六分儀
1730年、ジョン・ハドリーによって八分儀(オクタント)が開発された。だが、八分儀は測定できる角度が小さいという難点があったため、航海用六分儀が、1731年頃にジョン・ハドリー(1682年-1744年)とトーマス・ゴッドフリー(英語版)(1704年-1749年)によって最初に実装された。
アイザック・ニュートン(1643年-1727年)が未発表の書簡の中で六分儀の原理に触れていることも後に発見されている。
日本では江戸時代、三浦梅園が安永7年(1778年)に長崎で八分儀を実見した。嘉永6年(1853年)序の佐十郎恒光編『六分円器量地手引草』によれば、文政年間から六分儀が使用されていたと分かる。
熱帯で使用する六分儀は日光を反射するために白く塗られており、比較的低温のままに保たれる。高精度の六分儀は、フレームと弧がインバー(特殊な低膨張の鋼)で作られている。多くの科学用の六分儀は、さらに低い膨張率を有する石英やセラミックで構成されている。多くの市販の六分儀は、低膨張の真鍮やアルミニウムを使用している。アルミニウムよりも真鍮の方が膨張が小さいが、アルミニウム製六分儀は軽く、使用しても疲れない。そのため、アルミニウム製六分儀の方が手の震えが少なくなり、より正確であると言う人もいる。中実の真鍮製フレームの六分儀は、強風や激しい波でもその影響を受けにくいが、前述のようにかなり重い。アルミ製のフレームと真鍮製の弧を持つ六分儀も製造されている。
現在は生産されていないが、航空機用の六分儀は特別な機能を持っていた。多くの航空機六分儀は人工水平線を備え、頭上の窓からの観測ができるようになっていた。人工水平線の流体中のランダムな加速を補正するために、1つの照準に対して何百もの測定を行い機械的に平均する装置を備えたものもあった。古い航空機用六分儀には、2つの光の経路があった。普段使うものの他に、開放型の操縦席で使用し、六分儀を膝において上から見ることができるように設計されたものである。より近代的な航空機用六分儀は潜望鏡のようになっており、機体の上にわずかに突起させることができる。このような航空機用六分儀を使用して、ナビゲーターは照準を事前に計算してから、観察された高度と予測された高度の差を確認して、自分の位置を判断した。
六分儀の枠は扇形であり、その角度は円の1⁄6(60度)である。「六分儀」という名前はこれに由来する。これより大きい角度や小さい角度の計測器もある。1⁄8(45度)の八分儀、1⁄5(72度)の五分儀、1⁄4(90度)の四分儀(象限儀)である。
六分儀のフレーム(frame)には、水平鏡(horizon mirror)、動鏡(index mirror)とそれを動かす指標棹(index arm, index bar)、望遠鏡(telescope)、シェードグラス(shade glasses)、目盛り尺が刻まれた弧(arc)、正確な測定のためのマイクロメータドラム(micrometer drum)が付いている。目盛は指標棹の回転角度の2倍になるように付ける必要がある。八分儀、六分儀、五分儀、四分儀の目盛りは、0度からそれぞれ90度、120度、140度、180度までである。例えば、横に表示されている六分儀の目盛りは-10度から142度までであり、基本的には五分儀である。枠は、76度(72度ではなく)の角度を成す扇形である。
目盛りを指標棹の回転角度の2倍にしなければならないのは、(鏡の間の)固定光線、(照準対象物からの)物体光線、および動鏡に垂直な法線の方向の関係を考慮することによって生じる。例えば指標棹が20度動くと、固定光線と法線との間の角度も20度増加する。しかし、入射角は反射角に等しいので、物体光線と法線との間の角度も20度増加する。そのため、固定光線と物体光線との間の角度は40度増加することになる。これは、横の図に示されている例である。