JP2004538491A - 三次元距離画像を記録するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

短時間積分を用いる光検出器でもって光伝播時間を測定することにより対象面の三次元距離画像を記録するための方法及び装置が提案される。送信側の光パルス（１）の開始時にトリガ信号が形成され、このトリガ信号は同時に受信側において所定の時間遅延（ＤＴ_ｖ）でもって、逆反射される光パルス（３）を受信するための少なくとも１つの積分窓（２１、２２）を開くために使用される。例えば最大値または零通過のような所定のイベントが求められ、このイベントは積分窓に相対的な時間的な位置においてトリガ遅延を決定し、このトリガ遅延は光伝播時間と相関され、対象点距離ｄの算出を可能にする。

Description

【技術分野】
【０００１】
三次元画像の迅速でロバストな検知は、殊に多くの分野におけるセンサ技術にとってますます重要になってきている。公知の三角測量法は距離値の三角法による計算に測定基礎が必要とされるので約２ｍまでの近距離にしか適しておらず、制限的にしか適用できない。殊に例えば２０ｃｍから５０ｍまでの比較的広範な測定領域に関しては、三次元（３Ｄ）に検知及び評価するコストの掛からない測定システムにとって、例えば自動車技術、ナビゲーションまたは建築技術、セキュリティ技術及びオートフォーメーション技術の領域におけるような多用な適用が生じる。今日では比較的大きい３Ｄシーン及び３Ｄ対象は相応に高いコスト及び時間がかかる写真測量または３Ｄレーザレーダを用いるスキャニングでもって統計的に測定できるに過ぎない。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許明細書第１９８ ３３ ２０７号には、距離画像ないし間隔画像を迅速且つコストを掛けずに光伝播時間測定の評価により形成するために、ＣＭＯＳ光センサの極端に短い積分時間、例えば３０ｎｓが同様に短いレーザパルスと組み合わされて使用される方法が記載されている。レーザパルスの送出と同時にトリガによってＣＭＯＳ画像センサにおける測定窓が開かれ、レーザパルスの光強度は測量すべき対象において反射された後に積分時間Ｔ_１及びＴ_２でもって連続して２回測定することにより検出される。積分時間Ｔ_１及びＴ_２でもって２つの測定窓において積分された強度Ｕ_１及びＵ_２の測定から、次の計算の関係により伝播時間Ｔ_０したがって対象点までの距離を正確に算出することができる。
【０００３】
【数１】

【０００４】
照明として、積分時間Ｔ１及びＴ２と同期しており、また短い立ち上がり時間（約１ｎｓ）並びに可能な限り一定の出力を有するレーザ光源が使用される。
【０００５】
もっともこの式を使用するには、差分及び商が形成されるので、光電圧がＣＭＯＳ画像センサのノイズ限界を顕著に上回っていなければならない光強度でもって測定することが必要とされる。たしかに複数のレーザパルス照明の結果を加算することができるが、信号／雑音比の改善はレーザパルスの数の根を用いてしか達成することができない。さらには、ＣＭＯＳ画像センサの積分特性におけるレーザパルスの最終的な上昇エッジ並びに不可避な非線形性は測定エラーに繋がり、この測定エラーには付加的な較正方法が必要とされる。
【０００６】
本発明の課題は、距離測定範囲を拡大することができ、センサ信号が光パルスの形状に依存せず且つ送信側にとって比較的少ない光出力を実現する、光伝播時間測定を用いる三次元距離画像を記録するための方法及び装置を提供することである。
【０００７】
解決手段は請求項１、３ないし請求項１４または１５の特徴をそれぞれ組み合わせることによって生じる。有利な実施形態は従属請求項より生じる。
【０００８】
