JP2024011627A - 光学装置、車載システム、および移動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型かつ高解像度の光学装置を提供する。【解決手段】光学装置（１）は、少なくとも１つの発光素子（２１１）を含む発光部（１１１）と、複数の受光素子（１２５）を含む受光部（１２１）と、複数のマイクロレンズ（２３１）を含む光学素子（１１２）と、第１テレセントリックレンズ（１３１）を含む光学系と、発光部が光を発光してから物体で反射された光を受光部が受光するまでに要する時間に基づいて、物体までの距離情報を取得する取得部（１２２、１２３）とを有し、複数のマイクロレンズの数は、発光素子の数よりも多く、複数のマイクロレンズと第１テレセントリックレンズとでアフォーカル系が構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、光学装置、車載システム、および移動装置に関する。

光を照射してから反射光を検出するまでの時間差を計測することで、被写体までの距離を計測する、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ－Ｏｆ－Ｆｌｉｇｈｔ）方式の測距方法が知られている。特許文献１には、発光素子と受光素子をそれぞれ２次元状に配列し、結像レンズを介して被写体に光を照射し、反射光を受光することで、駆動部なしで３次元距離情報を取得する構成が開示されている。このような構成では、発光の画角と受光の画角を略等しくする必要がある。このため、測距装置を小型化するには、発光素子アレイと受光素子アレイのサイズを略等しくし、かつ結像レンズを共通化することが望ましい。

特許文献２には、２次元状の発光素子アレイからの発光群を、回折光学素子を介して、光群を構成する光の数を元の数の複数倍に増加させることにより、投光光の高解像度化を行う構成が開示されている。

特開２０１９－６０６５２号公報 国際公開第２０１９／０４３１０２号

特許文献２に開示された構成では、回折により大きくなる画角に合わせて受光素子アレイを大きくする必要がある。このため、この構成では、回折光学素子により広がった画角により、小型かつ高解像度の測距装置を実現することが困難である。

そこで本発明は、小型かつ高解像度の光学装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面としての光学装置は、少なくとも１つの発光素子を含む発光部と、複数の受光素子を含む受光部と、複数のマイクロレンズを含む光学素子と、第１テレセントリックレンズを含む光学系と、前記発光部が光を発光してから物体で反射された光を前記受光部が受光するまでに要する時間に基づいて、前記物体の距離情報を取得する取得部とを有し、前記複数のマイクロレンズの数は、前記発光素子の数よりも多く、前記複数のマイクロレンズと前記第１テレセントリックレンズとでアフォーカル系が構成されている。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。

本発明によれば、小型かつ高解像度の光学装置を提供することができる。

第１実施形態における測距装置のブロック図である。 各実施形態における光源ユニットの模式図である。 各実施形態における発光光の分割方法の説明図である。 各実施形態における被写体に投光光が投光された様子を示す図である。 各実施形態における発光光の分割方法の変形例である。 第２実施形態における測距装置のブロック図である。 第３実施形態における測距装置のブロック図である。 各実施形態における測距装置を備える車載システムの構成図である。 各実施形態における測距装置を備える移動装置の模式図である。 各実施形態における測距装置を備える車載システムの動作例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１実施形態）
［測距装置の全体構成］
まず、図１を参照して、第１実施形態における光学装置（測距装置）１の概略構成について説明する。図１は、光学装置１のブロック図である。光学装置１は、ＴＯＦ法により光が出射してから到達するまでの時間に基づいて物体の距離を算出する光学装置（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ：ＬｉＤＡＲ）である。光学装置１は、投光ユニット１１０、計測ユニット１２０、像側テレセントリックレンズ（第１テレセントリックレンズ）１３１、像側テレセントリックレンズ（第２テレセントリックレンズ）１３２、および全体制御部１４０を備えて構成される。投光ユニット１１０は、発光部１１１と光学素子１１２とを有する光源ユニット１１３、および光源制御部１１４を備えて構成される。

