专利名称：测量仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量仪器，它使得根据已测得的点来确定基准点的工作，变得更为简便了。
在测量工作中，有一个在已知点的给定方向和给定距离处设定基准点的步骤。大约十年前，通常是在已知点安装一个光学读取型的经纬仪，用以确定方向并用度尺测量出到基准点的距离。现在，则采用光波测距仪测量这个距离，而且采用了数字式经纬仪。过去，确定基准点的工作用下述方法实现在已知点处安装一个与光波测距仪相连的经纬仪或者有一个内部装有光波测距仪的数字式经纬仪的总定测站(该已知点是三角测量站的参考点)，然后在接近基准点的位置处设置一个反射棱镜。通常，带有反射棱镜的测量杆由助手来移动和运送。从已知点瞄准基准点附近的反射棱镜。当反射棱镜较为靠近已知点时，用手式向基准点一侧传递指令，而当反射棱镜距离较远时，则要采用无线电设备。这种指令要不断地被传递，直至反射棱镜被精确地安置在基准点的位置上。
近年来，如图8所示的移动式点导向仪2或者与总定测站1组合在一起的点导向仪2已经被推出。
点导向仪2是一种从基准点一侧发出的用于确认测绘仪器瞄准方向的光。点导向仪2向着测绘仪器瞄准方向的左右和中心发出不同颜色的彩色光3。基准点处的测量工作者可以通过瞄准彩色光并辨别其颜色来判断自已是在该方向的左或右或者中间。
上面所述的确定基准点的传统方法有如下缺点第一，用无线电设备向基准点处的作业者传递指令进而前后或左右移动反射棱镜的方法，容易给出一个粗略的指令。但是当较为接近基准点时，就必须给出更为细致的指令，即向前、向后、向左或向右移动，而且必须非常频繁地传送这种指令。由于只有在已知点一侧判断出棱镜位置合适与否之后才向基准点发出指令，故该指令常常较迟缓。因此，由于迟缓指令和复杂指令的原故，当进行到较为接近基准点位置时，用无线电设备常常难以完成棱镜位置的调整。
第二，在用装有第二种点导向仪的测绘仪器情况下，可以用点导向仪方便地从基准点一侧确认左右定位，而前后方向的定位必须靠无线电设备发出指令。尽管这比传统定位方法已较为简便了，但也还需要复杂或迟缓的指令。而且，用无线电设备时常常会发生串话，这种指令常常不能准确或可靠地传输过去。
为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种测量仪器，用它可以在被照射的目标放置好时把定位信息传输到基准点一方，且不仅可以简化左右方向的定位而且简化前后方向的定位。本发明的测量仪器包括一个被照射的目标，一个装备有测距仪或带测距仪的测距角测量仪并用于向目标发射激光束的投影系统，用于驱动投影系统激光发射源的驱动装置，及一个根据从测距仪到被照射目标的距离数据通过驱动装置控制激光束发射条件的控制装置。本发明还提供一种测量仪器，其中控制装置在预定距离与测距仪测得距离之间有偏差时改变激光束的辐射光强；或者在预定距离与测距仪测得距离之间有偏差时根据偏差的程度改变激光束的辐射光强及光强变化的时间间隔。本发明还提供了一种测量仪器，其中发自投影系统的激光速是被调制的。本发明又进一步提供了一种测量仪器，其被照射的目标有一个导向靶，导向激光束从投射系统照射到该靶上，被照射的目标上还有一测距棱钟。本发明进一步提供一个测量仪器，其中被照射的目标包括一个用于接收定向激光束的光接收装置和用于显示来自测距仪或来自带测距仪的测距角测量仪的被照射目标的位置信息，并且显示根据光接收装置输出而送到被照射目标的指令的显示装置。本发明还提供了一种测量仪器，其中的被照射目标包括一个用于接收导向激光束的光接收装置和一个用于输出来自测距仪或带测距仪的测距角测量仪的被照射目标位置信息的音频信号、或输出根据光接收装置输出信息发向被照射目标的指令的音频输出装置。
图1是本发明一个实施例的示意图；图2表示了上述实施例中激光点导向仪的布置情况；图3表示了激光点导向仪另一个实施例的情况；图4是本另一个实施例的示意图；图5是本发明的靶从前面看去的透视图；图6是本发明一个靶的实例从前面看去的透视图；图7是本发明一个靶的实例从后面看去的透视图；图8是现有技术实例的示意图。
