JP3426462B2 - 測量機器の焦点検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、望遠光学系を備えた、例えばオ
ートレベル、セオドライト、トランシットなどの測量機
器に適した焦点検出装置に関する。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】オートレベル、トランシッ
ト、セオドライトなどの測量機器は、基本的に、視準望
遠鏡と、水準器、回転角、俯仰角などを計測するスケー
ルなどを備えている。そして、測量機器を水平にセット
し、視準望遠鏡で視準点、あるいは視準物体を視準す
る。

【０００３】一般的な測量機器の視準望遠鏡は、物体側
から順に、対物レンズ、焦点調節レンズ及び接眼レンズ
を備え、この焦点調節レンズが、物体距離に応じて該物
体像をレチクル（焦点板）上に結像させるべく位置調節
（焦点調節）される。使用者は、レチクルと重なった像
を接眼レンズを介して観察する。

【０００４】このような測量機器には、いわゆるパッシ
ブ型の焦点検出装置を搭載することが考えられる。公知
の焦点検出装置は、視準望遠光学系の光路を分岐させ
て、分岐光路中に焦点検出センサを配置し、焦点検出セ
ンサにおいて光束を二分割し、焦点板と等価な位置に配
置された一対のラインセンサ上に物体像を形成し、一対
のラインセンサ上の物体像の位相差からデフォーカスを
検知し、焦点調節している。通常、測量機器では、標尺
を視野の中心に位置させるので、デフォーカスを検出す
る物体像は、レチクルの交点を中心とした領域に含まれ
るのが望ましい。このような焦点検出センサを測量機器
に組みつけるときの組み付け誤差、製造誤差などによっ
て、焦点検出センサの軸合わせが狂い、デフォーカスを
検知する領域の中心がずれて、レチクルを中心として左
右対称な領域にならない場合がある。しかし、焦点検出
センサを微動させて軸合わせを可能にするのは、構造上
も、作業上も困難である。

【０００５】また、測量機器は、標尺を視準物体とする
ことが多いが、結像板上に形成される標尺像の大きさ
（幅）は、遠距離になるほど小さくなる（図８および図
９参照）。したがって、遠距離では、標尺像の周囲の像
に対して焦点検出してしまうおそれがある。そこで、遠
距離では焦点検出領域の幅を狭めることが考えられる。
しかし、焦点検出領域が中心からずれた状態で焦点検出
領域の幅を狭めると、視野の中央に位置する細い被写体
像は焦点検出領域から外れてしまい、焦点状態が検出で
きなくなってしまう。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、このような従来の焦点検出装
置の問題意識に基づきなされたもので、焦点検出領域の
中心を、簡単に視野の中心と一致させることが可能な焦
点検出装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【発明の概要】この目的を達成する本発明は、物体側か
ら順に、対物レンズ群と、光軸に沿って移動して焦点調
節する焦点調節レンズ群と、レチクルを有する焦点板
と、焦点板上に形成された物体像を観察する接眼レンズ
群とを備えた望遠光学系と、前記焦点調節レンズ群と前
記焦点板との間に配置された光束分割光学系と、前記光
束分割光学系によって分割された分割光路中に配置され
た、前記焦点板上において前記レチクルを中心とした横
長の領域内に形成される像に相当する像を、対応する焦
点検出領域において受光する一対の受光手段と、該一対
の受光手段が前記焦点検出領域において受光した一対の
像の位相差に基づいてデフォーカス量を算出する演算手
段とを備え、前記焦点板上のレチクルの位置と、前記焦
点状態を検出する際に使用する前記受光手段の前記焦点
検出領域の設計上の中心位置とのズレ量を補正すべく、
前記一対の受光手段の前記焦点検出領域の焦点検出基準
位置を設計上の中心位置から前記ズレ量分だけシフトさ
せるシフト手段を備えたことに特徴を有する。 この構成
によれば、一対の受光手段の製造誤差、または測量機器
に組み付けるときの組み付け誤差等により、接眼レンズ
群を介して観察する視野内における焦点検出板上のレチ
クルを中心とした横長の領域の中心位置と、受光手段の
焦点検出領域の設計上の中心位置とがズレているため、
接眼レンズ群を介して焦点検出板上のレチクルに重なっ
て観察される物体像が、受光手段上の焦点検出領域の設
計上の中心位置からずれた位置に形成されていても、そ
のズレ量分、受光手段の焦点検出領域をシフトさせるの
で、接眼光学系を介して観察する視野内のレチクルを中
心とした領域の物体像は、焦点検出領域の中心位置に位
置することになり、レチクルを中心として観察される物
体に対して焦点検出がなされる。

【０００８】本発明の実施形態では、黒い縦線が描かれ
たチャート板を、前記接眼レンズ群を介して前記望遠光
学系により視準して前記黒い縦線と前記レチクルの縦線
とを一致させ、該一致状態で前記受光手段の出力から該
受光手段上の前記黒い縦線の像位置を検出し、該黒い縦
線の像位置と焦点検出基準位置とのズレを前記ズレ量と
して設定することができる。 この構成によれば、測量機
器に焦点検出装置を組み込んだ後にズレ量を設定できる
ので、焦点検出手段の機械的な組み立て、調整精度が多
少低く、組み立てた状態において、受光手段上の焦点検
出領域が焦点検出板上におけるレチクルを中心とした領
域と一致していなくても、シフト手段により焦点検出の
際に簡単にこれらの領域を一致させることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明を説明
する。図１は、本発明の自動焦点調節装置を適用したオ
ートレベルの一実施の形態を示す図である。オートレベ
ル１０は、望遠光学系（視準望遠光学系）として、物体
側から、正の視準用対物レンズ群１１、負の焦点調節レ
ンズ群１２、水平補償光学系１３、焦点板（焦点面）１
４、及び正の接眼レンズ群１５を備えている。

【００１０】水平補償光学系１３は、周知のもので、第
１コンペプリズム１３ａ、コンペミラー１３ｂ及び第２
コンペプリズム１３ｃとを有する左右対称形状をしてい
て、図示しないが、紐体を介して軸に吊り下げられてい
る。コンペミラー１３ｂと第１、第２コンペプリズム１
３ａ、１３ｃとの角度は、絶対値が等しく符号が反対の
例えば３０゜をなしている。この角度は、紐体の長さ等
の要素によって異なる。この水平補償光学系１３は、対
物レンズ群１１と焦点調節レンズ群１２の光軸を略水平
（例えば水平から１０〜１５分程度傾斜した状態）にセ
ットすると、第１コンペプリズム１３ａへの入射光束は
同じズレ量だけ水平からズレるが、第１コンペプリズム
１３ａ、コンペミラー１３ｂ及び第２コンペプリズム１
３ｃで反射して射出する光束は、実質的に水平となる。

