CN111351448B - 检测设备和检测方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种检测设备和检测方法，涉及检测技术领域。检测设备包括：运动盘，包括至少一个重复单元，所述重复单元包括相互分离的多个孔，所述运动盘用于带动所述多个孔移动；存在一条直线，所述运动盘带动所述多个孔在不同时刻下移动至所述直线上时，所述多个孔相互贯通；物镜，被配置为接收探测光入射到待测物体的表面后由所述待测物体的表面返回的信号光；汇聚元件，被配置为将来自所述物镜的信号光聚焦在所述直线处；和探测装置，被配置为接收所述多个孔中的每个孔移动至所述直线上时透过该孔的信号光。

Description

检测设备和检测方法

技术领域

本公开涉及检测技术领域，尤其涉及一种检测设备和检测方法。

背景技术

目前的一种用于三维形貌的检测方式中，需要部署多个点阵光源，每个点阵光源用于产生入射到待测物体的表面的探测光。

但是，发明人注意到，这样的方式中，由于点阵光源的工艺限制，点阵光源的尺寸不能过小，故点阵光源产生的探测光斑的尺寸也不能过小。另外，相邻的点阵光源产生的探测光斑之间具有间隙，待测物体的表面的某些区域不能被检测到。这两方面因素导致检测精度较低。

发明内容

为了解决上述问题，本公开实施例提供了如下技术方案。

根据本公开实施例的一方面，提供一种检测设备，包括：运动盘，包括至少一个重复单元，所述重复单元包括相互分离的多个孔，所述运动盘用于带动所述多个孔移动；存在一条直线，所述运动盘带动所述多个孔在不同时刻下移动至所述直线上时，所述多个孔相互贯通；物镜，被配置为接收探测光入射到待测物体的表面后由所述待测物体的表面返回的信号光；汇聚元件，被配置为将来自所述物镜的信号光聚焦在所述直线处；和探测装置，被配置为接收所述多个孔中的每个孔移动至所述直线上时透过该孔的信号光。

在一些实施例中，所述物镜的光轴方向与所述待测物体的表面的法线方向平行。

在一些实施例中，所述物镜为色散物镜，所述色散物镜还被配置为将不同波长的探测光汇聚至沿物镜光轴方向的不同位置处。

在一些实施例中，所述多个孔包括多个条形单元，每个条形单元包括一个孔或沿某一方向排列的多个相互分离的孔。

在一些实施例中，所述运动盘为圆形旋转盘，每个条形单元中的孔的排列方向为所述圆形旋转盘的半径方向。

在一些实施例中，每个条形单元中的孔设置在除所述圆形旋转盘的中心之外的区域。

在一些实施例中，每个条形单元包括多个孔，并且，不同条形单元中的孔的排列方向相同；所述运动盘用于带动所述多个孔沿垂直于孔的排列方向的方向移动。

在一些实施例中，当所述多个孔移动至所述直线上时，所述多个孔中的任意两个孔不交叠。

在一些实施例中，所述汇聚元件包括与所述多个孔对应的多个汇聚子元件，其中，一个汇聚子元件对应一个孔；每个汇聚子元件被配置为将入射到该汇聚子元件的信号光聚焦在对应的孔处。

在一些实施例中，所述探测装置包括多个感光元件；在同一时刻，所述多个感光元件中接收到所述信号光的感光单元不相邻。

在一些实施例中，所述物镜还被配置为将所述探测光汇聚于所述待测物体的表面；所述检测设备还包括：光源，用于产生原始光；光束整形元件，被配置为将来自光源的原始光整形成线形探测光；第一分束元件，被配置为使得线形探测光的一部分透射，以得到所述探测光；将所述信号光的一部分反射到所述汇聚透镜。

在一些实施例中，所述物镜还被配置为将所述探测光汇聚于所述待测物体的表面；所述检测设备还包括：光源，用于产生原始光；光束整形元件，被配置为将来自光源的原始光整形成线形探测光；第二分束元件，被配置为使得所述线形探测光的一部分透射；将第一透镜准直后的信号光的一部分反射到光谱仪；第一透镜，被配置为将所述第二分束元件透射的线形探测光聚焦在所述直线处；将从所述直线处透射的信号光准直；所述汇聚元件还被配置为将从所述直线处透射的线形探测光准直，以得到所述探测光。