本発明は、積分時間を画素毎に調節することができる、短時間積分を用いる複数の画素ないし画像セルを有するＣＭＯＳ光センサ並びに３Ｄ距離画像を形成するための光パルス照明を使用する。このために使用される光源を一様に制御する必要があるが、点状にも面状にも構成することができる。距離値を検出するために、ＣＭＯＳセンサのノイズ限界までの確実な光伝播時間測定を実現することを目的とした新たな測定原理が使用される。このためにトリガ信号によって送信側では光パルスの送出が、また受信側では時間窓の開放と同義である電子シャッタの開放がＣＭＯＳセンサにおいて制御される。このことは受信側において、例えば１／１０ナノ秒の増分での遅延線を介する段階的に上昇する時間遅延でもって生じる。したがって送出されたレーザパルス及び積分窓は時間的に増していく時間遅延でもって相互にずらされ、段階的に上昇するトリガ遅延毎に少なくとも１つの光パルスが送出される。レーザパルス出力を低減するために、可能であれば、全てのトリガ遅延に多重露光が適用され、最後に信号評価が実施される。そのようにして測定された積分センサ信号は処理ユニットに記憶される。
【０００９】
生じた遅延と相応の対象点の光伝播時間が相関する場合には、解決手段に応じて積分信号における最大値が生じ、この最大値は処理ユニットに記憶されている値から高い感度及び精度を用いる補間法によって求めることができる。したがって３Ｄ距離値を時間窓と逆反射された光パルスとの間の最大限の合致に関して求められたトリガ遅延に基づいて規定することができ、また結果、光伝播時間は光パルスの形状並びにＣＭＯＳ画像センサの線形特性に依存せずとも十分に得られる。換言すれば、画像点までの距離はこの状態までにアクティブにされた遅延段の数から生じる。ここでレーザパルスと積分時間は、可能な限り明確な相関最大値を得るためにほぼ同じ継続時間である。しかしながら積分時間は回路技術的な理由から約３０ｎｓに制限されている。
【００１０】
提起された課題の別の解決手段は同様に光受信器の短時間積分を使用し、並びに受信側の積分窓に相対的である、段階的に行われるレーザパルスの時間的な遅延を使用する。しかしながら短時間積分は同一の積分時間、すなわち同じ長さの積分窓でもって、並行にまたは連続して２回行われる。このことは、相前後して起動され且つ直接的に連続する２つの時間窓に関して行われる。ここで並行なやり方とは、前の積分窓及び後の積分窓が同時に照明及び検出されることを意味する。例えば遅延によって時間遅延された、送信側のレーザパルスに相対的な積分窓のトリガは変化することなく実施される。連続した処理は、第１の積分窓を用いるまたは第１の積分窓による評価を意図し、それに基づき第２の積分窓に関連する第２のそれに続くフェーズが評価され、それぞれ記憶された積分値が相互に比較される。評価のこの場合には、レーザパルスの継続時間は積分時間の継続時間ないし積分窓の長さに比べて短い。
【００１１】
レーザパルスの長さは例えば４ｎｓでも良く、これに対して積分窓は例えば３０ｎｓ続く。この評価方式によって対象点距離は光伝播時間を求めることにり同様に検出される。このことは、段階的に変化する所定のトリガ遅延に対応付けることができ、可能な限り一義的に評価できる受信側のイベントを探すことにより生じる。第１の変形においては、レーザパルス及び積分窓の受信側における合致に関して最大値が探された。ここで説明する評価方式では、第１の積分窓から第２の積分窓への移行時に光パルスが存在する時点が検出される。逆反射された光パルスは受信側においてその半分が第１の積分窓に属し、他方の半分が第２の積分窓に属する場合には、同一の光成分ないし同一の電圧が生じる。同様に、殆ど零であるこれら２つの電圧値の差分も評価することができる。この零通過は非常に急峻であるので、これを求めるのは比較的容易である。
【００１２】
