JPH10206152A - 機械高測定方法 - Google Patents
機械高測定方法Info
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- JPH10206152A JPH10206152A JP2332397A JP2332397A JPH10206152A JP H10206152 A JPH10206152 A JP H10206152A JP 2332397 A JP2332397 A JP 2332397A JP 2332397 A JP2332397 A JP 2332397A JP H10206152 A JPH10206152 A JP H10206152A
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- JP
- Japan
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- surveying instrument
- telescope
- angle
- height
- machine height
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 測量機の基点からの高い精度の機械高を容易
に得る機械高測定方法を提供する。 【解決手段】 測量機20の望遠鏡22の先端に反射ミ
ラーユニット30を取り付ける。反射ミラーユニット3
0に、光軸に対し角度θだけ傾斜して反射ミラー32を
取り付ける。望遠鏡22から反射ミラー32を介して基
点Pを視準したときの望遠鏡22の振り角γを、測量機
20の内部に設けた測角器によって測定する。角度θ
と、振り角γと、測量機20の中心Oから反射ミラー3
2までの距離aとから、三角法を用いて機械高Hを求め
る。
に得る機械高測定方法を提供する。 【解決手段】 測量機20の望遠鏡22の先端に反射ミ
ラーユニット30を取り付ける。反射ミラーユニット3
0に、光軸に対し角度θだけ傾斜して反射ミラー32を
取り付ける。望遠鏡22から反射ミラー32を介して基
点Pを視準したときの望遠鏡22の振り角γを、測量機
20の内部に設けた測角器によって測定する。角度θ
と、振り角γと、測量機20の中心Oから反射ミラー3
2までの距離aとから、三角法を用いて機械高Hを求め
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばセオドライ
ト、トータルステーションなどの機械高を測定する機械
高測定方法に関する。
ト、トータルステーションなどの機械高を測定する機械
高測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年測量機の電子化により、光波を用い
て瞬時に測距作業を行なえる光波測距装置が開発されて
いる。このような測距作業では、測量機内の既知点を原
点とし、この原点を地上測点の鉛直線上に設置して行な
われる。測距時のデータから実際の地点高度を算出する
には、原点と地上測点との鉛直距離、即ち機械高が必要
である。
て瞬時に測距作業を行なえる光波測距装置が開発されて
いる。このような測距作業では、測量機内の既知点を原
点とし、この原点を地上測点の鉛直線上に設置して行な
われる。測距時のデータから実際の地点高度を算出する
には、原点と地上測点との鉛直距離、即ち機械高が必要
である。
【0003】従来機械高の測定は、例えば基点上に設置
された測量機本体の側面カバーの機械高測定マーク位置
に係止金具を取り付け、巻尺の一端を係止金具に引掛
け、他端を地面まで延ばして巻尺の目盛りを読み取るこ
とにより行なわれていた。
された測量機本体の側面カバーの機械高測定マーク位置
に係止金具を取り付け、巻尺の一端を係止金具に引掛
け、他端を地面まで延ばして巻尺の目盛りを読み取るこ
とにより行なわれていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように測
量機の側面に巻尺を引掛けて測定する場合、測定点が基
点から離れているので誤差が生じやすい。また巻尺によ
る測定の精度は低く、光波測距装置による高い精度の測
定を行なっても、演算結果の精度は荒くなる。
量機の側面に巻尺を引掛けて測定する場合、測定点が基
点から離れているので誤差が生じやすい。また巻尺によ
