(57)【要約】  本発明は、２軸周りに自動的に回転することができ、かつ測定補助器（５）の方向に向けることができるキャリア（６）を備える座標測定装置に関する。キャリア（６）上には、一緒に動くことができるように、以下の、測定補助器（５）までの距離を測定するための光学距離測定装置（４）と、直接または光学素子（２８，２９，４１，６３）を用いて光を照射するための光源（２３，３３）とが配置され、その光は測定補助器（５）で反射されると目標点（２５，３５）として見ることができ、位置検出センサ（２１，３１）上の目標点（２５，３５）の画像の位置として位置（２２，３２）を決定するための目標検出部（２，３）をさらに備える。制御装置（７）は、精密位置（２２）および粗位置（３２）に応じてキャリアの少なくとも２つの軸（６１，６２）の周りに回転することによって、測定補助器（５）にキャリア（６）を向けるように設計され、光源（２３，３３）は高輝度発光ダイオード（ＳＬＥＤ）である。
2013524248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
座標測定装置（１）であって、
ベースに対して少なくとも２つの軸（６１，６２）の周りを回転することができるキャリア（６）を備え、前記キャリア（６）は、閉ループ制御配列（７）を用いて、これらの少なくとも２つの軸（６１，６２）の周りの回転によって、空間的に移動可能な測定補助器（５）に自動的に位置合わせ可能であり、
以下のユニットの出口光学素子および／または入口光学素子の少なくとも１つの組が、前記光学素子が前記キャリア（６）とともに移動することができるようにそれぞれ配列され、
・空間的に移動可能な測定補助器（５）までの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）、
・直接的にまたは光学素子（２８，２９，４１，６３）を介して光を照射するための少なくとも１つの光源（２３，３３）であり、この光は、前記測定補助器（５）によって反射されると、目標点（２５，３５）として視認可能であり、
・位置検出センサ（２１，３１）上の前記目標点（２５，３５）の画像の位置として、位置（２２，３２）を決定するための少なくとも１つの目標検出部（２，３）と、
・前記閉ループ制御配列（７）は、精密位置（２２）および粗位置（２３）に応じて、前記キャリアの少なくとも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）に位置合わせするように適合され、
・前記光源（２３，３３）は、高輝度発光ダイオード（ＳＬＥＤ）である、
座標測定装置。
【請求項２】
・光源として、好ましくは赤外線領域であるＳＬＥＤの形態の第１の光源（２３）と、第１の目標ビーム（２４）として前記第１の光源（２３）から光を照射するための光学素子（２８，２９，４１，６３）とを備え、前記目標ビーム（２４）は、前記測定補助器（５）によって反射されると第１の目標点（２５）として視認可能であり、
・第１の位置検出センサ（２１）上における前記第１の目標点（２５）の画像の位置として、精密位置（２２）を決定するための精密目標検出部（２）をさらに備え、前記精密目標検出部（２）および前記距離測定装置（４）は共通の出口光学素子（６３）を含む、請求項１に記載の座標測定装置。
【請求項３】
・光源として、好ましくは少なくとも前記赤外線領域の光を照射する、ＳＬＥＤの形態の第２の光源（３３）をさらに備え、この光は前記測定補助器（５）によって反射されると、第２の目標点（３５）として視認可能であり、
・第２の位置検出センサ（３１）上において前記第２の目標点（３５）の画像の位置として粗位置（３２）を決定するための粗目標検出部（３）をさらに備える、請求項１または２に記載の座標測定装置。
【請求項４】
前記粗目標検出部（３）は、前記赤外線領域の光にのみ反応する、請求項３に記載の座標測定装置。
【請求項５】
前記光学距離測定装置（４）は、絶対距離測定装置または干渉計、あるいはその２つの組合せである、先行する請求項のいずれか１つの記載の座標測定装置。
【請求項６】
前記赤外線光源（２３）によって照射された光は、目標ビーム（２４）として、前記距離測定装置（４）および前記精密目標検出部（２）の共通のビーム経路に結合される、請求項２〜５のいずれか１項に記載の座標測定装置。
