(57)【要約】      （修正有）【課題】バンドパスフィルタの透過波長における方向依存性を除去し、受光素子に入射させる波長範囲をより狭くすることを可能にすることができる受光装置を提供する。【解決手段】受光装置は、バンドパスフィルタ１１と受光素子１３と第１の光学系１４とを備える。バンドパスフィルタ１１は、入射面が平面であって特定の波長域の光を透過させる。受光素子１３は、バンドパスフィルタ１１を透過した光を受光する。第１の光学系１４は、入射する光線束をバンドパスフィルタ１１の入射面に直交する光線束に変換する。【選択図】図１
2014174136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射面が平面であって特定の波長域の光を透過させるバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタを透過した光を受光する受光素子と、
前記バンドパスフィルタの前記入射面に入射する光線束の方向を制御する第１の光学系と、
前記バンドパスフィルタと前記受光素子との間に配置され前記バンドパスフィルタを透過した光線束を前記受光素子の受光面に収束させる第２の光学系とを備え、
前記第１の光学系は、
入射する光線束を前記バンドパスフィルタの前記入射面に直交する光線束に変換するように構成されている
受光装置。
【請求項２】
前記受光素子は、
受光強度に応じた大きさの出力が得られる複数個の受光部が２次元格子の格子点上に配列され、かつ前記受光部ごとに出力値が得られる撮像素子である
請求項１記載の受光装置。
【請求項３】
前記第１の光学系は、
前側焦点を通る光線束が入射した場合に平行光線束にして出射させ、当該平行光線束を前記バンドパスフィルタの前記入射面に入射させる後段光学系と、
入射光が光軸に対してなす角度よりも出射光が光軸に対してなす角度を小さくし、かつ前記後段光学系に入射する光線束が前記前側焦点を通る光線束と等価になるように前記光線束を屈折させる前段光学系とを備える
請求項２記載の受光装置。
【請求項４】
前記第１の光学系は、像側テレセントリック光学系であって、
収束レンズからなる後段光学系と、
前記収束レンズの前側焦点に配置された絞りと、
入射する光線を前記絞りに通す前段光学系とを備える
請求項２記載の受光装置。
【請求項５】
前記後段光学系は、複数のレンズを組み合わせたレンズ群である
請求項３又は４記載の受光装置。
【請求項６】
前記後段光学系は、複数個のレンズエレメントを光軸に交差する面に沿って並列に配列したレンズアレイである
請求項３又は４記載の受光装置。
【請求項７】
前記後段光学系は、フレネルレンズである
請求項３又は４記載の受光装置。
【請求項８】
請求項２〜７のいずれか１項に記載の受光装置と、
前記受光装置の視野である対象空間に投光する発光装置と、
前記対象空間からの受光強度に対応する前記受光装置の出力を用いて前記対象空間に関する空間情報を検出する処理装置とを備える
空間情報検出装置。
【請求項９】
前記処理装置は、
投光期間と非投光期間とを設けるように前記発光装置を駆動する駆動部と、
前記投光期間における前記受光装置の出力値を前記発光装置が投光した信号光と前記対象空間に存在する環境光とを合計した受光強度に対応した第１の受光値とし、かつ前記非投光期間における前記受光装置の出力値を環境光の受光強度に対応した第２の受光値とし、前記第１の受光値から前記第２の受光値を減算した値を前記信号光の受光強度に対応する空間情報値として算出する演算部とを備える
請求項８記載の空間情報検出装置。
【請求項１０】
前記処理装置は、
前記対象空間に強度が変調された強度変調光を投光するように前記発光装置を駆動する変調信号を出力する駆動部と、
前記駆動部が出力する前記変調信号と前記受光装置の出力値とを用いて、前記強度変調光が前記発光装置から前記対象空間に投光された時点と前記受光装置に受光された時点との前記強度変調光の位相差を空間情報値として算出する演算部とを備える
請求項８記載の空間情報検出装置。
【請求項１１】
前記演算部は、前記受光部ごとに前記出力値を用いて前記空間情報値を算出する
請求項９又は１０記載の空間情報検出装置。
【請求項１２】
前記発光装置は、面発光レーザを光源として備える
