测量仪器的校准方法及其校准装置与流程

1.本公开涉及大体涉及一种智能制造装备产业，具体涉及测量仪器的校准方法及其校准装置。


背景技术：

2.随着科技的不断发展，越来越多的技术产品为提升质量走向了追求精密的发展方向，例如共聚焦显微镜这类的精密仪器设备。共聚焦显微镜是一种高光敏度、高分辨率的新型仪器，其以光源、待测物和物镜三点彼此共轭的原理进行机械扫描以获得待测物相对高度进而对待测物进行三维形貌重建。
3.与普通成像仪器一样，共聚焦显微镜也需要根据不同样本或者观测要求进行物镜的切换。为了提高共聚焦显微镜的测量精度和测量效率，理想情况下各个物镜需要满足齐焦设计和同心设计。倘若各个物镜满足齐焦设计和同心设计，则在切换物镜后依然能够在视场中心观测到待测物并且视物清晰。
4.然而，由于生产制造的误差，在切换不同倍率的物镜后，难以使各个物镜保持齐焦和同心，进而导致对待测物的观测出现视物不清晰和/或待测物位于物镜的视场边缘等问题，更甚者，待测物位于物镜的视场之外导致观测不到待测物。因此，急需一种在切换不同的物镜对待测物进行测量时，依然能够使待测物位于物镜的视场中心并且能够视物清晰的方案。


技术实现要素：

5.本公开是有鉴于上述现有技术的状况而提出的，其目的在于提供一种能够对工作物镜进行齐焦和同心校准进而提高测量仪器的测量效率和测量精度的校准方法。
6.为此，本公开第一方面提供一种测量仪器的校准方法，所述测量仪器包括可在预设平面移动的承载平台和可在与所述预设平面垂直的第一方向移动的多个物镜，所述校准方法用于在切换所述物镜时对工作物镜进行校准，包括：将具有十字图案的标准件置于所述承载平台；令所述多个物镜中的第一物镜作为工作物镜，令工作物镜对焦并对准于所述十字图案，将所述第一物镜在所述第一方向的位置作为第一位置，并将所述承载平台在所述预设平面的位置作为第二位置；令所述多个物镜中的第二物镜作为工作物镜，令工作物镜对所述标准件进行测量，调整所述第二物镜的位置以使所述第二物镜对焦于所述十字图案并调整所述承载平台的位置以使所述第二物镜对准于所述十字图案，将所述第二物镜在所述第一方向的位置作为第三位置，并将所述承载平台在所述预设平面的位置作为第四位置；在测量过程中，工作物镜在所述第一物镜和所述第二物镜之间切换时，基于所述第一位置和所述第三位置对工作物镜进行齐焦校准；并且基于所述第二位置和所述第四位置对工作物镜进行同心校准。
7.根据本公开的校准方法，能够基于具有十字图案的标准件预先获得用于表征工作物镜的齐焦度的第一误差和用于表征同心度的第二误差，在对待测物进行测量的时候，当
切换不同的物镜作为工作物镜后，测量仪器能够基于预先获得的第一误差控制工作物镜在第一方向的移动以对工作物镜进行齐焦校准，基于预先获得的第二误差和多组第二误差控制承载平台在第二方向的移动以对工作物镜进行同心校准，由此，能够尽可能地降低工作物镜出现不齐焦和/或不同心的现象的发生，进而在测量待测物的过程中能够提高测量效率和测量精度。
8.另外，在本公开第一方面所涉及的校准方法中，可选地，所述测量仪器还包括用于切换所述多个物镜的旋转部，通过以预设顺序旋转所述旋转部以切换不同的物镜作为工作物镜。由此，能够切换不同的物镜作为工作物镜。
9.另外，在本公开第一方面所涉及的校准方法中，可选地，令所述第一位置与所述第三位置之间的差值为第一误差，基于所述第一误差对工作物镜进行齐焦校准。在这种情况下，通过获得第一位置和第三位置并基于第一位置和第三位置的差值即可对工作物镜进行齐焦校准，进而能够提高测量仪器的测量精度。
10.另外，在本公开第一方面所涉及的校准方法中，可选地，所述测量仪器还包括用于获得所述第一位置和所述第三位置的第一测量元件，所述第一测量元件为光栅尺。在这种情况下，由于光栅尺具有检测精度高的特点，由此，能够更准确地获得第一位置和第三位置的位置信息以提高测量精度。
