(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由液面を形成する液体が封入された円盤状の容器と、前記自由液面に検出光を入射させる発光源と、前記自由液面で反射した検出光を受光する受光素子と、該受光素子からの検出信号に基づき前記自由液面の傾斜を検出する信号処理部とを有する傾斜角測定装置であって、
前記検出光の光路中にチルトパターンを具備し、チルトパターン像が前記自由液面に投影され、前記受光素子は、前記自由液面で反射した該チルトパターン像を受光し、該チルトパターン像の変位に基づき前記自由液面の傾斜が検出され、前記チルトパターンは前記自由液面の微小振動により前記チルトパターン像のブレが生じた場合に、該チルトパターン像が認識できる粗さを有し、
前記信号処理部は、検出信号のエラー発生率が所定値となる様、前記受光素子の検出光蓄積時間を設定する傾斜角測定装置。
【請求項２】
前記容器は底部に、該容器の中心と同心に形成された溝と、前記容器の中心に形成され、前記溝より隆起した中央部とを有し、前記液体は前記溝を充填し、前記中央部で最浅部を形成する様に貯溜された請求項１に記載の傾斜角測定装置。
【請求項３】
前記溝に流れ抵抗要素を等間隔で複数突設し、該流れ抵抗要素は、前記液体中に没する様構成された請求項２に記載の傾斜角測定装置。
【請求項４】
前記流れ抵抗要素は、円弧状であり、上面が平らとなっている請求項３に記載の傾斜角測定装置。
【請求項５】
前記流れ抵抗要素の上に、前記溝を覆うリング状の流動抑止板が設けられ、該流動抑止板の内縁には等間隔で複数の欠切部が形成され、前記流動抑止板は、前記液体中に没する様になっている請求項３又は請求項４に記載の傾斜角測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は装置本体の傾斜角を測定する傾斜角測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
傾斜角測定装置の１つとして、自由液面が水平を維持することを利用した傾斜角測定装置がある。又、自由液面を利用する傾斜角測定装置として、例えばチルトセンサがある。
【０００３】
チルトセンサでは、チルトセンサが設けられている装置本体が傾斜することで、自由液面が装置本体に対して相対的に傾斜する。
【０００４】
自由液面に検出光を入射させ、自由液面で反射した検出光を受光し、液面の傾斜に伴う受光位置の変化を検出することで、液面の傾斜角、即ち装置本体の傾斜を検出することができる。
【０００５】
自由液面を用いた場合、傾斜角測定装置の傾斜変化に対する自由液面の追従性、或は安定性は、自由液面を形成する液体の粘度の影響を受ける。
【０００６】
即ち、液体の粘度が低くなると追従性は向上するが、安定性は低下し、振動等の影響を受け易く、エラーの発生率も大きくなる。逆に、液体の粘度が高くなると追従性は低下し、角度検出に時間が掛るが、安定性は向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２６６５４５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４９８５４号公報
【特許文献３】実開平５−３８５２１号公報
【特許文献４】特開２００１−２２１６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、エラーの発生率を増大させることなく追従性を向上させる傾斜角測定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、自由液面を形成する液体が封入された円盤状の容器と、前記自由液面に検出光を入射させる発光源と、前記自由液面で反射した検出光を受光する受光素子と、該受光素子からの検出信号に基づき前記自由液面の傾斜を検出する信号処理部とを有する傾斜角測定装置であって、前記信号処理部は、検出信号のエラー発生率が所定値となる様、前記受光素子の検出光蓄積時間を設定する傾斜角測定装置に係るものである。
