(57)【要約】【課題】複数のセンサそれぞれの光軸が一致しうる電磁波検出装置及び情報取得システムを提供する。【解決手段】電磁波検出装置１は、第１検出部６１と第２検出部６２と第３検出部６３と第１進行部１０とを備える。第１進行部１０は、第１層５１と第２層５２とを有する。第１層５１は、入射してきた電磁波を第１検出部６１に向かう電磁波と、透過する電磁波とに分離する。第２層５２は、第１層５１を透過してきた電磁波を第２検出部６２に向かう電磁波と、第３検出部６３に向かう電磁波とに分離する。第１進行部１０は、第１検出部６１、第２検出部６２及び第３検出部６３それぞれに分離した電磁波を射出する。【選択図】図１
2020027174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１検出面を有し、前記第１検出面に入射した電磁波を検出する第１検出部と、
第２検出面を有し、前記第２検出面に入射した電磁波を検出する第２検出部と、
第３検出面を有し、前記第３検出面に入射した電磁波を検出する第３検出部と、
検出対象から電磁波が入射する第１面と、前記第１検出面に対向する第２面と、前記第１面及び前記第２面に交差する第３面と、前記第３面に対向する第４面と、前記第２検出面に対向する第５面と、前記第４面及び前記第５面に交差する第６面と、前記第４面と前記第３面との間に位置する第１層と、前記第６面に沿って位置する第２層とを有する第１進行部と
を備え、
前記第１面は、入射してきた電磁波を、前記第３面に交差する第１方向に進行させ、
前記第３面は、前記第１方向に進行する電磁波を前記第１層に射出し、
前記第１層は、前記第３面から入射してきた電磁波を、前記第３面において反射して前記第１面に交差する第２方向に進行する電磁波と、前記第１層を透過して前記第４面に入射する電磁波とに分離し、
前記第４面は、前記第１層を透過してきた電磁波を前記第６面に交差する第３方向に進行させ、
前記第６面は、前記第３方向に進行する電磁波を前記第２層に射出し、
前記第２層は、前記第６面から入射してきた電磁波を、前記第６面において反射して前記第４面に交差する第４方向に進行する電磁波と、前記第２層を透過して前記第３検出面に向かう第５方向に射出される電磁波とに分離し、
前記第１面は、前記第２方向に進行する電磁波を反射して前記第２面に交差する第６方向へ進行させ、
前記第２面は、前記第６方向へ進行する電磁波を、前記第１検出面に射出し、
前記第４面は、前記第４方向に進行する電磁波を前記第１層に射出し、
前記第１層は、前記第４面から入射してきた電磁波を、前記第４面において反射して前記第５面に交差する第７方向へ進行させ、
前記第５面は、前記第７方向へ進行する電磁波を、前記第２検出面に射出する、
電磁波検出装置。
【請求項２】
基準面と、前記基準面に沿って位置する複数の画素とを有し、前記基準面に入射した電磁波を前記画素毎に特定の方向へ進行させる第２進行部をさらに備え、
前記第１進行部は、前記第６面に対向する第７面と、前記基準面に対向する第８面と、前記第３検出面に対向する第９面とをさらに有し、
前記第２層は、前記第２層を透過する電磁波を前記第７面に射出し、
前記第７面は、前記第２層から入射してきた電磁波を前記第８面に交差する第５方向に進行させ、
前記第８面は、前記第５方向に進行する電磁波を前記基準面に射出するとともに、前記基準面から再入射してきた電磁波を前記第７面に交差する第８方向に進行させ、
前記第７面は、前記第８方向に進行する電磁波を前記第２層に射出し、
前記第２層は、前記第７面から入射してきた電磁波を、前記第７面において反射して前記第９面に交差する第９方向へ進行させ、
前記第９面は、前記第９方向へ進行する電磁波を、前記第３検出面に射出する、請求項１に記載の電磁波検出装置。
【請求項３】
前記第７方向は、前記第５面に直交する、請求項２に記載の電磁波検出装置。
【請求項４】
前記第５方向は、前記第８面に直交する、請求項２又は３に記載の電磁波検出装置。
【請求項５】
前記第８面から射出された電磁波の進行方向は、前記基準面に直交する、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項６】
前記第８面は、前記基準面と平行である、請求項２乃至５のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項７】
前記第９方向は、前記第９面に直交する、請求項２乃至６のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項８】
前記第９面から射出された電磁波の進行方向は、前記第３検出面に直交する、請求項２乃至７のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項９】
前記第９面は、前記第３検出面と平行である、請求項２乃至８のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項１０】
前記第９面から射出された電磁波を結像して前記第３検出面へ進行させる第２結像部を備える、請求項２乃至９のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項１１】
前記第２結像部の主面は、前記第９面と平行である、請求項１０に記載の電磁波検出装置。
【請求項１２】
前記第２結像部は、前記第３検出面に結像する、請求項１０又は１１に記載の電磁波検出装置。
【請求項１３】
前記第２結像部の主面は、前記第３検出面と平行である、請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項１４】
前記第２進行部の各画素は、前記基準面に入射する電磁波を所定方向へ進行させる第１状態と、前記所定方向とは異なる方向へ進行させる第２状態とのいずれかの状態に遷移する、請求項２乃至１３のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項１５】
前記第２進行部の各画素は、電磁波を反射する反射面を含み、
前記第１状態に遷移している場合の前記反射面の向きは、前記第２状態に遷移している場合の前記反射面の向きと異なる、請求項１４に記載の電磁波検出装置。
【請求項１６】
前記第２進行部は、デジタルマイクロミラーデバイスを含む、請求項１４又は１５に記載の電磁波検出装置。
【請求項１７】
前記第１状態及び前記第２状態はそれぞれ、電磁波を透過する透過状態、及び、電磁波を反射する反射状態に対応づけられる、請求項１４に記載の電磁波検出装置。
【請求項１８】
前記第２進行部の各画素は、電磁波を反射する反射面を含むシャッタを有し、
前記第２進行部の各画素は、前記透過状態において、前記シャッタを開くことによって電磁波を透過させ、
前記第２進行部の各画素は、前記反射状態において、前記シャッタを閉じることによって電磁波を反射する、請求項１７に記載の電磁波検出装置。
【請求項１９】
前記第２進行部は、アレイ状に配列されている前記シャッタを有するＭＥＭＳシャッタを含む、請求項１８に記載の電磁波検出装置。
【請求項２０】
前記第２進行部の各画素は、前記透過状態及び前記反射状態のいずれかの状態に遷移する液晶シャッタを含む、請求項１７に記載の電磁波検出装置。
【請求項２１】
前記第２層は、前記第８方向へ進行する電磁波を内部で反射して前記第９方向へ進行させる、請求項２乃至２０のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項２２】
前記第２層は、前記第８方向へ進行する電磁波を内部全反射して前記第９方向へ進行させる、請求項２乃至２１のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項２３】
前記第８方向へ進行する電磁波の前記第２層への入射角は、臨界角以上である、請求項２乃至２２のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項２４】
