JP2019002847A - Electromagnetic wave detector and information acquisition system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁波検出装置および情報取得システムに関するものである。 The present invention relates to an electromagnetic wave detection device and an information acquisition system.
近年、電磁波を検出する複数の検出器による検出結果から周囲に関する情報を得る装置が開発されている。例えば、赤外線カメラで撮像した画像中の物体の位置を、レーザレーダを用いて測定する装置が知られている。(特許文献1参照)。 In recent years, devices have been developed that obtain information about the surroundings from detection results obtained by a plurality of detectors that detect electromagnetic waves. For example, an apparatus for measuring the position of an object in an image captured by an infrared camera using a laser radar is known. (See Patent Document 1).
このような装置において、各検出器による検出結果における座標系の差異を低減することは有益である。 In such an apparatus, it is beneficial to reduce the difference in the coordinate system in the detection result by each detector.
従って、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされた本開示の目的は、電磁波を検出する複数の検出器による検出結果における座標系の差異を低減させることにある。 Accordingly, an object of the present disclosure made in view of the problems of the conventional technology as described above is to reduce a difference in coordinate systems in detection results by a plurality of detectors that detect electromagnetic waves.
上述した諸課題を解決すべく、第1の観点による電磁波検出装置は、
入射する電磁波を第1の方向および第2の方向に進行するように分離する分離部と、
前記第1の方向に進行した電磁波を検出する第1の検出部と、
前記第2の方向に進行した電磁波を検出する第2の検出部と、を備える。
In order to solve the above-described problems, the electromagnetic wave detection device according to the first aspect is
A separation unit that separates the incident electromagnetic wave so as to travel in the first direction and the second direction;
A first detector for detecting electromagnetic waves traveling in the first direction;
A second detection unit that detects the electromagnetic wave traveling in the second direction.
また、第2の観点による情報取得システムは、
入射する電磁波を第1の方向および第2の方向に進行するように分離する分離部と、前記第1の方向に進行した電磁波を検出する第1の検出部と、前記第2の方向に進行した電磁波を検出する第2の検出部と、を有する電磁波検出装置と、
前記第1の検出部および前記第2の検出部による電磁波の検出結果に基づいて、前記電磁波検出装置の周囲に関する情報を取得する制御装置と、を備える。
An information acquisition system according to the second aspect is
A separation unit that separates an incident electromagnetic wave so as to travel in a first direction and a second direction, a first detection unit that detects an electromagnetic wave traveled in the first direction, and travels in the second direction An electromagnetic wave detection device having a second detection unit for detecting the electromagnetic wave
A control device that acquires information about the periphery of the electromagnetic wave detection device based on the detection result of the electromagnetic wave by the first detection unit and the second detection unit.
上述したように本開示の解決手段を装置、及びシステムとして説明してきたが、本開示は、これらを含む態様としても実現し得るものであり、また、これらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本開示の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。 As described above, the solution of the present disclosure has been described as an apparatus and a system. However, the present disclosure can also be realized as an aspect including these, and a method, a program, It should be understood that the present invention can also be realized as a storage medium storing a program, and these are also included in the scope of the present disclosure.
上記のように構成された本開示によれば、電磁波を検出する複数の検出器による検出結果における座標系の差異が低減し得る。 According to this indication constituted as mentioned above, the difference of the coordinate system in the detection result by a plurality of detectors which detect electromagnetic waves can be reduced.
以下、本発明を適用した電磁波検出装置の実施形態について、図面を参照して説明する。電磁波を検出する複数の検出器により電磁波を検出する構成において、各検出部の検出軸が異なる。そのため、各検出器が同一領域を対象とした検出を行ったとしても、検出結果における座標系がそれぞれの検出部で異なる。そこで、各検出部による検出結果における座標系の差異を低減することは有益である。しかし、当該差異を補正によって低減することは不可能、又は困難である。そこで、本発明を適用した電磁波検出装置は、各検出部における検出軸の差異を低減し得るように構成されることにより、各検出部による検出結果における座標系の差異を低減し得る。 Hereinafter, embodiments of an electromagnetic wave detection device to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. In a configuration in which electromagnetic waves are detected by a plurality of detectors that detect electromagnetic waves, the detection axes of the detection units are different. Therefore, even if each detector performs detection for the same region, the coordinate system in the detection result is different for each detection unit. Therefore, it is beneficial to reduce the difference in the coordinate system in the detection result by each detection unit. However, it is impossible or difficult to reduce the difference by correction. Therefore, the electromagnetic wave detection device to which the present invention is applied can reduce the difference in the coordinate system in the detection result by each detection unit by being configured to reduce the difference in detection axis in each detection unit.
