本發(fā)明涉及能夠進(jìn)行測定對象點(diǎn)的測定或測定對象物的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的取得等不同的測定方式下的測定的測量裝置。

背景技術(shù)：

以往，在進(jìn)行測定對象點(diǎn)的測定的情況下，使用全站儀，在對測定對象物的形狀進(jìn)行測定的情況下，使用激光掃描儀。該激光掃描儀將測定對象物的形狀測定為具有坐標(biāo)的無數(shù)的點(diǎn)的集合。

關(guān)于全站儀和激光掃描儀，測定方法不同，因此，為沒有互換性的測量裝置，需要與進(jìn)行測定對象點(diǎn)的測定的情況、進(jìn)行測定對象物的形狀測定的情況各個(gè)情況對應(yīng)的全站儀或激光掃描儀。

因此，需要多個(gè)測量裝置，設(shè)備成本變高。特別地，激光掃描儀為高價(jià)的裝置，為了設(shè)備而成本的負(fù)擔(dān)大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種在對測定對象點(diǎn)進(jìn)行測定的測量裝置或取得測定對象物的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的測定裝置等中簡化裝置結(jié)構(gòu)來謀求成本的降低的測量裝置。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的測量裝置具備：水平旋轉(zhuǎn)單元和裝載于該水平旋轉(zhuǎn)單元的測定單元，所述水平旋轉(zhuǎn)單元具備：使所述測定單元旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)部、測定水平角數(shù)據(jù)的水平角檢測器、第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部、第一存儲部、以及第一控制部，所述第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部輸出示出所述水平角檢測器的水平角數(shù)據(jù)的取得時(shí)的定時(shí)的第一同步數(shù)據(jù)，所述第一控制部將所述水平角數(shù)據(jù)和所述第一同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并儲存到所述第一存儲部中，所述測定單元具備：進(jìn)行測距的測距部、對測距時(shí)的鉛垂角進(jìn)行檢測的鉛垂角檢測器、第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部、第二存儲部、以及第二控制部，所述測定單元基于由所述測距部得到的測距數(shù)據(jù)和由所述鉛垂角檢測器得到的鉛垂角數(shù)據(jù)來取得二維測定數(shù)據(jù)，所述第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部輸出示出所述測距數(shù)據(jù)取得時(shí)、所述鉛垂角數(shù)據(jù)取得時(shí)的定時(shí)的第二同步數(shù)據(jù)，所述第二控制部將所述二維測定數(shù)據(jù)和所述第二同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并儲存到所述第二存儲部中，所述水平角數(shù)據(jù)和所述二維測定數(shù)據(jù)能夠基于所述第一同步數(shù)據(jù)和所述第二同步數(shù)據(jù)變換為三維數(shù)據(jù)。

此外，在本發(fā)明的測量裝置中，所述水平旋轉(zhuǎn)單元和所述測定單元分別具有GPS裝置，所述第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部和所述第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部基于從所述GPS裝置得到的定時(shí)信號來輸出所述第一同步數(shù)據(jù)和所述第二同步數(shù)據(jù)。

此外，在本發(fā)明的測量裝置中，構(gòu)成為：所述第一控制部和所述第二控制部分別具有發(fā)出控制信號用的定時(shí)信號的時(shí)鐘，所述第一控制部和所述第二控制部的任一個(gè)向所述第一控制部和所述第二控制部的任另一個(gè)輸出控制信號，基于該控制信號使所述第一同步數(shù)據(jù)和所述第二同步數(shù)據(jù)同步。

此外，在本發(fā)明的測量裝置中，所述水平旋轉(zhuǎn)單元具有校平單元，所述測定單元具有對水平2個(gè)方向的傾斜進(jìn)行檢測的傾斜傳感器，在利用所述校平單元將所述水平旋轉(zhuǎn)單元校平為水平的狀態(tài)下，校正所述測定單元相對于所述水平旋轉(zhuǎn)單元的安裝狀態(tài)，以使所述傾斜傳感器檢測出水平。

此外，在本發(fā)明的測量裝置中，構(gòu)成為：所述測定單元為二維掃描儀單元，該二維掃描儀單元具備：發(fā)出脈沖測距光并且按照該脈沖測距光的每一個(gè)進(jìn)行測距的距離測定部、設(shè)置于具有水平的軸心的鉛垂旋轉(zhuǎn)軸并且對所述脈沖測距光進(jìn)行旋轉(zhuǎn)照射的掃描鏡、旋轉(zhuǎn)所述鉛垂旋轉(zhuǎn)軸的電動(dòng)機(jī)、以及對所述鉛垂旋轉(zhuǎn)軸的鉛垂角進(jìn)行檢測的鉛垂角檢測器，所述測定單元基于所述距離測定部的測距結(jié)果和所述鉛垂角檢測器所檢測的測距時(shí)的鉛垂角來取得二維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

此外，在本發(fā)明的測量裝置中，構(gòu)成為：所述測定單元為瞄準(zhǔn)測距單元，該瞄準(zhǔn)測距單元具備：能夠沿鉛垂方向旋轉(zhuǎn)的望遠(yuǎn)鏡部、沿鉛垂方向旋轉(zhuǎn)該望遠(yuǎn)鏡部的電動(dòng)機(jī)、以及對所述望遠(yuǎn)鏡部的鉛垂角進(jìn)行檢測的鉛垂角檢測器，所述望遠(yuǎn)鏡部具有瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡和距離測定部，該距離測定部在利用所述瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)了規(guī)定的測定點(diǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行該測定點(diǎn)的測距，所述鉛垂角檢測器對瞄準(zhǔn)了的狀態(tài)的所述瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡的鉛垂角進(jìn)行測定，所述測定單元基于測距結(jié)果和檢測出的鉛垂角來測定所述測定點(diǎn)的二維坐標(biāo)。

此外，在本發(fā)明的測量裝置中，在所述測定單元還裝載有其他的測定單元，所述測定單元為所述瞄準(zhǔn)測距單元，所述其他的測定單元為所述二維掃描儀單元。

進(jìn)而此外，在本發(fā)明的測量裝置中，所述水平旋轉(zhuǎn)單元為全站儀所具備的水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)部，在該水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)部裝載有所述二維掃描儀單元。

