[发明专利]光谱共焦传感器和测量方法

权利要求书

1.一种光谱共焦传感器，包括：

光源部，用于射出具有不同波长的多个光束；

多个光学头，用于将从所述光源部射出的所述多个光束会聚于不同的聚焦位置处，并且射出在所述聚焦位置处被测量点反射的测量光；

分光器，其包括：

线传感器，以及

光学系统，其包括用于使从所述多个光学头射出的多个测量光束发生衍射的衍射光栅，并且向所述线传感器的不同的多个受光区域射出通过所述衍射光栅所衍射的所述多个测量光束中的各个测量光束；以及

位置计算部，用于基于所述线传感器的所述多个受光区域各自的受光位置来计算作为所述多个光学头的测量对象的多个测量点各自的位置，

其中，所述线传感器是在使用预定基准轴作为基准的情况下布置的，以及

所述光学系统是在使用所述预定基准轴作为基准的情况下配置的，并且所述光学系统包括所述多个测量光束入射的多个光入射口，其中，所述多个光入射口在使用所述预定基准轴作为基准的情况下设置在不同位置处，并且所述多个光入射口之间的距离被设置为使得所述线传感器上的针对各个测量光束的受光位置彼此不重叠。

2.根据权利要求1所述的光谱共焦传感器，其中，

所述预定基准轴与在使所述测量光从所述分光器的虚拟光入射口入射至所述光学系统的情况下的光轴相对应。

3.根据权利要求1或2所述的光谱共焦传感器，其中，

所述多个光入射口被设置成从所述多个光入射口入射的所述多个测量光束各自的光轴变得与所述预定基准轴大致平行。

4.根据权利要求1所述的光谱共焦传感器，其中，

所述多个光入射口设置在相对于所述预定基准轴相互对称的位置处。

5.根据权利要求2所述的光谱共焦传感器，其中，

所述多个光入射口设置在相对于所述虚拟光入射口相互对称的位置处。

6.根据权利要求1所述的光谱共焦传感器，其中，

所述多个光入射口沿着与所述线传感器的线方向相对应的预定方向设置。

7.根据权利要求6所述的光谱共焦传感器，其中，

所述分光器包括设置有所述多个光入射口的光入射面，以及

所述多个光入射口设置在包括所述线方向和所述预定基准轴的方向的平面与所述光入射面相交的直线上。

8.根据权利要求1所述的光谱共焦传感器，其中，

在针对所述多个光学头中的各光学头将如下区域假定为测量对象区域的情况下，所述多个受光区域与分别对应于所述多个光学头的多个测量对象区域相对应，其中，所述如下区域是所述线传感器的从在射出所述多个光束中的具有最短波长的光作为所述测量光的情况下的受光位置到在射出具有最长波长的光作为所述测量光的情况下的受光位置为止的区域。

9.根据权利要求1所述的光谱共焦传感器，其中，

所述多个光学头是2个光学头或者3个光学头。

10.一种测量方法，包括以下步骤：

射出具有不同波长的多个光束；

通过多个光学头中的各光学头将所射出的所述多个光束会聚于不同的聚焦位置处，并且射出在所述聚焦位置处被测量点反射的测量光；

利用光学系统使从所述多个光学头射出的多个测量光束发生衍射，并且向线传感器的不同的多个受光区域射出衍射光束；以及

基于所述线传感器的所述多个受光区域各自的受光位置来计算作为所述多个光学头的测量对象的多个测量点各自的位置，

其中，所述线传感器是在使用预定基准轴作为基准的情况下布置的，以及

所述光学系统是在使用所述预定基准轴作为基准的情况下配置的，并且所述光学系统包括所述多个测量光束入射的多个光入射口，其中，所述多个光入射口在使用所述预定基准轴作为基准的情况下设置在不同位置处，并且所述多个光入射口之间的距离被设置为使得所述线传感器上的针对各个测量光束的受光位置彼此不重叠。