JP6972456B1 - 測距センサ、撮像装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【解決手段】測距センサは、焦点距離が可変なレンズを備えてよい。測距センサは、発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスを備えてよい。測距センサは、撮像デバイスの視野の広さの変化に応じてレンズの焦点距離を制御し、複数の受光素子がレンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成するように構成される回路を備えてよい。【効果】測距センサの視野を撮像デバイスの視野に適合させることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、測距センサ、撮像装置、制御方法、及びプログラムに関する。

特許文献１には、複数の撮像光学系を有するカメラにおいて、狭角側の撮像光学系の焦点距離が変更された場合、広角側の撮像光学系の画角を制御することが記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 特開２０１２−１４７０８２号公報

本発明の一態様に係る測距センサは、焦点距離が可変なレンズを備えてよい。測距センサは、発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスを備えてよい。測距センサは、撮像デバイスの視野の広さの変化に応じてレンズの焦点距離を制御し、複数の受光素子がレンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成するように構成される回路を備えてよい。

回路は、撮像デバイスの視野角を示す情報を取得するように構成されてよい。回路は、複数の受光素子が設けられた受光面のサイズ及びレンズの焦点距離に基づいて定められる測距センサの視野角と、撮像デバイスの視野角との差が予め定められた値未満になるように、レンズの焦点距離を制御するように構成されてよい。

回路は、レンズの焦点距離と撮像デバイスの視野角とを対応付ける対応付け情報を記憶するように構成されてよい。回路は、撮像デバイスの視野角を示す情報を取得するように構成されてよい。回路は、対応付け情報を参照して、撮像デバイスの視野角に対応づけられている焦点距離を選択するように構成されてよい。回路は、選択した焦点距離にレンズの焦点距離を制御するように構成されてよい。

回路は、 撮像デバイスにより撮像された画像と、複数の受光素子がレンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて算出した距離の分布とに基づいて、測距センサの視野の広さと撮像デバイスの視野の広さとの差が予め定められた値以上であると判断した場合に、レンズの焦点距離を変更するように構成されてよい。

発光デバイスは、光の発散角が互いに異なる複数の発光素子を備えてよい。回路は、複数の発光素子のうち、複数の受光素子が設けられた受光面のサイズ及びレンズの焦点距離に基づいて定められる測距センサの視野角に基づいて選択される発光素子を発光させるように構成されてよい。

発光デバイスは、発光素子を備えてよい。発光デバイスは、焦点距離が可変な投射レンズを備えてよい。回路は、複数の受光素子が設けられた受光面のサイズ及びレンズの焦点距離に基づいて定められる測距センサの視野角に基づいて、投射レンズの焦点距離を変更するように構成されてよい。

測距センサは、発光デバイスをさらに備えてよい。

測距センサは、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサであってよい。

本発明の一態様に係る撮像装置は、上記の測距センサを備えてよい。撮像装置は、上記の撮像デバイスを備えてよい。

本発明の一態様に係る制御方法は、測距センサの制御方法であってよい。測距センサは、焦点距離が可変なレンズと、発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスとを備えてよい。制御方法は、撮像デバイスの視野の広さの変化に応じてレンズの焦点距離を制御する段階を備えてよい。制御方法は、複数の受光素子がレンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成する段階を備えてよい。

本発明の一態様に係るプログラムは、測距センサを制御するコンピュータを制御する。測距センサは、焦点距離が可変なレンズと、発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスとを備えてよい。プログラムは、コンピュータに、撮像デバイスの視野の広さの変化に応じてレンズの焦点距離を制御させるように構成されてよい。プログラムは、コンピュータに、複数の受光素子がレンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成させるように構成されてよい。プログラムは、非一時的記録媒体に記録されてよい。

本発明の一態様によれば、測距センサの視野を撮像デバイスの視野に適合させることができる。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

撮像装置１００の機能ブロックの一例を示す。 レンズ１３４の焦点距離を制御するための情報の流れを示すシステム図である。 撮像部１０２の視野角とレンズ１３４の焦点距離とを対応付ける対応付け情報をテーブル形式で示す。 発光素子１６３の発散角を示す発散角情報をテーブル形式で示す。 ＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶの制御を行う処理手順の一例を示すフローチャートである。 無人航空機（ＵＡＶ）の一例を示す。 コンピュータ１２００の一例を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。以下の実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイルまたはレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。

本発明の様々な実施形態は、フローチャート及びブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階または（２）操作を実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、プログラマブル回路、及び／またはプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／またはアナログハードウェア回路を含んでよい。集積回路（ＩＣ）及び／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。再構成可能なハードウェア回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、及び他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等の様なメモリ要素等を含んでよい。

コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよい。その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ（登録商標））、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

コンピュータ可読命令は、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードの何れかを含んでよい。ソースコードまたはオブジェクトコードは、従来の手続型プログラミング言語を含む。従来の手続型プログラミング言語は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ（登録商標）、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語でよい。コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供されてよい。プロセッサまたはプログラマブル回路は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

図１は、本実施形態に係る撮像装置１００の機能ブロックの一例を示す。撮像装置１００は、撮像部１０２、ＴＯＦセンサ１６０、及びレンズ部２００を備える。撮像部１０２は、イメージセンサ１２０、撮像制御部１１０、メモリ１７０、表示部１８０、及び操作部１８２を有する。

イメージセンサ１２０は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳにより構成されてよい。イメージセンサ１２０は、複数のレンズ１５４を介して結像された光学像の画像データを撮像制御部１１０に出力する。撮像制御部１１０は、ＣＰＵまたはＭＰＵ等のマイクロプロセッサ、ＭＣＵ等のマイクロコントローラ等により構成されてよい。

撮像制御部１１０は、操作部１８２からの撮像装置１００の動作命令に応じて、撮像制御部１１０は、イメージセンサ１２０から出力された画像信号にデモザイク処理を施すことで画像データを生成する。撮像制御部１１０は、画像データをメモリ１７０に格納する。撮像制御部１１０は、ＴＯＦセンサ１６０を制御する。撮像制御部１１０は、回路の一部を構成してよい。ＴＯＦセンサ１６０は、対象物までの距離を測距する飛行時間型センサである。撮像装置１００は、ＴＯＦセンサ１６０により測距された距離に基づいて、フォーカスレンズの位置を調整することで、合焦制御を実行する。

メモリ１７０は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリ等のフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ１７０は、撮像制御部１１０がイメージセンサ１２０等を制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ１７０は、撮像装置１００の筐体の内部に設けられてよい。

複数のレンズ１５４は、ズームレンズ、バリフォーカルレンズ、及びフォーカスレンズとして機能してよい。複数のレンズ１５４の少なくとも一部または全部は、光軸に沿って移動可能に配置される。レンズ制御部１５０は、撮像制御部１１０からのレンズ制御命令に従って、レンズ駆動部１５２を駆動して、１または複数のレンズ１５４を光軸方向に沿って移動させる。レンズ制御命令は、例えば、ズーム制御命令、及びフォーカス制御命令である。レンズ駆動部１５２は、複数のレンズ１５４の少なくとも一部または全部を光軸方向に移動させるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）を含んでよい。レンズ駆動部１５２は、ＤＣモータ、コアレスモータ、または超音波モータ等の電動機を含んでよい。レンズ駆動部１５２は、電動機からの動力をカム環、ガイド軸等の機構部材を介して複数のレンズ１５４の少なくとも一部または全部に伝達して、複数のレンズ１５４の少なくとも一部または全部を光軸に沿って移動させてよい。本実施形態では、複数のレンズ１５４は、撮像装置１００と一体型の例について説明する。しかし、複数のレンズ１５４は、交換レンズでよく、撮像装置１００とは別体で構成されてもよい。

表示部１８０は、イメージセンサ１２０から出力された画像を表示してよい。表示部１８０は、撮像装置１００の各種の設定情報を表示してよい。表示部１８０は、液晶ディスプレイ、タッチパネルディスプレイなどでよい。表示部１８０は、複数の液晶ディスプレイ、またはタッチパネルディスプレイを含んでよい。

ＴＯＦセンサ１６０は、発光部１６２、受光部１６４、発光制御部１６６、受光制御部１６７、レンズ部１３０、及びメモリ１６８を備える。ＴＯＦセンサ１６０は、測距センサの一例である。撮像装置１００は、ＴＯＦセンサ１６０に加えて、視差に基づいて測距するステレオカメラなどの他の測距センサを備えてもよい。発光部１６２は、互いに発散角が異なる光を発する発光素子１６３ａ、発光素子１６３ｂ、及び発光素子１６３ｃを含む。なお、発光素子１６３ａ、発光素子１６３ｂ、及び発光素子１６３ｃのことを「発光素子１６３」と総称する場合がある。発光素子１６３は、ＬＥＤまたはレーザ等の高速変調されたパルス光を繰り返し出射するデバイスである。発光素子１６３は、赤外光であるパルス光を出射してよい。発光制御部１６６は、発光素子１６３の発光を制御する。発光制御部１６６は、発光素子１６３から出射されるパルス光のパルス幅を制御してよい。

レンズ部１３０は、複数のレンズ１３４及びレンズ制御部１３２を備える。レンズ１３４は、焦点距離を可変のレンズである。レンズ制御部１３２は、受光制御部１６７からの制御命令に基づいて、レンズ１３４の光軸上の位置を変化させることによって、レンズ１３４の焦点距離を制御する。レンズ制御部１３２は、レンズ１３４の焦点距離を示す情報を受光制御部１６７に出力する。レンズ１３４を通過した光は、受光部１６４に入射する。

