电磁波检测装置以及信息获取系统的制作方法

电磁波检测装置以及信息获取系统
1.相关申请的相互参照
2.本申请主张2018年7月27日在日本申请的日本特愿2018-141356号的优先权，并将该在先申请的全部公开内容引入本申请用于参照。
技术领域
3.本发明涉及电磁波检测装置以及信息获取系统。


背景技术：

4.在专利文献1中公开了一种系统，在该系统中，向测定对象照射特定的波段的激光，通过检测该激光被测定对象反射的反射光，来获取测定对象的三维图像信息。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本专利第4401989号


技术实现要素：

8.用于解决问题的技术方案
9.一个方式的电磁波检测装置，具有：第一透过部，第一波段的电磁波的透过率大于所述第一波段以外的电磁波的透过率；第二透过部，第二波段的电磁波的透过率大于所述第二波段以外的电磁波的透过率；以及第一检测部，对经由所述第一透过部以及所述第二透过部行进的电磁波进行检测，所述第一波段与所述第二波段一部分重叠。
10.一个方式的信息获取系统，包括：上述的电磁波检测装置；以及控制部，基于所述第一检测部的电磁波的检测结果，来获取与周围相关的信息。
11.如上所述，将本发明的解决方案以装置和系统的方式进行说明，但本发明也能够作为包含这些的方式来实现，另外，也能够作为实质上与这些相当的方法、程序、记录有程序的存储介质来实现，这些也包含于本发明的范围。
附图说明
12.图1是表示现有的电磁波检测装置的概略结构的图。
13.图2是表示通常的带通滤波器的光谱特性的图。
14.图3是表示包含本发明的第一实施方式的电磁波检测装置的信息获取系统的概略结构的图。
15.图4是表示图3所示的电磁波检测装置的概略结构的一例的图。
16.图5是表示作为图4所示的波长分离部的长通滤波器、以及作为波长选择部的短通滤波器的光谱特性的一例的图。
17.图6是表示图3所示的电磁波检测装置的概略结构的另一例的图。
18.图7是表示图4所示的波长分离部以及波长选择部的一方是长通滤波器，另一方是
带通滤波器的情况下的光谱特性的一例的图。
19.图8是表示图4所示的波长分离部以及波长选择部的一方是短通滤波器，另一方是带通滤波器的情况下的光谱特性的一例的图。
20.图9是表示图4所示的波长分离部以及波长选择部是带通滤波器的情况下的光谱特性的一例的图。
21.图10是表示图4所示的波长分离部以及波长选择部是短通滤波器的情况下的光谱特性的一例的图。
22.图11是表示图4所示的波长分离部以及波长选择部是短通滤波器的情况下的光谱特性的另一例的图。
23.图12是表示图4所示的波长分离部以及波长选择部是长通滤波器的情况下的光谱特性的一例的图。
24.图13是表示图4所示的波长分离部以及波长选择部是长通滤波器的情况下的光谱特性的另一例的图。
25.图14是表示本发明的第二实施方式的电磁波检测装置的概略结构的一例的图。
26.图15是表示本发明的第二实施方式的电磁波检测装置的概略结构的另一例的图。
27.图16是表示本发明的第三实施方式的电磁波检测装置的概略结构的一例的图。
28.图17是表示本发明的第三实施方式的电磁波检测装置的概略结构的另一例的图。
29.图18是表示本发明的第三实施方式的电磁波检测装置的概略结构的又一例的图。
30.图19是表示本发明的第三实施方式的电磁波检测装置的概略结构的又一例的图。
31.图20是表示本发明的第四实施方式的电磁波检测装置的概略结构的一例的图。
32.图21是表示本发明的第四实施方式的电磁波检测装置的概略结构的另一例的图。
33.图22是表示本发明的第四实施方式的电磁波检测装置的概略结构的又一例的图。
34.图23是表示本发明的第四实施方式的电磁波检测装置的概略结构的又一例的图。
35.图24是表示本发明的第五实施方式的电磁波检测装置的概略结构的一例的图。
36.图25是表示本发明的第五实施方式的电磁波检测装置的概略结构的另一例的图。
37.图26是表示本发明的第五实施方式的电磁波检测装置的概略结构的又一例的图。
38.图27是表示本发明的第六实施方式的电磁波检测装置的概略结构的一例的图。
39.图28是表示本发明的第六实施方式的电磁波检测装置的概略结构的另一例的图。
40.图29是表示本发明的第七实施方式的电磁波检测装置的概略结构的一例的图。
41.图30是表示本发明的第七实施方式的电磁波检测装置的概略结构的另一例的图。
42.图31是表示本发明的第七实施方式的电磁波检测装置的概略结构的又一例的图。
43.图32是表示本发明的第七实施方式的电磁波检测装置的概略结构的又一例的图。
44.图33是表示本发明的第八实施方式的电磁波检测装置的概略结构的一例的图。
45.图34是表示本发明的第八实施方式的电磁波检测装置的概略结构的另一例的图。
46.图35是表示本发明的第八实施方式的电磁波检测装置的概略结构的又一例的图。
47.图36是表示本发明的第一实施方式的电磁波检测装置的另一结构例的图。
具体实施方式
48.在上述那样的接受特定的波段(wavelength band)的电磁波并将其向检测电磁波
的检测部引导的装置中，在检测部中得到良好的接收信号是有益的。根据一个实施方式，能够在检测部中得到良好的受光信号。
49.以下，参照附图对应用了本发明的电磁波检测装置以及信息获取系统的实施方式进行说明。
50.图1是表示专利文献1所公开的那样的向对象照射特定的波段的电磁波，接受该电磁波被对象反射的电磁波，并将其向检测电磁波的检测部引导的电磁波检测装置900的概略结构的图。
51.图1所示的电磁波检测装置900具有带通滤波器911、第一成像部912、棱镜913、行进部914、第二成像部915、以及检测部916。
52.带通滤波器911是使特定的波段的电磁波透过，将除此以外的波段的电磁波遮挡的窄带滤波器。带通滤波器911使与朝向对象放射的电磁波相同的波段的电磁波透过。
53.第一成像部912使透过了带通滤波器911的电磁波向棱镜913的第一面s1行进，使对象的像成像。
54.棱镜913将从第一成像部912行进的电磁波朝向行进部914射出。另外，棱镜913将被第一行进部913改变了行进方向的电磁波朝向第二成像部915射出。棱镜913具有第一面s1、第二面s2、以及第三面s3。第一面s1、第二面s2、以及第三面s3可以相互交叉。
