JPH10307025A

JPH10307025A - 点光源装置およびこの点光源装置を用いた写真測量用ターゲット

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Publication number: JPH10307025A
Application number: JP13279597A
Authority: JP
Inventors: Atsumi Kaneko; 敦美金子; Toshihiro Nakayama; 利宏中山; Atsushi Kida; 敦木田
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1997-05-07
Filing date: 1997-05-07
Publication date: 1998-11-17
Anticipated expiration: 2017-05-07
Also published as: JP3758809B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基準点が視認しやすい点光源装置を用いた写
真測量用ターゲットを得る。【解決手段】正三角形のターゲット１０は、枠材１２
と底板１４と遮光板１６とを備える。遮光板１６は３つ
の円形穴２０、２２、２４を備える。円形穴２０、２
２、２４の下方には点光源装置３０、３２、３４がそれ
ぞれ位置している。各点光源装置は複数のＬＥＤから形
成され、各ＬＥＤの光軸が写真測量の基準点となる一点
で交差することにより、基準点を強調する。ターゲット
１０の中央には、点光源駆動部２６が設けられ、周囲の
光量に応じて各ＬＥＤの明るさを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば写真測量に
おいて、撮影時に長さや角度の基準として用いられる写
真測量用ターゲットの点光源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来交通事故調査などで行なわれる写真
測量において、例えば被写体は銀塩フィルムを用いたカ
メラ、あるいは電子スチルカメラにより撮影され、記録
画像における被写体の２次元座標から、演算により被写
体の３次元座標が得られる。

【０００３】このような写真測量において、例えば円錐
形状の目印（以下コーンという）が３ヵ所に設置され、
これらコーンを含めた撮影が行なわれる。そして、記録
画像を用いて実際の座標を算出する際には、各コーンの
先端を基準点として、これら基準点によって規定される
基準平面を擬似的な水平面として演算が行なわれ、得ら
れた座標値に基づき、作図が行なわれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしコーンの先端で
ある基準点は、測量が夜間等に行なわれると特に、方向
によっては識別しにくいため、座標値に誤差が生じ、正
確な作図ができないという問題が生じる。

【０００５】本発明は、この様な問題に鑑みてなされた
ものであり、基準点の識別が容易な写真測量用ターゲッ
トを提供することが目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による点光源装置
は、指向性を有し、指向軸に対して所定の角度範囲で光
が射出する複数の光源と、光源に対し光が射出する側に
設けられた絞りとを備え、複数の光源の各指向軸が一点
で交差するように、複数の光源が配置されたことを特徴
としている。

【０００７】また本発明による写真測量用ターゲット
は、記録画像に基づいて任意の原点に対する被写体の座
標を求める写真測量に用いられる写真測量用ターゲット
であって、基準平面を定義する少なくとも３個の基準点
と、基準点に対応し、基準点をそれぞれ強調する少なく
とも３個の点光源装置とを備え、この点光源装置が指向
性を有し、指向軸に対して所定の角度範囲で光が射出す
る複数の光源と、光源に対し光が射出する側に設けられ
た絞りとを備え、複数の光源の各指向軸が基準点で交差
するように配置されたことを特徴とする。

【０００８】点光源装置において、好ましくは、光源か
ら射出された光が指向軸に近いほど光度が漸増し、指向
軸における光度が最も高い。

【０００９】点光源装置において、好ましくは、複数の
光源が環状に配置される。さらに好ましくは、各指向軸
が交差する点を通り、点光源装置が載置される面に垂直
な軸に関して、光源から絞りを介して射出される光が、
軸周りの全方向から視認できる。

【００１０】点光源装置において、好ましくは、周囲の
光量を検出する光検出手段が設けられ、光源の射出光量
が、光検出手段から検出された光量に応じて制御され
る。

【００１１】点光源装置において、好ましくは、絞りが
光源から射出される光を、光源の輝度が最も高くなるよ
うに絞る。

【００１２】点光源装置において、好ましくは、絞りが
遮光板に形成された円形穴である。

【００１３】点光源装置において、好ましくは、絞りの
近傍に防水防塵の透明部材が設けられる。さらに好まし
くは、透明部材が、光源と絞りとの間に設けられた円筒
部材であり、点光源の光を拡散させる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明による写真測量用タ
ーゲットの実施形態について添付図面を参照して説明す
る。なお、本実施形態に用いられるカメラは撮像素子を
用いた電子スチルカメラであり、撮像された画像は、記
録媒体に電気的あるいは磁気的に記録されるものとす
る。

