CN116235026A

CN116235026A - 内部小平面的取向的基于光学的验证

Info

Publication number: CN116235026A
Application number: CN202180055253.7A
Authority: CN
Inventors: 伊多·艾森贝格
Original assignee: Lumus Ltd
Current assignee: Lumus Ltd
Priority date: 2020-11-18
Filing date: 2021-11-18
Publication date: 2023-06-06
Also published as: JP2024054271A; JP7440983B2; IL302581B1; EP4248172A4; US20230366675A1; IL302581A; IL309921A; KR20230106584A; EP4248172A1; WO2022107141A1; IL309921B1; JP2023553776A; TW202223465A; US11747137B2; IL302581B2; US20230063646A1

Abstract

本文公开了一种方法，该方法包括：提供光导装置(LGA)，该LGA被配置成将沿垂直于样品的外部表面的方向入射在LGA上的光重定向到样品中或样品上，使得光标称地垂直于样品的内部小平面射在该内部小平面上；生成垂直于外部表面指向该外部表面的第一入射光束(LB)和平行于该第一入射LB并且指向LGA的第二入射LB；通过该第一入射LB从该外部表面的反射获得第一返回LB，并且通过由该LGA将该第二入射LB重定向到该样品中或该样品上、从内部小平面反射第二入射LB并且由LGA进行反向重定向来获得第二返回LB；测量返回LB之间的角度偏差，并且根据该角度偏差推导内部小平面相对于外部表面的实际倾斜角。

Description

内部小平面的取向的基于光学的验证

技术领域

本公开内容一般涉及用于对包括内部小平面的样品进行度量的方法和***。

背景技术

一些透明光学元件，例如玻璃棱镜和波导，可以包括反射性的内部小平面。为了高精度验证这样的小平面相对于光学元件的一个或更多个外部表面的取向，当前的现有技术需要高端光学部件以及实现复杂的对准和校准过程。因此，本领域中存在对简单且可容易实现的度量技术的未满足的需要，该技术避免使用高端光学部件，从而解决了大规模生产需求。

发明内容

根据本公开内容的一些实施方式，本公开内容的方面涉及用于对包括一个或更多个内部小平面的样品进行度量的方法和***。更具体地，但非排他性地，根据本公开内容的一些实施方式，本公开内容的方面涉及用于对包括一个或更多个内部小平面的样品进行度量的基于光学的方法和***。

有利地，本申请公开了用于验证样品的内部小平面或样品的多个标称平行的内部小平面相对于样品的一个或更多个外部平坦表面的倾斜度的快速、简单且精确的方法和***。

因此，根据一些实施方式的一个方面，提供了一种基于光学的方法，用于验证样品的一个或更多个内部小平面相对于样品的外部平坦表面的取向。该方法包括：

-提供包括外部平坦第一表面和内部小平面的样品，该内部小平面相对于该第一表面以标称倾斜角μ标称倾斜(设计和制造意图倾斜)。

-提供光导装置(LGA)，该LGA被配置成将沿垂直于第一表面的方向入射在该LGA上的光重定向到样品中或样品上，使得由样品透射到样品中的光标称地垂直于该内部小平面射在该内部小平面上。

-生成第一入射光束(LB)和第二入射LB，第一入射LB以与第一表面成法向的方式指向第一表面，第二入射LB平行于该第一入射LB并且指向该LGA。

-通过第一入射LB从第一表面的反射来获得第一返回LB。

-通过由LGA将第二入射LB重定向到样品中或样品上、从该内部小平面反射该第二入射LB并且由该LGA进行反向重定向来获得第二返回LB。

-测量第二返回LB相对于第一返回LB的第一角度偏差。

-至少基于所测量的第一角度偏差推导该内部小平面相对于该第一表面的实际倾斜角μ'。

根据该方法的一些实施方式，该样品包括第一部分和第二部分，该内部小平面在该第一部分与该第二部分之间延伸。该第一部分位于样品的外部第二表面与内部小平面之间。构成第二入射LB的一部分的透射LB直接或间接地透射到样品中并且经由第二表面进入样品中。

根据该方法的一些实施方式，LGA包括光折叠部件(LFC)，该LFC标称地被配置成至少当光沿垂直于该第一表面的方向上投射在该LFC上时以等于标称倾斜角的光折叠角折叠光。

根据该方法的一些实施方式，该LFC是或包括棱镜、一个或更多个反射镜和/或衍射光栅。

根据该方法的一些实施方式，该光折叠角对该LFC的俯仰的变化不敏感。

根据该方法的一些实施方式，该LFC是或包括五棱镜或类似功能棱镜，或相对于彼此以一角度设置的一对反射镜，或类似功能反射镜装置。

根据该方法的一些实施方式，LGA还包括耦合基础结构，该耦合基础结构被配置成将由LFC折叠的光引导到样品上或样品中，使得由样品透射到样品中的光标称地法向地射在该内部小平面上。

根据该方法的一些实施方式，该耦合基础结构包括耦合棱镜(CP)。该CP包括外部平坦CP第一表面、相对于CP第一表面以标称角标称地倾斜的外部平坦CP第二表面以及与CP第二表面相对的外部CP第三表面。CP具有与样品的第一部分的折射率相同的折射率或接近样品的第一部分的折射率的折射率(例如，在0.001％、0.01％或甚至0.1％内，每种可能性对应于单独的实施方式)。该CP被布置成使得CP第一表面平行于样品的第一表面，并且还被定向成使得由LFC折叠的光标称地法向地射在CP第二表面上。

根据该方法的一些实施方式，该耦合基础结构还包括形状顺应接口。该形状顺应接口被布置在CP第三表面与样品之间，并且已经被制成呈现使得CP第一表面平行于样品的第一表面的形状。

根据该方法的一些实施方式，该形状顺应接口具有与样品的第一部分的折射率相同的折射率，或接近样品的第一部分的折射率的折射率(例如，在0.001％、0.01％或甚至0.1％内，每种可能性对应于单独的实施方式)。

根据该方法的一些实施方式，该形状顺应接口是或包括液体和/或凝胶。

根据该方法的一些实施方式，该样品可以是棱镜、波导或分束器。

根据该方法的一些实施方式，该第一入射LB和该第二入射LB构成单个准直光束的互补部分，或者通过阻挡单个准直光束的一个或更多个部分来制备。

根据该方法的一些实施方式，该第一入射LB和该第二入射LB是通过阻挡单个准直LB的一个或更多个部分来制备。

根据该方法的一些实施方式，该单个准直LB是多色的。

根据该方法的一些实施方式，该单个准直LB是激光束。

根据该方法的一些实施方式，其中，该耦合基础结构包括该CP，该方法还包括初始校准阶段，其中，利用金标准样品来校准该LFC、该CP和/或该样品的取向。

根据该方法的一些实施方式，其中，该耦合基础结构包括该CP，该方法还包括生成附加入射LB，该附加入射LB指向该CP第一表面并且平行于该第一入射LB。在测量第一角度偏差期间、通过测量附加返回LB相对于第一返回LB的附加角度偏差来(a)校准和/或(b)测试CP的取向以获得正确的取向。通过该附加入射LB从该第一CP表面的反射获得该附加返回LB。

根据一些实施方式，根据分别由第一返回LB和第二返回LB在光传感器的光敏表面上形成的第一点和第二点的测量坐标来获得第一角度偏差。

根据该方法的一些实施方式，使用自准直仪测量该第一角度偏差。

根据该方法的一些实施方式，所测量的第一角度偏差等于Δu/f。Δu是自准直仪的光敏表面上的第一点的坐标与第二点的对应坐标之间的差。f是自准直仪的准直透镜的焦距。第一点由第一返回LB形成，并且第二点由第二返回LB形成。

根据该方法的一些实施方式，其中，该耦合基础结构包括该CP，根据所测量的第一角度偏差、该CP第二表面相对于该CP第一表面的实际倾斜角的值和该样品的第一部分的折射率并且可选地该LFC的实际光折叠角，来获得该内部小平面相对于该第一表面的实际倾斜角。

根据该方法的一些实施方式，该方法还包括测量该LFC的实际光折叠角。

根据该方法的一些实施方式，其中，该耦合基础结构包括该CP，该方法还包括测量该CP第二表面相对于该CP第一表面的实际倾斜角。

根据该方法的一些实施方式，该标称倾斜角是钝角。

根据该方法的一些实施方式，该标称倾斜角是锐角。

根据该方法的一些实施方式，该标称倾斜角是90°并且该样品包括外部第三表面，该外部第三表面是平坦的并且平行于该样品的第一表面。该方法还包括在测量第一角度偏差之后进行以下操作：

-翻转样品，以反转第一表面和第三表面。

-生成第三入射LB和第四入射LB，第三入射LB以垂直于该第三表面的方式指向该第三表面，第四入射LB平行于该第三入射LB并且指向该LGA。

-通过第三入射LB从第二表面的反射获得第三返回LB。

-通过由LGA将第二入射LB重定向到样品中或样品上、从内部小平面反射该第二入射LB并且由该LGA进行反向重定向来获得第四返回LB。

-测量第四返回LB相对于第三返回LB的第二角度偏差。

-基于所测量的第一角度偏差和所测量的第二角度偏差推导该第一外表面与该内部小平面之间的实际倾斜角。

根据该方法的一些实施方式，其中，该耦合基础结构包括该CP，该CP还包括与该CP第一表面相对且平行的CP第四表面。样品的翻转伴随有CP的翻转，使得CP第一表面和CP第四表面被反转，同时保持CP第二表面相对于样品的标称取向。

根据该方法的一些实施方式，样品的第一表面和样品的第三表面的平行度的不确定度小于或甚至显著小于(例如，一个数量级或更多)实际倾斜角的所需测量精度。

根据该方法的一些实施方式，其中，该耦合基础结构包括CP，根据测量的第一角度偏差、CP第二表面相对于CP第一表面的实际倾斜角的值以及样品的第一部分的折射率来获得内部小平面相对于第一表面的实际倾斜角。

根据该方法的一些实施方式，其中，该耦合基础结构包括CP，实际倾斜角等于或约等于90°+(δ₁-δ₂)/(4n)+Δμ″′·(n-1)/n(例如，推导的实际倾斜角在90°+0.95·[(δ₁-δ₂)/(4n)+Δμ′′′·(n-1)/n)]与90°+1.05·[(δ₁-δ₂)/(4n)+Δμ″′·(n-1)/n)]之间，在90°+0.9·[(δ₁-δ₂)/(4n)+Δμ″′·(n-1)/n)]与90°+1.1·[(δ₁-δ₂)/(4n)+Δμ″′·(n-1)/n)]之间，或甚至在90°+0.8·[(δ₁-δ₂)/(4n)+Δμ″′·(n-1)/n)]与90°+1.2·[(δ₁-δ₂)/(4n)+Δμ″′·(n-1)之间，每种可能性对应于单独的实施方式。δ₁和δ₂分别是测量的第一角度偏差和测量的第二角度偏差。n是样品的第一部分的折射率。Δμ″′是CP第二表面相对于CP第一表面的倾斜度偏离90°的偏差。有利地，根据一些这样的实施方式，不需要知道或测量LFC的实际光折叠角与其标称倾斜角的偏差。

根据该方法的一些实施方式，该内部小平面延伸直到该样品的第一表面。

根据该方法的一些实施方式，该样品包括标称地平行于内部小平面的k≥1个附加内部小平面。在获得第二返回LB时，通过k个LB分别从k个附加内部小平面中的每一个的反射来获得k个附加返回LB。k个LB构成第二入射LB中的透射到样品中并且还经由内部小平面被透射的部分。在测量第一角度偏差时，测量k个附加返回LB相对于第一返回LB的k个附加角度偏差。在推导内部小平面的实际倾斜角μ′时，(i)另外推导k个附加内部小平面中的每一个的k个附加实际倾斜角，以及/或者(ii)推导平均实际倾斜角，该平均实际倾斜角等于或约等于内部小平面和k个附加内部小平面的实际倾斜角的平均。平均实际倾斜角指示内部小平面的实际倾斜角μ′。

根据该方法的一些实施方式，k≥2。附加内部小平面中的第一内部小平面位于内部小平面与附加内部小平面中的第二内部小平面之间。对于使得2≤m≤k-1的每个m，k个附加的内部小平面中的第m内部小平面位于k个附加内部小平面中的第(m-1)内部小平面与第(m+1)内部小平面之间。根据一些这样的实施方式，分别由第二返回LB和k个附加返回LB在光传感器或图像传感器的光敏表面上形成的k+1个点中的每一个可以基于点的亮度而归于相应的返回LB(即，被识别为由相应的返回LB形成)。k+1个点中最亮的点可以归于第二返回LB，并且对于使得2≤j≤k+1的每个j，，第j个最亮的点可以归于由k个附加内部小平面中的第(j-1)内部小平面的反射引起的返回LB。

根据该方法的一些实施方式，该内部小平面和所述k个附加内部小平面中的每一个被配置成反射相应光谱的光。每个光谱与其他光谱不同，以允许在第二返回LB与所述k个附加返回LB的每一个之间进行区分。

根据一些实施方式的一个方面，提供了一种基于光学的***，用于验证样品的内部小平面相对于样品的外部平坦表面的取向。该***包括：

-光导装置(LGA)，该LGA被配置成将沿垂直于样品的外部且平坦的第一表面的方向入射在LGA上的光重定向到样品中或样品上，使得由样品透射到样品中的光标称地垂直于内部小平面射在样品的内部小平面上。

-照明和收集装置(ICA)，所述ICA包括：

■光生成组件，其被配置成(a)将第一入射光束(LB)投射在第一表面上，以通过第一表面的反射生成第一返回LB，以及(b)平行于第一入射LB将第二入射LB投射在LGA上，以通过由LGA将第二入射LB重定向到样品中或样品上、从内部小平面反射该第二LB以及由LGA进行反向重定向生成第二返回LB。

■至少一个传感器，该至少一个传感器被配置成测量第二返回LB相对于第一返回LB的第一角度偏差，和/或目镜组件，该目镜组件被配置成使得能够人工地测量第一角度偏差。

所测量的第一角度偏差指示该内部小平面相对于第一表面的实际倾斜角。

根据该***的一些实施方式，光生成组件包括光源和光学设备。

根据该***的一些实施方式，至少一个传感器包括一个或更多个光传感器和/或一个或更多个图像传感器(例如，一个或更多个摄像机)。

根据该***的一些实施方式，样品包括第一部分和第二部分，内部小平面在第一部分与第二部分之间延伸。第一部分位于样品的外部第二表面与内部小平面之间。LGA被配置成经由第二表面将LGA重定向到第一部分中或第一部分上。

根据该***的一些实施方式，LGA包括光折叠部件(LFC)，该LFC标称地被配置成至少当光沿垂直于第一表面的方向上投射在光折叠部件上时以等于标称倾斜角的光折叠角折叠光。

根据该***的一些实施方式，LFC是或包括棱镜、一个或更多个反射镜和/或衍射光栅。

根据该***的一些实施方式，LFC的光折叠角对LFC的俯仰变化不敏感。

根据该***的一些实施方式，LFC是或包括五棱镜或类似功能棱镜，或者相对于彼此以一角度设置的一对反射镜或类似功能反射镜装置。

根据该***的一些实施方式，该LGA还包括耦合基础结构，该耦合基础结构被配置成将由LFC折叠的光引导到样品上或样品中，使得由样品透射到样品中的光标称地法向地射在内部小平面上。

根据该***的一些实施方式，该耦合基础结构包括耦合棱镜(CP)，该CP包括外部平坦CP第一表面、相对于CP第一表面以标称角标称地倾斜的外部平坦CP第二表面、以及与CP第二表面相对的外部CP第三表面(可以是平坦的或不平坦的)。CP具有与样品的第一部分的折射率相同的折射率或接近样品的第一部分的折射率的折射率(例如，在0.001％、0.01％或甚至0.1％内，每种可能性对应于单独的实施方式)。CP被布置成使得CP第一表面平行于样品的第一表面，并且还被定向成使得由LFC折叠的光标称地法向地射在CP第二表面上。

