CN115362348A - 距离传感器的光学定位辅助装置、距离测量系统和对应的方法 - Google Patents

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CN115362348A CN202180024465.9A CN202180024465A CN115362348A CN 115362348 A CN115362348 A CN 115362348A CN 202180024465 A CN202180024465 A CN 202180024465A CN 115362348 A CN115362348 A CN 115362348A
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托比亚斯·舒勒
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Abstract

公开了一种用于距离传感器(2)的光学定位辅助装置，以协助所述距离传感器(2、16)相对于测量对象(8)的定位。该光学定位辅助装置(6)包括光源(10)和控制单元(14)。光源(10)被构造为产生调整光束(11)，其中所述调整光束(11)具有在可见范围内的波长(λ)并且适合于在测量对象(8)上产生光斑。控制单元(14)具有距离输入端(15)，并且为了控制所述调整光束(11)的至少一个特性而以通信方式与所述光源(10)连接。在此所述控制单元(14)被构造为评估输入到所述距离输入端(15)中的输入值，并且基于评估结果影响所述调整光束(11)的至少一个特性，使得所述调整光束(11)允许关于所述输入值的推断。此外，公开了一种具有该光学定位辅助装置(6)的距离测量系统(1、1')以及一种用于协助距离传感器(2、16)相对于测量对象(8)定位的方法。

Description

距离传感器的光学定位辅助装置、距离测量系统和对应的 方法
技术领域
本发明涉及一种用于距离传感器的光学定位辅助装置，以协助所述距离传感器相对于测量对象的定位。本发明还涉及一种距离测量系统和对应的方法。
背景技术
在许多技术领域，距离传感器都特别重要。用距离传感器来测量传感器与测量对象之间的距离。从测量的距离中不仅可以获得关于测量对象与传感器的距离的信息，而且根据所执行的评估还可以获得关于测量对象的轮廓、层厚、间隙宽度、表面质量的信息或甚至仅关于测量对象是否存在的信息，这只是列出了几个典型示例。已知的传感器技术和用于评估传感器信号的可能性相应地是多种多样的。根据应用领域和待测量的测量对象来使用光学传感器(例如干涉测量传感器、共焦色度传感器或三角测量传感器)、电容式或电感式传感器。
距离传感器具有距离测量范围和横向测量范围。所述距离测量范围说明从测量对象和距离传感器之间的哪个距离(最小测量距离)到哪个距离(最大测量距离)是可以测量的。最小测量距离可以一直达到距离传感器。然而，在实践中，最小测量距离大多与距离传感器有间距。横向测量范围说明可以在横向于距离测量范围的哪个范围中测量测量对象。
对于一些传感器技术而言，比较容易识别距离测量范围和/或横向测量范围。从而例如三角测量传感器使用可见范围内的光，从而可以简单地对测量对象横向定位。然而，即使在这种情况下，距离测量范围通常也只能猜测。对于在可见范围之外进行测量(例如测量光在红外范围内的情况下)的传感器或电容式传感器或电感式传感器而言，只有使用数据表和米尺(或其他比较测量装置)才能正确定位测量对象。
由于在机器或设施中安装距离传感器时精确定位距离传感器的情况并不少见，因此这种安装通常导致复杂且容易出错的活动。如果距离测量范围和/或横向测量范围很小，例如距离测量范围仅延伸几毫米并且横向测量范围小于一毫米宽，则该问题甚至会进一步恶化。在这样的情况下，没有另外的辅助装置的定位实际上是不可能的。
因此在实践中，已知具有定位辅助装置以协助设置者相对于测量对象来定位距离传感器的测量系统。此外，测量系统的控制器单元具有使得能够对测量的距离值进行分类的显示器。当测量的距离值处于测量范围中心时，该显示器例如可以通过绿色LED(发光二极管)来显示。通过这种方式，设置者可以相对精确地将距离传感器和测量对象相对于彼此定位。这样做的缺点是设置者必须不断地在距离传感器和控制器单元之间来回切换其视线。只有在查看了控制器单元的显示器后，才能验证对距离传感器执行的适配。由此可能会使设置过程非常复杂和耗时。
