CN102159921B

CN102159921B - 具备准直辅助装置的手动式测量机

Info

Publication number: CN102159921B
Application number: CN2009801358868A
Authority: CN
Inventors: 弥延聪; 中村丰
Original assignee: Sokkia Topcon Co Ltd
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2008-10-21
Filing date: 2009-05-29
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2029-05-29
Also published as: JPWO2010047146A1; CN102159921A; US8225518B2; KR101497187B1; DE112009002286T5; WO2010047146A1; US20110131824A1; KR20110070973A; DE112009002286B4; JP5384512B2

Abstract

本发明提供一种手动式测量机，能够轻松进行准直操作，并且能够在短时间内进行高精度的测定。手动式测量机具备准直辅助装置(70)，该准直辅助装置(70)包括：准直光发送系统，朝向设置在测定点的目标物，沿着准直轴(O)射出准直光(R)；区域传感器(80)，取得在准直望远镜(3)的视场内捕捉到的情景的图像；显示部(48)，显示图像；准直光检测部(82)，通过用区域传感器对被目标物反射来的准直光进行感光，从而检测目标物；以及运算控制部(46)，将表示距离准直轴在预定偏差内的可测距的区域(94)和表示目标物的符号，作为动画图像显示到显示部上，通过准直望远镜的手动操作，目标物被捕捉到可测距的区域内时，判断为准直结束，进行测距测角操作，并且根据目标物距离准直轴的偏差进行补正。

Description

具备准直辅助装置的手动式测量机

技术领域

本发明涉及一种具备准直辅助装置的手动式测量机，该准直辅助装置使得手动式测量机(主要为全站仪)的准直操作容易进行。全站仪具备采用光波的测距部、测角部、准直望远镜部及整准部，对到测点的距离及方位角进行测量。

背景技术

在手动式测量机中，在测定时，需要进行使棱镜等目标物位于准直轴上的准直操作。准直操作是指，使准直望远镜上下左右旋转，朝向目标物，在准直望远镜的视场内捕捉到目标物，进一步通过设置于测量机上的粗微动机构，使准直望远镜的视场内看到的十字线的中心(准直轴)对准目标物。

但是，在上述手动式测量机中，存在如下问题：存在与观测者的熟练度等相应的准直误差，对于不熟练的观测者，即使特意使用了高精度的测量机，也只能进行误差大的测定。并且，还存在如下问题：在热浪等波动较多的大气中，即使是熟练的观测者，也很难进行正确的准直，只能进行误差大的测定。

为了解决这种问题，在下述专利文献1中，提出了一种测量机，即使目标物的准直有些不充分，仍能够得到正确的测角值。根据图4，说明该测量机。

该测量机的准直望远镜3在准直轴O上具备物镜11、对焦透镜14、焦点板15、目镜12。在焦点板15上描绘有十字线，观测者能够观察目镜12，进行手动准直。并且，为了沿着准直轴O发送红外线的激光P，该测量机具备激光二极管17、聚光透镜18、转向透镜19、分光镜20、二向色镜13。此外，为了接受被棱镜等目标物23反射来的激光，该测量机具备二向色镜13、分光镜20、滤光片21、CCD区域传感器等感光元件22。

在目标物23正确地位于准直轴O上的情况下，被目标物23反射的激光P沿着准直轴O返回，目标物23在感光元件22的中心C上成像。此时，由未图示的测角部测定到的测角值(铅垂角、水平角)正确。

另一方面，在不能正确地对目标物23进行准直，目标物23的方向距离准直轴O的方向存在水平角偏差ΔH的情况下，由测角部测定到的测角值不正确。但是，通过感光元件22上的目标物23距离成像位置的感光元件22的中心C的水平方向偏差Δh，能够计算水平角偏差ΔH。这样，将水平角偏差ΔH代入到预定的函数，对由测角部得到的水平角H进行加减补正，从而能够得到正确的水平角。同样能够得到正确的铅垂角。

