JP4212944B2 - 測量機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可視光のポイント光を発し、ポイント光の照射位置を確認することで視準位置、目標を確認することができる測量機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建築現場や土木作業現場で測量作業を行う場合に、測量機の視準位置や測量目標を確認する為、可視レーザ投光装置付の測量機が使われることがある。
【０００３】
該測量機は、測量目標にいる作業者に対して、可視レーザ投光装置により照射された可視レーザ光線が、測定位置を示すポイント光の役目を果たす。作業者は、可視レーザ光線が示す位置に、測定ポイントとしての印等を付ける作業を行う。
【０００４】
特に、トンネル内の作業では暗い為、ポイント光が照射されることで、測定位置がはっきりする。例えば、ポイント光の照射位置に基づいて掘削作業を行う。
【０００５】
図４は、可視レーザ投光装置を有する測量機である。
【０００６】
可視レーザ光線は視準点を照射する光として望遠鏡視準軸上から発せられる構造となっている。従来のガスレーザタイプの光源に代わり、半導体レーザが使われる様になり、可視レーザ投光装置及び可視レーザ光線は測量機に組込める様になっている。
【０００７】
先ず、視準光学系１について説明する。
【０００８】
該視準光学系１は視準光軸２を有し、該視準光軸２上に対物レンズ３と合焦レンズ４と正立正像プリズム５と焦点板６と接眼レンズ７が配設されている。前記合焦レンズ４を前記視準光軸２に沿って移動させることにより、視準点の像が前記焦点板６にピントの合った状態で結像される。
【０００９】
前記合焦レンズ４と前記正立正像プリズム５との間には偏光ビームスプリッタ８が設けられている。該偏光ビームスプリッタ８は偏光反射面８ａを有し、該偏光反射面８ａは、例えばＳ偏光を反射し、Ｐ偏光を透過させる様になっている。
【００１０】
次に、可視レーザ投光装置９は投光光軸１０を有し、該投光光軸１０は前記偏光反射面８ａ面内で前記視準光軸２と交差し、前記偏光ビームスプリッタ８より視準目標側については前記視準光軸２と共有する。
【００１１】
前記可視レーザ投光装置９上に、可視レーザ光線を発する光源である半導体レーザ１１が設けられ、該半導体レーザ１１と前記偏光ビームスプリッタ８間に集光レンズ１２が配設されている。ここで、前記半導体レーザ１１の出力としては、レーザ光線に指向性があり、又エネルギ密度が高いことから、出力は数ミリワット程度に規制されている。
【００１２】
上記した測量機に於いて、測量目標物からの視準光は、前記対物レンズ３、前記合焦レンズ４により前記焦点板６に結像され、測量作業者は前記接眼レンズ７より前記焦点板６上の測量目標物の像を見ることができる。
【００１３】
又、前記可視レーザ投光装置９からのポイント光はＳ偏光であり、前記偏光反射面８ａで反射され、前記合焦レンズ４、前記対物レンズ３を通して測量目標物に照射される。
【００１４】
該測量目標物で反射された可視レーザ光線は、前記対物レンズ３、前記合焦レンズ４を透過して、前記偏光反射面８ａに到達する。前記可視レーザ光線は、測量目標物で反射されることで、偏光の一様性が崩れ、反射可視レーザ光線にはＰ偏光成分が含まれている。従って、前記偏光反射面８ａを反射可視レーザ光線のＰ偏光成分が透過し、測量作業者は反射された可視レーザ光線を認識でき、測量目標物での可視レーザ光線の照射部位を確認することができる。
【００１５】
上記した構成を有する測量機としては、例えば特許文献１に示されるものがある。
【００１６】
【特許文献１】
特開平１０−１３２５５７号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
測量目標物が、再帰反射プリズム、或は測定方向にガラス等反射率の高いものがあった場合に、前記可視レーザ光線が再帰反射プリズム、或はガラス等で反射されると、測量作業者は前記視準光学系１を介して集光された強い可視レーザ光線を直視状態で見ることとなる。
【００１８】
上記した様に、前記可視レーザ光線の出力自体は低いが、レーザ光線に指向性があり、又エネルギ密度が高いので、直視した場合は、測量作業者が眩しいと感じる。更に、直視後、残像がしばらく残り、作業ができない状態になる場合もある。
【００１９】
又、前記可視レーザ光線以外にも、測距を可視光で行う測量機もあり、斯かる測量機ではプリズムで反射された測距光を直視する場合が生じ、同様に眩しいと感じ、或は残像で、作業ができない状態になる場合がある。
【００２０】
尚、上記した従来の測量機では、測定部位を照明する為の可視レーザ投光装置であったが、該可視レーザ投光装置が測定点を示すポイント光を発する場合は、光密度が高くなり、反射ポイント光を測量作業者が直視した場合、一層眩しいと感じる。
【００２１】
本発明は斯かる実情に鑑み、視準望遠鏡、ポイント光を発する可視レーザ光源部を有する可視レーザ投光装置を備えた測量機に於いて、可視レーザ光線、或は可視測距光の反射光を測量作業者が直接見ることがない様にするものである。
