JP3517303B2 - Total station - Google Patents

Total station

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JP3517303B2
JP3517303B2 JP08436495A JP8436495A JP3517303B2 JP 3517303 B2 JP3517303 B2 JP 3517303B2 JP 08436495 A JP08436495 A JP 08436495A JP 8436495 A JP8436495 A JP 8436495A JP 3517303 B2 JP3517303 B2 JP 3517303B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、視準望遠鏡等の視準装
置を備えたトータルステーションに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a total station equipped with a collimation device such as a collimation telescope.

【0002】[0002]

【従来の技術】土地等の測量を行うために現在主として
用いられている測量機は、光波測距儀と電子セオドライ
トである。この光波測距儀は、測定対象地点に配置した
コーナーキューブに変調光を送光するとともにこのコー
ナーキューブによって反射された反射光の位相変化を測
定することにより、測定対象地点までの距離を測量する
ものである。また、電子セオドライトは、測定対象地点
の方向に向いた視準望遠鏡の水平方向の相対角及び垂直
方向の相対角を検出することにより、測定対象地点の水
平角及び高度角を測量するものである。トータルステー
ションは、これらの光波測距儀の機能と電子セオドライ
トの機能とを一体化するとともに、それぞれの測量結
果,即ち測距値及び測角値に対して演算処理を施して各
種データを出力できるようにしたものである。
2. Description of the Related Art Surveying instruments currently mainly used for surveying land or the like are a light wave rangefinder and an electronic theodolite. This light-wave rangefinder measures the distance to the measurement target point by sending modulated light to the corner cube placed at the measurement target point and measuring the phase change of the reflected light reflected by this corner cube. It is a thing. The electronic theodolite measures the horizontal angle and altitude angle of the measurement target point by detecting the horizontal relative angle and the vertical relative angle of the collimation telescope facing the direction of the measurement target point. . The total station integrates the functions of these light-wave rangefinders and the functions of the electronic theodolite, and it is possible to output various data by performing arithmetic processing on each survey result, that is, ranging and angle measurements. It is the one.

【0003】このトータルステーションでは、測量に際
して、視準望遠鏡による測定対象地点の視準が行われ
る。即ち、視準望遠鏡の光軸は、変調光の送光/受光光
軸と同軸又は平行に構成されている。そのため、視準望
遠鏡によってコーナーキューブを視準することにより
(即ち、視準用望遠鏡自体の向きを微調整して、視準望
遠鏡の視野中心にコーナーキューブを合わせることによ
り)、送光/受光光軸をコーナーキューブに合致させ、
光波測距をし得る状態とするのである。また、視準望遠
鏡と測点に固定された基準台との間には、両者の水平方
向の相対角及び垂直方向の相対角を測角するためのエン
コーダが組み込まれている。そのため、視準望遠鏡によ
ってターゲットを視準することにより、視準望遠鏡の方
向をターゲットの方向に合致させ、基準台に対するター
ゲットの水平角及び高度角を測定するのである。
In this total station, collimation of a measurement target point by a collimation telescope is performed during surveying. That is, the optical axis of the collimation telescope is configured to be coaxial or parallel to the light transmitting / receiving optical axis of the modulated light. Therefore, by collimating the corner cube with a collimating telescope (that is, by finely adjusting the orientation of the collimating telescope itself and aligning the corner cube with the center of the sight of the collimating telescope) Match the corner cube,
The condition is such that light wave distance measurement can be performed. Further, an encoder for measuring the horizontal relative angle and the vertical relative angle of the two is incorporated between the collimating telescope and the reference table fixed to the measuring point. Therefore, by collimating the target with the collimating telescope, the direction of the collimating telescope is matched with the direction of the target, and the horizontal angle and the altitude angle of the target with respect to the reference table are measured.

【0004】但し、トータルステーションによると数キ
ロ単位の測距が行われたり秒単位の精度の測角が行われ
ることから、視準望遠鏡の視準は、ごく精密に行われな
ければならない。そのため、視準に際しては、視準望遠
鏡の微調整が必要となる。
However, since the total station measures a distance in a unit of several kilometers or an angle in a unit of a second, the collimation of the collimation telescope must be performed very precisely. Therefore, in collimation, fine adjustment of the collimation telescope is required.

【0005】従来のトータルステーションでは、かかる
視準望遠鏡の微調整のために、水平方向微調整用の回転
つまみ,及び垂直方向微調整用の回転つまみを備えてい
た。
In the conventional total station, a rotary knob for fine adjustment in the horizontal direction and a rotary knob for fine adjustment in the vertical direction are provided for fine adjustment of the collimating telescope.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水平方
向微調整用の回転つまみと垂直方向用の回転つまみとが
別個に設けられていると、それらを個別に操作しなけれ
ばならない。即ち、斜め方向に微調整する場合には、何
れか一方の回転つまみを操作した後に他方の回転つまみ
を操作するか、両手で2つの回転つまみを各々操作しな
ければならない。このように、従来のトータルステーシ
ョンでは、視準望遠鏡の斜め方向への微調整のために2
アクションが必要であったので、視準に手間と時間が掛
かっていた。
However, when the rotary knob for fine adjustment in the horizontal direction and the rotary knob for the vertical direction are provided separately, they must be operated individually. That is, when performing fine adjustment in the oblique direction, either one of the rotary knobs must be operated first, and then the other rotary knob must be operated, or the two rotary knobs must be operated with both hands. In this way, in the conventional total station, it is necessary to adjust the collimation telescope in the diagonal direction by fine adjustment.
Since it required action, collimation took time and effort.

