JP2581863B2 - 立体形状計測装置及び立体形状計測用センサ - Google Patents
立体形状計測装置及び立体形状計測用センサInfo
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- JP2581863B2 JP2581863B2 JP3344771A JP34477191A JP2581863B2 JP 2581863 B2 JP2581863 B2 JP 2581863B2 JP 3344771 A JP3344771 A JP 3344771A JP 34477191 A JP34477191 A JP 34477191A JP 2581863 B2 JP2581863 B2 JP 2581863B2
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- capacitors
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- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/024—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by means of diode-array scanning
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
- G01B11/2518—Projection by scanning of the object
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、三角測量の原理を用
いて対象物体の立体形状を計測する立体形状計測装置及
び計測に用いるセンサに関する。
いて対象物体の立体形状を計測する立体形状計測装置及
び計測に用いるセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】図７を用いて光切断法により対象物体の
立体形状を計測する従来の方法を説明する。平面光を発
するレーザ光源４１の前方にミラー４３が配置され、ミ
ラー４３の前方に計測の対象となる物体４４が配置され
ている。対象物体４４に対向するようにイメージセンサ
４５が配置されている。
立体形状を計測する従来の方法を説明する。平面光を発
するレーザ光源４１の前方にミラー４３が配置され、ミ
ラー４３の前方に計測の対象となる物体４４が配置され
ている。対象物体４４に対向するようにイメージセンサ
４５が配置されている。
【０００３】レーザ光源４１から平面光を出射させる
と、平面光はミラー４３により反射された後、物体４４
を照射して物体４４の表面上に輝線４６を形成する。こ
の輝線４６の像４７が図示しない集光レンズによりイメ
ージセンサ４５上に投影される。例えば、輝線４６上の
点４９はイメージセンサ４５上の像４７の点５０に対応
している。ここで、物体４４を照射する平面光４２の方
程式は、ミラー４３の振れ角度から決定される。一方、
輝線４６上の点４９はイメージセンサ４５上に形成され
た像４７の点５０と集光レンズの中心点５２とを通る直
線５１上に存在し、直線５１の方程式は像４７の点５０
が存在するイメージセンサ４５の画素４８の座標と集光
レンズの中心点５２の座標とから決定される。このよう
にして得られた平面光４２の方程式と直線５１の方程式
の連立式を解くことにより、平面光４２と直線５１との
交点４９の三次元座標を算出することができる。同様に
して、輝線４６上の各点の座標がイメージセンサ４５の
分解能に応じて求められる。
と、平面光はミラー４３により反射された後、物体４４
を照射して物体４４の表面上に輝線４６を形成する。こ
の輝線４６の像４７が図示しない集光レンズによりイメ
ージセンサ４５上に投影される。例えば、輝線４６上の
点４９はイメージセンサ４５上の像４７の点５０に対応
している。ここで、物体４４を照射する平面光４２の方
程式は、ミラー４３の振れ角度から決定される。一方、
輝線４６上の点４９はイメージセンサ４５上に形成され
た像４７の点５０と集光レンズの中心点５２とを通る直
線５１上に存在し、直線５１の方程式は像４７の点５０
が存在するイメージセンサ４５の画素４８の座標と集光
レンズの中心点５２の座標とから決定される。このよう
にして得られた平面光４２の方程式と直線５１の方程式
の連立式を解くことにより、平面光４２と直線５１との
交点４９の三次元座標を算出することができる。同様に
して、輝線４６上の各点の座標がイメージセンサ４５の
分解能に応じて求められる。
【０００４】ミラー４３を回転させて物体４４を照射す
る平面光４２を移動させると、物体４４の表面上に形成
された輝線４６もこの表面上を移動する。図４では輝線
４６が物体４４の表面上を移動する様子と、輝線４６の
移動に対応してイメージセンサ４５上の像４７が移動す
る様子が示されている。そこで、ミラー４３の角度を少
しづつ変えて、そのたびに物体４４の表面に形成された
輝線４６上の各点の座標を算出することにより、物体４
４全体の三次元座標が求められる。以上のようにして物
体４４の立体形状を計測することが可能であるが、物体
４４全体の三次元座標を求めるためには、数十から数百
の像４７をイメージセンサ４５によって撮り込む必要が
ある。このため、物体４４全体の座標計測に長時間を要
し、例えば毎秒３０フレームのリアルタイム処理を行う
ことは困難であった。
る平面光４２を移動させると、物体４４の表面上に形成
された輝線４６もこの表面上を移動する。図４では輝線
４６が物体４４の表面上を移動する様子と、輝線４６の
移動に対応してイメージセンサ４５上の像４７が移動す
る様子が示されている。そこで、ミラー４３の角度を少
しづつ変えて、そのたびに物体４４の表面に形成された
輝線４６上の各点の座標を算出することにより、物体４
４全体の三次元座標が求められる。以上のようにして物
体４４の立体形状を計測することが可能であるが、物体
４４全体の三次元座標を求めるためには、数十から数百
の像４７をイメージセンサ４５によって撮り込む必要が
ある。このため、物体４４全体の座標計測に長時間を要
し、例えば毎秒３０フレームのリアルタイム処理を行う
ことは困難であった。
【０００５】この処理時間の問題を解決するために、米
国特許第４，７９４，２６２号には図８に示されるよう
な新たな光切断法の方式が提案されている。レーザ発振
器６１から発したレーザ光はレンズ６２により平面状に
拡開された後、一定の角速度で回転するポリゴンミラー
