KR102456631B1 - 전자파 검출 장치 및 정보 취득 시스템 - Google Patents

전자파 검출 장치 및 정보 취득 시스템 Download PDF

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Abstract

전자파 검출 장치(10)는 분리부(16)와 제 1 검출부(17)와 전환부(18)와 제 2 검출부(20)를 가진다. 분리부(16)는 입사하는 전자파를 제 1 방향(d1) 및 제 2 방향(d2)으로 진행하도록 분리한다. 제 1 검출부(17)는 제 1 방향(d1)으로 진행한 전자파를 검출한다. 전환부(18)는 복수의 전환 소자(se)를 가진다. 전환 소자(se)는 제 2 방향(d2)으로 진행한 전자파의 진행 방향을 제 3 방향(d3) 및 제 4 방향(d4)으로 전환 가능하다. 제 2 검출부(20)는 제 3 방향(d3)으로 진행한 전자파를 검출한다.

Description

전자파 검출 장치 및 정보 취득 시스템{ELECTROMAGNETIC WAVE DETECTION DEVICE AND INFORMATION ACQUISITION SYSTEM}
(관련 출원의 상호 참조)
본 출원은, 2017년 5월 25일에 일본국에 특허 출원된 특원2017-103942의 우선권을 주장하는 것이며, 상기 출원의 개시 전체를 여기에 참조를 위해 포함시킨다.
본 발명은, 전자파 검출 장치 및 정보 취득 시스템에 관한 것이다.
근래, 전자파를 검출하는 복수의 검출기에 의한 검출 결과로부터 주위에 관한 정보를 얻는 장치가 개발되고 있다. 예를 들면, 적외선 카메라로 촬상한 화상 중의 물체의 위치를, 레이저 레이더를 이용하여 측정하는 장치가 알려져 있다(특허문헌 1 참조).
일본공개특허 특개2011-220732호 공보
제 1 관점에 의한 전자파 검출 장치는,
입사하는 전자파를 제 1 방향 및 제 2 방향으로 진행하도록 분리하는 분리부와,
상기 제 1 방향으로 진행한 상기 전자파를 검출하는 제 1 검출부와,
상기 제 2 방향으로 진행한 전자파의 진행 방향을, 제 3 방향 및 제 4 방향으로 전환 가능한 복수의 전환 소자를 가지는 전환부와,
상기 제 3 방향으로 진행한 상기 전자파를 검출하는 제 2 검출부를 구비한다.
또한, 제 2 관점에 의한 정보 취득 시스템은,
입사하는 전자파를 제 1 방향 및 제 2 방향으로 진행하도록 분리하는 분리부와, 상기 제 1 방향으로 진행한 상기 전자파를 검출하는 제 1 검출부와, 상기 제 2 방향으로 진행한 전자파의 진행 방향을 제 3 방향 및 제 4 방향으로 전환 가능한 복수의 전환 소자를 가지는 전환부와, 상기 제 3 방향으로 진행한 상기 전자파를 검출하는 제 2 검출부를 가지는, 전자파 검출 장치와,
상기 제 1 검출부 및 상기 제 2 검출부에 의한 전자파의 검출 결과에 기초하여, 상기 전자파 검출 장치의 주위에 관한 정보를 취득하는 제어부를 구비한다.
도 1은, 제 1 실시형태에 관련되는 전자파 검출 장치 포함하는 정보 취득 시스템의 개략 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는, 도 1의 전자파 검출 장치의 전환부에 있어서의 전환 소자의 제 1 상태와 제 2 상태에 있어서의 전자파의 진행 방향을 설명하기 위한, 정보 취득 시스템의 상태도이다.
도 3은, 도 1의 조사부, 제 2 검출부, 및 제어부가 구성하는 측거 센서에 의한 측거의 원리를 설명하기 위한 전자파의 방사의 시기와 검출의 시기를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 4는, 제 2 실시형태에 관련되는 전자파 검출 장치의 개략 구성을 나타내는 구성도이다.
도 5는, 제 2 실시형태에 있어서 전환 소자별로 전자파의 진행 방향을 전환하는 상태를 설명하기 위한 전자파 검출 장치의 상태도이다.
도 6은, 제 1 실시형태에 관련되는 전자파 검출 장치의 변형례의 개략 구성을 나타내는 구성도이다.
이하, 본 발명을 적용한 전자파 검출 장치의 실시형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 전자파를 검출하는 복수의 검출기에 의해 전자파를 검출하는 구성에 있어서, 각 검출부의 검출축이 상이하다. 그 때문에, 각 검출기가 동일 영역을 대상으로 한 검출을 행했다고 해도, 검출 결과에 있어서의 좌표계가 각각의 검출부에서 상이하다. 그래서, 각 검출부에 의한 검출 결과에 있어서의 좌표계의 차이를 저감하는 것은 유익하다. 그러나, 당해 차이를 보정에 의해 저감하는 것은 불가능 또는 곤란하다. 그래서, 본 발명을 적용한 전자파 검출 장치는, 각 검출부에 있어서의 검출축의 차이를 저감할 수 있도록 구성됨으로써, 각 검출부에 의한 검출 결과에 있어서의 좌표계의 차이를 저감할 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 개시의 제 1 실시형태에 관련되는 전자파 검출 장치(10)를 포함하는 정보 취득 시스템(11)은, 전자파 검출 장치(10), 조사부(12), 반사부(13), 및 제어부(14)를 포함하여 구성되어 있다.
이후의 도면에 있어서, 각 기능 블록을 연결하는 파선은, 제어 신호 또는 통신되는 정보의 흐름을 나타낸다. 파선이 나타내는 통신은 유선 통신이어도 되고, 무선 통신이어도 된다. 또한, 각 기능 블록으로부터 돌출하는 실선은, 빔 형상의 전자파를 나타낸다.
전자파 검출 장치(10)는, 전단(前段) 광학계(15), 분리부(16), 제 1 검출부(17), 전환부(18), 제 1 후단 광학계(19), 및 제 2 검출부(20)를 가지고 있다.
전단 광학계(15)는, 예를 들면, 렌즈 및 미러 중 적어도 일방을 포함하고, 피사체가 되는 대상(ob)의 상(像)을 결상(結像)시킨다.
분리부(16)는, 전단 광학계(15)와, 전단 광학계(15)로부터 소정의 위치를 두고 떨어진 대상(ob)의 상의, 전단 광학계(15)에 의한 결상 위치인 1차 결상 위치의 사이에 마련되어 있다. 분리부(16)는, 입사하는 전자파를 제 1 방향(d1) 및 제 2 방향(d2)으로 진행하도록 분리한다.
제 1 실시형태에 있어서는, 분리부(16)는, 입사하는 전자파의 일부를 제 1 방향(d1)으로 반사하고, 전자파의 다른 일부를 제 2 방향(d2)으로 투과한다. 분리부(16)는, 입사하는 전자파의 일부를 제 1 방향(d1)으로 투과하고, 전자파의 다른 일부를 제 2 방향(d2)으로 투과해도 된다. 또한, 분리부(16)는, 입사하는 전자파의 일부를 제 1 방향(d1)으로 굴절시키고, 전자파의 다른 일부를 제 2 방향(d2)으로 굴절시켜도 된다. 분리부(16)는, 예를 들면, 하프 미러, 빔 스플리터, 다이크로익 미러, 콜드 미러, 핫 미러, 메타 서페이스, 편향 소자, 및 프리즘 등이다.