請求項８〜１１のいずれか１項に記載の空間情報検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過波長域の狭いバンドパスフィルタを備える受光装置、この受光装置を用いて空間情報を検出する空間情報検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、受光素子に入射する波長を制限するために、受光素子への光の入射経路に、波長選択性を有するフィルタを配置する技術が採用されている（たとえば、特許文献１参照）。この種のフィルタは、目的とする波長以外の光が受光素子に入射するのを防止することにより、受光装置のＳＮ比を高めるために用いられている。目的とする波長以外の光を排除してＳＮ比を向上させるには、使用する波長範囲を狭くし、かつ透過波長域の狭いバンドパスフィルタを用いることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に用いているような薄膜フィルタは、光路長に応じて通過波長が変化することが知られている。すなわち、受光素子の視野内において受光素子が薄膜フィルタを通して見込む方向によって、薄膜フィルタの透過波長域が変化する。したがって、薄膜フィルタは、透過波長の方向依存性を考慮し、透過波長域を広めに設定する必要がある。言い換えると、目的とする波長以外の光を排除してＳＮ比を向上させるという目的を十分に達成することができないという問題を有している。
【０００５】
本発明は、バンドパスフィルタの透過波長における方向依存性を除去し、受光素子に入射させる波長範囲をより狭くすることを可能とした受光装置を提供することを目的とし、さらに、この受光装置を用いて空間情報を検出する空間情報検出装置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】
本発明に係る受光装置は、入射面が平面であって特定の波長域の光を透過させるバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタを透過した光を受光する受光素子と、前記バンドパスフィルタの前記入射面に入射する光線束の方向を制御する第１の光学系と、前記バンドパスフィルタと前記受光素子との間に配置され前記バンドパスフィルタを透過した光線束を前記受光素子の受光面に収束させる第２の光学系とを備え、前記第１の光学系は、入射する光線束を前記バンドパスフィルタの前記入射面に直交する光線束に変換するように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
この受光装置において、前記受光素子は、受光強度に応じた大きさの出力が得られる複数個の受光部が２次元格子の格子点上に配列され、かつ前記受光部ごとに出力値が得られる撮像素子であることが好ましい。
【０００８】
この受光装置において、前記第１の光学系は、前側焦点を通る光線束が入射した場合に平行光線束にして出射させ、当該平行光線束を前記バンドパスフィルタの前記入射面に入射させる後段光学系と、入射光が光軸に対してなす角度よりも出射光が光軸に対してなす角度を小さくし、かつ前記後段光学系に入射する光線束が前記前側焦点を通る光線束と等価になるように前記光線束を屈折させる前段光学系とを備えることが好ましい。
【０００９】
この受光装置において、前記第１の光学系は、像側テレセントリック光学系であって、収束レンズからなる後段光学系と、前記収束レンズの前側焦点に配置された絞りと、入射する光線を前記絞りに通す前段光学系とを備えることが好ましい。
【００１０】
この受光装置において、前記後段光学系は、複数のレンズを組み合わせたレンズ群であることが好ましい。
【００１１】
この受光装置において、前記後段光学系は、複数個のレンズエレメントを光軸に交差する面に沿って並列に配列したレンズアレイであることが好ましい。
【００１２】
この受光装置において、前記後段光学系は、フレネルレンズであることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る空間情報検出装置は、上述したいずれかの受光装置と、前記受光装置の視野である対象空間に投光する発光装置と、前記対象空間からの受光強度に対応する前記受光装置の出力を用いて前記対象空間に関する空間情報を検出する処理装置とを備えることを特徴とする。
【００１４】
この空間情報検出装置において、前記処理装置は、投光期間と非投光期間とを設けるように前記発光装置を駆動する駆動部と、前記投光期間における前記受光装置の出力値を前記発光装置が投光した信号光と前記対象空間に存在する環境光とを合計した受光強度に対応した第１の受光値とし、かつ前記非投光期間における前記受光装置の出力値を環境光の受光強度に対応した第２の受光値とし、前記第１の受光値から前記第２の受光値を減算した値を前記信号光の受光強度に対応する空間情報値として算出する演算部とを備えることが好ましい。
【００１５】
この空間情報検出装置において、前記処理装置は、前記対象空間に強度が変調された強度変調光を投光するように前記発光装置を駆動する変調信号を出力する駆動部と、前記駆動部が出力する前記変調信号と前記受光装置の出力値とを用いて、前記強度変調光が前記発光装置から前記対象空間に投光された時点と前記受光装置に受光された時点との前記強度変調光の位相差を空間情報値として算出する演算部とを備えることが好ましい。
