JPH039205A - 位置感応光検出器 - Google Patents
位置感応光検出器Info
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- JPH039205A JPH039205A JP4913490A JP4913490A JPH039205A JP H039205 A JPH039205 A JP H039205A JP 4913490 A JP4913490 A JP 4913490A JP 4913490 A JP4913490 A JP 4913490A JP H039205 A JPH039205 A JP H039205A
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- G02B6/06—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images
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- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/44—Electric circuits
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- Optics & Photonics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、受信面上に作成された結像の位置に関連した
強度分布を高速検出するための位置感応光検出器に関す
る。
強度分布を高速検出するための位置感応光検出器に関す
る。
印刷回路基板上の構造がますます小形化されるとともに
、これらのデバイスの試験および欠陥を検知することは
ますます重要になってくる。この場合、視覚的な管理は
かなり前に陳腐化している。
、これらのデバイスの試験および欠陥を検知することは
ますます重要になってくる。この場合、視覚的な管理は
かなり前に陳腐化している。
最近の自動化方法は大部分が二次元の像評価によって動
作する光学式検査システムである。１０−５ｍの範囲内
の構造を検査するためには、平面形状でも高分解能が得
られ、かつ三次元形状でも同様に高分解能が得られるこ
とが重要である。表面構造を検出する１つの方法はレー
ザー三角測量による表面の走査である。この場合１個の
レーザーユニットによって作成された光学的走査ビーム
は１個の位置分解能を持つ光受信器によって受信される
。この種の光受信器は位置感応光検出器と呼ばれている
。このような概念の元に入手出来るデバイスは例えばダ
イオード列またはいわゆるラテラルフォトダイオードで
ある。ところがこれらのデバイスの場合には、情報の読
取りは殆ど連続的に行われ、僅かに一部分が並列に行わ
れるに過ぎず、また結像の重心しか検出できない。
作する光学式検査システムである。１０−５ｍの範囲内
の構造を検査するためには、平面形状でも高分解能が得
られ、かつ三次元形状でも同様に高分解能が得られるこ
とが重要である。表面構造を検出する１つの方法はレー
ザー三角測量による表面の走査である。この場合１個の
レーザーユニットによって作成された光学的走査ビーム
は１個の位置分解能を持つ光受信器によって受信される
。この種の光受信器は位置感応光検出器と呼ばれている
。このような概念の元に入手出来るデバイスは例えばダ
イオード列またはいわゆるラテラルフォトダイオードで
ある。ところがこれらのデバイスの場合には、情報の読
取りは殆ど連続的に行われ、僅かに一部分が並列に行わ
れるに過ぎず、また結像の重心しか検出できない。
〔発明が解決しようとする課題］
本発明は、受信面に作成された結像の位置に関連した強
度分布を遅れなくしかも高分解能でもって検出すること
のできる位置感応光検出器を提供することを課題とする
。
度分布を遅れなくしかも高分解能でもって検出すること
のできる位置感応光検出器を提供することを課題とする
。
この課題を解決するために、本発明は、光学式断面積変
換器として形成された多数の光導体と、この光導体と同
じ個数設けられたオプトエレクトロニク変換器とを備え
、受信面が光導体の片側に配列して束ねられたほぼ矩形
状の端部の端面によって形成され、光導体のほぼ円形状
の反対側端部はそれぞれ相応して配列されたオプトエレ
クトロニク変換器に接続され、このオプトエレクトロニ
ク変換器の電気信号は同時に評価装置へ伝送されること
を特徴とする。
換器として形成された多数の光導体と、この光導体と同
じ個数設けられたオプトエレクトロニク変換器とを備え
、受信面が光導体の片側に配列して束ねられたほぼ矩形
状の端部の端面によって形成され、光導体のほぼ円形状
の反対側端部はそれぞれ相応して配列されたオプトエレ
クトロニク変換器に接続され、このオプトエレクトロニ
ク変換器の電気信号は同時に評価装置へ伝送されること
を特徴とする。
本発明は、光受信面と電気信号との分離が、方ではオブ
トエレクトロニク変換器を備えた光導体の完全な並列接
続を可能にし、他方では強度分布に関する高細分化を可
能にするという認識に基づいている。この場合、はぼ矩
