JP7421437B2 - 測量装置 - Google Patents

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Description

本発明は、測定対象物の3次元座標を取得可能な測量装置に関するものである。
レーザスキャナやトータルステーション等の測量装置は、測定対象物として反射プリズムを用いたプリズム測距、反射プリズムを用いないノンプリズム測距により測定対象物迄の距離を検出する光波距離測定装置を有している。
光波距離測定装置の受光部はレンズを含む受光光学系を有し、入射光がレンズの屈折作用によって受光面上に結像される様になっている。該受光光学系の対物レンズは焦点距離fを有し、この焦点距離fは光波距離測定装置が求められる性能によって決定される。例えば、遠距離測定をする場合、受光光量を確保する為、レンズの口径は大きくなり、更にレンズの大径化に伴い焦点距離も長くなる。
この為、光波距離測定装置の光学系を収納する受光部は、大型化したレンズを収納可能な大きさと、長大化した焦点距離fを確保可能な光軸方向の長さを必要とする。従って、光学系の大きさ、焦点距離の制約により、受光部の小型化が困難となっていた。
特開2018-179588号公報
本発明は、受光部の小型化を図る測量装置を提供するものである。
本発明は、測定対象物に測距光を射出する測距光射出部と、前記測定対象物からの反射測距光を受光する受光素子を有する測距光受光部と、前記測定対象物に追尾光を射出する追尾光射出部と、前記測定対象物からの反射追尾光を受光する追尾受光素子を有する追尾光受光部とを具備し、前記測距光射出部と前記測距光受光部は、前記測距光と前記追尾光とが同軸となる様に前記測距光と前記追尾光のいずれかを偏向する第1の偏向光学部材と、前記測距光及び前記追尾光を反射し前記反射測距光及び前記反射追尾光を透過する第2の偏向光学部材とを有し、前記測距光受光部及び前記追尾光受光部は、前記第2の偏向光学部材を透過した前記反射測距光と前記反射追尾光の共通光路上に設けられた受光プリズムを有し、該受光プリズムは前記反射測距光と前記反射追尾光とを複数回内部反射させた後、前記反射測距光と前記反射追尾光とを分離し、前記反射測距光を前記受光素子に受光させると共に前記反射追尾光を前記追尾受光素子に受光させる様構成された測量装置に係るものである。
又本発明は、前記受光プリズムは、前記反射測距光と前記反射追尾光を内部反射させる第1プリズムと、前記反射追尾光を内部反射させる第2プリズムとを有し、前記第1プリズムと前記第2プリズムとの境界面は前記第1プリズムの前記反射測距光が射出する面と対向する面であり、前記境界面を前記反射測距光と前記反射追尾光の分離面とする様構成された測量装置に係るものである。
又本発明は、前記分離面は、前記反射測距光を反射し、前記反射追尾光を透過するダイクロイックフィルタ膜が設けられた測量装置に係るものである。
又本発明は、前記測距光射出部は、前記測距光の発光繰返し周波数及びパルスのピークパワーを少なくとも2つの発光繰返し周波数及びパルスのピークパワーに切替え可能な発光素子を有し、前記測距光受光部は、前記反射測距光の光軸に対して挿脱可能な光量調整部材を有し、該光量調整部材は前記発光繰返し周波数及びパルスのピークパワーに対応して前記反射測距光の受光量を調整する様構成された測量装置に係るものである。
又本発明は、前記光量調整部材は、中心部に所定の透過率を有する膜が形成された光量調整面が形成され、該光量調整面以外の部分に反射防止膜が形成された全透過面が形成される様構成された測量装置に係るものである。
又本発明は、前記第2の偏向光学部材は所定の板厚を有する多層膜光学素子であり、該多層膜光学素子は前記測距光射出部から近接した位置にある第1の入射面と、前記測距光射出部から離れた位置にある第2の入射面を有し、該第2の入射面の前記測距光と前記追尾光の入射部分に所定の反射率を有するビームスプリッタ膜が形成され、該ビームスプリッタ膜を除く部分に反射防止膜が形成され、前記測距光と前記追尾光は前記ビームスプリッタ膜で反射され、前記反射測距光と前記反射追尾光は前記ビームスプリッタ膜と前記反射防止膜とを通過する様構成された測量装置に係るものである。
又本発明は、前記測定対象物にレーザポインタ光を照射するレーザポインタ光射出部と、前記測定対象物で反射された反射レーザポインタ光及び背景光を受光する撮像部とを更に具備し、前記レーザポインタ光射出部と前記撮像部は前記レーザポインタ光と前記背景光とが同軸となる様に前記レーザポインタ光と前記背景光のいずれかを偏向する第3の偏向光学部材を有し、前記レーザポインタ光、前記反射レーザポインタ光及び前記背景光を前記第1の入射面で反射させる様構成された測量装置に係るものである。
又本発明は、前記測距光及び前記追尾光は不可視光であり、前記レーザポインタ光は可視光であり、前記第1の入射面には可視光を反射し、不可視光を透過するロングパスフィルタが設けられた測量装置に係るものである。
更に又本発明は、水平回転モータにより水平回転軸を中心に水平回転する托架部と、該托架部に設けられ鉛直回転モータにより鉛直回転軸を中心に鉛直回転し、前記測距光と前記追尾光を前記測定対象物に照射すると共に、該測定対象物からの前記反射測距光と前記反射追尾光を受光する走査鏡と、前記水平回転モータと前記鉛直回転モータと距離測定部の駆動を制御する演算制御部とを更に具備し、該演算制御部は、前記追尾受光素子に対する前記反射追尾光の受光位置に基づき、前記測定対象物を追尾する様前記水平回転モータと前記鉛直回転モータを制御する様構成された測量装置に係るものである。
本発明によれば、測定対象物に測距光を射出する測距光射出部と、前記測定対象物からの反射測距光を受光する受光素子を有する測距光受光部と、前記測定対象物に追尾光を射出する追尾光射出部と、前記測定対象物からの反射追尾光を受光する追尾受光素子を有する追尾光受光部とを具備し、前記測距光射出部と前記測距光受光部は、前記測距光と前記追尾光とが同軸となる様に前記測距光と前記追尾光のいずれかを偏向する第1の偏向光学部材と、前記測距光及び前記追尾光を反射し前記反射測距光及び前記反射追尾光を透過する第2の偏向光学部材とを有し、前記測距光受光部及び前記追尾光受光部は、前記第2の偏向光学部材を透過した前記反射測距光と前記反射追尾光の共通光路上に設けられた受光プリズムを有し、該受光プリズムは前記反射測距光と前記反射追尾光とを複数回内部反射させた後、前記反射測距光と前記反射追尾光とを分離し、前記反射測距光を前記受光素子に受光させると共に前記反射追尾光を前記追尾受光素子に受光させる様構成されたので、前記測距光受光部と前記追尾光受光部の光軸方向の長さを短くでき、受光部の小型化が図れると共に、前記測距光受光部と前記追尾光受光部とで前記受光プリズムを共用でき、部品点数の低減を図ることができるという優れた効果を発揮する。