【００１５】図１は、本発明の実施形態であるターゲッ
ト１０と、被写体である立方体１０２と、カメラ１００
との位置関係を示す図である。カメラ１００は立方体１
０２とターゲット１０が両方写るように２方向から撮影
される。第１及び第２のカメラ位置は、それぞれ撮影レ
ンズの後側主点位置Ｍ１、Ｍ２で示され、光軸方向はそ
れぞれＯ１、Ｏ２で示される。なお、第１のカメラ位置
Ｍ１は実線で示され、第２のカメラ位置Ｍ２は破線で示
される。

【００１６】ターゲット１０は、後述するように、正三
角形の頂点に位置する３つの基準点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を
有し、これらの基準点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３によって定義さ
れる形状（図中、ハッチングで示される）を本明細書で
は基準形状と呼ぶ。本実施形態では、基準形状を長さＬ
の正三角形とする。

【００１７】図２(a) 、図２(b) は２つのカメラ位置Ｍ
１、Ｍ２からそれぞれ撮影されたときの画像である。図
２(a) で示す画像１において、撮像中心ｃ１を原点とす
る２次元直交座標系である第１の写真座標系（ｘ１，ｙ
１）が画像上に設定される。この第１の写真座標系にお
ける基準点Ｐ１の像点はｐ11（ｐｘ11, ｐｙ11）で示さ
れる。同様に基準点Ｐ２、Ｐ３はそれぞれ像点ｐ12（ｐ
ｘ12, ｐｙ12）、ｐ13（ｐｘ13, ｐｙ13）と対応する。
図２(b) の画像２においても、第２の写真座標系（ｘ
１，ｙ１）における基準点Ｐ１〜Ｐ３の像点は、それぞ
れｐ21（ｐｘ21,ｐｙ21）、ｐ22（ｐｘ22, ｐｙ22）、
ｐ23（ｐｘ23, ｐｙ23）で示される。

【００１８】図３は、カメラと２枚の画像、およびター
ゲットとの位置関係を３次元的に示す図である。図２に
示された２枚の画像から立方体の３次元座標を求めるた
めには、ある３次元の基準座標系を設定し、この基準座
標系における２枚の画像の位置を定めることが必要であ
る。第１のカメラ位置Ｍ１を原点とし、光軸Ｏ１方向を
Ｚ軸とする右手系の３次元直交座標系（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を
基準座標系と定め、第２のカメラ位置Ｍ２の位置をこの
基準座標で表す。即ち第２のカメラ位置Ｍ２は、第１の
カメラ位置に対する変位量（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）、およ
び光軸Ｏ１に対する回転角（α，β，γ）で示される。

【００１９】基準座標系における基準点Ｐｉ（ｉ= １〜
３）の３次元座標（ＰＸｉ，ＰＹｉ，ＰＺｉ）は、例え
ば基準点と、その像点と、撮影レンズの後側主点位置と
が一直線上にあることを利用した共線方程式（（１）
式）を用いて求められる。なお、（１）式におけるＣは
主点距離、即ち焦点距離であり、２枚の画像において同
一であることとする。主点距離Ｃは、図３では撮影レン
ズの後側主点位置Ｍ１と撮像中心ｃ１との距離、あるい
は撮影レンズの後側主点位置Ｍ２と撮像中心ｃ２との距
離である。

【００２０】

【数１】

【００２１】図５のフローチャートに沿って２枚の画像
から平面図を得るステップを説明する。これらのステッ
プは、例えば外部のコンピュータ（図示しない）により
行なわれる。