受光部１６４は、複数の測距領域のそれぞれに関連する被写体までの距離を測距する複数の受光素子１６５を含む。複数の受光素子１６５は、複数の測距領域のそれぞれに対応する。受光素子１６５は、予め定められた受光期間において、対象物からのパルス光の戻り光としての反射光を、レンズ１３４を通じて繰り返し受光する。受光制御部１６７は、受光素子１６５の受光を制御する。受光制御部１６７は、予め定められた受光期間に受光素子１６５が繰り返し受光する反射光の量に基づいて、複数の測距領域のそれぞれに関連する被写体までの距離を測距する。受光制御部１６７は、予め定められた受光期間に受光素子１６５が繰り返し受光する反射光の量に基づいて、パルス光と反射光との間の位相差を特定することで、被写体までの距離を測距してよい。なお、受光制御部１６７は、反射波の周波数変化を読み取ることで、被写体までの距離を測距してもよい。この方式はＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）方式と呼ばれる。すなわち、測距センサとしては、ＴＯＦセンサ１６０以外に、出射した光に対する対象物からの戻り光に基づいて対象物までの距離を測定する任意の方式のセンサを適用できる。

メモリ１６８は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、及びＥＥＰＲＯＭの少なくとも１つを含んでよい。メモリ１６８は、発光制御部１６６が発光部１６２を制御するために必要なプログラム、及び受光制御部１６７が受光部１６４を制御するのに必要なプログラム等を格納する。

ＴＯＦセンサ１６０は、受光部１６４の画素数に対応する複数の測距領域のそれぞれに関連する被写体までの距離を測距できる。

受光制御部１６７、メモリ１６８、撮像制御部１１０、及びメモリ１７０は、ＴＯＦセンサ１６０の制御装置が備える回路の少なくとも一部として機能する。ここで、ＴＯＦセンサ１６０の視野角の制御に関する構成を具体的に説明する。

レンズ１３４は、焦点距離が可変である。受光部１６４は、発光部１６２が発した光に対する対象物からの戻り光を、レンズ１３４を通じて受光する複数の受光素子１６５を備える。受光制御部１６７は、撮像部１０２の視野の広さの変化に応じてレンズ１３４の焦点距離を制御する。受光制御部１６７は、複数の受光素子１６５がレンズ１３４を通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成する。

受光制御部１６７は、撮像部１０２の視野角を示す情報を取得する。受光制御部１６７は、複数の受光素子１６５が設けられた受光面のサイズ及びレンズ１３４の焦点距離に基づいて定められる測距センサの視野角と、撮像部１０２の視野角との差が予め定められた値未満になるように、レンズ１３４の焦点距離を制御する。

メモリ１６８は、レンズ１３４の焦点距離と撮像部１０２の視野角とを対応付ける対応付け情報を記憶する。受光制御部１６７は、撮像部１０２の視野角を示す情報を取得する。受光制御部１６７は、対応付け情報を参照して、撮像部１０２の視野角に対応づけられている焦点距離を選択し、選択した焦点距離にレンズ１３４の焦点距離を制御する。

なお、撮像制御部１１０は、撮像部１０２により撮像された画像と、複数の受光素子１６５がレンズ１３４を通じて受光した光の検出信号に基づいて算出した距離の分布とに基づいて、ＴＯＦセンサ１６０の視野の広さと撮像部１０２の視野の広さとの差が予め定められた値以上であると判断した場合に、レンズ１３４の焦点距離を変更してよい。

発光部１６２は、光の発散角が互いに異なる複数の発光素子１６３を備える。例えば、発光部１６２は、光の発散角が互いに異なる複数の発光素子１６３ａ、発光素子１６３ｂ及び発光素子１６３ｃを備える。発光制御部１６６は、複数の発光素子１６３のうち、複数の受光素子１６５が設けられた受光面のサイズ及びレンズ１３４の焦点距離に基づいて定められるＴＯＦセンサ１６０の視野角に基づいて選択される発光素子を発光させる。

なお、発光部１６２は、発光素子と、発光素子が発した光を透過する、焦点距離が可変な投射レンズとを備えてよい。発光制御部１６６は、複数の受光素子１６５が設けられた受光面のサイズ及びレンズ１３４の焦点距離に基づいて定められるＴＯＦセンサ１６０の視野角に基づいて、投射レンズの焦点距離を変更してもよい。

図２は、レンズ１３４の焦点距離を制御するための情報の流れを示すシステム図である。撮像制御部１１０は、レンズ制御部１５０からレンズ１５４の焦点距離を示す情報を取得する。撮像制御部１１０は、レンズ１５４の焦点距離から、撮像部１０２の視野角を算出する。一般的に、受光面の縦方向のサイズｈと、焦点距離ｆと、縦方向の視野角ＦＯＶとは、次の式で表される関係を持つ。
ｈ／２ ＝ ｆ×ｔａｎ（ＦＯＶ／２） ・・・（１）
撮像制御部１１０は、メモリ１７０に記憶されているイメージセンサ１２０の受光面の縦方向のサイズをｈとし、レンズ制御部１５０から取得したレンズ１５４の焦点距離をｆとして、式（１）を満たすＦＯＶを、撮像部１０２の視野角として算出する。

