるが、被写体に測距光が照射さ
れないため（符号Ｓ２３）、反射光は存在せず（符号Ｓ
２４）。したがって、距離情報の信号電荷は発生しない
が、ＣＣＤ２８には外光等の外乱成分が入射するため、
この外乱成分に対応した信号電荷Ｓ２５が発生し、電荷
転送信号Ｓ２２の出力によって、それまでフォトダイオ
ードに蓄積していた信号電荷Ｓ２６が垂直転送部へ転送
される。この信号電荷Ｓ２６は、外乱成分が距離情報に
及ぼす影響を補正するための、電荷蓄積時間Ｔ_U1に対す
る距離補正情報に対応している。

【００３８】ステップ１０８では、距離補正情報の検出
動作の開始から１フィールド期間が終了したか否か、す
なわち新たに垂直同期信号が出力されたか否かが判定さ
れる。１フィールド期間が終了すると信号電荷Ｓ２６の
１フィールド期間にわたる積分が完了し、ステップ１０
９においてこの積分された信号電荷がＣＣＤ２８から出
力される。この積分された信号電荷は距離補正情報に対
応し、ステップ１１０において画像メモリ３４に一時的
に記憶され、この距離情報検出動作のプログラムは終了
する。

【００３９】以上のようにして検出された距離情報と距
離補正情報から、外光等の影響を除去した距離情報が得
られる。しかし、ＣＣＤ２８により検出された反射光
は、被写体の表面の反射率の影響も受けているため、こ
の反射光を介して得られた距離情報は反射率に起因する
誤差も含んでいる。

【００４０】次に図１０〜図１２を参照して被写体表面
の反射率の影響に関する反射率情報の検出動作について
説明する。なお、反射率情報には、距離情報を検出した
ときと同様に、外光等に起因する誤差が存在するので、
これによる誤差の影響を補正するための反射率補正情報
も検出される。図１０、図１１は、反射率情報および反
射率補正情報の検出動作におけるタイミングチャートで
ある

【００４１】ステップ２０１〜２０６では、反射率情報
の検出動作（図１０参照）が行なわれる。ステップ２０
１では、垂直同期信号が出力されるとともに測距光制御
が開始され、パルス状の測距光Ｓ３３が断続的に出力さ
れる。ステップ２０２では、ＣＣＤ２８による検知制御
が開始され、電荷掃出し信号Ｓ３１と電荷転送信号Ｓ３
５が交互に出力される。電荷掃出し信号Ｓ３１が出力さ
れることによって、フォトダイオードにおける蓄積電荷
量はゼロになる（符号Ｓ３２）。電荷掃出し信号Ｓ３１
の出力が終了すると、測距光Ｓ３３が出力され、ＣＣＤ
には反射光Ｓ３４が入射する。反射光Ｓ３４が消滅した
後、電荷転送信号Ｓ３５が出力される。すなわち反射率
情報の検出動作は、電荷掃出し信号Ｓ３１の出力が終了
してから電荷転送信号Ｓ３５の出力が終了するまでの電
荷蓄積期間Ｔ_U2内に、反射光Ｓ３４の全てが受光される
ように制御される。

【００４２】このようにフォトダイオード５１では、反
射光Ｓ３４を受光している間は反射光Ｓ３４と外光に起
因する信号電荷Ｓ３６が蓄積され、また、反射光Ｓ３４
を受光していない間は外光のみに起因する信号電荷Ｓ３
７、Ｓ３８が蓄積される。そして電荷転送信号Ｓ３５の
出力により、それまでのフォトダイオードに蓄積されて
いた信号電荷Ｓ３９が垂直転送部へ転送される。この信
号電荷Ｓ３９は反射率情報に対応し、外光に基く成分
Ｓ’３９を含んでいる。

【００４３】ステップ２０３では、反射率情報検出動作
の開始から１フィールド期間が終了したか否か、すなわ
ち新たに垂直同期信号が出力されたか否かが判定され
る。１フィールド期間が終了すると信号電荷Ｓ３９の１
フィールド期間にわたる積分が完了し、ステップ２０４
においてこの積分された信号電荷がＣＣＤ２８から出力
される。この積分された信号電荷は反射率情報に対応
し、ステップ２０５において画像メモリ３４に一時的に
記憶される。ステップ２０６では測距光制御がオフ状態
に切換えられ、発光装置１４の発光動作が停止する。

