JPH10293029A

JPH10293029A - 機械高測定機能付測量機

Info

Publication number: JPH10293029A
Application number: JP36766997A
Authority: JP
Inventors: Masami Shirai; 雅実白井; Atsumi Kaneko; 敦美金子
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1997-02-20
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1998-11-04
Anticipated expiration: 2017-12-26
Also published as: JP3803188B2

Abstract

(57)【要約】【課題】測量機の基点からの高精度の機械高さを容易
に得る。【解決手段】測量機２０にＳ軸周りに回動可能な望遠
鏡２２を設ける。測量機２０に、望遠鏡２２の下方に向
って延びる、測距用光波が通過するための光路穴４２を
形成する。基点Ｐにコーナーキューブプリズム６０を備
えたプリズムユニット５０を載置する。望遠鏡２２を鉛
直下方に向けて求心作業を行なう。求心作業の後、測量
機２０を三脚１２の頸部１６に対して固定ネジ１８によ
り固定する。そして、望遠鏡２２からコーナーキューブ
プリズム６０に対して測距を行い、Ｌ１を測定する。プ
リズム高さＬ２と、測定値Ｌ１を加算して機械高Ｈを求
める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトータルステーショ
ン等の測量機に関し、より詳しくは機械高を測定する機
能を備えた測量機に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年電子技術の発展に伴い、光波を光軸
方向に発し、対象物によって反射され戻ってきた光波を
受光して対象物までの距離を測定する、光波測距を行な
うことができる装置が開発されている。光波測距は、測
量機内の既知点を原点とし、この原点を地上測点の鉛直
線上に設置して行なわれる。測距データから地上測点の
地点高度を算出するには、原点と地上測点との鉛直距
離、すなわち機械高が必要である。従来機械高の測定
は、測量機本体の側面に係止金具を取り付け、巻尺の一
端を係止金具に引掛け、他端を地面まで延ばして巻尺の
目盛りを読み取ることにより行なわれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように測
量機本体の側面に巻尺を引掛けて測定する場合、巻尺が
取り付けられた位置と地上測点とが水平方向に離れてい
るので、機械高の測定結果に誤差が生じやすい。また巻
尺による測定の精度は低いため、機械高を高精度に検出
することは困難であり、したがって光波測距装置を用い
て高精度の測距を行なったとしても、測距結果の精度は
粗くなる。

【０００４】本発明は、機械高を高精度に、しかも容易
に得ることができる機械高測定機能付測量機を提供する
ことを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による機械高測定
機能付測量機は、測量機本体と、この測量機本体に支持
され、水平軸の周りに回動自在な望遠鏡と、望遠鏡を介
して測距用光波を出射する光波出射手段と、測距用光波
を測量機本体の鉛直軸方向に位置する目標点へ向って導
く光路手段と、目標点に導かれた測距用光波を利用し
て、所定の点から目標点までの距離を測定する測距手段
とを備えたことを特徴としている。

【０００６】好ましくは測量機本体は、測量機中心を通
り、かつ水平軸を通る鉛直軸の周りに回転自在であり、
測距手段は、測量機中心から目標点までの距離を測定す
る。光路手段は例えば、鉛直軸方向に延び、測距用光波
が通るための光路穴を有する。光路穴の上下に形成され
た開口部にそれぞれ透明部材が設けられてもよい。測距
手段は例えば、目標点からの反射光を検出することによ
り距離を測定する。

【０００７】目標点に、光波出射手段からの出射光を反
射し、測距手段に導く反射部材が設けられてもよい。反
射部材は例えばコーナーキューブプリズムである。反射
部材が設けられた場合、反射部材が設けられた位置に関
する情報と、測距手段により測定された距離とに基い
て、測量機の機械高が求められることが好ましい。この
構成では例えば、反射部材が設けられた高さ位置と測定
手段により測定された距離とが加算されて、機械高が求
められる。またこの場合、機械高を計算するマイクロコ
ンピュータと、機械高の数値を表示する表示部とが設け
られてもよい。機械高は、例えば測量のデータとして用
いられる。

【０００８】好ましくは測量機本体に設けられた取手に
反射部材が設けられ、望遠鏡が鉛直下方に向けられてい
る状態において、反射部材を介して望遠鏡が視準でき
る。

【０００９】機械高測定機能付測量機には、望遠鏡の水
平軸周りの角度を測定するための高度分度が設けられる
ことが好ましい。また、測距用光波の光波径を変更する
光学部材が設けられてもよい。測量機本体の表面による
測距用光波の反射を防止する反射防止アダプタが設けら
れてもよい。測量機本体に反射防止処理が施されてもよ
い。倍率を変える光学部材が反射ミラーの望遠鏡と反対
側の光路上に設けられてもよい。

