JP3344631B2 - Measurement prism device - Google Patents
Measurement prism deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、望遠鏡で回転する機器
に取り付けたプリズム装置で、望遠鏡に正対する位置を
容易に確認できるようにした、例えばシールド機や推進
機等の掘削機或いは手掘りによって曲線施工された坑道
の羽口位置等を検出する際等に使用され、光波測距器と
の正対位置を目視によっても容易に確認できる計測用の
プリズム装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a prism device mounted on a device rotated by a telescope, and a position facing the telescope can be easily confirmed. The present invention relates to a measuring prism device which is used when detecting a tuyere tuyere position or the like of a tunnel constructed in a curve, and which can easily confirm the position directly facing a lightwave distance measuring device by visual inspection.
【0002】[0002]
【従来の技術】シールド工事や推進工事等の隨道工事、
特に曲線を含む工事においては、先端の羽口位置を的確
に掴むことが施工精度を向上させる上で最も重要であ
り、このため従来より種々の計測方法が採られている。[Prior art] Shielding and propulsion work, etc.
Particularly in construction involving curves, it is most important to accurately grasp the position of the tuyere at the tip in order to improve construction accuracy. For this reason, various measurement methods have conventionally been employed.
【0003】例えば、特開昭63−231209号公報
には、作業の省力化と計測精度の向上を可能にした計測
装置が開示されている。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-231209 discloses a measuring device capable of saving labor and improving measurement accuracy.
【0004】この計測装置は、鉛直軸を中心に回転可能
に設けられたレーザ発振器と、レーザ光を受けたときに
受光信号を出す受光器と、同受光器からの受光信号によ
ってレーザ発振器の回転角から掘削位置測定装置と両側
点の交差角度を読み取る回転角度読取器を備えたもので
ある。This measuring device comprises a laser oscillator rotatably provided around a vertical axis, a photodetector for outputting a light receiving signal when receiving a laser beam, and a rotation of the laser oscillator based on a light receiving signal from the photodetector. It is equipped with a rotation angle reader that reads the intersection angle between the excavation position measuring device and both points from the corner.
【0005】同装置はトンネル内の複数の節点に設置さ
れ、各装置からレーザ光を照射及び受光して、各節点の
交差角度を観測することができ、これによって曲線状に
設置された坑道先端の掘削機の位置を迅速に測定するこ
とができる。The device is installed at a plurality of nodes in a tunnel, and can irradiate and receive laser light from each device to observe the intersection angle of each node. Excavator position can be measured quickly.
【0006】しかしながら、上記公報に開示された装置
は、トンネル内の複数の節点に設置される装置毎にレー
ザ発振器が必要であり、このため、装置全体が複雑且つ
高価なものとなっている。However, the apparatus disclosed in the above publication requires a laser oscillator for each of the apparatuses installed at a plurality of nodes in the tunnel, which makes the entire apparatus complicated and expensive.
【0007】この対策として、本願出願人は、特願平4
−84189号において、曲線設置されたトンネル内の
複数の節点に、立坑内に設置された光波測距器からの照
射光を反射させる反射体とレーザ光を屈曲させて導光す
る光学手段等を備えた位置計測装置を設け、これを垂直
軸を回転軸として旋回させることによって効率的な作業
を可能にした計測装置を出願した。As a countermeasure against this, the applicant of the present application has filed Japanese Patent Application No.
In -84189, a reflector that reflects irradiation light from a lightwave distance measuring instrument installed in a shaft, an optical unit that bends laser light, and guides light at a plurality of nodes in a curved tunnel is provided. We applied for a measuring device that provided a position measuring device equipped with it and turned it around a vertical axis as a rotation axis to enable efficient work.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】この計測装置による計
測方法は、各節点間の距離と交差角度とから目標点の位
置を求めるものである。この交差角度は先ず原点となる
入射光の角度を求める必要があり、このため計測装置の
特定位置が光波測距器と正対する位置を正確に検出する
ことが重要である。このために、計測装置に、正対位置
検出のため直角プリズムを使用するのであるが、特に通
常の上下位置の整合や回転の方向等の調整も必要であり
光波測距器を用いた目視による正対位置の確認は非常に
困難な作業である。The measuring method using this measuring device is for obtaining the position of the target point from the distance between the nodes and the intersection angle. For this intersection angle, it is necessary to first determine the angle of the incident light that is the origin, and therefore, it is important to accurately detect the position where the specific position of the measuring device is directly opposite to the lightwave distance measuring device. For this purpose, a right-angle prism is used in the measuring device to detect the directly opposite position, but it is also necessary to adjust the normal vertical position and adjust the direction of rotation, etc. Checking the facing position is a very difficult task.
