JP3230165B2 - Electronic level and staff for electronic level - Google Patents
Electronic level and staff for electronic levelInfo
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子レベルと、これに
使用する電子レベル用標尺に係わり、特に、電子レベル
用標尺に規則的な第１パターンが形成された第１パター
ン部と、この第１パターンと僅かに異なる規則的ピッチ
で形成された第２パターン部とを形成し、電子レベルに
より、これら２つのパターンのずれ及びピッチを測定す
ることにより、視準高を算出することのできる電子レベ
ルに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic level and an electronic level staff used for the same, and more particularly, to a first pattern portion having a regular first pattern formed on the electronic level staff, and The collimation height can be calculated by forming the first pattern and the second pattern portion formed at a slightly different regular pitch, and measuring the shift and the pitch between these two patterns based on the electronic level. It concerns the electronic level.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から直接水準測量等を行う場合に
は、レベル（水準儀）と標尺が使用されていた。即ち、
測量者が、標尺の目盛りをレベルを使用して目視するこ
とにより視準高を測定していた。この古典的なレベルに
よる測量では、測量者による読み誤りが発生していた。
この読み誤りを解消するために、標尺の目盛り作業を電
子的に行う電子レベルが開発された。この電子レベルは
例えば、標尺側から所定信号を包含させた光を発光さ
せ、この光を電子レベル側で受光して識別し、標尺の目
盛りを読み取る様に構成されていた。2. Description of the Related Art Conventionally, when leveling and the like are directly performed, a level (level gauge) and a staff are used. That is,
The surveyor measured the collimation height by visually checking the scale of the staff using the level. In this classical level survey, the surveyor had read errors.
In order to eliminate this reading error, an electronic level for electronically performing a staff scale operation has been developed. For example, the electronic level is configured to emit light containing a predetermined signal from the staff level, receive and identify the light on the electronic level side, and read the scale of the staff.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像処
理技術が進歩した今日では、標尺に不規則パターンを形
成し、距離に応じて倍率が変化する標尺の不規則パター
ンを画像処理することにより、アブソリュート式に標尺
の目盛りを電子測定することも可能であるが、膨大な処
理時間を必要とし、実用性に乏しいという問題点があっ
た。従って不規則パターンが形成された標尺を使用し、
アブソリュート式に膨大な画像信号処理を行うことな
く、簡易な信号処理により、電子的に標尺の目盛りを読
み取ることのできる電子レベルの出現が強く望まれてい
た。However, with the advance of the image processing technology, an absolute pattern is formed on a staff, and the irregular pattern of the staff, the magnification of which varies according to the distance, is subjected to image processing. Although it is possible to electronically measure the scale of the staff in the formula, there is a problem that it requires a huge amount of processing time and is not practical. Therefore, use a staff with an irregular pattern,
There has been a strong demand for the emergence of an electronic level that can electronically read the scale of a staff using simple signal processing without performing enormous image signal processing in an absolute manner.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
案出されたもので、測定を行う際に鉛直方向に配置さ
れ、規則的な第１パターンが測定の方向に形成された第
１パターン部と、この第１パターンと僅かに異なる規則
的ピッチで測定の方向に形成された第２パターン部とか
ら構成された電子レベル用標尺を使用して測定を行う電
子レベルであって、前記第１パターン及び前記第２パタ
ーンの像を形成するための対物レンズ部と、この対物レ
ンズ部によって形成された前記第１パターン及び前記第
２パターンの像を電気信号に変換するためのエリアセン
サ部と、このエリアセンサ部で変換された前記第１パタ
ーンに対応する第１パターン信号と、前記第２パターン
に対応する第２パターン信号との偏差に基づき視準高を
求めるための高さ算出部とから構成されている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and has a first arrangement in which a first regular pattern is formed in a vertical direction when measurement is performed, and is formed in a measurement direction. An electronic level to be measured using a staff for electronic level comprising a pattern portion and a second pattern portion formed in a direction of measurement at a regular pitch slightly different from the first pattern, wherein: An objective lens unit for forming images of the first pattern and the second pattern, and an area sensor unit for converting the images of the first pattern and the second pattern formed by the objective lens unit into electric signals And a height calculation for obtaining a collimation height based on a deviation between a first pattern signal corresponding to the first pattern converted by the area sensor unit and a second pattern signal corresponding to the second pattern. It is composed of a part.
