JP4745733B2 - Electronic level - Google Patents
Electronic level Download PDFInfo
- Publication number
- JP4745733B2 JP4745733B2 JP2005189799A JP2005189799A JP4745733B2 JP 4745733 B2 JP4745733 B2 JP 4745733B2 JP 2005189799 A JP2005189799 A JP 2005189799A JP 2005189799 A JP2005189799 A JP 2005189799A JP 4745733 B2 JP4745733 B2 JP 4745733B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electronic level
- compensator
- light emitting
- linear sensor
- tilt angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 27
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 16
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Description
本発明は、若干傾いても測定可能とするためのコンペンセータ(光路自動補正機構)を備えた電子レベル(水準儀)に関し、さらに詳細には、コンペンセータの補正可能な範囲の限界を検出できるものに関する。 The present invention relates to an electronic level (level scale) provided with a compensator (automatic optical path correction mechanism) for enabling measurement even if it is slightly tilted, and more particularly to an apparatus capable of detecting the limit of the compensator's correctable range.
コンペンセータを備えた電子レベルとしては、下記特許文献1に開示されたようなものが知られている。この光電子レベルを図4に示す。この電子レベルは、対物レンズ部11と焦点板17と接眼レンズ部14からなる視準望遠鏡を備え、対物レンズ部11と焦点板17の間にコンペンセータ12とビームスプリッタ13とを配置している。
As an electronic level equipped with a compensator, the one disclosed in Patent Document 1 below is known. This photoelectron level is shown in FIG. This electronic level includes a collimating telescope including an
測定点から来た像は、対物レンズ部11、コンペンセータ12を経て、ビームスプリッタ13で2つに分けられ、一方は焦点板17上に成立結像し、他方はCCDリニアセンサ15上に正立結像する。このCCDリニアセンサ15からの出力される電気信号が演算処理部16で処理されて、標尺の高さや距離の自動測定ができるようになっている。演算処理部16は、アンプ161、サンプルホールド162、A/D変換器163、RAM164、クロックドライバ165、マイクロコンピュータ166とから構成される。演算処理部16には、表示部167とキー操作部550が接続される。
The image coming from the measurement point passes through the
コンペンセータ12は、図5に示したように、本体120に台形状の4本の吊り線122を用い、その台形の下底に懸垂光学部材121を吊り下げている。本体120の下面前後にはミラー123及びプリズム125が固定され、懸垂光学部材121の上面にはミラー124が固定されている。対物レンズ部11を通過した像は、ミラー123、ミラー124、プリズム125で反射して、ビームスプリッタ13を経て、焦点板17上及びCCDリニアセンサ15上に正立結像するようになっている。このため、電子レベルは、本体120が若干傾斜しても、懸垂光学部材121が適切に水平を保持することによって、視準軸を自動的に水平に保って測定可能になっている。
As shown in FIG. 5, the
ところで、コンペンセータ12の懸垂光学部材121は4本の吊り線で吊られているため、振動の多い場所で使用すると、懸垂光学部材121の振動が止まらず、正確な測定ができなくなることがあった。そこで、下記特許文献に開示された電子レベルは、懸垂光学部材121の本体120の傾斜角を検出する傾斜角検出部500を備えている(図4参照)。
By the way, since the suspended
傾斜角検出部500は、懸垂光学部材121の下方に一対の受発光部127a、127bを配置し、懸垂光学部材121の底面に反射マーク126を固定している。そして、受発光部127a、127bは、発光部ドライバ510を介してマイクロコンピュータ166からの指示で発光させられ、反射マーク126で反射した光を受光して電気信号を出力する。この受発光部127a、127bからの出力は、A/D変換器520a、520bを経て演算処理部16のマイクロコンピュータ166に入力される。マイクロコンピュータ166は、一対の受発光部127a、127bからの出力に基づいて懸垂光学部材121が水平であることを利用して本体120の傾斜角を算出する。
In the tilt
こうして、懸垂光学部材121の本体120に対する傾斜角すなわち電子レベルの傾斜角が算出されれば、この傾斜角によって標尺の高さや距離の測定誤差を補正でき、正確な水準測量ができる。
ところで、前記特許文献1に開示された電子レベルでは、電子レベルの傾斜角を検出するのに、発光部ドライバー510、複数の受発光部127a、127b及び複数のA/D変換器520a、520bからなる傾斜角検出部500や反射マーク126等、多数の新たな部品を必要とするため、従来の電子レベルよりも高価になるという問題があった。
By the way, in the electronic level disclosed in Patent Document 1, in order to detect the inclination angle of the electronic level, the light
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであって、コンペンセータを備えた電子レベルに対して、新たなに必要となる部品を極力少なくして、価格上昇を抑えながら、電子レベルの傾斜角を検出できるようにすることを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problem, and the electronic level provided with the compensator is reduced in the electronic level while suppressing the increase in price by minimizing the number of newly required parts. It is an object to be able to detect.
前記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、視準軸を水平に保つコンペンセータと、標尺が結像するリニアセンサとを有する望遠鏡光学系を備える電子レベルにおいて、
前記望遠鏡光学系内で前記コンペンセータの前方に、前記視準軸から離して前記視準軸と平行に後方へ向けて光線を出射する発光部を配置し、前記発光部の前記リニアセンサ上での結像位置から前記電子レベルの傾斜角を算出する演算処理部と、前記電子レベルの傾斜角が前記コンペンセータで視準軸を水平に補正可能な範囲の限界に達したときに警報を発する警報器とを設けたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is an electronic level including a telescope optical system having a compensator that keeps the collimation axis horizontal and a linear sensor that forms an image of the scale.
In the telescope optical system, a light emitting unit that emits a light beam that is separated from the collimating axis and is emitted in parallel to the collimating axis is disposed in front of the compensator, and the light emitting unit on the linear sensor is disposed on the linear sensor. An arithmetic processing unit that calculates the electronic level tilt angle from the imaging position, and an alarm device that issues an alarm when the electronic level tilt angle reaches the limit of a range in which the collimator can horizontally correct the collimation axis And is provided.
請求項1に係る発明によれば、電子レベルの望遠鏡光学系内でコンペンセータの前方に、視準軸から離して前記視準軸と平行に後方へ向けて光線を出射する発光部を配置し、前記発光部の前記リニアセンサ上での結像位置から前記電子レベルの傾斜角を算出する演算処理部と、前記電子レベルの傾斜角が前記コンペンセータで視準軸を水平に補正可能な範囲の限界に達したときに警報を発する警報器とを設けたから、未然に確実に不適切な測定を防止できる。この際、新たな部品としては、コンペンセータの前方に設けた発光部だけであるから、価格上昇がなく経済的である。また、電子レベルの傾斜角を表示部に表示すれば、作業者は、その傾斜角からコンペンセータが正常に働いていて、コンペンセータで視準軸を水平に補正可能な範囲の限界に対してどの程度余裕があるかを知ることができ、コンペンセータが正常に働いているときは安心して作業を行うことができる。
According to the first aspect of the present invention, in the electronic level telescope optical system, in front of the compensator, a light emitting unit that emits light rays away from the collimation axis and parallel to the collimation axis is disposed , An arithmetic processing unit that calculates an inclination angle of the electronic level from an imaging position of the light emitting unit on the linear sensor, and a limit of a range in which the inclination angle of the electronic level can be corrected horizontally with the compensator Since an alarm device that issues an alarm when the value reaches the value is provided, inappropriate measurement can be prevented without fail. At this time, since the new part is only the light emitting part provided in front of the compensator, the price does not increase and it is economical. Also, if the tilt angle of the electronic level is displayed on the display unit, the operator can determine how much the compensator is working normally from the tilt angle and the extent to which the compensator can correct the collimation axis horizontally. it is possible to know whether or not there is a surplus, when the compensator is working normally Ru can work with peace of mind.
以下、図面に基づいて、本発明のコンペンセータを備えた電子レベルの一実施例を説明する。図1は、本発明の一実施例に係る電子レベルの望遠鏡光学系に関する側面図である。図2は、前記望遠鏡光学系に関する平面図である。図3は、電子レベルのCCDリニアセンサ上に結像した像を示す図である。 Hereinafter, an embodiment of an electronic level equipped with a compensator of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a side view of an electronic level telescope optical system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view relating to the telescope optical system. FIG. 3 is a view showing an image formed on an electronic level CCD linear sensor.
この電子レベルは、図1及び図2に示したように、望遠鏡光学系を対物レンズ11aと合焦レンズ11bからなる対物レンズ部11と、コンペンセータ12と、ビームスプリッタ13と、焦点板17と、接眼レンズ14と、CCDリニアセンサ15とから構成している。そして、その望遠鏡光学系内において、前記コンペンセータ12の前方に、視準軸Lから離して視準軸Lと平行に後方へ向けて光線Rを出射するLED(発光ダイオード)又はLD(レーザーダイオード)等の光源2と、光源2をCCDリニアセンサ15上に結像させるコリメーションレンズ4とを備えている。光源2から発した光を受光したCCDリニアセンサ15は電気信号を出力し、この電気信号はアンプ18及びA/D変換器19を経て演算処理部16に入力される。演算処理部16は、CCDリニアセンサ15の出力に基づいて、電子レベルの傾斜角を算出して表示部167に表示させる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the electronic level includes an
さらに、演算処理部16は、電子レベルの傾斜角が、コンペンセータ12で視準軸を水平に補正可能な範囲の限界に達したか否かを判断して、この判断結果を表示部167に表示させるとともに、視準軸を水平に補正できる範囲の限界に達したときには、警報器169により音、光又は音と光の両方で警報を出させるプログラムを内蔵している。
Further, the
この他、演算処理部16は、常に測定点に設置された標尺(図示省略)を検出し易いように、LED駆動部20を介して光源2の輝度を適切に制御している。また、光源2とコリメーションレンズ4からなる発光部6は、標尺から来る光を邪魔しないように、視準望遠鏡の視準軸Lから或る程度横方向と上下方向に離して配置され、視準軸Lと平行に光線Rを出射する。さらに、コストアップを避けるため、懸垂光学部材121の傾斜角による標尺の高さや距離の測定誤差を補正できるようにするための傾斜角検出部500は省略される。
In addition, the
以上のことを除いて、この電子レベルは、図4及び図5に示した従来のものと同じである。なお、懸垂光学部材121は、視準軸を水平に補正できる範囲の限界まで振れたときには、図示しないストッパーによって、揺動が規制されるようになっている。
Except for the above, this electronic level is the same as the conventional one shown in FIGS. Note that when the suspension
次に、この電子レベルの動作について説明する。CCDリニアセンサ15は、ピクセル(画素)を一列に並べたもので、一端側から順にピクセル番号が付されている。発光部6から出射された光線Rは、コンペンセータ12及びビームスプリッタ13を経てCCDリニアセンサ15に入射して、図3に示したように、CCDリニアセンサ15上に発光部像7として結像する。一方、測定点に設置された標尺も、CCDリニアセンサ15上に図3に示したように標尺像8として結像する。発光部6は小さくて極めて近いため、発光部像7は、尖頭値が大きな幅の狭い像となるため、標尺像8とは明確に区別がつく。電子レベルが傾くと、発光部6から出射された光線Rの懸垂光学部材121に固定されたミラー124への入射角が変化し、発光部像7が実線位置から破線位置7’へ移動する。
Next, the electronic level operation will be described. The CCD
予め、電子レベルが完全に水平な状態の発光部像7の位置(図3の実線位置のピクセル番号)と、電子レベルの傾斜角に応じて発光部像7が移動する移動量9(ピクセル数)との関係を実験等によって求めて、演算処理部16に記憶しておく。これで、演算処理部16は、発光部像7の位置(ピクセル番号)から電子レベルの傾斜角を算出して、この傾斜角を表示部167にする。作業者は、電子レベルの傾斜角を見ることにより、この傾斜角からコンペンセータ12が正常に動作できる範囲内か、視準軸を水平に補正できる範囲の限界に対してどの程度余裕があるか、又は視準軸を水平に補正可能な範囲の限界に到達したかを知ることができる。これにより、作業者は、コンペンセータ12が正常に働いているときは安心して作業を行うことができ、コンペンセータ12による視準軸を水平に補正可能な範囲の限界に達したときは、測定値を破棄することにより、誤差の大きな測定値を得ることを防止できる。
The position of the light emitting unit image 7 in a state where the electronic level is completely horizontal (pixel number at the solid line position in FIG. 3) and the movement amount 9 (the number of pixels) by which the light emitting unit image 7 moves according to the inclination angle of the electronic level. ) By an experiment or the like and stored in the
さらに、演算処理部16は、電子レベルの傾斜角から、コンペンセータ12で視準軸を水平に補正可能な範囲の限界に達した否か判断して、この判断結果を表示部167に表示するとともに、コンペンセータ12によるの視準軸を水平に補正可能な範囲の限界に到達したときは、警報器169により音、光又は音と光の両方による警報を出すとともに、この電子レベルの動作を停止させる。これで、コンペンセータ12で視準軸を水平に補正することが不可能なほど傾斜した状態の電子レベルを用いた測定を防止でき、誤差の大きな測定値を得ることを確実に防止できる。
Further, the
しかも、この電子レベルでは、従来のものに発光部6を設けるとともに、演算処理部16のプログラムを修正するだけの簡単な改造で済むから経済的である。
Moreover, at this electronic level, the light emitting unit 6 is provided in the conventional one, and it is economical because only a simple modification for correcting the program of the
6 発光部
12 コンペンセータ
15 CCDリニアセンサ
16 演算処理部
6
Claims (1)
前記望遠鏡光学系内で前記コンペンセータの前方に、前記視準軸から離して前記視準軸と平行に後方へ向けて光線を出射する発光部を配置し、前記発光部の前記リニアセンサ上での結像位置から前記電子レベルの傾斜角を算出する演算処理部と、前記電子レベルの傾斜角が前記コンペンセータで視準軸を水平に補正可能な範囲の限界に達したときに警報を発する警報器とを設けたことを特徴とする電子レベル。 In an electronic level comprising a telescope optical system having a compensator that keeps the collimation axis horizontal and a linear sensor on which the scale forms an image,
In the telescope optical system, a light emitting unit that emits a light beam that is separated from the collimating axis and is emitted in parallel to the collimating axis is disposed in front of the compensator, and the light emitting unit on the linear sensor is disposed on the linear sensor. An arithmetic processing unit that calculates the electronic level tilt angle from the imaging position, and an alarm device that issues an alarm when the electronic level tilt angle reaches the limit of a range in which the collimator can horizontally correct the collimation axis electronic level, characterized in that a and.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005189799A JP4745733B2 (en) | 2005-06-29 | 2005-06-29 | Electronic level |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005189799A JP4745733B2 (en) | 2005-06-29 | 2005-06-29 | Electronic level |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007010410A JP2007010410A (en) | 2007-01-18 |
| JP4745733B2 true JP4745733B2 (en) | 2011-08-10 |
Family
ID=37749135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005189799A Expired - Fee Related JP4745733B2 (en) | 2005-06-29 | 2005-06-29 | Electronic level |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4745733B2 (en) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5162754A (en) * | 1974-11-29 | 1976-05-31 | Sokkisha | Jidosuijungino sadokakuninsochi |
| JPS5357863U (en) * | 1976-10-15 | 1978-05-17 | ||
| JPS6027311U (en) * | 1983-07-30 | 1985-02-23 | 旭精密株式会社 | Warning device for automatic tilt error correction device of surveying equipment |
| JP3429038B2 (en) * | 1993-12-03 | 2003-07-22 | 株式会社トプコン | Surveying instrument |
| JP3460074B2 (en) * | 1995-11-24 | 2003-10-27 | 株式会社トプコン | Electronic level horizontal error correction mechanism |
| JP3796535B2 (en) * | 1997-10-21 | 2006-07-12 | 株式会社ソキア | Electronic level |
-
2005
- 2005-06-29 JP JP2005189799A patent/JP4745733B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2007010410A (en) | 2007-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5196725B2 (en) | Surveyor automatic collimation device | |
| US6324024B1 (en) | Reflector for distance measurement | |
| US6445446B1 (en) | Surveying instrument | |
| EP2503284B1 (en) | Survey system with survey apparatus, survey pole and mobile wireless transceiver system | |
| US7715998B2 (en) | Surveying instrument | |
| CN102159921B (en) | Manual type surveying instrument having collimation assisting device | |
| US9605951B2 (en) | Apparatus and method for determining the target position deviation of two bodies | |
| US8581978B2 (en) | Geodetic apparatus and method for controlling the same | |
| US20170138730A1 (en) | Surveying Instrument | |
| EP1321739B1 (en) | Position measuring instrument | |
| EP2075530A2 (en) | Surveying instrument and surveying compensation method | |
| CN101153795A (en) | laser scanner | |
| JP2012149921A (en) | Inclination detector and inclination detecting apparatus | |
| JP2021067612A (en) | Scanner device | |
| EP4239286B1 (en) | Surveying instrument | |
| JP4745733B2 (en) | Electronic level | |
| EP1605229B1 (en) | Surveying apparatus | |
| JP2012237721A (en) | Light wave range finder | |
| JPH0540072A (en) | Measuring device of mirror face | |
| JP2025154192A (en) | Measuring equipment | |
| JP2004085442A (en) | Displacement measuring apparatus | |
| JP2001304831A (en) | Optical angle measuring apparatus | |
| JP2005345326A (en) | Inclination measuring device | |
| JP4650939B2 (en) | Optical path automatic correction mechanism | |
| JPS61161479A (en) | Measuring device of height of liquid surface |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080410 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101008 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101020 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101214 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110510 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110512 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140520 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140520 Year of fee payment: 3 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140520 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140520 Year of fee payment: 3 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140520 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140520 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |