JP2004205413A

JP2004205413A - 測量用ターゲット

Info

Publication number: JP2004205413A
Application number: JP2002376751A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Nakaniwa; 和秀中庭
Original assignee: KANSAI KOJI SOKURYO KK
Current assignee: KANSAI KOJI SOKURYO KK
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】全方向から視準可能な測量用ターゲットを提供する。
【解決手段】測量用ターゲット（２）は、点（８６）を中心として対称な周面と、点（８５）を通る軸（６）上に形成された支持部（１０）と、周面を形成する再帰性反射層（１４）とを備えている。また、再帰性反射層（１４）は、再帰性反射シートで形成されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、再帰性反射層を備えた測量用ターゲットに関する。
【０００２】
【発明の背景】
従来、測量用ターゲットとして、平板状の反射シートが知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。しかし、図１に示すように、反射シート２００は、平らな基板２０２又は構造物の平坦な部分に貼り付けて用いられている。そのため、例えば、反射シート２０２の正面（位置Ａ）に測量機器（例えば、トータルステーション）２０４を設置した場合、この測量機器２０４から出射した光２０６は反射シート２００に反射されて測量機器２０４で観測できるが、反射シート２００の後方（位置Ｂ）に測量機器２００を設置した場合はもちろん、反射シート２００の横方向（位置Ｃ）に測量機器２００を設置した場合には、反射シート２００からの反射光を得ることができない。したがって、測量機器を移動するたびに、測量用ターゲットを測量機器の方向を向け直す作業が必要であった。
【０００３】
また、反射シートを利用した測量用ターゲットの他に、プリズムを用いた測量用ターゲットも提案されて利用されているが、このプリズム式測量用ターゲットも上述の測量用ターゲットと同様に、測量機器を移動して別角度から測量用ターゲットを視準するためには、また別の測量機器で別角度から測量用ターゲットを視準するためには、測量用ターゲットを測量機器の方向に向け直す作業が必要であった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−００２５１８号公報
【特許文献２】
特開平２００１−３１７９４４号公報
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、従来の測量用ターゲットの問題を解決し、全方向から視準可能な測量用ターゲットを提供することを目的としてなされたもので、一つの形態の測量用ターゲット（２）は、軸（６）を中心とする円筒面（１２）と、円筒面（１２）を覆う再帰性反射層（１４）とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明の他の形態の測量用ターゲット（２）は、軸（６）を中心とし且つ軸（６）と平行な方向に一定の長さを有する円筒反射面が再帰性反射層（１４）で形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の形態の測量用ターゲット（２）は、点（８６）を中心として対称な周面と、点（８５）を通る軸（６）上に形成された支持部（１０）と、周面を形成する再帰性反射層（１４）とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の形態の測量用ターゲット（２）は、軸（６）を中心として対称な周面と、軸（６）上又は軸（６）と平行な別の軸（１０２）上に形成された支持部（１０）と、周面を覆う再帰性反射層（１４）とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の形態の測量用ターゲット（２）は、軸（６）を中心として対称な周面と、軸（６）と直交する別の軸（８８）上に形成された支持部（１０）と、周面を覆う再帰性反射層（１４）とを備えたことを特徴とする。