[发明专利]用于测量表面不均匀度的传感器

权利要求书

1.一种方法，包括：

在表面的所选择样本区域上形成二维询问光束；

用透镜阵列收集透射通过所述样本区域或者从所述样本区域反射的光，以形成焦点的样本阵列；

通过成像透镜使所述焦点的样本阵列在传感器上成像；以及

将所述焦点的样本阵列的图像与焦点的基准阵列进行比较，以确定所述样本区域中的不均匀度的水平。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述光源包括激光器。

3.根据权利要求1所述的方法，其中单个光源的输出光束被至少一个扩束透镜扩展，以形成所述二维询问光束。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述二维询问光束通过多个光源形成。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器包括CCD或CMOS相机。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述成像透镜包括：(1)单元件透镜，或(2)多元件透镜组合。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述比较步骤由所述传感器内部的处理器执行。

8.根据权利要求5所述的方法，其中所述比较步骤由远离所述传感器的处理器执行。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述样本是移动的幅材材料。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述比较步骤将所述样本阵列中的焦点的以下特性中的至少一个与所述基准阵列中的焦点的特性进行比较：X-Y平面中的位移、尺寸和强度。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述比较步骤将所述样本阵列中的焦点在X-Y平面中的位移与所述基准阵列中的焦点的位置进行比较。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所收集的光透射通过所述样本区域。

13.一种设备，包括：

至少一个光源，所述至少一个光源在表面的所选择样本区域上形成二维询问光束；

小透镜阵列，所述小透镜阵列捕集透射通过所述表面的所述样本区域或者从所述表面的所述样本区域反射的光，以形成焦点的样本阵列；

成像透镜，所述成像透镜对所述小透镜阵列产生的所述焦点的样本阵列在传感器上进行成像；和

处理器，所述处理器确定所述焦点的样本阵列相对于焦点的基准阵列的以下特性变化中的至少一种：(1)所述样本阵列中的焦点在X-Y平面中的位移；(2)所述样本阵列中的焦点的尺寸；(3)所述样本阵列中的焦点的强度，其中所述变化代表所述样本区域中的不均匀度的水平。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述处理器确定所述样本阵列中的焦点相对于所述焦点的基准阵列的位移。

15.根据权利要求13所述的设备，还包括位于所述光源和所述表面之间的扩束透镜。

16.根据权利要求13所述的设备，其中多个光源形成所述询问光束。

17.根据权利要求13所述的设备，其中所述光源是激光器。

18.根据权利要求13所述的设备，其中所述成像透镜包括：(1)单元件透镜，或(2)多元件透镜组合。

19.根据权利要求13所述的设备，其中所述传感器包括CCD或CMOS相机。

20.根据权利要求13所述的设备，其中所述处理器在所述传感器内部。

21.根据权利要求13所述的设备，其中所述处理器远离所述传感器。

22.根据权利要求13所述的设备，其中所述小透镜阵列捕集透射通过所述样本区域的光。

23.一种用于监控材料的表面上的所选择样本区域内的变形的系统，包括：

光源，所述光源在所述表面的所述所选择样本区域上形成二维询问光束；

小透镜阵列，所述小透镜阵列捕集透射通过所述表面的所述样本区域或者从所述表面的所述样本区域反射的光，以形成焦点的样本阵列；

成像透镜，所述成像透镜使所述焦点的样本阵列在传感器上成像；和

处理器，所述处理器测量所述样本阵列中的焦点相对于焦点的基准阵列在X-Y平面中的位移、尺寸和强度中的至少一者，以确定所述样本区域中的不均匀度的水平。