ТРЕХКООРДИНАТНАЯ МИШЕНЬ С ДВОЙНОЙ СТРУКТУРОЙ, ОПТИЧЕСКОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, И СПОСОБ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТАКОЙ МИШЕНИ

1. Трехкоординатная мишень, способная служить в качестве базы отсчета положений, содержащая на рабочей грани:
- первую структуру, образующую плоскую базовую поверхность, поделенную по меньшей мере на:
- первый участок, поверхность которого обладает свойствами диффузного отражения, и
- второй участок, поверхность которого обладает свойствами зеркального отражения, причем второй участок разбит на ряд локальных зон, расположенных на первом участке, и
- вторую структуру, содержащую поверхность, которая наклонена относительно указанной плоской базовой поверхности.
2. Трехкоординатная мишень по п. 1, отличающаяся тем, что указанные локальные зоны вместе образуют геометрическую фигуру, которая является одной из следующих фигур: четырехугольник, параллелограмм, прямоугольник, квадрат, ромб, правильный многоугольники окружность.
3. Трехкоординатная мишень по п. 1, отличающаяся тем, что локальные зоны указанного второго участка образованы островками или сегментами, которые распределены на первом участке.
4. Трехкоординатная мишень по п. 1, отличающаяся тем, что локальные зоны выполнены из хрома.
5. Трехкоординатная мишень по п. 1, отличающаяся тем, что наклонная поверхность содержит элементы рельефа или зеркальные элементы, которые распределены равномерно.
6. Трехкоординатная мишень по п. 1, отличающаяся тем, что первая структура и вторая структура расположены на рабочей грани соосно друг другу.
7. Трехкоординатная мишень по п. 6, отличающаяся тем, что первая структура окружает вторую структуру.
8. Трехкоординатная мишень по п. 7, отличающаяся тем, что локальные зоны второго участка первой структуры образуют квадрат, который окружает вторую структуру.
9. Трехкоординатная мишень по п. 1, отличающаяся тем, что первая структура определяет границы окна для корпуса, вмещающего указанную вторую структуру.
10. Трехкоординатная мишень по п. 9, отличающаяся тем, что вторая структура расположена в указанном корпусе вместе с наклонной поверхностью, которая отнесена назад относительно базовой поверхности первой структуры.
11. Трехкоординатная мишень по п. 1, отличающаяся тем, что наклонная поверхность второй структуры имеет полосатую структуру.
12. Трехкоординатная мишень по п. 11, отличающаяся тем, что наклонная поверхность второй структуры покрыта одним из следующих элементов: травленой сеткой, структурной решеткой или сеткой зеркальных линий.
13. Трехкоординатная мишень по п. 1, отличающаяся тем, что также содержит пластину из прозрачного материала, в частности, стекла, закрывающую первую структуру и вторую структуру со стороны рабочей грани.
14. Трехкоординатное оптическое измерительное устройство для измерения расположения первого объекта относительно второго объекта, содержащее трехкоординатную мишень по п. 1, и предназначенную для установки на указанный первый объект, и оптическую систему, содержащую первую съемочную систему и вторую съемочную систему, и предназначенную для установки на указанный второй объект, причем разность между фокусным расстоянием второй съемочной системы и фокусным расстоянием первой съемочной системы лежит в интервале между минимальным расстоянием и максимальным расстоянием, отделяющим базовую поверхность от наклонной поверхности.
15. Трехкоординатное оптическое измерительное устройство по п. 14, отличающееся тем, что глубина резко изображаемого пространства первой съемочной системы по меньшей мере в десять раз больше, чем глубина резко изображаемого пространства второй съемочной системы.
16. Трехкоординатное оптическое измерительное устройство по п. 14, отличающееся тем, что одна из первой и второй съемочных систем повернута в направлении рабочей грани мишени, и образует съемочную систему, центрированную с мишенью, а другая из указанных первой и второй съемочных систем содержит оптический тракт, который встречается с оптическим трактом съемочной системы, центрированной с мишенью, и образует смещенную съемочную систему.
17. Трехкоординатное оптическое измерительное устройство по п. 14, отличающееся тем, что первая съемочная система повернута в направлении рабочей грани мишени, и образует съемочную систему, центрированную с мишенью, а вторая съемочная система содержит оптический тракт, который встречается с оптическим трактом съемочной системы, центрированной с мишенью, и образует съемочную систему, смещенную относительно мишени.
