电磁波检测装置、程序以及信息获取系统的制作方法

电磁波检测装置、程序以及信息获取系统
1.本技术是申请日为2018年1月26日、申请号为201880011352.3、名称为“电磁波检测装置、程序以及信息获取系统”的发明专利申请的分案申请。
2.关联申请的相互参照
3.本技术要求2017年2月14在日本技术的日本特愿2017-025375的优先权，并将在先申请的全部内容引入于此以用于参照。
技术领域
4.本发明涉及一种电磁波检测装置、程序以及信息获取系统。


背景技术：

5.近年来，开发了一种由检测电磁波的多个检测器检测出的检测结果来获得与周围相关的信息的装置。例如，已知一种使用激光雷达来测量用红外相机拍摄的图像中的物体位置的装置。(参考专利文献1)。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1：日本特开2011-220732号公报。


技术实现要素：

9.第一观点的电磁波检测装置包括：
10.切换部，包括配置有多个像素的作用面，能够使每个所述像素在使入射到所述作用面上的电磁波沿第一方向行进的第一状态与沿第二方向行进的第二状态之间切换；
11.第一检测部，检测沿所述第一方向行进的所述电磁波；以及，
12.第二检测部，检测沿所述第二方向行进的所述电磁波。
13.另外，第二观点的信息获取系统包括：
14.切换部，能够将构成作用面的多个像素中的每一个像素在使入射到所述作用面上的电磁波沿第一方向行进的第一状态与沿第二方向行进的第二状态之间切换；
15.第一检测部，检测沿所述第一方向行进的所述电磁波；
16.第二检测部，检测沿所述第二方向行进的所述电磁波；以及
17.控制部，基于所述第一检测部以及所述第二检测部分别检测出的所述电磁波来获取与周围相关的信息。
18.另外，第三观点的程序使装置执行如下步骤：
19.将构成作用面的多个像素中的每一个像素在使入射到所述作用面的电磁波沿第一方向行进的第一状态与沿第二方向行进的第二状态之间切换；
20.检测沿所述第一方向行进的所述电磁波；
21.检测沿所述第二方向行进的所述电磁波。
附图说明
22.图1是示出第一实施方式的包含电磁波检测装置的信息获取系统的概略结构的结构图。
23.图2是用于说明图1的电磁波检测装置的切换部中的像素在第一状态和第二状态下的电磁波的行进方向的信息获取系统的结构图。
24.图3是示出用于说明图1的照射部、第二检测部以及控制部14所构成的测距传感器的测距的原理的电磁波的发射时刻和检测时刻的时序图。
25.图4是用于说明在第一实施方式中用于使控制部重复获取图像信息以及距离信息的各部位的控制的时序图。
26.图5是用于说明当在第一实施方式中切换部的任意的像素处于第一状态时的电磁波的行进状态的信息获取系统的结构图。
27.图6是用于说明仅图5的任意的像素处于第二状态时的电磁波的行进状态的信息获取系统的结构图。
28.图7是示出第二实施方式的包含电磁波检测装置的信息获取系统的概略结构的结构图。
29.图8是用于说明在第二实施方式中用于使控制部从第一检测部以及第二检测部交替地反复获取图像信息的各部位的控制的时序图。
30.图9是示出第三实施方式的包含电磁波检测装置的信息获取系统的概略结构的结构图。
具体实施方式
31.以下，参照附图对应用于本发明的电磁波检测装置的实施方式进行说明。在由检测电磁波的多个检测器检测电磁波的结构中，各检测器的检测轴不同。因此，即使各检测器将同一区域作为对象进行检测，检测结果中的坐标系在各检测器中也是不同的。因此，减小各检测器的检测结果中的坐标系的差异是有益的。但是，通过校正该差异而减小是不可能的，或者是困难的。因此，应用了本发明的电磁波检测装置通过构成为能够减小各检测器中的检测轴的差异，从而能够减小各检测器的检测结果中的坐标系的差异。
32.如图1所示，本公开的第一实施方式的包括电磁波检测装置10的信息获取系统11构成为包括电磁波检测装置10、照射部12、反射部13、以及控制部14。
33.在以后的图中，连结各功能块的虚线表示控制信号或者通信信息的流动。虚线所示的通信可以是有线通信，也可以是无线通信。另外，从各功能块突出的实线表示波束状的电磁波。
34.电磁波检测装置10具有：前段光学系统15、切换部16、第一后段光学系统17、第二后段光学系统18、第一检测部19、以及第二检测部20。
35.前段光学系统15包括例如透镜以及镜(mirror)中的至少一个，使作为被拍摄体的对象ob的图像成像。
36.切换部16只要设置在一次成像位置或者该一次成像位置的附近即可，该一次成像位置是通过前段光学系统15对从前段光学系统15远离规定的位置的对象ob的图像的成像位置。在第一实施方式中，切换部16设置在该一次成像位置。切换部16具有通过了前段光学
系统15的电磁波入射的作用面as。作用面as由沿着二维状排列的多个像素px构成。作用面as是在后述的第一状态以及第二状态中的至少一个状态下，使电磁波产生例如反射以及透过等作用的面。
37.切换部16能够将每个像素px切换为第一状态和第二状态，第一状态使入射到作用面as上的电磁波沿第一方向d1行进，第二状态使入射到作用面as上的电磁波沿第二方向d2行进。在第一实施方式中，第一状态是将入射到作用面as上的电磁波沿第一方向d1反射的第一反射状态。另外，第二状态是将入射到作用面as上的电磁波沿第二方向d2反射的第二反射状态。
