JP2920391B2 - 測量装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、建築物、橋梁等の大型構造物の長期間に亘
る上下方向の変形を計測する測量装置に関する。

（従来の技術） 建築物、橋梁等の大型構造物ａの変形は、従来、第４
図に示すように、大型構造物ａにおける計測点ｂの近傍
に不動点ｃを設け、その上にスケールｄを立てて行なう
かあるいは、第５図に示すように不動点Ｃ上に、電気マ
イクロメータｅを配設して行なう間接計測法と、第６図
に示すように、自動補正機構を内蔵した水準測量機５を
大型構造物ａから離れた不動点ｃ上に配置し、計測点ｂ
に配置したスケールｇの値を読んで行なう直接計測法と
によって計測されている。

（発明が解決しようとする課題） 上記した従来の間接計測法によれば、計測点の近傍に
不動点が必要であり、直接計測法によれば、観測要員が
必要で、また連続的に計測点の変位データを集録するこ
とが困難である。更に計測点が測定範囲を越えた位置と
なって測定できない場合、その校正が計測現場では容易
にできない。

本発明は、従来のこのような課題を解決することをそ
の目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するために、自動補正機
構を内蔵した水準測量機の視準光学系に被測定物の計測
点の位置を撮像するように撮像デバイスの撮像素子を配
設するとともに、該水準測量機の対物レンズの前方に光
学式マイクロメータを配設し、該光学式マイクロメータ
の平行平面ガラスを傾けて前記撮像素子上の計測点の画
像を光学式マイクロメータによって焦点板の十字線の交
点に対応する位置まで移動したときの計測点の光学式マ
イクロメータの移動量とこのときの前記撮像素子上に撮
像される計測点の十字線の交点までの移動量との比を記
憶し、計測点の実際の移動による前記撮像素子上の被測
定物の計測点の画像の変位による移動量に前記比を乗算
して被測定物の計測点の実際の変位を算出する演算手段
を設けたことを特徴とする。

（作 用） 第１図に示すように、光学式マイクロメータの平行平
面ガラス４を破線のように傾けたとき、光学式マイクロ
メータのバーニヤから読みとれる計測点の移動量ｌと、
そのときの撮像素子５上に結像される計測点Ｄの水平視
準線Ｘすなわち焦点板の十字線の交点までの移動量Ｌと
の比ｋを測量に先立って求め、この比ｋを演算手段例え
ばマイクロコンピュータに入力しておき、マイクロメー
タを水平状態にもどし、計測点の移動の観察を開始させ
ると、それ以後演算手段は、この比ｋと撮像素子上の被
測定物の計測点の変位による移動量とを乗算して被測定
物の基準点の実際の変位を算出する。

前記比ｋは、以上のように対物レンズから被測定物ま
での距離や合焦レンズの位置とは無関係に決定される。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面につき説明する。

第１図、第２図及び第３図は、本発明の１実施例を示
す。同図において、１は自動補正機構を内蔵した水準測
量機すなわち自動レベルの本体である。この自動レベル
本体１は、第３図に示すように対物レンズ２及び接眼レ
ンズ３と第１図に示すようにその間に配設された合焦レ
ンズ12、自動補正機構13及び焦点板14を備えており、こ
のものは周知のものである。４は対物レンズ２の前方に
取付けられた光学式マイクロメータ、５はアタッチメン
ト６を介して接眼レンズ３に取付けられた撮像デバイス
の撮像素子である。この撮像デバイスの撮像素子５とし
ては例えばCCD撮像素子が使用され、制御装置７を経て
演算ユニット８に接続される。制御装置７は、例えばCC
D撮像素子の水平、高度駆動回路や増幅回路、タイミン
グコントロール回路等を内蔵しており、演算ユニット８
にビデオ信号を出力するものである。演算ユニット８は
例えばマイクロコンピュータから成り、制御装置７から
出力したビデオ信号よりCCD撮像素子に投影された視野
から被測定物例えば大型構造物９に設けたターゲット10
の計測点11を抽出し、計測点11の位置を前述のようにし
て演算する。演算結果は、内部記憶装置に内蔵するかCR
T上に表示するようになっている。

この実施例の装置を作動させるには、変位量を求めた
い例えば大型構造物９に対峙させて装置を据付ける。次
に大型構造物９のターゲット10の計測点11が焦点板の十
字線の交点位置の近くになるように装置をセットする。
そしてこのときの計測点11の位置を撮像デバイス５で撮
像し、このときの計測点11の撮像素子５上の位置を演算
ユニット８に記憶させる。次に光学式マイクロメータ４
の平行平面ガラス（第１図）を前述のように傾動させて
計測点11を水平視準位置（即ち十字線の交点）まで移動
させる。即ち、マイクロメータの零目盛に合わせる。こ
のときの水平視準位置までの計測点11の移動量ｌに対す
る撮像素子５上の計測点11の移動量Ｌを演算ユニット８
のディスプレイ上で読みとる。これより計測点の水平視
準位置までの移動量と撮像素子５上の計測点11の移動量
の比ｋが求まる。この比ｋを演算ユニット９に入力し、
記憶させておく。かくして演算ユニット８は所定時間毎
に撮像素子５上の計測点11の像の位置からその移動量を
求め、その移動量に比ｋを乗じて計測点11の移動量すな
わち大型構造物９の所定位置の変位を算出する。

（発明の効果） 本発明は、上述の通りに構成されているから、計測点
から離れた不動点から常時観測要員を必要としないで、
計測点の変位データを長時間に亘って集録することが可
能であり、また対物レンズから被測定物までの距離や合
焦レンズの位置に無関係に測定できるので測定作業が簡
単である。更に計測点が所定の長さ以上に移動しても、
装置の校正が容易にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の光学系を示す図、第２図は
その１実施例の斜面図、第３図はその要部の分解側面
図、第４図、第５図及び第６図はいずれも従来の計測法
の説明図である。 １……自動レベル本体、２……対物レンズ ４……光学式マイクロメータ、５……影像素子 ５……演算ユニット、９……大型構造物

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動補正機構を内蔵した水準測量機の視準
   光学系に被測定物の計測点の位置を撮像するように撮像
   デバイスの撮像素子を配設するとともに、該水準測量機
   の対物レンズの前方に光学式マイクロメータを配設し、
   該光学式マイクロメータの平行平面ガラスを傾けて前記
   撮像素子上の計測点の画像を光学式マイクロメータによ
   って焦点板の十字線の交点に対応する位置まで移動した
   ときの光学式マイクロメータの移動量とこのときの前記
   撮像素子上に撮像される計測点の十字線の交点までの移
   動量との比を記憶し、計測点の実際の移動による前記撮
   像素子上の被測定物の計測点の画像の変位による移動量
   に前記比を乗算して被測定物の計測点の実際の変位を算
   出する演算手段を設けたことを特徴とする測量装置。