JP6889505B1

JP6889505B1 - 測量機

Info

Publication number: JP6889505B1
Application number: JP2020176621A
Authority: JP
Inventors: 雅文玉川
Original assignee: 雅文玉川
Priority date: 2020-10-21
Filing date: 2020-10-21
Publication date: 2021-06-18
Anticipated expiration: 2040-10-21
Also published as: JP2022067811A

Abstract

【課題】反射シートの角に自動視準可能な測量機の提供。【解決手段】この測量機１は、反射偏光軸で偏光させて反射光β１を発する反射シート２８と、反射偏光軸に交差する減光偏光軸で反射光β１を偏光させる減光区画と減光区画に隣接する透光区画と、減光区画と透光区画との境界に形成される第一境界線及び第二境界線と、第一境界線と第二境界線とが交差する位置にある基準点とを備える、偏光フィルタと、反射シート２８が発する反射光β１を偏光フィルタ１６を通して受光する視準受光器１７とを備える。好ましくは、第一境界線と前記第二境界線とが直交している。【選択図】図１

Description

本発明は、自動視準可能な測量機に関する。

特許文献１には、自動視準可能な測量機が開示されている。この測量機では、４分割センサが反射シートの反射光を受光する。この４分割センサによって、反射光による上下での出力が等しく且つ左右での出力が等しくなる向きに、測量機の望遠鏡の向きが合わされる。これにより、望遠鏡の向きは、反射シートの中心に合わせられる。この測量機では、反射シートは、その中心を測定地点に一致させて配置される。これにより、望遠鏡の向きは、測定地点に合わせられる。この様にして、自動視準が行われる。

特開２００６−２２６８８１号公報

測定地点が構造物の隅である場合、反射シートの中心を構造物の隅に一致させる必要がある。構造物によって、構造物の隅に反射シートの中心を一致させることが困難な場合がある。次善の策として、構造物の隅に反射シートの角を一致させることが考えられる。しかしながら、前述の視準機では、望遠鏡の向きは反射シートの中心に合わされ、その角に合わせられない。従って、反射シートの中心と角とのずれを補正する必要がある。この補正は、測量者の経験に依存する。この補正を伴う測定は精度に劣る。

本発明の目的は、反射シートの角に自動視準可能な測量機の提供にある。

本発明に係る測量機は、
反射偏光軸で偏光させて反射光を発する反射シートと、
前記反射偏光軸に交差する減光偏光軸で前記反射光を偏光させる減光区画と、前記減光区画に隣接する透光区画と、前記減光区画と前記透光区画との境界に形成される第一境界線及び第二境界線と、前記第一境界線と前記第二境界線とが交差する位置にある基準点とを備える、偏光フィルタと、
前記反射シートが発する前記反射光を前記偏光フィルタを通して受光する視準受光器と
を備える。

好ましくは、前記第一境界線と前記第二境界線とが直交している。

本発明に係る測量機では、反射シートで偏光された反射光は、偏光フィルタの減光区画と透光区画とを通して視準受光器で受光される。測量機は、反射光の反射光域と減光区画及び透光区画との組み合わせにより、反射光域が偏光フィルタと重なる位置関係を判定できる。測量機は、反射光域と偏光フィルタの第一境界線及び第二境界線との組み合わせにより、反射光域が基準点と重なる位置関係を判定できる。この測量機は、反射シートの角に自動視準可能である。

図１は、本発明の一実施形態に係る測量機が示された概念図である。図２は、図１の測量機が備える反射板が示された説明図である。図３は、図１の測量機が備える偏光フィルタが示された説明図である。図４は、図１の測量機が備える視準受光器が示された説明図である。図５（Ａ）は図１の測量機の使用状態の説明図であり、図５（Ｂ）はこの測量機の他の使用状態の説明図であり、図５（Ｃ）はこの測量機の更に他の使用状態の説明図である。図６（Ａ）は図１の測量機の更に他の使用状態の説明図であり、図６（Ｂ）はこの測量機の更に他の使用状態の説明図であり、図６（Ｃ）はこの測量機の更に他の使用状態の説明図である。図７（Ａ）は図１の測量機の更に他の使用状態の説明図であり、図７（Ｂ）はこの測量機の更に他の使用状態の説明図であり、図７（Ｃ）はこの測量機の更に他の使用状態の説明図である。図８は図１の測量機の更に他の使用状態の説明図である。図９は図１の測量機の更に他の使用状態の説明図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１には、測量機１の構成が示されている。この測量機１は、視準光α１を発光する視準光源２と、視準光α１を平行光にするコリメータレンズ３と、視準光α１の方向を変える反射ミラー４と、視準光α１が透過するダイクロイックミラー５と、視準光α１の方向を変える反射プリズム６と、視準光α１が透過する対物ガラス７とを備える。この測量機１では、視準光源２から発せられた視準光α１は、コリメータレンズ３、反射ミラー４、ダイクロイックミラー５及び反射プリズム６を介して、対物ガラス７から発せられる。