38.在第一实施方式中，进一步具体来说，切换部16在每个像素px上包括反射电磁波的反射面。切换部16通过改变每个像素px的反射面的方向，使每个像素px切换为第一反射状态以及第二反射状态。在第一实施方式中，切换部16包括例如dmd(digital micro mirror device：数字微镜器件)。dmd通过驱动构成作用面as的微小的反射面，对每个像素px来说，能够将该反射面切换到相对于作用面as倾斜 12
°
以及－12
°
中的一个的状态。需要说明的是，作用面as与dmd中载置微小的反射面的基板的板面平行。
39.切换部16基于后述的控制部14的控制，对于每个像素px切换第一状态以及第二状态。例如，如图2所示，切换部16同时地通过将一部分的像素px1切换为第一状态从而能够使入射到该像素px1上的电磁波沿第一方向d1行进，并通过将另外一部分的像素px2切换为第二状态从而能够使入射到该像素px2上的电磁波沿第二方向d2行进。另外，切换部16通过将同一像素px从第一状态切换为第二状态，从而能够使入射到该像素px上的电磁波在第一方向d1之后沿第二方向d2行进。
40.如图1所示，第一后段光学系统17设置在从切换部16的第一方向d1上。第一后段光学系统17包括例如透镜以及镜(mirror)中的至少一个。第一后段光学系统17使作为在切换部16中被切换了行进方向的电磁波的对象ob的图像成像。
41.第二后段光学系统18设置在从切换部16的第二方向d2上。第二后段光学系统18包括例如透镜以及镜的至少一个。第二后段光学系统18使作为在切换部16中被切换了行进方向的电磁波的对象ob的图像成像。
42.第一检测部19设置在通过切换部16沿第一方向d1行进之后经由第一后段光学系统17行进的电磁波的路径上。第一检测部19检测经由第一后段光学系统17的电磁波，即检测沿第一方向d1行进的电磁波。
43.在第一实施方式中，第一检测部19是无源传感器。在第一实施方式中，进一步具体来说，第一检测部19包括元件阵列。例如，第一检测部19包括图像传感器或者成像阵列等拍摄元件，拍摄在检测面成像的电磁波的图像，并生成与拍摄的对象ob相当的图像信息。需要说明的是，在第一实施方式中，进一步具体来说，第一检测部19拍摄可视光的图像。在第一实施方式中，第一检测部19将生成的图像信息作为信号发送至控制部14。
44.需要说明的是，第一检测部19可以拍摄红外光图像等可视光以外的图像。另外，第一检测部19可以包括温度传感器。在该结构中，电磁波检测装置10能通过第一检测部19来获取温度信息。
45.这样，在第一实施方式中，第一检测部19包括元件阵列，因此，在第一实施方式中，如果入射的电磁波在检测面成像，则由于成像的电磁波入射到各元件上，因此第一检测部
19能够使分辨率提高。因此，第一检测部19只要设置在第一后段光学系统17的成像位置的二次成像位置即可。
46.第二检测部20设置在通过切换部16沿第二方向d2行进后经由第二后段光学系统18行进的电磁波的路径上。第二检测部20检测经由第二后段光学系统18后的电磁波，即检测沿第二方向d2行进的电磁波。
47.在第一实施方式中，第二检测部20是有源传感器，检测从照射部12向对象ob照射的电磁波从该对象ob的反射波。需要说明的是，在第一实施方式中，第二检测部20检测从照射部12照射并且由反射部13反射而向对象ob照射的电磁波从该对象ob的反射波。如后所述，从照射部12照射的电磁波是红外线，第二检测部20检测与第一检测部19不同种类的电磁波。
48.在第一实施方式中，进一步具体来说，第二检测部20包括构成测距传感器的元件。例如，第二检测部20包括apd(avalanche photo diode)、pd(photo diode)以及测距图像传感器等单一的元件。另外，第二检测部20可以包括apd阵列、pd阵列、测距成像阵列、以及测距图像传感器等元件阵列。在第一实施方式中，第二检测部20将表示检测出来自被拍摄体的反射波的检测信息作为信号发送至控制部14。进一步具体来说，第二检测部20检测红外频段的电磁波。
49.需要说明的是，在第二检测部20是上述构成测距传感器的单一元件的结构中，只要能够检测电磁波即可，不需要在检测面成像。因此，第二检测部20可以不设置在第二后段光学系统18的成像位置的二次成像位置。即，在该结构中，只要是来自所有视角的电磁波能够入射到检测面上的位置，则第二检测部20可以配置在通过切换部16沿第二方向d2行进后经由第二后段光学系统18行进的电磁波的路径上的任何位置。
50.照射部12发射红外线、可视光线、紫外线、以及电波中的至少一个。在第一实施方式中，照射部12发射红外线。照射部12将发射的电磁波直接或经由反射部13间接地朝向对象ob照射。在第一实施方式中，照射部12将发射的电磁波经由反射部13间接地朝向对象ob照射。
51.在第一实施方式中，照射部12发射宽度较窄例如0.5
°
的波束状的电磁波。另外，在第一实施方式中，照射部12能够以脉冲状发射电磁波。例如，照射部12包括led(light emitting diode)以及ld(laser diode)等。照射部12基于后述的控制部14的控制，对电磁波的发射以及停止进行切换。