发明内容
本发明所基于的任务是设计和扩展开头提到的类型的定位辅助装置、距离测量系统和方法，使得能够尽可能简单地将距离传感器相对于测量对象定位。
根据本发明，上述任务通过权利要求1的特征来解决。据此，所讨论的定位辅助装置包括：
用于产生调整光束(Einstelllichtstrahl)的光源，其中所述调整光束具有在可见范围内的波长并且适合于在测量对象上产生光斑，以及
控制单元，所述控制单元具有距离输入端，并且为了控制所述调整光束的至少一个特性而以通信方式与所述光源连接，
其中所述控制单元被构造为评估输入到所述距离输入端中的输入值，并且基于评估结果影响所述调整光束的至少一个特性，使得所述调整光束允许推断出所述输入值。
关于距离测量系统，上述任务通过权利要求6的特征来解决。据此，所讨论的距离测量系统包括：
距离传感器，用于测量所述距离传感器和测量对象之间的距离，以及
根据本发明的光学定位辅助装置，
其中所述距离传感器以通信方式与所述定位辅助装置连接，并且将代表测量的距离值的输入值输入所述定位辅助装置的距离输入端中。
关于该方法，上述任务通过权利要求12的特征来解决。据此，所讨论的方法包括以下步骤：
通过测量所述测量对象和所述距离传感器之间的距离来产生输入值，
评估所述输入值以产生评估结果，
借助于定位辅助装置的光源产生调整光束，以及
将所述调整光束偏转到所述测量对象上以在所述测量对象上产生光斑，
其中基于所述评估结果来影响所述调整光束的至少一个特性，使得所述调整光束允许关于所述输入值的推断。
按照根据本发明的方式，首先认识到可以通过以下方式简单地定位距离传感器，即使得关于测量的距离值的信息可以在测量对象上直接识别。为此，根据本发明使用调整光束，所述调整光束被构造为当它入射在测量对象上时产生可见光斑。为此，调整光束至少具有一个波长在可见范围内，即在380nm和750nm之间的波长。此外，可以基于输入的距离值影响调整光束的至少一个特性，使得可以通过观察光斑推断出输入的距离值。这通过以下方式进行，即对调整光束的至少一个特性的影响在可见范围内进行并且因此对测量对象上的光斑具有可用肉眼识别的影响。
为了产生这种调整光束，根据本发明提供了定位辅助装置，其包括光源和控制单元。该定位辅助装置可以与距离传感器(以及可能的其他模块)一起形成距离测量系统。所述光源产生所述调整光束，所述调整光束被偏转到测量对象上并且可以在那里产生光斑。该要求以光源被构造为产生足够聚焦的光束为条件。所述控制单元具有距离输入端，所述距离输入端可以与距离传感器连接并且在所述距离输入端中输入输入值。所述控制单元以通信方式与光源连接，并且被构造为控制所述调整光束的至少一个特性。所述控制单元评估输入到所述距离输入端中的输入值并在该评估时产生评估结果。基于所述评估结果，所述控制单元影响所述光源，使得所述调整光束的至少一个特性中的一个或多个允许关于所述输入值的推断。通过这种方式可以从测量对象上的光斑读取输入值如何对应于在评估输入值时使用的评估标准。
所述调整光束可以由单色光束形成，即所述调整光束仅具有单个波长或一个窄波长范围(例如窄于10nm或窄于5nm)。然而，也可以想到，所述调整光束是多色的，即具有多个离散的波长和/或一个或多个波长范围。只要所述调整光束的至少一个波长在可见范围内并且所述调整光束在其特性变化时会引起在测量对象上光斑的可用肉眼识别的变化，则可以结合本发明使用这种调整光束。
原则上，所述定位辅助装置和因此所述光斑可以通过不同的方式定位在测量对象上。特别是在定位辅助装置作为外部单元安装在距离传感器上的情况下，光斑可以与距离传感器的横向测量范围有间距地布置。只要保证设置者在距离传感器定位期间可以识别光斑而无需大幅度改变其视线方向，就可以使用光斑的这种位置。在此允许推荐的是，距离传感器的移动并且因此测量范围的偏转也导致调整光束的偏转，即距离传感器的移动和定位辅助设备的移动是耦合的。在优选设计中，光斑布置在距离传感器的横向测量范围内。在大多数情况下，这可以意味着光斑位于测量光的光轴上。
