JP2024048085A - 測距装置、車載システム、および移動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で高精度の測距装置を提供する。【解決手段】測距装置（１）は、光軸を含む中心領域での焦点距離よりも光軸から離れた周辺領域での焦点距離が短い光学系（１０１）と、光学系により形成される被写体の像を受光する複数の画素を有する撮像素子（１０２）と、光学系の２つの異なる瞳位置からの光束に基づいて撮像素子により取得された視差画像から被写体の距離情報を取得する取得部（１０３）とを有し、視差画像の視差方向は、設置面に対して直交する方向の成分を含む方向である。【選択図】図１

Description

本発明は、測距装置、車載システム、および移動装置に関する。

従来、複数のカメラで取得される画像の視差を利用して距離情報を取得するいわゆるステレオ測距カメラが知られている。特許文献１には、２つのカメラを縦方向に配置し、得られた縦方向の視差画像を用いて車間距離を計測する計測装置が開示されている。特許文献２には、視差方向を横方向、縦方向、斜め方向のそれぞれで取得可能な撮像装置が開示されている。

特許第３４５６８４３号公報 特許第６９８１４１０号公報

特許文献１に開示された計測装置では、視差量を取得するために２つのカメラを離間して配置する必要があり、計測装置が大型化してしまう。特許文献２に開示された撮像装置では、視差方向を選択可能であるが、中心窩レンズと呼ばれる中心画角付近の焦点距離を増大させながら周辺画角を拡大した光学系を用いる場合、周辺画角での焦点距離が短くなるため、測距精度が低下する。

そこで本発明は、小型で高精度の測距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測距装置は、光軸を含む中心領域での焦点距離よりも該光軸から離れた周辺領域での焦点距離が短い光学系と、前記光学系により形成される被写体の像を受光する複数の画素を有する撮像素子と、前記光学系の２つの異なる瞳位置からの光束に基づいて前記撮像素子により取得された視差画像から前記被写体の距離情報を取得する取得部とを有し、前記視差画像の視差方向は、設置面に対して直交する方向の成分を含む方向である。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、小型で高精度の測距装置を提供することができる。

各実施例における測距装置の説明図である。 実施例１、３における撮像素子の説明図である。 各実施例における光束が撮像素子の画素に導かれる様子を示す図である。 各実施例における測距精度と焦点距離との関係の説明図である 実施例１における光学系の断面図である。 実施例１における光学系の画角と焦点距離との関係を示す図である。 各実施例における光学系の画角と焦点距離比率との関係を示す図である。 各実施例における光学系の画角と焦点距離変化との関係を示す図である。 実施例２における測距装置が設置される移動体の説明図である。 実施例２における光学系の断面図である。 実施例２における撮像素子の説明図である。 各実施例における光学系の画角と像高との関係を示す図である。 実施例３における測距装置の設置方法の説明図である。 実施例３における光学系の断面図である。 各実施例における移動装置の模式図と光学系の光学特性を示す図である。 各実施例における車載システムの構成例を示すブロック図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施例１）
まず、図１を参照して、本発明の実施例１における測距装置（撮像装置）１について説明する。図１は、測距装置１の説明図である。測距装置１は、光学系（結像光学系）１０１と撮像素子１０２と取得部１０３とを備えて構成される。測距装置１は、固定部材２３を利用して地面（設置面）２２に固定されており、地面２２（ｚｘ平面）に対して水平方向（ｚ方向）に向けて設置されている。測距装置１は、被写体２１からの光束１０を取得する。撮像素子１０２は、光学系１０１の２つの異なる瞳位置からの光束１１、１２をそれぞれ個別に取得することができる。撮像素子１０２による光束１１、１２の分割方向は、地面２２に対して直交する方向（ｙ方向）の成分を含む方向である。ここで、地面２２に対して直交する方向の成分を含む方向は、地面２２に対する角度をθ１（度）として、８０≦θ１≦１００である。好ましくは、８５≦θ１≦９５である。より好ましくは、θ１＝９０である。

撮像素子１０２において、光束１１に基づく像と光束１２に基づく像は、被写体の距離に応じて地面２２に対して直交する方向（ｙ方向）に視差を生じる。なお、視差とは、観測点の位置の違いにより被写体が見える方向（角度）が異なることを意味し、視差方向とは、視差が生じている方向を意味する。

次に、図２を参照して、本実施例における撮像素子１０２について説明する。図２は、撮像素子１０２の説明図であり、撮像素子１０２の平面配置を示している。撮像素子１０２は、光学系１０１により形成される被写体の像を受光するように構成され、光束１１に対応する光を検出する画素２０１と、光束１１とは異なる光束１２に対応する光を検出する画素２０２を備えている。画素２００は、画素２０１と画素２０２との組で構成されている。図２に示されるように、撮像素子１０２は、ｘｙ平面において二次元状に配列された複数の画素２００を有し、被写体の距離に応じて視差方向（ｙ方向）に視差を有する２つの二次元画像を取得することができる。なお、後述の実施例３でも、同様の撮像素子１０２が用いられ得る。

次に、図３を参照して、光束１１、１２と撮像素子１０２の画素２０１、２０２との関係について説明する。図３は、光束１１、１２が画素２０１、２０２に導かれる様子を示す図である。図３では、ｘｙ平面において二次元状に配列されている複数の画素２００のうちの1つを代表として示している。画素２０２、２０３は、マイクロレンズ２０３によって光学系１０１の２つの瞳位置と共役関係となり、光束１１、１２が対応する画素２０１、２０２にそれぞれ導かれる。取得部１０３は、画素２０１、２０２で得られた画像の視差量に基づいて、被写体２１までの距離情報を取得（算出）する。図１乃至図３に示される構成により、地面２２に対する瞳分割方向が規定され、測距が行われる。

次に、図４を参照して、測距精度と光学系１０１の焦点距離との関係について説明する。図４は、測距精度と焦点距離との関係の説明図である。物体（被写体）２４から光学系１０１までの距離をＺ、光学系１０１の焦点距離（無限遠の物体の結像点）をｆ、撮像素子１０２における視差量をｒ、光学系１０１における瞳位置のずれ量をＢとする。このとき、Ｚ≒Ｂ×ｆ／ｒの関係が成立する。測距精度は、距離の変化量ΔＺ、そのときの視差量をΔｒで表すと、ΔＺ≒Δｒ×Ｚ＾２／（Ｂ×ｆ）と表すことができる。このため、測距精度を高めるには、光学系１０１の焦点距離ｆを大きくすればよい。

