(57)【要約】      （修正有）【課題】リフレクター又はリフレクターを配置した物体の六つの自由度を求める測定ステムを提供する。【解決手段】測定システムはレーザー光線を測定光線４として動作する角度・距離測定器１リフレクター２とを備え、リフレクター２は測定光線４を平行に反射するとともに、その頂点に開口部又は面６を有し、測定光線４の一部はこの頂点の開口部又は面６を通過して、頂点の後に配置された受光面７に当たり、角度・距離測定器１及び受光面７により生成された測定データから、リフレクター２又は物体３の五つの自由度を計算する。更に、光学的に検出可能な追加部品１０を備え、追加部品１０は一つの方向２１又は直線を規定し、この追加部品の検出により得られた測定データに基づきリフレクター２又は物体３の六番目の自由度を計算する。【選択図】図６
2006276012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リフレクター（２）又はその上にリフレクター（２）を配置した物体（３）の六つの自由度（α，β，ｄ，φ，χ，ψ）を求めるための測定システムであって、この測定システムは、レーザー光線を測定光線（４）として動作する角度・距離測定器（１）と、リフレクター（２）と、計算機（８）とを備えており、その際リフレクター（２）は、測定光線（４）を平行に反射するために配備されるとともに、その頂点に開口部又は面（６）を有し、リフレクター（２）の方向に向けられた測定光線（４）の一部が、この頂点の開口部又は面（６）を通過して、リフレクターの頂点の後に配置された受光面（７）に当たり、計算機（８）は、角度・距離測定器（１）及び受光面（７）により生成された測定データから、リフレクター（２）又は物体（３）の五つの自由度（α，β，ｄ，φ，χ）を計算するために配備されている測定システムにおいて、
この測定システムが、光学的に検出可能な追加部品（１０）を備えており、この追加部品は、リフレクター（２）に対して静止しており、かつ角度・距離測定器（１）の方から検出可能であるか、或いは角度・距離測定器（１）に対して静止しており、かつ物体（３）の方から検出可能であり、その際この光学的に検出可能な追加部品（１０）は、リフレクター軸（Ａ）上又は測定光線（４）上には無い方向（２１）又は直線を規定することと、計算機（８）は、更に、この追加部品の検出により得られた測定データから、リフレクター（２）又は物体（３）の六番目の自由度（ψ）を計算するために配備されていることとを特徴とする測定システム。
【請求項２】
光学的に検出可能な追加部品（１０）は、物体（３）上に配置されていることと、この追加部品を検出するために、角度・距離測定器（１）にカメラ（１５）が配置されていることと、計算機（８）は、このカメラ（１５）により撮影した追加部品（１０）の画像（２０）から、当該の六番目の自由度を計算するために配備されていることとを特徴とする請求項１に記載の測定システム。
【請求項３】
当該の追加部品（１０）は、二つの光点（１２，１３）を備えているか、一つの方向（２１）又は一つの直線上に限定することが可能な光点の配列であるか、一つの方向（２１）又は直線上に限定することが可能な平面的な形状を有するかのいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の測定システム。
【請求項４】
両方の光点（１２，１３）の中の一つが、リフレクター（２）であることを特徴とする請求項３に記載の測定システム。
【請求項５】
光学的に検出可能な追加部品（１０）が、角度・距離測定器（１）上に配置されていることと、この追加部品が、リフレクターの頂点の後に配置された受光面（７）により検出可能であることと、計算機（８）が、追加部品（１０）と測定光線（４）によって生成される画像点の受光面（８）により測定した座標から、六番目の自由度（ψ）を計算するために配備されていることとを特徴とする請求項１に記載の測定システム。
【請求項６】
当該の光学的に検出可能な追加部品が、測定光線（４）が有る面に対して垂直な面に光を放射する光源（３０）であることを特徴とする請求項５に記載の測定システム。
【請求項７】