【００４４】ステップ２０７〜２１０では、反射率補正
情報の検出動作（図１１参照）が行なわれる。ステップ
２０７では、垂直同期信号が出力されるとともにＣＣＤ
２８による検知制御が開始される。すなわち発光装置１
４の発光動作が行なわれることなく、光源が消灯された
状態で、電荷掃出し信号Ｓ４１と電荷転送信号Ｓ４２が
交互に出力される。電荷蓄積時間Ｔ_U2は図９に示す反射
率情報検出動作と同じであるが、被写体に測距光が照射
されないため（符号Ｓ４３）、反射光は存在せず（符号
Ｓ４４）。したがって、反射率情報の信号電荷は発生し
ないが、ＣＣＤ２８には外光等の外乱成分が入射するた
め、この外光等の外乱成分に対応した信号電荷Ｓ４６が
発生し、電荷転送信号Ｓ４２の出力によって、それまで
フォトダイオードに蓄積していた信号電荷Ｓ４７が垂直
転送部へ転送される。この信号電荷Ｓ４７は、外乱成分
が電荷蓄積時間Ｔ_U2に対する反射率情報に及ぼす影響を
補正するための反射率補正情報に対応している。

【００４５】ステップ２０８では、反射率補正情報の検
出動作の開始から１フィールド期間が終了したか否か、
すなわち新たに垂直同期信号が出力されたか否かが判定
される。１フィールド期間が終了すると信号電荷Ｓ４７
の１フィールド期間にわたる積分が完了し、ステップ２
０９においてこの積分された信号電荷がＣＣＤ２８から
出力される。この積分された信号電荷は反射率補正情報
に対応し、ステップ２１０において画像メモリ３４に一
時的に記憶される。

【００４６】ステップ２１１では、距離情報検出動作
（図９）およびステッププ２０１〜２１０において得ら
れた距離情報、距離補正情報、反射率情報および反射率
補正情報を用いて距離データの演算処理が行なわれる。
ステップ２１２では、算出された距離データが記録媒体
Ｍにも記録（保存）され、この反射率情報の検出動作は
終了する。

【００４７】次にステップ２１１において実行される演
算処理の内容を図７〜図１１を参照して説明する。反射
率Ｒの被写体が照明され、この被写体が輝度Ｉの２次光
源と見做されてＣＣＤに結像された場合を想定する。こ
のとき、電荷蓄積時間ｔの間にフォトダイオード５１に
発生した電荷が積分されて得られる出力Ｓｎは、Ｓｎ＝ｋ・Ｒ・Ｉ・ｔ・・・（２）で表される。ここでｋは比例定数で、撮影レンズのＦナ
ンバーや倍率等によって変化する。

【００４８】被写体がレーザ等の光源からの光で照明さ
れる場合、輝度Ｉはその光源による輝度Ｉ_Sと背景光に
よる輝度Ｉ_Bとの合成されたものとなり、Ｉ＝Ｉ_S＋Ｉ_B ・・・（３）と表せる。

【００４９】図７に示されるように電荷蓄積時間を
Ｔ_U1、測距光Ｓ３のパルス幅をＴ_S、距離情報の信号電
荷Ｓ１２のパルス幅をＴ_Dとし、１フィールド期間中の
その電荷蓄積時間がＮ回繰り返されるとすると、得られ
る出力ＳＭ₁₀は、ＳＭ₁₀＝Σ（ｋ・Ｒ（Ｉ_S・Ｔ_D＋Ｉ_B・Ｔ_U1））＝ｋ・Ｎ・Ｒ（Ｉ_S・Ｔ_D＋Ｉ_B・Ｔ_U1）・・・（４）となる。なお、パルス幅Ｔ_DはＴ_D＝δ・ｔ＝２ｒ／Ｃ・・・（５）と表せる。

【００５０】図１０に示されるようにパルス状の電荷蓄
積時間Ｔ_U2が、測距光Ｓ２３の期間（パルス幅）Ｔ_Sよ
りも十分大きく、反射光の単位受光時間を全部含むよう
に制御された場合に得られる出力ＳＭ₂₀は、ＳＭ₂₀＝Σ（ｋ・Ｒ（Ｉ_S・Ｔ_S＋Ｉ_B・Ｔ_U2））＝ｋ・Ｎ・Ｒ（Ｉ_S・Ｔ_S＋Ｉ_B・Ｔ_U2）・・・（６）となる。

