測定方法および装置

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【発明の名称】	測定方法および装置
【発明者】	【氏名】宮崎康弘
【要約】	【課題】測定距離を大きくとることができ、装置自体をコンパクトにでき、測定精度の向上も図れる測定方法および装置を提供する。【解決手段】測定対象物６を鉛直方向の直線動作および水平回転動作させ得る第１のユニット１と、測定機器１２を水平方向の直線動作、鉛直方向の直線動作およびこれら２方向で構成する平面上を回転する回転動作を行なわせる第２のユニット２とを備え、測定機器１を測定対象物２に向けて所定の距離から測定する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】測定対象物を鉛直方向の直線動作および水平回転動作させ得る第１のユニットと、測定機器を水平方向の直線動作、鉛直方向の直線動作およびこれら２方向で構成する平面上を回転する回転動作を行なわせる第２のユニットとを備え、前記測定機器を前記測定対象物に向けて所定の距離から測定する測定装置。
【請求項２】請求項１の測定装置を用いた測定方法であって、前記測定機器に鉛直方向の直線動作および水平方向の直線動作を同時に行なわせて前記測定対象物を中心とした円弧上を移動させる動作と、前記測定対象物を測定ピッチずつ水平回転動作させる動作を交互に行ない前記測定対象物の下半球面上の測定を行なう第１のステップと、前記測定対象物の上半球面上の測定を行なうため前記測定対象物を鉛直方向に直線動作させた後前記第１のステップと同じ動作を行なう第２のステップとを含む測定方法。
【請求項３】前記第１のステップおよび前記第２のステップのそれぞれは、前記測定機器を円弧上の一方向に動作させた後前記測定対象物を測定ピッチ水平回転動作させ、つぎに前記測定機器を前記円弧上の他方向に動作させた後前記測定対象物を測定ピッチ水平回転動作させる一連の動作を繰り返す請求項２記載の測定装置。
【請求項４】前記測定対象物が光源であり、前記測定機器が照度計である請求項１記載の測定装置。
【請求項５】前記測定機器がカメラである請求項１記載の測定装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、測定対象物の全周囲の特性を自動的に測定することができる測定方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば大型の照明器具の照度を測定する従来の測定装置は、測定対象物から測定機器までの距離が固定され、測定機器が測定対象物の周りを１回転することで全周囲の測定を可能としていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、装置が大型となった。また、測定距離が固定のため測定機器の選択した測定レンジのフルスケールに対して実際の測定値がかなり小さくなることがあり、その場合測定値の誤差が大きくなり、精度の高い測定を行なうことが難しかった。
【０００４】したがって、この発明の目的は、測定距離を大きくとることができ、装置自体をコンパクトにでき、測定精度の向上も図れる測定方法および装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の測定装置は、測定対象物を鉛直方向の直線動作および水平回転動作させ得る第１のユニットと、測定機器を水平方向の直線動作、鉛直方向の直線動作およびこれら２方向で構成する平面上を回転する回転動作を行なわせる第２のユニットとを備え、前記測定機器を前記測定対象物に向けて所定の距離から測定するものである。
【０００６】請求項１記載の測定装置によれば、測定対象物に対して距離可変で任意の方向から、常に測定機器を対象物に向けながら自動的に測定が行なえ、しかも測定距離を大きくとることができ、装置自体をコンパクトにでき、測定精度の向上も図れる。
【０００７】請求項２記載の測定方法は、請求項１の測定装置を用いた測定方法であって、前記測定機器に鉛直方向の直線動作および水平方向の直線動作を同時に行なわせて前記測定対象物を中心とした円弧上を移動させる動作と、前記測定対象物を測定ピッチずつ水平回転動作させる動作を交互に行ない前記測定対象物の下半球面上の測定を行なう第１のステップと、前記測定対象物の上半球面上の測定を行なうため前記測定対象物を鉛直方向に直線動作させた後前記第１のステップと同じ動作を行なう第２のステップとを含むものである。
