WO2026009591A1 - 光計測装置 - Google Patents

光計測装置

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WO2026009591A1
WO2026009591A1 PCT/JP2025/018513 JP2025018513W WO2026009591A1 WO 2026009591 A1 WO2026009591 A1 WO 2026009591A1 JP 2025018513 W JP2025018513 W JP 2025018513W WO 2026009591 A1 WO2026009591 A1 WO 2026009591A1
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WO
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light
waveguide
antenna array
measurement device
optical measurement
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PCT/JP2025/018513
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English (en)
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晴彦 寺田
陽太郎 安
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Sony Semiconductor Solutions Corp
Original Assignee
Sony Semiconductor Solutions Corp
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Publication date
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    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
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    • G—PHYSICS
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths

Definitions

  • This disclosure relates to an optical measurement device.
  • LiDAR Light Detection and Ranging
  • PIC Photonic Integration Circuit
  • the noise level may increase due to the effects of internal reflection. In this case, there is concern that measurement accuracy may decrease.
  • This disclosure provides an optical measurement device that can improve measurement accuracy.
  • a distance measuring device includes: a light source that emits laser light; an antenna array that transmits split beams of the laser beam and outputs received beams; a light blocking member that blocks the divided light and the received light; a signal processing circuit that processes a light reception signal generated based on the received light and a reference signal generated based on the split light and the light blocking of the received light by the light blocking member; Equipped with.
  • the signal processing circuit may include a subtraction circuit that subtracts the reference signal from the received light signal.
  • the light-blocking member may be a shutter placed between the antenna array and the object of distance measurement, and the shutter may be switched between an open state that allows the split light and the received light to pass through and a closed state that blocks the split light and the received light.
  • the light-shielding member may be a reference antenna array provided independently of the antenna array, and the reference antenna array may have a light-shielding structure that constantly blocks the split light and the received light.
  • the optical measurement device may further include optical systems provided separately for the antenna array and the reference antenna array.
  • the light source may be provided in common to the antenna array and the reference antenna array.
  • the reference antenna array a waveguide for transmitting the split light;
  • the light-emitting element may further include a metal wiring having a light-shielding property, the metal wiring being arranged on a light transmission path of the split light from the waveguide.
  • the reference antenna array further includes a semiconductor layer disposed around the waveguide;
  • the semiconductor layer may have a higher impurity concentration than the waveguide.
  • the reference antenna array A substrate; a BOX layer provided on the substrate and supporting the waveguide;
  • the semiconductor device may further include a light-shielding contact via extending from the metal wiring through the BOX layer to the substrate.
  • the reference antenna array a waveguide for transmitting the split light; and an organic light-shielding film disposed on a light transmission path of the split light from the waveguide.
  • the reference antenna array further includes an insulating film covering the waveguide, the insulating film has a cavity facing the waveguide, The organic light-shielding film may be filled into the cavity.
  • the reference antenna array A substrate; a BOX layer provided on the substrate and supporting the waveguide; an insulating film covering the waveguide; a cavity extending through the insulating film and the BOX layer and terminating in the substrate;
  • the organic light-shielding film may be filled into the cavity.
  • the reference antenna array a waveguide for transmitting the split light; and a multilayer inorganic reflective film disposed on a light transmission path of the split light from the waveguide.
  • the reference antenna array further includes an insulating film covering the waveguide, the insulating film has a cavity facing the waveguide,
  • the multilayer inorganic reflective film may be provided on the inner surface of the cavity.
  • the reference antenna array a waveguide for transmitting the split light; a metal film having a light-shielding property, which is disposed on a light transmission path of the split light from the waveguide,
  • the split light may be transmitted along an extension direction of the waveguide.
  • the reference antenna array a waveguide for transmitting the split light; an organic light-shielding film disposed on a light transmission path of the split light from the waveguide;
  • the split light may be transmitted along an extension direction of the waveguide.
  • the reference antenna array a waveguide for transmitting the split light; a multilayer inorganic reflective film disposed on a light transmission path of the split light from the waveguide, The split light may be transmitted along an extension direction of the waveguide.
  • the reference signal may be acquired at a different timing than the received light signal.
  • the reference signal may be acquired simultaneously with the received light signal.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical measurement device according to a first embodiment.
  • FIG. FIG. 2 is a diagram showing an example of a drive sequence of the optical measurement device 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing another example of the drive sequence of the optical measurement device 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing yet another example of the drive sequence of the optical measurement device 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a digital light receiving signal that has been subjected to FFT processing.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a digital reference signal that has been subjected to FFT processing.
  • FIG. 10A and 10B are diagrams illustrating an example of a digital received light signal that has been subjected to subtraction processing and FFT processing.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of an optical measurement device according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a light-shielding structure of a reference antenna according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a light-shielding structure of a reference antenna according to a first modified example.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a light-shielding structure of a reference antenna according to a first modified example.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a light-shielding structure of a reference antenna according to a second modified example.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a light-shielding structure of a reference antenna according to a third modified example.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a light-shielding structure of a reference antenna according to a fourth modified example.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a light-shielding structure of a reference antenna according to a fifth modified example.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a light-shielding structure of a reference antenna according to a sixth modified example.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a light-shielding structure of a reference antenna according to a seventh modified example.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a light-shielding structure of a reference antenna according to a third modified example.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a light-shielding structure of a reference antenna according to a fourth modified example.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a light-shielding structure of a reference antenna according to an eighth modified example.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a light-shielding structure of a reference antenna according to a ninth modified example.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing a light-shielding structure of a reference antenna according to a tenth modified example.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing a light-shielding structure of a reference antenna according to an eleventh modified example.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a drive sequence of the optical measurement device according to the second embodiment.
  • 1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a vehicle control system;
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the installation positions of an outside-vehicle information detection unit and an imaging unit.
  • Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of an optical measurement device according to the first embodiment.
  • the optical measurement device 1 shown in Fig. 1 is an example of a distance measuring device, and includes a light source 11, a splitter 12, a circulator 13, a switch array 14, an antenna array 15, a coupler 16, a photodetector 17, a signal processing circuit 18, a collimator 19, a shutter 20, and a control circuit 21.
  • Light source 11 emits laser light L0.
  • a DFB (Distributed Feedback) laser a DBR (Distributed Bragg Reflector) laser, a ring resonator laser, a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser), or a photonic crystal laser can be used as light source 11.
  • a DFB Distributed Feedback
  • a DBR Distributed Bragg Reflector
  • a ring resonator laser a ring resonator laser
  • VCSEL Very Cavity Surface Emitting Laser
  • the splitter 12 splits the laser light L0 into a first light L1 and a second light L2.
  • the split ratio between the first light L1 and the second light L2 may be 1:1 or any other ratio.
  • the first light L1, which is one of the split lights of the laser light L0 enters the circulator 13.
  • the second light L2, which is the other of the split lights of the laser light L0 enters the coupler 16.
  • a 1x2 MMI (Multi-Mode Interference) coupler a 2x2 MMI coupler, a directional coupler, or a bending directional coupler can be used for the splitter 12.
  • the circulator 13 forwards the first light L1 split by the splitter 12 to the switch array 14.
  • the circulator 13 also forwards the third light L3 or fourth light L4 input from the antenna array 15 via the switch array 14 to the coupler 16.
  • the circulator 13 can be a polarization-independent optical circulator element, including, for example, a 2x2 coupler, a directional coupler, a bending directional coupler, a Faraday rotator, a half-wave plate, and a polarized beam splitter, a reflecting mirror, or a prism.
  • the switch array 14 performs a switching operation to selectively pass the first light L1 to each optical antenna 150 of the antenna array 15.
  • the switch array 14 also performs a switching operation to selectively pass the third light L3 or the fourth light L4 from the antenna array 15 to the circulator 13.
  • the multiple switch elements that make up the switch array 14 can be, for example, a Mach-Zehnder interferometer including a heating section for the waveguide, a ring modulation switch including a heating section for the waveguide, a Mach-Zehnder interferometer including a junction (PN interface), a ring modulation switch including a junction (PN interface), a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) optical switch, a Mach-Zehnder interferometer with a ferroelectric film, and a ring modulation switch including a ferroelectric film.
  • PN interface junction
  • PN interface ring modulation switch including a junction
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • the antenna array 15 has multiple optical antennas 150 arranged in a two-dimensional array.
  • the optical antenna 150 selected by the switch array 14 emits the first light L1 toward the object 10.
  • the optical antenna 150 selected by the switch array 14 also outputs, as received light, the third light L3 reflected by the object 10 when the shutter 20 is open, or the fourth light L4 input from the antenna array 15 when the shutter 20 is closed, to the circulator 13.
  • Each optical antenna 150 can be, for example, a fan-shaped grating coupler, a wide waveguide grating coupler, a waveguide with a diffraction grating, a photonic crystal waveguide with a diffraction grating, or a spot size converter.
  • the coupler 16 combines the second light L2 input from the splitter 12 with the third light L3 or fourth light L4 input from the circulator 13, and outputs the combined wave to the photodetector 17.
  • the photodetector 17 is a photodiode that photoelectrically converts the composite wave combined by the coupler 16 into an analog optical signal.
  • the coupler 16 and the photodetector 17 can be, for example, a heterodyne detector, a homodyne detector, or a BPD (Balanced Photo Diode).
  • the signal processing circuit 18 has an amplifier circuit 181, an analog-to-digital conversion circuit 182, a subtraction circuit 183, and an FFT (Fast Fourier Transform) circuit 184.
  • the amplifier circuit 181 amplifies the analog optical signal photoelectrically converted by the photodetector 17.
  • the amplifier circuit 181 can be, for example, a TIA (Trans Impedance Amplifier) circuit with closed-loop feedback.
  • the analog-to-digital conversion circuit 182 converts the analog optical signal amplified by the amplifier circuit 181 into a digital optical signal.
  • the analog-to-digital conversion circuit 182 can be, for example, a TDC (Time-to-Digital Converter) that has a frequency-time converter using the SAR method, the pipeline method, the ⁇ method, or a hybrid method that combines these.
  • TDC Time-to-Digital Converter
  • the subtraction circuit 183 performs subtraction processing on the digital optical signal that has been digitally converted by the analog-to-digital conversion circuit 182.
  • the subtraction circuit 183 performs processing to subtract a reference signal that includes the internal reflection component of the antenna array 15 when the shutter 20 is closed and the antenna array 15 is shielded from light, from a light reception signal based on the third light L3 that includes the internal reflection component of the antenna array 15 and the reflected light component of the object 10 when the shutter 20 is normally open.
  • the FFT circuit 184 performs FFT processing on the digital optical signal that has been subtracted by the subtraction circuit 183, and calculates the peak frequency of the difference frequency of the composite wave.
  • the difference frequency of the composite wave depends on the distance from the optical measurement device 1 to the object 10.
  • the distance from the optical measurement device 1 to the object 10 is proportional to the difference frequency between the transmitted light (second light L2) and the received light (third light L3). For example, if the distance from the optical measurement device 1 to the object 10 is relatively short, the difference frequency will be small. If the distance from the optical measurement device 1 to the object 10 is relatively long, the difference frequency will be large.
  • the peak frequency of the difference frequency is output from the FFT circuit 184 to the outside of the optical measurement device 1 as depth data indicating the distance from the optical measurement device 1 to the object 10 and speed data indicating the speed.
  • the collimator 19 focuses the first light L1 emitted from the antenna array 15 onto the object 10.
  • the collimator 19 also focuses the third light L3 from the object 10 towards the antenna array 15.
