JP2000180168A - 測量機の受光装置 - Google Patents
測量機の受光装置Info
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
［目的］ 本発明は、自動追尾装置を備えた測量機の受
光装置に係わり、特に、簡便な受光手段で、自動測量機
の視準方向制御を行うことのできる測量機の受光装置を
提供することを目的とする。 ［構成］ 本発明は視準光学系が目標を視準し、分割光
学素子が、視準光学系から入射された入射光を、第１の
受光素子と第２の受光素子とに分離し、第１の受光素子
と分割光学素子との間の光軸上に設けられた第１の集光
素子が、第１の方向に向けて集光させ、第２の受光素子
と分割光学素子との間の光軸上に設けられた第２の集光
素子が、第２の方向に向けて集光させ、第１の方向と第
２の方向とが直交する様になっている。
光装置に係わり、特に、簡便な受光手段で、自動測量機
の視準方向制御を行うことのできる測量機の受光装置を
提供することを目的とする。 ［構成］ 本発明は視準光学系が目標を視準し、分割光
学素子が、視準光学系から入射された入射光を、第１の
受光素子と第２の受光素子とに分離し、第１の受光素子
と分割光学素子との間の光軸上に設けられた第１の集光
素子が、第１の方向に向けて集光させ、第２の受光素子
と分割光学素子との間の光軸上に設けられた第２の集光
素子が、第２の方向に向けて集光させ、第１の方向と第
２の方向とが直交する様になっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動追尾装置を備えた
測量機の受光装置に係わり、特に、簡便な受光手段で、
自動測量機の視準方向制御を行うことのできる測量機の
受光装置に関するものである。
測量機の受光装置に係わり、特に、簡便な受光手段で、
自動測量機の視準方向制御を行うことのできる測量機の
受光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から自動追尾装置を備えた測量機が
存在しており、例えば、平成５年特許公開公報第３２２
５６９号に記載されている様に、自動測量装置は、自動
追尾するための自動測量装置と、追尾される目標対象物
とから構成されている。この自動測量装置は、目標対象
物を追尾し、その位置を測定する様になっており、水平
及び高度角を電気的に検出するためのエンコーダと、視
準望遠鏡に設けられた測距装置及び追尾装置とからなっ
ている。そしてモータを利用して、本体の水平回転、及
び望遠鏡の垂直回転が行われている。
存在しており、例えば、平成５年特許公開公報第３２２
５６９号に記載されている様に、自動測量装置は、自動
追尾するための自動測量装置と、追尾される目標対象物
とから構成されている。この自動測量装置は、目標対象
物を追尾し、その位置を測定する様になっており、水平
及び高度角を電気的に検出するためのエンコーダと、視
準望遠鏡に設けられた測距装置及び追尾装置とからなっ
ている。そしてモータを利用して、本体の水平回転、及
び望遠鏡の垂直回転が行われている。
【０００３】望遠鏡からは、目標対象物までの距離を測
定するための測距光と、目標対象物を追尾するための追
尾光が射出されている。また目標対象物には、測距光と
追尾光とを反射するための反射プリズムが設けられてい
る。
定するための測距光と、目標対象物を追尾するための追
尾光が射出されている。また目標対象物には、測距光と
追尾光とを反射するための反射プリズムが設けられてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の自動測量装置は、測距光に限らず追尾光も、装置全
体の大きさや、安全性の観点から光線の出力は、制限さ
れており、遠方の目標対象物を追尾検出するためには、
略平行な照射光を視準範囲で高速に走査しなければなら
なかった。
来の自動測量装置は、測距光に限らず追尾光も、装置全
体の大きさや、安全性の観点から光線の出力は、制限さ
れており、遠方の目標対象物を追尾検出するためには、
略平行な照射光を視準範囲で高速に走査しなければなら
なかった。
【０００５】この高速走査を実現するためには、音響光
学素子やガルバノミラー等の高速走査手段を必要とし、
構造が複雑化すると共に、本体の大型化、消費電力の増
大等を避けることができないという深刻な問題点があっ
た。即ち、ガルバノミラー等の高速走査手段によりレー
ザー光を垂直及び水平に高速走査させなければならず、
極めて複雑な構成を有し、高価で不経済であった。
学素子やガルバノミラー等の高速走査手段を必要とし、
構造が複雑化すると共に、本体の大型化、消費電力の増
大等を避けることができないという深刻な問題点があっ
た。即ち、ガルバノミラー等の高速走査手段によりレー
ザー光を垂直及び水平に高速走査させなければならず、
極めて複雑な構成を有し、高価で不経済であった。
【０００６】また高速走査に代えて、画像処理による追
跡方法が考えられる。この画像処理による走査方法は、
望遠鏡部にテレビカメラを取付け、その画像を処理して
反射プリズム位置を抽出し、測量機を視準中心に向ける
ものである。しかしながら画像処理による追跡方法は、
テレビカメラ自体を取り付けることは、構造的に困難で
はないが、画像処理を行うための電気回路が複雑かつ大
きくなり、測量機に内蔵することが困難であり、消費電
力も大きいので外部電源を必要とするという問題点があ
った。
跡方法が考えられる。この画像処理による走査方法は、
望遠鏡部にテレビカメラを取付け、その画像を処理して
反射プリズム位置を抽出し、測量機を視準中心に向ける
ものである。しかしながら画像処理による追跡方法は、
テレビカメラ自体を取り付けることは、構造的に困難で
はないが、画像処理を行うための電気回路が複雑かつ大
きくなり、測量機に内蔵することが困難であり、消費電
力も大きいので外部電源を必要とするという問題点があ
った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
