JP3966621B2 - Electronic level - Google Patents

Electronic level Download PDF

Info

Publication number
JP3966621B2
JP3966621B2 JP18566798A JP18566798A JP3966621B2 JP 3966621 B2 JP3966621 B2 JP 3966621B2 JP 18566798 A JP18566798 A JP 18566798A JP 18566798 A JP18566798 A JP 18566798A JP 3966621 B2 JP3966621 B2 JP 3966621B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gain
line sensor
charge time
ccd line
amplifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP18566798A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000002530A (en
Inventor
豊 中村
勝 村木
Original Assignee
株式会社ソキア
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ソキア filed Critical 株式会社ソキア
Priority to JP18566798A priority Critical patent/JP3966621B2/en
Publication of JP2000002530A publication Critical patent/JP2000002530A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3966621B2 publication Critical patent/JP3966621B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は測量機に係り、特に標尺上のバーコードの像をとらえ、標尺上の目盛を高精度に読み取ることが可能な測量機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来からバーコードを標尺上に印刷し、離れた場所からCCD撮像素子でバーコードの像をとらえ、バーコードを解読し、その値を算出し、更に内挿計算を行って、標尺上の目盛を高精度に読み取る測量機が知られている。
【0003】
この種の電子レベルのバーコード処理部は、標尺のバーコードをCCDラインセンサで撮像し、CCDラインセンサの出力を増幅し、アナログ/デジタル変換してマイクロコンピュータに送る。このマイクロコンピュータでは、予め入力されているバーコード情報と比較し、さらには内挿計算を行って、目盛として表示部に表示されるようになっている。
【0004】
またマイクロコンピュータでは、アナログ/デジタル変換して送られてきたバーコードデータが一定の出力レベルか否かによって、CCD駆動部でCCDセンサのチャージタイムを増減させることで、CCDセンサから出力が略一定に保持させるようになっている。
【0005】
即ち、測定環境が暗くなるとCCDラインセンサからの信号レベルが下がり、マイクロコンピュータに入力させるデータの信号レベルもそれだけ低くなって、正確な演算ができなくなる。そこで、マイクロコンピュータに入力させるデータの信号レベルが下がったら、CCD駆動部のチャージタイムを長くするようにして、暗い環境下でもデータが十分な信号レベルをもつようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、測量機としての電子レベルが使用される明るさの条件は、トンネルの中や、夕方の薄暗い場合から、直射日光の当たる場所、あるいは白い壁のそば等の非常に明るい場合まで極めて広い範囲にわたる。この光の広いダイナミック・レンジの像をCCDラインセンサでとらえるためには、チャージタイム(Chargetime)のみのコントロールだけで処理するのは困難である。即ち、明暗差の幅が大きすぎるためである。
【0007】
例えばチャージタイムのみで対応させようとすると、チャージタイムが数秒(長すぎる)となって正確な測定ができなくなる。より具体的には、例えば大気のゆらぎによって、CCDラインセンサ上で標尺(バーコード)像が動く状態等が生じて、CCDラインセンサが標尺(バーコード)を正確に撮像できないことになる。
【0008】
本発明の目的は、明暗の極めて広い範囲で使用できる電子レベルを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の電子レベルによれば、光学手段を介してバーコードを目盛とした標尺を撮像するCCDラインセンサと、前記CCDラインセンサの出力を増幅する増幅器と、前記増幅器により増幅させた出力をアナログ/デジタル変換するA/D変換器と、該A/D変換機により出力されるデジタルデータをコード化し、予め入力されているバーコードのテーブルデータのコードと比較し、さらに内挿計算することで目盛データを演算処理するマイクロコンピュータと、前記目盛データを表示する表示部と、CCDラインセンサのチャージタイムを調整するCCD駆動部とを備えた電子レベルであって、前記光学手段にはビームスプリッタが配設されており、前記バーコード標尺の像は、前記ビームスプ リッタにより分光されて、一方は視準用として接眼レンズ側へ、他方はCCDラインセンサ側へ導かれるものであり、前記ビームスプリッタの分光比を前記CCDラインセンサ側より前記接眼レンズ側への光量が大きくなるように設定し、前記マイクロコンピュータは、A/D変換器から入力されるデジタルデータの信号レベルが、測定環境の明暗状況に拘わらず、一定となるように、CCDラインセンサのチャージタイムと増幅器のゲインを調整することにより、解決される。
【0010】
このとき、ゲインの調整は、前記CCDラインセンサでとらえたアナログ信号を増幅する増幅器に複数のゲインが得られるようにし、前記アナログ信号をデジタル変換して、その値を判断し、出力される或いは入力される信号レベルに応じて、前記複数のゲインを切換えるように構成すると好適である。
【0011】
また、L:照度,T:チャージタイム,G:増幅器のゲイン,M:アナログ/デジタル変換させたデジタル値としたときに、前記マイクロコンピュータは、L×T×G/M=一定となるようにチャージタイムとゲインを調整するように構成する。
【0012】
さらに、チャージタイムが所定時間を超えると、ゲインを上げるとともにチャージタイムを減じ、チャージタイムが所定時間未満となると、ゲインを下げるとともにチャージタイムを増加させるように構成する。
0013
【発明の実施の形態】
本発明の電子レベルSは、光学部10と、接眼部20と、バーコードデータ処理部30と、を備えており、バーコードデータ処理部30には、ビームスプリッタ14で分割された光が導かれるもので、CCDラインセンサ31と、増幅器32と、A/D変換器33と、マイクロコンピュータ34と、CCD駆動部35と、を備えている。
0014
このバーコードデータ処理部30は、先ず、CCDラインセンサ31からの出力データを増幅器32で増幅し、この増幅された出力データをA/D変換器33でアナログ/デジタル変換する。そして、マイクロコンピュータ34は、デジタル値(出力データ)を予め入力されているバーコードに関するテーブルデータと比較しバーコードのどの位置かを算出し、更には内挿計算を行う。この内挿の結果、所定値を、目盛りとして表示部40に表示する。
0015
本例のマイクロコンピュータ34では、A/D変換器33から得られる出力(デジタル値)データが常に一定の信号レベルとなるように、CCD駆動部35にはCCDラインセンサ31のチャージタイム(蓄積時間)を長くしたり短くしたりする為の信号を出力するようになっている。
0016
即ち、図2で示すように、増幅器32はプリアンプ32aとメインアンプ32bとから構成されており、このメインアンプ32bでは、ゲインがHighとLowとを選択可能に構成されている。またCCD駆動部35では、マイクロコンピュータ34からの指示により、CCDラインセンサ31のチャージタイム(蓄積時間)を増減できるように構成されている。そして、マイクロコンピュータ34では、A/D変換器33でアナログ/デジタル変換されたデジタル値Mが、L×T×G/M=一定、となるように、CCDラインセンサ31のチャージタイム(蓄積時間)と増幅器32のゲインを制御するように構成されている(但し、L=照度,T=チャージタイム,G=増幅器のゲイン,M=デジタル値)。
0017
そして、例えばゲインをHigh GainとLow Gainの二段にした例を示すと、測定の環境が明るい場合はゲインをLowとし、さらにチャージタイム(蓄積時間)を短くしていくように制御する。一方、測定の環境が暗い場合、ゲインをHighとし、更にチャージタイム(蓄積時間)を長くしていくように制御する。
0018
以上のように、CCDラインセンサのチャージタイムに加えて、CCDラインセンサの出力を増幅する増幅器のゲインを調整し、従来までは微弱すぎたり、過大すぎたりした信号レベルを適正レベルにすることにより、照度の小さい範囲から大きな範囲まで測定できる電子レベルを提供することができる。
0019
このように、従来の電子レベルでは使用困難であった、測定環境の明るさの範囲が、極めて広範囲の条件下での測定が可能となり、20lx(ルクス)から16×10lx(ルクス)という非常に広範囲の条件下での測定ができることから、接眼レンズ側への光量が従来よりも大きくなるようにビームスプリッタへの分光比を設定することが可能となり、これによって従来では視準の困難であった薄暗い条件下においても視準が可能となる。
0020
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明例で示す部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で各種改変できることは勿論である。
0021
図1乃至図4は本発明の一例を示すものであり、図1は電子レベルの一形態を示す概略構成図、図2はCCD駆動部とデータ処理部の一形態を説明するブロック図、図3は照度と蓄積時間とでゲインを切り替える場合の一形態を示すグラフ図、図4は実施の一形態を示すフローチャートである。
0022
本例の電子レベルSは、光学部10と、接眼部20と、バーコードデータ処理部30と、表示部40と、入力部50と、を主要構成要素としている。図1中、記号Hはバーコード付標尺である。
0023
本例の光学部10は、対物レンズ11,合焦レンズ12,自動傾斜補正機構13,ビームスプリッタ14を備えている。ビームスプリッタ14はバーコード付標尺Hの像を、接眼部20側と、CCDラインセンサ31側へ分光するものである。
0024
本例の接眼部20は、ビームスプリッタ14で分割された一方の光が導かれる焦点鏡21及び接眼レンズ22とを備えている。本例ではビームスプリッタ14の分光比を、従来に比して接眼部20側へ光量が多くなるように構成されている。