【００１０】機械高測定機能付測量機には、可視光を反
射させ、測距用光波を透過させる光学部材を有する求心
望遠鏡が設けられてもよい。また、望遠鏡が鉛直軸に略
一致したか否かを判定するための位置合わせ機構が設け
られてもよい。この位置合わせ機構は例えば、望遠鏡に
設けられた第１のマークと、測量機本体に設けられた第
２のマークとを有する。あるいは位置合わせ機構は、望
遠鏡に設けられた回転軸に形成された窪みと、測量機本
体に設けられ、窪みに係合可能なボールとを有する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明による機械高測定機
能付測量機の実施形態について添付図面を参照して説明
する。なお、各実施形態において同一部材もしくは対応
する部材には同一符号を付す。

【００１２】図１〜図４は第１実施形態の構成を示し、
測量機としてのトータルステーションを示している。図
１と図２はトータルステーションのそれぞれ側面図と正
面図である。図３は、望遠鏡を図１、図２の状態から水
平軸周りに９０度回転させるとともに、望遠鏡の内部の
構造を模式的に示したトータルステーションの正面図で
ある。図４は図３と同じ状態を示し、取手と支持部を図
２のＩＶ−ＩＶ線に沿って破断して示す図である。

【００１３】トータルステーション２０には三脚（図示
せず）に連結される台座２１が設けられる。台座２１に
は、トータルステーション２０と三脚とを固定するため
の固定板２１ｂと、この固定板２１ｂに支持された３つ
の水平調整部材２１ａとが設けられる。固定板２１ｂの
中央には、三脚への連結に用いられる固定ネジを螺合す
るためのネジ穴４０が形成される。水平調整部材２１ａ
をそれぞれ軸周りに回転させることにより、トータルス
テーション２０の三脚に対する上下移動が可能であり、
トータルステーション２０を水平に調整することができ
る。

【００１４】台座２１の上方には、トータルステーショ
ン２０の中心を通る鉛直軸Ｊの周りに回動可能な測量機
本体２３が設けられる。測量機本体２３は調整ネジ２５
を操作することによって鉛直軸Ｊの周りに回動する。測
量機本体２３の下部には、トータルステーション２０に
関する種々の情報、あるいは測量結果を表示するための
表示部２４が設けられる。測量機本体２３の内部には、
トータルステーション２０に設けられた各装置を制御
し、また種々の演算を行なうマイクロコンピュータ１１
が設けられる。また測量機本体２３には、中央上面２３
ａから鉛直下方向に向って貫通する光路穴４２が形成さ
れ、光路穴４２はネジ穴４０に臨んでいる。

【００１５】測量機本体２３には望遠鏡収容空間２８が
形成され、望遠鏡収容空間２８には望遠鏡ユニット２６
が設けられる。望遠鏡ユニット２６は、測量機本体２３
によって水平軸Ｓの周り（矢印Ａ方向）に回動自在に支
持される。望遠鏡ユニット２６の略中央には望遠鏡２２
が設けられ、望遠鏡２２は望遠鏡ユニット２６と一体的
に水平軸Ｓの周りに回動する。測量機本体２３の上方に
は、望遠鏡収容空間２８を跨ぐようにして取手２７が設
けられる。

【００１６】トータルステーション２０を求心すると
き、あるいは機械高を測定するとき、図３、４に示すよ
うに、望遠鏡２２は図１の状態から水平軸Ｓの周りに９
０度回転させられる。すなわちトータルステーション２
０は求心作業等において、望遠鏡２２の光軸が鉛直Ｊに
一致した状態で使用される。

【００１７】望遠鏡２２には、接眼レンズ３０、焦点板
３２、ポロプリズム３４、中間レンズ３６および対物レ
ンズ３８が設けられる。中間レンズ３６と対物レンズ３
８の間には赤外線のみを反射させるダイクロイックミラ
ー３１が配設され、ダイクロイックミラー３１の側方に
はプリズム３５、発光素子３７および受光素子３９が設
けられる。

【００１８】発光素子３７は赤外線（測距用光波）を出
射し、赤外線はダイクロイックミラー３１において反射
され、対物レンズ３８から出射される。この赤外線は例
えば測量鋲において反射し、対物レンズ３８を介してダ
イクロイックミラー３１に導かれる。そして赤外線はダ
イクロイックミラー３１において反射され、プリズム３
５を介して受光素子３９に導かれる。