【請求項７】
前記精密目標検出部（２）の光軸は、共通の測定軸（６０）上において、前記距離測定装置（４）の光軸と同軸状に、前記座標測定装置（１）の外側に伸延する、請求項６に記載の座標測定装置。
【請求項８】
前記精密目標検出部（２）の光軸および前記粗目標検出部（３）の光軸は、前記キャリア（６）の外側に同軸状に伸延していない、請求項６に記載の座標測定装置。
【請求項９】
前記精密目標検出部（２）は、１°よりも小さい、または２°よりも小さい、または３°よりも小さい開口角を有する、先行する請求項のいずれか１項に記載の座標測定装置。
【請求項１０】
前記粗目標検出部（３）は、３°よりも大きい、または１０°よりも大きい、または１５°よりも大きい開口角を有する、先行する請求項のいずれか１項に記載の座標測定装置。
【請求項１１】
前記精密目標検出部（２）および前記粗目標検出部（３）は、前記赤外線スペクトルの互いに離れた領域において反応し、
前記精密目標検出部（２）は、前記赤外線光源（２３）の光に反応し、
前記粗目標検出部（３）は、前記第２の光源（３３）の光に反応する、先行する請求項のいずれか１項に記載の座標測定装置。
【請求項１２】
前記精密目標検出部（２）は、第１の伝達範囲を有する第１のバンドパスフィルタ（２０）を含み、
前記粗目標検出部（３）は、第２の伝達範囲を有する第２のバンドパスフィルタ（３０）を含み、
前記２つの伝達範囲は重なり合っておらず、
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）の測定光を除去する、請求項１１に記載の座標測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対応する独立特許請求項の特徴部の前の節（precharacterizing clauses）に従う、座標測定装置、および、座標測定装置を動作するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
先行技術
移動する目標点の位置を測定するために、しばしばレーザトラッカと称される座標測定装置が用いられる。レーザトラッカの用語は、集光レーザビーム（以下の説明においては、測定ビームとも称される。）を用いて動作する少なくとも１つの距離計を備える装置を意味することが意図される。２軸周りに回転することができるミラーを用いて、たとえば、測定ビームの方向が目標点へと調整されるとともに、回転軸に割り当てられた角度変換器によって記録される。測定されるべき目標点には、再帰反射体（retro-reflector）（特別なコーナーキューブプリズムまたは互いに直交して配置された３つのミラーの配列）が設けられ、再帰反射体は、その上のレーザトラッカ事象の測定ビームを反射して、後者（レーザトラッカ）に戻す。この場合、反射された測定ビームは、測定ビームが反射体のちょうど中心に当たったときには照射された測定ビームと同軸状に進み、測定ビームが反射体の中心に当たらなかったときには照射された測定ビームと平行に進む。トラッカ（絶対距離計または干渉計）の実施形態に応じて、レーザトラッカと目標点との間の絶対距離、および／または、この距離の変化が、照射レーザ光と反射レーザ光との比較から推定される。トラッカに対する反射体または目標点の位置は、角度変換器によって記録された角度および距離計によって検出された距離から計算される。
【０００３】
反射測定ビームの一部は、通常はＰＳＤ（位置感知装置：position sensitive device）上に送られる。反射測定ビームがＰＳＤの感光面に当たる位置から、照射測定ビームに対する反射測定ビームの平行変位が推定される。それによって決定された測定データは、反射測定ビームの平行オフセットを規定するとともに、目標点が動く場合に測定ビームが目標点に追従（トラッキング）するように測定ビーム方向の制御のために用いられる。これは、照射測定ビームと反射測定ビームとの間の平行オフセットが低減またはできるだけ小さいままとなることを保証するために、測定ビーム方向または測定ビームを調整するミラーの方向の対応する変動が用いられることを意味する。
【０００４】
