JP2020144048A - 光源装置及び測距装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の断面形状の反射光を生成しやすい光源装置を提供する。【解決手段】光源装置は、光源と、光源からの光の少なくとも一部を反射して反射光を生成する反射部材２２と、を備え、反射部材は、光源からの光が入射される、基準面２２ｄに沿って規則的に配置された複数の曲面鏡２２ｃを含み、複数の曲面鏡の各々は、基準面内で互いに直交する第１軸方向及び第２軸方向に曲率を有する。光源装置では、基準面に沿って規則的に配置された複数の曲面鏡に光源からの光が入射する。各曲面鏡に入射した光は、互いに規則性を保ちながら、第１軸方向に対応する方向及び第２軸方向に対応する方向に拡散されつつ反射される。【選択図】図８

Description

本開示に係る技術（以下、「本技術」とも呼ぶ）は、光源装置及び測距装置に関する。より詳しくは、光源を含む光源装置等に関する。

特許文献１には、光源からの光を反射型拡散板で反射して反射光を生成する技術が開示されている。

特開２０１６−１８６６０１号公報

特許文献１に開示された技術においては、所望の断面形状の反射光を生成しにくいという問題があった。

そこで、本技術は、所望の断面形状の反射光を生成しやすい光源装置を提供することを主な目的とする。

本技術は、光源と、前記光源からの光の少なくとも一部を反射して反射光を生成する反射部材と、を備え、前記反射部材は、前記光源からの光が入射される、基準面に沿って規則的に配置された複数の曲面鏡を含み、前記複数の曲面鏡の各々は、前記基準面内で互いに直交する第１軸方向及び第２軸方向に曲率を有する、光源装置を提供する。

本技術に係る光源装置では、基準面に沿って規則的に配置された複数の曲面鏡に光源からの光が入射する。各曲面鏡に入射した光は、互いに規則性を保ちながら、第１軸方向に対応する方向及び第２軸方向に対応する方向に拡散されつつ反射される。

複数の曲面鏡は、反射光の光軸に垂直な断面の目標形状に応じて規則的に配置されていてもよい。

複数の曲面鏡の各々は、基準面に対して傾斜し、且つ、第１軸方向に直交する第３軸方向から見た形状が、反射光の光軸に垂直な断面の目標形状に応じた形状であってもよい。

第３軸方向は、光源からの光の光軸方向に略一致していてもよい。

複数の曲面鏡の各々は、第３軸方向から見た形状の第１軸方向の長さと、第３軸方向から見た形状における第１軸方向及び第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向の長さと、第１軸方向の曲率と、第２軸方向の曲率とが、目標形状における第１軸方向に対応する方向の長さと第４軸方向に対応する方向の長さの比に応じて設定されていてもよい。

複数の曲面鏡の各々は、第３軸方向から見た形状における第１軸方向の長さに対する、第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向の長さの比率が、目標形状における第１軸方向に対応する方向の長さに対する、第４軸方向に対応する方向の長さの比率に等しく、且つ、前記第１軸方向の曲率が互いに等しく、且つ、前記第２軸方向の曲率が互いに等しくてもよい。

複数の曲面鏡は、少なくとも３つの曲面鏡であり、第３軸方向から見て２次元配置されていてもよい。

複数の曲面鏡は、少なくとも４つの曲面鏡であり、第３軸方向から見て、第１軸方向と、第１軸方向及び第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向とに２次元格子状に配置されていてもよい。

複数の曲面鏡は、第１軸方向及び第２軸方向の曲率の正負が逆の曲面鏡を含んでいてもよい。

第３軸方向から見て第４軸方向に並ぶ少なくとも２つの曲面鏡の第１軸方向の曲率の正負は、互いに等しく、第３軸方向から見て第１軸方向に並ぶ少なくとも２つの曲面鏡の第２軸方向の曲率の正負は、互いに等しくてもよい。

複数の曲面鏡の少なくとも１つは、第１軸方向及び第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向に直交する平面で切断した切り口が凸曲線状であり、該切り口が描く凸曲線の各端における接線と、該凸曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をα／２とすると、０°＜α≦６０°を満足してもよい。

複数の曲面鏡の少なくとも１つは、第１軸方向に直交する平面で切断した切り口が凸曲線状であり、該切り口が描く凸曲線の各端における接線と、該凸曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をβ／２、第１軸方向から見て、第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向が基準面に対して成す角度を９０°−φとすると、０°＜β≦６０°−（２／３）φを満足してもよい。

複数の曲面鏡の少なくとも１つは、第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向に直交する平面で切断した切り口が凹曲線状であり、該切り口が描く凹曲線の各端における接線と、該凹曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をα／２とすると、０°＜α≦９０°を満足してもよい。

複数の曲面鏡の少なくとも１つは、第１軸方向に直交する平面で切断した切り口が凹曲線状であり、該切り口が描く凹曲線の各端における接線と、該凹曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をβ／２、第１軸方向から見て、第１軸方向及び第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向が基準面に対して成す角度を９０°−φとすると、０°＜β≦９０°−φを満足してもよい。

上記切り口は、円弧状であってもよい。

複数の曲面鏡は、第１軸方向の曲率が互いに等しく、且つ、第２軸方向の曲率が互いに等しく設定されてもよい。

複数の曲面鏡は、第３軸方向から見た形状における第１軸方向の長さに対する、第１軸方向及び第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向の長さの比率が互いに等しく設定されてもよい。

複数の曲面鏡は、第３軸方向から見た形状における第１軸方向の長さが互いに等しく、且つ、第４軸方向の長さが互いに等しくてもよい。

光源は、レーザ光源であってもよい。

本技術は、光源装置と、光源装置から出射され対象物で反射された光を受光する受光装置と、受光装置の出力に基づいて、対象物までの距離を算出する制御装置と、を備える、測距装置をも提供する。

図１Ａは、本技術の第１実施形態に係る測距装置の構成を模式的に示す平面図である。図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ線断面図である。 第１実施形態に係る光源装置の構成を模式的に示す断面図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、完全拡散反射板について説明するための図である。 第１実施形態に係る光源装置により所望の反射光（照射光）を生成している状態を示す図である。 平面鏡を角度δだけ回転させることによる反射光の反射角の変化について説明するための図である。 第１実施形態の反射部材の凸面鏡のＣ断面に平行な任意の断面と、該断面による光の拡散角との関係を示す図である。 第１実施形態の反射部材の凸面鏡のＢ断面に平行な任意の断面と、該断面による光の拡散角との関係を示す図である。 第１実施形態の反射部材を基準面に対して直交する方向から見た図である。 第１実施形態の反射部材を光源からの光の光軸方向から見た図である。 第１実施形態の反射部材の製造方法を説明するための工程図（その１）である。 図１１Ａ〜図１１Ｃは、第１実施形態の反射部材の製造方法を説明するための工程図（その２〜その４）である。 図１２Ａ〜図１２Ｃは、第１実施形態の反射部材の製造方法を説明するための工程図（その５〜その７）である。 図１３Ａは、第２実施形態の反射部材の斜視図であり、図１３Ｂは、第２実施形態の反射部材を基準面に対して直交する方向から見た図であり、図１３Ｃは、第２実施形態の反射部材を光源からの光の光軸方向から見た図である。 第２実施形態の反射部材の凹面鏡のＣ断面に平行な任意の断面と、該断面による光の拡散角との関係を示す図である。 第２実施形態の反射部材の凹面鏡のＢ断面に平行な任意の断面と、該断面による光の拡散角との関係を示す図である。 図１６Ａは、第３実施形態の実施例１の反射部材を基準面に対して直交する方向から見た図であり、図１６Ｂは、第３実施形態の実施例２の反射部材を基準面に対して直交する方向から見た図であり、図１６Ｃは、第３実施形態の実施例１、２の反射部材を光源からの光の光軸方向から見た図である。図１６Ｄは、第３実施形態の実施例１の反射部材の斜視図である。図１６Ｅは、第３実施形態の実施例２の反射部材の斜視図である。 光源の出射光の拡がり角により反射面での光の反射角が変化することを説明するための図である。 光源と反射部材との間にコリメータレンズが配置された例を示す図である。 光源の出射光の拡がり角に対して反射面の角度を補正する方法を説明するための図である。 図２０Ａ〜図２０Ｃは、それぞれ反射部材における曲面鏡の配置例（その１〜その３）を示す図である。 図２１Ａは、第４実施形態に係る測距装置の構成を模式的に示す平面図である。図２１Ｂは、図１ＡのＢ−Ｂ線断面図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。 手術室システムの全体構成を概略的に示す図である。 集中操作パネルにおける操作画面の表示例を示す図である。 手術室システムが適用された手術の様子の一例を示す図である。 図２６に示すカメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。

以下に添付図面を参照しながら、本技術の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。本明細書において、本技術に係る光源装置及び測距装置の各々が複数の効果を奏することが記載される場合でも、本技術に係る光源装置及び測距装置の各々は、少なくとも１つの効果を奏すればよい。本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。

また、以下の順序で説明を行う。
１．本技術の第１実施形態に係る測距装置の構成
（１−１）測距装置の全体構成
（１−２）光源装置の全体構成
（１−３）受光装置の構成
（１−４）制御装置の構成
（１−５）反射部材の構成
（１−６）反射部材の製造方法
２．本技術の第１実施形態に係る測距装置の動作
（２−１）測距装置の全体動作
（２−２）光源装置の動作
（２−３）受光装置の動作
（２−４）制御装置の動作
３．本技術の第１実施形態に係る測距装置の効果
（３−１）光源装置の効果
（３−２）測距装置、物体システムの効果
４．本技術の第２実施形態に係る反射部材
５．本技術の第３実施形態に係る反射部材
（５−１）実施例１の反射部材
（５−２）実施例２の反射部材
６．本技術の変形例に係る光源装置
７．本技術の第４実施形態に係る測距装置
（７−１）測距装置の構成
（７−２）測距装置の動作
（７−３）測距装置、物体システムの効果
８．移動体への応用例
９．手術室システムへの応用例
１０．画像表示装置への応用例

１．本技術の第１実施形態に係る測距装置の構成
（１−１）測距装置の全体構成
図１Ａは、本技術の第１実施形態に係る測距装置１０の平面図である。図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ線断面図である。測距装置１０は、例えば対象物までの距離、対象物の形状等を測定するのに用いられる。なお、図１Ａでは、図面の錯綜を回避する観点から、図１Ｂに示される一部の部材（レンズユニット３２、バンドパスフィルタ３６等）の図示が省略されている。

測距装置１０は、物体に搭載される。測距装置が搭載される物体としては、例えば車両、航空機（ドローンを含む）、船舶、ロボット等の移動体や、スマートフォン、タブレット等の電子機器が挙げられる。測距装置１０と、該測距装置１０が搭載される物体（例えば移動体、電子機器等）とを含んで、物体システムが構成される。

測距装置１０は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、対象物に光を照射する光源装置１２と、対象物からの反射光を受光する受光装置１４と、光源装置１２及び受光装置１４を制御する制御装置１６とを備える。すなわち、測距装置１０は、受発光・演算機能を持つＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）の原理を用いた測距装置である。光源装置１２、受光装置１４及び制御装置１６は、同一の回路基板１８上に実装されている。回路基板１８上には、さらに、電源供給や外部とのデータのやり取りを行うための多ピンのコネクタが実装されている。なお、光源装置１２、受光装置１４及び制御装置１６の少なくとも２つは、同一の回路基板上に実装されていなくてもよい。

（１−２）光源装置の全体構成
光源装置１２は、図２に示すように、光源２０と、光源２０を保持する保持体２４とを備える。

光源２０としては、例えば端面発光型の半導体レーザ（ＬＤ：レーザダイオード）、面発光型の半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ：面発光レーザ）等のレーザ光源が用いられている。光源２０は、ダイボンディングにより基板２６上に実装されており、ボンディングワイヤＢＷによって基板２６上の配線に電気的に接続されている。ここでは、光源２０の出射光ＥＬとして、例えば赤外光が用いられるが、他の波長帯域の光であってもよい。光源２０は、光源駆動回路２１（ドライバ回路）により駆動される。ここでは、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、光源駆動回路２１は、回路基板１８上における光源装置１２と受光装置１４との間の位置に配置されている。
なお、光源２０は、レーザ光源以外の光源（例えばＬＥＤ：発光ダイオード）であってもよいが、レーザ光源のように高出力な光を出射する光源であることが好ましい。

図２に戻り、保持体２４は、光源２０からの光の少なくとも一部を対象物に向けて拡散させつつ反射させる反射面２２ａを有する。
すなわち、光源装置１２は、光源２０から出射され反射面２２ａで拡散されつつ反射された光（反射光ＲＬ）の少なくとも一部を照射光ＩＬとして対象物に照射する。

詳述すると、保持体２４は、光源２０が収容される凹部２４ａを有している。反射面２２ａは、凹部２４ａ内に位置し、光源２０からの光の少なくとも一部を凹部２４ａの開口部２４ａ１に向けて拡散反射させる。
さらに、保持体２４は、凹部２４ａの開口部２４ａ１を覆う窓部３０を有する。光源２０から出射され反射面２２ａで開口部２４ａに向けて拡散されつつ反射された光（反射光ＲＬ）の少なくとも一部は、窓部３０を透過する。反射光ＲＬのうち窓部３０を透過した光が照射光ＩＬである。

より詳細には、保持体２４は、回路基板１８上に設けられており（図１Ａ及び図１Ｂ参照）、凹部２４ａを有するパッケージ３１と、反射面２２ａを有する反射部材２２を含む反射体２７と、窓部３０としての透光部材（以下では「透光部材３０」とも呼ぶ）とを含む。

パッケージ３１は、無蓋の箱状部材であり、凹部２４ａの底面を一面とする基板２６と、凹部２４ａの内周面を内周面とする周壁２８とを有する。基板２６と周壁２８は、例えばセラミック等の材料で一体に成形されている。なお、パッケージ３１において、基板２６と周壁２８は、別体であってもよい。

基板２６の一面（基板面）には、光源２０及び反射体２７が実装されている。以下では、光源２０及び反射体２７が実装される、基板２６の一面（基板面）を「実装面２６ａ」とも呼ぶ。
周壁２８は、光源２０及び反射体２７を取り囲むように実装面２６ａに設けられている。

透光部材３０は、ガラス製又は樹脂製の透光性を有する板状部材であり、開口部２４ａ１を覆うように保持体２４の開口端面２４ｂ（周壁２８の基板２６側の端面とは反対側の端面）に例えば接着剤等により取り付けられている。透光部材３０は、光源２０の出射光ＥＬの波長帯域（例えば赤外域）の光の大半（例えば９９％以上）を透過させるように透過率が設定されている。
このため、反射部材２２からの反射光ＲＬの略全部が透光部材３０を透過することから、実質的に照射光ＩＬを反射光ＲＬと同一視することができる。

透光部材３０によって、光源２０及び反射体２７がパッケージ３１内に封止されている。これにより、パッケージ３１内への異物（例えば塵、埃、水分等）の侵入を抑制でき、パッケージ３１内の部品（光源２０、反射部材２２等）を保護（例えば光源２０及び反射部材２２への異物の付着を抑制、侵入した異物による配線間のショート（短絡）などの不具合の発生を抑制等）することができる。

反射体２７は、反射部材２２に加えて、反射部材２２を支持する支持部材２５を含む。
ここでは、反射部材２２は、略板状の部材から成り、反射面２２ａが光源２０からの光（出射光ＥＬ）の光路上に位置するように支持部材２５に支持されている。
支持部材２５は、一例として、断面直角三角形の三角柱形状（図２の紙面に垂直な方向を高さ方向とする三角柱形状）の透光性を有するガラス製又は樹脂製の部材からなる。支持部材２５の傾斜面２５ａ上に、略板状の反射部材２２が例えば接着剤等で接合されている。なお、支持部材２５は、必ずしも透光性を有していなくてもよい。
反射面２２ａは、一例として、光源２０からの光の９０％以上（好ましくは９９％以上）を拡散させつつ反射させるように反射率又は透過率が設定されている。

なお、ここでは、反射部材２２は、支持部材２５に支持される略板状の部材であるが、例えば支持部材２５に相当する基材の傾斜面に反射面２２ａが形成された部材であってもよい。すなわち、反射部材２２及び支持部材２５が一体成形されたような単一の反射部材で反射体２７が構成されてもよい。

ここで、反射部材２２の反射面２２ａとは反対側の面（傾斜面２５ａとの接合面）は、傾斜面２５ａと平行な平面である。以下では、この平面を「基準面２２ｄ」とも呼ぶ。
なお、ここでは、一例として反射部材２２の反射面２２ａとは反対側の面（傾斜面２５ａとの接合面）を基準面２２ｄとしているが、支持部材２５の傾斜面２５ａを基準面としてもよいし、反射部材２２又は支持部材２５の傾斜面２５ａに平行な任意の断面を基準面としてもよいし、傾斜面２５ａに平行な仮想平面を基準面としてもよい。

基準面２２ｄは、光源２０の出射方向ＥＤに対して傾斜している。すなわち、基準面２２ｄは、光源２０（例えば半導体レーザ）の出射面ＥＳに対して傾斜している。なお、ＬＤ、ＶＣＳＥＬ等の半導体レーザは出射面ＥＳから該出射面ＥＳに対して垂直に光を出射するため、出射方向ＥＤが基準面２２ｄに対して傾斜する場合には、出射面ＥＳも基準面２２ｄに対して傾斜する。

光源２０の出射方向ＥＤに対する基準面２２ｄの傾斜角度φは、対象物に対する必要十分な照射角度範囲を得るために、３０°〜６０°であることが好ましく、４０°〜５０°であることがより好ましい。
そこで、本実施形態では、一例として、光源２０の出射方向ＥＤに対する基準面２２ｄの傾斜角度φが略４５°に設定されている。

さらに、光源２０の出射方向ＥＤが実装面２６ａに対して成す角度は、周壁２８の高さを抑えて光源装置１２の薄型化を図る観点から、０°〜４５°が好ましく、０°〜３０°がより好ましく、０°〜１５°がより一層好ましい。光源２０の出射方向ＥＤは、実装面２６ａに平行な方向から、透光部材３０側にずれていても（傾斜していても）よいし、基板２６側にずれていても（傾斜していても）よい。

そこで、本実施形態では、一例として、光源２０は、出射方向ＥＤが実装面２６ａに対して成す角度が略０°となるように、すなわち出射方向ＥＤが実装面２６ａに沿うように（略平行となるように）実装面２６ａに実装されている。
この場合、上述のように光源２０の出射方向ＥＤに対する基準面２２ｄの傾斜角度φが略４５°であるから、基準面２２ｄ及び傾斜面２５ａは、実装面２６ａに対しても略４５°で傾斜している。

光源２０の出射面ＥＳ及び反射面２２ａは、互いに対向している。すなわち、光源２０の出射方向ＥＤは、反射面２２ａ側に向いている。
光源２０の出射面ＥＳは、透光部材３０に対向していない。すなわち、光源２０の出射方向ＥＤは、透光部材３０側に向いていない。
反射面２２ａは、透光部材３０にも対向している。

光源２０と反射面２２ａとの間には、他の光学部材（レンズ、ミラー等）が介在していない。この場合、光源２０から出射された光（出射光ＥＬ）は、反射面２２ａに直接入射する。このため、光源２０と反射面２２ａとの距離を短くすることができ、装置を小型化できる。光源２０と反射面２２ａとの間の光路上に、他の光学部材（レンズ、ミラー等）を介在させてもよい。
光源２０の出射面ＥＳは、例えば光源２０と反射面２２ａとの間に他の光学部材（レンズ、ミラー等）を介在させる場合には、必ずしも反射面２２ａに対向していなくてもよい。

