CN107894208A - 光谱共焦距离传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光谱共焦距离传感器，其具有壳体，在该壳体中布置有多色光源、具有纵向色差的成像光学器件、光谱仪和平坦的分束器表面。这些构件位于测量光的在光源与成像光学器件之间的光路中并且还位于测量光的在成像光学器件与光谱仪之间的光路中。壳体还包含被布置在光源与分束器表面之间的光路中的第一隔膜和被布置在分束器表面与光谱仪之间的光路中的第二隔膜。第一隔膜和第二隔膜相对于分束器表面镜像对称地布置。根据本发明，测量光作为自由光束在壳体内传播。分束器表面、第一隔膜和第二隔膜被一起紧固在具有各向同性热膨胀系数的载架上。这样，温度变化不会显著影响测量精度。

Description

光谱共焦距离传感器

技术领域

本发明涉及一种光谱共焦(chromatic confocal)距离传感器，其中光源、成像光学器件和光谱仪被布置在同一壳体中。利用各个模块的相应微型化，这种距离传感器可以具有如此之小的尺寸并且如此轻量，以致于它可以被紧固在坐标测量机(CMM)的保持器上。

背景技术

光谱共焦距离传感器多年来已被用于需要不接触地并以高精度测量离物体表面的距离时的工业计量。在透明物体的情况下，也可以测量壁厚或其它厚度，因为一般而言，可以对每个光学界面测距并获得测定距离之差作为该厚度。

光谱共焦距离传感器包含光源，该光源产生多色测量光并且将它引导到隔膜上。在本上下文中，隔膜是指光可以从其出现并且也可以可选择地再次进入其中的任何小开口。隔膜通过成像光学器件在要测量的表面上成像。成像光学器件的至少一部分具有显著的纵向色差。隔膜的以不同方式上色的图像因此相继排列在成像光学器件的光轴上。仅隔膜的图像精确地位于要测量的表面上的测量光的光谱分量由该表面以它能进入同一隔膜或与该隔膜光学共轭地布置的隔膜这样的方式反射回来。借助于光谱仪来记录该光谱分量的波长。在这种情况下每个波长都被分配离成像光学器件的特定距离。尽管其它光谱分量同样由物体表面部分地反射，但是它们无法由成像光学器件聚焦到同一隔膜或与其光学共轭的隔膜中，并且因此不会明显对测量光的由光谱仪进行光谱分析的部分起作用。

EP2667152B1公开了一种光谱共焦距离传感器，其可以借助于自动的可更换的联接器紧固到坐标测量机(CMM)的保持器上。利用坐标测量机，能以高精度确定物体的空间坐标。通常，坐标测量机包括借助于位移***朝向要测量的物体移动的触觉测量头。在这种情况下，借助于位移或角度传感器来以高精度记录位移路径。与触觉传感器相比，光学距离传感器尤其具有测量非接触地进行并且因此能无问题地测量甚至非常敏感或被污染的表面的优点。

为了能够可更换地紧固在坐标测量机上，光谱共焦距离传感器必须满足对于这种设计的常规传感器而言不存在的某些要求。例如，这种距离传感器必须非常小并且重量轻以使得它可以由坐标测量机的构造成用于紧固触觉传感器的保持器承载。该距离传感器的总体积理想而言应当小于约350cm³，并且重量小于约500g(与此相比，常规触觉传感器通常仅具有小于20cm³的体积和小于100g的重量)。小的安装空间也蕴含着与热管理有关的问题。由于由光源和光谱仪接收的相当大的部分的电力被转换为壳体内的热，所以热诱发的变形可能损害测量精度。

此外，光谱仪、成像光学器件和光源应当被布置在同一壳体中以使得测量光不必由另外的光纤引导到布置在壳体外部的模块。这种纤维必须尤其被给送通过坐标测量机的自动的可更换的联接器，坐标测量机未针对这种情况标准地配置。

从上述EP2667152B1得知的距离传感器并非无条件地满足这些要求。由于测量光在不能任意地大幅弯曲(尤其在光纤耦合器的区域中)的光纤中被引导，所以距离传感器如此之大和笨重以致于无法与所有的坐标测量机联接。