所述控制单元也可以通过不同的方式构造。所述控制单元可以通过纯电路技术实现，即通过分立元件(例如电阻器、电容器、晶体管)的互连并且必要时使用集成电路(例如逻辑门或比较器)。然而，在一种设计中，所述控制单元是通过硬件和软件的组合来实现的。为此，所述控制单元具有微处理器、工作存储器、程序存储器和对应的接口，其中在所述程序存储器中存储了计算机程序，该计算机程序的执行使得控制单元能够执行相应的任务。
所述控制单元可以仅负责定位辅助装置。然而，也可以想到，所述控制单元是其他系统和/或上级系统的组成部分。从而，当在测量系统中使用定位辅助装置时，所述控制单元既可以完成例如定位辅助装置的任务，也可以完成距离传感器或测量系统的其他组成部分的任务。
在一种设计中，所述调整光束的至少一个特性可以由所述调整光束的波长形成。这意味着控制单元可以作用于光源，使得调整光束的颜色根据输入值以可识别的方式改变。从而当输入到距离输入端中的输入值位于额定范围之外，例如位于距离测量范围之外或位于测量范围中心之外时，调整光束例如可以是红色的。如果输入值可以推断出距离传感器和测量对象之间的距离位于距离测量范围内或接近测量范围中心，则例如调整光束可以变换为绿色。还可以想到，波长连续地改变或以多个级别改变，例如以从红色到绿色的多个级别改变。在这种情况下，控制单元将输入值分类为多个区域，并根据识别的区域选择调整光束的颜色并对应地操控光源。
在另一设计中，所述调整光束的至少一个特性可以包括强度。这意味着调整光束的强度根据输入值及其评估而改变。从而例如调整光束可以被控制为不同的亮度，从而在达到额定值时呈现最大强度。
在另一设计中，所述调整光束的至少一个特性包括变化图案(Variationsmuster)。这意味着调整光束的另一个特性以不同的模式改变。例如可以想到，调整光束的强度根据输入值的评估而改变。从而对于远离额定值的输入值，调整光束可以在大部分变化周期内具有低强度，例如等于0。输入值越接近额定值，低强度和高强度之间的比率就越可能向高强度的方向移动。通过这种方式，通过强度的变化很容易识别出输入值与额定值的接近程度。对于波长也可以这样做，其方式例如是在两个或更多个波长/波长范围之间变换。
在另一设计中，所述调整光束的至少一个特性包括所述调整光束的变化频率。这意味着调整光束的另一个特性会改变，并且改变的频率受到输入值的影响。从而当输入值远离额定值或额定范围时，调整光束的强度例如可以以低频率在低强度和高强度之间变换，例如每秒一次或每两秒一次。输入值越接近额定值或额定范围，在两个强度值之间变换的速度可以越快。在此可以使用两个或更多个变化频率。通过这种方式可以识别出输入值与额定值相距多远。对应地，可以变换波长。
上述用于改变调整光束的特性的设计可以通过任何方式组合。在此，不同的特性可以获得不同的含义。从而例如当输入值在测量范围之外时，调整光束可以呈现红色。一旦输入值达到测量范围，就可以变换为绿色。输入值越接近测量范围中心，低强度和高强度之间的比率就越可能向高强度的方向移动。对于本领域技术人员来说，各种方案的可能性和可组合性将是能设想的。
原则上，所述光源可以通过不同的方式实现。在此重要的是，光源能够输出足够聚焦的光束并且可以足够好地加以控制。然而，这些要求可以通过各种光发生器——可能与下游的光学装置组合——来得到满足。光源的可能设计包括发光二极管(LED)或激光二极管。在此，用于影响调整光束的光路的聚焦装置可以布置在光源的实际光发生器的下游。
此外，所述光源可以包括另外的光学装置。这种光学装置可以包括例如彩色或偏振滤光片。在一种扩展中，这种光学装置被构造为影响调整光束的一个或多个特性。从而这种光学装置可以例如用于改变调整光束的强度。
输入到定位辅助装置的控制单元的距离输入端中的输入值可以不同地形成，并且具有不同的含义。重要的是，输入值与检测到的距离有关系。这种关系如何具体形成是次要的。
在一种设计中，所述输入值由距离值形成。该距离值可以直接与测量对象和距离传感器之间的距离相关，并且可以直接表示由距离传感器测量的距离。
在另一种设计中，所述输入值由代表测量的距离的评估度量形成。从而当测量的距离值大于距离传感器的测量范围时，评估度量例如可以大于1。如果检测到的距离位于测量范围内，则评估度量可以采取0到1之间的十进制值。在此可以使用距离值和评估度量之间的线性映射(或其他明确的关系)。使用小于或等于0的值使得可以识别小于最小测量距离的距离。原则上，也可以使用另外的代表测量的距离的评估度量，例如逻辑值。