【０００８】請求項２記載の測定方法によれば、測定対象物を中心に全周囲の特性を距離可変で測定することができる。また測定対象物の全周囲の特性を測定するのに、下半球と上半球の２つに分けて測定することで、装置が小型であっても測定距離を大きくすることができ、より低コストで測定を行なえる。
【０００９】請求項３記載の測定装置は、請求項２において、前記第１のステップおよび前記第２のステップのそれぞれは、前記測定機器を円弧上の一方向に動作させた後前記測定対象物を測定ピッチ水平回転動作させ、つぎに前記測定機器を前記円弧上の他方向に動作させた後前記測定対象物を測定ピッチ水平回転動作させる一連の動作を繰り返すものである。
【００１０】請求項３記載の測定装置によれば、請求項２と同様な効果のほか、効率よく測定対象物を測定することができる。
【００１１】請求項４記載の測定装置は、請求項１において、前記測定対象物が光源であり、前記測定機器が照度計である。
【００１２】請求項４記載の測定装置によれば、請求項１と同様な効果のほか、配光曲線が得られる。
【００１３】請求項５記載の測定装置は、請求項１において、前記測定機器がカメラである。
【００１４】請求項５記載の測定装置によれば、請求項１と同様な効果のほか、測定対象物の全周の画像が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態を図１により説明する。すなわち、この測定装置は、第１のユニット１と、第２のユニット２を有する。
【００１６】第１のユニット１は、測定対象物６を鉛直方向（Ｚ軸）の直線動作および水平回転動作（Ｈ軸）させ得るものである。実施の形態では、支柱３と、支柱３に基端部を上下動作自在に取付けた腕４と、腕４の先端に水平回転自在に取付けた回転手段５とで構成し、回転手段５に測定対象物６例えば照明器具を取付けている。腕４の直線動作および回転手段５は任意の移動位置または所定の間隔ごとに停止できるものであり、公知の手段を適用している。
【００１７】第２のユニット２は、測定機器１２に水平方向（Ｘ軸）の直線動作、鉛直方向（Ｙ軸）の直線動作およびこれら２方向で構成する平面上を回転する回転動作（α軸）を行なわせるものである。実施の形態では、大型ロボットを用い、第１のユニット１の下端部に接近離間する方向に直線状に延びるレール７と、レール７に移動自在に設けられた移動台８と、この移動台８に設けられた支柱９と、この支柱９に上下動作自在に設けられた上下移動手段１０と、この上下移動手段１０に設けられて垂直面内で回転する回転手段１１とを備え、回転手段１１に測定機器１２を設けている。
【００１８】この測定装置の測定によれば、測定対象物に対して距離可変で任意の方向から、常に測定機器を対象物に向けながら自動的に特性等の測定が行なえる。特に距離が自由に変えられることは、測定に際して、出来るだけ測定機器１２の測定レンジのフルフケール付近で測定を行なえるように距離調整できるため、精度の高い測定を行なうことが可能となる。
【００１９】この発明の第２の実施の形態を図２から図６により説明する。この測定方法は、第１の実施の形態の測定装置を用いて、測定対象物の全周囲の特性を距離可変で測定することができる。測定対象物６の全周囲の特性を測定するために、測定機器１２を測定対象物６に対して球状に移動するように制御しなければならない。しかし、測定機器１２が測定対象物６の周りをまともに周回するようにしたのでは装置がかなり大型になってしまう。そこで、装置を小型化するために次に記述するような動作で測定を行なうことにする。
【００２０】測定座標系は図２に示すようにθ－φ座標系とする。図２の球面１３が測定機器１２の移動面であり、球面１３の中心に測定対象物６を置く。球面１３の半径が測定距離となる。θ、φの測定したいピッチ毎にできる経線および緯線の交点１４の全てについて測定を行なえば全周囲について測定したことになる。
【００２１】測定方法はまず、測定球面を上半球と下半球の２つに分ける。下半球分の測定を行なうための装置の動きを図３に、そのとき測定対象物６から見た測定機器１２の動きを図４に示す。
【００２２】（１）第１のユニット１を図３（ａ）の位置に固定し、第２のユニット２のＸ、Ｙ軸を同時に制御して測定機器１２を図３（ａ）の矢印のように円弧状に動かす。この円弧の半径が球の半径すなわち測定距離である。このとき、第２のユニット２に取付けた測定機器１２を、α軸を動かすことによって、測定機器１２が常時測定対象物１の方向を向くように制御する。
