JP2003139534A - 光波測距儀 - Google Patents

光波測距儀

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JP2003139534A JP2001332060A JP2001332060A JP2003139534A JP 2003139534 A JP2003139534 A JP 2003139534A JP 2001332060 A JP2001332060 A JP 2001332060A JP 2001332060 A JP2001332060 A JP 2001332060A JP 2003139534 A JP2003139534 A JP 2003139534A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定点の状態に影響を受けることなく、高精
度の距離測定が可能な光波測距儀を提供する。また、測
距光を視準用ポインタとして使用する場合にポインタの
中心位置がわかりやすい光波測距儀を提供する。 【構成】 視準望遠鏡１０、送光系と受光系を有する光
波距離計２０、測距モードとポインタモードを切替える
操作部４４、及び制御回路４０を備えた光波測距儀にお
いて、送光系に、送光ビーム形状を定める透光部６１ａ
を有する測距光用マスク６１を配置し、該透光部６１ａ
にそのエッジ部の光透過率が中央部の光透過率に比して
低い濃度不均一フィルターを設ける。さらに、送光系
に、測距光軸３０ａと平行な回転軸を有する送光用ＮＤ
フィルター２９上の測距光軸３０ａが通る半径位置ｇ
に、測距光３０に回折縞を発生させる微小開口６２ａ〜
６２ｆを有する回折マスク６２を設ける。そして制御回
路４０は、測距モード時は回折マスク６２を測距光路上
から退避させ、ポインタモード時は回折マスク６２を測
距光路上に進出させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、距離測定用の測距光を視
準用のポインタとして使用するポインタモード機能を備
えた光波測距儀に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】各種測量機における距離
の測定は、一般に測定対象物に投光される測距光と反射
光の位相差及び内部参照光での初期位相、又は測距光と
反射光の時間差から距離を演算する光波測距儀（ＥＤ
Ｍ）によって行われている。
【０００３】光波測距儀は一般に、視準望遠鏡の対物レ
ンズの後方であって光軸中心に位置する送受光ミラー
と、この送受光ミラーを介して測距光を測定対象物に送
光する発光素子と、測定対象物からの反射光のうち送受
光ミラーでけられない反射光を受光する受光素子とを有
している。このような従来の光波測距儀では、送光ミラ
ーによるケラレにより測定対象物からの反射光を受光素
子で受光することができないという問題があり、この解
決策としては種々の提案がある。例えば、送光ミラー
（測距光のビーム形状）を非点対称形状とする第一の提
案、測距光を視準望遠鏡の光軸からずらして送光する第
二の提案等がある。
【０００４】しかしながら、上記第一の提案では、測距
光のビーム形状を発光素子と送光ミラーの間の光路上に
設けたマスクによって成形すると、該マスクを通過した
測距光が干渉し合い、測定点において回折縞が発生して
しまう。このとき、測定距離や測定点の諸条件によって
は回折縞の反射光がノイズとして作用し、測距精度が低
下する問題がある。また、測距光を視準用のポインタと
しても使用する光波測距儀においては、測距光のビーム
形状が非点対称形であると、中心位置がわかりづらいと
いう問題がある。一方、上記第二の提案では、測距光の
光軸が視準望遠鏡の光軸からずれているため、測距光を
視準用のポインタとして使用することができなかった。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、以上の問題点に鑑み、測定点
の状態に影響を受けることなく、高精度の距離測定が可
能な光波測距儀を提供することを目的とする。また本発
明は、距離測定用の測距光を視準用ポインタとして使用
する場合に、ポインタの中心位置がわかりやすい光波測
距儀を提供することを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】本発明は、測定対象物を視準する視準望
遠鏡と；この視準望遠鏡の対物レンズの後方に位置する
反射部材を介して測距光を送光する送光系と、測定対象
物からの反射光のうち前記反射部材でけられない反射光
を受光する受光系とを有する光波距離計と；を備えた光
波測距儀であって、送光系に、送光ビーム形状を定める
透光部を有する測距光用マスクを配置し、この測距光用
マスクの透光部に、該透光部のエッジ部の光透過率が中
央部の光透過率に比して低い濃度不均一フィルターを設
けたことを特徴としている。
【０００７】濃度不均一フィルターは、例えば、ＮＤフ
ィルターから構成することができる。この濃度不均一フ
ィルターの光透過率は、中心部からエッジ部にかけてガ
ウス分布をなしていることが好ましい。測距光用マスク
の透光部形状は、矩形、三角形、円形または楕円形とす
るのが実際的である。
【０００８】上記構成の光測距儀において、さらに、測
距光に回折縞を生じさせる微小開口を有する回折マスク
と、この回折マスクを測距光路上に進出させるポインタ
モードと、この回折マスクを測距光路から退避させる測
距モードとを切替えるモード切替手段とを備えることが
できる。この回折マスクの微小開口の形状は、該微小開
口によって発生する回折縞の中心位置がわかりやすいよ
うに、矩形、三角形、円形または楕円形とすることが好
ましい。
【０００９】送光系には、さらに、測距光の光量を調整
する送光用ＮＤフィルターを備えることができる。この
送光用ＮＤフィルターと上記回折マスクとを一体に設け
る場合は、測距光軸と平行な回転軸を有する単一の回転
円板と、この回転円板上の前記測距光軸が通る半径位置
に設けた、光透過率が周方向に徐々に変化する円弧状Ｎ
Ｄフィルターとから送光用ＮＤフィルターを構成し、上
記回転円板上の円弧状ＮＤフィルターと同一の半径位置
に、周方向位置を異ならせて、回折マスクの微小開口を
設けることが好ましい。この場合には、測距モード時は
円弧状ＮＤフィルターを測距光路上に進出させ、ポイン
タモード時は回折マスクの微小開口を測距光路上に進出
させるように、送光用ＮＤフィルターの回転円板を回転
させるマスク移動手段を備えることができる。
【００１０】回折マスクの微小開口は、測定距離や目的
などに応じて選択できるように、異なる形状で複数設け
られていると好ましい。この場合には、複数の微小開口
のいずれかを選択して測距光路上に進出させるようにマ
スク移動手段を制御する制御手段を備える。この制御手
段は、測定対象物までの距離に応じてマスク移動手段を
動作させることができ、また、測距光学系を介してその
焦点状態を検出する焦点検出手段が備えられている場合
には、この焦点検出手段による検出情報に基づいてマス
ク移動手段を動作させてもよい。
【００１１】以上の光波測距儀において、回折マスクを
用いずに測距光の送光ビーム形状の中心位置を判別しや
すくするためには、測距光マスクの透光部形状を星型形
状または十字形状とすることが好ましい。
【００１２】また本発明は、別の態様では、測定対象物
を視準する視準望遠鏡と；この視準望遠鏡の対物レンズ
の光軸上に測距光を送光する送光系と；を備えた光波測
距儀であって、前記送光系に、測距光に回折縞を生じさ
せる微小開口を有する回折マスク備えたことを特徴とし
ている。
【００１３】回折マスクの微小開口の形状は、該微小開
口によって発生する回折縞の中心位置がわかりやすいよ
うに、矩形、三角形、円形または楕円形とすることが好
ましい。この回折マスクの微小開口は異なる形状で複数
設けることが好ましく、この場合には、該複数の微小開
口のいずれかを選択して測距光路上に進出させるマスク
移動手段を備える。さらにこの場合には、測定対象物ま
での距離に応じてマスク移動手段を動作させる制御手段
を備えることができる。この制御手段は、測距光学系を
介してその焦点状態を検出する焦点検出手段が備えられ
ている場合は、この焦点検出手段による検出情報に基づ
いてマスク移動手段を動作させてもよい。
【００１４】また、本発明の別の態様は、測距モード時
は測距光の光束中心を視準光軸からずらすことで送光ミ
ラーによるケラレを防止しつつ、ポインタモード時は測
距光の光束中心を視準光軸に一致させることで測距光を
視準用のポインタとして使用できること着目してなされ
たもので、測定対象物を視準する視準望遠鏡と；この視
準望遠鏡の対物レンズの後方に位置する反射部材を介し
て測距光を送光する送光系と、測定対象物からの反射光
のうち上記反射部材でけられない反射光を受光する受光
系とを有する光波距離計と；測距モードとポインタモー
ドとを切替えるモード切替手段と；を備えた光波測距儀
であって、前記送光系に、測距光軸と平行な回転軸を有
する単一の回転円板を設け、前記回転円板には、測距光
軸が通る第一の偏心位置に、測距光に回折縞を生じさせ
る微小開口を有する回折マスク部を設け、該回折マスク
部が設けられた径方向位置とは異なる第二の偏心位置
に、送光ビーム形状を定める透光部を有する測距光用マ
スク部を設け、前記測距光用マスク部の透光部に、該透
光部のエッジ部の光透過率が中央部の光透過率に比して
低い濃度不均一フィルターを設け、前記モード切替手段
による測距モードとポインタモードとの切替に応じて、
前記回転円板を回転させて、測距光用マスク部と回折マ
スク部とを選択して測距光路上に進出させることを特徴
としている。
【００１５】測距光用マスク部の透光部は、測距光の光
量も調整できるように、同一形状で複数設けられ、該複
数の透光部は光透過率がそれぞれ異なっていることが好
ましい。この場合には、測距モード時に、複数の透光部
のいずれかを選択して測距光路上に進出させるマスク移
動手段を備える。回折マスク部の微小開口は、測定距離
や目的に応じて選択できるように、異なる形状で複数設
けられることが好ましい。この場合には、ポインタモー
ド時に、複数の微小開口のいずれかを選択して測距光路
上に進出させるマスク移動手段を備える。マスク移動手
段を備えた場合には、測定対象物までの距離に応じてマ
スク移動手段を動作させる制御手段を備えることができ
る。この制御手段は、測距光学系を介してその焦点状態
を検出する焦点検出手段が備えられている場合は、この
焦点検出手段による検出情報に基づいてマスク移動手段
を動作させることもできる。
【００１６】また、本発明の別の態様は、測距モード時
に送光ミラーによるケラレが生じている場合のみ測距光
の光束中心を視準光軸からずらすことで、ポインタモー
ド時は測距光を視準用のポインタとして使用できること
に着目してなされたもので、測定対象物を視準する視準
望遠鏡と；この視準望遠鏡の対物レンズの後方に位置す
る反射部材を介して測距光を送光する送光系と、測定対
象物からの反射光のうち前記反射部材でけられない反射
光を受光する受光系とを有する光波距離計と；測距モー
ドとポインタモードとを切替えるモード切替手段と；を
備えた光波測距儀であって、前記送光系に、測距光軸と
平行な回転軸を有する単一の回転円板を設け、測距光軸
が通る前記回転円板の同心円上に位置を異ならせて、送
光ビーム形状を定める透光部を有する測距光用マスク部
と、前記測距光に回折縞を生じさせる微小開口を有する
回折マスク部とを配置し、前記測距光用マスク部の透光
部に、該透光部のエッジ部の光透過率が中央部の光透過
率に比して低い濃度不均一フィルターを設け、さらに、
前記モード切替手段による測距モードとポインタモード
との切替に応じて、回転円板を回転させて、測距光用マ
スク部と回折マスク部とを選択して測距光路上に進出さ
せるマスク移動手段と、測距モード時に、前記受光系が
測定対象物からの反射光を受光していない場合は、前記
マスク移動手段を介して回転円板を回転させて、前記測
距用マスク部の透光部の中心位置を測距光軸からずらす
制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１７】また、本発明の別の態様は、断面楕円形状
の測距光の長軸方向の両端部を遮光することで送光ミラ
ーによるケラレが少なくなることに着目してなされたも
ので、測定対象物を視準する視準望遠鏡と；この視準望
遠鏡の対物レンズの後方に位置する反射部材を介して断
面楕円形状の測距光を送光する送光系と、測定対象物か
らの反射光のうち上記反射部材でけられない反射光を受
光する受光系とを有する光波距離計と；測距モードとポ
インタモードとを切替えるモード切替手段と；を備えた
光波測距儀であって、前記送光系に、測距光軸と平行な
回転軸を有する単一の回転円板を設け、前記測距光が通
る前記回転円板の偏心位置に、断面楕円形状の測距光の
長軸方向の両端部を遮光して中央部を透光させる円弧状
の測距光用マスク部と、この測距光用マスク部とは周方
向位置を異ならせた、前記測距光に回折縞を生じさせる
微小開口を有する回折マスク部とを設け、前記円弧状の
測距光用マスク部の透光部に、該透光部の回転円板の径
方向の両端エッジ部の光透過率が中央部の光透過率に比
して低く、かつ円周方向に全体の光透過率が変化する濃
度不均一フィルターを設け、前記モード切替手段による
測距モードとポインタモードとの切替に応じて、前記回
転円板を回転させて、測距光用マスク部と回折マスク部
とを選択して測距光路上に進出させることを特徴として
いる。
【００１８】この態様において、回折マスク部は、測距
光の光束中心を視準光軸に一致させるため、測距光軸が
通る第一の偏心位置に設けられることが好ましい。一
方、測距光用マスク部は、測距光の光束中心を視準光軸
からずらすため、回折マスク部とは径方向位置が異なる
第二の偏心位置に設けられていることが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１ないし図７は、本発明の光波
測距儀を測量機に適用した第一の実施形態を示してい
る。本実施形態の測量機は、発光素子２３から発せられ
る測距光３０を、距離測定用として使用する測距モード
と、視準用ポインタとして使用するポインタモードとを
切替えることができる。
【００２０】本測量機に備えられた視準望遠鏡１０は、
図１に示すように、物体側（前方）から順に、対物レン
ズ１１、焦点調節レンズ１７、ポロプリズム（正立光学
系）１２、焦点板１３、及び接眼レンズ１４を備えてい
る。焦点板１３上には、その中心に、視準の際の目印と
なる十字線ヘアライン（視準線）１５が描かれている。
焦点調節レンズ１７は光軸方向に可動であり、測定対象
物１６の距離に応じて位置調節することにより、その像
を正しく焦点板１３の対物レンズ１１側の表面に結像さ
せる。使用者は、この焦点板１３上の像を接眼レンズ１
４を介して拡大観察することができる。
【００２１】視準望遠鏡１０の対物レンズ１１の後方に
は、光波距離計２０の構成要素である送受光ミラー２１
と、測距光３０を反射して可視光を透過する波長選択フ
ィルター２２とが順に配置されている。送受光ミラー２
１は、対物レンズ１１の光軸（視準光軸１０ａ）上に位
置する平行平面ミラーからなり、その対物レンズ１１側
の面が送光ミラー２１ａ、波長選択フィルター２２側の
面が受光ミラー２１ｂを構成している。これら送光ミラ
ー２１ａと受光ミラー２１ｂは、三角形状をなしてい
る。
【００２２】光波距離計２０の発光素子（レーザーダイ
オード；ＬＤ）２３は、特定波長の測距光３０を発す
る。この測距光３０は、コリメータレンズ２４及び固定
ミラー２５を介して送光ミラー２１ａに入射する。本第
