JPS59187215A - 角度距離測定器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、角度測定装置、更に詳しくは、偏心観測法
を用いて距離を精密に測定するために使用する角度距離
測定器に関するものである。

距離や方位の測定において、最近の光波あるいはレーザ
ー光線を利用した精密タキオメータを使用すれば、ある
地点から他の任意の直接視通のてきる地点に到る直線距
離と方位を、同時に正確に測定できるようになった。

しかし、近年社会環境の開発が急激であり、これに伴な
う景観の変化も激しく、従来から設置されていた国家三
角点等の基準点からの、他の基準点あるいは新らしい目
標点への視通、すなわち見通しが妨げられ、直接測定が
不能多こなっている場合が多い。

このような状況は、従来の測角専用のトランシットによ
り測角測量を行なう場合も同様であるが、精密タキオメ
ータを使用する場合は折角の高い能率精度を著しく阻害
することになり、影響は大きい。

例えば第１図に示すように、測点１から目標２への方向
線上に新築家屋等の視通障害物３が存在する場合の従来
の距離方位測定は、測点１において視通障害のない他の
目標４．５等への測７ｍをふつうの方法で行ない、目標
２への測量に関しては、精密タキオメータやトランシッ
ト等の測定器を測点１および目標点２への直接視通が共
に得られる偏心点６を選んでそこに設置し、この偏心点
６からの目標２および測点１への方位と距離を測量する
という偏心観測法を行なってきた。

この偏心観測法では、測点１と偏心点６との間に、小川
や棚、丈の高い雑草等があったり、両地点間に起伏、勾
配かある場合には精密な測定が困難であり、また、両地
点間が耕地その他で立入りか認められない場合もある。

更に測定距離か数１０メートル程度になると、この間の
偏心距離測定も困難度を増す。

また、精密タキオメータを使用する場合は、トランシッ
トに比べ構造も複雑で大きく重く、これを偏心点６に移
動さぜることはトランシットの移動の場合に比べ、極め
て不便である。

しかも、移動のため電源との結合を外さなけれはならな
いか、偏心点６に再び設置後、再度電気的に安定かつ定
常な状態を得るために、若干の予備操作とならし運転時
間が必要になり、測定作業の能率に相当な影響を及はす
。

しかも最近、このような新築家屋や立入禁止の自動車専
用尋路等が急激に増加しつつあり、場合によっては１箇
所の測点て２箇所以上の偏心点での偏心観測を余儀無く
されることもあり、精密で迅速、かつ測点と偏心点間に
直接立入らずに実施できる偏心観測の方法あるいは、そ
のための測定だものであり、偏心観測法における精度の
維持が行なえ、測定作業の能率を向上させることができ
る角度距離測定器を提供するのが目的である。

この発明の構成は、セオドライトのような測定器本体上
に直角プリズムをその最長面またはその延長面か測定器
本体の水平回転軸と平行するよう取付け、上記プリズム
の最長面を反射面に形成し、測点に設置した精密タキオ
メータからの光波あるいはレーザー波を反射面で反射さ
せ、測定と偏心点間の距離および方位、更に目標までの
距離および方位を正確に測定することができるようにし
たものである。

以下、この発明を添付図面の第　図乃至第　図に示す実
施例に基ついて発明する。

第２図乃至第６図のように、この発明の測定器１１は、
セオドライトあるいはトランシットを用いた測定器本体
１２の上部に直角プリズム１３を、視孕望遠鏡１４の水
平回転軸１５とその最長面が平行するように取付け、直
角プリズム１３の上下両面および最長面を反射面１６．
１７．１８に形成して構成され、最長反射面１８は規準
望遠鏡１４の規準軸Ａと直交状態を保っている。

前記直角プリズム１３における各反射面１６．１７．１
８は水銀あるいはアルミニウム等の蒸着膜によって形成
されている。

第２図乃至第４図に示す第１の実施例においては、直角
プリズム１３を規準望遠鏡１４に固定し、水平、上下の
両方向に共に回転できるようにした構造であり、この場
合水平方向以外の目標を視学すると、直角プリズム１３
の最長反射面１８は水平回転軸がその延長面上にあるた
め水平回転軸のまわり回転しその結果水平回転軸に対し
て前後方向に若干移動するので、その移動量だけ補正計
算して補なう必要がある。

この場合、規準望遠鏡１４を水平回転軸１５のまわりに
１８０°反転させて反転観測を行なうことかできるよう
にしておき、水平軸誤差、規準軸誤差等を、平均値をと
ることによって消去する機能は、従来のセオドライトや
トランシットと同様に確保しておくものである。