52.反射部13对从照射部12发射的电磁波改变方向并反射，来改变照射到对象ob上的电磁波的照射位置。即，反射部13通过从照射部12发射的电磁波来扫描对象ob。因此，在第一实施方式中，第二检测部20与反射部13协同，构成扫描型测距传感器。需要说明的是，反射部13沿一维方向或者二维方向扫描对象ob。在第一实施方式中，反射部13沿二维方向扫描对象ob。
53.反射部13构成为使得从照射部12发射并反射的电磁波的照射区域的至少一部分包括在电磁波检测装置10的电磁波检测范围中。因此，在电磁波检测装置10中能够检测经由反射部13照射到对象ob上的电磁波的至少一部分。
54.需要说明的是，在第一实施方式中，反射部13构成为使得从照射部12发射并由反射部13反射的电磁波的照射区域的至少一部分包括在第二检测部20的检测范围中。因此，
在第一实施方式中，由第二检测部20能够检测经由反射部13照射到对象ob上的电磁波的至少一部分。
55.反射部13包括例如mems(micro electro mechanical systems)镜、棱镜、以及电流镜等。在第一实施方式中，反射部13包含mems镜。
56.反射部13基于后述的控制部14的控制，能改变反射电磁波的方向。另外，反射部13可以具有例如编码器等角度传感器，可以将角度传感器检测的角度作为反射电磁波的方向信息通知给控制部14。在这样的结构中，控制部14基于从反射部13获取的方向信息，能够计算照射位置。另外，控制部14能够基于用于使反射部13改变反射电磁波的方向而输入的驱动信号来计算照射位置。
57.控制部14包括一个以上的处理器以及存储器。处理器可以包括读取特定的程序并执行特定的功能的通用处理器、以及专门进行特定的处理的专用的处理器中的至少一种。专用的处理器可以包括面向特定应用ic(asic；application specific integrated circuit)。处理器可以包括可编程逻辑设备(pld；programmable logic device)。pld可以包括fpga(field-programmable gate array)。控制部14可以包括一个或者多个处理器协同动作的soc(system-on-a-chip)，以及sip(system-in-a-package)中的至少一种。
58.控制部14基于第一检测部19以及第二检测部20分别检测出的电磁波，来获取与电磁波检测装置10的周围相关的信息。与周围相关的信息是例如图像信息、距离信息、以及温度信息等。在第一实施方式中，如上所述，控制部14获取第一检测部19作为图像而检测的电磁波作为图像信息。另外，在第一实施方式中，控制部14基于第二检测部20检测的检测信息，如下所述，通过tof(time-of-flight)方式，来获取照射部12所照射的照射位置的距离信息。
59.如图3所示，控制部14通过将电磁波发射信号输入到照射部12，从而使照射部12发射脉冲状的电磁波(参考“电磁波发射信号”栏)。照射部12基于输入的该电磁波发射信号来照射电磁波(参考“照射部发射量”栏)。由照射部12发射并由反射部13反射并照射到任意的照射区域上的电磁波在该照射区域中反射。然后，在检测到该照射区域中反射的电磁波时(参考“电磁波检测量”栏)，如上所述，第二检测部20将检测信息通知给控制部14。
60.控制部14具有例如时间测量lsi(large scale integrated circuit)，来测量从使照射部12发射电磁波的时刻t1开始到获取检测信息(参考“检测信息获取”栏)的时刻t2为止的时间δt。控制部14通过将光速乘以该时间δt并除以2，来计算到照射位置的距离。需要说明的是，如上所述，控制部14基于从反射部13获取的方向信息，或者自身输出到反射部13的驱动信号，来计算照射位置。控制部14改变照射位置并且计算出到各照射位置的距离，由此创建从第一检测部19获取的图像信息中的距离信息。
61.需要说明的是，在本实施方式中，如图3所示，信息获取系统11是通过照射激光来直接测定到返回为止的时间的direct tof来创建距离信息的结构。但是，信息获取系统11并不限于这样的结构。例如，信息获取系统11可以通过以一定的周期照射电磁波，从照射的电磁波与返回的电磁波之间的相位差间接地测量到返回为止的时间的flash tof来创建距离信息。另外，信息获取系统11也可以通过其他的tof方式例如phased tof来创建距离信息。
62.另外，控制部14控制照射部12、反射部13、切换部16、第一检测部19以及第二检测
部20，来重复获取图像信息以及距离信息。以下使用图4的时序图对用于重复获取图像信息以及距离信息的各部位的控制进行说明。
63.在时刻t1，控制部14使第一检测部19开始用于生成第一帧的图像信息的电磁波检测。需要说明的是，在时刻t1，切换部16的所有像素px处于第一状态，入射到前段光学系统15的电磁波到达第一检测部19(参考图5)。另外，如图4所示，在时刻t1，控制部14使切换部16中的第一像素px开始从第一状态向第二状态切换(参考“切换部第一像素驱动信号”栏)。需要说明的是，在时刻t1，其他的所有像素px保持第一状态(参考“切换部第二像素状态”，“切换部第n像素状态”栏)。