【0009】そこで、本発明において解決すべき課題
は、光波測距器との正対位置を目視によっても容易に確
認できる計測用のプリズム装置を得ることにある。It is an object of the present invention to provide a measuring prism device which can easily confirm the position directly facing a lightwave distance measuring device by visual observation.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の計測用プリズム
は、上記課題を解決するために、互いに直交する反射面
を有する第1及び第2の直角プリズムの側端部同士を貼
り合わせ、前記第1及び第2の直角プリズムの前記反射
面が直交する稜線の面取りを行い、それぞれ第1及び第
2の透光部を形成し、さらに同第1及び第2の透光部の
背面にそれぞれ前記第1及び第2の直角プリズム内に色
の異なる光を照射する発光装置を備えたことを特徴とす
る。In order to solve the above-mentioned problems, a measuring prism of the present invention is characterized in that first and second right-angle prisms having reflecting surfaces orthogonal to each other are bonded to each other, The reflecting surfaces of the first and second right-angle prisms are chamfered at a ridge line where the reflecting surfaces are orthogonal to each other to form first and second light transmitting portions, respectively, and further on the back surfaces of the first and second light transmitting portions, respectively. A light emitting device for irradiating light of different colors into the first and second right-angle prisms is provided.
【0011】[0011]
【作用】本発明においては、第1のプリズム及び第2の
プリズムの背面からそれぞれ異なる色の光が照射される
ため、観測者が第1のプリズムの照射範囲に位置する場
合には第1のプリズム背面の発光装置の色が観測され、
また第2のプリズムの照射範囲に位置する場合には第2
のプリズム背面の発光装置の色が観測され、正対した場
合に同時に2つの色が見えることとなる。これによっ
て、観測者はプリズムが正対するためのプリズムの回転
すべき方向を知り、また正確な正対の位置を目視によっ
て容易に求めることができる。In the present invention, different colors of light are emitted from the back surfaces of the first prism and the second prism, respectively. Therefore, when the observer is located in the irradiation range of the first prism, the first prism is emitted. The color of the light emitting device on the back of the prism is observed,
In addition, when it is located in the irradiation range of the second prism, the second
The color of the light-emitting device on the back surface of the prism is observed, and two colors can be seen at the same time when facing the light-emitting device. This allows the observer to know the direction in which the prism should be rotated so as to face the prism, and to easily determine the exact position of the facing by visual observation.
【0012】[0012]
【実施例】図1は本発明の一実施例である計測用プリズ
ム装置で、(a)は平面図、(b)は断面図を示す。1 shows a measuring prism apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) is a plan view and FIG. 1 (b) is a sectional view.
【0013】本実施例の直角プリズム装置1は、第1の
直角プリズム2及び第2の直角プリズム3を備え、これ
ら第1の直角プリズム2及び第2の直角プリズム3の側
端部同士を貼り合わせている。図中2a,3aは互いに
直交する反射面、4は貼り合わせ面である。さらに反射
面2a,3aが直交する稜線2b,3b上は全線にわた
って約1mm面取りの上研磨され、第1の直角プリズム
2及び第2の直角プリズム3のそれぞれに第1及び第2
の透光部5,6を形成している。The right-angle prism device 1 of the present embodiment includes a first right-angle prism 2 and a second right-angle prism 3, and the side ends of the first right-angle prism 2 and the second right-angle prism 3 are attached to each other. I'm matching. In the figure, reference numerals 2a and 3a denote reflection surfaces orthogonal to each other, and reference numeral 4 denotes a bonding surface. Further, the ridge lines 2b, 3b where the reflecting surfaces 2a, 3a are perpendicular to each other are polished by chamfering about 1 mm over the entire line, and the first and second right-angle prisms 2 and 3 respectively have the first and second right-angle prisms 3.