  • the shutter 20 is an example of a light-blocking member arranged in the light transmission path of the first light L1 emitted from the antenna array 15 and in the light reception path of the antenna array 15.
  • the shutter 20 is arranged between the collimator 19 and the object 10. Based on the control of the control circuit 21, the shutter 20 switches between an open state in which the first light L1 and the third light L3 pass, and a closed state in which the first light L1 and the third light L3 are blocked.
  • the shutter 20 may be, for example, a mechanical shutter with opening and closing blades, or an optical shutter with a variable light-blocking function that uses liquid crystal including LCOS (Liquid Crystal on Silicon) or MEMS.
  • LCOS Liquid Crystal on Silicon
  • the control circuit 21 controls the signal processing circuit 18 and the shutter 20.
  • State indicates the drive state of the entire optical measurement device 1.
  • Select Out indicates the selection of the switch array 141.
  • CHIRP indicates the optical frequency of the light source 11.
  • FBEAT indicates the output of the photodetector 17.
  • Raw Data indicates the output of the analog-to-digital conversion circuit 182.
  • Pre-Processing indicates the output of the subtraction circuit 183.
  • Depth Data indicates the output of the FFT circuit 184.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the drive sequence of the optical measurement device 1 according to the first embodiment.
  • the optical measurement device 1 is started up (see Bootup in State)
  • the laser light L0 emitted from the light source 11 is split into a first light L1 and a second light L2 by the splitter 12.
  • the shutter 20 is closed, so the antenna array 15 is in a light-blocking state. Therefore, the fourth light L4, which includes an internal reflection component of the antenna array 15, is detected as an analog reference signal by the photodetector 17.
  • This reference signal is converted into a digital reference signal REF by the analog-to-digital conversion circuit 182.
  • the photodetector 17 measures an analog light reception signal based on the third light L3. This analog light reception signal is converted into a digital light reception signal PT by the analog-to-digital conversion circuit 182.
  • the subtraction circuit 183 performs pre-processing by subtracting the digital reference signal REF from the digital received light signal PT. Then, the FFT circuit 184 performs FFT processing on the digital received light signal after the subtraction processing.
  • the optical measurement device 1 is driven according to the same sequence as the first frame described above. That is, in the drive sequence shown in Figure 2, a digital reference signal REF is acquired at startup, and the acquired digital reference signal REF is used in the subtraction process for each frame.
  • FIG. 3 is a diagram showing another example of the drive sequence of the optical measurement device 1 according to the first embodiment.
  • the optical measurement device 1 acquires a digital reference signal REF at the beginning of each frame. That is, in the drive sequence shown in FIG. 3, a digital reference signal REF is acquired for each frame, and the acquired digital reference signal REF is used in the subtraction process of the corresponding frame.
  • FIG. 4 is a diagram showing yet another example of the drive sequence of the optical measurement device 1 according to the first embodiment.
  • the optical measurement device 1 acquires a digital reference signal REF before each measurement of the digital light reception signal PT within a frame. That is, in the drive sequence shown in FIG. 4, a digital reference signal REF is acquired each time the digital light reception signal PT is measured, and the acquired digital reference signal REF is used in a subtraction process with the corresponding digital light reception signal PT.
  • Fig. 5A is a diagram showing an example of a digital received light signal PT that has been FFT processed.
  • Fig. 5B is a diagram showing an example of a digital reference signal REF that has been FFT processed.
  • Fig. 5C is a diagram showing an example of a digital received light signal PT that has been subtracted and FFT processed.
  • the horizontal axis represents frequency
  • the vertical axis represents the power spectral density function (PSD).
  • PSD power spectral density function
  • the digital light receiving signal PT before subtraction processing contains a superposition of the reflected light component from the object 10 and the internal reflection component from the antenna array 15.
  • the digital reference signal REF contains only the internal reflection component from the antenna array 15. Therefore, by calculating the difference between the two signals in the subtraction circuit 183, the internal reflection component, which is a noise component, can be removed as shown in Figure 5C.
  • the SNR signal-noise ratio
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of an optical measurement device according to the second embodiment.
  • the same components as those in the optical measurement device 1 according to the first embodiment described above are given the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The following description will focus on the differences from the first embodiment.
  • the reference antenna array 152 which is always shielded from light, is provided independently from the antenna array 151 used for distance measurement. Furthermore, while the light source 11 and signal processing circuit 18 are shared between the antenna array 151 and the reference antenna array 152, the optical systems are provided separately.
  • This optical system includes splitters 120-122, circulators 131, 132, switch arrays 141, 142, couplers 161, 162, and photodetectors 171, 172.
  • Splitter 120 splits the light emitted by light source 11 into two laser beams L0.
  • Splitter 121 splits one laser beam L0 into a first beam L1 and a second beam L2.
  • Splitter 122 splits the other laser beam L0 into a first beam L1 and a second beam L2.
  • the circulator 131 transfers the first light L1 split by the splitter 121 to the switch array 141.
  • the circulator 131 also transfers the third light L3 input from the antenna array 151 via the switch array 141 to the coupler 161.
  • the circulator 132 transfers the first light L1 split by the splitter 122 to the switch array 142.
  • the circulator 132 also transfers the fourth light L4 input from the reference antenna array 152 via the switch array 142 to the coupler 162.
  • the switch array 141 performs a switching operation to selectively pass the first light L1 transferred from the circulator 131 to each optical antenna 150 in the antenna array 151.
  • the switch array 141 also performs a switching operation to selectively pass the third light L3 from the antenna array 151 to the circulator 131.
  • the switch array 142 performs a switching operation to selectively pass the first light L1 transferred from the circulator 132 to each optical antenna 150 of the reference antenna array 152.
  • the switch array 141 also performs a switching operation to selectively pass the fourth light L4 from the reference antenna array 152 to the circulator 132.
  • the antenna array 151 has multiple optical antennas 150a arranged in a two-dimensional array.
  • the optical antenna 150a selected by the switch array 141 emits the first light L1 toward the object 10.
  • the optical antenna 150a selected by the switch array 141 outputs the third light L3 reflected by the object 10 to the circulator 131.
  • the reference antenna array 152 has an array of multiple reference antennas 150b.
  • Each reference antenna 150b is an example of a light-shielding member that constantly blocks the first light L1 and the third light L3, and has a light-shielding structure that prevents light from being emitted or incident.
  • the light-shielding structure of the reference antenna 150b will now be described with reference to Figures 7 to 18.
  • the extension direction of the waveguide will be referred to as the X direction, the direction perpendicular to the X direction on the same plane as the Y direction, and the direction perpendicular to the X and Y directions as the Z direction.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the light-shielding structure of a reference antenna 150b according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the reference antenna 150b cut along the XZ plane.
  • a BOX layer 1502 is formed on a substrate 1501.
  • the BOX layer 1502 is, for example, a silicon oxide (SiO 2 ) film.
  • the substrate 1501 and the BOX layer 1502 form an SOI (Silicon On Insulator) substrate.
  • the BOX layer 1502 supports a waveguide 1503 extending in the X direction.
  • the waveguide 1503 can be formed using, for example, single-crystal silicon or amorphous silicon.
  • a diffraction grating with a concave-convex shape is formed at the end of the waveguide 1503.
  • the waveguide 1503 is also covered with an insulating film 1504 such as a silicon oxide film.
  • metal wiring 1505, contact via 1506, and metal wiring 1507 are arranged to face the waveguide 1503.
  • metals having light-shielding properties such as aluminum (Al), tungsten (W), copper (Cu), tantalum (Ta), titanium oxide (TiO 2 ), and titanium nitride (TiN) can be used.
  • the first light L1 travels through the waveguide 1503 in the X direction and is emitted.
  • metal wiring 1505 and metal wiring 1507 which function as light-shielding films, are arranged in the light transmission path of the first light L1. Therefore, the first light L1 is reflected by the metal wiring 1505 and metal wiring 1507 and is not irradiated onto the object 10.
  • FIGS. 8A and 8B are cross-sectional views showing the light-shielding structure of a reference antenna 150b according to a first modified example.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view of the reference antenna 150b taken along the XZ plane.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of the reference antenna 150b taken along the YZ plane.
  • a semiconductor layer 1508 is formed around a waveguide 1503. The impurity concentration of the semiconductor layer 1508 is higher than the impurity concentration of the waveguide 1503. Therefore, the semiconductor layer 1508 functions as a light-absorbing film.
  • the first light L1 travels through the waveguide 1503 in the X direction and is emitted.
  • metal wiring 1505 and metal wiring 1507 which function as light-shielding films, are arranged in the light transmission path of the first light L1. Therefore, the first light L1 is reflected by the metal wiring 1505 and metal wiring 1507 and is not irradiated onto the object 10. Furthermore, light that enters the semiconductor layer 1508 is absorbed. This makes it possible to suppress internal reflection.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the light-shielding structure of a reference antenna 150b according to a second modification.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the reference antenna 150b cut along the XZ plane.
  • the reference antenna 150b shown in FIG. 9 has a contact via 1509. The lower end portion of the contact via 1509 extends through the BOX layer 1502 to the substrate 1501. This causes the potential of the metal wiring 1507 to be the same as the potential of the substrate 1501.
  • the first light L1 travels through the waveguide 1503 in the X direction and is emitted.
  • metal wiring 1505 and metal wiring 1507 which function as light-shielding films, are arranged in the light transmission path of the first light L1. Therefore, the first light L1 is reflected by the metal wiring 1505 and metal wiring 1507 and is not irradiated onto the object 10.
  • the contact via 1509 penetrates the BOX layer 1502. Therefore, even if light enters the BOX layer 1502, the contact via 1509 reflects the light toward the waveguide 1503. This makes it possible to block the light traveling within the BOX layer 1502.
  • Fig. 10 is a cross-sectional view showing the light-shielding structure of a reference antenna 150b according to a third modified example.
  • Fig. 10 is a cross-sectional view of the reference antenna 150b cut along the XZ plane.
  • an organic light-shielding film 1510 is provided on an insulating film 1504.
  • the organic light-shielding film 1510 is formed using an organic material having light-absorbing properties and is disposed opposite the waveguide 1503.
  • the first light L1 travels through the waveguide 1503 in the X direction and is emitted.
  • an organic light-shielding film 1510 is disposed in the light transmission path of the first light L1. Therefore, the first light L1 is absorbed by the organic light-shielding film 1510 and is not irradiated onto the object 10.
  • Fig. 11 is a cross-sectional view showing the light-shielding structure of a reference antenna 150b according to a fourth modified example.
  • Fig. 11 is a cross-sectional view of the reference antenna 150b cut along the XZ plane.
  • the organic light-shielding film 1510 described in the third modified example is formed on the upper surface of the insulating film 1504 and is filled in a cavity 1511 provided in the insulating film 1504.
  • the cavity 1511 is formed to face the end of the waveguide 1503.
  • the first light L1 travels through the waveguide 1503 in the X direction and is emitted.
  • the light transmission path of the first light L1 includes an organic light-shielding film 1510 filled in a cavity 1511. Therefore, the first light L1 is absorbed by the organic light-shielding film 1510 and is not irradiated onto the object 10.
  • Fig. 12 is a cross-sectional view showing the light-shielding structure of a reference antenna 150b according to a fifth modified example.
  • Fig. 12 is a cross-sectional view of the reference antenna 150b cut along the XZ plane.
  • the organic light-shielding film 1510 described in the third modified example is formed on the upper surface of the insulating film 1504 and fills the cavity 1512. The cavity 1512 penetrates the insulating film 1504 and the BOX layer 1502 and terminates at the substrate 1501.
  • the first light L1 travels through the waveguide 1503 in the X direction before being emitted.
