[发明专利]轮廓测定仪、测量设备和观测设备

权利要求书

1.一种轮廓测定仪，用于测量测量对象的表面轮廓，该测量装置包括：

照明装置，用于用光照射所述测量对象；

成像装置，用于对来自所述测量对象的反射光成像；以及

法向计算部，用于根据成像的图像，计算所述测量对象每个位置的表面的法线方向；其中

所述照明装置具有预定宽度的发光区域，在所述发光区域的任意点对称区域中，点对称区域的光源分布的重心的光亮度与该点对称区域的中心的光亮度一致。

2.根据权利要求1的轮廓测定仪，其中在所述照明装置中，当从入射角(θ，φ)的方向进入测量点p的光源分布是L_i(p，θ，φ)时，所述成像的图像的光亮度等于L_i(p，θ_is，φ_is±π)，并且对于任意区域Ω和所述p上的任意法向矢量均满足以下条件：

∫∫_ΩL_i(p，θ_i，φ_i)·f(p，θ_i，φ_i，θ_r，φ_r)cosθ_isinθ_idθ_idφ_i

＝L_i(p，θ_is，φ_is±π)

其中，p：测量点

θ_i：入射角(天顶角分量)

φ_i：入射角(方位角分量)

θ_r：反射角(天顶角分量)

φ_r：反射角(方位角分量)

θ_is：关于θ_r(天顶角分量)的规则反射入射角

φ_is：关于φ_r(方位角分量)的规则反射入射角

f：反射特性

Ω：以(θ_is，φ_is)为中心的点对称区域。

3.根据权利要求2的轮廓测定仪，其中使用这样的光源分布，其中将光源分布L_i(p，θ，φ)近似处理，以便不取决于位置p和所述p上的法向矢量，并且关于位置p和所述p上的所述法向矢量恒定。

4.根据权利要求3的轮廓测定仪，其中考虑中心为所述测量对象且两极都在包括所述测量对象的平面中的球形，

所述光源分布关于所述球形的经度线性地变化。

5.根据权利要求3的轮廓测定仪，其中考虑中心为所述测量对象且两极都在包括所述测量对象的平面中的球形，

所述光源分布关于所述球形的纬度线性地变化。

6.根据权利要求3的轮廓测定仪，其中所述发光区域具有平面形状，并且所述光源分布在所述平面上线性地变化。

7.根据权利要求1至6的轮廓测定仪，其中照明的所述光源分布包括相互叠置的多个光源分布，所述多个光源分布的每个光源分布是根据权利要求1至6任一项的光源分布且相互不同。