CN112074713A - 电磁波检测装置以及信息获取系统 - Google Patents

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Abstract

电磁波检测装置(10)具有第一行进部(16)、第二行进部(17)、第一检测部(19)、以及第二检测部(20)。第一行进部(16)使入射至基准面(ss)的电磁波按每个像素(px)向特定的方向行进。第二行进部(17)具有第一面(s1)、第二面(s2)、第三面(s3)、第四面(s4)、第五面(s5)、以及第六面(s6)。第一面(s1)使从第一方向入射的电磁波向第二方向行进且使向第三方向行进的电磁波向第四方向行进。第二面(s2)分离向第二方向(d2)行进的电磁波而使其向第三方向(d3)以及第五方向(d5)行进。第一检测部(19)检测从第三面(s3)射出的电磁波。第二检测部(20)检测从第六面(s6)射出的电磁波。

Description

电磁波检测装置以及信息获取系统
相关申请的相互参照
本申请主张2018年5月15日在日本申请专利的日本特愿2018-94103号的优先权，并将该在先申请的全部内容引入本申请用于参照。
技术领域
本发明涉及一种电磁波检测装置以及信息获取系统。
背景技术
已知有一种装置，该装置具有如DMD(Digital Micro mirror Device：数字微镜器件)那样的对入射至每个像素的电磁波的行进方向进行切换的元件。例如，已知一种装置，该装置使物体的像暂时一次成像在DMD表面，使在该DMD表面上一次成像的像进一步通过透镜而在CCD表面上二次成像(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利3507865号公报
发明内容
第一观点的电磁波检测装置具有：
第一行进部，沿着基准面配置有多个像素，使入射至所述基准面的电磁波按每个所述像素向特定的方向行进；
第二行进部，包括：第一面，使从第一方向入射的电磁波向第二方向行进且使向第三方向行进的电磁波向第四方向行进；第二面，分离向所述第二方向行进的电磁波而使其向所述第三方向以及第五方向行进；第三面，将向所述第四方向行进的电磁波射出；第四面，将向所述第五方向行进的电磁波向所述基准面射出且使从所述基准面再次入射的电磁波向第六方向行进；第五面，使向所述第六方向行进的电磁波向第七方向行进；以及第六面，将向所述第七方向行进的电磁波射出；
第一检测部，检测从所述第三面射出的电磁波；以及
第二检测部，检测从所述第六面射出的电磁波。
另外，第二观点的信息获取系统包括：
电磁波检测装置，具有：第一行进部，沿着基准面配置有多个像素，使入射至所述基准面的电磁波按每个所述像素向特定的方向行进；第二行进部，包括：第一面，使从第一方向入射的电磁波向第二方向行进且使向第三方向行进的电磁波向第四方向行进；第二面，分离向所述第二方向行进的电磁波而使其向所述第三方向以及第五方向行进；第三面，将向所述第四方向行进的电磁波射出；第四面，将向所述第五方向行进的电磁波向所述基准面射出且使从所述基准面再次入射的电磁波向第六方向行进；第五面，使向所述第六方向行进的电磁波向第七方向行进；以及第六面，将向所述第七方向行进的电磁波射出；第一检测部，检测从所述第三面射出的电磁波；以及第二检测部，检测从所述第六面射出的电磁波；以及
控制部，基于由所述第一检测部以及所述第二检测部检测的电磁波的检测结果来获取与周围相关的信息。
附图说明
图1是表示包含第一实施方式的电磁波检测装置的信息获取系统的概略结构的结构图。
图2是表示图1的电磁波检测装置的概略结构的结构图。
图3是表示用于说明图1的发射部、第二检测部、以及控制部构成的测距传感器进行的测距的原理的电磁波的发射时期和检测时期的时序图。
图4是表示第二实施方式的电磁波检测装置的概略结构的结构图。
图5是表示第二实施方式的电磁波检测装置的变形例的概略结构的结构图。
图6是表示第三实施方式的电磁波检测装置的概略结构的结构图。
图7是表示第四实施方式的电磁波检测装置的概略结构的结构图。
图8是表示第四实施方式的电磁波检测装置的变形例的概略结构的结构图。
图9是表示第五实施方式的电磁波检测装置的概略结构的结构图。
图10是表示第六实施方式的电磁波检测装置的概略结构的结构图。
图11是表示第六实施方式的电磁波检测装置的变形例的概略结构的结构图。
图12是表示第七实施方式的电磁波检测装置的概略结构的结构图。
图13是表示第八实施方式的电磁波检测装置的概略结构的结构图。
图14是表示第八实施方式的电磁波检测装置的变形例的概略结构的结构图。
图15是表示第一实施方式的电磁波检测装置的变形例的概略结构的结构图。
具体实施方式
以下，参照附图对应用了本发明的电磁波检测装置的实施方式进行说明。电磁波检测装置配置有：一次成像光学系统，使入射的电磁波成像；以及分离面，分离透过一次成像光学系统的电磁波，电磁波检测装置能够分别检测出分离出的电磁波。在这样的电磁波检测装置中，由于需要在一次成像光学系统的像侧配置分离面，因此需要加长一次成像光学系统的后焦距。但是，若加长后焦距，则由于一次成像光学系统的设计上的限制，成像性能、亮度、以及视角等的成像特性将变差，因此期望缩短后焦距长度。为了缩短后焦距长度，考虑使一次成像光学系统的主轴与分离面所成的角度接近90°。但是，若使该角度接近90°，则可能会产生检测在分离面上反射的电磁波的检测部与一次成像光学系统的干扰。实际的制造有可能变得困难。因此，应用了本发明的电磁波检测装置通过设置使透过了一次成像光学系统的电磁波向分离面行进并且使通过分离面的分离而行进的电磁波向检测部行进的面，从而能够缩短后焦距长度。通过缩短后焦距长度，能够确保一次成像光学系统的成像性能、亮度、以及视角等良好的成像特性。
如图1所示，包括本公开的第一实施方式的电磁波检测装置10的信息获取系统11构成为包括：电磁波检测装置10、发射部12、扫描部13、以及控制部14。
在之后的图中，连结各功能块的虚线表示控制信号或者通信的信息的流动。虚线所示的通信可以是有线通信，也可以是无线通信。另外，从各功能块伸出的实线表示波束状的电磁波。
如图2所示，电磁波检测装置10具有第一成像部15、第一行进部16、第二行进部17、第二成像部18、第一检测部19、以及第二检测部20。
第一成像部15例如包括透镜以及反射镜中的至少一种。第一成像部15使在电磁波检测装置10中从第一方向d1入射的成为被拍摄体的对象ob的电磁波的像向第二行进部17的第一面s1行进，并使其在远离第一面s1的位置处成像。例如，第一方向d1与第一成像部15的主轴平行，包含从物体面朝向第一成像部15的方向且从第一成像部15朝向像面的方向。
第一行进部16设置于入射至第二行进部17的第一面s1并从第四面s4射出的电磁波的路径上。而且，第一行进部16可以设置在从第一成像部15离开规定的距离的对象ob的一次成像位置或该一次成像位置附近。
在第一实施方式中，第一行进部16设置在该一次成像位置。第一行进部16具有供通过了第一成像部15以及第二行进部17的电磁波入射的基准面ss。基准面ss由沿着二维状地配置的多个像素px构成。基准面ss是在后述的第一状态以及第二状态中的至少一种状态下，使电磁波产生例如反射以及透过等作用的面。第一行进部16可以使基于第一成像部15的对象ob的电磁波的像成像于基准面ss。基准面ss可以与从第四面s4射出的电磁波的行进轴垂直。
第一行进部16使入射至基准面ss的电磁波向特定的方向行进。第一行进部16能够针对每个像素px，在向作为特定的方向的第一选择方向ds1行进的第一状态和向作为另一特定的方向的第二选择方向ds2行进的第二状态之间进行切换。在第一实施方式中，第一状态包括将入射至基准面ss的电磁波向第一方向d1反射的第一反射状态。另外，第二状态包括将入射至基准面ss的电磁波向第二方向d2反射的第二反射状态。
在第一实施方式中，更具体而言，第一行进部16可以按每个像素px包括反射电磁波的反射面。第一行进部16通过变更每个像素px的反射面的朝向，从而可以按每个像素px来切换第一反射状态和第二反射状态。
在第一实施方式中，第一行进部16可以包括例如DMD(Digital Micro mirrorDevice：数字微镜器件)。DMD通过驱动构成基准面ss的微小的反射面，从而能够按每个像素px将该反射面切换为相对于基准面ss倾斜+12°以及-12°的任一倾斜状态。此外，基准面ss可以与载置DMD中的微小的反射面的基板的板面平行。
第一行进部16可以基于后述的控制部14的控制，针对每个像素px切换第一状态以及第二状态。例如，第一行进部16能够同时实现如下：通过将一部分像素px切换为第一状态，而使入射至该像素px的电磁波向第一选择方向ds1行进，且通过将另一部分像素px切换为第二状态，而使入射至该像素px的电磁波向第二选择方向ds2行进。
第二行进部17设置在第一成像部15以及第一行进部16之间。第二行进部17将从第一成像部15行进的电磁波进行分离，朝向第一检测部19以及第一行进部16射出。第二行进部17将被第一行进部16改变了行进方向的电磁波朝向第二检测部20射出。以下将对第二行进部17的详细结构进行说明。
第二行进部17至少具有第一面s1、第二面s2、第三面s3、第四面s4、第五面s5、以及第六面s6。
第一面s1使从第一方向d1入射至第二行进部17的电磁波向第二方向d2行进。第一面s1可以相对于从第一方向d1入射至第一面s1的电磁波的行进轴垂直。如上所述，第一方向d1与第一成像部15的主轴平行，因此第一成像部15的主轴与第一面s1垂直，换言之，第一成像部15的主面可以与第一面s1平行。第一面s1可以使从第一方向d1入射的电磁波透过或者折射而向第二方向d2行进。