55.第一面s1使从第一成像部912行进的电磁波向第二方向d2行进。第二面s2使向第二方向d2行进的电磁波向第四方向d4行进。另外，第二面s2射出由后述的行进部914向特定的方向行进的电磁波。第三面s3射出向第四方向d4行进的电磁波。另外，第三面s3使由行进部914向特定的方向行进的电磁波向棱镜913再次入射。
56.行进部914使从棱镜913的第三面s3射出的电磁波向特定的方向行进。第二成像部915使作为从棱镜913的第二面s2射出的电磁波的对象的像向检测部916行进而成像。检测部916检测经由第二成像部915行进的电磁波。
57.在图1所示的电磁波检测装置900中，通过在第一成像部912之前配置带通滤波器911，从而遮挡特定的波段以外的电磁波，实现入射至检测部916的不需要的光的减少。
58.图2是表示一般的带通滤波器的光谱特性的图。在图2中，纵轴表示透过率。另外，横轴表示波段。
59.通常，在带通滤波器中，难以使半值波段变窄或使光谱特性的上升陡峭。因此，在检测部中，向对象照射的照射光以外的成为噪声的电磁波的光量变高，受光s/n比降低。另外，若进行使带通滤波器的半值波段变窄的设计，则检测部中的受光信号电平会降低。因此，如图1所示，在配置有带通滤波器911的结构中，发生受光s/n比的降低、受光信号电平的降低，从而无法得到良好的受光信号。
60.如图3所示，包括本发明的第一实施方式的电磁波检测装置100的信息获取系统11构成为包括电磁波检测装置100、放射部12、扫描部13、以及控制部14。在图3中，连结各功能块的虚线表示控制信号或者通信的信息的流动。虚线所示的通信可以是有线通信，也可以是无线通信。从各功能块伸出的实线表示波束状的电磁波。
61.放射部12可以放射例如红外线、可见光线、紫外线、以及电波中的至少任一种电磁波。放射部12也可以将放射的电磁波直接或者经由扫描部13间接地朝向对象ob放射。
62.放射部12可以放射宽度细的例如0.5
°
的激光状的电磁波。放射部12可以脉冲状地
放射电磁波。放射部12包括例如led(light emitting diode：发光二极管)以及ld(laser diode：激光二极管)等。放射部12可以基于后述的控制部14的控制，对电磁波的放射以及停止进行切换。
63.扫描部13例如可以具有反射电磁波的反射面。扫描部13可以通过一边改变反射面的朝向一边反射从放射部12放射的电磁波，来变更向对象ob照射的电磁波的照射位置。即，扫描部13可以使用从放射部12放射的电磁波来扫描对象ob。扫描部13也可以沿一次方向或二次方向扫描对象ob。
64.扫描部13可以构成为，从放射部12放射并在反射面反射的电磁波的照射区域中的至少一部分包含于电磁波检测装置100中的电磁波的检测范围。因此，能够在电磁波检测装置100中检测经由扫描部13向对象ob照射的电磁波中的至少一部分。
65.扫描部13包括例如mems(micro electro mechanical systems：微机电系统)反射镜、多面镜(polygon mirror)、以及电流镜(galvano mirror)等。
66.扫描部13可以基于后述的控制部14的控制，来改变放射电磁波的朝向。扫描部13可以具有例如编码器等角度传感器。扫描部13也可以将角度传感器所检测的角度作为与反射电磁波的方向相关的方向信息向控制部14通知。控制部14能够基于从扫描部13获取的方向信息，计算出照射位置。另外，控制部14能够基于为了控制反射电磁波的朝向而向扫描部13输入的驱动信号，计算出照射位置。
67.电磁波检测装置100检测从对象ob到来的电磁波。具体而言，电磁波检测装置100检测从放射部12放射并被对象ob反射的电磁波。另外，电磁波检测装置100可以检测对象ob所发出的电磁波。关于电磁波检测装置100的结构在后面说明。
68.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而执行特定的功能的通用的处理器以及进行特定的处理的专用的处理器中的至少任一种。专用的处理器可以包括面向特定用途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：现场可编程门阵列)。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：片上系统)以及sip(system-in-a-package：系统级封装)中的至少任一种。
69.控制部14可以基于由后述的电磁波检测装置100所具有的检测部的电磁波的检测结果，来获取与电磁波检测装置100的周围相关的信息。与周围相关的信息例如是图像信息、距离信息、以及温度信息等。
70.控制部14例如通过tof(time-of-flight)，来获取距离信息。具体而言，控制部14具有例如时间测量lsi(large scale integrated circuit：大规模集成电路)，测量从放射部12放射电磁波的时刻t1开始到电磁波检测装置100检测出被照射了该电磁波的照射位置反射的反射波的时刻t2为止的时间δt。控制部14通过对测量出的时间δt乘以光速并除以2，来计算到照射位置的距离。控制部14基于从扫描部13获取的方向信息或者控制部14向扫描部13输出的驱动信号，来计算电磁波的照射位置。控制部14通过一边改变电磁波的照射位置一边计算到各放射位置的距离，从而获取图像状的距离信息。
71.在本实施方式中，使用通过直接测量从放射电磁波到返回为止的时间的direct tof方式来获取距离信息的例子说明了信息获取系统11，但不限于此。信息获取系统11例如
也可以通过以恒定的周期放射电磁波，并根据放射的电磁波与返回的电磁波之间的相位差间接地测量到电磁波返回为止的时间的flash tof方式，来获取距离信息。信息获取系统11也可以通过其他的tof方式，例如phased tof方式，来获取距离信息。
72.接着，参照图4对本实施方式的电磁波检测装置100的结构进行说明。
73.如图4所示，本实施方式的电磁波检测装置100具有第一成像部110、棱镜120、第一检测部130、以及第二检测部140。
