JPH08278135A - Automatic plumbing device for surveying instrument - Google Patents

Automatic plumbing device for surveying instrument

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Publication number
JPH08278135A
JPH08278135A JP7761495A JP7761495A JPH08278135A JP H08278135 A JPH08278135 A JP H08278135A JP 7761495 A JP7761495 A JP 7761495A JP 7761495 A JP7761495 A JP 7761495A JP H08278135 A JPH08278135 A JP H08278135A
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JP
Japan
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surveying instrument
image
optical axis
optical system
pile
Prior art date
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Application number
JP7761495A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Yamamoto
山本  清
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Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd filed Critical Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Publication of JPH08278135A publication Critical patent/JPH08278135A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide an automatic plumbing device for surveying instrument, having the capability of automatically performing a plumbing process. CONSTITUTION: The image of a pile K is photographed by means of an image pick-up section 2, and outputted as image data. The image pick-up optical axis 1 of the section 2 is positioned so as to agree to the mechanical center of a total station body 1. As a result, the deviation of the pile K from a center in the image data proportionally corresponds to the deviation of the actual pile K from the mechanical center of the body K. Thus, an X-Y stage 4 is actuated on the basis of a drive variable obtainable from the spectral analysis of the deviation along X- and Y-axis directions. Consequently, the mechanical center of the body 1 is aligned with the position of the pile K.

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、測距儀や測角器等の測
量機を所定の測点の鉛直線上に正確に配置するための自
動求心装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic centering device for accurately disposing a surveying instrument such as a rangefinder or a goniometer on a vertical line of a predetermined measuring point.

【0002】[0002]

【従来の技術】土地の距離や高低等を測量する測量機と
して、従来より、光波測距儀のような測距儀や電子セオ
ドライトのような測角器が一般に用いられている。測距
儀は、特定の測点から測定対象地点までの距離を測量す
るものである。また、測角器は、測定対象地点の方向
を、特定の測点を中心とした水平角及び高度角として測
量するものである。また、最近では、この測距儀と測角
器とを組み合わせるとともにそれらの測定結果を演算処
理する計算機を備えたトータルステーションが実用化さ
れるに至っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a surveying instrument for measuring the distance, elevation, etc. of a land, a ranging finder such as a lightwave ranging finder and a goniometer such as an electronic theodolite have been generally used. The range finder measures the distance from a specific measurement point to a measurement target point. Further, the goniometer measures the direction of the measurement target point as a horizontal angle and an altitude angle around a specific measurement point. In addition, recently, a total station equipped with a computer for combining the rangefinder and the angle measuring device and for computing the measurement results of them has been put into practical use.

【0003】これら測量機のうち、例えば光波測距儀で
はミリ単位の測距が可能である。また、電子セオドライ
トでは秒単位の測角が可能である。従って、これら測量
機によって測量を行う際には、測量機の機械中心(光波
測距儀にあっては、発光素子及び受光素子位置に対する
発光/受光光軸延長戦上における光学的等価位置,測角
器にあっては、視準望遠鏡の水平方向への回転軸と鉛直
方向への回転軸との交点)を、測点(測点に打ち込まれ
た杭の中心点)の鉛直線上に、正確に据える必要があ
る。このような作業は、「求心」と呼ばれている。
Among these surveying instruments, for example, a lightwave rangefinder can measure a distance in millimeter units. In addition, the electronic theodolite can measure the angle in seconds. Therefore, when performing surveying with these surveying instruments, in the mechanical center of the surveying instrument In the case of a square instrument, make sure that the intersection of the horizontal axis of rotation and the vertical axis of rotation of the collimation telescope) is exactly on the vertical line of the measurement point (center of the pile driven into the measurement point). Need to be set up. Such work is called "centripple".

【0004】従来の測量機では、このような求心を行う
ために、求心軸受台及び求心望遠鏡からなる求心装置を
備えていた。この求心軸受台とは、測量機とこの測量機
を地面上に設置するための三脚との間に備えられてお
り、測量機を三脚に対して水平面内においてシフト可能
とする機構である。また、求心望遠鏡とは、測量機の機
械中心から地面方向に延びた光軸(視準線)を有する望
遠鏡である。なお、この求心望遠鏡の物体側の光軸は、
測量機が水平に設置された際には鉛直方向に対して平行
になるように、配置されている。一方、この求心望遠鏡
の接眼光軸は、作業者が覗き易くなるように、反射ミラ
ーによって水平方向に向けて曲げられている。また、こ
の求心望遠鏡の焦点板上には、光軸位置を交点とする十
字線が形成されている。
A conventional surveying instrument has a centripetal device including a centripetal bearing base and a centripetal telescope in order to perform such centripetal movement. The centripetal bearing base is a mechanism that is provided between the surveying instrument and a tripod for installing the surveying instrument on the ground, and is capable of shifting the surveying instrument with respect to the tripod in a horizontal plane. The centripetal telescope is a telescope having an optical axis (collimation line) extending from the machine center of the surveying instrument toward the ground. The optical axis on the object side of this centripetal telescope is
When the surveying instrument is installed horizontally, it is arranged so that it is parallel to the vertical direction. On the other hand, the eyepiece optical axis of this centripetal telescope is bent in the horizontal direction by a reflecting mirror so that an operator can easily look into it. Further, a cross line having an intersection at the optical axis position is formed on the focusing screen of this centripetal telescope.

【0005】この従来の求心装置を用いて求心を行うに
は、先ず、測量機が載置された三脚を測点上に設置す
る。そして、三脚の各脚の長さを調整して、求心望遠鏡
の光軸が鉛直方向と平行になるようにする。即ち、測量
機の傾きを修正する。次に、求心望遠鏡によって測点を
視準しながら、測量機を求心軸受台上において水平方向
に適宜移動させ、求心望遠鏡内の十字線が測点の像に重
なるようにする。この結果、測量機の求心が完了したこ
とになるので、求心軸受台に備えられた固定装置によっ
て測量機を三脚に対して固定する。
To perform centering using this conventional centering device, first, a tripod on which a surveying instrument is mounted is installed on a measuring point. Then, the length of each leg of the tripod is adjusted so that the optical axis of the centripetal telescope becomes parallel to the vertical direction. That is, the inclination of the surveying instrument is corrected. Next, while collimating the measuring point with the centripetal telescope, the surveying instrument is appropriately moved in the horizontal direction on the centripetal bearing stand so that the crosshairs in the centripetal overlap the image of the measuring point. As a result, the centering of the surveying instrument is completed, so the surveying instrument is fixed to the tripod by the fixing device provided on the centripetal bearing base.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の求
心装置では、求心望遠鏡を覗きながら測量機を手探りで
水平移動させるという作業をしなければならなかった。
しかしながら、この求心望遠鏡の視野面の方向が求心軸
受台の移動面方向と直交しているばかりか、その視野内
においては左右が反転している。従って、求心望遠鏡の
視野内の像を頼りに測量機を手探りで移動させて求心さ
せるには、作業者に熟練が必要とされていた。即ち、従
来の求心装置は、初心者には使用し難いものであるとい
う問題があった。
As described above, in the conventional centripetal device, the surveying instrument must be moved horizontally while looking through the centripetal telescope.
However, the direction of the field of view of the centripetal telescope is not only orthogonal to the direction of the moving surface of the centripetal bearing base, but also the left and right are reversed within the field of view. Therefore, an operator is required to be skilled in order to manually move the surveying instrument to perform centripetal reliance on the image in the visual field of the centripetal telescope. That is, the conventional centripetal device has a problem that it is difficult for a beginner to use.