根據(jù)本發(fā)明，具備：水平旋轉(zhuǎn)單元和裝載于該水平旋轉(zhuǎn)單元的測定單元，所述水平旋轉(zhuǎn)單元具備：使所述測定單元旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)部、測定水平角數(shù)據(jù)的水平角檢測器、第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部、第一存儲部、以及第一控制部，所述第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部輸出示出所述水平角檢測器的水平角數(shù)據(jù)的取得時(shí)的定時(shí)的第一同步數(shù)據(jù)，所述第一控制部將所述水平角數(shù)據(jù)和所述第一同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并儲存到所述第一存儲部中，所述測定單元具備：進(jìn)行測距的測距部、對測距時(shí)的鉛垂角進(jìn)行檢測的鉛垂角檢測器、第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部、第二存儲部、以及第二控制部，所述測定單元基于由所述測距部得到的測距數(shù)據(jù)和由所述鉛垂角檢測器得到的鉛垂角數(shù)據(jù)來取得二維測定數(shù)據(jù)，所述第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部輸出示出所述測距數(shù)據(jù)取得時(shí)、所述鉛垂角數(shù)據(jù)取得時(shí)的定時(shí)的第二同步數(shù)據(jù)，所述第二控制部將所述二維測定數(shù)據(jù)和所述第二同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并儲存到所述第二存儲部中，所述水平角數(shù)據(jù)和所述二維測定數(shù)據(jù)能夠基于所述第一同步數(shù)據(jù)和所述第二同步數(shù)據(jù)變換為三維數(shù)據(jù)，因此，能夠個(gè)別地進(jìn)行利用所述水平旋轉(zhuǎn)單元的水平角數(shù)據(jù)的取得和利用所述測定單元的二維測定數(shù)據(jù)的取得，能夠省略在所述水平旋轉(zhuǎn)單元與所述測定單元間的數(shù)據(jù)的授受，能夠簡化電路結(jié)構(gòu)，進(jìn)而，所述水平旋轉(zhuǎn)單元與所述測定單元的分離變得容易，也能夠進(jìn)行該測定單元的交換。

此外，根據(jù)本發(fā)明，所述水平旋轉(zhuǎn)單元和所述測定單元分別具有GPS裝置，所述第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部和所述第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部基于從所述GPS裝置得到的定時(shí)信號來輸出所述第一同步數(shù)據(jù)和所述第二同步數(shù)據(jù)，因此，由所述水平旋轉(zhuǎn)單元取得的水平角數(shù)據(jù)與由所述測定單元取得的二維測定數(shù)據(jù)的相關(guān)聯(lián)變得容易，能夠基于兩個(gè)數(shù)據(jù)來進(jìn)行向三維數(shù)據(jù)的變換。

此外，根據(jù)本發(fā)明，構(gòu)成為：所述第一控制部和所述第二控制部分別具有發(fā)出控制信號用的定時(shí)信號的時(shí)鐘，所述第一控制部和所述第二控制部的任一個(gè)向所述第一控制部和所述第二控制部的任另一個(gè)輸出控制信號，基于該控制信號使所述第一同步數(shù)據(jù)和所述第二同步數(shù)據(jù)同步，因此，由所述水平旋轉(zhuǎn)單元取得的水平角數(shù)據(jù)與由所述測定單元取得的二維測定數(shù)據(jù)的相關(guān)聯(lián)變得容易，能夠基于兩個(gè)數(shù)據(jù)來進(jìn)行向三維數(shù)據(jù)的變換。

此外，根據(jù)本發(fā)明，所述水平旋轉(zhuǎn)單元具有校平單元，所述測定單元具有對水平2個(gè)方向的傾斜進(jìn)行檢測的傾斜傳感器，在利用所述校平單元將所述水平旋轉(zhuǎn)單元校平為水平的狀態(tài)下，校正所述測定單元相對于所述水平旋轉(zhuǎn)單元的安裝狀態(tài)，以使所述傾斜傳感器檢測出水平，因此，保證由所述測定單元取得的二維測定數(shù)據(jù)的精度。

此外，根據(jù)本發(fā)明，構(gòu)成為：所述測定單元為二維掃描儀單元，該二維掃描儀單元具備：發(fā)出脈沖測距光并且按照該脈沖測距光的每一個(gè)進(jìn)行測距的距離測定部、設(shè)置于具有水平的軸心的鉛垂旋轉(zhuǎn)軸并且對所述脈沖測距光進(jìn)行旋轉(zhuǎn)照射的掃描鏡、旋轉(zhuǎn)所述鉛垂旋轉(zhuǎn)軸的電動(dòng)機(jī)、以及對所述鉛垂旋轉(zhuǎn)軸的鉛垂角進(jìn)行檢測的鉛垂角檢測器，所述測定單元基于所述距離測定部的測距結(jié)果和所述鉛垂角檢測器所檢測的測距時(shí)的鉛垂角來取得二維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，因此，能夠?qū)y量裝置用作三維激光掃描儀。

此外，根據(jù)本發(fā)明，構(gòu)成為：所述測定單元為瞄準(zhǔn)測距單元，該瞄準(zhǔn)測距單元具備：能夠沿鉛垂方向旋轉(zhuǎn)的望遠(yuǎn)鏡部、沿鉛垂方向旋轉(zhuǎn)該望遠(yuǎn)鏡部的電動(dòng)機(jī)、以及對所述望遠(yuǎn)鏡部的鉛垂角進(jìn)行檢測的鉛垂角檢測器，所述望遠(yuǎn)鏡部具有瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡和距離測定部，該距離測定部在利用所述瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)了規(guī)定的測定點(diǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行該測定點(diǎn)的測距，所述鉛垂角檢測器對瞄準(zhǔn)了的狀態(tài)的所述瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡的鉛垂角進(jìn)行測定，所述測定單元基于測距結(jié)果和檢測出的鉛垂角來測定所述測定點(diǎn)的二維坐標(biāo)，因此，能夠?qū)y量裝置用作全站儀。

此外，根據(jù)本發(fā)明，在所述測定單元還裝載有其他的測定單元，所述測定單元為所述瞄準(zhǔn)測距單元，所述其他的測定單元為所述二維掃描儀單元，因此，所述測定單元能夠根據(jù)測定條件來作為全站儀或作為三維激光掃描儀使用。

