JP2018155649A - 電磁波検出装置、プログラム、および電磁波検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】推定される対応関係と実際の対応関係との差異を低減する。【解決手段】電磁波検出装置１０は照射部１１と第１の検出部１７と記憶部１３と制御部１４とを有する。照射部１１は電磁波を照射する。第１の検出部１７は複数の検出素子を有する。複数の検出素子は対象ｏｂに照射された電磁波の反射波を照射位置別に検出する。記憶部１３は関連情報を記憶する。関連情報は電磁波の放射方向と経路上の２点それぞれを規定する要素とのいずれか２つを関連付けた情報である。経路は照射部１１から放射される電磁波の対象ｏｂを介して第１の検出部１７に至る経路である。制御部１４は電磁波の放射方向および複数の検出素子の中で電磁波の反射波を検出した検出素子の位置に基づいて関連情報を更新する。【選択図】図１

Description

本発明は、電磁波検出装置、プログラム、および電磁波検出システムに関するものである。

近年、放射された電磁波の反射波の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、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）。

特開２０１１−２２０７３２号公報

このような装置において、電磁波および反射波の経路上の、例えば光学要素が配置される２点を定める要素などに関する推定された対応関係と、実際の対応関係との差異の低減が求められている。

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、推定される対応関係と、実際の対応関係との差異を低減させることである。

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、
電磁波を放射する照射部と、
対象に照射された前記電磁波の反射波を照射位置別に検出する複数の検出素子を有する第１の検出部と、
前記電磁波の放射方向と、前記照射部から放射される電磁波の前記対象を介して前記第１の検出部に至るまでの経路上の２点それぞれを規定する要素とのいずれか２つを関連付けた関連情報を記憶する記憶部と、
前記電磁波の放射方向、および前記複数の検出素子の中で前記電磁波の反射波を検出した検出素子の位置に基づいて、前記関連情報を更新する制御部と、を備える。

また、第２の観点による電磁波検出システムは、
電磁波を放射する照射部と、
対象に照射された前記電磁波の反射波を照射位置別に検出する複数の検出素子を有する第１の検出部と、
前記電磁波の放射方向と、前記照射部から放射される電磁波の前記対象を介して前記第１の検出部に至るまでの経路上の２点それぞれを規定する要素とのいずれか２つを関連付けた関連情報を記憶する記憶部と、
前記電磁波の放射方向、および前記複数の検出素子の中で前記電磁波の反射波を検出した検出素子の位置に基づいて、前記関連情報を更新する制御部と、を備える。

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。

例えば、本開示の第３の観点によるプログラムは、
電磁波を放射するステップと、
対象に照射された前記電磁波の反射波を複数の検出素子により照射位置別に検出するステップと、
前記電磁波の放射方向と、電磁波の前記対象を介して前記複数の検出素子のいずれかに至るまでの経路上の２点それぞれを規定する要素とのいずれか２つを関連付けた関連情報を、前記電磁波の放射方向および前記複数の検出素子の中で前記電磁波の反射波を検出した検出素子の位置に基づいて更新するステップと、を装置に実行させる。

上記のように構成された本開示によれば、推定される対応関係と、実際の対応関係との差異を低減し得る。

一実施形態に係る電磁波検出装置の概略構成を示す構成図である。 図１の電磁波検出装置の進行部における画素の第１の状態と第２の状態における電磁波の進行方向を説明するための、電磁波検出装置の構成図である。 図１の電磁波検出装置において、放射した電磁波の対象を介して第１の検出部に至るまでの経路上の各点における、任意の放射方向に対応する位置を示す概念図である。 図１の記憶部に記憶される第１の関連情報の一例を示す図である。 図１の記憶部に記憶される第２の関連情報の一例を示す図である。 図１の記憶部に記憶される第３の関連情報の一例を示す図である。 図１の記憶部に記憶される第４の関連情報の一例を示す図である。 図１の記憶部に記憶される第５の関連情報の一例を示す図である。 図１の記憶部に記憶される第６の関連情報の一例を示す図である。 図１の記憶部に記憶される第７の関連情報の一例を示す図である。 図１の照射部、第２の検出部、および制御部が構成する測距センサによる測距の原理を説明するための電磁波の放射の時期と検出の時期を示すタイミングチャートである。 図１の制御部が画像情報および距離情報を繰返し取得するための各部位の制御を説明するためのタイミングチャートである。 図１の進行部の任意の画素が第１の状態であるときの電磁波の進行状態を説明するための、電磁波検出装置の構成図である。 図１３の任意の画素のみが第２の状態であるときの電磁波の進行状態を説明するための、電磁波検出装置の構成図である。 図１の制御部が実行する第１の関連情報の更新処理を説明するためのフローチャートである。 図１の制御部が実行する第２の関連情報の更新処理を説明するためのフローチャートである。 図１の制御部が実行する第３の関連情報の更新処理を説明するためのフローチャートである。 図１の制御部が実行する第４の関連情報の更新処理を説明するためのフローチャートである。 図１の制御部が実行する第５の関連情報の更新処理を説明するためのフローチャートである。 図１の制御部が実行する第６の関連情報の更新処理を説明するためのフローチャートである。

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。放射された電磁波の放射方向、および電磁波を放射する放射源から当該電磁波が照射される対象を介した反射波を検出する検出部までの経路上における２点を規定する要素のいずれか２つの対応関係は、既に得られている情報から推定されている。ただし、推定された対応関係は、実際の対応関係と異なることがある。そこで、本発明を適用した電磁波検出装置は、実際の対応関係と推定される対応関係との差異を低減し得るように構成されている。

図１に示すように、本開示の一実施形態に係る電磁波検出装置１０は、照射部１１、電磁波検出部１２、記憶部１３、および制御部１４を含んで構成されている。

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。

照射部１１は、少なくとも電磁波を放射する照射源１５を有する。照射源１５は、例えば、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の電磁波を放射する。本実施形態において、照射源１５は、赤外線を放射する。

照射源１５は、所定の幅のビーム状の電磁波を放射する。本実施形態では、照射源１５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、照射源１５は電磁波をパルス状または連続波として放射可能である。本実施形態においては、照射源１５はパルス状の電磁波を放射する。例えば、照射源１５は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）およびＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）などを含む。照射源１５は、後述する制御部１４の制御に基づいて、電磁波の放射および停止を切替える。

照射部１１において、電磁波の放射方向は固定であっても、制御部１４の制御に基づいて変更可能であってもよい。本実施形態においては、電磁波の放射方向は変更可能である。

電磁波の放射方向は、単一の照射源１５から放射される電磁波を傾斜角度が変更可能な反射面に反射させることによって変更させてもよい。また、電磁波の放射方向は、例えばフェーズドアレイレーダーのように、平面状にアレイ配列させた複数の照射源１５から位相を少しずつずらして放射させることによって変更させもてよい。本実施形態においては、以下に説明するように、反射面を用いて反射させることにより電磁波の放射方向を変更する。

上述のように、本実施形態において、照射部１１は、さらに進行方向変更部１６を有する。進行方向変更部１６は、向きを変更可能な反射面を有する。進行方向変更部１６は、後述する制御部１４から出力される駆動信号に基づいて、反射面の向きを変える。

反射面は、照射源１５から放射された電磁波の進行方向を、駆動信号に応じて変更することにより、照射位置を変えながら対象ｏｂに照射する。すなわち、進行方向変更部１６は、照射源１５から放射される電磁波により、対象ｏｂを走査する。なお、進行方向変更部１６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、進行方向変更部１６は、二次元方向に対象ｏｂを走査する。

進行方向変更部１６は、照射源１５から放射されて反射した電磁波の照射領域の少なくとも一部が、電磁波検出装置１０における電磁波の検出範囲に含まれるように、構成されている。したがって、進行方向変更部１６を介して対象ｏｂに照射される電磁波の少なくとも一部は、電磁波検出装置１０において検出され得る。

なお、本実施形態において、進行方向変更部１６は、照射源１５から放射され且つ進行方向変更部１６に反射した電磁波の照射領域の少なくとも一部が、第１の検出部１７および第２の検出部１８における検出範囲に含まれるように、構成されている。したがって、進行方向変更部１６を介して対象ｏｂに照射される電磁波の少なくとも一部は、第１の検出部１７および第２の検出部１８により検出され得る。

進行方向変更部１６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、進行方向変更部１６は、ＭＥＭＳミラーを含む。

