JP7380146B2 - 情報取得装置 - Google Patents

Description

本発明は、情報取得装置に関する。

従来、光学的に３Ｄ情報を取得する３Ｄセンシング技術が各方面で利用されている。

例えば、ロボットやドローン、ＶＲ（Virtual Reality）などで利用される、ジェスチャー認識や物体認識、障害物検知に関する３Ｄセンシング技術が開示されている。このような３Ｄセンシング技術においては、面計測可能な撮像素子などの２次元センサを用いる場合がある。

しかしながら、２次元センサを用いる３Ｄセンシングの精度は、当該２次元センサの物理的な解像度により制限される。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、使用する２次元センサの物理的な解像度より大きい解像度で被撮像面に関する情報を取得することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、光の遅延情報を取得するセンサであって、撮像面へ入射する光の強度分布に応じた受光信号を出力する光センサと、被撮像面からの光を前記被撮像面の共役面に伝達する第１の光学系と、前記第１の光学系により伝達可能な前記被撮像面の領域のうちの複数の領域からの光を前記撮像面のうちの同一の領域に結像する第２の光学系と、時分割された前記受光信号に基づいて、前記被撮像面に関する情報を取得する処理回路とを備える情報取得装置を特徴とする。

本発明によれば、使用する２次元センサの物理的な解像度より大きい解像度で被撮像面に関する情報を取得することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る情報取得装置の構成の一例を示す図である。 図２は、図１の撮像系の構成の一例を示す断面図である。 図３は、図１の情報取得装置における、被撮像面のうちの第１の領域に関する像形成について説明するための図である。 図４は、図１の情報取得装置における、被撮像面のうちの第２の領域に関する像形成について説明するための図である。 図５は、図１の情報取得装置における、被撮像面のうちの第３の領域に関する像形成について説明するための図である。 図６は、図１の情報取得装置の機能構成の一例を示す図である。 図７は、図１の情報取得装置において実行される、情報取得処理の一例を示すタイミングチャートである。 図８は、図１の第２の光学系が中間像を３つに分割する場合の被撮像面に関する情報の取得について説明するための図である。 図９は、図１の第２の光学系が中間像を９つに分割する場合の被撮像面に関する情報の取得について説明するための図である。 図１０は、図７の情報取得処理における照明制御の別の一例について説明するための図である。 図１１は、図１の情報取得装置により実行される、情報取得処理の別の一例を示すタイミングチャートである。 図１２は、図１の第２の光学系の構成の別の一例を示す図である。 図１３は、図１２の第２の光学系が中間像を９つに分割する場合の被撮像面に関する情報の取得について説明するための図である。 図１４は、図１の撮像系及び照明系の構成の別の一例を示す断面図である。 図１５は、図１４の撮像系及び照明系の構成の別の一例を示す断面図である。

近年、３Ｄ情報を取得するセンシング技術が各方面で利用されている。例えば、近距離においては、スマートフォンなどの認証時の顔検知において３Ｄ情報を利用して個人を特定したり、ジェスチャー操作によりコマンド入力する際に３Ｄ情報を利用して手の動きなどを取得したりする技術がある。また、例えば、中長距離においては、自動車における自動ブレーキシステムにおける前方車両や人物などの検知に利用されたり、自動運転のための前方の障害物検知などの３Ｄセンシングに利用されたりしている。また、ＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）などと呼ばれている、自動搬送車の周辺障害物の検知に利用されたり、ロボットの目としての３次元センサに利用されたりしている。これらのことから、センシング精度を高めたいという要求がある。

従来、３Ｄ情報を取得するための手段として、ステレオカメラを利用する手段がある。ステレオカメラでは、左右のカメラで得られる視差情報を奥行き情報に変換して３Ｄ情報を取得する。また、ＴＯＦ（Time of Flight）カメラという３Ｄ距離センサもある。ＴＯＦカメラ（ＴＯＦセンサ）は、赤外光などを対象物に投光し、その対象物からの反射光がセンサに到達する時間差を算出して距離換算をしている。どちらの方式にも一長一短があるが、ステレオカメラでは２つのカメラを用い、かつ、キャリブレーションが必要であるなど利用が煩雑である反面、ＴＯＦセンサでは単純なカメラ構成であるため、ＴＯＦカメラの利用機会が多くなっている。このように、３Ｄセンシング用途として、ロボットやドローン、ＶＲなどの市場で、ジェスチャー認識や物体認識、障害物検知のために利用されている。

しかし、今までの３Ｄセンシング、特に２次元ＴＯＦセンサを利用した３Ｄセンシングでは、センサ解像度が２５万画素～ＶＧＡ(約３０万画素)程度であることから、より広角で広い範囲の３Ｄセンシングを行うためには、分解能が不足していた。したがって、画素間の情報をより詳細にセンシングできなかった。そこで、以下に説明する情報取得装置１では、使用する２次元センサの物理的な解像度より大きい解像度で被撮像面に関する情報を取得する。

以下に添付図面を参照して、情報取得装置１の実施の形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、実施形態に係る情報取得装置１の構成の一例を示す図である。図１に示すように、情報取得装置１は、撮像系２、照明系３、処理回路４及びメモリ５を有する。

図２は、図１の撮像系２の構成の一例を示す断面図である。図１及び図２に示すように、撮像系２は、第１の光学系２１、第２の光学系２２及び光センサ２３を有する。

第１の光学系２１は、被撮像面上の物体情報を中間像として形成する。つまり、第１の光学系２１は、被撮像面からの光を中間像面に伝達する。第１の光学系２１により形成される中間像は、被撮像面の領域のうちの第１の光学系２１が伝達可能な領域Ｒに関する。換言すれば、第１の光学系２１により形成される中間像は、被撮像面の領域のうちの第１の光学系２１の画角内の領域Ｒである。ここで、中間像面は、第１の光学系２１を介した被撮像面の共役面であり、撮像系２の被撮像面から結像面までの光路上であるとする。なお、第１の光学系２１は、被撮像面上の物体あるいは空間情報を共役な位置に光強度情報として伝達するとも表現できる。