発光部１１１は、２次元状に配列された複数の発光素子２１１を備えた発光素子アレイ２１０を有する（図２参照）。ただし本実施形態は、これに限定されるものではなく、発光部１１１は１つの発光素子２１１のみを有していてもよい。すなわち発光部１１１は、少なくとも１つの発光素子２１１を有していればよい。光学素子１１２は、２次元状に配列された複数のマイクロレンズ２３１を備えたマイクロレンズアレイ２３０であり（図２参照）、発光部１１１からの光を複数の分割光に分割する。

計測ユニット１２０は、受光部１２１、ＴＤＣ（Ｔｉｍｅ－ｔｏ－Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｏｒ）アレイ部１２２、信号処理部１２３、および計測制御部１２４を備えて構成される。受光部１２１は、複数の受光素子を備えた受光素子アレイ１２５を有する。

光源ユニット１１３内の複数の発光素子２１１のそれぞれがパルス発光することで、像側テレセントリックレンズ１３１を介して空間へ向けてパルス光が投光される。別々の発光素子２１１から発せられたパルス光はそれぞれ、空間の異なる画角へ投光される。投光された光は、被写体（物体）に照射され、被写体により反射された光の一部が、像側テレセントリックレンズ１３２を介して受光部１２１で受光される。発光素子２１１で光が発光してから受光部１２１で光を受光するまでの時間が飛行時間ＴＯＦである。ＴＤＣアレイ部１２２は、飛行時間ＴＯＦを計測する計測部である。ただし、１回の計測では、環境光等のノイズ光やダークカウントによるノイズ成分を除去することが難しく、また、計測回路のノイズの影響等により、測距誤差が大きくなってしまう。このためＴＤＣアレイ部１２２は、発光から受光までの飛行時間ＴＯＦの計測を繰り返し行い、信号処理部１２３は、計測結果のヒストグラムを作成し、ノイズ成分の除去および計測結果の平均化を行う。ＴＤＣアレイ部１２２および信号処理部１２３は、発光部１１１が光を発光してから物体で反射された光を受光部１２１が受光するまでに要する時間に基づいて、物体の距離情報を取得する取得部を構成する。

このようにして求められた飛行時間ＴＯＦを以下の式（１）に代入することで、被写体との距離Ｌを高精度に求めることができる。式（１）において、ｃは光速度である。

Ｌ＝ＴＯＦ×ｃ／２ ・・・（１）
［光源ユニット］
次に、図２を参照して、投光ユニット１１０を構成する光源ユニット１１３の例を説明する。図２は、光源ユニット１１３の模式図である。発光素子アレイ２１０は、複数の発光素子２１１としての複数のＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ＬＡＳＥＲ：垂直共振器面発光レーザ）が基板上に２次元状に配列されたＶＣＳＥＬアレイである。なお本実施形態において、発光素子２１１はＶＣＳＥＬに限定されるものではないが、例えば、端面発光型レーザまたはＬＥＤ（発光ダイオード）など、１次元アレイ状または２次元アレイ状に集積可能な発光素子であることが好ましい。

発光素子アレイ２１０は、発光素子２１１としてＶＣＳＥＬアレイに代えて端面発光型レーザを用いる場合、例えば、基板上で１次元状に配列して構成されたレーザーバー、またこれを積層して２次元状に配列して構成されたレーザーバースタックである。また発光素子アレイ２１０は、発光素子２１１としてＬＥＤを用いる場合、基板上に２次元状に配列されたＬＥＤである。

本実施形態の光学装置１は、環境光の影響を抑制するため、発光素子２１１の発する光の波長を近赤外帯域とすることが好ましい。ただし本実施形態は、これに限定されるものではない。ＶＣＳＥＬは、従来の端面発光型レーザや面発光レーザに用いられている材料により、半導体プロセスを用いて製造される。ＶＣＳＥＬを近赤外帯域の波長の光を放出させる構成とする場合の主な材料としては、ＧａＡｓ系の半導体材料を用いることができる。この場合、ＶＣＳＥＬを構成するＤＢＲ（分布反射型）反射鏡をなす誘電体多層膜は、屈折率の異なる材料からなる二つの薄膜（例えば、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ）を交互に周期的に積層することにより構成することができる。発光させる光の波長は、化合物半導体の元素組み合わせ、または組成の調整により、変更することができる。