11.另外，在本公开第一方面所涉及的校准方法中，可选地，令所述第二位置与所述第四位置之间的差值为第二误差，基于所述第二误差对工作物镜进行同心校准。在这种情况下，通过获得第二位置和第四位置并基于第二位置和四位置的差值即可对工作物镜进行同心校准，进而能够提高测量仪器的测量精度。
12.另外，在本公开第一方面所涉及的校准方法中，可选地，所述承载平台配置为在所述预设平面内可沿着第二方向移动并可沿着与所述第二方向正交的第三方向移动，所述第二误差包括沿着所述第二方向的第一子误差和沿着所述第三方向的第二子误差，基于所述第一子误差和所述第二子误差对工作物镜进行同心校准。在这种情况下，通过承载平台在第二方向和第三方向上的移动能够将标准件移动至工作物镜的视场内进而使工作物镜能够对准十字图案以获得第四位置，进而能够便于后续基于第二位置和第四位置的差值而对工作物镜进行校准，并且，在对待测物进行测量时，当切换不同的物镜作为工作物镜后，能够通过承载平台在第二方向移动第一子误差并在第三方向上移动第二子误差以使待测物移动至工作物镜的视场中心，由此，能够对工作物镜进行同心校准。
13.另外，在本公开第一方面所涉及的校准方法中，可选地，所述测量仪器还包括用于获得所述第二位置和所述第四位置的第二测量元件，通过所述第二测量元件获得所述承载平台从所述第二位置移动至所述第四位置的位移以获得所述第一子误差和所述第二子误差。在这种情况下，能够更精确地获得第二位置和第四位置的位置信息，进而能够获得第一子误差和第二子误差以便于后续对工作物镜进行同心校准。
14.另外，在本公开第一方面所涉及的校准方法中，可选地，当工作物镜对焦所述十字图案时，所述十字图案位于工作物镜的焦平面，当工作物镜对准所述十字图案时，工作物镜的光轴经过所述十字图案的中心。在这种情况下，能够提高待测物的成像质量以使待测物成像清晰，也即，十字图案能够清晰可见，并且十字图案能够位于工作物镜的视场的中心。
15.此外，本公开第二方面提供一种测量仪器的校准装置，所述测量仪器包括可在预
设平面移动的承载平台和可在与所述预设平面垂直的第一方向移动的多个物镜，所述校准装置包括记录模块、处理模块、存储模块、以及控制模块，所述记录模块用于记录第一物镜对具有十字图案的标准件进行测量时的第一位置和第二位置，并且用于记录第二物镜对所述具有十字图案的标准件进行测量时的第三位置和第四位置，所述第一位置为所述第一物镜对焦于所述标准件的十字图案时所述第一物镜在所述第一方向的位置，所述第二位置为所述第一物镜对准于所述十字图案时所述承载平台在所述预设平面的位置，所述第三位置为所述第二物镜对焦于所述标准件的十字图案时所述第二物镜在所述第一方向的位置，所述第四位置为所述第二物镜对准于所述十字图案时所述承载平台在所述预设平面的位置；所述处理模块配置为基于所述第一位置和所述第三位置获得第一误差，并基于所述第二位置和所述第四位置获得第二误差；所述存储模块配置为存储与多组所述第一误差和多组所述第二误差，所述控制模块配置为在所述测量仪器切换工作物镜时，基于工作物镜的切换情况从所述存储模块获得所述第一误差和所述第二误差，并基于所述第一误差控制工作物镜在所述第一方向移动以使所述多个物镜齐焦，并基于所述第二误差控制所述承载平台在所述预设平面移动以使所述多个物镜同心。在这种情况下，在测量仪器切换工作物镜时，能够基于预先获得的第一误差和第二误差自动对工作物镜进行齐焦校准和同心校准，进而能够使得在切换工作物镜后待测物依旧能够位于工作物镜的焦平面，并且位于工作物镜的视中心，由此，测量仪器能够基于切换后的工作物镜直接对待测物进行测量，在保持原有的测量精度的同时还能够提高测量效率。