なお、図２には、説明の簡単のために、単独のレンズ（単レンズ）で構成される第１の光学系２１を示しているが、これに限らない。第１の光学系２１に含まれる少なくとも１つの光学素子がパワーを有することにより所望の結像性能を有していればよい。ここで、パワーとは、焦点距離の逆数を言う。例えば、第１の光学系２１は、正又は負のパワーを有するレンズ系や反射系などによって構成され得る。もちろん、第１の光学系２１としては、少なくとも１つの単レンズを含む複合レンズも適宜利用可能である。

第２の光学系２２は、撮像系２の第１の光学系２１から結像面までの光路上において、第１の光学系２１の像側に配置される。第２の光学系２２は、第１の光学系２１により伝達された光強度情報を分割する。つまり、第２の光学系２２は、第１の光学系２１によって形成された中間像を複数の中間像に分割する。以下、分割された中間像の各々を分割中間像と言う。なお、中間像面及び被撮像面は共役の関係にあるため、複数の分割中間像の各々は、対応する被撮像面の各領域からの光により形成されているとも表現できる。

第２の光学系２２は、複数の分割中間像の情報を結像面に伝達する。具体的には、第２の光学系２２は、複数の分割中間像の情報を結像面に重畳して像を形成する。ここで、結像面は、第２の光学系２２を介した中間像面の共役面であるとする。つまり、第２の光学系２２は、複数の分割中間像をそれぞれ結像面上の同一の領域に結像する。

第２の光学系２２としては、図２に示すように、第１のレンズアレイ２２１、第２のレンズアレイ２２２及び結像レンズ２２３を含む構成が利用可能である。第１のレンズアレイ２２１及び第２のレンズアレイ２２２は、中間像面に形成された中間像を分割する。このとき、第１のレンズアレイ２２１は、第１の光学系２１によって収束してくる光を、第２のレンズアレイ２２２へ効率よく導くためのフィールドレンズとして機能する。第１のレンズアレイ２２１及び第２のレンズアレイ２２２は、中間像の分割数に応じた数の集光素子を有する。また、各集光素子の形状は、被撮像面の各領域の形状に対応する。結像レンズ２２３は、複数の分割中間像を結像面上に重ねて像形成する。結像レンズ２２３は、第１の光学系と同様に、正又は負のパワーを有するレンズ系や反射系などによって構成され得る。

図２に示す例では、第１のレンズアレイ２２１及び第２のレンズアレイ２２２は、それぞれ３つの集光素子を有し、中間像面に形成された中間像、すなわち被撮像面の領域Ｒに関する中間像を、第１の分割中間像Ａ´、第２の分割中間像Ｂ´及び第３の分割中間像Ｃ´の３つの中間像に分割する。ここで、第１の分割中間像Ａ´は、被撮像面の第１の領域Ａに対応する中間像である。また、第２の分割中間像Ｂ´は、被撮像面の第２の領域Ｂに対応する中間像である。第３の分割中間像Ｃ´は、被撮像面の第３の領域Ｃに対応する中間像である。結像レンズ２２３は、３つの分割中間像Ａ´，Ｂ´，Ｃ´を結像面上に重ねて像形成している。

第１のレンズアレイ２２１は、被撮像面上の各領域に対応した正のパワーを有する集光素子を、被撮像面上の各領域の数だけ配列した光学素子であればよく、レンズアレイに限らない。第１のレンズアレイ２２１としては、例えば、フレネルレンズアレイや回折レンズアレイも適宜利用可能である。なお、照明光として単一波長の赤外レーザ光を使用する場合には、回折レンズアレイが利用されるとよい。

なお、第１のレンズアレイ２２１は、設けられていなくてもよい。この場合、例えば第１の光学系２１を複数の光学素子によって像側にテレセントリック性を持たせた構成とすることで、効率よく結像面上に結像することも可能である。

なお、中間像面に領域分割に応じて配列された第１のレンズアレイ２２１では、それぞれの領域の境界にも情報が存在する。したがって、その領域の境界は可能な限り０に近づけることが好ましい。そのため、第１のレンズアレイ２２１としては、例えば矩形の集光素子を縦横に配列して境界部を低減する構成が好適である。また、第１のレンズアレイ２２１としては、例えば６角形の集光素子を配列したハニカム状の構成であってもよい。複数の集光素子を矩形状又はハニカム状に連続して配列することにより、各集光素子間でのデータの欠落を低減できる。第２のレンズアレイ２２２の構成は、第１のレンズアレイ２２１の構成に応じて適宜決定されればよい。

このように、第２の光学系２２は、第１の光学系２１により伝達可能な被撮像面の領域Ｒのうちの複数の領域からの光を結像面のうちの同一の領域に結像するように構成されている。一例として、第２の光学系２２は、複数の分割中間像にそれぞれ対応した集光素子が配列された第１のレンズアレイ２２１及び／又は第２のレンズアレイ２２２（少なくとも１つの集光素子アレイ）と、集光素子アレイを通過した複数の分割中間像に対応する光をそれぞれ結像面のうちの同一の領域に結像する少なくとも１つの結像レンズ２２３（集光素子）を有する。また、集光素子アレイにおいて、各集光素子は、矩形状又はハニカム状に配列される。

光センサ２３は、撮像面２３１へ入射する光の強度分布に応じた受光信号を出力する。光センサ２３としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどの各種の２次元センサが適宜利用可能である。光センサ２３は、第２の光学系２２の結像面上に配置される。撮像面２３１には、第２の光学系２２により、分割数に応じて重畳された像が形成される。つまり、第２の光学系２２は、第１の光学系２１により伝達可能な被撮像面の領域Ｒのうちの複数の領域からの光を撮像面２３１のうちの同一の領域に結像する。また、光センサ２３は、撮像面２３１に像形成された複数の分割中間像の各々に関して、光の強度情報を取得する。