【００２２】まず処理がスタートすると、ステップＳ１
０２で（１）式における未知変量、即ち基準座標系にお
ける第２のカメラ位置（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）、および光
軸Ｏ２の光軸Ｏ１に対する回転角（α，β，γ）は０で
ない適当な数値が与えられる。ステップＳ１０４では、
前述したように基準点Ｐ１の２枚の画像における像点ｐ
11、ｐ21がペアに指定され、それぞれの写真座標系で表
される（図２参照）。基準点Ｐ２、Ｐ３についても同様
に像点のペアｐ12とｐ22、ｐ13とｐ23が指定される。

【００２３】次にステップＳ１０６において、初期値を
１とする変数ｋが与えられる。ステップＳ１０８では、
２枚の画像に共通して写る任意の物点、例えば図１に示
す立方体の頂点Ｑｋ（ｋ＝１）を決定する。そして物点
Ｑ１の画像１（図２(a) 参照）における像点をｑ11、画
像２（図２(b) 参照）における像点をｑ21とし、この２
点をペアに指定する。

【００２４】ステップＳ１１０において、共線方程式を
例えば逐次近似解法などの手法を用いて解き、基準点Ｐ
ｉ（ｉ= １〜３）の３次元座標（ＰＸｉ，ＰＹｉ，ＰＺ
ｉ）、および物点Ｑ１の３次元座標（ＱＸ１，ＱＹ１，
ＱＺ１）を求める。逐次近似解法とは、前述の共線方程
式において未知変量Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏ、α、β、γに初
期値を与え、この初期値の周りにテーラー展開して線形
化し、最小二乗法により未知変量の補正量を求める手法
である。この演算により未知変量のより誤差の少ない近
似値が求められる。

【００２５】上述のように基準座標系における基準点Ｐ
ｉ（ｉ= １〜３）の３次元座標（ＰＸｉ，ＰＹｉ，ＰＺ
ｉ）は、２つの写真座標ｐ1i（ｐｘ1i，ｐｙ1i）、ｐ2i
（ｐｘ2i，ｐｙ2i）から変換されると同時に、Ｘｏ、Ｙ
ｏ、Ｚｏ、α、β、γの近似値が求められる。また物点
Ｑ１も、２つの写真座標ｑ11（ｑｘ11，ｑｙ11）、ｑ21
（ｑｘ21，ｑｙ21）から、３次元の基準座標（ＱＸ１，
ＱＹ１，ＱＺ１）に変換される。

【００２６】ステップＳ１１２では、座標値による距離
を実際の距離に補正するための補正倍率ｍを求める。こ
の演算には既知の長さ、例えば基準点Ｐ１とＰ２との距
離が用いられる。Ｐ１とＰ２の実際の距離はターゲット
１０の一辺の長さＬであることから、基準座標系（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）におけるＰ１とＰ２の距離Ｌ’（図３参照）と
Ｌとの間には次の関係式が成り立つ。

【００２７】Ｌ＝Ｌ’×ｍ（ｍ：補正倍率）

【００２８】ステップＳ１１４では、上式で求められた
補正倍率ｍを用いて実際の長さにスケーリングされる。

【００２９】ステップＳ１１６では、図４に示すように
Ｐ１とＰ２を結ぶ直線をＸ軸とし、基準形状を含む平面
ＰｓをＸ−Ｚ平面とする３次元座標系（Ｘ’，Ｙ’，
Ｚ’）が設定され、基準点Ｐ１を原点として基準点Ｐ
２、Ｐ３、および物点Ｑ１が基準座標系から座標変換さ
れる。なお、原点は基準形状を含む面内であれば、任意
の点でも構わない。この座標変換は、例えばベクトル変
換などを用いて行なわれる。

【００３０】ステップＳ１１８では図示しないモニタな
どに、例えばＸ−Ｚ平面図として基準点Ｐ１〜Ｐ３とと
もに物点Ｑ１が図示される。なお、特にＸ−Ｚ平面図に
限定されることはなく、Ｘ−Ｙ平面図あるいは立体斜視
図でもよい。

【００３１】ステップＳ１２０ではペア指定を継続する
か否か、即ちさらに別の物点の３次元座標を求めるか否
かを判定する。ペア指定を継続しない場合は処理が終了
する。さらにペア指定を行なう場合はステップＳ１２２
においてｋが１つカウントされ、ステップＳ１０８から
再実行される。