【００２２】
【課題を解決する為の手段】
本発明は、視準望遠鏡、ポイント光を発する可視レーザ光源部を有する可視レーザ投光装置を備えた測量機に於いて、反射光として入射されたポイント光を検出する為のポイント光受光部と、該ポイント光受光部の検出に基づき、前記可視レーザ光源部の発光を制御する制御手段を備えた測量機に係り、又前記制御手段は前記可視レーザ光源部の発光を駆動停止する測量機に係り、又前記制御手段は前記可視レーザ光源部の発光の光量を調整する測量機に係り、更に又測距部を更に具備し、該測距部の測距光受光部が前記ポイント光受光部を兼ねる測量機に係るものである。
【００２３】
又本発明は、視準望遠鏡、測距光を発しその反射光から距離を測定する測距部、ポイント光を発する可視レーザ光源部を有する可視レーザ投光装置を備えた測量機に於いて、前記測距部が反射測距光を受光する測距光受光部を有し、該測距光受光部の反射測距光受光状態で前記可視レーザ光源部の発光を制御する制御手段を備えた測量機に係り、又前記制御手段は前記可視レーザ光源部の発光の光量を調整する測量機に係り、更に又前記測距部が測距光の光量を調整する光量調整フィルタを有し、該光量調整フィルタの調整量に応じて前記可視レーザ光源部の発光状態を制御する測量機に係るものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
図１に於いて、第１の実施の形態について説明する。
【００２６】
図１は、測量機の要部を示しており、測量機は視準光学系１５、可視レーザ投光装置２４、制御部３５を具備している。
【００２７】
先ず、前記視準光学系１５について説明する。
【００２８】
該視準光学系１５は視準光軸１６を有し、該視準光軸１６上に孔明き対物レンズ１７と合焦レンズ１８と正立正像プリズム１９と焦点板２１と接眼レンズ２２が配設されている。前記合焦レンズ１８を前記視準光軸１６に沿って移動させることにより、視準点の像が前記焦点板２１にピントの合った状態で結像され、測量作業者は、該焦点板２１上の測量目標物の像を前記接眼レンズ２２を介して目視できる。
【００２９】
次に、前記可視レーザ投光装置２４は投光光軸２５を有している。
【００３０】
該投光光軸２５上にレーザダイオード２６、コリメータレンズ２７、反射プリズム２８，２９及びハーフミラー３０が配設されている。又、該ハーフミラー３０は前記孔明き対物レンズ１７の貫通孔１７ａと対向して前記視準光軸１６上に配置され、前記反射プリズム２８，２９、前記ハーフミラー３０により、前記レーザダイオード２６から射出された可視レーザ光線を前記視準光軸１６と同軸で射出される様に偏向する。
【００３１】
前記レーザダイオード２６より発せられたポイント光３２は前記反射プリズム２８，２９及び前記ハーフミラー３０で反射され、前記投光光軸２５が前記視準光軸１６に合致され、前記ポイント光３２は前記貫通孔１７ａを通って射出される。
【００３２】
又、前記制御部３５について説明する。
【００３３】
前記正立正像プリズム１９は、図１中左から入射した光線を図中下方、紙面に対して垂直、上方、更に右方に４回反射することで、正立の反射像を前記焦点板２１に結像させる。図２は、図１のＡ矢視方向を示しているが、図２中では紙面に対して垂直な方向から入射した光線を下方、右方、上方、紙面に対して垂直な方向に４回反射する。前記正立正像プリズム１９は反射面を４面有するが、その反射面の内の任意の一面に、前記ポイント光３２の波長のみを一部透過する波長選択膜３３を生成する。
【００３４】
該波長選択膜３３に対向させ受光器３７を配設し、前記受光器３７は前記波長選択膜３３を透過した可視レーザ光線を受光する。前記受光器３７の受光信号は受光検出回路３８に入力され、該受光検出回路３８による受光の判別結果は制御演算回路３９に入力される。該制御演算回路３９は前記受光検出回路３８の判別結果に基づき発光制御回路４０を介して前記レーザダイオード２６の発光を制御する。
【００３５】
該レーザダイオード２６から発せられたポイント光３２（可視レーザ光線）は、前記コリメータレンズ２７により平行光束とされ、前記反射プリズム２８，２９、前記ハーフミラー３０により前記貫通孔１７ａを通って射出される。
【００３６】
測量点側の作業者は、前記ポイント光３２の照射位置を目視することで、前記視準光学系１５の視準方向が確認できる。又、測量作業者は、前記焦点板２１に結像された像を前記接眼レンズ２２を通して確認することで、視準位置を確認できる。
【００３７】
前記ポイント光３２の反射光は、前記ハーフミラー３０を透過し、前記波長選択膜３３を透過し、前記受光器３７に入射する。該受光器３７は該受光器３７に入射された反射光の強度に応じた信号を発し、前記受光検出回路３８は受光信号のレベル判定をする。前記ポイント光３２が低反射率部分を照射している場合は、前記受光器３７からの信号強度は小さく、前記受光検出回路３８は受光信号のレベルが基準値以下と判断する。前記制御演算回路３９は前記受光検出回路３８のレベル判定に基づき前記発光制御回路４０を制御し、定常状態のポイント光３２が発せられる様前記レーザダイオード２６を駆動する。
