TWI831592B - 量測方法及其非接觸式位移感測裝置 - Google Patents

Abstract

一種量測方法，用於量測目標物的位置以及傾角。量測方法於量測模式時包含下列步驟。計算該目標物的第一重心與第二重心之間的重心差。將重心差代入傾角對重心差曲線，以獲得目標物的傾角。根據傾角及第一像素位置從N個第一傾角曲線中選擇第一目標曲線，並根據傾角及第二像素位置從N個第二傾角曲線中選擇第二目標曲線。將零傾角分別代入第一目標曲線及第二目標曲線，以獲得零傾角重心。將零傾角重心代入位置曲線，以獲得目標物的位置。

Description

量測方法及其非接觸式位移感測裝置

本揭示是關於一種量測方法，特別是關於一種適用於非接觸式位移感測裝置的量測目標物位置與傾角的量測方法。

在非接觸式位移感測的技術中，非接觸式位移感測裝置的雷射光擊中目標物的表面，雷射光經由目標物的表面反射至感測器以捕捉光點。隨著目標物表面位置不同，感測器捕捉的光點對應了不同位置和能量分布，通過對光點的位置和能量分布計算重心，即可換算出目標物的位置資訊。

然而，實際狀況是目標物不僅會位移也會傾斜。當雷射光擊中一個帶有傾角的第一目標物，反射回感測器產生第一波型(能量分布)；當雷射光擊中另一個帶有位移但無傾角的第二目標物，反射回感測器產生第二波型，而第一波型與第二波型重疊。在此情況下，感測器無法區分目標物究竟是具有位移、傾角或是兩者都有，導致感測器的量測結果難以判斷。

因此，如何提供一種非接觸式位移感測裝置以解決上述問題為本領域中重要的議題。

本揭示提供一種量測方法，用於量測目標物的位置以及至少一傾角。量測方法於量測模式時包含下列步驟：計算該目標物的第一重心與第二重心之間的重心差；將重心差代入傾角對重心差曲線，以獲得目標物的傾角；根據傾角及第一像素位置從N個第一傾角曲線中選擇第一目標曲線，並根據傾角及第二像素位置從N個第二傾角曲線中選擇第二目標曲線；將零傾角分別代入第一目標曲線及第二目標曲線，以獲得零傾角重心；以及將零傾角重心代入位置曲線，以獲得目標物的位置。

本揭示提供一種非接觸式位移感測裝置，包含光源、分光稜鏡、第一感測器、第二感測器以及處理電路。光源用以提供雷射光至目標物的表面。分光稜鏡用以將反射自表面的反射光分成第一分光和第二分光。第一感測器用以接收第一分光，以量測至少一第一像素位置。第二感測器用以接收第二分光，以量測至少一第二像素位置。處理電路，耦接於第一感測器、第二感測器及校正片，用以於一量測模式下執行前述的量測方法，以量測目標物的位置以及傾角。

本揭示的量測方法以及非接觸式位移感測裝置在校正模式下獲得用以描述位置和傾角的多個線性方程式，以在量測模式下根據多個線性方程式來推論目標物的傾角和位置。

第1圖為依據本揭示實施例的非接觸式位移感測裝置(以下簡稱感測裝置)100的示意圖。如第1圖所示，感測裝置100包含光源110、分光稜鏡13、感測器11(例如，第一感測器)、感測器12(例如，第二感測器)、處理電路16、面蓋15以及光圈14。在一些實施例中，處理電路16可以由可編程邏輯控制器、微處理器、算術邏輯單元、中央處理單元等實施。在一實施例中，感測器11以及12可以由一維線性成像器實施。在另一實施例中，感測器11以及12可以由二維陣列式成像器實施。在一些實施例中，感測器11以及12可以由CCD成像器或是CMOS成像器或其他成像器實施，本揭示不以此為限。