根据该***的一些实施方式，该耦合基础结构还包括形状顺应接口。该形状顺应接口被布置在CP第三表面与样品之间，使得CP第一表面平行于样品的第一表面。该形状顺应接口具有与样品的第一部分的折射率相同的折射率或接近样品的第一部分的折射率的折射率(例如，在0.001％、0.01％或甚至0.1％内，每种可能性对应于单独的实施方式)。

根据该***的一些实施方式，该形状顺应接口是或包括液体和/或凝胶。

根据该***的一些实施方式，该样品可以是棱镜、波导或分束器。

根据该***的一些实施方式，其中，该LGA包括至少一个传感器，该***还包括计算模块，该计算模块被配置成至少基于测量的第一角度偏差来计算实际倾斜角。

根据该***的一些实施方式，该计算模块还被配置成至少考虑LGA和ICA的制造公差和缺陷来计算实际倾斜角的计算值的不确定度。

根据该***的一些实施方式，包括CP，该***还包括定向基础结构，该定向基础结构被配置成对样品进行定向，使得第一入射LB法向地射在第一表面上，以及/或者通过该LFC对第二入射LB进行折叠而获得的折叠LB标称地法向地射在CP第二表面上。

根据该***的一些实施方式，该***还包括自准直仪。该自准直仪包括光源、至少一个传感器以及准直透镜或准直透镜组件。

根据该***的一些实施方式，该ICA还包括：至少两个快门，所述至少两个快门被配置成选择性地阻挡入射LB中的每一个；以及/或者一个或更多个光谱滤波器，所述一个或更多个光谱滤波器被配置成至少促进区分返回LB。

根据该***的一些实施方式，其中，样品包括第一部分和第二部分，标称倾斜角是90°，并且样品还包括平行于第一表面的外部平坦第三表面。

根据该***的一些实施方式，该***被配置成促进翻转样品。

根据该***的一些实施方式，包括至少一个传感器和计算模块，该计算模块被配置成另外考虑第四返回LB相对于第三返回LB的测量的第二角度偏差来计算实际倾斜角。在将样品翻转使得第一表面和第三表面反转的情况下，通过以下来获得第三返回LB和第四返回LB：(a')将第三入射光束投射在样品的第三表面上，以通过第三表面的反射生成第三返回LB，以及(b')将平行于第三入射LB的第四入射LB投射在LFC上，以通过由LGA将第四入射LB重定向到样品中或样品上、从内部小平面反射第四入射LB以及由LGA进行反向重定向来生成第四返回LB。

根据该***的一些实施方式，包括CP，CP还包括外部平坦CP第四表面，该外部平坦CP第四表面平行于CP第一表面。该CP是机械可翻转的，使得CP第一表面和CP第四表面可以被翻转，同时保持CP第二表面相对于样品的标称取向。

根据该***的一些实施方式，所测量的第二角度偏差是在CP翻转而使得CP第一表面和CP第四表面反转并且保持CP第二表面相对于样品的标称取向的情况下获得的。

根据该***的一些实施方式，其中，该***包括定向基础结构，该计算模块配置成另外考虑定向基础结构的制造公差和缺陷来计算实际倾斜角的计算值的不确定度。

根据该***的一些实施方式，其中，该光生成组件包括光源和光学设备，该光源被配置成生成单个LB，并且该光学设备被配置成准直该单个LB。

根据该***的一些实施方式，该第一入射LB和该第二入射LB是准直LB的互补部分。

根据该***的一些实施方式，光源是多色光源。

根据该***的一些实施方式，光源被配置成生成激光束。

本公开内容的某些实施方式可以包括以上优点中的一些、全部或者不包括以上优点。根据本文所包括的附图、描述和权利要求，一个或更多个其他技术优点对于本领域技术人员而言可以是非常明显的。此外，虽然上面列举了具体的优点，但是各种实施方式可以包括所列举的优点中的全部、一些或者不包括所列举的优点。

除非另有定义，否则本文所用的所有技术和科学术语具有与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。在冲突的情况下，以包括定义的专利说明书为主。如本文所用，除非上下文另外清楚地指明，否则不定冠词“一”和“一个”指“至少一个”或“一个或更多个”。

除非另外特别说明，否则如根据本公开内容明显的，可以理解，根据一些实施方式，诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“估计”、“评估”、“度量”等的术语可以指计算机或计算***或类似电子计算装置的动作和/或处理，其将表示为计算***寄存器和/或存储器内的物理(例如，电子)量的数据进行操纵和/或变换成类似地表示为计算***存储器、寄存器或其他这样的信息存储、传输或显示装置内的物理量的其他数据。

本公开内容的实施方式可以包括用于执行本文的操作的设备。这些设备可以为所需目的而专门构造，或者可以包括由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。这样的计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，例如但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘、CD-ROM、磁光盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、电可编程只读存储器(electricallyprogrammable read-only memory，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electricallyerasable and programmable 5read only memory，EEPROM)、磁卡或光卡、或者适合于存储电子指令并且能够耦合至计算机***总线的任何其他类型的介质。

这里所提出的处理和显示不是固有地与任何特定的计算机或其他设备相关。各种通用***可以与根据本文的教导的程序一起使用，或者可以证明构造更专用的设备来执行期望的方法是方便的。从下面的描述中可以看出各种这些***的期望结构。另外，本公开内容的实施方式不是参考任何特定编程语言来描述的。将理解，可以使用各种编程语言来实现如本文所述的本公开内容的教导。

本公开内容的各方面可以在诸如程序模块等由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述。通常，程序模块包括例程、程序、对象、部件、数据结构等等，它们执行特定的任务或实现特定的抽象数据类型。所公开的实施方式也可以在分布式计算环境中实践，其中任务由通过通信网络链接的远程处理装置执行。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储器存储装置的本地计算机存储介质和远程计算机存储介质两者中。

附图说明

本文参照附图描述了本公开内容的一些实施方式。该描述与附图一起使得如何可以实践一些实施方式对于本领域普通技术人员而言是明显的。附图是为了说明性描述的目的，并且不试图比基本理解本公开内容所必需的更详细地示出实施方式的结构细节。为了清楚起见，图中描绘的一些对象没有按比例绘制。此外，同一图中的两个不同对象可以被绘制成不同的比例。特别地，在同一图中，一些对象的比例与其他对象相比可能被极大地放大。

在附图中：

图1A示意性地描绘了根据一些实施方式的在样品的检查期间用于样品的内部小平面度量的基于光学的***；

图1B示意性地描绘了根据一些实施方式的***的光导装置和样品内的光束的轨迹；

图1C示意性地描绘了根据一些实施方式的图1A的***的传感器的光敏表面上的点；

图2示意性地描绘了在样品的检查期间用于样品的内部小平面度量的基于光学的***，该***对应于图1A的***的特定实施方式；

图3示意性地描绘了在样品的检查期间用于样品的内部小平面度量的基于光学的***，该***对应于图1A的***的特定实施方式；

图4A至4D呈现了根据一些实施方式的可以经受由图1A的***进行内部小平面度量的样品的非限制性示例；

图5A和图5B示意性地描绘了基于光学的***，用于在样品的检查期间验证样品的内部小平面相对于样品的两个平行的外部平坦表面的垂直度，该***对应于图1A的***的特定实施方式；

图5C和图5D示意性地描绘了根据一些实施方式的图5A和5B的***的传感器的光敏表面上的点；

图6A示意性地描绘了对包括标称平行的一对内部小平面的样品的检查，该检查利用与图1A的***的特定实施方式相对应的***来执行；

图6B示意性地描绘根据一些实施方式的用于检查图6A的样品的***的传感器的光敏表面上的点；

图7呈现了根据一些实施方式的用于样品的内部小平面度量的基于光学的方法的流程图；

图8A和图8B呈现了根据一些实施方式的用于验证样品的内部小平面相对于样品的两个平行的外部平坦表面的垂直度的基于光学的方法的流程图；

图9示意性地描绘了根据一些实施方式的在样品检查期间的用于样品的内部小平面度量的基于光学的***；以及

图10示意性地描绘了根据一些实施方式的在样品检查期间的用于样品的内部小平面度量的基于光学的***。

具体实施方式

参照所附的说明书和附图，可以更好地理解本文的教导的原理、用途和实现方式。在细读了本文呈现的描述和附图之后，本领域技术人员将能够在没有过度努力或实验的情况下实现本文的教导。在附图中，相同的附图标记始终表示相同的部件。

在本申请的说明书和权利要求书中，词语“包括”、“具有”及其形式不限于词语可以与之相关联的列表中的成员。

如本文所用，术语“约”可以用于指定数量或参数(例如，元素的长度)的值在给定(所述)值附近(并且包括给定(所述)值)的连续值范围内。根据一些实施方式，“约”可以将参数的值指定为在给定值的80％与120％之间。例如，“元素长度等于约1m”的语句等同于“元素长度在0.8m与1.2m之间”的语句。根据一些实施方式，“约”可以指定参数的值在给定值的90％与110％之间。根据一些实施方式，“约”可以指定参数的值在给定值的95％与105％之间。

如本文所用，根据一些实施方式，术语“基本上”和“约”可以是可互换的。

为了便于描述，在一些附图中，引入了三维笛卡尔坐标系。注意，坐标系相对于所描绘对象的取向可以从一个图到另一个图而变化。此外，符号⊙可以用于表示指向“页面之外”的轴，而符号

可以用于表示指向“页面之内”的轴。

在附图中，可选元件和可选阶段(在流程图中)由虚线描绘。

在整个说明书中，三维元件的内部平坦表面(例如三维元件的两个部分之间的平坦边界或结合到三维元件中的内部平坦材料层)被称为“内部小平面”。

***

根据一些实施方式的一个方面，提供了一种用于样品的内部小平面度量的基于光学的***。图1A示意性地描绘了根据一些实施方式的这样的***，即基于光学的***100。基于光学的***100被配置用于验证样品的内部小平面与样品的外部平坦表面之间的角度。图1A呈现了根据一些实施方式的***100和样品10的截面侧视图。(应当理解，样品10不构成***100的一部分)样品10被显示为由***100检查。

样品10包括外部第一表面12a(即第一外部表面)、外部第二表面12b(即第二外部表面)和内部小平面14。第一表面12a是平坦的。样品10的其余外部表面可以是任何形状，例如弯曲的，只要它们的形状不妨碍对样品10的定位和取向，如下文详述。作为非限制性示例，第二表面12b被描绘为凸起的，但是应当理解，第二表面12b可以同样是平坦的、凹入的、或者甚至是波状的或粗糙的(例如，未抛光的)，或者包括多个不平行的平坦表面。根据一些实施方式，图1A中未示出，样品10可以成形为多面体。

样品10至少包括第一部分16a和第二部分16b。根据一些实施方式，第一部分16a和第二部分16b共享公共边界，该公共边界是平坦的并且由内部小平面14构成。在这样的实施方式中，第一部分16a和第二部分16b分别由不同的折射率表征(即，第一部分16a的折射率不同于第二部分16b的折射率)。作为非限制性示例，根据一些这样的实施方式，样品可以是包括两个玻璃部分的元件，这两个玻璃部分分别由两个不同的折射率表征。替选地，根据一些实施方式，第一部分16a和第二部分16b可以由内部小平面14形成的薄且平坦的材料层或若干种材料的层分隔开。该层由与第一部分16a和第二部分16b(其折射率可以相同或不同)中的至少一个不同的折射率表征。根据一些这样的实施方式，第一部分16a和第二部分16b可以由相同的材料制成，例如，在其中样品10是棱镜或波导并且具有与第一部分16a和/或第二部分16b的折射率不同的折射率的材料的平坦层(分层)在第一部分16a与第二部分16b之间被并入样品10中的实施方式中。

样品10被制造成在第一表面12a与内部小平面14之间表现出(标称)倾斜角α(在图1B中示出)。然而，由于制造缺陷，第一表面12a与内部小平面14之间的实际倾斜角α'通常与标称倾斜角α不同。图1A中示出了与内部小平面14相交的直(第一)虚线L，并且该虚线L相对于第一表面12a以标称倾斜角α倾斜。虚线L指示内部小平面14的预期倾斜。标称倾斜角α可以是锐角(即α＜90°)、钝角(即α＞90°)或等于90°。在图1B中示出了实际倾斜角α'的补角，标记为β'(即β'＝180°-α')。

除了相对于样品10的至少一个外部平坦表面以倾斜角α标称地倾斜之外，内部小平面14的取向原则上不受限制。在共享相同外部几何形状的样品内，内部小平面的若干不同取向(内部小平面(实际)倾斜角可以利用***100来测量)在下文图4A至图4D的描述中描述。

根据一些实施方式，第一部分16a可以由透明或半透明材料制成，而第二部分16b可以由透明材料或半透明材料或甚至不透明材料制成。根据一些实施方式，第一部分16a可以由玻璃或晶体(或者甚至透明或半透明的聚合物或金属)制成，而第二部分16b原则上可以由任何材料(包括不透明材料)制成。根据一些实施方式，其中，第一部分16a和第二部分16b共享共同边界，第一部分16a和第二部分16b可以沿其共同边界彼此胶合和/或熔合(例如激光熔合)到彼此上。

根据一些实施方式，***100包括光导装置(light guiding arrangement，LGA)102以及照明和收集装置(或组件；ICA)104。***100还可以包括控制器108，其在功能上与ICA 104关联，并且被配置成控制其操作。根据一些实施方式，并且如图1A所示，ICA 104包括光源112(或多个光源)和传感器114(或多个传感器)。根据一些未在图1A中描绘的替选实施方式，ICA104包括代替传感器114的目镜组件，从而被配置成用于实际倾斜角的视觉确定(即，通过眼睛)。

如下面详细描述的，ICA 104被配置成输出至少两个平行光束(light beam，LB)，包括第一LB 105a(也称为“第一入射LB”；在图1A中由一对平行光线指示)和第二LB 105b(也称为“第二入射LB”；在图1A中由一对平行光线指示)。

根据一些实施方式，光学设备118可以被配置成使由光源112生成的光准直，并且由此产生(平行)入射LB 105a和105b。根据一些这样的实施方式，光学设备118可以包括准直透镜或准直透镜组件(未示出)。根据一些实施方式，入射LB 105a和入射LB 105b可以形成准直光束(其已经被准直透镜或准直透镜组件聚焦)的互补部分。替选地，根据一些实施方式，入射LB 105a和入射LB 105b可以间隔开(并且平行)。根据一些这样的实施方式，光学设备118还可以包括一个或更多个光学滤波器(例如，光吸收滤波器或不透明板)，和/或一个或更多个分束器，以及可选地，一个或更多个个反射镜(未示出)，其被配置成从准直光束制备一对间隔开且平行的光束。

根据一些实施方式，光学设备118还可以包括多个阻挡元件(诸如图2中描绘的阻挡元件)，其被配置成允许选择性地阻挡入射LB 105中的每一个或至少促进对由第一入射LB 105引起的第一返回LB 133a与由第二入射LB 105b引起的第二返回LB 133b之间的区分。如本文所使用的，关于光学元件的术语“阻挡元件”被广义地解释为包括被配置成(当闭合时)阻挡入射在其上的光束的可控制打开和关闭的不透明元件(诸如快门)和被配置成完全或部分地阻挡光谱(例如可见光谱)的一个或更多个部分的滤光元件(诸如光谱滤波器)两者。

根据一些实施方式，光源112可以被配置成产生或允许产生多色光。根据一些这样的实施方式，光的光谱可以是可控的。根据一些实施方式，光源112可以被配置成产生或允许产生单色光。