測量機１は、視準光α１を反射する反射板８を更に備える。反射板８は、目標物Ｔの目標位置に配置されている。視準光α１は、反射板８に向かって発せられる。この反射板８は、視準光α１を反射光β１として反射する。

この反射光β１は、対物ガラス７を透過する。測量機１は、この反射光β１が透過する対物レンズ９と、反射光β１の方向を変えるダイクロイックプリズム１０及びダイクロイックプリズム１１と、反射光β１が透過するレンズ１２と、反射光β１の方向を変えるダイクロイックプリズム１３及びダイクロイックプリズム１４と、反射光β１の集光レンズ１５と、反射光β１が通される偏光フィルタ１６と、反射光β１を受光する視準受光器１７とを更に備える。

測量機１は、測距光α２を発光する測距光源１８と、測距光α２を平行光にするコリメータレンズ１９とを更に備える。この測量機１では、ダイクロイックミラー５は、測距光α２の方向を変える。反射プリズム６は、更に測距光α２の方向を変える。測距光α２は、対物ガラス７から反射板８に向かって発せられる。反射板８は、測距光α２を反射光β２として反射する。

この反射光β２は、対物ガラス７及び対物レンズ９を透過する。反射光β２は、ダイクロイックプリズム１０及びダイクロイックプリズム１１によって、その方向を変えられる。反射光β２は、レンズ１２、ダイクロイックプリズム１３及びダイクロイックプリズム１４を透過する。この測量機１は、この反射光β２の集光レンズ２０と、反射光β２を受光する測距受光部２１とを更に備える。この測量機１では、測距受光部２１が反射光β２を受光することで、反射板８までの距離が測定可能である。

この反射板８は、可視光を反射する。この可視光は、対物ガラス７、対物レンズ９、ダイクロイックプリズム１０及びダイクロイックプリズム１１を透過する。この測量機１は、この可視光を集光する合焦レンズ２２と、上下を逆転させる正立プリズム２３と、焦点板２４及び接眼レンズ２５を更に備える。この測量機１では、接眼レンズ２５から測量者Ｐが覗くことで、測量者Ｐは反射板８を目視可能である。

図示されないが、測量機１は、反射板８を除く視準光源２から接眼レンズ２５を含む望遠鏡２６と、この望遠鏡２６の向きを水平方向に回動する水平回動装置と、望遠鏡２６の向きを鉛直方向に回動する鉛直回動装置とを備える。

図示されないが、測量機１は、反射板８に対する望遠鏡２６の向きのずれを検知する機能と、水平回動装置と鉛直回動装置とを制御して望遠鏡２６の向きを回動させる機能とを備える制御装置を備える。この測量機１は、自動視準可能である。この制御装置は、水平回動装置と鉛直回動装置とを制御して、反射光β１に基づき、移動する反射板８を追尾する機能を備える。この測量機１は、自動追尾可能である。この制御装置は、測距受光部２１が受光する反射光β２に基づいて、反射板８までの距離を算出する機能を備える。この測量機１は、自動測距可能である。

図２に示される様に、反射板８は基板２７及び反射シート２８を備える。この基板２７の形状は矩形であるが、この形状は特に限定されない。反射シート２８は、基板２７の表面に貼り付けられている。反射シート２８の第一縁２９と第二縁３０とは直交している。反射シート２８は、第一縁２９と第二縁３０との交差する角である目標点３１を備える。この反射シート２８では、第一縁２９は、基板２７の一方の縁に沿って延びている。第二縁３０は、基板２７の一方の縁に直交する他方の縁に沿って延びている。反射シート２８の第三縁３２は、第一縁２９及び第二縁３０に交差して延びている。この反射シート２８の形状は三角形である。なお、反射シート２８は、第一縁２９、第二縁３０及び目標点３１が特定可能であればよく、その形状は特に限定されない。例えば、第三縁３２は、円弧でもよい。

反射シート２８は、受けた光を偏光して反射させる反射偏光軸３３を備える。この反射シート２８では、反射偏光軸３３は、第一縁２９に平行に延びている。反射偏光軸３３は、第二縁３０に直交して延びている。反射シート２８は、受けた光を偏光して反射させる機能を備えていればよく、特に限定されない。反射シート２８は、例えば、反射部材と偏光部材とを貼り合わせるなど、組み合わせて形成されてもよい。