【００３８】
測量目標物がコーナキューブ等の再帰反射プリズム、或はガラス等或は金属鏡面等の強反射面を有する場合、強度の高いポイント光３２の反射光が前記受光器３７で受光される。該受光器３７は強い受光信号を前記受光検出回路３８に発し、該受光検出回路３８は受光信号が所定レベル以上であると判断し、判定結果を前記制御演算回路３９に入力する。該制御演算回路３９は前記受光検出回路３８からの信号に基づき前記発光制御回路４０を制御して前記レーザダイオード２６の発光を一時的に停止させる。或は、該レーザダイオード２６の発光強度を低減する。
【００３９】
該レーザダイオード２６の発光が一時的に停止、或は低減されるので、前記焦点板２１上の測量目標物の像を目視している測量作業者は前記ポイント光３２の反射光を感知することなく、眩しいと感じることはない。
【００４０】
前記レーザダイオード２６の発光の停止は、所定時間経過後解除され、再び該レーザダイオード２６から定常状態で発光される。更に、前記受光器３７の受光強度が所定レベル以上であると前記レーザダイオード２６の停止制御が繰返され、所定レベル以下であると、定常状態の発光に復帰する。
【００４１】
又、該レーザダイオード２６の発光強度を低減する場合は、前記受光検出回路３８が発光強度を低減した状態でのレベル検出を行い、受光強度が所定レベル以下となった場合に、レベル検出結果を前記制御演算回路３９に入力する。該制御演算回路３９は前記受光検出回路３８からの検出結果に基づき前記発光制御回路４０を介し前記レーザダイオード２６の発光を定常状態に復帰させる。
【００４２】
而して、前記接眼レンズ２２から測量目標物を視準している測量作業者は、再帰反射プリズム等で反射されたポイント光３２を直視することがなく、眩しいと感じ、或は残像で、作業ができない状態に陥ることが避けられる。
【００４３】
尚、第１の実施の形態に於いて、前記ポイント光３２の一部を分割する光学手段として前記正立正像プリズム１９の反射面の一つを波長選択膜３３としたが、前記ポイント光３２の波長のみを一部反射する光学手段を前記視準光軸１６上に設け、該光学手段に前記受光器３７を対応させて設けてもよい。
【００４４】
図３は第２の実施の形態を示し、本発明がポイント光を発する測距儀に適用された場合である。
【００４５】
図３中、図１中で示したものと同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。
【００４６】
ハーフミラー３０と合焦レンズ１８との間に測距光学系４２を設ける。
【００４７】
該測距光学系４２は、前記ハーフミラー３０と前記合焦レンズ１８との間に位置し、前記視準光軸１６上に配設された波長選択プリズム４８を有している。該波長選択プリズム４８は波長選択膜５０を有し、該波長選択膜５０は測距光４９を反射し、ポイント光３２及び測量目標物から入射する視準光（図示せず）を透過する。
【００４８】
前記波長選択膜５０に対峙させ３角反射ミラー４４が配設される。該３角反射ミラー４４は前記波長選択膜５０に対向し、直交する２つの反射面４４ａ、反射面４４ｂを有し、前記反射面４４ａに対向して前記測距光４９を発する測距光源４３が設けられ、前記反射面４４ｂに対向して受光器４５が設けられる。尚、前記測距光４９は、可視光、不可視光のいずれでもよいが、好ましくは不可視光が用いられる。
【００４９】
前記反射面４４ｂと前記受光器４５との間に光軸を遮る様に光量調整フィルタ４７が配設され、該光量調整フィルタ４７はモータ等の光量調整用のアクチュエータ４６により回転される様になっている。
【００５０】
尚、前記測距光学系４２には内部参照光学系を具備しているが、図示は省略してある。
【００５１】
レーザダイオード２６より発せられたポイント光３２は反射プリズム２８，２９及び前記ハーフミラー３０で反射され、投光光軸２５が前記視準光軸１６に合致され、前記ポイント光３２は前記貫通孔１７ａを通って射出される。
【００５２】
測量目標物からの視準光は、孔明き対物レンズ１７、前記合焦レンズ１８により焦点板２１に結像され、測量作業者は接眼レンズ２２より前記焦点板２１上の測量目標物の像を見ることができる。又、前記ポイント光３２が照射する照射点（視準点）も前記接眼レンズ２２を介して目視できる。
【００５３】
前記測距光源４３から発せられた前記測距光４９は前記反射面４４ａにより反射され、更に前記波長選択膜５０で反射され、前記孔明き対物レンズ１７により平行光束とされ、射出される。
【００５４】
測量目標物で反射された前記測距光４９は前記孔明き対物レンズ１７に入射され、該孔明き対物レンズ１７を透って前記波長選択膜５０、前記反射面４４ｂで反射され、前記受光器４５の受光面で集光される。
【００５５】
該受光器４５は内部参照光学系からの光線と反射測距光４９′を交互に受光して、図示しない測距演算部は両者間の位相差により測量目標物迄の距離を演算する。
【００５６】