光学的に検出可能な追加部品（１０）が、角度・距離測定器（１）上に配置されていることと、この追加部品（１０）を検出するために、追加の検出手段（１１）が、物体（３）上に配備されていることと、計算機（８）が、この追加の検出手段（１１）の測定データから、六番目の自由度（ψ）を計算するために配備されていることとを特徴とする請求項１に記載の測定システム。
【請求項８】
追加部品（１０）が、当該の物体に光線（４２）を投射するための光源（３０）であることと、追加の検出手段（１１）が、リング形状の列の受光素子（４１）を備えたリング状センサー（４０）であることとを特徴とする請求項７に記載の測定システム。
【請求項９】
角度・距離測定器（１）が、レーザートラッカーであることを特徴とする請求項１から８までのいずれか一つに記載の測定システム。
【請求項１０】
物体（３）が、走査器又は移動可能なレーザースキャナーであることと、計算機（８）は、この走査器又はレーザースキャナーの計算した六つの自由度（α，β，ｄ，φ，χ，ψ）から、この走査器の走査点又はこのレーザースキャナーのスキャン点を計算するために配備されていることとを特徴とする請求項１から９までのいずれか一つに記載の測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、測定技術の分野に有り、独立請求項１の上位概念にもとづく測定システムに関する。この測定システムは、物体、特に動く物体の六つの自由度、即ち、物体上の基準点の三つの位置座標と、物体を通って延び、例えば、基準点で交差する三つの座標軸の周りの三つの回転角（ピッチ角、ヨー角、ロール角）を求める働きを有する。
【背景技術】
【０００２】
物体の六つの自由度を求めるためには、例えば、距離測定器を備えたレーザートラッカー、トランシット、トランシットに似た測定器を用いた方法が知られている。これらを用いて、物体上の既知の位置におけるリフレクターにより標示した複数の点に対する方向と距離（極座標）を測定している。そして、これらの点の測定した座標から、所定の座標系、例えば、測定器固有の座標系に関する物体の六つの自由度を導き出している。これらの標示した点を、順番に照準を定めて、測量するので、これらの方法は、特に動かない、或いはゆっくりと動く物体には適している。
【０００３】
写真測量による方法も知られており、その方法では、複数のカメラを用いて、様々な位置から、物体上の既知の位置に配置された光点（例えば、白い又は反射する標識、光線を照射される点又はリフレクター、能動的な光源）の配列を撮影する。様々なカメラ画像上の光点の位置から、当該のカメラの光軸に関する光点への方向が求められ、データ全体から、光点の配列の位置と向きが、場合によっては、所定の座標系におけるカメラの位置と向きが求められる。そのような写真測量による六つの自由度の測定は、同時に動作する、有利には静止して配置された、校正済みのカメラを複数配備している場合にのみ、動く物体に対して適するものとなるので、この方法は、使用するデータ量にも関連するが、相対的に費用がかかる。
【０００４】
この理由から、例えば、特許文献１には、一台のカメラだけを使用することが提案されている。物体上に少なくとも三つの光点を配置して、校正済みのカメラを使用する場合、カメラに関する光点の配列の六つの自由度を求めるためには、単一のカメラ画像から得られるデータで十分であるが、その場合奥行きに関して、即ち、カメラと光点の配列の距離に関して、高い精度を実現することができない。その上に光点を配置された物体は、例えば、走査器であり、その場合走査器の位置と向きから、走査器を用いて走査される測定対象の点の位置と向きが導き出される。
【０００５】
奥行きの測定の精度を改善するために、特許文献２では、単一のカメラを距離測定器と組み合わせることが提案されており、その場合距離測定器としては、所謂、レーザー式レンジファインダー、即ち、レーザー光線を測定光線として動作する機器が挙げられており、更に、物体上のカメラを用いて検出する光点に、測定光線を反射して距離測定器の方に戻すためのリフレクターを配備している。この場合、同時にカメラによって検知する光点にも成り得るリフレクターは、同じく光点の配列の中において、既知の位置を占めるものである。
