JPH05322569A - 測量機 - Google Patents
測量機Info
- Publication number
- JPH05322569A JPH05322569A JP12908292A JP12908292A JPH05322569A JP H05322569 A JPH05322569 A JP H05322569A JP 12908292 A JP12908292 A JP 12908292A JP 12908292 A JP12908292 A JP 12908292A JP H05322569 A JPH05322569 A JP H05322569A
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- JP
- Japan
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- optical system
- tracking
- distance
- distance measuring
- light
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 測距対象物までの距離の遠近にかかわらず、
測距光学系の測距中心と自動追尾光学系の追尾中心とを
合致させることのできる測量機を提供することを目的と
する。 【構成】 視準光学系9、測距光学系10、測距対象物
を垂直方向、水平方向に走査して測量機本体を測距対象
物に自動追尾させる自動追尾光学系11を備え、視準光
学系9は貫通部20を有する対物レンズ13を有し、視
準光学系9の光路には追尾投光系11Aから出射される
追尾光を貫通部20を通して出射するにように反射させ
る第1反射部材が設けられると共に、測距対象物により
反射されて対物レンズ13を介して入射する追尾光を自
動追尾光学系11の追尾受光系11Bに向けて反射させ
る第2反射部材が設けられ、測距光学系10は第3反射
部材を介して光路から分岐される。
測距光学系の測距中心と自動追尾光学系の追尾中心とを
合致させることのできる測量機を提供することを目的と
する。 【構成】 視準光学系9、測距光学系10、測距対象物
を垂直方向、水平方向に走査して測量機本体を測距対象
物に自動追尾させる自動追尾光学系11を備え、視準光
学系9は貫通部20を有する対物レンズ13を有し、視
準光学系9の光路には追尾投光系11Aから出射される
追尾光を貫通部20を通して出射するにように反射させ
る第1反射部材が設けられると共に、測距対象物により
反射されて対物レンズ13を介して入射する追尾光を自
動追尾光学系11の追尾受光系11Bに向けて反射させ
る第2反射部材が設けられ、測距光学系10は第3反射
部材を介して光路から分岐される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、測距対象物を視準する
ための視準光学系と、測距対象物までの距離を測距する
ための測距光学系と、測距対象物を垂直方向、水平方向
に走査して測量機本体を測距対象物に自動追尾させる自
動追尾光学系とを備えた測量機に関する。
ための視準光学系と、測距対象物までの距離を測距する
ための測距光学系と、測距対象物を垂直方向、水平方向
に走査して測量機本体を測距対象物に自動追尾させる自
動追尾光学系とを備えた測量機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、測量機には、測距対象物とし
てのコーナーキューブを視準するための視準光学系と、
測距対象物までの距離を測距するための測距光学系と、
測距対象物を垂直方向、水平方向に走査して測量機本体
を測距対象物に自動追尾させる自動追尾光学系とを備え
たものが知られている。この従来の測量機では、その自
動追尾光学系が測距光学系、視準光学系とは独立して設
けられている。
てのコーナーキューブを視準するための視準光学系と、
測距対象物までの距離を測距するための測距光学系と、
測距対象物を垂直方向、水平方向に走査して測量機本体
を測距対象物に自動追尾させる自動追尾光学系とを備え
たものが知られている。この従来の測量機では、その自
動追尾光学系が測距光学系、視準光学系とは独立して設
けられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
