JPH1019560A - 自動焦点調節装置を備えた測量機 - Google Patents
自動焦点調節装置を備えた測量機Info
- Publication number
- JPH1019560A JPH1019560A JP17112196A JP17112196A JPH1019560A JP H1019560 A JPH1019560 A JP H1019560A JP 17112196 A JP17112196 A JP 17112196A JP 17112196 A JP17112196 A JP 17112196A JP H1019560 A JPH1019560 A JP H1019560A
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- JP
- Japan
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- measured
- distance measuring
- distance
- focus
- telescope
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 焦点調節を自動化できる自動焦点調節機能を
有する測量機を提供すること。 【構成】 被測定物を視準する視準望遠鏡と、その被測
定物までの距離を測定する光波測距部とを備え、この光
波測距部で測定した距離に合焦する上記視準望遠鏡の焦
点レンズ３１の位置を演算する焦点レンズ位置演算部２
３、演算した焦点レンズ位置まで上記焦点レンズ３１を
移動させる焦点レンズ位置制御部２５および焦点レンズ
駆動装置２７を備えた。
有する測量機を提供すること。 【構成】 被測定物を視準する視準望遠鏡と、その被測
定物までの距離を測定する光波測距部とを備え、この光
波測距部で測定した距離に合焦する上記視準望遠鏡の焦
点レンズ３１の位置を演算する焦点レンズ位置演算部２
３、演算した焦点レンズ位置まで上記焦点レンズ３１を
移動させる焦点レンズ位置制御部２５および焦点レンズ
駆動装置２７を備えた。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、自動焦点調節装置を備え
た測量機に関する。
た測量機に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】光波測距儀、トータルス
テーションなどの測距機能を有する測量機では、目標点
を測量するときに、先ず、視準望遠鏡を目標点に向け
て、その目標点に対して手動で焦点調節ノブを回転させ
てその目標点に対して合焦調節を行っている。
テーションなどの測距機能を有する測量機では、目標点
を測量するときに、先ず、視準望遠鏡を目標点に向け
て、その目標点に対して手動で焦点調節ノブを回転させ
てその目標点に対して合焦調節を行っている。
【０００３】しかし、手動での焦点調節は、視準に集中
できない、焦点調節操作に長時間を有するなどの問題が
あった。
できない、焦点調節操作に長時間を有するなどの問題が
あった。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、焦点調節を自動化できる自動
焦点調節機能を有する測量機を提供することを目的とす
る。
焦点調節機能を有する測量機を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【発明の概要】この目的を達成する本発明は、光波測距
儀などが測距機能を有する点に着目してなされたもの
で、測距機能を有する測量機において、測距機能によっ
て測距した測距点に合焦する位置まで視準望遠光学系の
焦点レンズ群を移動させること、に特徴を有する。つま
り本発明は、被測定物を視準する望遠鏡およびその被測
定物までの距離を測定する測距手段を有する測量機にお
いて、この測距手段によって測距した被測距物の距離に
基づいて、その被測距物に合焦するように上記望遠鏡の
焦点調節を行う。また、本発明は、測距機能を、測距光
を射出し、被測定物で反射した測距光を受光してその目
標物までの距離を測定する光波測距部で構成し、上記光
波測距部で測定した距離に合焦するように、上記視準望
遠鏡の焦点調節を行う構成にできる。さらに本発明は、
望遠鏡が、被測定物側から順に、対物レンズ、可視光を
透過するダイクロイックプリズム、焦点レンズ系、正立
光学系、焦点板および接眼レンズ系を備え、光波測距部
が、測距光を射出する送出部および被測定物で反射した
測距光を受光する受光部を備え、上記送出部から射出さ
れた測距光を、上記ダイクロイックプリズムで反射し、
上記対物レンズを透過して被測定物で反射し、上記対物
レンズを透過して上記ダイクロイックプリズムで反射