前記反射測距光４９′は距離、測量目標物の反射面の性状により、光強度が異なってくる。前記光量調整フィルタ４７は反射測距光４９′が内部参照光と光強度が同じになる様に、反射測距光４９′の透過光量を調整する。
【００５７】
前記受光器４５が前記反射測距光４９′を検出すると、上記した測距の演算が行われると共に受光信号は受光検出回路３８に入力される。該受光検出回路３８は前記受光器４５からの信号が入力されると前記発光制御回路４０を介して前記レーザダイオード２６の前記ポイント光３２の射出を停止させる。
【００５８】
尚、前記反射測距光４９′の光束の幅は前記ポイント光３２の光束の幅より充分大きいので、前記ポイント光３２が前記貫通孔１７ａより入射する以前に前記レーザダイオード２６の駆動を停止できる。
【００５９】
前記受光器４５が反射測距光４９′を受光しない状態となったら、前記受光器４５からの受光信号が無くなり、前記受光検出回路３８は反射測距光４９′を受光していないことを前記制御演算回路３９に入力する。該制御演算回路３９は、前記発光制御回路４０を介して前記レーザダイオード２６を再び駆動し、ポイント光３２を射出させる。
【００６０】
而して、測量作業者は、ポイント光３２を直視することがなく、眩しいと感じ、或は残像で、作業ができない状態に陥ることが避けられる。
【００６１】
尚、第２の実施の形態では、前記受光器４５が反射測距光４９′を受光したかどうかを、前記受光検出回路３８が判断することで前記レーザダイオード２６の駆動停止を制御したが、前記光量調整フィルタ４７の光量調整量（或は前記アクチュエータ４６の回転量、回転位置）を検出して、前記レーザダイオード２６の駆動停止を行ってもよい。
【００６２】
即ち、前記光量調整フィルタ４７は、前記受光器４５が受光する光量が略一定となる様に透過光量が調整されるが、前記反射測距光４９′の光量の大小は、入射する前記ポイント光３２の光量の大小と対応するので、前記光量調整フィルタ４７の光量調整量に応じて、前記レーザダイオード２６の駆動停止、或は発光光量を調整することで、測量作業者が、ポイント光３２を直視することが避けられ、或は直視した場合に、眩しいと感じることが避けられる。
【００６３】
又、前記受光器４５は前記測距光学系４２を構成するものであったが、前記レーザダイオード２６の制御用として、反射測距光４９′を検出する為に別途設けたものであってもよい。尚、第２の実施の形態に於いて、第１の実施の形態と同様前記正立正像プリズム１９に波長選択膜３３を設け、該波長選択膜３３に対向させ、受光器３７（図１参照）を設け、該波長選択膜３３でポイント光３２の一部を分割し、前記受光器３７でポイント光３２を検出することで、前記レーザダイオード２６を駆動停止、或は発光制御を行う様にしてもよい。
【００６４】
又、前記波長選択膜５０が更に、前記ポイント光３２の一部を分割して反射する様にすれば、前記受光検出回路３８は前記受光器４５がポイント光３２を受光したか否かを前記制御演算回路３９に入力し、該制御演算回路３９は前記受光検出回路３８のポイント光３２の受光判断で、前記レーザダイオード２６の駆動停止を行うことができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、視準望遠鏡、ポイント光を発する可視レーザ光源部を有する可視レーザ投光装置を備えた測量機に於いて、反射光として入射されたポイント光を検出する為のポイント光受光部と、該ポイント光受光部の検出に基づき、前記可視レーザ光源部の発光を制御する制御手段を備えたので、測量目標物を視準している測量作業者は、反射されたポイント光により、眩しいと感じ、或は残像で、作業ができない状態に陥ることが避けられるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態を示す要部概略構成図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】本発明の第２実施の形態を示す要部概略構成図である。
【図４】従来例を示す要部概略構成図である。
【符号の説明】
１５ 視準光学系
１６ 視準光軸
１７ 孔明き対物レンズ
１９ 正立正像プリズム
２４ 可視レーザ投光装置
２５ 投光光軸
２６ レーザダイオード
３２ ポイント光
３３ 波長選択膜
３５ 制御部
３７ 受光器
３８ 受光検出回路
３９ 制御演算回路
４０ 発光制御回路
４２ 測距光学系
４３ 測距光源
４５ 受光器
４６ アクチュエータ
４７ 光量調整フィルタ
４８ 波長選択プリズム
４９ 測距光
５０ 波長選択膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、可視光のポイント光を発し、ポイント光の照射位置を確認することで視準位置、目標を確認することができる測量機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建築現場や土木作業現場で測量作業を行う場合に、測量機の視準位置や測量目標を確認する為、可視レーザ投光装置付の測量機が使われることがある。
【０００３】
