[发明专利]光谱共焦距离传感器

权利要求书

1.一种光谱共焦距离传感器，具有壳体(70)，在所述壳体中布置有以下构件：

-光源(10)，所述光源构造成产生多色测量光(ML)，

-成像光学器件(28)，所述成像光学器件具有纵向色差，

-光谱仪(44)，

-平坦的分束器表面(26)，所述分束器表面是分束器(20；90；20’)的一部分且被布置在测量光(ML)的在所述光源(10)与所述成像光学器件(28)之间的光路中，并且还被布置在从所述成像光学器件(28)通过之后已由测量物体(14)反射的所述测量光的在所述成像光学器件与所述光谱仪(44)之间的光路中，

-第一隔膜(18)，所述第一隔膜被布置在所述光源(10)与所述分束器表面(26)之间的光路中，

-第二隔膜(40)，所述第二隔膜被布置在所述分束器表面(26)和所述光谱仪(44)之间的光路中，

-所述第一隔膜(18)和所述第二隔膜(40)相对于所述分束器表面(26)镜像对称地布置，

其中，所述测量光(ML)作为自由光束在所述壳体(70)内传播，其特征在于，所述分束器表面(26)、所述第一隔膜(18)和所述第二隔膜(40)被一起紧固在具有各向同性热膨胀系数的载架(52；22，24)上；

所述载架包括载架元件(52)，所述分束器(20；90；20’)、所述第一隔膜(18)和所述第二隔膜(40)被紧固在所述载架元件上；

所述第一隔膜(18)和所述第二隔膜(40)均包括板(54)，所述板承载具有隔膜开口(58)的光吸收涂层(56)。

2.根据权利要求1所述的距离传感器，其特征在于，所述隔膜开口(58)具有在10μm与50μm之间的直径。

3.根据权利要求1或2所述的距离传感器，其特征在于，所述板(54)被紧固在支承元件(60)上，所述支承元件进而被紧固在所述载架元件(52)上。

4.根据权利要求3所述的距离传感器，其特征在于，所述第一隔膜(18)和所述第二隔膜(40)的板(54)、所述支承元件(60)和所述载架元件(52)全都由相同的材料构成，或者由不同的但具有相同的热膨胀系数的材料构成。

5.根据权利要求1或2所述的距离传感器，其特征在于，所述分束器被构造为分束器立方体(20)。

6.根据权利要求1或2所述的距离传感器，其特征在于，所述测量光(ML)作为发散射线束投射到所述分束器表面(26)上。

7.根据权利要求1或2所述的距离传感器，其特征在于，所述成像光学器件(28)包括可更换地紧固在所述壳体(70)的一部分上的物镜(38)，并且来自所述光源(10)的方向的测量光(ML)作为准直射线束进入所述物镜(38)。

8.根据权利要求1或2所述的距离传感器，其特征在于，所述光谱仪(44)包括探测线(50)、反射式衍射光栅(48)和使所述第二隔膜(40)在所述探测线(50)上成像的光谱仪光学器件(46)，并且所述光谱仪光学器件(46)以如下方式布置在所述测量光(ML)的光路中，即，使得所述测量光(ML)在于所述衍射光栅(48)处反射之前或之后从所述光谱仪光学器件通过。

9.根据权利要求1或2所述的距离传感器，其特征在于，所述壳体(70)包括自动的可更换的联接器(76)，所述壳体(70)能利用所述联接器自动紧固在坐标测量机的保持器上。

10.根据权利要求1或2所述的距离传感器，其特征在于，在所述光源(10)与所述第一隔膜(18)之间的光路中布置有用于挡住杂散光的光圈(12)。