JPS623610A - Measuring method and measuring device for determining relative position between two object - Google Patents

Measuring method and measuring device for determining relative position between two object

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JPS623610A
JPS623610A JP14066685A JP14066685A JPS623610A JP S623610 A JPS623610 A JP S623610A JP 14066685 A JP14066685 A JP 14066685A JP 14066685 A JP14066685 A JP 14066685A JP S623610 A JPS623610 A JP S623610A
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ベルンハルト・ブラウネツケル
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学的測定方法及び光学的測定装置、特にバー
コードを遠隔的に読取るための装置に関る、。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an optical measurement method and an optical measurement device, in particular a device for remotely reading barcodes.

相互に運動可能な三部分の相対的位置の非接触による測
定のための技術は種々の分野で必要とされる。
Techniques for non-contact measurement of the relative position of three mutually movable parts are needed in a variety of fields.

両部分はその位置が精度の高Aレベル、又はダイヤゲー
ジ、例えば読取シ光学機器によって確定されるべき精密
機械の部分でありうる。このようにして例えば従来から
あるレベル又はレベルIC接続された望遠鏡又はテレビ
カメラを使用る、ものでは遠くにある標尺上の高い個所
にある読取)スクールが読取られなければならない。
Both parts may be parts of precision machinery whose position is to be determined by high A-level accuracy or by a diamond gauge, for example reading optics. In this way, for example, conventional readings (reading at a high point on a leveling rod at a distance) using a level or level IC connected telescope or television camera have to be read.

しかしながら望遠鏡による遠隔の高騒個所の読取スケー
ルの読取シは観察者に高度の集中力を要求る、ことにな
る。このよ5にしてこの方法では常に胱取り誤差が%に
観察者が未熟な場合に生ずる。
However, reading the reading scale of a remote noisy location using a telescope requires a high degree of concentration from the observer. However, with this method, the error in picking the bladder always occurs when the observer is inexperienced.

種々の方法で公知のレベルの誤差に対る、高り感度を消
去る、ための研究がなされた。標尺の読取りは従来使用
されて来た受信器によって置換えられることになる。
Studies have been conducted to eliminate high sensitivity to known levels of error in various ways. The reading of the leveling rod will be replaced by the receiver previously used.

しかし標尺は非常に複雑でかつ野外又は残物敷地内での
乱暴な使用のためには実際上不適轟である。これに加え
て、この標尺による測定には不利なかなシの労力を伴う
However, leveling rods are very complex and are practically unsuitable for rough use in the field or on debris sites. In addition to this, measuring with this leveling rod is disadvantageous and requires a lot of effort.

オーストラリア特許2542777 Kよれば標尺は白
黒の縦縞及び三角形の組合せを備えているO これらのマークの走査によって標尺に直角にかつ適当な
コードの選択により、走査されfp /<ルス長から高
さの測定値が求められる。しかしこの場合長い距離隔ら
れた標尺を読取る場合に伴う限定された側定精度及び低
感度は非常に不利である。
According to Australian Patent No. 2542777 K, the leveling rod is provided with a combination of black and white vertical stripes and triangles. By scanning these marks the leveling rod is scanned at right angles to the leveling rod and by selecting the appropriate code. A value is required. However, in this case the limited lateral accuracy and low sensitivity associated with reading leveling rods separated by long distances are very disadvantageous.

実施例 第1図はレベルを示し、レベル1並びにレベル1から距
離2にセットされた標尺2から成る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a level, consisting of a level 1 and a leveling rod 2 set at a distance 2 from the level 1.

好適な実施例によれば、横向きのバーコード3は標尺2
上に配設され、レベル1は標尺2を読むために使用され
る。
According to a preferred embodiment, the horizontal barcode 3 is
Level 1 is used to read leveling staff 2.