照明系３は、複数の分割中間像（Ａ´，Ｂ´，Ｃ´）にそれぞれ対応する被撮像面の領域（Ａ，Ｂ，Ｃ）ごとに被撮像面を照明する。照明系３は、照明光学系３１及び光源３２を有する。照明光学系３１は、光源３２からの光を被撮像面の各領域（Ａ，Ｂ，Ｃ）へ効率よく導くために設けられる光学系である。照明光学系３１は、第１の光学系などと同様に、正又は負のパワーを有するレンズ系や反射系などによって構成され得る。光源３２としては、撮像系２の波長依存性などの各種の特性に応じて、発光ダイオード（ＬＥＤ）や水銀灯、蛍光管、白熱電球などの各種の光源が適宜利用可能である。

図３～５は、図１の情報取得装置１における、被撮像面上の各領域に関する像形成について説明するための図である。図３は、第１の領域Ａに関する。図４は、第２の領域Ｂに関する。図５は、第３の領域Ｃに関する。また、図３～５には、それぞれ、被撮像面上の各領域を照射する光と、被撮像面上の各領域により反射（散乱）された光との光線経路（上光線及び下光線）が示されている。

図３～５に示すように、照明光学系３１は、第１の照明光学系ＣＬ１、第２の照明光学系ＣＬ２及び第３の照明光学系ＣＬ３を有する。光源３２は、第１の光源ＬＳ１、第２の光源ＬＳ２及び第３の光源ＬＳ３を有する。図３に示すように、第１の光源ＬＳ１からの光（照明光）は、第１の照明光学系ＣＬ１により被撮像面上の第１の領域Ａに照射される。照明された第１の領域Ａからの光は、第１の光学系２１により第１の分割中間像Ａ´を形成する。第１の分割中間像Ａ´は、第２の光学系２２により第１の分割像Ａ´´として撮像面２３１上に形成される。図４に示すように、第２の光源ＬＳ２からの光（照明光）は、第２の照明光学系ＣＬ２により被撮像面上の第２の領域Ｂに照射される。照明された第２の領域Ｂからの光は、第１の光学系２１により第２の分割中間像Ｂ´を形成する。第２の分割中間像Ｂ´は、第２の光学系２２により第２の分割像Ｂ´´として撮像面２３１上に形成される。図５に示すように、第３の光源ＬＳ３からの光（照明光）は、第３の照明光学系ＣＬ３により被撮像面上の第３の領域Ｃに照射される。照明された第３の領域Ｃからの光は、第１の光学系２１により第３の分割中間像Ｃ´を形成する。第３の分割中間像Ｃ´は、第２の光学系２２により第３の分割像Ｃ´´として撮像面２３１上に形成される。

なお、照明系３としては、複数の照明光学系ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３のうちの２つ以上の照明光学系により、少なくとも１つの光源３２が共有される構成であってもよい。

処理回路４は、メモリ５から読み出したプログラムを実行することにより、情報取得装置１の全体の動作を制御する。処理回路４は、光センサ２３からの受光信号に基づいて、被撮像面に関する情報を取得する。具体的には、処理回路４は、時分割された光センサ２３からの受光信号に基づいて、被撮像面に関する情報を取得する。処理回路４は、バスや各種のネットワーク等を介して、撮像系２の光センサ２３、照明系の光源３２及びメモリ５に対して通信可能に接続される。処理回路４としては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）が利用されるが、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などの種々のプロセッサが適宜利用可能である。

メモリ５としては、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等が適宜利用可能である。例えばＲＯＭには、処理回路４によって使用されるプログラムやデータ等が格納される。また例えばＲＡＭは、記録データのロードや環境データの格納に用いられる。メモリ５としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、ＣＤ－ＲＯＭドライブなどの記憶装置も適宜利用可能である。

なお、処理回路４及びメモリ５としては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する汎用のコンピュータが利用されてもよい。また、処理回路４及びメモリ５は、それぞれ、光センサ２３や光源３２と一体に構成されていてもよい。

図６は、図１の情報取得装置１の機能構成の一例を示す図である。処理回路４は、メモリ５に記憶されている情報取得プログラムを実行することにより、照明制御部４１、撮像制御部４２及び情報取得部４３としての機能を実現する。

照明制御部４１は、各光源ＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３を順次発光させ、被撮像面上の各領域Ａ，Ｂ，Ｃを順次照明する。なお、照明制御部４１は、照明系３の構成に応じて、各照明光学系ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３を順次駆動させることにより、被撮像面上の各領域Ａ，Ｂ，Ｃを順次照明してもよい。

撮像制御部４２は、領域が照明されている間、すなわち照明制御部４１が各領域を照明するタイミングに同期するタイミングで、各領域からの光に応じた受光信号を光センサ２３に出力させる。

情報取得部４３は、各領域に関する情報として、各領域が照明されている間に受光した光に関する光センサ２３からの受光信号を取得する。換言すれば、情報取得部４３は、各領域に関する情報として、光センサ２３からの受光信号の時系列を、各領域の照明タイミングに応じて時分割して取得する。また、情報取得部４３は、各領域に関する情報に基づいて、被撮像面に関する情報を取得する。被撮像面に関する情報（光強度情報）は、例えば被撮像面のうちの第１の光学系２１の画角内の領域に関する画像などの画像情報や、被撮像面上における被検出物の有無、当該被検出物上の任意の物点までの距離、当該被検出物の形状などのＴＯＦ（Time-of-Flight）センサの光遅延情報を含む。

以下、図面を参照して、実施形態に係る情報取得装置１の作用について説明する。

図７は、図１の情報取得装置１において実行される、情報取得処理の一例を示すタイミングチャートである。図７に示す例では、任意のフレームｎと、フレームｎに続くフレームｎ＋１が示されている。

照明制御部４１は、各フレームの時間内において、各光源ＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３を順次発光させ、被撮像面上の各領域Ａ，Ｂ，Ｃを順次照明する。撮像制御部４２は、各領域が照明されている間、すなわち照明制御部４１が各領域を照明するタイミングに同期するタイミングで、各領域からの光に応じた受光信号を光センサ２３に出力させる。また、情報取得部４３は、各領域に関する情報として、各領域が照明されている間に受光した光に関する光センサ２３からの受光信号を取得する。