因此，该测量机发挥如下效果：即使准直有些不充分，也能够得到正确的测角值，而且能够缩短测定所需的时间。

作为其他公知技术的例子，在下述专利文献2中公开了如下技术：在自动准直装置上设置准直望远镜和广角数字摄像机，首先，用广角数字摄像机将目标物捕捉到准直轴附近之后，切换到摄像装置(区域传感器)和准直望远镜，正确地对目标物进行自动准直。

专利文献1：日本专利第3748112号

专利文献2：日本特开2007-21229号

但是，在上述专利文献1中公开的测量机中存在如下问题：每次测定时，都要用单眼观察准直望远镜3，给观测者带来疲劳，准直操作不轻松。

另一方面，在上述专利文献2中公开的自动准直式测量机中存在如下问题：虽然无需用单眼观察准直望远镜，即使不熟练的观测者也能够轻松地进行高精度的测定，但是，将目标物捕捉到准直望远镜的视场内，进而到准直结束为止，耗费时间，与手动式测量机相比，测定所需的时间较多。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而进行的，其目的在于，提供一种手动式测量机，能够轻松地进行准直操作，并且能够在短时间进行高精度的测定。

为了解决上述课题，技术方案1所涉及的发明的手动式测量机具备准直辅助装置，该准直辅助装置包括：准直光发送系统，朝向设置在测定点的目标物，沿着准直轴射出准直光；区域传感器，取得在准直望远镜的视场内捕捉到的情景的图像；显示部，显示图像；准直光检测部，通过用所述区域传感器对被所述目标物反射来的准直光进行感光，从而检测所述目标物；以及运算控制部，将表示距离所述准直轴在预定偏差内的区域和表示所述目标物的符号，作为动画图像显示到所述显示部上，通过所述准直望远镜的手动操作，所述目标物被捕捉到距离所述准直轴在预定偏差内的区域内时，判断为准直结束，进行测角操作，并且根据所述目标物距离所述准直轴的偏差，对测角值进行补正。

在技术方案2所涉及的发明中，所述动画图像随着靠近所述准直轴，距离所述准直轴的偏差被放大显示。

在技术方案3所涉及的发明中，若表示所述目标物的符号进入到表示距离所述准直轴在预定偏差内的区域内，则改变颜色和形状，或者颜色和形状的任意一种。

在技术方案4所涉及的发明中，若所述目标物移动到所述准直望远镜的视场外，则改变表示所述目标物的符号的颜色和形状，或者颜色和形状的任意一种，并且示出所述准直望远镜返回的方向。

在技术方案5所涉及的发明中，当从所述目标物反射来的准直光过弱或过强时，改变表示所述目标物的符号的颜色和形状，或者颜色和形状的任意一种。

在技术方案6所涉及的发明中，具有广角数字摄像机，所述运算控制部最初将从所述广角数字摄像机得到的图像显示到所述显示部上，并且将所述准直望远镜的视场显示到所述显示部上，当判断出所述目标物被捕捉到所述准直望远镜的视场内时，从由所述广角数字摄像机得到的图像切换为所述动画图像。

在技术方案7所涉及的发明中，所述准直望远镜的光学系统具备测距部，表示距离所述准直轴在预定偏差内的区域通过能够由所述测距部测定距离的区域来决定。

在技术方案8所涉及的发明中，当表示所述目标物的符号进入到表示距离所述准直轴在预定偏差内的区域内时，能够自动进行距离测定。

在技术方案9所涉及的发明中，为了使所述目标物位于所述准直轴上，在所述显示部上显示表示准直望远镜的旋转方向的图标。

在技术方案10所涉及的发明中，表示所述准直望远镜的旋转方向的图标是指，准直望远镜的图标和表示所述准直望远镜的旋转方向的箭头，或者微动螺旋的图标和表示所述微动螺旋的旋转方向的箭头。