FR2930334A1和FR2950441B公开了光谱共焦距离传感器，其中测量光作为自由光束从分束器通过。自由光束是指未在光纤或另一光波导中被引导的光束。在这些公知的距离传感器中，光源和光谱仪经由光纤与包含自由光束分束器和成像光学器件的测量头连接。这些距离传感器因此无法与坐标测量机自动联接。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光谱共焦距离传感器，该光谱共焦距离传感器具有高测量精度，但是如此之小和轻质以致于它在需要的情况下可以被紧固在坐标测量机的保持器上。

根据本发明，通过具有壳体的光谱共焦距离传感器来实现此目的。在壳体中布置有构造成产生多色测量光的光源。在壳体中还布置有具有纵向色差的成像光学器件、光谱仪和平坦的分束器表面，该分束器表面被布置在测量光的在光源与成像光学器件之间的光路中并且还被布置在从成像光学器件通过之后已由测量物体反射的测量光的在成像光学器件与光谱仪之间的光路中。距离传感器的壳体还包含被布置在光源与分束器表面之间的光路中的第一隔膜和被布置在分束器表面与光谱仪之间的光路中的第二隔膜。第一隔膜和第二隔膜相对于分束器表面镜像对称地布置。根据本发明，测量光作为自由光束在壳体内传播。此外，分束器表面、第一隔膜和第二隔膜被一起紧固在具有各向同性热膨胀系数的载架上。

而在从在前言中提到的EP2667152B1中得知的距离传感器中，测量光至少部分地在光纤中被引导，在根据本发明的距离传感器中，测量光全部作为自由光束在壳体内传播。测量光因此可以借助于反射表面在很小的空间中在所有空间方向上折反多次，使得可以实现很小的壳体尺寸(例如65×45×110mm)和小于400g的相应的低重量。

由于对于这些密集地包装的光学元件而言散热是成问题的，所以第一隔膜和第二隔膜被一起紧固在具有各向同性热膨胀系数的载架上。如果载架由于温度变化而发生变形，则公共载架上的隔膜的镜像对称布置由于其各向同性热膨胀系数而具有分束器表面与隔膜之间的光路始终一致地变化的效果。因此，不论温度如何，都几乎完全维持了隔膜之间的光学共轭。所以，在由于紧凑设计而无法完全避免的温度变化的情况下，不再会发生测量精度的明显受损。

分束器表面是分束器的表面，入射光束在该表面上被分割为两个子束。通常，通过强度进行分光，但是原则上也可以设想根据偏振状态的分光。在由借助于树脂互相接合的两个棱镜组成的分束器立方体的情况下，分束器表面是棱镜的互相相邻的斜边表面中承载金属或介电涂层的一个斜边表面。该涂层确立透射束与反射束之间的强度比。在分束器板的情况下，分束器表面是板的外表面，光入射在该外表面上并且部分地反射。分束器立方体优先于分束器板，这是因为在分束器板的情况下当发散束射到分束器板时可能发生多次反射、另外的散光和像差(coma)。也可设想由数微米厚的隔膜组成并形成分束器表面的薄膜分光器作为分束器。隔膜例如可由硝化纤维组成，并且通常在托架中平面地被张紧。这些分束器的棱镜、玻璃板或托架因此同样被视为隔膜被布置在其上的载架的部分，并且因此必须同样具有至少大致各向同性热膨胀系数。

通常，载架包括例如板形的承载元件，包括分束器表面的分束器、第一隔膜和第二隔膜被紧固在该承载元件上。该承载元件也可以由若干部件构成。

隔膜分别可以是具有隔膜开口的不透明圆盘。由于这些隔膜开口具有不可忽略不计的轴向延伸范围，所以可能有利的是第一隔膜和第二隔膜均包括承载具有隔膜开口的光吸收或反射涂层的板。隔膜开口非常小，并且通常具有在10μm与50μm之间的直径。例如，该涂层可由铬组成并且非常薄。