【０００６】
特許文献３により、特に動くリフレクター又はその上にリフレクターを配置した動く物体の所定の座標系に関する五つの自由度を求めることができる測定システムが周知である。この測定システムは、距離測定器を備えたレーザートラッカーを有する。このレーザートラッカーは、レーザー光線（測定光線）をリフレクターに向けており、リフレクターが動く際に、これを追尾し、その際トラッカーに対する測定光線の方向を検知している。このリフレクターは、逆反射体（三枚鏡式リフレクター又は直角プリズム）であり、その頂点の先端は、入射面に対して平行の方向を向いた頂点の開口部（三枚鏡式リフレクターの場合）又は頂点の面（直角プリズムの場合）と置き換えられており、その際この頂点の開口部又は面は、測定光線の横断面よりも小さい。測定光線の一部が、距離測定器の方に反射されて、トラッカーとリフレクターの間の距離に関して解析される一方、測定光線の別の一部が、リフレクターを通過して、頂点の開口部又は面を通って、リフレクターから出て行き、リフレクターの後に配置された受光面、例えば、ＣＣＤ（デジタルカメラで一般的に使われている電荷結合素子）又はＰＳＤ（位置検知形検出器）に当たり、この面は、有利にはリフレクター軸に対して垂直で、かつその中心点がリフレクター軸の上に有るように配置されている。この受光面から読み取った、測定光線の一部がこの面上に当たった位置の画像の座標（ｘ，ｙ）は、測定光線のリフレクターへの入射角（測定光線とリフレクター軸の間の立体角）に関する、或いは測定光線に対して垂直の方向を向いた二つの軸の周りにおけるリフレクター軸の回転角（リフレクター又は物体の向きのピッチ角とヨー角又は二つの自由度）に関する直接的な尺度となる。トラッカーの測定データ（トラッカーの所定の零方向に対する測定光線の二つの立体角及びトラッカーとリフレクター間の距離）とリフレクターの後の受光面の測定データ（測定光線に対するリフレクター軸のピッチ角とヨー角）とから、トラッカー固有の座標系に関するリフレクター又は物体の五つの自由度を計算することができる。
【特許文献１】欧州特許公開明細書第０６０７３０３号
【特許文献２】欧州特許公開明細書第０８８０６７４号
【特許文献３】欧州特許公開明細書第１２００８５３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のことから、この発明の課題は、物体の六つの自由度を求めることができる測定システムを実現することである。この測定システムは、当該の精度に関して、この前に簡単に述べた測定システムよりも劣っておらず、周知の測定器を用いて実現可能であるものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項において規定した測定システムによって解決される。
【０００９】
この発明による測定システムは、リフレクター又はその上にリフレクターを配置した物体の五つの自由度（三つの位置座標及びピッチ角とヨー角）を求めることが可能な前述した測定システムをベースとする。この発明による測定システムは、この周知のシステムと比べて、光学的に検出可能な追加部品によって拡張されており、その追加部品を光学的に検出することによって、リフレクター軸の周り又は測定光線の周りにおけるリフレクター又は物体の回転（ロール角）を求めることが可能である。
【００１０】
即ち、この発明による測定システムは、レーザー光線（測定光線）をベースとする角度・距離測定器とリフレクターとを備えており、この場合リフレクターは、その六つの自由度を求めるべき物体であるか、或いはその物体上に配置される。リフレクターは、前述した頂点の開口部又は面を備えており、リフレクターの頂点の後には、受光面が配置されている。更に、この測定システムは、計算機を備えており、この計算機は、測定データからリフレクター又は物体の六つの自由度を計算するために配備されている。
【００１１】
