JP3679732B2

JP3679732B2 - プリズムホルダー

Info

Publication number: JP3679732B2
Application number: JP2001166406A
Authority: JP
Inventors: 直樹石原
Original assignee: 株式会社大平産業
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2021-06-01
Also published as: JP2002357423A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測量に用いられるプリズムホルダーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光波測距儀を用いて基準点と測量点との距離を測定する場合、光波測距儀から照射されたレーザ光を標尺に取付けたプリズムにて反射させ、この反射したレーザ光を光波測距儀で受光して距離を測定している。この場合、一般的な標尺としては角パイプ状の標尺あるいはポール状の標尺が使用されるため、プリズムは２種類の取付具（ホルダー）を準備して各標尺に取付けできるようになっている。
【０００３】
例えば、角パイプ状の標尺に使用されるプリズム取付具としてのホルダーは、標尺の形状に合わせて底面側が開口する箱型に形成されており、当該箱型ホルダーの上面にアダプターを介してプリズムが水平方向を向くように装着されている。そして、この箱型ホルダーは、その底面側の開口に標尺の上端部が挿入された状態で、その側壁に設けたノブネジを締め付けることにより、標尺に対して固定されるように構成になっている。
【０００４】
一方、ポール状の標尺に使用されるプリズム取付具としてのホルダーは、ポール状標尺の外径に対応した内径の挿通孔を有する筒状に形成されている。当該筒状ホルダーの周壁上の一部にはノブネジが設けられ、このノブネジと当該筒状ホルダーの軸線を挟んで点対称となる週壁部位にはプリズムが水平方向を向くように装着されている。そして、前記筒状ホルダーは、ノブネジを緩めることにより標尺に沿って上下に摺動する構成とされ、この摺動作用によりプリズムの高さ調節が可能となるように構成されている。
【０００５】
従って、このようにプリズムが装着された前記各標尺を測定点に立設して鉛直状態に保持しながら、プリズムを光波測距儀へ向けることによって、距離が測定できるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前者の角パイプ状の標尺の場合には、箱型ホルダーが標尺の先端部に取付け固定されて上下に移動不能であるため、入射レーザ光に応じてプリズムの高さ調節ができないという問題があった。また、後者のポール状の標尺の場合には、筒状ホルダーによりプリズムの高さ調節が可能ではあるものの、その筒状ホルダーは挿通孔の内径がポールの外径と略同一に形成されているため、別の異径のポール状標尺には取付けできないという問題があった。
【０００７】
本発明は前記各問題を解決するためになされたものであって、その目的は、形状及びサイズの異なる標尺に取付けでき、任意の高さ位置において簡単な操作でプリズムを標尺の目盛面に対して位置決め固定できるプリズムホルダーを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、目盛付きの標尺に遊嵌される本体枠と、同本体枠の前端中央部に装着されるプリズムと、前記本体枠の後端中央部に設けられ同本体枠を標尺の所望高さ位置で固定保持するためのロック手段とを備え、前記標尺はその長手方向に延びる平面状の目盛面を有し、前記本体枠は前記プリズムが前記目盛面側となるように標尺に遊嵌されて前記ロック手段を締め付けて仮止めした状態において、同目盛面と直交する軸線を中心として回動不能となるまで回動することにより前記本体枠に設けた一対の当接部材が標尺の両側部に当接し、前記プリズム中心がその高さ位置を保った状態で前記目盛面の長手方向に延びる中心線上に位置決めされることを要旨としている。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記当接部材は少なくとも前記標尺の両側部に対する当接部位が断面円弧状に形成されていることを要旨としている。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記プリズムは前記両当接部材間の中央位置に同プリズムの中心を前記軸線に一致させて装着されていることを要旨としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明をプリズムホルダーに具体化した第１実施形態を、図１〜図５に基づき説明する。
【００１３】
図１乃至図３に示すように、本実施形態に係るプリズムホルダー１０は、目盛付きの標尺１１に遊嵌される本体枠１２と、同本体枠１２の前端中央部に装着されるプリズム１３と、本体枠１２の後端中央部には標尺１１の所望高さ位置で固定保持するためのロック手段としての先端に座金１４を設けたノブボルト１５とから構成されている。
【００１４】
本体枠１２は、それぞれ同一長さからなる一対の前板１６及び後板１７と、一対のシャフト１８とから、互いに平行に配置された平面矩形状に形成されている。シャフト１８は一端がネジ切りされた棒状材から形成されている。そして、前板１６の両端部には各シャフト１８の他端を挿入するための軸孔１９が穿設され、両軸孔１９間の中央位置にはプリズム１３の雄ネジ部２０を螺着するための雌ネジ孔２１が設けられている。また、後板１７の両端部には前記各軸孔１９と対向する位置に各々ネジ孔２２が設けられ、両ネジ孔２２間の中央位置にはノブボルト１５用のネジ孔２３が設けられている。
【００１５】
そして、本体枠１２の組付けにおいては、ノブボルト１５を後板１７のネジ孔２３に螺合すると共に突設された先端に座金１４を溶接し、次いで、シャフト１８の一端を後板１７のネジ孔２２に螺着して、シャフト１８の他端を前板１６の軸孔１９に挿入した状態で溶接している。このように、ノブボルト１５は前板１６に接近離間する方向へ進退可能に設けられており、後板１７から抜け落ちることがない。
【００１６】
図３に示すプリズムホルダー１０は、テレスコピック状に伸縮可能に形成された伸長状態にある標尺１１の基端側に取付けられている。即ち、この標尺１１は口径の異なる３段階のアルミニウム製角パイプ状の中空体２４ａ〜２４ｃからなり、中空体２４ｂ、２４ｃが基端側の最大径の中空体２４ａ内に収納可能に構成され、基準点における光波測距儀（不図示）の高さに合わせて、伸縮自在に形成されたものである。尚、前記各中空体２４ａ〜２４ｃには、少なくとも１つの側面に刻設あるいはシール貼着により目盛寸法が付されている。ちなみに、標尺１１は、その長手方向に延びる平面状の目盛面２５を有し、この標尺１１においてはその前面及び後面には、目盛寸法が付されている。
【００１７】
そして、本体枠１２における両シャフト１８間の間隔Ｘ、前板１６と後板１７の間の間隔Ｙは、それぞれ最大径の中空体２４ａの幅方向の長さｘ、厚さ方向の長さｙより大きく形成されているので、標尺１１に対して上下何れの方向からも挿入可能となっている。換言すると、プリズムホルダー１０は、ノブボルト１５を緩めることにより上下に移動可能であって、ノブボルト１５を締め付けることにより口径の異なる何れの中空体２４ａ〜２４ｃにも取付け固定できるようになっている。
【００１８】
さらに、図４に示すように光波測距儀（不図示）から照射されたレーザ光は、プリズム１３内を通過して後斜面にて点線の如く屈折され、反射光は入射光と平行に反射される。即ち、レーザ光が標尺１１の目盛面２５に到達する手前側で反射されるので、図４中の厚みＬ（ｍｍ）分だけ測量点からずれることとなり、測定された距離は実際の距離よりも見かけ上短くなる。
【００１９】
このため、光波測距儀により距離を正確に測定する場合には、下記に示す（１）式に基づいて予め厚みＬ（ｍｍ）を算出して加算することにより、測量点に対する仮想反射面を標尺目盛面２５と等しくなるように位置補正が行われる。（１）式中のＨはプリズム定数（ｍｍ）、Ｄは屈折率であり、屈折率は光波の波長とプリズムの材質により決定され、測量用の一般値としては１．５０９６７が用いられる。