在結構上，面蓋15、光圈14、分光稜鏡13以及感測器11沿軸向P排列。分光稜鏡13以及感測器12沿軸向Q排列。其中，軸向P垂直於軸向Q。

在操作上，光源110發射雷射光束Li擊中目標物17的表面(即反射位置Pt)，使得反射光束Lr直射至面蓋15以及光圈14。光圈14耦接並受控於處理電路16，以允許反射光束Lr進入分光稜鏡13。分光稜鏡13將反射光束Lr分光為直射至感測器11的第一分光L1以及反射至感測器12的第二分光L2。

響應於第一分光L1照射至感測器11，處理電路16獲取感測器11的像素位置X1t。響應於第二分光L2照射至感測器12，處理電路16獲取感測器12的像素位置X2t。並且，根據感測器11的像素位置X1t以及感測器12的像素位置X2t，處理電路16計算目標物17的於Z軸上的位置WDt以及相對於X軸的傾角θt，Z軸垂直於X軸且與軸向Q之間具有45˚的夾角。

第2圖為依據本揭示實施例的量測目標物位置與傾角的方法20的流程圖。如第2圖所示，量測目標物位置與傾角的方法20包含以下步驟S21~S27。

步驟S21：控制校正片在量測範圍內移動，並控制感測器進行量測以獲得位置曲線。

步驟S22：控制校正片在傾角範圍轉動，並控制感測器進行量測以獲得N個第一傾角曲線、N個第二傾角曲線及傾角對重心差曲線。

步驟S23：計算目標物的第一重心與第二重心之間的重心差。

步驟S24：將重心差代入傾角對重心差曲線，以獲得目標物的傾角。

步驟S25：根據傾角及第一重心從N個第一傾角曲線中選擇第一目標曲線，並根據傾角及第二重心從N個第二傾角曲線中選擇第二目標曲線。

步驟S26：將零傾角代入第一目標曲線或第二目標曲線，以獲得零傾角重心。

步驟S27：將零傾角重心代入位置曲線，以獲得目標物的位置。

通過方法20，本揭示在校正模式下獲得用以描述位置和傾角的多個線性方程式(即，位置曲線、N個第一傾角曲線、N個第二傾角曲線及傾角對重心差曲線)，以在量測模式下根據多個線性方程式來推論目標物的傾角和位置。步驟S21~S27可由處理電路16執行。於校正模式中，處理電路16執行步驟S21~S22。於量測模式中，處理電路16執行步驟S23~S27。

第3圖為依據本揭示實施例第2圖的方法20的步驟S21、S22的流程圖。如第3圖所示，步驟S21包含以下步驟S31~S33。步驟S22包含以下步驟S34~S38。

步驟S31：當校正片無傾斜且移動到第i個量測位置時，獲得對應於第i個量測位置的像素位置，其中1≦i≦M。

步驟S32：判斷i是否為M？若是，進行步驟S33；若否，回到步驟S31。

步驟S33：根據M個像素位置，獲得位置曲線。

步驟S34：當校正片移動到第j個量測位置時，控制校正片分別傾斜到K個角度，以獲得對應於第j個量測位置的K個第一像素位置及K個第二像素位置，其中1≦j≦N。

步驟S35：判斷j是否為K？若是，進行步驟S36；若否，回到步驟S34。

步驟S36：根據N組K個第一像素位置獲得N個第一傾角曲線，並根據N組K個第二像素位置獲得N個第二傾角曲線。

步驟S37：平均N個第一傾角曲線以獲得一第一平均曲線，並平均N個第二傾角曲線以獲得一第二平均曲線。

步驟S38：計算第一平均曲線與第二平均曲線的差值，以獲得傾角對重心差曲線。

值得注意的是，考慮到感測器11、12接收到的雷射光束呈現類比式的能量分布和可能的硬體誤差，本揭示通過步驟S36~S38來計算平均後的傾角對重心差曲線，以提高感測裝置10判斷傾角和位置的穩定性。