図３に示される様に、偏光フィルタ１６は、２つの減光区画３４と２つの透光区画３５と備える。偏光フィルタ１６は、減光区画３４と透光区画３５との境界に形成される第一境界線３６及び第二境界線３７備える。この測量機１では、第一境界線３６と第二境界線３７とは直交している。偏光フィルタ１６は、第一境界線３６と第二境界線３７との交差する位置に、基準点３８を備える。

この第一境界線３６と第二境界線３７とは必ずしも直交しなくともよい。また、基準点３８は第一境界線３６と第二境界線３７との交差する位置であればよく、第一境界線３６と第二境界線３７とは現実に交差していなくともよい。また、偏光フィルタ１６は、第一境界線３６と第二境界線３７とが特定できる様に減光区画３４及び透光区画３５が形成されていればよい。減光区画３４の数及び透光区画３５の数は、それぞれ１つでもよいし、３以上の複数であってもよい。

減光区画３４は、光を偏光させる減光偏光軸３９を備える。この減光偏光軸３９は、第一境界線３６と直交して延びている。この偏光フィルタ１６では、基準点３８を間にして、一対の減光区画３４が対向している。

透光区画３５は、光を偏光させる透光偏光軸４０を備える。この透光偏光軸４０は、減光区画３４の減光偏光軸３９と直交して延びている。この偏光フィルタ１６では、基準点３８を間にして、一対の透光区画３５が対向している。

図４に示される様に、視準受光器１７は、光を受光するセンサ４２、水平方向の望遠鏡２６の向きを制御するための水平サーボアンプ４３と、鉛直方向の望遠鏡２６の向きを制御するための鉛直サーボアンプ４４とを備える。この測量機１では、センサ４２は、水平方向及び鉛直方向に分割された４分割センサである。４分割されたセンサ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ及び４２Ｄのそれぞれが、反射光β１を検知可能である。水平サーボアンプ４３は、センサ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ及び４２Ｄのそれぞれの受光量の差から、水平方向における望遠鏡２６の向きのずれを算出する機能を備える。鉛直サーボアンプ４４は、センサ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ及び４２Ｄのそれぞれの受光量の差から、鉛直方向における望遠鏡２６の向きのずれを算出する機能を備える。

図５（Ａ）には、測量機１の使用状態での、偏光フィルタ１６と反射光β１の反射光域４１の位置が示される。反射光域４１の形状は、反射シート２８の形状に対応して形成される。反射光域４１の縁４１Ａが反射シート２８の第一縁２９に対応し、反射光域４１の縁４１Ｂが反射シート２８の第二縁３０に対応し、反射光域４１の縁４１Ｃが反射シート２８の第三縁３２に対応している。

図５（Ａ）では、偏光フィルタ１６の上方に、反射光域４１が位置している。この偏光フィルタ１６では、減光区画３４の減光偏光軸３９は反射シート２８の反射偏光軸３３に直交している。反射光β１は、この減光区画３４で遮断されている。透光区画３５の透光偏光軸４０は反射シート２８の反射偏光軸３３と平行である。反射光β１は、この透光区画３５を透過している。

図５（Ｂ）では、偏光フィルタ１６の上方の透光区画３５に、反射光域４１が位置している。反射光域４１全体の反射光β１が、この透光区画３５を透過している。

図５（Ｃ）では、上下の透光区画３５及び上下の減光区画３４に、反射光域４１が位置している。反射光域４１内に基準点３８が位置している。反射光β１は、偏光フィルタ１６の上下の透光区画３５を透過している。反射光β１は、２つの減光区画３４で遮断されている。

図６（Ａ）では、偏光フィルタ１６の下方の透光区画３５と、上下２つの減光区画３４とに、反射光域４１が位置している。反射光域４１の縁４１Ｃが基準点３８に重なっている。反射光β１は、偏光フィルタ１６の下方の透光区画３５を透過している。反射光β１は、２つの減光区画３４で遮断されている。

図６（Ｂ）では、偏光フィルタ１６の上方の透光区画３５と下方の減光区画３４とに、反射光域４１が位置している。反射光域４１の縁４１Ａが第一境界線３６に重なっている。反射光β１は、上方の透光区画３５を透過している。反射光β１は、下方の減光区画３４で遮断されている。

図６（Ｃ）では、偏光フィルタ１６の上方の透光区画３５と上方の減光区画３４とに、反射光域４１が位置している。反射光域４１の縁４１Ｂが第二境界線３７に重なっている。反射光β１は、上方の透光区画３５を透過している。反射光β１は、上方の減光区画３４で遮断されている。