【００１６】
この空間情報検出装置において、前記演算部は、前記受光部ごとに前記出力値を用いて前記空間情報値を算出することが好ましい。
【００１７】
この空間情報検出装置において、前記発光装置は、面発光レーザを光源として備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、入射面が平面であって特定の波長域の光を透過させるバンドパスフィルタと、入射する光線束をバンドパスフィルタの入射面に直交する光線束に変換する第１の光学系とを備える構成を採用している。この構成によれば、バンドパスフィルタの透過波長における方向依存性が除去され、結果的に、受光素子に入射させる波長範囲をより狭くすることが可能になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態を示す構成図である。
【図２】同上を用いた空間情報検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】同上に用いるバンドパスフィルタの特性例を示す図である。
【図４】同上に用いる第１の光学系の概略構成を示す図である。
【図５】同上に用いる第１の光学系の構成例を示す側面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は同上に用いる後段光学系の構成例を示す断面図である。
【図７】同上に用いる第１の光学系の他の構成例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（空間情報検出装置の全体構成）
以下では、受光装置と発光装置とを備えるアクティブ型の空間情報検出装置を例として説明する。すなわち、空間情報検出装置は、空間情報を検出する対象である対象空間に発光装置から投光し、かつ対象空間からの光を受光装置で受光し、発光装置から投光した光と受光装置で受光した光との関係から空間情報を抽出するように構成されている。そのため、空間情報検出装置は、発光装置の発光状態を制御し、受光装置の受光状態を反映した受光信号から空間情報を抽出する処理装置を備える。なお、対象空間は、発光装置が投光する範囲ではなく受光装置の視野である空間を意味する。
【００２１】
対象空間から抽出される空間情報は、対象空間における物体の存否、対象空間に存在する物体の反射率、対象空間に存在する気体の透過率、対象空間に存在する物体までの距離などから選択される。
【００２２】
図２に示すように、受光装置１０は、受光用の光学系１２と受光素子１３とを備える。光学系１２は、図１に示すように、第１の光学系１４と第２の光学系１５とバンドパスフィルタ１１とを備える。バンドパスフィルタ１１は特定の波長域の光を透過させる。受光素子１３は、光学系１２を透過した光を受光する。
【００２３】
以下に説明する実施形態では、受光素子１３は、複数個の受光部が２次元格子の格子点上に配列された撮像素子を想定する。撮像素子は、受光部ごとに受光強度に応じた量の電荷を生成し、かつ受光部ごとの出力値を外部に取り出す。ただし、受光素子１３がフォトダイオード、フォトトランジスタ、焦電型赤外線センサなどであっても、以下に説明する実施形態の技術は適用可能である。
【００２４】
一方、発光装置２０は、光源２１と投光用の光学系２２とを備える。光源２１は、１ないし複数個の発光ダイオード、レーザダイオードなどが用いられるが、とくに面発光レーザが望ましい。面発光レーザは、光出力および発光波長の温度依存性が小さいから、周囲温度が変化しても発光輝度の変化が少なく、温度補償を簡易に行うことが可能である。光学系２２は、光源２１から出力された光を照射する範囲および形状を定め、さらに照度分布を定めるために設けられている。したがって、光学系２２は、空間情報検出装置により検出する空間情報の種類、受光装置１０の視野などに応じて設計される。
【００２５】
空間情報検出装置は、受光装置１０および発光装置２０とに加えて、受光装置１０の出力を用いて対象空間に関する空間情報を検出する処理装置３０とを備える。処理装置３０は、対象空間からの受光強度に応じた受光装置１０の出力を用いて対象空間に関する空間情報を検出する。処理装置３０は、発光装置２０を駆動する駆動部３１と、受光装置１０の出力値を用いて空間情報値を算出する演算部３２とを備える。駆動部３１および演算部３２は、空間情報検出装置が検出する空間情報の種類に応じて構成される。
【００２６】
検出する空間情報が、発光装置２０から投光した光の反射強度に相当する画素値を持つ反射強度画像である場合、駆動部３１は、投光期間と非投光期間とを設けるように発光装置２０を駆動する。駆動部３１は、投光期間には発光装置２０を点灯させ、非投光期間には発光装置２０を消灯させる。
【００２７】
