JP6754706B2 - 電磁波検出装置、プログラム、および情報取得システム - Google Patents

電磁波検出装置、プログラム、および情報取得システム Download PDF

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    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/02—Function characteristic reflective

Description

本発明は、電磁波検出装置、プログラム、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得ることにある。
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、
複数の画素が配置された作用面を含み、前記作用面に入射する電磁波を、前記画素毎に、第１の方向に進行させる第１の状態と、第２の方向に進行させる第２の状態とに切替え可能な切替部と、
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、照射部により放射された電磁波の照射領域に応じて、前記複数の画素をそれぞれ前記第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、
作用面に入射する電磁波を、前記作用面を構成する複数の画素毎に、第１の方向に進行させる第１の状態と、第２の方向に進行させる第２の状態とに切替え可能な切替部と、
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の方向に進行した前記電磁波を検出する第２の検出部と、
前記第１の検出部および前記第２の検出部がそれぞれ検出した前記電磁波に基づいて周囲に関する情報を取得する制御部を、備え、
前記切替部は、照射部により放射された電磁波の照射領域に応じて、前記複数の画素をそれぞれ前記第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、これらを含む太陽としても実現し得るものであり、また、これらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本開示の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
例えば、本開示の第３の観点によるプログラムは、
作用面に入射する電磁波を、前記作用面を構成する複数の画素毎に、第１の方向に進行させる第１の状態と、第２の方向に進行させる第２の状態とに、照射部により放射された電磁波の照射領域に応じて切替えるステップと、
前記第１の方向に進行した前記電磁波を検出するステップと、
前記第２の方向に進行した前記電磁波を検出するステップと、を装置に実行させる。
上記のように構成された本開示によれば、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画素の第１の状態と第２の状態における電磁波の進行方向を説明するための、情報取得システムの構成図である。 図１の照射部、第２の検出部、および制御部１４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１の実施形態において制御部が画像情報および距離情報を繰返し取得するための各部位の制御を説明するためのタイミングチャートである。 第１の実施形態において切替部の任意の画素が第１の状態であるときの電磁波の進行状態を説明するための、情報取得システムの構成図である。 図５の任意の画素のみが第２の状態であるときの電磁波の進行状態を説明するための、情報取得システムの構成図である。 第２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。 第２の実施形態において制御部が第１の検出部および第２の検出部から画像情報を交互に繰返し取得するための各部位の制御を説明するためのタイミングチャートである。 第３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。
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、各検出器の検出軸が異なる。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器で異なる。そこで、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。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、各検出器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、各検出器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、切替部１６、第１の後段光学系１７、第２の後段光学系１８、第１の検出部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。
切替部１６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、前段光学系１５による結像位置である一次結像位置、又は当該一次結像位置近傍に、設けられていればよい。第１の実施形態においては、切替部１６は、当該一次結像位置に、設けられている。切替部１６は、前段光学系１５を通過した電磁波が入射する作用面ａｓを有している。作用面ａｓは、２次元状に沿って並ぶ複数の画素ｐｘによって構成されている。作用面ａｓは、後述する第１の状態および第２の状態の少なくともいずれかにおいて、電磁波に、例えば、反射および透過などの作用を生じさせる面である。
切替部１６は、作用面ａｓに入射する電磁波を、第１の方向ｄ１に進行させる第１の状態と、第２の方向ｄ２に進行させる第２の状態とに、画素ｐｘ毎に切替可能である。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１の方向ｄ１に反射する第１の反射状態である。また、第２の状態は、作用面ａｓに入射する電磁波を、第２の方向ｄ２に反射する第２の反射状態である。
第１の実施形態において、切替部１６は、さらに具体的には、画素ｐｘ毎に電磁波を反射する反射面を含んでいる。切替部１６は、画素ｐｘ毎の反射面の向きを変更することにより、第１の反射状態および第２の反射状態を画素ｐｘ毎に切替える。第１の実施形態において、切替部１６は、例えばＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ：デジタルマイクロミラーデバイス）を含む。ＤＭＤは、作用面ａｓを構成する微小な反射面を駆動することにより、画素ｐｘ毎に当該反射面を作用面ａｓに対して＋１２°および−１２°のいずれかの傾斜状態に切替可能である。なお、作用面ａｓは、ＤＭＤにおける微小な反射面を載置する基板の板面に平行である。