【0007】そこで、本発明の課題は、1個の操作部材
を1方向に操作するだけで視準装置を斜め方向に回転さ
せることができ、よって短時間で視準作業を行うことが
できるトータルステーションを提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a total station capable of rotating the collimation device in an oblique direction only by operating one operating member in one direction, thereby performing collimation work in a short time. Is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によるトータルス
テーションは、上記課題を解決するために、基台に対し
て任意方向に傾動自在な視準装置を有するトータルステ
ーションにおいて、前記基台に対して第1の軸を介して
回転可能に支持されるとともに、当該第1の軸に直交す
る方向を向いた第2の軸を介して前記視準装置を回転自
在に支持する中間部材と、前記第1の軸回りに前記基台
に対して前記中間部材を回転駆動する第1回転手段と、
前記中間部材と前記第1回転手段との間に介在された第
1の摩擦クラッチと、前記第2の軸回りに前記中間部材
に対して前記視準装置を回転駆動する第2回転手段と、
前記視準装置と前記第2回転手段との間に介在された第
2の摩擦クラッチと、前記中間部材に取り付けられ、
次元方向及び動作量を入力する2次元方向指示入力手
段と、前記2次元方向指示入力手段によって入力された
動作量を前記2次元の方向に夫々対応した直交する2方
向成分に分解する分解手段と、この分解手段によって分
解された2方向成分に夫々応じて、前記第1回転手段及
び前記第2回転手段を制御する制御手段とを備えたこ
とを特徴とする(請求項1に対応)。
In order to solve the above-mentioned problems, a total station according to the present invention is a total station having a collimating device which can be tilted in an arbitrary direction with respect to a base, and is a first station with respect to the base . Through the axis of
It is rotatably supported and is orthogonal to the first axis.
The collimation device is rotated through a second axis that is oriented toward
An intermediate member for supporting the stationary, the base to the first axis
A first rotating means for rotationally driving the intermediate member with respect to
A first member interposed between the intermediate member and the first rotating means.
No. 1 friction clutch and the intermediate member around the second shaft
Second rotating means for rotating the collimation device relative,
A first interposing between the collimation device and the second rotating means.
2 friction clutch and attached to said intermediate member, 2
A two-dimensional direction instruction input means for inputting the direction and amount of operation of dimension entered by the two-dimensional direction instruction input means
Decomposing means for decomposing the operation amount into orthogonal two-direction components respectively corresponding to the two-dimensional directions, and the first rotating means and the second rotating means according to the two-way components decomposed by the decomposing means, respectively. and control means for controlling, characterized by comprising (corresponding to claim 1).

【0009】[0009]

【実施例】以下、図面に基づいて、本発明の実施例を説
明する。実施例の詳細な説明を行う前に、本発明の各構
成要件の概念を説明する。 (視準装置)視準装置は、望遠鏡でも良いし、光学部材
を用いない枠そのものであっても良い。望遠鏡とする場
合には、光波測距用の送光光軸及び受光光軸と平行な光
軸を有する望遠鏡とすることができる(請求項2に対
応)。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Before giving a detailed description of the embodiments, the concept of each constituent element of the present invention will be described. (Collimation device) The collimation device may be a telescope or a frame itself without using an optical member. In the case of a telescope, a telescope having an optical axis parallel to the light-transmitting optical axis and the light-receiving optical axis for lightwave distance measurement can be used (corresponding to claim 2).

【0010】(第1回転手段,第2回転手段)第1回転
手段及び第2回転手段は、電磁力,磁力,空気圧にて作
動するアクチュエータとすることができる。電磁力で作
動するアクチュエータとする場合には、サーボモータ,
ステップモータ,パルスモータ等のモータとすることが
できる。
(First Rotating Means, Second Rotating Means) The first rotating means and the second rotating means may be actuators that operate by electromagnetic force, magnetic force, or air pressure. When using an actuator that operates with electromagnetic force, use a servo motor,
The motor can be a step motor, a pulse motor, or the like.

【0011】(第1の軸,第2の軸)前記第1の軸は、
前記基台と前記中間部材を鉛直方向に重ねた時に鉛直方
向を向く軸とすることができる(請求項3に対応)。ま
た、第1の軸と第2の軸とは互いに直交する方向を向い
ているが、この「直交」とは、ねじれの位置を含む概念
である。即ち、視準装置によって視準する際に、各軸の
回転による視野の移動方向が直交していれば良い。
(First axis, second axis) The first axis is
When the base and the intermediate member are vertically stacked, the shaft can be oriented in the vertical direction (corresponding to claim 3). Further, the first axis and the second axis are oriented in directions orthogonal to each other, but the term “orthogonal” is a concept including a twist position. That is, when collimating with the collimation device, the directions of movement of the visual fields due to the rotation of the respective axes may be orthogonal to each other.