図７（Ａ）では、偏光フィルタ１６の上方の透光区画３５に反射光域４１が位置している。反射光域４１の縁４１Ａが第一境界線３６に重なり、縁４１Ｂが第二境界線３７に重なっている。反射光β１は、上方の透光区画３５を透過している。

図７（Ｂ）では、偏光フィルタ１６の下方の透光区画３５に反射光域４１の一部が位置している。反射光β１は、下方の透光区画３５を透過している。

図７（Ｃ）では、偏光フィルタ１６の下方の透光区画３５に、反射光域４１が位置している。反射光域４１の略全体の反射光β１が、この透光区画３５を透過している。

図８には、反射光域４１と偏光フィルタ１６との位置関係が示されている。図８の符号ＶＡは、図５（Ａ）の使用状態における基準点３８の位置を示されている。同様に、符号ＶＢからVIIＡは、符号に対応する図５（Ｂ）から図７（Ａ）の使用状態における基準点３８の位置を示されている。測量機１では、望遠鏡２６を回動することで、偏光フィルタ１６の向きが変化する。これにより、図８に示される様に、位置決めされた反射シート２８の反射光域４１と偏光フィルタ１６との相対位置が変化する。

以下、図１から図８を参照しつつ、この測量機１を用いた自動視準方法が説明される。ここでは、目標物Ｔの凹みの隅での測量を例に説明がされる。図示されないが、目標物Ｔの凹みの隅に、反射シート２８の目標点３１を合わせて反射板８が配置される（ＳＴＥＰ１）。この行程（ＳＴＥＰ１）では、基板２７の長手方向に延びる縁を水平方向にして、反射シート２８は図２に示される様に配置される。

測量機１の制御装置は、水平回動装置と鉛直回動装置とを制御し、反射シート２８を捉える様に望遠鏡２６を回動させる（ＳＴＥＰ２）。この行程（ＳＴＥＰ２）では、偏光フィルタ１６と反射光域４１との位置関係が、図５（Ａ）に示される状態にされる。視準受光器１７は上方の透光区画３５に位置する反射光域４１の反射光β１を受光する。

この制御装置は、水平回動装置と鉛直回動装置とを制御し、上方の透光区画３５と反射光域４１との重なりが最大となる様に、望遠鏡２６を回動させる（ＳＴＥＰ３）。この行程（ＳＴＥＰ３）では、偏光フィルタ１６と反射光域４１との位置関係が、図５（Ｂ）に示される状態にされる。視準受光器１７は上方の透光区画３５で反射光域４１全体の反射光β１を受光する。

この制御装置は、水平回動装置と鉛直回動装置とを制御し、第一境界線３６及び第二境界線３７が反射光域４１の縁４１Ａ及び縁４１Ｂに重なる向きに、且つ基準点３８が反射光域４１を横切る向きに、望遠鏡２６を回動する（ＳＴＥＰ４）。この行程（ＳＴＥＰ４）では、偏光フィルタ１６と反射光域４１との重なりの位置関係が、図５（Ｃ）に示される状態にされる。この状態では、反射光域４１の中央に基準点３８が重なっている。視準受光器１７は、上下２つの透光区画３５に重なる反射光域４１の反射光β１を受光し、上下２つの減光区画３４に重なる反射光域４１の反射光β１を受光しない。

この行程（ＳＴＥＰ４）では、反射光域４１の中央に基準点３８が重なっているが、視準受光器１７は減光区画３４に重なる反射光域４１の反射光β１を受光しない。制御装置は、目標物Ｔに配置されたものが、反射偏光軸３３を備えた反射シート２８であることを判定する（ＳＴＥＰ４−１）。制御装置は、反射シート２８に対応させて、以下に述べる行程（ＳＴＥＰ５）以降の実行を決定する（ＳＴＥＰ４−２）。

この制御装置は、水平回動装置と鉛直回動装置とを制御し、第一境界線３６及び第二境界線３７が反射光域４１の縁４１Ａ及び４１Ｂに重なる向きに、且つ基準点３８が反射光域４１を横切る向きに、更に、反射光域４１が上方の透光区画３５から外れるまで、望遠鏡２６を回動させる（ＳＴＥＰ５）。この行程（ＳＴＥＰ５）では、偏光フィルタ１６と反射光域４１との位置関係が、図６（Ａ）に示される状態にされる。この状態では、反射光域４１の縁４１Ｃが基準点３８に重なっている。視準受光器１７は、下方の透光区画３５に重なる反射光域４１の反射光β１を受光する。

