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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6982424
(24)【登録日】2021年11月24日
(45)【発行日】2021年12月17日
(54)【発明の名称】測量システム
(51)【国際特許分類】
G01C 15/00 20060101AFI20211206BHJP
G01C 15/06 20060101ALI20211206BHJP
【ＦＩ】
G01C15/00 103A
G01C15/06 T
G01C15/00 105S
【請求項の数】8
【全頁数】22
(21)【出願番号】特願2017-137832(P2017-137832)
(22)【出願日】2017年7月14日
(65)【公開番号】特開2019-20209(P2019-20209A)
(43)【公開日】2019年2月7日
【審査請求日】2020年6月25日
(73)【特許権者】
【識別番号】000220343
【氏名又は名称】株式会社トプコン
(74)【代理人】
【識別番号】100083563
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 祥二
(72)【発明者】
【氏名】西田 信幸
【審査官】
信田 昌男
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１６−２２３８４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１６−０９５１５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２０１５／００４２９７７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
米国特許出願公開第２０１２／０１２４８５０（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０１Ｃ １５／００
Ｇ０１Ｃ １５／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
測距光を照射してプリズムを測定する第１測量部と、該第１測量部に一体に設けられた第２測量部と、演算制御部とを具備する測量装置と、測定点に設置されたターゲット装置とを有する測量システムであって、前記第１測量部は、水平回転可能な托架部と、該托架部に鉛直回転可能に設けられた望遠鏡部と、前記托架部の水平角と前記望遠鏡部の鉛直角を検出する第１測角部と、前記望遠鏡部に収納され前記プリズム迄の距離を測定する第１測距部とを具備し、前記第２測量部は、レーザ光線を鉛直方向又は水平方向の１軸に回転照射する走査鏡と、該走査鏡の鉛直角を検出する第２測角部とを具備し、前記ターゲット装置は、ポールと、
該ポールの軸心上又はポールの軸心と平行な線上に設けられ、該ポールの下端と既知の位置関係にある前記プリズムと、
反射面を有すると共に該反射面の法線ベクトルが前記ポールの軸心と直交する様、前記ポールに取付けられたターゲット板とを具備し、
前記演算制御部は、前記托架部の水平回転又は前記望遠鏡部の鉛直回転と、前記走査鏡の鉛直回転又は水平回転の協働によりレーザ光線をスキャンし、前記ターゲット板の点群データを取得し、該点群データから得られた前記ターゲット板の面の測定結果に基づき前記ポールの傾斜方向を示す測定点方向ベクトルを演算し、前記第１測量部で測定された前記プリズムの光学中心の３次元座標と、前記測定点方向ベクトルと、前記プリズムの光学中心と前記ポールの下端との位置関係に基づき、前記測定点の３次元座標を演算する測量システム。
該ポールの軸心上又はポールの軸心と平行な線上に設けられ、該ポールの下端と既知の位置関係にある前記プリズムと、
反射面を有すると共に該反射面の法線ベクトルが前記ポールの軸心と直交する様、前記ポールに取付けられたターゲット板とを具備し、
前記演算制御部は、前記托架部の水平回転又は前記望遠鏡部の鉛直回転と、前記走査鏡の鉛直回転又は水平回転の協働によりレーザ光線をスキャンし、前記ターゲット板の点群データを取得し、該点群データから得られた前記ターゲット板の面の測定結果に基づき前記ポールの傾斜方向を示す測定点方向ベクトルを演算し、前記第１測量部で測定された前記プリズムの光学中心の３次元座標と、前記測定点方向ベクトルと、前記プリズムの光学中心と前記ポールの下端との位置関係に基づき、前記測定点の３次元座標を演算する測量システム。
【請求項2】
前記第２測量部は前記托架部に設けられ、前記走査鏡の回転により前記レーザ光線を鉛直方向に回転照射する請求項１に記載の測量システム。
【請求項3】
前記第２測量部は前記望遠鏡部に設けられ、前記走査鏡の回転により前記レーザ光線を水平方向に回転照射する請求項１に記載の測量システム。
【請求項4】
前記ターゲット板は板状であり、前記ターゲット板は一側端より他側端迄、前記ポールの軸心と直交する方向に延在する傾斜検出パターンを有し、前記演算制御部は、前記ターゲット板の面の測定結果に基づき法線ベクトルを演算し、前記傾斜検出パターンのエッジ検出に基づき傾斜方向ベクトルを演算し、前記測定点方向ベクトルは前記法線ベクトルと前記傾斜方向ベクトルとそれぞれ直交し、前記プリズムの光学中心を通る様に構成された請求項２又は請求項３に記載の測量システム。
【請求項5】
前記ターゲット板は、側断面が三角形の三角柱形状であり、前記反射面は隣接する２面で構成され、隣接する２面が交差して形成された稜線上に前記プリズムが設けられ、前記演算制御部は、前記２面の測定結果に基づき稜線ベクトルと、各面毎の法線ベクトルを演算し、該法線ベクトルから前記反射面の法線ベクトルとしての平均法線ベクトルを演算し、前記測定点方向ベクトルは前記平均法線ベクトルと前記稜線ベクトルにそれぞれ直交し、前記プリズムの光学中心を通る様に構成された請求項２又は請求項３に記載の測量システム。
【請求項6】
前記ターゲット板は、前記ポールに放射状に等角度間隔で複数枚設けられた板材であり、前記プリズムは前記ターゲット板の上端に設けられた全周プリズムであり、前記測定点方向ベクトルは、前記ターゲット板の隣接する２面の測定結果に基づき該２面が交差して形成される稜線である請求項２又は請求項３に記載の測量システム。
【請求項7】
