[发明专利]光纤点探针和具有光纤点探针的距离测量系统

权利要求书

1.一种被配置用于在距离测量系统（10）中使用的光纤点探针（11），其中所述光纤点探针（11）包括：

光纤（12），其被配置用于在入口耦合位点（13）处与至少一个单色或窄带光源（14，15）耦合，使得光纤（12）引导至少一个光源（14，15）的照明光（B）通过光纤（12）的优选居中的纤芯（12a），并且至少部分地在光纤（12）的光纤末端（16）处从纤芯（12a）出射，

-射束形成元件（18），其包括第一表面（17），并且被配置为对入射在第一表面（17）上的照明光（B）进行射束形成，并且沿着第一光轴（O1）发射射束形成的照明光（K），与入射的照明光（B）相比，所述照明光（K）的发散度减小和/或被准直和/或聚焦，

-确切一个参考表面（12b），其被配置为将照明光（B）或射束形成的照明光（K）部分反射回作为参考光（R），

-偏转元件（20），其被配置用于接收射束形成的照明光（K）并且包括相对于第一光轴（O1）倾斜定向的平坦表面（21），所述平坦表面被配置用于在沿着第二光轴（O2）的方向上反射所接收的射束形成的照明光（K），所述第二光轴（O2）与第一光轴（O1）限定了偏转角（），其中偏转元件（20）包括球形端面（22）， 所述球形端面（22）的曲率中心与第一光轴（O1）和第二光轴（O2）的交点相同，使得聚焦的照明射束（S）从球形端面（22）出射，其聚焦区域（23）与球形端面（22）相距一定距离布置，

-其中光纤（12）被配置用于在出射耦合位点（27）处与评估设备（28）耦合，使得在对象表面（26）上的测量位点处由照明射束（S）的聚焦区域（23）中的反射和/或散射形成的参考光（R）和测量光（M）被接收并传输到评估设备（28）用于距离测量。

2.根据权利要求1所述的光纤点探针，其中，所述光纤点探针（11）被配置为将平坦表面（21）布置在倾斜于第一光轴（O1）的多个可能定向之一上，并且其中平坦表面（21）的定向使得光纤点探针（11）的其他光学特性不变。

3.根据权利要求1或2所述的光纤点探针，其中，生成参考光（R）的确切一个参考表面（12b）包括与入射在参考表面（12b）上的照明光（B）或射束形成照明光（K）的波前一致的形状。

4.根据权利要求3所述的光纤点探针，其中，除了确切一个参考表面（12b）之外，入射在参考表面（12b）上的照明光（B）或射束形成照明光（K）的光路中的所有其他表面满足以下条件中的至少一个：

-它们具有与入射在参考表面（12b）上的照明光（B）或射束形成照明光（K）的波前不一致的形状；

-它们由具有折射率的材料组成，与直接相邻的材料或介质的折射率之差至多为0.1。

5.根据前述权利要求中任一项所述的光纤点探针，其中，生成参考光（R）的确切一个参考表面（12b）由光学边界表面形成，在所述光学边界表面处存在邻接材料的折射率差，并且没有抗反射涂层。

6.根据前述权利要求中任一项所述的光纤点探针，其中，生成参考光（R）的确切一个参考表面（12b）是光纤（12）在光纤末端（16）处的面，所述面被定向为与照明光（B）的光轴（O1，O3）正交。

7.根据前述权利要求中任一项所述的光纤点探针，进一步包括探针主体（32），在探针主体（32）中或探针主体（32）上，包括光纤末端（16）的光纤（12）的末端部分、射束形成元件（18）和偏转元件（20）被布置在彼此预定义的相对位置。

8.根据权利要求7所述的光纤点探针，其中，所述探针主体（32）可以包括探针套筒（33）或被探针套筒（33）包围，其中所述偏转元件（20）可以全部或部分地布置在探针套筒（33）的内部和/或外部。

9.根据前述权利要求中任一项所述的光纤点探针，其中，射束形成元件（18）是偏转元件（20）的整体部件。