電磁波検出部１２は、前段光学系１９、進行部２０、第１の後段光学系２１、第２の後段光学系２２、第１の検出部１７、および第２の検出部１８を有している。

前段光学系１９は、例えば、レンズおよびミラーの少なくとも一方を含み、電磁波の照射領域に存在する被写体となる対象ｏｂの像を結像させる。

進行部２０は、前段光学系１９から所定の位置をおいて離れた対象ｏｂの像の、前段光学系１９による結像位置である一次結像位置、又は当該一次結像位置近傍に、設けられていればよい。本実施形態においては、進行部２０は、当該一次結像位置に、設けられている。

進行部２０は、前段光学系１９を通過した電磁波が入射する作用面ａｓを有している。作用面ａｓは、２次元状に沿って並ぶ複数の画素（進行素子）ｐｘによって構成されている。作用面ａｓは、後述する第１の状態および第２の状態の少なくともいずれかにおいて、電磁波に、例えば、反射および透過などの作用を生じさせる面である。

進行部２０は、作用面ａｓに入射する電磁波を、第１の方向ｄ１に進行させる第１の状態と、第２の方向ｄ２に進行させる第２の状態とに、画素ｐｘ毎に切替可能である。本実施形態において、第１の状態は、作用面ａｓに入射する電磁波を、第１の方向ｄ１に反射する第１の反射状態である。また、第２の状態は、作用面ａｓに入射する電磁波を、第２の方向ｄ２に反射する第２の反射状態である。

本実施形態において、進行部２０は、さらに具体的には、画素ｐｘ毎に電磁波を反射する反射面を含んでいる。進行部２０は、画素ｐｘ毎の反射面の向きを変更することにより、第１の反射状態および第２の反射状態を画素ｐｘ毎に切替える。

本実施形態において、進行部２０は、例えばＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ：デジタルマイクロミラーデバイス）を含む。ＤＭＤは、作用面ａｓを構成する微小な反射面を駆動することにより、画素ｐｘ毎に当該反射面を作用面ａｓに対して＋１２°および−１２°のいずれかの傾斜状態に切替可能である。なお、作用面ａｓは、ＤＭＤにおける微小な反射面を載置する基板の板面に平行である。

進行部２０は、後述する制御部１４の制御に基づいて、第１の状態および第２の状態を、画素ｐｘ毎に切替える。例えば、図２に示すように、進行部２０は、同時に、一部の画素ｐｘ１を第１の状態に切替えることにより当該画素ｐｘ１に入射する電磁波を第１の方向ｄ１に進行させ得、別の一部の画素ｐｘ２を第２の状態に切替えることにより当該画素ｐｘ２に入射する電磁波を第２の方向ｄ２に進行させ得る。また、進行部２０は、同一の画素ｐｘを第１の状態から第２の状態に切替えることにより、当該画素ｐｘに入射する電磁波を第１の方向ｄ１の次に第２の方向ｄ２に向けて進行させ得る。

進行部２０の各画素ｐｘは、第１の状態において、対象ｏｂに照射された電磁波の反射波を、照射位置別に、後述する第１の検出部１７の異なる複数の検出素子に進行させる。

図１に示すように、第１の後段光学系２１は、進行部２０から第１の方向ｄ１に設けられている。第１の後段光学系２１は、例えば、レンズおよびミラーの少なくとも一方を含む。第１の後段光学系２１は、進行部２０において進行方向を切替えられた電磁波としての対象ｏｂの像を結像させる。

第２の後段光学系２２は、進行部２０から第２の方向ｄ２に設けられている。第２の後段光学系２２は、例えば、レンズおよびミラーの少なくとも一方を含む。第２の後段光学系２２は、進行部２０において進行方向を切替えられた電磁波としての対象ｏｂの像を結像させる。

第１の検出部１７は、進行部２０による第１の方向ｄ１に進行した後に第１の後段光学系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１の検出部１７は、第１の後段光学系２１を経由した電磁波、すなわち第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は、複数の検出素子を有するパッシブセンサである。複数の検出素子は、第１の後段光学系２１の光軸に垂直な平面に配置されている。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。さらに、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部１４に送信する。

また、第１の検出部１７は、照射源１５から進行方向変更部１６を介して対象ｏｂに照射した電磁波の反射波を検出し、検出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。複数の検出素子は、対象ｏｂ上の照射位置別の当該電磁波を検出する。

なお、第１の検出部１７は、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により温度情報を取得し得る。

このように、本実施形態において、第１の検出部１７は、素子アレイを含む。そのため、第１の検出部１７は、入射された電磁波が検出面において結像すると、結像した電磁波は各検出素子に入射するため、解像度を向上させ得る。そこで、第１の検出部１７は、第１の後段光学系２１による結像位置である二次結像位置に設けられるとよい。

第２の検出部１８は、進行部２０による第２の方向ｄ２に進行した後に第２の後段光学系２２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１８は、第２の後段光学系２２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。

本実施形態において、第２の検出部１８は、照射源１５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１８は、照射源１５から照射され且つ進行方向変更部１６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。

本実施形態において、第２の検出部１８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１８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１８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。

第２の検出部１８は、被写体からの反射波を検出する。本実施形態において、第２の検出部１８は、さらに具体的には、赤外線の帯域の電磁波を検出する。したがって、本実施形態において、第２の検出部１８は、進行方向変更部１６と協同して、走査型の測距センサを構成する。第２の検出部１８は、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部１４に送信する。

なお、第２の検出部１８は、上述した測距センサを構成する単一の素子である構成において、電磁波を検出できればよく、検出面において結像される必要はない。それゆえ、第２の検出部１８は、第２の後段光学系２２による結像位置である二次結像位置に設けられなくてもよい。すなわち、この構成において、第２の検出部１８は、すべての画角からの電磁波が検出面上に入射可能な位置であれば、進行部２０により第２の方向ｄ２に進行した後に第２の後段光学系２２を経由して進行する電磁波の経路上のどこに配置されてもよい。

記憶部１３は、半導体メモリ又は磁気メモリ等で構成することができ、各種情報、各種データ、および電磁波検出装置１０を動作させるためのプログラム等を記憶する。また、記憶部１３は、ワークメモリとしても機能する。

例えば、記憶部１３は、関連情報を記憶する。関連情報は、電磁波の放射方向と、照射部１１から当該放射方向に放射される電磁波の対象ｏｂを介して第１の検出部１７に至るまでの経路上の２点それぞれを規定する要素とのいずれか２つを関連付けた情報を含む。なお、当該経路上の点とは、図３に例示するように、任意の放射方向に対して定まる、電磁波の照射領域内の照射位置（ｘ_’’、ｙ_’’）、進行部２０内で反射波が入射する画素ｐｘの位置（ｘ_’、ｙ_’）、および第１の検出部１７内で反射波が入射する検出素子の位置（ｘ、ｙ）などである。例えば、関連情報は、第１の関連情報から第７の関連情報を含む。

第１の関連情報は、電磁波の放射方向と、当該放射方向に放射される電磁波の反射波を検出する検出素子の位置とを関連付けた情報である。なお、電磁波の放射方向とは、放射方向を規定する多様な要素である。

本実施形態のように、進行方向変更部１６を適用する構成においては、第１の関連情報は、基準面に対する反射面の傾斜角度であってよい。傾斜角度は、１軸に対する傾斜角度でも、２軸に対する傾斜角度であってもよい。また、前述のように、平面状にアレイ配列させた複数の照射源１５から位相を少しずつずらして放射する構成においては、複数の照射源１５の中で放射中の照射源１５を特定する位置などであってよい。

第１の関連情報は、例えば、放射方向に対する検出素子の位置の関数、または、検出素子に対する放射方向の関数である。または、第１の関連情報は、例えば、図４に示すように、放射方向（θ、φ）毎に別々に対応付けられる検出素子の位置（ｘ、ｙ）である。または、第１の関連情報は、検出素子の位置毎に別々に対応付けられる放射方向であってもよい。

第２の関連情報は、電磁波の放射方向と、当該放射方向に放射される電磁波の照射領域内の照射位置とを関連付けた情報である。第２の関連情報は、例えば、放射方向に対する照射位置の関数、または、照射位置に対する放射方向の関数である。または、第２の関連情報は、例えば、図５に示すように、放射方向（θ、φ）毎に別々に対応付けられる照射位置（ｘ_’’、ｙ_’’）である。または、第２の関連情報は、照射位置毎に別々に対応付けられる放射方向であってもよい。