【０００５】また本発明の電子レベル用標尺は、測定を
行う際に鉛直方向に配置され、規則的な第１パターンが
形成された第１パターン部と、この第１パターンと僅か
に異なる規則的ピッチで形成された第２パターン部とか
ら構成されている。Further, the staff for electronic level of the present invention is arranged in a vertical direction at the time of measurement, and has a first pattern portion on which a regular first pattern is formed, and a regular pattern slightly different from the first pattern. And a second pattern portion formed at a pitch.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以上の様に構成された本発明は、
規則的な第１パターンが測定の方向に形成された第１パ
ターン部を測定時に鉛直方向に配置し、この第１パター
ンと僅かに異なる規則的ピッチで測定の方向に形成され
た第２パターン部を測定時に鉛直方向に配置する。そし
て対物レンズ部が、第１パターン及び第２パターンの像
を形成し、エリアセンサ部が、対物レンズ部によって形
成された第１パターン及び第２パターンの像を電気信号
に変換し、高さ算出部が、エリアセンサ部で変換された
第１パターンに対応する第１パターン信号と、第２パタ
ーンに対応する第２パターン信号との偏差に基づき視準
高を求めることができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention constructed as described above
A first pattern portion in which a regular first pattern is formed in the measurement direction is arranged in the vertical direction at the time of measurement, and a second pattern portion formed in the measurement direction at a regular pitch slightly different from the first pattern. Is arranged vertically at the time of measurement. The objective lens unit forms images of the first pattern and the second pattern, and the area sensor unit converts the images of the first pattern and the second pattern formed by the objective lens unit into electric signals, and calculates a height. The unit can obtain the collimation height based on a deviation between the first pattern signal corresponding to the first pattern converted by the area sensor unit and the second pattern signal corresponding to the second pattern.
【０００７】また本発明の電子レベル用標尺は、規則的
な第１パターンが形成された第１パターン部を測定時に
鉛直方向に配置し、この第１パターンと僅かに異なる規
則的ピッチで形成された第２パターン部を測定時に鉛直
方向に配置する様になっている。In the staff for electronic level of the present invention, a first pattern portion on which a regular first pattern is formed is arranged in a vertical direction at the time of measurement, and is formed at a regular pitch slightly different from the first pattern. The second pattern portion is arranged vertically in measurement.
【０００８】[0008]
【０００９】本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１０】図１〜図３に示す様に、本実施例の測量装
置は、電子レベル１と、電子レベル用標尺２とからなっ
ている。電子レベル１は、図３に示す様に整準装置１０
０上に載置されており、図１に示す様に、対物レンズ部
１１と、コンペンセータ１２と、ビームスプリッタ１３
と、接眼レンズ部１４と、エリアセンサ１５と、演算処
理手段１６とから構成されている。As shown in FIGS. 1 to 3, the surveying apparatus of this embodiment comprises an electronic level 1 and a staff 2 for electronic level. The electronic level 1 is connected to the leveling device 10 as shown in FIG.
1, the objective lens unit 11, the compensator 12, and the beam splitter 13 as shown in FIG.
, An eyepiece unit 14, an area sensor 15, and an arithmetic processing unit 16.
【００１１】対物レンズ部１１は、電子レベル用標尺２
のパターンの像を形成するためのものである。コンペン
セータ１２は、電子レベル１の光軸が多少傾いても、視
準線を自動的に水平にするための自動補償機構であり、
水平光線を上下に変化させて結像させるものである。ビ
ームスプリッタ１３は、光を接眼レンズ部１４方向と、
エリアセンサ１５方向に分割させるためのものである。
接眼レンズ部１４は、測量者が、電子レベル用標尺２を
目視するためのものである。エリアセンサ１５はエリア
センサ部に該当するもので、対物レンズ部によって形成
された電子レベル用標尺２のパターン像を電気信号に変
換するためのものである。本実施例ではＣＣＤエリアセ
ンサが使用されている。このエリアセンサ１５は、ホト
ダイオードを２次元的に配置したエリアイメージセンサ
であれば、何れのセンサを採用することができる。The objective lens section 11 is a staff 2 for electronic level.
In order to form an image of the pattern. The compensator 12 is an automatic compensation mechanism for automatically leveling the collimation line even when the optical axis of the electronic level 1 is slightly inclined.
An image is formed by changing a horizontal ray up and down. The beam splitter 13 directs light to the eyepiece 14 and
This is for splitting in the direction of the area sensor 15.