74.第一成像部110例如包括透镜以及反射镜中的至少一方。第一成像部110使从第一方向d1入射的作为被拍摄体的对象ob的电磁波的像向棱镜120的第一面s1行进，并使其在与第一面s1分离的位置处成像。第一方向d1与第一成像部110的主轴平行，包含从物体面朝向第一成像部110的方向且从第一成像部110朝向像面的方向。
75.棱镜120使从第一成像部110行进的电磁波分离而朝向第一检测部130和第二检测部140射出。棱镜120具有第一棱镜121、第二棱镜122、波长分离部123、以及波长选择部124。
76.第一棱镜121可以具有第一面s1、第二面s2、以及第三面s3，作为各自不同的表面。第一棱镜121包括例如三角棱镜。第一面s1、第二面s2、以及第三面s3可以相互交叉。
77.第一面s1使从第一方向d1入射至棱镜120的电磁波向第二方向d2行进。第一面s1可以与从第一方向d1入射至第一面s1的电磁波的行进轴垂直。如上所述，第一方向d1与第一成像部110的主轴平行，因此，第一成像部110的主轴与第一面s1垂直，换言之，第一成像部110的主面可以与第一面s1平行。第一面s1可以使从第一方向d1入射的电磁波透过或者折射而向第二方向d2行进。
78.第三面s3射出通过后述的波长分离部123向第四方向d4行进的电磁波。第三面s3可以与向第四方向d4行进的电磁波的行进轴垂直，即与第三方向d3垂直。
79.第一棱镜121可以配置为，从第一方向d1入射至第一面s1的电磁波的行进轴与第一面s1垂直。第一棱镜121可以配置为，第二面s2位于从第一方向d1透过第一面s1或者被第一面s1折射并在第一棱镜121的内部行进的电磁波的行进方向上。
80.第二棱镜122可以具有第四面s4、第五面s5、以及第六面s6，作为各自不同的表面。第二棱镜122包括例如三角棱镜。第四面s4、第五面s5、以及第六面s6可以相互交叉。
81.第四面s4将由后述的波长分离部123向第三方向d3行进的电磁波射出。第四面s4可以与向第四方向d4行进的电磁波的行进轴垂直，即与第四方向d4垂直。
82.第二棱镜122可以配置为，第五面s5与第一棱镜121的第二面s2平行且相对。第二棱镜122可以配置为，第四面s4位于透过后述的波长分离部123并经由第五面s5向第二棱镜122的内部行进的电磁波的行进方向上。
83.作为第一透过部的波长分离部123配置在第一棱镜121的第二面s2与第二棱镜122的第五面s5之间。波长分离部123例如由蒸镀于第二面s2或者第五面s5的单层或多层的薄膜构成。波长分离部123使第一波段的电磁波透过，并使第一波段以外的电磁波反射。即，波长分离部123的第一波段的电磁波的透过率大于第一波段以外的电磁波的透过率。波长分离部123使第一波段的电磁波向第三方向d3透过，使第一波段以外的电磁波向第四方向d4反射。波长分离部123包括使相比规定的截止波长位于长波长侧的波段的电磁波透过的长通滤波器、使相比规定的截止波长位于短波长侧的波段的电磁波透过的短通滤波器以及带通滤波器中的任一种。在本实施方式中，波长分离部123为长通滤波器。
84.作为第二透过部的波长选择部124配置于第二棱镜122的第四面s4。波长选择部124由蒸镀于第四面s4的单层或者多层的薄膜构成。波长选择部124使第二波段的电磁波透过。即，波长选择部124的第二波段的电磁波的透过率大于第二波段以外的电磁波的透过率。波长选择部124使向第三方向d3行进的电磁波中的第二波段的电磁波透过。波长选择部124包括长通滤波器、短通滤波器、以及带通滤波器中的任一种。在本实施方式中，波长选择部124为短通滤波器。
85.图5是表示作为波长分离部123的长通滤波器以及作为波长选择部124的短通滤波器的光谱特性的图。
86.如上所述，长通滤波器使相比规定的截止频率位于长波长侧的电磁波透过。因此，如图5所示，波长选择部123使相比规定的截止频率λ1位于长波长侧的波段即第一波段的电磁波透过。另外，波长分离部123的第一波段以外的电磁波的反射率高于第一波段的电磁波的反射率。
87.另外，如上所述，短通滤波器使相比规定的截止频率位于短波长侧的电磁波透过。因此，如图5所示，波长选择部124使相比规定的截止频率λ2位于短波长侧的波段即第二波段的电磁波透过。另外，波长选择部124的第二波段以外的电磁波的反射率高于第二波段的电磁波的反射率。
88.在本实施方式中，使波长选择部124的截止频率λ2比波长选择部123的截止频率λ1大。因此，如图5所示，波长选择部123使电磁波透过的第一波段与波长选择部124使电磁波透过的第二波段一部分重叠。因此，第一波段与第二波段重叠的波段的电磁波透过波长选择部124，并向后述的第一检测部130射出。
89.在此，通常，长通滤波器的光谱特性的上升以及短通滤波器的光谱特性的下降能够比图5中虚线所示的带通滤波器的光谱特性的上升以及下降更陡峭。另外，通常，长通滤波器以及短通滤波器能够使透过率高于带通滤波器透过率。因此，通过调整截止频率λ1、λ2，能够使放射部12所放射的激光状的电磁波的波段(激光波段)的电磁波有选择地向第一检测部130入射。因此，本实施方式的电磁波检测装置100能够防止第一检测部130中的受光s/n比的降低以及受光信号电平的降低，从而在第一检测部130中能够得到良好的受光信号。
90.另外，通过将波长分离部123以及波长选择部124蒸镀于棱镜120上，能够防止由滤波器面引起的菲涅耳反射。因此，本实施方式的电磁波检测装置100能够实现电磁波的透过率的确保、重影的产生的抑制、以及成像透镜的后焦距的缩短。
91.再次参照图4，第一检测部130检测经由波长分离部123以及波长选择部124行进的电磁波。具体而言，第一检测部130检测依次透过第一波长分离部123以及波长选择部124的电磁波。在此，第一波段与第二波段重叠的波段与第一检测部130所检测的电磁波的波段至少一部分重叠。第一波段与第二波段重叠的波段可以包含第一检测部130所检测的电磁波的全部波段。另外，第一波段和第二波段重叠的波段可以与第一检测部130所检测的电磁波的波段一致。
92.第一检测部130包括检测从放射部12朝向对象ob放射的电磁波的来自对象ob的反射波的有源传感器或者无源传感器。第一检测部130可以检测从放射部12放射且由扫描部13反射而朝向对象ob放射的电磁波的来自对象ob的反射波。