【００１１】焦点調節レンズ群１２には、レンズ移動手
段として、ラック１２ａが固定されており、このラック
１２ａにピニオン１２ｂが噛み合っている。このピニオ
ン１２ｂを回転させて焦点調節レンズ群１２を光軸に沿
って移動させることにより、対物レンズ群１１と焦点調
節レンズ群１２によって形成される物体９の像の位置を
光軸に沿って平行移動させることができる。作業者は、
焦点板１４上に結像された物体像を、焦点板１４上に描
いたレチクル等と一緒に接眼レンズ１５によって観察す
る。

【００１２】対物レンズ群１１から焦点板１４に至る光
路中に、該光路を分岐させる分岐光学素子（ハーフミラ
ー）１８を配置し、分岐光路中に、焦点板１４の等価面
１４Ａにおける焦点状態（結像状態）を検出する焦点検
出系２０を設け、さらにこの焦点検出系２０の出力に基
づいて焦点調節レンズ群１２を駆動する焦点調節レンズ
群駆動系３０を設けている。焦点検出系２０および焦点
調節レンズ群駆動系３０の主要部は、基盤部１７に収納
されている。

【００１３】演算・制御回路２３は、演算したＡＦモー
タ３１の回転方向およびＡＦパルス数に基づいてＡＦモ
ータ駆動回路２５を介してＡＦモータ３１を駆動する。
ＡＦモータ３１の回転は、クラッチ内蔵減速機構３２を
介してピニオン１２ｂに伝達され、焦点調節レンズ群１
２を移動する。

【００１４】ＡＦモータ３１の回転は、エンコーダ３３
が出力するパルスによって演算・制御回路２３が検知お
よびカウントし、そのカウント値と、先に演算によって
求めたパルス数に基づいて速度制御、停止制御などを行
う。この焦点検出系２０と焦点調節レンズ群駆動系３０
により、物体距離に応じて焦点調節レンズ群１２が光軸
に沿って駆動され、自動合焦される。

【００１５】焦点検出系２０は、スイッチとして、自動
焦点調節処理を開始するＡＦ開始スイッチ２７、ＡＦモ
ードであること（マニュアルフォーカスモードではない
こと）を検知するＡＦスイッチ２９を備えている。ＡＦ
開始スイッチ２７は、使用者などによって押されるとオ
ンし、押圧力が除かれると自動復帰（オフ）する押し釦
スイッチである。ＡＦスイッチ２９は、フォーカス操作
ノブ１６の軸方向移動に連動し、フォーカス操作ノブ１
６が押し込まれて自動焦点調節モードになったときにオ
ンするスイッチである。

【００１６】また、ピニオン１２ｂは、フォーカス操作
ノブ１６による手動焦点調節と、焦点検出系２０および
焦点調節レンズ群駆動系３０による自動焦点調節のいず
れか一方による駆動が可能である。つまり、オートレベ
ル１０は、焦点検出系２０の出力により焦点調節レンズ
群１２を駆動するオートフォーカスモード（自動焦点調
節）と、焦点検出系２０の出力によることなく手動でフ
ォーカス操作ノブ１６を回転駆動して焦点調節レンズ群
１２を移動するマニュアルモード（手動焦点調節）とに
切替可能に構成されている。

【００１７】これらオートフォーカスモードとマニュア
ルモードとを切替える手段として、例えばマニュアルフ
ォーカス操作ノブ１６を軸方向のいずれか一方に移動さ
せたときマニュアルモードに切替わり、他方に移動させ
たときオートフォーカス（ＡＦ）モードに切替わるよう
に構成してある。また、演算・制御回路２３は、フォー
カス操作ノブ１６がオートフォーカスモードに切り換わ
ったことを、ＡＦスイッチ２９がオンしていることによ
り知る。

【００１８】等価面１４Ａの焦点状態を検出する焦点検
出系２０は、等価面１４Ａの近傍に配置したＡＦセンサ
２１を有し、このＡＦセンサ２１の出力に基づいてデフ
ォーカス量を検出するものである。本実施の形態のＡＦ
センサ２１は位相差法タイプのもので、図２に示したよ
うに、等価面１４Ａの物体像を、集光レンズ２１ａおよ
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）２１ｂによって分割して一対のＣＣＤラ
インセンサ２１ｃ上に再結像する。この一対のラインセ
ンサ２１ｃに対する物体像の入射位置は、物体９の像が
共役面１４Ａ上に正確に結像しているとき（合焦）、共
役面１４Ａより前方に結像しているとき（前ピン）、及
び共役面１４Ａより後方に結像しているとき（後ピン）
とでそれぞれ異なり、かつ、合焦位置からのずれ量（デ
フォーカス量）も、一対のラインセンサ２１ｃ上への物
体像の結像位置によって判断できる。

【００１９】ＣＣＤラインセンサ２１ｃは、左右一対有
するが、一方の基準部の概要を図３に示すように、多数
の光電変換素子（受光素子）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
して順番に出力する。

【００２０】このラインセンサ２１ｃは、焦点板１４に
設けられたレチクルに対して、レチクルの視準軸が中央
（設計中心）に位置し、横線と平行かつその横線が中心
に位置するように配置してある。

【００２１】しかし、組立誤差などによって、ＡＦセン
サ２１の位置、あるいは向きが設計位置、設計向きから
ずれてしまうことがある。このような場合は、視野にお
いて中心に位置する像点が、一対のＣＣＤラインセンサ
２１ｃ上の設計上の中心位置からずれた位置に形成され
てしまう。つまり、焦点板１４上の像とＡＦセンサ２１
上の像とが、一種のパララックスを生じた状態になる。
このようなずれ、あるいはパララックスを生じると、図
７、図９に示したように、視準物体の像が非常に細くな
ると、焦点検出領域を狭めたときに視準物体像が焦点検
出領域から外れてしまい、合焦できなくなる虞れがあ
る。

【００２２】そこで本実施の形態では、焦点検出領域を
左右にシフト調整可能とした。つまり、例えば、設計上
の中心が中心線Ｖであったとすると、例えば焦点検出領
域の中心線Ｖ+ の位置、あるいは中心線Ｖ- の位置まで
シフト（移動）させることができる。なお、この移動は
ＣＣＤラインセンサ２１ｃ自体を移動するのではなく、
デフォーカス量演算に使用する画素（光電変換素子）の
領域、例えば焦点検出領域Ｚ１を焦点検出領域Ｚ１+ 、
Ｚ１- のようにずらすのである。

【００２３】図４から図７を参照して、焦点検出領域の
シフト調整処理を説明する。この調整は、通常、オート
レベル１０の組立工程の最終調整時に行なう。先ず、オ
ートレベル１０をほぼ水平に設置し、視野内のレチクル
（十字線）の交点を、望遠光学系の光軸中心に一致させ
る。そして、この望遠光学系を、所定距離に設置したチ
ャート板５１に向ける。このチャート板５１は、黒い縦
線５２が描かれた薄板であって、縦線５２が鉛直になる
ようにオートレベル１０に向けて立て、かつ望遠光学系
で、縦線５２がレチクルの縦線ｖと一致するように視準
する。このチャート板５１の縦線５２と、焦点検出領域
Ｚ、Ｚ１との視野Ｆ内における関係を図４に示した。こ
の図から分かるように、焦点検出領域Ｚの中心Ｖが、視
野Ｆ内において右にΔＸずれているものとする。