64.在切换部16的第一像素px从第一状态向第二状态切换完成的时刻t2(参考“切换部第一像素状态”栏)，控制部14使照射部12发射电磁波(参考“电磁波发射时刻”栏)。需要说明的是，在时刻t2，使切换部16的第一像素px从第一状态(参考图5)向第二状态切换，入射到前段光学系统15并在切换部16的第一像素px中成像的电磁波在第一方向d1之后向第二方向d2行进(参考图6)。
65.如图4所示，另外，在时刻t2，控制部14使第二检测部20检测电磁波(参考“第二检测部检测时刻”栏)。需要说明的是，从照射部12照射电磁波开始至到达电磁波检测装置10为止所花费的时间与用于生成图像信息的检测时间相比极短，例如是纳秒级。因此，第二检测部20对电磁波的检测在被视为时刻t2的微小的时间内结束。控制部14基于在时刻t2获取的检测信息，通过计算与切换部16的第一像素px对应的照射位置的距离信息来获取该距离信息。
66.进一步地，在时刻t2，控制部14使切换部16的第一像素px开始从第二状态向第一状态切换(参考“切换部第一像素驱动信号”栏)。这样，由于将切换部16的第一像素px从第二状态切换到第一状态，因此控制部14能够再次使与第一像素px对应的第一检测部19中的元件检测电磁波(可视光)。
67.在切换部16的第一像素px从第二状态向第一状态切换完成的时刻t3(参考“切换部第一像素状态”栏)，控制部14使切换部16的第二像素px开始从第一状态向第二状态切换(参考“切换部第二像素驱动信号”栏)。需要说明的是，在时刻t3，其他的所有像素px保持第一状态(参考“切换部第一像素状态”、“切换部第n像素状态”栏)。
68.在切换部16的第二像素px从第一状态向第二状态切换完成的时刻t4(参考“切换部第二像素状态”栏)，控制部14使照射部12发射电磁波(参考“电磁波发射时刻”栏)。需要说明的是，在时刻t4，切换部16的第二像素px从第一状态向第二状态切换，入射到前段光学系统15并在切换部16的第二像素px中成像的电磁波在第一方向d1之后向第二方向d2行进。另外，在时刻t4，控制部14使第二检测部20检测电磁波(参考“第二检测部检测时刻”栏)。控制部14基于在时刻t4获取的检测信息，通过计算与切换部16的第二像素px对应的照射位置的距离信息来获取该距离信息。
69.进一步地，在时刻t4，控制部14使切换部16的第二像素px开始从第二状态向第一状态切换(参考“切换部第二像素驱动信号”栏)。这样，由于将切换部16的第二像素px从第二状态向第一状态切换，因此控制部14能够再次使与第二像素px对应的第一检测部19的元件检测电磁波(可视光)。
70.之后，对于切换部16中从第三像素px到第n像素px，与第一像素px同样的方式，控
制部14依次地进行从第一状态向第二状态的切换、以及从第二状态向第一状态的切换，来获取第一帧的图像信息，同时获取与各像素px对应的照射位置的距离信息。
71.需要说明的是，如上所述，在第(m－1)像素px从第二状态向第一状态切换完成的时刻控制部14执行控制以使第m像素px开始从第一状态向第二状态切换的结构中，在用于生成1帧的图像信息的时间t
img
中，切换部16能够将t
img
/t
dis
数量的像素px从第一状态切换到第二状态。即，控制部14能够在时间t
img
内生成t
img
/t
dis
数量的像素px的距离信息。需要说明的是，m是满足2≤m≤n的整数。另外，t
dis
是将切换部16的像素px从第一状态切换到第二状态所花费的时间与从第二状态返回到第一状态所花费的时间进行合计的时间。即，t
dis
是任意的像素px按第一状态、第二状态、以及第一状态的顺序切换所需要的时间。在第一实施方式中，例如，t
img
是1/60秒，t
dis
是1/3000秒。
72.在t
img
/t
dis
的值比切换部16的像素数量少的结构中，控制部14在时间t
img
中不能够切换切换部16中的所有像素px。因此，控制部14在生成1帧的图像信息的过程中，不能够生成与该1帧的图像信息相对应的距离信息。即，控制部14在生成1帧的图像信息的过程中，只能生成与小于该1帧的图像信息的帧(例如，0.5帧)相对应的距离信息。
73.因此，在t
img
/t
dis
的值比切换部16的像素数量少的结构中，控制部14在切换部16的所有像素px中选择t
img
/t
dis
的数量以下的像素px作为切换对象。进一步地，控制部14控制反射部13，以在将选择为切换对象的各像素px切换到第二状态的时刻，将电磁波照射到与该各像素px对应的照射区域内的区域。
74.或者，在t
img
/t
dis
的值比切换部16的像素数量少的结构中，控制部14可以进行控制以在用于生成多个帧(p帧：p是满足p＞1的正数)的图像信息的时间p
×
t
img
中，完成切换部16中所有像素px的切换。进一步地，控制部14控制反射部13，以在切换部16的各像素px的切换时刻将电磁波照射到与该各像素px对应的照射区域内的区域。
75.或者，在t
img
/t
dis
的值比切换部16的像素数量少的结构中，控制部14将切换部16中的所有像素px分为t
img
/t
dis