第4圖為依據本揭示實施例的感測裝置100以及校正片47的示意圖。校正片47耦接於處理電路16，於校正模式下受控於處理電路16，以在量測範圍內移動並在傾角範圍轉動，其中目標物17及校正片47具有高反射表面。處理電路16可控制校正片沿軸向Z或Y在量測範圍內移動，且校正片47以相對於軸向X在傾角範圍內轉動，其中軸向Z、Y及X彼此垂直。在一些實施例中，校正片47固定於支架(未繪示)，處理電路16耦接並控制支架移動或轉動，進而帶動校正片47移動或轉動。在一些實施例中，分光稜鏡13的分光面131平行軸向Z設置，其中軸向Z與感測器12的成像面之間具45˚的夾角α。在本實施例中，從分光稜鏡13至感測器11的第一光程OP1大於從分光稜鏡13至感測器12的第二光程OP2。在一些實施例中，第一光程OP1不同於第二光程OP2，使得在目標物17及校正片47有傾角時，感測器11和12可量測到不同結果。

第5圖為依據本揭示實施例的感測裝置100量測以獲得位置曲線的示意圖。於步驟S21中，處理電路16控制校正片47在量測範圍WDr內移動，並控制感測器11以及12進行量測以獲得位置曲線。詳細來說，於步驟S31中，當校正片47無傾角且移動到第i個量測位置(例如WD1~WDm的其中一者)時，處理電路16獲得對應於第i個量測位置的像素位置(例如X1~Xm的其中一者)，其中1≤i≤M，且i及M皆為正整數，i指稱的是M個量測位置中的任一量測位置。在一些實施例中，M可以由11或其他數值實施。

於步驟S32中，若處理電路16判斷i等於M，表示步驟S31已重複M次且無傾角的位置量測已完成，故接續步驟S33。於步驟S33中，處理電路16根據在M個量測位置量測的M個像素位置形成座標點(X1，WD1)~(Xm，WDm)，以建構位置曲線Y _p，如第6圖所示。

第6圖為依據本揭示實施例的感測器11及12的位置曲線Y _p的示意圖。於本實施例中，處理電路16根據座標點(X1，WD1)~(Xm，WDm)，可歸納出位置曲線Y _p=-0.00898x+11.4411。在一些實施例中，量測範圍WDr可設定於9.5mm~10.5mm或其他數值範圍。

根據基礎光學原理，在校正片47無傾角的情況下，感測器11及12的量測結果應當是實質相同或相似的，因此感測器11及12應當量測到同一條位置曲線Y _p。

第7圖為依據本揭示實施例的感測裝置100量測以獲得第一傾角曲線及第二傾角曲線的示意圖。於步驟S22中，處理電路16控制校正片47在傾角範圍θr轉動，並控制感測器11及12進行量測以獲得N個第一傾角曲線、N個第二傾角曲線以及傾角對重心差曲線。

於步驟S34中，當校正片47移動到第j個量測位置(例如WR1~WRn的其中一者)時，處理電路16控制校正片47分別傾斜到K個角度(例如-0.5˚~0.5˚)，以獲得對應於第j個量測位置的K個第一像素位置(例如X11~X1k的其中一者)及K個第二像素位置(例如X21~X2k的其中一者)。其中1≤j≤N，且j及N皆為正整數，j指稱的是N個量測位置中的任一量測測位置。

在一些實施例中，N可以由任意正整數實施。在本實施例中，N由整數3實施，第一個量測位置可以是最遠位置10.5mm或四分之三中位點10.3mm，第二個量測位置可以是中間位置10mm，第三個量測位置可以是最近位置9.5mm或四分之一中位點9.7mm。在一些實施例中，K由11實施，處理電路16在-0.5˚~0.5˚的傾角範圍θr中的每0.1˚取樣一次，以獲取對應的11個像素位置。

於步驟S35中，若處理電路16判斷j等於N，表示步驟S35已重複N次且有傾角的位置量測已完成，故接續步驟S36。於步驟S36中，處理電路16根據N組K個第一像素位置獲得N個第一傾角曲線(例如，第一傾角曲線y ₁~y ₃)，並根據N組K個第二像素位置獲得N個第二傾角曲線(例如，第一傾角曲線y ₁~y ₃)，如第8圖所示。

