JPH01254806A - 測距経緯儀 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、基準点からの測量点の座標を認識できるΔ−
１距経緯儀に関する。

（従来の技術） 従来、基準点からのΔｐＩ　ｆｆｉ点の座標を求めるに
は、先ず、任意の目標点を規準してその目標点までの距
離をｎ１定し、この位置を基準点とし、次いで、反射プ
リズムを所定の１１）Ｊ　ｍ点に立てて、その１ｆｌｌ
ｌ　ＭＡ点までの距離を測定すると共に基準点から測量
点までの角度を測定し、これを測量点毎に繰り返す、そ
して後で必要な場合には、基準点からの測量点の座標（
Ｘ＋、ｙｌ）（×２、Ｖ２）・・・を計算して求めてい
た。

（発明が解決しようとする課題） したがって、測量現場で、この測量点の座標（Ｘ＋、Ｖ
＋）を知りたい場合には、手計算で求めるしかなく、時
間がかかるという問題があった。

本発明は、従来のこのような問題を解決することをその
目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するために、規準手段と、
光波距ｍ　ａｌ定手段と、測距経緯儀本体の水平方向回
転角及び垂直方向回転角を検出する測角手段とを備えた
ｎ１距経緯儀において、測距経緯儀本体から送光され測
量点の反射面で反射されて前記光波距離測定手段の反射
光受光面に向う反射光の一部を取り出して集光させ、そ
９集光点の前記ｎ１定点の反射面の移動に伴う変位量を
検出する検出手段と、前記１ｆｌｌ距経緯儀本体を水平
方向及び垂直方向に回動させる駆動手段と、前記検出手
段で検出された変位量が零となるように前記駆動手段を
作動させる制御手段と、前記測角部により検出された測
距経緯儀本体の回動量に対応するその水平方向回転角及
び垂直方向回転角と前記光波距離測定手段から得られた
測距値から前記測量点の座標値を算出する演算手段とを
備えることを特徴とする。

（作　用） 望遠鏡で基準点を視阜して基準点までの距離を求め、次
に１１１１１　ｍ点に例えば反射プリズムから成る反射
面を移動させると、検出手段における集光点は、基準点
の時の位置から変移し、該検出手段は該変移量を算出す
る。次いで制御手段は該変移量が零になるまで測距経緯
儀本体をモータで回動する。

該モータの回動量に対応する測距経緯儀本体の水平方向
回転角及び垂直方向回転角は測角手段によりａｌｌ定さ
れ、ｎｊ量点までの距離は、光波距ｉｌｌ　ａＰＩ定手
段によりＪｌ定される。演算手段は、測定された前記水
平方向回転角、及び垂直方向回転角並びに測距値からａ
ｌｌ　ＭＡ点の立体座標（ｘ。

ｙ、ｚ）を算出する。かくて、例えば反射プリズムから
成る反射面の位置の座標が直ちに判る。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面につき説明する。

第１図において、１は望遠鏡で、該望遠鏡１は、ビーム
スプリッタ１、直角プリズム３と協同して測量点に設置
する反射プリズム４を視学する規準光学系（規準手段）
を構成する。前記ビームスプリッタ２及び直角プリズム
３は、また、ダイクロイック・プリズム５、レンズ６及
び較正ミラー７と協同して発光ダイオード８が射出した
光を前記反射プリズム４に送光する送光系を構成する。

レンズ９及びハーフミラ−・プリズムＩＯは直角レンズ
３、ビームスプリッタ２及びタイクロイック・プリズム
と協同して反射プリズム４から帰ってきてダイクロイッ
ク・プリズム５で直角に曲げられた光を距離測定用受光
素子１１に導く受光系を構成し、較正ミラー１２及び１
３は較正ミラー７と協同して発光ダイオード８が射出し
較正ミラー７で直角に曲げられた光を、距離測定用受光
素子１１に導（光波較正系を構成する。

前記発光ダイオード８、送光系、光波較正系及び受光素
子１１等は光波距離測定手段を構成するもので、該１１
１１定手段は、受光素子１１から出力する受光系からの
光信号と光波較正系からの光信号の位相差を′Ａ−１定
することにより測距する。

尚、前記直角プリズム３を除く送光系、受光系及び光波
較正系の光学部材、発光ダイオード８及び受光索子１１
並びに後に詳述する２次元位置検出用センサ１２及び望
遠鏡１はいずれも箱体（図示しない）に設けられている
。

１５は前記箱体に対し鉛直軸７回りに回転可能に支承さ
れた水平回転テーブルで、該テーブル１５は、これを回
転するモータ（図示せず）を内蔵し、その中心に送光系
等の光軸が貫通する透孔１５ａを有する。該テーブル１
５には、水平方向回転角測定用エンコーダ１６の回転円
盤１６ａが連結されて一体化され、該円盤ｌｅａを挾ん
で該エンコーダ１６のの発光素子ｔａｂ及び受光素子ｌ
ｅｅが設けられている。該水平方向回転角測定用エンコ
ーダ１Ｂは、回転円盤ｔｅａに直立された支柱！７及び
これに固着されたモータ１８を介して水平回転テーブル
１５に支持されている直角プリズム３（７１ＤＩ距経緯
儀本体）の鉛直軸７回りの回転による水平方向回転角す
なわち測量点の水平方向角を測定する。

前記支柱１７に固着されたモータ１８の駆動軸１８ａの
一端には前述のように直角プリズム３が固定され、該駆
動軸１８ａの他端には垂直方向回転角測定用エンコーダ
１９の回転円盤１９ａが嵌着され、該円盤１９ａを挾ん
で該エンコーダ１９の発光素子１９ｂ及び受光素子１９
ｃが設けられており、該垂直方向回転測定用エンコーダ
１９は直角プリズム３の水平軸（モータ駆動軸１８ａ　
）回りの回転により測距経緯儀本体の垂直方向回転角す
なわち７ＩＩＩＩ量点の垂直方向角が測定される。