93.更具体而言，第一检测部130包括构成测距传感器的元件。例如，第一检测部130包括apd(avalanche photo diode：雪崩光电二极管)、pd(photo diode：光电二极管)、spad(single photon avalanche diode：单光子雪崩二极管)、毫米波传感器、亚毫米波传感器、以及测距图像传感器等单一的元件。第一检测部130也可以包括apd阵列、pd阵列、mppc(multi photon pixel counter：多光子像素计数器)、测距成像阵列、以及测距图像传感器等元件阵列。第一检测部130可以包括测距传感器、图像传感器、以及热传感器中的至少任一种。
94.第一检测部130可以将表示检测到来自被拍摄体的反射波的检测信息向控制部14发送。控制部14基于由第一检测部130检测到的电磁波，来获取电磁波检测装置100的周围的信息。具体而言，控制部14基于从第一检测部130发送来的检测信息，例如通过tof方式，能够获取从放射部12放射的电磁波的照射位置的距离信息。
95.第二检测部140检测从棱镜121的第三面s3射出的电磁波。即，第二检测部140检测被波长分离部123反射的电磁波。
96.第二检测部140包括无源传感器。更具体而言，第二检测部140包括元件阵列。例如，第二检测部140可以包括图像传感器或者成像阵列等拍摄元件，对在检测面上成像的电磁波的像进行拍摄，并生成相当于拍摄到的对象ob的图像信息。第二检测部140可以对可见光的像进行拍摄。第二检测部140可以将所生成的图像信息向控制部14发送。控制部14基于第二检测部140的电磁波的检测结果，来获取与周围相关的信息。
97.第二检测部140也可以对红外线、紫外线、以及电波的像等可见光以外的像进行拍摄。第二检测部140也可以包括测距传感器。在这样的结构中，电磁波检测装置100能够通过第二检测部140获取图像状的距离信息。第二检测部140也可以包括测距传感器或者热传感器等。在这样的结构中，电磁波检测装置100能够通过第二检测部140获取图像状的温度信息。
98.第二检测部140可以包括与第一检测部130相同种类或者不同种类的传感器。第二检测部140可以检测与第一检测部130检测的电磁波相同种类或者不同种类的电磁波。
99.如上所述，电磁波检测装置100检测从放射部12放射并被对象ob反射的反射波。另外，第一检测部130检测该反射波中的第一波段与第二波段重叠的波段内的电磁波。第一波段和第二波段重叠的波段与放射部12放射的电磁波的波段的至少一部分重叠。第一波段与第二波段重叠的波段可以包含放射部12所放射的电磁波的全部波段。另外，第一波段和第二波段重叠的波段也可以与放射部12所放射的电磁波的波段一致。
100.本实施方式的电磁波检测装置100的结构并不限于图3所示的结构。如图6所示，本实施方式的电磁波检测装置100还可以包括第一行进部150、第二成像部160。
101.第一行进部150设置于从棱镜120的第四面s4射出的电磁波的路径上。第一行进部150也可以设置在从第一成像部110分离规定的距离的对象ob的一次成像位置或者一次成像位置附近。
102.第一行进部150具有供通过了第一成像部110以及棱镜120的电磁波入射的基准面ss。基准面ss是在后述的第一状态以及第二状态中的至少任一个状态下，使电磁波产生例如反射以及透过等作用的面。第一行进部150可以使由第一成像部110形成的对象ob的电磁波的像成像于基准面ss。基准面ss可以与从第四面s4射出的电磁波的行进轴垂直。
103.第一行进部150使入射至基准面ss的电磁波向特定的方向行进。第一行进部150具有沿着基准面ss配置的多个像素px。第一行进部150能够针对每个像素在使电磁波向作为特定的方向的第一选择方向ds1行进的第一状态和向作为其他特定的方向的第二选择方向ds2行进的第二状态之间进行切换。第一行进部150针对每个像素px使经由波长分离部123行进且入射至基准面ss的电磁波向作为特定的方向的第五方向d5行进。第一状态包括使入射至基准面ss的电磁波向第一选择方向ds1反射的第一反射状态。第二状态包括使入射至基准面ss的电磁波向第二选择方向ds2反射的第二反射状态。
104.第一行进部150可以按每个像素px而包括反射电磁波的反射面。第一行进部150通过针对每个像素px变更反射面的朝向，针对每个像素px在第一反射状态以及第二反射状态之间进行切换。
105.第一行进部150可以包括例如数字微镜器件(dmd：digital micromirror device)。dmd通过驱动构成基准面ss的微小的反射面，从而能够针对每个像素px将反射面切换为相对于基准面ss倾斜+12
°
或者-12
°
的倾斜状态。基准面ss可以与载置dmd中的微小的反射面的基板的板面平行。
106.第一行进部150可以基于控制部14的控制，针对每个像素px在第一状态和第二状态之间进行切换。例如，第一行进部150能够通过将一部分的像素px切换为第一状态，使入射至该像素px的电磁波向第一选择方向ds1行进。第一行进部150能够通过将另一部分的像素px切换为第二状态，使入射至该像素px的电磁波向第二选择方向ds2行进。
107.第二成像部160可以设置于通过第一行进部150向第五方向d5行进的电磁波的路径上。第二成像部160例如包括透镜以及反射镜中的至少一方。第二成像部160可以使作为在第一行进部150的基准面ss上进行一次成像并向第五方向d5行进的电磁波的对象ob的像向第一检测部130行进而成像。
108.第一检测部130检测通过第一行进部150向作为特定的方向的第五方向d5行进的电磁波。具体而言，第一检测部130检测通过第一行进部150向特定的方向行进并经由第二成像部160的电磁波。
109.这样，在本实施方式中，电磁波检测装置100具有：波长分离部123，第一波段的电磁波的透过率大于第一波段以外的电磁波的透过率；波长选择部124，第二波段的电磁波的透过率大于第二波段以外的电磁波的透过率；第一检测部130，检测经由波长分离部123以及波长选择部124行进的电磁波。而且，第一波段与第二波段一部分重叠。
