JPS6130179Y2

JPS6130179Y2 -

Info

Publication number: JPS6130179Y2
Application number: JP1978153167U
Authority: JP
Priority date: 1978-11-07
Filing date: 1978-11-07
Publication date: 1986-09-04
Also published as: JPS5569734U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、１次元撮像装置に関するものであ
る。近年撮像装置の発達は著しく、特に固体撮像
素子を用いた高性能の撮像装置が開発されてい
る。それに伴ない高精度を必要とする光学的測定
及び検査等にも広く応用されて用いられている。
その中でも特に一次元撮像装置はその利用度が高
い。第１図に現在市販されている１次元固定撮像
装置の１例を示す。第１図でａは平面図、ｂは側
面図、ｃは横断面図である。

第１図の１次元固定撮像装置は、１次元方向に
各受光ユニツトが所定のピツチをもつて配列され
た１次元固体撮像素子４と、それを保持する担体
２と、機器への取付用兼電気的接続用のピン１
と、撮像素子を保護する為のカバーガラス３とに
より構成されていて、第１図ａにおいて左右方向
に分解能を有している。このような１次元撮像装
置を用いれば種々の光学的測定の精度を上げる事
が可能であり、その１例として分光計に応用した
場合の例を第２図に示す。第２図でスリツト５を
通り抜けた単波長λ_１の平行光はプリズム６によ
り屈折され、その後集光レンズ７によつて１次元
撮像装置８上の１点に集光される。今撮像装置８
において多数の受光ユニツトが所定ピツチＰをも
つてｙ軸と平行に配列されているとすると、集光
点の位置は撮像装置でｙ軸方向に走査する事によ
り検出できる。もし、λ_１と異なる波長λ_２の光
が分光計に入射した場合は屈折される角度が前者
と異なる為、１次元撮像装置の受光面上でλ_１の
波長光の場合のy₁と異なる位置y₂に集光する。即
ち入射する光の波長に応じて集光点はｙ軸方向に
変化し、従がつて波長の不明な光をこの分光計に
入射させ、１次元撮像装置でその集光点の位置を
検出する事によりその光の波長を調べる事が可能
である。

ところでこのような分光計で測定する場合にお
いて測定感度が高い事が望ましいが、それは直接
１次元撮像装置の感度に直接依存している。しか
しながら一般の撮像装置は分解能を高くするに伴
なつて、各受光ユニツトの受光面積が小さくなる
為、受光量のしきい値（検出可能な最小受光量）
が高くなり、測定感度を高めるのが困難である。
従がつて高感度を必要とする光学測定にも有効な
１次元撮像装置が望まれている。

更に別の問題として、現在の１次元固定撮像装
置は第１図に示すように固体撮像素子を保護する
為のカバーガラスが設置されているが、第３図に
示すように素子に入射する光が１０の如く内面反
射する光と、１１の如く直接入射する光との間で
干渉を起こし、測定精度に影響を与える可能性を
有している。これは特に高精度の光学測定の際に
問題になる恐れがある。

本考案は上記した２つの問題を同時に解決すべ
くなされたものであり、以下にそれを説明する。

まず第２図に示した分光計において考えると、
測定の為に検出すべき情報量としてはｙ軸方向の
位置座標のみで良く、ｙ軸と垂直なｚ軸方向（紙
面に垂直）の光分布測定精度に無関係である。よ
つてｚ軸方向の光分布を集光する事は測定精度に
影響を与えずに測定の感度を上げるのに非常に有
効である。しかしながら第２図に示すような光学
系の中にそのような１次元集光レンズを独立に配
置する事は、一般測定用光学系の配置調整、例え
ば光軸合せ等が非常に手間と時間を費やす事を考
慮すれば好ましくない事は当然である。即ち第２
図でプリズム６と１次元撮像装置８との間に例え
ばｙ軸と平行な母線を有する凸のシリンドリカル
レンズを配置し、ｚ軸方向の光分布を線状に集光
したとすると、その集光線と１次元撮像装置の細
長い受光面とを一致させなければならず、これは
非常に精密さを要求される。更に外界からの振動
等の影響により測定の際毎に調整が必要となる可
能性もあり、その都度調整の手間がかかる。

本考案は１実施例を第４図に示すように凸のシ
リンドリカルレンズ１２をカバーガラスの代わり
に配設し、集光用レンズと素子保護用ガラスとの
２つの役割を兼ねさせたものである。本実施例に
おいて凸のシリンドリカルレンズ１２は母線方向
を受光ユニツトの配列方向と一致させ、かつ担体
２に固定されてあり、凸のシリンドリカルレンズ
のパワーは、素子巾より広い巾を有する凸のシリ
ンドリカルレンズ１２に入射する光の殆んどを素
子の受光面上に集光すべく設定されている。した
がつて第４図ｂに示す如く、本来受光面上に入射
できなかつた光束１３をも受光する事が可能であ
り、受光感度を実質的に高める事が可能である。
更に担体２に固定されている事により、面倒な調
整を必要とする事なく常に良好な状態で使用する
事ができる。また更には、保護ガラスとしての機
能を有しながらも表面が互いに平行でない事によ
り前述した様な入射光による干渉を除外する事が
でき測定に好ましい。

このように本考案を用いればコンパクトな装置
であり、かつ無駄な調整を必要とせず、それでい
て測定感度の高い有効な１次元撮像装置を得る事
ができ、光学的測定装置に有用され得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の１次元固体撮像装置を示すもの
で、ａ，ｂおよびｃはそれぞれ平面図、側面図お
よび横断面図である。第２図は１次元固体撮像装
置の応用例を示す説明図、第３図はカバーガラス
が干渉を起こすことを示す説明図、第４図は本考
案による１次元固体撮像装置を示すもので、ａお
よびｂはそれぞれ斜視外観図および横断面図であ
る。１……接続用ピン、２……担体、３……ガバー
ガラス、４……１次元固体撮像素子、５……スリ
ツト、６……プリズム、７……集光レンズ、８…
…撮像装置、９……入射光、１０……内面反射
光、１１……直接入射光、１２……凸のシリンド
リカルレンズ、１３，１４……入射光束。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

所定の方向に所定ピツチをもつて受光ユニツト
が配列された１次元固体撮像素子と、それを保持
する為の担体と、前記受光ユニツトの配列された
１次元方向と平行な母線を有してかつその母線と
垂直な方向における入射光を前記撮像素子上に集
光するとともに前記撮像素子を保護するようにそ
の前面に前記担体によつて固定された凸のシリン
ドリカルレンズとから構成される事を特徴とする
１次元撮像装置。