次に、図５を参照して、本実施例における光学系１１０について説明する。光学系１１０は、測距装置１の光学系１０１として用いられる。光学系１１０は、物体側から像側へ順に配置された、第１群Ｇ１と、絞り（開口絞り）ＳＴＯと、第２群Ｇ２とからなる。すなわち光学系１１０は、絞りＳＴＯと、絞りＳＴＯの物体側に配置された第１群Ｇ１と、絞りＳＴＯの像側に配置された第２群Ｇ２とからなる。第１群Ｇ１は、物体側から像側へ順に配置された、レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３からなる。レンズＬ１は、物体側に向かって凸面を有し、かつ変曲点を有する凹メニスカスレンズである。第２群Ｇ２は、物体側から像側へ順に配置された、レンズＬ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７からなる。ＣＧは光学ブロック、ＩＭＧは像面である。光学系１１０において、中心焦点距離は１１．４ｍｍ、全画角は１２０°、Ｆｎｏ（Ｆ値）は１．８である。

光学系１１０は、光軸ＯＡを含む中心領域（画角中心付近）での焦点距離を増大させながら、光軸ＯＡから離れた周辺領域を拡大させる（中心領域での焦点距離よりも周辺領域での焦点距離が短い）中心窩レンズである。このため、中心領域の測距精度を高めることができる。

次に、図６を参照して、光学系１１０の画角と焦点距離との関係について説明する。図６は、光学系１１０の画角と焦点距離との関係を示す図であり、焦点距離の変化をｘ方向、ｙ方向に離散的に示している。地面２２と水平方向であるｘ方向に注目すると、例えば画角（ｘ）が６０度で画角（ｙ）が０度の場合、ｘ方向が焦点距離１．４ｍｍに対してｙ方向の焦点距離は５．６ｍｍとなる。この画角の場合、ｙ方向の焦点距離が４倍となる。反対に、画角（ｘ）が０度で画角（ｙ）が６０度の場合、ｘ方向が焦点距離５．６ｍｍに対してｙ方向の焦点距離は１．４となる。この画角に対しては、ｘ方向の焦点距離の方が長い。つまり、重視する画角を考慮して、視差を利用する焦点距離の方向を決める必要がある。

例えば、地面２２に設置される測距装置１では、被写体の大部分が地面や空となる垂直方向よりも、人など注目するべき被写体が多い水平方向の測距精度を向上させることが好ましい。このため測距装置１は、水平方向であるｘ方向の測距精度を向上するため、測距装置１で利用する視差方向を垂直方向であるｙ方向に設定されることが好ましい。

ここで、視差を取得する方位（視差方向）であるｙ方向における光学系１１０の焦点距離をｆ＿ｄｉｓｔ、視差方向と直交する方向であるｘ方向における光学系１１０の焦点距離をｆ＿ｐｅｒとするとき、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。

ｆ＿ｄｉｓｔ／ｆ＿ｐｅｒ ＞２．０ ・・・（１）
条件式（１）は、画角中心付近の焦点距離を増大させながら周辺画角を拡大し、水平方向の測距精度を向上させるための条件式である。ｆ＿ｄｉｓｔ／ｆ＿ｐｅｒの値が大きくなれば、測距に利用する焦点距離が大きくなるため、水平方向の測距精度を向上する観点から好ましい。条件式（１）の下限を下回ると、画角中心付近の焦点距離が短い、もしくは周辺の画角が狭くなるため、好ましくない。本実施例の光学系１１０は、最大の水平画角で条件式（１）の左辺が４であるため、条件式（１）を満足しており、かつその値が大きい。

次に、図７を参照して、本実施例の光学系１１０の数値実施例１、および、後述する実施例２、３の光学系１２０、１３０の数値実施例２、３での条件式（１）の左辺（焦点距離比率）について説明する。図７は、各実施例における光学系１１０、１２０、１３０の画角と焦点距離比率との関係を示す図であり、実施例１をｅｘ１、実施例２をｅｘ２、実施例３をｅｘ３との凡例で示している。図７において、横軸は水平画角（度）、縦軸は焦点距離比率ｆ＿ｄｉｓｔ／ｆ＿ｐｅｒ（条件式（１）の左辺）をそれぞれ示す。各実施例では、画角の中心から軸外にかけて、視差を取得する方位の焦点距離が、それと直交する方位の焦点距離よりも増大し、最大の水平画角において条件式（１）の関係を満足している。

各実施例において、より好ましくは、条件式（１）の数値範囲は、以下の条件式（１ａ）のように設定される。

ｆ＿ｄｉｓｔ／ｆ＿ｐｅｒ ＞２．２ ・・・（１ａ）
各実施例において、更に好ましくは、条件式（１）の数値範囲は、以下の条件式（１ｂ）のように設定される。

ｆ＿ｄｉｓｔ／ｆ＿ｐｅｒ ＞２．４ ・・・（１ｂ）
また各実施例において、視差方向における光学系の焦点距離ｆ＿ｄｉｓｔのうち、視差方向と直交する方向における最大画角（最大水平画角）での光学系の焦点距離をｆ＿ｄｉｓｔ＿ｍａｘとし、中心画角での光学系の焦点距離をｆ＿ＡＸとする。このとき、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。

０．４０＜ｆ＿ｄｉｓｔ＿ｍａｘ／ｆ＿ＡＸ＜０．９０ ・・・（２）
条件式（２）は、画面全体（画角全体）で測距性能を高めるための条件式である。条件式（２）の上限を上回ると、画角中心の測距性能が低下するため、好ましくない。一方、条件式（２）の下限を下回ると、周辺領域での測距性能が低下するため、好ましくない。光学系１１０は、条件式（２）の値が０．５０であるため、条件式（２）を満足している。

