JP2012530908A5 - - Google Patents

Claims (17)

1. 座標測定装置（１）であって、
   ベースに関して少なくとも２つの軸（６１，６２）の周りに回転可能なキャリア（６）を備え、前記キャリア（６）は、クローズドループ制御装置（７）による、これら少なくとも２つの軸（６１，６２）の周りの回転によって、空間中を移動可能な測定補助器（５）に対して自動的に位置合わせされるように構成され、
   各々の場合において以下のユニットの出力光学系および／または入力光学系の少なくとも１つが共通に移動可能な方式で前記キャリア（６）に配置され、前記ユニットは、
   −空間中を移動した測定補助器（５）に対する距離を測定するための少なくとも１つの光学距離測定装置（４）と、
   −赤外目標ビーム（２４）を放射するための赤外光源（２３）および光学要素（２８，２９，４１，６３）であって、前記目標ビーム（２４）が、前記測定補助器（５）での反射により、赤外目標点（２５）として視覚化可能である、前記赤外光源および前記光学要素と、
   −第１の位置検出センサ（２１）における前記赤外目標点（２５）の画像の位置として精密な位置（２２）を決定するための精密な目標検出ユニット（２）であって、前記精密な目標検出ユニット（２）と前記距離測定装置（４）とが共通の出力光学系（６３）を有する、前記精密な目標検出ユニットと、
   −少なくとも赤外領域における光を照射する第２の光源（３３）であって、この光は、前記測定補助器（５）での反射により、第２の目標点（３５）として視覚化可能である、前記第２の光源と、
   −第２の位置検出センサ（３１）における前記第２の目標点（３５）の画像の位置として粗い位置（３２）を決定するための粗い目標検出ユニット（３）であって、前記粗い目標検出ユニット（３）は赤外領域における光に対してのみ感度を有する、前記粗い目標検出ユニットとを有し、
   −前記クローズドループ制御装置（７）は、前記精密な位置（２２）および前記粗い位置（３２）に従って、前記キャリアの前記少なくとも２つの軸（６１，６２）の周りの回転によって前記キャリア（６）を前記測定補助器（５）に位置合わせするために設定される、座標測定装置（１）。
2. 前記光学距離測定装置（４）は、絶対距離測定装置、干渉計、または両者の組合せである、請求項１に記載の座標測定装置（１）。
3. 目標ビーム（２４）として前記赤外光源（２３）から放射された光は、前記距離測定装置（４）および前記精密な目標検出ユニット（２）の共通のビーム経路に結合される、請求項１または２に記載の座標測定装置（１）。
4. 前記精密な目標検出ユニット（２）の光軸は、前記座標測定装置（１）の外部に、共通の測定軸（６０）上にある前記距離測定装置（４）の光軸と同軸上に延びる、請求項３に記載の座標測定装置（１）。
5. 前記精密な目標検出ユニット（２）の光軸と前記粗い目標検出ユニット（３）の光軸とは、前記キャリア（６）の外部で同軸上に延びていない、請求項３に記載の座標測定装置（１）。
6. 前記精密な目標検出ユニット（２）は、１°未満、２°未満、または３°未満の視野角を有する、先行する請求項のいずれかに記載の座標測定装置（１）。
7. 前記粗い目標検出ユニット（３）は、３°より大きい、または１０°より大きい、また
   は１５°よりも大きい視野角を有する、先行する請求項のいずれかに記載の座標測定装置（１）。
8. 前記精密な目標検出ユニット（２）と前記粗い目標検出ユニット（３）とは、互いに異なる赤外スペクトルの領域に対して感度を有し、前記精密な目標検出ユニット（２）は、前記赤外光源（２３）の光に対して感度を有し、前記粗い目標検出ユニット（３）は、前記第２の光源（３３）の光に対して感度を有する、先行する請求項のいずれかに記載の座標測定装置（１）。
9. 前記精密な目標検出ユニット（２）は、第１の透過領域を有する第１のバンドパスフィルタ（２０）を備え、前記粗い目標検出ユニット（３）は、第２の透過領域を有する第２のバンドパスフィルタ（３０）を備え、それら２つの透過領域は重ならず、前記第１のバンドパスフィルタ（２０）は、前記距離測定装置（４）の測定光を取除く、請求項８に記載の座標測定装置（１）。
