JP2821702B2

JP2821702B2 - 写真測量用解析装置

Info

Publication number: JP2821702B2
Application number: JP8335490A
Authority: JP
Inventors: 奥山　　敦
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1998-11-05
Anticipated expiration: 2013-11-05
Also published as: JPH03282319A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、航空写真の測点の座標を測定する写真測量
用解析装置に関し、特にそれに設けられる観察光学シス
テムの改良に関する。

（従来技術）従来の写真測量用解析装置の一例として、特開昭62−
85814号に開示された装置が知られている。この装置
は、第５図に模試的に示すように、少なくとも２枚の航
空写真503、504を載置する１枚の載置テーブル501を有
する。また、写真503、504上に各々撮影されている同一
測点ａ、ａ′を立体観察するための双眼観察光学システ
ム507を有している。

この光学システム507は、例えば左眼側の固定光学系5
40と右眼側の移動光学系550とから構成されている。固
定光学系540は、接眼レンズ系541と、測点ａの中間像Ａ
を形成する結像レンズ561と、傾設ハーフミラー542と、
第１メスマークまたは第１測標544を持つ第１メスマー
ク投影系543とから構成されており、レンズ系541の光軸
すなわち測線508は、ハーフミラー542で載置テーブル50
1に垂直となり、かつ第１メスマーク投影系543の光軸と
合致される。移動光学系550は、接眼レンズ系551と、測
定ａ′の中間像Ａ′を形成する結像レンズ562と、固定
ミラー559と、移動ミラー558と、傾設ハーフミラー542
と、第２メスマークまたは第２測標553を持つ第２メス
マーク投影系552とから構成されており、レンズ系551の
光軸すなわち測線509は、ハーフミラー542で載置テーブ
ル501に垂直となり、かつ第２メスマーク投影系552の光
軸と合致される。第２メスマーク投影系552と移動ミラ
ー558は移動フランジ554に固定されており、ノブ555を
回転することにより、送りネジ556で左右に一体に移動
され、測線508、509間の距離すなわち視差Ｐが変化し、
この視差Ｐはエンコーダ557で測定される。

測定に際しては、載置テーブル501に載置された写真
上に想定されたｘ−ｙ座標系のｘ軸と平行な基線ｇ上
で、かつ測線508の交わる位置に、写真503に撮影されて
いる測点ａを設定する。他方の写真504に撮影されてい
る測点ａ′は通常は基線ｇ上に位置する。これら測点
ａ、ａ′と第１および第２メスマーク544、553を双眼観
察光学システム507で同時に立体観察し、第１および第
２メスマーク544、553が合致するようにノブ555を回転
して、そのときの視差Ｐを測定する。

測点ａの座標（x,y）は、載置テーブル501の移動量を
測定する、図示しない測定手段、例えばエンコーダの測
定値から求められ、測点ａ′の座標（ｘ′,y′）は、測
定ａの座標と視差Ｐとから、ｘ′＝ｘ＋P,y′＝ｙとし
て求められる。

この従来の写真測量用解析装置は、第６図に示すよう
に、その観察光学系の結像レンズ561と結像レンズ562は
固定であり、各々の光軸O_L,O_Rの間隔Ｄは不変に構成さ
れており、接眼レンズ541と接眼レンズ551から射出され
る平行観察光束ＬとＲは互いに平行となっている。

（発明が解決しようとする課題）従来の写真測量用解析装置においては、上述のように
接眼レンズ541と接眼レンズ551から射出される観察光束
ＬとＲは平行光束で、かつその光軸が互いに平行となっ
ているため、観察者は、その眼の水晶体が無調節の状態
で、かつ両眼を輻輳させることなく測点およびメスマー
クを観察できることにより、眼性疲労の少ない、最も楽
な立体観察ができると考えられていた。

しかし、このことは写真測量用解析装置の使用経験の
豊かなベテラン測定者については当てはまるが、使用経
験の乏しい初心者には当てはまらない。なぜならば、一
般に、光学機械を覗いて物を見るとき、いわゆる機械近
視が発生し、それに伴い観察眼の水晶体は調節を働か
せ、この調節により観察眼の輻輳を誘引するためであ
る。さらに、光学機械を覗いて物を見ると、被観察物は
拡大観察されるため、観察者の脳には被観察物が近くに
あるとの感覚が生まれ、この感覚は観察眼の生理的輻輳
を誘引する。従って、従来の写真測量用解析装置では、
初心者はこの生理的輻輳のために測点の立体観察が困難
となるという欠点があった。

本発明は、かかる従来の欠点を解消し、ベテラン測定
者および初心者のいずれもが測点の立体観察を楽に行え
る写真測量用解析装置を提供することを目的としてい
る。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するための本発明の第１の構成は、載
置テーブル上に載置された少なくとも２枚の航空写真を
立体観察するための双眼観察光学手段を有し、前記双眼
観察光学手段のそれぞれの観察光学系が、前記航空写真
の測点の中間像を形成する結像光学手段と前記中間像を
観察するための接眼光学手段とを有し、前記載置テーブ
ルの移動量から前記航空写真の測点の座標を測定する写
真測量用解析装置において、各々の前記結像光学手段
を、それらの互いの光軸間距離を縮小し得るように前記
光軸と略垂直な方向に移動させる移動手段を設けた写真
測量用解析装置にある。

