(57)【要約】【課題】出力する信号量を少なくして後処理における信号処理量を軽減できる撮像装置を提供する。【解決手段】第１奇数フィールド信号ｆ１と第２奇数フィールド信号Ｓ１とがそれぞれ同時に入出力回路へ入力された際に、入出力回路は第１奇数フィールド信号ｆ１のみをＡ／Ｄ変換回路へ出力する。第１偶数フィールド信号ｆ２と第２偶数フィールド信号Ｓ２とがそれぞれ同時に入出力回路へ入力された際に、入出力回路は第２偶数フィールド信号Ｓ２のみをＡ／Ｄ変換回路へ出力する。また、第１奇数フィールド信号ｆ１は１／６０［ｓ］の間に入出力回路からＡ／Ｄ変換回路へ出力され、その後、第２偶数フィールド信号Ｓ２は１／６０［ｓ］の間に入出力回路からＡ／Ｄ変換回路へ出力される。【選択図】  図３
2004312178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影した被写体に基づいた第１奇数フィールド信号及び第１偶数フィールド信号を出力する第１撮像手段と、
撮影した被写体に基づいた第２奇数フィールド信号及び第２偶数フィールド信号を出力する第２撮像手段と、
上記各フィールド信号をそれぞれ入力可能でかつ上記各フィールド信号のうち何れか一つを出力後、残りの３つのフィールド信号のうち何れか一つを出力するフィールド信号入出力手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記フィールド信号入出力手段には、同フィールド信号入出力手段から前記第１撮像手段及び前記第２撮像手段へ同期信号を出力する同期信号出力手段を備え、
前記同期信号を入力することにより前記第１撮像手段及び前記第２撮像手段は、前記フィールド信号入出力手段へそれぞれフィールド信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記フィールド信号入出力手段は、前記第１奇数フィールド信号及び前記第１偶数フィールド信号のうち一方を出力後、前記第２奇数フィールド信号及び前記第２偶数フィールド信号のうち一方を出力することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記フィールド信号入出力手段は、フィールド信号を一時的に溜めるバッファを備え、
前記フィールド信号入出力手段は、前記第１撮像手段及び前記第２撮像手段から入力されたそれぞれのフィールド信号のうち一方のフィールド信号を前記バッファに溜めつつ他方のフィールド信号を出力し、他方のフィールド信号を出力した後に前記バッファに溜められた一方のフィールド信号を出力することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１奇数フィールド信号と前記第１偶数フィールド信号とを総称して第１フレーム信号とし、前記第２奇数フィールド信号と前記第２偶数フィールド信号とを総称して第２フレーム信号とした際に、
前記フィールド信号入出力手段は、前記第１フレーム信号及び前記第２フレーム信号のうち一方を出力した後、残りのフレーム信号を出力し、
前記フィールド信号入出力手段は、前記第１フレーム信号を出力する際には前記第１奇数フィールド信号及び前記第１偶数フィールド信号のうち一方を出力した後、残りのフィールド信号を出力し、
前記フィールド信号入出力手段は、前記第２フレーム信号を出力する際には前記第２奇数フィールド信号及び前記第２偶数フィールド信号のうち一方を出力した後、残りのフィールド信号を出力することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記フィールド信号入出力手段は、フレーム信号を一時的に溜めるバッファを備え、
前記フィールド信号入出力手段は、前記第１撮像手段及び前記第２撮像手段から入力されたそれぞれのフレーム信号のうち一方のフレーム信号を前記バッファに溜めつつ他方のフレーム信号を出力し、他方のフレーム信号を出力した後に前記バッファに溜められた一方のフレーム信号を出力することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに異なる視点から同じ被写体を撮影可能とした複数の撮像手段を備えた撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、２台のカメラにより撮影した画像に基づいて三角測量原理を用いて被写体における被測距物までの距離を求める距離検出装置（車両用障害物検出装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。図８に示すように、特許文献１における距離検出装置２０１は、第１カメラ（イメージセンサ）２０２、第１カメラ用のＡ／Ｄ変換回路２０３、第１カメラ用の遅延回路（メモリ）２０４を備えている。また、距離検出装置２０１は、第２カメラ（イメージセンサ）２０５、第２カメラ用のＡ／Ｄ変換回路２０６、第２カメラ用の遅延回路（メモリ）２０７、及び画像から距離を算出する距離算出回路（マイクロコンピュータ）２０８を備えている。
【０００３】
以下、前記第１カメラ２０２及び前記第２カメラ２０５を総称してステレオカメラユニット２０９といい、前記両Ａ／Ｄ変換回路２０３，２０６、前記両遅延回路２０４，２０７、及び前記距離算出回路２０８を総称して後処理回路２１０という。
【０００４】