一の実施形態では、測距光３０の測距光軸３０ａと視準
光軸１０ａは一致しており、送光ミラー２１ａに入射し
た測距光３０は視準光軸１０ａ上を進む。
【００２３】波長選択フィルター２２は、測定対象物１
６で反射し対物レンズ１１を透過した、送光ミラー２１
ａでけられない測距光をさらに反射させて受光ミラー２
１ｂに戻す作用をする。受光ミラー２１ｂは、その反射
光を受光ファイバ２６の入射端面２６ａに入射させる。
２７は、受光ファイバ２６を保持するホルダであり、送
受光ミラー２１とともに、図示しない固定手段によっ
て、対物レンズ１１の後方の空間に固定されている。
【００２４】発光素子２３と固定ミラー２５の間の測距
光路上には、発光素子２３側から順に、コリメータレン
ズ２４、測距光用マスク６１、切換ミラー２８、及び送
光用ＮＤフィルター２９が配置されている。切換ミラー
２８は、アクチュエータ３７により回動され、測距光３
０を固定ミラー２５に与えるか、受光ファイバ２６の入
射端面２６ａに直接与えるかの切換を行なうものであ
る。測距光用マスク６１は、測距光３０の送光ビーム形
状を定める透光部６１ａを有するマスクであり、図示し
ない固定部材により固定されている。送光用ＮＤフィル
ター２９は、測定対象物１６に投光する測距光３０の光
量調整用の減光フィルターであり、アクチュエータ３６
により測距光軸３０ａに対して直交する状態で軸支され
ている。送光用ＮＤフィルター２９の近傍に設けられた
センサ３５は、送光用ＮＤフィルター２９の位置検知用
である。上記センサ３５及びアクチュエータ３６、３７
は制御回路４０に接続されている。
【００２５】受光ファイバ２６の出射端面２６ｂと受光
素子３１との間には、集光レンズ３２、受光用ＮＤフィ
ルター３３、及びバンドパスフィルター３４が順に配置
されている。受光用ＮＤフィルター３３は、受光素子３
１に入射させる反射光量を調整する減光フィルターであ
り、アクチュエータ４１により回動される。この受光用
ＮＤフィルター３３の近傍に設けられたセンサ３８は、
受光用ＮＤフィルター３３の位置検知用である。受光素
子３１は、受光光量に対応する光電流を出力するもので
ある。この受光素子３１、アクチュエータ４１及びセン
サ３８は、制御回路４０に接続されている。また、制御
回路４０には、測距結果のほか、ＡＦ状態やモード情報
など測量に関する情報を表示する表示部４２が接続され
ている。
【００２６】以上の光波距離計２０は、周知のように、
制御回路４０がアクチュエータ３７を介して切換ミラー
２８を駆動し、測距光３０を固定ミラー２５に与える状
態と、受光ファイバ２６の入射端面２６ａに直接与える
状態とを作り出す。固定ミラー２５に与えられた測距光
３０は、上述のように、送光ミラー２１ａと対物レンズ
１１を介して測定対象物１６に投光され、その反射光が
対物レンズ１１、波長選択フィルター２２及び受光ミラ
ー２１ｂを介して入射端面２６ａに入射する。そして、
この測定対象物１６で反射して入射端面２６ａに入射す
る反射光と、切換ミラー２８を介して入射端面２６ａに
直接与えられた内部参照光とが受光素子３１によって受
光され、制御回路４０が反射光と内部参照光の位相差ま
たは時間差を検出し、測定対象物１６までの距離を演算
して、表示部４２に表示する。反射光と内部参照光の位
相差または時間差による測距演算は周知である。
【００２７】制御回路４０には、さらに、焦点調節レン
ズ１７の位置を検出するレンズ位置検出センサ１８、焦
点調節レンズ１７を移動させるレンズ駆動機構４３、操
作部４４、及びＡＦ検出ユニット５０が接続されてい
る。操作部４４には、図示しないが、ＡＦ動作を開始さ
せるＡＦ開始スイッチ、測距動作を開始させる測距開始
スイッチ、測距モードとポインタモードを切替えるモー
ド切替スイッチ等の操作スイッチが備えられている。
【００２８】ポロプリズム１２には光路分割面が形成さ
れており、この分割光路上に上記ＡＦ検出ユニット５０
が配置されている。ＡＦ検出ユニット５０は、焦点板１
３と光学的に等価な焦点検出面５１の焦点状態、すなわ
ち、前ピン、後ピンなどのデフォーカス量を検出する。
図２はＡＦ検出ユニット５０の概念図を示している。焦
点検出面５１上に結像する対物レンズ１１による物体像
は、集光レンズ５２及び基線長だけ離して配置した一対
のセパレータレンズ（結像レンズ）５３によって分割さ
れ、この分割された一対の像は一対のＣＣＤラインセン
サ５４上に再結像する。ラインセンサ５４は多数の光電
変換素子を有し、各光電変換素子が、受光した物体像を
光電変換して光電変換した電荷を積分（蓄積）し、積分
した電荷をＡＦセンサデータとして制御回路４０へ出力
する。制御回路４０は、一対のＡＦセンサデータに基づ
いて所定のデフォーカス演算を行ない、算出したデフォ
ーカス量に基づきレンズ駆動手段４３を動作させる。そ
して制御回路４０は、レンズ位置検出センサ１８の出力
に基づいて焦点調節レンズ１７の位置を検知しながら、
焦点調節レンズ１７を合焦位置まで移動させる。このよ
うなデフォーカス演算は当業者周知である。
【００２９】本実施形態では、回折縞を発生させずに測
距光３０の送光ビーム形状を定める測距光用マスク６１
と、測距光３０に回折縞を発生させる微小開口を有する
回折マスク６２とを別個に設け、測距モードとポインタ
モードの切替に応じて、回折マスク６２を測距光路上か
ら退避または進出させている。以下では、図３及び図４
を参照し、測距光用マスク６１及び回折マスク６２（回
折マスク６２を設けた送光用ＮＤフィルター２９）につ
いて説明する。
【００３０】図３（ａ）は測距光用マスク６１を拡大し
て示す図である。測距光用マスク６１は、測距光３０の
送光ビーム形状を定める三角形の透光部６１ａを有し、
この透光部６１ａには、該中央部からエッジ部かけて徐
々に光透過率を低くしたＮＤフィルター（濃度不均一フ
ィルター）が設けられている。透光部６１ａの光透過率
は、図３（ｂ）に示すように、透光部６１ａの中心部を
中心として左右対称の分布、すなわち、ガウス分布をな
している。なお、図３（ａ）においてハッチングを付し
た領域は、光透過率０％の遮光部６１ｂである。
【００３１】このように透光部６１ａの光透過率が徐々
に変化し、透光部６１ａのエッジ部の光透過率が低くな
っていると、測距光３０は回折を起こしにくく、測距光
用マスク６１を通過した測距光３０に回折縞を生じさせ
にくい。そのため、測定点周辺が凸凹している場合や傾
斜している場合においても測定点のみを測距することが
でき、精度のよい測定が可能となる。また本実施形態で
は、透光部６１ａの形状が三角形であるため、測定対象
物１６がコーナーキューブプリズムである場合の反射光
の、送光ミラー２１ａによるケラレをなくすことができ
る。
【００３２】図４は送光用ＮＤフィルター２９を拡大し
て示す図であり、図中のハッチングを付した部分は透過
率０％であることを示している。送光用ＮＤフィルター
２９は、測距光軸３０ａと平行な回転軸を有する単一の
回転円板２９ａと、この回転円板２９ａ上の測距光軸３
０ａが通る半径位置ｇに設けた円弧状ＮＤフィルター２
９ｂ、円弧状ＮＤフィルター２９ｂの外周に沿って設け
た複数のスリット２９ｃからなる。円弧状ＮＤフィルタ
ー２９ｂは、図４（ｂ）に示すように光透過率が周方向
に徐々に変化していて、測距光路上に進出させた円弧状
ＮＤフィルター２９ｂの位置（回転角度）を調整するこ
とにより、測距光３０の光量を調整することができる。
本実施形態では、制御回路４０が、ＡＦ検出ユニット５
０が検出したＡＦ検出情報（例えば焦点距離情報）に基
づき、円弧状ＮＤフィルター２９ｂの位置を調整する。
スリット２９ｃは、送光用ＮＤフィルター２９（回転円
板２９ａ）の位置検知用である。すなわち、回転円板２
９ａが回転してスリット２９ｃが上述のセンサ３５を通
過すると、センサ３５からパルス信号が出力され、この
出力に基づいて制御回路４０が送光用ＮＤフィルター２