제 1 검출부(17)는, 분리부(16)로부터 제 1 방향(d1)으로 진행하는 전자파의 경로 상에 마련되어 있다. 또한, 제 1 검출부(17)는, 전단 광학계(15)로부터 소정의 위치를 두고 떨어진 대상(ob)의 상의, 분리부(16)로부터 제 1 방향(d1)에 있어서의 전단 광학계(15)에 의한 결상 위치 또는 당해 결상 위치 근방에 마련되어 있다. 제 1 검출부(17)는, 분리부(16)로부터 제 1 방향(d1)으로 진행한 전자파를 검출한다.
또한, 제 1 검출부(17)는, 분리부(16)로부터 제 1 방향(d1)으로 진행하는 전자파의 제 1 진행축이, 제 1 검출부(17)의 제 1 검출축에 평행해지도록, 분리부(16)에 대하여 배치되어 있어도 된다. 제 1 진행축은, 분리부(16)로부터 제 1 방향(d1)으로 진행하는, 방사상으로 넓어지면서 전파하는 전자파의 중심축이다. 제 1 실시형태에 있어서는, 제 1 진행축은, 전단 광학계(15)의 광축을 분리부(16)까지 연장하고, 분리부(16)에 있어서 제 1 방향(d1)에 평행해지도록 절곡한 축이다. 제 1 검출축은, 제 1 검출부(17)의 검출면의 중심을 지나고, 당해 검출면에 수직한 축이다.
또한, 제 1 검출부(17)는, 제 1 진행축 및 제 1 검출축의 간격이 제 1 간격 문턱값 이하가 되도록 배치되어 있어도 된다. 또한, 제 1 검출부(17)는, 제 1 진행축 및 제 1 검출축이 일치하도록 배치되어 있어도 된다. 제 1 실시형태에 있어서는, 제 1 검출부(17)는, 제 1 진행축 및 제 1 검출축이 일치하도록 배치되어 있다.
또한, 제 1 검출부(17)는, 제 1 진행축과, 제 1 검출부(17)의 검출면이 이루는 제 1 각도가 제 1 각도 문턱값 이하 또는 소정의 각도가 되도록, 분리부(16)에 대하여 배치되어 있어도 된다. 제 1 실시형태에 있어서는, 제 1 검출부(17)는, 전술과 같이, 제 1 각도가 90°가 되도록 배치되어 있다.
제 1 실시형태에 있어서, 제 1 검출부(17)는 패시브 센서이다. 제 1 실시형태에 있어서, 제 1 검출부(17)는, 더 구체적으로는, 소자 어레이를 포함한다. 예를 들면, 제 1 검출부(17)는, 이미지 센서 또는 이미징 어레이 등의 촬상 소자를 포함하고, 검출면에 있어서 결상한 전자파에 의한 상을 촬상하여, 촬상한 대상(ob)에 상당하는 화상 정보를 생성한다.
또한, 제 1 실시형태에 있어서, 제 1 검출부(17)는, 더 구체적으로는 가시광의 상을 촬상한다. 제 1 검출부(17)는, 생성한 화상 정보를 신호로서 제어부(14)에 송신한다.
또한, 제 1 검출부(17)는, 적외선, 자외선, 및 전파의 상 등, 가시광 이외의 상을 촬상해도 된다. 또한, 제 1 검출부(17)는 측거 센서를 포함하고 있어도 된다. 이 구성에 있어서, 전자파 검출 장치(10)는, 제 1 검출부(17)에 의해 화상 형상의 거리 정보를 취득할 수 있다. 또한, 제 1 검출부(17)는 측거 센서, 서모 센서 등을 포함하고 있어도 된다. 이 구성에 있어서, 전자파 검출 장치(10)는, 제 1 검출부(17)에 의해 화상 형상의 온도 정보를 취득할 수 있다.
전환부(18)는, 분리부(16)로부터 제 2 방향(d2)으로 진행하는 전자파의 경로 상에 마련되어 있다. 또한, 전환부(18)는, 전단 광학계(15)로부터 소정의 위치를 두고 떨어진 대상(ob)의 상의, 분리부(16)로부터 제 2 방향(d2)에 있어서의 전단 광학계(15)에 의한 1차 결상 위치 또는 당해 1차 결상 위치 근방에 마련되어 있다.
제 1 실시형태에 있어서는, 전환부(18)는, 당해 결상 위치에 마련되어 있다. 전환부(18)는, 전단 광학계(15) 및 분리부(16)를 통과한 전자파가 입사하는 작용면(as)을 가지고 있다. 작용면(as)은, 2차원 형상을 따라 나열되는 복수의 전환 소자(se)에 의해 구성되어 있다. 작용면(as)은, 후술하는 제 1 상태 및 제 2 상태 중 적어도 어느 것에 있어서, 전자파에, 예를 들면, 반사 및 투과 등의 작용을 발생시키는 면이다.
전환부(18)는, 작용면(as)에 입사하는 전자파를, 제 3 방향(d3)으로 진행시키는 제 1 상태와, 제 4 방향(d4)으로 진행시키는 제 2 상태로, 전환 소자(se)마다 전환 가능하다. 제 1 실시형태에 있어서, 제 1 상태는, 작용면(as)에 입사하는 전자파를, 제 3 방향(d3)으로 반사하는 제 1 반사 상태이다. 또한, 제 2 상태는, 작용면(as)에 입사하는 전자파를, 제 4 방향(d4)으로 반사하는 제 2 반사 상태이다.
제 1 실시형태에 있어서, 전환부(18)는, 더 구체적으로는, 전환 소자(se)마다 전자파를 반사하는 반사면을 포함하고 있다. 전환부(18)는, 전환 소자(se)마다의 반사면의 방향을 변경함으로써, 제 1 반사 상태 및 제 2 반사 상태를 전환 소자(se)마다 전환한다.
제 1 실시형태에 있어서, 전환부(18)는, 예를 들면 DMD(Digital Micro mirror Device:디지털 마이크로 미러 디바이스)를 포함한다. DMD는, 작용면(as)을 구성하는 미소한 반사면을 구동함으로써, 전환 소자(se)마다 당해 반사면을 작용면(as)에 대하여 +12° 및 -12° 중 어느 경사 상태로 전환 가능하다. 또한, 작용면(as)은, DMD에 있어서의 미소한 반사면을 탑재하는 기판의 판면에 평행하다.
전환부(18)는, 후술하는 제어부(14)의 제어에 기초하여, 제 1 상태 및 제 2 상태를, 전환 소자(se)마다 전환한다. 예를 들면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 전환부(18)는, 동시에, 일부의 전환 소자(se1)를 제 1 상태로 전환함으로써 당해 전환 소자(se1)에 입사하는 전자파를 제 3 방향(d3)으로 진행시킬 수 있고,다른 일부의 전환 소자(se2)를 제 2 상태로 전환함으로써 당해 전환 소자(se2)에 입사하는 전자파를 제 4 방향(d4)으로 진행시킬 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제 1 후단 광학계(19)는, 전환부(18)로부터 제 3 방향(d3)에 마련되어 있다. 제 1 후단 광학계(19)는, 예를 들면, 렌즈 및 미러 중 적어도 일방을 포함한다. 제 1 후단 광학계(19)는, 전환부(18)에 있어서 진행 방향이 전환된 전자파로서의 대상(ob)의 상을 결상시킨다.
제 2 검출부(20)는, 전환부(18)에 의한 제 3 방향(d3)으로 진행한 후에 제 1 후단 광학계(19)를 경유하여 진행하는 전자파의 경로 상에 마련되어 있다. 제 2 검출부(20)는, 제 1 후단 광학계(19)를 경유한 전자파, 즉 제 3 방향(d3)으로 진행한 전자파를 검출한다.