測量機では、自動追尾光学系の光軸と視準光学系、測距
光学系の光軸とがずれており、無限遠基準で測距光学系
の測距中心と自動追尾光学系の追尾中心とを合致させて
いるため、遠距離の測距対象物の測距に関しては支障な
く自動追尾を行うことができても、近距離の測距対象物
の測距に関しては、視準光学系の光軸と自動追尾光学系
の光軸とのずれに基づき自動追尾光学系の追尾中心と測
距光学系の測距中心とにずれを生じ、測距対象物により
反射される測距に使用する光束が測距距離に応じて変動
し、測距精度が低下するという問題点がある。
測量機では、自動追尾光学系の光軸と視準光学系、測距
光学系の光軸とがずれており、無限遠基準で測距光学系
の測距中心と自動追尾光学系の追尾中心とを合致させて
いるため、遠距離の測距対象物の測距に関しては支障な
く自動追尾を行うことができても、近距離の測距対象物
の測距に関しては、視準光学系の光軸と自動追尾光学系
の光軸とのずれに基づき自動追尾光学系の追尾中心と測
距光学系の測距中心とにずれを生じ、測距対象物により
反射される測距に使用する光束が測距距離に応じて変動
し、測距精度が低下するという問題点がある。
【0004】本発明は、上記の事情に鑑みて為されたも
ので、その目的とするところは、測距対象物までの距離
の遠近にかかわらず、測距光学系の測距中心と自動追尾
光学系の追尾中心とを合致させることのできる測量機を
提供するところにある。
ので、その目的とするところは、測距対象物までの距離
の遠近にかかわらず、測距光学系の測距中心と自動追尾
光学系の追尾中心とを合致させることのできる測量機を
提供するところにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる測量機
は、上記の課題を解決するため、測距対象物を視準する
ための視準光学系と、前記測距対象物までの距離を測距
するための測距光学系と、前記測距対象物を垂直方向、
水平方向に走査して測量機本体を該測距対象物に自動追
尾させる自動追尾光学系とを備え、前記視準光学系は貫
通部を有する対物レンズを有し、該視準光学系の光路に
は追尾投光系から出射される追尾光を前記貫通部を通し
て出射するにように反射させる第1反射部材が設けられ
ると共に、前記測距対象物により反射されて前記対物レ
ンズを介して入射する前記追尾光を前記自動追尾光学系
の追尾受光系に向けて反射させる第2反射部材が設けら
れ、前記測距光学系の投光系からの光束を前記対物レン
ズに向けて反射させるとともに測距対象物からの反射光
束を前記対物レンズを介して前記測距光学系の受光系に
向けて反射させるための第3反射部材を設けたことを特
徴としている。
は、上記の課題を解決するため、測距対象物を視準する
ための視準光学系と、前記測距対象物までの距離を測距
するための測距光学系と、前記測距対象物を垂直方向、
水平方向に走査して測量機本体を該測距対象物に自動追
尾させる自動追尾光学系とを備え、前記視準光学系は貫
通部を有する対物レンズを有し、該視準光学系の光路に
は追尾投光系から出射される追尾光を前記貫通部を通し
て出射するにように反射させる第1反射部材が設けられ
ると共に、前記測距対象物により反射されて前記対物レ
ンズを介して入射する前記追尾光を前記自動追尾光学系
の追尾受光系に向けて反射させる第2反射部材が設けら
れ、前記測距光学系の投光系からの光束を前記対物レン
ズに向けて反射させるとともに測距対象物からの反射光
束を前記対物レンズを介して前記測距光学系の受光系に
向けて反射させるための第3反射部材を設けたことを特
徴としている。
【0006】
【作用】本発明に係わる測量機によれば、測定者は視準
光学系を覗いて測距対象物を視準できる。自動追尾光学
系の追尾投光系から出射された追尾光は、視準光学系の
光路に設置の第1反射部材により反射されて視準光学系
の光軸と同軸とされ、その対物レンズの貫通部を介して
測距対象物に向かって投光される。測距対象物により反
射された追尾光はその対物レンズを介して集光され、視
準光学系の光路に設置の第2反射部材により反射されて
自動追尾光学系の追尾受光系に受光される。測距光学系
の測距光束は視準光学系の光路に設置の第3反射部材に
より反射されて対物レンズを介して測距対象物に投光さ
れ、その測距対象物により反射された測距光束は対物レ
ンズを介して第3反射部材に導かれ、この第3反射部材
により反射されて測距光学系に受光される。
