特開 2024-95595 ３Ｄ光学センサ位置合わせ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024095595

(43)【公開日】2024-07-10

(54)【発明の名称】３Ｄ光学センサ位置合わせ

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/497 20060101AFI20240703BHJP

【ＦＩ】

G01S7/497

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023217467

(22)【出願日】2023-12-22

(31)【優先権主張番号】63/435,117

(32)【優先日】2022-12-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】18/392,488

(32)【優先日】2023-12-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

(71)【出願人】

【識別番号】523484471

【氏名又は名称】セプトン テクノロジーズ，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100137969

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 憲昭

(74)【代理人】

【識別番号】100104824

【弁理士】

【氏名又は名称】穐場 仁

(74)【代理人】

【識別番号】100121463

【弁理士】

【氏名又は名称】矢口 哲也

(72)【発明者】

【氏名】ペイ，ジュン

(72)【発明者】

【氏名】リャオ，トンイ

(72)【発明者】

【氏名】ハン，リーチュイン

【テーマコード（参考）】

5J084

【Ｆターム（参考）】

5J084AD01

5J084BA04

5J084BA07

5J084BA40

5J084BB01

5J084CA03

5J084CA65

5J084EA19

5J084EA34

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ライダシステムの構成要素を位置合わせする。
【解決手段】モジュール上のレーザ又は検出器などの電気光学構成要素が、ライダセンサなどの光学センサのためのベース又はレンズシステムと位置合わせされる。並進ステージ又はロボットアームを使用して、モジュールを回転させ、所定の位置に並進させることができる。電気光学構成要素の正確な位置合わせを確認するために、２つ以上のカメラを使用することができる。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ライダのための構成要素を位置合わせするためのシステムであって、
プラットフォームであって、ベースを前記プラットフォーム上に位置決めするように配置される、プラットフォームと、
第１のステージを備える第１のデバイスと、
第２のステージを備える第２のデバイスと
を備え、
前記第１のステージが、第１の並進運動を実施するように配置され、
前記第２のステージが、前記第１の並進運動と協調した第２の並進運動を実施して、前記ベースに対してモジュールを回転させて、前記ベースに対して電気光学デバイスを位置合わせするように配置される、
システム。

【請求項2】

第１の光軸によって特徴付けられる第１のカメラと、
第２の光軸によって特徴付けられる第２のカメラと
を更に備え、
前記第２の光軸が、前記第１の光軸に対して斜めになるように、前記第２のカメラが配置され、
前記第１のカメラ及び前記第２のカメラが、前記モジュールの画像を取得するように配置される、
請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

命令を備える１つ又は複数のメモリデバイスであって、１つ又は複数のプロセッサによって前記命令が実行されると、
前記第１のカメラから第１の画像を取得するステップであって、前記第１の画像が、前記モジュールの少なくとも一部を含む、ステップと、
前記第２のカメラから第２の画像を取得するステップであって、前記第２の画像が、前記モジュールの少なくとも一部を含む、ステップと、
前記第１の画像及び前記第２の画像に基づいて、前記ベースに対する前記モジュールの所望の位置の変化を計算するステップと、
前記第１のステージが前記第１の並進運動を実施するように、第１の信号を前記第１のデバイスへ送信するステップと、
前記モジュールの前記所望の位置の変化を計算するステップに基づいて、前記第２のステージが前記第１の並進運動と協調した前記第２の並進運動を実施するように、第２の信号を前記第２のデバイスへ送信するステップと
を実施する、１つ又は複数のメモリデバイス、を更に備える、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記第１のカメラ及び前記第２のカメラが、前記ベースに向かって下向きに傾斜するように配置される、請求項２に記載のシステム。

【請求項5】

前記第１のデバイスが、第１のテンションコンタクトを備え、
前記第２のデバイスが、第２のテンションコンタクトを備え、
前記第１のテンションコンタクト及び前記第２のテンションコンタクトが、前記モジュールに同時に圧力を加えるように配置される、
請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記第２の並進運動が、前記第１の並進運動に、平行で、反対方向に配置される、請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

前記第１のステージの前記第１の並進運動、及び前記第２のステージの前記第２の並進運動が、前記モジュールを第１の軸周りに回転させるように配置され、
前記第１のデバイスが、第３のステージを備え、
前記第２のデバイスが、第４のステージを備え、
前記第３のステージが、前記第１のステージの前記第１の並進運動に直交する方向に並進するように配置され、
前記第４のステージが、前記モジュールを第２の回転軸周りに回転させるために、前記第３のステージの並進と同時に、前記第２のステージの前記第２の並進運動に直交する方向に並進するように配置される、
請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

前記第１のステージが、線形並進ステージである、請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

前記第１のデバイスが、３軸電動線形並進ステージである、請求項１に記載のシステム。

【請求項10】

前記電気光学デバイスが、光を放射又は検出するように前記モジュール上に配置され、
前記第１のステージ及び前記第２のステージが、前記ベースに対して前記電気光学デバイスを位置合わせするために、前記モジュールを操作するように配置される、
請求項１に記載のシステム。

【請求項11】

ライダのためのモジュールを位置決めする方法であって、
第１の並進運動を実施するように、第１のデバイスの第１のステージを並進させるステップと、
ベースに対して前記モジュールを回転させるように、前記第１の並進運動と協調した第２の並進運動を実施するように、第２のデバイスの第２のステージを並進させるステップと、を含み、
前記モジュールが、電気光学デバイスを備え、
前記モジュールを回転させることが、前記ベースに対して前記モジュールの前記電気光学デバイスを位置合わせする、方法。

【請求項12】

第１のカメラから第１の画像を取得するステップであって、
前記第１の画像が、前記モジュールの少なくとも一部を含み、
前記第１のカメラが、第１の光軸によって特徴付けられる、
ステップと、
第２のカメラから第２の画像を取得するステップであって、
前記第２の画像が、前記モジュールの少なくとも一部を含み、
前記第２のカメラが、第２の光軸によって特徴付けられ、
前記モジュールの前記第２の画像が前記モジュールの前記第１の画像に対して斜めになるように、前記第２の光軸が前記第１の光軸に対して斜めになるように、前記第２のカメラが配置される、
ステップと、
前記第１の画像及び前記第２の画像に基づいて、前記ベースに対する前記モジュールの所望の位置の変化を計算するステップと、
前記第１の並進運動を実施するように前記第１のステージを移動させるステップと、
前記モジュールの前記所望の位置の変化を計算するステップに基づいて、前記第１の並進運動と協調した前記第２の並進運動を実施するように前記第２のステージを移動させるステップと
を更に含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記モジュールの前記所望の位置の変化を計算するために、前記第１の画像及び前記第２の画像から前記モジュール上の少なくとも２つの物体の位置を計算するステップ、を更に含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記モジュールを回転させた後、前記ベースに対して所定の位置に前記モジュールを固定するステップ、を更に含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項15】

前記電気光学デバイスが、前記モジュール上の複数の電気光学デバイスのうちの１つである、請求項１１に記載の方法。

【請求項16】

命令を備えるメモリデバイスであって、１つ又は複数のプロセッサによって前記命令が実行されると、
第１の並進運動を実施するように、第１のステージの第１のデバイスに送信するための第１の信号を生成するステップと、
ベースに対してモジュールを回転させるために前記第１の並進運動と協調した第２の並進運動を実施するように、第２のステージの第２のデバイスに送信するための第２の信号を生成するステップであって、
前記モジュールが、電気光学デバイスを備え、
前記モジュールを回転させることが、前記ベースに対して前記モジュールの前記電気光学デバイスを位置合わせする、ステップと
を実施する、メモリデバイス。