The eyepiece section 14 is for a surveyor to visually observe the staff 2 for electronic level. The area sensor 15 corresponds to an area sensor section, and is for converting a pattern image of the staff 2 for electronic level formed by the objective lens section into an electric signal. In this embodiment, a CCD area sensor is used. As the area sensor 15, any sensor can be employed as long as it is an area image sensor in which photodiodes are two-dimensionally arranged.
【００１２】演算処理手段１６は、アンプ１６１と、サ
ンプルホールド１６２と、Ａ／Ｄ変換器１６３と、ＲＡ
Ｍ１６４と、クロックドライバ１６５と、マイクロコン
ピュータ１６６と、表示器１６７とから構成されてい
る。The arithmetic processing means 16 comprises an amplifier 161, a sample hold 162, an A / D converter 163, an RA
M164, a clock driver 165, a microcomputer 166, and a display 167.
【００１３】アンプ１６１は、エリアセンサ１５からの
電気信号を増幅するものであり、サンプルホールド１６
２は、増幅された電気信号をクロックドライバ１６５か
らのタイミング信号でサンプルホールドするものであ
る。Ａ／Ｄ変換器１６３は、サンプルホールドされた電
気信号をＡ／Ｄ変換するためのものである。そしてＲＡ
Ｍ１６４は、Ａ／Ｄ変換されたデジタル信号を記憶する
ためのものである。またマイクロコンピュータ１６６
は、各種演算処理を行うものである。ここでマイクロコ
ンピュータ１６６は、高さ算出部の機能をも有してお
り、エリアセンサ１５で変換された第１パターンに対応
する第１パターン信号と、第２パターンに対応する第２
パターン信号との偏差に基づき視準高を求めることがで
きる。The amplifier 161 amplifies the electric signal from the area sensor 15, and the amplifier 161
Reference numeral 2 denotes a circuit for sampling and holding the amplified electric signal with a timing signal from the clock driver 165. The A / D converter 163 performs A / D conversion of the sampled and held electric signal. And RA
M164 is for storing A / D converted digital signals. The microcomputer 166
Performs various arithmetic processing. Here, the microcomputer 166 also has a function of a height calculation unit, and a first pattern signal corresponding to the first pattern converted by the area sensor 15 and a second pattern signal corresponding to the second pattern.
The collimation height can be obtained based on the deviation from the pattern signal.
【００１４】そして表示器１６７は、マイクロコンピュ
ータ１６６で算出された視準高を表示するもので、液晶
表示等の表示手段を採用してもよく、更に、外部記憶手
段等に出力させる構成としてもよい。The display 167 displays the collimation height calculated by the microcomputer 166, and may employ a display means such as a liquid crystal display, and may be configured to output the data to an external storage means or the like. Good.
【００１５】次に電子レベル用標尺２は、図２に示す様
に、測定を行う際に鉛直方向に配置され、規則的な第１
パターンが形成された第１パターン部２１と、測定を行
う際に鉛直方向に配置され、この第１パターンと僅かに
異なる規則的ピッチで形成された第２パターン部２２と
から構成されている。Next, as shown in FIG. 2, the staff 2 for the electronic level is arranged in the vertical direction when the measurement is performed.
It comprises a first pattern portion 21 on which a pattern is formed, and a second pattern portion 22 which is arranged in a vertical direction when measurement is performed and is formed at a regular pitch slightly different from the first pattern.
【００１６】以上の様に構成された本測量装置の測定原
理を説明する。The measurement principle of the present surveying device configured as described above will be described.
【００１７】まず、電子レベル１と電子レベル用標尺２
との距離を演算する方法を説明する。First, an electronic level 1 and an electronic level staff 2
A method for calculating the distance to the distance will be described.
【００１８】本実施例の電子レベル用標尺２には、第１
パターン部２１と、第１パターンと僅かに異なる規則的
ピッチで形成された第２パターン部２２が形成されてい
るので、第１パターン部２１又は第２パターン部２２を
電子レベル１で読み取り、その波数を計測することによ
り、比例関係から、電子レベル１と電子レベル用標尺２
との概算距離を演算することができる。The staff 2 for the electronic level of the present embodiment has the first
Since the pattern portion 21 and the second pattern portion 22 formed at a regular pitch slightly different from the first pattern are formed, the first pattern portion 21 or the second pattern portion 22 is read at the electronic level 1, and By measuring the wave number, from the proportional relationship, the electronic level 1 and the staff for electronic level 2
Can be calculated.