し、ミラーで反射して上記受光部に入射させる構成にも
できる。
儀などが測距機能を有する点に着目してなされたもの
で、測距機能を有する測量機において、測距機能によっ
て測距した測距点に合焦する位置まで視準望遠光学系の
焦点レンズ群を移動させること、に特徴を有する。つま
り本発明は、被測定物を視準する望遠鏡およびその被測
定物までの距離を測定する測距手段を有する測量機にお
いて、この測距手段によって測距した被測距物の距離に
基づいて、その被測距物に合焦するように上記望遠鏡の
焦点調節を行う。また、本発明は、測距機能を、測距光
を射出し、被測定物で反射した測距光を受光してその目
標物までの距離を測定する光波測距部で構成し、上記光
波測距部で測定した距離に合焦するように、上記視準望
遠鏡の焦点調節を行う構成にできる。さらに本発明は、
望遠鏡が、被測定物側から順に、対物レンズ、可視光を
透過するダイクロイックプリズム、焦点レンズ系、正立
光学系、焦点板および接眼レンズ系を備え、光波測距部
が、測距光を射出する送出部および被測定物で反射した
測距光を受光する受光部を備え、上記送出部から射出さ
れた測距光を、上記ダイクロイックプリズムで反射し、
上記対物レンズを透過して被測定物で反射し、上記対物
レンズを透過して上記ダイクロイックプリズムで反射
し、ミラーで反射して上記受光部に入射させる構成にも
できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明を説明
する。図１は、本発明を適用した光波測距儀の一実施の
形態の要部をブロックで示す図である。
する。図１は、本発明を適用した光波測距儀の一実施の
形態の要部をブロックで示す図である。
【０００７】この光波測距儀は、光波測距部として、測
距光を送出する送光部１１、測距光を反射するダイクロ
イックプリズム１３、測距光を目標物（被測定物）に対
して射出する投光レンズおよび目標物で反射した測距光
を受光する受光レンズとしても機能する対物レンズ１
５、この対物レンズ１５から入射し、ダイクロイックプ
リズム１３で反射された測距光を反射するミラー１７お
よびミラー１７で反射された測距光を受光する受光部１
９と、送光部１１および受光部１９を制御すると共に測
距値を検知する測距部２１を備えている。送光部１１
は、測距ビーム発光手段として発光ダイオードあるいは
レーザダイオードや、これらの素子を組み込んだ光学系
を含む送光ユニットなどで構成できる。ダイクロイック
プリズム１３は、測距光は反射するが、自然光（可視
光）は透過するように形成されている。そのため測距光
としては通常、可視光領域から外れた、例えば赤外光領
域の光が使用される。なお、目標物として、コーナーキ
ューブやミラーなどが使用される場合もあるが、ノンプ
リズムの光波測距儀であれば、被測定物体の表面の反射
を利用する。
距光を送出する送光部１１、測距光を反射するダイクロ
イックプリズム１３、測距光を目標物（被測定物）に対
して射出する投光レンズおよび目標物で反射した測距光
を受光する受光レンズとしても機能する対物レンズ１
５、この対物レンズ１５から入射し、ダイクロイックプ
リズム１３で反射された測距光を反射するミラー１７お
よびミラー１７で反射された測距光を受光する受光部１
９と、送光部１１および受光部１９を制御すると共に測
距値を検知する測距部２１を備えている。送光部１１
は、測距ビーム発光手段として発光ダイオードあるいは
レーザダイオードや、これらの素子を組み込んだ光学系
を含む送光ユニットなどで構成できる。ダイクロイック
プリズム１３は、測距光は反射するが、自然光（可視
光）は透過するように形成されている。そのため測距光
としては通常、可視光領域から外れた、例えば赤外光領
域の光が使用される。なお、目標物として、コーナーキ
ューブやミラーなどが使用される場合もあるが、ノンプ
リズムの光波測距儀であれば、被測定物体の表面の反射
を利用する。
【０００８】測距部２１は、送光部１１が射出した測距
光（内部参照光）および受光部１９が受光した測距光に
基づいて、位相差測定法、光レーダ法などによる公知の
アルゴリズムによって目標物までの距離を算出する。算
出した距離は、図示しないが、表示パネルなどに表示す
る。
光（内部参照光）および受光部１９が受光した測距光に
基づいて、位相差測定法、光レーダ法などによる公知の
アルゴリズムによって目標物までの距離を算出する。算
出した距離は、図示しないが、表示パネルなどに表示す
る。
【０００９】また、光波測距儀は、測距する目標物を視
準するための視準望遠光学系として目標物側から順に、
対物レンズ１５、ダイクロイックプリズム１３、焦点レ
ンズ３１、正立プリズム３３、焦点板３５および接眼レ
ンズ３７を備えている。これらの視準望遠鏡および光波
測距部は、図示しないが一体に本体に組み付けられてい
