JPS63243716A - 光学式測量装置の光路自動補償機構 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は測量機器に用いられる光学式測量装置の光路自
動補償機構に係り、特に自動レベルに代表される光学式
測量袋を内に組み込まれ、規準線等の光路を装置本体の
傾きとは無関係に水平状態とする光路自動補償機構を構
成する可動部材等が、この可動部材の移動範囲を規制す
るストッパ部材とくっついたままの状態（以下「吸付現
象」という）になることを防止できる光学式測量装置の
光路自動補償機構に関する。

［従来の技術］ 光学式測量機器等の各種装置には、吊持された可動部材
を用いているものがある。

この代表的なものとして自動レベルがあり、自動レベル
を基に従来例を説明する。自動レベルは水準測量に使用
され高低差を測定する装置であり、このレベル本体内に
規準線を常に水平にする光路自動補償機構が組込まれた
ものである。光路自動補償機構には、その原理、機構等
種々のものかあるか、ミラーを有した可動部材をレベル
本体に吊線によって吊持したものかある。この種のもの
はレベル本体か傾むいても、ミラーは振子運動によって
元の位置にあるようになっており、これによって望遠鏡
の対物レンズに入射する水平線が、その焦点面上に置か
れたクロスヘヤーの交点に充分な精度で結像されるよう
になっている。そして可動部材の可動方向所定位置には
ストッパ部材か設けられ、可動部材か大きく揺動した場
合には、このストッパ部材に衝当して、それ以りの揺動
かてきないようになっている。つまり、ストッパ部材に
よって可動部材の可動範囲が決められた構造となってい
る。

［発明が解決しようとする問題点コ Ｅ記自動レベルの光路自動補償機構では、レベル本体が
大きく傾いて、可動部材か−Ｓストッパ部材に当接した
場合、その後レベル本体の傾斜状態か小さな場合であっ
ても可動部材かストッパ部材にくっついたままの状ｊＥ
、いわゆる吸付現象が生じ、光路自動補償機構か機能せ
ず、正確な測量かできないという問題点か生していた。

またＬ記自動レベルに限らず、吸付現象が生じたときに
は、可動部材をストッパ部材から分離する必要があり、
また測量のたびに吸付現象の確認をしなければならない
ことは非常に面倒であり、作業性において能率的てはな
い。

本発明の目的は、光学式測量装置の光路自動補償機構に
おいて、簡単な構成によって、可動部材とストッパ部材
間の吸付現象を防止することかてきて、光路自動補償機
構か常に機能するようにした光学式測量装置の光路自動
補償機構の提供にある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は・上記問題点を解決するためになされたもので
あり、このため本発明は光学式測量装置の光路自動補償
機構を構成する可動部材の揺動を規制するストッパ部材
を、振動体を介して装置本体に取付固定するようにした
ことを基本的構成とする。

具体的には、少なくとも吊線によって吊持された可動部
材と、この可動部材の可動範囲を規制するストッパ部材
を装置本体に取付固定してなる光学式測量装置の光路自
動補償機構において、ストッパ部材は振動体を介して装
ご本体に取付固定されていることを特徴とする光学式測
量装置の光路自動補償機構である。

また実施例で示すように、振動体の電源として、太陽電
池とバッテリーとを択一的に選択する回路を備えている
ことを４．ν徴とするものである。

［作用］ 本発明によれば、光路自動補償機構の一部を構成するス
トッパ部材は振動体を介して装置本体に取付けられてお
り、この振動体が振動しているのて、これと共にストッ
パ部材も振動をしており、可動部材がストッパ部材に当
接すると、振動によってはじかれるので、可動部材とス
トッパ部材との間に吸付現象が生じることがない。

このため光学式測量装置の光路自動補償機構において、
可動部材とストッパ部材との吸付現象を確認する必要か
なくなり、同時に光路自動補償機構が常に機能するので
、正確な測量等を行うことかできる光学式測量装置の光
路自動補償機構を提供することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお
以下に述べる実施例における部材、材質、配置等は本発
明を限定する趣旨ではなく、本発明の要旨を逸脱するこ
となく種々の改変あるいは付加をすることができるもの
である。