前記第１進行部は、前記第８面と前記第９面と前記第７面とを含む第１プリズムと、前記第６面と前記第５面と前記第４面とを含む第２プリズムと、前記第３面と前記第２面と前記第１面とを含む第３プリズムとを有する、請求項２乃至２３のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項２５】
前記第１面へ入射する電磁波の進行方向は、前記第１面に直交する、請求項１乃至２４のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項２６】
前記第６方向は、前記第２面に直交する、請求項１乃至２５のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項２７】
前記第２面から射出された電磁波の進行方向は、前記第１検出面に直交する、請求項１乃至２６のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項２８】
前記第２面は、前記第１検出面と平行である、請求項１乃至２７のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項２９】
前記第５面から射出された電磁波の進行方向は、前記第２検出面に直交する、請求項１乃至２８のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項３０】
前記第５面は、前記第２検出面と平行である、請求項１乃至２９のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項３１】
前記第１面に入射する電磁波を結像して前記第１面へ進行させる第１結像部を備える、
請求項１乃至３０のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項３２】
前記第１結像部の主面は、前記第１面と平行である、請求項３１に記載の電磁波検出装置。
【請求項３３】
前記第１結像部は、前記第１検出面に結像する、請求項３１又は３２に記載の電磁波検出装置。
【請求項３４】
前記第１結像部は、前記第２検出面に結像する、請求項３１乃至３３のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項３５】
前記電磁波検出装置が基準面を有する第２進行部を備える場合、前記第１結像部は、前記基準面に結像する、請求項３１乃至３４のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項３６】
前記第１面は、入射してくる電磁波を透過しまたは屈折させて前記第１方向へ進行させる、請求項１乃至３５のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項３７】
前記第１面は、前記第２方向へ進行する電磁波を内部で反射して前記第６方向へ進行させる、請求項１乃至３６のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項３８】
前記第１面は、前記第２方向へ進行する電磁波を内部全反射して前記第６方向へ進行させる、請求項１乃至３７のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項３９】
前記第２方向へ進行する電磁波の前記第１面への入射角は、臨界角以上である、請求項１乃至３８のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項４０】
前記第１層は、前記第１方向へ進行した電磁波のうち特定の波長の電磁波を前記第２方向へ進行させ、他の波長の電磁波を前記第３方向へ進行させる、請求項１乃至３９のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項４１】
前記第１層は、前記第１方向へ進行した電磁波のうち特定の波長の電磁波を反射して前記第２方向へ進行させ、他の波長の電磁波を透過しまたは屈折させて前記第３方向へ進行させる、請求項１乃至４０のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項４２】
前記第１層は、前記第１方向へ進行した電磁波のうち特定の波長の電磁波を全反射して前記第２方向へ進行させ、他の波長の電磁波を透過しまたは屈折させて前記第３方向へ進行させる、請求項１乃至４１のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項４３】
前記第１層は、前記第４方向へ進行する電磁波を内部で反射して前記第７方向へ進行させる、請求項１乃至４２のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項４４】
前記第１層は、前記第４方向へ進行する電磁波を内部全反射して前記第７方向へ進行させる、請求項１乃至４３のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項４５】
前記第４方向へ進行する電磁波の前記第１層への入射角は、臨界角以上である、請求項１乃至４４のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項４６】
前記第２層は、前記第３方向へ進行した電磁波のうち特定の波長の電磁波を前記第４方向へ進行させ、他の波長の電磁波を前記第５方向へ進行させる、請求項１乃至４５のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項４７】
前記第２層は、前記第３方向へ進行した電磁波のうち特定の波長の電磁波を反射して前記第４方向へ進行させ、他の波長の電磁波を透過しまたは屈折させて前記第５方向へ進行させる、請求項１乃至４６のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項４８】
前記第２層は、前記第３方向へ進行した電磁波のうち特定の波長の電磁波を全反射して前記第４方向へ進行させ、他の波長の電磁波を透過しまたは屈折させて前記第５方向へ進行させる、請求項１乃至４７のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項４９】
前記第３検出部は、測距センサ、イメージセンサ、及びサーモセンサの少なくとも１つを含む、請求項１乃至４８のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項５０】
前記第１検出部、前記第２検出部及び前記第３検出部はそれぞれ、同種又は異種のセンサを含む、請求項１乃至４９のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項５１】
前記第３検出部は、赤外線、可視光線、紫外線、及び電波の少なくとも１つを検出する、請求項１乃至５０のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項５２】
前記第１検出部、前記第２検出部及び前記第３検出部はそれぞれ、同種又は異種の電磁波を検出する、請求項１乃至５１のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項５３】
前記第１層は、可視光反射コーティング、ハーフミラー、ビームスプリッタ、ダイクロイックミラー、コールドミラー、ホットミラー、メタサーフェス、ショートパスフィルタ、ロングパスフィルタ、バンドパスフィルタ、及び偏向素子の少なくとも１つを含む、請求項１乃至５２のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項５４】
