(57)【要約】【課題】偏光フィルタのメンテナンスを簡略化した測距装置を提供する。【解決手段】測距装置１０は、参照光Ｌ１を偏光する第１偏光フィルタ３１と、第１偏光フィルタ３１の偏光方向に対して９０度ずれた方向に入射光を偏光する第２偏光フィルタ３２と、を一体化した光学窓３０を備える。【選択図】図１
2019211437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定めた周波数で強度変調した参照光を発光する発光部と、測定対象空間から入射光を受光する受光部と、前記参照光と前記入射光との間の位相差に基づき前記測定対象空間の物体までの距離を算出する距離算出部と、を備える、測距装置であって、
前記参照光を偏光する第１偏光フィルタと、前記第１偏光フィルタの偏光方向に対して９０度ずれた方向に前記入射光を偏光する第２偏光フィルタと、を一体化した光学窓を備えることを特徴とする測距装置。
【請求項２】
さらに、前記第２偏光フィルタと前記受光部との間にレンズを備える、請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】
前記光学窓が脱着可能である、請求項１又は２に記載の測距装置。
【請求項４】
さらに、参照用反射材と、前記参照用反射材からの反射強度に基づいて前記第１偏光フィルタ及び前記第２偏光フィルタの劣化を判定する劣化判定部と、を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の測距装置。
【請求項５】
前記参照用反射材が再帰反射部を有する、請求項４に記載の測距装置。
【請求項６】
前記参照用反射材がさらに拡散反射部を有する、請求項５に記載の測距装置。
【請求項７】
前記劣化判定部は、前記再帰反射部からの反射強度と、前記拡散反射部からの反射強度とに基づいて前記劣化を判定する、請求項６に記載の測距装置。
【請求項８】
さらに、前記参照用反射材の画像上の参照位置と、前記参照位置からの反射強度と、を予め登録する参照用反射材登録部を備える、請求項４から７のいずれか一項に記載の測距装置。
【請求項９】
前記劣化判定部は、画像から前記参照用反射材の形状を探索し、前記形状の位置及び姿勢から前記再帰反射部及び前記拡散反射部を特定する、請求項７に記載の測距装置。
【請求項１０】
さらに、前記参照用反射材の形状を予め登録する参照用反射材登録部を備える、請求項４から７のいずれか一項に記載の測距装置。
【請求項１１】
前記参照用反射材の形状は予め定めた形状である、請求項９に記載の測距装置。
【請求項１２】
前記参照位置は、正反射が発生している位置と、正反射が発生していない位置と、を含む、請求項８に記載の測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の飛行時間に基づき物体までの距離を測定する測距装置に関し、特に偏光フィルタを備える測距装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体までの距離を測定する測距装置として、光の飛行時間に基づき距離を出力するＴＯＦ（time of flight）カメラが公知である。ＴＯＦカメラは、予め定めた周波数で強度変調した参照光を測定対象空間に照射し、照射した参照光と測定対象空間からの反射光との間の位相差を検出する位相差方式を採用するものが多い。
【０００３】
斯かるＴＯＦカメラにおいて、金属面、再帰反射材等による強反射はサチュレーションを引き起こし、測距不能となるという問題があった。また、ＴＯＦカメラの測距方法は、自身から照射した参照光が反射して戻ってくる遅延時間に基づき距離を測定するため、強い参照光がレンズ面等で反射してフレアが発生することがある。金属反射又は再帰反射が発生した場合でも、拡散反射と同じく測距を行うため、金属反射又は再帰反射の影響を効果的に小さくする方法が期待されていた。
【０００４】
世の中には種々の拡散反射率の物体が存在し、拡散反射率によって光の戻り量が決まる。実際には拡散反射のみならず、再帰反射、正反射といった特定方向に強い光を反射する材質又は表面を有する物体も存在する。これら全ての物体の距離を測定するためには、図８に示すように露光時間を調節して複数回撮像を行う必要があった。