本発明の実施例に係る測量装置を示す正断面図である。 本発明の実施例に係る距離測定部を示す構成図である。 多層膜光学素子のビームスプリッタ面を示す側面図である。 光量調整部材を示す平面図である。 測距光受光部及び追尾光受光部を示す構成図である。 (A)は受光プリズムの第1の変形例を示す構成図であり、(B)は受光プリズムの第2の変形例を示す構成図であり、(C)は受光プリズムの第3の変形例を示す構成図である。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
測量装置1は、例えばレーザスキャナであり、三脚(図示せず)に取付けられる整準部2と、該整準部2に取付けられた測量装置本体3とから構成される。尚、前記測量装置1は、プリズム測定とノンプリズム測定の両方が実行可能である。
前記整準部2は整準ネジ10を有し、該整準ネジ10により前記測量装置本体3の整準を行う。
該測量装置本体3は、固定部4と、托架部5と、水平回転軸6と、水平回転軸受7と、水平回転駆動部としての水平回転モータ8と、水平角検出部としての水平角エンコーダ9と、鉛直回転軸11と、鉛直回転軸受12と、鉛直回転駆動部としての鉛直回転モータ13と、鉛直角検出部としての鉛直角エンコーダ14と、鉛直回転部である走査鏡15と、操作部と表示部とを兼用する操作パネル16と、演算制御部17と、記憶部18と、距離測定部19等を具備している。尚、前記演算制御部17としては、本装置に特化したCPU、或は汎用CPUが用いられる。
前記水平回転軸受7は前記固定部4に固定される。前記水平回転軸6は鉛直な軸心6aを有し、前記水平回転軸6は前記水平回転軸受7に回転自在に支持される。又、前記托架部5は前記水平回転軸6に支持され、前記托架部5は水平方向に前記水平回転軸6と一体に回転する様になっている。
前記水平回転軸受7と前記托架部5との間には前記水平回転モータ8が設けられ、該水平回転モータ8は前記演算制御部17により制御される。該演算制御部17は、前記水平回転モータ8により、前記托架部5を前記軸心6aを中心に回転させる。
前記托架部5の前記固定部4に対する相対回転角は、前記水平角エンコーダ9によって検出される。該水平角エンコーダ9からの検出信号は前記演算制御部17に入力され、該演算制御部17により水平角データが演算される。該演算制御部17は、前記水平角データに基づき、前記水平回転モータ8に対するフィードバック制御を行う。
又、前記托架部5には、水平な軸心11aを有する前記鉛直回転軸11が設けられている。該鉛直回転軸11は、前記鉛直回転軸受12を介して回転自在となっている。尚、前記軸心6aと前記軸心11aの交点が、測距光の射出位置であり、前記測量装置本体3の座標系の原点となっている。
前記托架部5には、凹部21が形成されている。前記鉛直回転軸11は、一端部が前記凹部21内に延出し、前記一端部に前記走査鏡15が固着され、該走査鏡15は前記凹部21に収納されている。
又、前記鉛直回転軸11の他端部には、前記鉛直角エンコーダ14が設けられている。前記鉛直回転軸11に前記鉛直回転モータ13が設けられ、該鉛直回転モータ13は前記演算制御部17に制御される。該演算制御部17は、前記鉛直回転モータ13により前記鉛直回転軸11を回転させ、前記走査鏡15は前記軸心11aを中心に回転される。
前記走査鏡15の回転角は、前記鉛直角エンコーダ14によって検出され、検出信号は前記演算制御部17に入力される。該演算制御部17は、検出信号に基づき前記走査鏡15の鉛直角データを演算し、該鉛直角データに基づき前記鉛直回転モータ13に対するフィードバック制御を行う。
又、前記演算制御部17で演算された水平角データ、鉛直角データや測定結果、測定点間隔(後述)、測定角度間隔(後述)は、前記記憶部18に保存される。該記憶部18としては、磁気記憶装置としてのHDD、光記憶装置としてのCD、DVD、半導体記憶装置としてのRAM、ROM、DRAM、メモリカード、USBメモリ等種々の記憶手段が用いられる。該記憶部18は、前記托架部5に対して着脱可能であってもよく、或は図示しない通信手段を介して外部記憶装置や外部データ処理装置にデータを送出可能としてもよい。
前記記憶部18には、測距作動を制御するシーケンスプログラム、測距作動により距離を演算する演算プログラム、水平角データ及び鉛直角データに基づき角度を演算する演算プログラム、距離と角度に基づき所望の測定点の3次元座標を演算する演算プログラム、測定対象物を追尾する為の追尾プログラム、測定点の間隔や測定角度の間隔を設定する為の設定プログラム、光量調整部材(後述)の駆動を制御する為の制御プログラム等の各種プログラムが格納される。又、前記演算制御部17により各種プログラムが実行されることで、各種処理が実行される。
前記操作パネル16は、例えばタッチパネルであり、測距の指示や測定条件、例えば測定点間隔や測定角度間隔の変更等を行う操作部と、測距結果等を表示する表示部とを兼用している。
次に、図2を参照して前記距離測定部19について説明する。
該距離測定部19は、主に測距光射出部22、測距光受光部23、追尾光射出部24、追尾光受光部25、レーザポインタ光射出部26、撮像部27とを有している。尚、前記測距光射出部22と前記測距光受光部23により測距部が構成される。又、前記追尾光射出部24と前記追尾光受光部25により追尾部が構成される。
前記測距光射出部22は、射出光軸29を有している。又、前記測距光射出部22は、前記射出光軸29上に設けられた発光素子31、例えばレーザダイオード(LD)と、投光レンズ32と、第1の偏向光学部材であるビームコンバイナ33を有すると共に、該ビームコンバイナ33で反射された前記射出光軸29の反射光軸上に設けられた第2の偏向光学部材としての多層膜光学素子34を有している。更に、該多層膜光学素子34で反射された前記射出光軸の反射光軸上に前記走査鏡15が設けられている。