【００２３】（２）図３（ｂ）に示すように、第２のユニット２を固定して、第１のユニット１を測定ピッチφ₁分だけ回転する。
【００２４】（３）図３（ｃ）に示すように、第２のユニット２を（１）と同軌道上を反対向きに動かす。
【００２５】（４）図３（ｄ）に示すように、（２）と同様にする。
【００２６】これら（１）～（４）の一連の動作を３６０／２φ₁回繰り返す。以上で下半球の測定は終了である。この結果、測定対象物６に対する測定機器１２の動作は図４に示すように、下半球面の経線方向に緯度方向に順次（ａ）～（ｄ）のようにずれながら、往復を繰り返す軌跡をとることとなる。
【００２７】同様に、測定対象物６の上半球分を測定する時の装置の動きを図５に、そのとき測定対象物６から見た測定機器１２の動きを図６に示す。この説明については、上記の下半球と比べて測定対象物６が下方に移動していること、測定機器１２は最初に図５（ａ）のように測定対象物６の側方から上方に移動することが相違するほか後は、上記の下半球の説明と同様であるので省略する。また図６に示す測定対象物６に対する測定機器１２の動作も、図４において説明したように（ａ）～（ｄ）に示す順序で経線方向に往復動作しながら測定する。
【００２８】これらによって得られた下半球、上半球の測定結果を合成すれば全周囲の特性測定結果を得ることができる。
【００２９】しかも測定装置の占有スペースは例えば高さ約１２ｍ、幅約３ｍ、第１のユニット１と第２のユニット２の間隔約１２ｍの小スペースで実現でき、測定距離は１０ｍまで可変できる。
【００３０】第２の実施の形態によれば、測定対象物６の全周囲の特性を測定するのに、下半球と上半球の２つに分けて測定することで、装置が小型であっても測定距離を大きくことことができ、より低コストで測定を行なえる。
【００３１】上記各実施の形態において、測定機器１２として照度を測定する機器（照度計等）、測定対象物６として照明器具等を取り付けて測定を行なえば、その配光特性を得ることができる。ここで照明器具等は器具およびランプ等の光源を指す。また配光特性は光源の測光中心を含む面内の光度（照度×距離×距離）を、方向の関数として表した曲線で、通常、測光中心を原点とした極座標で表す。
【００３２】さらに測定機器１２としてカメラを取付ければ、測定対象物６の全周囲の画像を自動で撮影し記録することができる。例えばコンピュータ制御可能なＣＣＤカメラを測定対象１２として取付け、得られた画像をコンピュータにファイルとして蓄積する。これにより配光特性だけでは分からないランプの器具反射板への写り込み等を調べるために簡単に画像の撮影が可能となり、高天井に実際に器具を吊り下げて普通のカメラを使用して人手で撮影するのと比較して、必要な画像を全て自動で撮ることができる。
【００３３】なお、第２の実施の形態の上半球および下半球において、測定機器１２が１／４の円弧上を移動した後元の位置に復帰しその後測定対象物６を測定ピッチ回転する行程の繰り返しも可能である。
【００３４】
【発明の効果】請求項１記載の測定装置によれば、測定対象物に対して距離可変で任意の方向から、常に測定機器を対象物に向けながら自動的に測定が行なえ、しかも測定距離を大きくとることができ、装置自体をコンパクトにでき、測定精度の向上も図れる。
【００３５】請求項２記載の測定方法によれば、測定対象物を中心に全周囲の特性を距離可変で測定することができる。また測定対象物の全周囲の特性を測定するのに、下半球と上半球の２つに分けて測定することで、装置が小型であっても測定距離を大きくすることができ、より低コストで測定を行なえる。
【００３６】請求項３記載の測定装置によれば、請求項２と同様な効果のほか、効率よく測定対象物を測定することができる。
【００３７】請求項４記載の測定装置によれば、請求項１と同様な効果のほか、配光曲線が得られる。
【００３８】請求項５記載の測定装置によれば、請求項１と同様な効果のほか、測定対象物の全周の画像が得られる。

【出願人】	【識別番号】０００００５８３２【氏名又は名称】松下電工株式会社
【出願日】	平成１１年１２月１７日（１９９９．１２．１７）
【代理人】	【識別番号】１０００７６１７４【弁理士】【氏名又は名称】宮井暎夫
【公開番号】	特開２００１－１７４２５１（Ｐ２００１－１７４２５１Ａ）
【公開日】	平成１３年６月２９日（２００１．６．２９）
【出願番号】	特願平１１－３５９４５３