[发明专利]用于同时测量两个表面区域的双光束彩色点传感器系统的操作方法

权利要求书

1.一种用于同时测量两个表面区域的多光束彩色共焦点传感器系统的操作方法，所述彩色共焦点传感器系统包括具有共焦孔的光学笔，所述方法包括：

将来自所述彩色共焦点传感器系统的第一测量光束定位于第一表面区域，将来自所述彩色共焦点传感器系统的第二测量光束定位于第二表面区域，其中至少所述第一表面区域位于工件上；

接收从所述第一测量光束和所述第二测量光束产生并穿过所述彩色共焦点传感器系统和所述共焦孔返回的工件测量光；

确定至少一组测量数据，所述测量数据包括从所述第一测量光束产生的第一测量数据和从所述第二测量光束产生的第二测量数据；以及

基于所述至少一组测量数据，确定工件特征测量数据和工件特征位置变化中的至少一方。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一表面区域和所述彩色共焦点传感器系统中的至少一方相对于另一方移动，以获得多组测量数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述移动是直线移动。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述光学笔被安装于机器视觉检查系统，所述移动由所述机器视觉检查系统的运动系统提供。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述移动是转动。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述光学笔被安装于圆度测量仪，所述移动由所述圆度测量仪提供。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述移动使所述第一测量光束沿着所述第一表面区域扫描并且使所述第二测量光束沿着所述第二表面区域扫描，以获得多组测量数据。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一测量光束和所述第二测量光束平行地取向，并且所述第一表面区域是槽底和下台阶表面区域中的至少一方，所述第二表面区域是槽肩和上台阶表面区域中的至少一方，并且所述多组测量数据表明了槽或台阶在沿着所述槽或台阶的多个位置处的高度和高度变化中的至少一方。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述彩色共焦点传感器系统被构造为使得与所述第一测量光束对应的第一测量范围和与所述第二测量光束对应的第二测量范围之间的Z偏移减去与所述槽或台阶的名义高度尺寸对应的值小于所述彩色共焦点传感器系统的测量范围R并且至少是所述测量范围R的5％。

10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一测量光束和所述第二测量光束在相反的方向上取向，并且所述第一表面区域位于槽或间隙的第一侧面，所述第二表面区域位于所述槽或间隙的与所述第一侧面相反的第二侧面，并且所述多组测量数据表明了所述槽或间隙在沿着所述槽或间隙的多个位置处的宽度和宽度变化中的至少一方。

11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一测量光束和所述第二测量光束平行地取向，所述第一表面区域是跳动表面区域，所述第二表面区域是相对于所述彩色共焦点传感器系统固定的基准表面区域，并且所述多组测量数据表明了所述跳动表面相对于所述基准表面在沿着所述跳动表面的多个位置处的高度和高度变化中的至少一方。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述彩色共焦点传感器系统被构造为使得与所述第一测量光束对应的第一测量范围和与所述第二测量光束对应的第二测量范围之间的Z偏移减去与所述跳动表面和所述基准表面之间的名义高度差对应的值小于所述彩色共焦点传感器系统的测量范围R并且至少是所述彩色共焦点传感器系统的所述测量范围R的5％。

13.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一测量光束和所述第二测量光束平行地取向，所述第一表面区域和所述第二表面区域位于所述工件上，在获得所述多组测量数据期间，所述第一测量光束的测量轴线和所述第二测量光束的测量轴线具有间隔，所述间隔限定与运动方向垂直的间隔距离SEPPROLL和与所述运动方向平行的间隔距离SEPPPITCH中的至少一方。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述间隔小于所述彩色共焦点传感器系统的测量范围R。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述多组测量数据与所述间隔距离SEPPROLL的值组合使用，以确定所述工件绕与所述运动方向平行的轴线的角滚动。