发明的效果：

在技术方案1所涉及的发明中，该准直辅助装置包括：准直光发送系统，朝向设置在测定点的目标物，沿着准直轴射出准直光；区域传感器，取得在准直望远镜的视场内捕捉到的情景的图像；显示部，显示图像；准直光检测部，通过用所述区域传感器对被所述目标物反射来的准直光进行感光，从而检测所述目标物；以及运算控制部，将表示距离所述准直轴在预定偏差内的区域和表示所述目标物的符号，作为动画图像显示到所述显示部上，通过所述准直望远镜的手动操作，所述目标物被捕捉到距离所述准直轴在预定偏差内的区域内时，判断为准直结束，进行测角操作，并且根据所述目标物距离所述准直轴的偏差，对测角值进行补正。因此，观测者能够一边用双眼观看显示部的动画图像，一边对目标物进行准直，并且即使是有些不充分的准直，也能够以轻松的准直操作迅速地进行高精度的角度测定。

在技术方案2所涉及的发明中，所述动画图像随着靠近所述准直轴，距离所述准直轴的偏差被放大显示。因此，准直操作更加轻松。

在技术方案3所涉及的发明中，若表示所述目标物的符号进入到表示距离所述准直轴在预定偏差内的区域内，则改变颜色和形状，或者颜色和形状的任意一种。因此，能够知道准直结束，准直操作更加轻松。

在技术方案4所涉及的发明中，若所述目标物移动到所述准直望远镜的视场外，则改变表示所述目标物的符号的颜色和形状，或者颜色和形状的任意一种，并且示出所述准直望远镜返回的方向。因此，能够立即知道目标物移动到准直望远镜的视场外，能够立即进行使目标物返回到准直望远镜的视场内的操作，准直操作更加轻松。

在技术方案5所涉及的发明中，当从所述目标物反射来的准直光过弱或过强时，改变表示所述目标物的符号的颜色和形状，或者颜色和形状的任意一种。因此，能够预先知道不能进行足够精度的测定。

在技术方案6所涉及的发明中，具有广角数字摄像机，所述运算控制部最初将从所述广角数字摄像机得到的图像显示到所述显示部上，并且将所述准直望远镜的视场显示到所述显示部上，当判断出所述目标物被捕捉到所述准直望远镜的视场内时，从由所述广角数字摄像机得到的图像切换为所述动画图像。因此，能够迅速地将目标物捕捉到准直望远镜的视场内，准直操作更加轻松，而且能够迅速进行测定。

在技术方案7所涉及的发明中，所述准直望远镜的光学系统具备测距部，表示距离所述准直轴在预定偏差内的区域通过能够由所述测距部测定距离的区域来决定。因此，能够以轻松的准直操作迅速进行高精度的距离测定。

在技术方案8所涉及的发明中，当表示所述目标物的符号进入到表示距离所述准直轴在预定偏差内的区域内时，能够自动进行距离测定。因此，准直操作更加轻松，而且能够迅速进行测定。

在技术方案9所涉及的发明中，为了使所述目标物位于所述准直轴上，在所述显示部上显示表示准直望远镜的旋转方向的图标。因此，即使是初学者，也不会将旋转准直望远镜的方向弄错，准直操作更加轻松。

在技术方案10所涉及的发明中，表示所述准直望远镜的旋转方向的图标是指，准直望远镜的图标和表示所述准直望远镜的旋转方向的箭头，或者微动螺旋的图标和表示所述微动螺旋的旋转方向的箭头。因此，初学者也能够进行适当的准直操作。

附图说明

图1是本发明的第一实施例所涉及的测量机的框图。

图2是表示在所述测量机的显示部上显示了由广角数字摄像机捕捉到的图像的状态的图。

图3是表示在所述显示部上显示了用于使准直操作容易进行的动画图像的状态的图。

图4是现有测量机的光路图。

图5是表示在本发明的第二实施例所涉及的测量机的显示部上显示了用于使准直操作容易进行的动画图像的状态的图。

附图标记说明

3准直望远镜；30测距部；46运算控制部；48显示部；60广角数字摄像机；70准直辅助装置；80区域传感器；84目标物；88准直望远镜的视场；90表示准直轴的点；92表示目标物的符号；94能够测定距离的区域；O准直轴