案出されたもので、目標を視準するための視準光学系
と、この視準光学系から入射された入射光を、第１の受
光素子と第２の受光素子とに分離させるための分割光学
素子と、この第１の受光素子と該分割光学素子との間の
光軸上に設けられ、第１の方向に向けて集光させるため
の第１の集光素子と、この第２の受光素子と該分割光学
素子との間の光軸上に設けられ、第２の方向に向けて集
光させるための第２の集光素子とからなり、前記第１の
方向と該第２の方向とが直交する様に構成されている。
案出されたもので、目標を視準するための視準光学系
と、この視準光学系から入射された入射光を、第１の受
光素子と第２の受光素子とに分離させるための分割光学
素子と、この第１の受光素子と該分割光学素子との間の
光軸上に設けられ、第１の方向に向けて集光させるため
の第１の集光素子と、この第２の受光素子と該分割光学
素子との間の光軸上に設けられ、第２の方向に向けて集
光させるための第２の集光素子とからなり、前記第１の
方向と該第２の方向とが直交する様に構成されている。
【０００８】また本発明は、追尾光を発光させるための
発光手段と、この発光手段からの追尾光を目標対象物に
向けて照射するための照射光学系と、該目標対象物から
反射された追尾光を第１の受光素子と第２の受光素子と
に分離させるための分割光学素子と、この第１の受光素
子と該分割光学素子との間の光軸上に設けられ、第１の
方向に向けて集光させるための第１の集光素子と、この
第２の受光素子と該分割光学素子との間の光軸上に設け
られ、第２の方向に向けて集光させるための第２の集光
素子とからなり、前記第１の方向と該第２の方向とが直
交する様に構成されている。
発光手段と、この発光手段からの追尾光を目標対象物に
向けて照射するための照射光学系と、該目標対象物から
反射された追尾光を第１の受光素子と第２の受光素子と
に分離させるための分割光学素子と、この第１の受光素
子と該分割光学素子との間の光軸上に設けられ、第１の
方向に向けて集光させるための第１の集光素子と、この
第２の受光素子と該分割光学素子との間の光軸上に設け
られ、第２の方向に向けて集光させるための第２の集光
素子とからなり、前記第１の方向と該第２の方向とが直
交する様に構成されている。
【０００９】更に本発明は、発光手段がパルス的に発光
する構成にすることもできる。
する構成にすることもできる。
【００１０】また本発明は、第１の受光素子と第２の受
光素子とはリニアセンサであり、前記第１の受光素子
は、第１の方向に集光する入射光を受光するために、該
第１の方向と平行に配置され、前記第２の受光素子は、
第２の方向に集光する入射光を受光するために第２の方
向と平行に配置する構成にすることもできる。
光素子とはリニアセンサであり、前記第１の受光素子
は、第１の方向に集光する入射光を受光するために、該
第１の方向と平行に配置され、前記第２の受光素子は、
第２の方向に集光する入射光を受光するために第２の方
向と平行に配置する構成にすることもできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以上の様に構成された本発明は、
視準光学系が目標を視準し、分割光学素子が、視準光学
系から入射された入射光を、第１の受光素子と第２の受
光素子とに分離し、第１の受光素子と分割光学素子との
間の光軸上に設けられた第１の集光素子が、第１の方向
に向けて集光させ、第２の受光素子と分割光学素子との
間の光軸上に設けられた第２の集光素子が、第２の方向
に向けて集光させ、第１の方向と第２の方向とが直交す
る様になっている。
視準光学系が目標を視準し、分割光学素子が、視準光学
系から入射された入射光を、第１の受光素子と第２の受
光素子とに分離し、第１の受光素子と分割光学素子との
間の光軸上に設けられた第１の集光素子が、第１の方向
に向けて集光させ、第２の受光素子と分割光学素子との
間の光軸上に設けられた第２の集光素子が、第２の方向
に向けて集光させ、第１の方向と第２の方向とが直交す
る様になっている。
【００１２】また本発明は、発光手段が追尾光を発光さ
せ、照射光学系が、発光手段からの追尾光を目標対象物
に向けて照射し、分割光学素子が、目標対象物から反射
された追尾光を第１の受光素子と第２の受光素子とに分
離させ、第１の受光素子と分割光学素子との間の光軸上
に設けられた第１の集光素子が、第１の方向に向けて集
光させ、第２の受光素子と該分割光学素子との間の光軸
上に設けられた第２の集光素子が、第２の方向に向けて
集光させる、第１の方向と第２の方向とが直交する様に
なっている。
せ、照射光学系が、発光手段からの追尾光を目標対象物
に向けて照射し、分割光学素子が、目標対象物から反射
された追尾光を第１の受光素子と第２の受光素子とに分
離させ、第１の受光素子と分割光学素子との間の光軸上
に設けられた第１の集光素子が、第１の方向に向けて集
光させ、第２の受光素子と該分割光学素子との間の光軸
上に設けられた第２の集光素子が、第２の方向に向けて
集光させる、第１の方向と第２の方向とが直交する様に
なっている。
【００１３】更に本発明は、発光手段がパルス的に発光
することもできる。
することもできる。
【００１４】また本発明は、第１の受光素子と第２の受
光素子とがリニアセンサであり、第１の方向に集光する
入射光を受光するために第１の受光素子を、第１の方向
と平行に配置し、第２の方向に集光する入射光を受光す
るために第２の受光素子を、第２の方向と平行に配置す
ることもできる。
光素子とがリニアセンサであり、第１の方向に集光する
入射光を受光するために第１の受光素子を、第１の方向
と平行に配置し、第２の方向に集光する入射光を受光す
るために第２の受光素子を、第２の方向と平行に配置す
ることもできる。
【００１５】
【００１６】本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
【００１７】図１に基づいて、自動測量装置１００００
の構成を説明する。自動測量装置１００００は、視準望
遠鏡１０００と、この視準望遠鏡１０００に形成された