前記第２測量部の光軸は、前記第１測距部の光軸に対して水平方向にオフセットされ、前記ターゲット板は、側断面が三角形の三角柱形状であり、隣接する２面が交差して形成される稜線上に前記プリズムが設けられ、前記演算制御部は、１列の点群データに基づき前記２面の上端と下端と稜線の３つのエッジを検出し、該３つのエッジと前記第１測量部による前記プリズムの測定結果に基づき２面を検出し、該２面の測定結果に基づき稜線ベクトルと、各面毎の法線ベクトルを演算し、該法線ベクトルから平均法線ベクトルを演算し、前記測定点方向ベクトルは該平均法線ベクトルと前記稜線ベクトルにそれぞれ直交し、前記プリズムを通る様に構成された請求項２又は請求項３に記載の測量システム。
【請求項8】
前記ポールの下端と前記プリズムとの位置関係が既知であり、前記ポールの軸心と同一の光軸を有する光波距離計が設けられ、該光波距離計から射出されたポインタ光を前記測定点へと合わせた状態で、前記測定点の３次元座標は、更に前記プリズムと前記光波距離計との位置関係と、該光波距離計の測距結果に基づき演算される請求項２〜請求項７のうちいずれか１項に記載の測量システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、測定点に再帰反射体を設置し、該再帰反射体を測距して測定点の３次元座標を演算する測量システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
所望の測定点の測量を行なう際には、一般的に再帰反射性を有するプリズム等を用いて測量が行われる。プリズムは大きさを有するので、測定点に直接プリズムの光学的な反射点を設置することができない。
【0003】
従って、プリズムを用いた測量では、三脚やポールの下端から既知の位置にプリズムを設け、三脚やポールを測定点に設置し、気泡管を用いてプリズムが測定点の鉛直上に位置する様調整した後、プリズムを測定していた。
【0004】
然し乍ら、部屋の角を測定点とする場合等は、プリズムが壁面に当たる等してポールを鉛直に調整できない。プリズムを測定点の鉛直上に設置できない場合には、プリズムを用いた測量ができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１２−２３３７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、プリズムを測定点の鉛直上に設置できない場合であっても、プリズム測量を可能とする測量システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、測距光を照射してプリズムを測定する第１測量部と、該第１測量部に一体に設けられた第２測量部と、演算制御部とを具備する測量装置と、測定点に設置されたターゲット装置とを有する測量システムであって、前記第１測量部は、水平回転可能な托架部と、該托架部に鉛直回転可能に設けられた望遠鏡部と、前記托架部の水平角と前記望遠鏡部の鉛直角を検出する第１測角部と、前記望遠鏡部に収納され前記プリズム迄の距離を測定する第１測距部とを具備し、前記第２測量部は、レーザ光線を鉛直方向又は水平方向の１軸に回転照射する走査鏡と、該走査鏡の鉛直角を検出する第２測角部とを具備し、前記ターゲット装置は、ポールと、該ポールの軸心上に設けられ、該ポールの下端と既知の位置関係にある前記プリズムと、前記ポールに取付けられたターゲット板とを具備し、前記演算制御部は、前記托架部の水平回転又は前記望遠鏡部の鉛直回転と、前記走査鏡の鉛直回転又は水平回転の協働によりレーザ光線をスキャンし、前記ターゲット板の点群データを取得し、該点群データから得られた前記ターゲット板の面の測定結果に基づき前記ポールの傾斜方向を示す測定点方向ベクトルを演算し、前記第１測量部で測定された前記プリズムの光学中心の３次元座標と、前記測定点方向ベクトルと、前記プリズムの光学中心と前記ポールの下端との位置関係に基づき、前記測定点の３次元座標を演算する測量システムに係るものである。
【0008】
又本発明は、前記第２測量部は前記托架部に設けられ、前記走査鏡の回転により前記レーザ光線を鉛直方向に回転照射する測量システムに係るものである。
【0009】
又本発明は、前記第２測量部は前記望遠鏡部に設けられ、前記走査鏡の回転により前記レーザ光線を水平方向に回転照射する測量システムに係るものである。
【0010】
又本発明は、前記ターゲット板は板状であり、前記ターゲット板は一側端より他側端迄、前記ポールの軸心と直交する方向に延在する傾斜検出パターンを有し、前記演算制御部は、前記ターゲット板の面の測定結果に基づき演算された法線ベクトルと、前記傾斜検出パターンのエッジ検出に基づき演算された傾斜方向ベクトルとそれぞれ直交し、前記プリズムの光学中心を通るベクトルを前記測定点方向ベクトルとして演算する測量システムに係るものである。
【0011】
又本発明は、前記ターゲット板は、側断面が三角形の三角柱形状であり、隣接する２面が交差して形成された稜線上に前記プリズムが設けられ、前記演算制御部は、前記２面の測定結果に基づき稜線ベクトルと、各面毎の法線ベクトルを演算し、該法線ベクトルから平均法線ベクトルを演算し、該平均法線ベクトルと前記稜線ベクトルにそれぞれ直交し、前記プリズムの光学中心を通るベクトルを前記測定点方向ベクトルとして演算する測量システムに係るものである。
【0012】
又本発明は、前記ターゲット板は、前記ポールに放射状に等角度間隔で複数枚設けられた板材であり、前記プリズムは前記ターゲット板の上端に設けられた全周プリズムであり、前記演算制御部は、前記ターゲット板の隣接する２面の測定結果に基づき該２面が交差して形成される稜線を前記測定点方向ベクトルとして演算する測量システムに係るものである。
【0013】
又本発明は、前記第２測量部の光軸は、前記第１測距部の光軸に対して水平方向にオフセットされ、前記ターゲット板は、側断面が三角形の三角柱形状であり、隣接する２面が交差して形成される稜線上に前記プリズムが設けられ、前記演算制御部は、１列の点群データに基づき前記２面の上端と下端と稜線の３つのエッジを検出し、該３つのエッジと前記第１測量部による前記プリズムの測定結果に基づき２面を検出し、該２面の測定結果に基づき稜線ベクトルと、各面毎の法線ベクトルを演算し、該法線ベクトルから平均法線ベクトルを演算し、該平均法線ベクトルと前記稜線ベクトルにそれぞれ直交し、前記プリズムを通るベクトルを前記測定点方向ベクトルとして演算する測量システムに係るものである。
【0014】
更に又本発明は、前記ポールの下端と前記プリズムとの位置関係が既知であり、前記ポールの軸心と同一の光軸を有する光波距離計が設けられ、前記演算制御部は、前記第１測量部による前記プリズムの測定結果と、前記測定点方向ベクトルと、前記プリズムと前記光波距離計との位置関係と、該光波距離計の測距結果に基づき前記測定点の３次元座標を演算する測量システムに係るものである。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、測距光を照射してプリズムを測定する第１測量部と、該第１測量部に一体に設けられた第２測量部と、演算制御部とを具備する測量装置と、測定点に設置されたターゲット装置とを有する測量システムであって、前記第１測量部は、水平回転可能な托架部と、該托架部に鉛直回転可能に設けられた望遠鏡部と、前記托架部の水平角と前記望遠鏡部の鉛直角を検出する第１測角部と、前記望遠鏡部に収納され前記プリズム迄の距離を測定する第１測距部とを具備し、前記第２測量部は、レーザ光線を鉛直方向又は水平方向の１軸に回転照射する走査鏡と、該走査鏡の鉛直角を検出する第２測角部とを具備し、前記ターゲット装置は、ポールと、該ポールの軸心上に設けられ、該ポールの下端と既知の位置関係にある前記プリズムと、前記ポールに取付けられたターゲット板とを具備し、前記演算制御部は、前記托架部の水平回転又は前記望遠鏡部の鉛直回転と、前記走査鏡の鉛直回転又は水平回転の協働によりレーザ光線をスキャンし、前記ターゲット板の点群データを取得し、該点群データから得られた前記ターゲット板の面の測定結果に基づき前記ポールの傾斜方向を示す測定点方向ベクトルを演算し、前記第１測量部で測定された前記プリズムの光学中心の３次元座標と、前記測定点方向ベクトルと、前記プリズムの光学中心と前記ポールの下端との位置関係に基づき、前記測定点の３次元座標を演算するので、前記ターゲット装置を前記測定点上で鉛直に整準し、前記プリズムを前記測定点上に配置する必要がなく、作業時間が短縮できると共に、作業性の向上を図ることができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の第１の実施例に係る測量システムを示す斜視図である。
【図2】本発明の第１の実施例に係る前記測量システムの測量装置を示す正面図である。
【図3】本発明の第１の実施例に係る測量装置の概略構成図である。
【図4】本発明の第１の実施例に係る測量システムを用いたプリズム測量を説明するフローチャートである。
【図5】本発明の第１の実施例に係るターゲット装置を示す斜視図である。
【図6】（Ａ）は該ターゲット装置の法線ベクトルについて説明する説明図であり、（Ｂ）は該ターゲット装置の傾斜方向ベクトルについて説明する説明図であり、（Ｃ）は前記法線ベクトルと前記傾斜方向ベクトルと測定点方向ベクトルとの関係を説明する説明図である。
【図7】該ターゲット装置の測定点方向ベクトルについて説明する説明図である。
【図8】本発明の第２の実施例に係るターゲット装置を示す斜視図である。
【図9】（Ａ）は該ターゲット装置の法線ベクトルについて説明する説明図であり、（Ｂ）は該ターゲット装置の平均法線ベクトルについて説明する説明図であり、（Ｃ）は該ターゲット装置の稜線ベクトルについて説明する説明図である。
【図10】該ターゲット装置の測定点方向ベクトルについて説明する説明図である。
【図11】本発明の第３の実施例に係るターゲット装置を示す斜視図である。
【図12】本発明の第４の実施例に係るターゲット装置を示す正面図である。
【図13】該ターゲット装置に於ける面の検出を説明する説明図である。
【図14】（Ａ）は該ターゲット装置の法線ベクトルについて説明する説明図であり、（Ｂ）は該ターゲット装置の平均法線ベクトルについて説明する説明図である。
【図15】該ターゲット装置の測定点方向ベクトルについて説明する説明図である。
【図16】本発明の第５の実施例に係るターゲット装置を示す斜視図である。
【図17】本発明の第６の実施例に係るターゲット装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【0018】
先ず、図１に於いて、本発明の第１の実施例に係る測量システムについて説明する。
【0019】
測量システム１は、測量装置２と、ターゲット装置３とを有している。前記測量装置２は、三脚４上に設けられた第１測量部５と、該第１測量部５上に該第１測量部５と一体に設けられた第２測量部６とを有している。前記第１測量部５は、例えばトータルステーションであり、前記第２測量部６は、例えば１軸で鉛直方向に回転スキャンする１軸レーザスキャナとなっている。尚、前記第２測量部６は、前記第１測量部５の側面に設けられてもよい。
【0020】
前記ターゲット装置３は、下端部が円錐状となったポール７と、該ポール７の上端に取付けられたターゲット板８とを有している。該ターゲット板８は、例えば矩形の板材であり、表面には反射率の高い色、例えば白色の塗料が塗布され、或は反射シートが貼設され、反射面９が形成されている。
【0021】
又、前記ターゲット板８の表面には、反射率の低い色、例えば黒色の塗料により帯状の傾斜検出パターン１１が形成されている。該傾斜検出パターン１１は、既知の幅であり、前記ターゲット板８の一側端から他側端延在しており、前記傾斜検出パターン１１の中心線は前記ポール７の軸心と直交する様になっている。即ち、該ポール７の軸心が鉛直である場合には、前記傾斜検出パターン１１の中心線は水平となる。
【0022】
更に、前記ターゲット板８には、再帰反射性を有するターゲット、例えばプリズム１２が設けられている。該プリズム１２の光学中心は前記ポール７の軸心上に位置し、且つ前記傾斜検出パターン１１の中心線上に位置し、前記プリズム１２の光学中心と前記ポール７の下端との距離は既知となっている。
【0023】
次に、図２に於いて、前記測量装置２の概略構成について説明する。
【0024】
該測量装置２は、トータルステーションである前記第１測量部５、１軸で回転スキャンする２次元のレーザスキャナである前記第２測量部６、演算制御部１３を具備している。該演算制御部１３は、前記第１測量部５の作動と前記第２測量部６の作動とを統括制御すると共に、前記第１測量部５、前記第２測量部６で取得したデータのマッチング、補正等のデータ処理を行う。尚、前記演算制御部１３は、前記第１測量部５に設けられる第１演算制御部４８（後述）、前記第２測量部６に設けられる第２演算制御部５２（後述）のいずれかに兼用させてもよい。或は、前記演算制御部１３が前記第１演算制御部４８と前記第２演算制御部５２とを統括制御してもよい。
【0025】
前記三脚４上に整準部１４が設けられ、該整準部１４に前記第１測量部５が設けられ、該第１測量部５の上面に前記第２測量部６が設けられている。
【0026】