１２は、前記検出手段としての２次元位置検出用センサ
で、これは例えばシリコンフォトダイオード、ＣＣＤを
応用した公知のもので、レンズ９、ハーフミラ−・プリ
ズム１０の光軸の後方に該光軸に直交しその主面に反射
光の一部が集光するように配置されており、７１１１点
である反射プリズム４の位置が変化するとき、主面の集
光点１２ａが移動し、出力端子１２ｂから集光点１２ａ
の変移量を出力するようになっている。

該センサ１２は、第２図示のように、制御手段としての
ＣＰＵ２０に接続されており、該センサ１２がＣＰＵ２
０に集光点１２ａのずれ量を出力した時、ＣＰＵ２０は
、該ずれ量に基づき、駆動手段としての回転テーブル１
５内のモータ２１及びモータ１８をそれぞれ回転させる
モータ・ドライバー２２＋　、　２２□に、該ずれ量を
０にするだけの出力信号を出力するようになっており、
かくてモータ、ドライバー２２１．２２□の出力により
駆動されるモータ２１及び１８は、測距経緯儀本体とし
ての直角プリズム３を反射プリズム４に追従させる。

前記水平方向回転角測定用エンコーダ１Ｂ、垂直方向回
転角測定用エンコーダ１９及び光波測距測定手段２３は
、それぞれＣＰＵ２４に接続されており、該ＣＰＵ２４
は、演算手段として、該エンコーダ１６及び１９で検出
された反射プリズム４の動きに追従した直角プリズム３
すなわち７１−１距経緯儀本体の水平方向回転角及び垂
直方向回転角並びに前記光波測距７１１１定手段で測定
された基準点及を１ｌｌｌ　Ｉｎ点までの距離から、該
Ｉｇｌ量点の立体座標値で算出するようになっており、
この立体座標値はＣＰＵ２４に接続されたデイスプレィ
２５に表示される。

第３図は、本測距経緯儀を使用した作業フローを示す。

先ず、直角プリズム３をモータ１８及び２１により動か
して基準点の反射プリズム４を規準する（ステップ■）
。この規準後には、反射光の集光点は２次元位置検出セ
ンサ１２の中心にくるので、両センサ１６及び１９で直
角プリズム３の水平方向回転角及び垂直方向回転角が、
光波測距測定手段で基準点までの距離がそれぞれａｌｌ
定される（ステップ■■）。次に、両エンコーダ１６及
び１９はリセットして零にする。基準点とは別の測量点
からその座標値を得る場合には、その測量点に反射プリ
ズム４を置いて再び前述と同じように規準する（ステッ
プ■）と、再び両エンコーダ１６及び１９と光波距離測
定手段２３で１１−１距と４カ１角が行なわれ（ステッ
プ■、■）、演算手段で基準点からの水平方向回転角、
垂直方向回転角及び測距値並びに基準点までの測距値か
ら測量点の座標かが計算される（ステップ■）。この座
標値はデイスプレィ２５に表示される（ステップ■）。

測量点が複数あって（ステップ■）、作業者が反射プリ
ズム４を持って移動すると、直角プリズム３へ戻ってく
る反射プリズム４からのの反射光の入射角度が変化する
から、２次元位置検出用センサ１２に集光する位置が変
移し、該変移量が該センサ１２で測定される（ステップ
■■）。この変移量の入力により、ＣＰＵ２０は、この
変移量を零にするように、すなわち２次元位置検出用セ
ンサ１２の中心に集光点がくるようにモータ１８及び２
１を駆動する（ステップ■）。

集光点が再び２次元位置検出用センサ１２の中心位置に
くると（ステップ■）、再び前記ステップ■からステッ
プ■までの作業が行なわれる。

以後、複数の測量点に反射プリズム４を設置する毎に以
上の動作が行なわれて各座標が順次表示される。

尚、前記実施例におけるダイロイツク・ブリズム５の代
りにハーフミラ−と所定波長（送光波と同じ波長）のみ
を通過させるフィルタを使用してもよい。

（発明の効果） 本発明は、上記の構成を有するので、ａｌｌＪ　ｆｎ基
準点からの１ｌＦＪ量点の空間座標を測量時に容易に知
ることができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の要部を示す線図、第２図
は、そのブロック図、第３図はその作業フロー図である
。 １・・・望遠鏡 ３・・・直角プリズム ４・・・反射プリズム ８・・・発光ダイオード １１・・・距離測定用受光素子 １２・・・２次元位置検出用センサ １６・・・水平方向回転角ｎ１定用エンコーダ１８．２
１・・・モータ １９・・・垂直方向回転角測定用エンコーダ２０・・・
　ＣＰＵ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 規準手段と、光波距離測定手段と、測距経緯儀本体の水
   平方向回転角及び垂直方向回転角を検出する測角手段と
   を備えた測距経緯儀において、測距経緯儀本体から送光
   され測量点の反射面で反射されて前記光波距離測定手段
   の反射光受光面に向う反射光の一部を取り出して集光さ
   せ、その集光点の前記測定点の反射面の移動に伴う変位
   量を検出する検出手段と、前記測距経緯儀本体を水平方
   向及び垂直方向に回動させる駆動手段と、前記検出手段
   で検出された変位量が零となるように前記駆動手段を作
   動させる制御手段と、前記測角部により検出された測距
   経緯儀本体の回動量に対応するその水平方向回転角及び
   垂直方向回転角と前記光波距離測定手段から得られた測
   距値から前記測量点の座標値を算出する演算手段とを備
   えることを特徴とする測距経緯儀。