図1に示すように、本開示の実施形態に係る電磁波検出装置10を含む情報取得システム11は、電磁波検出装置10および制御装置12を含んで構成されている。
As illustrated in FIG. 1, an
以後の図において、各機能ブロックを結ぶ破線は、制御信号または通信される情報の流れを示す。破線が示す通信は有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。また、各機能ブロックから突出する実線は、ビーム状の電磁波を示す。 In the subsequent drawings, broken lines connecting the functional blocks indicate a control signal or a flow of information to be communicated. The communication indicated by the broken line may be wired communication or wireless communication. A solid line protruding from each functional block indicates a beam-like electromagnetic wave.
電磁波検出装置10は、分離部13、第1の検出ユニット14、および第2の検出ユニット15を有している。
The electromagnetic
分離部13は、入射する電磁波を第1の方向d1および第2の方向d2に進行するように分離する。本実施形態においては、分離部13は、入射する電磁波の一部を第1の方向d1に反射し、電磁波の別の一部を第2の方向d2に透過する。
The
分離部13は、入射する電磁波の一部を第1の方向d1に透過し、電磁波の別の一部を第2の方向d2に透過してもよい。また、分離部13は、入射する電磁波の一部を第1の方向d1に屈折させ、電磁波の別の一部を第2の方向d2に屈折させてもよい。分離部13は、例えば、ハーフミラー、ビームスプリッタ、ダイクロイックミラー、コールドミラー、ホットミラー、メタサーフェス、偏向素子、およびプリズムなどである。
The
第1の検出ユニット14は、例えば、カメラである。本実施形態において、第1の検出ユニット14は、第1の光学系16および第1の検出部17を有する。なお、第1の検出ユニット14は、例えば、一次元または二次元状に温度を検出可能な赤外線カメラであってよい。
The first detection unit 14 is, for example, a camera. In the present embodiment, the first detection unit 14 includes a first
第1の光学系16は、例えば、レンズおよびミラーの少なくとも一方を含み、検出の対象obの像を結像させる。
The first
第1の検出部17は、分離部13から第1の方向d1に進行する電磁波の経路上に、設けられている。さらに、第1の検出部17は、第1の光学系16から分離部13を介して所定の位置をおいて離れた対象obの像の、第1の光学系16による結像位置または当該結像位置近傍に、設けられている。第1の検出部17は、分離部13から第1の方向d1に進行した電磁波を検出する。
The first detection unit 17 is provided on the path of the electromagnetic wave that travels in the first direction d1 from the
また、第1の検出部17は、分離部13から第1の方向d1に進行する電磁波の第1の進行軸が、第1の検出部17の第1の検出軸に平行となるように、分離部13に対して配置されていてよい。第1の進行軸は、分離部13から第1の方向d1に進行した後、放射状に広がりながら伝播して第1の検出部17に入射する電磁波の中心軸である。本実施形態においては、第1の進行軸は、第1の光学系16の光軸である。第1の検出軸は、第1の検出部17の検出面の中心を通り、当該検出面に垂直な軸である。
Further, the first detection unit 17 is configured so that the first traveling axis of the electromagnetic wave traveling in the first direction d1 from the
さらに、第1の検出部17は、第1の進行軸および第1の検出軸の間隔が第1の間隔閾値以下となるように配置されていてよい。また、第1の検出部17は、第1の進行軸および第1の検出軸が一致するように配置されていてよい。本実施形態においては、第1の検出部17は、第1の進行軸および第1の検出軸が一致するように配置されている。 Furthermore, the 1st detection part 17 may be arrange | positioned so that the space | interval of a 1st advancing axis and a 1st detection axis may be below a 1st space | interval threshold value. Moreover, the 1st detection part 17 may be arrange | positioned so that a 1st advancing axis and a 1st detection axis may correspond. In this embodiment, the 1st detection part 17 is arrange | positioned so that a 1st advancing axis and a 1st detection axis may correspond.
