JP5797346B2 - 分離可能な球面反射鏡を有する6自由度プローブと共用されるレーザトラッカ - Google Patents
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Description
本願は、2012年1月30日出願の米国仮特許出願第61/592,049号の利益を主張するものであり、その内容を参照によって本願に援用する。本願はまた、2011年3月3日出願の米国仮特許出願第61/448,823号の利益を主張する2012年2月29日出願の米国特許出願第13/407,983号の利益も主張するものであり、それらの内容を参照によって本願に援用する。米国特許出願第13/407,983号はまた、2011年2月14日出願の米国仮特許出願第61/442,452号の利益を主張する、2012年2月10日出願の米国特許出願第13/370,339号の利益も主張するものであり、それらの内容を参照によって本願に援用する。米国特許出願第13/407,983号はまた、2011年4月15日出願の米国仮特許出願第61/475,703号および2012年1月30日出願の米国仮特許出願第61/592,049号の利益も主張するものであり、それらの内容を参照によって本願に援用する。
Claims (13)
- 第一の地点と第二の地点の三次元座標を測定する方法(4900)において、
鋼球一体加工レトロリフレクタ(4234、4434)を提供するステップであって、鋼球一体加工レトロリフレクタが、レトロリフレクタ本体に取り付けられたレトロリフレクタを含み、レトロリフレクタ本体が、その外面の第一の部分に第一の球状体を有し、第一の部分がターゲット中心を有し、レトロリフレクタが、第一の光ビーム(46、984)を受け取って第二の光ビーム(47、986)を返すように構成され、第二の光ビームが第一の光ビームの一部であり、第二の光ビームが第一の光ビームの方向と実質的に反対の方向に進むようなステップ(4905)と、
プローブアセンブリ(4200、4400、4450、4480)を提供するステップであって、プローブアセンブリがプローブスタイラス(4210、4410)と、プローブヘッド(4240、4430、4440、4475)と、を含み、プローブスタイラスがプローブ先端(4214、4414)を含み、プローブ先端がその表面の第二の部分に第二の球状体を有し、第二の部分がプローブ中心を有し、プローブヘッドが、鋼球一体加工レトロリフレクタを受け、鋼球一体加工レトロリフレクタがターゲット中心の周囲で回転できるようにし、その間、ターゲット中心をプローブアセンブリに関して実質的に一定の位置に保つように構成されるようなステップ(4910)と、
座標測定装置(10)を提供するステップであって、座標測定装置が第一のモータ(2125)と、第二のモータ(2155)と、第一の角度測定装置(2120)と、第二の角度測定装置(2150)と、距離計(120、160)と、位置検出器(151)と、制御システム(1520、1530、1540、1550)と、方位センサ(910)と、プロセッサ(1520、1530、1531、1532、1533、1534、1535、1540、1550、1560、1565、1570、1590)と、含み、
第一のモータと第二のモータが、協働で第一の光ビームを第一の方向に案内するように構成され、第一の方向が第一の軸(20)の周囲での第一の回転角度と第二の軸(18)の周囲での第二の回転角度により決定され、第一の回転角度が第一のモータによって生成され、第二の回転角度が第二のモータによって生成され、
第一の角度測定装置が第一の回転角度を測定するように構成され、第二の角度測定装置が第二の回転角度を測定するように構成され、
距離計が、座標測定装置から鋼球一体加工レトロリフレクタまでの第一の距離を、少なくとも一部に、第一の光検出器が受け取った第二の光ビームの第三の部分に基づいて測定するように構成され、
位置検出器が、位置検出器上の第二の光ビームの第四の部分の位置に応答して第一の信号を生成するように構成され、
制御システムが、第一のモータに第二の信号を、および第二のモータに第三の信号を送信するように構成され、第二の信号と第三の信号は、少なくとも一部に、第一の信号に基づいており、制御システムは、第一の光ビームの第一の方向を、鋼球一体加工レトロリフレクタの空間内の位置に合わせて調節するように構成され、
方位センサがプローブアセンブリの3方位自由度(4263、4265、4270)測定を行うように構成され(4915)、
プロセッサが、プローブ中心の三次元座標を判定するように構成され、三次元座標が、少なくとも一部に、第一の距離、第一の回転角度、第二の回転角度、3方位自由度に基づくようなステップ(4920)と、
鋼球一体加工レトロリフレクタをプローブヘッドに設置するステップ(4925)と、
プローブ中心を第一の地点まで移動させるステップと、
第一の光ビームを座標測定装置から鋼球一体加工レトロリフレクタへと案内するステップ(4930)と、
第一の距離を測定するステップ(4935)と、
第一の回転角度を測定するステップ(4940)と、
第二の回転角度を測定するステップ(4945)と、
3方位自由度測定を、少なくとも一部に、方位センサにより供給される情報に基づいて行うステップ(4950)と、
プローブ中心の第1セットの三次元座標を、少なくとも一部に、第一の距離、第一の回転角度、第二の回転角度、3方位自由度に基づいて計算するステップ(4955)と、
プローブ中心の第1セットの三次元座標を保存するステップ(4960)と、
鋼球一体加工レトロリフレクタをプローブヘッドから取り外すステップ(5205)と、
