JP3333971B2

JP3333971B2 - 遮光機構付き電子レベル

Info

Publication number: JP3333971B2
Application number: JP05133893A
Authority: JP
Inventors: 薫熊谷; 伸二川島; 喜一古屋; 文夫大友
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1993-02-16
Filing date: 1993-02-16
Publication date: 2002-10-15
Anticipated expiration: 2017-10-15
Also published as: JPH06241789A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は標尺のパターン像を光電
変換器により電気信号に変換し、得られた電気信号を利
用して高低差等を自動的に計測することのできる電子レ
ベルに係わり、特に、望遠鏡光学系の接眼側から入射す
る光を遮断するためのシャッター部を備えた電子レベル
に関するものである。

【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
とにより高低差を測定していた。この古典的なレベルに
よる測量は、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。

【０００３】本出願人は、電子的に高低差を読み取るこ
とのできる電子レベルを開発した。この電子レベル１
は、図２に示す様に、第１のパターンＡと第２のパター
ンＢと第３のパターンＲが等間隔（ｐ）で繰り返し配置
されている電子レベル用標尺２を使用している。即ち、
３種のパターンを１組として各ブロックが連続して形成
されており、最も左側に配置されたブロックを、０ブロ
ックと定義し、Ｒ（０）、Ａ（０）、Ｂ（０）と記載す
れば、Ｒ（１）、Ａ（１）、Ｂ（１）、Ｒ（２）、Ａ
（２）、Ｂ（２）、・・・・・・・・と繰り返し配置さ
れている。なお、全てのパターンが等間隔ｐで繰り返さ
れているので、この間隔に対応した信号を基準信号とす
ることができる。

【０００４】そして例えば第３のパターンＲは、黒幅８
ｍｍで固定幅となっており、第１のパターンＡは、６０
０ｍｍで１周期となる様に黒部分の幅を変調しており、
第２のパターンＢは、５７０ｍｍで１周期となる様に黒
部分の幅を変調している。

【０００５】ここで電子レベル用標尺２の水平位置を求
める原理を説明すると、電子レベル用標尺２の第１のパ
ターンＡは、６００ｍｍで１周期となる様に黒部分の幅
を変調しているので、変調幅を０〜１０ｍｍとすれば、
第１のパターンの幅Ｄ_Aは、以下の式で与えられる。

【０００６】Ｄ_A＝５＊（１＋ＳＩＮ（２＊π＊Ｘ／６００−π／２））・・・第１式

【０００７】となる。但し、Ｘ＝（１０ｍｍ、４０ｍ
ｍ、７０ｍｍ・・・・・・である）。

【０００８】同様に、電子レベル用標尺２の第２のパタ
ーンＢは、５７０ｍｍで１周期となる様に黒部分の幅を
変調しているので、第２のパターンの幅Ｄ_Bは、以下の
式で与えられる。

【０００９】Ｄ_B＝５＊（１＋ＳＩＮ（２＊π＊Ｘ／５７０＋π／２））・・・第２式

【００１０】となる。但し、Ｘ＝（２０ｍｍ、５０ｍ
ｍ、８０ｍｍ・・・・・・である）。

【００１１】そして第１のパターンＡと第２のパターン
Ｂとは、周期が僅かに異なっているため、両者の最小公
倍数である距離で同様のパターンが現れる。この例では
６００ｍｍと５７０ｍｍの最小公倍数である１１４００
ｍｍで同様のパターンが現れる。従って第１のパターン
Ａによる信号と、第２のパターンＢによる信号との位相
差は、０〜１１４００ｍｍの範囲で０〜２πまで変化す
ることになる。

【００１２】即ち、水平位置における第１のパターンＡ
による信号の位相をφ_Aとし、水平位置における第２の
パターンＢによる信号の位相をφ_Bとすれば、電子レベ
ル用標尺２における水平位置Ｈは、

【００１３】Ｈ＝１１４００＊（（φ_B−φ_A−π）／（２π））ｍｍ・・・・第３式

【００１４】となる。

【００１５】次に、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必要がある。

【００１６】上記電子レベル１で電子レベル用標尺２を
読み取り、フーリエ変換を施せば、図４のパワースペク
トルに示す様に、第１のパターンＡの周期成分と、第２
のパターンＢの周期成分と、第３のパターンＲと第１の
パターンＡと第２のパターンＢの１組（１ブロック）と
した周期成分（基準信号の３倍の周期となる）と、基準
信号（パターンの等間隔ピッチ（ｐ）に対応するもの）
の周期成分とが得られる。そしてスペクトル群で最も周
期の小さいものは、基準信号（パターンの等間隔ピッチ
（ｐ）に対応するもの）であり、この等間隔ピッチは既
知であるからレンズの結像公式により、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ことができる。