Are formed.
【0014】7は、第1及び第2の透光部5,6の背面
に設けられた発光装置で、貼り合わせ面4の延長上に設
けられた仕切り板8aによって内部が2つに区画された
ハウジング8と、このハウジンク8の各区画内に設けら
れた、赤色のLED9及び緑色のLED10を備えてい
る。ハウジング8の先端にはスリット8bが形成され、
これによって、赤色のLED9は直角プリズム2のみ
に、また緑色のLED10は直角プリズム3のみに光を
照射する。図1の矢印Aは赤色のLED9の照射範囲
を、矢印Bは緑色のLED10の照射範囲をそれぞれ示
す。Reference numeral 7 denotes a light emitting device provided on the back surface of the first and second light transmitting portions 5 and 6, and the inside is divided into two by a partition plate 8 a provided on the extension of the bonding surface 4. The housing 8 includes a red LED 9 and a green LED 10 provided in each section of the housing 8. A slit 8b is formed at the tip of the housing 8,
Thus, the red LED 9 irradiates light only to the right-angle prism 2 and the green LED 10 irradiates light only to the right-angle prism 3. The arrow A in FIG. 1 indicates the irradiation range of the red LED 9, and the arrow B indicates the irradiation range of the green LED 10.
【0015】このように本実施例直角プリズム装置1
は、中央に貼り合わせ面を設け、それぞれの直角プリズ
ム2,3の背部から色の異なる光を前面に向かって照射
するため、観測者が矢印Aの範囲に位置する場合には赤
色が観測され、観測者が矢印Bの範囲に位置する場合に
は緑色が観測され、また観測者が直角プリズム装置1と
正対した場合、すなわち、貼り合わせ面4の延長面上に
位置する際には、赤及び緑の双方が観測されることとな
る。この現象を利用することによって、位置計測装置の
正対位置を容易に且つ確実に観測することが可能とな
る。As described above, the right-angle prism device 1 of the present embodiment is used.
Is provided with a bonding surface in the center and emits light of different colors from the back of each of the right-angle prisms 2 and 3 toward the front, so that red is observed when the observer is located in the range of arrow A. When the observer is located in the range of the arrow B, green is observed. When the observer faces the right-angle prism device 1, that is, when the observer is located on the extension surface of the bonding surface 4, Both red and green will be observed. By utilizing this phenomenon, it is possible to easily and reliably observe the directly-facing position of the position measuring device.
【0016】図2はこの直角プリズム装置1を備えた位
置計測装置を、推進管T内に設置した状態を示す横断面
図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a position measuring device provided with the right-angle prism device 1 installed in a propulsion pipe T.
【0017】ダブプリズム22の上に、上記した直角プ
リズム装置1が乗せてあり、直角プリズム装置1は観測
者と正対させる目的で使用し、ダブプリズム22はレー
ザを屈折透過させる目的に使用される。The above-described right-angle prism device 1 is mounted on the Dove prism 22. The right-angle prism device 1 is used for directly facing an observer, and the Dove prism 22 is used for refracting and transmitting a laser beam. You.
【0018】これらの直角プリズム装置1は、回転モー
タ12aで駆動される回転ステージ12で角度を読みと
るためのロータリーエンコーダ13と共に、垂直軸廻り
に回転される。水準器(図示せず)から出る信号で制御
される水平維持モータ14aで駆動される水平保持装置
14で、回転軸は常に垂直に保持される。高さ調整モー
タ15aは目視で遠隔制御され、装置の高さを高さ調整
装置15で調節される。これらの装置全体は走行モータ
16で駆動される台車17でレール18上を移動する。
制御信号と計測データは、有線または無線で坑外と連絡
する。The right-angle prism device 1 is rotated about a vertical axis together with a rotary encoder 13 for reading an angle on a rotary stage 12 driven by a rotary motor 12a. The rotation axis is always held vertically by a leveling device 14 driven by a leveling motor 14a controlled by a signal output from a level (not shown). The height adjustment motor 15a is remotely controlled visually, and the height of the device is adjusted by the height adjustment device 15. These devices as a whole move on rails 18 by a carriage 17 driven by a traveling motor 16.
