[發明專利]使用結構照明的有源傳感器檢測器的多路復用

有效

• 申請號: 201910002720.4
• 申請日: 2019-01-02
• 公開（公告）號: CN110018140B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 托馬斯·貝克
• 申請（專利權）人: 伊魯米那股份有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 王紅英;楊明釗

1.一種結構照明成像系統，包括：

光發射器，所述光發射器發射光；

光學元件，所述光學元件使由所述光發射器發射的光衍射以在包括圖案化特征的樣本的平面上投射第一多個條紋；以及

圖像傳感器，所述圖像傳感器收集由所述樣本的所述圖案化特征發射的光，所述圖像傳感器包括多個像素，其中，所述樣本將被排列在所述圖像傳感器上，使得第一多個圖案化特征沿著第一軸被排列在所述多個像素中的每個相應的像素上，其中所投射的第一多個條紋被成形為照射每個相應的第一多個圖案化特征中的特征之一，

其中，所述系統被配置為：

用所述第一多個條紋照射每一個所述第一多個圖案化特征中的第一特征；

捕獲每一個所述第一多個圖案化特征中的所述第一特征的第一圖像；

使所述第一多個條紋相移以照射每一個所述第一多個圖案化特征中的第二特征；以及

捕獲每一個所述第一多個圖案化特征中的所述第二特征的第二圖像。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，所投射的第一多個條紋具有與規則圖案化特征的尺寸至少相同或比規則圖案化特征的尺寸大的條紋寬度，并且其中，所述條紋寬度小于所述多個像素中的每一個像素的間距。

3.根據權利要求2所述的系統，其中，所述圖像傳感器是有源像素圖像傳感器。

4.根據權利要求3所述的系統，其中，所述圖像傳感器是互補金屬氧化物半導體CMOS圖像傳感器。

5.根據權利要求3所述的系統，還包括：第二光學元件，所述第二光學元件使由所述光發射器發射的光衍射以將第二多個條紋投射到所述樣本的平面上，其中，所述第二多個條紋相對于所述第一多個條紋正交地被定向。

6.根據權利要求5所述的系統，其中，所述樣本被排列在所述圖像傳感器上，使得第二多個圖案化特征被定位在所述多個像素中的每一個相應的像素上，其中，所述第二多個圖案化特征中的每一個沿著與所述第一軸正交的第二軸被對齊，其中，所投射的第二多個條紋被成形為照射每個所述第二多個圖案化特征中的一個特征。

7.根據權利要求6所述的系統，其中，使光衍射的所述光學元件和所述第二光學元件包括：投射所述第一多個條紋的水平透射型衍射光柵以及投射所述第二多個條紋的垂直透射型衍射光柵。

8.根據權利要求6所述的系統，其中，四個圖案化特征被定位在所述多個像素中的相應的一個像素上，其中，所述四個圖案化特征以正方形網格被布置在所述像素上。

9.根據權利要求6所述的系統，其中，三個圖案化特征被定位在所述多個像素中的相應的一個像素上，其中，所述三個圖案化特征以L形狀被布置在所述像素上。

10.根據權利要求3所述的系統，其中，所述多個像素中的每一個像素是矩形像素，其中，所述樣本的所述圖案化特征以線性陣列被排列在每一個矩形像素上。

11.根據權利要求3所述的系統，其中，所述多個像素中的每一個像素是正方形像素，其中，所述圖案化特征中的每一個特征包括具有約2:1的縱橫比的兩個特征。

12.根據權利要求3所述的系統，其中，所述多個像素中的每一個像素是正方形像素，其中，所述圖案化特征中的每一個特征包括具有約3:1的縱橫比的三個特征。

13.根據權利要求3所述的系統，其中，所述樣本被形成在所述圖像傳感器上。

14.根據權利要求13所述的系統，其中，所述圖案化特征中的每個特征是反應凹部，所述反應凹部包括形成在所述多個像素中的一個像素的光導上的反應區域。