또한, 제 2 검출부(20)는, 전환부(18)와 함께, 분리부(16)로부터 제 2 방향(d2)으로 진행하여 전환부(18)에 의해 제 3 방향(d3)으로 진행 방향이 전환된 전자파의 제 2 진행축이, 제 2 검출부(20)의 제 2 검출축에 평행해지도록, 분리부(16)에 대하여 배치되어 있어도 된다. 제 2 진행축은, 전환부(18)로부터 제 3 방향(d3)으로 진행하는, 방사상으로 넓어지면서 전파하는 전자파의 중심축이다. 제 1 실시형태에 있어서는, 제 2 진행축은, 전단 광학계(15)의 광축을 전환부(18)까지 연장하고, 전환부(18)에 있어서 제 3 방향(d3)에 평행해지도록 절곡한 축이다. 제 2 검출축은, 제 2 검출부(20)의 검출면의 중심을 지나고, 당해 검출면에 수직한 축이다.
또한, 제 2 검출부(20)는, 전환부(18)와 함께, 제 2 진행축 및 제 2 검출축의 간격이 제 2 간격 문턱값 이하가 되도록 배치되어 있어도 된다. 또한, 제 2 간격 문턱값은, 제 1 간격 문턱값과 동일한 값이어도 상이한 값이어도 된다. 또한, 제 2 검출부(20)는, 제 1 검출부(17) 및 전환부(18)와 함께, 제 1 진행축 및 제 1 검출축의 간격과, 제 2 진행축 및 제 2 검출축의 간격과의 차가 소정의 간격차(예를 들면, 제 1 검출부(17) 및 제 2 검출부(20)의 검출면의 직경) 이하가 되도록 배치되어 있어도 된다. 또한, 제 2 검출부(20)는, 제 2 진행축 및 제 2 검출축이 일치하도록 배치되어 있어도 된다. 제 1 실시형태에 있어서는, 제 2 검출부(20)는, 제 2 진행축 및 제 2 검출축이 일치하도록 배치되어 있다.
또한, 제 2 검출부(20)는, 전환부(18)와 함께, 제 2 진행축과, 제 2 검출부(20)의 검출면이 이루는 제 2 각도가 제 2 각도 문턱값 이하 또는 소정의 각도가 되도록, 분리부(16)에 대하여 배치되어 있어도 된다. 또한, 제 2 각도 문턱값은, 제 1 각도 문턱값과 동일한 값이어도 상이한 값이어도 된다. 또한, 제 2 검출부(20)는, 제 1 검출부(17) 및 전환부(18)와 함께, 제 1 각도와 제 2 각도의 차가 소정의 각도차 이하가 되도록(예를 들면, 샤인프루프의 원리를 충족시키도록) 배치되면 된다. 제 1 실시형태에 있어서는, 제 2 검출부(20)는, 전술과 같이, 제 2 각도가 90°가 되도록 배치되어 있다.
제 1 실시형태에 있어서, 제 2 검출부(20)는, 조사부(12)로부터 대상(ob)을 향해 조사된 전자파의 당해 대상(ob)으로부터의 반사파를 검출하는 액티브 센서이다. 또한, 제 1 실시형태에 있어서, 제 2 검출부(20)는, 조사부(12)로부터 조사되고 또한 반사부(13)에 의해 반사됨으로써 대상(ob)을 향해 조사된 전자파의 당해 대상(ob)으로부터의 반사파를 검출한다. 후술하는 바와 같이, 조사부(12)로부터 조사되는 전자파는 적외선, 가시광선, 자외선, 및 전파 중 적어도 어느 것이고, 제 2 검출부(20)는, 제 1 검출부(17)와는 이종 또는 동종의 전자파를 검출한다.
제 1 실시형태에 있어서, 제 2 검출부(20)는, 더 구체적으로는, 측거 센서를 구성하는 소자를 포함한다. 예를 들면, 제 2 검출부(20)는, APD(Avalanche Photo Diode), PD(Photo Diode) 및 측거 이미지 센서 등의 단일의 소자를 포함한다. 또한, 제 2 검출부(20)는, APD 어레이, PD 어레이, 측거 이미징 어레이, 및 측거 이미지 센서 등의 소자 어레이를 포함하는 것이어도 된다.
제 1 실시형태에 있어서, 제 2 검출부(20)는, 피사체로부터의 반사파를 검출한 것을 나타내는 검출 정보를 신호로서 제어부(14)에 송신한다. 제 2 검출부(20)는, 더 구체적으로는, 적외선 대역의 전자파를 검출한다.
또한, 제 2 검출부(20)는, 상술한 측거 센서를 구성하는 단일의 소자인 구성에 있어서, 전자파를 검출할 수 있으면 되고, 검출면에 있어서 결상될 필요는 없다. 그 때문에, 제 2 검출부(20)는, 제 1 후단 광학계(19)에 의한 결상 위치인 2차 결상 위치에 마련되지 않아도 된다. 즉, 이 구성에 있어서, 제 2 검출부(20)는, 모든 화각으로부터의 전자파가 검출면 상에 입사 가능한 위치라면, 전환부(18)에 의해 제 3 방향(d3)으로 진행한 후에 제 1 후단 광학계(19)를 경유하여 진행하는 전자파의 경로 상의 어디에 배치되어도 된다.
조사부(12)는, 적외선, 가시광선, 자외선, 및 전파 중 적어도 어느 것을 방사한다. 제 1 실시형태에 있어서, 조사부(12)는 적외선을 방사한다. 조사부(12)는, 방사하는 전자파를, 대상(ob)을 향해, 직접 또는 반사부(13)를 개재하여 간접적으로 조사한다. 제 1 실시형태에 있어서는, 조사부(12)는, 방사하는 전자파를, 대상(ob)을 향해, 반사부(13)를 개재하여 간접적으로 조사한다.
제 1 실시형태에 있어서는, 조사부(12)는, 폭이 좁은, 예를 들면 0.5°의 빔 형상의 전자파를 방사한다. 또한, 제 1 실시형태에 있어서, 조사부(12)는 전자파를 펄스 형상으로 방사 가능하다. 예를 들면, 조사부(12)는, LED(Light Emitting Diode) 및 LD(Laser Diode) 등을 포함한다. 조사부(12)는, 후술하는 제어부(14)의 제어에 기초하여, 전자파의 방사 및 정지를 전환한다.
반사부(13)는, 조사부(12)로부터 방사된 전자파를, 방향을 바꾸면서 반사함으로써, 대상(ob)에 조사되는 전자파의 조사 위치를 변경한다. 즉, 반사부(13)는, 조사부(12)로부터 방사되는 전자파에 의해, 대상(ob)을 주사(走査)한다. 따라서, 제 1 실시형태에 있어서, 제 2 검출부(20)는, 반사부(13)와 협동하여, 주사형의 측거 센서를 구성한다. 또한, 반사부(13)는, 1차원 방향 또는 2차원 방향으로 대상(ob)을 주사한다. 제 1 실시형태에 있어서는, 반사부(13)는, 2차원 방향으로 대상(ob)을 주사한다.
반사부(13)는, 조사부(12)로부터 방사되어 반사한 전자파의 조사 영역의 적어도 일부가, 전자파 검출 장치(10)에 있어서의 전자파의 검출 범위에 포함되도록 구성되어 있다. 따라서, 반사부(13)를 개재하여 대상(ob)에 조사되는 전자파의 적어도 일부는, 전자파 검출 장치(10)에 있어서 검출될 수 있다.