前記検出対象に向けて電磁波を放射する放射部をさらに備える、請求項１乃至５３のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項５５】
前記第１検出部、前記第２検出部及び前記第３検出部はそれぞれ、パッシブセンサ、及び、前記放射部から検出対象に向けて放射された電磁波の反射波を検出するアクティブセンサの少なくとも１つを含む、請求項５４に記載の電磁波検出装置。
【請求項５６】
前記放射部を複数備え、
前記第１検出部、前記第２検出部及び前記第３検出部はそれぞれ、異なる前記放射部、又は、同一の前記放射部から前記検出対象に向けて放射された電磁波の前記検出対象からの反射波を検出するアクティブセンサを含む、
請求項５４又は５５に記載の電磁波検出装置。
【請求項５７】
異なる前記放射部はそれぞれ、異種又は同種の電磁波を放射する、
請求項５６に記載の電磁波検出装置。
【請求項５８】
前記放射部は、赤外線、可視光線、紫外線、電波のいずれかを放射する、
請求項５４乃至５７のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項５９】
前記放射部は、フェイズドスキャン方式により電磁波を走査する、
請求項５４乃至５８のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項６０】
前記放射部から放射される電磁波を走査する走査部をさらに備える、
請求項５４乃至５９のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項６１】
前記走査部は、電磁波を反射する走査反射面を備え、前記走査反射面の向きを変更することによって電磁波を走査する、請求項６０に記載の電磁波検出装置。
【請求項６２】
前記走査部は、ＭＥＭＳミラー、ポリゴンミラー、及びガルバノミラーの少なくとも１つを含む、請求項６０又は６１に記載の電磁波検出装置。
【請求項６３】
前記第１検出部、前記第２検出部及び前記第３検出部の少なくとも１つによる電磁波の検出結果に基づいて、周囲に関する情報を取得する制御部をさらに備える、
請求項１乃至６２のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項６４】
前記周囲に関する情報は、画像情報、距離情報、及び温度情報の少なくとも１つを含む、請求項６３に記載の電磁波検出装置。
【請求項６５】
請求項１乃至６４のいずれか一項に記載の電磁波検出装置と、
前記第１検出部、前記第２検出部及び前記第３検出部の少なくとも１つによる電磁波の検出結果に基づいて、周囲に関する情報を取得する制御装置と
を備える、情報取得システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電磁波検出装置及び情報取得システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物体との距離を測定するセンサと、物体を撮像するセンサとを備え、各センサの光軸ずれを補正する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２２０７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数のセンサ間で光軸ずれが発生した場合、光軸ずれを完全に補正することは原理的に困難である。複数のセンサそれぞれの光軸が一致することが求められる。
【０００５】
本開示は、上述の点に鑑みてなされたものであり、複数のセンサそれぞれの光軸が一致しうる電磁波検出装置及び情報取得システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本開示の一実施形態に係る電磁波検出装置は、第１検出部と、第２検出部と、第３検出部と、第１進行部とを備える。前記第１検出部は、第１検出面を有し、前記第１検出面に入射した電磁波を検出する。前記第２検出部は、第２検出面を有し、前記第２検出面に入射した電磁波を検出する。前記第３検出部は、第３検出面を有し、前記第３検出面に入射した電磁波を検出する。前記第１進行部は、第１面と、第２面と、第３面と、第４面と、第５面と、第６面と、第１層と、第２層とを有する。前記第１面は、検出対象から電磁波が入射する。前記第２面は、前記第１検出面に対向する。前記第３面は、前記第１面及び前記第２面に交差する。前記第４面は、前記第３面に対向する。前記第５面は、前記第２検出面に対向する。前記第６面は、前記第４面及び前記第５面に交差する。前記第１層は、前記第４面と前記第３面との間に位置する。前記第２層は、前記第６面に沿って位置する。前記第１面は、入射してきた電磁波を、前記第３面に交差する第１方向に進行させる。前記第３面は、前記第１方向に進行する電磁波を前記第１層に射出する。前記第１層は、前記第３面から入射してきた電磁波を、前記第３面において反射して前記第１面に交差する第２方向に進行する電磁波と、前記第１層を透過して前記第４面に入射する電磁波とに分離する。前記第４面は、前記第１層を透過してきた電磁波を前記第６面に交差する第３方向に進行させる。前記第６面は、前記第３方向に進行する電磁波を前記第２層に射出する。前記第２層は、前記第６面から入射してきた電磁波を、前記第６面において反射して前記第４面に交差する第４方向に進行する電磁波と、前記第２層を透過して前記第３検出面に向かう第５方向に射出される電磁波とに分離する。前記第１面は、前記第２方向に進行する電磁波を反射して前記第２面に交差する第６方向へ進行させる。前記第２面は、前記第６方向へ進行する電磁波を、前記第１検出面に射出する。前記第４面は、前記第４方向に進行する電磁波を前記第１層に射出する。前記第１層は、前記第４面から入射してきた電磁波を、前記第４面において反射して前記第５面に交差する第７方向へ進行させる。前記第５面は、前記第７方向へ進行する電磁波を、前記第２検出面に射出する。
【０００７】
上記課題を解決するために本開示の一実施形態に係る情報取得システムは、電磁波検出装置と、制御装置とを備える。前記電磁波検出装置は、第１検出部と、第２検出部と、第３検出部と、第１進行部とを備える。前記第１検出部は、第１検出面を有し、前記第１検出面に入射した電磁波を検出する。前記第２検出部は、第２検出面を有し、前記第２検出面に入射した電磁波を検出する。前記第３検出部は、第３検出面を有し、前記第３検出面に入射した電磁波を検出する。前記第１進行部は、第１面と、第２面と、第３面と、第４面と、第５面と、第６面と、第１層と、第２層とを有する。前記第１面は、検出対象から電磁波が入射する。前記第２面は、前記第１検出面に対向する。前記第３面は、前記第１面及び前記第２面に交差する。前記第４面は、前記第３面に対向する。前記第５面は、前記第２検出面に対向する。前記第６面は、前記第４面及び前記第５面に交差する。前記第１層は、前記第４面と前記第３面との間に位置する。前記第２層は、前記第６面に沿って位置する。前記第１面は、入射してきた電磁波を、前記第３面に交差する第１方向に進行させる。前記第３面は、前記第１方向に進行する電磁波を前記第１層に射出する。前記第１層は、前記第３面から入射してきた電磁波を、前記第３面において反射して前記第１面に交差する第２方向に進行する電磁波と、前記第１層を透過して前記第４面に入射する電磁波とに分離する。前記第４面は、前記第１層を透過してきた電磁波を前記第６面に交差する第３方向に進行させる。前記第６面は、前記第３方向に進行する電磁波を前記第２層に射出する。前記第２層は、前記第６面から入射してきた電磁波を、前記第６面において反射して前記第４面に交差する第４方向に進行する電磁波と、前記第２層を透過して前記第３検出面に向かう第５方向に射出される電磁波とに分離する。前記第１面は、前記第２方向に進行する電磁波を反射して前記第２面に交差する第６方向へ進行させる。前記第２面は、前記第６方向へ進行する電磁波を、前記第１検出面に射出する。前記第４面は、前記第４方向に進行する電磁波を前記第１層に射出する。前記第１層は、前記第４面から入射してきた電磁波を、前記第４面において反射して前記第５面に交差する第７方向へ進行させる。前記第５面は、前記第７方向へ進行する電磁波を、前記第２検出面に射出する。前記制御装置は、前記第１検出部、前記第２検出部及び前記第３検出部の少なくとも１つによる電磁波の検出結果に基づいて、周囲に関する情報を取得する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一実施形態に係る電磁波検出装置及び情報取得システムによれば、複数のセンサそれぞれの光軸が一致しうる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係る電磁波検出装置の構成例を示す図である。