また、第1の検出部17は、第1の進行軸と、第1の検出部17の検出面とのなす第1の角度が第1の角度閾値以下または所定の角度となるように、分離部13に対して配置されていてよい。本実施形態においては、第1の検出部17は、前述のように、第1の角度が90°となるように配置されている。
Further, the first detection unit 17 is separated so that the first angle formed by the first traveling axis and the detection surface of the first detection unit 17 is equal to or less than the first angle threshold value or a predetermined angle. It may be arranged with respect to the
本実施形態において、第1の検出部17は、パッシブセンサである。本実施形態において、第1の検出部17は、さらに具体的には、素子アレイを含む。例えば、第1の検出部17は、イメージセンサまたはイメージングアレイなどの撮像素子を含み、検出面において結像した電磁波による像を撮像して、撮像した対象obに相当する画像情報を生成する。 In the present embodiment, the first detection unit 17 is a passive sensor. In the present embodiment, more specifically, the first detection unit 17 includes an element array. For example, the first detection unit 17 includes an image sensor such as an image sensor or an imaging array, captures an image of an electromagnetic wave formed on the detection surface, and generates image information corresponding to the captured object ob.
なお、本実施形態において、第1の検出部17は、さらに具体的には可視光の像を撮像する。第1の検出部17は、生成した画像情報を信号として制御装置12に送信する。
In the present embodiment, more specifically, the first detection unit 17 captures an image of visible light. The first detection unit 17 transmits the generated image information as a signal to the
なお、第1の検出部17は、赤外線、紫外線、および電波の像など、可視光以外の像を撮像してもよい。また、第1の検出部17はサーモセンサなどを含んでいてもよい。この構成において、電磁波検出装置10は、第1の検出部17により画像状の温度情報を取得し得る。
Note that the first detection unit 17 may capture an image other than visible light, such as infrared, ultraviolet, and radio wave images. The first detection unit 17 may include a thermosensor. In this configuration, the electromagnetic
第2の検出ユニット15は、例えば、LIDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)などの走査型の検出装置である。本実施形態において、第2の検出ユニット15は、照射部18、第1の反射部19、第2の反射部20、第2の光学系21、および第2の検出部22を有する。
The
照射部18は、赤外線、可視光線、紫外線、および電波の少なくともいずれかを放射する。本実施形態において、照射部18は、赤外線を放射する。照射部18は、第1の反射部19を介して、電磁波検出装置10の検出範囲内に電磁波を放射する。
The
本実施形態においては、照射部18は、幅の細い、例えば0.5°のビーム状の電磁波を放射する。また、本実施形態において、照射部18は電磁波をパルス状に放射可能である。例えば、照射部18は、LED(Light Emitting Diode)およびLD(Laser Diode)などを含む。照射部18は、後述する制御装置12の制御に基づいて、電磁波の放射および停止を切替える。
In the present embodiment, the irradiating
第1の反射部19は、照射部18から放射された電磁波を、向きを変えながら反射することにより、対象obに照射される電磁波の照射位置を変更する。すなわち、第1の反射部19は、照射部18から放射される電磁波により、対象obを走査する。したがって、本実施形態において、第1の反射部19は、後述する第2の検出部22と協同して、走査型の測距センサを構成する。なお、第1の反射部19は、一次元方向または二次元方向に対象obを走査する。本実施形態においては、第1の反射部19は、二次元方向に対象obを走査する。
The
第1の反射部19は、分離部13から第2の方向d2に配置されている。第1の反射部19は、照射部18から放射されて反射した電磁波が、分離部13を透過して電磁波検出装置10の検出範囲内に照射されるように、配置されている。
The first reflecting
第1の反射部19は、検出範囲内の対象obに照射された電磁波の反射波を、分離部13を透過した後に、反射することにより第2の反射部20に進行させる。