【００３２】このように任意の物点Ｑｋの数、即ちｋの
回数分だけステップＳ１０８からステップＳ１２２まで
繰り返し行なわれ、２枚の画像から基準点から形成され
る基準平面を基に作図される。なお物点Ｑｋの数ｋは、
Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏ、α、β、γを誤差の少ない値に近似
するために最低２つ（基準点の３点と合わせて５点）必
要であり、２つ以上が好ましい。

【００３３】図６から図９には、第１実施形態である点
光源装置が写真測量用ターゲットと共に示される。図６
はターゲット１０を分解して示す斜視図である。ターゲ
ット１０は幅３〜５ｃｍ、高さ５ｃｍの木材が１辺１ｍ
の正三角形になるように形成された枠材１２と、この枠
材１２の底を閉密する三角形の底板１４と、枠材１２上
に載置される三角形の遮光板１６を備えている。

【００３４】遮光板１６は１辺１ｍ、厚さ２〜３ｍｍの
正三角形の板であり、光を遮断する鋼材から成る。遮光
板１６の各頂点近傍には、約１０ｍｍ程度の円形穴２
０、２２、２４がそれぞれ形成される。円形穴の口径
は、５ｍ離れて見たときに擬似的に点として視認される
大きさ、即ち１０ｍｍ以下が好ましい。円形穴２０、２
２、２４の中心をそれぞれ基準点Ｐ１とすると、この３
点Ｐ１は測量の基準形状となる正確な正三角形を形成す
る。なお基準形状は正三角形に限定されることはなく、
一定の形状を有していればよい。例えば四角形でもよ
く、大きさも限定されない。また遮光板１６の材料は鋼
材に限ることなく、木材などでもよい。

【００３５】円形穴２０、２２、２４の下方の底板１４
には、それぞれ点光源装置３０、３２、３４が設けられ
る。各点光源装置３０、３２、３４は円環状に配置され
た複数の高輝度ＬＥＤ（発光ダイオード）を備えてお
り、対応する円形穴２０、２２、２４から光が射出する
ことにより、基準点Ｐ１が強調される。

【００３６】遮光板１６の中央には、３つの点光源装置
３０、３２、３４を駆動する光源駆動部２６が埋め込ま
れる。光源駆動部２６は、受光量によって抵抗が変化す
るＣｄＳ素子（図示しない）を備え、周囲の光量に応じ
て各点光源装置３０、３２、３４の光量を制御する。

【００３７】図７は点光源装置３０を底板１４側から見
た平面図であり、図８は図６のＩ−Ｉ線に沿った断面に
おける点光源装置を示す。点光源装置３０は、１２個の
ＬＥＤ３０１〜３１２を備えている。１２個のＬＥＤ３
０１〜３１２は底板１４に環状に等間隔に配置されてお
り、また底板１４から円形穴２０に向かって斜め上方に
光を射出するように設けられている。

【００３８】図９はＬＥＤの指向特性を示す図である。
ＬＥＤは指向性を有しており、指向軸ＢＬに沿って、図
中実線で示される光度が分布している。なお指向軸ＢＬ
は、本明細書中においては、ＬＥＤの発光点Ｂ１を起点
とし、所定平面上で発光点Ｂ１から所定距離はなれた発
光点周囲の最も放射強度の大きい点Ｂ２（以下ピーク点
という）を結ぶ直線として定義する。図９では、発光点
Ｂ１を原点に放射状に延びた目盛りが、指向軸ＢＬに対
して時計回り及び反時計回りに９０°の範囲で１０°刻
みに記される。一方、径方向の目盛りは指向軸ＢＬの放
射強度を１とした時の放射強度比を示し、０．１刻みに
記される。例えば、指向軸ＢＬから１０°成す角の点に
おける放射強度は、ピーク点の放射強度に対して約０．
７倍である。