６３で反射して物体６４を照射する。物体６４上に形成
された輝線の像がイメージ装置６９のイメージセンサ７
０のイメージ面７１上に結ばれる。ポリゴンミラー６３
の近傍にはフォトセンサ６５が配置されており、ポリゴ
ンミラー６３の回転角度が基準値になると、ポリゴンミ
ラー６３での反射光がフォトセンサ６５に入射され、フ
ォトセンサ６５からタイマー６７及びカウンタ６８にリ
セット信号が出力される。これにより、タイマー６７及
びカウンタ６８が始動し、タイマー６７でクロックが発
生されると共にこのクロックがカウンタ６８で積算され
る。すなわち、ポリゴンミラー６３の基準角度からの偏
角が経過時間としてカウンタ６８の出力で表される。従
って、このカウンタ６８の出力値を用いることにより、
平面光の方程式を立てることができる。
国特許第４，７９４，２６２号には図８に示されるよう
な新たな光切断法の方式が提案されている。レーザ発振
器６１から発したレーザ光はレンズ６２により平面状に
拡開された後、一定の角速度で回転するポリゴンミラー
６３で反射して物体６４を照射する。物体６４上に形成
された輝線の像がイメージ装置６９のイメージセンサ７
０のイメージ面７１上に結ばれる。ポリゴンミラー６３
の近傍にはフォトセンサ６５が配置されており、ポリゴ
ンミラー６３の回転角度が基準値になると、ポリゴンミ
ラー６３での反射光がフォトセンサ６５に入射され、フ
ォトセンサ６５からタイマー６７及びカウンタ６８にリ
セット信号が出力される。これにより、タイマー６７及
びカウンタ６８が始動し、タイマー６７でクロックが発
生されると共にこのクロックがカウンタ６８で積算され
る。すなわち、ポリゴンミラー６３の基準角度からの偏
角が経過時間としてカウンタ６８の出力で表される。従
って、このカウンタ６８の出力値を用いることにより、
平面光の方程式を立てることができる。
【０００６】イメージセンサ７０のイメージ面７１にお
いて各画素を輝線の像が横切ると、このときのカウンタ
６８の出力値がラッチされ、メモリユニット７２に記憶
される。同様にして、平面光が物体６４の表面を一回走
査する間に各画素に対応する経過時間が順次イメージ装
置６９のメモリユニット７２に記憶される。そして、走
査が完了すると、メモリユニット７２に記憶された経過
時間の値を順次読み出し、データ処理部７３で各画素に
対応する物体６４の表面上の点の座標が算出される。こ
のようにして、物体６４全体の三次元座標が求められ
る。図８に示した方法では、平面光を一回走査させるだ
けで物体６４全体の計測が可能となるので、計測時間の
大幅な短縮化が実現される。
いて各画素を輝線の像が横切ると、このときのカウンタ
６８の出力値がラッチされ、メモリユニット７２に記憶
される。同様にして、平面光が物体６４の表面を一回走
査する間に各画素に対応する経過時間が順次イメージ装
置６９のメモリユニット７２に記憶される。そして、走
査が完了すると、メモリユニット７２に記憶された経過
時間の値を順次読み出し、データ処理部７３で各画素に
対応する物体６４の表面上の点の座標が算出される。こ
のようにして、物体６４全体の三次元座標が求められ
る。図８に示した方法では、平面光を一回走査させるだ
けで物体６４全体の計測が可能となるので、計測時間の
大幅な短縮化が実現される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、形状計
測の精度を向上させるためには、タイマー６７で発生さ
れるクロックの最小単位を小さくして時間計測の分解能
を上げる必要がある。例えば、一回の平面光の走査時間
全体を２０４８＝２11に分解するより、４０９６＝２12
に分解した方が、それだけ細かく経過時間を取り出すこ
とができ、高精度の形状計測が可能となる。そこで、走
査時間全体を４０９６に分解して経過時間を計測しよう
とすると、カウンタ６８から経過時間を取り込むために
イメージセンサ７０の各画素に対応させてカウンタ６８
から少なくとも１２ビットの配線を設ける必要が生じ
る。このため、ＬＳＩの配線技術を用いて各画素間にこ
のような配線を形成すると、配線の占める面積が大きく
なって、画素の占める面積を小さくしなければならなく
なる。すなわち、時間計測の精度を向上させようとする
と、イメージセンサの開口率が低下し、輝線の像を高精
度で取り込むことができなくなるという問題点があっ
た。この発明はこのような問題点を解消するためになさ
れたもので、対象物体の立体形状を高速に且つ高精度で
計測することができる立体形状計測装置及びそれに用い
られる立体形状計測用センサを提供することを目的とす
る。
測の精度を向上させるためには、タイマー６７で発生さ
れるクロックの最小単位を小さくして時間計測の分解能
を上げる必要がある。例えば、一回の平面光の走査時間
全体を２０４８＝２11に分解するより、４０９６＝２12
に分解した方が、それだけ細かく経過時間を取り出すこ
とができ、高精度の形状計測が可能となる。そこで、走
査時間全体を４０９６に分解して経過時間を計測しよう
とすると、カウンタ６８から経過時間を取り込むために
イメージセンサ７０の各画素に対応させてカウンタ６８
から少なくとも１２ビットの配線を設ける必要が生じ
る。このため、ＬＳＩの配線技術を用いて各画素間にこ
のような配線を形成すると、配線の占める面積が大きく
なって、画素の占める面積を小さくしなければならなく
なる。すなわち、時間計測の精度を向上させようとする
と、イメージセンサの開口率が低下し、輝線の像を高精
度で取り込むことができなくなるという問題点があっ
た。この発明はこのような問題点を解消するためになさ
れたもので、対象物体の立体形状を高速に且つ高精度で
計測することができる立体形状計測装置及びそれに用い
られる立体形状計測用センサを提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る立体形状
計測装置は、平面光を対象物体の表面に沿って走査させ
る光源手段と、対象物体に対向して配置されると共に複
数の画素を有するイメージセンサと、平面光により対象
物体表面に形成された輝線をイメージセンサ上に結像さ
せる光学系と、イメージセンサの各画素に対応して設け
られた複数のコンデンサと、平面光の走査開始前に複数
のコンデンサに所定量の電荷を蓄積させる充電手段と、
各コンデンサに対応して設けられると共に平面光の走査
開始時から輝線の像が対応する画素を通過するまで徐々
にそのコンデンサに蓄積されている電荷を放電させる複
数の放電手段と、平面光の走査終了後に複数のコンデン
サに残留する電荷量から対象物体の立体形状を演算する
