[发明专利]具有校准对象的旋转色度范围传感器系统及方法

权利要求书

1.一种系统，其包括：

坐标测量机(CMM)，所述CMM包括：

光发生电路系统；

波长检测电路系统；以及

CMM控制电路系统；

色度范围传感器(CRS)光学探针，其被配置成联接到所述CMM，所述CRS光学探针包括光学笔，所述光学笔具有包含至少共焦孔径和色散光学器件部分的共焦光学路径，所述光学笔被配置成相对于旋转轴线沿径向方向引导径向距离感测光束，使所述径向距离感测光束围绕所述旋转轴线旋转，并且沿靠近待测量工件表面的测量轴线将不同波长聚焦在不同距离处；

圆柱形校准对象，其用于提供圆柱形校准数据以校正所述CRS光学探针的错位误差，所述圆柱形校准对象包括具有沿Z方向延伸的中心轴线的至少第一标称圆柱形校准表面，其中所述CRS光学探针被配置成提供第一组圆柱形径向距离数据，所述第一组圆柱形径向距离数据是在相对于所述圆柱形校准对象沿所述Z方向在第一Z坐标处围绕所述旋转轴线旋转所述径向距离感测光束时获取的，所述圆柱形径向距离数据以所述径向距离感测光束围绕所述旋转轴线的所感测的旋转角度作为参考，并且为此，处理以所述所感测的旋转角度作为参考的所述第一组圆柱形径向距离数据以确定所述圆柱形校准数据；以及

球形校准对象，其用于提供球形校准数据以校正所述CRS光学探针的错位误差，所述球形校准对象包括标称球形校准表面，其中对于所述标称球形校准表面上的第一多个表面部分，对于每个表面部分，所述CRS光学探针被配置成提供对应的一组球形径向距离数据，所述对应的一组球形径向距离数据是在所述光学笔与所述球形校准对象近似相距第一标称间隙距离时围绕所述旋转轴线旋转所述径向距离感测光束时获取的，并且为此，所述光学笔也沿扫描轴线方向移动以获取所述一组球形径向距离数据，并且为此，处理与每个相应的感测表面部分相对应的每一组径向距离数据以确定被指示为最接近所述光学笔的所感测的最接近表面点，并且为此，至少部分地基于与所述多个表面部分相对应的所述所感测的最接近表面点来确定所述球形校准数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统被配置成通过处理所述圆柱形校准数据和所述球形校准数据来确定所述CRS光学探针的校准数据。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述标称球形校准表面包含多个点，所述多个点各自与所述标称球形校准表面的公共中心点相距相同的标称半径。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述标称球形校准表面上的所述第一多个表面部分包括所述标称球形校准表面上的多个贴片，所述多个贴片围绕所述标称球形校准对象的赤道似的圈彼此标称等距。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述标称球形校准表面具有第二多个表面部分，并且对于所述第二多个表面部分中的每个表面部分，所述CRS光学探针被配置成提供对应的一组球形径向距离数据，所述对应的一组球形径向距离数据是在所述光学笔与所述球形校准对象近似相距所述第一标称间隙距离时围绕所述旋转轴线旋转所述径向距离感测光束时获取的，并且为此，处理与所述第二多个表面部分中的每个相应的感测表面部分相对应的每一组径向距离数据以确定被指示为最接近所述光学笔的所感测的最接近表面点，并且为此，至少部分地基于与所述第二多个表面部分相对应的所述所感测的最接近表面点来确定所述球形校准数据。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述标称球形校准表面上的所述第一多个表面部分包含所述标称球形校准表面上的第一多个贴片，所述第一多个贴片围绕所述标称球形校准对象的第一赤道似的圈彼此标称等距，并且所述标称球形校准表面上的所述第二多个表面部分包含所述标称球形校准表面上的第二多个贴片，所述第二多个贴片围绕所述标称球形校准对象的第二赤道似的圈彼此标称等距。