【図２】第１層及び第２層における反射特性を示すグラフである。
【図３】第２進行部をさらに備える電磁波検出装置の構成例を示す図である。
【図４】一実施形態に係る電磁波検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】一実施形態に係る情報取得システムの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示に係る実施形態が、図面を参照しながら詳細に説明される。以下の説明で用いられる図は模式的なものである。図面上の寸法比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。
【００１１】
電磁波を検出するセンサとして、異なる波長を有する電磁波を検出するために、異なる種類のセンサが用いられうる。１つの物体から射出されている電磁波が複数のセンサで検出される場合、各センサの光軸が一致することが求められる。例えば、１つの物体は、可視光のイメージセンサ、赤外光のイメージセンサ、及び、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、又は、Laser Imaging Detection and Ranging）の３つのセンサで検出されうる。可視光のイメージセンサの光軸と赤外光のイメージセンサの光軸とが一致していない場合、高精度なキャリブレーションが実現されにくい。イメージセンサの光軸とＬＩＤＡＲの光軸とが一致していない場合、センサは、ＬＩＤＡＲが検出する物体の距離情報に基づくキャリブレーションを実現しうるものの、レンズの歪み又は相対位置関係の経時変動等の影響を受けやすい。各センサの光軸が一致していない場合、実用に耐えうる検出精度が達成されにくい。図１に示されるような、本開示の一実施形態に係る電磁波検出装置１は、入射してくる電磁波を異なる波長を有する電磁波に分離し、複数のセンサに入射させる。各センサは、物体から１つの方向に進行する電磁波を検出できる。言い換えれば、各センサは、ある物体を同じ方向から見た像を、複数の異なる波長を有する電磁波それぞれの像として検出できる。このようにすることで、異なる波長を有する電磁波を複数のセンサで検出しつつ、各センサの光軸が一致しうる。その結果、各センサで検出した像は、容易に重畳され、利用されやすくなる。また、各センサの光軸は、他のセンサの光軸とは独立に調整されうる。その結果、異なる波長を有する電磁波を複数のセンサで検出しつつ、各センサの光軸が一致しうる。
【００１２】
図１に示されるように、一実施形態に係る電磁波検出装置１は、第１進行部１０と、第１検出部６１と、第２検出部６２と、第３検出部６３とを備える。第１検出部６１、第２検出部６２及び第３検出部６３はそれぞれ、単に検出部ともいう。第１検出部６１は、第１検出面６１ａを有する。第２検出部６２は、第２検出面６２ａを有する。第３検出部６３は、第３検出面６３ａを有する。第１検出面６１ａ、第２検出面６２ａ及び第３検出面６３ａはそれぞれ、単に検出面ともいう。電磁波検出装置１は、検出対象８５から到来する電磁波を各検出部で検出する。電磁波検出装置１は、第１進行部１０で電磁波の進行方向を制御することによって所定範囲の波長を有する電磁波を分離し、分離した電磁波を各検出部の検出面に入射させる。
【００１３】
検出対象８５から到来する電磁波は、進行軸８０に沿って進行し、電磁波検出装置１に入射するものとする。電磁波検出装置１に入射した電磁波は、各部において進行軸８０に沿って進行するものとする。電磁波は、その進行方向に交差する面に沿った広がりを有する。電磁波の広がりは、説明の便宜上、広がり範囲８０ａとして表されるものとする。電磁波が光である場合、広がり範囲８０ａは、光線束に相当する。進行軸８０は、光線束に含まれる光線のうち主光線に相当する。
【００１４】
第１進行部１０は、電磁波が入射する第１面２１と、第１検出面６１ａに対向する第２面２２とを有する。第１進行部１０は、第１面２１及び第２面２２に交差する第３面２３と、第３面２３に対向する第４面３１と、第３面２３と第４面３１との間に位置する第１層５１とを有する。第１進行部１０は、第２検出面６２ａに対向する第５面３２と、第４面３１及び第５面３２に交差する第６面３３と、第６面３３に沿って位置する第２層５２を有する。
【００１５】
第１進行部１０は、少なくとも３つの面を有するプリズムを備えてよい。第１進行部１０が有する各面は、プリズムの面に対応づけられてよい。プリズムの各面は、反射防止コーティング等が施されていてよい。第１進行部１０は、第１プリズム２０と、第２プリズム３０とを備えてよい。第１プリズム２０は、第１面２１と、第２面２２と、第３面２３とを含んでよい。第２プリズム３０は、第４面３１と、第５面３２と、第６面３３とを含んでよい。第１層５１は、第１プリズム２０と第２プリズム３０との間に位置してよい。第１進行部１０は、第３プリズム４０をさらに備えてよい。第３プリズム４０は、第６面３３に対向する第７面４１と、第３検出面６３ａに対向する第８面４２と、第７面４１及び第８面４２に交差する第９面４３とを有する。
【００１６】
第１層５１は、第１プリズム２０と第２プリズム３０との境界面を形成する。第１進行部１０が第３プリズム４０を有する場合、第２層５２は、第２プリズム３０と第３プリズム４０との境界面を形成する。
【００１７】
電磁波検出装置１は、第１結像部８１をさらに備えてよい。第１結像部８１は、入射してくる電磁波を第３検出面６３ａで結像してよい。つまり、第１結像部８１は、その結像点が第３検出面６３ａに位置する光学部材であってよい。第１結像部８１は、レンズ及びミラーの少なくとも一方を含む光学部材であってよい。第１結像部８１は、広がり範囲８０ａを有する電磁波を、広がり範囲８０ａを狭くするように屈折させることによって、第３検出面６３ａで結像してよい。
【００１８】
検出部は、検出面に少なくとも１つの検出素子を備えてよい。検出部は、検出面に入射してくる電磁波を検出する。検出部は、検出面に入射してくる電磁波の強度を検出してよい。この場合、検出部は、進行方向に交差する面に沿って広がっている電磁波を像として検出しなくてもよい。
【００１９】
検出部は、検出面に沿ってアレイ状に配列されている検出素子を備えてよい。検出部は、例えばイメージセンサ又はイメージングアレイなどの撮像素子を含んでよい。この場合、検出部は、検出面に入射してきた電磁波で構成されている像を撮像し、画像情報を生成してよい。
【００２０】
検出部は、可視光で構成されている像を撮像してよい。検出部は、可視光に限られず、赤外線、紫外線、又はその他の電波等で構成されている像を撮像してもよい。検出部は、測距センサを含んでもよい。検出部が測距センサを含む場合、電磁波検出装置１は、検出部によって、画像状の距離情報を取得しうる。検出部は、サーモセンサを含んでもよい。検出部がサーモセンサを含む場合、電磁波検出装置１は、検出部によって画像状の温度情報を取得しうる。
【００２１】
