技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于
接触光学测量在工件处的几何的特征或者说结构的装置和方法。本发明还涉及一种用于制作接触光学
传感器的部件的方法。
[0002] 本发明还涉及一种接触
光学传感器的探测器，包括构造成至少按区段地弯曲弹性的探测器延长件连同用于引入到容纳部中的固定区段，其中，所述固定区段是探测器延长件的区段或者是容纳所述探测器延长件的保持件的区段。
背景技术
[0003] 此外，接触光学传感器在
申请人的下面的文章中说明。
[0004] EP0988505说明了一种方法和装置，其中从探测器延长件经由弯曲弹性的杆部发出了探测元件(第一目标标记)和必要时另外的目标标记，其坐标在偏转时借助于光学的传感器确定。
[0005] 从EP 1 071 921中可得到类似的传感器，其中，探测
力经由弯曲弹性的杆部的刚性通过以下方式调节即仅仅改变弯曲长度l。
[0006] 在EP 1 082 581中说明了为相应的传感器的带有调节装置的光学机械的
接口。
[0007] DE 198 24 107说明了用于探测切割方法（Tastschnittverfahren）的相应的传感器的应用。
[0008] 在DE 10 2004 022 314中说明了在旋转关节或者摆动关节处的相应的传感器。
[0009] PCT/EP01/10826此外说明了探测元件或者说探测器延长件在背对传感器侧上的覆层，用于在探测元件的内部中通过聚合在覆层处反射的光束产生起照射作用的标记，所述光束被引入到所述探测元件或者说探测器延长件的杆部的内部中，其
位置被测量；和配属于探测元件的标记，其通过探测元件的照射的杆部的变暗的区域形成。
[0010] DE 10 2010 060 833说明了一种接触光学传感器，其中除了沿着坐标测量仪器的X-和/或 Y-方向利用第一传感器如
图像处理传感器实现确定探测形状元件或者至少一个配属于其的目标标记的位置，还沿着Z-方向利用第二传感器如距离传感器实现确定，其中，为了固定所述探测形状元件和目标标记在保持件中应用至少一个柔性的连接元件，其由第一传感器的光程沿着照射方向穿过，其中，至少一个柔性的连接元件是透明的和/或相对于所述第一传感器强地
散焦布置。还建议例如干涉仪，尤其地绝对测量的重合干涉仪（Heterodyninterferometer）作为沿着Z-方向(竖直地延伸的方向)探测探测形状元件或者至少配属于其的目标标记的偏转的距离传感器。
[0011] 所有前面的文件的公开内容由申请人完全地参考。
发明内容
[0012] 本发明的基本目的是，保留
现有技术的优点，同时对大量不同的测量目的和相应的测量方法提供柔性的接触光学传感器，其中，尤其地要实现接触光学传感器的探测器无问题地期望的取向。此外，要实现探测器在其容纳部或者说细线容纳部（Faseraufnahme）中的简单的可替换性。
[0013] 因此本发明的目的尤其是，如下改进接触光学传感器的探测器，使得能够没有问题地实现精确的取向。
[0014] 为解决该目的本发明基本上设置了，一种接触光学传感器的探测器，包括构造为至少按区段地弯曲弹性的探测器延长件连同用于引入到容纳部中的固定区段，其中，所述固定区段是探测器延长件的区段或者是容纳所述探测器延长件的保持件的区段，其特征在于，所述固定区段构造为抗扭件。
[0015] 本发明的突出之处尤其在于，所述固定区段在垂直于其纵向轴线延伸的平面中至少局部地具有不同于圆形结构的外部几何结构。
[0016] 本发明的特征也在于，不同于圆形结构的外部几何结构是切削段（Abflachung）如固定区段的平地延伸的区段、从固定区段突出的凸缘，在固定区段中的空隙，沿着区段的纵向方向延伸的凹处如凹槽和/或通过固定区段的多边形的设计形成。
[0017] 优选地规定，一条法线能够配属于与所述圆形结构不同的外部几何结构，所述法线平行于探测器延长件的区域或者以具有α ≤ +/- 5 的相对于探测器延长件的如下区域的
角度α延伸，探测形状元件从所述探测器延长件的该区域中出发。
[0018] 优选地本发明规定，将所述保持件构造为空心柱体，其具有L-形几何结构。
[0019] 此外本发明的突出之处在于，探测器延长件如细线（Faser）至少按区段地在所述空心柱体的内部中延伸，其中，所述空心柱体具有从85°到95°，优选90°的弯曲，其中，在所述空心柱体的内部中优选地仅仅探测器延长件的未拉伸的区域延伸并且优选地在探测器延长件从空心柱体中面对探测形状元件的出口点处所述探测器延长件和空心柱体黏合。
[0020] 优选地规定，容纳部或者说细线容纳部具有用于所述固定区段的匹配到所述固定区段处的贴靠面，其中，所述贴靠面优选地是平的。
[0021] 本发明尤其地涉及一种装置，用于借助于接触光学传感器确定在工件处的几何的特征或者说结构，至少包括旁侧测量光学传感器，优选地图像处理传感器，优选地竖直测量光学距离传感器，和至少部分地弯曲弹性的探测器延长件，其中，由所述探测器延长件至少出发有：探测形状元件，所述探测形状元件在与所述工件接触时能够偏转，和优选地至少一个配属于所述探测形状元件的目标标记，目标标记在所述探测形状元件与所述工件接触时能够偏转，其中，探测形状元件或者目标标记的侧面的偏转（垂直于旁侧测量光学传感器的光学的轴线）能够利用旁侧测量光学传感器探测，并且优选地探测形状元件或者目标标记的竖直的偏转沿着或者几乎沿着旁侧测量光学传感器的光学的轴线能够利用距离传感器探测。
[0022] 所述目的的至少的方面基本上通过相应的装置解决，其中所述探测器延长件从细线容纳部出发，到所述细线容纳部处直接或者间接地联接有弯曲弹性的部分，到所述弯曲弹性的部分直接或者间接地联接有探测形状元件和必要时联接有目标标记，其中，在必要时存在目标标记的情况下在所述目标标记和探测形状元件之间延伸的探测器延长件的部分相对于弯曲弹性的部分是抗弯的。
[0023] 间接地在此表示，在细线容纳部和弯曲弹性的部分之间设置了抗弯的部分或者说在弯曲弹性的部分和探测形状元件之间设置了抗弯的部分。
[0024] 基本上在接触光学传感器的两个结构形式之间区分。所述第一结构形式是2D-传感器，其中垂直于旁侧测量光学传感器的光学的轴线仅仅利用旁侧测量光学传感器优选地借助于图像评估单元确定探测形状元件或者配属于其的目标标记的偏转，也就是说没有发生偏转的竖直的测量并且相应地竖直测量距离传感器没有被使用或者不存在。探测形状元件大多是在探测器延长件面对工件的端部处的球形的或者几乎球形的加厚部。可选的目标标记能够是另外的在所述探测形状元件上面的加厚部并且与所述探测形状元件一起偏转。与所述工件的接触在此仅仅通过探测形状元件实现。
[0025] 探测所述目标标记始终在如下情况中是有意义的，即所述探测形状元件较远地（例如大于大约1到5毫米，根据探测形状元件和应用的镜组的直径），插入工件处的开口或者插入到工件处的边缘旁，因为在这种情况中导致在探测形状元件的成像中的遮暗，由此在确定偏转时精确性会下降。优选将所述目标标记布置在所述探测形状元件上方那么远或者说插入到所述工件中仅仅那么远，使得目标标记始终保持在工件表面上方，也就是说没有被插入，并且由此不会被遮暗。插入在这里表示低于直接位于探测形状元件旁边的工件表面。这本身能够例如处于工件的凹处中，其中，所述探测器延长件已经在所述凹处中运动。然而这不会起破坏作用，因为凹处的边缘至少足够远地处于远离旁侧
测量传感器的光程并且由此不会将其遮暗。
[0026] 在结构形式2D-传感器中将探测器延长件实施为细线，所述细线通过细线容纳部容纳，也就是说固定，细线容纳部容纳例如通过
磁性的交换接口在其方面固定在镜组或者调节单元的下侧处。因为所述细线容纳部不会影响光学的光程，将其优选在侧面布置在光程旁边。配属于所述工件的探测器延长件的端部和必要时在探测形状元件和目标标记之间延伸的探测器延长件的区域延伸，用于实现偏转的最佳的探测，几乎平行和尽可能邻近配属于旁侧测量光学传感器的镜组的光学的轴线。固定在细线容纳部中的最简单的解决方案在于，将所述探测器延长件偏转大约90°，也就是说设置一个弯曲点或者说拐点。在所述偏转之后探测器延长件然后以相对于光学的轴线大约90°延伸到保持件(细线容纳部)。弯曲点和在弯曲点之后的区域以及延伸到所述细线保持部(细线容纳部)中的区域要优选实施为相对于探测器延长件的弯曲弹性的部分抗弯的，所述部分位于所述探测形状元件上面或者说必要时位于所述目标标记上方。这些措施负责，使得仅仅沿着或者说平行于光学的轴线延伸的探测器延长件的区域在接触所述工件和由此跟随的偏转中促成探测器延长件的弹性的弯曲，由此产生唯一的偏转情形和尤其在旁侧的测量平面中不依赖于方向的探测力。例如能够通过如下方式实现加强所响应的区域，即探测器延长件由抗弯的
外壳，例如金属小管或者类似物包围，也就是说在空心柱体的内部中延伸或者说引导。备选地探测器延长件能够在该区域中被实施为相比于弯曲弹性的区段具有更大的直径的细线。
[0027] 在目标标记和探测形状元件之间的区域实施为优选抗弯的或者说比所述弯曲弹性的部分更抗弯的，以用于将所述探测形状元件的偏转在探测时尽可能完全地转到目标标记上。这确保了偏转测量的高的敏感性。抗弯的实施方式能够例如通过以下方式得到确保，使得在探测形状元件和目标标记之间的距离相比于弯曲弹性的部分的长度较小，和甚至优选地具有相同的或者大约相同的直径。这具有如下优点，使得单个的细线能够被应用用于探测器延长件，到所述探测器延长件上能够安置有，例如
熔化有或者从所述细线中拉伸有探测形状元件和目标标记。目标标记的背对探测形状元件侧上的弯曲弹性的部分也能够至少按区段地通过拉伸变尖细，而在探测形状元件和目标标记之间延伸的区域是独立制作的具有恒定的或者稍微变尖细的直径的区段，在所述区段上熔化有探测形状元件，也就是说通
过热输入从所述细线本身产生，或者粘合独立的探测形状元件（优选地受到热影响）。
[0028] 根据本发明因此能够规定，所述探测器延长件至少在所述细线容纳部的区域中具有相对于弯曲弹性的部分抗弯的部分，优选地通过以下方式实现，即探测器延长件相比于弯曲弹性的部分的直径被扩大或者所述探测器延长件在空心柱体的内部延伸。
[0029] 本发明的设计方案规定，探测器延长件在所述细线容纳部的区域中以大约90°的角度，尤其地以88°到92°的角度相比于旁侧测量光学传感器的光学的轴线延伸，并且所述探测器延长件在所述细线容纳部的区域和包括探测形状元件的区域之间包括包含弯曲的区段，其中，优选地所述区段相对于弯曲弹性的部分实施为抗弯的。
[0030] 第二结构形式设置了3D-传感器，在其中附加于偏转的旁侧的测量还利用距离传感器测定竖直的偏转。在此公开了实施方案，其中本身确定了探测形状元件的竖直的偏转，如这例如在提交该申请的时间未公开的DE 10 2014 111 086.2说明的那样。相对于结构形式2D-传感器说明的目标标记也可以在相应的实施方案中通过距离传感器测定。然而优选应用对于竖直的偏转测量特别的目标标记，其特别优选在探测器延长件的上侧处，例如布置在探测器延长件的背对工件和面对镜组的侧。所述目标标记能够例如是细线的上面的端部，其用作为用于探测器延长件的基体。所述上面的端部能够磨光地或者
镀膜地设置或者设有镜像的或者部分镜面的盘，以用作用于距离传感器的测量光束的
反射器。所述距离传感器应用与图像处理传感器相同的前镜头，也就是说与该前镜头至少部分地具有相同的光程。这是必要的，用于将整个组件的结构尺寸保持较小且由此相互间以限定的方向存在旁侧的和竖直的偏转。
[0031] 典型的距离传感器是傅科距离传感器（Foucaultsche Abstandsensor）、集中传感器（Fokussensor）、干涉测量的距离传感器（interferometrische Abstandsensoren）或者彩色的或者说彩色共焦距离传感器（chromatische bzw, chromatisch konfokale Abstandsensoren）。距离传感器的光程能够部分地通过应用于旁侧测量传感器的镜组延伸，尤其地在面对工件的区域中，也就是说应用相同的前镜组，或者但是所述距离传感具有本身的光程。前者例如对于傅科距离传感器、集中传感器和尤其彩色共焦距离传感器能够实现，如例如在EP1299691中对傅科距离传感器或者说在WO2009049834A2中对彩色共焦距离传感器说明的那样。
[0032] 距离传感器也能够是照相测量的距离传感器。
[0033] 在结构形式3D-传感器中独立于方向的探测力能够沿着所有三个空间方向实现，但是至少在竖直的方向中相比于旁侧的方向实现类似小的探测力。因此必须在这里也存在沿着竖直的方向的弯曲弹性系数。这优选通过以下方式实现，即所述探测器延长件被固定在沿着竖直的方向具有相应小的刚性的
弹簧元件如板簧或者说板簧组件处，也就是说其垂直于光学的轴线伸展且沿着光学的轴线的方向设计得相应细。也就是说所述板簧组件用作为细线容纳部并且具有用于探测器延长件的相应的装入位置。由此弹簧元件尽可能小地影响图像处理传感器光学的成像，其布置在图像处理传感器的光程的清晰平面的外面处，也就是说在用于图像处理传感器的探测形状元件或者说必要时目标标记的上面或者或者说附加地实施为透明的。由此其在旁侧测量光学传感器，也就是说例如图像处理传感器的成像中出现（散焦地），即实际上仅仅限制用于评估可支配的光线量。用于距离传感器的特别的目标标记布置在探测器延长件处的装入位置上侧，由此距离传感器的测量光束不受到弹簧元件影响。所述特别的目标标记由此此外同样相对于图像处理传感器仅仅强地散焦地成像。弹簧元件从处于所述光程外部的保持元件出发。保持元件例如能够是稳定的环结构件，其例如经由磁性的交换接口固定在镜组或者调节单元的下侧处。
[0034] 根据本发明由此能够规定，所述细线容纳部具有至少一个弯曲弹性的元件如板簧或者板簧组件，其中，所述弯曲弹性的元件-从优选地布置在所述旁侧测量光学传感器的光程外面的保持元件出发以及
-几乎垂直于旁侧测量光学传感器的光学的轴线延伸，以及
-具有用于容纳所述探测器延长件的装入位置，和
-优选地是透明的和/或相对于所述旁侧测量光学传感器的光程散焦地布置。
[0035] 下面的实施方案适用于同样结构类型2D-传感器和3D-传感器。
[0036] 为了相对于光学的轴线不仅沿着平移的而且沿着转动的
自由度调节探测器延长件，相应设置有调节机构。调节机构能够是手动地或者
马达驱动的工具。调节的目的是：在图像处理传感器的镜组的清晰平面中和沿着光学的轴线探测形状元件的取向或者说所述目标标记（如果其由旁侧测量光学传感器探测）的取向；以及探测器延长件在下面的面对工件个区域中的方向的限定的调节。对于该方向优选调节0°的角度，也就是说平行于光学的轴线的角度，或者例如 0° < Alpha < 15°， 优选 0° < Alpha < 5°，特别优选 0° < Alpha < 1°的小的角度。标准测量以0°角度开始，小的角度特别适合于如下测量，在其中所述探测器延长件沿着壁部或者棱边插入工件非常远或者由于另外的原因杆探测，也就是说实现工件与处于探测形状元件或者说目标标记上面的探测器延长件的区域的接触和由此实现错误偏转。对于测量工件表面的粗糙度也能够使用几个度数的小角度。根据待测量的表面的位置或者说定向，尤其地在工件处竖直地定向的面的情况下，必须将方向调节到存在角度的方向中。为此提供不同的根据本发明的解决方案。
[0037] 第一解决方案规定，借助于调节工具调节相应用于相应的方向的角度。然而这在测量不同地定向的面的情况下时非常耗费的，因为必须分别相应重新调节。此外如果还在一个测量过程中设置不同的探测器延长件，用于每个探测器延长件的调节工具大概须分开地调节。
[0038] 附加地因此能够规定，在调节工具处设置用于固定不同的探测器延长件的交换接口。构造所述交换接口来更换细线容纳部包括固定在其中的探测器延长件。所述更换优选地自动地实现并且相应的细线容纳部例如保存在更换盒中。交换接口优选是磁接口。由此以第二解决方案的形式能够实现，自动地更换已经具有相应的角度的探测器延长件，而不必进行重新调节。为此探测器延长件的弯曲在结构形式2D-传感器已经具有在相应的方向中的相应的角度或者装入在装入位置中在结构形式3D-传感器的情况下相应地被实施，也就是说所述探测器延长件被相应地歪斜地装入。此外通过交换接口能够将不同长度的或者说装备有不同的厚度的探测形状元件的探测器延长件自动地应用在测量过程中，由此实现特别高的柔性。
[0039] 第三解决方案规定，设置交换接口，用于固定调节工具和固定在调节工具处的细线容纳部和用于固定细线容纳部本身（如果放弃调节工具）或者用于固定在结构形式3D-传感器中应用的保持元件在旁侧测量光学传感器处或者说配属于其的保持件处，所述交换接口围绕光学的轴线的不同的角度位置的固定。由此可实现，将相同的细线在一个自动的测量过程中用于不同定向的面，而不需要调节。关于调节工具，能够要么将其放弃要么所述调节工具必须仅仅调节一次。用于固定的角度位置能够以任意的步骤实施，优选然而四个位置分别90°错开或者说旋转地满足。对于根据本发明的情况，用于照射探测形状元件或者说目标标记的
光源在实施为2D-传感器的情况下集成在细线保持件(细线容纳部)中并且由此必须一起更换或者说旋转地安置，由此必须设置相应的电的触点用于在交换接口中的触发，要设置尽可能少的旋转位置。
[0040] 根据特别优选的解决方案本发明如此还规定，用于调节探测器延长件的工具，尤其地与所述细线容纳部一起，相对于所述旁侧测量光学传感器设置，所述工具包括至少一个手动地或者马达驱动的，平移的或者转动的调节机械机构，优选地工具被设置用于调节至少两个平移的和至少两个转动的自由度。
[0041] 同样优选的是，用于调节的工具具有交换接口、优选地磁接口用于固定能够替换的细线容纳部。
[0042] 本发明在另外的优选的设计方案中规定，在包括探测形状元件的探测器延长件的区域和旁侧测量光学传感器的光学的轴线之间存在0°的角度或者0° < α < 15°的角度，其中-相应地实施探测器延长件在所述细线容纳部的区域和包括探测形状元件的区域之间的弯曲或者
-相应地实施装入位置或者
-能够相应地调节用于调节的工具。
[0043] 特别要强调的是如下思想，用于调节的工具具有一个（优选地另外的）交换接口，优选地磁接口，用于固定在旁侧测量光学传感器处或者配属于其的保持件处，其中，优选地用于调节的工具能够以多个角度，优选地四个各90°地，围绕旁侧测量光学传感器的光学的轴线旋转地存在的位置进行固定。
[0044] 备选的建议规定，所述保持元件具有交换接口，优选地磁接口，用于固定在旁侧测量光学传感器或者配属于其的保持件处，其中，所述保持元件能够以多个角度，优选地四个各90°地，围绕旁侧测量光学传感器的光学的轴线旋转地存在的位置进行固定。
[0045] 在所述方案的扩展中设置了一种装置，其中将光源如LED、SLED，激光
二极管或者类似物固定地与能够替换的细线容纳部连接并且用于固定细线容纳部的交换接口具有用于传递用于触发光源的
信号的触点。
[0046] 为了测量底切、尤其地以任意定向的底切，将接触光学传感器根据现有技术固定在旋转关节/摆动关节处。由此得到如下缺点，使得旋转关节/摆动关节的不精确性降低所述测量的精确性。为了绕过这个问题，本发明设置使用在侧面伸出的或者星形的或者说整体以多个方向分叉的探测器延长件，其中在每个分叉处设置一个探测形状元件。优选在目标标记下面实现所述分叉，由此应用相同的目标标记用于所有的探测形状元件的偏转确定。
[0047] 根据本发明因此能够规定，所述探测器延长件在目标标记和探测形状元件之间以改变的方向延伸或者具有一个，优选地星形的，到多个探测形状元件的分叉。
[0048] 为了利用这样的所谓的在侧面伸出的探测形状元件实现敏感的测量，必须通过结构性的措施实现，探测形状元件的偏转以很大部分转移到一个或者说所述目标标记处并且不会导致伸出的区域的也就是说改变的方向的区域的显著的弯曲，或者探测器延长件的扭转，也就是说旁侧测量传感器的光学的轴线的转动，沿着所述光学的轴线在所述目标标记上方延伸的部分至少部分地延伸。为此必须考虑，所述
扭矩（其经由由于所述区域改变的方向或者说分叉而存在的杠杆臂）根据所述杠杆臂的抗弯性转移到目标标记上，由此实现探测器延长件的扭曲。扭曲越大，探测形状元件的为了测量转移到目标标记处的偏转的份额越小，由此敏感性下降并且测量精确性减小。为了与之相对地作用，垂直于光学的轴线在探测形状元件和目标标记之间存在的距离的比例，也就是说杠杆臂长度相对于探测器延长件的沿着改变的方向的区域的抗弯性和相对于探测器延长件的处于目标标记上部的区域的抗扭性必须设计得相应较低。也就是说还必须将伸出的区域实施为本身不易弯曲的，尤其地横向于可能的探测力是抗弯的。最小的抗弯性根据结构形式垂直于突出部分出现，也就是说垂直于改变的方向和垂直于光学的轴线的方向，也就是说垂直于探测器延长件在目标标记上面延伸的方向的区域。伸出的区域能够仅仅由此通过以下方式实施为足够不易弯曲的，即该区域在右侧实施为短的，例如仅仅约1到4 mm长。用于存在于伸出的区域中的细线的的典型的直径-并且此外也用于在弯曲弹性的部分中存在于所述目标标记上方的细线-普遍处于10 μm到约300 μm的范围中。从该范围中现在必须发现合适的比例，使得偏转的高份额转移到目标标记处。探测器延长件的沿着光学的轴线在目标标记上方延伸的区域必须在此一方面实施为足够长，以便是弯曲弹性的，另一方面但还是足够短以用于保持不易扭曲。示例性地对于从大约 100 μm到200 μm、优选大约130 μm的细线厚度，和用于细线的典型的玻璃材料在1 mm到2 mm、优选1.2 mm长的突出部分情况下的要求中得到在目标标记上方直到保持件大约7 mm到13 mm， 优选10 mm的细线长度。在优选的实施方式中，在探测形状元件的偏转到到目标标记的偏转之间，相应沿着垂直于突出部分和垂直于光学的轴线的方向的传递比例为大约1：0.83。用于探测形状元件和目标标记的典型的直径处于200 μm到300 μm，优选250 μm。通过校准这些特性通过以下方式
修改在探测形状元件的偏转对于目标标记的偏转之间保持的偏差，即也就是说例如调节所谓的与方向相关的偏转特性曲线。
[0049] 本发明因此在另外的优选的设计方案中规定，探测器延长件围绕沿着图像处理传感器的光学的轴线延伸的轴的抗扭性通过在目标标记的上方和在目标标记和探测形状元件之间的范围内选择直径和长度选择为如下那么大，使得所述探测形状元件的偏转在垂直于光学的轴线和垂直于改变的方向延伸的方向中，以至少50%，优选以至少70%，特别优选以至少80%转移到目标标记上。