【０００５】
強過ぎる光はカメラ機構内で乱反射を引き起こし、画像を結像する画素のみならず、その周囲まで影響を与えるフレアと呼ばれる現象も引き起こす。これは画像内の測距値を大きく狂わせるものとして深刻であった。
【０００６】
斯かる問題を解決するため、発光部側に参照光を偏光する第１偏光フィルタを設け、受光部側に第１偏光フィルタとは偏光方向が９０度ずれた第２偏光フィルタを設けることにより強反射の影響を抑える技術が公知である（例えば特許文献１−４）。
【０００７】
特許文献１には、投光レンズの近傍に偏光板を配置して垂直方向の偏光成分からなる光を投射し、受光レンズの近傍に偏光板を配置して投射光の偏光方向から９０度だけ傾斜した水平方向の偏光成分のみの光を入射する全天候型光学式距離計が開示されている。
【０００８】
特許文献２には、ＴＯＦ方式の距離測定法により被写体の３次元形状を計測する３次元形状計測装置が開示されており、パターン光の偏光方向と直交する方向に入射光を偏光することにより正反射光の入射を防止している。
【０００９】
特許文献３には、投光窓の外周面に第一方向に偏光する第一偏光素子が貼付けられ、検知対象物からの反射光の光路に第一方向とは異なる第二方向に偏光する第二偏光素子が貼付けられた測距装置が開示されている。
【００１０】
特許文献４には、光源に付ける偏光フィルタの偏光軸とカメラに付ける偏光フィルタの偏光軸とを９０度ずらすことにより鏡面反射を除去した生体認証装置が開示されている。
【００１１】
特許文献５には、ＴＯＦ方式のデプスカメラが開示されており、照射側の偏光板の向きとは９０度の角度をなす偏光板をカメラの入射側に設置することにより水蒸気で再帰反射された偏光成分を除去し、観測対象で拡散反射した光のうち偏光板の偏光の向きに一致する成分を透過させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−１７４５５７号公報
【特許文献２】特開２０１０−０７８３３９号公報
【特許文献３】特開２０１１−０６９６７１号公報
【特許文献４】再公表特許２０１６／０８４２１４号
【特許文献５】特開２０１６−２２４０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ＴＯＦカメラは、測距原理上、カメラの受光素子と発光素子とが密接に結びついており、受光素子と発光素子とを含めて一つのカメラを構成する。そのため、受光部と発光部が明確であり、偏光フィルタの取付けの検討は容易であった。しかし、偏光フィルタに期待される正反射の影響を除去する能力を最大まで引き出すためには位置や姿勢の細かい調整が必要であり、調整された偏光方向を維持するためにフィルタの位置決め機構も必要であった。
【００１４】
一方、偏光フィルタは経年劣化するため、正反射の影響を除去する能力を維持するためには定期的な交換が必要となる。従って、偏光フィルタを固着して偏光フィルタの位置ずれを防止するのは好ましくない。また、偏光フィルタが劣化してないにも拘わらず定期的な交換を行うと運用コストが増大する。偏光フィルタが単に汚れている場合にはクリーニングで対処できるが、偏光フィルタの劣化と汚れ等を切り分けて適時に交換するのは容易ではない。
【００１５】
そこで、偏光フィルタのメンテナンスを簡略化した測距装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本開示の一態様は、予め定めた周波数で強度変調した参照光を発光する発光部と、測定対象空間から入射光を受光する受光部と、参照光と入射光との間の位相差に基づき測定対象空間の物体までの距離を算出する距離算出部と、を備える、測距装置であって、参照光を偏光する第１偏光フィルタと、第１偏光フィルタの偏光方向に対して９０度ずれた方向に入射光を偏光する第２偏光フィルタと、を一体化した光学窓を備える、測距装置を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本開示の一態様によれば、光学窓の取付け精度が多少荒くても２つの偏光フィルタの９０度の位置関係が保たれるため、偏光フィルタのメンテナンスを簡略化した測距装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態における測距装置のブロック図である。