【0012】(2次元方向指示入力手段)2次元方向指
示入力手段は、2次元の動作方向と動作量を入力するポ
インティングデバイスとすることができる(請求項4に
対応)。このポインティングデバイスとしては、トラッ
クボール(請求項5に対応)の他に、マウス,ジョイス
ティック,タブレット(digitizing pad),等を使用し
ても良い。この2次元方向指示手段は、トータルステー
ション本体に内蔵されていても良いし、有線又は無線で
トータルステーションに接続された外部装置として構成
されていても良い。
(Two-dimensional direction instruction input means) The two-dimensional direction instruction input means may be a pointing device for inputting a two-dimensional motion direction and motion amount (corresponding to claim 4). As the pointing device, a mouse, a joystick, a tablet (digitizing pad), or the like may be used in addition to the trackball (corresponding to claim 5). The two-dimensional direction indicating means may be built in the main body of the total station, or may be configured as an external device connected to the total station by wire or wirelessly.

【0013】(分解手段)分解手段によって分解される
直交する2方向成分は、夫々、前記第1の軸及び第2の
軸に対応しているように構成されても良い(請求項6に
対応)。
(Decomposing means) The two orthogonal components decomposed by the decomposing means may be configured to correspond to the first axis and the second axis, respectively (corresponding to claim 6). ).

【0014】[0014]

【実施例1】以下、図面に基づいて本発明の第1実施例
を説明する。 <トータルステーションの外形>図1は、トータルステ
ーションの外観を示す正面図である。この図1から明ら
かなように、トータルステーションは、大きく分けて、
視準望遠鏡部1,本体部2,基台部3,及び整準ブロッ
ク4から構成されている。
First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. <Outline of Total Station> FIG. 1 is a front view showing the appearance of the total station. As is clear from FIG. 1, the total stations are roughly divided into
It includes a collimation telescope unit 1, a main body unit 2, a base unit 3, and a leveling block 4.

【0015】中間部材としての本体部2は、正面から見
て略U字状の外形を有しており、その正面に、2次元位
置情報入力部5が着脱自在に取り付けられている。視準
望遠鏡部1は、視準装置としての視準望遠鏡,並びに、
光波測距を行うための送光装置及び受光装置を、一体に
有している。図1では、視準望遠鏡の接眼レンズ1aが
手前を向いている状態が示されている。また、視準望遠
鏡部1は、軸6によって本体部2のU字状凹部2a内に
軸支され、紙面の上下方向に沿って立てた面内で回転可
能となっている。
The main body 2 as an intermediate member has a substantially U-shaped outer shape when viewed from the front, and a two-dimensional position information input unit 5 is detachably attached to the front. The collimation telescope unit 1 includes a collimation telescope as a collimation device, and
It integrally has a light transmitting device and a light receiving device for performing light wave distance measurement. FIG. 1 shows a state in which the eyepiece lens 1a of the collimating telescope faces forward. Further, the collimating telescope unit 1 is pivotally supported by the shaft 6 in the U-shaped recess 2a of the main body unit 2 and is rotatable in a plane standing up and down along the vertical direction of the paper surface.

【0016】この軸6の一端には円盤状の透明スケール
7aが固着されており、本体部2内にて回転可能となっ
ている。一方、本体部2内には、この透明スケール7a
上に描かれたパターンを読み取る検出装置7bが固設さ
れている。これら透明スケール7a及び検出装置7bか
ら垂直方向エンコーダ7が構成されて、視準望遠鏡部1
と本体部2との間の相対角度が検出されるのである。
A disk-shaped transparent scale 7a is fixed to one end of the shaft 6 and is rotatable within the main body 2. On the other hand, in the main body 2, the transparent scale 7a
A detection device 7b for reading the pattern drawn above is fixed. The transparent scale 7a and the detection device 7b constitute a vertical encoder 7, and the collimation telescope unit 1
The relative angle between the body 2 and the main body 2 is detected.

【0017】また、本体部2内には、第2の軸としての
軸6を回転させて視準望遠鏡部1の高度角調整を行う第
1回転手段としての高度角回転駆動部8が固設されてい
る。この高度角駆動部8は、パルスモータと軸6を回転
させるための減速ギヤ列とからなっている。なお、パル
スモータと軸6との間には、図示せぬ摩擦クラッチが介
在している。従って、視準望遠鏡部1を手で掴んで強制
的に回転させることも可能である。
Further, in the main body 2, there is fixedly installed an altitude angle rotation drive unit 8 as a first rotating means for adjusting the altitude angle of the collimating telescope unit 1 by rotating a shaft 6 as a second shaft. Has been done. The altitude angle drive unit 8 includes a pulse motor and a reduction gear train for rotating the shaft 6. A friction clutch (not shown) is interposed between the pulse motor and the shaft 6. Therefore, it is possible to forcibly rotate the collimating telescope unit 1 by grasping it by hand.

【0018】基台部3は、円柱状の形状を有している。
基台部3は、軸6の方向に直交する方向を向いた軸9に
よって本体部2の底面2bに軸支され、紙面の左右方向
に沿って立てた面内で回転可能となっている。
The base 3 has a cylindrical shape.
The base portion 3 is axially supported by the bottom surface 2b of the main body portion 2 by a shaft 9 oriented in a direction orthogonal to the direction of the shaft 6, and is rotatable in a plane standing along the left-right direction of the paper surface.

【0019】基台部3内には、第1の軸としての軸9を
回転させて本体部2の水平角調整を行う第2回転手段と
しての水平角回転駆動部10が固設されている。この水
平角駆動部10は、パルスモータと軸9を回転させるた
めの減速ギヤ列とからなっている。なお、パルスモータ
と軸9との間には、図示せぬ摩擦クラッチが介在してい
る。従って、本体部2を手で掴んで強制的に回転させる
ことも可能である。
A horizontal angle rotation drive unit 10 is fixedly installed in the base unit 3 as a second rotating means for adjusting the horizontal angle of the main body unit 2 by rotating a shaft 9 as a first shaft. . The horizontal angle drive unit 10 includes a pulse motor and a reduction gear train for rotating the shaft 9. A friction clutch (not shown) is interposed between the pulse motor and the shaft 9. Therefore, it is possible to grab the main body 2 by hand and forcibly rotate it.