在下文中，将参考
本发明的实施例。
一个激光点导向器4被设置在总站1的上端。激光增向器4发射一个其光轴平行于自总站1发出的测距激光束5的导向激光束6。
一个被照射的目标，即靶8，被安置在基准点一方，它包括一个反射测距激光束5的棱镜9和一个与激光点导向器4相匹配的导向靶10。导向靶10的靶心与棱镜9的光学中心相距一定距离H，这个距离H是测距仪激光束5的光轴与导向激光束6光轴之间的距离。
现将参考图2说明激光点导向器4的结构。
激光点导向器4包括一个有激光发射光源12，准直透镜13等的激光束投射系统。激光发光源12发出的激光束由准直透钟13将其准直，而且激光点导向器4发出的光是作导向激光束6来用的。激光发光源12由驱动装置14驱动而发出激光，该驱动装置14包括一个电源，一个调制电路，一个放大电路，一开关电路等等；且驱动装置14由控制装置15进行控制。
对于控制装置15而言，到基准点的距离可以被设定并由操作单元的十个键等输出，而且总站1输出测得的距离数据信号。预定距离和测得距离之间的偏差被计算出来，根据偏差的大小一个驱动控制信号被输入到驱动装置14，并且由驱动装置14来控制激光光源12的开与关以及激光输出的增加与减少。
下文将说明工作过程。
总站1朝着基准点方向设置。用驱动装置14驱动激光光源12以发出导向激光束6，并且把靶8放置在靠近基准点的位置处。从导向激光束6照射位置与导向靶10上所示对准线16之间的关系，完成垂直和水平(左右)方向的精确定位。前后定位过程如下总站1利用反射棱镜反射回来的光测出距离，并将测量结果输出到控制装置15中。控制装置15比较测量结果与预定距离并计算出偏差。如果计算的结果是有偏差，则通过驱动装置14持续改变导向激光束6的开关状态和其激光束辐射密度。在偏差等于0时，即预定距离与测量距离相一致时，终止激光束的开关。而且偏差的绝对值越高，开关操作越快。当测量者在预定距离下对准靶8时，通过查看导向激光束6的开关情况来判断移动方向是否合适。于是，仅由测量者在基准点一侧的判断即可精确地设定靶8。
图3表示了一种结构，其中向激光束6是环形的，以便于导向激光束6中心与导向靶10的靶心对准。
光阑17用来将准直透镜13出射的激光束整形为环状，它被放置在准直透钟13靠近靶8的一侧，且变迹滤光片18放置在光阑17靠近靶8的位置。透过变迹滤光片18出来的导向激光束6变成了外围有更高亮度的环形光。这使得靠观看来识别导向激光束6中心和导向激光束6与导向靶10靶心对准都变得更容易了。
在图4所示的实例中，激光点导向器4设置在备有点导向器2的总站1上，而且点导向器2发出的彩色光3不仅分为两段(左右)而且分为4个不同颜色区段(即还有上方和下方之分)。当设定四段中以颜色为红3a，兰3b，绿3c和黄3d时，则更容易通过识别这些颜色检测出彩色光3的中心。借助识别彩色光3的每一种颜色，可以找到激光点导向器激光束的位置，即是上还是下，是左还是右，而且该激光束位置很容易与靶8对准。激光束位置的对准等同于基准点相对于总站1定位。而且，由总站1测出该距离，并将测得结果输入到激光点导向器4。通过开或关导向激光束6并改变其辐射强度，如已述的那样，可以完成前后方向的对位。发自点导向器2的导向激光束可以是这样的激光束，即除了颜色不同之外，每区段中的开与关周期是不同的。
下文将说明与总站1相匹配的靶8。
在图5中的靶8上，它的导向靶10相对于图1中的靶被放大了，且棱镜9直接固定在导向靶10上。除了准直线16之外，棱镜9输出的辐射图案照在导向靶10上。这个图案20便于在棱镜9与总站1对准时进行定位。
图6和图7每一个表示一个靶8的实施例。
光接收装置21在导向靶10的后表面上，该靶10由透明或半透明组件构成，而且光接收装置21处在准直线16所示的中心，显示装置23也被安置在导向靶10的后表面上。显示装置23在其前后表面上各有一显示单元22。在接收导向激光束6时，光接收装置21把光接收情况输入到显示装置23中。显示装置23位于导向靶10的给定位置处，如图中所示的上角。
显示装置根据光接收装置21的光接收情况识别出靶8相对于总站1的位置，并将识别的结果显示在显示单元22上。这种显示可以是表示靶8移动方向的箭头。
而且，已知点一侧(总站1一侧)的信息，可通过导向激光束6传输到基准点一侧。即该信息可以通过导向激光束6的开与关或者通过改变辐射强度来传递。控制装置15把通过导向激光束6的开与关而传递的信息编码，并且显示装置23把开关信号转换成信息并将其显示在显示单元22上。
而且，显示装置23可以包括一个代替或与显示单元22一起的音频输出单元，从而用控制装置5将总站1一侧工作者的声音转换成导向激光束的开关信号。显示装置23还可以包含一个光/声转换器，并可以再转换回声音，而且总站1一侧工作者的声音可以由音频输出单元输出。于是，可以从总站1一侧向靶8一侧直接发送指令。
激光点导向靶4可自成一个单元也可以装配在总站1之上，或者可组合到总站1的内部去。而且如图1和4所示，总站1发出的距离数据通过缆线输入到激光点导向器4，当然不必说如果激光点导向器4组合到总站1内的话可以省去该缆线。而且，当激光点导向器4集成到总站1中时，激光点导向器4的光轴可以是总站1的准直光轴。在总站1中，包括有一个内置电动机，并可以自动地改变瞄准方向，测量工作可以靠靶81侧的遥控操作由一个人来完成。在此情况下，显示在显示单元22上的总站1一侧的信息对测量工作者的测量操作是有用处的，并且能大大地提高工作效率。
在有音频输出单元的情况下，除了导向激光束6的开与关或激光束辐照强度改变的持续时间之外，报警声音也可以被发出去，而且报警声音的开关间隔或声音强弱间隔可以与导向激光束6做相似变化。为了确保操作者眼睛的安全，当棱钟反射的光未被总站接收到时，可降低激光点导向器的输出。如上所述，根据本发明可以简化基准点的确定，并提高工作效率，这是因为前后左右方向的位置可以在基准点一侧容易地辩别，而无需使用无线电设备。
权利要求
1.一种测量仪器，包括一个被照射的物体；一个装有测距仪或带测距仪的测距角测量仪器，并用于向所述物体发射激光束的投影系统；驱动所述投影系统激光光源的驱动装置；及根据测距仪到被照射物体间的距离数据，借助于所述的驱动装置对激光束的发光条件进行控制的控制装置。
2.根据权利要求1的测量仪器，其中在预定距离与测距仪测得距离之间有编差时，控制装置改变激光束的辐射强度。
3.根据权利要求1的测量仪器，其中在预定距离与测距仪测得距离之间有编差时，控制装置根据偏差的大小来改变激光束的辐射强度并致改变强度变化的时间间隔。
4.根据权利要求1的测量仪器，其中投影系统发出的激光束是受调制的。
5.根据权利要求1的测量仪器，其中被照射的目标有一个投影系统导向激光束照到其上的定向靶，和一个测距用的棱镜。
6.根据权利要求1的测量仪器，其中被照射的目标包括用于接收导向激光束的光接收装置；和用于根据光接收装置的输出，显示来自测距仪或来自带测距仪的测距角测量仪器的被照射目标位置信息，并显示给被照射目标的指令的显示装置。
7.根据权利要求1的测量仪器，其中的被照射目标包括用于接收导向激光束的光接收装置；和用于根据所述光接收装置的输出值输出从测距仪或有测距仪的测距角测量仪器得到的被照射目标位置信息的音频信号，及传到被射照目标的指令的音频输出装置。
全文摘要
一种测量仪器，它包括一个被照射的目标；一个装备有测距仪或装备有带测距仪的测距角测量仪器并用于向目标发射激光束的投影系统；用于驱动投影系统激光光源的驱动装置；及一个根据测距仪到被照射目标之间距离的数据，通过驱动装置控制激光束发光情况的控制装置。从而在预定距离与测距仪测得距离之间有偏差时，由控制装置改变激光束的发光强度，或在预定距离与测距仪测得距离之间有偏差时，控制装置根据偏差的大小改变激光束的辐射强度，及辐射强度变化的时间间隔，并用激光束作为信息传输介质，把位置信息和指令传输到被照射目标处，以便于被照射目标的定位。
文档编号G01C1/00GK1130754SQ9512165
公开日1996年9月11日 申请日期1995年12月8日 优先权日1994年12月9日
发明者大友文夫, 小林春彦, 平野聪 申请人:株式会社拓普康