【請求項17】

前記命令が実行されると、前記１つ又は複数のプロセッサに更に、
第１のカメラから第１の画像を取得するステップであって、
前記第１の画像が、前記モジュールの少なくとも一部を含み、
前記第１のカメラが、第１の光軸によって特徴付けられる、
ステップと、
第２のカメラから第２の画像を取得するステップであって、
前記第２の画像が、前記モジュールの少なくとも一部を含み、
前記第２のカメラが、第２の光軸によって特徴付けられ、
前記モジュールの前記第２の画像が前記モジュールの前記第１の画像に対して斜めになるように、前記第２の光軸が前記第１の光軸に対して斜めになるように、前記第２のカメラが配置される、
ステップと、
前記第１の画像及び前記第２の画像に基づいて、前記ベースに対する前記モジュールの所望の位置の変化を計算するステップと、
前記第１のステージが前記第１の並進運動を実施するように、前記第１の信号を前記第１のデバイスへ送信するステップと、
前記モジュールの前記所望の位置の変化を計算するステップに基づいて、前記第２のステージが前記第１の並進運動と協調した前記第２の並進運動を実施するように、前記第２の信号を前記第２のデバイスへ送信するステップと
を実施させる、請求項１６に記載のメモリデバイス。

【請求項18】

前記第２の並進運動が、前記第１の並進運動に、平行で、反対方向に配置される、請求項１６に記載のメモリデバイス。

【請求項19】

前記第１のステージの前記第１の並進運動、及び前記第２のステージの前記第２の並進運動が、前記モジュールを第１の軸周りに回転させるように配置され、
前記命令が実行されると、前記１つ又は複数のプロセッサに更に、
第３のステージが前記第１のステージの前記第１の並進運動に直交する方向に並進するように、第３の信号を前記第１のデバイスへ送信させ、
前記モジュールを第２の回転軸周りに回転させるために、前記第３のステージの並進と同時に、第４のステージが前記第２のステージの前記第２の並進運動に直交する方向に並進するように、第４の信号を前記第２のデバイスへ送信させる、
請求項１６に記載のメモリデバイス。

【請求項20】

前記第１のステージが、線形並進ステージである、請求項１６に記載のメモリデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[0001]関連出願の相互参照
本出願は、２０２２年１２月２３日に出願された米国仮特許出願第６３／４３５，１１７号の利益を主張し、その全体があらゆる目的のために参照により組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

[0002]３次元（３Ｄ）センサは、自律型又は半自律型ビークル、ドローン、ロボット、セキュリティ用途などを含む様々な用途に適用することができる。ライダセンサは、そのような用途に適した高い角度分解能を達成し得る３Ｄセンサの一種である。ライダセンサは、レーザパルスを放射するための１つ又は複数のレーザ源と、反射レーザパルスを検出するための１つ又は複数の検出器と、を含むことができる。各レーザパルスが、ライダセンサから、センサの視野内の物体に移動し、次いで物体から反射してライダセンサに戻るために要する時間を、ライダセンサは測定することができる。ライダセンサは、レーザパルスのタイムオブフライトに基づいて、物体がライダセンサからどれだけ離れているかといった距離を計算することができる。いくつかのライダセンサは、光の位相シフトに基づいて、距離を計算することができる。異なる方向にレーザパルスを送出することによって、ライダセンサは、環境内の１つ又は複数の物体の３次元（３Ｄ）点群を構築することができる。

【発明の概要】

【0003】

[0003]本開示は、ライダシステムに関し、限定しないが、ライダシステムの構成要素を位置合わせすることに関する。

【0004】

[0004]いくつかの構成では、ライダのための構成要素を位置合わせするためのシステムは、プラットフォームであって、ベースをプラットフォーム上に位置決めするように配置される、プラットフォーム、第１のステージを備える第１のデバイス、及び／又は第２のステージを備える第２のデバイス、を備え、第１のステージが、第１の並進運動を実施するように配置され、第２のステージが、第１の並進運動と協調した第２の並進運動を実施して、ベースに対してモジュールを回転させて、ベースに対して電気光学デバイスを位置合わせするように配置される。いくつかの実施形態では、システムは、第１の光軸によって特徴付けられる第１のカメラ、第２の光軸によって特徴付けられる第２のカメラであって、第２の光軸が第１の光軸に対して斜めになるように、第２のカメラが配置され、第１のカメラ及び第２のカメラが、モジュールの画像を取得するように配置される、第２のカメラ、並びに／あるいは、命令を備える１つ又は複数のメモリデバイスであって、１つ又は複数のプロセッサによって命令が実行されると、第１のカメラから第１の画像を取得するステップであって、第１の画像が、モジュールの少なくとも一部を含む、ステップ、第２のカメラから第２の画像を取得するステップであって、第２の画像が、モジュールの少なくとも一部を含む、ステップ、第１の画像及び第２の画像に基づいて、ベースに対するモジュールの所望の位置の変化を計算するステップ、第１の並進運動を実施するように、第１のステージの第１のデバイスに第１の信号を送信するステップ、及び／又は、モジュールの所望の位置の変化を計算するステップに基づいて、第１の並進運動と協調した第２の並進運動を実施するように、第２のステージの第２のデバイスに第２の信号を送信するステップ、を実施する、１つ又は複数のメモリデバイス、を更に備える。いくつかの実施形態では、第１のカメラ及び第２のカメラは、ベースに向かって下向きに傾斜するように配置され、第１のデバイスは、第１のテンションコンタクトを備え、第２のデバイスは、第２のテンションコンタクトを備え、第１のテンションコンタクト及び第２のテンションコンタクトは、モジュールに同時に圧力を加えるように配置され、第２の並進運動は、第１の並進運動に、平行で、反対方向に配置され、第１のステージの第１の並進運動、及び第２のステージの第２の並進運動は、モジュールを第１の軸周りに回転させるように配置され、第１のデバイスは、第３のステージを備え、第２のデバイスは、第４のステージを備え、第３のステージは、第１のステージの第１の並進運動に直交する方向に並進するように配置され、第４のステージは、モジュールを第２の回転軸周りに回転させるために、第３のステージの並進と同時に、第２のステージの第２の並進運動に直交する方向に並進するように配置され、第１のステージは、線形並進ステージであり、第１のデバイスは、３軸電動線形並進ステージであり、電気光学デバイスは、光を放射又は検出するようにモジュール上に配置され、並びに／あるいは、第１のステージ及び第２のステージは、ベースに対して電気光学デバイスを位置合わせするために、モジュールを操作するように配置される。

【0005】

[0005]いくつかの構成では、ライダのためのモジュールを位置決めする方法は、第１の並進運動を実施するように、第１のデバイスの第１のステージを並進させること、ベースに対してモジュールを回転させるように、第１の並進運動と協調した第２の並進運動を実施するように、第２のデバイスの第２のステージを並進させることであって、モジュールが、電気光学デバイスを備え、及び／又は、モジュールを回転させることがベースに対してモジュールの電気光学デバイスを位置合わせする、並進させることを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、第１のカメラから第１の画像を取得することであって、第１の画像が、モジュールの少なくとも一部を含み、第１のカメラが、第１の光軸によって特徴付けられる、取得すること、第２のカメラから第２の画像を取得することであって、第２の画像が、モジュールの少なくとも一部を含み、第２のカメラが、第２の光軸によって特徴付けられ、モジュールの第２の画像がモジュールの第１の画像に対して斜めになるように、第２の光軸が第１の光軸に対して斜めになるように、第２のカメラが配置される、取得すること、第１の画像及び第２の画像に基づいて、ベースに対するモジュールの所望の位置の変化を計算すること、第１の並進運動を実施するように第１のステージを移動させること、モジュールの所望の位置の変化を計算することに基づいて、第１の並進運動と協調した第２の並進運動を実施するように第２のステージを移動させること、モジュールの所望の位置の変化を計算するために、第１の画像及び第２の画像からモジュール上の少なくとも２つの物体の位置を計算すること、並びに／あるいは、モジュールを回転させた後、ベースに対して所定の位置にモジュールを固定すること、を更に含む。電気光学デバイスは、モジュール上の複数の電気光学デバイスのうちの１つであり得る。