尚、前記投光レンズ32、前記ビームコンバイナ33、前記多層膜光学素子34は、測距投光光学系を構成する。又、本実施例では、前記射出光軸29、前記ビームコンバイナ33で反射される前記射出光軸29の反射光軸、前記多層膜光学素子34で反射される前記射出光軸29の反射光軸を総称して前記射出光軸29としている。
前記発光素子31は、赤外又は近赤外波長のレーザ光線(不可視光)を測距光としてパルス発光し、或はレーザ光線を測距光としてバースト発光する。
前記ビームコンバイナ33は、特定の波長の光を透過し、別の特定波長の光を透過光と同軸に反射する光学特性を有している。前記ビームコンバイナ33は、追尾光(後述)を透過するとともに、前記発光素子31より発せられた測距光を追尾光と同軸となる様反射する。即ち、前記ビームコンバイナ33は、測距光と追尾光の共通光路上に位置している。尚、前記ビームコンバイナ33は、追尾光を反射し、測距光を透過する構成としてもよい。
前記多層膜光学素子34は、例えば所定の板厚を有する板状のガラスであり、前記射出光軸29に対して例えば60°~120°の範囲で傾斜している。前記多層膜光学素子34の厚みは、例えば40φの時15mm程度となる。又、前記多層膜光学素子34の前記発光素子31に近接した位置にある一方の面(第1の入射面)は、赤外光又は近赤外光を透過し、可視光を反射するロングパスフィルタ膜が蒸着されたロングパスフィルタ面35となっている。
前記多層膜光学素子34の前記発光素子31から離れた位置にある他方の面(第2の入射面)は、ビームスプリッタ膜36が蒸着されたビームスプリッタ面37となっている。図3に示される様に、前記ビームスプリッタ膜36は、前記ビームスプリッタ面37のうち、測距光及び追尾光が入射する部分にのみ形成されている。即ち、前記ビームスプリッタ面37に、測距光及び追尾光の光束径と略同等な楕円状の前記ビームスプリッタ膜36が形成され、該ビームスプリッタ膜36を除く部分には反射防止膜38が蒸着されている。前記ビームスプリッタ膜36は、測距光及び反射測距光(後述)を80%程度反射し、20%程度透過すると共に、追尾光及び反射追尾光(後述)を50%~80%程度反射し、50%~20%程度透過する光学特性を有している。更に、前記多層膜光学素子34は、角部が面取りされた面取り部39が形成されている。
尚、前記多層膜光学素子34の板厚及び傾斜角は、前記測距光射出部22(前記追尾光射出部24)と前記レーザポインタ光射出部26(前記撮像部27)が分離される様な、又前記射出光軸29(追尾光軸49(後述))とレーザポインタ光軸55(後述)(撮像光軸59(後述))との間の光軸間距離が確保可能な板厚及び傾斜角となっている。前記多層膜光学素子34は又、前記射出光軸29(前記追尾光軸49)と前記レーザポインタ光軸55(前記撮像光軸59)とを分離させるための光軸分離光学部材としても機能する。
前記測距光受光部23は、受光光軸41を有している。又、前記測距光受光部23は、前記受光光軸41上に設けられた受光部42、例えば光ファイバと、光量調整部材43と、受光プリズム44を有すると共に、該受光プリズム44で反射された前記受光光軸41の反射光軸上に設けられた結像レンズ45と、前記多層膜光学素子34とを有している。尚、前記光量調整部材43、前記受光プリズム44、前記結像レンズ45前記多層膜光学素子34は測距受光光学系を構成する。又、本実施例では、前記受光光軸41と前記受光プリズム44で反射された前記受光光軸41の反射光軸とを総称して該受光光軸41としている。
前記受光部42は、例えば光ファイバの受光端面であり、測定対象物で反射された測距光を反射測距光として受光する。又光ファイバは、所定の位置に設けられた受光素子迄反射測距光を導き、反射測距光を受光素子に受光させる。尚、前記受光部42の受光位置に受光素子を設けてもよい。以下、前記受光部42を受光素子42と称す。
前記光量調整部材43は、例えば既知の板厚を有するガラス製の平行平面板であり、前記受光光軸41と直交する様に配置される。又、前記光量調整部材43は、ソレノイド等の駆動機構46により前記受光光軸41に対して挿脱可能となっている。更に、前記光量調整部材43の直径は、例えば6mm程度であり、該光量調整部材43を挿入した位置での反射測距光(後述)の光束径よりも大きくなっている。
図4に示される様に、前記光量調整部材43の前記反射測距光の入射面のうち、中心部には例えば反射膜が蒸着された光量調整面47が形成され、該光量調整面47以外の部分には反射防止膜が蒸着された全透過面48が形成されている。前記光量調整面47は、例えば前記受光光軸41を中心とした直径1mm程度の円形状となっている。即ち、前記光量調整部材43の前記反射測距光の入射面の内、5~10%程度が前記光量調整面47となっている。
尚、前記走査鏡15に反射された測距光の光軸上には、前記走査鏡15と一体に回転する窓部40が設けられている。該窓部40は、測距光の光軸(前記射出光軸29)に対して所定角度傾斜しており、前記窓部40で反射した測距光(迷光)が前記受光素子42へと入射するのを防止している。
前記追尾光射出部24は前記追尾光軸49を有している。又、前記追尾光射出部24は、前記追尾光軸49上に設けられた追尾発光素子51と、投光レンズ52と、前記ビームコンバイナ33と、前記多層膜光学素子34とを有している。尚、前記投光レンズ52、前記ビームコンバイナ33、前記多層膜光学素子34は追尾投光光学系を構成する。又、本実施例では、前記追尾光軸49と、前記多層膜光学素子34で反射される前記追尾光軸49の反射光軸とを総称して該追尾光軸49としている。
前記追尾発光素子51は、例えばレーザダイオード(LD)であり、測距光とは異なる波長の赤外又は近赤外波長のレーザ光線(不可視光)を追尾光として発光する様構成される。
追尾光受光部25は、追尾受光光軸53を有している。又、前記追尾光受光部25は、前記追尾受光光軸53上に設けられた追尾受光素子54と、前記受光プリズム44を有すると共に、該受光プリズム44で反射される前記追尾受光光軸53の反射光軸上に設けられた前記結像レンズ45と、前記多層膜光学素子34とを有している。尚、前記受光プリズム44、前記結像レンズ45、前記多層膜光学素子34は追尾受光光学系を構成する。又、本実施例では、前記追尾受光光軸53と、前記受光プリズム44で反射される前記追尾受光光軸53の反射光軸とを総称して該追尾受光光軸53としている。