【図２】第１実施形態における偏光フィルタの劣化判定処理を示すフローチャートである。
【図３】第２実施形態における参照用反射材を示す図である。
【図４】第２実施形態における偏光フィルタの劣化判定処理を示すフローチャートである。
【図５】第３実施形態における参照用反射材を示す図である。
【図６】第３実施形態における偏光フィルタの劣化判定処理を示すフローチャートである。
【図７】第４実施形態における偏光フィルタの劣化判定処理を示すフローチャートである。
【図８】露光時間を変更する従来の撮像モードを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を詳細に説明する。各図面において、同一又は類似の構成要素には同一又は類似の符号が付与されている。また、以下に記載する実施形態は、特許請求の範囲に記載される発明の技術的範囲及び用語の意義を限定するものではない。
【００２０】
図１は、第１実施形態における測距装置１０のブロック図である。測距装置１０は、例えば位相差方式により物体Ｏまでの距離を測定するＴＯＦカメラであり、測定対象空間に照射される参照光Ｌ１を発光する発光部１１と、測定対象空間から入射光Ｌ２を受光する受光部１２と、測定対象空間の物体Ｏまでの距離を算出する距離算出部１３と、を備えている。
【００２１】
発光部１１は、例えば近赤外光（ＮＩＲ光）を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ（ＬＤ）等の光源で構成され、発光制御部１４からの変調信号に基づいて予め定めた周波数で強度変調した参照光Ｌ１を発光する。参照光Ｌ１は、拡散板１５によって拡散され、測定対象空間に照射される。
【００２２】
受光部１２は、例えばＮＩＲフィルタを設けたＣＣＤ、ＣＭＯＳ等のイメージセンサで構成され、集光レンズ等のレンズ１６を介して入射光Ｌ２を受光する。入射光Ｌ２は、物体Ｏで反射した参照光に加え、外光も含む。受光部１２は、入射光Ｌ２に応じて電荷を蓄積する複数の受光素子を有している。受光部１２における１つの画素は、例えば４つの受光素子で構成され、４つの受光素子は、例えば参照光Ｌ１の発光タイミングに対してそれぞれ０°、９０°、１８０°、２７０°だけ位相をずらした撮像タイミングでそれぞれ電荷Ｑ1〜Ｑ4を蓄積する。
【００２３】
発光制御部１４及び受光制御部１８は、同期信号発生部１９から位相π／２毎に同期信号を入力する。発光制御部１４及び受光制御部１８は、それぞれ入力した同期信号に従って発光部１１の発光タイミング及び受光部１２の撮像タイミング等を制御する。この発光を複数回繰返すことによって一回の撮像とし、発光回数を変化させることによって撮像の露光時間調整を行う。
【００２４】
受光部１２は、１回の撮像を終えると、受光制御部１８からの制御信号に基づき１画素につき４つの電荷量Ｑ1〜Ｑ4を含む１枚のフレーム画像を出力する。フレーム画像における各電荷量Ｑ1〜Ｑ4の電圧値は、増幅部２０で増幅され、Ａ／Ｄ変換部２１でＡ／Ｄ変換され、メモリ２２に記憶される。
【００２５】
距離算出部１３は、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等のプロセッサで構成され、メモリ２２に記憶された各電荷量Ｑ1〜Ｑ4に基づいて画素毎に且つ撮像毎に観測方向にある物体までの距離を算出する。距離算出部１３は、例えば公知の下記式から位相差Ｔｄ及び距離Ｌを算出する。ここで、ｃは光速（３×１０8ｍ／ｓ）であり、ｆは変調周波数である。
【００２６】
【数１】
2019211437.tif 000003
【００２７】
【数２】
2019211437.tif 000004
【００２８】
距離画像生成部２３は、画素毎に算出された距離Ｌに基づき距離画像を生成する。
【００２９】