撮像制御部１１０は、撮像部１０２の視野角を示す情報を受光制御部１６７に出力する。受光制御部１６７は、撮像制御部１１０から取得した情報が示す視野角に基づいて、レンズ１３４の焦点距離の目標値を算出する。受光制御部１６７は、レンズ制御部１３２にレンズ１３４の焦点距離の目標値を出力する。レンズ制御部１３２は、レンズ１３４の焦点距離がレンズ１３４の焦点距離の目標値と一致するように、レンズ１３４を制御する。

図３は、撮像部１０２の視野角とレンズ１３４の焦点距離とを対応付ける対応付け情報をテーブル形式で示す。対応づけ情報は、メモリ１６８に記憶される。受光制御部１６７は、対応付け情報を参照して、対応付け情報において撮像部１０２の視野角に対応付けられる焦点距離を、レンズ１３４の焦点距離の目標値として選択する。受光制御部１６７は、選択したレンズ１３４の焦点距離の目標値をレンズ制御部１３２に出力して、レンズ１３４の焦点距離が目標値と一致するように制御する。

なお、受光制御部１６７は、式（１）を用いて、レンズ１３４の焦点距離の目標値を算出してもよい。具体的には、受光制御部１６７は、受光素子１６５の配置によって形成される受光面の縦方向の長さをｈとし、撮像制御部１１０から取得した撮像部１０２の縦方向の視野角をＦＯＶとして、式（１）を満たすｆを、レンズ１３４の焦点距離の目標値として算出してよい。

他の手法として、撮像制御部１１０は、イメージセンサ１２０により撮像された画像と、受光素子１６５により取得された深度マップとに基づいて、撮像部１０２のＦＯＶとＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶとの差を特定して、撮像部１０２のＦＯＶとＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶとの差に基づいて、レンズ１３４の焦点距離を制御してよい。例えば、イメージセンサ１２０により撮像された画像から抽出される被写体像と、被写体の距離情報から形成される深度マップから抽出される同じ被写体像との間には、比較的に高い相関を持つ場合が多い。そのため、撮像制御部１１０は、撮像された画像から抽出された被写体像にマッチする形状を持つ被写体像を、ＴＯＦセンサ１６０の各受光素子１６５により取得された距離情報の集合によって表される深度マップ内において特定して、撮像された画像から抽出された被写体像の大きさと、深度マップ内で特定した被写体像の大きさとに基づいて、撮像部１０２のＦＯＶとＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶとの差を特定してよい。撮像制御部１１０は、撮像部１０２のＦＯＶとＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶとの差が予め定められた閾値以上の場合には、レンズ１３４の焦点距離を変更する指示を受光制御部１６７に出力してよい。一方、撮像部１０２のＦＯＶとＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶとの差が予め定められた閾値未満の場合には、撮像制御部１１０は、レンズ１３４の焦点距離を維持するべく、レンズ１３４の焦点距離を変更する指示を受光制御部１６７に出力しない。

以上に説明したように、撮像装置１００によれば、撮像部１０２の視野角の変化に応じて、ＴＯＦセンサ１６０の視野角を撮像部１０２の視野角に適応させることができる。これにより、撮像部１０２の撮像範囲の全体においてＴＯＦに基づく測距情報を取得できるようにすることができる。また、撮像部１０２の撮像範囲に対して、ＴＯＦに基づく測距情報の解像度が低下することを抑制することができる。

例えば、ＴＯＦセンサのＦＯＶが固定であり、ＴＯＦセンサのＦＯＶの中心が撮像部のＦＯＶの中心と一致している場合を考える。この場合において、撮像部のＦＯＶがＴＯＦセンサのＦＯＶより大きいときは、撮像部の合焦制御の対象となる被写体が撮像範囲の中心にあれば、ＴＯＦの測距情報を合焦制御に使用することができる。しかし、例えば撮像装置に対して動く物体を追跡して合焦制御を行う場合等のように、撮像範囲の周辺部分の被写体を追跡して合焦制御を行う必要があるときには、撮像範囲の周辺部分からＴＯＦに基づく測距情報を得ることができない。そのため、撮像範囲の周辺部分の被写体に対して合焦制御を適切に行うことができない場合があるという課題がある。

また、撮像部のＦＯＶがＴＯＦセンサのＦＯＶより小さいときは、ＴＯＦセンサのＦＯＶの中心領域付近のみに位置する発光素子１６３で得られた測距情報を用いて合焦制御を行うことになる。例えば、撮像部の１０倍ズームのレンズを備え、ＴＯＦセンサが３２０×２４０個の受光素子を備えるものとする。また、撮像部のレンズがワイド端にある場合の撮像部１０２のＦＯＶとＴＯＦセンサのＦＯＶが一致しているものとする。この場合、撮像部のレンズがテレ端にある場合の撮像部のＦＯＶは、ワイド端におけるＦＯＶの１０分の１となる。このとき、ＴＯＦの中心の１０分の１の部分、つまり３２×２４個の解像度の受光素子で、撮像範囲全体の測距情報を取得することになる。このように、撮像部のＦＯＶがＴＯＦセンサのＦＯＶより小さいときは、撮像範囲内で利用可能なＴＯＦの測距情報の解像度が著しく低下するので、正確な測距情報を取得することができない場合があるという課題がある。