[0050] 配属于旁侧测量光学传感器和必要时还配属于竖直测量传感器的镜组被改进用于提高精确性和/或柔性。对于旁侧的偏转测量，对于准确的测量必要的是，成像尺度在探测形状元件或者说目标标记在出现的竖直的偏转的空间中存在的竖直的位置内部保持恒定。否则，根据竖直的偏转确定带有侧面的偏差的旁侧的偏转，也就是被错误地确定。对此，将镜组通过以下方式实施为远心的，例如应用带有固定的成像尺度的远心的镜组或者变焦镜组的远心的变焦级。附加地或者备选地提供如下可能方案，用于调节用于旁侧的和/或竖直的测量的精确性或者说用于将成像尺度调节到相应选择的探测形状元件或者说目标标记的尺寸上，由此其在考虑最大可靠的旁侧的偏转的情况下还能够被完全地探测并且能够以最大可能的
分辨率和由此精确性进行测量。本发明通过使用变焦镜组解决该问题，其中，通过以下方法能够根据不同的长度的探测器延长件对于相应需要的工作距离使用不同的变焦级，即优选使用能够利用不根据成像尺度调节的工作距离的变焦镜组。如果变焦镜组也用于距离传感器(结构形式3D-传感器)，可选地对于确定竖直的偏转可实现大的测量区域或者高的精确性。
[0051] 因此同样也能够是突出的是，具有固定的成像尺度的远心的镜组和/或变焦镜组（具有优选地能够不根据成像尺度调节的工作距离）被用于旁侧测量光学传感器和/或竖直测量光学的距离传感器，其中，变焦镜组优选地至少具有几个引起远心的成像的变焦级。
[0052] 特别要强调如下思想，所述旁侧测量传感器和竖直测量距离传感器至少部分地具有相同的光程，尤其地在镜组面对工件的区域中，其中，距离传感器优选地是根据傅科原理的距离传感器或者集中传感器或者彩色共焦传感器。
[0053] 为了提高竖直测量传感器的测量区域能够在傅科距离传感器的改进的变型方案中实施所述竖直测量传感器。根据现有技术在傅科距离传感器中在引入傅科切片（Foucaultschen Schneide）之后填满镜组的半孔径的情况下实现沿着工件的方向的测量光束的成像。在倾斜和/或偏转由测量光束得悉的表面的情况下反射的测量光束因此部分地通过镜组遮暗，由此评估的测量光束被
变形并且所述评估变得不精确或者说限制可靠的偏转区域或者说翻转区域。根据本发明通过以下方式改善这种情况，仅仅使用一个填满镜组的孔径的限制的区域的照射光源作为用于测量光束的光源，也就是说例如强地瞄准的点形的光源。根据本发明通过以下方式实现测量区域的进一步的提高，代替根据现有技术所需要的差分二极管组件（Differenzdiodezuordnung），位置敏感的二极管(PSD - Position sensitive device)或者说CCD-或者CMOS-摄像机被应用为接收器，其能够探测反射的测量光束的较大的侧面的偏转。在此能够使用面摄像机或者说面PSD但还能使用列摄像机或者说列PSD。为了在面摄像机中提高读出
频率规定，读出仅仅一个可调节的限制的区域、尤其地限制的数量的列(列限制)。所述列在此相互错开地垂直于待测量的偏转的方向。由此完全的偏转也能够在列限制中实现。尤其地在CMOS-传感器中要考虑间隙限制并且例如在要等待的偏转没有到达摄像
机芯片的边缘时进行。
[0054] 因此特别要强调如下建议，即竖直测量光学传感器是根据傅科原理的传感器，其中，应用照射光源，其仅仅照亮用于成像到工件上镜组的孔径的限制的部分，和/或其中，应用线形的或者面状的识别单元如位置敏感的二极管(PSD)或者摄像机用于确定由工件反射的光线的位置。
[0055] 根据本发明此外推荐一种装置，其中将所述接触光学传感器集成在坐标测量仪器，优选地集成在与另外的传感器（优选地接触的、光学的或者计算机
断层摄影的（computertomografisch）传感器）一起的多传感器坐标测量仪器中，优选地旁侧测量光学传感器和竖直测量光学传感器能够独立于接触光学传感器进行驱动。
[0056] 这也就是说例如意味着，在放下探测器延长件，也就是说放下细线容纳部，调节单元或者保持件的情况下，备选于工件表面的测量可以使用旁侧测量光学传感器和竖直测量光学的传感器。
[0057] 根据本发明还规定，用于借助于接触光学传感器确定在工件处的几何的特征或者说结构的装置，至少包括旁侧测量光学传感器，优选地图像处理传感器，优选地竖直测量光学距离传感器，和至少部分地弯曲弹性的探测器延长件，其中，由所述探测器延长件至少出发有：探测形状元件，其在与所述工件接触时能够偏转；和优选地至少一个配属于所述探测形状元件的目标标记，其在所述探测形状元件与所述工件接触时能够偏转，其中，探测形状元件或者目标标记的垂直于旁侧测量光学传感器的光学的轴线的侧面的偏转能够利用旁侧测量光学传感器探测，并且优选地探测形状元件或者目标标记沿着或者几乎沿着旁侧测量光学传感器的光学的轴线的竖直的偏转能够利用距离传感器探测，其特征在于，所述探测器延长件由细线容纳部出发，到所述细线容纳部处直接或者间接地联接有弯曲弹性的部分，到所述弯曲弹性的部分直接或者间接地联接有探测形状元件或者必要时联接有目标标记，其中，在必要时存在目标标记的情况下在目标标记和探测形状元件之间延伸的探测器延长件的部分相对于弯曲弹性的部分是抗弯的，并且用于调节探测器延长件的工具具有用于固定能够替换的细线容纳部的交换接口。
[0058] 本发明的突出之处尤其在于，借助于接触光学传感器用于确定在工件处的几何的特征或者说结构的装置，至少包括旁侧测量光学传感器，优选地图像处理传感器，优选地竖直测量光学距离传感器，和至少部分地弯曲弹性的探测器延长件，其中，由所述探测器延长件至少出发有：探测形状元件，其在与所述工件接触时能够偏转；和优选地至少一个配属于所述探测形状元件的目标标记，其在所述探测形状元件与所述工件接触时能够偏转，其中，探测形状元件或者目标标记垂直于旁侧测量光学传感器的光学的轴线的侧面的偏转能够利用旁侧测量光学传感器探测，并且优选地探测形状元件或者目标标记沿着或者几乎沿着旁侧测量光学传感器的光学的轴线的竖直的偏转能够利用距离传感器探测，其特征在于，所述探测器延长件从细线容纳部出发，到所述细线容纳部处直接或者间接地联接有弯曲弹性的部分，到所述弯曲弹性的部分直接或者间接地联接有探测形状元件或者必要时联接有目标标记，其中，在必要时存在目标标记的情况下在目标标记和探测形状元件之间延伸的探测器延长件的部分相对于弯曲弹性的部分是抗弯的，用于调节探测器延长件的工具，尤其地与所述细线容纳部一起，相对于旁侧测量光学传感器进行设置，其包括至少一个手动地或者马达驱动的，平移的或者转动的调节机械机构，优选地设置用于调节至少两个平移的和至少两个转动的自由度的工具，所述用于调节的工具具有交换接口，优选地磁接口以用于固定能够替换的细线容纳部，和/或用于调节的工具具有一个，优选地另外的交换接口，优选地磁接口以用于固定在旁侧测量光学传感器或者配属于所述旁侧测量光学传感器的保持件，其中，优选地用于调节的工具能够以多个，优选地四个各90°地，围绕旁侧测量光学传感器的光学的轴线旋转地存在的位置固定。
[0059] 本发明的突出之处还在于，借助于接触光学传感器用于确定在工件处的几何的特征或者说结构的装置，至少包括旁侧测量光学传感器，优选地图像处理传感器，优选地竖直测量光学距离传感器，和至少部分地弯曲弹性的探测器延长件，其中，由所述探测器延长件至少出发有：探测形状元件，其在与所述工件接触时能够偏转，和优选地至少一个配属于所述探测形状元件的目标标记，其在所述探测形状元件(8)与所述工件接触时能够偏转，其中，探测形状元件或者目标标记垂直于旁侧测量光学传感器的光学的轴线的侧面的偏转能够利用旁侧测量光学传感器探测，并且优选地探测形状元件或者目标标记沿着或者几乎沿着旁侧测量光学传感器的光学的轴线的竖直的偏转能够利用距离传感器探测，其特征在于，所述探测器延长件从细线容纳部出发，到所述细线容纳部处直接或者间接地联接有弯曲弹性的部分，到所述弯曲弹性的部分直接或者间接地联接有探测形状元件或者必要时联接有目标标记，其中，在必要时存在目标标记的情况下在目标标记和探测形状元件之间延伸的探测器延长件的部分相对于弯曲弹性的部分是抗弯的，并且竖直测量光学的传感器是根据傅科原理的传感器，其中，应用照射光源，其仅仅照亮应用于成像到工件上的镜组的孔径的限制的部分，和/或其中，面状的识别单元如位置敏感的二极管(PSD)或者摄像机被应用于确定由工件反射的光线的位置。
[0060] 本发明还涉及一种在应用接触光学传感器的探测器情况下用于确定在工件处的几何的特征或者说结构的方法，接触光学传感器包括构造为至少按区段地弯曲弹性的探测器延长件连同用于引入容纳部或者说细线容纳部中的固定区段，其中，所述固定区段是探测器延长件的区段或者容纳所述探测器延长件的保持件的区段，并且突出之处在于，所述固定区段构造为抗扭件。
[0061] 尤其规定，所述固定区段在其在容纳部中延伸的区域中在垂直于固定区段的纵向轴线延伸的平面中至少按区段地设有不同于圆形结构的外部几何结构，容纳部以其内部几何结构匹配到外部几何结构处。
[0062] 本发明的突出之处还在于，不同于圆形结构的外部几何结构通过切削段如固定区段的平地延伸的区段，由固定区段突出的凸缘，在固定区段中延伸的空隙，沿着固定区段的纵向方向延伸的凹处如凹槽和/或通过固定区段的多边形的设计来形成。
[0063] 根据独立的保护方案所享有的构思尤其地规定，如下实施所述探测器延长件，使得所述探测器延长件至少在所述细线容纳部的区域中局部地具有平面的切削段，优选地所述切削段通过空心柱体的至少局部地切削的外侧形成，到其中局部地引入探测器延长件。
[0064] 据此能够将由剩余的发明所释放的问题进行解决，即所述探测器延长件布置在细线容纳部的限定的位置中。由此得到如下优点，使得探测器延长件的平行或者沿着光学的轴线延伸的、包括探测形状元件和必要时目标标记的区域，精确地在其方向中还在如下情况中被确定，即所述探测器延长件，例如在磨损时，通过例如同类型的探测器延长件被更换。
[0065] 优选地在结构形式“2D-传感器”中使用构造切削段。特别优选将所述切削段布置在插入细线容纳部中的空心柱体的区域处，所述探测器延长件被导入到所述区域中，之后空心柱体会被弯曲90度。细线容纳部包括同样平的贴靠面作为配合件。在备选的设计方案中探测器延长件或者说空心柱体实施为柱形的并且贴靠面例如V-凹槽形式进行实施，所述备选的设计方案具有如下缺点，所述探测器延长件能够以不同的旋转位置布置在V-凹槽中。
[0066] 在特别的设计方案中本发明因此规定，所述细线容纳部具有用于探测器延长件或者说空心柱体的切削的区域的贴靠面，其中，所述贴靠面优选地是平的。
[0067] 优选地规定，所述切削段的法线方向构造为平行于平行于或者沿着光学的轴线延伸的探测器延长件的区域的方向并且优选地所述空心柱体具有90°的弯曲。
[0068] 在此如下实现空心柱体或者说探测器延长件的弯曲，弯曲的部分沿着探测器延长件的期望的方向在探测形状元件或者说目标标记的区域中延伸。例如通过以下方式实现上述情况，即切削的区域在弯曲装置中贴靠在贴靠面处，其具有相对于弯曲方向限定的位置。由此可复制地精确地调节切削段的用于弯曲的位置。
[0069] 空心柱体的弯曲的备选的设计方案对于特别的测量目的还规定，所述弯曲在85°到95°的范围中实现。
[0070] 特别优选地，探测器延长件在来自空心柱体中的面对探测形状元件的出口处与空心柱体粘合，用于实现固定在空心柱体中。
[0071] 根据本发明还规定，探测器延长件至少按区段地在所述空心柱体的内部中延伸，其中，所述空心柱体具有85到95°，优选90°的弯曲，其中，优选地仅仅探测器延长件的未拉伸的区域在所述空心柱体的内部中延伸和优选地在来自空心柱体中探测器延长件的面对所述探测形状元件的出口点处探测器延长件和空心柱体粘合。
[0072] 所述切削段的另外的优点在于，探测器延长件在细线容纳部中由此限定的贴靠负责，定向到探测器延长件的背对探测形状元件的端部上的和固定在细线容纳部中的光源能够以高的耦入效率将光耦入到探测器延长件中，即使在更换探测器延长件时。
[0073] 切削段作为用于几何结构的设计的同义词，其引起抗扭作用。
[0074] 本发明还涉及一种用于借助于接触光学传感器确定在工件处的几何的特征或者说结构的方法，至少包括旁侧测量光学传感器，优选地图像处理传感器，优选地竖直测量光学距离传感器，和至少部分地弯曲弹性的探测器延长件，其中，由所述探测器延长件至少出发有：探测形状元件，其在与所述工件接触时偏转，和优选地至少一个配属于所述探测形状元件的目标标记，其在所述探测形状元件与所述工件接触时偏转，其中，探测形状元件或者目标标记垂直于旁侧测量光学传感器的光学的轴线的侧面的偏转利用所述旁侧测量光学传感器测得，并且优选地，探测形状元件或者目标标记沿着或者几乎沿着旁侧测量光学传感器光学的轴线的竖直的偏转利用距离传感器测得。
[0075] 所述目的的至少的方面基本上通过相应的方法解决，其中应用探测器延长件，其由细线容纳部出发，到所述细线容纳部处直接或者间接地联接有弯曲弹性的部分，到所述弯曲弹性的部分直接或者间接地联接有探测形状元件或者必要时目标标记，其中，在必要时存在目标标记的情况下在所述目标标记和探测形状元件之间延伸的探测器延长件的部分相对于弯曲弹性的部分是抗弯的。
[0076] 为了能够尽可能柔性地以可匹配的点
密度、测量速度和精确性来测量，本发明规定，在单个点测量和不同的扫描方法之间切换。也许对于不同的方法应用不同的相应合适的优选地自动地更换的探测器延长件。
[0077] 在用于特别高的精确性的第一可选择的运行模式中单个地采集测量点。对此将所述探测形状元件运行靠近工件并且偏转直到预设的量。接下来确定传感器相对于工件的位置以及确定偏转并且计算测量点以及再次松开探测。备选地确定传感器的位置和偏转还能够多次实现和/或甚至在探测过程期间实现并且从多个值对中通过求平均确定测量点。
[0078] 根据特别优选的解决方案本发明规定，手动地或者自动地更换探测器延长件，利用其相应以单个点模式探测在工件处的测量点，方法是实施以下步骤：-探测形状元件和工件相对于彼此相向运动，直到实现探测形状元件或者目标标记的预设的偏转
-探测形状元件和工件相对于彼此彼此离开地运动，至少直到不再存在探测形状元件或者目标标记的偏转
-在相向运动期间和/或在离开彼此运动期间和/或在两个运动之间实现测得所述探测形状元件和/或所述目标标记的偏转，
-从一个或者多个测得的偏转和在此相应存在的接触光学传感器相对于工件的位置，优选地根据坐标测量仪器的测量轴的位置确定地，相应计算出测量点。
[0079] 在轨道上或者说在工件表面的区域中用于特别快地采集许多测量点的第二可选择的运行模式中设置了不同的扫描方法。在扫描中普遍的特征是，行驶靠近到工件处和探测形状元件偏转到预设的值之后，周期性地采集多个测量点，其中，在此探测形状元件和工件相互在轨道上运动并且保持接触。在采集所有设置的测量点之后，也就是说驶离轨道之后，探测才再次松开。
[0080] 本发明根据特别优选的备选的解决方案因此规定，手动地或者自动地更换探测器延长件，利用所述探测器延长件在工件处以扫描模式测得多个测量点（优选地相互错开地），方法是实施以下步骤：-探测形状元件和工件相对于彼此相向运动，直到实现探测形状元件或者目标标记的预设的偏转
-探测形状元件和工件相对于彼此在轨道上运动，其中，探测形状元件和工件保持接触，并且其中，在运动期间周期性地测得所述探测形状元件和/或所述目标标记的偏转-探测形状元件和工件相对于彼此彼此离开地运动，至少直到不再存在探测形状元件或者目标标记的偏转
-从多个测得的偏转中和接触光学传感器相对于工件的在此相应存在的位置中，优选地根据坐标测量仪器的测量轴的位置确定地，计算出多个测量点。
[0081] 为了固定轨道（在所述轨道上在扫描中采集测量点），设置了多个方法。一方面在如下方法中区别，在一种方法中在最小的和最大的量之间的偏转以理论值(理论偏转)调节(规则的扫描)，在另一种方法中不进行调节(不规则的扫描)。另一方面在固定预设的轨道上的扫描和在没有预设轨道的情况下的扫描之间区分。在第二种情况中至少通过确定起始点和终点实现确定轨道，其中，所述方法实际上仅仅能够在调节的扫描的情况下使用(例外：工件表面沿着在起始点和终点之间的直接的
连接线具有在可靠的偏转的大小中的最大的偏差)。
[0082] 在预设的轨道(理论轨道)上扫描的情况下在所述理论轨道上实现在传感器和工件之间的相对运动并且在未调节的情况中记录相应存在的偏转。在工件表面在可靠的偏转范围中足够精确地公开时使用所述未调节的扫描。在另外的情况中，可靠的偏转会被超过。在此观测所述偏转并且必要时中断扫描。所述理论轨道在此能够在空间中任意地放置并且使用为了在工件和接触光学传感器之间的相对运动所应用的坐标测量仪器的所有需要的运动轴线。
[0083] 备选地，在预设的轨道上的扫描实施为规则的扫描。在此尝试，跟随理论轨道并且同时调节预设的偏转。这根据本发明优选在如下情况中达成，即跟随沿着两个通过所谓的扫描平面限定的坐标轴方向的理论轨道并且沿着对此处于垂直的坐标轴方向实现调节偏转。优选地三个坐标轴方向平行于应用于实施相对运动的坐标测量仪器的轴
驱动器。由此仅仅一个轴驱动器用于调节偏转并且另外两个轴驱动器被用于在理论轨道上运动。然而还要规定，沿着全部三个空间方向上进行调节，也就是说使用所有的轴驱动器用于调节。因为沿着轨道的运动基本上必须相切于相应接触的工件表面，也就是说垂直于相应存在的偏转进行，从而不改变与工件表面的接触，相应地垂直于表面切线，也就是说沿着偏转的方向实现所述调节。
[0084] 所述理论轨道例如是由轮廓进行限定的样条，所述轮廓从工件的CAD模型或者在工件处已经测量的轮廓或者几何的基本形状如直线，直线区段，圆，圆区段，螺旋区段中得到。
[0085] 优选地因此规定，理论轨道如样条被确定用于轨道，其在空间中由一个或者多个规定的曲线形成，其中，所述曲线优选地从已经测量的点和/或工件的模型如CAD模型出发和/或由几何的基本形状如例如直线，直线区段，圆，圆区段，螺旋区段确定并且所述轨道要么相应于理论轨道(不规则的扫描)或者在考虑所述探测形状元件和/或所述目标标记的偏转的情况下，优选地沿着至少两个通过扫描平面限定的坐标轴方向跟随理论轨道(规则的扫描)。
[0086] 在没有预设的理论轨道的情况下的扫描中通过以下方式确定轨道，即至少限定起始点和终点，所述轨道要在所述起始点和终点之间延伸。此外优选地规定，限定中间点，所述轨道延伸通过该中间点。根据现有的工件表面通过以下方式得到在起始点和终点或者说中间点之间发出的轨道，即调节所述偏转。在全部的情况中沿着所有三个空间方向实现所述调节，也就是说应用所有的轴驱动器。为了又不失去与工件表面的接触，相应地垂直于表面切线、也就是说沿着偏转的方向实现所述调节，且基本上相切于工件表面，也就是说垂直于相应存在的偏转并且沿着轨道的方向，也就是说朝着终点或者说下一个中间点实现轨道上的运动。
[0087] 根据特别优选的解决方案通过以下方式达成在没有理论轨道的情况下的扫描，即在起始点和终点之间延伸的轨道通过规定扫描平面进行限制。这意味着，所述轨道在所述描平面内部延伸。所述偏转的调节然后优选也沿着两个撑开扫描平面的空间方向实现。为了确定在轨道上的相应的调节运动的和相应的运动方向的精确的方向而规定，首先确定偏转的方向，优选投影到扫描平面中的偏转的方向。所述方向处于大约垂直于相应直地接触的工件表面。因此接下来实现在偏转的方向中的调节或者说投影到扫描平面中的偏转的调节，且所述运动垂直于此，也就是说沿着相应的表面切线。如下确定所述运动的方向，即没有运动沿着对置的方向被突然地导入，也就是说存在相对于直到在此存在的运动方向较小的角度。
[0088] 为了规定所述轨道要沿着哪个从起始点引导开的方向开始，优选设置，例如通过说明方向点来规定方向。扫描运动然后从沿着直接的方向看的起始点或者投影到扫描平面中的朝向方向点的方向开始。扫描平面的定义能够例如根据起始点或者终点结合矢量来实现，所述矢量形成扫描平面的法线矢量。备选地通过相应两个坐标测量仪器轴线限定的平面能够被应用为扫描平面，其被移动到起始点或者终点。
[0089] 因此突出之处还能够在于，通过一个起点和一个终点，和优选地通过一个或者多个中间点，和优选地通过起始方向和/或扫描平面确定所述轨道，并且在限定的点之间在考虑所述探测形状元件和/或所述目标标记的偏转的情况下(规则的扫描)通过相应接触的工件表面的位置确定所述轨道。
[0090] 特别要强调如下思想，在所述轨道上运动期间所述偏转在最小和最大值之间以理论偏转通过运动相应的坐标测量仪器轴来调节，其中，优选地垂直于扫描平面或者在扫描平面内沿着两个空间方向或者沿着所有三个空间方向实现所述调节。
[0091] 优选地规定，在扫描平面内的沿着两个空间方向的调节的情况下，实现沿着偏转的方向、优选地沿着投影到扫描平面中的偏转的方向的调节，并且实现沿着轨道在扫描平面内部垂直于偏转、优选地垂直于投影到扫描平面中的偏转的运动，其中，优选地如下确定运动的方向，使得相对于到那时存在的运动方向存在更小的角度。
[0092] 此外存在扫描的特殊形式，如例如在应用旋
转轴线情况下的扫描。在此工件的旋转可理解为用于在接触光学传感器和工件之间的相对运动所使用的坐标测量仪器的另一运动轴线。在此能够同样地规定所述轨道，也就是说作为另外的坐标包括对每个轨道点的旋转角，或者在没有预设的轨道的情况下扫描。同样可实现规则的以及不规则的扫描。用于调节和运动的扫描平面和方向的根据本发明的思考能够转移到应用
旋转轴线。优选旋转轴线扫描在
旋转对称的构件如轴或者工具，但也在
曲轴或者类似工具中应用。在此垂直于旋转轴线方向在工件的处于外部的周向处实现探测，也就是说在旋转轴线也处于其中的平面中。实现探测和偏转的调节优选用于沿着旁侧的方向，也就是说垂直于光学的轴线的结构形式2D-传感器，并且用于垂直或者沿着光学的轴线的结构形式3D-传感器。垂直于探测方向和旋转轴线的线性的运动轴线在旋转扫描中大多不被应用并且代替其旋转所述旋转轴线用于实现沿着工件表面的运动。
[0093] 为了类似于利用传统的接触传感器的测量（也就是说如在应用经典的行程测量系统的情况下）实施扫描但还有利用接触光学传感器实施测量单个点，由此降低了相应的方法耗费，本发明必要时规定，从利用旁侧测量光学传感器采集的图像和竖直测量距离传感器的测量信号中如在传统的接触传感器中那样导出三个笛卡尔的偏转信号。这些信号然后能够例如由相同的或者甚至同一个评估单元或者说评估