【００１７】次に水準高の測定原理を、まず遠距離測定
の場合を説明する。

【００１８】電子レベル１で読み取られた電子レベル用
標尺２の像を、リニアセンサで電気信号に変換し、この
信号をフーリエ変換すれば、等間隔ピッチｐに相当する
信号を得ることができる。ここで、高速フーリエ変換で
求められた位相をθとし、水平位置に相当するリニアセ
ンサのアドレス位置（第ｍビット目）の位相をθ_mとす
れば、

【００１９】Ｈ₁＝（θ_m／３６０゜）＊ｐ・・・・・第４式

【００２０】となる。即ち、等間隔ピッチｐ内を精密に
水平位置Ｈ₁を測定することができる（精測定）。

【００２１】また水平位置を求めるためには、電子レベ
ル用標尺２に形成された等間隔ピッチｐのパターン開始
位置からの概略位置を求める必要がある。そこでリニア
センサの出力信号を、基準信号（等間隔ピッチｐに相当
する信号）の前後半ピッチ分で積分する。更にこの積分
値を３つ毎に間引けば（プロダクト検波）、第１のパタ
ーンＡに相当する信号１と、第２のパターンＢに相当す
る信号２と、第３のパターンＲに相当する信号３とが得
られる。しかしながら第３のパターンＲは、幅が変調さ
れていない上、第１のパターンＡと第２のパターンＢの
最大変調幅が１０ｍｍに対して、第３のパターンＲは８
ｍｍしかないので、第３のパターンＲに相当する信号３
は、積分値が略一定であり、信号１や信号２に比較して
約８０％の値となる。

【００２２】そして、第３のパターンＲと、第１のパタ
ーンＡと、第２のパターンＢとは、定められた順番に繰
り返して配置されているので、間引かれた信号が、第３
のパターンＲ、第１のパターンＡ、第２のパターンＢの
何れであるか、決定することができる。そして、（Ａ−
Ｒ）と（Ｂ−Ｒ）の水平位置における位相を求め、第３
式に代入すれば、電子レベル用標尺２の何れの位置の、
第１のパターンＡ、第２のパターンＢ、第３のパターン
Ｒの組合せであるか決定することができ、電子レベル用
標尺２における水平位置を求めることができる。（粗測
定）

【００２３】以上の様に水準高Ｈは、水平位置における
基準信号の位相を求め（精測定）、また、水平位置に相
当する基準信号が、電子レベル用標尺２のパターン開始
位置を基準に何れの位置にあるかを、第１のパターン
Ａ、第２のパターンＢの位相差より求め（粗測定）、こ
れら精測定Ｈ₁と粗測定Ｈ₂を桁合わせすることにより求
めることができる。

【００２４】次に近距離測定の場合を説明する。

【００２５】この場合にはリニアセンサの出力の立ち上
がり、立ち下がりエッジを求めるため出力信号を微分す
る。これらのエッジにより、黒部分のエッジ間の間隔を
求めることができる。更に、黒部分の中心に相当するビ
ットを求める。このビットの間隔が、第１のパターン
Ａ、第２のパターンＢ、第３のパターンＲの等間隔ピッ
チｐである基準信号となる。

【００２６】そして水平位置に相当するアドレス位置
（第ｍビット）の前後の基準信号の位置を求めると、基
準信号の幅は、電子レベル用標尺２上で１０ｍｍに相当
するため、前後の基準信号をそれぞれＮ_f（第Ｎ_f ビッ
ト）、Ｎ_b（第Ｎ_bビット）とすれば、

【００２７】Ｈ₁＝（（ｍ−Ｎ_f）／（Ｎ_b−Ｎ_f））＊１０・・・第５式

【００２８】となる。（精測定）

【００２９】また、基準信号のスタート位置をＮ_e、最
終位置をＮ_s とし、個数をｎとすれば、各基準信号の間
隔の平均は、

【００３０】ｋ＝（Ｎ_e−Ｎ_s）／ｎ

【００３１】となり、このｋから、電子レベル１と電子
レベル用標尺２との概略距離を求めることができる。

【００３２】そして黒部分の幅を最初より３個毎に間引
き、一定幅である第３のパターンＲを認識し、第３のパ
ターンＲ、第１のパターンＡ、第２のパターンＢの順に
配置されていることから、第３のパターンＲ、第１のパ
ターンＡ、第２のパターンＢの対応が決定される。

