傾斜檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及能夠穩(wěn)定地檢測傾斜以及水平的傾斜檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為檢測水平以及傾斜的裝置，存在例如傾斜傳感器(tiltsensor)，作為以往的傾斜傳感器，可舉出以下這2種。
[0003]第一種是如下的裝置:將液體封入到容器中以使形成自由液面，通過遠(yuǎn)心(telecentric)光學(xué)系統(tǒng)向液體的液面照射絕對圖案(absolute pattern)，使被液體背面反射的絕對圖案的反射像投影到光接收元件。
[0004]在上述傳感器的情況下，由于液體的液面總是水平的，所以，在傳感器傾斜的情況下，投影到光接收元件的反射像移動，因此，通過檢測反射像的移動量來檢測傳感器的傾斜度。
[0005]作為封入到容器中的液體，為了使絕對圖案的識別即使在振動下也能夠正常地進行，使用具有黏性的油等，利用油的阻尼(damping)而能夠穩(wěn)定地識別絕對圖案。然而，油在低溫下黏度上升，因此，在低溫環(huán)境下檢測傾斜的情況下，存在追隨性惡化這樣的問題。
[0006]此外，第二種是以下的裝置:將透射式圓形氣泡管的像投影到4分割后的元件，根據(jù)光量的變化來檢測傳感器的傾斜度。在第二種傳感器的情況下，觀察到由于氣泡的影子造成的光量差，因此，由于振動造成的移位能夠通過平均化來處理，關(guān)于被封入到氣泡管中的液體，使用黏性低的酒精等。
[0007]然而，在上述的傳感器的情況下，氣泡的活動直接依賴于玻璃內(nèi)面的精度，因此，氣泡的活動高靈敏度地追隨于前述傳感器的傾斜度的范圍被限定。此外，還容易受到由于由溫度變化造成的氣泡的變形所造成的影響，存在O點的偏移也是困難的這樣的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠不被環(huán)境溫度、向光接收元件的光接收狀態(tài)所左右而穩(wěn)定地檢測傾斜以及水平的傾斜檢測裝置。
[0009]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的傾斜檢測裝置具備:光源，用于投影圖案;液體構(gòu)件，具有自由液面并且使所述圖案在所述自由液面背面反射;光接收元件，對背面反射后的所述圖案的反射像進行光接收；以及運算處理部，該運算處理部對所述光接收元件的光接收面的規(guī)定范圍掃描需要次數(shù)，對所檢測的光接收信號進行平均化處理，基于平均化處理后的信號來運算所述圖案的重心位置。
[0010]此外，在本發(fā)明的傾斜檢測裝置中，所述運算處理部以所述光接收元件上的預(yù)先設(shè)定的點為中心呈圓狀地進行掃描。
[0011]此外，在本發(fā)明的傾斜檢測裝置中，所述運算處理部將通過運算得到的重心作為中心且以不同的直徑分別進行需要次數(shù)掃描。
[0012]此外，在本發(fā)明的傾斜檢測裝置中，所述圖案由相對于該圖案的重心呈點對稱地配置的至少2個小圖案構(gòu)成。
[0013]此外，在本發(fā)明的傾斜檢測裝置中，所述運算處理部通過平均化處理分別求取2個所述小圖案的寬度中心，基于連結(jié)2個該小圖案的寬度中心的直線來運算所述圖案的重心位置。
[0014]此外，在本發(fā)明的傾斜檢測裝置中，所述運算處理部針對呈點對稱地配置的2個所述小圖案2組按照各組的每一個求取該小圖案的寬度中心，按照各組的每一個運算連結(jié)2個該小圖案的寬度中心的直線，并且，運算2個直線的交點來作為重心位置。
[0015]此外，在本發(fā)明的傾斜檢測裝置中，所述圖案由至少I個小圖案構(gòu)成，該小圖案的中心相對于所述圖案的重心處于已知的位置，基于掃描時的光接收信號來運算所述小圖案的中心位置，基于該小圖案的中心位置來運算所述圖案的重心位置。
[0016]進而，此外，在本發(fā)明的傾斜檢測裝置中，所述運算處理部在所述光接收元件上沿X方向以及Y方向進行掃描，取得X方向、Y方向的各列的像素的量的光接收信號來檢測所述圖案，并且，運算該圖案的重心位置。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，具備:光源，用于投影圖案;液體構(gòu)件，具有自由液面并且使所述圖案在所述自由液面背面反射;光接收元件，對背面反射后的所述圖案的反射像進行光接收；以及運算處理部，該運算處理部對所述光接收元件的光接收面的規(guī)定范圍掃描需要次數(shù)，對所檢測的光接收信號進行平均化處理，基于平均化處理后的信號來運算所述圖案的重心位置，因此，作為所述液體構(gòu)件，能夠使用作為針對溫度的黏度依賴性低的比較低黏度的液體的酒精等，以便即使在低溫環(huán)境下追隨性也不會惡化，能夠不被環(huán)境溫度、向所述光接收元件的投影狀態(tài)所左右而穩(wěn)定地檢測傾斜以及水平。
[0018]此外，根據(jù)本發(fā)明，所述運算處理部以所述光接收元件上的預(yù)先設(shè)定的點為中心呈圓狀地進行掃描，因此，能夠運算所述圖案的重心的概略位置。
[0019]此外，根據(jù)本發(fā)明，所述運算處理部將通過運算得到的重心作為中心且以不同的直徑分別進行需要次數(shù)掃描，因此，即使在所述光接收元件的各像素的響應(yīng)性等中存在個體差的情況下，也能夠抑制由于個體差造成的誤差，能夠使所述圖案的重心位置的運算精度提高。
[0020]此外，根據(jù)本發(fā)明，所述圖案由相對于該圖案的重心呈點對稱地配置的至少2個小圖案構(gòu)成，因此，能夠容易地運算所述圖案的重心位置。
[0021]此外，根據(jù)本發(fā)明，所述運算處理部通過平均化處理分別求取2個所述小圖案的寬度中心，基于連結(jié)2個該小圖案的寬度中心的直線來運算所述圖案的重心位置，因此，即使在存在來自外部的振動那樣的情況下，也能夠高精度地運算所述圖案的重心位置。
[0022]此外，根據(jù)本發(fā)明，所述運算處理部針對呈點對稱地配置的2個所述小圖案2組按照各組的每一個求取該小圖案的寬度中心，按照各組的每一個運算連結(jié)2個該小圖案的寬度中心的直線，并且，運算2個直線的交點來作為重心位置，因此，即使在存在來自外部的振動那樣的情況下，也能夠更高精度地運算所述圖案的重心位置。
[0023]此外，根據(jù)本發(fā)明，所述圖案由至少I個小圖案構(gòu)成，該小圖案的中心相對于所述圖案的重心處于已知的位置，基于掃描時的光接收信號來運算所述小圖案的中心位置，基于該小圖案的中心位置來運算所述圖案的重心位置，因此，只要掃描I個所述小圖案，就能夠運算所述圖案的重心位置。
[0024]進而，此外，根據(jù)本發(fā)明，所述運算處理部在所述光接收元件上沿X方向以及Y方向進行掃描，取得X方向、Y方向的各列的像素的量的光接收信號來檢測所述圖案，并且，運算該圖案的重心位置，因此，不論所述圖案的形狀而能夠運算該圖案的重心。
【附圖說明】
[0025]圖1是示出本發(fā)明的實施例的傾斜檢測裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖2(A)是示出投影到光接收元件的圖案(pattern)的重心與前述光接收元件的中心一致的情況的圖，圖2 (B)是示出前述圖案的重心從前述光接收元件的中心偏離的情況的圖。
[0027]圖3是說明向小圖案的掃描狀態(tài)的說明圖。
[0028]圖4(A)?圖4(C)是示出在各掃描線上進行掃描而得到的矩形波的圖。
[0029]圖5是示出由向前述光接收元件的光接收狀態(tài)的變化造成的矩形波的寬度、間距的變化的說明圖。
[0030]圖6(A)、圖6(B)是示出前述小圖案的其他的例子的圖。
【具體實施方式】
[0031]以下，參照附圖并說明本發(fā)明的實施例。
[0032]首先，在圖1中，對本發(fā)明的實施例的傾斜檢測裝置I進行說明。
[0033]在水平方向上設(shè)置有發(fā)出光線的光源2、例如LED，在該光