[发明专利]一种调焦调平装置与方法

权利要求书

1.一种调焦调平装置，其特征在于，包括：

位移台，所述位移台用于承载待测目标物；

光学成像系统，位于所述待测目标物远离所述位移台的一侧；

驱动机构，包括横向轴、纵向轴和垂向轴，所述横向轴和所述纵向轴分别与所述位移台连接，以使所述位移台沿随横向轴和/或纵向轴移动；所述垂向轴与所述光学成像系统连接，以使所述光学成像系统随所述垂向轴移动；

控制器，分别与所述光学成像系统和所述驱动机构连接，基于所述光学成像系统采集的待测目标物图像计算所述待测目标物图像的模糊尺度，结合所述模糊尺度与离焦量之间的实际映射关系，获取反馈补偿离焦量，以根据所述反馈补偿离焦量更新所述垂向轴的期望位置。

2.根据权利要求1所述的调焦调平装置，其特征在于，还包括：

垂向位移传感器，用于测量所述待测目标物的面型；

所述控制器用于基于所述待测目标物的面型和所述待测目标物中的标记所处的最佳焦面位置确定所述垂向轴的期望位置。

3.根据权利要求1所述的调焦调平装置，其特征在于，所述驱动机构还包括：横向轴调平装置和纵向轴调平装置，所述控制器还用于根据所述光学成像系统采集的所述待测目标物图像中至少三个不同直线的测量点，计算出所述待测目标物图像相对于所述待测目标物中的标记的所处的最佳焦面的倾斜，并控制所述横向轴调平装置调平与其连接的所述横向轴，和/或控制所述纵向轴调平装置调平与其连接的所述纵向轴，以调平所述位移台。

4.根据权利要求2或3所述的调焦调平装置，其特征在于，所述标记包括空间周期性分布的多棱角标记、空间周期性分布的横向条形标记或空间周期性分布的纵向条形标记中的至少一种。

5.一种调焦调平方法，其特征在于，基于如权利要求1-4任一项所述的调焦调平装置实现；所述调焦调平方法包括以下步骤：

根据所述光学成像系统采集的待测目标物图像计算所述待测目标物图像的模糊尺度，结合所述模糊尺度与离焦量之间的实际映射关系，计算出反馈补偿离焦量，以根据所述补偿离焦量更新所述垂向轴的期望位置。

6.根据权利要求5所述的调焦调平方法，其特征在于，所述调焦调平装置还包括垂向位移传感器，在根据所述光学成像系统采集的待测目标物图像计算所述待测目标物图像的模糊尺度之前，还包括：

根据所述垂向位移传感器采集所述待测目标物的面型数据、所述待测目标物中标记的所处的最佳焦面位置确定所述垂向轴的期望位置。

7.根据权利要求6所述的调焦调平方法，其特征在于，在所述根据所述垂向位移传感器采集所述待测目标物的面型数据、所述待测目标物中标记的所处的最佳焦面位置确定所述垂向轴的期望位置之前，包括：

控制所述垂向轴上下移动，控制所述光学成像系统对所述标记成像，获取所述标记对应的最佳焦面对应的所述垂向轴位置；

还包括：控制所述垂向轴不动，控制横向轴和/或纵向轴以控制所述位移台沿横向和/或纵向移动，控制所述垂向位移传感器采集位于所述位移台上的所述待测目标物不同位置处的面型数据。

8.根据权利要求6所述的调焦调平方法，其特征在于，所述根据所述垂向位移传感器采集所述待测目标物的面型数据、所述待测目标物中标记的所处的最佳焦面位置确定所述垂向轴的期望位置包括：

根据所述面型数据与所述标记对应的最佳焦面位置计算前馈补偿离焦量；

根据所述最佳焦面位置与所述前馈补偿离焦量确定所述垂向轴的期望位置。