JPH0829168A - Survey device - Google Patents
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- JPH0829168A JPH0829168A JP16508694A JP16508694A JPH0829168A JP H0829168 A JPH0829168 A JP H0829168A JP 16508694 A JP16508694 A JP 16508694A JP 16508694 A JP16508694 A JP 16508694A JP H0829168 A JPH0829168 A JP H0829168A
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、測定点の座標値を自動
的に求める測量装置にかかり、特に、レーザセオドライ
トを使用し、測定点上に作ったレーザスポットの結像面
上の位置から測定点の座標値を求めるように構成された
測量装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surveying device for automatically obtaining coordinate values of a measuring point, and in particular, it uses a laser theodolite to measure the position of a laser spot formed on the measuring point on the image plane. The present invention relates to a surveying device configured to determine coordinate values of measurement points.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、レーザ光を射出する光波測距
儀とプリズムとから成る測量装置は知られており、基準
点に配置された光波測距儀で測定点に配置された前記プ
リズムを視準して測定点の水平角を測定すると共に、前
記プリズムに向けてレーザ光を射出し、該プリズムで反
射たレーザ光の位相遅れにより、前記基準点と前記測定
点の間の距離を算出して測定点の座標を求めていた。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a surveying device including a light wave distance measuring device for emitting a laser beam and a prism, and a prism arranged at a measuring point is arranged by a light wave distance measuring device arranged at a reference point. While collimating and measuring the horizontal angle of the measurement point, the laser beam is emitted toward the prism, and the phase delay of the laser beam reflected by the prism calculates the distance between the reference point and the measurement point. Then, the coordinates of the measurement point were obtained.
【０００３】そして、レーザ測距儀を使用するために
は、測定点上にプリズムを配置できることが前提であ
り、見通しのよい広い場所に測定点がある場合には、プ
リズムの固定されたポールが用いられ、このポール先端
を測定点上に配置して垂直に立てて測量し、家屋等の建
造物上に測定点がある場合には、足場を組んで測定点に
プリズムを配置して測量し、測定点の座標を求めてい
た。In order to use the laser range finder, it is premised that a prism can be placed on the measuring point. If the measuring point is located in a wide area with good visibility, the pole to which the prism is fixed is used. It is used, and the tip of this pole is placed on the measurement point and is erected vertically, and when there is a measurement point on a structure such as a house, a scaffold is assembled and a prism is placed at the measurement point to measure , Was seeking the coordinates of the measurement point.
【０００４】しかしながら、巨大な建造物上に測定点が
ある場合に、コスト上の制約や、危険性等から足場を組
むことができない場合があり、測定点上にプリズムを配
置できないと、光波測距儀を用いることができなかっ
た。However, when there is a measurement point on a huge structure, there are cases where it is not possible to form a scaffold due to cost restrictions or dangers. I couldn't use a ranger.
【０００５】一方、従来のトランシットを使用して目視
により前方交会法を行えば、プリズムを使用することな
く測定点の座標値を求めることも可能ではあるが、計算
が煩雑であり、また、トランシットの扱いに注意を払わ
なければならない等、光は測距儀を使用した場合に比べ
て不都合も多く、簡便に測定することができる測量装置
が望まれていた。On the other hand, it is possible to obtain the coordinate value of the measurement point without using a prism by visually performing the forward intersection method using a conventional transit, but the calculation is complicated, and the transit Therefore, there is a lot of inconvenience of light compared with the case where a rangefinder is used, and a surveying instrument that can easily measure light has been desired.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の不都合に鑑みて創作されたもので、その目的は、測
定点にプリズムを配置することなく、簡便に、測定点の
座標値を求めることができる測量装置を提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention was created in view of the disadvantages of the prior art described above, and its purpose is to simply and easily determine the coordinate value of a measurement point without disposing a prism at the measurement point. It is to provide a surveying device that can be obtained.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、測定点上にレーザスッポトを
つくるレーザセオドライトと、撮像素子の配置された結
像面上に対物レンズで前記レーザスポットの像を結ぶ結
像装置と、演算装置とを備えた測量装置であって、前記
結像装置の視準線は、前記レーザセオドライトが配置さ
れた第１基準点と前記結像装置が配置された第２基準点
とを含む鉛直面に対して垂直にされ、前記撮像素子は、
前記レーザスポットの像の前記結像面上の座標値を前記
演算装置に出力し、前記演算装置は、前記レーザセオド
ライトにより測定された前記測定点の水平角の値と、基
線長の値と、前記対物レンズの焦点距離の値と、前記像
の結像面上の座標値とに基づいて前記測定点の座標値を
求めることを特徴とし、請求項２記載の発明は、請求項
１記載の測量装置であって、前記レーザセオドライトと
前記演算装置とは信号の入出力可能に接続されたことを
特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 uses a laser theodolite for forming a laser spot on a measuring point and an objective lens on an image forming plane on which an image pickup device is arranged. A surveying device comprising an image forming device for forming an image of the laser spot and a computing device, wherein a collimation line of the image forming device is a first reference point at which the laser theodolite is arranged and the image forming device. Is arranged perpendicular to a vertical plane including a second reference point.