演算手段とを備えたものである。
計測装置は、平面光を対象物体の表面に沿って走査させ
る光源手段と、対象物体に対向して配置されると共に複
数の画素を有するイメージセンサと、平面光により対象
物体表面に形成された輝線をイメージセンサ上に結像さ
せる光学系と、イメージセンサの各画素に対応して設け
られた複数のコンデンサと、平面光の走査開始前に複数
のコンデンサに所定量の電荷を蓄積させる充電手段と、
各コンデンサに対応して設けられると共に平面光の走査
開始時から輝線の像が対応する画素を通過するまで徐々
にそのコンデンサに蓄積されている電荷を放電させる複
数の放電手段と、平面光の走査終了後に複数のコンデン
サに残留する電荷量から対象物体の立体形状を演算する
演算手段とを備えたものである。
【０００９】また、請求項２に係る立体形状計測装置
は、平面光を対象物体の表面に沿って走査させる光源手
段と、対象物体に対向して配置されると共に複数の画素
を有するイメージセンサと、平面光により対象物体表面
に形成された輝線をイメージセンサ上に結像させる光学
系と、イメージセンサの各画素に対応して設けられた複
数のコンデンサと、平面光の走査開始前に複数のコンデ
ンサに蓄積されていた電荷を放電させる放電手段と、各
コンデンサに対応して設けられると共に平面光の走査開
始時から輝線の像が対応する画素を通過するまで徐々に
そのコンデンサを充電する複数の充電手段と、平面光の
走査終了後に複数のコンデンサに蓄積された電荷量から
対象物体の立体形状を演算する演算手段とを備えたもの
である。
は、平面光を対象物体の表面に沿って走査させる光源手
段と、対象物体に対向して配置されると共に複数の画素
を有するイメージセンサと、平面光により対象物体表面
に形成された輝線をイメージセンサ上に結像させる光学
系と、イメージセンサの各画素に対応して設けられた複
数のコンデンサと、平面光の走査開始前に複数のコンデ
ンサに蓄積されていた電荷を放電させる放電手段と、各
コンデンサに対応して設けられると共に平面光の走査開
始時から輝線の像が対応する画素を通過するまで徐々に
そのコンデンサを充電する複数の充電手段と、平面光の
走査終了後に複数のコンデンサに蓄積された電荷量から
対象物体の立体形状を演算する演算手段とを備えたもの
である。
【００１０】請求項３に係る立体形状計測用センサは、
二次元的に配列された複数のフォトセンサと、各フォト
センサに対応して設けられた複数のコンデンサと、複数
のコンデンサにそれぞれ所定量の電荷を蓄積させる複数
の充電手段と、複数のコンデンサに蓄積されている電荷
を徐々に放電させる複数の放電手段と、それぞれ対応す
るフォトセンサからの出力信号に応じて対応する放電手
段による対応するコンデンサの放電を停止させる放電停
止手段と、各コンデンサに残留する電荷量を読み出す複
数の読み出し手段とを備え、フォトセンサが第１の層に
位置すると共にコンデンサ、充電手段、放電手段、放電
停止手段及び読み出し手段が第２の層に位置するような
二層構造としたものである。
二次元的に配列された複数のフォトセンサと、各フォト
センサに対応して設けられた複数のコンデンサと、複数
のコンデンサにそれぞれ所定量の電荷を蓄積させる複数
の充電手段と、複数のコンデンサに蓄積されている電荷
を徐々に放電させる複数の放電手段と、それぞれ対応す
るフォトセンサからの出力信号に応じて対応する放電手
段による対応するコンデンサの放電を停止させる放電停
止手段と、各コンデンサに残留する電荷量を読み出す複
数の読み出し手段とを備え、フォトセンサが第１の層に
位置すると共にコンデンサ、充電手段、放電手段、放電
停止手段及び読み出し手段が第２の層に位置するような
二層構造としたものである。
【００１１】請求項４に係る立体形状計測用センサは、
二次元的に配列された複数のフォトセンサと、各フォト
センサに対応して設けられた複数のコンデンサと、複数
のコンデンサに蓄積されていた電荷を放電させる複数の
放電手段と、複数のコンデンサを徐々に充電する複数の
充電手段と、それぞれ対応するフォトセンサからの出力
信号に応じて対応する充電手段による対応するコンデン
サの充電を停止させる充電停止手段と、各コンデンサに
蓄積された電荷量を読み出す複数の読み出し手段とを備
え、フォトセンサが第１の層に位置すると共にコンデン
サ、放電手段、充電手段、充電停止手段及び読み出し手
段が第２の層に位置するような二層構造としたものであ
る。
二次元的に配列された複数のフォトセンサと、各フォト
センサに対応して設けられた複数のコンデンサと、複数
のコンデンサに蓄積されていた電荷を放電させる複数の
放電手段と、複数のコンデンサを徐々に充電する複数の
充電手段と、それぞれ対応するフォトセンサからの出力
信号に応じて対応する充電手段による対応するコンデン
サの充電を停止させる充電停止手段と、各コンデンサに
蓄積された電荷量を読み出す複数の読み出し手段とを備
え、フォトセンサが第１の層に位置すると共にコンデン
サ、放電手段、充電手段、充電停止手段及び読み出し手
段が第２の層に位置するような二層構造としたものであ
る。
【００１２】
【作用】請求項１の立体形状計測装置においては、充電
手段が平面光の走査開始前に複数のコンデンサに所定量
の電荷を蓄積させ、放電手段が平面光の走査開始時から
輝線の像が対応する画素を通過するまで徐々に対応する
コンデンサの電荷を放電させ、演算手段がコンデンサに
残留する電荷量から対象物体の立体形状を演算する。請
求項２の立体形状計測装置においては、放電手段が平面
光の走査開始前に複数のコンデンサに蓄積されていた電
荷を放電させ、充電手段が平面光の走査開始時から輝線
の像が対応する画素を通過するまで徐々に対応するコン
デンサを充電し、演算手段がコンデンサに蓄積された電
荷量から対象物体の立体形状を演算する。請求項３の立
体形状計測用センサにおいては、フォトセンサが第１の
層に形成される一方、コンデンサ、充電手段、放電手
段、放電停止手段及び読み出し手段が第２の層に形成さ
れる。請求項４の立体形状計測用センサにおいては、フ
ォトセンサが第１の層に形成される一方、コンデンサ、
放電手段、充電手段、充電停止手段及び読み出し手段が
第２の層に形成される。
手段が平面光の走査開始前に複数のコンデンサに所定量
の電荷を蓄積させ、放電手段が平面光の走査開始時から
輝線の像が対応する画素を通過するまで徐々に対応する
コンデンサの電荷を放電させ、演算手段がコンデンサに
残留する電荷量から対象物体の立体形状を演算する。請
求項２の立体形状計測装置においては、放電手段が平面