進(jìn)而此外，根據(jù)本發(fā)明，所述水平旋轉(zhuǎn)單元為全站儀所具備的水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)部，在該水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)部裝載有所述二維掃描儀單元，因此，能夠?qū)⑷S激光掃描儀的功能追加到原有的全站儀中。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施例的測量裝置的概略說明圖。

圖2是本發(fā)明的第二實(shí)施例的測量裝置的概略說明圖。

圖3是本發(fā)明的第三實(shí)施例的測量裝置的概略說明圖。

圖4是本發(fā)明的第四實(shí)施例的測量裝置的概略說明圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖并說明本發(fā)明的實(shí)施例。

首先，在圖1中，說明第一實(shí)施例。

第一實(shí)施例示出了構(gòu)成為具有激光掃描儀（laser scanner）的功能的測量裝置1的情況。

該測量裝置1主要具有：安裝于未圖示的三腳架的校平（leveling）單元2、設(shè)置于該校平單元2的水平旋轉(zhuǎn)單元3、以及以能拆裝的方式設(shè)置于該水平旋轉(zhuǎn)單元3的測定單元4。在第一實(shí)施例中，該測定單元4為二維掃描儀單元4a。

前述水平旋轉(zhuǎn)單元3具備：固定部5、水平旋轉(zhuǎn)體6、水平旋轉(zhuǎn)軸7、水平旋轉(zhuǎn)軸承8、水平旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)9、作為水平角檢測器的水平角編碼器11、水平角控制部12、第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部13、第一存儲部14等。

前述水平旋轉(zhuǎn)軸承8被固定于前述固定部5，前述水平旋轉(zhuǎn)軸7以旋轉(zhuǎn)自由的方式被前述水平旋轉(zhuǎn)軸承8支承，前述水平旋轉(zhuǎn)體6被前述水平旋轉(zhuǎn)軸7支承，前述水平旋轉(zhuǎn)體6與前述水平旋轉(zhuǎn)軸7整體地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

在前述水平旋轉(zhuǎn)軸承8與前述水平旋轉(zhuǎn)體6之間設(shè)置有前述水平旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)9，該水平旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)9由前述水平角控制部12控制，該水平角控制部12利用前述水平旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)9使前述水平旋轉(zhuǎn)體6以前述水平旋轉(zhuǎn)軸7為中心旋轉(zhuǎn)。

由前述水平角編碼器11檢測前述水平旋轉(zhuǎn)體6相對于前述固定部5的相對旋轉(zhuǎn)移位。來自該水平角編碼器11的檢測信號被輸入到前述水平角控制部12中，由該水平角控制部12運(yùn)算水平角檢測數(shù)據(jù)，基于該水平角檢測數(shù)據(jù)通過前述水平角控制部12進(jìn)行針對前述水平旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)9的反饋（feedback）控制。

此外，將前述水平角檢測數(shù)據(jù)與前述第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部13輸出的第一同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并保存到前述第一存儲部14中。該第一存儲部14使用HDD、CD、存儲卡等各種存儲單元，該第一存儲部14相對于前述水平旋轉(zhuǎn)單元3為可拆裝也可，或者，能夠經(jīng)由需要的通信手段向外部存儲裝置或外部數(shù)據(jù)處理裝置送出數(shù)據(jù)也可。

前述二維掃描儀單元4a經(jīng)由連結(jié)器15以能拆裝的方式設(shè)置在前述水平旋轉(zhuǎn)單元3的上表面。

該連結(jié)器15由與前述水平旋轉(zhuǎn)單元3的上表面連接的下連結(jié)要素15a和與前述二維掃描儀單元4a的下表面連接的上連結(jié)要素15b構(gòu)成。

前述連結(jié)器15具有連結(jié)功能和中心對準(zhǔn)（alignment）功能。前述下連結(jié)要素15a與前述上連結(jié)要素15b嵌合并連結(jié)，由此，前述水平旋轉(zhuǎn)軸7的軸心7a與前述二維掃描儀單元4a的機(jī)械軸心一致，進(jìn)而，前述水平旋轉(zhuǎn)單元3與前述二維掃描儀單元4a整體地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

在此，前述機(jī)械軸心沿鉛垂方向延伸，與鉛垂旋轉(zhuǎn)軸22（后述）的軸心正交，通過測距光（后述）入射到掃描鏡24（后述）的點(diǎn)。

此外，前述水平旋轉(zhuǎn)單元3和前述二維掃描儀單元4a通過連接器16電連接。

該連接器16為能夠分離的構(gòu)造，前述二維掃描儀單元4a被機(jī)械地安裝于前述水平旋轉(zhuǎn)單元3，由此，將前述二維掃描儀單元4a與前述水平旋轉(zhuǎn)單元3電連接。

在此，作為電連接，能夠使用電接點(diǎn)、電容耦合、電感耦合、無線等接觸、非接觸的連接手段。

前述二維掃描儀單元4a具備在中央形成有凹部18的框體19、收納于該框體19內(nèi)的以下的結(jié)構(gòu)要素。

作為結(jié)構(gòu)要素，為距離測定部21、前述鉛垂旋轉(zhuǎn)軸22、軸承23、前述掃描鏡24、掃描電動(dòng)機(jī)25、作為鉛垂角檢測器的鉛垂角編碼器26、鉛垂角控制部27、主控制部28、操作輸入部29、顯示部31、第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部32、第二存儲部33等。

經(jīng)由前述軸承23以旋轉(zhuǎn)自由的方式支承前述鉛垂旋轉(zhuǎn)軸22。前述鉛垂旋轉(zhuǎn)軸22具有水平的軸心22a，一個(gè)端部向前述凹部18內(nèi)延伸，在該一個(gè)端部連接有前述掃描鏡24。此外，在前述鉛垂旋轉(zhuǎn)軸22的另一個(gè)端部設(shè)置有前述鉛垂角編碼器26。前述掃描電動(dòng)機(jī)25旋轉(zhuǎn)前述鉛垂旋轉(zhuǎn)軸22，前述掃描鏡24通過該鉛垂旋轉(zhuǎn)軸22的旋轉(zhuǎn)以水平軸心為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

