1.一種用于測量三維結構的表面形貌的設備,所述設備被配置為:(a)將多個光束中的每個光束均相對于所述設備聚焦到各自的固定的焦點位置;(b)測量多個返回光束中的每個返回光束的特性,通過用所述光束照射所述三維結構而產生所述多個返回光束,針對所述設備與所述三維結構之間的多個不同位置和/或朝向測量所述特性;并且(c)針對所述設備與所述三維結構之間的多個所述不同位置和/或朝向,至少部分地基于測量的所述返回光束的所述特性,來確定所述三維結構的表面形貌。
2.一種用于測量三維結構的表面形貌的設備,所述設備包括:
光學探頭,該光學探頭被配置為相對于所述三維結構移動;
照射單元,該照射單元被配置為產生多個入射光束,每個所述入射光束均包含第一波長組分;
光學系統,該光學系統被配置為將所述多個入射光束的每個入射光束的所述第一波長組分相對于所述光學探頭聚焦至各自的固定的焦點位置;
檢測器單元,該檢測器單元被配置為測量多個返回光束中的每個返回光束的特性,所述返回光束通過利用所述入射光束照射所述三維結構而產生;以及
處理單元,該處理單元與檢測器單元連接,并且被配置為針對所述光學探頭與所述三維結構之間的多個不同的相對位置和/或朝向,至少部分地基于測量的所述多個返回光束的所述特性,來確定所述三維結構的表面形貌。
3.根據權利要求2所述的設備,其中,所述特性是強度。
4.根據權利要求2所述的設備,其中,所述檢測器單元包括傳感器元件的二維陣列,每個傳感器元件均被配置為根據所述多個返回光束中的相應的返回光束測量所述特性。
5.根據權利要求4所述的設備,其中,所述光學系統被配置為利用由所述照射單元產生的光形成所述入射光束的二維圖案,所述入射光束的二維圖案與由所述傳感器元件的二維陣列所測量的所述返回光束相對應。
6.根據權利要求5所述的設備,其中,所述光學系統包括光學擴束器單元,該光學擴束器單元被配置為擴展由所述照射單元產生的光,以形成所述入射光束的二維圖案。
7.根據權利要求4所述的設備,其中,所述照射單元被配置為產生所述入射光束的二維圖案,所述入射光束的二維圖案與由所述傳感器元件的二維陣列所測量的所述返回光束相對應。
8.根據權利要求4所述的設備,其中,
所述入射光束被布置為具有第一行和最后一行的多行;
各行中的所述入射光束被聚焦到各自的共同焦距;并且
所述第一行和所述最后一行的焦距相差預定長度。
9.根據權利要求8所述的設備,其中,所述預定長度是5mm至25mm。
10.根據權利要求4所述的設備,其中,所述傳感器元件被布置在平面中,該平面被定向為相對于所述入射光束的所述第一波長組分的焦距對所述返回光束進行共焦感測。
11.根據權利要求10所述的設備,其中,所述傳感器元件的所述平面與所述返回光束正交。
12.根據權利要求4所述的設備,其中,所述處理單元包括一個以上的處理器,并且包括有形非暫時性存儲裝置,該有形非暫時性存儲裝置存儲能夠由所述一個以上的處理器執行的指令,以使得所述一個以上的處理器處理測量的所述特性的數據,使用所述檢測器單元針對所述光學探頭與所述三維結構之間的所述多個不同的相對位置和/或朝向而生成測量的所述特性的數據,以確定所述光學探頭與所述三維結構之間的相對位置和/或朝向。
13.根據權利要求4所述的設備,還包括:運動跟蹤裝置,該運動跟蹤裝置被配置為采集運動數據,并且其中,所述處理單元包括一個以上的處理器,并且包括有形非暫時性存儲設備,該有形非暫時性存儲設備存儲由所述一個以上的處理器執行的指令,以使得所述一個以上的處理器處理所述運動數據,以確定所述光學探頭與所述三維結構之間的相對位置和/或朝向。
14.根據權利要求13所述的設備,其中,所述運動跟蹤裝置包括攝像機,并且所述運動數據包括圖像數據。
15.根據權利要求13所述的設備,其中,所述運動跟蹤裝置包括陀螺儀和/或加速度計。
16.根據權利要求13所述的設備,其中,所述運動跟蹤裝置包括電磁傳感器。
17.根據權利要求2所述的設備,其中,所述光學系統被配置為將所述光束的所述第一波長組分聚焦到相對于掃描儀的至少10個不同的焦距,并且其中,所述焦距具有至少10mm的范圍。
18.一種測量三維結構的表面形貌的方法,該方法包括:
產生多個入射光束,每個所述入射光束均包括第一波長組分;
將每個所述入射光束的所述第一波長組分聚焦到相對于光學探頭的各自的固定的焦點位置;
針對所述光學探頭與所述三維結構之間的多個不同的相對位置和/或朝向,測量通過用所述入射光束照射所述三維結構而產生的多個返回光束中的每個返回光束的特性;
處理針對所述光學探頭與所述三維結構之間的所述多個不同相對位置和/或朝向測量的所述特性,以生成所述三維結構的表面形貌數據;以及
使用所述表面形貌數據生成所述三維結構的表面形貌。
19.根據權利要求18所述的方法,其中,所述特性是強度。
20.根據權利要求18所述的方法,包括跟蹤所述光學探頭與所述三維結構之間的相對位置和/或朝向的變化。
21.根據權利要求20所述的方法,其中,
所述入射光束被布置為具有第一行和最后一行的多行;
各行中的所述入射光束被聚焦到各自的共同的焦距;并且
所述第一行和所述最后一行的焦距相差預定長度。
22.根據權利要求21所述的方法,其中,所述預定長度是至少10mm。
23.根據權利要求20所述的方法,其中,所述光束的波長組分相對于掃描儀聚焦到至少10個不同的焦距,并且其中,所述焦距具有至少10mm的范圍。