この制御装置は、図６（Ａ）の状態における、水平回動装置の水平角度と鉛直回動装置の鉛直角度とを記憶する（ＳＴＥＰ６）。

この制御装置は、水平回動装置を制御し、反射光域４１が下方の透光区画３５から外れるまで望遠鏡２６を水平方向に回動させる（ＳＴＥＰ７）。この行程（ＳＴＥＰ７）では、偏光フィルタ１６と反射光域４１との位置関係が、図６（Ｂ）に示される状態にされる。この状態では、反射光域４１の縁４１Ａが第一境界線３６に重なっている。視準受光器１７は、上方の透光区画３５に重なる反射光域４１の反射光β１を受光し、下方の透光区画３５では反射光β１を受光しない。

この制御装置は、図６（Ｂ）の状態における、水平回動装置の水平角度を記憶する（ＳＴＥＰ８）。制御装置は、図６（Ａ）の状態から図６（Ｂ）の状態までの水平回動装置の水平角度を記憶する。

この制御装置は、水平回動装置を制御し、図６（Ａ）の状態に戻るまで望遠鏡２６を水平方向に回動させる（ＳＴＥＰ９）。この行程（ＳＴＥＰ９）では、偏光フィルタ１６と反射光域４１との位置関係が、図６（Ａ）の状態に戻される。

この制御装置は、鉛直回動装置を制御し、反射光域４１が下方の透光区画３５から外れるまで望遠鏡２６を鉛直方向に回動させる（ＳＴＥＰ１０）。この行程（ＳＴＥＰ１０）では、偏光フィルタ１６と反射光域４１との位置関係が、図６（Ｃ）に示される状態にされる。この状態では、反射光域４１の縁４１Ｂが第二境界線３７に重なっている。視準受光器１７は上方の透光区画３５に重なる反射光域４１の反射光β１を受光し、下方の透光区画３５では反射光β１を受光しない。

この制御装置は、図６（Ｃ）の状態における、鉛直回動装置の鉛直角度を記憶する（ＳＴＥＰ１１）。制御装置は、図６（Ａ）の状態から図６（Ｃ）の状態までの鉛直回動装置の鉛直角度を記憶する。

この制御装置は、水平回動装置と鉛直回動装置とを制御し、図６（Ａ）の状態を基準にして、行程（ＳＴＥＰ８）で記憶した水平角度に、且つ行程（ＳＴＥＰ１１）で記憶した鉛直角度に、望遠鏡２６を回動させる（ＳＴＥＰ１２）。この行程（ＳＴＥＰ１２）では、偏光フィルタ１６と反射光域４１との位置関係が、図７（Ａ）に示される状態にされる。この状態では、反射光域４１の縁４１Ａが第一境界線３６に重なり、縁４１Ｂが第二境界線３７に重なっている。目標点３１に対応する反射光域４１の角が基準点３８に重なっている。視準受光器１７は上方の透光区画３５に重なる反射光域４１全体の反射光β１を受光する。

前述の行程（ＳＴＥＰ４−１）において、透光区画３５と減光区画３４との両方で反射光域４１の反射光β１を受光した場合、制御装置は、反射偏光軸３３を備えない従来の反射シートであると判定する。この場合には、制御装置は、従来の反射シートに対応させて、従来の視準行程の実行を決定する。従来の視準行程では、制御装置は、センサ４２Ａから４２Ｄによって、反射光による上下での出力が等しく且つ左右での出力が等しくなる向きに、望遠鏡２６の向きを合わせる。これにより、望遠鏡２６の向きは、従来の反射シートの中心に合わされる。

この視準方法では、図５（Ａ）に示される様に、上方の透光区画３５で反射光域４１を捉えた状態から視準が実行されたが、下方の透光区画３５で反射光域４１を捉えた状態からでも、同様に視準が実行される。

例えば、この制御装置は、水平回動装置と鉛直回動装置とを制御し、反射シート２８を捉える様に望遠鏡２６を回動させる（ＳＴＥＰ２）。この行程（ＳＴＥＰ２）では、偏光フィルタ１６と反射光域４１の位置関係が、図７（Ｂ）に示される状態にされる。視準受光器１７は下方の透光区画３５に重なる反射光域４１の反射光β１を受光する。

この制御装置は、水平回動装置と鉛直回動装置とを制御し、下方の透光区画３５と反射光域４１との重なりが最大となる様に、望遠鏡２６を回動させる（ＳＴＥＰ３’）。この行程（ＳＴＥＰ３’）では、偏光フィルタ１６と反射光域４１の位置関係が、図７（Ｃ）に示される状態にされる。視準受光器１７は下方の透光区画３５で反射光域４１の反射光β１を受光する。