数量以下的组，针对每组将像素px一起进行切换。进一步地，控制部14可以控制反射部13，以在代表各组的位置(例如，各组的中心位置)的像素px的切换时刻将电磁波照射到与该像素px对应的照射区域内的区域。
76.或者，在t
img
/t
dis
的值比切换部16的像素数量少的结构中，控制部14将切换部16的所有像素px分为t
img
/t
dis
数量以下的组，针对每组仅切换某个像素px。进一步地，控制部14可以控制反射部13，以在切换的该像素px的切换时刻将电磁波照射到与该像素px对应的照射区域内的区域。
77.需要说明的是，在拍摄1帧的图像的时间中，与切换到第二状态的切换部16的像素px对应的第一检测部19中的像素在该像素px被切换到第二状态期间不能受光。因此，第一检测部19中的该像素的信号强度降低。因此，通过将增益乘以第一检测部19中的该像素的信号值，控制部14可以补偿降低的信号强度。需要说明的是，拍摄1帧的图像的时间相当于第一检测部19检测电磁波以生成1帧的图像信息的时间。
78.需要说明的是，通过反射部13进行的扫描速度比像素px的切换速度更高速，即，在t
scn
比t
dis
更短的结构中，在第(m－1)像素px从第二状态向第一状态切换完成的时刻之前，控制部14可以使第m像素px开始从第一状态向第二状态切换。需要说明的是，t
scn
是从照射部12发射并由反射部13反射的电磁波的照射位置从某个照射位置改变到下一个照射位置
所需的时间，或者是从某个照射位置改变到相邻的照射位置所需的时间。与任意的像素px从第二状态向第一状态切换完成后控制其他的像素向第二状态切换相比，这样的结构能够以短时间生成更多像素的距离信息。
79.如图4所示，在从时刻t1经过用于生成第1帧图像信息的时间t
img
之后的t5(参考“第一检测部检测时刻”栏)，控制部14开始用于生成第二帧图像信息的电磁波检测。另外，在从时刻t1到t5中由第一检测部19检测电磁波结束后，控制部14获取基于在此期间检测到的电磁波的第一帧的图像信息。之后，控制部14以与在从时刻t1到t5之间进行的控制同样的方式，对照射部12、反射部13、切换部16、第一检测部19、以及第二检测部20进行控制，用于获取图像信息以及距离信息。
80.上述这样的结构的第一实施方式的电磁波检测装置10能够使配置在切换部16的作用面as上的每个像素px在第一状态和第二状态之间切换。通过这样的结构，第一实施方式的电磁波检测装置10能够使前段光学系统15的光轴与在第一状态下电磁波行进的第一方向d1中的第一后段光学系统17的光轴对准，并与在第二状态下电磁波行进的第二方向d2中的第二后段光学系统18的光轴对准。因此，第一实施方式的电磁波检测装置10通过将切换部16的像素px切换为第一状态以及第二状态中的任一状态，从而能够减小第一检测部19以及第二检测部20的光轴的偏差。由此，第一实施方式的电磁波检测装置10能够减小第一检测部19以及第二检测部20中的检测轴的偏差。因此，第一实施方式的电磁波检测装置10能够减小通过第一检测部19以及第二检测部20检测的检测结果中的坐标系的偏差。需要说明的是，这样的结构以及效果与后述的第二实施方式的电磁波检测装置100以及第三实施方式的电磁波检测装置101相同。
81.另外，第一实施方式的电磁波检测装置10能够将切换部16的一部分像素px切换为第一状态，并且将另外一部分的像素px切换为第二状态。因此，第一实施方式的电磁波检测装置10能够使第一检测部19检测一部分像素px中的电磁波，同时使第二检测部20检测另外一部分像素px中的电磁波。由此，第一实施方式的电磁波检测装置10能够同时获取与不同的区域有关的信息。需要说明的是，这样的结构以及效果与后述第二实施方式的电磁波检测装置100以及第三实施方式的电磁波检测装置101相同。
82.另外，第一实施方式的电磁波检测装置10能够将切换部16中的同一像素px在第一状态之后切换为第二状态。在这样的结构中，在切换部16中的像素px为第一状态时能够由第一检测部19检测电磁波，之后，在该像素px为第二状态时能够由第二检测部20检测电磁波。因此，第一实施方式的电磁波检测装置10能够减小切换部16中的同一像素px引起的第一检测部19以及第二检测部20的电磁波的检测时刻的偏差。由此，第一实施方式的电磁波检测装置10能够减小与同一区域相关的信息的获取时刻的偏差。需要说明的是，这样的结构以及效果与后述的第二实施方式的电磁波检测装置100以及第三实施方式的电磁波检测装置101相同。
83.另外，第一实施方式的信息获取系统11具有照射部12。因此，第一实施方式的信息获取系统11通过将电磁波照射到对象ob上，使第二检测部20能够作为有源传感器发挥功能。另外，第一实施方式的信息获取系统11能够使第一检测部19作为无源传感器发挥功能。在这样的结构中，第一实施方式的电磁波检测装置10通过将切换部16的像素px中的至少一个在第一状态之后切换为第二状态，从而使有源传感器以及无源传感器两者都能够获取与
同一区域有关的信息。另外，在这样的结构中，第一实施方式的电磁波检测装置10通过将切换部16中的一部分像素px切换为第一状态，并且将另外一部分像素px切换为第二状态，从而能够划分有源传感器获取信息的区域和无源传感器获取信息的区域。
