(57)【要約】      （修正有）【課題】計測対象物にマーキングされた測定基準線に中心を容易に一致させ得る三次元計測用シールを提供すること、測定対象物にマーキングされた測定基準点に中心を容易に一致させ得る三次元計測用シールを提供する。【解決手段】計測対象物に貼り付けて三次元計測に供する円形の三次元計測用シール１において、中心側部分に印した白色の中心円２と、この中心円２を囲繞する外側リング３であって径方向に所定幅を有する黒色又は暗色の外側リング３と、前記中心円２の中心を通る十文字状の第１仮想線７上に位置すると共に、外側リング３の外周縁から中心方向へ設定長さ延び且つ細線状の白色の４本の第１基準線４と、４本の第１基準線４を45度回転させたものと同様の白色の４本の第２基準線５とを設けた。尚、中心円２の中心に中心点又は十字マークからなる黒色又は暗色の中心マーク６を印してもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象物に貼り付けて三次元計測に供する円形の三次元計測用シールにおいて、
中心側部分に印した白色の中心円と、
この中心円を囲繞する外側リングであって径方向に所定幅を有する黒色又は暗色の外側リングと、
前記中心円の中心を通る十文字状の第１仮想線上に位置すると共に、外側リングの外周縁から中心方向へ設定長さ延び且つ細線状の白色の４本の第１基準線とを備えたことを特徴とする三次元計測用シール。
【請求項２】
前記中心円の中心に中心点又は十字マークからなる黒色又は暗色の中心マークを印したことを特徴とする請求項１に記載の三次元計測用シール。
【請求項３】
前記十文字状の第１仮想線を前記中心円の中心の回りに４５度回転させた十文字状の第２仮想線上に位置すると共に、外側リングの外周縁から中心方向へ設定長さ延び且つ細線状の白色の４本の第２基準線とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の三次元計測用シール。
【請求項４】
前記第１基準線の線幅と第２基準線の線幅とが異なることを特徴とする請求項３に記載の三次元計測用シール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測対象物に貼り付けて測定、撮像するための円形の三次元計測用シールに関し、特に白色の中心円の外側の黒色又は暗色の外側リングに十文字状の基準線を印し、さらに必要に応じて中心円の中心に中心マークを印したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
計測対象物の複数の測定基準点（測定対象点）にレトロターゲット（三次元計測用シール）を夫々貼り付け、それらの各レトロターゲットの中心点を精密測定器で計測（距離と方位）してその３次元計測データをメモリに格納しておき、次に計測対象物を相互にラップする複数の撮像領域に分割し、それら撮像領域をデジタルカメラで順次撮像し、カメラで撮像した撮像データをレトロターゲットの画像を用いて組み合わせることで計測対象物の全体の画像データを作成し、その画像データと精密測定器で測定した各レトロターゲットの中心点の精密な３次元データを組み合わせることで、計測対象物の立体形状の精密な３次元データを作成する技術が実用化されている。
【０００３】
前記レトロターゲット（三次元計測用シール）は剥離紙に粘着させた円形シールであり、このレトロターゲットは、そのシールの中心側部分に印された白色の中心円と、この中心円を囲繞する外側リングであって径方向に所定幅を有する黒色の外側リングとを有する。計測対象物に貼る際には、剥離紙から剥離してから計測対象物に貼る。
【０００４】
特許文献１には、前記のレトロターゲットとして機能する部分を含む対空標識と、上記のようにして計測対象物の複数の測定点を結ぶ立体形状の精密な３次元データを作成する技術（三次元モデル作成方法）が開示されている。
特許文献２の図４には、上記の段落［０００３］に記載したようなレトロターゲットの例が開示されている。
【０００５】
例えば、メーカーが機械加工や溶接接合等により製作した製品を納入する場合に、その製品の寸法計測書を作成して提出する場合がある。このような場合、製品の表面に印した複数の測定基準線と複数の測定基準点にレトロターゲットを夫々貼り付けた状態で、前記の精密測定器で測定し且つデジタルカメラで撮像し、前記のように製品の立体形状の精密な３次元データを作成すると共に、複数の寸法データを作成することになる。
【０００６】
