JP2017503160A

Method for correcting a spherically mounted retroreflector when resetting a distance meter

Abstract

A method of correcting the centering error of a spherical mount retroreflector (SMR) when the rangefinder of a 3D coordinate measuring device is reset to a fixed reference distance for the apex of the retroreflector and the spherical mount retroreflector. A method that takes into account the depth error caused by the difference between the outer part of the sphere and the center of the sphere.

JP2017503160A, drawing sheet 1
Sheet 1 of 67

Term

Projected expiry 18 November 2034.

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7 claims: 2 independent, 5 dependent

  1. 1
    定位置のネスト内に球面マウント再帰反射器(SMR)を測定するとき、3次元(3D)座標測定装置内の距離計をリセットする方法であって、 本体と、再帰反射器と、基準点とを含むSMRを用意するステップであって、前記本体が、球面中心を有する球状の外側部分を有し、前記本体が、空洞を含み、前記空洞が、前記再帰反射器を保持するように寸法設定され、前記空洞が、前記本体の外側の領域に対して開いており、前記再帰反射器が、前記空洞の中に少なくとも部分的に配設されており、前記再帰反射器が、オープンエア型のコーナキューブ再帰反射器であり、前記再帰反射器が、1組の3本のラインおよび共通の頂点において交差する1組の3つの互いに垂直で平坦な反射器を有し、前記空洞が、前記3つの平坦な反射器の組の反射面に対して内側の、エアを満たされた領域を含み、前記再帰反射器が、前記3本のラインの組に対する対称軸を有し、前記SMRが、前記対称軸に対して垂直であって前記球面中心を通過するSMRのランアウト面を有し、前記SMRが、SMRの交点を有し、前記SMRの交点が、前記SMRのランアウト面と前記対称軸の交点であり、前記SMRが、前記頂点から前記球面中心まで延在する誤差ベクトルを有し、前記SMR誤差ベクトルが、SMRの深さ誤差ベクトル成分およびSMRのランアウト誤差ベクトル成分を有し、前記SMRの深さ誤差ベクトル成分が、前記頂点から前記SMRの交点まで延在するベクトルであり、前記SMRのランアウト誤差ベクトル成分が、前記SMRの交点から前記球面中心まで延在するベクトルであり、前記SMRの深さ誤差ベクトル成分が、SMRの深さ誤差と等しい大きさを有するステップと、 ベース、第1のモータ、第2のモータ、第1の角度測定装置、第2の角度測定装置、距離計、定位置のネストを含む3D座標測定装置を用意するステップであって、前記3D座標測定装置が、装置の座標系を有し、前記SMRに対して光線を放射するように構成されており、前記再帰反射器が、前記放射された光線の一部分を、反射光線として戻し、前記第1のモータと前記第2のモータが、一緒に、前記放射された光線を、放射される方向へ導き、前記放射される方向が、第1の軸のまわりの第1の回転角および第2の軸のまわりの第2の回転角によって決定され、前記第1の回転角が前記第1のモータによって生成され、前記第2の回転角が前記第2のモータによって生成され、前記第1の軸および前記第2の軸が、ジンバルポイントのまわりで回転するように構成されており、前記第1の軸および前記第2の軸が前記ベースに対して回転され、前記ジンバルポイントが、前記放射された光線と一致するラインの上にあり、前記第1の角度測定装置が前記第1の回転角を測定し、前記第2の角度測定装置が前記第2の回転角を測定し、前記距離計が、装置によって受け取られた前記反射光線の反射された部分に少なくとも部分的に基づいて、前記装置から前記再帰反射器までのターゲット距離を測定し、前記定位置のネストが、前記ベースに貼り付けられており、前記球状の外側部分を受けるように構成されているステップと、 プロセッサおよびメモリを用意するステップと、 前記プロセッサによって実行されたときリセット距離を求めるコンピュータ可読命令を有するコンピュータ可読媒体を用意するステップと、 前記ジンバルポイントから前記定位置のネスト内の前記SMRの前記球面中心までの距離である定位置の基準距離を求めるステップと、 前記SMRの深さ誤差を求めるステップと、 前記定位置の基準距離および前記SMRの深さ誤差を、記録されたデータの組として記録するステップと、 前記プロセッサによって、前記記録されたデータの組を読み取るステップと、 前記定位置のネスト内に前記SMRを配置するステップと、 前記装置から前記定位置のネスト内の前記SMRへ、第1の放射された光線を送るステップと、 前記プロセッサで前記コンピュータ可読命令を実行して、前記定位置の基準距離および前記SMRの深さ誤差に少なくとも部分的に基づいてリセット距離を求めるステップと、 前記距離計を、前記リセット距離に等しい距離を読み取るようにリセットするステップとを含むことを特徴とする方法。
  2. 2
    請求項1に記載の方法であって、 前記装置に対して、前記対称軸と前記第1の放射された光線の間の角度である好ましいホーム角度を用意するステップをさらに含み、 前記定位置のネスト内に前記SMRを配置する前記ステップが、前記定位置のネストの中へ前記SMRを前記好ましいホーム角度で配置するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