第2図において、レベル1は対物レンズ4、共働る、ピ
ント調整駆動構を備え念ピント調整レンズ5、ビームス
プリッタ7、十字線8及び接眼鏡9を含む。ビームスプ
リッタ7によって主光線から分れた光線の近くに検出器
群10がある。検出器群10は光軸に対して直角に偉要
素を走査る、九めに使用されるトランスジューサがあル
、かつ従来の方法に相応した電気信号を発生させる丸め
に使用される。
In FIG. 2, level 1 includes an objective lens 4, a prefocusing lens 5 with a cooperating focusing drive mechanism, a beam splitter 7, a crosshair 8 and an eyepiece 9. A detector group 10 is located near the beam split from the chief ray by the beam splitter 7. The detector group 10 has a transducer which scans the element perpendicularly to the optical axis and is used for rounding to generate electrical signals in accordance with conventional methods.

配列は対物レンズ4に入射る、標尺2のコード要素が検
出器群10の平面内に結倫されるようにされる。第3図
に拝承された信号処理装置11は検出器群10と直列に
接続されている@第3図を参照すれば、信号処理装置1
1に検出器群10内の検出器Q;の信号が増巾器12、
サンプリング及び保持手段13、及びアナログデジタル
コンバータ14を経てコンピュータ15に入力される。
The arrangement is such that the code elements of the leveling rod 2, which are incident on the objective lens 4, are aligned in the plane of the detector group 10. The signal processing device 11 shown in FIG. 3 is connected in series with the detector group 10.
1, the signal of the detector Q in the detector group 10 is transmitted to the amplifier 12,
The signal is inputted to a computer 15 via sampling and holding means 13 and an analog-to-digital converter 14.

測定結果のデスプレー装置16けコンピュータの出力側
に接続されて込る。
A measurement result display device 16 is connected to the output side of the computer.

ノベルのピント調整駆動機[6に位置検出器17、例え
ば回転ノブに連結ぢれ九変位トランスジューサ又は角度
検出器が接続されている。
A position detector 17, for example a displacement transducer or an angle detector coupled to a rotary knob, is connected to the focus adjustment drive 6 of the novel.

この装置17は装置は標尺上にピント合わせされた時に
ピント調整駆動機構の位置を決定る、ことができるよう
にる、。位置検出器17の出力信号は別の入力信号とし
てコンピュータ15に入力される。
This device 17 allows the device to determine the position of the focusing drive mechanism when it is focused on the leveling rod. The output signal of the position detector 17 is input to the computer 15 as another input signal.

コンピュータ15にはROMI 8が接続されておfi
、ROMVCは標尺上のバーコードに相幽る、参照コー
ドが記憶される。
ROMI 8 is connected to the computer 15.
, ROMVC stores a reference code corresponding to the bar code on the leveling rod.

コンピュータは標尺上のコード偉の位置、従って水準高
さを後で詳細に記載る、方法で検出器群10によってつ
くられるコード儂とFjOMl 8に記憶された参照コ
ードとの比較によって決定る、実際上のレベリング操作
は標尺2をレベル1の望遠鏡で指示る、こと、及びピン
ト調整駆動機構6によシビント合わせる、ことから成る
The computer determines the position of the code height on the leveling rod, and therefore the level height, by comparing the code produced by the detector group 10 with the reference code stored in the FjOMl 8 in a manner described in detail later, in practice. The above leveling operation consists of pointing the leveling rod 2 with the level 1 telescope and adjusting the focus adjustment drive mechanism 6.

検出器17の位置によって入力された望遠鏡のピント位
置からコンピュータは最初にレベル1と標尺2との間の
距離2を決定る、。このために、ROM18はピント位
置の函数として距離ZK関る、相応した校正定数を含む
From the focus position of the telescope, input by the position of the detector 17, the computer first determines the distance 2 between the level 1 and the staff 2. For this purpose, the ROM 18 contains corresponding calibration constants that depend on the distance ZK as a function of the focus position.

好ましくはROM18に:も記憶された望遠鏡対物レン
ズの焦点距離、及びレベル1と標尺2との間の予め設定
された距離zく基いてコンピュータ15は等式m=−ψ
によシ儂倍率を計算る、。
Based on the focal length of the telescope objective and the preset distance z between the level 1 and the leveling rod 2 which are also stored preferably in the ROM 18, the computer 15 calculates the equation m=-ψ
Calculate my magnification accordingly.

