(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測距光を測定対象に向って射出し、測定対象からの反射光を受光して測距を行う測定ユニットと、該測定ユニットと一体的に設けられた姿勢検出装置とを具備し、
該姿勢検出装置は、水平を検出する傾斜センサと、該傾斜センサが水平を検出する様に、該傾斜センサを傾動させると共に該傾斜センサが水平を検出する状態での前記測定ユニットの水平に対する傾斜角を検出する相対傾斜角検出部を有し、
前記傾斜センサは第１水平軸、第２水平軸を有するジンバル機構を介して支持された水平検出ユニットに設けられ、該傾斜センサの傾動は、前記第１水平軸を回転駆動する第１モータ、前記第２水平軸を回転駆動する第２モータによって行われ、
前記相対傾斜角検出部は、前記第１水平軸の回転を検出する第１エンコーダと、前記第２水平軸の回転を検出する第２エンコーダとを有し、前記第１エンコーダと前記第２エンコーダの検出結果に基づき前記測定ユニットの水平に対する傾斜角を検出し、
前記測定ユニットにより測定対象の測距を行うと共に前記姿勢検出装置の傾斜角検出結果に基づき測定点の鉛直角を測定する様構成した測定装置。
【請求項２】
前記測定ユニットの光軸と平行な撮像光軸を有する撮像部と、該撮像部で撮像した画像を表示する表示部とを具備し、前記撮像部は測定対象を含む画像を取得し、該表示部には前記画像が表示される請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記測定ユニット及び前記姿勢検出装置は、筐体に収納され、該筐体は携帯可能である請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
前記測定ユニット及び前記姿勢検出装置は、筐体に収納され、該筐体は設置台ユニットに取付けられ、該設置台ユニットは前記筐体を上下方向に回転可能に支持すると共に左右方向に回転可能に支持し、又前記設置台ユニットは左右方向の回転角を検出する左右角検出器を具備する請求項１に記載の測定装置。
【請求項５】
前記傾斜センサは、高精度の第１傾斜センサと高応答性の第２傾斜センサによって構成された請求項１に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は測距光を射出し、測定対象からの反射光を受光して測定対象迄の距離を測定する測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
測定対象に測距光を射出し、測定点の測距、測角を行い測定点の３次元座標を測定する測定装置の１つに、トータルステーションがある。
【０００３】
従来のトータルステーションは、３脚等の固定手段に設けられ、固定手段を介して所定地点に設置される。又、トータルステーションの設置には、鉛直基準を得る為の整準が伴う。
【０００４】
トータルステーション等の高精度の測定機では、高精度の鉛直基準が要求され、水平を検出する為のセンサとして、高精度チルトセンサが用いられる。
【０００５】
高精度チルトセンサは、高精度に水平検出することができるが、測定範囲が狭く、せいぜい６分程度となっている。
【０００６】
この為、整準を行う準備として、トータルステーションが略水平となる様に、即ちトータルステーションの傾斜がチルトセンサの検出範囲内となる様に作業者が手動により、整準を行っている。
【０００７】
更に、固定手段の設置位置は、整準が行える様、トータルステーションが略水平となる場所を選択しなければならない等の制約があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、作業者が整準作業を実施することなく、測定を可能とする測定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、測距光を測定対象に向って射出し、測定対象からの反射光を受光して測距を行う測定ユニットと、該測定ユニットと一体的に設けられた姿勢検出装置とを具備し、該姿勢検出装置は、水平を検出する傾斜センサと、該傾斜センサが水平を検出する様に、該傾斜センサを傾動させると共に該傾斜センサが水平を検出する状態での前記測定ユニットの水平に対する傾斜角を検出する相対傾斜角検出部を有し、前記測定ユニットにより測定対象の測距を行うと共に前記姿勢検出装置の傾斜検出結果に基づき測定点の鉛直角を測定する様構成した測定装置に係るものである。