【００５１】図８に示されるように発光を止めて、図７
と同じ時間幅でのパルス状の電荷蓄積を行なった場合に
得られる出力ＳＭ₁₁は、ＳＭ₁₁＝Σ（ｋ・Ｒ・Ｉ_B・Ｔ_U1）＝ｋ・Ｎ・Ｒ・Ｉ_B・Ｔ_U1 ・・・（７）となる。同様に、図１１に示されるような電荷蓄積を行
なった場合に得られる出力ＳＭ₂₁は、ＳＭ₂₁＝Σ（ｋ・Ｒ・Ｉ_B・Ｔ_U2）＝ｋ・Ｎ・Ｒ・Ｉ_B・Ｔ_U2 ・・・（８）となる。

【００５２】（４）、（６）、（７）、（８）式から、Ｓ_D＝（ＳＭ₁₀−ＳＭ₁₁）／（ＳＭ₂₀−ＳＭ₂₁）＝Ｔ_D／Ｔ_S ・・・（９）が得られる。

【００５３】上述したように測距光Ｓ３と反射光Ｓ４に
はそれぞれ外光等の外乱成分（背景光による輝度Ｉ_B）
が含まれている。（９）式のＴ_D／Ｔ_Sは、測距光Ｓ３
を照射したときの被写体からの反射光Ｓ４の光量を、測
距光Ｓ３の光量によって正規化したものであり、これ
は、測距光Ｓ３の光量（図７の信号電荷Ｓ１１に相当）
から外乱成分（図８の信号電荷Ｓ２６に相当）を除去し
た値と、反射光Ｓ４の光量（図１０の信号電荷Ｓ３９に
相当）から外乱成分（図１１の信号電荷Ｓ４７に相当）
を除去した値との比に等しい。

【００５４】（９）式の各出力値ＳＭ₁₀、ＳＭ₁₁、ＳＭ
₂₀、ＳＭ₂₁はステップ１０５、１１０、２０５、２１０
において、距離情報、距離補正情報、反射率情報、反射
率補正情報として画像メモリ３４に格納されている。し
たがって、これらの情報に基いて、Ｔ_D／Ｔ_Sが得られ
る。パルス幅Ｔ_sは既知であるから、（５）式とＴ_D／
Ｔ_Sから距離ｒが得られる。すなわち２ｒ＝Ｃ・Ｔ_S・（ＳＭ₁₀−ＳＭ₁₁）／（ＳＭ₂₀−ＳＭ₂₁）（１０）より距離ｒが得られる。

【００５５】次に図１３、図１４を参照して距離計測の
測定精度を向上させる方法について説明する。

【００５６】図１３は、測距レンジは広いが、距離計測
の測定精度は低いＷｉｄｅモードで撮影（測距）した場
合における、バイアス調整回路３２からＡ／Ｄ変換器２
４へ出力される画像信号の出力レベルと被写体までの距
離との関係を模式的に表したものであり、横軸は被写体
までの距離、縦軸は画像信号の出力レベルを表してい
る。Ｖmin 〜Ｖmax はＡ／Ｄ変換器２４の動作範囲であ
り、Ｒ０〜Ｒ３はＷｉｄｅモードにおける測距レンジ
（Ｗｉｄｅレンジ）である。また、区間Ｒ０〜Ｒ１、区
間Ｒ１〜Ｒ２、区間Ｒ２〜Ｒ３は、Ｗｉｄｅレンジを３
つの区間に等分割したものであり、それぞれ近距離レン
ジ、中距離レンジ、遠距離レンジである。

【００５７】実線Ｌ０は、被写体までの距離と距離情報
に対応する画像信号の出力レベルとの関係を表してい
る。すなわち距離情報の検出動作において、被写体まで
の距離がＲ０のとき、バイアス調整回路３２からＡ／Ｄ
変換器２４へ出力される画像信号の出力はＶmin であ
り、被写体までの距離がＲ３のときにはＶmax である。
また、破線Ｌ０’は、被写体までの距離と反射率情報に
対応する画像信号の出力レベルとの関係を表している。
すなわち反射率情報の検出動作において、被写体までの
距離がＲ０のとき、バイアス調整回路３２からＡ／Ｄ変
換器２４へ出力される画像信号の出力はＶmax であり、
被写体までの距離がＲ３のときにはＶmin である。な
お、距離情報に対応する画像信号の出力レベルと、反射
率情報に対応する画像信号の出力レベルは、測距レンジ
において略同じ出力レベルになるように測距光の出力が
大まかに調整されている。