標尺2はこの像倍率で検出器群10上に結儂される。The leveling rod 2 is focused on the detector group 10 at this image magnification.

選ばれ次側としての信号処理装置11の操作を第4ム図
〜tiJ40図に関連して説明る、。
The operation of the signal processing device 11 as the selected next side will be explained with reference to Figures 4 to 40.

第4ム社参照コードR(ram、△)のための信号を示
し、この信号はROM18から読出でれかつ理解を容易
にる、ために、検出器群1oの平面内に示されかつこの
平面内で個々の検出器DiO位置γの函数として示され
て込る。こうしてγは可変であ夛、一方儂倍率mはパラ
メータとじて考えられる。△もパラメータであ夛、かつ
第4B図に対応る、個々の検出器要素りのスタート位置
に対る、コードのスタート位置の相対的関係を示す。
The signal for the 4th RAM company reference code R(ram, Δ) is shown in the plane of the detector group 1o and is shown in this plane for readout from the ROM 18 and for ease of understanding. is shown as a function of the individual detector DiO position γ within. Thus, γ is variable, while the magnification m can be considered as a parameter. Δ is also a parameter and shows the relative relationship of the start position of the code to the start position of the individual detector elements, corresponding to FIG. 4B.

コード表示又は検出器配置の選択は距離△は二つの隣接
し比検出器要素D1の間の検出器間隔h′よシも常に小
さ−(第4B図参照)。
The choice of code designation or detector arrangement is such that the distance Δ is always smaller than the detector spacing h' between two adjacent ratio detector elements D1 (see FIG. 4B).

位置rの函数として、第4B図は個々の検出器要素p1
(γ)、i−1,2,・・・・Nの感度−41D(γ)
を示す。
As a function of the position r, FIG. 4B shows the individual detector elements p1
(γ), i-1, 2,...N sensitivity -41D(γ)
shows.

相応して選択された制御プログラムにより、コンピユー
タ15#i第4ム図及び第4B図による検出器感度曲線
D (r)の合成され比値に参照コードR(γ;m、△
)の値を連続的に掛算しかつ位置rKついてこれを積分
る、。
By means of a correspondingly selected control program, the computer 15#i assigns a reference code R(γ; m, Δ
) and integrate it over the position rK.

結果は第4C間にブロードされた不連続値P1P2等(
m、△)によって構成されて込る。
The result is the discontinuous value P1P2 etc. (
m, △).

P、(m、△)’w f: R(ram、△) −DI
 (r)・dr感度曲線DI(γ)はその後適当なコン
ピュータ操作によって検出器間隔hcよって置換えられ
かつR(γ:m、△)倍されかつ積分されるO第二の不
連続値P2 (m、△)はこの操作によって得られる。
P, (m, △)'w f: R(ram, △) -DI
The (r)·dr sensitivity curve DI(γ) is then replaced by the detector spacing hc by suitable computer operations and multiplied by R(γ:m, Δ) and integrated O second discrete value P2 (m , Δ) are obtained by this operation.

この処理は完全な参照コードがカバーされるまで繰返さ
れる。結果は第4C図に図式的に表わされて込る・0 プログラム制御された方法で、コンピュータ15は最終
的に検出器群10において個々の検出要素DiKよって
測定された強度Q1と計算され、弁別された参照値P1
(m+△)との間の相互相関KL (m、△)を次の公
式によって決定る、、この式でNは使用され之検出器要
素の数である。
This process is repeated until the complete reference code is covered. The results are represented diagrammatically in FIG. 4C. In a program-controlled manner, the computer 15 finally calculates the intensity Q1 measured by the individual detection elements DiK in the detector group 10, Discriminated reference value P1
The cross-correlation between (m+Δ) KL (m,Δ) is determined by the following formula, where N is the number of detector elements used.

こうして計算された相互相関函数の値に基いて、コンピ
ュータは予め決定された相互相関の最大値による置換を
プログラム制御された方法によって行う。パラメータm
と△はそれから数学的方法によって変えられ、相互相関
函数Kra(m、Δ)の最大値はり、m及び△の函数と
して決定される。
Based on the value of the cross-correlation function thus calculated, the computer performs the replacement by a predetermined maximum value of the cross-correlation in a program-controlled manner. Parameter m
and Δ are then varied by a mathematical method and the maximum value of the cross-correlation function Kra(m, Δ) is determined as a function of m and Δ.