110.通过这样的结构，向第一检测部130入射第一波段和第二波段被限制的波段的电磁波。利用作为滤波器发挥功能的波长分离部123以及波长选择部124来限制入射至第一检测部130的电磁波的波段，从而与利用一个带通滤波器来限制入射至第一检测部130的电磁波的波段相比，能够得到更高的透过率以及更陡峭的光谱特性。因此，本实施方式的电磁波检测装置100能够防止第一检测部130中的受光s/n比的降低以及受光信号电平的降低，从而在第一检测部130中能够得到良好的受光信号。
111.另外，在本实施方式的信息获取系统11中，控制部14基于由第一检测部130以及第二检测部140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。因此，信息获取系统11能够提供基于检测出的电磁波的有益的信息。这样的结构以及效果在后述的各实施方式的信息获取系统中也相同。
112.在本实施方式中，以波长分离部123是长通滤波器且波长选择部124是短通滤波器为例进行了说明，但波长分离部123以及波长选择部124的滤波器的组合并不限于此。例如，波长分离部123也可以是短通滤波器，波长选择部124也可以是长通滤波器。
113.另外，波长分离部123以及波长选择部124中的一方可以是长通滤波器，另一方可以是带通滤波器。在该情况下，如图7所示，长通滤波器的截止频率λ1设为激光波段的低频侧附近的频率。另外，使带通滤波器的半值波段包含激光波段。这样一来，能够使相比截止频率λ1位于长波长侧的波段与带通滤波器的半值波段重叠的波段的电磁波向第一检测部130入射。
114.另外，波长分离部123以及波长选择部124中的一方可以是短通滤波器，另一方可以是带通滤波器。在该情况下，如图8所示，短通滤波器的截止频率λ2设为激光波段的高频侧附近的频率。另外，使带通滤波器的半值波段包含激光波段。这样一来，能够使相比截止频率λ2位于短波长侧的波段与带通滤波器的半值波段重叠的波段的电磁波向第一检测部130入射。
115.另外，波长分离部123以及波长选择部124可以双方均为带通滤波器。在该情况下，如图9所示，使一方的带通滤波器的半值波段与另一方的带通滤波器的半值波段错开，使双方的带通滤波器的半值波段重叠的波段包含激光波段。这样一来，能够使两个带通滤波器的半值波段重叠的波段的电磁波入射至第一检测部130。
116.另外，波长分离部123以及波长选择部124可以双方均为短通滤波器。在该情况下，如图10所示，一方的短通滤波器的截止频率λ21设为激光波段的高频侧附近的频率。另外，设另一方的短通滤波器的截止频率λ22高于一方的短通滤波器的截止频率λ21。这样一来，能够使相比截止频率λ21位于短波长侧的波段与相比截止频率λ22位于短波长侧的波段重叠的波段的电磁波入射至第一检测部130。
117.另外，在波长分离部123以及波长选择部124双方均为短通滤波器的情况下，如图11所示，一方的短通滤波器的截止频率λ21设为激光波段的低频侧附近的频率，另一方的短通滤波器的截止频率λ22设为激光波段的高频侧附近的频率。在该情况下，构成为经过了由一方的短通滤波器的反射以及由另一方的短通滤波器的透过的电磁波入射至第一检测部130。这样的结构例如形成为使波长分离部123倾斜，使透过波长分离部123并被波长选择部124反射的电磁波入射至第一检测部130即可。这样一来，能够使相比一方的短通滤波器的截止频率λ21位于长波长侧的波段与相比另一方的短通滤波器的截止频率λ22位于短波长侧的波段重叠的波段的电磁波入射至第一检测部130。
118.另外，波长分离部123以及波长选择部124可以双方均为长通滤波器。在该情况下，如图12所示，一方的长通滤波器的截止频率λ11设为激光波段的低频侧附近的频率。另外，设另一方的短通滤波器的截止频率λ12低于一方的短通滤波器的截止频率λ11。这样一来，能够使相比截止频率λ11位于长波长侧的波段与相比截止频率λ12位于长波长侧的波段重叠的波段的电磁波入射至第一检测部130。
119.另外，在波长分离部123以及波长选择部124的双方均为长通滤波器的情况下，如图13所示，一方的长通滤波器的截止频率λ11设为激光波段的高频侧附近的频率，另一方的长通滤波器的截止频率λ12设为激光波段的低频侧附近的频率。在该情况下，构成为经过了由一方的长通滤波器的反射以及由另一方的长通滤波器的透过的电磁波入射至第一检测
部130。这样的结构例如形成为使波长选择部124倾斜，使透过波长分离部123并被波长选择部124反射的电磁波入射至第一检测部130即可。这样一来，能够使相比一方的长通滤波器的截止频率λ11位于短波长侧的波段与相比另一方的短通滤波器的截止频率λ12位于长波长侧的波段重叠的波段的电磁波入射至第一检测部130。
120.接着，参照图14对本发明的第二实施方式的电磁波检测装置101进行说明。在图14中，对具有与第一实施方式相同的结构的部位标注相同的附图标记。
121.如图14所示，本实施方式的电磁波检测装置101与图4所示的电磁波检测装置100相比，不同点在于，追加了截止红外线的ir截止滤波器125。
122.作为第四透过部的ir截止滤波器125相比波长分离部123更靠后段配置。具体而言，ir截止滤波器125通过蒸镀于棱镜120的第三面s3而形成。ir截止滤波器125的第一波段以外的电磁波的透过率大于波长分离部123的反射率。因此，ir截止滤波器125使由波长分离部123向第四方向d4反射的电磁波透过。透过ir截止滤波器125的电磁波由第二检测部140检测。
123.在棱镜120的第三面s3也可以配置截止可见光的可见光截止滤波器，以代替ir截止滤波器125。即，第四透过部包括ir截止滤波器或者可见光截止滤波器。
124.本实施方式的电磁波检测装置101的结构并不限于图14所示的结构。如图15所示，本实施方式的电磁波检测装置101也可以是在图6所示的电磁波检测装置100中追加了ir截止滤波器125的结构。
125.接着，参照图16对本发明的第三实施方式的电磁波检测装置102进行说明。在图16中，对具有与上述的各实施方式相同的结构的部位标注相同的附图标记。
126.如图16所示，本实施方式的电磁波检测装置102与图14所示的电磁波检测装置101相比，不同点在于，追加了截止可见光的可见光截止滤波器170。