これに対し、撮像装置１００によれば、受光制御部１６７がＴＯＦセンサ１６０の視野角が撮像部１０２の視野角に一致するようにＴＯＦセンサ１６０の視野角を制御することができるので、撮像範囲の周辺部分の被写体に対しても、ＴＯＦに基づく測距情報を得ることができる。また、撮像範囲内で利用可能なＴＯＦの測距情報の解像度が著しく低下することを抑制することができるので、より正確な測距情報を取得することができる。

図４は、発光素子１６３の発散角を示す発散角情報をテーブル形式で示す。発散角情報は、発光素子１６３の識別情報と、発光素子１６３の出射光の発散角とを対応付ける。発光制御部１６６は、受光制御部１６７からＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶを示す情報を取得する。発光制御部１６６は、発散角情報に記憶されている発散角のうち、ＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶより広く、かつ、ＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶに最も近い発散角を持つ発光素子１６３の識別情報を選択して、選択した識別情報で識別される発光素子１６３を発光させる。これにより、ＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶに応じた適切な発散角の光を投射することができる。

なお、ＴＯＦセンサ１６０の変形例として、発光部１６２が複数の発光素子１６３を有する構成に代えて、又は、発光部１６２が複数の発光素子１６３を有する構成に加えて、発光部１６２が焦点距離を変更可変な投射レンズを備える形態を採用してよい。この変形例において、発光制御部１６６は、ＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶに基づいて、発光部１６２から出射される光の発散角がＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶより広く、かつ、ＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶと発光部１６２から出射される光の発散角との差が予め定められた閾値より近くなるように、投射レンズの焦点距離を変更してよい。

図５は、ＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶの制御を行う処理手順の一例を示すフローチャートである。

Ｓ５１０において、撮像制御部１１０は、レンズ１５４の焦点距離が変化したか否かを判断する。例えば、撮像制御部１１０は、レンズ制御部１５０からレンズ１５４の焦点距離を示す情報を取得して、取得した情報が示す焦点距離が変化したか否かを判断してよい。レンズ１５４の焦点距離が変化していない場合、Ｓ５１０の判断に戻る。

レンズ１５４の焦点距離が変化した場合、Ｓ５２０において、ＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶと撮像部１０２のＦＯＶとの差が予め定められた閾値以上であるか否かを判断する。ＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶと撮像部１０２のＦＯＶとの差が予め定められた閾値未満の場合、Ｓ５１０の判断に戻る。ＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶと撮像部１０２のＦＯＶとの差が予め定められた閾値以上の場合、Ｓ５３０において、受光制御部１６７はレンズ１３４の焦点距離を制御する。続いて、Ｓ５４０において、発光制御部１６６は、発光部１６２の発散角を制御する。例えば、発光制御部１６６は、図４に関連して説明したように、複数の発光素子１６３の中から、ＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶに対応する発散角を持つ発光素子１６３を選択して、選択した発光素子１６３を発光させる。

Ｓ５５０において、撮像制御部１１０は、測距動作を終了するか否かを判断する。例えば、撮像制御部１１０は、撮像部１０２の撮像動作を終了する旨の指示や、ＴＯＦセンサ１６０の測距動作を停止する旨の指示を取得した場合に、測距動作を終了すると判断する。測距動作を終了しない場合、Ｓ５１０に処理を移行する。

以上に説明したＴＯＦセンサ１６０の制御によれば、ＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶを撮像部１０２のＦＯＶに適合させることができる。これにより、例えば撮像部１０２のＦＯＶが広くなった場合に、ＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶを広くすることができるので、撮像部１０２による撮像範囲の全体をＴＯＦセンサ１６０で測距することが可能になる。また、撮像部１０２のＦＯＶが狭くなった場合に、ＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶを狭くすることができるので、ＴＯＦセンサ１６０のＦＯＶを狭くしない場合に比べて、撮像範囲に対して高い解像度で測距情報を取得することができる。

上記のような撮像装置１００は、移動体に搭載されてもよい。撮像装置１００は、図６に示すような、無人航空機（ＵＡＶ）に搭載されてもよい。ＵＡＶ１０００は、ＵＡＶ本体２０、ジンバル５０、複数の撮像装置６０、及び撮像装置１００を備えてよい。ジンバル５０、及び撮像装置１００は、撮像システムの一例である。ＵＡＶ１０００は、推進部により推進される移動体の一例である。移動体とは、ＵＡＶの他、空中を移動する他の航空機などの飛行体、地上を移動する車両、水上を移動する船舶等を含む概念である。

ＵＡＶ本体２０は、複数の回転翼を備える。複数の回転翼は、推進部の一例である。ＵＡＶ本体２０は、複数の回転翼の回転を制御することでＵＡＶ１０００を飛行させる。ＵＡＶ本体２０は、例えば、４つの回転翼を用いてＵＡＶ１０００を飛行させる。回転翼の数は、４つには限定されない。また、ＵＡＶ１０００は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。