【００１０】
又本発明は、前記測定ユニットの光軸と平行な撮像光軸を有する撮像部と、該撮像部で撮像した画像を表示する表示部とを具備し、前記撮像部は測定対象を含む画像を取得し、該表示部には前記画像が表示される測定装置に係るものである。
【００１１】
又本発明は、前記測定ユニット及び前記姿勢検出装置は、筐体に収納され、該筐体は携帯可能である測定装置に係るものである。
【００１２】
又本発明は、前記測定ユニット及び前記姿勢検出装置は、筐体に収納され、該筐体は設置台ユニットに取付けられ、該設置台ユニットは前記筐体を上下方向に回転可能に支持すると共に左右方向に回転可能に支持し、又前記設置台ユニットは左右方向の回転角を検出する左右角検出器を具備する測定装置に係るものである。
【００１３】
更に又本発明は、前記傾斜センサは、高精度の第１傾斜センサと高応答性の第２傾斜センサによって構成された測定装置に係るものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、測距光を測定対象に向って射出し、測定対象からの反射光を受光して測距を行う測定ユニットと、該測定ユニットと一体的に設けられた姿勢検出装置とを具備し、該姿勢検出装置は、水平を検出する傾斜センサと、該傾斜センサが水平を検出する様に、該傾斜センサを傾動させると共に該傾斜センサが水平を検出する状態での前記測定ユニットの水平に対する傾斜角を検出する相対傾斜角検出部を有し、前記測定ユニットにより測定対象の測距を行うと共に前記姿勢検出装置の傾斜検出結果に基づき測定点の鉛直角を測定する様構成したので、整準することなく測定を行うことができ、作業性が向上するという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る実施例を示す概略構成図である。
【図２】該実施例に用いられる姿勢検出装置の正面図である。
【図３】該実施例に用いられる姿勢検出装置の平面図である。
【図４】該姿勢検出装置の概略構成図である。
【図５】本発明に係る他の実施例を示す姿勢検出装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【００１７】
図１は、該実施例に係る測定装置１を示している。
【００１８】
該測定装置１は、主に筐体２、測距光射出部３、受光部４、測距部５、撮像部６、姿勢検出装置７、射出方向検出部８、演算処理部９、操作部１０、表示部１１から構成されている。尚、該表示部１１はタッチパネルとし、前記操作部１０と兼用させてもよい。
【００１９】
前記受光部４、前記測距部５、前記撮像部６、前記姿勢検出装置７、前記射出方向検出部８、前記演算処理部９、前記操作部１０、前記表示部１１は、前記筐体２に収納され、一体化されている。
【００２０】
前記筐体２は、携帯可能となっている。好ましくは、片手で保持可能であり、前記操作部１０は前記測定装置１を片手で保持した状態で、操作できる様に構成される。
【００２１】
又、前記測距光射出部３、前記受光部４、前記測距部５は、測定ユニット１２を構成する。
【００２２】
前記測距光射出部３は射出光軸１４を有し、該射出光軸１４上に発光素子１５、例えばレーザダイオード（ＬＤ）が設けられ、更に、前記射出光軸１４上に投光レンズ１６が設けられ、更に、前記射出光軸１４は光軸偏向部材１７，１８によって受光光軸１９（後述）と合致する様に偏向される。
【００２３】
前記受光部４について説明する。該受光部４には、測定対象からの反射測距光が入射する。前記受光部４は、前記受光光軸１９を有し、該受光光軸１９には前記光軸偏向部材１７，１８によって偏向された前記射出光軸１４が合致する。
【００２４】
前記受光光軸１９上に受光素子２１、例えばフォトダイオード（ＰＤ）が設けられ、受光信号を発生する。前記受光光軸１９の対象物側には、受光レンズ２２が配設され、該受光レンズ２２は入射光を前記受光素子２１に集光する。
【００２５】