【００５８】Ａ／Ｄ変換器２４が例えば８ビットで入力
信号を量子化するとすると、アナログの画像信号（Ｖmi
n 〜Ｖmax ）は２５６（２⁸）のデジタル信号に変換さ
れる。したがって、例えば図１３のように画像信号の出
力が距離と直線的な関係にあり、Ａ／Ｄ変換器２４が線
形量子化を行なう場合には、Ｗｉｄｅモードにおける距
離の測定精度は（Ｒ３−Ｒ０）／２５６となる。

【００５９】図１４は、測距レンジを近距離レンジ、中
距離レンジ、遠距離レンジに限定する代わりに、各レン
ジにおける測定精度を向上させた近距離モード、中距離
モード、遠距離モードにおいて撮影（測距）を行なった
ときの被写体までの距離と画像信号の出力レベルとの関
係を模式的に表したものである。直線Ｌ１は、Ｗｉｄｅ
モードにおける距離情報の画像信号を表す直線Ｌ０（図
１３）を３倍したものである。すなわち直線Ｌ１は、ゲ
インアンプ３１におけるゲインをＷｉｄｅモードの３倍
にしたときにゲインアンプ３１からバイアス調整回路３
２へ出力される距離情報の画像信号を表している。直線
Ｌ１’は、Ｗｉｄｅモードにおける反射率情報の画像信
号を表す直線Ｌ０’（図１３）を３倍したものであり、
Ｌ１と同様、ゲインアンプ３１におけるゲインをＷｉｄ
ｅモードの３倍にしたときにゲインアンプ３１からバイ
アス調整回路３２へ出力される反射率情報の画像信号を
表している。

【００６０】直線Ｌ２は直線Ｌ１を下方へΔＶ１シフト
したものであり、直線Ｌ２が太い実線で描かれた区間Ｒ
０〜Ｒ１（近距離レンジ）においては、その出力レベル
はＡ／Ｄ変換器２４の動作範囲内（Ｖmin 〜Ｖmax ）に
ある。したがって、近距離レンジ内の距離は８ビットで
量子化され、その測定精度は（Ｒ０−Ｒ１）／２５６と
なり、Ｗｉｄｅモードのときの３倍の精度となる。中距
離レンジ（区間Ｒ１〜Ｒ２）や遠距離レンジ（区間Ｒ２
〜Ｒ３）においても、近距離レンジの距離の計測と同様
に、直線Ｌ１を下方へΔＶ２、ΔＶ３シフトした直線Ｌ
３、Ｌ４の太い実線で描かれた部分が各レンジにおける
距離情報の画像信号を表している。したがって中距離モ
ード、遠距離モードにおいても、Ｗｉｄｅモードのとき
の３倍の測定精度で各レンジの距離を測定することがで
きる。なお、距離情報の検出では、被写体までの距離が
増大するにしたがって画像信号の出力レベルが増大する
ので、目的とする距離レンジにおける画像信号の出力レ
ベルをＡ／Ｄ変換器２４の動作範囲であるＶ_min〜Ｖ
_maxに適合させるには、その距離レンジが遠距離にある
ときほど画像信号の下方へのシフト量を大きくしなけれ
ばならない。

【００６１】直線Ｌ２’、Ｌ３’、Ｌ４’は、直線Ｌ
１’を下方へそれぞれΔＶ１、ΔＶ２、ΔＶ３シフトし
たものであり、各直線の太い破線部分がそれぞれ遠距離
レンジ、中距離レンジ、近距離レンジに対応している。
したがって、反射率情報の画像信号に関しても、近距離
モード、中距離モード、遠距離モードでは、Ｗｉｄｅモ
ードの３倍の測定精度で検出することができる。なお、
反射率情報の検出では、被写体までの距離が増大するに
したがって画像信号の出力レベルが減少するので、目的
とする距離レンジにおける画像信号の出力レベルをＡ／
Ｄ変換器２４の動作範囲であるＶ_min〜Ｖ_maxに適合さ
せるには、その距離レンジが近距離にあるときほど画像
信号の下方へのシフト量を大きくしなければならない。