なお、保持体２４において、凹部２４ａ及び窓部３０は、必須ではない。すなわち、保持体２４において、周壁２８及び透光部材３０は、必須ではない。保持体２４は、基板２６のみで構成されてもよい。保持体２４は、基板２６及び周壁２８のみ、すなわちパッケージ３１のみで構成されてもよい。保持体２４において、光源２０が実装されるベース部材として、基板２６が用いられているが、基板以外の部材（例えば板状でない部材）であってもよい。

（１−３）受光装置の構成
第１実施形態の受光装置１４は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、レンズユニット３２と、レンズホルダ３４と、バンドパスフィルタ３６と、イメージセンサ３８とを含む。

イメージセンサ３８は、回路基板１８上に実装されたセンサ基板３８ａ（半導体基板）に設けられ、２次元配列された複数の画素を含む。イメージセンサ３８は、エリアイメージセンサとも呼ばれる。
イメージセンサ３８の複数の画素が配置された領域である画素配置領域の形状は、例えば長方形とされている。ここでは、この画素配置領域は、イメージセンサ３８の略全域を占めている。すなわち、イメージセンサ３８の形状は、画素配置領域の形状に略一致する。
なお、イメージセンサ３８の形状は、長方形以外の形状（例えば正方形、円形、楕円形、正方形及び長方形以外の多角形等）であってもよい。
イメージセンサ３８の各画素は、受光素子（例えばＰＤ：フォトダイオード）を含み、ワイヤボンディングにより回路基板１８上の回路と電気的に接続されている。

レンズホルダ３４は、イメージセンサ３８の周囲を取り囲むように回路基板１８に固定されている。

レンズユニット３２は、少なくとも１つのレンズエレメントを含み、イメージセンサ３８上に焦点が合うようにレンズホルダ３４に保持されている。

イメージセンサ３８とレンズユニット３２との間には、レンズホルダ３４に固定されたバンドパスフィルタ３６（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）が配置されている。これにより、対象物で反射されレンズユニット３２を介した光のうち、光源２０の出射光ＥＬの波長付近の波長の光（所定の波長帯の光、例えば赤外光）のみがバンドパスフィルタ３６を透過してイメージセンサ３８に入射する。

また、光源装置１２の照射範囲（図１ＢのＦＯＩ：Ｆｉｅｌｄ Ｏｆ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）は、受光装置１４の視野範囲（図１ＢのＦＯＶ：Ｆｉｅｌｄ Ｏｆ Ｖｉｅｗ）以上に設定されていることが望ましい。受光装置１４の視野範囲は、「受光範囲」とも呼ばれる。

なお、受光装置１４の構成は、上記構成に限定されない。例えば、イメージセンサ３８は、複数の画素が１次元配置されたリニアセンサ（ラインセンサ）であってもよい。

（１−４）制御装置の構成
第１実施形態の制御装置１６は、光源２０及びイメージセンサ３８を制御して対象物（被写体）までの距離を算出する演算回路を含んで構成される。制御装置１６は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、センサ基板３８ａ上におけるイメージセンサ３８（画素配置領域）とは異なる領域に配置されている。制御装置１６は、光源駆動回路２１に発光制御信号（パルス信号）を送信して光源２０を断続的に発光させるとともに、イメージセンサ３８の各画素の出力に基づいて対象物までの距離を画素毎に算出し、距離画像を生成する。

制御装置１６の演算方式は、発光制御信号とイメージセンサ３８の各画素の出力信号（受光信号）とに基づいて対象物までの距離を演算する方式（直接ＴＯＦ方式）であってもよいし、イメージセンサ３８の受光時に各画素の２つの電荷蓄積部に交互に振り分けられた信号電荷の電荷量の差分もしくは比に基づいて対象物までの距離を演算する方式（間接ＴＯＦ方式）であってもよい。

制御装置１６の演算回路は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等により実現される。

（１−５）反射部材の構成
ところで、一般的に市販されている拡散反射板は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように所謂ランバート反射（完全拡散反射）するように設計されたもの、すなわち完全拡散反射板である。このような完全拡散反射板を、仮に測距装置１０の反射部材２２として用いると、光源装置１２の照射範囲ＦＯＩが、受光装置１４の視野範囲ＦＯＶに対して広くなり過ぎてしまう。このため、光源装置１２からの照射光ＩＬのうち対象物に照射されず受光装置１４で受光されない部分（無駄になる部分）が多くなり、視野範囲ＦＯＶ内で十分な照度が得られなくなる。

そこで、本実施形態では、図１Ｂに示すように、反射部材２２の設計により、光源装置１２の照射範囲ＦＯＩを、受光装置１４の視野範囲ＦＯＶと同じか、ばらつきを考慮してやや広くなるように設定している。

また、光源装置１２から出射され対象物で反射された光は、受光装置１４のレンズユニット３２によりイメージセンサ３８に集光される。このとき、照射光ＩＬ（反射部材２２からの反射光ＲＬ）の光軸に垂直な断面（以下では、単に「照射光ＩＬの断面」や「反射光ＲＬの断面」とも呼ぶ）の形状が受光装置１４のイメージセンサ３８の形状（例えば長方形）に近似するほど、対象物からの反射光ＯＬ（以下では「物体光ＯＬ」とも呼ぶ）の光軸に垂直な断面の形状もイメージセンサ３８の形状に近似する。この場合、物体光ＯＬをイメージセンサ３８上に無駄なく集光させることができる。つまり、照射光ＩＬを効率よく用いることができる。

そこで、本実施形態では、目標とする照射光ＩＬの断面の形状である目標形状ＴＳ（図４参照）をイメージセンサ３８（図１Ａ参照）の形状（ここでは長方形）と同一に設定し、断面形状が目標形状ＴＳの反射光ＲＬ（照射光ＩＬ）を生成できるように反射部材２２を設計している（図４参照）。なお、図４では、便宜上、光源装置１２における光源２０及び反射体２７のみを図示している。図４に示される反射光ＲＬ（照射光ＩＬ）は、光軸に垂直な任意の断面の形状が互いに相似の長方形である四角錐形状を有している。以下では、断面形状が目標形状ＴＳの反射光ＲＬを「所望の反射光ＲＬ」とも呼ぶ。断面形状が目標形状ＴＳの照射光ＩＬを「所望の照射光ＩＬ」とも呼ぶ。

以下に、反射部材２２の設計思想について詳細に説明する。

光源装置１２の照射範囲ＦＯＩ、すなわち照射光ＩＬが存在する範囲は、反射部材２２による光の拡散方向及び該拡散方向毎の拡散角に依存する。

ここで、図４に示すように、光源２０の出射光ＥＬの光軸（中心軸）をＥＯＡ、反射光ＲＬの光軸（中心軸）をＲＯＡ、反射光ＲＬのＥＯＡとＲＯＡを含む断面をＢ断面ＢＣＳ、反射光ＲＬのＢ断面ＢＣＳに垂直でＲＯＡを含む断面をＡ断面ＡＣＳ、反射光ＲＬのＢ断面ＢＣＳに垂直でＥＯＡを含む断面をＣ断面ＣＣＳ、出射光ＥＬの光軸ＥＯＡと反射部材２２の基準面２２ｄとが成す角度をφとする。
このとき、所望の反射光ＲＬ（所望の照射光ＩＬ）の拡散角を以下のように定義する。
Ａ断面ＡＣＳ内の拡散角：ＲＯＡを対称軸として角度２α（α≧０）
Ｂ断面ＢＣＳ内の拡散角：ＲＯＡを対称軸として角度２β（β≧０）
例えばφ≒４５°の場合は、ＲＯＡとＥＯＡの成す角度は、略９０°である。
なお、光源２０からの出射光ＥＬは、多かれ少なかれ通常は拡がり角を持つが、ここでは説明の都合上無視できるほど小さく、平行光であると仮定する。無視できない場合（出射光ＥＬが平行光でない場合）については後述する。

ここでは、所望の反射光ＲＬのＡ断面ＡＣＳ内における拡散角を２α、Ｂ断面ＢＣＳ内における拡散角を２βと定義したが、所望の反射光ＲＬでは、Ａ断面ＡＣＳに平行な任意の断面内でも拡散角が２αであり、Ｂ断面ＢＣＳに平行な任意の断面内でも拡散角が２βである。

ここで、図５に示すように、一般に、平面鏡に光が入射角θで入射し反射角θで反射する場合に、平面鏡を角度δだけ回転させて入射角をθ＋δとすると、反射角もθ＋δとなるので、平面鏡回転後の反射光は平面鏡回転前の反射光に対して平面鏡の回転角度の２倍（２δ）回転する。
また、互いに直交する２軸方向の各々に曲率を持つ曲面鏡に平行光を当てれば、当該２軸方向の各々に拡散する反射光が得られる。

そこで、発明者は、反射部材２２を、図６及び図７に示すように、互いに直交する２軸方向の各々に曲率を持つ凸面鏡２２ｃ（曲面鏡の一例）を含んで構成し、該凸面鏡２２ｃに上記原理を応用している。

図６には、凸面鏡２２ｃのＣ断面ＣＣＳに平行な任意の断面が示されている。図７には、凸面鏡２２ｃのＢ断面ＢＣＳに平行な任意の断面が示されている。
凸面鏡２２ｃは、図６及び図７に示すように、基準面２２ｄ内で互いに直交する第１軸方向及び第２軸方向に曲率を有する。
第１軸方向は、Ｂ断面ＢＣＳに直交し、且つ、Ｃ断面ＣＣＳに平行である。第２軸方向は、第１軸方向に直交し、且つ、Ｂ断面ＢＣＳに平行である。
すなわち、凸面鏡２２ｃは、Ｃ断面ＣＣＳに平行な任意の断面が曲率を有し、且つ、Ｂ断面ＢＣＳに平行な任意の断面が曲率を有する。

具体的には、図６に示すように、凸面鏡２２ｃを、Ｃ断面ＣＣＳに平行な任意の断面が円弧状（凸曲線状の一例）となるように、且つ、該断面が描く円弧（凸曲線の一例）の接線Ｔ１が第１軸方向に対して成す角度が−α／２から＋α／２まで連続的に変化するように設計している。該断面に対して平行光を入射させれば、該平行光をＡ断面ＡＣＳ内又はＡ断面ＡＣＳに平行な断面内で２αの拡散角で反射させることができる。

また、図７に示すように、凸面鏡２２ｃを、Ｂ断面ＢＣＳに平行な任意の断面が円弧状（凸曲線状の一例）となるように、且つ、該断面が描く円弧（凸曲線の一例）の接線Ｔ２が第２軸方向に対して成す角度が−β／２から＋β／２まで連続的に変化するように設計している。該断面に対して平行光を入射させれば、該平行光をＢ断面ＢＣＳ内又はＢ断面ＢＣＳに平行な断面内で２βの拡散角で反射させることができる。

結果として、凸面鏡２２ｃに平行光を入射させることにより、Ａ断面ＡＣＳ内及びＡ断面ＡＣＳに平行な任意の断面内で２αの拡散角を持ち、且つ、Ｂ断面ＢＣＳ内及びＢ断面ＢＣＳに平行な任意の断面内で２βの拡散角を持つ反射光（照射光）を得ることができる。

ここでは、反射部材２２は、各凸面鏡２２ｃのＣ断面ＣＣＳに平行な任意の断面及びＢ断面ＢＣＳに平行な任意の断面が凸状の円弧状（凸曲線状の一例）となるように設計されているが、曲率が同方向で連続的に変化する凸曲線状であれば、他の凸曲線状であってもよい。
具体的には、各凸面鏡２２ｃのＣ断面ＣＣＳに平行な任意の断面及びＢ断面ＢＣＳに平行な任意の断面の少なくとも一方は、例えば楕円、放物線、双曲線、サイン曲線、サイクロイド曲線等のような凸曲線状であってもよい。
各凸面鏡２２ｃのＣ断面ＣＣＳに平行な任意の断面及びＢ断面ＢＣＳに平行な任意の断面は、互いに異なる凸曲線状であってもよい。

ここで、断面形状が目標形状ＴＳの反射光ＲＬを生成するためには、光源２０の出射光ＥＬの光軸方向ＥＯＡＤ（以下では「第３軸方向とも呼ぶ」）、すなわち光源２０の出射方向ＥＤから見て反射部材２２の凸面鏡２２ｃの形状を反射光ＲＬの目標形状ＴＳ（例えば長方形）に応じた形状（例えば長方形、正方形等）、好ましくは目標形状ＴＳ（例えば長方形）に近似する形状（例えば縦横比が近似する長方形、正方形等）とし、且つ、凸面鏡２２ｃの全体に光源２０の出射光を入射させることが望まれる。凸面鏡２２ｃの、光源２０の出射面ＥＳと正対する形状（第３軸方向から見た形状）が目標形状ＴＳに応じた形状であれば、光源２０の出射光ＥＬは凸面鏡２２ｃで目標形状ＴＳに応じた形状に拡散されつつ反射されるからである。なお、第３軸方向は、基準面２２ｄに対して傾斜し、且つ、第１軸方向に直交する。

上記「目標形状ＴＳに応じた形状」としては、例えば目標形状ＴＳが長方形の場合には、目標形状ＴＳと相似な長方形（相似比が１の長方形を含む）、目標形状ＴＳに近似する四角形（例えば長方形、正方形、台形等）、目標形状ＴＳに近似する楕円（例えば目標形状ＴＳに内接する楕円、目標形状ＴＳに外接する楕円等）が挙げられる。

上記では、目標形状ＴＳはイメージセンサ３８の形状と同一に設定されていると述べた。より詳細には、図１に示すように、イメージセンサ３８の形状は、第１軸方向を長手方向（長辺方向）とし、且つ、第３軸方向を短手方向（短辺方向）とする長方形である。図４に示すように、目標形状ＴＳも、第１軸方向を長手方向（長辺方向）とし、且つ、第３軸方向を短手方向（短辺方向）とする長方形である。そして、目標形状ＴＳとイメージセンサ３８の形状は、互いに相似である。

ここで、仮に第３軸方向から見た形状が目標形状ＴＳに応じた形状（例えば目標形状ＴＳと同一形状）の単一の凸面鏡で光源２０の出射光ＥＬを反射させる構成を採用した場合には、光源２０の出射光ＥＬが凸面鏡に対して僅かでもずれると、照射光ＩＬの断面の形状が目標形状ＴＳからずれてしまう。すなわち、光源２０と凸面鏡の位置決めが非常にシビアになり、現実的（実用的）ではない。一方、光源２０と凸面鏡の位置決めを容易にするために、光源２０の出射光ＥＬの径に対して該単一の凸面鏡を小さくし過ぎると、出射光ＥＬのロスが大きくなる。

そこで、発明者は、図８及び図９に示すように、反射部材２２を微小な複数の凸面鏡２２ｃを含んで構成し、光源２０の出射光ＥＬを微小な複数の凸面鏡２２ｃに入射させるように（出射光ＥＬの反射部材２２上での光スポットＬＳ（図４参照）内に複数の凸面鏡２２ｃが包含されるように）している。すなわち、反射部材２２の反射面２２ａは、複数の凸面鏡２２ｃの凸面で構成される。

さらに、本実施形態では、光源２０の出射光ＥＬが反射面２２ａに入射したときに反射面２２ａ上に形成される光スポットＬＳ（図４参照）全体が反射面２２ａ内に収まるように反射面２２ａの形状、大きさ及び光源２０に対する相対位置が設定されている。

図８は、反射面２２ａを基準面２２ｄに対して垂直な方向から見た図である。図８では、反射面２２ａは、長方形が少し歪んだ形状の凸面鏡２２ｃが格子状に配置されているように見える。図９は、反射面２２ａを第３軸方向から見た図である。図９では、反射面２２ａは、長方形の凸面鏡２２ｃが格子状に配置されているように見える。
つまり、複数の凸面鏡２２ｃは、図８及び図９に示すように、基準面２２ｄに沿って規則的に配置されている。
詳述すると、複数の凸面鏡２２ｃは、図９に示すように、少なくとも３つの凸面鏡であり、第３軸方向から見て２次元格子状に配置されている。

ここで、第１軸方向及び第３軸方向のいずれにも直交する方向（Ｃ断面ＣＣＳに垂直な方向）を第４軸方向と定義する。
複数の凸面鏡２２ｃは、より詳細には、少なくとも４つの凸面鏡であり、第３軸方向から見て、目標形状ＴＳの横方向（第１軸方向）に対応する方向である第１軸方向と、目標形状ＴＳの縦方向（第３軸方向）に対応する方向である第４軸方向とに２次元格子状に配置されている。なお、ここでは、目標形状ＴＳの横方向を第１軸方向、縦方向を第３軸方向として説明しているが、目標形状ＴＳの横方向を第３軸方向、縦方向を第１軸方向としてもよい。
すなわち、複数の凸面鏡２２ｃは、第３軸方向から見て、第１軸方向及び第４軸方向の各々に等ピッチで配置されている。
このように、複数の凸面鏡２２ｃは、目標形状ＴＳに応じて互いに規則的に配置されている。

各凸面鏡２２ｃは、第３軸方向から見た形状が目標形状ＴＳ（ここでは長方形）に応じた形状（ここでは長方形）である。各凸面鏡２２ｃは、第３軸方向から見た形状である長方形の長辺方向が目標形状ＴＳの長辺方向（第１軸方向）に対応する方向である第１軸方向に一致し、且つ、該長方形の短辺方向が目標形状ＴＳの短辺方向（第３軸方向）に対応する方向である第４軸方向に一致するように配置されている。
このように、各凸面鏡２２ｃは、目標形状ＴＳに応じた向きに規則的に配置されている。

以上のように、複数の凸面鏡２２ｃは、目標形状ＴＳに応じて規則的に配置されている。

総括すると、反射部材２２では、図８及び図９に示すように、第３軸方向から見て反射光ＲＬの断面の目標形状ＴＳに応じた形状（ここでは長方形）の微小な複数の凸面鏡２２ｃが、第３軸方向に対して傾斜する基準面２２ｄ上に第１軸方向及び第２軸方向に格子状に向きを揃えて隙間なく敷き詰められている。なお、隣接する２つの凸面鏡２２ｃ間に多少の隙間があってもよい。

ここでは、図９に示すように、第３軸方向から見た反射面２２ａの全体形状が長方形とされているが、光源２０の出射光ＥＬが反射面２２ａに入射したときに反射面２２ａに形成される光スポットＬＳ（図４参照）全体が反射面２２ａ内に収まればよく、長方形以外の形状であってよい。

ここで、各凸面鏡２２ｃによる光のＡ断面ＡＣＳに平行な任意の断面内における拡散角２αは、該凸面鏡２２ｃの第１軸方向の曲率（Ｃ断面ＣＣＳに平行な任意の断面が描く凸曲線の曲率）で決まる。各凸面鏡２２ｃによる光のＢ断面ＢＣＳに平行な任意の断面内における拡散角２βは、該凸面鏡２２ｃの第２軸方向の曲率（Ｂ断面ＢＣＳに平行な任意の断面が描く凸曲線の曲率）で決まる。