在一些实施例中，所述光束整形元件包括：第二透镜，被配置为将来自光源的原始光准直；柱镜，被配置为将准直后的原始光聚焦以得到初始线形探测光；第三透镜，被配置为将初始线形探测光准直，以得到所述线形探测光。

在一些实施例中，所述光束整形元件还包括：狭缝，所述初始线形探测光经过所述狭缝后入射到所述第三透镜。

根据本公开实施例的另一方面，提供一种基于上述任意一个实施例所述的检测设备的检测方法，包括：探测步骤，所述探测步骤包括：通过物镜接收探测光入射到待测物体的表面后由所述待测物体的表面返回的信号光；通过汇聚元件将所述信号光聚焦在运动盘的直线处；通过探测装置接收重复单元中的多个孔中的每个孔移动至所述直线上时透过该孔的信号光；以及使所述运动盘带动所述多个孔在不同时刻下移动至所述直线上。

本公开实施例提供的检测设备中，重复单元包括相互分离的多个孔，多个孔在不同时刻下分别移动至直线上，且信号光聚焦在直线处。在同一时刻下，多个孔中仅有部分孔透过信号光，其他孔不会透过信号光，从而能够减小探测装置探测到的待测物表面区域周围返回的信号光的影响，进而能够提高检测设备在沿平行于待测物表面方向的检测精度。并且，在运动盘带动多个孔移动到同一条直线上时，多个孔可以相互贯通以形成一条线形孔，探测装置可以接收到被聚焦在该直线处的信号光透光每个孔后的信号光。由于多个孔可以相互贯通以形成一条线形孔，因此，这样的检测设备使得待测物体的表面的全部区域均可以被检测到。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征、方面及其优点将会变得清楚。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，其描述了本公开的示例性实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理，在附图中：

图1A是根据本公开一些实施例的检测设备的结构示意图；

图1B是根据本公开另一些实施例的检测设备的结构示意图；

图2A-图2C是根据本公开不同实现方式的运动盘的结构示意图；

图3A是根据本公开又一些实施例的检测设备的结构示意图；

图3B是根据本公开再一些实施例的检测设备的结构示意图；

图4是根据本公开一些实施例的检测方法的流程示意图。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

图1A是根据本公开一些实施例的检测设备的结构示意图。图1B是根据本公开另一些实施例的检测设备的结构示意图。如图1A和图1B所示，检测设备可以包括运动盘101、物镜102、汇聚元件103和探测装置104。

图2A-图2C是根据本公开不同实现方式的运动盘的结构示意图。在图2A和图2B中，运动盘101为圆形运动盘。在图2C中，运动盘101为方形运动盘。

如图2A-图2C所示，运动盘101包括至少一个重复单元111。每个重复单元111包括相互分离的多个孔10。运动盘101用于带动多个孔10移动。例如，如图2A和图2B所示，运动盘101可以用于带动多个孔10围绕圆心O转动。又例如，如图2C所示，运动盘101可以用于带动多个孔10沿着特定方向(例如双箭头所指方向)移动。

对于运动盘101来说，存在一条这样的直线L。当运动盘101带动多个孔10在不同时刻下移动至直线L上时，多个孔10相互贯通。例如，当多个孔10都转动至直线L上时，多个孔10会相互贯通以形成一条连续的线形孔。在一些实施例中，优选地，运动盘101除孔10之外的区域不透光，即，除孔10之外的区域的透光率为0，以避免对孔10透过的光造成干扰。

例如，每个孔10可以是圆形孔。在一些实施例中，孔10的直径范围可以为5微米-100微米，例如20微米、50微米、80微米等。在一些实施例中，运动盘101中不同的孔10可以具有相同的尺寸。