在一个示例性实施方式中，板被紧固在支承元件上，支承元件又被紧固在载架元件上。支承元件也应当由同一材料制成。

着眼于至少可能的温度依存性，有利的是载架元件、支承元件和紧固在其上的板全部都由同一材料组成，或由不同但具有相同的热膨胀系数的材料组成。

如果分束器被构造为分束器立方体，则可省略分束器和隔膜被紧固在其上的另外的载架元件。于是，组成分束器立方体本身的棱镜形成确保隔膜离分束器表面的期望距离的载架。隔膜于是由两个棱镜的外表面直接承载。为此，棱镜的相关外表面除了隔膜开口之外可被涂覆成吸收性的或反射性的。

有利的是测量光作为发散射线束射到分束器表面上，因为这样较少的杂散光进入光谱仪并且至少对于由于低反射系数或倾斜的物体表面而仅反射少量测量光的测量物体而言测量精度提高。

优选地，成像光学器件包括可更换地紧固在壳体的一部分上的物镜，来自光源的方向的测量光作为准直射线束进入物镜。可更换的物镜使得可以使用具有不同焦距的物镜并因此针对特定测量任务调整测量距离。由于来自分束器的测量光作为准直射线束进入物镜，所以降低了对物镜与壳体其余部分的联接的精度要求。

在一个示例性实施方式中，光谱仪包含探测线、反射式衍射光栅和将第二隔膜在探测线上成像的光谱仪光学器件。光谱仪光学器件以这样的方式布置在测量光的光路中：测量光在于衍射光栅处反射前后从它们通过。由于这样从光谱仪光学器件两次通过，可以进一步减小所需的安装空间。然而，可以使用由多个透镜组成的高品质光谱仪光学器件，所述透镜将第二隔膜在探测线上锐利地成像且因此确保了高信号强度。

优选地，壳体包括自动的可更换的联接器，壳体可以利用该联接器自动紧固在坐标测量机的保持器上。很小且轻质的距离传感器的优点于是可以用于坐标测量机中。小而轻质的距离传感器也可以独立于坐标测量机有利地用于距离传感器的小尺寸和低重量对于其而言很重要的所有测量任务。

附图说明

以下将借助附图更具体地说明本发明的示例性实施方式，在附图中：

图1在简化的子午线截面中示出根据本发明的距离传感器中的光路；

图2示出布置在距离传感器的壳体中的具有两个隔膜的微型化分束器模块的透视图；

图3示出移除了后壳体壁的距离传感器的简化透视图；

图4示出后壳体壁的简化透视图；

图5示出其中使用分束器板作为分束器的根据本发明的距离传感器中的光路的细节；

图6示出分束器立方体的透视图，该分束器立方体的外表面承载隔膜。

具体实施方式

图1在简化的子午线截面中示出根据第一示例性实施方式的总体上用S表示的根据本发明的距离传感器的光路。在图1的左上部，标号10表示构造成产生多色测量光ML的光源。多色光指不是单色并且因此并非仅由单一波长的光组成的光。多色测量光ML的光谱可以是连续的或离散的。

在所示的示例性实施方式中，所使用的光源10是白光LED以产生在约400nm与720nm之间的连续光谱。白光LED在其整个平坦的光离开表面上均匀地出射测量光ML。

白光LED可安装在从LED的后侧向相邻的壳体壁消散热损失的特殊热桥上。

在光路中在光源10的后方布置有光圈(aperture)12，利用该光圈限制测量光锥的角度。光圈12防止测量光进入后续光路，该光路无法聚焦在要测量的测量物体14上，但是在没有光圈12的情况下将由于散射或非期望的多次反射而引起损害测量精度的杂散光。在图1中通过示例的方式示出了杂散光束16，通过光圈12来防止该杂散光的传播。

测量光ML随后从第一隔膜18通过，以下将参考图2更具体地说明第一隔膜18的结构。从隔膜18通过的测量光ML分散地射到分束器立方体20，分束器立方体20以公知方式由两个棱镜22、24组成，所述棱镜借助于树脂层沿它们的斜边表面互相接合。与图5所示的分束器板相比，分束器立方体20不会引起任何问题，例如在发散束的情况下的多次反射、另外的散光和像差。在所示的示例性实施方式中，分束器立方体20以这样的方式构成：大部分测量光ML在不反射的情况下从分束器表面26通过并射到在所示的示例性实施方式中由四个透镜组成的成像光学器件28。第一透镜30具有正折射率并准直入射的发散测量光ML。第二透镜32具有负折射率并扩宽测量光ML。第三透镜34具有正折射率并准直入射的测量光ML。第四透镜36将入射的准直测量光ML在其焦平面中聚焦。