【００１９】次に、視準高Ｈの測定原理を説明する。Next, the principle of measuring the collimation height H will be described.
【００２０】エリアセンサ１５から出力された第１パタ
ーン部２１と第２パターン部２２に対応する電気信号
は、図４の様になる。図４（ａ）は、電子レベル１と電
子レベル用標尺２との距離が近距離の場合である。縦軸
は光量であるが、エリアセンサ１５から出力された電気
信号に該当する。横軸は、エリアセンサ１５のフレーム
メモリの画素に相当するものである。そして実線で描か
れた（α）が、第１パターン部２１によるエリアセンサ
１５の出力電気信号である。また点線で描かれた（β）
が、第２パターン部２２によるエリアセンサ１５の出力
電気信号である。そして、視準位置近傍の第１パターン
部２１によるエリアセンサ１５の出力信号（α）と、第
２パターン部２２によるエリアセンサ１５の出力電気信
号（β）の偏差を（デルタ）とする。更に第１パターン
部２１と第２パターン部２２とが、１ピッチずれる距離
を標尺長Ｌとすれば、第１パターン部２１も第２パター
ン部２２も規則的ピッチで形成されているので、概算視
準高Ｈ0は、The electric signals corresponding to the first pattern portion 21 and the second pattern portion 22 output from the area sensor 15 are as shown in FIG. FIG. 4A shows a case where the distance between the electronic level 1 and the staff for electronic level 2 is short. The vertical axis represents the light amount, which corresponds to the electric signal output from the area sensor 15. The horizontal axis corresponds to a pixel in the frame memory of the area sensor 15. (Α) drawn by a solid line is an electric signal output from the area sensor 15 by the first pattern unit 21. Also drawn with a dotted line (β)
Are the electric signals output from the area sensor 15 by the second pattern unit 22. The difference between the output signal (α) of the area sensor 15 by the first pattern unit 21 near the collimation position and the electric signal (β) of the output of the area sensor 15 by the second pattern unit 22 is defined as (delta). Further, if the distance between the first pattern portion 21 and the second pattern portion 22 that is shifted by one pitch is the staff length L, since both the first pattern portion 21 and the second pattern portion 22 are formed at a regular pitch, an approximate calculation is performed. The collimation height H 0 is
【００２１】Ｈ0＝（デルタ／Ｐ）ＬH 0 = (Delta / P) L
【００２２】と表すことができる。但し、Ｐはピッチで
ある。Can be expressed as Here, P is a pitch.
【００２３】更に偏差（デルタ）を求めたビットと、視
準軸上のビットとの距離をｄとすれば、視準高Ｈは、If the distance between the bit for which the deviation (delta) is obtained and the bit on the collimation axis is d, the collimation height H is
【００２４】Ｈ＝Ｈ0＋ｄ＊ｍ ここで、ｍ＝
（Ｌ／ｆ） ｍは倍率H = H 0 + d * m where m =
(L / f) m is the magnification
【００２５】となる。## EQU1 ##
【００２６】また図４（ｂ）に示す様に、電子レベル１
と電子レベル用標尺２との距離が遠距離の場合である。
この場合には、視準位置近傍で第１パターン部２１によ
るエリアセンサ１５の出力信号（α）と、第２パターン
部２２によるエリアセンサ１５の出力電気信号（β）と
の偏差（デルタ）を複数前後同数計測し、その平均値で
ある（デルタ）m を演算し、この平均値を使用して視準
高Ｈを求める様にする。本実施例では、（デルタ）1、
（デルタ）2、（デルタ）3 の３箇所の平均値を使用し
ているが、適宜の数の平均値を採用することができる。As shown in FIG. 4B, the electronic level 1
This is a case where the distance between the electronic level staff 2 and the electronic level staff 2 is a long distance.
In this case, the deviation (delta) between the output signal (α) of the area sensor 15 by the first pattern unit 21 and the electric signal (β) of the area sensor 15 by the second pattern unit 22 near the collimation position is calculated. The same number is measured before and after a plurality, and the average value (delta) m is calculated, and the collimation height H is obtained using the average value. In this embodiment, (Delta) 1 ,
Although the average value of (Delta) 2 and (Delta) 3 is used, an appropriate number of average values can be adopted.