前記追尾受光素子54は、測定対象物で反射された追尾光を反射追尾光として受光する受光素子として構成されている。前記追尾受光素子54は、画素の集合体であるCCD、或はCMOSセンサであり、各画素は画像素子上での位置が特定できる様になっている。例えば、各画素は、前記追尾受光素子54の中心を原点とした画素座標を有し、該画素座標によって画像素子上での位置が特定される。各画素は、受光信号と共に画素座標を前記演算制御部17に出力する。
前記レーザポインタ光射出部26は、レーザポインタ光軸55を有している。又、前記レーザポインタ光射出部26は、レーザポインタ光軸55上に設けられた発光素子56と、投光レンズ57と、第3の偏向光学部材であるビームスプリッタ58とを有すると共に、該ビームスプリッタ58で反射された前記レーザポインタ光軸55の反射光軸上に設けられた前記多層膜光学素子34とを有している。この時、前記ビームスプリッタ58の反射光軸と前記ロングパスフィルタ面35とのなす角度は、例えば60°~120°となっている。又、該ロングパスフィルタ面35により、レーザポインタ光が測距光及び追尾光と同軸に偏向される。即ち、前記多層膜光学素子34は、測距光と追尾光とレーザポインタ光と可視光との共通光路上に位置している。
尚、前記投光レンズ57、前記ビームスプリッタ58、前記多層膜光学素子34はレーザポインタ投光光学系を構成する。又、本実施例では、前記レーザポインタ光軸55と、前記ビームスプリッタ58で反射される前記レーザポインタ光軸55の反射光軸と、前記多層膜光学素子34で反射される前記レーザポインタ光軸55の反射光軸とを総称して該レーザポインタ光軸55としている。前記ビームスプリッタ58で反射された前記レーザポインタ光軸55は、例えば前記追尾光軸49と平行である。
前記発光素子56は、例えばレーザダイオード(LD)であり、レーザポインタ光として例えば赤色等の可視光を発光する様構成されている。又、前記ビームスプリッタ58は、例えば50%の光を透過し、50%の光を反射する光学特性を有し、レーザポインタ光を可視光(後述)と同軸に偏向する。即ち、前記ビームスプリッタ58は、前記レーザポインタ光と可視光との共通光路上に位置している。尚、前記ビームスプリッタ58の透過と反射の割合は、各50%に限定されるものではなく、レーザポインタ光の光量等に応じて適宜設定される。
前記撮像部27は、撮像光軸59を有している。又、前記撮像部27は、前記撮像光軸59上に設けられた撮像素子61と、複数のレンズからなるカメラレンズ群62と、前記ビームスプリッタ58と、前記多層膜光学素子34とを有している。尚、前記カメラレンズ群62、前記ビームスプリッタ58、前記多層膜光学素子34は撮像光学系を構成する。又、本実施例では、前記撮像光軸59と前記多層膜光学素子34で反射される前記撮像光軸59の反射光軸とを総称して該撮像光軸59としている。
前記撮像素子61は、画素の集合体であるCCD、或はCMOSセンサであり、各画素は画像素子上での位置が特定できる様になっている。例えば、各画素は、前記撮像素子61の中心を原点とした画素座標を有し、該画素座標によって画像素子上での位置が特定される。各画素は、受光信号と共に画素座標を前記演算制御部17に出力する。
尚、前記ロングパスフィルタ面35からの前記射出光軸29或は前記追尾光軸49の透過位置と、前記ロングパスフィルタ面35に対する前記レーザポインタ光軸55と前記撮像光軸59の反射位置が合致する様に、前記レーザポインタ光射出部26及び前記撮像部27の位置が設定される。
次に、図5を参照して、前記受光プリズム44の詳細について説明する。
前記受光プリズム44は、所定の屈折率を有する五角形のダイクロイックプリズムである第1プリズム63と、所定の屈折率を有する矩形のダイクロイックプリズムである第2プリズム64とが一体化されて構成される。
前記第1プリズム63は、前記結像レンズ45と対抗する第1面65と、該第1面65に対向する第2面66と、図5中紙面に対して下側に位置する第3面67と、図5中紙面に対して上側に位置する第4面68とを有している。
又、前記第2プリズム64は、前記第3面67と接触する第5面69と、該第5面69と対向する第6面71と、図5中紙面に対して右側に位置する第7面72と、図5中紙面に対して左側に位置する第8面73とを有している。
前記第1プリズム63と前記第2プリズム64は、前記第3面67と前記第5面69を介して一体化されている。又、前記第1プリズム63の前記第2面66と前記第3面67とで形成される角部に対して面取り加工が施され、面取り部74が形成されている。該面取り部74により、前記第1プリズム63が五角形のプリズムとなる。又、前記面取り部74より、前記第3面67と前記第5面69の面積が合致し、前記第1プリズム63と前記第2プリズム64とで面一の前記受光プリズム44が形成される。
前記第1面65の表面(入射面)は、反射防止膜が設けられた全透過面である。又、前記第1面65は、前記受光光軸41、前記追尾受光光軸53と直行しており、各光軸の前記第1面65に対する入射角は0°となる。
前記第2面66には反射膜が設けられている。又、該第2面66は、前記受光光軸41及び前記追尾受光光軸53に対して所定角度(例えば16°~28°)傾斜し、前記第1面65を透過した反射測距光と反射追尾光が臨界角以上で前記第1面65入射するよう、該第1面65に向って反射する様に構成されている。ここで、面に対する光軸の角度とは、面の法線と光軸のなす角度を意味する。
又、前記第3面67は、前記第1面65で反射された前記受光光軸41及び前記追尾受光光軸53に対して所定角度(例えば13°~24°)傾斜している。又、前記第3面67或は第3面67と第5面69との境界面には、ダイクロイックフィルタ膜が設けられている。該ダイクロイックフィルタ膜は、反射測距光を反射し、反射追尾光を透過する様に構成されている。即ち、前記第3面67或は第3面67と第5面69との境界面は、反射測距光と反射追尾光を分離する為の分離面となっている。尚、前記ダイクロイックフィルタ膜は、反射測距光を透過し、反射追尾光を反射する様構成してもよい。