【0006】

[0006]本開示の適用可能な更なる領域は、以下に提供される詳細な説明から明らかになるであろう。詳細な説明及び特定の例は、様々な実施形態を示しているが、例示のみを目的とするものであり、本開示の範囲を必ずしも限定するものではないことを理解されたい。

【0007】

[0007]本開示は、添付の図面と併せて説明する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】光学システムの一実施形態を示す図である。

【図2】位置合わせステーションの一実施形態を示す図である。

【図3】並進ステージを有する位置合わせステーションの一実施形態を示す図である。

【図4】モジュールの自動位置合わせのためのプロセスの一実施形態を示す図である。

【図5】モジュール上の電気光学デバイスの位置を測定するカメラの一実施形態を示す図である。

【図6】ヨー回転を補正する一実施形態を示す図である。

【図7】ロール回転を補正する一実施形態を示す図である。

【図8】モジュールを操作する並進ステージの一実施形態を示す図である。

【図9】ライダのための電気光学モジュールを位置決めするプロセスの一実施形態のフローチャートを示す図である。

【図10】コンピュータシステムの一実施形態のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

[0018]添付の図面において、同様の構成要素及び／又は特徴は、同じ参照ラベルを有することがある。更に、同じタイプの様々な構成要素は、参照ラベルの後にダッシュを、及び類似の構成要素を区別する第２のラベルを、続けることによって区別することがある。本明細書で第１の参照ラベルのみを使用する場合、説明は、第２の参照ラベルに関係なく、同じ第１の参照ラベルを有する同様の構成要素のいずれにも適用可能である。

【0010】

[0019]以下の説明は、好ましい例示的な実施形態のみを提供し、本開示の範囲、適用性、又は構成を限定することを意図しない。むしろ、好ましい例示的な実施形態の以下の説明は、好ましい例示的な実施形態を実施するための可能な説明を当業者にあたえる。添付の特許請求の範囲に記載の趣旨及び範囲から逸脱することなく、要素の機能及び配置に様々な変更を加えることができることが理解される。

【0011】

[0020]ライダセンサなどの複数のレーザ及び／又は検出器を使用するシステムでは、製造及び／又は組み立て中のレーザ及び／又は検出器の自動アライメント及び／又は焦点設定は、手動アライメント及び／又は焦点設定よりも効率的である。従来の方法は、正確な機械的公差による位置決め、レーザの調整による能動的位置合わせ、スポットサイズ及び位置の観察、又はカメラ画像内の物体の焦点に基づいて位置を判断するための見下ろし型カメラの使用を含む。これらの方法は、多くの場合、遅すぎる、高価すぎる、及び／又は十分に正確ではない。

【0012】

[0021]いくつかの実施形態では、ライダなどのレーザベースの光学測定又は撮像システムは、レーザ及び／又は検出器を含む電気光学モジュール（ＥＯＭ又はモジュール）を有する。場合によっては、これらの構成要素は、ＥＯＭを備えるプリント回路基板（ＰＣＢ）上に取り付けられる。レンズは、レーザ光を焦点合わせ、又はコリメートし、それを目標に向けて投射し、並びに／あるいは目標から光を受け取り、それを検出器に焦点合わせするために使用される。適切な動作のために、レーザ及び／又は検出器がレンズ軸及び／又はレンズ焦点面に対して適切に位置合わせされるように、ＥＯＭは、ｘ、ｙ、及びｚ、並びにピッチ、ロール、及びヨーに正確に位置決めされる。

【0013】

[0022]いくつかの構成では、それぞれが１つ又は複数の電気光学構成要素を含む複数のモジュールが、１つのベースに取り付けられる。いくつかのライダシステムの例が、共有されており、２０１９年１０月２２日に付与された米国特許第１０，４５１，７４０号、２０２０年６月２３日に付与された米国特許第１０，６９０，７５４号、及び２０２３年６月２７日に付与された米国特許第１１，６８６，８１８号に開示されており、これらの開示は、あらゆる目的のために参照により組み込まれる。例えば、’８１８特許の図２２Ｂは、ベース（例えば、インターポーザ２２２０を介してＰＣＢ２２４０に）に取り付けられた複数の光電子構成要素２１３０をそれぞれ備えるパッケージ２１１０（例えば、モジュール）を示している。

【0014】

[0023]図１は、ライダシステムなどの光学システム１００の一実施形態を示している。光学システム１００は、ベース１０４と、モジュール１０８（例えば、ＥＯＭ）と、ベース１０４にモジュール１０８を固定するためのマウント１１２と、１つ又は複数のレンズ１１８を備えるレンズシステム１１６と、を備える。

【0015】

[0024]１つ又は複数のレーザ１２０、並びに／あるいは１つ又は複数の検出器１２２が、モジュール１０８に取り付けられる。ベース１０４に対してモジュール１０８を移動させることができるように、マウント１１２は、調整可能であり、これにより、レーザ１２０及び／又は検出器１２２は、ベース１０４に対して位置合わせされ、及び／又はレンズシステム１１６に対して位置合わせされる（例えば、ベース１０４とレンズシステム１１６との間に相対運動はない）。ベース１０４は、いくつかの構成では、プリント回路基板（ＰＣＢ）（例えば、第１のＰＣＢ）である。モジュール１０８は、いくつかの構成では、ＰＣＢ（例えば、第２のＰＣＢ）である。モジュール１０８を１つだけ示しているが、いくつかの実施形態では、複数のモジュール１０８が、ベース１０４に、位置合わせされ、取り付けられる。

【0016】

[0025]ベース１０４に直接取り付けられた場合のレーザ１２０及び／又は検出器１２２の位置決めに関するばらつき、並びに／あるいは、モジュール１０８に取り付けられたレーザ１２０及び／又は検出器１２２間のはんだの厚さのばらつきが、存在する可能性があるので、何らかの位置合わせなしに、ベース１０４上に各モジュール１０８を単純に位置決めするだけでは不十分であることが多い。したがって、レーザ１２０及び／又は検出器１２２の位置が、測定され、モジュール１０８は、レーザ１２０及び／又は検出器１２２をベース１０４に対して、したがってレンズシステム１１６に対して、位置合わせするために、ベース１０４に対して移動する。複数のモジュール１０８を別々に位置合わせすることは、ｘ次元の異なるモジュール１０８がベース１０４に対して異なる高さ（例えば、高さはｚ次元である）に位置決めされる場合に、特に有益であり得る。

【0017】

[0026]モジュール１０８がベース１０４と位置合わせされた後（例えば、回転及び／又は並進）、モジュール１０８はベース１０４に固定される。例えば、モジュール１０８は、ねじ、接着剤、はんだ、機械的ステージ、並びに／あるいは他の位置決め及び／又は保持機構を、使用して所定の位置にロックすることができる。

【0018】

[0027]図２には、位置合わせステーションの一実施形態を示している。位置合わせステーションは、第１のカメラ２０４－１と、第２のカメラ２０４－２と、ロボット２０８と、を備える。第１のカメラ２０４－１は、見下ろし型カメラであり、第２のカメラ２０４－２は、側方監視型カメラである。ロボット２０８は、ベース１０４に対してモジュール１０８（例えば、モジュール１０８を保持するために）を移動させるための、アーム２１２と、グリッパ２１６と、を備える。アーム２１２は、多軸ロボットアームである。