The coordinate value on the image plane of the image of the laser spot is output to the arithmetic unit, the arithmetic unit, the value of the horizontal angle of the measurement point measured by the laser theodolite, the value of the baseline length, The coordinate value of the measurement point is obtained based on the value of the focal length of the objective lens and the coordinate value of the image on the image plane, and the invention of claim 2 is the invention of claim 1. In the surveying instrument, the laser theodolite and the arithmetic unit are connected so that signals can be input and output.
【０００８】[0008]
【作用】第１基準点に配置されたレーザセオドライトが
測定点上に作ったレーザスッポトを、第２基準点に配置
された結像装置で視準し、該結像装置の備える対物レン
ズで結像面上に前記レーザスポットの像を結ぶと、前記
結像面上に配置された撮像素子が前記レーザスポットの
像の該結像面上の座標値を演算装置に出力するように構
成されており、前記結像装置の視準線は、前記レーザセ
オドライトが配置された第１基準点と前記結像装置が配
置された第２基準点とを含む鉛直面に対して垂直にされ
ているので、幾何学的な演算により、前記演算装置は、
前記レーザセオドライトにより測定された前記測定点の
水平角の値と、基線長の値と、前記対物レンズの焦点距
離の値と、前記像の結像面上の座標値とに基づいて前記
測定点の座標値を求めることができる。The laser spot created by the laser theodolite located at the first reference point on the measurement point is collimated by the imaging device located at the second reference point, and is combined by the objective lens of the imaging device. When the image of the laser spot is formed on the image plane, the image pickup device arranged on the image plane outputs the coordinate value of the image of the laser spot on the image plane to the arithmetic unit. Since the collimation line of the image forming device is perpendicular to the vertical plane including the first reference point where the laser theodolite is arranged and the second reference point where the image forming device is arranged, , By means of geometrical operation, the arithmetic unit
The value of the horizontal angle of the measurement point measured by the laser theodolite, the value of the baseline length, the value of the focal length of the objective lens, and the measurement point based on the coordinate value on the image plane of the image. The coordinate value of can be calculated.
【０００９】[0009]
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１０】図１、図２に示した測量装置は本発明の一
実施例であり、図１は、その測量装置の使用方法を説明
するための図であり、図２は、その測量装置を整準させ
る手順を説明するための図である。The surveying instrument shown in FIGS. 1 and 2 is an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram for explaining how to use the surveying instrument, and FIG. 2 shows the surveying instrument. It is a figure for demonstrating the procedure of leveling.
【００１１】図２を参照し、３はレーザセオドライトで
あり、第１基準点Ｐ1上に配置されている。６は結像装
置であり、第２基準点Ｐ2上に配置されている。前記第
１基準点Ｐ1と前記第２基準点Ｐ2とは、説明を簡単にす
るために、同一水準面内に位置しているものとし、前記
第１基準点Ｐ1と前記第２基準点Ｐ2とを結んで基線９が
構成されている。Referring to FIG. 2, reference numeral 3 denotes a laser theodolite, which is arranged on the first reference point P 1 . An image forming device 6 is arranged on the second reference point P 2 . In order to simplify the description, the first reference point P 1 and the second reference point P 2 are located on the same level plane, and the first reference point P 1 and the second reference point P 2 A base line 9 is formed by connecting the points P 2 and P 2 .
