(57)【要約】【課題】光学系を小型化でき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、基準面１１と複数の画素１２とを有し、基準面１１に入射した電磁波を画素１２毎に特定の方向へ進行させる第１進行部１０と、第１第１検出面４１に入射した電磁波を検出する第１検出部４０と、第２第２検出面５１に入射した電磁波を検出する第２検出部５０と、第１面２１と第２面２２と第３面２３とを有する第２進行部２０とを備える。第３面２３は、第１方向へ進行する電磁波を、第２検出部５０に入射する電磁波と、第２方向へ進行する電磁波とに分離する。第１面２１は、第２方向へ進行する電磁波を基準面１１に入射させ、基準面１１から再入射した電磁波を第３方向へ進行させる。第３面２３は、第３方向へ進行する電磁波を第４方向へ進行させる。第２面２２は、第４方向へ進行する電磁波を第１第１検出面４１に射出する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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１進行部と、
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、
前記基準面に対向する第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面とを有する第２進行部と、
を備え、
前記第３面は、前記第３面に交差する第１方向へ進行する電磁波を、前記第３面において反射して前記第２検出部に入射する電磁波と、前記第１面に交差する第２方向へ進行する電磁波とに分離し、
前記第１面は、前記第２方向へ進行する電磁波を、前記基準面に入射させ、
前記第１面は、前記基準面から再入射した電磁波を、前記第３面に交差する第３方向へ進行させ、
前記第３面は、前記第３方向へ進行する電磁波を、前記第２面に交差する第４方向へ進行させ、
前記第２面は、前記第４方向へ進行する電磁波を、前記第１検出面に射出する
電磁波検出装置。
【請求項２】
前記第２検出部に入射する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に記載の電磁波検出装置。
【請求項３】
前記第２方向は、前記第１面に直交する、請求項１又は２に記載の電磁波検出装置。
【請求項４】
前記第１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１乃至３のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項５】
前記第１面は、前記基準面と平行である、請求項１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４方向は、前記第２面に直交する、請求項１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２面は、前記第１検出面と平行である、請求項１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２進行部に向けて進行してくる電磁波を結像し、前記第２進行部に入射させる第１結像部をさらに備える、請求項１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１結像部は、電磁波を前記基準面で結像する、請求項９に記載の電磁波検出装置。
【請求項１１】
前記第１結像部は、前記第３面を介して、電磁波を前記第１検出面に結像する、請求項９又は１０に記載の電磁波検出装置。
【請求項１２】
前記第２面から射出された電磁波を結像し、前記第１検出部へ進行させる第２結像部をさらに備える、請求項１乃至１１のいずれか一項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１検出面に平行である、請求項１２に記載の電磁波検出装置。
【請求項１４】
前記第２結像部の主面は、前記第２面に平行である、請求項１２又は１３に記載の電磁波検出装置。
【請求項１５】
前記第２結像部は、電磁波を前記検出面で結像する、請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項１６】
前記第３面から前記第２検出面まで電磁波が進行する経路の長さと、前記第３面から前記基準面まで電磁波が進行する経路の長さとの差は、所定値以下である、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項１７】
前記第３面から前記第２検出面まで電磁波が進行する経路の長さと、前記第３面から前記基準面まで電磁波が進行する経路の長さとは、同一である、請求項１６に記載の電磁波検出装置。
【請求項１８】
前記第３面は、前記第１方向へ進行する電磁波のうち、特定の波長を有する電磁波を前記第２検出面に向けて進行させ、他の波長を有する電磁波を前記第２方向へ進行させる、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項１９】
前記第３面は、前記他の波長を有する電磁波を透過することによって、又は、屈折させることによって、前記第２方向へ進行させる、請求項１８に記載の電磁波検出装置。
【請求項２０】
前記第３面は、前記特定の波長を有する電磁波を全反射する、請求項１８又は１９に記載の電磁波検出装置。
【請求項２１】
前記第１方向へ進行する電磁波の、前記第３面への入射角は、臨界角未満である、請求項１乃至１９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１面は、前記基準面から再入射する電磁波を透過することによって、又は、屈折させることによって、前記第３方向へ進行させる、請求項１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３面は、前記第３方向へ進行する電磁波を内部で反射し、前記第４方向へ進行させる、請求項１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３面は、前記第３方向へ進行する電磁波を内部で全反射し、前記第４方向へ進行させる、請求項１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３方向に進行する電磁波の、前記第３面に対する入射角は、臨界角以上である、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２進行部は、少なくとも３つの面を有する第１プリズムを備え、
前記第１面と前記第２面と前記第３面とはそれぞれ、前記第１プリズムが有する面に含まれている、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進行部は、前記第３面に沿って位置する分離部をさらに備える、請求項２６に記載の電磁波検出装置。
【請求項２８】
前記分離部は、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、及び偏向素子の少なくとも１つを含む、請求項２７に記載の電磁波検出装置。
【請求項２９】
前記第１プリズムの屈折率は、前記分離部の屈折率よりも大きい、請求項２８に記載の電磁波検出装置。
【請求項３０】
前記第２進行部は、前記第１プリズムの前記第３面と前記分離部との間に中間層をさらに備え、
前記第１プリズムの前記第３面は、前記第１プリズムと前記中間層との境界面を形成する、請求項２７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プリズムの屈折率は、前記中間層の屈折率よりも大きい、請求項３０に記載の電磁波検出装置。
【請求項３２】
前記中間層は、真空、気体、液体、固体、及びアモルファスの少なくとも１つを含む、請求項３０又は３１に記載の電磁波検出装置。
【請求項３３】
前記中間層は、空気層を含む、請求項３０乃至３２のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項３４】
前記第２進行部は、内部全反射プリズムを含む、請求項３０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】
前記中間層は、プリズムを含む、請求項３０乃至３２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３６に記載の電磁波検出装置。
【請求項３８】
前記第１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３６又は３７に記載の電磁波検出装置。
【請求項３９】
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３６に記載の電磁波検出装置。
【請求項４０】
前記第１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１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１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３９に記載の電磁波検出装置。
【請求項４１】
前記第１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４０に記載の電磁波検出装置。
【請求項４２】
前記第１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有する、請求項３９に記載の電磁波検出装置。
【請求項４３】
前記第１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検出部及び前記第２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１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１検出部及び前記第２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１検出部及び前記第２検出部はそれぞれ、パッシブセンサ、及び、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】
