專利名稱：測(cè)量?jī)x器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量?jī)x器，它使得根據(jù)已測(cè)得的點(diǎn)來(lái)確定基準(zhǔn)點(diǎn)的工作，變得更為簡(jiǎn)便了。
在測(cè)量工作中，有一個(gè)在已知點(diǎn)的給定方向和給定距離處設(shè)定基準(zhǔn)點(diǎn)的步驟。大約十年前，通常是在已知點(diǎn)安裝一個(gè)光學(xué)讀取型的經(jīng)緯儀，用以確定方向并用度尺測(cè)量出到基準(zhǔn)點(diǎn)的距離。現(xiàn)在，則采用光波測(cè)距儀測(cè)量這個(gè)距離，而且采用了數(shù)字式經(jīng)緯儀。過(guò)去，確定基準(zhǔn)點(diǎn)的工作用下述方法實(shí)現(xiàn)在已知點(diǎn)處安裝一個(gè)與光波測(cè)距儀相連的經(jīng)緯儀或者有一個(gè)內(nèi)部裝有光波測(cè)距儀的數(shù)字式經(jīng)緯儀的總定測(cè)站(該已知點(diǎn)是三角測(cè)量站的參考點(diǎn))，然后在接近基準(zhǔn)點(diǎn)的位置處設(shè)置一個(gè)反射棱鏡。通常，帶有反射棱鏡的測(cè)量桿由助手來(lái)移動(dòng)和運(yùn)送。從已知點(diǎn)瞄準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)附近的反射棱鏡。當(dāng)反射棱鏡較為靠近已知點(diǎn)時(shí)，用手式向基準(zhǔn)點(diǎn)一側(cè)傳遞指令，而當(dāng)反射棱鏡距離較遠(yuǎn)時(shí)，則要采用無(wú)線電設(shè)備。這種指令要不斷地被傳遞，直至反射棱鏡被精確地安置在基準(zhǔn)點(diǎn)的位置上。
近年來(lái)，如圖8所示的移動(dòng)式點(diǎn)導(dǎo)向儀2或者與總定測(cè)站1組合在一起的點(diǎn)導(dǎo)向儀2已經(jīng)被推出。
點(diǎn)導(dǎo)向儀2是一種從基準(zhǔn)點(diǎn)一側(cè)發(fā)出的用于確認(rèn)測(cè)繪儀器瞄準(zhǔn)方向的光。點(diǎn)導(dǎo)向儀2向著測(cè)繪儀器瞄準(zhǔn)方向的左右和中心發(fā)出不同顏色的彩色光3?；鶞?zhǔn)點(diǎn)處的測(cè)量工作者可以通過(guò)瞄準(zhǔn)彩色光并辨別其顏色來(lái)判斷自已是在該方向的左或右或者中間。
上面所述的確定基準(zhǔn)點(diǎn)的傳統(tǒng)方法有如下缺點(diǎn)第一，用無(wú)線電設(shè)備向基準(zhǔn)點(diǎn)處的作業(yè)者傳遞指令進(jìn)而前后或左右移動(dòng)反射棱鏡的方法，容易給出一個(gè)粗略的指令。但是當(dāng)較為接近基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，就必須給出更為細(xì)致的指令，即向前、向后、向左或向右移動(dòng)，而且必須非常頻繁地傳送這種指令。由于只有在已知點(diǎn)一側(cè)判斷出棱鏡位置合適與否之后才向基準(zhǔn)點(diǎn)發(fā)出指令，故該指令常常較遲緩。因此，由于遲緩指令和復(fù)雜指令的原故，當(dāng)進(jìn)行到較為接近基準(zhǔn)點(diǎn)位置時(shí)，用無(wú)線電設(shè)備常常難以完成棱鏡位置的調(diào)整。
第二，在用裝有第二種點(diǎn)導(dǎo)向儀的測(cè)繪儀器情況下，可以用點(diǎn)導(dǎo)向儀方便地從基準(zhǔn)點(diǎn)一側(cè)確認(rèn)左右定位，而前后方向的定位必須靠無(wú)線電設(shè)備發(fā)出指令。盡管這比傳統(tǒng)定位方法已較為簡(jiǎn)便了，但也還需要復(fù)雜或遲緩的指令。而且，用無(wú)線電設(shè)備時(shí)常常會(huì)發(fā)生串話，這種指令常常不能準(zhǔn)確或可靠地傳輸過(guò)去。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種測(cè)量?jī)x器，用它可以在被照射的目標(biāo)放置好時(shí)把定位信息傳輸?shù)交鶞?zhǔn)點(diǎn)一方，且不僅可以簡(jiǎn)化左右方向的定位而且簡(jiǎn)化前后方向的定位。