JP2020073895A - 電磁波検出装置および情報取得システム - Google Patents

Abstract

【課題】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する。【解決手段】電磁波検出装置１００は分離部１６と切替部１８０と第２の検出部２０とを有する。分離部１６は入射する電磁波の一部を第２の方向ｄ２に進行させる。切替部１８０は複数の切替素子ｓｅを有する。切替素子ｓｅは第１の状態および第２の状態に切替え可能である。第１の状態は第２の方向ｄ２に進行した電磁波を第３の方向ｄ３に進行させる。第２の状態は第２の方向ｄ２に進行した電磁波を第４の方向ｄ４に進行させる。第２の検出部２０は第３の方向に進行した電磁波を検出する。切替部１８０は照射部により放射された電磁波の照射領域に応じて複数の切替素子ｓｅをそれぞれ第１の状態および第２の状態に切替える。【選択図】図４

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。

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）。

特開２０１１−２２０７３２号公報

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。

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。

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の方向に進行した前記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第３の方向に進行させる第１の状態および第４の方向に進行させる第２の状態に切替え可能な複数の切替素子を有する切替部と、
前記第３の方向に進行した前記電磁波を検出する第２の検出部と、を備え、
前記切替部は、前記第２の検出部による検出対象領域に応じて、前記複数の切替素子をそれぞれ前記第１の状態および前記第２の状態に切替える。

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の方向に進行した前記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第３の方向に進行させる第１の状態および第４の方向に進行させる第２の状態に切替え可能な複数の切替素子を有する切替部と、前記第３の方向に進行した前記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部と、を備え、
前記切替部は、前記第２の検出器による検出対象領域に応じて、前記複数の切替素子をそれぞれ前記第１の状態および前記第２の状態に切替える。

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。

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。

第１の実施形態に係る電磁波検出装置含む情報取得システム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切替部における切替素子の第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、情報取得システムの状態図である。 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。 第２の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。 第２の実施形態において切替素子別に電磁波の進行方向を切替える状態を説明するための電磁波検出装置の状態図である。 第１の実施形態に係る電磁波検出装置の変形例の概略構成を示す構成図である。

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。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。

図１に示すように、本開示の第１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、照射部１２、反射部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。

電磁波検出装置１０は、前段光学系１５、分離部１６、第１の検出部１７、切替部１８、第１の後段光学系１９、および第２の検出部２０を有している。

前段光学系１５は、例えば、レンズおよびミラーの少なくとも一方を含み、被写体となる対象ｏｂの像を結像させる。

分離部１６は、前段光学系１５と、前段光学系１５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１５による結像位置である一次結像位置との間に設けられている。分離部１６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。

第１の実施形態においては、分離部１６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。分離部１６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１６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１６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。

第１の検出部１７は、分離部１６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、前段光学系１５から所定の位置をおいて離れた対象ｏｂの像の、分離部１６から第１の方向ｄ１における前段光学系１５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１６から第１の方向ｄ１に進行した電磁波を検出する。

また、第１の検出部１７は、分離部１６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１６に対して配置されていてよい。第１の進行軸は、分離部１６から第１の方向ｄ１に進行する、放射状に広がりながら伝播する電磁波の中心軸である。第１の実施形態においては、第１の進行軸は、前段光学系１５の光軸を分離部１６まで延ばし、分離部１６において第１の方向ｄ１に平行になるように折曲げた軸である。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。

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。第１の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。

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１６に対して配置されていてよい。第１の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。

第１の実施形態において、第１の検出部１７は、パッシブセンサである。第１の実施形態において、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。

なお、第１の実施形態において、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。

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は測距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により画像状の距離情報を取得し得る。また、第１の検出部１７は測距センサ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。

切替部１８は、分離部１６から第２の方向ｄ２に進行する電磁波の経路上に設けられている。さらに、切替部１８は、前段光学系１５から所定の位置をおいて離れた対象ｏｂの像の、分離部１６から第２の方向ｄ２における前段光学系１５による一次結像位置または当該一次結像位置近傍に、設けられている。