第１Ａ図乃至第１Ｅ図は本発明の光学式測量装置の光路
自動補償機構を自動レベルに用いた例を示すものである
。

第１Ｂ図に示すように、本例で示す自動レベル１は、該
自動レベル１を構成する望遠鏡本体１０の対物レンズ２
１と接眼レンズ２２との間に光路自動補償機構１２及び
振動体部分１１か配設されている。

本例における光路自動補償機構１２は、くさび形の吊り
方式からなり、望遠鏡本体ｌＯに固定された枠部材１２
０と、この枠部材１２０と４本の吊線部材１３０によっ
て吊持係合された可動部材１４０と、この可動部材１４
０の可動範囲を規制するストッパ部材１５０と、可動部
材１４０の触れを速やかに正常位置に静止させる制動装
置１６０（第１Ｂ図）等から成る。

これをさらに詳述すると、第１Ａ図で示すように、枠部
材１２０は中央部に開口部１２１を有しており、該開口
部１２１の一端側（第１Ａ図において右側）の該開口部
１２１を臨む位置両側に、一対の支柱１２２，１２２が
枠部材１２０の１方に起立して設けられている。また枠
部材１２０の開口部１２１ｈ方には、−面が開口部１５
１として開放された矩形形状をした箱型のストッパ部材
１５０がその開口部ｉ５１を下方にして望遠鏡本体１０
に取付られている 上記枠部材１２０の下方には、４木の吊線部材１３０を
用いて可動部材１４０か吊持されている。可動部材１４
０の吊持は、各吊線部材１３０の両端部をそれぞれ枠部
材１２０及び可動部材１４０の−・辺端部をビス１２４
ａ、１４０ａ等によって係合して行なわれている。

可動部材１４０の中央部にはミラー１４１か装置され、
このミラー１４１をまたぐように円型支柱１４２が配設
されており、該円型支柱１４２は両側の支柱１４２ａ、
１４２ａと、この支柱１４２ａの間に架設される架設部
１４２ｂと、この架設部１４２ｂの中央部上方に延出す
る突出部１４２ｃからなり、該突出部１４２ｃの先端は
前記枠部材１２０の開口部１２１を貫通して、上述した
ストッパ部材１５０の開口部１５１から箱型の空間内に
遊嵌した状態になっている。このようにストッパ部材１
５０によって突出部１４２ｃか規制されるために、可動
部材１４０の揺動範囲が規制されるようになっている。

本例における振動体部分１１は、前記ストッパ部材１５
０と接合された振動体としての円盤状の振動板１１１と
、発振器１１７と、電源（バッテリー）１１８と５これ
らをリード線１１９ａ、１１９ｂで連結して成る。

振動板１１１の取付は、前記枠部材１２０に設けられた
支柱１２２の開口部側の角部に、切欠部１２３を形成し
、該切欠部１２３と、ビス１２４によって支柱１２２に
取付られた押え板１２５の間に振動板１１１を入れて保
持している。

振動板１１１は、リン青銅製の薄肉板１１２の一面にセ
ラミック層１１３を積層させ、さらにその上に金属薄膜
層（図示せず）を蒸着して一体化したものである。この
振動板１１１は、薄肉板１１２に一方のリード＆１ｌ１
９ａを介して発振器１１７に、セラミック層１１３に他
方のリード線１１９ｂを介して発振器１１７にそれぞれ
接続されている。発振器１１７は電源（バッテリー）１
１８と接続して、リン青銅製の薄肉板１１２とセラミッ
ク層１１３が相互振動して振動板１１１が振動するよう
に構成されている。本例で用いる発振器１１７としては
、例えばインターシル社の製造に係るＩＣＭ７５５５を
使用した場合には、電源電圧は２乃至１８Ｖで作動する
ものである。

このようにしてなる振動板１１１のセラミック層１１３
と反対側の面は、ストッパ部材１５０の一側面と接着材
等によって接合されている。

なお、第１Ｂ図において示される符号２．３は、望遠鏡
本体ｌＯに取付固定された反射プリズムであり、プリズ
ム２は対物レンズ２１からの光を可動部材１４０に配設
されたミラー１４１に反射するものであり、プリズム３
はクロスヘヤーｔの結像を正立化するためのものである
。