前記第4面68は反射防止膜が設けられた全透過面であり、前記第3面67で反射された反射測距光を全透過する様構成されている。又、前記第4面68は、前記受光光軸41と直交しており、該受光光軸41の前記第4面68に対する入射角は0°となる。
前記第7面72には反射面が設けられている。又、該第7面72は、前記追尾受光光軸53に対して所定角度(例えば16°~56°)傾斜している。例えば、前記第3面67或は第3面67と第5面69との境界面を透過した反射追尾光が臨界角以上で前記第7面72に入射し、前記第8面73に向って反射する様に構成されている。
前記第8面73は反射防止膜が設けられた全透過面であり、前記第7面72で反射された反射追尾光を全透過する様に構成されている。更に、前記第8面73は、前記追尾受光光軸53と直交しており、該追尾受光光軸53の前記第8面73に対する入射角は0°となる。尚、前記第6面71については、反射追尾光が入射しない為、反射膜等は設けられていない。
次に、前記距離測定部19を有する前記測量装置1により測定及び追尾を行う場合について説明する。尚、以下の説明では、プリズム等の移動可能な測定対象物を測定している。又、前記距離測定部19の各種動作は、前記演算制御部17が各種プログラムを実行することでなされる。
前記距離測定部19は、前記演算制御部17により制御される。前記発光素子31は、赤色の一部又は近赤外波長のレーザ光線を測距光として射出し、射出された測距光は前記投光レンズ32を介して前記ビームコンバイナ33に入射する。該ビームコンバイナ33で反射された測距光は、前記多層膜光学素子34のロングパスフィルタ面35を透過し、前記ビームスプリッタ面37のビームスプリッタ膜36で反射された後、前記ロングパスフィルタ面35を再度透過する。尚、前記測距光は、前記ロングパスフィルタ面35を透過する過程で偏向される。該ロングパスフィルタ面35を透過した測距光は、前記走査鏡15で直角に偏向され、前記窓部40を介して所定の測定対象物に対して照射される。
尚、前記走査鏡15から射出される測距光の光軸(前記射出光軸29)は、前記軸心11aと合致している。前記走査鏡15が前記軸心11aを中心に回転することで、前記測距光は前記軸心11aと直交し、且つ前記軸心6aを含む平面内で回転(走査)される。
測定対象物で反射された測距光(反射測距光)は、前記窓部40を介して前記走査鏡15に入射し、該走査鏡15により直角に反射される。反射測距光は、前記多層膜光学素子34を透過した後、前記結像レンズ45で集光されつつ前記受光プリズム44に入射する。
前記第1面65を透過した反射測距光は、前記第2面66、前記第1面65、前記第3面67(或は該第3面67と前記第5面69の境界面)で順次(3回)内部反射された後、入射角0°で前記第4面68に入射する。又、該第4面68に入射した反射測距光は、該第4面68を透過し、前記光量調整部材43を介して前記受光素子42に受光される。
尚、前記第2面66で反射された反射測距光は、臨界角以上で前記第1面65に入射するので、反射測距光は前記第1面65で全反射される。又、前記受光プリズム44内で内部反射する反射測距光は、前記面取り部74には干渉しない様に構成されている。即ち、該面取り部74は、反射測距光の光路外に形成される。
又、前記光量調整部材43の板厚は既知である。従って、該光量調整部材43の挿入により生じる反射測距光の光路長の延長は、測定結果から板厚に基づくオフセット値を引くことで容易に補正することができる。
前記演算制御部17は、前記発光素子31の発光タイミングと、前記受光素子42の受光タイミングの時間差(即ち、パルス光の往復時間)と光速に基づき、測距光の1パルス毎の測距を実行する(Time Of Flight)。前記発光素子31は、発光のタイミング、即ちパルス間隔が変更可能であると共に、発光繰返し周波数及びパルスのピークパワーを変更可能となっている。
前記托架部5と前記走査鏡15とがそれぞれ定速で回転し、該走査鏡15の鉛直方向の回転と、前記托架部5の水平方向の回転との協動により、測距光が2次元に走査される。又、パルス光毎の測距により測距データ(斜距離)が得られ、各パルス光毎に前記鉛直角エンコーダ14、前記水平角エンコーダ9により鉛直角、水平角を検出することで、鉛直角データ、水平角データが取得できる。鉛直角データ、水平角データ、測距データとにより、測定対象物に対応する3次元座標が演算できる。更に、前記走査鏡15を回転させ、測距光を回転照射させることで、3次元の点群データが取得できる。
ここで、測定対象物で反射された反射測距光は、近距離を測定した場合には中心部の光量が多く、遠距離を測定した場合には周辺部の光量が多くなる様になっている。従って、前記光量調整面47による減光作用は、主に近距離を測定した場合の反射測距光に対して作用する。
尚、上記では、前記光量調整面47を反射面としているが、該光量調整面47は、10%~50%の光を透過可能な光学特性を有していればよい。例えば、該光量調整面47は、反射率が80%、透過率が20%の反射膜であってもよいし、吸収率が80%、透過率が20%の吸収膜であってもよい。或は、電圧により任意の透過率に変更可能なエレクトロクロミック素子であってもよい。前記光量調整面47の面積や透過率は、測距光の発光繰返し周波数(出力)や前記結像レンズ45、前記受光プリズム44の仕様に応じて適宜設定される。
本実施例では、測定対象物の色や測定対象物迄の距離等、測定対象物の性質に応じて、前記発光素子31が測距光の発光繰返し周波数及びパルスのピークパワーを変更可能となっている。尚、前記発光素子31の種類によっては、測距光の発光繰返し周波数は、発光繰返し周波数が大きくなる程パルスのピークパワーが小さくなり、発光繰返し周波数が小さくなる程パルスのピークパワーが大きくなる性質を有している。例えば、本実施例では、測距光の発光繰返し周波数が1MHzであればピークパワーは200Wであり、発光繰返し周波数が500kHzであればピークパワーは350Wであり、発光繰返し周波数が100kHzであればピークパワーは1000Wとなる。
本実施例では、例えば測距光の発光繰返し周波数を100kHzと1MHzとに切替え可能に設定されている。又、前記受光素子42の許容受光光量は、測距光の発光繰返し周波数が最も大きい時(1MHz)、即ちピークパワーが最も小さい時(200W)の近距離での受光光量で電気系が飽和しない値となる様設定されている。