第３の関連情報は、電磁波の照射領域内の照射位置と、当該照射位置に照射された電磁波の反射波を検出する検出素子の位置とを関連付けた情報である。第３の関連情報は、例えば、照射位置に対する検出素子の位置の関数、または、検出素子の位置に対する照射位置の関数である。または、第３の関連情報は、例えば、図６に示すように、照射位置（ｘ_’’、ｙ_’’）毎に別々に対応付けられる検出素子の位置（ｘ、ｙ）である。または、第３の関連情報は、検出素子の位置毎に別々に対応付けられる照射位置であってもよい。

第４の関連情報は、電磁波の反射波が入射する画素ｐｘ（進行素子）の位置と、当該画素ｐｘが反射波を進行させる検出素子の位置とを関連付けた情報である。第４の関連情報は、例えば、画素ｐｘの位置に対する検出素子の位置の関数、または、検出素子の位置に対する画素ｐｘの位置の関数である。または、第４の関連情報は、例えば、図７に示すように、画素ｐｘの位置（ｘ_’、ｙ_’）毎に別々に対応付けられる検出素子の位置（ｘ、ｙ）である。または、第４の関連情報は、検出素子の位置毎に別々に対応付けられる画素ｐｘの位置であってもよい。

第５の関連情報は、電磁波の放射方向と、当該放射方向に放射される電磁波の反射波が入射する画素ｐｘ（進行素子）の位置とを関連付けた情報である。第５の関連情報は、例えば、放射方向に対する画素ｐｘの位置の関数、または、画素ｐｘの位置に対する放射方向の関数である。または、第５の関連情報は、例えば、図８に示すように、放射方向（θ、φ）毎に別々に対応付けられる画素ｐｘの位置（ｘ_’、ｙ_’）である。または、第５の関連情報は、画素ｐｘの位置毎に別々に対応付けられる放射方向であってもよい。

第６の関連情報は、電磁波の照射領域内の照射位置と、当該照射位置に照射された電磁波の反射波が入射する画素ｐｘ（進行素子）の位置とを関連付けた情報である。第６の関連情報は、例えば、照射位置に対する画素ｐｘの位置の関数、または、画素ｐｘの位置に対する照射位置の関数である。または、第６の関連情報は、例えば、図９に示すように、照射位置（ｘ_’’、ｙ_’’）毎に別々に対応付けられる画素ｐｘの位置（ｘ_’、ｙ_’）である。または、第６の関連情報は、画素ｐｘの位置毎に別々に対応付けられる照射位置であってもよい。

第７の関連情報は、駆動信号と、当該駆動信号に対応した電磁波の放射方向とを関連付けた情報である。第７の関連情報は、例えば、駆動信号に対する放射方向の関数、または、放射方向に対する駆動信号の関数である。または、第７の関連情報は、例えば、図１０に示すように、駆動信号の複数の信号値毎に別々に対応付けられる放射方向（θ、φ）である。または、第７の関連情報は、放射方向毎に別々に対応付けられる駆動信号の複数の信号値であってもよい。なお、前述のように、電磁波の放射方向が固定されている構成においては、記憶部１３は、第７の関連情報の代わりに、電磁波の放射方向そのものを記憶してよい。

制御部１４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。制御部１４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。

制御部１４は、第１の検出部１７および第２の検出部１８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、制御部１４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、制御部１４は、第２の検出部１８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、照射源１５に照射される照射位置の距離情報を取得する。

図１１に示すように、制御部１４は、照射源１５に電磁波放射信号を入力することにより、照射源１５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）。照射源１５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）。照射源１５が放射し且つ進行方向変更部１６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。

制御部１４は、例えば、時間計測ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）を有しており、照射源１５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。制御部１４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、制御部１４は、進行方向変更部１６に駆動信号を出力する。また、制御部１４は、記憶部１３から第２の関連情報および第７の関連情報を読出す。制御部１４は、出力する駆動信号、第７の関連情報、および第２の関連情報に基づいて、照射位置を算出する。制御部１４は、駆動信号を用いて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、第１の検出部１７から取得した画像情報における距離情報を作成する。

なお、本実施形態において、電磁波検出装置１０は、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、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、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、電磁波検出装置１０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。

また、制御部１４は、照射源１５、進行方向変更部１６、進行部２０、第１の検出部１７、および第２の検出部１８を制御して、画像情報および距離情報を繰返し取得する。画像情報および距離情報を繰返し取得するための各部位の制御について、図１２のタイミングチャートを用いて以下に説明する。

タイミングｔ１において、制御部１４は、第１の検出部１７に第１のフレームの画像情報の生成のための電磁波の検出を開始させる。なお、タイミングｔ１においては、進行部２０の全画素ｐｘは第１の状態であり、前段光学系１９に入射する電磁波は第１の検出部１７に到達する（図１３参照）。また、図１２に示すように、タイミングｔ１において、制御部１４は、進行部２０における第１の画素ｐｘの第１の状態から第２の状態への切替えを開始させる（“進行部第１の画素駆動信号”欄参照）。なお、タイミングｔ１において、他の全画素ｐｘは第１の状態のままである（“進行部第２の画素状態”、“進行部第Ｎの画素状態”欄参照）。

進行部２０の第１の画素ｐｘの第１の状態から第２の状態への切替えが完了するタイミングｔ２において（“進行部第１の画素状態”欄参照）、制御部１４は照射源１５に電磁波を放射させる（“電磁波放射時期”欄参照）。なお、タイミングｔ２においては、進行部２０の第１の画素ｐｘが第１の状態（図１３参照）から第２の状態に切替わり、前段光学系１９に入射し、進行部２０の第１の画素ｐｘにおいて結像する電磁波が第１の方向ｄ１の次に第２の方向ｄ２向けて進行する（図１４参照）。

図１２に示すように、また、タイミングｔ２において、制御部１４は、第２の検出部１８に電磁波を検出させる（“第２の検出部検出時期”欄参照）。なお、照射源１５が電磁波を照射してから電磁波検出装置１０に到達するまでにかかる時間は、画像情報の生成のための検出時間に比べて極めて短く、例えばナノ秒のオーダーである。それゆえ、タイミングｔ２とみなせる微小な時間に第２の検出部１８による電磁波の検出が完了する。制御部１４は、タイミングｔ２において進行方向変更部１６に送信する駆動信号に基づいて、進行部２０の第１の画素ｐｘに対応する照射位置における距離情報を算出することにより取得する。

さらに、タイミングｔ２において、制御部１４は、進行部２０における第１の画素ｐｘの第２の状態から第１の状態への切替えを開始させる（“進行部第１の画素駆動信号”欄参照）。このように、制御部１４は、進行部２０における第１の画素ｐｘを第２の状態から第１の状態へと切替えるため、再度、第１の画素ｐｘに対応する第１の検出部１７における検出素子に電磁波（可視光）を検出させ得る。

進行部２０の第１の画素ｐｘの第２の状態から第１の状態への切替えが完了するタイミングｔ３において（“進行部第１の画素状態”欄参照）、制御部１４は、進行部２０における第２の画素ｐｘの第１の状態から第２の状態への切替えを開始させる（“進行部第２の画素駆動信号”欄参照）。なお、タイミングｔ３において、他の全画素ｐｘは第１の状態のままである（“進行部第１の画素状態”、“進行部第Ｎの画素状態”欄参照）。

進行部２０の第２の画素ｐｘの第１の状態から第２の状態への切替えが完了するタイミングｔ４において（“進行部第２の画素状態”欄参照）、制御部１４は照射源１５に電磁波を放射させる（“電磁波放射時期”欄参照）。なお、タイミングｔ４においては、進行部２０の第２の画素ｐｘが第１の状態から第２の状態に切替わり、前段光学系１９に入射し、進行部２０の第２の画素ｐｘにおいて結像する電磁波が第１の方向ｄ１の次に第２の方向ｄ２に向けて進行する。また、タイミングｔ４において、制御部１４は、第２の検出部１８に電磁波を検出させる（“第２の検出部検出時期”欄参照）。制御部１４は、タイミングｔ４において進行方向変更部１６に送信する駆動信号に基づいて、進行部２０の第２の画素ｐｘに対応する照射位置における距離情報を算出することにより取得する。