84.另外，第一实施方式的信息获取系统11具有反射部13。通过这样的结构，信息获取系统11能够使用照射部12发射的电磁波来扫描对象ob。即，第一实施方式的信息获取系统11能够使第二检测部20与反射部13协同，作为扫描型有源传感器发挥功能。因此，第一实施方式的信息获取系统11能够由第二检测部20根据一维方向或者二维方向的位置来获取信息。
85.接下来对本公开的第二实施方式的电磁波检测装置进行说明。在第二实施方式中，不具有反射部以及照射部这一点以及第二检测部的结构以及功能与第一实施方式不同。以下，以与第一实施方式不同的点作为中心对第二实施方式进行说明。需要说明的是，具有与第一实施方式相同结构的部位赋予相同的符号。
86.如图7所示，包括第二实施方式的电磁波检测装置100的信息获取系统110构成为包括电磁波检测装置100以及控制部14。
87.电磁波检测装置100与第一实施方式同样地，具有前段光学系统15、切换部16、第一后段光学系统17、第二后段光学系统18、第一检测部19以及第二检测部200。在第二实施方式中，前段光学系统15、切换部16、第一后段光学系统17、第二后段光学系统18以及第一检测部19的结构以及功能与第一实施方式相同。
88.第二检测部200与第一实施方式同样地，设置在通过切换部16沿第二方向d2行进之后经由第二后段光学系统18行进的电磁波的路径上。另外，第二检测部200与第一实施方式同样地，检测经由第二后段光学系统18的电磁波，即检测沿第二方向d2行进的电磁波。
89.在第二实施方式中，第二检测部200具有与第一检测部19相同的结构以及功能，拍摄与第一检测部19相同种类的电磁波的图像。因此，在第二实施方式中，第二检测部200与第一检测部19同样地，只要设置在二次成像位置或者该二次成像位置附近即可，该二次成像位置是第二后段光学系统18对通过前段光学系统15在切换部16或者其附近成像并沿第二方向d2行进的图像的成像位置。
90.控制部14与第一实施方式同样地，基于第一检测部19以及第二检测部200分别检测出的电磁波，来获取与电磁波检测装置100的周围相关的信息。在第二实施方式中，如上所述，控制部14获取第一检测部19以及第二检测部200分别作为图像检测的电磁波作为图像信息。
91.控制部14控制切换部16、第一检测部19以及第二检测部200，并交替重复地从第一检测部19以及第二检测部200获取图像信息。以下使用图8的时序图对用于交替重复地获取图像信息的各部位的控制进行说明。
92.在切换部16的所有像素px向第一状态的切换完成的时刻t6(参考“切换部第一像素状态”、“切换部第二像素状态”、“切换部第n的像素状态”栏)，控制部14开始使第一检测部19进行用于生成第一帧图像信息的电磁波检测。
93.在从时刻t6经过用于生成1帧图像信息的电磁波的检测时间之后的t7(参考“第一检测部检测时刻”栏)，控制部14使切换部16的所有像素px开始从第一状态向第二状态切换(参考“切换部第一像素驱动信号”、“切换部第二像素驱动信号”、“切换部第n像素驱动信
号”栏)。
94.在切换部16的所有像素px向第二状态的切换完成的时刻t8(参考“切换部第一像素状态”、“切换部第二像素状态”、“切换部第n像素状态”栏)，控制部14使第二检测部200开始用于生成第二帧图像信息的电磁波检测，同时开始获取基于在从时刻t6到t7之间第一检测部19检测出的电磁波的第一帧图像信息。
95.在从时刻t8经过用于生成第二帧图像信息的电磁波的检测时间之后的t9(参考“第二检测部检测时刻”栏)，控制部14使切换部16的所有像素px开始从第二状态向第一状态切换(参考“切换部第一像素驱动信号”、“切换部第二像素驱动信号”、“切换部第n像素驱动信号”栏)。
96.在切换部16的所有像素px向第一状态的切换完成的时刻t10(参考“切换部第一像素状态”、“切换部第二像素状态”、“切换部第n像素状态”栏)，控制部14使第一检测部19开始用于生成第三帧图像信息的电磁波检测，同时开始获取基于在从时刻t8到t9之间第二检测部200检测出的电磁波的第二帧图像信息。之后，控制部14以从时刻t6到t10之间进行的控制同样的方式，进行用于获取图像信息的切换部16、第一检测部19以及第二检测部200的控制。
97.如上所述，在第二实施方式的电磁波检测装置100中，能够在第二检测部200检测电磁波的过程中执行基于第一检测部19检测出的电磁波的图像信息的输出，或者能够在第一检测部19检测电磁波的过程中执行基于第二检测部200检测出的电磁波的图像信息的输出。因此，第二实施方式的电磁波检测装置100能够使作为装置整体的帧率从第一检测部19以及第二检测部200自身的帧率加倍。
98.需要说明的是，如上所述，在第一检测部19以及第二检测部200中的一个检测电磁波的过程中输出另一个检测的信息的控制中，检测1帧图像的时间与以第一检测部19或者第二检测部200自身的帧率分别单独检测的情况相比更短。因此，第一检测部19以及第二检测部200中的各像素的受光量低于分别单独以其自身的帧率检测的情况，其信号强度降低。因此，控制部14可以通过将第一检测部19以及第二检测部200中的各像素的信号值乘以增益来补偿降低的信号强度。
99.接下来，对本公开的第三实施方式的电磁波检测装置进行说明。在第三实施方式中，具有多个照射部这一点以及第一检测部的结构以及功能与第一实施方式不同。以下将与第一实施方式不同的点作为中心对第三实施方式进行说明。需要说明的是，具有与第一实施方式相同的结构的部位赋予相同的符号。