【００１２】前記結像装置６は結像装置本体１３を有し
ており、該結像装置本体１３の内部には、撮像素子であ
るＣＣＤ(電荷結合素子)が配置された結像面４と対物レ
ンズとが設けられており、該対物レンズは、主点Ｓ1が
前記結像面４の前面の焦点距離ｆの位置に存するよう
に、前記結像面４と平行に置かれている。The image forming apparatus 6 has an image forming apparatus body 13, and inside the image forming apparatus body 13, an image forming surface 4 on which a CCD (charge coupled device) as an image pickup element is arranged. An objective lens is provided, and the objective lens is placed in parallel with the image plane 4 so that the principal point S 1 exists at the position of the focal length f of the front surface of the image plane 4.
【００１３】前記結像装置本体１３は、回転軸線１５の
回りに回転自在に脚１４に取付けられており、前記対物
レンズの主点Ｓ1が前記回転軸線１５上に位置するよう
に構成されている。前記対物レンズの光軸は、前記結像
面４の略中央で垂直に交わるように配置されており、図
示しない接眼レンズから覗いたときの結像装置６の視準
線８と前記光軸とは一致するように構成されている。The main body 13 of the image forming apparatus is rotatably mounted on the leg 14 about an axis of rotation 15 so that the principal point S 1 of the objective lens is located on the axis of rotation 15. There is. The optical axis of the objective lens is arranged so as to intersect perpendicularly at the substantially center of the image forming surface 4, and the collimation line 8 of the image forming device 6 and the optical axis when seen through an eyepiece lens (not shown). Are configured to match.
【００１４】そして、前記結像装置６の備える気泡管と
下げ振を使用して、前記回転軸線１５が、前記第２基準
点Ｐ2の鉛直線と一致するように整準すれば、前記対物
レンズの主平面は、前記回転軸線１５を含む鉛直面内に
位置するようになる。Then, if the rotary tube 15 is leveled so as to coincide with the vertical line of the second reference point P 2 by using the bubble tube and the down vibration provided in the imaging device 6, the objective is obtained. The main plane of the lens comes to lie in a vertical plane including the rotation axis 15.
【００１５】前記結像装置本体１３はファインダー１７
を有しており、該ファインダー１７の視準線１８と前記
結像装置６の視準線８とは直角に交わるようにされてお
り、その交点が前記対物レンズの主点Ｓ1と一致するよ
うにされているので、結像装置６が整準されている状態
で、該ファインダー１７の視準線１８を前記基線９と平
行になるようにすれば、前記視準線８を、前記レーザセ
オドライト３が配置された第１基準点Ｐ1と前記結像装
置６が配置された第２基準点Ｐ2とを含む鉛直面(基線９
を含む鉛直面)に対して垂直にすることができる。The image forming apparatus main body 13 includes a finder 17
And the collimation line 18 of the finder 17 and the collimation line 8 of the imaging device 6 intersect at a right angle, and the intersection point coincides with the principal point S 1 of the objective lens. Therefore, if the collimation line 18 of the finder 17 is made parallel to the base line 9 in a state in which the imaging device 6 is leveled, the collimation line 8 is changed to the laser beam. A vertical plane (baseline 9 including a first reference point P 1 where the theodolite 3 is arranged and a second reference point P 2 where the imaging device 6 is arranged)
Vertical plane (including the vertical plane).
【００１６】前記レーザセオドライト３は望遠鏡２を備
えており、該望遠鏡２内にはレーザ光を射出するレーザ
光射出装置が設けられており、前記望遠鏡２の視準線と
前記レーザ光の光軸１９とは、一致するように構成され
ている。The laser theodolite 3 is provided with a telescope 2, and a laser light emitting device for emitting laser light is provided in the telescope 2. The collimation line of the telescope 2 and the optical axis of the laser light are provided. 19 is configured to match.
