[发明专利]具有校准对象的旋转色度范围传感器系统和方法

权利要求书

1.一种用于提供校准数据以校正旋转色度范围传感器配置的错位误差的方法，所述旋转色度范围传感器配置被配置成相对于旋转轴线沿径向方向引导径向距离感测光束并且使所述径向距离感测光束围绕所述旋转轴线旋转，所述方法包括：

a)提供具有至少第一标称圆柱形校准表面的校准对象，所述第一标称圆柱形校准表面具有沿Z方向延伸的中心轴线，所述中心轴线旨在大致平行于所述旋转轴线对准，其中：

所述第一标称圆柱形校准表面被布置在距沿所述Z方向延伸的所述中心轴线已知的第一半径R1处，并且

所述第一标称圆柱形校准表面包含形成在所述第一标称圆柱形校准表面上或其中的第一组角度参考特征，其中，所述角度参考特征被配置成由所述径向距离感测光束感测并且在所述第一标称圆柱形校准表面上或其中围绕所述中心轴线以已知角度或已知角度间隔彼此定位；

b)以相对于所述旋转色度范围传感器配置的关系布置所述校准对象，其中，所述旋转轴线的方向和所述中心轴线的方向相对于彼此处于标称固定角度关系并且彼此在5度内平行；

c)操作所述旋转色度范围传感器配置以提供第一组径向距离数据，所述第一组径向距离数据是在所述径向距离感测光束在相对于所述校准对象沿所述Z方向的第一Z坐标处围绕所述旋转轴线旋转时获取的，所述径向距离数据以所述径向距离感测光束围绕所述旋转轴线的所感测的旋转角度作为参考；以及

d)处理以所述所感测的旋转角度作为参考的所述第一组径向距离数据以确定所述校准数据，其中，所述校准数据被配置成能够用于表征或补偿随着所述径向距离感测光束围绕所述旋转轴线的所述所感测的旋转角度而变的径向距离测量误差。

2.根据权利要求1所述的方法，其包括：

第一次执行所述步骤a)至c)以在相对于所述校准对象沿所述Z方向的所述第一Z坐标处提供所述第一组径向距离数据；

将所述旋转色度范围传感器配置与所述校准对象之间的Z关系调整为相对于所述校准对象沿所述Z方向的第二Z坐标，其中，所述第一Z坐标与所述第二Z坐标之间的差值是已知的，而不改变在步骤b)中建立的所述标称固定角度关系；

重复步骤c)以在所述第二Z坐标处提供第二组径向距离数据；以及

在步骤d)中，处理以所述所感测的旋转角度作为参考的所述第一组径向距离数据和所述第二组径向距离数据以确定所述校准数据，其中，所述校准数据被配置成能够用于表征或补偿随着所述径向距离感测光束围绕所述旋转轴线的所述所感测的旋转角度而变的径向距离测量误差。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述校准对象是专用环规，并且重复步骤c)以在所述旋转色度范围传感器配置与所述专用环规之间的第二Z关系下提供第二组径向距离数据，其中，所述第一Z关系与所述第二Z关系之间的差值是已知的，所述方法包括：

将所述旋转色度范围传感器配置和所述专用环规中的至少一个安装在被约束成在步骤b)中沿所述Z方向移动的精确Z运动台组件上，并且操作所述精确Z运动台组件以建立所述第一Z关系与所述第二Z关系之间的所述已知差值。

4.根据权利要求2所述的方法，其中：

所述第一标称圆柱形校准表面包括形成在所述表面的壁中的至少一个相应的完整或部分螺旋形凹槽或脊部，每个相应的完整或部分螺旋形凹槽或脊部的Z坐标已知随着围绕所述表面的所述壁的圆周的角度而变；以及

在步骤d)中处理所述第一组和所述第二组以确定所述校准数据，其中所述校准数据被配置成能够用于表征或补偿随着所述径向距离感测光束围绕所述旋转轴线的所述所感测的旋转角度而变的径向距离测量误差和Z坐标位置误差。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述校准对象是专用环规，所述旋转色度范围传感器配置包括与所述旋转色度范围传感器配置集成的第一环规安装特征，并且所述专用环规包括配合的第二环规安装特征，所述配合的第二环规安装特征被配置成与所述第一环规安装特征配合并且当如此配合时根据在步骤b)中作为约束关系的关系来对准所述专用环规。