前記第１測量部５は、第１機械基準点（図示せず）を有しており、該第１機械基準点を通過する鉛直線１５上に前記第２測量部６の第２機械基準点（図示せず）が存在する様に、前記第１測量部５、前記第２測量部６は構成されている。
【0027】
前記第１測量部５の下端部は基盤部１６となっており、前記整準部１４に前記基盤部１６が取付けられる。該基盤部１６に水平回転駆動部１７が収納され、該水平回転駆動部１７は鉛直に延びる水平回転軸１８を有している。該水平回転軸１８は前記基盤部１６に回転自在に設けられ、前記水平回転軸１８の軸心は前記鉛直線１５と合致している。
【0028】
前記水平回転軸１８の上端に水平回転駆動部である托架部１９が取付けられている。該托架部１９の上面に前記第２測量部６が設けられている。
【0029】
前記托架部１９は凹部２１を有し、該凹部２１には鉛直回転部である望遠鏡部２２が収納されている。該望遠鏡部２２は水平な軸心を有する鉛直回転軸２３を介して、前記托架部１９に鉛直方向に回転自在に支持されている。
【0030】
前記望遠鏡部２２には、第１測距光軸２４（図１参照）を有する望遠鏡（レンズユニット）２５が設けられ、前記望遠鏡部２２には第１測距部２６（後述）等が収納されている。前記第１測距光軸２４は、前記鉛直線１５と交差すると共に、前記鉛直回転軸２３の軸心と直交する。前記第１測距光軸２４と前記鉛直回転軸２３の軸心との交点を第１機械基準点としてもよい。
【0031】
前記托架部１９には鉛直回転駆動部２７が収納され、該鉛直回転駆動部２７は前記鉛直回転軸２３に連結されている。前記鉛直回転駆動部２７によって、前記鉛直回転軸２３を介し前記望遠鏡部２２が鉛直方向に回転される。前記鉛直回転軸２３には第１鉛直角検出器２８が設けられ、該第１鉛直角検出器２８により前記鉛直回転軸２３の鉛直回転角がリアルタイムで検出され、更に前記望遠鏡部２２の鉛直角が検出される。前記第１鉛直角検出器２８としては、例えばエンコーダが用いられてもよい。
【0032】
前記托架部１９は、前記水平回転駆動部１７によって前記水平回転軸１８を介し水平方向に全周回転される。又、該水平回転軸１８には水平角検出器２９が設けられ、該水平角検出器２９により前記托架部１９の水平回転角が検出され、更に該托架部１９の水平角（前記望遠鏡部２２の水平角）がリアルタイムで検出される。前記水平角検出器２９としては、例えばエンコーダが用いられてもよい。
【0033】
前記水平回転駆動部１７、前記鉛直回転駆動部２７によって回転駆動部が構成され、該回転駆動部により、前記望遠鏡部２２が鉛直、水平の２方向に所要の状態で回転される。又、前記第１鉛直角検出器２８、前記水平角検出器２９は方向角検出器を構成し、前記第１測距光軸２４の鉛直角、水平角（即ち、前記望遠鏡部２２の水平角）をリアルタイムで検出する様になっている。
【0034】
又、前記演算制御部１３によって、前記第１測距部２６、前記水平回転駆動部１７、前記鉛直回転駆動部２７等が制御される。
【0035】
次に、図２を参照し、前記第２測量部６の概略構成について説明する。
【0036】
該第２測量部６は、中央部に凹部３１が形成された筐体３２を有し、該筐体３２が前記托架部１９の上面に固定される。
【0037】
前記筐体３２には、水平な軸心を有する走査回転軸３３が回転自在に設けられ、該走査回転軸３３の一端部は前記凹部３１に突出し、前記一端部の先端に走査鏡３４が固着されている。該走査鏡３４は前記走査回転軸３３の軸心に対して４５°の角度で設けられている。前記筐体３２の内部に走査モータ３５が収納され、該走査モータ３５は前記走査回転軸３３に連結されている。前記走査モータ３５が前記走査回転軸３３を回転することで、前記走査鏡３４が回転される様になっている。
【0038】
又、前記走査回転軸３３の他端部には、第２鉛直角検出器３６が設けられている。該第２鉛直角検出器３６は、前記走査回転軸３３の回転角（鉛直角、即ち前記走査鏡３４の回転角）をリアルタイムで検出する様になっている。尚、前記第２鉛直角検出器３６としては、エンコーダが用いられてもよい。
【0039】
前記筐体３２内に収納され、前記走査鏡３４と対向する部位に、第２測距部３７が設けられている。該第２測距部３７からは、前記走査鏡３４に向って第２測距光（パルスレーザ光線）３８が射出される。
【0040】
該第２測距光３８の第２測距光軸４０（図１参照）は前記走査回転軸３３の軸心と合致しており、前記走査鏡３４によって直角に偏向される。前記走査鏡３４が前記走査回転軸３３を中心に回転されることで、前記走査鏡３４によって偏向された前記第２測距光３８が鉛直面内を回転照射される様になっている。
【0041】
前記走査回転軸３３の軸心（即ち、前記第２測距光３８の光軸）と前記走査鏡３４との交差点は、前記第２測量部６の第２機械基準点となっており、該第２機械基準点を通過する鉛直線は、前記鉛直線１５に合致する様に設定されている。
【0042】
従って、上記した様に、前記第１測量部５の第１機械基準点と、前記第２測量部６の第２機械基準点は、同一の前記鉛直線１５上に存在する。更に、第１機械基準点と第２機械基準点の距離は既知となっている。
【0043】
回転照射された前記第２測距光３８が測定対象物を走査し、該測定対象物で反射された反射第２測距光３８′（図示せず）は前記走査鏡３４を経て前記第２測距部３７に入射する。該第２測距部３７では、前記反射第２測距光３８′を受光することで、パルス光の往復時間を求めてパルス光毎に測距する（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）様になっている。
【0044】
又、上記した様に、前記走査鏡３４の鉛直角は、前記第２鉛直角検出器３６によりリアルタイムで検出されており、各パルス光毎に測距されると共に、各パルス光毎に鉛直角が検出されている。
【0045】
前記第２測量部６は、前記第２測距光３８を鉛直方向に回転照射し、鉛直角を検出するので、距離と鉛直角の２次元の座標を有する２次元点群データを取得する。
【0046】
図３を参照して、前記第１測量部５、前記第２測量部６について更に説明する。
【0047】
図３に示される様に、前記第１測量部５は、主に撮像部４１、前記第１測距部２６、第１測角部４２、追尾部４３、レーザポインタ部４４、操作部４５、表示部４６、第１記憶部４７、第１演算制御部４８、前記水平回転駆動部１７、前記鉛直回転駆動部２７によって構成される。
【0048】
尚、前記第１測角部４２は、前記水平角検出器２９、前記第１鉛直角検出器２８により構成される。前記水平角検出器２９、前記第１鉛直角検出器２８としては、エンコーダが用いられてもよい。