９の位置を検知する。なお、詳細には記さないが、スリ
ット２９ｃは原点位置を設けるインクリメンタル式でも
よいし、アブソリュート式でもよい。
【００３３】本実施形態では、測距光３０に回折縞を生
じさせる微小開口６２ａ〜６２ｆを有する回折マスク６
２を、送光用ＮＤフィルター２９と一体に設けてある。
この回折マスク６２の微小開口６２ａ〜６２ｆは、送光
用ＮＤフィルター２９の回転円板２９ａの円弧状ＮＤフ
ィルター２９ｂを設けた半径位置ｇに、周方向位置を異
ならせて設けられている。
【００３４】回折マスク６２の微小開口６２ａ〜６２ｆ
は、三角開口６２ａ、６２ｂ、円形開口６２ｃ、６２
ｄ、及び矩形開口６２ｅ、６２ｆからなる。これら微小
開口６２ａ〜６２ｆはいずれも、測距光用マスク６１の
透光部６１ａよりも十分小さい開口（光透過率は一定）
であり、該透光部６１ａの光透過率が高い部分を通過し
た光に作用する。すなわち、測距光用マスク６１の透光
部６１ａを通過した光は、回折マスク６２の微小開口６
２ａ〜６２ｆのいずれかを通過する際に回折を起こして
干渉し合い、測定点にて回折縞を生じさせる。図５は矩
形開口６２ｅまたは６２ｆを通過した測距光３０に生じ
る回折縞を示しており、図６は三角形開口６２ａまたは
６２ｂを通過した測距光３０に生じる回折縞を示してい
る。これら回折縞は、図５では四方向（十字方向）に、
図６では六方向に向かって放射状に広がっていて、全方
向が交わる交点Ｘが存在する。この交点Ｘが測距光３０
の中心位置を示している。そのため、使用者は、視準望
遠鏡１０に付属した不図示の視準器を覗いて上記回折縞
の交点Ｘを視認することにより、測距光３０の中心位置
を容易に把握でき、視準調整が容易となる。
【００３５】本実施形態では、上述のように回折マスク
６２の微小開口６２ａ〜６２ｆが異なる形状で複数設け
られており、微小開口６２ａ〜６２ｆのいずれを使用す
るかは、測定対象物１６までの距離や測定目的などに応
じて、使用者が操作部４４にて任意に選択できる。例え
ば測定対象物１６までの距離が極めて短い場合には、回
折縞が目立たないことがあるため、円形開口６２ｃ、６
２ｄを用いるとよい。また、本実施形態のように使用者
が選択するのではなく、制御回路４０がＡＦ検出ユニッ
ト５０によるＡＦ検出情報（距離情報）に応じて微小開
口６２ａ〜６２ｆを自動的に選択する構成としてもよ
い。
【００３６】以上の円弧状ＮＤフィルター２９ｂと回折
マスク６２とを設けた送光用ＮＤフィルター２９の回転
円板２９ａは、測距モードとポインタモードの切替に応
じて制御回路４０によりアクチュエータ３６を介して回
転され、測距モード時に円弧状ＮＤフィルター２９ｂを
測距光路上に進出させ、ポインタモード時は回折マスク
６２（回折マスク６２の微小開口６２ａ〜６２ｆのいず
れか）を測距光路上に進出させる。
【００３７】図７は、上記構成の測量機の使用手順の概
略を示すフローチャートである。使用者は、先ず、操作
部４４にて測距モードまたはポインタモードのいずれか
を選択する（Ｓ１）。視準光軸１０ａを測定対象物１６
に合致させづらいときは、ポインタモードを選択して視
準調整した後、測距モードを選択して測距動作するとよ
い。
【００３８】ポインタモードを選択した場合は、次に、
使用する回折マスク６２の微小開口６２ａ〜６２ｆを操
作部４４にて一つ選択する（Ｓ１；Ｙ、Ｓ３）。使用す
る回折マスク６２の微小開口が選択されると、制御回路
４０がアクチュエータ３６を作動させて送光用ＮＤフィ
ルター２９の回転円板２９ａを回転させ、選択された回
折マスク６２の微小開口を測距光路上に進出させる（Ｓ
５）。なお、選択された回折マスク６２の微小開口は、
表示部４２で確認することができる。そして、選択され
た回折マスク６２の微小開口が測距光路上に移動される
と、制御回路４０によって発光素子２３が点灯される
（Ｓ７）。発光素子２３から発せられた測距光３０は、
測距光用マスク６１の透過部６１ａによって三角形状に
ビーム成形された後、Ｓ５で測距光路上に進出させた回
折マスク６２の微小開口を通過して、測定対象物１６に
投光される。
【００３９】そして、使用者は、視準望遠鏡１０に付属
した不図示の視準器から測定対象物１６を覗き、視準光
軸１０ａを概ね測定対象物１６に合致させる（Ｓ９）。
視準望遠鏡１０の視準器から測定対象物１６を覗くと、
測定対象物１６と測距光３０により生じた放射状に広が
る回折縞とを同時に視認することができる。この放射状
に広がる回折縞は、上述したように、その中心位置（図
５及び図６に示す交点Ｘ）が測距光軸３０ａ及び視準光
軸１０ａに一致している。そのため、回折縞の中心位置
を測定対象物１６に合致させるだけで、容易に、視準光
軸１０ａを測定対象物１６に合致させることができる。
以上の動作により視準調整を行ったら、使用者は、操作
部４４にて測距モードを選択し、測距動作を行なう。
【００４０】測距モードが選択されると、先ず、制御回
路４０によって発光素子２３が消灯される（Ｓ１；Ｎ、
Ｓ１１）。次に使用者は、操作部４４のＡＦ開始スイッ
チをオンする（Ｓ１３；Ｙ）。ＡＦ開始スイッチがオン
されると、制御回路４０は、ＡＦ検出ユニット５０を起
動させてＡＦ動作を実行する（Ｓ１５）。そして制御回
路４０は、ＡＦ動作で求めた焦点距離情報に基づいて測
距光３０の光量が最適となるように、アクチュエータ３
６を動作させて送光用ＮＤフィルター２９の回転円板２
９ａを回転させて、円弧状ＮＤフィルター２９ｂを測距
光路上に進出させると共に位置調整を行ない（Ｓ１
７）、合焦状態である旨を表示部４２に表示させる（Ｓ
１９）。表示部４２に合焦表示が表示されたら、使用者
は、接眼レンズ１４を覗いて焦点板１３の十字線ヘアラ
イン１５を正確に測定対象物１６に一致させ（Ｓ２
１）、操作部４４の測距開始スイッチをオンする（Ｓ２
３；Ｙ）。
【００４１】測距開始スイッチがオンされると、制御回
路４０は、発光素子２３を発光させて光波距離計２０に
よる測距動作を実行する（Ｓ２５）。この測距動作で
は、先ず、アクチュエータ３７を介して切換ミラー２８
を測距光路から退避させ、発光素子２３から発せられた
後マスク６１及び送光用ＮＤフィルター２９を通過した
測距光３０を固定ミラー２５に与えて測定対象物１６に
投光し、測定対象物１６からの反射光を受光素子３１に
て受光する。次に、アクチュエータ３７を介して切換ミ
ラー２８を測距光路に進入させ、発光素子２３から発せ
られた後マスク６１を通過した内部参照光を入射端面２
６ａに直接与え、受光素子３１にて受光する。そして、
受光素子３１の出力に基づき、測定対象物１６からの反
射光と内部参照光の位相差または時間差を検出し、測定
対象物１６までの距離を演算する。そして制御回路４０
は、求めた測距結果を表示部４２に表示させる（Ｓ２
７）。以上により、測量作業は完了する。
【００４２】以上の第一の実施形態において、測距光用
マスク６１の透光部６１ａの形状は、図示例に限定され
ず、種々の変形が可能である。例えば、矩形、円形また
は楕円形であると、測距光用マスク６１の作製が容易で
あり、実際的である。また、周知のように測定対象物１
６に投光する測距光のビーム形状を非点対称形とすれ
ば、測定対象物１６がコーナーキューブプリズムの場合
において、送光ミラー２１ａによるケラレをなくすこと
ができる。また、この場合は送光ミラー２１ａも測距光
用マスク６１と略同形状とする必要がある。
【００４３】さらに測距光用マスク６１の透光部６１ａ
は、図８に示す十字形状、図９に示す星型形状のよう
に、測距光３０の送光ビーム形状の中心位置がわかり易
い形状であると、ポインタモード時に回折マスク６２を
用いて測距光３０に回折縞を発生させなくても、測距光
３０の中心位置を判別することができる。但し、測距光
用マスク６１の透光部６１ａを十字形状または星形形状
とした場合には、透光部６１ａよりも遮光部６１ｂの面
積が大きく測距光３０の光量が大幅にダウンするので、