根据一些实施方式，ICA104是或者包括自准直仪(即，光源112、传感器114和一些或所有光学设备118构成自准直仪的部件)。根据一些实施方式，入射LB 105构成由自准直仪生成的单个、宽且准直的LB的相邻子束。根据这样的实施方式，光学设备118可以包括滤光器，该滤光器被配置成透射由自准直仪制备并且入射在滤光器上的准直LB的两个子束(例如入射LB 105)(在从滤光器出射时保持两个子束的平行性)。

根据一些实施方式，并且如图1A中所描绘的，LGA 102包括光折叠部件122(lightfolding component，LFC)和耦合基础结构124，其可以布置在LFC 122与样品10之间。LFC122标称地被配置成以等于标称倾斜角α的光折叠角α”折叠在垂直于第一表面12a的方向上投射在LFC 122上的光。(也就是说，理想地，光折叠角α”将等于标称倾斜角)。根据一些实施方式，LFC 122可以是或包括棱镜、一个或更多个反射镜、或衍射光栅。根据一些实施方式，LFC 122可以是五棱镜(如图3所示)或对俯仰(pitch)变化不敏感的类似功能棱镜(在当LFC122的俯仰略微改变时，即当LFC 122围绕y轴略微旋转时，其光折叠角保持不变的意义上)。根据一些实施方式，LFC 122可以是相对于彼此以一角度设置的一对反射镜，或者反射镜的类似功能装置(即，对俯仰的变化不敏感)。

在其中内部小平面14(通过设计)不平行于第二表面12b的实施方式中，可能需要额外的基础结构以使沿垂直于内部小平面14的方向投射(在样品10的外部)在第二表面12b上的光在进入样品10之后保持其传播方向。这也可以适用于当内部小平面14和第二表面12b标称地平行时的情况，因为即使第二表面12b足够平滑，由于制造公差，第二表面12b的实际倾斜度通常也将略微不同于标称倾斜度。如下所述，为此配置耦合基础结构124。

根据一些实施方式，并且如图1A中所描绘的，耦合基础结构124可以包括耦合棱镜(coupling prism，CP)132和形状顺应接口(shape-complaint interface)134。CP 132包括外部平坦(CP)第一表面138a、外部平坦(CP)第二表面138b和外部(CP)第三表面138c(其可以是平坦的或不平坦的)。CP第二表面138b相对于CP第一表面138a以标称倾斜角α标称地倾斜，如由平行于第一虚线L的第二虚线L'所示。CP第三表面138c可以与CP第一表面138a相对地定位。

根据一些实施方式，形状顺应接口134可以被与(样品10的)第二表面12b和CP第三表面138c每一者相邻地限制在第二表面12b与CP第三表面138c之间。形状顺应接口134可以是液体、凝胶或糊剂，其由表面张力和/或粘合性质表征，以便在被限制在狭窄空间中时保持其完整性和布置。根据一些实施方式，形状顺应接口134可以是延展性材料。根据一些实施方式并且如图1B所描绘，CP 132和形状顺应接口134的折射率各自等于或接近样品10的折射率(例如，在样品10的折射率的0.001％、0.01％或甚至0.1％内，每种可能性对应于单独的实施方式)。根据一些实施方式，CP 132和形状顺应接口134的折射率的值足够小，使得实际倾斜角α'的测量值的总体不确定度不超过所需的测量精度。因此，传播穿过CP 132、形状顺应接口134和样品10的光束将在从CP 132过渡到形状顺应接口134时以及在从形状顺应接口134过渡到样品10时保持其传播方向。

根据一些实施方式，***100还可以包括用于相对于ICA104定向样品10的定向基础结构140。作为非限制性示例，定向基础结构140可以包括可定向(第一)台142(即，可以被定向的第一台)，其配置成用于六个自由度上的运动。台142被配置用于在其上安装样品，例如样品10。特别地，定向基础结构140可以被配置用于定向样品10，使得第一入射LB 105a将垂直射在第一表面12a上。根据一些实施方式，定向基础结构140可以在功能上与控制器108相关联，并且配置成由其控制。

根据一些实施方式，定向基础结构140还可以被配置成相对于LGA102、ICA104和样品10定向CP 132。根据一些这样的实施方式，定向基础结构140可以包括可定向第二台144，其被配置成在其上放置CP 132并且沿着三个非平行轴中的每一个旋转CP 132，并且可选地平移CP 132。

如本文所用，根据一些实施方式，术语“标称地”和“理想地”可以是可互换的。当对象通过设计和制造而旨在表现固有性质(例如样品的平坦表面之间的倾斜角)但是实际上由于制造公差对象实际上可能仅不完美地表现该性质时，可以说对象“标称地”表现(即，表征为)该性质。这同样适用于对象的非固有性质，例如光束的光传播方向。在这种情况下，应当理解，该对象是有意制备的，或者是以其他方式***作以理想地表现出该性质，但是，实际上，由于例如在用于制备的装置中的固有缺陷，该对象实际上可能仅仅不完美地表现出该性质。

在操作中，第一入射LB 105a法向于第一表面12a投射在样品10上，并且第二入射LB 105b被投射在LFC 122上。第一入射LB 105a(或其至少一部分)从第一表面12a反射——如由第一返回LB 133a所指示的——并且被传感器114感测。

第二入射LB 105b被LFC 122以光折叠角α”折叠，如折叠LB 113b所示。光折叠角α”标称地等于标称倾斜角α。然而，实际上，由于制造缺陷，LFC 122的光折叠角α”可能稍微偏离标称倾斜角α。当LFC 122的光折叠角(由于制造公差)的不确定度低于或显著低于要确定内部小平面14的实际倾斜角的精确度时，可以忽略光折叠角的不确定度(即，可以假设LFC122精确地以标称倾斜角α折叠第二入射LB 105b)。否则，光折叠角的不确定度可能会(不可忽略地)是实际倾斜角的测量值的整体不确定度的原因之一。

为了保持图形不繁琐，通常仅指示每个光束的两个光线。此外，光束的描绘是示意性的，并且应当理解，所描绘的光束可以比所绘制的更宽或更窄。因此，例如，根据一些实施方式，第一入射LB 105a可以射在第一表面12a的全部之上，以及/或者第二入射LB 105b可以射在LFC 122的光接收表面的全部之上。

还参照图1B，折叠LB 113B行进到CP 132上。透射LB 117b指示折叠LB 113b的一部分，该部分经由CP第二表面138b透射到CP 132中(未示出折叠LB 113b中的从CP第二表面138b反射并且可以是可忽略的部分)。透射LB 117b从CP第二表面138b传播穿越CP 132到CP第三表面138c，接着从CP第三表面138c传播穿越形状顺应接口134到样品10的第二表面12b，并且最后朝向内部小平面14传播穿越第一部分16a。

反射LB 121b指示透射LB 117b的由内部小平面14朝向形状顺应接口134反射回去的部分(未示出透射LB 117b中的从第一部分16a透射到第二部分16b的部分(如果存在))。反射LB 121b穿越第一部分16a朝向第二表面12b传播，接着从第二表面12b传播穿越形状顺应接口134到CP第三表面138c，并且最后从CP第三表面138c传播穿越CP 132到CP第二表面138b。出射LB 125b指示反射LB 121b的一部分，该部分经由CP第二表面138b离开CP 132(未示出反射LB 121b中的由CP第二表面138b向内反射的部分)。出射LB 125b朝向LFC 122传播，并且由LFC 122以光折叠角α"折叠，如第二返回LB 133b所示。更准确地，出射LB 125b被LFC 122朝向ICA104重定向(如第二返回LB 133b所示)。第二返回LB 133b被传感器114感测。

透射LB 117b以入射角θ射在内部小平面14。相对于阅读附图的读者的视点顺时针测量角度。大于180°的角度值通过减去360°而设置为负值。因此，作为旨在通过使其更具体而便于描述的非限制性示例，在图1B中，入射角θ为负，而返回角θ_R(即反射角)为正。更精确地，入射角θ被示为从虚线B(其指示第二表面12b的法线)逆时针跨越到光线117b1(两条光线之一指示透射LB 117b)。从第一表面12a顺时针测量倾斜角α和α'(作为为了有助于描述的非限制性示例，在图1A中，α'被示出为大于α)。标称倾斜角α从第一表面12a顺时针跨越到虚线L。实际倾斜角α'从第一表面12a顺时针跨越到内部小平面14。

入射角θ取决于偏差Δα′＝α-α′(即，内部小平面14的倾斜度与标称倾斜度的偏差)、偏差Δα″＝α-α″(即，LFC 122的(实际)光折叠角与α的偏差)以及偏差Δα″′＝α-α″′(即，CP第二表面138b的倾斜度与标称倾斜度的偏差)中的每一个。在***100中没有任何缺陷(即，α″′＝α″＝α)，并且CP第一表面138a平行于第一表面12a定向的情况下，入射角θ将等于Δα′。换句话说，入射角θ等于Δα′，其精度取决于光折叠角α”和实际倾斜角α”'中的不确定度以及LGA 102、ICA104和定向基础结构140的参数中的任何其他相关不确定度(即，其取向精度)。特别地，***100标称地配置成当Δα′＝0时透射LB 117b法向地(即垂直地)射在内部小平面14上。内部小平面14的法线在图1A中由(直的)虚线B表示。

通常，由于样品10和LGA102二者的制造缺陷，第二返回LB 133b将不平行于第一返回LB 133a。第一返回LB 133a与第二返回LB 133b之间的角度δ(也称为“角度偏差”)取决于偏差Δα′、Δα″和Δα″′以及第一部分16a的折射率n(其等于CP 132和形状顺应接口134的折射率或接近CP 132和形状顺应接口134的折射率)。该角度δ被示出为从光线105b1(指示第二入射LB 105b的两条光线中的一条)顺时针跨越到光线133b1(指示第二返回LB 133b的两条光线中的一条)并且因此在图1A中是正的。

使用几何光学定律，特别是斯涅尔定律(并且考虑LFC 122的实际光折叠角、CP第二表面138b相对于CP第一表面138a的实际倾斜角以及折射率n)角度δ可以与Δα′相关。换句话说，Δα′取决于Δα″、Δα″′、角度δ的测量值和折射率n。

还参照图1C，图1C示意性地描绘了根据一些实施方式的分别由第一返回LB 133a和第二返回LB 133b在传感器114的光敏表面148上形成的第一点147a和第二点147b。u₁和u₂分别是第一点147a和第二点147b的水平坐标(即，沿着x轴测量)。(假设图1C中描述的坐标系与图1A中描述的坐标系一致，直到原点的可能平移。因此，图1C中的x轴平行于第一表面12a从第二入射LB 105b延伸到第一入射LB 105a)。角度δ可以从Δu＝u₂-u₁直接推断。作为非限制性示例，当测量是基于自准直仪的(即，在ICA104是或包括自准直仪的实施方式中)时，δ＝Δu/f。

根据一些实施方式，控制器108可以与计算模块130通信地相关联。计算模块130可以包括处理器和易失性和/或非易失性存储器部件。处理器可以被配置成从控制器108接收传感器114数据(即，u₁和u₂的值)，并基于该数据计算Δα′。可选地，根据一些实施方式，处理器还可以被配置成考虑LGA102(包括实际光折叠角的不确定度)、ICA104以及定向基础结构140的制造公差和校准限制来计算Δα′(的计算值)的不确定度。根据一些实施方式，计算模块130可以被包括在***100中。

根据一些实施方式，光源112可以被配置成产生准直(第一)激光束。根据一些这样的实施方式，光学设备118可以包括扩束器(未示出)，该扩束器被配置成增大激光束的直径，使得扩展后的激光束可以同时射在样品10和LFC 122两者上。在这样的实施方式中，第一入射LB 105a和第二入射LB 105b可以构成激光束的互补部分。替选地，光学设备118可以包括分束器和光学器件，其被配置成将激光束分成一对平行(间隔开的)子光束：第一子光束和第二子光束，该第一子光束和第二子光束分别构成第一入射LB 105a和第二入射LB105b。根据一些这样的实施方式，光学设备118可以被配置成将返回子光束(即，第一返回LB133a和第二返回LB 133b)进行重新组合，使得子光束被重定向到单个光传感器(即，根据其一些实施方式的传感器114)上。理想地，如果第二子光束(在由LFC 122重定向并透射到样品10中之后)垂直射在内部小平面14上，则重新组合的子光束将形成准直的(第二)激光束，并且由重新组合的子光束在光传感器上形成的两个点将交叠。根据一些其他实施方式，可以采用两个光传感器，使得两个光传感器之间的距离和相对取向是已知的。在这样的实施方式中，返回子光束中的每一个可以被定向到来自两个光传感器的不同的光传感器。

根据一些替选实施方式，ICA104可以被配置用于干涉测量。也就是说，光源112、光学设备118的一些或全部以及传感器114可以构成干涉测量装置的部件，如下所述。在这样的实施方式中，光源112可以被配置成生成相干的平面波阵面。光学设备118可以被配置成将所生成的波前***成两个波前：第一(相干、平面)入射波前和第二(相干、平面)入射波前，其分别构成第一入射LB 105a和第二入射LB 105b。在这样的实施方式中，角度δ可以从由第一返回LB 133a和第二返回LB 133b形成的干涉图案推导出。更具体地，在这样的实施方式中，第一返回LB 133a构成第一返回波前，该第一返回波前是从第一表面12a反射第一入射波前而获得的，并且第二返回LB 133b构成第二入射波前，该第二入射波前是通过第二入射波前由LFC 122折叠、从内部小平面14反射并且由LFC 122再次折叠而获得的。重新组合返回波前，并且由传感器114测量其干涉图案。如果第一波前和第二波前垂直射在相应的表面(即，分别为第一表面12a或内部小平面14)上，则重新组合的波前将在传感器114上形成均匀的图案。如果第二表面12b偏离标称倾斜度，则重新组合的波前将在传感器114上形成周期图案。偏差Δα′可以从图案的周期性推导出。

根据一些实施方式，***100还可以包括两个快门(shutter)，所述两个快门被配置成允许选择性地阻挡第一返回LB 133a和第二返回LB 133b中的每一个，使得可以分别感测每个返回LB 133(从而便于将每个点147归于引起该点的返回LB)。

根据一些实施方式，第一表面12a可以涂覆或临时涂覆有反射涂层，使得入射在第一表面12a上的光被最大地反射或从其的反射至少增大。根据一些实施方式，CP第二表面138b可以涂覆有抗反射涂层使得入射在CP第二表面138b上的外部光被最大地透射到CP132中，并且入射在CP第二表面138b上的内部光被最大地透射出CP 132。根据一些实施方式，其中，光源112被配置成生成多色光，第一表面12a可以涂覆以被配置成反射第一光谱中的光的第一涂层，并且CP第二表面138b(或LFC 122或内部小平面14)可以涂覆以被配置成反射第二光谱中的光的第二涂层，所述第二光谱不与或基本上不与第一光谱交叠。在这样的实施方式中，可以使用光谱滤波器或光谱滤波器装置(可选地，代替快门)来实现对第一返回LB 133a和第二返回LB 133b的选择性阻挡，所述光谱滤波器或光谱滤波器装置被定位成使得每个返回LB 133入射在其上并且被配置成允许分别选择性地阻挡或至少部分地阻挡第二光谱和第一光谱中的光。

根据一些替选实施方式，可以采用第一(无源)光谱滤波器以将第一入射LB 105a过滤到第一光谱中，并且可以采用第二(无源)光谱滤波器以将第二入射LB 105b过滤到第二光谱中。在这样的实施方式中，为了允许单独感测每个返回LB 133，可以采用附加的光谱滤波器，其位于光谱滤波器与传感器114之间，并且被配置成允许选择性地过滤从中通过的第一光谱或第二光谱中的光。

注意，光谱滤波器或光谱滤波器装置可以用于减小与到达传感器114的与入射LB105中的任何一个相关联的杂散光相关联的信号。

虽然在图1A中，内部小平面14被示出为剖切(即，分成两部分)样品10，并且特别地延伸直到第一表面12a，但是应当理解，本公开内容的范围不限于对这样成形的样品的度量：包括外部平坦表面和内部小平面的任何样品也可以经历如上所述利用***100进行内部小平面度量，所述内部小平面相对于外部平坦表面倾斜，但不延伸直到外部平坦表面。