第8圖為依據本揭示實施例的第一傾角曲線y ₁~y ₃以及第二傾角曲線y ₁’~y ₃’的示意圖。於本實施例中，處理電路16根據座標點(θ1，X11)~(θk，X1k)、(θ1，X21)~(θk，X2k)，可歸納出第一傾角曲線y ₁以及第二傾角曲線y ₁’。依此類推，處理電路16根據其他座標點，可歸納出第一傾角曲線y ₂~y ₃以及第二傾角曲線y ₂’~y ₃’。在本實施例中，第一傾角曲線y ₁~y ₃可由下列公式表示。 y ₁=a ₁x+b ₁y ₂=a ₂x+b ₂y ₃=a ₃x+b ₃

在本實施例中，第二傾角曲線y ₁’~y ₃’可由下列公式表示。 y ₁’=a ₁’x+b ₁’ y ₂’=a ₂’x+b ₂’ y ₃’=a ₃’x+b ₃’

理想上，第一傾角曲線y ₁~y ₃為平行的線性方程式，其斜率a ₁、a ₂、a ₃應當是相同的。然而實際上，感測器11和12接收到的雷射光束是具有面積的光點或能量分布，使得在不同量測位置獲取的第一傾角曲線y ₁~y ₃的斜率a ₁、a ₂、a ₃是近似的而非實質相等的。類似地，第二傾角曲線y ₁’~y ₃’的斜率a ₁’、a ₂’、a ₃’也是近似的。此外，係數b ₁=b ₁’，b ₂=b ₂’，b ₃=b ₃’，因此當傾角為零時，於對應於相同量測位置的第一傾角曲線以及第二傾角曲線具有相同的像素位置。

於步驟S37，處理電路16平均N個第一傾角曲線以獲得一第一平均曲線，並平均N個第二傾角曲線以獲得一第二平均曲線。舉例而言，處理電路16平均三個第一傾角曲線y ₁~y ₃以獲得第一平均曲線Y1，並且平均三個第二傾角曲線y ₁’~y ₃’以獲得第二平均曲線Y2，如下列公式所示。

第9圖為依據本揭示實施例的傾角對重心差曲線Y _s的示意圖。於步驟S38中，處理電路16計算第一平均曲線Y1與第二平均曲線Y2的差值，以獲得傾角對重心差曲線Y _s，由下列公式表示。

在量測模式下，處理電路16執行步驟S23~S27，以根據在校正模式中獲取的傾角對重心差曲線Y _s、第一傾角曲線y ₁~y ₃、第二傾角曲線y ₁’~y ₃’以及位置曲線Y _p，計算目標物17的傾角θt以及位置WDt。

第10圖為依據本揭示實施例的感測裝置100量測目標物17所獲取的第一重心W1以及第二重心W2的示意圖。於步驟S23中，處理電路16計算目標物的第一重心W1與第二重心W2之間的重心差，其中第一波形F1的第一重心W1對應第一像素位置X1t，第二波形F2的第二重心W2對應於第二像素位置X2t，並且處理電路16將第一像素位置X1t以及第二像素位置X2t之間的差值(例如，-17.643)作為重心差輸出。於一實施例中，第一波形F1的最大光強度對應第一像素位置X1t，且第二波形F2的最大光強度對應第二像素位置X2t。

第11圖為依據本揭示實施例的根據重心差獲取目標物17的傾角θt的示意圖。於步驟S24中，處理電路16將重心差代入傾角對重心差曲線Y _s，以獲得目標物17的傾角θt。舉例而言，進行校正模式後，獲得的傾角對重心差曲線Y _s由下列公式表示。 Y _s=54.9750764x+0.0031487