Control signals and measurement data are communicated to the mine by wire or wirelessly.
【0019】本実施例においては、垂直軸を旋回軸とす
る直角プリズム2,3を用いているため、平板状のミラ
ーと異なり、垂直軸方向の位置に関係なく反射光が光波
測距器に入光し、平面上の正対位置関係を確認すること
ができる。In this embodiment, since the right-angle prisms 2 and 3 having the vertical axis as the rotation axis are used, the reflected light is transmitted to the lightwave distance measuring device irrespective of the position in the vertical axis direction unlike the flat mirror. Light is incident, and the confronting positional relationship on the plane can be confirmed.
【0020】図3は図2に示す位置計測装置11を用い
たトンネル計測の説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of tunnel measurement using the position measuring device 11 shown in FIG.
【0021】図3(a)において、20は立坑内に設置
された距離計測機能付きの光波測距器、21は計測ポイ
ント(切刃)に設置されたコーナーキューブで、この光
波測距器20及びコーナーキューブ21の双方が見通せ
る場所に計測用プリズム装置1を備えた位置計測装置1
1を設置する。In FIG. 3A, reference numeral 20 denotes a lightwave distance measuring instrument having a distance measuring function installed in a shaft, and 21 denotes a corner cube installed at a measuring point (cutting edge). Measuring device 1 provided with measuring prism device 1 in a place where both corner cube 21 can be seen
1 is set.
【0022】この状態で観測者は遠隔操作によって直角
プリズム装置1を発光装置7を作動させながら鉛直軸周
りに旋回させる。この旋回によって、光波測距器20の
観測者には、赤あるいは緑が観測され、赤色と緑色の光
が同時に見える時が光波測距器20と直角プリズム装置
1とが正対した角度、すなわち角度の基点となる。この
正対した状態で、光波測距器20によって直角プリズム
装置1と光波測距器20間の距離I1 を読む。In this state, the observer turns the right-angle prism device 1 around the vertical axis by operating the light emitting device 7 by remote control. By this turning, the observer of the lightwave distance measuring device 20 observes red or green, and when the red and green light are simultaneously seen, the angle at which the lightwave distance measuring device 20 and the right-angle prism device 1 face each other, that is, It is the starting point of the angle. In this facing state, the distance I 1 between the right-angle prism device 1 and the light wave distance measuring device 20 is read by the light wave distance measuring device 20.
【0023】次に位置計測装置11の直角プリズム装置
1とダブプリズム22を旋回させてから、光波測距器2
0の光波をダブプリスム22を通過させてコーナーキュ
ーブ21から反射させる。この時の旋回角度α°を先の
基準点における角度との差から求める。光波測距器20
とコーナーキューブ21との夾角θ°はθ°=2α°で
求めることができる。また、l1 +l2 の距離を読むこ
とによって、目的とするコーナーキューブ21の位置を
計算によって得ることができる。Next, after rotating the right angle prism device 1 and the Dove prism 22 of the position measuring device 11,
The zero light wave passes through the dove prism 22 and is reflected from the corner cube 21. The turning angle α ° at this time is obtained from the difference from the angle at the previous reference point. Lightwave distance measuring device 20
The included angle θ ° between the angle and the corner cube 21 can be obtained by θ ° = 2α °. Also, by reading the distance of l 1 + l 2 , the target position of the corner cube 21 can be obtained by calculation.
【0024】この位置計測装置11を数カ所に置き、同
様な作業を行うことによって、複雑な曲線を描くトンネ
ル内の計測も容易に計測可能となる。By arranging the position measuring device 11 at several places and performing similar operations, it is possible to easily measure the inside of a tunnel which draws a complicated curve.
【0025】[0025]
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。According to the present invention, the following effects can be obtained.
【0026】(1)それぞれ異なる色を観測することに
よって、正対位置を確認することができるため、これを
用いた位置計測装置は簡易な構造とすることができる。 (2)観測される色によって、計測用プリズム装置の旋
回方向が判り、作業が迅速に行える。(1) Since the opposite position can be confirmed by observing different colors, the position measuring device using this can have a simple structure. (2) The turning direction of the measuring prism device can be determined from the observed color, and the operation can be performed quickly.
