JPH02118413A - 二次元方向の傾き誤差の自動補正装置を具備する測量機械 - 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】 この発明は、主として二次元レベル、自動鉛直規準機等
の測量機械において二次元方向の傾き誤差を自動的に補
正するための自動補正装置を具備する測量機械に関する
ものである。

従来の自動鉛直規準機などにおいては、前後方向の機体
の傾きに対してのみその鉛直誤差を自動的に補正する装
置を備えているが、同時に左右方向の傾きに対する誤差
を補正する装置を備えていない。そのため、ある方向で
一旦前後方向の鉛直面を設定した後、機体を９０°旋回
して再び前後方向の鉛直面を設定し、両者の交点を求め
て真の天頂方向を設定する方法を採っており、極めて煩
雑であると共に直接真の天頂方向を規準することは不可
能であった。

この発明は前記従来の課題を解決するために、前後左右
の二次元方向の機体の傾き誤差を同時に自動的に補正す
ることができ、自動鉛直規準機において直接真の天頂方
向を規準設定することを可能とし、また二次元レベルに
おいて水平軸回りに旋回するペンタプリズム等に正確に
天頂方向に向いた光束を入射させ、正確な水平旋回光束
を射出することを可能とした自動補正装置を具備する測
量機械を提案するもので、その要旨は、規準光学系、又
はレーザー光等の光発光部と、鉛直方向からの規準光を
反射して前記規準光学系に入射すると共に前記規準光学
系によって形成される規準軸を常時鉛直方向に指向させ
るように懸吊された、又は、前記光発光部から出射した
光を上方へ反射させると共にこの反射光の光軸を常時鉛
直方向に指向させるように懸吊された懸吊反射部材と、
前記規準光を結像させるためのコリメーションレンズ、
又はレーザー光等を略平行光束にして投影するための投
影レンズ系とを有することを特徴とする傾き誤差の自動
補正装置を具備する測量機械にある。

以下図示する実施例により本発明の詳細な説明すると、
本発明の測量機械は、第１図及び第２図に示す如く、測
量機械の機体内に水平の枢軸１にベアリング２を介して
揺動自在に懸吊された単振子３が設置され、その下面に
は本発明に係る懸吊反射部材を構成する懸吊りボン交差
型振子４が懸吊されている。

懸吊りボン交差型振子４は、４本の細い金属リボン４ａ
をその支持部である単振子３と下方の振子部４ｂとの間
に交差状に連結してなり、単振子３に対してその揺動力
向と直交方向に揺動するように懸吊されている。そして
、この懸吊りボン交差型振子４は、支持部の傾きに対す
る振子部４ｂの傾きの倍率ｋを−０，５に設定されてお
り、支持部である単振子３がその揺動方向と直交方向に
角度θだけ傾いたとき、振子部４ｂが反対方向にθ／２
傾くようになっている。

このような懸吊りボン交差型振子４を構成するためには
第３図において、互いに交差する懸吊りボン４ａ、４ａ
の支持部における連結点の長さをａ、振子部における連
結点の長さをｂ、懸吊りボン４ａと支持部との交角をＭ
、懸吊りボン４ａの振子部の連結点における振子の重心
Ｇに対する振子部の交角をＮとすれば、交差リンクの平
衡条件の式は、 １＋（ｂ／ａ） ｋ＝− （ｂ／ａ）−ｃｏｔ　　Ｍ−ｃｏｔ　　（Ｍ−Ｎ）であ
るから重心Ｇの位置を求める式は、ｋ （ｂ　　（ｋ−１）　　−ａ）　　ｔａｎ　　Ｍとなり
、ｋ＝ｏ、５として重心Ｇを所定の位置に定めることに
より構成することができる。

懸吊りボン交差型振子４の揺動方向の前方における機体
内には、光軸５を単振子３の枢軸１と平行な水平方向に
設定したコリメーションレンズ６が設置されている。そ
して、このコリメーションレンズ６の水平光軸５上にお
ける懸吊りボン交差型振子４の振子部４ｂ上には、反射
鏡、プリズム等の反射部材７が設置され、この反射部材
７はその反射面において入反射光軸が水平及び鉛直を成
し、水平光軸５に対して直角の鉛直光軸８を構成するよ
うになっている。

鉛直光軸８と交差する部分における単振子３には、光束
を透過するための透孔９が設けられている。

第１図に示す第一実施例は自動鉛直規準機に構成した例
を示したもので、鉛直光軸８に沿って反射部材７に入射
した光束を直角に反射して水平光軸５に沿って水平方向
に射出し、規準光学系のコリメーションレンズ６を通し
てその焦点面に設置した焦点板工０に結像させ、この投
影像を接眼レンズ１１で観測することにより鉛直点を規
準するように構成されている。

第２図に示す第２実施例は二次元レベルに構成した例を
示したもので、投影レンズ系のコリメーションレンズ６
の焦点上にレーザ又は赤外線等を発光する光源１２を設
け、この光束をコリメーションレンズ６を介して反射部
材７に入射させ、ここで鉛直に反射して鉛直光軸８上に
旋回可能に配したペンタプリズム等の第二反射部材１３
により水平方向に旋回しながら射出するように構成され
ている。

以上の構成において、いま機体が前後方向にθ、左右方
向にβだけ傾いたとすると、まず前後方向の機体の傾き
θにより単振子３は機体に対してθ傾き、これによって
懸吊りボン交差型振子４の振子部４ｂ及び反射部材７は
−θ／２だけ傾くことになる。今この状態において第１
図に示すように鉛直光束が反射部材７に入射すると、そ
の反射の法則により反射光束は懸吊りボン交差型振子４
の傾きがＯの状態よりも反射部材７の傾きθ／２の２倍
、即ちθだけ傾きが増加した方向に反射するため、機体
の傾きθだけ傾いた光軸５に沿って射出し、この結果機
体の傾きに対する補正が成立し、正確に鉛直方向を規準
することが可能となる。

一方機体の左右方向の傾きβにより単振子３及び懸吊り
ボン交差型振子４は機体に対しβ傾いて鉛直方向を指向
するため、機体の左右方向の傾きに対する補正が成立す
ることになる。

従って、機体が二次元方向のいかなる方向に傾いても、
鉛直光軸８を常に鉛直方向に維持することができ、これ
によって鉛直規準機においては鉛直点の規準が容易とな
り、また二次元レベルにおいては常に正確な水平回転光
束を射出することができる。

以上の通り、本発明に係る傾き誤差の自動補正装置を具
備する測量機械によれば、例えば、自動鉛直規準機にお
いては、鉛直方向からの規準光を反射して鉛直規準光学
系に入射させる懸吊反射部材により、前記鉛直規準光学
系によって形成される規準軸をを常時鉛直方向に指向さ
せているから、機体の傾斜にかかわらず常に鉛直点を規
準することができる効果があり、また、レーザー光等を
水平旋回光束として発光する二次元レベルにおいては、
光発光部の光束を反射する懸吊反射部材によって、射出
光を常に鉛直方向を指向するように自動的に補正するこ
とができ、これを水平方向に反射して回転走査すること
により、正確な水平旋回光束を得ることができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る測Ｍ機械一実施例の要部を示す概
略縦断面図、第２図はその他の実施例の要部を示す概略
縦断面図であり、第３図はその要部の一実施例の構成要
約図である。 １・・枢軸、３・・単振子、４・・懸吊りボン交差型振
子、４ａ・・懸吊りボン、４ｂ・・振子ｉ、５・・光軸
、６・・コリメーシシンレンズ、７・・反射部材、８・
・鉛直光軸。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）規準光学系、又はレーザー光等の光発光部と、鉛
   直方向からの規準光を反射して前記規準光学系に入射す
   ると共に前記規準光学系によって形成される規準軸を常
   時鉛直方向に指向させるように懸吊された、又は、前記
   光発光部から出射した光を上方へ反射させると共にこの
   反射光の光軸を常時鉛直方向に指向させるように懸吊さ
   れた懸吊反射部材と、前記規準光を結像させるためのコ
   リメーションレンズ、又はレーザー光等を略平行光束に
   して投影するための投影レンズ系とを有することを特徴
   とする傾き誤差の自動補正装置を具備する測量機械
2. （２）特許請求の範囲（１）に記載された測量機械にお
   いて、前記投影レンズ系から得られる平行光束を鉛直光
   軸に対して略９０°光路変換して水平面内にてその平行
   光束を測量対象に対して走査するため回転可能に配設さ
   れた回転反射部材を設けたことを特徴とする傾き誤差の
   自動補正装置を具備する測量機械