【0020】なお、基台部3の上面には円盤状のスケー
ル11aが設けられている。一方、本体部2内には、こ
のスケール11a上に描かれたパターンを読み取る検出
装置11bが固設されている。これらスケール11a及
び検出装置11から水平方向エンコーダ11が構成され
て、基台部3と本体部2との間の相対角度が検出される
のである。
A disc-shaped scale 11a is provided on the upper surface of the base portion 3. On the other hand, a detection device 11b for reading the pattern drawn on the scale 11a is fixedly installed in the main body 2. The scale 11a and the detection device 11 constitute the horizontal encoder 11, and the relative angle between the base 3 and the main body 2 is detected.

【0021】以上の機械構成により、視準望遠鏡部1
は、地面に対して固定された基台部3に対してあらゆる
方向を向くことができる。この時の視準望遠鏡の方向
は、垂直方向エンコーダ7及び水平方向エンコーダ11
によって測定される。
With the above mechanical construction, the collimation telescope unit 1
Can face any direction with respect to the base part 3 fixed to the ground. The direction of the collimation telescope at this time is the vertical encoder 7 and the horizontal encoder 11.
Measured by

【0022】整準ブロック4は、基台部3と同軸の円柱
形状を有している。この整準ブロック4には、基台部3
との間の間隔を調整するための図示せぬ整準ネジが、そ
の周方向の等角度間隔の3点に設けられている。従っ
て、整準ブロック4と基台部3との間を、相対的にあら
ゆる方向に傾けることができる。即ち、整準ブロック4
がどのような方向に傾いていても、本体部2及び視準望
遠鏡部1の水平方向回転面を水平に保つことができる。
The leveling block 4 has a cylindrical shape coaxial with the base 3. The leveling block 4 includes a base 3
Leveling screws (not shown) for adjusting the interval between the and are provided at three points at equal angular intervals in the circumferential direction. Therefore, the leveling block 4 and the base part 3 can be relatively tilted in all directions. That is, the leveling block 4
No matter what direction the lens tilts, the horizontal planes of rotation of the main body 2 and the collimating telescope unit 1 can be kept horizontal.

【0023】また、2次元方向指示手段としての2次元
位置情報入力部5は、回転操作されるトラックボール5
1の回転方向及び回転量として、2次元位置情報(2次
元の方向指示)を入力するポインティングデバイスであ
る。この2次元位置情報入力部5によって入力された2
次元位置情報に基づいて、高度角回転駆動部8及び水平
角回転駆動部10が駆動されて、視準望遠鏡部1があら
ゆる方向に調整(回転)されるのである。2次元位置情
報入力部5におけるトラックボール51の回転方向と視
準望遠鏡部1の調整(回転)方向との関係は、次の通り
である。
Further, the two-dimensional position information input section 5 as a two-dimensional direction indicating means has a trackball 5 which is rotated.
This is a pointing device that inputs two-dimensional position information (two-dimensional direction instruction) as one rotation direction and one rotation amount. 2 input by the two-dimensional position information input unit 5
The altitude angle rotation drive unit 8 and the horizontal angle rotation drive unit 10 are driven based on the dimensional position information, and the collimation telescope unit 1 is adjusted (rotated) in all directions. The relationship between the rotation direction of the trackball 51 in the two-dimensional position information input unit 5 and the adjustment (rotation) direction of the collimation telescope unit 1 is as follows.

【0024】即ち、トラックボール51を図1における
手前側から奥側へ回転させると、視準望遠鏡部1の対物
側が下を向くように、軸6が高度角回転駆動部8によっ
て回転駆動される。反対に、トラックボール51を図1
における奥側から手前側へ回転させると、視準望遠鏡部
1の対物側が上を向くように、軸6が高度角回転駆動部
8によって回転駆動される。また、トラックボール51
を図1における右側から左側へ回転させると、視準望遠
鏡部1の対物側が左を向くように、軸9が水平角回転駆
動部10によって回転駆動される。反対に、トラックボ
ール51を図1における左側から右側へ回転させると、
視準望遠鏡部1の対物側が右を向くように、軸9が水平
角回転駆動部10によって回転駆動される。
That is, when the trackball 51 is rotated from the front side to the back side in FIG. 1, the shaft 6 is rotationally driven by the altitude angle rotation drive unit 8 so that the objective side of the collimation telescope unit 1 faces downward. . On the contrary, the trackball 51 is shown in FIG.
When it is rotated from the back side to the front side of the shaft, the shaft 6 is rotationally driven by the altitude angle rotation drive unit 8 so that the objective side of the collimating telescope unit 1 faces upward. Also, trackball 51
1 is rotated from the right side to the left side in FIG. 1, the shaft 9 is rotationally driven by the horizontal angle rotation drive unit 10 so that the objective side of the collimating telescope unit 1 faces left. On the contrary, when the trackball 51 is rotated from the left side to the right side in FIG.
The axis 9 is rotationally driven by the horizontal angle rotary drive unit 10 so that the objective side of the collimating telescope unit 1 faces right.