【0049】
前記第１測距部２６は、前記第１測距光軸２４上に第１測距光を射出し、前記プリズム１２等の測定対象物から反射された反射第１測距光を受光し、受光信号を前記第１演算制御部４８に出力する。該第１演算制御部４８は、前記第１測距部２６からの受光信号に基づき、測定対象物迄の距離を演算する。
【0050】
前記撮像部４１は、測定対象物の画像を取得する。測定対象物からの背景光が前記撮像部４１に入射し、該撮像部４１からの画像信号は前記第１演算制御部４８に入力される。又、前記レーザポインタ部４４は、ポインタ光を前記第１測距光軸２４上に照射する。
【0051】
前記追尾部４３は、前記第１測距光軸２４と平行な追尾光軸（図示せず）上に追尾光を射出し、或は前記追尾光軸が前記第１測距光軸２４と合致する様偏向された状態で射出する。又、前記追尾部４３は追尾受光部（図示せず）を有し、該追尾受光部は測定対象物で反射された反射追尾光を受光し、受光結果を前記第１演算制御部４８に出力する。該第１演算制御部４８は、前記追尾受光部上での受光位置を演算し、受光位置が前記追尾受光部の中心位置となる様、前記水平回転駆動部１７、前記鉛直回転駆動部２７に駆動信号を出力する。
【0052】
尚、前記第１演算制御部４８が前記撮像部４１で取得した画像から測定対象物を検出し、該測定対象物が画像の中心に位置する様、前記水平回転駆動部１７、前記鉛直回転駆動部２７を駆動させ、測定対象物を追尾させてもよい。
【0053】
前記第１記憶部４７には、前記撮像部４１による画像取得を制御する撮像プログラム、前記レーザポインタ部４４、前記第１測距部２６、前記追尾部４３等の発光を制御する発光制御プログラム、前記第１測距部２６による測距を制御する測距プログラム、前記第１測角部４２による水平角、鉛直角の取得、角度検出の結果に基づき方向角を演算する角度測定プログラム、追尾を実行する追尾プログラム、前記撮像部４１で取得した画像を処理する画像処理プログラム等のプログラムが格納される。
【0054】
又、前記第１記憶部４７にはデータ格納領域が形成され、該データ格納領域には前記撮像部４１で取得した画像データ、前記第１測距部２６で取得した測距データ、前記第１測角部４２で取得した測角データ等のデータが格納される。前記画像データ、前記測距データ及び前記測角データは、相互に関連付けられる。
【0055】
前記第１演算制御部４８は、格納されたデータに基づき所要の演算を行い、又格納されたプログラムに基づき所要の制御を行う。
【0056】
又、図３に示される様に、前記第２測量部６は、主に前記第２測距部３７、第２測角部５１、前記第２演算制御部５２、前記走査モータ３５、第２記憶部５３によって構成される。尚、前記第２測角部５１は、前記第２鉛直角検出器３６により構成される。
【0057】
該第２記憶部５３には、前記第２測距部３７からパルス発光される前記第２測距光３８を回転照射し、パルス光毎に測距する為の測距プログラム、前記走査鏡３４の角度をリアルタイムで検出する角度検出プログラム、前記第１測量部５で取得される各種データと前記第２測量部６で取得されるデータ間の同期、関連付けを行う為のデータ関連付けプログラム等のプログラムが格納されている。又、前記第２記憶部５３にはデータ格納領域が形成され、該データ格納領域にはパルス光毎の測定結果即ち測距結果及び測角結果（点群データ）が関連付けられて格納される。
【0059】
ＳＴＥＰ：０１ 測定が開始されると、前記追尾部４３が追尾光を照射し、前記プリズム１２からの反射追尾光に基づき該プリズム１２の追尾が開始される。
【0060】
ＳＴＥＰ：０２ 追尾が開示されると、追尾と並行して前記第１測量部５により前記プリズム１２の測定が行われる。前記第１測距部２６により前記プリズム１２迄の距離が測定されると共に、前記第１測角部４２、即ち前記第１鉛直角検出器２８及び前記水平角検出器２９の検出結果に基づき、前記測量装置２に対する前記プリズム１２の方向が測定される。
【0061】
ＳＴＥＰ：０３ 次に、前記ターゲット装置３を測定点５４に設置する。即ち、前記ポール７の下端を前記測定点５４と一致させた状態で前記ターゲット装置３を立てる。この時、該ターゲット装置３の傾斜は任意であり、向きも前記反射面９が形成された面が概略前記測量装置２の方を向いていればよい。
【0062】
ＳＴＥＰ：０４ 次に、前記第１測量部５による追尾を解除し、前記第２測量部６により前記反射面９の走査を開始する。前記第２測距部３７より前記第２測距光３８をパルス発光すると共に、前記水平回転駆動部１７が前記托架部１９を水平回転させつつ、前記走査モータ３５が前記走査鏡３４を鉛直回転させる。これにより、図５に示される様に、前記反射面９がパルス状の前記第２測距光３８で走査（スキャン）される。
【0063】
尚、第１の実施例に於いては、前記ポール７が前記ターゲット板８の一側端部に設けられ、前記プリズム１２も該一側端部に位置しているので、前記托架部１９は前記第２測量部６を他端部に向って１方向にのみ回転させればよい。
【0064】
ＳＴＥＰ：０５ 前記反射面９が前記第２測距光３８によって走査されると、パルス光毎に前記第２測距部３７による測距、前記水平角検出器２９による水平角の測角、及び前記第２鉛直角検出器３６による鉛直角の測角が行われる。即ち、前記反射面９の３次元点群データが取得される。
【0065】
ＳＴＥＰ：０６ 次に、前記反射面９を走査して得られた該反射面９の測定結果（３次元データ）、該反射面９で検出されたエッジから、前記第２演算制御部５２により前記反射面９の外形形状とエッジで形成される平面の向き（前後方向の倒れ角と前記ポール７の軸心を中心とした回転角）が演算される。又、前記第２演算制御部５２は、演算して得られた平面の中心を演算し、図６（Ａ）に示される様な、該平面の中心を通り、該平面と直交する前記反射面９の法線である法線ベクトル５５を演算する。尚、該法線ベクトル５５は、前記平面の何処を通ってもよいのは言う迄もない。
【0066】
ＳＴＥＰ：０７ 又、前記反射面９は前記第２測距光３８に対する反射率が高く、前記傾斜検出パターン１１は前記第２測距光３８に対する反射率が低い。従って、前記ターゲット板８を前記第２測距光３８で走査した際には、反射光量の差により、前記傾斜検出パターン１１が検出できる。
【0067】
前記ポール７の軸心が鉛直である場合、前記傾斜検出パターン１１は水平である。従って、該傾斜検出パターン１１の水平に対する傾斜角は、前記ポール７、即ち前記ターゲット装置３の鉛直に対する左右方向の傾斜角と一致する。前記傾斜検出パターン１１が検出されると、前記第２演算制御部５２は、前記傾斜検出パターン１１の形状（エッジ）に基づき、図６（Ｂ）に示される様な、前記ターゲット板８の傾斜方向ベクトル５６を演算する。該傾斜方向ベクトル５６は、前記傾斜検出パターン１１の中心線の方向と一致している。