16.另外，在本公开第二方面所涉及的校准装置中，可选地，还包括与所述控制模块信号连接的驱动模块，所述驱动模块包括用于驱动所述工作物镜在所述第一方向移动的第一驱动机构和用于驱动所述承载平台在与所述预设平面移动的第二驱动机构。在这种情况下，在测量仪器切换工作物镜时，第一驱动机构可以基于控制模块获得的第一误差驱动工作物镜从第一位置移动至第三位置以对工作物镜进行齐焦校准，第二驱动机构可以基于控制模块获得的第二误差驱动承载平台从第二位置移动至第四位置以对工作物镜进行同心校准。
17.根据本公开的校准方法，能够对工作物镜进行齐焦和同心校准进而提高测量仪器的测量效率和测量精度的校准方法。
附图说明
18.现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本公开，其中：
19.图1是示出了本公开示例所涉及的测量仪器的立体示意图。
20.图2是示出了本公开示例所涉及的校准方法的流程图。
21.图3是示出了本公开示例所涉及的标准件的示意图。
22.图4是示出了本公开示例所涉及的第一位置和第三位置的示意图。
23.图5是示出了本公开示例所涉及的第四位置的示意图。
24.图6是示出了本公开示例所涉及的第二位置和第四位置的示意图。
25.图7是示出了本公开示例所涉及的旋转部的示意图。
26.图8是示出了本公开示例所涉及的测量方法的流程图。
27.图9是示出了本公开示例所涉及的校准装置的结构框图。
具体实施方式
28.以下，参考附图，详细地说明本公开的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。
29.需要说明的是，本公开中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，例如所包括或所具有的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可以包括或具有没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
30.另外，在本公开的下面描述中涉及的小标题等并不是为了限制本公开的内容或范围，其仅仅是作为阅读的提示作用。这样的小标题既不能理解为用于分割文章的内容，也不应将小标题下的内容仅仅限制在小标题的范围内。
31.本公开涉及一种测量仪器的校准方法(以下可以简称为校准方法)，其可以用于对测量仪器在对待测物进行测量的过程中对多个物镜进行校准，例如进行齐焦校准和同心校准等。通过本公开所涉及的校准方法，能够有助于校准各个物镜的齐焦度和同心度，进而能够提高测量仪器的测量效率和测量精度。
32.本公开所涉及的校准方法还可以称为例如校验方法、标定方法等。需要说明的是，各名称是为了示例本公开，并不应当理解为限定性的。
33.在一些示例中，本公开所涉及的测量仪器可以包括承载平台和多个物镜。其中，承载平台可以用于承载待测物。多个物镜可以用于实现对待测物的扫描测量。在一些示例中，测量仪器可以是用于对待测物进行测量以重建待测物的三维形貌的仪器，例如，测量仪器可以是白光干涉仪、共聚焦显微镜等仪器。在另一些示例中，测量仪器可以是用于测量待测物的二维尺寸或用于观测待测物的仪器，例如，可以是闪测仪、影像测量仪、或普通多功能显微镜等仪器。但本公开并不限定于此，测量仪器可以是任何包括可移动的承载平台和多个物镜的仪器。
34.以下，以测量仪器为共聚焦显微镜为例，详细说明本公开。图1是示出了本公开示例所涉及的测量仪器1的立体示意图。
