JPH06100464B2 - 遠隔計測のための光学的視準装置 - Google Patents
遠隔計測のための光学的視準装置Info
- Publication number
- JPH06100464B2 JPH06100464B2 JP61076436A JP7643686A JPH06100464B2 JP H06100464 B2 JPH06100464 B2 JP H06100464B2 JP 61076436 A JP61076436 A JP 61076436A JP 7643686 A JP7643686 A JP 7643686A JP H06100464 B2 JPH06100464 B2 JP H06100464B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- telemetry
- optical axis
- optical
- collimation
- camera
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/10—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders using a parallactic triangle with variable angles and a base of fixed length in the observation station, e.g. in the instrument
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/02—Details
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Telescopes (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、遠隔計測のための光学的視準計測のための光
学的視準装置に関する。
学的視準装置に関する。
従来の遠隔計測システムは、互いに平行な軸のまわりを
回転する二つの第１の反射鏡の夫々における少なくとも
一つの反射による二つの異なる光路から得られる同一対
象物の二つの像を互いに重ね合わせることによって対象
物を結像するという原理に基づいている。
回転する二つの第１の反射鏡の夫々における少なくとも
一つの反射による二つの異なる光路から得られる同一対
象物の二つの像を互いに重ね合わせることによって対象
物を結像するという原理に基づいている。
この種の装置では、計測すべき距離と反射鏡の角度位置
との間には一対一の関係が存在する。それ故、像を重ね
合わせるときにこの角度位置を知ることは、前記の計測
すでき距離を知ることに等しい。遠隔計測操作が僅かな
距離で行われなければならないときは、異なる光路に等
しい長さを与えなければならないことはよく知られてい
る。これは、二つの像を同サイズにするためであり、完
全な重ね合わせを実現する。それ故、精密な計測値を得
るためには不可欠である。
との間には一対一の関係が存在する。それ故、像を重ね
合わせるときにこの角度位置を知ることは、前記の計測
すでき距離を知ることに等しい。遠隔計測操作が僅かな
距離で行われなければならないときは、異なる光路に等
しい長さを与えなければならないことはよく知られてい
る。これは、二つの像を同サイズにするためであり、完
全な重ね合わせを実現する。それ故、精密な計測値を得
るためには不可欠である。
本発明は特に、得られた像がテレビカメラによって観測
される上記種類の装置に関する。
される上記種類の装置に関する。
実用化の範囲を広げるためには、カメラの光学システム
の倍率を高くする、即ち角度視野を縮小することが必要
である。この場合、より広い角度視野をもつ視準システ
ム（テレビカメラを代用してもよい）を用いて周囲の像
を提供し、走査を容易化することが望ましい。
の倍率を高くする、即ち角度視野を縮小することが必要
である。この場合、より広い角度視野をもつ視準システ
ム（テレビカメラを代用してもよい）を用いて周囲の像
を提供し、走査を容易化することが望ましい。
本発明の目的は、広角度範囲に位置する物体に対して遠
隔計測カメラ及び視準カメラを固定したまま、高速かつ
容易な視準と高倍率像による遠隔計測とを両立して同時
に実行し得、遠隔計測カメラ及び視準カメラの配置を任
意に決定できるためレイアウトの自由度を大幅に向上し
得る、単純構造の遠隔計測のための光学的視準装置を提
供することにある。
隔計測カメラ及び視準カメラを固定したまま、高速かつ
容易な視準と高倍率像による遠隔計測とを両立して同時
に実行し得、遠隔計測カメラ及び視準カメラの配置を任
意に決定できるためレイアウトの自由度を大幅に向上し
得る、単純構造の遠隔計測のための光学的視準装置を提
供することにある。
本発明によれば、前述の目的は、互いに平行な軸のまわ
りに夫々回転自在であり、物体の重ね合わせ像を得るた
めに該物体から該重ね合わせ像までの間において同じ長
さを有する二つ光路を形成すべく該光路上に夫々位置し
ている二つの第１の反射鏡と、重ね合わせ像と第２の光
軸を規定する第１の仮想物体に対して遠隔計測カメラに
よる遠隔計測が実行されるように、同一平面上において
二つの光路上に夫々位置すると共に重ね合わせ像と基準
点とで規定される第１の光軸に関して対称的に配置され
た二つ第２の反射鏡と、重ね合わせ像と第３の光軸を規
定する第２の仮想物体に対して視準カメラによる視準が
実行されるように二つの第２の反射鏡の間において第１
の光軸を遮るように設けられた第３の反射鏡とを備えて
いる遠隔計測のための光学的視準装置によって達成され
る。
りに夫々回転自在であり、物体の重ね合わせ像を得るた
めに該物体から該重ね合わせ像までの間において同じ長
さを有する二つ光路を形成すべく該光路上に夫々位置し
ている二つの第１の反射鏡と、重ね合わせ像と第２の光
軸を規定する第１の仮想物体に対して遠隔計測カメラに
よる遠隔計測が実行されるように、同一平面上において
二つの光路上に夫々位置すると共に重ね合わせ像と基準
点とで規定される第１の光軸に関して対称的に配置され
た二つ第２の反射鏡と、重ね合わせ像と第３の光軸を規
定する第２の仮想物体に対して視準カメラによる視準が
実行されるように二つの第２の反射鏡の間において第１
の光軸を遮るように設けられた第３の反射鏡とを備えて
いる遠隔計測のための光学的視準装置によって達成され
る。
本発明の遠隔計測のための光学的視準装置によれば、同
一平面上において二つの光路上に夫々位置する二つの第
２の反射鏡が、二つの第１の反射鏡によって得られた重
ね合わせ像と基準点とで規定される第１の光軸に関して
対称的に配置されると共に、二つの第２の反射鏡の間に
は第１の光軸を遮るように第３の反射鏡が設けられてい
る。従って、物体からの光は二つの光路において夫々第
２の反射鏡で反射された後に第１の反射鏡で反射されて
重ね合わせ像を形成し、この形成された重ね合わせ像を
遠隔計測カメラによって観測することにより、重ね合わ
せ像と第２の光軸を規定する第１の仮想物体に対して遠
隔計測が実行される。物体からの光は又、第３の反射鏡
で反射され、この反射された光を視準カメラによって観
測することにより、重ね合わせ像と第３の光軸を規定す
る第２の仮想物体に対して視準が実行される。それ故、
本発明の光学的視準装置によれば、遠隔計測カメラ及び
視準カメラからなる目的の異なる二つのカメラを同時に
配置し得、一方の遠隔計測カメラでは倍率を更に高めて
角度視野を狭め、より大きな拡大像を得ることができる
と共に、他方の視準カメラではより角度視野の広い像を
得ることができる。遠隔計測を行う際は、必要に応じ
て、第３の反射鏡を介して視準カメラで物体を捕らえて
第２の仮想物体に対して視準を実行し、第２の反射鏡を
介して遠隔計測カメラで物体を所望の拡大像として捕ら
え、第１の反射鏡の角度位置から物体の距離を計測し、
第１の仮想物体に対して遠隔計測が実行される。従っ
て、広角度範囲に位置する物体に対して遠隔計測カメラ
及び視準カメラを固定したまま、高速かつ容易な視準と
高倍率像による遠隔計測とを両立して同時に実行し得
る。更に、二つのカメラによる遠隔計測及び視準は、共
に仮想物体に対して実行されるため、遠隔計測カメラ及
び視準カメラの配置を任意に決定し得、レイアウトの自
由度を大幅に向上し得る。しかも、装置本体の機構は複
雑化することなく単純に構成し得る。
一平面上において二つの光路上に夫々位置する二つの第
２の反射鏡が、二つの第１の反射鏡によって得られた重
ね合わせ像と基準点とで規定される第１の光軸に関して
対称的に配置されると共に、二つの第２の反射鏡の間に
は第１の光軸を遮るように第３の反射鏡が設けられてい
る。従って、物体からの光は二つの光路において夫々第
２の反射鏡で反射された後に第１の反射鏡で反射されて
重ね合わせ像を形成し、この形成された重ね合わせ像を
遠隔計測カメラによって観測することにより、重ね合わ
せ像と第２の光軸を規定する第１の仮想物体に対して遠
隔計測が実行される。物体からの光は又、第３の反射鏡
で反射され、この反射された光を視準カメラによって観
測することにより、重ね合わせ像と第３の光軸を規定す
る第２の仮想物体に対して視準が実行される。それ故、
本発明の光学的視準装置によれば、遠隔計測カメラ及び
視準カメラからなる目的の異なる二つのカメラを同時に
配置し得、一方の遠隔計測カメラでは倍率を更に高めて
角度視野を狭め、より大きな拡大像を得ることができる
と共に、他方の視準カメラではより角度視野の広い像を
得ることができる。遠隔計測を行う際は、必要に応じ
て、第３の反射鏡を介して視準カメラで物体を捕らえて
第２の仮想物体に対して視準を実行し、第２の反射鏡を
介して遠隔計測カメラで物体を所望の拡大像として捕ら
え、第１の反射鏡の角度位置から物体の距離を計測し、
第１の仮想物体に対して遠隔計測が実行される。従っ
て、広角度範囲に位置する物体に対して遠隔計測カメラ
及び視準カメラを固定したまま、高速かつ容易な視準と
高倍率像による遠隔計測とを両立して同時に実行し得
る。更に、二つのカメラによる遠隔計測及び視準は、共
に仮想物体に対して実行されるため、遠隔計測カメラ及
び視準カメラの配置を任意に決定し得、レイアウトの自
由度を大幅に向上し得る。しかも、装置本体の機構は複
雑化することなく単純に構成し得る。
本発明による遠隔計測のための光学的視準装置の好まし
い特徴によれば、第２の反射鏡及び第３の反射鏡が一体
的な組立を形成しており、第１の光軸及び第２の光軸に
よって規定される平面に対して垂直な共通軸のまわりに
回転自在であるのがよい。
い特徴によれば、第２の反射鏡及び第３の反射鏡が一体
的な組立を形成しており、第１の光軸及び第２の光軸に
よって規定される平面に対して垂直な共通軸のまわりに
回転自在であるのがよい。
本発明による遠隔計測のための光学的視準装置の他の好
ましい特徴によれば、組立に指示計が接続されており、
該指示計は、第１の光軸及び第２の光軸によって規定さ
れる平面の任意の点に位置する遠隔計測物体の極座標を
決定すべく遠隔計測情報と組み合わされる組立の角度位
置情報を提供するのがよい。
ましい特徴によれば、組立に指示計が接続されており、
該指示計は、第１の光軸及び第２の光軸によって規定さ
れる平面の任意の点に位置する遠隔計測物体の極座標を
決定すべく遠隔計測情報と組み合わされる組立の角度位
置情報を提供するのがよい。
以下、本発明を図面に示す好ましい実施例を用いて詳述
する。
する。
第１図に示す公知装置においては、対象物１の映像はテ
レビカメラ２を用いて観測される。この対象物１の映像
は二つの異なる光路から得られる同一対象物の二つの映
像を重ね合わせることによって得られるが、前記の二光
路は軸aa及びbbに関して夫々回転自在な第１の反射鏡上
に少なくとも一つの反射を含んでおり、二つの軸aa及び
bbは互いに平行をなす。
レビカメラ２を用いて観測される。この対象物１の映像
は二つの異なる光路から得られる同一対象物の二つの映
像を重ね合わせることによって得られるが、前記の二光
路は軸aa及びbbに関して夫々回転自在な第１の反射鏡上
に少なくとも一つの反射を含んでおり、二つの軸aa及び
bbは互いに平行をなす。
反射後、反射鏡３からの光束は静止反射鏡５によってカ
メラ２の方向に反射され、他方では反射鏡４からの光束
は静止反射鏡５及びテレビカメラ２の間に配置された半
反射静止反射鏡６での反射によって先行する光束と重な
り合う。この配置によって光路は同一長さをもち、この
ことは、装置が短距離を測定しなければならないときに
映像の良好な重ね合わせを得るために不可欠である。
メラ２の方向に反射され、他方では反射鏡４からの光束
は静止反射鏡５及びテレビカメラ２の間に配置された半
反射静止反射鏡６での反射によって先行する光束と重な
り合う。この配置によって光路は同一長さをもち、この
ことは、装置が短距離を測定しなければならないときに
映像の良好な重ね合わせを得るために不可欠である。
反射鏡３及び４における軸aa及びbbに関する各回転は角
度遊隙なしに同期化され、一方の反射鏡における全ての
回転は他方の鏡における同じ回転を正しい方向で誘導す
る。
度遊隙なしに同期化され、一方の反射鏡における全ての
回転は他方の鏡における同じ回転を正しい方向で誘導す
る。
このようにして、反射鏡の角度位置と、軸aa,bbに関し
て対称軸を構成する第１の光軸を対象物１と共に決定す
る基準点Ｏからの計測すべき距離との間に同一平面上の
関係が存在する。
て対称軸を構成する第１の光軸を対象物１と共に決定す
る基準点Ｏからの計測すべき距離との間に同一平面上の
関係が存在する。
テレビカメラ２の角度視野が狭い場合、より広い角度視
野の他のテレビカメラによって同じく構成される視準シ
ステムが用いられなければならない。第１図の装置では
この種の装置を光軸の近傍に配置することができない。
そのため、本発明による第２図の装置を使用することが
提案される。
野の他のテレビカメラによって同じく構成される視準シ
ステムが用いられなければならない。第１図の装置では
この種の装置を光軸の近傍に配置することができない。
そのため、本発明による第２図の装置を使用することが
提案される。
第２図では第１図と同じ部材も再び使用されている。遠
隔計測操作が対象物１ではなく虚像1aで行われるように
対象物１と第１の反射鏡３及び４との間の光路上に２個
の第２の反射鏡７及び８が夫々配置されており、従っ
て、倍率の低い視準カメラ９を第１の光軸1-0上に配池
することができる。反射鏡７及び８は同一平面上にあ
り、かつこの平面が光軸1-0及び1a-0によって画定され
る光学面に対して垂直であるように位置される。
隔計測操作が対象物１ではなく虚像1aで行われるように
対象物１と第１の反射鏡３及び４との間の光路上に２個
の第２の反射鏡７及び８が夫々配置されており、従っ
て、倍率の低い視準カメラ９を第１の光軸1-0上に配池
することができる。反射鏡７及び８は同一平面上にあ
り、かつこの平面が光軸1-0及び1a-0によって画定され
る光学面に対して垂直であるように位置される。
第３図に示す装置では、視準カメラ９はもはや実像１上
ではなく、虚像1b上で働く。このように構成するために
は、第３の反射鏡10が第２の反射鏡７及び８の間に第１
の光軸1-0を遮るようにして配置される。この反射鏡10
は反射鏡７及び８と一体化されており、このようにして
構成された組立は軸1-0及び1a-0により画定される光学
面に対して垂直な軸ccに関して回転自在である。
ではなく、虚像1b上で働く。このように構成するために
は、第３の反射鏡10が第２の反射鏡７及び８の間に第１
の光軸1-0を遮るようにして配置される。この反射鏡10
は反射鏡７及び８と一体化されており、このようにして
構成された組立は軸1-0及び1a-0により画定される光学
面に対して垂直な軸ccに関して回転自在である。
この新規な配置とそれから得られる利点は、上記光学面
内の種々の部品の概略を表わす第４図を参照して更に詳
しく理解されよう。視準カメラ９をもはや実像１上では
なく、反射鏡10によって生じる虚像1b上で働かせること
によって、遠隔計測カメラ２及び視準カメラ９を空間内
で移動させなくても、図の平面に関して垂直な軸cc（理
解のために図の下部に概略的に示した）に関して３個の
反射鏡7,8及び10を単純に回転させるだけで上記光学面
における大きな角度セクタで遠隔計測操作を行うことが
可能となる。
内の種々の部品の概略を表わす第４図を参照して更に詳
しく理解されよう。視準カメラ９をもはや実像１上では
なく、反射鏡10によって生じる虚像1b上で働かせること
によって、遠隔計測カメラ２及び視準カメラ９を空間内
で移動させなくても、図の平面に関して垂直な軸cc（理
解のために図の下部に概略的に示した）に関して３個の
反射鏡7,8及び10を単純に回転させるだけで上記光学面
における大きな角度セクタで遠隔計測操作を行うことが
可能となる。
このため、反射鏡10が反射鏡７及び８と共になす角θｍ
は0-1b及び0-1aがなす角度の半分に等しくなければなら
ず、かつこれらの反射鏡7,8,10は図示のように位置決め
されなければならない。
は0-1b及び0-1aがなす角度の半分に等しくなければなら
ず、かつこれらの反射鏡7,8,10は図示のように位置決め
されなければならない。
Ｏを中心にとり、カメメラ２及び９によって隠蔽される
セクタを除けば、視準カメラ９の軸を基準とする。
セクタを除けば、視準カメラ９の軸を基準とする。
θＡ＝２（θ＋θｍ） のようなセクタ内に位置する全ての点で遠隔計測を行う
ことができる。
ことができる。
反射鏡7,8及び10によって構成される組立が角度位置指
示計を備えていれば、角度指示及び遠隔計測情報から、
点Ｏに対する各対象の極座標を決定することが可能であ
る。
示計を備えていれば、角度指示及び遠隔計測情報から、
点Ｏに対する各対象の極座標を決定することが可能であ
る。
第５図にもう一つの改良形を示す。この装置は第３図の
装置と同じだが反射鏡11が追加されており、この反射鏡
11が視準カメラ９の光路を修正することを可能にし、こ
れによって、遠隔計測用カメラ２と共に再編成すること
が可能となる。この反射鏡11は遠隔計測用カメラ２の光
路上に配置することも勿論可能である。
装置と同じだが反射鏡11が追加されており、この反射鏡
11が視準カメラ９の光路を修正することを可能にし、こ
れによって、遠隔計測用カメラ２と共に再編成すること
が可能となる。この反射鏡11は遠隔計測用カメラ２の光
路上に配置することも勿論可能である。
以上説明したように、本発明の装置は大きな角度のセク
タ内において、特に人間が直接侵入できない悪環境にお
ける遠隔計測操作を可能にする。
タ内において、特に人間が直接侵入できない悪環境にお
ける遠隔計測操作を可能にする。
第１図は先行技術による遠隔計測装置の説明図、第２図
は本発明による遠隔計測のための光学的視準装置の説明
図、第３図は第２図の改良装置を示す説明図、第４図は
第３図の部分上面図、第５図は第３図の改良装置を示す
説明図である。 １……対象物、２……テレビカメラ、3,4……第１の反
射鏡、５……静止反射鏡、６……半反射静止反射鏡、7,
8……第２の反射鏡、９……視準カメラ。
は本発明による遠隔計測のための光学的視準装置の説明
図、第３図は第２図の改良装置を示す説明図、第４図は
第３図の部分上面図、第５図は第３図の改良装置を示す
説明図である。 １……対象物、２……テレビカメラ、3,4……第１の反
射鏡、５……静止反射鏡、６……半反射静止反射鏡、7,
8……第２の反射鏡、９……視準カメラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−55804（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−93208（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−112207（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−36615（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】互いに平行な軸のまわりに夫々回転自在で
あり、物体の重ね合わせ像を得るために該物体から該重
ね合わせ像までの間において同じ長さを有する二つ光路
を形成すべく該光路上に夫々位置している二つの第１の
反射鏡と、 前記重ね合わせ像と第２の光軸を規定する第１の仮想物
体に対して遠隔計測カメラによる遠隔計測が実行される
ように、同一平面上において前記二つの光路上に夫々位
置すると共に前記重ね合わせ像と基準点とで規定される
第１の光軸に関して対称的に配置された二つの第２の反
射鏡と、 前記重ね合わせ像と第３の光軸を規定する第２の仮想物
体に対して視準カメラによる視準が実行されるように前
記二つの第２の反射鏡の間において前記第１の光軸を遮
るように設けられた第３の反射鏡とを備えている遠隔計
測のための光学的視準装置。 - 【請求項２】前記第２の反射鏡及び前記第３の反射鏡が
一体的な組立を形成しており、前記第１の光軸及び第２
の光軸によって規定される平面に対して垂直な共通軸の
まわりに回転自在である特許請求の範囲第１項に記載の
装置。 - 【請求項３】前記組立に指示計が接続されており、該指
示計は、前記第１の光軸及び第２の光軸によって規定さ
れる前記平面の任意に位置する遠隔計測物体の極座標を
決定すべく遠隔計測情報と組み合わされる前記組立の角
度位置情報を提供する特許請求の範囲第２項に記載の装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8505031 | 1985-04-03 | ||
| FR8505031A FR2580087B1 (ja) | 1985-04-03 | 1985-04-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61280511A JPS61280511A (ja) | 1986-12-11 |
| JPH06100464B2 true JPH06100464B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=9317887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61076436A Expired - Lifetime JPH06100464B2 (ja) | 1985-04-03 | 1986-04-02 | 遠隔計測のための光学的視準装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4781454A (ja) |
| EP (1) | EP0196980B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06100464B2 (ja) |
| DE (1) | DE3666733D1 (ja) |
| FR (1) | FR2580087B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8877162B2 (en) | 2000-05-10 | 2014-11-04 | Novartis Ag | Stable metal ion-lipid powdered pharmaceutical compositions for drug delivery |
| US9421166B2 (en) | 2001-12-19 | 2016-08-23 | Novartis Ag | Pulmonary delivery of aminoglycoside |
| US9554993B2 (en) | 1997-09-29 | 2017-01-31 | Novartis Ag | Pulmonary delivery particles comprising an active agent |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109218702B (zh) * | 2018-09-05 | 2019-12-31 | 天目爱视（北京）科技有限公司 | 一种相机自转式3d测量及信息获取装置 |
| CN111912387A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-11-10 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 基于光学反射原理的飞机全机水平测量点集中测量点法 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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