软件进一步处理。为了最大的精确性，信号的采集必须例如通过经由触发引导件的触发与坐标测量仪器的测量轴的相应的位置的确定同步。
[0094] 本发明在特别的设计方案中规定，对扫描相比于单个点测量使用探测器延长件，其具有更高的抗弯性，所谓的扫描细线（Scanning-Fasern）。这通过以下方式实现，即探测器延长件的直接在探测形状元件或者说目标标记上面延伸的区域在从大约0.5 mm到1 mm长度的所谓的自由的杆长度之后，转到较厚的和相比于自由的杆长度显著更抗弯的区域。从较厚的转到较细的区域优选地持续地实现，通过拉伸过程制作。在用于单个点测量的探测器延长件中，将自由的杆长度实施为更大，例如3 mm到6 mm长。在扫描细线中，由此实现到所述工件中较小的插入深度，也就是说仅仅在自由的杆长度的范围中，然而在较大的偏转中例如在单个点测量中才导致所谓的杆探测，其中探测器延长件的在所述探测形状元件上面延伸的部分与工件相撞。通过在应用扫描细线的情况下的较大的可靠的偏转，可更简单地实现调节偏转或者说允许更大的扫描速度。
[0095] 根据本发明因此还规定，探测器延长件从直接在上面联接到探测形状元件或者说目标标记的弯曲弹性的区域转到更大的直径的区域中，其优选地是弯曲弹性的区域探测器延长件的最小的直径的至少两倍的直径，优选地方法是弯曲弹性的部分通过拉伸在其直径中朝着探测形状元件的方向实施为持续地变尖细，其中，直接在所述探测形状元件或者说目标标记上方延伸的区域直到较大的直径的区域的长度可选地为小于2 mm，尤其地为0.2 mm到1.5 mm，对于在扫描的测量的应用中，或者大于2.5 mm尤其地 3 mm至6 mm，对于单个点测量进行实施。
[0096] 优选地因此规定，从利用旁侧测量光学传感器采集的图像中提取相应两个偏转信号，优选地处于互相垂直的偏转信号，并且优选地垂直于两个第一偏转信号的第三偏转信号通过竖直测量距离传感器提供并且优选地所述偏转信号利用相同的或者同一个应用于传统的接触探测器的评估单元和/或评估软件处理，用于确定探测形状元件的3D的偏转和由其中确定测量点。
[0097] 特别要强调如下构思，相应应用于确定探测形状元件的偏转的3D图像的采集和所属的由距离传感器提供的第三偏转信号的采集通过一个触发引导件受控制地在与坐标测量仪器的测量轴的方位的采集相同的时间点进行采集。
[0098] 对于确定探测形状元件或者说目标标记的旁侧的偏转规定，探测形状元件或者说目标标记在偏转状态中成像的位置或者说方位以由旁侧测量传感器中相应采集的数码的图像与在未偏转的状态中的位置或者说方位比较。在未偏转的状态中的位置在此在前进行测量。此外必须测量特性曲线，其包含在图像中的位置相对于实际的偏转的关系。
[0099] 对于以旁侧测量传感器采集的数码的图像快速地和精确地确定探测形状元件或者说目标标记的成像的位置或者说方位，本发明基本上建议了两种方法。第一方法基于轮廓评估，第二方法基于图片相关性。
[0100] 在轮廓评估中轮廓通过合适的数学的
算法从数码的图像中提取。测量点沿着边缘曲线相互排列成珍珠形的并且通过边缘曲线的插补亚
像素精确地确定测量点。在探测形状元件的单个
图像采集中在此产生圆形的具有大量测量点的轮廓。接着典型地应用轮廓的圆形中心用于方位确定，所述圆形中心能够根据最小二乘法确定(补偿圆)。备选地还能够实现评估另外的特征如轮廓
重心。
[0101] 图像相关性可实现在图像中找出任意的对象。对此产生未偏转的探测形状元件或者说目标标记的参考图像(模板)并且将其在先前进行储存。所述模板然后在测量(探测形状元件或者说目标标记的偏转)时在图像中被找出。具有最大类似性值的位置相应于探测形状元件或者说目标标记的中间方位。在图像关联中所述模板以像素方式在所述图像上移动。在每个图像点处从两者中求得类似性值。最简单的类似性值是两个图像的绝对差的和。如果模板与图像段一致，两个图像的差为0。在该位置中达到最大的协调性。然而，如果照射强度或者说
亮度相比于在采集模板的情况下的状态出现变化，那么在该方法中所述图像的差值不再是0。合适于这种情况的类似性值，是例如根据下列等式应用的标准化的交叉相关（Kreuzkorrelation），在该等式中实现一种模板或者说图像的标准化：
其中，ncc表示i,j的交叉相关值；i, j表示图像位置；T表示模板；B表示图像； 表示模板的灰度值方差； 表示图像区域（被模板
覆盖区域）的灰度值方差。
[0102] 所述方法由此解决了所述目的，即使在成像条件较差或者改变光线情形的情况下实现偏转的精确的确定。
[0103] 交叉相关的结果是相关性矩阵，该相关性矩阵具有与摄像机图像相同的尺寸并且包括在+1和-1之间的相关性值，其中，+1意味着在模板和图像之间的精确的协调性。如果反转灰度值，那么所述值呈现为-1。探测形状元件或者说目标标记的中间方位通过具有最大相关性系数的像素坐标表示。合适的插补方法如线性插补或者二次内插法实现位置的亚像素精确的评估。密集计算的图像相关性的优化根据公开的标准方法在实际中针对减少计算时间。可能方案在根据金字塔方法的分辨率级中提供逐级的计算并且应用简单的测试值用于过滤最大值候选项，其中，图像中经由图像评估公开的、不合适的区域被排除在相关性分析之外。
[0104] 本发明根据优选的解决方案规定，通过以下方式实现从利用旁侧测量光学传感器采集的图像中提取偏转信号，即测得探测形状元件或者目标标记在相应的图像中相比于在未偏转的状态中先前测量的位置的位置，其中，先前测量的位置和相应的位置通过在图像中测定探测形状元件或者目标标记的轮廓和确定轮廓的重心或者中心来确定，或者借助于相关性方法（Korrelationsmethoden）确定，其中，确定相对探测形状元件或者目标标记的成像的先前确定的模板的最大相关性，其中，相关性以模板相对于相应的图像的多个不同的位置来评估。
[0105] 因此突出之处还能够在于，使用交叉相关，其中，优选地被考虑为扩展参数，模板和图像在不同的照射尤其地亮度的情况下被采集，模板和/或图像也就是说在确定相关性之前相应地被标准化。
[0106] 特别要强调如下构思，相关性或者说相关性系数的确定首先利用降低图像和/或模板的分辨率实现并且测得探测形状元件或者目标标记的粗略的位置并且接下来以提高的分辨率在以粗略确定的位置限制的图像区域中实现，其中，该方法优选地重复地以逐级地上升的分辨率和图像区域的逐级的限制进行重复(金字塔法)。
[0107] 优选地规定，在确定相关性之前确定所述图像的区域，其由相关性分析取出，尤其地应用用于过滤最大值候选项的简单的测试值。
[0108] 为了对不同的例如对单个点测量或者扫描所使用的探测器延长件实现最佳的取向，探测器延长件是可调节的。
[0109] 在优选的改进方案中本发明规定，探测器延长件相对于旁侧测量光学传感器调节，优选地以一个、两个或者三个平移的和/或一个、两个或者三个转动的自由度。
[0110] 根据优选的解决方案本发明规定，探测器延长件包括探测形状元件的区域相对于旁侧测量光学传感器的光学的轴线通过以下方法调整到0° < Alpha < 15°的角度上，即-应用优选地更换细线容纳部，其包括探测器延长件，探测器延长件在所述包括探测形状元件的区域和所述所述细线容纳部的区域之间具有相应预调节的弯曲或者-应用优选地更换细线容纳部，其具有相应实施的装入位置或者
-相应地调整用于调节的工具，
并且所述探测形状元件或者所述目标标记被布置在旁侧测量光学传感器的清晰区域中，优选地用于测量在工件表面上的粗糙度。
[0111] 突出之处还在于，为了测量底切或者另外的对于直线探测器延长件不能进入的特征应用或者说更换探测器延长件，所述探测器延长件在探测形状元件和目标标记之间具有弯曲或者优选地星形的、到多个探测形状元件的分叉。
[0112] 特别要强调如下构思，成像尺度在沿着竖直的方向的偏转情况下通过使用具有放大的远心的镜组或者变焦镜组的远心的变焦级保持恒定，其中，所述变焦镜组具有优选地能够独立于成像尺度调整的工作距离。
[0113] 由此旁侧的偏转的测量的精确性也在如下情况中没有改变，即探测的探测形状元件或者说目标标记竖直地偏转。
[0114] 在优选的改进方案中本发明规定，为确定旁侧的偏转使用变焦镜组，优选地具有能够独立于成像尺度调整的工作距离的变焦镜组，其中，选择变焦级，其具有与相应探测的探测形状元件或者说目标标记的直径匹配的成像尺度，尤其地匹配成使得探测形状元件或者说目标标记的成像包括其最大的可靠的偏转由变焦镜组完全地探测并且分辨率最小化。
[0115] 由此确保，能够使用不同大小的探测形状元件或者说目标标记（优选经由自动的转换器）但是其能够被完整地探测和测量。优选如下实现所述匹配，即选择如下变焦级，其中探测形状元件或者说目标标记的整体成像还在考虑最大可靠的偏转直线的情况下被探测。这确保了最大可能的分辨率和由此用于旁侧的测量的精确性。
[0116] 根据优选的解决方案本发明规定，竖直测量光学的传感器是根据傅科原理的传感器，其中，应用照射光源，其仅仅照亮应用于成像到工件上的镜组的孔径的限制的部分，和/或其中，应用线形的或者面状的识别单元如位置敏感的二极管(PSD)或者用于确定由工件反射的光线的位置的摄像机，其中，所述位置优选地利用摄像机确定，方法是：-
差分信号（Differenzsignal）从总和信号、优选地识别单元的单个光敏感的元件的测量的强度的总和信号中，从摄像机的至少两个不同的区域、优选地在摄像面的中间彼此邻接的同样大的区域中确定和/或
-通过评估摄像面的至少一个部分区域的单个的光敏感的元件的光强确定光束重心，优选地
光度学的中心（photometrisch Mitte）。
[0117] 对傅科距离传感器的所述优选的改进方案已经进行的说明进行补充还提出应用摄像机作为识别单元，使得由傅科传感器的特别的照射光源出发由工件反射的照射的位置从利用摄像机的不同的光敏感的元件采集的强度分布中计算出。通过减法得到零交叉信号，其用作为测量区域重心。在差分信号饱和的区域中进行应用光束重心，也就是说不再照射选择的区域中的至少一个，或者说用于附加的监测。为了避免在摄像机上的过照射，摄像机的积分时间被调整为相应地较小。通过由此高的读出频率，同样有利地通过列或者间隙的限制（如已经说明的那样），能够紧接着将多个相继采集的图像相加，用于实现高的
信噪比。积分时间匹配根据本发明也应用于调节到恒定的光强度上，以用于匹配到不同的表面反射度或者说表面倾斜度处。
[0118] 优选地规定，所述接触光学传感器集成在坐标测量仪器、优选地与另外的传感器优选地接触的、光学的或者计算机断层摄影的传感器一起的多传感器坐标测量仪器中地应用，优选地旁侧测量光学传感器和竖直测量光学的传感器独立于接触光学传感器驱动。
[0119] 这也就是说意味着例如，所述旁侧测量光学传感器和竖直测量光学的传感器在放下探测器延长件，也就是说放下细线容纳部，调节单元或者保持件的情况下，被使用备选用于测量工件表面。
[0120] 根据本发明同样还有用于借助于接触光学传感器确定在工件处的几何的特征或者说结构借的方法，接触光学传感器至少包括旁侧测量光学传感器，优选地图像处理传感器，优选地竖直测量光学距离传感器，和至少部分地弯曲弹性的探测器延长件，其中，由所述探测器延长件至少出发有：探测形状元件，其在与所述工件接触时偏转，和优选地至少一个配属于所述探测形状元件的目标标记，其在所述探测形状元件与所述工件接触时偏转，其中，探测形状元件或者目标标记垂直于旁侧测量光学传感器的光学的轴线的侧面的偏转利用旁侧测量光学传感器测得，和优选地探测形状元件或者目标标记沿着或者几乎沿着旁侧测量光学传感器的光学的轴线的竖直的偏转利用距离传感器测得，其特征在于，应用探测器延长件，其由细线容纳部出发，到所述细线容纳部处直接或者间接地联接有弯曲弹性的部分，到弯曲弹性的部分处直接或者间接地联接有探测形状元件或者必要时目标标记，其中，在必要时存在目标标记的情况下探测器延长件的在目标标记和探测形状元件之间延伸的部分相对于弯曲弹性的部分是抗弯的，手动地或者自动地更换探测器延长件，利用所述探测器延长件在工件处在扫描模式中优选地相互错开地测得多个测量点，方法是实施以下步骤：-探测形状元件和工件相对于彼此相向运动，直到实现探测形状元件或者目标标记的预设的偏转
-探测形状元件和工件相对于彼此在轨道上运动，其中，探测形状元件和工件保持接触，和其中，在运动期间周期性地测得所述探测形状元件和/或所述目标标记的偏转-探测形状元件和工件相对于彼此彼此离开地运动，至少直到不再存在探测形状元件或者目标标记的偏转
-从多个测得的偏转中和接触光学传感器相对于工件的在此相应存在的位置中，优选地根据坐标测量仪器的测量轴的方位确定地，计算出多个测量点，
确定理论轨道如样条用于轨道，其在空间中由一个或者多个规定的曲线形成，其中，曲线优选地从已经测量的点和/或工件的模型如CAD模型出发和/或从几何的基本形状如例如直线，直线区段，圆，圆区段，螺旋区段中确定并且所述轨道要么相应于理论轨道(不规则的扫描)或者，优选地沿着至少两个通过扫描平面限定的坐标轴方向在考虑所述探测形状元件和/或所述目标标记的偏转的情况下跟随理论轨道，并且在所述轨道上运动期间所述偏转在最小和最大值之间以理论偏转通过运动相应的坐标测量仪器轴来调节，其中，优选地垂直于扫描平面或者沿着在扫描平面内的两个空间方向或者沿着所有三个空间方向实现所述调节。
[0121] 根据本发明也还有用于借助于接触光学传感器确定在工件处的几何的特征或者说结构方法，至少包括旁侧测量光学传感器，优选地图像处理传感器，优选地竖直测量光学距离传感器，和至少部分地弯曲弹性的探测器延长件，其中，由所述探测器延长件至少出发有：探测形状元件，其在与所述工件接触时偏转，和优选地至少一个配属于所述探测形状元件的目标标记，其在所述探测形状元件与所述工件接触时偏转，其中，探测形状元件或者目标标记垂直于旁侧测量光学传感器的光学的轴线的偏转利用旁侧测量光学传感器测得，和优选地探测形状元件或者目标标记沿着或者几乎沿着旁侧测量光学传感器的光学的轴线的竖直的偏转利用距离传感器测得，其特征在于，应用探测器延长件，其由细线容纳部出发，到细线容纳部处直接或者间接地联接有弯曲弹性的部分，到弯曲弹性的部分处直接或者间接地联接有探测形状元件或者必要时目标标记，其中，在必要时存在目标标记的情况下探测器延长件的在目标标记和探测形状元件之间延伸的部分相对于弯曲弹性的部分是抗弯的，手动地或者自动地更换探测器延长件，利用所述探测器延长件在工件处在扫描模式中优选地相互错开地测得多个测量点，方法是实施以下步骤：-探测形状元件和工件相对于彼此相向运动，直到实现探测形状元件或者目标标记的预设的偏转
-探测形状元件和工件相对于彼此在轨道上运动，其中，探测形状元件和工件保持接触，并且其中，在运动期间周期性地测得探测形状元件和/或目标标记的偏转
探测形状元件和工件相对于彼此彼此离开地运动，至少直到不再存在探测形状元件或者目标标记的偏转
-从多个测得的偏转中和接触光学传感器相对于工件的在此相应存在的位置中，优选地根据坐标测量仪器的测量轴的位置确定地，计算出多个测量点，
所述轨道通过一个起点和一个终点，和优选地通过一个或者多个中间点，并且优选地通过起始方向和/或扫描平面来确定，并且在限定的点之间所述轨道在考虑所述探测形状元件和/或所述目标标记的偏转(规则的扫描)的情况下通过相应接触的工件表面的位置确定，使得在所述轨道上运动期间所述偏转在最小和最大值之间以理论偏转通过运动相应的坐标测量仪器轴来调节，其中，优选地所述调节垂直于一个扫描平面或者沿着在扫描平面上的两个空间方向或者沿着所有三个空间方向实现，并且在沿着在扫描平面上方的两个空间方向的调节中所述调节沿着偏转的方向，优选地沿着投影到扫描平面中的偏转的方向实现，并且所述运动沿着在扫描平面内部的轨道垂直于偏转，优选地垂直地于投影到扫描平面中的偏转而实现，其中，优选地如下确定运动的方向，使得相对于到那时存在的运动方向存在更小的角度。
[0122] 根据本发明此外还有用于借助于接触光学传感器确定在工件处的几何的特征或者说结构方法，至少包括旁侧测量光学传感器，优选地图像处理传感器，优选地竖直测量光学距离传感器，和至少部分地弯曲弹性的探测器延长件，其中，由所述探测器延长件至少出发有：探测形状元件，其在与所述工件接触时偏转，和优选地至少一个配属于所述探测形状元件的目标标记，其在所述探测形状元件与所述工件接触时偏转，其中，探测形状元件或者目标标记垂直于旁侧测量光学传感器的光学的轴线的侧面的偏转利用旁侧测量光学传感器测得，并且优选地探测形状元件或者目标标记沿着或者几乎沿着旁侧测量光学传感器的光学的轴线的竖直的偏转利用距离传感器测得，其特征在于，应用探测器延长件，其从细线容纳部出发，到所述细线容纳部处直接或者间接地联接有弯曲弹性的部分，到所述弯曲弹性的部分直接或者间接地联接有探测形状元件或者必要时目标标记，其中，在必要时存在目标标记的情况下探测器延长件的在目标标记和探测形状元件之间延伸的部分相对弯曲弹性的部分是抗弯的，从利用旁侧测量光学传感器采集的图像中实现提取偏转信号，方法是：测得探测形状元件或者目标标记在相应的图像中相比于在未偏转的状态中先前测量的位置的位置，其中，通过在图像中测得探测形状元件或者目标标记的轮廓和确定轮廓的重心或者中心确定先前测量的位置和相应的位置，或者借助于相关性方法确定，其中，确定相对探测形状元件或者目标标记的成像的先前确定的模板的最大相关性，其中，在模板相对于相应的图像的多个不同的位置中评估所述相关性，其中，尤其地使用交叉相关，其中，优选地被考虑为扩展参数，使得模板和图像在不同的照射尤其地亮度中被采集，也就是说模板和/或图像在确定相关性之前相应地被标准化。
[0123] 根据本发明同样还有用于借助于接触光学传感器确定在工件处的几何的特征或者说结构的方法，至少包括旁侧测量光学传感器，优选地图像处理传感器，优选地竖直测量光学距离传感器，和至少部分地弯曲弹性的探测器延长件，其中，由所述探测器延长件至少出发有：探测形状元件，其在与所述工件接触时偏转，和优选地至少一个配属于所述探测形状元件的目标标记，其在所述探测形状元件与所述工件接触时偏转，其中，探测形状元件或者目标标记垂直于旁侧测量光学传感器的光学的轴线的侧面的偏转利用旁侧测量光学传感器测得，和优选地探测形状元件或者目标标记沿着或者几乎沿着旁侧测量光学传感器的光学的轴线的竖直的偏转利用距离传感器测得，其特征在于，应用探测器延长件，其从细线容纳部出发，到所述细线容纳部处直接或者间接地联接有弯曲弹性的部分，到所述弯曲弹性的部分直接或者间接地联接有探测形状元件或者必要时目标标记，其中，在必要时存在目标标记的情况下探测器延长件的在目标标记和探测形状元件之间延伸的部分相对于弯曲弹性的部分是抗弯的，探测器延长件的包括探测形状元件的区域相对于旁侧测量光学传感器的光学的轴线被调整到0° < α < 15°的角度上，方法是：-应用优选地更换细线容纳部，其包括探测器延长件，探测器延长件在所述包括探测形状元件的区域和所述所述细线容纳部的区域之间具有相应预调节的弯曲，或者
-应用优选地更换细线容纳部，其具有相应实施的装入位置或者
-相应地调整用于调节的工具，
并且所述探测形状元件或者所述目标标记布置在旁侧测量光学传感器的清晰区域中，优选地用于测量在工件表面上的粗糙度。
[0124] 在优选的改进方案中本发明规定，在测量期间探测形状元件或者说目标标记发出的光线的亮度由图像处理传感器的摄像机测得并且通过控制用于照射探测形状元件或者说目标标记的光源调节到不变的值上，优选地其中，所述值在先前被确定或者根据用于测量利用图像处理传感器采集的第一图像来确定。
[0125] 通过在图像处理传感器的图像中调节亮度确保了，用于评估旁侧的偏转的探测形状元件或者说目标标记的成像在所谓的模式自照明中可复制地进行。尤其地在深地插到狭窄的孔中的情况中至少导致稍微遮暗，所述遮暗由此至少部分地被消除。但是对于例如在接触光学传感器的测量中存在的标准状态的亮度中的偏差也能够引起测量偏差。如果如此在测量中之前测得所述值并且然后在每次测量中调整，也就是说相应地调整，存在不变的光线情形并且可实现特别可复制地精确的测量。
[0126] 根据本发明由此提出用于接触光学传感器的装置和方法，其提供解决方案用于：-在扫描方法情况下的测量，尤其地任意地切换在单个点测量和扫描之间的可能方案并且在预设的轨道上或者自由地(从起始点到终点)扫描和规则地或者不规则地扫描，-探测器延长件的简单的和可复制的调节，
-利用探测器延长件的可调整的倾斜的测量，尤其地能够一次调整的或者经调整的倾斜的测量，和用于测量不同取向的面的应用，例如用于粗糙度测量，和为此相应的交换接口的应用，所述交换接口在不同的倾斜方向的情况下确保探测器延长件的可复制的位置和倾斜
-另外的交换接口，其省出不同的探测器延长件的附加的调节，
-在能够替换的细线保持件(细线容纳部)中集成的用于探测器延长件的光线的光源，-测量底切和以任意的取向以高精确性测量底切(在没有使用旋转-关节或者说旋转/摆动-关节的情况下)，
-在沿着用于光学探测所述探测器延长件的探测形状元件或者目标标记的偏转所使用的镜组的光学的轴线的方向上的偏转的情况下实现精确不变的成像尺度，
-实现用于偏转测量的可调整的精确性
-可选地用于确定竖直的偏转较大的测量区域或者高的精确性，
-竖直测量传感器的较大的测量区域，
-应用类似于接触传感器的接触光学传感器，
-在较差的成像条件或者改变的照射的情况下快速地和精确地确定探测形状元件或者目标标记的旁侧的偏转，
他们能够以一个或者尽可能少地不同的布置方案中提供。
[0127] 独立的发明的任务在于，说明用于制作包括探测形状元件和必要时目标标记的探测器延长件的方法，利用其能够以高的精确性实现预设的直径（至少在探测器延长件输送给工件的区域中），和必要时用于探测器延长件的预设的形状如弯曲和用于探测形状元件和必要时目标标记的预设的直径，以用于应用探测器延长件利用在坐标测量仪器中使用的接触光学传感器用于精确地测量在工件处的几何的特征或者说结构。
[0128] 本发明如此还涉及一种用于制造探测器延长件、由探测器延长件出发的探测形状元件和优选地目标标记的方法，其用于在坐标测量仪器中用于测量在工件处的几何的特征或者说结构所用的接触光学传感器。
[0129] 在独立的解决方案中本发明规定，由一个或者多个细线
块，优选地玻璃
纤维块，在热影响情况下，优选地借助于激光，