このような場合、複数の測定基準線と、十文字状に印した測定基準線でもって夫々規定した複数の測定基準点とを製品の表面にマーキングしておき、それらの測定基準線上に中心が一致するように複数のレトロターゲットを適当個所に貼り付けると共に、各測定基準点に中心が一致するようにレトロターゲットを貼り付ける必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１４０５５０号公報
【特許文献２】特開２００７−１０１２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のレトロターゲットは、白色の中心円と、その外周側を囲繞する径方向に幅のある黒色の外側リングとを有するだけのものであった。そのため、測定基準線にレトロターゲットの中心が一致するように複数のレトロターゲットを貼り付ける際には、通常は、目視にてレトロターゲットの中心を測定基準線に一致させるように貼り付けていた。
そのため、レトロターゲットを貼り付ける際にかなりの時間と労力を要するだけでなく、１００〜２００μｍ程度の位置決め誤差も発生する。同様に、各測定基準点に中心が一致するようにレトロターゲットを貼り付ける際にかなりの時間と労力を要するだけでなく、１００〜２００μｍ程度の位置決め誤差も発生するため、計測対象物の３次元データの精度を高めるのが困難であった。
【０００９】
しかも、数値制御式の工作機械を用いて比較的大型の製品を機械加工により製作するような場合、製品表面の複数の測定基準点にレトロターゲットを貼り付け、それらレトロターゲットの中心の３次元位置を数値制御式工作機械の３次元位置測定機能を用いて測定し、その後さらに機械加工を行うという工程を繰り返して製品を完成させることがある。
このような場合、レトロターゲットの中心円の中心に、何ら中心マークが印されていないため、レトロターゲットの中心を判別できない。そのため、レトロターゲットの中心に予め中心マークを印す作業が必要となるうえ、その作業を手作業で行うため誤差発生の要因になる。
【００１０】
本発明の目的は、計測対象物にマーキングされた測定基準線に中心を容易に一致させ得る三次元計測用シールを提供すること、計測対象物にマーキングされた測定基準点に中心を容易に一致させ得る三次元計測用シールを提供することなどである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の三次元計測用シールは、計測対象物に貼り付けて三次元計測に供する円形の三次元計測用シールにおいて、中心側部分に印した白色の中心円と、この中心円を囲繞する外側リングであって径方向に所定幅を有する黒色又は暗色の外側リングと、前記中心円の中心を通る十文字状の第１仮想線上に位置すると共に、外側リングの外周縁から中心方向へ設定長さ延び且つ細線状の白色の４本の第１基準線とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
請求項２の三次元計測用シールは、請求項１の発明において、前記中心円の中心に中心点又は十字マークからなる黒色又は暗色の中心マークを印したことを特徴としている。
【００１３】
請求項３の三次元計測用シールは、請求項２の発明において、前記十文字状の第１仮想線を前記中心円の中心の回りに４５度回転させた十文字状の第２仮想線上に位置すると共に、外側リングの外周縁から中心方向へ設定長さ延び且つ細線状の白色の４本の第２基準線とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
請求項４の三次元計測用シールは、請求項３の発明において、前記第１基準線の線幅と第２基準線の線幅とが異なることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の三次元計測用シールは、白色の中心円と、径方向に所定幅を有する黒色又は暗色の外側リングと、前記中心円の中心を通る十文字状の第１仮想線上に位置すると共に、外側リングの外周縁から中心方向へ設定長さ延び且つ細線状の白色の４本の第１基準線とを備えているため、計測対象物の表面にマーキングされた測定基準線に２本の対向する第１基準線が一致するように三次元計測用シールを貼り付けるだけで、三次元計測用シールの中心を測定基準線に簡単に高精度に一致させることができる。
【００１６】