또한, 제 1 실시형태에 있어서, 반사부(13)는, 조사부(12)로부터 방사되고 또한 반사부(13)에 반사한 전자파의 조사 영역의 적어도 일부가, 제 2 검출부(20)에 있어서의 검출 범위에 포함되도록 구성되어 있다. 따라서, 제 1 실시형태에 있어서, 반사부(13)를 개재하여 대상(ob)에 조사되는 전자파의 적어도 일부는, 제 2 검출부(20)에 의해 검출될 수 있다.
반사부(13)는, 예를 들면 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 미러, 폴리곤 미러, 및 갈바노 미러 등을 포함한다. 제 1 실시형태에 있어서는, 반사부(13)는 MEMS 미러를 포함한다.
반사부(13)는, 후술하는 제어부(14)의 제어에 기초하여, 전자파를 반사하는 방향을 바꾼다. 또한, 반사부(13)는, 예를 들면 인코더 등의 각도 센서를 가져도 되고, 각도 센서가 검출하는 각도를, 전자파를 반사하는 방향 정보로서, 제어부(14)에 통지해도 된다. 이와 같은 구성에 있어서, 제어부(14)는, 반사부(13)로부터 취득하는 방향 정보에 기초하여, 조사 위치를 산출할 수 있다. 또한, 제어부(14)는, 반사부(13)에 전자파를 반사하는 방향으로 바꾸게 하기 위해 입력하는 구동 신호에 기초하여 조사 위치를 산출할 수 있다.
제어부(14)는, 1 이상의 프로세서 및 메모리를 포함한다. 프로세서는, 프로세서는, 특정한 프로그램을 불러오게 하여 특정한 기능을 실행하는 범용의 프로세서, 및 특정한 처리에 특화된 전용의 프로세서 중 적어도 어느 것을 포함해도 된다. 전용의 프로세서는, 특정 용도를 위한 IC(ASIC; Application Specific Integrated Circuit)를 포함해도 된다. 프로세서는, 프로그래머블 로직 디바이스(PLD; Programmable Logic Device)를 포함해도 된다. PLD는, FPGA(Field-Programmable Gate Array)를 포함해도 된다. 제어부(14)는, 1개 또는 복수의 프로세서가 협동하는 SoC(System-on-a-Chip) 및 SiP(System In a Package) 중 적어도 어느 것을 포함해도 된다.
제어부(14)는, 제 1 검출부(17) 및 제 2 검출부(20)가 각각 검출한 전자파에 기초하여, 전자파 검출 장치(10)의 주위에 관한 정보를 취득한다. 주위에 관한 정보는, 예를 들면 화상 정보, 거리 정보, 및 온도 정보 등이다. 제 1 실시형태에 있어서, 제어부(14)는, 전술과 같이, 제 1 검출부(17)가 화상으로서 검출한 전자파를 화상 정보로서 취득한다. 또한, 제 1 실시형태에 있어서, 제어부(14)는, 제 2 검출부(20)가 검출하는 검출 정보에 기초하여, 이하에 설명하는 바와 같이, ToF(Time-of-Flight) 방식에 의해, 조사부(12)에 조사되는 조사 위치의 거리 정보를 취득한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 제어부(14)는, 조사부(12)에 전자파 방사 신호를 입력함으로써, 조사부(12)에 펄스 형상의 전자파를 방사시킨다("전자파 방사 신호"란 참조). 조사부(12)는, 입력된 당해 전자파 방사 신호에 기초하여 전자파를 조사한다("조사부 방사량"란 참조). 조사부(12)가 방사하고 또한 반사부(13)가 반사하여 임의의 조사 영역에 조사된 전자파는, 당해 조사 영역에 있어서 반사한다. 제어부(14)는, 당해 조사 영역의 반사파의 전단 광학계(15)에 의한 전환부(18)에 있어서의 결상 영역 중의 적어도 일부의 전환 소자(se)를 제 1 상태로 전환하고, 다른 전환 소자(se)를 제 2 상태로 전환한다. 그리고, 제 2 검출부(20)는, 당해 조사 영역에 있어서 반사된 전자파를 검출할 때("전자파 검출량"란 참조), 전술과 같이, 검출 정보를 제어부(14)에 통지한다.
제어부(14)는, 예를 들면, 시간 계측 LSI(Large Scale Integrated circuit)를 가지고 있고, 조사부(12)에 전자파를 방사시킨 시기 T1로부터, 검출 정보를 취득("검출 정보 취득"란 참조)한 시기 T2까지의 시간(ΔT)을 계측한다. 제어부(14)는, 당해 시간(ΔT)에, 광속을 승산하고, 또한 2로 나눔으로써, 조사 위치까지의 거리를 산출한다. 또한, 제어부(14)는, 상술과 같이, 반사부(13)로부터 취득하는 방향 정보, 또는 자신이 반사부(13)에 출력하는 구동 신호에 기초하여, 조사 위치를 산출한다. 제어부(14)는, 조사 위치를 바꾸면서, 각 조사 위치까지의 거리를 산출함으로써, 화상 형상의 거리 정보를 작성한다.
또한, 제 1 실시형태에 있어서, 정보 취득 시스템(11)은, 상술과 같이, 레이저광을 조사하여, 돌아올 때까지의 시간을 직접 측정하는 Direct ToF에 의해 거리 정보를 작성하는 구성이다. 그러나, 정보 취득 시스템(11)은, 이와 같은 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 정보 취득 시스템(11)은, 전자파를 일정한 주기로 조사하고, 조사된 전자파와 돌아온 전자파의 위상차로부터, 돌아올 때까지의 시간을 간접적으로 측정하는 Flash ToF에 의해 거리 정보를 작성해도 된다. 또한, 정보 취득 시스템(11)은, 다른 ToF 방식, 예를 들면, Phased ToF에 의해 거리 정보를 작성해도 된다.
이상과 같은 구성의 제 1 실시형태의 전자파 검출 장치(10)는, 입사하는 전자파를 제 1 방향(d1) 및 제 2 방향(d2)으로 진행하도록 분리하고, 또한 제 2 방향(d2)으로 진행시킨 전자파의 진행 방향을 제 3 방향(d3)으로 전환 가능하다. 이와 같은 구성에 의해, 전자파 검출 장치(10)는, 전단 광학계(15)의 광축을, 제 1 방향(d1)으로 진행시킨 전자파의 중심축인 제 1 진행축에, 또한 제 3 방향(d3)으로 진행시킨 전자파의 중심축인 제 2 진행축에 맞추는 것이 가능해진다. 따라서, 전자파 검출 장치(10)는, 제 1 검출부(17) 및 제 2 검출부(20)의 광축의 어긋남을 저감할 수 있다. 이에 의해, 전자파 검출 장치(10)는, 제 1 검출축 및 제 2 검출축의 어긋남을 저감할 수 있다. 그 때문에, 전자파 검출 장치(10)는, 제 1 검출부(17) 및 제 2 검출부(20)에 의한 검출 결과에 있어서의 좌표계의 어긋남을 저감할 수 있다. 또한, 이와 같은 구성 및 효과는, 후술하는 제 2 실시형태의 전자파 검출 장치에 대해서도 동일하다.
또한, 제 1 실시형태의 전자파 검출 장치(10)는, 제 1 진행축이 제 1 검출축과 평행해지도록, 제 2 진행축이 제 2 검출축과 평행해지도록, 제 1 검출부(17), 전환부(18), 및 제 2 검출부(20)가 분리부(16)에 대하여 배치되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 전자파 검출 장치(10)는, 제 1 검출축 및 제 2 검출축의 어긋남을 저감함과 함께, 진행축으로부터의 거리에 상관 없이 검출면에 있어서의 전자파의 결상 상태를 균질화할 수 있다. 따라서, 전자파 검출 장치(10)는, 제어부(14)에 있어서의 결상 상태의 균질화를 위한 정보 처리를 행하지 않고, 균질한 결상 상태인 주위에 관한 정보를 취득시킬 수 있다. 또한, 이와 같은 구성 및 효과는, 후술하는 제 2 실시형태의 전자파 검출 장치에 대해서도 동일하다.