电弧或者热丝，通过拉伸探测器延长件的直径变细和通过熔化，和优选地使用内聚力，或者粘合产生探测形状元件和/或目标标记。
[0130] 本发明根据独立待保护的建议涉及一种用于制造探测器延长件、由探测器延长件出发的探测形状元件和优选地目标标记的方法，用于在坐标测量仪器使用的用于测量在工件中的几何的特征或者说结构的接触光学传感器，其中，探测器延长件是所述细线的至少一个区段，尤其地是光学的玻璃纤维，或者说细线块如玻璃纤维块并且突出之处在于，细线区段的至少一个区段在热影响情况下（如激光，电弧或者热丝）通过拉伸在其直径中变尖细并且所述探测形状元件和/或在存在目标标记的情况下的目标标记通过熔化，和优选地使用内聚力，或者粘合产生。
[0131] 优选这样的物件作为热源，其在尽可能小的局部的环境中产生较大的
温度，如这例如可借助于
等离子体或者说电弧，激光射线或者通过高效的热丝实现。玻璃纤维的有待变形的区域被引导到热源处(例如在粘合或者说镶接中，也称作“splicing”)或者说有针对性地沿着该热源引导(例如在削减或者说拉伸中，也称作“tapering”)以用于将其局部熔化。
[0132] 优选使用多层构造的细线块，其包括玻璃芯，尤其地
石英玻璃芯，在此围绕存在的所谓的覆层，在此围绕存在的
硅酮层和继而在此围绕存在的优选地由乙烯-四氟化乙烯如Tefzel (由杜邦注册的品名)构成的合成材料层。所述覆层能够同样由玻璃或者说石英玻璃组成并且然后通常不再能够与石英玻璃芯分开，或者然而由另外的能够与石英玻璃芯分开的材料组成。在拉伸时能仅仅保留由玻璃组成的层，其它存在的层会被分开。相应地为拉伸设置的区域清除硅酮层和合成材料层并且在不是由玻璃组成的覆层的情况下清除覆层。在拉伸时按照原则产生直径变尖细，其中，所述直径沿着细线持续地减少。所述减少以大约恒定的比率进行，产生拉伸的细线块的优选的锥形的形状。拉伸的细线块联接到探测器延长件的未拉伸的区域处。探测形状元件安置或者说构造或者说产生到背对传感器的端部，也就是说在要插入工件中的区域中。在细线的拉伸之后尤其地拉出的直径变尖细的区域能够看作为探测器延长件的弯曲弹性的区域。未拉伸的部分由于其较大的直径在探测形状元件的偏转中实际上几乎不弯曲。
[0133] 另外的步骤是切开例如拉伸的细线，也成为“劈裂”。备选地折断变尖细的细线。在拉伸的、也就是说变尖细的和例如折断的或者切开的细线的端部处利用特别的方法实现构造加厚部，方法是通过电弧加热折断或者说接口。通过熔化的玻璃的表面
张力形成球形的液滴，其是所述探测形状元件或者所述目标标记。在第二种情况中通过粘合，也就是说再次局部地加热，将一个或者多个分开的细线块粘合到目标标记处，在其对置的端部处固定有探测形状元件，继而用先前说明的构造加厚部的方法制作。备选于变厚，也能够分开地制作探测形状元件并且将其继而通过局部加热粘合到细线端部处。分开的细线块伴随探测形状元件例如沿着探测器延长件的区段的方向（所述区段联接到目标标记处），也就是说沿着旁侧测量传感器的光学的轴线的方向，或者沿着改变的方向（如已经说明）延伸。多个分开的细线块形成例如一个星形。
[0134] 因此对于所述构思特别优选的是，在探测器延长件的直径变尖细的端部处，通过所述探测器延长件在熔化过程期间的变厚产生所述探测形状元件或者所述目标标记或者粘合了单独制作的探测形状元件或者目标标记。
[0135] 备选地通过在探测器延长件内部本身的变厚实现制作目标标记，方法是探测器延长件在加热时被压镦。
[0136] 在特别的设计方案中本发明因此规定，在探测器延长件的在直径中变尖细的部分内部通过在熔化过程期间所述探测器延长件的变厚（优选地通过压镦）产生目标标记。
[0137] 根据本发明还规定，一个或者多个分开制作的细线块被粘合到目标标记处，一个或者多个分开制作的细线块沿着由目标标记出发的探测器延长件的区段的方向或者沿着一个或者多个改变的方向延伸，其中，从一个或者多个细线块的对置于粘合部的端部出发了所述探测形状元件或者说相应一个探测形状元件。
[0138] 在已经说明的实施形式2D-传感器中探测器延长件必须以90°弯曲。为此本发明在第一设计方案中规定，本身使用细线的重力并且将细线限定地在热源处引导通过。为了产生均匀的半径，所述细线接下来经由在限定的运动方向中下降的陶瓷杆引导。在此为竖直的运动重叠有
水平的运动。细线区段–也称作细线块-和支持元件如陶瓷杆的运动彼此间校准，其中，每个时间单元经过的路段相互相关，尤其地以恒定的比例，该比例尤其地是一。杆形的支持元件沿着其纵向轴线方向垂直于细线区段的运动方向延伸，也就是说沿着其在支持元件的区域中延伸的纵向轴线。
[0139] 优选地因此规定，在热影响和使用重力的情况下探测器延长件会被弯曲，优选地弯曲了90°或者85°到95°，其中，所述探测器延长件借助于进给运动在热源处被引导经过，优选地所述弯曲以恒定的半径实施，方法是细线块在所述热源之后经由
支撑杆如柱形的陶瓷杆支撑，其在进给运动期间施加至少一个竖直的运动，优选地至少有时候施加重叠地竖直的和水平的运动，其中，尤其地探测器延长件的进给运动和所述支撑杆的运动以相关的比例，优选地恒定的比例，彼此间校准。
[0140] 在本发明的第二设计方案中通过以下方法产生弯曲，所述细线本身实际上没有被变形，而是抗弯的外壳，也就是说例如很大程度上上面已经提到的金属小管或者说通常是空心柱体被变形。所述细线块然后以其未拉伸的区域置入例如移动如金属小管中。在此其跟随先前以大约90°弯曲的小管的形状。细线块的拉伸的区域在此保持在小管的外部。在未拉伸的区域中优选地不移除合成材料层和硅酮层，因为否则所述细线在导入小管中在小管中偏转时会折断。优选地规定，所述小管在弯曲点之后延伸直到细线保持件内部。在探测形状元件侧未拉伸的区域从小管中突出，例如几个小的毫米，例如1 mm到10 mm，在特殊形式中也突出直到50 mm或者直到100 mm（在拉伸的区域开始之前）。在未拉伸的区域来自小管中的探测形状元件侧的出口点处，其会与小管粘合。
[0141] 在特别的设计方案中本发明因此规定，所述探测器延长件至少按区段地导入所述空心柱体的内部中，其中，所述空心柱体具有从85°到95°，优选90°的弯曲，其中，在所述空心柱体的内部中优选地仅仅延伸探测器延长件的未拉伸的区域，并且优选地在探测器延长件来自空心柱体中的面对探测形状元件的出口点处探测器延长件和空心柱体粘合。
[0142] 在3D-传感器的情况中，根据本发明配属于距离传感器的目标标记如反射器被安置在所述探测器延长件的背对所述探测形状元件的端部处。这优选通过粘合，尤其地在热影响情况下实现。探测器延长件的背对探测形状元件的端部在此没有被拉伸。
[0143] 特别要强调如下构思，应用多层构造的细线块，所述细线块优选地围绕玻璃芯、优选地石英玻璃芯具有覆层、优选地石英玻璃-覆层，并且至少按区段地具有硅酮层和优选地由乙烯-四氟化乙烯如Tefzel(由杜邦注册的品名)构成的合成材料层，并且优选地仅仅由玻璃组成的区域经受热影响。
[0144] 为了实施先前说明的带有高的精确性的制作方法，本发明规定，计算机控制地工作。尤其地细线的进给运动和取向在此能够特别快和精确地实现。例如在粘合中需要所述取向。同样在拉伸和剪切细线时，细线的限定的取向是必要的。这些过程此外借助于摄像机或者说图像处理传感器在光学上进行观测并且相应地调节。在粘合之前根据本发明借助于等离子体实现清洁。
[0145] 根据优选的解决方案本发明规定，熔化过程、拉伸过程和粘合过程、和优选地进给运动、剪切过程和用于借助于所述等离子体
净化所述细线端部的过程，受计算机控制地进行，优选地在粘合之前有待粘合的端部的计算机控制的平移的和转动的取向至少沿着两个垂直于细线方向延伸的方向和优选地沿着两个围绕所述两个垂直的方向的翻转方向实现。
[0146] 突出之处还能够是，借助于摄像机，优选地图像处理传感器观测和/或借助于摄像机，优选地通过图像处理传感器产生的信号调节探测器延长件的制作。
[0147] 根据独立的保护所享有的思想是设置用于制造用于接触光学传感器的探测器延长件的方法，其中，探测器延长件被设置用于容纳在细线容纳部中，其中，所述方法的特征在于，在所述探测器延长件的背对所述探测形状元件的端部处在探测器延长件的外侧处，优选地在容纳所述探测器延长件的空心柱体的外侧处，形成局部地平面的切削段。
[0148] 如下构思在此是特别优选的，所述切削段的法线方向平行于探测器延长件的平行或者沿着光学的轴线延伸的区域的方向，并且所述空心柱体弯曲了90°，优选地所述弯曲在如下装置中进行，其中所述空心柱体利用其切削段贴靠在贴靠面处并且弯曲方向相对于贴靠面的法线取向。
[0149] 独立的发明的对象是用于使用接触光学传感器用于测量在工件处的表面点的装置和方法。
[0150] 尤其地，独立的发明涉及一种方法和装置，用于借助于接触光学传感器确定在工件处的几何的特征或者说结构，接触光学传感器包括用于至少部分地弯曲弹性的探测器延长件的保持件，其中，由所述探测器延长件至少出发有：探测形状元件，其在与所述工件接触时能够偏转；和配属于探测形状元件的第一目标标记，其在所述探测形状元件与所述工件接触时能够偏转并且其偏转、优选地侧面的偏转能利用第一旁侧测量光学传感器、优选地图像处理传感器探测，接触光学传感器在申请人的下面的文本中进行说明。
[0151] EP0988505说明了一种方法和装置，其中从探测器延长件经由弯曲弹性的杆部出发有探测元件（第一目标标记)和必要时另外的目标标记，其坐标在偏转时借助于光学的传感器确定。
[0152] 从EP 1 071 921中可得到类似的传感器，其中探测力经由弯曲弹性的杆部的刚性进行调节，方法是仅仅改变弯曲长度l。
[0153] 在EP 1 082 581中说明了用于相应的传感器的带有调节装置的光学机械的接口。
[0154] DE 198 24 107说明了用于探测切割方法的相应的传感器的应用。
[0155] 在DE 10 2004 022 314中相应的传感器在旋转关节或者摆动关节处运行。
[0156] DE 10 2010 060 833最后说明了一种接触光学传感器，其中除了利用第一传感器沿着坐标测量仪器的X-方向和/或Y-方向确定探测形状元件的位置或者至少一个配属于所述探测形状元件的目标标记的位置还实现了沿着Z-方向利用第二传感器确定，其中应用至少一个柔性的连接元件，用于固定探测形状元件和目标标记在保持件中，柔性的连接元件由第一传感器的光程沿着照射方向穿过，其中，所述至少一个柔性的连接元件是透明的和/或相对于第一传感器强地散焦布置。
[0157] 所有上面提到的申请人的文本的公开内容会被完全地参考。
[0158] 本发明的目的是，还实现用于特征的精确的测量，其能够仅仅利用相对长的和细的探测销或者说所谓的探测器延长件（具有优选地大于5毫米的长度和优选地小于0.5 mm的直径）实现，其中，必须确保小的探测力用于保护工件免受损害并且优选地要在直径中实现用于在小于0.5 mm的范围中的应用于探测的探测形状元件的同样非常小的尺寸，以用于例如确保高的结构分辨率或者实现测量难以进入的特征如例如较小的直径的孔。探测销或者说探测器延长件在此能够沿着用于测量探测形状元件或者说配属于探测形状元件的目标标记的偏转所应用的测量系统的光学的轴线方向延伸或者附加地在侧面伸出(L-探测器)。同样，沿着不同的方向和长度(星形探测器)的多个侧面的突出部分能够以从数个毫米到几个厘米的长度的较大的长度实现。
[0159] 对于解决相应的目的状况必要的是，所述探测形状元件固定在长的探测器延长件处。如果探测形状元件插入到所述工件中例如到孔中非常远，那么在光学旁侧测量的图像处理传感器上的成像部分地通过工件遮暗，由此产生测量偏差。为了改善EP 0 988 505因此提出，将附加的目标标记在探测形状元件上方集成到探测器延长件中，目标标记始终处于远离工件，也就是说例如稍微保持在孔上方。其然后能够不受干扰地通过图像处理传感器探测。但是在此至今不利的是，所述探测器延长件由一个工件形成，其中，为了实现小的探测力(和与之连接的工件的损害的小的
风险)整个探测器延长件必须是非常细的，在直径中至少小于 0.5 mm，并且例如实施为玻璃纤维或者合成材料细线。由此在探测中导致弯曲探测器延长件，由此仅仅随着探测器延长件的长度增加的探测形状元件的偏转的较小的份额被转移到目标标记上。由此整个系统的敏感性降低，在探测形状元件和目标标记之间的距离设计得越大，信噪比因此越小。该问题由此不能被解决，即选择用于探测器延长件的更大的直径，因为否则在带有非常小的直径的孔、如例如喷射嘴的喷孔中，不再能够进行测量。此外，用于探测器延长件的非常小的直径结合所选的材料能够导致非常小的刚性和由此导致所谓的杆探测，其中杆接触工件，由此引起有错误的测量结果。
[0160] 所述目的的至少的方面基本上通过在应用接触光学传感器情况下的装置和方法解决，接触光学传感器具有探测销或者说探测器延长件，连同具有较高刚性例如第一
弹性模量的第一区域和带有较低的刚性例如第二弹性模量的第二区域，其中，必要时第一弹性模量大于第二弹性模量。由此在相应的参数中得到在传递探测形状元件的偏转到利用测量系统或者说传感器或者说多个测量系统或者说传感器探测的目标标记的偏转中的有利的比例（也就是说，在较高的刚性的第一区域布置在探测形状元件和目标标记之间时）。较小的刚性的第二区域至少部分地在探测器延长件在接触光学传感器处和由此在测量仪器例如坐标测量仪器处的固定件或者说保持件与所述目标标记或者说目标标记之一或者在探测形状元件和目标标记之间的连接部或者在多个目标标记之间的连接部之间延伸，由此实现较小的探测力。
[0161] 较小的刚性的第二区域在保持件处或者接近保持件处开始并且在根据本发明的第一优选的解决方案中直接在第一目标标记处或者说多个目标标记中的一个处结束（如果存在）。在存在多个目标标记情况下第二区域尤其地在最接近保持件的目标标记之后结束。
[0162] 在备选的根据本发明的解决方案中第二区域在目标标记和探测形状元件之间的连接部处结束或者说在多个目标标记之间的连接部处结束，也就是说较高的刚性的第一区域处。
[0163] 较高刚性的第一区域如此也能够在多个目标标记之间延伸。因此根据本发明还设置多个目标标记。第二目标标记在此被设置用于通过第二测量系统，尤其地距离传感器探测，使得第二目标标记的偏转（接下来称为竖直的偏转）垂直于第一目标标记的偏转（此外称作为旁侧偏转）探测。较高刚性的第一区域然后在探测形状元件和第一目标标记和第一和第二或者说必要时另外的目标标记之间延伸。由此实现，使得探测形状元件偏转尽可能完全地转移到所有应用的目标标记上。
[0164] 在所述构思的扩展中还规定，如下实现第一区域的参数，使得探测形状元件的偏转的仅仅一个分量，例如竖直的偏转尽可能完全地转移到确定的目标标记例如第二目标标记上。总之所述分量要尽可能完全地转移到相应的目标标记处，其通过配属于相应的目标标记的测量系统确定。
[0165] 为了将探测形状元件和必要时至少一个配属于探测形状元件的目标标记固定在保持件中例如根据DE 102010060833应用至少一个柔性的连接元件，其由第一传感器的光程沿着照射方向穿过并且其中，至少一个柔性的连接元件是透明的和/或相对于第一测量系统或者说第一传感器强地散焦布置。在本发明的范围中要将柔性的连接元件看作为探测器延长件的部分并且根据本发明优选地形成更小的刚性的第二区域的所述部分或者一个部分。
[0166] 作为较高刚性的区域尤其理解为如下区域，即该区域相比于较低刚性的区域尺寸设计成使得，其中，根据EP 1 071 921 B1中的公式：
其中，F是探测力，E是弹性模量，l是有效长度，并且I是探针延长件相应观察的区域的轴向面积矩（或惯性矩），f是探测形状元件的偏转，参数E、1和I，优选地弹性模量E例如通过选择用于两个区域的不同的材料相应地进行调整，使得在引起探测力的情况下，也就是说通过探测形状元件接触工件，几乎避免变形，优选地限制到最大10%的值上，特别优选最大
1%。
[0167] 本发明如此涉及一种用于借助于接触光学传感器确定在工件处的几何的特征或者说结构的装置，接触光学传感器包括用于至少部分地弯曲弹性的探测器延长件的保持件，其中，由所述探测器延长件至少出发有：探测形状元件，其在与所述工件接触时能够偏转；和配属于探测形状元件的第一目标标记，其在所述探测形状元件与所述工件接触时能够偏转并且其偏转、优选地侧面的偏转能够利用第一旁侧测量光学传感器、优选地图像处理传感器探测。
[0168] 为解决根据本发明的目的规定，所述探测器延长件在第一区域中（其至少布置在探测形状元件和第一目标标记之间）相比于在第二区域中具有更高的刚性，第二区域布置在保持件和第一目标标记之间或者在保持件和第一区域之间。
[0169] 本发明还涉及一种用于借助于接触光学传感器确定在工件处的几何的特征或者说结构的装置，其中，所述第一目标标记和优选地附加地第二目标标记从至少部分地弯曲弹性的探测器延长件发出，其中，第一目标标记和在存在第二目标标记的情况下第二目标标记配属于探测形状元件并且在所述探测形状元件与所述工件接触时能够偏转并且第一目标标记和在存在第二目标标记情况下第二目标标记垂直或者几乎垂直于利用第一光学传感器探测的第一目标标记的偏转的偏转能够利用第二光学的传感器、优选地光学距离传感器探测并且突出之处在于，较高刚性的第一区域布置在探测形状元件和第一目标标记之间并且在存在第二目标标记情况下布置在第一和第二目标标记之间并且在存在第二目标标记情况下较低的刚性的第二区域布置在保持件和在第一和第二目标标记之间的区域之间。
[0170] 在第一优选的改进方案中本发明还规定，第一目标标记和优选地附加地第二目标标记从所述至少部分地弯曲弹性的探测器延长件出发，其中，第一目标标记和附加地第二目标标记配属于探测形状元件并且在所述探测形状元件与所述工件接触时能够偏转并且第一目标标记或者优选地第二目标标记垂直或者几乎垂直于利用第一光学的传感器探测的第一目标标记的偏转的偏转能够利用第二光学的传感器、优选地光学距离传感器来探测，其中，较高刚性的第一区域布置在探测形状元件和第一目标标记之间，并且如果存在第二目标标记，布置在第一目标标记和第二目标标记之间，如果存在第二目标标记，优选地较小的刚性地第二区域布置在保持件和在第一目标标记和第二目标标记之间的区域之间。
[0171] 特别要强调如下构思，为了固定探测形状元件和第一和必要时第二目标标记在保持件处，探测器延长件的至少一部分被构造为一个或者多个柔性的连接元件，其由第一传感器的光程沿着照射方向穿过并且所述至少一个柔性的连接元件是透明的和/或相对于第一传感器强地散焦布置。
[0172] 根据特别优选的解决方案本发明规定，例如通过第一区域的相应不同的材料选择或者硬化，第一区域相比于第二区域具有更大的弹性模量E。
[0173] 因此还有突出之处在于，所述第一区域由材料
钢、金刚石，
石墨层（Graphen）或者钨的至少一种组成和/或所述第二区域由具有更小的弹性模量的材料组成，如例如玻璃、玻璃纤维，合成材料或者合成材料细线，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或者聚对苯二
甲酸。
[0174] 本发明在优选的第二改进方案中规定，第一区域相比于第二区域具有较大的面积矩I，优选地较大的厚度，和/或较小的长度l。
[0175] 本发明在设计方案中规定，所述探测形状元件在探测器延长件的对象测的端部实施为球形的或者几乎球形的或者盘形的并且第一目标标记实施为球体的或者球形的或者几乎球形的或者椭圆形的或者柱形的或者矩形的或者几乎矩形的或者盘形地或者几乎盘形地或者实施为探测器延长件的加厚部。
[0176] 优选地规定，所述探测器延长件划分成多个单个部件，尤其地划分为第一区域和第二区域，并且单个部件相互之间和/或与第一和/或第二目标标记和/或探测形状元件通过粘合或者
焊接或者说镶接连接和/或通过镶接或者成型形成单元。
[0177] 特别要强调的构思是，所述探测器延长件实施为L-形的或者星形的，其中，探测形状元件处于每个星形端部处。
[0178] 本发明在设计方案中规定，所述接触光学传感器作为传感器集成在坐标测量仪器、优选地与另外的传感器一起的多传感器坐标测量仪器中。
[0179] 本发明涉及一种用于借助于根据本发明的接触光学传感器确定在工件处的几何的特征或者说结构的方法。
[0180] 此外，根据本发明的方法的突出之处在于，所述接触光学传感器使用在坐标测量仪器、优选地与另外的传感器一起的多传感器坐标测量仪器中。
[0181] 独立的发明涉及一种用于接触光学测量在工件处的几何的特征或者说结构的装置和方法。
[0182] 独立的发明还涉及一种用于测量在工件处的几何的特征或者说结构的接触光学传感器的覆层，其中，使用改进的覆层。
[0183] 尤其地独立的发明涉及一种用于借助于接触光学传感器确定在工件处的几何的特征或者说结构的方法和装置，接触光学传感器至少包括至少部分地弯曲弹性的探测器延长件，其中，由所述探测器延长件至少出发有：探测形状元件，其在与所述工件接触时能够偏转；和配属于所述探测形状元件的目标标记，其在所述探测形状元件与所述工件接触时能够偏转并且其垂直于旁侧测量光学传感器的光学的轴线的侧面的偏转能够利用光学的传感器、优选地图像处理传感器来探测。
[0184] 接触光学传感器在申请人的下面的文本中说明。
[0185] EP 0 988 505说明了一种方法和装置，其中从探测器延长件经由弯曲弹性的杆部出发有探测元件（第一目标标记)和必要时另外的目标标记，其坐标在偏转时借助于光学的传感器确定。
[0186] 从EP 1 071 921中可得到类似的传感器，其中探测力经由弯曲弹性的杆部的刚性进行调节，方法是仅仅改变弯曲长度l。
[0187] 在EP 1 082 581中说明了用于相应的传感器的带有调节装置的光学机械的接口。
[0188] DE 198 24 107说明了用于探测切割方法的相应的传感器的应用。
[0189] 在DE 10 2004 022 314中相应的传感器在旋转关节或者摆动关节处运行。
[0190] DE 10 2010 060 833最后说明了一种接触光学传感器，其中除了利用第一传感器沿着坐标测量仪器的X-方向和/或Y-方向确定探测形状元件的位置或者至少一个配属于所述探测形状元件的目标标记的位置还实现了沿着Z-方向利用第二传感器确定，其中应用至少一个柔性的连接元件，用于固定探测形状元件和目标标记在保持件中，柔性的连接元件由第一传感器的光程沿着照射方向穿过，其中，所述至少一个柔性的连接元件是透明的和/或相对于第一传感器强地散焦布置。