  • the light transmission path of the first light L1 includes an organic light-shielding film 1510 formed on the insulating film 1504. Therefore, the first light L1 is absorbed by the organic light-shielding film 1510 and is not irradiated onto the object 10.
  • the organic light-shielding film 1510 extends to the BOX layer. This allows light traveling within the BOX layer 1502 to be absorbed.
  • Fig. 13 is a cross-sectional view showing the light-shielding structure of a reference antenna 150b according to a sixth modified example.
  • Fig. 13 is a cross-sectional view of the reference antenna 150b cut along the XZ plane.
  • the reference antenna 150b shown in Fig. 13 differs from the fifth modified example in that the metal wiring 1507 extends in the X direction so as to face the end of the waveguide 1503.
  • the first light L1 travels through the waveguide 1503 in the X direction before being emitted.
  • metal wiring 1507 exists in the light transmission path of the first light L1. Therefore, the first light L1 is reflected by the metal wiring 1507.
  • the organic light-shielding film 1510 filled in the cavity 1512 exists in the direction of travel of the light reflected by the metal wiring 1507. Therefore, the reflected light is absorbed by the organic light-shielding film 1510 and does not leak outside the reference antenna 150b.
  • Fig. 14 is a cross-sectional view showing the light-shielding structure of a reference antenna 150b according to a seventh modification.
  • Fig. 14 is a cross-sectional view of the reference antenna 150b cut along the XZ plane.
  • a multilayer inorganic reflective film 1513 is provided on an insulating film 1504.
  • first inorganic reflective films 1513a and second inorganic reflective films 1513b are alternately stacked in the Z direction.
  • the refractive index of the first inorganic reflective film 1513a is different from the refractive index of the second inorganic reflective film 1513b.
  • the first light L1 travels through the waveguide 1503 in the X direction and is emitted.
  • a multilayer inorganic reflective film 1513 is disposed on the light transmission path of the first light L1. Therefore, the first light L1 is reflected by the multilayer inorganic reflective film 1513 and is not irradiated onto the object 10.
  • Fig. 15 is a cross-sectional view showing the light-shielding structure of a reference antenna 150b according to the eighth modification.
  • Fig. 15 is a cross-sectional view of the reference antenna 150b cut along the XZ plane.
  • the multilayer inorganic reflective film 1513 described in the seventh modification is formed on the upper surface of the insulating film 1504 and also on the inner surface of a cavity 1511 provided in the insulating film 1504.
  • the first light L1 travels through the waveguide 1503 in the X direction and is emitted.
  • the light transmission path of the first light L1 includes a multilayer inorganic reflective film 1513 that fills the inner surface of the cavity 1511. Therefore, the first light L1 is reflected by the multilayer inorganic reflective film 1513 and is not irradiated onto the object 10.
  • Fig. 16 is a cross-sectional view showing the light-shielding structure of the reference antenna 150b according to the ninth modification.
  • Fig. 16 is a cross-sectional view of the reference antenna 150b cut along the XZ plane.
  • the first light L1 is emitted from the waveguide 1503 toward the upper surface 1515 of the chip on which the reference antenna 150b is mounted.
  • the first light L1 is emitted from the waveguide 1503 toward a side end surface 1516 of the chip. Therefore, a metal film 1514 that blocks the first light L1 covers the side end surface 1516.
  • the metal film 1514 can be made of a metal having a light-blocking property, such as aluminum (Al), tungsten (W), copper (Cu), tantalum (Ta), titanium oxide (TiO 2 ), or titanium nitride (TiN).
  • the first light L1 is transmitted through the waveguide 1503 in the X direction.
  • a metal film 1514 is present in the light transmission path of the waveguide 1503. Therefore, the first light L1 is reflected by the metal film 1514 and is not irradiated onto the object 10.
  • the metal film 1514 may be formed from the side end surface 1516 to a portion of the upper surface 1515, as shown in FIG. 16.
  • Fig. 17 is a cross-sectional view showing the light-shielding structure of a reference antenna 150b according to a tenth modification.
  • Fig. 17 is a cross-sectional view of the reference antenna 150b cut along the XZ plane.
  • the first light L1 is emitted from the waveguide 1503 toward the side end surface 1516. Therefore, in this modification, in order to block this first light L1, the organic light-shielding film 1510 described in the fifth modification covers the side end surface 1516.
  • the first light L1 is transmitted through the waveguide 1503 in the X direction.
  • an organic light-shielding film 1510 exists in the transmission path of the first light L1. Therefore, the first light L1 is absorbed by the organic light-shielding film 1510 and is not irradiated onto the object 10.
  • the organic light-shielding film 1510 may be formed from the side end surface 1516 to a portion of the upper surface 1515, as shown in FIG. 17.
  • Fig. 18 is a cross-sectional view showing the light-shielding structure of the reference antenna 150b according to the eleventh modification.
  • Fig. 18 is a cross-sectional view of the reference antenna 150b cut along the XZ plane.
  • the first light L1 is emitted from the waveguide 1503 toward the side end surface 1516. Therefore, in this modification, in order to block this first light L1, the multilayer inorganic reflective film 1513 described in the seventh modification covers the side end surface 1516.
  • the first light L1 travels through the waveguide 1503 in the X direction and is emitted.
  • a multilayer inorganic reflective film 1513 exists in the light transmission path of the first light L1. Therefore, the first light L1 is reflected by the multilayer inorganic reflective film 1513 toward the waveguide 1503, and is not irradiated onto the object 10.
  • the multilayer inorganic reflective film 1513 may be formed from the side end surface 1516 to a portion of the upper surface 1515, as shown in FIG. 18.
  • the internal reflection characteristics be the same between the optical antenna 150a and the reference antenna 150b. Therefore, for example, it is desirable to design the optical antenna 150a and the reference antenna 150b so that the antenna physical shape and waveguide wiring length are the same. This allows one reference antenna 150b to correspond to multiple optical antennas 150a, so the number of reference antennas 150b can be less than the number of optical antennas 150a. As a result, it is possible to prevent the optical measurement device 2 from becoming larger.
  • the number of reference antennas 150b may be one or more.
  • the coupler 161 combines the second light L2 split by the splitter 121 with the third light L3 transferred from the circulator 13, and outputs the combined wave to the photodetector 171.
  • the coupler 162 combines the second light L2 split by the splitter 122 with the fourth light L4 transferred from the circulator 132, and outputs the combined wave to the photodetector 172.
  • Photodetector 171 (first photodetector) photoelectrically converts the composite wave combined by coupler 161 into an analog optical signal.
  • Photodetector 172 (second photodetector) photoelectrically converts the composite wave combined by coupler 162 into an analog reference signal.
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of the drive sequence of the optical measurement device 2 according to the second embodiment.
  • the optical measurement device 2 when the optical measurement device 2 is activated, the light emitted from the light source 11 is split into two laser beams L0 by the splitter 120.
  • the two laser beams L0 are then split into a first beam L1 and a second beam L2 by the splitters 121 and 122, respectively.
  • the first light L1 split by the splitter 121 is input to the antenna array 151 via the circulator 131 and the switch array 141 during each measurement of the frame.
  • the first light L1 split by the splitter 122 is input to the reference antenna array 152 via the circulator 131 and the switch array 141.
  • the first light L1 input to the antenna array 151 is irradiated towards the object 10, and as a result, the third light L3 reflected by the object 10 is received by the switch array 141.
  • the first light L1 input to the reference antenna array 152 is not irradiated towards the object 10, and the fourth light L4 containing an internal reflection component is output from the reference antenna array 152.
  • the third light L3 is combined with the second light L2 by the coupler 161, and the combined wave is detected by the photodetector 171 as an analog received light signal.
  • the fourth light L4 is combined with the second light L2 by the coupler 162, and the combined wave is detected by the photodetector 172 as an analog reference signal.
  • the analog light receiving signal and analog reference signal are simultaneously converted into a digital light receiving signal PT and a digital reference signal REF, respectively, by the analog-to-digital conversion circuit 182.
  • the subtraction circuit 183 performs processing to subtract the digital reference signal REF from the digital light receiving signal PT.
  • the FFT circuit 184 performs FFT processing on the digital light receiving signal PT after the subtraction processing.
  • the subtraction circuit 183 calculates the difference between a digital reference signal containing only the internal reflection component of the reference antenna array 152 and a digital received light signal in which the reflected light component of the object 10 and the internal reflection component of the antenna array 151 are superimposed. Because the internal reflection component of the antenna array 151 is almost the same as the internal reflection component of the reference antenna array 152, it is possible to remove the internal reflection component, which is a noise component, from the digital received light signal. Therefore, in this embodiment as well, as in the first embodiment, the SNR (signal-noise ratio) decreases, making it possible to improve the decrease in ranging accuracy.
  • SNR signal-noise ratio
  • the light-shielded reference antenna array 152 is provided independently from the ranging antenna array 151. Therefore, while the ranging antenna array 151 transmits and receives light, the reference antenna array 152 can also transmit and receive light at the same time. This allows for more accurate measurement of internal reflection components during ranging, making it possible to improve ranging accuracy compared to the first embodiment.
  • a first optical system consisting of a splitter 121, a circulator 131, a switch array 141, a coupler 161, and a photodetector 171 is provided between the light source 11 and the antenna array 151
  • a second optical system consisting of a splitter 122, a circulator 132, a switch array 142, a coupler 162, and a photodetector 172 is provided between the light source 11 and the reference antenna array 152.
  • optical systems are provided separately for the antenna array 151 and the reference antenna array 152.
  • an optical system may be provided in common between the reference antenna array 152 and the antenna array 151. In this case, the optical measurement device 2 is driven in the time-division sequence shown in Figures 2 to 4.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure may be realized as a device mounted on any type of moving body, such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, personal mobility, an airplane, a drone, a ship, or a robot.
  • Figure 20 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile object control system to which the technology disclosed herein can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes multiple electronic control units connected via a communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside vehicle information detection unit 12030, an inside vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • the functional configuration of the integrated control unit 12050 also includes a microcomputer 12051, an audio/video output unit 12052, and an in-vehicle network I/F (interface) 12053.
  • the drivetrain control unit 12010 controls the operation of devices related to the vehicle's drivetrain in accordance with various programs.
  • the drivetrain control unit 12010 functions as a control device for a driveforce generating device such as an internal combustion engine or drive motor that generates vehicle driveforce, a driveforce transmission mechanism that transmits driveforce to the wheels, a steering mechanism that adjusts the steering angle of the vehicle, and a braking device that generates braking force for the vehicle.
  • a driveforce generating device such as an internal combustion engine or drive motor that generates vehicle driveforce
  • a driveforce transmission mechanism that transmits driveforce to the wheels
  • a steering mechanism that adjusts the steering angle of the vehicle
  • a braking device that generates braking force for the vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operation of various devices installed in the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a control device for a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or various lamps such as headlamps, backup lamps, brake lamps, turn signals, and fog lamps.
  • radio waves transmitted from a portable device that serves as a key or signals from various switches can be input to the body system control unit 12020.
  • the body system control unit 12020 accepts these radio waves or signal inputs and controls the vehicle's door lock device, power window device, lamps, etc.
  • the outside vehicle information detection unit 12030 detects information outside the vehicle equipped with the vehicle control system 12000.
  • the outside vehicle information detection unit 12030 is connected to an imaging unit 12031.
  • the outside vehicle information detection unit 12030 causes the imaging unit 12031 to capture images outside the vehicle and receives the captured images.
  • the outside vehicle information detection unit 12030 may perform object detection processing or distance detection processing for people, cars, obstacles, signs, characters on the road surface, etc. based on the received images.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electrical signal according to the amount of light received.
