勘测装置和勘测系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了勘测装置和勘测系统。所述勘测装置包括：旋转器５３、５６和６１，用于沿水平方向偏转距离测量光和用于在旋转照射中投射距离测量光；至少一个扩展元件６２，用于增大距离测量光沿垂直方向的散布角；以及装置，用于附着或拆卸扩展元件，以使扩展元件能够被插入距离测量光轴和从距离测量光轴被去除。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及当由单个勘测(surveying)操作者或者由两个或更多个 勘测操作者的协作来执行勘测操作时的勘测装置和勘测系统。
技术介绍
在土木工程工作中所执行的勘测操作中，例如在道路建筑中的勘测 搡作中，对道路两侧的位置、高程的差异、道路的宽度等执行测量，并 且同时测量多个测量点。因此，勘测操作是将由两个或更多个勘测操作 者执行的协作操作。在JP-A-2006-337302中公开了一种勘测装置，通过该勘测装置，可 以同时对多个测量点进行测量。在根椐JP-A-2006-337302的勘测装置中，在旋转照射中投射用于形 成参考平面的激光束，并且形成参考平面，其中所述激光束包括三个或 更多个扇形激光束，所述激光束中的至少一个是倾斜的。进一步地，根 据当待测量对象一方的光检测单元接收到多个扇形激光束时的时间差 来测量仰角。而且，通过接收来自待测量对象的反射激光束，在接收到 反射激光束的时刻从扇形激光束的投射方向来测量水平角。进一步地， 勘测装置在旋转照射中投射沿垂直方向散布的距离测量光。然后，接收 来自待测量对象的反射距离测量光，并且对到待测量对象的距离执行电 光距离测量。基于仰角和测量的距离来计算待测量对象在垂直方向的位 置，并且测量待测量对象的三维位置。通过如上所述的勘测装置，通过在旋转照射中投射扇形激光束和沿 垂直方向散布的距离测量光，即投射在存在于在水平方向的全圆周内和 这两种类型的激光束沿垂直方向散布的范围内的多个待测量对象上，可 以同时对存在于扇形激光束和距离测量光的投射范围内的多个待测量 对象执行测量(在下文中被称为"多测量")。通过如上所述的勘测装置，在旋转照射中投射沿垂直方向散布的距 离测量光。然后，接收来自待测量对象的反射光，并且执^f亍电光距离测 量。因此，每个距离测量光的光强度被减小，并且噪声光的影响变得更强，因此这导致测量精度降低。进一步地，由于距离测量光以高的速度 旋转，所以一个测量的测量时间短。而且，待平均的距离测量数据不多， 因此不可能提高测量精度。为了提高测量精度，必须在旋转照射中多次 投射光，测量需要更长的时间，因此降低了工作效率。进一步地，由于距离测量光沿垂直方向散布，所以当待测量距离更 长时接收光的光强度减小更多。因此，这些导致可以被测量的距离延长 的问题以及其〗也问题。全站仪被称为装置，通过该装置，可以以更高的精度对测量点进行 测量。全站仪具有跟踪功能。例如，与基于设计的勘测操作的情况类似， 勘测操作者将待测量对象(棱镜)移动到每个测量点。全站仪跟踪每个 待测量对象并且对每个测量点执行测量。具有跟踪功能的全站仪可以由一个操作者操作(单人操作测量)。 可以以高精度进行测量并且测量的工作效率也高，但是不可能同时在多 个点执4亍测量。因此，在必须同时对多个点执4亍测量的情况下，工作效 率急剧降低。JP-A-2004-212058公开了一种方法，通过该方法，在旋转照射中投射两个或更多个扇形激光束(其中至少一个扇形激光束是倾斜的)，形成水平参考平面，并且从倾斜的扇形激光束的倾斜角来确定相对于水平 参考平面的仰角。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种勘测装置和勘测系统，通过它们，有 可能同时对多个点执行多测量，也有可能执行单人操作测量，并且进一 步地，有可能以高精度实现测量。为了达到以上目的，本专利技术提供一种勘测装置，其包括旋转器， 用于沿水平方向偏转距离测量光和用于在旋转照射中投射距离测量光； 至少一个扩展元件，用于增大距离测量光沿垂直方向的散布角；以及装 置，用于附着(attach)或拆卸所述扩展元件，以使所述扩展元件能够 被插入距离测量光轴和从距离测量光轴被去除。而且，本专利技术提供如上所述的勘测装置，其中所述旋转器具有用于 沿水平方向偏转距离测量光轴的仰角旋转镜，所述仰角旋转镜能够围绕 水平轴旋转，所述仰角旋转镜具有多个反射表面，至少一个扩展元件与6所述仰角旋转镜的一个表面相对地布置并且能够与所述仰角旋转镜一 体地旋转，以及当距离测量光轴由所述仰角旋转镜的一个表面偏转时， 距离测量光穿过所述扩展元件。进一步地，本专利技术提供如上所迷的勘测 装置，其中所述旋转器具有用于沿水平方向偏转距离测量光轴的仰角旋 转镜，并且距离测量光通过光路被投射，在所述光路中提供所述扩展元 件中的至少一个以允许距离测量光穿过。而且，本专利技术提供如上所述的 勘测装置，其中所述仰角旋转镜围绕水平轴旋转，并且选择距离测量光 被投射的光路。进一步地，本专利技术提供如上所述的勘测装置，其中所述 扩展元件由扩展元件保持单元相对于所述仰角旋转镜保持，所述扩展元 件保持单元围绕仰角轴旋转，并且选择距离测量光被投射的光路。而且，本专利技术提供一种勘测装置，其包括光源，用于发射距离测 量光；距离测量光投射单元，用于朝着存在待测量对象的空间投射来自 所述光源的距离测量光以作为点型距离测量光或作为扇形距离测量光； 扇形束旋转投射单元，用于在旋转照射中投射两个或更多个扇形束，其 中至少一个扇形束是倾斜的；水平角检测单元，用于检测扇形束或距离 测量光沿投射方向的水平角；仰角检测单元，用于检测点型距离测量光 沿投射方向的仰角或用于检测扇形束接收单元产生的仰角；距离测量单 元，用于通过接收来自待测量对象的反射距离测量光来测量到待测量对 象的距离；反射扇形束接收单元，用于接收从待测量对象反射的扇形束 的反射光；距离测量光切换单元，用于选择从距离测量光投射单元投射 的点型距离测量光或扇形距离测量光之一；以及运算单元，用于基于距 离测量单元产生的距离测量结果、基于水平角检测单元产生的检测结 果、以及基于仰角检测单元产生的检测结果来计算待测量对象的三维位 置。进一步地，本专利技术提供如上所述的勘测装置，其中投射光切换单元 具有扩展元件，用于增大距离测量光沿垂直方向的散布角；以及装置， 用于插入和去除扩展元件以用于将扩展元件附着到距离测量光轴或从 距离测量光轴拆卸扩展元件。而且，本专利技术提供如上所述的勘测装置， 其中所述扩展元件是双凸透镜。进一步地，本专利技术提供如上所述的勘测 装置，其中所述扩展元件是光栅元件。而且，本专利技术提供如上所述的勘 测装置，其中，当所述扩展元件被去除时，所述仰角旋转镜进一步沿垂 直方向旋转并且偏转距离测量光轴。进一步地，本专利技术提供如上所述的 勘测装置，其中所述扩展元件可以选自距离测量光沿垂直方向具有不同散布角的多个扩展元件。而且，本专利技术提供一种勘测系统，其包括勘测装置和待测量对象，其中所述勘测装置包括距离测量光投射单元，用于朝着待测量对象投 射点型距离测量光或扇形距离测量光；距离测量光投射方向检测单元， 用于检测距离测量光投射单元产生的投射方向；距离测量光接收单元， 用于接收从待测量对象反射的点型距离测量光或扇形距离测量光；扇形 束旋转投射单元，用于在旋转照射中投射两个或更多个扇形束，其中至 少一个扇形束是倾斜的；扇形束投射方向检测单元，用于检测扇形束的 投射方向；第一通信单元；距离测量光切换单元，用于切换点型距离测 量光和扇形距离测量光，以及其中待测量对象包括运算单元；反射器， 用于反射从距离测量光投射单元投射的距离测量光；扇形束接收单元， 用于接收来自扇形束旋转投射单元的扇形束；以及第二通信单元，用于 通过将包括来自扇形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种勘测装置，包括：旋转器，用于沿水平方向偏转距离测量光和用于在旋转照射中投射所述距离测量光；至少一个扩展元件，用于增大所述距离测量光沿垂直方向的散布角；以及装置，用于附着或拆卸所述扩展元件，以使所述扩展元件能够被插入距离测量光轴和从距离测量光轴被去除。

【技术特征摘要】
...

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