また、計測対象物の表面に十文字状にマーキングした２本の測定基準線の交点でもって測定基準点を規定した場合に、４本の第１基準線が十文字状の測定基準線に一致するように三次元計測用シールを貼り付けるだけで、三次元計測用シールの中心を測定基準点に簡単に高精度に一致させることができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、前記中心円の中心に中心点又は十字マークからなる黒色又は暗色の中心マークを印したため、測定対象物の表面に貼り付けた三次元計測用シールの中心に測定手段のプローブを接触させて寸法測定や３次元データの取得を行う場合に、三次元計測用シールの中心を高精度に且つ能率的に知ることができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、前記４本の第１基準線を前記中心の回りに４５度回転させたのと同様の細線状の白色の４本の第２基準線を備えているため、計測対象物の表面に４５度で交差する２本の測定基準線でもって測定基準点を規定した場合に、それらの測定基準線に第１，第２基準線を一致させることで、三次元計測用シールの中心を測定基準点に簡単に高精度に一致させることができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、前記第１基準線の線幅と第２基準線の線幅とが異なるため、計測対象物の表面に細い測定対象線がマーキングされている場合には、第１，第２基準線のうち細い方の基準線を用いるようにし、計測対象物の表面に太めの測定基準線がマーキングされている場合には、第１，第２基準線のうち太めの基準線を用いるようにして第１，第２基準線を適宜使い分けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例に係る三次元計測用シールの正面図である。
【図２】三次元計測用シールの背面図である。
【図３】三次元計測用シールの平面図である。
【図４】三次元計測用シールの側面図である。
【図５】計測対象物の表面に複数の測定基準線と
【図６】変更例に係る三次元計測用シールの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００２２】
図１〜図４に示すように、本実施例に係る三次元計測用シール１は、計測対象物に貼り付けて三次元計測に供する円形のシールである。
この三次元計測用シール１は、薄い金属フィルム(例えば、アルミ箔)の表面に合成樹脂フィルム材を密着状に貼り付けたもの(厚さ約３０〜４０μｍ）を素材にして構成され、複数の三次元計測用シール１は剥離紙の表面に複数行複数列のマトリックス状に粘着剤で貼りつけてあり（図示略）、三次元計測用シール１を剥離紙から剥離して計測対象物の表面に貼り付けることができる。
【００２３】
この三次元計測用シール１は、中心側部分に印した白色の中心円２と、黒色の外側リング３と、白色の４本の第１基準線４と、白色の４本の第２基準線５と、中心マーク６とを備えている。
【００２４】
前記外側リング３は、中心円２を囲繞するように且つ径方向に所定幅を有するように形成されている。本実施例の外側リング３は黒色に印刷されているが、黒色に限定される訳ではなく、白色とのコントラストがはっきりする青色や緑色や褐色系の暗色又はその他の暗色となるように印刷してもよい。
【００２５】
４本の第１基準線４は、中心円２の中心（中心マーク６）を通る十文字状の第１仮想線７上に位置すると共に、外側リング３の外周縁から中心方向へ前記所定幅未満の設定長さ延びる細線状の白色の４本の線で構成されている。第１基準線４の長さは、外側リング３の径方向幅の約２／３〜４／５程度が望ましい。
【００２６】
４本の第２基準線５は、十文字状の第１仮想線７を中心円２の中心（中心マーク６）の回りに４５度回転させた十文字状の第２仮想線８上に位置すると共に、外側リング３の外周縁から中心方向へ前記所定幅未満の設定長さ延びる細線状の白色の４本の線で構成されている。第２基準線５の長さは、外側リング３の径方向幅の約２／３〜４／５程度が望ましい。尚、第２基準線５の線幅は、第１基準線４の線幅よりも大きく設定されている。
【００２７】
前記中心マーク６は、中心円２の中心に印された黒色の中心点からなる。
本実施例の中心マーク６は黒色であるが、黒色に限定される訳ではなく、白色とのコントラストがはっきりする青色や緑色や褐色系の暗色又はその他の暗色でもよい。また、中心マーク６は、十字マークやＸマークで構成してもよい。
【００２８】
上記の三次元計測用シールの諸元の例について説明する。
小型版の三次元計測用シール：
中心円２の直径：８ｍｍ
外側リング３の外径：１６ｍｍ
第１基準線４の線幅×長さ：０．１ｍｍ×３ｍｍ
第２基準線５の線幅×長さ：０．３ｍｍ×３ｍｍ
中心マーク６の直径：０．１ｍｍ
【００２９】
大型版の三次元計測用シール：
中心円２の直径：８ｍｍ
外側リング３の外径：２４ｍｍ
第１基準線４の線幅×長さ：０．１ｍｍ×５ｍｍ
第２基準線５の線幅×長さ：０．３ｍｍ×５ｍｍ
中心マーク６の直径：０．１ｍｍ
【００３０】
次に、前記三次元計測用シール１を計測対象物の表面に貼って立体形状の測定に供する例について図５に基づいて説明する。