上記課題を解決するための本発明の第２の構成は、前
記第１の構成において、さらに、前記移動手段は、前記
結像光学手段の各々を連動させて互いに近接離反させる
ように構成されている写真測量用解析装置にある。

（作用）前記第１の構成においては、移動手段を作動させるこ
とにより、各々の結像光学手段は互いの光軸間距離を縮
小するように移動される。これにより結像光学手段に入
射される測点からの観察光束は偏心光束となり、結像光
学手段のそれぞれは測点の中間像を光軸上に互いの距離
を縮小させて結像する。他方、各々の観察光学系の接眼
光学手段は移動されないので、これら接眼光学手段への
中間像からの入射光束は軸外光束となり、従って、接眼
光学手段からの射出光束は互いの距離が開く方向の斜光
束となる。

これにより、初心者が輻輳を伴って、双眼観察光学手
段を介して測点を観察しても、接眼光学手段からの射出
観察光束は斜光束であるため、初心者は楽に測点を観察
できる。

一方、移動手段を作動させなければ、各々の結像光学
手段は互いの光軸間距離が不変のままであり、結像光学
手段に入射される測点からの観察光束は軸上光束であ
り、結像光学手段のそれぞれは測点の中間像を光軸上に
結像する。そして接眼光学手段への中間像からの入射光
束も軸上光束となるため、接眼光学手段からの射出光束
の光軸は互いに平行となる。

これにより、ベテラン観察者は従来通り互いの光軸が
平行な観察光束を利用した観察ができる。

上記第２の構成によれば、移動手段は結像光学手段を
連動させて移動させるので、操作がより簡単になる長所
を持つ。

（実施例）第１実施例第１図は、本発明の写真測量用解析装置の実施例を示
す光学配置図である。

航空写真２は、従来の写真測量用解析装置と同様に平
面内を移動可能で且つその移動量を座標値として測定可
能な載置テーブルＴ上に載置されている。

第１図の光学系は、双眼観察光学システムの左眼側の
固定光学系１を示すものである。固定光学系１は、その
光軸O₁（測線Ｎ）と一致する航空写真２の標点ａからの
光束Ｌを反射するミラー11と、ミラー11からの反射光束
を平行光束Ｌとするための標点ａの位置に焦点をもつコ
リメータレンズ12と、光束偏向用のミラー13、14、15
と、ミラー15で反射された平行光束Ｌを、反射プリズム
17を介して、標点ａの中間像Ａとして中間結像面Ｑに結
像するための結像レンズ16と、中間像Ａを観察するため
の接眼レンズ18とから構成された固定観察光学系10を有
している。反射プリズム17は、観察者眼の瞳孔間距離に
合わせて接眼レンズ18の光軸間距離を調整できるよう
に、接眼レンズ18と一体構成で、かつ軸回りに回動でき
るように構成されている。

固定観察光学系10は、また、メスマーク投影系30を有
している。このメスマーク投影系30は、光源31と、メス
マークＳを有するメスマーク板32と、メスマークＳから
の光束を反射するミラー33およびハーフミラー34とから
構成されている。ハーフミラー34の反射光軸O₃と観察光
学系10の光軸O₁（測線Ｎ）とは一致している。またハー
フミラー34から標点ａまでの距離ｅと、ハーフミラー34
からミラー33を介してのメスマークＳまでの距離ｈは等
しくなっている。この構成により、メスマークＳからの
光束は、ハーフミラー34で反射された後、標点ａからの
光束Ｌと重畳され、観察光学系10を伝搬し、結像レンズ
16で、標点ａの中間像Ａの位置に、メスマークＳの中間
像Ｓ′として結像される。これにより、観察者OBは、接
眼レンズ18を介して標点ａとメスマークＳを同時に観察
することができる。

なお、図示しない右眼側の移動光学系は、ミラー15と
結像レンズ16の間に固定ミラー（第５図の559に相当）
と移動ミラー（第５図の558に相当）を介在させ、メス
マーク投影系30とミラー11ないしミラー15までの光学要
素が移動できるように構成された点以外は、上記固定光
学系と同様の構成を有する。

第２図および第３図は、左眼側の結像レンズ16と右眼
側の結像レンズ26の移動装置部40を示している。結像レ
ンズ16、26はそれぞれ保持フランジ41、42に固定されて
おり、保持フランジ41、42はガイド43、44に沿って左右
に移動可能に支持されている。保持フランジ41、42の突
出ローラ部41a、42bは、円筒カム45のカム溝46a、46bに
係合している。円筒カム45の回転軸48にはノブ47が取り
付けられており、ノブ47を操作することにより円筒カム
45が回転される。