此外，前述軸心7a與前述軸心22a在前述掃描鏡24的反射面上正交。

由前述鉛垂角編碼器26檢測該掃描鏡24的旋轉(zhuǎn)移位，檢測結(jié)果被輸入到前述鉛垂角控制部27中。該鉛垂角控制部27基于前述檢測結(jié)果運(yùn)算前述掃描鏡24的鉛垂角數(shù)據(jù)，基于該鉛垂角數(shù)據(jù)對前述掃描電動(dòng)機(jī)25進(jìn)行反饋控制。

對前述距離測定部21進(jìn)行說明。

從發(fā)光元件35射出脈沖光的測距光，測距光經(jīng)由投射光學(xué)系統(tǒng)36、分束器（beam splitter）37射出。從該分束器37射出的測距光的光軸與前述軸心22a一致，測距光被前述掃描鏡24直角地偏向。該掃描鏡24進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由此，在與前述軸心22a正交且包含前述軸心7a的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)（掃描）測距光。

由測定對象物反射的測距光（以下，反射測距光）入射到前述掃描鏡24，被該掃描鏡24偏向，經(jīng)由前述分束器37、光接收光學(xué)系統(tǒng)38被光接收元件39光接收。

測距控制部41基于前述發(fā)光元件35的發(fā)光定時(shí)和前述光接收元件39的光接收定時(shí)的時(shí)間差（即，脈沖光的往返時(shí)間）按照測距光的每1個(gè)脈沖執(zhí)行測距。

再有，在圖中，42為內(nèi)部參照光學(xué)系統(tǒng)，利用經(jīng)由該內(nèi)部參照光學(xué)系統(tǒng)42光接收的測距光的光接收定時(shí)與反射測距光的光接收定時(shí)的時(shí)間差來進(jìn)行測距，由此，能夠進(jìn)行高精度的測距。

沿鉛垂方向旋轉(zhuǎn)前述掃描鏡24，并進(jìn)行測距，由此，能夠得到鉛垂角數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)，并且，基于前述鉛垂角數(shù)據(jù)和前述測距數(shù)據(jù)來取得二維的點(diǎn)云數(shù)據(jù)（point cloud data）。

根據(jù)來自前述主控制部28的控制信號將由前述鉛垂角控制部27運(yùn)算的鉛垂角數(shù)據(jù)和由前述距離測定部21測定的測距數(shù)據(jù)向前述第二存儲部33發(fā)送。在該第二存儲部33中，將前述垂直角數(shù)據(jù)和前述測距數(shù)據(jù)與來自前述第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部32的第二同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并保存。

與由前述距離測定部21測距的發(fā)光定時(shí)同步地輸出從前述鉛垂角控制部27輸出的前述鉛垂角數(shù)據(jù)。

前述第二存儲部33與前述第一存儲部14同樣地使用HDD、CD、存儲卡等各種存儲手段，前述第二存儲部33相對于前述二維掃描儀單元4a為可拆裝也可，或者，能夠經(jīng)由需要的通信手段向外部存儲裝置送出數(shù)據(jù)也可。

前述操作輸入部29具有輸入鍵（input key），從該操作輸入部29向前述主控制部28輸入測定所需要的信息、數(shù)據(jù)。在前述顯示部31中顯示來自前述操作輸入部29的輸入信息或測定狀況等。再有，前述操作輸入部29為觸摸面板，兼用顯示部也可。在該情況下，省略前述顯示部31。前述主控制部28與來自前述操作輸入部29的輸入信息、數(shù)據(jù)對應(yīng)地將控制信號向前述鉛垂角控制部27、前述距離測定部21送出，此外，經(jīng)由前述連接器16將控制信號向前述水平角控制部12送出。

然后，前述主控制部28進(jìn)行前述二維掃描儀單元4a的點(diǎn)云數(shù)據(jù)取得用的控制，并且，也進(jìn)行前述水平旋轉(zhuǎn)單元3的控制。通過由前述二維掃描儀單元4a進(jìn)行的鉛垂方向的掃描和前述水平旋轉(zhuǎn)單元3的水平方向的旋轉(zhuǎn)的協(xié)作，執(zhí)行二維（水平、鉛垂2個(gè)方向）的掃描。通過二維的掃描，能夠取得前述鉛垂角數(shù)據(jù)、前述水平角數(shù)據(jù)、前述測距數(shù)據(jù)，能夠取得與測定對象物的面對應(yīng)的三維的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

關(guān)于通過前述二維掃描儀單元4a和前述水平旋轉(zhuǎn)單元3的協(xié)作得到的測定數(shù)據(jù)，與水平旋轉(zhuǎn)有關(guān)的測定數(shù)據(jù)（以下，第一測定數(shù)據(jù)）被儲存到前述第一存儲部14中，此外，由前述二維掃描儀單元4a得到的測定數(shù)據(jù)（以下，第二測定數(shù)據(jù)）被分別儲存到前述第二存儲部33中。

此外，在前述第一存儲部14中儲存的前述第一測定數(shù)據(jù)與來自前述第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部13的前述第一同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，在前述第二存儲部33中儲存的前述第二測定數(shù)據(jù)與來自前述第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部32的前述第二同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。

基于前述第一同步數(shù)據(jù)和前述第二同步數(shù)據(jù)來進(jìn)行前述第一測定數(shù)據(jù)和前述第二測定數(shù)據(jù)的綜合。

接著，對前述第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部13、前述第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部32進(jìn)行說明。

前述第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部13、前述第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部32制作用于使由前述水平旋轉(zhuǎn)單元3取得的水平旋轉(zhuǎn)（水平角）的數(shù)據(jù)和由前述二維掃描儀單元4a取得的二維的測定數(shù)據(jù)在時(shí)間上一致的同步數(shù)據(jù)。

作為用于制作同步數(shù)據(jù)的第一方法，在前述水平旋轉(zhuǎn)單元3和前述二維掃描儀單元4a分別設(shè)置未圖示的GPS接收機(jī)。使前述水平旋轉(zhuǎn)單元3和前述二維掃描儀單元4a各自具備從GPS接收機(jī)得到的GPS周、GPS時(shí)間和使用了1PPS信號的時(shí)鐘。前述第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部13和前述第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部32分別從GPS接收機(jī)取得GPS周、GPS時(shí)間和1PPS信號來作為時(shí)刻信號（定時(shí)信號），將包含日期和時(shí)刻數(shù)據(jù)（定時(shí)數(shù)據(jù)）的定時(shí)信號輸出為同步數(shù)據(jù)。