前記検出部の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】
前記放射部は、第１放射部と第２放射部とを含み、
前記第１検出部は、前記第１放射部から放射された電磁波の反射波を検出し、
前記第２検出部は、前記第２放射部から放射された電磁波の反射波を検出する、請求項４８に記載の電磁波検出装置。
【請求項５０】
前記第１検出部及び前記第２検出部は、同一の前記放射部から放射された電磁波の反射波を検出する、請求項４８に記載の電磁波検出装置。
【請求項５１】
前記放射部は、赤外線、可視光線、紫外線、及び電波の少なくとも１つを放射する、請求項４８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】
前記放射部は、フェイズドスキャン方式によって電磁波を走査する、請求項４８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】
前記放射部が放射する電磁波を走査する走査部をさらに備える、請求項４８乃至５１のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項５４】
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５３に記載の電磁波検出装置。
【請求項５５】
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５３又は５４に記載の電磁波検出装置。
【請求項５６】
前記第１検出部及び前記第２検出部の少なくとも一方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５５のいずれか一項に記載の電磁波検出装置。
【請求項５７】
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５６に記載の電磁波検出装置。
【請求項５８】
請求項１乃至５５のいずれか一項に記載の電磁波検出装置と、
前記第１検出部及び前記第２検出部の少なくとも一方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】
本発明は、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、ミラーデバイスに結像され、ミラーデバイスで反射された像を、さらに撮像素子に結像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】特許第３５０７８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の検出器に電磁波を結像させて検出する場合、各検出器において、検出結果の座標系の差異が生じうる。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、検出結果の座標系の差異を低減でき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発明の一実施形態に係る電磁波検出装置は、第１進行部と、第１検出部と、第２検出部と、第２進行部とを備える。前記第１進行部は、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。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２進行部は、前記基準面に対向する第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面とを有する。前記第３面は、前記第３面に交差する第１方向へ進行する電磁波を、前記第３面において反射して前記第２検出部に入射する電磁波と、前記第１面に交差する第２方向へ進行する電磁波とに分離する。前記第１面は、前記第２方向へ進行する電磁波を、前記基準面に入射させる。前記第１面は、前記基準面から再入射した電磁波を、前記第３面に交差する第３方向へ進行させる。前記第３面は、前記第３方向へ進行する電磁波を、前記第２面に交差する第４方向へ進行させる。前記第２面は、前記第４方向へ進行する電磁波を、前記第１検出面に射出する。
【０００７】
上記課題を解決するために本発明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進行部と、第１検出部と、第２検出部と、第２進行部とを備える。前記第１進行部は、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。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２進行部は、前記基準面に対向する第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面とを有する。前記第３面は、前記第３面に交差する第１方向へ進行する電磁波を、前記第３面において反射して前記第２検出部に入射する電磁波と、前記第１面に交差する第２方向へ進行する電磁波とに分離する。前記第１面は、前記第２方向へ進行する電磁波を、前記基準面に入射させる。前記第１面は、前記基準面から再入射した電磁波を、前記第３面に交差する第３方向へ進行させる。前記第３面は、前記第３方向へ進行する電磁波を、前記第２面に交差する第４方向へ進行させる。前記第２面は、前記第４方向へ進行する電磁波を、前記第１検出面に射出する。前記制御装置は、前記検出部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】
本発明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、検出結果の座標系の差異が低減されうる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１に係る電磁波検出装置の構成例を示す図である。
【図２】第３面に対する電磁波の入射角を説明する図である。
【図３】実施形態１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４】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。
【図５】比較例に係る電磁波検出装置の構成例を示す図である。
【図６】第２進行部が２つのプリズムを備える構成例を示す図である。
【図７】第２進行部が中間層をさらに備える構成例を示す図である。
【図８】第４面に対する電磁波の入射角を説明する図である。
【図９】実施形態２に係る電磁波検出装置の構成例を示す図である。
【図１０】実施形態２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１１】第２進行部が分離部をさらに備える構成例を示す図である。
【図１２】第２進行部が分離部と中間層とを備える構成例を示す図である。
【図１３】第２進行部が２つのプリズムを備える構成例を示す図である。
【図１４】第２進行部が２つのプリズムの間に中間層を備える構成例を示す図である。
【図１５】第２進行部が２つのプリズムの間に分離部と中間層とを備える構成例を示す図である。
【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】
（実施形態１）
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、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。
【００１２】
図１に示されるように、実施形態１に係る電磁波検出装置１は、第１進行部１０と、第２進行部２０と、第１検出部４０とを備える。電磁波検出装置１は、検出対象６６から到来する電磁波を検出する。電磁波検出装置１は、電磁波の進行方向を、第１進行部１０及び第２進行部２０によって制御する。電磁波検出装置１は、例えば図１に示されている進行軸３０に沿って電磁波を進行させる。進行軸３０は、電磁波が光である場合の、各画角における主光線に相当する。進行軸３０に沿って進行する電磁波は、光束３０ａで表されている所定範囲の広がりをもっている。電磁波検出装置１は、電磁波を第１検出部４０に入射させ、第１検出部４０で電磁波を検出する。第１検出部４０は、単に検出部ともいう。
【００１３】
第１進行部１０は、基準面１１と、基準面１１に沿って位置する複数の画素１２とを備える。複数の画素１２は、基準面１１に沿って配置されているともいえる。画素１２は、基準面１１に入射してきた電磁波の進行方向を変更させうる。画素１２は、基準面１１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１進行部１０は、各画素１２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１進行部１０は、各画素１２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１２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１１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１２は、画素１２ａ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１２は、画素１２ｂとして破線で表されている。
【００１４】