短距離測定用の装置（測距光の光量が少なくても精度よ
く測定できるタイプ）に適用すると好ましい。なお、短
距離から長距離まで測定する装置に適用する場合には、
送光ＮＤフィルター２９に全体の透過率が異なる星型形
状（または十字形状）の透光部を複数設け、測定距離に
応じて使用する透光部を切替える構成とすればよい。ま
た、本実施例ではポインタは測距を行なう前の測定点の
概略位置出しに使用する方法で記したが、当然、測定対
象物１６へのマーキング用にも効果がある。
【００４４】図１０ないし図１２は第二の実施形態を示
している。この実施形態では、図１に示す測距光用マス
ク６１と円弧状ＮＤフィルター２９ｂの代わりに、測距
光３０の送光ビーム形状を定める透光部を複数有する測
距光用マスク１６１を送光用ＮＤフィルター１２９の回
転円板１２９ａに設け、測距モードとポインタモードの
切替に応じて、測距光用マスク１６１と回折マスク６２
を選択して測距光路上に進出させている。以下では、第
一の実施形態と異なる点のみ説明する。なお、同一要素
には同一符号を付してある。
【００４５】送光用ＮＤフィルター１２９の回転円板１
２９ａには、図１１（ａ）に示すように、測距光軸１３
０ａと一致する半径位置ｇ（第一の偏心位置）と、測距
光軸１３０ａから所定量ずらした半径位置ｈ（半径位置
ｇとは回転円板１２９ａの中心からの距離が異なる第二
の偏心位置）が設定されている。この半径位置ｇに回折
マスク６２の微小開口６２ａ〜６２ｆが設けられ、半径
位置ｈに測距光用マスク１６１の円形透光部１６１ａ〜
１６１ｅが設けられている。円形透光部１６１ａ〜１６
１ｅにはいずれも、その中心からエッジ部にかけて光透
過率が徐々に低くなるＮＤフィルター（濃度不均一フィ
ルター）が設けられており、エッジ部において測距光の
回折を起こりにくくしてある。図１１（ｂ）は、一例と
して、円形透光部１６１ｅの透過率分布を示している。
また、測距光用マスク１６１の各円形透光部１６１ａ〜
１６１ｅは、透光部全体の光透過率がそれぞれ異なり、
測距光路上に進出させる円形透光部１６１ａ〜１６１ｅ
を切替えることによって測距光３０の光量を調整するこ
とができる。なお、発光素子２３から発せられる光束
は、円形透光部１６１ａ〜１６１ｅに入射したときに少
なくとも一部が測距光軸１３０を通れる（測距光軸１３
０とのずれ量をカバーできる）ように、且つ、円形透光
部１６１ａ〜１６１ｅの隣り合う領域には影響しないよ
うに設定されている。
【００４６】測距モード時に発光素子２３から発せられ
た測距光１３０は、測距光用マスク１６１の円形透光部
１６１ａ〜１６１ｅのいずれかを通過し、視準光軸１０
ａとは一致せず視準光軸１０ａと平行な光路１３０ａ’
上を進む。このように測距光１３０の光束中心を視準光
軸１０ａからずらすと、測定対象物１６がコーナーキュ
ーブプリズムである場合に反射光が送光ミラー２１ａに
よってケラレなくなり、回折も発生しないため、精度の
よい測定が可能になる。一方、ポインタモード時に発光
素子２３から発せられた測距光１３０は、回折マスク６
２の微小開口６２ａ〜６２ｆのいずれかを通過し、視準
光軸１０ａ上を進む。このように測距光１３０の光束中
心を視準光軸１０ａに一致させれば、測距光を視準用の
ポインタとして使用することができ、精度のよい視準調
整やマーキング作業が可能となる。
【００４７】図１２は、第二の実施形態の測量機の使用
手順を示すフローチャートである。Ｓ１０１〜Ｓ１１
５、Ｓ１１９〜Ｓ１２７の動作は、図７に示す第一の実
施形態のＳ１〜Ｓ１５、Ｓ１９〜Ｓ２７と同様であるか
ら説明を省略し、第一の実施形態と異なるＳ１１７の動
作を説明する。Ｓ１１７では、制御回路４０が、ＡＦ検
出ユニット５０が検出したＡＦ検出情報に基づき、測定
対象物１６へ投光する測距光１３０の光量を最適とする
測距光用マスク１６１の円形透光部１６１ａ〜１６１ｅ
を一つ選択し、アクチュエータ３６を動作させて送光用
ＮＤフィルター１２９の回転円板１２９ａを回転させ、
選択した円形透光部を測距光路上へ進出させる。
【００４８】以上の第二の実施形態によれば、第一の実
施形態と同様の効果に加え、測距モード時は測距光１３
０の光束中心を視準光軸１０ａからずらすことで送光ミ
ラー２１ａによるケラレを防止しつつ、ポインタモード
時は測距光１３０の光束中心を視準光軸１０ａに一致さ
せることで測距光１３０を視準用のポインタとして使用
することができる。
【００４９】図１３〜図１５は、第三の実施形態を示し
ている。この実施形態では、送光用ＮＤフィルター２２
９の回転円板２２９ａ上の測距光軸２３０ａが通る半径
位置ｇに、周方向を異ならせて測距光用マスク１６１と
回折マスク６２を設け、測距モードとポインタモードの
切替に応じて、測距光用マスク１６１と回折マスク６２
を選択して測距光路上に進出させている。さらに測距モ
ード時は、受光素子３１の受光状態に応じて、測距光軸
２３０ａに対する測距光用マスク１６１の位置を調整
し、送光ミラー２１ａによるケラレを防止している。以
下では、第二の実施形態と異なる点を説明する。なお、
同一要素には同一符号を付してある。
【００５０】測距光用マスク１６１の円形透光部１６１
ａ〜１６１ｅと回折マスク６２の微小開口６２ａ〜６２
ｆは、上述したように、送光用ＮＤフィルター２２９の
回転円板２２９ａの半径位置ｇ（測距光軸２３０ａと一
致する径方向位置）に設けられ、測距光路上に進出され
たとき、その中心位置に測距光軸２３０ａを通過させ
る。そのため、測距光２３０は、測距光用マスク１６１
の円形透光部１６１ａ〜１６１ｅまたは回折マスク６２
の微小開口６２ａ〜６２ｆを通過した後、視準光軸１０
ａ上を進む。つまり、測距光２３０の測距光軸２３０ａ
は視準光軸１０ａに合致している。
【００５１】ところで、測距光軸２３０ａが視準光軸１
０ａに合致していると、測定対象物１６がコーナーキュ
ーブプリズムである場合には、測距動作時に反射光が送
光ミラー２１ａによるケラレが生じ、測距光２３０を投
光しても測定対象物１６からの反射光を受光素子３１で
受光できなくなってしまう。そこで本実施形態では、測
距動作時の受光素子３１の受光状態に応じて、制御回路
４０が送光ミラー２１ａによるケラレが生じているか否
かを判断する。そして、ケラレが生じている場合には、
回転円板２２９ａを回転させて測距光用マスク１６１の
円形透光部の中心位置を測距光軸２３０ａからずらし、
これにより測距光２３０の光束中心を視準光軸１０ａか
らずらして送光ミラー２１ａによるケラレを少なくす
る。この場合に測距光２３０のビーム形状は、送光ミラ
ー２１ａの面積の重心位置調整方向にずれた形状となっ
ている。
【００５２】図１５は、第三の実施形態の測量機の使用
手順を示すフローチャートである。Ｓ２０１〜Ｓ２２３
の動作は、図１２に示す第二の実施形態のＳ１０１〜Ｓ
１１２３と同様であるから、Ｓ２２５以降の動作を説明
する。操作部４４の測距開始スイッチがオンされると、
制御回路４０は、発光素子２３を点灯させて光波距離計
２０による測距動作を開始させ（Ｓ２２５）、測定対象
物１６からの反射光を受光素子３１が受光しているか否
かをチェックする（Ｓ２２７）。
【００５３】制御回路４０は、受光素子３１が測距反射
光を受光していない場合は（Ｓ２２７；Ｎ）、送光ミラ
ー２１ａによるケラレを少なくするため、送光用ＮＤフ
ィルター２２９の回転円板２２９ａを回転させて、測距
光軸２３０ａに対する測距光用マスク１６１の円形透光
部の位置を調整する（Ｓ２２９）。一方、受光素子３１
が測距反射光を受光している場合は、Ｓ２２９をスキッ
プする（Ｓ２２７；Ｙ）。この場合には、送光ミラー２
１ａによるケラレが生じていないので、測距光２３０の
光束中心を視準光軸１０ａからずらす必要はない。そし
て、制御回路４０（光波距離計２０）は、受光素子３１
の受光量（出力）に基づいて測定対象物１６までの距離
を算出し（Ｓ２３１）、この測距結果を表示部４２に表
示する（Ｓ２３７）。