18. Трехкоординатное оптическое измерительное устройство по п. 14, отличающееся тем, что также содержит осветитель, направленный на трехкоординатную мишень, причем указанный осветитель расположен так, чтобы обеспечить боковое освещение трехкоординатной мишени.
19. Трехкоординатное оптическое измерительное устройство по п. 14, отличающееся тем, что первая съемочная система является телецентрической, и вторая съемочная система является телецентрической.
20. Система для трехкоординатного оптического измерения расположения первого объекта относительно второго объекта, содержащая:
- агрегат, содержащий первый объект и второй объект,
- оптическое измерительное устройство по п. 14, в котором:
-первая съемочная система выполнена так, что ее задняя фокальная плоскость может совпадать с базовой поверхностью первой структуры, а
- вторая съемочная система выполнена так, что ее задняя фокальная плоскость может пересекать наклонную поверхность трехкоординатной мишени.
21. Система по п. 20, отличающаяся тем, что указанный агрегат представляет собой станочный модуль; первым объектом является держатель инструмента, а вторым объектом является держатель материала или держатель детали.
22. Способ трехкоординатного оптического измерения в соответствии с тремя ортогональными направлениями X, Y и Z положения первого объекта относительно второго объекта, которые находятся на одной линии и удалены друг от друга в главном направлении Z, включающий этапы, на которых:
- предусматривают трехкоординатную мишень, образующую базу для отсчета положений и содержащую на рабочей грани:
- первую структуру, образующую плоскую базовую поверхность, поделенную по меньшей мере на:
- первый участок, поверхность которого обладает свойствами диффузного отражения, и
- второй участок, поверхность которого обладает свойствами зеркального отражения, причем второй участок разбит на ряд локальных зон, расположенных на первом участке, и
- вторую структуру, содержащую поверхность, которая наклонена относительно указанной плоской базовой поверхности,
- предусматривают оптическую систему, содержащую первую съемочную систему и вторую съемочную систему, при этом оптическую систему выполняют так, что разность фокусных расстояний второй съемочной системы и первой съемочной системы лежит в интервале между минимальным расстоянием и максимальным расстоянием, отделяющим базовую поверхность от наклонной поверхности,
- указанную трехкоординатную мишень размещают на первом объекте,
- указанную оптическую систему размещают на втором объекте так, что с одной стороны, фокусное расстояние первой съемочной системы позволяет разместить фокус изображения первой съемочной системы на первой структуре мишени, а, с другой стороны, фокусное расстояние второй съемочной системы позволяет разместить фокус изображения второй съемочной системы на второй структуре мишени,
- производят по меньшей мере одну экспозицию одновременно посредством первой съемочной системы, принадлежащей оптической системе, и посредством второй съемочной системы, принадлежащей оптической системе, и тем самым при каждой экспозиции, выполняемой посредством оптической системы, с одной стороны, первая съемочная система формирует первое изображение мишени, которое дает возможность определить положение локальных зон на базовой поверхности, что дает, во-первых, первую часть информации о положении мишени относительно первой съемочной системы в направлении X, а, во-вторых, вторую часть информации о положении мишени относительно первой съемочной системы в направлении Y, а, с другой стороны, вторая съемочная система формирует второе изображение мишени, содержащее резко изображаемый участок, соответствующий местоположению наклонной поверхности второй структуры, что дает третью часть информации о расстоянии между мишенью и второй съемочной системой в направлении Z.
23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что после размещения трехкоординатной мишени на первом объекте и размещения оптической системы на втором объекте выполняют дополнительный этап определения пространственного положения мишени в координатах X, Y и Z относительно первого объекта посредством оптической системы.
24. Способ по п. 22, отличающийся тем, что для измерения, в трехкоординатном пространстве станочного модуля, положения держателя инструмента относительно держателя детали, при котором первым объектом является указанный держатель инструмента, а вторым объектом является указанный держатель детали, перед указанным этапом одновременной съемки посредством оптической системы выполняют дополнительный этап, на котором:
- держатель инструмента и держатель детали располагают на одной линии в главном направлении Z так, чтобы рабочая грань трехкоординатной мишени была расположена в оптическом тракте оптической системы.
25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что оптическое устройство также содержит третью съемочную систему, расположенную на держателе инструмента и выполненную с возможностью регистрации ориентации рабочей грани мишени и/или углового положения держателя инструмента.