撮像装置１００は、所望の撮像範囲に含まれる被写体を撮像する撮像用のカメラである。ジンバル５０は、撮像装置１００を回転可能に支持する。ジンバル５０は、支持機構の一例である。例えば、ジンバル５０は、撮像装置１００を、アクチュエータを用いてピッチ軸で回転可能に支持する。ジンバル５０は、撮像装置１００を、アクチュエータを用いて更にロール軸及びヨー軸のそれぞれを中心に回転可能に支持する。ジンバル５０は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つを中心に撮像装置１００を回転させることで、撮像装置１００の姿勢を変更してよい。

複数の撮像装置６０は、ＵＡＶ１０００の飛行を制御するためにＵＡＶ１０００の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。２つの撮像装置６０が、ＵＡＶ１０００の機首である正面に設けられてよい。更に他の２つの撮像装置６０が、ＵＡＶ１０００の底面に設けられてよい。正面側の２つの撮像装置６０はペアとなり、いわゆるステレオカメラとして機能してよい。底面側の２つの撮像装置６０もペアとなり、ステレオカメラとして機能してよい。複数の撮像装置６０により撮像された画像に基づいて、ＵＡＶ１０００の周囲の３次元空間データが生成されてよい。ＵＡＶ１０００が備える撮像装置６０の数は４つには限定されない。ＵＡＶ１０００は、少なくとも１つの撮像装置６０を備えていればよい。ＵＡＶ１０００は、ＵＡＶ１０００の機首、機尾、側面、底面、及び天井面のそれぞれに少なくとも１つの撮像装置６０を備えてもよい。撮像装置６０で設定できる画角は、撮像装置１００で設定できる画角より広くてよい。撮像装置６０は、単焦点レンズまたは魚眼レンズを有してもよい。

遠隔操作装置６００は、ＵＡＶ１０００と通信して、ＵＡＶ１０００を遠隔操作する。遠隔操作装置６００は、ＵＡＶ１０００と無線で通信してよい。遠隔操作装置６００は、ＵＡＶ１０００に上昇、下降、加速、減速、前進、後進、回転等のＵＡＶ１０００の移動に関する各種命令を示す指示情報を送信する。指示情報は、例えば、ＵＡＶ１０００の高度を上昇させる指示情報を含む。指示情報は、ＵＡＶ１０００が位置すべき高度を示してよい。ＵＡＶ１０００は、遠隔操作装置６００から受信した指示情報により示される高度に位置するように移動する。指示情報は、ＵＡＶ１０００を上昇させる上昇命令を含んでよい。ＵＡＶ１０００は、上昇命令を受け付けている間、上昇する。ＵＡＶ１０００は、上昇命令を受け付けても、ＵＡＶ１０００の高度が上限高度に達している場合には、上昇を制限してよい。

図７は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ１２００の一例を示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーションまたは当該装置の１または複数の「部」として機能させることができる。または、当該プログラムは、コンピュータ１２００に当該オペレーションまたは当該１または複数の「部」を実行させることができる。当該プログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、及びＲＡＭ１２１４を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、入力／出力ユニットを含み、それらは入力／出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０を含む。ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。

通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブが、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納してよい。ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／またはコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。プログラムが、ＣＲ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリまたはＩＣカードのようなコンピュータ可読記録媒体またはネットワークを介して提供される。プログラムは、コンピュータ可読記録媒体の例でもあるＲＡＭ１２１４、またはＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーションまたは処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、またはＵＳＢメモリのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ１２１２は、ＵＳＢメモリ等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ１２００上またはコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１００ 撮像装置
１０２ 撮像部
１１０ 撮像制御部
１２０ イメージセンサ
１３０ レンズ部
１３２ レンズ制御部
１３４ レンズ
１５０ レンズ制御部
１５２ レンズ駆動部
１５４ レンズ
１６０ ＴＯＦセンサ
１６２ 発光部
１６３ 発光素子
１６４ 受光部
１６５ 受光素子
１６６ 発光制御部
１６７ 受光制御部
１６８ メモリ
１７０ メモリ
１８０ 表示部
１８２ 操作部
２００ レンズ部
１０００ ＵＡＶ
２０ ＵＡＶ本体
５０ ジンバル
６０ 撮像装置
６００ 遠隔操作装置
１２００ コンピュータ
１２１０ ホストコントローラ
１２１２ ＣＰＵ
１２１４ ＲＡＭ
１２２０ 入力／出力コントローラ
１２２２ 通信インタフェース
１２３０ ＲＯＭ

Claims (20)