【0025】トラックボール51を斜め方向に回転させ
ると、その回転方向が前後方向の成分(手前側から奥
側,又はその逆へ回転する成分)及び左右方向の成分に
ベクトル分解され、夫々の方向成分の回転量に従って、
高度角回転駆動部8及び水平角回転駆動部10が各軸の
回転駆動を行う。その結果、視準望遠鏡部1が斜め方向
に調整(回転)されるのである。
When the trackball 51 is rotated diagonally, the direction of rotation is vector-divided into a component in the front-rear direction (a component rotating from the front side to the inner side or vice versa) and a component in the left-right direction, and the respective directions are divided. According to the amount of rotation of the component,
The altitude angle rotation drive unit 8 and the horizontal angle rotation drive unit 10 drive the rotation of each axis. As a result, the collimating telescope unit 1 is adjusted (rotated) in an oblique direction.

【0026】この2次元位置情報入力部5の内部構成
を、図2のブロック図に示す。図2における鉛直方向パ
ルスカウント部52は、任意の方向に回転するトラック
ボール51の前後方向の回転成分に応じてパルスを発生
するエンコーダである。即ち、この鉛直方向パルスカウ
ント部52は、前後方向成分における回転量及び回転の
向きに応じて、この向きを示すパルスを所定個数発生す
るのである。
The internal structure of the two-dimensional position information input section 5 is shown in the block diagram of FIG. The vertical pulse counting unit 52 in FIG. 2 is an encoder that generates a pulse according to a front-back rotation component of the trackball 51 that rotates in an arbitrary direction. That is, the vertical pulse counting section 52 generates a predetermined number of pulses indicating this direction according to the amount of rotation and the direction of rotation in the front-back direction component.

【0027】同様に、水平方向パルスカウント部53
は、任意の方向に回転するトラックボール51の左右方
向の回転成分に応じてパルスを発生するエンコーダであ
る。即ち、この水平方向パルスカウント部53は、水平
方向成分における回転量及び回転の向きに応じて、この
向きを示すパルスを所定個数発生するのである。
Similarly, the horizontal pulse counting section 53
Is an encoder that generates a pulse according to a horizontal rotation component of the trackball 51 that rotates in an arbitrary direction. That is, the horizontal pulse counting section 53 generates a predetermined number of pulses indicating this direction according to the amount of rotation and the direction of rotation in the horizontal component.

【0028】これら鉛直方向パルスカウント部52及び
水平方向パルスカウント部53は、トラックボール51
の回転を、夫々の方向成分としてパルスに変換するの
で、分解手段として機能する。
The vertical pulse counting section 52 and the horizontal pulse counting section 53 are provided in the trackball 51.
The rotation of is converted into a pulse as each directional component, and thus functions as a decomposing unit.

【0029】鉛直方向パルスカウント部52及び水平方
向パルスカウント部53からのパルスを受信する移動量
計算部通信部54は、受信したパルスを所定のフォーマ
ットに変換して、ケーブル55(図1参照)を通じて本
体部2内の演算処理部に送信する回路である。
The movement amount calculator communication unit 54 which receives the pulses from the vertical pulse count unit 52 and the horizontal pulse count unit 53 converts the received pulse into a predetermined format, and the cable 55 (see FIG. 1). It is a circuit for transmitting to the arithmetic processing section in the main body section 2 through.

【0030】なお、2次元位置情報入力部5と本体部2
との間はケーブル55によって接続されているので、2
次元位置情報入力部5を本体部2から外して使用するこ
とが可能である。 <トータルステーションの内部回路>次に、2次元位置
情報入力部5からの2次元位置情報(2次元の方向指
示)を受信して高度角回転駆動部8及び水平角回転駆動
部10を制御するための回路の構成を、図3のブロック
図に基づいて説明する。
The two-dimensional position information input section 5 and the main body section 2
Since it is connected by a cable 55 between
It is possible to use the dimensional position information input section 5 by removing it from the main body section 2. <Internal circuit of total station> Next, for receiving the two-dimensional position information (two-dimensional direction indication) from the two-dimensional position information input unit 5 and controlling the altitude angle rotation drive unit 8 and the horizontal angle rotation drive unit 10. The configuration of the circuit will be described based on the block diagram of FIG.

【0031】2次元位置情報入力部5から送信された2
次元入力情報は、分割部12において、1次元づつのパ
ルス(鉛直方向パルスカウント部52にて発生した前後
方向の回転成分を示すパルス,水平方向パルスカウント
部53にて発生した左右方向の回転成分を示すパルス)
に分離され、夫々演算処理部13に入力される。
2 transmitted from the two-dimensional position information input unit 5
The dimensional input information is one-dimensional pulses (a pulse indicating a longitudinal rotation component generated in the vertical pulse counting unit 52, a horizontal rotation component generated in the horizontal pulse counting unit 53) in the dividing unit 12. Pulse)
And are input to the arithmetic processing unit 13, respectively.

