還包括用于照亮工件的照明光 源設備。
[0029] 本發(fā)明上述的Η維測量儀器中，所述Η維測量儀器還包括設置在工件與物鏡之 間、用于照亮工件的環(huán)形照明光源設備；該環(huán)形照明光源設備的軸向與物鏡的軸向在同一 直線上；該環(huán)形照明光源設備包括環(huán)形的基座W及多個L邸燈；該多個L邸燈等間距地周 向排布在基座上，并朝向工件設置。
[0030] 本發(fā)明上述的Η維測量儀器中，所述Η維測量儀器還包括用于發(fā)出被導入物鏡、 并沿物鏡軸向延伸而照亮工件的光線的同軸光源。
[0031] 本發(fā)明上述的Η維測量儀器中，所述Η維測量儀器還包括用于發(fā)出光強呈周期性 分布、并照射工件的光線的結(jié)構光光源。
[0032] 本發(fā)明上述的Η維測量儀器中，該多個單元透鏡的焦距相等，相鄰兩個單元透鏡 之間的距離相等，單元透鏡的口徑相同。
[0033] 本發(fā)明的Η維測量方法與儀器通過微透鏡陣列形成工件的特征點的多個像點，并 通過該多個像點計算得到工件上特征點的Η維坐標。本發(fā)明的Η維測量方法使用簡單方 便、測量精確度高。
【附圖說明】
[0034] 下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：
[0035] 圖1為本發(fā)明實施例的Η維測量方法的流程圖；
[0036] 圖2為本發(fā)明實施例的微透鏡陣列的示意圖；
[0037] 圖3為本發(fā)明實施例的映射平面和重聚焦平面的示意圖；
[0038] 圖4為本發(fā)明實施例的Η維測量儀器的功能模塊方框圖；
[0039] 圖5為本發(fā)明實施例的Η維測量儀器的示意圖。
【具體實施方式】
[0040] 下面將結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述。
[0041] 圖1示出了本發(fā)明實施例的Η維測量方法的流程圖。該Η維測量方法包括W下步 驟：
[0042] 步驟100、設置微透鏡陣列，使該微透鏡陣列包括陣列排列的多個單元透鏡；相鄰 兩個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表面，從而使該工件上 的待測表面的特征點通過微透鏡陣列形成多個像點；
[0043] 本步驟中，特征點為工件的朝向微透鏡陣列的待測表面上的任意一點。
[0044] 參照圖2,圖2示出了本發(fā)明實施例的微透鏡陣列10,該微透鏡陣列可W是觸眼透 鏡或者復眼透鏡。具體地，該微透鏡陣列10包括多個單元透鏡11 ;該多個單元透鏡11均 為凸透鏡；該多個單元透鏡11的焦距相等，且均為f，相鄰兩個單元透鏡11之間的距離相 等；送里，為了獲得更好的Η維測試效果，該多個單元透鏡11的焦距也可不相等；該多個單 元透鏡11的陣列排列參數(shù)也不會相同；每個單元透鏡11都具有中必110,多個單元透鏡11 的中必110在同一平面上，該多個單元透鏡11的中必110所在平面被稱為微透鏡陣列所在 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] 進一步地，相鄰兩個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個特征點；特征點A、特征點B和特 征點C;
[0048] 特征點到微透鏡陣列所在平面的距離被稱為該特征點的攝影距離（Shooting Distance)。可W看到，特征點B的攝影距離奇與特征點A的攝影距離Sa相等。而特征點 C的攝影距離記為Sc,該Sc大于Sa。
[0049] 步驟200、設置傳感平面，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；獲取待測表面的特征點在傳感平面上所 形成的多個像點；
[0050] 本步驟中，根據(jù)幾何光學成像原理可知，工件上的特征點與微透鏡陣列的每個單 元透鏡的中必的連線延伸到傳感平面上，形成該特征點的像點；
[0051] 可知，特征點的像點數(shù)目等于微透鏡陣列的單元透鏡的數(shù)目。
[0052] 參照圖2,本實施例中，傳感平面200包括一個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傳感區(qū)20。該多個傳感區(qū)20與多 個單元透鏡一一對應。送樣，傳感器面上可W獲得工件的多個像，而每個CCD圖像傳感器的 傳感區(qū)20可W獲得特征點的一個像點。
[0053]在另一實施例中，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包括四個傳感區(qū)20。送里，傳感平面200并沒有示出被送四個傳感區(qū)20 所遮擋住的其他傳感區(qū)20。
[0055] 進一步地，本實施例中，如圖2所示，特征點A、特征點BW及特征點C在傳感平面 200上分別具有四個像點。其中，特征點的任意相鄰的兩個像點的距離均相等。具體地，特 征點A的任意相鄰的兩個像點的距離都等于而；特征點B的任意相鄰的兩個像點的距離都 等于化；特征點C的任意相鄰的兩個像點的距離都等于恥；由于相鄰兩個單元透鏡的中必 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 征點的任意相鄰的兩個像點的距離稱為該特征點的同名點間距。
[0060] 另外，由于Sa=Sb，因此，Dk=化。因此，可W看到，對于攝影距離相等的多個特征 點，該多個特征點的同名點間距相等。
[0061] 步驟300、設置映射平面，并在該映射平面上設置多個映射點；使該多個映射點與 特征點的多個像點一一對應；設置重聚焦平面，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置會聚點陣列，使該 會聚點陣列包括陣列排列的多個會聚點；使該多個會聚點與所述多個單元透鏡的中必一一 對應；且該多個會聚點與多個映射點一一對應；
[0062] 圖3示出了本發(fā)明實施例的映射平面300和重聚焦平面400。送里，計算機模擬了 一個重構空間，映射平面300和重聚焦平面400為計算機模擬的重構空間中的平面，其中， 重聚焦平面400是通過程序所設置的虛擬微透鏡陣列的位置。
[0063] 根據(jù)獲取的特征點的多個像點，可W計算得到該特征點的同名點間距。而根據(jù)同 名點間距就可W得到映射平面300上的映射點排布情況，從而在映射平面上設置映射點；
[0064] 進一步地，參照圖3,本步驟中，重聚焦平面與映射平面之間的距離等于g;
[0065] 進一步地，參照圖3,本步驟中，重聚焦平面400的任意相鄰的兩個會聚點之間的 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、連接特征點的每個像點的映射點與該映射點對應的會聚點，W形成該特 征點的多個重聚焦連線；該多個重聚焦連線相交于重聚焦點；建立工件所在空間的物空間 Η維坐標系W及重聚焦點所在空間的重聚焦點Η維坐標系；使物空間Η維坐標系與重聚焦 點Η維坐標系對應；計算該重聚焦點的Η維坐標，并根據(jù)該重聚焦點的Η維坐標、物空間Η 維坐標系與重聚焦點Η維坐標系的對應關系計算得到特征點在物空間Η維坐標系中的Η 維坐標；
[0067] 本步驟中，參照圖3,特征點A的多個重聚焦連線相交于重聚焦點Αχ;特征點Β的 多個重聚焦連線相交于重聚焦點Bx;特征點C的多個重聚焦連線相交于重聚焦點Cx;送 里，重聚焦點Αχ、重聚焦點Bx和重聚焦點Cx也是處于重構空間中；在送個重構空間中，重 聚焦點Αχ、重聚焦點Bx和重聚焦點Cx即是經(jīng)過重聚焦過程得到的與特征點A、特征點B和 特征點C分別對應的處于該重構空間中的點。
[0068]