本發(fā)明的測(cè)量?jī)x器包括一個(gè)被照射的目標(biāo)，一個(gè)裝備有測(cè)距儀或帶測(cè)距儀的測(cè)距角測(cè)量?jī)x并用于向目標(biāo)發(fā)射激光束的投影系統(tǒng)，用于驅(qū)動(dòng)投影系統(tǒng)激光發(fā)射源的驅(qū)動(dòng)裝置，及一個(gè)根據(jù)從測(cè)距儀到被照射目標(biāo)的距離數(shù)據(jù)通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置控制激光束發(fā)射條件的控制裝置。本發(fā)明還提供一種測(cè)量?jī)x器，其中控制裝置在預(yù)定距離與測(cè)距儀測(cè)得距離之間有偏差時(shí)改變激光束的輻射光強(qiáng)；或者在預(yù)定距離與測(cè)距儀測(cè)得距離之間有偏差時(shí)根據(jù)偏差的程度改變激光束的輻射光強(qiáng)及光強(qiáng)變化的時(shí)間間隔。本發(fā)明還提供了一種測(cè)量?jī)x器，其中發(fā)自投影系統(tǒng)的激光速是被調(diào)制的。本發(fā)明又進(jìn)一步提供了一種測(cè)量?jī)x器，其被照射的目標(biāo)有一個(gè)導(dǎo)向靶，導(dǎo)向激光束從投射系統(tǒng)照射到該靶上，被照射的目標(biāo)上還有一測(cè)距棱鐘。本發(fā)明進(jìn)一步提供一個(gè)測(cè)量?jī)x器，其中被照射的目標(biāo)包括一個(gè)用于接收定向激光束的光接收裝置和用于顯示來(lái)自測(cè)距儀或來(lái)自帶測(cè)距儀的測(cè)距角測(cè)量?jī)x的被照射目標(biāo)的位置信息，并且顯示根據(jù)光接收裝置輸出而送到被照射目標(biāo)的指令的顯示裝置。本發(fā)明還提供了一種測(cè)量?jī)x器，其中的被照射目標(biāo)包括一個(gè)用于接收導(dǎo)向激光束的光接收裝置和一個(gè)用于輸出來(lái)自測(cè)距儀或帶測(cè)距儀的測(cè)距角測(cè)量?jī)x的被照射目標(biāo)位置信息的音頻信號(hào)、或輸出根據(jù)光接收裝置輸出信息發(fā)向被照射目標(biāo)的指令的音頻輸出裝置。
圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖2表示了上述實(shí)施例中激光點(diǎn)導(dǎo)向儀的布置情況；圖3表示了激光點(diǎn)導(dǎo)向儀另一個(gè)實(shí)施例的情況；圖4是本另一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖5是本發(fā)明的靶從前面看去的透視圖；圖6是本發(fā)明一個(gè)靶的實(shí)例從前面看去的透視圖；圖7是本發(fā)明一個(gè)靶的實(shí)例從后面看去的透視圖；圖8是現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例的示意圖。
在下文中，將參考


本發(fā)明的實(shí)施例。
一個(gè)激光點(diǎn)導(dǎo)向器4被設(shè)置在總站1的上端。激光增向器4發(fā)射一個(gè)其光軸平行于自總站1發(fā)出的測(cè)距激光束5的導(dǎo)向激光束6。
一個(gè)被照射的目標(biāo)，即靶8，被安置在基準(zhǔn)點(diǎn)一方，它包括一個(gè)反射測(cè)距激光束5的棱鏡9和一個(gè)與激光點(diǎn)導(dǎo)向器4相匹配的導(dǎo)向靶10。導(dǎo)向靶10的靶心與棱鏡9的光學(xué)中心相距一定距離H，這個(gè)距離H是測(cè)距儀激光束5的光軸與導(dǎo)向激光束6光軸之間的距離。
現(xiàn)將參考圖2說(shuō)明激光點(diǎn)導(dǎo)向器4的結(jié)構(gòu)。
激光點(diǎn)導(dǎo)向器4包括一個(gè)有激光發(fā)射光源12，準(zhǔn)直透鏡13等的激光束投射系統(tǒng)。激光發(fā)光源12發(fā)出的激光束由準(zhǔn)直透鐘13將其準(zhǔn)直，而且激光點(diǎn)導(dǎo)向器4發(fā)出的光是作導(dǎo)向激光束6來(lái)用的。激光發(fā)光源12由驅(qū)動(dòng)裝置14驅(qū)動(dòng)而發(fā)出激光，該驅(qū)動(dòng)裝置14包括一個(gè)電源，一個(gè)調(diào)制電路，一個(gè)放大電路，一開(kāi)關(guān)電路等等；且驅(qū)動(dòng)裝置14由控制裝置15進(jìn)行控制。