図７に示す例では、フレームｎのタイミングｔ０～ｔ１と、フレームｎ＋１のタイミングｔ３～ｔ４とにおいて、被撮像面上の第１の領域Ａが照明されるとともに、第１の領域Ａからの光に応じた受光信号が第１の領域Ａに関する情報として取得される。フレームｎのタイミングｔ１～ｔ２と、フレームｎ＋１のタイミングｔ４～ｔ５とにおいて、被撮像面上の第２の領域Ｂが照明されるとともに、第２の領域Ｂからの光に応じた受光信号が第２の領域Ｂに関する情報として取得される。フレームｎのタイミングｔ２～ｔ３と、フレームｎ＋１のタイミングｔ５～ｔ６とにおいて、被撮像面上の第３の領域Ｃが照明されるとともに、第３の領域Ｃからの光に応じた受光信号が第３の領域Ｃに関する情報として取得される。なお、各光源ＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３の発光順序は任意に設定可能であり、設定された各光源の発光順序に応じて、受光信号の時系列が順次取得される。

なお、受光信号を時分割して取得する処理は、各領域が照明されている間に順次実施されてもよいし、複数の領域に関する受光信号の時系列が取得された後に実施されてもよい。この場合、各領域の照明タイミングが受光信号時系列とともに記録されればよい。

図８は、図１の第２の光学系２２が中間像を３つに分割する場合の被撮像面に関する情報の取得について説明するための図である。一例として、情報取得部４３は、各領域Ａ，Ｂ，Ｃに関する画像データ（受光信号）をつなぎ合わせることにより、被撮像面に関する情報を取得する。

このように、本実施形態に係る情報取得装置１は、分割した領域に照明光を順次照射するため、確実にその領域の情報を得ることができる。また、情報取得装置１では、各領域を照明するタイミングと、光センサ２３に到達した光強度情報を取得するタイミングとを同期させる。換言すれば、情報取得装置１では、照明系３に各領域を照明させる照明タイミングと同期するタイミングで、光センサ２３からの各フレームの受光信号を領域の分割数に応じた数に時分割して取得する。ここで、本実施形態に係る撮像系２では、各領域に関する分割像Ａ´´，Ｂ´´，Ｃ´´は、撮像面２３１上に重畳して形成される。このため、時間をシフトすることで、光センサ２３の受光信号を互いに違った情報、すなわち各領域Ａ，Ｂ，Ｃに関する情報として分離して取得することができる。ここで、各領域Ａ，Ｂ，Ｃに関する画像データ（受光信号）は、それぞれ、光センサ２３の物理的な解像度（画素数）に応じた解像度を有する。つまり、複数に分割された中間像の各々である小領域に関して、光センサ２３の有効領域全体で取得することができるため、高解像化が容易に達成できる。したがって、本実施形態に係る情報取得装置１によれば、光センサ２３の解像度より大きい解像度で被撮像面に関する情報を取得することができる。

（第２の実施形態）
第２の光学系２２の第１のレンズアレイ２２１及び第２のレンズアレイ２２２としては、９つの集光素子が配列された集光素子アレイも利用可能である。図９は、図１の第２の光学系２２が中間像を９つに分割する場合の被撮像面に関する情報の取得について説明するための図である。図９に示す例では、集光素子アレイの各集光素子は、縦及び横方向にそれぞれ３つ配列されているとする。このとき、被撮像面の領域や中間像は、９つに分割される。図９に示す例では、図８に示す被撮像面の各領域Ａ，Ｂ，Ｃが、それぞれ３つに分割されている。この場合、情報取得装置１は、例えばＡ１→Ａ２→Ａ３→Ｂ１→Ｂ２→Ｂ３→Ｃ１→Ｃ２→Ｃ３の順に各領域に関する情報を取得し、９分割して得られた情報をつなぎ合わせて被撮像面に関する情報を取得する。なお、撮像面上の各領域Ａ１，Ａ２，Ａ３からの光は、図７のフレームｎでは、タイミングｔ０～ｔ１の間に取得される。このとき、照明系３は、撮像面上の各領域Ａ１，Ａ２，Ａ３を順次照明可能に構成され得る。なお、３分割や９分割の場合を例示したが、これに限らない。分割数は、所望の解像性能や光学系のサイズなどの各種の制限に応じて適宜設定され得る。

このように、撮像面上の第１の光学系２１の画角内の複数の領域に対応する複数の分割像が撮像面２３１上に重畳して形成される撮像系２と、複数の領域に対応する複数の分割像を時間分割して光センサ２３へ伝達する照明系３とを有する情報取得装置１によれば、各領域に関する情報として分離して取得することができるため、被投射面（被撮像面）上の情報の解像度を分割数の数に応じて増やすことが可能となる。

（第３の実施形態）
各実施形態に係る情報取得装置１は、夜間などの外部照明がない場合や、被撮像領域内に照明系３の他の発光体がない場合に、最もＳ／Ｎが高い情報を得ることができる。このような中、光センサ２３が可視光に感度を有し、かつ、被撮像面から撮像面２３１までの光路上の光学系が一定の可視光透過率を有する場合には、照明系３が照明光を被撮像面上に照射しなくても、被撮像面からの光が光センサ２３に到達する。したがって、このような場合には、撮像面上のある領域の情報を取得する際に、他の領域の情報も光センサ２３に到達するため、他の領域からの光の成分がノイズとして取得される。このため、例えば情報取得部４３は、照明光を被撮像面上に照射する前に、照明光の被投射領域全体、すなわち被撮像面のうちの第１の光学系２１の画角全体に関する情報（情報Ｎ）を取得する。情報取得部４３は、取得した情報Ｎをバイアス成分として、上述したようにそれぞれ単独で取得した各領域Ａ，Ｂ，Ｃに関する情報から、情報Ｎを差し引く。この構成によれば、Ｓ／Ｎを向上させることが可能となる。

（第４の実施形態）
情報取得装置１は、赤外領域を含む波長の光を使用するように構成されてもよい。具体的には、照明系３の各光源ＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３は、赤外領域を含む発光波長の照明光源である。また、撮像系２の各光学系は、赤外領域の波長を有する光に対してパワーを有する。また、光センサ２３は、赤外領域の波長を有する光を検出可能なセンサである。この構成によれば、外光の影響を受けずに、被検出物を検出することが可能となる。