具体实施方式

下面，作为本发明的第一实施例所涉及的手动式测量机(下面简称为测量机。)，以全站仪为例，参照附图，详细说明本发明的优选实施方式。图1是该测量机的框图。图2是在显示部上显示了由广角数字摄像机捕捉到的图像的状态的图。图3是在显示部上显示了用于使手动准直容易进行的动画图像的状态的图。

如图1所示，在该测量机中，作为用于手动准直的准直望远镜3，在准直轴O上具备物镜11、对焦透镜14、正像棱镜16、焦点板15及目镜12。观测者能够观察目镜12，进行手动准直。

并且，在该测量机中，作为用于测定到未图示的目标物的距离的测距部30，具备：测距光发送系统，由射出红外线激光的测距光L的发光二极管等发光元件32、及用于将该测距光L沿着准直轴O发送的聚光透镜34、半反射镜36、反射镜38构成；测距光感光系统，由二向色镜40和光电二极管等感光元件42构成，所述二向色镜40选择从目标物反射来的测距光L并进行反射，所述感光元件42对二向色镜40反射的测距光L进行感光；以及距离检测部(测距CPU)44，对发光元件32的发光进行控制，并且根据来自感光元件42的电信号，计算到目标物的距离。

从发光元件32射出的测距光L，经由聚光透镜34、半反射镜36、反射镜38、物镜11，朝向目标物发送。然后，被目标物反射的测距光L，沿着刚才发送来的光路逆行，入射到二向色镜40。二向色镜40仅选择测距光L来进行反射，所以只有测距光L入射到感光元件42。感光元件42将测距光L转换为电信号，发送到距离检测部44。距离检测部44将用于对测距光L进行调制的调制信号发送给发光元件32，根据发送给发光元件32的调制信号和从感光元件42发送来的电信号的相位差，计算到目标物的距离，将该距离发送到运算控制部(主CPU)46。运算控制部46将测定到的距离显示到显示部48上。

运算控制部46还从铅垂测角部(铅垂编码器)50和水平测角部(水平编码器)52接收铅垂角和水平角。运算控制部46将接收到的铅垂角和水平角显示到显示部48上。在运算控制部46上还连接有存储部54和通信部56，能够将测定值等存储到存储部54中，或者能够经由通信部56，与外部设备收发信号。

以上说明的内容与现有的全站仪相同，但该测量机还具备广角数字摄像机60和准直辅助装置70。

广角数字摄像机60由物镜62、对焦透镜64及CCD区域传感器等区域传感器66构成，具有与准直轴O平行的光轴O1。而且，区域传感器66的感光面的中心位于光轴O1上。通过区域传感器66获得的图像被发送给运算控制部46，进一步被发送给显示部48，如图2所示方式进行显示。在该广角数字图像上，为了表示准直轴O，还显示十字线86和准直望远镜3的视场88。准直望远镜3的十字线86的中心86c表示准直轴O。

由于广角数字摄像机60的光轴O1从准直轴O偏移，所以运算控制部46考虑该偏移，将十字线86显示到显示部48上。在广角数字摄像机60具有自动对焦功能的情况下，推测从该光学系统的焦点位置到目标物84的距离，考虑该距离，将十字线86显示到显示部48上。当然，由于对从广角数字摄像机60得到的图像的十字线86进行大致准直，所以可以仅对准广角数字摄像机60的光轴O1来显示十字线86，也可以不显示十字线86。

因此，观测者一边观看显示到显示部48上的图像，一边旋转准直望远镜3，以便将目标物84捕捉到准直望远镜3的视场88内。在此，运算控制部46若判断出将目标物84捕捉到准直望远镜3的视场88内，则起动准直辅助装置70，将显示在显示部48上的图像，从广角数字摄像机60所捕捉到的图像，切换为由准直望远镜3捕捉到的动画图像。当然，也可以采用如下方式：在十字线86的中心86c附近捕捉到目标物84时，通过按下未图示的测定开始按钮来起动准直辅助装置70。若准直辅助装置70起动，则如图3所示，显示部48的图像切换为基于由准直望远镜3捕捉到的图像的动画图像，并且以嘟嘟声、人的语音、或适当的声音进行告知。