0025
本例のバーコードデータ処理部30は、ビームスプリッタ14で分割された他の光が導かれるもので、CCDラインセンサ31と、増幅器32と、A/D変換器33と、マイクロコンピュータ34と、CCD駆動部35とを備えている。
0026
このバーコードデータ処理部30は、先ず、CCDラインセンサ31からの出力データを増幅器32で増幅し、この増幅された出力データをA/D変換器33でアナログ/デジタル変換する。そして、マイクロコンピュータ34は、デジタル値(出力データ)を予め入力されているバーコードに関するテーブルデータと比較しバーコードのどの位置かを算出し、更には内挿計算を行う。この内挿の結果、所定値を、目盛りとして表示部40に表示する。
0027
本例のマイクロコンピュータ34では、A/D変換器33から得られる出力(デジタル値)データが常に一定の信号レベルとなるように、CCD駆動部35にはCCDラインセンサ31のチャージタイム(蓄積時間)を長くしたり短くしたりする為の信号を出力するようになっている。
0028
即ち、図2で示すように、増幅器32はプリアンプ32aとメインアンプ32bとから構成されており、このメインアンプ32bでは、ゲインがHighとLowとを選択可能に構成されている。またCCD駆動部35では、マイクロコンピュータ34からの指示により、CCDラインセンサ31のチャージタイム(蓄積時間)を増減できるように構成されている。そして、マイクロコンピュータ34では、A/D変換器33でアナログ/デジタル変換されたデジタル値Mが、L×T×G/M=一定、となるように、CCDラインセンサ31のチャージタイム(蓄積時間)と増幅器32のゲインを制御するように構成されている(但し、L=照度,T=チャージタイム,G=増幅器のゲイン,M=デジタル値)。
0029
本例の表示部40は、電子レベルSの液晶表示部としているが、液晶による手段以外にもプラズマ表示部等各種の手段を用いることが可能である。また本例の入力部50は、キー入力部51とデータI/O52とを備えている。キー入力部51はテンキー、ファンクションキー、英数文字キー、文字キー等各種キー入力が可能なように構成されている。またデータI/O52は、FD(フロッピーディスク)やMO(光磁気ディスク)、光ディスク、DVD、交換可能なカード式のROMやRAM等の記憶媒体からの情報を電子レベルS側へ、或いは電子レベルSから記憶媒体側へ、転送することが可能なように構成されている。
0030
そして、例えばゲインをHigh Gain(Low Gainの8倍)とLow Gainの二段にした例を示すと、測定の環境が明るい場合はゲインをLowとし、さらにチャージタイム(蓄積時間)を短くしていくように制御する。一方、測定の環境が暗い場合、ゲインをHighとし、更にチャージタイム(蓄積時間)を長くしていくように制御する。
0031
具体的には、アナログ/デジタル変換した値が、一定値(例えば、デジタル値で200等の値)になる様にマイクロコンピュータ34で制御するが、図3で示すように、照度が1千数百lx以下のときには、増幅器32のゲインをHigh(Low Gainの8倍)として、CCDラインセンサ31の蓄積時間を長くしたり短くしたりして制御する。照度が1千数百lx以上,1万数千lx以下のときには、増幅器32のゲインをHighまたはLowにして、CCDラインセンサ31の蓄積時間を長くしたり短くしたりして制御する。
0032
ゲインをLowの状態で、照度が落ちて数千lxの状態になった場合には、ゲインを8倍のHighとすると共に、CCDラインセンサ31のチャージタイム(蓄積時間)を長くして制御する。このようにゲインをLowとHighに切り替え、同時にCCDラインセンサ31のチャージタイム(蓄積時間)を長くしたり短くしたりすることにより、電子レベルSの測定における環境が、明暗の極めて広い範囲で使用できる。
0033
換言すると、チャージタイム(蓄積時間)が所定時間を超える状態となったときに、ゲインをHigh(上げる)とともにチャージタイム(蓄積時間)を減じ、チャージタイム(蓄積時間)が所定時間未満となると、ゲインをLow(下げる)とともにチャージタイム(蓄積時間)を増加させるようにしている。この方法を用いて、実施例ではバーコード付標尺の明るさが20lx〜16×10まで測定することが可能である。
0034
次に、上記構成からなる一形態を図4のフローチャートに基づいて説明する。まず、電子レベルSの電源を投入すると、ステップS1で予め定められたチャージタイム(蓄積時間)・ゲインの初期値設定が行われる。この初期値設定がなされていない場合には、初期値設定を行う。初期値設定は、上記キー入力部51により行うこともできるが、データI/O部52を介してデータを取り込むことによって行うことも可能である。
0035
次に、ステップS2でバーコード標尺Hの像を光学部のビームスプリッタ14で分光した像を、CCDラインセンサ31で読みとり、増幅器で増幅して、さらにアナログ/デジタル変換した出力値を取り込む処理を行う。そして、この出力値が、予め定められている測定条件を満足するものかどうか判断する(ステップS3)。測定条件を満足する(つまり測定条件成立)とき(ステップS3:Yes)は、測定処理を行う(ステップS4)。
0036
測定条件を満足しない(つまり測定条件不成立)とき(ステップS3:No)は、ステップS5で次の蓄積時間(チャージタイム)を計算する。この蓄積時間(チャージタイム)を計算した後で、現在のゲインがHighかLowかを判断する(ステップS6)。
0037
現在のゲインがHighの場合(S6:High)、ステップS7で蓄積時間(チャージタイム)が閾値1よりも短いかどうか判断する。蓄積時間が閾値1よりも短い場合(S7:Yes)、ステップS8でゲインを現在のHighからLowへ変更し、同時に蓄積時間を計算する。そしてステップS8の処理の後、ステップS2からの処理を行う。
0038
一方、ステップS7で蓄積時間が閾値1よりも短くない場合(S7:No)、ステップS9で暗さの限界を越えているかどうか判断する。暗さの限界を越えていない場合(S9:No)、ステップS2からの処理を再度行う。暗さの限界を越えている場合(S9:Yes)、エラーとする(ステップS10)。このエラーは、文字や色によるエラー表示、警告音等各種の手段を採用することが可能である。
0039
また、前記ステップS6で現在のゲインがHighかLowかを判断し、現在のゲインがLowの場合(S6:Low)、ステップS11で蓄積時間が閾値2よりも長いかどうか判断する。蓄積時間が閾値2よりも長い場合(S11:Yes)、ステップS12でゲインを現在のLowからHighへ変更し、同時に蓄積時間を計算する。そしてステップS12の処理の後、ステップS2からの処理を行う。
0040
一方、ステップS11で蓄積時間が閾値2よりも長くない場合(S11:No)、ステップS13で明るさの限界を越えているかどうか判断する。明るさの限界を越えていない場合(S13:No)、ステップS2からの処理を再度行う。明るさの限界を越えている場合(S13:Yes)、エラーとする(ステップS10)。このエラーは前述と同様に、文字や色によるエラー表示、警告音等各種の手段を採用することが可能である。
0041
なお、上記実施例では、ゲインをHighとLowの二段階とした例を示したが、このような二段階だけではなく、数段階に切り換えるように構成することができ、さらに無段階に切り換えるようにしてもよい。
0042
また上記説明例におけるイメージセンサとしてはCCDラインセンサを例にして説明しているが、CCDエリアセンサ・MOS型撮像素子等各種のものが使用可能である。
0043
Low Gain時、図3に示すようなチャージタイムの可変範囲で、High Gain時の暗さまで測定するには、ビームスプリッタの分光比を変えてCCDは多くの光量を入射する必要がある。しかし、この場合、接眼部への光量が少なくなり視準が困難となる。そこでHigh Gainで小さな信号を増幅することでCCDに入射する光量は少なくても、測定が可能となり、従来測定が困難であった暗い環境下においても、接眼部への光量が多くなり、視準が容易となり、実用的価値は極めて大である。本発明では分光比3:7でCCDと接眼部に振り分けている。
0044
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、従来の電子レベルでは使用困難であった、測定環境の明るさの範囲が、極めて広範囲の条件下での測定が可能となる。
0045
また、20lx(ルクス)から16×10lx(ルクス)という非常に広範囲の条件下での測定ができることから、接眼レンズ側への光量が従来よりも大きくなるようにビームスプリッタへの分光比を設定することが可能となり、これによって従来では視準の困難であった薄暗い条件下においても視準が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電子レベルの一形態を示す概略構成図である。
【図2】CCD駆動部の一形態を説明するブロック図である。
【図3】照度と蓄積時間とでゲインを切り替える場合の一形態を示すグラフ図である。
【図4】本発明の実施の一形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 光学部
11 対物レンズ
12 合焦レンズ
13 自動傾斜補正機構
14 ビームスプリッタ
20 接眼部
21 焦点鏡
22 接眼レンズ
30 バーコードデータ処理部
31 CCDラインセンサ
32 増幅器
32a プリアンプ
32b メインアンプ
33 A/D変換器
34 マイクロコンピュータ
35 CCD駆動部
40 表示部
50 入力部
51 キー入力部
52 データI/O
H バーコード付標尺
S 電子レベル
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surveying instrument, and more particularly to a surveying instrument capable of capturing a bar code image on a scale and reading a scale on the scale with high accuracy.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a barcode is printed on a scale, a barcode image is captured from a remote location with a CCD image sensor, the barcode is decoded, its value is calculated, further interpolation is performed, and a scale on the scale. Surveying instruments that read the data with high accuracy are known.
[0003]
