(57)【要約】光学的測定システムを所望の方向に整列させる装置は、機械の相対移動可能な二つの部分に取り付け可能な二つのハウジング（４２，４８）を具える。ハウジング（４２，４８）は係合手段（５３）を有し、それらが互いに係合したときに、光学系内部（４４，５０）が整列する。ハウジング（４２）にはボール（４６）のような取り付け手段を設けることができ、これは機械のテーブル（５６）上のマウント（５４）に配置されていてもよい。このボール（４６）の位置が定められ、機械のスピンドル（６０）が第１のハウジング（４２）のボール（４６）から距離をおいた位置に移動することで、二つのハウジング（４２，４８）が結合したときに第２のハウジング（４８）の取り付け手段（５２）をスピンドル（６０）に取り付け、装置を所望の方向に整列させるようにすることが可能となる。二つのハウジング（４２，４８）間の係合手段（５３）は装置の軸に沿ってコンプライアンス性をもつものであってもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの相対移動可能な部分を有する機械のための光学的測定システムであって、
前記機械の前記二つの相対移動可能な部分に取り付け可能な二つのハウジングを具え、
該ハウジングのそれぞれには係合装置の相補的部分が設けられ、前記係合装置はその二つの部分が互いに係合したときに前記ハウジングを互いに位置合わせするものであり、
少なくとも一方のハウジングは、前記光学的測定システムが所望の方向に整列するよう、その機械の部分に対して回動可能である、
光学的測定システム。
【請求項２】
前記係合装置は、前記二つのハウジングを引張ることでそれらを分離させることが可能である請求項１に係る光学的測定システム。
【請求項３】
前記少なくとも一方のハウジングは、その対応する機械の部分に対して３次元に回動可能である請求項１または請求項２に係る光学的測定システム。
【請求項４】
前記少なくとも一方のハウジングは、その対応する機械の部分に対して２次元に回動可能である請求項１または請求項２に係る光学的測定システム。
【請求項５】
双方のハウジングがそれぞれ対応する機械の部分に対して回動可能である請求項１ないし請求項４のいずれかに係る光学的測定システム。
【請求項６】
前記少なくとも一方のハウジングと、それに対応する機械の部分との間に取り付け手段が設けられ、該取り付け手段は、前記ハウジングおよび前記機械の部分の一方には少なくとも一部に球状の面を具え、前記ハウジングおよび前記機械の部分の他方には対応する合わせ面を具えている請求項１ないし請求項５のいずれかに係る光学的測定システム。
【請求項７】
前記取り付け手段は、前記ハウジングの各々には少なくとも一部に球状の面を具え、機械の部分の双方には対応する合わせ面を具えている請求項６に係る光学的測定システム。
【請求項８】
前記取り付け手段は、一方のハウジングには少なくとも一部に球状の面を具えるとともに前記対応する機械の部分には対応する合わせ面を有し、他方の機械の部分には少なくとも一部に球状の面を具えるとともに前記対応する他方のハウジングには対応する合わせ面を有している請求項６に係る光学的測定システム。
【請求項９】
光学的測定システムが軸を有し、該軸に沿って前記係合装置にコンプライアンス性がある請求項１ないし請求項８のいずれかに係る光学的測定システム。
【請求項１０】
前記係合装置は一方のハウジングに１以上の突出エレメントを具えるとともに、他方のハウジングには対応する１以上の合わせ形状を具え、前記１以上の突出エレメントが前記１以上の合わせ形状に挿入可能である請求項９に係る光学的測定システム。
【請求項１１】
前記１以上の突出エレメントおよび１以上の開口の少なくとも一つにテーパ面が設けられている請求項１０に係る光学的測定システム。
【請求項１２】
前記係合装置の前記相補的部分は摺動接触を行う請求項９に係る光学的測定システム。
【請求項１３】
各々のハウジングが前記光学的測定システムの光学部品を収納し、前記係合装置の二つの部分が互いに係合したときに前記二つのハウジング内の前記光学部品が相互に正しく位置合わせされるよう、前記光学部品がそれぞれの前記ハウジング内でプリセットされている請求項１ないし請求項１２のいずれかに係る光学的測定システム。
【請求項１４】
少なくとも一つのハウジングに釣合い手段が設けられている請求項１ないし請求項１３のいずれかに係る光学的測定システム。
【請求項１５】
二つの相対移動可能な部分を有する機械上の所望の方向に光学的測定システムの光学部品を位置合わせするための方法であって、前記システムは前記光学的測定システムの光学部品を収納する二つのハウジングを具え、ハウジングのそれぞれには係合装置の相補的部分が設けられ、前記係合装置は、前記相補的部分が互いに係合したときに前記ハウジングを相互に整列させるよう構成されており、
前記二つのハウジングの前記係合装置の前記相補的部分を互いに係合させるステップ、
第１の前記ハウジングを前記機械の第１部分に回転可能に取り付けるステップ、
前記第１のハウジングが前記機械の第１部分に取り付けられたときの前記第１のハウジングの回転中心の位置を決定するステップ、
前記第１のハウジングの前記回転中心から距離をもって前記機械の第２部分を位置づけることで、前記二つのハウジングが接続されたときに第２の前記ハウジングを前記機械の第２部分に取り付けできるようにするステップ、および
前記第２のハウジングを前記機械の第２部分に取り付けるステップ
を、任意の順序で具える方法。
【請求項１６】
前記第１のハウジングは、少なくとも一部に球状の面または、少なくとも一部の球面に嵌る合わせ面の少なくとも一方を有して前記機械の第１部分に回動でき、前記第１のハウジングが前記機械の第１部分に取り付けられたときの前記第１のハウジングの回転中心の位置を決定するステップが、
前記機械の第２部分において、前記第１のハウジングの前記少なくとも一部の球面または前記合わせ面に対応した、合わせ面および少なくとも一部の球面の一方を取り付けるステップと、
前記機械の第２部分に取り付けられた前記合わせ面または少なくとも一部の球面を移動させて、前記第１のハウジングの前記少なくとも一部の球面または前記合わせ面に接触させるステップと、
前記機械の第２部分の位置を決定するステップ
を具える請求項１５に係る光学的測定システムの光学部品の位置合わせ方法。
【請求項１７】
前記光学的測定システムが第２の所望方向に位置合わせされるとともに、
前記二つのハウジングを係合させるステップと、
前記第２の機械部分を移動させることで、前記第１のハウジングが前記第２の所望方向に整列するまで、前記第１のハウジングの前記回転中心の回りに前記光学的測定システムを回転させるステップと、
を具える請求項１５に係る光学的測定システムの光学部品の位置合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的測定システムの部品を、測定動作でそれらを使用する準備のために位置合わせ（aligning）する方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
公知の形態の光学的測定システムは２以上のハウジングからなり、その少なくとも一つは機械のベッドに固定され、他方は機械のスピンドルないし可動アームによって搬送される。一方のハウジングは１以上の光源および検出器を収容し、以下ではこれを「光源ハウジング」として参照する。他方のハウジングは反射器を収容し、以下ではこれを「反射器ハウジング」として参照する。光源ハウジングは通常、機械のベッド上の固定位置に取り付けられ、反射器ハウジングは機械のベッドに対して可動の機械の一部、例えば機械のスピンドルなどに取り付けられている。
【０００３】
【特許文献１】
国際公開０２／０４８９０号公報
【特許文献２】
欧州特許０５０８６８６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光学部品の位置合わせはしばしば時間のかかるプロセスであって、発せられるビームまたは光束（beam or beams）が機械のＸ、ＹおよびＺ軸の１以上の軸に沿うよう、またはこれと平行となるように、まず光源ハウジングの位置合わせが行なわれる。そして、反射光が検出器上に戻るように、ビームまたは光束に対して反射器の位置合わせを行なわなければならない。用いられている検出器の種類によっては、角度で数秒以内の正確な位置合わせが行なわれなければならないものとなり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、二つの相対移動可能な部分を有する機械のための光学的測定システムであって、
前記機械の前記二つの相対移動可能な部分に取り付け可能な二つのハウジングを具え、
該ハウジングのそれぞれには係合装置の相補的部分が設けられ、前記係合装置はその二つの部分が互いに係合したときに前記ハウジングを互いに位置合わせするものであり、
少なくとも一方のハウジングは、前記光学的測定システムが所望の方向に整列するよう、その機械の部分に対して回動可能である、
光学的測定システムを提供する。
【０００６】
従って、二つのハウジング間の光路（optical path）はこれに対応して所望の方向に揃うものとなる。
【０００７】
好ましくは、取り付け手段は、ハウジングおよび機械部品の一方に少なくとも一部が球状の面を、またハウジングおよび機械部品の他方にそれに対応する合わせ面を具える。特に、取り付け手段は、ハウジングのそれぞれに少なくとも一部が球状の面を、またハウジング双方の機械部品にはそれに対応する合わせ面を具えていてもよい。取り付け手段は、一方のハウジングに少なくとも一部が球状の面を、また対応する機械部品には対応する合わせ面を具えるとともに、他方のハウジングには合わせ面を、また対応する機械部品には少なくとも一部が球状の面を具えていてもよい。
【０００８】
好ましくは、ハウジング間に設けられる係合装置は、光学的測定システムの軸に沿ってコンプライアンス性を有する（compliant）ものである。係合装置は、一方のハウジングには突出する１以上の要素を、また他方のハウジングにはそれに対応する１以上の形状（features）を具えることができ、突出する１以上の要素はそれに対応する１以上の形状に挿入可能である。
【０００９】
好ましくは、各ハウジングは光学的測定システムの光学部品を収容する。前記光学部品は各ハウジング内でプリセットされて、係合装置の二つの部分が互いに係合したときに二つのハウジング内の光学部品が互いに正確に位置合わせされるようになっている。
【００１０】
本発明の第２の形態は、二つの相対移動可能な部分を有する機械上の所望の方向に光学的測定システムの光学部品を位置合わせするための方法であって、前記システムは前記光学的測定システムの光学部品を収納する二つのハウジングを具え、ハウジングのそれぞれには係合装置の相補的部分が設けられ、前記係合装置は、前記相補的部分が互いに係合したときに前記ハウジングを相互に整列させるよう構成されており、
前記二つのハウジングの前記係合装置の前記相補的部分を互いに係合させるステップ、
第１の前記ハウジングを前記機械の第１部分に回転可能に取り付けるステップ、
前記第１のハウジングが前記機械の第１部分に取り付けられたときの前記第１のハウジングの回転中心の位置を決定するステップ、
前記第１のハウジングの前記回転中心から距離をもって前記機械の第２部分を位置づけることで、前記二つのハウジングが接続されたときに第２の前記ハウジングを前記機械の第２部分に取り付けできるようにするステップ、および
前記第２のハウジングを前記機械の第２部分に取り付けるステップ
を、任意の順序で具える方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
添付の図面を参照し、本発明の実施形態を例として説明する。
【００１２】
図面を参照するに、図１は特許文献１に開示されたような、機械に取り付けるための光学的測定システムの従来例を示している。
【００１３】
光学測定システムは基板１０、光源ハウジング２０および反射器ハウジング２２を含み、それらのすべては機械の１以上の軸に正確に整列されていなければならない。基板１０はねじ１２,１４によって機械のベッドに接続されている。
【００１４】
光源ハウジング２０はオートコリメータを収容でき、オートコリメータは、光源２４と、ビームスプリッタ２６と、ハウジングから平行光ビームを出すコリメータレンズ２８と、反射器ハウジング２２内の反射器３２からビームスプリッタ２６を介して戻される光ビームを受容する検出器３０との光学的な配列（optical sequence）によって形成される。
【００１５】
またハウジング２０は、１２０度離して三角形状に配列された３つの球状シートエレメント１６の形態の動的（kinematic）シートを含んでいる。シートエレメント１６は基板１０上の３つのＶ形溝（不図示）と協働し、ハウジングを基板上に反復位置決めするための一般的な動的シートを形成する。
【００１６】
さらにハウジング２０は、その正面（すなわち、ビームの方向に直交する面）に動的シート１８を有し、反射器ハウジングが着座（seat）できるようになっている。光源２４および反射器３２は製造段階を通じて整列しており、反射器ハウジング２２が光源ハウジング２０の正面上の動的シート内に位置決めされたときに、光ビームおよび反射器３２が正確に整列するようになっている。
【００１７】
光源ハウジング２０が機械の軸に正しく整列し、光ビームが例えばＸ軸に沿う向きとなると、反射器ハウジング２２が光源ハウジング２０の正面上の動的シート１８に着座可能となり、光源２４からの光ビームに対して自動的に調整されるようになることが理解できよう。二つのハウジング２０,２２が動的シート１８に互いに付勢されるようにするために磁石３３が用いられる。
【００１８】
機械のスピンドル３４および反射器ハウジング２２間の、両者が相互接続される際の位置の不整合を解決するために、調節可能なコネクタを用いることによって、反射器ハウジング２２が限られた量のコンプライアンス性を備える。調節可能なコネクタを用いることによって、反射器ハウジング２２が機械のスピンドル３４に接続できるようになる。調節可能なコネクタは、機械のスピンドル３４上のソケット３８に着座するボール３６を有する。ボール３６は保持装置４０に支持され、さらにこれが反射器ハウジング２２に対し適宜の手段によって接続される。
【００１９】
図２は本発明の一実施形態を示し、ここでは二つのハウジングがボール・バーの２部分を成している。第１部分はハウジング４２を具え、これは光源と線形測定干渉計（linear measurement interferometer）４４の干渉計の光学系（interferometer optics）とを収容している。光ファイバ供給システム５７Ａを用いて遠隔の光源から光学系に光が伝えられるようにしてもよい。光ファイバ、または配線５７Ｂは、光学系から遠隔の検出器に光を伝える、またはハウジング４２内の検出器から外部のコントローラに信号を供給することができる。他の構成例では、光源はハウジング４２内部に半導体レーザを具えることができ、検出器からの信号は例えば無線リンクまたは光学リンクなどの無線通信システムによって外部のコントローラに伝達されるものであってもよい。この構成には、ハウジング４２が配線または光ファイバから解放されるという利点がある。ハウジング４２はその一端においてボール４６に接続することができる。第２部分はハウジング４８を具え、これは干渉計の逆反射体５０を収容するとともに、その一端においてボール５２に接続されている。あるいは、ハウジング４８は干渉計のための検出器を収納するものでもよい。
【００２０】
ボール・バーの２部分は動的ジョイント５３において互いに接続される。動的ジョイント５３はボール・バーの各部分上のシートエレメントによって形成され、磁石５５によって係合方向に付勢される。ハウジング４２内の光源および干渉計の光学系４４とハウジング４８内の逆反射体５０とは、ボール・バーの２部分が互いに接続されたときに正しく整列し、かつ二つのハウジング４２，４８間を進行する光ビーム４５の向きがボール・バーの長手軸に一致して整列するよう、配置される。二つのハウジング４２，４８間を進行する光ビーム４５はある方向、例えば機械の軸に整列させるのが望ましい。
【００２１】
ハウジング４２，４８間を進行する光ビーム４５が共に直角（square）になり、第２ハウジング４８内の光学素子に集中するようにするためには、ボール・バーの二つの部分が位置合わせされることが好ましいが、これら光学素子上で光ビームが直角に曲がることがただ重要である。
【００２２】
正しい直角度（squareness）を得るために二つのハウジング４２，４８を整列させることがより簡単であり、これは例えば、二つのハウジングの表面を機械加工し、それらが係合したときに接触して、それら表面の当接によりハウジングの整列が生じるようにすることによって容易に実現できる。そしてハウジングは、真空その他の適宜の手段によって互いに保持される。
【００２３】
測定を行なうのに望まれる方向、例えば機械の軸Ｘ、ＹまたはＺに沿ってボール・バーおよび光ビーム４５を整列させる目的で、図３に示されるように、機械のテーブル５６上にはカップ５４が配置されている。カップ５４は、磁気的な手段または他の固定手段によって機械のテーブル５６上に保持することができる。カップ５４に３つのパッド（不図示）を設け、ボール・バーのボールがカップ内に位置づけられたときに動的に（kinematically）着座することで、その精密な位置決めが行なわれるようにしてもよい。
【００２４】
図３に示すように、ボール・バーの二つの部分が互いに結合し、ボール・バーの第１部分のボール４６がカップ５４内に着座する。図４に示すように、第２のカップ５８が機械のスピンドル６０に取り付けられている。好ましくは、カップ５８もまた３つのパッドを含んでおり、それらの上にボール・バーのボールが動的に着座可能である。カップ５８がボール４６と接触すると、その位置は機械のスケールの読みから決定することができる。今、この位置を原点（０，０，０）とする。ボール４６の位置を他の手段、例えばプローブを用いて決定することも可能である。
【００２５】
カップ５８をボール４６から離脱させるべく機械のスピンドル６０が移動し、そして原点から距離Ｌ（Ｌはボール・バーのボール中心間の距離）だけ離隔した新たな位置に移動する。例えば、図５に示すように、スピンドル６０はカップ５８をその初期位置からＸ軸に沿って距離Ｌだけ離れた新たな位置に移動させることができる。そこでボール・バーは、その第２部分のボール５２がカップ５８内に着座するまで、ボール４６の回りに回動する。今、ボール５２の位置は（Ｌ，０，０）である。
【００２６】
スピンドル６０がカップ５８を正しい位置に移動させるようにするためには、ボール４６および５２の寸法が等しいことが好ましい。しかしボール４６および５２の各々の寸法（またはそれらの差異）が知られていれば、機械は寸法の差を補正することができる。
【００２７】
ボール・バーは、従ってまた光ビーム４５も、Ｘ軸に沿って整列する。加えて、干渉計の光学系および逆反射体も互いに位置合わせされる。そこで、図６に示すように、スピンドル６０はＸ軸に沿ってカップ５８を駆動し、ボール・バーの二つの部分の二つのハウジング４２，４８間の接続を断つことができるようになる。そこでスピンドル６０は、ボール５２およびハウジング４８を具えるボール・バーの部分をＸ軸に沿って移動させ、測定値を得ることができるようになる。
【００２８】
すなわち本発明は、ボール・バーおよび光ビーム４５を機械のどの方向にも整列させることができるようにするという利点を有している。一旦方向が定まれば、スピンドルは同方向への移動を継続可能であり、所望の光学的測定値を得ることができるようになる。
【００２９】
スピンドル６０に対しては、コンプライアンス性をもたせてカップ５８を取り付けることができる。これには、精密に位置を補正してカップ５８をボール４６に対し位置付けるようスピンドル６０が移動しない場合でも、カップ５８の位置をスピンドルに関して調節することができるという利点がある。図１６はスピンドル６０に取り付けられたカップ５８を示している。カップ５８はステム８０を介してボール８２に取り付けられている。スピンドル６０には円筒状のボア８４が設けられ、そこにボール８２を挿入可能である。ボールの位置、従ってまたカップ５８は、円筒状ボア８４内で調節可能である。カップ５８が所望の位置にあるときに、クランプ（不図示）が円筒状ボア８４の周囲を緊締することで、カップの位置が維持されるようにする。
【００３０】
動的ジョイント５３が外れた場合のボール・バーのたるみ（sagging）を防ぐために、カップにボールを保持するのに用いる磁石を十分に強力なものとして、ハウジングの位置を保持できるようにする。電磁石によって磁力を強化してもよい。加えて、ボール・バーの重量が釣合うようにしてもよい。図１４および図１５はボール・バー上に用いる釣合い重りを示している。図１４は、ハウジング４８およびボール５２を具えたボールバーの部分の側面図であり、機械のスピンドル６０のカップ５８に取り付けられている。釣合い重り７８がハウジング４８の反対側でボール５２に取り付けられている。図１５は、一端にカップ７２を含むハウジング１４２を具えたボール・バーの部分の平面図であり、マウント（不図示）のボール７６に取り付けられている。この場合、釣合い重り７８はアーム８０を介してハウジング１４２に取り付けられ、ハウジング１４２がボール７６に取り付けられたときに、釣合い重り７８がハウジング１４２に対してボール７６の反対側にあるようになっている。ハウジング長を短くすれば、たるみを生じさせる力は小さくなる。
【００３１】
あるいは、カップ５４，５８とボール４６，５２との間で適切な設定がなされたときに、ボールの位置を保持するべく緊締されるカップの調節機構が設けられていてもよい。かかる調節機構の例は特許文献１に記載されている。
【００３２】
ボール・バーの重量を減らすために、光源をリモート光源とし、光ファイバケーブルを介してボール・バーに接続するようにしてもよい。
【００３３】
ボール・バーを一旦第１軸に沿って整列させれば、図７〜図９に示すように、続いて第２軸に沿って整列させることは非常に簡単である。図７においては、二つの部分が接続されたボール・バーが示され、ボール・バーはＸ軸に沿って整列している。ボール４６の中心は既知であり、ボール・バーの原点（０，０，０）である。ボール５２の中心もまた既知であり、ボール４６の中心からＸ軸に沿ってＬの距離、すなわち（Ｌ，０，０）にある。スピンドルはボール４６の中心の周りの半径Ｌの弧において移動可能であり、どの方向にもボール・バーを位置づけることができる。例えば、図８に示すように、スピンドル６０がボール・バーをＺ軸に整列するまで半径Ｌの弧について９０度分回動させると、ボール５２の中心は（０，０，Ｌ）に位置づけられる。ボール・バーがＺ軸に整列すれば、スピンドル６０がボール・バーの二つの部分を引張って図９に示すように分離することで、この軸に沿った測定を実行することが可能となる。
【００３４】
図１２は本発明の第２の実施形態を示し、ここではボール・バーの一方の部分が一端にカップ７２をもつハウジング１４２を具えるとともに、ボール・バーの他方の部分が一端にボールをもつハウジング１４８を具えている。この例では、ボール・バーの第１部分はボール７６を有するマウント７４によって支持されており、このボール７６がカップ７２に嵌合する。ボール７６は、磁石またはその他の適宜の手段によってカップ７２に保持される。カップ１５８は機械のスピンドル１６０に取り付けられ、スピンドル１６０はカップ１５８をボール７６上に位置づけてボールの位置を決定するべく操作される。そしてスピンドル１６０は、カップ５８をこの位置から距離Ｌだけ離れた所望の整列方向に移動させる。ここで、Ｌはマウント７４のボール７６の中心とボール・バーのボール１５２の中心との間の距離である。そしてボール・バーは、前述したようにこの方向に整列する。
【００３５】
ボールはハウジングの部分的な球面を具えることができ、カップは適合する合わせ面を具えることができる。ボールおよびカップを他の好適な回動手段、例えばジンバルまたは自在継手に置換することもできる。この回動手段は３次元の回転を許容することが好ましいが、２次元平面（例えばＸＹ平面）内の回動でも十分であり得る。
【００３６】
図１０および図１１を参照し、ボール・バーの２部分間の他の接続部をより詳細に説明する。図１０において、一方のハウジング４２にはシステムの光軸Ａに整列したピン６２が設けられている。図１０に示すように２本のピン６２が設けられていてもよいし、あるいは例えば、中心軸の回りに１２０゜の間隔をおいた３本のピンが設けられていてもよい。ハウジング４８にはピン６２に対応した穴６４が設けられている。従って、ピン６２を穴６４に挿入することで、ボール・バーの二つの部分を互いに結合することができる。かかる構成によって、ピンが穴に対して摺動進退するときにボール・バーの長手軸に沿ったコンプライアンスが許容されるとともに、ボール・バーの長手軸に垂直な方向にボール・バーの二つの部分を正確に整列させておくことができるようになる。この種の接続により長手軸に垂直な方向で正確な整列を行なわせることで、干渉計の光学系および逆反射体が長手軸に沿って整列したままとなる状態を確保できる。しかし、二つの部分のこの長手軸に沿った相対する移動が干渉計の光学系および逆反射体の整列に影響することはない。この方向の移動は望ましいものである。スピンドル６０およびカップ５８が初期位置から正確に距離Ｌだけ移動せず、いくらかのコンプライアンスが要求される場合に、幾分かの調節を可能とするからである。
【００３７】
図１１はボール・バーの２部分間の動的ジョイントの他の例を示す。この実施形態では、一方のハウジング４２上の突起６６が、他方のハウジング４８上の対応形状の開口６８に挿入される。突起６６および開口６８にテーパ面６７，６９を設けることができ、これにより開口６８内に突起６６を位置づけることが容易となる。ハウジング５２，５８内の光学系の配置が影響を受けないのであれば、ボール・バーの一方の部分が他方に対して回動できるよう、突起６６および開口６８の形状を定めることができる。あるいは、二つの部分が互いに回動できないようにする形状（feature）が突起６６および開口６８に備えられていてもよい。
【００３８】
接続がボール・バーの長手軸に平行なコンプライアンスを許容しなければならず、かつこのコンプライアンスが二つのハウジング内の光学系の直角度（squareness）に悪影響を及ぼさないという規準を満たすのであれば、ボール・バーの二つの部分にはいかなるジョイント結合が用いられてもよい。例えば、図２を参照して説明したような動的シートを接続部が具え、可撓性部材（flexure）またはばねなどのコンプライアント材料に動的シートのエレメントが取り付けられたものとすることができる。
【００３９】
ボール・バーの２部分間のジョイントによって、ボール・バーの長手軸に沿うさらなるコンプライアンスが許容されるようにしてもよい。かかるジョイントには例えばスリーブ軸受などの軸受を具えることができる。図１３には、２部分間を結合するスリーブ軸受７０をもつそのようなボール・バーが示されている。この装置は光学ボール・バーとして用いることができ、ここではカップ（不図示）に取り付けられたボール４６の回りの半径Ｒの円について、スピンドル（不図示）がボール５２を駆動するようになっている。工作機械や座標測定機などの座標位置決め機械をキャリブレートするためにボール・バーを使用することは、特許文献２により詳しく開示されている。機械のエラーがあるとスピンドルの経路が真円（true circle）から外れ、従ってボール５２が円の周りに駆動されるときに二つのボールの中心間距離が変動する。ボール・バーの２部分間のジョイントによって、二つのボール４６，５２の中心間距離の変動が許容され、ボール・バー内の光学系はこの距離変動を測定するのに用いられる。この情報は公知の方法で機械のエラーをキャリブレートするのに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来の光学的測定システムの部品の概略正面図である。
【図２】ボール・バー光学的測定システムの説明図である。
【図３】ボール・バー光学的測定システムを機械の軸に対して位置合わせするステップの説明図である。
【図４】ボール・バー光学的測定システムを機械の軸に対して位置合わせするステップの説明図である。
【図５】ボール・バー光学的測定システムを機械の軸に対して位置合わせするステップの説明図である。
【図６】ボール・バー光学的測定システムを機械の軸に対して位置合わせするステップの説明図である。
【図７】ボール・バー光学的測定システムを機械の第２軸に対して位置合わせするステップの説明図である。
【図８】ボール・バー光学的測定システムを機械の第２軸に対して位置合わせするステップの説明図である。
【図９】ボール・バー光学的測定システムを機械の第２軸に対して位置合わせするステップの説明図である。
【図１０】ボール・バー光学的測定システムにおける２部分間の接続の第１実施形態を示す説明図である。
【図１１】ボール・バー光学的測定システムにおける２部分間の接続の第２実施形態を示す説明図である。
【図１２】ボール・バー光学的測定システムの第２実施形態を示す説明図である。
【図１３】光学ボール・バーの平面図である。
【図１４】光学ボール・バー上の釣合手段の第１実施形態の側面図である。
【図１５】光学ボール・バー上の釣合手段の第１実施形態の平面図である。
【図１６】機械のスピンドルと取り付けカップとの間のコンプライアンス性のある接続の説明図である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
2004534246.tif 000049
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