在另一设计中，所述输入值也可以是距离值相对于距离传感器的距离测量范围内的参考点的差。该参考点例如可以是测量范围中心、测量范围起点或测量范围终点。以这种方式形成的差可以作为绝对值存在或可以标准化为测量范围的大小。
根据本发明的定位辅助装置可以是根据本发明的距离测量系统的组成部分。为此，根据本发明的距离测量系统除了光学定位辅助装置之外还包括距离传感器，用于测量距离传感器与测量对象之间的距离。所述距离传感器在此以通信方式与定位辅助装置连接并将输入值输入到定位辅助装置的距离输入端中。为此，所述距离传感器可以具有对应设计的单元，该单元产生适合于定位辅助装置的输入值并输出到所述定位辅助装置。
在根据本发明的距离测量系统中，定位辅助装置和距离传感器可以由两个分离的单元形成，这两个单元优选地彼此连接(固定地或可松脱地)。从而定位辅助装置可以固定在距离传感器的外壳上。然而在优选设计中，定位辅助装置和距离传感器形成一个单元，这通常可以由定位辅助装置和距离传感器布置在共同的外壳中来表达。
原则上，所述调整光束可以相对于距离传感器的测量范围以任何方式布置，只要所述调整光束在测量对象上产生可识别的光斑。然而在优选设计中，调整光束和距离传感器的测量范围是耦合的。这意味着在一种设计中，调整光束表征距离传感器的测量范围，特别是距离传感器的横向测量范围。
原则上，根据本发明的距离测量系统的距离传感器可以通过各种方式形成并且可以按照各种传感器技术工作。只要距离传感器能够为定位辅助装置产生和输出合适的输入值，该距离传感器原则上就适用于根据本发明的距离测量系统。
在一种设计中，所述距离传感器由光学传感器形成。这意味着距离传感器发送测量光，并且基于由测量光在测量对象上的反射所形成的检测光推断出测量对象表面的照明点的距离。在此，所述光学传感器可以构造为干涉测量传感器、共焦色度传感器、三角测量传感器或以其他方式构造。这种传感器在实践中是众所周知的。
在另一种设计中，所述距离传感器由电容式传感器形成。这种传感器测量位于传感器测量范围内的测量对象对传感器电容的影响。这种传感器同样可以与光学定位辅助装置组合，因为调整光束不影响电容式传感器的测量。
在另一种设计中，所述距离传感器由电感式传感器形成。电感式传感器检测测量对象对传感器电感的影响，例如通过在测量对象中产生涡流或通过改变传感器测量范围中的磁导率。光学定位辅助装置也可以有利地与这种传感器组合。
在使用光学传感器时，所述距离测量系统可以包括光学耦合器，利用该光学耦合器将由所述距离传感器发送的测量光束和调整光束耦合。通过这种方式，测量光束和调整光束可以输入耦合到共同的光学装置中，从而该共同的光学装置可以将测量光束和调整光束都偏转到测量对象。在此，该共同的光学装置优选地由光波导形成。当所述距离测量系统包括无源测量头时，可以特别有利地使用这种设计，其中测量光从所述无源测量头偏转到测量对象上并且所述无源测量头再次拾取在测量对象上反射的反射光。即使由于调整光束和测量光束的波长不同以及由于测量光学系统对测量光束的优化而允许出现光学误差(例如色差)，测量光束和测量光束仍然可以实现良好的同轴性。
在使用在可见范围内发送测量光的光学传感器时，在一种扩展中测量光束可以用作调整光束。为了避免对距离传感器的测量产生负面影响，可以设置调整模式，在该调整模式期间改变测量/调整光束的特性之一。在该扩展中，可能有意义的是减少受影响特性的数量。
在根据本发明的方法中——该方法可以用于协助距离传感器相对于测量对象的定位，优选地使用根据本发明的距离测量系统，在第一步骤中产生输入值。通过测量测量对象和距离传感器之间的距离来产生输入值。在下个步骤中，评估该输入值并在此过程中获得评估结果。所述评估结果用于影响调整光束的至少一个特性。在下个步骤中，使用这些特性借助于定位辅助装置的光源产生调整光束，并在进一步的步骤中将所述调整光束偏转到测量对象上，以在测量对象上产生光斑。通过基于对输入值的评估来影响调整光束的至少一个特性，可以从调整光束和用调整光束在测量对象上产生的光斑中推断出输入值。
在评估输入值的步骤的一种扩展中，将所述输入值与额定值和/或额定范围进行比较。通过这种比较可以确定输入值相对于额定值或额定范围的远近。可以理解，输入值和额定值/额定范围应当相互适配。这特别是意味着输入值和额定值/额定范围被相同缩放。