該測量機は、測量目標にいる作業者に対して、可視レーザ投光装置により照射された可視レーザ光線が、測定位置を示すポイント光の役目を果たす。作業者は、可視レーザ光線が示す位置に、測定ポイントとしての印等を付ける作業を行う。
【０００４】
特に、トンネル内の作業では暗い為、ポイント光が照射されることで、測定位置がはっきりする。例えば、ポイント光の照射位置に基づいて掘削作業を行う。
【０００５】
図４は、可視レーザ投光装置を有する測量機である。
【０００６】
可視レーザ光線は視準点を照射する光として望遠鏡視準軸上から発せられる構造となっている。従来のガスレーザタイプの光源に代わり、半導体レーザが使われる様になり、可視レーザ投光装置及び可視レーザ光線は測量機に組込める様になっている。
【０００７】
先ず、視準光学系１について説明する。
【０００８】
該視準光学系１は視準光軸２を有し、該視準光軸２上に対物レンズ３と合焦レンズ４と正立正像プリズム５と焦点板６と接眼レンズ７が配設されている。前記合焦レンズ４を前記視準光軸２に沿って移動させることにより、視準点の像が前記焦点板６にピントの合った状態で結像される。
【０００９】
前記合焦レンズ４と前記正立正像プリズム５との間には偏光ビームスプリッタ８が設けられている。該偏光ビームスプリッタ８は偏光反射面８ａを有し、該偏光反射面８ａは、例えばＳ偏光を反射し、Ｐ偏光を透過させる様になっている。
【００１０】
次に、可視レーザ投光装置９は投光光軸１０を有し、該投光光軸１０は前記偏光反射面８ａ面内で前記視準光軸２と交差し、前記偏光ビームスプリッタ８より視準目標側については前記視準光軸２と共有する。
【００１１】
前記可視レーザ投光装置９上に、可視レーザ光線を発する光源である半導体レーザ１１が設けられ、該半導体レーザ１１と前記偏光ビームスプリッタ８間に集光レンズ１２が配設されている。ここで、前記半導体レーザ１１の出力としては、レーザ光線に指向性があり、又エネルギ密度が高いことから、出力は数ミリワット程度に規制されている。
【００１２】
上記した測量機に於いて、測量目標物からの視準光は、前記対物レンズ３、前記合焦レンズ４により前記焦点板６に結像され、測量作業者は前記接眼レンズ７より前記焦点板６上の測量目標物の像を見ることができる。
【００１３】
又、前記可視レーザ投光装置９からのポイント光はＳ偏光であり、前記偏光反射面８ａで反射され、前記合焦レンズ４、前記対物レンズ３を通して測量目標物に照射される。
【００１４】
該測量目標物で反射された可視レーザ光線は、前記対物レンズ３、前記合焦レンズ４を透過して、前記偏光反射面８ａに到達する。前記可視レーザ光線は、測量目標物で反射されることで、偏光の一様性が崩れ、反射可視レーザ光線にはＰ偏光成分が含まれている。従って、前記偏光反射面８ａを反射可視レーザ光線のＰ偏光成分が透過し、測量作業者は反射された可視レーザ光線を認識でき、測量目標物での可視レーザ光線の照射部位を確認することができる。
【００１５】
上記した構成を有する測量機としては、例えば特許文献１に示されるものがある。
【００１６】
【特許文献１】
特開平１０−１３２５５７号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
測量目標物が、再帰反射プリズム、或は測定方向にガラス等反射率の高いものがあった場合に、前記可視レーザ光線が再帰反射プリズム、或はガラス等で反射されると、測量作業者は前記視準光学系１を介して集光された強い可視レーザ光線を直視状態で見ることとなる。
【００１８】
上記した様に、前記可視レーザ光線の出力自体は低いが、レーザ光線に指向性があり、又エネルギ密度が高いので、直視した場合は、測量作業者が眩しいと感じる。更に、直視後、残像がしばらく残り、作業ができない状態になる場合もある。
【００１９】
又、前記可視レーザ光線以外にも、測距を可視光で行う測量機もあり、斯かる測量機ではプリズムで反射された測距光を直視する場合が生じ、同様に眩しいと感じ、或は残像で、作業ができない状態になる場合がある。
【００２０】
尚、上記した従来の測量機では、測定部位を照明する為の可視レーザ投光装置であったが、該可視レーザ投光装置が測定点を示すポイント光を発する場合は、光密度が高くなり、反射ポイント光を測量作業者が直視した場合、一層眩しいと感じる。
【００２１】
本発明は斯かる実情に鑑み、視準望遠鏡、ポイント光を発する可視レーザ光源部を有する可視レーザ投光装置を備えた測量機に於いて、可視レーザ光線、或は可視測距光の反射光を測量作業者が直接見ることがない様にするものである。
【００２２】
【課題を解決する為の手段】
本発明は、視準望遠鏡、ポイント光を発する可視レーザ光源部を有する可視レーザ投光装置を備えた測量機に於いて、反射光として入射されたポイント光を検出する為のポイント光受光部と、該ポイント光受光部の検出に基づき、前記可視レーザ光源部の発光を制御する制御手段を備えた測量機に係り、又前記制御手段は前記可視レーザ光源部の発光を駆動停止する測量機に係り、又前記制御手段は前記可視レーザ光源部の発光の光量を調整する測量機に係り、更に又測距部を更に具備し、該測距部の測距光受光部が前記ポイント光受光部を兼ねる測量機に係るものである。