強度算出部２４は、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等のプロセッサで構成され、メモリ２２に記憶された各電荷量Ｑ1〜Ｑ4に基づいて画素毎に且つ撮像毎に受光強度Ｉを算出する。強度算出部２４は、例えば公知の下記式から受光強度Ｉを算出する。
【００３０】
【数３】
2019211437.tif 000005
【００３１】
強度画像生成部２５は、画素毎に算出された受光強度に基づき強度画像（ＮＩＲ画像）を生成する。
【００３２】
斯かる測距装置１０において、金属面、再帰反射材等の物体Ｏからの強反射はサチュレーションを引き起こし、測距不能となる。また、強い入射光Ｌ２がレンズ１６で乱反射してフレアを引き起こし、測距値を狂わせてしまう。
【００３３】
そこで、第１実施形態における測距装置１０は、参照光Ｌ１を偏光する第１偏光フィルタ３１と、第１偏光フィルタ３１の偏光方向に対して９０度ずれた方向に入射光Ｌ２を偏光する第２偏光フィルタ３２とが一体的に形成された光学窓３０を備えている。斯かる光学窓３０によれば、後述するような効果を奏する。
【００３４】
（１）第１偏光フィルタ３１及び第２偏光フィルタ３２は、金属、再帰反射材等の反射強度を低減させるため、サチュレーションに起因した測距不能を防止できるだけでなく、フレアに起因した精度不良も改善する。
（２）従来のように露光時間を調整して複数回撮像を行う必要が無い。従って、露光時間を変更する撮像モードの数を低減できる。
（３）フレアが発生し難くなることにより、受光素子の寿命を延ばす効果を得られる。
（４）光学窓３０は、偏光方向を９０度ずらした２つの偏光フィルタ３１、３２が一体化されているため、現場で発光側及び受光側の偏光フィルタを別々に位置調整する必要が無い。更にそれぞれのフィルタを独立に位置決めできる機構が不要であり、光学窓３０の取付け精度が多少荒くても２つの偏光フィルタの９０度の位置関係が保たれるため、偏光の特性を最大まで引き出すことができる。
【００３５】
また、測距装置１０は、第２偏光フィルタ３２と受光部１２との間にレンズ１６を備えていることが好ましい。これにより、第２偏光フィルタ３２が金属、再帰反射材等の物体Ｏからの正反射を低減し、光量を低減した入射光Ｌ２がレンズ１６に入射するため、レンズ面等での乱反射が抑制され、フレアが発生し難くなる。
【００３６】
一方、偏光フィルタ３１、３２は経年劣化するため、測距精度を維持するために定期的な交換が必要となる。従って、光学窓３０は脱着可能であることが好ましい。
【００３７】
さらに、偏光フィルタ３１、３２の交換時期を使用者に警告するため、測距装置１０は、参照用反射材３３と、参照用反射材３３からの反射強度に基づいて第１偏光フィルタ３１及び第２偏光フィルタ３２の劣化を判定する劣化判定部３４と、を備えていてもよい。参照用反射材３３は再帰反射材を有し、劣化判定部３４はＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等のプロセッサで構成される。
【００３８】
劣化判定部３４は、参照用反射材３３の再帰反射部からの反射強度が閾値よりも大きくなった場合に、偏光フィルタ３１、３２が劣化したと判定する。劣化判定部３４は、斯かる閾値を予め記憶していることが好ましい。
【００３９】
劣化判定部３４に閾値を予め記憶させるため、測距装置１０は、参照用反射材３３の参照位置と、参照位置における反射強度と、を予め登録する参照用反射材登録部３５を備えていてもよい。参照用反射材登録部３５は、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等のプロセッサで構成され、表示部３６に表示した参照用反射材３３の画像上の参照位置を使用者にマウス等を用いて指定させる。
【００４０】
参照位置は、例えば１つの画素に相当する参照点でもよいし、又は、例えば複数の画素に相当する参照領域でもよい。参照位置が参照領域である場合、参照用反射材登録部３５は、例えば複数の画素の反射強度の平均値又は中央値を閾値として予め登録する。参照用反射材３３の参照位置は、画像上の２次元位置として登録してもよいが、カメラ座標系の３次元位置として登録してもよい。