【００２４】演算・制御回路２３の出力に、コンピュー
タ（パーソナルコンピュータ）６０を接続する。そし
て、コンピュータ６０から演算・制御回路２３に、予め
設定されたＡＦセンサ駆動コマンドを出力してＡＦセン
サ２１に積分を実行させ、ＡＦセンサ２１が出力したＡ
Ｆセンサデータを演算・制御回路２３を経由してコンピ
ュータ６０で取り込む。そして、コンピュータ６０のデ
ィスプレイに、すべての画素のＡＦセンサデータをグラ
フ化して表示する（図５参照）。このグラフにおいて、
縦軸はＣＣＤラインセンサ２１ｃの各画素の出力電圧
（積分値）、横軸は画素の座標（位置）である。このグ
ラフにおいて、谷部が縦線５２の像（が形成されている
ＣＣＤラインセンサ２１ｃの画素群のＡＦセンサデー
タ）に相当し、この谷部が全ＡＦセンサデータの中心か
らΔｘ0 ずれていることが分かる。

【００２５】コンピュータ６０は、この全ＡＦセンサデ
ータから、縦線５２の像の中心およびずれ量Δｘ0 を演
算する。そして、このずれ量Δｘ0 、つまり、中心シフ
ト量を、EEPROM６に書込む。中心シフト量の最小単位
を、本実施例ではＣＣＤラインセンサ２１ｃの１個の画
素（光電変換素子）幅としてある。演算・制御回路２３
は、詳細は後述するが、ＡＦ処理において、このシフト
量をEEPROM６から読み出して、焦点検出領域を補正す
る。図４には、補正後の焦点検出領域Ｚ、Ｚ１と視野Ｆ
との関係を示し、図７には補正前の焦点検出領域Ｚ、Ｚ
１と視野Ｆとの関係を示し、図６には、ずれの無い場合
の焦点検出領域Ｚ、Ｚ１と視野Ｆとの関係を示してい
る。

【００２６】チャート板５１の像の中心位置を求める方
法としては、チャート板５１の像の重心位置を演算する
か、チャート板５１の像の濃度（輝度）のある値でスレ
ッシュホールドレベルを設定して、そのスレッシュホー
ルドレベルに相当する値の中間位置から中心位置を求め
るなど、公知の方法を利用できる。なお、ＡＦセンサ２
１は、一対のＣＣＤラインセンサ２１ｃを有し、チャー
トの像はそれぞれのＣＣＤラインセンサ２１ｃ上に形成
されるが、チャートの像は、ピントがあっている場合
は、それぞれのＣＣＤラインセンサ２１ｃ上の同じ位置
に形成されるので、一方のシフト量だけ求めればよい。

【００２７】また、ＣＣＤラインセンサ２１ｃに隣接し
て、物体像の明るさに応じて積分時間（受光時間）をコ
ントロールするモニターセンサ２１ｄを備えている。こ
のモニターセンサ２１ｄは、３個のモニターセンサＭ
１、Ｍ２、Ｍ３を備えている。ＡＦセンサ２１は、この
モニターセンサＭ１、Ｍ２、Ｍ３の出力を検知して、Ｃ
ＣＤラインセンサ２１ｃの積分時間、つまり、積分終了
をコントロールする。

【００２８】一対のＣＣＤラインセンサ２１ｃが出力し
たＡＦセンサデータは、プリアンプ２２で増幅して演算
・制御回路２３に入力する。演算・制御回路２３は、一
対のＡＦセンサデータに基づいて、デフォーカス演算に
よってデフォーカス量を算出する。本実施の形態ではさ
らに、デフォーカス量に基づいて、デフォーカス量が０
になる位置まで焦点調節レンズ群１２を移動するのに必
要なＡＦモータ３１の駆動方向および駆動量（エンコー
ダ３３の出力パルス（以下「ＡＦパルス」）数）を算出
する。

【００２９】このオートレベル１０の自動焦点調節処理
について、図１０から図１７に示したフローチャートを
参照してより詳細に説明する。この処理は、オートレベ
ル１０に不図示のバッテリが装着されている状態で、演
算・制御回路２３によって実行される。

【００３０】不図示のバッテリが装着されると、まず、
ステップ（以下「Ｓ」と省略する）１０１において、内
部ＲＡＭ、各入出力ポートなどをイニシャライズしてか
らパワーダウン処理に進む。以後、バッテリが外され、
再装着されない限り、Ｓ１０１は実行しない。

【００３１】パワーダウン処理は、いわゆる待機処理で
あって、ＡＦ開始スイッチ２７がオン操作されない間は
演算・制御回路２３を除く各回路の電源をオフしてＡＦ
開始スイッチ２７が操作されるのを待ち、ＡＦ開始スイ
ッチ２７がオン操作されると、各回路の電源（パワー）
をオンしてＡＦ処理（焦点調節処理）を実行する。

【００３２】パワーダウン処理では、まず、ＡＦ動作
（焦点調節処理）に関するフラグをクリア（０をセッ
ト）し、動作を終了する（Ｓ１１１）。フラグとして本
実施例では、合焦したことを識別する合焦フラグ、自動
焦点調節ができなかったことを識別するＡＦＮＧフラ
グ、一度合焦した後の積分処理であることを識別する再
積分フラグ、焦点調節レンズ群１２を移動しながらの積
分処理であることを識別するサーチ中およびオーバーラ
ップ中フラグ、有効なデフォーカス量が得られことを識
別するデフォーカスOKフラグ、ＡＦ焦点検出領域を選択
したことを識別する領域セレクトフラグを有する。

【００３３】ＡＦ動作に関するリセット処理が終了する
と、ＡＦ開始スイッチ２７がオンかどうかをチェックす
る（Ｓ１１３）。使用者が操作しない初期状態ではオフ
なので、ＡＦ開始スイッチメモリをＯＦＦにする（ＯＦ
Ｆを書き込む）（Ｓ１１３、Ｓ１１５）。そして、パワ
ーオンかどうかをチェックするが、初期状態では各回路
に各回路の電源を供給していないパワーオフ状態なの
で、Ｓ１１３に戻って、Ｓ１１３、Ｓ１１５、Ｓ１１９
の処理を繰り返す。