  • the imaging unit 12031 can output the electrical signal as an image, or as distance measurement information.
  • the light received by the imaging unit 12031 may be visible light, or may be invisible light such as infrared light.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects information inside the vehicle. Connected to the in-vehicle information detection unit 12040 is, for example, a driver state detection unit 12041 that detects the driver's state.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that captures an image of the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 may calculate the driver's level of fatigue or concentration based on the detection information input from the driver state detection unit 12041, or may determine whether the driver is dozing off.
  • Microcomputer 12051 can calculate control target values for the driving force generating device, steering mechanism, or braking device based on information inside and outside the vehicle acquired by external vehicle information detection unit 12030 or internal vehicle information detection unit 12040, and output control commands to drivetrain control unit 12010.
  • microcomputer 12051 can perform cooperative control aimed at realizing the functions of an ADAS (Advanced Driver Assistance System), including vehicle collision avoidance or impact mitigation, following based on inter-vehicle distance, maintaining vehicle speed, vehicle collision warning, or vehicle lane departure warning.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generating device, steering mechanism, braking device, etc. based on information about the vehicle's surroundings acquired by the outside vehicle information detection unit 12030 or the inside vehicle information detection unit 12040, thereby enabling cooperative control aimed at autonomous driving, which allows the vehicle to travel autonomously without relying on driver operation.
  • the microcomputer 12051 can output control commands to the body system control unit 12020 based on information outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 can control the headlamps according to the position of a preceding vehicle or an oncoming vehicle detected by the vehicle exterior information detection unit 12030, and perform cooperative control aimed at preventing glare, such as switching from high beams to low beams.
  • the audio/video output unit 12052 transmits at least one audio and/or video output signal to an output device capable of visually or audibly notifying vehicle occupants or the outside of the vehicle of information.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are exemplified as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an on-board display and a head-up display.
  • Figure 21 shows an example of the installation location of the imaging unit 12031.
  • vehicle 12100 has imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 as imaging unit 12031.
  • Imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided, for example, on the front nose, side mirrors, rear bumper, back door, and the top of the windshield inside the vehicle cabin of vehicle 12100.
  • Imaging unit 12101 provided on the front nose and imaging unit 12105 provided on the top of the windshield inside the vehicle cabin mainly acquire images of the front of vehicle 12100.
  • Imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors mainly acquire images of the sides of vehicle 12100.
  • Imaging unit 12104 provided on the rear bumper or back door mainly acquires images of the rear of vehicle 12100.
  • the forward images acquired by imaging units 12101 and 12105 are mainly used to detect preceding vehicles, pedestrians, obstacles, traffic lights, traffic signs, lanes, etc.
  • Imaging range 12111 indicates the imaging range of imaging unit 12101 provided on the front nose
  • imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging ranges of imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • imaging range 12114 indicates the imaging range of imaging unit 12104 provided on the rear bumper or back door.
  • At least one of the image capturing units 12101 to 12104 may have a function for acquiring distance information.
  • at least one of the image capturing units 12101 to 12104 may be a stereo camera consisting of multiple image capturing elements, or an image capturing element having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 can calculate the distance to each three-dimensional object within the imaging ranges 12111 to 12114 and the change in this distance over time (relative speed with respect to the vehicle 12100), thereby extracting as a preceding vehicle, in particular, the closest three-dimensional object on the path of the vehicle 12100 that is traveling in approximately the same direction as the vehicle 12100 at a predetermined speed (e.g., 0 km/h or higher). Furthermore, the microcomputer 12051 can set the inter-vehicle distance that should be maintained in advance in front of the preceding vehicle, and perform automatic braking control (including follow-up stop control) and automatic acceleration control (including follow-up start control). In this way, cooperative control can be performed for the purpose of autonomous driving, which allows the vehicle to travel autonomously without relying on driver operation.
  • automatic braking control including follow-up stop control
  • automatic acceleration control including follow-up start control
  • the microcomputer 12051 can classify and extract three-dimensional object data regarding three-dimensional objects into categories such as motorcycles, standard vehicles, large vehicles, pedestrians, utility poles, and other three-dimensional objects, and use this data for automatic obstacle avoidance. For example, the microcomputer 12051 distinguishes obstacles around the vehicle 12100 into those that are visible to the driver of the vehicle 12100 and those that are difficult to see.
  • the microcomputer 12051 determines the collision risk, which indicates the risk of collision with each obstacle, and when the collision risk is above a set value and a collision is possible, it can provide driving assistance to avoid the collision by outputting an alarm to the driver via the audio speaker 12061 or the display unit 12062, or by performing forced deceleration or evasive steering via the drivetrain control unit 12010.
  • At least one of the image capturing units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize pedestrians by determining whether or not a pedestrian is present in the images captured by the image capturing units 12101 to 12104. Such pedestrian recognition is performed, for example, by extracting feature points in the images captured by the image capturing units 12101 to 12104 as infrared cameras, and performing pattern matching processing on a series of feature points that indicate the outline of an object to determine whether or not the object is a pedestrian.
  • the audio/video output unit 12052 controls the display unit 12062 to superimpose a rectangular outline on the recognized pedestrian for emphasis.
  • the audio/video output unit 12052 may also control the display unit 12062 to display an icon or the like indicating the pedestrian in a desired position.