如图1所示，准直辅助装置70由如下部分构成：准直光发送系统，由射出波长与测距光L不同的红外线激光的准直光R的发光二极管等发光元件72、以及用于将该准直光R沿着准直轴O发送的聚光透镜74、反射镜76、38构成；准直光感光系统，由二向色镜78和CCD区域传感器等区域传感器80构成，所述二向色镜78选择性地反射从目标物84沿准直轴O反射来的准直光R，所述区域传感器80对由二向色镜78反射的准直光R进行感光；准直光检测部(准直CPU)82，对发光元件72的发光进行控制，并且根据区域传感器80所得到的图像，检测目标物84距离准直轴O的水平角偏差ΔH(图示省略)和铅垂角偏差ΔV(图示省略)；以及上述的运算控制部46和显示部48。

而且，运算控制部46能够执行如下动作：在显示部48上显示广角数字摄像机60的图像，并且在该图像上显示准直望远镜3的视场88；当判断出目标物84被捕捉到准直望远镜3的视场88内时，从通过广角数字摄像机60得到的图像，切换为基于通过准直望远镜3得到的图像的动画图像，用嘟嘟声、人的语音或适当的声音进行告知，在该动画图像上，根据准直望远镜3的视场88内的来自目标物84的反射光，显示表示目标物84的方向的符号92，进一步还显示能够测定距离的区域94；在显示部48上，若表示目标物84的符号92进入到所述区域94内，则改变表示目标物84的符号92的颜色和形状，或者颜色和形状的任意一种，并且用嘟嘟声、人的语音或适当的声音进行告知；在从目标物84反射来的准直光过弱或过强的情况下，改变表示目标物84的符号92的颜色和形状，或者颜色和形状的任意一种，并且用嘟嘟声、人的语音或适当的声音进行告知；若目标物84在准直望远镜3的视场88外，则改变表示目标物84的符号92的颜色和形状，或者颜色和形状的任意一种，并且表示准直望远镜3返回的方向，进一步用嘟嘟声、人的语音或适当的声音进行告知。

从发光元件72射出的准直光R，经由聚光透镜74、反射镜76、36、38、物镜11，朝向目标物84发送。被目标物84反射的准直光R在刚才发送来的光路上逆行，透过物镜11及二向色镜40、对焦透镜14，入射到二向色镜78。二向色镜78将准直光R选择性地反射，入射到区域传感器80。区域传感器80设置成，使得在准直轴O上逆行的准直光R入射到感光面的中心。由区域传感器80得到的图像被发送给准直光检测部82，进一步由运算控制部46转换成容易看到目标物84的动画图像之后，如图3的(A)(B)(C)(D)所示，显示到显示部48上。

图3(A)表示刚刚从由广角数字摄像机60捕捉到的图像转换为由准直望远镜3捕捉到的图像的情况。表示目标物84的符号92以带颜色的四边形醒目显示。当然，符号92的形状还可以是圆形、三角形、及其他适当形状。为了从由区域传感器80得到的图像转换为动画图像，准直光检测部82求出目标物84距离准直轴O的水平角偏差ΔH和铅垂角偏差ΔV，将两个偏差ΔH、ΔV发送给运算控制部46。运算控制部46根据两个偏差ΔH、ΔV，将表示目标物84的符号92显示到显示部48上。并且，在显示部48上，还以数值方式显示水平角偏差ΔH、铅垂角偏差ΔV、根据两个偏差ΔH、ΔV进行了补正的水平角H及铅垂角V。此外，在显示部48上，能够通过测距部30进行距离测定的区域94与表示准直轴O的点90一起显示。该区域94通常是以表示准直轴O的点90为中心的圆，表示距离准直轴O在预定偏差内，但是因情况而异，也可以选择四边形等适当形状。在显示部48上，距离表示准直轴O的点90的偏差r，并不是以与实际的偏差成正比地显示，随着靠近表示准直轴O的点90，放大偏差r，例如以与实际的偏差的对数成正比的方式显示。观测者旋转准直望远镜3，使得表示目标物84的符号92进入到能够测定距离的区域94内。这是因为，在光波距离计中，若目标物84不在距离准直轴O的预定偏移量以内，则发生周期性错误，导致产生误差。