この測量用ターゲット（２）の他の形態は、軸（６）上に設けられた視準軸（１００）を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の形態の測量用ターゲット（２）は、測量用のポール（１８）に取り付ける測量用ターゲット（２）であって、ポール（１８）の軸（６）又はこの軸上の点（８６）に対して対称な周面を有し、上記周面を再帰性反射層（１４）で形成したことを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の形態の測量用ターゲット（２）は、再帰性反射層（１４）には上記軸（６）と平行な方向の中央に印（６４）が付されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の形態の測量用ターゲット（２）は、再帰性反射層（１４）が再帰性反射シートで形成されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の複数の実施形態を説明する。なお、以下に説明する複数の実施形態において、同一又は対応する部分には同一の符号を付す。
【００１４】
１．測量用ターゲットの構成：
図２は、本発明に係る測量用ターゲットの斜視図である。この図に示すように、本発明の測量用ターゲット２は、円筒体４を有する。この円筒体４は、軸６を中心とする円盤状基部８と、円盤状基部８の中央に軸６と同軸に形成された支持部１０と、軸６を中心とする外周円筒面１２を有する。そして、外周円筒面１２が再帰性反射層１４で被覆されている。
【００１５】
２．円筒体：
円筒体４は、形状を保持できる材料であればいかなる材料を用いて形成してもよい。例えば、合成樹脂（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン）、金属（例えば、アルミニウム、ステンレス）、セラミックスのいずれも利用可能である。
【００１６】
円筒体４及び支持部１０は、図３〜図５の任意の構成を採り得る。具体的に説明すると、図３の円筒体４は、上述した合成樹脂又は金属等で一体的に形成されており、支持部１０が貫通孔１６によって構成されている。支持部１０は、貫通孔１６に挿入されたポール１８に対して測量用ターゲット２を位置決めするために、基部８から軸６と平行に伸びる円筒状ボス部２０を備えており、この円筒状ボス部２０にその内周面と外周面を貫通し且つ軸６と直交する方向に伸びるねじ孔２２が形成されている。したがって、貫通孔１６にポール１８を挿入した状態でねじ孔２２にねじ２４を螺合することにより、ポール１８に対して測量用ターゲット２を位置決めできる。また、貫通孔１６にポール１８を挿入した状態で、円筒体４の軸６とポール１８の中心軸（図示せず）が正確に一致する。なお、円筒体４を合成樹脂で形成する場合、ねじ孔の磨耗を防止するために、このねじ孔を構成する部分を金属ナット２６で形成することが好ましい。また、この金属ナット２６は、円筒体４に一体成形することが好ましい。
【００１７】
図４に示す円筒体４の支持部１０も合成樹脂等で一体的に形成されており、支持部１０が貫通孔１６によって構成されている。ただし、本実施形態の支持部１０にはねじ孔が形成されていない。したがって、ポール１８に対して測量用ターゲット２を位置決めする場合、円筒体４の上下に位置決め機構（位置決め手段）２８を設け、この位置決め機構２８を用いてポール１８に対して測量用ターゲット２を固定する。位置決め機構２８としては、図示するように、ポール１８とほぼ同一の内径を有する固定リング３０と、この固定リング３０に形成されているねじ孔３２に螺合する固定ねじ３４との組み合わせが考えられる。その他、位置決め機構２８として、弾性材料からなるリング（例えば、ゴムリング）を用いることも考えられる。
【００１８】
図５に示す円筒体４は、上部円筒部分３６と下部円筒部分３８を組み合わせて構成されている。これら円筒部分３６，３８は、共に、環状基部部分４０，４２と、環状基部部分４０，４２の中央にこれと同心的に形成された内側円筒部分４４，４６と、環状基部部分４０，４２の外周にこれと同心的に形成された外側円筒部分４８，５０とを有し、外側円筒部分４８，５０の外周面が上述の円筒面１２を構成している。上部円筒部分３６と下部円筒部分３８はまったく同一の形に形成してもよい。また、上部円筒部分３６と下部円筒部分３８を組み合わせて円筒体４を構成した状態で両者が共に同軸上に位置決めできるように、例えば図示するように、上部円筒部分３６の外側円筒部分３６にはその下端内面に段部（雌部）５２を形成する一方、下部円筒部分３８の外側円筒部分５０にはその上端外面に段部（雄部）５４を形成し、これら２つの段部５２，５４を嵌合して連結することが好ましい。この円筒体４をポール１８に固定する方法は、上述した位置決め機構又は弾性リングのいずれを採用してもよい。また、本実施形態では円筒体４を上部円筒部分と下部円筒部分に分割したが、軸６を含む平面で分割してもよい。
【００１９】