35.如上所述，本公开所涉及的测量仪器1可以包括承载平台10和多个物镜20(参见图1)。在一些示例中，承载平台10可以在预设平面移动。在一些示例中，多个物镜20可以在第一方向d1移动。其中，第一方向d1可以垂直于预设平面。在这种情况下，通过承载平台10在第一平面的移动能够将待测物移动至物镜的视场之内，并且，通过物镜在第一方向d1上的移动能够使物镜对焦于待测物进而视物清晰，由此，能够对待测物进行测量。
36.在一些示例中，第一方向d1可以是竖直方向。在一些示例中，可以以预设平面和第一方向d1建立如图1所示的空间直角坐标系。
37.在一些示例中，多个物镜20中的各个物镜可以具有不同的倍率。由此，在测量待测物的过程中，能够根据需要切换不同倍率的物镜对不同的待测物或同一待测物的各个待测区域进行测量以获得更精确的测量信息。
38.然而，在实际的测量过程中，切换物镜后可能会出现“失焦”和/或“不同心”的现象。“失焦”指的是切换物镜后待测物没有位于切换的物镜的焦平面，进而将导致待测物的成像不清晰。“不同心”指的是前后物镜的光轴不重合，进而将导致物镜的视场发生变化，严
重的情况会导致物镜的视场没有出现待测物，也即，待测物出现在物镜的视场之外导致无法对待测物进行测量。如若此时对物镜和待测物的位置进行调节，将会耗费大量的时间在调节的过程进而导致测量效率低下，并且多次调节的可能会引入大量误差。
39.本公开提供的校准方法可以用于对物镜进行齐焦校准和同心校准以在测量待测物的过程中能够提高测量仪器1的测量效率和测量精度。
40.图2是示出了本公开示例所涉及的校准方法的流程图。
41.在一些示例中，本公开所涉及的校准方法可以用于在切换物镜时对工作物镜进行校准。在一些示例中，工作物镜指的是正用于对待测物进行扫描的物镜。例如，假设测量仪器1包括3个物镜，分别为物镜a、物镜b、以及物镜c，当物镜a对待测物进行测量时，则物镜a为工作物镜；当需要由物镜a切换至物镜b对待测物进行测量时，切换后的物镜b为工作物镜；当需要由物镜a切换至物镜c对待测物进行测量时，切换后的物镜c为工作物镜。
42.在本公开中，校准方法可以包括将标准件2置于承载平台10(步骤s200)、获得第一位置p1和第二位置p2(步骤s400)、获得第三位置p3和第四位置p4(步骤s600)、基于第一位置p1和第三位置p3对工作物镜进行齐焦校准(步骤s800)、以及基于第二位置p2和第四位置p4对工作物镜进行同心校准(步骤s1000)。由此，基于校准后的工作物镜对待测物进行测量能够提高测量仪器1的测量效率和测量精度(参见图2)。
43.图3是示出了本公开示例所涉及的标准件2的示意图。
44.在步骤s200，可以将标准件2置于承载平台10。
45.在一些示例中，标准件2可以是平面度较好的平板。在一些示例中，标准件2可以呈矩形、圆形、椭圆形、或不规则等形状。在一些示例中，标准件2的中心可以具有十字图案(参见图3)。在这种情况下，可以根据标准件2的十字图案对工作物镜进行调节以使工作物镜对焦于十字图案，根据十字图案对承载平台10进行调节以使工作物镜对准于十字图案。
46.图4是示出了本公开示例所涉及的第一位置p1和第三位置p3的示意图。需要说明的是，为了更好地示意本公开，将图3所示的标准件2按一定比例缩小，并且简化了物镜的画法。图4中(a)示出了第一物镜21对焦于十字图案的示意图；图4中(b)示出了由第一物镜21切换第二物镜22作为工作物镜时的示意图；图4中(c)示出了第二物镜22对焦于十字图案的示意图；图5是示出了本公开示例所涉及的第二位置p2的示意图。图6是示出了本公开示例所涉及的第二位置p2和第四位置p4的示意图。图5和图6为了更好地示意第二位置p2和第四位置p4的变化，将其置于如图所示的坐标系xy中。
47.在步骤s400中，可以获得第一位置p1和第二位置p2。
48.在一些示例中，可以令多个物镜20中的第一物镜21作为工作物镜。在一些示例中，第一物镜21可以是多个物镜20中的任意一个物镜。
49.在一些示例中，可以令工作物镜对焦并对准于十字图案。其中，工作物镜对焦于十字图案可以指的是十字图案位于工作物镜的焦平面。换言之，当工作物镜对焦十字图案时，十字图案可以位于工作物镜的焦平面。在这种情况下，能够提高待测物的成像质量以使待测物成像清晰，也即，十字图案能够清晰可见。在一些示例中，工作物镜对焦于十字图案可以指的是十字图案位于工作物镜的焦平面，并且，十字图案位于物镜的视场内。在一些示例中，由于标准件2是平面度较好的平板，因此，标准件2任意一个待测区域位于物镜的焦平面即可表示十字图案位于物镜的焦平面。
50.在一些示例中，工作物镜对准于十字图案可以指的是十字图案位于工作物镜的视场的中心。换言之，工作物镜对准于十字图案可以指的是工作物镜的视场的中心(以下简称为视场中心)与十字图案的交点重合。在一些示例中，当工作物镜对准十字图案时，工作物镜的光轴可以经过十字图案的中心。换言之，当工作物镜的光轴经过十字图案的中心时，工作物镜可以对准十字图案。由此，十字图案能够位于工作物镜的视场的中心。
51.在一些示例中，对焦和对准于十字图案的顺序可以先后调换。
52.参见图4中(a)，在一些示例中，当工作物镜对焦并对准于十字图案后，可以将第一物镜21在第一方向d1的位置作为第一位置p1。也即，当十字图案位于工作物镜的焦平面时，工作物镜在z轴的位置。在一些示例中，第一位置p1可以理解为工作物镜相对于承载平台10的高度。在另一些示例中，第一位置p1可以理解为工作物镜相对于标准件2的高度。
53.在一些示例中，当工作物镜对焦并对准于十字图案后，可以将承载平台10在预设平面的位置作为第二位置p2。也即，当十字图案位于工作物镜的视场中心时，承载平台10在预设平面的位置。
54.在一些示例中，当工作物镜对焦并对准于十字图案后，也即，第一物镜的视场中心q1与十字图案重合时，可以以承载平台10任意一点的位置作为第二位置p2。由于测量仪器1在对标准件2进行测量的时候，承载平台10和标准件2可以是相对静止的。因此，为了便于后续的测量，可以以标准件2上任意一点的位置看作是承载平台10的位置，优选地，可以以十字图案的交点看作是承载平台10的位置。也即，当工作物镜对焦并对准于十字图案后，可以将十字图案的交点在预设平面的位置作为第二位置p2(参见图5)。
55.在一些示例中，测量仪器1还可以包括第一测量元件。在一些示例中，第一测量元件可以用于获得第一位置p1。在一些示例中，第一测量元件可以为光栅尺。在这种情况下，由于光栅尺具有检测精度高的特点，由此，能够更准确地获得第一位置p1的位置信息以提高测量精度。
56.在一些示例中，第一测量元件还可以是pzt(压电陶瓷)等器件。
57.图7是示出了本公开示例所涉及的旋转部30的示意图。
58.如上所述，在步骤s600中，可以获得第三位置p3和第四位置p4。
59.在一些示例中，可以在切换工作物镜后获得第三位置p3和第四位置p4。在一些示例中，可以令多个物镜20中的第二物镜22作为工作物镜。换言之，可以将第一物镜21切换至第二物镜22后以获得第三位置p3和第四位置p4。在一些示例中，第二物镜22可以是多个物镜20中不同于第一物镜21的任意一个物镜，例如可以是与第一物镜21相邻或不相邻的物镜。
60.在一些示例中，测量仪器1还可以包括用于切换多个物镜20的旋转部30。旋转部30可以具有用于设置多个物镜20的通孔31(参见图7)。在一些示例中，可以通过以预设顺序旋转旋转部30以切换不同的物镜作为工作物镜。由此，能够切换不同的物镜作为工作物镜。
61.在一些示例中，预设顺序可以是以顺时针旋转或逆时针旋转。在一些示例中，旋转部30可以称为转塔。
62.在一些示例中，当切换第二物镜22作为工作物镜后，可以令工作物镜对标准件2进行测量。在一些示例中，当切换第二物镜22作为工作物镜后，标准件2可能不位于第二物镜22的焦平面，例如如图4中(b)所示，工作物镜处于离焦的状态。在一些示例中，可以调整第
二物镜22的位置以使第二物镜22对焦于十字图案。在一些示例中，可以参见图4中(b)至(c)，即调整第二物镜22的位置以使十字图案位于第二物镜22的焦平面。由此，能够获得十字图案的清晰成像。
63.在一些示例中，当切换第二物镜22作为工作物镜后，第二物镜的视场中心q2与十字图案的交点可能会出现偏差(参见图5)，此时可以调整承载平台10的位置以使第二物镜22对准于十字图案，即调整承载平台10的位置以使十字图案移动至与第二物镜的视场中心q2重合的位置。(参见图6)。在一些示例中，承载平台10可以具有较高的传动精度，因此，能够使更快速并准确地将十字图案移动至第二物镜视场中心q2。
64.在一些示例中，当第二物镜22对焦并对准十字图案时，可以将第二物镜22在第一方向d1的位置作为第三位置p3(参见图4中(c))，并将承载平台10在预设平面的位置(也即，十字图案的中心在预设平面的位置)作为第四位置p4(参见图6)。由此，通过调整第二物镜22在第一方向d1的位置并调整承载平台10在预设平面上的位置能够获得第三位置p3和第四位置p4。
65.在一些示例中，第一测量元件可以用于获得第三位置p3。在这种情况下，由于光栅尺具有检测精度高的特点，由此，能够更准确地获得第三位置p3的位置信息以提高测量精度。
66.在一些示例中，测量仪器1还包括用于获得第二位置p2和第四位置p4的第二测量元件。在一些示例中，第二测量元件可以是和第一测量元件相同的测量器件。由此，能够更精确地获得第二位置p2和第四位置p4的位置信息。
67.在步骤s800中，可以基于第一位置p1和第三位置p3对工作物镜进行齐焦校准。
68.在一些示例中，在测量过程中，工作物镜在第一物镜21和第二物镜22之间切换时，可以基于第一位置p1和第三位置p3对工作物镜进行齐焦校准。
69.在一些示例中，可以令第一位置p1与第三位置p3之间的差值为第一误差h1(参见图4)，基于第一误差h1可以对工作物镜进行齐焦校准。在这种情况下，通过获得第一位置p1和第三位置p3并基于第一位置p1和第三位置p3的差值即可对工作物镜进行齐焦校准，进而能够提高测量仪器1的测量精度。
70.在一示例中，可以基于第一测量元件直接获得第一误差h1。
71.在一些示例中，基于第一误差h1对工作物镜进行校准可以指的是在对待测物进行测量的过程中，工作物镜由第一物镜21切换至第二物镜22后，可以基于第一误差h1自动补偿。也即工作物镜由第一物镜21切换至第二物镜22后，可以基于第一误差h1控制第二物镜22移动至第三位置p3(即，当待测物能够位于第二物镜22的焦平面的位置)。在这种情况下，由于预先已经获得了第一误差h1，则当切换不同的物镜对待测物进行测量时，工作物镜能够基于第一误差h1自动补偿至能够使待测物位于工作物镜的焦平面的第三位置p3，由此，能够提高测量仪器1的测量效率。
72.在步骤s1000中，可以基于第二位置p2和第四位置p4对工作物镜进行同心校准。
73.在一些示例中，可以令第二位置p2与第四位置p4之间的差值为第二误差h2，基于第二误差h2对工作物镜进行同心校准。在这种情况下，通过获得第二位置p2和第四位置p4并基于第二位置p2和四位置的差值即可对工作物镜进行同心校准，进而能够提高测量仪器1的测量精度。
74.如上所述，承载平台10可以在预设平面移动。在一些示例中，承载平台10可以配置为在预设平面内可沿着第二方向d2移动并可沿着与第二方向d2正交的第三方向d3移动。在这种情况下，通过承载平台10在第二方向d2和第三方向d3上的移动能够将标准件2移动至工作物镜的视场内进而使工作物镜能够对准十字图案以获得第四位置p4，进而能够便于后续基于第二位置p2和第四位置p4的差值而对工作物镜进行校准。在一些示例中，第二方向d2可以是和x轴平行的方向，第三方向d3可以是和y轴平行的方向。
75.在一些示例中，第二误差h2可以包括沿着第二方向d2的第一子误差h21和沿着第三方向d3的第二子误差h22，基于第一子误差h21和第二子误差h22可以对工作物镜进行同心校准。在一些示例中，第二误差h2可以分解为沿着第二方向d2的第一子误差h21和沿着第三方向d3的第二子误差h22。在这种情况下，在对待测物进行测量时，当切换不同的物镜作为工作物镜后，能够通过承载平台10在第二方向d2移动第一子误差h21并在第三方向d3上移动第二子误差h22以使待测物移动至工作物镜的视场中心，由此，能够对工作物镜进行同心校准。换言之，在对待测物进行测量时，承载平台10能够基于第二误差h2从第二位置p2移动至第四位置p3。
76.在一些示例中，可以通过第二测量元件获得承载平台10从第二位置p2移动至第四位置p4的位移以获得所述第一子误差h21和所述第二子误差h22。由此，能够获得第一子误差h21和第二子误差h22以便于后续对工作物镜进行同心校准。
77.在一些示例中，在步骤s400和步骤s600中，可以在不移动承载平台10的情况下将第一物镜的视场中心q1作为第二位置p2并将第二物镜的视场中心q2作为第四位置p4(参见图5)。通过测量第一物镜的视场中心q1与第二物镜的视场中心q2之间的距离以获得第二误差h2。
78.图8是示出了本公开示例所涉及的测量方法的流程图。
79.另外，参见图8，本公开还提供了一种测量方法，是用于测量多个物镜20的齐焦误差和同心误差的方法。测量方法可以包括上述校准方法所包括的步骤s200、步骤s400、步骤s600、基于第一位置p1和第三位置p3获得齐焦误差(步骤s820)、并且基于第二位置p2和第四位置p4获得同心误差(步骤s1200)。
80.在一示例中，步骤s820中的齐焦误差可以指的是第一位置p1和第三位置p3之间的差值。在一示例中，步骤1200中的同心误差可以指的是第二位置p2和第四位置p4之间的差值。具体内容可以参照步骤s800和s800，在此不再赘述。
81.由于第一物镜21可以是多个物镜20中的任意一个物镜，第二物镜22可以是多个物镜20中不同于第一物镜21的任意一个物镜。因此，基于本公开的测量方法可以获得多组第一误差h1和多组第二误差h2。换言之，可以获得任意两个物镜之间的第一误差h1和第二误差h2，例如可以获得物镜a与物镜b之间的第一误差h1和第二误差h2、物镜a与物镜c之间的第一误差h1和第二误差h2、或者物镜b与物镜c之间的第一误差h1和第二误差h2。由此，能够在后续对待测物进行测量时基于多组第一误差h1和多组第二误差h2自动对工作物镜进行齐焦校准和同心校准。
82.图9是示出了本公开示例所涉及的校准装置40的结构框图。
83.另外，本公开还提供了一种测量仪器1的校准装置40(以下可以简称为校准装置40)，本公开所涉及的校准装置40还可以称为例如校验装置、标定装置等。需要说明的是，各
名称是为了示例本公开，并不应当理解为限定性的。在一些示例中，校准装置40可以用于上述校准方法。
84.如上所述，测量仪器1可以包括可在预设平面移动的承载平台10和可在与预设平面垂直的第一方向d1移动的多个物镜20。
85.在一些示例中，校准装置40可以包括记录模块41、处理模块42、存储模块43、以及控制模块44(参见图9)。其中，记录模块41可以用于记录第一物镜21对具有十字图案的标准件2进行测量时的第一位置p1和第二位置p2，第一位置p1可以为第一物镜21对焦于标准件2的十字图案时第一物镜21在第一方向d1的位置，第二位置p2可以为第一物镜21对准于十字图案时承载平台10在预设平面的位置。在一些示例中，记录模块41可以用于记录第二物镜22对具有十字图案的标准件2进行测量时的第三位置p3和第四位置p4，第三位置p3可以为第二物镜22对焦于标准件2的十字图案时第二物镜22在第一方向d1的位置，第四位置p4可以为第二物镜22对准于十字图案时承载平台10在预设平面的位置(相关描述可以参照步骤s400和步骤s600，在此不再赘述)。在这种情况下，通过记录各个物镜对焦于标准件2的十字图案时物镜的位置以便于后续对工作物镜进行齐焦校准，记录各个物镜对准于标准件2的十字图案时承载平台10的位置以便于后续对工作物镜进行同心校准。
86.在一些示例中，处理模块42可以配置为基于第一位置p1和第三位置p3获得第一误差h1，并基于第二位置p2和第四位置p4获得第二误差h2。在一些示例中，存储模块43可以配置为存储与多组第一误差h1和多组第二误差h2。由此，能够便于后续根据多组第一误差h1和多组第二误差h2对工作物镜进行齐焦校准和同心校准。
87.在一些示例中，控制模块44可以配置为在测量仪器1切换工作物镜时，基于工作物镜的切换情况从存储模块43获得第一误差h1和第二误差h2，并基于第一误差h1控制工作物镜在第一方向d1移动以使多个物镜20齐焦，并基于第二误差h2控制承载平台10在预设平面移动以使多个物镜20同心。在这种情况下，在测量仪器1切换工作物镜时，能够基于预先获得的第一误差h1和第二误差h2自动对工作物镜进行齐焦校准和同心校准，进而能够使得在切换工作物镜后待测物依旧能够位于工作物镜的焦平面，并且位于工作物镜的视中心，由此，测量仪器1能够基于切换后的工作物镜直接对待测物进行测量，在保持原有的测量精度的同时还能够提高测量效率。
88.在一些示例中，还包括与控制模块44信号连接的驱动模块45(参见图9)，驱动模块45包括用于驱动物镜在第一方向d1移动的第一驱动机构和用于驱动承载平台10在与预设平面移动的第二驱动机构。在这种情况下，在测量仪器1切换工作物镜时，第一驱动机构可以基于控制模块44获得的第一误差h1驱动工作物镜从第一位置p1移动至第三位置p3以对工作物镜进行齐焦校准，第二驱动机构可以基于控制模块44获得的第二误差h2驱动承载平台10从第二位置p2移动至第四位置p4以对工作物镜进行同心校准。也即，在对待测物扫描过程中，第一驱动机构可以驱动工作物镜自动进行齐焦补偿，第二驱动机构可以驱动工作物镜自动进行同心补偿。
89.根据本公开提供的校准方法和校准装置40，能够基于具有十字图案的标准件2预先获得用于表征工作物镜的齐焦度的第一误差h1和用于表征同心度的第二误差h2，在对待测物进行测量的时候，当切换不同的物镜作为工作物镜后，测量仪器1能够基于预先获得的多组第一误差h1控制工作物镜在第一方向d1的移动以对工作物镜进行齐焦校准，基于预先
获得的多组第二误差h2和多组第二误差h2控制承载平台10在第二方向d2的移动以对工作物镜进行同心校准，由此，能够尽可能地降低工作物镜出现不齐焦和/或不同心的现象的发生，进而能够在测量待测物的过程中提高测量效率和测量精度。
90.虽然以上结合附图和示例对本公开进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本公开。本领域技术人员在不偏离本公开的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本公开进行变形和变化，这些变形和变化均落入本公开的范围内。