[发明专利]用于确定高能射束焦点位置的设备和方法

权利要求书

1.一种用于确定高能射束(2)在该高能射束(2)的射束方向(13)上相对于工件(3)和/或相对于设备(1)的基准轮廓(5b)的焦点位置(F、F’、F”)的设备(1)，所述设备包括：

-聚焦元件(4)，用于将所述高能射束(2)聚焦到所述工件(3)上；

-图象检测装置(9)，用于借助穿过所述聚焦元件(4)延伸的观测光路(7)来检测所述工件(3)表面(3a)上待监测区域(15)和/或所述基准轮廓(5b)，其中，所述图象检测装置(9)构造成用于形成至少一个观测射束，所述观测射束配属于不同轴于所述高能射束(2)延伸的观测方向，并且，所述图象检测装置包括成像光学系统(14)，用于从所述至少一个观测方向产生所述待监测区域(15)的和/或所述基准轮廓(5b)的至少一个图象；以及

-分析处理装置(19)，用于通过分析处理至少一个所拍摄的图象来确定所述高能射束(2)射束方向(13)上的焦点位置(F、F’、F”)。

2.按照权利要求1所述的设备，其中，所述分析处理装置(19)构造成用于，根据所述基准轮廓(5b)在至少一个所拍摄的图象中的位置(P，P’)来确定所述高能射束(2)射束方向(13)上的焦点位置(F、F’、F”)。

3.按照权利要求1所述的设备，其中，所述图象检测装置(9)构造成用于形成至少一个另外的观测射束，所述另外的观测射束配属于另外的观测方向，其中，所述成像光学系统(14)构造成用于，从至少两个不同的观测方向产生所述待监测区域(15)的和/或所述基准轮廓(5b)的至少两个图象，其中，所述分析处理装置(19)构造成用于，通过比较式分析处理所拍摄的图象来确定所述高能射束(2)的焦点位置(F、F’、F”)。

4.按照权利要求1至3之一所述的设备，所述设备具有照明光源(10)，用于在所述待监测区域(15)内照明所述工件(3)表面(3a)和/或用于照明所述基准轮廓(5b)。

5.按照权利要求1至3之一所述的设备，其中，所述图象检测装置(9)的观测光路(7)具有被所述基准轮廓(5b)限界的图象检测区域，用于检测所述工件(3)表面(3a)上的待监测区域(15)。

6.按照权利要求3所述的设备，其中，所述分析处理装置(19)构造成用于，通过比较式分析处理所述工件(3)表面(3a)在待监测区域(15)内的图象来确定所述高能射束(2)相对于该工件(3)的焦点位置(F、F’、F”)。

7.按照权利要求3所述的设备，其中，所述成像光学系统(14)具有至少两个配属于相应观测方向的成像光学元件(22，16a，16b)。

8.按照权利要求7所述的设备，其中，所述成像光学元件构造为柱形透镜。

9.按照权利要求7所述的设备，其中，所述成像光学元件形成透镜阵列(24)。

10.按照权利要求3所述的设备，其中，所述成像光学系统(14)具有偏转装置(26)，所述偏转装置具有至少两个配属于相应观测方向的射束偏转区域(26a，26b；26c，26d)。

11.按照权利要求10所述的设备，其中，所述偏转装置具有至少一个偏转棱镜(26)。

12.按照权利要求3所述的设备，其中，所述图象检测装置(9)具有射束偏移装置(28a，28b)，用于形成至少两个配属于相应观测方向的观测射束。

13.按照权利要求3所述的设备，其中，所述图象检测装置(9)构造成用于在不同的时间点上形成至少两个配属于相应观测方向的观测射束。

14.按照权利要求3所述的设备，其中，所述图象检测装置(9)具有至少一个遮蔽板(31)，用于形成至少两个配属于相应观测方向的观测射束。

15.按照权利要求3所述的设备，其中，所述成像光学系统(14)构造成用于，从不同观测方向产生所述待监测区域(15)的和/或所述基准轮廓(5b)的至少三个图象。

16.按照权利要求1至3之一所述的设备，其中，所述成像光学系统(14)具有成像光学元件(18)，用于从同轴于所述高能射束(2)的观测方向产生所述工件(3)表面(3a)上待监测区域(15)的图象。