【0007】また、従来の求心装置では、手探りで測量
機を水平移動させなければならないので、勢い余って測
量機を倒してしまう虞があるという問題があった。更
に、従来の求心装置では、試行錯誤しながら測量機の平
行移動を複数回繰り返さないと、完全に求心を行うこと
はできないので、求心の完了までに時間が掛かるという
問題があった。
Further, in the conventional centripetal device, since the surveying instrument has to be horizontally moved by a groping, there is a problem that the surveying instrument may be overturned due to excessive force. Further, the conventional centripetal device has a problem that it takes a long time to complete centripetal alignment because it cannot complete centripetal alignment unless it repeats parallel movement of the surveying instrument a plurality of times through trial and error.

【0008】本発明の課題は、上記従来の求心装置にお
ける問題点に鑑み、求心望遠鏡によって視準することな
く自動的に求心を実行することができる測量機の自動求
心装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide an automatic centering device for a surveying instrument, which can automatically perform centering without collimation by a centripetal telescope in view of the problems in the conventional centering device described above. .

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、以下の手段を採用した。即ち、本発明に
よる測量機の自動求心装置の第1の態様は、測量機を所
定の測点の鉛直線上方に配置する測量機の自動求心装置
において、前記測量機から鉛直線方向に延びる光軸を有
するとともにこの光軸に交わる方向において前記測量機
と一体に移動する結像光学系と、前記結像光学系によっ
て結像される像を撮像する撮像装置と、この撮像装置に
よって前記測点の近傍を撮像して得られた画像データに
基づいて前記測点の位置を検出する位置検出手段と、こ
の位置検出手段によって検出された前記測点の位置に基
づいて、前記測量機を前記光軸に交わる方向に移動させ
て前記光軸を前記測点に合致させる移動手段とを備えた
ことを特徴とする(請求項1に対応)。
The present invention adopts the following means in order to solve the above problems. That is, a first aspect of an automatic centering device for a surveying instrument according to the present invention is an automatic centering device for a surveying instrument in which a surveying instrument is arranged above a vertical line of a predetermined survey point, and a light beam extending in the vertical direction from the surveying instrument. An imaging optical system having an axis and moving integrally with the surveying instrument in a direction intersecting the optical axis, an imaging device for imaging an image formed by the imaging optical system, and the measuring point by the imaging device. Position detecting means for detecting the position of the measuring point on the basis of image data obtained by imaging the vicinity of the measuring point, and based on the position of the measuring point detected by the position detecting means, And a moving unit that moves the optical axis to the measuring point by moving the optical axis in a direction intersecting the axis (corresponding to claim 1).

【0010】また、本発明による測量機の自動求心装置
の第2の態様は、測量機の機械中心を所定の測点の鉛直
線上方に配置する測量機の自動求心装置において、鉛直
線方向に延びる光軸を有するとともにこの光軸に交わる
方向において前記測量機と一体に移動する結像光学系
と、前記結像光学系によって結像される像を撮像する撮
像装置と、この撮像装置によって前記測点の近傍を撮像
して得られた画像データに基づいて前記測点の位置を検
出する位置検出手段と、この位置検出手段によって検出
された前記測点の位置に基づいて、前記測量機を前記光
軸に交わる方向に移動させて前記機械中心を前記測点の
鉛直線上に合致させる移動手段とを備えたことを特徴と
する(請求項6に対応)。
A second aspect of the automatic centering device for a surveying instrument according to the present invention is an automatic centering device for a surveying instrument, in which the machine center of the surveying instrument is arranged above the vertical line of a predetermined measurement point. An imaging optical system having an extending optical axis and moving integrally with the surveying instrument in a direction intersecting the optical axis, an imaging device for imaging an image formed by the imaging optical system, and the imaging device Based on the image data obtained by imaging the vicinity of the measuring point, the position detecting means for detecting the position of the measuring point, and based on the position of the measuring point detected by the position detecting means, the surveying instrument And a moving means for moving the machine center in a direction intersecting the optical axis so as to match the machine center with a vertical line of the measuring point (corresponding to claim 6).

【0011】[0011]

【実施例】以下、図面に基づいて、本発明の実施例を説
明する。各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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Before giving a detailed description of each embodiment, the concept of each constituent element of the present invention will be described.

【0012】(測量機)本発明は、測距儀や測角器等、
測点を正確に特定する必要がある全ての測量機に適用す
ることができる。測距儀としては、光波測距儀に適用す
ることができる。また、測角器としては、電子セオドラ
イト等のセオドライトやトランシットに適用することが
できる。さらに、本発明は、光波測距儀と電子セオドラ
イトの機能を組み合わせたトータルステーションに適用
することも可能である。
(Surveyor) The present invention relates to a rangefinder, a goniometer, etc.
It can be applied to all surveying instruments that require accurate identification of survey points. As a rangefinder, it can be applied to a lightwave rangefinder. Further, as the goniometer, the theodolite such as an electronic theodolite or the transit can be applied. Furthermore, the present invention can also be applied to a total station that combines the functions of an optical distance measuring instrument and an electronic theodolite.

【0013】(機械中心)機械中心とは、測量機の機械
内における測量の基準位置のことである。測量機が光波
測距儀である場合には、機械中心は、発光素子/受光素
子位置に対する発光/受光光軸延長線上における光学的
等価位置のことである。測量機がセオドライトである場
合には、機械中心は、視準望遠鏡を水平方向に回転させ
る回転軸と垂直方向に回転させる回転軸との交点であ
る。
(Machine center) The machine center is a reference position for surveying in the machine of the surveying instrument. When the surveying instrument is a lightwave rangefinder, the machine center is an optically equivalent position on the extension line of the light emitting / receiving optical axis with respect to the light emitting element / light receiving element position. If the surveying instrument is a theodolite, the machine center is the intersection of the axis of rotation that rotates the collimating telescope horizontally and the axis of rotation that vertically rotates it.