运算控制部46监视表示目标物84的符号92是否进入到能够测定距离的区域94内，判断出符号92进入了能够测定距离的区域94内的情况下，如图3(B)所示，改变符号92的颜色和形状，或者颜色和形状的任意一种，并且用嘟嘟声、人的语音或适当的声音进行告知，进一步向距离检测部44发送指令，自动进行距离测定。当然，距离测定也可以不采用自动方式进行，而通过按下未图示的测定按钮来进行。在多个表示目标物84的符号92进入到能够测定距离的区域94内的情况下，在显示部48上显示警报的同时，还通过声音进行报警，中止测距作业。若距离测定结束，则通过声音输出部58，用声音通知测定结束。由距离检测部44得到的距离S被发送给运算控制部46。运算控制部46对从铅垂测角部50和水平测角部52发送来的铅垂角和水平角，将从准直光检测部82发送来的铅垂角偏差ΔV和水平角偏差ΔH代入到预定的函数，进行加减运算补正，从而计算出正确的铅垂角V和水平角H。这些距离S、铅垂角V、水平角H、铅垂角偏差ΔV、水平角偏差ΔH也以数值方式显示到显示部48上。这些测定值也存储到存储部54中。

若因目标物84过远等的理由，导致反射来的准直光R过弱的情况下，如图3(C)所示，改变符号92的颜色和形状，或者颜色和形状的任意一种，发出声音警报，预先告知距离测定的精度变差。相反，若因目标物84过近等的理由，导致反射来的准直光R过强的情况下，改变符号92的颜色和形状，或者颜色和形状的任意一种，发出声音警报，预先告知距离测定的精度变差。

在错误地导致目标物84从准直望远镜3的视场88脱离的情况下，如图3(D)所示，改变符号92的颜色和形状，或者颜色和形状的任意一种，发出声音警报，并且在目标物84从准直望远镜3的视场88脱离之前的位置，以表示准直望远镜3的旋转方向的相反方向的三角形或箭头等符号显示。若目标物84刚刚从准直望远镜3的视场88脱离，则使准直望远镜3向符号92所表示的方向旋转，能够简单地再次将目标物84捕捉到准直望远镜3的视场88内。

根据本实施例，具备准直辅助装置70，将表示准直轴O的点90和表示目标物84的符号92作为动画图像显示到显示部48上，通过准直望远镜3的手动操作，将表示目标物84的符号92捕捉到距离表示准直轴O的点90的预定偏差内时，判断为准直结束，进行测距测角，并且根据目标物84距离准直轴O的偏差，对测角值进行补正之后，观测者可以一边用双眼观察显示部48的动画图像，一边对目标物84进行准直，而且即使是有些不充分的准直，也能够通过轻松的准直操作，在短时间内进行高精度的测距测角。尤其，动画图像由表示准直轴O的点90、能够通过测距部30测定距离的区域94及表示目标物84的符号92构成，由于随着靠近准直轴O，放大显示距离准直轴O的偏差r，所以准直操作变得更加轻松。