第１の実施形態においては、切替部１８は、当該結像位置に設けられている。切替部１８は、前段光学系１５および分離部１６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切替素子ｓｅ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。

切替部１８は、作用面ａｓに入射する電磁波を、第３の方向ｄ３に進行させる第１の状態と、第４の方向ｄ４に進行させる第２の状態とに、切替素子ｓｅ毎に切替可能である。第１の実施形態において、第１の状態は、作用面ａｓに入射する電磁波を、第３の方向ｄ３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４の方向ｄ４に反射する第２の反射状態である。

第１の実施形態において、切替部１８は、さらに具体的には、切替素子ｓｅ毎に電磁波を反射する反射面を含んでいる。切替部１８は、切替素子ｓｅ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の反射状態を切替素子ｓｅ毎に切替える。

第１の実施形態において、切替部１８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、切替素子ｓｅ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。

切替部１８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、切替素子ｓｅ毎に切替える。例えば、図２に示すように、切替部１８は、同時に、一部の切替素子ｓｅ１を第１の状態に切替えることにより当該切替素子ｓｅ１に入射する電磁波を第３の方向ｄ３に進行させ得、別の一部の切替素子ｓｅ２を第２の状態に切替えることにより当該切替素子ｓｅ２に入射する電磁波を第４の方向ｄ４に進行させ得る。

図１に示すように、第１の後段光学系１９は、切替部１８から第３の方向ｄ３に設けられている。第１の後段光学系１９は、例えば、レンズおよびミラーの少なくとも一方を含む。第１の後段光学系１９は、切替部１８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の検出部２０は、切替部１８による第３の方向ｄ３に進行した後に第１の後段光学系１９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２０は、第１の後段光学系１９を経由した電磁波、すなわち第３の方向ｄ３に進行した電磁波を検出する。

また、第２の検出部２０は、切替部１８とともに、分離部１６から第２の方向ｄ２に進行して切替部１８により第３の方向ｄ３に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２０の第２の検出軸に平行となるように、分離部１６に対して配置されていてよい。第２の進行軸は、切替部１８から第３の方向ｄ３に進行する、放射状に広がりながら伝播する電磁波の中心軸である。第１の実施形態においては、第２の進行軸は、前段光学系１５の光軸を切替部１８まで延ばし、切替部１８において第３の方向ｄ３に平行になるように折曲げた軸である。第２の検出軸は、第２の検出部２０の検出面の中心を通り、当該検出面に垂直な軸である。

さらに、第２の検出部２０は、切替部１８とともに、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。また、第２の検出部２０は、第１の検出部１７および切替部１８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２０の検出面の直径）以下となるように配置されていてよい。また、第２の検出部２０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。第１の実施形態においては、第２の検出部２０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。

また、第２の検出部２０は、切替部１８とともに、第２の進行軸と、第２の検出部２０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、分離部１６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２０は、第１の検出部１７および切替部１８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。第１の実施形態においては、第２の検出部２０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。

第１の実施形態において、第２の検出部２０は、照射部１２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、第１の実施形態において、第２の検出部２０は、照射部１２から照射され且つ反射部１３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。後述するように、照射部１２から照射される電磁波は赤外線、可視光線、紫外線、および電波の少なくともいずれかであり、第２の検出部２０は、第１の検出部１７とは異種または同種の電磁波を検出する。

第１の実施形態において、第２の検出部２０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２０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２０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１の実施形態において、第２の検出部２０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部１４に送信する。第２の検出部２０は、さらに具体的には、赤外線の帯域の電磁波を検出する。

なお、第２の検出部２０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２０は、第１の後段光学系１９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２０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、切替部１８により第３の方向ｄ３に進行した後に第１の後段光学系１９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。

照射部１２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。第１の実施形態において、照射部１２は、赤外線を放射する。照射部１２は、放射する電磁波を、対象ｏｂに向けて、直接または反射部１３を介して間接的に、照射する。第１の実施形態においては、照射部１２は、放射する電磁波を、対象ｏｂに向けて、反射部１３を介して間接的に照射する。

第１の実施形態においては、照射部１２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、第１の実施形態において、照射部１２は電磁波をパルス状に放射可能である。例えば、照射部１２は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）およびＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）などを含む。照射部１２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。