【００１７】前記望遠鏡２は回転軸線１６の回りに回転
自在に脚１２に設けられており、該回転軸線１６と前記
レーザ光の光軸１９とは、回転中心Ｓ2で交わるように
構成されており、前記レーザセオドライトは、前記回転
軸線１６が前記基準点Ｐ1の鉛直線と一致するように整
準されている。The telescope 2 is provided on the leg 12 so as to be rotatable around a rotation axis 16, and the rotation axis 16 and the optical axis 19 of the laser light intersect each other at a rotation center S 2. The laser theodolite is leveled so that the rotation axis 16 coincides with the vertical line of the reference point P 1 .
【００１８】前記望遠鏡２は先ず、図２のように、気泡
管によって前記望遠鏡２の視準線１９が水準面内に位置
するように整準される。そして、該望遠鏡２で結像装置
６の前記ファインダー１７の対物レンズを視準し、前記
レーザ光の光軸１９と前記ファインダーの視準線１８と
を一致させる。すると、前記結像装置本体１３の対物レ
ンズの主点Ｓ1と、前記望遠鏡２の回転中心Ｓ2とは同じ
高さに位置するようになる。なお、このときは前記レー
ザ光の光軸１９(前記ファインダーの視準線１８)は、前
記基線９と平行になっている。First, the telescope 2 is leveled by a bubble tube so that the collimation line 19 of the telescope 2 is located in the level plane, as shown in FIG. Then, the telescope 2 collimates the objective lens of the finder 17 of the image forming device 6 so that the optical axis 19 of the laser light and the collimation line 18 of the finder coincide with each other. Then, the principal point S 1 of the objective lens of the image forming apparatus main body 13 and the rotation center S 2 of the telescope 2 are located at the same height. At this time, the optical axis 19 of the laser light (collimation line 18 of the finder) is parallel to the base line 9.
【００１９】そして、図１のように、前記望遠鏡２を建
築構造物２２上に存する測定点Ｐ0に向け、該測定点Ｐ0
を視準すると、該望遠鏡２の備えるレーザ射出装置によ
り前記測定点Ｐ0上にレーザスポットＱ0が作られる。[0019] Then, as shown in FIG. 1, toward the measurement point P 0 that exists the telescope 2 on the building structure 22, the surveying fixed point P 0
Is collimated, a laser spot Q 0 is created on the measurement point P 0 by the laser emitting device provided in the telescope 2.
【００２０】このとき、前記レーザセオドライト３に設
けられた角度読取器により、前記基線９を基準方向とし
た前記測定点Ｐ0の水平角θが求められるので、該水平
角θを、別途測定しておいた基線長Ｌと共に、キーボー
ド等の入力装置で演算装置７に入力する。At this time, since the horizontal angle θ of the measuring point P 0 with the base line 9 as a reference direction is obtained by the angle reader provided in the laser theodolite 3, the horizontal angle θ is separately measured. Along with the set baseline length L, it is input to the arithmetic unit 7 by an input device such as a keyboard.
【００２１】一方、前記結像装置６は、視準線８を第１
基準点Ｐ1と前記第２基準点Ｐ2とを含む鉛直平に垂直に
したままにしておくと、前記レーザスポットＱ0で散乱
された光は、前記結像装置６に設けられた対物レンズで
集光され、結像面４上に像Ｑ2が結ばれる。前記撮像素
子は、該像Ｑ2の結像面上の位置を、前記視準線８と結
像面４とが交差する点を原点Ｓ0とし、横方向Ｘ軸(Ｘ4
軸)の値をａ、高さ方向Ｚ軸(Ｚ4軸)の値をｂとした２次
元の座標値(ａ，ｂ)として前記演算装置７に出力する。On the other hand, the image forming device 6 sets the collimation line 8 at the first line.
When left vertical to the vertical plane including the reference point P 1 and the second reference point P 2 , the light scattered by the laser spot Q 0 is an objective lens provided in the imaging device 6. The light is condensed by and the image Q 2 is formed on the image plane 4. In the image pickup device, the position of the image Q 2 on the image forming plane is defined as an origin S 0 at a point where the collimation line 8 intersects with the image forming plane 4, and a lateral X axis (X 4
It outputs to the arithmetic unit 7 as a two-dimensional coordinate value (a, b) in which the value of the axis is a and the value of the Z axis in the height direction (Z 4 axis) is b.