る測定の精度は低く、光波測距装置による高い精度の測
定を行なっても、演算結果の精度は荒くなる。
【0005】本発明は、この様な問題点に鑑みてなされ
たものであり、高い精度の基点からの機械高を容易に得
る機械高測定方法を提供することを目的とする。
たものであり、高い精度の基点からの機械高を容易に得
る機械高測定方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による機械高測定
方法は、測角器を備えた測量機の望遠鏡の前方に設けら
れ、この望遠鏡を通過する光の光路を所定の角度に偏向
する反射部材を備えた機械高測定方法であって、測量機
の望遠鏡から反射部材を介して基点を視準するときの、
反射部材の水平軸周りに関する回転角が測定され、基点
から測量機までの高さが、測量機中心から反射部材まで
の距離と、所定の角度と、回転角とに基づいて求められ
ることを特徴としている。
方法は、測角器を備えた測量機の望遠鏡の前方に設けら
れ、この望遠鏡を通過する光の光路を所定の角度に偏向
する反射部材を備えた機械高測定方法であって、測量機
の望遠鏡から反射部材を介して基点を視準するときの、
反射部材の水平軸周りに関する回転角が測定され、基点
から測量機までの高さが、測量機中心から反射部材まで
の距離と、所定の角度と、回転角とに基づいて求められ
ることを特徴としている。
【0007】機械高測定方法において、好ましくは、反
射部材が望遠鏡に対し着脱可能に設けられる。
射部材が望遠鏡に対し着脱可能に設けられる。
【0008】機械高測定方法において、好ましくは、反
射部材が箱型の保持部材の開口面と対向する面に取り付
けられる。さらに好ましくは、保持部材が望遠鏡と嵌合
することにより、測量機に取り付けられる。
射部材が箱型の保持部材の開口面と対向する面に取り付
けられる。さらに好ましくは、保持部材が望遠鏡と嵌合
することにより、測量機に取り付けられる。
【0009】機械高測定方法において、好ましくは、測
量機の高さが、測量機に設けられたコンピュータにより
演算され、測量機の表示部に表示される。
量機の高さが、測量機に設けられたコンピュータにより
演算され、測量機の表示部に表示される。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明による機械高測定方
法の実施形態について添付図面を参照して説明する。
法の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【0011】図1には機械高測定アダプタが測量機、お
よび三脚とともに示される。測量機20は三脚12の上
にスライド可能に固定され、測量機20の中心Oが基点
Pのほぼ真上にくるように載置される。三脚12は3本
の脚14が伸縮自在になっており、高さが調節可能であ
る。
よび三脚とともに示される。測量機20は三脚12の上
にスライド可能に固定され、測量機20の中心Oが基点
Pのほぼ真上にくるように載置される。三脚12は3本
の脚14が伸縮自在になっており、高さが調節可能であ
る。
【0012】測量機20の望遠鏡22は中心Oに関して
水平軸回り(図2のA方向)に回動可能であり、その前
方先端には反射ミラーユニット30が取付られる。筒状
の反射ミラーユニット30には、望遠鏡22の光軸を所
定角度(図中、角度αで示される)だけ偏向し、望遠鏡
22の中心Oから距離aだけ離れた反射部材である反射
ミラー32が設けられる。
水平軸回り(図2のA方向)に回動可能であり、その前
方先端には反射ミラーユニット30が取付られる。筒状
の反射ミラーユニット30には、望遠鏡22の光軸を所
定角度(図中、角度αで示される)だけ偏向し、望遠鏡
22の中心Oから距離aだけ離れた反射部材である反射
ミラー32が設けられる。
【0013】測量機20の望遠鏡22からの光(図中、
光軸が1点鎖線で示される)は反射ミラーユニット30
の反射ミラー32によって所定角度をもって下方に偏向
され、地面上の基点Pにより反射させられた後、望遠鏡
22に戻る。
光軸が1点鎖線で示される)は反射ミラーユニット30
の反射ミラー32によって所定角度をもって下方に偏向
され、地面上の基点Pにより反射させられた後、望遠鏡
22に戻る。
【0014】図2は、反射ミラーユニット30を取り付
けた状態の測量機20の側面図である。図3は、反射ミ
ラーユニット30の近傍の正面図であり、図4は反射ミ