【００６２】図１５は、本実施形態のカメラにおいて実
行される撮影動作のプログラムのフローチャートであ
る。図１５を参照して本実施形態で実行される撮影動作
について説明する。

【００６３】ステップ３０１においてレリーズスイッチ
１５が全押しされていることが確認されるとステップ３
０２が実行され、ビデオ（Ｖ）モードと距離測定（Ｄ）
モードのいずれが選択されているかが判定される。これ
らのモード間における切替はＶ／Ｄモード切替スイッチ
１８を操作することによって行なわれる。

【００６４】Ｄモードが選択されていると判定されたと
きには、ステップ３０３においてＷｉｄｅモードが選択
されているか否かが判定される。Ｗｉｄｅモードが選択
されていると判定されると、Ｗｉｄｅモードの撮影動作
であるステップ３１０〜ステップ３１３が実行される。

【００６５】ステップ３１０、ステップ３１１では、画
像信号のゲインおよびバイアスがＷｉｄｅモードにおけ
る所定の値にそれぞれ設定される。これらの設定は、ゲ
インアンプ３１およびバイアス調整回路３２を制御する
ことにより行われる。ステップ３１２では、図９のフロ
ーチャートを参照して説明した距離情報の検出動作が実
行される。その後ステップ３１３において図１２を参照
して説明した反射率情報の検出動作が実行され、この撮
影動作は終了する。

【００６６】ステップ３０３においてＷｉｄｅモードが
選択されていないと判定されると、ステップ３０４にお
いて近距離モードが選択されているか否かが判定され
る。近距離モードが選択されていると判定されると近距
離モードの撮影動作であるステップ３２０〜ステップ３
２４が実行される。

【００６７】ステップ３２０では、ゲインアンプ３１の
ゲインがＷｉｄｅモードのときのゲイン（ステップ３１
０での所定値）の例えば３倍に設定される。すなわち、
Ｗｉｄｅモードのときの距離と画像信号との関係である
直線Ｌ０（図１３）が、図１４の直線Ｌ１で示される関
係になる。ステップ３２１では、近距離レンジにおける
距離情報の信号レベルがＡ／Ｄ変換器２４の動作範囲に
適合するように画像信号のバイアスが設定される。すな
わち直線Ｌ１が下方へΔＶ１シフトされ直線Ｌ２となる
ように画像信号のバイアスがバイアス調整回路３２によ
り調整される。ステップ３２２では、図９のフローチャ
ートで示された距離情報の検出動作が実行される。次に
ステップ３２３において、近距離レンジにおける反射率
情報の信号レベルがＡ／Ｄ変換器２４の動作範囲に適合
するように画像信号のバイアスが設定される。すなわち
直線Ｌ１’が下方へΔＶ３シフトされ直線Ｌ４’となる
ように画像信号のバイアスがバイアス調整回路３２によ
り調整される。その後ステップ３２４において図１２の
フローチャートで示された反射率情報の検出動作が実行
され、この撮影動作は終了する。

【００６８】ステップ３０４において近距離モードが選
択されていないと判定されると、ステップ３０５におい
て中距離離モードが選択されているか否かが判定され
る。中距離モードが選択されていると判定されると中距
離モードの撮影動作であるステップ３３０〜ステップ３
３３が実行される。

【００６９】ステップ３３０では、近距離モードのステ
ップ３２０と同様にゲインアンプ３１のゲインがＷｉｄ
ｅモードのときのゲインの３倍に設定され、Ｗｉｄｅモ
ードのときの距離と画像信号との関係である直線Ｌ０
（図１３）が、図１４の直線Ｌ１のようになる。ステッ
プ３３１では、中距離レンジにおける距離情報の信号レ
ベルがＡ／Ｄ変換器２４の動作範囲に適合するように画
像信号のバイアスが設定される。すなわち直線Ｌ１が下
方へΔＶ２シフトされ直線Ｌ３となるように画像信号の
バイアスがバイアス調整回路３２により調整される。ス
テップ３３２では、図９のフローチャートで示された距
離情報の検出動作が実行される。次にステップ３３３に
おいて、図１２のフローチャートで示された反射率情報
の検出動作が実行され、この撮影動作は終了する。な
お、中距離モードでは、反射率情報の検出における直線
Ｌ１’から直線Ｌ３’へのシフト量は、距離情報の検出
における直線Ｌ１から直線Ｌ３へのシフト量ΔＶ２に等
しいので、近距離モードのときのように、反射率情報の
検出（ステップ３３３）を行なう前に画像信号に対する
バイアスの調整をする必要がない。

【００７０】ステップ３０５において中距離モードが選
択されていないと判定されると、ステップ３０６におい
て遠距離モードが選択されているか否かが判定される。
遠距離モードが選択されていると判定されると遠距離モ
ードの撮影動作であるステップ３４０〜ステップ３４４
が実行される。

【００７１】ステップ３４０では、近距離モードや中距
離モードのときと同様に、ゲインアンプ３１のゲインが
Ｗｉｄｅモードのときの３倍に設定され、距離と画像信
号との関係が図１４の直線Ｌ１で示される。ステップ３
４１では、遠距離レンジにおける距離情報の信号レベル
がＡ／Ｄ変換器２４の動作範囲に適合するように画像信
号のバイアスが設定される。すなわち直線Ｌ１が下方へ
ΔＶ３シフトされ直線Ｌ４となるように画像信号のバイ
アスがバイアス調整回路３２により調整される。ステッ
プ３４２では、図９のフローチャートで示された距離情
報の検出動作が実行される。次にステップ３４３におい
て、遠距離レンジにおける反射率情報の信号レベルがＡ
／Ｄ変換器２４の動作範囲に適合するように画像信号の
バイアスが設定される。すなわち直線Ｌ１’が下方へΔ
Ｖ１シフトされ直線Ｌ２’となるように画像信号のバイ
アスがバイアス調整回路３２により調整される。その後
ステップ３４４において図１２のフローチャートで示さ
れた反射率情報の検出動作が実行され、この撮影動作は
終了する。

【００７２】ステップ３０６において遠距離モードが選
択されていないと判定されたときには、ステップ３０３
へ戻りステップ３０３以下の処理を繰り返し実行する。
なお、Ｗｉｄｅモード、近距離モード、中距離モード、
遠距離モードにおけるモード間の切替はモード切替ダイ
ヤル１７を操作することにより行われる。

【００７３】一方、ステップ３０２においてＶモードが
選択されていると判定されたときには、ステップ３５０
において測距光制御がオフ状態に切換えられるととも
に、ステップ３５１においてＣＣＤ２８による通常の撮
影動作（ＣＣＤビデオ制御）がオン状態に定められ、ス
テップ３５２で撮像された画像データが記録媒体Ｍに記
録（保存）される。

【００７４】以上のように、本実施形態によれば、測距
光の発光タイミングとシャッタの駆動タイミングとの調
整をする必要がなく、ＣＣＤ２８から出力される信号の
バイアスを調整するだけで簡単に、深度方向の測距レン
ジが広く、かつ測定精度の高い３次元画像検出装置が得
られる。すなわち、近距離モード、中距離モード、遠距
離モードを用いて撮影を行なうことにより、Ｗｉｄｅモ
ードと同じレンジの測距が可能であり、分割された測距
レンジごとに距離は測定されるので、測定精度も高くす
ることができる。また、ＣＣＤ２８から出力される信号
のゲインを調整することにより、測定精度は粗いが広い
測距レンジを得られるＷｉｄｅモードと、測定精度は高
いが１回の撮影では狭い測距レンジしか得られない近距
離モード、中距離モード、遠距離モードとの間の切替が
簡単に行なえる。

【００７５】なお、本実施形態では、ゲインが３倍にし
Ｗｉｄｅレンジを３つのレンジに分割し、各レンジには
互いに重なる領域がなかったが、ゲインをｎ倍（ｎは整
数でなくともよい）にしＷｉｄｅレンジをｎ以上の数の
レンジに分割してもよく、重なる領域があってもよい。
また、Ｗｉｄｅモードのゲインの例えば２倍、３倍、４
倍など、複数の倍率を用意し、測定精度を段階をおって
選択できるようにしてもよい。

【００７６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、反射光の
時間遅れを利用し、被写体までの距離を画素毎に検出す
る３次元画像検出装置であって、測距レンジの深度が深
く、かつ深度方向の距離計測に対する測定精度の高い３
次元画像検出装置を簡単に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態であるカメラ型の３次元画像
検出装置の斜視図である。