光学系を覗いて測距対象物を視準できる。自動追尾光学
系の追尾投光系から出射された追尾光は、視準光学系の
光路に設置の第1反射部材により反射されて視準光学系
の光軸と同軸とされ、その対物レンズの貫通部を介して
測距対象物に向かって投光される。測距対象物により反
射された追尾光はその対物レンズを介して集光され、視
準光学系の光路に設置の第2反射部材により反射されて
自動追尾光学系の追尾受光系に受光される。測距光学系
の測距光束は視準光学系の光路に設置の第3反射部材に
より反射されて対物レンズを介して測距対象物に投光さ
れ、その測距対象物により反射された測距光束は対物レ
ンズを介して第3反射部材に導かれ、この第3反射部材
により反射されて測距光学系に受光される。
【0007】
【実施例】以下に、本発明に係わる測量機の実施例を図
面を参照しつつ説明する。
面を参照しつつ説明する。
【0008】図1において、1は測量台、2は測点に設
置の測距対象物としてのコ−ナ−キュ−ブである。その
測量台1はここでは地上に設置される。この測量台1に
は測量機3が据え付けられている。この測量機3は固定
台4と水平回動部5とを有する。水平回動部5は、図2
に示すように固定台4に対して矢印A方向に回転され、
支持部6を有する。支持部6には垂直方向回動軸7が設
けられ、垂直方向回動軸7には測量機本体8が設けられ
ている。測量機本体8は、水平回動部5の回転により水
平方向に回動されると共に、垂直方向回動軸7の回転に
より図1に矢印Bで示すように垂直方向に回転される。
置の測距対象物としてのコ−ナ−キュ−ブである。その
測量台1はここでは地上に設置される。この測量台1に
は測量機3が据え付けられている。この測量機3は固定
台4と水平回動部5とを有する。水平回動部5は、図2
に示すように固定台4に対して矢印A方向に回転され、
支持部6を有する。支持部6には垂直方向回動軸7が設
けられ、垂直方向回動軸7には測量機本体8が設けられ
ている。測量機本体8は、水平回動部5の回転により水
平方向に回動されると共に、垂直方向回動軸7の回転に
より図1に矢印Bで示すように垂直方向に回転される。
【0009】その測距装置本体8には、図3に示すよう
に、視準光学系9、測距光学系10、自動追尾光学系1
1が設けられている。この視準光学系9はコーナキュー
ブ2を視準する役割を果たし、カバーガラス12、対物
レンズ13、第1反射部材としての光路合成プリズム1
4、光路分割プリズム15、合焦レンズ16、ポロプリ
ズム17、焦点鏡18、接眼レンズ19を有する。対物
レンズ13は貫通部20を有する。光路合成プリズム1
4は自動追尾光学系11の追尾投光系11Aの一部を構
成している。自動追尾光学系11は測距対象物を垂直方
向、水平方向に走査して測量機本体を測距対象物に自動
追尾させる役割を果たし、追尾投光系11Aはレーザー
ダイオード21、コリメーターレンズ22、水平方向偏
向素子23、垂直方向偏向素子24、反射プリズム2
5、25´を有する。レーザーダイオード21は追尾光
としての赤外レーザー光(波長900ナノメーター)を
出射し、コリメータレンズ24はその赤外レーザー光を
平行光束にする。水平方向偏向素子23、垂直方向偏向
素子24には音響光学素子が用いられ、図4に示すよう
に、水平方向偏向素子24は赤外レーザー光を水平方向
Hに偏向させ、垂直方向偏向素子25は水平方向Hに偏
向された赤外レーザー光を垂直方向Vに偏向させる。光
路合成プリズム14は追尾投光系11Aの光軸O1を対
物レンズ13の光軸である視準光学系9の光軸Oに合致
させる第1反射部材としての役割を果たし、反射面14
aを有する。その水平方向H、垂直方向Vに偏向された
赤外レーザー光は、反射プリズム25、25´、全反射
面14aにより反射されて、対物レンズ13に導かれ、
その貫通部20を通して測量機本体8の外部に出射さ
れ、コーナーキューブ2が走査される。そのコーナーキ
ューブ2の走査は、図5に示すように、水平方向Hに走
査を行い、次に垂直方向Vに偏向させながら水平方向H
に走査するという手順によって行われ、符号26はその
赤外レーザー光Pのコーナーキューブ2を含む面内での
ビームスポットを示している。
に、視準光学系9、測距光学系10、自動追尾光学系1
1が設けられている。この視準光学系9はコーナキュー
ブ2を視準する役割を果たし、カバーガラス12、対物