例えば、測距光の発光繰返し周波数を100kHzとし、且つ近距離を測定する場合、反射測距光の受光光量が前記受光素子42の許容受光光量を上回るため、電気系が飽和する。従って、この場合は前記駆動機構46駆動させ、前記光量調整部材43を前記受光光軸41上に挿入することで、電気系の飽和を防止できる。
又、測距光の繰返し周波数を1MHzとし、且つ遠距離を測定する場合、反射測距光の受光光量は小さくなる。従って、この場合は前記駆動機構46を駆動させ、前記光量調整部材43を前記受光光軸41上から抜脱することで、十分な受光量を得ることができる。
又、上記した測距作動と並行して、前記追尾発光素子51は、測距光とは異なる波長の不可視光である赤外光又は近赤外波長のレーザ光線を追尾光として射出する。射出された追尾光は前記投光レンズ52を介して前記ビームコンバイナ33に入射する。該ビームコンバイナ33を透過した追尾光は、測距光と同軸で前記ロングパスフィルタ面35を透過し、前記ビームスプリッタ面37の前記ビームスプリッタ膜36で反射された後、前記ロングパスフィルタ面35を再度透過する。尚、追尾光は、前記ロングパスフィルタ面35を透過する過程で、測距光と同様に偏向される。該ロングパスフィルタ面35を透過した追尾光は、前記走査鏡15で直角に偏向され、前記窓部40を介して所定の測定対象物に照射される。
測定対象物で反射された反射追尾光は、前記走査鏡15で反射され、前記多層膜光学素子34を偏向されつつ透過した後、前記結像レンズ45で集光されつつ前記受光プリズム44に入射する。
前記第1面65を透過した反射追尾光は、前記第2面66、前記第1面65で順次(2回)内部反射された後、前記第3面67(或は該第3面67と前記第5面69の境界面)を透過する。該第3面67を透過した反射追尾光は、前記第7面72で内部反射された後、入射角0°で前記第8面73を透過し、前記追尾受光素子54で受光される。
尚、前記第2面66で反射された反射追尾光は、臨界角以上で前記第1面65に入射し、前記第3面67(或は該第3面67と前記第5面69の境界面)を透過した反射追尾光は、臨界角以上で前記第7面72で反射され、前記第8面73に入射する。従って、反射追尾光は前記第1面65及び前記第7面72で全反射される。
前記演算制御部17は、前記追尾受光素子54の中心と反射追尾光の入射位置との偏差を演算し、該偏差に基づき、反射追尾光の入射位置が前記追尾受光素子54の中心となる様に前記水平回転モータ8と前記鉛直回転モータ13を制御する。これにより、前記測量装置本体3が測定対象物を追尾する。
更に、上記した測距作動と追尾作動と並行して、前記発光素子56は、例えば赤色の可視光領域の波長のレーザ光線をレーザポインタ光として射出する。射出されたレーザポインタ光は、前記投光レンズ57を介して前記ビームスプリッタ58に入射する。該ビームスプリッタ58で反射されたレーザポインタ光は、前記多層膜光学素子34の前記ロングパスフィルタ面35で測距光及び追尾光と同軸となる様反射される。前記ロングパスフィルタ面35で反射されたレーザポインタ光は、前記走査鏡で直角に偏向され、前記窓部40を介して測定対象物に照射される。ここで、レーザポインタ光は測距光と同軸であるので、測距光の照射位置はレーザポインタ光の照射位置と合致する。
測定対象物で反射されたレーザポインタ光(反射レーザポインタ光)は、反射測距光、反射追尾光及び可視光(背景光)と同軸で前記距離測定部19に入射する。反射レーザポインタ光及び可視光は、前記ロングパスフィルタ面35で反射され、前記ビームスプリッタ58及び前記カメラレンズ群62を介して前記撮像素子61に入射する。
反射レーザポインタ光と可視光が前記撮像素子61に入射することで、前記演算制御部17は、反射レーザポインタ光を中心とした画像、即ち測距光を中心とした画像を取得できる。尚、ここで取得される画像は、測定対象物の指定や視準の為にも用いることができる。又、前記発光素子56を作動させず、背景光のみの画像を取得してもよい。
上述の様に、本実施例では、内部に反射面を有する前記受光プリズム44を用い、反射測距光と反射追尾光とを前記受光プリズム44内で複数回内部反射させている。これにより、反射測距光と反射追尾光の光路を屈曲させ、前記結像レンズ45の焦点距離分の光路長を確保している。
従って、前記測距光受光部23、前記追尾光受光部25の光軸方向の長さを短くすることができるので、前記距離測定部19の光学系の小型化が図れると共に、測量装置全体の小型化を図ることができる。
又、前記第3面67或は第3面67と第5面69との境界面にダイクロイックフィルタ膜を設けている。従って、該ダイクロイックフィルタ膜により反射測距光と反射追尾光とを分離することができるので、反射測距光と反射追尾光の光路を短くする為の受光プリズムを共用とすることができ、部品点数の低減及び光学系の小型化を図ることができる。
又、反射測距光と反射追尾光を分離するダイクロイックフィルタ膜が、前記受光素子42が設けられた前記第4面68側と対向する前記第3面67或は第3面67と第5面69との境界面に設けられている。従って、前記受光素子42と前記追尾受光素子54とを離れた位置に設けることができるので、前記駆動機構46が前記追尾受光素子54と干渉することがなく、前記駆動機構46を設けるためのスペースを充分に確保することができる。
又、前記ダイクロイックフィルタ膜で分離された反射追尾光は、前記第2プリズム64内を内部反射して前記結像レンズ45側に透過し、集光される構成となっている。従って、前記距離測定部19内のデッドスペースに前記追尾光受光部25を設けることができるので、前記距離測定部19の光学系を更に小型化することができる。
又、前記反射測距光の光路を屈曲させる為の偏向光学部材として、平面板のミラーではなくプリズムを使用している。従って、前記測量装置本体3に対する温度変化に基づく光軸のズレ(偏角誤差)が抑制され、測定精度の向上を図ることができる。
又、前記受光光軸41に対して挿脱可能な前記光量調整部材43を設けているので、該光量調整部材43を挿脱するだけで、前記受光素子42に対する反射測距光の受光量を調整することができる。