The
第1の反射部19は、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラー、ポリゴンミラー、およびガルバノミラーなどを含む。本実施形態においては、第1の反射部19は、MEMSミラーを含む。
The
第1の反射部19は、後述する制御装置12の制御に基づいて、電磁波を反射する向きを変える。また、第1の反射部19は、例えばエンコーダなどの角度センサを有してもよく、角度センサが検出する角度を、電磁波を反射する方向情報として、制御装置12に通知してもよい。このような構成において、制御装置12は、第1の反射部19から取得する方向情報に基づいて、照射位置を算出し得る。また、制御装置12は、第1の反射部19に電磁波を反射する向きを変えさせるために入力する駆動信号に基づいて照射位置を算出し得る。
The
第2の反射部20は、照射部18が放射するビーム状の電磁波の経路上で、照射部18および第1の反射部19の間に配置されている。第2の反射部20は、照射部18が放射する電磁波を通過または透過させる。
The second reflecting
第2の反射部20は、例えば、ピンホールを有するミラーまたはハーフミラーを含む。本実施形態において、第2の反射部20は、ピンホールを有するミラーであり、照射部18が放射する電磁波をピンホールに通過させる。第2の反射部20は、第1の反射部19が反射する対象obからの電磁波を、さらに反射することにより第2の検出部22に向けて進行させる。
The
第2の光学系21は、第2の反射部20および第2の検出部22の間に配置されている。第2の光学系21は、第2の反射部20に反射された対象obからの電磁波を集束させる。
The second
第2の検出部22は、第2の反射部20により電磁波が反射され、第2の光学系21を経由して進行する電磁波の経路上に設けられている。第2の検出部22は、第2の光学系21を経由した電磁波、すなわち第2の方向d2に進行した電磁波を検出する。
The
また、第2の検出部22は、分離部13から第2の方向d2に進行して、第1の反射部19および第2の反射部20により進行方向が切替えられた電磁波の第2の進行軸が、第2の検出部22の第2の検出軸に平行となるように、分離部13に対して配置されていてよい。第2の進行軸は、分離部13から第2の方向d2に進行した後、放射状に広がりながら伝播して第2の検出部22に入射する電磁波の中心軸である。本実施形態においては、第2の進行軸は、第2の光学系21の光軸である。第2の検出軸は、第2の検出部22の検出面の中心を通り、当該検出面に垂直な軸を含む。また、第2の検出軸は、当該垂直な軸を第2の反射部20において反射方向に折曲げた軸、および、さらに第1の反射部19において反射方向に折曲げた軸を含む。
The
さらに、第2の検出部22は、第2の進行軸および第2の検出軸の間隔が第2の間隔閾値以下となるように配置されていてよい。なお、第2の間隔閾値は、第1の間隔閾値と同じ値でも異なる値であってよい。
Further, the
また、第2の検出部22は、第1の検出部17とともに、第1の進行軸および第1の検出軸の間隔と、第2の進行軸および第2の検出軸の間隔との差が所定の間隔差(例えば、第1の検出部17および第2の検出部22の検出面の直径)以下となるように配置されていてよい。
Further, the
また、第2の検出部22は、第2の進行軸および第2の検出軸が一致するように配置されていてよい。本実施形態においては、第2の検出部22は、第2の進行軸および第2の検出軸が一致するように配置されている。
Moreover, the
また、第2の検出部22は、照射部18から放射される電磁波の中心軸と、第2の検出軸の少なくとも一部とが一致するように、配置されていてよい。
The
また、第2の検出部22は、第2の進行軸と、第2の検出部22検出面とのなす第2の角度が第2の角度閾値以下または所定の角度となるように、分離部13に対して配置されていてよい。なお、第2の角度閾値は、第1の角度閾値と同じ値でも異なる値であってもよい。また、第2の検出部22は、第1の検出部17とともに、第1の角度と第2の角度との差が所定の角度差以下となるように(例えば、シャインプルーフの原理を満たすように)配置されてよい。本実施形態においては、第2の検出部22は、前述のように、第2の角度が90°となるように配置されている。
In addition, the
本実施形態において、第2の検出部22は、照射部18から対象obに向けて照射された電磁波の当該対象obからの反射波を検出するアクティブセンサである。なお、本実施形態において、第2の検出部22は、照射部18から照射され且つ第1の反射部19および第2の反射部20により反射されることにより対象obに向けて照射された電磁波の当該対象obからの反射波を検出する。
In the present embodiment, the
第2の検出部22は、照射部18が照射する電磁波と同種の電磁波を検出する。したがって、本実施形態では、第2の検出部22は、赤外線を検出する。なお、第2の検出部22は、第1の検出部17とは異種または同種の電磁波を検出してよい。したがって、第2の検出部22は、可視光線、紫外線、および電波を検出してよい。
The
本実施形態において、第2の検出部22は、さらに具体的には、測距センサを構成する素子を含む。例えば、第2の検出部22は、APD(Avalanche PhotoDiode)、PD(PhotoDiode)および測距イメージセンサなどの単一の素子を含む。また、第2の検出部22は、APDアレイ、PDアレイ、測距イメージングアレイ、および測距イメージセンサなどの素子アレイを含むものであってもよい。
In the present embodiment, more specifically, the
本実施形態において、第2の検出部22は、被写体からの反射波を検出したことを示す検出情報を信号として制御装置12に送信する。
