(57)【要約】【課題】撮影速度を速くしても、計測精度が低下しにくいころ軸受の三次元位置測定方法および三次元位置測定装置を提供すること。【解決手段】第１高速度カメラ１と第２高速度カメラ２の夫々の重複撮影領域ｃの撮影画像を基に、ステレオ法に基づいて保持器６３と重複撮影領域ｃ内の円錐ころ６４の三次元位置を算出する。一方の高速度カメラ１,２による重複領域外ｄ,ｅの重複領域外画像と、重複領域ｃ内の一以上のころの三次元位置に基づいて算定したころの軸方向と、保持器６３と重複撮影領域ｃ内の円錐ころ６４の三次元位置に基づいて算定した重複領域外ｄ,ｅの円錐ころ６４の中心が存在する二次元平面とに基づいて、重複領域外画像に写っている各ころの三次元位置を算出する。【選択図】図１
2016133454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１領域および第２領域の夫々が、外輪、内輪、保持器および複数のころを備えるころ軸受の軸方向の一方側の端面の一部のみを含む領域であり、上記第１領域と上記第２領域とが、上記一方側の端面の全領域を含み、上記第１領域と上記第２領域とが、上記一方側の端面の一部を含む第３領域で重複し、さらに、第４領域を、上記第１領域における上記第３領域以外の領域とし、第５領域を、上記第２領域における上記第３領域以外の領域とした場合において、
上記第１領域を、第１撮影装置で撮影すると共に、上記第２領域を、第２撮影装置で撮影する撮影ステップと、
上記第１および第２撮影装置の夫々による上記第３領域の第３領域撮影画像を基にステレオ法により、上記保持器の三次元位置を算出すると共に、上記第３領域撮影画像に写っている上記各ころの三次元位置を算出する第１の三次元位置算出ステップと、
上記第１撮影装置による上記第４領域の第４領域撮影画像と、上記第１の三次元位置算出ステップで三次元位置が算出された少なくとも一つの上記ころの三次元情報から算定した上記第４領域内の上記ころの軸方向と、上記複数のころが二次元平面内を公転するという条件とに基づいて、上記第４領域撮影画像に写っている上記各ころの三次元位置を算出し、かつ、上記第２撮影装置による上記第５領域の第５領域撮影画像と、上記第１の三次元位置算出ステップで三次元位置が算出された少なくとも一つの上記ころの三次元情報から算定した上記第５領域内の上記ころの軸方向と、上記複数のころが二次元平面内を公転するという条件とに基づいて、上記第５領域撮影画像に写っている上記各ころの三次元位置を算出する第２の三次元位置算出ステップと
を備えることを特徴とするころ軸受の三次元位置測定方法。
【請求項２】
第１撮影装置および第２撮影装置と、
上記第１および第２撮影装置の夫々から信号を受ける演算装置と
を備え、
上記演算装置は、
上記第１および第２撮影装置の両方に撮影された重複撮影領域の上記第１および第２撮影装置の夫々の重複領域撮影画像を基に、ステレオ法に基づいてころ軸受の保持器の三次元位置を算出する保持器三次元位置算出部と、
上記重複領域撮影画像を基に、ステレオ法に基づいて、その重複領域撮影画像に写っている上記ころ軸受の各ころの三次元位置を算出する重複領域内ころ三次元位置算出部と、
上記第１撮影装置が撮影した上記重複撮影領域以外の領域の上記第１撮影装置による重複撮影領域外画像と、上記三次元位置算出部が算定した少なくとも一つのころの三次元位置に基づいて算定したころの軸方向と、上記複数のころが二次元平面内を公転するという条件とに基づいて、上記第１撮影装置による重複撮影領域外画像に写っている各ころの三次元位置を算出し、かつ、上記第２撮影装置が撮影した上記重複撮影領域以外の領域の上記第２撮影装置による重複撮影領域外画像と、上記三次元位置算出部が算定した少なくとも一つのころの三次元位置に基づいて算定したころの軸方向と、上記複数のころが二次元平面内を公転するという条件とに基づいて、上記第２撮影装置による重複撮影領域外画像に写っている各ころの三次元位置を算出する重複領域外ころ三次元位置算出部と