ここに、発光装置２０から投光した光を信号光と呼び、信号光が存在しない状態で対象空間に存在する光を環境光と呼ぶことにする。また、投光期間における受光装置１０の受光部ごとの出力値を第１の受光値と呼び、非投光期間における受光装置１０の受光部ごとの出力値を第２の受光値と呼ぶことにする。
【００２８】
投光期間における受光装置１０の出力値は、信号光と環境光とを合計した受光強度に対応し、非投光期間における受光装置１０の出力値は、環境光のみの受光強度に対応する。このことから、受光部ごとに第１の受光値から第２の受光値を減算して求めた値を空間情報値とすると、この空間情報値は信号光の受光強度に相当する。すなわち、この空間情報値は、発光装置２０から対象空間に投光され、かつ対象空間に存在する物体で反射された反射光の強度に相当する。
【００２９】
演算部３２は、投光期間における受光装置１０の出力値と、非投光期間における受光装置１０の出力値とを受光部ごとに対応付け、同じ受光部の出力値の差分を空間情報値として算出する。受光部は、受光用の光学系１２によって、光学系１２の中心から対象空間を見込む方向に一対一に対応付けられており、演算部３２は、受光部ごとに信号光の受光強度に相当する空間情報値を算出する。したがって、演算部３２は、受光部ごとに反射光の強度に相当する空間情報値を対応付けた反射強度画像を生成する。
【００３０】
検出する空間情報が、発光装置２０から投光した後に受光装置１０に受光されるまでの時間に相当する画素値を持つ場合、駆動部３１は、発光装置２０を変調信号で駆動することにより、強度が変調された強度変調光を発光装置２０から対象空間に投光させる。変調信号は、発光装置２０から対象空間に投光される光の強度が一定周期の正弦波状に変化するように発光装置２０を駆動する。強度変調光は、強度が矩形波状、鋸歯状、三角波状などであってもよい。
【００３１】
強度が一定周期で変化することは必須ではないが、一定周期の強度変調光を用いると、複数周期にわたって同位相で得られる受光強度を積算した値が、周期に対してほぼ線形関係になる。そのため、複数周期にわたって積算した値を用いることによって平均化によるノイズ成分の除去の効果が得られる。
【００３２】
演算部３２は、駆動部３１が出力する変調信号と受光装置１０の出力値とを用いて、強度変調光が発光装置２０から対象空間に投光された時点と受光装置１０に受光された時点との強度変調光の位相差を空間情報値として算出する。
【００３３】
変調信号が正弦波状であって、変調信号の０度、９０度、１８０度、２７０度の位相に対応するタイミングの受光強度に相当する出力値を受光装置２０から取り出し、各タイミングの出力値をＡ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３を呼ぶことにする。受光装置２０において変調信号の特定の位相に対応するタイミングの受光強度に相当する出力値を取り出すには、受光装置２０において電子シャッタの技術を用いることにより、各タイミングに生成された電荷のみを抽出する。
【００３４】
この場合、受光装置２０は４位相に対応する出力値を取り出す必要があるから、受光装置２０から出力値を４回読み出すことになる。つまり、変調信号の位相が０度である期間の受光強度に対する出力値Ａ０を取り出し、次に変調信号の位相が１８０度である期間の受光強度に対する出力値Ａ２を取り出す、というように、位相ごとに受光強度に対する出力値Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３が取り出される。
【００３５】
上述のようにして４位相に対応した出力値Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３が求められると、演算部３２は、三角関数の関係を用いて、理想的には位相差φを次式で求めることが可能になる。すなわち、φ＝ｔａｎ−１｛（Ａ２−Ａ０）／（Ａ３−Ａ１）｝の形式で位相差φが求められる。ここに、変調信号の周波数および光速が既知であるから、位相差φがわかれば、信号光を反射させた物体までの距離が求められる。演算部３２は、受光部ごとに物体までの距離を求めることにより、画素値を距離値とする距離画像を生成する。
【００３６】
（受光装置の構成）
以下では、受光装置１０の構成について説明する。図１に示すように、受光用の光学系１２は、第１の光学系１４と第２の光学系１５とを備え、バンドパスフィルタ１１は、第１の光学系１４と第２の光学系１５との間に配置されている。
【００３７】
第１の光学系１４は、バンドパスフィルタ１１の入射面に入射する光線束の方向を制御し、第１の光学系１４に対象空間から入射する光線束をバンドパスフィルタ１１の入射面に直交する光線束に変換する機能を有する。第２の光学系１５は、バンドパスフィルタ１１と受光素子１３との間に配置され、バンドパスフィルタ１１を透過した光線束を受光素子１３の受光面に収束させる機能を有する。言い換えると、第２の光学系１５は、受光素子１３の各受光部にバンドパスフィルタ１１の表面における位置を対応付ける。したがって、受光素子１３から対象空間を見込む方向が第２の光学系１５により受光部に対応付けられる。
【００３８】
本実施形態において、バンドパスフィルタ１１は、発光装置２０から対象空間に投光される信号光の波長だけを透過させるように透過させる波長範囲が狭く設定されている。これは、図３に示すように、受光素子１３が受光する波長範囲Ｄλ１をバンドパスフィルタ１１で制限することにより、発光装置２０から投光する信号光の波長範囲Ｄλ２をできるだけ多く透過させ、受光素子１３に入射する環境光を低減させるためである。つまり、バンドパスフィルタ１１を透過する波長範囲Ｄλ１が狭く、かつ発光装置２０から投光される波長範囲Ｄλ２が変動しないことが要求される。
【００３９】
このような要求を満たすために、発光装置２０の光源２１は、上述したように、光出力および発光波長の温度依存性が少ない面発光レーザが望ましい。また、バンドパスフィルタ１１は、薄膜からなる干渉フィルタを多層に積層した構成が望ましい。
【００４０】
干渉フィルタは、膜厚、材料、層数の設計により、透過特性を比較的容易に制御することが可能である。薄膜を用いたバンドパスフィルタ１１は、薄膜を重ね合わせる基材の表面が平面であれば、バンドパスフィルタ１１の入射面も平面に形成される。
【００４１】
ところで、薄膜を用いた干渉フィルタは、入射面に対する光の入射角に応じて薄膜内での光路長が変化するから、透過する波長域が入射角に依存する。このことから、バンドパスフィルタ１１を通過する光線束は平行光線束であることが望ましい。また、バンドパスフィルタ１１の入射面に対する光の入射角が０度に近いほど、バンドパスフィルタ１１の透過特性が設計された特性に近くなる。このことから、バンドパスフィルタ１１に入射する光線束を平行光線束とし、かつ、この平行光線束をバンドパスフィルタ１１の入射面に直交させることが望ましい。
【００４２】
第１の光学系１４は、対象空間から受光素子１３に入射しようとする光を、バンドパスフィルタ１１の入射面に対して直交する平行光線束に変換する機能を有する。この機能を実現するために、図１に示すように、第１の光学系１４は、入射光が光軸に対してなす角度よりも出射光が光軸に対してなす角度を小さくする前段光学系１４１と、入射光を平行光線束に変換する後段光学系１４２とを備える。
【００４３】
上述した機能を備える第１の光学系１４は、像側テレセントリック光学系を用いることにより実現される。すなわち、第１の光学系１４は、図４に示すように、絞り１４３と、入射する光線を絞り１４３に入射させる前段光学系１４１と、絞り１４３の位置を前側焦点とする後段光学系１４２とを備える。前段光学系１４１は、入射する光線束を絞り１４３に通すレンズ１４５（図５参照）からなる。また、後段光学系１４２は、後述するように収束レンズ１４４を備える（図５参照）。
【００４４】
上述した構成により、第１の光学系１４に入射した光は、前段光学系１４１から絞り１４３を通り、絞り１４３が後段光学系１４２の前側焦点に位置しているから、後段光学系１４２から出射する光線束は、後段光学系１４２の光軸にほぼ平行になる。すなわち、収束レンズ１４４からなる後段光学系１４２の前側焦点に絞り１４３を位置させているから、後段光学系１４２はコリメートレンズとして機能し、後段光学系１４２から平行光線束を出射させることが可能になる。
【００４５】
後段光学系１４２を構成する収束レンズ１４４は、単体のレンズであってもよいが、図５に示すように、複数枚のレンズを組み合わせたレンズ群を用いることが望ましい。図５に示す第１の光学系１４は、前段光学系１４１のレンズ１４５としてメニスカスレンズが用いられ、レンズ１４５は凸面が対象空間に面するように配置されている。後段光学系１４２を構成する収束レンズ１４４は、３枚のレンズ１４４１〜１４４３を組み合わせたレンズ群であって、レンズ群の全体でコリメートレンズと等価に機能するように構成されている。なお、曲率が比較的小さい複数枚のレンズを組み合わせることにより、光線が徐々に屈折するから、副光線が主光線とほぼ平行になり、収差の軽減が図られている。
【００４６】
後段光学系１４２は、図６（ａ）のように、複数個のレンズエレメント１４６を光軸に交差する面に沿って並列に配列したレンズアレイ１４７を用いることが可能であり、あるいはまた、図６（ｂ）のように、フレネルレンズ１４８を用いることも可能である。
【００４７】
第１の光学系１４が図４に示した構成である場合、前段光学系１４１に入射した光線のうち絞り１４３を通る光線しか利用されていない。そこで、図７に示すように、前段光学系１４１を屈折光学系のみで構成し、前段光学系１４１に入射した光線束を、後段光学系１４２の前側焦点を通る光線束と等価になるように屈折させる構成を採用してもよい。
