[發(fā)明專利]光檢測裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710063525.3
• 申請(qǐng)日: 2017-02-03
• 公開（公告）號(hào): CN107192349B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鳴海建治;鹽野照弘;西脅青兒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 松下知識(shí)產(chǎn)權(quán)經(jīng)營株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G01B11/24
• 分類號(hào): G01B11/24;G01B9/02
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 安香子;黃劍鋒

提供一種光學(xué)部分更小型、更不易受到周圍環(huán)境的影響的光檢測裝置。光檢測裝置具備攝像元件、干涉元件和光學(xué)系統(tǒng)。上述干涉元件使入射到兩個(gè)第1入射區(qū)域中的第1波段的光的一部分干涉，將干涉后的光向多個(gè)第1像素中的某一個(gè)引導(dǎo)，將入射到上述兩個(gè)第1入射區(qū)域中的上述第1波段的光的另一部分向多個(gè)第2像素中的某一個(gè)引導(dǎo)；使入射到兩個(gè)第2入射區(qū)域中的第2波段的光的一部分干涉，將干涉后的光向多個(gè)第3像素中的某一個(gè)引導(dǎo)，將入射到上述兩個(gè)第2入射區(qū)域中的上述第2波段的光的另一部分向多個(gè)第4像素中的某一個(gè)引導(dǎo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具備干涉元件的光檢測裝置。

背景技術(shù)

利用光的干涉現(xiàn)象高精度且非接觸地計(jì)測物體的形狀及距離的裝置已被實(shí)用化。通常在這樣的裝置中，使在物體上反射或透射的光(物體光)與在參照面上反射的光(參照光)干涉，將生成的干涉光進(jìn)行攝像并觀測。在充分保證了參照面的平面度的狀態(tài)下，對(duì)應(yīng)于物體光的光路長而產(chǎn)生干涉光的干涉條紋。由于光的波長量的光路長的變化而產(chǎn)生1周期的干涉條紋，所以根據(jù)干涉條紋的圖案能夠求出物體的計(jì)測對(duì)象面的立體形狀。

光的波長以上的光路長的差作為干涉條紋的重復(fù)而產(chǎn)生。如果物體的計(jì)測對(duì)象面是平滑的，則也可以通過對(duì)該干涉條紋的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)來估計(jì)超過光的波長的光路長的差。

在物體的計(jì)測對(duì)象面有超過波長的階差的情況下，在階差的部分處干涉條紋缺失，所以不能正確地求出光路長的差。作為這樣的情況下的物體的形狀的計(jì)測方法，已知有2波長干涉法。例如在專利文獻(xiàn)1及非專利文獻(xiàn)1中記載了2波長干涉法。

2波長干涉法使用兩個(gè)波長的光進(jìn)行干涉計(jì)測。將由各個(gè)波長的光形成的干涉條紋的圖像獨(dú)立地或同時(shí)進(jìn)行攝像，基于兩者的波長的干涉條紋信息求出物體的計(jì)測對(duì)象面的形狀。如果設(shè)兩個(gè)波長為λ₁及λ₂，則已知通過2波長干涉法得到的有效的測量波長λ_eff如以下這樣。

[數(shù)式1]

例如，在λ₂＝1.1×λ₁的情況下，λ_eff＝11×λ₁，能夠正確地估計(jì)更大的階差。

專利文獻(xiàn)1：特開平10－221032號(hào)公報(bào)

非專利文獻(xiàn)1：Yeou－Yen Cheng and James C.Wyant:＂Two－wavelengthphaseshiftinginterferometry＂,Applied Optics,vol.23,No.14,P4539～4543

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的非限定性的例示性的一實(shí)施方式提供一種光學(xué)部分更小型、更不易受到周圍環(huán)境的影響的光檢測裝置。

有關(guān)本申請(qǐng)的一技術(shù)方案的光檢測裝置具備：攝像元件，包括多個(gè)第1像素、多個(gè)第2像素、多個(gè)第3像素及多個(gè)第4像素；干涉元件，具有多個(gè)第1入射區(qū)域及多個(gè)第2入射區(qū)域；以及光學(xué)系統(tǒng)，使第1波段的光向上述多個(gè)第1入射區(qū)域入射，使與上述第1波段不同的第2波段的光向上述多個(gè)第2入射區(qū)域入射。上述干涉元件使入射到上述多個(gè)第1入射區(qū)域之中相互相鄰的兩個(gè)第1入射區(qū)域中的上述第1波段的光的一部分進(jìn)行干涉，將干涉后的上述光向上述多個(gè)第1像素中的某一個(gè)引導(dǎo)，將入射到上述兩個(gè)第1入射區(qū)域中的上述第1波段的光的另一部分向上述多個(gè)第2像素中的某一個(gè)引導(dǎo)；上述干涉元件使入射到上述多個(gè)第2入射區(qū)域之中相互相鄰的兩個(gè)第2入射區(qū)域中的上述第2波段的光的一部分進(jìn)行干涉，將干涉后的上述光向上述多個(gè)第3像素中的某一個(gè)引導(dǎo)，將入射到上述兩個(gè)第2入射區(qū)域中的上述第2波段的光的另一部分向上述多個(gè)第4像素中的某一個(gè)引導(dǎo)。