そのようなＰＳＤは、たとえば、ＷＯ２００７／０７９６００  Ａ１、ＥＰ２０７１２８３  Ａ２、またはＷＯ２００９／０４６７６３  Ａ１において説明されるような理由のために小さい開口角を有し、目標検出部が追加的に設けられてもよい。目標検出部は、画像センサを有する画像検出装置を備え、それは測定装置とともに動くとともに、ＰＳＤを用いたトラッキングに用いられる光学素子よりも大きな視野を有する。たとえば反射器が非常に速く動いたり、あるいは測定ビームが障害物によって遮断されたりすることによって、トラッカ（または座標測定装置）が反射器との位置合わせを失うと、目標検出部は、反射器を検出し、トラッカと反射器との再位置合わせをすることができる。そのため、画像検出装置は、自身の光源を有し得る。また、ＰＳＤを有さずかつ（少なくとも）１つの目標検出部のみを有する装置を構成することも可能である。
【０００５】
画像検出装置のためのそのような光源は、たとえば約８０〜１６０メートルの範囲のような、かなり大きな測定距離を有する装置のために、レーザダイオードとして選択される。このように、反射測定光ビームの必要な光強度も、そのような長距離にわたって維持され得る。しかしながら、複数の横モード（transverse mode）がレーザダイオード内で励起されるという問題が生じる。これは、レーザダイオードまたは光導波路から光が出現する位置において、非対称で高い粒状の強度分布を生じさせる（粒状化（granulation））。この粒状強度分布は、画像センサ上に画像化され、画像センサによる測定光ビームの位置検出を低下させる。再帰反射体がＰＳＤ上の照明ビームのセクションを画像化のみをする場合には、不正確さはさらに悪化する。その理由は、この場合においては、光強度の重心は、さまざまなモードにおいて自発的に変化するエネルギ分布によるだけでなく、そのセクションが移動された場合、たとえば反射器が移動した場合に、強い変化にさらされるからである。
【０００６】
この効果に対抗するための公知の手段は、たとえば、以下のようなものである。
・照射前に、レーザダイオードによって照射された光はマルチモードファイバを通して案内され、モードにわたって予め定められた光エネルギ分布を生成する周波数帯変換器を構成する。
・照射光のデコヒーレンスは、ＭＨｚからＧＨｚの範囲におけるレーザダイオードの無線周波数変調によって達成される。
【０００７】
ＷＯ２００７／０７９６００  Ａ１に記載された座標測定装置においては、粒状効果の持つ問題は生じない。なぜなら、シングルモードガラスファイバと組み合わせて用いられるＨｅＮｅレーザは、１つの波長の対称ガウス分布ビームプロファイルを有する理想的な放射器に相当するからである。対称的なビームプロファイルのために、ビームの変位を確実に検出することができ、ＰＳＤによって位置情報に容易に変換することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、導入部において述べられたタイプの座標測定装置および座標測定装置を動作するための方法を提供することであり、それらは、精密な測定とともに経済的な製造を可能にする。
【０００９】
これらの目的は、対応する独立特許請求項の特徴を有する、座標測定装置および座標測定装置を動作する方法によって達成される。
【００１０】
座標測定装置は、ベースに対して少なくとも２つの軸の周りを回転することができるキャリアを備え、キャリアは、閉ループ制御配列を用いて、これらの少なくとも２つの軸の周りの回転によって、空間的に移動可能な測定補助器（measuring aid）に自動的に位置合わせ可能であり、以下のユニットの出口光学素子および／または入口光学素子の少なくとも１つの組が、光学素子がキャリアとともに移動することができるようにそれぞれ配列され、
・空間的に移動可能な測定補助器までの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、
・直接的にまたは光学素子を介して光を照射するための少なくとも１つの光源であり、この光は、測定補助器によって反射されると、目標点として視認可能であり、
・位置検出センサ上の目標点の画像の位置として、位置を決定するための少なくとも１つの目標検出部と、
・閉ループ制御配列は、精密位置および粗位置に応じて、キャリアの少なくとも２つの軸の周りの回転によって、キャリアを測定補助器に位置合わせするように適合され、