對(duì)于控制裝置15而言，到基準(zhǔn)點(diǎn)的距離可以被設(shè)定并由操作單元的十個(gè)鍵等輸出，而且總站1輸出測(cè)得的距離數(shù)據(jù)信號(hào)。預(yù)定距離和測(cè)得距離之間的偏差被計(jì)算出來(lái)，根據(jù)偏差的大小一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)被輸入到驅(qū)動(dòng)裝置14，并且由驅(qū)動(dòng)裝置14來(lái)控制激光光源12的開(kāi)與關(guān)以及激光輸出的增加與減少。
下文將說(shuō)明工作過(guò)程。
總站1朝著基準(zhǔn)點(diǎn)方向設(shè)置。用驅(qū)動(dòng)裝置14驅(qū)動(dòng)激光光源12以發(fā)出導(dǎo)向激光束6，并且把靶8放置在靠近基準(zhǔn)點(diǎn)的位置處。從導(dǎo)向激光束6照射位置與導(dǎo)向靶10上所示對(duì)準(zhǔn)線16之間的關(guān)系，完成垂直和水平(左右)方向的精確定位。前后定位過(guò)程如下總站1利用反射棱鏡反射回來(lái)的光測(cè)出距離，并將測(cè)量結(jié)果輸出到控制裝置15中?？刂蒲b置15比較測(cè)量結(jié)果與預(yù)定距離并計(jì)算出偏差。如果計(jì)算的結(jié)果是有偏差，則通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置14持續(xù)改變導(dǎo)向激光束6的開(kāi)關(guān)狀態(tài)和其激光束輻射密度。在偏差等于0時(shí)，即預(yù)定距離與測(cè)量距離相一致時(shí)，終止激光束的開(kāi)關(guān)。而且偏差的絕對(duì)值越高，開(kāi)關(guān)操作越快。當(dāng)測(cè)量者在預(yù)定距離下對(duì)準(zhǔn)靶8時(shí)，通過(guò)查看導(dǎo)向激光束6的開(kāi)關(guān)情況來(lái)判斷移動(dòng)方向是否合適。于是，僅由測(cè)量者在基準(zhǔn)點(diǎn)一側(cè)的判斷即可精確地設(shè)定靶8。
圖3表示了一種結(jié)構(gòu)，其中向激光束6是環(huán)形的，以便于導(dǎo)向激光束6中心與導(dǎo)向靶10的靶心對(duì)準(zhǔn)。
光闌17用來(lái)將準(zhǔn)直透鏡13出射的激光束整形為環(huán)狀，它被放置在準(zhǔn)直透鐘13靠近靶8的一側(cè)，且變跡濾光片18放置在光闌17靠近靶8的位置。透過(guò)變跡濾光片18出來(lái)的導(dǎo)向激光束6變成了外圍有更高亮度的環(huán)形光。這使得靠觀看來(lái)識(shí)別導(dǎo)向激光束6中心和導(dǎo)向激光束6與導(dǎo)向靶10靶心對(duì)準(zhǔn)都變得更容易了。
在圖4所示的實(shí)例中，激光點(diǎn)導(dǎo)向器4設(shè)置在備有點(diǎn)導(dǎo)向器2的總站1上，而且點(diǎn)導(dǎo)向器2發(fā)出的彩色光3不僅分為兩段(左右)而且分為4個(gè)不同顏色區(qū)段(即還有上方和下方之分)。當(dāng)設(shè)定四段中以顏色為紅3a，蘭3b，綠3c和黃3d時(shí)，則更容易通過(guò)識(shí)別這些顏色檢測(cè)出彩色光3的中心。借助識(shí)別彩色光3的每一種顏色，可以找到激光點(diǎn)導(dǎo)向器激光束的位置，即是上還是下，是左還是右，而且該激光束位置很容易與靶8對(duì)準(zhǔn)。激光束位置的對(duì)準(zhǔn)等同于基準(zhǔn)點(diǎn)相對(duì)于總站1定位。而且，由總站1測(cè)出該距離，并將測(cè)得結(jié)果輸入到激光點(diǎn)導(dǎo)向器4。通過(guò)開(kāi)或關(guān)導(dǎo)向激光束6并改變其輻射強(qiáng)度，如已述的那樣，可以完成前后方向的對(duì)位。發(fā)自點(diǎn)導(dǎo)向器2的導(dǎo)向激光束可以是這樣的激光束，即除了顏色不同之外，每區(qū)段中的開(kāi)與關(guān)周期是不同的。