鉛直回転軸１１００と、この鉛直回転軸１１００を回動
自在に軸支するための架台１２００と、この架台１２０
０に形成された水平回転軸１３００と、この水平回転軸
１３００を回動自在に軸支するための基台１４００とか
ら構成されている。
の構成を説明する。自動測量装置１００００は、視準望
遠鏡１０００と、この視準望遠鏡１０００に形成された
鉛直回転軸１１００と、この鉛直回転軸１１００を回動
自在に軸支するための架台１２００と、この架台１２０
０に形成された水平回転軸１３００と、この水平回転軸
１３００を回動自在に軸支するための基台１４００とか
ら構成されている。
【００１８】そして鉛直回転軸１１００には、第１の従
動歯車１１１０が形成されており、第１の駆動歯車１１
２０と噛合されている。垂直駆動モータ１１３０には、
第１の駆動歯車１１２０が取り付けられており、垂直駆
動モータ１１３０の回転駆動力は、第１の従動歯車１１
１０を介して鉛直回転軸１１００に伝達される様になっ
ている。
動歯車１１１０が形成されており、第１の駆動歯車１１
２０と噛合されている。垂直駆動モータ１１３０には、
第１の駆動歯車１１２０が取り付けられており、垂直駆
動モータ１１３０の回転駆動力は、第１の従動歯車１１
１０を介して鉛直回転軸１１００に伝達される様になっ
ている。
【００１９】垂直駆動モータ１１３０は、適宜の垂直回
転制御手段により駆動される様に構成されている。垂直
回転制御手段には、垂直方向回動制御スイッチ１１４０
に接続されており、使用者が、垂直方向回動制御スイッ
チ１１４０を操作することにより、垂直駆動モータ１１
３０を駆動させ、鉛直回転軸１１００を回転させること
ができる。この結果、視準望遠鏡１０００を架台１２０
０に対して、垂直方向に回転させることができる。
転制御手段により駆動される様に構成されている。垂直
回転制御手段には、垂直方向回動制御スイッチ１１４０
に接続されており、使用者が、垂直方向回動制御スイッ
チ１１４０を操作することにより、垂直駆動モータ１１
３０を駆動させ、鉛直回転軸１１００を回転させること
ができる。この結果、視準望遠鏡１０００を架台１２０
０に対して、垂直方向に回転させることができる。
【００２０】また水平回転軸１３００には、第２の従動
歯車１３１０が形成されており、第２の駆動歯車１３２
０と噛合されている。水平駆動モータ１３３０には、第
２の駆動歯車１３２０が取り付けられており、水平駆動
モータ１３３０の回転駆動力は、第２の従動歯車１３１
０を介して水平回転軸１３００に伝達される様になって
いる。
歯車１３１０が形成されており、第２の駆動歯車１３２
０と噛合されている。水平駆動モータ１３３０には、第
２の駆動歯車１３２０が取り付けられており、水平駆動
モータ１３３０の回転駆動力は、第２の従動歯車１３１
０を介して水平回転軸１３００に伝達される様になって
いる。
【００２１】水平駆動モータ１３３０は、適宜の水平回
転制御手段により駆動される様に構成されている。水平
回転制御手段には、水平方向回動制御スイッチ１３４０
に接続されており、使用者が、水平方向回動制御スイッ
チ１３４０を操作することにより、水平駆動モータ１３
３０を駆動させ、水平回転軸１３００を回転させること
ができる。この結果、架台１２００を基台１４００に対
して、水平方向に回転させることができ、 視準望遠鏡
１０００を水平方向に回転させることができる。
転制御手段により駆動される様に構成されている。水平
回転制御手段には、水平方向回動制御スイッチ１３４０
に接続されており、使用者が、水平方向回動制御スイッ
チ１３４０を操作することにより、水平駆動モータ１３
３０を駆動させ、水平回転軸１３００を回転させること
ができる。この結果、架台１２００を基台１４００に対
して、水平方向に回転させることができ、 視準望遠鏡
１０００を水平方向に回転させることができる。
【００２２】そして図２に示す様に、自動測量装置１０
０００の基台１４００を、三脚に取り付けるための整準
台２００００の上面に固定することにより、使用するこ
とができる。
０００の基台１４００を、三脚に取り付けるための整準
台２００００の上面に固定することにより、使用するこ
とができる。
【００２３】次に図３に基づいて、自動測量装置１００
００の光学的構成を説明する。
００の光学的構成を説明する。
【００２４】自動測量装置１００００は、対物レンズ２
１００と、追尾光を反射するための反射ミラー２２００
と、追尾光と測距光とを分離するためのダイクロイック
ミラー２３００と、合焦レンズ２４００と、正立プリズ
ム２５００と、焦点鏡２６００と、接眼レンズ２７００
と、追尾光発光部３０００と、追尾用受光部４０００
と、測距光学系５０００と、演算制御回路６０００とか
ら構成されている。
１００と、追尾光を反射するための反射ミラー２２００
と、追尾光と測距光とを分離するためのダイクロイック
ミラー２３００と、合焦レンズ２４００と、正立プリズ
ム２５００と、焦点鏡２６００と、接眼レンズ２７００
と、追尾光発光部３０００と、追尾用受光部４０００
と、測距光学系５０００と、演算制御回路６０００とか
ら構成されている。
【００２５】ダイクロイックミラー２３００は分割光学
素子に該当するもので、受光した追尾光を分離するため
の第１のダイクロイックミラー面２３１０と、測距光を
分離するための第２のダイクロイックミラー面２３２０
とを有している。本実施例のダイクロイックミラー２３
００は、可視光を透過し、第１のダイクロイックミラー
面２３１０は、少なくとも１つの赤外波長を透過する様
に構成されている。
素子に該当するもので、受光した追尾光を分離するため
の第１のダイクロイックミラー面２３１０と、測距光を
分離するための第２のダイクロイックミラー面２３２０
とを有している。本実施例のダイクロイックミラー２３
００は、可視光を透過し、第１のダイクロイックミラー
面２３１０は、少なくとも１つの赤外波長を透過する様
に構成されている。
【００２６】本実施例の第１のダイクロイックミラー面
２３１０は、波長６５０ｎｍの赤外線（追尾光）を反射
し、８００ｎｍの赤外光（測距光）を透過する様になっ