【００１９】焦点板３２には、望遠鏡２２が対向する物
体の像が中間レンズ３６と対物レンズ３８によって結像
される。焦点板３２には、図５に示されるように、その
中心を識別するための十字マーク３３が形成される。一
方、取手２７の中央には反射部材すなわち反射ミラー２
９が設けられ、反射ミラー２９は、望遠鏡２２が鉛直軸
Ｊに一致するように下向きに回動された状態において接
眼レンズ３０に対向する。

【００２０】したがって、例えば望遠鏡２２を鉛直軸Ｊ
に一致するように下向きに回動した状態において、焦点
板３２には、測量機本体２３の直下に位置する測量鋲等
の像がネジ穴４０および光路穴４２を介して結像され
る。この焦点板３２上の像は、反射ミラー２９および接
眼レンズ３０を介して視認され、望遠鏡２２の視準をと
ることができる。なお図３、図４において視準方向は鉛
直軸Ｊに一致する。

【００２１】接眼レンズ３０は望遠鏡２２に対して着脱
可能であり、接眼レンズ３０を交換することにより望遠
鏡２２の倍率を変更することができる。

【００２２】図６はトータルステーション２０を三脚１
２に取り付けて求心作業を行なうときの状態を示し、ト
ータルステーション２０および三脚１２の一部を破断し
て示す正面図である。求心作業において、三脚１２は例
えば測量鋲のほぼ真上に配置され、その上にトータルス
テーション２０が載置される。固定ネジ１８が三脚１２
の頸部１６の下方から挿入され、固定板２１ｂに形成さ
れたネジ穴４０に螺着されて軽く締められる。固定ネジ
１８の中央には、軸方向に貫通する光路穴４４が形成さ
れ、光路穴４４は測量機本体２３の光路穴４２に対向す
る。

【００２３】この状態において、望遠鏡２２が水平軸Ｓ
の周りに回動され、その光軸が鉛直軸Ｊに一致せしめら
れる。この作業は高度分度（図示せず）の目盛を見なが
ら行なわれる。高度分度は通常、トータルステーショ
ン、測距儀等の測量機において、望遠鏡の水平、高度方
向の回転角度を検出するために設けられ、例えば光学式
のロータリーエンコーダーによって構成される。

【００２４】次に取手２７内の反射ミラー２９を介し
て、矢印Ｂ方向（図４参照）から望遠鏡２２内を視認し
ながら、接眼レンズ３０と中間レンズ３６の光軸上の位
置が調節され、測量鋲の上面に形成されたマークによっ
て定義される基点Ｐ（目標物）にピントが合わせられ
る。この合焦動作の後、固定ネジ１８が緩められる。そ
してトータルステーション２０が頸部１６の表面に沿っ
て平行移動せしめられ、図７に示されるように、焦点板
３２の十字マーク３３と基点Ｐとが合致する状態で固定
ネジ１８が締められてトータルステーション２０の求心
が行なわれる。

【００２５】図８は、機械高を測定する状態におけるト
ータルステーション２０を、三脚１２およびプリズムユ
ニット５０とともに示す図であり、この図においてプリ
ズムユニット５０は基点Ｐ上に載置されている。図９は
プリズムユニット５０の平面図である。図１０は、プリ
ズムユニット５０の一部を破断して示す正面図である。

【００２６】プリズムユニット５０は円板形の整準台５
２を有する。整準台５２は底面から突出して設けられた
３つのピン、すなわち整準台５２に垂直に固定された基
点ピン５４と、整準台５２を貫通して螺合する２つの整
準ピン５５、５６とを有し、これらのピン５４、５５、
５６は整準台５２の周縁部に、略等間隔に設けられる。
整準台５２は、ピン５４、５５、５６を介して地表面等
に載置される。

【００２７】基点ピン５４の上端にはプリズムカバー６
２が設けられ、プリズムカバー６２の中には、コーナー
キューブプリズム（反射部材）６０が固定される。基点
ピン５４の尖端部５４ａは地表面の基点Ｐに合わせて設
置される。この尖端部５４ａとコーナーキューブプリズ
ム６０のプリズム面６０ｂ内の任意設定位置Ｑまでの長
さをプリズム高さＬ２とし、また基点ピン５４の中心軸
を基点軸Ｔとする。なお、任意設定位置Ｑはプリズム定
数によって定まる位置である。２つの整準ピン５５、５
６は、整準台５２と螺合するネジ部５５ｂ、５６ｂを備
える。したがって整準ピン５５、５６を軸周りに回転さ
せることにより、基点軸Ｔが鉛直方向となるように整準
台５２の水平状態を調整することができる。

【００２８】整準台５２の上面の略中央には、整準台５
２の水平状態を判断するための気泡管５３が設けられ
る。気泡管５３は、目視のために上面に気泡５３ａと目
盛り５３ｂが設けられ、また気泡管５３の基準面が基点
軸Ｔと直交するように設けられる。

【００２９】コーナーキューブプリズム６０は３面直交
型の反射鏡であり、ガラスの立方体の角の部分を切り落
とし、その切り落とし面に垂直で立方体の角を通る軸を
中心軸とする円筒状に側面を削り落として成形される。
すなわちコーナーキューブプリズム６０は、互いに直交
し、プリズムカバー６２の内周面に当接する３つの反射
面６０ａと、プリズムカバー６２の開口面に一致する１
つのプリズム面６０ｂとを有する。図９に示されるよう
に正面から見ると、プリズム面６０ｂにおいて、隣り合
う２つの反射面の稜線３本（図中、太線６４で示す）
と、この稜線の像３本（図中、細線６６で示す）とが、
交差しているように映って見える。基点軸Ｔは、６本の
稜線の交点を通る。

【００３０】次に機械高の測定について説明する。機械
高の測定は、上述した求心作業の後、プリズムユニット
５０をトータルステーション２０の下方に配置して行な
われる。

【００３１】まず望遠鏡２２からコーナーキューブプリ
ズム６０の視準を行ない、焦点板３２の十字線３３とコ
ーナーキューブプリズム６０の任意設定位置Ｑとを合わ
せる（図７参照）。この状態で測距が行なわれる。すな
わち、発光素子３７から赤外線が出射され、コーナーキ
ューブプリズム６０において反射し、受光素子３９に導
かれる。受光素子３９では、受光した赤外線に基いて、
発光素子３７からコーナーキューブプリズム６０までの
距離に対応した信号が出力される。この信号はマイクロ
コンピュータ１１において所定の処理を施され、これに
より、トータルステーション２０の中心Ｏからコーナー
キューブプリズム６０の任意設定位置Ｑまでの距離Ｌ１
が算出される。

【００３２】地表面から任意設定位置Ｑまでの高さＬ２
は、プリズム定数を変更することにより、別の位置に定
めることもできる。この高さＬ２のデータは、マイクロ
コンピュータ１１内のメモリに、プリズム高さとして記
憶される。

【００３３】以上のようにしてトータルステーション２
０の中心Ｏからコーナーキューブプリズム６０の任意設
定位置Ｑまでの距離Ｌ１が得られると、マイクロコンピ
ュータ１１において、（１）式により機械高Ｈが求めら
れる。もし測量鋲が地表面に対して凹陥し、あるいは突
出していたときは、ノギス等を用いてその凹凸量ΔＨを
測定し、（１）式により求められた機械高Ｈに対して凹
凸量ΔＨを加減算することにより機械高を補正すること
が必要である。この補正後の機械高は必要に応じて表示
部２４により表示される。なお、機械高をマイクロコン
ピュータ１１内のメモリに格納し、測量のデータとして
使用することも可能である。

【００３４】Ｈ＝Ｌ１＋Ｌ２・・・（１）

【００３５】以上のように第１実施形態によれば、測量
用の望遠鏡２２を用いて機械高を高精度に測定すること
ができる。また第１実施形態によれば、求心を行なうと
き、取手２７に設けられた反射ミラー２９と測量用の望
遠鏡２２を使用するので、求心望遠鏡を設ける必要がな
く、したがってトータルステーション２０の小型軽量化
やコストダウンが可能である。

【００３６】さらに第１実施形態では、コーナーキュー
ブプリズム６０を基点Ｐ上に載置しているので、機械高
Ｈをより高精度に求めることができる。すなわち、基点
Ｐにプリズムユニット５０を載置せず、直接基点Ｐまで
の距離を測定してもよいが、より正確な機械高を求め、
精度の高い測量を行なうためには、プリズムユニット５
０等の反射部材を載置することが好ましい。なお反射部
材としては、反射シート等であってもよい。

【００３７】図１１、図１２は第２実施形態のプリズム
ユニット７０を示す。トータルステーションの構成は第
１実施形態と同じ構成であるので、その説明を省略す
る。

【００３８】プリズムユニット７０はケーシング７２と
基点ピン５４を有し、ケーシング７２は基点ピン５４の
上端に設けられる。ケーシング７２には、コーナーキュ
ーブプリズム６０と気泡管５３が設けられる。コーナー
キューブプリズム６０は、基点ピン５４の中心軸である
基点軸Ｔに対して、プリズム面６０ｂが垂直になるよう
に設けられる。気泡管５３は、その表面が基点軸Ｔに対
して垂直になるように設けられる。

【００３９】第２実施形態のトータルステーションを用
いて測距を行なうとき、プリズムユニット７０は、作業
者の手によって、気泡管５３の気泡５３ａが目盛り５３
ｂの中心にあるように保持される。

【００４０】以上のように第２実施形態では、プリズム
ユニット７０は整準台５２等の支持部材によって支持さ
れる構成を有しておらず、作業者が手で保持する必要が
あるが、その構成は非常に単純であり、製造コストを抑
えることができる。また第２実施形態によれば、第１実
施形態と同様の効果、すなわち測量用の望遠鏡とコーナ
ーキューブプリズム６０を用いることにより、高精度の
機械高が容易に得られるという効果がある。

【００４１】また測定点に専用の反射部材を使用せず、
測定点からの測距用光波を測定するノンプリズムタイプ
の光波測距機を使用する場合においては、基点上に反射
部材を置く必要はなく、基点で反射した測距用光波を測
定することにより機械高を求めることが可能である。

【００４２】図１３は本発明の第３実施形態を示す。第
３実施形態では、トータルステーション２０に反射防止
アダプタ８０が設けられており、その他の構成は第１実
施形態と同様であるので、その説明は省略する。

【００４３】測距用光波の径は望遠鏡２２の対物レンズ
の径とほぼ等しく、また光路穴４２の径はスペースの都
合上大きくし難い。すなわち通常、測距用光波の径は光
路穴４２の径より大きく、光波はトータルステーション
２０の外装で反射され、その外装での反射光の成分がノ
イズとなり測距精度に影響を与える。反射防止アダプタ
８０はこのような測距用光波の反射を防止する装置であ
り、望遠鏡２２と測量機本体２３との間に設けられる。

【００４４】反射防止アダプタ８０は、測量機本体２３
に形成された光路穴４２と略同径のアダプタ光路穴８２
を備えており、その外表面の全体に黒色塗装などの反射
防止処理が施されている。反射防止アダプタ８０は位置
決め環８４を有し、位置決め環８４は、測量機本体２３
に形成された位置決め穴８６に嵌合される。これにより
アダプタ光路穴８２は、その軸が鉛直軸Ｊに一致するよ
うに位置決めされ、望遠鏡２２から出射されて反射防止
アダプタ８０を透過した測距用光波は、ノイズを発生さ
せずに光路穴４２に入射する。

【００４５】したがって第３実施形態によれば、測量用
の望遠鏡２２を用いて高精度の機械高が得られるだけで
なく、反射防止アダプタ８０を設けることにより、トー
タルステーションの外装による光波の反射を防止して、
精度の高い測距値が得られる。

【００４６】なお第３実施形態において、外装による測
距用光波の反射を防止するために反射防止アダプタ８０
を設けたが、代わりに例えばビームエキスパンダなどの
光学ユニットを設け、光波径を変更する構成にしてもよ
い。また、装置外装の測距用光波が当たる部分に反射防
止処理を行なってもよい。

【００４７】図１４、図１５は本発明の第４実施形態を
示す。第４実施形態では、トータルステーション２０の
取手２７において、反射ミラー２９の近傍に倍率変更光
学系９０が設けられており、その他の構成は第１実施形
態と同様であるので、その説明は省略する。

【００４８】倍率変更光学系９０は、求心作業時に基点
Ｐを視準しやすいように倍率を変更するために設けられ
る。倍率変更光学系９０は取手２７に収容され、その接
眼レンズが取手９０の端部に臨むようにして配置され
る。したがって、Ｃ方向に沿って、倍率変更光学系９
０、反射ミラー２９、望遠鏡２２、支持部光路穴４２を
介して、鉛直下方の目標物（基点）が視準できる。この
視準に関する光軸は、図中１点鎖線で示され、鉛直軸Ｊ
に一致する。

【００４９】したがって第４実施形態によれば、測量用
の望遠鏡２２を用いて高精度の機械高が得られるだけで
なく、倍率変更光学系９０を用いることにより、求心の
精度を高めることができる。

【００５０】図１６は本発明の第５実施形態を示し、本
実施形態では求心望遠鏡１００が設けられている。すな
わち、第１から第４実施形態では測距用の望遠鏡２２を
使用して求心作業を行なっているが、本実施形態では求
心望遠鏡１００を使用して求心作業が行なわれる。

【００５１】求心望遠鏡１００は、測量機本体２３の望
遠鏡２２よりも下方に設けられる。求心望遠鏡１００の
内部には接眼レンズ１０２、求心用焦点板１０４、光学
部材１０６、対物レンズ１０７が設けられる。光学部材
１０６の先端に形成されたビームスプリッタ１０６ａは
光路穴４２内に臨んでおり、これにより望遠鏡光軸Ｋ
は、その一部が鉛直軸Ｊと一致するように折曲する。ビ
ームスプリッタ１０６ａには、測距用光波を透過させ、
可視光を反射させる特性を有するコーティングが施され
ている。

【００５２】光路穴４２の上端と下端の開口部はそれぞ
れ、透明部材の１つであるカバーガラス１０８、１０９
によって閉塞され、光路穴４２の防水、防塵が施されて
いる。その他の構成は第１実施形態と同様であり、その
説明は省略する。

【００５３】以上のように本実施形態は、求心望遠鏡１
００を備えたトータルステーション２０において、測距
用光波のみを通すコーティングを施した光学部材１０６
が設けられるとともに、光波穴４２が形成されている。
したがって求心望遠鏡１００を介して鉛直下方の目標物
（基点）を観察することができ、求心作業を行なうこと
ができる。求心作業の後、上記各実施形態と同様に、望
遠鏡２２を下方に向け、光学部材１０６を透過する光を
利用して測距作業が行なわれ、機械高が検出される。す
なわち、望遠鏡２２から出射された測距用光波は鉛直軸
Ｊに沿って光学部材１０６を通り、中心Ｏから下方の目
標物（基点）までの距離が測定される。なお、この測距
において、カバーガラス１０８、１０９とビームスプリ
ッター１０６の厚み分の距離を補正することが必要であ
る。

【００５４】図１７、図１８は本発明の第６実施形態を
示す。第６実施形態は上記各実施形態と異なり、測距儀
２００を用いて機械高を測定するように構成されてい
る。

【００５５】測距儀２００には、第１実施形態のトータ
ルステーションと同様に、固定板２０１ｂと水平調整部
材２０１ａを有する台座２０１が設けられ、固定板２０
１ｂは三脚（図示せず）に固定するために設けられる。
すなわち、水平調整部材２０１ａを軸周りに回転させる
ことにより、測距儀２００が水平に調整可能である。固
定板２０１ｂの中央には、三脚への連結に用いられる固
定ネジを螺合するためのネジ穴２０２が形成される。

【００５６】台座２０１の上方に設けられた測距儀本体
２０３は、調整ネジ２０５を操作することにより、測距
儀２００の中心を通る鉛直軸Ｊの周りに回動可能であ
る。測距儀２００の下部には、測距儀２００に関する種
々の情報を表示するための表示部２０４が設けられる。
測距儀本体２０３の内部には、測距儀２００に設けられ
た各装置を制御し、また種々の演算を行なうマイクロコ
ンピュータ（図示せず）が設けられる。また測距儀本体
２０３には、中央上面２０３ａから鉛直下方向に向って
貫通し、ネジ穴２０２に対向する光路穴２０６が形成さ
れる。

【００５７】測距儀本体２０３に形成された収容空間２
０７には、測距儀ユニット２０８が設けられ、測距儀ユ
ニット２０８は、測距儀本体２０３によって水平軸Ｓの
周りに回動自在に支持される。測距儀ユニット２０８は
調整ネジ２０９を回転させることにより回動し、所定位
置に固定される。測距儀ユニット２０８には測距用光学
系（望遠鏡）２１０が設けられる。

【００５８】測距儀２００には、測距用光学系２１０の
光軸が鉛直軸Ｊに一致したか否かを判定するための位置
合わせ機構が設けられる。位置合わせ機構は、測距儀ユ
ニット２０８の側面に設けられた第１の指標部材２１１
と、測距儀本体２０３の上面に設けられた第２の指標部
材２１２とを有する。第１の指標部材２１１の下面２１
１ａは水平軸Ｓを中心とする凹状円筒面であり、第２の
指標部材２１２の上面２１２ａは水平軸Ｓを中心とする
凸状円筒面である。これらの面２１１ａ、２１２ａは相
互に摺接する。

【００５９】第１の指標部材２１１の表面には、第２の
指標部材２１２側を向く矢印の第１のマークＭ１が形成
され、第２の指標部材２１２の表面には、第１の指標部
材２１１側を向く矢印の第２のマークＭ２が形成され
る。これらのマークＭ１、Ｍ２は、測距用光学系２１０
が鉛直軸Ｊに平行になった状態において、相互に合致す
るように形成される。すなわちマークＭ１、Ｍ２が設け
られるのは、測距儀２００には通常、高度・水平分度が
設けられないからである。

【００６０】測距儀ユニット２０８には気泡管（図示せ
ず）が設けられる。気泡管は、測距儀２００が水平状態
に定められた状態において、気泡が気泡管の中心に位置
するように構成される。

【００６１】また測距儀ユニット２０８には、求心望遠
鏡２１３が設けられる。求心望遠鏡２１３は、第５実施
形態の求心望遠鏡１００（図１６参照）と同様な構成を
有し、接眼レンズ２１４と、求心用焦点板２１５と、光
学部材２１６と、対物レンズ２１７とを備える。

【００６２】したがって第６実施形態では、まず求心望
遠鏡２１３を介して鉛直下方の目標物（基点）が観察さ
れ、求心作業が行なわれる。そしてマークＭ１、Ｍ２が
合うようにして測距儀ユニット２０８が下方に向けら
れ、測距が行なわれて機械高が検出される。すなわち第
６実施形態によれば、第５実施形態と同様な効果が得ら
れる。

【００６３】図１９は本発明の第７実施形態を示す。第
７実施形態は第６実施形態と比較し、測距儀ユニット２
０８の測距用光学系（図示せず）の光軸を鉛直軸Ｊに合
わせる位置合わせ機構の構成が異なり、その他の構成は
同じである。

【００６４】すなわち第７実施形態では、測距儀ユニッ
ト２０８に一体的に設けられ、測距儀本体２０３に回転
自在に支持された回転軸２２０に、円錐状の窪み２２１
が形成され、測距儀本体２０３には、窪み２２１に係合
可能なボール２２２が設けられる。ボール２２２は、測
距儀本体２０３に形成された収容穴２２３内に収容さ
れ、また収容穴２２３には、ボール２２２を窪み２２１
側へ付勢するバネ２２４が収容される。

【００６５】窪み２２１は、測距用光学系の光軸が鉛直
軸Ｊに合う状態において、ボール２２２が係合するよう
な位置に形成される。したがって第７実施形態の構成に
よれば、測距儀ユニット２０８を鉛直下方に向けるため
の作業が容易になる。

【００６６】

【発明の効果】本発明によると、測量機の機械高を高精
度に、しかも容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態であるトータルステーシ
ョンの側面図である。

【図２】図１に示すトータルステーションの正面図であ
る。

【図３】望遠鏡を図１、図２の状態から水平軸周りに９
０度回転させるとともに、望遠鏡の内部の構造を模式的
に示したトータルステーションの正面図である。

【図４】図３と同じ状態を示し、取手と支持部を図２の
Ｉ−Ｉ線に沿って破断して示す図である。

【図５】焦点板を示す正面図である。

【図６】トータルステーションを三脚に取り付けて求心
作業を行なうときの状態を示し、トータルステーション
の一部を破断して示す正面図である。

【図７】求心作業時における焦点板に結像される像を示
す図である。

【図８】機械高を測定する状態におけるトータルステー
ションを三脚およびプリズムユニットとともに示す図で
ある。

【図９】図８に示すプリズムユニットの平面図である。

【図１０】図８に示すプリズムユニットを一部を破断し
て示す側面図である。

【図１１】本発明の第２実施形態である機械高測定機能
付測量機のプリズムユニットを示す平面図である。

【図１２】図１１に示すプリズムユニットの側面図であ
る。

【図１３】本発明の第３実施形態であるトータルステー
ションを、一部を破断して三脚と共に示す正面図であ
る。

【図１４】本発明の第４実施形態であるトータルステー
ションの断面図である。

【図１５】図１４に示すトータルステーションの正面図
である。

【図１６】本発明の第５実施形態であるトータルステー
ションを、一部を破断して示す正面図である。

【図１７】本発明の第６実施形態であるトータルステー
ションを、一部を破断して示す正面図である。

【図１８】図１７に示すトータルステーションの側面図
である。

【図１９】本発明の第７実施形態であるトータルステー
ションを、一部を破断して示す側面図である。

【符号の説明】

２０トータルステーション２２望遠鏡２３測量機本体２７取手４２、４４光路穴５０プリズムユニット６０コーナーキューブプリズムＪ鉛直軸Ｓ水平軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測量機本体と、この測量機本体に支持さ
れ、水平軸の周りに回動自在な望遠鏡と、前記望遠鏡を
介して測距用光波を出射する光波出射手段と、前記測距
用光波を前記測量機本体の鉛直軸方向に位置する目標点
へ向って導く光路手段と、前記目標点に導かれた測距用
光波を利用して、所定の点から目標点までの距離を測定
する測距手段とを備えたことを特徴とする機械高測定機
能付測量機。
【請求項２】前記測量機本体が、測量機中心を通り、
かつ前記水平軸を通る鉛直軸の周りに回転自在であり、
前記測距手段が前記測量機中心から目標点までの距離を
測定することを特徴とする請求項１に記載の機械高測定
機能付測量機。
【請求項３】前記光路手段が、鉛直軸方向に延び、前
記測距用光波が通るための光路穴を有することを特徴と
する請求項１に記載の機械高測定機能付測量機。
【請求項４】前記光路穴の上下に形成された開口部に
それぞれ透明部材が設けられることを特徴とする請求項
３に記載の機械高測定機能付測量機。
【請求項５】前記測距手段が、前記目標点からの反射
光を検出することにより前記距離を測定することを特徴
とする請求項１に記載の機械高測定機能付測量機。
【請求項６】前記目標点に、前記光波出射手段からの
出射光を反射し、前記測距手段に導く反射部材が設けら
れることを特徴とする請求項１に記載の機械高測定機能
付測量機。
【請求項７】前記反射部材がコーナーキューブプリズ
ムであることを特徴とする請求項６に記載の機械高測定
機能付測量機。
【請求項８】前記反射部材が設けられた位置に関する
情報と、前記測距手段により測定された距離とに基い
て、測量機の機械高が求められることを特徴とする請求
項６に記載の機械高測定機能付測量機。
【請求項９】前記反射部材が設けられた高さ位置と前
記測定手段により測定された距離とが加算されて、前記
機械高が求められることを特徴とする請求項８に記載の
機械高測定機能付測量機。
【請求項１０】前記機械高を計算するマイクロコンピ
ュータと、前記機械高の数値を表示する表示部とを備え
たことを特徴とする請求項８に記載の機械高測定機能付
測量機。
【請求項１１】前記機械高が測量のデータとして用い
られることを特徴とする請求項８に記載の機械高測定機
能付測量機。
【請求項１２】前記測量機本体に設けられた取手に反
射部材が設けられ、前記望遠鏡が鉛直下方に向けられて
いる状態において、前記反射部材を介して前記望遠鏡が
視準できることを特徴とする請求項１に記載の機械高測
定機能付測量機。
【請求項１３】前記望遠鏡の水平軸周りの角度を測定
するための高度分度を備えたことを特徴とする請求項１
に記載の機械高測定機能付測量機。
【請求項１４】前記測距用光波の光波径を変更する光
学部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の機械
高測定機能付測量機。
【請求項１５】前記測量機本体の表面による前記測距
用光波の反射を防止する反射防止アダプタを備えたこと
を特徴とする請求項１に記載の機械高測定機能付測量
機。
【請求項１６】前記測量機本体に反射防止処理が施さ
れることを特徴とする請求項１に記載の機械高測定機能
付測量機。
【請求項１７】倍率を変える光学部材が、前記反射ミ
ラーの前記望遠鏡と反対側の光路上に設けられることを
特徴とする請求項１に記載の機械高測定機能付測量機。
【請求項１８】可視光を反射させ、測距用光波を透過
させる光学部材を有する求心望遠鏡が設けられることを
特徴とする請求項１に記載の機械高測定機能付測量機。
【請求項１９】前記望遠鏡が前記鉛直軸に略一致した
か否かを判定するための位置合わせ機構を備えることを
特徴とする請求項１に記載の機械高測定機能付測量機。
【請求項２０】前記位置合わせ機構が、前記望遠鏡に
設けられた第１のマークと、前記測量機本体に設けられ
た第２のマークとを有することを特徴とする請求項１９
に記載の機械高測定機能付測量機。
【請求項２１】前記位置合わせ機構が、前記望遠鏡に
設けられた回転軸に形成された窪みと、前記測量機本体
に設けられ、前記窪みに係合可能なボールとを有するこ
とを特徴とする請求項１９に記載の機械高測定機能付測
量機。