このように計算されたり、m及び△の値から最大の相関
を有る、値群が選択され、そして相応したパラメータか
ら読取位置、即ち本実施例の水準高さが計算される。
From the values of m and Δ, the group of values having the greatest correlation is selected, and the reading position, ie, the level height in this embodiment, is calculated from the corresponding parameters.

レベル1と標尺2との間の距離の最初に行われる決定に
ついては次の式に基いて精度△Vzが得られる。
For the first determination of the distance between level 1 and staff 2, the accuracy ΔVz is obtained based on the following formula:

△Z/Z −OPD 、8− Z/D”Diレベル1の
対物レンズの口径、 OPDは光学的位相差である。も
しもOPD≦λ/2かつD=4σnと仮定すれば、相対
的距離精度△Z/Zは2−100mの場合は±14によ
りよく、Z=5mの場合は±0.7%よりもよい。
△Z/Z −OPD, 8-Z/D”Di level 1 objective lens aperture, OPD is the optical phase difference. If we assume OPD≦λ/2 and D=4σn, the relative distance accuracy ΔZ/Z is better than ±14 for 2-100 m and better than ±0.7% for Z=5 m.

記載の使用及びプロセスのために好適にる、ためにバー
コード3は次の条件を充足しなければ々らない。
In order to be suitable for the described use and process, the barcode 3 must fulfill the following conditions:

標尺2の像倍率がレベル1と標尺2の間の距離Dll(
よって検出器群の平面上で変わるので、像倍率mはかな
りの変化をうける口 例えば距離2を1.5から100mに変える場合に像倍
率の変化は66.6倍になる。
The image magnification of leveling rod 2 is the distance Dll between level 1 and leveling rod 2 (
Therefore, since it changes on the plane of the detector group, the image magnification m undergoes a considerable change.For example, when changing the distance 2 from 1.5 to 100 m, the image magnification changes by a factor of 66.6.

検出器群10の個々の要素D1は相互に限定された間隔
を有る、ので、検出器要素上へのコード要素の投影は検
出器要素の相互間隔h1よすも大きく々ければならず、
そうすれば検出器要素はコードを解像る、ことができる
りこのようにして、通信工学から導かれるナイキスト理
論に基いて、コード要素G1の投影は検出器要素の相互
間距離hlの少なくとも2倍であるべきである。
The individual elements D1 of the detector group 10 have a limited spacing from each other, so that the projection of the code elements onto the detector elements must be much larger than the mutual spacing h1 of the detector elements.
The detector elements can then resolve the code.In this way, based on the Nyquist theory derived from communications engineering, the projection of the code element G1 is at least 2 times the distance hl between the detector elements. Should be double.

この条件は標尺2のために選択されたコード格子5の大
きさをG≧2h’mとる、、この際mは検出器群10の
平面内の標尺の最大測定距離ZK対る、像倍率である。
This condition is such that the size of the code grating 5 selected for the leveling staff 2 is G≧2h'm, where m is the maximum measuring distance ZK of the leveling staff in the plane of the detector group 10 versus the image magnification. be.

レペy1と標尺2との間の距離2が短い場合、望遠鏡へ
の実用可能な検出器、要素の数の減少の九めに視野は検
出器群10の視野に二、三の格子要素G Lかない程狭
くなる。格子要素のこの数はコード情報の明確な特定従
ってコード担体の明白かつ正確か読取りは不充分である
程小さい。この問題を解決る、ためにそのような場合に
、本発明の実施例においてレベル1にズームレンズ又は
拡大変換器のような可変焦点距離の光学系が使用される
。視野の走査装置はこの目的に適合る、。前述の問題の
他の解決法は精密格子系によって、明縞又は暗縞のいず
れか又は両方をコードの格子要素を細分化る、ことであ
り、その結果より細か込コードが形成される。
If the distance 2 between the repe y1 and the leveling rod 2 is short, a practical detector for the telescope, the ninth reduction in the number of elements, the field of view will be reduced to a few grating elements G in the field of view of the detector group 10. The less L it is, the narrower it becomes. This number of grid elements is so small that unambiguous identification of the code information and therefore unambiguous and accurate reading of the code carrier is insufficient. To solve this problem, in such a case, a variable focal length optical system, such as a zoom lens or a magnification converter, is used at level 1 in an embodiment of the invention. A field scanning device is suitable for this purpose. Another solution to the above problem is to subdivide the grid elements of the code, either light or dark, or both, by means of a precision grid system, resulting in a finer-grained code.