在一种扩展中，所述额定值和/或所述额定范围表征所述距离传感器的距离测量范围。在一种设计中，当输入值位于距离测量范围内时产生具有第一组特性的调整光束，并且当输入值位于距离测量范围外时产生具有第二组特性的调整光束。在此，第一组特性和第二组特性是不同的。通过这种方式，可以从调整光束中直接识别出输入值是位于距离测量范围之内还是之外。
在另一种设计中，当所述输入值位于所述距离测量范围的特征范围内时产生具有第三组特性的调整光束，并且当所述输入值位于所述特征范围外时产生具有第四组特性的调整光束。在此，第三组特性和第四组特性彼此不同。距离测量范围的特征范围在一种设计中由测量范围起点形成，在另一种设计中由测量范围中心形成，在又一种设计中由测量范围终点形成。尽管测量范围起点、测量范围中心和测量范围终点原则上是具体的距离值，但结合本发明建议将这些值扩展为范围。这是因为距离传感器很少能精确定位到使得具体地达到测量范围中心、测量范围起点或测量范围终点。因此所述特征范围应当足够宽，以使得在实际应用中能够在这些值的情况下对距离传感器定位。同时，所述特征范围应当足够窄，以便能够充分代表相应的距离值。优选地，在此所述特征范围偏离测量范围起点、测量范围中心或测量范围终点不超过整个距离测量范围的10％，特别优选地不超过整个距离测量范围的5％，非常优选地不超过距离测量范围的3％。
原则上，输入值与额定值/额定范围的比较的上述设计也可以相互组合。可以想到，对于输入值处于距离测量范围之外的情况，产生具有第二组特性的调整光束，对于输入值在距离测量范围内、但在特征范围之外的情况，产生具有第一组特性的调整光束，以及对于输入值在距离测量范围的特征范围内的情况，产生具有第三组特性的调整光束。通过这种方式，可以借助于调整光束将关于输入值的非常详细的信息输出给设置者，而不必显示具体的输入值。
附图说明
现在存在以有利的方式设计和扩展本发明教导的各种可能性。为此，一方面参考从属于独立权利要求的权利要求，另一方面参考基于附图对本发明的优选实施例的以下解释。结合基于附图对本发明的优选实施例的解释，总体上还解释了该教导的优选设计和扩展。在附图中
图1示出了根据本发明的距离测量系统的第一实施例的示意图，该距离测量系统具有干涉测量传感器形式的距离传感器，
图2示出了根据本发明的定位辅助装置的实施例的示意图，
图3示出了根据本发明的具有三角测量传感器形式的距离传感器的距离测量系统的第二实施例的示意图，
图4示出了具有调整光束的脉冲持续时间和/或占空比的变化的示例性曲线的图表，
图5示出了具有通过根据测量路径x改变占空比引起的强度的示例性变化曲线的图表，
图6示出了具有依赖于测量路径x的强度的示例性变化曲线的图表，以及
图7示出了具有调整光束的波长变化的示例性曲线的图表。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的距离测量系统的第一实施例的示意图。距离测量系统1包括以白光干涉测量传感器形式的距离传感器2，其产生近红外范围(NIR)中的多色测量光。该测量光束借助于光波导引导至光学耦合器3，在该光学耦合器的输出端处布置有光波导4。光波导4将测量光束转发到测量头5。光学耦合器3的第二输入端与定位辅助装置6连接，该定位辅助装置产生调整光束并且经由光学耦合器3和光波导4同样将该调整光束输出到测量头5。测量头5向测量对象8发射照明光束7，其中照明光束7是测量光束和调整光束的总和。由于测量光束和调整光束使用相同的测量光学器件，因此两个光束彼此同轴地布置。照明光束7在测量对象8的表面上反射。聚焦到测量对象8的表面上的照射光束7的光谱分量经由测量头5、光波导4和光学耦合器3返回到距离传感器2中。从接收的光谱分量中推断出与测量对象8的距离a。评估单元9用于为用户评估、存储和显示测量值。
在图2中更详细地示出了定位辅助装置6。定位辅助装置6具有光源10，该光源10产生并输出调整光束11。光源10本身包括光发生器12和光学装置13。光发生器12可以由LED或激光二极管形成。光学装置13可以包括聚焦装置或用于影响调整光束11的至少一个光学特性的另外的光学装置。定位辅助装置6还具有控制单元14，该控制单元以通信方式与光源10连接。控制单元14还具有距离输入端，代表测量的距离的输入值可以输入到该距离输入端中。