従って、近距離を測定する場合であっても、測定対象物の色等、測定対象物の性質や測定する点群密度に対応して測距光の発光繰返し周波数及びパルスのピークパワーを変更することができ、作業性を向上させることができる。
又、前記光量調整部材43は、中心部のみが前記光量調整面47となっているので、近距離測定の際に増大する中心部の反射測距光のみを減光することができる。従って、遠距離を測定する際の受光量の低下を最小限に抑えることができるので、測定距離が短くなるのを抑制することができる。
又、前記追尾受光素子54と前記撮像素子61が、異なる光源から受光する別部材となっている。従って、前記追尾受光素子54と前記撮像素子61はそれぞれ充分な受光量を得ることができる。
又、前記ビームコンバイナ33により、測距光と追尾光が異なる波長の不可視光で、且つ同軸で射出される様構成されているので、追尾光の到達距離を増大させることができ、作業性を向上させることができる。
又、前記撮像素子61で受光される可視光は、前記走査鏡15を介して前記距離測定部19に入射する。従って、前記走査鏡15の回転と前記托架部5の回転との協動により、該托架部5で遮られる下方を除いた略360°全周の画像を取得することができる。
更に、前記走査鏡15と一体に回転する前記窓部40は、前記射出光軸29に対して僅かに傾斜しているので、前記窓部40で反射された測距光が前記受光素子42に入射するのを防止することができ、測定精度の向上を図ることができる。
尚、前記測距光受光部23と前記追尾光受光部25の光軸方向の長さを短くする為の受光プリズムの形状は、前記受光プリズム44に限られるものではない。例えば、図6(A)に示される第1の変形例の様に、前記第1プリズム63と五角形の第2プリズム75を組合わせた受光プリズム76であってもよい。
前記第2プリズム75は、前記第3面67と接触する第5面77と、該第5面77と対向する第6面78と、図6(A)中紙面に対して右側に位置し、前記追尾受光光軸53に対して所定角度(例えば16°~28°)傾斜した第7面79と、図6(A)中紙面に対して左側に位置し、前記第1面65と面一である第8面81とを有している。
前記第1プリズム63と前記第2プリズム75は、前記第3面67と前記第5面77を介して一体化されている。又、前記第3面67或は該第3面67と前記第5面77の境界面には、反射測距光を反射し反射追尾光を透過するダイクロイックフィルタ膜が設けられている。更に、前記第2プリズム75の前記第5面77と第7面79とで形成される角部に対して面取り加工が施され、面取り部82が形成されている。該面取り部82により、前記第2プリズム75が五角形のプリズムとなると共に、前記第3面67と前記第5面77の面積が合致する様構成される。
前記受光プリズム76では、分離面であるダイクロイックフィルタを透過した反射追尾光は、前記第7面79で反射され、入射角が0°となる様前記第8面81に入射する。更に、該第8面81を透過した反射追尾光が前記追尾受光素子54に受光される。
図6(B)は、受光プリズムの第2の変形例を示している。第2の変形例では、前記第1プリズム63と三角形の第2プリズム83との組合わせにより受光プリズム84が構成される。
前記第2プリズム83は、前記第3面67と接触する第5面85と、該第5面85を透過した反射追尾光が入射し、前記追尾受光光軸53に対して所定角度(例えば16°~56°)傾斜した第6面86と、該第6面86で反射された反射追尾光が入射し、前記追尾受光光軸53に対して所定角度(例えば40°~75°)傾斜した第7面87とを有している。又、前記受光プリズム84は、前記第5面85の一部と前記第3面67とが一体化され、前記第3面67或は該第3面67と前記第5面85の境界面には、反射測距光を反射し反射追尾光を透過するダイクロイックフィルタ膜が設けられている。更に、前記受光プリズム84は、前記第7面87で反射された反射追尾光が、前記第5面85の前記第3面67と接触していない位置に入射する様構成されている。
前記受光プリズム84では、分離面であるダイクロイックフィルタ膜を透過した反射追尾光は、前記第6面86、前記第7面87で順次反射され、入射角が0°となる様前記第5面85に入射する。更に、該第5面85を透過した反射追尾光が前記追尾受光素子54に受光される。
図6(C)は、受光プリズムの第3の変形例を示している。第3の変形例では、前記第1プリズム63と五角形の第2プリズム88との組合わせにより受光プリズム89が構成される。
前記第2プリズム88は、前記第3面67と接触する第5面91と、該第5面91を透過した反射追尾光が入射し、前記追尾受光光軸53に対して所定角度(例えば20°~50°)傾斜した第6面92と、該第6面92で反射された反射追尾光が入射し、前記追尾受光光軸53に対して所定角度(例えば16°~46°)傾斜した第7面93と、該第7面93で反射された反射追尾光が入射する第8面94とを有している。又、前記第3面67或は該第3面67と前記第5面91の境界面には、反射測距光を反射し反射追尾光を透過するダイクロイックフィルタ膜が設けられている。
尚、前記第7面93は前記第1面65と面一であり、前記第8面94は前記追尾受光光軸53と直交する。即ち、前記第8面94に対する反射追尾光の入射角が0°となる。
前記受光プリズム89では、分離面であるダイクロイックフィルタ膜を透過した反射追尾光は、前記第6面92、前記第7面93で順次反射され、入射角が0°となる様前記第8面94に入射する。更に、該第8面94を透過した反射追尾光が前記追尾受光素子54に受光される。
図6(A)~図6(B)のいずれの場合も、前記第4面68と対向する第3面67にダイクロイックフィルタ膜を設け、分離面としている。従って、前記受光素子42と前記追尾受光素子54とを離れた位置に設けることができるので、前記駆動機構46を設ける為のスペースを充分に確保することができる。
尚、本実施例及び第1~第3の変形例では、前記駆動機構46はソレノイドであり、該駆動機構46により前記光量調整部材43を前記受光光軸41に対して挿脱している。一方で、例えば円板に所定角度間隔で複数の光量調整面を設け、モータ等により円板を回転させ、前記受光光軸41上に位置する光量調整面を切替える様に構成してもよい。