图2示意性地描绘了根据一些实施方式的用于验证样品的内部小平面与样品的外部平坦表面之间的角度的基于光学的***200。***200对应于***100的特定实施方式。更具体地，图2提供了根据一些实施方式的***200和由***200检查的样品10的侧视图。***200包括LGA202和ICA204，它们对应于LGA102和ICA104的特定实施方式。根据一些实施方式，并且如图2中所描绘的，***200还可以包括定向基础结构240、控制器208和可选的计算模块230。定向基础结构240、控制器208和计算模块230分别对应于定向基础结构140、控制器108和计算模块130的特定实施方式。定向基础结构240可以包括第一台242和第二台244，第一台242和第二台244分别对应于第一台142和第二台144的特定实施方式。

根据一些实施方式，ICA204包括自准直仪250。自准直仪250可以被配置成在垂直于样品10的第一表面12a的方向上生成准直的宽LB 201。第一入射LB 205a和第二入射LB205b分别构成LB 201的第一子光束和第二子光束。第一入射LB 205a和第二入射LB 205b分别对应于第一入射LB 105a和第二入射LB 105b的特定实施方式。还指示了折叠LB 213b和出射LB 225b，折叠LB 213b和出射LB 225b分别对应于折叠LB 113b和出射LB 125b的特定实施方式。

LGA202包括LFC 222和耦合基础结构224，LFC 222和耦合基础结构224分别对应于LFC 122和耦合基础结构124的特定实施方式。根据一些实施方式，并且如图2所描绘，耦合基础结构224包括CP 232和形状顺应接口234，CP 232和形状顺应接口234分别对应于CP132和形状顺应接口134的特定实施方式。CP 232包括CP第一表面238a、CP第二表面238b以及CP第三表面238c，CP第一表面238a、CP第二表面238b以及CP第三表面238c分别对应于CP132的CP第一表面138a、CP第二表面138b和CP第三表面138c的特定实施方式。

附加的入射LB 205s可以用于将CP第二表面238b平行于内部小平面14(标称地)定向。更具体地，附加的入射LB 205s可以用于确保CP 232的CP第一表面238a和样品10的第一表面12a(第一入射LB 205a法向地射在其上)的平行性，因为当CP第一表面238a平行于第一表面12a定向时，附加的入射LB 205s将法向地射在CP第一表面238a上。因此，通过测量附加的返回LB 233s(通过附加的入射LB 205s从CP第一表面238a的反射获得)相对于第一返回LB 233a的角度偏差，可以调整CP第一表面238a的取向(通过旋转第二台244和/或第一台242)直到获得其相对于第一表面12a的平行度。在CP第一表面238a平行于第一表面12a布置的情况下，通过围绕平行于z轴的轴旋转CP 232，可以实现CP第二表面238b和内部小平面14的(标称)平行度。

根据一些实施方式，并且如图2所描绘，ICA204的光学设备可以包括一对阻挡元件256a和256b，从而允许选择性地阻挡第一入射LB 205a和第二入射LB 205b中的每一个，或至少便于在第一返回LB 233a与第二返回LB 233b之间进行区分。根据一些这样的实施方式，并且其中，ICA204还被配置成生成附加的入射LB 205s，该光学设备还可以包括第三阻挡元件256s，第三阻挡元件256s被配置成允许选择性地阻挡附加的入射LB 205s或者至少便于区分附加的返回LB 233s与第一返回LB 233a和第二返回LB 233b。

根据一些实施方式，阻挡元件256a和256b以及阻挡元件256s(当包括时)中的每一个可以是快门。

根据一些实施方式，第一表面12a可以涂覆或临时涂覆有反射涂层，使得入射在第一表面12a上的光被最大地反射或从其的反射至少增大。根据一些实施方式，CP第二表面238b可以涂覆有抗反射涂层，使得入射在CP第二表面238b上的光最大地透射到CP 232中或到其的透射至少增大。根据一些实施方式，CP第一表面238a可以涂覆有反射涂层，使得入射在CP第一表面238a上的光被最大地反射或从其的反射至少增大。

根据一些实施方式(其中，自准直仪250被配置成产生多色光)，第一表面12a可以涂覆以被配置成反射第一光谱中的光的第一涂层，而CP第二表面238b可以涂覆以涂层，该涂层被配置成将不同于第一光谱的第二光谱中的光透射到CP 232中，以便于将第一返回LB233a与第二返回LB 233b进行区分，以及/或者内部小平面14可以被配置成反射第二光谱的光(并且至少部分地透射第一光谱中的光)。根据一些这样的实施方式，可以采用被配置成允许可控地过滤从中通过的在第一光谱或第二光谱中的光的光谱滤波器或光谱滤波器装置(例如，包括在自准直仪250中)来便于分别感测每个返回LB 233。

根据一些实施方式，其中，ICA204还被配置成生成附加的入射LB 205s，CP第一表面238a可以涂覆以第三涂层，所述第三涂层被配置成反射与第一光谱和第二光谱中的每一个都不同的第三光谱中的光，以便于将附加的返回LB 233s与第一返回LB 233a和第二返回LB 233b中的每一个进行区分。在这样的实施方式中，光谱滤波器或光谱滤波器装置(例如，包括在自准直仪250中)还可以被配置成允许可控地过滤从中通过的在第三光谱中的光。

根据一些实施方式，阻挡元件256a和256b可以是(无源)光谱滤波器(具体示例是二向色滤光器)，其被配置成分别过滤从中通过的在第一光谱和第二光谱中的光。在这样的实施方式中，为了允许分别感测每个返回LB 233，可以采用附加的光谱滤波器，其位于阻挡元件256与自准直仪250之间或者包括在自准直仪250中，并且被配置成允许选择性地过滤从中通过的在第一光谱或第二光谱中的光。

图3示意性地描绘了根据一些实施方式的用于验证样品的内部小平面与样品的外部平坦表面之间的角度的基于光学的***300。***300对应于***100的特定实施方式，其中，LFC是或包括棱镜。更具体地，图3提供了***300和由***300检查的样品10的侧视图。***300包括LGA302和ICA304(其部件未示出)，LGA302和ICA304对应于LGA102和ICA104的特定实施方式。根据一些实施方式，并且如图3中所描绘的，***300还可以包括控制器308、定向基础结构340以及可选地计算模块330。定向基础结构340、控制器308和计算模块330分别对应于定向基础结构140、控制器108和计算模块130的特定实施方式。

LGA302包括棱镜322和耦合基础结构324，耦合基础结构包括CP 332和形状顺应接口334。棱镜322对应于LFC 122的特定实施方式。CP 332和形状顺应接口334对应于CP 332和形状顺应20接口134的特定实施方式。

根据一些实施方式，棱镜322可以至少在连续的俯仰角范围内对俯仰变化(即，围绕y轴的旋转)不敏感。根据一些这样的实施方式，并且如图3中所描绘，棱镜322可以是五棱镜或类似功能棱镜，例如包括偶数个内反射表面的棱镜。根据图3中未示出的一些替选实施方式，代替棱镜322，LGA302可以包括两个反射镜，该两个镜相对于彼此以与设置棱镜322的两个表面(五棱镜第一表面328a和五棱镜第二表面328b)的相同的角度进行标称地设置，所述棱镜322的两个表面内反射第二入射LB 305b的透射部分。

图3中示出了第一入射LB 305a、第一返回LB 333a、第二入射LB 305b、折叠LB313b、透射LB 317b、反射LB 321b、出射LB 325b以及第二返回LB 333b，第一入射LB 305a、第一返回LB 333a、第二入射LB 305b、折叠LB 313b、透射LB 317b、反射LB 321b、出射LB325b以及第二返回LB 333b分别对应于第一入射LB 105a、第一返回LB 333a、第二入射LB105b、折叠LB 113b、透射LB 117b、反射LB 121b、出射LB 125b以及第二次返回LB 133b的特定实施方式。图3还示出了进入棱镜322后在棱镜322内第二入射LB 305b和出射LB 325b的轨迹。第二入射LB 305b的穿透部分在透射进入棱镜322之后、在其中反射之后以及在其中两次反射之后分别编号为309b1、309b2和309b3。出射LB 325b的穿透部分在折射进入棱镜322之后、在其中反射之后以及在其中两次反射之后分别被编号为329b1、329b2和329b3。

图4A至4D呈现了根据一些实施方式的样品内的内部小平面取向的示例。所描绘的样品是非限制性的，并且旨在通过特定示例来说明***100的能力原则上不受限制，只要该样品包括：(i)外部(第一)表面，其是平坦的；(ii)相对于第一表面以一角度设置的内部小平面；以及(iii)第一部分，其位于样品的外部第二表面与内部小平面之间，其由均匀的折射率表征，并且为经由第二表面透射到样品中的光束提供连续的直线路径，以便法向地射在内部小平面上。

参照图4A，根据一些实施方式，描绘了样品40。样品40包括外部平坦第一表面42a、外部第二表面42b和内部小平面44。第二表面42b被定位成与内部小平面44相对。样品40的第一部分46a由均匀的折射率表征，部分地由第二表面42b和内部小平面44定界。内部小平面44相对于第一表面42a标称地倾斜90°。根据一些实施方式，并且如图4A所描绘，第二表面42b可以是平坦的，平行于内部小平面44标称地定向。样品40还包括与第一表面42a相对定位的外部第三表面42c。

还示出了用于样品的内部小平面度量的***(仅示出了该***的CP 432)的CP432，该***对应于***100的特定实施方式。特别地，CP 432对应于CP 132的特定实施方式。CP 432包括外部且平坦的CP第一表面438a、外部且平坦的CP第二表面438b和外部CP第三表面(未编号)。CP第二表面438b相对于CP第一表面438a以标称倾斜角标称地倾斜。CP432被定向成使得CP第一表面438a平行于第一表面42a，并且CP第二表面438b标称地平行于内部小平面44。形状顺应接口(未示出)可以布置在CP第三表面与第二表面42b之间。

当样品40经受检查时，根据本文公开的教导，入射LB由LFC折叠，以便标称地法向射在CP第二表面438b上，如在***100的描述中所述。

根据一些实施方式，其中，如图4A所描绘，第三表面42c是平坦的且平行于第一表面42a，并且第三表面42c和第一表面42a的平行度的不确定度小于倾斜角的所需测量精确度，图5A和5B所描绘的***可以用于测量(实际)倾斜角。

参照图4B，根据一些实施方式，描绘了样品40'。样品40'包括外部平坦第一表面42a'、外部第二表面42b'和内部小平面44'。由均匀的折射率表征的样品40'的第一部分46a'部分地由第二表面42b'和内部小平面44'定界。样品40'具有与样品40相同的外部几何形状，但与其不同之处在于内部小平面44'的倾斜角(相对于第一表面42a')，该倾斜角是钝角。更具体地，内部小平面44'的倾斜度通过围绕平行于y轴的轴旋转而不同于内部小平面44的倾斜度。

还示出了用于样品的内部小平面度量的***(其中仅示出CP 432')的CP 432'，该***对应于***100的特定实施方式。特别地，CP 432'对应于CP 132的特定实施方式。CP432'包括外部且平坦的CP第一表面438a'、外部且平坦的CP第二表面438b'和外部CP第三表面(未编号)。CP第二表面438b'相对于CP第一表面438a'以标称倾斜角标称地倾斜。CP 432'被定向成使得CP第一表面438a'平行于第一表面42a'，而CP第二表面438b'标称地平行于内部小平面44'。形状顺应接口(未示出)可以布置在CP第三表面与第二表面42b'之间。

当样品40'经历检查时，根据本文公开的教导，入射LB由LFC折叠，以便标称地法向地射在CP第二表面438b'上，如***100的描述中描述的。

参照图4C，根据一些实施方式，描绘了样品40”。样品40”包括外部平坦第一表面42a”、外部第二表面42b”、外部第三表面42C”、外部第四表面42d”、以及相对于第一表面42a以90°标称地倾斜的内部小平面44”。由均匀折射率表征的样品40”的第一部分46a”部分地由第二表面42b”和内部小平面44”定界。第三表面42c”与第一表面42a”相对地定位。第四表面42d”在第一表面42a与第二表面42b之间延伸，并且与第二表面42b”共享边缘。根据一些实施方式并且如图4C所描绘，第四表面42d”是平坦的。样品40”具有与样品40相同的外部几何形状，但与其不同之处在于内部小平面44”的取向。更具体地，内部小平面44”的取向通过围绕平行于z轴的轴旋转而不同于内部小平面44的取向。

还示出了用于样品的内部小平面度量的***的CP 432”(其中仅示出CP 432”)，***对应于***100的特定实施方式。特别地，CP 432”对应于CP 132的特定实施方式。CP432”包括外部且平坦的CP第一表面438a”、外部且平坦的CP第二表面438b”和外部CP第三表面(未编号)。CP第二表面438b”相对于CP第一表面438a”以标称倾斜角标称地倾斜。CP 432”被定向成使得CP第一表面438a”平行于第一表面42a”，而CP第二表面438b”标称地平行于内部小平面44”。形状顺应接口(未示出)可以布置在CP第三表面与第二表面42b”之间。

当样品40”经历检查时，根据本文公开的教导，入射LB由LFC折叠，以便标称地法向地射在CP第二表面438b”上，如***100的描述中所述。

根据一些实施方式，其中，如图4C所描绘，第三表面42C”是平坦的且平行于第一表面42a，且第三表面42C”和第一表面42A”的平行度的不确定度小于倾斜角的所需测量精确度，图5A和图5B所描绘的***可以用于测量(实际)倾斜角。

参照图4D，根据一些实施方式，描绘了样品40”'。样品40”'包括外部平坦第一表面42a”'、外部第二表面42b”'和内部小平面44”'。由均匀的折射率表征的样品40w”'的第一部分46a”'部分地由第二表面42b”'和内部小平面44”'定界。样品40w”'具有与样品40相同的外部几何形状，但是与其不同之处在于内部小平面44”'的倾斜角γ(相对于第一表面42a”')，该倾斜角是钝角，以及在于相对于第二表面42b”'的取向。更具体地，内部小平面44”'的倾斜度通过围绕平行于轴s(在图4C中示出)的第一轴旋转而不同于内部小平面44的倾斜度，该轴s位于yz平面上约正y轴与正z轴之间的中间位置。

内部小平面44”'的顶边缘48a”'沿着第一表面42a”'延伸。还指出的是：(i)直且虚的第一线T₁，其沿着内部小平面44”'延伸，并垂直于顶边缘48a”'，(ii)第二直且虚的第二线T₂，其垂直于第一表面42a”'，并在顶边缘48a”'处与第一线T₁相交，以及(iii)直且虚的第三线T₃，其平行于第一表面42”'从第一线T₁延伸至第二线T₂(并且因此垂直于第二线T₂)。最后，指示倾斜角γ。

还示出了用于样品的内部小平面度量的***的CP 432”'(其中仅示出CP 432”')，该***对应于***100的特定实施方式。特别地，CP 432”'对应于CP 132的特定实施方式。CP 432”'包括外部且平坦的CP第一表面438a”'、外部且平坦的CP第二表面438b”'和外部CP第三表面(未编号)。CP第二表面438b”'相对于CP第一表面438a”'以标称倾斜角标称地倾斜。CP 432”'被定向成使得CP第一表面438a”'平行于第一表面42a”'，并且CP第二表面438b”'标称地平行于内部小平面44”'。形状顺应接口(未示出)可以被布置在CP第三表面与第二表面42b”'之间