さらに、タイミングｔ４において、制御部１４は、進行部２０における第２の画素ｐｘの第２の状態から第１の状態への切替えを開始させる（“進行部第２の画素駆動信号”欄参照）。このように、制御部１４は、進行部２０における第２の画素ｐｘを第２の状態から第１の状態へと切替えるため、再度、第２の画素ｐｘに対応する第１の検出部１７における検出素子に電磁波（可視光）を検出させ得る。

以後、制御部１４は、進行部２０における第３の画素ｐｘから第Ｎの画素ｐｘについて、第１の画素ｐｘと同じ様に、順番に、第１の状態から第２の状態への切替えと、第２の状態から第１の状態への切替えとを行うことにより、第１のフレームの画像情報を取得すると共に、各画素ｐｘに対応する照射位置における距離情報を取得する。

なお、上述のように、制御部１４が、第（Ｍ−１）の画素ｐｘが第２の状態から第１の状態への切替えが完了する時期において、第Ｍの画素ｐｘの第１の状態から第２の状態への切替えを開始させる制御を行う構成において、１フレーム分の画像情報の生成のための時間Ｔ_ｉｍｇに、進行部２０は、Ｔ_ｉｍｇ／Ｔ_ｄｉｓの数の画素ｐｘを第１の状態から第２の状態に切替可能である。

すなわち、制御部１４は、時間Ｔ_ｉｍｇに、Ｔ_ｉｍｇ／Ｔ_ｄｉｓの数の画素ｐｘ分の距離情報の生成が可能である。なお、Ｍは、２≦Ｍ≦Ｎを満たす整数である。また、Ｔ_ｄｉｓは、進行部２０の画素ｐｘの第１の状態から第２の状態への切替えにかかる時間と、第２の状態から第１の状態に戻すまでにかかる時間とを合計した時間である。すなわち、Ｔ_ｄｉｓは、任意の画素ｐｘが第１の状態、第２の状態、および第１の状態の順に切替わるために要する時間である。本実施形態においては、例えば、Ｔ_ｉｍｇは１／６０秒であり、Ｔ_ｄｉｓは１／３０００秒である。

Ｔ_ｉｍｇ／Ｔ_ｄｉｓの値が進行部２０の画素数より少ない構成において、制御部１４は、時間Ｔ_ｉｍｇ中に、進行部２０における画素ｐｘのすべてを切替えることができない。そのため、制御部１４は、１フレーム分の画像情報の生成中に、当該１フレーム分の画像情報に対応する距離情報を生成することができない。すなわち、制御部１４は、１フレーム分の画像情報の生成中に、当該１フレーム分の画像情報に満たないフレーム（例えば、０．５フレーム）分に対応する距離情報しか生成することができない。

そこで、Ｔ_ｉｍｇ／Ｔ_ｄｉｓの値が進行部２０の画素数より少ない構成において、制御部１４は、進行部２０における全画素ｐｘのうち、Ｔ_ｉｍｇ／Ｔ_ｄｉｓの数以下の画素ｐｘを切替対象として選択する。さらに、制御部１４は、切替対象として選択した各画素ｐｘの第２の状態への切替時期に当該各画素ｐｘに対応する照射領域内の領域に電磁波が照射されるように、駆動信号を進行方向変更部１６に送信する。

または、Ｔ_ｉｍｇ／Ｔ_ｄｉｓの値が進行部２０の画素数より少ない構成において、制御部１４は、複数のフレーム（Ｐフレーム：ＰはＰ＞１を満たす正の数）分の画像情報の生成のための時間Ｐ×Ｔ_ｉｍｇ中に、進行部２０における画素ｐｘの全ての切替えが完了するように制御してもよい。さらに、制御部１４は、進行部２０の各画素ｐｘの切替時期に当該各画素ｐｘに対応する照射領域内の領域に電磁波が照射されるように、駆動信号を進行方向変更部１６に送信する。

または、Ｔ_ｉｍｇ／Ｔ_ｄｉｓの値が進行部２０の画素数より少ない構成において、制御部１４は、進行部２０における全画素ｐｘを、Ｔ_ｉｍｇ／Ｔ_ｄｉｓの数以下のグループに分け、グループ毎に画素ｐｘをまとめて切替える。さらに、制御部１４は、各グループを代表する位置（例えば、各グループの中心位置）の画素ｐｘの切替時期に当該画素ｐｘに対応する照射領域内の領域に電磁波が照射されるように、駆動信号を進行方向変更部１６に送信してもよい。

または、Ｔ_ｉｍｇ／Ｔ_ｄｉｓの値が進行部２０の画素数より少ない構成において、制御部１４は、進行部２０における全画素ｐｘを、Ｔ_ｉｍｇ／Ｔ_ｄｉｓの数以下のグループに分け、グループ毎にいずれかの画素ｐｘのみを切替える。さらに、制御部１４は、切替える当該画素ｐｘの切替時期に当該画素ｐｘに対応する照射領域内の領域に電磁波が照射されるように、駆動信号を進行方向変更部１６に送信してもよい。

なお、１フレーム分の画像の撮像時間中に第２の状態に切替えられた進行部２０の画素ｐｘに対応する第１の検出部１７における検出素子は、当該画素ｐｘが第２の状態に切替えられている間、受光することができない。そのため、第１の検出部１７における当該検出素子による信号強度は低下する。そこで、制御部１４は、第１の検出部１７における当該検出素子の信号値にゲインを乗じることにより、低下した信号強度を補償してもよい。なお、１フレーム分の画像の撮像時間は、１フレーム分の画像情報を生成するために第１の検出部１７が電磁波を検出している時間に相当する。

なお、進行方向変更部１６による走査速度が画素ｐｘの切替速度よりも高速である、すなわち、Ｔ_ｓｃｎがＴ_ｄｉｓより短い構成において、制御部１４は、第（Ｍ−１）の画素ｐｘの第２の状態から第１の状態への切替えが完了する時期よりも前に、第Ｍの画素ｐｘの第１の状態から第２の状態への切替えを開始させてよい。

なお、Ｔ_ｓｃｎは、照射源１５から放射されて進行方向変更部１６により反射された電磁波の照射位置が、ある照射位置から次の照射位置へ変わるために要する時間、または、ある照射位置から隣の照射位置へ変わるために要する時間である。このような構成は、任意の画素ｐｘの第２の状態から第１の状態への切替えの完了後に他の画素の第２の状態への切替えを行なう制御よりも、短時間でより多くの画素における距離情報を生成し得る。

タイミングｔ１から第１フレームの画像情報の生成のための時間Ｔ_ｉｍｇの経過後のｔ５において（“第１の検出部検出時期”欄参照）、制御部１４は、第２のフレームの画像情報の生成のための電磁波の検出を開始させる。また、制御部１４は、タイミングｔ１からｔ５における第１の検出部１７による電磁波の検出が終了した後、その間に検出した電磁波に基づく第１のフレームの画像情報を取得する。以後、制御部１４は、タイミングｔ１からｔ５の間に行った制御と同じ様に、画像情報の取得および距離情報の取得のための照射源１５、進行方向変更部１６、進行部２０、第１の検出部１７、および第２の検出部１８の制御を行う。

また、制御部１４は、照射源１５、進行方向変更部１６、進行部２０、および第１の検出部１７を制御して、関連情報を更新する。本実施形態において、制御部１４は、関連情報の更新として、第１の関連情報から第６の関連情報のいずれかを更新する。第１の関連情報から第６の関連情報の中で更新させる関連情報は、選択可能である。なお、関連情報の選択は自動であっても手動であってもよい。本実施形態においては、例えば、選択は、操作者が電磁波検出装置１０の入力デバイスを介して行い得る。以下に、関連情報の更新が詳細に、説明される。

第１の関連情報から第６の関連情報のいずれかの更新において、制御部１４は、第１の関連情報を更新するために、進行部２０の全画素ｐｘを第１の反射状態に切替えさせる。制御部１４は、任意の信号値の駆動信号を進行方向変更部１６に送信する。制御部１４は、記憶部１３から第７の関連情報を読出す。制御部１４は第７の関連情報に基づいて、送信した駆動信号の信号値に対応する放射方向を算出する。

第１の関連情報から第６の関連情報のいずれかの更新において、制御部１４は、第１の検出部１７に電磁波の反射波を検出させる。制御部１４は、複数の検出素子の中で、反射波を検出する検出素子の位置を判別する。なお、複数の検出素子が反射波を検出するとき、制御部１４は検出する反射波の強度が最大である検出素子の位置を判別する。

制御部１４の以後の動作は、第１の関連情報から第６の関連情報毎に異なっているので、別々に説明される。

第１の関連情報の更新においては、制御部１４は、算出した放射方向、および判別した検出素子の位置の組合せを記憶部１３に記憶させる。制御部１４は、複数の信号値の駆動信号それぞれに対して放射方向を算出し、反射波を検出する検出素子の位置を判別する。制御部１４は、それぞれの放射方向および検出素子の位置を組合せる。制御部１４は、複数の当該組合せに基づいて、第１の関連情報を更新する。

例えば、第１の関連情報が、放射方向に対する検出素子の位置の関数である構成においては、制御部１４は、複数の組合せに基づいて、当該関数を更新する。制御部１４は更新した関数を放射方向および検出素子の位置の最新の関連性、すなわち、最新の第１の関連情報として、記憶部１３に記憶させる。

また、例えば、第１の関連情報が、放射方向毎に別々に対応付けられる検出素子の位置である構成において、制御部１４は、記憶部１３に記憶されている各組合せにおける検出素子の位置を、その検出素子の各位置と組合わされている各放射方向それぞれに対応付けられる最新の検出素子の位置、即ち、最新の第１の関連情報として、記憶部１３に記憶させる。

また、例えば、第１の関連情報が、検出素子の位置毎に別々に対応付けられる放射方向である構成において、制御部１４は、記憶部１３に記憶されている各組合せにおける各放射方向を、その各放射方向と組合されている検出素子の各位置それぞれに対応付けられる最新の検出方向、即ち、最新の第１の関連情報として、記憶部１３に記憶させる。

第２の関連情報の更新においては、制御部１４は、記憶部１３から第３の関連情報を読出す。制御部１４は、第３の関連情報に基づいて、反射波を検出した検出素子の位置に対応する照射位置を算出する。なお、制御部１４は、第３の関連情報の代わりに、第４の関連情報および第６の関連情報に基づいても、反射波を検出した検出素子の位置に対応する照射位置を算出可能である。

制御部１４は、算出した放射方向、および算出した照射位置の組合せを記憶部１３に記憶させる。制御部１４は、複数の信号値の駆動信号それぞれに対して放射方向を算出し、反射波を検出する検出素子の位置に対応する照射位置を算出する。制御部１４は、それぞれの放射方向および照射位置を組合せる。制御部１４は、複数の当該組合せに基づいて、第２の関連情報を更新する。

例えば、第２の関連情報が、放射方向に対する照射位置の関数である構成においては、制御部１４は、複数の組合せに基づいて、当該関数を更新する。制御部１４は更新した関数を放射方向および照射位置の最新の関連性、すなわち、最新の第２の関連情報として、記憶部１３に記憶させる。

また、例えば、第２の関連情報が、放射方向毎に別々に対応付けられる照射位置である構成において、制御部１４は、記憶部１３に記憶されている各組合せにおける照射位置を、その各照射位置と組合わされている各放射方向それぞれに対応付けられる最新の照射位置、即ち、最新の第２の関連情報として、記憶部１３に記憶させる。

また、例えば、第１の関連情報が、照射位置毎に別々に対応付けられる放射方向である構成において、制御部１４は、記憶部１３に記憶されている各組合せにおける各放射方向を、その各放射方向と組合されている各照射位置それぞれに対応付けられる最新の検出方向、即ち、最新の第２の関連情報として、記憶部１３に記憶させる。

第３の関連情報の更新において、制御部１４は、記憶部１３から第２の関連情報を読出す。制御部１４は、第２の関連情報に基づいて、算出した放射方向に対応する照射位置を算出する。

制御部１４は、算出した照射位置、および反射波を検出する検出素子の位置の組合せを記憶部１３に記憶させる。制御部１４は、複数の信号値の駆動信号それぞれに対して照射位置を算出し、反射波を検出する検出素子の位置を判別する。制御部１４は、それぞれの照射位置および検出素子の位置を組合せる。制御部１４は、複数の当該組合せに基づいて、第３の関連情報を更新する。

例えば、第３の関連情報が、照射位置に対する検出素子の位置の関数である構成においては、制御部１４は、複数の組合せに基づいて、当該関数を更新する。制御部１４は更新した関数を照射位置および検出素子の位置の最新の関連性、すなわち、最新の第３の関連情報として、記憶部１３に記憶させる。

また、例えば、第３の関連情報が、照射位置毎に別々に対応付けられる検出素子の位置である構成において、制御部１４は、記憶部１３に記憶されている各組合せにおける検出素子の位置を、その検出素子の各位置と組合わされている各照射位置それぞれに対応付けられる最新の検出素子の位置、即ち、最新の第３の関連情報として、記憶部１３に記憶させる。

また、例えば、第３の関連情報が、照射位置毎に別々に対応付けられる検出素子の位置である構成において、制御部１４は、記憶部１３に記憶されている各組合せにおける各照射位置を、その各照射位置と組合されている検出素子の各位置それぞれに対応付けられる最新の照射位置、即ち、最新の第３の関連情報として、記憶部１３に記憶させる。

第４の関連情報の更新において、制御部１４は、記憶部１３から第５の関連情報を読出す。制御部１４は、第５の関連情報に基づいて、算出した放射方向に対応する画素ｐｘの位置を算出する。

制御部１４は、算出した画素ｐｘの位置、および反射波を検出する検出素子の位置の組合せを記憶部１３に記憶させる。制御部１４は、複数の信号値の駆動信号それぞれに対して画素ｐｘの位置を算出し、反射波を検出する検出素子の位置を判別する。制御部１４は、それぞれの画素ｐｘの位置および検出素子の位置を組合せる。制御部１４は、複数の当該組合せに基づいて、第４の関連情報を更新する。

例えば、第４の関連情報が、画素ｐｘの位置に対する検出素子の位置の関数である構成においては、制御部１４は、複数の組合せに基づいて、当該関数を更新する。制御部１４は更新した関数を画素ｐｘの位置および検出素子の位置の最新の関連性、すなわち、最新の第４の関連情報として、記憶部１３に記憶させる。

また、例えば、第４の関連情報が、画素ｐｘの位置毎に別々に対応付けられる検出素子の位置である構成において、制御部１４は、記憶部１３に記憶されている各組合せにおける検出素子の位置を、その検出素子の各位置と組合わされている画素ｐｘの各位置それぞれに対応付けられる最新の検出素子の位置、即ち、最新の第４の関連情報として、記憶部１３に記憶させる。

また、例えば、第４の関連情報が、画素ｐｘの位置毎に別々に対応付けられる検出素子の位置である構成において、制御部１４は、記憶部１３に記憶されている各組合せにおける各画素ｐｘの位置を、その画素ｐｘの各位置と組合されている検出素子の各位置それぞれに対応付けられる最新の画素ｐｘの位置、即ち、最新の第４の関連情報として、記憶部１３に記憶させる。

第５の関連情報の更新において、制御部１４は、記憶部１３から第４の関連情報を読出す。制御部１４は、第４の関連情報に基づいて、反射波を検出した検出素子の位置に対応する画素ｐｘの位置を算出する。

制御部１４は、算出した放射方向、および画素ｐｘの位置の組合せを記憶部１３に記憶させる。制御部１４は、複数の信号値の駆動信号それぞれに対して放射方向を算出し、反射波を検出する検出素子の位置に対応する画素ｐｘの位置を算出する。制御部１４は、それぞれの放射方向および画素ｐｘの位置を組合せる。制御部１４は、複数の当該組合せに基づいて、第５の関連情報を更新する。

例えば、第５の関連情報が、放射方向に対する画素ｐｘの位置の関数である構成においては、制御部１４は、複数の組合せに基づいて、当該関数を更新する。制御部１４は更新した関数を放射方向および画素ｐｘの位置の最新の関連性、すなわち、最新の第５の関連情報として、記憶部１３に記憶させる。

また、例えば、第５の関連情報が、放射方向毎に別々に対応付けられる画素ｐｘの位置である構成において、制御部１４は、記憶部１３に記憶されている各組合せにおける画素ｐｘの位置を、その画素ｐｘの各位置と組合わされている放射方向それぞれに対応付けられる最新の画素ｐｘの位置、即ち、最新の第５の関連情報として、記憶部１３に記憶させる。