【００３４】ＡＦ開始スイッチ２７がオンされたとき
は、次の処理を実行する。ＡＦ開始スイッチ２７がオン
になったので、Ｓ１１３からＳ１１７に進み、ＡＦ開始
スイッチメモリがＯＮかどうかをチェックするが、１回
目はＯＦＦなので、Ｓ１２３に進んで、ＡＦ開始スイッ
チメモリをＯＮにする（ＯＮを書込む）（Ｓ１２３）。
そして、ＡＦスイッチ２９の状態を入力するが、ＡＦス
イッチ２９がオフしているときはマニュアル焦点調節モ
ードなのでパワーダウン処理に戻る（Ｓ１２５、Ｓ１１
１）。ＡＦスイッチ２９がオンしているとき、つまり自
動焦点調節モードのときには、パワーをオンしてＶＤＤ
ループ処理に進む（Ｓ１２５）。

【００３５】パワーダウン処理に戻ったときは、ＡＦ開
始スイッチメモリはＯＮなので、ＡＦ開始スイッチ２７
がオンしているときは、Ｓ１１３、Ｓ１１７、Ｓ１１９
からＳ１２１に進んでパワーをＯＦＦして、ＡＦ開始ス
イッチ２７がオフし、オンするのを待つ。ＡＦ開始スイ
ッチ２７がオフしているときは、Ｓ１１３からＳ１１５
に進んでＡＦ開始スイッチメモリにＯＦＦを書込み、Ｓ
１１９からＳ１２１に進んでパワーをＯＦＦし、ＡＦ開
始スイッチ２７がオンするのを待つ。

【００３６】ＶＤＤループ処理は、焦点調節処理を実行
し、ＡＦ開始スイッチ２７の状態を検知しながら、合焦
するか、合焦不能であると判断されたらパワーダウン処
理に戻る処理である。ＶＤＤループ処理に入ると、再度
ＡＦスイッチ２９の状態を入力して、オンしていること
を条件に処理を進めるが、オフしているときはマニュア
ルフォーカスなのでパワーダウン処理に戻る（Ｓ２０
１、Ｓ２０３）。以下、ＡＦスイッチ２９がオンしてい
るものとして説明する。

【００３７】ＡＦスイッチ２９がオンしているときは、
デフォーカスを検出して焦点調節レンズ群１２を合焦位
置まで移動するＡＦ処理（焦点調節処理）を実行し（Ｓ
２０５）、処理途中で定期的にＡＦ開始スイッチ２７が
オンしているかどうかをチェックする（Ｓ２０７）。１
回目のチェックでは、通常ＡＦ開始スイッチ２７はオン
のままなので、ＡＦ開始スイッチメモリがＯＮかどうか
をチェックするが、Ｓ１２３でＯＮにされているので、
合焦フラグ、ＡＦＮＧフラグのチェックを行う（Ｓ２１
１、Ｓ２１３、Ｓ２１５）。ＡＦ処理途中で、合焦とも
ＡＦ合焦不能とも判定できていない場合は、合焦フラ
グ、ＡＦＮＧフラグともにクリア状態（０）なので、Ｓ
２０１に戻る。

【００３８】そして、合焦して合焦フラグに１がセット
されるか、合焦不能でＡＦＮＧフラグに１がセットされ
るまでＳ２０１、Ｓ２０３、Ｓ２０５、Ｓ２０７、Ｓ２
１１、Ｓ２１３、Ｓ２１５の処理を繰り返す。この処理
中にＡＦ開始スイッチ２７がオフすると、Ｓ２０７から
Ｓ２０９に進んでＡＦ開始スイッチメモリにＯＦＦを書
込む処理を経て、合焦フラグ、ＡＦＮＧフラグチェック
処理（Ｓ２１３、Ｓ２１５）からＳ２０１に戻る処理を
繰り返す。

【００３９】通常は、Ｓ２０５のＡＦ処理によって焦点
調節レンズ群１２が合焦位置まで移動されるので合焦フ
ラグに１がセットされて、Ｓ２１３からパワーダウン処
理に戻り（Ｓ２１３）、ＡＦ動作を終了する（Ｓ１１
１）。また、視準物体が静止していなかったとか、暗す
ぎた、コントラストが低すぎた場合など、何らかの事情
で合焦できなかったときは、ＡＦＮＧフラグに１をセッ
トしてパワー処理に戻り（Ｓ２１５）、ＡＦ動作を終了
する（Ｓ１１１）。

【００４０】パワーダウン処理に戻ると、ＡＦ開始スイ
ッチ２７がオンしているときはＡＦ開始スイッチメモリ
がＯＮなので、Ｓ１１３、Ｓ１１７、Ｓ１１９からＳ１
２１に進んでパワーをＯＦＦし、ＡＦ開始スイッチ２７
がＯＦＦしているときは、Ｓ１１３からＳ１１５に進ん
でＡＦ開始スイッチメモリにＯＦＦを書込み、Ｓ１１９
からＳ１２１に進んでパワーをＯＦＦし、ＡＦ開始スイ
ッチ２７がオンするのを待つ。

【００４１】いずれの場合もパワーダウン処理に戻る
と、パワーをＯＦＦをＯＦＦして演算・制御回路２３以
外の周辺回路への電力供給を断つ。

【００４２】また、ＶＤＤループ処理中に、ＡＦ開始ス
イッチ２７がオフされてから再びオンされると、Ｓ２０
７からＳ２１１に進むが、最初はＡＦ開始スイッチメモ
リがＯＦＦなのでＳ２１１からＳ２１７に進んでＡＦ開
始スイッチメモリにＯＮを書き込み、Ｓ２０１に戻る。

【００４３】そして、ＡＦ開始スイッチチェック時にＡ
Ｆ開始スイッチ２７がオンしていれば、ＡＦ開始スイッ
チメモリがＯＮであるかどうかをチェックし、ＯＮなの
で合焦フラグチェック処理、ＡＦＮＧフラグチェック処
理を実行してＳ２０１に戻る（Ｓ２０９、Ｓ２１３、Ｓ
２１５）。ＡＦ開始スイッチチェック時にＡＦ開始スイ
ッチ２７がオフしていれば、Ｓ２０７からＳ２０９に進
んでＡＦ開始スイッチメモリにＯＦＦを書込み、合焦フ
ラグチェック処理、ＡＦＮＧフラグチェック処理を実行
してＳ２０１に戻る（Ｓ２１１、Ｓ２１３、Ｓ２１
５）。

【００４４】このように、一旦ＡＦ開始スイッチ２７が
オンされると、合焦するまで、あるいは合焦不能である
ことが検知されるまで焦点調節処理を繰り返すので、使
用者は焦点調節処理に煩わされず、測量作業を実行でき
る。

【００４５】また、ＶＤＤループ処理中にＡＦスイッチ
２９がオフすると、つまり、フォーカス操作ノブ１６が
マニュアルフォーカス位置に移動されると、Ｓ２０３か
らパワーダウン処理に戻り、ＡＦ処理を終了する。