画素１２は、基準面１１に入射する電磁波を反射する反射面を有してよい。第１進行部１０は、各画素１２の反射面の向きを制御することによって、基準面１１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１２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１進行部１０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１２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１進行部１０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１２は、ミラー素子であってよい。基準面１１は、ミラー素子の配列面であってよい。
【００１５】
第１進行部１０の画素１２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１２がシャッタを有する場合、第１進行部１０は、基準面１１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。
【００１６】
第１進行部１０の画素１２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。
【００１７】
電磁波検出装置１は、第１結像部３１をさらに備えてよい。第１結像部３１は、入射してくる電磁波を基準面１１で結像してよい。つまり、第１結像部３１は、その結像点が基準面１１に位置する光学部材であってよい。第１結像部３１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３１は、光束３０ａを有して入射してくる電磁波を、光束３０ａを狭くするように屈折させることによって、基準面１１で結像してよい。
【００１８】
第１検出部４０は、第１検出面４１を有してよい。第１検出面４１は、単に検出面ともいう。第１検出部４０は、第１検出面４１に少なくとも１つの検出素子を備えてよい。第１検出部４０は、第１検出面４１に電磁波が入射してきたことを検出してよい。第１検出部４０は、第１検出面４１に入射してくる電磁波の強度を検出してもよい。この場合、第１検出部４０は、電磁波を像として検出しなくてもよい。
【００１９】
第１検出部４０は、第１検出面４１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。第１検出部４０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、第１検出部４０は、第１検出面４１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】
第１検出部４０は、可視光で構成されている像を撮像してよい。第１検出部４０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。第１検出部４０は、測距センサを含んでもよい。第１検出部４０が測距センサを含む場合、電磁波検出装置１は、第１検出部４０によって、画像状の距離情報を取得しうる。第１検出部４０は、サーモセンサを含んでもよい。第１検出部４０がサーモセンサを含む場合、電磁波検出装置１は、第１検出部４０によって画像状の温度情報を取得しうる。
【００２１】
第１検出部４０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。第１検出部４０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、第２結像部３２をさらに備えてよい。第２結像部３２は、第１進行部１０及び第２進行部２０によって第１検出部４０に入射するように制御された電磁波を、第１検出面４１で結像してよい。つまり、第２結像部３２は、その結像点が第１検出面４１に位置する光学部材であってよい。第２結像部３２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３２は、光束３０ａを有して入射してくる電磁波を、光束３０ａを狭くするように屈折させることによって、第１検出面４１で結像してよい。第１検出部４０は、第２結像部３２によって第１検出面４１に結像された像を撮像してよい。
【００２３】
第１検出部４０が単一の素子で構成される場合、電磁波は、第１検出面４１において結像されなくてもよい。この場合、第１検出部４０は、第２結像部３２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、第１検出部４０は、第２進行部２０から射出される電磁波が第１検出面４１に入射可能であるような任意の位置に配置されてよい。
【００２４】
電磁波検出装置１は、放射部６２をさらに備えてよい。放射部６２は、第１検出部４０で検出する検出対象６６に対して電磁波を放射する。第１検出部４０は、検出対象６６からの反射波を検出することによって、検出対象６６を検出してよい。放射部６２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６２は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）又はＬＤ（Laser Diode）等を含んでよい。
【００２５】
電磁波検出装置１は、放射部６２から放射する電磁波を走査することによって、検出対象６６から検出する情報をマッピングしてよい。放射部６２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６２が放射する電磁波を走査する走査部６４（図３参照）をさらに備えてよい。走査部６４は、放射部６２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６４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。
【００２６】
電磁波検出装置１が放射部６２から検出対象６６に電磁波を放射する場合、第１検出部４０は、放射部６２から検出対象６６に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。第１検出部４０は、放射部６２から放射された電磁波か否かにかかわらず検出対象６６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。
【００２７】
第２進行部２０は、第１面２１と、第２面２２と、第３面２３とを備える。第１面２１は、第１進行部１０の基準面１１と対向している。第２面２２は、第１検出部４０の第１検出面４１と対向している。電磁波検出装置１が第２結像部３２を備える場合、第２面２２は、第２結像部３２を介して、第１検出面４１と対向する。第３面２３は、第１面２１及び第２面２２それぞれに交差する。
【００２８】
第２進行部２０は、少なくとも３つの面を有するプリズムを含んでよい。この場合、第２進行部２０の、第１面２１、第２面２２及び第３面２３はそれぞれ、プリズムが有する面に対応づけられてよい。第２進行部２０は、電磁波の進行軸３０を含む平面視において、図１に例示されているように、第１面２１、第２面２２及び第３面２３を辺として有する三角形であってよい。第２進行部２０は、電磁波の進行軸３０を含む平面視において、他の面を辺としてさらに有する四角形等の多角形であってもよい。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。
【００２９】
電磁波検出装置１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３０に沿って進行しうる。
【００３０】
電磁波は、Ｄ１で表される第１方向に進行し、第３面２３に入射する。電磁波検出装置１が第１結像部３１を備える場合、電磁波は、第１結像部３１を通過した後、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Ｄ２で表される第２方向に進行させる。つまり、電磁波は、第１方向に進行して第３面２３に入射した後、第２方向に進行する。電磁波は、第３面２３において屈折し、進行方向を変えうる。つまり、第１方向と第２方向とは、異なる方向であってよい。電磁波は、第３面２３に垂直に入射する場合、第３面２３で屈折せず、直進しうる。つまり、第１方向と第２方向とは、同じ方向でありうる。
【００３１】
電磁波は、第２進行部２０の内部を第２方向に進行し、第１面２１から出射する。第２方向は、第１面２１に直交してよい。出射した電磁波は、第１進行部１０の基準面１１に向けて進行する。つまり、第１面２１は、第２方向に進行する電磁波を基準面１１に向けて射出する。第１面２１は、基準面１１に平行であってよい。第１面２１が基準面１１に入射させる電磁波の進行方向は、基準面１１に直交してよい。
【００３２】
電磁波は、第１進行部１０の画素１２で反射され、第１面２１に再入射する。電磁波は、第１面２１に再入射した後、Ｄ３で表される第３方向に進行する。画素１２で反射された電磁波は、画素１２が第１状態に遷移している場合、第３方向に進行する。一方で、画素１２が第２状態に遷移している場合、Ｄｚで表される方向に進行し、第３面２３から射出され、第１検出部４０に到達しない。
【００３３】
電磁波は、第２進行部２０の内部を第３方向に進行し、第３面２３に到達する。電磁波は、第３面２３で反射し、Ｄ４で表される第４方向に進行する。つまり、第３面２３は、第３方向に進行する電磁波を、第２進行部２０の内部で反射し、第４方向に進行させる。電磁波は、第３面２３で全反射してよい。つまり、第３面２３は、第３方向に進行する電磁波を、第２進行部２０の内部で全反射してよい。
【００３４】
電磁波は、第２進行部２０の内部を第４方向に進行し、第２面２２から出射する。第４方向は、第２面２２に直交してよい。出射した電磁波は、第１検出部４０の第１検出面４１に向けて進行する。つまり、第２面２２は、第４方向に進行する電磁波を第１検出面４１に向けて射出する。第２面２２は、第１検出面４１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４１に直交してよい。
【００３５】