【0068】
ＳＴＥＰ：０８ 前記法線ベクトル５５、前記傾斜方向ベクトル５６が演算されると、前記第２演算制御部５２は、測定点方向ベクトル５７を演算する。該測定点方向ベクトル５７は、図６（Ｃ）に示される様に、前記法線ベクトル５５、前記傾斜方向ベクトル５６にそれぞれ直交し、前記プリズム１２の光学中心を通るベクトルとなっている。
【0069】
又、前記プリズム１２の光学中心は、前記ポール７の軸心上に位置しているので、図７に示される様に、前記光学中心を通る前記測定点方向ベクトル５７は、前記ポール７の軸心と一致している。即ち、前記測定点方向ベクトル５７は、前記ポール７の鉛直に対する前後左右の傾斜角を有し、該ポール７の傾斜方向を示す。
【0070】
ここで、前記プリズム１２の光学中心と前記ポール７の下端との距離は既知である。従って、前記第２演算制御部５２は、前記プリズム１２の３次元座標と前記測定点方向ベクトル５７と既知の距離とに基づき、前記測定点５４の３次元座標を演算することができる。即ち、前記プリズム１２の光学中心から、前記測定点方向ベクトル５７方向に沿って前記プリズム１２の光学中心から既知の距離だけ下方に位置する点を前記測定点５４として演算し、該測定点５４の３次元座標を演算することができる。
【0071】
該測定点５４の３次元座標が演算されると、測定を終了する。或は、前記第１測量部５により再度前記プリズム１２を追尾させた状態で前記ターゲット装置３を移動させ、他の測定点に設置する等、所要の処理が行われる。
【0072】
上述の様に、第１の実施例では、前記ターゲット板８を前記ポール７の上端に設け、前記ターゲット板８に前記ポール７の軸心と直交する様前記傾斜検出パターン１１を形成している。又、前記ポール７の軸心上に前記プリズム１２の光学中心が位置する様、前記プリズム１２を前記ターゲット板８に設けている。
【0073】
前記反射面９を走査して得られた点群データに基づき、前記測定点方向ベクトル５７、即ち前記ポール７の傾斜方向（前後左右の傾斜角）が検出できるので、前記ターゲット装置３が傾斜していた場合でも前記測定点５４の３次元座標を演算することができる。
【0074】
従って、該測定点５４のプリズム測量を行なう際に、前記ターゲット装置３を鉛直に整準する必要がないので、作業時間が短縮できると共に、作業性を向上させることができる。
【0075】
又、前記ターゲット装置３が傾斜していても、前記測定点５４の３次元座標が演算できるので、部屋の隅等、前記ターゲット装置３を鉛直に立てられない位置にある前記測定点５４についても、プリズム測量を行うことができる。
【0076】
尚、第１の実施例では、前記ターゲット板８の一側端部に前記ポール７を設けているが、該ポール７は例えば前記ターゲット板８の中心部に設けてもよい。該ターゲット板８の中心に前記ポール７を設け、更に前記ターゲット板８の表裏両面に前記反射面９と前記傾斜検出パターン１１を形成することで、前記ターゲット板８に表と裏の区別がなくなる。従って、前記ポール７の傾斜だけではなく、前記測量装置２に向ける前記ターゲット板８の面についても任意でよくなるので、より作業性を向上させることができる。
【0078】
第２の実施例では、ターゲット装置３が、ポール７とプリズム１２とターゲット板５９とから構成されている。
【0079】
該ターゲット板５９は、前記ポール７が一端部に設けられた三角柱形状であり、例えば側断面が二等辺三角形形状となっている。又、前記ターゲット板５９は、長さの等しい２辺で形成された２面に反射面６１ａ，６１ｂが形成されている。該反射面６１ａ，６１ｂにより形成される稜線６２上には前記プリズム１２が設けられ、前記稜線６２を前記測量装置２に向ける様になっている。尚、前記ターゲット板５９は、前記稜線６２を前記測量装置２に向けることができる形状であれば、側断面が二等辺三角形形状でなくてもよい。
【0080】
前記プリズム１２の光学中心を通り、前記ポール７の軸心と平行な直線は、前記稜線６２と直交している。又、前記直線と前記ポール７の軸心との間の水平距離は既知であり、前記プリズム１２の光学中心と前記ポール７の下端迄の垂直距離は既知である。即ち、前記プリズム１２の光学中心に対する前記ポール７の下端（測定点５４）の位置は既知となっている。
【0081】
第２の実施例では、前記ポール７の下端を前記測定点５４上に合わせた状態で、前記反射面６１ａ，６１ｂを測量装置２（図１参照）の方に向け、プリズム測量を開始する。
【0082】
第２測距光３８で前記反射面６１ａ，６１ｂを走査して点群データを取得する。該反射面６１ａ，６１ｂの測定結果及びエッジから、第２演算制御部５２（図３参照）により前記反射面６１ａ，６１ｂの外形形状と各エッジで形成される平面の向き（前後方向の倒れ角と前記ポール７の軸心を中心とした回転角）が演算される。又、前記第２演算制御部５２は、演算された前記平面の向きから、図９（Ａ）に示される様な、該平面と直交する前記反射面６１ａ，６１ｂの法線ベクトル６３ａ，６３ｂを演算する。
【0083】
尚、第２の実施例では、前記稜線６２が第１の実施例に於ける傾斜検出パターン１１と同等の機能を有している。
【0084】
前記第２演算制御部５２が前記法線ベクトル６３ａ，６３ｂを平均化することで、図９（Ｂ）に示される様な、前記ポール７の軸心と直交し、前記稜線６２と直交する前記ターゲット板５９の平均法線ベクトル６３ｃを演算することができる。
【0085】
又、前記第２演算制御部５２は、前記反射面６１ａ，６１ｂを走査した際に検出したエッジから、図９（Ｃ）に示される様な、前記稜線６２に沿った稜線ベクトル６４を演算することができる。該稜線ベクトル６４は、前記平均法線ベクトル６３ｃと直交し、前記ポール７の軸心に対して直角である。
【0086】
前記平均法線ベクトル６３ｃ、前記稜線ベクトル６４が演算されると、前記第２演算制御部５２は、前記平均法線ベクトル６３ｃ、前記稜線ベクトル６４とそれぞれ直交し、前記プリズム１２の光学中心を通る測定点方向ベクトル６５を演算する。
【0087】
該測定点方向ベクトル６５は前記ポール７の軸心と平行であり、該ポール７の前後左右の傾斜角情報を含んでいる。更に、前記測定点方向ベクトル６５と前記ポール７の軸心７との間の水平距離、前記プリズム１２の光学中心から前記測定点５４迄の垂直距離はそれぞれ既知である。従って、前記第２演算制御部５２は、前記プリズム１２の３次元座標と、前記測定点方向ベクトル６５と、既知の水平距離、垂直距離に基づき、前記測定点５４の３次元座標を演算することができる。