處理電路16將重心差(-17.643)代入傾角對重心差曲線Y _s的變數x，以獲取目標物17的傾角θt為-0.321˚。

第12圖為依據本揭示實施例的根據目標物17的傾角θt獲取零傾角的像素位置的示意圖，其中第12圖和第7圖中的座標軸交換(Swap)。於步驟S25中，處理電路16根據傾角及第一重心從N個第一傾角曲線中選擇第一目標曲線，並根據傾角及第二重心從N個第二傾角曲線中選擇第二目標曲線。舉例而言，處理電路16根據第一重心所對應的像素位置X1t以及傾角θt形成座標點(117.483，-0.321)，處理電路16自第一傾角曲線y _t1~y _t3中選擇通過座標點(117.483，-0.321)的第一傾角曲線y ₂作為第一目標曲線。類似地，處理電路16根據第二重心所對應的像素位置X2t以及傾角θt形成座標點(135.127，-0.321)，處理電路16自第二傾角曲線y _t1’~y _t3’中選擇通過座標點(135.127，-0.321)的第二傾角曲線y _t2’作為第二目標曲線。

於步驟S26中，處理電路16將零傾角代入作為第一目標曲線的第一傾角曲線y ₂，以獲取零傾角重心UPC。或者，處理電路16將零傾角代入作為第二目標曲線的第二傾角曲線y _t2’，以獲取160.514的零傾角重心UPC。

於步驟S27中，處理電路16將零傾角重心UPC代入位置曲線Y _p，以獲得目標物17的位置WDt。舉例而言，位置曲線Y _p由下列公式表示。 Y _p=0.00898x+11.44121

處理電路16將160.514的零傾角重心UPC代入位置曲線Y _p的變數x，獲得目標物17的位置WDt為10mm，如第6圖所示。

簡單來說，本揭示第2圖至第12圖的實施例提供了利用一維校正或掃描來推論目標物的傾角和位置的方法。本揭示更提供了利用二維校正或掃描來推論目標物的傾角和位置的方法，並包含以下步驟。

步驟1)於校正模式時，控制校正片47在量測範圍內沿軸向Z移動，並進行步驟S31至步驟S33，以獲得沿軸向Z的位置曲線。

步驟2)控制校正片47在傾角範圍轉動，並進行步驟S34至步驟S38，以獲得對應於軸向Z的N個第一傾角曲線、N個第二傾角曲線及傾角對重心差曲線。

步驟3)控制校正片47在量測範圍內沿軸向Y移動，並進行步驟S31至步驟S33，以獲得對應於軸向Y的位置曲線，其中軸向Y垂直X、Z、P及Q。

步驟4)控制校正片47在傾角範圍轉動，並進行步驟S34至步驟S38，以獲得對應於軸向Y的N個第一傾角曲線、N個第二傾角曲線及傾角對重心差曲線。

步驟5)於量測模式時，根據對應於軸向Z的位置曲線、N個第一傾角曲線、N個第二傾角曲線及傾角對重心差曲線，進行步驟S23至步驟S27，以獲得對應於軸向Z的目標物17的第一傾角及位置。

步驟6)根據對應於軸向Y的位置曲線、N個第一傾角曲線、N個第二傾角曲線及傾角對重心差曲線，進行步驟S23至步驟S27，以獲得對應於軸向Y的目標物17的第二傾角及位置。

綜上所述，本揭示的感測裝置100利用感測器11以及12於不同的光程距離接收由目標物17所反射的光束，以根據兩個感測器11以及12的重心差，計算目標物17的傾角以及位置。並且，感測裝置100的傾角對重心差曲線Ys是平均複數個第一傾角曲線以及複數個第二傾角曲線所獲得，從而提升檢測精度。

雖然本揭露已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何本領域通具通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