物镜102被配置为接收探测光入射到待测物体A的表面后由待测物体A的表面返回的信号光。在一些实施例中，物镜102还可以被配置为将探测光汇聚于待测物体A的表面。在一些实施例中，信号光可以包括反射光。在另一些实施例中，信号光可以包括散射光。这里，探测光可以是一条连续的线形光斑(如图1A所示)，或者，也可以是包括相互分离、且呈线形排列的多个点状光斑的线形光斑(如图1B所示)。

在一些实施例中，物镜102可以为色散物镜。这种情况下，检测设备为色散共聚焦检测设备。色散物镜被配置为将不同波长的探测光汇聚至沿物镜光轴方向的不同位置处。例如，色散物镜可以用于将复色的探测光分解为不同波长的单色光，并将不同波长的单色光聚焦在沿色散物镜的光轴方向的不同位置。检测设备能够根据信号光中不同波长光的强度得到待测物体表面沿物镜光轴方向的高度。

汇聚元件103被配置为将来自物镜102的信号光聚焦在直线L处。

探测装置104被配置为接收多个孔10中的每个孔10移动至直线L上时透过该孔10的信号光。

在一些实施例中，探测装置104用于在同一时刻对运动盘表面的探测区进行成像。该探测区为位于直线L处的线形区域，且该探测区的延伸方向与直线L的延伸方向相同。

在一些实施例中，探测装置104可以包括光栅，光栅用于对不同波长的信号光进行分光。在某些实施例中，检测设备可以包括光谱仪，探测装置104位于光谱仪中。

在一些实施例中，如图1A所示，物镜102还可以被配置为将探测光汇聚于待测物体A的表面。检测设备还可以包括第一分束元件104’。第一分束元件104’被配置为使得线形探测光的一部分透射，以得到探测光。第一分束元件104’还被配置将来自物镜102的信号光的一部分反射到汇聚透镜103。

上述实施例中，重复单元包括相互分离的多个孔，多个孔在不同时刻下分别移动至直线上，且信号光聚焦在直线处。在同一时刻下，多个孔中仅有部分孔透过信号光，其他孔不会透过信号光，从而能够减小探测装置探测到的待测物表面区域周围返回的信号光的影响，进而能够提高检测设备在沿平行于待测物表面方向的检测精度。并且，在运动盘带动多个孔移动到同一条直线上时，多个孔可以相互贯通以形成一条线形孔，探测装置可以接收到被聚焦在该直线处的信号光透光每个孔后的信号光。由于多个孔可以相互贯通以形成一条线形孔，因此，这样的检测设备使得待测物体的表面的全部区域均可以被检测到。

另外，本公开实施例提供的检测设备不受点阵光源的尺寸影响，可以通过减小线形的探测光在与线形的探测光的延伸方向垂直的方向上的宽度，来提高在与线形的探测光的延伸方向垂直的方向(可以称为y方向)上的检测精度。

另外，本公开实施例提供的检测设备在用于检测待测物体的表面的三维形貌的情况下，由于待测物体的表面以下返回的信号光不会被运动盘上的孔接收到，故可以提高与待测物体的表面垂直的方向(可以称为Z方向)上的检测精度。

此外，在对待测物体A进行检测时，物镜102不用移动，只需要待测物体A在垂直于物镜102的光轴的平面内移动。在待测物体A移动的情况下，利用探测光对待测物体A扫描一次即可得到待测物体A的表面的形貌信息，可以实现适于工业化的高速检测。

在一些实施例中，汇聚元件103可以包括与多个孔10对应的多个汇聚子元件，这里，一个汇聚子元件对应一个孔10。每个汇聚子元件被配置为将入射到该汇聚子元件的信号光聚焦在对应的孔10处。这样的检测设备可以更准确地将信号光聚焦在直线L处，进一步提高了检测精度。

在一些实施例中，当多个孔10移动至直线L上时，多个孔10中的任意两个孔10不交叠，这样的方式使得从每个孔10中透光的信号光不会彼此干扰，从而可以进一步提高检测精度。例如，在孔10为圆形的情况下，当多个孔10移动至直线L上时，相邻的两个孔10正好相切。又例如，在孔10为方形的情况下，当多个孔10移动至直线L上时，相邻的两个孔10的临边正好重合。