【００１０】
又本発明は、チルトパターンを具備し、チルトパターン像が前記自由液面に投影され、前記受光素子は、前記自由液面で反射した該チルトパターン像を受光し、該チルトパターン像の変位に基づき前記自由液面の傾斜が検出され、該自由液面の微小振動により前記チルトパターン像のブレが生じた場合に、該チルトパターン像が認識できる粗さを有する傾斜角測定装置に係るものである。
【００１１】
又本発明は、前記容器は底部に、該容器の中心と同心に形成された溝と、前記容器の中心に形成され、前記溝より隆起した中央部とを有し、前記液体は前記溝を充填し、前記中央部で最浅部を形成する様に貯溜された傾斜角測定装置に係るものである。
【００１２】
又本発明は、前記溝に流れ抵抗要素を等間隔で複数突設し、該流れ抵抗要素は、前記液体中に没する様構成された傾斜角測定装置に係るものである。
【００１３】
又本発明は、前記流れ抵抗要素は、円弧状であり、上面が平らとなっている傾斜角測定装置に係るものである。
【００１４】
更に又本発明は、前記流れ抵抗要素の上に、前記溝を覆うリング状の流動抑止板が設けられ、該流動抑止板の内縁には等間隔で複数の欠切部が形成され、前記流動抑止板は、前記液体中に没する様になっている傾斜角測定装置に係るものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、自由液面を形成する液体が封入された円盤状の容器と、前記自由液面に検出光を入射させる発光源と、前記自由液面で反射した検出光を受光する受光素子と、該受光素子からの検出信号に基づき前記自由液面の傾斜を検出する信号処理部とを有する傾斜角測定装置であって、前記信号処理部は、検出信号のエラー発生率が所定値となる様、前記受光素子の検出光蓄積時間を設定するので、追従性を向上させつつエラー発生率の増大を抑制する。
【００１６】
又本発明によれば、チルトパターンを具備し、チルトパターン像が前記自由液面に投影され、前記受光素子は、前記自由液面で反射した該チルトパターン像を受光し、該チルトパターン像の変位に基づき前記自由液面の傾斜が検出され、該自由液面の微小振動により前記チルトパターン像のブレが生じた場合に、該チルトパターン像が認識できる粗さを有するので、前記自由液面に微小振動があっても、傾斜角測定が可能となる。
【００１７】
又本発明によれば、前記容器は底部に、該容器の中心と同心に形成された溝と、前記容器の中心に形成され、前記溝より隆起した中央部とを有し、前記液体は前記溝を充填し、前記中央部で最浅部を形成する様に貯溜されたので、前記容器が振動抑制機能を有し、傾斜角測定装置の安定性が向上する。
【００１８】
又本発明によれば、前記溝に流れ抵抗要素を等間隔で複数突設し、該流れ抵抗要素は、前記液体中に没する様構成されたので、前記流れ抵抗要素が、更に振動抑制機能を発揮し、傾斜角測定装置の安定性が向上する。
【００１９】
更に又本発明によれば、前記流れ抵抗要素の上に、前記溝を覆うリング状の流動抑止板が設けられ、該流動抑止板の内縁には等間隔で複数の欠切部が形成され、前記流動抑止板は、前記液体中に没する様になっているので、前記流動抑止板が、更に振動抑制機能を発揮し、傾斜角測定装置の安定性が向上するという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施例に係る傾斜角測定装置の断面図である。
【図２】該実施例に係る傾斜角測定装置の部分断面図である。
【図３】該実施例の光学系を示す立面概略図である。
【図４】該実施例の光学系を示す平面概略図である。
【図５】（Ａ）は該実施例の傾斜角測定装置の容器の断面図であり、（Ｂ）は該容器が傾いた状態を示す断面図である。
【図６】第２の実施例に係る傾斜角測定装置の容器の平面図である。
