位置检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及位置检测装置，特别是其目的在于提供照射测距光、测定光并进行目的物位置的３维计测，进而记录该照射方向或其他方向的图像数据的位置检测装置，光源单元发出测定光，图像传感器接收反射光，出射装置出射测定光并将反射光导向图像传感器，转动机构使出射装置转动，角度检测器检测出射装置的出射方向，固定地设置光源单元与图像传感器，计算处理单元根据图像传感器的输出及接收时刻的角度检测器的输出，变换反射体相对于中心轴的偏差的坐标。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及扫描检测作为测定目标的目的物、测定方向及距离的位置检测装置，特别涉及照射测距光、测定光并进行目的物位置的3维计测，进而记录其照射方法或其他方向的图像数据的位置检测装置。
技术介绍
以往在3维位置测定和设定中，使用总测站(tatal station)。总测站具备测距测角的功能、是将测定值作为电气数据输出的装置。测定时，将总测站设置于基准位置后，可将目的物设置于测定地点，用总测站对目的物进行平行校准，测定水平角、仰角，对设有目的物的反射棱镜(直角棱镜)进行测距，得到距离数据。所测定的测距、测角数据，存储到总测站的内装存储器。此外根据需要，对外部存储器装置和计算机输出测距测角数据作为测量作业数据。图7示出在总测站的测量作业。总测站(1000)置于基准位置。目的物(2000a)安装于杆(3000a)上，杆(3000a)由作业人员(4000)设置于测定地点。总测站(1000)由望远镜单元、自如地支持望镜部的高低旋转用的托架单元、自如地支持托架单元水平旋转用的基盘单元、以及位于基盘单元的下部调准总测站(1000)本身的倾斜并固定三脚的脚头用的调整单元所构成。又，测距及测角等用的电路内装于总测站(1000)内。总测站(1000)侧的作业人员上下左右地转动望远镜单元，将目的物(2000a)捕获于平行校准中心上，根据基准位置得到水平角、仰角及距离。然而，使用现有的总测点(1000)的作业中，至少需要总测站1000侧1个作业人员、1个目的物(2000a)设置用的作业人员共2人。如果增加目的物(2000a)的数目，则相应的要增加作业人员。而且瞬时测定多个目的物(2000a)是困难的，现实中不可能的。即作业人员为了用望远镜单元进行平行校准目的物(2000a)，再作测定，需要与目的物(2000a)数目相应的测定时间。因此存在不可能实现大幅度的作业效率的改进那样的问题。
技术实现思路
本专利技术中光源单元发生测定光，图像传感器接收反射光，出射装置出射测定光同时将反射光导至图像传感器，转动机构使出射装置转动，角度检测器检测出射装置的出射方向、固定地设定光源单元与图像传感器，计算处理单元根据图像传感器的输出及受光时刻的角度检测器的输出、变换反射体相对于中心轴的偏差的坐标。又，本专利技术具有距离测定单元，可同时出射测定光和测距光以求出至反射体的距离，根据距离和方向求出反射体的位置。又，本专利技术也可以构成得使具有记录来自图像传感器的图像数据用的存储单元。又，本专利技术也可以构成得在得到来自图像传感器的图像数据，根据图像传感器的受光时刻的角度检测器的输出，变换图像数据的坐标。又，本专利技术的受光部第1受光传感器可检测与光轴中心的偏差，第2受光传感器可检测与第1受光传感器不同的范围。又，本专利技术记录的图像数据以重复的预定的转动角进行记录，并将其图像数据形成连续排列的图像。又，本专利技术得自第1受光传感器的图像数据与得自第2图传感器的图像数据被加上位置上的关联关系。附图说明图1为说明本专利技术的实施例的位置检测装置10000的图。图2为说明本实施例的位置检测装置10000的电气构成的图。图3为说明本实施例的原理的图。图4为说明本实施例的原理的图。图5为说明本实施例的原理的图。图6为说明本实施例的原理的图。图7为说明现有技术的图。具体实施例方式以下通过附图说明本专利技术的实施例。根据图1和图2说明本实施例的位置检测装置10000。位置检测装置10000由本体2000与调平单元3000构成。本体2000由旋转单元2100、固定单元2200、倾斜测定单元2300构成。本体2000分为转动部分与固定部分，转动部分在水平方向及垂直方向具有旋转轴，用旋转电机各自可作全周旋转。旋转单元2100相当于转动部分，具有垂直方向的旋转部分(高低转动单元)与水平方向的旋转部分(水平转动单元)。垂直方向的旋转部分(高低转动单元)是使旋转反射镜2110沿垂直方向旋转(高低角)的部分。水平轴2111设于旋转反射镜2110的两端部，在水平轴2111的一方上安装高低角测定用的转动编码器2120，水平轴2111的另一方经由第1驱动齿轮2130连接到垂直驱动用电机2140。垂直驱动用电机2140由于固定于支柱单元2150，故利用垂直驱动用电机2140的驱动力使垂直方向的旋转部分一体地旋转。水平方向的旋转部分(水平转动单元)是使旋转反射镜2110沿水平方向旋转的部分。水平方向的旋转部分由水平旋转单元2170、形成于其上的支柱单元2150、形成于其轴受支柱单元2150制动的旋转反射镜2110的水平轴2111构成，构成得使一体地旋转。又在水平旋转单元2170上安装水平角测定用转动编码器2180。再者，水平旋转单元2170经由第2驱动齿轮2185连接到水平驱动用电机2190。水平驱动用电机2190由于固定于筐体上，故利用水平驱动用电机2190的驱动力使包含水平旋转单元2170构成的旋转单元2100在水平方向上旋转。高低角测定用的转动编码器2120与水平角测定用的转动编码器2180相当于角度检测器。调准单元3000基本上是用三条脚支持本体2000的构造。三条脚中的一脚转动自如地例如用球面支持。其余2脚利用调准驱动电机的驱动力可上下移动。构造上使根据来自倾斜测定单元2300的倾斜信号，通过调整上下动作来调准本体2000。以下根据图2说明本实施例的位置检测装置10000的电气构造。位置检测装置10000由下述各部分构成测距单元1100，反射体检测单元1200，角度检测单元1400，倾斜测定单元2300，存储单元4200，显示单元4300，驱动电路4400，电机4500，计算处理装置4000，以及操作单元5000。倾斜测定单元2300检测出因轴承的旋转精度引起的旋转单元2100的旋转松动或倾斜，计算处理装置4000修正受光单元受光的测定对象物的受光位置，可消除旋转松动或倾斜的影响。再者，测距单元1100、反射体检测单元1200、出射光学系统以及入射光学系统加起来相当于固定部分。倾斜设定单元2300根据检测出位置检测装置10000本体的倾斜与水平角编码器1410相对于其水平基准的倾斜，提供修正距离、角度、图像数据的值的数据。倾斜设定单元2300在确保水平的同时，检测作为机械误差的旋转单元2100的旋转模糊，通过使用基于角度的修正，以检测目的物2000a的正确的位置。测距单元1100使从距离检测发光单元2211发生的测距光由三角镜2215反射、透过分光棱镜2212，透过物镜2213后，由旋转反射镜2110反射，向未图示的测定对象物的方向出射。来自测定对象物的反射光沿相反的径路返回，由距离检测受光单元2214的受光元件所接收。从位置检测装置10000至目的物2000a的距离，根据距离检测发光单元2211发出脉冲光之后至距离检测受光单元2214受光为止的时间差来计算。该计算由距离计算电路1120来实行。又，包含距离检测发光单元2211、距离检测受光单元2214及收发光电路一起相当于距离测定单元1110。此外，这一距离测定方式也可以是其他相位差测定方式。反射体检测单元1200由下述构成反射体检测光发光单元1210，第1摄像单元1320，第2摄像单元1330，以及反射体检测电路1340。第1摄像单元1320与第2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位置测定装置，对反射体照射测定光并求出该反射光的方向，其特征在于，具备发生测定光用的光源单元，接收该反射光用的图像传感器，出射测定光并将反射光导至所述图像传感器用的出射装置，使该出射装置转动用的转动机构，检测所述出射装置的出射方向用的角度检测器，所述光源部与所述图像传感器被固定地设置，以及根据所述图像传感器的输出和受光时刻的所述角度检测器的输出、变换所述反射体相对于中心轴的偏差的坐标用的运算处理单元。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：熊谷薰，大友文夫，
申请(专利权)人：株式会社拓普康，
类型：发明
国别省市：JP[日本]