この光学的に検出可能な追加部品は、少なくとも測定している間、リフレクターに対して静止しており、かつ角度・距離測定器の方から検出されるか、或いは角度・距離測定器に対して静止しており、かつ物体の方から検出される。この光学的に検出可能な追加部品は、それが、リフレクター軸又は測定光線に対して平行な方向を向いていない面内において、追加部品の光学的な検出によって得られる測定データから求めることができる方向又は直線を規定するように構成・配置される。当該の方向又は直線とそれに対応する所定の基準方向又は直線との間の角は、絶対的なロール角（六番目の自由度）に関する尺度となり、そのような順番に検出される二つの方向又は直線の間の角度は、ロール角の変化に関する尺度となる。
【００１２】
この光学的に検出可能な追加部品は、出来る限りすべての可能な測定光線方向を含む回転軸に関して、回転対称にならないか、或いは１８０°の対称角において回転対称となる、即ち、追加部品によって規定される方向又は直線は、そのような回転軸に対して平行ではなく、焦点面上で検出された画像は、３６０°又は場合によっては１８０°回転すると、一致することとなる。
【００１３】
この発明にもとづき、六つの自由度を検出する物体は、リフレクター自身又はその上において、少なくとも測定している間リフレクターが静止して置かれている物体である。この物体は、例えば、手で誘導する走査器又は動かすことが可能な、例えば、同じく手で誘導するスキャナー（例えば、レーザースキャナー）であり、この場合前述した手法により求めた走査器の六つの自由度は、走査点又はスキャン点の位置に関して導き出される。この物体は、所定の軌道上を制御される物体、例えば、ロボットアーム又は車両とすることもでき、その場合、その制御に関して、検出した六つの自由度を、それらの対応する目標値と比較して、その偏差に応じて、対応する駆動部を作動させるものである。
【００１４】
即ち、この発明による測定システムにおいて、所定の座標系（例えば、角度・距離測定器により与えられる座標系）でのリフレクター又は物体の六つの自由度を計算するために使用する測定データは、以下の通りである。
・所定の座標系における角度・距離測定器の位置と向き
・物体固有の座標系におけるリフレクターとその後に配置された受光面の位置と向き
・物体固有又は測定器固有の座標系における追加部品の位置と向き
・場合によっては、物体固有又は測定器固有の座標系における追加部品を検出するための追加の検出手段の位置と向き
・測定器固有の座標系における角度・距離測定器により測定した測定光線の立体的な方向及び測定器とリフレクター間の距離
・リフレクターの頂点の後の受光面により測定した、測定光線とリフレクター軸との間の立体角（ピッチ角とヨー角）
・リフレクターの頂点の後の受光面又は追加の検出手段を用いて検出した、追加部品により規定される方向又は直線
当該のデータから、六つの自由度を計算するために利用可能な数学的なアルゴリズムは、当業者に周知である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明による測定システムの実施構成の例について、添付の図面と関連して、詳細に述べる。
【００１６】
図１は、この発明による測定システムにおける六つの求めるべき自由度を図示している。角度・距離測定器１と、物体３上に配置されたリフレクター２と、角度・距離測定器１からリフレクター２の方に向けられた測定光線４とを非常に模式的に図示している。角度・距離測定器１は、この測定器により規定される座標系（図示されていない）に関して、リフレクター１の極座標α、β、ｄを測定する。図示されていない、リフレクターの頂点の後の受光面は、測定光線に対するリフレクターのピッチ角φとヨー角χを測定する。六番目の自由度は、リフレクター軸又は測定光線４に対するロール角ψである。角度・距離測定器１に固有の座標系の位置と向きが、別の座標系において既知又は求めることが可能であれば、求めたすべての自由度は、周知のアルゴリズムで別の座標系に換算することが可能である。
【００１７】