ここで、図８を参照して、数値実施例１～３のそれぞれにおける中心画角の焦点距離ｆ＿ＡＸで規格化した際の焦点距離変化について説明する。図８は、各実施例における光学系の画角と焦点距離変化との関係を示す図である。図８において、視差方向における実施例１～３の光学系の焦点距離をそれぞれｆ＿ｄｉｓｔ１、ｆ＿ｄｉｓｔ２、ｆ＿ｄｉｓｔ３、視差方向と直交する方向における光学系の焦点距離をそれぞれｆ＿ｐｅｒ１、ｆ＿ｐｅｒ２、ｆ＿ｐｅｒ３として示している。図８において、横軸は水平画角（度）、縦軸は規格化した焦点距離をそれぞれ示す。最大画角における縦軸の数値が、条件式（２）に対応している。図８に示されるように、ｆ＿ｐｅｒ１～ｆ＿ｐｅｒ３は最大画角において０．４未満となっているが、視差方向における焦点距離ｆ＿ｄｉｓｔ１～ｆ＿ｄｉｓｔ３は、０．４以上となっている。このため、周辺画角において測距に用いる焦点距離の低下を抑え、測距精度を向上させることができる。

各実施例において、より好ましくは、条件式（２）の数値範囲は、以下の条件式（２ａ）のように設定される。

０．４４＜ｆ＿ｄｉｓｔ＿ｍａｘ／ｆ＿ＡＸ＜０．８７ ・・・（２ａ）
各実施例において、更に好ましくは、条件式（２）の数値範囲は、以下の条件式（２ｂ）のように設定される。

０．４８＜ｆ＿ｄｉｓｔ＿ｍａｘ／ｆ＿ＡＸ＜０．８４ ・・・（２ｂ）
本実施例によれば、水平方向に広い画角を有しつつ、測距精度の低下を抑えた測距装置を提供することができる。

（実施例２）
次に、図９を参照して、本発明の実施例２における測距装置１を設置した移動体（移動装置）２５について説明する。図９は、測距装置１が設置される移動体２５の説明図である。本実施例における測距装置１は、移動体２５の進行方向ｚに向かって設置されている。移動体２５は、地面２２に対して接地して移動可能に構成されている。本実施例において、移動体２５に対して測距装置１の視差方向を地面２２に対して直交するｙ方向に固定して利用する。以上のように、移動体２５の移動方向と測距装置１の視差方向とを所定の関係にする（視差方向を移動体２５の移動方向に対して直交する方向とする）。これにより本実施例によれば、水平方向ｘに対して広い画角を有しつつ、測距精度の低下を抑えた測距装置を提供することができる。

次に、図１０を参照して、本実施例における光学系１２０について説明する。光学系１２０は、測距装置１の光学系１０１として用いられる。光学系１２０は、実施例１の光学系１１０と同様に、第１群Ｇ１と、絞り（開口絞り）ＳＴＯと、第２群Ｇ２とからなる。第１群Ｇ１は、物体側から像側へ順に配置された、レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４からなる。レンズＬ１は、物体側に向かって凸面を有し、かつ変曲点を有する凹メニスカスレンズである。第２群Ｇ２は、物体側から像側へ順に配置された、レンズＬ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９からなる。ＣＧは光学ブロック、ＩＭＧは像面である。光学系１２０において、中心焦点距離は９．０ｍｍ、全画角は１２０°、Ｆｎｏ（Ｆ値）は１．８である。

光学系１２０は、中心領域（画角中心付近）の焦点距離を増大させながら、周辺領域を拡大させる（中心領域に対して周辺領域の焦点距離が短い）中心窩レンズであるため、中心領域の測距精度を高めることができる。また光学系１２０において、条件式（１）の左辺は、最大の水平画角で３．２となる。条件式（１）を満足する光学系１２０を用いることにより、水平方向に広い画角を有しつつ、測距精度の低下を抑えた測距装置を提供することができる。

次に、図１１を参照して、本実施例における撮像素子１０２ａの構成について説明する。図１１は、撮像素子１０２ａの説明図である。本実施例の測距装置は、実施例１の撮像素子１０２に代えて、撮像素子１０２ａを有する。撮像素子１０２ａは、画素２０１と画素２０２とからなる画素２００がｘｙ平面上に複数配列されている点で、図２を参照して実施例１にて説明した撮像素子１０２と同様である。ただし撮像素子１０２ａは、視差方向（ｙ方向）の画素数が視差方向と直交する方向（ｘ方向）の画素数よりも少ない点で、撮像素子１０２と異なる。撮像素子１０２ａが光学系１０１と共に利用される場合、画素数の少ない方向は画角が小さい方向となり、撮像素子１０２ａの最小画角の方向の成分を含む方向と視差方向とが一致している。なお、最小画角の方向の成分を含む方向は、視差方向に対する角度をθ２（度）として、－１０≦θ２≦１０である。好ましくは、－５≦θ２≦５である。より好ましくは、θ２＝０である。このような組み合わせで利用することで、広い画角を有するｘ方向側に対する視差方向の焦点距離の低下を抑えることができる。その結果、より広い画角を有する方向に対しての測距精度の低下を抑えることが可能となる。

なお、中心窩レンズを用いると、画面中心が拡大される。このため、本実施例のようにｙ方向の画素数が少ない撮像素子１０２ａを用いる場合、光学系の像高を適切に設定しないと垂直方向の画角が十分に確保できない可能性がある。

図１２は、各実施例における光学系の画角と像高との関係を示す図である。図１２において、実施例１をｅｘ１、実施例２をｅｘ２、実施例３をｅｘ３の凡例で示している。また図１２において、横軸は画角（度）、縦軸は規格化した像高をそれぞれ示している。

各実施例において、最大画角の半分の画角での像高をｈ＿ＨＡ、中心画角の焦点距離をｆ＿ＡＸとするとき、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。

０．２５＜ｈ＿ＨＡ／ｆ＿ＡＸ＜０．５５ ・・・（３）
条件式（３）は、ｙ方向の画素数が少ない場合、ｙ方向の画角を適切に設定するための条件式である。条件式（３）の上限を上回ると、中心領域が拡大されすぎて、ｙ方向の画角が狭くなりすぎるため好ましくない。一方、条件式（３）の下限を下回ると、中心領域が拡大されず、中心領域の測距精度が低下するため好ましくない。