【００４６】次に、Ｓ２０５のＡＦ処理の詳細につい
て、図１２から図１７に示したフローチャートを参照し
て説明する。ＡＦ処理に入ると、オーバラップ中フラ
グ、サーチ中フラグ、再積分フラグのチェック処理を行
うが（Ｓ３０１、Ｓ３０３、Ｓ３０５）、１回目のとき
は全てＳ１１１でクリアされたままなので、ＡＦセンサ
に積分を開始させ、積分結果をＡＦセンサデータとして
入力し、デフォーカス演算を実行する（Ｓ３０７）。な
お、デフォーカス演算では、公知の通り、一対のＡＦセ
ンサデータから相関度を求め、相関度からデフォーカス
方向（前ピンか後ピンか）、およびデフォーカス量を算
出する。

【００４７】そして、この演算結果が有効かどうかをチ
ェックする。視準物体が、コントラストが低すぎる場
合、繰り返し模様の場合、被写体輝度が低すぎる場合な
どに、演算結果が無効になる場合がある。通常は有効な
演算結果が得られるので、演算結果が有効である場合に
ついて最初に説明する。

【００４８】演算結果が有効のときは、合焦チェック処
理を行い、合焦していれば合焦フラグに１をセットし、
非合焦であれば合焦フラグに０をセットする（Ｓ３２
１）。この実施の形態で合焦と判断するのは、デフォー
カス量が所定量以下のときである。合焦していればＶＤ
Ｄループ処理にリターンしてＳ２０７以降の処理を実行
し、非合焦のときはパルス計算処理に進む（Ｓ３２
３）。

【００４９】パルス計算処理は、有効なデフォーカス量
に基づいてＡＦパルス数、つまり、デフォーカス量が０
になる位置まで焦点調節レンズ群１２を移動させるのに
必要なＡＦモータ３１の駆動量（エンコーダ３３が出力
するＡＦパルス数）を演算する処理である。

【００５０】パルス計算処理に入ると、デフォーカス量
からＡＦモータ３１の駆動方向およびＡＦパルス数を演
算する（Ｓ３３１）。このＡＦパルス数を演算・制御回
路２３のＡＦパルスカウンタ２３ａにセットし、ＡＦモ
ータ３１をＤＣ起動してパルスチェック処理を実行する
（Ｓ３３３、Ｓ３３５）。ＡＦパルスカウンタ２３ａの
値は、エンコーダ３３からＡＦパルスが１個出力される
ごとに１減算する。

【００５１】パルスチェック処理は、ＡＦパルスカウン
タ２３ａの値に応じて、ＡＦモータ３１の駆動速度を制
御する処理である。つまり、オーバーラップ積分禁止パ
ルス数よりも大きいときにはＡＦモータ３１を高速駆動
して焦点調節レンズ群１２をより短時間で合焦位置に近
づけ、かつオーバラップ積分も実行し、オーバーラップ
積分禁止パルス数未満になったら高速駆動しつつもオー
バラップ積分を停止し、さらに一定速度制御開始パルス
数未満になったら、行き過ぎを防止するためにＡＦモー
タ３１を低速のＰＷＭ制御しつつ、カウンタ値が０にな
ったらＡＦモータ３１を停止させる処理である。

【００５２】パルスチェック処理に入ると、ＡＦパルス
カウンタ２３ａの値とオーバラップ積分禁止パルス数を
比較し（Ｓ３４１）、カウンタ値の方が大きい間はＳ３
４３に進んで、オーバラップ中フラグに１をセットし、
オーバーラップ積分をスタートさせて、ＡＦセンサ２１
からＡＦセンサデータを入力し、デフォーカス演算を実
行する（Ｓ３４５）。そして、有効な演算結果が得られ
たら、駆動方向チェック処理に進み、有効な演算結果が
得られなかったら、リターンする（Ｓ３４７）。

【００５３】駆動方向チェック処理は、ＡＦモータ３１
駆動中の積分によって得られたＡＦセンサデータに基づ
いてＡＦパルス数を算出し、カウンタにセットするが、
駆動方向が変わった場合には、ＡＦモータ３１にブレー
キをかけて停止させる処理である。本実施例のブレーキ
は、ＡＦモータ３１の両極をショートして回転を停止さ
せる処理である。

【００５４】駆動方向チェック処理に入ると、オーバラ
ップ中フラグに１をセットし、サーチ中フラグに０をセ
ットして、焦点調節レンズ群１２の前回と今回の駆動方
向を、演算結果から比較する（Ｓ３６１、Ｓ３６３）。
通常は同方向なので、積分中間点におけるＡＦパルス数
を算出して、算出した値をカウンタにセットしてリター
ンする（Ｓ３６３、Ｓ３６５）。駆動方向が変わったと
きは、ＡＦモータ３１にブレーキをかけて停止し、オー
バーラップ中フラグに０をセットし、再積分フラグに１
をセットしてＶＤＤループ処理にリターンする（Ｓ３６
３、Ｓ３６７、Ｓ３６９、Ｓ３７１）。

【００５５】ＶＤＤループ処理にリターンするとＳ２０
７以降の処理を実行し、再びＡＦ処理に入る。駆動方向
が変わっていないときは、オーバーラップ中フラグに１
がセットされているので、Ｓ３０１からパルスチェック
処理に入り、カウンタ値がオーバラップ禁止パルス数よ
りも少なくなるまで、Ｓ３４１からＳ３４７、駆動方向
チェック処理のＳ３６１からＳ３６５を経てＶＤＤルー
プ処理にリターンして、パルスチェック処理に戻る処理
を繰り返す。

【００５６】そして、以上の処理中に通常は、合焦位置
まで駆動するためのＡＦパルス数が減少し、オーバラッ
プ積分禁止パルス数よりも少なくなって、パルスチェッ
ク処理のＳ３４１からＳ３４９に進む。

【００５７】Ｓ３４９からＳ３５５の処理は、算出した
ＡＦパルス数分の駆動を終了してＡＦモータ３１を停止
させる処理である。Ｓ３４９に進むと、ＡＦパルス数が
一定速度制御開始パルス数未満になるのを待ち、未満に
なったら、残りのＡＦパルス数に応じてＡＦモータ３１
を低速制御して、ＡＦパルス数が０でＡＦモータ３１を
停止するように制御する（Ｓ３４９、Ｓ３５１、Ｓ３５
３）。そして、ＡＦモータ３１を停止したら、オーバー
ラップ中フラグに０をセットし、再積分フラグに１をセ
ットしてＶＤＤループ処理にリターンする（Ｓ３５３、
Ｓ３５５）。

【００５８】ＶＤＤループ処理に戻り、次にＳ２０５に
入ったときは、オーバーラップ中フラグおよびサーチ中
フラグには０がセットされ、再積分中フラグには１がセ
ットされているので、Ｓ３０５から再積分処理に入る。
Ｓ３６３で駆動方向が変わった場合も同じである。

【００５９】再積分処理は、デフォーカス量を求めて合
焦状態にあるかどうかをチェックし、合焦しているとき
には合焦フラグに１をセットし、合焦していないときは
再度ＡＦパルスを計算し、焦点調節レンズ１２を駆動す
る処理である。ここで合焦フラグに１がセットされ、Ｖ
ＤＤループ処理にリターンすると、Ｓ２１３からパワー
ダウン処理に抜けてＡＦ処理を終了し、ＡＦ開始スイッ
チ２７がオンするのを待つ待機状態になる。