This kind of electronic level bar code processing unit takes an image of the bar code of the scale with a CCD line sensor, amplifies the output of the CCD line sensor, converts it from analog to digital, and sends it to a microcomputer. In this microcomputer, it is displayed on a display unit as a scale by comparing with previously inputted bar code information and further performing interpolation calculation.
[0004]
In the microcomputer, the output from the CCD sensor is substantially constant by increasing / decreasing the charge time of the CCD sensor in the CCD drive unit depending on whether or not the bar code data sent after analog / digital conversion is at a constant output level. To be held.
[0005]
That is, when the measurement environment becomes dark, the signal level from the CCD line sensor decreases, and the signal level of the data input to the microcomputer also decreases accordingly, so that accurate calculation cannot be performed. Therefore, when the signal level of data input to the microcomputer decreases, the charge time of the CCD drive unit is lengthened so that the data has a sufficient signal level even in a dark environment.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In general, the electronic lighting level used as a surveying instrument has a very wide range of conditions, from tunnels and dimly lit evenings to very bright areas such as direct sunlight or near white walls. Over. In order to capture an image of a wide dynamic range of this light with a CCD line sensor, it is difficult to process only with control of charge time. That is, the width of the light / dark difference is too large.
[0007]
For example, if it is attempted to cope with only the charge time, the charge time becomes several seconds (too long) and accurate measurement cannot be performed. More specifically, for example, a state in which a standard (barcode) image moves on the CCD line sensor due to, for example, fluctuations in the atmosphere, the CCD line sensor cannot accurately capture the standard (barcode).
[0008]
An object of the present invention is to provide an electronic level that can be used in a very wide range of brightness and darkness.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the electronic level of the present invention, the above-described problem is achieved by a CCD line sensor that images a scale with a bar code as a scale through optical means, an amplifier that amplifies the output of the CCD line sensor, and an amplifier that amplifies the output. A / D converter for analog / digital conversion of the output, and digital data output by the A / D converter are encoded and compared with the code of the bar code table data input in advance, and further inserted. a microcomputer for processing the scale data by calculating a display unit for displaying the scale data, an electronic level and a CCD driving unit for adjusting the charge time of the CCD line sensor, said optical means is arranged beam splitter, an image of the barcode leveling rod is dispersed by the Bimusupu splitter, whereas To eyepiece side as viewed mutatis mutandis, the other is intended to be guided to the CCD line sensor side, to set the spectral ratio of the beam splitter so that the light intensity of a CCD line sensor side to the eyepiece side is increased, the The microcomputer adjusts the charge time of the CCD line sensor and the gain of the amplifier so that the signal level of the digital data input from the A / D converter is constant regardless of the light and dark conditions of the measurement environment. Solved.
[0010]
At this time, the gain is adjusted such that a plurality of gains are obtained in an amplifier that amplifies the analog signal captured by the CCD line sensor, the analog signal is digitally converted, its value is determined, and output. It is preferable that the plurality of gains are switched according to the input signal level.
[0011]
Further, when L: illuminance, T: charge time, G: gain of amplifier, M: digital value obtained by analog / digital conversion, the microcomputer is set so that L × T × G / M = constant. Configure to adjust charge time and gain.
[0012]
Further, when the charge time exceeds a predetermined time, the gain is increased and the charge time is decreased. When the charge time is less than the predetermined time, the gain is decreased and the charge time is increased.
[ 0013 ]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The electronic level S of the present invention includes an optical unit 10, an eyepiece unit 20, and a barcode data processing unit 30, and the light divided by the beam splitter 14 is received in the barcode data processing unit 30. The apparatus includes a CCD line sensor 31, an amplifier 32, an A / D converter 33, a microcomputer 34, and a CCD driving unit 35.
[ 0014 ]