為使本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附符號之說明如下 20:方法 100:非接觸式位移感測裝置 110:光源 11,12:感測器 13:分光稜鏡 14:光圈 15:面蓋 16:處理電路 17:目標物 47:校正片 WDr:量測範圍 θr:傾角範圍 Li:雷射光束 Lr:反射光束 L1:第一分光 L2:第二分光 Pt:反射點 WDt:位置 θt:傾角 X2t,X1t,X1~Xm:像素位置 X,Y,Z,P,Q:軸向 WD1~WDm,WR1~WRn:位置 X1~Xm,X11~X1m,X21~X2m,X1k,X2k:像素位置 Y _p:位置曲線 y ₁~y ₃,y _t1~y _t3:第一傾角曲線 y ₁’~y ₃’,y _t1’~y _t3’:第二傾角曲線 Y _s:傾角對重心差曲線 F1:第一波型 F2:第二波型 W1:第一重心 W2:第二重心 X1t:第一像素位置 X2t:第二像素位置 UPC:像素位置 S21~S27,S31~S37:步驟

為使本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖為依據本揭示實施例的非接觸式位移感測裝置的示意圖。 第2圖為依據本揭示實施例的量測目標物位置與傾角的方法的流程圖。 第3圖為依據本揭示實施例第2圖中的量測目標物位置與傾角的方法中的步驟S21、S22的流程圖。 第4圖為依據本揭示實施例的非接觸式位移感測裝置以及校正片的示意圖。 第5圖為依據本揭示實施例的感測裝置量測以獲得位置曲線的示意圖。 第6圖為依據本揭示實施例的位置曲線的示意圖。 第7圖為依據本揭示實施例的感測裝置量測以獲得第一傾角曲線以及第傾角曲線的示意圖。 第8圖為依據本揭示實施例的第一傾角曲線以及第傾角曲線的示意圖。 第9圖為依據本揭示實施例的重心差對傾角曲線的示意圖。 第10圖為依據本揭示實施例的非接觸式位移感測裝置量測目標物所獲取的像素位置的示意圖。 第11圖為依據本揭示實施例的根據重心差獲取目標物的傾角的示意圖。 第12圖為依據本揭示實施例的根據目標物的傾角獲取零傾角的像素位置的示意圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

100:非接觸式位移感測裝置

110:光源

11,12:感測器

13:分光稜鏡

14:光圈

15:面蓋

16:處理電路

17:目標物

Li:雷射光束

Lr:反射光束

L1:第一分光

L2:第二分光

Pt:反射點

WDt:位置

θt:傾角

X2t,X1t:像素位置

X,Y,Z,P,Q:軸向

Claims (10)