【００３９】指向軸ＢＬに対する光の広がり角は、例え
ば半値角および半値全角で示される。放射強度比が０．
５の時の、指向軸ＢＬに対する光の広がり角を半値角と
いう。指向軸ＢＬの左右の半値角を合わせた角、即ち図
中矢印で示す角ηを半値全角という。図９において、実
線と放射強度比０．５の太目盛り線との交点をＢ３と
し、この交点Ｂ３と発光点Ｂ１とを結ぶ一点破線と、指
向軸Ｂｌとの成す角が半値角である。図９に示すＬＥＤ
の半値角は約１３°であるから、半値全角ηは約２６°
である。

【００４０】図８に特によく示すように、ＬＥＤ３０１
〜３１２から射出された光は円形穴２０を通って外部に
向うが、このとき円形穴２０が絞りの役目を果たし、射
出光の輝度が最も高くなるように絞られる。円形穴２０
で絞られた光の広がる角度φは、ＬＥＤの半値全角、例
えば約３０°（図中、実線で示す）であることが望まし
い。

【００４１】ＬＥＤの数は特に限定されないが、どの方
向から見ても光が視認できる数があればよい。例えば射
出光の広がり角度φが３０°であれば、１２個以上設け
れば全方向から視認できる。ＬＥＤ３０１〜３１２は、
３６０°のどの方向からでも視認できるようにするため
に調整されて配置される。

【００４２】ＬＥＤ３０１の指向軸をＡ１（図中一点鎖
線で示される）とすると、指向軸Ａ１は円形穴２０の中
心軸上に位置する基準点Ｐ１を通っている。同様にＬＥ
Ｄ３０２の指向軸Ａ２、ＬＥＤ３０３の指向軸Ａ３、
（以下同様）も基準点Ｐ１を通っている。即ち、１２個
のＬＥＤの各指向軸は、基準点Ｐ１で交差している。ま
た、各指向軸は遮光板１６に対して角度θを成してい
る。角度θは、５ｍ離れた場所から水平面に置かれた基
準点が視認しやすい角度、即ち約１５°から２０°が好
ましいが、特に限定されない。

【００４３】点光源３２、３４は点光源３０と同じ構成
である。なお点光源３２のＬＥＤは、対応する点光源３
０のＬＥＤの番号に１２を加算して示し、点光源３４の
ＬＥＤは、対応する点光源３０のＬＥＤの番号に２４を
加算して示す。

【００４４】各ＬＥＤの指向軸の角度θによって決定さ
れる基準点の高さは、３つの基準点Ｐ１において等しけ
ればよく、それぞれの基準点Ｐ１において点光源装置の
１２個のＬＥＤ指向軸が交差していればよい。また点光
源装置３０、３２、３４の中心、即ち基準点Ｐ１が正確
な正三角形を形成していればよい。従って、枠１４や遮
光板１６の形状は正確でなくてもよく、精度を要求され
ない。

【００４５】図９は点光源装置と光源駆動部との電気的
構成を示す図である。本実施形態の点光源装置では、光
源の駆動電圧を制御することにより、各ＬＥＤの発光光
量が制御される。ＬＥＤの発光光量は、同一電流でもＬ
ＥＤ毎に異なるため、光量を一定にするために制限抵抗
をそれぞれの発光光量に応じて調整し、光量が均一にな
るようにしている。従って、全体の駆動電圧を制御して
各々のＬＥＤに流れる電流を変化させると、発光光量は
各ＬＥＤにおいて同様に変化する。

【００４６】光源駆動部２６は、電源２６２と、スイッ
チ２６４と、直列に接続された抵抗２６１と光伝導素子
２６６と、固定抵抗２６３と、トランジスタ２６８とを
備える。光伝導素子２６６は例えば可視光を検出するＣ
ｄＳ（硫化カドミウム）から成り、ターゲット１０が設
置された場所が暗くなる、即ち周囲の光量が小さくなる
と抵抗値が下がり、明るくなると抵抗値は増大する。Ｌ
ＥＤ３０１〜３１２は、それぞれ対応した制限抵抗４０
１〜４１２と直列に連結され、各ＬＥＤと制限抵抗とが
１セットにされる。そして、１２セットが並列に連結さ
れる。即ち、トランジスタ２６８から出力された電流
は、３６個のＬＥＤ３０１〜３３６に同じ電流量で流れ
る。