この細コードは犬き一距離2に対しては検出器群10に
よって読取ることができず、代わ夛にグレーバリューと
して判断される。短A距離2の場合、細コードは視野が
制限されてAる場合における検出器群上の位置の決定に
役立つ。コード格子は組込コードとに適切であることが
実証され、粗ブードは実際の最大測定距離2に対る、コ
ード担体上の線間隔の儂の大きさの略1.5倍である@ コード担体は走査装置によって決定きれることができる
任意の形を有る、ことができる、例えばコード担体は円
形でもあシうる。
This fine code cannot be read by the detector group 10 at a distance of 2 and is instead interpreted as a gray value. For short A distances 2, the thin cord helps determine the position on the detector group when the field of view is limited to A. The cord grid has been proven to be suitable for embedded cords, and the coarse lattice is approximately 1.5 times the size of the line spacing on the cord carrier for the actual maximum measuring distance 2@code The carrier can have any shape that can be determined by the scanning device, for example the code carrier can be circular.

このことはコード担体に接続された成分の角度位置を自
動的にかつ非常に正確に走査る、ことを可能にる、。必
要な計算操作は、コード担体とリーダとの間の距離が確
定しているならば、像倍率mは光学系に関して確定した
量とみなされることができるように簡単化される。
This makes it possible to automatically and very precisely scan the angular position of the component connected to the code carrier. The necessary calculation operations are simplified in that, if the distance between the code carrier and the reader is determined, the image magnification m can be considered as a determined quantity with respect to the optical system.

好適な実施例に記載された相互相関の平面においてコン
ピュータで行われる比較操作は任意の積分比較操作から
成ることができる。コードパターンが結像される検出器
要素の多く又は殆んどが参照コードとの比較のために使
用される。
The computer-implemented comparison operations in the plane of cross-correlation described in the preferred embodiment may consist of any integral comparison operations. Many or most of the detector elements on which the code pattern is imaged are used for comparison with the reference code.

本発明を以上詳しく説明したが、この詳細な記載は単な
る例であって、保護範囲は本発明の精神及び特許請求の
範囲によってのみ限定されるものである。
Although the present invention has been described in detail above, this detailed description is by way of example only, and the scope of protection is limited only by the spirit of the invention and the scope of the claims.

位置信号から標尺2上にレベルと関連して上記のように
発せられる信号の代りに特定の位置と関係づけられ九角
度位置の直接測定のための同一信号を使用る、こともで
きる。例えば標尺2は特定の位置において距離計部分に
接続されるか、関連したコードパターンがそのような部
分に直接固定されてもよ−。
Instead of the signal emitted as described above in relation to the level on the leveling rod 2 from the position signal, it is also possible to use the same signal associated with a specific position and for the direct measurement of the nine-angle position. For example, the leveling rod 2 may be connected to a rangefinder section at a specific location, or the associated code pattern may be fixed directly to such a section.

この部分がコードパターン軸線と平行の方向に運動る、
場合には、前の位置又は前に特定された基準に対る、前
記の部分の変位に相当る、角度を直接計算る、ことがで
きる。
This part moves in a direction parallel to the code pattern axis.
In some cases, it is possible to directly calculate the angle corresponding to the displacement of said part with respect to a previous position or a previously specified reference.