【００２７】以上の様に構成された本実施例の作用を図
５に基づいて説明する。The operation of the embodiment constructed as described above will be described with reference to FIG.
【００２８】まず、ステップ１（以下、Ｓ１と略する）
で、被測定点に電子レベル用標尺２を設置し、電子レベ
ル１を起動させて測量を開始する。次にＳ２では、エリ
アセンサ１５が、対物レンズ部１１によって形成された
第１パターン部２１と第２パターン部２２の像を電気信
号に変換する。更にＳ３では、エリアセンサ１５から取
り込まれた電気信号をＡ／Ｄ変換し、Ｓ４で、変換され
たディジタル信号をＲＡＭ１６４に記憶させる。更にＳ
５では、エリアセンサ１５から取り込まれた電気信号の
内、第１パターンに対応する第１パターン信号を抽出
し、Ｓ６では、エリアセンサ１５から取り込まれた電気
信号の内、第２パターンに対応する第２パターン信号を
抽出する。そしてＳ７では波数により、電子レベル１と
電子レベル用標尺２との概算距離を演算する様になって
いる。First, step 1 (hereinafter abbreviated as S1)
Then, the staff 2 for the electronic level is installed at the point to be measured, and the electronic level 1 is activated to start the surveying. Next, in S2, the area sensor 15 converts the images of the first pattern unit 21 and the second pattern unit 22 formed by the objective lens unit 11 into electric signals. Further, in S3, the electric signal taken in from the area sensor 15 is A / D converted, and in S4, the converted digital signal is stored in the RAM 164. Further S
In step 5, a first pattern signal corresponding to the first pattern is extracted from the electric signals taken in from the area sensor 15, and in step S6, the first pattern signal corresponds to the second pattern in the electric signals taken in from the area sensor 15. The second pattern signal is extracted. In S7, the approximate distance between the electronic level 1 and the staff 2 for electronic level is calculated based on the wave number.
【００２９】更にＳ８では、Ｓ７で算出された概略距離
が、所定距離以下であるか否かを判断する。なおＳ７で
概算距離を演算することなく、Ｓ８では波数を基準に距
離判断を行うことも可能である。そしてＳ８で、概略距
離が所定距離以下であり近距離と判断された場合には、
Ｓ９に進み、マイクロコンピュータ１６６が、視準位置
近傍の第１パターン部２１によるエリアセンサ１５の出
力信号（α）と、第２パターン部２２によるエリアセン
サ１５の出力電気信号（β）との偏差（デルタ）を求め
る。Further, at S8, it is determined whether or not the approximate distance calculated at S7 is less than or equal to a predetermined distance. Note that the distance can be determined based on the wave number in S8 without calculating the approximate distance in S7. Then, in S8, when it is determined that the approximate distance is equal to or less than the predetermined distance and the distance is short,
Proceeding to S9, the microcomputer 166 calculates a deviation between the output signal (α) of the area sensor 15 by the first pattern unit 21 near the collimation position and the output electric signal (β) of the area sensor 15 by the second pattern unit 22. (Delta).
【００３０】次にＳ１０では、第１パターン信号又は第
２パターン信号のパターンピッチＰを求め、Ｓ１１で
は、Next, in S10, the pattern pitch P of the first pattern signal or the second pattern signal is obtained. In S11,
【００３１】Ｈ0＝（デルタ／Ｐ）ＬH 0 = (delta / P) L
【００３２】を演算して、概算視準高Ｈ0 を求める。更
にＳ１２では、Ｓ１１で求めた概算視準高Ｈ0 を利用し
て、Is calculated to obtain an approximate collimation height H 0 . Further, in S12, using the approximate collimation height H 0 obtained in S11,
【００３３】Ｈ＝Ｈ0＋ｄ＊ｍH = H 0 + d * m
【００３４】を演算し、視準軸上のビット位置の視準高
Ｈを求め、表示器１６７に表示する。更にＳ１３に進
み、Ｓ１３では測定終了か否かを判断し、測定終了の場
合にはＳ１４に進んで測量を終了する。なおＳ１３で、
測定を終了しない場合には、Ｓ２に戻って測量を繰り返
す様になっている。The collimation height H at the bit position on the collimation axis is calculated and displayed on the display 167. The process further proceeds to S13, where it is determined whether or not the measurement has been completed. If the measurement has been completed, the process proceeds to S14 to terminate the survey. In S13,
If the measurement is not completed, the process returns to S2 and repeats the survey.