【００６０】以上は、正常に合焦した場合の処理である
が、合焦が困難な場合、及び合焦不能の場合も、合焦不
能な状態でＶＤＤループ処理を抜けてパワーダウン処理
に戻り、ＡＦ動作を終了する。

【００６１】合焦が困難な場合および合焦不能な場合の
ＡＦ処理について説明する。ＡＦ処理に入ると、１回目
はＳ３０７の積分スタート、ＡＦセンサデータ入力、デ
フォーカス演算処理を実行する（Ｓ３０１、Ｓ３０３、
Ｓ３０５）。ここで、物体のコントラストが低すぎるな
どの理由で有効なデフォーカス量を求めることができな
かったときは、Ｓ３０９からサーチ積分処理に入る。

【００６２】サーチ積分処理は、有効なデフォーカス量
が得られるように、ＡＦモータ３１を至近距離合焦位置
から無限遠合焦位置まで駆動しながら積分、デフォーカ
ス演算を実行する処理である。このサーチ積分処理によ
っても有効なデフォーカス量が得られなかったときは、
ＡＦＮＧフラグに１をセットしてリターンし、Ｓ２１５
からパワーダウン処理に戻る。

【００６３】サーチ積分処理（サーチ処理）に入ると、
まず、ＡＦモータ３１を、サーチ駆動（まず、近距離合
焦方向に駆動）し、サーチ中フラグに１をセットして、
ＡＦセンサ２１に積分をスタートさせ、積分が終了した
ら積分値をＡＦセンサデータとして取り込み、デフォー
カス演算によってデフォーカス量を求める（Ｓ３１１、
Ｓ３１３、Ｓ３１５）。ここで有効なデフォーカス量が
求まれば駆動方向チェックに抜けるが（Ｓ３１７）、求
められなかったときは、ＶＤＤループ処理にリターンし
てＳ２０７からの処理を実行する（Ｓ３１７、Ｓ３１
９）。

【００６４】ＡＦモータサーチ駆動とは、ＡＦモータ３
１をまず近距離合焦位置方向に駆動し、焦点調節レンズ
群１２が近距離側移動端点に到達して停止したら、ＡＦ
モータ３１を無限遠合焦位置方向に反転し、焦点調節レ
ンズ群１２が無限遠側移動端点に到達して停止したら、
ＡＦモータ３１を停止する処理である。このサーチ駆動
途中に有効な演算結果が得られたら、そのデフォーカス
に基づく駆動に戻る。

【００６５】ＶＤＤループ処理に戻って再びＳ２０５に
入ると、オーバーラップフラグはクリアされ、サーチ中
フラグには１がセットされているので、Ｓ３０３からサ
ーチ積分処理に入り、Ｓ３１３からのサーチ積分処理を
実行する。そして、焦点調節レンズ群１２が無限遠合焦
位置に達しても有効な演算結果が得られなかったとき
は、ＡＦＮＧ処理に入り、ＡＦＮＧフラグに１をセット
してＶＤＤループ処理にリターンし、Ｓ２１５からパワ
ーダウン処理に抜ける（Ｓ３１７、Ｓ３１９、Ｓ３９
１）。

【００６６】以上は、最初から有効な演算結果が得られ
なかった場合の処理であるが、一度有効な演算結果が得
られ、合焦でなくレンズ駆動した後、再積分処理で有効
な演算結果が得られなかったときは、Ｓ３８５からＡＦ
ＮＧ処理に入り、ＡＦＮＧフラグに１をセットしてＶＤ
Ｄループ処理にリターンし、Ｓ２１５からパワーダウン
処理に抜ける（Ｓ３８５、Ｓ３９１）。

【００６７】つぎに、Ｓ３０７、Ｓ３１５、Ｓ３４５、
Ｓ３８５で実行されるデフォーカス演算処理の詳細につ
いて、図１５を参照して説明する。このデフォーカス演
算処理は、先ず最大焦点検出領域Ｚでコントラストを検
出し、所定値以上のコントラストが得られたら、最も狭
い焦点検出領域Ｚ１からコントラストを検知する。有効
なコントラストが得られなければ、有効なコントラスト
が得られるまで、焦点検出領域Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４の順に
コントラストをチェックする。そして、有効なコントラ
ストが得られた焦点検出領域（最も狭い領域）のＡＦデ
ータを使用してデフォーカス量を演算し、そのデフォー
カス量に基づいて焦点調節レンズ群１２を移動させる。
焦点検出領域Ｚ１〜Ｚ４のいずれからも有効なコントラ
ストが得られなかったら、最大焦点検出領域ＺのＡＦデ
ータを使用して焦点調節することに特徴を有する。

【００６８】このデフォーカス演算処理に入ると、ま
ず、最大焦点検出領域ＺからのＡＦデータに基づいてコ
ントラスト計算を実行する（Ｓ４０１）。コントラスト
計算は、例えば、基準ラインセンサーにおいて、使用す
る領域の隣り合う光電変換素子の積分値の差の絶対値の
和を利用する。

【数式１】 なお、式１において、ｓは焦点検出領域の最初の画素の
ビットナンバー、Ｎは焦点検出領域の最後の画素のビッ
トナンバーである。つまり、この和が所定値よりも大き
ければ十分なコントラスト有りと判定され、所定値より
も小さければコントラストなしと判定される。コントラ
ストなしと判定されたときは、デフォーカスＯＫフラ
グ、領域セレクトフラグにぞれぞれ０をセットしてリタ
ーンする（Ｓ４０３、Ｓ４５３）。

【００６９】デフォーカスＯＫフラグは、有効なデフォ
ーカスが得られたかどうかを識別するフラグ、領域セレ
クトフラグは、焦点検出領域を選択するかどうかを識別
するフラグである。

【００７０】所定値以上のコントラストがあれば、領域
セレクトフラグが１であるかどうか（焦点検出領域がセ
レクトされているかどうか）をチェックするが、最初は
領域がセレクトされていないので、最大焦点検出領域Ｚ
からのＡＦデータを使用して相関演算を行い、位相差を
計算する（Ｓ４０３、Ｓ４０５、Ｓ４０７）。そして、
位相差が計算できなかったら、Ｓ４５３のフラグクリア
処理を実行してからリターンする（Ｓ４０９）。焦点検
出領域Ｚに形成された像が大ボケ状態であった場合な
ど、一対の焦点検出領域Ｚに形成された像の一致点を検
出できなかったときに、位相差の計算ができない。