を有することを特徴とするころ軸受の三次元位置測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ころ軸受の三次元位置測定方法および三次元位置測定装置に関し、高速回転しているころ軸受の保持器および各ころの三次元位置を測定するのに使用されると好ましいころ軸受の三次元位置測定方法および三次元位置測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、三次元物体の三次元位置は、ステレオ法を用いて測定できることが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４６３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図３および図４は、ころ軸受１１０の保持器１６３およびころ１６４の三次元位置を、ステレオ法を用いて算出する参考例のころ軸受１１０の三次元位置測定方法を説明する図である。
【０００５】
尚、この参考例の方法は、本発明の課題を説明するために説明されるものであり、公知の方法でなく、本発明を拒絶するのに使用できないものである。また、図３では、保持器の図示は省略し、図３,図４において、１６１は、ころ軸受１１０の外輪を示し、１６２は、ころ軸受１１０の内輪を示す。外輪１６１は、試験装置のハウジングの所定位置に固定され、内輪１６２は、試験装置の回転軸の所定位置に固定される。このため、外輪１６１および内輪１６２の三次元位置は、既知である。
【０００６】
以下、参考例の方法で、三次元位置を算出できることの原理を説明する。
【０００７】
この参考例の方法では、先ず、Ａ地点にレンズの中心を設置した第１カメラ１０１と、Ｂ地点にレンズの中心を配置した第２カメラ１０２とにより、ころ軸受１１０の軸方向の一方側の端面１１５における三次元空間中の同一点Ｐ（Ｘ,Ｙ,Ｚ）を測定したとする。このとき、二つの地点Ａ，Ｂから観測した点Ｐは、それぞれの投影面（画像面）ＩＬ，ＩＲにＰＬ，ＰＲとして投影される。この時、それぞれの地点と、投影面に投影された点とを結んだ直線は、点Ｐ（Ｘ,Ｙ,Ｚ）で交わる。すなわち、観測した点の二つの投影面ＩＬ，ＩＲ上での位置を特定することにより、三次元空間中の点Ｐは、一意に決定される。
【０００８】
つまり、Ａ地点と投影面ＩＬとの距離ｆや、Ｂ地点と投影面ＩＲとの距離や、カメラ間距離ｇ等で構成されるカメラパラメータが、既知であるので、投影面ＩＬ，ＩＲに投影された同一点Ｐの位置ＰＬ，ＰＲをもとに、三角測量の原理によって観測点Ｐの三次元位置を決定できる。
【０００９】
したがって、図４に示すように、互いに離間配置された二つのカメラ１０１,１０２の夫々で、ころ軸受１１０の軸方向の一方側の端面１１５の全面を撮影することにより、画像に写っている保持器１６３および全てのころ１６４の三次元位置を一意に決定できる。この参考例の方法は、ころ軸受１１０の回転速度が遅い場合には、保持器１６３および全てのころ１６４の各時刻における三次元位置を正確に算出できる。
【００１０】
しかしながら、画像データの転送量を大きく変動させることができないため、撮影速度を高速にすると、画像解像度を低下させなければならず、カメラの撮影速度と、画像解像度とには、トレードオフの関係がある。したがって、ころ軸受１１０の回転速度が、数万［ｒｐｍ］程度の高速で、カメラの撮影速度を高速にしなければならない場合、画像解像度が低下する。したがって、ころ軸受１１０が、数万［ｒｐｍ］程度の高速で回転する場合、画像解像度が低下することによって、計測精度が低下することがある。
【００１１】
そこで、本発明の課題は、撮影速度を速くしても、計測精度が低下しにくい、ころ軸受の三次元位置測定方法および三次元位置測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、この発明のころ軸受の三次元位置測定方法は、
第１領域および第２領域の夫々が、外輪、内輪、保持器および複数のころを備えるころ軸受の軸方向の一方側の端面の一部のみを含む領域であり、上記第１領域と上記第２領域とが、上記一方側の端面の全領域を含み、上記第１領域と上記第２領域とが、上記一方側の端面の一部を含む第３領域で重複し、さらに、第４領域を、上記第１領域における上記第３領域以外の領域とし、第５領域を、上記第２領域における上記第３領域以外の領域とした場合において、
上記第１領域を、第１撮影装置で撮影すると共に、上記第２領域を、第２撮影装置で撮影する撮影ステップと、