【００４７】なお図示しないが、他の発光量の制御手段
として、個々のＬＥＤに流す電流値を制御してもよい。
例えば、個々のＬＥＤに直列に連結された抵抗の値を変
化させてもよいし、抵抗部を電流源に置き換えて制御し
てもよい。

【００４８】次に回路の動作を説明する。スイッチ２６
４をＯＮにすると、駆動電流が回路内を流れ、各ＬＥＤ
３０１〜３３６が一斉に点灯する。その後、例えばター
ゲット１０の周囲が電源ＯＮ直後より暗くなると、光伝
導素子２６６の抵抗が下がり、光伝導素子２６６と抵抗
２６１との分圧比が変化する。抵抗２６１の電圧は下が
るので、トランジスタ２６８のベース電圧も下がる。ベ
ース電圧が低下すると、ＬＥＤを駆動する駆動電圧が低
くなり、ＬＥＤに流れる電流も減少するので、従ってＬ
ＥＤの発光量は押さえられる。

【００４９】即ち、周囲が暗くなるとＬＥＤの輝度は小
さくなり、夜間や曇り等の環境でターゲットを使用する
場合は、消費電流が少ないので昼間の晴れの時に使用す
る場合に比べ長時間使用でき、電池が節約できる。逆
に、周囲が明るくなるとＬＥＤの輝度は大きくなるの
で、例えば日中の測量時においても、容易に識別できる
正確な基準点が得られる。

【００５０】本実施形態の点光源装置を用いたターゲッ
トでは、複数のＬＥＤにより、基準点が明るく強調さ
れ、また円形穴が絞りになっているので、基準点が更に
強調される。また、周囲の明るさによって各ＬＥＤの明
るさを制御するので、昼間の明るいところでも基準点が
視認しやすく、暗いところでの省電力が図られ、電池を
有効に活用できる。

【００５１】ＬＥＤはその指向軸が斜め上方に向かうよ
うに配置されるので、射出光が人の目の高さにおいて視
認しやすく、環状に配置することにより、ターゲットを
どの方角から見ても基準点が容易に視認できる。また各
ＬＥＤの指向軸が１点、即ち基準点を通っているので正
確な基準点が得られる。

【００５２】上述のように、本実施形態のターゲットを
用いて測量を行なうと、周囲の光り条件に左右されるこ
となく、常に正確な基準点が得られるので、演算値の誤
差は少なく、実像に近い平面図が容易に作成できる。

【００５３】図１０から図１６は、点光源装置の他の実
施形態を示す図である。点光源装置３０、３２、３４
（図６参照）は明るい場所での撮影でも識別が容易であ
り、またどの方向から撮影しても視認できる構成であれ
ばよい。なおこれら実施形態において、第１実施形態と
実質的に同一の部材については同番号が付している。

【００５４】図１０から図１２は、点光源装置の第２実
施形態を示す。第２実施形態は円形穴の下方に円筒部材
４０を設けたこと以外は第１実施形態と同様の構成であ
り、他の構成はここでは詳述しない。図１０は部分断面
図であり、図１１は円筒部材の斜視図、図１２は１つの
ＬＥＤを円筒部材と共に示す部分平面図である。

【００５５】中空の円筒部材４０は例えば透明のガラス
を材料とする。円筒部材４０の内径は、遮光板１６の円
形穴２０の径と一致しており、円筒部材４０は遮光板１
６の直下に設けられ、遮光板１６と底板１４と枠材１２
によりターゲット内が閉密される。従ってターゲット内
部あるいはＬＥＤ３０１〜３３６に対する防塵、防水が
可能になる。

【００５６】図１２によく示すように、ＬＥＤ３１０か
ら射出した光は、円筒部材４０の曲面により屈折し、実
際の半値全角より左右に角度λずつ拡大する。以下、角
度λを拡散量という。即ち、円筒部材４０を設けたこと
により、ＬＥＤの半値全角は２λ分だけ広くなり、視認
性が高まる。また、例えば半値全角３０°のＬＥＤを１
２個配置した場合、３６０°のどの方向からでも視認で
きるが、死角ができないようにＬＥＤの環状配置を微調
整しなければならない。しかし、光拡散効果を有する第
２実施形態においては、この微調整が容易になる。