127.作为第三透过部的可见光截止滤波器170相比波长分离部123更靠后段配置。具体而言，可见光截止滤波器170配置于波长选择部124与第一检测部130之间。可见光截止滤波器170使透过了波长分离部123以及波长选择部124的电磁波透过。
128.可见光截止滤波器170的第一波段以外的电磁波的透过率小于波长分离部123，以及，第二波段以外的电磁波的透过率小于波长选择部124。因此，可见光截止滤波器170截止透过了波长分离部123以及波长选择部124的电磁波中的第一波段与第二波段重叠的波段以外的电磁波。
129.或者，可见光截止滤波器170的第一波段以外的电磁波的透过率小于波长分离部123，或者，第二波段以外的电磁波的透过率小于波长选择部124。因此，可见光截止滤波器170截止透过了波长分离部123以及波长选择部124的电磁波中的第一波段与第二波段重叠的波段的两侧的波段中的一方的波段的电磁波。
130.这样，通过设置可见光截止滤波器170，本实施方式的电磁波检测装置102能够实现入射至第一检测部130的不需要的光的进一步的减少以及受光s/n比的提高，从而在第一检测部130中能够得到更良好的受光信号。
131.也可以配置有ir截止滤波器，以代替可见光截止滤波器170。即，第三透过部包括ir截止滤波器或者可见光截止滤波器。
132.本实施方式的电磁波检测装置102的结构并不限于图16所示的结构。如图17所示，
本实施方式的电磁波检测装置102也可以是在图15所示的电磁波检测装置101中追加了可见光截止滤波器170的结构。
133.在图17中示出了可见光截止滤波器170配置于波长选择部124与第一行进部150之间的例子，但可见光截止滤波器170的配置并不限于此。
134.例如，如图18所示，可见光截止滤波器170也可以配置于第一行进部150与第二成像部160之间。另外，如图19所示，可见光截止滤波器170也可以配置于第二成像部160与第一检测部130之间。
135.接着，参照图20对本发明的第四实施方式的电磁波检测装置103进行说明。在图20中，对具有与上述的各实施方式相同的结构的部位标注相同的附图标记。
136.如图20所示，本实施方式的电磁波检测装置103与图14所示的电磁波检测装置101相比，波长选择部124以及ir截止滤波器125的配置不同。在本实施方式中，如图20所示，波长选择部124以及ir截止滤波器125并未蒸镀于棱镜120，而与棱镜120分离而单独地配置。
137.本实施方式的电磁波检测装置103的结构并不限于图20所示的结构。例如，如图21所示，本实施方式的电磁波检测装置103也可以构成为，在图15所示的电磁波检测装置101中波长选择部124以及ir截止滤波器125与棱镜120分离而单独地配置。另外，如图22所示，本实施方式的电磁波检测装置103也可以构成为，波长选择部124配置于第一行进部150与第二成像部160之间。另外，如图23所示，本实施方式的电磁波检测装置103也可以构成为，波长选择部124配置于第二成像部160与第一检测部130之间。
138.在本实施方式中，以波长选择部124以及ir截止滤波器125与棱镜120分离而单独地配置为例进行了说明，但并不限定于此。波长选择部124以及ir截止滤波器125中的一方也可以与棱镜120分离而单独地配置。
139.接着，参照图24对本发明的第五实施方式的电磁波检测装置104进行说明。在图24中，对具有与上述的各实施方式相同的结构的部位标注相同的附图标记。
140.如图24所示，本实施方式的电磁波检测装置104与图14所示的电磁波检测装置101相比，不同点在于，删除了棱镜120(第一棱镜121以及第二棱镜122)。即，在本实施方式中，波长分离部123、波长选择部124、以及ir截止滤波器125未蒸镀于棱镜120，而是单独地配置。在该情况下，波长分离部123、波长选择部124、以及ir截止滤波器125例如分别构成为板状的元件。
141.如图14所示的电磁波检测装置101那样，在将波长分离部123、波长选择部124、以及ir截止滤波器125蒸镀于棱镜120而形成的情况下，对位变得容易，从而能够提高位置精度。另一方面，如本实施方式的电磁波检测装置104那样，在将波长分离部123、波长选择部124、以及ir截止滤波器125单独地配置的情况下，由于不需要棱镜120，因此，能够实现轻量化、部件数的削减。另外，由于不使用棱镜120，因此，在本实施方式的电磁波检测装置104中，能够防止由棱镜120内的不需要的反射等引起的光斑或者重影的产生。
142.本实施方式的电磁波检测装置104的结构并不限于图24所示的结构。例如，如图25所示，本实施方式的电磁波检测装置104也可以是在图15所示的电磁波检测101中删除了棱镜120的结构。另外，如图26所示，本实施方式的电磁波检测装置104也可以构成为，波长选择部124配置于第一行进部150与第二成像部160之间。
143.接着，参照图27对本发明的第六实施方式的电磁波检测装置105进行说明。在图27
中，对具有与上述的各实施方式相同的结构的部位标注相同的附图标记。
144.如图27所示，本实施方式的电磁波检测装置105与图4所示的电磁波检测装置100相比，波长选择部124的配置不同。在本实施方式中，如图27所示，波长选择部124配置于波长分离部123与第二棱镜122之间。波长选择部124构成为例如蒸镀于第二棱镜122的第五面s5或者与波长分离部123的第一棱镜121的第二面s2相反一侧的面。
145.本实施方式的电磁波检测装置105的结构并不限于图27所示的结构。例如，如图28所示，本实施方式的电磁波检测装置105可以构成为，在图6所示的电磁波检测装置100中波长选择部124配置于波长分离部123与第二棱镜122之间。
146.接着，参照图29对本发明的第七实施方式的电磁波检测装置106进行说明。在图29中，对具有与上述的各实施方式相同的结构的部位标注相同的附图标记。
147.本实施方式的电磁波检测装置106与图6所示的电磁波检测装置100相比，不同点在于，将棱镜120变更为棱镜120a、以及波长选择部124的配置。
148.棱镜120a与棱镜120相比，不同点在于，将第二棱镜122变更为第二棱镜122a。