なお、測定器本体１２は、三脚１９と固定クランプ２０
と　−　　　　　　−゛　　　　により観測用の三脚台
上に固定され、基板２３に直結した垂直軸承２５のまわ
りに自由に回転するアリダード部２４と、基板２３上に
取付けた水平角目盛２６と、アリダード部２４に取付け
られた水平角読定用バーニヤ２７と、アリタート部２４
に固定され規準望遠鏡１４を支持する水平軸受２８と高
角度目盛板２９とを設けて構成されている。

次に、第５図と第６図に示す第２の例は、直角プリズム
１３における最長反射面１８の中央水平線Ｂがセオドラ
イトの水平回転軸３０と一致するようにした場合であり
、直角プリズム１３の中央水平線Ｂと一致する水平回転
軸３０をアリダード部２４て支持し、この水平回転軸３
０の下方に突出させたアーム３１に規準望遠鏡１４を取
付けたものである。

この場合、規準望遠鏡１４の規準軸Ａは水平回転軸３０
と交わらず数ｃｍの偏心を生じるが、数ｍあるいは数十
ｍ遠方の目標を規準する場合には実際上支障はなく、ま
た、水平方向以外の目標を規準しても、直角プリズムの
水平中心線Ｂは常に測定器本体１２の水平軸上に留まっ
ているので、補正を加える必要はない。

なお、第１、第２例の例　においても直角プリズム１３
は測定器本体１２の水平軸線に対して一方側に片寄って
いるので、モーメントのバランスを回復するため、反対
側にカウンターバランス田が取付けられている。

また、測定器本体１２と直角プリズム１３の組合せ構造
は上記の例示に限定されるものではなく、例えは第１の
例において、直角プリズム１３を規準軸Ａに平行な回転
軸のまわりを回転できるようにしでもよく、これにより
測点１と目標２の間に著しい高低差がある場合にも、こ
の二点と偏心点６を含む平面に平行にプリズム１３を回
転させ、測点１から出た光線が偏心点６で反射して目標
２に入射するようにすることができる。

更に、第２の例において、垂直軸受２５および水平回転
軸３０をそれぞれ二重構造となし、各々に規準望遠鏡１
４および直角プリズム１３を取付け、減速ギヤあるいは
減速カムにより直角プリズム１３の水平方向および垂直
方向の回転量か規準望遠鏡１４の対応する回転量の２分
の１になるよう連動し、望遠鏡１４の視Ｑ方向と直角プ
リズム１３の反射方向が自動的にセットできるようにし
てもよい。

この発明の測定器は上記のような構成であり、次に偏心
観測法に基づいて距離の測定を行なう場合を第７図乃至
第１１図に基づいて説明する。

第７図において、測点１と目標２の間に視通障害物３が
存在する場合、測点１に精密タキオメータ４１を設置し
て偏心点６に正対させ、偏心点６にこの発明の測定器１
１を直角プリズム１３の最長反射面１８が測点１の方向
に直交するように設置する。

この状態で精密タキオメータ４１から放射された光波あ
るいはレーザー波は直角プリズム１３で屈折反射して再
ひ精密タキオメータ４１に入射するので、測点１から偏
心点６の方位および距離を精密タキオメーク４１によっ
て正確に測定することができる。

この際、偏心点６に設置した測定器本体１２の七オドラ
イト機構によって、偏心点６から測点１への方位を観測
する。

次に、第８図のように、偏心点６から見た測点１および
目標２までの挟角の２分の１量たけ直角プリズム１３を
回転させると、精密タキオメータ４１から放射した光波
あるいはレーザー波は、屈折、反射の後、目標２に設置
された反射用のコーナーキューブ（ペンタゴンプリズム
）で反射され、もとと同一の光路をたどり、再び直角プ
リズム１３て屈折、反射されて精密タキオメータ４１に
入射し、測点１、偏心点６、目標２の間の屈折した経路
の距離が求められる。

測点１と偏心点６の２点間の偏心距離はすてに第７図の
方法で求めであるので、これを差し引いて偏心点６と目
標２の間の距離を正確に求めることができる。

この結果から直接視通のない測点１および目標２の間の
距離および方位角はふつうの偏心観測法によって容易に
求められる。

このとき、偏心点６に設置した測定器本体１２のセオド
ライト機構により、偏心点６から目標２への方位角観測
も行なえる。

この場合、偏心点６から直接視通のとれる点が２箇所以
上あれは、精密タキオメータ４１および直角プリズム付
測定器を移動させることなく、目標点にコーナーキュー
ブを移動設置するたけて、任意の数の目標点への観測が
行なえる。

また、測点１と目標点２との間に高低差かある場合には
、偏心点６において測った両者への高度角の平均角を測
定器本体１２の直角プリズム１３の高度角としそ与える
。

光波あるいはレーザー波かプリズム媒質内を通過する際
の伝播速度の変化による影響は、必要な場合は簡単な計
算によって補正できるか、一般には無視することができ
る。

なお、高い精度か要求される場合は、直角プリズム１３
の最長反射面１８の反対側の面からの反射を利用し、第
７図に対応して第９図のような位置で、また第８図の場
合に対応して第１０図のような位置で観測を行ない、そ
れぞれの平均値をとることによって、プリズム付測定器
１１の持つ規準軸誤差、水平軸誤差および外心誤差を消
去することができる。

さらに同様な観測を直角プリズムの上下を反１（（ムし
た状態で行ない、都合４箇所の位置での観測の平均をと
って誤差を消去することができる。

なお、第７図乃至第１０図においては、直角プリズム１
３のみを図示し）みヨ規準望遠鏡１４は省略したか、こ
れは直角プリズム１３における最長反射面１８に直角な
方向に向いている。

また、偏心点６が測点１および目標２の何れよりも高い
場合あるいは低く、その高低差か著しい場合には、直角
プリズム１３の最長反射面１日のみては両点間を光線で
結合することはできない。

この場合は第１１図のように直角プリズム１３の」−下
両面の反射面１６あるいは１７の何れかで光線を反射さ
せて目標２に光線を到達させる。

第１１図は垂直面へ投影した模式図であるが、実際には
この光路中の一点、例えば一点４２において直角プリズ
ム１３の最長反射面１８に達し、水平方向にも反射して
所望の上下、水平の両方向に向う光線を得ることができ
る。

ナ・お、規準望遠鏡１４を反転して直角プリズム１３が
望遠鏡１４の下方に位置した場合、水平回転軸に平行に
近い方向については、アリダード部２４の水平軸承２８
部分が視通障害となって観測ができないか、元来この方
向は測点から偏心点への方向、すなわち現地では視通障
害物のない方向なので、この場合はこの発明の測定器を
使用するまてもなく、直接観測が行なえるわけてあり、
実用土何等の支障も生じない。

才り、第８図と第１０図の位置に直角プリズム１３を設
定するには、測点１および目標２のなす水平方位角およ
び高度挟角をそれぞれ２分の１にした方向に向ければよ
いが、規準望遠鏡１４と直角プリズム１３の回転量を２
分の１の関係になるように連動しておけは、操作はほと
んど自動的に行なえる。

以上のように、この発明による・と、セオドライト又は
トランシットを用いた測定器本体の上部に直角プリズム
を、その最長面が水平回転軸に平行するよう取付け、直
角プリズムの−１−′最長面を反射面に形成したので、
偏心観４ｊ（ｊ法を用いた距離測定において、偏心点に
設置するのみで測点から偏心点、偏心点から目標までの
距離を精密タキオメータによって正確に測定することが
でき、精密タキオメータの高精反を維持したままで、視
通障害のある場合の距離測定を効率よく実行することか
できる。

また、６↓１」定器本体にセオドライト又はトランシッ
トを用いているので、測点から偏心点への移動が簡単に
行なえ、距離と方位の同時測定か同時に実現することが
できる。

さらに、直角プリズムは、最長面と共に上下面を反射面
にすると、測点、偏心点、目標の間に高低差かあるよう
な場合でも測定が可能になる。

【図面の簡単な説明】

ん１図は偏心観測法の概念図、第２図はこの発明に係る
測定器の第１の例を示す正面図、第３図は同平面図、第
４図は同側面図、第５図は同第２の例を示す正面図、第
６図は同側面図、第７図乃至第１０図は同」二を用いた
偏心観測の説明図、第１１図は偏心点か目標より低い場
合の説明図である。 １１は測定器、１２は測定器本体、１３は直角プリズム
、１４は規準望遠鏡、１５は水平回転軸、１６．１７．
１８は反射面。 特許出願人　　パシフィック航朶株式会社同　代胛人　
鎌　　；月　　文　二

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）望遠鏡を備えた測定器本体の上部に直角プリズム
   を、その最長面が測定器本体の水平回転軸に平行するよ
   う取付け、前記プリズムの最長面が反射面に形成されて
   いる角度距離測定器。
2. （２）測定器本体がセオドライト又はトランショットで
   ある特許請求の範囲第１項に記載の角度距離測定器。
3. （３）反射面が水銀蒸着膜で形成されている特許請求の
   範囲′！３５１項に記載の角度距離測定器。