還包括用于照亮工件的照明光 源設(shè)備。
[0029] 本發(fā)明上述的Η維測(cè)量?jī)x器中，所述Η維測(cè)量?jī)x器還包括設(shè)置在工件與物鏡之 間、用于照亮工件的環(huán)形照明光源設(shè)備；該環(huán)形照明光源設(shè)備的軸向與物鏡的軸向在同一 直線(xiàn)上；該環(huán)形照明光源設(shè)備包括環(huán)形的基座W及多個(gè)L邸燈；該多個(gè)L邸燈等間距地周 向排布在基座上，并朝向工件設(shè)置。
[0030] 本發(fā)明上述的Η維測(cè)量?jī)x器中，所述Η維測(cè)量?jī)x器還包括用于發(fā)出被導(dǎo)入物鏡、 并沿物鏡軸向延伸而照亮工件的光線(xiàn)的同軸光源。
[0031] 本發(fā)明上述的Η維測(cè)量?jī)x器中，所述Η維測(cè)量?jī)x器還包括用于發(fā)出光強(qiáng)呈周期性 分布、并照射工件的光線(xiàn)的結(jié)構(gòu)光光源。
[0032] 本發(fā)明上述的Η維測(cè)量?jī)x器中，該多個(gè)單元透鏡的焦距相等，相鄰兩個(gè)單元透鏡 之間的距離相等，單元透鏡的口徑相同。
[0033] 本發(fā)明的Η維測(cè)量方法與儀器通過(guò)微透鏡陣列形成工件的特征點(diǎn)的多個(gè)像點(diǎn)，并 通過(guò)該多個(gè)像點(diǎn)計(jì)算得到工件上特征點(diǎn)的Η維坐標(biāo)。本發(fā)明的Η維測(cè)量方法使用簡(jiǎn)單方 便、測(cè)量精確度高。
【附圖說(shuō)明】
[0034] 下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：
[0035] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的Η維測(cè)量方法的流程圖；
[0036] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的微透鏡陣列的示意圖；
[0037] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的映射平面和重聚焦平面的示意圖；
[0038] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例的Η維測(cè)量?jī)x器的功能模塊方框圖；
[0039] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的Η維測(cè)量?jī)x器的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0041] 圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例的Η維測(cè)量方法的流程圖。該Η維測(cè)量方法包括W下步 驟：
[0042] 步驟100、設(shè)置微透鏡陣列，使該微透鏡陣列包括陣列排列的多個(gè)單元透鏡；相鄰 兩個(gè)單元透鏡之間的距離相等；并使該微透鏡陣列朝向工件的待測(cè)表面，從而使該工件上 的待測(cè)表面的特征點(diǎn)通過(guò)微透鏡陣列形成多個(gè)像點(diǎn)；
[0043] 本步驟中，特征點(diǎn)為工件的朝向微透鏡陣列的待測(cè)表面上的任意一點(diǎn)。
[0044] 參照?qǐng)D2,圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例的微透鏡陣列10,該微透鏡陣列可W是觸眼透 鏡或者復(fù)眼透鏡。具體地，該微透鏡陣列10包括多個(gè)單元透鏡11 ;該多個(gè)單元透鏡11均 為凸透鏡；該多個(gè)單元透鏡11的焦距相等，且均為f，相鄰兩個(gè)單元透鏡11之間的距離相 等；送里，為了獲得更好的Η維測(cè)試效果，該多個(gè)單元透鏡11的焦距也可不相等；該多個(gè)單 元透鏡11的陣列排列參數(shù)也不會(huì)相同；每個(gè)單元透鏡11都具有中必110,多個(gè)單元透鏡11 的中必110在同一平面上，該多個(gè)單元透鏡11的中必110所在平面被稱(chēng)為微透鏡陣列所在 平面。