【００５４】この第三の実施形態においても、第二の実
施形態と同様、測距モード時は測距光２３０の光束中心
を視準光軸１０ａからずらすことで送光ミラー２１ａに
よるケラレを防止しつつ、ポインタモード時は測距光２
３０の光束中心を視準光軸１０ａに一致させることで測
距光２３０を視準用のポインタとして使用することがで
きる。また測距モード時には、さらに、測距光用マスク
１６１により回折の発生を防止しているので、測距精度
が向上する。
【００５５】図１６は、第４の実施形態を示している。
この実施形態は、図１１に示す測距光用マスク１６１に
代えて、断面楕円形状の測距光３３０の長軸方向の両端
部を遮光する測距光用マスク３６１を送光用ＮＤフィル
ター３２９の回転円板３２９ａに設けている。測距光用
マスク３６１は円弧状透光部３６１ａを有し、この円弧
状透光部３６１ａには、その中央部から回転円板３２９
ａの径方向の両端エッジ部にかけて光透過率が徐々に低
く、且つ回転円板３２９ａの周方向に全体の光透過率が
変化するＮＤフィルター（濃度均一フィルター）が設け
られている。
【００５６】本実施形態では、発光素子２３としてビー
ム形状が断面楕円形状をなすレーザーダイオードを用い
ており、この断面楕円形の長軸方向が送光ミラー２１ａ
によるケラレで問題になる。そこで本実施形態では、測
距モード時に、測距光用マスク３６１の円弧状透光部３
６１ａを測距光路上に進出させて、測距光３３０の長軸
方向の両端部をカットしたビーム形状３６２に測距光３
３０を成形する。これにより、送光ミラー２１ａによる
ケラレが少なくなり、また測距光３３０に回折縞が発生
しづらくなるので、精度のよい測定が可能となる。なお
本実施形態では、第一の実施形態と同様、測距光用マス
ク３６１の周方向位置を調整することにより、測距光３
３０の光量調整が可能である。
【００５７】以上の各実施形態では、測距光の送光ビー
ム形状を定める測距光用マスクの透光部に、該透光部の
中央部からエッジ部にかけて徐々に光透過率を低くした
ＮＤフィルター（濃度不均一フィルター）を設けたの
で、透光部のエッジ部において測距光の回折が生じにく
く、測定点において回折縞を生じさせることもなくな
る。これにより、測定点の状態に影響を受けることな
く、精度のよい測定が可能となる。また、測距光に回折
縞を生じさせる微小開口を備えた回折マスクを設け、ポ
インタモード時はこの回折マスクの微小開口を測距光路
上に進出させるので、測定点において放射上に広がる回
折縞が発生し、この回折縞により、測距光の送光ビーム
形状に拘わらず、測距光の中心位置を容易に判別するこ
とができる。
【００５８】以上の各実施形態では、回折マスクを送光
ＮＤフィルターの回転円板に設けているが、回折マスク
は別ユニットとして設けることも可能である。回折マス
クの微小開口の形状は、図示した三角形、矩形、円形の
ほか、例えば楕円形としてもよい。また回折マスクに設
ける微小開口の数は、任意であり、一つだけ設ける構成
でもよい。
【００５９】以上の各実施形態において、ポインタモー
ド時に、回折マスクの四角開口（図示例では６２ｅ、６
２ｆ）を選択して測距光路上へ進出させると、図５のよ
うな十字方向に広がった回折縞が測定点において発生さ
れるので、レーザープレーナーのように水平線を表示す
ることができる。
【００６０】また、以上の各実施形態では、測距光用マ
スクの透光部をＮＤフィルターにより形成しているが、
これに限定されず、例えば、ミラー等に光吸収率の違う
塗料を徐々に塗って形成してもよいし、コーティングに
よって形成してもよい。また測定距離によっては、マス
クサイズにより回折縞間隔が狭くなり目立たなくい場合
がある。このような場合には、測距光用マスクを単なる
丸いマスクとしても使用可能である。
【００６１】以上の各実施形態は、測距光の送光ビーム
形状を定める測距光用マスクと測距光に回折縞を発生さ
せる回折マスクとを両方備えた実施形態であるが、いず
れか一方のみ備える構成としてもよい。
【００６２】以上の各実施形態では、位相差検出方式の
ＡＦ検出ユニットを用いているが、コントラスト方式な
ど他のＡＦ方式でもよいのは勿論である。
【００６３】以上は、本発明を光波距離計を有する測量
機に適用した場合であるが、レベル（水準儀）など他の
測量機に適用してもよい。
【００６４】
【発明の効果】本発明によれば、測定点の状態に影響を
受けることなく、高精度の距離測定が可能な光波測距儀
を提供することができる。また本発明によれば、距離測
定用の測距光を視準用ポインタとして使用する場合に、
ポインタの中心位置がわかりやすい光波測距儀を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光波測距儀を測量機に適用した第
一の実施形態を示す系統接続図である。
【図２】図１のI矢視図であって、焦点検出手段（ＡＦ
検出ユニット、位相差方式焦点検出手段）の概念図であ
る。
【図３】（ａ）測距光用マスクを拡大して示す図であ
る。 （ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線で切断した切断面の光透過率分
布を示す図である。
【図４】（ａ）送光用ＮＤフィルターを拡大して示す図
である。 （ｂ）円弧状ＮＤフィルターの光透過率分布を示す図で
ある。
【図５】図４の回折マスクの長方形開口により生じる回
折縞を示す図である。
【図６】図４の回折マスクの三角形開口により生じる回
折縞を示す図である。
【図７】図１の測量機の使用手順を示すフローチャート
である。
【図８】図１の測距光用マスクの別実施例を示す図であ
る。
【図９】図１の測距光用マスクの別実施例を示す図であ
る。
【図１０】本発明による光波測距儀を測量機に適用した
第二の実施形態を示す系統接続図である。
【図１１】（ａ）図１０の送光用ＮＤフィルターを拡大
して示す図である。 （ｂ）円形透光部の光透過率分布を示す図である。
【図１２】図１０の測量機の使用手順を示すフローチャ
ートである。
【図１３】本発明による光波測距儀を測量機に適用した
第三の実施形態を示す系統接続図である。
【図１４】図１３の送光用ＮＤフィルターを拡大して示
す図である。
【図１５】図１３の測量機の使用手順を示すフローチャ
ートである。
【図１６】本発明による光波測距儀を測量機に適用した
第三の実施形態で備えられる、別態様の送光用ＮＤフィ
ルターを示す図である。
【符号の説明】
１０ 視準望遠鏡 １１ 対物レンズ １２ ポロプリズム（正立光学系） １３ 焦点板 １４ 接眼レンズ １５ 十字線ヘアライン（視準線） １６ 測定対象物 １７ 焦点調節レンズ １８ レンズ位置検出センサ ２０ 光波距離計 ２１ 送受光ミラー ２１ａ 送光ミラー ２１ｂ 受光ミラー ２２ 波長選択フィルター ２３ 発光素子 ２４ コリメータレンズ ２５ 固定ミラー ２６ 受光ファイバ ２７ ホルダ ２８ 切換ミラー ２９ 送光用ＮＤフィルター ２９ａ 回転円板 ２９ｂ 円弧状ＮＤフィルター ２９ｃ スリット ３０ 測距光 ３０ａ 測距光軸 ３１ 受光素子 ３２ 集光レンズ ３３ 受光用ＮＤフィルター ３４ バンドパスフィルター ３５ ３８ センサ ３６ アクチュエータ（マスク移動手段） ３７ ４１ アクチュエータ ４０ 制御回路（制御手段） ４２ 表示部 ４３ レンズ駆動機構 ４４ 操作部（モード切替手段） ５０ ＡＦ検出ユニット（焦点検出手段） ５１ 焦点検出面 ５２ 集光レンズ ５３ セパレータレンズ ５４ ＣＣＤラインセンサ ６１ 測距光用マスク ６１ａ 透光部 ６２ 回折マスク ６２ａ〜６２ｆ 微小開口 １２９ 送光用ＮＤフィルター １３０ 測距光 １３０ａ 測距光軸 １６１ 測距光用マスク １６１ａ〜１６１ｅ 円形透光部 ２２９ 送光用ＮＤフィルター ２３０ 測距光 ２３０ａ 測距光軸 ３２９ 送光用ＮＤフィルター ３３０ 測距光 ３６１ 測距光用マスク ３６１ａ 円弧状透光部 ３６２ ビーム形状