【0014】(測点)測点とは、測量対象地点のことで
ある。この測点が外見上明らかに識別できる形態を有し
ている場合には、この測点をそのまま撮像すれば良い
が、測点が外見上明らかに識別できない場合には、マー
キングを測点に印すことになる。このマーキングとして
は、十字線がその上面に刻印されている杭とすることが
できる。
(Survey point) A survey point is a survey target point. If this station has a form that can be clearly identified from the outside, it is sufficient to capture the image of the station as it is. However, if the station cannot be clearly identified from the outside, the marking is printed on the station. Will be The marking can be a stake with a crosshair engraved on its top surface.

【0015】(撮像装置)撮像装置としては、CCD等
の撮像素子や撮像管を用いることができる。
(Imaging Device) An imaging device such as a CCD or an imaging tube can be used as the imaging device.

【0016】(位置検出手段)位置検出手段は、撮像装
置によって得られた測点近傍の画像データ内における測
点の結像位置と結像光学系の光軸位置との間のズレ量を
検出するように構成しても良い(請求項2に対応)。
(Position Detecting Means) The position detecting means detects the amount of deviation between the image forming position of the measuring point and the optical axis position of the image forming optical system in the image data near the measuring point obtained by the image pickup device. It may be configured to do so (corresponding to claim 2).

【0017】また、位置検出手段は、撮像装置によって
得られた測点近傍の画像データを平面座標空間内で定義
して、直交する二つの座標軸方向における測点の結像位
置と結像光学系の光軸位置のズレ量を検出するように構
成しても良い(請求項3に対応)。この場合、結像光学
系の光軸位置を平面座標空間の原点位置に対応させても
良い(請求項5に対応)。
Further, the position detecting means defines the image data of the vicinity of the measuring point obtained by the image pickup device in the plane coordinate space, and the image forming position of the measuring point and the image forming optical system in the two orthogonal coordinate axis directions. The optical axis position shift amount may be detected (corresponding to claim 3). In this case, the optical axis position of the imaging optical system may correspond to the origin position of the plane coordinate space (corresponding to claim 5).

【0018】(移動手段)移動手段を、前記各座標軸方
向に対応する方向に夫々スライドする2組のスライドス
テージから構成し、位置検出手段によって検出された各
座標軸方向における測点の結像位置と結像光学系の光軸
位置のズレ量を解消するように、各スライドステージを
スライドさせるように構成しても良い(請求項4に対
応)。
(Movement Means) The movement means is composed of two sets of slide stages which respectively slide in the directions corresponding to the respective coordinate axis directions, and the imaging positions of the measuring points in the respective coordinate axis directions detected by the position detection means. Each slide stage may be configured to slide so as to eliminate the deviation amount of the optical axis position of the imaging optical system (corresponding to claim 4).

【0019】[0019]

【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。本実施例は、本発明による測量機の自動求
心装置をトータルステーションに適用した例を示すもの
である。
First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment shows an example in which the automatic centering device for a surveying instrument according to the present invention is applied to a total station.

【0020】<トータルステーションの機械構成>図1
は、この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、トータルステーション本体1,整準ブロック3,
X−Yステージ4,及び三脚7を、図面上上方から順に
積載して構成されている。
<Mechanical Structure of Total Station> FIG. 1
[Fig. 3] is a front view showing the appearance of this total station. As is clear from FIG. 1, the total station includes a total station body 1, a leveling block 3,
The XY stage 4 and the tripod 7 are sequentially stacked from the top of the drawing.

【0021】トータルステーション本体1は、略U字状
の電子セオドライトブロック1bと、このセオドライト
ブロック1b内で回転可能に保持された光波測距儀ブロ
ック1aと、セオドライトブロックの下面に連結された
基準ブロック1cとから、構成されている。光波測距儀
ブロック1aは、視準望遠鏡の対物光学系を投光・受光
系の対物レンズとして共用する同軸型の光波測距儀であ
る。この光波測距儀ブロック1aは、視準望遠鏡で視準
した反射プリズム(測定対象地点上に設置されている)
までの距離を測距するものである。また、電子セオドラ
イトブロック1bは、基準ブロック1cを基準として、
光波測距儀ブロック1b内の視準望遠鏡で視準した測定
対象点の水平方向における相対的な方角,及び垂直方向
における相対的な角度を測角するものである。そのた
め、電子セオドライトブロック1bは、この電子セオド
ライトブロック1bに対する光波測距儀ブロック1aの
相対回転角,及び基準ブロック1cの相対回転角を検出
する。
The total station body 1 comprises a substantially U-shaped electronic theodolite block 1b, a lightwave distance measuring block 1a rotatably held in the theodolite block 1b, and a reference block 1c connected to the lower surface of the theodolite block. It consists of and. The optical wave rangefinder block 1a is a coaxial type optical rangefinder that shares the objective optical system of the collimation telescope as an objective lens for the light projecting / receiving system. This lightwave rangefinder block 1a is a reflection prism collimated by a collimation telescope (installed on the measurement target point).
The distance to is measured. Further, the electronic theodolite block 1b is based on the reference block 1c,
This is to measure the relative direction in the horizontal direction and the relative angle in the vertical direction of the measurement target point collimated by the collimation telescope in the optical distance measuring block 1b. Therefore, the electronic theodolite block 1b detects the relative rotation angle of the optical distance measuring block 1a and the relative rotation angle of the reference block 1c with respect to the electronic theodolite block 1b.

【0022】整準ブロック3は、図2の断面図に示すよ
うに、中空の円筒状の形状を有しており、その周方向に
おける等角度間隔の三箇所に、突出量が微調整可能な整
準ネジ8を有している。そして、これら整準ネジ8の突
出量を微調整することにより、整準ブロック3をX−Y
ステージブロック4に対して任意の向き及び角度に傾動
させることが可能となっている。この整準ネジ8を突出
させるための構造を説明する。即ち、整準ブロック3の
周面には、整準ブロック3の上面と平行に断面コの字状
の切り欠き3aが形成されており、この切り欠きを貫通
するようにネジ穴が穿たれている。一方、整準ネジ8
は、このネジ穴に螺合する雄ねじ部8aと、切り欠き3
a内で回転するように雄ねじ部8aと一体に形成された
摘み部8bとを、有している。従って、摘み部8bを回
転させることにより、整準ネジ8をその軸方向に進退さ
せることが可能となっているのである。以上のような構
成を有する整準ブロック3の傾きを適宜調整することに
より、基準ブロック1cを水平方向に向かせることが可
能になる。
As shown in the sectional view of FIG. 2, the leveling block 3 has a hollow cylindrical shape, and the amount of protrusion can be finely adjusted at three positions at equal angular intervals in the circumferential direction. It has a leveling screw 8. Then, by finely adjusting the protrusion amount of these leveling screws 8, the leveling block 3 is moved in the XY direction.
The stage block 4 can be tilted in any direction and angle. A structure for projecting the leveling screw 8 will be described. That is, a notch 3a having a U-shaped cross section is formed on the peripheral surface of the leveling block 3 in parallel with the upper surface of the leveling block 3, and a screw hole is drilled so as to penetrate the notch. There is. Meanwhile, leveling screw 8
Is a male screw portion 8a screwed into this screw hole and the notch 3
It has a male screw portion 8a and a knob portion 8b formed integrally with the male screw portion 8a so as to rotate in a. Therefore, the leveling screw 8 can be moved back and forth in the axial direction by rotating the knob 8b. By properly adjusting the inclination of the leveling block 3 having the above configuration, the reference block 1c can be oriented in the horizontal direction.

【0023】移動手段としてのX−Yステージ4は、三
脚7が接続されている基台4cと、この基台4c上に配
置されたスライドステージとしてのXステージ4bと、
このXステージ4b上に配置されたスライドステージと
してのYステージ4aとから、構成されている。このX
−Yステージ4を構成する各部は角柱状の外形を有して
いるが、図2の断面図に示すように、その中心部には軸
方向に沿った貫通孔が形成されている。
The XY stage 4 as a moving means includes a base 4c to which a tripod 7 is connected, an X stage 4b as a slide stage arranged on the base 4c,
It is composed of a Y stage 4a as a slide stage arranged on the X stage 4b. This X
-Each part of the Y stage 4 has a prismatic outer shape, but as shown in the cross-sectional view of FIG. 2, a through hole is formed in the center thereof along the axial direction.

【0024】そして、基台4cの上面には、蟻溝状のレ
ール4dがX方向(紙面に直交する方向)に沿って形成
されており、Xステージ4bの下面には、このレール4
dにはまり合う形状の突起4eが形成されている。ま
た、Xステージ4bのX方向に沿った側面には、ラック
ギア41が形成されているとともに、このラックギア4
1に噛合するピニオンギア42を回転するXステージ駆
動部(モータ)6が基台4cに固定されている。従っ
て、Xステージ駆動部(モータ)6を回転させることに
より、Xステージ4bを基台4cに対してX方向にスラ
イドさせることができる。
A dovetail-shaped rail 4d is formed on the upper surface of the base 4c along the X direction (direction orthogonal to the paper surface), and the rail 4d is formed on the lower surface of the X stage 4b.
A protrusion 4e having a fitting shape is formed in d. A rack gear 41 is formed on the side surface of the X stage 4b along the X direction.
An X stage drive unit (motor) 6 that rotates a pinion gear 42 that meshes with 1 is fixed to a base 4c. Therefore, by rotating the X stage drive unit (motor) 6, the X stage 4b can be slid in the X direction with respect to the base 4c.

【0025】同様に、Xステージ4bの上面には、蟻溝
状のレール4fがY方向(紙面における左右方向)に沿
って形成されており、Yステージ4aの下面には、この
レール4fにはまり合う形状の突起4gが形成されてい
る。また、Yステージ4aのY方向に沿った側面には、
ラックギア43が形成されているとともに、このラック
ギア43に噛合するピニオンギア44を回転するYステ
ージ駆動部(モータ)5がXステージ4bに固定されて
いる。従って、Yステージ駆動部(モータ)5を回転さ
せることにより、Yステージ4aをXステージ4bに対
してY方向にスライドさせることができる。
Similarly, a dovetail-shaped rail 4f is formed on the upper surface of the X stage 4b along the Y direction (left-right direction on the paper surface), and the lower surface of the Y stage 4a fits on the rail 4f. A protrusion 4g having a matching shape is formed. Further, on the side surface along the Y direction of the Y stage 4a,
A rack gear 43 is formed, and a Y stage drive unit (motor) 5 that rotates a pinion gear 44 that meshes with the rack gear 43 is fixed to the X stage 4b. Therefore, by rotating the Y stage drive unit (motor) 5, the Y stage 4a can be slid in the Y direction with respect to the X stage 4b.

【0026】図1において、Kは測点に打ち込まれた杭
を示す。電子セオドライトブロック1bには、この杭K
を撮像するための撮像部2が設けられている。図2の断
面図に示すように、撮像部2には、撮像装置としての撮
像素子(CCD)9が内蔵されている。また、撮像部2
と電子セオドライトブロック1bとを繋ぐ細径部内に
は、杭Kの像を撮像素子9に結像させるための結像光学
系Lが内蔵されている。反射ミラーMは、この結像光学
系Lの光軸lを下方に曲げて、電子セオドライトブロッ
ク1bに対する基準ブロック1cの回転軸に沿って進ま
せる機能を持たされている。ところで、この基準ブロッ
ク1cの回転軸は、光波測距儀ブロック1aの回転軸と
交差する。また、この交差点は、光波測距儀ブロック1
a内の発光素子及び受光素子の位置に対する光学的等価
の位置と一致している。従って、トータルステーション
本体1が水平に配置されている状態においては、この基
準ブロック1cの回転軸に沿った光軸lは、トータルス
テーション本体1の機械中心から鉛直方向に延びている
ことになる。また、結像光学系Lは、トータルステーシ
ョン本体1がX−Yステージ4によって水平方向に移動
されると、それと一体に移動する。
In FIG. 1, K indicates a pile driven into a measuring point. This pile K is included in the electronic theodolite block 1b.
An image pickup unit 2 for picking up an image is provided. As shown in the cross-sectional view of FIG. 2, the image pickup unit 2 includes an image pickup device (CCD) 9 as an image pickup device. In addition, the imaging unit 2
An image forming optical system L for forming an image of the pile K on the image pickup device 9 is built in the small diameter portion connecting the electronic theodolite block 1b and the electronic theodolite block 1b. The reflecting mirror M has a function of bending the optical axis 1 of the image forming optical system L downward and advancing it along the rotation axis of the reference block 1c with respect to the electronic theodolite block 1b. By the way, the rotation axis of the reference block 1c intersects with the rotation axis of the optical distance measuring block 1a. In addition, this intersection is the lightwave rangefinder block 1
It coincides with the optically equivalent position with respect to the positions of the light emitting element and the light receiving element in a. Therefore, when the total station body 1 is arranged horizontally, the optical axis 1 along the rotation axis of the reference block 1c extends vertically from the machine center of the total station body 1. Further, when the total station body 1 is moved in the horizontal direction by the XY stage 4, the imaging optical system L moves integrally with it.

【0027】また、基準ブロック1c内において光軸l
中には、プリズムPが設置されている。このプリズムP
は、光軸lに対して45°傾いた接合面を有しており、
この接合面がハーフミラーとなっている。このプリズム
Pの側方には、照明光を照射するための照明ランプR
と、この照明ランプRから照射された照明光をプリズム
Pに入射させるための凸レンズCとが、内蔵されてい
る。この凸レンズCによってプリズムP内に入射された
照明光は、光軸lに沿って進行し、杭Kを照明する。
In the reference block 1c, the optical axis l
A prism P is installed inside. This prism P
Has a joint surface inclined by 45 ° with respect to the optical axis l,
This joining surface is a half mirror. An illumination lamp R for emitting illumination light is provided on the side of the prism P.
And a convex lens C for causing the illumination light emitted from the illumination lamp R to enter the prism P. The illumination light incident on the prism P by the convex lens C travels along the optical axis 1 and illuminates the pile K.

【0028】<トータルステーションの回路構成>次
に、上述した撮像素子9によって得られた画像に基づい
てX−Yステージ4を駆動制御するための回路構成を説
明する。図4のブロック図において、中央制御部10
は、トータルステーション全体の制御,特に自動求心の
ための制御を行う処理装置である。この中央制御部10
には、測距部11,側角部12,操作表示部13,画像
処理部14,Xステージ駆動部6,及びYステージ駆動
部5が接続されている。
<Circuit Configuration of Total Station> Next, a circuit configuration for driving and controlling the XY stage 4 based on the image obtained by the above-described image pickup device 9 will be described. In the block diagram of FIG. 4, the central control unit 10
Is a processing device for controlling the entire total station, particularly for automatic centering. This central control unit 10
A distance measuring unit 11, a side corner unit 12, an operation display unit 13, an image processing unit 14, an X stage drive unit 6, and a Y stage drive unit 5 are connected to the.

【0029】測距部11は、光波測距儀としての機能を
果たす回路ブロックである。また、側角部12は、電子
セオドライトとしての機能を果たす回路ブロックであ
る。従って、側角部12は、基準ブロック1cに対する
電子セオドライトブロック1bの相対角度についての情
報を、中央制御部10に入力する。また、操作表示部1
3は、中央制御部10による処理結果や作業者に対する
操作指示を表示するディスプレイ及び中央制御部10に
データや命令を入力する入力キーであり、トータルステ
ーション本体1の外面に設けられている。
The distance measuring unit 11 is a circuit block which functions as a light wave distance measuring device. In addition, the side corner portion 12 is a circuit block that functions as an electronic theodolite. Therefore, the side corner portion 12 inputs information about the relative angle of the electronic theodolite block 1b with respect to the reference block 1c to the central control unit 10. In addition, the operation display unit 1
Reference numeral 3 denotes a display for displaying processing results by the central control unit 10 and operation instructions for the operator, and an input key for inputting data and commands to the central control unit 10, which are provided on the outer surface of the total station body 1.

【0030】個体撮像素子9によって撮像された画像デ
ータ(図6参照)が入力される画像処理部14は、この
画像データを一旦メモり15に書き込む。このメモリ1
5には、図7に示すようなX−Y座標空間が定義されて
おり、このX−Y座標空間上に画像データがマッピング
されることにより、画像の座標位置が定義される。この
マッピングを行う際に、画像処理部14は、基準ブロッ
ク1cに対する電子セオドライトブロック1bの相対角
度についての角度情報を、中央制御部10から受け取
る。そして、この角度情報に応じて画像データをX−Y
座標空間にマッピングする方向を可変するのである。
The image processing unit 14 to which the image data (see FIG. 6) taken by the solid-state image pickup device 9 is input, writes this image data in the memory 15 once. This memory 1
An XY coordinate space as shown in FIG. 7 is defined in 5, and the image coordinate position is defined by mapping the image data on this XY coordinate space. When performing this mapping, the image processing unit 14 receives angle information about the relative angle of the electronic theodolite block 1b with respect to the reference block 1c from the central control unit 10. Then, the image data is converted into XY according to the angle information.
The direction of mapping in the coordinate space is variable.

【0031】即ち、電子セオドライトブロック1bは被
写体に対して回転可能であるので、電子セオドライトブ
ロック1bの回転に従って撮像素子9上に結像する画像
の向きも回転することになる。一方、電子セオドライト
ブロック1bが回転してもX−Yステージ4の向きは常
に一定である。従って、電子セオドライトブロック1b
が回転したとしても常に一定の座標位置を定義できるよ
うに、画像処理部14は、角度情報に従って、画像デー
タをX−Y空間に書き込む方向を原点(0)を中心に回
転させるのである。例えば、図2に示す状態において紙
面の上下方向に並ぶ画素上に結像された画像を図7のX
軸方向に書き込むとした場合には、電子セオドライトブ
ロック1bが90°回転した時には、同じ画素上に結像
された画像を図7のY軸方向に書き込むのである。な
お、X−Y空間の原点(O)は、常に、撮像素子9上に
結像する画像の中心,即ち、光軸l上の画素に対応して
いる。
That is, since the electronic theodolite block 1b is rotatable with respect to the subject, the orientation of the image formed on the image pickup element 9 is also rotated according to the rotation of the electronic theodolite block 1b. On the other hand, even if the electronic theodolite block 1b rotates, the orientation of the XY stage 4 is always constant. Therefore, the electronic theodolite block 1b
The image processing unit 14 rotates the direction of writing the image data in the XY space around the origin (0) according to the angle information so that a constant coordinate position can always be defined even when the image is rotated. For example, in the state shown in FIG. 2, an image formed on the pixels arranged in the vertical direction on the paper surface is indicated by X in FIG.
In the case of writing in the axial direction, when the electronic theodolite block 1b rotates by 90 °, the image formed on the same pixel is written in the Y-axis direction in FIG. The origin (O) of the XY space always corresponds to the center of the image formed on the image sensor 9, that is, the pixel on the optical axis 1.

【0032】画像処理部14は、このX−Y空間にマッ
ピングされた画像から杭Kの画像のみを抽出して、中央
制御部10に通知する。
The image processing section 14 extracts only the image of the pile K from the image mapped in the XY space and notifies the central control section 10 of it.

【0033】<中央制御部10内における処理フロー>
次に、画像処理部14からの画像データ通知を受けて中
央制御部10が実行する自動求心処理の内容を、図5の
フローチャートに基づいて説明する。
<Processing Flow in Central Control Unit 10>
Next, the content of the automatic centripetal process executed by the central control unit 10 upon receiving the image data notification from the image processing unit 14 will be described based on the flowchart of FIG.

【0034】図5に示す自動求心処理は、トータルステ
ーション本体1に電源を投入したことをトリガとしてス
タートする。そして、最初のステップS1において自動
求心作業を行うか否かを決定する。この決定は、操作表
示部13を介してのキー入力の内容に従って行う。例え
ば前回の使用時からトータルステーション本体1を移動
させていない場合には、再度求心作業を行う必要なない
ので、「自動求心作業を行わない」旨のキー入力がなさ
れることになる。この場合には、このまま、この自動求
心処理を終了する。
The automatic centripetal process shown in FIG. 5 starts when the total station body 1 is turned on. Then, in the first step S1, it is determined whether or not to perform the automatic centripetal work. This determination is made according to the content of the key input through the operation display unit 13. For example, when the total station body 1 has not been moved since the last time it was used, it is not necessary to perform the centering work again, so that a key input for "not performing the automatic centering work" is performed. In this case, the automatic centripetal process is terminated as it is.

【0035】「自動求心作業を行う」旨のキー入力がな
された場合には、次のステップS2において、求心望遠
鏡視野内に杭Kが入るようにX−Yステージ4を駆動す
る。即ち、X−Yステージ4によるX方向の走査とY方
向の走査とを組み合わせて、撮影可能な全空間を走査す
るように、このX−Yステージ4を駆動する。そして、
杭Kが求心望遠鏡視野内に入った場合,又は杭Kが求心
望遠鏡視野内に入ることなく撮影可能な全空間の走査が
完了してしまった場合には、X−Yステージ4の駆動を
停止する。
When the key input of "perform automatic centering work" is made, in the next step S2, the XY stage 4 is driven so that the pile K enters the field of view of the centering telescope. That is, the X-Y stage 4 is driven so that the X-Y stage 4 is combined with the X-direction scanning and the Y-direction scanning so as to scan the entire space capable of being photographed. And
When the pile K enters the centripetal field of view, or when scanning of the entire space that can be imaged is completed without the pile K entering the centripetal field of view, the drive of the XY stage 4 is stopped. To do.

【0036】次のステップS3では、ステップS2の実
行結果として杭Kが求心望遠鏡視野内に入ったか否かの
チェックを行う。杭Kが求心望遠鏡視野内に入っていな
かった場合には、ステップS8において、操作表示部1
3に「三脚を設定し直す」旨の表示を行う。この表示に
応じて作業者が三脚を置き直した場合には、処理をステ
ップS2に戻す一方、ステップS3にて杭Kが求心望遠
鏡視野内に入っていた場合には、次のステップS4にお
いて、杭K中心の座標を求める。即ち、画像処理部14
から通知された画像データを走査して、杭Kの中心の座
標位置を特定する(位置検出手段に対応)。
In the next step S3, it is checked whether or not the pile K has entered the field of view of the centripetal telescope as a result of the execution of step S2. If the pile K is not within the field of view of the centripetal telescope, in step S8, the operation display unit 1
A message to the effect that "reset tripod" is displayed on 3. If the operator repositions the tripod according to this display, the process returns to step S2, while if the pile K is in the field of view of the centripetal telescope in step S3, in the next step S4, Find the coordinates of the center of the pile K. That is, the image processing unit 14
The image data notified from is scanned, and the coordinate position of the center of the pile K is specified (corresponding to the position detecting means).

【0037】次のステップS5では、杭Kの中心の座標
位置が機械中心と一致しているかをチェックする。即
ち、トータルステーション本体1の機械中心に沿ってい
る光軸l上の物体は、撮像素子9の中心(光軸l上の画
素)に結像する。そして、この撮像素子9の中心は、常
に、X−Y座標の原点位置に対応している。従って、杭
Kの中心の座標位置が原点(0)にあるか否かを判定す
ることによって、このステップS5のチェックが行われ
る。
In the next step S5, it is checked whether the coordinate position of the center of the pile K coincides with the machine center. That is, an object on the optical axis l along the machine center of the total station body 1 forms an image on the center of the image sensor 9 (pixels on the optical axis l). The center of the image sensor 9 always corresponds to the origin position of the XY coordinates. Therefore, the check in step S5 is performed by determining whether or not the coordinate position of the center of the pile K is at the origin (0).

【0038】杭Kの中心の座標が機械中心と一致してい
ない場合には、次のステップS6において、杭Kの中心
が機械中心に一致するようにX−Yステージ4を駆動す
る(移動手段に対応)。即ち、X−Y座標のX方向のス
ケール及びY方向のスケールは、Xステージ4b及びY
ステージ4aの移動量と比例関係にある。従って、杭K
の座標位置を示すXの値に特定の比例定数を掛ければ、
この杭Kの座標位置をX方向における原点位置に移動さ
せるために必要なXステージ4bの駆動量を算出するこ
とができる。中央制御部は、このようにして算出した駆
動量をXステージ駆動部6に通知して、Xステージ4b
をスライド駆動させるのである。なお、図2の状態が標
準とされる例においては、杭Kの結像位置が紙面手前
(+の極性をとる)の場合にはXステージ4bを紙面奥
側へスライド駆動し、紙面奥(−の極性をとる)の場合
にはXステージ4bを紙面手前へスライド駆動する。こ
れと同様に、杭Kの座標位置を示すYの値に同じ比例定
数を掛ければ、この杭Kの座標位置をY方向における原
点位置に移動させるために必要なYステージ4aの移動
量を算出することができる。中央制御部は、このように
して算出した駆動量をYステージ駆動部5に通知して、
Yステージ4aをスライド駆動させるのである。なお、
図2の状態が標準とされる例においては、杭Kの結像位
置が紙面上側(+の極性をとる)の場合にはYステージ
4aを紙面左側へスライド駆動し、紙面下側(−の極性
をとる)の場合にはYステージ4aを紙面右側へスライ
ド駆動する。
When the coordinates of the center of the pile K do not coincide with the machine center, in the next step S6, the XY stage 4 is driven so that the center of the pile K coincides with the machine center (moving means). Corresponding to). That is, the scale in the X direction and the scale in the Y direction of the XY coordinates are the X stage 4b and the Y stage.
It has a proportional relationship with the movement amount of the stage 4a. Therefore, the pile K
By multiplying the value of X, which indicates the coordinate position of, by a specific proportional constant,
The drive amount of the X stage 4b required to move the coordinate position of the pile K to the origin position in the X direction can be calculated. The central control unit notifies the X stage drive unit 6 of the drive amount calculated in this way, and the X stage 4b
Is driven to slide. In the example in which the state of FIG. 2 is standard, when the image forming position of the pile K is on the front side of the paper surface (takes a positive polarity), the X stage 4b is slid to the back side of the paper surface to move the back side of the paper surface ( In the case of negative polarity), the X stage 4b is slid to the front side of the drawing. Similarly, by multiplying the value of Y indicating the coordinate position of the pile K by the same proportionality constant, the movement amount of the Y stage 4a required to move the coordinate position of the pile K to the origin position in the Y direction is calculated. can do. The central control unit notifies the Y stage drive unit 5 of the drive amount calculated in this way,
The Y stage 4a is driven to slide. In addition,
In the example in which the state of FIG. 2 is standard, when the image forming position of the pile K is on the upper side of the paper (takes a positive polarity), the Y stage 4a is slid to the left side of the paper and the lower side of the paper (- In the case of the polarity), the Y stage 4a is slid to the right side of the drawing.

【0039】次のステップS7では、ステップS6にお
ける駆動の結果、Xステージ4b又はYステージ4cが
それらの駆動限界にまで駆動されたかどうかをチェック
する。駆動限界にまで駆動された場合には、杭Kが調整
可能な範囲内に無いということであるので、処理をステ
ップS8に進める。これに対して、駆動限界にまでは駆
動されなかった場合には、処理をステップS4,S5に
戻し、杭Kの中心の座標が機械中心と一致しているか否
かの再チェックを行う。再チェックの結果、杭Kの中心
の座標が機械中心と一致していると判定した場合には、
求心作業が完了したことになるので、この自動求心処理
を終了する。
In the next step S7, it is checked whether or not the X stage 4b or the Y stage 4c has been driven to the drive limit thereof as a result of the drive in step S6. If the pile K has been driven to the drive limit, it means that the pile K is not within the adjustable range, and thus the process proceeds to step S8. On the other hand, when the driving is not performed up to the driving limit, the processing is returned to steps S4 and S5, and it is rechecked whether the coordinates of the center of the pile K match the machine center. As a result of the recheck, when it is determined that the coordinates of the center of the pile K match the machine center,
Since the centripetal work is completed, the automatic centripetal process is terminated.

【0040】<実施例の作用>次に、以上のように構成
された本実施例の作用を説明する。このトータルステー
ションを設置する際には、最初にX−Yステージ4の基
台4cに三脚7を接続する。そして、トータルステーシ
ョン本体1の機械中心が大体杭Kの中心の鉛直線上に位
置するように、トータルステーションを地面に立てる。
次に、図示せぬ気泡管を見ながら整準台3に備えられた
3個の摘み8bを適宜回転させて、整準台3が水平にな
るように、各整準ネジ8の突出量を調整する。
<Operation of the Embodiment> Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. When installing this total station, first, the tripod 7 is connected to the base 4c of the XY stage 4. Then, the total station is set up on the ground so that the machine center of the total station body 1 is generally located on the vertical line of the center of the pile K.
Next, while watching the bubble tube (not shown), the three knobs 8b provided on the leveling table 3 are appropriately rotated to adjust the protruding amount of each leveling screw 8 so that the leveling table 3 becomes horizontal. adjust.

【0041】次に、トータルステーション本体1に電源
を投入する。この際、電子セオドライトブロック1b
は、基準ブロック1cに対してどのような向きを向いて
いても構わない。電源投入により中央制御部10は、自
動求心制御処理を開始する。そして、最初に、操作表示
部13に、自動求心作業を行うか否かを問う表示がなさ
れる。
Next, the total station body 1 is turned on. At this time, the electronic theodolite block 1b
May be oriented in any direction with respect to the reference block 1c. When the power is turned on, the central control unit 10 starts the automatic centripetal control process. Then, first, a display is displayed on the operation display unit 13 asking whether or not to perform the automatic centripetal work.

【0042】作業者がこの問いに応じて「自動求心作業
を行う」旨のキー入力を行うと、X−Yテーブル4が適
宜スライド駆動されて、杭Kが捜索される。そして、杭
が見つからなければ、操作表示部13に、三脚を立てる
位置の修正を促す旨の表示がなされる。作業者がこの問
いに応じて三脚の位置調整を行うと、X−Yテーブル4
の駆動が再度行われる。そして、杭Kが見つかると、今
度は、杭Kの中心を撮像素子9の中心に結像させるため
のX−Yテーブル4の駆動,即ち機械中心(光軸l)を
杭Kの中心に合致させるためのX−Yテーブル4の駆動
がなされる。この駆動の結果、杭Kの中心が機械中心の
移動範囲外に位置していることが明らかになると、操作
表示部13に、三脚を立てる位置の修正を促す旨の表示
がなされる。作業者がこの問いに応じて三脚の位置調整
を行うと、X−Yテーブル4の駆動が再度行われる。
When the worker responds to this question by performing a key input for "performing automatic centering work", the XY table 4 is appropriately slid and driven, and the pile K is searched. If the pile is not found, the operation display unit 13 displays a message prompting the user to correct the position where the tripod is set. When the operator adjusts the position of the tripod in response to this question, the XY table 4
Is driven again. Then, when the pile K is found, this time, the drive of the XY table 4 for forming the image of the center of the pile K on the center of the image sensor 9, that is, the machine center (optical axis 1) is aligned with the center of the pile K. The XY table 4 is driven to operate. As a result of this driving, when it becomes clear that the center of the pile K is located outside the movement range of the machine center, the operation display unit 13 displays a message prompting the correction of the position of the tripod. When the operator adjusts the position of the tripod in response to this question, the XY table 4 is driven again.

【0043】以上のX−Yテーブル4の駆動の結果、杭
Kの中心が機械中心に合致すると、自動求心作業が完了
して、測距又は/及び測角動作を行うことが可能にな
る。なお、夜間の測量等、杭Kの照度が撮像素子9の感
度を下回る場合には、照明ランプRを点灯させる。する
と、この照明ランプRからの照明光は、プリズムPによ
って光軸lに沿って照射される。従って、杭Kがトータ
ルステーションの機械中心近傍に存在する限り、照明光
によってこの杭Kが照明されるので、撮像素子9は杭K
を撮像することができる。よって、自動求心作業を実行
することができるのである。
As a result of driving the XY table 4 as described above, when the center of the pile K coincides with the machine center, the automatic centering work is completed and the distance measurement and / or the angle measurement operation can be performed. When the illuminance of the pile K is lower than the sensitivity of the image sensor 9, such as at night, the lighting lamp R is turned on. Then, the illumination light from the illumination lamp R is irradiated by the prism P along the optical axis l. Therefore, as long as the pile K exists in the vicinity of the machine center of the total station, the pile K is illuminated by the illumination light.
Can be imaged. Therefore, the automatic centripetal work can be executed.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上のように構成した本発明による測量
機の自動求心装置によると、求心望遠鏡によって視準す
ることなく自動的に求心を実行することができる。よっ
て、熟練作業者でなくても、測量機を倒すこともなく、
短時間で測量機の求心作業を行うことができる。
According to the automatic centripetal device of the surveying instrument of the present invention configured as described above, centripetal alignment can be automatically executed without collimation by the centripetal telescope. Therefore, even if you are not a skilled worker, you do not have to defeat the surveying instrument,
The centripetal work of the surveying instrument can be performed in a short time.

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

【図1】 本発明の一実施例による測量機の自動求心装
置が適用されたトータルステーションの外観を示す正面
FIG. 1 is a front view showing the appearance of a total station to which an automatic centering device for a surveying instrument according to an embodiment of the present invention is applied.

【図2】 図1に示すトータルステーションの機械中心
に沿った縦断面図
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view taken along the machine center of the total station shown in FIG.

【図3】 図2における光学部品のみを抽出した光学構
成図
FIG. 3 is an optical configuration diagram in which only the optical components in FIG. 2 are extracted.

【図4】 トータルステーション本体内の回路構成を示
すブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration inside the total station body.

【図5】 図4の中央制御部において実行される自動求
心制御処理の内容を示すフローチャート
5 is a flowchart showing the contents of automatic centripetal control processing executed by the central control unit of FIG.

【図6】 撮像素子によって撮像された画像データの例
を示す図
FIG. 6 is a diagram showing an example of image data captured by an image sensor.

【図7】 図6の画像データを図4のメモリにマッピン
グした状態を示す図
7 is a diagram showing a state in which the image data of FIG. 6 is mapped in the memory of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 トータルステーション本体 2 撮像部 4 X−Yステージ 5 Yステージ駆動部 6 Xステージ駆動部 9 撮像素子 10 中央制御部 14 画像処理部 15 メモリ L 結像光学系 M 反射ミラー K 杭 1 Total Station Main Body 2 Imaging Section 4 XY Stage 5 Y Stage Driving Section 6 X Stage Driving Section 9 Imaging Device 10 Central Control Section 14 Image Processing Section 15 Memory L Imaging Optical System M Reflection Mirror K Pile

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】測量機を所定の測点の鉛直線上方に配置す
る測量機の自動求心装置において、 前記測量機から鉛直線方向に延びる光軸を有するととも
にこの光軸に交わる方向において前記測量機と一体に移
動する結像光学系と、 前記結像光学系によって結像される像を撮像する撮像装
置と、 この撮像装置によって前記測点の近傍を撮像して得られ
た画像データに基づいて前記測点の位置を検出する位置
検出手段と、 この位置検出手段によって検出された前記測点の位置に
基づいて、前記測量機を前記光軸に交わる方向に移動さ
せて前記光軸を前記測点に合致させる移動手段とを備え
たことを特徴とする測量機の自動求心装置。
1. An automatic centering device for a surveying instrument in which a surveying instrument is arranged above a vertical line of a predetermined survey point, wherein the surveying instrument has an optical axis extending in the vertical direction from the surveying instrument and intersects with the optical axis. An imaging optical system that moves integrally with the machine, an imaging device that captures an image formed by the imaging optical system, and based on image data obtained by imaging the vicinity of the measurement point by the imaging device. Position detecting means for detecting the position of the measuring point, and based on the position of the measuring point detected by the position detecting means, move the surveying instrument in a direction intersecting the optical axis to move the optical axis. An automatic centering device for a surveying instrument, comprising: a moving unit that matches a measuring point.
【請求項2】前記位置検出手段は、前記画像データ内に
おける前記測点の結像位置と前記結像光学系の光軸位置
との間のズレ量を検出することを特徴とする請求項1記
載の測量機の自動求心装置。
2. The position detecting means detects the amount of deviation between the image forming position of the measuring point and the optical axis position of the image forming optical system in the image data. Automatic centering device for the surveying instrument described.
【請求項3】前記位置検出手段は、前記画像データを平
面座標空間内で定義して、直交する二つの座標軸方向に
おける前記測点の結像位置と前記結像光学系の光軸位置
のズレ量を検出することを特徴とする請求項1記載の測
量機の自動求心装置。
3. The position detecting means defines the image data in a plane coordinate space, and shifts the image forming position of the measuring point and the optical axis position of the image forming optical system in two orthogonal coordinate axis directions. The automatic centering device for a surveying instrument according to claim 1, wherein the amount is detected.
【請求項4】前記移動装置は、前記各座標軸方向に対応
する方向に夫々スライドする2組のスライドステージか
ら構成され、前記位置検出手段によって検出された各座
標軸方向における前記測点の結像位置と前記結像光学系
の光軸位置のズレ量を解消するように、各スライドステ
ージをスライドさせることを特徴とする請求項3記載の
測量機の自動求心装置。
4. The moving device is composed of two sets of slide stages that respectively slide in directions corresponding to the coordinate axis directions, and image formation positions of the measuring points in the coordinate axis directions detected by the position detecting means. 4. The automatic centering device for a surveying instrument according to claim 3, wherein each slide stage is slid so as to eliminate the deviation amount of the optical axis position of the imaging optical system.
【請求項5】前記結像光学系の光軸位置は前記平面座標
空間の原点位置に対応していることを特徴とする請求項
3記載の測量機の自動求心装置。
5. An automatic centering device for a surveying instrument according to claim 3, wherein the optical axis position of said imaging optical system corresponds to the origin position of said plane coordinate space.
【請求項6】測量機の機械中心を所定の測点の鉛直線上
方に配置する測量機の自動求心装置において、 鉛直線方向に延びる光軸を有するとともにこの光軸に交
わる方向において前記測量機と一体に移動する結像光学
系と、 前記結像光学系によって結像される像を撮像する撮像装
置と、 この撮像装置によって前記測点の近傍を撮像して得られ
た画像データに基づいて前記測点の位置を検出する位置
検出手段と、 この位置検出手段によって検出された前記測点の位置に
基づいて、前記測量機を前記光軸に交わる方向に移動さ
せて前記機械中心を前記測点の鉛直線上に合致させる移
動手段とを備えたことを特徴とする測量機の自動求心装
置。
6. An automatic centering device for a surveying instrument, wherein a machine center of the surveying instrument is arranged above a vertical line of a predetermined measurement point, wherein the surveying instrument has an optical axis extending in the vertical direction and intersects with the optical axis. An image-forming optical system that moves integrally with the image-forming optical system, an image-capturing device that captures an image formed by the image-forming optical system, and an image-capturing device that captures the vicinity of the measurement point by the image-capturing device. Position detecting means for detecting the position of the measuring point, and based on the position of the measuring point detected by the position detecting means, the surveying instrument is moved in a direction intersecting the optical axis to measure the machine center. An automatic centripetal device for a surveying instrument, which is provided with a moving means for matching the points on a vertical line.
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