ＶＣＳＥＬアレイを構成する複数のＶＣＳＥＬには、活性層に電流とホールを注入するための電極が設けられており、注入タイミングを制御することで、任意のパルス光や、変調光を放出することが可能である。このため光源制御部１１４は、例えば、複数の発光素子２１１としての複数のＶＣＳＥＬそれぞれを独立駆動することが可能であり、または、ＶＣＳＥＬアレイの行や列などの特定のエリアごとにＶＣＳＥＬを駆動することが可能である。

発光素子２１１としてのＶＣＳＥＬからの放出光は、通常、ＶＣＳＥＬの開口部での回折現象により発散光となる。このため光源ユニット１１３は、発散光の発散角を制御するため、または発散光を平行光へ変化させるため、複数のコリメータレンズ２２１が２次元状に配列されて構成されたコリメータレンズアレイ２２０を有する。本実施形態において、コリメータレンズアレイ２２０を構成する複数のコリメータレンズ２２１は、複数の発光素子２１１とそれぞれ１対１対応するように配置されている。コリメータレンズアレイ２２０によりコリメートされたＶＣＳＥＬアレイからの出射光は、例えば、ＶＣＳＥＬアレイ基板に垂直な方向の平行光として変換される。なお、開口径などにより、ＶＣＳＥＬからの放射角が小さい場合などには、コリメータレンズ２２１を省略してもよい。

また光源ユニット１１３は、複数のコリメータレンズ２２１でコリメートされた平行光を複数の発光光に分割するため、２次元状に配列された複数のマイクロレンズ２３１を備えたマイクロレンズアレイ２３０を有する。
［発光光の分割方法］
次に、図３を参照して、発光素子２１１からの発光光を複数の発光光に分割する方法を説明する。図３は、発光光の分割方法の説明図であり、例として１つの発光光を３×３の複数の発光光に分割する様子を示す（図３は２次元（断面）で示している）。

発光素子２１１からの発光光は回折により発散するため、コリメータレンズ２２１で平行光になるようにコリメートする。コリメータレンズ２２１でコリメートされた平行光は、マイクロレンズアレイ２３０を通過することにより、複数の発光光に分割される。なお、コリメータレンズ２２１により平行にコリメートされた平行光の幅（３次元的には太さ）は、マイクロレンズ２３１の直径よりも大きくする必要がある。マイクロレンズアレイ２３０により複数に分割された発光光は、像側テレセントリックレンズ１３１を介して被写体に対して投光される。

マイクロレンズ２３１と像側テレセントリックレンズ１３１は、アフォーカル系（無焦点光学系）を構成する。このため、像側テレセントリックレンズから投光される際には、像高（マイクロレンズ２３１と像側テレセントリックレンズ１３１との位置関係）に応じた角度で投光され、かつ、平行に投光される。したがって、投光光の幅ｄ（３次元的には太さ）は、像側テレセントリックレンズ１３１から見て被写体側のどの距離でも（被写体まで距離に依存せず）同じ幅（３次元的には太さ）で投光される。なお、マイクロレンズ２３１のピッチをｐ、マイクロレンズ２３１の焦点距離をｆＭ、像側テレセントリックレンズ１３１の焦点距離をｆＬとすると、投光光の幅ｄは以下の式（２）で表される。ただし、投光光の幅ｄが像側テレセントリックレンズ１３１の瞳径よりも大きい場合、投光光の幅ｄは瞳径で制限される。

ｄ＝ｐ×（ｆＬ／ｆＭ） ・・・（２）
次に、図４（ａ）～（ｃ）を参照して、図３で説明した投光光を被写体上で見た様子を説明する。図４（ａ）～（ｃ）は、被写体（物体）４０１に投光光が投光された様子を示す図である。図４（ａ）～（ｃ）において、被写体４０１に３×３に分割された投光光が投光像４０２として投光されている。図４（ａ）～（ｃ）中の投光像サイズｄと図３中の投光光の幅ｄは、互いに等しい。被写体４０１が像側テレセントリックレンズ１３１（光学装置１の発光部１１１または受光部１２１）から近い順に、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）として示している。