[0191] PCT/EP01/010826最后另外说明了探测元件或者说探测器延长件在背对传感器侧上的覆层，用于在探测元件的内部中通过聚合在覆层处反射的射束产生起发射作用的标记，射束进入探测元件或者说探测器延长件的杆部的内部中（其位置被测量）和配属于探测元件的标记的内部中，该标记通过探测元件的照射的杆部的变暗的区域形成。
[0192] 所有上面提到的申请人的文本的公开内容会被完全地参考。
[0193] 本发明的任务是，实现对于难以进入的特征的精确的测量，该特征尤其在直径低于大约0.5 mm的孔或类似的凹处中处在大于1毫米的深度，并且由此仅仅在应用配属于探测形状元件的目标标记情况下，所述目标标记在探测形状元件上方由探测器延长件的杆部出发并且几乎没有或者说优选地没有进入凹处中并且由此能够完全地由光学的传感器探测，能够以高的精确性测量并且在此实现用于光学测量目标标记的偏转的改善的照射。
[0194] 在已知的装置和方法中具有如下问题，即目标标记仅仅以小的亮度在光学的传感器中出现。标记或者说目标标记的背对传感器侧根据现有技术的手段要覆层，虽然所述问题改善了，然而根据经验不能确保足够的亮度（尤其在长的探测销长度或者说探测器延长件长度和由此在光学传感器和目标标记之间的大的距离的情况下），因为照入杆部的光线的大部分延伸穿过目标标记并且探测元件或者说探测器延长件会通过未覆层的杆部和未覆层的探测形状元件离开。此外通过离开探测元件或者说探测器延长件的光束有时出现由在工件处反射的或者散射的光线份额引起的干扰反射，所述干扰反射会歪曲测量。
[0195] 为了解决相应的目的状况必要的是，要显著提高进入探测元件或者说探测器延长件的提供用于评估的光线的份额。
[0196] 所述目的的至少方面基本上通过用于借助于接触光学传感器确定在工件处的几何的特征或者说结构的装置解决，其至少包括至少部分地弯曲弹性的探测器延长件，其中，由所述探测器延长件至少出发有：探测形状元件，其在与所述工件接触时能够偏转；和配属于所述探测形状元件的目标标记，其在所述探测形状元件与所述工件接触时能够偏转并且其垂直于旁侧测量光学传感器的光学的轴线的侧面的偏转能够利用光学的传感器、优选地图像处理传感器探测，其中所述目标标记的背对光学的传感器的侧至少部分地设有起反射作用的或者起
荧光作用的层，并且其中，所述探测器延长件在目标标记和探测形状元件之间延伸的杆部的区域至少部分地和/或探测形状元件至少部分地设有起反射作用的或者起荧光作用的层。
[0197] 在所述构思的扩展中设置了一种装置，所述探测器延长件在目标标记和探测形状元件之间延伸的杆部的区域完全地和探测形状元件完全地设有起反射作用的或者起荧光作用的层。
[0198] 根据特别优选的解决方案本发明规定，所述层是金属层和优选地至少在其与对象达到接触的区域中利用表面硬的或者说抗磨损的保护层如氮化硅层覆盖。
[0199] 突出之处还在于，所述目标标记实施为球形的或者几乎球形的和在背对光学的传感器的面处直到或者几乎直到半圆设有起反射作用的或者起荧光作用的层。
[0200] 本发明在设计方案中规定，由所述起反射作用的或者起荧光作用的层发出的光线产生配属于目标标记的成像，优选地在光学的传感器上产生通过聚合产生的光斑，其侧面的偏转能够利用旁侧测量光学传感器探测。
[0201] 在另外的优选的设计方案中规定，第二目标标记由探测器延长件出发，其能够借助于第二传感器、优选地距离传感器探测。
[0202] 特别要强调的构思是，所述接触光学传感器集成在坐标测量仪器中，优选地在与另外的传感器，优选地接触的、光学的或者计算机断层摄影的传感器一起的多传感器坐标测量仪器中。
[0203] 本发明还涉及一种用于借助于根据本发明的装置确定在工件处的几何的特征或者说结构的方法。
[0204] 为了解决根据本发明的目的在此还规定了一种用于借助于接触光学传感器确定在工件处的几何的特征或者说结构方法，至少包括至少部分地弯曲弹性的探测器延长件，其中，由所述探测器延长件至少出发有：探测形状元件，其在与所述工件接触时能够偏转；和配属于所述探测形状元件的目标标记，其在所述探测形状元件与所述工件接触时偏转并且其垂直于旁侧测量光学传感器的光学的轴线的侧向的偏转能够利用光学的传感器，优选地图像处理传感器测得，其特征在于，借助于根据上述
权利要求中至少一项所述的装置由起反射作用的或者起荧光作用的层的至少一部分发出的光束在旁侧测量光学传感器上成像并且从成像中确定探测形状元件的侧面的偏转。
[0205] 在第一优选的改进方案中本发明附加地规定，由所述探测器延长件出发的第二目标标记由第二传感器、优选地距离传感器探测，优选地距离传感器的测量光束在第二目标标记处至少部分地反射。
[0206] 特别要强调的构思是，所述接触光学传感器集成在坐标测量仪器、优选地与另外的传感器，优选地接触的、光学的或者计算机断层摄影的传感器一起的多传感器坐标测量仪器中地应用。
[0207] 独立的发明涉及一种用于借助于坐标测量仪器自动的确定在工件处的几何的特征和/或轮廓的方法。
[0208] 独立的发明还涉及一种利用图像处理传感器自动地光学地测量在工件处的几何的特征和/或轮廓。
[0209] 例如直径、距离、角度、表面参数如形状和粗糙度或者几何的元件的类似物如直线或者直线区段、圆、圆弧、面等等被称作为特征。轮廓尤其地表示边缘曲线，其大多被描述为关于直线、圆、圆弧、自由形状线等等的点的链。特征以及轮廓通过评估测得的测量点的位置分配给实际尺寸。这例如根据选择属于特征或者轮廓的测量点实现。例如通过放置测量窗在采集的图像或者由多个单个图像组合成的全图内部通过操作员或者自动地通过测量程序实现选择。这些图像能够已经预处理过，例如通过
过滤器，或者在普遍的描述中存在，其例如已经包括在图像中公开的边缘。在测量窗内部已经存在的测量点被选择或者借助于合适的图像处理方法确定测量点，优选在对象边缘处、分层或者类似位置处。
[0210] 为了选择配属于确定的特征的测量窗方位根据现有技术必须的是，记住相应的测量程序，其中操作员根据至少一个采集的图像得悉特征和手动地确定测量窗方位。备选地所述确定也能够根据工件的CAD模型在先前进行，方法是CAD模型输入测量程序中。自动测量在没有操作员介入情况下因此不能实现，因为为了测量相应的工件，测量程序和由此在先前选择的CAD模型和相应存在的工件的关联必须通过操作员进行，并且此外工件的取向、也就是说
定位和转动以及必要时镜像，在测量台上通过测量选出的特征(所谓的准备测量)和由其中测得的相对CAD-
坐标系统的工件坐标系统来确定并且坐标系统必须互相匹配，由此先前确定的测量窗位于工件的正确的位置处，也就是说相应的特征的方位处。
[0211] 还存在一种方法，在其中特征尤其地调整几何结构自动地在图像中得悉，如这例如在EP1319164中所说明。然而在此不利的是，没有给出与理论数据的连结，其例如以技术图如CAD-图或者测试图的形式存在并且经常也包含配属于特征的公差。工件和理论数据的坐标系统的连结和取向不是必须的，用于测得必要时在考虑公差的情况下是否遵循理论数据，或者说相对于所述特征的理论数据或者说相对于理论尺寸或者说理论几何结构的偏差多大。测量数据到理论数据的拟合在概念最优匹配或者高斯匹配下公开。在考虑公差情况下的拟合在EP1157313中说明，以完整的范围对其进行参考。
[0212] 本发明的目的是，以尽可能小的操作员介入实现对在从一定量的已知的工件中随机存在的工件处的多个特征的简单的和快速的测量，其中，作为测量的结果要说明所述特征的实际尺寸和必要时还有关于预设的公差或者说关于理论几何结构的遵循或者关于预设的公差或者说关于理论几何结构的未超过或者超过的尺寸的论断。
[0213] 待测量的特征或者轮廓的识别优选要根据预设的理论几何结构或者说多个理论几何结构，如例如CAD模型或者配属于技术图的测试图或者类似的计算机可读取的描述如数据实现，其中，所述描述或者附加的计算机可读取的描述如数据包括配属于特征的公差。
[0214] 为解决相应的目的状况必要的是，自动地选择配属于相应存在的工件的理论数据如CAD模型和公差数据。
[0215] 所述目的的至少方面基本上通过以下方式解决，通过以下方式自动地实现选择配属于相应的工件的理论数据，即所述图像或者全图与多个可考虑的工件的先前确定的图像或者说全图(模板)优选地借助于相关性分析来比较，并且选择配属于工件的先前确定的图像的理论数据，对此存在最大的协调性。
[0216] “自动地”意味着，在工件的本身的测量期间要进行尽可能小的操作员介入。这意味着，操作员仅仅将工件放到测量台上并且开始测量，其中，放置和开始也能够通过引导系统如
机器人进行。开始测量意味着，操作任意的输入工具，例如操作物理按钮或者借助于
鼠标或者类似物操作在
计算机程序中的按钮。备选地还规定，在测量仪器识别出存在工件时，例如根据在应用相应的传感器如力传感器的情况下测量台
质量的提高或者根据光学的传感器的长期采集的图像的变化，自动地开始测量。自动地还意味着，在开始测量之后直到读出测量的结果，也就是说识别的特征的大小或者说与特征的理论尺寸的偏差，不需要进一步的操作员介入，也就是说尤其地不用放置测量窗用于选择有待测量的特征和选择配属于工件的理论数据。也只有在自动的进一步加工之后，例如在自动输出到CAQ-系统或者类似系统中之后，才能够进行读出测量值。自动的测量的突出之处还在于，在先前，测量程序不必通过操作员为存在的工件特别地建立。也就是说启动预先完成的测量程序，其适用于所有可考虑的工件。在此能够存在必要时多个测量程序，操作员可从中选择，其中，测量程序应
用例如不同的评估策略或者识别算法，但是能够始终独立于存在的工件应用。然而作为用于自动的测量的准备必要的是，采集和储存工件如样板件的理论数据和所有配属于理论数据的公差以及先前确定的图像或者说全图(模板)，由此能够在自动的测量中动用这些数据。在接下来应用的自动的测量的概念因此涉及在将工件放在测量仪器的测量台上之后开始测量程序和读出测量结果之间的发明的方法的部分，其中，开始测量程序在不知道存在的工件或者其位置的情况下进行。
[0217] 本发明因此涉及一种用于借助于光学的传感器、优选地图像处理传感器自动地确定在从一定量的多个工件中可考虑的工件处的几何的特征和/或轮廓的方法，其中，借助于光学的传感器将工件的一个或者多个图像采集并且必要时组合成全图，从所述图像或者全图提取特征和/或轮廓，在提取的特征和/或轮廓与特征和/或轮廓的理论几何结构之间进行拟合，其中，理论几何结构从配属于相应的工件的理论数据得出和优选地包括在这些理论数据中的特征和/或轮廓的公差在拟合中被考虑，并且其中，实际尺寸和/或相对于理论几何结构的偏差被提供用于特征和/或轮廓，其中，自动地实现选择配属于相应的工件的理论数据，方法是所述图像或者全图与先前确定的多个可考虑的工件的图像或者说全图(模板)优选地借助于相关性分析比较，并且选择配属于工件的先前确定的图像的理论数据，对此存在最大的协调性。
[0218] 所有说明工件的理论几何结构的数据被称作为理论数据。这例如是由技术图或者以数据文件存在的CAD数据构成的图像数据，其还能够以测试图的形式存在。向通过理论几何结构在其几何结构也就是说起尺寸或者说大小方面说明的特征此外大多分配有公差。其由此同样属于理论数据。必要时根据本发明在前面采集的样板件、也就是说工件的图像也属于理论数据，其至少大约相应于相应的工件的理论几何结构。这些图像被储存例如作为所谓的模板并且配属于另外的理论数据，尤其地配属于公差或者说相反地，所述公差配属于模板。
[0219] 因此要强调的是，理论数据是图像数据如CAD数据和优选地配属于包含在所述图像数据中的特征和/或轮廓的公差。
[0220] 在优选的改进方案中本发明规定，配属于特征和/或轮廓的理论几何结构的公差在拟合相应单个特征和/或轮廓、或者多个或者所有的特征和/或轮廓时一起进行考虑，其中，所述拟合如下进行，使得没有超过所述公差中的任何，其中，优选地所述公差的最小的未超出值最大，或者在超出公差的情况下最大的超出值最小。
[0221] 通过根据现有技术已知的优化方法满足根据公差极限的最大的未超出值或者最小的超出值的相应的要求。首先要区分，是否所有的特征和/或轮廓，尤其地配属于其的测量点的拟合能够完全地匹配到通过公差给出的围绕理论几何结构的区域。如果这是这样的情况，如下进行拟合，使得相对于公差极限、也就是说区域的外部的边缘的偏差最大化，也就是说如下匹配测量点，使得其处于尽可能远地离开公差极限。最大的未超出值在此意味着，最接近公差极限的点的距离尽可能大。这样的最大标准是优化目的的目标功能，具有附加条件，即测量点此外所有必须处于公差极限内。对于理想地存在的也就是说精确地相应于理论数据的测量数据，拟合导致测量数据和理论数据相同，最接近公差极限的值的偏差在此精确地相应于在该位置处的公差的值。在第二种情况中在公差区域内的所有的测量点拟合不能被实现，也就是说至少一个测量点始终处于公差范围外部。该偏差应该是最小的。如果多个测量点处于公差范围外部，要如下实现拟合，使得相对于公差极限最大存在的偏差借助于优化目最小化。
[0222] 突出之处还在于，作为拟合的结果提供的相对于理论几何结构的偏差包括信息：遵守公差和/或理论几何结构和/或公差的最大和/或者最小超出值和/或未超出值。
[0223] 为了根据本发明选择与现有工件匹配的理论数据，必要的是，将采集的图像或者说全图与所有先前测量的工件或者说样板件的模板比较并且发现最大的协调性。相应地，比较协调性能够根据本发明通过确定相关性实施。在此在图像中存在的信息，也就是说在灰度值图像的情况中的灰度值，或者说在彩色图像的情况中的
颜色通道的强度值进行比较并且确定偏差。这对整个模板和对不同的相对位置和转动和必要时理论图像或者实际图像的镜像而实施，用于识别正确的工件和还有其在测量台上的位置和转动并且必要时识别，是否工件被翻转地放置或者所述描述被扭曲或者以稍微错误的放大缩放地示出。从针对多个比较测得的相关性系数中选择最大的相关性系数，也就是说对其存在最大的协调性，和相应配属的理论数据被用于另外的评估。在相关性分析中操作员要事先限制自由度，用于实现较快的比较。
[0224] 因此特别要强调的是如下建议，借助于相关性分析实现图像或者全图与模板的比较，其中，图像的移动和/或转动和/或镜像和/或线性的或者非线性的缩放或者说扭曲实现为在相关性中的自由度，优选地操作员要限制自由度。
[0225] 为了完成模板本发明例如规定，图像从相应的工件的样板件中采集和储存以及配属于相应的工件的理论数据。为了在此还要考虑，在工件的实际的测量中不同的光线调节能够被执行，优选地也储存在不同的光线调节情况下的模板。备选地所述模板也能够从CAD数据中合成。合成的图像能够例如通过以下方式产生，即应用来自理论数据中的边缘、提高部的位置等等和必要时相应于测量仪器的相应的光线的模拟的光射入，用于计算理论的、合成的图像。同样在此能够应用用于产生多个模板的不同的光线调节。
[0226] 根据特别优选的解决方案本发明规定，所述模板由一次或者多次测量所述量的工件的样板件中预先完成，或者所述模板是合成的图像，从所述量的工件的CAD数据中且优选地出于考虑在测量相应的工件时调整的光类型如通过光（Durchlicht）、暗场入射光（Dunkelfeldauflicht）或者亮场入射光（Hellfeldauflicht）和光强度的情况下确定，并且所述模板配属于相应的工件的理论数据。
[0227] 本发明在设计方案中规定，为所述量的工件中的每个工件完成多个模板，其中，参数光类型如通过光、暗场入射光或者亮场入射光和/或光强度会被改变并且在比较图像或者全图与模板时考虑在测量相应的工件时调整的参数。
[0228] 之后借助于相关性分析确定所属的模板和由此所涉及的工件以及其位置，要现在进行在理论数据和实际数据也就是说例如尺寸和特征之间的比较。在此特征必须从采集的图像或者说全图中提取。因为特征的理论位置从理论数据中公开，相应的测量窗能够自动地放置在调整到模板和由此还调整到图像数据中的图像中。
[0229] 优选地因此规定，根据借助于相关性分析确定的位置、尤其地相应的工件的定位、转动和镜像，进行工件的图像或者说全图相对于模板至少进行粗略的第一次拟合。
[0230] 特别要强调的构思是，为从所述图像或者全图自动地提取特征和/或轮廓，优选地通过自动地设置窗口仅考虑图像或者全图的部分，其根据理论数据配属于所述特征和/或轮廓的位置，其中，所属配属根据至少粗略的第一次拟合进行。
[0231] 本发明在设计方案中规定，工件的部段的多个图像在传感器和工件之间的不同相对位置中被采集并且组合成全图，其中，优选地在组合时考虑借助于测量轴确定的相对位置并且优选地借助于重复抽样产生用于所述全图的统一的像素
帧（Pixelraster）。
[0232] 相应的方法例如可以从DE10341666和DE102004058655，但还可以从DE10211760中得到，对其完全地进行参考。
[0233] 在独立的备选的根据本发明的解决方案中自动地实进行选择配属于相应的工件的理论数据，方法是自动地从所述图像或者全图提取全部的特征和/或轮廓和在所述多个可考虑的工件的全部的理论几何结构中拟合，并且选择理论数据，对其存在在拟合中最大的协调性，尤其地存在最小的相对于理论几何结构的偏差。
[0234] 根据本发明的目的的解决方案在此使用从未知的图像中自动地识别特征和/或轮廓的已知的方法。接下来不是图像本身与模板比较，而是自动地识别的特征或者说轮廓与从理论数据中已知的理论几何结构比较。所述方法显著地更易于错误关联（但是在简单的特征中更快）。
[0235] 本发明在此还涉及一种用于借助于光学的传感器，优选地图像处理传感器自动地确定在从一定量的多个工件中可考虑的工件处的几何的特征和/或轮廓的方法，其中，借助于光学的传感器采集工件的一个或者多个图像和必要时组合成全图，从所述图像或者全图中提取特征和/或轮廓，在提取的特征和/或轮廓与特征和/或轮廓的理论几何结构之间进行拟合，其中，所述理论几何结构从配属于相应的工件的理论数据中取得和优选地在拟合时考虑特征和/或轮廓的包括在这些理论数据中的公差，和其中，实际尺寸和/或相对于理论几何结构的偏差被提供用于特征和/或轮廓，其中，通过以下方式自动地选择配属于相应的工件的理论数据，即将全部的特征和/或轮廓自动地从所述图像或者全图提取并且拟合到多个可考虑的工件的全部的理论几何结构，并且选择理论数据，针对其存在在拟合中最大的协调性，尤其地最小的相对于理论几何结构的偏差。
[0236] 此外根据本发明的方法的突出之处在于，其在坐标测量仪器、优选地多传感器坐标测量仪器中与另外的传感器、如接触的、光学的、接触光学的或者计算机断层摄影的传感器一起使用。
[0237] 独立的发明涉及一种用于利用多
传感器系统在尺寸上测量在工件处的几何的特征和轮廓的装置，多传感器系统至少包括光学的和接触传感器，其中，所述多传感器系统优选在坐标测量仪器中使用。
[0238] 为了解决尽可能大数量的测量目的，不同的传感器经常组合在仪器中、例如坐标测量仪器中。在此使用光学的传感器，例如图像处理传感器或者光学的距离传感器、接触传感器如测量探测器或者接触光学传感器，如例如在EP0988505或者DE 10 2010 060 833中所说明的那样。大多数情况下，传感器相邻地例如布置在坐标测量仪器的一个或者多个套筒处。由此传感器具有不同的测量点或者说工作点，也就是说偏移(传感器偏移)，传感器如此在套筒的相应的测量位置中相对工件在工件处不同的点处测量或者说坐标测量仪器的测量数量的不同的点处测量。这如下不利的是，能够由传感器共同使用的测量区域受到限制并且仪器的测量区域必要时必须设计为较大，也就是说较昂贵。
[0239] 传感器偏移必须在测量之前利用相应的传感器在固定的点，例如参考传感器的测量点进行测量，并且必须在结合不同的传感器在一个坐标系统中的测量结果的情况下考虑。所述偏移越大，例如由于机械上或者热力上引发的膨胀或者弯曲出现越大的错误。
[0240] 因此目标始终是，多个传感器相互间如下集成，使得其在大约相同的位置处测量，也就是说具有共同的测量点或者说工作点。有帮助地，当测量点至少沿着两个方向优选水平的方向是相同时也已经得到优点，使得仅仅第三竖直的运动轴和测量轴必须设计为相应地大的。
[0241] 多个传感器的相应的集成根据现有技术用于多个光学的传感器，例如变焦镜组的多个变焦级或者可选地可使用的集成到镜组中根据傅科原理的激光距离传感器(也公开为TTL-激光-通过光学激光)或者用于与接触光学传感器结合。多个接触传感器，尤其地多个探测器部件或者配属于相应的接触系统的测量系统也能够相互之间能够替换地布置用于确定探测器偏转。对此在大多数情况下应用交换接口，其在允许坐标测量仪器的轴线的辅助措施的情况下的自动的更换并且允许存放在停留位置中或者允许通过操作员手动更换。相应的交换接口具有例如磁性的连接部并且除了磁性的耦入还提供在不同的传感器头或者接触部件和测量仪器之间的可松开地电的或者光学的连接。
[0242] 然而没有公开相应的光学的传感器与传统的接触传感器如用于坐标测量仪器的探测器的结合，如其例如由公司Renishaw plc所制作。
[0243] 本发明的目的是，提供一种多传感器系统，利用其能够利用能够替换的传感器实施光学测量和接触测量，其中，要避免现有技术的缺点。
[0244] 为了解决目的状况此外规定，如下设计多传感器系统，使得能够如下布置多个光学和触觉传感器，使得其具有几乎相同的测量点或者传感器的测量点几乎处于一条直线上，所述直线通过一个或者多个光学的传感器成像方向或者说光学的轴线限定，其贯穿测量点。
[0245] 根据本发明能够如下集成不同的传感器，使得传感器在上面采集工件的测量数据的测量点，对于尽可能多的传感器相同或者几乎相同，但是至少不同的测量点处在沿着光学的传感器的成像方向上的直线或者说光学的轴线上。
[0246] 对几乎相同的或者说几乎共同的测量点在本发明的范围中理解为，所述地点（在该地点处进行测量）是相同的或者但是至少大致相同的，也就是说相互偏差仅仅几个毫米、优选小于10 mm、特别优选最大一毫米。在平面测量光学传感器的情况中、如例如图像处理传感器，测量点优选是平面测量区域的中点，例如也就是说成像的传感器芯片的中点。为触觉传感器说明了探测元件-中点，也就是说例如探测球中点，或者面对工件的极限点如探测球的极点说明测量点。