ており、第２のダイクロイックミラー面２３２０は、８
００ｎｍの赤外光（測距光）を反射する様に構成されて
いる。
２３１０は、波長６５０ｎｍの赤外線（追尾光）を反射
し、８００ｎｍの赤外光（測距光）を透過する様になっ
ており、第２のダイクロイックミラー面２３２０は、８
００ｎｍの赤外光（測距光）を反射する様に構成されて
いる。
【００２７】対物レンズ２１００から入射された視準光
（可視光）は、反射ミラー２２００とダイクロイックミ
ラー２３００とを透過し、望遠鏡の基本的構成である合
焦レンズ２４００と正立プリズム２５００と焦点鏡２６
００とを経て、接眼レンズ２７００から視準される。合
焦レンズ２４００は、光軸上に設けられ、対物レンズ２
１００から入射された視準光を焦点鏡２６００に結像さ
せるためのものである。正立プリズム２５００は、焦点
鏡２６００の像を正立像させるものである。焦点鏡２６
００には、目標対象物を視準中心に据えるためのスケー
ルが形成されており、接眼レンズ２７００が、このスケ
ールと視準光の像とを、使用者の眼の網膜上に結像する
様になっている。これらの光学系が、視準光学系に該当
するものである。
（可視光）は、反射ミラー２２００とダイクロイックミ
ラー２３００とを透過し、望遠鏡の基本的構成である合
焦レンズ２４００と正立プリズム２５００と焦点鏡２６
００とを経て、接眼レンズ２７００から視準される。合
焦レンズ２４００は、光軸上に設けられ、対物レンズ２
１００から入射された視準光を焦点鏡２６００に結像さ
せるためのものである。正立プリズム２５００は、焦点
鏡２６００の像を正立像させるものである。焦点鏡２６
００には、目標対象物を視準中心に据えるためのスケー
ルが形成されており、接眼レンズ２７００が、このスケ
ールと視準光の像とを、使用者の眼の網膜上に結像する
様になっている。これらの光学系が、視準光学系に該当
するものである。
【００２８】追尾光発光部３０００は、発光素子３１０
０とコリメートレンズ３２００とから構成されており、
本実施例では発光素子３１００により、波長６５０ｎｍ
の赤外線をパルス的に発光させている。なお、発光波長
は適宜決定することができる。
０とコリメートレンズ３２００とから構成されており、
本実施例では発光素子３１００により、波長６５０ｎｍ
の赤外線をパルス的に発光させている。なお、発光波長
は適宜決定することができる。
【００２９】発光素子３１００から射出された追尾光
は、コリメートレンズ３２００で平行光束とされ、反射
ミラー２２００に入射される。反射ミラー２２００で反
射された追尾光は、対物レンズ２１００から目標対象物
に向けて射出される。なお反射ミラー２２００は、波長
６５０ｎｍの赤外線（追尾光）を反射し、可視光と８０
０ｎｍの赤外光（測距光）とを透過する様に構成されて
いる。
は、コリメートレンズ３２００で平行光束とされ、反射
ミラー２２００に入射される。反射ミラー２２００で反
射された追尾光は、対物レンズ２１００から目標対象物
に向けて射出される。なお反射ミラー２２００は、波長
６５０ｎｍの赤外線（追尾光）を反射し、可視光と８０
０ｎｍの赤外光（測距光）とを透過する様に構成されて
いる。
【００３０】この追尾光は、追尾視野内に射出される様
になっており、目標対象物で反射された追尾光は、再び
対物レンズ２１００から入射され、ダイクロイックミラ
ー２３００の第１のダイクロイックミラー面２３１０で
追尾用受光部４０００に向けて反射される。
になっており、目標対象物で反射された追尾光は、再び
対物レンズ２１００から入射され、ダイクロイックミラ
ー２３００の第１のダイクロイックミラー面２３１０で
追尾用受光部４０００に向けて反射される。
【００３１】追尾用受光部４０００は、リレーレンズ４
１００と、ハーフミラー４２００と、第１のシリンドリ
カルレンズ４３１０と、第１の受光センサ４４１０と、
第２のシリンドリカルレンズ４３２０と、第２の受光セ
ンサ４４２０とから構成されている。本実施例の第１の
受光センサ４４１０と第２の受光センサ４４２０とは、
リニアセンサが使用されている。なお、第１のシリンド
リカルレンズ４３１０は第１の集光素子に該当し、第２
のシリンドリカルレンズ４３２０は第２の集光素子に該
当するものである。
１００と、ハーフミラー４２００と、第１のシリンドリ
カルレンズ４３１０と、第１の受光センサ４４１０と、
第２のシリンドリカルレンズ４３２０と、第２の受光セ
ンサ４４２０とから構成されている。本実施例の第１の
受光センサ４４１０と第２の受光センサ４４２０とは、
リニアセンサが使用されている。なお、第１のシリンド
リカルレンズ４３１０は第１の集光素子に該当し、第２
のシリンドリカルレンズ４３２０は第２の集光素子に該
当するものである。
【００３２】第１のダイクロイックミラー面２３１０で
反射された追尾光は、リレーレンズ４１００を介してハ
ーフミラー４２００に入射される。ハーフミラー４２０
０は、第１のシリンドリカルレンズ４３１０を介して第
１の受光センサ４４１０に入射する光路と、第２のシリ
ンドリカルレンズ４３２０を介して第２の受光センサ４
４２０に入射する光路とに分離するためのものである。
反射された追尾光は、リレーレンズ４１００を介してハ
ーフミラー４２００に入射される。ハーフミラー４２０
０は、第１のシリンドリカルレンズ４３１０を介して第
１の受光センサ４４１０に入射する光路と、第２のシリ
ンドリカルレンズ４３２０を介して第２の受光センサ４
４２０に入射する光路とに分離するためのものである。
【００３３】第１のシリンドリカルレンズ４３１０は、
追尾光を所定方向に集光させ、第１の受光センサ４４１
０上に結合させるためのものである。第２のシリンドリ
カルレンズ４３２０は、追尾光を所定方向に集光させ、
第２の受光センサ４４２０上に結合させるためのもので
ある。第１の受光センサ４４１０と第２の受光センサ４
４２０とは、互いに直交する様に配置されている。な
お、第１の受光センサ４４１０は第１の受光素子に該当
し、第２の受光センサ４４２０は第２の受光素子に該当
するものである。