検出部は、単一の検出素子を含んでよい。単一の検出素子は、ＡＰＤ（Avalanche Photo-Diode）、ＰＤ（Photo-Diode）、ＳＰＡＤ（Single Photon Avalanche Diode）、ミリ波センサ、サブミリ波センサ、又は測距イメージセンサ等であってよい。検出部が単一の検出素子で構成される場合、電磁波は、検出面において結像されなくてもよい。この場合、検出部は、第１結像部８１による結像位置である二次結像位置又は二次結像位置近傍に設けられなくてもよい。つまり、検出部は、第１進行部１０から射出される電磁波が検出面に入射可能であるような任意の位置に配置されてよい。検出部は、検出素子アレイを含んでよい。検出素子アレイは、ＡＰＤアレイ、ＰＤアレイ、ＭＰＰＣ（Multi Photon Pixel Counter）、測距イメージングアレイ、又は測距イメージセンサ等であってよい。
【００２２】
電磁波検出装置１は、放射部８６をさらに備えてよい。放射部８６は、検出部の検出対象８５に向けて電磁波を放射する。検出部は、検出対象８５からの反射波を検出することによって、検出対象８５を検出してよい。放射部８６は、赤外線、可視光線、紫外線、及び電波の少なくとも１つを放射してよい。放射部８６は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）又はＬＤ（Laser Diode）等を含んでよい。
【００２３】
電磁波検出装置１は、放射部８６から放射する電磁波を走査することによって、検出対象８５から検出する情報をマッピングしてよい。放射部８６は、放射する電磁波の位相を制御することによって電磁波の放射方向を変化させうるフェイズドスキャン方式によって電磁波を走査してよい。電磁波検出装置１は、放射部８６が放射する電磁波を走査する走査部８７（図４参照）をさらに備えてよい。走査部８７は、放射部８６が放射する電磁波を反射する走査反射面を有し、走査反射面の向きを変更することによって電磁波を走査してよい。走査部８７は、ＭＥＭＳミラー、ポリゴンミラー、及びガルバノミラーの少なくとも１つを含んでよい。
【００２４】
電磁波検出装置１が放射部８６から検出対象８５に電磁波を放射する場合、検出部は、放射部８６から検出対象８５に向けて放射された電磁波の反射波を検出するアクティブセンサであってよい。検出部は、放射部８６から放射された電磁波か否かにかかわらず検出対象８５から到来する電磁波を検出するパッシブセンサであってよい。
【００２５】
第１進行部１０の各構成部が電磁波の進行方向を制御することによって、電磁波は、図１に例示される進行軸８０に沿って進行しうる。
【００２６】
検出対象８５から到来する電磁波は、第１面２１に入射する。電磁波検出装置１が第１結像部８１を備える場合、電磁波は、第１結像部８１を通過した後、第１面２１に入射する。第１面２１は、電磁波をＤ１で表される第１方向に進行させる。電磁波は、第１面２１において屈折し、進行方向を変えうる。第１面２１に入射する電磁波の進行方向と第１方向とは、異なる方向であってよい。電磁波は、第１面２１に垂直に入射する場合、第１面２１で屈折せず、直進しうる。つまり、第１面２１に入射する電磁波の進行方向と第１方向とは、同じ方向でありうる。
【００２７】
第１方向は、第３面２３に交差する。電磁波は、第１進行部１０の内部を第１方向に進行し、第３面２３に入射する。第３面２３は、電磁波を第１層５１に射出する。第１層５１は、入射してきた電磁波を、第３面２３で反射される電磁波と、第１層５１を透過して第４面３１に入射する電磁波とに分離する。第３面２３で反射された電磁波は、Ｄ２で表される第２方向に進行する。第４面３１に入射する電磁波は、Ｄ３で表される第３方向に進行する。つまり、第４面３１は、第１層５１から入射してきた電磁波を第３方向に進行させる。
【００２８】
第３方向は、第６面３３に交差する。第３方向に進行する電磁波は、第６面３３に入射する。第６面３３は、電磁波を第２層５２に射出する。第２層５２は、入射してきた電磁波を、第６面で反射される電磁波と、第２層５２を透過する電磁波とに分離する。第６面３３で反射された電磁波は、Ｄ４で表される第４方向に進行する。第２層５２を透過した電磁波は、第３検出部６３の第３検出面６３ａに向かう、Ｄ５で表される第５方向に進行する。第１進行部１０が第３プリズム４０を有する場合、第２層５２を透過した電磁波は、第７面４１に入射する。第７面４１は、第２層５２から入射してきた電磁波を第５方向に進行させる。
【００２９】
第１進行部１０が第３プリズム４０を有しない場合、第５方向に進行する電磁波は、第３検出面６３ａに入射し、第３検出部６３で検出される。第５方向は、第３検出面６３ａに直交してよい。第１進行部１０が第３プリズム４０を有する場合、第５方向に進行する電磁波は、第８面４２に入射する。第８面４２は、電磁波を第３検出面６３ａに射出する。第８面４２から射出された電磁波は、第３検出面６３ａに入射し、第３検出部６３で検出される。第１層５１及び第２層５２を透過した電磁波は、第３検出面６３ａに入射し、第３検出部６３で検出される。第８面４２は、第３検出面６３ａに平行であってよい。第８面４２が射出する電磁波の進行方向は、第３検出面６３ａに直交してよい。
【００３０】
第２方向は、第１面２１に交差する。第２方向に進行する電磁波は、第１面２１で反射され、Ｄ６で表される第６方向に進行する。つまり第１面２１は、第２方向に進行する電磁波を、第１進行部１０の内部で反射し、第６方向に進行させる。電磁波は、第１面２１で全反射されてよい。つまり、第１面２１は、第２方向に進行する電磁波を、第１進行部１０の内部で全反射してよい。第６方向に進行する電磁波は、第２面２２に入射する。第２面２２は、第６方向に進行する電磁波を第１検出面６１ａに射出する。つまり、第１層５１によって第３面２３で反射された電磁波は、第１検出面６１ａに入射し、第１検出部６１で検出される。第２面２２は、第１検出面６１ａに平行であってよい。第２面２２が射出する電磁波の進行方向は、第１検出面６１ａに直交してよい。
【００３１】
第４方向は、第４面３１に交差する。第４方向に進行する電磁波は、第４面３１で反射され、Ｄ７で表される第７方向に進行する。つまり第４面３１は、第４方向に進行する電磁波を、第１進行部１０の内部で反射し、第７方向に進行させる。電磁波は、第４面３１で全反射されてよい。つまり、第４面３１は、第４方向に進行する電磁波を、第１進行部１０の内部で全反射してよい。第７方向に進行する電磁波は、第５面３２に入射する。第５面３２は、第７方向に進行する電磁波を第２検出面６２ａに射出する。つまり、第２層５２によって第６面３３で反射された電磁波は、第２検出面６２ａに入射し、第２検出部６２で検出される。第５面３２は、第２検出面６２ａに平行であってよい。第５面３２が射出する電磁波の進行方向は、第２検出面６２ａに直交してよい。
【００３２】
以上説明してきたように、第１進行部１０は、電磁波を分離し、各検出部に射出する。第１進行部１０は、第１層５１及び第２層５２によって電磁波をその波長に基づいて複数の波長帯域を有する電磁波に分離してよい。第１進行部１０で分離された各波長帯域の電磁波は、各検出部の検出面に入射し、各検出部で検出される。
【００３３】
第１層５１及び第２層５２は、可視光反射コーティング、ハーフミラー、ビームスプリッタ、ダイクロイックミラー、コールドミラー、ホットミラー、メタサーフェス、ショートパスフィルタ、ロングパスフィルタ、バンドパスフィルタ及び偏向素子の少なくとも１つを含んでよい。
【００３４】
第１進行部１０を構成するプリズムの屈折率は、第１層５１及び第２層５２の屈折率よりも大きいものとする。このようにすることで、プリズムの各面から第１層５１又は第２層５２に入射する場合、臨界角が存在しうる。つまり、第１進行部１０の内部を進行する電磁波は、臨界角以上の入射角で第３面２３及び第６面３３それぞれに入射する場合、全反射される。第１層５１及び第２層５２は、所定の反射率で電磁波を反射してもよい。
【００３５】
第１層５１及び第２層５２は、図２に例示される反射特性に基づいて電磁波を反射してよい。図２において、横軸及び縦軸はそれぞれ、波長及び反射率を示す。反射率は、電磁波の波長に基づいて決定される。第１層５１の反射特性は、実線で表されている。第２層５２の反射特性は、破線で表されている。第１層５１は、Ｗ１で表されている波長帯域において、その他の波長帯域よりも高い反射率で電磁波を反射する。第２層５２は、Ｗ２で表されている波長帯域において、その他の波長帯域よりも高い反射率で電磁波を反射する。Ｗ１で表される波長帯域に含まれる電磁波は、Ｗ２で表される波長帯域に含まれる電磁波よりも、長い波長を有するものとする。Ｗ１で表される波長帯域は、例えば赤外光（ＩＲ：Infrared Rays）の波長を含んでよい。Ｗ２で表される波長帯域は、可視光の波長を含んでよい。Ｗ１で表される波長帯域に含まれる電磁波は、Ｗ２で表される波長帯域に含まれる電磁波よりも、短い波長を有してもよい。
【００３６】
図２に例示される反射特性において、第１層５１における反射率は、Ｗ１で表される波長帯域に含まれる電磁波に対して第１所定値以上であるとともに、Ｗ１で表される波長帯域以外の帯域に含まれる電磁波に対して第１所定値未満であってよい。このようにすることで、Ｗ１で表される波長帯域に含まれる電磁波は、第１層５１で反射され、第１検出部６１の第１検出面６１ａに入射しやすくなる。Ｗ１で表される波長帯域以外の帯域に含まれる電磁波は、第１層５１を透過しやすくなる。
【００３７】
第２層５２における反射率は、Ｗ２で表される波長帯域に含まれる電磁波に対して第２所定値以上であるとともに、Ｗ２で表される波長帯域以外の帯域に含まれる電磁波に対して第２所定値未満であってよい。このようにすることで、Ｗ２で表される波長帯域に含まれる電磁波は、第２層５２で反射され、第２検出部６２の第２検出面６２ａに入射しやすくなる。Ｗ１及びＷ２で表される波長帯域以外の帯域に含まれる電磁波は、第２層５２を透過し、第３検出部６３の第３検出面６３ａに入射しやすくなる。例えば、Ｗ１で表される波長帯域とＷ２で表される波長帯域との間に位置するＷ３で表される波長帯域に含まれる電磁波は、第１層５１及び第２層５２を透過し、第３検出部６３の第３検出面６３ａに入射しやすくなる。
【００３８】
以上説明してきたように、電磁波は、第１層５１及び第２層５２において、その波長に基づいて分離される。つまり、第１層５１及び第２層５２は、電磁波の波長に基づいて、電磁波を分離する。
【００３９】
波長帯域は、所定波長以上の値、又は、所定波長より大きい値として特定されてよい。波長帯域は、所定波長以下の値、又は、所定波長未満の値として特定されてよい。所定範囲は、第１所定波長以上且つ第２所定波長以下の値として特定されてよいし、第１所定波長以下又は第２所定波長以上の値として特定されてもよい。
【００４０】
第１層５１及び第２層５２が電磁波を波長に基づいて分離することで、第１検出面６１ａ、第２検出面６２ａ及び第３検出面６３ａそれぞれに、異なる波長の電磁波で構成されているものの、像内の座標が一致している像が結像される。本実施形態において、例えば、第１検出部６１は、ＦＩＲ（Far Infrared Rays）イメージセンサであってよい。第２検出部６２は、可視光イメージセンサであってよい。第３検出部６３は、ＡＰＤアレイであってよい。ＦＩＲイメージセンサは、赤外領域の画像を取得するＦＩＲカメラに含まれてよい。可視光イメージセンサは、可視光領域の画像を取得する可視光カメラに含まれてよい。ＡＰＤアレイは、物体までの距離情報を取得するＬＩＤＡＲに含まれてよい。第１検出面６１ａ、第２検出面６２ａ及び第３検出面６３ａそれぞれに結像される像の座標が一致することによって、第１検出部６１及び第２検出部６２で検出される画像情報と、第３検出部６３で検出される画像状の距離情報とが容易に重畳されうる。また、第１層５１及び第２層５２が電磁波を波長に基づいて分離することで、第１検出部６１、第２検出部６２及び第３検出部６３はそれぞれ、特定の波長の電磁波を検出するセンサとして構成されうる。つまり、第１検出部６１、第２検出部６２及び第３検出部６３はそれぞれ、異種のセンサを含んでよい。第１検出部６１、第２検出部６２及び第３検出部６３はそれぞれ、同種のセンサを含んでもよい。
【００４１】
各検出面で結像される像の座標は、各検出面上に位置する基準点に基づいて決定されうる。各検出部は、電磁波の進行軸８０が各検出面の基準点を通過するように配置されていてよい。検出面の法線に沿う軸であって、基準点を通過する軸は、検出部の光軸ともいう。各検出部は、その光軸が電磁波の進行軸８０に合うように配置されてよい。このようにすることで、各検出部で検出する画像の座標が一致しうる。
【００４２】
比較例１に係る装置は、電磁波を分離する第１進行部１０を備えず、検出対象８５から射出される電磁波を個別に検出する複数の検出部を備えるものとする。比較例１に係る装置において、各検出部の光軸が検出対象８５と各検出部とを結ぶ軸に合わせられる場合、各検出部は、検出対象８５から見て異なる方向に位置する。その結果、各検出部の光軸の方向が一致しない。
【００４３】
比較例１に係る装置において、検出対象８５に含まれるマーク等の特徴に基づいて、各検出部で検出された像の座標が特定され、補正されうる。この場合でも、各検出部で検出された像の座標系を完全に補正することは難しい。また、光軸の方向は補正されにくい。
【００４４】
比較例１に係る装置において、各検出部の光軸が一致する場合、ある検出部に向かう電磁波は、その検出部よりも検出対象８５の近くに位置する検出部によって影響を受ける。その結果、各検出部における、検出対象８５に基づく電磁波の像の検出精度が低下する。
【００４５】
本開示の一実施形態に係る電磁波検出装置１は、検出対象８５から１つの方向に進行する電磁波を、異なる波長を有する電磁波に分離し、複数の検出部に入射させる。このようにすることで、各検出部は、検出対象８５から１つの方向に進行する電磁波を検出できる。言い換えれば、各検出部は、検出対象８５を同じ方向から見た像を、複数の異なる波長を有する電磁波それぞれの像として検出できる。このようにすることで、異なる波長を有する電磁波がそれぞれ、複数の検出部で検出されつつ、各検出部の光軸が一致しうる。その結果、各検出部で検出した像は、容易に重畳され、利用されやすくなる。また、各検出部の光軸が一致することによって、各検出部で検出した像の座標系の補正が必要とされなくなる。その結果、各検出部で検出した像は、電磁波検出装置１の各構成の位置又は特性等の経時的な変動による影響を受けにくくなる。また、各検出部の光軸は、他の検出部の光軸とは独立に調整されうる。その結果、異なる波長を有する電磁波が複数の検出部それぞれで検出されつつ、各検出部の光軸が一致しうる。
【００４６】
他の実施形態に係る電磁波検出装置１は、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ：Digital Mirror Device）等を用いた二次結像光学系をさらに備えてよい。二次結像光学系は、入射光をＤＭＤ上に結像する第１のレンズと、ＤＭＤからの反射光を結像してセンサ上に結像する第２のレンズとを備えうる。ＤＭＤの特性によって、入射光と反射光とがなす角度は、比較的小さくなりうる。入射光と反射光とがなす角度が小さい場合、反射光が第１のレンズによって遮られやすい。反射光が遮られることによって、反射光のケラレが発生しうる。反射光のケラレは、反射光を結像して得られる画像における光量を減少させうるとともに、画角毎の光量変化を生じさせうる。また、入射光と反射光とがなす角度が小さい場合、第１及び第２のレンズの大きさ又は位置が制約されうる。仮に、これらの問題を避けるために第１のレンズのバックフォーカスが長くされる場合、光学系が大きくなったり、レンズの結像性能が悪化したり、広角化されにくくなったりする。図３に示されるような、本開示の一実施形態に係る電磁波検出装置１は、ＤＭＤからの反射光の進行方向を制御することによって、第１のレンズのバックフォーカスを長くせずに、センサに入射する光量を確保しうるとともに、画角毎の光量変化を低減しうる。第１のレンズのバックフォーカスが長くされないことによって、光学系が小型化及び広角化されうるとともに、光学系の結像性能が向上しうる。
