JP5576763B2 - Autofocus surveying instrument - Google Patents
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Description
本発明は、オートフォーカス式測量機に関し、さらに詳細には自動的にオートフォーカスを開始する電子レベル(電子式水準儀)に関する。 The present invention relates to an autofocus surveying instrument, and more particularly to an electronic level (electronic level) that automatically starts autofocus.
図3に示したように、電子レベル2とは、目盛としてバーコード11が付された標尺1を用いて、このバーコード11を読んで高さhを測定するものである。近年、オートフォーカス式電子レベルも出現している。オートフォーカス式電子レベルとしては、後記特許文献1又は2に開示されたようなものが知られている。オートフォーカス式電子レベルの一例として、図4に後記特許文献1に開示されたもののブロック図を示す。
As shown in FIG. 3, the
この電子レベルは、視準望遠鏡20と電子装置部10とからなる。視準望遠鏡20は、対物レンズ21aと、合焦レンズ21bと、自動水平補正機構22と、ビームスプリッタ23と、焦点板20aと、接眼レンズ20bとを備える。
This electronic level includes the
電子装置部10は、ビームスプリッタ23で分けられた光を受光するラインセンサ24と、ラインセンサ24の出力を増幅する増幅器25と、増幅器25の出力をA/D変換するA/D変換器27と、A/D変換器27の出力を記憶するRAM28と、CCDラインセンサ24を駆動するCCD駆動回路29と、A/D変換器27とRAM28と駆動回路29へクロック信号を送るクロックドライバ26と、合焦レンズ21bを移動させるステッピングモータ41と、ステッピングモータ41を駆動するモータ駆動回路4と、モータ駆動回路4及びCCD駆動回路29を制御するマイコン3と、マイコン3に接続されたROM31及び表示部32とを備える。
The
オートフォーカスは、次のように行われる。まず、合焦レンズ21bを最も接眼レンズ20bよりに位置させると、合焦レンズ21bが合焦位置にないため、ラインセンサ24の出力は、図5の(a)に示したように平坦に近い。そこで、マイコン3からの指示で合焦レンズ21bを対物レンズ21a側へ移動させていくと、ラインセンサ24の出力には、しだいに目盛位置に対応する画像データが検出されるようになる。そして、図5の(b)に示したように、ラインセンサ24の出力が基準値α以上になったとき、合焦レンズ21bを停止する。ここで、各山の中心線CLを求め、この中心線CLの間隔の平均値を求めると、この平均値から標尺までの距離が求まる。この中心線CLの間隔の平均値を求めるには、フーリエ変換のような周波数解析を用いてもよい。標尺までの距離が求まれば、合焦レンズ21bを正確な合焦位置に移動させることができる。合焦レンズ21bが正確な合焦位置に位置すると、ラインセンサ24からの出力は、図5の(c)に示したようにいっそう明瞭となり、標尺1に付されたバーコード11が確実に読めて、測定値が得られる。
Autofocus is performed as follows. First, when the focusing
ところで、前記特許文献1に開示された電子レベルでは、標尺を視準した後にオートフォーカスボタンや測定開始ボタンを押すことによって、オートフォーカスを開始させていた。このため、標尺を視準してからオートフォーカスボタンや測定開始ボタンが押されるまでの時間が、測定時間を長くしてしまうという問題があった。また、オートフォーカスボタンや測定開始ボタンを押すと、電子レベルに衝撃や振動を与えて測定誤差を発生させるという問題もあった。本発明は、前記問題を解決するため、測定物を視準すると自動的にオートフォーカスを開始するオートフォーカス式測量機を提供することを課題とする。 By the way, in the electronic level disclosed in Patent Document 1, autofocusing is started by pressing an autofocus button or a measurement start button after collimating the scale. For this reason, there is a problem that the time from collimating the scale to when the autofocus button or the measurement start button is pressed increases the measurement time. In addition, when the autofocus button or the measurement start button is pressed, there is a problem that a measurement error is generated by giving an impact or vibration to the electronic level. In order to solve the above-described problem, an object of the present invention is to provide an autofocus surveying instrument that automatically starts autofocus when a measured object is collimated.