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年１月２１日（２００２．１．２
１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１５】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 新一 東京都練馬区東大泉二丁目５番２号 旭精 密株式会社内 (72)発明者 高山 抱夢 東京都練馬区東大泉二丁目５番２号 旭精 密株式会社内 (72)発明者 上野 政幸 東京都練馬区東大泉二丁目５番２号 旭精 密株式会社内

Claims (40)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 測定対象物を視準する視準望遠鏡と；こ
    の視準望遠鏡の対物レンズの後方に位置する反射部材を
    介して測距光を送光する送光系と、測定対象物からの反
    射光のうち前記反射部材でけられない反射光を受光する
    受光系とを有する光波距離計と；を備えた光波測距儀で
    あって、 前記送光系に、送光ビーム形状を定める透光部を有する
    測距光用マスクを配置し、 この測距光用マスクの透光部に、該透光部のエッジ部の
    光透過率が中央部の光透過率に比して低い濃度不均一フ
    ィルターを設けたことを特徴とする光波測距儀。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の光波測距儀において、濃
    度不均一フィルターはＮＤフィルターからなる光波測距
    儀。
  3. 【請求項３】 請求項１または２記載の光波測距儀にお
    いて、濃度不均一フィルターの光透過率は中心部からエ
    ッジ部にかけてガウス分布をなしている光波測距儀。
  4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか一項記載の
    光波測距儀において、測距光用マスクの透光部形状は、
    矩形、三角形、円形または楕円形である光波測距儀。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか一項記載の
    光波測距儀において、さらに、前記測距光に回折縞を生
    じさせる微小開口を有する回折マスクと、この回折マス
    クを測距光路上に進出させるポインタモードとこの回折
    マスクを測距光路から退避させる測距モードとを切替え
    るモード切替手段とを備えた光波測距儀。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の光波測距儀において、前
    記回折マスクの微小開口の形状は、矩形、三角形、円形
    または楕円形である光波測距儀。
  7. 【請求項７】 請求項５または６記載の光波測距儀にお
    いて、前記送光系は、さらに、測距光の光量を調整する
    送光用ＮＤフィルターを備えている光波測距儀。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の光波測距儀において、送
    光用ＮＤフィルターは、測距光軸と平行な回転軸を有す
    る単一の回転円板と、この回転円板上の前記測距光軸が
    通る半径位置に設けた、光透過率が周方向に徐々に変化
    する円弧状ＮＤフィルターとを有し、前記回転円板には
    さらに、この円弧状ＮＤフィルターと同一の半径位置
    に、周方向位置を異ならせて前記回折マスクの微小開口
    が備えられている光波測距儀。
  9. 【請求項９】 請求項８記載の光波測距儀において、測
    距モード時は円弧状ＮＤフィルターを測距光路上に進出
    させ、ポインタモード時は回折マスクの微小開口を測距
    光路上に進出させるように、前記回転円板を回転させる
    マスク移動手段を備えた光波測距儀。
  10. 【請求項１０】 請求項９記載の光波測距儀において、
    回折マスクの微小開口は異なる形状で複数設けられてお
    り、前記マスク移動手段は、ポインタモード時に、該複
    数の微小開口のいずれかを選択して測距光路上に進出さ
    せる光波測距儀。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載の光波測距儀におい
    て、測定対象物までの距離に応じて、前記マスク移動手
    段を動作させる制御手段を備えた光波測距儀。
  12. 【請求項１２】 請求項１０または１１記載の光波測距
    儀において、測距光学系を介してその焦点状態を検出す
    る焦点検出手段と、この焦点検出手段による検出情報に
    基づいて前記マスク移動手段を動作させる制御手段とを
    備えた光波測距儀。
  13. 【請求項１３】 請求項１ないし３のいずれか一項記載
    の光波測距儀において、測距光用マスクの透光部形状
    は、星型形状または十字形状である光波測距儀。
  14. 【請求項１４】 測定対象物を視準する視準望遠鏡と；
    この視準望遠鏡の対物レンズの光軸上に測距光を送光す
    る送光系と；を備えた光波測距儀であって、 前記送光系に、測距光に回折縞を生じさせる微小開口を
    有する回折マスクを備えたことを特徴とする光波測距
    儀。
  15. 【請求項１５】 請求項１４記載の光波測距儀におい
    て、前記回折マスクの微小開口の形状は、矩形、三角
    形、円形または楕円形である光波測距儀。
  16. 【請求項１６】 請求項１４または１５記載の光波測距
    儀において、回折マスクの微小開口は異なる形状で複数
    設けられており、該複数の微小開口のいずれかを選択し
    て測距光路上に進出させるマスク移動手段を備えた光波
    測距儀。
  17. 【請求項１７】 請求項１６記載の光波測距儀におい
    て、測定対象物までの距離に応じて、前記マスク移動手
    段を動作させる制御手段を備えた光波測距儀。
  18. 【請求項１８】 請求項１６記載の光波測距儀におい
    て、測距光学系を介してその焦点状態を検出する焦点検
    出手段と、この焦点検出手段による検出情報に基づいて
    前記マスク移動手段を動作させる制御手段を備えた光波
    測距儀。
  19. 【請求項１９】 測定対象物を視準する視準望遠鏡と；
    この視準望遠鏡の対物レンズの後方に位置する反射部材
    を介して測距光を送光する送光系と、測定対象物からの
    反射光のうち上記反射部材でけられない反射光を受光す
    る受光系とを有する光波距離計と；測距モードとポイン
    タモードとを切替えるモード切替手段と；を備えた光波
    測距儀であって、 前記送光系に、測距光軸と平行な回転軸を有する単一の
    回転円板を設け、 前記回転円板には、測距光軸が通る第一の偏心位置に、
    測距光に回折縞を生じさせる微小開口を有する回折マス
    ク部を設け、該回折マスク部が設けられた径方向位置と
    は異なる第二の偏心位置に、送光ビーム形状を定める透
    光部を有する測距光用マスク部を設け、 前記測距光用マスク部の透光部に、該透光部のエッジ部
    の光透過率が中央部の光透過率に比して低い濃度不均一
    フィルターを設け、 前記モード切替手段による測距モードとポインタモード
    との切替に応じて、前記回転円板を回転させて、測距光
    用マスク部と回折マスク部とを選択して測距光路上に進
    出させることを特徴とする光波測距儀。
  20. 【請求項２０】 請求項１９記載の光波測距儀におい
    て、濃度不均一フィルターはＮＤフィルターからなる光
    波測距儀。
  21. 【請求項２１】 請求項１９または２０記載の光波測距