反射部１３は、照射部１２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、反射部１３は、照射部１２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、第１の実施形態において、第２の検出部２０は、反射部１３と協同して、走査型の測距センサを構成する。なお、反射部１３は、一次元方向または二次元方向に対象ｏｂを走査する。第１の実施形態においては、反射部１３は、二次元方向に対象ｏｂを走査する。

反射部１３は、照射部１２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、反射部１３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、第１の実施形態において、反射部１３は、照射部１２から放射され且つ反射部１３に反射した電磁波の照射領域の少なくとも一部が、第２の検出部２０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、第１の実施形態において、反射部１３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２の検出部２０により検出され得る。

反射部１３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。第１の実施形態においては、反射部１３は、ＭＥＭＳミラーを含む。

反射部１３は、後述する制御部１４の制御に基づいて、電磁波を反射する向きを変える。また、反射部１３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、制御部１４に通知してもよい。このような構成において、制御部１４は、反射部１３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、制御部１４は、反射部１３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。

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２０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。第１の実施形態において、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、第１の実施形態において、制御部１４は、第２の検出部２０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１２に照射される照射位置の距離情報を取得する。

図３に示すように、制御部１４は、照射部１２に電磁波放射信号を入力することにより、照射部１２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１２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１２が放射し且つ反射部１３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、当該照射領域の反射波の前段光学系１５による切替部１８における結像領域の中の少なくとも一部の切替素子ｓｅを第１の状態に切替え、他の切替素子ｓｅを第２の状態に切替える。そして、第２の検出部２０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、検出情報を制御部１４に通知する。

制御部１４は、例えば、時間計測ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）を有しており、照射部１２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、上述のように、反射部１３から取得する方向情報、または自身が反射部１３に出力する駆動信号に基づいて、照射位置を算出する。制御部１４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。

なお、第１の実施形態において、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良い。

以上のような構成の第１の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２の方向ｄ２に進行させた電磁波の進行方向を第３の方向ｄ３に切替可能である。このような構成により、電磁波検出装置１０は、前段光学系１５の光軸を、第１の方向ｄ１に進行させた電磁波の中心軸である第１の進行軸に、かつ第３の方向ｄ３に進行させた電磁波の中心軸である第２の進行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、第１の検出部１７および第２の検出部２０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２０による検出結果における座標系のズレを低減し得る。なお、このような構成および効果は、後述する第２の実施形態の電磁波検出装置についても同じである。

また、第１の実施形態の電磁波検出装置１０は、第１の進行軸が第１の検出軸と平行になるように、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、切替部１８、および第２の検出部２０が分離部１６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、制御部１４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。なお、このような構成および効果は、後述する第２の実施形態の電磁波検出装置についても同じである。

また、第１の実施形態の電磁波検出装置１０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１６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切替部１８および第２の検出部２０は分離部１６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。なお、このような構成および効果は、後述する第２の実施形態の電磁波検出装置についても同じである。

また、第１の実施形態の電磁波検出装置１０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、切替部１８、および第２の検出部２０が、分離部１６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。なお、このような構成および効果は、後述する第２の実施形態の電磁波検出装置についても同じである。

また、第１の実施形態の電磁波検出装置１０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、切替部１８、および第２の検出部２０が、分離部１６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。なお、このような構成および効果は、後述する第２の実施形態の電磁波検出装置についても同じである。

また、第１の実施形態の電磁波検出装置１０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、切替部１８、および第２の検出部２０が、分離部１６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、制御部１４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。なお、このような構成および効果は、後述する第２の実施形態の電磁波検出装置についても同じである。

また、第１の実施形態の電磁波検出装置１０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、切替部１８、および第２の検出部２０が分離部１６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２０の光軸のズレをいっそう低減し得る。なお、このような構成および効果は、後述する第２の実施形態の電磁波検出装置についても同じである。