此外，作為第二方法，前述水平角控制部12、前述主控制部28分別具有用于發(fā)出控制用的控制信號的時(shí)鐘信號產(chǎn)生器。因此，前述水平角控制部12和前述主控制部28各自具有基于前述時(shí)鐘信號產(chǎn)生器發(fā)出的時(shí)鐘信號的時(shí)鐘。

前述第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部13、前述第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部32基于從各個(gè)時(shí)鐘得到的時(shí)鐘信號輸出同步信號。

根據(jù)前述水平旋轉(zhuǎn)單元3的時(shí)鐘經(jīng)由前述連接器16向前述主控制部28送出同步信號，該主控制部28使前述二維掃描儀單元4a的時(shí)鐘與前述水平旋轉(zhuǎn)單元3的時(shí)鐘同步。前述第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部13、前述第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部32將同步的日期和定時(shí)數(shù)據(jù)輸出為同步數(shù)據(jù)。

此外，在前述水平旋轉(zhuǎn)單元3和前述二維掃描儀單元4a分別設(shè)置有時(shí)鐘，根據(jù)該二維掃描儀單元4a的時(shí)鐘經(jīng)由前述連接器16向前述水平角控制部12送出同步信號，該水平角控制部12將所述水平旋轉(zhuǎn)單元3的時(shí)鐘與前述二維掃描儀單元4a的時(shí)鐘同步，從前述第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部13和前述第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部32輸出同步的日期和定時(shí)數(shù)據(jù)來作為同步數(shù)據(jù)也可。

再有，將同步數(shù)據(jù)記為日期和時(shí)刻（定時(shí)），但是，此外，只要能夠進(jìn)行在前述第一存儲部14中保存的水平角數(shù)據(jù)和在前述第二存儲部33中保存的鉛垂角數(shù)據(jù)、測距數(shù)據(jù)的同步核對即可，也可以為專用的同步數(shù)據(jù)形式。

以下，對上述測量裝置1的工作進(jìn)行說明。

在將該測量裝置1用作激光掃描儀的情況下，將前述二維掃描儀單元4a經(jīng)由前述連結(jié)器15安裝于前述水平旋轉(zhuǎn)單元3。

該連結(jié)器15使前述水平旋轉(zhuǎn)單元3和前述二維掃描儀單元4a機(jī)械地整體化，并且，使前述二維掃描儀單元4a的機(jī)械軸心與前述水平旋轉(zhuǎn)單元3的旋轉(zhuǎn)軸心一致。

此外，通過裝配該水平旋轉(zhuǎn)單元3和前述二維掃描儀單元4a，從而經(jīng)由前述連接器16電連接前述水平旋轉(zhuǎn)單元3和前述二維掃描儀單元4a。

前述水平角控制部12執(zhí)行與前述水平旋轉(zhuǎn)單元3的旋轉(zhuǎn)有關(guān)的控制，前述主控制部28執(zhí)行前述二維掃描儀單元4a的控制即由前述距離測定部21進(jìn)行的測距的控制、前述掃描鏡24的旋轉(zhuǎn)的控制。該主控制部28執(zhí)行前述水平旋轉(zhuǎn)單元3和前述二維掃描儀單元4a的綜合控制。

在從前述距離測定部21發(fā)出測距光的狀態(tài)下，通過前述掃描電動(dòng)機(jī)25以前述鉛垂旋轉(zhuǎn)軸22為中心地鉛垂旋轉(zhuǎn)前述掃描鏡24。進(jìn)而，通過前述水平旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)9水平旋轉(zhuǎn)前述水平旋轉(zhuǎn)單元3。

通過前述掃描鏡24的鉛垂旋轉(zhuǎn)和前述水平旋轉(zhuǎn)單元3的水平旋轉(zhuǎn)的協(xié)作，在鉛垂方向、水平方向這2個(gè)方向上掃描前述測距光。

按照測距光的每1個(gè)脈沖進(jìn)行測距，此外，按照每1個(gè)脈沖檢測鉛垂角。此外，以測距光的脈沖間隔或能夠充分插值的間隔檢測水平角。將每1個(gè)脈沖的測距數(shù)據(jù)、鉛垂角數(shù)據(jù)、水平角數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，由此，取得各測定點(diǎn)的三維數(shù)據(jù)。進(jìn)而，通過在鉛垂、水平的二維上掃描測距光，從而能夠取得三維的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

如上述那樣，在前述第一存儲部14中儲存由前述水平旋轉(zhuǎn)單元3取得的水平角數(shù)據(jù)，在前述第二存儲部33中儲存由前述二維掃描儀單元4a取得的測距數(shù)據(jù)、鉛垂角數(shù)據(jù)。

此外，從前述第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部13輸出的第一同步數(shù)據(jù)和從前述第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部32輸出的第二同步數(shù)據(jù)例如為同步的日期和時(shí)刻數(shù)據(jù)（定時(shí)數(shù)據(jù)），基于前述日期和定時(shí)數(shù)據(jù)將水平角數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)、鉛垂角數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。

因此，能夠個(gè)別地取出儲存在前述第一存儲部14中的數(shù)據(jù)和儲存在前述第二存儲部33中的數(shù)據(jù)并輸入到其他的外部數(shù)據(jù)處理裝置例如PC中，使用水平角數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)、鉛垂角數(shù)據(jù)變換為三維數(shù)據(jù)。

再有，在儲存在前述第一存儲部14中的數(shù)據(jù)的測定完成后，將數(shù)據(jù)輸入到前述第二存儲部33中，通過前述主控制部28變換為三維數(shù)據(jù)也可。