【0088】
第２の実施例に於いても、前記反射面６１ａ，６１ｂの点群データに基づき、前記平均法線ベクトル６３ｃ、前記稜線ベクトル６４、前記測定点方向ベクトル６５が演算され、前記プリズム１２の３次元座標と前記測定点方向ベクトル６５等に基づき前記測定点５４の３次元座標が演算できるので、前記ターゲット装置３を鉛直に整準する必要がなく、作業時間の短縮、作業性の向上を図ることができる。
【0089】
尚、第２の実施例では、前記稜線６２と前記ポール７の軸心とが直角となる様、前記ターゲット板５９を前記ポール７に取付けているが、前記稜線６２と前記ポール７の軸心とが平行になる様、前記ターゲット板５９を前記ポール７に取付けてもよい。
【0090】
この場合、前記稜線６２の前後左右の傾斜角は、前記ポール７の前後左右の傾斜角と一致するので、前記稜線ベクトル６４を前記測定点方向ベクトル６５として演算することができる。
【0092】
第３の実施例では、ターゲット装置３は、ポール７と、該ポール７の上端に設けられた４枚のターゲット板６６ａ〜６６ｄと、該ターゲット板６６ａ〜６６ｄの上端に設けられた全周プリズム６７とから構成されている。前記ターゲット板６６ａ〜６６ｄは、前記ポール７の軸心と平行に、又該ポール７を中心に放射状に配置され、等角度間隔（９０°）で設けられている。
【0093】
前記ターゲット板６６ａ〜６６ｄは、上下方向に長い板状の部材であり、両面にそれぞれ反射面６８ａ〜６８ｈが形成されている。尚、図１１中では、反射面６８ａ，６８ｂのみ図示している。
【0094】
又、隣接する前記反射面６８ａ，６８ｂにより稜線６９ａが形成され、前記反射面６８ｃ，６８ｄにより稜線６９ｂが形成され、前記反射面６８ｅ，６８ｆにより稜線６９ｃが形成され、前記反射面６８ｇ，６８ｈにより稜線６９ｄが形成されている。尚、図１１中では稜線６９ａのみ図示している。前記稜線６９ａ〜６９ｄは、それぞれ前記ポール７の軸心と平行であり、各稜線６９ａ〜６９ｄと前記ポール７の軸心間の距離はそれぞれ既知となっている。
【0095】
前記全周プリズム６７は、光学中心が前記ポール７の軸心上に位置し、前記全周プリズム６７の光学中心から前記ポール７の下端迄の距離は既知となっている。
【0096】
第３の実施例では、前記ポール７の下端と測定点５４とを一致させ、前記反射面６８ａ〜６８ｈのうち、２つの反射面（反射面６８ａ，６８ｂ）が測量装置２（図１参照）を向く様に前記ターゲット装置３を前記測定点５４上に設置する。
【0097】
第２演算制御部５２（図３参照）は、第２測距光３８（図２参照）で前記反射面６８ａ，６８ｂを走査し、該反射面６８ａ，６８ｂの点群データを取得する。前記第２演算制御部５２は、前記反射面６８ａ，６８ｂの点群データに基づき、該反射面６８ａ，６８ｂの外形形状と各エッジで形成される平面を検出し、該平面の向き、傾きから測定点方向ベクトル７１を演算する。第３の実施例では、該測定点方向ベクトル７１は各稜線６９ａ〜６９ｄと平行となる。
【0098】
最後に、前記第２演算制御部５２は、前記全周プリズム６７の光学中心の３次元座標と、前記測定点方向ベクトル７１と、前記稜線６９ａと前記ポール７の軸心間の距離と、前記全周プリズム６７の光学中心と前記ポール７の下端迄の距離とに基づき、前記測定点５４の３次元座標を演算する。
【0099】
第３の実施例では、前記測定点方向ベクトル７１が前記ポール７の軸心と平行であり、且つ前記測定点方向ベクトル７１と前記ポール７の軸心間の距離も既知であるので、前記反射面６８ａ，６８ｂの法線ベクトルや前記ポール７の左右方向の傾斜を示す傾斜方向ベクトルを演算する必要がない。
【0100】
従って、前記測定点方向ベクトル７１のみ演算すればよいので、演算負担が軽減され、処理時間の短縮を図ることができる。
【0101】
又、前記ターゲット板６６ａ〜６６ｄは前記ポール７に放射状に９０°間隔で４枚設けられ、各ターゲット板６６ａ〜６６ｄの両面にそれぞれ前記反射面６８ａ〜６８ｈが形成されると共に、前記ターゲット板６６ａ〜６６ｄの上端に前記全周プリズム６７が設けられる構成となっている。従って、３６０°どの方向からでも前記ターゲット装置３のプリズム測量が可能となり、作業性を向上させることができる。
【0102】
尚、第３の実施例では、ターゲット板６６を９０°間隔で４枚設けているが、該ターゲット板６６は４枚に限られるものではない。例えば、該ターゲット板６６を１２０°間隔で３枚設けてもよく、７２°間隔で５枚設けてもよい。
【0103】
又、前記ターゲット板６６ａ〜６６ｄを前記ポール７の周面に設け、該ポール７の上端に前記全周プリズム６７を設ける構成としてもよい。この場合、隣接する反射面の延長線が前記ポール７の軸心で交差する様、前記ターゲット板６６ａ〜６６ｄが配設される。
【0105】
第４の実施例に於けるターゲット板５９は、第２の実施例のターゲット板５９と同形状となっている。
【0106】
又、第４の実施例では、第１測距光軸２４（図１参照）と第２測距光軸４０（図１参照）とが、水平方向に距離ｄだけオフセットされている。尚、前記第１測距光軸２４と前記第２測距光軸４０のオフセットは、第２測量部６（図２参照）を鉛直線１５（図２参照）から水平方向にオフセットした位置に設けることで行ってもよい。又、前記第２測量部６を托架部１９（図２参照）に対して回転可能とし、距離ｄを調整可能としてもよい。
【0107】
前記第１測距光軸２４と前記第２測距光軸４０とをオフセットすることで、第１測量部５（図２参照）からの第１測距光と、第２測量部（図２参照）からの第２測距光３８が同時に照射できるので、前記第１測量部５による測量と前記第２測量部６による測量とを並行して行うことができる。
【0108】
第４の実施例では、前記第１測量部５がプリズム１２をロックし、該プリズム１２を追尾した状態で、図１２に示される様に、前記第２測量部６が第２測距光３８を鉛直方向に走査する。
【0109】
該第２測距光３８の走査により、反射面６１ａ，６１ｂ上の１列の点群データが取得される。該点群データに基づき、第２演算制御部５２（図３参照）は、図１３に示される様に、前記反射面６１ａ，６１ｂのエッジ、即ち前記反射面６１ａの上端である第１エッジ７２、稜線６２上である第２エッジ７３、前記反射面６１ｂの下端である第３エッジ７４をそれぞれ検出する。又、前記第２演算制御部５２は、前記プリズム１２の光学中心と前記第１エッジ７２と前記第２エッジ７３とで形成された面を前記反射面６１ａとして検出し、前記プリズム１２の光学中心と前記第２エッジ７３と前記第３エッジ７４とで形成された面を前記反射面６１ｂとして検出する。