光の走査開始前に複数のコンデンサに蓄積されていた電
荷を放電させ、充電手段が平面光の走査開始時から輝線
の像が対応する画素を通過するまで徐々に対応するコン
デンサを充電し、演算手段がコンデンサに蓄積された電
荷量から対象物体の立体形状を演算する。請求項３の立
体形状計測用センサにおいては、フォトセンサが第１の
層に形成される一方、コンデンサ、充電手段、放電手
段、放電停止手段及び読み出し手段が第２の層に形成さ
れる。請求項４の立体形状計測用センサにおいては、フ
ォトセンサが第１の層に形成される一方、コンデンサ、
放電手段、充電手段、充電停止手段及び読み出し手段が
第２の層に形成される。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明の第１実施例に係る立体形
状計測装置を示すブロック図である。光源手段１は、平
面状の光を対象物体２に照射させると共にこの照射光で
対象物体２の表面を走査させるものである。具体的に
は、図７に示した従来の装置におけるレーザ光源４１及
び回転ミラー４３あるいは図８に示したレーザ発振器６
１、レンズ６２及び回転ポリゴンミラー６３等から構成
される。対象物体２に対向するように光学系３を介して
立体形状計測用センサ４が配置されている。光学系３
は、光学レンズ等から構成され、平面光の照射により対
象物体２の表面上に形成された輝線の像を立体形状計測
用センサ４の上に結ばせる。立体形状計測用センサ４に
は、対象物体２の立体形状を演算する演算手段５が接続
されている。
て説明する。図１はこの発明の第１実施例に係る立体形
状計測装置を示すブロック図である。光源手段１は、平
面状の光を対象物体２に照射させると共にこの照射光で
対象物体２の表面を走査させるものである。具体的に
は、図７に示した従来の装置におけるレーザ光源４１及
び回転ミラー４３あるいは図８に示したレーザ発振器６
１、レンズ６２及び回転ポリゴンミラー６３等から構成
される。対象物体２に対向するように光学系３を介して
立体形状計測用センサ４が配置されている。光学系３
は、光学レンズ等から構成され、平面光の照射により対
象物体２の表面上に形成された輝線の像を立体形状計測
用センサ４の上に結ばせる。立体形状計測用センサ４に
は、対象物体２の立体形状を演算する演算手段５が接続
されている。
【００１４】立体形状計測用センサ４の構造を図２に示
す。それぞれこのセンサ４の画素を構成する複数のフォ
トセンサ１０が二次元的に配列されており、各フォトセ
ンサ１０にそれぞれレベルスライサ回路１１を介してフ
リップフロップ回路１２が接続されている。図３の拡大
図に示されるように、電源ライン１７にプリチャージ用
スイッチングトランジスタ１５を介してコンデンサ１３
が接続され、プリチャージ用スイッチングトランジスタ
１５のゲート端子にプリチャージ制御ライン１９が接続
されている。コンデンサ１３とトランジスタ１５との接
続点Ｐは放電用スイッチングトランジスタ１６及び放電
用抵抗１４を介して接地されており、放電用スイッチン
グトランジスタ１６のゲート端子にフリップフロップ回
路１２の出力端子が接続されている。さらに、接続点Ｐ
には、コンデンサ１３に蓄積されている電荷量を読み出
すための読み出し用スイッチングトランジスタ２１を介
して電荷転送ライン２０が接続されている。また、フリ
ップフロップ回路１２にはリセットライン１８が接続さ
れている。
す。それぞれこのセンサ４の画素を構成する複数のフォ
トセンサ１０が二次元的に配列されており、各フォトセ
ンサ１０にそれぞれレベルスライサ回路１１を介してフ
リップフロップ回路１２が接続されている。図３の拡大
図に示されるように、電源ライン１７にプリチャージ用
スイッチングトランジスタ１５を介してコンデンサ１３
が接続され、プリチャージ用スイッチングトランジスタ
１５のゲート端子にプリチャージ制御ライン１９が接続
されている。コンデンサ１３とトランジスタ１５との接
続点Ｐは放電用スイッチングトランジスタ１６及び放電
用抵抗１４を介して接地されており、放電用スイッチン
グトランジスタ１６のゲート端子にフリップフロップ回
路１２の出力端子が接続されている。さらに、接続点Ｐ
には、コンデンサ１３に蓄積されている電荷量を読み出
すための読み出し用スイッチングトランジスタ２１を介
して電荷転送ライン２０が接続されている。また、フリ
ップフロップ回路１２にはリセットライン１８が接続さ
れている。
【００１５】電源ライン１７及びプリチャージ用スイッ
チングトランジスタ１５により充電手段が、放電用抵抗
１４及び放電用スイッチングトランジスタ１６により放
電手段が、フリップフロップ回路１２及び放電用スイッ
チングトランジスタ１６により放電停止手段が、読み出
し用スイッチングトランジスタ２１及び電荷転送ライン
２０により読み出し手段がそれぞれ形成されている。こ
れらフォトセンサ１０、レベルスライサ回路１１、フリ
ップフロップ回路１２、コンデンサ１３、放電用抵抗１
４、プリチャージ用スイッチングトランジスタ１５、放
電用スイッチングトランジスタ１６及び読み出し用スイ
ッチングトランジスタ２１が一組となって立体形状計測
用センサ４の各画素に対応して設けられている。
チングトランジスタ１５により充電手段が、放電用抵抗
１４及び放電用スイッチングトランジスタ１６により放
電手段が、フリップフロップ回路１２及び放電用スイッ
チングトランジスタ１６により放電停止手段が、読み出
し用スイッチングトランジスタ２１及び電荷転送ライン
２０により読み出し手段がそれぞれ形成されている。こ
れらフォトセンサ１０、レベルスライサ回路１１、フリ
ップフロップ回路１２、コンデンサ１３、放電用抵抗１
４、プリチャージ用スイッチングトランジスタ１５、放
電用スイッチングトランジスタ１６及び読み出し用スイ
ッチングトランジスタ２１が一組となって立体形状計測
用センサ４の各画素に対応して設けられている。
【００１６】次に、この第１実施例の動作について図４
のタイミングチャートを参照して説明する。まず、平面
光の走査を開始する前の時刻ｔ０にプリチャージ制御ラ
イン１９をハイレベルにしてプリチャージ用スイッチン
グトランジスタ１５をオンさせる。これにより、電源ラ
イン１７とコンデンサ１３とが接続され、コンデンサ１
３に所定量の電荷が蓄積される。このようにしてコンデ
ンサ１３が充電された後、プリチャージ制御ライン１９
をローレベルにしてコンデンサ１３を電源ライン１７か
ら切り離す。時刻ｔ１に光源手段１により平面光の走査
を開始すると同時にリセットライン１８をハイレベルに
してフリップフロップ回路１２をリセットする。これに
より、放電用スイッチングトランジスタ１６がオンさ
れ、コンデンサ１３に蓄積されていた電荷は放電用抵抗
１４を介して徐々に放電される。以上の動作は全ての画
素について同時に実行される。
のタイミングチャートを参照して説明する。まず、平面
光の走査を開始する前の時刻ｔ０にプリチャージ制御ラ
イン１９をハイレベルにしてプリチャージ用スイッチン
グトランジスタ１５をオンさせる。これにより、電源ラ
イン１７とコンデンサ１３とが接続され、コンデンサ１
３に所定量の電荷が蓄積される。このようにしてコンデ
ンサ１３が充電された後、プリチャージ制御ライン１９
をローレベルにしてコンデンサ１３を電源ライン１７か
ら切り離す。時刻ｔ１に光源手段１により平面光の走査
を開始すると同時にリセットライン１８をハイレベルに
してフリップフロップ回路１２をリセットする。これに
より、放電用スイッチングトランジスタ１６がオンさ
れ、コンデンサ１３に蓄積されていた電荷は放電用抵抗
１４を介して徐々に放電される。以上の動作は全ての画
素について同時に実行される。
【００１７】次に、光学系３により結像された対象物体
２の輝線の像が時刻ｔ２に一つの画素のフォトセンサ１
０上を横切ると、フォトセンサ１０の出力がレベルスラ
イサ回路１１のしきい値を越えてレベルスライサ回路１
１からフリップフロップ回路１２に検出信号が出力され
る。このため、フリップフロップ回路１２によって放電
用スイッチングトランジスタ１６がオフされ、コンデン
サ１３からの電荷の放電が停止される。この動作は、各
画素のフォトセンサ１０を輝線の像が横切るときにそれ
ぞれ実行される。
２の輝線の像が時刻ｔ２に一つの画素のフォトセンサ１
０上を横切ると、フォトセンサ１０の出力がレベルスラ
イサ回路１１のしきい値を越えてレベルスライサ回路１
１からフリップフロップ回路１２に検出信号が出力され
る。このため、フリップフロップ回路１２によって放電
用スイッチングトランジスタ１６がオフされ、コンデン
サ１３からの電荷の放電が停止される。この動作は、各
画素のフォトセンサ１０を輝線の像が横切るときにそれ
ぞれ実行される。
【００１８】平面光の走査が完了すると、時刻ｔ３に読
み出し用スイッチングトランジスタ２１をオンすること
により各コンデンサ１３に残留する電荷量が順次電荷転
送ライン２０を介して読み出される。
み出し用スイッチングトランジスタ２１をオンすること
により各コンデンサ１３に残留する電荷量が順次電荷転
送ライン２０を介して読み出される。
【００１９】このようにして読み出された各コンデンサ
１３の残留電荷量は演算手段５においてＡ／Ｄ変換され
る。このとき、各コンデンサ１３の残留電荷量は平面光
の走査開始時から輝線の像がその画素を通過するまでの
経過時間△ｔに対応している。従って、この残留電荷量
により輝線の像がその画素を通過するときの平面光の方
程式を求めることができる。また、画素の座標と光学系
３の中心点の座標とからこれら画素及び光学系３の中心
点を通る直線の方程式が算出され、平面光とこの直線と
の交点を求めることにより対象物体２の輝線上の点の三
次元座標が算出される。このようにして対象物体２の立
体形状が演算手段５により演算される。
１３の残留電荷量は演算手段５においてＡ／Ｄ変換され
る。このとき、各コンデンサ１３の残留電荷量は平面光
の走査開始時から輝線の像がその画素を通過するまでの
経過時間△ｔに対応している。従って、この残留電荷量
により輝線の像がその画素を通過するときの平面光の方
程式を求めることができる。また、画素の座標と光学系
３の中心点の座標とからこれら画素及び光学系３の中心
点を通る直線の方程式が算出され、平面光とこの直線と
の交点を求めることにより対象物体２の輝線上の点の三
次元座標が算出される。このようにして対象物体２の立
体形状が演算手段５により演算される。
【００２０】なお、この第１実施例においては、コンデ
ンサ１３の残留電荷量を経過時間△ｔに対応させている
ので、コンデンサ１３の容量のばらつき及び放電用抵抗
１４の抵抗値のばらつきにより経過時間△ｔの計測の精
度が決定される。しかしながら、ＬＳＩのウエハプロセ
ス技術によりこれらのばらつきを極めて小さく抑えるこ
とができるため、高精度で経過時間△ｔを計測すること
が可能となる。さらに、フォトセンサ１０で受けた光信
号のオン／オフをレベルスライサ回路１１により所定の
しきい値でもって判断するため、フォトセンサ１０の特
性のばらつき及び対象物体２の表面の反射率のばらつき
等に影響されることなく、輝線の像を捕らえることがで
きる。また、経過時間△ｔがアナログ量の電荷量で捕ら
えられるため、各画素のコンデンサ１３にそれぞれ一本
の電荷転送ライン２０を接続するだけで経過時間△ｔを
読み出すことができ、この立体形状計測用センサ４にお
ける配線の占める面積を小さく抑えることが可能とな
る。
ンサ１３の残留電荷量を経過時間△ｔに対応させている
ので、コンデンサ１３の容量のばらつき及び放電用抵抗
１４の抵抗値のばらつきにより経過時間△ｔの計測の精
度が決定される。しかしながら、ＬＳＩのウエハプロセ
ス技術によりこれらのばらつきを極めて小さく抑えるこ
とができるため、高精度で経過時間△ｔを計測すること
が可能となる。さらに、フォトセンサ１０で受けた光信
号のオン／オフをレベルスライサ回路１１により所定の
しきい値でもって判断するため、フォトセンサ１０の特
性のばらつき及び対象物体２の表面の反射率のばらつき
等に影響されることなく、輝線の像を捕らえることがで
きる。また、経過時間△ｔがアナログ量の電荷量で捕ら
えられるため、各画素のコンデンサ１３にそれぞれ一本
の電荷転送ライン２０を接続するだけで経過時間△ｔを
読み出すことができ、この立体形状計測用センサ４にお
ける配線の占める面積を小さく抑えることが可能とな
る。
【００２１】この立体形状計測用センサ４は図５に示さ
れるように第１の層Ｌ１と第２の層Ｌ２とを有する二層
構造のＬＳＩとして形成することができる。第１の層Ｌ
１には各画素のフォトセンサ１０を形成し、第２の層Ｌ
２には各画素のフリップフロップ回路１２、コンデンサ
１３、放電用抵抗１４、プリチャージ用スイッチングト
ランジスタ１５、放電用スイッチングトランジスタ１６
及び読み出し用スイッチングトランジスタ２１と電源ラ
イン１７、リセットライン１８、プリチャージ制御ライ
ン１９及び電荷転送ライン２０を形成する。また、レベ
ルスライサ回路１１はそのスペースに応じて第１の層Ｌ
１及び第２の層Ｌ２のいずれに配置してもよい。このよ
うな二層構造とすることにより、センサの開口率が著し
く向上し、さらに高精度の計測が可能となる。なお、図