In the present embodiment, the
制御装置12は、1以上のプロセッサおよびメモリを含む。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、および特定の処理に特化した専用のプロセッサの少なくともいずれかを含んでよい。専用のプロセッサは、特定用途向けIC(ASIC;Application Specific Integrated Circuit)を含んでよい。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイス(PLD;Programmable Logic Device)を含んでよい。PLDは、FPGA(Field−Programmable Gate Array)を含んでよい。制御装置12は、1つまたは複数のプロセッサが協働するSoC(System−on−a−Chip)、およびSiP(System In a Package)の少なくともいずれかを含んでもよい。
The
制御装置12は、第1の検出部17および第2の検出部22がそれぞれ検出した電磁波に基づいて、電磁波検出装置10の周囲に関する情報を取得する。周囲に関する情報は、例えば画像情報、距離情報、および温度情報などである。本実施形態において、制御装置12は、さらに具体的には、前述のように、第1の検出部17が画像として検出した電磁波を画像情報として取得する。また、本実施形態において、制御装置12は、第2の検出部22が検出する検出情報に基づいて、以下に説明するように、ToF(Time−of−Flight)方式により、照射部18に照射される照射位置の距離情報を取得する。
The
図2に示すように、制御装置12は、照射部18に電磁波放射信号を入力することにより、照射部18にパルス状の電磁波を放射させる(“電磁波放射信号”欄参照)。照射部18は、入力された当該電磁波放射信号に基づいて電磁波を照射する(“照射部放射量”欄参照)。照射部18が放射し且つ反射部が反射して任意の照射領域に照射された電磁波は、当該照射領域において反射する。第2の検出部22は、当該照射領域において反射された電磁波を検出するとき(“電磁波検出量”欄参照)、前述のように、検出情報を制御装置12に通知する。
As shown in FIG. 2, the
制御装置12は、例えば、時間計測LSI(Large Scale Integrated circuit)を有しており、照射部18に電磁波を放射させた時期T1から、検出情報を取得(“検出情報取得”欄参照)した時期T2までの時間ΔTを計測する。制御装置12は、当該時間ΔTに、光速を乗算し、且つ2で除算することにより、照射位置までの距離を算出する。なお、制御装置12は、上述のように、第1の反射部19から取得する方向情報、または自身が第1の反射部19に出力する駆動信号に基づいて、照射位置を算出する。制御装置12は、照射位置を変えながら、各照射位置までの距離を算出することにより、画像状の距離情報を作成する。
The
なお、本実施形態において、情報取得システム11は、上述のように、レーザ光を照射して、返ってくるまでの時間を直接測定するDirect ToFにより距離情報を作成する構成である。しかし、情報取得システム11は、このような構成に限られない。例えば、情報取得システム11は、電磁波を一定の周期で照射し、照射された電磁波と返ってきた電磁波との位相差から、返ってくるまでの時間を間接的に測定するFlash ToFにより距離情報を作成しても良い。また、情報取得システム11は、他のToF方式、例えば、Phased ToFにより距離情報を作成してもよい。
In the present embodiment, as described above, the
以上のような構成の本実施形態の電磁波検出装置10は、入射する電磁波を第1の方向d1および第2の方向d2に進行するように分離し、かつ第1の方向d1に進行した電磁波を検出する第1の検出部17および第2の方向d2に進行した電磁波を検出する第2の検出部22を備えている。したがって、電磁波検出装置10は、第1の検出部17および第2の検出部22の光軸のズレを低減し得る。これにより、電磁波検出装置10は、第1の検出軸および第2の検出軸のズレを低減し得る。そのため、電磁波検出装置10は、第1の検出部17および第2の検出部22による検出結果における座標系のズレを低減し得る。
The electromagnetic
また、本実施形態の電磁波検出装置10では、第1の進行軸が第1の検出軸と平行になるように、かつ第2の進行軸が第2の検出軸と平行になるように、第1の検出部17および第2の検出部22が分離部13に対して配置されている。このような構成により、電磁波検出装置10は、第1の検出軸および第2の検出軸のズレを低減するとともに、進行軸からの距離に関わらず検出面における電磁波の結像状態を均質化し得る。したがって、電磁波検出装置10は、制御装置12における結像状態の均質化のための情報処理を行うこと無く、均質な結像状態である周囲に関する情報を取得させ得る。
Further, in the electromagnetic
また、本実施形態の電磁波検出装置10では、第1の進行軸および第1の検出軸の間隔が第1の間隔閾値以下となるように第1の検出部17は分離部13に対して配置され、第2の進行軸および第2の検出軸の間隔が第2の間隔閾値以下となるように第2の検出部22は分離部13に対して配置されている。このような構成により、電磁波検出装置10は、第1の検出軸および第2の検出軸のズレをさらに低減し得る。
In the electromagnetic
また、本実施形態の電磁波検出装置10では、第1の進行軸および第1の検出軸の間隔と、第2の進行軸および第2の検出軸の間隔との差が所定の間隔差以下となるように、第1の検出部17および第2の検出部22が、分離部13に対して配置されている。このような構成により、電磁波検出装置10は、第1の検出軸および第2の検出軸のズレをいっそう低減し得る。
In the electromagnetic
また、本実施形態の電磁波検出装置10では、第1の進行軸および第1の検出軸が一致し、第2の進行軸および第2の検出軸が一致するように、第1の検出部17および第2の検出部22が、分離部13に対して配置されている。このような構成により、電磁波検出装置10は、第1の検出軸および第2の検出軸のズレをよりいっそう低減し得る。
Moreover, in the electromagnetic
また、本実施形態の電磁波検出装置10では、第1の角度が第1の角度閾値以下または所定の角度となるように、かつ第2の角度が第2の角度閾値以下または所定の角度となるように、第1の検出部17および第2の検出部22が、分離部13に対して配置されている。このような構成により、電磁波検出装置10は、第1の検出軸および第2の検出軸のズレを低減するとともに、進行軸からの距離に応じた検出面における電磁波の結像状態の不均質化を低減し得る。したがって、電磁波検出装置10は、制御装置12における結像状態の均質化のための情報処理の負荷を低減し得る。
Further, in the electromagnetic
また、本実施形態の電磁波検出装置10では、第1の角度と第2の角度との差が所定の角度差以下となるように、第1の検出部17および第2の検出部22が分離部13に対して配置されている。このような構成により、電磁波検出装置10は、第1の検出部17および第2の検出部22の光軸のズレをいっそう低減し得る。
Moreover, in the electromagnetic
また、本実施形態の電磁波検出装置10では、照射部18から放射される電磁波の中心軸と、第1の検出軸の少なくとも一部とが一致する。このような構成により、電磁波検出装置10では、対象obにおける電磁波の照射位置の特定において、照射部18および第1の検出部17の位置のズレならびに放射方向および第1の検出軸の間の傾斜を考慮する必要が無い。したがって、電磁波検出装置10は、第1の反射部19の駆動信号または方向情報に基づいて、照射位置を正確に、低い負荷で算出し得る。
Moreover, in the electromagnetic
本発明を諸図面および実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形および修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形および修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。 Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various variations and modifications based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention.
例えば、本実施形態において、制御装置12が、電磁波検出装置10とともに情報取得システム11を構成しているが、電磁波検出装置10は、制御装置12を制御部として含んで構成されてよい。
For example, in the present embodiment, the
また、本実施形態において、電磁波検出装置10は、照射部18から放射されるビーム状の電磁波を第1の反射部19に走査させることにより、第2の検出部22を第1の反射部19と協同させて走査型のアクティブセンサとして機能させる構成を有する。しかし、電磁波検出装置10は、このような構成に限られない。例えば、電磁波検出装置10は、第1の反射部19を備えず、かつ第2の反射部20にハーフミラーを採用して、照射部18から放射状の電磁波を放射させ、走査なしで情報を取得する構成でも、本実施形態と類似の効果が得られる。
In the present embodiment, the electromagnetic
また、本実施形態において、電磁波検出装置10は、第1の検出部17がパッシブセンサであり、第2の検出部22がアクティブセンサである構成を有する。しかし、電磁波検出装置10は、このような構成に限られない。例えば、電磁波検出装置10において、第1の検出部17および第2の検出部22が共にアクティブセンサである構成でも、パッシブセンサである構成でも本実施形態と類似の効果が得られる。
In the present embodiment, the electromagnetic
10 電磁波検出装置
11 情報取得システム
12 制御装置
13 分離部
14 第1の検出ユニット
15 第2の検出ユニット
16 第1の光学系
17 第1の検出部
18 照射部
19 第1の反射部
20 第2の反射部
21 第2の光学系
22 第2の検出部
d1、d2 第1の方向、第2の方向
ob 対象
DESCRIPTION OF
Claims (19)
前記第1の方向に進行した電磁波を検出する第1の検出部と、
前記第2の方向に進行した電磁波を検出する第2の検出部と、を備える
電磁波検出装置。 A separation unit that separates the incident electromagnetic wave so as to travel in the first direction and the second direction;
A first detector for detecting electromagnetic waves traveling in the first direction;
An electromagnetic wave detection device comprising: a second detection unit configured to detect an electromagnetic wave traveling in the second direction.
