[發明專利]用于測量表面的設備和方法

有效

• 申請號: 200980143416.6
• 申請日: 2009-08-22
• 公開（公告）號: CN102203549A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 克里斯蒂娜·阿爾瓦雷斯迪茲;弗蘭克·霍勒;伯恩德·斯普魯克;馬克·特雷蒙特
• 申請（專利權）人: 卡爾蔡司股份公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/24;G01S17/89
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 吳艷

1.一種用于測量表面(2；112)的設備，其包括

產生具有重復率的光脈沖序列(61)的光源(3)，

可被控制以將所述光脈沖序列引導至所述表面(2；112)的表面區域(25；117)上的光引導裝置(4-6；4，114；4，132，134)，所述表面區域(25；117)可從多個表面區域(25、27；117)中選定，

配置為接收被表面區域(25；117)散射和/或反射的至少一個光信號(21-24；21-23，105；121-123)的檢測器布置(10；102；120；135)，

耦連至所述檢測器布置(10；102；120；135)且被配置為確定由所述光脈沖序列得出的參考信號(19；86)和所述至少一個光信號(21-24；21-23，105；121-123)的信號分量(51；81)之間的相位差以確定所述表面區域(25；117)的位置的分析電路(15)，

所述信號分量(51；81)具有對應于所述重復率的倍數的頻率。

2.如權利要求1所述的設備，其中，所述光引導裝置(5，6；114；132，134)可被控制以將多個光脈沖序列按順序引導至所述多個表面區域(25，27；117)上，用以測量所述表面(2；112)。

3.如權利要求1或2所述的設備，其中，所述檢測器布置(10；102；120；135)包括被配置為用來接收多個被所述表面區域(25；117)散射至不同方向的光信號(21-24；21-23，105；121-123)的多個檢測器(11-14；11-13，104；11-13)，所述分析電路(15)被配置成，對于所述多個光信號的每一個光信號(21-24；21-23，105；121-123)，確定在由所述光脈沖序列得出的所述參考信號(19；86)和所述光信號(21-24；21-23，105；121-123)的信號分量(51；81)之間的相位差，所述信號分量(51；81)相應地具有對應于所述重復率的所述倍數的頻率。

4.如權利要求3所述的設備，其中，所述檢測器布置(10；102；120；135)包括至少三個檢測器(11-14；11-13，104)，且所述分析電路(15)被配置為基于所述已確定的相位差在三維空間內確定所述表面區域(25；117)的所述位置。

5.如權利要求4所述的設備，其中，所述檢測器布置(10；102；120；135)包括至少四個檢測器(11-14；11-13，104)，且所述分析電路(15)被配置為還基于所述已確定的相位差確定所述光引導裝置(4-6；4，114；4，132，134)和所述表面區域(25；117)之間的路徑長度。

6.如權利要求5所述的設備，其中，所述光引導裝置(4-6；4，114；4，132，134)具有用于所述光脈沖序列的聚焦光學部件(17)，聚焦光學部件(17)能夠基于所述光引導裝置(4-6；4，114；4，132，134)和所述表面區域(25；117)之間的所述已確定的路徑長度而被調節。

7.如權利要求4-6中任意一項所述的設備，其中，至少三個檢測器(11-14；11-13，104)相對彼此具有預定的相對位置，所述表面區域(25；117)的所述位置基于所述預定的相對位置被確定。

8.如前述任意一項權利要求所述的設備，其中，所述光引導裝置(4-6；4，114；4，132，134)包括至少一個可調光學元件，尤其是位置和/或取向可被改變的偏轉反射鏡(5)或偏轉棱鏡(114)。

9.如權利要求1-7中任意一項所述的設備，其中，所述光引導裝置包括手持設備(132)。

10.如權利要求9所述的設備，其中，所述光引導裝置包括耦連至所述手持設備(132)以接收來自所述光源(3)的所述光脈沖序列并將其向所述表面區域(25)出射的光纖(134)。

11.如前述任意一項權利要求所述的設備，其中，所述檢測器布置(10)和所述分析電路(15)被整合成一裝備(135)，所述檢測器布置(10)的多個檢測器(11-14)被設置在所述裝備(135)的殼體的側面(136)上。