  3. 3
    請求項2に記載の方法であって、 前記SMRのランアウト誤差ベクトル成分を求めるステップをさらに含み、 前記SMRの深さ誤差を、記録されたデータの組として記録する前記ステップが、前記記録されたデータの組における前記SMRのランアウト誤差ベクトル成分の数値表現を記録するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
  4. 4
    請求項3に記載の方法であって、 前記定位置のネスト内にSMRを配置する前記ステップにおいて、前記SMRが、前記定位置のネスト内に前記SMRの配向するためのルールであるホームルールに少なくとも部分的に基づいて定位置の配向に配置され、前記定位置の配向が、前記装置の座標系における、前記対称軸に対する前記基準点の位置を示すものであり、 前記プロセッサによって前記コンピュータ可読命令を実行する前記ステップにおいて、前記定位置の基準距離が、前記SMRのランアウト誤差ベクトル成分の前記数値表現、前記定位置の配向、および前記好ましいホーム角度にさらに基づくものであることを特徴とする方法。
  5. 5
    請求項3に記載の方法であって、 前記3D座標測定装置を用意する前記ステップにおいて、前記装置がカメラをさらに含み、前記カメラが、感光性アレイと焦点距離のあるレンズとを有し、前記レンズと前記感光性アレイの間に第1の距離を有し、前記SMRが前記定位置のネスト内に配置されたとき第1の画像上で前記SMR上のマークに合焦するように、前記第1の距離が、少なくとも部分的に前記焦点距離に基づいて選択され、前記第1の画像が前記感光性アレイ上の画像であり、 前記方法が、前記第1の画像に少なくとも部分的に基づいて前記SMRの定位置の配向を求めるステップをさらに含み、前記定位置の配向が、前記装置の座標系における、前記対称軸に対する前記基準点の位置を示すものであり、 前記プロセッサによって前記コンピュータ可読命令を実行する前記ステップにおいて、前記定位置の基準距離が、前記SMRのランアウト誤差ベクトル成分の前記数値表現、前記定位置の配向、および前記好ましいホーム角度にさらに基づくものであることを特徴とする方法。
  6. 6
    請求項5に記載の方法であって、 前記SMRを用意するステップにおいて、前記SMRが、SMRの補償パラメータまたはSMRの製造番号のうち少なくとも1つであるSMR情報を保持するように構成されたバーコードをさらに含み、 前記方法が、前記カメラで前記バーコードを読み取って前記SMRの情報を抽出するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
  7. 7
    球面マウント再帰反射器(SMR)の3次元(3D)座標を座標測定装置で測定するためのシステムであって、 本体および再帰反射器を含むSMRであって、前記本体が、球面中心を有する球状の外側部分を有し、前記本体が、空洞を含み、前記空洞が、前記再帰反射器を保持するように寸法設定され、前記空洞が、前記本体の外側の領域に対して開いており、前記再帰反射器が、前記空洞の中に少なくとも部分的に配設され、SMRが、バーコードを含み、前記バーコードが、SMR情報を保持するように構成され、前記SMR情報が、SMRの補償パラメータまたはSMRの製造番号のうち少なくとも1つである、SMRと、 ベース、第1のモータ、第2のモータ、第1の角度測定装置、第2の角度測定装置、距離計、位置検知器、制御システム、定位置のネスト、カメラ、およびプロセッサを含み、前記SMRに対して第1の光線を送るように構成されている座標測定装置であって、前記再帰反射器のターゲットが、前記第1の光線の一部分を第2の光線として戻す座標測定装置と、 前記第1の光線を第1の方向へ、一緒に導く第1のモータおよび第2のモータであって、前記第1の方向が、第1の軸のまわりの第1の回転角および第2の軸のまわりの第2の回転角によって決定され、前記第1の回転角が前記第1のモータによって生成され、前記第2の回転角が前記第2のモータによって生成され、前記第1の軸および前記第2の軸が、前記ベースに対して回転するように構成されている第1のモータおよび第2のモータと、 前記第1の回転角を測定する第1の角度測定装置および前記第2の回転角を測定する第2の角度測定装置と、 第1の光検知器によって受け取られた第2の光線の第1の部分に少なくとも部分的に基づいて、前記座標測定装置から前記再帰反射器のターゲットまでの第1の距離を測定する距離計と、 前記第2の光線の第2の部分を受け取る位置検知器であって、前記位置検知器上の前記第2の部分の位置に応答して第1の信号を生成するように構成された位置検知器と、 前記第1の信号に少なくとも部分的に基づく第2の信号を前記第1のモータへ送り、前記第1の信号に少なくとも部分的に基づく第3の信号を前記第2のモータへ送る制御システムであって、前記SMRを追跡するために前記第1の光線の前記第1の方向を調節するように構成された制御システムと、 前記SMRを保持するように構成されて前記ベースに貼り付けられた定位置のネストと、 感光性アレイと焦点距離のあるレンズとを有するカメラであって、前記レンズと前記感光性アレイの間に第1の距離を有し、第1の画像を受け取り、それに応答して、カメラの電気信号を前記プロセッサに供給するように構成されており、前記SMRが前記定位置のネスト内に配置されたとき前記第1の画像上で前記SMR上の前記バーコードに合焦するように、前記第1の距離が、少なくとも部分的に前記焦点距離に基づいて選択されるカメラにおいて、前記バーコードを明確に分解するのに十分な分解能を有するカメラと、 前記カメラの電気信号に少なくとも部分的に基づいて前記バーコードの前記画像を処理し、前記SMRの情報を抽出して、前記再帰反射器のターゲットの3次元座標をもたらすように構成されたプロセッサであって、前記3次元座標が、前記第1の距離、前記第1の回転角、前記第2の回転角、および前記SMRの情報に少なくとも部分的に基づくものであるプロセッサとを備えることを特徴とするシステム。
Independent claims7