10. 可視領域における光を生成するためのポインタ光源（２７）と、この光をビームとして前記距離測定装置（４）と前記精密な目標検出ユニット（２）との共通のビーム経路に結合するためのインカップリング（２６）とをさらに備える、先行する請求項のいずれかに記載の座標測定装置（１）。
11. 可視領域における光によって前記測定補助器（５）の粗い位置決めを行なうために、少なくとも可視領域における感度を有する全体撮像カメラ（９）をさらに備える、先行する請求項のいずれかに記載の座標測定装置（１）。
12. 座標測定装置の動作方法であって、前記座標測定装置は、
    ベースに関して少なくとも２つの軸（６１，６２）の周りに回転可能なキャリア（６）を備え、各々の場合において以下のユニットの出力光学系および／または入力光学系の少なくとも１つが共通に移動可能な方式でキャリア（６）に配置され、前記ユニットは、
    −少なくとも１つの光学距離測定装置（４）と、
    −赤外光源（２３）と、
    −精密な目標検出ユニット（２）であって、前記精密な目標検出ユニット（２）と前記距離測定装置（４）とが共通の出力光学系（６３）を有する、前記精密な目標検出ユニットと、
    −第２の光源（３３）と、
    −粗い目標検出ユニット（３）であって、前記粗い目標検出ユニット（３）は赤外領域における光に対してのみ感度を有する、前記粗い目標検出ユニットとを有し、
    前記方法は、
    −前記光学距離測定装置（４）によって、空間中を移動可能な測定補助器（５）までの距離を測定するステップと、
    −前記赤外光源（２３）および光学要素（２８，２９，４１，６３）によって、赤外目標ビーム（２４）を放射するステップであって、前記目標ビーム（２４）は、前記測定補助器（５）で反射し、赤外目標点（２５）として視覚化可能である、前記放射するステップと、
    −前記精密な検出ユニット（２）の第１の位置検出センサ（２１）における前記赤外目標点（２５）の画像の位置として精密な位置（２２）を決定するステップと、
    −第２の光源（３３）により、少なくとも赤外領域における光を放射するステップであって、この光は、前記測定補助器（５）で反射して、第２の目標点（３５）として視覚化可能になる、前記放射するステップと、
    −前記粗い目標検出ユニット（３）の第２の位置検出センサ（３１）における前記第２の目標点（３５）の画像の位置として粗い位置（３２）を決定するステップと、
    前記精密な位置（２２）および前記粗い位置（３２）に従って、クローズドループ制御装置（７）により、前記キャリアの前記少なくとも２つの軸（６１，６２）の周りの回転によって前記キャリア（６）を前記測定補助器（５）に自動的に位置合わせするステップとを備える、座標測定装置の動作方法。
13. 前記キャリア（６）は、前記座標測定装置（１）の動作において少なくともほぼ水平に延びるチルト軸（６２）および少なくともほぼ垂直に延びるピボット軸（６１）の周りに回転可能であり、前記測定軸（６０）は、前記チルト軸と交差せず、および／または前記測定軸（６０）は、前記ピボット軸（６１）と交差しない、好ましくは請求項１から１１のいずれか１項に記載の座標測定装置（１）。
14. 前記測定軸（６０）および前記チルト軸（６２）は、互いに、少なくとも１／２ミリメートルまたは少なくとも１ミリメートル、好ましくは１．４ｍｍと２．５ｍｍとの間の距離だけ離されている、請求項１３に記載の座標測定装置（１）。
15. 前記距離測定装置（４）の光ビームは半透明ミラー（４１）によって前記精密な目標検出ユニット（２）のビーム経路に結合され、前記精密な目標検出ユニットのビーム経路（２４）の軸は、この半透明ミラー（４１）によって平行に配置される、請求項１３または１４に記載の座標測定装置（１）。
16. 前記距離測定装置（４）は、測定光ビーム（４４）を生成するための測定光源（４３）と、生成された測定光ビーム（４４）の一部を分離するビームスプリッタ（４５１）と、分離された測定光を拡張して、これによりその光を２つの別々の検出器（４５３，４５４）へと導くビームエキスパンダ（４５２）とを備える、好ましくは請求項１から１１のいずれかに記載の座標測定装置（１）。
17. 前記ビームエキスパンダ（４５２）は、シリンダプリズムまたは互いに隣り合って配置されて一体的に形成されるシリンダプリズムの列を備える、請求項１６に記載の座標測定装置（１）。