形状の片側の端部を配列して束ねることによって一次元
走査器となる多数の光導体が高分解能を得るために利用
される。このような原理は光導体からオプトエレクトロ
ニク変換器へ移行しても保持され続け、それゆえこのデ
バイスの電気信号は同様に並列に、即ち同時に評価装置
へ伝送可能となる。
トエレクトロニク変換器を備えた光導体の完全な並列接
続を可能にし、他方では強度分布に関する高細分化を可
能にするという認識に基づいている。この場合、はぼ矩
形状の片側の端部を配列して束ねることによって一次元
走査器となる多数の光導体が高分解能を得るために利用
される。このような原理は光導体からオプトエレクトロ
ニク変換器へ移行しても保持され続け、それゆえこのデ
バイスの電気信号は同様に並列に、即ち同時に評価装置
へ伝送可能となる。
本発明の一つの実施態様によれば、受信面は階段状に形
成される。受信面の向きを変えることなく、三角測量法
において欠点として現れたシャイムプフルーク（Ｓｃｈ
ｅｉｍρｆｌｕｇ ）効果を補償するために、階段状構
造が作られて受信面の側部を眺めた際にこの階段状構造
を見ることができるように光導体が束ねられる。この場
合、受信面の内部における光導体の端面ば隣接する端面
に対して同一方向へそれぞれ均等にずらして配置される
。このことにより、受信面上に鮮明な結像が得られるこ
とが保証される共に、光はそれにも拘わらず光導体へ少
なくともほぼ垂直に入射し、従って高効率にて入射する
という利点が得られ。
成される。受信面の向きを変えることなく、三角測量法
において欠点として現れたシャイムプフルーク（Ｓｃｈ
ｅｉｍρｆｌｕｇ ）効果を補償するために、階段状構
造が作られて受信面の側部を眺めた際にこの階段状構造
を見ることができるように光導体が束ねられる。この場
合、受信面の内部における光導体の端面ば隣接する端面
に対して同一方向へそれぞれ均等にずらして配置される
。このことにより、受信面上に鮮明な結像が得られるこ
とが保証される共に、光はそれにも拘わらず光導体へ少
なくともほぼ垂直に入射し、従って高効率にて入射する
という利点が得られ。
本発明の他の有利な実施態様においては、少なくとも２
個の受信面が使用され、それにより三角測量法において
対応して配置した場合にはシェーディングに起因する誤
測定を除去することができる。特に、光検出器がそれぞ
れ同じ個数の光導体を備えた少なくとも２個の受信面に
よって構成され、その際、対応する光導体をそれぞれ並
列接続して、それぞれ所属するオプトエレクトロニク変
換器に結合することにより、オプトエレクトロニク変換
器の個数は１個の受信面が設けられた場合と同じように
受信面の内部における光導体の個数に一致するという特
別な利点が得られる。
個の受信面が使用され、それにより三角測量法において
対応して配置した場合にはシェーディングに起因する誤
測定を除去することができる。特に、光検出器がそれぞ
れ同じ個数の光導体を備えた少なくとも２個の受信面に
よって構成され、その際、対応する光導体をそれぞれ並
列接続して、それぞれ所属するオプトエレクトロニク変
換器に結合することにより、オプトエレクトロニク変換
器の個数は１個の受信面が設けられた場合と同じように
受信面の内部における光導体の個数に一致するという特
別な利点が得られる。
〔実施例〕
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
第１図には光導体！、 １．１．ｎが示されており、そ
の際残りの光導体１．２〜］、 ｎ −１は上記両光導
体１．１．１． ｎの間に位置している。オプトエレク
トロニク変換器３．１〜３．ｎおよび電気端子４．１〜
４、ｎは光導体１．１〜１．ｎに対応して設けられ、各
要素は互いに結合されて配線されている。この図から直
ちに分かるように、受信面２上に例えば光点６によって
表された結像は光導体１．１〜］、ｎへ部分的または全
体的な連続照会を行わなくても生じる。それゆえ第１図
に示されているように、光点６は光導体１．１．１．２
によって対応するオブトエレクトロニク変換器３．１．
３．２ならびに付属する電気端子を介して評価装置５へ
直接伝送される。
の際残りの光導体１．２〜］、 ｎ −１は上記両光導
体１．１．１． ｎの間に位置している。オプトエレク
トロニク変換器３．１〜３．ｎおよび電気端子４．１〜
４、ｎは光導体１．１〜１．ｎに対応して設けられ、各
要素は互いに結合されて配線されている。この図から直
ちに分かるように、受信面２上に例えば光点６によって
表された結像は光導体１．１〜］、ｎへ部分的または全
体的な連続照会を行わなくても生じる。それゆえ第１図
に示されているように、光点６は光導体１．１．１．２
によって対応するオブトエレクトロニク変換器３．１．
３．２ならびに付属する電気端子を介して評価装置５へ
直接伝送される。
全ての光導体ｌは並列に接続され、同様に並列照会を行
うことができるので、連続的な読取りに起因する如何な
る遅れも生じることがない。検出器に関して座標方向Ｘ
が与えられ、これを評価装置５の内部において考慮する
ことにより例えば光点６の結像の位置と一次元的な大き
さとが測定可能となる。
うことができるので、連続的な読取りに起因する如何な