前記第1の検出部は、前記分離部から前記第1の方向に進行する電磁波の中心軸である第1の進行軸が、前記第1の検出部による電磁波の検出面の中心を通り前記検出面に垂直な第1の検出軸と平行となるように配置され、
前記第2の検出部は、前記分離部から前記第2の方向に進行する電磁波の中心軸である第2の進行軸が、前記第2の検出部による電磁波の検出面の中心を通り前記検出面に垂直な第2の検出軸と平行となるように配置されている
電磁波検出装置。 The electromagnetic wave detection device according to claim 1,
In the first detection unit, the first traveling axis, which is the central axis of the electromagnetic wave traveling in the first direction from the separation unit, passes through the center of the detection surface of the electromagnetic wave by the first detection unit, and the detection is performed. Arranged so as to be parallel to the first detection axis perpendicular to the surface,
In the second detection unit, the second traveling axis, which is the central axis of the electromagnetic wave traveling in the second direction from the separation unit, passes through the center of the detection surface of the electromagnetic wave by the second detection unit, and the detection is performed. An electromagnetic wave detection device disposed so as to be parallel to a second detection axis perpendicular to the surface.
前記第1の検出部は、前記第1の進行軸および前記第1の検出軸の間隔が第1の間隔閾値以下となるように配置され、
前記第2の検出部は、前記第2の進行軸および前記第2の検出軸の間隔が第2の間隔閾値以下となるように配置されている
電磁波検出装置。 The electromagnetic wave detection device according to claim 2,
The first detection unit is arranged such that an interval between the first traveling axis and the first detection axis is equal to or less than a first interval threshold value.
The second detection unit is disposed such that an interval between the second traveling axis and the second detection axis is equal to or less than a second interval threshold.
前記第1の検出部および前記第2の検出部は、前記第1の進行軸および前記第1の検出軸の間隔と、前記第2の進行軸および前記第2の検出軸の間隔との差が所定の間隔差以下なるように配置されている
電磁波検出装置。 In the electromagnetic wave detection device according to claim 2 or 3,
The first detection unit and the second detection unit are configured such that a difference between an interval between the first traveling axis and the first detection axis and an interval between the second traveling axis and the second detection axis. An electromagnetic wave detection device arranged so that is less than a predetermined interval difference.
前記第1の検出部は、前記第1の進行軸および前記第1の検出軸が一致するように配置され、
前記第2の検出部は、前記第2の進行軸および前記第2の検出軸が一致するように配置されている
電磁波検出装置。 In the electromagnetic wave detection device according to any one of claims 2 to 4,
The first detection unit is arranged so that the first traveling axis and the first detection axis coincide with each other,
The second detection unit is disposed such that the second traveling axis and the second detection axis coincide with each other.
前記第1の検出部は、前記分離部から前記第1の方向に進行する電磁波の中心軸と、前記第1の検出部の検出面とのなす第1の角度が第1の角度閾値以下または所定の角度となるように配置され、
前記第2の検出部は、前記分離部から前記第2の方向に進行する電磁波の中心軸と、前記第2の検出部の検出面とのなす第2の角度が第2の角度閾値以下または所定の角度となるように配置されている
電磁波検出装置。 In the electromagnetic wave detection device according to any one of claims 1 to 5,
In the first detection unit, a first angle formed by a central axis of an electromagnetic wave traveling in the first direction from the separation unit and a detection surface of the first detection unit is equal to or less than a first angle threshold value. Arranged at a predetermined angle,
In the second detection unit, a second angle formed by a central axis of the electromagnetic wave traveling in the second direction from the separation unit and a detection surface of the second detection unit is equal to or less than a second angle threshold. An electromagnetic wave detection device arranged to have a predetermined angle.
前記第1の検出部および前記第2の検出部は、前記第1の角度と前記第2の角度との差が所定の角度差以下となるように配置されている
電磁波検出装置。 The electromagnetic wave detection device according to claim 6,
The first detection unit and the second detection unit are arranged such that a difference between the first angle and the second angle is equal to or less than a predetermined angle difference.
