固体摄像装置、形状测定装置和形状测定方法制造方法及图纸

技术编号：42360297 阅读：21 留言：0更新日期：2024-08-16 14:44

固体摄像装置(5A)具备第1受光部(10)和第2受光部(20A、20B)。第1受光部(10)沿着x方向排列有多个像素对(11)。第2受光部(20A、20B)分别沿着y方向排列有各自产生与受光量对应的量的电荷的多个像素(21)。各像素对(11)包括第1像素(12)和第2像素(13)。在沿x方向延伸的线状的光入射于第1受光部(10)时，随着该光入射位置从y方向的一侧向另一侧，第1像素(12)产生的电荷的量逐渐减少，第2像素(13)产生的电荷的量逐渐增加。由此，实现在用于利用光切断法的形状测定的情况下能够进行光学设定状态的评价和调整的固体摄像装置。

全部详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种固体摄像装置、形状测定装置和形状测定方法。

技术介绍

1、在专利文献1、2中，公开了具备沿着第1方向交替地排列有第1像素和第2像素的受光部的固体摄像装置的专利技术。在该固体摄像装置的一个结构例中，从与上述第1方向交叉的第2方向的一侧向另一侧，第1像素的第1方向的宽度逐渐变窄，第2像素的第1方向的宽度逐渐变宽。另外，在这些文献中，记载了能够使用该固体摄像装置通过光切断法测定对象物的形状的内容。

2、在利用光切断法的形状测定中，也能够使用具备二维排列有多个像素的受光部的固体摄像装置(区域传感器)。在该情况下，由于像素数多，因此在各像素中读出与受光量对应的信号需要长时间。与此相对，在利用光切断法的形状测定中，如果使用专利文献1、2所记载的固体摄像装置，则与区域传感器相比像素数少，因此能够缩短从各像素读出信号的时间，能够实现形状测定的高速化和高分辨率化。

3、专利文献1、2所记载的固体摄像装置在受光部中多个像素(第1像素、第2像素)一维排列这一点上与线性传感器相同，因此与使用区域传感器的情况相比，能够缩短从各像素读出信号的时间。另外，专利文献1、2所记载的固体摄像装置，由于在受光部中第1像素和第2像素分别具有特征性的构造，因此在这些像素排列的第1方向的各位置，能够通过运算求出关于与该第1方向交叉的第2方向的光入射位置。

4、即，专利文献1、2所记载的固体摄像装置能够在利用光切断法的形状测定中代替区域传感器而使用，与使用区域传感器的情况相比，能够实现形状测定的高速化和高分辨率化。>

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：国际公开第2019/058897号

8、专利文献2：国际公开第2019/059236号

技术实现思路

1、专利技术所要解决的技术问题

2、本专利技术人发现，在使用专利文献1、2所记载的固体摄像装置进行利用光切断法的形状测定技术的研究开发的过程中，该固体摄像装置具有如下的问题点。即，专利文献1、2所记载的固体摄像装置虽然能够通过运算来求出受光部中关于与第1方向交叉的第2方向的光入射位置，但由于无法检测受光部中的入射光的二维强度分布，因此无法判断光学设定状态是否适当。

3、例如，期望通过光照射部照射于对象物的光为在规定方向上延伸的宽度窄的线状。通过设置于对象物与固体摄像装置之间的成像光学系统，期望对象物中的光照射区域与固体摄像装置的受光部为相互光学共轭的位置关系。另外，在通过光切断法在形状测定中对象物平坦的情况下，期望从对象物经过成像光学系统入射于固体摄像装置的受光部的反射光在受光部中是与第1方向平行的线状。为了实现这些，需要光学设定状态适当。

4、但是，光学设定状态的评价在使用能够检测受光部中的入射光的二维强度分布的区域传感器的情况下是可能的，但在使用专利文献1、2所记载的固体摄像装置的情况下是困难的。如果在光学设定状态不适当的情况下通过光切断法测定对象物的形状，则来自固体摄像装置的输出信号的精度变差，有时形状测定的精度也变差。另外，由于光学设定状态的评价是困难的，因此调整光学设定状态而进行适当化也是困难的。