前記第１カメラ２０２は、撮影した被写体に基づいて奇数フィールド信号と偶数フィールド信号の総称であるフレーム信号（以下、第１フレーム信号という）を出力する。前記第２カメラ２０５は、撮影した被写体に基づいて奇数フィールド信号と偶数フィールド信号の総称であるフレーム信号（以下、第２フレーム信号という）を出力する。第１カメラ２０２からＡ／Ｄ変換回路２０３及び遅延回路２０４を介して距離算出回路２０８へ第１フレーム信号が入力され、第２カメラ２０５からＡ／Ｄ変換回路２０６及び遅延回路２０７を介して距離算出回路２０８へ第２フレーム信号が入力される。距離算出回路２０８は、前記第１フレーム信号及び前記第２フレーム信号から三角測量原理に基づいて被写体における被測距物までの距離を演算する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１３８８５１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１の距離検出装置２０１においては、第１カメラ２０２・第２カメラ２０５からそれぞれ第１フレーム信号・第２フレーム信号を出力している。即ち、ステレオカメラユニット２０９から２つのフレーム信号、言い換えると４つのフィールド信号を出力している。日本国内のテレビ放送規格はＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）方式が採用されている。通常、ＮＴＳＣ方式においては、一つのフィールド信号を出力する時間は１／６０［ｓ］とされ、一つのフレーム信号を出力する時間は１／３０［ｓ］とされている。即ち、ステレオカメラユニット２０９からは、１／６０［ｓ］の間に２つのフィールド信号が出力される。そして、後処理回路２１０は、１／６０［ｓ］の間にステレオカメラユニット２０９から出力される２つのフィールド信号を全て処理するようにしているためその処理が繁雑であった。また、後処理回路２１０は、信号処理量が多く負担となっていた。そのため、ステレオカメラユニット２０９から出力される信号量の軽減が望まれていた。
【０００７】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は出力する信号量を少なくして後処理における信号処理量を軽減できる撮像装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、撮影した被写体に基づいた第１奇数フィールド信号及び第１偶数フィールド信号を出力する第１撮像手段と、撮影した被写体に基づいた第２奇数フィールド信号及び第２偶数フィールド信号を出力する第２撮像手段と、上記各フィールド信号をそれぞれ入力可能でかつ上記各フィールド信号のうち何れか一つを出力後、残りの３つのフィールド信号のうち何れか一つを出力するフィールド信号入出力手段とを備えたことを要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、前記フィールド信号入出力手段には、同フィールド信号入出力手段から前記第１撮像手段及び前記第２撮像手段へ同期信号を出力する同期信号出力手段を備え、前記同期信号を入力することにより前記第１撮像手段及び前記第２撮像手段は、前記フィールド信号入出力手段へそれぞれフィールド信号を出力することを要旨とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の撮像装置において、前記フィールド信号入出力手段は、前記第１奇数フィールド信号及び前記第１偶数フィールド信号のうち一方を出力後、前記第２奇数フィールド信号及び前記第２偶数フィールド信号のうち一方を出力することを要旨とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の撮像装置において、前記フィールド信号入出力手段は、フィールド信号を一時的に溜めるバッファを備え、前記フィールド信号入出力手段は、前記第１撮像手段及び前記第２撮像手段から入力されたそれぞれのフィールド信号のうち一方のフィールド信号を前記バッファに溜めつつ他方のフィールド信号を出力し、他方のフィールド信号を出力した後に前記バッファに溜められた一方のフィールド信号を出力することを要旨とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の撮像装置において、前記第１奇数フィールド信号と前記第１偶数フィールド信号とを総称して第１フレーム信号とし、前記第２奇数フィールド信号と前記第２偶数フィールド信号とを総称して第２フレーム信号とした際に、前記フィールド信号入出力手段は、前記第１フレーム信号及び前記第２フレーム信号のうち一方を出力した後、残りのフレーム信号を出力し、前記フィールド信号入出力手段は、前記第１フレーム信号を出力する際には前記第１奇数フィールド信号及び前記第１偶数フィールド信号のうち一方を出力した後、残りのフィールド信号を出力し、前記フィールド信号入出力手段は、前記第２フレーム信号を出力する際には前記第２奇数フィールド信号及び前記第２偶数フィールド信号のうち一方を出力した後、残りのフィールド信号を出力することを要旨とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の撮像装置において、前記フィールド信号入出力手段は、フレーム信号を一時的に溜めるバッファを備え、前記フィールド信号入出力手段は、前記第１撮像手段及び前記第２撮像手段から入力されたそれぞれのフレーム信号のうち一方のフレーム信号を前記バッファに溜めつつ他方のフレーム信号を出力し、他方のフレーム信号を出力した後に前記バッファに溜められた一方のフレーム信号を出力することを要旨とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１及び図３に従って説明する。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の距離検出装置１１は、第１撮像手段としての第１イメージセンサ１２、第２撮像手段としての第２イメージセンサ１３、入出力回路１４、Ａ／Ｄ変換回路１５、遅延回路１６、及び距離算出回路１７を備えている。前記入出力回路１４は、フィールド信号入出力手段及び同期信号出力手段に相当する。前記第１イメージセンサ１２、第２イメージセンサ１３、及び入出力回路１４にて撮像装置としてのステレオカメラユニット１８が構成されている。前記Ａ／Ｄ変換回路１５、前記遅延回路１６、及び前記距離算出回路１７にて後処理回路１９が構成されている。なお、図１における遅延回路３２は、第３及び第４実施形態の距離検出装置３１，４１を構成するものであり、第１実施形態では無視して説明する。