電磁波検出装置１が第２結像部３２を備える場合、電磁波は、第２面２２から射出された後、第２結像部３２を通過し、第１検出面４１に入射する。第２結像部３２の主面は、第１検出面４１に平行であってよい。第２結像部３２の主面は、第２面２２に平行であってよい。
【００３６】
以上説明されたように、電磁波検出装置１は、第１進行部１０の画素１２を第１状態及び第２状態のいずれかの状態に遷移させることによって、第３面２３から入射してくる電磁波を、第１検出面４１に入射させるか否か制御しうる。
【００３７】
図２に示されるように、第２進行部２０の内部において、進行軸３０に沿ってＤ３で表される第３方向に進行する電磁波は、Ａ１で表される入射角で第３面２３に入射する。第３面２３は、第２進行部２０とその外界との境界面に対応する。外界の屈折率をμ、第２進行部２０の屈折率をαとし、α＞μが成立するものとする。第３面２３に対する電磁波の入射角（Ａ１）が臨界角以上である場合、第３面２３に入射する電磁波は、第３面２３で全反射する。図２の例における臨界角がＣＡ１で表される場合、以下の式（１）が成立する。
ｓｉｎ（ＣＡ１）＝μ／α        （１）
【００３８】
電磁波は、全体として進行軸３０に沿って進行している場合でも、進行軸３０に沿って進行する成分だけでなく、光束３０ａの範囲内で進行軸３０に対して斜めに進行する成分を含みうる。例えば、図２において第３方向に進行する電磁波の光束３０ａは、電磁波が進行軸３０に沿って進行するにつれて広がっている。この場合、電磁波は、Ａ１ｍｉｎで表される角度から、Ａ１ｍａｘで表される角度までの範囲内の入射角で第３面２３に入射しうる。Ａ１ｍｉｎからＡ１ｍａｘまでの角度が上述の式（１）に基づく臨界角（ＣＡ１）以上である場合、第３面２３に入射する電磁波の全部が第３面２３で全反射する。第２進行部２０は、電磁波の入射角（Ａ１）が臨界角（ＣＡ１）以上になるように構成されてよい。例えば、第２進行部２０の屈折率（α）の値、又は、第１面２１に対する第３面２３の角度は、電磁波の入射角（Ａ１）が臨界角（ＣＡ１）以上になるように決定されてよい。
【００３９】
第１検出部４０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は、第１進行部１０の複数の画素１２を１つずつ第１状態に遷移させることによって、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１２の状態と第１検出部４０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で検出しうる。
【００４０】
図３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１進行部１０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、第１検出部４０から、電磁波の検出結果を取得してよい。制御部６０は、第１検出部４０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１進行部１０の各画素１２の制御と、第１検出部４０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６２又は走査部６４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、第１検出部４０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。
【００４１】
第１検出部４０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、第１検出部４０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６６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６２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。
【００４２】
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６２に電磁波を放射させた時刻から、第１検出部４０で検出対象６６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６６までの距離を算出してよい。制御部６０は、放射部６２又は走査部６４に電磁波を走査させている場合、電磁波の放射方向と第１検出部４０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。
【００４３】
第１検出部４０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、第１検出部４０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。
【００４４】
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。
【００４５】
図４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、第１検出部４０におけ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。
【００４６】
本実施形態に係る電磁波検出装置１において、第２進行部２０の第３面２３は、進行軸３０に沿って入射する電磁波を第２方向へ進行させつつ、第３方向から進行してくる電磁波を反射し、第２面２２の方へ進行させる。
【００４７】
一方で、図５に示されている比較例に係る電磁波検出装置９は、第２進行部２０を備えていない。比較例に係る電磁波検出装置９において、進行軸３０に沿って進行する電磁波は、第１進行部１０によって反射され、第１検出部４０に入射する。この場合、第１検出部４０は、電磁波検出装置９に入射してくる電磁波の近くに位置し、その電磁波に対して影響を及ぼしうる。電磁波検出装置１が第２結像部３２を備える場合、第２結像部３２は、電磁波検出装置９に入射してくる電磁波の近くに位置し、その電磁波に対して影響を及ぼしうる。電磁波検出装置１が第１結像部３１を備える場合、第１結像部３１は、第１進行部１０で反射されて第１検出部４０に向かう電磁波に対して影響を及ぼしうる。第１検出部４０又は第２結像部３２等が電磁波に対して影響を及ぼす場合、第１検出部４０に入射する電磁波の光量が減少しうる。仮に、第１結像部３１のバックフォーカスが長くされれば、第１検出部４０は、第１結像部３１から離れて配置されうる。しかし、第１結像部３１のバックフォーカスが長くなることによって、電磁波検出装置９は、全体として大きくなる。
【００４８】
本実施形態に係る電磁波検出装置１は、第２進行部２０を備えることによって、電磁波を第２面２２の方へ進行させることができる。電磁波が第２面２２の方へ進行することによって、第１検出部４０は、電磁波検出装置９に比較して、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３１を備える場合、第１結像部３１のバックフォーカスの部分に第２進行部２０を備えることによって、第１検出部４０は、電磁波検出装置９に比較して、第１結像部３１から離れて配置されうる。このようにすることで、第１検出部４０に入射する電磁波の光量が確保されうる。この場合、第１結像部３１のバックフォーカスは、電磁波検出装置９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２進行部２０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１検出部４０に入射する電磁波の光量を確保しうる。電磁波検出装置１が第２進行部２０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。
【００４９】
図６に示されるように、一実施形態に係る電磁波検出装置１において、第２進行部２０は、第１プリズム２０ａと第２プリズム２０ｂとを備えてよい。第２プリズム２０ｂの屈折率は、第１プリズム２０ａの屈折率よりも小さいものとする。第１プリズム２０ａは、第１面２１と、第２面２２と、第３面２３とを有する。第２プリズム２０ｂは、第４面２４と、第５面２５と、第６面２６とを有する。つまり、第１プリズム２０ａ及び第２プリズム２０ｂはそれぞれ、少なくとも３つの面を有する。第２プリズム２０ｂの第４面２４は、第１プリズム２０ａの第３面２３とともに、第１プリズム２０ａと第２プリズム２０ｂとの間の境界面を形成する。第２プリズム２０ｂの第５面２５は、電磁波が第２進行部２０に入射してくる方向に交差する。第２プリズム２０ｂの第６面２６は、第４面２４及び第５面２５に交差する。第２プリズム２０ｂは、電磁波の進行軸３０を含む平面視において、図６に例示されているように、第４面２４、第５面２５及び第６面２６を辺として有する三角形であってよい。第２プリズム２０ｂは、電磁波の進行軸３０を含む平面視において、他の面を辺としてさらに有する四角形等の多角形であってもよい。
【００５０】
電磁波は、図６に例示される進行軸３０に沿って進行しうる。電磁波は、第２プリズム２０ｂの第５面２５に入射する。電磁波検出装置１が第１結像部３１を備える場合、電磁波は、第１結像部３１を通過した後、第５面２５に入射する。第１結像部３１の主面は、第５面２５に平行であってよい。第１結像部３１が第５面２５に電磁波を入射させる方向は、第５面２５に直交してよい。第５面２５は、入射してきた電磁波をＤ１で表される第１方向に進行させる。つまり、電磁波は、第２プリズム２０ｂの内部を、第１方向に進行する。
【００５１】
第１方向に進行する電磁波は、第４面２４から出射し、第１プリズム２０ａの第３面２３に入射する。つまり、電磁波は、第１プリズム２０ａと第２プリズム２０ｂとの境界面を通過する。第４面２４又は第３面２３は、電磁波をＤ２で表される第２方向に進行させる。つまり、電磁波は、境界面を通過した後、第２方向に進行する。電磁波は、第１プリズム２０ａと第２プリズム２０ｂとの境界面において屈折し、進行方向を変えうる。つまり、第１方向と第２方向とは、異なる方向であってよい。電磁波は、境界面に垂直に入射する場合、境界面で屈折せず、直進しうる。つまり、第１方向と第２方向とは、同じ方向でありうる。