【図７】該容器の断面斜視図である。
【図８】流動抑止板が取付けられた第３の実施例に係る傾斜角測定装置の容器の平面図である。
【図９】流動抑止板が取付けられた前記容器の断面斜視図である。
【図１０】流動抑止板が取付けられた第３の実施例の変形例に係る前記容器の平面図である。
【図１１】本実施例に於ける振動環境下の減衰特性を示す図である。
【図１２】（Ａ）（Ｂ）は、それぞれチルトパターンの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図１〜図４を参照して本発明の実施例に係る傾斜角測定装置を説明する。
【００２２】
傾斜角測定装置１は、高精度の水平を検出する、或は水平からの傾斜角を検出するものであり、チルトセンサとして使用される。更に、該傾斜角測定装置１の検出可能な傾斜角は、例えば水平に対して±２゜となっている。
【００２３】
サポートブロック３の上面に液密な容器４が設けられる。該容器４は、内部に円盤状の空間５を形成し、該空間５には所定の粘性を有する透明な液体６が封入されている。該液体６としては、シリコンオイル等が用いられる。
【００２４】
前記空間５は、封入される液量に対して充分大きな容積となっており、前記傾斜角測定装置１が水平な状態、傾斜した状態のいずれの状態でも、前記液体６は自由液面６ａを形成する。
【００２５】
前記容器４の底面には検出光用の光路孔７が設けられ、該光路孔７は前記容器４の中心線と同心の軸心を有しており、該光路孔７には集光レンズ８、１／４λ板１４が設けられている。前記集光レンズ８の光軸９は前記光路孔７の軸心と合致している。
【００２６】
前記サポートブロック３の内部には直交する２つの光路が形成され、該２つの光路は前記光軸９と直交する平面内に配置される。該光軸９と直交する平面との交点の位置には、反射鏡１１が設けられる。
【００２７】
前記２つの光路の内、１方の光路の中心は前記反射鏡１１の反射光軸１２に沿って形成されており（図１、図３参照）、該反射光軸１２上には前記反射鏡１１側から集光レンズ１３、偏光ビームスプリッタ１５、受光素子１６が配設されている。
【００２８】
前記偏光ビームスプリッタ１５は、所定の偏光面を有する直線偏光を透過し、該直線偏光に対して９０゜異なる偏光面の直線偏光を反射する特性を有する。
【００２９】
前記受光素子１６は配線基板１７に実装され、該配線基板１７を介して前記サポートブロック３の側面に固定されている。又、前記配線基板１７には温度センサ１８、加速度センサ１９等が実装されている。又、信号処理部２０が別途設けられ、或は前記配線基板１７に実装されている。
【００３０】
前記受光素子１６は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等が用いられ、ＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサを構成する画素からの信号に基づき、検出光の受光位置の信号、更に画像信号を出力可能となっている。
【００３１】
前記信号処理部２０は、前記受光素子１６に入射する検出光（即ち、チルトパターン像（後述））の蓄積時間を制御する。又、前記信号処理部２０は、前記受光素子１６からの信号に基づき画像処理を行い、基準位置からのパターン像の変位を求め、傾斜角を検出する。
【００３２】
前記２つの光路の内、他方の光路は投光光軸２１に沿って形成され（図２、図４参照）、該投光光軸２１は前記反射光軸１２と交差し、この交差する位置に前記偏光ビームスプリッタ１５が設けられている。従って、前記反射光軸１２は、図２中、前記偏光ビームスプリッタ１５に対し垂直な方向（紙面に対して垂直な方向）に延出している。
【００３３】
前記投光光軸２１上には、前記偏光ビームスプリッタ１５側から偏光板２４、チルトパターン２２、コリメートレンズ２３、ＬＥＤ光源（発光源）２５が設けられ、該ＬＥＤ光源２５は前記サポートブロック３の側面（上記した側面とは直交する面）に取付けられている。