【００３３】更に水平位置に相当するリニアセンサ１５
のアドレス位置（第ｍビット目）を含む基準信号が、第
３のパターンＲ、第１のパターンＡ、第２のパターンＢ
の何れに属するかを定めると共に、この何番目ブロック
に該当するかを決定する。即ち、Ｒ（ｎ）、Ａ（ｎ）、
Ｂ（ｎ）であれば、ｎ番目のブロックということにな
る。

【００３４】そして第１式のＤ_Aの値からｎを求めるこ
とができる。そして２個のｎから条件に合致したｎａを
選択し、更に周期からｎを求め、第２のパターンＢの幅
Ｄ_Bを算出する。更に第２式に代入した後、Ｄ_Bを比較
し、一致した時のｎが求めるブロック番号となる。この
ブロック番号から、概略水準高Ｈ₂（粗測定）を、各パ
ターン毎に求めることができる。

【００３５】従って、第３のパターンＲ、第１のパター
ンＡ、第２のパターンＢに相当する信号の黒部分の幅よ
り基準信号を求め、水平位置に相当するアドレス位置の
基準信号を定めることにより精測定を行い、第１のパタ
ーンＡ、第２のパターンＢに相当する信号の位相差によ
り粗測定を行い、これら精測定Ｈ₁と粗測定Ｈ₂を桁合わ
せすることにより、水準高を求めることができる。

【００３６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の電
子レベルは、高低差を自動的に求めることができるが、
標尺のパターン像を望遠鏡光学系により正確に読み取る
必要があり、光電変換器による光電変換時に接眼部から
の入射光が存在すると、対物レンズ側からの測定光と合
成され、信号光のＳ／Ｎ比が下がり精度が低下するとい
う問題点があった。特にトンネル内に電子レベルを設置
し、接眼部側をトンネルの開口部に向ければ、信号光に
対して強大な外乱光が接眼部から光電変換器に入射して
しまうという問題点があった。

【００３７】

【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、標尺を視準し高低差を自動的に求め
る電子レベルにおいて、該標尺パターンの信号を形成す
るための光電変換器を有する測定光学系と前記標尺を観
察するための視準光学系とを含む望遠鏡光学系と、この
光電変換器の出力信号を演算処理して前記高低差等を算
出するための信号処理部と、該光電変換器による測定時
には、前記視準光学系の接眼側の光路を遮断し、前記光
電変換器による測定時以外の場合には、前記視準光学系
の接眼側の光路を開放するためのシャッター部とから構
成されている。

【００３８】また本発明は、標尺を視準し高低差を自動
的に求める電子レベルにおいて、該標尺パターンの信号
を形成するための光電変換器を有する測定光学系と前記
標尺を観察するための視準光学系とを含む望遠鏡光学系
と、この光電変換器の出力信号を演算処理して前記高低
差等を算出するための信号処理部と、前記視準光学系の
接眼部分の光量を検出するための光量検出部と、この光
量検出部の検出信号に基づき、前記望遠鏡光学系の接眼
側の光路を開放又は遮断するためのシャッター部とから
構成されている。

【００３９】

【作用】以上の様に構成された本発明は、標尺を視準し
高低差を自動的に求める電子レベルであり、測定光学系
が標尺パターンの信号を形成し、視準光学系が標尺を観
察し、望遠鏡光学系からの光を受けた光電変換器がパタ
ーンを信号に変換し、信号処理部が、光電変換器の出力
信号を演算処理して高低差等を算出する様になってい
る。そしてシャッター部が、光電変換器による測定時に
は、視準光学系の接眼側の光路を遮断し、光電変換器に
よる測定時以外の場合には、視準光学系の接眼側の光路
を開放する様になっている。

【００４１】また本発明は光量検出部が、視準光学系の
接眼部分の光量を検出し、シャッター部が、光量検出部
の検出信号に基づき、望遠鏡光学系の接眼側の光路を開
放又は遮断する様にすることもできる。

【００４２】

【実施例】

【００４３】本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００４４】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、リニアセンサ１５と、演算処
理手段１６と、シャッター２００とから構成されてい
る。