（第５の実施形態）
上述の各実施形態では、被撮像面上の各領域に応じて配置された照明系３から、選択的に各領域を照明する場合を例として説明したが、これに限らない。例えば、中間像位置又はその近傍に、対象とする領域の他の領域からの光を遮光又は偏向する手段も適宜利用可能である。

例えば、各分割中間像Ａ´，Ｂ´，Ｃ´が形成される位置に、それぞれ光シャッタ機能を設け、時間順次に第２の光学系２２に各領域Ａ，Ｂ，Ｃからの光を導いてもよい。図１０は、図７の情報取得処理における照明制御の別の一例について説明するための図である。図１０に示す例では、分割数は、図９に示す例と同様に、縦方向に３つ、横方向に３つの９分割である。ここで、照明光学系３１及び光源３２は、例えば被撮像面の全体を照明するように構成される。情報取得装置１の照明系３は、図１０に示す光シャッタ３３さらに備える。光シャッタ３３は、被撮像面の分割数に応じた数の複数のシャッタを有する。光シャッタ３３は、各シャッタが独立して動作可能に構成される。光シャッタ３３の各シャッタは、撮像面上の各領域に対応するように配列される。換言すれば、光シャッタ３３は、複数の分割中間像にそれぞれ対応する被撮像面の領域からの光を選択的に通過させる。

照明制御部４１は、各フレームにおいて、光シャッタ３３の各領域Ａ１→Ａ１→Ａ２→Ａ３→Ｂ１→Ｂ２→Ｂ３→Ｃ１→Ｃ２→Ｃ３に対応する順序で各シャッタの透過／遮光を切り替える。撮像制御部４２は、照明制御部４１が光シャッタ３３の透過領域を切り替えるタイミング、すなわち光シャッタ３３に各領域からの光を通過させるタイミングに同期するタイミングで、光シャッタ３３の透過領域に応じた受光信号を光センサ２３に出力させる。また、情報取得部４３は、各領域に関する情報として、光シャッタ３３の透過領域を通過した光に関する光センサ２３からの受光信号を取得する。

なお、光シャッタ３３に代えて、例えばデジタルマイクロミラーアレイなどを中間像位置に配置してもよい。デジタルマイクロミラーアレイは、撮像面上の各領域に対応するように配列された各ミラーの傾斜をミラーごとに制御し、各領域からの光を偏向する。また、例えば、光シャッタ３３に代えて、液晶シャッタや機械的なシャッタを中間像位置に設けることにより、被撮像面上の領域ごとに選択的に撮像面２３１上に結像させてもよい。これらの構成であっても、上述の実施形態と同様の効果が得られる。

（第６の実施形態）
上述の実施形態に係る技術は、ＴＯＦセンサに適用可能である。つまり、情報取得装置１は、被撮像面上における被検出物の有無や、当該被検出物上の任意の物点までの距離、当該被検出物の形状などのＴＯＦセンサの光遅延情報を含む被撮像面に関する情報（光強度情報）を取得することもできる。

図３～５に示す構成において、照明系３は、照明光として、例えばパルス光を被撮像面の複数の領域の各々に照射可能に構成される。光センサ２３は、光の遅延情報を取得するためのセンサである。情報取得部４３は、照明系３がパルス光を被撮像面に照射してから、被撮像面で反射された光が撮像面２３１で検出されるまでの時間を計測する。情報取得部４３は、計測された時間に基づいて、光センサ２３の基準位置（発光点／面や撮像面２３１）から被検出物までの距離を取得することができる。また、２次元ＴＯＦセンサに適用する場合には、被検出物上の複数の物点までの複数の距離に基づいて、被検出物の３次元形状を取得することもできる。また、時間計測において、複数の微小な時間を区切り、その前後の区間の計測値の差分を比較することで、被検出物の移動を検出できる。なお、照明光としては、パルス光に限らず、周波数変調された連続波も適宜利用可能である。この場合、送信波と受信波との周波数差を測定して距離を算出する。

図１１は、図１の情報取得装置１により実行される、情報取得処理の別の一例を示すタイミングチャートである。図１１に示す例では、任意のフレームｎと、フレームｎに続くフレームｎ＋１が示されている。

照明制御部４１は、各フレームの時間内において、各光源ＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３を順次パルス発光させ、被撮像面上の各領域Ａ，Ｂ，Ｃを順次照明する。撮像制御部４２は、各領域が照明された後、すなわち照明制御部４１が各領域を照明するタイミングに同期するタイミングで、各領域からの光に応じた受光信号を光センサ２３に出力させる。また、情報取得部４３は、各領域に関する情報として、各領域が照明された後に受光した光に関する光センサ２３からの受光信号を取得し、当該時分割された受光信号と、照明光の発光タイミングとに基づいて時間を計測する。

なお、図１０を参照して上述した、光シャッタ３３などが設けられた情報取得装置１に係る技術もＴＯＦセンサに適用可能である。この場合、パルス光の照明は、被撮像面の全体に対して行われてもよいし、領域ごとに行われてもよい。

なお、光シャッタ３３などが設けられて、被撮像面から撮像面２３１までの光路が、各領域に関する情報の取得タイミング間で互いに異なるように制限されている場合には、照明系３からの照明光と、被撮像面からの反射光とを同一の光線経路とすることも可能である。

このように、本実施形態に係る技術を適用したＴＯＦセンサによれば、分割数に応じて分解能（解像度）を向上させることができる。したがって、当該ＴＯＦセンサによれば、光センサ２３の分解能よりが大きい分解能で計測可能であるため、解像性能を向上させることができる。例えば３分割した場合には、３倍の解像度で計測可能である。

なお、被撮像面上の対象の領域ごとに１回のパルス照明を行う場合を例として説明したが、これに限らない。情報取得の期間中、被撮像面上の対象の領域に複数回パルス照射したり、複数回変調駆動したりすることにより、計測精度をさらに向上させることができる。

（第７の実施形態）
上述した各実施形態では、分割された複数の領域が同一のサイズである場合、すなわち各領域に関する取り込み画角が同一である場合を例として説明したが、これに限らない。集光レンズアレイの集光素子の配列数が増加すると、集光素子間の境界部が増加するため、境界部の情報が正しく取得されないおそれがある。