【００２３】
又本発明は、視準望遠鏡、測距光を発しその反射光から距離を測定する測距部、ポイント光を発する可視レーザ光源部を有する可視レーザ投光装置を備えた測量機に於いて、前記測距部が反射測距光を受光する測距光受光部を有し、該測距光受光部の反射測距光受光状態で前記可視レーザ光源部の発光を制御する制御手段を備えた測量機に係り、又前記制御手段は前記可視レーザ光源部の発光の光量を調整する測量機に係り、更に又前記測距部が測距光の光量を調整する光量調整フィルタを有し、該光量調整フィルタの調整量に応じて前記可視レーザ光源部の発光状態を制御する測量機に係るものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
図１に於いて、第１の実施の形態について説明する。
【００２６】
図１は、測量機の要部を示しており、測量機は視準光学系１５、可視レーザ投光装置２４、制御部３５を具備している。
【００２７】
先ず、前記視準光学系１５について説明する。
【００２８】
該視準光学系１５は視準光軸１６を有し、該視準光軸１６上に孔明き対物レンズ１７と合焦レンズ１８と正立正像プリズム１９と焦点板２１と接眼レンズ２２が配設されている。前記合焦レンズ１８を前記視準光軸１６に沿って移動させることにより、視準点の像が前記焦点板２１にピントの合った状態で結像され、測量作業者は、該焦点板２１上の測量目標物の像を前記接眼レンズ２２を介して目視できる。
【００２９】
次に、前記可視レーザ投光装置２４は投光光軸２５を有している。
【００３０】
該投光光軸２５上にレーザダイオード２６、コリメータレンズ２７、反射プリズム２８，２９及びハーフミラー３０が配設されている。又、該ハーフミラー３０は前記孔明き対物レンズ１７の貫通孔１７ａと対向して前記視準光軸１６上に配置され、前記反射プリズム２８，２９、前記ハーフミラー３０により、前記レーザダイオード２６から射出された可視レーザ光線を前記視準光軸１６と同軸で射出される様に偏向する。
【００３１】
前記レーザダイオード２６より発せられたポイント光３２は前記反射プリズム２８，２９及び前記ハーフミラー３０で反射され、前記投光光軸２５が前記視準光軸１６に合致され、前記ポイント光３２は前記貫通孔１７ａを通って射出される。
【００３２】
又、前記制御部３５について説明する。
【００３３】
前記正立正像プリズム１９は、図１中左から入射した光線を図中下方、紙面に対して垂直、上方、更に右方に４回反射することで、正立の反射像を前記焦点板２１に結像させる。図２は、図１のＡ矢視方向を示しているが、図２中では紙面に対して垂直な方向から入射した光線を下方、右方、上方、紙面に対して垂直な方向に４回反射する。前記正立正像プリズム１９は反射面を４面有するが、その反射面の内の任意の一面に、前記ポイント光３２の波長のみを一部透過する波長選択膜３３を生成する。
【００３４】
該波長選択膜３３に対向させ受光器３７を配設し、前記受光器３７は前記波長選択膜３３を透過した可視レーザ光線を受光する。前記受光器３７の受光信号は受光検出回路３８に入力され、該受光検出回路３８による受光の判別結果は制御演算回路３９に入力される。該制御演算回路３９は前記受光検出回路３８の判別結果に基づき発光制御回路４０を介して前記レーザダイオード２６の発光を制御する。
【００３５】
該レーザダイオード２６から発せられたポイント光３２（可視レーザ光線）は、前記コリメータレンズ２７により平行光束とされ、前記反射プリズム２８，２９、前記ハーフミラー３０により前記貫通孔１７ａを通って射出される。
【００３６】
測量点側の作業者は、前記ポイント光３２の照射位置を目視することで、前記視準光学系１５の視準方向が確認できる。又、測量作業者は、前記焦点板２１に結像された像を前記接眼レンズ２２を通して確認することで、視準位置を確認できる。
【００３７】
前記ポイント光３２の反射光は、前記ハーフミラー３０を透過し、前記波長選択膜３３を透過し、前記受光器３７に入射する。該受光器３７は該受光器３７に入射された反射光の強度に応じた信号を発し、前記受光検出回路３８は受光信号のレベル判定をする。前記ポイント光３２が低反射率部分を照射している場合は、前記受光器３７からの信号強度は小さく、前記受光検出回路３８は受光信号のレベルが基準値以下と判断する。前記制御演算回路３９は前記受光検出回路３８のレベル判定に基づき前記発光制御回路４０を制御し、定常状態のポイント光３２が発せられる様前記レーザダイオード２６を駆動する。
【００３８】
測量目標物がコーナキューブ等の再帰反射プリズム、或はガラス等或は金属鏡面等の強反射面を有する場合、強度の高いポイント光３２の反射光が前記受光器３７で受光される。該受光器３７は強い受光信号を前記受光検出回路３８に発し、該受光検出回路３８は受光信号が所定レベル以上であると判断し、判定結果を前記制御演算回路３９に入力する。該制御演算回路３９は前記受光検出回路３８からの信号に基づき前記発光制御回路４０を制御して前記レーザダイオード２６の発光を一時的に停止させる。或は、該レーザダイオード２６の発光強度を低減する。
【００３９】
該レーザダイオード２６の発光が一時的に停止、或は低減されるので、前記焦点板２１上の測量目標物の像を目視している測量作業者は前記ポイント光３２の反射光を感知することなく、眩しいと感じることはない。
【００４０】
前記レーザダイオード２６の発光の停止は、所定時間経過後解除され、再び該レーザダイオード２６から定常状態で発光される。更に、前記受光器３７の受光強度が所定レベル以上であると前記レーザダイオード２６の停止制御が繰返され、所定レベル以下であると、定常状態の発光に復帰する。
【００４１】
又、該レーザダイオード２６の発光強度を低減する場合は、前記受光検出回路３８が発光強度を低減した状態でのレベル検出を行い、受光強度が所定レベル以下となった場合に、レベル検出結果を前記制御演算回路３９に入力する。該制御演算回路３９は前記受光検出回路３８からの検出結果に基づき前記発光制御回路４０を介し前記レーザダイオード２６の発光を定常状態に復帰させる。
【００４２】
而して、前記接眼レンズ２２から測量目標物を視準している測量作業者は、再帰反射プリズム等で反射されたポイント光３２を直視することがなく、眩しいと感じ、或は残像で、作業ができない状態に陥ることが避けられる。
【００４３】
尚、第１の実施の形態に於いて、前記ポイント光３２の一部を分割する光学手段として前記正立正像プリズム１９の反射面の一つを波長選択膜３３としたが、前記ポイント光３２の波長のみを一部反射する光学手段を前記視準光軸１６上に設け、該光学手段に前記受光器３７を対応させて設けてもよい。
【００４４】
図３は第２の実施の形態を示し、本発明がポイント光を発する測距儀に適用された場合である。
【００４５】
図３中、図１中で示したものと同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。
【００４６】
ハーフミラー３０と合焦レンズ１８との間に測距光学系４２を設ける。
【００４７】
該測距光学系４２は、前記ハーフミラー３０と前記合焦レンズ１８との間に位置し、前記視準光軸１６上に配設された波長選択プリズム４８を有している。該波長選択プリズム４８は波長選択膜５０を有し、該波長選択膜５０は測距光４９を反射し、ポイント光３２及び測量目標物から入射する視準光（図示せず）を透過する。
【００４８】
前記波長選択膜５０に対峙させ３角反射ミラー４４が配設される。該３角反射ミラー４４は前記波長選択膜５０に対向し、直交する２つの反射面４４ａ、反射面４４ｂを有し、前記反射面４４ａに対向して前記測距光４９を発する測距光源４３が設けられ、前記反射面４４ｂに対向して受光器４５が設けられる。尚、前記測距光４９は、可視光、不可視光のいずれでもよいが、好ましくは不可視光が用いられる。
【００４９】
前記反射面４４ｂと前記受光器４５との間に光軸を遮る様に光量調整フィルタ４７が配設され、該光量調整フィルタ４７はモータ等の光量調整用のアクチュエータ４６により回転される様になっている。
【００５０】
尚、前記測距光学系４２には内部参照光学系を具備しているが、図示は省略してある。
【００５１】
レーザダイオード２６より発せられたポイント光３２は反射プリズム２８，２９及び前記ハーフミラー３０で反射され、投光光軸２５が前記視準光軸１６に合致され、前記ポイント光３２は前記貫通孔１７ａを通って射出される。
【００５２】
測量目標物からの視準光は、孔明き対物レンズ１７、前記合焦レンズ１８により焦点板２１に結像され、測量作業者は接眼レンズ２２より前記焦点板２１上の測量目標物の像を見ることができる。又、前記ポイント光３２が照射する照射点（視準点）も前記接眼レンズ２２を介して目視できる。
【００５３】
前記測距光源４３から発せられた前記測距光４９は前記反射面４４ａにより反射され、更に前記波長選択膜５０で反射され、前記孔明き対物レンズ１７により平行光束とされ、射出される。
【００５４】
測量目標物で反射された前記測距光４９は前記孔明き対物レンズ１７に入射され、該孔明き対物レンズ１７を透って前記波長選択膜５０、前記反射面４４ｂで反射され、前記受光器４５の受光面で集光される。
【００５５】
該受光器４５は内部参照光学系からの光線と反射測距光４９′を交互に受光して、図示しない測距演算部は両者間の位相差により測量目標物迄の距離を演算する。
【００５６】
前記反射測距光４９′は距離、測量目標物の反射面の性状により、光強度が異なってくる。前記光量調整フィルタ４７は反射測距光４９′が内部参照光と光強度が同じになる様に、反射測距光４９′の透過光量を調整する。
【００５７】
前記受光器４５が前記反射測距光４９′を検出すると、上記した測距の演算が行われると共に受光信号は受光検出回路３８に入力される。該受光検出回路３８は前記受光器４５からの信号が入力されると前記発光制御回路４０を介して前記レーザダイオード２６の前記ポイント光３２の射出を停止させる。
【００５８】
尚、前記反射測距光４９′の光束の幅は前記ポイント光３２の光束の幅より充分大きいので、前記ポイント光３２が前記貫通孔１７ａより入射する以前に前記レーザダイオード２６の駆動を停止できる。
【００５９】
前記受光器４５が反射測距光４９′を受光しない状態となったら、前記受光器４５からの受光信号が無くなり、前記受光検出回路３８は反射測距光４９′を受光していないことを前記制御演算回路３９に入力する。該制御演算回路３９は、前記発光制御回路４０を介して前記レーザダイオード２６を再び駆動し、ポイント光３２を射出させる。
【００６０】
而して、測量作業者は、ポイント光３２を直視することがなく、眩しいと感じ、或は残像で、作業ができない状態に陥ることが避けられる。
【００６１】
尚、第２の実施の形態では、前記受光器４５が反射測距光４９′を受光したかどうかを、前記受光検出回路３８が判断することで前記レーザダイオード２６の駆動停止を制御したが、前記光量調整フィルタ４７の光量調整量（或は前記アクチュエータ４６の回転量、回転位置）を検出して、前記レーザダイオード２６の駆動停止を行ってもよい。
【００６２】
即ち、前記光量調整フィルタ４７は、前記受光器４５が受光する光量が略一定となる様に透過光量が調整されるが、前記反射測距光４９′の光量の大小は、入射する前記ポイント光３２の光量の大小と対応するので、前記光量調整フィルタ４７の光量調整量に応じて、前記レーザダイオード２６の駆動停止、或は発光光量を調整することで、測量作業者が、ポイント光３２を直視することが避けられ、或は直視した場合に、眩しいと感じることが避けられる。
【００６３】
又、前記受光器４５は前記測距光学系４２を構成するものであったが、前記レーザダイオード２６の制御用として、反射測距光４９′を検出する為に別途設けたものであってもよい。尚、第２の実施の形態に於いて、第１の実施の形態と同様前記正立正像プリズム１９に波長選択膜３３を設け、該波長選択膜３３に対向させ、受光器３７（図１参照）を設け、該波長選択膜３３でポイント光３２の一部を分割し、前記受光器３７でポイント光３２を検出することで、前記レーザダイオード２６を駆動停止、或は発光制御を行う様にしてもよい。
【００６４】
又、前記波長選択膜５０が更に、前記ポイント光３２の一部を分割して反射する様にすれば、前記受光検出回路３８は前記受光器４５がポイント光３２を受光したか否かを前記制御演算回路３９に入力し、該制御演算回路３９は前記受光検出回路３８のポイント光３２の受光判断で、前記レーザダイオード２６の駆動停止を行うことができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、視準望遠鏡、ポイント光を発する可視レーザ光源部を有する可視レーザ投光装置を備えた測量機に於いて、反射光として入射されたポイント光を検出する為のポイント光受光部と、該ポイント光受光部の検出に基づき、前記可視レーザ光源部の発光を制御する制御手段を備えたので、測量目標物を視準している測量作業者は、反射されたポイント光により、眩しいと感じ、或は残像で、作業ができない状態に陥ることが避けられるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態を示す要部概略構成図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】本発明の第２実施の形態を示す要部概略構成図である。
【図４】従来例を示す要部概略構成図である。
【符号の説明】
１５ 視準光学系
１６ 視準光軸
１７ 孔明き対物レンズ
１９ 正立正像プリズム
２４ 可視レーザ投光装置
２５ 投光光軸
２６ レーザダイオード
３２ ポイント光
３３ 波長選択膜
３５ 制御部
３７ 受光器
３８ 受光検出回路
３９ 制御演算回路
４０ 発光制御回路
４２ 測距光学系
４３ 測距光源
４５ 受光器
４６ アクチュエータ
４７ 光量調整フィルタ
４８ 波長選択プリズム
４９ 測距光
５０ 波長選択膜
Claims (6)
- 視準望遠鏡と、不可視光の測距光を発しその反射光から距離を測定する測距部と、可視光のポイント光を発する可視レーザ光源部を有する可視レーザ投光装置とを備えた測量機に於いて、前記測距部が不可視光の反射測距光を受光する測距光受光部を有し、該測距光受光部の反射測距光受光状態に基づき前記可視レーザ光源部の発光を制御する制御手段を備えたことを特徴とする測量機。
- 前記制御手段は、前記可視レーザ光源部の発光を駆動停止する請求項１の測量機。
- 前記制御手段は、前記可視レーザ光源部の発光の光量を調整する請求項１の測量機。
- 前記測距部が測距光の光量を調整する光量調整フィルタを有し、前記制御手段は前記光量調整フィルタの調整量に応じて前記可視レーザ光源部の発光状態を制御する請求項１の測量機。
- 前記制御手段は、前記測距光受光部が反射測距光を受光している状態でポイント光の射出を停止し、受光していない状態でポイント光を射出する様、前記可視レーザ光源部の発光状態を制御する請求項１の測量機。
- 前記反射測距光の光束の幅は、ポイント光の光束の幅より大きい請求項１の測量機。
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