【００４５】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。本実施例
の対物レンズ部１１は、対物レンズとインターナルレン
ズとから構成されており、インターナルレンズを移動さ
せることにより、電子レベル用標尺２のパターンの像に
対するピント合わせを行うことができる。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、測定
光学系であるリニアセンサ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。なお対物レン
ズ部１１と接眼レンズ部１４とが、視準光学系に該当
し、又、対物レンズ部１１と、リニアセンサ１５とが測
定光学系に該当している。

【００４６】リニアセンサ１５は、対物レンズ部１１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、Ｃ
ＣＤリニアセンサが使用されている。このリニアセンサ
１５は、ホトダイオードを少なくとも１次元的に配置し
たリニ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。

【００４７】演算処理手段１６は信号処理部に該当する
もので、アンプ１６１と、サンプルホールド１６２と、
Ａ／Ｄ変換器１６３と、ＲＡＭ１６４と、クロックドラ
イバ１６５と、マイクロコンピュータ１６６とから構成
されている。この演算処理手段１６には、表示器１６７
が接続されている。

【００４８】シャッター２００は、視準光学系の接眼側
の光路を遮断するためのものであり、マイクロコンピュ
ータ１６６の制御信号により、シャッタードライバ２１
０がシャッター２００を開閉する様に構成されている。
本実施例では、通常の電磁シャッターが使用されている
が、液晶シャッター等の電気制御可能なシャッターであ
れば何れの方式のシャッターを採用することができる。
なお、シャッター２００とシャッタードライバ２１０と
が、シャッター部に該当するものである。

【００４９】次に電子レベル用標尺２は、図２に示す様
に、第１のパターンＡと第２のパターンＢと第３のパタ
ーンＲが等間隔（ｐ）で繰り返し配置されている。

【００５０】ここで本実施例の電子レベル１に搭載され
た演算処理手段１６を詳細に説明する。アンプ１６１
は、リニアセンサ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１６２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ＲＡＭ１６４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。

【００５１】そして、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
は、望遠鏡光学系に該当するものであり、リニアセンサ
１５は光電変換器に該当するものである。

【００５２】ここでマイクロコンピュータ１６６が果た
す機能を図５に基づいて説明すると、演算処理手段１６
は、基準信号形成部１６６１と、パターン信号形成部１
６６２と、ブロック検出部１６６３と、算出部１６６４
と、シャッター制御部１６６８とからなっている。基準
信号形成部１６６１は、リニアセンサ１５から得られた
電気信号から、遠距離測定の場合には、高速フーリエ変
換により等間隔ピッチｐに相当する基準信号を形成し、
近距離測定の場合には、リニアセンサ１５の出力信号を
微分し、立ち上がり、立ち下がりエッジから基準信号を
形成する。

【００５３】パターン信号形成部１６６２は、遠距離測
定の場合には、基準信号の前後半ピッチ分で積分し、こ
の積分値を３つ毎に間引く（プロダクト検波）ことによ
り、第１のパターン信号と第２のパターン信号を形成
し、近距離測定の場合には、間引き動作により、第１の
パターン信号と第２のパターン信号を形成する。

【００５４】ブロック検出部１６６３は、近距離測定の
場合に、第１のパターンＡの幅Ｄ_A及び第２のパターン
Ｂの幅Ｄ_Bを比較することにより、水平位置に相当する
ブロックが何番目のブロックであるかを決定する。

【００５５】算出部１６６４は、遠距離測定の場合に
は、視準線付近の第１のパターン信号と第２のパターン
信号の位相から高低差を算出し、近距離測定の場合に
は、特定されたブロックに基づき高低差を算出する様に
なっている。

【００５６】シャッター制御部１６６８は、リニアセン
サ１５の測定時にシャッタードライバ２１０を駆動して
シャッター２００を閉じさせ、視準光学系の接眼側の光
路を遮断させ、リニアセンサ１５の測定時以外の場合に
は、シャッター２００を開放して、視準光学系の接眼側
の光路を開放させるためのものである。

【００５７】なお演算処理手段１６は、距離の測定を行
う機能をも果たしており、前述の方式により、電子レベ
ル１と電子レベル用標尺２との水平概略距離を計算する
ことができる。

【００５８】そして表示器１６７は、算出部１６６４で
算出された高低差を表示するもので、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。