レーザ保護規定に基づきクリティカルなレーザ出力を決して上回らないようにするために多重照明が使用される。しかしながら、これに伴い達成される重要な利点は、相前後して到来する複数の光パルスを積分セルにおいて累積することにある。これらは各光パルスにおける積分セルを相応に開閉することによって積分され、その結果実質的にノイズ範囲に依存する十分に高い信号レベルが各積分セルに存在する。したがって、局所的な分布が画像のピクセル分布に対応する複数の積分セルに関しては、全体的に良好に評価できる複数の電圧信号を得ることができる。複数の積分窓の時間の掛かる読み出しが多重照明の終了時に初めて行われると、評価は比較的迅速に実行される。
【００１３】
別の重要な利点は１つの軸における光ビームの共線的な案内である。
【００１４】
以下では本発明を制限しない図面に基づいて実施例を説明する。ここで、
図１は、三次元距離画像を形成するための測定装置を示し、
図２は、相関的な光伝播時間測定方法の原理を示し、
図３は、伝播時間遅延Ｔ_０を検出するために最大値を求めるための補間を示し、
図４から７は、ＣＭＯＳセンサにおける異なる短時間積分を用いる距離画像の形成を説明するものである。
【００１５】
・測定すべき全体の３Ｄシーンは画像記録のために、ナノ秒範囲の立ち上がり時間を有する短い光パルスで連続的に照明される。光パルスの送出は各測定プロセスについて制御及び処理ユニットによって設定されるトリガを介して開始される（図１）。トリガ信号の一部は同時にプログラミング可能な遅延線を介して案内され、１／１０ナノ秒範囲の増分を有する所定の時間遅延Ｔ_Ｖ後にＣＭＯＳ光センサにおける電子シャッタを開くための開始信号として使用され、この電子シャッタは所定の短い積分時間（例えば３０ｎｓ）後に再び閉じられる。このことは逆反射された光パルス３を受信するために時間窓が開かれることと同義である。開かれた時間窓において到来する光パルスを積分することができる。積分時間、すなわち窓が開かれている継続時間は有利には光パルスの時間的な継続時間に等しく選択される。
【００１６】
・送出された光パルスは３Ｄシーンの対象において散乱され、戻ってくる光はＣＭＯＳセンサにおける相応の光学系を介して電子シャッタの積分時間内に検知される。種々の対象点がセンサから異なる距離を有するので、位置に対応する光パルスによって異なる伝播時間遅延Ｔ_０が得られる。したがって距離ｄにある所定の１つの対象点に関しては対応する受信側の画素において積分センサ信号Ｕ（Ｔ_０、Ｔ_Ｖ）が目下調節されたトリガ遅延Ｔ_ＶでのＣＭＯＳ積分窓２と光パルス３との時間的なオーバラップ（数学的な畳み込み関数）から生じる（図２）。
【００１７】
・トリガ遅延Ｔ_Ｖが値０で始まり増分ｎ×ΔＴ_Ｖ（＝Ｔ_Ｖ）で増加すると、センサ信号Ｕ（Ｔ_０、Ｔ_Ｖ）は差し当たりこの画素に関する光伝播時間Ｔ_０がトリガ遅延Ｔ_Ｖと等しくなるまで上昇する。この場合戻ってくるレーザパルス３とＣＭＯＳセンサの測定窓２との最大のオーバラップが存在するので、ここでは積分された強度に関する最大値が生じる。トリガ遅延Ｔ_Ｖがそれ以上にさらに増加すると時間的なオーバラップ領域は再び減少し、したがって積分センサ信号（電圧Ｕ）が低減する。
【００１８】
・したがって３Ｄ距離画像を非常に低い光出力の使用下での極限値検出を用いる簡単な強度比較測定から形成することができる。制御及び処理ユニットは一連の異なるトリガ遅延ｎ×ΔＴ_Ｖ（経過インデックスｎ＝０からｉ）に関して、ＣＭＯＳ光センサ全体の対応するセンサ信号Ｕ（Ｔ_０、Ｔ_Ｖ）を記憶し、続いて個々の画素それぞれに関する最大値Ｕ（Ｔ_０、Ｔ_Ｖ）_Ｍａｘを求める。対応するトリガ遅延Ｔ_Ｖからこの画素に関する光伝播時間Ｔ_０＝ｉ×ΔＴ_Ｖ（図２を参照されたい）を検出することができ、この光伝播時間から対応する対象点の距離ｄ、ｄ＝ｃＴ_０／２（ｃ−光速度）を検出することができる。