鉴于透镜30和32具有可忽略不计的小纵向色差并且优选是非球面的，已对第三透镜34和第四透镜36选择具有大色散度的材料以使得两个透镜34、36具有大的纵向色差。作为其替代方案，透镜34和36也可被构造为如例如由EP2500685A1得知的衍射透镜。由于纵向色差，测量光ML的不同光谱分量通过第四透镜36在不同距离处聚焦。在这种情况下，以这样的方式优化成像光学器件28，即对相当大的波长范围内的所有波长形成小而锐利的焦点，该焦点沿光轴连续布置。在通常的未进行色差校正的(chromatically uncorrected)光学器件的情况下，相反地，一般仅针对小波长范围获得小而锐利的焦点，而其它波长的光仅集中在相当大的未聚焦斑点中。

第二透镜32、第三透镜34和第四透镜36合并在物镜38中，物镜38借助于螺纹可更换地紧固在距离传感器S的壳体部上。图1中通过物镜38下方的虚线示出了替换物镜38’，可用该替换物镜来替换物镜38。这里，假设替换物镜38’的第四透镜36’具有比物镜38的第四透镜36高的折射率。替换物镜38’因此具有比物镜38短的焦距。通过更换物镜38，因此可以使测量物体14要相对于物镜38布置(或反之)的工作距离被调整成与相应测量任务匹配。由于测量光ML在被准直的同时进入物镜38，所以轻微的横向偏离不会对光学成像有明显影响。这降低了用以将物镜38紧固在壳体的其余部分上的连接凸缘的精度要求。

通过测量物体14的表面42反射的测量光ML由成像光学器件28接收并被引导回到分束器立方体20上。反射的测量光ML在分束器表面26上部分地反射。反射的分量从相对于测量物体14的表面42处于光学共轭位置的第二隔膜40通过。成像光学器件28因此经由测量物体14的表面42上的中间图像将第一隔膜18在第二隔膜40上成像。两个隔膜18、40因此光学共轭。

从隔膜40通过的测量光ML经由折叠镜43行进到光谱仪44中，在这种情况下光谱仪44仅包括通过透镜表示的光谱仪光学器件46、反射式衍射光栅48和光敏探测器像素的探测线50。

第二隔膜40和探测线50位于光谱仪光学器件46的焦平面中，使得在第一次从光谱仪光学器件46通过之后，测量光ML在被准直的同时被射到反射式衍射光栅48。在又一次从光谱仪光学器件46通过之后，由反射式衍射光栅48偏转的测量光ML通过光谱仪光学器件46被聚焦在探测线50上。光谱仪光学器件46因此将第二隔膜40在探测线50上成像。

如以上已经提到的，测量光ML作为发散射线束进入分束器立方体20。这是有利的，因为由此减少了进入光谱仪44的杂散光的量。具体地，入射的测量光ML的小部分(通常约1％)始终在后侧平面——即面向测量物体14的表面——处反射。在分束器立方体20中反射的该测量光由分束器表面26作为光谱仪44的方向的杂散光反射。在轴向平行的光路的情况下，该杂散光然后可以经由然后需要的会聚透镜经第二隔膜40全部进入光谱仪，并干涉光谱仪的测量。但是，由于测量光在这种情况下作为发散射线束进入分束器立方体20，所以该杂散光仅非常小的部分由分束器表面26引导到第二隔膜40的开口上；杂散光的其余部分被第二隔膜40挡住。

由于测量光ML发散地射到分束器立方体20的后侧平面上，所以沿光谱仪44的方向反射的杂散光束在它射到第二隔膜40时大幅扩宽。因此，该杂散光仅很小的一部分可以进入光谱仪并带来干扰杂音背景。