并且，表示目标物84的符号92若进入到能够通过测距部30测定距离的区域94内，则改变颜色和形状，或者颜色和形状的任意一种，并且用声音进行告知，所以能够知道准直结束，准直操作更加轻松。此外，若目标物84移动到准直望远镜3的视场88外，则表示目标物84的符号92改变颜色和形状(例如，箭头)或者颜色和形状的任意一种，发出声音警报，并且表示出准直望远镜3的返回方向，所以能够马上知道目标物84移动到准直望远镜3的视场88外，能够立即进行使目标物84返回到准直望远镜3的视场88内的操作，准直操作更加轻松。此外，当从目标物84反射来的准直光R过弱或过强时，表示目标物84的符号92改变颜色和形状，或者颜色和形状的任意一种，并且发出声音警报，所以能够预先知道难以进行足够精度的测定，能够防止进行精度差的测定。

此外，具备广角数字摄像机60，运算控制部46最初将从广角数字摄像机88得到的图像显示到显示部48上，判断出在显示到显示部48上的准直望远镜3的视场88内捕捉到目标物84时，从由广角数字摄像机60得到的图像，切换为基于由准直望远镜3得到的图像的动画图像，所以能够将目标物84迅速地捕捉到准直望远镜3的视场88内进行准直，准直操作更加轻松，并且能够在短时间内进行测定。

接着，根据图5，说明本发明的第二实施例。本实施例的测量机，还将表示旋转准直望远镜的方向的图标显示到显示部48上，除此之外，与第一实施例的测量机基本相同。在此，对于与第一实施例相同的部分，在图5中赋予与第一实施例相同的符号，并省略说明，仅对不同于第一实施例的部分进行说明。

如图5(A)所示，在目标物距离准直轴的铅垂角偏差和水平角偏差均小于预定值的情况下显示的图标如下，除了表示准直轴的点90、表示目标物的符号92及能够测定距离的区域94之外，还包括表示铅垂微动螺旋的图标102、表示水平微动螺旋的图标104、表示各微动螺旋102、104的旋转方向的箭头102a、104a。此外，还在显示部48上显示表示目标物距离准直轴的铅垂角偏差和水平角偏差的数值。观测者只要将各微动螺旋102、104向箭头102a、104a的方向旋转即可。另外，在本实施例中，将能够测定距离的区域94设为正方形。这是因为，简化程序，缩短测定时间。并且，为了使观测者容易进行手动准直，还在显示部48上显示十字线96。

如图5(C)所示，在目标物距离准直轴的铅垂角偏差和水平角偏差均在预定值以上的情况下显示的图标有：表示准直望远镜的图标106、108；以及表示准直望远镜的铅垂方向和水平方向的各个旋转方向的箭头106a、108a。观测者只要直接用手握住准直望远镜，向箭头106a、108a的方向旋转即可。准直望远镜向准直轴方向旋转，目标物距离准直轴的铅垂角偏差或水平角偏差小于预定值时，表示准直望远镜的图标106、108切换为表示微动螺旋的图标102、104，并且能够用嘟嘟声、人的语音或适当的声音进行告知。

图5(B)示出，目标物距离准直轴的铅垂角偏差和水平角偏差的一方在预定值以上，且另一方小于预定值的情况。该图中示出铅垂角偏差在预定值以上、水平角偏差小于预定值的情况，对于具有预定值以上的偏差的铅垂方向，显示准直望远镜的图标106和表示准直望远镜的旋转方向的箭头106a，对于具有小于预定值的偏差的水平方向，显示微动螺旋的图标104和表示微动螺旋104的旋转方向的箭头104a。

但是，图5(A)～(C)中示出的是准直望远镜处于正位置的情况，示出从目镜侧观看准直望远镜时的图标。在准直望远镜被反转的情况下，如图5(D)所示，准直望远镜3的图标也变更为从物镜侧看到的图标。但是，无论准直望远镜位于正反哪一位置，都可以使用相同的图标。无论在哪一情况下，表示目标物距离准直轴的铅垂角偏差和水平角偏差的数值也都显示到显示部48上。当然，在本实施例中，观测者觉得不需要图5所示的图标的情况下，也可以设定不显示这种图标。