[0045] 本步驟中，微透鏡陣列朝向工件指的是該微透鏡陣列的單元透鏡11的軸向指向 工件。
[0046] 進(jìn)一步地，相鄰兩個(gè)單元透鏡之間的距離均為Dp ;
[0047] 為了方便展示原理，圖2中還示出了工件的Η個(gè)特征點(diǎn)；特征點(diǎn)A、特征點(diǎn)B和特 征點(diǎn)C;
[0048] 特征點(diǎn)到微透鏡陣列所在平面的距離被稱(chēng)為該特征點(diǎn)的攝影距離（Shooting Distance)?？蒞看到，特征點(diǎn)B的攝影距離奇與特征點(diǎn)A的攝影距離Sa相等。而特征點(diǎn) C的攝影距離記為Sc,該Sc大于Sa。
[0049] 步驟200、設(shè)置傳感平面，使該傳感平面與微透鏡陣列所在平面平行，并使傳感平 面與微透鏡陣列所在平面之間的距離為傳感距離；獲取待測(cè)表面的特征點(diǎn)在傳感平面上所 形成的多個(gè)像點(diǎn)；
[0050] 本步驟中，根據(jù)幾何光學(xué)成像原理可知，工件上的特征點(diǎn)與微透鏡陣列的每個(gè)單 元透鏡的中必的連線(xiàn)延伸到傳感平面上，形成該特征點(diǎn)的像點(diǎn)；
[0051] 可知，特征點(diǎn)的像點(diǎn)數(shù)目等于微透鏡陣列的單元透鏡的數(shù)目。
[0052] 參照?qǐng)D2,本實(shí)施例中，傳感平面200包括一個(gè)CCD(化arge-couple曲evice)圖像 傳感器的傳感器面，該傳感器面被分割為陣列排列的多個(gè)傳感區(qū)20。該多個(gè)傳感區(qū)20與多 個(gè)單元透鏡一一對(duì)應(yīng)。送樣，傳感器面上可W獲得工件的多個(gè)像，而每個(gè)CCD圖像傳感器的 傳感區(qū)20可W獲得特征點(diǎn)的一個(gè)像點(diǎn)。
[0053]在另一實(shí)施例中，傳感平面 200 包括CMOS(ComplementaryMeta]_-Oxide Semicomluctor)圖像傳感器的傳感器面。該CMOS圖像傳感器的傳感器面與微透鏡陣列所 在平面平行。
[0054] 具體地，本實(shí)施例中，傳感平面200與微透鏡陣列所在平面之間的距離為g。在圖 2中，傳感平面200包括四個(gè)傳感區(qū)20。送里，傳感平面200并沒(méi)有示出被送四個(gè)傳感區(qū)20 所遮擋住的其他傳感區(qū)20。
[0055] 進(jìn)一步地，本實(shí)施例中，如圖2所示，特征點(diǎn)A、特征點(diǎn)BW及特征點(diǎn)C在傳感平面 200上分別具有四個(gè)像點(diǎn)。其中，特征點(diǎn)的任意相鄰的兩個(gè)像點(diǎn)的距離均相等。具體地，特 征點(diǎn)A的任意相鄰的兩個(gè)像點(diǎn)的距離都等于而；特征點(diǎn)B的任意相鄰的兩個(gè)像點(diǎn)的距離都 等于化；特征點(diǎn)C的任意相鄰的兩個(gè)像點(diǎn)的距離都等于恥；由于相鄰兩個(gè)單元透鏡的中必 之間的距離均為Dp,根據(jù)相似Η角形的定義，有：
[005引由于SA、SB、Sc、Dp和g均為定數(shù)，因此，?、DBW及D。也均為定數(shù)。本發(fā)明中，將特 征點(diǎn)的任意相鄰的兩個(gè)像點(diǎn)的距離稱(chēng)為該特征點(diǎn)的同名點(diǎn)間距。
[0060] 另外，由于Sa=Sb，因此，Dk=化。因此，可W看到，對(duì)于攝影距離相等的多個(gè)特征 點(diǎn)，該多個(gè)特征點(diǎn)的同名點(diǎn)間距相等。
[0061] 步驟300、設(shè)置映射平面，并在該映射平面上設(shè)置多個(gè)映射點(diǎn)；使該多個(gè)映射點(diǎn)與 特征點(diǎn)的多個(gè)像點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)；設(shè)置重聚焦平面，并使該重聚焦平面與映射平面平行，且使重 聚焦平面與映射平面之間的距離等于傳感距離；在該重聚焦平面上設(shè)置會(huì)聚點(diǎn)陣列，使該 會(huì)聚點(diǎn)陣列包括陣列排列的多個(gè)會(huì)聚點(diǎn)；使該多個(gè)會(huì)聚點(diǎn)與所述多個(gè)單元透鏡的中必一一 對(duì)應(yīng)；且該多個(gè)會(huì)聚點(diǎn)與多個(gè)映射點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)；
[0062] 圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例的映射平面300和重聚焦平面400。送里，計(jì)算機(jī)模擬了 一個(gè)重構(gòu)空間，映射平面300和重聚焦平面400為計(jì)算機(jī)模擬的重構(gòu)空間中的平面，其中， 重聚焦平面400是通過(guò)程序所設(shè)置的虛擬微透鏡陣列的位置。
[0063] 根據(jù)獲取的特征點(diǎn)的多個(gè)像點(diǎn)，可W計(jì)算得到該特征點(diǎn)的同名點(diǎn)間距。而根據(jù)同 名點(diǎn)間距就可W得到映射平面300上的映射點(diǎn)排布情況，從而在映射平面上設(shè)置映射點(diǎn)；
[0064] 進(jìn)一步地，參照?qǐng)D3,本步驟中，重聚焦平面與映射平面之間的距離等于g;
[0065] 進(jìn)一步地，參照?qǐng)D3,本步驟中，重聚焦平面400的任意相鄰的兩個(gè)會(huì)聚點(diǎn)之間的 距離均為Dp;送樣，就使重聚焦平面400與微透鏡陣列10等效。
[0066] 步驟400、連接特征點(diǎn)的每個(gè)像點(diǎn)的映射點(diǎn)與該映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的會(huì)聚點(diǎn)，W形成該特 征點(diǎn)的多個(gè)重聚焦連線(xiàn)；該多個(gè)重聚焦連線(xiàn)相交于重聚焦點(diǎn)；建立工件所在空間的物空間 Η維坐標(biāo)系W及重聚焦點(diǎn)所在空間的重聚焦點(diǎn)Η維坐標(biāo)系；使物空間Η維坐標(biāo)系與重聚焦 點(diǎn)Η維坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)；計(jì)算該重聚焦點(diǎn)的Η維坐標(biāo)，并根據(jù)該重聚焦點(diǎn)的Η維坐標(biāo)、物空間Η 維坐標(biāo)系與重聚焦點(diǎn)Η維坐標(biāo)系的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算得到特征點(diǎn)在物空間Η維坐標(biāo)系中的Η 維坐標(biāo)；
[0067] 本步驟中，參照?qǐng)D3,特征點(diǎn)A的多個(gè)重聚焦連線(xiàn)相交于重聚焦點(diǎn)Αχ;特征點(diǎn)Β的 多個(gè)重聚焦連線(xiàn)相交于重聚焦點(diǎn)Bx;特征點(diǎn)C的多個(gè)重聚焦連線(xiàn)相交于重聚焦點(diǎn)Cx;送 里，重聚焦點(diǎn)Αχ、重聚焦點(diǎn)Bx和重聚焦點(diǎn)Cx也是處于重構(gòu)空間中；在送個(gè)重構(gòu)空間中，重 聚焦點(diǎn)Αχ、重聚焦點(diǎn)Bx和重聚焦點(diǎn)Cx即是經(jīng)過(guò)重聚焦過(guò)程得到的與特征點(diǎn)A、特征點(diǎn)B和 特征點(diǎn)C分別對(duì)應(yīng)的處于該重構(gòu)空間中的點(diǎn)。
[0068]