上記第１および第２撮影装置の夫々による上記第３領域の第３領域撮影画像を基にステレオ法により、上記保持器の三次元位置を算出すると共に、上記第３領域撮影画像に写っている上記各ころの三次元位置を算出する第１の三次元位置算出ステップと、
上記第１撮影装置による上記第４領域の第４領域撮影画像と、上記第１の三次元位置算出ステップで三次元位置が算出された少なくとも一つの上記ころの三次元情報から算定した上記第４領域内の上記ころの軸方向と、上記複数のころが二次元平面内を公転するという条件とに基づいて、上記第４領域撮影画像に写っている上記各ころの三次元位置を算出し、かつ、上記第２撮影装置による上記第５領域の第５領域撮影画像と、上記第１の三次元位置算出ステップで三次元位置が算出された少なくとも一つの上記ころの三次元情報から算定した上記第５領域内の上記ころの軸方向と、上記複数のころが二次元平面内を公転するという条件とに基づいて、上記第５領域撮影画像に写っている上記各ころの三次元位置を算出する第２の三次元位置算出ステップと
を備えることを特徴としている。
【００１３】
本発明によれば、第１撮影装置で撮影する第１領域が、ころ軸受の軸方向の一方側の端面の一部のみを含む領域であり、第１領域が、ころ軸受の軸方向の一方側の端面の全面を含む領域よりも狭い。また、第２撮影装置で撮影する第２領域も、ころ軸受の軸方向の一方側の端面の一部のみを含む領域であり、第２領域が、ころ軸受の軸方向の一方側の端面の全面を含む領域よりも狭い。したがって、第１および第２撮影装置で撮影した画像の解像度を、第１および第２撮影装置の夫々が、ころ軸受の軸方向の一方側の端面の全面を撮影したときの画像の解像度よりも上げることができる。
【００１４】
したがって、第１および第２撮影装置の夫々の第３領域の保持器の撮影画像の解像度は、参考例の方法の解像度よりも高いから、第１および第２撮影装置の夫々の第３領域の撮影画像に基づくステレオ法により、保持器の全体の三次元位置を参考例の方法で計測したときよりも正確に計測できる。また、第１および第２撮影装置の夫々の第３領域の撮影画像に写っているころの三次元位置も、第１および第２撮影装置の夫々の第３領域の各ころの撮影画像に基づくステレオ法により正確に計測できる。したがって、高速で回転しているころ軸受のこれらの各部材の三次元位置を、より高い精度で測定できる。
【００１５】
また、一方の撮影装置でしか撮影できない第４または第５領域に移っているころについては、ステレオ法は適用できないが、一方の撮影装置の撮影で、ころの軸方向の一方側の端面上の各点の二次元座標上の位置を特定できる。ここで、ころの軸方向変位は、微少であることが、経験上知られている。したがって、第４または第５領域に写っているころの軸方向を、三次元位置が正確に特定された第３領域の少なくとも一つのころの軸方向の情報から、合理的に推定できる。したがって、更に、ころの中心が二次元平面内を公転するという条件を設定することにより、第４または第５領域内のころに関しても、全体の三次元位置を算出できる。
【００１６】
また、本発明のころ軸受の三次元位置測定装置は、
第１撮影装置および第２撮影装置と、
上記第１および第２撮影装置の夫々から信号を受ける演算装置と
を備え、
上記演算装置は、
上記第１および第２撮影装置の両方に撮影された重複撮影領域の上記第１および第２撮影装置の夫々の重複領域撮影画像を基に、ステレオ法に基づいてころ軸受の保持器の三次元位置を算出する保持器三次元位置算出部と、
上記重複領域撮影画像を基に、ステレオ法に基づいて、その重複領域撮影画像に写っている上記ころ軸受の各ころの三次元位置を算出する重複領域内ころ三次元位置算出部と、
上記第１撮影装置が撮影した上記重複撮影領域以外の領域の上記第１撮影装置による重複撮影領域外画像と、上記三次元位置算出部が算定した少なくとも一つのころの三次元位置に基づいて算定したころの軸方向と、上記複数のころが二次元平面内を公転するという条件とに基づいて、上記第１撮影装置による重複撮影領域外画像に写っている各ころの三次元位置を算出し、かつ、上記第２撮影装置が撮影した上記重複撮影領域以外の領域の上記第２撮影装置による重複撮影領域外画像と、上記三次元位置算出部が算定した少なくとも一つのころの三次元位置に基づいて算定したころの軸方向と、上記複数のころが二次元平面内を公転するという条件とに基づいて、上記第２撮影装置による重複撮影領域外画像に写っている各ころの三次元位置を算出する重複領域外ころ三次元位置算出部と
を有することを特徴としている。
【００１７】
本発明によれば、重複撮影領域が、ころ軸受の軸方向の一方側の端面の一部のみを含む領域で、参考例の方法のように、重複撮影領域が、ころ軸受の軸方向の一方側の端面の全体を含む領域でない。したがって、参考例の方法との比較において、第１および第２撮影装置の撮影領域を狭めることができるから、参考例との比較において、第１および第２撮影装置の撮影速度を高くしても、画像の解像度が低下しにくくなる。したがって、重複領域撮影画像を基にステレオ法により、保持器および重複領域撮影画像に写っている各ころの三次元位置を測定することにより、参考例の方法と比較して、それらの部材の三次元位置をより正確に測定できる。
【００１８】
また、重複していない領域に存在する一以上のころについても、第１または第２撮影装置の画像から少なくとも二次元平面の一点の座標を測定できる。また、三次元位置が正確に特定された重複領域のころの軸方向から、軸方向を合理的に推定でき、ころの中心が二次元平面内を公転するという合理的な仮定も成立する。したがって、これらの条件（推定、仮定）から、重複していない領域に存在する一以上のころについても、三次元位置を測定できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、参考例のステレオ法と同等の計測精度を維持したまま、撮影速度を向上させることができるため、高速回転時のころ軸受の挙動の計測が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態の円錐ころ軸受の三次元位置測定装置の構成概念図である。
【図２】上記円錐ころ軸受の端面の拡大斜視図である。
【図３】ころ軸受の各部材の三次元位置を、ステレオ法を用いて算出する参考例のころ軸受の三次元位置測定方法を説明するための図である。
【図４】参考例のころ軸受の三次元位置測定装置において、互いに離間配置された二つのカメラの夫々で、ころ軸受の軸方向の一方側の端面の全面を撮影している状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態の円錐ころ軸受の三次元位置測定装置の構成概念図であり、その三次元位置測定装置で如何に円錐ころ軸受１０の各部材の三次元位置を測定するのかを説明するための図である。
【００２３】
図１に示すように、この円錐ころ軸受の三次元位置測定装置（以下、単に、測定装置という）は、第１撮影装置としての第１高速カメラ１と、第２撮影装置としての第２高速度カメラ２と、演算装置４とを備える。第１および第２高速カメラ１,２としては、例えば、１秒間に５０００から１万コマを撮影できるものを好適に採用できる。しかし、第１および第２高速カメラ１,２として、１秒間に１万コマ以上のコマ数を撮影できるものを採用してもよい。
【００２４】
図１に示すように、第１高速度カメラ１は、円錐ころ軸受１０の軸方向の一方側の端面１５の一部を含む領域ａを撮影するようになっている。また、第２高速度カメラ２は、円錐ころ軸受１０の端面１５の他の一部を含む領域ｂを撮影するようになっている。図１に示すように、領域ａと、領域ｂとは、円錐ころ軸受１０の端面１５の全領域を含んでいる。また、領域ａと、領域ｂとは、領域ｃで重なっている。領域ｃは、領域ａと、領域ｂとの重複領域である。領域ｃは、円錐ころ軸受１０の端面１５の一部を含んでいる。領域ａは、第１領域を構成し、領域ｂは、第２領域を構成し、領域ｃは、第３領域を構成している。領域ｃは、重複撮影領域でもある。また、領域ａのうちで領域ｃ以外の部分は、第４領域ｄを構成し、領域ｂのうちで領域ｃ以外の部分は、第５領域ｅを構成している。
【００２５】
演算装置４は、演算部（ＣＰＵ）４１と、メモリ４２とを有する。演算部４１およびメモリ４２は、マイクロコンピュータの一部である。演算部４１は、保持器三次元位置算出部５１と、重複領域内ころ三次元位置算出部５２と、重複領域外ころ三次元位置算出部５３とを有する。演算装置４には、表示部４６とレコーダ４７とが接続されている。第１および第２高速度カメラ１,２の夫々は、演算装置４に信号を出力するようになっている。