また、第１の実施形態の電磁波検出装置１０は、切替部１８における一部の切替素子ｓｅを第１の状態に切替え、且つ別の一部の切替素子ｓｅを第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、各切替素子ｓｅに入射する電磁波を出射する対象ｏｂの部分毎の電磁波に基づく情報を第２の検出部２０に検出させ得る。なお、このような構成および効果は、後述する第２の実施形態の電磁波検出装置についても同じである。

次に、本開示の第２の実施形態に係る電磁波検出装置について説明する。第２の実施形態では、第３の検出部をさらに備える点において第１の実施形態と異なっている。以下に、第１の実施形態と異なる点を中心に第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成を有する部位には同じ符号を付す。

図４に示すように、第２の実施形態に係る電磁波検出装置１００は、前段光学系１５、分離部１６、第１の検出部１７、切替部１８０、第１の後段光学系１９、第２の後段光学系２１０、第２の検出部２０、および第３の検出部２２０を有している。なお、第２の実施形態に係る情報取得システム１１における、電磁波検出装置１００以外の構成は、第１の実施形態と同じである。第２の実施形態における前段光学系１５、分離部１６、第１の検出部１７、第１の後段光学系１９、および第２の検出部２０の構成および機能は、第１の実施形態と同じである。

電磁波検出装置１００内における切替部１８０の配置は、第１の実施形態と同じである。切替部１８０は、第１の実施形態と同様に、２次元状に沿って並ぶ複数の切替素子ｓｅによって構成される作用面ａｓを有している。第１の実施形態と異なり、切替部１８０は、作用面ａｓに入射する電磁波を、第３の方向ｄ３に進行させる第１の状態と、第４の方向ｄ４に進行させる第２の状態とに加えて、第３の方向ｄ３および第４の方向ｄ４以外の方向に進行させる第３の状態とに、切替素子ｓｅ毎に切替可能である。

第２の実施形態において、第１の状態は、作用面ａｓに入射する電磁波を、第３の方向ｄ３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４の方向ｄ４に反射する第２の反射状態である。第３の状態は、作用面ａｓに入射する電磁波を、第３の方向ｄ３および第４の方向ｄ４以外の方向に反射する第３の反射状態である。

第２の実施形態において、切替部１８０は、さらに具体的には、切替素子ｓｅ毎に電磁波を反射する反射面を含んでいる。切替部１８０は、切替素子ｓｅ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、第２の反射状態、および第３の反射状態を切替素子ｓｅ毎に切替える。

第２の実施形態において、切替部１８０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、切替素子ｓｅ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。さらに、ＤＭＤは反射面の駆動を停止することにより、切替素子ｓｅ毎に当該反射面を作用面ａｓに対して０°前後の傾斜状態に切替可能である。

切替部１８０は、制御部１４の制御に基づいて、第１の状態、第２の状態、および第３の状態を、切替素子ｓｅ毎に切替える。例えば、図５に示すように、切替部１８は、同時に、一部の切替素子ｓｅ１、別の一部の切替素子ｓｅ２、および残りの切替素子ｓｅ３をそれぞれ第１の状態、第２の状態、および第３の状態に切替えることにより当該切替素子ｓｅ１、ｓｅ２、およびｓｅ３に入射する電磁波を第３の方向ｄ３、第４の方向ｄ４、および第３の方向ｄ３および第４の方向ｄ４以外の方向に進行させ得る。

第２の後段光学系２１０は、切替部１８０から第４の方向ｄ４に設けられている。第２の後段光学系２１０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２１０は、切替部１８０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３の検出部２２０は、切替部１８０による第４の方向ｄ４に進行した後に第２の後段光学系２１０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３の検出部２２０は、第２の後段光学系２１０を経由した電磁波、すなわち第４の方向ｄ４に進行した電磁波を検出する。

また、第３の検出部２２０は、切替部１８０とともに、分離部１６から第２の方向ｄ２に進行して切替部１８０により第４の方向ｄ４に進行方向が切替えられた電磁波の第３の進行軸が、第３の検出部２２０の第３の検出軸に平行となるように、分離部１６に対して配置されていてよい。第３の進行軸は、切替部１８０から第４の方向ｄ４に進行する、放射状に広がりながら伝播する電磁波の中心軸である。第２の実施形態においては、第３の進行軸は、前段光学系１５の光軸を切替部１８０まで延ばし、切替部１８０において第４の方向ｄ４に平行になるように折曲げた軸である。第３の検出軸は、第３の検出部２２０の検出面の中心を通り、当該検出面に垂直な軸である。