The bar code data processing unit 30 first amplifies output data from the CCD line sensor 31 by an amplifier 32, and analog / digital converts the amplified output data by an A / D converter 33. The microcomputer 34 compares the digital value (output data) with the table data relating to the barcode input in advance, calculates which position of the barcode, and further performs interpolation calculation. As a result of this interpolation, a predetermined value is displayed on the display unit 40 as a scale.
[ 0015 ]
In the microcomputer 34 of this example, the charge time (accumulation time) of the CCD line sensor 31 is stored in the CCD drive unit 35 so that the output (digital value) data obtained from the A / D converter 33 always has a constant signal level. ) Is output for the purpose of lengthening or shortening.
[ 0016 ]
That is, as shown in FIG. 2, the amplifier 32 includes a preamplifier 32a and a main amplifier 32b. The main amplifier 32b is configured so that the gain can be selected between High and Low. The CCD drive unit 35 is configured to increase or decrease the charge time (accumulation time) of the CCD line sensor 31 according to instructions from the microcomputer 34. In the microcomputer 34, the charge time (accumulation time) of the CCD line sensor 31 is set so that the digital value M analog / digital converted by the A / D converter 33 becomes L × T × G / M = constant. ) And the gain of the amplifier 32 (where L = illuminance, T = charge time, G = amplifier gain, M = digital value).
[ 0017 ]
For example, in an example in which the gain is set in two stages of High Gain and Low Gain, when the measurement environment is bright, the gain is controlled to be Low, and the charge time (accumulation time) is further shortened. On the other hand, when the measurement environment is dark, control is performed such that the gain is set to High and the charge time (accumulation time) is further increased.
[ 0018 ]
As described above, by adjusting the gain of the amplifier that amplifies the output of the CCD line sensor in addition to the charge time of the CCD line sensor, the signal level that has been too weak or too high until now is set to an appropriate level. It is possible to provide an electronic level that can be measured from a small range of illuminance to a large range.
[ 0019 ]
As described above, it is possible to perform measurement under a very wide range of brightness in the measurement environment, which is difficult to use at the conventional electronic level, and is 20 lx (lux) to 16 × 10 4 lx (lux). Since measurement under a very wide range of conditions is possible, it is possible to set the spectral ratio to the beam splitter so that the amount of light on the eyepiece side is larger than before, which makes collimation difficult in the past. Collimation is possible even under the dim conditions.
[ 0020 ]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The members, arrangements, and the like shown in the following explanation examples do not limit the present invention, and it is needless to say that various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
[ 0021 ]
FIG. 1 to FIG. 4 show an example of the present invention, FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of an electronic level, and FIG. 2 is a block diagram illustrating one embodiment of a CCD drive unit and a data processing unit. 3 is a graph showing an embodiment in which gain is switched between illuminance and accumulation time, and FIG. 4 is a flowchart showing an embodiment.
[ 0022 ]
The electronic level S of this example includes the optical unit 10, the eyepiece unit 20, the barcode data processing unit 30, the display unit 40, and the input unit 50 as main components. In FIG. 1, symbol H is a bar code-equipped measure.
[ 0023 ]
The optical unit 10 of this example includes an objective lens 11, a focusing lens 12, an automatic tilt correction mechanism 13, and a beam splitter 14. The beam splitter 14 splits the image of the bar code-equipped measure H to the eyepiece 20 side and the CCD line sensor 31 side.
[ 0024 ]
The eyepiece unit 20 of this example includes a focusing mirror 21 and an eyepiece lens 22 through which one light divided by the beam splitter 14 is guided. In this example, the spectral ratio of the beam splitter 14 is configured so that the amount of light increases toward the eyepiece 20 compared to the conventional case.
[ 0025 ]
The bar code data processing unit 30 of this example is for guiding the other light divided by the beam splitter 14, and includes a CCD line sensor 31, an amplifier 32, an A / D converter 33, a microcomputer 34, And a CCD drive unit 35.
[ 0026 ]
The bar code data processing unit 30 first amplifies output data from the CCD line sensor 31 by an amplifier 32, and analog / digital converts the amplified output data by an A / D converter 33. The microcomputer 34 compares the digital value (output data) with the table data relating to the barcode input in advance, calculates which position of the barcode, and further performs interpolation calculation. As a result of this interpolation, a predetermined value is displayed on the display unit 40 as a scale.