【００４７】
図３に示されるように、一実施形態に係る電磁波検出装置１は、第２進行部７０をさらに備えてよい。
【００４８】
第２進行部７０は、基準面７１と、基準面７１に沿って位置する複数の画素７２とを備える。複数の画素７２は、基準面７１に沿って配置されているともいえる。画素７２は、基準面７１に入射してきた電磁波の進行方向を変更させうる。画素７２は、基準面７１に入射してきた電磁波を、所定方向へ進行させる第１状態と、所定方向とは異なる方向へ進行させる第２状態とのいずれかの状態に遷移しうる。第２進行部７０は、各画素７２を、第１状態及び第２状態のいずれかの状態に遷移させてよい。第２進行部７０は、各画素７２の状態の遷移を制御するプロセッサをさらに備えてよい。各画素７２は、第１状態及び第２状態のいずれかの状態に遷移することによって、基準面７１に入射してきた電磁波を、特定の方向に進行させる。第１状態に遷移している画素７２は、画素７２ａとして実線で表されている。第２状態に遷移している画素７２は、画素７２ｂとして破線で表されている。
【００４９】
画素７２は、基準面７１に入射する電磁波を反射する反射面を有してよい。第２進行部７０は、各画素７２の反射面の向きを制御することによって、基準面７１に入射する電磁波を反射する方向を決定してよい。各画素７２の反射面の向きは、第１状態及び第２状態それぞれに対応づけられてよい。つまり、第２進行部７０は、第１状態に遷移している場合と、第２状態に遷移している場合とで、画素７２の反射面の向きを異ならせることによって、電磁波を反射する方向を決定してよい。第２進行部７０は、ＤＭＤ又はＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー等のミラーデバイスを備えてよい。画素７２は、ミラー素子であってよい。基準面７１は、ミラー素子の配列面であってよい。
【００５０】
第２進行部７０の画素７２は、電磁波を反射する反射面を含むシャッタを有してよい。シャッタが開いている場合、電磁波が透過し、所定方向へ進行するものとする。シャッタが開いている状態は、第１状態に対応づけられるものとする。シャッタが閉じている場合、電磁波が反射し、所定方向とは異なる方向へ進行するものとする。シャッタが閉じている状態は、第２状態に対応づけられるものとする。画素７２がシャッタを有する場合、第２進行部７０は、基準面７１に沿ってアレイ状に配列されている開閉制御可能なシャッタを有するＭＥＭＳシャッタ等を備えてよい。
【００５１】
第２進行部７０の画素７２は、液晶シャッタを有してよい。液晶シャッタは、液晶の配向状態を制御することによって、電磁波を透過する透過状態と、電磁波を反射する反射状態とのいずれかの状態に遷移する。透過状態及び反射状態はそれぞれ、第１状態及び第２状態に対応づけられるものとする。
【００５２】
第１進行部１０の各構成部と第２進行部７０とが電磁波の進行方向を制御することによって、電磁波は、図２に例示される進行軸８０に沿って進行しうる。図２に例示される進行軸８０のうち、第１プリズム２０と第２プリズム３０とに含まれる部分は、図１に例示される進行軸８０と同一である。第１プリズム２０と第２プリズム３０とに含まれる進行軸８０に関する説明は、省略される。
【００５３】
第３プリズム４０において、電磁波は、第７面４１から入射し、第５方向に進行し、第８面４２から出射する。第８面４２から出射した電磁波は、第２進行部７０の基準面７１に入射する。基準面７１に入射した電磁波は、第２進行部７０の画素７２で反射され、第８面４２に再入射する。画素７２で反射された電磁波は、画素７２が第１状態に遷移している場合にＤ８で表される第８方向に進行し、画素７２が第２状態に遷移している場合にＤｚで表される方向に進行する。
【００５４】
第８方向は、第７面４１に交差する。第８方向に進行する電磁波は、第７面４１で反射され、Ｄ９で表される第９方向に進行する。つまり第７面４１は、第７方向に進行する電磁波を、第１進行部１０の内部で反射し、第９方向に進行させる。電磁波は、第７面４１で全反射してよい。つまり、第７面４１は、第７方向に進行する電磁波を、第１進行部１０の内部で全反射してよい。第９方向に進行する電磁波は、第９面４３に入射する。第９面４３は、第９方向に進行する電磁波を第２検出面６２ａに射出する。つまり、第２進行部７０で第１状態に遷移している画素７２に反射された電磁波は、第３検出面６３ａに入射し、第３検出部６３で検出される。第９面４３は、第３検出面６３ａに平行であってよい。第９面４３が射出する電磁波の進行方向は、第３検出面６３ａに直交してよい。
【００５５】
Ｄｚで表される方向に進行した電磁波は、第３検出部６３の第３検出面６３ａ及び他の検出面に到達しない。言い換えれば、第２進行部７０は、各画素７２が第２状態に遷移している状態において、電磁波が検出面に到達しないように構成される。
【００５６】
電磁波検出装置１は、第２進行部７０の画素７２ごとに電磁波の反射方向を制御し、電磁波を第３検出面６３ａに到達させるか否か制御する。第３検出部６３が電磁波を像として検出しない場合であっても、電磁波検出装置１が各画素７２を１つずつ第１状態に遷移させることによって、第３検出部６３は、第２進行部７０の基準面７１に入射する電磁波を画素７２ごとに検出しうる。その結果、第３検出部６３は、電磁波で構成されている像を画像情報として取得しうる。例えば、電磁波検出装置１は、画素７２の状態と第３検出部６３の検出結果とを同期させることによって、電磁波を一次元又は二次元の像として検出しうる。
【００５７】
電磁波検出装置１は、第２結像部８２をさらに備えてよい。第２結像部８２は、第２進行部７０及び第１進行部１０によって第３検出部６３に入射するように制御された電磁波を、第３検出面６３ａで結像してよい。つまり、第２結像部８２は、その結像点が第３検出面６３ａに位置する光学部材であってよい。第２結像部８２は、レンズ及びミラーの少なくとも一方を含む光学部材であってよい。第２結像部８２は、広がり範囲８０ａを有して入射してくる電磁波を、広がり範囲８０ａを狭くするように屈折させることによって、第３検出面６３ａで結像してよい。第３検出部６３は、第２結像部８２によって第３検出面６３ａに結像された像を撮像してよい。
【００５８】
電磁波検出装置１が第２結像部８２を備える場合、電磁波は、第９面４３から射出された後、第２結像部８２を通過し、第３検出面６３ａに入射する。第２結像部８２の主面は、第３検出面６３ａに平行であってよい。第２結像部８２の主面は、第９面４３に平行であってよい。
【００５９】
図４に示されるように、電磁波検出装置１は、制御部６０をさらに備えてよい。制御部６０は、第２進行部７０を制御することによって、電磁波の進行方向を制御しうる。制御部６０は、検出部から、電磁波の検出結果を取得してよい。制御部６０は、検出部から、電磁波で構成される像に関する画像情報を取得してよい。制御部６０は、第２進行部７０の各画素７２の制御と、第３検出部６３から取得する検出結果とを同期させることによって、電磁波で構成される像に関する画像情報を取得してよい。制御部６０は、放射部８６又は走査部８７を制御し、電磁波の放射又は走査を制御してよい。制御部６０は、電磁波の放射又は走査に関する制御と、検出部から取得する検出結果とに基づいて、電磁波で構成される像に関する画像情報を取得してよい。
【００６０】