追尾光を所定方向に集光させ、第１の受光センサ４４１
０上に結合させるためのものである。第２のシリンドリ
カルレンズ４３２０は、追尾光を所定方向に集光させ、
第２の受光センサ４４２０上に結合させるためのもので
ある。第１の受光センサ４４１０と第２の受光センサ４
４２０とは、互いに直交する様に配置されている。な
お、第１の受光センサ４４１０は第１の受光素子に該当
し、第２の受光センサ４４２０は第２の受光素子に該当
するものである。
【００３４】測距光学系５０００から射出された測距光
は、ダイクロイックミラー２３００の第２のダイクロイ
ックミラー面２３２０で光軸上の方向に反射され、第１
のダイクロイックミラー面２３１０と反射ミラー２２０
０とを透過し、対物レンズ２１００から目標物対象物に
向けて出射される。本実施例の測距光学系５０００は、
８００ｎｍの赤外光が使用されている。
は、ダイクロイックミラー２３００の第２のダイクロイ
ックミラー面２３２０で光軸上の方向に反射され、第１
のダイクロイックミラー面２３１０と反射ミラー２２０
０とを透過し、対物レンズ２１００から目標物対象物に
向けて出射される。本実施例の測距光学系５０００は、
８００ｎｍの赤外光が使用されている。
【００３５】目標物対象物で反射された測距光は、対物
レンズ２１００から入射され、反射ミラー２２００と第
１のダイクロイックミラー面２３１０とを透過し、ダイ
クロイックミラー２３００の第２のダイクロイックミラ
ー面２３２０で再び測距光学系５０００の方向に向けて
反射され、距離の測定が行われる。
レンズ２１００から入射され、反射ミラー２２００と第
１のダイクロイックミラー面２３１０とを透過し、ダイ
クロイックミラー２３００の第２のダイクロイックミラ
ー面２３２０で再び測距光学系５０００の方向に向けて
反射され、距離の測定が行われる。
【００３６】図４は、追尾の視野と受光センサの関係を
概略的に表したものである。追尾視野の十字線の中心
は、視準中心を表したものであり、追尾の場合には目標
対象物（例えば、反射プリズム）が視準中心に来る様に
使用者が操作或いは、自動測量装置１００００が制御す
る様になっている。
概略的に表したものである。追尾視野の十字線の中心
は、視準中心を表したものであり、追尾の場合には目標
対象物（例えば、反射プリズム）が視準中心に来る様に
使用者が操作或いは、自動測量装置１００００が制御す
る様になっている。
【００３７】追尾視野を、第１のシリンドリカルレンズ
４３１０で水平方向に集光させ、第２のシリンドリカル
レンズ４３２０で垂直方向に集光させると、目標対象物
の位置を水平方向と垂直方向に分離させることができ
る。従って、第１のシリンドリカルレンズ４３１０で水
平方向に集光させ、この結合像を第１の受光センサ４４
１０で受光すれば、水平方向誤差Ａを検出することがで
きる。同様に、第２のシリンドリカルレンズ４３２０で
垂直方向に集光させ、この結合像を第２の受光センサ４
４２０で受光すれば、垂直方向誤差Ｂを検出することが
できる。なお、第１のシリンドリカルレンズ４３１０が
集光させる水平方向は、第１の方向に該当し、第２のシ
リンドリカルレンズ４３１０が集光させる垂直方向は、
第２の方向に該当するものである。
４３１０で水平方向に集光させ、第２のシリンドリカル
レンズ４３２０で垂直方向に集光させると、目標対象物
の位置を水平方向と垂直方向に分離させることができ
る。従って、第１のシリンドリカルレンズ４３１０で水
平方向に集光させ、この結合像を第１の受光センサ４４
１０で受光すれば、水平方向誤差Ａを検出することがで
きる。同様に、第２のシリンドリカルレンズ４３２０で
垂直方向に集光させ、この結合像を第２の受光センサ４
４２０で受光すれば、垂直方向誤差Ｂを検出することが
できる。なお、第１のシリンドリカルレンズ４３１０が
集光させる水平方向は、第１の方向に該当し、第２のシ
リンドリカルレンズ４３１０が集光させる垂直方向は、
第２の方向に該当するものである。
【００３８】図５に示される様に、第１の受光センサ４
４１０と第２の受光センサ４４２０とで得られた水平方
向誤差Ａ及び垂直方向誤差Ｂに対応する受光信号を検出
回路４５００が検出し、この検知信号から目標対象物の
位置を検出することができる。即ち演算制御部６０００
が、検出回路４５００からの検知信号に基づいて、視準
位置との誤差量を算出することができる。
４１０と第２の受光センサ４４２０とで得られた水平方
向誤差Ａ及び垂直方向誤差Ｂに対応する受光信号を検出
回路４５００が検出し、この検知信号から目標対象物の
位置を検出することができる。即ち演算制御部６０００
が、検出回路４５００からの検知信号に基づいて、視準
位置との誤差量を算出することができる。
【００３９】演算制御部６０００はモータ駆動部６１０
０を制御し、垂直駆動モータ１１３０と水平駆動モータ
１３３０とを制御駆動して、自動測量装置１００００を
視準中心に向けて方向制御することができる。従って制
御演算部６０００は、視準位置との誤差量が認識した場
合には、モータ駆動部６１００を介して、垂直駆動モー
タ１１３０と水平駆動モータ１３３０とを駆動させ、視
準位置との誤差量が一定以下となった場合には、モータ
駆動部６１００による駆動制御を停止させる様になって
いる。そして制御演算部６０００が、視準位置との誤差
量を再び認識した場合には、モータ駆動部６１００を制
御して垂直駆動モータ１１３０と水平駆動モータ１３３
０とを駆動させる様に構成されている。
０を制御し、垂直駆動モータ１１３０と水平駆動モータ
１３３０とを制御駆動して、自動測量装置１００００を
視準中心に向けて方向制御することができる。従って制
御演算部６０００は、視準位置との誤差量が認識した場
合には、モータ駆動部６１００を介して、垂直駆動モー
タ１１３０と水平駆動モータ１３３０とを駆動させ、視
準位置との誤差量が一定以下となった場合には、モータ
駆動部６１００による駆動制御を停止させる様になって
いる。そして制御演算部６０００が、視準位置との誤差
量を再び認識した場合には、モータ駆動部６１００を制
御して垂直駆動モータ１１３０と水平駆動モータ１３３