【図２】図１に示すカメラの回路構成を示すブロック図
である。

【図３】測距光による距離測定の原理を説明するための
図である。

【図４】測距光、反射光、ゲートパルス、およびＣＣＤ
が受光する光量分布を示す図である。

【図５】ＣＣＤに設けられるフォトダイオードと垂直転
送部の配置を示す図である。

【図６】ＣＣＤを基板に垂直な平面で切断して示す断面
図である。

【図７】距離情報を検出する際のタイミングチャートで
ある。

【図８】距離補正情報を検出する際のタイミングチャー
トである。

【図９】距離情報検出動作のプログラムのフローチャー
トである。

【図１０】反射率情報を検出する際のタイミングチャー
トである。

【図１１】反射率補正情報を検出する際のタイミングチ
ャートである。

【図１２】反射率情報検出動作のプログラムのフローチ
ャートである。

【図１３】Ｗｉｄｅモードでの撮影において検出される
距離情報および反射率情報に対する信号出力と被写体ま
での距離との関係を模式的に表したグラフである。

【図１４】近距離モード、中距離モード、遠距離モード
での撮影において検出される距離情報および反射率情報
に対する信号出力と被写体までの距離との関係を模式的
に表したグラフである。

【図１５】撮影動作のプログラムのフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１４発光装置２４Ａ／Ｄ変換器２８ＣＣＤ３１ゲインアンプ３２バイアス調整回路

フロントページの続きＦターム(参考） 2F065 AA04 AA06 AA53 FF01 FF04 FF12 FF33 GG04 JJ03 JJ26 NN08 NN13 QQ03 QQ14 QQ24 SS13 5B057 BA02 BA26 BA29 CA08 CA12 CA16 DA07 DB02 DB09 DC02 5C061 AA29 AB03 AB06 AB08 AB17 AB24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体に測距光を照射し、その反射光を
撮像部で受光することにより前記被写体までの距離に対
応する信号を画素毎に画像信号として検出する３次元画
像検出装置であって、入力される信号を増幅する信号増幅手段と、前記増幅手段における増幅率を制御する増幅率制御手段
と、入力される信号の偏倚を調整するバイアス調整手段と、前記バイアス調整手段における偏倚量を制御する偏倚量
制御手段と、前記増幅率制御手段および前記偏倚量制御手段を駆動し
て、所定の距離範囲に対応する前記画像信号を所定の信
号レベルに変換する信号レベル変換手段とを備えること
を特徴とする３次元画像検出装置。
【請求項２】入力されるアナログ信号をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換手段を備え、前記信号レベル変換
手段における前記所定の信号レベルが、前記Ａ／Ｄ変換
手段へ入力可能な信号レベルに対応していることを特徴
とする請求項１に記載の３次元画像検出装置。
【請求項３】前記信号レベル変換手段において、初め
に前記増幅率制御手段を駆動し、次に前記偏倚量制御手
段を駆動することにより、前記画像信号を前記所定の信
号レベルに変換することを特徴とする請求項１に記載の
３次元画像検出装置。
【請求項４】前記増幅率の制御が、第１の増幅率と前
記第１の増幅率よりも大きい第２の増幅率との間におい
て選択的に行われ、前記信号レベル変換手段における前
記所定の距離範囲が、前記第１の増幅率のもとでは検出
可能な最大の距離範囲に対応し、第２の増幅率のもとで
は前記検出可能な最大の距離範囲の一部の範囲に対応す
ることを請求項１に記載の３次元画像検出装置。
【請求項５】前記第２の増幅率のもとでの前記信号レ
ベル変換手段における前記所定の距離範囲が複数設定さ
れ、前記検出可能な最大の距離範囲内にある任意の距離
が、前記複数設定された所定の距離範囲のうちの何れか
１つに含まれることを特徴とする請求項４に記載の３次
元画像検出装置。
【請求項６】前記複数の設定された所定の距離範囲の
各々が互いに重複しないことを特徴とする請求項５に記
載の３次元画像検出装置。
【請求項７】前記複数設定された所定の距離範囲の各
々が、前記偏倚量を制御することにより選択可能である
ことを特徴とする請求項６に記載の３次元画像検出装
置。