【００７１】有効な位相差が得られたときは、その位相
差が所定値未満であるかどうか（ピントのずれが小さい
かどうか）をチェックし、位相のずれが大きいとき、つ
まりピントのずれが大きい間は、焦点検出領域セレクト
を行なわず、補間計算処理に進んで最大検出領域Ｚによ
ってデフォーカス量を計算し（Ｓ４１１、Ｓ４１３）、
デフォーカスＯＫフラグに１をセットする（Ｓ４１
７）。そして、位相のずれが所定値以上の間は、Ｓ４０
１〜Ｓ４１１、Ｓ４１３〜Ｓ４１７の処理を繰り返す。

【００７２】位相のずれが所定値未満になったら、Ｓ４
１１からＳ４２３に進み、領域セレクトチェック処理を
実行する。領域セレクトチェック処理は、最も狭い焦点
検出領域Ｚ１から順にコントラストチェックを行って、
最初に所定値以上のコントラストが得られた焦点検出領
域、つまり、所定以上のコントラストが得られる最も狭
い焦点検出領域を選択する。所定値以上のコントラスト
が得られなかったときは、焦点検出領域の選択は行わな
い。

【００７３】領域セレクトチェック処理から戻ると、焦
点検出領域をセレクトしたかどうかをチェックして、焦
点検出領域をセレクトしなかったときはＳ４１３に進
む。セレクトしたときは、データ退避フラグに１を入
れ、最大焦点検出領域（全領域）の相関演算データ（位
相差の計算データ）を一旦ＲＡＭの所定アドレスに退避
させる（Ｓ４２７、Ｓ４２９）。

【００７４】セレクトした焦点検出領域について相関演
算を行って位相差を計算し（Ｓ４３５）、有効な位相差
が得られなかったときはデータを退避しているかどうか
をチェックし、データを退避しているので、全領域の演
算データをＲＡＭから読み込んで全領域を有効とし、デ
ータ退避フラグおよび領域セレクトフラグにそれぞれ０
をセットしてからＳ４１３の補間計算処理に進む（Ｓ４
３７、Ｓ４３９、Ｓ４４１、Ｓ４４３、Ｓ４１３）。有
効な位相差が得られたときは、データ退避フラグに０を
セットし（Ｓ４３７、Ｓ４３８）、Ｓ４１３の補間計算
処理に進む。

【００７５】また、焦点検出領域Ｚ１〜Ｚ４のいずれか
がセレクトされて領域セレクトフラグに１がセットされ
てからこのデフォーカス演算処理に入ったときは、Ｓ４
０５からＳ４３１に進んで領域セレクトチェック処理を
実行する。そして、焦点検出領域がセレクトされなかっ
たときは最大焦点検出領域Ｚを使用するためにＳ４０７
に戻り（Ｓ４３３、Ｓ４０７）、セレクトされたときは
Ｓ４３５に進んでセレクトされた領域について相関演算
を行い、位相差を計算する（Ｓ４３３、Ｓ４３５）。

【００７６】Ｓ４３１、Ｓ４３３からＳ４３５に進んで
セレクトした焦点検出領域の位相差を計算し、有効な位
相差が得られたときは、データ退避フラグに０をセット
して補間計算処理に進み（Ｓ４３７、Ｓ４３８、Ｓ４１
３）、有効な位相差が得られなかったたときは、全域演
算データを待避していないので、Ｓ４３９からＳ４４５
に進んでデフォーカスＯＫフラグに０をセットし、領域
セレクトフラグに０をセットしてリターンする（Ｓ４３
７、Ｓ４３９、Ｓ４４５、Ｓ４５１）。

【００７７】以上のデフォーカス演算処理によって、全
体領域で所定値以上のコントラストが得られることを条
件に、所定値以上のコントラストが得られる焦点検出領
域の中で、最も狭い焦点検出領域のＡＦセンサデータに
基づいてデフォーカス量が計算される。

【００７８】Ｓ３０７、Ｓ３１５、Ｓ３８３において実
行される積分スタート処理について、図１６を参照して
より詳細に説明する。

【００７９】この積分スタート処理に入ると、まず、全
モニターセンサを有効にし（Ｓ６０３）、積分をスター
トする（Ｓ６１１）。

【００８０】積分をスタートすると、モニターセンサの
出力がＡＧＣレベルを下回った時か、最大積分時間が経
過した時かいずれか早い時に積分を終了してＣＣＤデー
タ（ＡＦセンサデータ）を入力し、デフォーカス演算処
理を実行し、リターンする（Ｓ６１１、Ｓ６１３、Ｓ６
１５、Ｓ６１７、Ｓ６１９）。

【００８１】Ｓ４２３、Ｓ４３１の領域セレクト処理に
ついて、図１７を参照してより詳細に説明する。領域セ
レクト処理は、領域Ｚ１からＺ４の中から、第２の所定
値以上のコントラストがある焦点検出領域Ｚ１〜Ｚ４の
うち、最も狭い焦点検出領域をセレクトしてその焦点検
出領域について焦点調節を行う処理である。第２の所定
値以上のコントラストが得られる焦点検出領域Ｚ１〜Ｚ
４が無かったときは、最大焦点検出領域Ｚを利用して焦
点調節を行う。

【００８２】この処理に入ると、最小の使用bit 数、つ
まり、最小焦点検出領域Ｚ１に対応する画素（光電変換
素子、受光手段）の数をセットする（Ｓ５０１）。そし
て、セレクト領域のスタート位置を設定する（Ｓ５０
３）。つまり、焦点検出に使用する焦点検出領域の中心
の画素のビットナンバーと、このビットナンバーを中心
として左右両端のビットナンバーＳ、Ｎを設定する。

【００８３】本実施の形態ではさらに、中心シフト調整
が可能なので、中心シフト調整がなされているときは、
中心シフト量をEEPROM６から読み込んで、読み込んだ中
心シフト量分、中心の画素のビットナンバーをシフトさ
せる。このシフト処理によって、焦点検出領域の中心
が、レチクルの縦線と一致する（図４参照）。

【００８４】そして、セレクトし、中心シフトした焦点
検出領域のＡＦセンサデータによってコントラスト計算
を式１に基づいて実行し、演算結果をＲＡＭにストアす
る（Ｓ５０５）。

【００８５】演算したコントラストが、セレクト時のＯ
Ｋレベル（第２の所定値）以上であるかどうかをチェッ
クし（Ｓ５０７）、以上であれば領域セレクトフラグに
１をセットしてリターンする（Ｓ５０９、Ｓ５１３）。
いずれの場合もリターンすると、そのセレクトした焦点
検出領域のＡＦセンサデータに基づいてデフォーカス量
が演算され、焦点調節レンズ群１２が移動される。