ラーユニット30の拡大断面図である。なお、図3の1
点鎖線Sは中心Oを通る水平軸を示す。
けた状態の測量機20の側面図である。図3は、反射ミ
ラーユニット30の近傍の正面図であり、図4は反射ミ
ラーユニット30の拡大断面図である。なお、図3の1
点鎖線Sは中心Oを通る水平軸を示す。
【0015】測量機20は台座21において三脚12に
支持固定される。台座21には3つの水平調節部21a
が設けられ、測量機20の水平調節を行なう。台座21
の上方には、この台座21の鉛直軸に関して回動可能な
U字型の支持部23が備えられる。支持部23は図示し
ない調整ネジによって回動する。支持部23の下部に
は、種々の測量機20の情報を表示する表示部24が設
けられる。また支持部23には例えば各装置を制御する
マイクロコンピュータ(図示しない)、および求心望遠
鏡25が備えられる。
支持固定される。台座21には3つの水平調節部21a
が設けられ、測量機20の水平調節を行なう。台座21
の上方には、この台座21の鉛直軸に関して回動可能な
U字型の支持部23が備えられる。支持部23は図示し
ない調整ネジによって回動する。支持部23の下部に
は、種々の測量機20の情報を表示する表示部24が設
けられる。また支持部23には例えば各装置を制御する
マイクロコンピュータ(図示しない)、および求心望遠
鏡25が備えられる。
【0016】図3で明らかなように、支持部23の間に
は望遠鏡支持部26が設けられ、望遠鏡支持部26は支
持部23によってS軸周り(図2のA方向)に回動自在
に支持される。望遠鏡支持部26の略中央にはS軸およ
び支持部23に対して垂直の方向に延びる望遠鏡22が
設けられる。図2を参照すると、望遠鏡支持部26と望
遠鏡22は微動ネジ27により一体的に回動する。望遠
鏡22の一端には着脱可能な接眼レンズ29が設けら
れ、他端側には反射ミラーユニット30が取付けられ
る。なお、望遠鏡22には透明の焦点板(図示しない)
が設けられ、焦点板は中心を識別するための十字マーク
が施される。
は望遠鏡支持部26が設けられ、望遠鏡支持部26は支
持部23によってS軸周り(図2のA方向)に回動自在
に支持される。望遠鏡支持部26の略中央にはS軸およ
び支持部23に対して垂直の方向に延びる望遠鏡22が
設けられる。図2を参照すると、望遠鏡支持部26と望
遠鏡22は微動ネジ27により一体的に回動する。望遠
鏡22の一端には着脱可能な接眼レンズ29が設けら
れ、他端側には反射ミラーユニット30が取付けられ
る。なお、望遠鏡22には透明の焦点板(図示しない)
が設けられ、焦点板は中心を識別するための十字マーク
が施される。
【0017】支持部23には、望遠鏡22の光軸のS軸
周りにおける回転角(以下、振り角γという)を測定す
る測角器(図示しない)が設けられる。測角器は例えば
公知のエンコーダであり、測定された振り角γはデジタ
ルデータとしてマイクロコンピュータに一時的に記憶さ
れる。
周りにおける回転角(以下、振り角γという)を測定す
る測角器(図示しない)が設けられる。測角器は例えば
公知のエンコーダであり、測定された振り角γはデジタ
ルデータとしてマイクロコンピュータに一時的に記憶さ
れる。
【0018】反射ミラーユニット30は、一端側に、断
面が正方形であり一側面が解放された角柱部31を有
し、他端側に正方形断面より大きい断面の円筒部33を
有する鏡筒34(保持部材)を備えている。鏡筒34の
角柱部31は一端部の上方において斜面部35を有し、
この斜面部35の内壁には反射ミラー32が光軸に対し
一定の角度(図中、θで示される)で取り付けられる。
なお、角度θは任意に変更することができる。角度θと
前述の角度αとの関係は(1)式で示される。
面が正方形であり一側面が解放された角柱部31を有
し、他端側に正方形断面より大きい断面の円筒部33を
有する鏡筒34(保持部材)を備えている。鏡筒34の
角柱部31は一端部の上方において斜面部35を有し、
この斜面部35の内壁には反射ミラー32が光軸に対し
一定の角度(図中、θで示される)で取り付けられる。
なお、角度θは任意に変更することができる。角度θと
前述の角度αとの関係は(1)式で示される。
【0019】 α=180 °−2θ (0<θ<90°) ・・・(1)
【0020】反射ミラー32と対向する円筒部33は、
環状の鏡筒固定ネジ36によって望遠鏡22の先端に固