【００２６】
メモリ４２には、第１高速度カメラ１の画像において三次元物体の一点が写っている点の座標と、第２高速度カメラ２の画像においてその三次元物体の一点が写っている点の座標とを基に、ステレオ法を用いて第１および第２カメラ１,２で撮影されたその一点の三次元座標を算出する第１プログラムが格納されている。
【００２７】
また、メモリ４２には、第１高速度カメラ１の画像において三次元物体の一点が写っている座標と、円錐ころの軸方向とを基に、円錐ころの三次元位置を算出する第２プログラムが格納されている。この第２プログラムの三次元位置の算出の理論は、次の原理に基づいている。すなわち、この第２プログラムは、円錐ころが二次元平面内を公転することを仮定している。すなわち、各円錐ころの中心が、二次元平面内に位置するという条件に基づいている。また、第２プログラムは、円錐ころの軸方向が、入力された軸方向になるという条件に基づいている。また、第２プログラムは、第１高速度カメラ１の画像において三次元物体の一点が写っている座標に基づいている。第１高速度カメラ１の三次元上の配置位置等で決まるカメラパラメータは既知である。したがって、この条件は、第１高速度カメラ１の画像におけるその三次元物体の一点が、特定の直線上に位置する条件と同じ意味を持つ。したがって、円錐ころが剛体であるから、これらの三つの条件により、円錐ころの三次元位置が特定できる。第２プログラムは、被測定対象の軸受毎（軸受の仕様毎）に一意に決定するこれらの三つの条件に基づいて、円錐ころの三次元位置を算出するように構成されている。
【００２８】
また、メモリ４２には、第２高速度カメラ２の画像において三次元物体の一点が写っている座標と、円錐ころの軸方向とを基に、円錐ころの三次元位置を算出する第３プログラムが格納されている。第３プログラムが、円錐ころの三次元位置を算出する原理は、第２プログラムが円錐ころの三次元位置を算出する原理と同一である。
【００２９】
図２は、円錐ころ軸受１０の端面１５の拡大斜視図である。
【００３０】
図２に示すように、この測定装置は、複数の円形のマーカ８１を有する。各マーカ８１は、光を反射し易い反射テープや反射シート等で構成されている。図２に示すように、複数のマーカ８１を、保持器６３の軸方向の一方側の環状の端面７３に、端面７３の周方向に略等間隔に配置している。尚、図示はしないが、各円錐ころ６４の軸方向の一方側の端面にも、互いに間隔をおいて位置する三つのマーカを固定している。
【００３１】
上記構成において、この測定装置は、以下のように保持器６３および各円錐ころ６４の三次元位置を測定する。先ず、円錐ころ軸受１０の外輪６１は、試験装置のハウジングの所定位置に固定され、内輪６２は、試験装置の回転軸の所定位置に固定される。このため、外輪６１および内輪６２の三次元位置は、既知である。
【００３２】
保持器６３の三次元位置は、次のように計測する。先ず、保持器三次元位置算出部５１が、第１高速度カメラ１が撮影した画像での第３領域ｃ内の三つのマーカ８１の座標位置を特定すると共に、第２高速度カメラ２が撮影した画像での上記三つのマーカ８１の座標位置を特定する。その後、保持器三次元位置算出部５１は、メモリ４２内に格納されているステレオ法の第１プログラムを用いて三つのマーカ８１の三次元座標を算出する。マーカ８１が固定されている保持器６３の位置は既知である。したがって、第３領域ｃ内の三つのマーカ８１の三次元位置が特定されているので、保持器６３全体の三次元位置を測定できる。
【００３３】
また、第３領域ｃ内の各円錐ころ６４の三次元位置は、次のように測定する。先ず、重複領域内ころ三次元位置算出部５２が、第１高速度カメラ１が撮影した画像での第３領域ｃ内の各円錐ころ６４の三つのマーカの座標位置を特定すると共に、第２高速度カメラ２が撮影した画像での上記各円錐ころ６４の三つのマーカの座標位置を特定する。その後、重複領域内ころ三次元位置算出部５２は、メモリ４２内に格納されているステレオ法の第１プログラムを用いて、各円錐ころ６４の軸方向の一方側の端面７４上の三つのマーカの三次元座標を算出する。このようにして端面７４の三次元位置を測定する。各円錐ころ６４上での端面７４の位置は既知である。したがって、端面７４の三次元位置からその円錐ころ６４の三次元位置を測定できる。