【0032】制御手段としての演算処理部13は、トー
タルステーション全体の制御を行う処置装置であり、光
波測距に基づく測距値の算出,垂直方向エンコーダ7か
らのデータ及び水平方向エンコーダ11からのデータに
基づく測角値の算出,これら測距値及び測角値に対する
データ処理,等を実行する。演算処理部13は、また、
分割部12によって入力された各次元のパルスの数及び
それが示す向きに従って、各駆動部8,10内パルスモ
ータの駆動量及び駆動の向きを算出し、この駆動量及び
駆動の向きに応じた駆動パルスをこれら各駆動部8,1
0に送出する。 <駆動制御処理>図4は、図3の演算処理部13におい
て各駆動部8,10内パルスモータを駆動するために実
行される処理の内容を示すフローチャートである。
The arithmetic processing unit 13 as the control means is a treatment device for controlling the entire total station, and calculates a distance measurement value based on the lightwave distance measurement, data from the vertical encoder 7 and data from the horizontal encoder 11. Calculation of angle measurement values based on the above, data processing for these distance measurement values and angle measurement values, etc. are executed. The arithmetic processing unit 13 also
The drive amounts and drive directions of the pulse motors in the drive units 8 and 10 are calculated according to the number of pulses of each dimension input by the dividing unit 12 and the directions indicated by the pulses, and the drive amounts and drive directions are determined according to the drive amounts and drive directions. The drive pulse is applied to each of these drive units 8 and 1.
Send to 0. <Drive Control Process> FIG. 4 is a flowchart showing the contents of the process executed by the arithmetic processing unit 13 shown in FIG. 3 to drive the pulse motors in the drive units 8 and 10.

【0033】このフローチャートは、トータルステーシ
ョンに電源を投入することによりスタートする。そし
て、最初のS01において、トラックボール51が回転
したかどうかをチェックする。このチェックは、何れか
の回転方向成分を示すパルスが分割部12から入力され
ているか否かを検知して行う。トラックボール51が全
く回転していない場合,即ち、何れの回転方向成分を示
すパルスも入力されていない場合には、このチェックを
繰り返す。
This flow chart starts when the total station is turned on. Then, in the first S01, it is checked whether or not the trackball 51 has rotated. This check is performed by detecting whether or not a pulse indicating any rotation direction component is input from the dividing unit 12. This check is repeated when the trackball 51 is not rotating at all, that is, when a pulse indicating any rotation direction component is not input.

【0034】これに対して、トラックボール51が回転
した場合,即ち、何れかの回転方向成分を示すパルスが
入力された場合には、S02において、トラックボール
の回転量から水平方向又は/及び垂直方向の回転量を計
算する。即ち、前後方向成分を示すパルスの受信個数に
第1の定数を掛けることにより、高度角回転駆動部8内
のパルスモータの駆動量(鉛直方向回転量)を算出す
る。この駆動量には、パルスが示す回転の向きに応じて
正又は負の極性が与えられる。また、左右方向成分を示
すパルスの受信個数に第2の定数を掛けることにより、
水平角回転駆動部10内のパルスモータの駆動量(水平
方向回転量)を算出する。この駆動量にも、パルスが示
す回転の向きに応じて正又は負の極性が与えられる。な
お、これら第1の定数及び第2の定数は、それら相互間
の比率を保つことを条件に、変更することが可能であ
る。これにより、トラックボール51の回転に対する視
準望遠鏡1の調整(回転)のレスポンスを変えることが
可能となっている。
On the other hand, when the trackball 51 rotates, that is, when a pulse indicating any rotational direction component is input, the horizontal direction and / or the vertical direction are calculated from the rotation amount of the trackball in S02. Calculate the amount of rotation in the direction. That is, the drive amount (vertical rotation amount) of the pulse motor in the altitude angle rotation drive unit 8 is calculated by multiplying the number of received pulses indicating the front-back direction component by the first constant. This drive amount is given a positive or negative polarity depending on the direction of rotation indicated by the pulse. Also, by multiplying the number of received pulses indicating the left-right direction component by the second constant,
The drive amount (horizontal rotation amount) of the pulse motor in the horizontal angle rotation drive unit 10 is calculated. This drive amount is also given a positive or negative polarity depending on the direction of rotation indicated by the pulse. The first constant and the second constant can be changed on condition that the ratio between them is maintained. This makes it possible to change the response of the adjustment (rotation) of the collimation telescope 1 to the rotation of the trackball 51.

【0035】次のS03では、S02にて計算した回転
量に基づいて、水平方向又は/及び鉛直方向の回転を行
う。即ち、S02にて計算した鉛直方向回転量に応じた
駆動パルスを発生し、高度角回転駆動部8に向けて出力
する。同時に、水平方向回転量に応じた駆動パルスを発
生し、水平角回転駆動部10に向けて出力する。このス
テップを実行した後、処理をS01に戻し、今回のS0
2実行後に入力したパルスに対する処理を行う。 <実施例の作用>以上に説明した構成を有する本実施例
のトータルステーションの視準動作の手順を、図5のフ
ローチャートに基づいて説明する。なお、この視準動作
を始める前提として、作業者は、予め整準ブロック4に
よる整準を行うとともに視準望遠鏡の視度調整及びピン
ト合わせを行って、ターゲット(コーナーキューブ)が
明瞭に見え得るようにしておくものとする。
At the next step S03, rotation in the horizontal direction and / or the vertical direction is performed based on the rotation amount calculated in step S02. That is, a drive pulse corresponding to the vertical rotation amount calculated in S02 is generated and output to the altitude angle rotation drive unit 8. At the same time, a drive pulse corresponding to the horizontal rotation amount is generated and output to the horizontal angle rotation drive unit 10. After executing this step, the process is returned to S01, and this time S0
2 The processing is performed on the input pulse after execution. <Operation of Embodiment> The procedure of the collimation operation of the total station of the present embodiment having the above-described structure will be described with reference to the flowchart of FIG. As a premise to start this collimation operation, the operator can perform the leveling by the leveling block 4 in advance and adjust the diopter of the collimation telescope and adjust the focus so that the target (corner cube) can be clearly seen. Shall be kept.