この制御装置は、水平回動装置と鉛直回動装置とを制御し、第一境界線３６及び第二境界線３７が反射光域４１の縁４１Ａ及び４１Ｂに重なる向きに、且つ基準点３８が反射光域４１を横切る向きに、望遠鏡２６を回動させる（ＳＴＥＰ４’）。この行程（ＳＴＥＰ４’）では、前述の行程（ＳＴＥＰ４）と同様に、偏光フィルタ１６と反射光域４１の位置関係が、図５（Ｃ）の状態にされる。この行程（ＳＴＥＰ４’）では、行程（ＳＴＥＰ４）と同様に、制御装置は、目標物Ｔに配置されたものが、反射偏光軸３３を備えた反射シート２８であることを判定する。制御装置は、反射シート２８に対応させて、行程（ＳＴＥＰ５）以降を実行する。

この様に、この視準方法では、下方の透光区画３５で反射光域４１を捉えた状態からでも視準が実行される。なお、ここでは、図７（Ｂ）の状態が図７（Ｃ）の状態にされたが、図７（Ｂ）の状態が図５（Ｂ）の状態にされてもよい。その様にして、視準が実行されてもよい。

この測量機１では、反射シート２８が、反射偏光軸３３で偏光させて反射光β１を発する。この反射光β１は、減光区画３４と透光区画３５とを備える偏光フィルタ１６に通される。減光区画３４は、反射偏光軸３３に直交する減光偏光軸３９で反射光β１を偏光させ、反射光β１を遮断する。透光区画３５は反射偏光軸３３と同じ透光偏光軸４０で偏光させるので、反射光β１を透過させる。反射光β１は、減光区画３４で遮断され、透光区画３５を透過する。視準受光器１７は、偏光フィルタ１６を通して、透光区画３５の反射光β１を受光する。

視準受光器１７は、減光区画３４及び透光区画３５に対する反射光β１の反射光域４１の位置を検知する。この測量機１は、減光区画３４と透光区画３５との境界に形成される第一境界線３６及び第二境界線３７とに対して、反射光域４１の位置を検知できる。これにより、この測量機１は、反射シート２８の端としての第一縁２９、第二縁３０及び第三縁３２に、視準可能である。この測量機１は、反射シート２８の角としての目標点３１に、視準可能である。この測量機１は、基準点３８の位置に対する、反射シート２８の目標点３１の位置を容易に検知できる。

この偏光フィルタ１６では、減光偏光軸３９が反射シート２８の反射偏光軸３３に直交し、透光偏光軸４０が反射偏光軸３３に平行にされたがこれに限定されない。減光区画３４を通過する反射光β１が、透光区画３５を通過するそれより減光されていればよい。言い換えれば、減光区画３４より透光区画３５を反射光β１が透過し易くされていればよい。例えば、減光偏光軸３９と反射偏光軸３３との交差角度が、透光偏光軸４０と反射偏光軸３３とのそれより直交に近づく様に大きくされていればよい。また、減光区画３４が減光偏光軸３９を備え、透光区画３５が透光偏光軸４０を備えなくてもよい。

この偏光フィルタ１６では、第一境界線３６と第二境界線３７とが直交している。反射シート２８の目標点３１の位置に対する、基準点３８の位置は、第一境界線３６に直交する方向と第二境界線３７に直交する方向とで特定される。これにより、容易に且つ精度よく、基準点３８と目標点３１との位置合わせが可能である。

この偏光フィルタ１６では、第二境界線３７が水平方向に延びており、第一境界線３６が鉛直方向に延びている。この測量機１は、鉛直回動装置によって、第二境界線３７に対して直交する方向に偏光フィルタ１６の向きを変えることができる。この測量機１は、水平回動装置によって、第一境界線３６に対して直交する方向に偏光フィルタ１６の向きを変えることができる。この測量機１は、反射シート２８の目標点３１の位置に対して基準点３８の位置を容易に合わせることができる。この観点から、第一境界線３６及び第二境界線３７のいずれか一方が水平方向に延びており他方が鉛直方向の延びていることが好ましい。

この２つの透光区画３５と２つの減光区画３４とのそれぞれは、基準点３８を間にして対向している。下方左の透光区画３５に反射光域４１の一部又は全部が位置するとき、偏光フィルタ１６の第一境界線３６と反射光域４１の縁４１Ａとは同じ鉛直方向に延びているので、測量機１は、水平回動装置を制御して、下方左の透光区画３５と下方右の減光区画３４とで反射光域４１の縁４１Ａの位置の水平角度を検知することができる。