さらに、第３の検出部２２０は、切替部１８０とともに、第３の進行軸および第３の検出軸の間隔が第３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３の間隔閾値は、第１の間隔閾値または第２の間隔閾値と同じ値でも異なる値であってよい。また、第３の検出部２２０は、第１の検出部１７、切替部１８０、および第２の検出部２０とともに、第１の進行軸および第１の検出軸の間隔、ならびに第２の進行軸および第２の検出軸の間隔と、第３の進行軸およびの間隔との差が所定の間隔差以下となるように配置されていてよい。また、第３の検出部２２０は、第３の進行軸および第３の検出軸が一致するように配置されていてよい。第２の実施形態に置いては、第３の検出部２２０は、第３の進行軸および第３の検出軸が一致するように配置されている。

また、第３の検出部２２０は、切替部１８０とともに、第３の進行軸と、第３の検出部２２０の検出面の垂線のなす第３の角度が第３の角度閾値または所定の角度以下となるように、分離部１６に対して配置されていてよい。なお、第３の角度閾値は、第１の角度閾値または第２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３の検出部２２０は、第１の検出部１７、切替部１８０、および第２の検出部２０とともに、第１の角度および第２の角度と、第３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よい。第２の実施形態においては、第３の検出部２２０は、前述のように、第３の角度が９０°となるように配置されている。

第２の実施形態において、第３の検出部２２０は、照射部１２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、第２の実施形態において、第３の検出部２２０は、照射部１２から照射され且つ反射部１３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。前述のように、照射部１２から照射される電磁波は赤外線、可視光線、紫外線、および電波の少なくともいずれかであり、第３の検出部２２０は、第１の検出部１７とは異種または同種で、第２の検出部２０とは同種の電磁波を検出する。

第２の実施形態において、第３の検出部２２０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３の検出部２２０は、ＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）、ＰＤ（ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）、ＳＰＡＤ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｄｉｏｄｅ）、ＭＰＰＣ （Ｍｕｌｔｉ−Ｐｉｘｅｌ Ｐｈｏｔｏｎ Ｃｏｕｎｔｅｒ）、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３の検出部２２０は、ＳＰＡＤアレイ、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の実施形態において、第３の検出部２２０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部１４に送信する。第３の検出部２２０は、さらに具体的には、赤外線の帯域の電磁波を検出する。

なお、第３の検出部２２０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３の検出部２２０は、第２の後段光学系２１０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３の検出部２２０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、切替部１８０により第４の方向ｄ４に進行した後に第２の後段光学系２１０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。

第２の実施形態において、制御部１４は、第１の実施形態と異なり、電磁波の照射領域の反射波の前段光学系１５による切替部１８０における結像領域の中の少なくとも一部の切替素子ｓｅを第１の状態に切替え、当該結像領域内の別の一部の切替素子ｓｅを第２の状態に切替え、残りの切替素子ｓｅを第３の状態に切替える。

以上のように、第２の実施形態の電磁波検出装置１００は、切替部１８０から第４の方向ｄ４に進行した電磁波を検出する第３の検出部２２０を有している。このような構成により、電磁波検出装置１００は、前段光学系１５の光軸を、第１の方向ｄ１に進行させた電磁波の中心軸である第１の進行軸に、第３の方向ｄ３に進行させた電磁波の中心軸である第２の進行軸に、かつ第４の方向ｄ４に進行させた電磁波の中心軸である第３の進行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１００は、第１の検出部１７、第２の検出部２０、および第３の検出部２２０の光軸のズレを低減し得る。これにより、電磁波検出装置１００は、第１の検出軸、第２の検出軸、および第３の検出軸のズレを低減し得る。そのため、電磁波検出装置１００は、第１の検出部１７、第２の検出部２０、および第３の検出部２２０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、第２の実施形態の電磁波検出装置１００は、切替部１８０における一部の切替素子ｓｅを第１の状態に切替え、且つ別の一部の切替素子ｓｅを第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１００は、一部の切替素子ｓｅに第２の検出部２０に向けて電磁波を進行させながら、同時に別の一部の切替素子ｓｅに第３の検出部２２０に向けて電磁波を進行させ得る。したがって、電磁波検出装置１００は、異なる領域に関する情報を同時に取得し得る。このように、電磁波検出装置１００は、例えば、画像状の距離情報の取得にかかる時間を短縮し得る。

また、第２の実施形態の電磁波検出装置１００は、第３の進行軸が第３の検出軸と平行になるように、第３の検出部２２０は、切替部１８０とともに分離部１６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１００は、第１の検出軸、第２の検出軸、および第３の検出軸のズレを低減するとともに、第３の進行軸からの距離に関わらず第３の検出部２２０の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１００は、制御部１４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。

また、第２の実施形態の電磁波検出装置１００は、第３の進行軸および第３の検出軸の間隔が第３の間隔閾値以下となるように、第３の検出部２２０は、切替部１８０とともに分離部１６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１００は、第１の検出軸または第２の検出軸に対する第３の検出軸のズレをさらに低減させ得る。

また、第２の実施形態の電磁波検出装置１００は、第３の進行軸および第３の検出軸の間隔と、第１の進行軸および第１の検出軸の間隔ならびに第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、切替部１８０、第２の検出部２０、および第３の検出部２２０が、分離部１６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１００は、第１の検出軸および第２の検出軸に対する第３の検出軸のズレをいっそう低減し得る。

また、第２の実施形態の電磁波検出装置１００は、第３の進行軸および第３の検出軸が一致するように、第３の検出部２２０が、切替部１８０とともに、分離部１６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１００は、第１の検出軸および第２の検出軸に対する第３の検出軸のズレをよりいっそう低減し得る。

また、第２の実施形態の電磁波検出装置１００は、第３の角度が第３の角度閾値以下または所定の角度となるように、第３の検出部２２０が、切替部１８０とともに、分離部１６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１００は、第１の検出軸、第２の検出軸、および第３の検出軸のズレを低減するとともに、第３の進行軸からの距離に応じた第３の検出部２２０の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１００は、制御部１４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。

また、第２の実施形態の電磁波検出装置１００は、第３の角度と第１の角度および第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、切替部１８０、第２の検出部２０、および第３の検出部２２０が分離部１６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１００は、第１の検出部１７および第２の検出部２０に対する第３の検出部２２０の光軸のズレをいっそう低減し得る。

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、第１の実施形態および第２の実施形態において、照射部１２、反射部１３、および制御部１４が、電磁波検出装置１０、１００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、１００は、これらの少なくとも１つを含んで構成されてよい。

また、第１の実施形態において、切替部１８は、作用面ａｓに入射する電磁波の進行方向を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、第２の実施形態において、切替部１８０は、作用面ａｓに入射する電磁波の進行方向を３方向に切替可能であるが、４以上の方向に切替可能であってよい。

また、第１の実施形態の切替部１８において、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３の方向ｄ３に反射する第１の反射状態、および第４の方向ｄ４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、図６に示すように、第１の状態が、作用面ａｓに入射する電磁波を、透過させて第３の方向ｄ３に進行させる透過状態であってもよい。切替部１８１は、さらに具体的には、切替素子毎に電磁波を第４の方向に反射する反射面を有するシャッタを含んでいてもよい。このような構成の切替部１８１においては、切替素子毎のシャッタを開閉することにより、第１の状態としての透過状態および第２の状態としての反射状態を切替素子毎に切替え得る。

このような構成の切替部１８１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シャッタを含む切替部が挙げられる。また、切替部１８１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切替部が挙げられる。このような構成の切替部１８１においては、切替素子毎の液晶配向を切替えることにより、第１の状態としての透過状態および第２の状態としての反射状態を切替素子毎に切替え得る。

