[发明专利]测量装置和测量方法

权利要求书

1.一种测量装置，包括：

激光器装置，输出激光束；

分支部，将激光束分成：(i)参考光，其是激光束的一部分，用于照射到参考表面，和(ii)测量光，其是激光束的剩余部分的至少一部分，用于照射到待测量对象；

会聚部，将测量光会聚到待测量对象上；

控制部，调节会聚部会聚测量光的焦点位置；和

距离计算部，基于由参考表面反射的参考光和由待测量对象反射的测量光之间的光程差，来计算距待测量对象的距离，其中

所述会聚部包括：

第一透镜，测量光进入该第一透镜中，

移动部，在光轴方向上移动第一透镜，

位置检测部，检测第一透镜的位置，

第二透镜，将从第一透镜发射的测量光朝向待测量对象照射，和

对应性计算部，其在所述会聚部聚焦在所述待测量对象上时，基于所述第一透镜的位置和由所述距离计算部计算的距所述待测量对象的距离，来计算所述会聚部的焦点位置和所述第一透镜的位置之间的对应性，其中

所述控制部控制所述移动部并移动所述第一透镜，以调节所述第二透镜会聚所述测量光的焦点位置。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其中，

对应性计算部能在会聚部分别聚焦在待测量对象上的第一位置和第二位置时，基于第一透镜的位置之间的差和由距离计算部计算的距离之间的差来计算所述对应性。

3.根据权利要求1所述的测量装置，其中

控制部使第一透镜移动，以满足由对应性计算部计算出的以下等式的关系式，其中，f₁是第一透镜的焦距，f₂是第二透镜的焦距，d是第一透镜和第二透镜的透镜间距离，以及z是从第二透镜到会聚部会聚所述测量光的焦点的会聚距离

4.根据权利要求3所述的测量装置，其中

对应性计算部使用以下等式计算以下值：a)待测量对象上的第一位置处的透镜间距离d₁和会聚距离z₁；以及b)第二位置处的透镜间距离d₂和会聚距离z₂，其中L₁是由距离计算部计算出的从测量装置到待测量对象上的第一位置的第一距离，以及L₂是由距离计算部计算出的从测量装置到待测量对象上的第二位置的第二距离

L₁-L₂＝z₁-z₂ (3)。

5.根据权利要求4所述的测量装置，其中

对应性计算部还通过从第一距离L₁减去待测量对象上的第一位置的会聚距离z₁，或者通过从第二距离L₂减去待测量对象上的第二位置的会聚距离z₂，来计算内部光程差，该内部光程差表示测量装置内部的测量光和参考光之间的光程差。

6.根据权利要求1所述的测量装置，其中

对应性计算部基于测量装置内部的参考光和测量光之间的内部光程差、第一透镜的位置以及在会聚部聚焦在待测量对象上的第一位置时由距离计算部计算的距离，来计算所述对应性。

7.根据权利要求1所述的测量装置，还包括：

存储部，其存储关于待测量对象的几何形状的信息，其中

控制部基于该对应性和关于待测量对象的几何形状的信息来确定测量光所要聚焦的位置。

8.根据权利要求1所述的测量装置，其中

距离计算部还包括：

误差计算部，该误差计算部在计算距待测量对象的距离时，基于第一透镜的位置的检测结果和对应性来计算会聚部的焦点位置的误差，并且距离计算部将距离的计算结果和焦点位置的计算误差相互关联地输出。