０とを駆動させる様に構成されている。
【００４０】即ち、垂直駆動モータ１１３０と水平駆動
モータ１３３０とを駆動させることにより、目標対象物
を視準中心に一致させることができる。
モータ１３３０とを駆動させることにより、目標対象物
を視準中心に一致させることができる。
【００４１】以上の様に構成された本発明は、パルス発
光される追尾光発光部３０００と、水平方向に集光させ
るための第１のシリンドリカルレンズ４３１０と、垂直
方向に集光させるための第２のシリンドリカルレンズ４
３１０とから追尾光を受光する様に構成されているの
で、比較的簡便な受光手段により追尾光を検出すること
ができるという効果がある。
光される追尾光発光部３０００と、水平方向に集光させ
るための第１のシリンドリカルレンズ４３１０と、垂直
方向に集光させるための第２のシリンドリカルレンズ４
３１０とから追尾光を受光する様に構成されているの
で、比較的簡便な受光手段により追尾光を検出すること
ができるという効果がある。
【００４２】そして追尾光発光部３０００は、追尾視野
に向けてパルス発光すれば足り、高価な音響光学素子等
が不要で、複雑な回路を採用する必要がなく、低コスト
を実現することができる。
に向けてパルス発光すれば足り、高価な音響光学素子等
が不要で、複雑な回路を採用する必要がなく、低コスト
を実現することができる。
【００４３】また第１の受光センサ４４１０と第２の受
光センサ４４２０とは、ＣＣＤ等のリニアセンサを使用
することができ、追尾視野全体をカバーする必要のある
高価なエリアセンサと比較して極めて経済的であるとい
う卓越した効果がある。
光センサ４４２０とは、ＣＣＤ等のリニアセンサを使用
することができ、追尾視野全体をカバーする必要のある
高価なエリアセンサと比較して極めて経済的であるとい
う卓越した効果がある。
【００４４】更に、画像処理の様に大規模な演算装置を
必要とせず、消費電力も小さいので、自動測量装置１０
０００に内蔵した電源でも充分駆動が可能であるという
効果がある。
必要とせず、消費電力も小さいので、自動測量装置１０
０００に内蔵した電源でも充分駆動が可能であるという
効果がある。
【００４５】
【効果】以上の様に構成された本発明は、目標を視準す
るための視準光学系と、この視準光学系から入射された
入射光を、第１の受光素子と第２の受光素子とに分離さ
せるための分割光学素子と、この第１の受光素子と該分
割光学素子との間の光軸上に設けられ、第１の方向に向
けて集光させるための第１の集光素子と、この第２の受
光素子と該分割光学素子との間の光軸上に設けられ、第
２の方向に向けて集光させるための第２の集光素子とか
らなり、前記第１の方向と該第２の方向とが直交する様
に構成されているので、比較的簡便な受光手段により追
尾光を検出することができるという卓越した効果があ
る。
るための視準光学系と、この視準光学系から入射された
入射光を、第１の受光素子と第２の受光素子とに分離さ
せるための分割光学素子と、この第１の受光素子と該分
割光学素子との間の光軸上に設けられ、第１の方向に向
けて集光させるための第１の集光素子と、この第２の受
光素子と該分割光学素子との間の光軸上に設けられ、第
２の方向に向けて集光させるための第２の集光素子とか
らなり、前記第１の方向と該第２の方向とが直交する様
に構成されているので、比較的簡便な受光手段により追
尾光を検出することができるという卓越した効果があ
る。
【００４６】第１の受光素子と第２の受光素子とは、Ｃ
ＣＤ等のリニアセンサを使用することができ、追尾視野
全体をカバーする必要のある高価なエリアセンサと比較
して極めて経済的であるという卓越した効果がある。
ＣＤ等のリニアセンサを使用することができ、追尾視野
全体をカバーする必要のある高価なエリアセンサと比較
して極めて経済的であるという卓越した効果がある。
【００４７】更に、画像処理の様に大規模な演算装置を
必要とせず、消費電力も小さいので、自動測量装置１０
０００に内蔵した電源でも充分駆動が可能であるという
効果がある。
必要とせず、消費電力も小さいので、自動測量装置１０
０００に内蔵した電源でも充分駆動が可能であるという
効果がある。
【００４８】
【図１】本発明の実施例である自動測量装置１００００
の説明する図である。
の説明する図である。
【図２】本実施例である自動測量装置１００００の外観
を説明する図である。
を説明する図である。
【図３】本実施例の自動測量装置１００００の光学的構
成を説明する図である。
成を説明する図である。
【図４】追尾の視野と受光センサの関係を概略的に表示
した図である。
した図である。
【図５】本実施例の動作を説明する図である。
１００００ 自動測量装置 ２００００ 整準台 １０００ 視準望遠鏡 １１００ 垂直回転軸 １１１０ 第１の従動歯車 １１２０ 第１の駆動歯車 １１３０ 垂直駆動モータ １１４０ 垂直方向回動制御スイッチ １２００ 架台 １３００ 水平回転軸 １３１０ 第２の従動歯車 １３２０ 第２の駆動歯車 １３３０ 水平駆動モータ １３４０ 水平方向回動制御スイッチ １４００ 基台 ２１００ 対物レンズ ２２００ 反射ミラー ２３００ ダイクロイックミラー ２３１０ 第１のダイクロイックミラー面 ２３２０ 第２のダイクロイックミラー面 ２４００ 合焦レンズ ２５００ 正立プリズム ２６００ 焦点鏡 ２７００ 接眼レンズ ３０００ 追尾光発光部 ３１００ 発光素子 ３２００ コリメートレンズ ４０００ 追尾用受光部 ４１００ リレーレンズ ４２００ ハーフミラー ４３１０ 第１のシリンドリカルレンズ ４３２０ 第２のシリンドリカルレンズ ４４１０ 第１の受光センサ ４４２０ 第２の受光センサ ４５００ 検出回路 ５０００ 測距光学系 ６０００ 演算制御回路 ６１００ モータ駆動部
Claims (4)
- 【請求項１】 目標を視準するための視準光学系と、こ
の視準光学系から入射された入射光を、第１の受光素子
と第２の受光素子とに分離させるための分割光学素子
と、この第１の受光素子と該分割光学素子との間の光軸