以上の構成により、結像レンズ16、26が第２図に示す
基本位置にあるときは、第４図に実線で示すように、左
眼側の固定光学系の結像レンズ16に入射する観察光束お
よびメスマーク光束（以下、両方を総称して単に「光
束」という）Ｌは、光軸O₁上の軸上光束であり、結像レ
ンズ16により、中間結像面Ｑ上でかつ光軸O₁上に、左側
航空写真の標点ａの中間像Ａを結像する。この中間像Ａ
を観察する左眼側接眼レンズ18は、中間像Ａからの光束
Ｌを軸上平行光束として射出する。

他方、右眼側の移動光学系の結像レンズ26に入射する
観察光束およびメスマーク光束（以下、両方を総称して
単に「光束」という）Ｒは、光軸O₂上の軸上光束であ
り、結像レンズ26により、中間結像面Ｑ上でかつ光軸O₂
上に、右側航空写真の標点ａ′の中間像Ａ′を結像す
る。この中間像Ａ′を観察する右眼側接眼レンズ28は、
中間像Ａ′からの光束Ｒを軸上平行光束として射出す
る。この基本位置はベテラン観察者に適した光学配置で
ある。

ノブ47を操作すると、円筒カム45が回転し、そのカム
溝46a、46bに突出ローラ部41a、42bを介して係合してい
る保持フランジ41、42が移動することにより、第４図に
破線で図示したように、結像レンズ16、26は互いに近づ
き、両者の光軸間の距離がＤからｄに縮小される。

この新たな結像レンズ16、−26の配置により、左眼側
の固定光学系の結像レンズ16に入射する光束Ｌは、光軸
O₁に平行な偏心光束となり、結像レンズ16により、中間
結像面Ｑ上でかつ光軸O₁より内側に、左側航空写真の標
点ａの中間像を結像する。この中間像Ａを観察する左
眼側接眼レンズ18は、中間像Ａからの光束Ｌを、その光
軸に対し斜めの軸外平行光束として射出する。

他方、右眼側の移動光学系の結像レンズ26に入射する
光束Ｒも同様に、光軸O₂に平行な偏心光束であり、結像
レンズ26により、中間結像面Ｑ上でかつ光軸O₂より内側
に、右側航空写真の標点ａ′の中間像を結像する。こ
の中間像Ａ′を観察する右眼側接眼レンズ28は、中間像
Ａ′からの光束Ｒを、その光軸に対して斜めに軸外平行
光束として射出する。

これにより、接眼レンズ18、28から射出される光束
Ｌ、Ｒは、互いに広がる方向に射出され、輻輳を伴った
初心者の観察者に適した光学配置となる。

接眼レンズの光軸に対するその射出光束の傾き角度を
θ、接眼レンズの焦点距離をｆ、結像レンズの移動量を
Δとするとき、Δ＝f.tanθとなる。一般的な裸眼の近
用視距離は30cm〜40cmであり、これは初心者の観察者が
観察光学系を介して測点を拡大観察したときに生理的輻
輳を誘引する感覚的近用距離とみなすことができる。ま
た観察者の瞳孔間距離を60mm〜68mmとすると、射出光束
の傾き角度をθは4.5゜〜6.0゜が適当となり、接眼レン
ズの焦点距離ｆを例えば25mmとすると、移動量Δは2.0m
m〜2.6mmとなる。

以上の実施例では写真測量用解析装置を例にして説明
したが、本発明は、写真測量用解析装置にのみ適用が限
定されるものではなく、微小金属部品やIC、LSI等の半
導体やPC板の回路パターンを検査／測定するための、例
えば、工場顕微鏡や精密座標測定機や座標投影機などの
光学測定機にも利用できるものである。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、ベテラン測定
者および初心者のいずれもが測点の立体観察を楽に行え
る写真測量用解析装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明に係る写真測量用解析装置の実施例を説
明するための双眼観察光学システムの一方の観察光学系
の光学配置図、第２図は結像レンズの移動装置部を示す平面図、第３図は第２図のIII−III視断面図、第４図は結像レンズの移動による光束の結像状態の変化
を示す光路図、第５図は従来の写真測量用解析装置の構成を模式的に示
す斜視図、第６図は従来の写真測量用解析装置の結像レンズによる
光束の結像状態を示す光路図である。Ｔ……載置テーブル、２……航空写真、 10……観察光学系、 16、26……結像レンズ、 18、28……接眼レンズ、 40……移動装置部。、

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】載置テーブル上に載置された少なくとも２
枚の航空写真を立体観察するための双眼観察光学手段を
有し、前記双眼観察光学手段のそれぞれの観察光学系
が、前記航空写真の測点の中間像を形成する結像光学手
段と前記中間像を観察するための接眼光学手段とを有
し、前記載置テーブルの移動量から前記航空写真の測点
の座標を測定する写真測量用解析装置において：各々の前記結像光学手段を、それらの互いの光軸間距離
を縮小し得るように前記光軸と略垂直な方向に移動させ
る移動手段を設けたことを特徴とする写真測量用解析装
置。
【請求項２】前記移動手段は、前記結像光学手段の各々
を連動させて互いに近接離反させるように構成されてい
ることを特徴とする請求項（１）に記載の写真測量用解
析装置。