図４（ａ）～（ｃ）に示されるように、像側テレセントリックレンズ１３１から離れるにつれて投光光間隔は大きくなるが、投光像サイズｄは変化しない。すなわち、光学素子１１２により分割された複数の分割光が像側テレセントリックレンズ１３１を通過して被写体４０１に照射された複数の分割光の間隔（投光光間隔）は、被写体４０１までの距離に応じて変化する。一方、複数の分割光のそれぞれの幅（投光像サイズｄ）は、被写体４０１までの前記距離に応じて変化しない。これにより、ある発光素子２１１からの発光光は、受光素子アレイ１２５における特定の受光素子（不図示）にのみ受光させることができ、発光素子２１１と受光素子とを１対１対応させることが可能である。このため、複数の発光素子２１１の一部のみを発光させ、複数の受光素子のうち、発光させた発光素子２１１に対応する受光素子のみを駆動する、シーケンシャルな駆動が可能となる。これにより、複数の受光素子で１つのＴＤＣを共有することができ、画素サイズを小さくできるため、高解像度化が可能となる。

なお本実施形態では、１つの発光素子２１１からの発光光を３×３に分割する場合を説明したが、発光光の分割数は３×３に限定されるものではない。図５は、発光光の分割方法の変形例である。図５に示されるように、マイクロレンズが３×２に配置されたマイクロレンズアレイ２３０のように正方配列でなくてもよい。また、マイクロレンズアレイ２３０を構成するマイクロレンズは、真円のマイクロレンズ５０１だけでなく、楕円のマイクロレンズ５０２であってもよい。
（第２実施形態）
次に、図６を参照して、第２実施形態における光学装置（測距装置）１ａについて説明する。図６は、光学装置１ａのブロック図である。光学装置１ａは、二つの像側テレセントリックレンズ１３１、１３２に代えて、一つの像側テレセントリックレンズ１３３およびビームスプリッタ（光分割部）１５０を有する点で、第１実施形態の光学装置１と異なる。すなわち光学装置１ａは、ビームスプリッタ１５０を用いて、発光と受光とで、同一の像側テレセントリックレンズ１３３を共有する。

図１を参照して説明した第１実施形態では、発光側の光学系と受光側の光学系とが別々の系として二眼構成の光学装置１を説明した。この場合、ある発光素子２１１からの発光光が像側テレセントリックレンズ１３１を介して投光された投光光が被写体で反射して、像側テレセントリックレンズ１３２を介して戻ってくる際に、その反射光の光路が被写体距離に応じて変化する。したがって、受光素子への結像位置が被写体距離に応じて変化するため、測距精度の被写体距離依存が発生する可能性がある。

一方、本実施形態の光学装置１ａでは、発光と受光とで同一の光路とすることができる。このため本実施形態によれば、前述のような二眼構成に起因する測距精度の被写体距離の依存性を解消することが可能となる。
（第３実施形態）
次に、図７を参照して、第３実施形態における光学装置（測距装置）１ｂについて説明する。図７は、光学装置１ｂのブロック図である。光学装置１ｂは、コンバータ（画角変更部）１６０を有する点で、第２実施形態の光学装置１ａと異なる。本実施形態の光学装置１ｂは、コンバータ１６０を備えることで、画角を任意に変更することが可能である。なお本実施形態において、コンバータ１６０は、被写体距離に応じてテレコンバータまたはワイドコンバータを用いて画角を変更してもよい。なお本実施形態のコンバータ１６０は、第１実施形態の構成にも適用可能である。
［車載システム］
図８は、各実施形態に係る光学装置１（１ａ、１ｂ）及びそれを備える車載システム（運転支援装置）１０００の構成図である。車載システム１０００は、自動車（車両）等の移動可能な移動体（移動装置）により保持され、光学装置１により取得した車両の周囲の障害物や歩行者などの対象物の距離情報に基づいて、車両の運転（操縦）を支援するためのシステムである。図９は、車載システム１０００を含む移動装置としての車両５００の模式図である。図９においては、光学装置１の測距範囲（検出範囲）を車両５００の前方に設定した場合を示しているが、測距範囲を車両５００の後方や側方などに設定してもよい。