前記課題を解決するため、請求項1に係る発明のオートフォーカス式測量機は、視準望遠鏡の角度を測定するエンコーダを備え、該エンコーダから送られてくる角度を読み込み、前回読み込んだ角度と今回読み込んだ角度との角度差の絶対値が所定値以下か否か判断し、前記角度差の絶対値が所定値以下なら一定時間読み込みを遅延して、前記一定時間の累積で、前記角度差の絶対値が所定値以下になったときから所定時間以上経過したか否かを判断し、所定時間経過後も前記角度差の絶対値が所定値以下のときオートフォーカスを開始するオートフォーカス手段を備えた。請求項2に係る発明のオートフォーカス式電子レベルは、視準望遠鏡の水平角を測定するエンコーダを備え、該エンコーダから送られてくる水平角を読み込み、前回読み込んだ水平角と今回読み込んだ水平角との角度差の絶対値が所定値以下か否か判断し、前記角度差の絶対値が所定値以下なら一定時間読み込みを遅延して、前記一定時間の累積で、前記角度差の絶対値が所定値以下になったときから所定時間以上経過したか否かを判断し、所定時間経過後も前記角度差の絶対値が所定値以下のときオートフォーカスを開始するオートフォーカス手段を備えた。
In order to solve the above-mentioned problem, the autofocus surveying instrument of the invention according to claim 1 includes an encoder for measuring the angle of the collimating telescope, reads the angle sent from the encoder, and compares the previously read angle and the current time It is determined whether or not the absolute value of the angle difference from the read angle is equal to or smaller than a predetermined value. If the absolute value of the angle difference is equal to or smaller than the predetermined value, the reading is delayed for a certain period of time , Auto focus means is provided for determining whether or not a predetermined time or more has elapsed since the absolute value became equal to or less than a predetermined value, and for starting autofocus when the absolute value of the angle difference is equal to or less than the predetermined value even after the predetermined time has elapsed. It was. The autofocus electronic level of the invention according to
請求項1に係る発明によれば、エンコーダから送られてくる角度が所定時間以上一定のときオートフォーカスを開始するので、測定物を視準した後にオートフォーカスボタンや測定開始ボタンを押す必要がなくなり、測定時間を短縮できる。また、オートフォーカスボタンや測定開始ボタンを押すことによって、測量機に衝撃や振動を与えて測定誤差を発生させることもなくなる。 According to the first aspect of the invention, since the autofocus is started when the angle sent from the encoder is constant for a predetermined time or more, it is not necessary to press the autofocus button or the measurement start button after collimating the measurement object. Measurement time can be shortened. In addition, by pressing the autofocus button or the measurement start button, it is possible to prevent the surveying instrument from being shocked or vibrated and causing a measurement error.
請求項2に係る発明も、エンコーダから送られてくる水平角が所定時間以上一定のときオートフォーカスを開始するので、請求項1に係る発明と同じ効果を奏する。
The invention according to
以下、図1及び図2に基づいて、本発明の電子レベルの一実施例を説明する。この電子レベルは、図1に示したように、電子レベルに視準望遠鏡20の水平角を測定するエンコーダ30を備える。
An embodiment of the electronic level according to the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the electronic level includes an
エンコーダ30は、なるべく安価なものを使用する。マイコン3は、エンコーダ30から送られてくる水平角が所定時間以上一定のとき、視準完了と判断して、直ちにオートフォーカスを開始し測定を行う測定プログラムを内蔵する。これ以外は、図3に示した電子レベルと略同じであるので、同じ部分に同じ符号を付すに止めて、説明を省略する。なお、電子レベルの視準望遠鏡20は、原則として水平に保たれるものであるので、本実施例では高度角を測定するエンコーダは備えない。
The
この電子レベルの測定プログラムが行う測定手順を、図2に示したフローチャートに基づいて、さらに詳細に説明する。 The measurement procedure performed by the electronic level measurement program will be described in more detail based on the flowchart shown in FIG.
観測者は、電子レベルと標尺を設定位置にセットして、電子レベルの電源スイッチをONにすると測定プログラムがスタートする。次に、ステップS1に進んで、マイコン3は、観測者が視準操作を開始したか否かを判断する。視準操作開始の判断は、電源スイッチ又は測定ボタンが押されたときに視準操作開始と判断する。この他、エンコーダ30から送られてくる水平角を定期的に読み込み、前回読み込んだ水平角と今回読み込んだ水平角との角度差の絶対値が所定値(例えば30秒)以上になったときも、視準操作開始と判断する。
When the observer sets the electronic level and the staff at the set position and turns on the power switch of the electronic level, the measurement program starts. Next, it progresses to step S1 and the
観測者は、ピープサイト(照準装置)を用いて標尺を視準する。もちろん、視準望遠鏡20で標尺を視準してもよいが、オートフォーカス式電子レベルの場合は照準し易いピープサイトによる視準でも充分である。視準操作が開始されると、エンコーダ30から送られてくる水平角が刻々変化する。
The observer collimates the staff using a peep site (sighting device). Of course, the scale may be collimated with the
次にステップS2に進んで、マイコン3は、エンコーダ30から送られてくる水平角を読み込む。次にステップS3に進んで、前回読み込んだ水平角と今回読み込んだ水平角との角度差の絶対値が所定値(例えば2秒)以下か否か判断する。その角度差の絶対値が所定値を越えていれば、視準操作中として、ステップS2に戻る。その角度差の絶対値が所定値以下なら、視準操作完了の可能性があるとして、ステップS4に進んで一定時間(例えば50m秒)遅延する。このステップS4は、前回読み込んだ水平角と今回読み込んだ水平角との角度差の絶対値が所定値以下になったときからの時間を計るために必要なものである。