【0036】トータルステーションに電源を投入した後
で、作業者は、本体部2を基台部3に対して手動回転さ
せるとともに視準望遠鏡部1を本体部2に対して手動回
転させて、視準望遠鏡部1の方向を適宜調整し、視準望
遠鏡の視野内にターゲット(コーナーキューブ)を捉え
る(S11)。
After powering on the total station, the operator manually rotates the main body 2 with respect to the base 3 and the collimation telescope 1 with respect to the main body 2 to collimate the collimation. The target (corner cube) is captured within the visual field of the collimating telescope by appropriately adjusting the direction of the telescope unit 1 (S11).

【0037】ターゲット(コーナーキューブ)を視野内
に捉えると、作業者はトラックボール51を回転させ
る。即ち、ターゲット(コーナーキューブ)が視野中央
より上に見える時にはトラックボール51を奥側から手
前側に回転させ、下に見える時には手前側から奥側に回
転させ、右側に見える時には左側から右側に回転させ、
左側に見える時には右側から左側に回転させる。また、
ターゲット(コーナーキューブ)が視野内で斜めに偏っ
た位置に見える時には、トラックボール51をこの位置
に応じて斜め方向に回転させる。即ち、右斜め上に見え
る場合には、トラックボール51を左奥側から右手前側
に向けて回転させ、左斜め上に見える場合には、トラッ
クボール51を右奥側から左手前側に向けて回転させ、
左斜め下に見える場合には、トラックボール51を右手
前側から左奥側に向けて回転させ、右斜め下に見える場
合には、トラックボール51を左手前側から右奥側に向
けて回転させる。すると、この回転方向に応じて高度角
回転駆動部8及び水平角回転駆動部10が適宜駆動さ
れ、視準望遠鏡部1の向きがターゲット(コーナーキュ
ーブ)方向に近づく。作業者は、このトラックボール5
1の回転作業を、視準望遠鏡の視野中央がターゲット
(コーナーキューブ)と重なるまで行う(S12)。
When the target (corner cube) is captured within the field of view, the worker rotates the trackball 51. That is, when the target (corner cube) is seen above the center of the field of view, the trackball 51 is rotated from the back side to the front side, when it is seen below, it is rotated from the front side to the back side, and when it is viewed on the right side, it is rotated from the left side to the right side. Let
Rotate from right to left when you can see on the left. Also,
When the target (corner cube) appears in a position that is skewed in the field of view, the trackball 51 is rotated in the diagonal direction according to this position. That is, when it looks diagonally right above, the trackball 51 is rotated from the left back side toward the front right side, and when it looks diagonally above left, the trackball 51 is rotated from the back right side toward the front left side. Let
When it is seen diagonally below left, the trackball 51 is rotated from the front right side toward the back left side, and when it is seen diagonally below right, the trackball 51 is rotated from the front left side toward the back right side. Then, the altitude angle rotation drive unit 8 and the horizontal angle rotation drive unit 10 are appropriately driven according to this rotation direction, and the direction of the collimation telescope unit 1 approaches the target (corner cube) direction. The operator uses this trackball 5
Rotation work 1 is performed until the center of the visual field of the collimating telescope overlaps the target (corner cube) (S12).

【0038】なお、トラックボール51を回転させすぎ
て、ターゲット(コーナーキューブ)が視野中央を越え
てしまった場合は、トラックボール51を逆向きに回転
させる。すると、この向きの変化が検出されて、高度角
回転駆動部8及び水平角回転駆動部10が逆向きに駆動
され、視準望遠鏡部1が元の方向に戻る。
When the trackball 51 is rotated too much and the target (corner cube) exceeds the center of the visual field, the trackball 51 is rotated in the opposite direction. Then, this change in orientation is detected, the altitude angle rotation drive unit 8 and the horizontal angle rotation drive unit 10 are driven in opposite directions, and the collimating telescope unit 1 returns to the original direction.

【0039】以上の作業の結果、視準望遠鏡の視野中央
がターゲット(コーナーキューブ)と重なると、この視
準動作が終了したことになる。このように、本実施例に
よれば、視準望遠鏡を斜め方向に微調整する場合でも、
斜め方向に視準望遠鏡を調整(回転)する指示を、2次
元位置情報入力部5によって一動作だけで入力すること
ができる。そして、入力された指示内容は自動的に水平
方向成分及び垂直方向成分に分解され、分解された各方
向成分に従って各軸6,9が回転駆動される。従って、
作業者は、片手の指一本でも視準微調整作業を行うこと
ができる。
As a result of the above work, when the center of the visual field of the collimation telescope overlaps the target (corner cube), this collimation operation is completed. As described above, according to the present embodiment, even when the collimation telescope is finely adjusted in the oblique direction,
An instruction to adjust (rotate) the collimating telescope in an oblique direction can be input by the two-dimensional position information input unit 5 with only one movement. Then, the input instruction content is automatically decomposed into a horizontal direction component and a vertical direction component, and the axes 6 and 9 are rotationally driven according to the decomposed direction components. Therefore,
The operator can perform the collimation fine adjustment work with one finger of one hand.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上のように構成した本発明のトータル
ステーションによると、2次元方向指示入力手段を1方
向に操作するだけで視準装置を斜め方向に回転させるこ
とができる。よって短時間でトータルステーションの視
準作業を完了することができる。
According to the total station of the present invention constructed as described above, the collimation device can be rotated in an oblique direction only by operating the two-dimensional direction instruction input means in one direction. Therefore, the collimation work of the total station can be completed in a short time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の第1実施例によるトータルステーシ
ョンの外観を示す正面図
FIG. 1 is a front view showing the appearance of a total station according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1の2次元位置情報入力部の内部回路を示
すブロック図
FIG. 2 is a block diagram showing an internal circuit of a two-dimensional position information input unit shown in FIG.