図１２は、図１の第２の光学系２２の構成の別の一例を示す図である。図１３は、図１２の第２の光学系２２が中間像を９つに分割する場合の被撮像面に関する情報の取得について説明するための図である。例えば図１３に示すように、被撮像領域の中央部には、周辺部より優先度の高い情報が存在することがある。このような中、被撮像面上を複数の領域に分割する場合、その境界部に関するデータが欠落するおそれがある。そこで、本実施形態に係る情報取得装置１では、中央部の欠落データをなくすために、中央部の領域が周辺部の領域より大きくなるように、被撮像面上を複数の領域に分割する。具体的には、図１２に示すように、本実施形態に係る集光素子アレイにおいて、中央部に配置される集光素子のサイズは、周辺部に配置される集光素子のサイズより大きい。なお、分割された中間像（分割中間像）の各々を光センサ２３の撮像面２３１上に結像させるため、各レンズ（集光素子）の間において、サイズは異なるが、焦点距離は概略一致している。なお、第１の光学系２１は、第２の光学系２２の構成と同様の構成を有する。この構成によれば、被撮像領域内で比較的重要な情報が存在することが多い中央部に関して、境界部が現れる頻度を小さくすることができる。つまり、集光レンズアレイの各集光素子間でのデータの欠落をなくすことができる。また、一般に、撮像レンズ（各集光素子）の周辺部を通過した光を撮像すると、収差により解像度が低下する。つまり、集光レンズアレイの中央部に、集光レンズアレイの各集光素子間の境界部が現れる頻度を小さくすることにより、この各集光素子の周辺解像の小ささを補完できるという効果もある。

なお、被撮像領域の周辺部に、中央部より優先度の高い情報が存在する場合もあり得る。この場合には、周辺部の領域が中央部の領域より大きくなるように、被撮像面上を複数の領域に分割する。具体的には、本実施形態に係る集光素子アレイにおいて、周辺部に配置される集光素子のサイズは、中央部に配置される集光素子のサイズより大きい。この構成によれば、周辺部に境界部が現れる頻度を小さくすることができる。つまり、被撮像領域のレンズアレイ間のデータの欠落をなくすことができ、また、各集光素子の周辺解像の小ささを補完できる。

このように、本実施形態に係る集光レンズアレイにおいて、隣接する各集光素子のサイズは互いに異なる。このように、精度を高めたい領域に対応する各集光素子のサイズを適宜大きくすることで、レンズアレイ間で生じる、被撮像領域に関するデータの欠落を低減できる。

（第８の実施形態）
上述の各実施形態に係る第１のレンズアレイ２２１は、例えば図２に示すように、配列されているレンズ（集光素子）ごとにレンズ中心を有している。つまり、第１のレンズアレイ２２１は、配列されているレンズごとに光軸を有しているため、複数の光軸（光軸群）を有する。一方で、光センサ２３の物体側であって、撮像系２の光センサ２３に近い側に配置された集光素子（結像レンズ）は、単レンズ又は共通の光軸を有する複合レンズ（組レンズ）である。このような中、第１のレンズアレイ２２１の光軸群のうちの中央の光軸と、結像レンズの光軸とは、略一致していることが好ましい。

しかしながら、第１のレンズアレイ２２１の光軸群のうちの中央の光軸と、結像レンズの光軸とを略一致させた場合には、第１のレンズアレイ２２１の周辺部に配置された集光素子の光軸と、結像レンズの光軸は一致しない。したがって、第１のレンズアレイ２２１の中央部のレンズで形成される像と、周辺部のレンズで形成される像とは、倍率誤差や、歪の度合いが必ずしも一致しない。換言すれば、複数の分割中間像にそれぞれ対応する撮像面２３１上の各分割像Ａ´´，Ｂ´´，Ｃ´´に発生する光学的な収差は、各領域の間で異なる。

そこで、本実施形態に係るメモリ５は、それぞれの領域で発生する収差の量をあらかじめテーブルとして記憶している。収差は、倍率誤差や球面収差、コマ収差、非点収差などの領域ごとに異なる収差を含む。テーブルは、収差の種類ごとにメモリ５に用意されていてもよい。例えば歪量に関して、処理回路４の情報取得部４３は、領域ごとの歪補正データ（テーブル）を用いて画像処理を施し、それぞれの領域で異なった歪量で光センサ２３上に形成される分割像を歪補正する。換言すれば、情報取得部４３は、複数の領域それぞれに適した画像処理パラメータを用いて補正を行う。情報取得部４３は、補正された情報を合成して１つの被撮像情報（被撮像面に関する情報）として生成する。

このように、本実施形態に係る情報処理装置１は、複数の分割中間像にそれぞれ対応する撮像面２３１上の各分割像に発生する光学的な収差を、領域ごとに補正する画像処理を行う。また、当該画像処理においては、複数の分割中間像に対応する複数の領域のうちの少なくとも２つの領域に関して、互いに異なるパラメータを用いて分割像を補正する。このため、第１のレンズアレイ２２１の周辺部に配置されたレンズと、中央部に配置されたレンズとの間で歪量が異なっていても、個別に補正することができるので被撮像として正しい情報を得ることができる。

（第９の実施形態）
なお、第１のレンズアレイ２２１において、各集光素子の間の境界部を完全にゼロにすることはできないため、データが欠落する場合もある。そこで、取り込み画像の機械学習を行うことで欠落したデータを補完して、被撮像情報を生成してもよい。つまり、本実施形態に係る情報取得装置１は、境界部のデータが欠落した画像データの入力に応じて、欠落した境界部のデータが補完された画像データを出力するようにパラメータが学習された機械学習モデルを使用して、複数の分割像の各々を補正してもよい。機械学習モデルの入出力データは、各領域の画像データに限らず、各領域の受光信号であってもよい。情報取得部４３は、光センサ２３からの時分割された受光信号又は当該受光信号に基づいて生成された各領域の画像データを機械学習モデルに入力する。また、情報取得部４３は、機械学習モデルの出力を取得する。このような機械学習モデルは、例えば高解像度の光センサを用いて得られた受光信号又は画像データを正解データとして学習されればよい。なお、入力側の学習用データは、高解像度の光センサを用いて得られた受光信号又は画像データから生成されてもよい。

