JP3757723B2 - 測定方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、測定対象物の全周囲の特性を自動的に測定することができる測定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば大型の照明器具の照度を測定する従来の測定装置は、測定対象物から測定機器までの距離が固定され、測定機器が測定対象物の周りを1回転することで全周囲の測定を可能としていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、装置が大型となった。また、測定距離が固定のため測定機器の選択した測定レンジのフルスケールに対して実際の測定値がかなり小さくなることがあり、その場合測定値の誤差が大きくなり、精度の高い測定を行なうことが難しかった。
【0004】
したがって、この発明の目的は、測定距離を大きくとることができ、装置自体をコンパクトにでき、測定精度の向上も図れる測定方法を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の測定方法は、測定対象物を鉛直方向の直線動作および水平回転動作させ得る第1のユニットと、測定機器を水平方向の直線動作、鉛直方向の直線動作およびこれら2方向で構成する平面上を回転する回転動作を行なわせる第2のユニットとを備え、前記測定機器を前記測定対象物に向けて所定の距離から測定する測定装置を用いた測定方法であって、
前記測定機器に鉛直方向の直線動作および水平方向の直線動作を同時に行なわせて前記測定対象物を中心とした円弧上を移動させる動作と、前記測定対象物を測定ピッチずつ水平回転動作させる動作を交互に行ない前記測定対象物の下半球面上の測定を行なう第1のステップと、前記測定対象物の上半球面上の測定を行なうため前記測定対象物を鉛直方向に直線動作させた後前記第1のステップと同じ動作を行なう第2のステップとを含み、前記測定対象物が光源であり、前記測定機器が照度計である。
【0006】
請求項1記載の測定方法によれば、測定対象物に対して距離可変で任意の方向から、常に測定機器を対象物に向けながら自動的に測定が行なえ、しかも測定距離を大きくとることができ、装置自体をコンパクトにでき、測定精度の向上も図れる。
また測定対象物を中心に全周囲の特性を距離可変で測定することができる。また測定対象物の全周囲の特性を測定するのに、下半球と上半球の2つに分けて測定することで、装置が小型であっても測定距離を大きくすることができ、より低コストで測定を行なうことができる。さらに測定対象物が光源であり、測定機器が照度計であるため、配光曲線が得られる。
【0007】
請求項2記載の測定方法は、測定対象物を鉛直方向の直線動作および水平回転動作させ得る第1のユニットと、測定機器を水平方向の直線動作、鉛直方向の直線動作およびこれら2方向で構成する平面上を回転する回転動作を行なわせる第2のユニットとを備え、前記測定機器を前記測定対象物に向けて所定の距離から測定する測定装置を用いた測定方法であって、
前記測定機器に鉛直方向の直線動作および水平方向の直線動作を同時に行なわせて前記測定対象物を中心とした円弧上を移動させる動作と、前記測定対象物を測定ピッチずつ水平回転動作させる動作を交互に行ない前記測定対象物の下半球面上の測定を行なう第1のステップと、前記測定対象物の上半球面上の測定を行なうため前記測定対象物を鉛直方向に直線動作させた後前記第1のステップと同じ動作を行なう第2のステップとを含み、
前記第1のステップおよび前記第2のステップのそれぞれは、前記測定機器を円弧上の一方向に動作させた後前記測定対象物を測定ピッチ水平回転動作させ、つぎに前記測定機器を前記円弧上の他方向に動作させた後前記測定対象物を測定ピッチ水平回転動作させる一連の動作を繰り返すものであり、
前記測定対象物が光源であり、前記測定機器が照度計である。
【0010】
請求項2記載の測定方法によれば、請求項1と同様な効果のほか、効率よく測定対象物を測定することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
この発明の第1の実施の形態を図1により説明する。すなわち、この測定装置は、第1のユニット1と、第2のユニット2を有する。
【0016】
第1のユニット1は、測定対象物6を鉛直方向(Z軸)の直線動作および水平回転動作(H軸)させ得るものである。実施の形態では、支柱3と、支柱3に基端部を上下動作自在に取付けた腕4と、腕4の先端に水平回転自在に取付けた回転手段5とで構成し、回転手段5に測定対象物6例えば照明器具を取付けている。腕4の直線動作および回転手段5は任意の移動位置または所定の間隔ごとに停止できるものであり、公知の手段を適用している。