また、第１の実施形態において、情報取得システム１１は、照射部１２から放射されるビーム状の電磁波を反射部１３に走査させることにより、第２の検出部２０を反射部１３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。また、第２の実施形態において、情報取得システム１１は、照射部１２から放射されるビーム状の電磁波を反射部１３に走査させることにより、第２の検出部２０および第３の検出部２２０を反射部１３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、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、反射部１３を備えず、照射部１２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、第１の実施形態と類似の効果が得られる。

また、第１の実施形態において、情報取得システム１１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２０がアクティブセンサである構成を有する。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において、第１の検出部１７および第２の検出部２０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第１の実施形態と類似の効果が得られる。また、第２の実施形態において、情報取得システム１１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２０および第３の検出部２２０がアクティブセンサである構成を有する。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において、第１の検出部１７、第２の検出部２０、および第３の検出部２２０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第２の実施形態と類似の効果が得られる。また、例えば、情報取得システム１１において、第１の検出部１７、第２の検出部２０、および第３の検出部２２０のいずれか２つがパッシブセンサである構成でも第２の実施形態と類似の効果が得られる。

１０、１００ 電磁波検出装置
１１ 情報取得システム
１２ 照射部
１３ 反射部
１４ 制御部
１５ 前段光学系
１６ 分離部
１７ 第１の検出部
１８、１８０、１８１ 切替部
１９ 第１の後段光学系
２０ 第２の検出部
２１０ 第２の後段光学系
２２０ 第３の検出部
ａｓ 作用面
ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４ 第1の方向、第２の方向、第３の方向、第４の方向
ｏｂ 対象

Claims (35)