貫通孔を採用しない形態のポール支持構造も考えられる。例えば、図６に示すように、基部８の上部と下部にそれぞれ軸６を中心とするねじ孔５６，５８を設け、これらのねじ孔５６，５８にそれぞれポール１８の端部に形成されたねじ部６０，６２を螺合することで、ポール１８に対して測量用ターゲット２を固定することもできる。円筒体４を合成樹脂で形成する場合、ねじ孔の磨耗を防止するために、金属ナットを円筒体４に一体的に埋め込み成形し、この金属ナットにポール１８のねじ部６０，６２を螺合させることが好ましい。
【００２０】
３．再帰性反射層：
再帰性反射層１４は、この反射層に入射された光を入射角と同一の反射角をもって鏡面反射するのではなく、入射された光を入射方向と反対の方向に送り返す再帰性反射をするものである。具体的に、この再帰性反射層１４は、住友スリーエム株式会社からScotchlite（スコッチライト）の商標名で販売されている反射シートを、円筒体４の円筒面１２に貼り付けて構成できる。なお、同社から販売されている反射シートには、ライナー層の上に、接着剤層・膠着剤層・反射層・多数の小径ガラスビーズを一定の密度で整列配置したガラスビーズ層・透明プラスチックフィルム層を順番に積層した封入レンズ型反射シート、またはこの反射シートの内部に六角形の空気層を形成し、その中にガラスビーズを配置したカプセルレンズ型反射シート、若しくはガラスビーズ層に代えて特殊なプリズム構造をもつキューブコーナーレンズの反射素子を持つプリズム型反射シートが利用可能である。
【００２１】
再帰性反射層１４は、既製品である反射シートを貼り付ける代わりに、反射シートと同一又は類似の層構造を円筒体４の円筒面１２上に直接形成（又は塗装）して得ることもできる。
【００２２】
図２に示すように、再帰性反射層１４の表面には、軸６と平行な方向に関する中央に適当な印６４を設けることが好ましい。この印６４としては、例えば、反射シートの持つ色と異なる色の実線又は点線からなる中央線が好ましい。
【００２３】
４．使用方法：
以上の構成を有する測量用ターゲット２を用いた測量について図７を参照して説明する。まず、コンピュータ内蔵のレーザ式測量装置（例えば、トータルステーション）７０を基準点７２に設置する。また、測量用ターゲット２を取り付けたポール１８を測点７４に立てる。次に、レーザ式測量装置７０で測量用ターゲット２の中心を視準する。このとき、測量装置７０に付設された望遠鏡７６の縦軸（図示せず）をポール１８に合わせ、望遠鏡７６の横軸（図示せず）を再帰性反射層１４の中央線６４に合わせる。そして、測量装置７０のレーザ発光部〔レーザ発光手段〕（図示せず）からレーザ光７８を発射して測量用ターゲット２の再帰性反射層１４に照射する。また、測量装置７０は、再帰性反射層１４からの反射光をレーザ受光部〔レーザ受光手段〕で受光し、測量装置７６に内蔵されているコンピュータ〔第１〜第３の計算手段〕で、基準点７２と測点７４との距離を計算する。
【００２４】
ところで、再帰性反射層１４の表面は軸６を中心とする円筒面を構成している。そのため、図９（ａ）に示すように、測量装置７０から測量用ターゲット２に照射されたレーザ光７８のうち、基準点７２と測点７４を結ぶ線８０を中心として左右対称な一定領域（再帰性反射領域）８２にある再帰性反射層部分に照射されて反射された再帰性のレーザ光が測量装置７２で受光される。再帰性反射領域８２の外側の領域（非再帰性反射領域）で再帰性反射層１４に反射されたレーザ光７８’はその殆どが鏡面反射し、測量装置７０で受光されることがない。
【００２５】
したがって、測量装置７０のコンピュータは、図９のフローチャートに示すように、測量用ターゲット２から測量装置７０に送り戻された光をもとに、再帰性反射領域８２の投影面８２’（図８（ｂ）参照）についてその中心座標を計算する〔第１の計算手段〕。次に、再帰性反射領域８２の中心座標と測量装置７０の機械座標との距離Ｌ’（図８（ａ）参照）を計算する〔第２の計算手段〕。続いて、測量用ターゲット２の中心から再帰性反射層１４の反射層までの距離（プリズム定数）ｒをもとに、測量装置７０の中心から測点７４までの距離Ｌ（＝Ｌ’＋ｒ）を計算する〔第３の計算手段〕。
【００２６】
なお、測量装置７０から出射されたレーザ光のスポット径は進行とともに広がり、この広がったスポット径のレーザ光が円筒面に当たって反射する。したがって、上述のようにして計算された距離距離Ｌ’は、図８（ａ）に示すように、僅かな誤差δを含み得る。しかし、この誤差δは、各測量用ターゲット２について個別に実験的に求めることができる。そして、実験的に求めた誤差δを考慮してプリズム定数ｒを決定することで、距離Ｌを正確に求めることができる。
【００２７】
５．他の実施形態