在这种情况下，根据本身公知的光谱共焦测量原理来执行距离测量。仅具有非常特定的波长的测量光ML通过成像光学器件28聚焦到测量物体14的表面42位于其中的平面中。该测量光的一部分由表面42反射，并由成像光学器件28以使得它从第二隔膜40通过这样的方式聚焦到第二隔膜40上。尽管其它波长的光同样在测量物体14的表面42处反射，但是它仅很小一部分可以从第二隔膜40通过，这是因为它未由成像光学器件28聚焦到第二隔膜40中。

因此，基本上仅具有非常特定的波长的测量光ML可以进入光谱仪44；其它波长的强度明显下降。由于反射式衍射光栅48处的衍射角度取决于波长，所以该波长的测量光在特定方向上偏离并由光谱仪光学器件46在位于探测线50上的点P处聚焦。测量光ML的强度明显较弱的其它分量在其它方向上衍射并由光谱仪光学器件46在探测线50上的其它位置处聚焦，如图1中通过虚线和点划线表示的。通过评估在探测线50的像素处记录的强度，因此可以确定已通过透镜34、36精确地聚焦到测量物体14的表面42上的测量光ML的波长。由于波长与未进行色差校正的透镜34、36的焦距之间的关系是已知的，所以可以从记录的波长直接推导离测量物体的表面42的距离。

在图1所示的距离传感器S中，其各个光学元件在没有框架或保持器的情况下被示出。如以下更详细地说明的，光学元件在空间上非常靠近地布置在一起，使得特别是由光源10和探测线50产生的热可以容易地传递到光学元件的框架和保持器。

在本上下文中，两个隔膜18、40的布置特别关键。由于隔膜18、40中的开口对于高横向测量分辨率而言必须非常小(直径优选地介于10μm与50μm之间)，所以甚至很小的温度诱发的隔膜18、40之间的相对位移会引起成像光学器件28不再可以将第一隔膜18精确地成像在第二隔膜40上。

为了防止因不可避免的温度变化引起的对测量精度的损害，分束器立方体20连同隔膜18、40一起被紧固在共同的板状载架元件52上，如图2的透视图中所示。载架元件52具有各向同性热膨胀系数，并且与由它承载的构件一起形成隔膜模块51，该隔膜模块优选地出于对齐目的由若干部分构成并且可以紧固在距离传感器S的壳体壁上或集成在其中。

第一隔膜18包括承载光吸收涂层56的透明立方形板65。涂层56具有隔膜开口58，测量光可以经该隔膜开口从隔膜18通过。板54被紧固在类似的立方体的支承元件60上，该支承元件被紧固在载架元件52的表面上。由于光吸收涂层56非常薄，所以隔膜开口58具有可忽略不计的轴向延伸范围以使得隔膜效应不会取决于入射光的入射角度。板54借助于在UV光下固化的粘接剂牢固地结合在支承元件60上，并且在粘接剂结合之前仔细地彼此对齐。由隔膜18、40的隔膜开口58限定的光轴必须在分束器立方体20中在分束器表面26上的一个点处相交，使得成像光学器件28可以使隔膜18、40的隔膜开口58彼此在其上精确地成像。

第二隔膜40等同地构成。第二隔膜的隔膜平面——吸收涂层56在该隔膜平面中延伸并且该隔膜平面垂直于光轴地取向——与第一隔膜18的隔膜平面成直角地取向。分束器立方体20紧固在载架元件52的角部上。

在图1和2中，可见隔膜18、40相对于分束器表面26镜像对称地布置。

在所示的示例性实施方式中，隔膜模块51除了光吸收涂层56之外的所有构件都由石英玻璃组成。不过，也可设想其在对于高精度测量而言常见的20℃的工作温度下具有几乎趋于零的小热膨胀系数。由于光源10和探测线50具有总体上在数瓦范围内的功率消耗，所以可能发生大的升温以致于图2所示的光学元件且尤其是它们的框架和保持器热膨胀。