て、この本体は、鉛直軸および水平軸を軸として方位、
俯仰角調節自在に基盤に装着されている。
準するための視準望遠光学系として目標物側から順に、
対物レンズ１５、ダイクロイックプリズム１３、焦点レ
ンズ３１、正立プリズム３３、焦点板３５および接眼レ
ンズ３７を備えている。これらの視準望遠鏡および光波
測距部は、図示しないが一体に本体に組み付けられてい
て、この本体は、鉛直軸および水平軸を軸として方位、
俯仰角調節自在に基盤に装着されている。
【００１０】対物レンズ１５から入射した目標物光束
（可視光）は、ダイクロイックプリズム１３を透過し、
焦点レンズ３１、正立プリズム３３を介して、正立実像
として焦点板３５上あるいはその前後近傍に結像され
る。作業者は、この像を、接眼レンズ３７を介して拡大
観察する。焦点板３５には、測距光を照射する目標とな
る測距マークおよびその他測量に必要な十字線などが設
けられていて、作業者は、目標物の像を測距マークなど
と重なった状態で観察し、目標物が測距マーク内に入る
ように、つまり測距光が視準物に当たるように視準望遠
鏡の方位、俯仰角を調節する。
（可視光）は、ダイクロイックプリズム１３を透過し、
焦点レンズ３１、正立プリズム３３を介して、正立実像
として焦点板３５上あるいはその前後近傍に結像され
る。作業者は、この像を、接眼レンズ３７を介して拡大
観察する。焦点板３５には、測距光を照射する目標とな
る測距マークおよびその他測量に必要な十字線などが設
けられていて、作業者は、目標物の像を測距マークなど
と重なった状態で観察し、目標物が測距マーク内に入る
ように、つまり測距光が視準物に当たるように視準望遠
鏡の方位、俯仰角を調節する。
【００１１】本実施の形態の特徴である構成について説
明する。本発明は、測距部２１が演算した距離に基づい
て、その距離にある被測距物（目標物）に視準望遠鏡が
合焦するように、焦点レンズ３１を移動させることに特
徴がある。
明する。本発明は、測距部２１が演算した距離に基づい
て、その距離にある被測距物（目標物）に視準望遠鏡が
合焦するように、焦点レンズ３１を移動させることに特
徴がある。
【００１２】本実施の形態では、測距部２１が演算した
距離に基づいて、その距離にある物体（目標物）の像を
焦点板３５上に形成する焦点レンズ３１の位置を、焦点
レンズ位置演算部（焦点レンズ位置演算手段）２３が演
算する。そして、焦点レンズ位置演算部２３が演算した
レンズ位置データと、焦点レンズ位置検知装置（焦点レ
ンズ位置検知手段）２９が検知した焦点レンズ３１のレ
ンズ位置データとに基づいて、焦点レンズ位置制御部
（焦点レンズ位置制御手段）２５が、モータなどを駆動
源とする焦点レンズ駆動装置（焦点レンズ位置駆動手
段）２７を動作させて焦点レンズ３１を合焦位置に移動
させる。
距離に基づいて、その距離にある物体（目標物）の像を
焦点板３５上に形成する焦点レンズ３１の位置を、焦点
レンズ位置演算部（焦点レンズ位置演算手段）２３が演
算する。そして、焦点レンズ位置演算部２３が演算した
レンズ位置データと、焦点レンズ位置検知装置（焦点レ
ンズ位置検知手段）２９が検知した焦点レンズ３１のレ
ンズ位置データとに基づいて、焦点レンズ位置制御部
（焦点レンズ位置制御手段）２５が、モータなどを駆動
源とする焦点レンズ駆動装置（焦点レンズ位置駆動手
段）２７を動作させて焦点レンズ３１を合焦位置に移動
させる。
【００１３】以上の測距および焦点調節処理を繰り返す
ことによって、視準望遠鏡は目標物に対して正確に合焦
する。したがって、作業者は、目標物に対して正確に合
焦した視準望遠鏡によってその目標物を視準できるの
で、光波測距儀を正確に目標物に向けることが可能にな
り、測距光が目標物に正確に当たって測距精度が向上す
る。
ことによって、視準望遠鏡は目標物に対して正確に合焦
する。したがって、作業者は、目標物に対して正確に合
焦した視準望遠鏡によってその目標物を視準できるの
で、光波測距儀を正確に目標物に向けることが可能にな
り、測距光が目標物に正確に当たって測距精度が向上す
る。
【００１４】測距距離と、その測距距離の目標物に合焦
する（その距離の目標物の像が焦点板３５上に形成され
る）焦点レンズ３１のレンズ位置との関係は、例えば次
のように設定する。予め光学系設計値から計算によっ
て、あるいは目標物の実測により求めておいて、これら
の関係を多数のゾーンに分割してテーブルデータ化して
ＲＯＭなどのメモリ手段に格納しておく。そして、測距
部２１が演算した距離データでテーブルデータを参照し
てレンズ位置を求める。また、測距距離とその距離の目
標物に合焦する焦点レンズ３１のレンズ位置との関係を
演算式化して演算式をＲＯＭなどにメモリしておき、測
距時にその演算式を使用して演算により求めることもで
きる。
する（その距離の目標物の像が焦点板３５上に形成され