図２は、この発明による測定システムのベースとなっている、リフレクター２又はその上にリフレクターを配置した物体の五つの自由度α、β、ｄ、φ、χを求めるための周知の測定システムを図示している。この測定システムには、例えば、距離測定器を備えたレーザートラッカー又はトランシットである、レーザー光線（測定光線４）により動作する角度・距離測定器１と、入射して来る測定光線４を、測定光線４がリフレクター２上に当たる方向に関係無く、入射する光線と反射される光線が互いに平行となるように反射するために配備されたリフレクター２とが付属している。角度・距離測定器１は、測定光線の空間的な方向を求めて、反射された測定光線を解析し、それから、測定光線のパス長又はパス長の変化（絶対的又は相対的な距離測定）に関して導き出すために配備されている。リフレクター２は、三枚鏡又は直角プリズムであり、その際リフレクターの頂点は、尖っておらず、開口部（三枚鏡の場合）又は入射面と平行の方向を向いた出射面６（直角プリズムの場合）を有し、この場合、開口部又は面６は、測定光線４の横断面よりも小さい。この尖っていないリフレクターの頂点を通過して、測定光線４の一部が、リフレクター２に反射されずに、リフレクターの頂点の後に配置された、例えば、ＣＣＤ又はＰＳＤである受光面７に当たる。この面７は、測定光線の一部が当たった位置Ｐ（二つの画像座標）に対応する測定信号を生成し、直接的な尺度は、測定光線４に対するリフレクター軸Ａのピッチ角とヨー角に関して示される。
【００１８】
角度・距離測定器１と受光面７による測定データから、計算機８は、リフレクター２又はその上にリフレクターを配置した物体３の五つの自由度を計算する。
【００１９】
有利には、リフレクター軸Ａは、受光面７に対して垂直の方向を向き、この面の中心を貫く。有利には、リフレクター軸Ａは、物体固有の座標系のｚ軸であり、リフレクター２の光心は、座標系の原点である。
【００２０】
図３は、この発明による測定システムの実施構成の例を図示しており、この構成では、光学的に検出可能な追加部品１０を、物体３上に配置して、角度・距離測定器１上の追加の検出手段１１によって検出する。この追加部品１０は、例えば、二つの光点１２と１３から構成される。この追加的な検出手段１１は、追加部品１０を焦点面に結像するために配備されている。それは、例えば、ＣＣＤを備えたカメラ１５であり、少なくとも測定している間、測定光線に対して静止している。両方の光点１２と１３は、受動的な標識か、リフレクターか、能動的な光源か、或いは物体に向けられた光線によって生成される点である。これらの光点は、有利には、リフレクター軸に対してほぼ垂直に延びる面内に配置され、その際このリフレクター軸は、有利には、両方の光点の間の線分とほぼ中心で交わる。このカメラにより撮影した画像２０において、両方の光点１２と１３が、互いに判別可能である場合、或いはこれらの光点が、順番に撮られる画像上に個々に出現するように、カメラと同期している場合、そのような画像から求められる接続線は、明確な方向２１を持つ。一定の方向を向いた接続線２１とそれに対応する、同じく一定の方向を向いた基準線２１’との間の角度は、リフレクター２又は物体３のロール角に関する尺度であり、その際カメラの軸が、測定光線４の方向を向いていない場合、この角度２２を、カメラ固有の座標系から角度・距離測定器の座標系又は別の所定の座標系に変換することができる。
【００２１】
カメラ１５により撮影した追加部品１０の画像２０から、一つの方向を求めることが可能な（光点が互いに判別可能な）場合、単一の角度２２が得られる。これらの画像から、一つの直線しか求めることができない（光点が互いに判別可能でない）場合、リフレクターを１８０°回転して判別される二つの角度２２が得られる。それにも関わらず、後者のケースでは、測定範囲の制限が、得られた角度の中の一つを除外する場合、或いは相対的な測定で、得られた角度の中の一つが現実的でない場合、ロール角を明確に求めることが可能である。
【００２２】
カメラ１５が、測定光線４と同軸の方向を向いている場合、或いはリフレクター２が、例えば、カメラ１５の方からの閃光（図示されていない）によって照明される場合、明らかに、リフレクター２も、光点の一つ１２又は１３として機能する。
【００２３】
明らかに、リフレクター２と共に、二つの光点１２と１３から、或いは光点の一つ１２又は１３から測定システムを構成することは、図３の測定システムの追加部品１０に関する条件ではない。相応に構成した二つ以上の光点の配列又は撮影可能な平坦な部品も、追加部品１０として考えることができる。図４と５は、そのような追加部品１０の二つの例を図示している。