【0019】

[0028]第１のカメラ２０４－１、及び第２のカメラ２０４－２は、ベース１０４、したがってレンズに対するモジュール１０８の正確な配置を可能にするために、製造アセンブリ及び位置合わせ機械に組み込まれる。マシンビジョンパターンマッチングのアルゴリズムを使用して、レーザ１２０及び／又は検出器１２２の実際の位置と、光学的位置合わせ及び／又は焦点の所望の位置（例えば、最適化された位置）と、の間の差を確認する（例えば、計算する）ことができる。次いで、ロボット２０８を使用してモジュール１０８を再配置することができる。

【0020】

[0029]単一のカメラを使用して２次元で物体の位置を決定することは可能であるが、カメラが静止している場合、１つのカメラのみを使用して３次元を、３次元で近似的にのみ決定することができる。例えば、第１のカメラ２０４－１を見下ろし型カメラ（例えば、ｚ軸に沿って見下ろす）として使用すると、物体は、焦点が合っているか又は合っていないかに応じて、ｘ及びｙに位置特定されるが、ｚにはおおよそでしか位置特定されない。第２のカメラ２０４－２を側方監視型カメラとして追加することによって、物体を三角測量する（例えば、機械視覚パターンマッチングを使用して、ｚ、並びにｘ及びｙにおける物体の位置を正確に確認する）ことができる。第１のカメラ２０４－１は、垂直軸に沿って都合のよいように向けられてもよく、第２のカメラ２０４－２は、垂直から４５度の角度で都合のよいように位置決めされてもよいが、２つのカメラ２０４は、（例えば、位置特定される物体のビューを有し、及び／又は物体の正確な三角測量を可能にするために十分に異なる軸に沿っている限り）実際には他の角度に、配置されてもよい。例えば、ｘ、ｙ、ｚ空間内で、単一の物体を位置特定するために使用される、垂直から１５、３０、４５、５０、及び／又は６０度のところに、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、又は８つのカメラ２０４があってもよい。複数の物体（例えば、レーザ、検出器、及び／又はモジュール１０８上の位置若しくは特徴）が使用される場合、モジュール１０８のピッチ、ロール、及び／又はヨーを、確認し、補正することができる。

【0021】

[0030]いくつかの実施形態では、レンズの光軸及び焦点面の位置は、光学測定、機械的測定、又はレンズ及びアセンブリの正確な公差のいずれかによって、正確に知られていると仮定される。これにより、レンズシステム（例えば、図１のレンズシステム１１６）が取り外されても（例えば、カメラ２０４及び／又はロボット２０８のアーム２１２へのアクセスを可能にするために）、（例えば、ベース１０４に対して）モジュール１０８の所望の位置を知ることができる。モジュール１０８が正確に位置決めされた後、モジュール１０８は、ベース１０４に固定され、レンズシステムは、ベース１０４に結合される。

【0022】

[0031]図３は、位置合わせステーションのためのシステムの一実施形態を示す図である。このシステムは、ライダのための構成要素（例えば、モジュール１０８）を位置合わせするために使用される。並進ステージは、モジュール１０８を所望の位置に操作するために使用される。システムは、プラットフォーム３０２と、第１のデバイス３０４－１と、第２のデバイス３０４－２と、第１のカメラ２０４－１と、第２のカメラ２０４－２と、を備える。ベース１０４は、プラットフォーム３０２上に位置決めされる。いくつかの実施形態では、プラットフォーム３０２は、（例えば、２つ以上のモジュール１０８を、デバイス３０４の動きを少なくして順次調整し得るように、ｘ軸に沿って）並進するように配置される。第２のデバイス３０４－２は、第１のデバイス３０４－１から分離される（例えば、第２のデバイス３０４－２は、第１のデバイス３４０－１から離隔しており、及び／又は第１のデバイス３４０－１とは別個に制御可能である。）。

【0023】

[0032]第１のデバイス３０４－１は、第１のステージ３０８－１を備える。第２のデバイス３０４－２は、第２のステージ３０８－２を備える。ステージ３０８は、並進ステージである。第１のステージ３０８－１及び第２のステージ３０８－２は、ｚ軸に平行な方向に（又は「ｚ軸に沿って」）並進するように配置される。第１のステージ３０８－１は、（例えば、ｚ軸に沿って）第１の並進運動を実施するように配置される。第２のステージ３０８－２は、ベース１０４に対してモジュールを回転させるために、（例えば、ｚ軸に沿って）第１の並進運動と協調した第２の並進運動を実施するように配置される。例えば、モジュールは、第１のデバイス３０４－１と第２のデバイス３０４－２との間に挟まれる。第１の並進運動は、正のｚ方向であり、第２の並進運動は、負のｚ方向であり、モジュールをｙ／ｚ平面内で（例えば、ｘ軸周りに）回転させる。いくつかの実施形態では、第１の並進運動及び第２の並進運動は、同期される（例えば、同時に起こる）。いくつかの実施形態では、第１のステージ３０８－１及び第２のステージ３０８－２は、異なる時間に移動する。別の例として、第１のステージ３０８－１と第２のステージ３０８－２との両方とも、負のｚ方向に移動することができる。次いで、第１のステージ３０８－１は、停止することができ、第２のステージ３０８－２は、負のｚ方向に移動し続けて、モジュールをｙ／ｚ平面内の所定の位置に回転させて、モジュール１０８上の光電子構成要素をｘ、ｙ、ｚ空間内の所望の位置に位置合わせする。

【0024】

[0033]ｘ軸周りの（例えば、ｘ軸に平行な軸周りを意味する）ｙ／ｚ平面内の回転は、本開示ではロールと呼ぶ。ｚ軸周りのｘ／ｙ平面内の回転は、ヨーと呼ぶ。ｙ軸周りのｘ／ｚ平面内の回転は、ピッチと呼ぶ。

【0025】

[0034]第１の画像は、第１のカメラ２０４－１から取得され、第１の画像は、モジュールの少なくとも一部を含む。第２の画像は、第２のカメラ２０４－２から取得され、第２の画像は、モジュールの少なくとも一部を含む。第１の画像及び第２の画像に基づいて、ベースに対するモジュールの所望の位置の変化を計算する。第１の信号は、第１のステージ３０８－１が第１の並進運動を実施するように、第１のデバイス３０４－１に送信される。モジュールの所望の位置の変化を計算することに基づいて、第２のステージ３０８－２が第１の並進運動と協調した第２の並進運動を実施するように、第２の信号が第２のデバイス３０４－２に送信される。いくつかの構成では、第３のカメラを使用して第３の画像が取得され、所望の変化を計算することは、第３の画像に更に基づく。

【0026】

[0035]第１のステージ３０８－１の第１の並進運動、及び第２のステージ３０８－２の第２の並進運動は、モジュール１０８を第１の軸（例えば、ｚ軸に沿って並進することによるｘ軸）周りに回転させるように配置される。第１のデバイス３０４－１は、第３のステージ３０８－３を備える。第２のデバイス３０４－２は、第４のステージ３０８－４を備える。例えば、第１のデバイス３０４－１と第２のデバイス３０４－２との両方はそれぞれ、３軸に沿って直線ステージをそれぞれ並進させるように配置された３軸電動線形並進ステージである。

【0027】

[0036]第３のステージ３０８－３は、第１のステージ３０８－１の第１の並進運動に直交する方向に並進するように配置される。例えば、第３のステージ３０８－３は、ｘ軸に沿って並進するように配置される。第４のステージ３０８－４は、第３のステージ３０８－３の並進と協調して、第２のステージ３０８－２の第２の並進運動と直交する方向に（例えば、ｘ軸に沿って）並進して、モジュール１０８を第２の回転軸（例えば、ｚ軸）周りに回転させるように配置される。例えば、第３のステージ３０８－３は、正のｘ軸に沿って並進される一方で、第４のステージ３０８－４は、停止されるか、又は負のｘ軸に沿って並進されて、モジュール１０８をｚ軸周りに回転させる（例えば、ヨー回転）。

【0028】

[0037]図４は、モジュールの自動位置合わせのためのプロセス４００の一実施形態を示している。プロセス４００は、ステップ４０４において、位置合わせステーションにモジュールを位置決めすることから始まる。例えば、図３に示すように、ベース１０４は、プラットフォーム３０２上に位置決めされ、モジュール１０８は、ベース１０４上に位置決めされる。

【0029】

[0038]ステップ４０８において、モジュール上の１つ又は複数の電気光学デバイスが撮像される。例えば、モジュール１０８上の１つ又は複数のレーザ１２０及び／又は１つ又は複数の検出器１２２は、図２に示すように、第１のカメラ２０４－１及び第２のカメラ２０４－２によって撮像される。

【0030】

[0039]ステップ４１２において、１つ又は複数の電気光学デバイスの位置が計算される。例えば、機械視覚パターンマッチングを使用して、モジュール上のレーザ及び／又は検出器のｘ、ｙ、ｚ位置を正確に計算する。

【0031】

[0040]ステップ４１６において、モジュールの位置が、１つ又は複数の電気光学デバイスの位置を計算することに基づいて調整される。例えば、１つ又は複数の電気光学デバイスの位置は、電気光学デバイスの実際の位置の所望の位置へのオフセットを計算するために、３Ｄモデル及び／又はベースと比較される。次いで、図２のアーム２１２、又は図３の並進ステージ３０８を使用して、ベースに対するモジュールの位置を修正し、３Ｄモデルを、より厳密に一致させる。例えば、（例えば、ｘ、ｙ、又はｚ軸に沿って）モジュールを並進及び／又は回転させて、モジュールを再配置することができる。

【0032】

[0041]ステップ４２０において、モジュールが正しい位置にあることを確認するために、モジュールの位置が所望の位置と比較される。モジュールの位置が、所定の許容誤差内にある場合、ステップ４２４の決定は、モジュールを所定の位置に（例えば、ねじ、はんだ、接着剤などで）固定するためにステップ４２８に進む。モジュールが、所定の公差内にない場合、ステップ４２４の決定は、位置を計算するステップ４１２に、又はモジュールの位置を調整するステップ４１６に進む。

【0033】

[0042]図５は、モジュール１０８上の電気光学デバイス５０４の位置を測定するために使用されるカメラ２０４の一実施形態を示している。図５は、複数のレーザ及び／又は検出器の位置を測定し、補正するためのアルゴリズムの詳細な実施形態を示している。カメラ２０４によって撮像された各レーザ又は検出器の位置は、電気光学デバイス５０４の線形アレイの重心を計算することによって確認される。第１のカメラ２０４－１と第２のカメラ２０４－２との間の角度Θを考慮する三角関数補正も提供される。最良適合線（又は曲線）は、モジュール１０８上の複数の電気光学デバイス５０４の位置を通って適合される。例えば、複数の電気光学デバイス５０４は、モジュール１０８上で線形アレイになっている。少なくとも２つの電気光学デバイス５０４の位置は、第１のカメラ２０４－１によって取得された第１の画像、及び／又は第２のカメラ２０４－２によって取得された第２の画像から計算される。次に、理想的な位置からの最良適合線からの偏差を使用して、モジュールの位置の誤差を計算し、これを修正することができる。

【0034】

[0043]第１のカメラ２０４－１は、第１の光軸５０８－１によって特徴付けられる。第２のカメラ２０４－２は、第２の光軸５０８－２によって特徴付けられる。第２の光軸５０８－２が第１の光軸５０８－１に対して斜めになるように、第２のカメラ２０４－２は配置される。いくつかの実施形態では、電気光学デバイス５０４は、ベース１０４から離れて上方に（例えば、ｚ軸に沿って）放射するように配置された光源である。第１のカメラ２０４－１及び第２のカメラ２０４－２は、ベース１０４（例えば、第１の光軸５０８－１及び第２の光軸５０８－２はそれぞれ、ｚ軸に沿った成分を有する）に向かって下向きに傾斜するように配置される。

【0035】

[0044]図６は、ヨー回転を補正する一実施形態を示している。図６は、図５の第１のカメラ２０４－１によって取得された第１の画像からのデータを示している。データは、ｘ、ｙ平面にある。

【0036】

[0045]図６では、デバイス５０４の測定された座標は、目標ヨー勾配６０４に関連して示している。例えば、ｎ個のデバイス５０４について測定された座標（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）、ｉ＝１．．．ｎ、を示している。目標重心６０８も示している。重心位置誤差は、以下によって計算することができる。

【数1】

ただし、ヨー誤差は、δｘ_ｉ、／δｙ_ｉに等しい。

【0037】

[0046]残差は、カメラ視野／ピクセル密度に比例する。

【0038】

[0047]図７は、ロール回転を補正する一実施形態を示している。図７は、図５の第２のカメラ２０４－２によって取得された第２の画像からのデータを示している。データは、ｙ、ｚ平面にある。図７では、デバイス５０４の測定された焦点は、目標ロール勾配７０４に関連して示している。例えば、ｎ個のデバイス５０４について、デバイス５０４（ｚ_ｉ＊ｓｉｎ（Θ））、ｉ＝１．．．ｎ、について測定された焦点を示している。目標重心６０８も示している。重心焦点誤差は、以下によって計算することができる。

【数2】

ロール誤差は、実際の勾配に等しい。

【0039】

[0048]残差は、カメラ視野／ピクセル重心誤差／ｓｉｎ（Θ）に比例する。

【0040】

[0049]図８は、ベース１０４に対してモジュール１０８を操作する並進ステージ３０８の一実施形態を示している。ベース１０４は、プラットフォーム３０２上に位置決めされる。図８において、第１のデバイス３０４－１及び第２のデバイス３０４－２は、モジュール１０８を操作するために使用される。

【0041】

[0050]第１のデバイス３０４－１は、第１のステージ３０８－１と、第３のステージ３０８－３と、第５のステージ３０８－５と、第１のコンタクト８０４－１と、を備える。第２のデバイス３０４－２は、第２のステージ３０８－２と、第４のステージ３０８－４と、第６のステージ３０８－６と、第２のコンタクト８０４－２と、を備える。第１のステージ３０８－１は、ｚ軸に沿って移動するように配置され、これにより、第１のコンタクト８０４－１をｚ方向に移動させる。第２のステージ３０８－２は、ｚ軸に沿って移動するように配置され、これにより、第２のコンタクト８０４－２をｚ方向に移動させる。第３のステージ３０８－３は、ｘ軸に沿って移動するように配置され、これにより、第１のコンタクト８０４－１をｘ方向に移動させる。第４のステージ３０８－４は、ｘ軸に沿って移動するように配置され、これにより、第２のコンタクト８０４－２をｘ方向に移動させる。第５のステージ３０８－５は、ｙ軸に沿って移動するように配置され、これにより、第１のコンタクト８０４－１をｙ方向に移動させる。第６のステージ３０８－６は、ｙ軸に沿って移動するように配置され、これにより、第２のコンタクト８０４－２をｙ方向に移動させる。

【0042】

[0051]コンタクト８０４は、テンションコンタクトである。例えば、デバイス３０４が、ｙ軸に沿ってモジュール１０８に向かって（例えば、第５のステージ３０８－５又は第６のステージ３０８－６によって）移動するときに、コンタクト８０４が、モジュール１０８に対して圧力を加えるように、コンタクト８０４は、ばねを有する。いくつかの実施形態では、（例えば、デバイス３０４がモジュール１０８に向かって移動し続けることを止めるために）デバイス３０４は、コンタクト８０４によって加えられるモジュールに対する圧力の量を測定する圧力センサを備える。図８は、第１のコンタクト８０４－１がモジュール１０８に接触する前に、ｙ軸に沿ってモジュール１０８に向かって移動する第１のデバイス３０４－１を示している。

【0043】

[0052]第１のデバイス３０４－１が負のｙ方向に移動した後、第１のコンタクト８０４－１及び第２のコンタクト８０４－２は、モジュール１０８に圧力を同時に加え、モジュール１０８を操作することができる。例えば、モジュール１０８は、第１のステージ３０８－１及び第２のステージ３０８－２が正のｚ方向に移動する（すなわち、並進）ことによって、正のｚ方向に上に移動することができる。第１のデバイス３０４－１及び第２のデバイス３０４－２は、第１のステージ３０８－１が正のｚ方向に移動し、第２のステージ３０８－２が第１のステージ３０８－１よりも遅い正のｚ方向に移動するか、移動しないか、又は負のｚ方向に移動することによって、回転する（すなわち、ｘ軸周りにモジュール１０８を回転させる）ことができる。したがって、第２のステージ３０８－２の運動は、第１のステージ３０８－１の運動と平行であり、（例えば、モジュール１０８の並進のため）同じ方向、又は（例えば、モジュール１０８の回転のため）反対方向であり得る。第２のステージ３０８－２が、第１のステージ３０８－１と同じ方向に異なる速度で移動している場合に、モジュール１０８は、並進し、回転することができる。当業者であれば、更なる変形例を認識するであろう。同様に、第３のステージ３０８－３及び第４のステージ３０８－４は、モジュール１０８をｘ軸に沿って並進させ、モジュール１０８をｚ軸周りに回転（ヨー回転）させることができる。したがって、デバイス３０４は、モジュール１０８を３自由度で並進させ、モジュール１０８を２自由度で回転させることができる。

【0044】

[0053]デバイス３０４のステージ３０８は、ベース１０４に対してモジュール１０８を位置合わせするために、モジュール１０８を操作する。モジュールが位置合わせされた後、モジュール１０８は、マウント１１２に固定される。いくつかの実施形態では、マウント１１２は、モジュール１０８がスライドインするためのスロットである。

【0045】

[0054]レンズシステムを固定し、モジュール（例えば、ＥＯＭ）の位置を調整する例を示したが、モジュールをベースに固定し、ベースに対してレンズ位置を調整するように、光学システムや位置合わせシステムを設計することも可能である。ベースは、機械的マウント、ケース、ＰＣＢ、あるいはレンズ及び／又はモジュール取付け（例えば、マウント）といった他の機械的部品、であってもよい。

【0046】

[0055]図９は、ライダのための電気光学モジュールを位置決めするためのプロセス９００の一実施形態のフローチャートを示している。プロセス９００は、ステップ９０４において、第１の並進運動を実施するように第１のデバイスの第１のステージを並進させることから始まる。例えば、図８の第１のステージ３０８－１は、正のｚ方向に並進する。

【0047】

[0056]ステップ９０８において、第２のステージが、第１の並進運動と協調して並進される。例えば、図８の第２のステージ３０８－２は、ｚ軸（例えば、遅い速度で正のｚ方向に、異なる時間に、及び／又は負のｚ方向に）に沿って並進して、ステップ９１２で、モジュールを位置合わせするために、ベースに対してモジュールを回転させる。モジュールは、レーザ又は検出器などの電気光学デバイスを備える。

【0048】

[0057]いくつかの実施形態では、本方法は、第１のカメラ（例えば、図２、図３、又は図５の第１のカメラ２０４－１）から第１の画像を取得することであって、第１の画像が、モジュールの少なくとも一部を含み、第１のカメラが、第１の光軸（例えば、図５に示すように）によって特徴付けられる、取得することと、（例えば、図２、図３、又は図５に示すように）第２のカメラから第２の画像を取得することであって、第２の画像が、モジュールの少なくとも一部を含み、第２のカメラが、第２の光軸（例えば、図５に示すように）によって特徴付けられ、モジュールの第２の画像がモジュールの第１の画像に対して斜めになるように、第２の光軸が第１の光軸に対して斜めになるように、第２のカメラが配置される、取得することと、を含む。ベースに対するモジュールの所望の位置の変化が、（例えば、図６及び図７に示すように）第１の画像及び第２の画像に基づいて計算される。

【0049】

[0058]いくつかの実装形態では、（例えば、モジュールを並進及び／又は回転させるために）モジュールの所望の位置の変化を計算することに基づいて、第２のステージは、第１の並進運動と同期して、及び／又はそれと協調して、第２の並進運動を実施するように移動される。モジュールは、モジュールを位置決め（例えば、並進及び／又は回転）した後に所定の位置に固定される。

【0050】

[0059]いくつかの実施形態では、第１の信号は、第１の並進運動を実施するように、第１のステージの第１のデバイスに送信するために生成され、第２の信号は、ベースに対してモジュールを回転させるために第１の並進運動と同期して、及び／又はそれと協調して、第２の並進運動を実施するように、第２のステージの第２のデバイスに送信するために生成される。

【0051】

[0060]いくつかの実施形態では、ライダのためのモジュールを位置決めするシステムは、ベースに対するモジュールの位置を調整するように配置される機械的デバイスであって、モジュールが、電気光学デバイスを備える、機械的デバイス、第１の光軸によって特徴付けられる第１のカメラ、第２の光軸によって特徴付けられる第２のカメラであって、第２の光軸が、第１の光軸に対して斜めになるように、第２のカメラが配置される、第２のカメラ、並びに／あるいは、命令を備える１つ又は複数のメモリデバイスであって、１つ又は複数のプロセッサによって命令が実行されると、第１のカメラから第１の画像を取得するステップであって、第１の画像が、モジュールの少なくとも一部を含む、ステップと、第２のカメラから第２の画像を取得するステップであって、第２の画像が、モジュールの少なくとも一部を含む、ステップと、第１の画像及び第２の画像に基づいて、ベースに対するモジュールの所望の位置及び／又方向の変化を計算するステップと、を実施する、１つ又は複数のメモリデバイス、を備える。いくつかの実施形態では、モジュールは、レーザのアレイを備え、モジュールの位置及び／又は方向を変更することにより、レーザのアレイをレンズシステムと位置合わせするためのベースと位置合わせする。システムは、モジュールを所望の位置及び／又は方向に操作するためのロボット技術、並びに／あるいは１つ又は複数の並進ステージ（例えば、図２，図３及び図８に示すように）を備えることができる。

【0052】

[0061]いくつかの実施形態では、ライダのためのモジュールを位置決めする方法は、第１のカメラから第１の画像を取得することであって、第１の画像が、モジュールの少なくとも一部を含み、モジュールが、電気光学デバイスを含み、第１のカメラが、第１の光軸によって特徴付けられる、取得すること、第２のカメラから第２の画像を取得することであって、第２の画像が、モジュールの少なくとも一部を含み、第２のカメラが、第２の光軸によって特徴付けられ、モジュールの第２の画像がモジュールの第１の画像に対して斜めになるように、第２の光軸が第１の光軸に対して斜めになるように、第２のカメラが配置される、取得すること、第１の画像及び第２の画像に基づいて、ベースに対するモジュールの所望の位置及び／又方向の変化を計算すること、並びに／あるいは、機械的デバイスを使用して、第１の画像及び第２の画像から計算された所望の変化に基づいて、少なくとも２つの自由度でベースに対してモジュールを移動させること、を含む。