【００３４】
次に、重複領域でない領域内の各円錐ころ６４の三次元位置は、次のように測定する。先ず、重複領域外ころ三次元位置算出部５３が、第１高速度カメラ１が撮影した画像での第４領域内の各円錐ころ６４の一のマーカの座標位置を特定する。
【００３５】
さらに、重複領域外ころ三次元位置算出部５３は、重複領域内ころ三次元位置算出部５２からの重複領域ｃ内の円錐ころ６４の三次元位置情報と受けるようになっている。また、重複領域外ころ三次元位置算出部５３は、例えば、乱数を用いる等して、第３領域ｃ内に位置する一つの円錐ころ６４を選び出して、その選択した一の円錐ころ６４の軸方向を、第４領域ｄ内に位置する円錐ころ６４の軸方向と特定するようになっている。円錐ころ６４の軸方向の変位は微少であるため、この特定は、合理的なものである。
【００３６】
また、重複領域外ころ三次元位置算出部５３は、重複領域内ころ三次元位置算出部５２からの情報に基づいて、保持器６３の各ポケットの三次元位置を算出し、その各ポケットの三次元位置を基に、円錐ころ６４の中心が存在すると想定される二次元平面を割り出す。この二次元平面は、例えば、被測定対象の円錐ころ軸受の定格運転において円錐ころがポケット内で位置することが想定されている位置から算出されることができる。
【００３７】
重複領域外ころ三次元位置算出部５３は、これら特定や算出した条件を基に第２プログラムを用いて、第４領域ｄ内の各円錐ころ６４の三次元位置を算出する。
【００３８】
また、同様に、重複領域外ころ三次元位置算出部５３は、第４領域ｄ内の各円錐ころ６４の三次元位置を算出したのと同じ手法で、第３プログラムを用いて、第５領域ｅ内の各円錐ころ６４の三次元位置を算出する。
【００３９】
まとめると、次のように保持器６３および各円錐ころ６４の三次元位置を算出する。すなわち、先ず、第１高速度カメラ１と第２高速度カメラ２の夫々の重複撮影領域ｃの撮影画像を基に、ステレオ法に基づいて保持器６３と重複撮影領域ｃ内の円錐ころ６４の三次元位置を算出する。続いて、一方の高速度カメラ１,２による重複領域外ｄ,ｅの重複領域外画像と、重複領域ｃ内の一以上のころの三次元位置に基づいて算定したころの軸方向と、保持器６３の三次元位置情報に基づいて算定した重複領域外ｄ,ｅの円錐ころ６４の中心が存在する二次元平面とに基づいて、重複領域外画像に写っている各ころの三次元位置を算出する。
【００４０】
尚、上記実施形態では、重複領域外ｄ,ｅの円錐ころ６４の中心が存在する二次元平面を、保持器６３の三次元位置情報のみから算出したが、以下の変形例で説明するように、重複領域外のころの中心が存在する二次元平面を、重複撮影領域ｃ内の円錐ころ６４の三次元位置のみから算出することもできる。
【００４１】
再度、図１を参照して、表示部４６は、測定を行った時刻と、その時刻での保持器６３の三次元位置と、その時刻での各円錐ころ６４の三次元位置とを表示する。保持器６３の三次元位置の表示は、例えば、保持器６３上の予め定められた特定の三点の座標を表示することにより行う。また、各円錐ころ６４の三次元位置の表示は、例えば、各円錐ころ６４上の予め定められた特定の三点の座標を表示することにより行う。レコーダ４７は、これらの情報を、時系列的に記憶するようになっている。尚、三次元物体上において三点の座標が特定できれば、三次元物体の三次元位置が特定できるのは言うまでもない。
【００４２】
上記実施形態によれば、第１高速度カメラ１で撮影する第１領域ａが、円錐ころ軸受１０の軸方向の一方側の端面１５の一部のみを含む領域であり、第１領域ａが、円錐ころ軸受１０の軸方向の一方側の端面の全面を含む領域よりも狭い。また、第２高速度カメラ２で撮影する第２領域ｂも、円錐ころ軸受１０の軸方向の一方側の端面１５の一部のみを含む領域であり、第２領域ｂが、円錐ころ軸受１０の軸方向の一方側の端面１５の全面を含む領域よりも狭い。したがって、第１および第２高速度カメラ１,２で撮影した画像の解像度を、第１および第２高速度カメラ１,２の夫々が、円錐ころ軸受１０の軸方向の一方側の端面１５の全面を撮影したときの画像の解像度よりも上げることができる。
【００４３】