[0247] 所述目的的至少方面如此基本上通过用于测量在工件处的几何的特征和/或轮廓的多传感器系统解决，所述多传感器系统至少包括光学传感器和接触传感器，其中，传感器的至少几个不同的传感器头能够替换地能够通过以下方式进行布置，即能够如下布置所述传感器，使得其具有几乎相同的测量点或者所述传感器的测量点几乎处于一条直线上，所述直线通过成像方向或者一个或者多个光学的传感器的光学的轴线限定。
[0248] 特别要强调的构思是，能够替换的传感器头经由至少一个交换接口，优选地磁性的交换接口可松开地，优选地自动地经由至少一个停留位置能够替换地能够与多传感器系统连接。
[0249] 在第一优选的改进方案中本发明规定，能够替换的传感器头经由第一交换接口和第一停留位置能够与多传感器系统连接，或者经由第二交换接口和第二停留位置（其由一个或者多个适配器提供）进行，其能够布置在第一交换接口并且能够经由第一停留位置替换，其中，所述适配器优选地包括
旋转机构或者摆动机构或者旋转/摆动机构。
[0250] 借助于适配器尤其地无问题地实现将不同的接触传感器的不同的传感器头连接。用于接触传感器的例子是Renishaw plc公司的接通探测系统TP200和测量探测系统SP25。
探测系统在此大多数包括固定装配的
基础元件和可替换的探测头，其包括测量系统和继而可替换的探测器部件。探测器部件多数包括圆盘件，探测销和探测元件-或者说侦测元件，或者探测销组件连同多个探测元件如星形探测器。探测器部件能够经由圆盘件替换地固定在测量系统处。在适配器处存在的第二交换接口实现了更换测量系统包括相应布置在测量系统处的探测插入件、也就是说探测头。适配器如此已经包括基础元件，并且所述第二交换接口由此由相应的接触传感器已经存在的用于更换测量系统的接口代替。备选地，测量系统也能够已经集成在适配器中并且第二交换接口实现更换探测插入件。所述第一交换接口与之相反实现存放相应的适配器和由此整个探测系统，用于更换例如接触光学传感器或者用于固定集成的光学的传感器的附加透镜或者仅仅以光学的传感器测量。
[0251] 突出之处因此还在于，所述能够替换的传感器头接触探测元件或者接触光学探测元件，尤其地不同的探测器部件和/或探测销或者说探测销组件如星形探测器，其中，优选地包括不同的接触探测元件的传感器头经由第二交换接口并且借助于第二停留位置能够替换地能够与适配器连接并且包括不同的接触光学探测元件的传感器头经由第一交换接口并且借助于第一停留位置能够替换地布置。
[0252] 特别要强调的构思是，多个光学传感器通过变焦镜组，优选地具有能够独立于成像尺度调整的工作距离的变焦镜组，和/或集成到镜组中的距离传感器如集中传感器或者傅科传感器（Foucault-Sensor）或者彩色的传感器，和/或能够布置在第一交换接口处的附加透镜形成。
[0253] 根据特别优选的解决方案本发明规定，包括一个镜组的光学传感器固定地集成在多传感器系统中并且第一交换接口在对象侧在镜组之前和/或围绕镜组进行布置。
[0254] 在一种设计方案中本发明因此规定，多传感器系统包括集成到镜组中的亮场照明件和/或围绕镜组布置的暗场照明件。
[0255] 优选地规定，多传感器系统和/或所述一个或者多个停留位置集成在坐标测量仪器中，优选地在与另外的传感器，如接触的、光学的、接触光学或者计算机断层摄影的传感器一起的多传感器坐标测量仪器中。
[0256] 突出之处还在于，向多传感器系统和优选地坐标测量仪器分配有一个控制机构，其根据应用的传感器优选地在相同的坐标系统中自动地提供用于评估的先前测量的传感器偏移。
[0257] 独立的发明涉及一种装置和方法用于接触光学测量在工件处的几何的特征或者说结构。
[0258] 独立的发明还涉及一种干涉测量地确定探测形状元件或者配属于探测形状元件的标记的竖直的偏转，所述标记从弯曲弹性的探测器延长件出发。
[0259] 此外，接触光学传感器在下文中由申请人说明。
[0260] EP0988505说明了一种方法和装置，其中从探测器延长件经由弯曲弹性的杆部发出了探测元件(第一目标标记)和必要时另外的目标标记，其坐标在偏转时借助于光学的传感器确定。
[0261] 从EP 1 071 921中可得到类似的传感器，其中，探测力经由弯曲弹性的杆部的刚性通过以下方式调节，即仅仅改变弯曲长度l。
[0262] 在EP 1 082 581中说明了为相应的传感器的带有调节装置的光学机械的接口。
[0263] DE 198 24 107说明了用于探测切割方法的相应的传感器的应用。
[0264] 在DE 10 2004 022 314中说明了在旋转关节或者摆动关节处的相应的传感器。
[0265] PCT/EP01/10826尤其说明了探测元件或者说探测器延长件在背对传感器侧上的覆层，用于在探测元件的内部中通过聚合在覆层处反射的光束产生起照射作用的标记，所述光束被引入到所述探测元件或者说探测器延长件的杆部的内部中，其位置被测量；和配属于探测元件的标记，其通过探测元件的照射的杆部的变暗的区域形成。
[0266] DE 10 2010 060 833说明了一种接触光学传感器，其中除了沿着坐标测量仪器的X- 和/或 Y-方向利用第一传感器如图像处理传感器实现确定探测形状元件或者至少一个配属于其的目标标记的位置，还沿着Z-方向利用第二传感器如距离传感器实现确定，其中，为了固定所述探测形状元件和目标标记在保持件中应用至少一个柔性的连接元件，其由第一传感器的光程沿着照射方向穿过，其中，至少一个柔性的连接元件是透明的和/或相对于所述第一传感器强地散焦布置。还建议例如干涉仪、尤其地绝对测量的重合干涉仪作为沿着Z-方向(竖直地延伸的方向)探测探测形状元件或者至少配属于其的目标标记的偏转的距离传感器。在优选的解决方案中干涉仪的测量光束在此耦入到弯曲弹性的探测器延长件(细线)中。未解释用于照射引导的尤其地参考光程的细节。DE 10 2010 060 833还提出了，在标记处反射距离传感器的测量光束，所述标记布置在弯曲弹性的延长件的传感器侧的端部处。在此存在如下缺点，由于细线的挠度探测竖直的偏转的仅仅一个分量，但不探测完全的偏转，也就是说限制了敏感性。在探测形状元件的偏转和距离传感器的探测的测量值之间的关系因此必须被测量。测量偏差在此由于所述关系的大概与方向相关的特性出现，其在测量时不能完全地探测。
[0267] 在另外的解决方案中，例如在Andreas Ettemeyer的：“用于多传感器坐标测量法的新型三维纤维
探头（New threedimensional fiber probe for multisensor corrdinate measurement）”， Opt. Eng. 51(8),081502 (May 14， 2012). ； http://dx.doi.Org/10.1117/l.OE.51.8.081502中公开，提出探测形状元件的直接的干涉测量用于改善敏感性。在此耦入到细线中的测量光束(激光光线)从探测形状元件向外从细线中发出并且与参考光束重叠(置于干涉)并且评估产生的干涉式样(斑点)。优选使用两个不同的
波长光谱的光束源，尤其地具有峰值波长635 nm和675 nm的
激光二极管，用于实现探测的探测形状元件或者探测的目标标记的偏转或者说定位的绝对测量。在示出的干涉测量的传感器的光学的光程结构中的优选的解决方案中（所述光学的光程与用于确定旁侧的偏转(X-和Y-方向)所使用的图像处理传感器的光程耦入）不利的是，提供的光线量由于总共四个光学的分配器非常低。尤其地直接在测量光束的耦合点之前布置的分配器由所述测量光束双倍地穿过。图像处理传感器的光学的成像也穿过该光学的分配器和并且由此在光线量中降低。此外不利的是，测量光束和参考光束只有在成像镜组之后才实现重叠。因为成像镜组仅仅由测量光束穿过，而没有由参考光束穿过，存在不同的光束几何结构，由此，产生的干涉被干扰或者至少不是最佳的。此外由此得到用于参考光束的光束引导的复杂的和固定的结构。该结构需要许多场地并且此外易于出现漂移（例如在温度改变时）。要注意的是，参考光束直到与测量光束重叠的光学的行程长度必须相应于测量光束直到应用的光束的相干长度的光学的行程长度，由此产生干涉。由此例如大于20 mm或者甚至大于100 mm的长度的特别长的探测器延长件能够被使用，用于测量例如工件的难以进入的区域，因此还设置相应大的光学的行程长度用于参考光束。此外在参考光程的固定的结构中不利的是，其不能够匹配到不同的长度的探测器延长件上。
[0268] 所有先前提到的申请人的文章的公开内容和先前提到的公开物被完全地参考。
[0269] 本发明的基本的目的是，避免或至少在其效果中降低现有技术的缺点。
[0270] 本发明的目的因此例如是，说明用于直接干涉探测由弯曲弹性的延长件出发的探测形状元件的竖直的偏转的改善的组件，其尤其可实现紧凑的结构，同样在用于探测器延长件的较大的和可改变的长度情况下，在出现漂移时由于测量光束和参考光束的光束引导而减少并且其中为评估所提供的光线量对干涉测量的传感器(竖直的Z-方向)和对图像处理传感器(旁侧的X-和Y-方向)被扩大。
[0271] 同样是本发明的目的的是，说明如下方法，利用所述方法可实现精确的测量（即使在对于探测器延长件的较大的或者说改变的长度的情况下），尤其地直接地确定探测形状元件的竖直的偏转，和必要时还有确定探测形状元件的挠度。从所述第二情况中还能够更精确地确定另外的尺寸如探测力或者探测力的方向。
[0272] 根据本发明的第一解决方案至少规定了所述目的状况的一部分，通过以下方式实现紧凑的结构，即通过光学的分配器层，例如
薄膜，也就是说从两侧相应部分地可通过光线的和部分地起反射作用的膜或者镜
面层实现光学分开干涉测量的传感器的光束到测量光束和参考光束中，所述分配器层直接布置在探测器延长件的背对工件的侧上面，也就是说在探测器延长件侧布置在相对于探测元件处于远处的或者背对其的侧处。所述分配器层也能够应用于，将由参考
镜面反射回的参考
线束在探测器延长件背对工件的侧上偏转到光学的轴线中或者平行或者倾斜于所述轴线偏转，也就是说沿着评估单元的方向如距离传感器的摄像机。由此相比于现有技术产生如下优点，降低了分配器层的数量。这提高了用于距离传感器和也用于光学旁侧测量传感器的光线量。
[0273] 此外能够规定，尤其地横向于使用的光学旁侧测量传感器的光学的轴线的尺寸通过以下方式保持较小，即偏转参考光束（例如沿着光学的轴线的方向或者倾斜于该光学的轴线的方向），必要时还多次偏转(折叠)。相应的偏转工具如镜面与所述参考镜面一起形成参考光程。这尤其地在如下情况中是有利的，即要实现用于探测器延长件的较大的长度，由此用于参考光程的相应地长的光学的路程是必要的。
[0274] 所述目的的至少方面如此基本上通过用于确定在工件处的几何的特征或者说结构的装置来解决，其中，所述装置至少包括旁侧测量光学传感器，优选地图像处理传感器、竖直测量干涉测量的距离传感器和至少部分地弯曲弹性的探测器延长件，其中，由所述探测器延长件至少出发有：探测形状元件，其在与所述工件接触时能够与所述探测器延长件一起偏转，和优选地配属于所述探测形状元件的目标标记，其在所述探测形状元件与所述工件接触时能够与探测器延长件一起偏转，其中，探测形状元件或者目标标记垂直于旁侧测量光学传感器的光学的轴线的侧面的偏转能够利用旁侧测量光学传感器探测，且沿着或者几乎沿着所述旁侧测量光学传感器的光学的轴线的竖直的偏转能够利用距离传感器探测，其中，干涉测量的距离传感器的测量光束能够被耦入到探测器延长件中并且能够从探测形状元件或者配属的目标标记发出并且能够与干涉测量的距离传感器的参考光束重叠并且能够评估在此产生的干涉(斑点)，并且其中，所述装置的特征在于，在探测器延长件侧在相对所述探测形状元件处于远处的侧上并且由所述旁侧测量光学传感器的光学的轴线贯穿地，尤其地与探测器延长件有距离地布置了光学的分配器层，所述分配器层构造用于分开测量光束和参考光束，所述分配器层沿着如下方向偏转由参考镜面反射回来的参考光束，即所述方向在相对于所述探测形状元件背对的侧上-平行或者
-倾斜或者
-沿着所述旁侧测量传感器的光学的轴线
延伸，其中，必要时在分配器层和参考镜面之间布置一个或者多个反射器，所述反射器与所述参考镜面一起形成参考光程，其中，所述参考光束优选能够沿着平行于旁侧测量传感器的光学的轴线的方向或者沿着倾斜于旁侧测量传感器的光学的轴线的方向偏转。
[0275] 备选的根据本发明的第二解决方案规定了所述目的状况的至少一部分，通过以下方式实现了紧凑的结构，干涉测量的传感器的光束光学上通过光学的分配器层分开为测量光束和参考光束，光学的分配器同样直接布置在探测器延长件的背对工件的侧上，也就是说在探测器延长件侧相对于所述探测元件处于远处的或者背侧的侧上，但是在侧面布置在光线旁侧测量传感器的光学的轴线旁边如此远，使得其处于光学旁侧测量传感器的光程外面。如此在进入图像处理传感器的孔径之前进行分开，图像处理传感器的光程没有通过分配器层分开，由此提高了提供的光量。在光学的轴线外面的分开然而必然地意味着，所述测量光束必须再次沿着所述探测器延长件的方向偏转，用于在背对工件的侧上耦入到探测器延长件中。在此设置了转向机构，其包括第一构造为反射器的面例如镜面。优选地在所述转向机构存在第二面，第二面沿着距离传感器的评估单元如摄像机引起参考光束的偏转，之后其穿过参考光程。评估单元优选在此处于所述探测器延长件的由工件放下的侧上，尤其地沿着光学的轴线的方向或者平行于光学的轴线的方向或者倾斜于光学的轴线的方向。相应的偏转一般地通过至少两个反射器实现。第一反射器是必要的，用于将在分配器层处延伸的参考光束分开后在相应于探测器延长件的长度调整的路程之后沿着光学的轴线的方向偏转。第二或者最后的反射器引起沿着评估单元的方向的偏转。根据探测器延长件的长度能够（如还在根据本发明的第一解决方案中）将另外的反射器布置在参考光程中，以用于将参考光程折叠，也就是说在较短的结构空间中实现较大的路程。这特别在如下情况中证明是有利的，即不同长度的探测器延长件要与参考臂一起能够替换地设计。在参考光程中的反射器能够在此布置在许多可能的变型方案中，使得所述参考光束沿着一个或者多个平行于光学的轴线或者倾斜于光学的轴线的方向延伸。反射器在此（直到最后）优选地在侧面布置在光学旁侧测量传感器的光学的光程旁边，用于不破坏所述光程。
[0276] 所述目的状况的至少方面在此基本上还通过用于确定在工件处的几何的特征或者说结构的装置解决，其中，所述装置至少包括旁侧测量光学传感器，优选地图像处理传感器、竖直测量干涉测量的距离传感器，和至少部分地弯曲弹性的探测器延长件，其中，由所述探测器延长件至少出发有：探测形状元件，其在与所述工件接触时能够与所述探测器延长件一起偏转；和优选地配属于所述探测形状元件的目标标记，其在所述探测形状元件与所述工件接触时能够与所述探测器延长件一起偏转，其中，探测形状元件或者目标标记垂直于旁侧测量光学传感器光学的轴线的侧面的偏转能够利用所述旁侧测量光学传感器探测，并且沿着或者几乎沿着所述旁侧测量光学传感器的光学的轴线的竖直的偏转能够利用距离传感器探测，其中，干涉测量的距离传感器的测量光束能够耦入到探测器延长件中并且能够从探测形状元件或者配属的目标标记发出并且能够与干涉测量的距离传感器的参考光束重叠并且能够评估在此存在的干涉(斑点)，并且其中，装置的特征在于，在探测器延长件侧在相对所述探测形状元件处于远处的侧上相邻于旁侧测量光学传感器的光程布置有光学的分配器层，所述分配器层被构造用于分开测量光束和参考光束，使得测量光束在穿过所述分配器层后能够借助于在转向机构的第一面处存在的反射器沿着所述探测器延长件的方向偏转，并且参考光束能够借助于至少两个用于形成参考光程的至少一部分的反射器沿着如下方向偏转，所述方向在相对于所述探测形状元件背对的侧上-平行或者
-倾斜或者
-沿着所述旁侧测量传感器的光学的轴线
延伸，其中，优选地最后起作用的反射器设置在转向机构的第二面处，并且其中，优选地参考光束在至少两个反射器之间沿着一个方向或者多个方向平行于光学的轴线或者倾斜于旁侧测量传感器的光学的轴线延伸。
[0277] 本发明在一种设计方案中规定，使得多个用于偏转参考光束的反射器，除了最后起作用的反射器或者说分配器层，相邻地或者说在侧面布置在光学旁侧测量传感器的光学的光程旁边。
[0278] 在该构思的扩展方案中还设置了一种装置，其中在探测器延长件背对探测形状元件的侧处布置了构造为反射器的目标标记并且目标标记的竖直的偏转能够利用另外的距离传感器如傅科激光传感器或者集中传感器的光程通过以下方式探测，即优选地最后起作用的反射器或者说分配器层如下进行构造，使得没有覆盖另外的距离传感器的光程的整个孔径。
[0279] 在此配属于另外的距离传感器的测量光束在侧面围绕分配器层或者说在侧面围绕转向机构延伸，其包括最后穿过的反射器，也就是说没有被完全地遮暗。通过所述结构能够实现，附加地间接地测量探测形状元件的偏转。从与由干涉测量的传感器测量的偏转的比较中能够评价探测器延长件的挠度和必要时探测力或者测量另外的距离传感器。
[0280] 根据特别优选的解决方案本发明规定，干涉测量的距离传感器具有一个或者多个光束源，其光束垂直或者几乎垂直于光学的光程沿着所述光学的分配器层的方向被耦入，优选地借助于光引导件实现光束在光束源和耦入部之间的引导。
[0281] 光束源能够在此构造为空间上分开的，其中，优选使用光引导件或者说光波引导件，或者但是邻近光学的分配器和利用至少所述分配器形成一个单元，其例如是能够替换的。在第二种情况中必须从外部将仅仅用于电触发的信号转移到所述单元中。
[0282] 突出之处还在于，干涉测量的距离传感器具有两个不同的波长光谱的光束源，其中，所述光束源优选地是激光二极管。
[0283] 由此能够应用根据现有技术公开的绝对测量重合方法。
[0284] 在另外的优选的设计方案中本发明规定，至少一个或者多个产生参考光程的反射器、分配器层和探测器延长件和必要时参考镜面形成一个单元或者布置在用于形成单元的机构如壳体或者保持件中，其手动地和/或自动地能够替换地经由交换接口，优选地磁性的交换接口直接或者间接地与旁侧测量光学传感器，优选地与配属于旁侧测量光学传感器的镜组连接，其中，优选地交换接口附加地具有用于输送干涉测量的距离传感器的光束的耦合点或者用于电触发干涉测量的距离传感器的集成在单元中的一个或者多个光束源的耦合点。
[0285] 据此能够利用特别简单的工具实现，在优选自动的测量过程中使用不同的探测器延长件，尤其地不同长度的探测器延长件。每个单元在此包括匹配于相应的探测器延长件的参考光程，也就是说其能够被一起交换。未使用的单元例如被放在对坐标测量仪器已公开的更换站中。
[0286] 特别要强调的构思是，所述接触光学传感器集成在坐标测量仪器中，优选地集成在与另外的传感器，优选地接触的、光学的或者计算机断层摄影的传感器一起的多传感器坐标测量仪器中。
[0287] 本发明还涉及一种用于优选地借助于根据本发明的装置确定在工件处的几何的特征或者说结构的方法。
[0288] 为了解决根据本发明的目的，在此还设置了用于借助于接触光学传感器确定在工件处的几何的特征或者说结构的方法，至少包括旁侧测量光学传感器，优选地图像处理传感器、竖直测量干涉测量的距离传感器，和至少部分地弯曲弹性的探测器延长件，其中，由所述探测器延长件至少出发有：探测形状元件，其在与所述工件接触时与所述探测器延长件一起偏转；和优选地配属于所述探测形状元件的目标标记，其在所述探测形状元件与所述工件接触时与所述探测器延长件一起偏转，其中，探测形状元件或者目标标记垂直于旁侧测量光学传感器的光学的轴线的侧面的偏转利用所述旁侧测量光学传感器测得，且沿着或者几乎沿着所述旁侧测量光学传感器的光学的轴线的竖直的偏转利用所述距离传感器测得，其中，干涉测量的距离传感器的测量光束耦入到探测器延长件中并且由探测形状元件或者配属的目标标记发出并且与干涉测量的距离传感器的参考光束重叠并且评估在此产生的干涉（斑点），其特征在于，在探测器延长件侧在相对所述探测形状元件处于远处的侧上并且由所述旁侧测量光学传感器的光学的轴线贯穿地、尤其地与所述探测器延长件有距离地布置了光学的分配器层，所述分配器层构造用于分开测量光束和参考光束，借助于分配器层将由参考镜面反射回来的参考光束沿着如下方向偏转，所述方向在相对于所述探测形状元件背对的侧上-平行或者
-倾斜或者
-沿着所述旁侧测量传感器的光学的轴线
延伸，其中，必要时一个或者多个分配器层和参考镜面之间的参考光程的偏转借助于一个或者多个反射器实现，所述反射器与参考镜面一起形成参考光程，其中，优选地参考光束优选沿着平行于光学的轴线或者沿着倾斜于旁侧测量传感器的光学的轴线的方向偏转。
[0289] 解决至少几个根据本发明的目的的备选的方法在于，用于借助于接触光学传感器确定在工件处的几何的特征或者说结构的方法，至少包括旁侧测量光学传感器，优选地图像处理传感器、竖直测量干涉测量的距离传感器和至少部分地弯曲弹性的探测器延长件，其中，由所述探测器延长件至少出发有：探测形状元件，其在与所述工件接触时与所述探测器延长件一起偏转；和优选地配属于所述探测形状元件的目标标记，其在所述探测形状元件与所述工件接触时与所述探测器延长件一起偏转，其中，探测形状元件或者目标标记垂直于旁侧测量光学传感器的光学的轴线的侧面的偏转利用旁侧测量光学传感器测得，并且沿着或者几乎沿着所述旁侧测量光学传感器的光学的轴线的竖直的偏转利用距离传感器测得，其中，干涉测量的距离传感器的测量光束耦入到探测器延长件中并且由探测形状元件或者配属的目标标记发出并且与干涉测量的距离传感器的参考光束重叠并且评估在此产生的干涉（斑点），其中在探测器延长件侧在相对所述探测形状元件处于远处的侧上相邻于旁侧测量光学传感器的光程布置了光学的分配器层，所述分配器层被构造用于分开测量光束和参考光束，测量光束在穿过所述分配器层后借助于在转向机构的第一面处存在的反射器沿着所述探测器延长件的方向偏转，并且所述参考光束借助于至少两个用于形成参考光程的至少一部分的反射器沿着如下方向偏转，所述方向在相对于所述探测形状元件背对的侧上-平行或者
-倾斜或者
-沿着所述旁侧测量传感器的光学的轴线
延伸，其中，优选地转向机构的第二面被用作为最后起作用的反射器，并且其中，所述参考光束在至少两个反射器之间沿着一个方向或者多个方向平行于光学的轴线或者倾斜于旁侧测量传感器的光学的轴线延伸。