또한, 제 1 실시형태의 전자파 검출 장치(10)는, 제 1 진행축 및 제 1 검출축의 간격이 제 1 간격 문턱값 이하가 되도록 제 1 검출부(17)는 분리부(16)에 대하여 배치되고, 제 2 진행축 및 제 2 검출축의 간격이 제 2 간격 문턱값 이하가 되도록 전환부(18) 및 제 2 검출부(20)는 분리부(16)에 대하여 배치되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 전자파 검출 장치(10)는, 제 1 검출축 및 제 2 검출축의 어긋남을 더 저감할 수 있다. 또한, 이와 같은 구성 및 효과는, 후술하는 제 2 실시형태의 전자파 검출 장치에 대해서도 동일하다.
또한, 제 1 실시형태의 전자파 검출 장치(10)는, 제 1 진행축 및 제 1 검출축의 간격과, 제 2 진행축 및 제 2 검출축의 간격과의 차가 소정의 간격차 이하가 되도록, 제 1 검출부(17), 전환부(18), 및 제 2 검출부(20)가, 분리부(16)에 대하여 배치되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 전자파 검출 장치(10)는, 제 1 검출축 및 제 2 검출축의 어긋남을 한층 저감할 수 있다. 또한, 이와 같은 구성 및 효과는, 후술하는 제 2 실시형태의 전자파 검출 장치에 대해서도 동일하다.
또한, 제 1 실시형태의 전자파 검출 장치(10)는, 제 1 진행축 및 제 1 검출축이 일치하고, 제 2 진행축 및 제 2 검출축이 일치하도록, 제 1 검출부(17), 전환부(18), 및 제 2 검출부(20)가, 분리부(16)에 대하여 배치되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 전자파 검출 장치(10)는, 제 1 검출축 및 제 2 검출축의 어긋남을 한층 더 저감할 수 있다. 또한, 이와 같은 구성 및 효과는, 후술하는 제 2 실시형태의 전자파 검출 장치에 대해서도 동일하다.
또한, 제 1 실시형태의 전자파 검출 장치(10)는, 제 1 각도가 제 1 각도 문턱값 이하 또는 소정의 각도가 되도록, 또한 제 2 각도가 제 2 각도 문턱값 이하 또는 소정의 각도가 되도록, 제 1 검출부(17), 전환부(18), 및 제 2 검출부(20)가, 분리부(16)에 대하여 배치되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 전자파 검출 장치(10)는, 제 1 검출축 및 제 2 검출축의 어긋남을 저감함과 함께, 진행축으로부터의 거리에 따른 검출면에 있어서의 전자파의 결상 상태의 불균질화를 저감할 수 있다. 따라서, 전자파 검출 장치(10)는, 제어부(14)에 있어서의 결상 상태의 균질화를 위한 정보 처리의 부하를 저감할 수 있다. 또한, 이와 같은 구성 및 효과는, 후술하는 제 2 실시형태의 전자파 검출 장치에 대해서도 동일하다.
또한, 제 1 실시형태의 전자파 검출 장치(10)는, 제 1 각도와 제 2 각도의 차가 소정의 각도차 이하가 되도록, 제 1 검출부(17), 전환부(18), 및 제 2 검출부(20)가 분리부(16)에 대하여 배치되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 전자파 검출 장치(10)는, 제 1 검출부(17) 및 제 2 검출부(20)의 광축의 어긋남을 한층 저감할 수 있다. 또한, 이와 같은 구성 및 효과는, 후술하는 제 2 실시형태의 전자파 검출 장치에 대해서도 동일하다.
또한, 제 1 실시형태의 전자파 검출 장치(10)는, 전환부(18)에 있어서의 일부의 전환 소자(se)를 제 1 상태로 전환하고, 또한 다른 일부의 전환 소자(se)를 제 2 상태로 전환할 수 있다. 이와 같은 구성에 의해, 전자파 검출 장치(10)는, 각 전환 소자(se)에 입사하는 전자파를 출사하는 대상(ob)의 부분마다의 전자파에 기초한 정보를 제 2 검출부(20)에 검출시킬 수 있다. 또한, 이와 같은 구성 및 효과는, 후술하는 제 2 실시형태의 전자파 검출 장치에 대해서도 동일하다.
다음에, 본 개시의 제 2 실시형태에 관련되는 전자파 검출 장치에 대하여 설명한다. 제 2 실시형태에서는, 제 3 검출부를 더 구비하는 점에 있어서 제 1 실시형태와 상이하다. 이하에, 제 1 실시형태와 상이한 점을 중심으로 제 2 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 제 1 실시형태와 동일한 구성을 가지는 부위에는 동일한 부호를 붙인다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시형태에 관련되는 전자파 검출 장치(100)는, 전단 광학계(15), 분리부(16), 제 1 검출부(17), 전환부(180), 제 1 후단 광학계(19), 제 2 후단 광학계(210), 제 2 검출부(20), 및 제 3 검출부(220)를 가지고 있다. 또한, 제 2 실시형태에 관련되는 정보 취득 시스템(11)에 있어서의, 전자파 검출 장치(100) 이외의 구성은, 제 1 실시형태와 동일하다. 제 2 실시형태에 있어서의 전단 광학계(15), 분리부(16), 제 1 검출부(17), 제 1 후단 광학계(19), 및 제 2 검출부(20)의 구성 및 기능은, 제 1 실시형태와 동일하다.
전자파 검출 장치(100) 내에 있어서의 전환부(180)의 배치는, 제 1 실시형태와 동일하다. 전환부(180)는, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 2차원 형상을 따라 나열되는 복수의 전환 소자(se)에 의해 구성되는 작용면(as)을 가지고 있다. 제 1 실시형태와 달리, 전환부(180)는, 작용면(as)에 입사하는 전자파를, 제 3 방향(d3)으로 진행시키는 제 1 상태와, 제 4 방향(d4)으로 진행시키는 제 2 상태에 더하여, 제 3 방향(d3) 및 제 4 방향(d4) 이외의 방향으로 진행시키는 제 3 상태로, 전환 소자(se)마다 전환 가능하다.
제 2 실시형태에 있어서, 제 1 상태는, 작용면(as)에 입사하는 전자파를, 제 3 방향(d3)으로 반사하는 제 1 반사 상태이다. 또한, 제 2 상태는, 작용면(as)에 입사하는 전자파를, 제 4 방향(d4)으로 반사하는 제 2 반사 상태이다. 제 3 상태는, 작용면(as)에 입사하는 전자파를, 제 3 방향(d3) 및 제 4 방향(d4) 이외의 방향으로 반사하는 제 3 반사 상태이다.
제 2 실시형태에 있어서, 전환부(180)는, 더 구체적으로는, 전환 소자(se)마다 전자파를 반사하는 반사면을 포함하고 있다. 전환부(180)는, 전환 소자(se)마다의 반사면의 방향을 변경함으로써, 제 1 반사 상태, 제 2 반사 상태, 및 제 3 반사 상태를 전환 소자(se)마다 전환한다.