定される。即ち望遠鏡22の内周面には周方向の溝22
a,22bが段状に形成されており、円筒部33の外周
面33aは、溝22bに係合する。円筒部33の円筒部
当接面33cは望遠鏡当接面22cによって光軸方向に
係止される。望遠鏡22の先端において、円筒部33の
外周面33bと望遠鏡22の溝22aとの間には鏡筒固
定ネジ36が設けられる。望遠鏡22の溝22aは鏡筒
固定ネジ36と螺合するネジに形成される。溝22aと
鏡筒固定ネジ36の外周面36aとが螺合するととも
に、鏡筒固定ネジ36と円筒部33が係合することによ
り、鏡筒34の光軸方向の位置が規制される。円筒部3
3には鏡筒固定ネジ36が鏡筒34から抜け落ちないよ
うにするための抜け止めストッパ38が設けられる。
環状の鏡筒固定ネジ36によって望遠鏡22の先端に固
定される。即ち望遠鏡22の内周面には周方向の溝22
a,22bが段状に形成されており、円筒部33の外周
面33aは、溝22bに係合する。円筒部33の円筒部
当接面33cは望遠鏡当接面22cによって光軸方向に
係止される。望遠鏡22の先端において、円筒部33の
外周面33bと望遠鏡22の溝22aとの間には鏡筒固
定ネジ36が設けられる。望遠鏡22の溝22aは鏡筒
固定ネジ36と螺合するネジに形成される。溝22aと
鏡筒固定ネジ36の外周面36aとが螺合するととも
に、鏡筒固定ネジ36と円筒部33が係合することによ
り、鏡筒34の光軸方向の位置が規制される。円筒部3
3には鏡筒固定ネジ36が鏡筒34から抜け落ちないよ
うにするための抜け止めストッパ38が設けられる。
【0021】図5は鏡筒34を正面から見た図である。
鏡筒34の円筒部33には、反射ミラー32の周方向の
位置を規制するために、位置決めピン40が設けられて
いる。望遠鏡22の望遠鏡当接面22bにはこの位置決
めピン40と係合する位置決めピン溝42が形成され
る。
鏡筒34の円筒部33には、反射ミラー32の周方向の
位置を規制するために、位置決めピン40が設けられて
いる。望遠鏡22の望遠鏡当接面22bにはこの位置決
めピン40と係合する位置決めピン溝42が形成され
る。
【0022】次に、図1を再び参照して動作を説明す
る。まず基点Pのほぼ真上に置いた三脚12に測量機2
0を取付け、整準および求心を行なう。マイクロコンピ
ュータには機械中心Oから反射ミラー32の点Rまでの
距離a、および角度θが既知の値として記憶されてい
る。
る。まず基点Pのほぼ真上に置いた三脚12に測量機2
0を取付け、整準および求心を行なう。マイクロコンピ
ュータには機械中心Oから反射ミラー32の点Rまでの
距離a、および角度θが既知の値として記憶されてい
る。
【0023】鏡筒34の円筒部33を望遠鏡22の溝2
2bに嵌合させ、望遠鏡22の光軸に対してラジアル方
向の位置を決める。次に光軸周りに鏡筒34を回転さ
せ、位置決めピン40を位置決めピン溝42に嵌合させ
て、反射ミラー32が光軸周りに関して角度θに定まる
ように、周方向の位置を決定する。鏡筒固定ネジ36を
望遠鏡ネジ22aに締め込むことにより、円筒部当接面
33cが望遠鏡当接面22cに当接し、反射ミラー32
は測量機20の中心から距離aだけ離れた位置に位置決
めされる。
2bに嵌合させ、望遠鏡22の光軸に対してラジアル方
向の位置を決める。次に光軸周りに鏡筒34を回転さ
せ、位置決めピン40を位置決めピン溝42に嵌合させ
て、反射ミラー32が光軸周りに関して角度θに定まる
ように、周方向の位置を決定する。鏡筒固定ネジ36を
望遠鏡ネジ22aに締め込むことにより、円筒部当接面
33cが望遠鏡当接面22cに当接し、反射ミラー32
は測量機20の中心から距離aだけ離れた位置に位置決
めされる。
【0024】図6は、望遠鏡22から基点Pの視準を行
なったときの画像を示す。望遠鏡22を水平軸周りおよ
び鉛直軸周りに回動させ、望遠鏡22から覗いて、焦点
板60の十字線70と基点Pを合わせる。図6に示すよ
うに、マークの一致が行なわれた後、測角を行ない、測
量機20の中心Oを通る水平軸周りの反射ミラー32
(点R)の振り角γが求められる。なお振り角γは、反
時計回りを正方向とし、水平を0とする。
なったときの画像を示す。望遠鏡22を水平軸周りおよ
び鉛直軸周りに回動させ、望遠鏡22から覗いて、焦点
板60の十字線70と基点Pを合わせる。図6に示すよ
