JPS607316A - 角度測定装置 - Google Patents

角度測定装置

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JPS607316A
JPS607316A JP11650183A JP11650183A JPS607316A JP S607316 A JPS607316 A JP S607316A JP 11650183 A JP11650183 A JP 11650183A JP 11650183 A JP11650183 A JP 11650183A JP S607316 A JPS607316 A JP S607316A
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JP
Japan
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receiving element
angle
light receiving
slit
scale
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Pending
Application number
JP11650183A
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English (en)
Inventor
Masaaki Arao
新穂 正昭
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Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd filed Critical Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Priority to JP11650183A priority Critical patent/JPS607316A/ja
Publication of JPS607316A publication Critical patent/JPS607316A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/36Forming the light into pulses

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子上オドライト等の角度測定装置に関し、
特に絶対角alll定に適した角度測定装置に関する。
近年上オドライトの電子化が進められており、水平角お
よび高度角の測定において、従来の目盛板を読取光学系
によって読み取る方式に代わり、′電子的に測角した値
をディジタル表示する方式が盛んに商品化されている。
このような゛電子セオドライトは、従来、原理的にm;
つの方式か知られている。その−は、絶対原点を必要と
しない水平挟角のMl定に適したもので、インクリメン
タル方式と呼ばれ、他の−は、高度角等の絶対角の測定
に適したもので、アブソリュート方式と呼ばれている。
第1図、第2図は、インクリメンタル方式の原理を示す
もので、四転口f能に支持した環状のエンコーダ板11
の周」ユに、最小読取目盛に相当する微細なスリ・ント
12か刻まれており、このスリット12を挟んで、発光
素子13と受光素子14が配設されている。・受光素子
14は、エンコーダ板11の回転に伴ないその曲をスリ
ッ・ト12が通過すると、発光素子13の光を受けて通
過スリットの数に応じたノくルスを発し、したかつてこ
のパルス数をカウントすることによりエンコーダ板11
の回転角を知ることができる。そしてエンコーダ板11
にはその半径方向に光軸を向けて規準望遠鏡が固定され
ており、このため測定点の一方をこの規準望遠鏡で視準
した時のカウントパルス数と、他方の測定点を規準した
ときのカウントパルス数との差をめれば挟角を知ること
ができる。以上は原理を示したものであるか、実際、に
は各種の内挿法により、スリット12の間隔の200分
の1から1000分の1の角度が測定可能となっている
これに対し、アブソリュート方式は、第3図、第4図に
示すように、エンコーダ板11の径方向の位置を異らせ
たトラック上にバイナリパターンによりスリット15群
を穿設し、これらスリット15群の半径方向の位置に対
応させてそれぞれ発光素子16群と受光素子17群を設
けたものである。すなわち異なるトラックの各スリット
15の穿設角度およびその間隔は、一番内側のそれが1
80°間隔、2番目が90°間隔、3番目が45°間隔
と、外側にいくに従い外側のスリットの角度が内側のそ
れの2分の1となり、かつこれらのスリットの穿設端は
、一番内側のスリ・ントの端部に一致している。
このエンコーダ板11には、インクリメンタル方式と同
様に規準望遠鏡がその光軸を半径方向に向けて固定され
る。そして規準望遠鏡の方向は、インクリメンタル方式
と異なり、受光素子17群のオン、オフ(1,0)信号
により、絶対値として知ることができる。このアブソリ
ュート方式においても、スリットの間隔以下の角度を測
定可能とするため、各種の内挿法が用いられている。
このようにアブソリュート方式は、角度を絶対値として
読み取ることができるため、高度角等の絶対角を測定す
るために好適なものである。しかしながら、エンコーダ
板11のスリット15群を精富に形成するのが非常に困
難であり、またスリットの各トラック毎に発光素子16
および受光素子17を設け、さらに受光素子17群のオ
ン、オフから角度を読み出す読取判定回路を必要とする
ため、価格が非常に高いという問題があった。
なおインクリメンタル方式においても、例えば水平方向
を祝事したときにカウンタの値を本復帰させれば、絶対
高度角の測定が可能であるが、この測定方法は能率的で
ない。
本発明は、上記アブソリュート方式によることなく事実
」二絶対角の測定が可能な安価な角度測定装置を提案す
るもので、基本的には上記インクリメンタル方式の測角
装置を利用し、これにわずかな改変を加えることにより
絶対角の測定を可能としたものである。すなわち本発明
は、周上にインクリメンタル方式の測角目盛を形成した
エンコーダ板に、さらにこの測角目盛と識別できる原点
目盛を形成し、この原点目盛の検出手段を設けたことを
特徴としている。測角時には、予め規準望遠鏡を一回転
させて原点検出手段」二に原点目盛を通、 過させるこ
とにより、規準望遠鏡の原点を原点検出子段位1位に設
定し、その後目標物に規準望遠鏡を合致させれば、この
原点からの角度を測定することができるわけである。
以下図示実施例について本発明を説明する。第5図、第
6図は本発明の実施例を示すもので、第1図、第2図と
同一の構成要素には同一の符号を伺している。この実施
例に示す本発明装置が、第1図、第2図のインクリメン
タル方式の角度測定装置と異なる点は、エンコーダ板1
1に形成した測角スリット(測角目盛)12のトラック
より内側位置に、原点スリット20を形成した点、およ
びこの原点スリット20のトラック位置に対応させて、
対となった発光素子21と受光素子22を配設した点で
ある。発光素子21と受光素子22は、角度測定装置の
非回転部分に固定または位置調節可能に設けられている
第6図には測角スリット12に対応する受光素子14と
、原点スリット20に対応する受光素子22とによりカ
ウントおよびリセットされるインクリメンタルカウンタ
23が示されている。すなわちこのカウンタ23は、受
光素子14の前を測角スリット12か通過する度に該受
光素子14に発生するパルス出力をカウントするもので
あるが、受光素子22からのパルスが入力されると、そ
のパルスによりリセットされる。
−1−記構成の本角度測定装置は、測角動作に入る前に
発光素子13.21を含むセオドライトの電源を投入す
る。この際のエンコード板11の向き、つまり規準望遠
鏡の向きは問わない。この電源投入後、規準望遠鏡を例
えば高度角方向に一回転させると、規準望遠鏡と一体の
エンコード板11も回転するから、必ず原点スリット2
oが受光素子22上を通過する。このためインクリメン
タルカウンタ23は、受光素子22の出力パルスにより
リセ・ントされて本復帰する。その後規準望遠鏡を目標
物に向けると、その間に受光素子14が測角スリット1
2によって発するパルスにより、受光素子22からの角
度に対応した数がカウンタ23にカウントされる。した
がってカウンタ23に表示される数値がそのまま受光素
子22の位置からの絶対角を示すことになる。
受光素子22は、本角度測定装置の非回転部分に固定し
て設けてもよいが、エンコード板11の回転中心を中心
に回転調節可能に支持しておき、これを組立調整時に水
準器等を用いて水平方向または垂直方向に向くように調
整すれば、容易に水平方向または垂直方向からの絶対角
を測定することができる。
上記実施例では、原点スリット20が受光素子22にリ
セットパルスを発生させたとき、インクリメンタルカウ
ンタ23をリセットすることにより規準望遠鏡の原点を
記憶させるようにしたが、カウンタをリセットする代わ
りに、原点スリット20が受光素子22を通過したとき
のカウンタ23のカウント値をマイコン等に記憶させ、
このカウント値から、規準望遠鏡を目標物に合致させた
ときのカウント値を引く演算を行なわせても、原点スリ
ットにより原点を記憶させたのと同じ効果がC1られる
また原点スリット20と、発光素子21および受光素子
22は、原点位置を検出するための一手段として例示し
たものであり、この他の原点目盛とその原点検出手段の
組み合わせを用いても本発明は成立する。例えば原点目
盛を突起とし、位置検出手段をこの突起によってオンさ
れるスイッチ回路から構成してもよい。さらに上記実施
例では、原点スリット20を測角スリブ)12と別のト
ラックに設けたが、両者を互いに識別し得る態様で同一
のトラックに設けてもよい。例えば、原点スリット20
の幅を測角スリシト12の幅より広く設定することによ
り、両者を識別することができる。
また上記実施例では説明を簡単にするため、測角スリッ
ト12により直接角度を読ませる例を示したが、前述の
ように、各種の内挿法により測角スリット12の間隔よ
りはるかに狭い角度を測定することができる。内挿法は
、従来モアレ縞を利用したもの、90°位相の方法等が
従来知られており、本発明はこれらの内挿法の種類を問
わない。例えば90度位相法は、測角スリット12のパ
ターンを2列刻み、かつその各々を1/4位相分ずらし
て刻みこむものである。また原点目盛をモアレ等のイン
クリメンタル測定の内挿法と同じ検出法で検出される態
様で設定することも可能である。
以上のように本発明は、インクリメンタル方式の角度測
定装置を利用し、これのエンコード仮に原点目盛を設け
るとともに、その原点検出手段を設けるという簡単な構
成により、事実上絶対角の測定を行なうことが可能であ
り、アブソリュート方式の測角装置よりはるかに安価な
装置で、これと同様の測角作業を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はインクリメンタル方式の角度測定装置に用いる
エンコード板を模式的に示す平面図、第2図は第1図の
II −II線に沿う断面図、第3図はアブソリュート
方式のエンコード板を模式的に示す平面図、第4図は、
13図のIV−IV線に沿う断面図、第5図は本発明に
係る角度測定装置の実施例を示す、エンコード板の正面
図、第6図は第5図のVT−Vl線に沿う断面図である
。 11・・・エンコード板、12・・・測角スリット(測
角1」盛)、13・・・発光素子、14・・・受光素子
、20・・・原点スリット(原点目盛)、21・・・発
光素子、22・・・受光素子、23・・・インクリメン
タルカウンタ。 特許出願人 旭光学工業株式会社 同代理人 三 浦 邦 夫 第3図 第2図 第4図 717

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)規準望遠鏡の光軸な半径方向に向けて一体化した
    、回転n7能なエンコーダ板の周上にインクリメンタル
    方式の測角目盛を形成し、この測角目盛をカウントする
    カウント手段を設けた角度測定装置において、上記エン
    コーダ板に、さらに上記測角目盛と識別できる原点目盛
    を形成し、この原点目盛の検出手段を設けたことを特徴
    とする角度測定装置。
JP11650183A 1983-06-28 1983-06-28 角度測定装置 Pending JPS607316A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11650183A JPS607316A (ja) 1983-06-28 1983-06-28 角度測定装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP11650183A JPS607316A (ja) 1983-06-28 1983-06-28 角度測定装置

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JPS607316A true JPS607316A (ja) 1985-01-16

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ID=14688689

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JP11650183A Pending JPS607316A (ja) 1983-06-28 1983-06-28 角度測定装置

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