Next, proceeding to step S <b> 2, the
次に、ステップS5に進んで、マイコン3は、前回読み込んだ水平角と今回読み込んだ水平角との角度差の絶対値が所定値以下になったときから所定時間(例えば0.5秒)以上経過したか否かを判断する。その角度差の絶対値が所定値以下になったときからの時間は、その角度差の絶対値が所定値以下になったときから、そのステップS5が何回目かにより分かる。ただし、その角度差の絶対値が一旦所定値以下になっても、その後、その角度差の絶対値が所定値を越えたときは、それまで計っていた時間をクリアして、その後、その角度差の絶対値が再び所定値以下になったときからの時間を計り直す。
Next, proceeding to step S5, the
前回読み込んだ水平角と今回読み込んだ水平角との角度差の絶対値が所定値以下になったときから所定時間経過していないときは、視準操作が未完了の可能性があるとして、ステップS1〜S5を繰り返す。所定時間以上経過したときは、視準操作が完了したとして、ステップS6に進んで、オートフォーカスを自動的に開始する。オートフォーカスは、従来のものと同様に行われる。ここで、前述したステップS1〜S6が、請求項1又は2に記載のオートフォーカス手段に相当する。
If the predetermined time has not passed since the absolute value of the angle difference between the horizontal angle read last time and the horizontal angle read this time is less than or equal to the predetermined value, the collimation operation may be incomplete. Repeat S1-S5. If the predetermined time has elapsed, it is determined that the collimation operation has been completed, and the process proceeds to step S6, where autofocus is automatically started. Autofocus is performed in the same way as in the conventional one. Here, the above-described steps S1 to S6 correspond to the autofocus means according to
オートフォーカスが完了すると次に、ステップS7に進んで、マイコン3は、電子レベルによる測定を行う。次に、ステップS8に進んで、マイコン3は、測定値を表示手段に表示する。次に、ステップS9に進んで、観測者は、測定停止するか否か、停止ボタンを押してマイコン3に指示する。停止ボタンが押されれば、ステップS10に進んで、測定及びオートフォーカスの停止処理を行い、ステップS2に戻って、次の測定点での測定に備える。測定及びオートフォーカスの停止処理とは、次の測定点での測定の準備をするために、電子レベルの働きを一時停止させるとともに、今記憶している測定に関するデータ、オートフォーカスに関するデータをクリアすることである。停止ボタンが押されなければ、ステップS7に戻って、停止ボタンが押されるまで待つ。
When the autofocus is completed, the process proceeds to step S7, where the
この電子レベルでは、観測者が標尺を視準すると、オートフォーカスを自動的に開始するので、標尺を視準した後にオートフォーカスボタンや測定開始ボタンを押す必要がなくなり、測定時間を短縮できる。しかも、オートフォーカスボタンや測定開始ボタンを押すことがなくなるので、電子レベルに衝撃や振動を与えて測定誤差を発生させるという問題も起きなくなる。 At this electronic level, when the observer collimates the scale, autofocus is automatically started, so that it is not necessary to press the autofocus button or the measurement start button after collimating the scale, and the measurement time can be shortened. In addition, since there is no need to press the autofocus button or the measurement start button, there is no problem of causing a measurement error by giving an impact or vibration to the electronic level.
また、この電子レベルは、水平角を測定するエンコーダ30を備えているので、標尺を設置した測定点の水平角を測定できる。さらに、スタジア測量によって標尺までの距離測定ができる。レベルであるから、当然、測定点と視準点の高度差を測定できる。よって、この電子レベルは、測定点と視準点の高度差と標尺までの距離とから、測定点の高度角も測定できて、水平角、高度角、距離を測定できる簡易なトータルステーションとしても使用できる。
Moreover, since this electronic level is equipped with the
ところで、本発明は前記実施例に限るわけではなく、種々の変形が可能である。たとえば、前記実施例は電子レベルであったが、本発明はエンコーダを備えるその他の測量機(トータルステーション、セオドライト等)にも適用できるものである。 By the way, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. For example, although the above-mentioned embodiment is an electronic level, the present invention can be applied to other surveying instruments (total station, theodolite, etc.) having an encoder.
1 電子レベル
2 標尺
20 視準望遠鏡
30 エンコーダ
1
Claims (2)
Equipped with an encoder that measures the horizontal angle of the collimating telescope, reads the horizontal angle sent from the encoder, and whether or not the absolute value of the angle difference between the horizontal angle read last time and the horizontal angle read this time is less than a predetermined value Judgment, if the absolute value of the angle difference is less than or equal to a predetermined value, delay reading for a certain period of time. An autofocus electronic level provided with autofocus means for determining whether or not the autofocus is started when the absolute value of the angle difference is not more than a predetermined value even after a predetermined time has elapsed.
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