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

第1図は離して配置された標尺及び標尺棒に沿って設け
られたバーコードの詳細、 第2図は第1図のレベルの断面図、第3図は第1図のレ
ペ々に接続され之評価及び表示装置のブロック図、そし
て第4図は本発明の詳細な説明に有用な信号タイヤグラ
ムA、B及びCを示すO
Figure 1 shows details of the barcodes along the leveling rods and the leveling rods spaced apart; Figure 2 is a cross-sectional view of the level in Figure 1; Figure 3 shows the connection to the replets in Figure 1. 4 is a block diagram of the evaluation and display system, and FIG.

Claims (29)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第一部分と第二部分との間の相対的位置を決定す
るための測定装置であって、 第一部分と第二部分とが相互に運動可能であり、 第一部分はコード担体、このコード担体上に配設された
一次元コードパターンとを有し、第二部分はコードパタ
ーンを遠隔的に読取るための光学的手段、コードパター
ンの像を信号に変換するためのコードリーダ、この信号
を受けるためのコンピュータ、を有し、コンピュータは
前記コードパターンに相応した情報を記憶するための手
段を有し、そしてコンピュータは相対的位置の測定のた
めに記憶された情報の相応する部分と前記信号を比較す
るための手段を有することを特徴とする測定装置。
(1) A measuring device for determining the relative position between a first part and a second part, the first part and the second part being movable relative to each other, the first part being a cord carrier, the cord a one-dimensional code pattern disposed on the carrier, the second part comprising optical means for remotely reading the code pattern, a code reader for converting the image of the code pattern into a signal, and a code reader for converting the image of the code pattern into a signal; a computer for receiving, the computer having means for storing information corresponding to said code pattern, and said computer having means for storing information corresponding to said code pattern and said signal and a corresponding portion of the stored information for determining relative position. A measuring device characterized in that it has means for comparing.
(2)両部分は並進運動又は回転運動によって相互に運
動可能であり、そしてコード担体上に一次元コードを配
列するための手段を有する、特許請求の範囲第1項記載
の測定装置。
2. Measuring device according to claim 1, wherein both parts are movable relative to each other by a translational or rotational movement and have means for arranging a one-dimensional code on the code carrier.
(3)第二部分は第一部分と第二部分との間の水平距離
を決定するための手段、第一部分と第二部分との間の垂
直距離を決定するためのコードパターンを読取る手段と
、測定された水平距離に依存して前記コードパターン信
号を修正する手段とを含む、特許請求の範囲第1項記載
の測定装置。
(3) the second portion has means for determining a horizontal distance between the first portion and the second portion; and means for reading a code pattern for determining a vertical distance between the first portion and the second portion; 2. A measuring device according to claim 1, further comprising means for modifying said code pattern signal in dependence on the measured horizontal distance.
(4)コンピュータはコードリーダからの信号をデジタ
ル化し、並びに前記信号と記憶された参照コードとの間
の積分値比較を行うように構成されている、特許請求の
範囲第1項記載の測定装置。
(4) The measuring device according to claim 1, wherein the computer is configured to digitize the signal from the code reader and to perform an integral comparison between the signal and a stored reference code. .
(5)コンピュータは信号と記憶された情報との間の相
互相関の比較を行う、特許請求の範囲第1項記載の測定
装置。
(5) The measuring device of claim 1, wherein the computer performs a cross-correlation comparison between the signal and the stored information.
(6)コードリーダは結像平面に配置された検出器群を
含む、特許請求の範囲第1項記載の測定装置。
(6) The measuring device according to claim 1, wherein the code reader includes a group of detectors arranged in an imaging plane.
(7)コードリーダは時間おくれ走査のための手段に接
続されている、特許請求の範囲第1項記載の測定装置。
(7) The measuring device according to claim 1, wherein the code reader is connected to means for time-delayed scanning.
(8)コンピュータは記憶された情報を検出器群の感度
によって修正するようにされており、そしてコンピュー
タは前記信号とこの操作から得られた信号を比較するた
めの比較器を有する、特許請求の範囲第6項記載の測定
装置。
(8) The computer is adapted to modify the stored information by the sensitivity of the detector group, and the computer has a comparator for comparing said signal with the signal obtained from this operation. Measuring device according to scope 6.