切替部１６は、後述する制御部１４の制御に基づいて、第１の状態および第２の状態を、画素ｐｘ毎に切替える。例えば、図２に示すように、切替部１６は、同時に、一部の画素ｐｘ１を第１の状態に切替えることにより当該画素ｐｘ１に入射する電磁波を第１の方向ｄ１に進行させ得、別の一部の画素ｐｘ２を第２の状態に切替えることにより当該画素ｐｘ２に入射する電磁波を第２の方向ｄ２に進行させ得る。また、切替部１６は、同一の画素ｐｘを第１の状態から第２の状態に切替えることにより、当該画素ｐｘに入射する電磁波を第１の方向ｄ１の次に第２の方向ｄ２に向けて進行させ得る。
図１に示すように、第１の後段光学系１７は、切替部１６から第１の方向ｄ１に設けられている。第１の後段光学系１７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１７は、切替部１６において進行方向を切替えられた電磁波としての対象ｏｂの像を結像させる。
第２の後段光学系１８は、切替部１６から第２の方向ｄ２に設けられている。第２の後段光学系１８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１８は、切替部１６において進行方向を切替えられた電磁波としての対象ｏｂの像を結像させる。
第１の検出部１９は、切替部１６による第１の方向ｄ１に進行した後に第１の後段光学系１７を経由して進行する電磁波の経路上に、設けられている。第１の検出部１９は、第１の後段光学系１７を経由した電磁波、すなわち第１の方向ｄ１に進行した電磁波を検出する。
第１の実施形態において、第１の検出部１９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１９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１９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１９は、さらに具体的には可視光の像を撮像する。第１の実施形態において、第１の検出部１９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１９は、赤外光の像など、可視光以外の像を撮像してもよい。また、第１の検出部１９はサーモセンサを含んでいてもよい。この構成において、電磁波検出装置１０は、第１の検出部１９により温度情報を取得し得る。
このように、第１の実施形態において、第１の検出部１９は、素子アレイを含む、そのため、第１の実施形態において、第１の検出部１９は、入射された電磁波が検出面において結像すると、結像した電磁波は各素子に入射するため、解像度を向上させ得る。そこで、第１の検出部１９は、第１の後段光学系１７による結像位置である二次結像位置に設けられるとよい。
第２の検出部２０は、切替部１６による第２の方向ｄ２に進行した後に第２の後段光学系１８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２の後段光学系１８を経由した電磁波、すなわち第２の方向ｄ２に進行した電磁波を検出する。
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であり、第２の検出部２０は、第１の検出部１９とは異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２の後段光学系１８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１６により第２の方向ｄ２に進行した後に第２の後段光学系１８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１９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１９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。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、第１の検出部１９から取得した画像情報における距離情報を作成する。
なお、本実施形態において、情報取得システム１１は、図３に示すように、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。
また、制御部１４は、照射部１２、反射部１３、切替部１６、第１の検出部１９、および第２の検出部２０を制御して、画像情報および距離情報を繰返し取得する。画像情報および距離情報を繰返し取得するための各部位の制御について、図４のタイミングチャートを用いて以下に説明する。
タイミングｔ１において、制御部１４は、第１の検出部１９に第１のフレームの画像情報の生成のための電磁波の検出を開始させる。なお、タイミングｔ１においては、切替部１６の全画素ｐｘは第１の状態であり、前段光学系１５に入射する電磁波は第１の検出部１９に到達する（図５参照）。また、図４に示すように、タイミングｔ１において、制御部１４は、切替部１６における第１の画素ｐｘの第１の状態から第２の状態への切替えを開始させる（“切替部第１の画素駆動信号”欄参照）。なお、タイミングｔ１において、他の全画素ｐｘは第１の状態のままである（“切替部第２の画素状態”、“切替部第Ｎの画素状態”欄参照）。
切替部１６の第１の画素ｐｘの第１の状態から第２の状態への切替えが完了するタイミングｔ２において（“切替部第１の画素状態”欄参照）、制御部１４は照射部１２に電磁波を放射させる（“電磁波放射時期”欄参照）。なお、タイミングｔ２においては、切替部１６の第１の画素ｐｘが第１の状態（図５参照）から第２の状態に切替わり、前段光学系１５に入射し、切替部１６の第１の画素ｐｘにおいて結像する電磁波が第１の方向ｄ１の次に第２の方向ｄ２向けて進行する（図６参照）。
図４に示すように、また、タイミングｔ２において、制御部１４は、第２の検出部２０に電磁波を検出させる（“第２の検出部検出時期”欄参照）。なお、照射部１２が電磁波を照射してから電磁波検出装置１０に到達するまでにかかる時間は、画像情報の生成のための検出時間に比べて極めて短く、例えばナノ秒のオーダーである。それゆえ、タイミングｔ２とみなせる微小な時間に第２の検出部２０による電磁波の検出が完了する。制御部１４は、タイミングｔ２において取得する検出情報に基づいて、切替部１６の第１の画素ｐｘに対応する照射位置における距離情報を算出することにより取得する。
さらに、タイミングｔ２において、制御部１４は、切替部１６における第１の画素ｐｘの第２の状態から第１の状態への切替えを開始させる（“切替部第１の画素駆動信号”欄参照）。このように、制御部１４は、切替部１６における第１の画素ｐｘを第２の状態から第１の状態へと切替えるため、再度、第１の画素ｐｘに対応する第１の検出部１９における素子に電磁波（可視光）を検出させ得る。
切替部１６の第１の画素ｐｘの第２の状態から第１の状態への切替えが完了するタイミングｔ３において（“切替部第１の画素状態”欄参照）、制御部１４は、切替部１６における第２の画素ｐｘの第１の状態から第２の状態への切替えを開始させる（“切替部第２の画素駆動信号”欄参照）。なお、タイミングｔ３において、他の全画素ｐｘは第１の状態のままである（“切替部第１の画素状態”、“切替部第Ｎの画素状態”欄参照）。