【００２２】前記対物レンズの焦点距離ｆは予めわかっ
ているので、前記演算装置７は、該焦点距離ｆと、前記
水平角θと、前記座標値(ａ，ｂ)と、前記基線長Ｌとか
ら、前記測定点Ｐ0の座標値が求められる。Since the focal length f of the objective lens is known in advance, the arithmetic unit 7 calculates the focal length f, the horizontal angle θ, the coordinate value (a, b), and the base line length L. From this, the coordinate value of the measurement point P 0 is obtained.
【００２３】なお、該測定点Ｐ0の座標値は、前記望遠
鏡２の回転中心Ｓ2を原点として前記基線９と平行な方
向をＸ軸、前記回転中心Ｓ2(原点)を含む水準面内で前
記Ｘ軸と垂直な方向をＹ軸、高さ方向をＺ軸とする三次
元座標(Ｘ，Ｙ，Ｚ)で表すものとする。The coordinate value of the measurement point P 0 is in the level plane including the rotation center S 2 (origin) in the direction parallel to the base line 9 with the rotation center S 2 of the telescope 2 as the origin. Is represented by three-dimensional coordinates (X, Y, Z) in which the direction perpendicular to the X axis is the Y axis and the height direction is the Z axis.
【００２４】図３は、前記測定点Ｐ0の座標値(Ｘ，Ｙ，
Ｚ)の求め方を説明するための図であり、前記測定点Ｐ0
から、前記主点Ｓ1と前記回転中心Ｓ2とを含む水準面に
降ろした垂線の足をＰ4とし、前記像Ｑ2から前記結像面
４のＸ軸（Ｘ4軸）へ降ろした垂線の足を点Ｑ2'とす
る。該点Ｑ2’の座標値は(ａ，０)である。FIG. 3, the coordinate values of the measurement point P 0 (X, Y,
FIG. 5 is a diagram for explaining how to obtain Z), which is the measurement point P 0.
From the perpendicular foot that down to the level surface including the principal point S 1 and the center of rotation S 2 and P 4, drawn from the image Q 2 the X-axis of the image plane 4 to (X 4 axes) The foot of the vertical line is the point Q 2 '. The coordinate value of the point Q 2 'is (a, 0).
【００２５】また、前記回転中心Ｓ2とレンズ２０の前
記主点Ｓ1を結ぶ直線に前記点Ｐ4から降ろした垂線の足
を点Ｐ5とすると、三角形Ｐ5Ｐ4Ｓ1に着目すると、２辺
Ｐ4Ｐ5、Ｐ5Ｓ1は、 Ｐ4Ｐ5 ＝ Ｙ …… (１) Ｐ5Ｓ1 ＝ Ｌ − Ｘ …… (２) で表せる。また、三角形Ｓ1Ｓ0Ｑ2'に着目すると、２辺
Ｓ1Ｓ0、Ｓ0Ｑ2'は、 Ｓ1Ｓ0 ＝ ｆ …… (３) Ｓ0Ｑ2'＝ ａ …… (４) で表せる。If a foot of a perpendicular line drawn from the point P 4 to a straight line connecting the center of rotation S 2 and the principal point S 1 of the lens 20 is a point P 5 , attention is paid to a triangle P 5 P 4 S 1. The two sides P 4 P 5 and P 5 S 1 can be represented by P 4 P 5 = Y (1) P 5 S 1 = L-X (2). Focusing on the triangle S 1 S 0 Q 2 ′, the two sides S 1 S 0 and S 0 Q 2 ′ are S 1 S 0 = f ...... (3) S 0 Q 2 ′ = a …… (4 ) Can be represented.
【００２６】前記三角形Ｐ5Ｐ4Ｓ1と前記三角形Ｓ1Ｓ0
Ｑ2'とは相似であるから、(１)〜(４)式により、次式が
成立する。The triangle P 5 P 4 S 1 and the triangle S 1 S 0
Since it is similar to Q 2 ', the following equation is established from the equations (1) to (4).