【００５７】なお拡散量λは、円筒部材４０の径および
材料固有の屈折率により決定されるが、例えば屈折率
１．４７のパイレックスガラスを用いた１０ｍｍの直径
の円筒部材であれば、拡散量λは約２〜３°であり、視
認性を高める十分な効果が得られる。

【００５８】図１３は、点光源装置の第３実施形態を示
す部分断面図である。第３実施形態は、円形穴の上方に
カバーを設けたこと以外は第１実施形態と同様の構成で
あり、他の構成はここでは詳述しない。カバー４２は円
形穴２０の上方に設けられ、下方側が開口したカップ型
である。下方の開口部の内径と円形穴２０の径とが一致
し、上に行くにしたがって径が漸減している。第３実施
形態においても、第２実施形態と同様、防水・防塵効果
が高められ、またカバー側面による拡散効果が得られ、
視認性が高まる。

【００５９】図１４は、点光源装置の第４実施形態を示
す部分断面図である。円形穴の上方にボールレンズを設
けたこと以外は第１実施形態と同様の構成である。ボー
ルレンズ４４は蛍光物質が混入したアクリル樹脂から形
成され、１２個のＬＥＤ３０１〜３１２から入射した光
を周囲に拡散する。各ＬＥＤの指向軸がこのボールレン
ズ４４の中心を通るように、即ち、ボールレンズ４４の
中心が基準点になるように、ＬＥＤ３０１〜３１２は配
置される。第４実施形態においても、第２実施形態と同
様、防水・防塵効果が高められる。またボールレンズ４
４による拡散効果および蛍光物質による発光により、視
認性が高まる。

【００６０】図１５は、点光源装置の第５実施形態を示
す部分断面図である。円形穴の上方に円錐プリズム部材
を設けたこと以外は第１実施形態と同様の構成である。
円錐プリズム部材５０はカップ状の外壁５２と、カップ
の底面から突出する円錐プリズム５４とが一体的に形成
された透明のガラス部材である。円錐プリズム部材５０
は開口部が下方になるように円形穴２０上に載置され、
円形穴２０をカバーする。各ＬＥＤから射出された光は
円錐プリズム５４の側面により反射され、外壁５２を通
って外部へ拡散する。円錐プリズム部材５０からの射出
光軸と水平面とが成す角θは、円錐プリズム５２の頂角
の大きさと各ＬＥＤの配置方向により決定される。第５
実施形態においても、第２実施形態と同様、防水・防塵
効果が高められる。また円錐プリズム部材５０による拡
散効果により視認性が高まる。

【００６１】図１６は、点光源装置の第６実施形態を示
す部分断面図である。円形穴に円錐プリズムを設けたこ
ととＬＥＤの配置方向以外は第１実施形態と同様の構成
である。各ＬＥＤ３０１〜３１２は遮光板１６から斜め
下方に向かって環状に配置される。円錐プリズム６０は
下方に突出した円錐形のプリズム６２と、一部が円形穴
２０から上方に突出した円錐台形のプリズム６４とを備
える。

【００６２】指向軸が一点破線で示されるように、ＬＥ
Ｄ３０４から出射した光はまずプリズム６４の下方側面
に入射し、プリズム６２の側面６２ａにより内部反射す
る。次にプリズム６４の側面６４ａにより内部反射した
光は、側面６４ａの円形穴２０から突出した部分から射
出する。この時、射出方向はＬＥＤの入射方向とほぼ反
対になる。２つのプリズム６２、６４の頂角は内面反射
時に全反射をするように設定される。第６実施形態にお
いても、第２実施形態と同様、防水・防塵効果が高めら
れる。

【００６３】以上のように本発明の各実施形態によれ
ば、複数の光源を環状に配置させることにより基準点を
強調させるので、基準点が容易に識別できる。従って基
準点の正確な位置が得られるので、水平面を基準に画像
を幾何学演算により求めることにより、演算値の信頼性
を高めることができる。