【００１９】
・一般的に光伝播時間Ｔ_０は増分的に調節されたトリガ遅延ｎ×ΔＴ_Ｖと正確には等しくなく、図３に示されているような中間値を取る。したがって最大値検出に補間法を使用することが予定される。理想的なパルス形状には線形の方法が十分である。しかしながら実際の条件では、二次多項式またはスプライン関数を基礎とする高度な補間法を使用することが有利である。光伝播時間Ｔ_０に関する結果は補間曲線の最大値からだけではなく、必要に応じて他の形状判定、交点などから求めることができる。種々の伝播時間Ｔ_０を有する光パルス３を測定する際には、信号値の補間曲線は調節されたトリガ遅延Ｔ_Ｖに関連する位置においてしかずらされないので、距離値ｄが既知である場合に事前に記録された、記憶されている基準曲線との比較による評価も実施することができる。したがって補間方法及び基準比較方法でもって、距離検出の結果を精度の点で改善することができ、調節すべきトリガ遅延の数を所望の距離解像度に関して低減することができる。
【００２０】
・電子的なトリガ遅延に関しては有利にはＣＭＯＳ技術におけるプログラミング可能な遅延線（Programmable Delay Lines）を使用することができる。例えば、標準的に０．２５ｎｓの増分及び２５６のプログラム可能なセッティングを有する遅延素子が入手可能である。将来的な発展においては０．１ｎｓでの増分が考えられる。したがって１．５ｃｍの距離解像度が可能となり、この距離解像度を補間によってさらに０．５ｃｍ改善することができる。
【００２１】
・図１に示された制御及び処理ユニットを部分的にまたは完全にＣＭＯＳセンサの電子制御ユニット内に集積することができる。
【００２２】
・約千の画素を有する距離画像は室内管理及びセキュリティ管理にとって殆どの場合既に十分である。１０ｍの距離測定範囲に対して０．５％の解像度（５ｃｍ）を有する距離画像を形成しようとする場合、補間によって、ΔＴ_Ｖ＝０．６ｎｓの遅延増分でもって約１００の画像記録が必要とされる。このことは、５ＭＨｚのＣＭＯＳセンサ画素データレートを想定すると、全体の３Ｄ距離画像を検知するために１０００×０．２μｓ×１００＝２０ｍｓの測定時間が生じる（約５０の３Ｄ画像／ｓ）。
【００２３】
目下調節されたトリガ遅延Ｔ_Ｖでもって測定する際に、付加的にさらに多くの光パルスを同様にチップにおいて加算することができ、これによって信号／雑音比を更に改善することができ、多重照明を対象の反射率に応じて適応的に調節することができる。
【００２４】
図４から図７を用いて詳細に説明する、ＣＭＯＳセンサにおける差動短時間積分の方法は以下のことを内容とする：
提案される方法は同様に光受信器の短時間積分、並びに段階的に行われる１つまたは複数の積分窓に相対的なレーザパルスの時間遅延を使用する。しかしながら提起された課題の第１の解決手段とは、短時間積分が同一の積分時間Ｔ_ｉでもって並行または連続して２回実施されるという点で異なり、２つの同じ長さの積分窓２１、２２は直接的に連続して起動され、したがって１つの共通の時間的な限界を有する。
【００２５】
光パルスの継続時間は有利には積分時間Ｔ_ｉに比べて短い。光伝播時間に関する測定プロセスは送出されたレーザパルスが積分時間Ｔ_ｉに相対的に遅延時間増分ΔＴ_Ｖだけずらされることである。光電的な変換においては、トリガ遅延Ｔ_Ｖが進行する際の電圧Ｕの積分値はレーザパルスが２つの積分窓２１、２２の一方に完全に属する間は変化しない。図４はこの状態を示し、レーザパルスは左側の図においては第１の積分窓２１内にあり、右側の図においては第２の積分窓２２内に現れる。図４の中央の図においては、レーザパルス３は半分が第１の積分窓内にあり、他方の半分が第２の積分窓内にある。この移行の直前に、受信した光強度の電圧Ｕの積分値はそれぞれの積分窓から時間的に推移することによって相応に減少するが、他方ではそれに直ぐ続く積分窓において積分された光強度は相応に増大する。したがって対象位置までのそれぞれの距離ｄに対応するトリガ遅延が所定である場合には、２つの積分窓において測定される電圧は等しい。電圧の差はほぼ零である。この零通過は非常に急峻であるので、したがって精確に検出することができる。さらには簡単な補間方法で重要な精度を達成することができる。