同様に、下方左の透光区画３５に反射光域４１の一部又は全部が位置するとき、偏光フィルタ１６の第二境界線３７と反射光域４１の縁４１Ｂとは同じ水平方向に延びているので、測量機１は、鉛直回動装置を制御して、下方左の透光区画３５と上方左の減光区画３４とで反射光域４１の縁４１Ｂの位置の鉛直角度を検知することができる。

この測量機１は、前述の水平角度及び鉛直角度に合わせることにより、上方右の透光区画３５で偏光フィルタ１６の第一境界線３６を反射光域４１の縁４１Ａに合わせることができ、第二境界線３７を反射光域４１の縁４１Ｂに合わせることができる。これにより、基準点３８を目標点３１に合わせることができる。

この測量機１では、視準受光器１７は上下及び左右に４分割された４分割センサを備える。この偏光フィルタ１６では、第二境界線３７と第一境界線３６とが偏光フィルタ１６を４つの区画に分割している。２つの減光区画３４と２つの透光区画３５とが、４分割センサのそれぞれに対応している。この測量機１では、４分割センサを備える視準受光器１７によって、偏光フィルタ１６と反射光域４１との位置関係が容易に把握される。

図９では、反射板８の基板２７が、図２の状態に対して９０°回転させられている。反射シート２８の反射偏光軸３３が透光偏光軸４０に直交する様に、この反射板８は目標物Ｔに配置されている。この状態では、反射偏光軸３３は減光偏光軸３９に平行にされている。この状態では、減光区画３４を反射光β１が透過し、透光区画３５で反射光β１が遮断されている。

図９に示される様に、この測量機１は、減光区画３４と透光区画３５との位置関係を入れ替えて使用できる。この測量機１では、目標物Ｔの形状に合わせて、反射板８の配置を変えることが可能である。この観点から、減光偏光軸３９と透光偏光軸４０とが直交することが好ましい。また、反射シート２８の配置変えを容易にする観点から、反射シート２８の第一縁２９と第二縁３０とが直交することが好ましい。

この偏光フィルタ１６では、透光区画３５における第一境界線３６と第二境界線３７となす角度は９０°であり、反射シート２８の第一縁２９と第二縁３０とのなす角度は９０°である。この偏光フィルタ１６と反射シート２８では、第一境界線３６の延びる方向に第一縁２９の延びる方向を合わせることで、第二境界線３７の延びる方向に第二縁３０の延びる方向が合わせられる。これにより、第一境界線３６に直交する方向と、第二境界線３７に直交する方向とに、反射光域４１の位置が特定される。この観点から、第一境界線３６と第二境界線３７となす角度は、反射シート２８の第一縁２９と第二縁３０とのなす角度に等しくされることが、好ましい。なお、この観点では、第一境界線３６と第二境界線３７となす角度が反射シート２８の第一縁２９と第二縁３０とのなす角度に等しければよく、大きさは９０°に限定されない。

この反射シート２８は、第一縁２９及び第二縁３０のそれぞれに交差する第三縁３２を備える。反射光β１の反射光域４１は、第三縁３２に対応する縁４１Ｃを備える。この図６（Ａ）の状態から、第一縁２９に対応する縁４１Ａが第一境界線３６に重なる位置に、反射光域４１に対して偏光フィルタ１６の向きが変えられる。この図６（Ａ）の状態から、第二縁３０に対応する縁４１Ｂが第二境界線３７に重なる位置に、反射光域４１に対して偏光フィルタ１６の向きが変えられる。この第三縁３２を備えることで、反射光域４１の縁４１Ａと第一境界線３６と位置合わせが容易にされ、反射光域４１の縁４１Ｂと第二境界線３７と位置合わせとが容易にされている。この観点から、反射シート２８の第三縁３２は、第一縁２９及び第二縁３０のそれぞれに交差する方向に延びることが好ましい。

ここでは、偏光フィルタ１６では、減光偏光軸３９が第二境界線３７に平行され、透光偏光軸４０が第一境界線３６に平行にされたが、これに限られない。減光偏光軸３９が第二境界線３７に傾斜して延びて、透光偏光軸４０が第一境界線３６に傾斜して延びてもよい。なお、この場合でも、減光偏光軸３９と透光偏光軸４０とは直交することが、好ましい。

この測量機１では、行程（ＳＴＥＰ４）及び行程（ＳＴＥＰ４’）で、制御装置が反射偏光軸３３を備える反射シート２８か否かを判定している。制御装置は、反射偏光軸３３を備える反射シート２８のときに、この反射シート２８に対応させて行程（ＳＴＥＰ５）以降を実行する。制御装置は、従来の反射シートのときに、従来の反射シートに対応させて従来の行程を実行する。この測量機１は、反射偏光軸３３を備える反射シート２８と従来の反射シートのどちらにでも自動で視準を実行できる。