当样品40”'经历检查时，根据本文公开的教导，入射LB由LFC折叠，以便标称地法向地射在CP第二表面438b”'上，如***100的描述中所述。

图5A和图5B示意性地描绘了根据一些实施方式的基于光学的***500，其用于验证样品的内部小平面相对于样品的至少两个其他外部且平坦表面的垂直度，所述至少两个其他外部且平坦表面彼此平行。***500对应于***100的特定实施方式。更具体地，图5A和图5B中的每一个都呈现了根据一些实施方式的***500和由***500检查的样品50的相应截面侧视图。

样品50包括外部且平坦的第一表面52a、外部第二表面52b、外部且平坦的第三表面52c以及内部小平面54。类似于内部小平面14(其构成样品10的第一部分16a与第二部分16b之间的边界，或形成设置在样品的10第一部分16a与第二部分16b之间的薄平坦层)，内部小平面54构成样品50的第一部分56a与第二部分56b之间的边界，或形成布置在样品50的第一部分56a与第二部分56b之间的薄平坦层25。第一表面52a和第三表面52c设计为平行的。此外，样品50被制造成呈现内部小平面54相对于第一表面52a(和第三表面52c)的90°的(标称)倾斜角。然而，由于制造缺陷，内部小平面52b相对于第一表面52a的实际倾斜角，在图5A和图5B中标记为χ'，通常将不同于90°。

注意到，使用现有技术的制造技术，制造为平行的外部平坦表面之间的实际角的(制造)公差明显小于内部小平面与外部平坦表面之间的实际角的公差。因此，由于被制造为平行的，所以相比于实际倾斜角χ'与90°的偏差，预期与第一表面52a和第三表面52c的平行度的偏差可忽略不计。因此，内部小平面54与第一表面52a之间的实际角ψ'(也称为“实际补角”)可以取为等于180°-χ'，即，与实际倾斜角χ'成补角。(实际补角ψ'的标称值为90°)。

***500包括LGA502和ICA504。LGA502对应于LGA102的特定实施方式，并且包括LFC 522和耦合基础结构524，LFC 522和耦合基础结构524分别对应于LFC 122和耦合基础结构124的特定实施方式。LFC 522标称地被配置成将入射在其上的光沿垂直于内部小平面54的标称倾斜度的方向折叠90°。根据一些实施方式，LFC 522可以是棱镜、一个或更多个反射镜或衍射光栅。根据一些实施方式，LFC 522可以是五棱镜或类似功能棱镜(即，对俯仰的变化不敏感)，其被配置成将入射在其上的光折叠90°。根据一些实施方式，LFC 522可以是以一角度设置的一对反射镜，或者反射镜的类似功能装置(即，对俯仰的变化不敏感)，其被配置成将入射在其上的光折叠90°。

根据一些实施方式，并且如图5A和图5B所描绘，耦合基础结构524可以包括CP 532和形状顺应接口534，CP 532和形状顺应接口534分别对应于CP 132和形状顺应接口134的特定实施方式。CP 532包括CP第一表面538a、CP第二表面538b、CP第三表面538c，CP第一表面538a、CP第二表面538b、CP第三表面538c分别对应于CP第一表面138a、CP第二表面138b和CP第三表面138c的特定实施方式。CP第二表面538b标称地垂直于CP第一表面538a。CP 532还包括CP第四表面538d，CP第四表面538d被定位成与CP第一表面538a相对。根据一些实施方式，并且如图5A和图5B所描绘的，CP第四表面538d可以平行于CP第一表面538a。

根据一些实施方式，***500还可以包括定向基础结构540，定向基础结构540对应于定向基础结构140的特定实施方式。定向基础结构540包括可定向第一台542和可定向第二台544，它们被配置成将样品50和CP 532分别放置在其上并定向样品50和CP 532，基本上如关于***100的描述中的第一台142和第二台144所述。

根据一些实施方式，并且如图5A和图5B所描绘的，***500还可以包括控制器508和可选地计算模块530，控制器508和计算模块530分别对应于控制器108和计算模块130的特定实施方式。

ICA504对应于ICA104的特定实施方式，并且包括光源512、传感器514以及可选地光学设备518，光源512、传感器514以及光学设备518分别对应于光源112、传感器114和光学设备118的特定实施方式。根据一些实施方式，光源512、传感器514和一些或所有光学设备518可以构成自准直仪的部件，该自准直仪可以类似于自准直仪250。根据一些实施方式，光学设备518可以包括阻挡元件(未示出)，其可以类似于阻挡元件256。

ICA504被配置成输出指向样品50的第一入射LB 505a和指向LFC 522的第二入射LB 505b。ICA204和样品50被定位和定向成使得第一入射LB 505a垂直于第一表面52a入射在第一表面52a上。在操作中，第一入射LB 505a(或其至少一部分)从第一表面52a反射——如由第一返回LB 533a所示。第一返回LB 533a由传感器514感测。

LFC 522被配置成将第二入射LB 505b标称地折叠90°。更确切地，LFC 522被配置和定向成折叠第二入射LB 505b，使得(第一)折叠LB 513b(通过折叠第二入射LB 505b获得)相对于第二入射LB 505b被以90°标称地定向并且(标称地)垂直于CP第二表面538b。实际上，由于制造缺陷(以及在其中LFC 522对俯仰变化敏感的实施方式中的对准不精确)，LFC 522的实际光折叠角χ”可能稍微偏离90°。如以下详细描述的，通过翻转样品50以便反转第一表面52a和第三表面52c，并且通过翻转CP 532以便反转CP第一表面538a和CP第四表面538d，并且然后重复在接下来的两个段落中描述的测量，可以抵消或基本上抵消LFC 522的制造缺陷的影响。

在操作中，折叠LB 513b或其至少一部分经由CP第二表面538b透射到CP 532中，如(第一)透射LB 517b所示。透射LB 517传播穿越CP 532、穿越形状顺应接口534和第一部分56a，并且以(第一)入射角η₁射在内部小平面54，基本上如上面关于图1B的描述中的透射LB117b所述。入射角η₁取决于偏差Δχ′＝90°-χ′(即，内部小平面54相对于第一表面52a的倾斜度与90°的偏差)、偏差Δχ″＝90°-χ″(即，LFC 522的(实际)光折叠角与90°的偏差)以及偏差ΔX″′＝90°-X″′(即，CP第二表面538b相对于CP第一表面538a的倾斜度与90°的偏差)中的每一个。特别地，***500标称地被配置成当ΔX′＝0时，透射LB 517b法向地射在内部小平面54。在图5A中，内部小平面54的法线由(直)虚线C₁表示。

透射LB 517b(或其至少一部分)从内部小平面54镜面反射(即，以等于负第一入射角η₁的返回角ζ₁反射)，如(第一)反射LB 521b所示。反射LB 521b经由第一部分56a、形状顺应接口534和CP 532朝向LFC 522传播回来。(第一)出射LB 525b指示反射LB 521b中的(第一)部分，该第一部分经由CP第二表面538b折射在CP 532外部(除非精确地垂直入射在CP第二表面538上，在这种情况下，第一部分将保持其传播方向；未示出反射LB 521b中的由CP第二表面538b镜面反射在CP 532内部的的第二部分)。出射LB 525b被LFC 522以光折叠角χ″折叠，如第二返回LB 533b所示。第二返回LB 533b由传感器514感测。

第二返回LB 533b与第一返回LB 533a之间的角度δ₁——也称为“第一角度偏差”——取决于偏差Δχ′、Δχ″和Δχ″′以及第一部分56a的折射率n'(其等于或接近CP 532和形状顺应接口534的折射率)。图5C示意性地描绘了根据一些实施方式的分别由第一返回LB 533a和第二返回LB 533b在传感器514的光敏表面548上形成的第一点547a和第二点547b。w₁和w₂分别是第一点547a和第二点547b的水平坐标(即，如沿着x轴测量的)。角度δ₁可以直接从差值Δw＝w₂-w₁推断。

参照图5B，与图5A相比，样品50已经被翻转，使得第一表面52a和第三表面52c被反转(同时保持内部小平面54相对于LGA502的标称取向)，并且CP 532已经被翻转，使得CP第一表面538A和CP第四表面538d被反转(同时保持CP第二表面538b相对于样品50的标称取向)。

在操作中，第三入射LB 505a'以垂直于样品的方式指向样品50，并且第四入射LB505b'指向LFC 522。第三入射LB 505a'(或至少其一部分)从第三表面52c反射——如第三返回LB 533a'所示。第三返回LB 533a'由传感器514感测。

第四入射LB 505b'射在LFC 522上，得到第二折叠LB 513b'，第二折叠LB 513b'又射在CP第二表面538b上，得到第二透射LB 517b'，第二透射LB 517b'传播穿越CP 532、穿越形状顺应接口534、并进入样品50的第一部分56a。第二透射LB 517b'以第二入射角η₂射在内部小平面54上。第二入射角η₂取决于偏差Δψ′＝90°-ψ′(即，内部小平面54相对于第三表面52c的倾斜度与90°的偏差)、偏差Δχ″＝90°-χ″和偏差Δχ″′＝90°-χ″′(隐含地假定CP第一表面538a和CP第四表面538d的平行度的不确定度小于实际倾斜角χ'的所需测量精度)中的每一个。内部小平面54的法线在图5B中由(直的)虚线C₂指示。

第二透射LB 517b'(至少部分地)从内部小平面54镜面反射(即，以等于负第二入射角η₂的返回角ζ₂反射)，如第二反射LB 521b'所示。第二反射LB 521b'经由第一部分56a、形状顺应接口534和CP 532朝向LFC 522传播回来。第二出射LB 525b'指示第二反射LB521b'中的一部分，该部分经由CP第二表面538b离开CP 532(未示出第二反射LB 521b'中的由CP第二表面538b内反射的部分)。第二出射LB 525b'被LFC 522以光折叠角χ”折叠，如第四返回LB 533b'所示。第四返回LB 533b'由传感器514感测。

第四返回LB 533b'与第三返回LB 533a'之间的角度δ₂——也称为“第二角度偏差”——取决于偏差Δχ′、Δχ″和Δχ″′以及折射率n'。更具体地，如由角度δ₁分别对偏差Δχ′、Δχ″和Δχ″′以及折射率n'所表现出的相关性那样，角度δ₂对Δχ′＝180°-Δχ′、Δχ″、Δψ″′＝180°-Δχ″′以及折射率n'表现出相同的相关性。图5D示意性地描绘了根据实施方式的分别由第三返回LB 533a'和第四返回LB 533b'在光敏表面548上的形成的第三点547a'和第四点547b'。w₁'和w₂'分别是第三点547a'和第四点547b'的水平坐标。角度δ₂可以直接从差值Δw′＝w₂′-w₁′推断。

虽然在图5C和图5D中Δw和Δχ′两者都被示为负的(使得δ₁和δ₂两者都是负的)，但是应当理解，通常Δw和Δw′可以具有相反的符号(使得δ₁和δ₂将具有相反的符号)，或者两者可以都是正的(使得δ₁和δ₂两者都是正的)。

每个测量角度δ₁和δ₂可以用于提供偏移角Δχ′的相应估计。在***500中没有任何缺陷，η2将等于-η₁，并且δ₁将等于-δ₂。然而，实际上，由于实际的光折叠角偏离于90°并且CP第二表面538b的实际倾斜角偏离于90°，所以这两个估计通常不同。因为δ₁和δ₂具有相同的(当LFC对俯仰变化不敏感时)或基本上相同的与偏差Δχ″的相关性(即，δ₁和δ₂两者都随着χ”的增大而增大，随着χ”的减小而减小)，通过对偏差角Δχ′的两个估计进行平均，可以抵消或基本上抵消(实际)光折叠角与90°的偏差。通过<χ'>表示内部小平面54的实际倾斜度的如此平均的估计，并且通过<Δχ′>表示实际倾斜角与90°的偏差的经平均的估计(即，<χ'>＝90°-<Δχ′>)，<χ'>可以被示为等于90°+(δ₁-δ₂)/(4n′)+Δχ″′·(n′-1)/n′。更一般地，<χ'>可以在90°+0.95·[(δ₁-δ₂)/(4n)+Δχ″′·(n-1)/n)]与90°+1.05·[(δ₁-δ₂)/(4n)+Δχ″′·(n-1)/n)]之间，在90°+0.9·[(δ₁-δ₂)/(4n)+Δχ″′·(n-1)/n)]与90°+1.1·[(δ₁-δ₂)/(4n)+Δχ″′·(n-1)/n)]之间，或甚至在90°+0.8·[(δ₁-δ₂)/(4n)+Δχ″′·(n-1)/n)]与90°+1.2·[(δ₁-δ₂)/(4n)+Δχ″′·(n-1)/n)]之间。每种可能性对应于单独的实施方式。特别是，在其中ICA504是或包括自准直仪的实施方式中，<χ'>可以被显示为等于或等于约90°+(Δw-Δw′)/(2·f₀·n′)+ΔX′″·(n′-1)/n′，其中，f₀是自准直仪的准直透镜的焦距。

根据一些未在图5A和图5B中描绘出的替选实施方式，光源512和光学设备518可以被配置成产生扩展(准直)激光束或一对平行且间隔开(准直)的激光束，基本上如上面在***100的描述中所述。根据另外其他实施方式，ICA504可以是或包括干涉测量装置，如上文在***100的描述中所述。

虽然在图1A、图1B、图2、图3、图5A和图5B的每一个中，样品被显示为包括单个内部小平面(例如样品10中的内部小平面14和样品50中的内部小平面54)，但是所公开的***也可以用于获得关于标称地平行的多个内部小平面的信息。根据一些实施方式，信息可以是集合信息，并且可以指定内部小平面的平均(平均)实际倾斜角，或者实际倾斜角的加权平均，如下文描述的。

参照图6A，图6A描绘了根据一些实施方式的这样的样品，即样品60。为了有助于描述，通过使其更具体，将样品60示出为包括两个标称地平行的内部小平面，但是本领域技术人员将容易理解，将图6A和图6B的教导应用于包括三个或更多个标称地平行的内部小平面的样品是简单的。样品60包括外部平坦第一表面62a、外部第二表面62b、第一内部小平面64a和第二内部小平面64b。第二表面62b相对于第一表面62a以一角度设置(并且可以是平坦的或不平坦的)。第一内部小平面64a是平坦的并且相对于第一表面62a以标称倾斜角(未示出)标称地倾斜。第二内部小平面64b是平坦的并且标称地平行于第一内部小平面64a。第一内部小平面64a位于第二表面62b与第二内部小平面64b之间。样品60的第一部分66a部分地由第二表面62b和第一内部小平面64a定界。样品60的第二部分66b部分地由第一内部小平面64a和第二内部小平面64b定界。第二内部小平面64b在样品60的第二部分66b与第三部分66c之间延伸。第一部分66a和第二部分66b具有相同的折射率(或接近的折射率)。第一内部小平面64a构成了材料薄层，所述材料薄层由与第一部分66a和第二部分66b的折射率不同的折射率表征。

关于第一内部小平面64a和第二内部小平面64b相对于第一表面62a的实际倾斜角的信息可以利用***100、200或300中的任一个来获得，基本上如上文在对应的描述中所述，并且具有如下指定的添加/调整。在其中标称倾斜角为90°且样品60包括平行于第一表面62a的外部平坦第三表面62c的实施方式中，可以利用***500获得关于实际倾斜角的信息，基本上如上文在对应的描述中所述并且具有如下文指定的添加/调整。

为了便于描述和使讨论更加具体，假设利用对应于***100的特定实施方式的***(图6A中未示出)来检查样品60。示出了第一入射LB 605a(仅示出了其单个光线)，其垂直于第一表面62a投射在第一表面62a上。第一返回LB 633a是从第一入射LB 605a从第一表面62a的反射获得的。还示出了透射LB 617b(仅示出了其单个光线)，其可以通过以标称倾斜角标称地折叠(使用用于执行检查的***的LFC(未示出))第二入射LB来获得，然后使其透射进入***的CP，被定向成使得折叠LB标称地垂直入射在CP的外部平坦表面上，该外部平坦表面标称地平行于内部小平面64。透射LB 617b离开CP进入位于CP与样品60之间的形状顺应接口。CP和形状顺应接口中的每一个的由等于或至少接近样品60的第一部分66a和第二部分66b的折射率的折射率表征。