鋼球一体加工レトロリフレクタをプローブヘッドから取り外した後にターゲット中心を第二の地点まで移動させるステップと、
第一の光ビームを座標測定装置から前記第二の地点の鋼球一体加工レトロリフレクタへと案内するステップ(5210)と、
第二の地点のターゲット中心の第二の距離を測定するステップ(5215)と、
第二の地点のターゲット中心の第三の回転角度を測定するステップ(5220)と、
第二の地点のターゲット中心の第四の回転角度を測定するステップ(5225)と、
少なくとも一部に、第二の距離、第三の回転角度、第四の回転角度に基づいて、ターゲット中心の第2セットの三次元座標を判定するステップ(5230)と、
ターゲット中心の第2セットの三次元座標を保存するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
鋼球一体加工レトロリフレクタをプローブヘッドに設置するステップがさらに、鋼球一体加工レトロリフレクタを割出位置に設置するステップを含むことを特徴とする方法。 - 請求項2に記載の方法において、
鋼球一体加工レトロリフレクタを提供するステップがさらに、鋼球一体加工レトロリフレクタにカラーを設けるステップを含み、カラーが断続回転位置割出機能(4471)を含み、
プローブアセンブリを提供するステップがさらに、プローブヘッドに嵌合構造(4472)を設けるステップを含み、嵌合構造は嵌合機能(4473)を有し、
鋼球一体加工レトロリフレクタをプローブヘッドに設置するステップがさらに、鋼球一体加工レトロリフレクタを、断続回転位置割出機能を嵌合機能と位置合わせすることによって、割出位置に移動させるステップを含む
ことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
鋼球一体加工レトロリフレクタをプローブヘッドに設置するステップがさらに、ターゲット中心を移すことなく鋼球一体加工レトロリフレクタをプローブヘッドに対して所望の方位に回転させるステップを含むことを特徴とする方法。 - 請求項4に記載の方法において、
プローブアセンブリを提供するステップがさらに、プローブヘッドに締付固定装置(4461)を設けるステップを含み、締付固定装置が、鋼球一体加工レトロリフレクタを固定された方位に保持するように構成され、
鋼球一体加工レトロリフレクタを設置するステップがさらに、鋼球一体加工レトロリフレクタを所望の方位に締付固定するステップを含む
ことを特徴とする方法。 - 請求項4の方法(5000)において、
プローブ補正パラメータを決定するステップ(5005)をさらに含み、プローブ補正パラメータが少なくとも、プローブアセンブリに関する鋼球一体加工レトロリフレクタの方位を示す情報を含むことを特徴とする方法。 - 請求項6に記載の方法(5100)において、
プローブ補正パラメータを決定するステップがさらに、
プローブ先端を受け入れるように構成されたネスト(4250、4280)を提供するステップであって、ネストがさらに、プローブ先端をプローブ中心の周囲で回転させるように構成され、プローブ中心が、実質的に固定された空間地点に保持されるようなステップ(5105)と、
プローブ先端をネストに設置するステップ(5110)と、
プローブ先端を回転させるステップ(5115)と、
数量群を測定するステップであって、数量群が第一の距離、第一の回転角度、第二の回転角度、3方位自由度を含み、測定値の各々が、プローブ先端の複数の異なる回転に関して得られるようなステップ(5120)と、
少なくとも一部に、数量群に基づいてプローブ補正パラメータを計算するステップ(5125)と、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法(5400)において、さらに、
レトロリフレクタにパターンを組み込むステップ(5405)と、
レンズと感光素子アレイを含む光学システムを提供するステップであって、レンズが少なくともパターニングされたレトロリフレクタの少なくとも一部の像を感光アレイ上に形成するように構成されるようなステップ(5410)と、
画像をデジタルデータセットに変換するステップ(5415)と、
少なくとも一部に、デジタルデータセットに基づいて3方位自由度計算を行うステップ(5420)と、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法において、
鋼球一体加工レトロリフレクタを提供するステップにおいて、レトロリフレクタがガラス製コーナキューブレトロリフレクタであることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
プローブアセンブリを提供するステップにおいて、プローブアセンブリが電力を使用せずに動作することを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
プローブアセンブリがアクチュエータボタン(4226、4227)を含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
プローブアセンブリを提供するステップにおいて、プローブスタイラスが取り除かれ、第二のプローブスタイラスに交換されることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、
硬球一体加工レトロリフレクタをプローブヘッドに設置するステップは、硬球一体加工レトロリフレクタをプローブヘッドに磁気結合させることを含むことを特徴とする方法。
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