【００５９】以上の様に構成された本実施例のシャッタ
ー動作を図６に基づいて説明する。

【００６０】本実施例はステップ１（以下、Ｓ１と省略
する。）で、演算処理手段１６が測定開始スイッチ等の
投入を検知することにより、測定が開始されたか否かを
判断する。そして演算処理手段１６が測定を開始したと
判断した場合には、Ｓ２に進みシャッター制御部１６６
８が、シャッタードライバ２１０を駆動してシャッター
２００を閉じさせ、視準光学系の接眼側の光路を遮断さ
せる。この結果接眼部からの外乱光の入射を防止するこ
とができ、測定光のＳ／Ｎ比を向上させることができ
る。なお、Ｓ１で測定が開始されていないと判断した場
合には、測定が開始されるまで判断を繰り返す様になっ
ている。

【００６１】次にＳ３で測定を開始し、リニアセンサ１
５により光電変換された電気信号を演算処理手段１６に
取り込む様になっている。更にＳ４では演算処理手段１
６が各種演算処理を行い、高低差等の算出を行う。そし
てＳ５では演算処理手段１６の演算処理が終了して測定
が終了したか否かを判断し、測定が終了した場合にはＳ
６に進み、測定結果を表示器１６７に表示する様になっ
ている。Ｓ５で測定が終了していないと判断した場合に
は、Ｓ４に戻る様に構成されている。

【００６２】Ｓ６で測定結果を表示した後、Ｓ７に進ん
で、シャッター制御部１６６８が、シャッタードライバ
２１０の駆動を停止させてシャッター２００を開放し、
視準光学系の接眼側の光路を再び開放させる様になって
いる。

【００６３】Ｓ６までの動作で一連の測定動作が完了
し、次の測定に備えてＳ１に戻る様に構成されている。

【００６４】次に図７に基づいて、接眼部分の光量に基
づいてシャッター２００の開閉制御を行う変形例を説明
する。本変形例は接眼レンズ部１４にビームスプリッタ
１４１を形成し、このビームスプリッタ１４１で分割さ
れた光の光量を光量検出部３００で検出する様に構成さ
れている。

【００６５】光量検出部３００は、集光レンズ３１０
と、受光素子３２０と、アンプ３３０と、コンパレータ
３４０とから構成されている。集光レンズ３１０は、ビ
ームスプリッタ１４１で分割された光を受光素子３２０
に導くためのものである。受光素子３２０は光量を検出
するためのもので、フォトダイオードやＣｄＳ等の光セ
ンサを使用することができる。アンプ３３０は受光素子
３２０からの受光信号を増幅するためのものである。

【００６６】コンパレータ３４０は、アンプ３３０で増
幅された受光信号をディジタル信号に変換すると共に、
予め設定されたレベルと比較を行い、接眼部分の光量が
一定値以上であるか否かを判断することができる。そし
てコンパレータの出力信号は、演算処理手段１６のマイ
クロコンピュータ１６６に送出する様に構成されてお
り、接眼部分の光量が一定値以上となった場合に、シャ
ッタードライバ２１０を駆動してシャッター２００を閉
じさせ、視準光学系の接眼側の光路を遮断させることが
できる。

【００６７】次に図８に基づいて本変形例の動作を説明
する。

【００６８】本変形例はステップ１（以下、Ｓ１と省略
する。）で、演算処理手段１６が測定開始スイッチ等の
投入を検知することにより、測定が開始されたか否かを
判断する。そして演算処理手段１６が測定を開始したと
判断した場合には、Ｓ２に進み、光量検出部３００で検
出した接眼部分の光量が一定値以上であるか否かを判断
する。即ちＳ２では、接眼部分に使用者の眼が当接され
ているかを判断し、眼が当接されていない場合には、接
眼部に外乱光が入射されるので接眼部分の光量が一定以
上となり、眼が当接されている場合には、接眼部に外乱
光が入射されないので接眼部分の光量が一定以下とな
る。

【００６９】従って眼が当接されていない場合には、Ｓ
３に進み、シャッター制御部１６６８が、シャッタード
ライバ２１０を駆動してシャッター２００を閉じさせ、
視準光学系の接眼側の光路を遮断させる。そしてＳ４
で、リニアセンサ１５により光電変換された電気信号を
演算処理手段１６に取り込み、演算処理手段１６が各種
演算処理を行い、高低差等の算出を行う様になってい
る。次にＳ５では、測定が完了したか否かを判断し、終
了したと判断した場合にはＳ６に進み、測定結果である
高低差、測定距離等を表示器１６７に表示する様になっ
ている。