  • the technology disclosed herein can be applied to, for example, the image capture unit 12031.
  • the technology disclosed herein can be applied to the image capture unit 12031.
  • This technology can be configured as follows:
  • a light source that emits laser light; an antenna array that transmits split beams of the laser beam and outputs received beams; a light blocking member that blocks the divided light and the received light; a signal processing circuit that processes a light reception signal generated based on the received light and a reference signal generated based on the split light and the light blocking of the received light by the light blocking member;
  • An optical measurement device comprising:
  • optical measurement device described in (4), further comprising optical systems provided separately for the antenna array and the reference antenna array.
  • An optical measurement device in which the light source is provided in common to the antenna array and the reference antenna array.
  • the reference antenna array is a waveguide for transmitting the split light; and a metal wiring having a light-shielding property, the metal wiring being arranged on a light transmission path of the split light from the waveguide.
  • the reference antenna array further includes a semiconductor layer disposed around the waveguide;
  • the reference antenna array A substrate; a BOX layer provided on the substrate and supporting the waveguide;
  • the reference antenna array a waveguide for transmitting the split light; and an organic light-shielding film disposed on a light transmission path of the split light from the waveguide.
  • the reference antenna array further includes an insulating film covering the waveguide, the insulating film has a cavity facing the waveguide,
  • the reference antenna array A substrate; a BOX layer provided on the substrate and supporting the waveguide; an insulating film covering the waveguide; a cavity extending through the insulating film and the BOX layer and terminating in the substrate; The optical measurement device according to (10), wherein the organic light-shielding film is filled in the cavity.
  • the reference antenna array a waveguide for transmitting the split light; and a multilayer inorganic reflective film disposed on a light transmission path of the split light from the waveguide.
  • the reference antenna array further includes an insulating film covering the waveguide, the insulating film has a cavity facing the waveguide,
  • the reference antenna array a waveguide for transmitting the split light; a metal film having a light-shielding property, which is disposed on a light transmission path of the split light from the waveguide,
  • the optical measurement device according to any one of (4) to (6), wherein the split light is transmitted along the extending direction of the waveguide.
  • the reference antenna array a waveguide for transmitting the split light; an organic light-shielding film disposed on a light transmission path of the split light from the waveguide;
  • the optical measurement device according to any one of (4) to (6), wherein the split light is transmitted along the extending direction of the waveguide.
  • the reference antenna array a waveguide for transmitting the split light; a multilayer inorganic reflective film disposed on a light transmission path of the split light from the waveguide,
  • the optical measurement device according to any one of (4) to (6), wherein the split light is transmitted along the extending direction of the waveguide.
  • Optical measurement device 11 Light source 15, 151: Antenna array 20: Shutter 18: Signal processing circuit 152: Reference antenna array 183: Subtraction circuit 1501: Substrate 1502: BOX layer 1503: Waveguide 1504: Insulating film 1507: Metal wiring 1508: Semiconductor layer 1509: Contact via 1510: Organic light-shielding film 1511, 1512: Cavity 1513: Multilayer inorganic reflective film 1514: Metal film

Landscapes

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Abstract

［課題］計測精度の低下を改善することが可能な光計測装置を提供する。 ［解決手段］本開示の一実施形態に係る光計測装置は、レーザ光を放出する光源と、レーザ光の分割光を送光するとともに、受信光を出力するアンテナアレイと、分割光および受信光を遮光する遮光部材と、受信光に基づいて生成される受光信号と、遮光部材による分割光および受信光の遮光に基づいて生成される参照信号とを処理する信号処理回路と、を備える。

Description

光計測装置
　本開示は、光計測装置に関する。
　近年、光計測装置として、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板上にＳｉ（Silicon）導波路等の光学部品を積層したＰＩＣ（Photonic Integration Circuit）を用いたＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）が開発されている。
特開２０２２－３６２２４号公報 特開２０２１－３９０６６号公報
　上記のような光計測装置を測距装置に用いると、内面反射の影響を受けてノイズレベルが高くなる場合がある。この場合、計測精度の低下が懸念される。
　本開示は、計測精度の低下を改善することが可能な光計測装置を提供する。
　本開示の一実施形態に係る測距装置は、
　レーザ光を放出する光源と、
　前記レーザ光の分割光を送光するとともに、受信光を出力するアンテナアレイと、
　前記分割光および前記受信光を遮光する遮光部材と、
　前記受信光に基づいて生成される受光信号と、前記遮光部材による前記分割光および前記受信光の遮光に基づいて生成される参照信号とを処理する信号処理回路と、
を備える。
　前記信号処理回路は、前記受光信号から前記参照信号を減算する減算回路を含んでいてもよい。
　前記遮光部材が、アンテナアレイと、測距の対象物との間に配置されるシャッタであり、前記シャッタは、前記分割光および前記受信光を通過させる開状態と、前記分割光および前記受信光を遮光する閉状態との間で切り替わってもよい。
　前記遮光部材が、前記アンテナアレイから独立して設けられた参照アンテナアレイであり、前記参照アンテナアレイは、前記分割光および前記受信光を常時遮光する遮光構造を有していてもよい。
　前記光計測装置は、前記アンテナアレイおよび前記参照アンテナアレイに対して個別に設けられた光学系をさらに備えていてもよい。
　前記光源が、前記アンテナアレイおよび前記参照アンテナアレイに対して共通に設けられていてもよい。
　前記参照アンテナアレイは、
　前記分割光を送光する導波路と、
　前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された、遮光性を有する金属配線と、を含んでもよい。
　前記参照アンテナアレイは、前記導波路の周辺に配置された半導体層をさらに含み、
　前記半導体層の不純物濃度は、前記導波路の不純物濃度よりも高くてもよい。
　前記参照アンテナアレイは、
　基板と、
　前記基板上に設けられ、前記導波路を支持するＢＯＸ層と、
　前記金属配線から前記ＢＯＸ層を貫通して前記基板まで延伸した、遮光性を有するコンタクトビアと、をさらに含んでもよい。
　前記参照アンテナアレイは、
　前記分割光を送光する導波路と、
　前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された有機遮光膜と、を含んでもよい。
　前記参照アンテナアレイは、前記導波路を覆う絶縁膜をさらに含み、
　前記絶縁膜は、前記導波路に対向するキャビティを有し、
　前記有機遮光膜は、前記キャビティ内に充填されていてもよい。
　前記参照アンテナアレイは、
　基板と、
　前記基板上に設けられ、前記導波路を支持するＢＯＸ層と、
　前記導波路を覆う絶縁膜と、
　前記絶縁膜および前記ＢＯＸ層を貫通して前記基板で終端しているキャビティと、をさらに含み、
　前記有機遮光膜は、前記キャビティ内に充填されていてもよい。
　前記参照アンテナアレイは、前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された、遮光性を有する金属配線をさらに含んでもよい。
　前記参照アンテナアレイは、
　前記分割光を送光する導波路と、
　前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された多層無機反射膜と、を含んでもよい。
　前記参照アンテナアレイは、前記導波路を覆う絶縁膜をさらに含み、
　前記絶縁膜は、前記導波路に対向するキャビティを有し、
　前記多層無機反射膜は、前記キャビティの内面に設けられていてもよい。
　前記参照アンテナアレイは、
　前記分割光を送光する導波路と、
　前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された、遮光性を有する金属膜と、を含み、
　前記分割光は、前記導波路の延伸方向に沿って送光されてもよい。
　前記参照アンテナアレイは、
　前記分割光を送光する導波路と、
　前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された、有機遮光膜と、を含み、
　前記分割光は、前記導波路の延伸方向に沿って送光されてもよい。
　前記参照アンテナアレイは、
　前記分割光を送光する導波路と、
　前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された、多層無機反射膜と、を含み、
　前記分割光は、前記導波路の延伸方向に沿って送光されてもよい。
　前記参照信号が、前記受光信号とは異なるタイミングで取得されてもよい。
　前記参照信号が、前記受光信号とは同時に取得されてもよい。
第１実施形態に係る光計測装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る光計測装置１の駆動シーケンスの一例を示す図である。 第１実施形態に係る光計測装置１の駆動シーケンスの別の一例を示す図である。 第１実施形態に係る光計測装置１の駆動シーケンスのさらに別の一例を示す図である。 ＦＦＴ処理されたデジタル受光信号の一例を示す図である。 ＦＦＴ処理されたデジタル参照信号の一例を示す図である。 減算処理およびＦＦＴ処理されたデジタル受光信号の一例を示す図である。 第２実施形態に係る光計測装置の構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る参照アンテナの遮光構造を示す断面図である。 第１変形例に係る参照アンテナの遮光構造を示す断面図である。 第１変形例に係る参照アンテナの遮光構造を示す断面図である。 第２変形例に係る参照アンテナの遮光構造を示す断面図である。 第３変形例に係る参照アンテナの遮光構造を示す断面図である。 第４変形例に係る参照アンテナの遮光構造を示す断面図である。 第５変形例に係る参照アンテナの遮光構造を示す断面図である。 第６変形例に係る参照アンテナの遮光構造を示す断面図である。 第７変形例に係る参照アンテナの遮光構造を示す断面図である。 第８変形例に係る参照アンテナの遮光構造を示す断面図である。 第９変形例に係る参照アンテナの遮光構造を示す断面図である。 第１０変形例に係る参照アンテナの遮光構造を示す断面図である。 第１１変形例に係る参照アンテナの遮光構造を示す断面図である。 第２実施形態に係る光計測装置の駆動シーケンスの一例を示す図である。 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。 車外情報検出部および撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