[0290] 在优选的改进方案中本发明附加地规定，构造为反射器的、附加地安置在探测器延长件的背对工件的侧处或者说在探测器延长件的关于探测形状元件背对的侧处的目标标记的竖直的偏转利用另外的距离传感器如傅科激光传感器或者集中传感器的光程测得，并且优选地从所述干涉测量的距离传感器的测量值和另外的距离传感器的测量值测得探测器延长件的挠度和/或探测力的方向和/或量，其中，优选地将如下构造物应用为最后通过的反射器或者说作为分配器层，使得没有覆盖所述另外的距离传感器的光程的整个孔径。
[0291] 根据特别优选的解决方案本发明规定，借助于多个反射器实现参考光束的偏转，其中，除了最后通过的反射器或者说分配器层，所述反射器在侧面布置在光学旁侧测量传感器的光学的光程旁边。
[0292] 在一种设计方案中本发明因此规定，干涉测量的距离传感器的一个或者多个光束源的光束垂直或者几乎垂直于光学的光程沿着所述光学的分配器层的方向耦入，其中，优选地借助于光引导件实现光束在光束源和耦入部之间的引导。
[0293] 优选地规定，对于干涉测量的距离传感器使用两个不同的波长光谱的光束源、优选地激光二极管，且优选地测得用于探测的探测形状元件或者探测的目标标记的偏转或者说定位的绝对值。
[0294] 突出之处还在于，手动地和/或自动地经由交换接口、优选地磁性的交换接口更换不同的单元，所述单元至少包括形成参考光程的反射器和必要时参考镜面、分配器层和探测器延长件，其中，不同的单元相应包括不同的探测器延长件、尤其地不同长度的探测器延长件和相应匹配的参考光程、尤其地不同长度的参考光程和优选地所述反射器的相应匹配的位置和/或数量。
[0295] 特别要强调的构思是，所述接触光学传感器集成在坐标测量仪器、优选地与另外的传感器、优选地接触的、光学的或者计算机断层摄影的传感器一起的多传感器坐标测量仪器中地应用。
[0296] 独立的发明还涉及一种方法，用于利用在坐标测量仪器中的至少一个光学的和/或至少一个计算机断层摄影的传感器无接触地测量在工件处的几何的特征和轮廓。
[0297] 本发明尤其还涉及一种多个图像的组合，所述图像借助于光学的传感器如图像处理传感器例如利用摄像机从工件中采集。
[0298] 利用光学的传感器如图像处理传感器采集工件或者说区域的多个图像并且组合所述多个采集的单个图像到一个全图（其接下来评估）例如在DE10341666中进行说明。在此例如还使用重复抽样方法，如在DE 102004058655中所说明，用于产生用于组合的全图的统一的像素帧。在内容中以完全的范围参考这两个申请。在申请人的这两个文件中作为用于精确地组合单个图像的解决方案说明，单个图像的位置通过以下方式彼此间确定，即借助于尺度确定用于实现工件和传感器之间的相对运动的驱动器的位置。相应的尺度系统（Maßstabsystem）是昂贵的并且采集和处理尺度信号的耗费较高。
[0299] 用于组合单个图像为全图的备选的解决方案对于本领域专业人员来说在概念连结（Stitching）中已知。在此使用，在重叠采集的单个图像中包含了工件的相同的图像区域。这些区域的关联借助于相关性确定。然而对于良好的相关性的前提是，在重叠区域中的结构足够地存在。在该方法中因此不利的是，只有在如下情况中才能实现所述组合，即随机足够一致的
对比度和良好地可关联的结构在相应的重叠区域中存在，成像的工件如此相应地结构化。然而这不能始终被确保，如例如在均匀的或者起反射作用的工件表面的情况下。
[0300] 本发明的目的是，实现简单和快速地将工件的单个图像以任意的表面组合成全图，而没有在此应用尺度系统用于确定单个图像的相互位置。
[0301] 为了解决方案所述目的状况规定，在例如放置工件在其上的测量台处或者例如在容纳所述工件的保持件处安置了参考件如结构，其在采集工件的单个图像时被至少部分地一起探测。从参考件或者说结构在单个图像中的位置推断单个图像的彼此间位置，由此实现单个图像的精确的组合。
[0302] 所述目的至少方面在此基本上通过以下方式解决，单个图像相互间的位置通过以下方式确定，即在单个图像中探测安置在测量台处的结构并且确定所述结构的位置。
[0303] 本发明由此涉及用于借助于光学的传感器、优选地图像处理传感器测量在布置在测量台上的工件处的几何的特征和/或轮廓的方法，其中，借助于光学的传感器在工件和传感器之间的不同的相对位置中采集工件或者工件的区域的多个单个图像并且组合成全图，其中，在组合时单个图像相互间的位置根据相对位置进行考虑，并且从全图中提取特征和/或轮廓，其中，单个图像的位置通过以下方式相互确定，即在单个图像中探测安置在测量台处的结构并且确定所述结构的位置。
[0304] 由此在所有的单个图像中，独立于工件的尺寸和形状能够探测所述结构的至少一个部分，所述结构优选地安置在测量台的边缘区域处，测量台的边缘区域没有被工件覆盖。由此如下限制单个图像的分布，使得每个单个图像必须探测测量台的边缘区域的至少一部分。在至少一个方向中能够因此仅仅采集最大两个处于相邻的单个图像，其中，垂直于所述第一方向能够采集任意多个单个图像。
[0305] 因此要强调的构思的是，在所述测量台的边缘区域中探测所述结构并且在第一方向中相邻地采集例如最大两个单个图像并且在处于垂直于第一方向的第二方向中采集任意数量的单个图像。
[0306] 这些条件要确保，在每个图像中获取结构或者说参考件的区域。
[0307] 所述图像本身在一个平面中采集。
[0308] 在通过光和/或入射光方法中采集单个二维的图像。
[0309] 在本发明的
框架中两个可能的解释理解作为结构的位置。在第一变型方案中结构的部分的位置（也就是说相应在单个图像中探测的结构的部分）被理解为相对于整个单个结构或者多个结构的绝对位置。整个结构在此在先前完全地探测和储存。这例如能够借助于图像处理传感器实现，图像处理传感器优选地采集测量台、尤其地结构的多个单个图像。在此图像处理传感器在采集时占据的位置通过以下方式确定，例如即图像处理传感器集成在具有测量轴的坐标测量仪器中，以便组合精确的全图。所述测量台在此由此例如在装入根据本发明的坐标测量仪器前，借助于另外的坐标测量仪器或者类似工具测量。由此公开了在坐标系统中的结构的每个部分的位置，并且由此也公开了结构相互间不同的部分的位置。在实际上的测量中现在一起采集所述结构的相应确定的部分。所述部分必须又在先前采集的全图中已知。这例如通过相关性方法实现。在此要注意的是，在测量台上的结构的粗略的位置，也就是说相应的图像的粗略的位置大部分已经被公开，相关性因此必须仅仅在先前图像的部分中研究。在其它情况下，所述结构必须是不重复的唯一的式样。
[0310] 在第二变形方案中结构的部分的位置（也就是说相应在单个图像中探测的结构的部分）要仅仅相对于结构的部分来理解，其存在于相邻地采集的单个图像中。在此必要的是，相邻的单个图像重叠，由此相应地还有结构的部分同样地存在在相邻的单个图像中。通过相关性能够识别结构的相同的部分并且由其中确定相邻的单个图像的相对位置。
[0311] 在第一优选的改进方案中本发明附加地规定，例如通过利用图像处理传感器采集多个图像在测量所述工件之前确定在所述测量台上的结构的位置，其位置在采集图像时确定，并且在测量工件时借助于相关性方法确定相对于先前确定的结构的位置的实际的位置。
[0312] 在第二优选的改进方案中本发明附加地规定，相邻的单个图像至少部分地重叠和借助于相关性方法确定在单个图像中的所述结构彼此间的位置。
[0313] 突出之处还在于，结构式样如线条或者其他的几何的形状，优选地是不重复的式样，其至少在所述测量台的边缘区域中，优选地沿着所述测量台的整个边缘区域进行布置。
[0314] 为了使用根据本发明的方法此外设置了相应的装置。
[0315] 本发明在此还涉及一种用于测量在工件处的几何的特征和/或轮廓的装置，至少包括：测量台，在所述测量台上能够布置工件；和光学传感器，优选地图像处理传感器；和用于在工件和传感器之间相对运动的工具；用于容纳和储存工件或者工件的区域的多个单个图像的工件；用于组合成全图和评估全图的工具；以及用于从全图中提取特征和/或轮廓的工具。
[0316] 为了解决本发明的目的的至少方面规定，在所述测量台处安置有结构，尤其式样如线条或者其他的几何的形状，优选地不重复的式样，其至少布置在所述测量台的边缘区域中，优选地沿着所述测量台的整个边缘区域中并且所述式样能够利用光学的传感器探测。
[0317] 此外根据本发明的方法或者说根据本发明的装置的突出之处在于，使用或者说集成在坐标测量仪器中，优选地在与另外的传感器、如接触的、光学的、接触光学或者计算机断层摄影的传感器一起的多传感器坐标测量仪器中。
附图说明
[0318] 本发明另外的详情、优点和特征不仅从权利要求中、有待从这些权利要求中得出的特征中（本身和/或以组合的方式）得到而且从下面的附图的说明中得出。
[0319] 其中：图1示出了根据本发明的装置的具有根据本发明的第一探测器延长件的第一设计方案的原理示意图，
图2示出了根据本发明的装置的具有根据本发明的第二探测器延长件的第二设计方案的原理示意图，
图3示出了根据本发明的装置具有竖直测量光学距离传感器的第三设计方案的原理示意图，
图4a,b示出了备选的根据本发明的探测器延长件的原理示意图，
图5a,b示出了根据独立的设计的根据本发明的探测器延长件的原理示意图，
图6示出了根据本发明的装置的具有第一旁侧测量光学传感器的第一设计方案的原理示意图，
图7a示出了根据本发明的装置的第二设计方案连同第一旁侧测量光学传感器和第二光学距离传感器的以探测器延长件的第一和特别优选的设计方案的原理示意图，图7b示出了根据本发明的装置的第二设计方案连同第一旁侧测量光学传感器和第二光学距离传感器的以探测器延长件的第二设计方案的原理示意图，
图7c示出了根据本发明的装置的第二设计方案连同第一旁侧测量光学传感器和第二光学距离传感器的以探测器延长件的第三设计方案的原理示意图，
图7d示出了根据本发明的装置的第二设计方案连同第一旁侧测量光学传感器和第二光学距离传感器的以L-形的探测器延长件的第一特别的设计方案的原理示意图，图7e示出了根据本发明的装置的第二设计方案连同第一旁侧测量光学传感器和第二光学距离传感器的以作为星形探测器的探测器延长件的第二特别的设计方案的原理示意图，以及
图8示出了包括根据本发明的组件的坐标测量仪器的原理示意图，
图9示出了根据本发明装置的第一设计方案连同第一传感器的原理示意图，第一传感器是旁侧测量光学传感器，
图10示出了根据本发明的装置的第二设计方案连同是旁侧测量光学传感器的第一传感器和是距离传感器的第二传感器的原理示意图，
图11示出了根据本发明的方法的优选的设计方案的
流程图，
图12示出了根据本发明的装置连同经替换的接触传感器头的优选的设计方案，
图13示出了根据本发明的装置连同经替换的接触光学传感器头的优选的设计方案，图14示出了根据本发明的装置连同经替换的附加透镜的优选的设计方案，
图15示出了根据本发明的装置的第一设计方案的原理示意图，
图16示出了根据本发明的装置的第二设计方案的原理示意图，以及
图17示出了相应于根据本发明的装置的测量台的结构的优选的设计方案。
具体实施方式
[0320] 从附图中能够得到根据本发明的教导的不同的实施方式，其中，在图1到5b中基本上为相同的元件应用相同的附图标记。
[0321] 图1示出了根据本发明的组件的第一实施方式，用于利用接触光学传感器1确定工件27的几何的特征或者说结构。所述接触光学传感器主要包括旁侧测量光学传感器（在这里是图像处理传感器2）、探测器延长件13、细线容纳部14、调节单元18、保持件25和两个交换接口16和24。
[0322] 图像处理传感器2此外包括摄像机3和带有透镜4和5的镜组，其中，所述镜组具有光学的轴线26并且利用光程6识别探测器延长件13的目标标记7。
[0323] 探测器延长件13具有弯曲弹性的部分或者说区段10，目标标记7由其出发。该区段借助于拉伸过程实施为优选在直径中持续地变尖细，特别优选实施为锥形的。这原则上也通过图示说明。
[0324] 抗弯的部分或者区段9从目标标记7出发，在所述部分或者区段9处固定有探测形状元件8，其与待测量的工件27接触时偏转。备选地探测形状元件8直接从弯曲弹性的部分10出发并且探测形状元件8的偏转通过光程6探测并且由图像处理传感器2确定。探测器延长件13此外与细线容纳部14连接。
[0325] 到弯曲弹性的部分10处还联接了抗弯曲的区段或者部分11、12，其在这里示出的结构形式2D-传感器中在所述部分或者区段11的区域中具有90°的弯曲并且在所述部分12的区域中大约垂直于光学的轴线26延伸到细线容纳部14内部中。在区段10和11或者说12之间附加地能够存在更抗弯的和由此实际上也已经抗弯的区段10a，从其中借助于拉伸使得区段10变尖细。抗弯的部分11、12示例性地是按区段地弯曲的带有柱形截面的金属小管，弯曲弹性的部分10或者说更抗弯的部分10a导入到所述金属小管的内部中。优选地弯曲弹性的部分10或者说更抗弯的部分10a在来自金属小管中的出口位置11a处与其粘合。
[0326] 最小的直径不应小于5 μm。在抗弯的区域中的直径(区段10a)不应小于30 μm。
[0327] 细线容纳部14具有光源15，光线输入探测器延长件13中并且照射目标标记7。此外，细线容纳部14经由磁性的交换接口16与调节单元18的可运动的部分或者元件17连接。交换接口16在此除了机械的触点还具有电的触点用于光源15的
电流供给。由光源15、细线容纳部14和探测器延长件13构成的整个单元在本发明的意义中能够自动地替换。
[0328] 调节单元18提供了用于调节的工具。通过马达的驱动可实现探测器延长件13沿着箭头19到22的直线的移动。箭头20表示，进行在垂直于图示表面的方向上的移动。通过在箭头21和22的方向上的不同的移动此外实现沿着箭头23的方向上的旋转。调节单元18经由磁性的交换接口24与保持件25连接，其建立与图像处理传感器的间接的连接。在保持件25中例如安置未示出的暗场入射照明源，其用于照射工件。通过交换接口24在本发明的意义中能够自动地替换由调节单元18、细线容纳部14和探测器延长件13构成的整个单元。尤其在此规定，所述交换接口24允许调节单元18在四个围绕光学的轴线26旋转或者说偏移各90°的位置中的固定。相应的机械的和电的连接元件在此以90°的步进段互相错开地存在。在图1的剖视图中示例性地仅仅说明了180°错开的连接元件。
[0329] 图2基本上示出了图1的装置，然而连同备选地实施的探测器延长件13。其在抗弯的部分或者区段11的区域中具有改变的弯曲，使得探测器延长件13在区段10和9的区域中稍微倾斜于光学的轴线26延伸。由此能够以较大的深度在工件27处测量，而不会导致遮暗光程6或者杆探测(弯曲弹性的部分或者区段10或所述部分或者区段9与工件27接触)。尤其对于测量粗糙度这种结构是有意义的，因为必须以特别小的探测形状元件9进行测量，由此探测器延长件在区段9和10的区域中必须实施为特别细的和由此弯曲弹性的。在图2的示出的例子中设置了测量工件27在图示表面中向右指向的面的测量。朝向另外的方向指向的面根据本发明通过以下方法进行测量，即相应改变探测器延长件的倾斜方向。这优选通过以下方式实现，即调节单元18和由此还有探测器延长件13相应地旋转地固定在交换接口24处。备选地由细线容纳部14和探测器延长件13构成的单元能够在交换接口16处被更换，其具有在相应的方向中弯曲的区域或者区段11。
[0330] 图3示出了根据本发明的组件的第三设计方案，其中，附加地探测形状元件8的竖直的偏转通过测定布置在探测器延长件13处的反射器34的移动利用竖直测量光学距离传感器28来确定，所述反射器34用作为另外的目标标记。也就是说涉及结构形式3D-传感器。
[0331] 距离传感器28至少包括光源29，其光线在傅科通道30旁经过经由偏转镜32和33大约沿着光学的轴线26输入图像处理传感器2的光程中。在反射器34处反射的光线由偏转镜33转向到探测器31上。所述探测器31相对于现有技术不是实施为差分二极管，而是实施为位置敏感的传感器(PSD)或者摄像机，由此，反射器34沿着光学的轴线26的移动的可测量的范围和其倾斜同样地进行提高。此外设置反射器34用于将出现的光线的部分导入到探测器延长件13中，以用于照射目标标记7。这些光线能够由光源29出发并且反射器34实施成部分镜面的，或者其源于不同的波长的其他未示出的光源并且反射器34实施为可选择颜色地起反射作用。
[0332] 细线容纳部14包括弯曲弹性的元件35和抗弯的保持元件36。所述弯曲弹性的元件35是例如多个细的围绕光学的轴线26分布地布置的板簧元件。其在光程26中散焦，也就是说布置在位于目标标记7中的区域中的清晰平面的外部并且在中间具有装入位置37，探测器延长件13被固定在所述装入位置37处。在示出的例子中垂直地以垂直于光学的轴线26延伸的板簧作为弯曲弹性的元件35进行探测器延长件13的装入。备选地，也能够稍微倾斜于光学的轴线26实现固定，用以实现关于图2所说明的优点。在例如90°旋转的或者说偏移的位置中的固定继而借助于交换接口24实现。这也可以在如下情况中实现，即根据对根据图3的装置的备选的设计方案，省去所述调节单元18并且细线容纳部14、尤其地保持元件36直接地固定在交换接口24处。
[0333] 图4a和4b示出了备选的根据本发明的探测器延长件13的原理示意图。在图4a中，探测器延长件13的区域或者区段9以星形的方向示例性地从目标标记7延伸到相应一个探测形状元件8。未示出地，探测形状元件8和相应的区域或者区段9也设置为垂直于图示表面。备选地，实现分叉到多个在目标标记7下面的探测形状元件。图4b示出了具有在侧面伸出的区域9和固定在其处的探测形状元件8的备选方案，其中，不存在相对于光学的轴线26为90°的角度，而是存在大约45°的角度。备选地，可实现在0°(直线的实施方案)和大约150°之间的全部的角度。
[0334] 根据本发明的建议，探测器延长件13或者说容纳其的空心柱体关于在容纳部14中延伸和由此可称作为固定区段的区段60几何上如下进行设计，使得得到抗扭件。其通过以下方式实现，即固定区段60在其周向几何结构中不同于圆形结构并且相应地几何上匹配容纳部或者说细线容纳部14，使得探测器延长件13与其固定区段14能够仅仅在唯一的位置中由容纳部14容纳并且被固定在其中。
[0335] 固定区段60不仅包括如下解决方案，其中所述探测器延长件13不是由在图示的视图中在图5a和5b中描述的空心柱体(11、12)包围，也就是说探测器延长件13直接地利用其形成固定区段60的端部区段固定在没有空心柱体的容纳部14中；而且包括如下解决方案，在其中所述探测器延长件13由空心柱体容纳并且所述空心柱体固定在容纳部14中。
[0336] 如果探测器延长件13由空心柱体包围或者说探测器延长件13从所述空心柱体中出发，那么在容纳部14内部延伸的空心柱体的区段同样设计为固定区段60。
[0337] 如果优选地探测器延长件13在空心柱体内部延伸到作用为抗扭件的固定区段60，在此这不是强制的特征。此外，探测器延长件13能够示例性地仅仅在图中竖直地延伸的区段11中延伸或者在水平的区段12中在固定区段60之前结束。
[0338] 图5a和5b显示了根据本发明的构思的探测器延长件13的原理示意图，在该处设置有切削段80。如在图5a中所示，平的切削段80在装入位置的区域中，也就是说在细线容纳部14的区域中构造在包围探测器延长件13的空心柱体12处。细线容纳部14包括同样平的贴靠面81，在该贴靠面81处探测器延长件13与切削段80贴靠。
[0339] 图5b以放大的视图示出了图5a的侧视图，其中，未示出细线容纳部14和光源15并且仅仅部分地，也就是说直到弯曲的区域10的起点示出了面对工件27的和包括探测形状元件8和必要时目标标记7的探测器延长件13的区域。在上面的部分中示出了在空心柱体12的内部中延伸的探测器延长件13的细线。切削段80的法线方向83平行于光学的轴线26或者说包括探测形状元件8和必要时目标标记7的探测器延长件13的区域延伸，也就是说在图中向下取向。备选地，切削段也可以安置在空心柱体的周向的每个另外的位置处。在出口位置11a处，探测器延长件13的细线离开空心柱体11、12并且在该位置处通过
粘合剂82固定。备选地，能够放弃空心柱体并且探测器延长件13的细线本身被部分削平。然而，在这种解决方案中，到光源15的耦合效率受到限制。
[0340] 相应于上面引用的现有技术，图1到3中的整个布置方案优选在坐标测量仪器中集成为传感器。示例性地在此参阅DE 10 2004 022 314的图1或者参阅DE 10 2010 060 833的图12。
[0341] 图6示出了根据独立的发明的装置的具有第一旁侧测量光学传感器的第一设计方案的原理示意图，第一旁侧测量光学传感器构造为图像处理传感器101并且包括CCD-或者CMOS-摄像机102，为其分配有镜组103，如带有固定的放大和工作距离的镜组或者带有固定的或者可调节的工作距离的变焦镜组，该镜组包括多个必要时能够移动的透镜。光学的传感器101探测目标标记104的位置和由此其偏转，目标标记104从探测器延长件105出发，在垂直于光学的传感器101的光学的轴线106的两个旁侧的方向或者说旁侧的方向上。在探测器延长件105的对象侧的端部处存在探测形状元件107，其构造为球形的并且为了测量而与测量对象或者说工件116置于接触并且由此会偏转。由此探测形状元件107的偏转能够尽可能完全地通过光学的传感器101探测，探测形状元件107的偏转必须尽可能完全地转移到目标标记104上。为此以尽可能高的刚性实现探测器延长件105的第一区域105a。所述第一区域105a将探测形状元件107与目标标记104连接，其中，必要时所述探测形状元件107和所述目标标记104集成地与第一区域105a进行构造。然而尽管如此为了实现了非常小的探测力用于保护工件116免受损害，探测器延长件105的第二区域105b比所述区域105a实施有显著更小的刚性。第二区域105b从目标标记104出发并且背对探测形状元件107延伸。一个优选的用于实现其的解决方案在于，选择区域105a的弹性模量E显著地高于区域105b的弹性模量。这能够例如通过区域105a的硬化或者通过相应的材料选择来实现。对于区域105a根据本发明例如考虑硬的材料如钢、金刚石、石墨层或者钨且对于区域105b考虑软的材料如玻璃、玻璃纤维、合成材料或者合成材料纤维如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或者聚对苯二甲酸。为了使第一或者说第二区域105a和105b与目标标记104或者说探测形状元件107连接，根据本发明规定粘合、焊接或者说镶接。备选地区域105b连同目标标记104和区域105a连同探测形状元件107能够形成一个单元，例如通过镶接或者说一般地通过成型、例如以加热的状态来制造。在另外的备选方案中区域105a也能够与探测形状元件107和目标标记104形成一个单元。