５では簡略化のために第２の層Ｌ２に電荷転送ライン２
０のみが図示されており、他の部材は省略されている。
れるように第１の層Ｌ１と第２の層Ｌ２とを有する二層
構造のＬＳＩとして形成することができる。第１の層Ｌ
１には各画素のフォトセンサ１０を形成し、第２の層Ｌ
２には各画素のフリップフロップ回路１２、コンデンサ
１３、放電用抵抗１４、プリチャージ用スイッチングト
ランジスタ１５、放電用スイッチングトランジスタ１６
及び読み出し用スイッチングトランジスタ２１と電源ラ
イン１７、リセットライン１８、プリチャージ制御ライ
ン１９及び電荷転送ライン２０を形成する。また、レベ
ルスライサ回路１１はそのスペースに応じて第１の層Ｌ
１及び第２の層Ｌ２のいずれに配置してもよい。このよ
うな二層構造とすることにより、センサの開口率が著し
く向上し、さらに高精度の計測が可能となる。なお、図
５では簡略化のために第２の層Ｌ２に電荷転送ライン２
０のみが図示されており、他の部材は省略されている。
【００２２】図６に第２実施例で用いられる立体形状計
測用センサの要部拡大図を示す。図６において図３と同
一番号が付されている部材はそれぞれ同一の部材を示し
ている。図２に示した立体形状計測用センサ４と同様
に、複数のフォトセンサ１０が二次元的に配列されてお
り、各フォトセンサ１０にそれぞれレベルスライサ回路
１１を介してフリップフロップ回路１２が接続されてい
る。電源ライン１７に充電用スイッチングトランジスタ
２２を介して充電用抵抗２３とコンデンサ１３とが直列
に接続され、充電用スイッチングトランジスタ２２のゲ
ート端子にレベルスライサ回路１１の出力端子が接続さ
れている。コンデンサ１３と充電用抵抗２３との接続点
Ｑは放電用スイッチングトランジスタ２４を介して接地
されると共にこの接続点Ｑに読み出し用スイッチングト
ランジスタ２１を介して電荷転送ライン２０が接続され
ている。また、放電用スイッチングトランジスタ２４の
ゲート端子には放電制御ライン２５が接続されている。
測用センサの要部拡大図を示す。図６において図３と同
一番号が付されている部材はそれぞれ同一の部材を示し
ている。図２に示した立体形状計測用センサ４と同様
に、複数のフォトセンサ１０が二次元的に配列されてお
り、各フォトセンサ１０にそれぞれレベルスライサ回路
１１を介してフリップフロップ回路１２が接続されてい
る。電源ライン１７に充電用スイッチングトランジスタ
２２を介して充電用抵抗２３とコンデンサ１３とが直列
に接続され、充電用スイッチングトランジスタ２２のゲ
ート端子にレベルスライサ回路１１の出力端子が接続さ
れている。コンデンサ１３と充電用抵抗２３との接続点
Ｑは放電用スイッチングトランジスタ２４を介して接地
されると共にこの接続点Ｑに読み出し用スイッチングト
ランジスタ２１を介して電荷転送ライン２０が接続され
ている。また、放電用スイッチングトランジスタ２４の
ゲート端子には放電制御ライン２５が接続されている。
【００２３】放電用スイッチングトランジスタ２４によ
り放電手段が、電源ライン１７、充電用スイッチングト
ランジスタ２２及び充電用抵抗２３により充電手段が、
フリップフロップ回路１２及び充電用スイッチングトラ
ンジスタ２２により充電停止手段が、読み出し用スイッ
チングトランジスタ２１及び電荷転送ライン２０により
読み出し手段がそれぞれ形成されている。これらフォト
センサ１０、レベルスライサ回路１１、フリップフロッ
プ回路１２、コンデンサ１３、充電用抵抗２３、充電用
スイッチングトランジスタ２２、放電用スイッチングト
ランジスタ２４及び読み出し用スイッチングトランジス
タ２１が一組となって各画素に対応して設けられてい
る。
り放電手段が、電源ライン１７、充電用スイッチングト
ランジスタ２２及び充電用抵抗２３により充電手段が、
フリップフロップ回路１２及び充電用スイッチングトラ
ンジスタ２２により充電停止手段が、読み出し用スイッ
チングトランジスタ２１及び電荷転送ライン２０により
読み出し手段がそれぞれ形成されている。これらフォト
センサ１０、レベルスライサ回路１１、フリップフロッ
プ回路１２、コンデンサ１３、充電用抵抗２３、充電用
スイッチングトランジスタ２２、放電用スイッチングト
ランジスタ２４及び読み出し用スイッチングトランジス
タ２１が一組となって各画素に対応して設けられてい
る。
【００２４】この立体形状計測センサにおいては、平面
光の走査を開始する前に放電制御ライン２５をハイレベ
ルにして放電用スイッチングトランジスタ２４をオンさ
せ、コンデンサ１３に蓄積されていた電荷を放電させ
る。その後、放電制御ライン２５をローレベルにして放
電用スイッチングトランジスタ２４をオフさせる。次
に、平面光の走査を開始すると同時にリセットライン１
８をハイレベルにしてフリップフロップ回路１２をリセ
ットする。これにより、充電用スイッチングトランジス
タ２２がオンされ、電源ライン１７から充電用抵抗２３
を介してコンデンサ１３に徐々に電荷が蓄積される。以
上の動作は全ての画素について同時に実行される。
光の走査を開始する前に放電制御ライン２５をハイレベ
ルにして放電用スイッチングトランジスタ２４をオンさ
せ、コンデンサ１３に蓄積されていた電荷を放電させ
る。その後、放電制御ライン２５をローレベルにして放
電用スイッチングトランジスタ２４をオフさせる。次
に、平面光の走査を開始すると同時にリセットライン１
８をハイレベルにしてフリップフロップ回路１２をリセ
ットする。これにより、充電用スイッチングトランジス
タ２２がオンされ、電源ライン１７から充電用抵抗２３
を介してコンデンサ１３に徐々に電荷が蓄積される。以
上の動作は全ての画素について同時に実行される。
【００２５】次に、対象物体２の輝線の像が一つの画素
のフォトセンサ１０上を横切ると、フォトセンサ１０の
出力がレベルスライサ回路１１のしきい値を越えてレベ
ルスライサ回路１１からフリップフロップ回路１２に検
出信号が出力される。このため、フリップフロップ回路
１２によって充電用スイッチングトランジスタ２２がオ
フされ、コンデンサ１３への充電が停止される。この動
作は、各画素のフォトセンサ１０を輝線の像が横切ると
きにそれぞれ実行される。
のフォトセンサ１０上を横切ると、フォトセンサ１０の
出力がレベルスライサ回路１１のしきい値を越えてレベ
ルスライサ回路１１からフリップフロップ回路１２に検
出信号が出力される。このため、フリップフロップ回路
１２によって充電用スイッチングトランジスタ２２がオ
フされ、コンデンサ１３への充電が停止される。この動
作は、各画素のフォトセンサ１０を輝線の像が横切ると