切替部１６の第２の画素ｐｘの第１の状態から第２の状態への切替えが完了するタイミングｔ４において（“切替部第２の画素状態”欄参照）、制御部１４は照射部１２に電磁波を放射させる（“電磁波放射時期”欄参照）。なお、タイミングｔ４においては、切替部１６の第２の画素ｐｘが第１の状態から第２の状態に切替わり、前段光学系１５に入射し、切替部１６の第２の画素ｐｘにおいて結像する電磁波が第１の方向ｄ１の次に第２の方向ｄ２向けて進行する。また、タイミングｔ４において、制御部１４は、第２の検出部２０に電磁波を検出させる（“第２の検出部検出時期”欄参照）。制御部１４は、タイミングｔ４において取得する検出情報に基づいて、切替部１６の第２の画素ｐｘに対応する照射位置における距離情報を算出することにより取得する。
さらに、タイミングｔ４において、制御部１４は、切替部１６における第２の画素ｐｘの第２の状態から第１の状態への切替えを開始させる（“切替部第２の画素駆動信号”欄参照）。このように、制御部１４は、切替部１６における第２の画素ｐｘを第２の状態から第１の状態へと切替えるため、再度、第２の画素ｐｘに対応する第１の検出部１９における素子に電磁波（可視光）を検出させ得る。
以後、制御部１４は、切替部１６における第３の画素ｐｘから第Ｎの画素ｐｘについて、第１の画素ｐｘと同じ様に、順番に、第１の状態から第２の状態への切替えと、第２の状態から第１の状態への切替えとを行うことにより、第１のフレームの画像情報を取得すると共に、各画素ｐｘに対応する照射位置における距離情報を取得する。
なお、上述のように、制御部１４が、第（Ｍ−１）の画素ｐｘが第２の状態から第１の状態への切替えが完了する時期において、第Ｍの画素ｐｘの第１の状態から第２の状態への切替えを開始させる制御を行う構成において、１フレーム分の画像情報の生成のための時間Ｔｉｍｇに、切替部１６は、Ｔｉｍｇ／Ｔｄｉｓの数の画素ｐｘを第１の状態から第２の状態に切替可能である。すなわち、制御部１４は、時間Ｔｉｍｇに、Ｔｉｍｇ／Ｔｄｉｓの数の画素ｐｘ分の距離情報の生成が可能である。なお、Ｍは、２≦Ｍ≦Ｎを満たす整数である。また、Ｔｄｉｓは、切替部１６の画素ｐｘの第１の状態から第２の状態への切替えにかかる時間と、第２の状態から第１の状態に戻すまでにかかる時間とを合計した時間である。すなわち、Ｔｄｉｓは、任意の画素ｐｘが第１の状態、第２の状態、および第１の状態の順に切替わるために要する時間である。第１の実施形態においては、例えば、Ｔｉｍｇは１／６０秒であり、Ｔｄｉｓは１／３０００秒である。
Ｔｉｍｇ／Ｔｄｉｓの値が切替部１６の画素数より少ない構成において、制御部１４は、時間Ｔｉｍｇ中に、切替部１６における画素ｐｘのすべてを切替えることができない。そのため、制御部１４は、１フレーム分の画像情報の生成中に、当該１フレーム分の画像情報に対応する距離情報を生成することができない。すなわち、制御部１４は、１フレーム分の画像情報の生成中に、当該１フレーム分の画像情報に満たないフレーム（例えば、０．５フレーム）分に対応する距離情報しか生成することができない。
そこで、Ｔｉｍｇ／Ｔｄｉｓの値が切替部１６の画素数より少ない構成において、制御部１４は、切替部１６における全画素ｐｘのうち、Ｔｉｍｇ／Ｔｄｉｓの数以下の画素ｐｘを切替対象として選択する。さらに、制御部１４は、切替対象として選択した各画素ｐｘの第２の状態への切替時期に当該各画素ｐｘに対応する照射領域内の領域に電磁波が照射されるように、反射部１３を制御する。
または、Ｔｉｍｇ／Ｔｄｉｓの値が切替部１６の画素数より少ない構成において、制御部１４は、複数のフレーム（Ｐフレーム：ＰはＰ＞１を満たす正の数）分の画像情報の生成のための時間Ｐ×Ｔｉｍｇ中に、切替部１６における画素ｐｘの全ての切替えが完了するように制御してもよい。さらに、制御部１４は、切替部１６の各画素ｐｘの切替時期に当該各画素ｐｘに対応する照射領域内の領域に電磁波が照射されるように、反射部１３を制御する。
または、Ｔｉｍｇ／Ｔｄｉｓの値が切替部１６の画素数より少ない構成において、制御部１４は、切替部１６における全画素ｐｘを、Ｔｉｍｇ／Ｔｄｉｓの数以下のグループに分け、グループ毎に画素ｐｘをまとめて切替える。さらに、制御部１４は、各グループを代表する位置（例えば、各グループの中心位置）の画素ｐｘの切替時期に当該画素ｐｘに対応する照射領域内の領域に電磁波が照射されるように、反射部１３を制御するようにしてもよい。
または、Ｔｉｍｇ／Ｔｄｉｓの値が切替部１６の画素数より少ない構成において、制御部１４は、切替部１６における全画素ｐｘを、Ｔｉｍｇ／Ｔｄｉｓの数以下のグループに分け、グループ毎にいずれかの画素ｐｘのみを切替える。さらに、制御部１４は、切替える当該画素ｐｘの切替時期に当該画素ｐｘに対応する照射領域内の領域に電磁波が照射されるように、反射部１３を制御するようにしてもよい。
なお、１フレーム分の画像の撮像時間中に第２の状態に切替えられた切替部１６の画素ｐｘに対応する第１の検出部１９における画素は、当該画素ｐｘが第２の状態に切替えられている間、受光することができない。そのため、第１の検出部１９における当該画素による信号強度は低下する。そこで、制御部１４は、第１の検出部１９における当該画素の信号値にゲインを乗じることにより、低下した信号強度を補償してもよい。なお、１フレーム分の画像の撮像時間は、１フレーム分の画像情報を生成するために第１の検出部１９が電磁波を検出している時間に相当する。
なお、反射部１３による走査速度が画素ｐｘの切替速度よりも高速である、すなわち、ＴｓｃｎがＴｄｉｓより短い構成において、制御部１４は、第（Ｍ−１）の画素ｐｘの第２の状態から第１の状態への切替えが完了する時期よりも前に、第Ｍの画素ｐｘの第１の状態から第２の状態への切替えを開始させてよい。なお、Ｔｓｃｎは、照射部１２から放射されて反射部１３により反射された電磁波の照射位置が、ある照射位置から次の照射位置へ変わるために要する時間、または、ある照射位置から隣の照射位置へ変わるために要する時間である。このような構成は、任意の画素ｐｘの第２の状態から第１の状態への切替えの完了後に他の画素の第２の状態への切替えを行なう制御よりも、短時間でより多くの画素における距離情報を生成し得る。
図４に示すように、タイミングｔ１から第１フレームの画像情報の生成のための時間Ｔｉｍｇの経過後のｔ５において（“第１の検出部検出時期”欄参照）、制御部１４は、第２のフレームの画像情報の生成のための電磁波の検出を開始させる。また、制御部１４は、タイミングｔ１からｔ５における第１の検出部１９による電磁波の検出が終了した後、その間に検出した電磁波に基づく第１のフレームの画像情報を取得する。以後、制御部１４は、タイミングｔ１からｔ５の間に行った制御と同じ様に、画像情報の取得および距離情報の取得のための照射部１２、反射部１３、切替部１６、第１の検出部１９、および第２の検出部２０の制御を行う。