【００４１】
図２は、第１実施形態における偏光フィルタの劣化判定処理を示すフローチャートである。ステップＳ１０は、測距装置１０の製造時、設置時等に実行する初期設定であり、ステップＳ１１〜ステップＳ１６は、測距装置１０の使用時に定期的に実行する劣化判定処理である。ステップＳ１０では、参照用反射材登録部３５が、画像上の参照用反射材３３の参照位置と、参照位置の反射強度と、を予め登録しておく。
【００４２】
ステップＳ１１では、測距装置１０が、任意の位置に配置した参照用反射材３３の画像を撮像する。ステップＳ１２では、強度画像生成部２５が参照光の強度画像を生成する。
【００４３】
ステップＳ１３では、劣化判定部３４が参照位置の反射強度を取得する。ステップＳ１４では、劣化判定部３４が、取得した反射強度を閾値と比較する。反射強度が閾値より大きい場合には（ステップＳ１４のＹＥＳ）、偏光フィルタが劣化していると判定され、ステップＳ１５に進み、劣化判定部３４が表示部３６等を介して劣化を警告する。ステップＳ１６では、使用者が光学窓３０を新しい光学窓に交換する。
【００４４】
ステップＳ１４において反射強度が閾値以下である場合には（ステップＳ１４のＮＯ）、偏光フィルタが劣化していないと判定され、ステップＳ１１に戻り、次回のメンテナンス時に再び劣化判定処理が実行される。
【００４５】
第１実施形態における劣化判定処理によれば、偏光フィルタ３１、３２の劣化を判定でき、光学窓３０の交換により正反射成分の除去能力を維持できる。
【００４６】
図３は、第２実施形態における参照用反射材３３を示す図である。第２実施形態における測距装置は、参照用反射材、参照用反射材登録部、及び劣化判定部が第１実施形態とは異なるが、他の構成及び処理は第１の実施形態と同一であることに留意されたい。
【００４７】
偏光フィルタ３１、３２が劣化した場合、偏光フィルタの偏光能力が落ちるため、偏光が効かなくなり、金属、再帰反射材等の物体Ｏからの反射強度が増加する。しかし、光学窓３０の汚れ等の影響から偏光フィルタが劣化していても反射強度が増加しない場合もある。そこで、第２実施形態における参照用反射材３３は、再帰反射部３３ａだけでなく、拡散反射部３３ｂも有している。光学窓３０に汚れ等がある場合には、拡散反射部３３ｂからの反射強度が低下するため、再帰反射部３３ａからの反射強度と拡散反射部３３ｂからの反射強度とに基づいて偏光フィルタの劣化をより正確に判定できる。再帰反射部３３ａ及び拡散反射部３３ｂは、限定されないが、例えば同心円状に配置された真円形状でよい。
【００４８】
劣化判定部３４は、例えば再帰反射部３３ａからの反射強度と拡散反射部３３ｂからの反射強度との比を閾値と比較することにより偏光フィルタの劣化を判定する。他の実施形態では、再帰反射部３３ａからの反射強度と拡散反射部３３ｂからの反射強度との差分を閾値と比較することにより偏光フィルタの劣化を判定してもよい。
【００４９】
劣化判定部３４に閾値を予め記憶させるため、参照用反射材登録部３５は、再帰反射部３３ａの参照位置３７ａ及び拡散反射部３３ｂの参照位置３７ｂと、夫々の参照位置３７ａ、３７ｂの反射強度と、を予め登録する。参照位置３７ａ、３７ｂは夫々、１つの画素に相当する参照点でもよいし、又は、複数の画素に相当する参照領域でもよい。参照位置３７ａ、３７ｂが夫々参照領域である場合、参照用反射材登録部３５は、例えば複数の画素の反射強度の平均値又は中央値を予め登録する。
【００５０】
また、拡散反射部３３ｂからの反射強度は測距装置１０から参照用反射材３３までの距離に応じて変化するため、参照用反射材３３は、登録及び劣化判定の際に測距装置１０から同じ距離に配置される。
【００５１】
図４は、第２実施形態における偏光フィルタの劣化判定処理を示すフローチャートである。ステップＳ２０は、測距装置１０の製造時、設置時等に実行する初期設定であり、ステップＳ２１〜ステップＳ２６は、測距装置１０の使用時に定期的に実行する劣化判定処理である。ステップＳ２０では、参照用反射材登録部３５が、画像上の再帰反射部３３ａの参照位置３７ａ及び拡散反射部３３ｂの参照位置３７ｂと、夫々の参照位置３７ａ、３７ｂにおける反射強度と、を予め登録する。