きにそれぞれ実行される。
【００２６】平面光の走査が完了すると、読み出し用ス
イッチングトランジスタ２１をオンすることにより各コ
ンデンサ１３に蓄積された電荷量が順次電荷転送ライン
２０を介して読み出される。このようにして読み出され
た各コンデンサ１３の蓄積電荷量から対象物体２の立体
形状が演算手段５により演算される。
イッチングトランジスタ２１をオンすることにより各コ
ンデンサ１３に蓄積された電荷量が順次電荷転送ライン
２０を介して読み出される。このようにして読み出され
た各コンデンサ１３の蓄積電荷量から対象物体２の立体
形状が演算手段５により演算される。
【００２７】この第２実施例では、各コンデンサ１３に
蓄積された電荷量が第１実施例における経過時間△ｔに
対応するが、第１実施例と同様の効果を有する。また、
図６に示した回路構成の立体形状計測用センサにおいて
も、図５に示したような二層構造のＬＳＩとして形成す
ることができる。第１の層Ｌ１に各画素のフォトセンサ
１０を形成し、第２の層Ｌ２に他の部材を形成する。た
だし、レベルスライサ回路１１は第１の層Ｌ１及び第２
の層Ｌ２のいずれに配置してもよい。このような二層構
造とすることにより、センサの開口率が著しく向上す
る。
蓄積された電荷量が第１実施例における経過時間△ｔに
対応するが、第１実施例と同様の効果を有する。また、
図６に示した回路構成の立体形状計測用センサにおいて
も、図５に示したような二層構造のＬＳＩとして形成す
ることができる。第１の層Ｌ１に各画素のフォトセンサ
１０を形成し、第２の層Ｌ２に他の部材を形成する。た
だし、レベルスライサ回路１１は第１の層Ｌ１及び第２
の層Ｌ２のいずれに配置してもよい。このような二層構
造とすることにより、センサの開口率が著しく向上す
る。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る立
体形状計測装置は、平面光を対象物体の表面に沿って走
査させる光源手段と、対象物体に対向して配置されると
共に複数の画素を有するイメージセンサと、平面光によ
り対象物体表面に形成された輝線をイメージセンサ上に
結像させる光学系と、イメージセンサの各画素に対応し
て設けられた複数のコンデンサと、平面光の走査開始前
に複数のコンデンサに所定量の電荷を蓄積させる充電手
段と、各コンデンサに対応して設けられると共に平面光
の走査開始時から輝線の像が対応する画素を通過するま
で徐々にそのコンデンサに蓄積されている電荷を放電さ
せる複数の放電手段と、平面光の走査終了後に複数のコ
ンデンサに残留する電荷量から対象物体の立体形状を演
算する演算手段とを備えているので、対象物体の立体形
状を高速に且つ高精度で計測することができる。
体形状計測装置は、平面光を対象物体の表面に沿って走
査させる光源手段と、対象物体に対向して配置されると
共に複数の画素を有するイメージセンサと、平面光によ
り対象物体表面に形成された輝線をイメージセンサ上に
結像させる光学系と、イメージセンサの各画素に対応し
て設けられた複数のコンデンサと、平面光の走査開始前
に複数のコンデンサに所定量の電荷を蓄積させる充電手
段と、各コンデンサに対応して設けられると共に平面光
の走査開始時から輝線の像が対応する画素を通過するま
で徐々にそのコンデンサに蓄積されている電荷を放電さ
せる複数の放電手段と、平面光の走査終了後に複数のコ
ンデンサに残留する電荷量から対象物体の立体形状を演
算する演算手段とを備えているので、対象物体の立体形
状を高速に且つ高精度で計測することができる。
【００２９】また、請求項２に係る立体形状計測装置
は、平面光を対象物体の表面に沿って走査させる光源手
段と、対象物体に対向して配置されると共に複数の画素
を有するイメージセンサと、平面光により対象物体表面
に形成された輝線をイメージセンサ上に結像させる光学
系と、イメージセンサの各画素に対応して設けられた複
数のコンデンサと、平面光の走査開始前に複数のコンデ
ンサに蓄積されていた電荷を放電させる放電手段と、各
コンデンサに対応して設けられると共に平面光の走査開
始時から輝線の像が対応する画素を通過するまで徐々に
そのコンデンサを充電する複数の充電手段と、平面光の
走査終了後に複数のコンデンサに蓄積された電荷量から
対象物体の立体形状を演算する演算手段とを備えている
ので、対象物体の立体形状を高速に且つ高精度で計測す
ることができる。
は、平面光を対象物体の表面に沿って走査させる光源手
段と、対象物体に対向して配置されると共に複数の画素
を有するイメージセンサと、平面光により対象物体表面
に形成された輝線をイメージセンサ上に結像させる光学
系と、イメージセンサの各画素に対応して設けられた複
数のコンデンサと、平面光の走査開始前に複数のコンデ
ンサに蓄積されていた電荷を放電させる放電手段と、各
コンデンサに対応して設けられると共に平面光の走査開
始時から輝線の像が対応する画素を通過するまで徐々に
そのコンデンサを充電する複数の充電手段と、平面光の
走査終了後に複数のコンデンサに蓄積された電荷量から
対象物体の立体形状を演算する演算手段とを備えている
ので、対象物体の立体形状を高速に且つ高精度で計測す
ることができる。
【００３０】請求項３に係る立体形状計測用センサは、
フォトセンサが第１の層に位置すると共にコンデンサ、
充電手段、放電手段、放電停止手段及び読み出し手段が
第２の層に位置するような二層構造を有しているので、
センサの開口率が向上し、高精度な計測が可能となる。
フォトセンサが第１の層に位置すると共にコンデンサ、
充電手段、放電手段、放電停止手段及び読み出し手段が
第２の層に位置するような二層構造を有しているので、
センサの開口率が向上し、高精度な計測が可能となる。
【００３１】請求項４に係る立体形状計測用センサは、
フォトセンサが第１の層に位置すると共にコンデンサ、
放電手段、充電手段、充電停止手段及び読み出し手段が
第２の層に位置するような二層構造を有しているので、
センサの開口率が向上し、高精度な計測が可能となる。
フォトセンサが第１の層に位置すると共にコンデンサ、
放電手段、充電手段、充電停止手段及び読み出し手段が
第２の層に位置するような二層構造を有しているので、
センサの開口率が向上し、高精度な計測が可能となる。
【図１】この発明の第１実施例に係る立体形状計測装置
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】第１実施例で用いられた立体形状計測用センサ
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図３】図２の立体形状計測用センサの要部拡大図であ
る。
る。
【図４】第１実施例の動作を示すタイミングチャートで
ある。
ある。
【図５】立体形状計測用センサの機能レイアウト図であ
る。
る。
【図６】第２実施例で用いられる立体形状計測用センサ
の要部拡大図である。
の要部拡大図である。
【図７】従来の立体形状計測装置を示す図である。
【図８】従来の他の立体形状計測装置を示す図である。
１ 光源手段 ２ 対象物体 ３ 光学系 ４ 立体形状計測用センサ ５ 演算手段 １０ フォトセンサ １２ フリップフロップ回路 １３ コンデンサ １４ 放電用抵抗 １５ プリチャージ用スイッチングトランジスタ １６ 放電用スイッチングトランジスタ １７ 電源ライン ２０ 電荷転送ライン ２１ 読み出し用スイッチングトランジスタ ２２ 充電用スイッチングトランジスタ ２３ 充電用抵抗 ２４ 放電用スイッチングトランジスタ ２５ 放電制御ライン
Claims (4)
- 【請求項１】 平面光を対象物体の表面に沿って走査さ
せる光源手段と、 対象物体に対向して配置されると共に複数の画素を有す
るイメージセンサと、 平面光により対象物体表面に形成された輝線を前記イメ
ージセンサ上に結像させる光学系と、 前記イメージセンサの各画素に対応して設けられた複数
のコンデンサと、 平面光の走査開始前に前記複数のコンデンサに所定量の
電荷を蓄積させる充電手段と、 各コンデンサに対応して設けられると共に平面光の走査
開始時から輝線の像が対応する画素を通過するまで徐々
にそのコンデンサに蓄積されている電荷を放電させる複
数の放電手段と、 平面光の走査終了後に前記複数のコンデンサに残留する
電荷量から対象物体の立体形状を演算する演算手段とを
備えたことを特徴とする立体形状計測装置。 - 【請求項２】 平面光を対象物体の表面に沿って走査さ
せる光源手段と、 対象物体に対向して配置されると共に複数の画素を有す
るイメージセンサと、 平面光により対象物体表面に形成された輝線を前記イメ
ージセンサ上に結像させる光学系と、 前記イメージセンサの各画素に対応して設けられた複数
のコンデンサと、 平面光の走査開始前に前記複数のコンデンサに蓄積され
ていた電荷を放電させる放電手段と、 各コンデンサに対応して設けられると共に平面光の走査
開始時から輝線の像が対応する画素を通過するまで徐々
にそのコンデンサを充電する複数の充電手段と、 平面光の走査終了後に前記複数のコンデンサに蓄積され
た電荷量から対象物体の立体形状を演算する演算手段と
を備えたことを特徴とする立体形状計測装置。 - 【請求項３】 二次元的に配列された複数のフォトセン
サと、 各フォトセンサに対応して設けられた複数のコンデンサ
と、 前記複数のコンデンサにそれぞれ所定量の電荷を蓄積さ
せる複数の充電手段と、 前記複数のコンデンサに蓄積されている電荷を徐々に放
電させる複数の放電手段と、 それぞれ対応するフォトセンサからの出力信号に応じて
対応する放電手段による対応するコンデンサの放電を停
止させる放電停止手段と、 各コンデンサに残留する電荷量を読み出す複数の読み出
し手段とを備え、前記フォトセンサが第１の層に位置す
ると共に前記コンデンサ、前記充電手段、前記放電手
段、前記放電停止手段及び前記読み出し手段が第２の層
に位置するような二層構造としたことを特徴とする立体
形状計測用センサ。 - 【請求項４】 二次元的に配列された複数のフォトセン
サと、 各フォトセンサに対応して設けられた複数のコンデンサ
と、 前記複数のコンデンサに蓄積されていた電荷を放電させ
る複数の放電手段と、 前記複数のコンデンサを徐々に充電する複数の充電手段
と、 それぞれ対応するフォトセンサからの出力信号に応じて
対応する充電手段による対応するコンデンサの充電を停
止させる充電停止手段と、 各コンデンサに蓄積された電荷量を読み出す複数の読み
出し手段とを備え、前記フォトセンサが第１の層に位置
すると共に前記コンデンサ、前記放電手段、前記充電手
段、前記充電停止手段及び前記読み出し手段が第２の層
に位置するような二層構造としたことを特徴とする立体
形状計測用センサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3344771A JP2581863B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 立体形状計測装置及び立体形状計測用センサ |
| US07/990,460 US5381235A (en) | 1991-12-26 | 1992-12-15 | Three-dimensional shape measuring device and three-dimensional shape measuring sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3344771A JP2581863B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 立体形状計測装置及び立体形状計測用センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05172539A JPH05172539A (ja) | 1993-07-09 |
| JP2581863B2 true JP2581863B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=18371854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3344771A Expired - Lifetime JP2581863B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 立体形状計測装置及び立体形状計測用センサ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5381235A (ja) |
| JP (1) | JP2581863B2 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6028672A (en) * | 1996-09-30 | 2000-02-22 | Zheng J. Geng | High speed three dimensional imaging method |
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