【0027】(3)可視光のレーザ発振機能を持たない
光波測距器でも、プリズムの正対位置が目視で確認でき
る。(3) Even with a lightwave range finder having no laser oscillation function for visible light, the directly facing position of the prism can be visually confirmed.
【0028】(4)レーザ光束と直角プリズムの照射光
の色を変えることにより、直角プリズム正対の光線とレ
ーザ反射光線の混同が避けられる。(4) By changing the color of the laser beam and the light emitted from the right-angle prism, it is possible to avoid confusion between the beam directly facing the right-angle prism and the laser reflected beam.
【図1】本発明の一実施例である計測用プリズム装置
で、(a)は平面図、(b)は断面図を示す。1A and 1B are a plan view and a sectional view, respectively, of a measuring prism device according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示すプリズム装置を備えた位置計測装置
の縦断面図であFIG. 2 is a longitudinal sectional view of a position measuring device provided with the prism device shown in FIG.
【図3】図2に示す位置計測装置を用いたトンネル計測
の説明図で、(a)は正面図、(b)は(a)の平面
図、(c)は位置計測装置を(b)の状態から旋回させ
た状態の平面図である。3A and 3B are explanatory views of tunnel measurement using the position measuring device shown in FIG. 2, wherein FIG. 3A is a front view, FIG. 3B is a plan view of FIG. It is a top view of the state where it turned from the state of FIG.
1 直角プリズム装置 2 第1の直角プリズム 2a 反射面 3 第2の直角プリズム 3a 反射面 4 貼り合わせ面 5,6 透光部 7 発光装置 8 ハウジング 8a 仕切り板 9 赤色のLED 10 緑色のLED 11 位置計測装置 12 回転ステージ 12a 回転モータ 13 ロータリーエンコーダ 14 水平維持装置 14a 水平維持モータ 15 高さ調整装置 15a 高さ調整モータ 16 走行モータ 17 台車 18 レール 20 光波測距器 21 コーナーキューブ 22 ダブプリズム T 推進管 REFERENCE SIGNS LIST 1 right-angle prism device 2 first right-angle prism 2 a reflective surface 3 second right-angle prism 3 a reflective surface 4 bonding surface 5, 6 light-transmitting portion 7 light-emitting device 8 housing 8 a partition plate 9 red LED 10 green LED 11 position Measuring device 12 Rotary stage 12a Rotary motor 13 Rotary encoder 14 Leveling device 14a Leveling motor 15 Height adjusting device 15a Height adjusting motor 16 Traveling motor 17 Dolly 18 Rail 20 Light wave distance measuring device 21 Corner cube 22 Dove prism T Propulsion tube
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 15/00 G01C 15/06 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01C 15/00 G01C 15/06
Claims (1)
第2の直角プリズムの側端部同士を貼り合わせ、前記第
1及び第2の直角プリズムの前記反射面が直交する稜線
の面取りを行い、それぞれ第1及び第2の透光部を形成
し、さらに同第1及び第2の透光部の背面に前記第1及
び第2の直角プリズム内にそれぞれ色の異なる光を照射
する発光装置を備えたことを特徴とする計測用プリズム
装置。1. A side end of a first and a second right-angle prism having reflection surfaces orthogonal to each other are bonded to each other, and a ridge line where the reflection surfaces of the first and second right-angle prisms are orthogonal is chamfered. A light emitting device that forms first and second light transmitting portions, respectively, and further irradiates light of different colors into the first and second right angle prisms on the back surfaces of the first and second light transmitting portions, respectively. A prism device for measurement, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07047193A JP3344631B2 (en) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Measurement prism device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07047193A JP3344631B2 (en) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Measurement prism device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06281462A JPH06281462A (en) | 1994-10-07 |
| JP3344631B2 true JP3344631B2 (en) | 2002-11-11 |
Family
ID=13432479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07047193A Expired - Fee Related JP3344631B2 (en) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | Measurement prism device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3344631B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19536295C2 (en) * | 1995-09-29 | 2000-12-14 | Daimler Chrysler Ag | Spatially designed signal mark |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP07047193A patent/JP3344631B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06281462A (en) | 1994-10-07 |
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