【００４８】
後段光学系１４２に入射する光線が後段光学系１４２の前側焦点を通る光線と等価であるとは、両方の光線について、後段光学系１４２に対して光線が入射する位置（光軸Ａｘからの距離）Ｘおよび角度θが、互いに等しいことを意味する。図７は模式的に記載した図であって、後段光学系１４２の入射面は実際には平面ではないから、角度θは、光軸Ａｘに対する角度を用いる。後段光学系１４２は、コリメートレンズとして機能するから、光線が入射する位置Ｘが大きいほど角度θが大きくなる。前側焦点までの距離をｆとすれば、理想的にはＸ＝ｆ・sinθの関係が得られる。
【００４９】
したがって、後段光学系１４２に入射する光線について上式の関係が得られるように、前段光学系１４１の屈折率を調節すれば、絞り１４３を用いずに、第１の光学系１４に要求される機能を満足させることができる。この機能を持たせるために、前段光学系１４１は、光軸Ａｘを含む断面において、光が入射する位置と光が出射する位置とが光軸Ａｘを挟んで反対側になるように構成される。また、前段光学系１４１は対象空間からの光の入射角θ１よりも後段光学系１４２への光の出射角θ２が小さくなるように構成される（θ１＞θ２）。
【００５０】
前段光学系１４１は、上述した機能を実現するために、たとえば、２枚のレンズ（図示せず）を用いて構成される。２枚のレンズの距離は、対象空間側のレンズに入射した光が光軸Ａｘを挟んで反対側から出射される程度に引き離される。また、後段光学系１４２に近いレンズの焦点距離と目標とする出射角θ２とに応じて、２枚のレンズの距離が設定される。なお、後段光学系１４２に近いほうのレンズに代えて、光軸Ａｘに沿って前段光学系１４１から後段光学系１４２に向かって屈折率を次第に大きくするように構成された部材を用いてもよい。
【００５１】
図７に示す構成を実現するように第１の光学系１４１を構成すると絞り１４３が不要になるから、前段光学系１４１に入射する光のうち受光素子１３に入射せずに損失になる光の割合を絞り１４３を設ける場合よりも低減させることが可能である。
【００５２】
本実施形態の構成によれば、対象空間とバンドパスフィルタ１１との間に第１の光学系１４を設けることによって、対象空間から第１の光学系１４に入射した光線を、第１の光学系１４の光軸に沿った平行光線束として出射させることができる。そのため、バンドパスフィルタ１１には、入射面に直交する平行光線束が入射する。すなわち、バンドパスフィルタ１１が設計通りの透過特性を発揮する。受光装置１０を発光装置２０と併せて用いることによりアクティブ型の空間情報検出装置を構成する場合に、受光装置１０において受光可能な波長範囲と、発光装置２０が投光する波長範囲との一致度を高めることが可能になる。つまり、バンドパルフィルタ１１を透過する波長範囲を可能な限り狭くして、受光素子１３への環境光の入射量を低減させることによって、受光装置１０のＳＮ比を向上させることが可能になる。
【００５３】
上述した実施形態では、アクティブ型の空間情報検出装置を例に用いた。ただし、バンドパスフィルタ１１の入射面に入射する光線束を入射面に直交させる技術は、受光装置１０において採用されるから、発光装置２０を併用しない場合でも本実施形態において説明した技術は採用可能である。すなわち、本実施形態の技術は、受光する光の波長域を狭帯域であることを必要とし、かつ特定の波長域のみを受光することが要求される場合に採用される。
【００５４】
上述した構成例では、バンドパスフィルタ１１は、干渉フィルタである場合を例示したが、透過率が波長依存性を有する材料を用いて形成されたカラーフィルタをバンドパスフィルタ１１に用いることも可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  受光装置
１１  バンドパスフィルタ
１２  （受光用の）光学系
１３  受光素子
１４  第１の光学系
１５  第２の光学系
２０  発光装置
３０  処理装置
３１  駆動部
３２  演算部
１４１  前段光学系
１４２  後段光学系
１４３  絞り
１４４  収束レンズ
１４５  レンズ
１４６  レンズエレメント
１４７  レンズアレイ
１４８  フレネルレンズ
１４４１〜１４４３  レンズ（レンズ群）
【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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【図６】
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【図７】
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