【００８６】Ｓ５０７のコントラストチェックで、コン
トラストがセレクト時のＯＫレベル未満と判断したとき
は、その領域では正確なデフォーカスが求められないの
で、Ｓ５１５以降の焦点検出領域拡大処理を行う。Ｓ５
１５では、セレクトが終了したかどうか、つまり、焦点
検出領域Ｚ４についてのコントラストをチェックして来
たかどうかをチェックし、焦点検出領域Ｚ１〜Ｚ３につ
いてのコントラストをチェックして来たのであれば、次
の焦点検出領域の使用ビット数をセットして、つまり使
用する焦点検出領域を１ステップ拡大してＳ５０３に戻
る（Ｓ５１５、Ｓ５１７、Ｓ５０３）。そして、その焦
点検出領域でのコントラストがセレクト時のＯＫレベル
以上であればＳ５０７からＳ５１３に抜け、セレクト時
のＯＫレベル未満であればＳ５０７からＳ５１５に戻
る。

【００８７】使用領域を焦点検出領域Ｚ４に拡大しても
コントラストがセレクト時のＯＫレベルに達しないとき
は、領域セレクトフラグに０をセットしてリターンする
（Ｓ５１５、Ｓ５１９）。この場合は、全焦点検出領域
Ｚを使用してデフォーカスを算出する。

【００８８】以上の通り図示実施の形態では、ＡＦセン
サ２１を機械的に動かすことなく、電気的に、あるいは
プログラム的に。焦点検出領域の中心が、視野において
レチクルを中心として左右に対称に広がる領域と一致す
るように焦点検出領域の中心シフト量を設定できる。

【００８９】以上、図示実施の形態では焦点検出手段と
してＣＣＤラインセンサを使用したが、MOS 型のライン
センサを使用することもできる。また、本実施の形態で
は、本発明をオートレベルの一つに適用したが、本発明
はこれに限定されず、トランシットなど他の測量機器に
も適用でき、さらに望遠鏡、双眼鏡などの望遠光学系に
も適用できる。

【００９０】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り本発明は、
一対の受光手段の製造誤差、または測量機器に組み付け
るときの組み付け誤差等により、接眼レンズ群を介して
焦点検出板上のレチクルに重なって観察される物体像
が、受光手段上の焦点検出領域の設計上の中心位置から
ずれた位置に形成されても、そのズレ量分、受光手段の
焦点検出領域をシフトさせるので、接眼光学系を介して
観察する視野内のレチクルを中心とした領域の物体像
は、焦点検出領域の中心位置に位置することになるの
で、レチクルを中心として観察される物体に対して焦点
検出がなされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したオートレベルの一実施の形態
の主要構成を示す図である。

【図２】同オートレベルのＡＦセンサの一実施例の概要
を示す図である。

【図３】同ＡＦセンサの基準ＣＣＤラインセンサの概要
を示す図である。

【図４】同オートレベルの焦点検出位置調整後の焦点検
出領域と視野との関係を示す図である。

【図５】同オートレベルの焦点検出位置調整時のＣＣＤ
ラインセンサの出力強度分布をグラフで示す図である。

【図６】同オートレベルの焦点検出位置調整時の視野を
示す図である。

【図７】同オートレベルの焦点検出位置調整前の焦点検
出領域と視野との関係を示す図である。

【図８】物体距離５ｍにおいて視野内に視認される測量
用標尺と測距焦点検出領域との関係を示す図である。

【図９】物体距離５０ｍにおいて視野内に視認される測
量用標尺と測距焦点検出領域との関係を示す図である。

【図１０】同オートレベルの自動焦点調節処理に関する
フローチャートの一部を示す図である。

【図１１】同オートレベルの自動焦点調節処理に関する
フローチャートの一部を示す図である。

【図１２】同オートレベルの自動焦点調節処理に関する
フローチャートの一部を示す図である。

【図１３】同オートレベルの自動焦点調節処理に関する
フローチャートの一部を示す図である。

【図１４】同オートレベルの自動焦点調節処理に関する
フローチャートの一部を示す図である。

【図１５】同オートレベルの自動焦点調節処理における
デフォーカス演算処理に関するフローチャートを示す図
である。

【図１６】同オートレベルの自動焦点調節処理における
積分スタート処理に関するフローチャートを示す図であ
る。

【図１７】同オートレベルの自動焦点調節処理における
焦点検出領域セレクトチェック処理に関するフローチャ
ートを示す図である。

【符号の説明】

１０ オートレベル １２ 焦点調節レンズ群 ２０ 焦点検出系（焦点検出手段） ２１ ＡＦセンサ（焦点検出手段） ２１ａ 集光レンズ ２１ｂ セパレータレンズ ２１ｃ ＣＣＤラインセンサ ２３ 演算・制御回路（シフト手段） ２７ ＡＦ開始スイッチ ２９ ＡＦスイッチ ３０ 焦点調節レンズ群駆動系 ３１ ＡＦモータ ５１ チャート板 ５２ 縦線 ６０ コンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−33707（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−273172（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−93711（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−198818（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 5/00 G01C 1/00 G01C 3/00 G01C 15/00 G02B 7/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体側から順に、対物レンズ群と、光軸
   に沿って移動して焦点調節する焦点調節レンズ群と、レ
   チクルを有する焦点板と、焦点板上に形成された物体像
   を観察する接眼レンズ群とを備えた望遠光学系と、 前記焦点調節レンズ群と前記焦点板との間に配置された
   光束分割光学系と、 前記光束分割光学系によって分割された分割光路中に配
   置された、前記焦点板上において前記レチクルを中心と
   した横長の領域内に形成される像に相当する像を、対応
   する焦点検出領域において受光する一対の受光手段と、 該一対の受光手段が前記焦点検出領域において受光した
   一対の像の位相差に基づいてデフォーカス量を算出する
   演算手段とを備え、 前記焦点板上のレチクルの位置と、前記焦点状態を検出
   する際に使用する前記受光手段の前記焦点検出領域の設
   計上の中心位置とのズレ量を補正すべく、前記一対の受
   光手段の前記焦点検出領域の焦点検出基準位置を設計上
   の中心位置から前記ズレ量分だけシフトさせるシフト手
   段 を備えたことを特徴とする測量機器の焦点検出装置。
2. 【請求項２】 黒い縦線が描かれたチャート板を、前記
   望遠光学系により前記接眼レンズ群を介して視準して前
   記黒い縦線と前記レチクルの縦線とを一致させ、該一致
   状態で前記受光手段の出力から該受光手段上の前記黒い
   縦線の像位置を検出し、該黒い縦線の像位置と焦点検出
   基準位置とのズレを前記ズレ量として設定した請求項１
   記載の測量機器の焦点検出装置。
3. 【請求項３】 前記シフト量を記憶する記憶手段を備
   え、前記焦点検出手段は、この記憶手段から読み込んだ
   シフト量に基づいて、前記焦点状態を検出する際に使用
   する前記一対の受光手段の焦点検出領域の中心を、前記
   焦点検出基準位置からシフトさせる請求項１または２記
   載の測量機器の焦点検出装置。
4. 【請求項４】 前記演算手段は、前記シフト手段によっ
   てシフトされた、前記焦点検出基準位置を中心とする前
   記焦点検出領域の各像に基づいて位相差を演算する請求
   項１から３のいずれか一項記載の測量機器の焦点検出装
   置。