当距离测量系统1运行时，距离传感器2产生距离测量值，其方式是测量与测量对象8的距离a。将该距离测量值输入到控制单元14的距离输入端15中——可能使用评估单元9。控制单元14被构造为评估输入的输入值并且基于评估结果影响调整光束的至少一个特性，使得调整光束允许推断出输入值。通过测量光束与调整光束的同轴布置，可以通过由调整光束在测量对象8的表面上产生的光斑推断出距离传感器2的横向测量范围。即使测量光束在可见范围之外，通过在可见范围内的调整光束11以及通过基于输入值来影响调整光束的至少一个特性，可以推断出距离测量系统1相对于测量对象8的正确定位。
图3示意性地示出了根据本发明的距离测量系统1'的第二实施例，其中距离传感器被构造为三角测量传感器16。为了清楚起见，仅示出了用于产生测量光束17的光源，而没有示出该传感器的检测单元。在该实施例中也存在定位辅助装置6，其产生调整光束11并且朝测量对象8的方向发射。由于照明光束11和测量光束17形成一个三角形，因此调整光束仅粗略地表征了三角传感器16的横向测量范围。然而，三角测量传感器16的测量光束17在可见范围内，从而可以从测量光束17看到距离测量系统1'的横向测量范围。在这种情况下，调整光束11仅用于使距离测量范围可识别。
在该第二实施例的一种扩展中，可以如在第一实施例中那样使用光学耦合器，该光学耦合器例如同轴地耦合测量光束和调整光束。也可以想到不使用单独的定位辅助装置，而是定位辅助装置是三角测量传感器的组成部分，即测量光束在调整模式中用作调整光束，并且其强度例如根据测量的距离而变化。
在图4至图7中示例性地示出了可以如何改变调整光束的特性的四种可能性。在图4中，调整光束的强度随时间在上限强度值I0和等于0的强度值之间变化。在此，变化的周期长度T以及因此变化频率可以根据测量的距离值来选择。
图5示出了强度根据测量路径x的另一种变化，即通过改变占空比t1/T。在此，t1表示在此期间强度采取上限强度值I0的时间段。周期长度T可以保持恒定。测量的距离偏离测量范围中心XM越远，强度采取上限强度值I0的时间就越短。在100％的占空比下，持续使用上限强度值I0。如果周期长度T在秒的范围内，则通过这种方式产生以下调整光束，其在到达测量范围中心时会越来越少地脉动。在短周期长度的情况下，例如在10毫秒或更短的范围内，测量路径越接近测量范围中心XM，调整光束就显得越亮。
在图6中，强度I根据测量路径x而改变。在测量范围中心XM的区域内达到调整光束的最大强度Imax。测量的距离偏离测量范围中心XM越远，强度I就下降得越多。在所示示例中，强度具有钟形曲线形式的对测量值的依赖性。
图7中示出了非常相似的依赖性。然而，这里调整光束的波长λ根据测量路径x在下波长值λ1和上波长值λ2之间连续(或准连续)变化。在此，在测量范围中心XM时达到上波长值λ2。
关于根据本发明的定位辅助装置和根据本发明的距离测量系统的进一步有利的设计，参考说明书的发明内容部分和所附权利要求以避免重复。
最后，需要明确指出的是，上述实施例仅用于解释所要求保护的教导，但不将其限制为这些实施例。
附图标记列表
1 距离测量系统
2 距离传感器
3 光学耦合器
4 光波导
5 测量头
6 定位辅助装置
7 照明光束
8 测量对象
9 评估单元
10 光源
11 调整光束
12 光发生器
13 光学装置
14 (定位辅助装置的)控制单元
15 距离输入端
16 三角测量传感器
17 测量光束。

Claims (15)

1.一种用于距离传感器(2)的光学定位辅助装置，用于协助所述距离传感器(2、16)相对于测量对象(8)的定位，包括：
用于产生调整光束(11)的光源(10)，其中所述调整光束(11)具有在可见范围内的波长(λ)并且适合于在测量对象(8)上产生光斑，以及
控制单元(14)，所述控制单元具有距离输入端(15)，并且为了控制所述调整光束(11)的至少一个特性而以通信方式与所述光源(10)连接，
其中所述控制单元(14)被构造为评估输入到所述距离输入端(15)中的输入值，并且基于评估结果影响所述调整光束(11)的至少一个特性，使得所述调整光束(11)允许关于所述输入值的推断。
2.根据权利要求1所述的光学定位辅助装置，其特征在于，所述调整光束(11)的至少一个特性包括所述调整光束(11)的波长(λ)、强度(I)、变化图案和/或变化频率。
3.根据权利要求1或2所述的光学定位辅助装置，其特征在于，所述光源(10)包括光发生器(12)，优选地是发光二极管或激光二极管，并且优选地包括用于影响所述调整光束的光路的聚焦装置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学定位辅助装置，其特征在于，所述光源(10)包括光学装置，借助于所述光学装置能够影响所述调整光束的所述至少一个特性。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学定位辅助装置，其特征在于，所述输入值由距离测量值、代表所测量的距离的评估度量或距离测量值相对于所述距离传感器的距离测量范围中的参考点的差形成。
6.一种距离测量系统，包括：
距离传感器(2、16)，用于测量所述距离传感器(2、16)和测量对象(8)之间的距离(a)，以及
根据权利要求1至5中任一项所述的光学定位辅助装置(6)，
其中所述距离传感器(2、16)以通信方式与所述定位辅助装置(6)连接，并且将代表所测量的距离值的输入值输入到所述定位辅助装置(6)的距离输入端(15)中。
7.根据权利要求6所述的距离测量系统，其特征在于，所述调整光束(11)相对于所述距离传感器(2、16)被布置为，使得所述调整光束(11)表征所述距离传感器(2、16)的横向测量范围(2、16)。
8.根据权利要求6或7所述的距离测量系统，其特征在于，所述距离传感器(2、16)由光学传感器形成，其中所述光学传感器优选地构造为干涉测量传感器(2)、共焦色度传感器或三角测量传感器(16)。
9.根据权利要求8所述的距离测量系统，其特征在于光学耦合器(3)，其中所述光学耦合器(3)将由所述距离传感器(2)发送的测量光束和所述调整光束(11)耦合，使得测量光束和调整光束(11)能够借助于共同的光学装置偏转到所述测量对象(8)，其中所述共同的光学装置优选地由光波导(4)构成。
10.根据权利要求8或9所述的距离测量系统，其特征在于，所述光学传感器发送测量光束(17)，其中所述测量光束(17)优选地在所述传感器的调整模式期间能够用作调整光束。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的距离测量系统，其特征在于，所述距离传感器由电容式传感器或电感式传感器构成。
12.一种用于协助距离传感器相对于测量对象定位的方法，优选地使用根据权利要求6至11中任一项所述的距离测量系统，包括以下步骤：
通过测量所述测量对象(8)和所述距离传感器(2、16)之间的距离(a)来产生输入值，
评估所述输入值，以产生评估结果，
借助于定位辅助装置(6)的光源(10)产生调整光束(11)，以及
将所述调整光束(11)偏转到所述测量对象(8)上，以在所述测量对象(8)上产生光斑，
其中基于所述评估结果来影响所述调整光束(11)的至少一个特性，使得所述调整光束(11)允许关于所述输入值的推断。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在评估所述输入值的步骤中，将所述输入值与额定值和/或额定范围进行比较。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述额定值和/或所述额定范围表征所述距离传感器(2、16)的距离测量范围，其中，当输入值位于所述距离测量范围内时，产生具有第一组特性的调整光束(11)，并且，当输入值位于所述距离测量范围外时，产生具有第二组特性的调整光束(11)，其中所述第一组特性和所述第二组特性彼此不同。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述额定值和/或所述额定范围表征所述距离传感器(2、16)的距离测量范围，其中，当输入值位于所述距离测量范围的特征范围内、优选处于测量范围起点、测量范围中心或测量范围终点时，产生具有第三组特性的调整光束(11)，并且当输入值位于所述特征范围外时，产生具有第四组特性的调整光束(11)，其中所述第三组特性和所述第四组特性彼此不同。
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