[ 0027 ]
In the microcomputer 34 of this example, the charge time (accumulation time) of the CCD line sensor 31 is stored in the CCD drive unit 35 so that the output (digital value) data obtained from the A / D converter 33 always has a constant signal level. ) Is output for the purpose of lengthening or shortening.
[ 0028 ]
That is, as shown in FIG. 2, the amplifier 32 includes a preamplifier 32a and a main amplifier 32b. The main amplifier 32b is configured so that the gain can be selected between High and Low. The CCD drive unit 35 is configured to increase or decrease the charge time (accumulation time) of the CCD line sensor 31 according to instructions from the microcomputer 34. In the microcomputer 34, the charge time (accumulation time) of the CCD line sensor 31 is set so that the digital value M analog / digital converted by the A / D converter 33 becomes L × T × G / M = constant. ) And the gain of the amplifier 32 (where L = illuminance, T = charge time, G = amplifier gain, M = digital value).
[ 0029 ]
Although the display unit 40 of this example is a liquid crystal display unit of an electronic level S, various means such as a plasma display unit can be used in addition to the means using liquid crystals. The input unit 50 in this example includes a key input unit 51 and a data I / O 52. The key input unit 51 is configured to allow various key inputs such as numeric keys, function keys, alphanumeric character keys, and character keys. Further, the data I / O 52 is information from the storage medium such as FD (floppy disk), MO (magneto-optical disk), optical disk, DVD, exchangeable card type ROM or RAM to the electronic level S side or the electronic level. It is configured to be able to transfer from S to the storage medium side.
[ 0030 ]
For example, in an example in which the gain is two stages of High Gain (8 times Low Gain) and Low Gain, when the measurement environment is bright, the gain is set to Low, and the charge time (accumulation time) is further shortened. Control to go. On the other hand, when the measurement environment is dark, control is performed such that the gain is set to High and the charge time (accumulation time) is further increased.
[ 0031 ]
More specifically, the microcomputer 34 controls the analog / digital converted value to be a constant value (for example, a digital value such as 200). As shown in FIG. When the number is less than one hundred lx, the gain of the amplifier 32 is set to High (8 times as low Gain), and the accumulation time of the CCD line sensor 31 is lengthened or shortened. When the illuminance is 1,000 to several hundred lx and ten thousand to lx, the gain of the amplifier 32 is set to High or Low, and the accumulation time of the CCD line sensor 31 is lengthened or shortened for control.
[ 0032 ]
When the gain is low and the illuminance drops to a state of several thousand lx, the gain is set to 8 times high, and the charge time (accumulation time) of the CCD line sensor 31 is lengthened and controlled. . By switching the gain between Low and High in this way, and simultaneously increasing or decreasing the charge time (accumulation time) of the CCD line sensor 31, the environment for measuring the electronic level S can be used in a very wide range of light and dark. it can.
[ 0033 ]
In other words, when the charge time (accumulation time) exceeds the predetermined time, the gain is increased (increased) and the charge time (accumulation time) is decreased. When the charge time (accumulation time) becomes less than the predetermined time, The charge time (accumulation time) is increased with the gain being lowered (lowered). Using this method, it is possible to measure the brightness of a bar code-equipped measure from 20 lx to 16 × 10 4 in this embodiment.
[ 0034 ]
Next, an embodiment having the above configuration will be described based on the flowchart of FIG. First, when the power of the electronic level S is turned on, initial values of charge time (accumulation time) and gain set in advance in step S1 are set. If the initial value is not set, the initial value is set. The initial value setting can be performed by the key input unit 51, but can also be performed by fetching data through the data I / O unit 52.
[ 0035 ]
Next, in step S2, an image obtained by separating the image of the bar code measure H by the beam splitter 14 of the optical unit is read by the CCD line sensor 31, amplified by an amplifier, and further subjected to an analog / digital converted output value. Do. Then, it is determined whether or not the output value satisfies a predetermined measurement condition (step S3). When the measurement condition is satisfied (that is, when the measurement condition is satisfied) (step S3: Yes), a measurement process is performed (step S4).