如后所述，第一面s1使从第二面s2向第三方向d3行进的电磁波向第四方向d4行进。第一面s1可以对从第二面s2向第三方向d3行进的电磁波进行内部反射而使其向第四方向d4行进。第一面s1可以对从发第二面s2向第三方向d3行进的电磁波进行内部全反射而使其向第四方向d4行进。从第二面s2向第三方向d3行进的电磁波在第一面s1上的入射角可以是临界角以上。
第二面s2分离从第一面s1向第二方向d2行进的电磁波而使其向第三方向d3以及第五方向d5行进。第二面s2可以使向第二方向d2行进的电磁波中的特定的波长的电磁波向第三方向d3行进，使其他波长的电磁波向第五方向d5行进。第二面s2对向第二方向d2行进的电磁波中的特定的波长的电磁波进行反射并使其向第三方向d3行进，使其他波长的电磁波透过或折射而向第五方向d5行进。第二面s2可以对向第二方向d2行进的电磁波中的特定的波长的电磁波进行全反射而使其向第三方向d3行进，使其他波长的电磁波透过或折射而向第五方向d5行进。向第二方向d2行进的电磁波在第二面s2上的入射角可以小于临界角。
第三面s3从第二行进部17射出从第一面s1向第四方向d4行进的电磁波。第三面s3可以垂直于从第一面s1向第四方向d4行进的电磁波的行进轴，即垂直于第四方向d4。
第四面s4将从第二面s2向第五方向d5行进的电磁波向第一行进部16的基准面ss射出。另外，第四面s4使从第一行进部16的基准面ss再次入射的电磁波向第六方向d6行进。第四面s4可以垂直于从第二面s2向第五方向d5行进的电磁波的行进轴，即垂直于第五方向d5。第四面s4可以与第一行进部16的基准面ss平行。第四面s4可以使从基准面ss再次入射的电磁波透过或折射而向第六方向d6行进。
第五面s5使从第四面s4向第六方向d6行进的电磁波向第七方向d7行进。第五面s5可以对从第四面s4向第六方向d6行进的电磁波进行内部反射而使其向第七方向d7行进。第五面s5可以对从第四面s4向第六方向d6行进的电磁波进行内部全反射而使其向第七方向d7行进。从第四面s4向第六方向d6行进的电磁波在第五面s5上的入射角可以为临界角以上。从第四面s4向第六方向d6行进的电磁波在第五面s5上的入射角可以不同于从第一面s1向第二方向d2行进的电磁波在第二面s2上的入射角。从第四面s4向第六方向d6行进的电磁波在第五面s5上的入射角可以大于从第一面s1向第二方向d2行进的电磁波在第二面s2上的入射角。第五面s5可以与第二面s2平行。
第六面s6射出从第五面s5向第七方向d7行进的电磁波。第六面s6可以垂直于从第五面s5向第七方向d7行进的电磁波的行进轴，即垂直于第七方向d7。
以下，关于第一实施方式中的第一面s1至第六面s6，与第二行进部17的结构的细节一起进行说明。
在第一实施方式中，第二行进部17具有第一棱镜21、第二棱镜22、以及第一中间层23。
第一棱镜21可以具有第一面s1、第二面s2、以及第三面s3作为各自不同的表面。第一棱镜21例如包括三角棱镜，第一面s1、第二面s2、以及第三面s3可以相互交叉。
第一棱镜21可以配置为，从第一方向d1入射至第一面s1的电磁波的行进轴与第一面s1垂直。另外，第一棱镜21也可以配置为，第二面s2位于从第一方向d1透过或折射第一面s1而在第一棱镜21内行进的第二方向d2上。另外，第一棱镜21可以配置为，第一面s1位于在第二面s2上反射的电磁波行进的第三方向d3上。另外，第一棱镜21也可以配置为，第三面s3位于从第二面s2向第三方向d3行进而在第一面s1上反射的电磁波行进的第四方向d4上。
第二棱镜22至少可以具有第四面s4、第五面s5、以及第六面s6作为各自不同的表面。在第二棱镜22中例如包括矩形的棱镜，第四面s4以及第五面s5可以与第六面s6交叉。
第二棱镜22可以配置为，第五面s5与第一棱镜21的第二面s2平行且对置。另外，第二棱镜22也可以配置为，第四面s4位于透过第一棱镜21的第二面s2并经由第五面s5在第二棱镜22内部行进的电磁波的行进方向上。另外，第二棱镜22也可以配置为，第六面s6位于与第五面s5中的来自第六方向d6的电磁波的入射角相等的反射角的第七方向d7上。
第一中间层23可以配置在第一棱镜21以及第二棱镜22之间。而且，第一中间层23与第一棱镜21的第二面s2相接，可以沿着与第一棱镜21的边界面包含第二面s2。另外，第一中间层23与第二棱镜22的第五面s5相接，可以沿着与第二棱镜22的边界面包含第五面s5。第一中间层23包括例如附着于第二面s2而具有的可见光反射涂层、半反射镜、分束器(Beamsplitter)、分色镜(Dichroic mirror)、冷镜、热镜、超表面(Metasurface)、以及偏转元件。
第一中间层23的折射率可以小于第二棱镜22的折射率。因此，在第二棱镜22的内部行进且以临界角以上的入射角入射的电磁波在第五面s5进行内部全反射。因此，第五面s5将在第二棱镜22的内部以第五方向d5为行进轴而行进的电磁波进行内部反射。在来自第六方向d6的电磁波的入射角为临界角以上的结构中，第五面s5使向第六方向d6内部行进的电磁波进行内部全反射而向第七方向d7行进。
第二成像部18可以设置在从第二行进部17向第七方向d7行进并从第六面s6射出的电磁波的路径上。另外，第二成像部18也可以以主面与第六面s6平行的方式设置。
第二成像部18例如包括透镜以及反射镜中至少一方。第二成像部18可以使作为在第一行进部16的基准面ss上一次成像且经由第二行进部17从第六面s6射出的电磁波的对象ob的像行进至第二检测部20而成像。
第一检测部19检测从第三面s3射出的电磁波。为了检测从第三面s3射出的电磁波，第一检测部19可以设置在从第二行进部17向第四方向d4行进的电磁波的路径上。而且，第一检测部19可以设置在从第二行进部17到第四方向d4的基于第一成像部15对对象ob进行成像的成像位置或该成像位置附近。
因此，经由第二面s2、第一面s1、以及第三面s3而到达的对象ob的电磁波的像可以在第一检测部19的检测面上成像。另外，因此，向第三方向d3行进的电磁波从第二面s2到第一检测部19为止的行进路径的长度与向第五方向d5行进的电磁波从第二面s2到基准面ss为止的行进路径的长度之差可以为规定值以下，进而也可以相同。
第一检测部19可以以检测面与第三面s3平行的方式配置。如上所述，第三面s3可以与向第四方向d4行进并射出的电磁波的行进轴垂直，第一检测部19的检测面也可以与从第三面s3射出的电磁波的行进轴垂直。
在第一实施方式中，第一检测部19包括无源传感器。在第一实施方式中，更具体而言，第一检测部19包括元件阵列。例如，第一检测部19可以包括图像传感器或成像阵列等拍摄元件，对在检测面上成像的基于电磁波的像进行拍摄，并生成相当于拍摄到的对象ob的图像信息。
此外，在第一实施方式中，更具体而言，第一检测部19可以对可见光的像进行拍摄。第一检测部19可以将所生成的图像信息作为信号发送给控制部14。
此外，第一检测部19也可以对红外线、紫外线、以及电波的像等可见光以外的像进行拍摄。另外，第一检测部19也可以包括测距传感器。在该结构中，电磁波检测装置10能够通过第一检测部19获取图像状的距离信息。另外，第一检测部19也可以包括测距传感器或热传感器(Thermo sensor)等。在该结构中，电磁波检测装置10能够通过第一检测部19获取图像状的温度信息。
第二检测部20检测从第六面s6射出并经由了第二成像部18的电磁波。为了检测从第六面s6射出的电磁波，第二检测部20也可以配置在从第二行进部17向第七方向d7行进并从第六面s6射出之后经由第二成像部18而行进的电磁波的路径上。第二检测部20可以配置在形成于第一行进部16的基准面ss的电磁波的像的、基于第二成像部18的二次成像位置或二次成像位置附近。
第二检测部20可以以检测面与第六面s6平行的方式配置。如上所述，第六面s6可以与向第六方向d6行进并射出的电磁波的行进轴垂直，第二检测部20的检测面也可以与从第六面s6射出的电磁波的行进轴垂直。另外，第二检测部20的检测面也可以与第二成像部18的主面平行。
在第一实施方式中，第二检测部20可以是有源传感器，其检测从发射部12向对象ob发射的电磁波的来自该对象ob的反射波。此外，在第一实施方式中，第二检测部20可以检测从发射部12发射且由扫描部13反射而朝向对象ob发射的电磁波的来自该对象ob的反射波。如后所述，从发射部12发射的电磁波可以是红外线、可见光线、紫外线、以及电波中的至少任一种，第二检测部20与第一检测部19是不同种类或相同种类的传感器，检测不同种类或相同种类的电磁波。
在第一实施方式中，更具体而言，第二检测部20包括构成测距传感器的元件。例如，第二检测部20包括APD(Avalanche Photo Diode：雪崩光电二极管)、PD(Photo Diode：光电二极管)、SPAD(Single Photon Avalanche Diode：：单光子雪崩二极管)、毫米波传感器、亚毫米波传感器、以及测距图像传感器等单一的元件。另外，第二检测部20也可以包括APD阵列、PD阵列、MPPC(Multi Photon Pixel Counter：多光子像素计数器)、测距成像阵列、以及测距图像传感器等元件阵列。
在第一实施方式中，第二检测部20将表示检测到来自被拍摄体的反射波的检测信息作为信号发送至控制部14。更具体而言，第二检测部20是检测红外线的频带的电磁波的红外线传感器。
此外，在第二检测部20是构成上述的测距传感器的单一元件的结构中，只要能够检测电磁波即可，不需要在检测面成像。因此，第二检测部20可以不必一定设置在通过第二成像部18进行成像的成像位置即二次成像位置或二次成像位置附近。即，在该结构中，只要是来自全部视角的电磁波能够入射到检测面上的位置，则第二检测部20也可以配置在从第二行进部17的第六面s6射出后经由第二成像部18而行进的电磁波的路径上的任意位置。
在图1中，发射部12例如可以发射红外线、可见光线、紫外线、以及电波中的至少任一种。在第一实施方式中，发射部12发射红外线。发射部12可以将发射的电磁波直接或经由扫描部13间接地向对象ob发射。在第一实施方式中，发射部12可以将发射的电磁波经由扫描部13间接地向对象ob发射。
在第一实施方式中，发射部12可以发射宽度细的例如0.5°的波束状的电磁波。另外，在第一实施方式中，发射部12可以脉冲状地发射电磁波。例如，发射部12包括例如LED(Light Emitting Diode：发光二极管)以及LD(Laser Diode：激光二极管)等。发射部12可以基于后述的控制部14的控制，对电磁波的发射以及停止发射进行切换。
扫描部13例如可以具有反射电磁波的反射面，通过一边改变朝向一边反射从发射部12发射的电磁波，来变更向对象ob照射的电磁波的发射位置。即，扫描部13可以利用从发射部12发射的电磁波来扫描对象ob。因此，在第一实施方式中，第二检测部20可以与扫描部13协作构成扫描型的测距传感器。此外，扫描部13可以沿一维方向或二维方向扫描对象ob。在第一实施方式中，扫描部13在二维方向上扫描对象ob。
扫描部13可以构成为，使从发射部12发射并反射的电磁波的照射区域的至少一部分包含于电磁波检测装置10中的电磁波的检测范围。因此，能够在电磁波检测装置10中检测经由扫描部13照射于对象ob的电磁波中的至少一部分。
此外，在第一实施方式中，扫描部13构成为，使从发射部12发射且被扫描部13反射的电磁波的照射区域中的至少一部分包含于第二检测部20中的检测范围。因此，在第一实施方式中，能够通过第二检测部20检测经由扫描部13发射到于对象ob的电磁波中的至少一部分。
扫描部13包括例如MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)反射镜、多面镜(Polygon mirror)、以及电流镜(Galvano mirror)等。在第一实施方式中，扫描部13包括MEMS反射镜。
扫描部13可以基于后述的控制部14的控制，来改变反射电磁波的朝向。另外，扫描部13可以具有例如编码器等角度传感器，也可以将角度传感器所检测的角度作为反射电磁波的方向信息向控制部14通知。在这样的结构中，控制部14能够基于从扫描部13获取的方向信息，计算出发射位置。另外，控制部14能够基于为了改变反射电磁波的朝向而向扫描部13输入的驱动信号，计算出照射位置。
控制部14包括一个以上的处理器以及存储器。处理器可以包括读取特定的程序并执行特定的功能的通用的处理器以及专用进行特定的处理的专用的处理器中的至少任一种。专用的处理器可以包括面向特定用途IC(ASIC：Application Specific IntegratedCircuit)。处理器可以包括可编程逻辑设备(PLD：Programmable Logic Device)。PLD也可以包括FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)。控制部14可以包括一个或者多个处理器协同动作的SoC(System-on-a-Chip：片上系统)以及SiP(System-in-a-Package：系统级封装)中的至少任一种。
控制部14可以基于第一检测部19以及第二检测部20分别检测出的电磁波的检测结果，来获取与电磁波检测装置10的周围相关的信息。与周围相关的信息例如是图像信息、距离信息、以及温度信息等。在第一实施方式中，如上所述，控制部14获取第一检测部19作为图像而检测出的电磁波作为图像信息。另外，在第一实施方式中，控制部14基于第二检测部20检测出的检测信息，如下所述，通过ToF(Time-of-Flight)方式，来获取发射到发射部12的发射位置的距离信息。
如图3所示，控制部14通过将电磁波发射信号向发射部12输入，从而对发射部12发射脉冲状的电磁波(参照“电磁波发射信号”栏)。发射部12基于输入的该电磁波发射信号来照射电磁波(参照“发射部发射量”栏)。发射部12发射且被扫描部13反射而照射于任意的发射区域的电磁波在该发射区域中反射。控制部14将该发射区域的反射波的基于第一成像部15在第一行进部16中的成像区域中的至少一部分像素px切换为第一状态，将其他像素px切换为第二状态。然后，如上所述，第二检测部20检测到在该发射区域中反射的电磁波时(参照“电磁波检测量”栏)，将检测信息向控制部14通知。
控制部14具有例如时间测量LSI(Large Scale Integrated circuit：大规模集成电路)，测量从使发射部12发射电磁波的时期T1开始直到获取了检测信息(参照“检测信息获取”栏)的时期T2为止的时间ΔT。控制部14通过对该时间ΔT乘以光速并除以2，来计算到发射位置的距离。此外，如上所述，控制部14基于从扫描部13获取的方向信息或者自身向扫描部13输出的驱动信号，来计算发射位置。控制部14通过一边改变发射位置一边计算到各发射位置的距离，从而生成图像状的距离信息。
此外，在第一实施方式中，如上所述，信息获取系统11是通过发射电磁波而直接测量到返回为止的时间的Direct ToF方式来生成距离信息的结构。但是，信息获取系统11并不限于这样的结构。例如，信息获取系统11也可以通过以恒定的周期发射电磁波，并根据发射的电磁波与返回的电磁波之间的相位差间接地测量到返回为止的时间的Flash ToF方式，生成距离信息。另外，信息获取系统11也可以通过其他的ToF方式，例如Phased ToF方式，来生成距离信息。
上述结构的第一实施方式的电磁波检测装置10包括第二行进部17和以及第一检测部19，其中，第二行进部17具有：第一面s1，使从第一方向d1入射的电磁波向第二方向d2行进且使向第三方向d3行进的电磁波向第四方向d4行进；第二面s2，分离向第二方向d2行进的电磁波而使其向第三方向d3以及第五方向d5行进；以及第三面s3，射出向第四方向d4行进的电磁波；第一检测部19检测从第三面s3射出的电磁波。通过这样的结构，在电磁波检测装置10中，能够从作为分离面而发挥功能的第二面s2在与第三方向d3不同的方向上配置第一检测部19。因此，即使电磁波检测装置10使第二方向d2与第二面s2所成的角度接近90°，也能够避免第一成像部15以及第一检测部19的干扰，因此能够缩短第一成像部15的后焦距长度。其结果是，电磁波检测装置10能够避免第一成像部15的设计上的限制，能够确保第一成像部15的良好的成像特性。此外，这样的结构和效果针对后述的第二实施方式至第八实施方式的电磁波检测装置也相同。
另外，在第一实施方式的电磁波检测装置10中，第二行进部17具有：第四面s4，将向第五方向d5行进的电磁波向基准面ss射出且使从基准面ss再次入射的电磁波向第六方向d6行进；以及第五面s5，使向该第六方向d6行进的电磁波向第七方向d7行进。通过这样的结构，电磁波检测装置10使基准面ss使之向特定的方向行进的电磁波进一步向其他方向行进，因此，能够不与第一成像部15发生干扰地配置第二成像部18。另外，通过这样的结构，电磁波检测装置10能够在从第一成像部15向第一行进部16的电磁波的路径外配置第二成像部18，因此，能够缩短从第一成像部15到基准面ss为止的距离、以及从基准面ss到第二成像部18的电磁波的行进路径上的距离。因此，电磁波检测装置10能够使在基准面ss上一次成像而改变了行进方向的电磁波随着行进而大幅扩散之前入射至第二成像部18。因此，电磁波检测装置10即使将第二成像部18小型化也能够防止渐晕的发生。其结果是，电磁波检测装置10能够在不使整体大型化的情况下使在第二成像部18二次成像的像的电磁波的强度均匀化。此外，这样的结构和效果在后述的第二实施方式至第八实施方式的实施方式的电磁波检测装置中也相同。
另外，第一实施方式的电磁波检测装置10将从第一成像部15入射的电磁波分离为向第三方向d3以及第五方向d5行进。通过这样的结构，电磁波检测装置10能够将第一成像部15的主轴与向第三方向d3行进的电磁波的行进轴以及向第五方向d5行进的电磁波的行进轴对准。因此，电磁波检测装置10能够减少第一检测部19以及第二检测部20的坐标系的偏差。此外，这样的结构和效果在后述的第二实施方式至第八实施方式的实施方式的电磁波检测装置中也相同。
另外，在第一实施方式的信息获取系统11中，控制部14基于第一检测部19以及第二检测部20分别检测出的电磁波，来获取与电磁波检测装置10的周围相关的信息。通过这样的结构，信息获取系统11能够提供基于检测出的电磁波的有益的信息。此外，这样的结构和效果在后述的第二实施方式至第八实施方式的实施方式的电磁波检测装置中也相同。
接下来，对本公开的第二实施方式的电磁波检测装置进行说明。在第二实施方式中，第二行进部的结构与第一实施方式不同。以下，以与第一实施方式不同的点为中心对第二实施方式进行说明。此外，对具有与第一实施方式相同的结构的部位标注相同的附图标记。
如图4所示，第二实施方式的电磁波检测装置100具有第一成像部15、第一行进部16、第二行进部170、第二成像部18、第一检测部19、以及第二检测部20。此外，第二实施方式的信息获取系统11中的电磁波检测装置100以外的结构以及功能与第一实施方式相同。第二实施方式中的第二行进部170以外的结构以及功能与第一实施方式相同。
在第二实施方式中，第二行进部170与第一实施方式同样地至少具有第一面s1、第二面s2、第三面s3、第四面s4、第五面s5、以及第六面s6。在第二实施方式中，第一面s1、第二面s2、第三面s3、第四面s4、以及第六面s6的结构以及功能与第一实施方式相同。在第二实施方式中，与第五面s50相接的对象以外的第五面s50的结构以及功能与第一实施方式相同。
在第二实施方式中，第二行进部170具有第一棱镜21、第二棱镜220、第一中间层230、以及第二中间层240。第一棱镜21的结构以及功能与第一实施方式相同。第二棱镜220其本身的结构、相对于第一棱镜21的配置以及功能与第一实施方式相同。
第一中间层230与第一实施方式相同，可以配置在第一棱镜21以及第二棱镜220之间。而且，第一中间层230与第一实施方式相同，可以与第一棱镜21的第二面s2相接，沿着与第一棱镜21的边界面包含第二面s2。第一中间层230与第一实施方式相同，例如包括附着于第二面s2而具有的可见光反射涂层、半反射镜、分束器、分色镜、冷镜、热镜、超表面、以及偏转元件。
第二中间层240可以配置在第二棱镜220的第五面s50以及第一中间层230之间。第二中间层240可以与第二棱镜220的第五面s50相接，沿着与第二棱镜220的边界面包含第五面s50。另外，第二中间层240也可以与第一中间层230中的与第一棱镜21的接触面的相反侧的面相接。
第二中间层240的折射率可以小于第二棱镜220的折射率，例如，包括真空、或者折射率比第二棱镜220小的气体、液体或者固体中的至少任一种。因此，在第二棱镜220的内部行进且以临界角以上的入射角入射的电磁波在第五面s50进行内部全反射。因此，第五面s50对在第二棱镜220的内部以第六方向d6为行进轴而行进的电磁波进行内部反射。在来自第六方向d6的电磁波的入射角为临界角以上的结构中，第五面s50对向第六方向d6内部行进的电磁波进行内部全反射而使其向第七方向d7进行。此外，在第二中间层240为气体或液体的结构中，如图5所示，可以在第一中间层230以及第二棱镜220的第五面s50的外缘处设置间隔件250，通过在内部填充气体或液体，从而形成第二中间层240。在第二实施方式中，第二中间层240例如可以包括空气层或棱镜。
在上述结构的第二实施方式的电磁波检测装置100中，第五面s50包括第二中间层240与第二棱镜220的边界面。通过这样的结构，在电磁波检测装置100中，能够应用如下结构：使第一中间层230产生分离入射至第二面s2的电磁波的功能，使第二中间层240产生使向第六方向d6行进的电磁波向第七方向d7行进的作用。因此，在电磁波检测装置100中，能够提高选择作为第一中间层230而采用的材质的自由度。
接下来，对本公开的第三实施方式的电磁波检测装置进行说明。在第三实施方式中，第二行进部的结构与第一实施方式不同。以下，以与第一实施方式不同的点为中心对第三实施方式进行说明。此外，对具有与第一实施方式或第二实施方式相同结构的部位标注相同的附图标记。
如图6所示，第三实施方式的电磁波检测装置101具有第一成像部15、第一行进部16、第二行进部171、第二成像部18、第一检测部19、以及第二检测部20。此外，在第三实施方式的信息获取系统11中的电磁波检测装置101以外的结构以及功能与第一实施方式相同。第三实施方式中的第二行进部171以外的结构以及功能与第一实施方式相同。
在第三实施方式中，第二行进部171与第一实施方式相同，至少具有第一面s1、第二面s2、第三面s3、第四面s4、第五面s51、以及第六面s6。在第三实施方式中，第一面s1、第二面s2、第三面s3、第四面s4、以及第六面s6的结构以及功能与第一实施方式相同。在第三实施方式中，与第五面s51相接的对象以外的第五面s51的结构以及功能与第一实施方式相同。
在第三实施方式中，第二行进部171具有第一棱镜21、第二棱镜221、第三棱镜261、以及第一中间层231。第一棱镜21的结构以及功能与第一实施方式相同。第二棱镜221其本身的结构、相对于第一棱镜21的配置以及功能与第一实施方式相同。
第三棱镜261可以配置在第一中间层231以及第二棱镜221之间。第三棱镜261的折射率可以小于第二棱镜221的折射率。因此，在第二棱镜221的内部行进且以临界角以上的入射角入射的电磁波在第五面s51进行内部全反射。因此，第五面s51对在第二棱镜221的内部以第六方向d6为行进轴而行进的电磁波进行内部反射。在来自第六方向d6的电磁波的入射角为临界角以上的结构中，第五面s51将向第六方向d6内部行进的电磁波进行内部全反射而使其向第七方向d7行进。
第三棱镜261可以是板状，其一个板面可以与第一中间层231相接。第三棱镜261的另一个板面可以与第二棱镜221的第五面s51相接，并沿着与第二棱镜221的边界面而包含第五面s51。
第一中间层231与第一实施方式不同，可以配置在第一棱镜21以及第三棱镜261之间。而且，第一中间层231与第一实施方式相同，可以与第一棱镜21的第二面s2相接，并沿着与第一棱镜21的边界面而包含第二面s2。第一中间层231与第一实施方式相同，例如包括附着于第二面s2而具有的可见光反射涂层、半反射镜、分束器、分色镜、冷镜、热镜、超表面、以及偏转元件。
在上述结构的第三实施方式的电磁波检测装置101中，第二行进部171具有第三棱镜261，第三棱镜261在与第一棱镜21之间配置有第一中间层231，并且第五面s51包括与第二棱镜221和第三棱镜261的边界面。为了防止第一检测部19对第一棱镜21的干扰，优选将第二面s2靠近第一成像部15地配置。另外，为了使第二成像部18小型化，优选缩短按照向第五面s51、第四面s4、基准面ss、第四面s4、第五面s51、以及第六面s6的顺序行进的电磁波的行进路径，优选将第五面s51靠近第一行进部16的基准面ss而配置。因此，通过上述的结构，在电磁波检测装置101中，由于能够使第二面s2以及第五面s51分离，因此能够一边使第二面s2靠近第一成像部15侧，一边使第五面s51靠近基准面ss。其结果是，电磁波检测装置101能够防止第一检测部19对第一棱镜21的干扰，并且使第二成像部18小型化。此外，这样的结构和效果在后述的第四实施方式至第八实施方式的电磁波检测装置中也相同。
接下来，对本公开的第四实施方式的电磁波检测装置进行说明。在第四实施方式中，第二行进部的结构与第一实施方式不同。以下，以与第一实施方式不同的点为中心对第四实施方式进行说明。此外，对具有与第一实施方式、第二实施方式、或第三实施方式相同结构的部位标注相同的附图标记。
如图7所示，第四实施方式的电磁波检测装置102具有第一成像部15、第一行进部16、第二行进部172、第二成像部18、第一检测部19、以及第二检测部20。此外，第四实施方式的信息获取系统11中的电磁波检测装置102以外的结构以及功能与第一实施方式相同。第四实施方式中的第二行进部172以外的结构以及功能与第一实施方式相同。
在第四实施方式中，第二行进部172与第一实施方式相同，至少具有第一面s1、第二面s2、第三面s3、第四面s4、第五面s50、以及第六面s6。在第四实施方式中，第一面s1、第二面s2、第三面s3、第四面s4、以及第六面s6的结构以及功能与第一实施方式相同。在第四实施方式中，与第五面s50相接的对象以外的第五面s50的结构以及功能与第一实施方式相同。
在第四实施方式中，第二行进部172例如包括内部全反射棱镜，具有第一棱镜21、第二棱镜220、第三棱镜262、第一中间层231、以及第二中间层242。第一棱镜21以及第一中间层231的结构以及功能与第三实施方式相同。第二棱镜220的结构以及功能与第二实施方式相同。第三棱镜262其本身的结构、相对于第一棱镜21的配置以及功能与第一实施方式相同。因此，第一中间层231可以配置在第一棱镜21以及第二中间层242之间。而且，第一中间层231可以沿着与第一棱镜21的边界面而包含第二面s2。
第二中间层242可以配置在第二棱镜220以及第三棱镜262之间。第二中间层242与第二实施方式相同，可以与第二棱镜220的第五面s50相接，并沿着与第二棱镜220的边界面而包含第五面s50。另外，第二中间层242可以与第三棱镜262中的与第一中间层231相接的板面的相反侧的面相接。
第二中间层242与第二实施方式相同，其折射率小于第二棱镜220的折射率，例如包括真空、或者折射率比第二棱镜220小的气体、液体或者固体中的至少任一种。因此，在第二棱镜220的内部行进且以临界角以上的入射角入射的电磁波在第五面s50进行内部全反射。因此，第五面s50对在第二棱镜220的内部以第六方向d6为行进轴行进的电磁波进行内部反射。在来自第六方向d6的电磁波的入射角为临界角以上的结构中，第五面s50将向第六方向d6内部行进的电磁波进行内部全反射并使其向第七方向d7行进。此外，在第二中间层242为气体或液体的结构中，如图8所示，可以在第三棱镜262以及第二棱镜220的第五面s50的外缘处设置间隔件250，通过在内部填充气体或液体，从而形成第二中间层242。在第四实施方式中，第二中间层242例如可以包括空气层或棱镜。
接着，对本公开的第五实施方式的电磁波检测装置进行说明。在第五实施方式中，第二行进部的结构与第一实施方式不同。以下，以与第一实施方式不同的点为中心对第五实施方式进行说明。此外，对具有与第一实施方式、第二实施方式、第三实施方式、或第四实施方式相同的结构的部位标注相同的附图标记。
如图9所示，第五实施方式的电磁波检测装置103具有第一成像部15、第一行进部16、第二行进部173、第二成像部18、第一检测部19、以及第二检测部20。此外，第五实施方式的信息获取系统11中的电磁波检测装置103以外的结构以及功能与第一实施方式相同。第五实施方式中的第二行进部173以外的结构以及功能与第一实施方式相同。
在第五实施方式中，第二行进部173与第一实施方式相同，至少具有第一面s1、第二面s2、第三面s3、第四面s4、第五面s53、以及第六面s6。在第五实施方式中，第一面s1、第二面s2、第三面s3、第四面s4、以及第六面s6的结构以及功能与第一实施方式相同。
第五面s53与第一实施方式相同，可以使从第四面s4向第六方向d6行进的电磁波向第七方向d7行进。第五面s53与第一实施方式相同，可以对从第四面s4向第六方向d6行进的电磁波进行内部反射而使其向第七方向d7行进。第五面s53与第一实施方式相同，可以对从第四面s4向第六方向d6行进的电磁波进行内部全反射而使其向第七方向d7行进。从第四面s4向第六方向d6行进的电磁波在第五面s53上的入射角可以与第一实施方式同样地是临界角以上。
从第四面s4向第六方向d6行进的电磁波在第五面s53上的入射角与第一实施方式不同，可以与从第一面s1向第二方向d2行进的电磁波在第二面s2上的入射角相同，也可以不同。从第四面s4向第六方向d6行进的电磁波在第五面s53上的入射角与第一实施方式不同，可以大于也可以小于从第一面s1向第二方向d2行进的电磁波在第二面s2上的入射角。第五面s53与第一实施方式不同，可以与第二面s2不平行。
在第五实施方式中，第二行进部173可以具有第一棱镜21、第二棱镜223、第三棱镜263、以及第一中间层231。第一棱镜21以及第一中间层231的结构以及功能与第三实施方式相同。
第二棱镜223与第一实施方式相同，可以具有第四面s4、第五面s53、以及第六面s6作为各自不同的表面。第二棱镜223例如包括三角棱镜，第四面s4、第五面s5、以及第六面s6可以相互交叉。
第二棱镜223与第一实施方式相同，第五面s53以与第一棱镜21的第二面s2对置的方式配置。另外，第二棱镜223与第一实施方式相同地配置为，第四面s4位于透过第一棱镜21的第二面s2并经由第五面s53在第二棱镜223内部行进的电磁波的行进方向上。另外，第二棱镜223与第一实施方式相同地配置为，第六面s6位于作为与第五面s53中的来自第六方向d6的电磁波的入射角相等的反射角的第七方向d7上。
另外，第二棱镜223与第一实施方式不同，可以配置为第二方向d2以及第五面s53所成的角度b大于第二方向d2以及第二面s2所成的角度a。
例如，第二棱镜223可以相对于第一棱镜21而配置为如下形状：以第四面s4以及第五面s53的交线为轴使第五面s53向远离第一棱镜21的方向旋转后的形状、即使第五面s53向靠近第四面s4的方向旋转后的形状。
第三棱镜263与第三实施方式相同，配置在第一中间层231以及第二棱镜223之间。第三棱镜263与第三实施方式相同，其折射率小于第二棱镜223。因此，在第二棱镜223的内部行进且以临界角以上的入射角入射的电磁波与第三实施方式相同，在第五面s53进行内部全反射。因此，第五面s53与第三实施方式相同，对在第二棱镜223的内部以第六方向d6为行进轴行进的电磁波进行内部反射。在来自第六方向d6的电磁波的入射角为临界角以上的结构中，第五面s53与第三实施方式相同，对在第六方向d6上内部行进的电磁波进行内部全反射而使其向第七方向d7行进。
在第五实施方式中，第三棱镜263与第三实施方式不同，例如包括具有相互倾斜的表面的棱镜。第三棱镜263的一个表面与第三实施方式类似，可以与第一中间层231相接。第三棱镜263的另一个表面与第三实施方式类似，可以与第二棱镜223的第五面s53相接，并沿着与第二棱镜223的边界面而包含第五面s53。
在上述结构的第五实施方式的电磁波检测装置103中，经由第四面s4而从基准面ss再次入射的电磁波在第五面s53上的入射角小于向第二方向d2行进的电磁波在第二面s2上的入射角。通过这样的结构，电磁波检测装置103中，第二棱镜223能够相对于第一棱镜21配置为如下形状：以第四面s4以及第五面s53的交线为轴且使第五面s53向远离第一棱镜21的方向旋转后的形状、即使第五面s53向靠近第四面s4的方向旋转后的形状。因此，电磁波检测装置103能够缩短与配置于第二面s2中的第三面s3那一侧的第一行进部16的基准面ss以及第五面s53之间的间隔。其结果是，电磁波检测装置103能够缩短按照向第五面s53、第四面s4、基准面ss、第四面s4、第五面s53、以及第六面s6的顺序行进的电磁波的行进路径，因此能够使第二成像部18进一步小型化。此外，这样的结构和效果针对后述的第六实施方式的电磁波检测装置也相同。
接下来，对本公开的第六实施方式的电磁波检测装置进行说明。在第六实施方式中，第二行进部的结构与第一实施方式不同。以下，以与第一实施方式不同的点为中心对第六实施方式进行说明。此外，对具有与第一实施方式、第二实施方式、第三实施方式、第四实施方式、或第五实施方式相同结构的部位标注相同的附图标记。
如图10所示，第六实施方式的电磁波检测装置104具有第一成像部15、第一行进部16、第二行进部174、第二成像部18、第一检测部19、以及第二检测部20。此外，第六实施方式的信息获取系统11中的电磁波检测装置104以外的结构以及功能与第一实施方式相同。第六实施方式中的第二行进部174以外的结构以及功能与第一实施方式相同。
在第六实施方式中，第二行进部174与第一实施方式相同，至少具有第一面s1、第二面s2、第三面s3、第四面s4、第五面s54、以及第六面s6。在第六实施方式中，第一面s1、第二面s2、第三面s3、第四面s4、以及第六面s6的结构以及功能与第一实施方式相同。在第六实施方式中，与第五面s54相接的对象以外的第五面s54的结构以及功能与第五实施方式相同。
在第六实施方式中，第二行进部174包括内部全反射棱镜，具有第一棱镜21、第二棱镜224、第三棱镜264、第一中间层231、以及第二中间层242。第一棱镜21以及第一中间层231的结构以及功能与第三实施方式相同。第二棱镜224以及第三棱镜264其本身的结构、相对于第一棱镜21的配置以及功能与第五实施方式相同。因此，第一中间层231配置在第一棱镜21以及第二中间层242之间。而且，第一中间层231可以沿着与第一棱镜21的边界面而包含第二面s2。
在第六实施方式中，第二中间层242的结构以及功能与第四实施方式相同。因此，第二中间层242与第四实施方式相同，其折射率小于第二棱镜224的折射率，例如包括真空、或者折射率比第二棱镜224的折射率小的气体、液体或固体中的至少任一种。此外，在第二中间层242为气体或液体的结构中，如图11所示，在第三棱镜264以及第二棱镜224的第五面s54的外缘处设置间隔件250，并在内部填充气体或液体，从而可以形成第二中间层242。在第六实施方式中，第二中间层242例如可以包括空气层或棱镜。
接下来，对本公开的第七实施方式的电磁波检测装置进行说明。在第七实施方式中，第二行进部的结构与第一实施方式不同。以下，以与第一实施方式不同的点为中心对第七实施方式进行说明。此外，对具有与第一实施方式、第二实施方式、第三实施方式、第四实施方式、第五实施方式、或第六实施方式相同结构的部位标注相同的附图标记。
如图12所示，第七实施方式的电磁波检测装置105具有第一成像部15、第一行进部16、第二行进部175、第二成像部18、第一检测部19、以及第二检测部20。此外，第七实施方式的信息获取系统11中的电磁波检测装置105以外的结构以及功能与第一实施方式相同。第七实施方式中的第二行进部175以外的结构以及功能与第一实施方式相同。
在第七实施方式中，第二行进部175与第一实施方式相同，至少具有第一面s1、第二面s2、第三面s3、第四面s4、第五面s55、以及第六面s6。在第七实施方式中，第一面s1、第二面s2、第三面s3、第四面s4、以及第六面s6的结构以及功能与第一实施方式相同。
第五面s55与第一实施方式相同，可以使从第四面s4向第六方向d6行进的电磁波向第七方向d7行进。第五面s55与第一实施方式相同，可以对从第四面s4向第六方向d6行进的电磁波进行内部反射而使其向第七方向d7行进。第五面s55与第一实施方式相同，可以对从第四面s4向第六方向d6行进的电磁波进行内部全反射而使其向第七方向d7行进。从第四面s4向第六方向d6行进的电磁波在第五面s55上的入射角与第一实施方式相同可以为临界角以上。从第四面s4向第六方向d6行进的电磁波在第五面s55上的入射角与第一实施方式相同，可以不同于从第一面s1向第二方向d2行进的电磁波在第二面s2上的入射角。从第四面s4向第六方向d6行进的电磁波在第五面s55上的入射角与第一实施方式相同，可以大于从第一面s1向第二方向d2行进的电磁波在第二面s2上的入射角。
第五面s55与第一实施方式不同，可以与第二面s2不平行。
在第七实施方式中，第二行进部175具有第一棱镜21、第二棱镜225、第三棱镜265、以及第一中间层231。第一棱镜21以及第一中间层231的结构以及功能与第三实施方式相同。第三棱镜265的功能与第五实施方式类似。
第二棱镜225与第一实施方式相同，可以具有第四面s4、第五面s55、以及第六面s6作为各自不同的表面。第二棱镜225包括例如三角棱镜，第四面s4、第五面s55、以及第六面s6可以相互交叉。