前記測距部５は、前記発光素子１５を制御し、該発光素子１５に測距光としてレーザ光線を発光させ、測定対象に向って測距光を射出する。測定対象から反射された反射測距光は前記受光レンズ２２に入射し、該受光レンズ２２により前記受光素子２１に集光され、該受光素子２１によって受光される。尚、測距光は不可視光であってもよく、或は可視光であってもよい。
【００２６】
該受光素子２１は受光信号を前記測距部５に送出し、該測距部５は、前記受光素子２１からの受光信号に基づき測定点（測距光が照射された点）の測距を行う。
【００２７】
前記撮像部６は、測定対象を含む画像データを取得する。該撮像部６は、前記筐体２が水平姿勢で水平方向に延出する撮像光軸２４を有し、該撮像光軸２４と前記射出光軸１４とは平行となる様に設定されている。又、前記撮像光軸２４と前記射出光軸１４との距離も既知の値となっている。
【００２８】
前記撮像部６の撮像素子２３は、画素の集合体であるＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサであり、各画素は画像素子上での位置が特定できる様になっている。例えば、各画素は、前記撮像光軸２４を原点とした座標系で位置が特定される。
【００２９】
前記姿勢検出装置７は、水平を検出する水平検出ユニット２５（後述）及び該水平検出ユニット２５が検出する水平と前記測定ユニット１２（或は、前記筐体２）との間の相対的な傾斜角、傾斜方向（以下、相対傾斜角）を検出する相対傾斜角検出部（後述）を具備している。前記相対傾斜角を検出することで、前記測定ユニット１２（即ち前記撮像光軸２４）の水平に対する傾斜角及び傾斜方向が検出される。検出された相対傾斜角は、前記演算処理部９に入力される。
【００３０】
前記射出方向検出部８は、前記姿勢検出装置７の検出結果に基づき前記射出光軸１４の前記筐体２に対する相対的な射出方向を検出する。
【００３１】
又、前記射出方向検出部８は、前記測定装置１が固定的に設置された場合に、前記射出光軸１４の左右角、上下角を検出する。ここで、左右角は図１に示されている状態で光軸１４が紙面に対して垂直方向に傾斜した場合の傾斜角をいい、上下角は図１に示されている状態で光軸１４が紙面に対して上下方向に傾斜した場合の傾斜角をいう。
【００３２】
前記演算処理部９は、入出力制御部、演算器（ＣＰＵ）、記憶部等から構成され、該記憶部には測距作動を制御する測距プログラム、前記表示部１１に画像データ、測距データ等を表示させる為の画像表示プログラム等のプログラムが格納され、更に前記記憶部には測距データ、画像データ等の測定結果が格納される。
【００３３】
前記測定ユニット１２の相対傾斜角は、前記姿勢検出装置７によって常に検出されている。従って、前記測定装置１を整準することなく、測定対象迄の測距が行えると共に、測定点の上下角が測定できる。又、該上下角に基づき測距結果が補正でき、正確な水平距離が測定できる。
【００３４】
更に、測定対象は前記撮像部６で撮像され、撮像画像は前記表示部１１に表示される。測定者は、該表示部１１に表示された画像に基づき測定対象、測定位置を確認しつつ、測定を実行できる。従って、作業者は、該表示部１１の画像から測定対象を捉え、前記撮像光軸２４（例えば、画像の中心）を測定点に合致させ、測定することで測定点の測距が行われる。
【００３５】
又、整準が必要ないので、作業者は、前記測定装置１を携帯した状態で、測定を実行できる。
【００３６】
尚、測定点を確認する場合は、前記発光素子１５から発せられる測距光を可視光にすれば、測定点を測距光の照射によって確認することができる。
【００３７】
次に、図２〜図４を参照して、前記姿勢検出装置７について説明する。
【００３８】
図２は、前記姿勢検出装置７が水平に設置されている状態での正面図、図３は該姿勢検出装置７の平面図を示している。図２中、該姿勢検出装置７が前記筐体２の水平を検出する時に、前記射出光軸１４が水平になる様に、前記測距光射出部３と前記姿勢検出装置７とが関連付けられている。又、図２、図３中、図１中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００３９】
前記姿勢検出装置７は、水平を検出する前記水平検出ユニット２５を具備し、該水平検出ユニット２５は、以下に説明される様に、ジンバル機構を介して水平に支持される構造となっている。
【００４０】
矩形枠形状の外フレーム５１の内部に矩形枠形状の内フレーム５３が設けられ、該内フレーム５３の内部に前記水平検出ユニット２５が設けられる。前記外フレーム５１は、前記筐体２に固定されるか、或は該筐体２と兼用となっている。
【００４１】
前記内フレーム５３の上面、下面（図３参照）から第１水平軸５４，５４が突設され、該第１水平軸５４，５４は前記外フレーム５１に設けられた軸受５２，５２と回転自在に嵌合する。前記第１水平軸５４，５４は水平方向に延出する第１水平軸心を有し、前記内フレーム５３は前記第１水平軸５４，５４を中心に鉛直方向に３６０゜回転自在となっている。
【００４２】
前記水平検出ユニット２５は第２水平軸５５に支持され、該第２水平軸５５の両端部は、前記内フレーム５３に設けられた軸受５７，５７に回転自在に嵌合する。前記第２水平軸５５は前記第１水平軸心と直交し、水平方向に延出する第２水平軸心を有し、前記水平検出ユニット２５は前記第２水平軸５５を中心に鉛直方向に３６０゜回転自在となっている。
【００４３】
而して、前記水平検出ユニット２５は前記外フレーム５１に対して２軸方向に回転自在に支持されており、前記内フレーム５３を回転自在に支持する機構、前記水平検出ユニット２５を回転自在に支持する機構はジンバル機構を構成する。而して、前記水平検出ユニット２５は前記外フレーム５１に対してジンバル機構を介して支持され、更に前記内フレーム５３の回転を制約する機構は存在していないので、前記水平検出ユニット２５は前記外フレーム５１に対して全方向に自在に回転し得る様になっている。
【００４４】
前記第１水平軸５４，５４の一方、例えば図３中、下側の該第１水平軸５４には第１被動ギア５８が嵌着され、該第１被動ギア５８には第１駆動ギア５９が噛合している。又、前記外フレーム５１の下面には第１モータ６１が設けられ、前記第１駆動ギア５９は前記第１モータ６１の出力軸に嵌着されている。
【００４５】
前記第１水平軸５４，５４の他方には第１エンコーダ６２が設けられ、該第１エンコーダ６２は前記内フレーム５３の前記外フレーム５１に対する第１の回転角（第１の傾斜角）を検出する様に構成されている。
【００４６】
前記第２水平軸５５の一端部には、第２被動ギア６３が嵌着され、該第２被動ギア６３には第２駆動ギア６４が噛合している。又、前記内フレーム５３の側面（図示では左側面）には第２モータ６５が設けられ、前記第２駆動ギア６４は前記第２モータ６５の出力軸に嵌着されている。
【００４７】
前記第２水平軸５５の他端部には第２エンコーダ６６が設けられ、該第２エンコーダ６６は前記内フレーム５３に対する前記水平検出ユニット２５の第２の回転角（第２の傾斜角）を検出する様に構成されている。
【００４８】
前記第１エンコーダ６２、前記第２エンコーダ６６は、傾斜角演算部６８に電気的に接続されている。
【００４９】
前記水平検出ユニット２５は、第１傾斜センサ７１、第２傾斜センサ７２を有しており、前記第１傾斜センサ７１、前記第２傾斜センサ７２は、前記傾斜角演算部６８に電気的に接続されている。
【００５０】
前記姿勢検出装置７について、図４により更に説明する。
【００５１】
前記姿勢検出装置７は、前記第１エンコーダ６２、前記第２エンコーダ６６、前記第１傾斜センサ７１、前記第２傾斜センサ７２、前記傾斜角演算部６８、前記第１モータ６１、前記第２モータ６５の他に、更に記憶部７３、入出力制御部７４を具備している。
【００５２】
前記記憶部７３には、姿勢検出の為の演算プログラム等のプログラム、及び演算データ等のデータ類を格納している。
【００５３】
前記入出力制御部７４は、前記傾斜角演算部６８から出力される制御指令に基づき前記第１モータ６１、前記第２モータ６５を駆動し、前記水平検出ユニット２５、前記内フレーム５３を傾動させ、前記水平検出ユニット２５が水平を検出する様に制御する。
【００５４】
前記第１傾斜センサ７１は水平を高精度に検出するものであり、例えば水平液面に検出光を入射させ反射光の反射角度の変化で水平を検出する傾斜検出器、或は封入した気泡の位置変化で傾斜を検出する気泡管である。又、前記第２傾斜センサ７２は傾斜変化を高応答性で検出するものであり、例えば加速度センサである。
【００５５】
尚、前記第１傾斜センサ７１、前記第２傾斜センサ７２のいずれも、前記第１エンコーダ６２が検出する回転方向（傾斜方向）、前記第２エンコーダ６６が検出する回転方向（傾斜方向）の２軸方向の傾斜を個別に検出可能となっている。
【００５６】
前記傾斜角演算部６８は、前記第１傾斜センサ７１、前記第２傾斜センサ７２からの検出結果に基づき、傾斜角、傾斜方向を演算し、更に該傾斜角、傾斜方向に相当する前記第１エンコーダ６２の回転角、前記第２エンコーダ６６の回転角を演算する。
【００５７】
演算された前記第１エンコーダ６２の回転角、前記第２エンコーダ６６の回転角を合成することで傾斜角、傾斜方向が演算される。該傾斜角、傾斜方向は水平に対する前記筐体２、即ち前記測定ユニット１２の傾斜角、傾斜方向（相対傾斜角）に対応する。
【００５８】
而して、前記第１モータ６１、前記第２モータ６５、前記第１エンコーダ６２、前記第２エンコーダ６６、前記傾斜角演算部６８は前記相対傾斜角検出部を構成する。
【００５９】
尚、前記姿勢検出装置７は、前記外フレーム５１が水平に設置された場合に（前記測定装置１が水平に設置された場合に）、前記第１傾斜センサ７１が水平を検出する様に設定され、更に前記第１エンコーダ６２の出力、前記第２エンコーダ６６の出力が共に基準位置（回転角０゜）を示す様に設定される。
【００６０】
以下、前記姿勢検出装置７の作用について説明する。
【００６１】
先ず、高精度に傾斜を検出する場合について説明する。
【００６２】
高精度に傾斜を検出する場合としては、例えば前記姿勢検出装置７が設置式の測量装置に設けられた場合である。
【００６３】
前記姿勢検出装置７が傾斜すると、前記第１傾斜センサ７１が傾斜に応じた信号を出力する。
【００６４】
前記傾斜角演算部６８は、前記第１傾斜センサ７１からの信号に基づき、傾斜角、傾斜方向を演算し、更に演算結果に基づき傾斜角、傾斜方向を０にする為の、前記第１モータ６１、前記第２モータ６５の回転量を演算し、前記入出力制御部７４を介して前記第１モータ６１、前記第２モータ６５を前記回転量駆動する駆動指令を発する。
【００６５】
前記第１モータ６１、前記第２モータ６５の駆動により、演算された傾斜角、傾斜方向の逆に傾斜する様、前記第１モータ６１、前記第２モータ６５が駆動され、前記第１モータ６１、前記第２モータ６５の駆動量（回転角）は前記第１エンコーダ６２、前記第２エンコーダ６６によって検出され、回転角が前記演算結果となったところで前記第１モータ６１、前記第２モータ６５の駆動が停止される。
【００６６】
更に、前記第１傾斜センサ７１が水平を検出する様、前記第１モータ６１、前記第２モータ６５の回転が微調整される。
【００６７】
この状態では、前記外フレーム５１が傾斜した状態で、前記水平検出ユニット２５が水平に制御される。
【００６８】
従って、該水平検出ユニット２５を水平とする為に、前記第１モータ６１、前記第２モータ６５により、前記内フレーム５３、前記水平検出ユニット２５を傾斜させた傾斜角、傾斜方向は、前記第１エンコーダ６２、前記第２エンコーダ６６で検出した回転角に基づき求められる。
【００６９】
前記傾斜角演算部６８は、前記第１傾斜センサ７１が水平を検出した時の、前記第１エンコーダ６２、前記第２エンコーダ６６の検出結果に基づき前記姿勢検出装置７の傾斜角、傾斜方向を演算する。この演算結果が、前記姿勢検出装置７の傾斜後の姿勢を示す。
【００７０】
前記傾斜角演算部６８は、演算された傾斜角、傾斜方向を前記姿勢検出装置７の検出信号として外部、即ち前記演算処理部９に出力する。
【００７１】
前記姿勢検出装置７が検出した傾斜角、傾斜方向は、前記受光光軸１９及び前記撮像光軸２４の水平に対する傾斜角、傾斜方向に他ならない。前記測距部５は、前記姿勢検出装置７の検出結果に基づき測距結果を補正する。従って、前記測定装置１がどの様な姿勢であっても、正確な測定が実行できる。
【００７２】
次に、前記測定装置１が携帯された状態で測定が行われる場合の、前記姿勢検出装置７の作用について説明する。
【００７３】
携帯された状態では、前記姿勢検出装置７の姿勢は刻々と変化する。従って、高応答性の前記第２傾斜センサ７２の検出結果に基づき、姿勢検出が行われる。
【００７４】
先ず、水平状態を前記第１傾斜センサ７１により検出し、その後の姿勢変化を高応答性の前記第２傾斜センサ７２により求め、該第２傾斜センサ７２からの検出結果に基づき姿勢検出をする様に制御すれば、前記姿勢検出装置７の傾斜角、傾斜方向をリアルタイムで検出することが可能となる。
【００７５】
更に、図２、図３に示される構造の通り、前記水平検出ユニット２５、前記内フレーム５３の回転を制約するものが無く、前記水平検出ユニット２５、前記内フレーム５３は共に３６０゜以上の回転が可能である。即ち、前記姿勢検出装置７がどの様な姿勢となろうとも（例えば、該姿勢検出装置７の天地が逆になった場合でも）、全方向での姿勢検出が可能である。
【００７６】
従って、傾斜測定範囲の制限が無く、広範囲、全姿勢での姿勢検出が可能である。
【００７７】
高応答性を要求する場合は、前記第２傾斜センサ７２の検出結果に基づき姿勢検出が行われるが、前記第２傾斜センサ７２は前記第１傾斜センサ７１に比べ検出精度が悪いのが一般的である。
【００７８】
本実施例では、高精度の前記第１傾斜センサ７１と高応答性の前記第２傾斜センサ７２を具備することで、該第２傾斜センサ７２のみの検出結果に基づき高精度の姿勢検出が可能となる。
【００７９】
該第２傾斜センサ７２が検出した傾斜角に基づき、該傾斜角が０になる様に前記第１モータ６１、前記第２モータ６５を駆動し、更に前記第１傾斜センサ７１が水平を検出する迄前記第１モータ６１、前記第２モータ６５の駆動を継続する。前記第１傾斜センサ７１が水平を検出した時の前記第１エンコーダ６２、前記第２エンコーダ６６の値、即ち実際の傾斜角と前記第２傾斜センサ７２が検出した傾斜角との間で偏差を生じれば、該偏差に基づき前記第２傾斜センサ７２の傾斜角を較正することができる。
【００８０】
従って、予め、該第２傾斜センサ７２の検出傾斜角と、前記第１傾斜センサ７１による水平検出と前記第１エンコーダ６２、前記第２エンコーダ６６の検出結果に基づき求めた傾斜角との関係を取得しておけば、前記第２傾斜センサ７２に検出された傾斜角の較正（キャリブレーション）をすることができる。このキャリブレーションにより、前記第２傾斜センサ７２による高応答性の姿勢検出に於いて、精度を向上させることができる。
【００８１】
前記水平検出ユニット２５を、高精度の前記第１傾斜センサ７１と高応答性の前記第２傾斜センサ７２との組合わせとすることで、前記測定装置１を自動車等の移動体に搭載し、移動しつつ、高精度の測定を行うことができる。
【００８２】
尚、前記測定装置１が安定した状態に支持される場合、動きの少ない状態で支持される場合で、高精度の前記第１傾斜センサ７１が追従可能な状況では、高応答性の前記第２傾斜センサ７２は省略することができる。例えば、ポール等の補助具に前記測定装置１が取付けられ、前記ポールを地面に立てて測定が行われる場合等は、動きが少なく安定した状態であり、高応答性の前記第２傾斜センサ７２は省略することができる。
【００８３】
一方、追従性が要求されるが、高精度が要求されない場合は、前記第１傾斜センサ７１を省略し、前記第２傾斜センサ７２のみとすることもできる。
【００８４】
図５は、他の実施例を示している。
【００８５】
他の実施例では、上述した測定装置１が更に設置台ユニット７５を具備している。図５中、前記測定装置１に関する説明を省略する。又、前記設置台ユニット７５を備えた、前記測定装置１も可搬可能、好ましくは携帯可能となっている。
【００８６】
該設置台ユニット７５は、托架部７６、台座７８を有している。
【００８７】
前記托架部７６は凹部を有する凹字形状であり、凹部に前記測定装置１が収納され、該測定装置１は上下回転軸７７を介して前記托架部７６に支持され、前記上下回転軸７７を中心に上下方向に回転自在となっている。
【００８８】
尚、図示していないが、該上下回転軸７７と前記設置台ユニット７５との間には、トルク発生器が設けられ、該トルク発生器は前記測定装置１の回転に対して所要の抵抗を発する様になっており、該測定装置１は任意の回転位置（即ち任意の傾斜）で、姿勢が保持される様になっている。
【００８９】
前記托架部７６の下面からは、左右回転軸７９が突設され、該左右回転軸７９は軸受（図示せず）を介して前記台座７８に回転自在に嵌合している。前記托架部７６は前記左右回転軸７９を中心に左右方向に回転自在となっている。
【００９０】
又、該左右回転軸７９と前記台座７８との間には左右角（前記左右回転軸７９を中心とした回転方向の角度）を検出する左右角検出器８１（例えば、エンコーダ）が設けられ、該左右角検出器８１によって前記托架部７６の前記台座７８に対する左右方向の相対回転角が検出される様になっている。
【００９１】
更に、前記托架部７６の前記台座７８に対する回転には、所要の抵抗が設けられている。例えば、前記托架部７６と前記台座７８との間には、摩擦シートが設けられ、該摩擦シートによって回転に抵抗が与えられる様にする。従って、前記托架部７６を左右方向に回転させた場合、該托架部７６の姿勢が抵抗によって維持される。
【００９２】
前記設置台ユニット７５を具備することで、前記測定装置１を任意の位置に設置でき、設置位置を基準として、測定点の３次元座標を測定することができる。
【００９３】
尚、前記上下回転軸７７の軸心が、第１水平軸５４，５４の軸心と第２水平軸５５の軸心との交点を通過する様に、姿勢検出装置７と前記設置台ユニット７５とを関連付けることで、測定ユニット１２の水平角の検出が容易となる。
【００９４】
以下、前記設置台ユニット７５を介して前記測定装置１を設置した場合を説明する。
【００９５】
前記設置台ユニット７５が所要の設置面に設置されると、前記姿勢検出装置７により水平が検出され、設置面の水平に対する傾斜角（以下、設置傾斜角）が検出される。この設置傾斜角は、測定結果を補正する補正情報として使用される。又、射出光軸１４を所要の方向に向け、その時の前記左右角検出器８１が検出する左右角を基準位置に設定する。
【００９６】
前記測定装置１を左右方向に回転し、又上下方向に回転して、前記射出光軸１４を測定すべき点（即ち、測定点）に合致させる。尚、該射出光軸１４が測定点に合致したかどうかは、表示部１１の表示から判断される。或は、測距光が可視光の場合は、目視で確認することができる。
【００９７】
前記測定点迄の距離が測距部５によって測定される。又測定点の水平角は、前記左右角検出器８１によって検出される。測定点の鉛直角は、前記姿勢検出装置７によって検出される。該姿勢検出装置７によって、検出される鉛直角は設置面の設置傾斜角を含んでいるので、前記射出光軸１４の水平に対する角度（鉛直角）は、前記鉛直角を設置傾斜角で補正したものとなる。尚、前記姿勢検出装置７及び前記左右角検出器８１は、前記射出光軸１４の射出方向を検出するので、射出方向検出部８として機能する（図１参照）。
【００９８】
而して、測定点の３次元座標が測定される。
【００９９】
本実施例によれば、前記測定装置１を設置する際の整準作業を行うことなく、正確な測定を実行することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１              測定装置
２              筐体
３              測距光射出部
４              受光部
５              測距部
６              撮像部
７              姿勢検出装置
８              射出方向検出部
９              演算処理部
１２            測定ユニット
１４            射出光軸
１５            発光素子
１９            受光光軸
２１            受光素子
２３            撮像素子
２５            水平検出ユニット
６１            第１モータ
６２            第１エンコーダ
６５            第２モータ
６６            第２エンコーダ
６８            傾斜角演算部
７１            第１傾斜センサ
７２            第２傾斜センサ
７５            設置台ユニット
８１            左右角検出器
【図１】
0006584226.tif 000002
【図２】
0006584226.tif 000003
【図３】
0006584226.tif 000004
【図４】
0006584226.tif 000005
【図５】
0006584226.tif 000006