【００２４】
図４は、平坦な矢印の形状の追加部品１０を図示しており、その画像から、一つの方向２１を求めることができる。図５は、三角形と十字から構成される追加部品１０を図示しており、この場合三角形の一つの角は、十字の一辺の方向を向いており、その方向を規定している。これらの三角形の角は、例えば、能動的な光点により標示されており、この十字の一辺は、物体上に塗られているか、或いは貼り付けられている。これらの十字の辺は、例えば、一定の背景上の黒い二重線として構成される。それは、追加部品の画像から方向２１を求めるための総体として、黒い線の間に有る隙間の短い距離とより大きな距離とにより黒い二重線を解析することが可能であるとの利点を有する。そのため、カメラ１５と追加部品１０の間の大きく異なる距離において、ズームしないカメラ１５により検出した場合にも、同等の精度を達成することができる。
【００２５】
追加部品１０の画像から直線を求めることで足りる場合、明らかに、カメラ１５により検出可能な単一の線を物体３上に設けることで十分であり、この線は、例えば、図５の追加部品の十字の辺と同じ手法で構成することができる。
【００２６】
図６は、この発明による測定システムの実施構成の別の例を図示しており、このシステムは、又もや角度・距離測定器１と、物体３上に配置されたリフレクター２とを有し、受光面７は、リフレクターの頂点の後に配置されている。この実施構成では、追加部品１０は、角度・距離測定器１上に配置され、受光面７により光点として検出可能な光源３０である。即ち、この光源３０の光は、少なくとも測定している間、測定光線４の検出を妨げることなく、リフレクターの頂点の開口部又は面を通って、受光面７上に当たり、そこで画像点として検出可能でなければならない。
【００２７】
光源３０は、例えば、角度・距離測定器上で静止した形、或いは有利には測定器の垂直軸の周りを測定光線とともに回転可能な形に配置されており、図６に示した通り、拡散性の光をほぼリフレクターの方向に放射することができる。光源３０は、角度・距離測定器から供給される測定データにもとづき、精確にリフレクターの方向に向けられるレーザーとすることもできる。測定光線と同じ垂直面内に有るレーザー光線を放出するレーザーも考えられ、その際このレーザー光線は、相応の光学系（例えば、円柱レンズ）を通して、この面内に拡散されるか、或いはこのレーザー又はレーザー光線を誘導する光ガイドが、この面内でスキャン運動を行う。後者のケースでは、リフレクターにより反射される光源３０のレーザー光線を検知するセンサーも配備され、その際センサー信号は、受光面７による検出と同期を取るために、レーザー光線がセンサーに当たることと同期する。
【００２８】
即ち、受光面７上において、測定光線４だけでなく、光源３０から放出される光線も検出され、その際この面７上の光点は、互いに判別可能である（強度又は波長が異なる）か、或いは順番に検出される。それに対応して、この受光面は、同時に検出するためには、例えば、ＣＣＤとして配備され、順番に検出するためには、ＰＳＤを使用することもできる。
【００２９】
図７と８は、受光面７上の測定光線４と光源３０の画像の二つの例とそれから求めることが可能な方向２１と角度２２を図示している。更に、円３１が図示されており、ロール角が変化した場合、その円の上を光源３０を表す画像点が移動する。図７は、測定光線４がリフレクター２に垂直に当たり、それに対応する画像点が、受光面７の中心に有るケースを、図８は、測定光線４がリフレクターに斜めに当たり、それに対応する画像点が、受光面７の中心から離れているケースを図示しており、その際この離心率から、二つの自由度を、他方では、画像点の方向２１から、リフレクターの向きの第三の自由度を計算することができる。
【００３０】
図９と１０は、この発明による測定システムの実施構成の別の例を図示しており、この構成では、光学的に検出可能な追加部品１０は、角度・距離測定器１上に配置されており、それを物体３上で検出するために、追加の検出手段１１が配備されている。
【００３１】