第二棱镜225与第一实施方式同样地，可以配置为第五面s55与第一棱镜21的第二面s2对置。另外，第二棱镜225与第一实施方式同样地，可以配置为第四面s4位于透过第一棱镜21的第二面s2并经由第五面s55在第二棱镜225内部行进的电磁波的行进方向上。另外，第二棱镜225与第一实施方式同样地，可以配置为第六面s6位于与来自第六方向d6的电磁波在第五面s55上的入射角相等的反射角的第七方向d7上。
另外，第二棱镜225与第一实施方式不同，可以配置为第二方向d2以及第五面s55所成的角度b小于第二方向d2以及第二面s2所成的角度a。
例如，第二棱镜225可以相对于第一棱镜21配置为如下形状：以第五面s55以及第六面s6的交线为轴且使第五面s55向远离第一棱镜21的方向旋转后的形状、即使第五面s55向靠近第六面s6的方向旋转后的形状。
在上述结构的第七实施方式的电磁波检测装置105中，第二棱镜225相对于第一棱镜21配置为，以第五面s55以及第六面s6的交线为轴且使第五面s55向远离第一棱镜21的方向旋转后的形状、即使第五面s55向靠近第六面s6的方向旋转后的形状。通过这样的结构，电磁波检测装置105能够进一步缩小作为从基准面ss向第四面s4再次入射而行进的电磁波的行进轴的第六方向d6与第五面s55所成的角度。因此，电磁波检测装置105扩大向第六方向d6行进的电磁波在第五面s55上的入射角，因此能够增大在一边向第六方向d6行进一边发射的电磁波的束中不透过第五面s55而反射的分量。其结果是，由于入射至第二检测部20的电磁波的分量多，因此电磁波检测装置105能够提高检测灵敏度。此外，这样的结构和效果针对后述的第八实施方式的电磁波检测装置也相同。
接下来，对本公开的第八实施方式的电磁波检测装置进行说明。在第八实施方式中，第二行进部的结构与第一实施方式不同。以下，以与第一实施方式不同的点为中心对第六实施方式进行说明。此外，对具有与第一实施方式、第二实施方式、第三实施方式、第四实施方式、第五实施方式、第六实施方式、或第七实施方式相同结构的部位标注相同的附图标记。
如图13所示，第八实施方式的电磁波检测装置106具有第一成像部15、第一行进部16、第二行进部176、第二成像部18、第一检测部19、以及第二检测部20。此外，第八实施方式的信息获取系统11中的电磁波检测装置106以外的结构以及功能与第一实施方式相同。第八实施方式中的第二行进部176以外的结构以及功能与第一实施方式相同。
在第八实施方式中，第二行进部176与第一实施方式相同，至少具有第一面s1、第二面s2、第三面s3、第四面s4、第五面s56、以及第六面s6。在第八实施方式中，第一面s1、第二面s2、第三面s3、第四面s4、以及第六面s6的结构以及功能与第一实施方式相同。在第八实施方式中，与第五面s56相接的对象以外的第五面s56的结构以及功能与第七实施方式相同。
在第八实施方式中，第二行进部176包括内部全反射棱镜，具有第一棱镜21、第二棱镜226、第三棱镜266、第一中间层231、以及第二中间层242。第一棱镜21以及第一中间层231的结构以及功能与第三实施方式相同。第二棱镜226以及第三棱镜266其本身的结构、相对于第一棱镜21的配置以及功能与第七实施方式相同。因此，第一中间层231可以配置在第一棱镜21以及第二中间层242之间。而且，第一中间层231可以沿着与第一棱镜21的边界面而包含第二面s2。
在第八实施方式中，第二中间层242的结构以及功能与第四实施方式相同。因此，第二中间层242与第四实施方式同样地，其折射率小于第二棱镜226的折射率，例如包括真空、或者折射率比第二棱镜226的折射率小的气体、液体或固体中的至少任一种。此外，在第二中间层242为气体或液体的结构中，如图14所示，通过在第三棱镜266以及第二棱镜226的第五面s56的外缘处设置间隔件250，并在内部填充气体或液体，从而可以形成第二中间层242。在第八实施方式中，第二中间层242可以包括例如空气层或棱镜。
虽然基于各附图以及实施例对本发明进行了说明，但是应该注意的是，本领域技术人员基于本公开能够容易地进行各种变形以及修改。因此，需要注意的是，这些变形以及修改均包含于本发明的范围内。
例如，在第一实施方式至第八实施方式中，发射部12、扫描部13、以及控制部14与电磁波检测装置10、100、101、102、103、104、105、106一起构成信息获取系统11，但电磁波检测装置10、100、101、102、103、104、105、106也可以构成为包括这些中的至少一个。
另外，在第一实施方式至第八实施方式中，第一行进部16能够将入射至基准面ss的电磁波的行进方向在第一选择方向ds1以及第二选择方向ds2这两个方向上进行切换，但也可以不切换为两个方向中的任一方向，而在三个以上的方向进行切换。
另外，在第一实施方式至第八实施方式的第一行进部16中，第一状态以及第二状态分别是使入射至基准面ss的电磁波向第一选择方向ds1反射的第一反射状态以及向第二选择方向ds2反射的第二反射状态，但也可以是其他方式。
例如，如图15所示，第二状态可以是使入射至基准面ss的电磁波透过而向第二选择方向ds2行进的透过状态。更具体而言，第一行进部167也可以按每个像素px而包括快门，该快门具有使电磁波向第一选择方向ds1反射的反射面。在这样的结构的第一行进部167中，通过开闭每个像素px的快门，能够针对每个像素px在作为第一状态的反射状态以及作为第二状态的透过状态之间进行切换。
作为这样的结构的第一行进部167，例如可以举例包括能够开闭的多个快门呈阵列状地排列的MEMS快门的行进部。另外，作为第一行进部167，可以举例包括液晶快门的行进部，该液晶快门能够根据液晶取向在反射电磁波的反射状态与透过电磁波的透过状态之间进行切换。在这样的结构的第一行进部167中，通过切换每个像素px的液晶取向，能够针对每个像素px在作为第一状态的反射状态以及作为第二状态的透过状态之间进行切换。
另外，在第一实施方式至第八实施方式中，信息获取系统11具有如下结构：通过使扫描部13扫描从发射部12发射的波束状的电磁波，使第二检测部20与扫描部13协作而作为扫描型的有源传感器发挥功能。但是，信息获取系统11并不限定于这样的结构。例如，在具有能够发射发射状的电磁波的多个发射源的发射部12中，通过一边错开发射时期一边从各发射源发射电磁波的分阶段扫描方式，即使不具有扫描部13而作为扫描型的有源传感器发挥功能的结构，也能够获得与第一实施方式至第八实施方式类似的效果。另外，例如，信息获取系统11即便是不具有扫描部13，而使发射部12发射发射状的电磁波，并且无扫描地获取信息的结构，也能够获得与第一实施方式至第八实施方式类似的效果。
另外，在第一实施方式至第八实施方式中，信息获取系统11具有如下结构：第一检测部19是无源传感器，第二检测部20是有源传感器。但是，信息获取系统11并不限定于这样的结构。例如，在信息获取系统11中，即使是第一检测部19以及第二检测部20均为有源传感器的结构，或者是均为无源传感器的结构，也能够获得与第一实施方式至第八实施方式类似的效果。在第一检测部19以及第二检测部20均为有源传感器的结构中，向对象ob发射电磁波的发射部12可以不同，也可以相同。进而，不同的发射部12可以分别发射不同种类或相同种类的电磁波。
此外，这里应当注意的是，公开了一种具有执行特定的功能的各种模块和/或单元的系统，示意性地示出了这些模块以及单元以用于简略地说明其功能性，并不一定示出特定的硬件和/或软件。在该意义上，这些模块、单元、其他结构元素只要是以实质地执行这里所描述的特定的功能的方式安装的硬件和/或软件即可。不同的结构元素的各种功能可以是通过硬件和/或软件的任何组合或分离而成的，并且能够分别单独使用或者通过任意的组合来使用。另外，包括但不限于键盘、显示器、触屏、指示设备等的输入/输出或者I/O设备或者用户接口能够直接或者经由中间的I/O控制器与系统连接。这样，本公开内容的各个方面能够以许多不同的方式实施，这些方式均包含于本公开内容的范围内。
附图标记说明
10、100、101、102、103、104、105、106 电磁波检测装置
11 信息获取系统
12 发射部
13 扫描部
14 控制部
15 第一成像部
16、167 第一行进部
17、170、171、172、173、174、175、176 第二行进部
18 第二成像部
19 第一检测部
20 第二检测部
21 第一棱镜
22、220、221、223、224、225、226 第二棱镜
23、230、231 第一中间层
240、242 第二中间层
250 间隔件
261、262、263、264、265、266 第三棱镜
d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7 第一方向、第二方向、第三方向、第四方向、第五方向、第六方向、第七方向
ds1、ds2 第一选择方向、第二选择方向
ob 对象
px 像素
s1、s2、s3、s4、s6 第一面、第二面、第三面、第四面、第六面
s5、s50、s51、s53、s54、s55、s56 第五面
ss 基准面

Claims (75)

1.一种电磁波检测装置，具有：
第一行进部，沿着基准面配置有多个像素，使入射至所述基准面的电磁波按每个所述像素向特定的方向行进；