根据本实施例，无论是直接旋转准直望远镜、还是旋转微动螺旋，其旋转方向以图标显示到显示部48上，所以即使是初学者也几乎不会错误地进行准直操作，准直操作更加轻松。

但是，本发明不限于上述实施例，可以进行各种变更。例如，在上述实施例中，将本发明适用于全站仪，但是本发明也能够应用于电子经纬仪(测角仪)。该情况下，将电子经纬仪的准直望远镜光学系统替换为上述实施例的准直望远镜光学系统，将电子经纬仪的显示部替换为上述实施例的显示部，从而能够实现本发明。并且，在上述实施例中，显示表示准直轴O的点90和能够由测距部30测定距离的区域94，但是也可以不显示能够测定距离的区域94。此外，在上述实施例中，具备广角数字摄像机60，容易将目标物84捕捉到准直望远镜3的视场88内，但是为了节约费用，也可以省略广角数字摄像机60，而采用瞄准装置(设置准星和后瞄准器、或光学瞄准器，使目标物84进入到准直望远镜3的视场88内)，将目标物84捕捉到准直望远镜3的视场88内。

Claims

1.一种具备准直辅助装置的手动式测量机，

该准直辅助装置包括：

准直光发送系统，朝向设置在测定点的目标物，沿着准直轴射出准直光；

区域传感器，取得在准直望远镜的视场内捕捉到的情景的图像；

显示部，显示图像；

准直光检测部，通过用所述区域传感器对被所述目标物反射来的准直光进行感光，从而检测所述目标物距离准直轴的水平角偏差和铅垂角偏差；以及

运算控制部，将表示距离所述准直轴在预定偏差内的区域和表示所述目标物的符号，作为动画图像显示到所述显示部上，通过所述准直望远镜的手动操作，所述目标物被捕捉到距离所述准直轴在预定偏差内的区域内时，判断为准直结束，进行测角操作，并且根据所述目标物距离所述准直轴的偏差，对测角值进行补正。

2.根据权利要求1所述的具备准直辅助装置的手动式测量机，

所述动画图像随着靠近所述准直轴，距离所述准直轴的偏差被放大显示。

3.根据权利要求1或者2所述的具备准直辅助装置的手动式测量机，

若表示所述目标物的符号进入到表示距离所述准直轴在预定偏差内的区域内，则改变颜色和形状，或者颜色和形状的任意一种。

4.根据权利要求1或2所述的具备准直辅助装置的手动式测量机，

若所述目标物移动到所述准直望远镜的视场外，则改变表示所述目标物的符号的颜色和形状，或者颜色和形状的任意一种，并且示出所述准直望远镜返回的方向。

5.根据权利要求1或2所述的具备准直辅助装置的手动式测量机，

当从所述目标物反射来的准直光过弱或过强时，改变表示所述目标物的符号的颜色和形状，或者颜色和形状的任意一种。

6.根据权利要求1或2所述的具备准直辅助装置的手动式测量机，

具有广角数字摄像机，所述运算控制部最初将从所述广角数字摄像机得到的图像显示到所述显示部上，并且将所述准直望远镜的视场显示到所述显示部上，当判断出所述目标物被捕捉到所述准直望远镜的视场内时，从由所述广角数字摄像机得到的图像切换为所述动画图像。

7.根据权利要求1或2所述的具备准直辅助装置的手动式测量机，

所述准直望远镜的光学系统具备测距部，表示距离所述准直轴在预定偏差内的区域通过能够由所述测距部测定距离的区域来决定。

8.根据权利要求7所述的具备准直辅助装置的手动式测量机，

当表示所述目标物的符号进入到表示距离所述准直轴在预定偏差内的区域内时，能够自动进行距离测定。

9.根据权利要求1或2所述的具备准直辅助装置的手动式测量机，

为了使所述目标物位于所述准直轴上，在所述显示部上显示表示准直望远镜的旋转方向的图标。

10.根据权利要求9所述的具备准直辅助装置的手动式测量机，

表示所述准直望远镜的旋转方向的图标是指，准直望远镜的图标和表示所述准直望远镜的旋转方向的箭头，或者微动螺旋的图标和表示所述微动螺旋的旋转方向的箭头。