る遅れも生じることがない。検出器に関して座標方向Ｘ
が与えられ、これを評価装置５の内部において考慮する
ことにより例えば光点６の結像の位置と一次元的な大き
さとが測定可能となる。
第１図に相当する位置感応光検出器の実際の実施例では
、光導体１として導光箔が設けられる。
、光導体１として導光箔が設けられる。
この箔は例えば矩形に形成され、その一端が受信面２の
内部に原形の形状にて保持され、その他端がオブトエレ
クトロニク変換器３に接続するために必要な形状に応じ
て変形される。この変形は一般に円にされる。しかしな
がらその際、受信面２からオプトエレクトロニク変換器
３へ到る断面積は一定に維持される。光導体１の他の形
態としては例えば一般に円形に形成されている光ファイ
バを束ねたりまたは並列配置することが出来る。このよ
うな構成によれば、一端側では受信面２の内部において
光ファイバが直線状に並列に成層化され、他端側ではオ
プトエレクトロニク変換器３へ向けてほぼ円形状の東線
化が図られる。しかしながら、この実施例における重要
な欠点は受信面を完全には形成することが出来ないこと
である。というのは、光ファイバを並置した場合、その
端面ば全て一平面内に位置し、そのために円形端面間に
は常に一定の大きさの空所が形成され、この空所は結像
の検出には利用できないからである。
内部に原形の形状にて保持され、その他端がオブトエレ
クトロニク変換器３に接続するために必要な形状に応じ
て変形される。この変形は一般に円にされる。しかしな
がらその際、受信面２からオプトエレクトロニク変換器
３へ到る断面積は一定に維持される。光導体１の他の形
態としては例えば一般に円形に形成されている光ファイ
バを束ねたりまたは並列配置することが出来る。このよ
うな構成によれば、一端側では受信面２の内部において
光ファイバが直線状に並列に成層化され、他端側ではオ
プトエレクトロニク変換器３へ向けてほぼ円形状の東線
化が図られる。しかしながら、この実施例における重要
な欠点は受信面を完全には形成することが出来ないこと
である。というのは、光ファイバを並置した場合、その
端面ば全て一平面内に位置し、そのために円形端面間に
は常に一定の大きさの空所が形成され、この空所は結像
の検出には利用できないからである。
オプトエレクトロニク変換器３としては特にアバランシ
ェ・ダイオードが使用される。光導体１゜１〜１．ｎの
個数は３０〜１００である。従って、位置感応光検出器
が表面構造の高さを評価するために利用される場合には
、高さを例えば３０〜１００段階で評価可能となる。従
って、レーザー三角測量法によって三次元の表面座標を
検知する際には高分解能を得ることが可能になる。例え
ばダイオード列を用いた従来方法に比較した主要な利点
は著しく高い細分化が可能であることと、同時に高速の
処理速度が得られることである。この場合、例えば１０
５画素／ｓｅｃを１０６〜１０フ画素／ｓｅｃへ高める
ことが可能である。
ェ・ダイオードが使用される。光導体１゜１〜１．ｎの
個数は３０〜１００である。従って、位置感応光検出器
が表面構造の高さを評価するために利用される場合には
、高さを例えば３０〜１００段階で評価可能となる。従
って、レーザー三角測量法によって三次元の表面座標を
検知する際には高分解能を得ることが可能になる。例え
ばダイオード列を用いた従来方法に比較した主要な利点
は著しく高い細分化が可能であることと、同時に高速の
処理速度が得られることである。この場合、例えば１０
５画素／ｓｅｃを１０６〜１０フ画素／ｓｅｃへ高める
ことが可能である。
第２図には光導体１．１〜１．ｎを備えた受信面２の側
面図が示され、この場合受信面２はシャイムブフルーク
効果を補償するために階段状に形成されている。三角測
量の際に使用された光学要素によって予め決められた入
射光方向７は著しくは変動しない。というのは、変動し
た場合には、受信面２への結像は部分的に不鮮明になる
からである。
面図が示され、この場合受信面２はシャイムブフルーク
効果を補償するために階段状に形成されている。三角測
量の際に使用された光学要素によって予め決められた入
射光方向７は著しくは変動しない。というのは、変動し
た場合には、受信面２への結像は部分的に不鮮明になる
からである。
それゆえ、受信面２の主方向および方向７は予め与えら
れた所定の角度を有する。それにも拘わらず、光導体１
の端面への光の垂直入射によって最適な入射結合を得る
ために、位置感応光検出器の受信面は第２図に示すよう
に階段状に形成される。
れた所定の角度を有する。それにも拘わらず、光導体１
の端面への光の垂直入射によって最適な入射結合を得る
ために、位置感応光検出器の受信面は第２図に示すよう
に階段状に形成される。
第３図には第１図の実施例に相当する位置感応光検出器
が示されているが、この実施例においては受信面２は二
重化されている。各要素に付された符号は第１図の実施
例に対応している。第３図から分かるように、両受信置
２の対応する光導体、例えば光導体】、１は並列に接続
され、オプトエレクトロニク変換器３、例えばアバラン
シェ・ダイオード３．１に結合されている。電気端子４
．１〜４゜０によって示されている電気配線は上記と同
様にして行われる。それゆえ、評価装置５は受信面２上