(9)コードパターンは少なくとも一つの粗コードと少
なくとも一つの細コードとから成る、特許請求の範囲第
1項記載の測定装置。
(9) The measuring device according to claim 1, wherein the code pattern consists of at least one coarse code and at least one fine code.
(10)光学系は望遠鏡を有し、望遠鏡は位置検出手段
に接続されたピント調整駆動機構と、コンピュータに前
記位置検出手段の出力を入力する手段とを有する、特許
請求の範囲第1項記載の測定装置。
(10) The optical system has a telescope, and the telescope has a focus adjustment drive mechanism connected to a position detection means, and means for inputting the output of the position detection means to a computer. measuring device.
(11)コードパターンが少なくとも一つの粗コードと
、少なくとも一つの細コードとから成り、それによって
装置が粗コードを使って比較的長い距離を測定し、細コ
ードを使って比較的短い距離を測定するように使用され
ることができる、特許請求の範囲第1項記載の測定装置
(11) the code pattern consists of at least one coarse code and at least one fine code, such that the device uses the coarse code to measure relatively long distances and the fine code to measure relatively short distances; 2. A measuring device according to claim 1, which can be used to:
(12)コードパターンはデジタル化の後、デコードの
ために必要な準推計学的特性を保持するように選択され
ている、特許請求の範囲第11項記載の測定装置。
(12) The measuring device according to claim 11, wherein the code pattern is selected such that after digitization it retains the quasi-stochastic properties necessary for decoding.
(13)第二部分がレベルから成り、第一部分は標尺か
ら成る、特許請求の範囲第1項記載の測定装置。
(13) The measuring device according to claim 1, wherein the second part consists of a level and the first part consists of a leveling rod.
(14)装置が距離計として使用される、特許請求の範
囲第1項記載の測定装置。
(14) The measuring device according to claim 1, wherein the device is used as a distance meter.
(15)装置がクリノメータとして使用される、特許請
求の範囲第1項記載の測定装置。
(15) The measuring device according to claim 1, wherein the device is used as a clinometer.
(16)第一部分と第二部分との間の相対的位置を測定
する方法にして、 第一部分と第二部分とは相対的に運動可能である方法に
おいて、 第一部分上にコード担体を備えること、コード担体上に
一次元コードパターンを配列すること、 第二部分で光学系を使用してコードパターンを遠隔的に
読取ること、コードバーパタンの像を信号に変換するコ
ードリーダを使用すること、 前記信号を受けるためにコンピュータを使用すること、 コンピュータにコードパターンに相応した信号を記憶さ
せること及び 相対的位置を決定するため、 前記記憶された情報の相応部分と前記信号を比較するた
めに前記コンピュータを使用することを特徴とする相対
的位置の測定方法。
(16) A method for measuring a relative position between a first part and a second part, wherein the first part and the second part are movable relative to each other, the method comprising: providing a cord carrier on the first part; , arranging a one-dimensional code pattern on the code carrier; remotely reading the code pattern using an optical system in a second part; using a code reader to convert the image of the code bar pattern into a signal; using a computer to receive said signal; causing the computer to store a signal corresponding to the code pattern and to determine relative position; and comparing said signal with a corresponding portion of said stored information. A method for measuring relative position characterized by using a computer.
(17)記憶された情報の像倍率がコード担体とコード
リーダとの間の距離測定から導き出され、かつ計算プロ
セスに入力される、特許請求の範囲第16項記載の方法
17. The method of claim 16, wherein the image magnification of the stored information is derived from a distance measurement between the code carrier and the code reader and is input into the calculation process.
(18)参照コードの像倍率と第二部分における検出器
要素に対する相対的位置とを変えることによってコンピ
ュータプログラムで制御された最適化計算を使用して、
相互相関函数の最大値を決定する、特許請求の範囲第1
6項記載の方法。
(18) using optimization calculations controlled by a computer program by varying the image magnification of the reference code and the relative position to the detector element in the second part;
Claim 1 determining the maximum value of the cross-correlation function
The method described in Section 6.
(19)コード担体とコードリーダとの間の粗距離測定
が行われ、最適化の目的のために記憶された情報に相応