【００３４】
図２に於いて、前記ＬＥＤ光源２５から発せられた検出光は、前記コリメートレンズ２３で集光され、前記チルトパターン２２、前記偏光板２４を透過する。該偏光板２４を透過することで直線偏光、例えばＰ直線偏光となる。
【００３５】
前記検出光は、前記偏光ビームスプリッタ１５で紙面に対して垂直な方向に反射され、前記反射鏡１１で上方に反射される。
【００３６】
前記検出光は、前記１／４λ板１４を透過した後、前記集光レンズ８を通って前記自由液面６ａに前記チルトパターン像を投影し、更に前記自由液面６ａで反射される。前記傾斜角測定装置１が傾斜すると、前記自由液面６ａは水平を維持するので、該自由液面６ａは前記傾斜角測定装置１に対して相対的に傾斜する。
【００３７】
前記自由液面６ａの傾斜によって、前記検出光は光梃子の原理で傾斜角の２倍の角度を持って反射される。反射検出光は、前記１／４λ板１４を透過した後、前記反射鏡１１で反射され、前記集光レンズ１３を透過して前記偏光ビームスプリッタ１５に入射する。前記検出光は往路、復路で前記１／４λ板１４を２度透過するので、反射検出光はＳ直線偏光となり、前記偏光ビームスプリッタ１５を透過する。
【００３８】
該偏光ビームスプリッタ１５を透過した反射検出光は、前記受光素子１６によって検出される。即ち、前記チルトパターン２２が前記受光素子１６に投影される。
【００３９】
上記した様に、前記自由液面６ａが傾斜することで、反射検出光は前記反射光軸１２からずれた状態で前記受光素子１６に受光される。前記反射光軸１２の位置を基準として、受光位置の偏差を検出することで、前記自由液面６ａが水平かどうか、更に該自由液面６ａの傾斜角が検出できる。
【００４０】
更に、高精度に傾斜角を検出する場合は、ずれ量を前記チルトパターン２２の像の変位から検出することで、高精度の角度検出が可能となる。
【００４１】
上記した様に、前記傾斜角測定装置１では、前記自由液面６ａに傾斜時の揺れが残っていたり、或は該自由液面６ａが振動を起していた場合は、検出光の反射方向に揺れ、振動の影響が現れ、検出誤差となる。
【００４２】
本実施例では、以下の如く、揺れ、振動が抑止される。
【００４３】
図５（Ａ）、図５（Ｂ）により、本実施例に於ける前記容器４について、更に説明する。
【００４４】
該容器４の底面には、前記光軸９を中心として、リング状の溝２８が形成される。又、前記容器４の底面の中央部４ａ（前記光路孔７部分を含む）は、前記光軸９と直交する平面となっている。
【００４５】
前記溝２８の断面形状は、溝の中央部が最深部２８ａとなる様な略Ｖ字形状となっている。該最深部２８ａから前記中央部４ａに至る範囲は、前記最深部２８ａからなだらかに隆起し前記中央部４ａで接する凸曲面２８ｂで構成されている。
【００４６】
前記容器４に貯溜される前記液体６は、前記溝２８を満たし、更に前記中央部４ａ部分で所要の液深（最浅部）となる量である。ここで、最浅部の液深としては、例えば１ｍｍ程度とする。
【００４７】
前記容器４に前記溝２８を形成し、該溝２８から隆起した前記中央部４ａを形成することで、検出光が前記自由液面６ａに入射する部分の液深を可及的に浅くすることができる。
【００４８】
検出光の反射部分で液深が浅いことから、前記液体６の粘性抵抗（粘性摩擦）に起因する剪断力が前記自由液面６ａに強く作用する。従って、微小な振動等が該自由液面６ａに伝達されにくくなり、該自由液面６ａでの振動による微小波が生じにくくなる。更に、液深が浅いことから大きな波は発生しにくい。従って、静止状態の安定性が向上する。
【００４９】
次に、前記傾斜角測定装置１が傾斜した場合（図５（Ｂ））、図示では右側が上昇した場合を示している。
【００５０】
該傾斜角測定装置１が傾斜することで、前記液体６は右から左へ流動する。
【００５１】
前記溝２８には充分な前記液体６が貯溜されているので、前記中央部４ａ部分の液深が浅くても充分な液体の移動量が確保できる。更に、前記最深部２８ａから前記中央部４ａ迄は、前記凸曲面２８ｂによってなだらかに連続しているので、前記液体６の移動は円滑に行われる。従って、該液体６の移動による液体自体の振動等は抑止される。
【００５２】
更に、傾斜による該液体６の流動は、前記中央部４ａを乗越えて反対側の前記溝２８に移動する。従って、前記中央部４ａを乗越える過程で位置エネルギの消耗がある。
【００５３】
更に、前記液体６が最浅部を通過する際は、流路断面積の最小部分を通過することになり、流路断面積が一定の場合に比べ流速が増大する。前記中央部４ａから粘性抵抗、剪断力を強く受けることに加え、流速の増大は、粘性抵抗の増大となり、前記液体６の運動エネルギが消耗される。
【００５４】
従って、前記傾斜角測定装置１が傾斜したことにより、前記液体６の流動が発生した場合、該液体６には減衰力が強く作用することになる。この為、液体の揺れ戻し等が抑止され、傾斜後、短時間で該液体６は安定し、測定が可能となる。
【００５５】
図６、図７は、溝２８中に液体６の円滑な流動を抑止する為の、流れ抵抗要素３１を、更に設けた場合を示している。該流れ抵抗要素３１により、前記液体６の流動に対して一層抵抗を発生させることで、更に減衰効果を増大させている。
【００５６】
前記流れ抵抗要素３１は、前記溝２８と同心である円弧形状をしており、円周４分割した位置に突設されている。前記流れ抵抗要素３１の断面形状は、前記溝２８の最深位置を頂点とする略５角形となっている。前記流れ抵抗要素３１の上面の中央には突起３２が形成されている。又、前記流れ抵抗要素３１は、前記液体６に完全に没する大きさとなっている。
【００５７】
前記溝２８に前記流れ抵抗要素３１が設けられることで、前記容器４が振動した場合に前記溝２８中の前記液体６の円滑な流動が妨げられる。この為、前記容器４の振動に伴う波の形成が抑制され、且つ前記液体６の揺れが抑制され、傾斜角測定装置１による傾き検出の安定性が向上する。更に、前記容器４が傾斜した場合は、やはり前記流れ抵抗要素３１が前記液体６の流動に対して抵抗となり、揺れ戻し等が抑止され、傾斜後、短時間で該液体６は安定し、測定が可能となる。
【００５８】
尚、前記流れ抵抗要素３１は、前記液体６の流動に対して抵抗を与えればよく、形状は上記円弧状に限らない。例えば、円柱状の突起を所定間隔で設けてもよい。
【００５９】
図８、図９では、流動抑止板３３を、更に追加した場合を示しており、該流動抑止板３３は溝２８を覆う様に設けられている。
【００６０】
前記流動抑止板３３は中央部に円孔３４を有し、全体形状としてリング形状となっている。前記流動抑止板３３には突起３２に対応する嵌合孔３５が４箇所（円周４等分の位置）に設けられており、前記流動抑止板３３は前記嵌合孔３５が前記突起３２に嵌合した状態で、取付けられる。
【００６１】
前記流動抑止板３３が取付けられた状態では、該流動抑止板３３は完全に液体６中に没しており、又傾斜角測定装置１が傾斜した状態でも前記流動抑止板３３は露出しない様に構成されている。
【００６２】
該流動抑止板３３には、前記嵌合孔３５，３５の間（円周４等分の位置）に内縁側から凸形状の欠切部３６が形成されている。該欠切部３６は、前記流動抑止板３３が取付けられた状態で、中央部４ａとの間に前記液体６が流出入する間隙３７を形成する。
【００６３】
前記流動抑止板３３が設けられることで、容器４の内部全体に亘って液浅部が形成され、前記液体６の表面に波が発生するのが防止され、更に前記傾斜角測定装置１が傾斜した場合、前記液体６は前記間隙３７を通して流動するので、流動抵抗が大きく、減衰効果が発揮される。尚、前記流動抑止板３３自体減衰効果があるので、流れ抵抗要素３１を省略し、前記流動抑止板３３のみを設けてもよい。
【００６４】
図１０は、流動抑止板３３の取付け状態を変更した、変形例を示している。
【００６５】
該変形例では前記流動抑止板３３に形成した欠切部３６の突出部位３６ａを突起３２に嵌合可能とし、図８、図９で示した状態に対し、前記流動抑止板３３を所要角度（図示では４５゜）回転させて設けたものである。
【００６６】
前記突出部位３６ａを前記突起３２に嵌合させることで、流れ抵抗要素３１が前記欠切部３６の位置となり、間隙３７の実質的な開口面積が減少する。従って、より流動抵抗が増大し、減衰効果も増大する。又、嵌合孔３５が全開され、該嵌合孔３５からも液体６が流出入する為、流出入が分散され、該液体６の流動状態が平均化される。
【００６７】
如上の如く、本実施例では、減衰効果が大きいので、粘性の低い液体６を使用することが可能となる。粘性の低い該液体６を使用することは、追従性の向上に繋がり、前記傾斜角測定装置１を用いた測定装置での整準作業の作業性の向上が図れる。
【００６８】
従来のチルトセンサに用いられていた液体６の粘度としては、１００ｃＳｔであったが本実施例では、粘度が５０ｃＳｔの液体６を使用することができる。
【００６９】
更に又、粘性の低い該液体６を使用することができるので、緯度の高い寒冷地での効率のよい使用が可能となる。
【００７０】
図１１は、振動環境下に於ける傾斜検出信号のエラー発生率を示している。傾斜検出信号は、前記受光素子１６が出力する受光信号である。図１１中、蓄積時間は、前記受光素子１６が検出光を受光している時間（露光時間）を示している。
【００７１】
第１例は、図８、図９で示した傾斜角測定装置、第２例は、図１０で示した傾斜角測定装置についてのエラー発生率を示している。又、第３例は、従来の傾斜角測定装置のエラー発生率を示している。
【００７２】
尚、図１１中、第１例、第２例には５０ｃＳｔのシリコンオイルが用いられ、従来のチルトセンサでは１００ｃＳｔのシリコンオイルが用いられた場合を示している。
【００７３】
図１１に示される様に、従来のチルトセンサでは、前記液体６（粘度：１００ｃＳｔ）の減衰状態から蓄積時間が３０ｍｓに設定されており、この蓄積時間では、振動環境下に於いてエラー発生率は２７％となっている。
【００７４】
これに対し、前記液体６の粘度を５０ｃＳｔ迄下げたにも拘らず、第１例、第２例では、振動環境下に於いてそれぞれ蓄積時間が４２ｍｓでエラー発生率は２５％、２４％であり、蓄積時間が４０ｍｓ以下であれば、従来のチルトセンサよりエラー発生率は低く、振動に対して良好な結果が得られている。
【００７５】
更に、第１例、第２例の蓄積時間とエラー発生率との関係から、蓄積時間を短くすると蓄積時間に対応してエラー発生率が小さくなっている。特に、蓄積時間を２ｍｓとした場合、エラー発生率はそれぞれ６％、３％であり、従来のチルトセンサと比べて大幅にエラー発生率が少なくなっている。又、蓄積時間を２ｍｓとした場合でも傾斜角測定が可能なことも確認されている。
【００７６】
従って、前記液体６の粘度を低くすることが可能となり、低温環境下でも傾斜角測定装置１の高応答性が得られる。高応答性を得る為に用いられる液体の粘度としては、４０〜６０ｃＳｔが好ましい。
【００７７】
次に、図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）によりチルトパターンを説明する。
【００７８】
図１２（Ａ）はチルトパターンの一例のチルトパターン２２ａを示しており、図１２（Ｂ）は他の例のチルトパターン２２ｂを示している。
【００７９】
前記チルトパターン２２ａと前記チルトパターン２２ｂのパターンは基本的には同一であり、パターンには、等間隔で所定ピッチで、行、列が形成され、行列の交点に矩形性状のパターン要素が配設され、該パターン要素は、行方向、列方向に漸次形状を変化させている。前記チルトパターン２２ｂと前記チルトパターン２２ａとは外形形状は同じ（大きさは同じ）であり、前記チルトパターン２２ｂは前記チルトパターン２２ａに対して、ピッチを大きくしている。
【００８０】