【0053】

[0062]図１０は、コンピュータデバイス１０００の簡略ブロック図である。コンピュータデバイス１０００は、電子記憶装置又は処理、並びに明示的に記載していない他の機能、挙動、又は能力を使用することになる上述の機能、挙動、並びに／あるいは能力の一部又は全部を実装することができる。コンピュータデバイス１０００は、処理サブシステム１００２、記憶サブシステム１００４、ユーザインターフェース１００６、及び／又は通信インターフェース１００８を含む。コンピュータデバイス１０００はまた、バッテリ、電力コントローラ、及び様々な拡張機能を提供するように動作可能な他の構成要素など、他の構成要素（明示的には図示せず）を含むことができる。様々な実施形態において、コンピュータデバイス１０００は、デスクトップ若しくはラップトップコンピュータ、モバイルデバイス（例えば、タブレットコンピュータ、スマートフォン、携帯電話）、メディアデバイス、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、又は上述した機能若しくは機能の組合せを実施するように設計された電子ユニットに、実装することができる。

【0054】

[0063]記憶サブシステム１００４は、例えば、ディスク、フラッシュメモリ（例えば、セキュアデジタルカード、ユニバーサルシリアルバスフラッシュドライブ）、又は任意の他の非一時的記憶媒体、又は媒体の組合せを使用して、ローカル記憶装置及び／又はリムーバブル記憶媒体を使用して実装され、揮発性及び／又は不揮発性記憶媒体を含むことができる。ローカル記憶装置は、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、又はバッテリバックアップＲＡＭを含む、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むことができる。いくつかの実施形態では、記憶サブシステム１００４は、コンピュータを使用して実施される上述の一部又は全部の動作を実施するためのプログラムを含む、処理サブシステム１００２によって実行される１つ又は複数のアプリケーション及び／又はオペレーティングシステムプログラムを記憶することができる。例えば、記憶サブシステム１００４は、上述の１つ又は複数の方法ステップを実施するために、１つ又は複数のコードモジュール１０１０を記憶することができる。

【0055】

[0064]ファームウェア及び／又はソフトウェア実装は、モジュール（例えば、手順、機能など）で実装されてもよい。命令を実体的に具現化する機械可読媒体は、本明細書に記載の方法論を実施する際に使用することができる。コードモジュール１０１０（例えば、メモリに記憶された命令）は、プロセッサ内、又はプロセッサの外部に実装されてもよい。本明細書で使用する場合、「メモリ」という用語は、長期、短期、揮発性、不揮発性、又は他の記憶媒体の種類を指し、特定の種類のメモリ、又はメモリの数、又はメモリが記憶される媒体の種類に限定されない。

【0056】

[0065]更に、「記憶媒体」又は「記憶デバイス」という用語は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ＲＡＭ、磁気ＲＡＭ、コアメモリ、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、及び／又は情報を記憶するための他の機械可読媒体を含む、データを記憶するための１つ又は複数のメモリを表す場合がある。「機械可読媒体」という用語は、携帯型又は固定型記憶デバイス、光記憶デバイス、無線チャネル、並びに／あるいは命令及び／又はデータを記憶し得る様々な他の記憶媒体を含むが、これらに限定しない。

【0057】

[0066]更に、実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、スクリプト言語、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、及び／又はそれらの任意の組合せによって実施されてもよい。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、スクリプト言語、及び／又はマイクロコードで実装される場合、タスクを実施するためのプログラムコード又はコードセグメントは、記憶媒体などの機械可読媒体に記憶されてもよい。コードセグメント（例えば、コードモジュール１０１０）又は機械実行可能命令は、プロシージャ、関数、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、スクリプト、クラス、あるいは命令、データ構造、及び／又はプログラム文の組合せ、を表す場合がある。コードセグメントは、情報、データ、引数、パラメータ、及び／又はメモリ内容を、渡す、及び／又は受け取ることによって、別のコードセグメント又はハードウェア回路に結合されてもよい。情報、引数、パラメータ、データなどは、メモリ共有、メッセージパッシング、トークンパッシング、ネットワーク送信などを含む適切な手段によって、渡され、転送され、又は送信されてもよい。

【0058】

[0067]上述した技術、ブロック、ステップ、及び手段の実装は、様々な方法で行うことができる。例えば、これらの技法、ブロック、ステップ、及び手段は、ハードウェア、ソフトウェア、又はそれらの組合せで実施されてもよい。ハードウェア実装の場合、処理ユニットは、１つ又は複数のＡＳＩＣ、ＤＳＰ、ＤＳＰＤ、ＰＬＤ、ＦＰＧＡ、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、上述の機能を実施するように設計された他の電子ユニット、及び／又はそれらの組合せ内に実装されてもよい。

【0059】

[0068]各コードモジュール１０１０は、対応する動作を実施するようにコンピュータデバイス１０００のプロセッサに指示するコンピュータ可読媒体上に具現化された命令（コード）のセットを備えてもよい。命令は、順次に、並列に（異なる処理スレッドの下などで）、又はそれらの組合せで実行されるように構成されてもよい。汎用コンピュータシステムにコードモジュール１０１０をロードした後、汎用コンピュータは、専用コンピュータシステムに変換される。

【0060】

[0069]本明細書に記載の様々な特徴を組み込んだコンピュータプログラム（例えば、１つ又は複数のコードモジュール１０１０において）は、様々なコンピュータ可読記憶媒体に符号化され、記憶されてもよい。プログラムコードで符号化されたコンピュータ可読媒体は、互換性のある電子デバイスと共にパッケージ化されてもよく、又はプログラムコードは、電子デバイス（例えば、インターネットダウンロードを介して、又は別個にパッケージ化されたコンピュータ可読記憶媒体として）とは別に提供されてもよい。記憶サブシステム１００４はまた、通信インターフェース１００８を使用してネットワーク接続を確立するために有用な情報を記憶することができる。

【0061】

[0070]ユーザインターフェース１００６は、入力デバイス（例えば、タッチパッド、タッチスクリーン、スクロールホイール、クリックホイール、ダイヤル、ボタン、スイッチ、キーパッド、マイクロフォンなど）、並びに出力デバイス（例えば、ビデオ画面、表示灯、スピーカ、ヘッドホンジャック、仮想又は拡張現実ディスプレイなど）を、支持電子機器（例えば、デジタル－アナログ変換器、又はアナログ－デジタル変換器、信号プロセッサなど）と共に含むことができる。ユーザは、ユーザインターフェース１００６の入力デバイスを操作して、コンピュータデバイス１０００の機能を呼出し、ユーザインターフェース１００６の出力デバイスを介して、コンピュータデバイス１０００からの出力を閲覧及び／又は聞くことができる。いくつかの実施形態では、ユーザインターフェース１００６は存在しなくてもよい（例えば、ＡＳＩＣを使用するプロセスの場合）。

【0062】

[0071]処理サブシステム１００２は、１つ又は複数のプロセッサ（例えば、集積回路、１つ又は複数のシングルコア又はマルチコアマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、中央処理装置、グラフィックス処理装置など）として実装できる。動作中、処理サブシステム１００２は、コンピュータデバイス１０００の動作を制御することができる。いくつかの実施形態では、処理サブシステム１００２は、プログラムコードに応答して様々なプログラムを実行することができ、複数の同時に実行するプログラム又はプロセスを維持することができる。所与の時点において、実行されるプログラムコードの一部又は全部は、処理サブシステム１００２に、及び／又は記憶サブシステム１００４などの記憶媒体に、存在することができる。プログラミングを通じて、処理サブシステム１００２は、コンピュータデバイス１０００に様々な機能を提供することができる。処理サブシステム１００２はまた、記憶サブシステム１００４に記憶され得るプログラムを含む、コンピュータデバイス１０００の他の機能を制御するための他のプログラムを実行することができる。

【0063】

[0072]通信インターフェース１００８は、コンピュータデバイス１０００に音声及び／又はデータ通信能力を提供することができる。いくつかの実施形態では、通信インターフェース１００８は、無線データネットワーク（例えば、Ｗｉ－Ｆｉネットワーク、３Ｇ、４Ｇ／ＬＴＥなど）にアクセスするための無線周波数（ＲＦ）送受信機構成要素、移動通信技術、短距離無線通信（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信規格、ＮＦＣなどを使用する）のための構成要素、他の構成要素、又は技術の組合せを含むことができる。いくつかの実施形態では、通信インターフェース１００８は、無線インターフェースに加えて、又はその代わりに、有線接続（例えば、ユニバーサルシリアルバス、イーサネット、ユニバーサル非同期受信機／送信機など）を提供することができる。通信インターフェース１００８は、ハードウェア（例えば、ドライバ回路、アンテナ、変調器／復調器、エンコーダ／デコーダ、並びに他のアナログ及び／又はデジタル信号処理回路）と、ソフトウェア構成要素との組合せを使用して実装することができる。いくつかの実施形態では、通信インターフェース１００８は、複数の通信チャネルを同時にサポートすることができる。いくつかの実施形態では、通信インターフェース１００８は使用されない。

【0064】

[0073]コンピュータデバイス１０００は、例示的なものであり、変形及び修正が可能であることが理解されよう。コンピュータデバイスは、具体的に説明していない様々な機能（例えば、携帯電話ネットワークを介した音声通信）を有することができ、そのような機能に適した構成要素を含むことができる。

【0065】

[0074]更に、コンピュータデバイス１０００は、特定のブロックを参照して説明しているが、これらのブロックは、説明の便宜のために定義されており、構成要素部品の特定の物理的配置を意味するものではないことを理解されたい。例えば、処理サブシステム１００２、記憶サブシステム１００４、ユーザインターフェース１００６、及び／又は通信インターフェース１００８は、単一のデバイス内にあってもよく、複数のデバイスに分散されていてもよい。

【0066】

[0075]更に、ブロックは、物理的に別個の構成要素に対応する必要はない。ブロックは、例えば、プロセッサをプログラミングすることによって、又は適切な制御回路を提供することによって、様々な動作を実施するように構成することができ、様々なブロックは、初期構成がどのように取得されるかに応じて再構成可能であっても、なくてもよい。本発明の実施形態は、回路とソフトウェアとの組合せを使用して実装される電子デバイスを含む様々な装置で実現することができる。本明細書に記載の電子デバイスは、コンピュータデバイス１０００を使用して実装することができる。

【0067】

[0076]本明細書に記載の様々な特徴、例えば、方法、装置、コンピュータ可読媒体などは、専用構成要素、プログラマブルプロセッサ、及び／又は他のプログラマブルデバイスの組合せを使用して実現することができる。本明細書で説明したいくつかのプロセスは、同じプロセッサ又は異なるプロセッサ上で実施することができる。いくつかの構成要素が、特定の動作を実施するように構成されていると説明している場合、そのような構成は、例えば、動作を実施するように電子回路を設計することによって、動作を実施するようにプログラム可能な電子回路（マイクロプロセッサなど）をプログラムすることによって、又はそれらの組合せによって、達成することができる。更に、上述の実施形態は、特定のハードウェア及びソフトウェア構成要素を参照してもよいが、ハードウェア及び／又はソフトウェア構成要素の異なる組合せを使用してもよく、ハードウェアに実装されるものとして説明した特定の動作をソフトウェアに実装することもでき、その逆も可能であることを、当業者は理解するであろう。

【0068】

[0077]上記の説明では、実施形態の理解を提供するために詳細が示されている。しかしながら、実施形態は、特定の詳細の一部なしで実施され得ることが理解される。異なる図の例は、性能を向上させるために様々な方法で組み合わせたり、特定の用途に合わせて変更したりすることができる。いくつかの例では、周知の回路、プロセス、アルゴリズム、構造、及び技術は、図に示していない。

【0069】

[0078]本開示の原理は、特定の装置及び方法に関連して上述しているが、この説明は、例としてのみ行われ、本開示の範囲に対する限定としてではないことを理解されたい。実施形態は、意図した特定の用途に適しているように、当業者が様々な実施形態で、様々な修正を加えて本発明を利用することを可能にするための原理及び実際の用途を説明するために、選択され、説明した。説明は、修正及び均等物を網羅することを意図していることが理解されよう。

【0070】

[0079]また、実施形態は、フローチャート、フロー図、データフロー図、構造図、又はブロック図として示すプロセスとして説明し得ることに留意されたい。フローチャートは一連のプロセスとして動作を説明し得るが、動作の多くは、並行して又は同時に実施することができる。更に、動作の順序は並べ替えられてもよい。プロセスは、その動作が完了したときに終了するが、図に含まれていない追加のステップを有することができる。プロセスは、方法、機能、手順、サブルーチン、サブプログラムなどに対応することができる。

【0071】

[0080]「ａ」、「ａｎ」、又は「ｔｈｅ」の列挙は、特に反対のことを示さない限り、「１つ又は複数」を意味することを意図している。本明細書で言及する特許、特許出願、刊行物、及び説明は、あらゆる目的のためにその全体が参照により組み込まれる。先行技術であると認められるものはない。

【0072】

[0081]特定の実施形態の特定の詳細は、本発明の実施形態の精神及び範囲から逸脱することなく、任意の適切な方法で組み合わせることができる。しかしながら、本発明の他の実施形態は、各個々の態様に関する特定の実施形態、又はこれらの個々の態様の特定の組合せを対象とすることができる。

【0073】

[0082]本発明の実施形態の上記の説明は、例示及び説明の目的で提示されている。網羅的であること、又は本発明を記載した正確な形態に限定することは、意図しておらず、上記の教示に照らして多くの修正及び変形が可能である。実施形態は、本発明の原理及びその実際の用途を説明し、それによって当業者が本発明を様々な実施形態で、企図される特定の用途に適した様々な修正を加えて利用することを可能にするために、選択され、説明した。

【符号の説明】

【0074】

１００ 光学システム
１０４ ベース
１０８ モジュール
１１２ マウント
１１６ レンズシステム
１１８ レンズ
１２０ レーザ
１２２ 検出器
２０４－１ 第１のカメラ
２０４－２ 第２のカメラ
２０８ ロボット
２１２ アーム
２１６ グリッパ
３０２ プラットフォーム
３０４－１ 第１のデバイス
３０４－２ 第２のデバイス
３０８－１ 第１のステージ
３０８－２ 第２のステージ
３０８－３ 第３のステージ
３０８－４ 第４のステージ
３０８－５ 第５のステージ
３０８－６ 第６のステージ
５０４ 電気光学デバイス
５０８－１ 第１の光軸
５０８－２ 第２の光軸
６０４ 目標ヨー勾配
６０８ 目標重心
７０４ 目標ロール勾配
８０４－１ 第１のコンタクト
８０４－２ 第２のコンタクト
１０００ コンピュータデバイス
１００２ 処理サブシステム
１００４ 記憶サブシステム
１００６ ユーザインターフェース
１００８ 通信インターフェース
１０１０ コードモジュール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【外国語明細書】