一種多范圍非接觸探針，除了具有更精確的結(jié)構(gòu)光測量功能之外還能執(zhí)行測距測量功能。該探針與探針控制界面兼容，從而使有限數(shù)量的線連接的探頭系統(tǒng)具有先進(jìn)測量性能和功能。探針的激光束在第一時間周期內(nèi)沿第一光學(xué)路徑定向以提供結(jié)構(gòu)光功能，在第二時間周期沿第二光學(xué)路徑定向以提供測距功能。具有光學(xué)特性不同的至少第一和第二部分的單個光束修正元件移動以從第一部分沿第一光學(xué)路徑輸出激光束，然后從第二部分沿第二光學(xué)路徑輸出激光束。

1.一種用于測量工件尺寸的測量探針，該探針包括：至少一個相機(jī)；結(jié)構(gòu)光投影部分；產(chǎn)生光束的光束產(chǎn)生元件；包括第一部分和第二部分的光束修正元件，以及光束修正元件移動器，其用于移動所述光束修正元件，從而使光束可輸入到所述第一和第二部分；其中：該光束修正元件移動器可操作，以在第一時間周期使所述光束修正元件的第一部分定位而輸入光束；在所述第一時間周期內(nèi)，光束從第一部分輸出作為沿第一光束路徑的相對散射照明，被結(jié)構(gòu)光投影部分圖案化，并在結(jié)構(gòu)光成像范圍內(nèi)投影出結(jié)構(gòu)光圖案，其中所述結(jié)構(gòu)光成像范圍是相對于測量探針的第一距離范圍；該光束修正元件移動器可操作，以在第二時間周期使所述光束修正元件的第二部分定位而輸入光束；在所述第二時間周期內(nèi)，光束從第二部分輸出作為沿延伸穿過測距成像范圍的第二光束路徑的相對集中照明，其中測距成像范圍是相對于測量探針的第二距離范圍；在所述第一時間周期內(nèi)，至少一個相機(jī)操作以將結(jié)構(gòu)光圖案成像在結(jié)構(gòu)光成像范圍內(nèi)的工件表面上，以提供所述相對于探針的第一距離范圍內(nèi)的表面測量數(shù)據(jù)；以及在所述第二時間周期內(nèi)，至少一個相機(jī)操作以將相對集中照明成像在測距成像范圍內(nèi)的表面上，以提供所述相對于探針的第二距離范圍內(nèi)的表面測量數(shù)據(jù)，其中第二距離范圍包括離探針比所述第一距離范圍遠(yuǎn)的距離。2.根據(jù)權(quán)利要求1的探針，其中，所述第一部分包括輸出局部散射照明的散射部分。3.根據(jù)權(quán)利要求2的探針，其中，所述第一部分輸出局部分散的散射照明。4.根據(jù)權(quán)利要求2的探針，其中，所述第二部分包括偏轉(zhuǎn)部分。5.根據(jù)權(quán)利要求4的探針，其中，所述光束修正元件包括旋轉(zhuǎn)光束修正元件，所述偏轉(zhuǎn)部分繞著旋轉(zhuǎn)光束修正元件的標(biāo)稱光束路徑覆蓋至多30度的角度范圍。6.根據(jù)權(quán)利要求5的探針，其中，所述偏轉(zhuǎn)部分覆蓋至多15度的角度范圍。7.根據(jù)權(quán)利要求1的探針，其中，所述至少一個相機(jī)由單個相機(jī)組成，并且可操作以將所述結(jié)構(gòu)光圖案成像在結(jié)構(gòu)光成像范圍內(nèi)的工件表面上的所述至少一個相機(jī)和可操作以將所述相對集中照明成像在所述測距成像范圍內(nèi)表面上的所述至少一個相機(jī)為同一相機(jī)。8.根據(jù)權(quán)利要求1的探針，其中，所述相對集中照明在測距成像范圍內(nèi)的表面上的圖像包括模糊點。9.根據(jù)權(quán)利要求8的探針，其中，在坐標(biāo)測量系統(tǒng)中分析所述圖像中模糊點的位置，以確定相對于探針的第二距離范圍內(nèi)的表面的照明部分的大致位置。10.根據(jù)權(quán)利要求1的探針，其中，標(biāo)稱結(jié)構(gòu)光成像范圍跨距最多為10mm，標(biāo)稱測距成像范圍的跨距至少為50mm。11.