前記分離部は、入射する電磁波の一部を前記第1の方向に反射し、該電磁波の別の一部を前記第2の方向に透過する
電磁波検出装置。 In the electromagnetic wave detection device according to any one of claims 1 to 7,
The separating unit reflects a part of incident electromagnetic waves in the first direction and transmits another part of the electromagnetic waves in the second direction.
前記分離部は、入射する電磁波の一部を前記第1の方向に透過し、該電磁波の別の一部を前記第2の方向に透過する
電磁波検出装置。 In the electromagnetic wave detection device according to any one of claims 1 to 7,
The separation unit transmits a part of an incident electromagnetic wave in the first direction and transmits another part of the electromagnetic wave in the second direction.
前記分離部は、入射する電磁波の一部を前記第1の方向に屈折させ、該電磁波の別の一部を前記第2の方向に屈折させる
電磁波検出装置。 In the electromagnetic wave detection device according to any one of claims 1 to 7,
The separation unit refracts a part of incident electromagnetic waves in the first direction and refracts another part of the electromagnetic waves in the second direction.
前記第1の検出部および前記第2の検出部は、異種または同種の電磁波を検出する
電磁波検出装置。 In the electromagnetic wave detection device according to any one of claims 1 to 10,
The first detection unit and the second detection unit detect electromagnetic waves of different types or the same type.
前記第1の検出部および前記第2の検出部はそれぞれ、赤外線、可視光線、紫外線、および電波の少なくともいずれかを検出する
電磁波検出装置。 The electromagnetic wave detection device according to any one of claims 1 to 11,
The first detection unit and the second detection unit each detect at least one of infrared rays, visible rays, ultraviolet rays, and radio waves.
前記第1の検出部および前記第2の検出部はそれぞれ、アクティブセンサまたはパッシブセンサのいずれかを構成する
電磁波検出装置。 In the electromagnetic wave detection device according to any one of claims 1 to 12,
Each of the first detection unit and the second detection unit constitutes either an active sensor or a passive sensor.
前記アクティブセンサは、前記電磁波検出装置の検出範囲内に電磁波を放射する照射部から放射される該電磁波の中心軸と、前記第1の検出部の検出軸の少なくとも一部とが一致する
電磁波検出装置。 The electromagnetic wave detection device according to claim 13,
In the active sensor, the central axis of the electromagnetic wave radiated from the irradiation unit that radiates the electromagnetic wave within the detection range of the electromagnetic wave detection device coincides with at least a part of the detection axis of the first detection unit. apparatus.
前記分離部は、ハーフミラー、ビームスプリッタ、ダイクロイックミラー、コールドミラー、ホットミラー、およびメタサーフェスの少なくともいずれかを含む
電磁波検出装置。 In the electromagnetic wave detection device according to any one of claims 1 to 14,
The separation unit includes at least one of a half mirror, a beam splitter, a dichroic mirror, a cold mirror, a hot mirror, and a metasurface.
前記第1の検出部および前記第2の検出部はそれぞれ、測距センサ、イメージセンサ、およびサーモセンサの少なくともいずれかを含む
電磁波検出装置。 The electromagnetic wave detection device according to any one of claims 1 to 15,
The first detection unit and the second detection unit each include at least one of a distance measurement sensor, an image sensor, and a thermo sensor.
前記第1の検出部および前記第2の検出部による電磁波の検出結果に基づいて、周囲に関する情報を取得する制御部を、さらに備える
電磁波検出装置。 In the electromagnetic wave detection device according to any one of claims 1 to 16,
An electromagnetic wave detection apparatus, further comprising: a control unit that acquires information related to surroundings based on the detection result of the electromagnetic wave by the first detection unit and the second detection unit.
前記制御部は、前記周囲に関する情報として、画像情報、距離情報、および温度情報の少なくともいずれかを取得する
電磁波検出装置。 The electromagnetic wave detection device according to claim 17,
The control unit acquires at least one of image information, distance information, and temperature information as information related to the surroundings.
前記第1の検出部および前記第2の検出部による電磁波の検出結果に基づいて、前記電磁波検出装置の周囲に関する情報を取得する制御装置と、を備える
情報取得システム。 A separation unit that separates an incident electromagnetic wave so as to travel in a first direction and a second direction, a first detection unit that detects an electromagnetic wave traveled in the first direction, and travels in the second direction An electromagnetic wave detection device having a second detection unit for detecting the electromagnetic wave
A control device that acquires information related to the periphery of the electromagnetic wave detection device based on the detection result of the electromagnetic wave by the first detection unit and the second detection unit.
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