各実施例において、より好ましくは、条件式（３）の数値範囲は、以下の条件式（３ａ）のように設定される。

０．２７＜ｈ＿ＨＡ／ｆ＿ＡＸ＜０．５２ ・・・（３ａ）
各実施例において、更に好ましくは、条件式（３）の数値範囲は、以下の条件式（３ｂ）のように設定される。

０．２９＜ｈ＿ＨＡ／ｆ＿ＡＸ＜０．４９ ・・・（３ｂ）
本実施例によれば、水平方向に広い画角を有しつつ、測距精度の低下を抑えた測距装置を提供することができる。
（第３の実施例）
次に、図１３を参照して、本発明の実施例３における測距装置１の屋内での設置方法について説明する。図１３は、本実施例における測距装置１の設置方法の説明図である。本実施例において、測距装置１は、固定部２６を介して天井２７に固定されている。このとき、図１３に示されるように、より注目して取得したい地面２２の方向の取得画像における測距精度を高めるため、測距装置１をｚｙ平面に対して傾けている。取得画像における垂直方向は、地面２２と天井２７で制限されるため、広い画角とならない。水平方向ｘについては、より広い画角が必要な場合に備えて、測距精度が低下しないように視差方向をｚｙ平面のｙ方向側に設定している。以上のように、測距装置１が傾いて設置されるような、定点を監視する場合でも、必要な方向に対して測距精度の低下を抑えての測距が可能となる。

次に、図１４を参照して、本実施例における光学系１３０について説明する。光学系１３０は、測距装置１の光学系１０１として用いられる。光学系１３０は、実施例１の光学系１１０と同様に、第１群Ｇ１と、絞り（開口絞り）ＳＴＯと、第２群Ｇ２とからなる。第１群Ｇ１は、物体側から像側へ順に配置された、レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３からなる。レンズＬ１は、物体側に向かって凸面を有し、かつ変曲点を有する凹メニスカスレンズである。第２群Ｇ２は、物体側から像側へ順に配置された、レンズＬ４、Ｌ５、Ｌ６からなる。ＣＧは光学ブロック、ＩＭＧは像面である。光学系１２０において、中心焦点距離は５．５ｍｍ、全画角は１２０°、Ｆｎｏ（Ｆ値）は１．８である。

光学系１３０は、中心領域（画角中心付近）の焦点距離を増大させながら、周辺領域を拡大させる（中心領域に対して周辺領域の焦点距離が短い）中心窩レンズであるため、中心領域の測距精度を高めることができる。また光学系１３０において、条件式（１）の左辺は、最大の水平画角で２．７となる。条件式（１）を満足する光学系１３０を用いることにより、水平方向に広い画角を有しつつ、測距精度の低下を抑えた測距装置を提供することができる。

以下、上述した実施例１乃至３に対応する数値実施例１乃至３を示す。各数値実施例において、面番号は、物体面から数えたときの各光学面の順番である。ｒ［ｍｍ］は第ｉ番目の光学面の曲率半径を示し、ｄ［ｍｍ］は第ｉ番目の光学面と第（ｉ＋１）番目の光学面の間隔（光軸上での距離）を示している。Ｎｄは第ｉ面と第（ｉ＋１）面との間の媒質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄは該媒質のｄ線を基準としたアッベ数を示している。なお、アッべ数νｄは、Ｆ線、ｄ線、Ｃ線に対する屈折率を各々ｎＦ、ｎｄ、ｎＣとするとき、以下の式で定義される値である。

νｄ＝（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）
また、各数値実施例において、非球面については面番号の後に＊（アスタリスク）の符号を付している。また、各数値における「Ｅ±Ｐ」は「×１０^±Ｐ」を意味している。各非球面の形状は、以下の式で表される。

ここで、光軸方向における面頂点からの変位量をｚ、光軸方向に垂直な方向における光軸ＯＡからの高さをｈ、曲率（曲率半径ｒの逆数）をｃ、円錐係数をｋとする。また、４次、６次、８次、１０次、１２次、１４次、１６次・・・の非球面係数をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ・・・とする。

（数値実施例１）
面データ
面番号 r d Nd νd
1* 22.97 4.80 1.536 56.0
2* 206.08 1.18
3* 8.59 3.55 1.583 59.4
4* 3.07 6.44
5 19.99 5.76 1.589 61.2
6 -16.24 1.30
7 ∞ 2.50
8（絞り） ∞ 2.50
9 ∞ 0.21
10 12.14 3.00 1.694 53.2
11 -41.94 0.20
12 17.94 2.29 1.595 67.7
13 -9.27 0.81 2.001 29.1
14 23.10 0.82
15* 16.53 6.00 1.536 56.0
16* -26.36 1.60
17 ∞ 1.08 1.517 64.2
18 ∞ 0.96

非球面係数
面番号 K A B C
1 -4.960E+00 1.801E-04 -1.515E-06 -3.938E-08
2 0.000E+00 1.289E-03 -2.155E-05 9.639E-08
3 0.000E+00 -3.050E-04 -2.410E-05 6.440E-08
4 -8.501E-01 -3.599E-03 1.011E-05 1.139E-06
15 1.000E+00 -4.403E-04 1.099E-05 -1.188E-06
16 0.000E+00 -4.024E-03 2.001E-04 -6.527E-06

面番号 D E
1 4.738E-10 -1.428E-12
2 -6.271E-10 1.269E-11
3 5.467E-09 -5.508E-11
4 -3.006E-08 2.187E-10
15 4.888E-08 -7.735E-10
16 1.232E-07 -1.024E-09

（数値実施例２）
面データ
面番号 r d Nd νd
1* 7.60 2.10 1.583 59.5
2* 8.22 2.35
3* -24.34 1.73 1.583 59.5
4* 7.04 3.32
5 -10.71 2.23 1.618 63.3
6 -9.71 0.22
7 22.81 4.92 1.618 63.3
8 -18.98 6.38
9（絞り） ∞ 1.68
10 19.55 3.51 1.618 63.3
11 -10.35 1.30 1.855 24.8
12 -22.37 1.39
13 13.57 3.23 1.699 51.1
14 -45.83 1.00 1.855 24.8
15 17.07 1.08
16* 12.09 3.32 1.583 59.5
17* 20.82 1.45
18 ∞ 1.1 1.517 64.167
19 ∞ 0.7

