JP2014514561A5 - - Google Patents

Claims (20)

1. ある離れた空間位置を占める再帰反射ターゲットに出射光ビームを送り、その一部分を再帰反射ターゲットから返戻光ビームとして返戻させる座標計測装置であって、
   第１波長で発光し第１光をもたらす第１光源と、
   それとは別の第２波長で発光し第２光をもたらす第２光源と、
   少なくとも第１、第２及び第３ポートを有し、第１光の一部分を第１ポート、第２光の一部分を第２ポートから受け容れ両部分それぞれの一部分を含む第３光を第３ポートから出射する光ファイバカプラと、
   第３光の一部分を出射光ビームとして本座標計測装置外に送出する光学系と、
   出射光ビームの方向を決定づける回動角のうち第１回動角を第１モータによる第１軸周り回動、第２回動角を第２モータによる第２軸周り回動で操ることで、出射光ビームの方向を協働して操る第１及び第２モータと、
   第１回動角を検出する第１角度計と、
   第２回動角を検出する第２角度計と、
   返戻光ビームの一部分を光検出器で捉えた結果に照らし又は基づき本座標計測装置から再帰反射ターゲットまでの距離を検出する距離計と、
   これら第１及び第２回動角並びに距離に照らし又は基づき再帰反射ターゲットの三次元座標を求めるプロセッサと、
   を備える座標計測装置。
2. 請求項１記載の座標計測装置であって、更に、
   返戻光ビームの一部分が入射したときその入射位置を示す第１信号を発生させる位置検出器を有する位置検出アセンブリと、
   第１信号に照らし又は基づき第２信号を第１モータ、第３信号を第２モータに送ることで、再帰反射ターゲットが占める空間位置に向くよう出射光ビームの方向を調整する制御システムと、
   を備える座標計測装置。
3. 請求項１記載の座標計測装置であって、その距離計が絶対距離計である座標計測装置。
4. 請求項１記載の座標計測装置であって、更に、返戻光ビームの一部分が光ファイバカプラの第３ポートに入るようその光学系が構成されている座標計測装置。
5. 請求項１記載の座標計測装置であって、その光ファイバカプラが更に第４ポートを有する座標計測装置。
6. 請求項５記載の座標計測装置であって、その第４ポートに低反射終端器が装着されている座標計測装置。
7. 請求項１記載の座標計測装置であって、第１波長が７８０〜８５０ｎｍである座標計測装置。
8. 請求項１記載の座標計測装置であって、第２波長が赤色域又は緑色域の波長である座標計測装置。
9. 請求項１記載の座標計測装置であって、第１波長が赤外域、第２波長が可視域の波長である座標計測装置。
10. 請求項１記載の座標計測装置であって、第１波長が可視域、第２波長が赤外域の波長で
    ある座標計測装置。
11. 請求項１記載の座標計測装置であって、第１，第２両波長が可視域の波長である座標計測装置。
12. ある空間位置を占める再帰反射ターゲットの三次元座標を計測する方法であって、
    第１波長で発光し第１光をもたらす第１光源、それとは別の第２波長で発光し第２光をもたらす第２光源、少なくとも第１、第２及び第３ポートを有する光ファイバカプラ、光学系、第１及び第２モータ、第１及び第２角度計、距離計並びにプロセッサが備わる座標計測装置を準備するステップと、
    第１光の一部分を第１ポートに入射させるステップと、
    第２光の一部分を第２ポートに入射させるステップと、
    第１光の一部分及び第２光の一部分を含む第３光を第３ポートから出射させるステップと、
    第３光の一部分を光学系経由で座標計測装置外に出射光ビームとして送出するステップと、
    出射光ビームの方向を決定づける回動角のうち第１回動角を第１モータによる第１軸周り回動、第２回動角を第２モータによる第２軸周り回動で操ることで、出射光ビームの方向を操るステップと、
    第１角度計で第１回動角を検出するステップと、
    第２角度計で第２回動角を検出するステップと、
    出射光ビームの一部分を再帰反射ターゲットで反射させることで返戻光ビームを発生させるステップと、
    返戻光ビームの一部分を光検出器で捉えた結果に照らし又は基づき座標計測装置から再帰反射ターゲットまでの距離を距離計で検出するステップと、