レンズ13、第1反射部材としての光路合成プリズム1
4、光路分割プリズム15、合焦レンズ16、ポロプリ
ズム17、焦点鏡18、接眼レンズ19を有する。対物
レンズ13は貫通部20を有する。光路合成プリズム1
4は自動追尾光学系11の追尾投光系11Aの一部を構
成している。自動追尾光学系11は測距対象物を垂直方
向、水平方向に走査して測量機本体を測距対象物に自動
追尾させる役割を果たし、追尾投光系11Aはレーザー
ダイオード21、コリメーターレンズ22、水平方向偏
向素子23、垂直方向偏向素子24、反射プリズム2
5、25´を有する。レーザーダイオード21は追尾光
としての赤外レーザー光(波長900ナノメーター)を
出射し、コリメータレンズ24はその赤外レーザー光を
平行光束にする。水平方向偏向素子23、垂直方向偏向
素子24には音響光学素子が用いられ、図4に示すよう
に、水平方向偏向素子24は赤外レーザー光を水平方向
Hに偏向させ、垂直方向偏向素子25は水平方向Hに偏
向された赤外レーザー光を垂直方向Vに偏向させる。光
路合成プリズム14は追尾投光系11Aの光軸O1を対
物レンズ13の光軸である視準光学系9の光軸Oに合致
させる第1反射部材としての役割を果たし、反射面14
aを有する。その水平方向H、垂直方向Vに偏向された
赤外レーザー光は、反射プリズム25、25´、全反射
面14aにより反射されて、対物レンズ13に導かれ、
その貫通部20を通して測量機本体8の外部に出射さ
れ、コーナーキューブ2が走査される。そのコーナーキ
ューブ2の走査は、図5に示すように、水平方向Hに走
査を行い、次に垂直方向Vに偏向させながら水平方向H
に走査するという手順によって行われ、符号26はその
赤外レーザー光Pのコーナーキューブ2を含む面内での
ビームスポットを示している。
【0010】コーナーキューブ2により反射された赤外
レーザー光Pは対物レンズ13の全領域により集光され
て光路分割プリズム15に導かれる。光路分割プリズム
15は反射面15a、反射面15bを有する。反射面15
aは自動追尾光学系11の追尾受光系11Bに向けて赤
外レーザー光Pを反射する。追尾受光系11Bはノイズ
光除去用フィルター27、受光素子28から大略構成さ
れ、追尾受光系11Bの光軸O2も視準光学系9の光軸
Oと合致されており、光路分割プリズム15は可視領域
の光を透過し、赤外レーザー光を追尾受光系11Bに向
けて反射する第2反射部材としての役割を果たす。
レーザー光Pは対物レンズ13の全領域により集光され
て光路分割プリズム15に導かれる。光路分割プリズム
15は反射面15a、反射面15bを有する。反射面15
aは自動追尾光学系11の追尾受光系11Bに向けて赤
外レーザー光Pを反射する。追尾受光系11Bはノイズ
光除去用フィルター27、受光素子28から大略構成さ
れ、追尾受光系11Bの光軸O2も視準光学系9の光軸
Oと合致されており、光路分割プリズム15は可視領域
の光を透過し、赤外レーザー光を追尾受光系11Bに向
けて反射する第2反射部材としての役割を果たす。
【0011】測距光学系10は投光系29と受光系30
とからなり、投光系28はレ−ザ−光源31を有し、受
光系29は受光素子32を有する。投光系29と受光系
30とは三角プリズム32を有する。レ−ザ−光源30
は測距光束としての赤外レ−ザ−光波を出射する。その
波長は800ナノメーターであり、赤外レーザー光Pの
波長とは異っている。その赤外レ−ザ−光波は三角プリ
ズム32の反射面32aによって反射されて光路分割プ
リズム15の反射面15bに導かれる。この反射面15bは
可視領域の光を透過し、波長800ナノメーターの光を
含む赤外領域の光を反射させる役割を果たす。その反射
面15bに導かれた赤外レーザー光波は反射面15aを透過
して、図6に示すように対物レンズ13の下半分の領域
34を通過して測量機本体8の外部に平面波として出射
される。その赤外レ−ザ−光波はコ−ナ−キュ−ブ2に
より反射され、カバ−ガラス12を介して対物レンズ1
3に戻り、その対物レンズ13の上半分の領域35によ
って集光され、光路分割プリズム15の反射面15aを
透過して反射面15bに導かれ、この反射面15bにより
三角プリズム32の反射面32bに導かれ、受光素子3
3に収束される。その受光素子33の受光出力は、図示
を略す公知の計測回路に入力され、コ−ナ−キュ−ブ2