透射LB 617b经由第二表面62b进入样品60。透射LB 617b标称地垂直射在第一内部小平面64a上。反射LB 621b对应于透射LB 617b中的从第一内部小平面64a镜面反射的部分。(第一)透射部分637b对应于透射LB 617b中的透射到第二部分66b的部分。透射部分637b标称地垂直射在第二内部小平面64b上。反射部分641b对应于透射部分637b中的从第二小平面64b镜面反射的部分。第二透射部分645b指示反射部分641b中的经由第一内部小平面64a透射回到第一部分66a中的部分。

图6B示意性地描绘了根据一些实施方式的用于检查样品60的***的传感器614的光敏表面648上的第一点647a和一对点647b——包括第二点647b1和第三点647b2。第一点647a由第一返回LB 633a形成。第二点647b1和第三点647b2由反射LB 621b和第二透射部分645b(即，分别通过从第一内部小平面64a和第二内部小平面64b的反射)引起的返回LB形成。利用阻挡元件和阻挡/过滤技术，可以将第一返回LB 633a与由反射LB 621b和第二透射部分645b引起的返回LB(未示出)区分开。如果不能将第二点647b1(和第三点647b2)归因于由反射LB 621b和第二透射部分645b引起的两个返回LB中的一个，则可以根据第二点647b1和第三点647b2的位置(根据与反射LB 621b和第二透射部分645b相关联的返回LB相对于第一返回LB 633a的偏离角度的平均值)仅提取关于第一内部小平面64a和第二内部小平面64b的集合信息(例如，平均实际倾斜度)。

根据一些实施方式，与反射LB 621b相关联的返回LB的强度可以显著大于与第二透射部分645b相关联的返回LB的强度。因此，根据第一点647b1的亮度分别大于还是小于第二点647b2的亮度，可以将第一点647b1归于反射LB 621b或第二透射部分645b(相反地应用于第二点647b2)。

根据一些实施方式，第一内部小平面64a被配置成反射第一光谱的光，并且第二内部小平面64b被配置成反射第二光谱的光。第二光谱与第一光谱充分不同，以便允许区分由从第一内部小平面64a的反射引起的返回LB与由从第二内部小平面64b的反射引起的返回LB。该区分可以利用光谱滤波器来实现，该光谱滤波器被配置成选择性地过滤从中通过的第一光谱和第二光谱中的任一个的光，如上面在图1A和图2的描述中所述。由从内部小平面64的反射引起的第一返回LB 633a与返回LB之间的区分可以类似地实现。

根据一些实施方式，其中，样品60包括与第一表面62a相对的第三表面62c，通过翻转样品60，使得第一表面62a和第三表面62c被反转，并且保持用于执行测量的第二表面62b相对于LGA的取向，并且重复测量，可以获得关于内部小平面64的实际倾斜角的附加的集合或单独信息，基本上如上文在***500的描述中以及下文在图8A和图8B的方法的描述中所教导的。

方法

根据一些实施方式的一个方面，提供了一种用于样品的内部小平面的度量的基于光学的方法。该方法可以用于验证样品的一个或更多个内部小平面相对于样品的外部且平坦表面的取向。图7呈现了根据一些实施方式的这样的方法(即基于光学的方法700)的流程图。方法700可以包括：

-可选阶段705，其中，对用于实现该方法的***(例如，***100)进行校准。

-阶段710，其中，提供待测试样品(例如，样品10)。样品包括外部平坦第一表面(第一外部表面，其是平坦的；例如第一表面12a)以及相对于第一表面以标称倾斜角(例如，标称倾斜角α)标称倾斜的内部小平面(例如，内部小平面14)。

-阶段720，其中，生成一对平行光束(LB)(例如，通过光源112和光学设备118或通过自准直仪250)：第一入射LB(例如，第一入射LB 105a)垂直于样品的第一表面投射在样品的第一表面上。第二入射LB(例如，第二入射LB 105b)平行于第一入射LB投射在光导装置(LGA；例如，LGA102)上。

-阶段730，其中，由第一入射LB从样品的第一表面的反射获得第一返回LB(例如，第一返回LB 133a)。

-阶段740，其中，通过由LGA将第二入射LB重定向到样品中或样品上、在标称地法向地射在内部小平面上之后其从内部小平面反射、以及由LGA进行反向重定向，获得第二返回LB(例如第二返回LB 133b)。

-阶段750，其中，通过感测第一返回LB和第二返回LB(例如，通过传感器114或自准直仪250)来测量第二返回LB相对于第一返回LB的角度偏差。

-阶段760，其中，至少基于所测量的角度偏差来推导内部小平面相对于第一表面的实际倾斜角(例如，所述实际倾斜角α')。

如本文所使用的，术语获得可以在主动和被动意义上使用。因此，例如，在阶段730中，可以不是由于阶段730中实现的任何操作而是由于阶段720中第一入射LB的生成而获得第一返回LB。通常，阶段可以描述由用户或由用于实现该方法的***执行的主动操作，和/或在一个或更多个较早阶段中执行的一个或更多个操作的结果或效果。

方法700可以采用基于光学的***——例如基于光学的***100、200和300中的任何一个或与其类似的基于光学的***——来实现，如上文在其相应描述中所述。特别地，根据一些实施方式，方法700可以基于对激光束之间的距离的测量而基于自准直仪，或者可以基于干涉测量法，如在***100的各种实施方式的描述中所详述的。在阶段730中，可以利用LFC 122、LFC 222和棱镜322中的任何一个或类似功能LFC以标称倾斜角标称地折叠第二入射LB。类似地，可以利用LFC 122、LFC 222和棱镜322中的任何一个或类似功能LFC来获得第二返回LB。

根据一些实施方式，内部小平面可以划定样品的第一部分(例如，第一部分16a)与第二部分(例如，第二部分16b)之间的平坦边界，样品的第一部分和第二部分的折射率不同。替选地，根据一些实施方式，内部小平面可以在样品的第一部分与第二部分之间构成薄且平坦的层，其具有与第一部分和第二部分中的每一个不同的折射率(第一部分和第二部分的折射率可以相同或可以不同)。第一部分可以在内部小平面与样品的外部平坦第二表面(例如第二表面12b)之间延伸。在阶段740中，构成透射到样品中的第二入射LB的一部分的透射LB(例如，透射LB 117b)可以经由第二表面进入样品中。

根据一些实施方式，在阶段720中，可以生成准直光束，例如LB 201，其中第一子束和第二子束分别构成第一入射LB和第二入射LB。根据一些实施方式，第一入射LB和第二入射LB可以是相邻的。根据一些实施方式，第一入射LB和第二入射LB可以形成准直光束的互补部分。替选地，根据一些实施方式，第一入射LB和第二入射LB可以间隔开，其中去除了准直光束中已经被定位在第一入射LB与第二入射LB之间的部分(例如，使用光吸收滤波器或不透明板进行阻挡)。根据一些实施方式，可以使用自准直仪例如自准直仪250生成准直光束。

根据一些实施方式，LFC可以被配置成使得其光折叠角独立于LFC被设置成的俯仰角(使得第二入射LB以标称倾斜角α标称地折叠，而与俯仰角无关)。根据一些这样的实施方式，LFC可以是五棱镜或类似功能棱镜，或者相对于彼此以一角度设置的一对平面镜，或者类似功能反射镜装置，如上文在***100和300的描述中的***小节中所述。

根据一些实施方式，除了LFC之外，LGA可以包括耦合基础结构，例如耦合基础结构124。耦合基础结构被配置成将由LFC(例如，折叠LB 113b)以标称倾斜角标称折叠的光引导到样品中或样品上，使得透射光(例如，透射LB 117b)标称地法向地射在内部小平面上。

根据一些实施方式，耦合基础结构可以包括耦合棱镜(coupling prism，CP)，例如CP 132，以及形状顺应接口，例如形状顺应接口134。CP和形状顺应接口中的每一个可以由以下折射率表征，该折射率等于或接近等于样品的折射率，或在其中样品的第一部分和第二部分不具有相同折射率的实施方式中等于或接近等于样品的至少第一部分的折射率。CP包括外部且平坦第一表面(称为“CP第一表面”)、外部且平坦第二表面(称为“CP第二表面”)和外部第三表面(称为“CP第三表面”)，例如分别为CP第一表面138a、CP第二表面138b和CP第三表面138c。特别地，CP第二表面相对于CP第一表面以标称倾斜角α标称地倾斜。

形状顺应接口被与CP和样品的第一部分中的每一者相邻地布置在CP与样品的第一部分之间，以便限定具有等于或接近等于折射率的材料的连续体。更具体地，形状顺应接口布置在CP第三表面与样品的第二表面之间，其中CP和样品相互对准，使得CP第二表面和样品的内部小平面标称地平行。

形成具有相同折射率或接近折射率的材料的连续体有助于确保在阶段740中，(i)透射到CP中的光束(例如，透射LB 117b)的传播方向在从CP穿越到形状顺应接口时得到保持，并且接着在从形状顺应接口穿越到样品的第一部分时候得到保持，以及(ii)从内部小平面反射的光束(例如，反射LB 121b)的传播方向在从样品的第一部分穿越到形状顺应接口中时得到保持，并且接着，在从形状顺应接口穿越到CP中时得到保持。有利地，这有助于确保法向地入射在CP第二表面上的光束(例如，折叠LB 113b)的透射部分将标称地法向地射在样品的内部小平面上。

因此，在包括CP和形状顺应接口的实施方式中，通过由LFC折叠第二入射LB而获得的折叠LB(例如，折叠LB 113b)标称地垂直于CP第二表面射在CP第二表面上，并且(至少部分地)透射到CP中。透射LB(例如，透射LB 117b)连续地行进穿越CP、穿越形状顺应接口和样品的第一部分。透射LB标称地法向地射在内部小平面上，并且(至少部分地)从内部小平面反射。反射LB(例如反射LB 121b)穿越第一部分、形状顺应接口和CP传播回来。反射LB的至少一部分(例如出射LB 125b)从CP沿LFC的方向出射。LFC以标称倾斜角标称地折叠出射LB，从而获得第二返回LB。

根据一些实施方式，在阶段705中，附加的入射LB(例如，附加的入射LB 205s)可以被标称地垂直于CP第一表面投射。附加的入射LB可以用于例如通过测量由附加的入射LB从CP第一表面的反射获得的附加返回LB(例如，附加返回LB 233s)与第一返回LB之间的角度偏差来验证CP第一表面与样品的第一表面对准。

根据一些实施方式，在阶段705中，可以采用“金标准”(gold standard，GS)样品作为用于实现方法700的***的校准的部分。更具体地，给定要测试的样品，在校准***时可以使用相应的GS样品(即，已知表现出高精确度的必需几何形状并且具有与要测试的样品相同的折射率的样品)。GS样品可以用来校准定向基础结构(例如，定向基础结构140、定向基础结构240)和LGA，使得(i)第一入射将法向地射在GS样品的第一表面(类似于第一表面12a)上，并且(ii)透射LB将(即，达到由GS样品和LGA提供的精度)垂直射在GS样品的内部小平面(类似于内部小平面14)上。

根据一些实施方式，可以使用其上可以安装样品的(第一)可定向台(例如台142)来相对于LGA(作为整体或相对于其单个组件(例如CP))和ICA中的每一个定向GS样品。另外地或替选地，可以使用第二可定向台(例如第二台144)来相对于GS样品和LFC定向CP。无论是作为ICA的一部分(在其中***包括自准直仪的实施方式中)还是不包括在***中，自准直仪都可以用于验证透射LB的垂直度。

根据一些实施方式，可以在阶段710之后，在已经提供待测试的样品并且样品设置在例如可定向台上时，执行校准或附加校准。附加校准可以包括，例如，定向或重新定向其上安装待测试样品的可定向台，使得第一入射LB垂直射在待测试样品的第一表面上。根据一些实施方式，在阶段750中，可以采用自准直仪(例如，自准直仪250，并且更一般地，在其中自准直仪用于准备入射LB的实施方式中，相同的自准直仪)来感测第一返回LB和第二返回LB(例如，其在自准直仪的传感器的光敏表面上的撞击位置)，并且由此测量角度偏差。根据一些实施方式，基本上如上文在***100和200的描述中所述，可以采用诸如快门和/或光谱滤波器的阻挡元件来选择性地阻挡(或至少部分地阻挡)每个返回LB。除了便于将(在用于感测返回LB的光传感器或图像传感器(例如传感器114)的光敏表面上的)一对点中的每一个归于已形成该点的返回LB之外，阻挡一个返回LB而感测另一个返回LB可以用于通过衰减与杂散光相关联的信号来提高测量精度。

根据一些实施方式，尤其是其中阶段710、720和730是采用自准直仪例如自准直仪250实现的实施方式，在阶段740中，第二返回LB相对于第一返回LB的角度偏差

可以经由

计算。/>

和/>

是分别由第一返回LB和第二返回LB在自准直仪的光敏表面(例如光敏表面248)上形成的第一点(例如第一点247a)和第二点(例如第二点247b)的水平坐标。/>

是自准直仪的准直透镜的焦距。

在阶段750中，可以使用几何光学定律——尤其是斯涅耳定律(并且考虑LFC的实际光折叠角，CP第二表面相对于CP第一表面的实际倾斜角，以及样品的第一部分的折射率的值)——计算实际倾斜角

根据一些实施方式，其中，样品(例如样品60)包括标称地垂直于第一表面的多个内部小平面(例如内部小平面64)，并且除了内部小平面之外，样品还由均匀或接近均匀的折射率来表征，在阶段740中，通过由LGA将第二入射LB重定向到样品中或样品上、从每个内部小平面反射第二入射LB、以及由LGA进行反向重定向，获得多个返回LB，基本上如图6A和图6B的描述中所述。在阶段750中，通过感测第一返回LB和多个返回LB中的每一个来测量多个返回LB中的每一个相对于第一返回LB的多个角度偏差。根据一些这样的实施方式，在阶段760中，可以至少基于多个测量的角度偏差来推导多个内部小平面中的每一个相对于第一表面的实际倾斜角。根据一些实施方式，可以基于点的相对亮度和/或在其中每个内部小平面被配置成反射相应不同光谱的光的实施方式中采用光谱滤波器，来将由多个返回LB在传感器(例如传感器614)的光敏表面上形成的点中的每一个归于多个返回LB中的相应一个。另外地或替选地，根据一些实施方式，至少基于多个测量的角度偏差来推导关于实际倾斜角度的集合信息(例如平均实际倾斜角度)。

图8A和图8B呈现了根据一些实施方式的用于样品的内部小平面的度量的基于光学的方法800的流程图。方法800对应于方法700的特定实施方式，并且可以用于验证样品的一个或更多个内部小平面相对于样品的彼此平行的至少两个外部平坦表面的垂直度。方法800可以包括：

-阶段805，其中，提供待测试的样品(例如，样品50)。样品包括外部平坦第一表面(即第一外部表面，其是平坦的；例如第一表面52a)、外部第二表面(即第二外部表面，其可以是平坦的或不平坦的；例如第二表面52b)、平行于第一表面的外部平坦第三表面(即第三外部表面，其是平坦的；例如第三表面52c)、以及相对于第一表面以90°标称地倾斜的内部小平面。

-阶段810，其中，生成第一对平行LB(例如，通过光源512，并且可选地光学设备518)：第一入射LB(例如，第一入射LB 505a)垂直于样品的第一表面投射在样品的第一表面上。第二入射LB(例如，第二入射LB 505b)投射在LGA上(平行于第一入射LB)。

-阶段815，其中，由第一入射LB从第一表面的反射获得第一返回LB(例如，第一返回LB 533a)。

-阶段820，其中，通过由LGA将第二入射LB重定向到样品中或样品上、在标称地法向地射在内部小平面上之后从内部小平面反射第二入射LB、以及由LGA进行反向重定向，获得第二返回LB(例如，第二返回LB 533b)。

-阶段825，其中，通过感测第一返回LB和第二返回LB(例如，通过传感器514)来测量第二返回LB相对于第一返回LB的(第一)角度偏差。

-阶段830，其中，翻转样品，以便反转第一表面和第三表面(同时保持内部小平面相对于LGA的标称取向)。

-阶段835，其中，(例如，通过光源512以及可选地光学设备518)生成第二对平行LB：将第三入射LB(例如，第三入射LB 505a')垂直于样品的第三表面投射在样品的第三表面上。将第四入射LB(例如，第四入射LB 505b')投射在LGA上(平行于第三入射LB)。

-阶段840，其中，由第三入射LB从第三表面的反射获得第三返回LB(例如，第三返回LB 533a')。

-阶段845，其中，通过由LGA将第四入射LB重定向到样品中或样品上、在标称地法向地射在内部小平面上之后从内部小平面反射第四入射LB、以及由LGA进行反向重定向，获得第四返回LB(例如，第四返回LB 533b')。

-阶段850，其中，通过感测第三返回LB和第四返回LB(例如，通过传感器514)来测量第四返回LB相对于第三返回LB的(第二)角度偏差。

-阶段855，其中，基于所测量的角度偏差，推导出内部小平面相对于第一表面的实际倾斜角。

方法800可以采用基于光学的***(例如基于光学的***500或与其类似的基于光学的***)来实现，如上文在图5A至图5D的描述中所述。

特别地，根据一些实施方式，方法800可以基于对激光束之间的距离的测量或基于干涉测量法而基于自准直仪。在阶段820中，可以利用LFC，例如LFC 522或类似功能LFC，分别由第二入射LB和第一反射LB获得第一折叠LB和第二返回LB，所述LFC被配置成将入射在其上的光标称地折叠90°。根据一些实施方式，LFC可以是或包括被配置成将光折叠90°的棱镜(例如，五棱镜)，或者(共同地)被配置成将光折叠90°的一个或更多个反射镜。类似地，在阶段845中，可以利用LFC 522或类似功能LFC分别由第四入射LB和第二反射LB获得第二折叠LB和第四返回LB。

根据一些实施方式，除了LFC之外，LGA还可以包括耦合基础结构，诸如耦合基础结构524。耦合基础结构被配置成将由LFC折叠的光(例如，折叠LB 513b)引导到样品中或样品上，使得透射光(例如，透射LB 517b)标称地法向地射在内部小平面上。

根据一些实施方式，耦合基础结构可以包括耦合棱镜(CP)，例如CP 532，以及形状顺应接口，例如形状顺应接口534。CP和形状顺应接口中的每一个由等于或接近等于样品的折射率或在其中样品的第一部分和第二部分不具有相同折射率的实施方式中由等于或接近等于样品的至少第一部分的折射率的相应折射率来表征。该CP包括外部且平坦第一表面(称为“CP第一表面”)、外部且平坦第二表面(称为“CP第二表面”)和外部第三表面(称为“CP第三表面”)，例如分别为CP第一表面538a、CP第二表面538b和CP第三表面538c。特别地，CP第二表面相对于CP第一表面标称地垂直倾斜。CP和形状顺应接口可以基本上如上文在方法700的描述中所述的那样来使用，并且可选地，另外如下文所述的那样使用。

根据一些实施方式，CP包括外部且平坦第四表面(称为“CP第四表面”)，例如CP第四表面538d。CP第四表面与CP第一表面相对且平行。在这样的实施方式中，在阶段830中，还可以将CP翻转，使得CP第一表面和CP第四表面反转，其中，CP第二表面(由LFC折叠的光通过该CP第二表面进入CP)相对于内部小平面的标称取向得到保持。

根据一些实施方式，在阶段810和835中，可以使用自准直仪(例如自准直仪)生成成对的平行入射LB。根据一些实施方式，在阶段815、820、840和845中，可以采用自准直仪(例如，用于准备入射LB的自准直仪)来感测返回LB。根据一些实施方式，可以采用快门和/或频谱滤波器来选择性地阻挡(或至少部分地阻挡)第二返回LB和第一返回LB中的一个以及第四返回LB和第三返回LB中的一个，基本上如上文在图5A和图5B的描述中所述的。

根据一些实施方式，方法800可以包括类似于方法700的阶段705的可选校准阶段(图8A和8B中未示出)，且在阶段830中翻转样品之后(部分地)重复该可选校准阶段(且在阶段835到855之前执行)。更具体地，在阶段830中，在翻转样品之后，可以重定向样品的取向，使得透射到样品中的光标称地垂直于内部小平面入射在内部小平面上。在其中CP也被翻转的实施方式中，CP也可以被重定向，使得由LFC折叠的光(例如，第二折叠LB 513b')将标称地垂直射在CP第二表面上。

根据一些实施方式，特别是其中使用自准直仪(例如自准直仪250)实现阶段810、815、820、835、840和845的实施方式，在阶段825，经由

获得第二返回LB相对于第一返回LB的第一角度偏差/>

和/>

是分别由第一返回LB和第二返回LB在自准直仪的光敏表面(例如光敏表面548)上形成的第一点和第二点(例如第一点547a和第二点547b)的水平坐标。/>

是自准直仪的准直透镜的焦距。类似地，在阶段850中，经由

获得第四返回LB相对于第三返回LB的第二角度偏差/>

和/>

是分别由第三返回LB和第四返回LB在自准直仪的光敏表面上形成的第三点和第四点(例如，第三点547a'和第四点547b')的水平坐标。

在阶段855中，实际倾斜角

的值(或更精确地，通过对两个获得的估计求平均而获得的平均值)可以经由关系/>

从角度偏差/>

和/>

(的测量值)获得。/>

是样品的第一部分(以及CP和形状顺应接口或者至少接近其相应的折射率)的折射率。

根据一些实施方式，其中，样品(例如样品60)包括标称地垂直于第一表面的多个内部小平面(例如内部小平面64)，并且除了内部小平面之外，样品还由均匀或接近均匀的折射率表征，在阶段820中，通过由LGA将第二入射LB重定向到样品中或样品上、从每个内部小平面反射第二入射LB，并且由LGA进行反向重定向而获得第一多个返回LB，基本上如图6A和6B的描述中所述。在阶段825中，通过感测第一多个返回LB中的每一个和第一返回LB来测量第一多个返回LB中的每一个相对于第一返回LB的第一多个角度偏差。类似地，在阶段845中，通过由LGA将第四入射LB重定向到样品中或样品上、从每个内部小平面反射第四入射LB并且由LGA进行反向重定向来获得第二多个返回LB。在阶段850中，通过感测第二多个返回LB中的每一个和第三返回LB来测量第二多个返回LB中的每一个相对于第三返回LB的第二多个角度偏差。根据一些这样的实施方式，在阶段855中，可以基于第一多个测量角度偏差和第二多个测量角度偏差来推导多个内部小平面中的每一个相对于第一表面的实际倾斜角。根据一些实施方式，可以基于点的相对亮度和/或在其中内部小平面中的每一个被配置成反射相应不同光谱的光的实施方式中采用光谱滤波器处，将由多个返回LB形成的点中的每一个点归于多个返回LB中的相应一个返回LB。另外地或替选地，根据一些实施方式，基于第一多个测量角度偏差和第二多个测量角度偏差来推导关于实际倾斜角(例如平均实际倾斜角)的集合信息。

根据一些实施方式，其中，当将样品翻转，使得其第一表面和第三表面被反转，并且使得内部小平面相对于LGA的取向得到保持，并且另外内部小平面保持标称地平行于CP第二表面(当CP未被翻转时)时，则方法800可以替代地另外包括四个测量：在样品和CP两者均未翻转的情况下的第一测量、在样品未翻转而CP翻转的情况下的第二测量、在样品和CP二者均翻转的情况下的第三测量以及在样品翻转而CP未翻转的情况下的第四测量。四个测量可以通过有效地抵消

对/>

的贡献来增加测量精度。根据本发明的一些特定实施方式，这样的样品的一个非限制性示例是图4A中的样品40，其中样品40还包括与第一表面42a相对的外部且平坦表面。

附加***

图9示意性地描绘了根据一些实施方式的用于样品30的内部小平面的度量的基于光学的***900，***900类似于***100，但是与***100的一些实施方式不同，不包括任何耦合基础结构(例如耦合基础结构124)。***900被配置成与包括至少两个外部且平坦表面和内部小平面的样品一起使用，该内部小平面相对于两个表面中的第一表面以标称倾斜角倾斜。根据一些实施方式，这样的样品，样品90，在图9中描绘。样品90包括外部平坦第一表面92a和外部平坦第二表面92b以及内部小平面94。内部小平面94相对于第一表面92a以标称倾斜角ω标称地倾斜。样品90被显示为由***900检查。

***900包括ICA904和LFC 922，ICA904和LFC 922可以分别对应于ICA104和LFC122的特定实施方式。ICA904可以包括光源、至少一个传感器以及可选地光学设备(都未示出)，所述光源、至少一个传感器以及可选地光学设备可以分别对应于光源112、至少一个传感器114和光学设备118的特定实施方式。***900还可以包括控制器、可定向台和计算模块(都未示出)，所述控制器、可定向台和计算模块可以对应于控制器108、第一台142和计算模块130的特定实施方式。控制器可以以控制器108分别与ICA104部件、第一台142和计算模块130功能地关联的类似的方式，与ICA904部件、台和计算模块功能地关联。

在操作中，ICA904生成一对入射LB：第一入射LB 905a和平行于第一入射LB 905a的第二入射LB 905b。第一入射LB 905a标称地垂直于第一表面92a进行投射。第一返回LB933a通过第一入射LB 905a从第一表面92a的反射来获得，并且由ICA904的传感器(未示出)来感测。

第二入射LB 905b被LFC 922折叠，如折叠LB 913b所示。折叠LB 913b射在第二表面92b上。透射LB 917b指示折叠LB 913b中的一部分，该部分被透射进入样品90。透射LB917b标称地法向地射在内部小平面94上。也就是说，将LFC 922的标称折叠角和样品90相对于LFC 922的取向选择成使得透射LB 917b标称地法向地射在内部小平面94上。

反射LB 921b指示透射LB 917b中的一部分，该部分从内部小平面94镜面反射。出射LB 925b指示反射LB 921b中的一部分，该部分通过第二表面92b的折射离开样品90。通过由LFC 922折叠出射LB 925b获得第二返回LB 933b。第二返回LB 933b由ICA904的传感器来感测。

根据一些实施方式，可以根据分别由第二返回LB 933b和第一返回LB 933a在传感器的光敏表面上形成的第二点与第一点之间的水平距离来获得第二返回LB 933b相对于第一返回LB 933a的角度偏差，如上文在***100和方法700的描述中所述。根据角度偏差的测量值，可以导出内部小平面的(实际)倾斜度与其标称倾斜度的偏差，基本上如在***100和方法700的描述中所述。

图10示意性地描绘了根据一些实施方式的用于样品的内部小平面度量的基于光学的***1100，***1100被配置成与包括外部且平坦表面和内部小平面的样品一起使用，该内部小平面相对于该表面以标称倾斜角标称地倾斜。根据一些实施方式，这样的样品，样品1010，在图10中描绘。样品1010包括外部平坦(第一)表面1012a和内部小平面1014。内部小平面1014相对于第一表面1012a以标称倾斜角ω'标称地倾斜。样品1010被显示为由***1100检查。

***1100包括ICA1104和LFC 1122，ICA1104和LFC 1122可以分别类似于ICA104和LFC 122，但是如下文所述与之不同。ICA1104可以包括光源、至少一个传感器以及可选地光学设备(都未示出)，所述光源、至少一个传感器以及可选地光学设备可以分别类似于光源112、至少一个传感器114和光学设备118。***1100还可以包括控制器和计算模块(均未示出)，所述控制器和计算模块可以对应于控制器108和计算模块130的特定实施方式。控制器可以以控制器108分别与ICA104部件和计算模块130功能关联的方式，与ICA1104部件和计算模块功能地关联。***1100还可以包括可定向台(未示出)，该可定向台可以类似于第一台142，并且可以由控制器控制。

在操作中，ICA1104生成一对入射LB：第一入射LB 1105a和与第一入射LB 1105a平行的第二入射LB 1105b。第一入射LB 1105a被标称地垂直于第一表面1012a进行投射。第一返回LB 1133a通过第一入射LB 1105a从第一表面1012a的反射来获得，并且由ICA1104的传感器(未示出)感测。

第二入射LB 1105b被LFC 1122折叠，如折叠LB 1113b所示。折叠LB 1113b射在第一表面1012a上。透射LB 1117b指示折叠LB 1113b中的一部分，该部分被折射在样品1000中。透射LB 1117b标称地法向地射在内部小平面1014上。也就是说，将LFC 1122的标称折叠角和样品1000相对于LFC 1122的取向选择成使得透射LB 1117b将标称地法向地射在内部小平面1014上。

反射LB 1121b指示透射LB 1117b中的一部分，该部分从内部小平面1014镜面反射。出射LB 1125b指示反射LB 1121b中的一部分，该部分通过第一表面1012a的折射离开样品1000。通过由LFC 1122折叠出射LB 1125b来获得第二返回LB 1133b。第二返回LB 1133b由ICA1104的传感器来感测。

根据一些实施方式，可以根据分别由第二返回LB 1133b和第一返回LB 1133a在传感器的光敏表面上形成的第二点与第一点之间的水平距离来获得第二返回LB 1133b相对于第一返回LB 1133a的角度偏差，如上文在***100和方法700的描述中所述。从角度偏差的测量值，可以以与从角度偏差δ(上文在***100和方法700的描述中所述)导出实际倾斜角α'类似的方式导出内部小平面1014的(实际)倾斜度与其标称倾斜度的偏差。

根据一些实施方式，可以将LFC 1122的标称折叠角选择成使得第二返回LB 1133b的强度最大化。

应当理解，为了清楚起见在单独的实施方式的上下文中描述的本公开内容的某些特征也可以在单个实施方式中组合提供。相反地，为了简洁起见在单个实施方式的上下文中描述的本公开内容的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合或如在本公开内容的任何其他描述的实施方式中合适地提供。在实施方式的上下文中描述的特征不应被认为是该实施方式的必要特征，除非明确地这样指定。

尽管可能以特定顺序描述了根据一些实施方式的方法的阶段，但是本公开内容的方法可以包括以不同顺序执行和/或发生的所述的阶段中的一些或全部。本公开内容的方法可以包括所述的几个阶段或所述的所有阶段。在所公开的方法中没有特定的阶段应认为是该方法的必要阶段，除非明确地这样指定。

尽管结合本公开内容的特定实施方式描述了本公开内容，但是显然，可以存在对于本领域技术人员明显的许多替选、修改和变化。因此，本公开内容包含落入所附权利要求的范围内的所有这样的替选、修改和变化。应当理解，本公开内容其应用不一定限于本文阐述的部件和/或方法的构造和布置的细节。可以实践其他实施方式，并且可以以各种方式来实现实施方式。

本文使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应被认为是限制的。本申请中对任何参考文献的引用或标识不应被解释为承认这样的参考文献可以作为本公开内容的现有技术使用。本文使用章节标题以易于理解说明书，并且不应解释为必要地限制。

Claims

1.一种基于光学的方法，用于验证样品的一个或更多个内部小平面相对于所述样品的外部平坦表面的取向，所述方法包括：

提供包括外部平坦第一表面和内部小平面的样品，所述内部小平面相对于所述第一表面以标称倾斜角μ标称地倾斜；

提供光导装置(LGA)，所述LGA被配置成将沿垂直于所述第一表面的方向入射在所述LGA上的光重定向到所述样品中或所述样品上，使得由所述样品透射到所述样品中的光标称地垂直于所述内部小平面射在所述内部小平面上；

生成第一入射光束(LB)和第二入射LB，所述第一入射LB以与所述第一表面成法向的方式指向所述第一表面，所述第二入射LB平行于所述第一入射光束并且指向所述LGA；

通过所述第一入射LB从所述第一表面的反射来获得第一返回LB；

通过由所述LGA将所述第二入射LB重定向到所述样品中或所述样品上、从所述内部小平面反射所述第二入射LB并且由所述LGA进行反向重定向来获得第二返回LB；

测量所述第二返回LB相对于所述第一返回LB的第一角度偏差；以及

至少基于所测量的第一角度偏差推导所述内部小平面相对于所述第一表面的实际倾斜角μ'。

2.根据权利要求1所述的基于光学的方法，其中，所述样品包括第一部分和第二部分，所述内部小平面在所述第一部分与所述第二部分之间延伸，其中，所述第一部分位于所述样品的外部第二表面与所述内部小平面之间，并且其中，构成所述第二入射LB的一部分的被直接或间接地透射到所述样品中的透射LB经由所述第二表面进入所述样品中。

3.根据权利要求2所述的基于光学的方法，其中，所述LGA包括光折叠部件(LFC)，所述LFC标称地被配置成至少当光沿垂直于所述第一表面的方向投射在所述LFC上时以等于所述标称倾斜角的光折叠角折叠所述光。

4.根据权利要求3所述的基于光学的方法，其中，所述LFC是或包括棱镜、一个或更多个反射镜和/或衍射光栅。

5.根据权利要求4所述的基于光学的方法，其中，所述光折叠角对所述LFC的俯仰的变化不敏感。

6.根据权利要求5所述的基于光学的方法，其中，所述LFC是或包括五棱镜或类似功能棱镜，或相对于彼此以一角度设置的一对反射镜，或类似功能反射镜装置。

7.根据权利要求3所述的基于光学的方法，其中，所述LGA还包括耦合基础结构，所述耦合基础结构被配置成将由所述LFC折叠的光引导到所述样品上或所述样品中，使得由所述样品透射到所述样品中的光标称地法向地射在所述内部小平面上。

8.根据权利要求7所述的基于光学的方法，其中，所述耦合基础结构包括耦合棱镜(CP)，所述CP包括外部平坦CP第一表面、相对于所述CP第一表面以所述标称角标称地倾斜的外部平坦CP第二表面以及与所述CP第二表面相对的外部CP第三表面；

其中，所述CP具有与所述样品的第一部分的折射率相同的折射率，或者接近所述样品的第一部分的折射率的折射率；以及

其中，所述CP被布置成使得所述CP第一表面平行于所述样品的第一表面，并且所述CP还被定向成使得由所述LFC折叠的所述光标称地法向地射在所述CP第二表面上。

9.根据权利要求8所述的基于光学的方法，其中，所述耦合基础结构还包括形状顺应接口，所述形状顺应接口被布置在所述CP第三表面与所述样品之间，并且被制成呈现使得所述CP第一表面平行于所述样品的第一表面的形状。

10.根据权利要求9所述的基于光学的方法，其中，所述形状顺应接口具有与所述样品的第一部分的折射率相同的折射率，或者接近所述样品的第一部分的折射率的折射率。

11.根据权利要求9所述的基于光学的方法，其中，所述形状顺应接口是或包括液体和/或凝胶。

12.根据权利要求2所述的基于光学的方法，其中，所述样品是棱镜、波导或分束器。

13.根据权利要求1所述的基于光学的方法，其中，所述第一入射LB和所述第二入射LB构成单个准直光束的互补部分，或者通过阻挡所述单个准直光束的一个或更多个部分来制备。

14.根据权利要求13所述的基于光学的方法，其中，所述单个准直LB是多色的，其中，所述单个准直LB是激光束。

15.根据权利要求8所述的基于光学的方法，还包括初始校准阶段，其中，利用金标准样品来校准所述LFC、所述CP以及/或者所述样品的取向。

16.根据权利要求8所述的基于光学的方法，还包括生成附加入射LB，所述附加入射LB指向所述CP第一表面处并且平行于所述第一入射LB，并且其中，在测量所述第一角度偏差期间、通过测量附加返回LB相对于所述第一返回LB的附加角度偏差来(a)校准和/或(b)测试所述CP的取向以获得正确的取向，所述附加返回LB通过所述附加入射LB从所述第一CP表面的反射来获得。

17.根据权利要求1所述的基于光学的方法，其中，根据分别由所述第一返回LB和所述第二返回LB在光传感器或图像传感器的光敏表面上形成的第一点和第二点的测量坐标来获得所述第一角度偏差。

18.根据权利要求1所述的基于光学的方法，其中，使用自准直仪测量所述第一角度偏差。

19.根据权利要求18所述的基于光学的方法，其中，所测量的第一角度偏差等于Δu/f，其中，Δu是所述自准直仪的光敏表面上的第一点的坐标与第二点的对应坐标之间的差，并且f是所述自准直仪的准直透镜的焦距，并且其中，所述第一点由所述第一返回LB形成，并且所述第二点由所述第二返回LB形成。

20.根据权利要求8所述的基于光学的方法，包括所述CP，并且其中，根据所测量的第一角度偏差并且考虑所述CP第二表面相对于所述CP第一表面的实际倾斜角的值和所述样品的第一部分的折射率并且可选地考虑所述LFC的实际光折叠角，来获得所述内部小平面相对于所述第一表面的实际倾斜角。

21.根据权利要求2至20中任一项所述的基于光学的方法，其中，所述样品包括所述第一部分和所述第二部分，其中，所述标称倾斜角是90°并且所述样品包括外部第三表面，所述外部第三表面是平坦的并且平行于所述样品的第一表面，并且其中，所述方法还包括在测量所述第一角度偏差之后进行以下操作：

翻转所述样品，以反转所述第一表面和所述第三表面，同时保持所述内部小平面相对于所述LGA的标称取向；

生成第三入射LB和第四入射LB，所述第三入射LB以垂直于所述第三表面的方式指向所述第三表面，所述第四入射LB平行于所述第三入射LB并且指向所述LGA；

通过所述第三入射LB从所述第二表面的反射来获得第三返回LB；

通过由所述LGA将所述第二入射LB重定向到所述样品中或所述样品上、从所述内部小平面反射所述第二入射LB并且由所述LGA进行反向重定向来获得第四返回LB；

测量所述第四返回LB相对于所述第三返回LB的第二角度偏差；以及

基于所测量的第一角度偏差和所测量的第二角度偏差推导所述第一外部表面与所述内部小平面之间的实际倾斜角。

22.根据权利要求21所述的基于光学的方法，包括所述CP，其中，所述CP还包括与所述CP第一表面相对且平行的CP第四表面，并且其中，所述样品的翻转伴随有所述CP的翻转，使得所述CP第一表面和所述CP第四表面被反转，同时保持所述CP第二表面相对于所述样品的标称取向。

23.根据权利要求21所述的基于光学的方法，其中，所述样品的第一表面和所述样品的第三表面的平行度的不确定度显著小于所述实际倾斜角的所需测量精度。

24.根据权利要求21所述的基于光学的方法，包括所述CP，并且其中，根据所测量的第一角度偏差和所述CP第二表面相对于所述CP第一表面的实际倾斜角的值以及所述样品的第一部分的折射率来获得所述内部小平面相对于所述第一表面的实际倾斜角。

25.根据权利要求21所述的基于光学的方法，还包括测量所述CP第二表面相对于所述CP第一表面的实际倾斜度。

26.根据权利要求1至15中任一项所述的基于光学的方法，其中，所述样品包括标称地平行于所述内部小平面的k≥1个附加内部小平面；

其中，在获得所述第二返回LB时，通过k个LB分别从所述k个附加内部小平面中的每一个的反射来获得k个附加返回LB，所述k个LB共同构成所述第二入射LB的透射到所述样品中并且还经由所述内部小平面被透射的部分；

其中，在测量所述第一角度偏差时，测量所述k个附加返回LB相对于所述第一返回LB的k个附加角度偏差；以及

其中，在推导所述内部小平面的实际倾斜角μ′时，(i)另外推导所述k个附加内部小平面中的每一个的k个附加实际倾斜角，以及/或者(ii)推导平均实际倾斜角，所述平均实际倾斜角等于或约等于所述内部小平面和所述k个附加内部小平面的实际倾斜角的平均，所述平均实际倾斜角指示所述内部小平面的所述实际倾斜角μ′。

27.根据权利要求26所述的基于光学的方法，其中，k≥2，其中，所述附加内部小平面中的第一内部小平面位于所述内部小平面与所述附加内部小平面中的第二内部小平面之间，并且其中，对于使得2≤m≤k-1的每个m，所述k个附加内部小平面中的第m内部小平面位于所述k个附加内部小平面中的第(m-1)内部小平面与第(m+1)内部小平面之间。

28.根据权利要求26所述的基于光学的方法，其中，所述内部小平面和所述k个附加内部小平面中的每一个被配置成反射相应光谱的光，每个光谱与其他光谱不同，以允许在所述第二返回LB与所述k个附加返回LB的每一个之间进行区分。

29.一种基于光学的***，用于验证样品的内部小平面相对于所述样品的外部平坦表面的取向，所述***包括：

光导装置(LGA)，所述LGA被配置成将沿垂直于样品的外部且平坦的第一表面的方向入射在所述LGA上的光重定向到所述样品中或所述样品上，使得由所述样品透射到所述样品中的光标称地垂直于所述内部小平面射在所述样品的所述内部小平面上；

照明和收集装置(ICA)，所述ICA包括：

光生成组件，所述光生成组件被配置成(a)将第一入射光束(LB)投射在所述第一表面上，以通过所述第一表面的反射生成第一返回LB，以及(b)平行于所述第一入射LB将第二入射LB投射在所述LGA上，以通过由所述LGA将所述第二入射LB重定向到所述样品中或所述样品上、从所述内部小平面反射所述第二入射LB并且由所述LGA进行反向重定向来生成第二返回LB；以及

至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置成测量所述第二返回LB相对于所述第一返回LB的第一角度偏差，以及/或者目镜组件，所述目镜组件被配置成使得能够人工地测量所述第一角度偏差；

其中，所测量的第一角度偏差指示所述内部小平面相对于所述第一表面的实际倾斜角。

30.根据权利要求29所述的基于光学的***，其中，所述样品包括第一部分和第二部分，所述内部小平面在所述第一部分与所述第二部分之间延伸，其中，所述第一部分位于所述样品的外部第二表面与所述内部小平面之间，并且其中，所述LGA被配置成经由所述第二表面将所述LGA重定向到所述第一部分中或所述第一部分上。

31.根据权利要求30所述的基于光学的***，其中，所述LGA包括光折叠部件(LFC)，所述LFC标称地被配置成至少当光沿垂直于所述第一表面的方向投射在所述LFC上时以等于所述标称倾斜角的光折叠角折叠所述光。

32.根据权利要求31所述的基于光学的***，其中，所述LFC是或包括棱镜、一个或更多个反射镜和/或衍射光栅。

33.根据权利要求32所述的基于光学的***，其中，所述LFC的光折叠角对所述LFC的俯仰变化不敏感。

34.根据权利要求34所述的基于光学的***，其中，所述LFC是或包括五棱镜或类似功能棱镜，或相对于彼此以一角度设置的一对反射镜或类似功能反射镜装置。

35.根据权利要求32所述的基于光学的***，其中，所述LGA还包括耦合基础结构，所述耦合基础结构被配置成将由所述LFC折叠的光引导到所述样品上或所述样品中，使得由所述样品透射到所述样品中的光标称地法向地射在所述内部小平面上。

36.根据权利要求35所述的基于光学的***，其中，所述耦合基础结构包括耦合棱镜(CP)，所述CP包括外部平坦CP第一表面、相对于所述CP第一表面以所述标称角标称倾斜的外部平坦CP第二表面以及与所述CP第二表面相对的外部CP第三表面；

其中，所述CP具有与所述样品的第一部分的折射率相同的折射率，或者接近所述样品的第一部分的折射率的折射率；并且

其中，所述CP被布置成使得所述CP第一表面平行于所述样品的第一表面，并且还被布置成使得由所述LFC折叠的所述光标称地法向地射在所述CP第二表面上。

37.根据权利要求36所述的基于光学的***，其中，所述耦合基础结构还包括形状顺应接口，所述形状顺应接口被布置在所述CP第三表面与所述样品之间，使得所述CP第一表面平行于所述样品的第一表面，其中，所述形状顺应接口具有与所述样品的第一部分的折射率相同的折射率，或者接近所述样品的第一部分的折射率的折射率。

38.根据权利要求37所述的基于光学的***，其中，所述形状顺应接口是或包括液体和/或凝胶。

39.根据权利要求30所述的基于光学的***，其中，所述样品是棱镜或波导。

40.根据权利要求37所述的基于光学的***，其中，所述***还包括定向基础结构，所述定向基础结构被配置成定向所述样品，使得所述第一入射LB法向地射在所述第一表面上，并且/或者通过由所述LFC折叠所述第二入射LB获得的折叠LB标称地法向地射在所述CP第二表面上。

41.根据权利要求29至40中任一项所述的基于光学的***，包括所述至少一个传感器，其中，所述至少一个传感器包括一个或更多个光传感器和/或一个或更多个图像传感器。

42.根据权利要求41所述的基于光学的***，其中，所述光生成组件包括光源和光学设备，其中，所述光源被配置成生成单个LB，并且其中，所述光学设备被配置成准直所述单个LB。

43.根据权利要求42所述的基于光学的***，其中，所述第一入射LB和所述第二入射LB25是所述准直LB的互补部分。

44.根据权利要求43中任一项所述的基于光学的***，其中，所述光源是多色光源，或者其中，所述光源被配置成生成激光束。

45.根据权利要求42所述的基于光学的***，还包括自准直仪，所述自准直仪包括光源、所述至少一个传感器以及准直透镜或准直透镜组件。

46.根据权利要求29所述的基于光学的***，其中，所述ICA还包括：至少两个快门，所述至少两个快门被配置成选择性地阻挡所述入射LB中的每一个；以及/或者一个或更多个光谱滤波器，所述一个或更多个光谱滤波器配置成至少促进区分所述返回LB。

47.根据权利要求40所述的基于光学的***，包括所述至少一个传感器，并且其中，所述***还包括计算模块，所述计算模块被配置成至少基于所测量的第一角度偏差来计算所述实际倾斜角。

48.根据权利要求47所述的基于光学的***，其中，所述样品还包括平行于所述第一表面的外部平坦第三表面，其中，所述计算模块被配置成另外考虑第四返回LB相对于第三返回LB的测量的第二角度偏差来计算所述实际倾斜角，所述第三返回LB和所述第四返回LB是在将样品翻转使得所述第一表面和所述第三表面反转的情况下通过以下操作来获得：(a')将第三入射光束投射在所述样品的第三表面上，以通过所述第三表面的反射来生成所述第三返回LB，以及(b')平行于所述第三入射LB将第四入射LB投射在所述LFC上，以通过由所述LGA将所述第四入射LB重定向到所述样品中或所述样品上、从所述内部小平面反射所述第四入射LB并且由LGA进行反向重定向来生成所述第四返回LB。

49.根据权利要求48所述的基于光学的***，其中，所述CP还包括外部平坦CP第四表面，所述外部平坦CP第四表面平行于所述CP第一表面，其中，所述CP是机械上能够翻转的，使得所述CP第一表面和所述CP第四表面是能够反转的，同时保持所述CP第二表面相对于所述样品的标称取向。

50.根据权利要求49所述的基于光学的***，其中，在以下情况下获得所测量的第二角度偏差：翻转所述CP，使得所述CP第一表面和所述CP第四表面反转并且保持所述CP第二表面相对于所述样品的标称取向。