    これら第１及び第２回動角並びに距離に照らし又は基づき再帰反射ターゲットの三次元座標を求めるステップと、
    求まった三次元座標を保存するステップと、
    を有する方法。
13. 請求項１２記載の方法であって、更に、
    位置検出器を有する位置検出アセンブリを準備するステップと、
    返戻光ビームの一部分を位置検出器に入射させるステップと、
    位置検出器への返戻光ビーム入射位置を示す第１信号を位置検出器から取得するステップと、
    第１信号に照らし又は基づき第１モータに第２信号、第２モータに第３信号を送るステップと、
    再帰反射ターゲットの空間位置に向くよう出射光ビームの方向を調整するステップと、 を有する方法。
14. 請求項１２記載の方法であって、座標計測装置を準備するステップが、更に、距離計として絶対距離計を準備するステップを含む方法。
15. 請求項１２記載の方法であって、座標計測装置から再帰反射ターゲットまでの距離を距離計で検出するステップが、更に、返戻光ビームの一部分を光ファイバカプラの第３ポートに入射させるステップを含む方法。
16. 請求項１２記載の方法であって、座標計測装置を準備するステップが、更に、光ファイバカプラとして第４ポート付のものを準備するステップを含む方法。
17. 請求項１６記載の方法であって、座標計測装置を準備するステップが、更に、光ファイバカプラの第４ポートに低反射終端器を装着するステップを含む方法。
18. ある離れた空間位置を占める再帰反射ターゲットに出射光ビームを送り、その一部分を再帰反射ターゲットから返戻光ビームとして返戻させる座標計測装置であって、
    第１波長で発光し第１光をもたらす第１光源と、
    それとは別の第２波長で発光し第２光をもたらす第２光源と、
    第１、第２、第３、および第４ポートを有する光ファイバカプラと、を備え、
    その光ファイバカプラは、
    第１ポートから第１光の一部分である第１部分を受け容れる第１ファイバカプラと、
    第１ファイバカプラから第１光の一部分である前記第１部分を受け容れるように光学的に接続された入力部を有し、第２ポートから第２光の一部分である第２部分を受け容れ、前記第１部分および前記第２部分それぞれの一部分を含む第３光を第３ポートを通じて出射する第２ファイバカプラと、
    第１光の一部分である前記第１部分を第１ファイバカプラから第２ファイバカプラへ通過させるように第１ファイバカプラと第２ファイバカプラとの間に光学的に配置され、第４ポートに接続された出力部を有する第３ファイバカプラと、を備え、
    本座標計測装置はさらに、
    第３光の一部分を出射光ビームとして本座標計測装置外に送出し、再帰反射ターゲットから返戻される返戻光ビームを受光する光学系と、
    出射光ビームの方向を決定づける回動角のうち第１回動角を第１モータによる第１軸周り回動、第２回動角を第２モータによる第２軸周り回動で操ることで、出射光ビームの方向を協働して操る第１及び第２モータと、
    第１回動角を検出する第１角度計と、
    第２回動角を検出する第２角度計と、
    第４ポートに光学的に接続され、光検出器で捉えた返戻光ビームの一部分である第３部分に照らし又は基づき本座標計測装置から再帰反射ターゲットまでの距離を検出する距離計と、を備え、
    返戻光ビームが第１ファイバカプラを通り抜ける際に、第１ファイバカプラが、前記第１波長を有する返戻光ビームの一部分である前記第３部分と、前記第２波長を有する返戻光ビームの別部分である第４部分とを生成し、
    本座標計測装置はさらに、
    第２光源と第２ポートとの間に光学的に配置され、返戻光ビームの別部分である前記第４部分が第２光源に入射することを防止するアイソレータ装置と、
    前記第１及び第２回動角並びに前記距離に照らし又は基づき再帰反射ターゲットの三次元座標を求めるプロセッサと、
    を備える座標計測装置。
19. 請求項１８に記載の座標計測装置であって、第２ファイバカプラがダイクロイックファイバカプラである座標計測装置。
20. 請求項１９に記載の座標計測装置であって、第１ファイバカプラ、第２ファイバカプラ、および第３ファイバカプラが、エバネッセント結合によって光を交換し合う２個のコアを備えた溶融型光カプラである座標計測装置。