【００５２】
第１プリズム２０ａの内部を第２方向に進行する電磁波は、進行軸３０に沿って進行しうることで、第１面２１に出射され、第１面２１から再入射し、第３面２３で反射され、第２面２２から射出され、第１検出面４１に入射する。
【００５３】
第１プリズム２０ａの第３面２３が第２プリズム２０ｂとの間の境界面である場合において、第３面２３に対して入射する電磁波の臨界角は、第１プリズム２０ａ及び第２プリズム２０ｂそれぞれの屈折率に基づいて決定される。第１プリズム２０ａの屈折率をβ、第２プリズム２０ｂの屈折率をγとし、γ＜βが成立するものとする。第１プリズム２０ａと第２プリズム２０ｂとの境界面に入射する電磁波の臨界角がＣＡ２で表される場合、以下の式（２）が成立する。
ｓｉｎ（ＣＡ２）＝γ／β        （２）
【００５４】
図６に例示されるように、第２進行部２０が第２プリズム２０ｂを備えることによって、第１プリズム２０ａの第３面２３が保護されうる。仮に、第３面２３の外側に水、油、又は塵等の異物が付着した場合、第３面２３に内側から入射する電磁波が全反射しなくなりうる。第３面２３が保護されることによって、第３面２３における全反射の条件が維持されうる。
【００５５】
図７に示されるように、一実施形態に係る電磁波検出装置１において、第２進行部２０は、図６に例示される構成に加えて、第１プリズム２０ａと第２プリズム２０ｂとの間に位置する中間層７０をさらに備えてよい。中間層７０は、真空、気体、液体、固体、及びアモルファスの少なくとも１つを含んでよい。中間層７０は、空気層またはプリズムを含んでよい。中間層７０の屈折率は、第１プリズム２０ａの屈折率よりも小さいものとする。第２プリズム２０ｂの屈折率は、第１プリズム２０ａの屈折率と同じであってよいし、異なってもよい。第２プリズム２０ｂの屈折率は、中間層７０の屈折率と同じであってよいし、異なってもよい。スペーサー７１は、第１プリズム２０ａと第２プリズム２０ｂとの距離を一定に保つために配置されている。つまり、スペーサー７１は、中間層７０の厚みを一定に保つために配置されている。スペーサー７１は、中間層７０が流動性を持たない場合、または、小さい場合、省略されてよい。
【００５６】
第１プリズム２０ａの第３面２３は、第１プリズム２０ａと中間層７０との間の境界面を形成する。第２プリズム２０ｂの第４面２４は、第２プリズム２０ｂと中間層７０との間の境界面を形成する。
【００５７】
電磁波は、図７に例示される進行軸３０に沿って進行しうる。電磁波は、第２プリズム２０ｂの第５面２５に入射する。電磁波検出装置１が第１結像部３１を備える場合、電磁波は、第１結像部３１を通過した後、第５面２５に入射する。第１結像部３１の主面は、第５面２５に平行であってよい。第１結像部３１が第５面２５に電磁波を入射させる方向は、第５面２５に直交してよい。第５面２５は、入射してきた電磁波をＤ１で表される第１方向に進行させる。つまり、電磁波は、第２プリズム２０ｂの内部を、第１方向に進行する。
【００５８】
第１方向に進行する電磁波は、第４面２４から出射し、中間層７０を通過して、第１プリズム２０ａの第３面２３に入射する。第３面２３は、電磁波をＤ２で表される第２方向に進行させる。つまり、電磁波は、中間層７０を通過した後、第２方向に進行する。電磁波は、第２プリズム２０ｂと中間層７０との境界面、及び、中間層７０と第１プリズム２０ａとの境界面において屈折し、進行方向を変えうる。電磁波は、第２プリズム２０ｂと中間層７０との境界面、及び、中間層７０と第１プリズム２０ａとの境界面において屈折した後、結果として同じ方向に進行しうる。電磁波は、境界面に垂直に入射する場合、境界面で屈折せず、直進しうる。つまり、第１方向と第２方向とは、同じ方向でありうる。
【００５９】
第１プリズム２０ａの内部を第２方向に進行する電磁波は、進行軸３０に沿って進行しうることで、第１面２１に出射され、第１面２１から再入射し、第３面２３で反射され、第２面２２から射出され、第１検出面４１に入射する。
【００６０】
第１プリズム２０ａの第３面２３が中間層７０との間の境界面である場合において、第３面２３に対して入射する電磁波の臨界角は、第１プリズム２０ａ及び中間層７０それぞれの屈折率に基づいて決定される。第１プリズム２０ａの屈折率をβ、中間層７０の屈折率をδとし、δ＜βが成立するものとする。第１プリズム２０ａと中間層７０との境界面に入射する電磁波の臨界角がＣＡ３で表される場合、以下の式（３）が成立する。
ｓｉｎ（ＣＡ３）＝δ／β        （３）
【００６１】
第２プリズム２０ｂの屈折率が中間層７０の屈折率よりも大きい場合、第２プリズム２０ｂから中間層７０に向けて進行する電磁波は、境界面において全反射しうる。図８に示されるように、第２プリズム２０ｂの内部で進行軸３０に沿う第１方向に進行する電磁波は、Ａ２で表される入射角で第４面２４に入射する。第２プリズム２０ｂの屈折率をγ、中間層７０の屈折率をδとし、δ＜γが成立するものとする。第４面２４に対する電磁波の入射角（Ａ２）が臨界角未満である場合、第４面２４に入射する電磁波は、第４面２４で全反射せず、中間層７０に向けて進行しうる。図８の例における臨界角がＣＡ４で表される場合、以下の式（４）が成立する。
ｓｉｎ（ＣＡ４）＝δ／γ        （４）
【００６２】
電磁波は、進行軸３０に沿って進行する成分だけでなく、光束３０ａの範囲内で進行する成分を含みうる。例えば、図８において第１方向に進行する電磁波の光束３０ａは、電磁波が進行軸３０に沿って進行するにつれて狭まっている。この場合、電磁波は、Ａ２ｍｉｎで表される角度から、Ａ２ｍａｘで表される角度までの範囲内の入射角で第４面２４に入射しうる。Ａ２ｍｉｎからＡ２ｍａｘまでの角度が上述の式（４）に基づく臨界角（ＣＡ４）未満である場合、第４面２４に入射する電磁波の全部は、第４面２４で全反射しない。つまり、この場合、第４面２４に入射する電磁波が中間層７０に出射しやすくなる。第２進行部２０は、電磁波の入射角（Ａ２）が臨界角（ＣＡ４）未満になるように構成されてよい。例えば、第２進行部２０の屈折率（α）の値、又は、第１面２１に対する第３面２３の角度は、電磁波の入射角（Ａ２）が臨界角（ＣＡ４）未満になるように決定されてよい。
【００６３】
図７に例示される、第１プリズム２０ａと第２プリズム２０ｂとの間に中間層７０を備える構成は、内部全反射プリズムともいう。内部全反射プリズムは、ＴＩＲ（ＴＩＲ：Total Internal Reflection）プリズムともいう。図７に例示されるように第２進行部２０がＴＩＲプリズムを備えることによって、第３面２３における全反射の条件が維持されやすくなる。第１プリズム２０ａと第２プリズム２０ｂとの間に中間層７０が位置することによって、第２プリズム２０ｂの屈折率及び形状の自由度が増しうる。
【００６４】
（実施形態２）
実施形態１と実施形態２とで同じ符号を付す要素はそれぞれ、同一又は類似に構成されてよい。電磁波は、複数のセンサで検出されうる。この場合、複数のセンサにおける検出軸が異なる場合、画像等として検出した結果の座標系がセンサ毎に異なりうる。各センサにおける検出結果の座標系の差異の低減が求められる。検出結果の座標系の差異は、補正によって低減されにくい。また、座標系の補正そのものが不可能でありうる。図９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、第２進行部２０に入射する電磁波を分離する構成を備えることによって、複数のセンサにおける検出結果の座標系の差異を低減しうる。
【００６５】
図９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２進行部２０と、第１検出部４０と、第２検出部５０とを備える。第１進行部１０及び第２進行部２０並びに第１検出部４０はそれぞれ、実施形態１で説明されてきた第１進行部１０及び第２進行部２０並びに第１検出部４０と同一又は類似に構成されてよい。第２検出部５０は、第２検出面５１を有する。第２検出面５１は、単に検出面ともいう。第２検出部５０は、第１検出部４０と同一又は類似に構成されてよい。電磁波検出装置１は、検出対象６６から到来する電磁波を検出する。電磁波検出装置１は、電磁波の進行方向を、第１進行部１０及び第２進行部２０によって制御する。電磁波検出装置１は、例えば図９に示されている進行軸３０に沿って電磁波を進行させる。進行軸３０は、電磁波が光である場合の、各画角における主光線に相当する。進行軸３０に沿って進行する電磁波は、光束３０ａで表されている所定範囲の広がりをもっている。電磁波検出装置１は、電磁波を第１検出部４０及び第２検出部５０それぞれに入射させ、第１検出部４０及び第２検出部５０それぞれで電磁波を検出する。
【００６６】
第２進行部２０は、第１面２１と、第２面２２と、第３面２３とを備える。第１面２１は、第１進行部１０の基準面１１と対向している。第２面２２は、第１検出部４０の第１検出面４１と対向している。電磁波検出装置１が第２結像部３２を備える場合、第２面２２は、第２結像部３２を介して、第１検出面４１と対向する。第３面２３は、第１面２１及び第２面２２それぞれに交差する。
【００６７】
第２進行部２０は、少なくとも３つの面を有するプリズムを含んでよい。この場合、第２進行部２０の、第１面２１、第２面２２及び第３面２３はそれぞれ、プリズムが有する面に対応づけられてよい。第２進行部２０は、電磁波の進行軸３０を含む平面視において、図１に例示されているように、第１面２１、第２面２２及び第３面２３を辺として有する三角形であってよい。第２進行部２０は、電磁波の進行軸３０を含む平面視において、他の面を辺としてさらに有する四角形等の多角形であってもよい。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。
【００６８】
電磁波検出装置１は、第１結像部３１をさらに備えてよい。電磁波検出装置１は、第２結像部３２をさらに備えてよい。第１結像部３１及び第２結像部３２は、実施形態１で説明されてきた第１結像部３１及び第２結像部３２と同一又は類似に構成されてよい。
【００６９】
電磁波検出装置１は、放射部６２をさらに備えてよい。電磁波検出装置１は、走査部６４（図１０参照）をさらに備えてよい。放射部６２及び走査部６４は、実施形態１で説明されてきた放射部６２及び走査部６４と同一又は類似に構成されてよい。放射部６２は、第１放射部と第２放射部とを含んでよい。第１検出部４０は、第１放射部から放射された電磁波の反射波を検出してよい。第２検出部５０は、第２放射部から放射された電磁波の反射波を検出してよい。
【００７０】
電磁波検出装置１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９に例示される進行軸３０に沿って進行しうる。
【００７１】
電磁波は、Ｄ１で表される第１方向に進行し、第３面２３に入射する。電磁波検出装置１が第１結像部３１を備える場合、電磁波は、第１結像部３１を通過した後、Ｄ１で表される第１方向に進行し、第３面２３に入射する。第３面２３に入射してきた電磁波の一部は、第２進行部２０の内部に入射する。第３面２３に入射してきた電磁波の他の一部は、第３面２３で反射され、Ｄａで表される方向に進行し、第２検出部５０の第２検出面５１に入射する。つまり、第３面２３は、入射してきた電磁波を、第２方向に進行する電磁波と、第２検出面５１に入射する電磁波とに分離する。
【００７２】
第３面２３は、入射してきた電磁波の一部をＤ２で表される第２方向に進行させる。つまり、第１方向に進行して第３面２３に入射してきた電磁波の一部は、第２進行部２０の内部で第２方向に進行する。第２進行部２０の内部に入射する電磁波は、第３面２３において屈折し、進行方向を変えうる。つまり、第１方向と第２方向とは、異なる方向であってよい。電磁波は、第３面２３に垂直に入射する場合、第３面２３で屈折せず、直進しうる。つまり、第１方向と第２方向とは、同じ方向でありうる。
【００７３】
第２進行部２０の内部に入射した電磁波は、第２方向に進行し、第１面２１から出射し、第１進行部１０の基準面１１に向けて進行する。つまり、第１面２１は、第２方向に進行する電磁波を基準面１１に向けて射出する。
【００７４】
電磁波は、第１進行部１０の画素１２で反射され、第１面２１に再入射する。電磁波は、第１面２１に再入射した後、Ｄ３で表される第３方向に進行する。画素１２で反射された電磁波は、画素１２が第１状態に遷移している場合、第３方向に進行する。一方で、画素１２が第２状態に遷移している場合、Ｄｚで表される方向に進行し、第３面２３から射出され、第１検出部４０に到達しない。
【００７５】
電磁波は、第２進行部２０の内部を第３方向に進行し、第３面２３に到達する。電磁波は、第３面２３で反射し、Ｄ４で表される第４方向に進行する。つまり、第３面２３は、第３方向に進行する電磁波を、第２進行部２０の内部で反射し、第４方向に進行させる。電磁波は、第３面２３で全反射してよい。つまり、第３面２３は、第３方向に進行する電磁波を、第２進行部２０の内部で全反射してよい。
【００７６】
電磁波は、第２進行部２０の内部を第４方向に進行し、第２面２２から出射し、第１検出部４０の第１検出面４１に向けて進行する。つまり、第２面２２は、第４方向に進行する電磁波を第１検出面４１に向けて射出する。電磁波検出装置１が第２結像部３２を備える場合、電磁波は、第２面２２から射出された後、第２結像部３２を通過し、第１検出面４１に入射する。第１検出部４０は、第１検出面４１に入射してきた電磁波を検出する。
【００７７】
以上説明されたように、電磁波検出装置１は、第１進行部１０の画素１２を第１状態及び第２状態のいずれかの状態に遷移させることによって、第３面２３から第２進行部２０に入射してくる電磁波を、第１検出面４１に入射させるか否か制御しうる。
【００７８】
一方で、第３面２３は、入射してきた電磁波の一部を反射し、Ｄａで表される方向に進行させ、第２検出部５０の第２検出面５１に入射させる。つまり、第１方向に進行して第３面２３に入射してきた電磁波の一部は、第２検出面５１に入射する。第２検出部５０は、第２検出面５１に入射してきた電磁波を検出する。
【００７９】
電磁波検出装置１が第１結像部３１を備える場合、第１結像部３１は、入射してきた電磁波を結像する。第１結像部３１は、第３面２３で第２進行部２０に入射する電磁波を、第１進行部１０の基準面１１上で結像する。第１結像部３１は、第３面２３で反射され、Ｄａで表される方向に進行し、第２検出部５０の第２検出面５１に入射する電磁波を、第２検出面５１上で結像する。言い換えれば、第２検出部５０は、第１結像部３１を通過して第３面２３で反射され、Ｄａで表される方向に進行した電磁波が第２検出面５１上で結像する位置に設けられる。
【００８０】
第２検出部５０の第２検出面５１上に結像される像は、第１進行部１０の基準面１１上に結像される像と同一又は類似の像となりうる。第２検出部５０がアレイ状に配列されている検出素子を備える場合、第２検出部５０は、第１進行部１０の基準面１１上に結像される像と同一又は類似の像を検出しうる。
【００８１】
第３面２３は、所定の反射率で電磁波を反射してよい。仮に、電磁波の波長にかかわらず所定の反射率が一定である場合、第２検出部５０の第２検出面５１上に検出される像は、第１進行部１０の基準面１１上に結像される像に対して、像全体として電磁波の強度が所定の比率で変化しただけの像でありうる。
【００８２】
第３面２３は、電磁波の波長に基づいて決定される反射率で電磁波を反射し、Ｄａで表される方向に進行させ、第２検出部５０の第２検出面５１に入射させてよい。言い換えれば、第３面２３は、電磁波の波長に基づいて決定される透過率で電磁波を透過し、第２進行部２０の内部に入射させてよい。
【００８３】
第３面２３は、例えば、所定範囲内の波長を有する電磁波を所定値以上の反射率で反射し、所定範囲外の波長を有する電磁波を所定値未満の反射率で反射してよい。このようにすることで、所定範囲内の波長を有する電磁波は、第２検出部５０の第２検出面５１に入射しやすくなる。一方で、所定範囲外の波長を有する電磁波は、第２進行部２０の内部に入射しやすくなる。結果として、電磁波は、波長に基づいて分離されうる。つまり、第３面２３は、電磁波の波長に基づいて、電磁波を分離しうる。
【００８４】
所定範囲は、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る範囲であってよい。所定範囲は、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る範囲であってよい。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る範囲であってよい。所定範囲は、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る範囲であってよい。
【００８５】
第３面２３が電磁波を波長に基づいて分離することで、第２検出部５０の第２検出面５１上、及び、第１進行部１０の基準面１１上それぞれに、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うる。第２検出面５１上及び基準面１１上に結像される像の座標が一致する場合、第１検出部４０で検出した画像情報、又は、画像状の距離情報若しくは温度情報が、第２検出部５０で検出した画像情報に、容易に重畳されうる。また、第３面２３が電磁波を波長に基づいて分離することで、第１検出部４０及び第２検出部５０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４０及び第２検出部５０はそれぞれ、異種のセンサを含んでよい。第１検出部４０及び第２検出部５０はそれぞれ、同種のセンサを含んでもよい。
【００８６】
第３面２３から第２検出面５１まで電磁波が進行する経路の長さと、第３面２３から基準面１１まで電磁波が進行する経路の長さとの差は、所定値以下であってよい。電磁波検出装置１が第１結像部３１を備える場合、電磁波が進行する経路の長さの差が所定値以下であることによって、第１結像部３１は、基準面１１及び第２検出面５１それぞれに結像しやすい。また、電磁波が進行する経路の長さの差が所定値以下であることによって、基準面１１及び第２検出面５１それぞれに結像される画像のフォーカスの差が低減されうる。第３面２３から第２検出面５１まで電磁波が進行する経路の長さと、第３面２３から基準面１１まで電磁波が進行する経路の長さとは、同一であってもよい。電磁波が進行する経路の長さは、電磁波が実際に進行する距離であってよいし、電磁波が進行する距離に電磁波が通過する物質の屈折率を乗じて算出される光路長であってよい。
【００８７】
図１０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、実施形態１で説明されてきた制御部６０と同一又は類似に構成されてよい。制御部６０は、第１進行部１０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、第１検出部４０から、電磁波の検出結果を取得してよい。制御部６０は、第１検出部４０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１進行部１０の各画素１２の制御と、第１検出部４０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６２又は走査部６４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、第１検出部４０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。放射部６２が第１放射部と第２放射部とを含む場合、制御部６０は、第１放射部及び第２放射部それぞれに電磁波を放射させてよい。
【００８８】
図１１に示されるように、一実施形態に係る電磁波検出装置１において、第２進行部２０は、図９に例示される構成に加えて、第３面２３に沿って位置する分離部８０をさらに備えてよい。分離部８０は、第３面２３上に位置してよい。分離部８０が第３面２３上に位置する場合、第３面２３は、第２進行部２０を構成するプリズムと分離部８０との境界面を形成する。
【００８９】
分離部８０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、及び偏向素子の少なくとも１つを含んでよい。
【００９０】
分離部８０が第３面２３上に位置する場合、第２進行部２０を構成するプリズムの屈折率は、分離部８０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、第２進行部２０の内部を進行する電磁波が第３面２３に入射する場合、臨界角が存在しうる。つまり、第２進行部２０の内部を進行する電磁波は、第３面２３で全反射しうる。
【００９１】
分離部８０は、所定の反射率で電磁波を反射してよい。仮に、電磁波の波長にかかわらず所定の反射率が一定である場合、第２検出部５０の第２検出面５１上に検出される像は、第１進行部１０の基準面１１上に結像される像に対して、像全体として電磁波の強度が所定の比率で変化しただけの像でありうる。
【００９２】
分離部８０は、電磁波の波長に基づいて決定される反射率で電磁波を反射し、Ｄａで表される方向に進行させ、第２検出部５０の第２検出面５１に入射させてよい。言い換えれば、分離部８０は、電磁波の波長に基づいて決定される透過率で電磁波を透過し、第３面２３を通過させ、第２進行部２０の内部に入射させてよい。
【００９３】
分離部８０は、例えば、所定範囲内の波長を有する電磁波を所定値以上の反射率で反射し、所定範囲外の波長を有する電磁波を所定値未満の反射率で反射してよい。このようにすることで、所定範囲内の波長を有する電磁波は、第２検出部５０の第２検出面５１に入射しやすくなる。一方で、所定範囲外の波長を有する電磁波は、第２進行部２０の内部に入射しやすくなる。結果として、電磁波は、波長に基づいて分離されうる。つまり、分離部８０は、電磁波の波長に基づいて、電磁波を分離しうる。
【００９４】
所定範囲は、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る範囲であってよい。所定範囲は、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る範囲であってよい。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る範囲であってよい。所定範囲は、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る範囲であってよい。
【００９５】
分離部８０が電磁波を波長に基づいて分離することで、第２検出部５０の第２検出面５１上、及び、第１進行部１０の基準面１１上それぞれに、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うる。第２検出面５１上及び基準面１１上に結像される像の座標が一致する場合、第１検出部４０で検出した画像情報、又は、画像状の距離情報若しくは温度情報が、第２検出部５０で検出した画像情報に、容易に重畳されうる。また、分離部８０が電磁波を波長に基づいて分離することで、第１検出部４０及び第２検出部５０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。
【００９６】
電磁波は、図１１に例示される進行軸３０に沿って進行しうる。第１方向に進行してきた電磁波は、分離部８０に入射する。電磁波検出装置１が第１結像部３１を備える場合、電磁波は、第１結像部３１を通過した後、分離部８０に入射する。
【００９７】
分離部８０に入射してきた電磁波の一部は、第３面２３を通過して第２進行部２０の内部に入射する。第３面２３に入射してきた電磁波の他の一部は、分離部８０で反射され、Ｄａで表される方向に進行し、第２検出部５０の第２検出面５１に入射する。つまり、分離部８０は、入射してきた電磁波を、第２方向に進行する電磁波と、第２検出面５１に入射する電磁波とに分離する。
【００９８】
分離部８０と第３面２３とを通過して第２進行部２０に入射してきた電磁波は、第２方向に進行する。第２進行部２０の内部に入射する電磁波は、第３面２３において屈折し、進行方向を変えうる。つまり、第１方向と第２方向とは、異なる方向であってよい。電磁波は、第３面２３に垂直に入射する場合、第３面２３で屈折せず、直進しうる。つまり、第１方向と第２方向とは、同じ方向でありうる。
【００９９】
第２進行部２０を構成するプリズムの内部を第２方向に進行する電磁波は、進行軸３０に沿って進行しうることで、第１面２１に出射され、第１面２１から再入射し、第３面２３で反射され、第２面２２から射出され、第１検出面４１に入射する。
【０１００】
第２進行部２０の第３面２３が分離部８０との間の境界面である場合において、第３面２３に対して入射する電磁波の臨界角は、第２進行部２０を構成するプリズム及び分離部８０それぞれの屈折率に基づいて決定される。第２進行部２０を構成するプリズムの屈折率をα、分離部８０の屈折率をε、とし、ε＜αが成立するものとする。第２進行部２０を構成するプリズムと分離部８０との境界面に入射する電磁波の臨界角がＣＡ５で表される場合、以下の式（５）が成立する。
ｓｉｎ（ＣＡ５）＝ε／α        （５）
【０１０１】
図１１に例示されるように、第２進行部２０が分離部８０を備えることによって、電磁波検出装置１に入射する電磁波が容易に波長分離されうる。
【０１０２】
図１２に示されるように、一実施形態に係る電磁波検出装置１において、第２進行部２０は、図１１に例示される構成に加えて、第３面２３と分離部８０との間に位置する中間層７０をさらに備えてよい。第３面２３は、第２進行部２０を構成するプリズムと中間層７０との間の境界面を形成する。中間層７０は、真空、気体、液体、固体、及びアモルファスの少なくとも１つを含んでよい。中間層７０は、空気層またはプリズムを含んでよい。第２進行部２０を構成するプリズムの屈折率は、中間層７０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、第２進行部２０の内部を進行する電磁波が第３面２３に入射する場合、臨界角が存在しうる。つまり、第２進行部２０の内部を進行する電磁波は、第３面２３で全反射しうる。分離部８０の屈折率は、第２進行部２０を構成するプリズムの屈折率と同じであってよいし、異なってもよい。分離部８０の屈折率は、中間層７０の屈折率と同じであってよいし、異なってもよい。スペーサー７１は、第１プリズム２０ａと第２プリズム２０ｂとの距離を一定に保つために配置されている。つまり、スペーサー７１は、中間層７０の厚みを一定に保つために配置されている。スペーサー７１は、中間層７０が流動性を持たない場合、または、小さい場合、省略されてよい。
【０１０３】
電磁波は、図１２に例示される進行軸３０に沿って進行しうる。第１方向に進行してきた電磁波は、分離部８０に入射する。電磁波検出装置１が第１結像部３１を備える場合、電磁波は、第１結像部３１を通過した後、分離部８０に入射する。
【０１０４】
分離部８０に入射してきた電磁波の一部は、中間層７０に入射する。分離部８０に入射してきた電磁波の他の一部は、分離部８０で反射され、Ｄａで表される方向に進行し、第２検出部５０の第２検出面５１に入射する。つまり、分離部８０は、入射してきた電磁波を、中間層７０に入射する電磁波と、第２検出面５１に入射する電磁波とに分離する。
【０１０５】
中間層７０に入射した電磁波は、中間層７０を通過して、第３面２３に入射する。第３面２３は、電磁波をＤ２で表される第２方向に進行させる。つまり、電磁波は、中間層７０を通過した後、第２方向に進行する。電磁波は、分離部８０と中間層７０との境界面、及び、第３面２３において屈折し、進行方向を変えうる。電磁波は、分離部８０と中間層７０との境界面、及び、第３面２３において屈折した後、結果として同じ方向に進行しうる。電磁波は、境界面に垂直に入射する場合、境界面で屈折せず、直進しうる。つまり、第１方向と第２方向とは、同じ方向でありうる。
【０１０６】
第２進行部２０を構成するプリズムの内部を第２方向に進行する電磁波は、進行軸３０に沿って進行しうることで、第１面２１に出射され、第１面２１から再入射し、第３面２３で反射され、第２面２２から射出され、第１検出面４１に入射する。
【０１０７】
第３面２３と分離部８０との間に中間層７０が位置することによって、分離部８０の屈折率の自由度が増しうる。
【０１０８】
図１３に示されるように、一実施形態に係る電磁波検出装置１において、第２進行部２０は、第１プリズム２０ａと第２プリズム２０ｂとを備えてよい。第２プリズム２０ｂの屈折率は、第１プリズム２０ａの屈折率よりも小さいものとする。このようにすることで、第１プリズム２０ａの内部を進行する電磁波が第３面２３に入射する場合、臨界角が存在しうる。つまり、第１プリズム２０ａの内部を進行する電磁波は、第３面２３で全反射しうる。第１プリズム２０ａは、第１面２１と、第２面２２と、第３面２３とを有する。第２プリズム２０ｂは、第４面２４と、第５面２５と、第６面２６とを有する。つまり、第１プリズム２０ａ及び第２プリズム２０ｂはそれぞれ、少なくとも３つの面を有する。第２プリズム２０ｂの第４面２４は、第１プリズム２０ａの第３面２３とともに、第１プリズム２０ａと第２プリズム２０ｂとの間の境界面を形成する。第２プリズム２０ｂの第５面２５は、電磁波が第２進行部２０に入射してくる方向に交差する。第２プリズム２０ｂの第６面２６は、第４面２４及び第５面２５に交差する。第２プリズム２０ｂは、電磁波の進行軸３０を含む平面視において、図６に例示されているように、第４面２４、第５面２５及び第６面２６を辺として有する三角形であってよい。第２プリズム２０ｂは、電磁波の進行軸３０を含む平面視において、他の面を辺としてさらに有する四角形等の多角形であってもよい。
【０１０９】