・光源は、高輝度発光ダイオード（ＳＬＥＤ）である。
【００１１】
本発明の好ましい実施形態においては、座標測定装置は、以下の、
・光源として、好ましくは赤外線領域であるＳＬＥＤの形態の第１の光源と、第１の目標ビームとして第１の光源から光を照射するための光学素子とを備え、目標ビームは、測定補助器によって反射されると第１の目標点として視認可能であり、
・第１の位置検出センサ上における第１の目標点の画像の位置として、精密位置を決定するための精密目標検出部をさらに備え、精密目標検出部および距離測定装置は共通の出口光学素子を含む。
【００１２】
本発明の他の好ましい実施形態においては、座標測定装置は、追加的にまたは代替的に以下の、
・光源として、好ましくは少なくとも赤外線領域の光を照射する、ＳＬＥＤの形態の第２の光源をさらに備え、光は測定補助器によって反射されると、第２の目標点として視認可能であり、
・第２の位置検出センサ上において第２の目標点の画像の位置として粗位置を決定するための粗目標検出部をさらに備える。
【００１３】
このように、精密目標検出部の光源および／または粗目標検出部の光源は、高輝度ダイオード（ＳＬＤまたはＳＬＥＤ）である。このようなダイオードは、比較的（レーザと比較して）広い周波数帯の非干渉性の光を照射する。周波数帯の幅（３ｄＢ）は、好ましくは、３ｎｍと５０ｎｍとの間、特に５ｎｍと３５ｎｍとの間、特におよそ２０ｎｍの付近にある。
【００１４】
広帯域のソースを使用する本発明は、目標検出装置の照明用の従来の設計と対称的であり、レーザ光源は、高出力を達成するために意図的に用いられる。照明の設計が非常単純化されていることが見出され、レーザ光のデコヒーレンスを生成するための以前に用いられた手段は不要となる。ＳＬＥＤは、レーザダイオードが可能であるような高い光出力で動作できないが、たとえば１６０メートルまでの距離の測定での動作は可能である。ＳＬＥＤは、レーザダイオードよりも何倍も（たとえば、４０倍）高価であるが、それらの使用は全体としては有益である。
【００１５】
さらに、ＳＬＥＤを用いると、たとえレーザの場合よりも少ない光エネルギしか利用可能でない場合であっても、より高い測定精度が達成できることが以外にも見出された。この理由は、一方は光点におけるより低い粒状化であり、他方はレーザを用いた場合のように粒状パターン内における温度依存変動またはジャンプが生じないことである。
【００１６】
ＳＬＥＤのスペクトルは、連続的でありかつ相対的に広い。そのため、接続されたマルチモード導波路においては、従来のレーザダイオードの場合よりも非常に多くの横モードが励起される。したがって、導波路の出力における空間的照明プロファイルは、依然として粒状であるが、レーザダイオードの場合よりも顕著に少ない。そのため、照明画像における小さな変化のみが、温度変化の事象において生じる。
【００１７】
より微細な粒度を有する照明パターンの場合においては、ＰＳＤ上の照明パターンの異なるセクションの画像化は、粗い粒度の場合と同程度には、強度分布の重心を低下させない。ＳＬＥＤは高発散光を照射するので、これは重要である。微細な粒度の場合においては、照明パターンのどの部分が反射器に当たるか、すなわち、どのセクションが光学素子によって反射器上に画像化されるかについては、それほど気にしなくてもよい。
【００１８】
ＬＥＤ光源についての利点は、−それらが、より長い距離に対してパワーの点において基本的に適していないという事実は別にして−ＳＬＥＤの照射特性がレーザダイオードの照射特性と類似していることであり、それによって、レーザダイオードの場合と同様の測定装置の光学素子内への入口素子を用いることができる。
【００１９】
ＳＬＥＤ光源の周波数は、−関連する画像センサのスペクトル感度と関連して−本質的には任意に選択され、それによってさまざまなタイプの高輝度ダイオードを用いることができる（たとえば、６５０，７５０，７９５，８００，８３０，８４０，８５０，９０５，１２７０，１３００，１４００，１４８０または１５５０ｎｍの波長のもの）。好ましくは、ＳＬＥＤは、たとえば、ペルチェの原理に基づいた、冷却素子によって冷却される。
【００２０】
粗目標検出部においてＳＬＥＤを用いる場合、ＳＬＥＤは、たとえば、キャリアの前面に配列され、照射光学素子を介してその光を照射する。後者（照射光学素子）は、光を拡大または平行にする。
【００２１】
閉ループ制御配列は、たとえば、粗位置の補助を用いた閉ループ制御から目標点に近づいた場合に精密位置へと切換えることによって、代替的に精密位置および粗位置を考慮し得る。しかしながら、最初に同時に両方の値を処理し、その値の１つだけまたは両方を選択して閉ループ制御に用いるような、閉ループ制御を提供することも可能である。
【００２２】
すべてのユニットの出口光学素子および／または入口光学素子の配列のために、単純な機械構造（２つの駆動軸のみ）を有しつつ、機能の多能性を満足し得るコンパクトなユニットが提供される。すべてのユニットは、測定補助器またはターゲットに位置合わせされる。２つの目標検出部を用いてまだ見出されていない測定補助器が、より広い範囲において検出され、取得され、そして追跡される。
【００２３】
好ましくは、精密目標検出部の光軸は、座標測定装置の外側に、共通の測定軸について距離測定装置の光軸と同軸状に伸延する。これに関する必要条件は、精密目標検出部および距離測定装置が共通の出口光学素子を有することである。２つのビーム経路の共通の出口光学素子（または入口光学素子）とは、２つのビーム経路が、レンズまたはディスクのような同じ光学素子を通して、装置から装置の環境へと出現し、あるいは装置の周囲から装置へ入ることを意味する。一般的に、ビーム経路は、この場合には少なくともおよそ同軸である。
【００２４】
本発明の他の好ましい実施形態においては、精密目標検出部、および粗目標検出部の光軸は、キャリアの外側に同軸状に伸延しない。この場合には、したがって、光軸は、同軸ではないが同じ出口光学素子を通って伸延するか、別の出口光学素子を通って伸延する。
【００２５】
典型的には、精密目標検出部は、１°より小さい、または２°より小さい、または３°より小さい開口角または視野を有する。好ましくは、粗目標検出部は、３°より大きい、または１０°より大きい、または１５°より大きく、好ましくは約３０°までの開口角（すなわち、±１５°）を有する。
【００２６】
本発明の好ましい実施形態においては、精密目標検出部および粗目標検出部は、互いに異なる領域の赤外線スペクトルに反応する（すなわち、それぞれ、対応するセンサまたはフィルタとセンサとの組合せのいずれか）。この場合には、精密目標検出部は赤外線光源の光に反応し、粗目標検出部は第２の光源の光に反応する。このようにして、精密目標検出部は、したがって、第２の光源の光を検出せず、粗目標検出部は赤外線光源の光を検出しない。
【００２７】
好ましくは、さまざまなユニットのすべての光学および電気素子は、キャリア上に配置される。しかしながら、１つまたはより多くのユニットの個別の素子が、ベース上にまたは中間ユニット内に配置されることも可能であり、光ファイバによってキャリアに接続されることも可能である。たとえば、そのような素子は、レーザ源またはビームスプリッタおよびビーム検出器である。
【００２８】
好ましくは、本発明の他の実施形態においては、少なくとも可視領域に反応する観測カメラが、可視領域の光を用いた測定補助器の粗い位置確認のために設けられる。好ましくは、それは、粗目標検出部よりも大きい視野角を有する。したがって、測定補助器の位置確認およびトラッキングのための、観測カメラを用いた測定補助器の第１の探索、キャリアの測定補助器との位置合わせ、粗目標検出部およびそれに引き続く精密目標検出部を用いた測定補助器の取得による三段法を実行することが可能である。
【００２９】
座標測定装置を動作する方法においては、精密位置、粗位置、そして任意的に観測カメラの測定値に従って、キャリアの少なくとも２軸周りに回転することによって、キャリアは測定補助器と位置合わせされる。
【００３０】
他の好ましい実施形態は、従属特許請求項に見出され得る。方法クレームの特徴は、装置クレームとの適切な組合せであり得、逆もまた同様である。
【００３１】
本発明の主題が、添付の図面に表わされる好ましい例示的な実施形態を用いて以下でより精密に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に従う座標想定装置における不可欠な要素およびビーム経路を概略的に示す図である。
【図２】座標測定装置の外部構造を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図中において用いられる参照符号およびその意味は、参照のリストに要約される。基本的に、図中においては、同じ部品には同じ参照符号が与えられる。
【００３４】
発明の実施形態
図１は、本発明の好ましい実施形態における座標測定装置１のビーム経路を概略的に示す。座標測定装置１の不可欠な要素は、キャリア６の上および中に配列され、好ましくは共通の筺体内に配列される。精密目標検出部２は、第１の目標ビーム、好ましくは赤外線目標ビーム２４を生成し、距離測定装置４は、測定光ビーム４４を生成する。２つのビームは、共通の出口光学素子６３を通して現れ、好ましくは、測定軸６０に沿って同軸状に進む。キャリア上に、第２の光源３３および観測カメラ９を備えた粗目標検出部３がさらに配列される。閉ループおよび開ループ制御部７は、さまざまな解の測定値を検出するとともに処理し、キャリア６の位置合わせのために軸方向位置モータを制御する。表示装置８は、測定および装置状態についての情報を示し、設けられた画像センサの１つ、特に観測カメラ９の画像も表示することができる。
【００３５】
測定モードまたはトラッキングモードにおいて、座標測定装置１またはキャリア６は、たとえば、３つのミラーまたはコーナーキューブプリズムのような再帰反射体である測定補助器５と位置合わせされる。２つのビームは、測定補助器上で反射され、赤外線目標点または座標測定装置１用の第１の目標点３５、およびそれぞれ距離測定装置４用の第２の目標点２５として視認可能である。第２の目標点３５は、測定装置１から見て、第１の目標点２５と空間における少なくともだいたい同じ、またはまったく同じ点の位置であり、視認可能である。しかしながら、概念的に、波長範囲の点においては、２つの点２５，３５は、互いに異なるものとみなされる。
【００３６】
図示される例においては、距離測定装置４は絶対距離測定装置であるが、干渉計またはそれら２つの組合せでもよい。それにおいては、測定光源４３は、測定光ビーム４４を照射する。後者は、照射光を分割するための第１のビームスプリッタ４５１、および回帰光をそらすための第２のビームスプリッタ４５５を通って進む。２つのビームスプリッタ４５１，４５５は、センサ部４５の一部である。照射光のそらされた部分は、ビーム拡張器４５２によって拡張され、２つの強度センサ４５３，４５４上に送られる。これらの強度センサの１つ４５３は、測定光源４３の閉ループ振幅制御についての公知の手法において用いられ、他のセンサ４５４は、受容し難い高強度を検出するための追加的な安全素子として用いられる。
【００３７】
第２のビームスプリッタ４５５によってそらされた回帰光は、検出器４５６上に送られる。そこで検出された強度は、たとえばフィゾーの原理に従った、絶対距離を決定するための公知の手法において用いられる。これを達成するために、照射され回帰された測定光４４は、電気光学変調器４６、１／４波長平面４７、ビーム拡張器４８、変位ミラー４９およびビームスプリッタ４１を通過し、それらはそれぞれ測定光ビーム４４を精密目標検出部２の赤外線目標ビーム２４と結合させるとともに、帰還経路上で再度それらを分離する。
【００３８】
精密目標検出部２は、第１の目標ビーム、すなわち好ましくは赤外線目標ビーム２４を生成する赤外線光源２３を備える。好ましくは、赤外線光源２３は、高輝度ダイオード（ＳＬＥＤ）である。冷却素子２３ａ、たとえばペルチェ冷却素子は、光源を冷却するために配列され得る。赤外線目標ビーム２４は、第２の入力カップリング２８を介して結合され、追加のさらなるビーム拡張器２９およびビームスプリッタ４１を通って、測定軸６０上を進む。したがって、赤外線光源２３によって照射された赤外線光は、距離測定装置４および精密目標検出装置２の共通のビーム経路に、目標ビーム２４として結合される。第２の入力カップリング２８において、赤外線目標点２５に対応する回帰光は再び結合され、第１の入力カップリング２６および第１のバンドパスフィルタ２０を通って、第１の位置検出センサ２１上に進む。そこで、赤外線目標点２５の画像の精密位置２２が、第１の精密位置検出センサ２１上に生成される。
【００３９】
第１の入力カップリング２６においては、ポインタ光源２７が任意的に結合され、距離測定装置４および精密目標検出部２の共通のビーム経路内のビームとして進む。ポインタ光源２７のこの光は可視領域であり、そのため、物体に当てられると、測定軸６０はオペレータに視認可能となる。この場合、３８０〜７５０ｎｍの波長が可視領域とみなされる。ＩＲ領域への遷移は、７００ｎｍと８００ｎｍとの間に存在する。
【００４０】
粗目標検出部３は、第２の位置検出センサ３１を備える。単一の光源または複数の個別の光源を含み得る第２の光源３３からの光は、相対的に大きな照射角度で照射される。好ましくは、第２の光源３３は、高輝度ダイオード（ＳＬＥＤ）である。第２の光源３３の光学素子３０の照射後の照射角度は、粗目標検出部３の視野角よりもいくらか大きく、３°または１０°または１５°より大きく、またはおよそ３０°までである（すなわち、±１５°）。したがって、測定補助器５は、精密目標検出部２においては検出されない場合であっても、粗目標検出部３には視認可能である。第２の光源３３からの光の反射は視認可能であり、かつ粗目標検出部３の第２の位置検出センサ３１上の粗位置３２として測定可能である。この測定を用いて、精密目標検出部２が自身の赤外線目標ビーム２４を検出するまで、キャリア６は測定補助器５と位置合わせされる。その後、測定補助器５を追跡（トラッキング）するために、精密位置２２が用いられる。
【００４１】
たとえば３つのミラーを有する測定補助器５が、正確に受光した光を反射する場合は、第２の光源３３は、粗目標検出部３の入口光学素子に近接して配置されなくてはならない。
【００４２】
精密目標検出部２と粗目標検出部３との相互干渉を防止するために、好ましくは、それらは、異なる赤外線スペクトルの波長範囲で動作する。たとえば、精密目標検出部２は、第１の伝達範囲を有する第１のバンドパスフィルタ２０を備え、粗目標検出部３は、第２の伝達範囲を有する第２のバンドパスフィルタ３０を備え、２つの伝達範囲は重なり合わない。たとえば、２つの波長範囲は、精密目標検出部２については８９０〜９２０ｎｍであり、粗目標検出部３については８３５〜８６５ｎｍである。さらに、第２のバンドパスフィルタ２０は、ビームスプリッタ４１を介して精密目標検出部２まで通過して干渉し得る（測定光源４３からの）距離測定装置４の測定光を除去する。
【００４３】
ＩＲ領域の光に加えて、第２の光源３３は、可視領域の光もさらに照射することができ、それによって観測カメラ９用の照明としても機能する。
【００４４】
図２は、すでに説明された素子である、出口光学素子６３と、粗目標検出部３の入口光学素子の２つの側面に２つの第２の光源３３を有する粗目標検出部３と、照明９１を伴うとともに同様に観測カメラ９の入口光学素子の２つの側面に２つの個別の光源を有する観測カメラ９とを備える座標測定装置１の外部構造を概略的に示す。さらに、測定軸６０、その周りにキャリア６が中間キャリア６４に対して傾くことができるティルト軸６２、および、その周りに中間キャリア６４がベース６５に対して回転することができるスイベル軸６１が示される。
【符号の説明】
【００４５】
参照のリスト
１  座標測定装置、２  精密目標検出部、３  粗目標検出部、４  距離測定装置、５  測定補助器、６  キャリア、７  開ループ，閉ループ制御、８  表示装置、９  観測カメラ、２０  第１のバンドパスフィルタ、２１  第１の位置検出センサ、２２  精密位置、２３  赤外線光源、２３ａ  ペルチェ冷却素子、２４  赤外線目標ビーム、２５  赤外線目標点、２６  第１の入力カップリング、２７  ポインタ光源、２８  第２の入力カップリング、２９  ビーム拡張器、３０  第２のバンドパスフィルタ，照射光学素子、３１  第２の位置検出センサ、３２  粗位置、３３  第２の光源、３５  第２の目標点、４１  ビームスプリッタ，半透明ミラー、４３  測定光源、４４  測定光ビーム、４５  センサ部、４６  電気光学変調器、４７  １／４波長平面、４８  ビーム拡張器、４９  変位ミラー、６０  測定軸、６１  スイベル軸、６２  ティルト軸、６３  出口光学素子，カバーディスク、６４  中間キャリア、６５  ベース、９１  観測カメラ用照明。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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