うに、マークの一致が行なわれた後、測角を行ない、測
量機20の中心Oを通る水平軸周りの反射ミラー32
(点R)の振り角γが求められる。なお振り角γは、反
時計回りを正方向とし、水平を0とする。
【0025】図7は、機械高Hを求めるための点O、
P、Rの位置関係を示す図である。点Oから直線RPに
下ろした垂線を線分OSとすると、三角法により線分O
Sの長さbに関して(2)式が成り立つ。
P、Rの位置関係を示す図である。点Oから直線RPに
下ろした垂線を線分OSとすると、三角法により線分O
Sの長さbに関して(2)式が成り立つ。
【0026】 b=a・sin(180 °−α)=H・sinβ ・・・(2) ただし、 β=90°−α+γ
【0027】(2)式を変形し(1)式を代入して求め
られた(3)式により、辺OPの長さ、即ち機械高Hが
求められる。なお、基点Pが地面に対し凹凸がある場合
は、機械高Hは凹凸分だけ補正されるものとする。
られた(3)式により、辺OPの長さ、即ち機械高Hが
求められる。なお、基点Pが地面に対し凹凸がある場合
は、機械高Hは凹凸分だけ補正されるものとする。
【0028】 H=a・sin(180 °−α)/sinβ =a・sin(2θ)/sin(γ+2θ−90°) ・・・(3)
【0029】この演算は例えば支持部23内のマイクロ
コンピュータで行なわれ、演算結果が表示部24に表示
される。
コンピュータで行なわれ、演算結果が表示部24に表示
される。
【0030】以上のように、本発明では測量機に備えら
れた測角器を用いて振り角γを測定するので、正確な機
械高さが容易に求められる。また従来は巻尺を用いてい
たので、巻尺を引張ることにより測量機の片側に負荷が
かかり、測量機を動かしたり倒したりすることがあった
が、本発明の機械高測定方法における機械高測定アダプ
タを用いた測量機では倒れることはない。
れた測角器を用いて振り角γを測定するので、正確な機
械高さが容易に求められる。また従来は巻尺を用いてい
たので、巻尺を引張ることにより測量機の片側に負荷が
かかり、測量機を動かしたり倒したりすることがあった
が、本発明の機械高測定方法における機械高測定アダプ
タを用いた測量機では倒れることはない。
【0031】なお、本実施形態では反射ミラーは光軸に
関して、位置決めピンにより周方向は固定されるが、特
に限定されることはなく回転自在にしてもよい。また、
望遠鏡を覗いた際、焦点距離の違う接眼レンズに適宜変
更して見やすい倍率にしてもよい。
関して、位置決めピンにより周方向は固定されるが、特
に限定されることはなく回転自在にしてもよい。また、
望遠鏡を覗いた際、焦点距離の違う接眼レンズに適宜変
更して見やすい倍率にしてもよい。
【0032】
【発明の効果】本発明によると、高い精度の基点からの
機械高を容易に得る機械高測定方法を提供することがで
きる。
機械高を容易に得る機械高測定方法を提供することがで
きる。
【図1】機械高測定アダプタを測量機、および三脚とと
もに示す図である。
もに示す図である。
【図2】図1に示す測量機の部分拡大側面図である。
【図3】図1に示す測量機の部分拡大正面図である。
【図4】図1に示す反射ミラーユニットの縦断面図であ
る。
る。
【図5】図4に示す鏡筒の正面図である。
【図6】望遠鏡から基点を視準したときの図である。
【図7】機械高を求めるための各点の位置を示す模式図
である。
である。
12 三脚 20 測量機 30 反射ミラーユニット 32 反射ミラー
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年1月7日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0024
【補正方法】変更
【補正内容】
【0024】 図6は、望遠鏡22から基点Pの視準を
行なったときの画像を示す。望遠鏡22を水平軸周りお
よび鉛直軸周りに回動させ、望遠鏡22から覗いて、焦
点板60の十字線70と基点Pを合わせる。図6に示す
ように、マークの一致が行なわれた後、測角を行ない、
測量機20の中心Oを通る水平軸周りの反射ミラー32
(点R)の振り角γが求められる。例えば振り角γは、
反時計周りを正方向とし、水平を0とする。
行なったときの画像を示す。望遠鏡22を水平軸周りお
よび鉛直軸周りに回動させ、望遠鏡22から覗いて、焦
点板60の十字線70と基点Pを合わせる。図6に示す
ように、マークの一致が行なわれた後、測角を行ない、
測量機20の中心Oを通る水平軸周りの反射ミラー32
(点R)の振り角γが求められる。例えば振り角γは、
反時計周りを正方向とし、水平を0とする。
Claims (5)
- 【請求項1】 測角器を備えた測量機の望遠鏡の前方に
設けられ、この望遠鏡を通過する光の光路を所定の角度
に偏向する反射部材を備えた機械高測定アダプタを用い
て、 前記測量機の望遠鏡から前記反射部材を介して基点を視
準するときの、前記反射部材の水平軸周りに関する回転
角が測定され、 前記基点から前記測量機までの高さが、前記測量機中心
から前記反射部材までの距離と、前記所定の角度と、前
記回転角とに基づいて求められることを特徴とする機械
高測定方法。 - 【請求項2】 前記反射部材が前記望遠鏡に対し着脱可
能に設けられることを特徴とする請求項1に記載の機械
高測定方法。 - 【請求項3】 前記反射部材が箱型の保持部材の開口面
と対向する面に取り付けられることを特徴とする請求項
2に記載の機械高測定方法。 - 【請求項4】 前記保持部材が前記望遠鏡と嵌合するこ
とにより、前記測量機に取り付けられることを特徴とす
る請求項3に記載の機械高測定方法。 - 【請求項5】 前記測量機の高さが、前記測量機に設け
られたコンピュータにより演算され、前記測量機の表示
部に表示されることを特徴とする請求項1に記載の機械
高測定方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2332397A JPH10206152A (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 機械高測定方法 |
US09/009,334 US5949548A (en) | 1997-01-22 | 1998-01-20 | Height sensing measurement device |
DE19802379A DE19802379C2 (de) | 1997-01-22 | 1998-01-22 | Vermessungsgerät |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2332397A JPH10206152A (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 機械高測定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10206152A true JPH10206152A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=12107390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2332397A Withdrawn JPH10206152A (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 機械高測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10206152A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017181427A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 株式会社トプコン | 測量装置及び測量装置の機械高取得方法 |
-
1997
- 1997-01-22 JP JP2332397A patent/JPH10206152A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017181427A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 株式会社トプコン | 測量装置及び測量装置の機械高取得方法 |
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A761 | Written withdrawal of application |
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