JPH0247512Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は光波測距儀に係り、特に遠隔操作に
より距離及び鉛直角の測定ができる光波測距儀に
関する。

従来、目標点に設置される反射鏡に向けて一定
波長の変調光を発射する送信機と、この反射鏡か
らの反射光を受光する受信機とを備え、変調光が
２点間を往復した場合の位相差を比較測定して距
離を求める光波測距儀は、知られている。この種
の測距儀では、目標点までの距離測定しかできな
いため、例えば、目標点の鉛直角をも測定しよう
とする場合、測定点に設置した光波測距儀の近く
にトランシツトなどを別に設置し、鉛直角を測定
していた。そのため、二台の測量機器の据え付け
と調整とを各々行なわなければならず、不利不便
をまぬがれなかつた。また、この種の光波測距儀
では、目標点に設置した反射鏡に光波を当てる動
作（視準）をしてから、測距儀前面についている
操作つまみを操作して、距離を測定するのである
が、操作つまみを操作する時に、測距儀自体が動
いて視準が狂い、再度視準をしなくてはならず、
そのため測定に時間がかかり、作業能率の低下を
きたしていた。

さらに、従来の測距儀では目標点までの距離は正
確に測定できても、その方向をアリダートの如く
平板上に直接作図することはできなかつた。他
方、従来のアリダートでは目標点の方向を正確に
測定し、平板上に直接に作図することはできて
も、その距離は正確に測定できず、測距離に比べ
て距離に大きな誤差を伴つていた。

この考案は上記の如き従来技術の欠点を克服す
るためになされたもので、１個の機器で目標点ま
での距離および方向を正確に測定して平板上に容
易にこれを作図することができ、かつ操作に伴う
誤差を最小限に抑えることができるようにした光
波測距儀を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するためこの考案は、従来の
光波測距儀に鉛直角測定機能と遠隔操作機能を持
たせ、これをケーシングして支柱を介してスケー
ル台に取り付け、スケール台のスケール線と光学
軸が互いに一致するようにした光波測距儀を提供
するものである。

以下、添付図面に基づいて、この考案の一実施
例を説明する。

第１図は、この実施例に係る光波測距儀の構造
を示す説明図である。この光波測距儀の本体１
は、ケース２内に、反射鏡Ａに向けて変調光を発
射する送信機３と、この反射鏡Ａからの反射光を
受光する受信機４と、鉛直角検出器５と、前記受
信機４及び鉛直角検出器５の出力信号から各種距
離や鉛直角を算出する計算機を含む電気回路６
と、各種測定値をデータ表示する表示器７と、測
定に伴なう種々の操作を遠隔操作する遠隔操作用
受信器８とを、収納し、前記ケース２外に設けら
れた遠隔操作用送信器９からの操作指令信号を前
記遠隔操作用受信器８で受信して、前記測定に伴
なう操作が行なわれる。第１図中、１０は測距儀
本体１の内部に設けられた望遠鏡、１１は測距儀
本体１の外部上面に設けられた照門であつて、望
遠鏡１０は遠距離の視準に、照星照門１１は近距
離の視準に、それぞれ使用される。

ここで、送信機３は、電気回路６で作られた２
つの高周波（例えば、約14ｍHz）を入力し、変調
回路（図示せず）で変調高周波に変調して発光素
子（例えば、発光ダイオード）３−１に加え、こ
の発光素子３−１で光波（例えば、赤外線）に変
換し、送光レンズ３−２で平行光線とした後、反
射鏡（例えば、プリズム反射鏡）Ａに向けて変調
光を発射する。

受信機４は、前記反射鏡Ａからの反射光を集光
する受光レンズ４−１、発射光の位相差と反射光
の位相差とを比較するソレノイドシヤツタ４−
２、反射光の光量を調節する光量絞り、及び反射
光を電気信号に変換する受光素子（例えば、受光
ダイオード）４−４が、順次配設され、さらに受
光素子４−４の出力を増幅する増幅回路（図示せ
ず）を備えてなる。この受信機４では、反射光を
受光して反射鏡・測距儀本体１間を往復する変調
光の位相差を比較し、その出力信号を電気回路６
に加える。