追加部品１０は、又もや角度・距離測定器１上に配置され、その光を測定光線４の垂直面内に放出する光源３０である。光源３０は、例えば、レーザーとそのレーザー光線を当該の面内に拡散させる光学部品（例えば、円柱レンズ）か、或いは当該の面内でスキャン運動を行うレーザー光線を放出するレーザーである。追加の検出手段１１は、例えば、リフレクターと同心に配置されたリング状センサー４０であり、図１０では、前面図として図示されている。このリング状センサー４０は、リング形状の列の受光素子４１を備えており、その際これらの素子４１は、この列内において、光源３０からセンサーに投射された、ほぼ垂直の光線４２が、一つ又は二つの受光素子に当たって、それにより検出されるように配置されている。
【００３２】
図１０によるリング状センサー４０のリング形状の列の受光素子４１は、受光素子４１の間に配置されたギャップ４３を備えており、その結果光源３０からリング状センサーに投射された光線４２が、一つの素子４１によってのみ検出される。このような検出から、一つの方向ではなく、一つの直線を求めることが可能である。一つの方向を検出するために、センサーとして、二つの位置で光線４２を検出する切れ目の無いリング状の受光素子４１を用いることができるとともに、光線がスキャン運動するような光源３０を配備することができる。この場合、両方を時間的に順番に検出することから、一つの方向を導き出すことができる。
【００３３】
明らかに、光源３０を物体３上に配置し、図３に図示したカメラ１５の代わりに、リング状センサー４０を角度・距離測定器１上に配置することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明による測定システムにおける、リフレクター又はその上にリフレク          ターを配置した物体の六つの自由度を図示した模式図
【図２】リフレクター又はその上にリフレクターを配置した物体の（ロール角を除く          ）五つの自由度を求めるための周知の測定システムの模式図
【図３】追加部品を物体上に配置して、角度・距離測定器上に配置した追加の検出手          段により検出する、この発明による測定システムの実施構成の例
【図４】図３の測定システムに関する追加部品の実施構成の例
【図５】図３の測定システムに関する追加部品の実施構成の例
【図６】追加部品を角度・距離測定器上に配置して、リフレクターの後の受光面によ          り検出する、この発明による測定システムの実施構成の例
【図７】図６の測定システムに関する追加部品の画像の例
【図８】図６の測定システムに関する追加部品の画像の例
【図９】追加部品を角度・距離測定器上に配置して、物体上の追加の検出手段により          検出する、この発明による測定システムの実施構成の例
【図１０】図９の測定システムの追加の検出手段
【符号の説明】
【００３５】
１    角度・距離測定器
２    リフレクター
３    物体
４    測定光線
６    リフレクターの頂点に有る開口部又は面
７    受光面
８    計算機
１０    追加部品
１１    追加の検出手段
１２，１３    光点
１５    カメラ
２０    追加部品１０の画像
２１    方向
２１’  基準線
２２    角度
３０    光源
３１    円
４０    リング状センサー
４１    受光素子
４２    光線
４３    ギャップ
ｘ，ｙ  画像の座標
Ａ      リフレクター軸
Ｐ      測定光線の一部が当たった位置
α，β，ｄ    極座標
φ      ピッチ角
χ      ヨー角
ψ      ロール角
【図１】
2006276012.tif 000003
【図２】
2006276012.tif 000004
【図３】
2006276012.tif 000005
【図４】
2006276012.tif 000006
【図５】
2006276012.tif 000007
【図６】
2006276012.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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