図８に示すように、車載システム１０００は、光学装置１と、車両情報取得装置２００と、制御装置（制御部、ＥＣＵ：エレクトロニックコントロールユニット）３００と、警告装置（警告部）４００とを備える。車載システム１０００において、光学装置１が備える制御部６０は、距離取得部（取得部）及び衝突判定部（判定部）としての機能を有する。ただし、必要に応じて、車載システム１０００において制御部６０とは別体の距離取得部や衝突判定部を設けてもよく、夫々を光学装置１の外部（例えば車両５００の内部）に設けてもよい。あるいは、制御装置３００を制御部６０として用いてもよい。

図１０は、本実施形態に係る車載システム１０００の動作例を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って車載システム１０００の動作を説明する。

まず、ステップＳ１では、光学装置１の光源部１０により車両の周囲の対象物を照明し、対象物からの反射光を受光することで受光部４０が出力する信号に基づいて、制御部６０により対象物の距離情報を取得する。また、ステップＳ２では、車両情報取得装置２００により車両の車速、ヨーレート、舵角などを含む車両情報の取得を行う。そして、ステップＳ３では、制御部６０によって、ステップＳ１で取得された距離情報やステップＳ２で取得された車両情報を用いて、対象物までの距離が予め設定された設定距離の範囲内に含まれるか否かの判定を行う。

これにより、車両の周囲の設定距離内に対象物が存在するか否かを判定し、車両と対象物との衝突可能性を判定することができる。なお、ステップＳ１及びＳ２は、上記の順番とは逆の順番で行われてもよいし、互いに並列して処理を行われてもよい。制御部６０は、設定距離内に対象物が存在する場合は「衝突可能性あり」と判定し（ステップＳ４）、設定距離内に対象物が存在しない場合は「衝突可能性なし」と判定する（ステップＳ５）。

次に、制御部６０は、「衝突可能性あり」と判定した場合、その判定結果を制御装置３００や警告装置４００に対して通知（送信）する。このとき、制御装置３００は制御部６０での判定結果に基づいて車両を制御し（ステップＳ６）、警告装置４００は制御部６０での判定結果に基づいて車両のユーザ（運転者、搭乗者）への警告を行う（ステップＳ７）。なお、判定結果の通知は、制御装置３００及び警告装置４００の少なくとも一方に対して行えばよい。

制御装置３００は、車両の駆動部（エンジンやモータなど）に対して制御信号を出力することで、車両の移動を制御することができる。例えば、車両においてブレーキをかける、アクセルを戻す、ハンドルを切る、各輪に制動力を発生させる制御信号を生成してエンジンやモータの出力を抑制するなどの制御を行う。また、警告装置４００は、ユーザに対して、例えば警告音を発する、カーナビゲーションシステムなどの画面に警告情報を表示する、シートベルトやステアリングに振動を与えるなどの警告を行う。

以上、本実施形態に係る車載システム１０００によれば、上記の処理により対象物の検出及び測距を行うことができ、車両と対象物との衝突を回避することが可能になる。特に、上述した各実施例に係る光学装置１を車載システム１０００に適用することで、高い測距精度を実現することができるため、対象物の検出及び衝突判定を高精度に行うことが可能になる。

なお、本実施形態では、車載システム１０００を運転支援（衝突被害軽減）に適用したが、これに限らず、車載システム１０００をクルーズコントロール（全車速追従機能付を含む）や自動運転などに適用してもよい。また、車載システム１０００は、自動車等の車両に限らず、例えば船舶や航空機、産業用ロボットなどの移動体に適用することができる。また、移動体に限らず、高度道路交通システム（ＩＴＳ）や監視システム等の物体認識を利用する種々の機器に適用することができる。

また、車載システム１０００や車両（移動装置）５００は、万が一車両５００が障害物に衝突した場合に、その旨を車載システムの製造元（メーカ）や移動装置の販売元（ディーラ）などに通知するための通知装置（通知部）を備えていてもよい。例えば、通知装置としては、車両５００と障害物との衝突に関する情報（衝突情報）を予め設定された外部の通知先に対して電子メールなどによって送信するもの採用することができる。

このように、通知装置によって衝突情報を自動通知する構成を採ることにより、衝突が生じた後に点検や修理などの対応を速やかに行うことができる。なお、衝突情報の通知先は、保険会社、医療機関、警察などや、ユーザが設定した任意のものであってもよい。また、衝突情報に限らず、各部の故障情報や消耗品の消耗情報を通知先に通知するように通知装置を構成してもよい。衝突の有無の検知については、上述した受光部２からの出力に基づいて取得された距離情報を用いて行ってもよいし、他の検知部（センサ）によって行ってもよい。

各実施形態によれば、小型かつ高解像度の光学装置、車載システム、および移動装置を提供することができる。

各実施形態の開示は、以下の構成を含む。

（構成１）
少なくとも１つの発光素子を含む発光部と、
複数の受光素子を含む受光部と、
複数のマイクロレンズを含む光学素子と、
第１テレセントリックレンズを含む光学系と、
前記発光部が光を発光してから物体で反射された光を前記受光部が受光するまでに要する時間に基づいて、前記物体の距離情報を取得する取得部と、を有し、
前記複数のマイクロレンズの数は、前記発光素子の数よりも多く、
前記複数のマイクロレンズと前記第１テレセントリックレンズとでアフォーカル系が構成されていることを特徴とする光学装置。
（構成２）
前記第１テレセントリックレンズは、像側テレセントリックレンズであることを特徴とする構成１に記載の光学装置。
（構成３）
１つの前記発光素子からの発光光は、前記複数のマイクロレンズのうち少なくとも２つのマイクロレンズを通過することを特徴とする構成１または２に記載の光学装置。
（構成４）
前記発光素子は、ＶＣＳＥＬであることを特徴とする構成１乃至３のいずれかに記載の光学装置。
（構成５）
前記光学系は、第２テレセントリックレンズを有し、
前記発光部からの光は、前記第１テレセントリックレンズを通過して前記物体で反射し、
前記物体で反射した光は、前記第２テレセントリックレンズを通過して前記受光部で受光されることを特徴とする構成１乃至４のいずれかに記載の光学装置。
（構成６）
前記光学系は、光分割部を有し、
前記発光部からの光は、前記光分割部により導かれて前記第１テレセントリックレンズを通過して前記物体で反射し、
前記物体で反射した光は、前記第１テレセントリックレンズを通過して前記光分割部により導かれて前記受光部で受光されることを特徴とする構成１乃至４のいずれかに記載の光学装置。
（構成７）
前記光学系は、前記発光部と前記受光部とで共有されていることを特徴とする構成６に記載の光学装置。
（構成８）
前記光学系は、画角を変更する画角変更部を有することを特徴とする構成１乃至７のいずれかに記載の光学装置。
（構成９）
前記光学素子は、前記発光部から前記光を複数の分割光に分割し、
前記複数の分割光が前記第１テレセントリックレンズを通過して前記物体に照射された前記複数の分割光の間隔は、前記物体までの距離に応じて変化し、
前記複数の分割光のそれぞれの幅は、前記物体までの前記距離に応じて変化しないことを特徴とする構成１乃至８のいずれかに記載の光学装置。
（構成１０）
構成１乃至９のいずれかに記載の光学装置を備え、該光学装置によって得られた前記物体の前記距離情報に基づいて車両と前記物体との衝突可能性を判定することを特徴とする車載システム。
（構成１１）
前記車両と前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記車両に制動力を発生させる制御信号を出力する制御装置を備えることを特徴とする構成１０に記載の車載システム。
（構成１２）
前記車両と前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記車両のユーザに対して警告を行う警告装置を備えることを特徴とする構成１０または１１に記載の車載システム。
（構成１３）
前記車両と前記物体との衝突に関する情報を外部に通知する通知装置を備えることを特徴とする構成１０乃至１２のいずれかに記載の車載システム。
（構成１４）
構成１乃至９のいずれかに記載の光学装置を備え、該光学装置を保持して移動可能であることを特徴とする移動装置。
（構成１５）
前記光学装置によって得られた前記物体の距離情報に基づいて前記物体との衝突可能性を判定する判定部を有することを特徴とする構成１４に記載の移動装置。
（構成１６）
前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、移動を制御する制御信号を出力する制御部を備えることを特徴とする構成１５に記載の移動装置。
（構成１７）
前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記移動装置のユーザに対して警告を行う警告部を備えることを特徴とする構成１５または１６に記載の移動装置。
（構成１８）
前記物体との衝突に関する情報を外部に通知する通知部を備えることを特徴とする構成１５乃至１７のいずれかに記載の移動装置。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１、１ａ、１ｂ 測距装置（光学装置）
１１１ 発光部
１１２ 光学素子
１２２ ＴＤＣアレイ部（取得部）
１２３ 信号処理部（取得部）
１２５ 受光素子
１３１ 像側テレセントリックレンズ
２１１ 発光素子
２３１ マイクロレンズ

