[发明专利]用于测量测量对象的测量装置、设备及方法

权利要求书

1.一种用于测量测量对象(12)的测量装置(10)，包含：照明装置(14)，用于以照明图案(46)照明所述测量对象(12)；图案产生装置(16)，具有至少一个图案产生元件(36，38；42)，用于造成所述照明图案(46)的位置上变化的强度分布；以及光学传感器布置(18)，用于检测由所述测量对象(12)反射和/或散射的照明图案(46)，其特征在于，所述测量装置(10)还具有光学系统(44)，其至少在测量对象侧是远心的且布置在从所述照明装置(14)到所述测量对象(12)的光束路径(24)中，其中，所述光学传感器布置(18)布置为使得其通过远心光学系统(44)的至少一部分检测所述照明图案(46)，并且其中具有所述至少一个图案产生元件(36，38；42)的所述图案产生装置(16)设计为使得所述照明图案(46)在所述测量对象侧具有位置上和/或光谱上变化的顶焦距分布(52，54，56)。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述光学传感器布置(18)是相机，并且其中具有所述至少一个图案产生元件(36，38；42)的所述图案产生装置(16)设计为使得所述照明图案(46)在所述测量对象侧具有位置上变化的顶焦距分布(52，54，56)。

3.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，所述光学传感器布置(18)是光谱仪或光谱上解析的二维传感器，并且其中具有所述至少一个图案产生元件(36，38；42)的所述图案产生装置(16)设计为所述照明图案(46)在所述测量对象侧具有光谱上变化的顶焦距分布(52，54，56)。

4.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，所述图案产生装置(16)的图案产生元件(36，38；42)是传输结构(42)，所述传输结构相对于所述光束路径(24)至少部分倾斜地延伸。

5.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，所述图案产生装置(16)的第一图案产生元件是垂直于所述光束路径(24)延伸的平面传输结构(42)，并且其中所述图案产生装置(16)的第二图案产生元件是具有纵向色差的折射光学元件或具有球差的光学元件。

6.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，所述光学系统(44)还具有第一分束器(34)，所述第一分束器将所述光束路径(24)分为第一测量光束路径(102)和第二测量光束路径(104)，其中，所述第一测量光束路径(102)和所述第二测量光束路径(104)彼此垂直取向。

7.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于，所述第一分束器(34)为二向色分束器。

8.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于，所述第一分束器(34)为偏振光学分束器。

9.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，所述图案产生装置(16)的第二图案产生元件是具有纵向色差的折射光学元件，其中，所述光学系统(44)设计为使得中间像(63)在所述光学系统(44)中产生，并且其中，彩色渐变滤波器(65)布置在所述中间像(63)的平面(64)中。

10.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，由所述图案产生装置(16)产生的所述照明图案(46)是栅格形点图案，其中，孔图案布置(66)设置在所述光学系统(44)与所述光学传感器布置(18)之间，其中，所述孔图案布置的每个孔通过光学波导(68)连接到所述光学传感器布置(18)。

11.根据权利要求10所述的测量装置，其特征在于，所述光学传感器布置(18)为多线光谱仪。

12.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置具有以细长方式延伸的外壳部分(22)的外壳，其中，所述光学系统(44)具有在以细长方式延伸的外壳部分(22)中的中继光学系统(32)，并且其中，从所述照明装置(14)至所述测量对象(12)的所述光束路径(24)以及从所述测量对象(12)至所述光学传感器布置(18)的检测光束路径(26)彼此平行地行进穿过所述中继光学系统(32)。