    儀において、濃度不均一フィルターの光透過率は中心部
    からエッジ部にかけてガウス分布をなしている光波測距
    儀。
  22. 【請求項２２】 請求項１９ないし２１のいずれか一項
    記載の光波測距儀において、測距光用マスクの透光部形
    状は、矩形、三角形、円形または楕円形である光波測距
    儀。
  23. 【請求項２３】 請求項１９ないし２２のいずれか一項
    記載の光波測距儀において、前記回折マスクの微小開口
    の形状は、矩形、三角形、円形または楕円形である光波
    測距儀。
  24. 【請求項２４】 請求項１９ないし２３のいずれか一項
    記載の光波測距儀において、測距光用マスク部の透光部
    は同一形状で複数設けられ、該複数の透光部は光透過率
    がそれぞれ異なっていて、前記モード切替手段によって
    測距モードに切替られた場合は、前記複数の透光部のい
    ずれかを選択して測距光路上に進出させるマスク移動手
    段を備えた光波測距儀。
  25. 【請求項２５】 請求項１９ないし２４のいずれか一項
    記載の光波測距儀において、回折マスク部の微小開口は
    異なる形状で複数設けられ、前記モード切替手段によっ
    てポインタモードに切替られた場合は、該複数の微小開
    口のいずれかを選択して測距光路上に進出させるマスク
    移動手段を備えた光波測距儀。
  26. 【請求項２６】 請求項２４または２５記載の光波測距
    儀において、測定対象物までの距離に応じて、前記マス
    ク移動手段を動作させる制御手段を備えた光波測距儀。
  27. 【請求項２７】 請求項２４または２５記載の光波測距
    儀において、測距光学系を介してその焦点状態を検出す
    る焦点検出手段と、この焦点検出手段による検出情報に
    基づいて前記マスク移動手段を動作させる制御手段とを
    備えた光波測距儀。
  28. 【請求項２８】 測定対象物を視準する視準望遠鏡と；
    この視準望遠鏡の対物レンズの後方に位置する反射部材
    を介して測距光を送光する送光系と、測定対象物からの
    反射光のうち前記反射部材でけられない反射光を受光す
    る受光系とを有する光波距離計と；測距モードとポイン
    タモードとを切替えるモード切替手段と；を備えた光波
    測距儀であって、 前記送光系に、測距光軸と平行な回転軸を有する単一の
    回転円板を設け、 この回転円板には、測距光軸が通る同心円上に位置を異
    ならせて、送光ビーム形状を定める透光部を有する測距
    光用マスク部と、前記測距光に回折縞を生じさせる微小
    開口を有する回折マスク部とを配置し、 前記測距光用マスク部の透光部に、該透光部のエッジ部
    の光透過率が中央部の光透過率に比して低い濃度不均一
    フィルターを設け、 さらに、 前記モード切替手段による測距モードとポインタモード
    との切替に応じて、回転円板を回転させて、測距光用マ
    スク部と回折マスク部とを選択して測距光路上に進出さ
    せるマスク移動手段と、 測距モード時に、前記受光系が測定対象物からの反射光
    を受光していない場合は、前記マスク移動手段を介して
    回転円板を回転させて、前記測距用マスク部の透光部の
    中心位置を測距光軸からずらす制御手段とを備えたこと
    を特徴とする光波測距儀。
  29. 【請求項２９】 請求項２８記載の光波測距儀におい
    て、濃度不均一フィルターはＮＤフィルターからなる光
    波測距儀。
  30. 【請求項３０】 請求項２８または２９記載の光波測距
    儀において、濃度不均一フィルターの光透過率は中心部
    からエッジ部にかけてガウス分布をなしている光波測距
    儀。
  31. 【請求項３１】 請求項２８ないし３０のいずれか一項
    記載の光波測距儀において、測距光用マスクの透光部形
    状は、矩形、三角形、円形または楕円形である光波測距
    儀。
  32. 【請求項３２】 請求項２８ないし３１のいずれか一項
    記載の光波測距儀において、前記回折マスクの微小開口
    の形状は、矩形、三角形、円形または楕円形である光波
    測距儀。
  33. 【請求項３３】 請求項２８ないし３２のいずれか一項
    記載の光波測距儀において、測距光用マスク部の透光部
    は同一形状で複数設けられ、該複数の透光部は光透過率
    がそれぞれ異なっていて、前記モード切替手段によって
    測距モードに切替られた場合は、前記複数の透光部のい
    ずれかを選択して測距光路上に進出させるマスク移動手
    段を備えた光波測距儀。
  34. 【請求項３４】 請求項２８ないし３３のいずれか一項
    記載の光波測距儀において、回折マスク部の微小開口は
    異なる形状で複数設けられ、前記モード切替手段によっ
    てポインタモードに切替られた場合は、前記複数の微小
    開口のいずれかを選択して測距光路上に進出させるマス
    ク移動手段を備えた光波測距儀。
  35. 【請求項３５】 請求項３３または３４記載の光波測距
    儀において、測定対象物までの距離に応じて前記マスク
    移動手段を動作させる制御手段を備えた光波測距儀。
  36. 【請求項３６】 請求項３３または３４記載の光波測距
    儀において、さらに、測距光学系を介してその焦点状態
    を検出する焦点検出手段と、この焦点検出手段による検
    出情報に基づいて前記マスク移動手段を動作させる制御
    手段とを備えた光波測距儀。
  37. 【請求項３７】 測定対象物を視準する視準望遠鏡と；
    この視準望遠鏡の対物レンズの後方に位置する反射部材
    を介して断面楕円形状の測距光を送光する送光系と、測
    定対象物からの反射光のうち上記反射部材でけられない
    反射光を受光する受光系とを有する光波距離計と；測距
    モードとポインタモードとを切替えるモード切替手段
    と；を備えた光波測距儀であって、 前記送光系に、測距光軸と平行な回転軸を有する単一の
    回転円板を設け、 前記測距光が通る前記回転円板の偏心位置に、断面楕円
    形状の測距光の長軸方向の両端部を遮光して中央部を透
    光させる円弧状の測距光用マスク部と、この測距光用マ
    スク部とは周方向位置を異ならせた、前記測距光に回折
    縞を生じさせる微小開口を有する回折マスク部とを設
    け、 前記円弧状の測距光用マスク部の透光部に、該透光部の
    回転円板の径方向の両端エッジ部の光透過率が中央部の
    光透過率に比して低く、かつ円周方向に全体の光透過率
    が変化する濃度不均一フィルターを設け、 前記モード切替手段による測距モードとポインタモード
    との切替に応じて、前記回転円板を回転させて、測距光
    用マスク部と回折マスク部とを選択して測距光路上に進
    出させることを特徴とする光波測距儀。
  38. 【請求項３８】 請求項３７記載の光波測距儀におい
    て、測距光用マスク部は、測距光軸が通る第一の偏心位
    置に設けられ、回折マスク部は、測距光用マスク部とは
    径方向位置が異なる第二の偏心位置に設けられている光
    波測距儀。
  39. 【請求項３９】 請求項３８記載の光波測距儀におい
    て、濃度不均一フィルターはＮＤフィルターからなる光
    波測距儀。
  40. 【請求項４０】 請求項３７ないし３９のいずれか一項
    記載の光波測距儀において、前記回折マスクの微小開口
    の形状は、矩形、三角形、円形または楕円形である光波
    測距儀。
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