5、实施方式的目的在于，提供在用于利用光切断法的形状测定的情况下能够进行光学设定状态的评价和调整的固体摄像装置。另外，实施方式的目的在于，提供能够使用上述的固体摄像装置通过光切断法高速、高分辨率地测定对象物的形状的装置和方法。

6、用于解决问题的技术手段

7、实施方式是固体摄像装置。固体摄像装置具备：第1受光部，其沿着第1方向排列有多个像素对；以及第2受光部，其沿着与第1方向交叉的第2方向排列有各自产生与受光量对应的量的电荷的多个像素，第1受光部的多个像素对的各个包括沿着第1方向排列配置的第1像素和第2像素，在沿第1方向延伸的线状的光入射于第1受光部时，随着该光入射位置从第2方向的一侧向另一侧，第1像素产生的电荷的量逐渐减少，第2像素产生的电荷的量逐渐增加。

8、实施方式是形状测定装置。形状测定装置通过光切断法测定对象物的形状的装置，形状测定装置具备：光照射部，其相对于对象物，将光照射于规定线上的各位置；成像光学系统，其输入通过利用光照射部的向对象物的光照射而产生的反射光并成像；以及上述结构的固体摄像装置，其将经过成像光学系统的反射光受光，固体摄像装置的运算部：基于从固体摄像装置的信号处理部输出的第1电信号，在第1受光部的第1方向的各位置求出第2方向的光入射位置，并且测定对象物的形状；基于从固体摄像装置的信号处理部输出的第2电信号，求出第2受光部的第2方向的光入射强度分布，并且评价光照射部、成像光学系统或固体摄像装置的光学设定状态。

9、实施方式是形状测定方法。形状测定方法是使用光照射部、成像光学系统和上述结构的固体摄像装置，通过光切断法测定对象物的形状的方法，光照射部相对于对象物将光照射于规定线上的各位置，成像光学系统输入通过利用光照射部的向对象物的光照射而产生的反射光并成像，上述结构的固体摄像装置将经过成像光学系统的反射光受光，形状测定方法具备：测定步骤，其基于从固体摄像装置的信号处理部输出的第1电信号，在第1受光部的第1方向的各位置求出第2方向的光入射位置，并且测定对象物的形状；以及评价步骤，其基于从固体摄像装置的信号处理部输出的第2电信号，求出第2受光部的第2方向的光入射强度分布，并且评价光照射部、成像光学系统或固体摄像装置的光学设定状态。

10、实施方式是修正方法。修正方法在第2方向的各位置，使光入射于相对于上述结构的固体摄像装置沿着第1方向延伸的规定线上的各位置，基于根据从固体摄像装置的信号处理部输出的第1电信号和第2电信号的各个求出的第2方向的光入射位置的比较，修正基于第1电信号求出的第2方向的光入射位置。

11、专利技术的效果

12、根据实施方式，能够提供在用于利用光切断法的形状测定的情况下能够进行光学设定状态的评价和调整的固体摄像装置。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种固体摄像装置，其中，

2.如权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

3.如权利要求1所述的固体摄像装置，其中，

4.如权利要求1～3中任一项所述的固体摄像装置，其中，

5.如权利要求1～4中任一项所述的固体摄像装置，其中，

6.如权利要求1～4中任一项所述的固体摄像装置，其中，

7.如权利要求1～4中任一项所述的固体摄像装置，其中，

8.如权利要求1～7中任一项所述的固体摄像装置，其中，

9.如权利要求8所述的固体摄像装置，其中，

10.如权利要求9所述的固体摄像装置，其中，

11.一种形状测定装置，其中，

12.如权利要求11所述的形状测定装置，其中，

13.一种形状测定方法，其中，

14.如权利要求13所述的形状测定方法，其中，

15.一种修正方法，其中，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】