【0017】
第2のユニット2は、測定機器12に水平方向(X軸)の直線動作、鉛直方向(Y軸)の直線動作およびこれら2方向で構成する平面上を回転する回転動作(α軸)を行なわせるものである。実施の形態では、大型ロボットを用い、第1のユニット1の下端部に接近離間する方向に直線状に延びるレール7と、レール7に移動自在に設けられた移動台8と、この移動台8に設けられた支柱9と、この支柱9に上下動作自在に設けられた上下移動手段10と、この上下移動手段10に設けられて垂直面内で回転する回転手段11とを備え、回転手段11に測定機器12を設けている。
【0018】
この測定装置の測定によれば、測定対象物に対して距離可変で任意の方向から、常に測定機器を対象物に向けながら自動的に特性等の測定が行なえる。特に距離が自由に変えられることは、測定に際して、出来るだけ測定機器12の測定レンジのフルスケール付近で測定を行なえるように距離調整できるため、精度の高い測定を行なうことが可能となる。
【0019】
この発明の第2の実施の形態を図2から図6により説明する。この測定方法は、第1の実施の形態の測定装置を用いて、測定対象物の全周囲の特性を距離可変で測定することができる。測定対象物6の全周囲の特性を測定するために、測定機器12を測定対象物6に対して球状に移動するように制御しなければならない。しかし、測定機器12が測定対象物6の周りをまともに周回するようにしたのでは装置がかなり大型になってしまう。そこで、装置を小型化するために次に記述するような動作で測定を行なうことにする。
【0020】
測定座標系は図2に示すようにθ−φ座標系とする。図2の球面13が測定機器12の移動面であり、球面13の中心に測定対象物6を置く。球面13の半径が測定距離となる。θ、φの測定したいピッチ毎にできる経線および緯線の交点14の全てについて測定を行なえば全周囲について測定したことになる。
【0021】
測定方法はまず、測定球面を上半球と下半球の2つに分ける。下半球分の測定を行なうための装置の動きを図3に、そのとき測定対象物6から見た測定機器12の動きを図4に示す。
【0022】
(1)第1のユニット1を図3(a)の位置に固定し、第2のユニット2のX、Y軸を同時に制御して測定機器12を図3(a)の矢印のように円弧状に動かす。この円弧の半径が球の半径すなわち測定距離である。このとき、第2のユニット2に取付けた測定機器12を、α軸を動かすことによって、測定機器12が常時測定対象物1の方向を向くように制御する。
【0023】
(2)図3(b)に示すように、第2のユニット2を固定して、第1のユニット1を測定ピッチφ1 分だけ回転する。
【0024】
(3)図3(c)に示すように、第2のユニット2を(1)と同軌道上を反対向きに動かす。
【0025】
(4)図3(d)に示すように、(2)と同様にする。
【0026】
これら(1)〜 (4)の一連の動作を360/2φ1 回繰り返す。以上で下半球の測定は終了である。この結果、測定対象物6に対する測定機器12の動作は図4に示すように、下半球面の経線方向に緯度方向に順次(a)〜(d)のようにずれながら、往復を繰り返す軌跡をとることとなる。
【0027】
同様に、測定対象物6の上半球分を測定する時の装置の動きを図5に、そのとき測定対象物6から見た測定機器12の動きを図6に示す。この説明については、上記の下半球と比べて測定対象物6が下方に移動していること、測定機器12は最初に図5(a)のように測定対象物6の側方から上方に移動することが相違するほか後は、上記の下半球の説明と同様であるので省略する。また図6に示す測定対象物6に対する測定機器12の動作も、図4において説明したように(a)〜(d)に示す順序で経線方向に往復動作しながら測定する。
【0028】
これらによって得られた下半球、上半球の測定結果を合成すれば全周囲の特性測定結果を得ることができる。
【0029】
しかも測定装置の占有スペースは例えば高さ約12m、幅約3m、第1のユニット1と第2のユニット2の間隔約12mの小スペースで実現でき、測定距離は10mまで可変できる。
【0030】
第2の実施の形態によれば、測定対象物6の全周囲の特性を測定するのに、下半球と上半球の2つに分けて測定することで、装置が小型であっても測定距離を大きくことことができ、より低コストで測定を行なえる。
【0031】
上記各実施の形態において、測定機器12として照度を測定する機器(照度計等)、測定対象物6として照明器具等を取り付けて測定を行なえば、その配光特性を得ることができる。ここで照明器具等は器具およびランプ等の光源を指す。また配光特性は光源の測光中心を含む面内の光度(照度×距離×距離)を、方向の関数として表した曲線で、通常、測光中心を原点とした極座標で表す。
【0032】