100.如图9所示，包括第三实施方式的电磁波检测装置101的信息获取系统111构成为包括电磁波检测装置101、第一照射部211、第二照射部221、第一镜231、第二镜241、反射部13以及控制部14。在第三实施方式中，反射部13的结构以及功能与第一实施方式相似。第三实施方式的反射部13反射从第一照射部211以及第二照射部221发射的电磁波这一点与第一实施方式不同。
101.另外，在第三实施方式中，第一检测部191、反射部13以及控制部14协同的功能与第一实施方式相似。第三实施方式中的第一检测部191检测第一照射部211照射并由反射部13反射并向对象ob照射的电磁波从该对象ob的反射波这一点与第一实施方式不同。即，在第三实施方式中，第一检测部191与反射部13协同，构成扫描型有源传感器。
102.电磁波检测装置101与第一实施方式同样地，具有前段光学系统15、切换部16、第一后段光学系统17、第二后段光学系统18、第一检测部191以及第二检测部20。在第三实施方式中的前段光学系统15、切换部16、第一后段光学系统17、第二后段光学系统18以及第二检测部20的结构以及功能与第一实施方式相同。
103.在第三实施方式中，第一照射部211发射与第二照射部221不同种类的电磁波。在第三实施方式中，更加具体来说，第一照射部211发射可视光线。另外，第一照射部211发射宽度较窄例如0.5
°
的波束状的电磁波。另外，第一照射部211以脉冲状或者连续状发射电磁波。例如，第一照射部211是led以及ld等。第一照射部211基于后述的控制部14的控制，对电磁波的发射以及停止进行切换。
104.在第三实施方式中，第二照射部221与第一实施方式的照射部12相同，发射红外线。
105.第一镜231设置在第一照射部211发射电磁波的发射方向上。第一镜231反射第一照射部211发射的电磁波。
106.第二镜241设置在第二照射部221发射电磁波的发射方向上，并且设置在第一照射部211发射的电磁波通过第一镜231反射的反射方向上。第二镜241反射由第一照射部211发射并且由第一镜231反射的电磁波，使由第二照射部221发射的电磁波透过。第二镜241通过半镜以及分色镜等实现。
107.可以配置第一照射部211、第二照射部221、第一镜231以及第二镜241，以使由第二镜241反射的第一照射部211发射的波束状的电磁波与透过第二镜241的第二照射部221发射的波束状的电磁波重合或者不重合。在第三实施方式中，配置第一照射部211、第二照射部221、第一镜231以及第二镜241，以使由第二镜241反射的第一照射部211发射的波束状的电磁波与透过第二镜241的第二照射部221发射的波束状的电磁波重合。
108.如上所述，第三实施方式的电磁波检测装置101通过使反射部13扫描从第一照射部211以及第二照射部221发射的波束状的电磁波，从而能够使用从不同的照射部照射的电磁波同时地扫描同一区域。
109.虽然根据各附图和实施例对本发明进行了说明，但是应该注意的是本领域技术人员很容易基于本公开进行各种变形以及修改。因此，应该注意，这些变形以及修改包含在本发明的范围内。
110.例如，在第一实施方式中，虽然照射部12、反射部13以及控制部14与电磁波检测装置10一起构成信息获取系统11，但电磁波检测装置10也可以构成为包括这些中的至少一个。同样地，在第二实施方式中，虽然控制部14与电磁波检测装置100一起构成信息获取系统110，但电磁波检测装置100可以构成为包括控制部14。另外，同样地，在第三实施方式中，虽然第一照射部211、第二照射部221、第一镜231、第二镜241、反射部13以及控制部14与电磁波检测装置101一起构成信息获取系统111，但电磁波检测装置101也可以构成为包括这些中的至少一个。
111.另外，在从第一实施方式到第三实施方式中，切换部16虽然能够将入射到作用面as的电磁波的行进方向切换为第一方向d1以及第二方向d2的两个方向，但也可以不向两个方向中的任一方向切换，可以向三个以上的方向切换。
112.另外，在从第一实施方式到第三实施方式的切换部16中，第一状态以及第二状态
分别是沿第一方向d1反射入射到作用面as的电磁波的第一反射状态，以及沿第二方向d2反射入射到作用面as的电磁波的第二反射状态，但也可以是其他的方式。
113.例如，第二状态可以是使入射到作用面as的电磁波透过并沿第二方向d2行进的透过状态。进一步具体来说，切换部16可以在各个像素px中包括具有反射电磁波的反射面的开闭器。在这样的结构的切换部16中，通过开闭每个像素px的开闭器，能够对每个像素px切换第一反射状态以及作为第二反射状态的透过状态。作为这种结构的切换部16能列举出例如包括将可开闭的多个开闭器呈阵列状排列的mems开闭器的切换部。另外，切换部16能列举出包括根据液晶定向能够在反射电磁波的反射状态和透过电磁波的透过状态之间切换的液晶开闭器的切换部。在这样的结构的切换部16中，通过切换每个像素px的液晶定向，从而能够对每个像素px切换作为第一状态的反射状态以及作为第二状态的透过状态。