また、例えば、第５の関連情報が、放射方向毎に別々に対応付けられる画素ｐｘの位置である構成において、制御部１４は、記憶部１３に記憶されている各組合せにおける各放射方向を、その放射方向と組合されている画素ｐｘの各位置それぞれに対応付けられる最新の放射方向、即ち、最新の第５の関連情報として、記憶部１３に記憶させる。

第６の関連情報の更新において、制御部１４は、記憶部１３から第２の関連情報および第４の関連情報を読出す。制御部１４は、第２の関連情報に基づいて、算出した放射方向に対応する照射位置を算出する。また、制御部１４は、第４の関連情報に基づいて、反射波を検出した検出素子の位置に対応する画素ｐｘの位置を算出する。

制御部１４は、算出した照射位置、および画素ｐｘの位置の組合せを記憶部１３に記憶させる。制御部１４は、複数の信号値の駆動信号それぞれに対して照射位置を算出し、反射波を検出する検出素子の位置に対応する画素ｐｘの位置を算出する。制御部１４は、それぞれの照射位置および画素ｐｘの位置を組合せる。制御部１４は、複数の当該組合せに基づいて、第６の関連情報を更新する。

例えば、第６の関連情報が、照射位置に対する画素ｐｘの位置の関数である構成においては、制御部１４は、複数の組合せに基づいて、当該関数を更新する。制御部１４は更新した関数を照射位置および画素ｐｘの位置の最新の関連性、すなわち、最新の第６の関連情報として、記憶部１３に記憶させる。

また、例えば、第６の関連情報が、照射位置毎に別々に対応付けられる画素ｐｘの位置である構成において、制御部１４は、記憶部１３に記憶されている各組合せにおける画素ｐｘの位置を、その画素ｐｘの各位置と組合わされている照射位置それぞれに対応付けられる最新の画素ｐｘの位置、即ち、最新の第６の関連情報として、記憶部１３に記憶させる。

また、例えば、第６の関連情報が、照射位置毎に別々に対応付けられる画素ｐｘの位置である構成において、制御部１４は、記憶部１３に記憶されている各組合せにおける各照射位置を、その照射位置と組合されている画素ｐｘの各位置それぞれに対応付けられる最新の照射位置、即ち、最新の第６の関連情報として、記憶部１３に記憶させる。

次に、本実施形態において制御部１４が実行する、第１の関連情報の更新処理について、図１５のフローチャートを用いて説明する。制御部１４は、例えば、電磁波検出装置１０の入力デバイスが第１の関連情報の更新処理実行の操作を検出するとき、第１の関連情報の更新処理を開始する。

ステップＳ１００において、制御部１４は、進行部２０の全画素ｐｘを第１の反射状態に切替させる。制御部１４が全画素ｐｘを第１の反射状態に切替させると、プロセスはステップＳ１０１に進む。

ステップＳ１０１では、制御部１４は、任意の信号値である駆動信号を進行方向変更部１６に送信して、当該信号値に対応する照射位置に電磁波を照射させる。制御部１４が駆動信号を送信すると、プロセスはステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、制御部１４は、記憶部１３から第７の関連情報を読出す。制御部１４が第７の関連情報を読出すと、プロセスはステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、制御部１４は、ステップＳ１０１において送信した駆動信号の信号値に対応する放射方向を、ステップＳ１０２において読出した第７の関連情報から算出する。制御部１４が放射方向を算出すると、プロセスはステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、制御部１４は、第１の検出部１７を駆動し、撮像を実行させる。制御部１４は、撮像の実行により生成した画像情報を取得する。制御部１４は、取得した画像情報において、検出した反射波の強度が最大である検出素子の位置を判別する。制御部１４が検出素子の位置を判別すると、プロセスはステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、制御部１４は、ステップＳ１０３において算出した放射方向、およびステップＳ１０４において判別した検出素子の位置の組合せを記憶部１３に記憶させる。制御部１４が組合せを記憶させると、プロセスはステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６では、制御部１４は、ステップＳ１０５で記憶した組合せの数が所定の数以上であるか否かを判別する。組合せの数が所定の数以上でないとき、プロセスはステップＳ１０７に進む。組合せの数が所定の数以上であるとき、プロセスはステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０７では、制御部１４は、駆動信号の信号値の値を変更する。制御部１４による信号値の変更後、プロセスはステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０８では、制御部１４は、ステップＳ１０５において記憶した組合せを用いて、記憶部１３に記憶した第１の関連情報を更新する。制御部１４は、第１の関連情報の更新後、第１の関連情報の更新処理を終了する。

次に、本実施形態において制御部１４が実行する、第２の関連情報の更新処理について、図１６のフローチャートを用いて説明する。制御部１４は、例えば、電磁波検出装置１０の入力デバイスが第２の関連情報の更新処理実行の操作を検出するとき、第２の関連情報の更新処理を開始する。

ステップＳ２００からＳ２０４までは、制御部１４は、第１の関連情報の更新処理におけるステップＳ１００からＳ１０４と同じ処理を実行する。ステップＳ２０４において、制御部１４が検出素子の位置を判別すると、プロセスはステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５では、制御部１４は、記憶部１３から第３の関連情報を読出す。制御部１４が第３の関連情報を読出すと、プロセスはステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６では、制御部１４は、ステップＳ２０４において判別した検出素子の位置に対応する照射位置を、ステップＳ２０５において読出した第３の関連情報に基づいて算出する。制御部１４が照射位置を算出すると、プロセスはステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０７では、制御部１４は、ステップＳ２０３において算出した放射方向、およびステップＳ２０６において算出した照射位置の組合せを記憶部１３に記憶させる。制御部１４が組合せを記憶させると、プロセスはステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０８、Ｓ２０９では、制御部１４は、第１の関連情報の更新処理におけるステップＳ１０６、Ｓ１０７と同じ処理を実行する。ステップＳ２０８において、組合せの数が所定の数以上であるとき、プロセスはステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２１０では、制御部１４は、ステップＳ２０７において記憶した組合せを用いて、記憶部１３に記憶した第２の関連情報を更新する。制御部１４は、第２の関連情報の更新後、第２の関連情報の更新処理を終了する。

次に、本実施形態において制御部１４が実行する、第３の関連情報の更新処理について、図１７のフローチャートを用いて説明する。制御部１４は、例えば、電磁波検出装置１０の入力デバイスが第３の関連情報の更新処理実行の操作を検出するとき、第３の関連情報の更新処理を開始する。

ステップＳ３００からＳ３０４までは、制御部１４は、第１の関連情報の更新処理におけるステップＳ１００からＳ１０４と同じ処理を実行する。ステップＳ３０４において、制御部１４が検出素子の位置を判別すると、プロセスはステップＳ３０５に進む。

ステップＳ３０５では、制御部１４は、記憶部１３から第３の関連情報を読出す。制御部１４が第３の関連情報を読出すと、プロセスはステップＳ３０６に進む。

ステップＳ３０６では、制御部１４は、ステップＳ３０３において算出した放射方向に対応する照射位置を、ステップＳ３０５において読出した第３の関連情報に基づいて算出する。制御部１４が照射位置を算出すると、プロセスはステップＳ３０７に進む。

ステップＳ３０７では、制御部１４は、ステップＳ３０６において算出した照射位置、およびステップＳ３０４において判別した検出素子の位置の組合せを記憶部１３に記憶させる。制御部１４が組合せを記憶させると、プロセスはステップＳ３０８に進む。

ステップＳ３０８、Ｓ３０９では、制御部１４は、第１の関連情報の更新処理におけるステップＳ１０６、Ｓ１０７に類似した処理を実行する。ステップＳ３０８において、組合せの数が所定の数以上であるとき、プロセスはステップＳ３１０に進む。

ステップＳ３１０では、制御部１４は、ステップＳ３０７において記憶した組合せを用いて、記憶部１３に記憶した第３の関連情報を更新する。制御部１４は、第３の関連情報の更新後、第３の関連情報の更新処理を終了する。

次に、本実施形態において制御部１４が実行する、第４の関連情報の更新処理について、図１８のフローチャートを用いて説明する。制御部１４は、例えば、電磁波検出装置１０の入力デバイスが第４の関連情報の更新処理実行の操作を検出するとき、第４の関連情報の更新処理を開始する。

ステップＳ４００からＳ４０４までは、制御部１４は、第１の関連情報の更新処理におけるステップＳ１００からＳ１０４と同じ処理を実行する。ステップＳ４０４において、制御部１４が検出素子の位置を判別すると、プロセスはステップＳ４０５に進む。

ステップＳ４０５では、制御部１４は、記憶部１３から第５の関連情報を読出す。制御部１４が第５の関連情報を読出すと、プロセスはステップＳ４０６に進む。

ステップＳ４０６では、制御部１４は、ステップＳ４０３において算出した放射方向に対応する画素ｐｘの位置を、ステップＳ４０５において読出した第５の関連情報に基づいて算出する。制御部１４が画素ｐｘの位置を算出すると、プロセスはステップＳ４０７に進む。

ステップＳ４０７では、制御部１４は、ステップＳ４０６において算出した画素ｐｘの位置、およびステップＳ４０４において判別した検出素子の位置の組合せを記憶部１３に記憶させる。制御部１４が組合せを記憶させると、プロセスはステップＳ４０８に進む。

ステップＳ４０８、Ｓ４０９では、制御部１４は、第１の関連情報の更新処理におけるステップＳ１０６、Ｓ１０７に類似した処理を実行する。ステップＳ４０８において、組合せの数が所定の数以上であるとき、プロセスはステップＳ４１０に進む。

ステップＳ４１０では、制御部１４は、ステップＳ４０７において記憶した組合せを用いて、記憶部１３に記憶した第４の関連情報を更新する。制御部１４は、第４の関連情報の更新後、第４の関連情報の更新処理を終了する。

次に、本実施形態において制御部１４が実行する、第５の関連情報の更新処理について、図１９のフローチャートを用いて説明する。制御部１４は、例えば、電磁波検出装置１０の入力デバイスが第５の関連情報の更新処理実行の操作を検出するとき、第５の関連情報の更新処理を開始する。

ステップＳ５００からＳ５０４までは、制御部１４は、第１の関連情報の更新処理におけるステップＳ１００からＳ１０４と同じ処理を実行する。ステップＳ５０４において、制御部１４が検出素子の位置を判別すると、プロセスはステップＳ５０５に進む。

ステップＳ５０５では、制御部１４は、記憶部１３から第４の関連情報を読出す。制御部１４が第４の関連情報を読出すと、プロセスはステップＳ５０６に進む。

ステップＳ５０６では、制御部１４は、ステップＳ５０４において判別した検出素子の位置に対応する画素ｐｘの位置を、ステップＳ５０５において読出した第４の関連情報に基づいて算出する。制御部１４が画素ｐｘの位置を算出すると、プロセスはステップＳ５０７に進む。

ステップＳ５０７では、制御部１４は、ステップＳ５０３において算出した放射方向、およびステップＳ５０６において算出した画素ｐｘの位置の組合せを記憶部１３に記憶させる。制御部１４が組合せを記憶させると、プロセスはステップＳ５０８に進む。

ステップＳ５０８、Ｓ５０９では、制御部１４は、第１の関連情報の更新処理におけるステップＳ１０６、Ｓ１０７に類似した処理を実行する。ステップＳ５０８において、組合せの数が所定の数以上であるとき、プロセスはステップＳ５１０に進む。

ステップＳ５１０では、制御部１４は、ステップＳ５０７において記憶した組合せを用いて、記憶部１３に記憶した第５の関連情報を更新する。制御部１４は、第５の関連情報の更新後、第５の関連情報の更新処理を終了する。

次に、本実施形態において制御部１４が実行する、第６の関連情報の更新処理について、図２０のフローチャートを用いて説明する。制御部１４は、例えば、電磁波検出装置１０の入力デバイスが第６の関連情報の更新処理実行の操作を検出するとき、第６の関連情報の更新処理を開始する。

ステップＳ６００からＳ６０４までは、制御部１４は、第１の関連情報の更新処理におけるステップＳ１００からＳ１０４と同じ処理を実行する。ステップＳ６０４において、制御部１４が検出素子の位置を判別すると、プロセスはステップＳ６０５に進む。

ステップＳ６０５では、制御部１４は、記憶部１３から第２の関連情報および第４の関連情報を読出す。制御部１４が第２の関連情報および第４の関連情報を読出すと、プロセスはステップＳ６０６に進む。

ステップＳ６０６では、制御部１４は、ステップＳ６０３において算出した放射方向に対応する照射位置を、ステップＳ６０５において読出した第２の関連情報に基づいて算出する。また、制御部１４は、ステップＳ６０４において判別した検出素子の位置に対応する画素ｐｘの位置を、ステップＳ６０５において読出した第４の関連情報に基づいて算出する。制御部１４が照射位置および画素ｐｘの位置を算出すると、プロセスはステップＳ６０７に進む。

ステップＳ６０７では、制御部１４は、ステップＳ６０６において算出した照射位置および画素ｐｘの位置の組合せを記憶部１３に記憶させる。制御部１４が組合せを記憶させると、プロセスはステップＳ６０８に進む。

ステップＳ６０８、Ｓ６０９では、制御部１４は、第１の関連情報の更新処理におけるステップＳ１０６、Ｓ１０７に類似した処理を実行する。ステップＳ６０８において、組合せの数が所定の数以上であるとき、プロセスはステップＳ６１０に進む。

ステップＳ６１０では、制御部１４は、ステップＳ６０７において記憶した組合せを用いて、記憶部１３に記憶した第６の関連情報を更新する。制御部１４は、第６の関連情報の更新後、第６の関連情報の更新処理を終了する。

以上のような構成の本実施形態の電磁波検出装置１０は、電磁波の放射方向および反射波を検出した検出素子の位置に基づいて、関連情報を更新している。このような構成により、電磁波検出装置１０は、放射方向と電磁波および反射波の経路上の２点をそれぞれ規定する２つの要素とのいずれか２つの推定された対応関係と、実際の対応関係との差異を低減させ得る。

また、本実施形態の電磁波検出装置１０は、進行部２０の作用面ａｓに配置された画素ｐｘ毎に第１の状態と第２の状態に切替え得る。このような構成により、電磁波検出装置１０は、前段光学系１９の光軸を、第１の状態において電磁波を進行させる第１の方向ｄ１における第１の後段光学系２１の光軸に、かつ第２の状態において電磁波を進行させる第２の方向ｄ２における第２の後段光学系２２の光軸に合わせることが可能となる。したがって、電磁波検出装置１０は、進行部２０の画素ｐｘを第１の状態および第２の状態のいずれかに切替えることにより、第１の検出部１７および第２の検出部１８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の検出部１７および第２の検出部１８における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１８による検出結果における座標系のズレを低減し得る。

また、本実施形態の電磁波検出装置１０は、進行部２０における一部の画素ｐｘを第１の状態に切替え、且つ別の一部の画素ｐｘを第２の状態に切替え得る。したがって、電磁波検出装置１０は、一部の画素ｐｘにおいて第１の検出部１７に電磁波を検出させながら、同時に別の一部の画素ｐｘにおいて第２の検出部１８に電磁波を検出させ得る。これにより、電磁波検出装置１０は、異なる領域に関する情報を同時に取得し得る。

また、本実施形態の電磁波検出装置１０は、進行部２０における同一の画素ｐｘを第１の状態の次に第２の状態に切替え得る。このような構成において、進行部２０における画素ｐｘの第１の状態において第１の検出部１７に電磁波が検出され得、その直後、当該画素ｐｘの第２の状態において第２の検出部１８に電磁波が検出され得る。したがって、電磁波検出装置１０は、進行部２０における同一の画素ｐｘによる第１の検出部１７および第２の検出部１８における電磁波の検出時期のズレを低減し得る。これにより、電磁波検出装置１０は、同一領域に関する情報の取得時期のズレを低減し得る。

また、本実施形態の電磁波検出装置１０は、照射源１５を有している。したがって、電磁波検出装置１０は、対象ｏｂに電磁波を照射することにより、第２の検出部１８をアクティブセンサとして機能させ得る。また、電磁波検出装置１０は、第１の検出部１７をパッシブセンサとして機能させ得る。このような構成において、電磁波検出装置１０は、進行部２０における画素ｐｘの少なくともいずれかを第１の状態の次に第２の状態に切替えることにより、同一領域に関する情報をアクティブセンサおよびパッシブセンサの両方に取得させ得る。また、このような構成において、電磁波検出装置１０は、進行部２０における一部の画素ｐｘを第１の状態に切替え、且つ別の一部の画素ｐｘを第２の状態に切替えることにより、アクティブセンサが情報を取得する領域とパッシブセンサが情報を取得する領域とを分け得る。