【００２７】 Ｙ／(Ｌ−Ｘ) ＝ ｆ／ａ …… (５) 更に、三角形Ｓ2Ｐ5Ｐ4に注目すると、前記水平角θか
ら、 ｔａｎ(θ) ＝ Ｙ／Ｘ …… (６) が成立するので、該(６)式と、前記(５)式とでＸを消去
すると、 Ｙ ＝ ｆ・Ｌ・ｔａｎ(θ)／｛ｆ＋ａ・ｔａｎ(θ)｝ …… (７) が導かれる。Y / (L−X) = f / a (5) Further, paying attention to the triangle S 2 P 5 P 4 , from the horizontal angle θ, tan (θ) = Y / X (6) ) Is satisfied, and if X is eliminated by the equation (6) and the equation (5), Y = f · L · tan (θ) / {f + a · tan (θ)} (7) becomes Be guided.
【００２８】焦点距離ｆは既知であり、水平角θと基線
長Ｌとは前記演算装置に入力され、前記座長値ａは電気
信号により撮像装置から入力されるので、前記(７)式に
よりＹを求めることができる。そして、そのＹの値を
(６)式に代入すると、Ｘの値を算出することができる。The focal length f is known, the horizontal angle θ and the base line length L are input to the arithmetic unit, and the sitting length value a is input from the image pickup unit by an electric signal. Can be asked. Then, the value of Y
The value of X can be calculated by substituting in the equation (6).
【００２９】次に、前記結像装置６の視準線８を含む鉛
直面に前記測定点Ｐ0から降ろした垂線の足を点Ｐ3と
し、図３のように、前記像Ｑ2から結像面４のＺ軸(Ｚ4
軸)に降ろした垂線の足を点Ｑ2''とし、前記主点Ｓ1を
通る鉛直線をＺ'軸とし、該Ｚ'軸へ前記点Ｐ3から降ろ
した垂線の足を点Ｐ5とすると、前記測定点Ｐ0と前記点
Ｐ3の高さは等しいから、三角形Ｐ3Ｐ5Ｓ1と三角形Ｓ1
Ｓ0Ｑ2''とに着目して、(１)式から(４)式と同様に、次
式が導かれる。Next, the foot of the perpendicular line descended from the measurement point P 0 on the vertical plane including the collimation line 8 of the image forming device 6 is set as the point P 3, and the image Q 2 is formed as shown in FIG. Z-axis of image plane 4 (Z 4
The vertical foot drawn on the axis) is the point Q 2 ″, the vertical line passing through the principal point S 1 is the Z ′ axis, and the vertical foot taken down from the point P 3 on the Z ′ axis is the point P 5 Then, since the heights of the measurement point P 0 and the point P 3 are equal, the triangle P 3 P 5 S 1 and the triangle S 1 are
Focusing on S 0 Q 2 ″, the following equations are derived from the equations (1) to (4).
【００３０】 Ｐ3Ｐ5 ＝ Ｙ ……(１１) Ｐ5Ｓ1 ＝ Ｚ ……(１２) Ｓ1Ｓ0 ＝ ｆ ……(１３) Ｓ0Ｑ2''＝ｂ ……(１４) 前記三角形Ｐ3Ｐ5Ｓ1と前記三角形Ｓ1Ｓ0Ｑ2''とは相似
であるから、(５)式と同様に、 Ｙ／Ｚ ＝ ｆ／ｂ ……(１５) が成立し、 Ｚ ＝ Ｙ・ｂ／ｆ ……(１６） が導かれ、Ｚの値を得ることができ、かくて測定点Ｐ０
の座標値(Ｘ，Ｙ，Ｚ)が全て算出される。P 3 P 5 = Y (11) P 5 S 1 = Z (12) S 1 S 0 = f (13) S 0 Q 2 ″ = b (14) The above Since the triangle P 3 P 5 S 1 and the triangle S 1 S 0 Q 2 ″ are similar, Y / Z = f / b (15) holds and Z = Y · b / f (16) is derived, and the value of Z can be obtained, thus measuring point P 0
All coordinate values (X, Y, Z) of are calculated.
【００３１】なお、前記第１基準点Ｐ1を座標の原点と
して、測定点Ｐ0の座標値を求める場合は、前記回転中
心Ｓ2の高さをｈから、Ｐ0(Ｘ，Ｙ，Ｚ＋ｈ)として表す
ことができる。When the coordinate value of the measurement point P 0 is obtained with the first reference point P 1 as the origin of the coordinates, the height of the rotation center S 2 is calculated from h to P 0 (X, Y, Z + h). ).