1. 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の方向に進行した前記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第３の方向に進行させる第１の状態および第４の方向に進行させる第２の状態に切替え可能な複数の切替素子を有する切替部と、
   前記第３の方向に進行した前記電磁波を検出する第２の検出部と、を備え、
   前記切替部は、前記第２の検出部による検出対象領域に応じて、前記複数の切替素子をそれぞれ前記第１の状態および前記第２の状態に切替える
   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、
   前記切替部は、前記複数の切替素子のうち前記検出対象領域に対応する切替素子を前記第１の状態に切替え、他の切替素子を前記第２の状態に切替える
   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、
   前記第２の方向に進行した電磁波を結像する結像部を、さらに備え、
   前記切替部は、前記結像部による結像位置または結像位置近傍に配置される
   電磁波検出装置。
4. 請求項１または２に記載の電磁波検出装置において、
   前記第２の方向に進行した電磁波を結像する結像部を、さらに備え、
   前記切替部は、前記複数の切替素子のうち、前記照射領域から入射する電磁波の前記結像部による結像領域のなかの少なくとも一部の切替素子を前記第１の状態に切替え、他の切替素子を前記第２の状態に切替える
   電磁波検出装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
   前記照射部は、ビーム状の電磁波を放射する
   電磁波検出装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
   前記第１の検出部は、前記分離部から前記第１の方向に進行する前記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、
   前記切替部および前記第２の検出部は、前記分離部から前記第２の方向に進行して前記切替部により前記第３の方向に進行方向が切替えられた前記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。
7. 請求項６に記載の電磁波検出装置において、
   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、
   前記切替部および前記第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。
8. 請求項６または７に記載の電磁波検出装置において、
   前記第１の検出部、前記切替部、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。
9. 請求項６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、
   前記切替部および第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。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
    前記第１の検出部は、前記分離部から前記第１の方向に進行する前記電磁波の中心軸と、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、
    前記切替部および前記第２の検出部は、前記分離部から前記第２の方向に進行して前記切替部により前記第３の方向に進行方向が切替えられた前記電磁波の中心軸と、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。
11. 請求項１０に記載の電磁波検出装置において、
    前記第１の検出部、前記切替部、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。
12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
    前記第４の方向に進行した前記電磁波を検出する第３の検出部を、さらに備える
    電磁波検出装置。
13. 請求項１２に記載の電磁波検出装置において、
    前記切替部および前記第３の検出部は、前記分離部により前記第２の方向に進行して前記切替部により前記第４の方向に進行方向が切替えられた前記電磁波の中心軸である第３の進行軸が、前記第３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３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。
14. 請求項１３に記載の電磁波検出装置において、
    前記切替部および前記第３の検出部は、前記第３の進行軸および前記第３の検出軸の間隔が第３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。
15. 請求項８に記載の電磁波検出装置において、
    前記第４の方向に進行した前記電磁波を検出する第３の検出部を、さらに備え、
    前記切替部および前記第３の検出部は、前記分離部により前記第２の方向に進行して前記切替部により前記第４の方向に進行方向が切替えられた前記電磁波の中心軸である第３の進行軸、および前記第３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３の検出軸の間隔と、前記第１の進行軸および前記第１の検出軸の間隔、ならびに前記第２の進行軸および前記第２の検出軸の間隔との差が前記所定の間隔差となるように、配置されている
    電磁波検出装置。
16. 請求項１３から１５のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
    前記切替部および第３の検出部は、前記第３の進行軸および前記第３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。
17. 請求項１２から１６のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
    前記切替部および前記第３の検出部は、前記分離部により前記第２の方向に進行して前記切替部により前記第４の方向に進行方向が切替えられた前記電磁波の中心軸と、前記第２の検出部による電磁波の検出面とのなす第３の角度が第３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。
18. 請求項１０に記載の電磁波検出装置において、
    前記第４の方向に進行した前記電磁波を検出する第３の検出部を、さらに備え、
    前記切替部および前記第３の検出部は、前記分離部により前記第２の方向に進行して前記切替部により前記第４の方向に進行方向が切替えられた前記電磁波の中心軸と、前記第２の検出部による電磁波の検出面とのなす第３の角度と、前記第１の角度および前記第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。
19. 請求項１から１８のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
    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。
20. 請求項１から１８のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
    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。
21. 請求項１から１８のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
    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。
22. 請求項１から２１のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
    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。
23. 請求項１から２２のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
    前記切替部は、前記第２の方向に進行した電磁波を、前記第３の方向に反射する第１の反射状態と、前記第４の方向に反射する第２の反射状態とに、前記切替素子毎に切替える
    電磁波検出装置。
24. 請求項２３に記載の電磁波検出装置において、
    前記切替素子は電磁波を反射する反射面を有し、
    前記切替部は、前記切替素子毎に、前記反射面の向きを変更することにより前記第１の
    反射状態と前記第２の反射状態とを、切替える
    電磁波検出装置。
25. 請求項２３または２４に記載の電磁波検出装置において、
    前記切替部は、デジタルマイクロミラーデバイスを含む
    電磁波検出装置。
26. 請求項１から２２のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
    前記切替部は、前記第２の方向に進行した電磁波を、前記第３の方向に透過する透過状態と、前記第４の方向に反射させる反射状態とに、前記切替素子毎に切替える
    電磁波検出装置。
27. 請求項２６に記載の電磁波検出装置において、
    前記切替素子は電磁波を反射する反射面を含むシャッタを有し、
    前記切替素子毎に、前記シャッタを開閉することにより前記反射状態と前記透過状態とを、切替る
    電磁波検出装置。
28. 請求項２７に記載の電磁波検出装置において、
    前記切替部は、開閉可能な複数の前記シャッタがアレイ状に配列されたＭＥＭＳシャッタを含む
    電磁波検出装置。
29. 請求項２６に記載の電磁波検出装置において、
    前記切替部は、電磁波を反射する反射状態および透過する透過状態を液晶配光に応じて前記切替素子毎に切替可能な液晶シャッタを含む
    電磁波検出装置。
30. 請求項１から２９のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
    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。
31. 請求項１から３０のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
    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。
32. 請求項３１に記載の電磁波検出装置において、
    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。
33. 請求項１から３２のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
    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。
34. 請求項１から３３のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
    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。
35. 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の方向に進行した前記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第３の方向に進行させる第１の状態および第４の方向に進行させる第２の状態に切替え可能な複数の切替素子を有する切替部と、前記第３の方向に進行した前記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部と、を備え、
    前記切替部は、前記第２の検出器による検出対象領域に応じて、前記複数の切替素子をそれぞれ前記第１の状態および前記第２の状態に切替える
    情報取得システム。

Images