由于隔膜18、40相对于分束器立方体20的分束器表面26镜像对称地布置在载架元件52上，所以隔膜18、40与分束器表面26之间的相对布置在热诱发的长度膨胀的情况下不会改变。在这种膨胀中，第一隔膜18的图像因此仍刚好位于第二隔膜40的光轴上，并且仅沿光轴稍微移位，但这由于测量光ML的小数值孔径和所引起的大焦深而不会有问题。

图3在非常简化的透视图中示出根据本发明的距离传感器S。图1和2所示的所有光学元件被容纳在壳体70中，壳体70包括在图3中可见的主壳体部72、接纳物镜38的可移除壳体部74和仅在图4中示出的后壳体壁76。后壳体壁76包括用于将距离传感器S与坐标测量机(未示出)的保持器联接的自动的可更换的联接器78。

在第一壳体部72中，可以看见隔膜模块51、成像光学器件28的第一透镜30、光谱仪光学器件46的壳体80、折叠镜43和探测线50。在壳体的前侧，可以看见切口79，测量光ML经该切口79离开主壳体部72以进入可更换物镜38。其它部件如评估电子装置或电压供给源为了清楚在图3中未被示出。此外，这里已省略了用于光学元件的框架或其它保持器。

单个轴向测量光束ML在图3的透视图中被示出。可以看出，折叠镜43已在测量光ML已从隔膜模块51上的第二隔膜40通过之后使测量光ML这样的方式偏离束平面，即使得测量光ML大致平行于壳体70的纵向方向传播。通过分束器表面26和折叠镜43的相互作用，由测量物体14反射的测量光ML因此在三个空间方向上折反，这允许极为紧凑的结构。距离传感器S在图3中大致以1：1的比例被示出，使得其中示出的尺寸大致对应于距离传感器S的实际尺寸。

图5示出用于根据本发明的距离传感器S的另一示例性实施方式的光路的细节。与第一示例性实施方式相比，使用代替分束器立方体的分束器板90作为分束器。分束器板90的在图5中面向左的第一平面形成分束器表面26，入射的测量光ML在该分束器表面处部分地反射并且隔膜18、40相对于该分束器表面镜像对称地布置。通常，该平面设置有能用以设定透射光与反射光之间的比率的介电涂层(dielectric coating)。在图5中面向右的第二平面92设置有减反射涂层，以使得可以从第一平面通过的测量光ML不在第二平面处反射。

图6示出根据第三示例性实施方式的分束器立方体20’的透视图。分束器立方体20’原则上以与图2所示的分束器立方体20完全相同的方式构成，并且因此同样包括互相连接的两个棱镜22、24，分束器表面26在所述两个棱镜之间延伸。然而，与第一示例性实施方式相比，设置有隔膜开口58的光吸收涂层56——这些涂层形成隔膜18、40——不是由单独的板而是直接由分束器立方体20’的外表面载持。这样，分束器立方体的棱镜22、24自身形成具有各向同性热膨胀系数的用于隔膜18、40的载架。

Claims (13)

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，

其特征在于：

所述测量光(ML)作为自由光束在所述壳体(70)内传播，并且

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。

2.根据权利要求1所述的距离传感器，其特征在于，所述分束器表面(26)是分束器(20；90；20’)的一部分，并且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。

3.根据权利要求2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)均包括板(54)，所述板承载具有隔膜开口(58)的光吸收或光反射涂层(56)。

4.根据权利要求3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。

5.根据权利要求3或4所述的距离传感器，其特征在于，所述板(18)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。

6.根据权利要求5所述的距离传感器，其特征在于，所述隔膜(14，40)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。

7.根据前述权利要求中任一项所述的距离传感器，其特征在于，所述分束器被构造为分束器立方体(20)。

8.根据权利要求1所述的距离传感器，其特征在于，所述载架包括互相连接的两个棱镜(22，24)，所述分束器表面(26)被布置在所述两个棱镜之间并且所述两个棱镜形成分束器立方体(20’)，所述分束器立方体(20’)的外表面承载所述隔膜(18，40)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的距离传感器，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。

10.根据前述权利要求中任一项所述的距离传感器，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)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的距离传感器，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。

12.根据前述权利要求中任一项所述的距离传感器，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。

13.根据前述权利要求中任一项所述的距离传感器，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)。