在一些实施例中，物镜102的光轴方向与待测物体A的表面的法线方向平行，即，探测光的方向与待测物体A的表面垂直。与探测光的方向与待测物体A的表面不垂直的方式(即斜入射方式)相比，这样的检测设备避免了斜入射方式下导致的阴影问题，确保了待测物体A的表面的全部区域可以被检测到，进一步提高了检测精度。

在一些实施例中，参见图2A-图2C，多个孔10可以包括多个条形单元11，每个条形单元11包括一个孔10或沿某一方向排列的多个相互分离的孔10。不同的条形单元11中的孔10的排列方向可以相同，也可以不同。下面结合图2A-图2C分别进行介绍。

例如，如图2A和图2B所示，不同的条形单元11中的孔10的排列方向可以不同。参见图2A，在运动盘101为圆形旋转盘的情况下，每个条形单元11中的孔10的排列方向可以为圆形旋转盘的半径方向，即，每个条形单元11中的孔10的连线经过圆形旋转盘的圆心O。

在某些实施例中，在运动盘101为圆形旋转盘的情况下，每个条形单元11中的孔10设置在除圆形旋转盘的中心O之外的区域，即圆形旋转盘的中心O处不设置孔10。这样的检测设备使得在预设时间范围内，每个孔10只移动至直线L处一次，即每个孔10只透一次光，避免了重复透光带来的识别干扰。

在某些实施例中，每个条形单元11中的孔10的连线不经过圆形旋转盘的圆心O。这种情况下，圆形旋转盘的中心O处可以设置孔10。

又例如，如图2C所示，不同条形单元11中的孔10的排列方向相同，即，不同条形单元11中的孔10的连线相互平行。

在一些实施例中，探测装置104可以包括多个感光元件，例如光电二极管或光电倍增管。在某一方向排列的多个相互分离的孔10运动到直线L处时，接收信号光的感光元件不相邻。由于接收到信号光的感光原件不相邻，故探测装置104中的多个感光元件接收到的从不同孔10透过的信号光彼此独立，与多个感光元件直接接收到一条线形光相比，这样的方式避免了从不同孔10透光的信号光的相互影响，进一步提高了检测精度。

在一些实施例中，探测装置104可以包括面阵探测器，面阵探测器包括多个感光元件。多个感光元件包括沿第一方向排列的感光元件和沿第二方向排列的感光元件，沿第一方向排列的感光元件和沿第二方向排列的感光元件构成一个阵列，例如方形阵列。

沿第一方向排列的感光元件分别用于接收探测区沿延伸方向上不同位置处的信号光。例如，在重复单元包括多个条形单元的情况下，每个条形单元中相邻的孔透过的信号光分别被沿第一方向不相邻的感光元件接收。即，沿第一方向排列的感光元件分别探测待测物体表面不同位置的信号光。沿第二方向排列的感光元件用于分别接收不同波长的信号光。

例如，在图2A所示的运动盘中，重复单元包括相邻的第一条形单元和第二条形单元，多个感光元件包括沿第一方向交替排列的偶数组感光元件和奇数组感光元件。奇数组感光元件用于接收第一条形单元透过的信号光，偶数组感光元件用于接收第二条形单元透过的信号光。

在某些实施例中，物镜102为干涉物镜。这种情况下，检测设备为白光干涉检测设备。相应地，探测装置104可以为线探测器。线探测器被配置为接收多个孔10中的每个孔10移动至直线L上时透过该孔10的信号光。线探测器在运动盘101表面成的像为位于直线L处的线形探测区，该线形探测区的延伸方向与直线L的延伸方向相同。线探测器的多个感光元件可以沿第三方向排列，不同的感光元件用于探测待测物体表面不同位置的信号光。

在一些实施例中，可以通过配置运动盘101的移动速度和待测物体的移动速度来进一步提高检测精度。例如，运动盘101的旋转速度可以为5krpm-15krpm，例如8krpm、10krpm等。待测物体的移动速度可以为10mm/s-30mm/s，例如15mm/s、20mm/s等。在这样的条件下，运动盘101的移动速度远大于待测物体的移动速度，能够保证检测到待测物体表面的全部区域。