また、本例における可動部材１４０の制動装置１６０は
磁気制動方式を用いたものてあり、円型支柱１４２の突
出部１４２ｃの両側に位こする望遠鏡本体１０に、一対
のＮ−Ｓ極を対立させたマグネチックダンパを配置して
、可動部材１４０の突出部１４２ｃの対応する箇所には
銅、銀、アルミニウム等の良導体でつくられた制動板を
固着（いずれも図示せず）した構成にして、可動部材１
４０の動揺を制動するようになっている。なお制動装置
１６０については、可動部材１４０にピストンを固着し
て、望遠鏡本体ｌＯにシリンダを固着させ、可動部材１
４０の揺動をピストンとシリンダーの間を空気か出入り
するようにして静止させる空気制動方式など公知・周知
の手段を用いることかできる。

次に、上記実施例に係る作用を説明する。

図示しない電源スィッチとしての単極単投スイッチによ
って、揚動体部分１１を構成する発振器１１７に電源（
バッテリー）１１８から印加すると、振動板ｉｌｌか振
動し、この振動板ｌｌｌと接合したストッパ部材１５０
も振動する。

一方、望遠鏡本体ｌＯか大きく傾斜した場合、自動補償
機構１２を構成する可動部材１４０も同様にその傾斜角
たけ揺動する。そして可動部材１４０と一体となった門
型支柱１４２の突出部１４２ｃの先端が、ストッパ部材
１５０の内周面に当接するや否やストッパ部材１５０の
振動によってはじかれる。このように突出部１４２ｃと
ストッパ部材１５０とが吸付現象を生しることかないの
で、突出部１４２Ｃと一体となっている可動部材１４０
は常に吊持されて揺動できる状態となっている。第ｉＥ
図はこの状態を示す部分断面説明図てあり、第１Ｅ図（
ａ）は望遠鏡本体１０が水平状態にあるときを示し、第
１Ｅ図（ｂ）。

（ｃ）はそれぞれ望遠鏡本体１０が傾斜して突出部１４
２ｃがストッパ部材１５０にはじかれる状態を示してい
る。

第２図は本発明に係る光学式ＩＭ量装置の光路自動補償
機構に用いられる回路図である。北記第１実施例では、
単極単投スイッチによって電源の０Ｎ−ＯＦＦを行なっ
ていたか、本例では、太陽電池を用いて択一的に電源を
選択できるようにしたものである。本例において上記実
施例て用いた部材、材質２配置等と同一のものについて
は同一符号を付してその説明を省略する。

電源（バッテリー）１１８と発振器１１７とを接続して
いるリード線１１９ａの途中には単極双投スイッチ２１
０が配設されており、電源（バッテリー）１１Ｂと接続
されているリード線１１９ａはスイッチ端子２１１と接
続されており、可動接触片２１３を有する端子は発振器
１１７と接続されている。符号２００は太陽電池であり
、該太陽電池２００と接続された二本のリード線２２１
゜２２２のうち−・方のリード線２２１がリード線１１
９ｂと接続されており、他方のリード線２２２の端部は
、スイッチ端子２１２と接続されている。このように単
極双投スイッチ２１０用いて択一的に電源を選択できる
ようにしたので、例えば昼の明るいときは太陽電池２０
０を使用するようにスイッチ２１０によって切替えるこ
とができ、これによって、電源（バッテリー）１１Ｂの
消耗を少なくすることができる。

第３図は光学式測量装置の光路自動補償機構における別
の回路図である。本例において上記実施例と同一部材等
には同一符号を付してその説明を省略する。

本例ては振動器１１７と電源を接続するリード線１１９
ａの間に単極単投スイッチ３１０を配設し、電源（バッ
テリー）１１８と端子２１１の間にダイオード３０１を
配設する。ダイオード３０１はアノード側を電源（バッ
テリー）１１８に、カソード側をスイッチ３０１側に接
続する。

またダイオード３０１とスイッチ端子２１１の間のリー
ド線１１９ａと太陽電池２００との間にダイオード３０
２を配置して接続している。ダイオード３０２はアノー
ド側を太陽電池２００に、カソード側をリード線１１９
ａ側に接続する。そしてダイオード３０１，３０２は太
陽電池２００の電圧の方が電源（バッテリー）１１８よ
り大きくなるように設定しである。本例で用いるダイオ
ードは、例えば日本電気株式会社の製造に係るｌ５９５
３等を用いるものである。