【００７０】なおＳ２で、接眼部分の光量が一定以下で
あり、使用者の眼が当接されていると判断された場合に
は、Ｓ７に進み、シャッター制御部１６６８がシャッタ
ー２００を開放させ、視準光学系の接眼側の光路を開放
させる。この結果、使用者が接眼部から目視を行ってい
ても、シャッター２００により目視を妨げられることが
ない。更にＳ８で、リニアセンサ１５により光電変換さ
れた電気信号を演算処理手段１６に取り込み、演算処理
手段１６が各種演算処理を行い、高低差等の算出を行う
様になっている。次にＳ９では、測定が完了したか否か
を判断し、終了したと判断した場合にはＳ６に進む様に
なっている。

【００７１】そしてＳ６で測定結果を表示器１６７に表
示した後、Ｓ１０に進み、シャッター制御部１６６８が
シャッター２００を開放させた後、Ｓ１に戻る様に構成
されている。

【００７２】

【効果】以上の様に構成された本発明は、標尺を視準し
高低差を自動的に求める電子レベルにおいて、該標尺パ
ターンの信号を形成するための光電変換器を有する測定
光学系と前記標尺を観察するための視準光学系とを含む
望遠鏡光学系と、この光電変換器の出力信号を演算処理
して前記高低差等を算出するための信号処理部と、該光
電変換器による測定時には、前記視準光学系の接眼側の
光路を遮断し、前記光電変換器による測定時以外の場合
には、前記視準光学系の接眼側の光路を開放するための
シャッター部とから構成されているので、接眼部からの
入射光をシャッター部により遮断することができ、信号
光のＳ／Ｎ比の低下を防止することができるという効果
がある。

【００７３】また本発明は、標尺を視準し高低差を自動
的に求める電子レベルにおいて、該標尺パターンの信号
を形成するための光電変換器を有する測定光学系と前記
標尺を観察するための視準光学系とを含む望遠鏡光学系
と、この光電変換器の出力信号を演算処理して前記高低
差等を算出するための信号処理部と、前記視準光学系の
接眼部分の光量を検出するための光量検出部と、この光
量検出部の検出信号に基づき、前記望遠鏡光学系の接眼
側の光路を開放又は遮断するためのシャッター部とから
構成されているので、接眼部分に使用者の眼が当接され
ているかを判断することができ、眼が当接されていない
場合には、視準光学系の接眼側の光路を遮断させること
ができ、眼が当接されている場合には、接眼側の光路を
遮断せず使用者の目視を妨げない様にすることができる
という卓越した効果がある。

【００７４】

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【図４】出力信号のパワースペクトラムを示す図であ
る。

【図５】本実施例の演算処理手段１６の構成を示す図で
ある。

【図６】本実施例の動作を説明する図である。

【図７】本変形例の構成を説明する図である。

【図８】本変形例の動作を説明する図である。

【符号の説明】

１電子レベル１１対物レンズ部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リニアセンサ１６演算処理手段１６６１基準信号形成部１６６２パターン信号形成部１６６３ブロック検出部１６６４算出部１６６８シャッター制御部２電子レベル用標尺２００シャッター２１０シャッタードライバ３００光量検出部３１０集光レンズ３２０受光素子３３０アンプ３４０コンパレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き審査官福田裕司 (56)参考文献特開昭62−3610（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−180815（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 5/00 G01C 15/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】標尺を視準し高低差を自動的に求める電子
レベルにおいて、該標尺パターンの信号を形成するため
の光電変換器を有する測定光学系と前記標尺を観察する
ための視準光学系とを含む望遠鏡光学系と、この光電変
換器の出力信号を演算処理して前記高低差等を算出する
ための信号処理部と、該光電変換器による測定時には、
前記視準光学系の接眼側の光路を遮断し、前記光電変換
器による測定時以外の場合には、前記視準光学系の接眼
側の光路を開放するためのシャッター部とから構成され
ていることを特徴とする遮光機構付き電子レベル。
【請求項２】標尺を視準し高低差を自動的に求める電子
レベルにおいて、該標尺パターンの信号を形成するため
の光電変換器を有する測定光学系と前記標尺を観察する
ための視準光学系とを含む望遠鏡光学系と、この光電変
換器の出力信号を演算処理して前記高低差等を算出する
ための信号処理部と、前記視準光学系の接眼部分の光量
を検出するための光量検出部と、この光量検出部の検出
信号に基づき、前記望遠鏡光学系の接眼側の光路を開放
又は遮断するためのシャッター部とから構成されている
ことを特徴とする遮光機構付き電子レベル。