在另一些实施例中，还可以通过配置运动盘101的移动速度和感光元件的帧频来进一步提高检测精度。例如，运动盘101的旋转速度相对于感光元件的帧频足够大，以避免图像同步问题，从而可以进一步提高检测精度。优选地，运动盘101的旋转速度可以为1krpm-30krpm，感光元件的帧频可以为1Kfps-5Kfps。

在一些实施例中，检测设备还包括控制单元，用于控制探测装置104在不同时刻下对信号光进行采样。当运动盘101的旋转速度与感光元件的帧频较接近时，在相邻两次采样时刻，探测装置接收多个孔10中不同的孔10透过的信号光。

图3A是根据本公开又一些实施例的检测设备的结构示意图。

与图1A所示检测设备相比，图3A所示检测设备还可以包括光源301、光束整形元件302。

光源301用于产生原始光，例如白光。光源301发出的原始光的波长范围可以是430纳米-750纳米。作为示例，光源301例如可以是白光发光二极管(LED)、白炽灯等。

光束整形元件302被配置为将来自光源301的原始光整形成线形探测光。线形探测光的宽度例如可以是5微米-100微米。

图3B是根据本公开再一些实施例的检测设备的结构示意图。

与图1B所示检测设备相比，图3B所示检测设备还可以包括光源301、光束整形元件302、第二分束元件303和第一透镜304。并且，图3B所示实施例中的物镜102还被配置为将探测光汇聚于待测物体A的表面。

光源301和光束整形元件302的功能可以参照前面的描述，在此不再赘述。

第二分束元件303被配置为使得来自光束整形元件302的线形探测光的一部分透射至第一透镜304。第二分束元件303还被配置为将第一透镜304准直后的信号光的一部分反射到探测装置104。

第一透镜304被配置为将第二分束元件303透射的线形探测光聚焦在直线L处。第一透镜304还被配置为将从直线L处透射的信号光准直。

该实施例中的汇聚元件103还被配置为将从直线L处透射的线形探测光准直，以得到入射到物镜102的探测光。

在一些实施例中，参见图3A和图3B，光束整形元件302可以包括第二透镜312、柱镜322和第三透镜332。第二透镜312被配置为将来自光源301的原始光准直。柱镜322被配置为将准直后的原始光聚焦以得到初始线形探测光。第三透镜332被配置为将初始线形探测光准直，以得到线形探测光。

在某些实施例中，参见图3A，光束整形元件302还可以包括狭缝342。狭缝342的尺寸例如可以是5微米-100微米。这种情况下，来自柱镜322的初始线形探测光经过狭缝342后再入射到第三透镜332。利用狭缝342可以滤除没有聚焦到焦点的杂光，以得到期望宽度的线形探测光。

下面结合图3A和图3B介绍检测设备的工作原理。

对于图3A所示检测设备来说，物镜102将探测光汇聚于待测物体A的表面以形成连续的线形的探测光，线形的探测光对应待测物体A的表面的一个连续的线形区域。汇聚元件103将经连续的线形区域返回的信号光聚焦在直线L处。运动盘101带动重复单元111中的孔10移动。

在第一时刻，运动盘101带动重复单元111中的第一部分孔10移动至直线L处，第一部分孔10会使得经连续的线形区域返回的信号光的一部分透过，进而被探测装置104接收。在第一时刻之后的第二时刻，运动盘101带动重复单元111中的第二部分孔10移动至直线L处，第二部分孔10会使得经连续的线形区域返回的信号光的另一部分透过，进而被探测装置104接收。

这样，在预定时间范围内，在运动盘101的带动下，重复单元111中的每个孔10均会移动至直线L处一次，探测装置104可以接收到每个孔10移动至直线L上时透过该孔10的信号光，从而可以得到连续的线形区域的形貌信息。