1. 測距センサであって、
   焦点距離が可変なレンズと、
   発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、前記レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスと、
   撮像デバイスの視野の広さの変化に応じて前記レンズの焦点距離を制御し、前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成するように構成される回路と
   を備え、
   前記回路は、
   前記撮像デバイスの視野角を示す情報を取得し、
   前記複数の受光素子が設けられた受光面のサイズ及び前記レンズの焦点距離に基づいて定められる前記測距センサの視野角と、前記撮像デバイスの視野角との差が予め定められた値未満になるように、前記レンズの焦点距離を制御する
   ように構成される測距センサ。
2. 焦点距離が可変なレンズと、
   発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、前記レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスと、
   撮像デバイスの視野の広さの変化に応じて前記レンズの焦点距離を制御し、前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成するように構成される回路と
   を備え、
   前記回路は、
   前記レンズの焦点距離と前記撮像デバイスの視野角とを対応付ける対応付け情報を記憶し、
   前記撮像デバイスの視野角を示す情報を取得し、
   前記対応付け情報を参照して、前記撮像デバイスの視野角に対応づけられている焦点距離を選択し、
   前記選択した焦点距離に前記レンズの焦点距離を制御する
   ように構成される測距センサ。
3. 測距センサであって、
   焦点距離が可変なレンズと、
   発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、前記レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスと、
   撮像デバイスの視野の広さの変化に応じて前記レンズの焦点距離を制御し、前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成するように構成される回路と
   を備え、
   前記回路は、
   前記撮像デバイスにより撮像された画像と、前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて算出した前記距離の分布とに基づいて、前記測距センサの視野の広さと前記撮像デバイスの視野の広さとの差が予め定められた値以上であると判断した場合に、前記レンズの焦点距離を変更する
   ように構成される測距センサ。
4. 測距センサであって、
   焦点距離が可変なレンズと、
   発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、前記レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスと、
   撮像デバイスの視野の広さの変化に応じて前記レンズの焦点距離を制御し、前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成するように構成される回路と
   を備え、
   前記発光デバイスは、光の発散角が互いに異なる複数の発光素子を備え、
   前記回路は、前記複数の発光素子のうち、前記複数の受光素子が設けられた受光面のサイズ及び前記レンズの焦点距離に基づいて定められる前記測距センサの視野角に基づいて選択される発光素子を発光させる
   ように構成される測距センサ。
5. 測距センサであって、
   焦点距離が可変なレンズと、
   発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、前記レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスと、
   撮像デバイスの視野の広さの変化に応じて前記レンズの焦点距離を制御し、前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成するように構成される回路と
   を備え、
   前記発光デバイスは、発光素子と、焦点距離が可変な投射レンズとを備え、
   前記回路は、前記複数の受光素子が設けられた受光面のサイズ及び前記レンズの焦点距離に基づいて定められる前記測距センサの視野角に基づいて、前記投射レンズの焦点距離を変更する
   ように構成される測距センサ。
6. 前記発光デバイス
   をさらに備える請求項４又は５に記載の測距センサ。
7. 測距センサであって、
   焦点距離が可変なレンズと、
   発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、前記レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスと、
   撮像デバイスの視野の広さの変化に応じて前記レンズの焦点距離を制御し、前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成するように構成される回路と
   を備え、
   前記測距センサは、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサである、
   測距センサ。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の測距センサと、
   前記撮像デバイスと
   を備える撮像装置。
9. 焦点距離が可変なレンズと、発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、前記レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスとを備える測距センサの制御方法であって、
   撮像デバイスの視野の広さの変化に応じて前記レンズの焦点距離を制御する段階と、
   前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成する段階と
   を備え、
   前記レンズの焦点距離を制御する段階は、前記撮像デバイスの視野角を示す情報を取得し、前記複数の受光素子が設けられた受光面のサイズ及び前記レンズの焦点距離に基づいて定められる前記測距センサの視野角と、前記撮像デバイスの視野角との差が予め定められた値未満になるように、前記レンズの焦点距離を制御する
   制御方法。
10. 焦点距離が可変なレンズと、発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、前記レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスとを備える測距センサの制御方法であって、
    前記レンズの焦点距離と撮像デバイスの視野角とを対応付ける対応付け情報を記憶する段階と、
    前記撮像デバイスの視野の広さの変化に応じて前記レンズの焦点距離を制御する段階と、
    前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成する段階と
    を備え、
    前記レンズの焦点距離を制御する段階は、前記撮像デバイスの視野角を示す情報を取得し、前記対応付け情報を参照して、前記撮像デバイスの視野角に対応づけられている焦点距離を選択し、前記選択した焦点距離に前記レンズの焦点距離を制御する
    制御方法。
11. 焦点距離が可変なレンズと、発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、前記レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスとを備える測距センサの制御方法であって、
    撮像デバイスの視野の広さの変化に応じて前記レンズの焦点距離を制御する段階と、
    前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成する段階と
    を備え、
    前記レンズの焦点距離を制御する段階は、前記撮像デバイスにより撮像された画像と、前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて算出した前記距離の分布とに基づいて、前記測距センサの視野の広さと前記撮像デバイスの視野の広さとの差が予め定められた値以上であると判断した場合に、前記レンズの焦点距離を変更する
