[发明专利]角度检测装置、测量装置

说明书

本发明提供可抑制电路规模的增大，并利用多个受光机构在同一时刻检测角度的角度检测装置。本发明的角度检测装置具备多个发光机构、具有直线状的受光区域的多个受光机构和控制机构。控制机构具有：模拟前端，将从各个受光机构接收的模拟受光信号转换为数字受光信号；和运算处理部，利用数字受光信号检测刻度盘的旋转姿态，在控制机构中，对所有的受光机构依次进行以下步骤(步骤S3至步骤S6)：使各个发光机构同时发光来使各个受光机构受光之后，将从各个受光机构中的任一个向模拟前端输出遍及受光区域的整个区域的模拟受光信号而生成数字受光信号输入至运算处理部。

技术领域

本发明涉及利用多个受光机构的角度检测装置以及搭载有上述角度检测装置的测量装置。

背景技术

在用于测量的测量装置中，存在利用角度检测装置来检测水平角、铅垂角的装置。在上述角度检测装置中，为了分别检测水平角和铅垂角，考虑到使用两个绝对式编码器(例如，参照专利文献1)。在各个上述绝对式编码器中，采用以夹着刻度盘成对地设置发光机构和具有直线状的受光区域的受光机构，并采用上述一对发光机构和受光机构相对于刻度盘的旋转中心呈旋转对称的方式设置两组的对置检测结构。由此，在角度检测装置的各个绝对式编码器中，可消除由刻度盘的轴晃动引起的角度检测误差来检测水平角、铅垂角。

在以往的角度检测装置中，在各绝对式编码器中设置有中央处理单元(CPU，运算处理部)，上述CPU处理从两组受光机构输出的模拟受光信号而消除由轴晃动引起的角度检测误差并计算水平角和铅垂角。另外，在角度检测装置中，在模拟前端(AFE)将来自各受光机构的模拟受光信号适当放大之后转换为数字受光信号，并将上述数字受光信号向CPU输出，上述CPU根据输入的数字受光信号来计算出水平角和铅垂角。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本特开2007-178320号公报

发明内容

但是，在上述以往的角度检测装置中，为了消除角度检测误差而采用对置检测结构，因而需要使所采用的对置检测结构的两组受光机构在同一时刻受光。进而，在测量装置中，由于被要求同一时刻的水平角和铅垂角的检测，因而在角度检测装置中，有必要使四个受光机构在同一时刻受光。为此，考虑到如下结构：在角度检测装置中，与四个受光机构单独对应地设置四个AFE，使四个发光机构同时发光以使各自对应的受光机构受光，从而向各受光机构所对应的AFE同时输出模拟受光信号。于是，在角度检测装置中，由于分别向四个AFE同时输入模拟受光信号，因而各AFE同时将模拟受光信号转换为数字受光信号，并向CPU输出。在这里，在各受光机构中，通过获取遍及受光区域的整个区域的图像来取得刻度盘的旋转姿态，并利用遍及受光区域的整个区域的模拟受光信号来形成模拟图像数据。为此，对作为总括了基于各受光机构所取得的模拟图像数据的遍及受光区域的整个区域的、数字受光信号的数字图像数据进行处理，据此可检测刻度盘的旋转姿态。然而，在CPU中，若从四个AFE同时输入与四个受光机构中的模拟受光信号相对应的数字受光信号，则难以作为四个单独的数字图像数据来进行处理。

由此，考虑到下述结构，即在角度检测装置中设置四个AFE时，与各AFE分别对应地设置四个数字数据存储部，各AFE向与其相对应的数字数据存储部输出转换后的数字受光信号。于是，在各数字数据存储部中，由于将与遍及受光区域的整个区域的模拟受光信号相对应的数字受光信号统括地输入，因而可作为基于对应的受光机构中的受光的数字图像数据来进行处理。为此，在角度检测装置中，可从各数字数据存储部作为数字图像数据向CPU输出，并且CPU则当作四个数字图像数据来处理。由此，在角度检测装置中，可恰当地检测同一时刻的水平角和铅垂角。然而，在上述的结构中，有必要设置与受光机构的相同数量的AFE和数字数据存储部，因而会导致电路规模的增大。

本发明鉴于上述情况而提出，其目的在于提供一种可抑制电路规模的增大并利用多个受光机构在同一时刻进行角度检测的角度检测装置。