[發明專利]角度檢測裝置、測量裝置

有效

• 申請號: 201510457977.0
• 申請日: 2015-07-30
• 公開（公告）號: CN105333858B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 彌延聰
• 申請（專利權）人: 株式會社拓普康
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 郭放;許偉群

本發明提供可抑制電路規模的增大，并利用多個受光機構在同一時刻檢測角度的角度檢測裝置。本發明的角度檢測裝置具備多個發光機構、具有直線狀的受光區域的多個受光機構和控制機構。控制機構具有：模擬前端，將從各個受光機構接收的模擬受光信號轉換為數字受光信號；和運算處理部，利用數字受光信號檢測刻度盤的旋轉姿態，在控制機構中，對所有的受光機構依次進行以下步驟(步驟S3至步驟S6)：使各個發光機構同時發光來使各個受光機構受光之后，將從各個受光機構中的任一個向模擬前端輸出遍及受光區域的整個區域的模擬受光信號而生成數字受光信號輸入至運算處理部。

技術領域

本發明涉及利用多個受光機構的角度檢測裝置以及搭載有上述角度檢測裝置的測量裝置。

背景技術

在用于測量的測量裝置中，存在利用角度檢測裝置來檢測水平角、鉛垂角的裝置。在上述角度檢測裝置中，為了分別檢測水平角和鉛垂角，考慮到使用兩個絕對式編碼器(例如，參照專利文獻1)。在各個上述絕對式編碼器中，采用以夾著刻度盤成對地設置發光機構和具有直線狀的受光區域的受光機構，并采用上述一對發光機構和受光機構相對于刻度盤的旋轉中心呈旋轉對稱的方式設置兩組的對置檢測結構。由此，在角度檢測裝置的各個絕對式編碼器中，可消除由刻度盤的軸晃動引起的角度檢測誤差來檢測水平角、鉛垂角。

在以往的角度檢測裝置中，在各絕對式編碼器中設置有中央處理單元(CPU，運算處理部)，上述CPU處理從兩組受光機構輸出的模擬受光信號而消除由軸晃動引起的角度檢測誤差并計算水平角和鉛垂角。另外，在角度檢測裝置中，在模擬前端(AFE)將來自各受光機構的模擬受光信號適當放大之后轉換為數字受光信號，并將上述數字受光信號向CPU輸出，上述CPU根據輸入的數字受光信號來計算出水平角和鉛垂角。

(現有技術文獻)

(專利文獻)

專利文獻1：日本特開2007-178320號公報

發明內容

但是，在上述以往的角度檢測裝置中，為了消除角度檢測誤差而采用對置檢測結構，因而需要使所采用的對置檢測結構的兩組受光機構在同一時刻受光。進而，在測量裝置中，由于被要求同一時刻的水平角和鉛垂角的檢測，因而在角度檢測裝置中，有必要使四個受光機構在同一時刻受光。為此，考慮到如下結構：在角度檢測裝置中，與四個受光機構單獨對應地設置四個AFE，使四個發光機構同時發光以使各自對應的受光機構受光，從而向各受光機構所對應的AFE同時輸出模擬受光信號。于是，在角度檢測裝置中，由于分別向四個AFE同時輸入模擬受光信號，因而各AFE同時將模擬受光信號轉換為數字受光信號，并向CPU輸出。在這里，在各受光機構中，通過獲取遍及受光區域的整個區域的圖像來取得刻度盤的旋轉姿態，并利用遍及受光區域的整個區域的模擬受光信號來形成模擬圖像數據。為此，對作為總括了基于各受光機構所取得的模擬圖像數據的遍及受光區域的整個區域的、數字受光信號的數字圖像數據進行處理，據此可檢測刻度盤的旋轉姿態。然而，在CPU中，若從四個AFE同時輸入與四個受光機構中的模擬受光信號相對應的數字受光信號，則難以作為四個單獨的數字圖像數據來進行處理。

由此，考慮到下述結構，即在角度檢測裝置中設置四個AFE時，與各AFE分別對應地設置四個數字數據存儲部，各AFE向與其相對應的數字數據存儲部輸出轉換后的數字受光信號。于是，在各數字數據存儲部中，由于將與遍及受光區域的整個區域的模擬受光信號相對應的數字受光信號統括地輸入，因而可作為基于對應的受光機構中的受光的數字圖像數據來進行處理。為此，在角度檢測裝置中，可從各數字數據存儲部作為數字圖像數據向CPU輸出，并且CPU則當作四個數字圖像數據來處理。由此，在角度檢測裝置中，可恰當地檢測同一時刻的水平角和鉛垂角。然而，在上述的結構中，有必要設置與受光機構的相同數量的AFE和數字數據存儲部，因而會導致電路規模的增大。

本發明鑒于上述情況而提出，其目的在于提供一種可抑制電路規模的增大并利用多個受光機構在同一時刻進行角度檢測的角度檢測裝置。