    制御方法。
12. 焦点距離が可変なレンズと、発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、前記レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスとを備える測距センサの制御方法であって、
    撮像デバイスの視野の広さの変化に応じて前記レンズの焦点距離を制御する段階と、
    前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成する段階と
    を備え、
    前記発光デバイスは、光の発散角が互いに異なる複数の発光素子を備え、
    前記制御方法は、
    前記複数の発光素子のうち、前記複数の受光素子が設けられた受光面のサイズ及び前記レンズの焦点距離に基づいて定められる前記測距センサの視野角に基づいて選択される発光素子を発光させる段階
    をさらに備える制御方法。
13. 焦点距離が可変なレンズと、発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、前記レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスとを備える測距センサの制御方法であって、
    撮像デバイスの視野の広さの変化に応じて前記レンズの焦点距離を制御する段階と、
    前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成する段階と
    を備え、
    前記発光デバイスは、発光素子と、焦点距離が可変な投射レンズとを備え、
    前記制御方法は、
    前記複数の受光素子が設けられた受光面のサイズ及び前記レンズの焦点距離に基づいて定められる前記測距センサの視野角に基づいて、前記投射レンズの焦点距離を変更する段階
    をさらに備える制御方法。
14. 焦点距離が可変なレンズと、発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、前記レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスとを備えるＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサの制御方法であって、
    撮像デバイスの視野の広さの変化に応じて前記レンズの焦点距離を制御する段階と、
    前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成する段階と
    を備える制御方法。
15. プログラムであって、焦点距離が可変なレンズと、発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、前記レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスとを備える測距センサを制御するコンピュータに、
    撮像デバイスの視野の広さの変化に応じて前記レンズの焦点距離を制御させ、
    前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成させ、
    前記プログラムは、前記コンピュータに前記レンズの焦点距離を制御させる場合、前記コンピュータに、
    前記撮像デバイスの視野角を示す情報を取得させ、
    前記複数の受光素子が設けられた受光面のサイズ及び前記レンズの焦点距離に基づいて定められる前記測距センサの視野角と、前記撮像デバイスの視野角との差が予め定められた値未満になるように、前記レンズの焦点距離を制御させる
    プログラム。
16. プログラムであって、焦点距離が可変なレンズと、発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、前記レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスとを備える測距センサを制御するコンピュータに、
    撮像デバイスの視野の広さの変化に応じて前記レンズの焦点距離を制御させ、
    前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成させ、
    前記プログラムは、前記コンピュータに前記レンズの焦点距離を制御させる場合、前記コンピュータに、
    前記撮像デバイスの視野角を示す情報を取得させ、
    前記コンピュータに記憶されている前記レンズの焦点距離と前記撮像デバイスの視野角とを対応付ける対応付け情報を参照させ、前記撮像デバイスの視野角に対応づけられている焦点距離を選択させ、
    前記コンピュータが選択した焦点距離に前記レンズの焦点距離を制御させる
    プログラム。
17. プログラムであって、焦点距離が可変なレンズと、発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、前記レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスとを備える測距センサを制御するコンピュータに、
    撮像デバイスの視野の広さの変化に応じて前記レンズの焦点距離を制御させ、
    前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成させ、
    前記プログラムは、前記コンピュータに前記レンズの焦点距離を制御させる場合、前記コンピュータに、
    前記撮像デバイスにより撮像された画像と、前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて算出した前記距離の分布とに基づいて、前記測距センサの視野の広さと前記撮像デバイスの視野の広さとの差が予め定められた値以上である場合に、前記レンズの焦点距離を変更させる
    プログラム。
18. プログラムであって、焦点距離が可変なレンズと、発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、前記レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスとを備える測距センサを制御するコンピュータに、
    撮像デバイスの視野の広さの変化に応じて前記レンズの焦点距離を制御させ、
    前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成させ、
    前記発光デバイスは、光の発散角が互いに異なる複数の発光素子を備え、
    前記プログラムは、前記コンピュータにさらに、
    前記複数の発光素子のうち、前記複数の受光素子が設けられた受光面のサイズ及び前記レンズの焦点距離に基づいて定められる前記測距センサの視野角に基づいて選択される発光素子を発光させる
    プログラム。
19. プログラムであって、焦点距離が可変なレンズと、発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、前記レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスとを備える測距センサを制御するコンピュータに、
    撮像デバイスの視野の広さの変化に応じて前記レンズの焦点距離を制御させ、
    前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成させ、
    前記発光デバイスは、発光素子と、焦点距離が可変な投射レンズとを備え、
    前記プログラムは、前記コンピュータにさらに、
    前記複数の受光素子が設けられた受光面のサイズ及び前記レンズの焦点距離に基づいて定められる前記測距センサの視野角に基づいて、前記投射レンズの焦点距離を変更させる
    プログラム。
20. プログラムであって、焦点距離が可変なレンズと、発光デバイスが発した光に対する対象物からの戻り光を、前記レンズを通じて受光するように構成される複数の受光素子を備える受光デバイスとを備えるＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサを制御するコンピュータに、
    撮像デバイスの視野の広さの変化に応じて前記レンズの焦点距離を制御させ、
    前記複数の受光素子が前記レンズを通じて受光した光の検出信号に基づいて、対象物までの距離を示す情報を生成させる
    ためのプログラム。

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