鉛直角検出器５は、測距儀本体１の傾きを検出
するものであつて、その構造は、例えば、丸形可
変抵抗器の回転軸に、重錘を吊持する吊持部材を
取付けてなる。この鉛直角検出器５は測距儀本体
１内に設置されており、測距儀本体１が傾くと、
重錘は常に垂直方向に位置するので、測距儀本体
１の傾きに応じて可変抵抗器の回転軸が所定角だ
け回転し、その回転に応じて抵抗値が変化する。
この抵抗値の変化を電流変化として電気回路６中
の後述する計算機に入力し、この計算機で予め定
められたプログラムに従つて鉛直角が算出され
る。

第２図は前記電気回路６の構成を示すブロツク
図である。この電気回路６では、発振器６−１に
より作り出された２つの高周波（例えば、約14M
Hz）を送信機３に加える。この送信機３では、前
記入力信号を変調高周波に変調した後、発光素子
３−２で光信号に変換し、反射鏡Ａに向けて変調
光を発射する。反射鏡Ａで反射した反射光は、受
信機４で受光して２点間を往復する変調光の位相
差を比較し、その出力信号をこの電気回路６の波
形整形回路６−２を介して計算機６−１に加え
る。表示器６−４への表示命令等を発する機能を
備えている。そのため、この計算機６−３に前記
波形整形回路６−２の出力信号が加えられると、
この計算機６−３には前記発振器６−１からの基
準パルス信号が加えられているので、この計算機
６−３では波形整形回路６−２の出力信号と発振
器６−１の基準パルス信号との位相差を比較し
て、目標点に設置された反射鏡Ａまでの距離を
mm単位で算出し、その算出値を表示器６−４に
よりデジタル表示させる。なお、この方式では、
1mから１Km以上の距離測定が可能である。目標
点と測定点との間に比高差がある場合には、鉛直
角検出器５の鉛直角検出信号が計算機６−３に加
えられ、この計算機６−３により鉛直角が算出さ
れるとともに、この鉛直角と斜距離とから水平距
離及び比高差が算出され、表示器６−４によりデ
ジタル表示させる。この計算機６−３への作動命
令は、各種指令信号を発する遠隔操作用送信機９
から遠隔操作用受信機８を介して、この計算機６
−３へ加えられる。なお、第２図中、６−５は電
源であつて、測距儀本体１の外部または内部に設
けられ、発振器６−１、波形整形回路６−２、計
算機６−３、表示器６−４、送信機３、及び受信
機４に電源電圧を印加する。

第３図は遠隔操作用の送信機９及び受信機８の
構成を示すブロツク図である。この送信機９は、
キイボード９−１に設けられた各種指令を送るた
めのキイーを押すことにより、発振器９−２の出
力信号を入力するパルス発生器９−３が作動し、
操作信号（例えば、超音波，赤外線パルス等の信
号）を送信回路９−４より発生させる。なお、第
３図中、９−５は電源であつて、電源電圧を発振
器９−２及びパルス発生器９−３に供給する。こ
の送信機９から発射された操作信号は、遠隔操作
用受信機８で受信され、この受信機８の出力信号
である指令信号が前記計算機６−３に加えられ
る。この遠隔操作用送信機９から遠隔操作用受信
機８を介して前記計算機６−３に加えられる入力
信号としては、前記以外に、例えば、次のような
ものがある。

気圧補正（温度及び気圧）の入力。

機械定数及びプリズム反射鏡定数の入力。

水平距離，斜距離，比高差の表示のための指
令入力。

測定距離単位としてのメートル，フイートの
切換のための指令入力。

プリズム反射鏡の連続移動による連続測定の
ための指令入力。即ち、光波測距儀本体よりプ
リズム反射鏡までの連続移動量、及びプリズム
反射鏡の設置点を零としてプリズム反射鏡の移
動量測定のための指令入力。