如上述那樣，為將由前述水平旋轉(zhuǎn)單元3取得的水平角數(shù)據(jù)和由前述二維掃描儀單元4a取得的二維數(shù)據(jù)分別個(gè)別地儲存到前述第一存儲部14、前述第二存儲部33中的結(jié)構(gòu)，前述水平旋轉(zhuǎn)單元3與前述二維掃描儀單元4a間的控制信號的授受僅為經(jīng)由前述連接器16授受的同步信號，因此，不需要將前述水平旋轉(zhuǎn)單元3的控制系統(tǒng)和前述二維掃描儀單元4a的控制系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，能夠使電路結(jié)構(gòu)簡單。

如上述那樣，連結(jié)前述水平旋轉(zhuǎn)單元3和前述二維掃描儀單元4a的前述連結(jié)器15也具有使前述水平旋轉(zhuǎn)軸7的旋轉(zhuǎn)軸心與前述二維掃描儀單元4a的機(jī)械軸心一致的中心對準(zhǔn)功能，但是，也能夠追加以下的結(jié)構(gòu)，以便進(jìn)一步提高連結(jié)的狀態(tài)的機(jī)械的精度。

將對與前述鉛垂旋轉(zhuǎn)軸22的軸心正交的方向和與該鉛垂旋轉(zhuǎn)軸22的軸心平行的方向這2個(gè)方向（即，水平2個(gè)方向）的傾斜進(jìn)行檢測的傾斜傳感器（tilt sensor）（未圖示）設(shè)置于前述二維掃描儀單元4a。通過前述校平單元2校平前述水平旋轉(zhuǎn)單元3，在該校平單元2被校平的狀態(tài)即前述水平旋轉(zhuǎn)軸7為鉛垂的狀態(tài)下，校正前述二維掃描儀單元4a的安裝狀態(tài)，以使前述傾斜傳感器檢測出水平。將該二維掃描儀單元4a調(diào)整為水平，由此，在保持高精度地校平后的狀態(tài)的狀態(tài)下連結(jié)該二維掃描儀單元4a和前述水平旋轉(zhuǎn)單元3。

前述二維掃描儀單元4a能夠經(jīng)由前述連結(jié)器15斷開，能夠?qū)⑶笆龆S掃描儀單元4a以外的測定單元安裝于前述水平旋轉(zhuǎn)單元3。

在第一實(shí)施例中，為將前述顯示部31、前述操作輸入部29、前述主控制部28配設(shè)于前述二維掃描儀單元4a的結(jié)構(gòu)，但是，也可以為將前述顯示部31、前述操作輸入部29、前述主控制部28設(shè)置于前述水平旋轉(zhuǎn)單元3并且將控制信號經(jīng)由前述水平角控制部12、前述連接器16向前述鉛垂角控制部27和前述距離測定部21送出來進(jìn)行控制的結(jié)構(gòu)。

此外，在將前述顯示部31、前述操作輸入部29、前述主控制部28設(shè)置于前述水平旋轉(zhuǎn)單元3的情況下，在前述二維掃描儀單元4a具備加速度傳感器，由于通過前述二維掃描儀單元4a的前述加速度傳感器來感測前述水平旋轉(zhuǎn)單元3的水平角的運(yùn)動(dòng)而基于該加速度傳感器的感測結(jié)果來進(jìn)行測定開始的控制，也可以省略前述連接器16。

再有，將攝像機(jī)設(shè)置在前述二維掃描儀單元4a的前述框體19中，或者，將經(jīng)由前述掃描鏡24進(jìn)行拍攝的攝像機(jī)設(shè)置在該框體19內(nèi)，將由攝像機(jī)取得的圖像數(shù)據(jù)和圖像取得時(shí)的前述鉛垂角數(shù)據(jù)與前述第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部32的第二同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并保存到前述第二存儲部33中。將圖像數(shù)據(jù)取得時(shí)的前述水平角數(shù)據(jù)與前述第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部13的第一同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并保存到前述第一存儲部14中。將保存在該第一存儲部14和前述第二存儲部33中的數(shù)據(jù)經(jīng)由未圖示的記錄介質(zhì)等向未圖示的外部數(shù)據(jù)處理裝置例如PC轉(zhuǎn)送。PC也能夠基于前述第一同步數(shù)據(jù)、前述第二同步數(shù)據(jù)來組合前述水平角數(shù)據(jù)和前述鉛垂角數(shù)據(jù)、前述圖像數(shù)據(jù)，生成全景圖像，基于該全景圖像，將RGB的顏色信息附加到作為坐標(biāo)數(shù)據(jù)的集合的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的各坐標(biāo)。

在圖2中，說明第二實(shí)施例。

第二實(shí)施例示出了構(gòu)成為具有全站儀（total station）的功能的測量裝置1的情況。

再有，在圖2中，對與在圖1中示出的部分同等的部分標(biāo)注相同附圖標(biāo)記，并省略其說明。

在水平旋轉(zhuǎn)單元3中經(jīng)由連結(jié)器15安裝有瞄準(zhǔn)測距單元45來作為測定單元4。該瞄準(zhǔn)測距單元45具有瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡57，能夠高精度地對規(guī)定的測定點(diǎn)進(jìn)行測距。

在框體47形成有凹部48。在前述框體47經(jīng)由軸承49以旋轉(zhuǎn)自由的方式設(shè)置有鉛垂旋轉(zhuǎn)軸51。

前述鉛垂旋轉(zhuǎn)軸51具有水平的軸心51a，一個(gè)端部向前述凹部48內(nèi)延伸，在該一個(gè)端部連接有望遠(yuǎn)鏡部52。此外，在前述鉛垂旋轉(zhuǎn)軸51的另一個(gè)端部設(shè)置有鉛垂角編碼器53。

在前述鉛垂旋轉(zhuǎn)軸51設(shè)置有鉛垂電動(dòng)機(jī)54，利用該鉛垂電動(dòng)機(jī)54旋轉(zhuǎn)前述鉛垂旋轉(zhuǎn)軸51，前述望遠(yuǎn)鏡部52通過該鉛垂旋轉(zhuǎn)軸51的旋轉(zhuǎn)以水平軸心為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

通過前述鉛垂角編碼器53檢測前述望遠(yuǎn)鏡部52的高度角（elevation angle）（鉛垂角），將檢測結(jié)果輸入到鉛垂角控制部55中。該鉛垂角控制部55基于前述鉛垂角編碼器53的檢測結(jié)果來運(yùn)算前述望遠(yuǎn)鏡部52的鉛垂角數(shù)據(jù)，基于該鉛垂角數(shù)據(jù)來反饋控制前述鉛垂電動(dòng)機(jī)54。