[ 0036 ]
When the measurement condition is not satisfied (that is, the measurement condition is not satisfied) (step S3: No), the next accumulation time (charge time) is calculated in step S5. After calculating the accumulation time (charge time), it is determined whether the current gain is High or Low (step S6).
[ 0037 ]
When the current gain is High (S6: High), it is determined whether or not the accumulation time (charge time) is shorter than the threshold value 1 in Step S7. If the accumulation time is shorter than the threshold value 1 (S7: Yes), the gain is changed from the current High to Low in step S8, and the accumulation time is calculated at the same time. Then, after the process of step S8, the process from step S2 is performed.
[ 0038 ]
On the other hand, if the accumulation time is not shorter than the threshold value 1 in step S7 (S7: No), it is determined in step S9 whether the dark limit is exceeded. If the darkness limit is not exceeded (S9: No), the processing from step S2 is performed again. If the darkness limit is exceeded (S9: Yes), an error is determined (step S10). For this error, various means such as an error display by characters and colors, a warning sound, etc. can be adopted.
[ 0039 ]
In step S6, it is determined whether the current gain is high or low. If the current gain is low (S6: Low), it is determined whether the accumulation time is longer than the threshold value 2 in step S11. If the accumulation time is longer than the threshold 2 (S11: Yes), the gain is changed from the current Low to High in step S12, and the accumulation time is calculated at the same time. Then, after the process of step S12, the process from step S2 is performed.
[ 0040 ]
On the other hand, if the accumulation time is not longer than the threshold value 2 in step S11 (S11: No), it is determined whether or not the brightness limit is exceeded in step S13. If the brightness limit is not exceeded (S13: No), the processing from step S2 is performed again. If the brightness limit is exceeded (S13: Yes), an error is determined (step S10). As in the case of this error, various means such as an error display by characters and colors and a warning sound can be adopted.
[ 0041 ]
In the above-described embodiment, an example in which the gain is set to two stages of High and Low has been described. However, the gain can be configured to be switched not only to such two stages but also to several stages, and further to be switched steplessly. It may be.
[ 0042 ]
Further, although the CCD sensor is described as an example of the image sensor in the above description example, various types such as a CCD area sensor and a MOS type image sensor can be used.
[ 0043 ]
In order to measure the darkness at the time of High Gain at Low Gain and within the charge time variable range as shown in FIG. 3, it is necessary to change the spectral ratio of the beam splitter and to input a large amount of light. However, in this case, the amount of light to the eyepiece is reduced and collimation becomes difficult. Therefore, by amplifying a small signal with High Gain, it is possible to measure even if the amount of light incident on the CCD is small, and the amount of light to the eyepiece is increased even in a dark environment, which was difficult to measure in the past. The practical value is extremely large. In the present invention, the CCD and the eyepiece are distributed at a spectral ratio of 3: 7.
[ 0044 ]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to perform measurement under conditions in which the brightness range of the measurement environment is extremely wide, which is difficult to use at the conventional electronic level.
[ 0045 ]
In addition, since measurement can be performed under a very wide range of conditions from 20 lx (lux) to 16 × 10 4 lx (lux), the spectral ratio to the beam splitter is adjusted so that the amount of light on the eyepiece side is larger than before. This makes it possible to collimate even under dim conditions, which was difficult to collimate in the past.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an electronic level according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating one embodiment of a CCD drive unit.
FIG. 3 is a graph showing an embodiment in which gain is switched between illuminance and accumulation time.
FIG. 4 is a flowchart showing an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical part 11 Objective lens 12 Focusing lens 13 Automatic inclination correction mechanism 14 Beam splitter 20 Eyepiece part 21 Focusing mirror 22 Eyepiece 30 Barcode data processing part 31 CCD line sensor 32 Amplifier 32a Preamplifier 32b Main amplifier 33 A / D conversion Device 34 Microcomputer 35 CCD drive unit 40 Display unit 50 Input unit 51 Key input unit 52 Data I / O
H Bar code with gauge S Electronic level