さらに測定機器12としてカメラを取付ければ、測定対象物6の全周囲の画像を自動で撮影し記録することができる。例えばコンピュータ制御可能なCCDカメラを測定対象12として取付け、得られた画像をコンピュータにファイルとして蓄積する。これにより配光特性だけでは分からないランプの器具反射板への写り込み等を調べるために簡単に画像の撮影が可能となり、高天井に実際に器具を吊り下げて普通のカメラを使用して人手で撮影するのと比較して、必要な画像を全て自動で撮ることができる。
【0033】
なお、第2の実施の形態の上半球および下半球において、測定機器12が1/4の円弧上を移動した後元の位置に復帰しその後測定対象物6を測定ピッチ回転する行程の繰り返しも可能である。
【0034】
【発明の効果】
請求項1記載の測定方法によれば、測定対象物に対して距離可変で任意の方向から、常に測定機器を対象物に向けながら自動的に測定が行なえ、しかも測定距離を大きくとることができ、装置自体をコンパクトにでき、測定精度の向上も図れる。
【0035】
また、測定対象物を中心に全周囲の特性を距離可変で測定することができる。また測定対象物の全周囲の特性を測定するのに、下半球と上半球の2つに分けて測定することで、装置が小型であっても測定距離を大きくすることができ、より低コストで測定を行なうことができる。さらに測定対象物が光源であり、測定機器が照度計であるため、配光曲線が得られる。
【0036】
請求項2記載の測定方法によれば、請求項1と同様な効果のほか、効率よく測定対象物を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態の斜視図である。
【図2】第2の実施の形態の測定方法の測定座標系を説明する説明図である。
【図3】下半球面の測定順序を示し、(a)は測定機器を側方から下方へ円弧移動する説明図、(b)は次に測定対象物を測定ピッチ水平回転する説明図、(c)は次に測定機器を下方から側方へ円弧移動する説明図、(d)は次に測定対象物を測定ピッチ水平回転する説明図である。
【図4】測定対象物に対する下半球面上の測定機器の見かけの動きを説明する説明図である。
【図5】上半球面の測定順序を示し、(a)は測定機器を側方から上方へ円弧移動する説明図、(b)は次に測定対象物を測定ピッチ水平回転する説明図、(c)は次に測定機器を上方から側方へ円弧移動する説明図、(d)は次に測定対象物を測定ピッチ水平回転する説明図である。
【図6】測定対象物に対する上半球面上の測定機器の見かけの動きを説明する説明図である。
【符号の説明】
1 第1のユニット
2 第2のユニット
5 回転手段
6 測定対象物
12 測定機器
Claims (2)
- 測定対象物を鉛直方向の直線動作および水平回転動作させ得る第1のユニットと、測定機器を水平方向の直線動作、鉛直方向の直線動作およびこれら2方向で構成する平面上を回転する回転動作を行なわせる第2のユニットとを備え、前記測定機器を前記測定対象物に向けて所定の距離から測定する測定装置を用いた測定方法であって、
前記測定機器に鉛直方向の直線動作および水平方向の直線動作を同時に行なわせて前記測定対象物を中心とした円弧上を移動させる動作と、前記測定対象物を測定ピッチずつ水平回転動作させる動作を交互に行ない前記測定対象物の下半球面上の測定を行なう第1のステップと、前記測定対象物の上半球面上の測定を行なうため前記測定対象物を鉛直方向に直線動作させた後前記第1のステップと同じ動作を行なう第2のステップとを含み、前記測定対象物が光源であり、前記測定機器が照度計である測定方法。 - 測定対象物を鉛直方向の直線動作および水平回転動作させ得る第1のユニットと、測定機器を水平方向の直線動作、鉛直方向の直線動作およびこれら2方向で構成する平面上を回転する回転動作を行なわせる第2のユニットとを備え、前記測定機器を前記測定対象物に向けて所定の距離から測定する測定装置を用いた測定方法であって、
前記測定機器に鉛直方向の直線動作および水平方向の直線動作を同時に行なわせて前記測定対象物を中心とした円弧上を移動させる動作と、前記測定対象物を測定ピッチずつ水平回転動作させる動作を交互に行ない前記測定対象物の下半球面上の測定を行なう第1のステップと、前記測定対象物の上半球面上の測定を行なうため前記測定対象物を鉛直方向に直線動作させた後前記第1のステップと同じ動作を行なう第2のステップとを含み、
前記第1のステップおよび前記第2のステップのそれぞれは、前記測定機器を円弧上の一方向に動作させた後前記測定対象物を測定ピッチ水平回転動作させ、つぎに前記測定機器を前記円弧上の他方向に動作させた後前記測定対象物を測定ピッチ水平回転動作させる一連の動作を繰り返すものであり、
前記測定対象物が光源であり、前記測定機器が照度計である測定方法。
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