図１０は実施形態２の測量用ターゲット２を示す。この測量用ターゲット２は、球状基部８を有する。球状基部８は、点（中心点）８６を中心とする球からなり、中心点８６を通る軸６を中心とする支持部１０を備えている。支持部１０は、貫通孔でもよいし、球の表面部分に形成されたねじ孔（雌ねじ）であってもよい。支持部１０を貫通孔で構成した場合、球形の測量用ターゲット２は、図４に示す位置決め機構又は弾性リングを用いてポールに固定する。また、支持部１０をねじ孔で構成した場合、球形の測量用ターゲット２は、図６に示すように、ポールの端部に形成された雄ねじをねじ孔（雌ねじ）に螺合してポールに固定する。球形基部８の外周面は、再帰性反射層１４で被覆されている。この再帰性反射層１４は、反射シートと同一又は類似の層構造を円筒体４の円筒面１２上に直接形成（又は塗装）して得ることが好ましい。
【００２８】
このような球形の測量用ターゲット２を用いた測量では、図１１（ａ）に示すように、測量装置から測量用ターゲット２に照射されたレーザ光７８のうち、基準点７２と測点７４を結ぶ線８０を中心として対称な一定領域（再帰性反射領域）８２にある再帰性反射層部分に照射された再帰性反射光だけが測量装置７２で受光され、その外側の領域（再帰性反射領域）で再帰性反射層１４に反射されたレーザ光７８’は測量装置７０で受光されることがない。
【００２９】
したがって、測量装置７０のコンピュータは、測量用ターゲット２から測量装置７０に送り戻された光をもとに、再帰性反射領域８２の投影面８２’（図１１（ｂ）参照）についてその中心座標を計算し、次に、再帰性反射領域８２の中心座標と測量装置７０の機械座標との距離Ｌ’を計算し、続いて、測量用ターゲット２の中心から再帰性反射層１４の反射層までの距離（プリズム定数）ｒをもとに、測量装置７０の中心から測点７４までの距離Ｌを計算する。なお、プリズム定数ｒは上述した実施形態と同様に定める。
【００３０】
図１２は実施形態３の測量用ターゲット２を示す。この測量用ターゲット２は、円筒体４の中心軸６上に、円筒体４の外方に突出する視準軸９０を対称に備えている。本実施形態において、支持部１０は円筒体の周面上に形成されたねじ孔で構成されている。また、このねじ孔（支持部１０）は、円筒体４の中心を通り、軸６と直交する別の軸８８に沿って形成することが好ましい。このように構成された測量用ターゲット２は、一端を構造物（例えば、建築物、土木構造物）に固定したボルト９２の他端ねじ部をねじ孔（支持部１０）に螺合して固定される。なお、図面では上下に伸びるボルト９２の下端に測量用ターゲット２を固定しているが、ボルトや測量用ターゲットの方向は図示する例に限定されるものでない。また、本実施形態３の測量用ターゲット及び以下に説明する実施形態４〜６の測量用ターゲットは、図示する方向に設置された測量用ターゲットに対して該測量用ターゲットを視準する測量装置が相対的に下方に移動しながら測量用ターゲットの変位を測量する作業（例えば、トンネルの内空変移測量）に好適に利用される。
【００３１】
図１３は実施形態４の測量用ターゲット２を示す。この測量用ターゲット２は、円筒体４の中心軸６上に、貫通孔からなる支持部１０を有する。また、支持部１０には細い支持棒（視準軸）９２がその両端を円筒体４から突出するように挿入されて固定されている。そして、支持部９２の両端が逆凹字状ブラケット９４に支持されている。このような構成からなる測量用ターゲット２はブラケット９４に形成した連結部（例えば、ねじ孔９６）をボルトに連結して構造物に固定される。そして、測量時、細い支持棒９２は、望遠鏡の横軸（又は縦軸）を合わせるための視準軸として利用される。
【００３２】
図１４は実施形態５の測量用ターゲット２を示す。この測量用ターゲット２は、図１３に示す測量用ターゲットの変形例であり、中心軸６に沿って伸びる支持棒（視準軸）９２はその両端部を円筒体４の両端面から突出して設けてあり、その一方の突出部がコ字状のブラケット９８に支持されている。なお、支持棒９２はその両端を突出させる必要はなく、代わりに、中心軸６と同軸上に細い円錐形状又は針状の棒（視準軸）を取り付け、これを視準軸の他端部として利用してもよい。この棒は、ねじ機構によって円筒体４に着脱自在とすることが好ましい。このように構成された測量用ターゲット２は、ブラケット９８に形成した連結部（例えば、ねじ孔９６）をボルトに連結して構造物に固定され、測量時、支持棒９２が望遠鏡の横軸（又は縦軸）を合わせるための視準軸として利用される。
【００３３】
図１５は実施形態６の測量用ターゲット２を示す。この測量用ターゲット２において、円筒体４の中心軸６上にはその円筒体４の両端面から突出する棒（視準軸）１００がねじ機構によって着脱自在に取り付けてある。また、円筒体４には、中心軸６から所定の距離をあけて、中心軸６と平行な別の軸１０２に支持部（孔）１０４が形成されており、この支持部１０４に逆凹字状ブラケット１０６の端部を嵌合して支持される。このように構成された測量用ターゲット２は、ブラケット１０６に形成した連結部（例えば、ねじ孔９６）をボルトに連結して構造物に固定され、測量時、細い棒１００が望遠鏡の横軸（又は縦軸）を合わせるための視準軸として利用される。
