特開 2024-161696 測量装置及び測量システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024161696

(43)【公開日】2024-11-20

(54)【発明の名称】測量装置及び測量システム

(51)【国際特許分類】

   G01C 15/00 20060101AFI20241113BHJP

【ＦＩ】

G01C15/00 103D

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023076609

(22)【出願日】2023-05-08

(71)【出願人】

【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】湯浅 太一

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ガイド光の光量を減少させることなく照射範囲を大きくすることが可能な測量装置及び測量システムを提供する。
【解決手段】測距光を発する発光素子と、測定対象物からの反射測距光を受光する受光素子とを有する距離測定部と、前記測距光を照射する回転部２０と、該回転部を鉛直方向に回転させる鉛直回転駆動部と、前記回転部が設けられる托架部５と、該托架部を水平方向に回転させる水平回転駆動部と、前記回転部に向って異なる２つの光からなるガイド光を前記測距光と同一平面内に照射するガイド光照射部２１と、前記受光素子への前記反射測距光の受光結果に基づき前記測定対象物迄の距離を演算する演算制御部とを具備し、前記回転部は前記測距光を透過し前記ガイド光を反射する可視光分離光学部材を有し、前記ガイド光は前記回転部の回転により前記ガイド光の広がり角以上の範囲で照射される様構成された。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

測距光を発する発光素子と、測定対象物からの反射測距光を受光する受光素子とを有する距離測定部と、前記測距光を照射する回転部と、該回転部を鉛直方向に回転させる鉛直回転駆動部と、前記回転部が設けられる托架部と、該托架部を水平方向に回転させる水平回転駆動部と、前記回転部に向って異なる２つの光からなるガイド光を前記測距光と同一平面内に照射するガイド光照射部と、前記受光素子への前記反射測距光の受光結果に基づき前記測定対象物迄の距離を演算する演算制御部とを具備し、前記回転部は前記測距光を透過し前記ガイド光を反射する可視光分離光学部材を有し、前記ガイド光は前記回転部の回転により前記ガイド光の広がり角以上の範囲で照射される様構成された測量装置。

【請求項2】

前記回転部は走査ミラーと、該走査ミラーと一体に回転する窓部とを有し、前記可視光分離光学部材は前記窓部に蒸着されたロングパスフィルタである請求項１に記載の測量装置。

【請求項3】

前記回転部を囲繞する窓部を更に具備し、前記回転部は、走査ミラーと、該走査ミラーと一体に回転する可視光反射ミラーとを有し、前記可視光分離光学部材は前記可視光反射ミラーに蒸着されたロングパスフィルタである請求項１に記載の測量装置。

【請求項4】

前記回転部は、走査ミラーと、該走査ミラーと一体に回転する窓部と少なくとも１つの可視光反射ミラーであり、前記可視光分離光学部材は、前記窓部に蒸着されたロングパスフィルタである請求項１に記載の測量装置。

【請求項5】

前記回転部は、２つの三角プリズムを接合させた四角プリズムであり、前記可視光分離光学部材は、前記四角プリズムに入射した前記測距光の射出面に蒸着されたロングパスフィルタであり、前記射出面に隣接する少なくとも１面を可視光反射ミラーとした請求項１に記載の測量装置。

【請求項6】

前記回転部は、三角プリズムであり、前記可視光分離光学部材は、前記三角プリズムに入射した前記測距光の射出面に蒸着されたロングパスフィルタである請求項１に記載の測量装置。

【請求項7】

前記回転部は、前記距離測定部が収納された測定部であり、前記可視光分離光学部材は、前記測定部の下面に設けられた可視光反射ミラーである請求項１に記載の測量装置。

【請求項8】

前記ガイド光照射部は、前記回転部の回転方向と直交する方向に前記ガイド光の広がり角を拡大するアナモルフィック光学系を有する請求項２～請求項７のうちのいずれか１項に記載の測量装置。

【請求項9】

前記托架部に凹部が形成され、該凹部内に前記回転部が設けられ、前記ガイド光照射部はガイド光軸が前記凹部の底面から前記回転部に向って延出し、前記測距光の光軸と同一平面内に位置する様前記可視光分離光学部材に偏向される様構成された請求項２～請求項７のうちのいずれか１項に記載の測量装置。

【請求項10】

前記托架部に凹部が形成され、該凹部内に前記回転部が設けられ、前記凹部に掛渡って設けられたハンドル部と、該ハンドル部に設けられた前記ガイド光照射部とを有し、該ガイド光照射部はガイド光軸が前記ハンドル部から前記回転部に向って延出し、前記測距光の光軸と同一平面内に位置する様前記可視光分離光学部材に偏向される様構成された請求項２～請求項７のうちのいずれか１項に記載の測量装置。

【請求項11】

前記托架部に凹部が形成され、該凹部内に前記回転部が設けられ、前記凹部に隣接して設けられたハンドル部と、該ハンドル部に設けられた前記ガイド光照射部とを有し、該ガイド光照射部はガイド光軸が前記ハンドル部から前記回転部に向って延出し、前記測距光の光軸と同軸又は略同軸となる様前記可視光分離光学部材に偏向される様構成された請求項２～請求項７のうちのいずれか１項に記載の測量装置。

【請求項12】

前記托架部に凹部が形成され、該凹部内に前記回転部が設けられ、前記凹部に隣接して設けられたハンドル部と、該ハンドル部に設けられたミラーとを有し、前記ガイド光照射部はガイド光軸が前記ミラーに向って延出する様前記托架部に設けられ、前記ガイド光軸は前記ミラーと前記可視光分離光学部材により前記測距光の光軸と同軸又は略同軸となる様構成された請求項２～請求項７のうちのいずれか１項に記載の測量装置。

【請求項13】

請求項１に記載の測量装置と、所定の杭打ち点迄誘導されるターゲット装置とを有する測量システムであって、前記測量装置は前記測定対象物に前記測距光と同軸且つ前記ガイド光と同一平面内に追尾光を射出する追尾発光素子を有する追尾光射出部と、前記測定対象物からの反射追尾光を前記反射測距光と同軸で受光する追尾光受光部とを更に具備し、前記ターゲット装置はポールと、該ポールの上端に設けられた再帰反射性を有するターゲットと、前記測量装置と通信可能な表示端末とを具備し、前記演算制御部は、前記追尾光が前記ターゲットで反射された時の前記反射追尾光の受光量の増大に伴い前記ターゲットの追尾を開始させる様構成された測量システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定対象物の３次元座標を取得可能な測量装置及び測量システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

レーザスキャナやトータルステーション等の測量装置は、測定対象物として再帰反射性を有するプリズムを用いたプリズム測距、反射プリズムを用いないノンプリズム測距により測定対象物迄の距離を検出する光波距離測定装置を有している。

【0003】

又、測量装置にガイド光を照射するガイド光照射部を設け、ガイド光に基づき測量装置の視準方向に反射プリズム等のターゲットを有するターゲット装置を誘導させる誘導処理を行う場合がある。

【0004】

誘導処理では、視準光軸を境界として左右で異なる色のガイド光を点灯させ、左右のガイド光の両方が視認できる位置に作業者を誘導し、ターゲット装置を杭打ち点等の目標地点迄移動させる様になっている。

【0005】

然し乍ら、従来では、ガイド光の到達距離を延長する為には、ガイド光の広がり角を小さくして単位面積当りの光量（密度）を確保する必要があるので、照射範囲が狭くなり視認性が低下する。一方で、ガイド光の視認性を向上させる為には、ガイド光の広がり角を大きくして照射範囲を広げる必要があるので、単位面積当りの光量が低下し、到達距離が短くなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第５７２５９２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、ガイド光の光量を減少させることなく照射範囲を大きくすることが可能な測量装置及び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】

【0008】

本発明は、測距光を発する発光素子と、測定対象物からの反射測距光を受光する受光素子とを有する距離測定部と、前記測距光を照射する回転部と、該回転部を鉛直方向に回転させる鉛直回転駆動部と、前記回転部が設けられる托架部と、該托架部を水平方向に回転させる水平回転駆動部と、前記回転部に向って異なる２つの光からなるガイド光を前記測距光と同一平面内に照射するガイド光照射部と、前記受光素子への前記反射測距光の受光結果に基づき前記測定対象物迄の距離を演算する演算制御部とを具備し、前記回転部は前記測距光を透過し前記ガイド光を反射する可視光分離光学部材を有し、前記ガイド光は前記回転部の回転により前記ガイド光の広がり角以上の範囲で照射される様構成された測量装置に係るものである。

【0009】

又本発明は、前記回転部は走査ミラーと、該走査ミラーと一体に回転する窓部とを有し、前記可視光分離光学部材は前記窓部に蒸着されたロングパスフィルタである測量装置に係るものである。

【0010】

又本発明は、前記回転部を囲繞する窓部を更に具備し、前記回転部は、走査ミラーと、該走査ミラーと一体に回転する可視光反射ミラーとを有し、前記可視光分離光学部材は前記可視光反射ミラーに蒸着されたロングパスフィルタである測量装置に係るものである。

【0011】

又本発明は、前記回転部は、走査ミラーと、該走査ミラーと一体に回転する窓部と少なくとも１つの可視光反射ミラーであり、前記可視光分離光学部材は、前記窓部に蒸着されたロングパスフィルタである測量装置に係るものである。

【0012】

又本発明は、前記回転部は、２つの三角プリズムを接合させた四角プリズムであり、前記可視光分離光学部材は、前記四角プリズムに入射した前記測距光の射出面に蒸着されたロングパスフィルタであり、前記射出面に隣接する少なくとも１面を可視光反射ミラーとした測量装置に係るものである。

【0013】

又本発明は、前記回転部は、三角プリズムであり、前記可視光分離光学部材は、前記三角プリズムに入射した前記測距光の射出面に蒸着されたロングパスフィルタである測量装置に係るものである。

【0014】

又本発明は、前記回転部は、前記距離測定部が収納された測定部であり、前記可視光分離光学部材は、前記測定部の下面に設けられた可視光反射ミラーである測量装置に係るものである。

【0015】

又本発明は、前記ガイド光照射部は、前記回転部の回転方向と直交する方向に前記ガイド光の広がり角を拡大するアナモルフィック光学系を有する測量装置に係るものである。

【0016】

又本発明は、前記托架部に凹部が形成され、該凹部内に前記回転部が設けられ、前記ガイド光照射部はガイド光軸が前記凹部の底面から前記回転部に向って延出し、前記測距光の光軸と同一平面内に位置する様前記可視光分離光学部材に偏向される様構成された測量装置に係るものである。

【0017】

又本発明は、前記托架部に凹部が形成され、該凹部内に前記回転部が設けられ、前記凹部に掛渡って設けられたハンドル部と、該ハンドル部に設けられた前記ガイド光照射部とを有し、該ガイド光照射部はガイド光軸が前記ハンドル部から前記回転部に向って延出し、前記測距光の光軸と同一平面内に位置する様前記可視光分離光学部材に偏向される様構成された測量装置に係るものである。

【0018】

又本発明は、前記托架部に凹部が形成され、該凹部内に前記回転部が設けられ、前記凹部に隣接して設けられたハンドル部と、該ハンドル部に設けられた前記ガイド光照射部とを有し、該ガイド光照射部はガイド光軸が前記ハンドル部から前記回転部に向って延出し、前記測距光の光軸と同軸又は略同軸となる様前記可視光分離光学部材に偏向される様構成された測量装置に係るものである。

【0019】

又本発明は、前記托架部に凹部が形成され、該凹部内に前記回転部が設けられ、前記凹部に隣接して設けられたハンドル部と、該ハンドル部に設けられたミラーとを有し、前記ガイド光照射部はガイド光軸が前記ミラーに向って延出する様前記托架部に設けられ、前記ガイド光軸は前記ミラーと前記可視光分離光学部材により前記測距光の光軸と同軸又は略同軸となる様構成された測量装置に係るものである。

【0020】

更に又本発明は、前記測量装置と、所定の杭打ち点迄誘導されるターゲット装置とを有する測量システムであって、前記測量装置は前記測定対象物に前記測距光と同軸且つ前記ガイド光と同一平面内に追尾光を射出する追尾発光素子を有する追尾光射出部と、前記測定対象物からの反射追尾光を前記反射測距光と同軸で受光する追尾光受光部とを更に具備し、前記ターゲット装置はポールと、該ポールの上端に設けられた再帰反射性を有するターゲットと、前記測量装置と通信可能な表示端末とを具備し、前記演算制御部は、前記追尾光が前記ターゲットで反射された時の前記反射追尾光の受光量の増大に伴い前記ターゲットの追尾を開始させる様構成された測量システムに係るものである。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、測距光を発する発光素子と、測定対象物からの反射測距光を受光する受光素子とを有する距離測定部と、前記測距光を照射する回転部と、該回転部を鉛直方向に回転させる鉛直回転駆動部と、前記回転部が設けられる托架部と、該托架部を水平方向に回転させる水平回転駆動部と、前記回転部に向って異なる２つの光からなるガイド光を前記測距光と同一平面内に照射するガイド光照射部と、前記受光素子への前記反射測距光の受光結果に基づき前記測定対象物迄の距離を演算する演算制御部とを具備し、前記回転部は前記測距光を透過し前記ガイド光を反射する可視光分離光学部材を有し、前記ガイド光は前記回転部の回転により前記ガイド光の広がり角以上の範囲で照射される様構成されたので、前記ガイド光の単位面積当りの光量を減少させることなく照射範囲を広げることができ、視認性の向上及び到達距離の延長を図ることができる。

【0022】

又本発明によれば、前記測量装置と、所定の杭打ち点迄誘導されるターゲット装置とを有する測量システムであって、前記測量装置は前記測定対象物に前記測距光と同軸且つ前記ガイド光と同一平面内に追尾光を射出する追尾発光素子を有する追尾光射出部と、前記測定対象物からの反射追尾光を前記反射測距光と同軸で受光する追尾光受光部とを更に具備し、前記ターゲット装置はポールと、該ポールの上端に設けられた再帰反射性を有するターゲットと、前記測量装置と通信可能な表示端末とを具備し、前記演算制御部は、前記追尾光が前記ターゲットで反射された時の前記反射追尾光の受光量の増大に伴い前記ターゲットの追尾を開始させる様構成されたので、前記ガイド光に基づき容易に前記ターゲット装置の誘導処理を開始す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】

【0023】

【図1】第１の実施例に係る測量装置を示す正断面図である。

【図2】第１の実施例に係る測量装置を示す斜視図である。

【図3】第１の実施例に係る測量装置を示す平断面図である。

【図4】（Ａ）は第１の実施例に係る測量装置を示す側断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ矢視図である。

【図5】（Ａ）～（Ｃ）は、ターゲット装置の左右方向の誘導を説明する説明図である。

【図6】（Ａ）は第１の実施例に係る測量装置を示す側断面図であり、（Ｂ）はガイド光が水平よりも上側に偏向された場合のガイド光とターゲット装置との関係を説明する説明図である。

【図7】（Ａ）は第１の実施例に係る測量装置を示す側断面図であり、（Ｂ）はガイド光が水平よりも下側に偏向された場合のガイド光とターゲット装置との関係を説明する説明図である。

【図8】（Ａ）は第２の実施例に係るガイド光照射部を示す構成図であり、（Ｂ）は該ガイド光照射部から照射されるガイド光を示す説明図である。

【図9】第３の実施例に係る測量装置を示す側断面図である。

【図10】第４の実施例に係る測量装置を示す斜視図である。

【図11】第４の実施例に係る測量装置を示す側断面図である。

【図12】第５の実施例に係る測量装置を示す側断面図である。

【図13】第６の実施例に係る測量装置を示す斜視図である。

【図14】第６の実施例に係る測量装置を示す平断面図である。

【図15】第６の実施例に係る測量装置を示す側断面図である。

【図16】第７の実施例に係る測量装置を示す平断面図である。

【図17】第８の実施例に係る測量装置を示す側断面図である。

【図18】（Ａ）は前記測量装置の走査プリズムを示す斜視図であり、（Ｂ）は前記走査プリズムを示す平面図である。

【図19】（Ａ）（Ｂ）は、第８の実施例の変形例に係る測量装置の回転部を示す説明図である。

【図20】第９の実施例に係る測量装置を示す側断面図である。

【図21】（Ａ）は前記測量装置の走査プリズムを示す斜視図であり、（Ｂ）は前記走査プリズムを示す平面図である。

【図22】第１０の実施例に係る測量装置を示す斜視図である。

【図23】第１０の実施例に係る測量装置を示す側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。

【0025】

先ず、図１～図３に於いて、本発明の第１の実施例に係る測量装置について説明する。

【0026】

測量装置１は、例えばレーザスキャナであり、三脚（図示せず）に取付けられる整準部２と、該整準部２に取付けられた測量装置本体３とから構成される。

【0027】

前記整準部２は整準ネジ１０を有し、該整準ネジ１０により前記測量装置本体３を水平に整準する。

【0028】

該測量装置本体３は、固定部４と、托架部５と、水平回転軸６と、水平回転軸受７と、水平回転駆動部としての水平回転モータ８と、水平角検出部としての水平角エンコーダ９と、鉛直回転軸１１と、鉛直回転軸受１２と、鉛直回転駆動部としての鉛直回転モータ１３と、鉛直角検出部としての鉛直角エンコーダ１４と、走査ミラー１５と、操作部と表示部とを兼用する操作パネル１６と、演算制御部１７と、記憶部１８と、距離測定部１９と、ガイド光照射部２１等を具備（収納）している。尚、前記演算制御部１７としては、本装置に特化したＣＰＵ、或は汎用ＣＰＵが用いられる。

【0029】

前記水平回転軸受７は前記固定部４に固定される。前記水平回転軸６は鉛直な軸心６ａを有し、前記水平回転軸６は前記水平回転軸受７に回転自在に支持される。又、前記托架部５は前記水平回転軸６に支持され、前記托架部５は水平方向に前記水平回転軸６と一体に回転する様になっている。

【0030】

前記水平回転軸受７と前記托架部５との間には前記水平回転モータ８が設けられ、該水平回転モータ８は前記演算制御部１７により制御される。該演算制御部１７は、前記水平回転モータ８により、前記托架部５を前記軸心６ａを中心に回転させる。

【0031】

前記托架部５の前記固定部４に対する相対回転角は、前記水平角エンコーダ９によって検出される。該水平角エンコーダ９からの検出信号は前記演算制御部１７に入力され、該演算制御部１７により水平角データが演算される。該演算制御部１７は、前記水平角データに基づき、前記水平回転モータ８に対するフィードバック制御を行う。

【0032】

又、前記托架部５には、水平な軸心１１ａを有する前記鉛直回転軸１１が設けられている。該鉛直回転軸１１は、前記鉛直回転軸受１２を介して回転自在となっている。尚、前記軸心６ａと前記軸心１１ａの交点が、測距光の射出位置であり、前記測量装置本体３の座標系の原点となっている。

【0033】

前記托架部５には、凹部２２が形成されている。前記鉛直回転軸１１は、一端部が前記凹部２２内に延出し、前記一端部に前記走査ミラー１５が固着され、該走査ミラー１５は前記凹部２２に収納されている。又、前記鉛直回転軸１１の他端部には、前記鉛直角エンコーダ１４が設けられている。

【0034】

前記軸心６ａ上であり、前記走査ミラー１５と対向する位置は、ガラス等の透明材料で形成され、該走査ミラー１５と一体に回転する窓部２３が設けられている。該窓部２３は、前記軸心６ａに対して所定角度傾斜すると共に、表面に近赤外光を透過し、可視光を反射する可視光分離光学部材としてのロングパスフィルタが蒸着され、可視光分離面２４が形成される。ロングパスフィルタは、前記窓部２３の裏面に蒸着されていてもよい。尚、前記走査ミラー１５と前記窓部２３と前記可視光分離面２４とで、前記鉛直回転モータ１３により前記鉛直回転軸１１を介して一体に鉛直方向に回転される回転部２０を構成する。

【0035】

又、前記凹部２２の底面は、中心部に形成された水平部２２ａと、該水平部２２ａの両端部から外側に向ってそれぞれ下り傾斜する傾斜部２２ｂ、２２ｃとからなっている。尚、本実施例では、前記傾斜部２２ｂが設けられる側を前記測量装置１の正面側、前記傾斜部２２ｃが設けられる側を前記測量装置１の背面側としている。又、他の実施例に於いても、前記傾斜部２２ｂ側を正面側、前記傾斜部２２ｃ側を背面側とする。

【0036】

前記托架部５には、前記傾斜部２２ｂに開口する前記ガイド光照射部２１が設けられている。該ガイド光照射部２１のガイド光軸２５は、上方に向って、特に前記托架部５が水平姿勢の場合は鉛直上方に向って延出する。即ち、前記ガイド光軸２５は前記回転部２０に向って延出し、前記ガイド光軸２５に沿ってガイド光２６（後述）が照射される。又、前記回転部２０が所定の回転位置に位置する場合に、前記ガイド光２６は前記可視光分離面２４で所定の方向に反射される様に構成されている。

【0037】

前記鉛直回転軸１１に前記鉛直回転モータ１３が設けられ、該鉛直回転モータ１３は前記演算制御部１７に制御される。該演算制御部１７は、前記鉛直回転モータ１３により前記鉛直回転軸１１を回転させ、前記走査ミラー１５は前記軸心１１ａを中心に回転される。

【0038】

前記走査ミラー１５の回転角は、前記鉛直角エンコーダ１４によって検出され、検出信号は前記演算制御部１７に入力される。該演算制御部１７は、検出信号に基づき前記走査ミラー１５の鉛直角データを演算し、該鉛直角データに基づき前記鉛直回転モータ１３に対するフィードバック制御を行う。

【0039】

又、前記演算制御部１７で演算された水平角データ、鉛直角データや測定結果は、前記記憶部１８に保存される。該記憶部１８としては、磁気記憶装置としてのＨＤＤ、光記憶装置としてのＣＤ、ＤＶＤ、半導体記憶装置としてのメモリカード、ＵＳＢメモリ等種々の記憶手段が用いられる。該記憶部１８は、前記托架部５に対して着脱可能であってもよく、或は図示しない通信手段を介して外部記憶装置や外部データ処理装置にデータを送出可能としてもよい。

【0040】

前記記憶部１８には、測距作動を制御するシーケンスプログラム、測距作動により距離を演算する演算プログラム、水平角データ及び鉛直角データに基づき角度を演算する演算プログラム、距離と角度に基づき所望の測定点の３次元座標を演算するプログラム、前記ガイド光照射部２１を制御する為の制御プログラム、前記鉛直角データに基づき前記ガイド光２６の照射方向を制御する為の制御プログラム等の各種プログラムが格納される。又、前記演算制御部１７により各種プログラムが実行されることで、各種処理が実行される。

【0041】

前記操作パネル１６は、例えばタッチパネルであり、測距の指示や測定条件、例えば測定点間隔の変更等を行う操作部と、測距結果や画像等を表示する表示部とを兼用している。

【0042】

次に、図３を参照して、前記距離測定部１９について説明する。尚、図２中では、前記距離測定部１９は便宜上正面図として図示している。

【0043】

該距離測定部１９は、測距光射出部２７と測距光受光部２８と追尾光射出部２９と追尾光受光部３１とを有している。尚、前記測距光射出部２７と前記測距光受光部２８とにより測距部が構成され、前記追尾光射出部２９と前記追尾光受光部３１とにより追尾部が構成される。

【0044】

前記測距光射出部２７は、測距光軸３２を有している。又、前記測距光射出部２７は、発光側から順に、前記測距光軸３２上に設けられた発光素子３３、例えば所定の波長の近赤外光を測距光３４として射出するレーザダイオード（ＬＤ）と、投光レンズ３５と、ダイクロイックミラー３６と、該ダイクロイックミラー３６の透過光軸上に設けられたミラー３７とを有している。又、該ミラー３７の反射光軸上に反射プリズム３８が設けられ、該反射プリズム３８の反射光軸上に前記走査ミラー１５が設けられている。更に、該走査ミラー１５の反射光軸上に、前記窓部２３が設けられている。

【0045】

尚、本実施例では、前記測距光軸３２と、前記ミラー３７で反射された前記測距光軸３２と、前記反射プリズム３８で反射された前記測距光軸３２とを総称して、該測距光軸３２としている。

【0046】

前記ダイクロイックミラー３６は、前記測距光３４を透過し、追尾光３９（後述）を反射する光学特性を有している。又、前記ダイクロイックミラー３６は、前記測距光３４と前記追尾光３９の共通光路上（前記測距光軸３２と追尾光軸４１（後述）の交差位置）に設けられ、前記追尾光軸４１が前記測距光軸３２と合致する様に前記追尾光軸４１を偏向（反射）する。従って、前記測距光３４と前記追尾光３９とは同軸で測定対象物に向って照射される。

【0047】

前記反射プリズム３８は、２つの台形状のプリズムを接合させて形成され、各プリズムの接合面４２で前記測距光３４と前記追尾光３９を反射する様に構成されている。前記反射プリズム３８の射出面は、前記接合面４２で反射された前記測距光軸３２が僅かに傾斜して入射する様構成されており、前記反射プリズム３８の射出面で内部反射された前記測距光３４が受光素子４３（後述）に受光されるのを防止している。尚、前記接合面４２の傾斜角は、前記測距光軸３２が受光光軸４４（後述）及び前記軸心１１ａと合致する様、前記測距光軸３２を偏向（反射）させる角度となっている。又、前記受光素子４３としては、例えばアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）、或は同等の光電変換素子が用いられる。

【0048】

前記測距光受光部２８は、前記受光光軸４４を有している。又、前記測距光受光部２８は、受光側から順に、前記受光光軸４４上に設けられた前記受光素子４３と、受光プリズム４５を有すると共に、該受光プリズム４５で反射された前記受光光軸４４上に設けられた所定のＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ）を有する受光レンズ４６を有している。

【0049】

前記受光プリズム４５は、分離面としてのダイクロイック膜４７を有している。前記受光プリズム４５は、測定対象物で反射された前記測距光３４（反射測距光４８）と、該反射測距光４８と同軸で入射した前記追尾光３９（反射追尾光４９）とを少なくとも１回内部反射させる様構成されている。又、前記ダイクロイック膜４７は、前記反射測距光４８を反射し、前記反射追尾光４９を透過する光学特性を有している。

【0050】

尚、本実施例では、前記受光光軸４４と、前記受光プリズム４５及び前記ダイクロイック膜４７で反射された前記受光光軸４４とを総称して、該受光光軸４４としている。

【0051】

前記追尾光射出部２９は、前記追尾光軸４１を有している。又、前記追尾光射出部２９は、発光側から順に、前記追尾光軸４１上に設けられた追尾発光素子５１、例えば前記測距光３４とは波長の異なる近赤外光を前記追尾光３９として射出するレーザダイオード（ＬＤ）と、追尾投光レンズ５２と、前記ダイクロイックミラー３６とを有すると共に、該ダイクロイックミラー３６の反射光軸上に設けられた前記ミラー３７と、該ミラー３７の反射光軸上に設けられた前記反射プリズム３８とを有している。

【0052】

前記追尾光受光部３１は、追尾受光光軸５３を有している。又、前記追尾光受光部３１は、受光側から順に、前記追尾受光光軸５３上に設けられた追尾受光素子５４、受光プリズム４５及び該受光プリズム４５の反射光軸上に設けられた前記受光レンズ４６を有している。尚、本実施例では、前記追尾受光光軸５３と前記受光プリズム４５で反射された前記追尾受光光軸５３とを総称して、該追尾受光光軸５３としている。

【0053】

前記追尾受光素子５４は、画素の集合体であるＣＣＤ、或はＣＭＯＳセンサであり、各画素は前記追尾受光素子５４上での位置が特定できる様になっている。例えば、各画素は、前記追尾受光素子５４の中心を原点とした画素座標を有し、該画素座標によって前記追尾受光素子５４上での位置が特定される。

【0054】

前記距離測定部１９は、前記演算制御部１７により制御される。前記発光素子３３から前記測距光軸３２上にパルス状の前記測距光３４が射出されると、前記投光レンズ３５、前記ダイクロイックミラー３６を透過し、前記ミラー３７で反射される。前記測距光３４は、前記反射プリズム３８に入射し、前記接合面４２で前記受光光軸４４及び前記軸心１１ａと同軸になる様反射される。前記反射プリズム３８から射出される前記測距光３４は、前記走査ミラー１５によって直角に偏向され、前記窓部２３と前記可視光分離面２４を透過して測定対象物に照射される。前記走査ミラー１５が前記軸心１１ａを中心に回転することで、前記測距光３４は前記軸心１１ａと直交し、且つ前記軸心６ａを含む平面内で回転（走査）される。

【0055】

尚、前記窓部２３は、前記測距光軸３２に対して所定角度傾斜しているので、前記窓部２３で反射された前記測距光３４の前記受光素子４３への入射が防止される。又、前記走査ミラー１５の前記測距光３４の反射位置、即ち該測距光３４の反射位置は、前記測量装置１の機械中心５５であり、該機械中心５５は前記軸心６ａ上且つ前記軸心１１ａ上に位置している。

【0056】

測定対象物で反射された前記反射測距光４８は、前記可視光分離面２４及び前記窓部２３を透過し、前記走査ミラー１５で直角に反射され、前記受光レンズ４６及び前記受光プリズム４５を通過する過程で前記ダイクロイック膜４７に反射され、前記受光素子４３で受光される。

【0057】

前記演算制御部１７は、前記発光素子３３の発光タイミングと、前記受光素子４３の受光タイミングの時間差（即ち、パルス光の往復時間）と光速に基づき、前記測距光３４の１パルス毎に測距を実行し（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）、測定対象物迄の距離を演算する。尚、前記発光素子３３の発光のタイミング、即ちパルス間隔は、前記操作パネル１６を介して変更可能となっている。又、測距結果と前記水平角エンコーダ９及び前記鉛直角エンコーダ１４で得られた水平角データ及び鉛直角データに基づき、測定対象物の３次元座標を演算できる。

【0058】

又、前記測距光３４を所定のパルス間隔で射出しつつ、前記托架部５と前記走査ミラー１５とをそれぞれ定速で回転させることで、該走査ミラー１５の鉛直方向の回転と、前記托架部５の水平方向の回転との協動により、前記測距光３４が２次元に走査される。又、各パルス光毎に前記鉛直角エンコーダ１４、前記水平角エンコーダ９により鉛直角、水平角を検出することで、鉛直角データ、水平角データが取得できる。鉛直角データ、水平角データ、測距データとにより、測定対象物の３次元座標及び測定対象物に対応する３次元の点群データが取得できる。

【0059】

又、測距作動と並行して、追尾発光素子５１から発せられた前記測距光３４とは異なる波長の前記追尾光３９は、前記追尾投光レンズ５２で僅かに発散された後、前記ダイクロイックミラー３６により前記測距光３４と同軸となる様に偏向される。

【0060】

前記測距光３４と同軸で測定対象物に照射され、測定対象物で反射された前記反射追尾光４９は、前記可視光分離面２４及び前記窓部２３を透過し、前記受光レンズ４６及び前記受光プリズム４５を通過する過程で、前記ダイクロイック膜４７で前記反射測距光４８と分離され、前記ダイクロイック膜４７を透過して前記追尾受光素子５４で受光される。又、該追尾受光素子５４への前記反射追尾光４９の受光により、追尾像（図示せず）を得ることができる。

【0061】

前記演算制御部１７は、前記追尾受光素子５４の中心と、該追尾受光素子５４に対する前記反射追尾光４９の受光位置との位置偏差を演算し、該位置偏差に基づき、前記水平回転モータ８と前記鉛直回転モータ１３を駆動させ、測定対象物を追尾する様に構成される。

【0062】

次に、図４（Ａ）、図４（Ｂ）を参照して、前記ガイド光照射部２１について説明する。該ガイド光照射部２１は、前記演算制御部１７によって制御される。

【0063】

前記ガイド光照射部２１は、図４（Ｂ）に示される様に、第１発光素子５６と、該第１発光素子５６の射出光軸上に設けられた直角プリズムミラー５７と、該直角プリズムミラー５７の反射光軸上に設けられた照射レンズ５８と、保護ガラス５９とを有している。又、前記ガイド光照射部２１は、前記直角プリズムミラー５７に関して前記第１発光素子５６と対称な位置に設けられた第２発光素子６１を有し、該第２発光素子６１の射出光軸上に前記直角プリズムミラー５７が位置し、該直角プリズムミラー５７の反射光軸上に前記照射レンズ５８と前記保護ガラス５９とが位置している。

【0064】

前記直角プリズムミラー５７は、直角二等辺三角柱状のプリズムであり、２面の反射面５７ａ，５７ｂを有している。前記第１発光素子５６は、例えばＬＤ又はＬＥＤであり、緑色の可視光を第１ガイド光２６ａとして前記第１反射面５７ａの先端近傍に照射し、前記第１ガイド光２６ａは前記第１反射面５７ａで直角に反射される様構成されている。又、前記第２発光素子６１は、例えばＬＤ又はＬＥＤであり、赤色の可視光を第２ガイド光２６ｂとして前記第２反射面５７ｂの先端近傍に照射し、前記第２ガイド光２６ｂは前記第２反射面５７ｂで直角に反射される様に構成されている。

【0065】

又、前記第１反射面５７ａで反射された前記第１ガイド光２６ａの射出光軸と、前記第２反斜面５７ｂで反射された前記第２ガイド光２６ｂの射出光軸は、前記直角プリズムミラー５７の頂点（稜線）を通る前記ガイド光軸２５と合致するか、平行且つ略合致する。

【0066】

前記直角プリズムミラー５７で反射された前記第１ガイド光２６ａと前記第２ガイド光２６ｂは、前記ガイド光２６として前記照射レンズ５８で所定の広がり角とされ、前記保護ガラス５９を透過して前記回転部２０の前記可視光分離面２４に入射する。前記ガイド光２６は、前記回転部２０の回転位置、即ち前記可視光分離面２４に対する入射角に対応して所定の方向に偏向される。又、前記ガイド光軸２５と、前記測距光軸３２と、追尾光軸４１とは、前記軸心６ａ及び前記機械中心５５を含む同一平面内に位置する。即ち、前記ガイド光２６は、前記測距光３４と同一平面内で照射される。

【0067】

尚、前記ガイド光２６の照射方向と前記回転部２０の回転位置との関係は、予め前記記憶部１８に保存されており、前記演算制御部１７が前記鉛直角エンコーダ１４の検出結果に基づき前記回転部２０の回転位置を制御することで、前記ガイド光２６を所望の方向に照射可能となっている。

【0068】

又、前記回転部２０が所定の回転位置に位置する場合、前記ガイド光軸２５は前記可視光分離面２４により水平方向に反射され、水平な前記ガイド光軸２５ａとなる。尚、図４（Ａ）中、３２ａは、前記機械中心５５を通り、前記測距光３４が前記走査ミラー１５で水平方向、即ち前記測量装置１の正面に向って偏向（反射）されたときの測距光軸を示している。前記ガイド光軸２５が水平であるとき、水平な前記ガイド光軸２５ａは前記測距光軸３２ａと平行であり、且つ該測距光軸３２ａと既知のオフセット距離を有する様になっている。

【0069】

尚、前記第１発光素子５６の射出光軸と、前記第１反射面５７ａで反射された前記第１発光素子５６の射出光軸と、前記第２発光素子６１の射出光軸と、前記第２反斜面５７ｂで反射された前記第２発光素子６１の射出光軸とを総称して、前記ガイド光軸２５としている。

【0070】

前記ガイド光照射部２１は、前記直角プリズムミラー５７を用いることで、緑色と赤色の２色の可視光を、前記直角プリズムミラー５７の頂点（稜線）を通る前記ガイド光軸２５と同軸又は略同軸で照射する様に構成されている。即ち、前記ガイド光２６は、緑色の前記第１ガイド光２６ａと赤色の前記第２ガイド光２６ｂからなる２色の可視光となっており、前記測距光軸３２と正対したときの前記ガイド光２６の色と、前記測距光軸３２の左側から見た時の前記ガイド光２６の色と、前記測距光軸の左側から見た時の前記ガイド光２６の色とが、それぞれ異なる色となる様に構成されている。

【0071】

例えば、前記ガイド光２６は、前記測距光軸３２と正対したときには緑色の前記第１ガイド光２６ａと赤色の前記第２ガイド光２６ｂの両方の光が見え、前記測距光軸３２の左側からは前記第１ガイド光２６ａのみが見え、前記測距光軸３２の右側からは前記第２ガイド光２６ｂのみが見える様に構成されている。

【0072】

次に、前記測量装置１を用いた誘導処理について説明する。図５（Ａ）～図５（Ｃ）中、６３は杭打ち作業等に用いられるターゲット装置を示している。該ターゲット装置６３は、下端が尖端となったポール６４と、該ポール６４の上端に設けられた再帰反射性を有するターゲット、例えばコーナキューブ６５と、前記ポール６４の所定の位置に設けられた表示端末６６とを有している。

【0073】

前記コーナキューブ６５の光学中心は、前記ポール６４の軸心上に位置し、該ポール６４の下端から前記コーナキューブ６５の光学中心迄の距離は既知となっている。又、ポール６４には、図示しない気泡管等の傾斜検出器が設けられており、該傾斜検出器に基づき前記ポール６４を垂直姿勢とすることができる。

【0074】

前記表示端末６６は、前記測量装置１と通信可能となっており、前記測量装置１で測定された前記コーナキューブ６５の３次元座標や、前記測量装置１で予め設定された杭打ち点６７（図５（Ｃ）参照）の３次元座標を表示可能である。又、前記表示端末６６は、前記演算制御部１７が演算した前記コーナキューブ６５の位置を基準とした前記杭打ち点６７の位置、即ち前記コーナキューブ６５から前記杭打ち点６７迄の距離、前記コーナキューブ６５を基準とした前記杭打ち点６７の方向を表示可能となっている。更に、前記表示端末６６は、前記コーナキューブ６５の位置と前記杭打ち点６７の距離や方向が合致した際に、音等のアラームで作業者に通知する様に構成されている。

【0075】

又、前記測量装置１は、前記コーナキューブ６５を測定し、追尾すると共に、該コーナキューブ６５の測定結果と前記ポール６４の下端から前記コーナキューブ６５の光学中心迄の距離に基づき前記ポール６４の下端、即ち前記杭打ち点６７の３次元座標を演算可能となっている。

【0076】

前記ターゲット装置６３の前記杭打ち点６７への誘導処理を行う際には、先ず、前記測量装置１を既知の３次元座標を有する設置点に設置し、任意の方向に向ける。次に、前記操作パネル１６を介して前記測量装置１に前記杭打ち点６７の３次元座標を入力し、前記演算制御部１７に処理を開始させる。

【0077】

前記演算制御部１７は、前記鉛直回転モータ１３を駆動させ、前記走査ミラー１５を回転させる。又、該走査ミラー１５の回転と並行して、前記測距光３４と前記追尾光３９を照射すると共に、前記ガイド光照射部２１を駆動させ、前記ガイド光２６を照射する。

【0078】

前記ガイド光２６は、前記回転部２０の回転位置に対応して、前記可視光分離面２４で所定の方向に反射され、照射される。例えば、図６（Ａ）に示される様に、前記ガイド光軸２５が水平な前記ガイド光軸２５ａよりも上方に偏向される場合、図６（Ｂ）に示される様に、前記ガイド光２６は水平よりも上方に照射される。又、図７（Ａ）に示される様に、前記ガイド光軸２５が前記ガイド光軸２５ａよりも下方に偏向される場合、図７（Ｂ）に示される様に、前記ガイド光２６は水平よりも下方に照射される。即ち、前記ガイド光２６は、鉛直方向に於いて前記ガイド光２６の広がり角以上の範囲で回転照射される。尚、前記ガイド光２６が前記可視光分離面２４に入射しない時には、前記ガイド光２６が正面に向って照射されない。然し乍ら、前記回転部２０は高速回転し、正面への前記ガイド光２６の照射が途切れる時間は僅かであるので、前記ガイド光２６は連続照射されていると見なすことができる。

【0079】

作業者は、前記ガイド光２６を参照し、前記ターゲット装置６３を搬送する。ここで、図５（Ａ）に示される様に、前記ターゲット装置６３から見て前記測量装置１が前記第１ガイド光２６ａと前記第２ガイド光２６ｂとの境界線２６ｃよりも左側に存在している場合、前記ターゲット装置６３は前記第１ガイド光２６ａの照射範囲に位置するので、作業者は緑色の前記第１ガイド光２６ａのみを視認する。又、前記ターゲット装置６３から見て前記測量装置１が前記境界線２６ｃよりも右側に位置している場合、前記ターゲット装置６３は前記第２ガイド光２６ｂの照射範囲に位置するので、作業者は赤色の前記第２ガイド光２６ｂのみを視認する。

【0080】

作業者は、視認された前記ガイド光２６が赤色であれば前記ターゲット装置６３を右側に搬送し、緑色であれば前記ターゲット装置６３を左側に搬送する。作業者は、該ターゲット装置６３を前記境界線２６ｃ上迄、即ち前記第１ガイド光２６ａと前記第２ガイド光２６ｂの両方が視認できるまで前記ターゲット装置６３を搬送する。

【0081】

尚、前記追尾光３９は、前記走査ミラー１５の回転により鉛直方向に回転照射され続けており、前記追尾光３９が前記コーナキューブ６５で反射された際には、該コーナキューブ６５以外を照射した場合と比べて反射光量が大幅に増大する。

【0082】

前記追尾受光素子５４に入射する前記反射追尾光４９の受光量が増大が検知されると、即ち、前記追尾光３９で前記コーナキューブ６５が検出されると、前記演算制御部１７は、前記測量装置１に前記コーナキューブ６５の追尾を開始させる。又、前記追尾光３９は前記測距光３４と同軸で照射されているので、前記コーナキューブ６５の追尾と並行して該コーナキューブ６５の測定（測距及び測角）が実行される。即ち、該コーナキューブ６５の３次元座標がリアルタイムで演算される。

【0083】

前記演算制御部１７は、前記コーナキューブ６５の測定結果（３次元座標）に対する前記杭打ち点６７の位置、即ち該杭打ち点６７迄の距離と方向を演算し、前記表示端末６６に送信する。

【0084】

作業者は、前記表示端末６６に表示された杭打ち点６７迄の距離と方向に基づき、該杭打ち点６７に向って前記ターゲット装置６３を搬送する。ここで、前記コーナキューブ６５は、追尾と並行してリアルタイムで測定されているので、前記杭打ち点６７迄の距離と方向はリアルタイムで更新される。

【0085】

前記杭打ち点６７迄の距離が０となると、即ち前記ターゲット装置６３が前記杭打ち点６７上迄移動されると、前記表示端末６６は音等で誘導完了のアラームを通知し、前記ターゲット装置６３の誘導処理が完了する。誘導処理の完了後は、誘導された前記杭打ち点６７に杭打ち作業を実行する。又、他にも誘導すべき杭打ち点が存在する場合には、前記測量装置１の次の杭打ち点への誘導処理が行われる。

【0086】

上述の様に、第１の実施例では、前記ガイド光照射部２１が前記距離測定部１９とは異なる位置、即ち前記凹部２２の傾斜部２２ｂに開口する様に設けられている。又、前記走査ミラー１５と一体に回転する前記窓部２３の表面に、可視光を反射し、近赤外光を透過する可視光分離光学部材としてのロングパスフィルタが蒸着された前記可視光分離面２４が形成されており、前記反射測距光４８と前記反射追尾光４９のみが前記距離測定部１９に入射し、可視光である前記ガイド光２６は前記可視光分離面２４で反射される様に構成されている。

【0087】

従って、前記ガイド光照射部２１を前記距離測定部１９内に組込む必要がないので、該距離測定部１９の光学系を小型化することができ、前記測量装置１全体の小型化を図ることができる。

【0088】

又、前記回転部２０の回転位置に対応して、前記ガイド光２６の偏向方向が鉛直方向に変化するので、鉛直方向に於いては該ガイド光２６の広がり角以上の範囲で該ガイド光２６を回転照射することができ、該ガイド光２６の照射範囲が拡大され、該ガイド光２６の視認性を向上させることができる。

【0089】

又、前記ガイド光２６の広がり角を変更することなく、即ち該ガイド光２６の単位面積当りの光量（密度）を減少させることなく鉛直方向の照射範囲を広げることができるので、狭い広がり角の前記照射レンズ５８を用いることができ、前記ガイド光２６の到達距離を伸すことができる。

【0090】

又、前記測距光軸３２及び前記追尾光軸４１と、前記ガイド光軸２５は、前記軸心６ａと前記機械中心５５を含む同一平面内に位置している。即ち、前記整準部２で前記測量装置本体３を水平に整準した際には、前記ガイド光軸２５と前記測距光軸３２及び前記追尾光軸４１は、鉛直な平面内に位置する。

【0091】

従って、前記第１ガイド光２６ａと前記第２ガイド光２６ｂの両方が視認可能な前記境界線２６ｃ上が、前記測距光軸３２と前記追尾光軸４１が存在する平面となるので、前記ガイド光２６に基づき、前記コーナキューブ６５を前記追尾光３９で容易に検出させ、追尾を開始させることができる。

【0092】

更に、前記ガイド光２６の光源を複数設けることなく該ガイド光２６の単位面積当りの光量（密度）を確保できるので、前記ガイド光照射部２１の光学系の小型化及び製作コストの低減を図ることができる。

【0093】

尚、第１の実施例では、任意の方向に向けられた前記測量装置１に前記コーナキューブ６５を検出させ、追尾させた後に前記ターゲット装置６３の誘導処理を行っている。一方で、入力された前記杭打ち点６７の３次元座標に基づき、前記測量装置１の向きを前記杭打ち点６７に予め向けさせ、前記ガイド光２６に基づき左右方向の誘導を行った後、前記測量装置１に前記コーナキューブ６５の検出及び追尾を実行させ、前後方向の誘導を行ってもよい。

【0094】

又、第１の実施例では、前記回転部２０が前記鉛直回転軸１１を介して等速で全周回転しており、前記ガイド光２６は前記回転部２０が１周するうちの一部、即ち前記ガイド光２６が前記可視光分離面２４に入射する間だけ正面側に向って前記ガイド光２６を照射する様に構成されている。一方で、予め設定した所定の鉛直角範囲、例えば前記ガイド光２６が常時前記可視光分離面２４に入射する範囲で前記回転部２０を揺動回転（往復回転）させてもよい。

【0095】

該回転部２０を揺動回転させることで、前記ガイド光２６が途切れることなく常時正面側へと照射され続けるので、該ガイド光２６の光量を更に増大させることができる。

【0096】

又、第１の実施例では、前記ガイド光照射部２１の前記ガイド光軸２５は、前記回転部２０に向って延出する構成となっているが、該回転部２０が所定の回転位置である場合には、例えば前記測距光軸３２が水平な測距光軸３２ａと合致している場合には、前記ガイド光軸２５が前記回転部２０と交差せず、前記ガイド光２６が鉛直上方に照射される様、前記ガイド光照射部２１を配置してもよい。

【0097】

又、第１の実施例では、前記ガイド光２６は、前記第１発光素子５６から発せられた緑色の前記第１ガイド光２６ａと、前記第２発光素子６１から発せられた赤色の前記第２ガイド光２６ｂとから構成されている。一方で、前記第１発光素子５６と前記第２発光素子から同色の光を射出させ、一方の光を連続照射される第１ガイド光２６ａとし、他方の光を点滅発光される第２ガイド光２６ｂとしてもよい。

【0098】

次に、図８（Ａ）、図８（Ｂ）に於いて、本発明の第２の実施例について説明する。尚、図８（Ａ）、図８（Ｂ）中、図４（Ａ）、図４（Ｂ）中と同等のものには同符号を付しその説明を省略する。

【0099】

第２の実施例に於いては、ガイド光照射部２１が、第１の実施例に於ける照射レンズ５８に代えて、アナモルフィック光学系６８を有している。他の構成については、第１の実施例と同様である。

【0100】

該アナモルフィック光学系６８は、鉛直方向と水平方向とで焦点距離が異なる様に構成されている。例えば、図８（Ｂ）に示される様に、鉛直方向の広がり角を０．５°～２°とした場合、水平方向の広がり角は５°～１０°となる、即ち、水平方向の広がり角は、鉛直方向の広がり角の５～１０倍程度となる。

【0101】

尚、前記アナモルフィック光学系６８としては、焦点距離が異なる２つのシリンドリカルレンズを用いてもよいし、鉛直方向と水平方向とで焦点距離が異なる自由曲面レンズを用いてもよいし、コリメータレンズとアナモルフィックプリズムペアを用いた光学系を用いてもよい。

【0102】

第２の実施例では、ガイド光２６が鉛直方向には狭い広がり角を有し、水平方向には鉛直方向の５～１０倍の広い広がり角を有する様、前記ガイド光照射部２１が前記アナモルフィック光学系６８を有している。又、前記ガイド光２６は、回転部２０（図４（Ａ）参照）の回転に対応して、鉛直方向に前記ガイド光２６の広がり角以上の範囲に照射される。

【0103】

従って、水平方向の広がり角を拡大するだけで、水平方向及び鉛直方向に大きい広がり角の前記ガイド光２６を照射することができるので、該ガイド光２６の到達距離を長くすることができると共に、該ガイド光２６の視認性を向上させることができる。

【0104】

次に、図９に於いて、本発明の第３の実施例について説明する。尚、図９中、図４（Ａ）中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。

【0105】

第３の実施例では、走査ミラー１５と、該走査ミラー１５と一体に回転する可視光分離光学部材としての可視光反射ミラー６９とにより回転部７１が構成される。該可視光反射ミラー６９は、例えば近赤外光を透過し、可視光を反射するロングパスフィルタが蒸着されたガラス板となっている。即ち、前記可視光反射ミラー６９は、測距光３４と反射測距光４８を透過し、ガイド光２６を反射する。

【0106】

又、前記回転部７１の正面側には、傾斜部２２ｂに垂直に立設されたガラス板７２ａが設けられ、前記回転部７１の背面側には、傾斜部２２ｃに垂直に立設されたガラス板７２ｂが設けられると共に、前記回転部７１の上側には前記ガラス板７２ａと前記ガラス板７２ｂとに掛渡ってガラス板７２ｃが設けられている。前記ガラス板７２ａ，７２ｂ，７２ｃは、それぞれ近赤外光、及び可視光を透過する光学特性を有しており、前記ガラス板７２ａ，７２ｂ，７２ｃにより前記回転部７１を囲繞する窓部７２が構成されている。

【0107】

従って、前記走査ミラー１５で反射され、前記可視光反射ミラー６９を透過した前記測距光３４と前記ガイド光２６は、前記窓部７２を透過して測定対象物に照射され、測定対象物で反射された反射測距光４８は、前記窓部７２を透過して前記回転部７１に入射する様に構成されている。

【0108】

第３の実施例に於いては、前記ガイド光照射部２１が第１の実施例よりも中心側に設けられており、凹部２２の水平部２２ａ且つ前記機械中心５５よりも正面側に開口している。即ち、ガイド光軸２５と機械中心５５との距離が第１の実施例よりも近くなっている。

【0109】

従って、前記回転部７１が１周するうちで、前記ガイド光２６が前記可視光反射ミラー６９に入射する鉛直角範囲を第１の実施例よりも大きくすることができるので、前記ガイド光２６の鉛直方向に於ける照射範囲を更に大きくすることができ、該ガイド光２６の視認性を更に向上させることができる。又、前記回転部７１が１周する時間当りの前記ガイド光２６の照射時間が長くなるので、実質的な光量を増加させることができる。

【0110】

次に、図１０、図１１に於いて、本発明の第４の実施例について説明する。尚、図１０、図１１中、図２、図４（Ａ）中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。

【0111】

第４の実施例に於いては、凹部２２に上方から掛渡る様に、上方に突出するコ字状のハンドル部７３が托架部５に着脱可能に設けられている。該ハンドル部７３の水平方向に延出する長手部７３ａは、例えば軸心１１ａ（図１参照）と平行となっている。

【0112】

又、前記長手部７３ａには、下方に開口するガイド光照射部７４が設けられ、該ガイド光照射部７４のガイド光軸７５は鉛直下方、即ち軸心６ａ（図１参照）と平行に前記回転部２０に向って下方に延出している。尚、第４の実施例に於いては、傾斜部２２ｂに設けられたガイド光照射部２１（図４（Ａ）参照）は省略されている。その他の構成は、第１の実施例と同様である。又、前記ガイド光照射部７４の構成は前記ガイド光照射部２１の構成と同様となっている。

【0113】

第４の実施例に於いても、追尾光軸４１と前記ガイド光軸７５が前記軸心６ａを含む同一平面上に位置し、第１ガイド光２６ａと第２ガイド光２６ｂの境界線２６ｃ上に前記追尾光軸４１が位置するので、作業者が容易に前記追尾光軸４１の位置を把握でき、前記ターゲット装置６３（図５参照）を容易に前記追尾光３９で検出させることができる。

【0114】

次に、図１２に於いて、本発明の第５の実施例について説明する。尚、図１２中、図１１中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。

【0115】

第５の実施例では、長手部７３ａ且つ前記機械中心５５よりも正面側に、下方に開口する第１ガイド光照射部７６が設けられると共に、凹部２２の水平部２２ａ且つ前記機械中心５５よりも正面側に、上方に開口する第２ガイド光照射部７７が設けられている。

【0116】

前記第１ガイド光照射部７６の第１ガイド光軸７８は、軸心６ａ（図１参照）と平行に前記回転部２０に向って下方に延出している。又、前記第２ガイド光照射部７７の第２ガイド光軸７９は鉛直上方、即ち前記軸心６ａと平行に前記回転部２０に向って上方に延出している。更に、前記第１ガイド光照射部７６と前記第２ガイド光照射部７７は、前記第１ガイド光軸７８と前記第２ガイド光軸７９とが合致する様に配置されている。その他の構成は、第４の実施例と同様である。又、前記第１ガイド光照射部７６と前記第２ガイド光照射部７７の構成は、第１の実施例に於けるガイド光照射部２１（図４（Ａ）参照）と同様となっている。

【0117】

第５の実施例に於いては、前記第１ガイド光照射部７６から照射される第１ガイド光８１と、前記第２ガイド光照射部７７から照射される第２ガイド光８２のうちのいずれかが可視光分離面２４で反射され、測量装置１の正面側に向って照射される。

【0118】

従って、前記可視光分離面２４に前記ガイド光８１，８２が入射する前記回転部２０の角度範囲が広がり、前記ガイド光８１，８２の単位面積当りの光量を減少させることなく鉛直方向の照射範囲を広げることができるので、前記ガイド光８１，８２の到達距離を伸すことができる。又、作業者が視認する前記ガイド光８１，８２の光量が実質的に増加するので、該ガイド光８１，８２の視認性を更に向上させることができる。

【0119】

次に、図１３～図１５に於いて、本発明の第６の実施例について説明する。尚、図１３～図１５中、図１０、図１１中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。

【0120】

第６の実施例では、托架部５の正面側であり、凹部２２と隣接する位置に正面側に突出するコ字状のハンドル部８３が着脱可能に設けられている。該ハンドル部８３の上下方向に延出する長手部８３ａは、例えば軸心６ａ（図１参照）と平行となっている。

【0121】

前記長手部８３ａには、ガイド光照射部８４が設けられ、ガイド光軸８５は回転部２０に向って延出し、可視光分離面２４で反射される様に構成されている。又、前記ガイド光照射部８４は、測距光軸３２が走査ミラー１５で水平に変更された際に、前記ガイド光軸８５が前記可視光分離面２４上で測距光軸３２と交差し、且つ前記可視光分離面２４で水平に偏向されたガイド光軸８５が前記測距光軸３２と完全に同軸となる様に配置されている。即ち、測距光３４と追尾光３９はガイド光８６と同軸で射出される。その他の構成は第４の実施例と同様である。

【0122】

第６の実施例では、水平に偏向された前記測距光軸３２と前記可視光分離面２４で偏向された前記ガイド光軸８５とが完全に同軸となる様、前記ガイド光照射部８４が前記ハンドル部８３に設けられている。従って、前記測距光軸３２や追尾光軸４１の位置をより正確に把握することができる。

【0123】

又、前記ガイド光照射部８４を距離測定部１９に組込む必要がないので、該距離測定部１９の光学系を小型化することができ、前記測量装置１全体の小型化を図ることができる。

【0124】

更に、第６の実施例に於いても、単位面積当りの光量を減少させることなく鉛直方向に前記ガイド光８６の広がり角以上の範囲で該ガイド光８６を照射することができ、該ガイド光８６の到達距離を伸せると共に視認性を向上させることができる。

【0125】

次に、図１６に於いて、本発明の第７の実施例について説明する。尚、図１６中、図１３中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。

【0126】

第７の実施例では、ガイド光照射部８４が托架部５内に設けられ、ガイド光軸８５は測量装置１の正面側に向って延出している。又、ハンドル部８３には、前記ガイド光軸８５を偏向するミラー８７が設けられている。該ミラー８７は、可視光分離面２４上で前記ガイド光軸８５が水平な測距光軸３２と交差し、且つ前記可視光分離面２４で偏向されたガイド光軸８５が前記測距光軸３２と完全に同軸となる様に前記ガイド光軸８５を偏向する。即ち、ガイド光８６は測距光３４及び追尾光３９と同軸で射出される。その他の構成は第６の実施例と同様である。

【0127】

第７の実施例に於いても、水平に偏向された前記測距光軸３２と前記可視光分離面２４で偏向された前記ガイド光軸８５が同軸となり、前記測距光軸３２の位置を正確に把握することができると共に、距離測定部１９に前記ガイド光照射部８４を組込む必要がないので、該距離測定部１９の光学系を小型化することができ、前記測量装置１全体の小型化を図ることができる。

【0128】

又、単位面積当りの光量（密度）を減少させることなく鉛直方向に前記ガイド光８６の広がり角以上の範囲で該ガイド光８６を照射することができ、該ガイド光８６の到達距離を伸せると共に視認性を向上させることができる。

【0129】

次に、図１７、図１８に於いて、本発明の第８の実施例について説明する。尚、図１７、図１８中、図４（Ａ）中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。

【0130】

第８の実施例では、測距光３４を回転照射させる為の鉛直回転部として、走査ミラーに代えて走査プリズム８８が用いられている。該走査プリズム８８は２つの三角形のプリズムを接合させて形成された略立方体の四角プリズムであり、図１８（Ａ）に示される様に、各三角プリズムの接合面は近赤外光、即ち測距光３４や追尾光３９を反射する反射面８９となっている。

【0131】

又、図１８（Ｂ）に示される様に、前記走査プリズム８８の面のうち、測距光３４の射出面である可視光反射面９１ａには可視光分離部材としてのロングパスフィルタが蒸着される。又、前記測距光３４の入射面と鉛直回転軸１１（図１参照）に固着された面以外の面、即ち軸心６ａ（図１参照）と交差する４つの面のうち、前記可視光反射面９１ａを除く３つの面には、それぞれ該可視光反射面９１ａと同様のロングパスフィルタ又は可視光反射膜が蒸着され、可視光反射ミラーとしての可視光反射面９１ｂ，９１ｃ，９１ｄが形成される。前記可視光反射面９１ａ～９１ｄにより可視光反射面９１が形成される。尚、図１８（Ｂ）中では、４つの面に前記可視光反射面９１が形成されているが、該可視光反射面９１は、４つの面のうち前記走査プリズム８８に入射した前記測距光３４の射出面と該射出面に隣接する少なくとも１面即ち少なくとも２面であればよい。又、前記可視光反射面９１のうち、前記測距光３４の射出面は戻り光防止の為前記測距光軸３２に対して僅かに傾斜させてもよい。尚、前記走査プリズム８８が回転部を構成する。

【0132】

第８の実施例では、ガイド光照射部２１が托架部５に設けられ、凹部２２の水平部２２ａ且つ前記機械中心５５よりも正面側に開口している。前記ガイド光照射部２１のガイド光軸２５は、前記走査プリズム８８に向って鉛直上方、即ち軸心６ａ（図１参照）と平行な方向に延出している。

【0133】

第８の実施例では、前記走査プリズム８８が４つの前記可視光反射面９１ａ～９１ｄを有し、前記走査プリズム８８に向って照射されたガイド光２６は、前記可視光反射面９１ａ～９１ｄのいずれかによって前記測量装置１の正面側に常時照射され続ける様に構成されている。従って、作業者が視認する前記ガイド光２６の光量が実質的に増加するので、該ガイド光２６の視認性を更に向上させることができる。

【0134】

図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）は、第８の実施例の変形例を示している。該変形例では、鉛直回転部として走査ミラー１５が用いられる。又、可視光分離面としては、ロングパスフィルタが蒸着された窓部２３と、可視光反射ミラーとして可視光反射膜が蒸着された１枚～３枚のガラス板９２とが用いられる。尚、図１９（Ａ）は該ガラス板９２が１枚である場合を示し、図１９（Ｂ）は該ガラス板９２が３枚（図示では９２ａ～９２ｃ）である場合を示している。該ガラス板９２は可視光反射ミラーとして機能し、前記ガイド光軸２５と交差する位置に配置されることで、前記可視光反射面９１と同等の効果を得ることができる。又、前記走査ミラー１５と各ガラス板９２とで回転部９３が構成される。

【0135】

次に、図２０、図２１に於いて、本発明の第９の実施例について説明する。尚、図２０、図２１中、図１７、図１８中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。

【0136】

第９の実施例では、測距光３４を回転照射させる為の鉛直回転部として、走査ミラーに代えて走査プリズム９４が用いられている。又、托架部５には、凹部２２の水平部２２ａ且つ前記機械中心５５よりも正面側に開口するガイド光照射部２１が設けられている。該ガイド光照射部は、図１７の第１の実施例に於ける前記ガイド光照射部２１と同様の構成となっている。

【0137】

前記走査プリズム９４は三角プリズムであり、図２１（Ａ）、図２１（Ｂ）に示される様に、近赤外光、即ち測距光３４や追尾光３９を反射する反射面９５を有している。又、図２１（Ａ）、図２１（Ｂ）に示される様に、前記測距光３４の射出面には可視光分離光学部材としてのロングパスフィルタが蒸着され、可視光のみを反射する可視光反射面９６を形成し、ガイド光軸２５が前記可視光反射面９６で偏向される様構成されている。

【0138】

第９の実施例に於いても、前記反射面９５で偏向された測距光軸３２及び追尾光軸４１は前記可視光反射面９６で水平に偏向された前記ガイド光軸２５と同一平面上に位置している。従って、前記測距光軸３２及び前記追尾光軸４１の位置を容易に把握することができるので、前記追尾光３９によるターゲット装置６３（図７参照）の検出が容易に行え、容易に誘導処理を開始することができる。

【0139】

又、単位面積当りの光量（密度）を減少させることなく鉛直方向に前記ガイド光２６の広がり角以上の範囲で該ガイド光２６を照射することができ、該ガイド光２６の到達距離を伸せると共に視認性を向上させることができる。

【0140】

次に、図２２、図２３に於いて、本発明の第１０の実施例について説明する。尚、図２２、図２３中、図４（Ａ）中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。

【0141】

第１０の実施例に於いては、測量装置１はトータルステーションとなっている。該測量装置１は、托架部５に凹部２２が形成され、該凹部２２に回転部としての測定部９７が設けられている。

【0142】

該測定部９７は、鉛直回転軸１１（図１参照）を介して前記托架部５に回転可能に支持され、鉛直回転駆動部としての鉛直回転モータ１３によって機械中心５５を中心として鉛直方向に回転される。又、前記測定部９７には、距離測定部１９が収納され、前記測定部９７の回転と対応して、測距光軸３２の方向も鉛直方向に変化する。尚、前記測定部９７の回転位置に拘らず、前記機械中心５５は前記測距光軸３２の延長線上に位置しており、前記測定部９７の回転角と前記測距光軸３２の回転角とは合致している。

【0143】

前記托架部５には、前記凹部２２の傾斜部２２ｂに開口するガイド光照射部２１が設けられ、該ガイド光照射部２１は、ガイド光軸２５が鉛直上方、即ち軸心６ａ（図１参照）と平行な方向、即ち前記測定部９７に向って延出する様に配置されている。

【0144】

又、該測定部９７の下面には、可視光（ガイド光２６）を反射する可視光分離光学部材としての可視光反射ミラー９８が設けられている。該可視光反射ミラー９８は、例えば可視光反射膜が蒸着されたガラス板となっている。前記ガイド光２６は、前記可視光反射ミラー９８で反射されることで、前記測量装置１の正面側に向って照射される。

【0145】

第１０の実施例に於いても、前記測定部９７から延出する測距光軸３２及び追尾光軸４１は前記可視光反射ミラー９８で偏向された前記ガイド光軸２５と同一平面上に位置している。従って、前記測距光軸３２及び前記追尾光軸４１の位置を容易に把握することができるので、前記追尾光３９によるターゲット装置６３（図７参照）の検出が容易に行え、容易に誘導処理を開始することができる。

【0146】

又、単位面積当りの光量（密度）を減少させることなく鉛直方向に前記ガイド光２６の広がり角以上の範囲で該ガイド光２６を照射することができ、該ガイド光２６の到達距離を伸せると共に視認性を向上させることができる。

【符号の説明】

【0147】

１ 測量装置
３ 測量装置本体
５ 托架部
８ 水平回転モータ
１３ 鉛直回転モータ
１５ 走査ミラー
１７ 演算制御部
１９ 距離測定部
２０ 回転部
２１ ガイド光照射部
２３ 窓部
２４ 可視光分離面
２６ ガイド光
６３ ターゲット装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】