る）焦点レンズ３１のレンズ位置との関係は、例えば次
のように設定する。予め光学系設計値から計算によっ
て、あるいは目標物の実測により求めておいて、これら
の関係を多数のゾーンに分割してテーブルデータ化して
ＲＯＭなどのメモリ手段に格納しておく。そして、測距
部２１が演算した距離データでテーブルデータを参照し
てレンズ位置を求める。また、測距距離とその距離の目
標物に合焦する焦点レンズ３１のレンズ位置との関係を
演算式化して演算式をＲＯＭなどにメモリしておき、測
距時にその演算式を使用して演算により求めることもで
きる。
【００１５】焦点レンズ３１の位置を検知する焦点レン
ズ位置検知装置２９は、焦点レンズ３１の移動方向に沿
って延びるコード板およびこのコード板上に形成された
位置コードを読取手段で読みとる絶対位置検知手段、ま
たは焦点レンズ３１の基準位置からの移動量を焦点レン
ズ駆動装置２７のモータの回転数をカウントして検知す
る相対位置検知手段によって検知できる。また、焦点レ
ンズ３１の位置を、絶対位置検知手段で粗検知し、相対
位置検知手段で精密検知する構成も可能である。
ズ位置検知装置２９は、焦点レンズ３１の移動方向に沿
って延びるコード板およびこのコード板上に形成された
位置コードを読取手段で読みとる絶対位置検知手段、ま
たは焦点レンズ３１の基準位置からの移動量を焦点レン
ズ駆動装置２７のモータの回転数をカウントして検知す
る相対位置検知手段によって検知できる。また、焦点レ
ンズ３１の位置を、絶対位置検知手段で粗検知し、相対
位置検知手段で精密検知する構成も可能である。
【００１６】以上図示実施の形態では、視準望遠鏡の対
物レンズを送光ユニットから射出した測距光の射出レン
ズおよび受光レンズを視準望遠鏡の対物レンズと兼用さ
せたが、別個独立した構成でもよく、図示した光学系、
制御系など光波測距儀の構成は一例であって図示実施の
形態に限定されないことはいうまでもない。また、図示
実施の形態では本発明を光波測距儀に適用したが、本発
明は、測距装置および視準光学系を備えた測量機、例え
ばトータルステーションにも適用できる。
物レンズを送光ユニットから射出した測距光の射出レン
ズおよび受光レンズを視準望遠鏡の対物レンズと兼用さ
せたが、別個独立した構成でもよく、図示した光学系、
制御系など光波測距儀の構成は一例であって図示実施の
形態に限定されないことはいうまでもない。また、図示
実施の形態では本発明を光波測距儀に適用したが、本発
明は、測距装置および視準光学系を備えた測量機、例え
ばトータルステーションにも適用できる。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り本発明は、
光波測距装置で測定した距離データに基づいて、視準望
遠鏡の焦点調節を行うので、作業者は視準望遠鏡の手動
焦点調節を行う必要が無くなり、測量作業に専念できる
ので作業効率が飛躍的に向上する。しかも、測量機の測
距機能を利用しているので、部品点数の増加が少なくて
済み、小型軽量化できる。
光波測距装置で測定した距離データに基づいて、視準望
遠鏡の焦点調節を行うので、作業者は視準望遠鏡の手動
焦点調節を行う必要が無くなり、測量作業に専念できる
ので作業効率が飛躍的に向上する。しかも、測量機の測
距機能を利用しているので、部品点数の増加が少なくて
済み、小型軽量化できる。
【図１】本発明を適用した光波測距儀の一実施の形態の
要部をブロックで示す図である。
要部をブロックで示す図である。
１１ 送光部 １３ ダイクロイックプリズム １５ 対物レンズ １７ ミラー １９ 受光部 ２１ 測距部 ２３ 焦点レンズ位置演算部 ２５ 焦点レンズ位置制御部 ２７ 焦点レンズ駆動装置 ２９ 焦点レンズ位置検知装置 ３１ 焦点レンズ ３３ 正立プリズム ３５ 焦点板 ３７ 接眼レンズ
Claims (5)
- 【請求項１】 被測定物を視準する望遠鏡およびその被
測定物までの距離を測定する測距手段を有する測量機で
あって、この測距手段によって測距した被測距物までの
距離に基づいて、その被測距物に合焦するように上記望
遠鏡の焦点調節を行うこと、を特徴とする自動焦点調節
装置を備えた測量機。 - 【請求項２】 被測定物を視準する視準望遠鏡と、 その被測定物までの距離を測定する測距装置と、 上記測距装置で測定した距離に基づいて上記視準望遠鏡
の焦点調節光学系を駆動する焦点調節手段と、を有する
ことを特徴とする自動焦点調節装置を備えた測量機。 - 【請求項３】 請求項２に記載の測量機は、測距光を射
出し、被測定物で反射した測距光を受光してその目標物
までの距離を測定する光波測距部を有し、上記望遠光学
系は、上記被測定物を視準する視準望遠鏡であって、上
記焦点調節手段は、上記光波測距部で測定した距離の被
測定物に合焦するように上記視準望遠鏡の焦点調節を行