下文將說(shuō)明與總站1相匹配的靶8。
在圖5中的靶8上，它的導(dǎo)向靶10相對(duì)于圖1中的靶被放大了，且棱鏡9直接固定在導(dǎo)向靶10上。除了準(zhǔn)直線16之外，棱鏡9輸出的輻射圖案照在導(dǎo)向靶10上。這個(gè)圖案20便于在棱鏡9與總站1對(duì)準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行定位。
圖6和圖7每一個(gè)表示一個(gè)靶8的實(shí)施例。
光接收裝置21在導(dǎo)向靶10的后表面上，該靶10由透明或半透明組件構(gòu)成，而且光接收裝置21處在準(zhǔn)直線16所示的中心，顯示裝置23也被安置在導(dǎo)向靶10的后表面上。顯示裝置23在其前后表面上各有一顯示單元22。在接收導(dǎo)向激光束6時(shí)，光接收裝置21把光接收情況輸入到顯示裝置23中。顯示裝置23位于導(dǎo)向靶10的給定位置處，如圖中所示的上角。
顯示裝置根據(jù)光接收裝置21的光接收情況識(shí)別出靶8相對(duì)于總站1的位置，并將識(shí)別的結(jié)果顯示在顯示單元22上。這種顯示可以是表示靶8移動(dòng)方向的箭頭。
而且，已知點(diǎn)一側(cè)(總站1一側(cè))的信息，可通過(guò)導(dǎo)向激光束6傳輸?shù)交鶞?zhǔn)點(diǎn)一側(cè)。即該信息可以通過(guò)導(dǎo)向激光束6的開(kāi)與關(guān)或者通過(guò)改變輻射強(qiáng)度來(lái)傳遞。控制裝置15把通過(guò)導(dǎo)向激光束6的開(kāi)與關(guān)而傳遞的信息編碼，并且顯示裝置23把開(kāi)關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)換成信息并將其顯示在顯示單元22上。
而且，顯示裝置23可以包括一個(gè)代替或與顯示單元22一起的音頻輸出單元，從而用控制裝置5將總站1一側(cè)工作者的聲音轉(zhuǎn)換成導(dǎo)向激光束的開(kāi)關(guān)信號(hào)。顯示裝置23還可以包含一個(gè)光/聲轉(zhuǎn)換器，并可以再轉(zhuǎn)換回聲音，而且總站1一側(cè)工作者的聲音可以由音頻輸出單元輸出。于是，可以從總站1一側(cè)向靶8一側(cè)直接發(fā)送指令。
激光點(diǎn)導(dǎo)向靶4可自成一個(gè)單元也可以裝配在總站1之上，或者可組合到總站1的內(nèi)部去。而且如圖1和4所示，總站1發(fā)出的距離數(shù)據(jù)通過(guò)纜線輸入到激光點(diǎn)導(dǎo)向器4，當(dāng)然不必說(shuō)如果激光點(diǎn)導(dǎo)向器4組合到總站1內(nèi)的話可以省去該纜線。而且，當(dāng)激光點(diǎn)導(dǎo)向器4集成到總站1中時(shí)，激光點(diǎn)導(dǎo)向器4的光軸可以是總站1的準(zhǔn)直光軸。在總站1中，包括有一個(gè)內(nèi)置電動(dòng)機(jī)，并可以自動(dòng)地改變瞄準(zhǔn)方向，測(cè)量工作可以靠靶81側(cè)的遙控操作由一個(gè)人來(lái)完成。在此情況下，顯示在顯示單元22上的總站1一側(cè)的信息對(duì)測(cè)量工作者的測(cè)量操作是有用處的，并且能大大地提高工作效率。
在有音頻輸出單元的情況下，除了導(dǎo)向激光束6的開(kāi)與關(guān)或激光束輻照強(qiáng)度改變的持續(xù)時(shí)間之外，報(bào)警聲音也可以被發(fā)出去，而且報(bào)警聲音的開(kāi)關(guān)間隔或聲音強(qiáng)弱間隔可以與導(dǎo)向激光束6做相似變化。為了確保操作者眼睛的安全，當(dāng)棱鐘反射的光未被總站接收到時(shí)，可降低激光點(diǎn)導(dǎo)向器的輸出。如上所述，根據(jù)本發(fā)明可以簡(jiǎn)化基準(zhǔn)點(diǎn)的確定，并提高工作效率，這是因?yàn)榍昂笞笥曳较虻奈恢每梢栽诨鶞?zhǔn)點(diǎn)一側(cè)容易地辯別，而無(wú)需使用無(wú)線電設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量?jī)x器，包括一個(gè)被照射的物體；一個(gè)裝有測(cè)距儀或帶測(cè)距儀的測(cè)距角測(cè)量?jī)x器，并用于向所述物體發(fā)射激光束的投影系統(tǒng)；驅(qū)動(dòng)所述投影系統(tǒng)激光光源的驅(qū)動(dòng)裝置；及根據(jù)測(cè)距儀到被照射物體間的距離數(shù)據(jù)，借助于所述的驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)激光束的發(fā)光條件進(jìn)行控制的控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的測(cè)量?jī)x器，其中在預(yù)定距離與測(cè)距儀測(cè)得距離之間有編差時(shí)，控制裝置改變激光束的輻射強(qiáng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的測(cè)量?jī)x器，其中在預(yù)定距離與測(cè)距儀測(cè)得距離之間有編差時(shí)，控制裝置根據(jù)偏差的大小來(lái)改變激光束的輻射強(qiáng)度并致改變強(qiáng)度變化的時(shí)間間隔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的測(cè)量?jī)x器，其中投影系統(tǒng)發(fā)出的激光束是受調(diào)制的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的測(cè)量?jī)x器，其中被照射的目標(biāo)有一個(gè)投影系統(tǒng)導(dǎo)向激光束照到其上的定向靶，和一個(gè)測(cè)距用的棱鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的測(cè)量?jī)x器，其中被照射的目標(biāo)包括用于接收導(dǎo)向激光束的光接收裝置；和用于根據(jù)光接收裝置的輸出，顯示來(lái)自測(cè)距儀或來(lái)自帶測(cè)距儀的測(cè)距角測(cè)量?jī)x器的被照射目標(biāo)位置信息，并顯示給被照射目標(biāo)的指令的顯示裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的測(cè)量?jī)x器，其中的被照射目標(biāo)包括用于接收導(dǎo)向激光束的光接收裝置；和用于根據(jù)所述光接收裝置的輸出值輸出從測(cè)距儀或有測(cè)距儀的測(cè)距角測(cè)量?jī)x器得到的被照射目標(biāo)位置信息的音頻信號(hào)，及傳到被射照目標(biāo)的指令的音頻輸出裝置。
全文摘要
一種測(cè)量?jī)x器，它包括一個(gè)被照射的目標(biāo)；一個(gè)裝備有測(cè)距儀或裝備有帶測(cè)距儀的測(cè)距角測(cè)量?jī)x器并用于向目標(biāo)發(fā)射激光束的投影系統(tǒng)；用于驅(qū)動(dòng)投影系統(tǒng)激光光源的驅(qū)動(dòng)裝置；及一個(gè)根據(jù)測(cè)距儀到被照射目標(biāo)之間距離的數(shù)據(jù)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置控制激光束發(fā)光情況的控制裝置。從而在預(yù)定距離與測(cè)距儀測(cè)得距離之間有偏差時(shí)，由控制裝置改變激光束的發(fā)光強(qiáng)度，或在預(yù)定距離與測(cè)距儀測(cè)得距離之間有偏差時(shí)，控制裝置根據(jù)偏差的大小改變激光束的輻射強(qiáng)度，及輻射強(qiáng)度變化的時(shí)間間隔，并用激光束作為信息傳輸介質(zhì)，把位置信息和指令傳輸?shù)奖徽丈淠繕?biāo)處，以便于被照射目標(biāo)的定位。
文檔編號(hào)G01C1/00GK1130754SQ9512165
公開(kāi)日1996年9月11日 申請(qǐng)日期1995年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月9日
發(fā)明者大友文夫, 小林春彥, 平野聰 申請(qǐng)人:株式會(huì)社拓普康