【００１６】
前記第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３は入出力回路１４に接続され、入出力回路１４はＡ／Ｄ変換回路１５に接続されている。Ａ／Ｄ変換回路１５は遅延回路１６に接続され、遅延回路１６は距離算出回路１７に接続されている。詳しく述べると、前記入出力回路１４とＡ／Ｄ変換回路１５とが一本のみからなるフィールド信号出力線としての信号線Ｒにより接続されている。
【００１７】
前記第１イメージセンサ１２は、入力した二次元の光学的像に基づいて第１奇数フィールド信号と第１偶数フィールド信号とを交互に入出力回路１４へ出力するように構成されている。前記第２イメージセンサ１３は入力した二次元の光学的像に基づいて第２奇数フィールド信号と第２偶数フィールド信号とを交互に入出力回路１４へ出力するように構成されている。前記第１イメージセンサ１２及び前記第２イメージセンサ１３は互いに横並びとなるように配置されており、同じ被写体を互いに僅かにずれるように撮影するように構成されている。ちなみに、前記各フィールド信号は、アナログ信号である。
【００１８】
前記入出力回路１４は前記第１イメージセンサ１２及び前記第２イメージセンサ１３から入力された各フィールド信号をＡ／Ｄ変換回路１５へ出力可能となるように構成されている。また、入出力回路１４は、第１イメージセンサ１２側から入力されるフィールド信号と第２イメージセンサ１３側から入力されるフィールド信号とのタイミングを合わせるための同期信号を第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３へそれぞれ出力可能とされている。第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３は、前記同期信号をそれぞれ入力することにより入出力回路１４へそれぞれ同時にフィールド信号を出力可能に構成されている。
【００１９】
図１に示すように、前記Ａ／Ｄ変換回路１５は、入出力回路１４から入力されたアナログのフィールド信号をデジタル信号であるデジタルフィールド信号に変換し、そのデジタルフィールド信号を遅延回路１６へ出力する。前記遅延回路１６は、Ａ／Ｄ変換回路１５から入力されるデジタルフィールド信号を一時的に格納し、図示しない制御回路から制御信号を入力すると格納しているデジタルフィールド信号を距離算出回路１７へ出力する。前記距離算出回路１７は、前記遅延回路１６から入力される一つ目のデジタルフィールド信号と二つ目のデジタルフィールド信号とを入力する。そして、距離算出回路１７は、一つ目のデジタルフィールド信号にて構成される画像と、二つ目のデジタルフィールド信号にて構成される画像とを比較演算処理し、被写体における被測距物までの距離を求めるように構成されている。
【００２０】
次に、距離検出装置１１における特徴的部分について説明する。
図３（ａ）は、第１イメージセンサ１２から入出力回路１４へ出力される第１奇数フィールド信号及び第１偶数フィールド信号の出力タイミング、第２イメージセンサ１３から入出力回路１４へ出力される第２奇数フィールド信号及び第２偶数フィールド信号の出力タイミングを示したタイムチャートである。また、図３（ｂ）は、入出力回路１４からＡ／Ｄ変換回路１５へ出力されるフィールド信号の出力タイミングを示したタイムチャートである。前記各フィールド信号はそれぞれ１／６０［ｓ］（ｓ：秒）の時間をかけて、第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３から入出力回路１４へ出力されるようになっている。また、前記各フィールド信号はそれぞれ１／６０［ｓ］の時間をかけて、入出力回路１４からＡ／Ｄ変換回路１５へ出力されるようになっている。なお、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）において、説明の便宜上「第１奇数フィールド信号」を「第１奇」と示し、「第１偶数フィールド信号」を「第１偶」と示し、「第２奇数フィールド信号」を「第２奇」と示し、「第２偶数フィールド信号」を「第２偶」と示している。
【００２１】
図３（ａ）に示すように、第１イメージセンサ１２から第１奇数フィールド信号ｆ１、第１偶数フィールド信号ｆ２、第１奇数フィールド信号ｆ３、第１偶数フィールド信号ｆ４が順に出力される。また、第２イメージセンサ１３から第２奇数フィールド信号Ｓ１、第２偶数フィールド信号Ｓ２、第２奇数フィールド信号Ｓ３、第２偶数フィールド信号Ｓ４が順に出力される。
【００２２】
前記第１奇数フィールド信号ｆ１と第２奇数フィールド信号Ｓ１、第１偶数フィールド信号ｆ２と第２偶数フィールド信号Ｓ２、第１奇数フィールド信号ｆ３と第２奇数フィールド信号Ｓ３、第１偶数フィールド信号ｆ４と第２偶数フィールド信号Ｓ４はそれぞれ同じタイミングで出力される。
【００２３】
図３（ｂ）に示すように、入出力回路１４は、第１奇数フィールド信号ｆ１及び第２奇数フィールド信号Ｓ１のうち第１奇数フィールド信号ｆ１のみをＡ／Ｄ変換回路１５へ出力し、第２奇数フィールド信号Ｓ１をＡ／Ｄ変換回路１５へ出力しない。そして、入出力回路１４に第１奇数フィールド信号ｆ１と第２奇数フィールド信号Ｓ１とが入力された後、同入出力回路１４には、第１偶数フィールド信号ｆ２と第２偶数フィールド信号Ｓ２とがそれぞれ同時に入力される。図３（ｂ）に示すように、入出力回路１４は、第１偶数フィールド信号ｆ２及び第２偶数フィールド信号Ｓ２のうち第２偶数フィールド信号Ｓ２のみをＡ／Ｄ変換回路１５へ出力し、第１偶数フィールド信号ｆ２をＡ／Ｄ変換回路１５へ出力しない。すなわち、入出力回路１４は、Ａ／Ｄ変換回路１５へ向けて第１奇数フィールド信号ｆ１を出力した後、第２偶数フィールド信号Ｓ２を出力する。
【００２４】