【００２６】
図７はＣＭＯＳセンサにおける差動短時間積分での短信号の評価を図示したものである。電圧／時間グラフに示された関数は測定点をつなぎ合わせることによって確立され、個々の測定点は一定のトリガ遅延Ｔ_Ｖを用いた測定から生じる。このトリガ遅延は、遅延時間増分ΔＴ_Ｖまたはその倍数と加算された初期値または零値からなる。段階的に一定に維持されるそれぞれのトリガ遅延の値に対して測定点が生じる。測定点を記録している間に例えば前述の多重照明が行われ、その結果積分はこの多重照明が終了すると初めて行われる。
【００２７】
図５においてはさらに、使用される直接的に連続する２つの積分窓のうちの１つからの電圧値が負に移行し、関数は零通過を示すことが分かる。参照記号ｎ_０でもって零通過前の遅延段の番号が表される。図５に表されたピクセル距離ｄに関する等式において対象とセンサとの距離は値ｎ_０を包含している。図５に示された関数の零通過は通常補間方法によって求められる。図４から図７を同時に考慮する際に、積分窓２１、２２の時間的なコーナ値（Eckwert）は時点Ｔ_１、Ｔ_２及びＴ_３によって表されまた明示されている。第１の積分窓２１に関しては、この積分窓２１がＴ_１において開かれ、Ｔ_２において閉じられることを意味する。第２の積分窓２２はＴ_２において開かれ、Ｔ_３において閉じられる。
【００２８】
図６及び図７はそれぞれ複数のフォトダイオードのうちの１つに関連し、このフォトダイオードは１つの光電チップにおいて１つの画素に関して受信されたそれぞれの光パルスを記録し、転送する。直接的に連続する同じ長さの時間窓を介する短時間積分は受信側のトリガ遅延と関連しており、このトリガ遅延は段階的に殊に同一の値だけ増加する。時間的に一定な各トリガ遅延において、少なくとも１回の照明及び少なくとも１回の積分が時間窓に関して行われている。一定のトリガ遅延を有する各段では、殊に多重照明が行われる。
【００２９】
光伝播時間を用いた評価により距離値に変換することができるトリガ遅延値の検出は、受信した光パルスが段階的に２つの直接的に連続する積分窓２１、２２を掃引走査することによって行われる。評価は好適にはアナログ電圧信号値のディジタル化に続いて行われる。この方法の利点は２つの時間窓内の積分が絶対的に等しいことである。照明は異なるレーザパルスに由来するが、その経過は極僅かに相互に偏差するにすぎない。
【００３０】
図６には、構造的に並行な評価が可能である評価回路が示されている。各積分窓には構造的に等しい積分器が配属されている。生じた信号はそれぞれ中間記憶ユニットＳＨを介して差動増幅器に加えられ、これによって差画像を形成することができる。しかしながら測定の際の時間的な積分範囲は連続して繋がっているので、積分は時間的にずらされている。つまりセクションＡではＴ_１からＴ_２までの時間枠が第１の積分窓２１に応じて考慮され、セクションＢではＴ_２からＴ_３までの相応の時間枠においては積分窓２２の枠が考慮される。
【００３１】
図７は同一の方法原理を示すが、ここではフォトダイオードの構成は並行な積分を可能にする。フォトダイオードは２つの別個のセクションに分割されており、各セクションは同一の光学的な強度を受信する。このためには図７に示されているような、菱形のパターンが殊に良好に適している。フォトダイオードを２つの別個のフォトダイオードに分離することにより、完全に相互作用の無い２つの積分が実行される。したがって図７による回路は、全体のフォトダイオードにおいてそれぞれ存在する２つのセクションの並行な評価を可能にし、これらのセクションはそれぞれ１つの積分器に供給される。一方の時間的な積分はやはりＴ_１からＴ_２までの時間枠における第１の積分窓２１に関連し、第２の積分はＴ_２からＴ_３までの時間における第２の積分窓に関連する。更なる評価は図６に示したやり方と同様に行われる。
【００３２】
本発明による方法でもって、距離測定に関連する測定精度を従来技術に比べ三倍に改善することができる。それに必要とされるレーザ出力をファクタ１０ほど低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】三次元距離画像を形成するための測定装置を示す。
【図２】相関的な光伝播時間測定方法の原理を示す。
【図３】伝播時間遅延Ｔ_０を検出するために最大値を求めるための補間を示す。
【図４】ＣＭＯＳセンサにおける異なる短時間積分を用いる距離画像の形成を示す。
【図５】ＣＭＯＳセンサにおける異なる短時間積分を用いる距離画像の形成を示す。
【図６】ＣＭＯＳセンサにおける異なる短時間積分を用いる距離画像の形成を示す。
【図７】ＣＭＯＳセンサにおける異なる短時間積分を用いる距離画像の形成を示す。

Claims (19)

1. 光パルス（１）を光源から対象面に送出し、逆反射された光パルス（３）を光検出器を用いて短時間積分でもって受信し、対象点距離（ｄ）をそれぞれ光パルスの光伝播時間（Ｔ０）から算出する、光伝播時間に基づいて対象の三次元距離画像を記録するための方法において、
   光パルス（１）を開始するために形成されるトリガ信号を同時に受信側において、時間増分（ΔＴ_Ｖ）で段階的に増加するトリガ遅延（Ｔ_Ｖ）でもって、逆反射された光パルス（３）を受信するための少なくとも１つの積分窓を開くために使用し、
   各所定のトリガ遅延（Ｔ_Ｖ）において、逆反射された光パルス（３）を累積的に積分するために各照明時に開かれた積分窓に多重照明を行うことを特徴とする、光伝播時間に基づいて対象の三次元距離画像を記録するための方法。
2. 前記トリガ信号を受信側において、逆反射された光パルス（３）を受信するための１つの積分窓（２）を反復的に開くために使用し、
   対象点のそれぞれの距離（ｄ）を、積分された電圧（Ｕ）が最大値に達した際に、近似的に前記光伝播時間（Ｔ_０）に等しい所属のトリガ遅延（Ｔ_Ｖ）から求める、請求項１記載の方法。
3. 積分窓（２）の時間的な長さは光パルス（１、３）の継続時間と等しい、請求項１または２記載の方法。
4. 前記トリガ信号を受信側において、逆反射された光パルス（３）をそれぞれ受信するために、直接的に連続する第２の積分窓（２２）が続く第１の積分窓（２１）を反復的に開くために使用し、
   前記短時間積分を前記２つの積分窓（２１、２２）に対して並行または連続的に同一の積分時間（Ｔ_ｉ）でもって実施し、
   前記光パルス（３）の継続時間は前記積分時間（Ｔ_ｉ）に比べて短く、
   光パルス（３）が第１の積分窓（２１）と第２の積分窓（２２）との間の共通の境界に位置し、該２つの積分窓（２１、２２）に属する積分されたそれぞれの電圧（Ｕ）の値が等しいときに、対象点のそれぞれの距離（ｄ）が算出され、対応するトリガ遅延（Ｔ_ｖ）を距離値（ｄ）に変換し、該トリガ遅延（Ｔ_ｖ）は前記光伝播時間（Ｔ_０）に相応する、請求項１記載の方法。
5. 前記積分された電圧（Ｕ）の値を比較する代わりに電圧を負にし、連続して起動される積分窓に属する電圧間の零通過を検出する、請求項４記載の方法。
6. センサ素子として使用されるフォトダイオードを２つの別個のセクションに分割し、各セクションが同一の光強度を受信する、請求項４または５記載の方法。
7. 対象の反射率または個々の対象点が大きく異なる場合には、可能な限り多くの対象点に対して積分された強度値が飽和領域近傍にあるように多重照明の数を選択する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 照明にレーザまたはレーザダイオードの光を使用する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 受信側における画像記録の最初の光パルス（３）に関してトリガ遅延は零である、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
10. 積分窓（２）の時間的な長さは一定である、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
11. 前記トリガ遅延の増分は０．２５ナノ秒よりも短い、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
12. 前記電圧（Ｕ）の最大値ないし零通過の検出に補間法を使用する、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
13. 二次多項式またはスプライン関数を基礎とする補間法を使用する、請求項１２記載の方法。
14. 電圧値を評価するために、事前に記憶された基準曲線と既知の距離（ｄ）との比較を行う、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
15. 前記トリガ遅延（Ｔ_ｖ）をプログラム可能な遅延線の使用により生じさせる、請求項１から１４までのいずれか１項記載の方法。
16. 請求項１から３または７から１５のいずれか１項記載の方法を実施する装置において、
    対象面を照明するための１つの光源を備えた光パルス照明部と、
    ピクセル毎の短時間積分を用いる光検出器としての複数のセンサ点を備えたＣＭＯＳセンサと、
    送信側及び受信側のトリガを少なくとも制御し、電圧信号（Ｕ）から距離値を算出する制御及び処理ユニットと、
    段階的に調節可能なトリガ遅延を用意する、制御及び処理ユニットとＣＭＯＳ受信センサとの間の遅延線と、
    前記光パルス照明部及び前記ＣＭＯＳ受信センサへのそれぞれのトリガ線と、
    から構成されることを特徴とする装置。
17. 請求項１または４から１５のいずれか１項記載の方法を実施する装置において、
    対象面を照明するための１つの光源を備えた光パルス照明部と、
    ピクセル毎の短時間積分を用いる光検出器としての複数のセンサ点を備えたＣＭＯＳセンサと、
    送信側及び受信側のトリガを少なくとも制御し、差動増幅器を使用して電圧信号（Ｕ）から距離値を算出する制御及び処理ユニットと、
    段階的に調節可能なトリガ遅延を用意する、制御及び処理ユニットとＣＭＯＳ受信センサとの間の遅延線と、
    前記光パルス照明部及び前記ＣＭＯＳ受信センサへのそれぞれのトリガ線と、
    から構成されることを特徴とする装置。
18. 前記制御及び処理ユニットは少なくとも部分的にＣＭＯＳ受信センサの電子ユニットに集積されている、請求項１６または１７記載の装置。
19. フォトダイオードの電圧値が並行または連続的に積分器に供給され、続いて中間記憶ユニットに記憶され、選択的に差動増幅器、次いで処理ユニットへと供給される、請求項１６から１８までのいずれか１項記載の装置。

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