電磁波は、図１３に例示される進行軸３０に沿って進行しうる。電磁波は、第２プリズム２０ｂの第５面２５に入射する。電磁波検出装置１が第１結像部３１を備える場合、電磁波は、第１結像部３１を通過した後、第５面２５に入射する。第１結像部３１の主面は、第５面２５に平行であってよい。第１結像部３１が第５面２５に電磁波を入射させる方向は、第５面２５に直交してよい。第５面２５は、入射してきた電磁波をＤ１で表される第１方向に進行させる。つまり、電磁波は、第２プリズム２０ｂの内部を、第１方向に進行する。
【０１１０】
第１方向に進行する電磁波は、第４面２４から出射し、第１プリズム２０ａの第３面２３に入射する。第３面２３に入射してきた電磁波の一部は、第１プリズム２０ａに入射する。第３面２３に入射してきた電磁波の他の一部は、第３面２３で反射され、第２プリズム２０ｂの第６面２６から出射し、第２検出部５０の第２検出面５１に入射する。つまり、分離部８０は、入射してきた電磁波を、第１プリズム２０ａに入射する電磁波と、第２検出面５１に入射する電磁波とに分離する。
【０１１１】
第３面２３は、電磁波をＤ２で表される第２方向に進行させる。つまり、電磁波は、第４面２４と第３面２３とで形成されている境界面を通過した後、第２方向に進行する。電磁波は、第１プリズム２０ａと第２プリズム２０ｂとの境界面において屈折し、進行方向を変えうる。つまり、第１方向と第２方向とは、異なる方向であってよい。電磁波は、境界面に垂直に入射する場合、境界面で屈折せず、直進しうる。つまり、第１方向と第２方向とは、同じ方向でありうる。
【０１１２】
第１プリズム２０ａの内部を第２方向に進行する電磁波は、進行軸３０に沿って進行しうることでは、第１面２１に出射され、第１面２１から再入射し、第３面２３で反射され、第２面２２から射出され、第１検出面４１に入射する。
【０１１３】
図１３に例示されるように、第２進行部２０が第２プリズム２０ｂを備えることによって、第１プリズム２０ａの第３面２３が保護されうる。仮に、第３面２３の外側に水、油、又は塵等の異物が付着した場合、第３面２３に内部から入射する電磁波が全反射しなくなりうるとともに、第３面２３で反射されて第２検出部５０に入射する電磁波に影響が及びうる。第３面２３が保護されることによって、第３面２３における全反射の条件が維持されうるとともに、第２検出部５０に入射する電磁波に影響が及びにくい。
【０１１４】
図１４に示されるように、一実施形態に係る電磁波検出装置１において、第２進行部２０は、図１３に例示される構成に加えて、第１プリズム２０ａと第２プリズム２０ｂとの間に位置する中間層７０をさらに備えてよい。中間層７０は、真空、気体、液体、固体、及びアモルファスの少なくとも１つを含んでよい。中間層７０は、空気層またはプリズムを含んでよい。中間層７０の屈折率は、第１プリズム２０ａの屈折率よりも小さいものとする。第２プリズム２０ｂの屈折率は、第１プリズム２０ａの屈折率と同じであってよいし、異なってもよい。第２プリズム２０ｂの屈折率は、中間層７０の屈折率と同じであってよいし、異なってもよい。スペーサー７１は、第１プリズム２０ａと第２プリズム２０ｂとの距離を一定に保つために配置されている。つまり、スペーサー７１は、中間層７０の厚みを一定に保つために配置されている。スペーサー７１は、中間層７０が流動性を持たない場合、または、小さい場合、省略されてよい。
【０１１５】
第１プリズム２０ａの第３面２３は、第１プリズム２０ａと中間層７０との間の境界面を形成する。第２プリズム２０ｂの第４面２４は、第２プリズム２０ｂと中間層７０との間の境界面を形成する。
【０１１６】
電磁波は、図１４に例示される進行軸３０に沿って進行しうる。電磁波は、第２プリズム２０ｂの第５面２５に入射する。電磁波検出装置１が第１結像部３１を備える場合、電磁波は、第１結像部３１を通過した後、第５面２５に入射する。第１結像部３１の主面は、第５面２５に平行であってよい。第１結像部３１が第５面２５に電磁波を入射させる方向は、第５面２５に直交してよい。第５面２５は、入射してきた電磁波をＤ１で表される第１方向に進行させる。つまり、電磁波は、第２プリズム２０ｂの内部を、第１方向に進行する。
【０１１７】
第１方向に進行する電磁波は、第４面２４に入射する。第４面２４に入射してきた電磁波の一部は、中間層７０を通過して、第３面２３に入射する。第４面２４に入射してきた電磁波の他の一部は、第４面２４で反射され、Ｄａで表される方向に進行し、第２プリズム２０ｂの第６面２６から出射し、第２検出部５０の第２検出面５１に入射する。つまり、第４面２４は、入射してきた電磁波を、第３面２３に入射する電磁波と、第２検出面５１に入射する電磁波とに分離する。
【０１１８】
第３面２３は、電磁波をＤ２で表される第２方向に進行させる。つまり、電磁波は、第１プリズム２０ａの内部で第２方向に進行する。電磁波は、第２プリズム２０ｂと中間層７０との境界面、及び、中間層７０と第１プリズム２０ａとの境界面において屈折し、進行方向を変えうる。電磁波は、第２プリズム２０ｂと中間層７０との境界面、及び、中間層７０と第１プリズム２０ａとの境界面において屈折した後、結果として同じ方向に進行しうる。電磁波は、境界面に垂直に入射する場合、境界面で屈折せず、直進しうる。つまり、第１方向と第２方向とは、同じ方向でありうる。
【０１１９】
第１プリズム２０ａの内部を第２方向に進行する電磁波は、進行軸３０に沿って進行しうることで、第１面２１に出射され、第１面２１から再入射し、第３面２３で反射され、第２面２２から射出され、第１検出面４１に入射する。
【０１２０】
図１４に例示される、第１プリズム２０ａと第２プリズム２０ｂとの間に中間層７０を備える構成は、内部全反射プリズムともいう。内部全反射プリズムは、ＴＩＲ（ＴＩＲ：Total Internal Reflection）プリズムともいう。図１４に例示されるように第２進行部２０がＴＩＲプリズムを備えることによって、第３面２３における全反射の条件が維持されやすくなる。第１プリズム２０ａと第２プリズム２０ｂとの間に中間層７０が位置することによって、第２プリズム２０ｂの屈折率及び形状の自由度が増しうる。また、第４面２４で反射されて第２検出部５０に入射する電磁波に影響が及びにくくなる。
【０１２１】
図１５に示されるように、一実施形態に係る電磁波検出装置１において、第２進行部２０は、図１４に例示される構成に加えて、中間層７０と第２プリズム２０ｂとの間に位置する分離部８０をさらに備えてよい。分離部８０は、第４面２４上に位置してよい。分離部８０が第４面２４上に位置する場合、第４面２４は、第２プリズム２０ｂと分離部８０との境界面を形成する。第１プリズム２０ａの第３面２３は、第１プリズム２０ａと中間層７０との間の境界面を形成する。分離部８０は、図１１に例示されている分離部８０に関して説明されてきた構成と、同一又は類似の構成であってよい。
【０１２２】
電磁波は、図１５に例示される進行軸３０に沿って進行しうる。電磁波は、第２プリズム２０ｂの第５面２５に入射する。電磁波検出装置１が第１結像部３１を備える場合、電磁波は、第１結像部３１を通過した後、第５面２５に入射する。第１結像部３１の主面は、第５面２５に平行であってよい。第１結像部３１が第５面２５に電磁波を入射させる方向は、第５面２５に直交してよい。第５面２５は、入射してきた電磁波をＤ１で表される第１方向に進行させる。つまり、電磁波は、第２プリズム２０ｂの内部を、第１方向に進行する。
【０１２３】
第１方向に進行する電磁波は、第４面２４に入射する。つまり、電磁波は、第２プリズム２０ｂと分離部８０との間の境界面に入射する。第４面２４に入射してきた電磁波の一部は、分離部８０及び中間層７０を通過して、第１プリズム２０ａの第３面２３に入射する。第４面２４に入射してきた電磁波の他の一部は、境界面で反射され、Ｄａで表される方向に進行し、第２プリズム２０ｂの第６面２６から出射し、第２検出部５０の第２検出面５１に入射する。つまり、第４面２４若しくは分離部８０又は第２プリズム２０ｂと分離部８０との間の境界面は、入射してきた電磁波を、第３面２３に入射する電磁波と、第２検出面５１に入射する電磁波とに分離する。
【０１２４】
第３面２３は、電磁波をＤ２で表される第２方向に進行させる。つまり、電磁波は、第１プリズム２０ａの内部で第２方向に進行する。電磁波は、分離部８０と中間層７０との境界面、及び、中間層７０と第１プリズム２０ａとの境界面において屈折し、進行方向を変えうる。電磁波は、分離部８０と中間層７０との境界面、及び、中間層７０と第１プリズム２０ａとの境界面において屈折した後、結果として同じ方向に進行しうる。電磁波は、境界面に垂直に入射する場合、境界面で屈折せず、直進しうる。つまり、第１方向と第２方向とは、同じ方向でありうる。
【０１２５】
第１プリズム２０ａの内部を第２方向に進行する電磁波は、進行軸３０に沿って進行しうることで、第１面２１に出射され、第１面２１から再入射し、第３面２３で反射され、第２面２２から射出され、第１検出面４１に入射する。
【０１２６】
図１５に例示されるように、電磁波検出装置１が第２プリズム２０ｂの第４面２４に分離部８０を備えることによって、電磁波検出装置１は、第２検出部５０に入射する電磁波を制御しやすくなる。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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】
【０１２９】
１  電磁波検出装置
２  制御装置
１０  第１進行部
１１  基準面
１２（１２ａ、１２ｂ）  画素
２０  第２進行部
２０ａ、２０ｂ  第１プリズム、第２プリズム
２１〜２６  第１面〜第６面
３０  進行軸
３０ａ  光束
３１  第１結像部
３２  第２結像部
４０  第１検出部
４１  第１検出面
５０  第２検出部
５１  第２検出面
６０  制御部
６２  放射部
６４  走査部
６６  検出対象
７０  中間層
７１  スペーサー
８０  分離部
１００  情報取得システム
【図１】
2019197116.tif 000003
【図２】
2019197116.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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