図６に示すように、各凸面鏡２２ｃのＣ断面ＣＣＳに平行な任意の断面は円弧状（凸曲線状の一例）であり、該断面が描く円弧（凸曲線の一例）の両端を結ぶ弦（線分）と該円弧の各端での接線Ｔ１（Ｃ断面に平行な面内にある）とのなす角をα／２に設定する。このとき、各凸面鏡２２ｃのＣ断面ＣＣＳに平行な任意の断面に対する光の入射角は、該断面の第１軸方向の中心を通り第３軸方向に延びる中心軸ＣＡ１に関して対称に−α／２から＋α／２まで連続的に変化する。
このため、各凸面鏡２２ｃからの反射光は、Ａ断面ＡＣＳ又はＡ断面ＡＣＳに平行な面内において、該凸面鏡２２ｃの中心軸ＣＡ１に対応する軸に関して対称に２αの角度で連続的に広がる。
ここで、上記「凸面鏡２２ｃの中心軸ＣＡ１に対応する軸」は、該凸面鏡２２ｃの中心軸ＣＡ１を含むＢ断面ＢＣＳ又はＢ断面ＢＣＳに平行な面内で該中心軸ＣＡ１と交差するＲＯＡに平行な軸である。
しかし、αを大きくしていくと各凸面鏡２２ｃからの反射光が隣接する凸面鏡２２ｃと干渉してケラレが発生してしまう。
そこで、このケラレを抑制するために、０°＜α、α＋（α／２）≦９０°、すなわち０°＜α≦６０°であることが望ましい。
なお、全ての凸面鏡２２ｃが０°＜α≦６０°を満たすことが最も望ましいが、一部の凸面鏡２２ｃのみが０°＜α≦６０°を満たしてもよい。
図６では、便宜上、一の凸面鏡２２ｃに光が入射し拡散されつつ反射される様子が示されているが、実際には、他の凸面鏡２２ｃでも同様に光が入射し拡散されつつ反射される。

図７に示すように、各凸面鏡２２ｃのＢ断面ＢＣＳに平行な任意の断面は円弧状（凸曲線状の一例）であり、該断面が描く円弧（凸曲線）の両端を結ぶ弦（線分）と該円弧の各端での接線（Ｂ断面に平行な面内にある）とのなす角をβ／２に設定する。このとき、各凸面鏡２２ｃのＢ断面ＢＣＳに平行な任意の断面に対する光の入射角は、該断面の第２軸方向の中心を通り第１軸方向及び第２軸方向のいずれにも直交する（基準面２２ｄに直交する）中心軸ＣＡ２に関して対称に（９０°−φ）−β／２から（９０°−φ）＋β／２まで連続的に変化する。
このため、各凸面鏡２２ｃからの反射光は、Ｂ断面ＢＣＳ又はＢ断面ＢＣＳに平行な面内において、該凸面鏡２２ｃの中心軸ＣＡ２に対応する軸ＣＡ２´に関して対称に２βの角度で連続的に広がる。
ここで、上記「凸面鏡２２ｃの中心軸ＣＡ２に対応する軸ＣＡ２´」は、該凸面鏡２２ｃの中心軸ＣＡ２を含むＢ断面ＢＣＳ又はＢ断面ＢＣＳに平行な面内で該中心軸ＣＡ２と交差するＲＯＡに平行な軸である。
しかし、βを大きくしていくと各凸面鏡２２ｃからの反射光が隣接する凸面鏡２２ｃと干渉してケラレが発生してしまう。
そこで、このケラレを抑制するために、０°＜β、β＋（β／２）＋φ≦９０°、すなわち、０＜β≦６０°−（２／３）φであることが望ましい。
なお、全ての凸面鏡２２ｃが０°＜β≦６０°−（２／３）φを満たすことが最も望ましいが、一部の凸面鏡２２ｃのみが０°＜β≦６０°−（２／３）φを満たしていてもよい。
図７では、便宜上、一の凸面鏡２２ｃに光が入射し拡散されつつ反射される様子が示されているが、実際には、他の凸面鏡２２ｃでも同様に光が入射し拡散されつつ反射される。

なお、上記のようにケラレを抑制するためにα、βの範囲を０°＜α≦６０°、０＜β≦６０°−（２／３）φに制限したとしても、反射部材２２への入射角９０°−φを最も実用的と思われる４５°（φ＝４５°）に設定した場合に、反射光ＲＬの拡散角は、０≦２α≦１２０°、０≦２β≦６０°の範囲で設定できるため、実用的に十分な大きさとすることができる。

以上説明したような反射部材２２の複数の凸面鏡２２ｃに平行光を入射させると、各凸面鏡２２ｃで拡散されつつ反射された光がＡ断面ＡＣＳ又はＡ断面ＡＣＳに平行な面内において拡散角２αで拡散し、且つ、Ｂ断面ＢＣＳ又はＢ断面ＢＣＳに平行な面内において拡散角２βで拡散する四角錐状の反射光となる。このとき、隣接する凸面鏡２２ｃからの反射光は重なり部分を有するが、全ての凸面鏡２２ｃからの反射光の集合体である反射光ＲＬもＡ断面ＡＣＳ及びＡ断面ＡＣＳに平行な面内において拡散角２αで拡散し、且つ、Ｂ断面ＢＣＳ及びＢ断面ＢＣＳに平行な面内において拡散角２βで拡散する四角錐状の反射光となる。
すなわち、光源２０の出射光ＥＬを反射部材２２で反射させることにより、Ａ断面ＡＣＳ内及びＡ断面ＡＣＳに平行な任意の断面内において拡散角２αを持ち、且つ、Ｂ断面ＢＣＳ内及びＢ断面ＢＣＳに平行な任意の断面内において拡散角２βを持つ、四角錐状の反射光ＲＬ（照射光ＩＬ）を生成することができる。

ここで、複数の凸面鏡２２ｃの各々は、第３軸方向から見た形状の第１軸方向の長さと、第３軸方向から見た形状の第４軸方向の長さと、第１軸方向の曲率と、第２軸方向の曲率とが、目標形状ＴＳにおける第１軸方向に対応する方向（例えば第１軸方向）の長さと第４軸方向に対応する方向（例えば第３軸方向）の長さの比に応じて設定されている。
なお、この設定は、必須ではない。

具体的には、複数の凸面鏡２２ｃの各々の、第３軸方向から見た形状における第１軸方向の長さに対する第４軸方向の長さの比率を、目標形状ＴＳにおける第１軸方向に対応する方向（例えば第１軸方向）の長さに対する、第４軸方向に対応する方向（第３軸方向）の長さの比率に等しくする場合には、各凸面鏡２２ｃの第１軸方向の曲率及び第２軸方向の曲率を互いに等しくすることが好ましい。

例えば、各凸面鏡２２ｃを第３軸方向から見た形状と目標形状ＴＳが相似の長方形（縦横比が等しい長方形）である場合に、各凸面鏡２２ｃの第１軸方向の曲率及び第２軸方向の曲率を互いに等しくすれば、各凸面鏡２２ｃで拡散されつつ反射される光の光軸に垂直な断面の形状を目標形状ＴＳと相似の長方形に保ちつつ拡大することができ、照射光ＩＬの照度の均一性を向上できる。

一方、複数の凸面鏡２２ｃの各々の、第３軸方向から見た形状における第１軸方向の長さに対する第４軸方向の長さの比率を、目標形状ＴＳにおける第１軸方向に対応する方向（例えば第１軸方向）の長さに対する第４軸方向に対応する方向（例えば第３軸方向）の長さの比率と異ならせる場合には、各凸面鏡２２ｃの第１軸方向の曲率及び第２軸方向の曲率を互いに異ならせて、該凸面鏡２２ｃで拡散されつつ反射される光の断面形状を目標形状ＴＳに近づけることが好ましい。

例えば、各凸面鏡２２ｃを第３軸方向から見た形状が縦長の（第４軸方向の長さが第１軸方向の長さより長い）長方形であり、且つ、目標形状ＴＳが横長の（第１軸方向の長さが第３軸方向の長さより長い）長方形である場合には、該凸面鏡２２ｃで拡散されつつ反射される光の断面形状を横長の長方形にすべく（目標形状ＴＳに近づけるべく）、該凸面鏡２２ｃの第１軸方向の曲率を第２軸方向の曲率に対して十分大きくすることが好ましい。

例えば、各凸面鏡２２ｃを第３軸方向から見た形状が横長の（第１軸方向の長さが第４軸方向の長さより長い）長方形であり、且つ、目標形状ＴＳが縦長の（第３軸方向の長さが第１軸方向の長さより長い）長方形である場合には、該凸面鏡２２ｃで拡散されつつ反射される光の断面形状を縦長の長方形にすべく（目標形状ＴＳに近づけるべく）、該凸面鏡２２ｃの第２軸方向の曲率を第１軸方向の曲率に対して十分に大きくすることが好ましい。

例えば、各凸面鏡２２ｃを第３軸方向から見た形状が横長の（第１軸方向の長さが第４軸方向の長さより長い）長方形であり、且つ、目標系状ＴＳが横長の（第１軸方向の長さが第３軸方向の長さより長い）長方形であり、且つ、後者の長方形が前者の長方形より横長である場合には、該凸面鏡２２ｃで拡散されつつ反射される光の断面形状の横長の度合いを大きくすべく（目標形状ＴＳに近づけるべく）、該凸面鏡２２ｃの第１軸方向の曲率を第２軸方向の曲率に対して大きくすることが好ましい。

例えば、各凸面鏡２２ｃを第３軸方向から見た形状が縦長の（第４軸方向の長さが第１軸方向の長さより長い）長方形であり、且つ、目標系状ＴＳが縦長の（第３軸方向の長さが第１軸方向の長さより長い）長方形であり、且つ、前者の長方形が後者の長方形より縦長である場合には、該凸面鏡２２ｃで拡散されつつ反射される光の断面形状の縦長の度合いを小さくすべく（目標形状ＴＳに近づけるべく）、該凸面鏡２２ｃの第２軸方向の曲率を第１軸方向の曲率に対して小さくすることが好ましい。

例えば、各凸面鏡２２ｃを第３軸方向から見た形状が縦長の（第４軸方向の長さが第１軸方向の長さより長い）長方形であり、且つ、目標系状ＴＳが縦長の（第３軸方向の長さが第１軸方向の長さより長い）長方形であり、且つ、後者の長方形が前者の長方形より縦長である場合には、該凸面鏡２２ｃで拡散されつつ反射される光の断面形状の縦長の度合いを大きくすべく（目標形状ＴＳに近づけるべく）、該凸面鏡２２ｃの第２軸方向の曲率を第１軸方向の曲率に対して大きくすることが好ましい。

また、凸面鏡２２ｃの大きさは、反射面２２ａ上に形成される出射光ＥＬの光スポットＬＳ（図４参照）に対して十分小さく、該光スポットＬＳ内になるべく多くの凸面鏡２２ｃが包含されることが望ましい。
その理由を以下に説明する。該光スポットＬＳの周辺にある凸面鏡２２ｃでは凸面鏡２２ｃの一部にのみに光が当たるため、その反射光も照射範囲ＦＯＶの一部しか照らすことができず、照度の均一性を低下させる要因になる。一方、凸面鏡２２ｃの大きさが光スポットＬＳに比べて小さいほど、一部しか光が当たらない凸面鏡２２ｃの割合は低下するので照度の均一性を高くするのに有利である。

ここでは、複数の凸面鏡２２ｃは、第１軸方向の曲率が互いに等しく、且つ、第２軸方向の曲率が互いに等しく設定されている。
なお、複数の凸面鏡２２ｃの少なくとも２つは、第１軸方向の曲率及び第２軸方向の曲率の少なくとも一方が互いに異なるように設定されてもよい。

また、複数の凸面鏡２２ｃは、第３軸方向から見た形状における第１軸方向の長さに対する、第４軸方向の長さの比率が互いに等しく設定されている。
なお、複数の凸面鏡２２ｃの少なくとも２つは、第３軸方向から見た形状における第１軸方向の長さに対する、第４軸方向の長さの比率が互いに異なるように設定されてもよい。

さらに、複数の凸面鏡２２ｃは、第３軸方向から見た形状における第１軸方向の長さが互いに等しく、且つ、第４軸方向の長さが互いに等しく設定されている。
なお、複数の凸面鏡２２ｃは、第３軸方向から見た形状における第１軸方向の長さ及び第４軸方向の長さの少なくとも一方が互いに異なるように設定されてもよい。

なお、以上の説明では、第３軸方向を光源２０の出射光ＥＬの光軸方向ＥＯＡＤとしているが、これに限られない。例えば光源２０と反射部材２２との間にレンズ、ミラー等の光学部材を配置する場合には、第３軸方向は、光源２０から出射され該光学部材を介した光の光軸方向に略一致すればよい。
すなわち、第３軸方向は、光源２０から出射され反射部材２２に入射する入射光の光軸方向（入射軸方向）に略一致することが好ましい。ただし、第３軸方向は、該入射軸方向に対して僅かに傾斜していても構わない。

（１−６）反射部材の製造方法
以上説明した反射部材２２を作製する方法として、特開平１０−１４８７０４号公報「マイクロレンズアレイの形成方法及び固体撮像素子の製造方法」と同様のエッチング手法が使用できると考えられる。但し、本技術に係る凸面鏡２２ｃは基準面２２ｄに対して光の入射軸（入射光の光軸）が傾いているため、マスクされた基板面にエッチングする方向をこの入射軸の方向と合うように基板を傾ける必要がある。

以下に、反射部材２２の製造工程の概要を説明する。
先ず、ガラス、金属、樹脂など反射部材２２の材料となる基板（基材）の一面に、図１０に示すように、形成すべき凸面鏡２２ｃの形状、ピッチに合わせてマスクとなるレジストを塗布する。図１０では、説明の都合上、１枚の基板上に３×３で格子状に形成された９個のレジストのみが示されているが、実際には１枚の基板上により多数の微小のレジストを格子状に形成する。

図１１Ａは、図１０のＹ−Ｙ断面、Ｘ−Ｘ断面を示している。図１１Ａのように基板上にレジストを塗布した状態から、図１１Ｂに示すようにリフローによってレジストを溶融させ表面張力でドーム状に変形させる。
このとき、図１１Ａ及び図１１Ｂから分かるように、Ｙ−Ｙ軸方向（第２軸方向に相当する方向）に隣接するレジスト間の隙間がａからｃ（＜ａ）に変化し、Ｘ−Ｘ軸方向（第１軸方向に相当する方向）に隣接するレジスト間の隙間がｂからｄ（＜ｂ）に変化する。

次に、平行平板型ＲＩＥ装置などのエッチング装置の中で、図１１Ｃに示すように想定する光の入射方向と同じ方向（第３軸方向に相当する方向）からイオンやラジカルを含むエッチングガスが当たるように、基板を第３軸方向に相当する方向に対してＸ−Ｘ軸回りにφ（例えば４５°）だけ傾けた状態に保ち、ドライエッチング（エッチングガス：酸素＋ＣＦ４）を行う。このとき、レジストから基板に転写される平面パターンがレジストの平面パターンよりも徐々に大きくなる（正の変換差が生じる）条件でエッチングを行う。ここで、レジスト厚み、隣接するレジスト間の隙間、エッチングガスのＣＦ４濃度などを制御して、結果として形成される凸面が図１２Ａに示される形状の凸面となるように形成する。ここで、図１１Ｃ及び図１２Ａから分かるように、Ｘ´−Ｘ´断面は、第１軸方向に相当する方向及び第３軸方向に相当する方向のいずれにも平行な断面である。
次に、図１２Ｂに示すように、形成された凸面の表面上に、近赤外光に対し高い反射率を有するアルミ、金、銀などの成膜材料を用いてスパッタ等の方法で反射膜を成膜してミラー面を形成する。これにより、複数の凸面鏡２２ｃを含む反射部材２２が生成される（図１２Ｃ参照）。
なお、上記反射膜の酸化防止や耐久性向上のため、必要に応じて一酸化シリコン等からなる保護膜を上記反射膜上に成膜することが望ましい。

２．本技術の第１実施形態に係る測距装置の動作
（２−１）測距装置の全体動作
第１実施形態の測距装置１０は、光源装置１２から光を放出して対象物に照射し、対象物で反射された光を受光装置１４で受光し、制御装置１６で対象物までの距離を算出して距離画像を生成する。

（２−２）光源装置の動作
第１実施形態の光源装置１２においては、光源駆動回路２１により光源２０が駆動され、光源２０から光が出射される。光源２０から出射された光（出射光ＥＬ）は、反射部材２２の反射面２２ａに直接入射し、その入射した少なくとも一部（例えば９９％）が反射面２２ａで透光部材３０に向けて拡散されつつ反射される。反射面２２ａで拡散されつつ反射された光（反射光ＲＬ）の少なくとも一部（例えば９９％）は、透光部材３０を透過し、照射光ＩＬとして対象物（被写体）に照射される。

（２−３）受光装置の動作
第１実施形態の受光装置１４においては、光源装置１２から対象物に照射され反射された光（物体光ＯＬ）がレンズユニット３２に入射し、レンズユニット３２で集光される。レンズユニット３２を介した物体光ＯＬは、バンドパスフィルタ３６に入射する。バンドパスフィルタ３６に入射した物体光ＯＬのうち所定の波長帯の光（例えば赤外光）のみがバンドパスフィルタ３６を通過する。バンドパスフィルタ３６を通過した物体光ＯＬは、イメージセンサ３８に入射する。このとき、イメージセンサ３８は、各画素で光電変換を行う。

（２−４）制御装置の動作
第１実施形態の制御装置１６は、光源駆動回路２１を介して光源２０を駆動し、イメージセンサ３８の各画素の出力に基づいて対象物（被写体）までの距離を画素毎に算出し、距離画像を生成する。

３．本技術の第１実施形態に係る測距装置の効果
（３−１）光源装置の効果
光源装置１２では、反射部材２２は、光源２０からの光が入射される、基準面２２ｄに沿って規則的に配置された複数の凸面鏡２２ｃ（曲面鏡）を含み、各凸面鏡２２ｃは、基準面２２ｄ内で互いに直交する第１軸方向及び第２軸方向に曲率を有する。
光源装置１２では、基準面２２ｄに沿って規則的に配置された複数の凸面鏡２２ｃに光源２０からの光が入射する。各凸面鏡２２ｃに入射した光は、互いに規則性を保ちながら、第１軸方向に対応する方向（例えば第１軸方向）及び第２軸方向に対応する方向（例えば第３軸方向）に拡散されつつ反射される。
光源装置１２によれば、光軸ＲＯＡに垂直な断面の形状が所望の形状（目標形状ＴＳ）の反射光ＲＬ（所望の断面形状の反射光ＲＬ）を生成しやすい。
これに対して、例えば特許文献１にように複数の凸面鏡がランダム（不規則）に配置される場合には、各凸面鏡に入射した光は、互いにランダムに、拡散されつつ反射される。このため、特許文献１では、光軸ＲＯＡに垂直な断面の形状が所望の形状の反射光を生成しにくい。

複数の凸面鏡２２ｃは、反射光ＲＬの光軸ＲＯＡに垂直な断面の目標形状ＴＳに応じて規則的に配置されているため、所望の反射光ＲＬをより生成しやすい。

複数の凸面鏡２２ｃの各々は、基準面２２ｄに対して傾斜し、且つ、第１軸方向に直交する第３軸方向から見た形状が、目標形状ＴＳに応じた形状であるため、所望の反射光ＲＬをより一層生成しやすい。