【００３５】なおＳ８で、Ｓ７で算出された概略距離
が、所定距離を越えて遠距離と判断された場合には、Ｓ
１５に進み、マイクロコンピュータ１６６が視準位置近
傍で、第１パターン部２１によるエリアセンサ１５の出
力信号（α）と、第２パターン部２２によるエリアセン
サ１５の出力電気信号（β）との偏差（デルタ）を複数
前後同数計測する。更にＳ１６では、Ｓ１５で計測され
た複数の偏差（デルタ）の平均値を演算する。この平均
値が視準軸近傍の平均偏差となる。更にＳ１７では、第
１パターン信号又は第２パターン信号のパターンピッチ
Ｐを複数計測し、Ｓ１８で、Ｓ１７で求めた複数のパタ
ーンピッチＰの平均値を演算する。そしてＳ１１に進ん
で、複数の偏差（デルタ）の平均値及び複数のパターン
ピッチＰの平均値を使用して、概算視準高Ｈ0 を求める
ことができる。そして近距離測定の場合と同様に、Ｓ１
２で、視準軸上のビット位置の視準高Ｈを求めることが
できる。If it is determined in S8 that the approximate distance calculated in S7 is longer than a predetermined distance, the process proceeds to S8.
In step 15, the microcomputer 166 determines the deviation between the output signal (α) of the area sensor 15 by the first pattern unit 21 and the electric signal (β) of the area sensor 15 by the second pattern unit 22 near the collimation position. (Delta) is measured for the same number before and after. Further, in S16, an average value of a plurality of deviations (deltas) measured in S15 is calculated. This average value is the average deviation near the collimation axis. Further, in S17, a plurality of pattern pitches P of the first pattern signal or the second pattern signal are measured, and in S18, an average value of the plurality of pattern pitches P obtained in S17 is calculated. Then proceed to S11, by using the average value and the average value of a plurality of pattern pitch P of the plurality of deviations (delta), can be used to get an approximate collimation height H 0. Then, as in the case of the short distance measurement, S1
2, the collimation height H at the bit position on the collimation axis can be obtained.
【００３６】なお本実施例は、距離データ及び視準高デ
ータを電気的に出力できるので、データレコーダ等を使
用して作業の能率化を図ることができる。In this embodiment, since the distance data and the collimation height data can be output electrically, the work efficiency can be improved by using a data recorder or the like.
【００３７】またエリアセンサ１５の出力信号をＮＴＳ
Ｃ信号とすることも可能であり、この場合には、電子レ
ベル１をテレビカメラとして使用することができる。The output signal of the area sensor 15 is set to NTS.
It is also possible to use a C signal. In this case, the electronic level 1 can be used as a television camera.
【００３８】[0038]
【効果】以上の様に構成された本発明は、測定を行う際
に鉛直方向に配置され、規則的な第１パターンが測定の
方向に形成された第１パターン部と、この第１パターン
と僅かに異なる規則的ピッチで測定の方向に形成された
第２パターン部とから構成された電子レベル用標尺を使
用して測定を行う電子レベルであって、前記第１パター
ン及び前記第２パターンの像を形成するための対物レン
ズ部と、この対物レンズ部によって形成された前記第１
パターン及び前記第２パターンの像を電気信号に変換す
るためのエリアセンサ部と、このエリアセンサ部で変換
された前記第１パターンに対応する第１パターン信号
と、前記第２パターンに対応する第２パターン信号との
偏差に基づき視準高を求めるための高さ算出部とから構
成されているので、読み取りミスもなく、高速処理が行
えるので、水準測量を行う時間の短縮化を図ることがで
きるという卓越した効果がある。According to the present invention having the above-described structure, a first pattern portion which is arranged in a vertical direction when a measurement is performed and in which a regular first pattern is formed in the measurement direction is provided. An electronic level to be measured using an electronic level staff composed of a second pattern portion formed in a measurement direction at a slightly different regular pitch, wherein the first pattern and the second pattern are measured. An objective lens unit for forming an image; and the first lens unit formed by the objective lens unit.
An area sensor unit for converting a pattern and an image of the second pattern into an electric signal; a first pattern signal corresponding to the first pattern converted by the area sensor unit; and a second pattern signal corresponding to the second pattern. Since it is composed of a height calculating unit for obtaining the collimation height based on the deviation from the two pattern signals, high-speed processing can be performed without reading errors, so that the time required for leveling can be reduced. There is an outstanding effect that it can be done.