なお、機械学習モデルは、複数の関数が合成されたパラメータ付き合成関数であり、複数の調整可能な関数及びパラメータの組合せにより定義されるとする。機械学習モデルは、複数の調整可能な関数及びパラメータの組合せにより定義される如何なるパラメータ付き合成関数であってもよい。なお、機械学習モデルは、畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ）であってもよいし、全結合のネットワークであってもよい。なお、学習済みの機械学習モデルのパラメータは、例えばメモリ５に記憶されているとする。

（第１０の実施形態）
図１４は、図１の撮像系２及び照明系３の構成の別の一例を示す断面図である。図１４の構成において、照明系３の光源３２は、第１の波長λ１の光を発する第１の光源ＬＳ１と、第２の波長λ２の光を発する第２の光源ＬＳ２とを有する。ここで、波長λ１の光とは、波長スペクトルのピーク波長が波長λ１である光を言う。同様に、波長λ２の光とは、波長スペクトルのピーク波長が波長λ２である光を言う。第１の光源ＬＳ１及び第２の光源ＬＳ２は、被撮像面上の同一の領域を照射する。第１の光学系２１は、被投射面（被撮像面）からの光を、被撮像面の共役面である結像面に配置された光センサ２３の撮像面２３１上に結像する。第２の光学系２２は、第１の光学系２１の光路上に配置され、被撮像面からの光を、当該光の波長に応じた方向へ偏向する。具体的には、第２の光学系２２は、第１の光学系２１と、光センサ２３との間に配置される。また、第２の光学系２２は、一例として、平板状の回折格子である。回折格子としての第２の光学系２２は、第１の波長λ１に対しては第１次偏向角α１を有し、第２の波長λ２に対しては第１次偏向角α２を有し、いずれの波長に対しても第１次偏向角の強度が最も強くなるように設計されているとする。なお、回折格子としては、０次光の少ないブレーズドタイプが望ましい。

図１４に示すように、回折格子としての第２の光学系２２によって、被撮像面上の同一の領域からの光のうち、第１の波長λ１の光と、第２の波長λ２の光とは、光センサ２３の撮像面２３１上のわずかにずれた位置に結像する。この撮像面２３１上でのズレ量をΔとする。このとき、第１の光学系２１及び第２の光学系２２によって、撮像面２３１上の同一の領域に結像する光は、被撮像面上の領域のうちの異なる領域からの光である。つまり、本実施形態に係る第２の光学系２２は、第１の光学系２１により伝達可能な被撮像面の領域のうちの、撮像面２３１上でのズレ量Δに応じた量だけずれた複数の領域からの光を、撮像面２３１のうちの同一の領域に結像する光学系である。

回折格子としての第２の光学系２２は、撮像面２３１上でのズレ量Δが光センサ２３の画素ピッチの整数倍の値とならないように、回折角度が設計されている。一例として、撮像面２３１上でのズレ量Δは、光センサ２３の半画素ピッチである。

照明制御部４１は、各光源ＬＳ１，ＬＳ２を順次発光させ、被撮像面上の同一の領域を順次照明する。撮像制御部４２は、領域が照明されている間、すなわち照明制御部４１が各波長の光を被撮像面上に照射するタイミングに同期するタイミングで、被撮像面からの光に応じた受光信号を光センサ２３に出力させる。情報取得部４３は、光の波長ごとの被撮像面に関する情報として、光センサ２３からの受光信号の時系列を、各波長の光の照明タイミングに応じて時分割して取得する。情報取得部４３は、光の波長ごとの被撮像面に関する情報を合成し、光センサ２３の画素数の約２倍の数のデータを取得する。

構成によれば、一方の波長の光によって各画素の間に形成される像と、他方の波長の光によって各画素に形成される光とを読み取ることができるため、光センサ２３の物理的な解像度より大きい解像度に高解像化することができる。

なお、撮像面２３１上でのズレ量Δは、半画素ピッチに限らず、１．５画素ピッチや２．５画素ピッチなどあっても構わない。これらのズレ量Δの場合には、情報取得後の処理において補正すればよい。また、後処理において補正する場合には、２波長の場合であっても、０．５画素ピッチ単位のズレ量Δでなくてもよい。また、後処理における補正は、超解像と同様にして実施されても構わない。

なお、本実施形態では、２波長を使用する場合を例示したが、３波長以上の複数の波長が使用されてもよい。撮像面２３１上でのズレ量Δを、使用される波長の数の逆数の値とすれば、簡易に画素間を補完することができる。また、第２の光学系２２として平板状の回折格子を利用するため、第１の光学系２１（撮像光学系）の構成を変更することなく光学系に配置できる。

（第１１の実施形態）
図１５は、図１４の撮像系２及び照明系３の構成の別の一例を示す断面図である。本実施形態に係る第１の光学系２１は、少なくとも２つの光学素子を有する。図１５に示す例では、第１の光学系２１は、第１の光学素子２１１及び第２の光学素子２１２を有する。第１の光学素子２１１及び第２の光学素子２１２としては、例えばレンズが利用可能である。本実施形態に係る第２の光学系２２は、第１の光学系２１の少なくとも２つの光学素子の間に配置される。第２の光学系２２は、第１の光学系２１の絞り位置に配置することが望ましい。この構成によれば、第１の光学系２１の内部に第２の光学系２２が配置されるため、第２の光学系２２の配置精度の要求を緩和することができる。

また、本実施形態に係る技術によれば、第１の光学系２１及び第２の光学系２２を一体に形成することもできる。一体化された第１の光学系２１及び第２の光学系２２によれば、各素子の保持精度を向上させることができるため、結像性能の品質を向上できる。

なお、第１０の実施形態及び第１１の実施形態において、透過タイプの第２の光学系２２を例示したが、これに限らない。第２の光学系２２としては、透過タイプであってもよいし、反射タイプであってもよい。また、第２の光学系２２として最も好適な回折格子を例示したが、これに限らない。第２の光学系２２としては、波長依存性を有する光学素子であればよい。第２の光学系２２としては、高い分散特性を有する光学素子も適宜利用可能である。