このように構成しであるので、昼間等の太陽電池２００
の発電力か大きいときにおいては、ダイオード３０２側
の電圧の方がダイオード３０１側のそれより大きくなっ
て太陽電池２００を電源として使い、夜間等においては
ダイオード３０１側の電圧の方がタイオード３０２側よ
り高くなって電源（バッテリー）１１Ｂを用いることか
てきるようになっている。

第４図は傾斜角測定装置に本発明の光路自動補償機構に
適用した振動体部分を用いた例を示すものである。本発
明は本例で示すような、被測定物の傾斜状態を測定する
傾斜角測定装置４１の振子の吸付現象の防止にも有効で
ある。

本例では可動部材として発光ダイオードを用いた例を示
すものであり、第４図において、容器４０のＬ部に吊＆
Ｉａ４０１か保持され、該吊線４０１によって可動部材
としての発光ダイオード４０２が吊持されている。容器
４０の底面部４３には受光センサ４２が配設されている
。本例における受光センサ４２としては、電荷結合素子
（ＣＯＤ）あるいは位置検出素子（ＰＳＤ）を用いて発
光ダイオード４０２から発する光によって位置ｄを検知
し、傾斜角θを測定するようになっている。発光ダイオ
ード４０２の揺動方向両端部には、発光ダイオード４０
２の移動量を拘束するためのストッパ部材４０３か対向
して配置されている。

容器４０が角度θだけ傾斜した状態となると、吊線４０
１に吊持された発光ダイオード４０２は、振子の厚理に
より鉛直方向（鎖線位２！ｔ）に移動する。このときス
トッパ部材４０３も前記実施例と同様に振動させて５発
光ダイオード４０２のストッパ部材４０３への吸付現象
を防止することができる。

上記各実施例においては、振動体部分に発振器を備えた
光学式測量装置の光路自動補償機構について説明したが
、振動体部分は発振器を省略することも可能である。例
えば第１Ａ図で示す実施例において、セラミック層１１
３としては、チタン酸ジルコン酸鉛（いわゆるＰＺＴ）
等の圧電性セラミックの電気系→機械系特性を利用する
こともできる。第、ｌＦ図は、これを図示したもので、
セラミック層５０１の厚さ方向に印加して振動を発生さ
せるようにしたものである。

さらに前記第１実施例で示したような発振器１１７及び
振動板１１１の代りに、発振器内蔵形の圧電ブザー等を
用いることもできる。このように、発振器１１７を省略
することによって構成部材を少なくすることも可能であ
り、この場合装置自体をコンパクトにすることができる
。

［発明の効果］ 本発明は上述のように構成されており、測量装置におい
て、可動部材とストッパ部材との間で吸付現象が生しな
いので常に正確な測量等が可能となり、また確認か不要
となるので、作業が迅速に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学式測量装置の光路自動補償機構を
自動レベルに用いた例を示すものであり、第１Ａ図は一
部切欠斜視図、第１Ｂ図は概略構成図、第１Ｃ図は平面
図、第１Ｄ図は第１Ｃ図矢視Ｘからの側面図であり、第
１Ｅ図は作動を示す部分断面説明図、第１Ｆ図は振動体
の他の例を示す説明図であり、第２図及び第３図は本発
明に適用される回路の第２実施例及び第３実施例を示す
回路図、第４図は傾斜角測定装置の概略説明図゛　であ
る。 １・・・光学式測量装置（自動レベル）、ｔｉ−−・振
動体（振動体部分）、 １２・・・光路自動補償機構、 ｉｔｉ、５ｏｉ−・・振動体（振動板）、１１Ｂ−・・
電源（バッテリー）、 １３０．４０１・・・吊線（吊線部材）、１４０・・・
可動部材、 ４０２・・・発光ダイオード（可動部材）、１５０．４
０３・・・ストッパ部材、 ２００・・・太陽電池（電源）、 ２１０．３１０，５１０・・・スイッチ、３０１、、＄
０２・・・ダイオード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも吊線によって吊持された可動部材と、前
   記可動部材の可動範囲を規制するス トッパ部材を前記装置本体に取付固定してなる光学式測
   量装置の光路自動補償機構において、前記ストッパ部材
   は振動体を介して前記装置本体に取付固定されているこ
   とを特徴とする光学式測量装置の光路自動補償機構。 ２、前記振動体は、太陽電池とバッテリーとを択一的に
   選択する回路を備えてなることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の光学式測量装置の光路自動補償機構。