Claims (18)

1. 少なくとも１つの発光素子を含む発光部と、
   複数の受光素子を含む受光部と、
   複数のマイクロレンズを含む光学素子と、
   第１テレセントリックレンズを含む光学系と、
   前記発光部が光を発光してから物体で反射された光を前記受光部が受光するまでに要する時間に基づいて、前記物体の距離情報を取得する取得部と、を有し、
   前記複数のマイクロレンズの数は、前記発光素子の数よりも多く、
   前記複数のマイクロレンズと前記第１テレセントリックレンズとでアフォーカル系が構成されていることを特徴とする光学装置。
2. 前記第１テレセントリックレンズは、像側テレセントリックレンズであることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
3. １つの前記発光素子からの発光光は、前記複数のマイクロレンズのうち少なくとも２つのマイクロレンズを通過することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
4. 前記発光素子は、ＶＣＳＥＬであることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
5. 前記光学系は、第２テレセントリックレンズを有し、
   前記発光部からの光は、前記第１テレセントリックレンズを通過して前記物体で反射し、
   前記物体で反射した光は、前記第２テレセントリックレンズを通過して前記受光部で受光されることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
6. 前記光学系は、光分割部を有し、
   前記発光部からの光は、前記光分割部により導かれて前記第１テレセントリックレンズを通過して前記物体で反射し、
   前記物体で反射した光は、前記第１テレセントリックレンズを通過して前記光分割部により導かれて前記受光部で受光されることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
7. 前記光学系は、前記発光部と前記受光部とで共有されていることを特徴とする請求項６に記載の光学装置。
8. 前記光学系は、画角を変更する画角変更部を有することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
9. 前記光学素子は、前記発光部から前記光を複数の分割光に分割し、
   前記複数の分割光が前記第１テレセントリックレンズを通過して前記物体に照射された前記複数の分割光の間隔は、前記物体までの距離に応じて変化し、
   前記複数の分割光のそれぞれの幅は、前記物体までの前記距離に応じて変化しないことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光学装置を備え、該光学装置によって得られた前記物体の前記距離情報に基づいて車両と前記物体との衝突可能性を判定することを特徴とする車載システム。
11. 前記車両と前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記車両に制動力を発生させる制御信号を出力する制御装置を備えることを特徴とする請求項１０に記載の車載システム。
12. 前記車両と前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記車両のユーザに対して警告を行う警告装置を備えることを特徴とする請求項１０に記載の車載システム。
13. 前記車両と前記物体との衝突に関する情報を外部に通知する通知装置を備えることを特徴とする請求項１０に記載の車載システム。
14. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光学装置を備え、該光学装置を保持して移動可能であることを特徴とする移動装置。
15. 前記光学装置によって得られた前記物体の距離情報に基づいて前記物体との衝突可能性を判定する判定部を有することを特徴とする請求項１４に記載の移動装置。
16. 前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、移動を制御する制御信号を出力する制御部を備えることを特徴とする請求項１５に記載の移動装置。
17. 前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記移動装置のユーザに対して警告を行う警告部を備えることを特徴とする請求項１５に記載の移動装置。
18. 前記物体との衝突に関する情報を外部に通知する通知部を備えることを特徴とする請求項１５に記載の移動装置。