【００５２】
ステップＳ２１では、測距装置１０が、所定の位置に配置した参照用反射材３３の画像を撮像する。ステップＳ２２では、強度画像生成部２５が参照光の強度画像を生成する。
【００５３】
ステップＳ２３では、劣化判定部３４が、再帰反射部３３ａの参照位置３７ａの反射強度と、拡散反射部３３ｂの参照位置３７ｂの反射強度と、を取得する。ステップＳ２４では、劣化判定部３４が、取得した反射強度の関係（例えば反射強度の比）を閾値と比較する。反射強度の関係が閾値より大きい場合には（ステップＳ２４のＹＥＳ）、偏光フィルタが劣化していると判定され、ステップＳ２５に進み、劣化判定部３４が表示部３６等を介して劣化を警告する。ステップＳ２６では、使用者が光学窓３０を新しい光学窓に交換する。
【００５４】
ステップＳ２４において反射強度の関係が閾値以下である場合には（ステップＳ２４のＮＯ）、偏光フィルタが劣化していないと判定され、ステップＳ２１に戻り、次回のメンテナンス時に再び劣化判定処理が実行される。
【００５５】
第２実施形態における劣化判定処理によれば、偏光フィルタ３１、３２の劣化をより正確に判定でき、光学窓３０の交換を適時に行うことができる。
【００５６】
図５は、第３実施形態における参照用反射材４０を示す図である。第３実施形態における測距装置は、参照用反射材、参照用反射材登録部、及び劣化判定部が第１及び第２実施形態とは異なるが、他の構成及び処理は第１及び第２実施形態と同一であることに留意されたい。
【００５７】
第３実施形態における参照用反射材４０は、予め定めた形状を有するか、又は、予め登録した形状を有し、劣化判定部３４が、画像から参照用反射材４０の形状を探索し、形状の位置及び姿勢から再帰反射部３３ａ及び拡散反射部３３ｂを特定する。これにより、参照用反射材４０を任意の位置に配置できる。参照用反射材４０の形状は、限定されないが、例えば正方形でよい。
【００５８】
また、拡散反射部３３ｂからの反射強度は測距装置１０から参照用反射材３３までの距離に応じて変化するため、参照用反射材登録部３５は、所定の距離毎に（例えば０．５ｍ、１ｍ、１．５ｍ、２ｍ毎に）、再帰反射部３３ａ及び拡散反射部３３ｂの夫々の反射強度を予め登録しておく。
【００５９】
図６は、第３実施形態における偏光フィルタの劣化判定処理を示すフローチャートである。ステップＳ３０は、測距装置１０の製造時、設置時等に実行される初期設定であり、ステップＳ３１〜ステップＳ３６は、測距装置１０の使用時に定期的に実行される劣化判定処理である。ステップＳ３０では、参照用反射材登録部３５が、データベース等を用いて所定の距離毎に再帰反射部３３ａ及び拡散反射部３３ｂの夫々の反射強度を予め登録する。なお、ステップＳ３０において、参照用反射材登録部３５は参照用反射材４０の形状を予め登録してもよい。
【００６０】
ステップＳ３１では、測距装置１０が、任意の位置に配置した参照用反射材４０の画像を撮像する。ステップＳ３２では、強度画像生成部２５が参照光の強度画像を生成する。
【００６１】
ステップＳ３３では、劣化判定部３４が、テンプレートマッチング等の画像処理を用いて画像から参照用反射材４０の形状を探索し、形状の位置及び姿勢から再帰反射部３３ａ及び拡散反射部３３ｂを特定し、再帰反射部３３ａの反射強度と、拡散反射部３３ｂの反射強度と、を取得する。
【００６２】
ステップＳ３４では、劣化判定部３４が、取得した反射強度の関係（例えば反射強度の比）を閾値と比較する。反射強度の関係が閾値より大きい場合には（ステップＳ３４のＹＥＳ）、偏光フィルタが劣化していると判定され、ステップＳ３５に進み、劣化判定部３４が表示部３６等を介して劣化を警告する。ステップＳ３６では、使用者が光学窓３０を新しい光学窓に交換する。
【００６３】
ステップＳ３４において反射強度の関係が閾値以下である場合には（ステップＳ３４のＮＯ）、偏光フィルタが劣化していないと判定され、ステップＳ３１に戻り、次回のメンテナンス時に再び劣化判定処理が実行される。また、一定期間劣化判定が行われない場合には警告等を表示してもよい。
【００６４】
第３実施形態における劣化判定処理によれば、参照用反射材４０の参照位置３７ａ、参照位置３７ｂを予め登録する必要がなく、また、参照用反射材４０を任意の位置に配置できるため、偏光フィルタの劣化判定を簡略化できる。
【００６５】
図７は、第４実施形態における偏光フィルタの劣化判定処理を示すフローチャートである。第４実施形態における測距装置は、参照用反射材、参照用反射材登録部、及び劣化判定が第１〜第３実施形態とは異なるが、他の構成及び処理は第１〜第３実施形態と同一であることに留意されたい。
【００６６】
第４実施形態における参照用反射材は、特定の反射材を用いる必要は無く、少なくとも正反射を発生させる反射材、例えば金属板等を使用する。劣化判定部３４に閾値を予め記憶させるため、参照用反射材登録部３５は、画像上で正反射が発生している位置と、正反射が発生していない位置と、夫々の位置の反射強度と、を予め登録する。劣化判定部３４は、正反射の発生位置の反射強度と、正反射の非発生位置の反射強度とに基づいて偏光フィルタの劣化を判定する。
【００６７】
正反射の発生位置及び正反射の非発生位置は、１つの画素に相当する参照点でもよいし、又は、複数の画素に相当する参照領域でもよい。正反射の発生位置及び正反射の非発生位置が夫々参照領域である場合には、参照用反射材登録部３５は、例えば複数の画素の反射強度の平均値又は中央値を予め登録する。
【００６８】
ステップＳ４０は、測距装置１０の製造時、設置時等に実行する初期設定であり、ステップＳ４１〜ステップＳ４６は、測距装置１０の使用時に定期的に実行する劣化判定処理である。ステップＳ４０では、参照用反射材登録部３５が、画像上の正反射の発生位置及び正反射の非発生位置と、夫々の位置における反射強度と、を予め登録する。
【００６９】
ステップＳ４１では、測距装置１０が、所定の位置及び姿勢に配置した参照用反射材の画像を撮像する。ステップＳ４２では、強度画像生成部２５が参照光の強度画像を生成する。
【００７０】
ステップＳ４３では、劣化判定部３４が、正反射の発生位置の反射強度と、正反射の非発生位置の反射強度と、を取得する。ステップＳ４４では、劣化判定部３４が、取得した反射強度の関係（例えば反射強度の比）を閾値と比較する。反射強度の関係が閾値より大きい場合には（ステップＳ４４のＹＥＳ）、偏光フィルタが劣化していると判定され、ステップＳ４５に進み、劣化判定部３４が表示部３６等を介して劣化を警告する。ステップＳ４６では、使用者が光学窓３０を新しい光学窓に交換する。
【００７１】
ステップＳ４４において反射強度の関係が閾値以下である場合には（ステップＳ４４のＮＯ）、偏光フィルタが劣化していないと判定され、ステップＳ４１に戻り、次回のメンテナンス時に再び劣化判定処理が実行される。
【００７２】
第４実施形態における劣化判定処理によれば、特定の反射材を用いる必要が無いため、劣化判定を簡略化できる。
【００７３】
本明細書において種々の実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲に記載された範囲内において種々の変更を行えることを認識されたい。
【符号の説明】
【００７４】
１０    測距装置
１１    発光部
１２    受光部
１３    距離算出部
１４    発光制御部
１５    拡散板
１６    レンズ
１８    受光制御部
１９    同期信号発生部
２０    増幅部
２１    Ａ／Ｄ変換部
２２    メモリ
２３    距離画像生成部
２４    強度算出部
２５    強度画像生成部
３０    光学窓
３１    第１偏光フィルタ
３２    第２偏光フィルタ
３３、４０    参照用反射材
３３ａ    再帰反射部
３３ｂ    拡散反射部
３４    劣化判定部
３５    参照用反射材登録部
３６    表示部
３７ａ    再帰反射部の参照位置
３７ｂ    拡散反射部の参照位置
Ｏ    物体
Ｌ１    参照光
Ｌ２    入射光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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