Claims (4)

光学手段を介してバーコードを目盛とした標尺を撮像するCCDラインセンサと、前記CCDラインセンサの出力を増幅する増幅器と、前記増幅器により増幅させた出力をアナログ/デジタル変換するA/D変換器と、該A/D変換機により出力されるデジタルデータをコード化し、予め入力されているバーコードのテーブルデータのコードと比較し、さらに内挿計算することで目盛データを演算処理するマイクロコンピュータと、前記目盛データを表示する表示部と、CCDラインセンサのチャージタイムを調整するCCD駆動部とを備えた電子レベルであって、
前記光学手段にはビームスプリッタが配設されており、前記バーコード標尺の像は、前記ビームスプリッタにより分光されて、一方は視準用として接眼レンズ側へ、他方はCCDラインセンサ側へ導かれるものであり、前記ビームスプリッタの分光比を前記CCDラインセンサ側より前記接眼レンズ側への光量が大きくなるように設定し、
前記マイクロコンピュータは、A/D変換器から入力されるデジタルデータの信号レベルが、測定環境の明暗状況に拘わらず、一定となるように、CCDラインセンサのチャージタイムと増幅器のゲインを調整することを特徴とする電子レベル。
CCD line sensor for imaging a scale with bar code as a scale via optical means, an amplifier for amplifying the output of the CCD line sensor, and an A / D converter for analog / digital conversion of the output amplified by the amplifier And a microcomputer that encodes the digital data output by the A / D converter, compares it with a bar code table data code that has been input in advance, and further performs interpolation processing to calculate scale data. An electronic level comprising a display unit for displaying the scale data and a CCD driving unit for adjusting the charge time of the CCD line sensor,
The optical means is provided with a beam splitter, and the image of the bar code scale is split by the beam splitter, one is guided to the eyepiece side for collimation and the other is guided to the CCD line sensor side And setting the spectral ratio of the beam splitter so that the amount of light from the CCD line sensor side to the eyepiece lens side is increased,
The microcomputer adjusts the charge time of the CCD line sensor and the gain of the amplifier so that the signal level of the digital data input from the A / D converter is constant regardless of the light / dark state of the measurement environment. An electronic level characterized.
前記ゲインの調整は、前記CCDラインセンサでとらえたアナログ信号を増幅する増幅器に複数のゲインが得られるようにし、前記アナログ信号をデジタル変換して、その値を判断し、出力される或いは入力される信号レベルに応じて、前記複数のゲインを切換えることを特徴とする請求項1記載の電子レベル。  The gain adjustment is performed so that a plurality of gains can be obtained in an amplifier that amplifies the analog signal captured by the CCD line sensor, the analog signal is digitally converted, and the value is determined and output or input. 2. The electronic level according to claim 1, wherein the plurality of gains are switched according to a signal level. L:照度,T:チャージタイム,G:増幅器のゲイン,M:アナログ/デジタル変換させたデジタル値としたときに、前記マイクロコンピュータは、L×T×G/M=一定となるようにチャージタイムとゲインを調整することを特徴とする請求項1記載の電子レベル。  L: Illuminance, T: Charge time, G: Amplifier gain, M: Analog / digital converted digital value, the microcomputer has a charge time so that L × T × G / M = constant. The electronic level according to claim 1, wherein the gain is adjusted. チャージタイムが所定時間を超えると、ゲインを上げるとともにチャージタイムを減じ、チャージタイムが所定時間未満となると、ゲインを下げるとともにチャージタイムを増加させることを特徴とする請求項1記載の電子レベル。  2. The electronic level according to claim 1, wherein when the charge time exceeds a predetermined time, the gain is increased and the charge time is decreased, and when the charge time is less than the predetermined time, the gain is decreased and the charge time is increased.
JP18566798A 1998-06-16 1998-06-16 Electronic level Expired - Fee Related JP3966621B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18566798A JP3966621B2 (en) 1998-06-16 1998-06-16 Electronic level