【００２０】
Ｌ＝Ｈ×（Ｄ−１）・・・（１）
従って、プリズム定数が異なるプリズムに変更して装着しても、同様に演算に基づく位置補正により、実際の距離を正確に測定することができる。
【００２１】
次に、上記のように構成されたプリズムホルダー１０の取付け方法並びに作用を図５に従って説明する。
図５（ａ）は、プリズム１３が装着された本体枠１２を、プリズム１３が目盛面２５側となるように標尺１１に遊嵌し、所望の高さ位置で水平に保持した状態でノブボルト１５を締め付けて仮止めした状態を示す。この時、標尺１１の前後両面（目盛面２５）は、前板１６の内側面及び座金１４により軽く挟着された状態にある。
【００２２】
次いで、この水平位置に保持されている本体枠１２を、目盛面２５と直交する軸線を中心として回動不能となる位置まで上下方向に回動操作する。図５（ｂ）に示すように、本体枠１２は前記軸線を中心とする回動時に一対の当接部材としての両シャフト１８が標尺１１の両側部に当接されて、プリズム中心Ｐがその高さ位置を保った状態で目盛面２５中心線上に合致する。従って、この状態でさらにノブボルト１５を締め付けることにより、標尺１１の目盛面２５に対して位置決め固定保持される。
【００２３】
従って、上記した本実施形態のプリズムホルダー１０によれば次のような効果を奏する。
（１）プリズムホルダー１０は、角パイプ状、ポール状及びテレスコピック状に形成された標尺における任意の高さ位置に取付けできる。即ち、従来の取付具（プリズムホルダー）では、形状及びサイズに合わせて専用の仕様タイプとなっていたが、本実施形態のプリズムホルダー１０では、例えば既存の異径サイズの標尺にも取付けできるという汎用性を有する。
【００２４】
（２）しかも、プリズム１３を標尺１１にセットする場合に、中心位置決めのためにスケールを用いた計測作業や位置ずれを直すための調節作業が不要となり、簡単な操作で迅速且つ正確にプリズム１３を標尺１１の目盛面２５に対して位置決め固定できる。
【００２５】
（３）中空体２４ａ〜２４ｃの口径（特に、幅方向の長さｘ）により取付けられるプリズムホルダー１０が、どのような傾斜角度で標尺１１の両側部に当接した場合でも、棒状材から構成されたシャフト１８の当接部分は円弧状であるため、常に同じ状態に安定して当接でき、標尺１１の両側部の損傷を防止できる。
【００２６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図６に基づき説明する。
図６に示すように、本実施形態のプリズムホルダー３０では、前記実施形態におけるシャフト１８に代えてボルト３１を、ワッシャを介して前板１６に挿入すると共に後板１７に螺着して組付けている。即ち、本体枠３２は、一対の前板１６及び後板１７と、一対のボルト３１とから構成されている。また、前記実施形態におけるノブボルト１５の先端に溶接された座金１４に代えて、可動板３６を設けている。この可動板３６は、前板１６及び後板１７と外形が同一形状に形成され、その両端部にはボルト挿通用の孔３７が透設され、前板１６と後板１７との間でボルト３１により支持されている。
【００２７】
さらに、コイルスプリング３８が、前板１６と可動板３６との間でボルト３１に装着されており、可動板３６が後板１７側へ付勢されている。この付勢力に抗してノブボルト３５を締め付けることにより、可動板３６は押圧されて前板１６に接近する方向へ移動する。また、ノブボルト３５は緩めることにより後板１７から抜き取ることができ、その時には可動板３６は後板１７に当接する。
【００２８】
従って、上記実施形態のプリズムホルダー３０によれば、前記実施形態の効果に加え、次のような効果を奏する。
（４）また、標尺１１の前後両面は、前板１６及び可動板３５により挟着されるため、座金１４に比べて広い面積にて固定保持されると共に、位置決めの回動操作による目盛面２５の損傷を防止できる。
【００２９】