感度表示の指令入力。即ち、プリズム反射鏡
への測距儀本体の視準感度を表示器で表示する
ための指令入力。

測距儀本体の外部または内部に設けられた電
源の高・低切換のための指令入力等。

これらの入力信号が計算機６−３に加えられる
と、計算機６−３は入力信号に従つて種々の演算
を行ない、さらに種々の制御信号を発するので、
距離及び鉛直角の測定に伴なう操作が行なわれ
る。

以上のように構成される光波測距儀で、目標点
に設置した反射鏡Ａまでの距離及び鉛直角を測定
する場合には、測定点にこの光波測距儀を据え付
け、電源６−５用のスイツチ（図示せず）を入れ
るとともに、望遠鏡１０または照星照門１１で反
射鏡Ａを視準して設置方向を定めたのちは、遠隔
操作用送信機９から各種指令信号を送る。この指
令信号は遠隔操作用受信機８で受信され、電気回
路６中の計算機６−３に伝えられる。今、遠隔操
作用送信機９のキイーボード９−１を押し、感度
表示のための指令信号をこの送信機９から発射し
た場合には、この指令信号が遠隔操作用受信機８
を介して計算機６−３に加えられる。この計算機
６−３では、視準感度の表示命令を表示器６−４
に伝えてその値をデイジタル表示させる。この
際、前記視準操作が正しく行なわれていなけれ
ば、表示器６−４にそれが表われるので、光波測
距儀を操作する人は、再視準のために、その表示
器６−４にデイジタル表示された視準感度に応じ
て、測距儀本体１を鉛直移動及び水平移動し、視
準感度が最大（視準誤差が最小）になるように測
距儀本体１の設置方向を調整する。次いで、キイ
ーボード９−１を押し、水平距離の表示のための
指令信号を送信機９から発射すると、この指令信
号が受信機８を介して計算機６−３に加えられ
る。この計算機６−３では、受信機４からの出力
信号を波形整形回路６−２を介して入力して水平
距離を算出し、その値が表示器６−４でデジタル
表示される。鉛直角測定等の他の測定も、以上と
同様にして行なわれる。従つて、この光波測距儀
では、距離測定及び鉛直角測定ができるばかり
か、それらの測定に伴なう視準後の上記諸操作を
測距儀本体１に触れることなく遠隔操作用送信機
９で操作するので、測距儀本体１が動くことがな
く、そのため正確な測定が短時間にでき、作業能
率が著しく向上する。

この光波測距儀では、距離測定及び鉛直角測定
ができるので、第４図に示すように、この測距儀
を平板測量等の種々の測量機器として使用でき
る。第４図は、この測距儀を使用して、アリダー
ドを構成した例、三脚上に取付けた例、及びトラ
ンシツト上に取付けた例が示されている。以下、
これらの使用例を説明する。

第５図は、上記光波測距儀を用いてアリダード
を構成した図であつて、図Ａは正面図、図Ｂは背
面図、図Ｃは右側面図及びＤは左側面図を示す。
アリダードを構成するには、スケール台２０に固
着した支柱２１に、断面Ｌ字状の固定板２２を軸
２３で枢着し、この固定板２２に光波測距儀本体
１を載置してネジ２４で固定する。測距儀本体１
及び固定板２２は軸２３を中心に上下動するの
で、上下動を固定するために鉛直固定つまみ２５
が支柱２１に設けられ、さらにレバー２６を介し
て前記軸２３を微動させる鉛直微動つまみ２７が
固定板２２に取付けられている。なお、前記スケ
ール台２０には、その一側面にスケール２８、そ
の他側面に水平微動つまみ２９、及びその底面に
ボールベアリング３０を取付けたすべり板３１
が、それぞれ設けられている。水平微動つまみ２
９を回転することにより、これと連動してすべり
板３１の一端が左右に動き、これによつてスケー
ル台２０の水平微動調整を行い、視準を正しく行
なう。実用上は、送信機３の光学軸（送光レンズ
３−２によつて画定される）とスケール２８の軸
線とが鉛直面内（第５図Ａでいえば紙面及びすべ
り板３１を含む平面に垂直な一平面）で平行に位
置することが外心誤差をなくす上で望ましい。す
べり板３１に取付けられたボールベアリング３０
は、平板上での移動を円滑にするためのものであ
る。また、スケール台２０には、測距儀本体１中
の電気回路６に電源電圧を印加するための電源電
池６−５が、着脱自在に収納されている。