このように、入出力回路１４は、１／６０［ｓ］の間に一つのフィールド信号のみを出力するように構成されている。そのため、Ａ／Ｄ変換回路１５は１／６０［ｓ］の間に一つのフィールド信号を処理する能力を備えていればよく、遅延回路１６は二つのデジタルフィールド信号を格納する分だけの容量を備えていればよい。また、距離算出回路１７は、二つのデジタルフィールド信号分の信号量を処理する能力を備えていればよく、二つのデジタルフレーム信号分の信号量を処理する能力を備える必要がない。
【００２５】
ちなみに、図３（ｃ）は、上記距離検出装置１１の入出力回路１４における信号処理の別例である。即ち、入出力回路１４は、第１奇数フィールド信号ｆ１と第２奇数フィールド信号Ｓ１とがそれぞれ同時に入力された際に、第２奇数フィールド信号Ｓ１のみをＡ／Ｄ変換回路１５へ出力する。その後、入出力回路１４は、第１偶数フィールド信号ｆ２と第２偶数フィールド信号Ｓ２とが同時に入力された際に、第１偶数フィールド信号ｆ２のみをＡ／Ｄ変換回路１５へ出力する。
【００２６】
従って、上記距離検出装置１１によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、第１奇数フィールド信号ｆ１と第２奇数フィールド信号Ｓ１とがそれぞれ同時に入出力回路１４へ入力された際に、入出力回路１４は第１奇数フィールド信号ｆ１のみをＡ／Ｄ変換回路１５へ出力するようにした。第１偶数フィールド信号ｆ２と第２偶数フィールド信号Ｓ２とがそれぞれ同時に入出力回路１４へ入力された際に、入出力回路１４は第２偶数フィールド信号Ｓ２のみをＡ／Ｄ変換回路１５へ出力するようにした。また、第１奇数フィールド信号ｆ１は１／６０［ｓ］の間に入出力回路１４からＡ／Ｄ変換回路１５へ出力され、その後、第２偶数フィールド信号Ｓ２は１／６０［ｓ］の間に入出力回路１４からＡ／Ｄ変換回路１５へ出力される。即ち、１／６０［ｓ］の間に、ステレオカメラユニット１８から後処理回路１９へ出力される信号量は、１つのフィールド信号分に相当する信号量とされている。従って、距離検出装置１１のステレオカメラユニット１８は、従来技術における距離検出装置２０１のステレオカメラユニット２０９に比して、後処理回路１９へ出力する信号量を少なくすることができる。
【００２７】
また、従来技術の後処理回路２１０では２つのＡ／Ｄ変換回路及び、２つの遅延回路を備える必要があったが、本実施形態の後処理回路１９では１つのＡ／Ｄ変換回路１５及び１つの遅延回路１６を備えていればよい。そのため、本実施形態の後処理回路１９は、従来技術の後処理回路２１０に比して遅延回路及びＡ／Ｄ変換回路の数を減らすことができる。従って、後処理回路１９の構成を簡単にすることができる。さらに、本実施形態の距離算出回路１７は、従来技術の距離算出回路２０８に比して処理する信号量が少ないため、前記距離算出回路２０８に比して処理能力が劣った安価な処理回路を用いることができる。
【００２８】
（２）本実施形態では、入出力回路１４は、第１イメージセンサ１２側から入力されるフィールド信号と第２イメージセンサ１３側から入力されるフィールド信号とのタイミングを合わせるための同期信号を第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３へそれぞれ出力可能とした。第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３は、前記同期信号を入力すると、その同期信号に基づいて第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３から入出力回路１４へ同時にフィールド信号をそれぞれ出力するようにした。従って、入出力回路１４は、第１イメージセンサ１２から入力した第１奇数フィールド信号ｆ１を後処理回路１９へ出力した後、すぐに第２イメージセンサ１３から入力した第２偶数フィールド信号Ｓ２を後処理回路１９へ出力することができる。このため、後処理回路１９は、第１奇数フィールド信号ｆ１を入力した後すぐに第２偶数フィールド信号Ｓ２を入力するため、第１奇数フィールド信号ｆ１と第２偶数フィールド信号Ｓ２とに基づく処理を効率よく行うことができる。
【００２９】
（３）本実施形態では、入出力回路１４は第１イメージセンサ１２から入力した第１奇数フィールド信号ｆ１を後処理回路１９へ出力後、第２イメージセンサ１３から入力した第２偶数フィールド信号Ｓ２を後処理回路１９へ出力するようにした。従って、後処理回路１９の距離算出回路１７は、第１イメージセンサ１２が撮影した第１奇数フィールド信号ｆ１に基づいたデジタル信号と、第２イメージセンサ１３が撮影した第２偶数フィールド信号Ｓ２に基づいたデジタル信号とを三角測量原理を用いて被写体における被測距物までの距離を演算できる。また、本実施形態の距離算出回路１７では、互いに異なる位置から撮影した両フィールド信号を用いて被写体における被測距物までの距離を演算するため、互いに異なる位置から撮影した両フレーム信号を用いて被写体における被測距物までの距離を演算する場合と比べて、処理を軽減することができる。
【００３０】
（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図１及び図４に従って説明する。なお、第２実施形態を含む以下の第３〜第８実施形態は、前記第１実施形態を変更したものであり、前記第１実施形態と同様の構成については同一符号を付してその詳細な説明を省略し異なるところを重点的に説明する。
【００３１】
第２実施形態の距離検出装置２１の構成は、前記第１実施形態の距離検出装置１１の構成と同じであり、ただ単に信号の処理の仕方を変更している。
以下、第１奇数フィールド信号ｆ１と第１偶数フィールド信号ｆ２を総称して第１フレーム信号Ｗ１といい、第１奇数フィールド信号ｆ３と第１偶数フィールド信号ｆ４を総称して第１フレーム信号Ｗ２という。また、第２奇数フィールド信号Ｓ１と第２偶数フィールド信号Ｓ２とを総称して第２フレーム信号Ｗ３といい、第２奇数フィールド信号Ｓ３と第２偶数フィールド信号Ｓ４とを総称して第２フレーム信号Ｗ４という。
【００３２】