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、切替部１６の作用面ａｓに配置された画素ｐｘ毎に第１の状態と第２の状態に切替え得る。このような構成により、第１の実施形態の電磁波検出装置１０は、前段光学系１５の光軸を、第１の状態において電磁波を進行させる第１の方向ｄ１における第１の後段光学系１７の光軸に、かつ第２の状態において電磁波を進行させる第２の方向ｄ２における第２の後段光学系１８の光軸に合わせることが可能となる。したがって、第１の実施形態の電磁波検出装置１０は、切替部１６の画素ｐｘを第１の状態および第２の状態のいずれかに切替えることにより、第１の検出部１９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、第１の実施形態の電磁波検出装置１０は、第１の検出部１９および第２の検出部２０における検出軸のズレを低減し得る。そのため、第１の実施形態の電磁波検出装置１０は、第１の検出部１９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１００および第３の実施形態の電磁波検出装置１０１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１６における一部の画素ｐｘを第１の状態に切替え、且つ別の一部の画素ｐｘを第２の状態に切替え得る。したがって、第１の実施形態の電磁波検出装置１０は、一部の画素ｐｘにおいて第１の検出部１９に電磁波を検出させながら、同時に別の一部の画素ｐｘにおいて第２の検出部２０に電磁波を検出させ得る。これにより、第１の実施形態の電磁波検出装置１０は、異なる領域に関する情報を同時に取得し得る。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１００および第３の実施形態の電磁波検出装置１０１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１６における同一の画素ｐｘを第１の状態の次に第２の状態に切替え得る。このような構成において、切替部１６における画素ｐｘの第１の状態において第１の検出部１９に電磁波が検出され得、その直後、当該画素ｐｘの第２の状態において第２の検出部２０に電磁波が検出され得る。したがって、第１の実施形態の電磁波検出装置１０は、切替部１６における同一の画素ｐｘによる第１の検出部１９および第２の検出部２０における電磁波の検出時期のズレを低減し得る。これにより、第１の実施形態の電磁波検出装置１０は、同一領域に関する情報の取得時期のズレを低減し得る。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１００および第３の実施形態の電磁波検出装置１０１についても同じである。
また、第１の実施形態の情報取得システム１１は、照射部１２を有している。したがって、第１の実施形態の情報取得システム１１は、対象ｏｂに電磁波を照射することにより、第２の検出部２０をアクティブセンサとして機能させ得る。また、第１の実施形態の情報取得システム１１は、第１の検出部１９をパッシブセンサとして機能させ得る。このような構成において、第１の実施形態の電磁波検出装置１０は、切替部１６における画素ｐｘの少なくともいずれかを第１の状態の次に第２の状態に切替えることにより、同一領域に関する情報をアクティブセンサおよびパッシブセンサの両方に取得させ得る。また、このような構成において、第１の実施形態の電磁波検出装置１０は、切替部１６における一部の画素ｐｘを第１の状態に切替え、且つ別の一部の画素ｐｘを第２の状態に切替えることにより、アクティブセンサが情報を取得する領域とパッシブセンサが情報を取得する領域とを分け得る。
また、第１の実施形態の情報取得システム１１は、反射部１３を有している。このような構成により、情報取得システム１１は、照射部１２が放射する電磁波を用いて対象ｏｂを走査し得る。すなわち、第１の実施形態の情報取得システム１１は、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得る。したがって、第１の実施形態の情報取得システム１１は、第２の検出部２０により、一次元方向または二次元方向の位置に応じて情報を取得し得る。
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の実施形態では反射部および照射部を有さない点、および第２の検出部の構成および機能が第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７に示すように、第２の実施形態に係る電磁波検出装置１００を含む情報取得システム１１０は、電磁波検出装置１００および制御部１４を含んで構成されている。
電磁波検出装置１００は、第１の実施形態と同じく、前段光学系１５、切替部１６、第１の後段光学系１７、第２の後段光学系１８、第１の検出部１９、および第２の検出部２００を有している。第２の実施形態における、前段光学系１５、切替部１６、第１の後段光学系１７、第２の後段光学系１８、および第１の検出部１９の構成および機能は、第１の実施形態と同じである。
第２の検出部２００は、第１の実施形態と同じく、切替部１６により第２の方向ｄ２に進行した後に第２の後段光学系１８を経由して進行する電磁波の経路上に設けられている。また、第２の検出部２００は、第１の実施形態と同じく、第２の後段光学系１８を経由した電磁波、すなわち第２の方向ｄ２に進行した電磁波を検出する。
第２の実施形態において、第２の検出部２００は、第１の検出部１９と同じ構成および機能であり、第１の検出部１９と同種の電磁波の像を撮像する。したがって、第２の実施形態において、第２の検出部２００は、第１の検出部１９と同様に、前段光学系１５により切替部１６又はその近傍において結像して第２の方向ｄ２に進行する像の、第２の後段光学系１８による結像位置である二次結像位置、又は当該二次結像位置近傍に、設けられていればよい。
制御部１４は、第１の実施形態と同じく、第１の検出部１９および第２の検出部２００がそれぞれ検出した電磁波に基づいて、電磁波検出装置１００の周囲に関する情報を取得する。第２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１９および第２の検出部２００それぞれ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。
制御部１４は、切替部１６、第１の検出部１９、および第２の検出部２００を制御して、第１の検出部１９および第２の検出部２００から交互に繰返し画像情報を取得する。画像情報を交互に繰返し取得するための各部位の制御について、図８のタイミングチャートを用いて以下に説明する。
切替部１６の全画素ｐｘの第１の状態への切替えが完了するタイミングｔ６において（“切替部第１の画素状態”、“切替部第２の画素状態”、“切替部第Ｎの画素状態”欄参照）、制御部１４は、第１の検出部１９に第１のフレームの画像情報の生成のための電磁波の検出を開始させる。
タイミングｔ６から１フレームの画像情報の生成のための電磁波の検出時間の経過後のｔ７において（“第１の検出部検出時期”欄参照）、制御部１４は、切替部１６における全画素ｐｘの第１の状態から第２の状態への切替えを開始させる（“切替部第１の画素駆動信号”、“切替部第２の画素駆動信号”、“切替部第Ｎの画素駆動信号”欄参照）。
切替部１６の全画素ｐｘの第２の状態への切替えが完了するタイミングｔ８において（“切替部第１の画素状態”、“切替部第２の画素状態”、“切替部第Ｎの画素状態”欄参照）、制御部１４は、第２の検出部２００に第２のフレームの画像情報の生成のための電磁波の検出を開始させると共に、タイミングｔ６からｔ７の間に第１の検出部１９が検出した電磁波に基づく第１のフレームの画像情報の取得を開始する。
タイミングｔ８から第２のフレームの画像情報の生成のための電磁波の検出時間の経過後のｔ９において（“第２の検出部検出時期”欄参照）、制御部１４は、切替部１６における全画素ｐｘの第２の状態から第１の状態への切替えを開始させる（“切替部第１の画素駆動信号”、“切替部第２の画素駆動信号”、“切替部第Ｎの画素駆動信号”欄参照）。
切替部１６の全画素ｐｘの第１の状態への切替えが完了するタイミングｔ１０において（“切替部第１の画素状態”、“切替部第２の画素状態”、“切替部第Ｎの画素状態”欄参照）、制御部１４は、第１の検出部１９に第３のフレームの画像情報の生成のための電磁波の検出を開始させると共に、タイミングｔ８からｔ９の間に第２の検出部２００が検出した電磁波に基づく第２のフレームの画像情報の取得を開始する。以後、制御部１４は、タイミングｔ６からｔ１０の間に行った制御と同じ様に、画像情報の取得のための切替部１６、第１の検出部１９、および第２の検出部２００の制御を行う。
以上のように、第２の実施形態の電磁波検出装置１００において、第１の検出部１９が検出した電磁波に基づく画像情報の出力を第２の検出部２００による電磁波の検出中に実行可能であり、また第２の検出部２００が検出した電磁波に基づく画像情報の出力を、第１の検出部１９による電磁波の検出中に実行可能である。したがって、第２の実施形態の電磁波検出装置１００は、装置全体としてのフレームレートを、第１の検出部１９および第２の検出部２００そのもののフレームレートから倍加させ得る。
なお、上述のような、第１の検出部１９および第２の検出部２００の一方が電磁波を検出中に他方が検出した情報を出力する制御では、１フレームの画像の検出時間は、第１の検出部１９または第２の検出部２００そのもののフレームレートでそれぞれ単独で動作させた場合よりも短くなる。そのため、第１の検出部１９および第２の検出部２００における各画素の受光量は、それぞれ単独でそのもののフレームレートで動作した場合よりも低下し、その信号強度は低下する。そこで、制御部１４は、第１の検出部１９および第２の検出部２００における各画素の信号値にゲインを乗じることにより、低下した信号強度を補償するようにしてもよい。
次に、本開示の第３の実施形態に係る電磁波検出装置について説明する。第３の実施形態では複数の照射部を有する点および第１の検出部の構成および機能が第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３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９に示すように、第３の実施形態に係る電磁波検出装置１０１を含む情報取得システム１１１は、電磁波検出装置１０１、第１の照射部２１１、第２の照射部２２１、第１のミラー２３１、第２のミラー２４１、反射部１３、および制御部１４を含んで構成されている。第３の実施形態において、反射部１３の構成および機能は、第１の実施形態と類似している。第３の実施形態における反射部１３は、第１の照射部２１１および第２の照射部２２１から放射された電磁波を反射する点が第１の実施形態と異なっている。
また、第３の実施形態において、第１の検出部１９１、反射部１３、および制御部１４が協同した機能は、第１の実施形態と類似している。第３の実施形態における第１の検出部１９１は、第１の照射部２１１から照射され反射部１３により反射されて対象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点が第１の実施形態と異なっている。すなわち、第３の実施形態において、第１の検出部１９１は、反射部１３と協同して、走査型のアクティブセンサを構成する。
電磁波検出装置１０１は、第１の実施形態と同じく、前段光学系１５、切替部１６、第１の後段光学系１７、第２の後段光学系１８、第１の検出部１９１、および第２の検出部２０を有している。第３の実施形態における、前段光学系１５、切替部１６、第１の後段光学系１７、第２の後段光学系１８、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。
第３の実施形態において、第１の照射部２１１は、第２の照射部２２１とは異種の電磁波を放射する。第３の実施形態において、第１の照射部２１１は、より具体的には、可視光線を放射する。また、第１の照射部２１１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の照射部２１１は電磁波をパルス状または連続状に放射する。例えば、第１の照射部２１１は、ＬＥＤおよびＬＤなどである。第１の照射部２１１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。
第３の実施形態において、第２の照射部２２１は、第１の実施形態における照射部１２と同じであり、赤外線を放射する。
第１のミラー２３１は、第１の照射部２１１が放射する電磁波の放射方向に設けられている。第１のミラー２３１は、第１の照射部２１１が放射する電磁波を反射する。
第２のミラー２４１は、第２の照射部２２１が放射する電磁波の放射方向、かつ第１の照射部２１１が放射する電磁波の第１のミラー２３１による反射方向に設けられている。第２のミラー２４１は、第１の照射部２１１が放射して第１のミラー２３１が反射するする電磁波を反射し、第２の照射部２２１が放射する電磁波を透過する。第２のミラー２４１は、ハーフミラーおよびダイクロイックミラーなどにより実現される。
第２のミラー２４１により反射される第１の照射部２１１が放射するビーム状の電磁波と、第２のミラー２４１を透過する第２の照射部２２１が放射するビーム状の電磁波とが重なるように、または、重ならないように、第１の照射部２１１、第２の照射部２２１、第１のミラー２３１、および第２のミラー２４１は配置されていればよい。第３の実施形態において、第１の照射部２１１、第２の照射部２２１、第１のミラー２３１、および第２のミラー２４１は、第２のミラー２４１により反射される第１の照射部２１１が放射するビーム状の電磁波と、第２のミラー２４１を透過する第２の照射部２２１が放射するビーム状の電磁波とが重なるように、配置されている。
以上のように、第３の実施形態の電磁波検出装置１０１は、第１の照射部２１１および第２の照射部２２１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、異なる照射部から照射された電磁波を用いて同一の領域を同時に走査し得る。
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とともに情報取得システム１１を構成しているが、電磁波検出装置１０は、これらの少なくとも１つを含んで構成されてもよい。同じ様に、第２の実施形態において、制御部１４が電磁波検出装置１００とともに情報取得システム１１０を構成しているが、電磁波検出装置１００は、制御部１４を含んで構成されてもよい。また、同じ様に、第３の実施形態において、第１の照射部２１１、第２の照射部２２１、第１のミラー２３１、第２のミラー２４１、反射部１３、および制御部１４が、電磁波検出装置１０１とともに情報取得システム１１１を構成しているが、電磁波検出装置１０１は、これらの少なくとも１つを含んで構成されてもよい。
また、第１の実施形態から第３の実施形態において、切替部１６は、作用面ａｓに入射する電磁波の進行方向を第１の方向ｄ１および第２の方向ｄ２の２方向に切替可能であるが、２方向のいずれかへの切替えでなく、３以上の方向に切替可能であってよい。
また、第１の実施形態から第３の実施形態の切替部１６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１の方向ｄ１に反射する第１の反射状態、および第２の方向ｄ２に反射する第２の反射状態であるが、他の態様であってもよい。
例えば、第２の状態が、作用面ａｓに入射する電磁波を、透過させて第２の方向ｄ２に進行させる透過状態であってもよい。切替部１６は、さらに具体的には、画素ｐｘ毎に電磁波を反射する反射面を有するシャッタを含んでいてもよい。このような構成の切替部１６においては、画素ｐｘ毎のシャッタを開閉することにより、第１の反射状態および第２の反射の状態としての透過状態を画素ｐｘ毎に切替え得る。このような構成の切替部１６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１６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１６においては、画素ｐｘ毎の液晶配向を切替えることにより、第１の状態としての反射状態および第２の状態としての透過状態を画素ｐｘ毎に切替え得る。
また、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。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１９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は、第１の検出部１９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、電磁波検出装置１００は、第１の検出部１９と第２の検出部２００とが同種の電磁波の像を撮像する構成を有する。しかし、電磁波検出装置１００は、このような構成に限られない。例えば、電磁波検出装置１００は、第１の検出部１９と第２の検出部２００とが異種の電磁波を検出する構成でも、第２の実施形態と類似の効果が得られる。
また、第２の実施形態において、電磁波検出装置１００は、第１の検出部１９と第２の検出部２００とが共にパッシブセンサである構成を有する。しかし、電磁波検出装置１００は、このような構成に限られない。例えば、電磁波検出装置１００は、第１の検出部１９および第２の検出部２００のうち一方がパッシブセンサでもう一方がアクティブセンサである構成でも、共にアクティ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、第３の実施形態において、情報取得システム１１１は、第１の照射部２１１および第２の照射部２２１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１の検出部１９および第２の検出部２０を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１１１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１１１は、反射部１３を備えず、第１の照射部２１１および第２の照射部２２１から放射状の電磁波を放射させることで、走査なしで画像情報を取得する構成でも、第３の実施形態と類似の効果が得られる。
また、第３の実施形態において、情報取得システム１１１は、第１の照射部２１１および第２の照射部２２１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１の検出部１９および第２の検出部２０を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１１１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１１１は、第１の照射部２１１および第２の照射部２２１のどちらか一方のみから放射状の電磁波を放射させることで、その一方については反射部１３による走査なしで画像情報を取得する構成でも、第３の実施形態と類似の効果が得られる。
また、第３の実施形態において、情報取得システム１１１は、第１の照射部２１１および第２の照射部２２１から放射される電磁波を反射部１３に走査させることにより、異なる照射部により同一の領域を走査する構成を有する。しかし、情報取得システム１１１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１１１は、第１の照射部２１１および第２の照射部２２１のうち一方のみを備え、当該一方のみから放射された電磁波を複数方向に分割し、分割した電磁波を反射部１３により走査させる構成であってもよい。このような構成により、情報取得システム１１１は、単一の照射部で異なる領域を同時に走査することが可能となる。
また、第３の実施形態において、情報取得システム１１１は、第１のミラー２３１および第２のミラー２４１を用いて、第１の照射部２１１および第２の照射部２２１から放射される電磁波を、単一の反射部１３に入射させ、対象ｏｂへの照射位置を変更する構成である。しかし、情報取得システム１１１は、このような構成に限定されない。例えば、情報取得システム１１１は、複数の反射部１３それぞれに、第１の照射部２１１および第２の照射部２２１が放射する電磁波を入射させる構成でも、第３の実施形態と類似の効果が得られる。
また、第３の実施形態において、情報取得システム１１１は、第１の照射部２１１および第２の照射部２２１がそれぞれ異種の電磁波を放射する構成である。しかし、情報取得システム１１１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１１１は、第１の照射部２１１および第２の照射部２２１が同種の電磁波を放射する構成でも第３の実施形態と類似の効果が得られる。
１０、１００、１０１ 電磁波検出装置
１１、１１０、１１１ 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 切替部
１７ 第１の後段光学系
１８ 第２の後段光学系
１９、１９１ 第１の検出部
２０、２００ 第２の検出部
２１１ 第１の照射部
２２１ 第２の照射部
２３１ 第１のミラー
２４１ 第２のミラー
ａｓ 作用面
ｄ１ 第1の方向
ｄ２ 第２の方向
ｏｂ 対象
ｐｘ、ｐｘ１、ｐｘ２ 画素

Claims (29)

  1. 複数の画素が配置された作用面を含み、前記作用面に入射する電磁波を、前記画素毎に、第１の方向に進行させる第１の状態と、第２の方向に進行させる第２の状態とに切替え可能な切替部と、
    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、照射部により放射された電磁波の照射領域に応じて、前記複数の画素をそれぞれ前記第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、前記複数の画素のうち前記照射領域に対応する画素を前記第１の状態に切替え、他の画素を前記第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、
    前記切替部は、前記照射領域の複数の画素のうち前記照射領域に対応する画素を前記第１の状態に切替え、他の画素を前記第２の状態に切替える
    電磁波検出装置。
  4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
    入射する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。
  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、
    前記切替部は、前記作用面に入射する前記電磁波を前記第１の方向に反射する前記第１の状態としての第１の反射状態と、前記作用面に入射する前記電磁波を前記第２の方向に反射する前記第２の状態としての第２の反射状態とを、前記画素毎に切替え可能である
    電磁波検出装置。
  6. 請求項５に記載の電磁波検出装置において、
    前記切替部は、前記画素毎に前記電磁波を反射する反射面を含み、前記反射面毎の向きを変更することにより、前記第１の反射状態および前記第２の反射状態を画素毎に切替える
    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。
  8. 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、
    前記切替部は、前記作用面に入射する前記電磁波を前記第１の方向に反射する前記第１の状態としての反射状態と、前記作用面に入射する前記電磁波を透過させて前記第２の方向に進行させる前記第２の状態としての透過状態とを、前記画素毎に切替え可能である
    電磁波検出装置。
  9. 請求項８に記載の電磁波検出装置において、
    前記切替部は、前記画素毎に電磁波を反射する反射面を有するシャッタを含み、前記シャッタ毎に開閉することにより、前記反射状態および前記透過状態を画素毎に切替える
    電磁波検出装置。
  10. 請求項９に記載の電磁波検出装置において、
    前記切替部は、開閉可能な前記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
    電磁波検出装置。
  11. 請求項８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と透過する透過状態とを液晶配向に応じて画素毎に切替え可能な液晶シャッタを含む
    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、
    前記切替部は、一部の前記画素に入射する前記電磁波を前記第１の方向に進行させるように第１の状態に切替え、別の一部の前記画素に入射する前記電磁波を前記第２の方向に進行させるように第２の状態に切替える
    電磁波検出装置。
  13. 請求項１から１２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、同一の前記画素に入射する前記電磁波を前記第１の方向の次に前記第２の方向に向けて進行させるように、前記第１の状態と前記第２の状態とを切替える
    電磁波検出装置。
  14. 請求項１から１３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、異種または同種の電磁波を検出する
    電磁波検出装置。
  15. 請求項１から１４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、照射部から対象に向けて照射された電磁波の前記対象からの反射波を検出するアクティブセンサ、またはパッシブセンサを含む
    電磁波検出装置。
  16. 請求項１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、
    前記第１の検出部および前記第２の検出部はそれぞれ、異なる照射部、または同一の照射部から対象に向けて照射された電磁波の前記対象からの反射波を検出するアクティブセンサを含む
    電磁波検出装置。
  17. 請求項１６に記載の電磁波検出装置において、
    前記異なる照射部はそれぞれ、異種または同種の電磁波を放射する
    電磁波検出装置。
  18. 請求項１５から１７のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
    前記照射部を、さらに備える
    電磁波検出装置。
  19. 請求項１５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、
    前記照射部は、赤外線、可視光線、紫外線、電波のいずれかを放射する
    電磁波検出装置。
  20. 請求項１５から１９のいずれか１項に記載の電磁波検出装置において、
    前記照射領域を変更する変更部を、さらに備え、
    前記切替部は、前記変更部による前記照射領域の変更に応じて、前記複数の画素をそれぞれ前記第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。
  21. 請求項２０に記載の電磁波検出装置において、
    前記変更部は、前記照射部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、前記対象に照射される電磁波の照射位置を変更する
    電磁波検出装置。
  22. 請求項２１に記載の電磁波検出装置において、
    前記変更部は、ＭＥＭＳミラー、ポリゴンミラー、ガルバノミラーのいずれかを含む
    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、又は、サーモセンサを含む
    電磁波検出装置。
  24. 請求項１から２３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の検出部がそれぞれ検出した前記電磁波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。
  25. 請求項２４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。
  26. 請求項１から２５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、電波のいずれかを検出する
    電磁波検出装置。
  27. 請求項１から２６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。
  28. 作用面に入射する電磁波を、前記作用面を構成する複数の画素毎に、第１の方向に進行させる第１の状態と、第２の方向に進行させる第２の状態とに、照射部により放射された電磁波の照射領域に応じて切替えるステップと、
    前記第１の方向に進行した前記電磁波を検出するステップと、
    前記第２の方向に進行した前記電磁波を検出するステップと、を装置に実行させる
    プログラム。
  29. 作用面に入射する電磁波を、前記作用面を構成する複数の画素毎に、第１の方向に進行させる第１の状態と、第２の方向に進行させる第２の状態とに切替え可能な切替部と、
    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の方向に進行した前記電磁波を検出する第２の検出部と、
    前記第１の検出部および前記第２の検出部がそれぞれ検出した前記電磁波に基づいて周囲に関する情報を取得する制御部を、備え、
    前記切替部は、照射部により放射された電磁波の照射領域に応じて、前記複数の画素をそれぞれ前記第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。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020043135A (ja) * 2018-09-06 2020-03-19 京セラ株式会社 電磁波検出器、撮像装置、測距装置、及び電磁波検出装置
JP7246151B2 (ja) * 2018-09-26 2023-03-27 京セラ株式会社 電磁波検出装置
US20210270938A1 (en) * 2020-03-02 2021-09-02 Microvision, Inc. Eye-Safe Scanning Lidar with Virtual Protective Housing

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62115389A (ja) * 1985-11-14 1987-05-27 Matsushita Electric Works Ltd 異常監視センサ
US6057909A (en) * 1995-06-22 2000-05-02 3Dv Systems Ltd. Optical ranging camera
EP1102104A2 (en) * 1999-11-17 2001-05-23 Lucent Technologies Inc. Optical switch
JP2001311891A (ja) * 2000-04-27 2001-11-09 Fuji Photo Film Co Ltd 光源ユニット、光ビーム走査装置、及びカラー画像記録装置
JP2001310497A (ja) * 2000-04-27 2001-11-06 Fuji Photo Film Co Ltd 光ビーム走査装置
US7177496B1 (en) 2001-12-27 2007-02-13 Capella Photonics, Inc. Optical spectral power monitors employing time-division-multiplexing detection schemes
US6686602B2 (en) 2002-01-15 2004-02-03 Applied Materials, Inc. Patterned wafer inspection using spatial filtering
JP4052382B2 (ja) 2002-11-13 2008-02-27 学校法人東京電機大学 非接触画像計測装置
CN100352264C (zh) 2003-02-25 2007-11-28 松下电器产业株式会社 光检出装置
JP3908681B2 (ja) * 2003-03-14 2007-04-25 三井造船株式会社 微弱光二次元位置検出システム
JP3881629B2 (ja) * 2003-03-25 2007-02-14 三井造船株式会社 入射光の二次元位置検出装置
JP2005005975A (ja) * 2003-06-11 2005-01-06 Shimadzu Corp 撮影装置
DE102005049471B4 (de) 2005-10-13 2007-09-13 Ingenieurbüro Spies GbR (vertretungsberechtigte Gesellschafter: Hans Spies, Martin Spies, 86558 Hohenwart) Entfernungssensor mit Einzelflächenabtastung
US7483151B2 (en) * 2006-03-17 2009-01-27 Alpineon D.O.O. Active 3D triangulation-based imaging method and device
JP2008128792A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Fujifilm Corp 距離画像作成装置及び方法
WO2010124038A2 (en) 2009-04-21 2010-10-28 Michigan Aerospace Corporation Atmospheric measurement system
WO2011031334A1 (en) * 2009-09-11 2011-03-17 Clear Align Llc Dual site imaging camera
JP2011220732A (ja) 2010-04-06 2011-11-04 Honda Motor Co Ltd 車両の周辺監視装置
JP6230420B2 (ja) * 2011-03-17 2017-11-15 ウニベルジテート ポリテクニカ デ カタル−ニア 光ビームを受光するシステムと方法とコンピュータ・プログラム
ES2512965B2 (es) * 2013-02-13 2015-11-24 Universitat Politècnica De Catalunya Sistema y método para escanear una superficie y programa de ordenador que implementa el método
WO2015024871A1 (en) * 2013-08-19 2015-02-26 Basf Se Optical detector
TW201525813A (zh) * 2013-12-24 2015-07-01 Qisda Corp 觸控投影系統
CN103925999B (zh) * 2014-05-06 2015-12-30 中山大学 一种图像光谱探测方法及系统
US10247811B2 (en) * 2014-10-16 2019-04-02 Harris Corporation Modulation of input to Geiger mode avalanche photodiode LIDAR using digital micromirror devices
JP6522384B2 (ja) 2015-03-23 2019-05-29 三菱重工業株式会社 レーザレーダ装置及び走行体
JP2017015611A (ja) * 2015-07-03 2017-01-19 株式会社リコー 距離測定装置
US20170357000A1 (en) * 2016-06-09 2017-12-14 Texas Instruments Incorporated Processing techniques for lidar receiver using spatial light modulators

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