【００３４】
図１６は実施形態７の測量用ターゲット２を示す。この測量用ターゲット２は、図１０に示す球形ターゲットの変形例であり、中心軸６と交差する球表面の一方にねじ孔からなる支持部１０が形成され、他方に細い棒（視準軸）１００が設けてある。この測量用ターゲット２も、ねじ孔の支持部１０にボルトに連結して構造物に固定され、測量時、細い棒１００が望遠鏡の縦軸を合わせるための視準軸として利用される。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る測量用ターゲットは、点又はこの点を通る軸を中心とする周面が再帰性反射層で形成されているので、３６０度全方向から入射された光を入射方向と逆の方向に送り返すことができる。そのため、測量用ターゲットを一箇所に固定したまま、すなわち回転することなく、複数の測量装置で該測量用ターゲットを視準し距離を計測できるし、また複数の方向から該測量用ターゲットを視準して距離を計測できる。また、プリズム式の測量用ターゲットに比べて安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の平板状測量用ターゲットを用いた測量を説明する図。
【図２】本発明に係る測量用ターゲットの斜視図。
【図３】図２に示す測量用ターゲットの具体的な形態を示す断面図。
【図４】図２に示す測量用ターゲットの他の具体的な形態を示す断面図。
【図５】図２に示す測量用ターゲットの他の具体的な形態を示す断面図。
【図６】図２に示す測量用ターゲットの他の具体的な形態を示す断面図。
【図７】本発明に係る測量用ターゲットを用いた測量を説明する図。
【図８】図２に示す測量用ターゲットを用いた測量方法を説明する図。
【図９】測量装置に内蔵されたコンピュータの計算手順を示す図。
【図１０】本発明に係る測量用ターゲットの実施形態２を示す斜視図。
【図１１】図１１に示す測量用ターゲットを用いた測量方法を説明する図。
【図１２】実施形態３の測量用ターゲットの斜視図。
【図１３】実施形態４の測量用ターゲットの断面図。
【図１４】実施形態５の測量用ターゲットの断面図。
【図１５】実施形態６の測量用ターゲットの断面図。
【図１６】実施形態７の測量用ターゲットの斜視図。
【符号の説明】
２：測量用ターゲット
４：円筒体
６：軸
８：基部
１０：支持部
１２：円筒面
１４：再帰性反射層
１６：貫通孔
１８：ポール
２０：ボス部
２２：ねじ孔
２４：ねじ
２６：金属ねじ
２８：位置決め機構
３０：固定リング
３２：ねじ孔
３４：ねじ
６４：中央線（印）
７０：測量装置
８６：点

Claims

軸（６）を中心とする円筒面（１２）と、上記円筒面（１２）を覆う再帰性反射層（１４）とを備えたことを特徴とする測量用ターゲット（２）。
軸（６）を中心とし且つ上記軸（６）と平行な方向に一定の長さを有する円筒反射面が再帰性反射層（１４）で形成されていることを特徴とする測量用ターゲット（２）。
点（８６）を中心として対称な周面と、
上記点（８５）を通る軸（６）上に形成された支持部（１０）と、
上記周面を形成する再帰性反射層（１４）とを備えたことを特徴とする測量用ターゲット。
軸（６）を中心として対称な周面と、
上記軸（６）上又は上記軸（６）と平行な別の軸（１０２）上に形成された支持部（１０）と、
上記周面を覆う再帰性反射層（１４）とを備えたことを特徴とする測量用ターゲット（２）。
軸（６）を中心として対称な周面と、
上記軸（６）と直交する別の軸（８８）上に形成された支持部（１０）と、
上記周面を覆う再帰性反射層（１４）とを備えたことを特徴とする測量用ターゲット（２）。
上記軸（６）上に設けられた視準軸（１００）を備えたことを特徴とする請求項５に記載の測量用ターゲット（２）。
測量用のポール（１８）に取り付ける測量用ターゲット（２）であって、上記ポール（１８）の軸（６）又はこの軸上の点（８６）に対して対称な周面を有し、上記周面を再帰性反射層（１４）で形成したことを特徴とする測量用ターゲット。
上記再帰性反射層（１４）には上記軸（６）と平行な方向の中央に印（６４）が付されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一に記載の測量用ターゲット。
上記再帰性反射層（１４）が再帰性反射シートで形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一に記載の測量用ターゲット。