図４（ａ）に示すように、第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３から第１フレーム信号Ｗ１と第２フレーム信号Ｗ３とがそれぞれ同時に出力され、その後、第１フレーム信号Ｗ２と第２フレーム信号Ｗ４とがそれぞれ同時に出力される。図４（ｂ）に示すように、入出力回路１４は、第１フレーム信号Ｗ１と第２フレーム信号Ｗ３のうち第１フレーム信号Ｗ１のみをＡ／Ｄ変換回路１５へ出力する。入出力回路１４はＡ／Ｄ変換回路１５へ第１フレーム信号Ｗ１を出力し終わると、第１フレーム信号Ｗ２と第２フレーム信号Ｗ４のうち第２フレーム信号Ｗ４のみをＡ／Ｄ変換回路１５へ出力する。
【００３３】
図１に示すように、前記Ａ／Ｄ変換回路１５は、入出力回路１４から入力されたフレーム信号をデジタルの信号であるデジタルフレーム信号に変換し、そのデジタルフレーム信号を遅延回路１６を介して距離算出回路１７へ出力する。そして、本実施形態の距離算出回路１７は、遅延回路１６から入力される一つ目のデジタルフレーム信号にて構成される画像と、二つ目のデジタルフレーム信号にて構成される画像とを比較演算処理し、被写体における被測距物までの距離を求めるように構成されている。なお、本実施形態の遅延回路１６は二つのデジタルフレーム信号を格納する分だけの容量を備えていればよい。また、本実施形態の距離算出回路１７は、二つのデジタルフレーム信号分の信号量を処理する能力を備えていればよい。
【００３４】
ちなみに、図４（ｃ）は、距離検出装置２１の入出力回路１４における信号処理の別例である。即ち、入出力回路１４は、第１フレーム信号Ｗ１と第２フレーム信号Ｗ３とがそれぞれ同時に入力された際に、第２フレーム信号Ｗ３のみをＡ／Ｄ変換回路１５へ出力する。その後、入出力回路１４は、第１フレーム信号Ｗ２と第２フレーム信号Ｗ４とがそれぞれ同時に入力された際に、第１フレーム信号Ｗ２のみをＡ／Ｄ変換回路１５へ出力する。
【００３５】
従って、上記距離検出装置２１によれば、前記第１実施形態における（１）、（２）の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、入出力回路１４は第１イメージセンサ１２から入力した第１フレーム信号Ｗ１を後処理回路１９へ出力後、第２イメージセンサ１３から入力した第２フレーム信号Ｗ４を後処理回路１９へ出力するようにした。従って、後処理回路１９の距離算出回路１７は、第１イメージセンサ１２が撮影した第１フレーム信号Ｗ１に基づいたデジタル信号と、第２イメージセンサ１３が撮影した第２フレーム信号Ｗ４に基づいたデジタル信号とを三角測量原理を用いて被写体における被測距物までの距離を演算できる。また、本実施形態の距離算出回路１７では、互いに異なる位置から撮影した両フレーム信号を用いて被写体における被測距物までの距離を演算する。そのため、互いに異なる位置から撮影した両フィールド信号を用いて被写体における被測距物までの距離を演算する場合と比べて、距離検出装置２１は被写体における被測距物までの距離を正確に演算することができる。
【００３６】
（第３実施形態）
以下、本発明を具体化した第３実施形態を図１及び図５に従って説明する。
図１に示すように、第３実施形態の距離検出装置３１の構成は、前記第１実施形態の入出力回路１４にバッファとしての遅延回路３２を備えたものに相当する。前記遅延回路３２は、一つのフィールド信号を格納する分だけの容量を備えている。
【００３７】
図５（ａ）に示すように、第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３から第１奇数フィールド信号ｆ１と第２奇数フィールド信号Ｓ１とがそれぞれ同時に出力される。そして、前記入出力回路１４に第１奇数フィールド信号ｆ１と第２奇数フィールド信号Ｓ１とがそれぞれ同時に入力される。図５（ｂ）に示すように、入出力回路１４は、第１奇数フィールド信号ｆ１及び第２奇数フィールド信号Ｓ１のうち先に第１奇数フィールド信号ｆ１をＡ／Ｄ変換回路１５へ出力し、第２奇数フィールド信号Ｓ１を遅延回路３２へ一時的に格納する。入出力回路１４は、第１奇数フィールド信号ｆ１の出力を終えた後、遅延回路３２に格納された第２奇数フィールド信号Ｓ１をＡ／Ｄ変換回路１５へ出力する。
【００３８】
ちなみに、図５（ｃ）は、距離検出装置３１の入出力回路１４における信号処理の別例である。即ち、入出力回路１４は、第１奇数フィールド信号ｆ１と第２奇数フィールド信号Ｓ１とがそれぞれ同時に入力された際に、先に第２奇数フィールド信号Ｓ１をＡ／Ｄ変換回路１５へ出力し、第１奇数フィールド信号ｆ１を遅延回路３２へ一時的に格納する。入出力回路１４は、第２奇数フィールド信号Ｓ１の出力を終えた後、遅延回路３２に格納された第１奇数フィールド信号ｆ１をＡ／Ｄ変換回路１５へ出力する。
【００３９】
従って、上記距離検出装置３１によれば、前記第１実施形態における（１）〜（３）の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、入出力回路１４は、フィールド信号を一時的に溜める遅延回路３２を備えた。そして、入出力回路１４は、同時に入力された第１奇数フィールド信号ｆ１及び第２奇数フィールド信号Ｓ１のうち先に第１奇数フィールド信号ｆ１をＡ／Ｄ変換回路１５へ出力し、第２奇数フィールド信号Ｓ１を遅延回路３２へ一時的に格納する。入出力回路１４から第１奇数フィールド信号ｆ１の出力を終えた後、入出力回路１４は遅延回路３２に格納された第２奇数フィールド信号Ｓ１をＡ／Ｄ変換回路１５へ出力するようにした。このように、同時に入力された第１奇数フィールド信号ｆ１及び第２奇数フィールド信号Ｓ１、即ち、第１イメージセンサ１２と第２イメージセンサ１３とで同時に撮影された画像に基づいて測距の演算を行うため測距精度を高めることができる。
【００４０】
（第４実施形態）
以下、本発明を具体化した第４実施形態を図１及び図６に従って説明する。
第４実施形態の距離検出装置４１の構成は、前記第２実施形態の距離検出装置２１に対して前記第３実施形態の遅延回路３２を追加したものに相当する。なお、第４実施形態における遅延回路３２は、一つのフレーム信号を格納する分だけの容量を備えている。
【００４１】
図６（ａ）に示すように、第４実施形態の第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３からは、図４（ａ）に示す前記第２実施形態の第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３と同様のフレーム信号が出力される。
【００４２】
そして、前記入出力回路１４に第１フレーム信号Ｗ１と第２フレーム信号Ｗ３とがそれぞれ同時に入力される。すると、図６（ｂ）に示すように、入出力回路１４は、第１フレーム信号Ｗ１及び第２フレーム信号Ｗ３のうち先に第１フレーム信号Ｗ１をＡ／Ｄ変換回路１５へ出力し、第２フレーム信号Ｗ３を遅延回路３２へ一時的に格納する。そして、入出力回路１４は、第１フレーム信号Ｗ１の出力を終えた後、遅延回路３２に格納された第２フレーム信号Ｗ３をＡ／Ｄ変換回路１５へ出力する。
【００４３】
ちなみに、図６（ｃ）は、距離検出装置４１の入出力回路１４における信号処理の別例である。即ち、入出力回路１４は、第１フレーム信号Ｗ１と第２フレーム信号Ｗ３とがそれぞれ同時に入力された際に、先に第２フレーム信号Ｗ３をＡ／Ｄ変換回路１５へ出力し、第１フレーム信号Ｗ１を遅延回路３２へ一時的に格納する。そして、入出力回路１４は、第２フレーム信号Ｗ３の出力を終えた後、遅延回路３２に格納された第１フレーム信号Ｗ１をＡ／Ｄ変換回路１５へ出力する。
【００４４】
従って、距離検出装置４１によれば、前記第１実施形態における（１）、（２）と前記第２実施形態における（１）の効果に加えて、前記第３実施形態の（１）と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
（第５実施形態）
以下、本発明を具体化した第５実施形態を図２に従って説明する。
図２に示すように、第５実施形態の路面状態検出装置５１の構成は、前記第１実施形態の距離検出装置１１の距離算出回路１７を路面状態算出回路５２に変更し、第１イメージセンサ１２の入力部に対して垂直偏光素子５３を配置し、第２イメージセンサ１３の入力部に対して水平偏光素子５４を配置したものに相当する。そして、前記第１イメージセンサ１２及び前記第２イメージセンサ１３には、互いに偏光角度が９０°ずれた二次元の光学的像がそれぞれ入力される。
【００４６】
即ち、本実施形態では、第１イメージセンサ１２から出力される第１奇数フィールド信号ｆ１，ｆ３、及び第１偶数フィールド信号ｆ２，ｆ４は、垂直偏光成分信号である。また、第２イメージセンサ１３から出力される第２奇数フィールド信号Ｓ１，Ｓ３、及び第２偶数フィールド信号Ｓ２，Ｓ４は、水平偏光成分信号である。
【００４７】
なお、第５実施形態の路面状態検出装置５１において、第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３、入出力回路１４、Ａ／Ｄ変換回路１５、遅延回路１６の順に行われる信号の処理の仕方は、前記第１実施形態の距離検出装置１１と同様のためその説明を省略する。
【００４８】
そして、路面状態算出回路５２は、遅延回路１６から第１奇数フィールド信号ｆ１に基づいたデジタルフィールド信号と、第２偶数フィールド信号Ｓ２に基づいたデジタルフィールド信号とを入力する（図３（ｂ）参照）。路面状態算出回路５２は、第１奇数フィールド信号ｆ１に基づいたデジタルフィールド信号にて構成される画像の濃度と、第２偶数フィールド信号Ｓ２に基づいたデジタルフィールド信号にて構成される画像の濃度とを比較する。前記第１イメージセンサ１２及び前記第２イメージセンサ１３が撮影した路面画像（被写体）が乾燥状態である際には、上記両画像の濃度の比は小さくなる。一方、前記第１イメージセンサ１２及び前記第２イメージセンサ１３が撮影した路面画像が湿潤状態である際には、上記両画像の濃度の比は大きくなる。路面状態算出回路５２は、上記両画像の濃度を比較した値に基づいて、撮影した路面が乾燥状態か湿潤状態かを判定する。
【００４９】
従って、上記路面状態検出装置５１によれば、前記第１実施形態における（１）、（２）の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、路面状態算出回路５２は、第１イメージセンサ１２が撮影した第１奇数フィールド信号ｆ１に基づいた画像の濃度と、第２イメージセンサ１３が撮影した第２偶数フィールド信号Ｓ２に基づいた画像の濃度とを比較することにより、撮影した路面が乾燥状態か湿潤状態かを判定するようにした。従って、互いに異なる位置から撮影した両フィールド信号を用いて路面状態を判断するため、互いに異なる位置から撮影した両フレーム信号を用いて路面状態を判断する場合と比べて、処理を軽減することができる。
【００５０】
（第６実施形態）
以下、本発明を具体化した第６実施形態を図２に従って説明する。
図２に示すように、第６実施形態の路面状態検出装置６１の構成は、前記第５実施形態の路面状態検出装置５１の構成と同じであり、ただ単に信号の処理の仕方を変更している。
【００５１】
詳しく述べると、入出力回路１４は第１イメージセンサ１２から入力した第１フレーム信号Ｗ１をＡ／Ｄ変換回路１５（後処理回路１９）へ出力後、第２イメージセンサ１３から入力した第２フレーム信号Ｗ４をＡ／Ｄ変換回路１５（後処理回路１９）へ出力する（図４（ｂ）参照）。そして、路面状態算出回路５２は、第１フレーム信号Ｗ１に基づいた画像の濃度と、第２フレーム信号Ｗ４に基づいた画像の濃度とを比較することにより、撮影した路面が乾燥状態か湿潤状態かを判定する。
【００５２】
従って、上記路面状態検出装置６１によれば、前記第１実施形態における（１）、（２）の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、路面状態算出回路５２は、第１イメージセンサ１２が撮影した第１フレーム信号Ｗ１に基づいた画像の濃度と、第２イメージセンサ１３が撮影した第２フレーム信号Ｗ４に基づいた画像の濃度とを比較することにより、撮影した路面が乾燥状態か湿潤状態かを判定するようにした。従って、互いに異なる位置から撮影した両フレーム信号を用いて路面状態を判断するため、互いに異なる位置から撮影した両フィールド信号を用いて路面状態を判断する場合と比べて、路面状態をより正確に判断することができる。
【００５３】
（第７実施形態）
以下、本発明を具体化した第７実施形態を図２に従って説明する。
図２に示すように、第７実施形態の路面状態検出装置７１の構成は、前記第３実施形態の距離検出装置３１における距離算出回路１７を路面状態算出回路５２に変更すると共に、第１イメージセンサ１２の入力部に前記垂直偏光素子５３を、第２イメージセンサ１３の入力部に水平偏光素子５４を配置したものに相当する。
【００５４】
従って、上記路面状態検出装置７１によれば、前記第１実施形態における（１）、（２）と前記第５実施形態における（１）の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
【００５５】
（１）本実施形態では、路面状態算出回路５２は、同じタイミングで第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３にて撮影した第１奇数フィールド信号ｆ１及び第２奇数フィールド信号Ｓ１に基づいた両画像の濃度を比較することにより、撮影した路面が乾燥状態か湿潤状態かを判定するようにした。従って、時間のずれがない画像同士の比較により路面状態の演算を行うため、時間ずれがある画像同士の比較により路面状態の演算を行った場合と比べて、路面検出の精度を上げることができる。
【００５６】
（第８実施形態）
以下、本発明を具体化した第８実施形態を図２に従って説明する。
図２に示すように、第８実施形態の路面状態検出装置８１の構成は、前記第４実施形態の距離検出装置４１における距離算出回路１７を路面状態算出回路５２に変更すると共に、第１イメージセンサ１２の入力部に前記垂直偏光素子５３を、第２イメージセンサ１３の入力部に水平偏光素子５４を配置したものに相当する。
【００５７】
従って、上記路面状態検出装置８１によれば、前記第１実施形態における（１）、（２）と前記第６実施形態における（１）の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
【００５８】
（１）本実施形態では、路面状態算出回路５２は、同じタイミングで第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３にて撮影した第１フレーム信号Ｗ１及び第２フレーム信号Ｗ３に基づいた両画像の濃度を比較することにより、撮影した路面が乾燥状態か湿潤状態かを判定するようにした。従って、時間のずれがない画像同士の比較により路面状態の演算を行うため、時間ずれがある画像同士の比較により路面状態の演算を行った場合と比べて、路面検出の精度を上げることができる。また、路面状態算出回路５２では、両フレーム信号からなる両画像の濃度を比較しているため、両フィールド信号からなる両画像の濃度を比較する場合と比べて、濃度差を求める演算を正確に行うことができる。
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態及び上記各実施形態中の「入出力回路１４における信号処理の別例」は以下のような他の実施形態に変更して具体化してもよい。
【００５９】
○前記各実施形態及び前記各実施形態中の「入出力回路１４における信号処理の別例」では、入出力回路１４に対して二つのイメージセンサを接続するように構成していた。これに限らず、入出力回路１４に対して三以上のイメージセンサを接続するように構成してもよい。そして、入出力回路１４は、各イメージセンサのうち任意に選んだ二つのイメージセンサから入力したフィールド信号を、Ａ／Ｄ変換回路１５へ順次出力するようにしてもよい。
【００６０】
○前記各実施形態及び前記各実施形態中の「入出力回路１４における信号処理の別例」では、入出力回路１４から一本の信号線Ｒによりフィールド信号を出力するように構成していた。これに限らず、入出力回路１４から出力されるフィールド信号を二本の信号線を用いて出力するようにし、その両信号線に対してそれぞれＡ／Ｄ変換回路を接続し、その両Ａ／Ｄ変換回路に対してそれぞれ遅延回路を接続し、その両遅延回路を距離算出回路１７に対して接続するように構成してもよい。そして、入出力回路１４は、第１イメージセンサ１２から入力されたフィールド信号を一方の信号線を用いて出力し、第２イメージセンサ１３から入力されたフィールド信号を他方の信号線を用いて出力するようにしてもよい。
【００６１】
○前記各実施形態及び前記各実施形態中の「入出力回路１４における信号処理の別例」では次に示すようにしていた。第１イメージセンサ１２が第１奇数フィールド信号を出力している際には、第２イメージセンサ１３が第２奇数フィールド信号を出力するように、入出力回路１４は第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３を制御していた。また、第１イメージセンサ１２が第１偶数フィールド信号を出力している際には、第２イメージセンサ１３が第２偶数フィールド信号を出力するように、入出力回路１４は第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３を制御していた。これに限らず、図７に示すように、第１イメージセンサ１２が第１奇数フィールド信号を出力している際には、第２イメージセンサ１３が第２偶数フィールド信号を出力するように、入出力回路１４は第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３を制御してもよい。この場合、第１イメージセンサ１２が第１偶数フィールド信号を出力している際には、第２イメージセンサ１３が第２奇数フィールド信号を出力するように、入出力回路１４は第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３を制御する。