【００３２】なお、本実施例では測定点の水平角をキー
ボードで入力したが、前記レーザセオドライト３と前記
演算装置７とを無線又は有線で結んで、水平角のデータ
を自動的に送信するようにしてもよく、有線で結んだ場
合の実施例のブロック図を図４に示す。In this embodiment, the horizontal angle of the measuring point is entered by the keyboard. However, the laser theodolite 3 and the arithmetic unit 7 are connected wirelessly or by wire to automatically transmit the horizontal angle data. However, a block diagram of an embodiment in which the connection is made by wire is shown in FIG.
【００３３】５２はレーザセオドライトであり、測定点
に向けてレーザ光５３を射出する。前記レーザセオドラ
イト５２には高度角エンコーダ５４と水平角エンコーダ
５５とが接続されており、自動測定された高度角αと水
平角βの値が、インターフェース５６1、５６2を介し
て、各々信号線５７1、５７2に出力される。、結像装置
５１からは、結像面に配置されたＣＣＤ６５から、対物
レンズ６４を介して結像面上に結ばれた測定点の像の座
標値(ａ'，ｂ')が、ビデオインターフェース６２とＡ／
Ｄ変換ボード６３とインターフェース６４とを介して、
信号線５７3に出力される。A laser theodolite 52 emits a laser beam 53 toward a measurement point. An altitude angle encoder 54 and a horizontal angle encoder 55 are connected to the laser theodolite 52, and the automatically measured values of the altitude angle α and the horizontal angle β are transmitted through the interfaces 56 1 and 56 2 respectively through signal lines. It is output to 57 1 and 57 2 . From the image forming device 51, the coordinate values (a ′, b ′) of the image of the measurement point connected to the image forming surface from the CCD 65 arranged on the image forming surface via the objective lens 64 are converted into the video interface. 62 and A /
Via the D conversion board 63 and the interface 64,
It is output to the signal line 57 3 .
【００３４】前記演算装置６０の備えるＣＰＵ６７に
は、前記信号線５７1、５７2、５７3が接続されてお
り、該信号線５７1、５７2、５７3から、それぞれ、前
記高度角αと水平角βと前記座標値(ａ'，ｂ')とが入力
される。該座標値(ａ'，ｂ')とキーボードから入力され
た基線長Ｌ'の値とは、記憶装置６８に記憶され、これ
らの値に基づいて前記結像装置５２の傾き(κ,θ,ω)を
補正して、前記測定点の座標値が計算され、ディスプレ
イ装置６９で表示される。[0034] CPU67 is provided in the said operation device 60, the provided signal lines 57 1, 57 2, 57 3 is connected, from the signal line 57 1, 57 2, 57 3, respectively, wherein the altitude angle α The horizontal angle β and the coordinate value (a ′, b ′) are input. The coordinate values (a ′, b ′) and the value of the baseline length L ′ input from the keyboard are stored in the storage device 68, and the inclination (κ, θ, ω) is corrected and the coordinate value of the measurement point is calculated and displayed on the display device 69.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明によれば、測定点にプリズムを配
置することなく、簡便に、測定点の座標値を求めること
ができる。According to the present invention, the coordinate value of the measurement point can be easily obtained without disposing a prism at the measurement point.
【図１】 本発明の一実施例の測量装置の使用方法を説
明するための図FIG. 1 is a diagram for explaining a method of using a surveying instrument according to an embodiment of the present invention.
【図２】 その測量装置を整準する手順を説明するため
の図FIG. 2 is a diagram for explaining a procedure for leveling the surveying instrument.
【図３】 測定点の座標値の求め方を説明するための図FIG. 3 is a diagram for explaining how to obtain coordinate values of measurement points.
【図４】 本発明の他の実施例である測量装置のブロッ
ク図FIG. 4 is a block diagram of a surveying instrument that is another embodiment of the present invention.