114.另外，在第一实施方式中，信息获取系统11具有通过使反射部13扫描从照射部12发射的波束状的电磁波，从而使第二检测部20与反射部13协同，作为扫描型有源传感器发挥作用的结构。但是，信息获取系统11并不限于这样的结构。例如，信息获取系统11即使是不具有反射部13，从照射部12发射放射状的电磁波，不扫描地获取信息的结构，也能获得与第一实施方式相似的效果。
115.另外，在第一实施方式中，信息获取系统11具有第一检测部19是无源传感器，并且第二检测部20是有源传感器的结构。但是，信息获取系统11并不限于这样的结构。例如，信息获取系统11即使是第一检测部19以及第二检测部20都是有源传感器的结构，或者都是无源传感器的结构，也能获得与第一实施方式相似的效果。
116.另外，在第二实施方式中，电磁波检测装置100具有第一检测部19和第二检测部200拍摄相同种类的电磁波的图像的结构。但是，电磁波检测装置100并不限于这样的结构。例如，电磁波检测装置100即使是第一检测部19和第二检测部200检测不同种类的电磁波的结构，也能获得与第二实施方式相似的效果。
117.另外，在第二实施方式中，电磁波检测装置100具有第一检测部19和第二检测部200都是无源传感器的结构。但是，电磁波检测装置100并不限于这样的结构。例如，电磁波检测装置100即使是第一检测部19以及第二检测部200中的一个是无源传感器而另一个是有源传感器的结构，即使都是有源传感器的结构，也能获得与第二实施方式相似的效果。
118.另外，在第三实施方式中，信息获取系统111具有通过使反射部13扫描从第一照射部211以及第二照射部221发射的波束状的电磁波，从而使第一检测部19以及第二检测部20作为扫描型有源传感器发挥功能的结构。但是，信息获取系统111并不限于这样的结构。例如，信息获取系统111即使是不具有反射部13，通过从第一照射部211以及第二照射部221发射放射状的电磁波，从而不扫描地获取图像信息的结构，也能获得与第三实施方式相似的效果。
119.另外，在第三实施方式中，信息获取系统111具有通过使反射部13扫描从第一照射部211以及第二照射部221发射的波束状的电磁波，从而使第一检测部19以及第二检测部20作为扫描型有源传感器发挥功能的结构。但是，信息获取系统111并不限于这样的结构。例如，信息获取系统111即使是通过仅从第一照射部211以及第二照射部221中的任一者发射放射状的电磁波、另一者不由反射部13进行扫描而获取图像信息的结构，也能获得与第三实施方式相似的效果。
120.另外，在第三实施方式中，信息获取系统111具有通过使反射部13扫描从第一照射部211以及第二照射部221发射的电磁波，从而由不同的照射部扫描同一区域的结构。但是，信息获取系统111并不限于这样的结构。例如，信息获取系统111可以是仅具有第一照射部211以及第二照射部221中的一者，将仅从该一者发射的电磁波分割为多个方向，并使反射部13扫描分割的电磁波的结构。通过这样的结构，信息获取系统111能够用单一的照射部同时扫描不同的区域。
121.另外，在第三实施方式中，信息获取系统111是使用第一镜231以及第二镜241，使从第一照射部211以及第二照射部221发射的电磁波入射到单一的反射部13，并改变向对象ob的照射位置的结构。但是，信息获取系统111并不限于这样的结构。例如，信息获取系统111即使是使第一照射部211以及第二照射部221发射的电磁波分别入射到多个反射部13的结构，也能获得与第三实施方式相似的效果。
122.另外，在第三实施方式中，信息获取系统111是第一照射部211以及第二照射部221分别发射不同种类的电磁波的结构。但是，信息获取系统111并不限于这样的结构。例如，信息获取系统111即使是第一照射部211以及第二照射部221发射相同种类的电磁波的结构，也能获得与第三实施方式相似的效果。
123.需要说明的是，这里，应当注意的是，公开了一种具有执行特定的功能的各种模块和/或单元的系统，示意性地示出了这些模块以及单元以用于简略地说明其功能性，并不一定示出特定的硬件和/或软件。在该意义上，这些模块、单元、其他的组元只要是以实质地执行这里所描述的特定的功能的方式安装的硬件和/或软件即可。不同的组元的各种功能可以是硬件和/或软件任何的组合或分离，并且能够单独使用或者通过任意的组合来使用。另外，包含但不限于这些键盘、显示器、触屏、定点设备等的输入/输出或者i/o设备或者用户接口能够直接或者经由中间的i/o控制器与系统连接。这样，本公开内容的各个方面能够以多个不同的方式实施，这些方式包含在本公开的内容的范围内。
124.符号的说明
125.10、100、101 电磁波检测装置
126.11、110、111 信息获取系统
127.12 照射部
128.13 反射部
129.14 控制部
130.15 前段光学系统
131.16 切换部
132.17 第一后段光学系统
133.18 第二后段光学系统
134.19、191 第一检测部
135.20、200 第二检测部
136.211 第一照射部
137.221 第二照射部
138.231 第一镜
139.241 第二镜
140.as 作用面
141.d1 第一方向
142.d2 第二方向
143.ob 对象
144.px、px1、px2 像素。