　以下、本技術を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図面は模式的または概念的なものであり、各部分の比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。明細書と図面において、既出の図面に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
　（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態に係る光計測装置の構成を示すブロック図である。図１に示す光計測装置１は、測距装置の一例であり、光源１１と、スプリッタ１２と、サーキュレータ１３と、スイッチアレイ１４と、アンテナアレイ１５と、カプラ１６と、光検出器１７と、信号処理回路１８と、コリメータ１９と、シャッタ２０と、制御回路２１と、を備える。
　光源１１は、レーザ光Ｌ０を放出する。光源１１には、例えば、ＤＦＢ（Distributed Feedback）レーザ、ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）レーザ、リング共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）、およびフォトニック結晶レーザを用いることができる。
　スプリッタ１２は、レーザ光Ｌ０を第１光Ｌ１と第２光Ｌ２とに分割する。第１光Ｌ１と第２光Ｌ２との分割比は、１：１であってもよく、他の任意の比率でよい。レーザ光Ｌ０の一方の分割光である第１光Ｌ１は、サーキュレータ１３へ入射する。レーザ光Ｌ０の他方の分割光である第２光Ｌ２は、カプラ１６へ入射する。スプリッタ１２には、例えば、１×２ＭＭＩ(Multi Mode Interference）カプラ、２×２ＭＭＩカプラ、ディレクショナルカプラ、および曲げディレクショナルカプラを用いることができる。
　サーキュレータ１３は、スプリッタ１２で分割された第１光Ｌ１をスイッチアレイ１４へ転送する。また、サーキュレータ１３は、アンテナアレイ１５からスイッチアレイ１４を介して入力された第３光Ｌ３または第４光Ｌ４をカプラ１６へ転送する。サーキュレータ１３には、例えば、２×２カプラ、ディレクショナルカプラ、曲げディレクショナルカプラ、ファラデー回転子、１/２波長板、および偏光ビームスプリッタ反射ミラーまたはプリズムを含む偏光無依存光サーキュレータ素子を用いることができる。
　スイッチアレイ１４は、第１光Ｌ１をアンテナアレイ１５の各光アンテナ１５０へ選択的に通過させるスイッチング動作を行う。また、スイッチアレイ１４は、アンテナアレイ１５からの第３光Ｌ３または第４光Ｌ４を選択的にサーキュレータ１３へ通過させるスイッチング動作を行う。スイッチアレイ１４を構成する複数のスイッチ素子には、例えば、導波路への加熱部を含むマッハツェンダ干渉計、導波路への加熱部を含むリング変調スイッチ、ジャンクション（ＰＮ界面）を含むマッハツェンダ干渉計、ジャンクション（ＰＮ界面）を含むリング変調スイッチ、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）光スイッチ、強誘電膜を有するマッハツェンダ干渉計、および強誘電膜を含むリング変調スイッチを用いることができる。
　アンテナアレイ１５には、複数の光アンテナ１５０が２次元アレイ状に配列されている。スイッチアレイ１４で選択された光アンテナ１５０は、第１光Ｌ１を対象物１０へ向けて放出する。また、スイッチアレイ１４で選択された光アンテナ１５０は、シャッタ２０の開時に対象物１０で反射した第３光Ｌ３、またはシャッタ２０の閉時にアンテナアレイ１５から入力された第４光Ｌ４を受信光としてサーキュレータ１３へ出力する。各光アンテナ１５０には、例えば、扇型グレーティングカプラ、幅広導波路型グレーティングカプラ、回折格子付き導波路、回折格子付きフォトニック結晶導波路、およびスポットサイズ変換器を用いることができる。
　カプラ１６は、スプリッタ１２から入力された第２光Ｌ２と、サーキュレータ１３から入力された第３光Ｌ３または第４光Ｌ４とを合成した合成波を光検出器１７へ出力する。
　光検出器１７は、カプラ１６で合成された合成波をアナログ光信号へ光電変換するフォトダイオードである。カプラ１６および光検出器１７には、例えば、ヘテロダイン検波器、ホモダイン検波器、およびＢＰＤ（Balanceｄ Photo Diode）を用いることができる。
　信号処理回路１８は、アンプ回路１８１、アナログデジタル変換回路１８２、減算回路１８３、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）回路１８４を有する。アンプ回路１８１は、光検出器１７で光電変換されたアナログ光信号を増幅する。アンプ回路１８１には、例えば、閉ループフィードバックを有するＴＩＡ（Trans Impedance Amplifier）回路を用いることができる。
　アナログデジタル変換回路１８２は、アンプ回路１８１で増幅されたアナログ光信号をデジタル光信号へ変換する。アナログデジタル変換回路１８２には、例えば、ＳＡＲ方式、パイプライン方式、σΔ方式、またはこれらを組み合わせたハイブリッド方式で周波数時間変換器を有するＴＤＣ（Time-to-Digital Converter）を用いることができる。
　減算回路１８３は、アナログデジタル変換回路１８２でデジタル変換されたデジタル光信号の減算処理を行う。本実施形態では、減算回路１８３は、シャッタ２０が開いた通常時にアンテナアレイ１５の内面反射成分および対象物１０の反射光成分を含む第３光Ｌ３に基づく受光信号から、シャッタ２０が閉じたアンテナアレイ１５の遮光時に上記内面反射成分を含む参照信号を減算する処理を行う。
　ＦＦＴ回路１８４は、減算回路１８３で減算処理されたデジタル光信号をＦＦＴ処理し、合成波の差周波数のピーク周波数を演算する。合成波の差周波数は、光計測装置１から対象物１０までの距離に依存する。光計測装置１から対象物１０までの距離は、送信光（第２光Ｌ２）と受信光（第３光Ｌ３）と差周波数と比例関係にある。例えば、光計測装置１から対象物１０までの距離が比較的近い場合には、差周波数は小さくなる。光計測装置１から対象物１０までの距離が比較的遠い場合には、差周波数は大きくなる。差周波数のピーク周波数は、光計測装置１から対象物１０までの距離を示すデプスデータおよび速度を示す速度データとしてＦＦＴ回路１８４から光計測装置１の外部へ出力される。
　コリメータ１９は、アンテナアレイ１５から放出された第１光Ｌ１を対象物１０へ集光させる。また、コリメータ１９は、対象物１０からの第３光Ｌ３をアンテナアレイ１５に向けて集光する。
　シャッタ２０は、アンテナアレイ１５から放出された第１光Ｌ１の送光路およびアンテナアレイ１５の受光路に配置された遮光部材の一例である。本実施形態では、シャッタ２０は、コリメータ１９と対象物１０との間に配置される。シャッタ２０は、制御回路２１の制御に基づいて、第１光Ｌ１および第３光Ｌ３を通過させる開状態と、第１光Ｌ１および第３光Ｌ３を遮光する閉状態との間で切り替わる。シャッタ２０には、例えば、羽を開閉する機械式シャッタや、ＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon）を含む液晶またはＭＥＭＳを利用した可変遮光機能を有する光学式シャッタであってもよい。
　制御回路２１は、信号処理回路１８およびシャッタ２０を制御する。
　次に、図２～図４を参照して、本実施形態に係る光計測装置１の駆動シーケンス例について説明する。各図において、「State」は、光計測装置１全体の駆動状態を示す。「Select Out」は、スイッチアレイ１４１の選択を示す。「CHIRP」は、光源１１の光周波数を示す。「FBEAT」は、光検出器１７の出力を示す。「Raw Data」は、アナログデジタル変換回路１８２の出力を示す。「Pre-Processing」は、減算回路１８３の出力を示す。「Depfth Data」は、ＦＦＴ回路１８４の出力を示す。
　図２は、第１実施形態に係る光計測装置１の駆動シーケンスの一例を示す図である。図２では、まず、光計測装置１が起動時（StateのBootup参照）に、光源１１から放出されたレーザ光Ｌ０が、スプリッタ１２で第１光Ｌ１および第２光Ｌ２に分割される。起動時には、シャッタ２０が閉状態であるため、アンテナアレイ１５は遮光状態となる。そのため、アンテナアレイ１５の内面反射成分を含む第４光Ｌ４が、光検出器１７でアナログ参照信号として検出される。この参照信号は、アナログデジタル変換回路１８２でデジタル参照信号ＲＥＦに変換される。
　起動時に続く第１フレームでは、制御回路２１が、シャッタ２０を閉状態から開状態へ変化させると、光検出器１７が、第３光Ｌ３に基づくアナログ受光信号を計測する。このアナログ受光信号は、アナログデジタル変換回路１８２でデジタル受光信号ＰＴに変換される。
　続いて、減算回路１８３が、デジタル受光信号ＰＴからデジタル参照信号ＲＥＦを減算する処理（Pre-Processing）を行う。続いて、ＦＦＴ回路１８４が、減算処理後のデジタル受光信号に対してＦＦＴ処理を行う。
　第２フレーム以降については、光計測装置１は、上述した第１フレームと同様のシーケンスにしたがって駆動する。すなわち、図２に示す駆動シーケンスでは、デジタル参照信号ＲＥＦが起動時に取得され、取得されたデジタル参照信号ＲＥＦが、各フレームの減算処理で用いられる。
　図３は、第１実施形態に係る光計測装置１の駆動シーケンスの別の一例を示す図である。図３では、光計測装置１は、各フレームの最初にデジタル参照信号ＲＥＦを取得する。すなわち、図３に示す駆動シーケンスでは、デジタル参照信号ＲＥＦがフレーム毎に取得され、取得されたデジタル参照信号ＲＥＦが、対応するフレームの減算処理で用いられる。
　図４は、第１実施形態に係る光計測装置１の駆動シーケンスのさらに別の一例を示す図である。図４では、光計測装置１は、フレーム内における各回のデジタル受光信号ＰＴの測定前にデジタル参照信号ＲＥＦを取得する。すなわち、図４に示す駆動シーケンスでは、デジタル参照信号ＲＥＦがデジタル受光信号ＰＴの測定毎に取得され、取得されたデジタル参照信号ＲＥＦが、対応するデジタル受光信号ＰＴとの減算処理で用いられる。
　図５Ａは、ＦＦＴ処理されたデジタル受光信号ＰＴの一例を示す図である。また、図５Ｂは、ＦＦＴ処理されたデジタル参照信号ＲＥＦの一例を示す図である。さらに、図５Ｃは、減算処理およびＦＦＴ処理されたデジタル受光信号ＰＴの一例を示す図である。各図では、横軸は周波数を示し、縦軸はパワースペクトル密度関数（PSD：Power Spectral Density Function）を示す。
　図５Ａに示すように、減算処理前のデジタル受光信号ＰＴには、対象物１０の反射光成分とアンテナアレイ１５の内面反射成分が重畳している。一方、図５Ｂに示すように、デジタル参照信号ＲＥＦには、アンテナアレイ１５の内面反射成分のみが含まれている。そのため、減算回路１８３で両信号の差分を演算することによって、図５Ｃに示すようにノイズ成分である内面反射成分を除去することができる。
　したがって、本実施形態によればＳＮＲ（signal-noise ratio）が向上するため、測距精度の低下を改善することが可能となる。
　（第２実施形態）
　図６は、第２実施形態に係る光計測装置の構成を示すブロック図である。図６では、上述した第１実施形態に係る光計測装置１と同様の構成要素には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
　本実施形態に係る光計測装置２では、常時遮光された参照アンテナアレイ１５２が測距用のアンテナアレイ１５１から独立して設けられている。また、アンテナアレイ１５１と参照アンテナアレイ１５２との間で、光源１１および信号処理回路１８は共通に設けられている一方で、光学系は個別に設けられている。この光学系は、スプリッタ１２０～１２２と、サーキュレータ１３１、１３２と、スイッチアレイ１４１、１４２と、カプラ１６１、１６２と、光検出器１７１、１７２と、を含む。
　スプリッタ１２０は、光源１１の放出光を２つのレーザ光Ｌ０に分割する。スプリッタ１２１は、一方のレーザ光Ｌ０を第１光Ｌ１と第２光Ｌ２とに分割する。スプリッタ１２２は、他方のレーザ光Ｌ０を第１光Ｌ１と第２光Ｌ２とに分割する。
　サーキュレータ１３１は、スプリッタ１２１で分割された第１光Ｌ１をスイッチアレイ１４１へ転送する。また、サーキュレータ１３１は、アンテナアレイ１５１からスイッチアレイ１４１を介して入力された第３光Ｌ３をカプラ１６１へ転送する。
　サーキュレータ１３２は、スプリッタ１２２で分割された第１光Ｌ１をスイッチアレイ１４２へ転送する。また、サーキュレータ１３２は、参照アンテナアレイ１５２からスイッチアレイ１４２を介して入力された第４光Ｌ４をカプラ１６２へ転送する。
　スイッチアレイ１４１は、サーキュレータ１３１から転送された第１光Ｌ１をアンテナアレイ１５１の各光アンテナ１５０へ選択的に通過させるスイッチング動作を行う。また、スイッチアレイ１４１は、アンテナアレイ１５１からの第３光Ｌ３を選択的にサーキュレータ１３１へ通過させるスイッチング動作を行う。
　スイッチアレイ１４２は、サーキュレータ１３２から転送された第１光Ｌ１を参照アンテナアレイ１５２の各光アンテナ１５０へ選択的に通過させるスイッチング動作を行う。また、スイッチアレイ１４１は、参照アンテナアレイ１５２からの第４光Ｌ４を選択的にサーキュレータ１３２へ通過させるスイッチング動作を行う。
　アンテナアレイ１５１には、複数の光アンテナ１５０ａが２次元アレイ状に配列されている。スイッチアレイ１４１で選択された光アンテナ１５０ａは、第１光Ｌ１を対象物１０へ向けて放出する。また、スイッチアレイ１４で選択された光アンテナ１５０ａは、対象物１０で反射した第３光Ｌ３をサーキュレータ１３１へ出力する。
　参照アンテナアレイ１５２には、複数の参照アンテナ１５０ｂが配列されている。各参照アンテナ１５０ｂは、第１光Ｌ１および第３光Ｌ３を常時遮光する遮光部材の一例であり、光の放射および入射を阻止する遮光構造を有する。ここで、図７～図１８を参照して、参照アンテナ１５０ｂの遮光構造について説明する。ここでは、導波路の延伸方向をＸ方向とし、同一平面上でＸ方向に直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向をＺ方向として説明する。
　図７は、第２実施形態に係る参照アンテナ１５０ｂの遮光構造を示す断面図である。図７は、参照アンテナ１５０ｂをＸＺ平面で切断した断面図である。図７に示す参照アンテナ１５０ｂでは、基板１５０１上にＢＯＸ層１５０２が形成されている。ＢＯＸ層１５０２は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜である。基板１５０１およびＢＯＸ層１５０２は、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板を構成する。
　ＢＯＸ層１５０２は、Ｘ方向に延伸する導波路１５０３を支持する。導波路１５０３は、例えば、単結晶シリコンまたはアモルファスシリコンを用いて形成することができる。導波路１５０３の端部には、凹凸形状の回折格子が形成されている。また、導波路１５０３は、酸化シリコン膜等の絶縁膜１５０４で覆われている。
　絶縁膜１５０４内では、金属配線１５０５、コンタクトビア１５０６、および金属配線１５０７が導波路１５０３に対向するように配置されている。金属配線１５０５、コンタクトビア１５０６、および金属配線１５０７には、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、タンタル（Ｔａ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、および窒化チタン（ＴｉＮ）などの遮光性を有する金属を用いることができる。
　上記のような遮光構造を有する参照アンテナ１５０ｂでは、第１光Ｌ１は、導波路１５０３をＸ方向に沿って進行して放出する。第１光Ｌ１の送光路には、図７に示すように、遮光膜として機能する金属配線１５０５および金属配線１５０７が配置されている。そのため、第１光Ｌ１は、金属配線１５０５および金属配線１５０７で反射し、対象物１０へは照射されない。