1. 一種量測方法，用於量測一目標物的一位置以及一傾角，該量測方法包含： 於一量測模式時： a)計算該目標物的一第一重心與一第二重心之間的一重心差，其中一第一波形的該第一重心對應一第一像素位置，其中一第二波形的該第二重心對應於一第二像素位置，並且其中該第一像素位置以及該第二像素位置之間的一差值作為該重心差輸出； b)將該重心差代入一傾角對重心差曲線，以獲得該目標物的該傾角； c)根據該傾角及該第一重心從N個第一傾角曲線中選擇一第一目標曲線，並根據該傾角及該第二重心從N個第二傾角曲線中選擇一第二目標曲線； d)將零傾角分別代入該第一目標曲線及該第二目標曲線，以獲得一零傾角重心；以及 e)將該零傾角重心代入一位置曲線，以獲得該目標物的該位置。
2. 如請求項1所述之量測方法，其中在該步驟a)之前，該量測方法更包含： 於一於校正模式時： f)控制一校正片在一量測範圍內移動，並控制一第一感測器與一第二感測器進行量測以獲得該位置曲線；以及 g)控制該校正片在一傾角範圍轉動，並控制該第一感測器與該第二感測器進行量測以獲得該N個第一傾角曲線、該N個第二傾角曲線及該傾角對重心差曲線。
3. 如請求項2所述之量測方法，其中該步驟f)包含： f1)當該校正片無傾斜且移動到一第i個量測位置時，獲得對應於該第i個量測位置的像素位置，其中1≦i≦M； f2)重複該步驟f1)，以獲得M個像素位置；以及 f3)根據該M個像素位置，獲得該位置曲線。
4. 如請求項3所述之量測方法，其中該步驟g)包含： g1)當該校正片移動到一第j個量測位置時，控制該校正片分別傾斜到K個角度，以從該第一感測器獲得對應於該第j個量測位置的K個第一像素位置並從該第二感測器獲得對應於該第j個量測位置的K個第二像素位置，其中1≦j≦N； g2)重複該步驟g1)，以獲得N組K個第一像素位置及N組K個第二像素位置；以及 g3)根據該N組K個第一像素位置獲得該N個第一傾角曲線，並根據該N組K個第二像素位置獲得該N個第二傾角曲線。
5. 如請求項4所述之量測方法，其中該步驟g)更包含： g4)平均該N個第一傾角曲線以獲得一第一平均曲線，並平均該N個第二傾角曲線以獲得一第二平均曲線；以及 g5)計算該第一平均曲線與該第二平均曲線的差值，以獲得該傾角對重心差曲線。
6. 如請求項4所述之量測方法，其中當N等於3時，該校正片分別移動到該量測範圍的一起始位置、一中間位置及一終點位置，且M等於K等於11。
7. 如請求項5所述之量測方法，更包含：於該於校正模式時： 1)控制該校正片在該量測範圍內沿一第一軸向移動，並進行該步驟f1)至該步驟f3)，以獲得沿該第一軸向的該位置曲線； 2)控制該校正片在該傾角範圍轉動，並進行該步驟g1)至該步驟g5)，以獲得對應於該第一軸向的該N個第一傾角曲線、該N個第二傾角曲線及該傾角對重心差曲線； 3)控制該校正片在該量測範圍內沿一第二軸向移動，並進行該步驟f1)至該步驟f3)，以獲得對應於該第二軸向的該位置曲線；以及 4)控制該校正片在該傾角範圍轉動，並進行該步驟g1)至該步驟g5)，以獲得對應於該第二軸向的該N個第一傾角曲線、該N個第二傾角曲線及該傾角對重心差曲線； 其中該第一軸向垂直該第二軸向。
8. 如請求項7所述之量測方法，更包含： 於該量測模式時： 5)根據對應於該第一軸向的該位置曲線、該N個第一傾角曲線、該N個第二傾角曲線及該傾角對重心差曲線，進行該步驟a)至該步驟e)，以獲得對應於該第一軸向的該目標物的一第一傾角及該位置；以及 6)根據對應於該第二軸向的該位置曲線、該N個第一傾角曲線、該N個第二傾角曲線及該傾角對重心差曲線，進行該步驟a)至該步驟e)，以獲得對應於該第二軸向的該目標物的一第二傾角及該位置。
9. 一種非接觸式位移感測裝置，包含： 一光源，用以提供一雷射光至一目標物的一表面； 一分光稜鏡，用以將反射自該表面的一反射光分成一第一分光和一第二分光； 一第一感測器，用以接收該第一分光，以量測至少一第一重心； 一第二感測器，用以接收該第二分光，以量測至少一第二重心； 一處理電路，耦接於該第一感測器以及該第二感測器，用以於一量測模式下執行如請求項1所述的量測方法，以量測該目標物的一位置以及一傾角。
10. 如請求項9所述之非接觸式位移感測裝置，更包含： 一校正片，耦接於該處理電路，於一校正模式下受控於該處理電路，以在一量測範圍內移動並在一傾角範圍轉動，其中該目標物及該校正片具有高反射表面；以及 一光圈，耦接於該處理電路，受控於該處理電路以允許該反射光進入該分光稜鏡；其中： 該校正片沿一第一軸向或一第二軸向在該量測範圍內移動，且該校正片以相對於一第三軸向在該傾角範圍內轉動，其中該第一軸向、該第二軸向以及該第三軸向彼此垂直； 該光圈、該分光稜鏡及該第一感測器沿一第四軸向排列，該分光稜鏡及該第二感測器一第五軸向排列，該第四軸向垂直該第五軸向，且該第四軸向與該第一軸向夾45度角；以及 從該分光稜鏡至該第一感測器的一第一光程不同於該從該分光稜鏡至該第二感測器的一第二光程。

Images