【００６４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、視認性の
高い点光源装置およびターゲットが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態である写真測量用ターゲット
と被写体とカメラとの位置関係を示す斜視図である。

【図２】第１及び第２のカメラ位置から撮影したときの
画像を示す図である。

【図３】基準点とその像点と撮影レンズの後側主点位置
との位置関係を３次元座標で示す図である。

【図４】基準形状を含む平面に基づく３次元座標を示す
図である。

【図５】２枚の画像から被写体の平面図を得るステップ
を示すフローチャートである。

【図６】図１に示す写真測量用ターゲットを分解して示
す拡大斜視図である。

【図７】図１に示す写真測量用ターゲットの点光源装置
を示す平面図である。

【図８】図１に示す写真測量用ターゲットの点光源装置
を示す部分断面図である。

【図９】図８に示す点光源装置をＬＥＤの指向特性を示
す図である。

【図１０】図１に示す写真測量用ターゲットの回路構成
を示すブロック図である。

【図１１】本発明の第２実施形態である点光源装置を示
す断面図である。

【図１２】図１１に示す点光源装置の円筒部材を示す斜
視図である。

【図１３】図１１に示す点光源装置のＬＥＤと円筒部材
を共に示す部分平面図である。

【図１４】本発明の第３実施形態である点光源装置を示
す断面図である。

【図１５】本発明の第４実施形態である点光源装置を示
す断面図である。

【図１６】本発明の第５実施形態である点光源装置を示
す断面図である。

【図１７】本発明の第６実施形態である点光源装置を示
す断面図である。

【符号の説明】

１０ターゲット１２枠材１４底板１６遮光板２０、２２、２４円形穴３０、３２、３４点光源装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】指向性を有し、指向軸に対して所定の角
度範囲で光が射出する複数の光源と、前記光源に対し光
が射出する側に設けられた絞りとを備え、前記複数の光源の各指向軸が一点で交差するように、前
記複数の光源が配置されたことを特徴とする点光源装
置。
【請求項２】記録画像に基づいて任意の原点に対する
被写体の座標を求める写真測量に用いられる写真測量用
ターゲットであって、基準平面を定義する少なくとも３個の基準点と、前記基準点に対応し、前記基準点をそれぞれ強調する少
なくとも３個の点光源装置とを備え、この点光源装置が、指向性を有し指向軸に対して所定の
角度範囲で光が射出する複数の光源と、前記光源に対し
光が射出する側に設けられた絞りとを備え、前記複数の光源の各指向軸が基準点で交差するように配
置されたことを特徴とする写真測量用ターゲット。
【請求項３】前記光源から射出された光が前記指向軸
に近いほど光度が漸増し、前記指向軸における光度が最
も高いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載
の点光源装置。
【請求項４】前記複数の光源が環状に配置されること
を特徴とする請求項３に記載の点光源装置。
【請求項５】前記各指向軸が交差する点を通り、前記
点光源装置が載置される面に垂直な軸に関して、前記光
源から前記絞りを介して射出される光が、前記軸周りの
全方向から視認できることを特徴とする請求項４に記載
の点光源装置。
【請求項６】周囲の光量を検出する光検出手段が設け
られ、前記光源の射出光量が、光検出手段から検出され
た光量に応じて制御されることを特徴とする請求項３に
記載の点光源装置。
【請求項７】前記絞りが前記光源から射出される光
を、前記光源の輝度が最も高くなるように絞ることを特
徴とする請求項３に記載の写真測量用ターゲット。
【請求項８】前記絞りが遮光板に形成された円形穴で
あることを特徴とする請求項７に記載の点光源装置。
【請求項９】前記絞りの近傍に、防水防塵の透明部材
が設けられることを特徴とする請求項７に記載の写真測
量用ターゲット。
【請求項１０】前記透明部材が、前記光源と前記絞り
との間に設けられた円筒部材であり、点光源の光を拡散
させることを特徴とする請求項９に記載の点光源装置。