検出部が測距センサである場合、制御部６０は、距離情報を取得してよい。制御部６０は、検出部から取得する検出結果に基づいて、ＴｏＦ（Time of Flight）方式によって、検出対象８５に関する距離情報を取得してよい。制御部６０は、ＴｏＦ方式として、電磁波を放射してから反射波を検出するまでの時間を直接測定するＤｉｒｅｃｔＴｏＦ方式を実行してよい。制御部６０は、ＴｏＦ方式として、電磁波を周期的に放射し、放射した電磁波の位相と反射波の位相とに基づいて、電磁波を放射してから反射波を検出するまでの時間を間接的に測定するＦｌａｓｈＴｏＦ方式を実行してよい。制御部６０は、ＴｏＦ方式として、ＰｈａｓｅｄＴｏＦ等の他の方式を実行してもよい。制御部６０は、放射部８６に電磁波を放射させることによって、ＴｏＦ方式を実行してよい。
【００６１】
制御部６０は、例えば、時間計測ＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）を含んでよい。制御部６０は、放射部８６に電磁波を放射させた時刻から、検出部で検出対象８５からの反射波を検出した時刻までに経過した時間を応答時間として算出してよい。制御部６０は、応答時間に基づいて検出対象８５までの距離を算出してよい。制御部６０は、放射部８６又は走査部８７に電磁波を走査させている場合、電磁波の放射方向と検出部から取得する検出結果とを同期させることによって、画像状の距離情報を作成してよい。
【００６２】
検出部がサーモセンサである場合、制御部６０は、温度情報を取得してよい。制御部６０は、検出部から取得した電磁波の検出結果に基づいて、電磁波検出装置１の周囲に関する情報を取得してよい。周囲に関する情報は、画像情報、距離情報、及び温度情報の少なくとも１つを含んでよい。
【００６３】
制御部６０は、１以上のプロセッサおよびメモリを含む。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、および特定の処理に特化した専用のプロセッサの少なくとも一方を含んでよい。専用のプロセッサは、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）を含んでよい。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）を含んでよい。ＰＬＤは、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を含んでよい。制御部６０は、１つまたは複数のプロセッサが協働するＳｏＣ（System-on-a-Chip）、及びＳｉＰ（System-in-a-Package）の少なくとも一方を含んでよい。
【００６４】
図５に示されるように、一実施形態に係る情報取得システム１００は、電磁波検出装置１と、制御装置２とを備える。制御装置２は、検出部による電磁波の検出結果に基づいて、電磁波検出装置１の周囲に関する情報を取得してよい。周囲に関する情報は、画像情報、距離情報、及び温度情報の少なくとも１つを含んでよい。
【００６５】
本実施形態に係る電磁波検出装置１において、第１進行部１０は、電磁波を複数の進行方向に進む電磁波に分離するとともに、第２進行部７０からの反射光の進行方向を制御する。このようにすることで、分離された電磁波を検出する検出部の設置位置に関する制約が少なくなる。電磁波検出装置１が第１結像部８１を備える場合、第１結像部８１のバックフォーカスが長くされずに、第３検出部６３に入射する電磁波の強度が確保されうるとともに、画角毎の光量変化が低減しうる。第１結像部８１のバックフォーカスが長くされないことによって、光学系が小型化及び広角化されうるとともに、光学系の結像性能が向上しうる。
【００６６】
比較例２に係る装置は、第２進行部７０を備えているものの、第１進行部１０を備えていないものとする。比較例２に係る装置において、進行軸８０に沿って進行する電磁波は、第２進行部７０によって反射され、第３検出部６３に入射するものとする。第２進行部７０で反射された電磁波の進行方向（図３における第８方向）と電磁波が入射してくる方向（図３における第５方向）との角度は、第１進行部１０でさらに反射された電磁波の進行方向（図３における第９方向）と第５方向との角度よりも小さい。この場合、第３検出部６３は、入射してくる電磁波の進行軸８０及びその広がり範囲８０ａ、又は、第１結像部８１と重なりうる。また、比較例２に係る装置が第２結像部８２を備える場合、第２結像部８２は、入射してくる電磁波の進行軸８０及びその広がり範囲８０ａ、又は、第１結像部８１と重なりうる。仮に、第１結像部８１のバックフォーカスが長くされれば、第３検出部６３及び第２結像部８２は、第１結像部８１から離れて配置されうる。しかし、第１結像部８１のバックフォーカスが長くなることによって、比較例２に係る装置は、全体として大きくなる。
【００６７】
本実施形態に係る電磁波検出装置１は、第１進行部１０を備えることによって、電磁波を第９面４３の方へ進行させることができる。電磁波が第９面４３の方へ進行することによって、第３検出部６３は、電磁波検出装置１に入射してくる電磁波から離れて配置されうる。電磁波検出装置１が第１結像部８１を備える場合、第１結像部８１のバックフォーカスの部分に第１進行部１０を備えることによって、第３検出部６３は、第１結像部８１から離れて配置されうる。このようにすることで、第３検出部６３に入射する電磁波の強度が確保されうる。この場合、第１結像部８１のバックフォーカスは、比較例２に係る装置に比較して、長くされなくてもよい。つまり、電磁波検出装置１は、第１進行部１０を備えることによって、全体として小型化されうるとともに、第３検出部６３に入射する電磁波の強度を確保しうる。電磁波検出装置１が第１進行部１０を備えることによって、電磁波検出装置１が大きくなることなく、入射してくる電磁波に対する影響が低減されうる。
【００６８】
本開示を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各機能部に含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能である。複数の機能部等は、１つに組み合わせられたり、分割されたりしてよい。上述した本開示に係る各実施形態は、それぞれ説明した各実施形態に忠実に実施することに限定されるものではなく、適宜、各特徴を組み合わせたり、一部を省略したりして実施されうる。
【００６９】
本開示において「第１」及び「第２」等の記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第１」及び「第２」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第１プリズムは、第２プリズムと識別子である「第１」と「第２」とを交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第１」及び「第２」等の識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。
【符号の説明】
【００７０】
１  電磁波検出装置
２  制御装置
１０  第１進行部
２０  第１プリズム
２１、２２、２３  第１面、第２面、第３面
３０  第２プリズム
３１、３２、３３  第４面、第５面、第６面
４０  第３プリズム
４１、４２、４３  第７面、第８面、第９面
５１、５２  第１層、第２層
６０  制御部
６１、６２、６３  第１検出部、第２検出部、第３検出部
６１ａ、６２ａ、６３ａ  第１検出面、第２検出面、第３検出面
７０  第２進行部
７１  基準面
７２（７２ａ、７２ｂ）  画素
８０  進行軸
８０ａ  広がり範囲
８１  第１結像部
８２  第２結像部
８５  検出対象
８６  放射部
８７  走査部
１００  情報取得システム
Ｄ１〜Ｄ９  第１〜第９方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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