例えば、図示では、前記チルトパターン２２ｂのピッチは、前記チルトパターン２２ａのピッチに対して２６／１８となっている。
【００８１】
前記チルトパターン２２ａ、前記チルトパターン２２ｂのいずれを選択するかは、傾斜角測定装置１が用いられる環境、用いられる液体６の粘性に対応して決定される。
【００８２】
例えば、高応答性が要求されない、振動の少ない環境で前記傾斜角測定装置１が使用される場合、或は粘性の高い前記液体６が用いられた場合では、微小振動（人が体感できない様な振動）に対する液面の揺れは少ないと考えられ、蓄積時間中に取得されるパターン像のブレは小さいと考えられ、前記チルトパターン２２ａが用いられる。
【００８３】
該チルトパターン２２ａは、パターンは緻密であるが、パターン像のブレが小さいので、パターン像の認識が可能であり、傾斜角測定が行える。又、前記チルトパターン２２ａはパターンが緻密であるので高解像度の像が得られる。
【００８４】
又、高応答性が要求される環境、更に高応答性に対応して粘性の低い前記液体６が用いられた場合、微小振動に対して液面も微小に揺れると考えられる。
【００８５】
この場合は、前記チルトパターン２２ｂが用いられる。該チルトパターン２２ｂに於いて、パターンのピッチを大きく（粗く）することで、パターン要素が微小に変位しても、隣接するパターン要素との重なりが避けられ、隣接するパターン要素からの判別が可能となり、パターン全体の認識が可能となる。
【００８６】
従って、画像処理によって、パターン全体の変位量を演算でき、傾斜角の測定が可能となる。
【００８７】
従って、パターン像の蓄積時間を短時間（例えば２ｍｓ）とし、粘性の低い前記液体６を選択し、チルトパターンとしてチルトパターン２２ｂを選択することで、高応答性でエラー発生率の小さい前記傾斜角測定装置１を構成することができる。
【００８８】
又、前記チルトパターン２２ａについては、上記粗さに限定されるものではない。液面の微小振動に対するパターン像のブレに対して、パターン像が認識できるものであればよく、更にパターンはマトリックス形状に限らず、上下、左右対称の形状であればよい。
【００８９】
又、使用環境に対応させ、温度センサ１８により取得した使用温度から、信号処理部２０により蓄積時間を選択してもよい。即ち、温度による前記液体６の粘性変化を考慮して、予め蓄積時間とエラー発生率のデータを取得し、想定した使用環境で要求される測定精度を満足するエラー発生率となる様、蓄積時間を設定する。
【００９０】
更に上記した様に、容器４に溝２８を形成し、該溝２８に流れ抵抗要素３１を設け、更に流動抑止板３３を設ける等し、前記容器４に前記液体６の振動抑止機能、振動減衰機能を付加することで、高応答性で而も安定性の高い傾斜角測定装置を構成することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１              傾斜角測定装置
３              サポートブロック
４              容器
４ａ            中央部
６              液体
６ａ            自由液面
１４            １／４λ板
１５            偏光ビームスプリッタ
１６            受光素子
１８            温度センサ
２０            信号処理部
２２            チルトパターン
２４            偏光板
２５            ＬＥＤ光源
２８            溝
３１            流れ抵抗要素
３３            流動抑止板
３６            欠切部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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