３、５２……レーザセオドライト ４……結像面
６、５１……結像装置 ７、６０……演算装置 ８……結像装置の視準線
９……基線 ６４……対物レンズ Ｐ0……測定点 Ｐ1……第１基準点 Ｐ2……第２
基準点 Ｑ0……レーザスッポト Ｌ、Ｌ'……基線長 ｆ……対物レンズの焦点距離の
値 θ、β……測定点の水平角 (ａ，ｂ)……レーザスポットの像の結像面上の座標値 (Ｘ，Ｙ，Ｚ)……測定点の座標値3, 52 ... Laser theodolite 4 ... Image plane
6, 51 ... Imaging device 7, 60 ... Computing device 8 ... Collimation line of imaging device
9 ...... baseline 64 ...... objective lens P 0 ...... measurement point P 1 ...... first reference point P 2 ...... second
Reference point Q 0 ...... Laser spot L, L '... Baseline length f ...... Value of focal length of objective lens θ, β ...... Horizontal angle of measurement point (a, b) ...... Image formation of laser spot image Coordinate value on the surface (X, Y, Z) ... Coordinate value of measurement point
Claims (2)
セオドライトと、 撮像素子の配置された結像面上に対物レンズで前記レー
ザスポットの像を結ぶ結像装置と、 演算装置とを備えた測量装置であって、 前記結像装置の視準線は、前記レーザセオドライトが配
置された第１基準点と前記結像装置が配置された第２基
準点とを含む鉛直面に対して垂直にされ、 前記撮像素子は、前記レーザスポットの像の前記結像面
上の座標値を前記演算装置に出力し、 前記演算装置は、前記レーザセオドライトにより測定さ
れた前記測定点の水平角の値と、基線長の値と、前記対
物レンズの焦点距離の値と、前記像の結像面上の座標値
とに基づいて前記測定点の座標値を求めることを特徴と
する測量装置。1. A surveying instrument comprising: a laser theodolite that creates a laser spot on a measurement point; an image forming device that forms an image of the laser spot with an objective lens on an image forming surface where an image pickup device is arranged; and a computing device. The apparatus is characterized in that the collimation line of the imaging device is perpendicular to a vertical plane that includes a first reference point where the laser theodolite is located and a second reference point where the imaging device is located. The imaging device outputs coordinate values on the image forming surface of the image of the laser spot to the arithmetic device, and the arithmetic device is a value of a horizontal angle of the measurement point measured by the laser theodolite, A surveying device, wherein the coordinate value of the measurement point is obtained based on a value of a base line length, a value of a focal length of the objective lens, and a coordinate value of the image on the image plane.
は信号の入出力可能に接続されたことを特徴とする請求
項１記載の測量装置。2. The surveying instrument according to claim 1, wherein the laser theodolite and the arithmetic unit are connected so that signals can be input and output.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16508694A JPH0829168A (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Survey device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16508694A JPH0829168A (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Survey device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0829168A true JPH0829168A (en) | 1996-02-02 |
Family
ID=15805619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16508694A Pending JPH0829168A (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Survey device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0829168A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100571608B1 (en) * | 2004-03-08 | 2006-04-17 | 대우조선해양 주식회사 | Method for measuring corner part of construction using no-target pulse laser total station |
| CN104089594A (en) * | 2014-07-25 | 2014-10-08 | 北京卫星环境工程研究所 | Automatic accurate measurement method for satellite large-size planar array SAR antenna |
| CN105258640A (en) * | 2015-08-06 | 2016-01-20 | 大理大学 | Multifunctional object measuring instrument and using method thereof |
| CN112268523A (en) * | 2020-10-09 | 2021-01-26 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | Laser three-dimensional measuring device and measuring method |
-
1994
- 1994-07-18 JP JP16508694A patent/JPH0829168A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100571608B1 (en) * | 2004-03-08 | 2006-04-17 | 대우조선해양 주식회사 | Method for measuring corner part of construction using no-target pulse laser total station |
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| CN105258640A (en) * | 2015-08-06 | 2016-01-20 | 大理大学 | Multifunctional object measuring instrument and using method thereof |
| CN112268523A (en) * | 2020-10-09 | 2021-01-26 | 华中科技大学鄂州工业技术研究院 | Laser three-dimensional measuring device and measuring method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040323 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040720 |