【図3】 トータルステーションの内部回路を示すブロ
ック図
FIG. 3 is a block diagram showing an internal circuit of the total station.

【図4】 図3の演算処理部で実行される視準制御処理
を示すフローチャート
FIG. 4 is a flowchart showing a collimation control process executed by the arithmetic processing unit of FIG.

【図5】 本実施例による視準作業の手順を示すフロー
チャート
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of collimation work according to the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 視準望遠鏡部 2 本体部 3 基台部 5 2次元位置情報入力部 6 軸 8 高度角回転駆動部 9 軸 10 水平角回転駆動部 13 演算処理部 51 トラックボール 52 鉛直方向パルスカウント部 53 水平方向パルスカウント部 1 Collimation telescope section 2 body 3 base part 5 Two-dimensional position information input section 6 axes 8 Altitude angle rotation drive 9 axes 10 Horizontal angle rotation drive 13 Arithmetic processing section 51 trackball 52 Vertical pulse counting section 53 Horizontal pulse counting section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 1/00 G01C 5/00 G01C 15/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01C 1/00 G01C 5/00 G01C 15/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基台に対して任意方向に傾動自在な視準装
置を有するトータルステーションにおいて、 前記基台に対して第1の軸を介して回転可能に支持され
るとともに、当該第1の軸に直交する方向を向いた第2
の軸を介して前記視準装置を回転自在に支持する中間部
材と、前記 第1の軸回りに前記基台に対して前記中間部材を回
転駆動する第1回転手段と、前記中間部材と前記第1回転手段との間に介在された第
1の摩擦クラッチと、 前記 第2の軸回りに前記中間部材に対して前記視準装置
を回転駆動する第2回転手段と、前記視準装置と前記第2回転手段との間に介在された第
2の摩擦クラッチと、 前記中間部材に取り付けられ、 2次元方向及び動作量
を入力する2次元方向指示入力手段と、 前記2次元方向指示入力手段によって入力された動作量
を前記2次元の方向に夫々対応した直交する2方向成分
に分解する分解手段と、 この分解手段によって分解された2方向成分に夫々応じ
て、前記第1回転手段及び前記第2回転手段を制御する
制御手段とを備えたことを特徴とするトータルステーシ
ョン。
1. A total station having a collimating device which can tilt in any direction with respect to a base , and is rotatably supported with respect to the base via a first shaft.
And a second direction that is orthogonal to the first axis.
An intermediate member, the intermediate member relative to said base to said first axis of times through the axis for rotatably supporting the collimation device
A first rotating unit that is rotationally driven, and a first rotating unit that is interposed between the intermediate member and the first rotating unit.
A first friction clutch, the collimation device relative to said intermediate member to said second axis
A second rotating means for rotating and driving a first rotating means, and a second rotating means interposed between the collimating device and the second rotating means.
And second friction clutch, wherein attached to the intermediate member, and the two-dimensional direction instruction input means for inputting a two-dimensional direction and the operation amount <br/>, operation amount input by the two-dimensional direction instruction input means
Is decomposed into orthogonal two-direction components respectively corresponding to the two-dimensional directions, and the first rotating device and the second rotating device are controlled in accordance with the two-direction components decomposed by the decomposition device. A total station, which is provided with a control means for controlling.
【請求項2】前記視準装置は、光波測距用の送光光軸及
び受光光軸と平行な光軸を有する望遠鏡であることを特
徴とする請求項1記載のトータルステーション。
2. The total station according to claim 1, wherein the collimation device is a telescope having an optical axis parallel to a light-transmitting optical axis and a light-receiving optical axis for measuring a light wave.
【請求項3】前記第1の軸は、前記基台と前記中間部材
を鉛直方向に重ねた時に鉛直方向を向く軸であることを
特徴とする請求項1記載のトータルステーション。
3. The total station according to claim 1, wherein the first shaft is a shaft that faces a vertical direction when the base and the intermediate member are vertically stacked.
【請求項4】前記2次元方向指示入力手段は2次元の動
作方向と動作量を入力するポインティングデバイスであ
ることを特徴とする請求項1記載のトータルステーショ
ン。
4. The total station according to claim 1, wherein the two-dimensional direction instruction input means is a pointing device for inputting a two-dimensional movement direction and movement amount.
【請求項5】前記2次元方向入力手段はトラックボール
であることを特徴とする請求項1記載のトータルステー
ション。
5. The total station according to claim 1, wherein the two-dimensional direction input means is a trackball.
【請求項6】前記直交する2方向成分は、夫々、前記第
1の軸及び第2の軸に対応していることを特徴とする請
求項1記載のトータルステーション。
6. The total station according to claim 1, wherein the two orthogonal components correspond to the first axis and the second axis, respectively.
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