又、本実施例及び第1~第3の変形例では、受光プリズム内に入射する前記受光光軸41及び前記追尾受光光軸53と、受光プリズム内で反射され受光プリズムから射出される前記受光光軸41及び前記追尾受光光軸53が全て同一平面内に位置している。一方で、前記受光光軸41及び前記追尾受光光軸53を3次元で内部反射させる様受光プリズムを構成し、例えば紙面に対して手前側や奥側に前記受光素子42や前記追尾受光素子54を設けてもよい。
又、本実施例及び第1~第3の変形例に於いて、前記ビームコンバイナ33の透過側に前記発光素子31と前記投光レンズ32を設け、前記ビームコンバイナ33の反射側に前記追尾発光素子51及び前記投光レンズ52を設けてもよい。又、前記ビームスプリッタの透過側に前記発光素子56及び前記投光レンズ57を設け、前記ビームスプリッタ58の反射側に前記撮像素子61及び前記カメラレンズ群62を設けてもよい。
更に、本実施例及び第1~第3の実施例に於いて、前記第3面67或は該第3面67と第5面69,77,85,91との境界にダイクロイックフィルタ膜を設け、該ダイクロイックフィルタ膜により反射測距光を反射させ、反射追尾光を透過させている。一方で、反射測距光を透過させ、反射追尾光を反射する様ダイクロイックフィルタ膜を構成してもよい。この場合、前記第1プリズム63側に前記追尾受光素子54が設けられ、第2プリズム64,75,83,88側に前記受光素子42と前記光量調整部材43が設けられる。
1 測量装置
3 測量装置本体
5 托架部
8 水平回転モータ
9 水平角エンコーダ
13 鉛直回転モータ
14 鉛直角エンコーダ
15 走査鏡
17 演算制御部
19 距離測定部
22 測距光射出部
23 測距光受光部
24 追尾光射出部
25 追尾光受光部
26 レーザポインタ光射出部
27 撮像部
33 ビームコンバイナ
34 多層膜光学素子
43 光量調整部材
44 受光プリズム
63 第1プリズム
64 第2プリズム
76 受光プリズム
84 受光プリズム
89 受光プリズム

Claims (9)

  1. 測定対象物に測距光を射出する測距光射出部と、前記測定対象物からの反射測距光を受光する受光素子を有する測距光受光部と、前記測定対象物に追尾光を射出する追尾光射出部と、前記測定対象物からの反射追尾光を受光する追尾受光素子を有する追尾光受光部とを具備し、前記測距光射出部と前記測距光受光部は、前記測距光と前記追尾光とが同軸となる様に前記測距光と前記追尾光のいずれかを偏向する第1の偏向光学部材と、前記測距光及び前記追尾光を反射し前記反射測距光及び前記反射追尾光を透過する第2の偏向光学部材とを有し、前記測距光受光部及び前記追尾光受光部は、前記第2の偏向光学部材を透過した前記反射測距光と前記反射追尾光の共通光路上に設けられた受光プリズムを有し、該受光プリズムは前記反射測距光と前記反射追尾光とを複数回内部反射させた後、前記反射測距光と前記反射追尾光とを分離し、前記反射測距光を前記受光素子に受光させると共に前記反射追尾光を前記追尾受光素子に受光させる様構成された測量装置。
  2. 前記受光プリズムは、前記反射測距光と前記反射追尾光を内部反射させる第1プリズムと、前記反射追尾光を内部反射させる第2プリズムとを有し、前記第1プリズムと前記第2プリズムとの境界面は前記第1プリズムの前記反射測距光が射出する面と対向する面であり、前記境界面を前記反射測距光と前記反射追尾光の分離面とする様構成された請求項1に記載の測量装置。
  3. 前記分離面は、前記反射測距光を反射し、前記反射追尾光を透過するダイクロイックフィルタ膜が設けられた請求項2に記載の測量装置。
  4. 前記測距光射出部は、前記測距光の発光繰返し周波数及びパルスのピークパワーを少なくとも2つの発光繰返し周波数及びパルスのピークパワーに切替え可能な発光素子を有し、前記測距光受光部は、前記反射測距光の光軸に対して挿脱可能な光量調整部材を有し、該光量調整部材は前記発光繰返し周波数及びパルスのピークパワーに対応して前記反射測距光の受光量を調整する様構成された請求項1~請求項3のうちのいずれか1項に記載の測量装置。
  5. 前記光量調整部材は、中心部に所定の透過率を有する膜が形成された光量調整面が形成され、該光量調整面以外の部分に反射防止膜が形成された全透過面が形成される様構成された請求項4に記載の測量装置。
  6. 前記第2の偏向光学部材は所定の板厚を有する多層膜光学素子であり、該多層膜光学素子は前記測距光射出部から近接した位置にある第1の入射面と、前記測距光射出部から離れた位置にある第2の入射面を有し、該第2の入射面の前記測距光と前記追尾光の入射部分に所定の反射率を有するビームスプリッタ膜が形成され、該ビームスプリッタ膜を除く部分に反射防止膜が形成され、前記測距光と前記追尾光は前記ビームスプリッタ膜で反射され、前記反射測距光と前記反射追尾光は前記ビームスプリッタ膜と前記反射防止膜とを通過する様構成された請求項1~請求項5のうちのいずれか1項に記載の測量装置。
  7. 前記測定対象物にレーザポインタ光を照射するレーザポインタ光射出部と、前記測定対象物で反射された反射レーザポインタ光及び背景光を受光する撮像部とを更に具備し、前記レーザポインタ光射出部と前記撮像部は前記レーザポインタ光と前記背景光とが同軸となる様に前記レーザポインタ光と前記背景光のいずれかを偏向する第3の偏向光学部材を有し、前記レーザポインタ光、前記反射レーザポインタ光及び前記背景光を前記第1の入射面で反射させる様構成された請求項6に記載の測量装置。
  8. 前記測距光及び前記追尾光は不可視光であり、前記レーザポインタ光は可視光であり、前記第1の入射面には可視光を反射し、不可視光を透過するロングパスフィルタが設けられた請求項7に記載の測量装置。
  9. 水平回転モータにより水平回転軸を中心に水平回転する托架部と、該托架部に設けられ鉛直回転モータにより鉛直回転軸を中心に鉛直回転し、前記測距光と前記追尾光を前記測定対象物に照射すると共に、該測定対象物からの前記反射測距光と前記反射追尾光を受光する走査鏡と、前記水平回転モータと前記鉛直回転モータと距離測定部の駆動を制御する演算制御部とを更に具備し、該演算制御部は、前記追尾受光素子に対する前記反射追尾光の受光位置に基づき、前記測定対象物を追尾する様前記水平回転モータと前記鉛直回転モータを制御する様構成された請求項1~請求項8のうちのいずれか1項に記載の測量装置。
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