非球面データ
面番号 K A B C
1 -6.000E+00 5.230E-04 -4.119E-05 4.630E-07
2 -1.000E+00 -1.264E-03 3.611E-05 -1.078E-06
3 0.000E+00 1.123E-03 -3.712E-05 -2.177E-07
4 0.000E+00 7.190E-04 -9.167E-05 1.009E-06
16 0.00E+00 -0.0004455 5.0206E-05 -2.985E-06
17 0 -0.0034616 2.32E-04 -1.09E-05

面番号 D E F
1 5.778E-09 -1.442E-10 7.738E-13
2 1.202E-08 1.968E-10 -3.352E-12
3 3.167E-08 -6.330E-10 4.0282E-12
4 6.942E-08 -2.866E-09 3.2196E-11
16 8.9981E-08 -1.409E-09 8.7264E-12
17 3.02E-07 -4.44E-09 2.6047E-11

（数値実施例３）
面データ
面番号 r d Nd νd
1* 5.65 1.92 1.583 59.5
2* 2.57 2.84
3 -6.40 5.19 2.003 19.3
4 -13.71 0.10
5* 7.87 2.35 1.772 46.3
6* -43.99 1.90
7（絞り） ∞ 1.85
8 7.75 2.26 1.497 81.5
9 -5.46 0.50 1.968 22.8
10 -13.73 3.00
11* 10.62 3.00 1.583 59.4
12* 17.29 0.83
13 ∞ 1.10 1.517 64.167
14 ∞ 0.70

非球面データ
面番号 K A B C
1 -1.966E+00 -2.891E-03 -6.291E-05 1.039E-05
2 -1.161E+00 -4.778E-03 -3.573E-05 1.881E-05
3 0.000E+00 -7.815E-06 -1.381E-05 2.457E-06
4 0.000E+00 3.412E-04 -3.565E-06 2.424E-07
15 -1.047E+00 -1.102E-03 -2.041E-05 -3.135E-07
16 -6.118E+01 -1.323E-03 -6.599E-05 -2.173E-06

面番号 D E F G
1 -4.241E-07 8.233E-09 -6.391E-11 0.000E+00
2 -1.131E-07 -7.591E-08 2.954E-09 0.000E+00
3 -2.975E-07 1.554E-08 -3.57E-10 0.000E+00
4 -1.133E-07 6.911E-09 -1.952E-10 0.000E+00
15 -1.493E-07 -4.125E-09 1.0523E-09 -3.306E-11
16 -9.771E-08 2.957E-08 -1.165E-09 1.2062E-11

表１は、実施例１～３のそれぞれに関する各条件式に関する値を示す。

［車載システム］
図１５（Ａ）は、移動装置１０及びそれが保持する測距装置（撮像装置、車載カメラ）１の概略図である。図１５（Ａ）では、移動装置１０が自動車（車両）である場合を示している。移動装置１０は、測距装置１により取得された画像を用いて移動装置１０の使用者（運転者や同乗者など）４０を支援するための、不図示の車載システム（運転支援装置）を備えている。本実施例においては、測距装置１が移動装置１０の後方を撮像するように設置されている場合を示しているが、測距装置１が移動装置１０の前方や側方などを撮像するように設置されていてもよい。また、二つ以上の測距装置１を移動装置１０の２箇所以上に設置してもよい。

測距装置１は、各実施例における光学系１０１と撮像素子１０２（１０２ａ）とを有する。光学系１０１は、第１の画角（第１の視野）３０と、該第１の画角３０よりも大きい第２の画角（第２の視野）３１とで結像倍率が異なる光学系（中心窩レンズ、異画角レンズ）である。撮像素子１０２の撮像面（受光面）は、第１の画角３０に含まれる物体を撮像する第１の領域と、第２の画角３１に含まれる物体を撮像する第２の領域とを含む。このとき、第１の領域における単位画角あたりの画素数が、第１の領域を除く第２の領域における単位画角あたりの画素数よりも多くなっている。言い換えると、測距装置１の第１の画角（第１の領域）における解像度が、第２の画角（第２の領域）における解像度よりも高くなっている。

以下、光学系１０１の光学特性について詳細に説明する。図１５（Ｂ）における左図は、撮像素子１０２の撮像面上での各半画角θ［ｄｅｇ．］における像高ｙ［ｍｍ］を等高線状に示したものである。図１５（Ｂ）における右図は、左図の第１象限における各半画角θと像高ｙとの関係（光学系１０１の射影特性）をグラフで示したものである。

図１５（Ｂ）に示すように、光学系１０１は所定の半画角θａ未満の画角と半画角θａ以上の画角とで射影特性ｙ（θ）が互いに異なるように構成されている。よって、単位あたりの半画角θに対する像高ｙの増加量（解像度）も画角ごとに異なる。光学系１０１の局所的な解像度は、射影特性ｙ（θ）の半画角θに対する微分値ｄｙ（θ）／ｄθで表される。図１５（Ｂ）の左図においては、各半画角θに対する像高ｙの等高線の間隔が大きいほど解像度が高いということを示している。また、図１５（Ｂ）の右図においては、射影特性ｙ（θ）のグラフの傾きが大きいほど解像度が高いということを示している。

図１５（Ｂ）の左図においては、中心領域である第１の領域３０１ａが半画角θａ未満の画角に対応し、周辺領域である第２の領域３０１ｂが半画角θａ以上の画角に対応している。そして、半画角θａ未満の画角は図１５（Ａ）における第１の画角３０に対応し、半画角θａ未満の画角と半画角θａ以上の画角とを合わせた画角は図１５（Ａ）における第２の画角３１に対応している。上述したように、第１の領域３０１ａは高解像度かつ低歪曲の領域であり、第２の領域３０１ｂは低解像度かつ高歪曲の領域である。

なお、最大半画角θｍａｘに対する半画角θａの比の値θａ／θｍａｘは、０．１５以上かつ０．３５以下であることが好ましく、０．１６以上かつ０．２５以下であることがより好ましい。例えば、本実施例においては最大半画角θｍａｘ＝９０°であるため、半画角θａの値は１３．５°以上かつ３１．５°以下であることが好ましく、１４．４°以上かつ２２．５°以下であることがより好ましい。

また、光学系１０１は、第１の領域３０１ａにおける射影特性ｙ（θ）がｆ×θ（等距離射影方式）とは異なり、かつ第２の領域３０１ｂにおける射影特性とも異なるように構成されている。このとき、光学系１０１の射影特性ｙ（θ）が以下の条件式（４）を満足することが望ましい。

１．０＜ｆ×ｓｉｎ（θｍａｘ）／ｙ（θｍａｘ）≦１．９ ・・・（４）
条件式（４）を満たすことにより、第２の領域３０１ｂにおいて解像度を小さくすることで光学系１０１の広画角化を実現することができる。さらに、第１の領域３０１ａにおいては、正射影方式（ｙ（θ）＝ｆ×ｓｉｎθ）を採用した一般的な魚眼レンズの中心領域よりも解像度を高くすることができる。条件式（４）の下限を下回ると、正射影方式の魚眼レンズと比較して、第１の領域３０１ａにおける解像度が低くなったり、最大像高が大きくなって光学系の大型化を招いたりするため好ましくない。条件式（４）の上限を上回ると、第１の領域３０１ａにおける解像度が高くなりすぎてしまい、正射影方式の魚眼レンズと同等の広画角を実現することが難しくなったり、良好な光学性能を維持できなくなるため好ましくない。

さらに、以下の条件式（４ａ）を満足することが好ましく、条件式（４ｂ）を満足することがより好ましい。

１．０＜ｆ×ｓｉｎ（θｍａｘ）／ｙ（θｍａｘ）≦１．７ ・・・（４ａ）
１．０＜ｆ×ｓｉｎ（θｍａｘ）／ｙ（θｍａｘ）≦１．４ ・・・（４ｂ）
上述したように、第１の領域３０１ａにおいては光学系１０１の歪曲が小さく解像度が高いため、第２の領域３０１ｂと比較して高精細な画像を得ることができる。よって、第１の領域３０１ａ（第１の画角３０）を使用者４０の注目領域となるように設定することで良好な視認性を得ることができる。例えば、図１５（Ａ）に示したように測距装置１を移動装置１０の後部に配置した場合は、第１の画角３０に対応する画像を電子ルームミラーに表示することで、使用者４０が後方車両などを注視する際に自然な遠近感を得ることができる。一方、第２の領域３０１ｂ（第２の画角３１）については、第１の画角３０を含む広画角に対応している。よって、例えば移動装置１０がバック走行しているときに第２の画角３１に対応する画像を車内ディスプレイに表示することで、使用者４０の運転支援を行うことができる。

図１６は、本実施例に係る車載システム２の構成例を説明するための機能ブロック図である。車載システム２は、移動装置１０の後方に設置された測距装置１により得られた画像を使用者４０に対して表示するためのシステムである。車載システム２は、測距装置１、処理装置２２０、及び表示装置（表示部）２３０を有している。測距装置１は、上述したように光学系１０１及び撮像素子１０２を有する。撮像素子１０２は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子を有し、光学系１０１により形成された光学像を光電変換することで撮像データを生成し、処理装置２２０に対して出力する。

処理装置２２０は、画像処理部２２１、表示画角判定部２２４（判定部）、ユーザ設定変更部２２６（第１の変更部）、後方車両距離検知部２２３（第１の検知部）、バックギア検知部２２５（第２の検知部）、表示画角変更部２２２（第２の変更部）を有する。処理装置２２０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）マイコンなどのコンピュータであり、コンピュータプログラムに基づいて各構成要素の動作を制御する制御部として機能している。処理装置２２０における少なくとも一つの構成要素は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＰＬＡ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ａｒｒａｙ）等のハードウェアにより実現されてもよい。

画像処理部２２１は、撮像素子１０２から取得した撮像データに対してＷＤＲ（Ｗｉｄｅ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）補正、ガンマ補正、ＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）処理、歪曲補正等の画像処理を行うことで画像データを生成する。なお、歪曲補正は少なくとも第２の領域３０１ｂに対応する撮像データに対して行われる。これにより、表示装置２３０に画像を表示した際に使用者４０が視認しやすくなり、また後方車両距離検知部２２３における後方車両の検知率が向上する。なお、第１の領域３０１ａに対応する撮像データに対しては歪曲補正を行わなくてもよい。画像処理部２２１は、上述のような画像処理を実行することで生成した画像データを、表示画角変更部２２２及び後方車両距離検知部２２３に対して出力する。

後方車両距離検知部２２３は、上述した各実施例に係る取得部に相当し、画像処理部２２１から出力された画像データを用いて、第２の画角３１のうち第１の画角３０を含まない範囲に対応する画像データに含まれる後方車両までの距離に関する情報を取得する。なお、後方車両距離検知部２２３は、視差を利用して算出した距離に加えて、画像データのうち第２の領域３０１ｂに対応する画像データに基づいて後方車両を検出し、検出した後方車両の位置や大きさの変化などから自車両までの距離を算出してもよい。後方車両距離検知部２２３は、算出した距離の情報を表示画角判定部２２４に対して出力する。

さらに、後方車両距離検知部２２３は、多数の車両の画像に基づく機械学習（深層学習）の結果として出力された、車種ごとの形状や色彩などの特徴情報に関するデータに基づいて後方車両の車種の判定を行ってもよい。このとき、後方車両距離検知部２２３は、後方車両の車種に関する情報を表示画角判定部２２４に対して出力してもよい。バックギア検知部２２５は、移動装置１０（自車両）のトランスミッションがバックギアに入っているかどうかを検知し、その検知結果を表示画角判定部２２４に対して出力する。

表示画角判定部２２４は、後方車両距離検知部２２３又はバックギア検知部２２５の少なくとも一方からの出力に基づいて、表示装置２３０に表示する画像の画角（表示画角）を第１の画角３０又は第２の画角３１の何れにするのかを判定する。そして、表示画角判定部２２４は、判定結果に応じて表示画角変更部２２２に対する出力を行う。例えば、表示画角判定部２２４は、距離情報における距離の値がある閾値（例えば３ｍ）以下になった場合は表示画角を第２の画角３１にすると判定し、閾値よりも大きくなった場合は表示画角を第１の画角３０にすると判定することができる。あるいは、表示画角判定部２２４は、バックギア検知部２２５より移動装置１０のトランスミッションがバックギアに入っているという通知があった場合は、表示画角を第２の画角３１にすると判定することができる。また、表示画角判定部２２４は、バックギアに入っていない場合は表示画角を第１の画角３０にすると判定することができる。

さらに、表示画角判定部２２４は、移動装置１０のトランスミッションがバックギアに入っている状態では、後方車両距離検知部２２３の結果にかかわらず表示画角を第２の画角３１にすると判定することができる。また、表示画角判定部２２４は、移動装置１０のトランスミッションがバックギアに入っていない場合は、後方車両距離検知部２２３の検知結果に応じて表示画角を決定すると判定することができる。なお、表示画角判定部２２４は、後方車両距離検知部２２３より車種情報を受け取ることで、移動装置１０の車種に応じて画角変更の判定基準を変えてもよい。例えば、移動装置１０がトラックなどの大型車両である場合は、制動距離が普通車と比較して長くなるため、前述の閾値を普通車よりも長く（例えば１０ｍ）とすることが望ましい。

ユーザ設定変更部２２６は、表示画角判定部２２４にて表示画角を第２の画角３１に変更するかどうかの判定基準を、使用者４０に変更させるためのものである。使用者４０により設定（変更）された判断基準は、ユーザ設定変更部２２６から表示画角判定部２２４に入力される。

表示画角変更部２２２は、表示画角判定部２２４での判定結果に応じて表示装置２３０に表示させる表示画像の生成を行う。例えば、第１の画角３０にすると判定された場合、表示画角変更部２２２は、第１の画角３０に対応する画像データの中から矩形の挟角画像（第１の画像）の切り出しを行い、それを表示装置２３０に対して出力する。また、第２の画角３１に対応する画像データにおいて所定の条件を満たす後方車両が存在する場合、表示画角変更部２２２は、該後方車両を含む画像（第２の画像）を表示装置２３０に対して出力する。なお、第２の画像は第１の領域３０１ａに対応する画像を含んでもよい。表示画角変更部２２２は、表示装置２３０が第１の画像を表示する第１の表示状態と、第２の画像を表示する第２の表示状態とを切り替える表示制御を行う表示制御部として機能する。

表示画角変更部２２２による画像の切り出しは、画像処理部２２１から出力された画像データをＲＡＭなどの記憶部（メモリ）に格納しておき、そこから切り出したい画像の読み出しを行うことで実行される。なお、画像データにおける第１の画像に対応する領域は、第１の領域３０１ａに対応する第１の画角３０における矩形領域である。また、画像データにおける第２の画像に対応する領域は、第２の領域３０１ｂに対応する第２の画角３１における該後方車両を含む矩形領域である。

表示装置２３０は、液晶ディスプレイや有機ＥＬなどの表示部を有し、表示画角変更部２２２から出力された表示画像の表示を行う。例えば、表示装置２３０は、移動装置１０のウインドシールド（フロントガラス）の上側に配置される電子ルームミラーとしての第１の表示部と、移動装置１０のウインドシールドの下側に配置される操作パネル（モニタ）としての第２の表示部を有する。この構成によれば、上述した画像データより生成された第１の画像及び第２の画像を、第１の表示部及び第２の表示部の夫々に表示させることができる。第１の表示部は、例えばハーフミラーなどを備えることで、ディスプレイとして使用しないときはミラーとして使用することができるように構成されていてもよい。第２の表示部は、例えばナビゲーションシステムやオーディオシステムのディスプレイを兼ねていてもよい。

なお、移動装置１０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、ドローンなどの移動体であってもよい。また、本実施例に係る車載システム２は使用者４０に対する画像の表示に用いられているが、これに限らずクルーズコントロール（全車速追従機能付を含む）や自動運転などの運転支援に用いられてもよい。さらに、車載システム２は移動装置に限らず高度道路交通システム（ＩＴＳ）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。

車載システム２は、測距装置１により取得された対象物までの距離の情報に基づいて、その対象物との衝突可能性を判定する判定部を備えていてもよい。また、測距装置１として撮像素子１０２を二つ備えるステレオカメラを採用してもよい。この場合、撮像面位相差センサを用いなくても、同期させた各撮像部の夫々によって画像データを同時に取得し、その二つの画像データを用いることで、上述したものと同様の処理を行うことができる。ただし、各撮像部による撮像時間の差異が既知であれば、各撮像部を同期させなくてもよい。

各実施例によれば、中心窩レンズを用いた測距装置においても、水平方向に対する測距精度を向上させた小型の測距装置を提供することができる。このため各実施例によれば、小型で高精度の測距装置、車載システム、および移動装置を提供することができる。

各実施例の開示は、以下の構成を含む。
（構成１）
光軸を含む中心領域での焦点距離よりも該光軸から離れた周辺領域での焦点距離が短い光学系と、
前記光学系により形成される被写体の像を受光する複数の画素を有する撮像素子と、
前記光学系の２つの異なる瞳位置からの光束に基づいて前記撮像素子により取得された視差画像から前記被写体の距離情報を取得する取得部と、を有し、
前記視差画像の視差方向は、設置面に対して直交する方向の成分を含む方向であることを特徴とする測距装置。
（構成２）
光軸を含む中心領域での焦点距離よりも該光軸から離れた周辺領域での焦点距離が短い光学系と、
前記光学系により形成される被写体の像を受光するように構成され、二次元状に配列された複数の画素を有する撮像素子と、
前記光学系の２つの異なる瞳位置からの光束に基づいて前記撮像素子により取得された視差画像から前記被写体の距離情報を取得する取得部と、を有し、
前記視差画像の視差方向は、前記撮像素子の最小画角の方向の成分を含む方向であることを特徴とする測距装置。
（構成３）
移動装置に設置される測距装置であって、
光軸を含む中心領域での焦点距離よりも該光軸から離れた周辺領域での焦点距離が短い光学系と、
前記光学系により形成される被写体の像を受光する複数の画素を有する撮像素子と、
前記光学系の２つの異なる瞳位置からの光束に基づいて前記撮像素子により取得された視差画像から前記被写体の距離情報を取得する取得部と、を有し、
前記視差画像の視差方向は、前記移動装置の移動方向に対して直交する方向の成分を含む方向であることを特徴とする測距装置。
（構成４）
設置面に対して水平方向における前記光学系の焦点距離は、前記設置面に対して直交する方向の成分を含む前記方向における前記光学系の焦点距離よりも短いことを特徴とする構成１乃至３のいずれかに記載の測距装置。
（構成５）
前記視差方向における前記光学系の焦点距離をｆ＿ｄｉｓｔ、前記視差方向と直交する方向における前記光学系の焦点距離をｆ＿ｐｅｒとするとき、
ｆ＿ｄｉｓｔ／ｆ＿ｐｅｒ＞２．０
なる条件式を満足することを特徴とする構成１乃至４のいずれかに記載の測距装置。
（構成６）
前記視差方向における前記光学系の焦点距離ｆ＿ｄｉｓｔのうち、前記視差方向と直交する方向の成分を含む前記方向における前記光学系の最大画角での焦点距離をｆ＿ｄｉｓｔ＿ｍａｘ、前記光学系の中心画角での焦点距離をｆ＿ＡＸとするとき、
０．４０＜ｆ＿ｄｉｓｔ＿ｍａｘ／ｆ＿ＡＸ＜０．９０
なる条件式を満足することを特徴とする構成１乃至５のいずれかに記載の測距装置。
（構成７）
前記撮像素子において、前記視差方向の画素数は、前記視差方向と直交する方向の成分を含む前記方向の画素数よりも少ないことを徴とする構成１乃至６のいずれかに記載の測距装置。
（構成８）
前記光学系の最大画角の半分の画角での像高をｈ＿ＨＡ、前記光学系の中心画角での焦点距離をｆ＿ＡＸとするとき、
０．２５＜ｈ＿ＨＡ／ｆ＿ＡＸ＜０．５５
なる条件式を満足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測距装置。
（構成９）
前記光学系は、開口絞りと、前記開口絞りよりも物体側に配置された第１群と、前記開口絞りよりも像側に配置された第２群とからなり、
前記第１群は、物体側に向かって凸面を有し、かつ変曲点を有する凹メニスカスレンズを含むことを特徴とする構成１乃至８のいずれかに記載の測距装置。
（構成１０）
構成１乃至９のいずれかに記載の測距装置と、該測距装置の出力に基づいて得られる画像を表示する表示装置とを備えることを特徴とする車載システム。
（構成１１）
前記表示装置は、前記画像のうち、第１の画角に対応する第１の画像を表示する第１の表示部と、該第１の画角を含む第２の画角に対応する第２の画像を表示する第２の表示部とを有す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）
構成１乃至９のいずれかに記載の測距装置を備え、該測距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。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、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 測距装置
１０１ 光学系
１０２、１０２ａ 撮像素子

Claims (12)

1. 光軸を含む中心領域での焦点距離よりも該光軸から離れた周辺領域での焦点距離が短い光学系と、
   前記光学系により形成される被写体の像を受光する複数の画素を有する撮像素子と、
   前記光学系の２つの異なる瞳位置からの光束に基づいて前記撮像素子により取得された視差画像から前記被写体の距離情報を取得する取得部と、を有し、
   前記視差画像の視差方向は、設置面に対して直交する方向の成分を含む方向であることを特徴とする測距装置。
2. 光軸を含む中心領域での焦点距離よりも該光軸から離れた周辺領域での焦点距離が短い光学系と、
   前記光学系により形成される被写体の像を受光する複数の画素を有する撮像素子と、
   前記光学系の２つの異なる瞳位置からの光束に基づいて前記撮像素子により取得された視差画像から前記被写体の距離情報を取得する取得部と、を有し、
   前記視差画像の視差方向は、前記撮像素子の最小画角の方向の成分を含む方向であることを特徴とする測距装置。
3. 移動装置に設置される測距装置であって、
   光軸を含む中心領域での焦点距離よりも該光軸から離れた周辺領域での焦点距離が短い光学系と、
   前記光学系により形成される被写体の像を受光する複数の画素を有する撮像素子と、
   前記光学系の２つの異なる瞳位置からの光束に基づいて前記撮像素子により取得された視差画像から前記被写体の距離情報を取得する取得部と、を有し、
   前記視差画像の視差方向は、前記移動装置の移動方向に対して直交する方向の成分を含む方向であることを特徴とする測距装置。
4. 設置面に対して水平方向における前記光学系の焦点距離は、前記設置面に対して直交する方向の成分を含む前記方向における前記光学系の焦点距離よりも短いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測距装置。
5. 前記視差方向における前記光学系の焦点距離をｆ＿ｄｉｓｔ、前記視差方向と直交する方向における前記光学系の焦点距離をｆ＿ｐｅｒとするとき、
   ｆ＿ｄｉｓｔ／ｆ＿ｐｅｒ＞２．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測距装置。
6. 前記視差方向における前記光学系の焦点距離ｆ＿ｄｉｓｔのうち、前記視差方向と直交する方向における前記光学系の最大画角での焦点距離をｆ＿ｄｉｓｔ＿ｍａｘ、前記光学系の中心画角での焦点距離をｆ＿ＡＸとするとき、
   ０．４０＜ｆ＿ｄｉｓｔ＿ｍａｘ／ｆ＿ＡＸ＜０．９０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測距装置。
7. 前記撮像素子において、前記視差方向の画素数は、前記視差方向と直交する方向の成分を含む前記方向の画素数よりも少ないことを徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測距装置。
8. 前記光学系の最大画角の半分の画角での像高をｈ＿ＨＡ、前記光学系の中心画角での焦点距離をｆ＿ＡＸとするとき、
   ０．２５＜ｈ＿ＨＡ／ｆ＿ＡＸ＜０．５５
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測距装置。
9. 前記光学系は、開口絞りと、前記開口絞りよりも物体側に配置された第１群と、前記開口絞りよりも像側に配置された第２群とからなり、
   前記第１群は、物体側に向かって凸面を有し、かつ変曲点を有する凹メニスカスレンズを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測距装置。
10. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測距装置と、該測距装置の出力に基づいて得られる画像を表示する表示装置とを備えることを特徴とする車載システム。
11. 前記表示装置は、前記画像のうち、第１の画角に対応する第１の画像を表示する第１の表示部と、該第１の画角を含む第２の画角に対応する第２の画像を表示する第２の表示部とを有することを特徴とする請求項１０に記載の車載システム。
12. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測距装置を備え、該測距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。