149.第二棱镜122a可以具有第四面s46、第五面s56、以及第六面s66，作为各自不同的表面。第二棱镜122a包括例如三角棱镜。第四面s46、第五面s56、以及第六面s66可以相互交叉。
150.第四面s46将向第三方向d3行进的电磁波向第一行进部150的基准面ss射出。另外，第四面s46使从第一行进部150的基准面ss再次入射的电磁波向第五方向d5行进。即，本实施方式的电磁波检测装置106具有作为第一射出面的第四面s46，该第四面s46使经由波长分离部123行进的电磁波向第一行进部150的基准面ss射出，并使从基准面ss向特定的方向行进的电磁波再次入射。第四面s46可以与向第三方向d3行进的电磁波的行进轴垂直，即与第三方向d3垂直。第四面s46可以与第一行进部150的基准面ss平行。第四面s46可以使从基准面ss再次入射的电磁波透过或者折射而向第五方向d5行进。
151.第五面s56使向第五方向d5行进的电磁波向第六方向d6行进。第五面s56可以对向第五方向d5行进的电磁波进行内部反射并使其向第六方向d6行进。第五面s56可以对向第五方向d5行进的电磁波进行内部全反射并使其向第六方向d6行进。向第五方向d5行进的电磁波的向第五面s56入射的入射角可以为临界角以上。向第五方向d5行进的电磁波的向第五面s56入射的入射角可以不同于向第二方向d2行进的电磁波的向第二面s2入射的入射角。向第五方向d5行进的电磁波的向第五面s56入射的入射角可以大于向第二方向d2行进的电磁波的向第二面s2入射的入射角。
152.第六面s66将向第六方向d6行进的电磁波射出。即，本实施方式的电磁波检测装置106具有作为射出从第四面s46再次入射的电磁波的第二射出面的第六面s66。第六面s66可以与向第六方向d6行进的电磁波的行进轴垂直，即与第六方向d6垂直。从第六面s66射出的电磁波被第一检测部130检测。
153.第二棱镜122a可以配置为，第五面s56与第一棱镜121的第二面s2平行且相对。第二棱镜122a配置为，第四面s46位于透过第一棱镜121的第二面s2并经由第五面s56在第二棱镜122a的内部行进的电磁波的行进方向上。
154.波长选择部124可以配置在棱镜120a的第六面s66与第一检测部130之间。例如，如图29所示，波长选择部124可以在棱镜120a的第六面s66与第二成像部160之间配置为单体
的元件。另外，如图30所示，波长选择部124可以在第二成像部160与第一检测部130之间配置为单体的元件。另外，如图31所示，波长选择部124可以构成为蒸镀于棱镜120a的第六面s66。
155.另外，波长选择部124可以配置在棱镜120a的第四面s46与第一行进部150之间。例如，如图32所示，波长选择部124可以构成为蒸镀于棱镜120a的第四面s46。
156.如图32所示，在棱镜120a的第四面s46与第一行进部150之间配置有波长选择部124的情况下，两次通过了波长选择部124的电磁波入射至第一检测部130。在该情况下，由于两次通过了波长选择部124，从而入射至第一检测部130的电磁波的光量有可能降低。另一方面，如图29～图31所示，在棱镜120a的第六面s66与第一检测部130之间配置有波长选择部124的情况下，仅一次通过了波长选择部124的电磁波入射至第一检测部130。因此，能够抑制入射至第一检测部130的电磁波的光量的降低。
157.接着，参照图33对本发明的第八实施方式的电磁波检测装置107进行说明。在图33中，对具有与上述的各实施方式相同的结构的部位标注相同的附图标记。
158.本实施方式的电磁波检测装置107与图6所示的电磁波检测装置100相比，不同点在于，追加了波长选择部124a以及可见光截止滤波器170。可见光截止滤波器170的结构以及功能与第三实施方式相同。
159.作为第五透过部的波长选择部124a配置于第一棱镜121的第三面s3。波长选择部124a由蒸镀于第三面s3的单层或者多层的薄膜构成。波长选择部124a使第三波段的电磁波透过。即，波长选择部124a的第三波段的电磁波的透过率大于第三波段以外的电磁波的透过率。在此，被波长分离部123反射的电磁波的波段与第三波段一部分重叠。波长选择部124a包括长通滤波器、短通滤波器、以及带通滤波器中的任一种。
160.第二检测部140检测在被波长分离部123反射后透过了波长选择部124a的电磁波。在此，第二检测部140所检测的电磁波的波段、被波长分离部123反射的电磁波的波段、以及第三波段至少一部分重叠。第二检测部140所检测的电磁波的波段可以包含被波长分离部123反射的电磁波的波段与第三波段重叠的全部波段。另外，第二检测部140所检测的电磁波的波段也可以与被波长分离部123反射的电磁波的波段和第三波段重叠的波段一致。因此，第二检测部140检测被波长分离部123反射的电磁波的波段与第三波段重叠的波段的电磁波。
161.通过利用作为滤波器发挥功能的波长分离部123以及波长选择部124a来限制入射至第二检测部140的电磁波的波段，与由一个带通滤波器来限制入射至第二检测部140的电磁波的波段相比，能够得到更高的透过率以及更陡峭的光谱特性。因此。本实施方式的电磁波检测装置107能够防止第二检测部140中的受光s/n比的降低以及受光信号电平的降低，从而能够在第二检测部140中得到良好的受光信号。
162.本实施方式的电磁波检测装置107的结构并不限于图33所示的结构。例如，如图34所示，本实施方式的电磁波检测装置107也可以具有ir截止滤波器125a。
163.作为第六透过部的ir截止滤波器125a相比波长选择部124a更靠后段配置。具体而言，ir截止滤波器125a配置在波长选择部124a与第二检测部140之间。ir截止滤波器125a使在被波长分离部123反射后透过了波长选择部124a的电磁波透过。
164.在此，ir截止滤波器125a的第一波段的电磁波的透过率小于波长分离部123，以
及，第三波段以外的电磁波的透过率小于波长选择部124a。因此，ir截止滤波器125a截止在被波长分离部123反射后透过了波长选择部124a的电磁波中的第一波段的电磁波以及第三波段以外的电磁波。