この測量機１では、反射シート２８の全面が反射偏光軸３３で偏光されているが、これに限られない。反射シート２８は、一部の領域に反射偏光軸３３を備えなくてもよい。例えば、反射シート２８は、目標点３１の周囲に反射偏光軸３３を備えない領域を形成してもよい。この反射シート２８は、従来の反射シートと同様に、目標点３１の周囲で偏光されていない反射光を発する。測距受光部２１は、偏光されていない反射光を受光できる。言い換えると、測距受光部２１は、減光されていない反射光を受光できる。目標点３１の周囲に反射偏光軸３３を備えない反射シート２８は、反射板８までの距離の測定精度の維持向上に寄与する。

なお、目標点３１の周囲に反射偏光軸３３を備えない領域が形成された反射シート２８は、第一縁２９及び第二縁３０を備えることで目標点３１を特定される。この反射シート２８を用いても、反射光域４１に基づいて目標点３１に対応する位置に偏光フィルタ１６の基準点３８を合わせることが可能である。この反射シート２８を用いても、測量機１は、反射シート２８の角に自動視準可能である。

１・・・測量機
１６・・・偏光フィルタ
１７・・・視準受光器
２６・・・望遠鏡
２８・・・反射シート
３３・・・反射偏光軸
３４・・・減光区画
３５・・・透光区画
３６・・・第一境界線
３７・・・第二境界線
３８・・・基準点
３９・・・減光偏光軸
４０・・・透光偏光軸
４１・・・反射光域

Claims

第一縁と、第二縁と、前記第一縁と前記第二縁とが交差する目標点とを備え、反射偏光軸で偏光させて反射光を発する反射シートと、
前記反射偏光軸に交差する減光偏光軸で前記反射光を偏光させる減光区画と、前記減光区画に隣接する透光区画と、前記減光区画と前記透光区画との境界に形成される第一境界線及び第二境界線と、前記第一境界線と前記第二境界線とが交差する位置にある基準点とを備える、偏光フィルタと、
前記反射シートが発する前記反射光を前記偏光フィルタを通して受光する視準受光器と、
前記偏光フィルタと前記反射光の反射光域との水平方向の位置関係を変化させる水平回動装置と、
前記偏光フィルタと前記反射光の反射光域との鉛直方向の位置関係を変化させる鉛直回動装置と、
前記水平回動装置を制御して前記第一縁に対応する前記反射光域の縁に前記第一境界線を重ねて前記水平回動装置の水平角度を記憶し、前記鉛直回動装置を制御して前記第二縁に対応する前記反射光域の縁に前記第二境界線を重ねて前記鉛直回動装置の鉛直角度を記憶する、制御装置と
を備え、
前記制御装置が、記憶した前記水平角度と前記鉛直角度とに基づいて、前記第一縁に対応する前記反射光域の縁に前記第一境界線を重ね、前記第二縁に対応する前記反射光域の縁に前記第二境界線を重ね、前記目標点に前記基準点を重ねる、測量機。
前記第一境界線と前記第二境界線とが直交しており、
前記偏光フィルタが、前記第一境界線と前記第二境界線とによって、前記基準点を間にして対向する２つの前記減光区画と、前記基準点を間にして対向する２つの前記透光区画とに分割されている、請求項１に記載の測量機。
前記視準受光器が、前記反射光を検知する４つのセンサに分割された４分割センサを備え、
前記４分割センサのそれぞれのセンサに、２つの前記減光区画と２つの前記透光区画とが対応している、請求項２に記載の測量機。
前記制御装置が、
前記視準受光器が２つの前記透光区画に重なる反射光域の反射光を受光し２つの前記減光区画に重なる反射光域の反射光を受光しない場合に、前記反射シートであると判定し、前記水平回動装置を制御して前記第一縁に対応する前記反射光域の縁に前記第一境界線を重ねて前記水平回動装置の水平角度を記憶し、前記鉛直回動装置を制御して前記第二縁に対応する前記反射光域の縁に前記第二境界線を重ねて前記鉛直回動装置の鉛直角度を記憶し、
前記第一縁に対応する前記反射光域の縁に前記第一境界線を合わせ、前記第二縁に対応する前記反射光域の縁に前記第二境界線を合わせ、前記目標点に前記基準点を合わせ、
前記視準受光器が前記透光区画と前記減光区画との両方で反射光域の反射光を受光した場合に、前記反射偏光軸を備えない他の反射シートであると判定し、前記他の反射シートに対応させて視準行程の実行を決定する、請求項２又は３に記載の測量機。