【００６２】
○前記第１及び第５実施形態並びにその実施形態中の「入出力回路１４における信号処理の別例」では、図３（ａ），（ｂ）に示すように、入出力回路１４は奇数フィールド信号を出力した後に偶数フィールド信号を出力するようにしていた。これに限らず、入出力回路１４は偶数フィールド信号を出力した後に奇数フィールド信号を出力するようにしてもよい。
【００６３】
○前記第２及び第６実施形態並びにその実施形態中の「入出力回路１４における信号処理の別例」では、図４（ａ），（ｂ）に示すように、入出力回路１４は、奇数・偶数・奇数・偶数の順にフィールド信号を出力するようにしていた。これに限らず、入出力回路１４は、偶数・奇数・偶数・奇数の順にフィールド信号を出力するようにしてもよい。
【００６４】
○前記各実施形態及び前記各実施形態中の「入出力回路１４における信号処理の別例」では、第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３からフィールド信号を同時に出力するように、入出力回路１４は第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３を制御していた。これに限らず、入出力回路１４は、第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３からフィールド信号を同時に出力するように制御するのではなく、タイミングをずらして出力するように制御してもよい。
【００６５】
○前記各実施形態及び前記各実施形態中の「入出力回路１４における信号処理の別例」では、入出力回路１４と、Ａ／Ｄ変換回路１５及び遅延回路１６並びに距離算出回路１７とを別々の回路として構成していた。これに限らず、入出力回路１４にＡ／Ｄ変換回路１５を含むように構成してもよいし、入出力回路１４にＡ／Ｄ変換回路１５及び遅延回路１６を含むように構成してもよいし、入出力回路１４にＡ／Ｄ変換回路１５及び遅延回路１６並びに距離算出回路１７を含むように構成してもよい。
【００６６】
○前記各実施形態及び前記各実施形態中の「入出力回路１４における信号処理の別例」では、各フィールド信号はそれぞれ１／６０［ｓ］の時間をかけて、第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３から入出力回路１４へ出力されるものを採用していた。これに限らず、各フィールド信号はそれぞれ１／１００［ｓ］の時間をかけて、第１イメージセンサ１２及び第２イメージセンサ１３から入出力回路１４へ出力されるものなどを採用してもよい。
【００６７】
次に、上記各実施形態及び他の実施形態から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記フィールド信号入出力手段は、フィールド信号を出力するためのフィールド信号出力線を一本のみ備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項に記載の撮像装置。
【００６８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、出力する信号量を少なくして後処理における信号処理量を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１〜第４実施形態における距離検出装置の電気的構成を示すブロック図。
【図２】第５〜第８実施形態における路面状態検出装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】（ａ）は、第１，第５実施形態における両イメージセンサから出力されるフィールド信号を示すタイムチャート。（ｂ）は、第１，第５実施形態における入出力回路から出力されるフィールド信号を示すタイムチャート。（ｃ）は、入出力回路における信号処理の別例のタイムチャート。
【図４】（ａ）は、第２，第６実施形態における両イメージセンサから出力されるフレーム信号を示すタイムチャート。（ｂ）は、第２，第６実施形態における入出力回路から出力されるフレーム信号を示すタイムチャート。（ｃ）は、入出力回路における信号処理の別例のタイムチャート。
【図５】（ａ）は、第３，第７実施形態における両イメージセンサから出力されるフレーム信号を示すタイムチャート。（ｂ）は、第３，第７実施形態における入出力回路から出力されるフレーム信号を示すタイムチャート。（ｃ）は、入出力回路における信号処理の別例のタイムチャート。
【図６】（ａ）は、第４，第８実施形態における両イメージセンサから出力されるフレーム信号を示すタイムチャート。（ｂ）は、第４，第８実施形態における入出力回路から出力されるフレーム信号を示すタイムチャート。（ｃ）は、入出力回路における信号処理の別例のタイムチャート。
【図７】他の実施形態における両イメージセンサから出力されるフレーム信号を示すタイムチャート。
【図８】従来技術における距離検出装置の電気的構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１２…第１撮像手段としての第１イメージセンサ、
１３…第２撮像手段としての第２イメージセンサ、
１４…フィールド信号入出力手段及び同期信号出力手段としての入出力回路、
１８…撮像装置としてのステレオカメラユニット、
３２…バッファとしての遅延回路、
ｆ１，ｆ３…第１奇数フィールド信号、ｆ２，ｆ４…第１偶数フィールド信号、
Ｓ１，Ｓ３…第２奇数フィールド信号、Ｓ２，Ｓ４…第２偶数フィールド信号、
Ｗ１，Ｗ２…第１フレーム信号、Ｗ３，Ｗ４…第２フレーム信号。
【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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