うこと、を特徴とする自動焦点調節装置を備えた測量
機。 - 【請求項４】 請求項２または３に記載の焦点調節手段
は、上記視準望遠鏡の焦点レンズを駆動する駆動手段
と、上記焦点レンズの位置を検知する焦点レンズ位置検
知手段と、上記測距部で測距した距離の被測定物に合焦
する上記焦点レンズ位置を求める焦点レンズ位置演算手
段と、この焦点レンズ位置演算手段が求めた焦点レンズ
位置に上記焦点レンズ群を移動させる焦点レンズ位置制
御手段と、を有することを特徴とする自動焦点調節装置
を備えた測量機。 - 【請求項５】 請求項３において、上記望遠鏡は、被測
定物側から順に、対物レンズ、可視光を透過するダイク
ロイックプリズム、焦点レンズ系、正立光学系、焦点板
および接眼レンズ系を備え、上記光波測距部は、測距光
を射出する送出部および被測定物で反射した測距光を受
光する受光部を備え、上記送出部から射出された測距光
は、上記ダイクロイックプリズムで反射し、上記対物レ
ンズを透過して被測定物で反射し、上記対物レンズを透
過して上記ダイクロイックプリズムで反射し、ミラーで
反射して上記受光部に入射すること、を特徴とする自動
焦点調節装置を備えた測量機。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17112196A JPH1019560A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 自動焦点調節装置を備えた測量機 |
| US08/885,858 US5923468A (en) | 1996-07-01 | 1997-06-30 | Surveying instrument having an automatic focusing device |
| DE19727988A DE19727988C2 (de) | 1996-07-01 | 1997-07-01 | Vermessungsinstrument mit Autofokuseinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17112196A JPH1019560A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 自動焦点調節装置を備えた測量機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1019560A true JPH1019560A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=15917381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17112196A Pending JPH1019560A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 自動焦点調節装置を備えた測量機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1019560A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018146299A (ja) * | 2017-03-02 | 2018-09-20 | 株式会社トプコン | 測量機 |
| CN109855609A (zh) * | 2019-02-25 | 2019-06-07 | 仵明 | 一种自动全站仪以及对焦方法 |
-
1996
- 1996-07-01 JP JP17112196A patent/JPH1019560A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018146299A (ja) * | 2017-03-02 | 2018-09-20 | 株式会社トプコン | 測量機 |
| CN109855609A (zh) * | 2019-02-25 | 2019-06-07 | 仵明 | 一种自动全站仪以及对焦方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040308 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040316 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040517 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040706 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |