JP2017129383A - Three-dimensional distance sensor device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional sensor device with which it is possible to extend a detectable distance without changing the distance between image sensors.SOLUTION: The three-dimensional sensor device comprises: a first image sensor 11 in which a plurality of first pixels 11a on which light is incident from the outside are placed side by side in a prescribed direction; a second image sensor 12 in which a plurality of second pixels 12a on which light is incident from the outside are placed side by side in a prescribed direction and arranged leaving a space from the first image sensor 11 in a prescribed direction; a correlation detection circuit 13 for detecting the correlation of captured images of the first and second image sensor 11, 12; and first optical path change means for bending or reflecting a light entering at a first position of the first image sensor 11 from the outside, and causing it to enter at a first shift position spaced by a distance to the first position in a prescribed direction.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ステレオ視方式の三次元距離センサー装置に関する。 The present invention relates to a stereoscopic vision type three-dimensional distance sensor device.

三次元距離センサーは、自動車の衝突回避システム、ロボットビジョン、ゲーム機又は電子機器の空間センシング等、様々な応用が期待されている。実用化されている三次元距離センサーは、TOF(Time Of Flight)レンジセンサーやミリ波レーダ、ステレオ視カメラシステムなどがある。
TOFレンジセンサーで採用されているTOF方式は、レーザー光を照射してから反射光を検出するまでの時間を基に距離を検出する。また、屋内ゲーム機器で採用されているパターン照射(三角測量)方式は、特定のパターンの光を照射して反射パターンのズレから距離を計測する。
The three-dimensional distance sensor is expected to be used in various applications such as automobile collision avoidance systems, robot vision, game machines or electronic devices. Three-dimensional distance sensors that have been put into practical use include TOF (Time Of Flight) range sensors, millimeter wave radars, and stereo vision camera systems.
The TOF method employed in the TOF range sensor detects the distance based on the time from when the laser light is irradiated until the reflected light is detected. In addition, the pattern irradiation (triangulation) method employed in indoor game machines irradiates a specific pattern of light and measures the distance from the deviation of the reflection pattern.

しかしながら、以上のような変調光やパターン光の照射を必要とする方式は、照射光の反射光量が距離の二乗に反比例して減衰することから、広範囲な距離検知に不向きであると共に、照射光以外の光や対象物の反射率の違いなど、様々な検知精度劣化の要因を取り除くことが原理的に難しい。従って、TOF方式やパターン照射方式は、照射光が検知し易い屋内における狭い空間での用途に限定される。 However, such a method that requires irradiation of modulated light or pattern light is not suitable for wide-range distance detection because the amount of reflected light of the irradiated light attenuates in inverse proportion to the square of the distance. In principle, it is difficult to remove various factors of deterioration in detection accuracy such as differences in the reflectance of light and objects. Therefore, the TOF method and the pattern irradiation method are limited to applications in a small indoor space where irradiation light is easy to detect.

屋外での使用を前提とした車載用のレーダは、指向性の高い電波(ミリ波)やレーザー光などをビーム照射して、その反射信号の時間遅れで距離を測定するアクティブ測距方式の距離センサーとして、自動車の前方衝突防止用等で実用化されている。
しかしながら、アクティブ測距方式は、視野角が狭い上に分解能が低く、更に雨粒などによる反射雑音が大きいなど、天候に左右されるという問題がある。
In-vehicle radar, which is intended for outdoor use, is an active distance measuring system that measures the distance by delaying the reflected signal by irradiating a highly directional radio wave (millimeter wave) or laser beam. As a sensor, it has been put to practical use for preventing a frontal collision of an automobile.
However, the active ranging method has a problem that it is influenced by the weather, such as a narrow viewing angle, a low resolution, and a large reflection noise due to raindrops.

この点、ステレオ視カメラシステムで採用されているステレオ視方式は、照射光等を必要としないパッシブ測距方式なので、耐環境性能に優れており、屋外や広範囲の三次元距離検知が可能である。ステレオ視カメラシステムは、車載用三次元距離センサーとして実用化されている。
しかしながら、ステレオ視カメラシステムでは、2台のカメラ(イメージセンサー)と、2台のカメラが取得した2画像間の視差検知に必要な大量の相関演算処理を担う極めて高速な専用LSIが必要であり、製造コストが高くなる。
In this regard, the stereo vision method adopted in the stereo vision camera system is a passive distance measurement method that does not require illumination light, etc., so it has excellent environmental resistance, and can detect three-dimensional distances outdoors and over a wide range. . Stereo vision camera systems have been put to practical use as in-vehicle three-dimensional distance sensors.
However, a stereo camera system requires two cameras (image sensors) and an extremely high-speed dedicated LSI that handles a large amount of correlation calculation processing necessary for parallax detection between two images acquired by the two cameras. , Manufacturing costs are high.

更に、数100m程度の長距離検知を行う場合、2台のカメラの間に少なくとも30cm程度の距離を設けることが必要で、装置全体の大型化が、車載用途以外の普及を阻む理由となっている。
本発明者らは、これまでに、ステレオ画像の相関検知処理を高速に実行する為の極めてコンパクトな独自の回路構成を考え出し、二つのイメージセンサーとそれらの相関検知処理回路を一つのLSIチップ(大規模集積回路チップ)に集積することを可能にした(特許文献1参照)。そして、シングルチップのステレオ視方式の三次元距離センサーLSIを開発し、リアルタイム(100fps以上)三次元距離計測に成功している(非特許文献1、2参照)。この三次元距離計測によって、装置の低コスト化と低消費電力化の課題を解決した。
Furthermore, when long distance detection of about several hundred meters is performed, it is necessary to provide a distance of at least about 30 cm between the two cameras, and the increase in the size of the entire apparatus is a reason for hindering the spread of applications other than in-vehicle applications. Yes.
The inventors of the present invention have come up with an extremely compact unique circuit configuration for performing stereo image correlation detection processing at high speed, and two image sensors and their correlation detection processing circuits are combined into one LSI chip ( It is possible to integrate it in a large-scale integrated circuit chip) (see Patent Document 1). A single-chip stereo vision type three-dimensional distance sensor LSI has been developed, and real-time (100 fps or more) three-dimensional distance measurement has succeeded (see Non-Patent Documents 1 and 2). This three-dimensional distance measurement solves the problems of cost reduction and power consumption of the device.

特開2015−129669号公報JP2015-129669A

M.Kawano,N.Kawaguchi,T.Yoshida and Y.Arima,”Three−Dimensional Binocular Range Sensor LSI with Enhanced Correlation Signal”Japanese Journal of Applied Physics,Vol.49,No.4D,pp.04DE05−1〜6,April 20,2010M.M. Kawano, N .; Kawaguchi, T .; Yoshida and Y. Arima, “Three-Dimensional Biological Range Sensor LSI with Enhanced Correlation Signal”, Japan Journal of Applied Physics, Vol. 49, no. 4D, pp. 04DE05-1 to 6, April 20, 2010 N.Kawaguchi,M.Kawano and Y.Arima,”Three−Dimensional Binocular Range Sensor Large Scale Integration with a 410 μs/Frame Output Time High−Speed Data Output Method”Japanese Journal of Applied Physics,Vol.49,No.4D,pp.04DE06−1〜4,April 20,2010N. Kawaguchi, M .; Kawano and Y.K. Arima, “Three-Dimensional Biological Rangular Sensor Large Scale Integration with a 410 μs / Frame Output Time High-Jump Ahead of Japan”. 49, no. 4D, pp. 04DE06-1-4, April 20, 2010 M.Kawano and Y.Arima,”Binocular range−sensor LSI with improved distance detection precision by coordinated pixel placement,” IEICE Electronics Express, Vol.11,No.19,pp.20140747−1〜11,October 11,2014M.M. Kawano and Y.K. Arima, “Binocular range-sensor LSI with developed distance detection detection by coordinated pixel placement,” IEICE Electronics Express, Vol. 11, no. 19, pp. 20140747-1 to 11, October 11, 2014

しかしながら、ステレオ視方式の三次元距離センサーにおいては、距離検知精度がイメージセンサーの画素数に依存するため、チップサイズを維持したまま距離検知精度を向上させることが困難であるという課題があった。
この課題の解決については、チップサイズを変えずに距離検知精度を4倍高める手法が、非特許文献3に開示されているが、汎用性の高い三次元距離センサーLSIを実現するには、シングルチップの三次元距離センサーLSIによる長距離検知を実現する必要がある。
However, in the stereo vision type three-dimensional distance sensor, there is a problem that it is difficult to improve the distance detection accuracy while maintaining the chip size because the distance detection accuracy depends on the number of pixels of the image sensor.
As a solution to this problem, Non-Patent Document 3 discloses a method of increasing the distance detection accuracy by a factor of 4 without changing the chip size. To realize a highly versatile 3D distance sensor LSI, It is necessary to realize long-distance detection using a chip three-dimensional distance sensor LSI.

この点、ステレオ視方式によるシングルチップの三次元距離センサーLSIにおいて、イメージセンサーから遠い位置を検知するためには、2つのイメージセンサー間の間隔を長くすることを要する。
一方、シングルチップのLSIの大きさを考慮すると、2つのイメージセンサーをシングルチップのLSIに集積するには、イメージセンサー間の距離の上限が10mm程度となる。イメージセンサー間の距離が10mmであると、例えば、イメージセンサーの画素ピッチが6μm、2つのイメージセンサーを並べた方向(X方向)における画素数が640、画角90度の場合、図16に示すように、正確な距離検知が可能なイメージセンサーからの距離は、最長で2m程度である。画角が45度であったとしても、その距離は4m程度である。
よって、シングルチップの三次元距離センサーLSIの使用用途は制限される。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、イメージセンサー間の距離を変えることなく検出可能な距離を長くすることが可能なステレオ視方式の三次元距離センサー装置を提供することを目的とする。
In this regard, in the single-chip three-dimensional distance sensor LSI using the stereo vision method, in order to detect a position far from the image sensor, it is necessary to lengthen the interval between the two image sensors.
On the other hand, considering the size of a single-chip LSI, in order to integrate two image sensors in a single-chip LSI, the upper limit of the distance between image sensors is about 10 mm. When the distance between the image sensors is 10 mm, for example, when the pixel pitch of the image sensor is 6 μm, the number of pixels in the direction in which the two image sensors are arranged (X direction) is 640, and the angle of view is 90 degrees, FIG. As described above, the distance from the image sensor capable of accurate distance detection is about 2 m at the longest. Even if the angle of view is 45 degrees, the distance is about 4 m.
Therefore, the usage application of the single-chip three-dimensional distance sensor LSI is limited.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a stereo vision type three-dimensional distance sensor device capable of increasing the detectable distance without changing the distance between image sensors. To do.

前記目的に沿う本発明に係る三次元距離センサー装置は、外部から光が入射する複数の第1画素が所定方向に並べられた第1のイメージセンサーと、外部から光が入射する複数の第2画素が前記所定方向に並べられ、前記第1のイメージセンサーから前記所定方向に間隔を空けて配された第2のイメージセンサーと、前記第1、第2のイメージセンサーの撮像画像の相関を検出する相関検知回路と、外部から前記第1のイメージセンサーの第1位置に入射していた光を、屈折又は反射させて、該第1位置まで前記所定方向に距離のある第1シフト位置に入射させる第1光路変更手段とを備える。 The three-dimensional distance sensor device according to the present invention that meets the above-described object includes a first image sensor in which a plurality of first pixels that receive light from the outside are arranged in a predetermined direction, and a plurality of second that receives light from the outside. A second image sensor in which pixels are arranged in the predetermined direction and spaced from the first image sensor in the predetermined direction is detected, and a correlation between images captured by the first and second image sensors is detected. And a correlation detection circuit that refracts or reflects light incident on the first position of the first image sensor from the outside and enters the first shift position having a distance in the predetermined direction to the first position. First optical path changing means.

本発明に係る三次元距離センサー装置において、前記第1、第2のイメージセンサー及び前記相関検知回路を1つの集積回路チップに集積するのが好ましい。 In the three-dimensional distance sensor device according to the present invention, it is preferable that the first and second image sensors and the correlation detection circuit are integrated in one integrated circuit chip.

本発明に係る三次元距離センサー装置において、前記第1光路変更手段は、前記光を屈折させる第1透光板及び該第1透光板の前記第1のイメージセンサーに対する角度を変える第1角度調整機構を有するのが好ましい。 In the three-dimensional distance sensor device according to the present invention, the first optical path changing unit includes a first light transmitting plate that refracts the light and a first angle that changes an angle of the first light transmitting plate with respect to the first image sensor. It is preferable to have an adjustment mechanism.

本発明に係る三次元距離センサー装置において、前記第1透光板は、アクリル樹脂、ポリカーボネート又はガラスによって形成されているのが好ましい。 In the three-dimensional distance sensor device according to the present invention, it is preferable that the first light-transmitting plate is made of acrylic resin, polycarbonate, or glass.

本発明に係る三次元距離センサー装置において、前記第1透光板の厚さは、50〜1000μmであるのが好ましい。 In the three-dimensional distance sensor device according to the present invention, it is preferable that the thickness of the first light transmission plate is 50 to 1000 μm.

本発明に係る三次元距離センサー装置において、前記第1角度調整機構は、前記第1透光板の角度を0度を超え10度以下の範囲で変えられるのが好ましい。 In the three-dimensional distance sensor device according to the present invention, it is preferable that the first angle adjusting mechanism can change the angle of the first light transmitting plate in a range of more than 0 degree and not more than 10 degrees.

本発明に係る三次元距離センサー装置において、前記第1角度調整機構は、アクチュエータを有するのが好ましい。 In the three-dimensional distance sensor device according to the present invention, it is preferable that the first angle adjustment mechanism has an actuator.

本発明に係る三次元距離センサー装置において、外部から前記第2のイメージセンサーの第2位置に入射していた光を、進行方向を変えて、該第2位置まで前記所定方向に距離のある第2シフト位置に入射させる第2光路変更手段を、更に備えるのが好ましい。 In the three-dimensional distance sensor device according to the present invention, the light incident on the second position of the second image sensor from the outside is changed in the traveling direction, and the second distance to the second position is the predetermined direction. It is preferable to further include a second optical path changing unit that makes the light incident at the 2 shift position.

本発明に係る三次元距離センサー装置において、前記第2光路変更手段は、前記光を屈折させる第2透光板及び該第2透光板の前記第2のイメージセンサーに対する角度を変える第2角度調整機構を有するのが好ましい。 In the three-dimensional distance sensor device according to the present invention, the second optical path changing means includes a second light transmissive plate that refracts the light and a second angle that changes an angle of the second light transmissive plate with respect to the second image sensor. It is preferable to have an adjustment mechanism.

本発明に係る三次元距離センサー装置は、外部から第1のイメージセンサーの第1位置に入射していた光を、進行方向を変えて、第1位置まで所定方向に距離のある第1シフト位置に入射させる第1光路変更手段を備えるので、イメージセンサー間の距離を変えることなく検出可能な距離を長くすることが可能である。 In the three-dimensional distance sensor device according to the present invention, the first shift position having a distance in the predetermined direction to the first position by changing the traveling direction of the light incident on the first position of the first image sensor from the outside. Since the first optical path changing means for making the light incident is provided, the detectable distance can be increased without changing the distance between the image sensors.

本発明の第1の実施の形態に係る三次元距離センサー装置の説明図である。It is explanatory drawing of the three-dimensional distance sensor apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 画素の視差と検出可能な距離の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the parallax of a pixel, and a detectable distance. 第1光路変更手段の説明図である。It is explanatory drawing of a 1st optical path change means. 本発明の第1の実施の形態に係る三次元距離センサー装置の透光板を傾けた状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which inclined the light transmission board of the three-dimensional distance sensor apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 透光板を通過する光の経路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the path | route of the light which passes a translucent board. 透光板を通過する光の経路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the path | route of the light which passes a translucent board. 本発明の第1の実施の形態に係る三次元距離センサー装置の透光板を傾けた状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which inclined the light transmission board of the three-dimensional distance sensor apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 光の入射位置を変位させた場合の検出可能な距離を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detectable distance when the incident position of light is displaced. 本発明の第2の実施の形態に係る三次元距離センサー装置の説明図である。It is explanatory drawing of the three-dimensional distance sensor apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る三次元距離センサー装置の説明図である。It is explanatory drawing of the three-dimensional distance sensor apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 同三次元距離センサー装置の透光板を傾けた状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which inclined the translucent board of the same three-dimensional distance sensor apparatus. 同三次元距離センサー装置の透光板を傾けた状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which inclined the translucent board of the same three-dimensional distance sensor apparatus. 本発明の第4の実施の形態に係る三次元距離センサー装置の説明図である。It is explanatory drawing of the three-dimensional distance sensor apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 光の入射位置の変位と検出可能な距離の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the displacement of the incident position of light, and a detectable distance. 光の入射位置の変位に対する透光板の傾き及びX方向一側の移動の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of the inclination of a translucent board with respect to the displacement of the incident position of light, and the movement of the X direction one side. 従来例における視差画素数と検出可能な距離の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the number of parallax pixels in a prior art example, and a detectable distance.

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図1〜図3に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る三次元距離センサー装置10は、外部から光が入射する複数の画素11a(第1画素)がX方向(所定方向)に並べられたイメージセンサー11(第1のイメージセンサー)と、外部から光が入射する複数の画素12a(第2画素)がX方向に並べられ、イメージセンサー11からX方向に間隔を空けて配されたイメージセンサー12(第2のイメージセンサー)と、イメージセンサー11、12の撮像画像の相関を検出する相関検知回路13を備えている。以下、詳細に説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
As shown in FIGS. 1 to 3, in the three-dimensional distance sensor device 10 according to the first embodiment of the present invention, a plurality of pixels 11a (first pixels) from which light is incident from the outside are in the X direction (predetermined direction). ) And the plurality of pixels 12a (second pixels) on which light is incident from the outside are arranged in the X direction and spaced from the image sensor 11 in the X direction. A correlation detection circuit 13 that detects the correlation between the image sensor 12 (second image sensor) and the images captured by the image sensors 11 and 12 is provided. Details will be described below.

イメージセンサー11、12は、図1に示すように、それぞれ信号配線14、15を介して相関検知回路13に接続されている。複数の画素11aから出力される電気信号は、信号配線14を経由して相関検知回路13に送られ、複数の画素12aから出力される電気信号は、信号配線15を経由して相関検知回路13に送られる。本実施の形態では、イメージセンサー12がイメージセンサー11のX方向正側に配されている。 As shown in FIG. 1, the image sensors 11 and 12 are connected to a correlation detection circuit 13 via signal wirings 14 and 15, respectively. The electrical signals output from the plurality of pixels 11a are sent to the correlation detection circuit 13 via the signal wiring 14, and the electrical signals output from the plurality of pixels 12a are transmitted via the signal wiring 15 to the correlation detection circuit 13. Sent to. In the present embodiment, the image sensor 12 is arranged on the positive side in the X direction of the image sensor 11.

イメージセンサー11には、図1、図2に示すように、X方向に配列されたn個(複数)の画素11aの行が、X方向に垂直なY方向に並べられ、イメージセンサー12には、X方向に配列されたn個(複数)の画素12aの行が、Y方向に並べられている。なお、図2において、画素11a、12aに記された1、2、3、・・・、k−1、k、k+1、・・・n−2、n−1、nの番号は、X方向一側(負側)から何番目に配された画素11a、12aであるかを示すものである。 As shown in FIGS. 1 and 2, the image sensor 11 includes rows of n (plural) pixels 11 a arranged in the X direction arranged in the Y direction perpendicular to the X direction. , Rows of n (plural) pixels 12a arranged in the X direction are arranged in the Y direction. 2, the numbers 1, 2, 3,..., K−1, k, k + 1,... N−2, n−1, and n written on the pixels 11a and 12a are in the X direction. This indicates the number of pixels 11a and 12a arranged from one side (negative side).

相関検知回路13は、複数の画素11aからの電気信号及び複数の画素12aからの電気信号を基に、特定の対象物が、イメージセンサー11、12のどの画素11a、12aに撮像されていたかを検知し、三次元距離センサー装置10からイメージセンサー11、12に撮像された対象物までの距離を算出する。即ち、三次元距離センサー装置10においては、ステレオ視方式によって、対象物までの距離を検出する。 The correlation detection circuit 13 determines which pixel 11a, 12a of the image sensor 11, 12 the specific object is imaged based on the electric signal from the plurality of pixels 11a and the electric signal from the plurality of pixels 12a. The distance from the three-dimensional distance sensor device 10 to the object imaged by the image sensors 11 and 12 is calculated. That is, in the three-dimensional distance sensor device 10, the distance to the object is detected by a stereo viewing method.

イメージセンサー11、12の前方(X方向及びY方向に直交する方向において光が入射する側)には、レンズ17及びレンズ17からX方向に離れたレンズ18がそれぞれ配されている。レンズ17、18は、共に画像を結像させるものであり、外部からイメージセンサー11に進行する光は、レンズ17を通過した後、イメージセンサー11に入射し、外部からイメージセンサー12に進行する光は、レンズ18を通過した後、イメージセンサー12に入射する。
本実施の形態では、レンズ17、18が、それぞれ1枚の透光体で形成されているが、その必要はなく、それぞれを複数枚の透光体で形成してもよい。
A lens 17 and a lens 18 separated from the lens 17 in the X direction are disposed in front of the image sensors 11 and 12 (on the side on which light is incident in a direction orthogonal to the X direction and the Y direction). The lenses 17 and 18 both form an image. Light that travels from the outside to the image sensor 11 enters the image sensor 11 after passing through the lens 17 and travels from the outside to the image sensor 12. Enters the image sensor 12 after passing through the lens 18.
In the present embodiment, the lenses 17 and 18 are each formed of a single light transmitting body, but it is not necessary, and each may be formed of a plurality of light transmitting bodies.

イメージセンサー11とレンズ17の間には、図1に示すように、光を屈折可能な透光板19(第1透光板)が配置され、イメージセンサー12とレンズ18の間には、光を屈折可能な透光板20(第2透光板)が配置されている。透光板19、20はそれぞれ、イメージセンサー11、12を覆う大きさで、厚みが50〜1000μmであり、透光性を有している。透光板19、20は、屈折率が空気の屈折率とは異なる素材によって形成可能で、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート又はガラスによって形成できる。なお、図2においては、透光板19、20の記載を省略している。 As shown in FIG. 1, a light transmissive plate 19 (first light transmissive plate) capable of refracting light is disposed between the image sensor 11 and the lens 17, and light between the image sensor 12 and the lens 18. A translucent plate 20 (second translucent plate) that can be refracted is disposed. The translucent plates 19 and 20 are respectively sized to cover the image sensors 11 and 12, have a thickness of 50 to 1000 μm, and have translucency. The translucent plates 19 and 20 can be formed of a material having a refractive index different from that of air, and can be formed of, for example, acrylic resin, polycarbonate, or glass. In FIG. 2, the description of the translucent plates 19 and 20 is omitted.

透光板19(透光板20についても同じ)は、図3に示すように、X方向両側端部が支持部材21及びアクチュエータ22にそれぞれ傾動可能に連結されている。アクチュエータ22は、モータ23を有し、モータ23の駆動により、透光板19に連結されているコネクタ部24が進退して、透光板19のイメージセンサー11に対する角度を変える。
本実施の形態では、主として支持部材21及びアクチュエータ22によって、第1、第2角度調整機構が構成され、主として第1角度調整機構と透光板19及び第2角度調整機構と透光板20によって、第1、第2光路変更手段がそれぞれ構成されている。
As shown in FIG. 3, the translucent plate 19 (same for translucent plate 20) has both end portions in the X direction coupled to a support member 21 and an actuator 22 so as to be tiltable. The actuator 22 has a motor 23, and by driving the motor 23, the connector portion 24 connected to the light transmissive plate 19 advances and retreats to change the angle of the light transmissive plate 19 with respect to the image sensor 11.
In the present embodiment, the first and second angle adjustment mechanisms are mainly configured by the support member 21 and the actuator 22, and mainly by the first angle adjustment mechanism and the translucent plate 19, and the second angle adjustment mechanism and the translucent plate 20. The first and second optical path changing means are respectively configured.

また、本実施の形態では、図1に示すイメージセンサー11と平行な透光板19の配置を基準配置(0度)として、アクチュエータ22は、イメージセンサー11に対する透光板19の角度を0度を超え10度以下の範囲で変えることができる。この点、透光板20とイメージセンサー12の関係も同様であり、イメージセンサー12に対する透光板20の角度は、0度を超え10度以下の範囲で変えられる。 In the present embodiment, the arrangement of the translucent plate 19 parallel to the image sensor 11 shown in FIG. 1 is set as a reference arrangement (0 degree), and the actuator 22 sets the angle of the translucent plate 19 to the image sensor 11 to 0 degree. Can be changed within a range of more than 10 degrees and less. In this respect, the relationship between the translucent plate 20 and the image sensor 12 is the same, and the angle of the translucent plate 20 with respect to the image sensor 12 can be changed in the range of more than 0 degrees and less than 10 degrees.

透光板19(透光板20についても同じ)が、図1に示すように、イメージセンサー11(透光板20に対してはイメージセンサー12)に平行な状態においては、透光板19及びイメージセンサー11に対し垂直な方向に進行する光L1は、透光板19で屈折することなく直進して通過し、イメージセンサー11に入射する。
一方、透光板19が、図4に示すように、イメージセンサー11に非平行な状態では、イメージセンサー11に垂直な方向に進行する光L1は、図5に示すように、透光板19に対し斜めに入射し、透光板19を通過の際に屈折して進行経路がX方向に変位する。
As shown in FIG. 1, the translucent plate 19 and the translucent plate 20 are parallel to the image sensor 11 (the image sensor 12 with respect to the translucent plate 20). The light L1 traveling in a direction perpendicular to the image sensor 11 passes straight without being refracted by the light transmitting plate 19 and enters the image sensor 11.
On the other hand, when the translucent plate 19 is not parallel to the image sensor 11 as shown in FIG. 4, the light L1 traveling in the direction perpendicular to the image sensor 11 is transmitted through the translucent plate 19 as shown in FIG. , The light is refracted when passing through the transparent plate 19 and the traveling path is displaced in the X direction.

光L1の進行経路の変位量をΔX、透光板19の厚みをT、イメージセンサー11に対する透光板19の傾き角度をθ、空気と透光板19の相対屈折率をn12とすると、以下の式1が成立する。 ΔX displacement amount of traveling path of the light L1, T the thickness of the transparent plate 19, the inclination angle of the transparent plate 19 for the image sensor 11 theta, when the relative refractive index of air and the transparent plate 19, n 12, The following formula 1 is established.

Figure 2017129383
Figure 2017129383

式1より、イメージセンサー11に対する透光板19の傾き角度が0度以上10度以下の範囲においては、光L1の進行経路の変位量が、透光板19のイメージセンサー11に対する傾きが大きくなるほど大きくなると言える。従って、第1光路変更手段は、透光板19のイメージセンサー11に対する角度を変えることによって、外部から透光板19を通過してイメージセンサー11の第1位置(所定位置)に入射していた光を、屈折させて、第1位置までX方向に距離のある第1シフト位置(所定位置とは異なる位置)に入射させることができる。 From Equation 1, when the tilt angle of the light transmitting plate 19 with respect to the image sensor 11 is in the range of 0 ° to 10 °, the displacement amount of the traveling path of the light L1 increases as the tilt of the light transmitting plate 19 with respect to the image sensor 11 increases. It can be said that it will grow. Therefore, the first optical path changing means has entered the first position (predetermined position) of the image sensor 11 through the light transmissive plate 19 from the outside by changing the angle of the light transmissive plate 19 with respect to the image sensor 11. The light can be refracted and incident on a first shift position (a position different from the predetermined position) that is a distance in the X direction to the first position.

なお、空気の絶対屈折率をn、透光板19の絶対屈折率をn、空気と透光板19の相対屈折率をn12、入射角をi、屈折角をr、空気における光波の速度をv、透光板19における光波の速度をvとすると、以下の式2が成り立つ。 Note that the absolute refractive index of air is n 1 , the absolute refractive index of the translucent plate 19 is n 2 , the relative refractive index of air and the translucent plate 19 is n 12 , the incident angle is i, the refractive angle is r, and the light wave in the air Where V 1 is the speed of the light wave and v 2 is the speed of the light wave in the translucent plate 19, the following equation 2 holds.

Figure 2017129383
Figure 2017129383

また、図6に、収光する光L2の経路を示す。透光板19が非存在である場合にO点に位置する光L2の収光点は、図6に示すように、透光板19を設けることによって、P点に変位する。収光点のX方向の変位量をΔX、前後方向の変位量をΔZとすると、以下の式3が成立し、ΔX及びΔZは、透光板19の厚み及びイメージセンサー11に対する透光板19の傾き角度で近似して表わすことができる。 FIG. 6 shows a path of the light L2 that collects light. When the light transmitting plate 19 is not present, the light collecting point of the light L2 positioned at the point O is displaced to the point P by providing the light transmitting plate 19 as shown in FIG. Assuming that the amount of displacement in the X direction of the light collecting point is ΔX and the amount of displacement in the front-rear direction is ΔZ, the following Expression 3 is established. ΔX and ΔZ are the thickness of the light transmitting plate 19 and the light transmitting plate 19 relative to the image sensor 11. It can be approximated by the inclination angle.

Figure 2017129383
Figure 2017129383

よって、イメージセンサー11に対する透光板19の傾き角度が0度を超え10度以下の範囲においては、光L2の進行経路のX方向における変位量が、透光板19のイメージセンサー11に対する傾き角度に比例する。なお、透光板19の有無による光L2の光軸のずれ量△Sは、透光板19に対する光L2の入射角が大きくなるほど大きくなるが、距離の検出においては実用上問題にならない大きさである。 Therefore, in the range where the tilt angle of the light transmission plate 19 with respect to the image sensor 11 is more than 0 degree and less than 10 degrees, the displacement amount in the X direction of the traveling path of the light L2 is the tilt angle of the light transmission plate 19 with respect to the image sensor 11. Is proportional to Note that the amount of deviation ΔS of the optical axis of the light L2 due to the presence or absence of the light transmissive plate 19 increases as the incident angle of the light L2 with respect to the light transmissive plate 19 increases. It is.

上述した第1角度調整機構とイメージセンサー11とイメージセンサー11に入射する光の関係は、第2角度調整機構とイメージセンサー12とイメージセンサー12に入射する光の関係でも同様であり、第2角度調整機構は、外部から透光板20を通過してイメージセンサー12の第2位置(所定位置)に入射していた光を、屈折させて、第2位置までX方向に距離のある第2シフト位置(所定位置とは異なる位置)に入射させることができる。なお、透光板19の傾動方向と透光板20の傾動方向は、図7に示すように、反対向きである。 The relationship between the light incident on the first angle adjustment mechanism, the image sensor 11, and the image sensor 11 is the same as the relationship between the light incident on the second angle adjustment mechanism, the image sensor 12, and the image sensor 12, and the second angle. The adjustment mechanism refracts the light that has passed through the translucent plate 20 from the outside and is incident on the second position (predetermined position) of the image sensor 12, and a second shift having a distance in the X direction to the second position. The incident light can be incident on a position (a position different from the predetermined position). The tilting direction of the translucent plate 19 and the tilting direction of the translucent plate 20 are opposite to each other as shown in FIG.

ここで、透光板19、20が基準配置(即ち、透光板19、20がイメージセンサー11、12にそれぞれ平行)に配されている際の各画素11aの視線及び各画素12aの視線は、図2に示すように、各画素11aのX方向中心を始点としレンズ17を経由して前方に延びる実線及び各画素12aのX方向中心を始点としてレンズ18を経由して前方に延びる実線で表わすことができる。
画素11aの視線と画素12aの視線の交点(以下、単に「交点」とも言う)は、レンズ17、18(即ち、三次元距離センサー装置10)からの距離を検出可能な地点であり、交点の前後に存在する対象物は、その対象物に最も近くの交点に位置するものと見なされて、レンズ17、18からの距離が求められる。
Here, the line of sight of each pixel 11a and the line of sight of each pixel 12a when the light transmissive plates 19 and 20 are arranged in a reference arrangement (that is, the light transmissive plates 19 and 20 are parallel to the image sensors 11 and 12, respectively) As shown in FIG. 2, a solid line extending from the center in the X direction of each pixel 11a to the front through the lens 17 and a solid line extending to the front through the lens 18 from the center in the X direction of each pixel 12a. Can be represented.
The intersection of the line of sight of the pixel 11a and the line of sight of the pixel 12a (hereinafter also simply referred to as “intersection”) is a point where the distance from the lenses 17 and 18 (that is, the three-dimensional distance sensor device 10) can be detected. The objects existing before and after are considered to be located at the intersection closest to the object, and the distance from the lenses 17 and 18 is obtained.

前後方向の位置が同じ複数の交点を線(以下、「交点結線」とも言う)で結ぶと、各交点結線間の間隔は、レンズ17、18(即ち、イメージセンサー11、12)から遠ざかるほど広くなる。例えば、画素11a、12aの視差がそれぞれ4画素、3画素、2画素の交点結線D1、D2、D3は、交点結線D3、D2の間隔が交点結線D2、D1の間隔に比べて広い。よって、三次元距離センサー装置10による距離の検出精度は、イメージセンサー11、12から遠ざかるほど低下することが分かる。 When a plurality of intersections having the same position in the front-rear direction are connected by a line (hereinafter also referred to as “intersection connection”), the distance between each intersection connection becomes wider as the distance from the lenses 17 and 18 (that is, the image sensors 11 and 12) increases. Become. For example, the parallax between the pixels 11a and 12a is 4 pixels, 3 pixels, and 2 pixels, and the intersection connection lines D1, D2, and D3 have a wider interval between the intersection connection lines D3 and D2 than the interval between the intersection connection lines D2 and D1. Therefore, it can be seen that the distance detection accuracy by the three-dimensional distance sensor device 10 decreases as the distance from the image sensors 11 and 12 increases.

次に、透光板19をイメージセンサー11に対して傾けた状態について検討する。透光板19をイメージセンサー11に対して傾けて、図8に示すように、各画素11aに入射していた光の入射位置を、X方向負側に画素11aのX方向長さの3分の1及び3分の2それぞれ移動させた際、画素11aの視線は2点鎖線で示すようになる。よって、透光板19をイメージセンサー11に平行配置していた際の各交点結線の間に、2本の交点結線が出現する。例えば、交点結線D2、D3間に交点結線D2a、D2bが出現する。
このため、透光板19のイメージセンサー11に対する角度が複数段階に調整できる場合、角度調整できない場合に比べ、距離の検出精度が向上するのが分かる。
Next, the state in which the translucent plate 19 is tilted with respect to the image sensor 11 will be examined. The light transmission plate 19 is tilted with respect to the image sensor 11, and as shown in FIG. 8, the incident position of the light incident on each pixel 11a is set to 3 minutes of the X direction length of the pixel 11a on the X direction negative side. When the first and second thirds are moved, the line of sight of the pixel 11a is indicated by a two-dot chain line. Therefore, two intersection connection lines appear between the intersection connection lines when the translucent plate 19 is arranged in parallel with the image sensor 11. For example, intersection connection lines D2a and D2b appear between the intersection connection lines D2 and D3.
For this reason, when the angle with respect to the image sensor 11 of the translucent plate 19 can be adjusted in several steps, it turns out that the detection accuracy of distance improves compared with the case where an angle cannot be adjusted.

また、本実施の形態では、イメージセンサー11、12、相関検知回路13及び信号配線14、15が1つの大規模集積回路チップ(集積回路チップの一例)16に集積されているが、これに限定されない。例えば、図9に示す本発明の第2の実施の形態に係る三次元距離センサー装置30は、イメージセンサー11を集積した大規模集積回路チップ31、イメージセンサー12を集積した大規模集積回路チップ32及び相関検知回路機能を具備する大規模集積回路チップ33がそれぞれ別個に設けられ、大規模集積回路チップ31、32は、大規模集積回路チップ33にそれぞれ信号配線34、35を介して接続されている。 In this embodiment, the image sensors 11 and 12, the correlation detection circuit 13, and the signal wirings 14 and 15 are integrated in one large-scale integrated circuit chip (an example of an integrated circuit chip) 16. However, the present invention is not limited to this. Not. For example, a three-dimensional distance sensor device 30 according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 9 includes a large-scale integrated circuit chip 31 in which the image sensor 11 is integrated, and a large-scale integrated circuit chip 32 in which the image sensor 12 is integrated. And a large-scale integrated circuit chip 33 having a correlation detection circuit function are provided separately, and the large-scale integrated circuit chips 31 and 32 are connected to the large-scale integrated circuit chip 33 via signal wirings 34 and 35, respectively. Yes.

そして、第1、第2の実施の形態では、透光板19、20が、レンズ17とイメージセンサー11の間、及び、レンズ18とイメージセンサー12の間に配されているが、これに限定されない。図10、図11、図12に示す本発明の第3の実施の形態に係る三次元距離センサー装置40及び図13に示す本発明の第4の実施の形態に係る3次元距離センサー装置50は、それぞれ、レンズ17、18が、透光板19とイメージセンサー11の間、及び、透光板20とイメージセンサー12の間に配されている。なお、透光板19、20及びレンズ17、18の配置を除き、三次元距離センサー装置40は三次元距離センサー装置10と同じ構成であり、三次元距離センサー装置50は三次元距離センサー装置30と同じ構成である。 In the first and second embodiments, the translucent plates 19 and 20 are arranged between the lens 17 and the image sensor 11 and between the lens 18 and the image sensor 12, but this is not limitative. Not. The three-dimensional distance sensor device 40 according to the third embodiment of the present invention shown in FIGS. 10, 11 and 12 and the three-dimensional distance sensor device 50 according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. The lenses 17 and 18 are disposed between the light transmitting plate 19 and the image sensor 11 and between the light transmitting plate 20 and the image sensor 12, respectively. The three-dimensional distance sensor device 40 has the same configuration as the three-dimensional distance sensor device 10 except for the arrangement of the light-transmitting plates 19 and 20 and the lenses 17 and 18, and the three-dimensional distance sensor device 50 is the three-dimensional distance sensor device 30. It is the same composition as.

次に、本発明の作用効果を確認するために行った実験(シミュレーション)について説明する。
まず、第1のイメージセンサーへの光の入射位置をX方向に変位させることによって、検出可能な距離に生じる変化をシミュレーションにより求めた。このシミュレーションでは、第1、第2のイメージセンサー間の間隔が10mmであり、第1、第2のイメージセンサーそれぞれの画角が90度であり、第1、第2のイメージセンサーの画素のX方向における配置ピッチが6μmであり、第1、第2のイメージセンサーにX方向に640個の画素が配列されているサンプルを採用し、第1のイメージセンサーに入射する光の入射位置をX方向に0.0〜4.0μmの範囲で変位させて、検出可能な距離を求めた。
そのシミュレーションの結果を図14に示す。図14より、第1のイメージセンサーへの光の入射位置を変位できる場合、第1のイメージセンサーへの光の入射位置が固定の場合に比べ、検出可能な距離数が増加し、距離の検出精度が向上することが確認できた。
Next, an experiment (simulation) performed for confirming the function and effect of the present invention will be described.
First, by changing the incident position of light on the first image sensor in the X direction, a change occurring in the detectable distance was obtained by simulation. In this simulation, the distance between the first and second image sensors is 10 mm, the angle of view of each of the first and second image sensors is 90 degrees, and the pixel X of the first and second image sensors is X. The arrangement pitch in the direction is 6 μm, a sample in which 640 pixels are arranged in the X direction in the first and second image sensors is adopted, and the incident position of the light incident on the first image sensor is determined in the X direction. The distance was detected in the range of 0.0 to 4.0 μm, and the detectable distance was determined.
The result of the simulation is shown in FIG. As shown in FIG. 14, when the incident position of the light to the first image sensor can be displaced, the number of detectable distances is increased and the distance is detected as compared with the case where the incident position of the light to the first image sensor is fixed. It was confirmed that the accuracy was improved.

次に、板厚が300μmでX方向長さが4mmのアクリル板を透光板として採用し、アクリル板を第1のイメージセンサーに対して傾けた際の第1のイメージセンサーに入射する光の入射位置のX方向における変位を求めた。その結果を図15に示す。図15より、光の入射位置をX方向に4μm変位させるためには、透光板の角度を略2.35度変えればよく、そのためには、透光板のX方向一側をアクチュエータで略165μm移動させればよいことが確認できた。 Next, an acrylic plate having a thickness of 300 μm and a length in the X direction of 4 mm is employed as a light-transmitting plate, and light incident on the first image sensor when the acrylic plate is tilted with respect to the first image sensor. The displacement in the X direction of the incident position was determined. The result is shown in FIG. From FIG. 15, in order to displace the incident position of light by 4 μm in the X direction, the angle of the translucent plate may be changed by approximately 2.35 degrees. It has been confirmed that it is only necessary to move 165 μm.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、2つの光路変更手段を設ける必要はなく、光路変更手段を1つのみ設けるようにしてもよい。
また、透光板の代わりに、三角プリズムや光を反射するミラー部材を採用して、外部からイメージセンサーに向かう光の経路を変えるようにしてもよい。なお、ミラー部材を採用する場合、第1光路変更手段は、外部から第1のイメージセンサーの第1位置に入射していた光を、反射させて、第1シフト位置に入射させることとなり、第2光路変更手段は、外部から第2のイメージセンサーの第2位置に入射していた光を、反射させて、第2シフト位置に入射させることとなる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and all changes in conditions and the like that do not depart from the gist are within the scope of the present invention.
For example, it is not necessary to provide two optical path changing means, and only one optical path changing means may be provided.
Further, instead of the translucent plate, a triangular prism or a mirror member that reflects light may be employed to change the light path from the outside toward the image sensor. When the mirror member is employed, the first optical path changing unit reflects the light incident on the first position of the first image sensor from the outside and enters the first shift position. The two-light path changing means reflects the light that has been incident on the second position of the second image sensor from the outside to be incident on the second shift position.

そして、透光板(ミラー部材についても同じ)の角度を変える代わりに、イメージセンサーの視野外に配されていた透光板をイメージセンサーの視野内を配することで、イメージセンサーに向かう光の経路を変えるようにすることもできる。
更に、透光板を採用する場合、透光板は、アクリル樹脂、ポリカーボネート又はガラス以外の素材によって形成されていてもよい。
Then, instead of changing the angle of the translucent plate (the same applies to the mirror member), the translucent plate placed outside the field of view of the image sensor is placed inside the field of view of the image sensor, so that It is also possible to change the route.
Furthermore, when employ | adopting a translucent board, the translucent board may be formed with raw materials other than an acrylic resin, a polycarbonate, or glass.

10:三次元距離センサー装置、11:イメージセンサー、11a:画素、12:イメージセンサー、12a:画素、13:相関検知回路、14、15:信号配線、16:大規模集積回路チップ、17、18:レンズ、19、20:透光板、21:支持部材、22:アクチュエータ、23:モータ、24:コネクタ部、30:三次元距離センサー装置、31、32、33:大規模集積回路チップ、34、35:信号配線、40、50:三次元距離センサー装置、L1、L2:光 10: three-dimensional distance sensor device, 11: image sensor, 11a: pixel, 12: image sensor, 12a: pixel, 13: correlation detection circuit, 14, 15: signal wiring, 16: large scale integrated circuit chip, 17, 18 : Lens, 19, 20: Translucent plate, 21: Support member, 22: Actuator, 23: Motor, 24: Connector part, 30: Three-dimensional distance sensor device, 31, 32, 33: Large scale integrated circuit chip, 34 , 35: signal wiring, 40, 50: three-dimensional distance sensor device, L1, L2: light

Claims (9)

外部から光が入射する複数の第1画素が所定方向に並べられた第1のイメージセンサーと、
外部から光が入射する複数の第2画素が前記所定方向に並べられ、前記第1のイメージセンサーから前記所定方向に間隔を空けて配された第2のイメージセンサーと、
前記第1、第2のイメージセンサーの撮像画像の相関を検出する相関検知回路と、
外部から前記第1のイメージセンサーの第1位置に入射していた光を、屈折又は反射させて、該第1位置まで前記所定方向に距離のある第1シフト位置に入射させる第1光路変更手段とを備えることを特徴とする三次元距離センサー装置。
A first image sensor in which a plurality of first pixels into which light is incident from the outside are arranged in a predetermined direction;
A plurality of second pixels to which light is incident from the outside are arranged in the predetermined direction, and a second image sensor arranged at an interval from the first image sensor in the predetermined direction;
A correlation detection circuit for detecting a correlation between the captured images of the first and second image sensors;
First light path changing means that refracts or reflects light incident on the first position of the first image sensor from the outside and enters the first shift position having a distance in the predetermined direction to the first position. A three-dimensional distance sensor device comprising:
請求項1記載の三次元距離センサー装置において、前記第1、第2のイメージセンサー及び前記相関検知回路を1つの集積回路チップに集積することを特徴とする三次元距離センサー装置。 3. The three-dimensional distance sensor device according to claim 1, wherein the first and second image sensors and the correlation detection circuit are integrated on one integrated circuit chip. 請求項1又は2記載の三次元距離センサー装置において、前記第1光路変更手段は、前記光を屈折させる第1透光板及び該第1透光板の前記第1のイメージセンサーに対する角度を変える第1角度調整機構を有することを特徴とする三次元距離センサー装置。 3. The three-dimensional distance sensor device according to claim 1, wherein the first optical path changing unit changes a first light transmitting plate that refracts the light and an angle of the first light transmitting plate with respect to the first image sensor. A three-dimensional distance sensor device having a first angle adjustment mechanism. 請求項3記載の三次元距離センサー装置において、前記第1透光板は、アクリル樹脂、ポリカーボネート又はガラスによって形成されていることを特徴とする三次元距離センサー装置。 4. The three-dimensional distance sensor device according to claim 3, wherein the first light-transmitting plate is formed of acrylic resin, polycarbonate, or glass. 5. 請求項3又は4記載の三次元距離センサー装置において、前記第1透光板の厚さは、50〜1000μmであることを特徴とする三次元距離センサー装置。 5. The three-dimensional distance sensor device according to claim 3, wherein a thickness of the first light-transmitting plate is 50 to 1000 μm. 請求項3〜5のいずれか1項に記載の三次元距離センサー装置において、前記第1角度調整機構は、前記第1透光板の角度を0度を超え10度以下の範囲で変えられることを特徴とする三次元距離センサー装置。 6. The three-dimensional distance sensor device according to claim 3, wherein the first angle adjustment mechanism can change the angle of the first light-transmitting plate within a range of more than 0 degrees and less than 10 degrees. A three-dimensional distance sensor device. 請求項3〜6のいずれか1項に記載の三次元距離センサー装置において、前記第1角度調整機構は、アクチュエータを有することを特徴とする三次元距離センサー装置。 The three-dimensional distance sensor device according to any one of claims 3 to 6, wherein the first angle adjusting mechanism includes an actuator. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の三次元距離センサー装置において、外部から前記第2のイメージセンサーの第2位置に入射していた光を、屈折又は反射させて、該第2位置まで前記所定方向に距離のある第2シフト位置に入射させる第2光路変更手段を、更に備えることを特徴とする三次元距離センサー装置。 The three-dimensional distance sensor device according to any one of claims 1 to 7, wherein light incident on the second position of the second image sensor from the outside is refracted or reflected to form the second position. The three-dimensional distance sensor device further comprises second optical path changing means for making the light incident on a second shift position having a distance in the predetermined direction. 請求項8記載の三次元距離センサー装置において、前記第2光路変更手段は、前記光を屈折させる第2透光板及び該第2透光板の前記第2のイメージセンサーに対する角度を変える第2角度調整機構を有することを特徴とする三次元距離センサー装置。 9. The three-dimensional distance sensor device according to claim 8, wherein the second optical path changing unit is a second light transmissive plate that refracts the light, and a second angle that changes an angle of the second light transmissive plate with respect to the second image sensor. A three-dimensional distance sensor device having an angle adjustment mechanism.
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