對前述望遠(yuǎn)鏡部52進(jìn)行說明。

該望遠(yuǎn)鏡部52具備前述瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡57，此外，內(nèi)置有距離測定部（未圖示）。關(guān)于該距離測定部，距離測定原理與在圖1中示出的距離測定部21相同，因此，省略說明。

前述瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡57的測距光軸與前述軸心51a、軸心7a正交，且，該軸心7a與前述測距光軸被設(shè)定為存在于同一平面內(nèi)。

在前述框體47設(shè)置有顯示部58、操作輸入部59，進(jìn)而，內(nèi)置有主控制部61、第三同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部62、第三存儲部63。

從前述操作輸入部59向前述主控制部61輸入測定所需要的信息、數(shù)據(jù)。在前述顯示部58中顯示來自前述操作輸入部59的輸入信息或測定狀況等。再有，前述操作輸入部59也可以為觸摸面板。

前述主控制部61與來自前述操作輸入部59的輸入信息、數(shù)據(jù)對應(yīng)地向前述鉛垂角控制部55、前述望遠(yuǎn)鏡部52送出控制信號，此外，經(jīng)由連接器16向水平角控制部12送出控制信號。

前述第三同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部62輸出用于將由前述瞄準(zhǔn)測距單元45取得的測定數(shù)據(jù)與由前述水平旋轉(zhuǎn)單元3取得的水平角數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的第三同步數(shù)據(jù)。

根據(jù)來自前述主控制部61的控制信號將由前述鉛垂角控制部55運(yùn)算的前述鉛垂角數(shù)據(jù)和由前述望遠(yuǎn)鏡部52測定的測距數(shù)據(jù)向前述第三存儲部63發(fā)送。在該第三存儲部63中，將前述鉛垂角數(shù)據(jù)和前述測距數(shù)據(jù)與來自所述第三同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部62的前述第三同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并保存。

從前述鉛垂角控制部55輸出的前述鉛垂角數(shù)據(jù)示出前述瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡57瞄準(zhǔn)了測定點(diǎn)后的狀態(tài)的該瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡57的高度角，經(jīng)由前述鉛垂角控制部55被輸入到前述第三存儲部63中。

前述瞄準(zhǔn)測距單元45在由前述瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡57瞄準(zhǔn)了規(guī)定的測定點(diǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行該測定點(diǎn)的測距和鉛垂角的測定。因此，在前述瞄準(zhǔn)測距單元45中，能夠取得測定點(diǎn)的二維數(shù)據(jù)（即，二維坐標(biāo)）。

以下，對構(gòu)成為全站儀的第二實(shí)施例的測量裝置1的工作進(jìn)行說明。

通過前述水平旋轉(zhuǎn)單元3的水平旋轉(zhuǎn)、前述望遠(yuǎn)鏡部52的鉛垂旋轉(zhuǎn)的協(xié)作將前述瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡57朝向測定點(diǎn)并且通過該瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡57瞄準(zhǔn)規(guī)定的測定點(diǎn)。經(jīng)由該瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡57將測距光照射到測定點(diǎn)，執(zhí)行測定點(diǎn)的測距。測距數(shù)據(jù)被輸入到前述第三存儲部63中并被儲存到該第三存儲部63中。

此外，通過前述鉛垂角編碼器53和前述鉛垂角控制部55檢測瞄準(zhǔn)測定點(diǎn)時(shí)的鉛垂角，該鉛垂角控制部55將鉛垂角數(shù)據(jù)與從前述第三同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部62輸出的第三同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并儲存到前述第三存儲部63中。

通過水平角編碼器11和前述水平角控制部12檢測水平角，將水平角數(shù)據(jù)與從第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部13輸出的第一同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并儲存到第一存儲部14中。

關(guān)于前述第一同步數(shù)據(jù)和前述第三同步數(shù)據(jù)，與第一實(shí)施例同樣地，通過前述主控制部61取得同步。

在測定后，基于前述第一同步數(shù)據(jù)和前述第三同步數(shù)據(jù)將在前述第一存儲部14中儲存的前述水平角數(shù)據(jù)和在前述第三存儲部63中儲存的前述測定數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，由此，能夠取得測定點(diǎn)的三維數(shù)據(jù)（即，三維坐標(biāo)）。因此，前述測量裝置1能夠作為全站儀進(jìn)行測定。

圖3示出了第三實(shí)施例。

第三實(shí)施例示出了構(gòu)成為具有全站儀的功能、激光掃描儀的功能的測量裝置1的情況。

再有，在圖3中，對與在圖1和圖2中示出的部分同等的部分標(biāo)注相同附圖標(biāo)記，并省略其說明。

在水平旋轉(zhuǎn)單元3的上表面經(jīng)由連結(jié)器15裝載有瞄準(zhǔn)測距單元45。前述水平旋轉(zhuǎn)單元3和前述瞄準(zhǔn)測距單元45通過連接器16電連接。

進(jìn)而，在前述瞄準(zhǔn)測距單元45的上表面經(jīng)由連結(jié)器15’裝載有二維掃描儀單元4a。前述連結(jié)器15’為與前述連結(jié)器15同等的構(gòu)造，前述連結(jié)器15’連結(jié)前述瞄準(zhǔn)測距單元45和前述二維掃描儀單元4a，并且，也進(jìn)行前述瞄準(zhǔn)測距單元45與前述二維掃描儀單元4a的中心對準(zhǔn)。此外，前述瞄準(zhǔn)測距單元45和前述二維掃描儀單元4a通過連接器16’電連接。

在第三實(shí)施例中，根據(jù)測定的方式，選擇使用前述瞄準(zhǔn)測距單元45和前述二維掃描儀單元4a。

在作為全站儀測定規(guī)定的測定點(diǎn)的情況下，使用前述水平旋轉(zhuǎn)單元3和前述瞄準(zhǔn)測距單元45。

將由前述水平旋轉(zhuǎn)單元3取得的水平角數(shù)據(jù)與第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部13取得的第一同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并儲存到第一存儲部14中。此外，將由前述瞄準(zhǔn)測距單元45取得的測定數(shù)據(jù)（測距數(shù)據(jù)、鉛垂角數(shù)據(jù)）與第三同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部62輸出的第三同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并儲存到第三存儲部63中。