第３軸方向は、光源２０の出射光ＥＬの光軸方向（ＥＯＡＤ）に略一致しているため、所望の反射光ＲＬをより確実に生成することができる。

複数の凸面鏡２２ｃの各々は、第３軸方向から見た形状の第１軸方向の長さと、第３軸方向から見た形状の第４軸方向の長さと、第１軸方向の曲率と、第２軸方向の曲率とが、目標形状ＴＳにおける第１軸方向に対応する方向の長さと第４軸方向に対応する方向の長さの比に応じて設定されている。これにより、反射光ＲＬの光軸ＲＯＡに垂直な断面の形状を所望の形状にし、且つ、該断面内における照度を均一化することが可能となる。

複数の凸面鏡２２ｃの各々は、第３軸方向から見た形状における第１軸方向の長さに対する第４軸方向の長さの比率が、目標形状ＴＳにおける第１軸方向に対応する方向の長さに対する、第４軸方向に対応する方向の長さの比率に等しく、且つ、第１軸方向の曲率及び第２軸方向の曲率が互いに等しく設定される場合には、反射光ＲＬの光軸ＲＯＡに垂直な断面の形状を所望の形状でき、且つ、該断面内における照度を均一化できる。

複数の凸面鏡２２ｃは、少なくとも３つの凸面鏡２２ｃであり、第３軸方向から見て２次元配置されているので、反射光ＲＬをより広範囲に広げることができる。

複数の凸面鏡２２ｃは、少なくとも４つの凸面鏡２２ｃであり、第３軸方向から見て、第１軸方向及び第２軸方向に２次元格子状に配置されているので、所望の断面形状の反射光ＲＬを精度良く生成でき、且つ、該反射光ＲＬの光軸ＲＯＡに垂直な断面内における照度をより均一化できる。

複数の凸面鏡２２ｃの各々を第４軸方向に直交する平面で切断した切り口が描く凸曲線の各端における接線と、前記凸曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をα／２としたときに０°＜α≦６０°を満足する場合には、各凸面鏡２２ｃからの反射光が該凸面鏡２２ｃに第１軸方向に隣接する凸面鏡２２ｃにケラレるのを抑制できる。

複数の凸面鏡２２ｃの各々を第１軸方向に直交する平面で切断した切り口が描く凸曲線の各端における接線と、前記凸曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をβ／２とし、第１軸方向から見て第４軸方向が基準面に対して成す角度を９０°−φとしたときに０°＜β≦６０°−（２／３）φを満足する場合には、各凸面鏡２２ｃからの反射光が該凸面鏡２２ｃに第２軸方向に隣接する凸面鏡２２ｃにケラレるのを抑制できる。

各凸面鏡２２ｃの上記切り口が円弧状であるので、該凸面鏡２２ｃの設計が容易である。

複数の凸面鏡２２ｃは、第１軸方向の曲率が互いに等しく、且つ、第２軸方向の曲率が互いに等しいため、所望の反射光をより生成しやすい。

複数の凸面鏡２２ｃは、第３軸方向から見た形状における第１軸方向の長さに対する第４軸方向の長さの比率が互いに等しいため、所望の断面形状の反射光をより生成しやすい。

複数の凸面鏡２２ｃは、第３軸方向から見た形状における第１軸方向の長さが互いに等しく、且つ、第４軸方向の長さが互いに等しいため、所望の反射光をより一層生成しやすい。

光源２０は、レーザ光源であるため、高輝度の反射光を生成することができる。

（３−２）測距装置、物体システムの効果
第１実施形態の測距装置１０は、光源装置１２と、光源装置１２から出射され対象物で反射された光を受光する受光装置１４と、少なくとも受光装置１４の出力に基づいて、対象物までの距離を算出する制御装置１６と、を備える。

測距装置１０によれば、光源装置１２による照射範囲ＦＯＩを所望の範囲に設定できるので、無駄な範囲に光を照射することが無くなり、消費電力の低減や必要な範囲の照度アップに有効である。

光源装置１２、受光装置１４及び制御装置１６は、一体的に設けられているので、測距装置１０を物体（例えば移動体、電子機器等）に容易に搭載することができる。

測距装置１０と、測距装置１０が搭載される物体（例えば移動体、電子機器等）とを備える物体システムによれば、安全性に優れた物体システムを実現できる。

受光装置１４は、イメージセンサ３８を有し、目標形状ＴＳは、イメージセンサ３８の画素配置領域の形状に略一致している。これにより、光源装置１２から出射され対象物で反射された光をイメージセンサ３８上に無駄なく入射させることができる。

４．本技術の第２実施形態に係る反射部材
図１３Ａは、反射部材２２０の斜視図である。図１３Ｂは、反射部材２２０を基準面２２０ｄに対して垂直な方向から見た図である。図１３Ｃは、反射部材２２０を光源２０の出射光ＥＬの光軸方向ＥＯＡＤ（第１軸方向及び第４軸方向のいずれにも直交する第３軸方向）から見た図である。
第２実施形態に係る反射部材２２０は、図１３Ａ〜図１３Ｃに示すように複数の凹面鏡２２０ｃ（曲面鏡の一例）を備えている点が、上記第１実施形態に係る反射部材２２と異なる。
すなわち、反射部材２２の反射面２２０ａは、複数の凹面鏡２２０ｃの凹面で構成される。

各凹面鏡２２０ｃも、第１軸方向及び第２軸方向に曲率を有する。

複数の凹面鏡２２０ｃは、図１３Ａ〜図１３Ｃに示すように、基準面２２０ｄに沿って２次元格子状に配置されている。
すなわち、複数の凹面鏡２２０ｃは、規則的に配置されている。

図１３Ｂに示すように、各凹面鏡２２０ｃは、基準面２２０ｄに垂直な方向から見て、長方形を歪ませたような形状を有している。
図１３Ｃに示すように、各凹面鏡２２０ｃは、第３軸方向から見た形状が、目標形状ＴＳに応じた形状である長方形である。

図１３Ｃに示すように、複数の凹面鏡２２０ｃは、第３軸方向から見て、第１軸方向（目標形状ＴＳの長辺方向である第１軸方向に対応する方向）及び第４軸方向（目標形状ＴＳの短辺方向である第３軸方向に対応する方向）に２次元格子状に配置されている。
すなわち、複数の凹面鏡２２０ｃは、目標形状ＴＳに応じて互いに規則的に配置されている。
図１３Ｃに示すように、各凹面鏡２２０ｃの第３軸方向から見た形状である長方形の長辺方向は第１軸方向（目標形状ＴＳの長辺方向に対応する方向）であり、且つ、該長方形の短辺方向は第４軸方向（目標形状ＴＳの短辺方向に対応する方向）である。
すなわち、各凹面鏡２２０ｃは、目標形状ＴＳに応じた向きに配置されている。
このように、複数の凹面鏡２２０ｃは、目標形状ＴＳに応じて規則的に配置されている。

図１４に示すように、各凹面鏡２２０ｃは、Ｃ断面ＣＣＳに平行な任意の断面が円弧状（凹曲線状の一例）となるように、且つ、該断面が描く円弧（凹曲線の一例）の接線Ｔ３が第１軸方向に対してなす角度が−α／２から＋α／２まで連続的に変化するように設計されている。
すなわち、各凹面鏡２２０ｃのＣ断面ＣＣＳに平行な任意の断面が描く円弧（凹曲線の一例）の両端を結ぶ弦（線分）と該円弧の各端での接線Ｔ３（Ｃ断面ＣＣＳに平行な任意の平面内にある）とのなす角がα／２に設定されている。つまり、各凹面鏡２２０ｃは、第４軸方向に直交する平面で切断した切り口が円弧状（凹曲線状の一例）であり、且つ、該切り口が描く円弧（凹曲線の一例）の各端における接線Ｔ３と、該円弧の両端を結ぶ弦（線分）とのなす角度がα／２に設定されている。
この場合、各凹面鏡２２０ｃのＣ断面ＣＣＳに平行な任意の断面内に対する光の入射角は、該断面の第１軸方向の中心を通り第３軸方向に延びる中心軸ＣＡ３に関して対称に−α／２から＋α／２まで連続的に変化する。
このため、各凹面鏡２２０ｃからの反射光は、Ａ断面ＡＣＳ内又はＡ断面ＡＣＳに平行な面内において、該凹面鏡２２０ｃの中心軸ＣＡ３に対応する軸に関して対称に２αの角度で連続的に広がる。
ここで、「上記凹面鏡２２０ｃの中心軸ＣＡ３に対応する軸」とは、該凹面鏡２２０ｃの中心軸ＣＡ３を含むＢ断面ＢＣＳ又はＢ断面ＢＣＳに平行な面内で該中心軸ＣＡ３に交差するＲＯＡに平行な軸である。
そこで、各凹面鏡２２０ｃに対して平行光を入射させれば、Ａ断面ＡＣＳ内及びＡ断面ＡＣＳに平行な任意の断面内で２αの拡散角を持つ反射光（照射光）を得ることができる。

ここで、Ｃ断面に平行な任意の断面内において、αを大きくしていくと各凹面鏡２２０ｃからの反射光が隣接する凹面鏡２２０ｃと干渉してケラレが発生してしまう。すなわち、各凹面鏡２２０ｃで反射された光が該凹面鏡２２０ｃに第１軸方向に隣接する凹面鏡２２０ｃによりケラレてしまう。
そこで、このケラレを抑制するために、０°＜α≦９０°であることが望ましい。
なお、全ての凹面鏡２２０ｃが０°＜α≦９０°を満たすことが最も望ましいが、一部の凹面鏡２２０ｃのみが０°＜α≦９０°を満たしていてもよい。
図１４では、便宜上、一の凹面鏡２２０ｃに光が入射し拡散されつつ反射される様子が示されているが、実際には、他の凹面鏡２２０ｃでも同様に光が入射し拡散されつつ反射される。

また、図１５に示すように、各凹面鏡２２０ｃを、Ｂ断面ＢＣＳに平行な任意の断面が円弧状（凹曲線状の一例）となるように、且つ、該断面が描く円弧（凹曲線の一例）の接線Ｔ４が第２軸方向に対してなす角度が−β／２から＋β／２まで連続的に変化するように設計されている。
すなわち、各凹面鏡２２０ｃのＢ断面ＢＣＳに平行な任意の断面が描く円弧（凹曲線の一例）の両端を結ぶ弦（線分）と該円弧の各端での接線Ｔ４（Ｂ断面に平行な任意の平面内にある）とのなす角がβ／２に設定されている。つまり、各凹面鏡２２０ｃは、第１軸方向に直交する平面で切断した切り口が円弧状（凹曲線状の一例）であり、且つ、該切り口が描く円弧（凹曲線の一例）の各端における接線Ｔ４と、該円弧の両端を結ぶ弦（線分）とが成す角度がβ／２に設定されている。
この場合、各凹面鏡２２０ｃへの光の入射角は（９０°−φ）−β／２から（９０°−φ）＋β／２まで連続的に変化する。
このため、各凹面鏡２２０ｃからの反射光は、Ｂ断面ＢＣＳ内及びＢ断面ＢＣＳに平行な面内において、該凹面鏡２２０ｃの中心軸ＣＡ４に対応する軸ＣＡ４´に関して対称に２βの角度で連続的に広がる。
ここで、上記「中心軸ＣＡ４に対応する軸ＣＡ４´」とは、該凹面鏡２２０ｃの中心軸ＣＡ４を含むＢ断面ＢＣＳ又はＢ断面ＢＣＳに平行な面内で該中心軸ＣＡ４に交差するＲＯＡに平行な軸である。
そこで、凹面鏡２２０ｃに対して平行光を入射させれば、Ｂ断面ＢＣＳ内及びＢ断面ＢＣＳに平行な任意の断面内で２βの拡散角を持つ反射光（照射光）を得ることができる。

ここで、Ｂ断面に平行な任意の断面内において、βを大きくしていくと各凹面鏡２２０ｃからの反射光が該凹面鏡２２０ｃに隣接する凹面鏡２２０ｃと干渉しケラレが発生してしまう。すなわち、各凹面鏡２２０ｃで反射された光が該凹面鏡２２０ｃに第２軸方向に隣接する凹面鏡２２０ｃによりケラレてしまう。
そこで、このケラレを抑制するために、０＜β≦９０°−φであることが望ましい。
なお、全ての凹面鏡２２０ｃが０°＜β≦９０°−φを満たすことが最も望ましいが、一部の凹面鏡２２０ｃのみが０°＜β≦９０°−φを満たしていてもよい。
図１５では、便宜上、一の凹面鏡２２０ｃに光が入射し拡散されつつ反射される様子が示されているが、実際には、他の凹面鏡２２０ｃでも同様に光が入射し拡散されつつ反射される。

結果として、各凹面鏡２２０ｃに平行光を入射させることにより、Ａ断面ＡＣＳ内及びＡ断面ＡＣＳに平行な任意の断面内で２αの拡散角を持ち、且つ、Ｂ断面ＢＣＳ内及びＢ断面ＢＣＳに平行な任意の断面内で２βの拡散角を持つ反射光ＲＬ（照射光ＩＬ）を得ることができる。すなわち、所望の断面形状の反射光ＲＬ（照射光ＩＬ）を生成することができる。

第２実施形態の反射部材２２０も、第１実施形態の反射部材２２と概ね同様の作用、効果を奏する。

第２実施形態の反射部材２２０も、第１実施形態の反射部材２２の製造方法と概ね同様の製造方法により製造することができる。

第２実施形態では、反射部材２２０は、各凹面鏡２２０ｃのＣ断面ＣＣＳに平行な任意の断面及びＢ断面ＢＣＳに平行な任意の断面が円弧状となるように設計されているが、曲率が同方向で連続的に変化する凹曲線状であれば、他の凹曲線状であってもよい。
具体的には、各凹面鏡２２０ｃのＣ断面ＣＣＳに平行な任意の断面及びＢ断面ＢＣＳに平行な任意の断面の少なくとも一方は、例えば楕円、放物線、双曲線、サイン曲線、サイクロイド曲線等のような凹曲線状であってもよい。
各凹面鏡２２０ｃのＣ断面ＣＣＳに平行な任意の断面及びＢ断面ＢＣＳに平行な任意の断面は、互いに異なる凹曲線状であってもよい。

５．本技術の第３実施形態に係る反射部材
第３実施形態の反射部材は、複数の曲面鏡の各々の第１軸方向及び第２軸方向の曲率が正負２通りで合計４通りの組合せ（具体的には、第１軸方向及び第２軸方向の曲率がいずれも正、第１軸方向及び第２軸方向の曲率がいずれも負、第１軸方向の曲率が正で、且つ、第２軸方向の曲率が負、第１軸方向の曲率が負で、且つ、第２軸方向の曲率が正）のいずれかとなっている点が、上記第１実施形態の反射部材２２と異なる。
ただし、隣接する曲面鏡の境界に段差が発生すると反射光にケラレが発生してしまうため、該境界に段差が発生しないように、第１軸方向に並ぶ複数の曲面鏡から各々が成り、第２軸方向に並ぶ複数の曲面鏡群の各々の複数の曲面鏡の第２軸方向の曲率の正負は、互いに等しいことが好ましく、第２軸方向に並ぶ複数の曲面鏡から各々が成り、第１軸方向に並ぶ複数の曲面鏡群の各々の複数の曲面鏡の第１軸方向の曲率の正負は、互いに等しいことが好ましい。
そこで、第３実施形態では、隣接する曲面鏡の境界に段差が発生しないような例を実施例１、実施例２として示す。
図１６Ａには、第３実施形態の実施例１の反射部材２２００Ａを基準面２２００Ａｄに対して垂直な方向から見た図（一番大きな図）、反射部材２２００Ａを第１軸方向から見た図（左側の細長い図）及び反射部材２２００Ａを第２軸方向から見た図（上側の細長い図）が示されている。
図１６Ｂには、第３実施形態の実施例２の反射部材２２００Ｂを基準面２２００Ｂｄに対して垂直な方向から見た図（一番大きな図）、反射部材２２００Ｂを第１軸方向から見た図（左側の細長い図）及び反射部材２２００Ｂを第２軸方向から見た図（上側の細長い図）が示されている。
図１６Ｃは、第３実施形態の実施例１、２の反射部材２２００Ａ、２２００Ｂを第３軸方向から見た図である。
図１６Ｄは、第３実施形態の実施例１の反射部材２２００Ａの斜視図である。
図１６Ｅは、第３実施形態の実施例２の反射部材２２００Ｂの斜視図である。

第３実施形態の実施例１、２の反射部材２２００Ａ、２２００Ｂでは、各曲面鏡のＣ断面ＣＣＳに平行な任意の断面及びＢ断面ＢＣＳに平行な任意の断面を円弧状としているが、これに限らない。例えば、楕円、放物線、双曲線、サイン曲線、サイクロイド曲線等のような曲線状であってもよい。
各曲面鏡のＣ断面ＣＣＳに平行な任意の断面及びＢ断面ＢＣＳに平行な任意の断面は、互いに異なる曲線状であってもよい。

（５−１）実施例１の反射部材
実施例１の反射部材２２００Ａは、図１６Ａ及び図１６Ｄに示すように、反射面２２００Ａａが、複数（Ｎ個）の曲面鏡２２００Ａｃｋ（ｋ＝１〜Ｎ）の曲面（表面）で構成される。
複数の曲面鏡２２００Ａｃｋは、基準面２２００Ａｄに沿って２次元格子状に配置されている。
すなわち、複数の曲面鏡２２００Ａｃｋは、規則的に配置されている。
詳述すると、反射部材２２００Ａでは、図１６Ｃに示すように、第３軸方向から見て、複数の曲面鏡２２００Ａｃｋが第１軸方向及び第４軸方向に２次元格子状に配置されている。
すなわち、複数の曲面鏡２２００Ａｃｋは、目標形状ＴＳに応じて互いに規則的に配置されている。

各曲面鏡２２００Ａｃｋは、図１６Ａに示すように、長方形を歪ませた形状を有している。
各曲面鏡２２００Ａｃｋは、図１６Ｃに示すように、第３軸方向から見た形状が、目標形状ＴＳに応じた形状である長方形である。
各曲面鏡２２００Ａｃｋは、第３軸方向から見た形状の長辺方向が第１軸方向（目標形状ＴＳの長辺方向に対応する方向）であり、且つ、短辺方向が第４軸方向（目標形状ＴＳの短辺方向に対応する方向）である。
すなわち、各曲面鏡２２００Ａｃｋは、目標形状ＴＳに応じた向きに配置されている。