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18566798A JP3966621B2 (en) 1998-06-16 1998-06-16 Electronic level

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000002530A JP2000002530A (en) 2000-01-07
JP3966621B2 true JP3966621B2 (en) 2007-08-29

Family

ID=16174773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18566798A Expired - Fee Related JP3966621B2 (en) 1998-06-16 1998-06-16 Electronic level

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3966621B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004059639A1 (en) * 2004-12-10 2006-06-22 Hilti Ag Active beam catcher

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000002530A (en) 2000-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7825955B2 (en) Image pickup apparatus, exposure control method, and computer program installed in the image pickup apparatus
KR100657696B1 (en) Video signal processing circuit, video display apparatus, and video display method
KR950006234B1 (en) Black level correction circuit for video camera
US8878979B2 (en) Image pickup apparatus and focus control method which amplify an image in accordance with the luminance when the luminance variation exists and use the amplified image in focus control
JP2007074328A (en) Imaging system and method of controlling same
KR980007777A (en) Color curve control circuit and method
US7310113B2 (en) Camera for automatically adjusting image brightness for an image on a display
KR880002389A (en) Color film imaging system and film density control method
US20050062854A1 (en) Imaging apparatus
JP3966621B2 (en) Electronic level
KR0176832B1 (en) Color information loss compensating method and apparatus of television
JP2002023063A (en) Ultraviolet microscope and control method therefor
JP5022630B2 (en) Electronic endoscope device
JP2601168Y2 (en) Image processing device
JPH1184262A (en) Optical microscope device
JP2001309393A (en) Imaging unit
JP2788370B2 (en) Densitometer
JP3667806B2 (en) Signal processing apparatus and method for electronic still camera
US20030179312A1 (en) Auto-strobe apparatus and method for digital camera
KR100430548B1 (en) System and method for controlling automatically an offset and an input gain of a projector
JP2744249B2 (en) White balance adjustment device
JPH08159874A (en) Photometric apparatus
JPH06292208A (en) Image pickup device for microscope
JP2922957B2 (en) Image reading device
JPH05328040A (en) Image scanner

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050602

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070220

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070420

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070522

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070529

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100608

Year of fee payment: 3

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100608

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100608

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100608

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608

Year of fee payment: 5

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608

Year of fee payment: 5

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130608

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130608

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130608

Year of fee payment: 6

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130608

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130608

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees