JPH0718210U - 測量機用反射ターゲット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来使用可能な近距離から遠距離までの範囲
以上の範囲で使用することの可能な測量機用反射ターゲ
ットの提供。 【構成】 表面に入射光を入射方向に沿って反射させる
マイクロプリズムが密集状態に設けられた反射面を有
し、反射面を測量機の送光部ｂに対峙させた状態で使用
される測量機用反射ターゲットにおいて、前記反射面
に、発散角が小さく反射率のよい（指向性のよい）第１
のマイクロプリズム群Ａと、第１のマイクロプリズムよ
り発散角が大きく反射率の劣る（指向性の劣る）他のマ
イクロプリズム群Ｂとを混在させて、遠距離では、指向
性のよい第１のマイクロプリズム群Ａにおける反射光が
わずかに発散されて受光部有効エリアｃに入射すること
で受光部における適正光量が確保され、至近距離では、
指向性の劣る第２のマイクロプリズム群Ｂにおける反射
光が発散されて受光部有効エリアｃに入射することで受
光部における適正光量が確保される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光波距離計等の送光部から出射された光を光波距離計等の受光部で 受光できるように、光を入射方向に沿って反射する測量機用反射ターゲットに関 する。

【０００２】

【従来の技術】

図７，８は従来の反射ターゲットの断面図，拡大正面図を示しており、図に示 されるように、反射ターゲットＴは、可撓性ベースプレート１の表面に、マイク ロ光学反射部であるマイクロプリズム３が密集状態に形成された可撓性反射ター ゲット本体２が接着剤４を介し接着一体化された構造で、ターゲット本体２には 、視準し易いように、中心を示す十字線等が印刷されている。マイクロプリズム ３は、図９に拡大して示すように、三角錐形状を呈し、各プリズム３に入射した 光はプリズムの反射面３ａ，３ｂ，３ｃで反射されて入射した方向と平行な方向 に出射する。このため図１０，１１に示すように、反射ターゲットＴを測量機の 対物レンズａにおける送光部ｂに対峙させて測点に配置した場合には、測量機の 送光部ｂから出射された光Ｌ₁は反射ターゲットＴで反射され、この反射光が測 量機の受光部で受光され、送光部２から出射した光Ｌ₁の位相と、この光Ｌ₁が反 射ターゲットＴで反射されて受光部で受光される光Ｌ₂の位相との位相差から、 測量機から測点までの距離Ｌを求めるようになっている。

【０００３】

【考案の解決しようとする課題】

そして従来の反射ターゲットは、数ｍの近距離から約１００ｍの遠距離までの 測定に使用できるようになっている。即ち、遠距離となればなる程、光が発散す るため、反射ターゲットＴで反射された光が測量機側に戻って送光部ｂ周辺につ くる反射光Ｓ（図１１参照）は対物レンズａの大きさを大きく超えた拡がりをも ち、受光部有効エリアｃ（対物レンズ有効径）に入射する光の光量が低下する。 このため位相差測定に必要な光量の光が受光部有効エリアｃに入射するためには 、所定距離以内において反射ターゲットを使用する必要がある。一方、近距離と なればなる程、１つの対物レンズで送光と受光を共用する構造の測量機では、反 射ターゲットで反射された光が測量機の対物レンズに戻ると反射光Ｓは小さくな って、送光部ｂ以外の受光部有効エリアｃに光が入射しないおそれがあり、受光 部有効エリアｃに反射光が入射するためには、所定距離以上離して反射ターゲッ トを使用する必要がある。

【０００４】 この様な観点から、送受光の光学系を同軸とする測量機における従来の反射タ ーゲットの保証使用可能距離は数ｍ〜約１００ｍにとどまり、さらなる至近距離 において、或いはさらなる遠距離において使用したくとも使用できないという問 題があった。 また図１２，１３は、ベースプレート１の表面にマイクロビーズ５が密集状態 に配置され、マイクロビーズ５のベースプレート側にはアルミニウムで蒸着され た反射面６が形成されて、入射光Ｌ₁に沿った方向に反射光Ｌ₂が出射する構造の 反射ターゲット（特公平３−３１６２号）を示しており、この種のタイプの反射 ターゲットにおいても、マイクロプリズム使用の反射ターゲットに比べると使用 可能距離が短いが、同様の問題がある。

【０００５】 考案者が反射ターゲットについて考察したところ、反射ターゲットで反射され た光は光の入射方向に対し所定角度だけ発散（この角度を発散角という）され、 従来の反射ターゲットには、発散角が小さく反射率のよいものと、発散角が大き く反射率が劣るものの２種類があることがわかった。そこで、考案者は、反射タ ーゲットのマイクロプリズムとして、発散角が小さく反射率のよいマイクロプリ ズムと発散角が大きく反射率の劣るマイクロプリズムと混在させた構造としたと ころ、使用可能距離が従来の反射ターゲットよりも近距離側および遠距離側の双 方に拡大できることが確認された。

【０００６】 本考案は前記従来技術の問題点におよび前記した様な考察の下になされたもの で、その目的は、従来使用可能な近距離から遠距離までの範囲以上の範囲で使用 することの可能な測量機用反射ターゲットを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するために、本考案に係る測量機用反射ターゲットにおいては 、入射光を入射方向に沿って反射させるマイクロ光学反射部が密集状態に設けら れた反射面を有し、反射面を測量機の送光部に対峙させた状態で使用される測量 機用反射ターゲットにおいて、前記反射面に、発散角が小さく反射率のよい第１ のマイクロ光学反射部と、前記第１のマイクロ光学反射部より発散角が大きく反 射率の劣る他のマイクロ光学反射部とを混在させるようにしたものである。

【０００８】 また請求項２では、請求項１記載の測量機用反射ターゲットにおいて、発散角 および反射率の異なるマイクロ光学反射部を、反射面全体に略均一に分布するよ うに一定の配列パターンに配置するようにしたものである。 また請求項３では、請求項１記載の測量機用反射ターゲットにおいて、反射面 の周縁寄り程、発散角が大きく反射率のよいマイクロ光学反射部を配置するよう にしたものである。

【０００９】

【作用】

遠距離測定では、送光部から出射した光は平行光であるが角度的な拡がりをも つため、反射ターゲットの反射面全体に当たって反射される。そして発散角が大 きく反射率の劣る（指向性の劣る）マイクロ光学反射部により構成された反射面 領域で反射された光は、測定機まで遠距離のため大きく発散される。このため、 反射光は送光部周辺の受光部有効エリアにも導かれるが、発散光はエネルギ密度 が低いため受光部における適正光量の確保にそれ程ど寄与しない。しかし発散角 が小さく反射率のよい（指向性のよい）マイクロ光学反射部で反射された光は、 遠距離のためわずかに発散されて送光部周辺の受光部有効エリアに導かれる。こ の反射光はそれ程発散されないため、光のエネルギー密度はそれ程低下しておら ず、受光部における適正光量の確保に寄与する。

【００１０】 一方、至近距離測定では、送光部から出射した光が反射ターゲットの反射面の 一部（一般には反射ターゲットの中央を視準するため反射面の中央部）に当たっ て反射される。そして発散角が小さく反射率のよい（指向性のよい）マイクロ光 学反射部により構成された反射面領域で反射された光は、至近距離のためそれ程 発散されることなく送光部に導かれ、受光部有効エリアにはほとんど導かれない ため、受光部における適正光量の確保に寄与しない。しかし発散角が大きく反射 率の劣る（指向性の劣る）マイクロ光学反射部により構成された反射面領域で反 射された光は、発散されて送光部周辺の受光部有効エリアに導かれる。この反射 光は発散光とはいえ至近距離のため、エネルギー密度はそれ程低下しておらず、 受光部における適正光量の確保に寄与する。

【００１１】 請求項２では、発散角および反射率の異なるマイクロ光学反射部群が一定の配 列パターンに基づいて配置されているので、反射面の形成が容易となる。 請求項３において、至近距離では、送光部からの出射光が反射ターゲットの反 射面の中央部（発散角が大きく反射率の劣るマイクロ光学反射部からなる反射面 領域）に主として当たるので、かなりの至近距離でも受光部に適正光量が得られ る。

【００１２】

【実施例】

次に、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図１は本考案の第１の実施例である反射ターゲットの正面図である。 反射ターゲット１０Ａの主構造は、従来技術において示した反射ターゲット（ 図７〜図９）の構造と同様、可撓性ベースプレートの表面に、マイクロプリズム が密集状態に形成された可撓性反射ターゲット本体が接着一体化された構造であ るが、反射ターゲット本体の反射面は、発散角および反射率の異なる２種類のマ イクロプリズム１２，１３によって構成されている。

【００１３】 即ち、発散角が小さく反射率のよい（指向性のよい）マイクロプリズム１２か らなる第１のマイクロプリズム群Ａと、第１のマイクロプリズム１２より発散角 が大きく反射率の劣る（指向性の劣る）マイクロプリズム１３からなる第２のマ イクロプリズム群Ｂとが上下方向に交互となる横縞配列パターンに形成されてい る。図１における斜線を付けた領域は第１のマイクロプリズム群Ａを、斜線を付 けない領域は第２のマイクロプリズム群Ｂをそれぞれ示す。さらに具体的には、 マイクロプリズムは、ターゲット本体の成形時にターゲット本体の表面に形成さ れるが、プリズムの大きさが小さい程、反射面（図８における符号３ａ，３ｂ， ３ｃ参照）の加工精度が低下し（プリズムの反射面は微小なため、小さい程加工 し難く、それだけ加工精度も悪くなるものと思われる。）反射光の発散角が大き く反射率が低下する（指向性が劣る）ことが考案者により確認されている。この ため発散角が小さく反射率のよい（指向性のよい）マイクロプリズム群Ａとこの マイクロプリズム群Ａより発散角が大きく反射率の劣る（指向性の劣る）マイク ロプリズム群Ｂとを交互に配置し、反射角が小さく反射率のよい（指向性のよい ）マイクロプリズム群Ａにおける反射光によって、遠距離測定における光量不足 （送光部周辺の受光部有効エリアに十分な光量が得られないこと）を補うととも に、発散角が大きく反射率の劣る（指向性が劣る）マイクロプリズム群Ｂにおけ る反射光によって、至近距離における反射光の入射エリアのスポット化を妨げる （送光部周りの受光部有効エリアに光を入射させる）ようになっている。

【００１４】 図２は本考案の第２の実施例である反射ターゲットの正面図である。 この実施例における反射ターゲット１０Ｂは、発散角が小さく反射率のよい（ 指向性のよい）マイクロプリズム群Ａが縦横に配列されて、発散角が大きく反射 率の劣る（指向性の劣る）マイクロプリズム群Ｂが碁盤目状に形成されている。 図３は本考案の第３の実施例である反射ターゲットの正面図である。

【００１５】 この実施例における反射ターゲット１０Ｃは、発散角および反射率（指向性） の異なる３種類のマイクロプリズム群Ａ，Ｂ，Ｃが同芯円状に形成されており、 外側のプリズム群程、発散角が小さく反射率がよい（指向性がよい）構造となっ ている。 即ち近距離では、反射ターゲット１０Ｃの中央部に光がスポット状に当たるが 、反射ターゲット中央部に形成されている第３のマイクロプリズム群Ｃは第１， 第２のマイクロプリズム群Ａ，Ｂに比べて発散角が大きく反射率が劣る（指向性 が劣る）ため、図４に示されるように、反射光Ｌ₂が発散されて測量機の対物レ ンズａの送光部ｂの周辺に導かれ、送光部ｂ周りの受光部有効エリアｃに反射光 Ｌ₂が入射する。

【００１６】 また中距離では、反射ターゲット１０Ｃの第２，第３のマイクロプリズム群Ｂ ，Ｃに光が当たるが、発散角および反射率（指向性）中程度の第２のマイクロプ リズム群Ｂでの反射光がわずかに発散されて、測量機の対物レンズａの送光部ｂ の周辺に導かれ、送光部周りの受光部有効エリアｃに反射光Ｌ₂が入射する。ま た遠距離では、反射ターゲット１０Ｃの第１，第２，第３のプリズム群Ａ，Ｂ， Ｃ全域に光が当たり、発散角が小さく反射率のよい（指向性のよい）第１のプリ ズム群Ａでの反射光が遠距離のためわずかに発散され、対物レンズａの送光部ｂ の周辺に導かれ、送光部周りの受光部有効エリアｃに反射光Ｌ₂が入射する。

【００１７】 図５は本考案の第４の実施例である反射ターゲットの正面図である。 この実施例における反射ターゲット１０Ｄでは、マイクロ光学反射部として、 マイクロプリズムに代えてマイクロビーズを使用したものである。そして直径の 大きいビーズは直径の小さいビーズに比べて加工し易い分、加工精度がよく、従 って発散角が小さく反射率がよい（指向性がよい）。そこで直径の異なる３種類 のマイクロビーズを使って、中央部寄りが最も発散角が小さく反射率のよい（指 向性のよい）マイクロビーズ群となるように、発散角および反射率（指向性）の 異なるマイクロビーズ群Ａ₁，Ｂ₁，Ｃ₁を同心円状に配置した。

【００１８】 図６は本考案の第５の実施例である反射ターゲットの正面図である。 前記実施例における反射ターゲットでは大きさの異なるマイクロプリズムやマ イクロビーズが一定の条件に基づいて配置されていたが、本実施例における反射 ターゲット１０Ｅでは大きさの異なる２種類のマイクロビーズ１３，１４がラン ダムに配置されている。

【００１９】 なお前記実施例では、マイクロプリズムの大きさを異ならしめることで、反射 光の発散角および反射率（指向性）を異ならしめているが、プリズムの大きさを 同じとし、例えばシボ加工処理のシボの密度を異ならしめる等してプリズムの反 射面の面精度を異ならしめて、反射光の発散角および反射率（指向性）を調整す るようにしてもよい。

【００２０】 また前記実施例では、送光部と受光部が同一軸上に設けられた送受光部同軸構 造の測量機について説明したが、送光部と受光部とが並設された送受光部並設構 造の測量機についても全く同様である。

【００２１】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案に係る測量機用反射ターゲットによれ ば、遠距離測定では、発散角が小さく反射率のよい（指向性のよい）マイクロ光 学反射部での反射光が、遠距離のためわずかに発散されて送光部周辺の受光部有 効エリアに導かれて、受光部における適正光量の確保に寄与するとともに、至近 距離測定では、発散角が大きく反射率の小さい（指向性の劣る）マイクロ光学反 射部での反射光が発散されて送光部周辺の受光部有効エリアに導かれて、受光部 における適正光量の確保に寄与するので、従来における使用可能範囲を超えた至 近距離から遠距離に至る測定に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例である反射ターゲットの
正面図

【図２】本考案の第２の実施例の反射ターゲットの正面
図

【図３】本考案の第３の実施例の反射ターゲットの正面
図

【図４】同実施例の反射ターゲットにおける反射光が送
光部周辺に至る様子を説明する説明図

【図５】本考案の第４の実施例の反射ターゲットの正面
図

【図６】本考案の第５の実施例の反射ターゲットの正面
図

【図７】従来の反射ターゲットの拡大縦断面図

【図８】同反射ターゲットの一部拡大正面図

【図９】マイクロプリズムの拡大斜視図

【図１０】従来の反射ターゲットの使用状態を説明する
説明図

【図１１】従来の反射ターゲットの問題点を説明する説
明図

【図１２】従来の他の反射ターゲットの拡大縦断面図

【図１３】同反射ターゲットの一部拡大正面図

【符号の説明】

１０Ａ〜１０Ｅ 反射ターゲット １２，１３ マイクロ光学反射部であるマイクロプリズ
ム １４，１５ マイクロ光学反射部であるマイクロビーズ Ａ 発散角が小さく反射率のよい（指向性のよい）マイ
クロプリズム群 Ｂ 発散角が大きく反射率の劣る（指向性の劣る）マイ
クロプリズム群

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射光を入射方向に沿って反射させるマ
   イクロ光学反射部が密集状態に設けられた反射面を有
   し、反射面を測量機の送光部に対峙させた状態で使用さ
   れる測量機用反射ターゲットにおいて、前記反射面に
   は、発散角が小さく反射率のよい第１のマイクロ光学反
   射部と、前記第１のマイクロ光学反射部より発散角が大
   きく反射率の劣る他のマイクロ光学反射部とが混在する
   ことを特徴とする測量機用反射ターゲット。
2. 【請求項２】 前記発散角および反射率の異なるマイク
   ロ光学反射部は、反射面全体に略均一に分布するように
   一定の配列パターンに配置されたことを特徴とする請求
   項１記載の測量機用反射ターゲット。
3. 【請求項３】前記反射面の周縁寄り程、発散角が小さく
   反射率のよいマイクロ光学反射部が配置されたことを特
   徴とする請求項１記載の測量機用反射ターゲット。