제 2 실시형태에 있어서, 전환부(180)는, 예를 들면 DMD(Digital Micro mirror Device:디지털 마이크로 미러 디바이스)를 포함한다. DMD는, 작용면(as)을 구성하는 미소한 반사면을 구동함으로써, 전환 소자(se)마다 당해 반사면을 작용면(as)에 대하여 +12° 및 -12° 중 어느 경사 상태로 전환 가능하다. 또한, DMD는 반사면의 구동을 정지함으로써, 전환 소자(se)마다 당해 반사면을 작용면(as)에 대하여 0° 전후의 경사 상태로 전환 가능하다.
전환부(180)는, 제어부(14)의 제어에 기초하여, 제 1 상태, 제 2 상태, 및 제 3 상태를, 전환 소자(se)마다 전환한다. 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 전환부(180)는, 동시에, 일부의 전환 소자(se1), 다른 일부의 전환 소자(se2), 및 나머지의 전환 소자(se3)를 각각 제 1 상태, 제 2 상태, 및 제 3 상태로 전환함으로써 당해 전환 소자(se1, se2, 및se3)에 입사하는 전자파를 제 3 방향(d3), 제 4 방향(d4), 및 제 3 방향(d3) 및 제 4 방향(d4) 이외의 방향으로 진행시킬 수 있다.
제 2 후단 광학계(210)는, 전환부(180)로부터 제 4 방향(d4)에 마련되어 있다. 제 2 후단 광학계(210)는, 예를 들면, 렌즈 및 미러 중 적어도 일방을 포함한다. 제 2 후단 광학계(210)는, 전환부(180)에 있어서 진행 방향이 전환된 전자파로서의 대상(ob)의 상을 결상시킨다.
제 3 검출부(220)는, 전환부(180)에 의한 제 4 방향(d4)으로 진행한 후에 제 2 후단 광학계(210)를 경유하여 진행하는 전자파의 경로 상에 마련되어 있다. 제 3 검출부(220)는, 제 2 후단 광학계(210)를 경유한 전자파, 즉 제 4 방향(d4)으로 진행한 전자파를 검출한다.
또한, 제 3 검출부(220)는, 전환부(180)와 함께, 분리부(16)로부터 제 2 방향(d2)으로 진행하여 전환부(180)에 의해 제 4 방향(d4)으로 진행 방향이 전환된 전자파의 제 3 진행축이, 제 3 검출부(220)의 제 3 검출축에 평행해지도록, 분리부(16)에 대하여 배치되어 있어도 된다. 제 3 진행축은, 전환부(180)로부터 제 4 방향(d4)으로 진행하는, 방사상으로 넓어지면서 전파하는 전자파의 중심축이다. 제 2 실시형태에 있어서는, 제 3 진행축은, 전단 광학계(15)의 광축을 전환부(180)까지 연장하고, 전환부(180)에 있어서 제 4 방향(d4)에 평행해지도록 절곡한 축이다. 제 3 검출축은, 제 3 검출부(220)의 검출면의 중심을 지나고, 당해 검출면에 수직한 축이다.
또한, 제 3 검출부(220)는, 전환부(180)와 함께, 제 3 진행축 및 제 3 검출축의 간격이 제 3 간격 문턱값 이하가 되도록 배치되어 있어도 된다. 또한, 제 3 간격 문턱값은, 제 1 간격 문턱값 또는 제 2 간격 문턱값과 동일한 값이어도 상이한 값이어도 된다. 또한, 제 3 검출부(220)는, 제 1 검출부(17), 전환부(180), 및 제 2 검출부(20)와 함께, 제 1 진행축 및 제 1 검출축의 간격, 및 제 2 진행축 및 제 2 검출축의 간격과, 제 3 진행축 및 제 3 검출축의 간격과의 차가 소정의 간격차 이하가 되도록 배치되어 있어도 된다. 또한, 제 3 검출부(220)는, 제 3 진행축 및 제 3 검출축이 일치하도록 배치되어 있어도 된다. 제 2 실시형태에 있어서는, 제 3 검출부(220)는, 제 3 진행축 및 제 3 검출축이 일치하도록 배치되어 있다.
또한, 제 3 검출부(220)는, 전환부(180)와 함께, 제 3 진행축과, 제 3 검출부(220)의 검출면의 수선이 이루는 제 3 각도가 제 3 각도 문턱값 또는 소정의 각도 이하가 되도록, 분리부(16)에 대하여 배치되어 있어도 된다. 또한, 제 3 각도 문턱값은, 제 1 각도 문턱값 또는 제 2 각도 문턱값과 동일한 값이어도 상이한 값이어도 된다. 또한, 제 3 검출부(220)는, 제 1 검출부(17), 전환부(180), 및 제 2 검출부(20)와 함께, 제 1 각도 및 제 2 각도와, 제 3 각도와의 차가 소정의 각도차 이하가 되도록 배치되면 된다. 제 2 실시형태에 있어서는, 제 3 검출부(220)는, 전술과 같이, 제 3 각도가 90°가 되도록 배치되어 있다.
제 2 실시형태에 있어서, 제 3 검출부(220)는, 조사부(12)로부터 대상(ob)을 향해 조사된 전자파의 당해 대상(ob)으로부터의 반사파를 검출하는 액티브 센서이다. 또한, 제 2 실시형태에 있어서, 제 3 검출부(220)는, 조사부(12)로부터 조사되고 또한 반사부(13)에 의해 반사됨으로써 대상(ob)을 향해 조사된 전자파의 당해 대상(ob)으로부터의 반사파를 검출한다. 전술과 같이, 조사부(12)로부터 조사되는 전자파는 적외선, 가시광선, 자외선, 및 전파 중 적어도 어느 것이고, 제 3 검출부(220)는, 제 1 검출부(17)와는 이종 또는 동종이며, 제 2 검출부(20)와는 동종의 전자파를 검출한다.
제 2 실시형태에 있어서, 제 3 검출부(220)는, 더 구체적으로는, 측거 센서를 구성하는 소자를 포함한다. 예를 들면, 제 3 검출부(220)는, APD(Avalanche Photo Diode), PD(Photo Diode), SPAD(Single Photon Avalanche Diode), MPPC(Multi-Pixel Photon Counter), 및 측거 이미지 센서 등의 단일의 소자를 포함한다. 또한, 제 3 검출부(220)는, SPAD 어레이, APD 어레이, PD 어레이, 측거 이미징 어레이, 및 측거 이미지 센서 등의 소자 어레이를 포함하는 것이어도 된다.
제 2 실시형태에 있어서, 제 3 검출부(220)는, 피사체로부터의 반사파를 검출한 것을 나타내는 검출 정보를 신호로서 제어부(14)에 송신한다. 제 3 검출부(220)는, 더 구체적으로는, 적외선 대역의 전자파를 검출한다.
또한, 제 3 검출부(220)는, 상술한 측거 센서를 구성하는 단일의 소자인 구성에 있어서, 전자파를 검출할 수 있으면 되고, 검출면에 있어서 결상될 필요는 없다. 그 때문에, 제 3 검출부(220)는, 제 2 후단 광학계(210)에 의한 결상 위치인 2차 결상 위치에 마련되지 않아도 된다. 즉, 이 구성에 있어서, 제 3 검출부(220)는, 모든 화각으로부터의 전자파가 검출면 상에 입사 가능한 위치라면, 전환부(180)에 의해 제 4 방향(d4)으로 진행한 후에 제 2 후단 광학계(210)를 경유하여 진행하는 전자파의 경로 상의 어디에 배치되어도 된다.
제 2 실시형태에 있어서, 제어부(14)는, 제 1 실시형태와 달리, 전자파의 조사 영역의 반사파의 전단 광학계(15)에 의한 전환부(180)에 있어서의 결상 영역 중의 적어도 일부의 전환 소자(se)를 제 1 상태로 전환하고, 당해 결상 영역 내의 다른 일부의 전환 소자(se)를 제 2 상태로 전환하고, 나머지의 전환 소자(se)를 제 3 상태로 전환한다.
이상과 같이, 제 2 실시형태의 전자파 검출 장치(100)는, 전환부(180)로부터 제 4 방향(d4)으로 진행한 전자파를 검출하는 제 3 검출부(220)를 가지고 있다. 이와 같은 구성에 의해, 전자파 검출 장치(100)는, 전단 광학계(15)의 광축을, 제 1 방향(d1)으로 진행시킨 전자파의 중심축인 제 1 진행축에, 제 3 방향(d3)으로 진행시킨 전자파의 중심축인 제 2 진행축에, 또한 제 4 방향(d4)으로 진행시킨 전자파의 중심축인 제 3 진행축에 맞추는 것이 가능해진다. 따라서, 전자파 검출 장치(100)는, 제 1 검출부(17), 제 2 검출부(20), 및 제 3 검출부(220)의 광축의 어긋남을 저감할 수 있다. 이에 의해, 전자파 검출 장치(100)는, 제 1 검출축, 제 2 검출축, 및 제 3 검출축의 어긋남을 저감할 수 있다. 그 때문에, 전자파 검출 장치(100)는, 제 1 검출부(17), 제 2 검출부(20), 및 제 3 검출부(220)에 의한 검출 결과에 있어서의 좌표계의 어긋남을 저감할 수 있다.
또한, 제 2 실시형태의 전자파 검출 장치(100)는, 전환부(180)에 있어서의 일부의 전환 소자(se)를 제 1 상태로 전환하고, 또한 다른 일부의 전환 소자(se)를 제 2 상태로 전환할 수 있다. 이와 같은 구성에 의해, 전자파 검출 장치(100)는, 일부의 전환 소자(se)에 제 2 검출부(20)를 향해 전자파를 진행시키면서, 동시에 다른 일부의 전환 소자(se)에 제 3 검출부(220)를 향해 전자파를 진행시킬 수 있다. 따라서, 전자파 검출 장치(100)는, 상이한 영역에 관한 정보를 동시에 취득할 수 있다. 이와 같이, 전자파 검출 장치(100)는, 예를 들면, 화상 형상의 거리 정보의 취득에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 제 2 실시형태의 전자파 검출 장치(100)는, 제 3 진행축이 제 3 검출축과 평행해지도록, 제 3 검출부(220)는, 전환부(180)와 함께 분리부(16)에 대하여 배치되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 전자파 검출 장치(100)는, 제 1 검출축, 제 2 검출축, 및 제 3 검출축의 어긋남을 저감함과 함께, 제 3 진행축으로부터의 거리에 상관 없이 제 3 검출부(220)의 검출면에 있어서의 전자파의 결상 상태를 균질화할 수 있다. 따라서, 전자파 검출 장치(100)는, 제어부(14)에 있어서의 결상 상태의 균질화를 위한 정보 처리를 행하지 않고, 균질한 결상 상태인 주위에 관한 정보를 취득시킬 수 있다.
또한, 제 2 실시형태의 전자파 검출 장치(100)는, 제 3 진행축 및 제 3 검출축의 간격이 제 3 간격 문턱값 이하가 되도록, 제 3 검출부(220)는, 전환부(180)와 함께 분리부(16)에 대하여 배치되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 전자파 검출 장치(100)는, 제 1 검출축 또는 제 2 검출축에 대한 제 3 검출축의 어긋남을 더 저감시킬 수 있다.
또한, 제 2 실시형태의 전자파 검출 장치(100)는, 제 3 진행축 및 제 3 검출축의 간격과, 제 1 진행축 및 제 1 검출축의 간격 및 제 2 진행축 및 제 2 검출축의 간격과의 차가 소정의 간격차 이하가 되도록, 제 1 검출부(17), 전환부(180), 제 2 검출부(20), 및 제 3 검출부(220)가, 분리부(16)에 대하여 배치되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 전자파 검출 장치(100)는, 제 1 검출축 및 제 2 검출축에 대한 제 3 검출축의 어긋남을 한층 저감할 수 있다.
또한, 제 2 실시형태의 전자파 검출 장치(100)는, 제 3 진행축 및 제 3 검출축이 일치하도록, 제 3 검출부(220)가, 전환부(180)와 함께, 분리부(16)에 대하여 배치되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 전자파 검출 장치(100)는, 제 1 검출축 및 제 2 검출축에 대한 제 3 검출축의 어긋남을 한층 더 저감할 수 있다.
또한, 제 2 실시형태의 전자파 검출 장치(100)는, 제 3 각도가 제 3 각도 문턱값 이하 또는 소정의 각도가 되도록, 제 3 검출부(220)가, 전환부(180)와 함께, 분리부(16)에 대하여 배치되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 전자파 검출 장치(100)는, 제 1 검출축, 제 2 검출축, 및 제 3 검출축의 어긋남을 저감함과 함께, 제 3 진행축으로부터의 거리에 따른 제 3 검출부(220)의 검출면에 있어서의 전자파의 결상 상태의 불균질화를 저감할 수 있다. 따라서, 전자파 검출 장치(100)는, 제어부(14)에 있어서의 결상 상태의 균질화를 위한 정보 처리의 부하를 저감할 수 있다.
또한, 제 2 실시형태의 전자파 검출 장치(100)는, 제 3 각도와 제 1 각도 및 제 2 각도와의 차가 소정의 각도차 이하가 되도록, 제 1 검출부(17), 전환부(180), 제 2 검출부(20), 및 제 3 검출부(220)가 분리부(16)에 대하여 배치되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 전자파 검출 장치(100)는, 제 1 검출부(17) 및 제 2 검출부(20)에 대한 제 3 검출부(220)의 광축의 어긋남을 한층 저감할 수 있다.
본 발명을 제(諸) 도면 및 실시예에 기초하여 설명하였으나, 당업자라면 본 개시에 기초하여 다양한 변형 및 수정을 행하는 것이 용이한 것에 주의하기 바란다. 따라서, 이러한 변형 및 수정은 본 발명의 범위에 포함되는 것에 유의하기 바란다.
예를 들면, 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태에 있어서, 조사부(12), 반사부(13), 및 제어부(14)가, 전자파 검출 장치(10, 100)와 함께 정보 취득 시스템(11)을 구성하고 있지만, 전자파 검출 장치(10, 100)는, 이들 중 적어도 1개를 포함하여 구성되어도 된다.
또한, 제 1 실시형태에 있어서, 전환부(18)는, 작용면(as)에 입사하는 전자파의 진행 방향을 2방향으로 전환 가능하지만, 2방향 중 어느 것으로의 전환이 아니라, 3 이상의 방향으로 전환 가능해도 된다. 또한, 제 2 실시형태에 있어서, 전환부(180)는, 작용면(as)에 입사하는 전자파의 진행 방향을 3방향으로 전환 가능하지만, 4 이상의 방향으로 전환 가능해도 된다.
또한, 제 1 실시형태의 전환부(18)에 있어서, 제 1 상태 및 제 2 상태는, 작용면(as)에 입사하는 전자파를, 각각, 제 3 방향(d3)으로 반사하는 제 1 반사 상태, 및 제 4 방향(d4)으로 반사하는 제 2 반사 상태이지만, 다른 양태여도 된다.
예를 들면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제 1 상태가, 작용면(as)에 입사하는 전자파를, 투과시켜 제 3 방향(d3)으로 진행시키는 투과 상태여도 된다. 전환부(181)는, 더 구체적으로는, 전환 소자마다 전자파를 제 4 방향으로 반사하는 반사면을 가지는 셔터를 포함하고 있어도 된다. 이와 같은 구성의 전환부(181)에 있어서는, 전환 소자마다의 셔터를 개폐함으로써, 제 1 상태로서의 투과 상태 및 제 2 상태로서의 반사 상태를 전환 소자마다 전환할 수 있다.
이와 같은 구성의 전환부(181)로서, 예를 들면, 개폐 가능한 복수의 셔터가 어레이 형상으로 배열된 MEMS 셔터를 포함하는 전환부를 들 수 있다. 또한, 전환부(181)는, 전자파를 반사하는 반사 상태와 전자파를 투과하는 투과 상태를 액정 배향에 따라 전환 가능한 액정 셔터를 포함하는 전환부를 들 수 있다. 이와 같은 구성의 전환부(181)에 있어서는, 전환 소자마다의 액정 배향을 전환하는 것에 의해, 제 1 상태로서의 투과 상태 및 제 2 상태로서의 반사 상태를 전환 소자마다 전환할 수 있다.
또한, 제 1 실시형태에 있어서, 정보 취득 시스템(11)은, 조사부(12)로부터 방사되는 빔 형상의 전자파를 반사부(13)에 주사시킴으로써, 제 2 검출부(20)를 반사부(13)와 협동시켜 주사형의 액티브 센서로서 기능시키는 구성을 가진다. 또한, 제 2 실시형태에 있어서, 정보 취득 시스템(11)은, 조사부(12)로부터 방사되는 빔 형상의 전자파를 반사부(13)에 주사시킴으로써, 제 2 검출부(20) 및 제 3 검출부(220)를 반사부(13)와 협동시켜 주사형의 액티브 센서로서 기능시키는 구성을 가진다. 그러나, 정보 취득 시스템(11)은, 이와 같은 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 정보 취득 시스템(11)은, 반사부(13)를 구비하지 않고, 조사부(12)로부터 방사상의 전자파를 방사시켜, 주사 없이 정보를 취득하는 구성이어도, 제 1 실시형태와 유사한 효과가 얻어진다.
또한, 제 1 실시형태에 있어서, 정보 취득 시스템(11)은, 제 1 검출부(17)가 패시브 센서이고, 제 2 검출부(20)가 액티브 센서인 구성을 가진다. 그러나, 정보 취득 시스템(11)은, 이와 같은 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 정보 취득 시스템(11)에 있어서, 제 1 검출부(17) 및 제 2 검출부(20)가 모두 액티브 센서인 구성이어도, 패시브 센서인 구성이어도 제 1 실시형태와 유사한 효과가 얻어진다. 또한, 제 2 실시형태에 있어서, 정보 취득 시스템(11)은, 제 1 검출부(17)가 패시브 센서이고, 제 2 검출부(20) 및 제 3 검출부(220)가 액티브 센서인 구성을 가진다. 그러나, 정보 취득 시스템(11)은, 이와 같은 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 정보 취득 시스템(11)에 있어서, 제 1 검출부(17), 제 2 검출부(20), 및 제 3 검출부(220)가 모두 액티브 센서인 구성이어도, 패시브 센서인 구성이어도 제 2 실시형태와 유사한 효과가 얻어진다. 또한, 예를 들면, 정보 취득 시스템(11)에 있어서, 제 1 검출부(17), 제 2 검출부(20), 및 제 3 검출부(220) 중 어느 2개가 패시브 센서인 구성이어도 제 2 실시형태와 유사한 효과가 얻어진다.
또한, 여기서는, 특정한 기능을 실행하는 다양한 모듈 및/또는 유닛을 가지는 것으로서의 시스템을 개시하고 있고, 이러한 모듈 및 유닛은, 그 기능성을 간략하게 설명하기 위해 모식적으로 나타내어진 것으로서, 반드시, 특정한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 나타내는 것이 아닌 것에 유의하기 바란다. 그 의미에 있어서, 이러한 모듈, 유닛, 그 밖의 구성 요소는, 여기서 설명된 특정한 기능을 실질적으로 실행하도록 실장된 하드웨어 및/또는 소프트웨어이면 된다. 상이한 구성 요소의 다양한 기능은, 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 어떤 조합 또는 분리한 것이어도 되고, 각각 따로따로, 또는 어느 조합에 의해 이용할 수 있다. 또한, 키보드, 디스플레이, 터치 스크린, 포인팅 디바이스 등을 포함하지만 이들에 한정되지 않는 입력/출력 또는 I/O 디바이스 또는 사용자 인터페이스는, 시스템에 직접 또는 개재하는 I/O 컨트롤러를 개재하여 접속할 수 있다. 이와 같이, 본 개시 내용의 다양한 측면은, 많은 상이한 양태로 실시할 수 있고, 그러한 양태는 모두 본 개시 내용의 범위에 포함된다.
10, 100 : 전자파 검출 장치
11 : 정보 취득 시스템
12 : 조사부
13 : 반사부
14 : 제어부
15 : 전단 광학계
16 : 분리부
17 : 제 1 검출부
18, 180, 181 : 전환부
19 : 제 1 후단 광학계
20 : 제 2 검출부
210 : 제 2 후단 광학계
220 : 제 3 검출부
as : 작용면
d1, d2, d3, d4 : 제 1 방향, 제 2 방향, 제 3 방향, 제 4 방향
ob : 대상

Claims (8)

  1. 전자파를 검출하는 제 1 검출부와,
    조사부에 의해 조사된 전자파가 대상에서 반사한 전자파인 반사파를 검출하는 제 2 검출부와,
    입사하는 전자파 중, 상기 대상에 있어서의 피측정 위치에 따른 반사파를 포함하는 전자파를 제 2 검출부로 진행시키고, 상기 제 2 검출부로 진행시킨 전자파를 제외한 적어도 일부의 전자파를 상기 제 2 검출부로 진행시키지 않는 전환부와,
    입사하는 전자파를 상기 제 1 검출부 및 상기 전환부로 진행시키도록 분리하는 분리부를 구비하고,
    상기 전환부는, 상기 조사부에 의해 방사된 전자파의 조사 영역에 포함되는, 상기 대상에 있어서의 상기 피측정 위치의 변화에 따라, 입사하는 전자파 중 상기 제 2 검출부로 진행시키는 전자파를 변경하는 전자파 검출 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전환부는, 입사하는 전자파를 상기 제 2 검출부에 진행시키는 제 1 상태, 또는 제 2 검출부에 진행시키지 않는 제 2 상태로 전환 가능한 복수의 전환 소자를 가지고, 상기 대상에 있어서의 상기 피측정 위치에 따른 상기 전환 소자를 각각 상기 제 1 상태 또는 상기 제 2 상태로 전환하는 전자파 검출 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 피측정 위치를 결정하는 제어부를 가지고,
    상기 제어부는, 상기 전환부를 제어하여 상기 피측정 위치에 따른 상기 전환 소자를 각각 상기 제 1 상태 또는 상기 제 2 상태로 전환하는 전자파 검출 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 검출부는 촬상 소자인 전자파 검출 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 검출부에 의한 상기 반사파의 검출에 기초하여, 상기 대상과의 거리를 측정하는 전자파 검출 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 조사부는 적외선을 조사하고,
    상기 분리부는 콜드 미러인, 전자파 검출 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    전자파를 검출하는 제 3 검출부를 가지고,
    상기 전환부는, 상기 제 2 검출부로 진행시킨 전자파를 제외한 적어도 일부의 전자파를, 상기 제 3 검출부로 진행시키는, 전자파 검출 장치.
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