第二行进部，包括：第一面，使从第一方向入射的电磁波向第二方向行进且使向第三方向行进的电磁波向第四方向行进；第二面，分离向所述第二方向行进的电磁波而使其向所述第三方向以及第五方向行进；第三面，将向所述第四方向行进的电磁波射出；第四面，将向所述第五方向行进的电磁波向所述基准面射出且使从所述基准面再次入射的电磁波向第六方向行进；第五面，使向所述第六方向行进的电磁波向第七方向行进；以及第六面，将向所述第七方向行进的电磁波射出；
第一检测部，检测从所述第三面射出的电磁波；以及
第二检测部，检测从所述第六面射出的电磁波。
2.如权利要求1所述的电磁波检测装置，其中，
从所述第一方向向所述第一面入射的电磁波的行进轴与所述第一面垂直。
3.如权利要求1或2所述的电磁波检测装置，其中，
所述第三面与所述第一检测部的检测面平行。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
从所述第三面射出的电磁波的行进轴与所述第一检测部的检测面垂直。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
向所述第四方向行进的电磁波的行进轴与所述第三面垂直。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
从所述第六面射出的电磁波的行进轴与所述第二检测部的检测面垂直。
7.如权利要求1至6中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
向所述第五方向行进的电磁波的行进轴与所述第四面垂直。
8.如权利要求1至7中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
从所述第四面射出的电磁波的行进轴与所述基准面垂直。
9.如权利要求1至8中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第四面与所述基准面平行。
10.如权利要求1至9中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
向所述第七方向行进的电磁波的行进轴与所述第六面垂直。
11.如权利要求1至10中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第六面与所述第二检测部的检测面平行。
12.如权利要求1至11中任一项所述的电磁波检测装置，还具有：
第一成像部，对从所述第一方向入射的电磁波进行成像，并使其向所述第一面行进。
13.如权利要求12所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一成像部的主面与所述第一面平行。
14.如权利要求12或13所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一成像部使电磁波的像在所述基准面上成像。
15.如权利要求12至14中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一成像部经由所述第二面而在所述第一检测部的检测面上成像。
16.如权利要求1至15中任一项所述的电磁波检测装置，还具有：
第二成像部，对从所述第六面射出的电磁波进行成像，并使其向所述第二检测部行进。
17.如权利要求16所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二成像部的主面与所述第二检测部的检测面平行。
18.如权利要求16或17所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二成像部的主面与所述第六面平行。
19.如权利要求16至18中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二成像部使电磁波的像在所述第二检测部检测面上成像。
20.如权利要求1至19中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
向所述第三方向行进的电磁波从所述第二面到所述第一检测部为止的行进路径的长度与向所述第五方向行进的电磁波从所述第二面到所述基准面为止的行进路径的长度之差为规定值以下。
21.如权利要求1至20中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
向所述第三方向行进的电磁波从所述第二面到所述第一检测部为止的行进路径的长度和向所述第五方向行进的电磁波从所述第二面到所述基准面为止的行进路径的长度相同。
22.如权利要求1至21中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一面使从所述第一方向入射的电磁波透过或折射而向所述第二方向行进。
23.如权利要求1至22中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一面对向所述第三方向行进的电磁波进行内部反射而使其向所述第四方向行进。
24.如权利要求1至23中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一面对向所述第三方向行进的电磁波进行内部全反射而使其向所述第四方向行进。
25.如权利要求1至24中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
向所述第三方向行进的电磁波在所述第一面上的入射角为临界角以上。
26.如权利要求1至25中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二面使向所述第二方向行进的电磁波中的特定的波长的电磁波向所述第三方向行进，使其他波长的电磁波向所述第五方向行进。
27.如权利要求1至23中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二面反射向所述第二方向行进的电磁波中的特定的波长的电磁波而使其向所述第三方向行进，使其他波长的电磁波透过或折射而向所述第五方向行进。
28.如权利要求1至27中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二面对向所述第二方向行进的电磁波中的特定的波长的电磁波进行全反射而使其向所述第三方向行进，使其他波长的电磁波透过或折射而向所述第五方向行进。
29.如权利要求1至28中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
向所述第二方向行进的电磁波在所述第二面上的入射角小于临界角。
30.如权利要求1至29中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第四面使从所述基准面再次入射的电磁波透过或折射而向所述第六方向行进。
31.如权利要求1至30中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第五面对向所述第六方向行进的电磁波进行内部反射而使其向所述第七方向行进。
32.如权利要求1至31中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第五面对向所述第六方向行进的电磁波进行内部全反射而使其向所述第七方向行进。
33.如权利要求1至32中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
向所述第六方向行进的电磁波在所述第五面上的入射角为临界角以上。
34.如权利要求1至33中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二面与所述第五面不平行。
35.如权利要求1至33中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
向所述第二方向行进的电磁波在所述第二面上的入射角不同于从所述第四面再次入射的电磁波在所述第五面上的入射角。
36.如权利要求1至33中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
从所述第四面再次入射的电磁波在所述第五面上的入射角大于向所述第二方向行进的电磁波在所述第二面上的入射角。
37.如权利要求1至33中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
从所述第四面再次入射的电磁波在所述第五面上的入射角小于向所述第二方向行进的电磁波在所述第二面上的入射角。
38.如权利要求1至33中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二面与所述第五面平行。
39.如权利要求1至33中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
向所述第二方向行进的电磁波在所述第二面上的入射角等于从所述第四面再次入射的电磁波在所述第五面上的入射角。
40.如权利要求1至33中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二行进部包括第一棱镜、第二棱镜、以及第一中间层，
所述第一中间层配置在所述第一棱镜与所述第二棱镜之间，并沿着与所述第一棱镜的边界面包含所述第二面，
所述第一面包含所述第一棱镜中的表面，
所述第三面包含所述第一棱镜中的与所述表面不同的表面，
所述第四面包含所述第二棱镜中的表面，
所述第五面包含所述第一中间层与所述第二棱镜的边界面，
所述第六面包含所述第二棱镜中的与所述第二棱镜中的所述表面不同的表面。
41.如权利要求40所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二棱镜的折射率大于所述第一中间层的折射率。
42.如权利要求1至33中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二行进部包括第一棱镜、第二棱镜、第三棱镜、以及第一中间层，
所述第一中间层配置在所述第一棱镜以及所述第三棱镜之间，并沿着与所述第一棱镜的边界面包含所述第二面，
所述第三棱镜配置在所述第一中间层与所述第二棱镜之间，
所述第一面包含所述第一棱镜中的表面，
所述第三面包含所述第一棱镜中的与所述表面不同的表面，
所述第四面包含所述第二棱镜中的表面，
所述第五面包含所述第二棱镜与所述第三棱镜的边界面，
所述第六面包含所述第二棱镜中的与所述第二棱镜中的所述表面不同的表面。
43.如权利要求42所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二棱镜的折射率大于所述第三棱镜的折射率。
44.如权利要求1至33中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二行进部包括第一棱镜、第二棱镜、第一中间层、以及第二中间层，
所述第一中间层配置在所述第一棱镜与所述第二中间层之间，并沿着与所述第一棱镜的边界面包含所述第二面，
所述第二中间层配置在所述第一中间层与所述第二棱镜之间，
所述第一面包含所述第一棱镜中的表面，
所述第三面包含所述第一棱镜中的与所述表面不同的表面，
所述第四面包含所述第二棱镜中的表面，
所述第五面包含所述第二中间层与所述第二棱镜的边界面，
所述第六面包含所述第二棱镜中的与所述第二棱镜中的所述表面不同的表面。
45.如权利要求44所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二棱镜的折射率大于所述第二中间层的折射率。
46.如权利要求1至33中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二行进部包括第一棱镜、第二棱镜、第三棱镜、第一中间层、以及第二中间层，
所述第一中间层配置在所述第一棱镜与所述第二中间层之间，并沿着与所述第一棱镜的边界面包含所述第二面，
所述第二中间层配置在所述第二棱镜与所述第三棱镜之间，
所述第一面包含所述第一棱镜中的表面，
所述第三面包含所述第一棱镜中的与所述表面不同的表面，
所述第四面包含所述第二棱镜中的表面，
所述第五面包含所述第二中间层与所述第三棱镜的边界面，
所述第六面包含所述第二棱镜中的与所述第二棱镜中的所述表面不同的表面，
47.如权利要求46所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二棱镜的折射率大于所述第二中间层的折射率。
48.如权利要求46或47所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二中间层包括真空、气体、液体以及固体中的至少一种。
49.如权利要求46至48中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二中间层包括空气层。
50.如权利要求46至49中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二行进部包括内部全反射棱镜。
51.如权利要求46至48中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二中间层包括棱镜。
52.如权利要求1至51中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一行进部按每个所述像素在第一反射状态和第二反射状态之间切换，所述第一反射状态使入射至所述基准面的电磁波向所述第一方向反射，所述第二反射状态使入射至所述基准面的电磁波向与所述第一方向不同的方向反射。
53.如权利要求52所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一行进部按每个所述像素而包含反射电磁波的反射面，通过针对每个所述像素变更所述反射面的朝向，切换所述第一反射状态和所述第二反射状态。
54.如权利要求52或53所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一行进部包括数字微镜器件。
55.如权利要求1至51中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一行进部在透过状态和反射状态之间进行切换，所述透过状态使入射至所述基准面的电磁波透过，所述反射状态反射入射至所述基准面的电磁波以使向所述第四面行进。
56.如权利要求55所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一行进部按每个所述像素而具有包括反射电磁波的反射面的快门，通过按每个所述像素来开闭所述快门，从而在所述反射状态以及所述透过状态之间进行切换。
57.如权利要求56所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一行进部包括所述快门呈阵列状地排列的MEMS快门。
58.如权利要求1至51中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一行进部包括液晶快门，所述液晶快门能够按每个所述像素根据液晶取向在反射电磁波的反射状态以及透过电磁波的透过状态之间进行切换。
59.如权利要求1至58中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一检测部包括测距传感器、图像传感器、以及热传感器中的至少一种。
60.如权利要求1至59中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一检测部以及所述第二检测部包括相同种类或不同种类的传感器。
61.如权利要求1至60中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一检测部检测红外线、可见光线、紫外线、以及电波中的至少一种。
62.如权利要求1至61中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一检测部以及所述第二检测部检测相同种类或不同种类的电磁波。
63.如权利要求1至62中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第二面包括可见光反射涂层、半反射镜、分束器、分色镜、冷镜、热镜、超表面、以及偏转元件中的至少一种。
64.如权利要求1至63中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一检测部以及所述第二检测部分别包括检测从发射部向对象发射的电磁波被所述对象反射的反射波的有源传感器、或无源传感器。
65.如权利要求1至64中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述第一检测部以及所述第二检测部分别包括检测从不同的发射部或相同的发射部向对象发射的电磁波被所述对象反射的反射波的有源传感器。
66.如权利要求65所述的电磁波检测装置，其中，
所述不同的发射部分别发射不同种类或相同种类的电磁波。
67.如权利要求64至66中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述电磁波检测装置还具有所述发射部。
68.如权利要求64至67中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述发射部发射红外线、可见光线、紫外线、以及电波中的任一种。
69.如权利要求64至68中任一项所述的电磁波检测装置，其中，
所述发射部通过分阶段扫描方式对电磁波进行扫描。
70.如权利要求64至68中任一项所述的电磁波检测装置，还具有：
扫描部，利用从所述发射部发射的电磁波进行扫描。
71.如权利要求70所述的电磁波检测装置，其中，
所述扫描部具有反射电磁波的反射面，通过一边变更所述反射面的朝向一边通过所述反射面反射从所述发射部发射的电磁波，从而进行扫描。
72.如权利要求70或71所述的电磁波检测装置，其中，
所述扫描部包括MEMS反射镜、多面镜、以及电流镜中的任一种。
73.如权利要求1至72中任一项所述的电磁波检测装置，还具有：
控制部，基于由所述第一检测部以及所述第二检测部检测的电磁波的检测结果来获取与周围相关的信息。
74.如权利要求73所述的电磁波检测装置，其中，
所述控制部获取图像信息、距离信息、以及温度信息中的至少一种作为与所述与周围相关的信息。
75.一种信息获取系统，包括：
权利要求1至73中任一项所述的电磁波检测装置；以及
控制部，基于由所述第一检测部以及所述第二检测部检测的电磁波的检测结果来获取与周围相关的信息。
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