通过移动待测物体，可以使得线形的探测光照射到待测物体A的表面的不同的连续的线形区域。重复上述过程可以得到不同的连续的线形区域的形貌信息。

对于图3B所示检测设备来说，在第一时刻，运动盘101带动重复单元111中的第一部分孔10移动至直线L处，透过第一部分孔10的光形成探测光。物镜102将探测光汇聚于待测物体A的表面以形成非连续的线形的探测光，非连续的线形的探测光对应待测物体A的表面的一个非连续的线形区域，该非连续的线形区域包括分离的第一多个子区域。汇聚元件103将经该非连续的线形区域返回的信号光聚焦在直线L处，以恰好透过第一部分孔10。探测装置104根据透过第一部分孔10的信号光可以得到非连续的线形区域中分离的第一多个子区域的形貌信息。

在第一时刻之后的第二时刻，运动盘101带动重复单元111中的第二部分孔10移动至直线L处，透过第二部分的孔10的光形成探测光。物镜102将探测光汇聚于待测物体A的表面以形成非连续的线形的探测光，非连续的线形的探测光对应待测物体A的表面的一个非连续的线形区域，该非连续的线形区域包括分离的第二多个子区域。汇聚元件103将经该非连续的线形区域返回的信号光聚焦在直线L处，以恰好透过第二部分孔10。探测装置104根据透过第二部分孔10的信号光可以得到非连续的线形区域中分离的第二多个子区域的形貌信息。

假设第一多个子区域和第二多个子区域组成了非连续的线形区域。则可以得到整个非连续的线形区域的形貌信息。

通过移动待测物体，可以得到不同的非连续的线形区域的形貌信息。

图4是根据本公开一些实施例的检测方法的流程示意图。检测方法可以基于上述任意一个实施例的检测设备来实现。

检测方法包括探测步骤402和步骤404。探测步骤包括步骤412-步骤432。应理解，步骤402和步骤404可以同步执行，也可以不同步执行。

在步骤412，通过物镜接收探测光入射到待测物体的表面后由所述待测物体的表面返回的信号光，例如反射光或散射光。

在步骤422，通过汇聚元件将信号光聚焦在运动盘的直线处。

在步骤432，通过探测装置接收重复单元中的多个孔中的每个孔移动至所述直线上时透过该孔的信号光。

在步骤404，使运动盘带动多个孔在不同时刻下移动至直线上。

在一些实施例中，检测方法还包括：使待测物体相对于物镜移动，并且，在移动过程中重复探测步骤402，以得到待测物体表面的三维形貌。

以色散物镜为例，根据信号光可以确定每个孔透过的不同的单色光的强度，根据每个孔透过的强度最大的单色光的波长可以确定该孔对应的待测物体的表面的区域的高度信息。根据待测物体的表面的不同区域的高度信息可以得到待测物体的表面的三维形貌。

上述实施例中，重复单元包括相互分离的多个孔，多个孔在不同时刻下分别移动至直线上，且信号光聚焦在直线处。在同一时刻下，多个孔中仅有部分孔透过信号光，其他孔不会透过信号光，从而能够减小探测装置探测到的待测物表面区域周围返回的信号光的影响，进而能够提高检测设备在沿平行于待测物表面方向的检测精度。并且，在运动盘带动多个孔移动到同一条直线上时，多个孔可以相互贯通以形成一条线形孔，探测装置可以接收到被聚焦在该直线处的信号光透光每个孔后的信号光。由于多个孔可以相互贯通以形成一条线形孔，因此，这样的检测设备使得待测物体的表面的全部区域均可以被检测到。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (16)

1.一种检测设备，包括：

运动盘，包括至少一个重复单元，所述重复单元包括相互分离的多个孔，所述运动盘用于带动所述多个孔移动；存在一条直线，所述运动盘用于带动所述多个孔在不同时刻下移动至所述直线上，在所述不同时刻下的所述多个孔相互贯通，并且，所述多个孔中的不同孔移动至所述直线上时处于所述直线的不同位置；