する参照コードを発生させるため最初の像倍率が計算さ
れる、特許請求の範囲第16項記載の方法。
(19) A coarse distance measurement between the code carrier and the code reader is performed and a first image magnification is calculated in order to generate a reference code corresponding to the stored information for optimization purposes. The method according to item 16.
(20)両部分は並進又は回転によって相互に運動可能
であり、相応して一次元コードが配設される、特許請求
の範囲第16項記載の方法。
20. The method of claim 16, wherein both parts are movable relative to each other by translation or rotation and a one-dimensional code is correspondingly arranged.
(21)第一部分と第二部分の間の水平距離を決定し、
第一部分と第二部分との間の垂直距離を決定するために
コードパターンを読取り、そして所定の水平距離に依存
してコードパターン信号を修正する、特許請求の範囲第
16項記載の方法。
(21) determining the horizontal distance between the first part and the second part;
17. The method of claim 16, wherein the code pattern is read to determine the vertical distance between the first part and the second part, and the code pattern signal is modified depending on the predetermined horizontal distance.
(22)コードパターン読取りが時間遅れ走査によって
行われる、特許請求の範囲第16項記載の方法。
(22) The method according to claim 16, wherein the code pattern reading is performed by time-delayed scanning.
(23)コードリーダは像平面に配列された検出器群を
有し、 記憶された情報を検出器群の感度によって修正し、そし
てこの操作から得られた信号をコンピュータ内の前記信
号と比較する、特許請求の範囲第16項記載の方法。
(23) The code reader has a group of detectors arranged in the image plane, modifies the stored information by the sensitivity of the group of detectors, and compares the signal obtained from this operation with said signal in the computer. , the method according to claim 16.
(24)コードリーダが像平面に配列された検出器群を
有し、 参照コードをコンピュータ内において、必要に応じて、
検出器間隔の分数によって置換える、特許請求の範囲第
16項記載の方法。
(24) The code reader has a group of detectors arranged in the image plane, and reads the reference code in the computer as necessary.
17. The method of claim 16, wherein the detector spacing is replaced by a fraction.
(25)少なくとも両部分の一つが光学系から成り、光
学系は望遠鏡から成り、望遠鏡は位置検出手段に接続さ
れたピント調整駆動機構と、コンピュータに前記位置検
出手段の出力を入力する手段とから成る、特許請求の範
囲第16項記載の方法。
(25) At least one of the two parts comprises an optical system, the optical system comprises a telescope, and the telescope comprises a focus adjustment drive mechanism connected to a position detection means, and means for inputting the output of the position detection means to a computer. 17. The method of claim 16, comprising:
(26)両部分の少なくとも一つは光学系、コードパタ
ーンに少なくとも一つの粗コードと少なくとも一つの細
コードとを設けること、粗コードを使って比較的長い距
離を測定し、そして細コードを使って比較的短い距離を
測定することから成る、特許請求の範囲第16項記載の
方法。
(26) At least one of the two parts is an optical system, the code pattern includes at least one coarse code and at least one fine code, the coarse code is used to measure a relatively long distance, and the fine code is used to measure a relatively long distance. 17. A method as claimed in claim 16, comprising measuring a relatively short distance.
(27)粗コードと細コードをデジタル化した後尚細コ
ードパターンと粗コードパターンがデコードに必要な準
推計学的特性を保持するように設定する、特許請求の範
囲第26項記載の方法。
(27) The method according to claim 26, wherein after digitizing the coarse code and the fine code, the fine code pattern and the coarse code pattern are set so as to retain quasi-stochastic characteristics necessary for decoding.
(28)両部分の少なくとも一つが光学系を有し、かつ
光学系を有する少なくとも一つの部分を距離計として使
用する、特許請求の範囲第16項記載の方法。
(28) The method according to claim 16, wherein at least one of the two parts has an optical system, and the at least one part having the optical system is used as a range finder.
(29)両部分の少なくとも一つが光学系を有し、かつ
光学系を有する少なくとも一つの部分をクリノメータと
して使用する、特許請求の範囲第16項記載の方法。
(29) The method according to claim 16, wherein at least one of both parts has an optical system, and the at least one part having the optical system is used as a clinometer.
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