上に設けられ、第１の方向に向けて集光させるための第
１の集光素子と、この第２の受光素子と該分割光学素子
との間の光軸上に設けられ、第２の方向に向けて集光さ
せるための第２の集光素子とからなり、前記第１の方向
と該第２の方向とが直交する様に構成されている測量機
の受光装置。 - 【請求項２】 追尾光を発光させるための発光手段と、
この発光手段からの追尾光を目標対象物に向けて照射す
るための照射光学系と、該目標対象物から反射された追
尾光を第１の受光素子と第２の受光素子とに分離させる
ための分割光学素子と、この第１の受光素子と該分割光
学素子との間の光軸上に設けられ、第１の方向に向けて
集光させるための第１の集光素子と、この第２の受光素
子と該分割光学素子との間の光軸上に設けられ、第２の
方向に向けて集光させるための第２の集光素子とからな
り、前記第１の方向と該第２の方向とが直交する様に構
成されている測量機の受光装置。 - 【請求項３】 発光手段が、パルス的に発光する請求項
２記載の測量機の受光装置。 - 【請求項４】 第１の受光素子と第２の受光素子とはリ
ニアセンサであり、前記第１の受光素子は、第１の方向
に集光する入射光を受光するために、該第１の方向と平
行に配置され、前記第２の受光素子は、第２の方向に集
光する入射光を受光するために第２の方向と平行に配置
されている請求項１〜３の何れか１項記載の測量機の受
光装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37576398A JP4088906B2 (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 測量機の受光装置 |
| DE69935842T DE69935842T2 (de) | 1998-12-16 | 1999-12-15 | Photodetektorsystem für Vermessungsinstrument |
| EP99124855A EP1014111B1 (en) | 1998-12-16 | 1999-12-15 | Photodetecting system for surveying instrument |
| US09/461,975 US6445446B1 (en) | 1998-12-16 | 1999-12-15 | Surveying instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37576398A JP4088906B2 (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 測量機の受光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000180168A true JP2000180168A (ja) | 2000-06-30 |
| JP4088906B2 JP4088906B2 (ja) | 2008-05-21 |
Family
ID=18506023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37576398A Expired - Fee Related JP4088906B2 (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 測量機の受光装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6445446B1 (ja) |
| EP (1) | EP1014111B1 (ja) |
| JP (1) | JP4088906B2 (ja) |
| DE (1) | DE69935842T2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004504618A (ja) * | 2000-07-24 | 2004-02-12 | ライカ ジオシステムズ アクチエンゲゼルシャフト | 距離又は速度を光学的に測定するための方法及び装置 |
| JP2007192600A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Nikon Corp | 測量機及び測量システム |
| JP2008298794A (ja) * | 2008-08-11 | 2008-12-11 | Nikon-Trimble Co Ltd | 測量機 |
| JP2012530908A (ja) * | 2009-06-23 | 2012-12-06 | ライカ・ジオシステムズ・アクチェンゲゼルシャフト | 座標測定装置 |
| CN102834694A (zh) * | 2010-02-11 | 2012-12-19 | 特林布尔公司 | 双发射机跟踪器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE10066379B4 (de) * | 2000-05-20 | 2008-07-10 | Trimble Jena Gmbh | Verfahren und Einrichtung zur Realisierung eines Informations- und Datenflusses für geodätische Geräte |
| JP2004170355A (ja) * | 2002-11-22 | 2004-06-17 | Topcon Corp | 反射体自動追尾装置 |
| DE202006005643U1 (de) * | 2006-03-31 | 2006-07-06 | Faro Technologies Inc., Lake Mary | Vorrichtung zum dreidimensionalen Erfassen eines Raumbereichs |
| US9482755B2 (en) | 2008-11-17 | 2016-11-01 | Faro Technologies, Inc. | Measurement system having air temperature compensation between a target and a laser tracker |
| DE102009010465B3 (de) * | 2009-02-13 | 2010-05-27 | Faro Technologies, Inc., Lake Mary | Laserscanner |
| DE102009015920B4 (de) | 2009-03-25 | 2014-11-20 | Faro Technologies, Inc. | Vorrichtung zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung |
| US9551575B2 (en) | 2009-03-25 | 2017-01-24 | Faro Technologies, Inc. | Laser scanner having a multi-color light source and real-time color receiver |
| DE102009035337A1 (de) | 2009-07-22 | 2011-01-27 | Faro Technologies, Inc., Lake Mary | Verfahren zum optischen Abtasten und Vermessen eines Objekts |
| DE102009055988B3 (de) | 2009-11-20 | 2011-03-17 | Faro Technologies, Inc., Lake Mary | Vorrichtung zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung |
| DE102009055989B4 (de) | 2009-11-20 | 2017-02-16 | Faro Technologies, Inc. | Vorrichtung zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung |
| US9113023B2 (en) | 2009-11-20 | 2015-08-18 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional scanner with spectroscopic energy detector |
| US9529083B2 (en) | 2009-11-20 | 2016-12-27 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional scanner with enhanced spectroscopic energy detector |
| US9210288B2 (en) | 2009-11-20 | 2015-12-08 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional scanner with dichroic beam splitters to capture a variety of signals |
| DE102009057101A1 (de) | 2009-11-20 | 2011-05-26 | Faro Technologies, Inc., Lake Mary | Vorrichtung zum optischen Abtasten und Vermessen einer Umgebung |
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| US9163922B2 (en) | 2010-01-20 | 2015-10-20 | Faro Technologies, Inc. | Coordinate measurement machine with distance meter and camera to determine dimensions within camera images |
| US9628775B2 (en) | 2010-01-20 | 2017-04-18 | Faro Technologies, Inc. | Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations |
| US9879976B2 (en) | 2010-01-20 | 2018-01-30 | Faro Technologies, Inc. | Articulated arm coordinate measurement machine that uses a 2D camera to determine 3D coordinates of smoothly continuous edge features |
| US8276286B2 (en) | 2010-01-20 | 2012-10-02 | Faro Technologies, Inc. | Display for coordinate measuring machine |
| US9772394B2 (en) | 2010-04-21 | 2017-09-26 | Faro Technologies, Inc. | Method and apparatus for following an operator and locking onto a retroreflector with a laser tracker |
| US8422034B2 (en) | 2010-04-21 | 2013-04-16 | Faro Technologies, Inc. | Method and apparatus for using gestures to control a laser tracker |
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