【００３９】更に本発明は、特に複雑な画像処理や信号
処理を行っていないので、高速かつ安価に視準高を求め
ることができるという効果がある。Further, according to the present invention, since particularly complicated image processing and signal processing are not performed, there is an effect that the collimation height can be obtained at high speed and at low cost.
【００４０】[0040]
【図１】本発明の実施例の電子レベル１の構成を示す図
である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electronic level 1 according to an embodiment of the present invention.
【図２】本実施例の電子レベル用標尺２を説明する図で
ある。FIG. 2 is a diagram illustrating an electronic level staff 2 of the present embodiment.
【図３】本実施例の電子レベル１の外観を示す斜視図で
ある。FIG. 3 is a perspective view showing an appearance of the electronic level 1 of the embodiment.
【図４（ａ）】本実施例のエリアセンサ１５の出力信号
を説明する図である。FIG. 4A is a diagram illustrating an output signal of an area sensor 15 according to the present embodiment.
【図４（ｂ）】本実施例のエリアセンサ１５の出力信号
を説明する図である。FIG. 4B is a diagram illustrating an output signal of an area sensor 15 according to the present embodiment.
【図５】本実施例の作用を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the operation of the present embodiment.
１ 電子レベル １１ 対物レンズ １２ コンペンセータ １３ ビームスプリッタ １４ 接眼レンズ部 １５ エリアセンサ １６ 演算処理手段 ２ 電子レベル用標尺 ２１ 第１パターン部 ２２ 第２パターン部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic level 11 Objective lens 12 Compensator 13 Beam splitter 14 Eyepiece part 15 Area sensor 16 Operation processing means 2 Electronic level staff 21 First pattern part 22 Second pattern part
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−180811（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−87568（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−148803（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−25413（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−3610（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−187208（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−222213（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−247604（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−53113（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−138213（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭54−13351（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭53−6446（ＪＰ，Ｙ２) 実公 平４−4176（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01C 5/00 G01C 15/00 Continuation of front page (56) References JP-A-63-180811 (JP, A) JP-A-5-87568 (JP, A) JP-A-59-148803 (JP, A) JP-A-60-25413 (JP) JP-A-62-3610 (JP, A) JP-A-62-187208 (JP, A) JP-A-63-222213 (JP, A) JP-A-63-247604 (JP, A) 3-53113 (JP, A) JP-A 4-138213 (JP, U) JP-B 54-13351 (JP, B2) JP-B 53-6446 (JP, Y2) JP-A 4-4176 (JP, U2) Y2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01C 5/00 G01C 15/00
Claims (2)
則的な第１パターンが測定の方向に形成された第１パタ
ーン部と、この第１パターンと僅かに異なる規則的ピッ
チで測定の方向に形成された第２パターン部とから構成
された電子レベル用標尺を使用して測定を行う電子レベ
ルであって、前記第１パターン及び前記第２パターンの
像を形成するための対物レンズ部と、この対物レンズ部
によって形成された前記第１パターン及び前記第２パタ
ーンの像を電気信号に変換するためのエリアセンサ部
と、このエリアセンサ部で変換された前記第１パターン
に対応する第１パターン信号と、前記第２パターンに対
応する第２パターン信号との偏差に基づき視準高を求め
るための高さ算出部とから構成されている電子レベル。1. A first pattern portion, which is arranged in a vertical direction when a measurement is performed and a regular first pattern is formed in a measurement direction, and has a regular pitch slightly different from the first pattern . An electronic level for performing measurement using a staff for electronic level composed of a second pattern portion formed in a direction, and an objective lens portion for forming images of the first pattern and the second pattern. An area sensor unit for converting an image of the first pattern and the second pattern formed by the objective lens unit into an electric signal; and a second sensor corresponding to the first pattern converted by the area sensor unit. An electronic level comprising: one pattern signal; and a height calculator for calculating a collimation height based on a deviation between the second pattern signal corresponding to the second pattern.
則的な第１パターンが形成された第１パターン部と、こ
の第１パターンと僅かに異なる規則的ピッチで形成され
た第２パターン部とから構成された電子レベル用標尺。2. A first pattern portion arranged in a vertical direction at the time of measurement and having a regular first pattern formed thereon, and a second pattern formed at a regular pitch slightly different from the first pattern. Staff for electronic level consisting of
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Applications Claiming Priority (1)
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