基于前述第一同步數(shù)據(jù)和前述第三同步數(shù)據(jù)將前述水平角數(shù)據(jù)和前述測定數(shù)據(jù)變換為測定點(diǎn)的三維數(shù)據(jù)。

接著，在作為激光掃描儀進(jìn)行測定對象物的測定的情況下，使用前述水平旋轉(zhuǎn)單元3和前述二維掃描儀單元4a。

將由前述水平旋轉(zhuǎn)單元3取得的前述水平角數(shù)據(jù)與前述第一同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部13取得的前述第一同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并儲存到前述第一存儲部14中。此外，將由前述二維掃描儀單元4a取得的二維點(diǎn)云數(shù)據(jù)與第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部32輸出的第二同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并儲存到第二存儲部33中。

基于前述第一同步數(shù)據(jù)和前述第二同步數(shù)據(jù)將前述水平角數(shù)據(jù)和前述二維點(diǎn)云數(shù)據(jù)變換為三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

于是，通過一個(gè)測量裝置1能夠進(jìn)行規(guī)定點(diǎn)的精密測定，能夠取得測定對象物的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

圖4示出了第四實(shí)施例。在圖4中，對與在圖1中示出的部分同等的部分標(biāo)注相同附圖標(biāo)記，并省略其說明。

在第四實(shí)施例中，示出了在原有的全站儀65裝載有二維掃描儀單元4a的情況。

前述全站儀65具備：能夠以鉛垂軸心為中心水平旋轉(zhuǎn)的托架部66、以及以能將鉛垂旋轉(zhuǎn)軸67作為中心沿鉛垂方向旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置于該托架部66的望遠(yuǎn)鏡部68。即，前述全站儀65具備水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)部（水平旋轉(zhuǎn)單元）和鉛垂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)部。

此外，在前述托架部66內(nèi)置有主控制部、存儲部、同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部（均未圖示）等控制系統(tǒng)，在前述望遠(yuǎn)鏡部68內(nèi)置有測距部（未圖示）。

在前述全站儀65（即，前述托架部66）的上表面設(shè)置有連結(jié)器15，經(jīng)由該連結(jié)器15裝載有前述二維掃描儀單元4a。在裝載有該二維掃描儀單元4a的狀態(tài)下，前述全站儀65的水平方向的旋轉(zhuǎn)軸心（鉛垂軸心）與前述二維掃描儀單元4a的機(jī)械軸心一致。

前述托架部66相當(dāng)于在圖1中示出的水平旋轉(zhuǎn)單元3的水平旋轉(zhuǎn)體6，前述托架部66和沿水平方向旋轉(zhuǎn)該托架部66的驅(qū)動(dòng)部（未圖示）構(gòu)成水平旋轉(zhuǎn)單元。

此外，前述二維掃描儀單元4a和前述全站儀65通過連接器16電連接。

通過電連接前述二維掃描儀單元4a和前述全站儀65，從而將來自內(nèi)置于前述全站儀65的控制電路（未圖示）的同步信號輸入到主控制部28中。

在由前述全站儀65執(zhí)行規(guī)定點(diǎn)的測定的狀態(tài)下，前述二維掃描儀單元4a休止。

在作為激光掃描儀進(jìn)行測定的情況下，基于前述全站儀65的控制電路發(fā)出的控制信息來制作第四同步數(shù)據(jù)，將該第四同步數(shù)據(jù)和所述全站儀65取得的水平角數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并儲存到前述全站儀65的存儲部中。

前述二維掃描儀單元4a取得二維的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，該點(diǎn)云數(shù)據(jù)與第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部32輸出的第二同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，前述點(diǎn)云數(shù)據(jù)和前述第二同步數(shù)據(jù)被儲存到第二存儲部33中。

來自前述全站儀65的控制信號經(jīng)由前述連接器16被輸入到前述主控制部28中，基于控制信號取得前述第四同步數(shù)據(jù)與前述第二同步數(shù)據(jù)的同步。因此，基于前述第四同步數(shù)據(jù)和前述第二同步數(shù)據(jù)將由前述全站儀65取得的前述水平角數(shù)據(jù)、由前述二維掃描儀單元4a取得的前述二維點(diǎn)云數(shù)據(jù)變換為三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

因此，在前述全站儀65裝載有前述二維掃描儀單元4a，由此，能夠作為三維掃描儀進(jìn)行測定。

在第四實(shí)施例中，利用原有的全站儀的水平驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過二維掃描儀單元，能夠構(gòu)成為三維掃描儀，因此，與另外設(shè)備三維掃描儀的情況相比廉價(jià)而且使全站儀和三維掃描儀整體化，不需要個(gè)別地處理，提高便利性。

再有，將攝像機(jī)設(shè)置在前述二維掃描儀單元4a的框體19中，或者，將經(jīng)由掃描鏡24進(jìn)行拍攝的攝像機(jī)設(shè)置在該框體19內(nèi)，將由攝像機(jī)取得的圖像數(shù)據(jù)和圖像取得時(shí)的前述鉛垂角數(shù)據(jù)與前述第二同步數(shù)據(jù)產(chǎn)生部32的前述第二同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并保存到前述第二存儲部33中。將圖像數(shù)據(jù)取得時(shí)的前述水平角數(shù)據(jù)與前述第四同步數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)并保存到前述全站儀65的未圖示的存儲部中。將保存在該全站儀65的存儲部和前述第二存儲部33中的數(shù)據(jù)經(jīng)由未圖示的記錄介質(zhì)等向未圖示的PC轉(zhuǎn)送。PC也能夠基于前述第四同步數(shù)據(jù)、前述第二同步數(shù)據(jù)來組合前述水平角數(shù)據(jù)和前述鉛垂角數(shù)據(jù)、前述圖像數(shù)據(jù)，生成全景圖像，基于該全景圖像，將RGB的顏色信息附加到作為坐標(biāo)數(shù)據(jù)的集合的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的各坐標(biāo)。