根據(jù)權(quán)利要求10的探針，其中，所述至少一個相機(jī)由單個相機(jī)組成，并且可操作以將所述結(jié)構(gòu)光圖案成像在結(jié)構(gòu)光成像范圍內(nèi)的工件表面上的所述至少一個相機(jī)和可操作以將所述相對集中照明成像在測距成像范圍內(nèi)表面上的所述至少一個相機(jī)為同一相機(jī)。12.根據(jù)權(quán)利要求10的探針，其中，所述標(biāo)稱測距成像范圍的跨距至少為75mm，并且包括所述標(biāo)稱結(jié)構(gòu)光成像范圍。13.根據(jù)權(quán)利要求12的探針，其中，所述第二距離范圍包括離探針比包含在所述第一距離范圍內(nèi)的離探針最大距離遠(yuǎn)至少75mm的距離。14.根據(jù)權(quán)利要求1的探針，其中，所述探針包括至少一個沿至少所述第一和第二光束路徑之一定位的反射表面，所述探針的結(jié)構(gòu)使所述結(jié)構(gòu)光圖案從所述探針以相對于相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)的光軸成第一角度地投影，并且所述相對集中照明從探針以相對于所述光學(xué)系統(tǒng)的光軸成第二角度地投影。15.根據(jù)權(quán)利要求14的探針，其中，所述第二角度小于第一角度。16.根據(jù)權(quán)利要求1的探針，其中，所述探針包括坐標(biāo)測量儀自動連接器，并且所有絕緣體電源、接地和為測量探針發(fā)送信號以及從那接收信號的信號連接器都通過包含在所述坐標(biāo)測量儀自動連接器中的連接器插頭形成。17.根據(jù)權(quán)利要求16的探針，其中，所述坐標(biāo)測量儀自動連接器是RenishawTM型儀器的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。18.根據(jù)權(quán)利要求16的探針，其中，所述探針包括探針接口電路，所述結(jié)構(gòu)光投影部分包括可控的陣列型空間光調(diào)制器。19.根據(jù)權(quán)利要求11的探針，其中，所述光束產(chǎn)生元件包括半導(dǎo)體激光器。20.一種操作測量探針的方法，所述測量探針包括相機(jī)、結(jié)構(gòu)光投影部分、產(chǎn)生光束的光束產(chǎn)生元件、包括第一部分和第二部分的光束修正元件、以及用于移動光束修正元件從而使光束可輸入到第一和第二部分的光束修正元件移動器，所述方法包括：操作該光束修正元件移動器，以在第一時間周期使光束修正元件的第一部分定位而輸入光束；在第一時間周期內(nèi)，從第一部分輸出光束作為沿第一光束路徑的相對散射照明，使用結(jié)構(gòu)光投影部分圖案化該相對散射照明，并且在結(jié)構(gòu)光成像范圍內(nèi)投影該圖案化的相對散射照明作為結(jié)構(gòu)光圖案，其中所述結(jié)構(gòu)光成像范圍是相對于測量探針的第一距離范圍；操作該光束修正元件移動器，以在第二時間周期使光束修正元件的第二部分定位而輸入光束；在第二時間周期內(nèi)，從第二部分輸出光束作為沿延伸穿過測距成像范圍的第二光束路徑的相對集中照明，其中所述測距成像范圍是相對于測量探針的第二距離范圍；在第一時間周期內(nèi)，如果在結(jié)構(gòu)光成像范圍內(nèi)存在一工件表面，那么操作相機(jī)以將結(jié)構(gòu)光圖案成像在結(jié)構(gòu)光成像范圍內(nèi)的所述工件表面上，以提供相對于探針的第一距離范圍內(nèi)的表面測量數(shù)據(jù)；以及在第二時間周期內(nèi)，如果在測距成像范圍內(nèi)存在一表面，那么操作相機(jī)以將相對集中照明成像在測距成像范圍內(nèi)的所述表面上，以提供相對于探針的第二距離范圍內(nèi)的表面測量數(shù)據(jù)，其中第二距離范圍包括離探針比第一距離范圍遠(yuǎn)的距離。