　（第１変形例）
　図８Ａおよび図８Ｂは、第１変形例に係る参照アンテナ１５０ｂの遮光構造を示す断面図である。図８Ａは、参照アンテナ１５０ｂをＸＺ平面で切断した断面図である。図８Ｂは、参照アンテナ１５０ｂをＹＺ平面で切断した断面図である。図８Ａおよび図８Ｂに示す参照アンテナ１５０ｂのＢＯＸ層１５０２上には、半導体層１５０８が導波路１５０３の周辺に形成されている。半導体層１５０８の不純物濃度は、導波路１５０３の不純物濃度よりも高い。そのため、半導体層１５０８は、光吸収膜として機能する。
　上記のような遮光構造を有する参照アンテナ１５０ｂでは、第１光Ｌ１は、導波路１５０３をＸ方向に沿って進行して放出する。第１光Ｌ１の送光路には、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、遮光膜として機能する金属配線１５０５および金属配線１５０７が配置されている。そのため、第１光Ｌ１は、金属配線１５０５および金属配線１５０７で反射し、対象物１０へは照射されない。また、半導体層１５０８に入射した光は、吸収される。これにより、内面反射を抑制することができる。
　（第２変形例）
　図９は、第２変形例に係る参照アンテナ１５０ｂの遮光構造を示す断面図である。図９は、参照アンテナ１５０ｂをＸＺ平面で切断した断面図である。図９に示す参照アンテナ１５０ｂでは、コンタクトビア１５０９が設けられている。コンタクトビア１５０９の下端部分は、ＢＯＸ層１５０２を貫通して基板１５０１まで延伸している。これにより、金属配線１５０７の電位が、基板１５０１の電位と同じになる。
　上記のような遮光構造を有する参照アンテナ１５０ｂでは、第１光Ｌ１は、導波路１５０３をＸ方向に沿って進行して放出する。第１光Ｌ１の送光路には、図９に示すように、遮光膜として機能する金属配線１５０５および金属配線１５０７が配置されている。そのため、第１光Ｌ１は、金属配線１５０５および金属配線１５０７で反射し、対象物１０へは照射されない。また、本変形例では、コンタクトビア１５０９がＢＯＸ層１５０２を貫通している。そのため、光がＢＯＸ層１５０２内に侵入しても、コンタクトビア１５０９がその光を導波路１５０３に向けて反射させる。これにより、ＢＯＸ層１５０２内を進行する光を遮光することができる。
　（第３変形例）
　図１０は、第３変形例に係る参照アンテナ１５０ｂの遮光構造を示す断面図である。図１０は、参照アンテナ１５０ｂをＸＺ平面で切断した断面図である。図１０に示す参照アンテナ１５０ｂでは、絶縁膜１５０４上に有機遮光膜１５１０が設けられている。有機遮光膜１５１０は、光吸収性を有する有機材料を用いて形成され、導波路１５０３に対向配置されている。
　上記のような遮光構造を有する参照アンテナ１５０ｂでは、第１光Ｌ１は、導波路１５０３をＸ方向に沿って進行して放出する。第１光Ｌ１の送光路には、図１０に示すように、有機遮光膜１５１０が配置されている。そのため、第１光Ｌ１は、有機遮光膜１５１０に吸収されるので、対象物１０へは照射されない。
　（第４変形例）
　図１１は、第４変形例に係る参照アンテナ１５０ｂの遮光構造を示す断面図である。図１１は、参照アンテナ１５０ｂをＸＺ平面で切断した断面図である。図１１に示す参照アンテナ１５０ｂでは、第３変形例で説明した有機遮光膜１５１０が、絶縁膜１５０４の上面に形成されるとともに、絶縁膜１５０４に設けられたキャビティ１５１１内に充填されている。キャビティ１５１１は、導波路１５０３の端部に対向するように形成されている。
　上記のような遮光構造を有する参照アンテナ１５０ｂでは、第１光Ｌ１は、導波路１５０３をＸ方向に沿って進行して放出する。第１光Ｌ１の送光路には、図１１に示すように、キャビティ１５１１内に充填された有機遮光膜１５１０が存在する。そのため、第１光Ｌ１は、有機遮光膜１５１０に吸収されるので、対象物１０へは照射されない。
　（第５変形例）
　図１２は、第５変形例に係る参照アンテナ１５０ｂの遮光構造を示す断面図である。図１２は、参照アンテナ１５０ｂをＸＺ平面で切断した断面図である。図１２に示す参照アンテナ１５０ｂでは、第３変形例で説明した有機遮光膜１５１０が、絶縁膜１５０４の上面に形成されるとともに、キャビティ１５１２内に充填されている。キャビティ１５１２は、絶縁膜１５０４およびＢＯＸ層１５０２を貫通し、基板１５０１で終端している。
　上記のような遮光構造を有する参照アンテナ１５０ｂでは、第１光Ｌ１は、導波路１５０３をＸ方向に沿って進行して放出する。第１光Ｌ１の送光路には、図１１に示すように、絶縁膜１５０４上に形成された有機遮光膜１５１０が存在する。そのため、第１光Ｌ１は、有機遮光膜１５１０に吸収されるので、対象物１０へは照射されない。また、本変形例では、有機遮光膜１５１０は、ＢＯＸ層まで延伸している。これにより、ＢＯＸ層１５０２内を進行する光を吸収することができる。
　（第６変形例）
　図１３は、第６変形例に係る参照アンテナ１５０ｂの遮光構造を示す断面図である。図１３は、参照アンテナ１５０ｂをＸＺ平面で切断した断面図である。図１３に示す参照アンテナ１５０ｂでは、金属配線１５０７が導波路１５０３の端部に対向するようにＸ方向に延伸している点で、上述した第５変形例と異なる。
　上記のような遮光構造を有する参照アンテナ１５０ｂでは、第１光Ｌ１は、導波路１５０３をＸ方向に沿って進行して放出する。第１光Ｌ１の送光路には、図１２に示すように、金属配線１５０７が存在する。そのため、第１光Ｌ１は、金属配線１５０７で反射する。また、金属配線１５０７で反射した光の進行方向には、キャビティ１５１２内に充填された有機遮光膜１５１０が存在する。そのため、反射光は、有機遮光膜１５１０に吸収されるので、参照アンテナ１５０ｂの外部へ漏れない。
　（第７変形例）
　図１４は、第７変形例に係る参照アンテナ１５０ｂの遮光構造を示す断面図である。図１４は、参照アンテナ１５０ｂをＸＺ平面で切断した断面図である。図１４に示す参照アンテナ１５０ｂでは、絶縁膜１５０４上に多層無機反射膜１５１３が設けられている。多層無機反射膜１５１３では、第１無機反射膜１５１３ａと第２無機反射膜１５１３ｂとが、Ｚ方向に交互に積層されている。第１無機反射膜１５１３ａの屈折率は、第２無機反射膜１５１３ｂの屈折率と異なる。
　上記のような遮光構造を有する参照アンテナ１５０ｂでは、第１光Ｌ１は、導波路１５０３をＸ方向に沿って進行して放出する。第１光Ｌ１の送光路には、図１４に示すように、多層無機反射膜１５１３が配置されている。そのため、第１光Ｌ１は、多層無機反射膜１５１３で反射するので、対象物１０へは照射されない。
　（第８変形例）
　図１５は、第８変形例に係る参照アンテナ１５０ｂの遮光構造を示す断面図である。図１５は、参照アンテナ１５０ｂをＸＺ平面で切断した断面図である。図１５に示す参照アンテナ１５０ｂでは、第７変形例で説明した多層無機反射膜１５１３が、絶縁膜１５０４の上面に形成されるとともに、絶縁膜１５０４に設けられたキャビティ１５１１の内面に形成される。
　上記のような遮光構造を有する参照アンテナ１５０ｂでは、第１光Ｌ１は、導波路１５０３をＸ方向に沿って進行して放出する。第１光Ｌ１の送光路には、図１５に示すように、キャビティ１５１１の内面に充填された多層無機反射膜１５１３が存在する。そのため、第１光Ｌ１は、多層無機反射膜１５１３で反射するので、対象物１０へは照射されない。
　（第９変形例）
　図１６は、第９変形例に係る参照アンテナ１５０ｂの遮光構造を示す断面図である。図１６は、参照アンテナ１５０ｂをＸＺ平面で切断した断面図である。上述した第1変形例から第9変形例では、第１光Ｌ１は、導波路１５０３から、参照アンテナ１５０ｂを搭載したチップの上表面１５１５に向かって放出される。
　一方、本変形例では、第１光Ｌ１は、導波路１５０３から上記チップの側端面１５１６に向かって放出される。そのため、この第１光Ｌ１を遮光する金属膜１５１４が側端面１５１６を覆っている。金属膜１５１４には、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、タンタル（Ｔａ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、および窒化チタン（ＴｉＮ）などの遮光性を有する金属を用いることができる。
　上記のような遮光構造を有する参照アンテナ１５０ｂでは、第１光Ｌ１は、導波路１５０３をＸ方向に沿って送光される。導波路１５０３の送光路には、金属膜１５１４が存在する。そのため、第１光Ｌ１は、金属膜１５１４で反射するので、対象物１０へは照射されない。なお、金属膜１５１４は、図１６に示すように側端面１５１６から上表面１５１５の一部に渡って形成されていてもよい。
　（第１０変形例）
　図１７は、第１０変形例に係る参照アンテナ１５０ｂの遮光構造を示す断面図である。図１７は、参照アンテナ１５０ｂをＸＺ平面で切断した断面図である。本変形例では、上述した第９変形例と同様に、第１光Ｌ１は、導波路１５０３から側端面１５１６に向かって放出される。そのため、本変形例では、この第１光Ｌ１を遮光するために、第５変形例で説明した有機遮光膜１５１０が、側端面１５１６を覆っている。
　上記のような遮光構造を有する参照アンテナ１５０ｂでは、第１光Ｌ１は、導波路１５０３をＸ方向に沿って送光される。第１光Ｌ１の送光路には、図１７に示すように、有機遮光膜１５１０が存在する。そのため、第１光Ｌ１は、有機遮光膜１５１０に吸収されるので、対象物１０へは照射されない。なお、本変形例では、有機遮光膜１５１０は、図１７に示すように側端面１５１６から上表面１５１５の一部に渡って形成されていてもよい。
　（第１１変形例）
　図１８は、第１１変形例に係る参照アンテナ１５０ｂの遮光構造を示す断面図である。図１８は、参照アンテナ１５０ｂをＸＺ平面で切断した断面図である。本変形例でも、上述した第９変形例および第１０変形例と同様に、第１光Ｌ１は、導波路１５０３から側端面１５１６に向かって放出される。そのため、本変形例では、この第１光Ｌ１を遮光するために、第７変形例で説明した多層無機反射膜１５１３が、側端面１５１６を覆っている。
　上記のような遮光構造を有する参照アンテナ１５０ｂでは、第１光Ｌ１は、導波路１５０３をＸ方向に沿って進行して放出する。第１光Ｌ１の送光路には、図１８に示すように、多層無機反射膜１５１３が存在する。そのため、第１光Ｌ１は、多層無機反射膜１５１３で導波路１５０３側に反射するので、対象物１０へは照射されない。なお、本変形例では、多層無機反射膜１５１３は、図１８に示すように側端面１５１６から上表面１５１５の一部に渡って形成されていてもよい。
　第２実施形態および上述した各変形例では、光アンテナ１５０ａと参照アンテナ１５０ｂとの間で内面反射特性が同じであることが望ましい。そのため、例えば、光アンテナ１５０ａと参照アンテナ１５０ｂとの間でアンテナ物理形状や導波路配線長が同一になるよう設計することが望ましい。これにより、１つの参照アンテナ１５０ｂは、複数の光アンテナ１５０ａに対応させることができるので、参照アンテナ１５０ｂの数を光アンテナ１５０ａの数よりも少なくすることができる。その結果、光計測装置２の大型化を抑制することができる。なお、参照アンテナ１５０ｂの数は、１つであってもよいし、複数であってもよい。
　カプラ１６１は、スプリッタ１２１で分割された第２光Ｌ２と、サーキュレータ１３から転送された第３光Ｌ３とを合成した合成波を光検出器１７１へ出力する。カプラ１６２は、スプリッタ１２２で分割された第２光Ｌ２と、サーキュレータ１３２から転送された第４光Ｌ４とを合成した合成波を光検出器１７２へ出力する。
　光検出器１７１（第１光検出器）は、カプラ１６１で合成された合成波をアナログ光信号へ光電変換する。光検出器１７２（第２光検出器）は、カプラ１６２で合成された合成波をアナログ参照信号へ光電変換する。
　以下、図１９を参照して、本実施形態に係る光計測装置２の駆動シーケンスについて説明する。図１９は、第２実施形態に係る光計測装置２の駆動シーケンスの一例を示す図である。
　図１９では、光計測装置２が起動すると、光源１１の放出光がスプリッタ１２０で２つのレーザ光Ｌ０に分割される。２つのレーザ光Ｌ０は、スプリッタ１２１およびスプリッタ１２２の各々で、第１光Ｌ１と第２光Ｌ２とに分割される。
　スプリッタ１２１で分割された第１光Ｌ１は、フレームの各測定時に、サーキュレータ１３１およびスイッチアレイ１４１を介してアンテナアレイ１５１に入力される。一方、スプリッタ１２２で分割された第１光Ｌ１は、サーキュレータ１３１およびスイッチアレイ１４１を介して参照アンテナアレイ１５２に入力される。
　アンテナアレイ１５１に入力した第１光Ｌ１は対象物１０へ向けて照射され、その結果、対象物１０で反射した第３光Ｌ３がスイッチアレイ１４１で受光される。一方、参照アンテナアレイ１５２に入力した第１光Ｌ１は、対象物１０へ照射されることなく、内面反射成分を含む第４光Ｌ４が参照アンテナアレイ１５２から出力される。
　第３光Ｌ３は、カプラ１６１で第２光Ｌ２と合成され、合成波が光検出器１７１でアナログ受光信号として検出される。一方、第４光Ｌ４は、カプラ１６２で第２光Ｌ２と合成され、合成波が光検出器１７２でアナログ参照信号として検出される。
　アナログ受光信号およびアナログ参照信号は、アナログデジタル変換回路１８２でデジタル受光信号ＰＴおよびデジタル参照信号ＲＥＦにそれぞれ同時に変換される。続いて、減算回路１８３が、デジタル受光信号ＰＴからデジタル参照信号ＲＥＦを減算する処理を行う。最後に、ＦＦＴ回路１８４が、減算処理後のデジタル受光信号ＰＴに対してＦＦＴ処理を行う。
　上述した本実施形態によれば、減算回路１８３が、対象物１０の反射光成分とアンテナアレイ１５１の内面反射成分が重畳されたデジタル受光信号から、参照アンテナアレイ１５２の内面反射成分のみを含むデジタル参照信号の差分を演算する。アンテナアレイ１５１の内面反射成分は、参照アンテナアレイ１５２の内面反射成分とほぼ同じであるため、デジタル受光信号からノイズ成分である内面反射成分を除去することができる。したがって、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、ＳＮＲ（signal-noise ratio）が低下するため、測距精度の低下を改善することが可能となる。
　また、本実施形態では、遮光された参照アンテナアレイ１５２が測距用のアンテナアレイ１５１から独立して設けられている。そのため、測距用のアンテナアレイ１５１で光送受信を行うと同時に、参照アンテナアレイ１５２でも光送受信することができる。そのため、測距時の内面反射成分をより正確に測定できるため、第１実施形態に比べて測距精度を高めることが可能となる。
　なお、本実施形態では、スプリッタ１２１、サーキュレータ１３１、スイッチアレイ１４１、カプラ１６１、および光検出器１７１から成る第１光学系が、光源と１１とアンテナアレイ１５１との間に設けられているとともに、スプリッタ１２２、サーキュレータ１３２、スイッチアレイ１４２、カプラ１６２、および光検出器１７２から成る第２光学系が、光源と１１と参照アンテナアレイ１５２との間に設けられている。すなわち、光学系がアンテナアレイ１５１および参照アンテナアレイ１５２に対してそれぞれ個別に設けられている。しかし、本実施形態では、光学系が参照アンテナアレイ１５２とアンテナアレイ１５１との間で共通に設けられていてもよい。この場合、光計測装置２は、図２～図４に示す時分割のシーケンスで駆動する。
　＜移動体への応用例＞
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、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、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　図２０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１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図２０に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、および統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、および車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０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、駆動系制御ユニット１２０１０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、および、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。
　ボディ系制御ユニット１２０２０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、ボディ系制御ユニット１２０２０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、ボディ系制御ユニット１２０２０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。ボディ系制御ユニット１２０２０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。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００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１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、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。
　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１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。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で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、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１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うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で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うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２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およ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２０の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２およびインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイおよ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。
　図２１は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図２１では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドアおよび車室内のフロントガラスの上部等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１２１０１および車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００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１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００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１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１および１２１０５で取得される前方の画像は、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２１には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４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１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように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うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１に適用され得る。撮像部１２０３１に、本開示に係る技術を適用することにより測距精度を改善することが可能となる。その結果、車両１２１００の性能を向上させることができる。
　なお、本技術は以下のような構成を取ることができる。
（１）　レーザ光を放出する光源と、
　前記レーザ光の分割光を送光するとともに、受信光を出力するアンテナアレイと、
　前記分割光および前記受信光を遮光する遮光部材と、
　前記受信光に基づいて生成される受光信号と、前記遮光部材による前記分割光および前記受信光の遮光に基づいて生成される参照信号とを処理する信号処理回路と、
を備える光計測装置。
（２）　前記信号処理回路は、前記受光信号から前記参照信号を減算する減算回路を含む、（１）に記載の光計測装置。
（３）　前記遮光部材が、アンテナアレイと、測距の対象物との間に配置されるシャッタであり、前記シャッタは、前記分割光および前記受信光を通過させる開状態と、前記分割光および前記受信光を遮光する閉状態との間で切り替わる、（１）または（２）に記載の光計測装置。
（４）　前記遮光部材が、前記アンテナアレイから独立して設けられた参照アンテナアレイであり、前記参照アンテナアレイは、前記分割光および前記受信光を常時遮光する遮光構造を有する、（１）または（２）に記載の光計測装置。
（５）　前記アンテナアレイおよび前記参照アンテナアレイに対して個別に設けられた光学系をさらに備える、（４）に記載の光計測装置。
（６）　前記光源が、前記アンテナアレイおよび前記参照アンテナアレイに対して共通に設けられている、（４）または（５）に記載の光計測装置。
（７）　前記参照アンテナアレイは、
　前記分割光を送光する導波路と、
　前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された、遮光性を有する金属配線と、を含む、（４）から（６）のいずれかに記載の光計測装置。
（８）　前記参照アンテナアレイは、前記導波路の周辺に配置された半導体層をさらに含み、
　前記半導体層の不純物濃度は、前記導波路の不純物濃度よりも高い、（７）に記載の光計測装置。
（９）　前記参照アンテナアレイは、
　基板と、
　前記基板上に設けられ、前記導波路を支持するＢＯＸ層と、
　前記金属配線から前記ＢＯＸ層を貫通して前記基板まで延伸した、遮光性を有するコンタクトビアと、をさらに含む、（７）に記載の光計測装置。
（１０）　前記参照アンテナアレイは、
　前記分割光を送光する導波路と、
　前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された有機遮光膜と、を含む、（４）から（６）のいずれかに記載の光計測装置。
（１１）　前記参照アンテナアレイは、前記導波路を覆う絶縁膜をさらに含み、
　前記絶縁膜は、前記導波路に対向するキャビティを有し、
　前記有機遮光膜は、前記キャビティ内に充填されている、（１０）に記載の光計測装置。
（１２）　前記参照アンテナアレイは、
　基板と、
　前記基板上に設けられ、前記導波路を支持するＢＯＸ層と、
　前記導波路を覆う絶縁膜と、
　前記絶縁膜および前記ＢＯＸ層を貫通して前記基板で終端しているキャビティと、さらに含み、
　前記有機遮光膜は、前記キャビティ内に充填されている、（１０）に記載の光計測装置。
（１３）　前記参照アンテナアレイは、前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された、遮光性を有する金属配線をさらに含む、（１２）に記載の光計測装置。
（１４）　前記参照アンテナアレイは、
　前記分割光を送光する導波路と、
　前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された多層無機反射膜と、を含む、（４）から（６）のいずれかに記載の光計測装置。
（１５）　前記参照アンテナアレイは、前記導波路を覆う絶縁膜をさらに含み、
　前記絶縁膜は、前記導波路に対向するキャビティを有し、
　前記多層無機反射膜は、前記キャビティの内面に設けられている、（１４）に記載の光計測装置。
（１６）　前記参照アンテナアレイは、
　前記分割光を送光する導波路と、
　前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された、遮光性を有する金属膜と、を含み、
　前記分割光は、前記導波路の延伸方向に沿って送光される、（４）から（６）のいずれかに記載の光計測装置。
（１７）　前記参照アンテナアレイは、
　前記分割光を送光する導波路と、
　前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された、有機遮光膜と、を含み、
　前記分割光は、前記導波路の延伸方向に沿って送光される、（４）から（６）のいずれかに記載の光計測装置。
（１８）　前記参照アンテナアレイは、
　前記分割光を送光する導波路と、
　前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された、多層無機反射膜と、を含み、
　前記分割光は、前記導波路の延伸方向に沿って送光される、（４）から（６）のいずれかに記載の光計測装置。
（１９）　前記参照信号が、前記受光信号とは異なるタイミングで取得される、（１）から（３）のいずれかに記載の光計測装置。
（２０）　前記参照信号が、前記受光信号とは同時に取得される、（１）から（１８）のいずれかに記載の光計測装置。
　なお、本開示は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、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無く、他の効果があってもよい。
　１、２：光計測装置
　１１：光源
　１５、１５１：アンテナアレイ
　２０：シャッタ
　１８：信号処理回路
　１５２：参照アンテナアレイ
　１８３：減算回路
　１５０１：基板
　１５０２：ＢＯＸ層
　１５０３：導波路
　１５０４：絶縁膜
　１５０７：金属配線
　１５０８：半導体層
　１５０９：コンタクトビア
　１５１０：有機遮光膜
　１５１１、１５１２：キャビティ
　１５１３：多層無機反射膜
　１５１４：金属膜

Claims (20)

  1. 　レーザ光を放出する光源と、
    　前記レーザ光の分割光を送光するとともに、受信光を出力するアンテナアレイと、
    　前記分割光および前記受信光を遮光する遮光部材と、
    　前記受信光に基づいて生成される受光信号と、前記遮光部材による前記分割光および前記受信光の遮光に基づいて生成される参照信号とを処理する信号処理回路と、
    を備える光計測装置。
  2. 　前記信号処理回路は、前記受光信号から前記参照信号を減算する減算回路を含む、請求項１に記載の光計測装置。
  3. 　前記遮光部材が、アンテナアレイと、測距の対象物との間に配置されるシャッタであり、前記シャッタは、前記分割光および前記受信光を通過させる開状態と、前記分割光および前記受信光を遮光する閉状態との間で切り替わる、請求項１に記載の光計測装置。
  4. 　前記遮光部材が、前記アンテナアレイから独立して設けられた参照アンテナアレイであり、前記参照アンテナアレイは、前記分割光および前記受信光を常時遮光する遮光構造を有する、請求項１に記載の光計測装置。
  5. 　前記アンテナアレイおよび前記参照アンテナアレイに対して個別に設けられた光学系をさらに備える、請求項４に記載の光計測装置。
  6. 　前記光源が、前記アンテナアレイおよび前記参照アンテナアレイに対して共通に設けられている、請求項４に記載の光計測装置。
  7. 　前記参照アンテナアレイは、
    　前記分割光を送光する導波路と、
    　前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された、遮光性を有する金属配線と、を含む、請求項４に記載の光計測装置。
  8. 　前記参照アンテナアレイは、前記導波路の周辺に配置された半導体層をさらに含み、
    　前記半導体層の不純物濃度は、前記導波路の不純物濃度よりも高い、請求項７に記載の光計測装置。
  9. 　前記参照アンテナアレイは、
    　基板と、
    　前記基板上に設けられ、前記導波路を支持するＢＯＸ層と、
    　前記金属配線から前記ＢＯＸ層を貫通して前記基板まで延伸した、遮光性を有するコンタクトビアと、をさらに含む、請求項７に記載の光計測装置。
  10. 　前記参照アンテナアレイは、
    　前記分割光を送光する導波路と、
    　前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された有機遮光膜と、を含む、請求項４に記載の光計測装置。
  11. 　前記参照アンテナアレイは、前記導波路を覆う絶縁膜をさらに含み、
    　前記絶縁膜は、前記導波路に対向するキャビティを有し、
    　前記有機遮光膜は、前記キャビティ内に充填されている、請求項１０に記載の光計測装置。
  12. 　前記参照アンテナアレイは、
    　基板と、
    　前記基板上に設けられ、前記導波路を支持するＢＯＸ層と、
    　前記導波路を覆う絶縁膜と、
    　前記絶縁膜および前記ＢＯＸ層を貫通して前記基板で終端しているキャビティと、さらに含み、
    　前記有機遮光膜は、前記キャビティ内に充填されている、請求項１０に記載の光計測装置。
  13. 　前記参照アンテナアレイは、前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された、遮光性を有する金属配線をさらに含む、請求項１２に記載の光計測装置。
  14. 　前記参照アンテナアレイは、
    　前記分割光を送光する導波路と、
    　前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された多層無機反射膜と、を含む、請求項４に記載の光計測装置。
  15. 　前記参照アンテナアレイは、前記導波路を覆う絶縁膜をさらに含み、
    　前記絶縁膜は、前記導波路に対向するキャビティを有し、
    　前記多層無機反射膜は、前記キャビティの内面に設けられている、請求項１４に記載の光計測装置。
  16. 　前記参照アンテナアレイは、
    　前記分割光を送光する導波路と、
    　前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された、遮光性を有する金属膜と、を含み、
    　前記分割光は、前記導波路の延伸方向に沿って送光される、請求項４に記載の光計測装置。
  17. 　前記参照アンテナアレイは、
    　前記分割光を送光する導波路と、
    　前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された、有機遮光膜と、を含み、
    　前記分割光は、前記導波路の延伸方向に沿って送光される、請求項４に記載の光計測装置。
  18. 　前記参照アンテナアレイは、
    　前記分割光を送光する導波路と、
    　前記導波路からの前記分割光の送光路に配置された、多層無機反射膜と、を含み、
    　前記分割光は、前記導波路の延伸方向に沿って送光される、請求項４に記載の光計測装置。
  19. 　前記参照信号が、前記受光信号とは異なるタイミングで取得される、請求項１に記載の光計測装置。
  20. 　前記参照信号が、前記受光信号とは同時に取得される、請求項１に記載の光計測装置。
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