165.或者，ir截止滤波器125a的第一波段的电磁波的透过率小于波长分离部123，或者，第三波段以外的电磁波的透过率小于波长选择部124a。因此，ir截止滤波器125a截止在被波长分离部123反射后透过了波长选择部124a的电磁波中的第一波段的电磁波或者第三波段以外的电磁波。
166.这样，通过设置ir截止滤波器125a，本实施方式的电磁波检测装置107能够实现入射至第二检测部140的不需要的光的进一步减少以及受光s/n比的提高，从而能够在第二检测部140中得到良好的受光信号。
167.本实施方式的电磁波检测装置107的结构并不限于图33和图34所示的结构。例如，如图35所示，本实施方式的电磁波检测装置107也可以具有第二行进部151以及第三成像部180。
168.第二行进部151的结构以及功能与第一行进部150相同。第二行进部151使透过了ir截止滤波器125a的电磁波向第七方向d7行进。
169.第三成像部180可以设置在由第二行进部151向第七方向d7行进的电磁波的路径上。第三成像部180例如包括透镜以及反射镜中的至少一方。第三成像部180可以使作为向第七方向d7行进的电磁波的对象ob的像向第二检测部140行进而成像。
170.在本实施方式中，也可以配置有可见光截止滤波器，以代替ir截止滤波器125a。即，第六透过部包括ir截止滤波器或者可见光截止滤波器。
171.虽然基于各附图以及实施例对本发明进行了说明，但是应该注意的是，本领域技术人员基于本发明能够容易地进行各种变形以及修改。因此，需要注意的是，这些变形以及修改均包含于本发明的范围内。
172.例如，在第一实施方式至第八实施方式中，放射部12、扫描部13、以及控制部14与电磁波检测装置100、101、102、103、104、105、106、107一起构成信息获取系统11，但电磁波检测装置100、101、102、103、104、105、106、107也可以构成为包括这些中的至少一个。
173.因此，例如，如图36所示，参照图6说明的具有第一行进部150的第一实施方式的电磁波检测装置100可以构成为包括放射部12、扫描部13、以及控制部14。同样地，第二实施方式至第八实施方式的电磁波检测装置101、102、103、104、105、106、107可以构成为包括放射部12、扫描部13、以及控制部14。
174.另外，在第一实施方式至第八实施方式中，第一行进部150能够将入射至基准面ss的电磁波的行进方向在第一选择方向ds1以及第二选择方向ds2这两个方向上进行切换，但也可以在三个以上的方向进行切换。
175.另外，在第一实施方式至第八实施方式中，第一行进部150的第一状态以及第二状态分别是将入射至基准面ss的电磁波向第一选择方向ds1反射的第一反射状态以及向第二选择方向ds2反射的第二反射状态，但也可以是其他方式。
176.例如，第二状态可以是使入射至基准面ss的电磁波透过而向第二选择方向ds2行进的透过状态。第一行进部150也可以针对每个像素px而包括快门，该快门具有使电磁波向第一选择方向ds1反射的反射面。在这样的结构的第一行进部150中，通过开闭每个像素px
的快门，能够针对每个像素在作为第一状态的反射状态以及作为第二状态的透过状态之间进行切换。
177.作为第一行进部150，例如可以举例包括能够开闭的多个快门呈阵列状地排列的mems快门的行进部。另外，作为第一行进部150，可以举例包括液晶快门的行进部，该液晶快门能够根据液晶取向在反射电磁波的反射状态与使电磁波透过的透过状态之间进行切换。在这样的结构的第一行进部150中，通过针对每个像素px切换液晶取向，能够针对每个像素px在作为第一状态的反射状态以及作为第二状态的透过状态之间进行切换。
178.另外，在第一实施方式至第八实施方式中，信息获取系统11具有如下结构：通过使扫描部13扫描从放射部12放射的波束状的电磁波，使第一检测部130与扫描部13协作而作为扫描型的有源传感器发挥功能。但是，信息获取系统11并不限定于这样的结构。例如，信息获取系统11也可以构成为，在具有能够放射放射状的电磁波的多个放射源的放射部12中，通过一边错开放射时刻一边从各放射源放射电磁波的分阶段扫描方式，作为扫描型的有源传感器发挥功能，而不具有扫描部13。信息获取系统11也可以是如下结构：不具有扫描部13，使放射部12放射放射状的电磁波并无扫描地获取信息。
179.另外，在第一实施方式至第八实施方式中，信息获取系统11具有如下结构：第一检测部130是有源传感器，第二检测部140是无源传感器。但是，信息获取系统11并不限定于这样的结构。例如，信息获取系统11也可以是第一检测部130以及第二检测部140均为有源传感器的结构。在第一检测部130以及第二检测部140均为有源传感器的结构中，向对象ob放射电磁波的放射部12可以不同，也可以相同。而且，不同的放射部12可以分别放射不同种类或者相同种类的电磁波。
180.附图标记的说明：
181.100～107 电磁波检测装置
182.11 信息获取系统
183.12 放射部
184.13 扫描部
185.14 控制部
186.110 第一成像部
187.120、120a 棱镜
188.121 第一棱镜
189.122、122a 第二棱镜
190.123 波长分离部
191.124、124a 波长选择部
192.125、125a ir截止滤波器
193.130 第一检测部
194.140 第二检测部
195.150 第一行进部
196.151 第二行进部
197.160 第二成像部
198.170 可见光截止滤波器
199.180 第三成像部
200.900 电磁波检测装置
201.911 带通滤波器
202.912 第一成像部
203.913 棱镜
204.914 行进部
205.915 第二成像部
206.916 检测部
207.d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7 第一方向、第二方向、第三方向、第四方向、第五方向、第六方向、第七方向
208.s1 第一面
209.s2 第二面
210.s3 第三面
211.s4、s46 第四面
212.s5、s56 第五面
213.s6、s66 第六面
214.ob 对象
215.px 像素
216.ss 基准面