計測対象物はステンレス板製のケース体１０であり、このケース体１０の内面の下部と中段部に横方向に延びる測定基準線１１，１２がマーキングされ、左側の縦壁１０ａの内面には２本の縦向きの測定基準線１３，１４がマーキングされている。
【００３１】
測定基準線１１，１３の交差部と測定基準線１１，１４の交差部に三次元計測用シール１が夫々貼り付けられ、測定基準線１２，１３の交差部と測定基準線１２，１４の交差部に三次元計測用シール１が夫々貼り付けられる。この場合、測定基準線１１，１３の交差部付近において、測定基準線１１，１３に４本の第１基準線４を一致させることで測定基準線１１，１３の交点（測定基準点）に三次元計測用シール１の中心マーク６を一致させることができる。その他の交差部に貼る場合にも同様である。
【００３２】
さらに、測定基準線１１に沿って複数の三次元計測用シール１が貼り付けられ、測定基準線１２に沿って複数の三次元計測用シール１が貼り付けられる。
この場合、測定基準線１１に三次元計測用シール１の横方向に対向する２本の第１基準線４を一致させることで、測定基準線１１に三次元計測用シール１の中心マーク６を一致させることができる。測定基準線１２に沿って貼る場合にも同様である。
【００３３】
上記の三次元計測用シール１の作用、効果について説明する。
計測対象物の表面にマーキングされた測定基準線１１，１２に横方向に対向する２本の第１基準線４が一致するように三次元計測用シール１を貼り付けるだけで、三次元計測用シール１の中心（中心マーク６）を測定基準線１１，１２に簡単に高精度に一致させることができる。
【００３４】
また、計測対象物の表面に直交状にマーキングした２本の測定基準線１１，１３／１１，１４／１２，１３／１２，１４の交点でもって測定基準点を規定した場合に、４本の第１基準線４が直交状の測定基準線に一致するように三次元計測用シール１を貼り付けるだけで、三次元計測用シール１の中心（中心マーク６）を測定基準点に簡単に高精度に一致させることができる。
【００３５】
中心円２の中心に中心点又は十字マークからなる黒色又は暗色の中心マーク６を印したため、計測対象物の表面に貼り付けた三次元計測用シール１の中心に測定手段のプローブ等を接触させて寸法測定や３次元データの取得を行う場合に、三次元計測用シール１の中心を高精度に且つ能率的に知ることができる。
【００３６】
４本の第１基準線４を前記中心（中心マーク６）の回りに４５度回転させたのと同様の細線状の白色の４本の第２基準線５を備えているため、計測対象物の表面に４５度で交差する２本の測定基準線でもって測定基準点を規定した場合に、それらの測定基準線に第１，第２基準線４，５を一致させることで、三次元計測用シール１の中心を測定基準点に簡単に高精度に一致させることができる。
【００３７】
第１基準線４の線幅が第２基準線５の線幅より細いため、測定対象物の表面に細い測定基準線がマーキングされている場合には、第１，第２基準線４，５のうち細い方の基準線４を用いるようにし、測定対象物の表面に太めの測定基準線がマーキングされている場合には、第１，第２基準線４，５のうち太めの基準線５を用いるようにして第１，第２基準線４，５を適宜使い分けることができる。
【００３８】
前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
（１）図６に示すように、前記中心マーク６の代わりに、小さな十文字状の中心マーク６Ａを採用してもよい。また、Ｘ印のような中心マークでもよい。
（２）三次元計測用シール１の前記の諸元（諸寸法）は、２つの例を示すものであり、前記の諸元に限定されるものではない。
（３）三次元計測用シール１の中心円は白色とするのが最も望ましいが、実質的に白色と言えるような明色であってもよい。
（４）第１，第２基準線４，５は、実線以外に、破線や鎖線で印してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係る三次元計測用シール１は、種々の物品の立体形状を測定してその３次元データを作成するのに適用することができ、また、計測手段による物品の各部の寸法計測の用途にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１    三次元計測用シール
２    中心円
３    外側リング
４    第１基準線
５    第２基準線
６，６Ａ    中心マーク
７    第１仮想線
８    第２仮想線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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