なお、前記各実施形態は次のような別例に変更して具体化することもできる。・図７に示すように、両端部に下方へ開口する凹溝３９を設けた前板１６を、一端に抜け止め防止突部４０を有するシャフト１８に着脱可能に組付けている。この場合には、わざわざ上側又は下側から本体枠１２を標尺１１に対して挿入しなくとも、所望の高さ位置から取り付けることができる。また、図示しないが前板１６を、一端部のみに凹溝３９を設けると共に一方のシャフト１８を中心に回動可能に形成し、当該前板１６を他方のシャフト１８に着脱可能に組付けるようにしてもよい。
【００３０】
・プリズムホルダー１０，３０に水準器を着脱可能に設けてもよい。このようにすれば、標尺１１を鉛直状態に立設しやすくなる。
・前記実施形態では、プリズムホルダー１０，３０をテレスコピック状に形成された標尺１１に取付ける構成としたが、プリズムホルダーを角パイプ状、棒状及び扁平楕円形状等に形成された形状の異なる異形状の標尺に取付けてもよい。
【００３１】
・プリズムホルダー１０，３０を、木製、セラミックス製、合成樹脂製、グラスファイバー製等の標尺に使用してもよい。
・プリズムホルダー１０，３０における本体枠１２，３２を金属ではなく、合成樹脂から形成してもよい。また、本体枠１２，３２を前後板１６，１７、シャフト１８等の別部材から組付けて構成するのではなく、合成樹脂から一体形成してもよい。このようにすれば、標尺表面の損傷を防止できるばかりか、安価に製作することができる。
【００３２】
次に、前記各実施形態及び別例から把握される技術的思想について、それらの効果とともに以下に記載する。
（１）請求項１〜３のうち何れか一項に記載のプリズムホルダーにおいて、プリズムが本体枠に対して着脱可能に形成されていることを特徴とするプリズムホルダー。このようにすれば、例えば測量後にプリズムを取り外して保管できるため、割れやすいプリズムが損傷することもない。
【００３３】
（２）請求項１〜３のうち何れか一項に記載のプリズムホルダーにおいて、前記プリズムに入射されるレーザ光の仮想反射面が標尺の目盛面とするために、予め演算により位置補正がされているプリズムホルダー。このようにすれば、仮想反射面が標尺目盛面となるように厚み分の補正がなされ、基準点から測量点までの距離を正確に測定することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、形状及びサイズの異なる標尺に取付けでき、任意の高さ位置において簡単な操作でプリズムを標尺の目盛面に対して位置決め固定することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のプリズムホルダーの斜視図。
【図２】同じくプリズムホルダーの分解斜視図。
【図３】同じくプリズムホルダーを標尺に遊嵌した状態を示す斜視図。
【図４】同じくプリズムにおける入射光、反射光の説明図。
【図５】同じく取付け方法を示す説明図。
【図６】第２実施形態のプリズムホルダーの斜視図。
【図７】別のプリズムホルダーの斜視図。
【符号の説明】
１０…プリズムホルダー、１１…標尺、１２…本体枠、１３…プリズム、１４…座金（ロック手段）１５…ノブボルト（ロック手段）、１８…シャフト（当接部材）、２５…目盛面。

Claims

目盛付きの標尺に遊嵌される本体枠と、同本体枠の前端中央部に装着されるプリズムと、前記本体枠の後端中央部に設けられ同本体枠を標尺の所望高さ位置で固定保持するためのロック手段とを備え、前記標尺はその長手方向に延びる平面状の目盛面を有し、前記本体枠は前記プリズムが前記目盛面側となるように標尺に遊嵌されて前記ロック手段を締め付けて仮止めした状態において、同目盛面と直交する軸線を中心として回動不能となるまで回動することにより前記本体枠に設けた一対の当接部材が標尺の両側部に当接し、前記プリズム中心がその高さ位置を保った状態で前記目盛面の長手方向に延びる中心線上に位置決めされるプリズムホルダー。
前記当接部材は少なくとも前記標尺の両側部に対する当接部位が断面円弧状に形成されている請求項１に記載のプリズムホルダー。
前記プリズムは前記両当接部材間の中央位置に同プリズムの中心を前記軸線に一致させて装着されている請求項２に記載のプリズムホルダー。