【0110】
次に、前記第２演算制御部５２は、検出した前記反射面６１ａ，６１ｂについて、図１４（Ａ）に示される様に、それぞれ法線ベクトル７５ａ，７５ｂを演算すると共に、該法線ベクトル７５ａ，７５ｂを平均化し、図１４（Ｂ）に示される様な平均法線ベクトル７５ｃを演算する。
【0111】
又、前記第２演算制御部５２は、前記プリズム１２の光学中心と前記第２エッジ７３とを結んだ線を前記稜線６２として検出し、該稜線６２に基づき稜線ベクトル７６を演算する。
【0112】
最後に、前記第２演算制御部５２は、図１５に示される様に、前記平均法線ベクトル７５ｃと前記稜線ベクトル７６にそれぞれ直交し、前記プリズム１２の光学中心を通る測定点方向ベクトル７７を演算し、前記プリズム１２の光学中心の３次元座標と、前記測定点方向ベクトル７７と、前記プリズム１２の光学中心と前記ポール７の下端との既知の位置関係に基づき、前記測定点５４の３次元座標を演算する。
【0113】
第４の実施例では、前記第１測距光軸２４と前記第２測距光軸４０とが水平方向にオフセットされ、前記第１測量部５による前記プリズム１２の追尾及び測量と、前記第２測量部６による前記測定点５４の３次元座標の演算とを並行して行うことができる。
【0114】
従って、前記第２測量部６によりレーザスキャンを行なう毎に、追尾を停止、再開を行う必要がなく、作業時間の短縮、作業性の向上を図ることができる。
【0116】
ターゲット装置３は、ポール７（図示せず）に等角度間隔で所定枚数、例えば１２０°間隔で３枚のターゲット板６６ａ〜６６ｃが設けられ、該ターゲット板６６ａ〜６６ｃの上端に全周プリズム６７が設けられると共に、前記ポール７の下端に光波距離計７８が設けられている。
【0117】
前記ターゲット板６６ａ〜６６ｃは、両面にそれぞれ反射面６８ａ〜６８ｆ（図１６中では反射面６８ａ，６８ｂのみ図示）が形成されている。隣接する該反射面６８ａ，６８ｂで稜線６９ａが形成され、前記反射面６８ｃ，６８ｄで稜線６９ｂが形成され、前記反射面６８ｅ，６８ｆで稜線６９ｃが形成される。前記稜線６９ａ〜６９ｃ（図１６中では稜線６９ａのみ図示）は、前記ポール７の軸心と平行であり、両者の間の距離はそれぞれ既知となっている。
【0118】
又、前記全周プリズム６７の光学中心は、前記ポール７の軸心上に位置している。前記光波距離計７８より射出されるポインタ光７９の光軸は、前記ポール７の軸心と一致又は既知の関係であり、前記全周プリズム６７の光学中心から前記光波距離計７８の測定基準位置迄の距離は既知となっている。
【0119】
測定点５４の測定を行なう際には、前記光波距離計７８から前記ポインタ光７９を射出し、該ポインタ光７９を前記測定点５４へと合わせる。又、第２演算制御部５２（図３参照）は、第３の実施例と同様の方法により測定点方向ベクトル７１を演算し、前記全周プリズム６７の３次元座標と、前記測定点方向ベクトル７１と、該測定点方向ベクトル７１と前記ポール７の軸心間の距離と、前記全周プリズム６７と前記光波距離計７８との距離と、該光波距離計７８の測距結果に基づき、前記測定点５４の３次元座標を演算する。
【0120】
第５の実施例では、前記ポインタ光７９を前記測定点５４に向って照射するだけで、前記全周プリズム６７の光学中心と前記測定点５４迄の距離が測定できる。従って、前記測量装置２で測定した前記全周プリズム６７の光学中心の３次元座標と、前記ポール７の傾斜に基づき、前記測定点５４の３次元座標を演算することができる。従って、前記ポール７の下端を前記測定点５４に接触させる必要がなく、前記ポール７が届かない位置にある前記測定点５４に対してもプリズム測量を行うことができる。
【0121】
尚、第５の実施例は、第３の実施例のターゲット装置３に前記光波距離計７８を適用した構成となっているが、第１の実施例、第２の実施例、第４の実施例に対しても同様に適用可能であることは言う迄もない。
【0123】
第６の実施例では、第２測量部６（図２参照）は、望遠鏡部２２（図２参照）に直接取付けられ、前記第２測量部６は第２測距光３８を水平方向に回転照射可能な１軸のレーザスキャナとなっている。前記望遠鏡部２２の鉛直回転と、前記走査鏡３４の水平回転の協働により、２次元の走査が可能となり、測定対象物の３次元座標を測定可能となっている。
【0124】
ターゲット装置３の構成については、ターゲット板６６ａ〜６６ｃが放射状に１２０°間隔で３枚設けられていること以外は、第３の実施例のターゲット装置３と同様であるので説明を省略する。
【0125】
測定点５４の測定を行なう際には、第１測量部５（図２参照）による全周プリズム６７の追尾を停止した後、走査モータ３５により前記走査鏡３４を水平回転させると共に、鉛直回転駆動部２７（図２参照）により前記望遠鏡部２２を鉛直回転させ、反射面６８ａ，６８ｂの全域を前記第２測距光３８で走査する。
【0126】
得られた点群データに基づき、前記反射面６８ａ，６８ｂの外形形状及び検出されたエッジで形成される平面を演算し、測定点方向ベクトル７１を演算し、前記全周プリズム６７の３次元座標と、該全周プリズム６７とポール７の下端との既知の位置関係から、前記ターゲット装置３の傾斜に拘わらず前記測定点５４の３次元座標を演算することができる。
【0127】
尚、第６の実施例に於ける前記第２測量部６の構成は、第１の実施例、第２の実施例、第４の実施例、第５の実施例のターゲット装置３に対しても適用可能であることは言う迄もない。
【符号の説明】
【0128】
１ 測量システム２ 測量装置
３ ターゲット装置
５ 第１測量部
６ 第２測量部
７ ポール
８ ターゲット板
９ 反射面
１１ 傾斜検出パターン
１２ プリズム
１３ 演算制御部
１７ 水平回転駆動部
１９ 托架部
２２ 望遠鏡部
２６ 第１測距部
２７ 鉛直回転駆動部
３４ 走査鏡
３５ 走査モータ
３７ 第２測距部
４２ 第１測角部
４３ 追尾部
４８ 第１演算制御部
５１ 第２測角部
５２ 第２演算制御部
５４ 測定点
５５ 法線ベクトル
５６ 傾斜方向ベクトル
５７ 測定点方向ベクトル
５９ ターゲット板
６１ａ，６１ｂ 反射面
６２ 稜線
６３ａ，６３ｂ 法線ベクトル
６３ｃ 平均法線ベクトル
６４ 稜線ベクトル
６５ 測定点方向ベクトル
６６ａ〜６６ｄ ターゲット板
６７ 全周プリズム
６８ａ〜６８ｈ 反射面
６９ａ〜６９ｄ 稜線
７１ 測定点方向ベクトル
７２ 第１エッジ
７３ 第２エッジ
７４ 第３エッジ
７５ａ，７５ｂ 法線ベクトル
７５ｃ 平均法線ベクトル
７６ 稜線ベクトル
７７ 測定点方向ベクトル
７８ 光波距離計