物镜，被配置为接收探测光入射到待测物体的表面后由所述待测物体的表面返回的信号光；

汇聚元件，被配置为将来自所述物镜的信号光聚焦在所述直线处；

探测装置，被配置为接收所述多个孔中的每个孔移动至所述直线上时透过该孔的信号光。

2.根据权利要求1所述的检测设备，其中，所述物镜的光轴方向与所述待测物体的表面的法线方向平行。

3.根据权利要求1所述的检测设备，其中，所述物镜为色散物镜，所述色散物镜还被配置为将不同波长的探测光汇聚至沿物镜光轴方向的不同位置处。

4.根据权利要求1所述的检测设备，其中，所述多个孔包括多个条形单元，每个条形单元包括一个孔或沿某一方向排列的多个相互分离的孔。

5.根据权利要求4所述的检测设备，其中，所述运动盘为圆形旋转盘，每个条形单元中的孔的排列方向为所述圆形旋转盘的半径方向。

6.根据权利要求5所述的检测设备，其中，每个条形单元中的孔设置在除所述圆形旋转盘的中心之外的区域。

7.根据权利要求4所述的检测设备，其中，每个条形单元包括多个孔，并且，不同条形单元中的孔的排列方向相同；

所述运动盘用于带动所述多个孔沿垂直于孔的排列方向的方向移动。

8.根据权利要求1所述的检测设备，其中，当所述多个孔移动至所述直线上时，所述多个孔中的任意两个孔不交叠。

9.根据权利要求1所述的检测设备，其中，所述汇聚元件包括与所述多个孔对应的多个汇聚子元件，其中，一个汇聚子元件对应一个孔；

每个汇聚子元件被配置为将入射到该汇聚子元件的信号光聚焦在对应的孔处。

10.根据权利要求1所述的检测设备，其中，所述探测装置包括多个感光元件；

在同一时刻，所述多个感光元件中接收到所述信号光的感光单元不相邻。

11.根据权利要求1所述的检测设备，其中，所述物镜还被配置为将所述探测光汇聚于所述待测物体的表面；

所述检测设备还包括：

光源，用于产生原始光；

光束整形元件，被配置为将来自光源的原始光整形成线形探测光；

第一分束元件，被配置为使得线形探测光的一部分透射，以得到所述探测光；将所述信号光的一部分反射到所述汇聚透镜。

12.根据权利要求1所述的检测设备，其中，所述物镜还被配置为将所述探测光汇聚于所述待测物体的表面；

所述检测设备还包括：

光源，用于产生原始光；

光束整形元件，被配置为将来自光源的原始光整形成线形探测光；

第二分束元件，被配置为使得所述线形探测光的一部分透射；将第一透镜准直后的信号光的一部分反射到所述探测装置；

第一透镜，被配置为将所述第二分束元件透射的线形探测光聚焦在所述直线处；将从所述直线处透射的信号光准直；

所述汇聚元件还被配置为将从所述直线处透射的线形探测光准直，以得到所述探测光。

13.根据权利要求11或12所述的检测设备，其中，所述光束整形元件包括：

第二透镜，被配置为将来自光源的原始光准直；

柱镜，被配置为将准直后的原始光聚焦以得到初始线形探测光；

第三透镜，被配置为将初始线形探测光准直，以得到所述线形探测光。

14.根据权利要求13所述的检测设备，其中，所述光束整形元件还包括：

狭缝，所述初始线形探测光经过所述狭缝后入射到所述第三透镜。

15.一种基于权利要求1-14任意一项所述的检测设备的检测方法，包括：

探测步骤，所述探测步骤包括：

通过物镜接收探测光入射到待测物体的表面后由所述待测物体的表面返回的信号光；

通过汇聚元件将所述信号光聚焦在运动盘的直线处；

通过探测装置接收重复单元中的多个孔中的每个孔移动至所述直线上时透过该孔的信号光；和

使所述运动盘带动所述多个孔在不同时刻下移动至所述直线上。

16.根据权利要求15所述的检测方法，还包括：

使待测物体相对于所述物镜移动，并且，在移动过程中重复所述探测步骤，以得到所述待测物体表面的三维形貌。

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