したがって、第１および第２高速度カメラ１,２の夫々の第３領域ｃの撮影画像の解像度は、参考例の方法の解像度よりも高いから、第１および第２高速度カメラ１,２の夫々の保持器６３の第３領域ｃの撮影画像に基づくステレオ法により、保持器６３の全体の三次元位置を参考例の方法で計測したときよりも正確に計測できる。また、第１および第２高速度カメラ１,２の夫々の第３領域ｃの撮影画像に写っている円錐ころ６４の三次元位置も、第１および第２高速度カメラ１,２の夫々の第３領域ｃの各円錐ころ６４の撮影画像に基づくステレオ法により正確に計測できる。したがって、高速で回転しているころ軸受のこれらの各部材の三次元位置を、より高い精度で測定できる。
【００４４】
また、一方の高速度カメラ１または２でしか撮影できない第４または第５領域ｄ,ｅに移っている円錐ころ６４については、ステレオ法は適用できないが、一方の高速度カメラ１または２の撮影で、円錐ころ６４の軸方向の一方側の端面１５上の各点の二次元座標上の位置を特定できる。ここで、円錐ころ６４の軸方向変位は、微少であることが、経験上知られている。したがって、第４または第５領域ｄ,ｅに写っている円錐ころ６４の軸方向を、三次元位置が正確に特定された第３領域ｃの少なくとも一つの円錐ころ６４の軸方向の情報から、合理的に推定できる。したがって、更に、円錐ころ６４の中心が二次元平面内を公転するという条件を設定することにより、第４または第５領域ｄ,ｅ内の円錐ころ６４に関しても、全体の三次元位置を算出できる。
【００４５】
尚、上記実施形態では、重複領域外ころ三次元位置算出部５３が、重複領域内ころ三次元位置算出部５２が算出した保持器６３の三次元位置から、重複領域外の円錐ころ６４の中心が位置すると仮定する二次元平面を算出した。しかし、重複領域外ころ三次元位置算出部は、重複領域内ころ三次元位置算出部が算出した重複領域内の各ころの三次元位置情報から、重複領域内の各ころの中心座標を求め、それらの各ころの座標位置を基に、最小二乗法を用いて、重複領域外のころの中心が位置すると仮定する二次元平面を算出してもよい。
【００４６】
また、上記実施形態では、重複領域外の各円錐ころ６４の軸方向が、重複領域内の一の円錐ころ６４の軸方向と一致するとした。しかし、重複領域外の各ころの軸方向が、重複領域内ころ三次元位置算出部が算出した各ころの軸方向の平均の軸方向と一致するとしてもよい。このとき、軸方向の平均のｘ成分は、重複領域内の全てのころの軸方向のｘ成分をたしたものを、重複領域内のころの数でわったものとして算出できる。軸方向の平均のｙ成分,ｚ成分も同じ考えで算出できる。
【００４７】
また、上記実施形態では、保持器６３の軸方向の一方側の端面と、各円錐ころ６４の軸方向の一方側の端面にマーカ８１を固定した。しかし、保持器の軸方向の一方側の端面のマーカと、各ころの軸方向の一方側の端面のマーカとのうちの一方のマーカを省略してもよく、または、両方のマーカを省略してもよい。画像解析によってマーカがなくても、画像上の各点の座標が特定できるからである。尚、マーカがあった法が、容易に画像上の座標が特定し易くなるのは言うまでもない。
【００４８】
また、上記実施形態では、円錐ころ軸受の保持器および全ての円錐ころの三次元位置を測定した。しかし、本発明の装置または方法を用いて、円筒ころ軸受の保持器および全ての円筒ころの三次元位置を測定してもよく、凸面ころ軸受（球面ころ軸受）の保持器および全ての凸面ころ（球面ころ）の三次元位置を測定してもよい。また、上記実施形態および全ての変形例で説明した全ての構成のうちの二以上の構成を組み合わせて新たな実施形態を構築できることは、勿論である。
【符号の説明】
【００４９】
１  第１高速度カメラ
２  第２高速度カメラ
４  演算装置
１０  円錐ころ軸受
１５  円錐ころ軸受の軸方向の一方側の端面
４１  演算部
５１  保持器三次元位置算出部
５２  重複領域内ころ三次元位置算出部
５３  重複領域外ころ三次元位置算出部
６１  外輪
６２  内輪
６３  保持器
６４  円錐ころ
７３  保持器の軸方向の一方側の端面
７４  円錐ころの軸方向の一方側の端面
【図１】
2016133454.tif 000003
【図２】
2016133454.tif 000004
【図３】
2016133454.tif 000005
【図４】
2016133454.tif 000006