に同時に形成された結像を並列に受信し、位置分解され
た電気信号の形態にて伝送する。位置分解能は一次元で
あり、検出器または検出器に関連した座標方向Ｘによっ
て決められる。
が示されているが、この実施例においては受信面２は二
重化されている。各要素に付された符号は第１図の実施
例に対応している。第３図から分かるように、両受信置
２の対応する光導体、例えば光導体】、１は並列に接続
され、オプトエレクトロニク変換器３、例えばアバラン
シェ・ダイオード３．１に結合されている。電気端子４
．１〜４゜０によって示されている電気配線は上記と同
様にして行われる。それゆえ、評価装置５は受信面２上
に同時に形成された結像を並列に受信し、位置分解され
た電気信号の形態にて伝送する。位置分解能は一次元で
あり、検出器または検出器に関連した座標方向Ｘによっ
て決められる。
第１図は１個の受信面を備えた位置感応光検出器を示す
概略図、第２図は階段状に構成された受信面を示す概略
図、第３図は２個の受信面を備えた位置感応光検出器を
示す概略図である。 １・・・光導体 ２・・・受信面 ３・・・オプトエレク ４・・・電気端子 ５・・・評価装置 トロニク変換器 ＩＧＩ
概略図、第２図は階段状に構成された受信面を示す概略
図、第３図は２個の受信面を備えた位置感応光検出器を
示す概略図である。 １・・・光導体 ２・・・受信面 ３・・・オプトエレク ４・・・電気端子 ５・・・評価装置 トロニク変換器 ＩＧＩ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）受信面（２）上に作成された結像の位置に関連した
強度分布を高速検出するための位置感応光検出器におい
て、光学式断面積変換器として形成された多数の光導体
（１）と、この光導体と同じ個数設けられたオプトエレ
クトロニク変換器（３）とを備え、その際受信面（２）
は光導体（１）の片側に配列して束ねられたほぼ矩形状
の端部の端面によって形成され、光導体（１）のほぼ円
形状の反対側端部はそれぞれ対応して配列されたオプト
エレクトロニク変換器（３）に接続され、このオプトエ
レクトロニク変換器（３）の電気信号は同時に評価装置
（５）へ伝送されることを特徴とする位置感応光検出器
。 ２）受信面（２）は階段状に形成され、光導体（１）を
束ねる際にその端面は隣接する各端面に対して同一方向
へそれぞれ均等にずらされること特徴とする請求項１記
載の位置感応光検出器。 ３）光検出器はそれぞれ同じ個数の光導体（１）を備え
た少なくとも２個の受信面（２）によって構成され、そ
の際対応する光導体（１．１〜１．ｎ）をそれぞれ並列
接続してそれぞれ所属するオプトエレクトロニク変換器
（３．１〜３．ｎ）に結合することにより、前記オプト
エレクトロニク変換器（３．１〜３．ｎ）の個数は１個
の受信面（２）が設けられた場合と同じように前記光導
体（１．１〜１．ｎ）の個数に一致することを特徴とす
る請求項１または２記載の位置感応光検出器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3906262.7 | 1989-02-28 | ||
| DE3906262 | 1989-02-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH039205A true JPH039205A (ja) | 1991-01-17 |
Family
ID=6375130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4913490A Pending JPH039205A (ja) | 1989-02-28 | 1990-02-27 | 位置感応光検出器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0385135A1 (ja) |
| JP (1) | JPH039205A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19826409C2 (de) * | 1998-06-15 | 2000-07-13 | Gms Frank Optic Products Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Abstrahlcharakteristik von Strahlungsquellen |
| WO2004055564A2 (en) * | 2002-12-13 | 2004-07-01 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Efficient coupling of light into light guides |
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- 1990-02-27 JP JP4913490A patent/JPH039205A/ja active Pending
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