なお、第１～９の実施形態において、各分割中間像が形成される位置に領域ごとに異なる波長選択性を有するカラーフィルタなどが設けられている場合や、第１０～１１の実施形態において、光センサ２３からの受光信号（画像データ）がカラー分離されることにより、波長ごとの情報が取得されてもよい。この場合には、照明光を順次照明したり、受光信号を時分割して取得したりしなくてもよい。

なお、各実施形態に係る技術は、適宜組合せ可能である。例えば、第１０～１１の実施形態に係る撮像系２及び照明系３の構成がＴＯＦセンサに適用されてもよい。

各実施形態に係る情報取得装置１は、ＣＰＵなどの制御装置と、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶装置と、ＨＤＤ、ＣＤドライブ装置などの外部記憶装置と、ディスプレイ装置などの表示装置と、キーボードやマウスなどの入力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっていても構わない。

各実施形態に係る情報取得装置１で実行される情報取得プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

また、各実施形態に係る情報取得装置１で実行される情報取得プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施形態の～装置で実行される情報取得プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

また、各実施形態に係る情報取得装置１で実行される情報取得プログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

各実施形態に係る情報取得装置１で実行される情報取得プログラムは、上述した各部（照明制御部４１、撮像制御部４２及び情報取得部４３）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記記憶媒体から情報取得プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、照明制御部４１、撮像制御部４２及び情報取得部４３が主記憶装置上に生成されるようになっている。

１ 情報取得装置
２ 撮像系
３ 照明系
４ 処理回路
５ メモリ
２１ 第１の光学系
２２ 第２の光学系
２３ 光センサ
３１，ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３ 照明光学系
３２，ＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３ 光源
３３ 光シャッタ
４１ 照明制御部
４２ 撮像制御部
４３ 情報取得部
２１１ 第１の光学素子
２１２ 第２の光学素子
２２１ 第１のレンズアレイ
２２２ 第２のレンズアレイ
２２３ 結像レンズ
２３１ 撮像面

特開２０１６－０３５３９８号公報

Claims (15)

1. 光の遅延情報を取得するセンサであって、撮像面へ入射する光の強度分布に応じた受光信号を出力する光センサと、
   被撮像面からの光を前記被撮像面の共役面に伝達する第１の光学系と、
   前記第１の光学系により伝達可能な前記被撮像面の領域のうちの複数の領域からの光を前記撮像面のうちの同一の領域に結像する第２の光学系と、
   時分割された前記受光信号に基づいて、前記被撮像面に関する情報を取得する処理回路と
   を具備する情報取得装置。
2. 前記第１の光学系は、前記被撮像面から前記撮像面までの光路上の前記被撮像面の前記第１の光学系を介した共役面に中間像を形成し、
   前記第２の光学系は、前記第１の光学系から前記撮像面までの光路上に配置され、前記中間像を分割し、複数の分割中間像をそれぞれ前記撮像面の同一の領域に結像する、
   請求項１に記載の情報取得装置。
3. 前記複数の分割中間像の各々は、対応する前記被撮像面の各領域からの光により形成される、請求項２に記載の情報取得装置。
4. 前記複数の分割中間像にそれぞれ対応する前記被撮像面の領域ごとに照明可能な照明系をさらに備え、
   前記処理回路は、前記照明系に前記各領域を照明させる照明タイミングと同期するタイミングで、前記光センサからの前記受光信号を時分割して取得する、
   請求項３に記載の情報取得装置。
5. 前記照明系は、赤外領域を含む発光波長の照明光源を有する、請求項４に記載の情報取得装置。
6. 前記複数の分割中間像にそれぞれ対応する前記被撮像面の領域からの光を選択的に通過させる光シャッタをさらに備え、
   前記処理回路は、前記光シャッタに前記各領域からの光を通過させるタイミングと同期するタイミングで、前記光センサからの前記受光信号を時分割して取得する、
   請求項３から請求項５のうちのいずれか１項に記載の情報取得装置。
7. 前記第２の光学系は、
   前記複数の分割中間像にそれぞれ対応した集光素子が配列された１つの集光素子アレイと、
   前記集光素子アレイを通過した前記複数の分割中間像に対応する光をそれぞれ前記撮像面の同一の領域に結像する１つ又は複数の集光素子と
   を有する、請求項２から請求項６のうちのいずれか１項に記載の情報取得装置。
8. 前記集光素子アレイにおいて、各集光素子は、矩形状又はハニカム状に配列される、請求項７に記載の情報取得装置。
9. 前記集光素子アレイにおいて、隣接する各集光素子のサイズは、互いに異なる、請求項８に記載の情報取得装置。
10. 前記集光素子アレイにおいて、中央部の集光素子のサイズは、周辺部の集光素子のサイズより大きい、請求項９に記載の情報取得装置。
11. 前記処理回路は、前記複数の分割中間像にそれぞれ対応する、前記撮像面に形成される分割像に発生する光学的な収差を、前記複数の分割中間像の各々に対応する領域ごとに補正する画像処理を実行する、請求項２から請求項１０のうちのいずれか１項に記載の情報取得装置。
12. 前記処理回路は、前記画像処理において、前記複数の分割中間像に対応する前記複数の領域のうちの少なくとも２つの領域に関して、互いに異なるパラメータを用いて補正する、請求項１１に記載の情報取得装置。
13. 前記第２の光学系は、前記第１の光学系の光路上に配置され、前記被撮像面からの光を、当該光の波長に応じた方向へ偏向し、
    前記時分割された受光信号は、当該光の波長ごとの前記被撮像面に関する情報である、
    請求項１に記載の情報取得装置。
14. 前記第２の光学系は、回折格子である、請求項１３に記載の情報取得装置。
15. 前記第１の光学系は、少なくとも２つの光学素子を有し、
    前記第２の光学系は、前記少なくとも２つの光学素子の間に配置される、
    請求項１３又は１４に記載の情報取得装置。

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