また、本実施形態の電磁波検出装置１０は、進行方向変更部１６を有している。このような構成により、電磁波検出装置１０は、照射源１５が放射する電磁波を用いて対象ｏｂを走査し得る。すなわち、電磁波検出装置１０は、第２の検出部１８を進行方向変更部１６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得る。したがって、電磁波検出装置１０は、第２の検出部１８により、一次元方向または二次元方向の位置に応じて情報を取得し得る。

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。

例えば、本実施形態において、進行部２０は、作用面ａｓに入射する電磁波の進行方向を第１の方向ｄ１および第２の方向ｄ２の２方向に切替可能であるが、２方向のいずれかへの切替えでなく、３以上の方向に切替可能であってよい。

また、本実施形態において、進行部２０の第１の状態および第２の状態は、作用面ａｓに入射する電磁波を、それぞれ、第１の方向ｄ１に反射する第１の反射状態、および第２の方向ｄ２に反射する第２の反射状態であるが、他の態様であってもよい。

例えば、第２の状態が、作用面ａｓに入射する電磁波を、透過させて第２の方向ｄ２に進行させる透過状態であってもよい。進行部２０は、さらに具体的には、画素ｐｘ毎に電磁波を反射する反射面を有するシャッタを含んでいてもよい。このような構成の進行部２０においては、画素ｐｘ毎のシャッタを開閉することにより、第１の反射状態および第２の状態としての透過状態を画素ｐｘ毎に切替え得る。このような構成の進行部２０として、例えば、開閉可能な複数のシャッタがアレイ状に配列されたＭＥＭＳシャッタを含む進行部が挙げられる。また、進行部２０は、電磁波を反射する反射状態と電磁波を透過する透過状態とを液晶配向に応じて切替え可能な液晶シャッタを含む進行部が挙げられる。このような構成の進行部２０においては、画素ｐｘ毎の液晶配向を切替えることにより、第１の状態としての反射状態および第２の状態としての透過状態を画素ｐｘ毎に切替え得る。

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１８がアクティブセンサの一部として機能する構成を有する。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の検出部１７および第２の検出部１８が共にパッシブセンサである構成でも、アクティブセンサの一部として機能する構成でも本実施形態と類似の効果が得られる。

また、本実施形態において、電磁波検出装置１０は、照射源１５、進行方向変更部１６、記憶部１３、制御部１４、および電磁波検出部１２を含んで構成されているが、これらの少なくとも１つを含んで構成されてもよい。また、電磁波検出装置１０が少なくとも電磁波検出部１２を含み、別の装置がその他を含むことにより、電磁波検出システムが構成されてもよい。

また、本実施形態において、電磁波検出装置１０は、照射源１５から放射されるビーム状の電磁波を進行方向変更部１６により走査させることにより、第２の検出部１８を進行方向変更部１６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である。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、進行方向変更部１６を備えず、照射源１５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。

また、本実施形態において、電磁波検出装置１０は、進行部２０を備え、進行部２０により反射された電磁波を第１の検出部１７で検出する構成である。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、進行部２０を備えず、入射する電磁波を、進行部２０を介さずに第１の検出部１７で検出する構成でも、本実施形態と類似の効果が得られる。

また、本実施形態において、電磁波検出装置１０は、第１の関連情報から第６の関連情報を更新可能であるが、第１の関連情報から第６の関連情報の少なくともいずれかを更新できればよい。

１０ 電磁波検出装置
１１ 照射部
１２ 電磁波検出部
１３ 記憶部
１４ 制御部
１５ 照射源
１６進行方向変更部
１７ 第１の検出部
１８ 第２の検出部
１９ 前段光学系
２０ 進行部
２１ 第１の後段光学系
２２ 第２の後段光学系
ａｓ 作用面
ｄ１ 第1の方向
ｄ２ 第２の方向
ｏｂ 対象
ｐｘ、ｐｘ１、ｐｘ２ 画素

Claims (11)

1. 電磁波を放射する照射部と、
   対象に照射された前記電磁波の反射波を照射位置別に検出する複数の検出素子を有する第１の検出部と、
   前記電磁波の放射方向と、前記照射部から放射される電磁波の前記対象を介して前記第１の検出部に至るまでの経路上の２点それぞれを規定する要素とのいずれか２つを関連付けた関連情報を記憶する記憶部と、
   前記電磁波の放射方向、および前記複数の検出素子の中で前記電磁波の反射波を検出した検出素子の位置に基づいて、前記関連情報を更新する制御部と、を備える
   電磁波検出装置。
2. 請求項１に記載の電磁波検出装置において、
   前記関連情報は、前記放射方向と、該放射方向に放射される電磁波の反射波を検出する前記検出素子の位置とを関連付けた第１の関連情報を含み、
   前記制御部は、前記関連情報の更新として、前記第１の関連情報を更新する
   電磁波検出装置。
3. 請求項１または２に記載の電磁波検出装置において、
   前記関連情報は、前記放射方向と、該放射方向に放射される電磁波の照射位置とを関連付けた第２の関連情報を含み、
   前記制御部は、前記関連情報の更新として、前記第２の関連情報を更新する
   電磁波検出装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
   前記関連情報は、前記照射位置と、該照射位置に照射された電磁波の反射波を検出する検出素子の位置とを関連付けた第３の関連情報を含み、
   前記制御部は、前記関連情報の更新として、前記第３の関連情報を更新する
   電磁波検出装置。
5. 請求項１から３のいずれか1項に記載の電磁波検出装置において、
   前記反射波を前記照射位置別に異なる前記検出素子に進行させる複数の進行素子を有する進行部を、さらに備える
   電磁波検出装置。
6. 請求項５に記載の電磁波検出装置において、
   前記関連情報は、前記進行素子の位置と、該進行素子が前記反射波を進行させる検出素子の位置とを関連付けた第４の関連情報を含み、
   前記制御部は、前記関連情報の更新として、前記第４の関連情報を更新する
   電磁波検出装置。
7. 請求項５または６に記載の電磁波検出装置において、
   前記関連情報は、前記放射方向と、該放射方向に放射される電磁波の反射波が入射する進行素子の位置とを関連付けた第５の関連情報を含み、
   前記制御部は、前記関連情報の更新として、前記第５の関連情報を更新する
   電磁波検出装置。
8. 請求項５から７のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
   前記関連情報は、前記照射位置と、該照射位置に照射された電磁波の反射波が入射する進行素子の位置とを関連付けた第６の関連情報を含み、
   前記制御部は、前記関連情報の更新として、前記第６の関連情報を更新する
   電磁波検出装置。
9. 請求項５から８のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
   前記進行部に対して前記第１の検出部が配置される第１の方向とは異なる第２の方向に配置され、入射する前記電磁波の反射波を検出する第２の検出部を、さらに備え、
   前記進行部は、前記電磁波の反射波を、前記進行素子毎に、前記第１の方向に進行させる第１の状態と、前記第２の方向に進行させる第２の状態とに切替え可能である
   電磁波検出装置。
10. 電磁波を放射するステップと、
    対象に照射された前記電磁波の反射波を複数の検出素子により照射位置別に検出するステップと、
    前記電磁波の放射方向と、放射される電磁波の前記対象を介して前記複数の検出素子のいずれかに至るまでの経路上の２点それぞれを規定する要素とのいずれか２つを関連付けた関連情報を、前記電磁波の放射方向および前記複数の検出素子の中で前記電磁波の反射波を検出した検出素子の位置に基づいて更新するステップと、を装置に実行させる
    プログラム。
11. 電磁波を放射する照射部と、
    対象に照射された前記電磁波の反射波を照射位置別に検出する複数の検出素子を有する第１の検出部と、
    前記電磁波の放射方向と、前記照射部から放射される電磁波の前記対象を介して前記第１の検出部に至るまでの経路上の２点それぞれを規定する要素とのいずれか２つを関連付けた関連情報を記憶する記憶部と、
    前記電磁波の放射方向、および前記複数の検出素子の中で前記電磁波の反射波を検出した検出素子の位置に基づいて、前記関連情報を更新する制御部と、を備える
    電磁波検出システム。
    

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