このように、複数の曲面鏡２２００Ａｃｋは、目標形状ＴＳに応じて規則的に配置されている。

また、反射部材２２００Ａでは、図１６Ａ及び図１６Ｃに示すように、第２軸方向に並ぶ（第４軸方向に並ぶ）複数の曲面鏡２２００Ａｃｋの第１軸方向の曲率の正負が互いに等しく設定され、且つ、第１軸方向に並ぶ複数の曲面鏡２２００Ａｃｋの第２軸方向の曲率の正負が互いに等しく設定されている。
これにより、第１軸方向に隣接する曲面鏡２２００Ａｃｋ間及び第２軸方向に隣接する曲面鏡２２００Ａｃｋ間に段差ができないようにすることができる。
すなわち、第１軸方向に隣接する曲面鏡２２００Ａｃｋ同士を滑らかに接続することができ、且つ、第２軸方向に隣接する曲面鏡２２００Ａｃｋ同士を滑らかに接続することができる。
さらに、反射部材２２００Ａでは、図１６Ａ及び図１６Ｃに示すように、第２軸方向に並ぶ（第４軸方向に並ぶ）複数の曲面鏡２２００Ａｃｋから各々が成り、第１軸方向に並ぶ複数の曲面鏡群のうち、隣接する曲面鏡群間で第１軸方向の曲率の正負が逆に設定されている。第１軸方向に並ぶ複数の曲面鏡２２００Ａｃｋから各々が成り、第２軸方向に並ぶ（第４軸方向に並ぶ）複数の曲面鏡群のうち、隣接する曲面鏡群間で第２軸方向の曲率の正負が逆に設定されている。
すなわち、反射部材２２００Ａは、図１６Ａ及び図１６Ｄに示すように、第１軸方向及び第２軸方向のいずれから見ても凹凸が交互に並んだ形状を有している。
なお、図１６Ａの一番大きな図（反射部材２２００Ａを示す図）の下側の凸表示は、該凸表示の上側で第２軸方向に並ぶ全ての曲面鏡の第１軸方向の曲率が凸（正）であることを示す。図１６Ａの一番大きな図（反射部材２２００Ａを示す図）の下側の凹表示は、該凹表示の上側で第２軸方向に並ぶ全ての曲面鏡の第１軸方向の曲率が凹（負）であることを示す。図１６Ａの一番大きな図（反射部材２２００Ａを示す図）の右側の凸表示は、該凸表示の左側で第１軸方向に並ぶ全ての曲面鏡の第２軸方向の曲率が凸（正）であることを示す。図１６Ａの一番大きな図（反射部材２２００Ａを示す図）の右側の凹表示は、該凹表示の左側で第１軸方向に並ぶ全ての曲面鏡の第２軸方向の曲率が凹（負）であることを示す。

（５−２）実施例２の反射部材
実施例２の反射部材２２００Ｂは、図１６Ｂ及び図１６Ｅに示すように、反射面２２００Ｂａが、複数（Ｎ個）の曲面鏡２２００Ｂｃｋ（ｋ＝１〜Ｎ）の曲面（表面）で構成される。
複数の曲面鏡２２００Ｂｃｋは、基準面２２００Ｂｄに沿って２次元格子状（規則的）に配置されている。
すなわち、複数の曲面鏡２２００Ｂｃｋは、規則的に配置されている。
詳述すると、反射部材２２００Ｂでは、図１６Ｃに示すように、第３軸方向から見て、複数の曲面鏡２２００Ｂｃｋが第１軸方向（目標形状ＴＳの長辺方向に対応する方向）及び第４軸方向（目標形状ＴＳの短辺方向に対応する方向）に２次元格子状に配置されている。
すなわち、複数の曲面鏡２２００Ｂｃｋは、目標形状ＴＳに応じて互いに規則的に配置されている。

各曲面鏡２２００Ｂｃｋは、図１６Ｂに示すように、長方形を歪ませた形状を有している。
各曲面鏡２２００Ｂｃｋは、図１６Ｃに示すように、第３軸方向から見た形状が、目標形状ＴＳに応じた形状である長方形である。
各曲面鏡２２００Ｂｃｋは、図１６Ｃに示すように、第３軸方向から見た形状の長辺方向が第１軸方向（目標形状ＴＳの長辺方向に対応する方向）であり、且つ、短辺方向が第４軸方向（目標形状ＴＳの短辺方向に対応する方向）である。
すなわち、各曲面鏡２２００Ｂｃｋは、目標形状ＴＳに応じた向きに配置されている。

このように、複数の曲面鏡２２００Ｂｃｋは、目標形状ＴＳに応じて規則的に配置されている。

また、反射部材２２００Ｂでは、図１６Ｂ及び図１６Ｃに示すように、第２軸方向に並ぶ（第４軸方向に並ぶ）複数の曲面鏡２２００Ｂｃｋの第１軸方向の曲率の正負が互いに等しく設定され、且つ、第１軸方向に並ぶ複数の曲面鏡２２００Ｂｃｋの第２軸方向の曲率の正負が互いに等しく設定されている。
これにより、第１軸方向に隣接する曲面鏡２２００Ｂｃｋ間及び第２軸方向に隣接する曲面鏡２２００Ｂｃｋ間に段差ができないようにすることができる。
すなわち、第１軸方向に隣接する曲面鏡２２００Ｂｃｋ同士を滑らかに接続することができ、且つ、第２軸方向に隣接する曲面鏡２２００Ｂｃｋ同士を滑らかに接続することができる。
さらに、反射部材２２００Ｂでは、図１６Ｂ及び図１６Ｃに示すように、第２軸方向に並ぶ（第４軸方向に並ぶ）複数の曲面鏡２２００Ｂｃｋから各々が成り、第１軸方向に並ぶ複数の曲面鏡群のうち、一部の隣接する曲面鏡群間で第１軸方向の曲率の正負が逆に設定され、且つ、他部の隣接する曲面鏡群間で第１軸方向の曲率の正負が等しく設定されている。反射部材２２００Ｂでは、図１６Ｂ及び図１６Ｃに示すように、第１軸方向に並ぶ複数の曲面鏡２２００Ｂｃｋから各々が成り、第２軸方向に並ぶ（第４軸方向に並ぶ）複数の曲面鏡群のうち、一部の隣接する曲面鏡群間で第２軸方向の曲率の正負が逆に設定され、且つ、他部の隣接する曲面鏡群間で第２軸方向の曲率の正負が等しく設定されている。

すなわち、反射部材２２００Ｂは、図１６Ｂ及び図１６Ｅに示すように、第１軸方向及び第２軸方向のいずれから見ても凹凸がランダムに並んだ形状を有している。
なお、図１６Ｂの一番大きな図（反射部材２２００Ｂを示す図）の下側の凸表示は、該凸表示の上側で第２軸方向に並ぶ全ての曲面鏡の第１軸方向の曲率が凸（正）であることを示す。図１６Ｂの一番大きな図（反射部材２２００Ｂを示す図）の下側の凹表示は、該凹表示の上側で第２軸方向に並ぶ全ての曲面鏡の第１軸方向の曲率が凹（負）であることを示す。図１６Ｂの一番大きな図（反射部材２２００Ｂを示す図）の右側の凸表示は、該凸表示の左側で第１軸方向に並ぶ全ての曲面鏡の第２軸方向の曲率が凸（正）であることを示す。図１６Ｂの一番大きな図（反射部材２２００Ｂを示す図）の右側の凹表示は、該凹表示の左側で第１軸方向に並ぶ全ての曲面鏡の第２軸方向の曲率が凹（負）であることを示す。

第３実施形態の各実施例の反射部材でも、上記第１実施形態及び第２実施形態の反射部材２２、２２０と同様に、第１軸方向及び第２軸方向に曲率を有しているため、入射光を第１軸方向に対応する方向（例えば第１軸方向）及び第２軸方向に対応する方向（例えば第３軸方向）拡散させつつ反射させることができる。

第３実施形態の各実施例の反射部材も、第１実施形態の反射部材２２と概ね同様の作用、効果を奏する。

第３実施形態の各実施例の反射部材は、第１実施形態の反射部材２２に比べて、各曲面鏡の形状が均一でないため製造がやや煩雑であるが、第１実施形態の反射部材２２の製造方法に準じた製造方法により製造することができる。

第３実施形態の各実施例の反射部材の少なくとも１つの曲面鏡も、第１実施形態と同様に、第４軸方向に直交する平面で切断した切り口が凸曲線状である場合、該切り口が描く凸曲線の各端における接線と、該凸曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をα／２としたときに、０°＜α≦６０°を満足することが好ましい。

第３実施形態の各実施例の反射部材の少なくとも１つの曲面鏡も、第１実施形態と同様に、第１軸方向に直交する平面で切断した切り口が凸曲線状である場合、該切り口が描く凸曲線の各端における接線と、該凸曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をβ／２、第１軸方向から見て、第４軸方向が基準面に対して成す角度を９０°−φとしたときに、０°＜β≦６０°−（２／３）φを満足することが好ましい。

第３実施形態の各実施例の反射部材の少なくとも１つの曲面鏡も、第２実施形態と同様に、第４軸方向に直交する平面で切断した切り口が凹曲線状である場合、該切り口が描く凹曲線の各端における接線と、該凹曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をα／２としたときに、０°＜α≦９０°を満足することが好ましい。

第３実施形態の各実施例の反射部材の少なくとも１つの曲面鏡も、第２実施形態と同様に、第１軸方向に直交する平面で切断した切り口が凹曲線状である場合、該切り口が描く凹曲線の各端における接線と、該凹曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をβ／２、第１軸方向から見て、第４軸方向が基準面に対して成す角度を９０°−φとしたときに、０°＜β≦９０°−φを満足することが好ましい。

以上説明した第１〜第３実施形態から分かるように、本技術の反射部材は、基準面内で互いに直交する第１軸方向及び第２軸方向の曲率の設定の自由度が非常に高い。

なお、以上説明した第１〜第３実施形態の各々の反射部材の構成の一部は、技術的に矛盾しない範囲内で相互に適用可能である。

６．本技術の変形例に係る光源装置
これまでの説明では、反射部材２２に入射するレーザ光は平行光とみなせることを前提としてきたが、図１７に示すように、光源２０からの出射光ＥＬは多かれ少なかれ通常は拡がり角２γ（片側でγ）を持つため、反射光ＲＬによる照射範囲ＦＯＩはこれまで説明してきた拡散角２α、２βの照射範囲ＦＯＩよりも出射光ＥＬの拡がり角２γの分だけ広がることになる。
すなわち、図１７において、出射光ＥＬの光軸ＥＯＡ上を通る光線Ｌ０の、反射面（ここでは、説明の便宜上平面鏡を用いている）からの反射光Ｌ０´は、反射方向が拡がり角γの影響を全く受けない。これに対し、出射光ＥＬの光軸に対して拡がり角γを持つ光線Ｌ１、Ｌ２の、反射面からの反射光Ｌ１´、Ｌ２´は、反射方向が拡がり角γの分だけ外側にずれる。
この場合、光スポットＬＳ（図４参照）の中心付近にある曲面鏡では拡がり角２γの影響は無視できるのに対し、光スポットＬＳの周辺に近い曲面鏡ほど拡がり角２γの影響が大きくなる。このため、反射光ＲＬの照射範囲ＦＯＩにおける照度のばらつきが大きくなることが懸念される。
この対策として、図１８に示すように光源２０と反射部材との間の光路上にコリメータレンズ２３を配置（好ましくは、コリメータレンズ２３の光軸をＥＯＡに一致させて配置）すれば、拡がり角２γを持つレーザ光を平行光に補正できるため、拡がり角２γの影響を無くす、または低減することが可能となる。なお、図１８では、便宜上、光源装置における光源２０、コリメータレンズ２３及び反射体のみを図示している。

なお、光源２０と反射部材との間にコリメータレンズ２３を配置しなくても、拡がり角２γの影響を補正することができる。つまり、光源２０と反射部材との距離を短くできるので、パッケージ３１の大型化を抑制しつつ拡がり角２γの影響を補正することができる。図１７に示すように、一般に、拡がり角２γ（片側でγ）の出射光ＥＬを平面鏡へ入射させると、その反射光の拡がり角も２γとなる。このことから、出射光ＥＬの光軸ＥＯＡを基準にして出射光ＥＬに含まれる光線毎の拡がり角による曲面鏡への入射角度増減に応じて曲面鏡の断面が描く凸曲線又は凹曲線の接線の角度も−γ／２〜＋γ／２の範囲で補正してもよい。各曲面鏡からの反射光を平行光とすることができ、拡がり角による影響を無くす、または低減することができる。

ここで、図１９に示すパラメータｄ、φ、σ、ａを、以下のように定義する。
ｄ：光源２０の発光点（出射面ＥＳ）からＥＯＡと反射面（図１９では便宜上平面鏡として図示）の交点Ｏまでの距離
φ：ＥＯＡと反射面の成す角φ（０°＜φ≦９０°）
σ：光源２０の出射光ＥＬに含まれる各光線の片側拡がり角σ（０°≦｜σ｜≦γ＜４５°）
ａ：交点Ｏから拡がり角σの光線と反射面との交点までの距離
このとき、（ｄ＋ａ×ｃｏｓφ）ｔａｎσ＝ａ×ｓｉｎφ
が成り立つ。
この式を変形すると、ａ＝ｄ／（ｓｉｎφ／ｔａｎσ−ｃｏｓφ）・・・（＊）
仮にφ＝４５°なら、ａ＝√２×ｄ／（１／ｔａｎσ−１）
仮にφ＝９０°なら、ａ＝ｄ×ｔａｎσ
σを−γからγまで変化させたとき、上記（＊）式から求まる半径ａの反射面に反射光ＲＬによる照射範囲ＦＯＩ（拡散角）が狭まる方向に補正角σ／２で補正すればよい。なお、σがマイナスのとき、ａもマイナス（反対方向）となる。

また、本技術に係る反射部材の複数の曲面鏡の第３軸方向から見た配置は、上述した図２０Ａ上図に示す格子状配置に限らず、図２０Ｂ上図に示す千鳥配置や、図２０Ｃ上図に示すサイズ違いのものを組み合わせた組合せ配置であってもよい。
図２０Ａ下図（格子状配置の斜視図）から分かるように、格子状配置では、隣接する凸面鏡２２ｃ間での段差をなくすことができる。
これに対して、図２０Ｂ下図（千鳥配置の斜視図）や図２０Ｃ下図（組合せ配置の斜視図）から分かるように、千鳥配置や組合せ配置では、隣接する凸面鏡２２ｃ間で段差が生じてしまう。
したがって、本技術に係る反射部材の複数の曲面鏡の第３軸方向から見た配置は、格子状配置が最も好ましい。
なお、ここでは、図２０Ａ〜図２０Ｃに示すように、曲面鏡のうち凸面鏡を例にとって説明しているが、凹面鏡であっても同様の議論が成立する。

７．本技術の第４実施形態に係る測距装置
（７−１）測距装置の構成
第４実施形態に係る測距装置１００では、図２１に示すように、光源装置１２７の光源２０及び僅かな透光性（例えば透過率１％）を有する反射部材２２Ａ及び支持部材２５を含む反射体２７Ａと、受光装置１４７のイメージセンサ３８０と、制御装置１６と、を回路基板１８上に直接的に実装する構成を採用している。さらに、回路基板１８上には、周壁２８００が光源２０、反射部材２２Ａ、イメージセンサ３８０及び制御装置１６を取り囲むように設けられている。反射部材２２Ａは、透光性を有する点を除いて、第１実施形態〜第３実施形態のいずれかの反射部材と同様の構成及び機能を有する。

すなわち、第４実施形態の測距装置１００では、回路基板１８及び周壁２８００で構成されるパッケージ３１００を含んで、光源２０、反射体２７Ａ、イメージセンサ３８０及び制御装置１６を保持する保持体２４０が構成されている。つまり、測距装置１００では、光源２０、反射体２７Ａ、イメージセンサ３８０及び制御装置１６が、共通の保持体２４０により保持されている。詳述すると、保持体２４０の凹部２４０ａ、すなわち回路基板１８上における周壁２８００の内側の領域に、光源２０、反射体２７Ａ、イメージセンサ３８０及び制御装置１６が配置されている。イメージセンサ３８０と制御装置１６は、同一のセンサ基板３８０ａ（半導体基板）に設けられている。測距装置１００と、該測距装置１００が搭載される物体（例えば移動体、電子機器等）とを含んで、物体システムが構成される。ここでも、照射範囲ＦＯＩは、視野範囲ＦＯＶと同じか又は若干大きく設定されている。

保持体２４０の凹部２４０ａ（周壁２８００の内側の領域）には、図２１の紙面に直交する方向に延びる遮光ブロック４００が架け渡されている。すなわち、保持体２４０の凹部２４０ａは、遮光ブロック４００により、光源２０及び反射体２７Ａが配置される光源領域ＬＲと、イメージセンサ３８０の大部分が配置されるセンサ領域ＳＲとに分断されている。凹部２４０ａの光源領域ＬＲの開口部２４０ａ１は、透光部材３０により覆われている。凹部２４０ａのセンサ領域ＳＲの開口部２４０ａ２は、バンドパスフィルタ３６により覆われている。

凹部２４０ａのセンサ領域ＳＲには、イメージセンサ３８０の測距用の画素群を含む第１受光領域ＲＡが配置されている。第１受光領域ＲＡは、第１実施形態のイメージセンサ３８０の画素配置領域に相当する。ここでは、第１受光領域ＲＡの形状は、長方形である。目標形状ＴＳは、第１受光領域ＲＡと同一の形状（縦横比が等しい長方形）である。
反射部材２２Ａが破損したり脱落したりしても、光源２０から出射された光の少なくとも一部は、遮光ブロック４００で遮光されるため、第１受光領域ＲＡには入射しない。
図２１Ａに示すように、光源領域ＬＲにおける光源２０及び反射体２７Ａに隣接する領域（図２１Ｂにおいて光源２０及び反射体２７Ａの紙面奥側の領域）の底面には、光源駆動回路２１が実装されている。

イメージセンサ３８０は、測距用の画素群を含む第１受光領域ＲＡとは別に光検出用の第２受光領域ＲＢ（例えばＰＤが形成された領域）を光源領域ＬＲに有している。遮光ブロック４００は、光源２０から出射され反射体２７Ａを透過した光（透過光ＴＬ）の光路上にミラー面４００ａを有している。ミラー面４００ａは、反射部材２２Ａ及び第２受光領域ＲＢに対向するように回路基板１８に対して傾斜（例えば４５°傾斜）して配置されている。逆に言うと、第２受光領域ＲＢは、反射体２７Ａを透過し、ミラー面４００ａで反射された光の光路上に配置されている。

（７−２）測距装置の動作
測距装置１００では、光源駆動回路２１により光源２０が駆動され、光源２０が発光する。光源２０から出射された光の一部（大半）は、反射部材２２Ａで拡散されつつ反射され、透光部材３０を透過して対象物に照射される。対象物に照射され該対象物で反射された光（物体光ＯＬ）のうちレンズユニット３２及びバンドパスフィルタ３６を介した光は、イメージセンサ３８０の第１受光領域ＲＡ上に集光される。第１受光領域ＲＡは、画素毎の出力（光電変換した電気信号）を制御装置１６に送る。制御装置１６は、第１受光領域ＲＡの各画素の出力に基づいて距離画像を生成する。
一方、光源２０から出射された光の他部（僅か）は、反射体２７Ａを透過し、ミラー面４００ａで反射されて第２受光領域ＲＢ上に集光される。第２受光領域ＲＢは、出力（光電変換した電気信号）を制御装置１６に送る。制御装置１６は、第２受光領域ＲＢの出力に基づいて各種制御（例えば発光光量の制御、検出した発光タイミングに基づく距離演算等）を行う。

（７−３）測距装置、物体システムの効果
第４実施形態の測距装置１００では、光源装置１２７と、光源装置１２７から出射され対象物で反射された光を受光する受光装置１４７と、少なくとも受光装置１４７の出力に基づいて、対象物までの距離を算出する制御装置１６と、を備える。
これにより、照射光ＩＬを有効利用できる測距装置１００を実現できる。

光源装置１２７、受光装置１４７及び制御装置１６は、一体的に設けられているので、測距装置１００を物体（例えば移動体、電子機器等）に容易に搭載することができる。

受光装置１４７は、光源装置１２７から出射され対象物で反射された光を受光する第１受光領域ＲＡと、光源２０から出射され反射体２７Ａを透過した光（透過光ＴＬ）を受光する第２受光領域ＲＢとを有するイメージセンサ３８０を含む。これにより、部品点数の削減及び測距装置１００の小型化を図ることができる。

測距装置１００と、測距装置１００が搭載される物体（例えば移動体、電子機器等）とを備える物体システムによれば、照射光ＩＬの利用効率に優れた物体システムを実現できる。

なお、保持体２４０において、凹部２４０a及び窓部３０は、必須ではない。すなわち、保持体２４０において、周壁２８００及び透光部材３０は、必須ではない。保持体２４０は、回路基板１８のみで構成されてもよい。保持体２４０は、回路基板１８及び周壁２８００のみ、すなわちパッケージ３１００のみで構成されてもよい。保持体２４０において、光源２０が実装されるベース部材として、回路基板１８が用いられているが、回路基板以外の部材（例えば板状でない部材）であってもよい。

８．移動体への応用例
本技術に係る光源装置及び測距装置は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本技術に係る光源装置及び測距装置は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット、建設機械、農業機械（トラクター）などのいずれかの種類の移動体に搭載されて移動体システム（物体システムの一例）を実現することもできる。例えば、本技術に係る光源装置及び測距装置は、以下に説明する車両制御システムの車外情報検出ユニットや、車内情報検出ユニットに適用することができる。

図２２は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システム７０００の概略的な構成例を示すブロック図である。車両制御システム７０００は、通信ネットワーク７０１０を介して接続された複数の電子制御装置を備える。図２２に示した例では、車両制御システム７０００は、駆動系制御装置７１００、ボディ系制御装置７２００、バッテリ制御装置７３００、車外情報検出ユニット７４００、車内情報検出ユニット７５００、及び統合制御装置７６００を備える。これらの複数の制御装置を接続する通信ネットワーク７０１０は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）又はＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）等の任意の規格に準拠した車載通信ネットワークであってよい。

各制御装置は、各種プログラムにしたがって演算処理を行うマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータにより実行されるプログラム又は各種演算に用いられるパラメータ等を記憶する記憶部と、各種制御対象の装置を駆動する駆動回路とを備える。各制御装置は、通信ネットワーク７０１０を介して他の制御装置との間で通信を行うためのネットワークＩ／Ｆを備えるとともに、車内外の装置又はセンサ等との間で、有線通信又は無線通信により通信を行うための通信Ｉ／Ｆを備える。図２２では、統合制御装置７６００の機能構成として、マイクロコンピュータ７６１０、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０、音声画像出力部７６７０、車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０及び記憶部７６９０が図示されている。他の制御装置も同様に、マイクロコンピュータ、通信Ｉ／Ｆ及び記憶部等を備える。

駆動系制御装置７１００は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御装置７１００は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。駆動系制御装置７１００は、ＡＢＳ（Antilock Brake System）又はＥＳＣ（Electronic Stability Control）等の制御装置としての機能を有してもよい。

駆動系制御装置７１００には、車両状態検出部７１１０が接続される。車両状態検出部７１１０には、例えば、車体の軸回転運動の角速度を検出するジャイロセンサ、車両の加速度を検出する加速度センサ、あるいは、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量、ステアリングホイールの操舵角、エンジン回転数又は車輪の回転速度等を検出するためのセンサのうちの少なくとも一つが含まれる。駆動系制御装置７１００は、車両状態検出部７１１０から入力される信号を用いて演算処理を行い、内燃機関、駆動用モータ、電動パワーステアリング装置又はブレーキ装置等を制御する。

ボディ系制御装置７２００は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御装置７２００は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御装置７２００には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御装置７２００は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。

バッテリ制御装置７３００は、各種プログラムにしたがって駆動用モータの電力供給源である二次電池７３１０を制御する。例えば、バッテリ制御装置７３００には、二次電池７３１０を備えたバッテリ装置から、バッテリ温度、バッテリ出力電圧又はバッテリの残存容量等の情報が入力される。バッテリ制御装置７３００は、これらの信号を用いて演算処理を行い、二次電池７３１０の温度調節制御又はバッテリ装置に備えられた冷却装置等の制御を行う。

車外情報検出ユニット７４００は、車両制御システム７０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット７４００には、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０のうちの少なくとも一方が接続される。撮像部７４１０には、ＴｏＦ（Time Of Flight）カメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラ及びその他のカメラのうちの少なくとも一つが含まれる。車外情報検出部７４２０には、例えば、現在の天候又は気象を検出するための環境センサ、あるいは、車両制御システム７０００を搭載した車両の周囲の他の車両、障害物又は歩行者等を検出するための周囲情報検出センサのうちの少なくとも一つが含まれる。

環境センサは、例えば、雨天を検出する雨滴センサ、霧を検出する霧センサ、日照度合いを検出する日照センサ、及び降雪を検出する雪センサのうちの少なくとも一つであってよい。周囲情報検出センサは、超音波センサ、レーダ装置及びＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）装置のうちの少なくとも一つであってよい。これらの撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０は、それぞれ独立したセンサないし装置として備えられてもよいし、複数のセンサないし装置が統合された装置として備えられてもよい。

ここで、図２３は、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０の設置位置の例を示す。撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６，７９１８は、例えば、車両７９００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部のうちの少なくとも一つの位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部７９１０及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部７９１８は、主として車両７９００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部７９１２，７９１４は、主として車両７９００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部７９１６は、主として車両７９００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部７９１８は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。

なお、図２３には、それぞれの撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲ａは、フロントノーズに設けられた撮像部７９１０の撮像範囲を示し、撮像範囲ｂ，ｃは、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部７９１２，７９１４の撮像範囲を示し、撮像範囲ｄは、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部７９１６の撮像範囲を示す。例えば、撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両７９００を上方から見た俯瞰画像が得られる。

車両７９００のフロント、リア、サイド、コーナ及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２２，７９２４，７９２６，７９２８，７９３０は、例えば超音波センサ又はレーダ装置であってよい。車両７９００のフロントノーズ、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２６，７９３０は、例えばＬＩＤＡＲ装置であってよい。これらの車外情報検出部７９２０〜７９３０は、主として先行車両、歩行者又は障害物等の検出に用いられる。

図２２に戻って説明を続ける。車外情報検出ユニット７４００は、撮像部７４１０に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像データを受信する。また、車外情報検出ユニット７４００は、接続されている車外情報検出部７４２０から検出情報を受信する。車外情報検出部７４２０が超音波センサ、レーダ装置又はＬＩＤＡＲ装置である場合には、車外情報検出ユニット７４００は、超音波又は電磁波等を発信させるとともに、受信された反射波の情報を受信する。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、降雨、霧又は路面状況等を認識する環境認識処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、車外の物体までの距離を算出してもよい。

また、車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等を認識する画像認識処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに対して歪補正又は位置合わせ等の処理を行うとともに、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを合成して、俯瞰画像又はパノラマ画像を生成してもよい。車外情報検出ユニット７４００は、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを用いて、視点変換処理を行ってもよい。

車内情報検出ユニット７５００は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部７５１０が接続される。運転者状態検出部７５１０は、運転者を撮像するカメラ、運転者の生体情報を検出する生体センサ又は車室内の音声を集音するマイク等を含んでもよい。生体センサは、例えば、座面又はステアリングホイール等に設けられ、座席に座った搭乗者又はステアリングホイールを握る運転者の生体情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００は、運転者状態検出部７５１０から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。車内情報検出ユニット７５００は、集音された音声信号に対してノイズキャンセリング処理等の処理を行ってもよい。

統合制御装置７６００は、各種プログラムにしたがって車両制御システム７０００内の動作全般を制御する。統合制御装置７６００には、入力部７８００が接続されている。入力部７８００は、例えば、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ又はレバー等、搭乗者によって入力操作され得る装置によって実現される。統合制御装置７６００には、マイクロフォンにより入力される音声を音声認識することにより得たデータが入力されてもよい。入力部７８００は、例えば、赤外線又はその他の電波を利用したリモートコントロール装置であってもよいし、車両制御システム７０００の操作に対応した携帯電話又はＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の外部接続機器であってもよい。入力部７８００は、例えばカメラであってもよく、その場合搭乗者はジェスチャにより情報を入力することができる。あるいは、搭乗者が装着したウェアラブル装置の動きを検出することで得られたデータが入力されてもよい。さらに、入力部７８００は、例えば、上記の入力部７８００を用いて搭乗者等により入力された情報に基づいて入力信号を生成し、統合制御装置７６００に出力する入力制御回路などを含んでもよい。搭乗者等は、この入力部７８００を操作することにより、車両制御システム７０００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりする。

記憶部７６９０は、マイクロコンピュータにより実行される各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、及び各種パラメータ、演算結果又はセンサ値等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでいてもよい。また、記憶部７６９０は、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等によって実現してもよい。

汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、外部環境７７５０に存在する様々な機器との間の通信を仲介する汎用的な通信Ｉ／Ｆである。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、ＧＳＭ（登録商標）（Global System of Mobile communications）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、ＬＴＥ（登録商標）（Long Term Evolution）若しくはＬＴＥ−Ａ（LTE−Advanced）などのセルラー通信プロトコル、又は無線ＬＡＮ（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）ともいう）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのその他の無線通信プロトコルを実装してよい。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えば、基地局又はアクセスポイントを介して、外部ネットワーク（例えば、インターネット、クラウドネットワーク又は事業者固有のネットワーク）上に存在する機器（例えば、アプリケーションサーバ又は制御サーバ）へ接続してもよい。また、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えばＰ２Ｐ（Peer To Peer）技術を用いて、車両の近傍に存在する端末（例えば、運転者、歩行者若しくは店舗の端末、又はＭＴＣ（Machine Type Communication）端末）と接続してもよい。

専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、車両における使用を目的として策定された通信プロトコルをサポートする通信Ｉ／Ｆである。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、例えば、下位レイヤのＩＥＥＥ８０２．１１ｐと上位レイヤのＩＥＥＥ１６０９との組合せであるＷＡＶＥ（Wireless Access in Vehicle Environment）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）、又はセルラー通信プロトコルといった標準プロトコルを実装してよい。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、典型的には、車車間（Vehicle to Vehicle）通信、路車間（Vehicle to Infrastructure）通信、車両と家との間（Vehicle to Home）の通信及び歩車間（Vehicle to Pedestrian）通信のうちの１つ以上を含む概念であるＶ２Ｘ通信を遂行する。

測位部７６４０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星からのＧＮＳＳ信号（例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号）を受信して測位を実行し、車両の緯度、経度及び高度を含む位置情報を生成する。なお、測位部７６４０は、無線アクセスポイントとの信号の交換により現在位置を特定してもよく、又は測位機能を有する携帯電話、ＰＨＳ若しくはスマートフォンといった端末から位置情報を取得してもよい。

ビーコン受信部７６５０は、例えば、道路上に設置された無線局等から発信される電波あるいは電磁波を受信し、現在位置、渋滞、通行止め又は所要時間等の情報を取得する。なお、ビーコン受信部７６５０の機能は、上述した専用通信Ｉ／Ｆ７６３０に含まれてもよい。

車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、マイクロコンピュータ７６１０と車内に存在する様々な車内機器７７６０との間の接続を仲介する通信インタフェースである。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（Near Field Communication）又はＷＵＳＢ（Wireless USB）といった無線通信プロトコルを用いて無線接続を確立してもよい。また、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、図示しない接続端子（及び、必要であればケーブル）を介して、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface、又はＭＨＬ（Mobile High-definition Link）等の有線接続を確立してもよい。車内機器７７６０は、例えば、搭乗者が有するモバイル機器若しくはウェアラブル機器、又は車両に搬入され若しくは取り付けられる情報機器のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。また、車内機器７７６０は、任意の目的地までの経路探索を行うナビゲーション装置を含んでいてもよい。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、これらの車内機器７７６０との間で、制御信号又はデータ信号を交換する。

車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、マイクロコンピュータ７６１０と通信ネットワーク７０１０との間の通信を仲介するインタフェースである。車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、通信ネットワーク７０１０によりサポートされる所定のプロトコルに則して、信号等を送受信する。

統合制御装置７６００のマイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、各種プログラムにしたがって、車両制御システム７０００を制御する。例えば、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御装置７１００に対して制御指令を出力してもよい。例えば、マイクロコンピュータ７６１０は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行ってもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行ってもよい。

マイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、車両と周辺の構造物や人物等の物体との間の３次元距離情報を生成し、車両の現在位置の周辺情報を含むローカル地図情報を作成してもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される情報に基づき、車両の衝突、歩行者等の近接又は通行止めの道路への進入等の危険を予測し、警告用信号を生成してもよい。警告用信号は、例えば、警告音を発生させたり、警告ランプを点灯させたりするための信号であってよい。

音声画像出力部７６７０は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図２２の例では、出力装置として、オーディオスピーカ７７１０、表示部７７２０及びインストルメントパネル７７３０が例示されている。表示部７７２０は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。表示部７７２０は、ＡＲ（Augmented Reality）表示機能を有していてもよい。出力装置は、これらの装置以外の、ヘッドホン、搭乗者が装着する眼鏡型ディスプレイ等のウェアラブルデバイス、プロジェクタ又はランプ等の他の装置であってもよい。出力装置が表示装置の場合、表示装置は、マイクロコンピュータ７６１０が行った各種処理により得られた結果又は他の制御装置から受信された情報を、テキスト、イメージ、表、グラフ等、様々な形式で視覚的に表示する。また、出力装置が音声出力装置の場合、音声出力装置は、再生された音声データ又は音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して聴覚的に出力する。

なお、図２２に示した例において、通信ネットワーク７０１０を介して接続された少なくとも二つの制御装置が一つの制御装置として一体化されてもよい。あるいは、個々の制御装置が、複数の制御装置により構成されてもよい。さらに、車両制御システム７０００が、図示されていない別の制御装置を備えてもよい。また、上記の説明において、いずれかの制御装置が担う機能の一部又は全部を、他の制御装置に持たせてもよい。つまり、通信ネットワーク７０１０を介して情報の送受信がされるようになっていれば、所定の演算処理が、いずれかの制御装置で行われるようになってもよい。同様に、いずれかの制御装置に接続されているセンサ又は装置が、他の制御装置に接続されるとともに、複数の制御装置が、通信ネットワーク７０１０を介して相互に検出情報を送受信してもよい。

９．手術室システムへの応用例
本技術に係る光源装置及び測距装置は、医療分野に関わる様々な製品へ応用することができる。例えば、本技術に係る光源装置は、以下に説明する手術室システムに用いられる光源装置に適用されてもよい。例えば、本技術に係る測距装置は、以下に説明する手術室システムに用いられる光源装置、レンズユニット及び撮像部含む装置に適用されてもよい。

図２４は、本開示に係る技術が適用され得る手術室システム５１００の全体構成を概略的に示す図である。図２４を参照すると、手術室システム５１００は、手術室内に設置される装置群が視聴覚コントローラ（AV Controller）５１０７及び手術室制御装置５１０９を介して互いに連携可能に接続されることにより構成される。

手術室には、様々な装置が設置され得る。図２４では、一例として、内視鏡下手術のための各種の装置群５１０１と、手術室の天井に設けられ術者の手元を撮像するシーリングカメラ５１８７と、手術室の天井に設けられ手術室全体の様子を撮像する術場カメラ５１８９と、複数の表示装置５１０３Ａ〜５１０３Ｄと、レコーダ５１０５と、患者ベッド５１８３と、照明５１９１と、を図示している。

ここで、これらの装置のうち、装置群５１０１は、後述する内視鏡手術システム５１１３に属するものであり、内視鏡や当該内視鏡によって撮像された画像を表示する表示装置等からなる。内視鏡手術システム５１１３に属する各装置は医療用機器とも呼称される。一方、表示装置５１０３Ａ〜５１０３Ｄ、レコーダ５１０５、患者ベッド５１８３及び照明５１９１は、内視鏡手術システム５１１３とは別個に、例えば手術室に備え付けられている装置である。これらの内視鏡手術システム５１１３に属さない各装置は非医療用機器とも呼称される。視聴覚コントローラ５１０７及び／又は手術室制御装置５１０９は、これら医療機器及び非医療機器の動作を互いに連携して制御する。

視聴覚コントローラ５１０７は、医療機器及び非医療機器における画像表示に関する処理を、統括的に制御する。具体的には、手術室システム５１００が備える装置のうち、装置群５１０１、シーリングカメラ５１８７及び術場カメラ５１８９は、手術中に表示すべき情報（以下、表示情報ともいう）を発信する機能を有する装置（以下、発信元の装置とも呼称する）であり得る。また、表示装置５１０３Ａ〜５１０３Ｄは、表示情報が出力される装置（以下、出力先の装置とも呼称する）であり得る。また、レコーダ５１０５は、発信元の装置及び出力先の装置の双方に該当する装置であり得る。視聴覚コントローラ５１０７は、発信元の装置及び出力先の装置の動作を制御し、発信元の装置から表示情報を取得するとともに、当該表示情報を出力先の装置に送信し、表示又は記録させる機能を有する。なお、表示情報とは、手術中に撮像された各種の画像や、手術に関する各種の情報（例えば、患者の身体情報や、過去の検査結果、術式についての情報等）等である。

具体的には、視聴覚コントローラ５１０７には、装置群５１０１から、表示情報として、内視鏡によって撮像された患者の体腔内の術部の画像についての情報が送信され得る。また、シーリングカメラ５１８７から、表示情報として、当該シーリングカメラ５１８７によって撮像された術者の手元の画像についての情報が送信され得る。また、術場カメラ５１８９から、表示情報として、当該術場カメラ５１８９によって撮像された手術室全体の様子を示す画像についての情報が送信され得る。なお、手術室システム５１００に撮像機能を有する他の装置が存在する場合には、視聴覚コントローラ５１０７は、表示情報として、当該他の装置からも当該他の装置によって撮像された画像についての情報を取得してもよい。

あるいは、例えば、レコーダ５１０５には、過去に撮像されたこれらの画像についての情報が視聴覚コントローラ５１０７によって記録されている。視聴覚コントローラ５１０７は、表示情報として、レコーダ５１０５から当該過去に撮像された画像についての情報を取得することができる。なお、レコーダ５１０５には、手術に関する各種の情報も事前に記録されていてもよい。

視聴覚コントローラ５１０７は、出力先の装置である表示装置５１０３Ａ〜５１０３Ｄの少なくともいずれかに、取得した表示情報（すなわち、手術中に撮影された画像や、手術に関する各種の情報）を表示させる。図示する例では、表示装置５１０３Ａは手術室の天井から吊り下げられて設置される表示装置であり、表示装置５１０３Ｂは手術室の壁面に設置される表示装置であり、表示装置５１０３Ｃは手術室内の机上に設置される表示装置であり、表示装置５１０３Ｄは表示機能を有するモバイル機器（例えば、タブレットＰＣ（Personal Computer））である。

また、図２４では図示を省略しているが、手術室システム５１００には、手術室の外部の装置が含まれてもよい。手術室の外部の装置は、例えば、病院内外に構築されたネットワークに接続されるサーバや、医療スタッフが用いるＰＣ、病院の会議室に設置されるプロジェクタ等であり得る。このような外部装置が病院外にある場合には、視聴覚コントローラ５１０７は、遠隔医療のために、テレビ会議システム等を介して、他の病院の表示装置に表示情報を表示させることもできる。

手術室制御装置５１０９は、非医療機器における画像表示に関する処理以外の処理を、統括的に制御する。例えば、手術室制御装置５１０９は、患者ベッド５１８３、シーリングカメラ５１８７、術場カメラ５１８９及び照明５１９１の駆動を制御する。

手術室システム５１００には、集中操作パネル５１１１が設けられており、ユーザは、当該集中操作パネル５１１１を介して、視聴覚コントローラ５１０７に対して画像表示についての指示を与えたり、手術室制御装置５１０９に対して非医療機器の動作についての指示を与えることができる。集中操作パネル５１１１は、表示装置の表示面上にタッチパネルが設けられて構成される。

図２５は、集中操作パネル５１１１における操作画面の表示例を示す図である。図２５では、一例として、手術室システム５１００に、出力先の装置として、２つの表示装置が設けられている場合に対応する操作画面を示している。図２５を参照すると、操作画面５１９３には、発信元選択領域５１９５と、プレビュー領域５１９７と、コントロール領域５２０１と、が設けられる。

発信元選択領域５１９５には、手術室システム５１００に備えられる発信元装置と、当該発信元装置が有する表示情報を表すサムネイル画面と、が紐付けられて表示される。ユーザは、表示装置に表示させたい表示情報を、発信元選択領域５１９５に表示されているいずれかの発信元装置から選択することができる。

プレビュー領域５１９７には、出力先の装置である２つの表示装置（Monitor1、Monitor2）に表示される画面のプレビューが表示される。図示する例では、１つの表示装置において４つの画像がＰｉｎＰ表示されている。当該４つの画像は、発信元選択領域５１９５において選択された発信元装置から発信された表示情報に対応するものである。４つの画像のうち、１つはメイン画像として比較的大きく表示され、残りの３つはサブ画像として比較的小さく表示される。ユーザは、４つの画像が表示された領域を適宜選択することにより、メイン画像とサブ画像を入れ替えることができる。また、４つの画像が表示される領域の下部には、ステータス表示領域５１９９が設けられており、当該領域に手術に関するステータス（例えば、手術の経過時間や、患者の身体情報等）が適宜表示され得る。

コントロール領域５２０１には、発信元の装置に対して操作を行うためのＧＵＩ（Graphical User Interface）部品が表示される発信元操作領域５２０３と、出力先の装置に対して操作を行うためのＧＵＩ部品が表示される出力先操作領域５２０５と、が設けられる。図示する例では、発信元操作領域５２０３には、撮像機能を有する発信元の装置におけるカメラに対して各種の操作（パン、チルト及びズーム）を行うためのＧＵＩ部品が設けられている。ユーザは、これらのＧＵＩ部品を適宜選択することにより、発信元の装置におけるカメラの動作を操作することができる。なお、図示は省略しているが、発信元選択領域５１９５において選択されている発信元の装置がレコーダである場合（すなわち、プレビュー領域５１９７において、レコーダに過去に記録された画像が表示されている場合）には、発信元操作領域５２０３には、当該画像の再生、再生停止、巻き戻し、早送り等の操作を行うためのＧＵＩ部品が設けられ得る。

また、出力先操作領域５２０５には、出力先の装置である表示装置における表示に対する各種の操作（スワップ、フリップ、色調整、コントラスト調整、２Ｄ表示と３Ｄ表示の切り替え）を行うためのＧＵＩ部品が設けられている。ユーザは、これらのＧＵＩ部品を適宜選択することにより、表示装置における表示を操作することができる。

なお、集中操作パネル５１１１に表示される操作画面は図示する例に限定されず、ユーザは、集中操作パネル５１１１を介して、手術室システム５１００に備えられる、視聴覚コントローラ５１０７及び手術室制御装置５１０９によって制御され得る各装置に対する操作入力が可能であってよい。

図２６は、以上説明した手術室システムが適用された手術の様子の一例を示す図である。シーリングカメラ５１８７及び術場カメラ５１８９は、手術室の天井に設けられ、患者ベッド５１８３上の患者５１８５の患部に対して処置を行う術者（医者）５１８１の手元及び手術室全体の様子を撮影可能である。シーリングカメラ５１８７及び術場カメラ５１８９には、倍率調整機能、焦点距離調整機能、撮影方向調整機能等が設けられ得る。照明５１９１は、手術室の天井に設けられ、少なくとも術者５１８１の手元を照射する。照明５１９１は、その照射光量、照射光の波長（色）及び光の照射方向等を適宜調整可能であってよい。

内視鏡手術システム５１１３、患者ベッド５１８３、シーリングカメラ５１８７、術場カメラ５１８９及び照明５１９１は、図２４に示すように、視聴覚コントローラ５１０７及び手術室制御装置５１０９（図２６では図示せず）を介して互いに連携可能に接続されている。手術室内には、集中操作パネル５１１１が設けられており、上述したように、ユーザは、当該集中操作パネル５１１１を介して、手術室内に存在するこれらの装置を適宜操作することが可能である。

以下、内視鏡手術システム５１１３の構成について詳細に説明する。図示するように、内視鏡手術システム５１１３は、内視鏡５１１５と、その他の術具５１３１と、内視鏡５１１５を支持する支持アーム装置５１４１と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート５１５１と、から構成される。

内視鏡手術では、腹壁を切って開腹する代わりに、トロッカ５１３９ａ〜５１３９ｄと呼ばれる筒状の開孔器具が腹壁に複数穿刺される。そして、トロッカ５１３９ａ〜５１３９ｄから、内視鏡５１１５の鏡筒５１１７や、その他の術具５１３１が患者５１８５の体腔内に挿入される。図示する例では、その他の術具５１３１として、気腹チューブ５１３３、エネルギー処置具５１３５及び鉗子５１３７が、患者５１８５の体腔内に挿入されている。また、エネルギー処置具５１３５は、高周波電流や超音波振動により、組織の切開及び剥離、又は血管の封止等を行う処置具である。ただし、図示する術具５１３１はあくまで一例であり、術具５１３１としては、例えば攝子、レトラクタ等、一般的に内視鏡下手術において用いられる各種の術具が用いられてよい。

内視鏡５１１５によって撮影された患者５１８５の体腔内の術部の画像が、表示装置５１５５に表示される。術者５１８１は、表示装置５１５５に表示された術部の画像をリアルタイムで見ながら、エネルギー処置具５１３５や鉗子５１３７を用いて、例えば患部を切除する等の処置を行う。なお、図示は省略しているが、気腹チューブ５１３３、エネルギー処置具５１３５及び鉗子５１３７は、手術中に、術者５１８１又は助手等によって支持される。

（支持アーム装置）
支持アーム装置５１４１は、ベース部５１４３から延伸するアーム部５１４５を備える。図示する例では、アーム部５１４５は、関節部５１４７ａ、５１４７ｂ、５１４７ｃ、及びリンク５１４９ａ、５１４９ｂから構成されており、アーム制御装置５１５９からの制御により駆動される。アーム部５１４５によって内視鏡５１１５が支持され、その位置及び姿勢が制御される。これにより、内視鏡５１１５の安定的な位置の固定が実現され得る。

（内視鏡）
内視鏡５１１５は、先端から所定の長さの領域が患者５１８５の体腔内に挿入される鏡筒５１１７と、鏡筒５１１７の基端に接続されるカメラヘッド５１１９と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒５１１７を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡５１１５を図示しているが、内視鏡５１１５は、軟性の鏡筒５１１７を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。

鏡筒５１１７の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡５１１５には光源装置５１５７が接続されており、当該光源装置５１５７によって生成された光が、鏡筒５１１７の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者５１８５の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡５１１５は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。

カメラヘッド５１１９の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：Camera Control Unit）５１５３に送信される。なお、カメラヘッド５１１９には、その光学系を適宜駆動させることにより、倍率及び焦点距離を調整する機能が搭載される。

なお、例えば立体視（３Ｄ表示）等に対応するために、カメラヘッド５１１９には撮像素子が複数設けられてもよい。この場合、鏡筒５１１７の内部には、当該複数の撮像素子のそれぞれに観察光を導光するために、リレー光学系が複数系統設けられる。

（カートに搭載される各種の装置）
ＣＣＵ５１５３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等によって構成され、内視鏡５１１５及び表示装置５１５５の動作を統括的に制御する。具体的には、ＣＣＵ５１５３は、カメラヘッド５１１９から受け取った画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。ＣＣＵ５１５３は、当該画像処理を施した画像信号を表示装置５１５５に提供する。また、ＣＣＵ５１５３には、図２４に示す視聴覚コントローラ５１０７が接続される。ＣＣＵ５１５３は、画像処理を施した画像信号を視聴覚コントローラ５１０７にも提供する。また、ＣＣＵ５１５３は、カメラヘッド５１１９に対して制御信号を送信し、その駆動を制御する。当該制御信号には、倍率や焦点距離等、撮像条件に関する情報が含まれ得る。当該撮像条件に関する情報は、入力装置５１６１を介して入力されてもよいし、上述した集中操作パネル５１１１を介して入力されてもよい。

表示装置５１５５は、ＣＣＵ５１５３からの制御により、当該ＣＣＵ５１５３によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。内視鏡５１１５が例えば４Ｋ（水平画素数３８４０×垂直画素数２１６０）又は８Ｋ（水平画素数７６８０×垂直画素数４３２０）等の高解像度の撮影に対応したものである場合、及び／又は３Ｄ表示に対応したものである場合には、表示装置５１５５としては、それぞれに対応して、高解像度の表示が可能なもの、及び／又は３Ｄ表示可能なものが用いられ得る。４Ｋ又は８Ｋ等の高解像度の撮影に対応したものである場合、表示装置５１５５として５５インチ以上のサイズのものを用いることで一層の没入感が得られる。また、用途に応じて、解像度、サイズが異なる複数の表示装置５１５５が設けられてもよい。

光源装置５１５７は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、術部を撮影する際の照射光を内視鏡５１１５に供給する。

アーム制御装置５１５９は、例えばＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、所定のプログラムに従って動作することにより、所定の制御方式に従って支持アーム装置５１４１のアーム部５１４５の駆動を制御する。

入力装置５１６１は、内視鏡手術システム５１１３に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置５１６１を介して、内視鏡手術システム５１１３に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、入力装置５１６１を介して、患者の身体情報や、手術の術式についての情報等、手術に関する各種の情報を入力する。また、例えば、ユーザは、入力装置５１６１を介して、アーム部５１４５を駆動させる旨の指示や、内視鏡５１１５による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示、エネルギー処置具５１３５を駆動させる旨の指示等を入力する。

入力装置５１６１の種類は限定されず、入力装置５１６１は各種の公知の入力装置であってよい。入力装置５１６１としては、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、スイッチ、フットスイッチ５１７１及び／又はレバー等が適用され得る。入力装置５１６１としてタッチパネルが用いられる場合には、当該タッチパネルは表示装置５１５５の表示面上に設けられてもよい。

あるいは、入力装置５１６１は、例えばメガネ型のウェアラブルデバイスやＨＭＤ（Head Mounted Display）等の、ユーザによって装着されるデバイスであり、これらのデバイスによって検出されるユーザのジェスチャや視線に応じて各種の入力が行われる。また、入力装置５１６１は、ユーザの動きを検出可能なカメラを含み、当該カメラによって撮像された映像から検出されるユーザのジェスチャや視線に応じて各種の入力が行われる。更に、入力装置５１６１は、ユーザの声を収音可能なマイクロフォンを含み、当該マイクロフォンを介して音声によって各種の入力が行われる。このように、入力装置５１６１が非接触で各種の情報を入力可能に構成されることにより、特に清潔域に属するユーザ（例えば術者５１８１）が、不潔域に属する機器を非接触で操作することが可能となる。また、ユーザは、所持している術具から手を離すことなく機器を操作することが可能となるため、ユーザの利便性が向上する。

処置具制御装置５１６３は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具５１３５の駆動を制御する。気腹装置５１６５は、内視鏡５１１５による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者５１８５の体腔を膨らめるために、気腹チューブ５１３３を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ５１６７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ５１６９は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。

以下、内視鏡手術システム５１１３において特に特徴的な構成について、更に詳細に説明する。

（支持アーム装置）
支持アーム装置５１４１は、基台であるベース部５１４３と、ベース部５１４３から延伸するアーム部５１４５と、を備える。図示する例では、アーム部５１４５は、複数の関節部５１４７ａ、５１４７ｂ、５１４７ｃと、関節部５１４７ｂによって連結される複数のリンク５１４９ａ、５１４９ｂと、から構成されているが、図２６では、簡単のため、アーム部５１４５の構成を簡略化して図示している。実際には、アーム部５１４５が所望の自由度を有するように、関節部５１４７ａ〜５１４７ｃ及びリンク５１４９ａ、５１４９ｂの形状、数及び配置、並びに関節部５１４７ａ〜５１４７ｃの回転軸の方向等が適宜設定され得る。例えば、アーム部５１４５は、好適に、６自由度以上の自由度を有するように構成され得る。これにより、アーム部５１４５の可動範囲内において内視鏡５１１５を自由に移動させることが可能になるため、所望の方向から内視鏡５１１５の鏡筒５１１７を患者５１８５の体腔内に挿入することが可能になる。

関節部５１４７ａ〜５１４７ｃにはアクチュエータが設けられており、関節部５１４７ａ〜５１４７ｃは当該アクチュエータの駆動により所定の回転軸まわりに回転可能に構成されている。当該アクチュエータの駆動がアーム制御装置５１５９によって制御されることにより、各関節部５１４７ａ〜５１４７ｃの回転角度が制御され、アーム部５１４５の駆動が制御される。これにより、内視鏡５１１５の位置及び姿勢の制御が実現され得る。この際、アーム制御装置５１５９は、力制御又は位置制御等、各種の公知の制御方式によってアーム部５１４５の駆動を制御することができる。

例えば、術者５１８１が、入力装置５１６１（フットスイッチ５１７１を含む）を介して適宜操作入力を行うことにより、当該操作入力に応じてアーム制御装置５１５９によってアーム部５１４５の駆動が適宜制御され、内視鏡５１１５の位置及び姿勢が制御されてよい。当該制御により、アーム部５１４５の先端の内視鏡５１１５を任意の位置から任意の位置まで移動させた後、その移動後の位置で固定的に支持することができる。なお、アーム部５１４５は、いわゆるマスタースレイブ方式で操作されてもよい。この場合、アーム部５１４５は、手術室から離れた場所に設置される入力装置５１６１を介してユーザによって遠隔操作され得る。

また、力制御が適用される場合には、アーム制御装置５１５９は、ユーザからの外力を受け、その外力にならってスムーズにアーム部５１４５が移動するように、各関節部５１４７ａ〜５１４７ｃのアクチュエータを駆動させる、いわゆるパワーアシスト制御を行ってもよい。これにより、ユーザが直接アーム部５１４５に触れながらアーム部５１４５を移動させる際に、比較的軽い力で当該アーム部５１４５を移動させることができる。従って、より直感的に、より簡易な操作で内視鏡５１１５を移動させることが可能となり、ユーザの利便性を向上させることができる。

ここで、一般的に、内視鏡下手術では、スコピストと呼ばれる医師によって内視鏡５１１５が支持されていた。これに対して、支持アーム装置５１４１を用いることにより、人手によらずに内視鏡５１１５の位置をより確実に固定することが可能になるため、術部の画像を安定的に得ることができ、手術を円滑に行うことが可能になる。

なお、アーム制御装置５１５９は必ずしもカート５１５１に設けられなくてもよい。また、アーム制御装置５１５９は必ずしも１つの装置でなくてもよい。例えば、アーム制御装置５１５９は、支持アーム装置５１４１のアーム部５１４５の各関節部５１４７ａ〜５１４７ｃにそれぞれ設けられてもよく、複数のアーム制御装置５１５９が互いに協働することにより、アーム部５１４５の駆動制御が実現されてもよい。

（光源装置）
光源装置５１５７は、内視鏡５１１５に術部を撮影する際の照射光を供給する。光源装置５１５７は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成される。このとき、ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置５１５７において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド５１１９の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。

また、光源装置５１５７は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド５１１９の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。

また、光源装置５１５７は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Narrow Band Imaging）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察するもの（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ICG）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得るもの等が行われ得る。光源装置５１５７は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。

（カメラヘッド及びＣＣＵ）
図２７を参照して、内視鏡５１１５のカメラヘッド５１１９及びＣＣＵ５１５３の機能についてより詳細に説明する。図２７は、図２６に示すカメラヘッド５１１９及びＣＣＵ５１５３の機能構成の一例を示すブロック図である。

図２７を参照すると、カメラヘッド５１１９は、その機能として、レンズユニット５１２１と、撮像部５１２３と、駆動部５１２５と、通信部５１２７と、カメラヘッド制御部５１２９と、を有する。また、ＣＣＵ５１５３は、その機能として、通信部５１７３と、画像処理部５１７５と、制御部５１７７と、を有する。カメラヘッド５１１９とＣＣＵ５１５３とは、伝送ケーブル５１７９によって双方向に通信可能に接続されている。

まず、カメラヘッド５１１９の機能構成について説明する。レンズユニット５１２１は、鏡筒５１１７との接続部に設けられる光学系である。鏡筒５１１７の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド５１１９まで導光され、当該レンズユニット５１２１に入射する。レンズユニット５１２１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。レンズユニット５１２１は、撮像部５１２３の撮像素子の受光面上に観察光を集光するように、その光学特性が調整されている。また、ズームレンズ及びフォーカスレンズは、撮像画像の倍率及び焦点の調整のため、その光軸上の位置が移動可能に構成される。

撮像部５１２３は撮像素子によって構成され、レンズユニット５１２１の後段に配置される。レンズユニット５１２１を通過した観察光は、当該撮像素子の受光面に集光され、光電変換によって、観察像に対応した画像信号が生成される。撮像部５１２３によって生成された画像信号は、通信部５１２７に提供される。

撮像部５１２３を構成する撮像素子としては、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）タイプのイメージセンサであり、Ｂａｙｅｒ配列を有するカラー撮影可能なものが用いられる。なお、当該撮像素子としては、例えば４Ｋ以上の高解像度の画像の撮影に対応可能なものが用いられてもよい。術部の画像が高解像度で得られることにより、術者５１８１は、当該術部の様子をより詳細に把握することができ、手術をより円滑に進行することが可能となる。

また、撮像部５１２３を構成する撮像素子は、３Ｄ表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成される。３Ｄ表示が行われることにより、術者５１８１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部５１２３が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット５１２１も複数系統設けられる。

また、撮像部５１２３は、必ずしもカメラヘッド５１１９に設けられなくてもよい。例えば、撮像部５１２３は、鏡筒５１１７の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。

駆動部５１２５は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部５１２９からの制御により、レンズユニット５１２１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部５１２３による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。

通信部５１２７は、ＣＣＵ５１５３との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部５１２７は、撮像部５１２３から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル５１７９を介してＣＣＵ５１５３に送信する。この際、術部の撮像画像を低レイテンシで表示するために、当該画像信号は光通信によって送信されることが好ましい。手術の際には、術者５１８１が撮像画像によって患部の状態を観察しながら手術を行うため、より安全で確実な手術のためには、術部の動画像が可能な限りリアルタイムに表示されることが求められるからである。光通信が行われる場合には、通信部５１２７には、電気信号を光信号に変換する光電変換モジュールが設けられる。画像信号は当該光電変換モジュールによって光信号に変換された後、伝送ケーブル５１７９を介してＣＣＵ５１５３に送信される。

また、通信部５１２７は、ＣＣＵ５１５３から、カメラヘッド５１１９の駆動を制御するための制御信号を受信する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。通信部５１２７は、受信した制御信号をカメラヘッド制御部５１２９に提供する。なお、ＣＣＵ５１５３からの制御信号も、光通信によって伝送されてもよい。この場合、通信部５１２７には、光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールが設けられ、制御信号は当該光電変換モジュールによって電気信号に変換された後、カメラヘッド制御部５１２９に提供される。

なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ５１５３の制御部５１７７によって自動的に設定される。つまり、いわゆるＡＥ（Auto Exposure）機能、ＡＦ（Auto Focus）機能及びＡＷＢ（Auto White Balance）機能が内視鏡５１１５に搭載される。

カメラヘッド制御部５１２９は、通信部５１２７を介して受信したＣＣＵ５１５３からの制御信号に基づいて、カメラヘッド５１１９の駆動を制御する。例えば、カメラヘッド制御部５１２９は、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報及び／又は撮像時の露光を指定する旨の情報に基づいて、撮像部５１２３の撮像素子の駆動を制御する。また、例えば、カメラヘッド制御部５１２９は、撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報に基づいて、駆動部５１２５を介してレンズユニット５１２１のズームレンズ及びフォーカスレンズを適宜移動させる。カメラヘッド制御部５１２９は、更に、鏡筒５１１７やカメラヘッド５１１９を識別するための情報を記憶する機能を備えてもよい。

なお、レンズユニット５１２１や撮像部５１２３等の構成を、気密性及び防水性が高い密閉構造内に配置することで、カメラヘッド５１１９について、オートクレーブ滅菌処理に対する耐性を持たせることができる。

次に、ＣＣＵ５１５３の機能構成について説明する。通信部５１７３は、カメラヘッド５１１９との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部５１７３は、カメラヘッド５１１９から、伝送ケーブル５１７９を介して送信される画像信号を受信する。この際、上記のように、当該画像信号は好適に光通信によって送信され得る。この場合、光通信に対応して、通信部５１７３には、光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールが設けられる。通信部５１７３は、電気信号に変換した画像信号を画像処理部５１７５に提供する。

また、通信部５１７３は、カメラヘッド５１１９に対して、カメラヘッド５１１９の駆動を制御するための制御信号を送信する。当該制御信号も光通信によって送信されてよい。

画像処理部５１７５は、カメラヘッド５１１９から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。当該画像処理としては、例えば現像処理、高画質化処理（帯域強調処理、超解像処理、ＮＲ（Noise reduction）処理及び／又は手ブレ補正処理等）、並びに／又は拡大処理（電子ズーム処理）等、各種の公知の信号処理が含まれる。また、画像処理部５１７５は、ＡＥ、ＡＦ及びＡＷＢを行うための、画像信号に対する検波処理を行う。

画像処理部５１７５は、ＣＰＵやＧＰＵ等のプロセッサによって構成され、当該プロセッサが所定のプログラムに従って動作することにより、上述した画像処理や検波処理が行われ得る。なお、画像処理部５１７５が複数のＧＰＵによって構成される場合には、画像処理部５１７５は、画像信号に係る情報を適宜分割し、これら複数のＧＰＵによって並列的に画像処理を行う。

制御部５１７７は、内視鏡５１１５による術部の撮像、及びその撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部５１７７は、カメラヘッド５１１９の駆動を制御するための制御信号を生成する。この際、撮像条件がユーザによって入力されている場合には、制御部５１７７は、当該ユーザによる入力に基づいて制御信号を生成する。あるいは、内視鏡５１１５にＡＥ機能、ＡＦ機能及びＡＷＢ機能が搭載されている場合には、制御部５１７７は、画像処理部５１７５による検波処理の結果に応じて、最適な露出値、焦点距離及びホワイトバランスを適宜算出し、制御信号を生成する。

また、制御部５１７７は、画像処理部５１７５によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部の画像を表示装置５１５５に表示させる。この際、制御部５１７７は、各種の画像認識技術を用いて術部画像内における各種の物体を認識する。例えば、制御部５１７７は、術部画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具５１３５使用時のミスト等を認識することができる。制御部５１７７は、表示装置５１５５に術部の画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させる。手術支援情報が重畳表示され、術者５１８１に提示されることにより、より安全かつ確実に手術を進めることが可能になる。
カメラヘッド５１１９及びＣＣＵ５１５３を接続する伝送ケーブル５１７９は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。

ここで、図示する例では、伝送ケーブル５１７９を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド５１１９とＣＣＵ５１５３との間の通信は無線で行われてもよい。両者の間の通信が無線で行われる場合には、伝送ケーブル５１７９を手術室内に敷設する必要がなくなるため、手術室内における医療スタッフの移動が当該伝送ケーブル５１７９によって妨げられる事態が解消され得る。

以上、本開示に係る技術が適用され得る手術室システム５１００の一例について説明した。なお、ここでは、一例として手術室システム５１００が適用される医療用システムが内視鏡手術システム５１１３である場合について説明したが、手術室システム５１００の構成はかかる例に限定されない。例えば、手術室システム５１００は、内視鏡手術システム５１１３に代えて、検査用軟性内視鏡システムや顕微鏡手術システムに適用されてもよい。

１０．画像表示装置への応用例
また、本技術の光源装置は、例えばプロジェクタ、ヘッドアップディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ等の画像表示装置にも応用可能である。例えば本技術の光源装置をプロジェクタに用いる場合には、光源装置の光源から画像情報に応じて変調された光を出射させ拡散反射面で拡散反射させて、その拡散反射光をスクリーンに照射して画像を表示させてもよい。例えば本技術の光源装置をヘッドアップディスプレイやヘッドマウントディスプレイに用いる場合には、光源装置の光源から画像情報に応じて変調された光を出射させ拡散反射面で拡散反射させて、その拡散反射光を、移動体に設けられた透過反射性を有する部材（例えばフロントガラス、コンバイナ等）に照射して虚像を表示させてもよい。

また、本技術は、以下のような構成をとることもできる。
（１）光源と、
前記光源からの光の少なくとも一部を反射して反射光を生成する反射部材と、
を備え、
前記反射部材は、前記光源からの光が入射される、基準面に沿って規則的に配置された複数の曲面鏡を含み、
前記複数の曲面鏡の各々は、前記基準面内で互いに直交する第１軸方向及び第２軸方向に曲率を有する、光源装置。
（２）前記複数の凹面鏡は、前記反射光の光軸に垂直な断面の目標形状に応じて規則的に配置されている、前記（１）に記載の光源装置。
（３）前記複数の曲面鏡の各々は、前記基準面に対して傾斜し、且つ、前記第１軸方向に直交する第３軸方向から見た形状が、前記反射光の光軸に垂直な断面の目標形状に応じた形状である、前記（１）又は（２）に記載の光源装置。
（４）前記第３軸方向は、前記光源からの光の光軸方向に略一致する、前記（３）に記載の光源装置。
（５）前記複数の曲面鏡の各々は、前記第３軸方向から見た形状の前記第１軸方向の長さと、前記第３軸方向から見た形状における前記第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向の長さと、前記第１軸方向の曲率と、前記第２軸方向の曲率とが、前記目標形状における前記第１軸方向に対応する方向の長さと前記第４軸方向に対応する方向の長さの比に応じて設定されている、前記（３）又は（４）に記載の光源装置。
（６）前記複数の曲面鏡の各々は、前記第３軸方向から見た形状における前記第１軸方向の長さに対する、前記第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向の長さの比率が、前記目標形状における前記第１軸方向に対応する方向の長さに対する、前記第４軸方向に対応する方向の長さの比率に等しく、且つ、前記第１軸方向の曲率及び前記第２軸方向の曲率は、互いに等しい、前記（３）〜（５）のいずれか１つに記載の光源装置。
（７）前記複数の曲面鏡は、少なくとも３つの曲面鏡であり、前記第３軸方向から見て２次元配置されている、前記（３）〜（６）のいずれか１つに記載の光源装置。
（８）前記複数の曲面鏡は、少なくとも４つの曲面鏡であり、前記第３軸方向から見て、前記第１軸方向と、前記第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向とに２次元格子状に配置されている、前記（７）に記載の光源装置。
（９）前記複数の曲面鏡は、前記第１軸方向及び前記第２軸方向の曲率の正負が逆の前記曲面鏡を含む、前記（８）に記載の光源装置。
（１０）前記第３軸方向から見て前記第４軸方向に並ぶ少なくとも２つの前記曲面鏡の前記第１軸方向の曲率の正負は、互いに等しく、前記第３軸方向から見て前記第１軸方向に並ぶ少なくとも２つの前記曲面鏡の前記第２軸方向の曲率の正負は、互いに等しい、前記（９）に記載の光源装置。
（１１）前記複数の曲面鏡の少なくとも１つは、前記第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向に直交する平面で切断した切り口が凸曲線状であり、前記切り口が描く凸曲線の各端における接線と、前記凸曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をα／２とすると、０°＜α≦６０°を満足する、前記（３）〜（１０）のいずれか１つに記載の光源装置。
（１２）前記複数の曲面鏡の少なくとも１つは、前記第１軸方向に直交する平面で切断した切り口が凸曲線状であり、前記切り口が描く凸曲線の各端における接線と、前記凸曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をβ／２、前記第１軸方向から見て前記第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向が前記基準面に対して成す角度を９０°−φとすると、０°＜β≦６０°−（２／３）φを満足する、前記（３）〜（１１）のいずれか１つに記載の光源装置。
（１３）前記複数の曲面鏡の少なくとも１つは、前記第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向に直交する平面で切断した切り口が凹曲線状であり、
前記切り口が描く凹曲線の各端における接線と、前記凹曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をα／２とすると、０°＜α≦９０°を満足する、前記（３）〜（１０）、（１２）のいずれか１つに記載の光源装置。
（１４）前記複数の曲面鏡の少なくとも１つは、前記第１軸方向に直交する平面で切断した切り口が凹曲線状であり、前記切り口が描く凹曲線の各端における接線と、前記凹曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をβ／２、前記第１軸方向から見て前記第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向が前記基準面に対して成す角度を９０°−φとすると、０°＜β≦９０°−φを満足する、前記（３）〜（１１）のいずれか１項に記載の光源装置。
（１５）前記複数の曲面鏡の少なくとも１つは、前記第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向に直交する平面で切断した切り口が凹曲線状であり、
前記切り口が描く凹曲線の各端における接線と、前記凹曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をα／２とすると、０°＜α≦９０°を満足し、
前記複数の曲面鏡の少なくとも１つは、前記第１軸方向に直交する平面で切断した切り口が凹曲線状であり、前記切り口が描く凹曲線の各端における接線と、前記凹曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をβ／２、前記第１軸方向から見て前記第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向が前記基準面に対して成す角度を９０°−φとすると、０°＜β≦９０°−φを満足する、前記（３）〜（１０）のいずれか１つに記載の光源装置。
（１６）前記切り口は、円弧状である、前記（１１）〜（１５）のいずれか１つに記載の光源装置。
（１７）前記複数の曲面鏡は、前記第３軸方向から見た形状における前記第１軸方向の長さに対する、前記第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向の長さの比率が互いに等しい、前記（３）〜（１６）のいずれか１つに記載の光源装置。
（１８）
前記複数の曲面鏡は、前記第３軸方向から見た形状における前記第１軸方向の長さが互いに等しく、且つ、前記第４軸方向の長さが互いに等しい、前記（１７）に記載の光源装置。
（１９）前記複数の曲面鏡は、前記第１軸方向の曲率が互いに等しく、且つ、前記第２軸方向の曲率が互いに等しい、前記（１）〜（１８）のいずれか１つに記載の光源装置。
（２０）前記光源と前記反射部材との間の光路上に配置されたコリメータレンズを更に備える、前記（１）〜（１９）のいずれか１つに記載の光源装置。
（２１）前記光源は、レーザ光源である、前記（１）〜（２０）のいずれか１つに記載の光源装置。
（２２）前記（１）〜（２１）のいずれか１つに記載の光源装置と、
前記光源装置から出射され対象物で反射された光を受光する受光装置と、
前記受光装置の出力に基づいて、前記対象物までの距離を算出する制御装置と、
を備える、測距装置。
（２３）前記受光装置は、イメージセンサを有し、前記目標形状は、前記イメージセンサの画素配置領域の形状に略一致する、前記（２２）に記載の測距装置。
（２４）前記画素配置領域の形状は、長方形である、前記（２２）又は（２３）に記載の測距装置。
（２５）前記（２２）〜（２４）のいずれか１つに記載の測距装置と、
前記測距装置が搭載される物体と、
を備える物体システム。
（２６）前記光源は、画像情報に応じて変調された光を出射する、前記（１）〜（２１）のいずれか１つに記載の光源装置を備える画像表示装置。
（２７）入射光を反射させて反射光を生成する、前記入射光が入射される複数の凸面鏡又は凹面鏡を有する反射部材の製造方法であって、
基材の一面にレジストを塗布して複数のレジストパターンを形成する工程と、
前記複数のレジストパターンの各々を溶融させ、表面張力でドーム状にする工程と、
ドーム状にされた前記複数のレジストパターンに前記一面に対して傾斜する方向からエッチングガスを当ててエッチングすることにより、前記傾斜する方向から見て、前記反射光の光軸に垂直な断面の目標形状に応じた形状の凸面又は凹面を複数形成する工程と、
前記複数の凸面又は凹面の各々に反射膜を形成する工程と、
を含む、反射部材の製造方法。

１０、１００：測距装置、１２、１２７：光源装置、１４、１４７：受光装置、１６：制御装置、２０：光源、２２、２２０、２２００Ａ、２２００Ｂ：反射部材、２２ｃ：凸面鏡（曲面鏡）、２２０ｃ：凹面鏡（曲面鏡）、２２００Ａｃｋ、２２００Ｂｃｋ：曲面鏡、２２ｄ、２２０ｄ、２２００Ａｄ、２２００Ｂｄ：基準面、２３：コリメータレンズ、３８、３８０：イメージセンサ、ＲＬ：反射光、ＥＯＡＤ：出射光の光軸方向（光源からの光の光軸方向）、ＲＯＡ：反射光の光軸、ＴＳ：目標形状。

Claims (20)

1. 光源と、
   前記光源からの光の少なくとも一部を反射して反射光を生成する反射部材と、
   を備え、
   前記反射部材は、前記光源からの光が入射される、基準面に沿って規則的に配置された複数の曲面鏡を含み、
   前記複数の曲面鏡の各々は、前記基準面内で互いに直交する第１軸方向及び第２軸方向に曲率を有する、光源装置。
2. 前記複数の曲面鏡は、前記反射光の光軸に垂直な断面の目標形状に応じて規則的に配置されている、請求項１に記載の光源装置。
3. 前記複数の曲面鏡の各々は、前記基準面に対して傾斜し、且つ、前記第１軸方向に直交する第３軸方向から見た形状が、前記反射光の光軸に垂直な断面の目標形状に応じた形状である、請求項１に記載の光源装置。
4. 前記第３軸方向は、前記光源からの光の光軸方向に略一致する、請求項３に記載の光源装置。
5. 前記複数の曲面鏡の各々は、前記第３軸方向から見た形状の前記第１軸方向の長さと、前記第３軸方向から見た形状における前記第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向の長さと、前記第１軸方向の曲率と、前記第２軸方向の曲率とが、前記目標形状における前記第１軸方向に対応する方向の長さと前記第４軸方向に対応する方向の長さの比に応じて設定されている、請求項３に記載の光源装置。
6. 前記複数の曲面鏡の各々は、前記第３軸方向から見た形状における前記第１軸方向の長さに対する、前記第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向の長さの比率が、前記目標形状における前記第１軸方向に対応する方向の長さに対する、前記第４軸方向に対応する方向の長さの比率に等しく、且つ、前記第１軸方向の曲率が互いに等しく、且つ、前記第２軸方向の曲率が互いに等しい、請求項３に記載の光源装置。
7. 前記複数の曲面鏡は、少なくとも３つの曲面鏡であり、前記第３軸方向から見て２次元配置されている、請求項３に記載の光源装置。
8. 前記複数の曲面鏡は、少なくとも４つの曲面鏡であり、前記第３軸方向から見て、前記第１軸方向と、前記第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向とに２次元格子状に配置されている、請求項７に記載の光源装置。
9. 前記複数の曲面鏡は、前記第１軸方向及び前記第２軸方向の曲率の正負が逆の前記曲面鏡を含む、請求項８に記載の光源装置。
10. 前記第３軸方向から見て前記第４軸方向に並ぶ少なくとも２つの前記曲面鏡の前記第１軸方向の曲率の正負は、互いに等しく、
    前記第３軸方向から見て前記第１軸方向に並ぶ少なくとも２つの前記曲面鏡の前記第２軸方向の曲率の正負は、互いに等しい、請求項９に記載の光源装置。
11. 前記複数の曲面鏡の少なくとも１つは、前記第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向に直交する平面で切断した切り口が凸曲線状であり、
    前記切り口が描く凸曲線の各端における接線と、前記凸曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をα／２とすると、０°＜α≦６０°を満足する、請求項３に記載の光源装置。
12. 前記複数の曲面鏡の少なくとも１つは、前記第１軸方向に直交する平面で切断した切り口が凸曲線状であり、
    前記切り口が描く凸曲線の各端における接線と、前記凸曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をβ／２、前記第１軸方向から見て前記第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向が前記基準面に対して成す角度を９０°−φとすると、０°＜β≦６０°−（２／３）φを満足する、請求項３に記載の光源装置。
13. 前記複数の曲面鏡の少なくとも１つは、前記第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向に直交する平面で切断した切り口が凹曲線状であり、
    前記切り口が描く凹曲線の各端における接線と、前記凹曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をα／２とすると、０°＜α≦９０°を満足する、請求項３に記載の光源装置。
14. 前記複数の曲面鏡の少なくとも１つは、前記第１軸方向に直交する平面で切断した切り口が凹曲線状であり、
    前記切り口が描く凹曲線の各端における接線と、前記凹曲線の両端を結ぶ線分とが成す角度をβ／２、前記第１軸方向から見て前記第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向が前記基準面に対して成す角度を９０°−φとすると、０°＜β≦９０°−φを満足する、請求項３に記載の光源装置。
15. 前記切り口は、円弧状である、請求項１１に記載の光源装置。
16. 前記複数の曲面鏡は、前記第１軸方向の曲率が互いに等しく、且つ、前記第２軸方向の曲率が互いに等しい、請求項１に記載の光源装置。
17. 前記複数の曲面鏡は、前記第３軸方向から見た形状における前記第１軸方向の長さに対する、前記第１軸方向及び前記第３軸方向のいずれにも直交する第４軸方向の長さの比率が互いに等しい、請求項３に記載の光源装置。
18. 前記複数の曲面鏡は、前記第３軸方向から見た形状における前記第１軸方向の長さが互いに等しく、且つ、前記第４軸方向の長さが互いに等しい、請求項１７に記載の光源装置。
19. 前記光源は、レーザ光源である、請求項１に記載の光源装置。
20. 請求項１に記載の光源装置と、
    前記光源装置から出射され対象物で反射された光を受光する受光装置と、
    前記受光装置の出力に基づいて、前記対象物までの距離を算出する制御装置と、
    を備える、測距装置。