[0342] 根据本发明的目的的备选的解决方案规定，如下实施区域105a的尺寸、尤其地长度和厚度也就是说直径，使得存在较高的刚性。然而这仅仅在一定的界限中可以实现，因为例如较大直径导致了，所述探测形状元件107也必须以较大的直径实施，并且由此尤其地不再能够测量带有较小的直径的孔。区域105a的长度的缩短导致了，不再能够以在孔中的较大的深度进行测量。
[0343] 探测器延长件105的处于对象的远端的侧从保持件108出发，保持件108例如包括用于调节探测器延长件105的位置的工具或者还包括用于贴靠探测器延长件的交换接口，如这可以从先前说明的现有技术中得到，并且保持件108与光学的传感器101连接。根据本发明的组件在此根据本发明是集成在坐标测量仪器130中的传感器，如这例如在图8中以附图标记132和128所示出。
[0344] 图7a示出了根据本发明的装置的第二的设计方案的原理示意图。除了图像处理传感器101以外，集成了距离传感器109，其测量光束112经由半透性的偏转镜110耦入到图像处理传感器101的沿着光学的轴线106的方向的光程中并且所述测量光束由在其面对传感器的一侧处镜面化的第二目标标记111反射。目标标记111能够（如在第一目标标记104方面所解释）通过粘合、焊接或者说镶接与第一区域105a连接或者与第一区域和必要时还有第一目标标记104和必要时还有处于第一目标标记104和探测形状元件107之间的第一区域105a、以及必要时还和探测形状元件107形成一个单元。
[0345] 由此，继而探测形状元件107的偏转尽可能完全地转移到第一目标标记104并且还转移到第二目标标记111处，探测器延长件105的第一区域105a在探测形状元件107、第一目标标记104和第二目标标记111之间延伸。探测器延长件105的第二区域105b通过一个或者多个柔性的连接元件形成，如其例如能够从DE102010060833在图8-10得到。所述第二区域105b在此从保持件108出发并且在第一区域105a处停止在第一目标标记104和第二目标标记111之间的位置处。备选地，第二区域105b直接地在第二目标标记111处停止，如这局部地在图7b中所示出，其在这方面是本身说明的。同样，根据本发明还规定，所述第一目标标记
104同时承担第二目标标记111的功能，方法是：所述第一目标标记104在面对传感器的一侧处镜面化，如这局部地从图7c中示出。
[0346] 通过本发明现在还可以实现，实现数个毫米、例如多于5 mm的直到数个厘米的例如3-15 cm的非常长的探测销或者说探测器延长件。
[0347] 第一区域105a要具有多于5 mm，优选地直到10 cm的长度。区域105a的直径要处于10 μm和500 μm之间。
[0348] 在第二区域105b方面对于长度给出10 mm直至100 mm和/或对于直径给出10 μm直至1 mm作为优选的值。在选择参数方面然而根据先前实现的实施方案要考虑，相应于根据本发明的教导和在这方面进行的给出地，所述第一区域105a比第二区域105b具有更大的刚性。
[0349] 在此还可实现的特别的结构形式在图7d和7e中示出。图7d示出了以L形的探测器延长件105，也就是说具有伸出的区域105a'，在所述伸出的区域105a'处存在探测形状元件107。在图7e中示出了以星形探测器形式的探测器延长件105。在多个区域105a'处存在相应一个用于探测工件的探测形状元件107。所述区域105a'在此能够还具有从数个毫米到数个厘米的较大的长度。在图7d和7e中示出的区域105a'对此还具有相应于区域105a的较高的刚性。
[0350] 坐标测量仪器130的充分公开的并且再一次在图8中说明的原则包括例如由
花岗岩组成的基本框架113连同测量台114，在其上定位有有待测量的对象或者说工件116，用于测量其表面特性也就是说特征或者结构。
[0351] 龙
门架119沿着基本框架112能够沿着Y方向移动。对此，柱子或者立架120、122滑动地支撑在基本框架112处。横梁124从柱子120、122出发，一个滑轨能够沿着其运行，所述滑轨本身容纳能够沿着Z方向移动的套筒或者柱子126。传感器或者说测量系统132从套筒126或者说必要时与套筒126连接的交换接口128出发，所述传感器或者说测量系统132能够构造为接触传感器，在套筒126包括图像处理传感器时，所述接触传感器接触光学地测量。
在这方面，然而要参考充分公开的技术，就像关于另外的达到使用的传感器如激光距离传感器、白光干涉仪、图像处理传感器、
X射线传感器或者彩色集中传感器（chromatischer Fokussensor）或者共焦扫描-测量头，而没有由此进行限制根据本发明的教导。关于接触光学测量尤其地参考在EP-B-988 505 (W098/57121)中的公开方案，在内容方面进行参考。
[0352] 根据测量目的选择和使用一个或者说多个传感器，用于为相应的测量目的最佳地配置坐标测量仪器130，其也还称作为多传感器坐标测量仪器。同时解决了在常用的坐标测量仪器中出现的问题。
[0353] 为了能够使用坐标测量仪器130连同合适的传感器，坐标测量仪器能够具有传感器转换器。由此多个传感器能够相应选择性地设有交换接口伴随坐标测量仪器130并且手动或者通过自动地取出停留位置来替换。
[0354] 图9示出了独立的根据本发明的组件的第一设计方案，其用于确定几何的特征或者说结构，在这里示例性地用于确定在工件201处的孔218的直径。利用根据本发明的接触光学传感器（至少包括：弯曲弹性的探测器延长件203，一方面探测形状元件204并且另一方面第一目标标记202从探测器延长件203出发，并且其固定在保持件209处，其中，通过耦入到光源210处，将光、例如LED或者激光源的光引入探测器延长件203中；且包括旁侧测量光学传感器206，其至少包括至少一个成像透镜207和接收器208，如CCD-或者CMOS-传感器）通过以下方式实现所述确定，即在探测形状元件204与工件201接触时，配属于所述探测形状元件204的目标标记202所引起的侧向的偏转通过旁侧测量光学传感器206的光程216探测并且借助于成像透镜207成像到接收器208上。侧向测量的光学的传感器206制造为图像处理传感器并且确定目标标记202的偏转的量和方向（尤其地通过确定光斑215的偏转）。所述光斑215通过光源210在探测器延长件203内部反射的光线219形成。在此，所述反射尤其在探测形状元件204的层或者说覆层213和目标标记202的层或者说覆层212处发生。目标标记202特别优选然而仅仅在背对旁侧测量光学传感器206的一侧处，尤其地直至构造为球形的目标标记202的半圆处进行覆层，由此能够看到用于旁侧测量光学传感器206的光斑215，也就是说能够通过透镜207成像到探测器208上。此外，光源210的光同样一次或者还多次地在探测器延长件203的杆的在目标标记202和探测形状元件204之间延伸的区域205的覆层214处反射并且由此保持在所述杆内部，通过箭头220示出。为了还避免在保持件209和目标标记202之间的区域中的光损失，当然探测器延长件203的所述区域，也就是说区域211还能够设有起反射作用的或者起荧光作用的层。
[0355] 尤其地，探测形状元件204的层213能够附加地覆盖有表面硬化的或者说抗磨损的保护层如氮化硅层，其也就是说经由起反射作用的或者说起荧光作用的层213施加在探测形状元件204的外侧处。
[0356] 图10示出了根据本发明的组件，其中附加地使用了第二传感器221用于间接地检测探测形状元件204的偏转。为了提供三维地测量的传感器系统，将第二传感器构造为距离传感器221并且通过确定第二目标标记226沿着距离传感器221的测量光束225的方向的位置改变来确定探测形状元件204的偏转（在垂直于由旁侧测量光学传感器206确定的探测形状元件204的偏转的方向上）。
[0357] 距离传感器221在此包括光源210a，其优选产生光束，所述光束至少经由部分透性的偏转镜223b和223a和透镜207指向到第二目标标记226上并且由其反射。优选地将所述距离传感器构造为傅科传感器，在其中使用切片（Schneide）229。由第二目标标记226反射的测量光束225在部分透性的偏转镜223a处的反射之后转向到差分二极管224处用于评估。
[0358] 探测器延长件203优选在第一目标标记202和第二目标标记226之间的区域中经由一个或者多个柔性的保持元件221固定在保持件217处，以用于实现探测器延长件沿着距离传感器的测量方向上的偏转。优选地保持件217与坐标测量仪器连接，优选在相同的构件处，如第一和第二传感器206、221。关于用于探测器延长件203、第一和第二目标标记202、226、保持元件221的以及将保持元件221与探测器延长件203连接的区域的另外的实施方式，参考DE 10 2010 060 833的公开内容。
[0359] 相应于上面引用的现有技术，图9或者说10的整个布置方案优选在坐标测量仪器中集成为传感器。示例性地为此参考DE 10 2004 022 314的图9或者参考DE 10 2010 060 833的图12。
[0360] 在图11中以优选的设计方案原则上示出了独立的发明的根据本发明的步骤的顺序，其用于自动地测量几何的特征或者说结构。在实际测量工件之前，采集或者说储存所有可考虑的工件(“工件1”、“工件2”直至“工件n”)的理论数据301。理论数据在此例如包括从技术图像中得出的例如储存在CAD数据(“CAD”)中的“理论几何结构”。在所述或者特别的数据中，此外还储存了配属于特征的“公差”。特征和公差的关联也能够以测试图的形式存在。此外，从可考虑的工件1、2直至n处采集的模板图像或者说模板(“模板1”、“模板2”直至“模板i”)属于理论数据，所述模板图像或者说模板在相应不同的光线调节中采集。
[0361] 在实际上测量工件时，图像302或者由多个单个图像(“图像1”、“图像2”直至“图像m”)组成的整体图像利用光学的传感器，优选至少由镜组和摄像机组成的图像处理传感器采集。这以下称作为图像。
[0362] 借助于步骤“相关性分析”将图像302与理论数据101的所有的模板图像(“模板1”、“模板2”直至“模板i”)比较。配属于具有最大的协调性的模板的理论数据，尤其地CAD数据(“CAD”)和“公差”，在下面的步骤中作为“选出的理论数据”，尤其地“理论几何结构”，与工件关于理论数据测得的“位置”一起被进一步处理。从“选出的理论数据”的“位置”中实现图像1关于“理论几何结构”的未示出的大致拟合。接下来进行从图像中确定测量窗用于特征或者说轮廓的“特征提取”的步骤。此外，“选出的理论数据”在步骤“拟合”中应用于将提取的特征拟合到理论数据，尤其地选出的“理论几何结构”中。
[0363] 所述拟合能够在此关于理论几何结构以“最优配合”-拟合的形式或者附加地还在考虑公差的情况下以所谓的“公差配合”-拟合的形式的实现。
[0364] 最后的步骤是“结果发出”，其中，说明了测得的特征的“大小”和必要时与理论值的“偏差”并且优选地，附加地，发出“遵守公差”和公差或者理论值的“最小的未超出值”的大小或者“最大的超出值”的大小。
[0365] 在图12中示出了在更换了接触传感器头401的情况下的多传感器系统的说明了独立的发明的组件。在例如坐标测量仪器处固定地布置有光学的传感器402，至少包括摄像机403和镜组404(带有光学的轴线404a)，以及第一交换接口405。此外，亮场照明件406和激光距离传感器407的光程根据例如傅科原理馈入光学的传感器402的光程(光学的轴线404a)中，以及示出了在外部围绕镜组404和第一交换接口405布置的暗场照明件408。
[0366] 在第一交换接口405处可替换地布置了适配器410，其包括接触的探测系统或者说接触的传感器的基础元件409。基础元件409包括第二交换接口411，在第二交换接口411处可替换地固定有接触传感器头401的测量系统412，其继而与探测插入件413连接，优选地可替换地连接，探测插入件413在其本身方面由盘件414、探测销415和探测元件416组成。利用探测元件416通过以下方式在测量点418处探测和测量工件417，即通过测量系统412确定偏转。适配器410连同接触传感器头401能够在未示出地第一停留位置中放下。测量系统412能够在未示出的第二停留位置中放下。探测插入件413能够手动地更换或者但还能够在另外的停留位置中自动地放下。
[0367] 在图13中接触传感器、也就是说适配器40连同基础元件409和固定在其处的接触传感器头401放在未示出的第一停留位置中。在第一交换接口405处现在固定了接触光学的传感器头419。固定在弯曲弹性的探测器延长件420a处的探测元件420的偏转，直接以优选构造为图像处理传感器的光学的传感器402且间接地经由固定在弯曲弹性的探测器延长件420a处的反射器420b利用距离传感器407探测。探测元件420在测量点418中接触工件。
[0368] 图14现在示出了在第一交换接口405处替代接触光学传感器头419更换的附加透镜421，其用于利用距离传感器407在测量点418处光学上直接测量工件417。如果附加透镜421在第一停留位置中放下，实现利用光学的传感器403直接测量工件417，其中，通过摄像机403测得的测量区域的中点定义了测量点418。在这种情况中附加透镜421可理解为距离传感器407的传感器头。
[0369] 图15示出了独立的根据本发明的组件之一的第一设计方案用于确定工件610的几何的特征或者说结构。在工件610处的测量在此通过利用探测形状元件601的探测来实施，探测形状元件601在与工件610接触时偏转并且从弯曲弹性的探测器延长件604出发。所述偏转通过两个传感器测得，一个旁侧测量光学传感器603，优选地图像处理传感器，其垂直于其光学的轴线602来确定所述偏转，如这充分地在现有技术中所说明；以及一个竖直测量的干涉测量的距离传感器605，其沿着光学的轴线602的方向确定所述偏转。这两个传感器与弯曲弹性的探测器延长件604和优选地能够替换的下面说明的单元606的另外的部分一起形成根据本发明的接触光学传感器。
[0370] 优选，成像镜组607属于接触光学传感器，所述成像镜组607大多由多个透镜组成并且也能够构造为变焦镜组，以用于形成沿着光学的轴线602的光程608，所述光程聚焦到探测形状元件601或者配属于该探测形状元件的目标标记609。光学的轴线602、成像镜组607和光程608首先配属于旁侧测量光学传感器603，但接下来也应用于干涉测量的距离传感器605。
[0371] 如已经详细地从现有技术中得出，探测形状元件601或者目标标记609的阴影投射能够在发射光照射或者本身照射的探测形状元件601或者本身照射的目标标记609情况下探测。优选在本申请的框架中应用也称为自照明的第二变形方案。通过以下方式产生所述自照明，即光线在探测器延长件604的背对工件610的侧626处、也就是说在探测器延长件侧在关于探测元件处于远离的或者背对的侧上，耦入进入其中并且在其内部进一步引导到探测形状元件601或者（如果存在的）目标标记609。探测器延长件604对此构造为至少部分引导光的，例如玻璃纤维或者合成材料纤维。探测形状元件601或者说目标标记609通过根据现有技术已知的覆层如下进行构造，使得其发出经输送的光，所述光由成像镜组607检测并且沿着传感器603和605的评估单元612、613的方向成像。两个传感器的光程在此一起延伸直至光学的分配器611并且由该分配器一方面沿着旁侧测量传感器3的评估单元612的方向并且另一方面沿着干涉测量的传感器605的评估单元613的方向进行引导。光学的分配器611例如制造为半透性的膜(薄膜)或者分配器立方体。评估单元612、613例如是具有优选地平的接收面的摄像机，如CCD-或者CMOS-摄像机并且必要时在前面连接有附加的成像透镜。
[0372] 除了成像镜组607和评估单元613以外，此外还有光源614和615、光波引导件617a、617b和617c和耦入组件616属于竖直测量的干涉测量的距离传感器605。耦入组件616大多包括带有前置的照射成形镜组的细线端部并且将光源614和615的照射618如此从光波引导件617c中耦出，使得实现耦入到探测器延长件604中。两个光源614和615的光线通过将光波引导件617a和617b与光波引导件617c连接的Y-联结器统一。光源614和615、光波引导件
617a、617b和617c和耦入组件616能够备选地同样直接布置在单元606中。
[0373] 优选地能够替换的或者说可更换的单元606尤其包含探测器延长件604、用于固定探测器延长件的工具637、工具622,625用于将光束618分为测量光束619和参考光束620、工具622,623,624用于将测量光束619沿着探测器延长件604的背对工件610的侧626的方向偏转以及工具627,628,629,630,631,632,633,634例如用于形成参考光程621a,621b,621c的反射器。就此而言重点参阅说明的附图。所述单元606此外包括未示出的工具，如例如
永磁体，以用于可松开地固定在交换接口635处。光束618的耦入优选侧向于单元606在例如构造为开口的接口636处实现，但同样也能够在交换接口635内部实现。必要时然后需要光束618的附加的偏转。只要光源614和615、光波引导件617a,617b和617c和耦入组件16直接布置在单元6中，经由交换接口635将所需的电的供给引导到光源614和615。
[0374] 在图15中示出的根据本发明的第一组件中，探测形状元件601从所述探测器延长件604出发；光束618在光学的分配器层622处分配到测量光束619和参考光束620中，其中，光学的分配器层622同时将测量光束619沿着探测器延长件604的背对工件的侧626的方向偏转，由此所述测量光束619被耦入探测器延长件604中；并且参考光束620通过反射器627和628转向到参考镜面629，由该参考镜面反射并且通过反射器627和628重新转向到光学的分配器层622上并且由该分配器层沿着成像镜组607的方向和由此沿着评估单元613的方向成像。参考光程在此相对于光学的轴线部分倾斜地，尤其垂直地(区段621a)并且部分平行于光学的轴线(区段621b)延伸，也就是说多次折叠（转向)。反射器627、628和629在此位于光程608外部，尤其地也就是说在侧面在光学的光程608旁边。
[0375] 图16局部地示出的根据本发明的第二组件，其中仅仅示出了相比于图17改变了的单元606，探测形状元件601和目标标记609从探测器延长件604出发；光束618在光学的分配器层625处分配到测量光束619和参考光束620中，通过转向机构624、如镜面的棱镜的构造为反射器623的面实现测量光束619沿着探测器延长件604的背对工件的侧626的方向的转向，由此测量光束619耦入探测器延长件604中；并且参考光束620通过反射器630,631,632,633和634沿着成像镜组607的方向和由此沿着评估单元613的方向成像。优选地，最后经过的反射器634（如所示出）通过转向机构624的另外的镜面的面形成。参考光程在此部分地垂直于光学的轴线(区段21a)，部分地倾斜于光学的轴线(区段621c)和部分地平行于光学的轴线(区段621b)延伸，也就是说多次折叠(转向)。反射器630,631,632和633以及光学的分配器层625在此位于光程608外部，尤其地也就是说在侧面在光学的光程608旁边。
[0376] 同样在图16中示例性地部分地示出了可选择地应用的另外的距离传感器。另外的距离传感器的光程638例如通过另外的光学的分配器（相比于光学的分配器611）射入光程608中。通过相应地先前布置的透镜，光程638然而通过成像镜组607不会聚焦到探测形状元件601或者目标标记609上，而是到构造为附加的目标标记如反射器的、背对工件的探测器延长件604的端部626上。所述反射器626优选仅仅部分地镜面化，以用于一方面至少部分地通过测量光束619和用于必要时通过光程638的光线实现探测形状元件601或者目标标记
609的自照明，由此另外的距离传感器的功能也可以独立于干涉测量的距离传感器605的接通状态可行。这种运行方式例如在DE 10 2010 060 833中进行说明。
[0377] 通过位置的改变的布置方案，尤其地在根据图15或者16的参考光程中的反射器的距离，能够使得参考光程的光学的行程长度匹配由测量光束619通过的测量光程的光学的行程长度。由此能够实现不同长度的探测器延长件604。
[0378] 根据上面引用的现有技术，图15或者说16的整个的布置方案优选集成在坐标测量仪器中作为传感器。示例性地对此参考DE 10 2004 022 314的图1或者参考DE 10 2010 060 833的图12。
[0379] 在图17中示例性地示出了相应于独立的根据本发明的教导或者说装置的测量台701和安置在测量台处的结构702。结构702是具有不规则的距离的线条并且安置在测量台
701的完整的边缘区域处，并且没有在相应相邻地重叠的单个图像704a至704f中的任何一个中通过工件703完全地遮盖。单个图像704a到704f依次以未示出的图像处理传感器采集并且接下来组合为全图705，在其中包含完整的工件703。图像处理传感器在采集单个图像
704a至704f期间相对于工件703所占据的精确的位置根据本发明不必已知，因为所述结构
702在所有的单个图像704a到704f中至少部分地测得并且由其中推断出相应的单个图像
704至704f的位置。为了使传感器和/或工件相对彼此运动，应用手动的或者马达的轴驱动器，其中，优选地不存在测量的轴。备选地，工件的相应成像到单个图像中的区段但也能够通过传感器内部的或者外部的光学的传感器的光程的转向进行改变，例如通过传感器的测量光束的转向和/或弯折，或者还通过传感器的翻转。