までの距離が測距される。従って、光路分割プリズム1
5は測距光学系の光軸O3と視準光学系の光軸Oとを合
致させる第3反射部材としても機能する。
とからなり、投光系28はレ−ザ−光源31を有し、受
光系29は受光素子32を有する。投光系29と受光系
30とは三角プリズム32を有する。レ−ザ−光源30
は測距光束としての赤外レ−ザ−光波を出射する。その
波長は800ナノメーターであり、赤外レーザー光Pの
波長とは異っている。その赤外レ−ザ−光波は三角プリ
ズム32の反射面32aによって反射されて光路分割プ
リズム15の反射面15bに導かれる。この反射面15bは
可視領域の光を透過し、波長800ナノメーターの光を
含む赤外領域の光を反射させる役割を果たす。その反射
面15bに導かれた赤外レーザー光波は反射面15aを透過
して、図6に示すように対物レンズ13の下半分の領域
34を通過して測量機本体8の外部に平面波として出射
される。その赤外レ−ザ−光波はコ−ナ−キュ−ブ2に
より反射され、カバ−ガラス12を介して対物レンズ1
3に戻り、その対物レンズ13の上半分の領域35によ
って集光され、光路分割プリズム15の反射面15aを
透過して反射面15bに導かれ、この反射面15bにより
三角プリズム32の反射面32bに導かれ、受光素子3
3に収束される。その受光素子33の受光出力は、図示
を略す公知の計測回路に入力され、コ−ナ−キュ−ブ2
までの距離が測距される。従って、光路分割プリズム1
5は測距光学系の光軸O3と視準光学系の光軸Oとを合
致させる第3反射部材としても機能する。
【0012】なお、符号36は点滅される赤色ランプ、
37はコリメーターレンズを示し、コリメータレンズの
光軸は視準光学系9の光軸Oと平行にされ、平行赤外光
束が測量機本体からコーナーキューブ2に向けて出射さ
れ、コーナキューブ2の側からも測量機本体の視準方向
を確認できるようにしたものである。
37はコリメーターレンズを示し、コリメータレンズの
光軸は視準光学系9の光軸Oと平行にされ、平行赤外光
束が測量機本体からコーナーキューブ2に向けて出射さ
れ、コーナキューブ2の側からも測量機本体の視準方向
を確認できるようにしたものである。
【0013】なお、可視領域の光束は、対物レンズ2
0、光路分割プリズム15、合焦レンズ16、ポロプリ
ズム17を介して焦点鏡18に導かれ、測距対象物を含
めてその近傍の像が合焦レンズ16を調節することによ
り焦点鏡18に形成され、測定者はその焦点鏡18に結
像された可視像を接眼レンズ19を介して覗くことによ
り測距対象物を視準できる。
0、光路分割プリズム15、合焦レンズ16、ポロプリ
ズム17を介して焦点鏡18に導かれ、測距対象物を含
めてその近傍の像が合焦レンズ16を調節することによ
り焦点鏡18に形成され、測定者はその焦点鏡18に結
像された可視像を接眼レンズ19を介して覗くことによ
り測距対象物を視準できる。
【0014】図7、図8は本発明に係わる光路分割プリ
ズム15の変形例を示すもので、円柱プリズム38を用
いて光路を分割することとしたものである。
ズム15の変形例を示すもので、円柱プリズム38を用
いて光路を分割することとしたものである。
【0015】この円柱プリズム38は三個の反射面38
a、38b、38cを有する。反射面38aはレーザー光源
31から出射された測距光波を対物レンズ13に向けて
反射し、反射面38bはコーナーキューブ2により反射
されて対物レンズ13に入射した測距光波を受光素子3
3に向けて反射し、反射面38cは対物レンズ13を介
して集光された追尾光を受光素子28に向けて反射する
もので、各反射面の頂点が光軸Oと合致するようにして
視準光学系9の光路に設置され、この変形例による場合
には、対物レンズ13の上側の領域35を介して集光さ
れた追尾光が受光素子28に導かれることになる。
a、38b、38cを有する。反射面38aはレーザー光源
31から出射された測距光波を対物レンズ13に向けて
反射し、反射面38bはコーナーキューブ2により反射
されて対物レンズ13に入射した測距光波を受光素子3
3に向けて反射し、反射面38cは対物レンズ13を介
して集光された追尾光を受光素子28に向けて反射する
もので、各反射面の頂点が光軸Oと合致するようにして
視準光学系9の光路に設置され、この変形例による場合
には、対物レンズ13の上側の領域35を介して集光さ
れた追尾光が受光素子28に導かれることになる。
【0016】なお、本実施例では、対物レンズ13に貫
通部20を設けているが、この貫通部20に平行平面板
を配置するか、あるいは、対物レンズ13の中心領域の
前後面を平面研磨し、この領域を平行平面鏡に形成して
貫通部20としてもよい。
通部20を設けているが、この貫通部20に平行平面板
を配置するか、あるいは、対物レンズ13の中心領域の
前後面を平面研磨し、この領域を平行平面鏡に形成して
貫通部20としてもよい。
【0017】
【効果】本発明に係わる走査光学系は、以上説明したよ
うに構成したので、測距対象物までの距離の遠近にかか
わらず、測距光学系の測距中心と自動追尾光学系の追尾
中心とを合致させることができるという効果を奏する。
うに構成したので、測距対象物までの距離の遠近にかか
わらず、測距光学系の測距中心と自動追尾光学系の追尾
中心とを合致させることができるという効果を奏する。
【図1】本発明に係わる測量機の設置状態を示す側面図
である。
である。
【図2】本発明に係わる測量機の設置状態を示す平面図
である。
である。
【図3】本発明に係わる測量機の光学系を示す図であ
る。
る。
【図4】自動追尾光学系による偏向を模式的に説明する
ための図である。
ための図である。
【図5】自動追尾光学系による走査の一例を示す模式図
である。
である。
【図6】図3に示す対物レンズの平面図である。
【図7】図3に示す光路分割プリズムの変形例を示すも
ので、円柱プリズムの正面図である。
ので、円柱プリズムの正面図である。
【図8】図7に示す円柱プリズムの側面図である。
2 コーナーキューブ(測距対象物) 9 視準光学系 10 測距光学系 11 追尾光学系 13 対物レンズ 14 光路合成プリズム(第1反射部材) 15 光路分離プリズム(第2、第3反射部材) 20 貫通部 O、O1、O2、O3 光軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石鍋 郁夫 東京都板橋区蓮沼町75番1号株式会社トプ コン内 (72)発明者 武蔵 良二 東京都板橋区蓮沼町75番1号株式会社トプ コン内 (72)発明者 稲葉 浩 東京都板橋区蓮沼町75番1号株式会社トプ コン内 (72)発明者 斉藤 政宏 東京都板橋区蓮沼町75番1号株式会社トプ コン内
Claims (1)
- 【請求項1】 測距対象物を視準するための視準光学系
と、前記測距対象物までの距離を測距するための測距光
学系と、前記測距対象物を垂直方向、水平方向に走査し
て測量機本体を該測距対象物に自動追尾させる自動追尾
光学系とを備え、前記視準光学系は貫通部を有する対物
レンズを有し、該視準光学系の光路には追尾投光系から
出射される追尾光を前記貫通部を通して出射するによう
に反射させる第1反射部材が設けられると共に、前記測
距対象物により反射されて前記対物レンズを介して入射
する前記追尾光を前記自動追尾光学系の追尾受光系に向
けて反射させる第2反射部材が設けられ、前記測距光学
系の投光系からの光束を前記対物レンズに向けて反射さ
せるとともに測距対象物からの反射光を前記対物レンズ
を介して前記測距光学系の受光系に向けて反射させるた
めの第3反射部材を設けたことを特徴とする測量機。
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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JP12908292A JP2793740B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 測量機 |
Publications (2)
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Family
ID=15000640
Family Applications (1)
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JP12908292A Expired - Lifetime JP2793740B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 測量機 |
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