第５図に示すように本体１をスケール台２０に
取り付けることにより、目標物までの距離および
方向を正確に測定することと、平板上にそれを作
図することを容易に行うことができる。

第６図は、測距儀本体１を三脚上に取付けた図
である。三脚４０上に整準盤４１、方向台４２及
び受け台４３を取付け、この受け台４３上に測距
儀本体１がネジ４４により固定される。このよう
に測距儀本体１を三脚４０に取付け、トラバース
測量、三角測量等の各種の測量に使用される。こ
の測距儀本体１には鉛直角検出器５が収納されて
いるので、レベルとしても使用できる。

第７図は、測距儀本体１をトランシツトに取付
けた図である。この測距儀本体１はトランシツト
５０上にアダプタ５１で固定される。測距儀本体
１をトランシツト５０に取付けることにより、ト
ランシツト５０による水平角等の測定とともに、
この光学測距儀により距離測定ができ、測量作業
が簡易化できる。このように、上記光学測距儀
は、スタジア測器具として使用したり、トランシ
ツト５０等に取付けて使用することができる。

上記のように本考案では、従来の光波測距儀に
鉛直角測定機能と遠隔操作機能を持たせ、これを
ケーシングして支柱を介してスケール線と光学軸
が互いに一致するようにしたので、複数種類の機
器を必要とせずに目標点の方向及び距離を正確に
測定し、かつ測定結果をスケールによつて平板上
に直接作図することができ、また操作に伴う機器
のズレなどの誤差をなくすことができる光波測距
儀を得ることができる。

このため、本考案に係る光波測距儀によれば、
平板測量から一般測量に至るまで、従来は巻尺、
テープ等を必要としていた測定を簡単に行うこと
ができる。そしてその活用分野についても、従来
の測距儀で測定していた範囲の外に、作業所内で
の各種測定や、土木、建築、林野等の分野におけ
る測量を含め、斜距離、水平距離、鉛直角、比高
を必要とする分野に活用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例に係る光波測距儀
の構造を示す説明図、第２図は電気回路の構成を
示すブロツク図、第３図は遠隔操作用の送受信機
の構成を示すブロツク図、第４図は光波測距儀の
使用例を示す図、第５図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは光波測
距儀本体を用いてアリダードを構成した図であつ
て、同図Ａは正面図、同図Ｂは背面図、同図Ｃは
右側面図、同図Ｄは左側面図、第６図は光波測距
儀本体を三脚上に取付けた図、第７図は光波測距
儀本体をトランシツトに取付けた図である。 １……光波測距儀本体、３……送信機、４……
受信機、５……鉛直角検出器、６……電気回路、
６−３……計算機、６−４……表示器、８……遠
隔操作用受信機、９……遠隔操作用送信機。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 平板との接触面を滑面とし、長手方向一側に
   スケールを設けたスケール台と、 このスケール台の上部に固設された支柱と、 この支柱上に支持されたケースに、目標点を
   視準するための視準手段、鉛直角を検出するた
   めの鉛直角検出器および測定を遠隔操作するた
   めの操作信号を受信する遠隔操作用受信器を設
   け、前記スケールの目盛配列方向に光学軸を一
   致させた光波測距儀本体と、 前記操作信号を発信する遠隔操作用発信器と
   を備え、 目標点の方向、距離等を前記平板上で作図で
   きるようにした光波測距儀。 ２ 前記遠隔操作発信器は、前記スケール台に対
   し着脱自在であるようにした実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の光波測距儀。 ３ 前記スケール台の前記平板との接触面には、
   ベアリングが取り付けられている実用新案登録
   請求の範囲第１項または第２項記載の光波測距
   儀。 ４ 前記視準手段は近距離を視準する照星照門お
   よび遠距離を視準する視準望遠鏡からなる実用
   新案登録請求の範囲第１項乃至第３項のいずれ
   かに記載の光波測距儀。