(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の既知の地点から測距光を照射し、各既知の地点で測定対象物からの反射光を受光して前記測定対象物迄の距離を測定する光波距離測定方法であって、各既知の地点からの予備測定を行う工程と、各既知の地点からの本測定を行う工程と、座標位置測定工程とを具備し、
前記各予備測定は、それぞれ複数の測定対象物を共通に含む様に所定の広がり角を有し、所定周波数で発光される発光パルスから成るパルスレーザ光線を照射する工程と、
該パルスレーザ光線の各発光パルス毎に前記各測定対象物からの反射光の受光の検出を制限する時間幅を増大し、反射光の受光の検出が順次制限された際の各時間幅を取得し、該各時間幅を各反射光を弁別する弁別情報として取得する工程とを有し、
前記各本測定は、
それぞれ複数の前記測定対象物を共通に含む様に所定の広がり角を有し、所定周波数で発光される発光パルスから成るパルスレーザ光線を照射する工程と、
前記反射光の弁別情報に基づき順次反射光の受光の検出を制限することで、各測定対象物毎に反射光を弁別して検出する工程と、各反射光を検出した際の時間に基づき各既知点から前記複数の測定対象物迄の距離を測定する工程と、
前記測定対象物と反射光との対応付けを行う工程とを有し、
前記座標位置測定工程は、
前記複数の既知の位置座標と、前記複数の既知の位置で得られた測定距離に基づき前記複数の測定対象物の座標位置を測定する工程とを有することを特徴とする光波距離測定方法。
【請求項２】
前記本測定に於ける１つのパルスレーザ光線について、
前記各測定対象物毎に反射光を弁別して検出する工程は、１つの発光パルスで最初に受光する反射光を検出する様にし、少なくとも１回検出した後は前記弁別情報に基づき反射光の検出を制限し、各発光パルス毎に、制限した以外の最初に受光した反射光を検出可能とすると共に、前記弁別情報に基づき反射光の検出を順次制限し、各測定対象物毎に弁別して反射光を検出する請求項１の光波距離測定方法。
【請求項３】
前記測定対象物と反射光との対応付けは、測距結果を基に得られる距離測定装置に対する前記測定対象物の遠近関係に基づき行われる請求項１の光波距離測定方法。
【請求項４】
前記測定対象物は、発光パルスを受光してＩＤ信号を発し、前記測定対象物からの反射光と前記ＩＤ信号が関連付けられ、該ＩＤ信号に基づき反射光と前記測定対象物との対応付けが行われる請求項１の光波距離測定方法。
【請求項５】
既知の位置に設けられると共に、測距光として所定の広がり角を有し、所定周波数で発光される発光パルスから成るパルスレーザ光線を複数の測定対象物に向け射出し、該測定対象物からの反射光に基づき該測定対象物迄の距離を測定する複数の距離測定装置と、該複数の距離測定装置とデータ通信可能な演算処理装置とを有する距離測定システムに距離測定を実行させる距離測定プログラムであって、
該距離測定プログラムは各前記距離測定装置に所要の工程を実行させる距離測定装置用プログラムと前記演算処理装置に所要の工程を実行させる演算処理装置用プログラムを具備し、
前記距離測定装置用プログラムは前記距離測定装置に、
前記複数の測定対象物を含む様に所定の広がり角を有し、所定周波数で発光される発光パルスから成るパルスレーザ光線を照射する工程と、
該パルスレーザ光線の各発光パルス毎に各測定対象物からの反射光の受光の検出を制限する時間幅を増大し、反射光の受光の検出が順次制限された際の各時間幅を取得し、該各時間幅を各反射光を弁別する弁別情報として取得する工程とを有する予備測定と、
前記複数の測定対象物を含む様に所定の広がり角を有し、所定周波数で発光される発光パルスから成るパルスレーザ光線を照射する工程と、前記反射光の弁別情報に基づき順次反射光の受光の検出を制限することで、各測定対象物毎に反射光を弁別して検出する工程と、各反射光を検出した際の時間に基づき既知点から前記複数の測定対象物迄の距離を測定する工程と、前記測定対象物と反射光との対応付けを行う工程とを有する本測定と、
該本測定に於ける測定結果を前記演算処理装置に送信する工程とを実行させ、
前記演算処理装置用プログラムは前記演算処理装置に、前記本測定で得られた測距結果と前記複数の既知の位置座標とに基づき前記複数の測定対象物の座標位置を測定する工程を実行させることを特徴とする距離測定プログラム。
【請求項６】
それぞれ既知点に設置され、測距光として所定の広がり角を有し、所定周波数で発光される発光パルスから成るパルスレーザ光線を複数の測定対象物に向け射出し、該測定対象物からの反射光に基づき測定対象物迄の距離を測定する複数の距離測定装置と、前記複数の距離測定装置との間でデータ通信可能であり、前記距離測定装置を介して各測定対象物について取得した測距結果及び前記既知点の座標に基づき各測定対象物の座標を演算する演算処理装置とを具備し、
前記各距離測定装置は、所定の広がり角を有し、所定周波数で発光される発光パルスから成るパルスレーザ光線を発する光源部と、１以上の測定対象物からの反射光を受光する受光部と、
該受光部の受光状態を制御する受光回路と、該受光回路で受光状態を制御された前記受光部からの受光信号を基に前記測定対象物迄の測定データを取得する測距部と、
該測距部を制御して測距を実行すると共に該測距部で得られた測定データに基づき距離を演算する制御演算部とを有し、
該制御演算部は、前記受光回路を介して発光パルス毎に受光信号の検出を制限する受光制限の時間幅を増大させて前記受光部からの受光信号の検出を順次制限し、各反射光の検出が制限された際の各時間幅を弁別情報として取得する予備測定を実行し、
次に、
所定の広がり角を有するパルスレーザ光線を発し、１つの発光パルスで最初に得られる受光信号を少なくとも１回検出し、少なくとも１回検出した後は検出した前記受光信号について前記弁別情報に基づき前記受光回路を介して受光信号の検出を制限し、制限後は各発光パルス毎に、最初に得られる受光信号を少なくとも１回検出すると共に、前記受光回路を介して前記弁別情報に基づき受光信号検出を順次制限し、各測定対象物毎に又発光パルス毎に弁別して受光信号を検出し、
前記測距部により受光信号を検出した際の時間に基づき複数の測定対象物迄の距離を測定し、更に測定データと前記測定対象物との対応付けを行う本測定を実行し、
前記演算処理装置はデータ通信を介して各距離測定装置で測定された各測定対象物迄の距離データを取得し、測定対象物それぞれについて複数の距離データ及び既知点の位置座標から各測定対象物の座標位置を演算することを特徴とする距離測定システム。
【請求項７】
前記測定対象物は、パルスレーザ光線を受光したことをトリガーとしてＩＤ信号を発する発信機を具備し、前記距離測定装置は前記ＩＤ信号に基づき前記距離データと各測定対象物との対応付けを行う請求項６の距離測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光波距離測定方法、又光波測距部を具備する距離測定装置の距離測定プログラム及び距離測定システムに関し、特に一度に多点の距離測定、座標測定を可能とする光波距離測定方法、距離測定プログラム及び距離測定システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光波測距部はレーザ光線を測定対象物に照射し、測定対象物からの反射光を受光する測距光路を有すると共に、該測距光路の他に内部参照光路を有し、該内部参照光路を経て受光した内部参照光と測距光路を経て受光した測距光との時間差に基づき測定対象物迄の距離測定を行う様になっている。
【０００３】
又、近年では測距用のレーザ光線としてパルスレーザ光線が用いられる様になっており、内部参照光と測距光との受光時間差はパルス光の時間のずれに基づき算出されている。  距離測定装置に具備される光波測距部として、例えば特許文献１に示されるものがある。
【０００４】
以下、特許文献１に示される光波測距部について図１５を参照して略述する。
【０００５】
尚、図１５中、１は光波測距部を示し、該光波測距部１は光学系２、測距演算部３を具備している。
【０００６】
前記光学系２は、測距光路４と内部参照光路５とを有し、前記測距光路４上にはレーザ光源６、直角反射鏡７、対物レンズ８、受光素子９が配設され、前記レーザ光源６は、例えばパルスレーザダイオード（ＰＬＤ）であり、該レーザ光源６からはパルスレーザ光線である測距光が発せられ、測距光は前記直角反射鏡７で偏向され、前記対物レンズ８を透して前記光波測距部１から射出される。射出された測距光は、測定対象物１１であるプリズムで反射され、反射測距光は前記対物レンズ８を介して入射され、前記直角反射鏡７で偏向されて前記受光素子９で受光される。
【０００７】
又、前記測距光路４にはハーフミラー１２が配設され、該ハーフミラー１２によって測距光の一部が内部参照光として反射され、該内部参照光は反射鏡１３によって偏向され、前記内部参照光路５が形成される。該内部参照光路５にはリレーレンズ１４，１５が設けられ、該リレーレンズ１５を透過した内部参照光５は反射鏡１６によって偏向され、前記測距光路４上に設けられたハーフミラー１７によって前記測距光路４上に反射され、前記受光素子９に受光される様になっている。
【０００８】
前記測距光路４の往路部分と前記内部参照光路５とに掛渡って光路切替え装置１８が設けられ、前記測距光路４の復路部分と前記内部参照光路５に掛渡って光量調整装置１９が設けられている。
【０００９】
前記光路切替え装置１８は、前記測距光路４、前記内部参照光路５の一方の光路が透過する場合は、他方の光路を遮る回転遮光板２１を具備し、該回転遮光板２１はモータ等のアクチュエータ２２によって回転される様になっている。又、前記光量調整装置１９は光量減衰フィルタ２３を具備し、該光量減衰フィルタ２３はモータ等のアクチュエータ２４によって回転され、前記受光素子９に入射する測距光と内部参照光との光強度が同等となる様光量が調整される様になっている。
【００１０】
前記受光素子９により受光された測距光、内部参照光は受光信号として前記測距演算部３に送出される。
【００１１】
前記光路切替え装置１８によって光路が切替えられることで、前記受光素子９には時系列に分割された測距光と内部参照光とが交互に入射し、前記受光素子９からは測距光の受光信号と内部参照光の受光信号が交互に前記測距演算部３に送出される。該測距演算部３では、測距光のパルスと内部参照光のパルスとを比較してずれを演算し、得られたずれを基に前記測定対象物１１迄の距離を演算する様になっている。
【００１２】
上記した従来の距離測定装置の光波測距部１では、測距光と内部参照光との光路切替えを前記回転遮光板２１によって機械的に切替えており、応答性等に限度があり、高速での光路切替えが難しく、高速での測定を行うことが難しいという問題があった。又、特許文献１に示される距離測定装置は、一度の測定に１つの測定対象物を測定するものであり、同時に多点の測定対象物について測距を行うことはできなかった。
【００１３】
尚、測距光と内部参照光の受光の切換えを電気的に行う様にした距離測定装置を、本出願人は特許文献２に示している。
【００１４】
次に、一度に複数の測定対象物について距離の測定を可能とした距離測定装置が、特許文献３に示されている。
【００１５】
特許文献３に係る距離測定装置は、パルス光を発し、パルス光の発光時から測定対象物で反射されたパルス光を受光する迄の時間（測距時間）を測定して測定対象物迄の距離を測定するものであり、パルス光を発する半導体レーザ、測定対象物からの反射パルス光を受光して受光信号を発する受光素子、測定対象物の数と同数の時間測定回路と該時間測定回路に対応したフリップフロップ回路、測距時間に基づき測定対象物迄の距離を演算する距離値演算装置を具備し、前記フリップフロップ回路は受光素子からの信号を受けると対応する時間測定回路に受光信号を送出すると共に以後の受光信号に対しては送出不能な状態を実現する。
【００１６】
複数のフリップフロップ回路が順次受光信号を対応する時間測定回路に送出し、更に順次送出不能な状態を実現することで、前記複数の時間測定回路が測定対象物毎の測距時間を個別に測定することができ、前記距離値演算装置は測距時間を基に測定対象物迄の距離を測定する様になっている。
【００１７】
従って、特許文献３に係る距離測定装置では、一度に複数の測距対象物についての距離の測定を可能としている。
【００１８】
然し乍ら、特許文献３では測定対象物毎に時間測定回路、フリップフロップ回路を必要とするので、多数点の測定、及び精度を向上させる為に多数回の測定を行うには、膨大な数の時間測定回路、フリップフロップ回路が必要となり、回路構成が複雑となり、又高価なものとなる。更に又、フリップフロップ回路による電気的な切替え作動を伴うので、回路上の応答遅れがある。この為、１つ前の受信信号を受信後に測定できない範囲が生じる。この範囲はデッドゾーンとなり、回路上の応答遅れ時間に対応する距離より接近した測定対象物の測定を行うことはできない。
【００１９】
又、測定対象物の測量を行う場合、地上に於ける座標位置の測定も必要であり、多数の測定対象物に対して距離を測定すると同時に多数の測定対象物についての座標位置の測定が行われることが要望される。
【００２０】
【特許文献１】特開２００４−１４４６８１号公報
【００２１】
【特許文献２】特開２００６−１０５８０２号公報
【００２２】
【特許文献３】特開平５−２３２２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は斯かる実情に鑑み、同時に多数の測定対象物について、多数回の距離測定を可能とし、又近接した測定対象物についても距離測定を可能とすると共に多数の測定対象物の地上に於ける座標位置の測定を可能とした距離測定方法、距離測定プログラム及び距離測定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】
【００２４】
本発明は、測定対象物からの反射光を受光して前記測定対象物迄の距離を測定する光波距離測定方法に於いて、既知の複数の位置からそれぞれ複数の測定対象物を共通に含む様に所定の広がり角を有するパルスレーザ光線を照射する工程と、各パルスレーザ光線毎に前記複数の測定対象物からの反射光を発光パルス毎に弁別して検出する工程と、弁別した反射光を検出した結果に基づき各既知点から前記複数の測定対象物迄の距離を測定する工程と、得られた測定距離に基づき前記複数の測定対象物の座標位置を測定する工程とを有する光波距離測定方法に係り、又前記反射光を発光パルス毎に弁別する工程は、１つのパルスレーザ光線で最初に受光する反射光を検出する様にし、少なくとも１回検出した後検出した反射光について検出を制限し、制限後は制限した以外の発光後最初に受光した反射光を検出可能とする光波距離測定方法に係り、又前記測定対象物と反射光との対応付けは、測距結果を基に得られる距離測定装置に対する前記測定対象物の遠近関係に基づき行われる光波距離測定方法に係り、又前記測定対象物は、発光パルスを受光してＩＤ信号を発し、前記測定対象物からの反射光と前記ＩＤ信号が関連付けられ、該ＩＤ信号に基づき反射光と前記測定対象物との対応付けが行われる光波距離測定方法に係るものである。
【００２５】
又本発明は、既知の位置に設置された複数の距離測定装置の測定により得られた複数の測定対象物についての距離データと、各測定対象物と距離データとの対応付けから、選択した測定対象物に関する距離データを選別し、選別した距離データと複数の距離測定装置の設置位置に基づき選択した測定対象物の座標位置の演算を実行させる距離測定プログラムに係るものである。
【００２６】
更に又本発明は、測距光として所定の広がり角を有するパルスレーザ光線を複数の測定対象物に向け射出する複数の距離測定装置と、前記複数の測定対象物についてそれぞれ複数の測距結果に基づき各測定対象物の座標を演算する演算処理装置とを具備し、前記距離測定装置は、既知点に設置され、所定の広がり角を有するパルスレーザ光線を発する光源部と、１以上の測定対象物からの反射光を受光する受光部と、該受光部からの受光信号を基に前記測定対象物それぞれについての距離を演算する制御演算部とを具備し、前記演算処理装置は各距離測定装置から演算された測定対象物迄の距離データを取得し、該測定対象物それぞれについて複数の距離データ、既知点の位置から測定対象物の座標位置を演算する距離測定システムに係り、又前記測定対象物は、パルスレーザ光線を受光したことをトリガーとしてＩＤ信号を発する発信機を具備した距離測定システムに係るものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、測定対象物からの反射光を受光して前記測定対象物迄の距離を測定する光波距離測定方法に於いて、既知の複数の位置からそれぞれ複数の測定対象物を共通に含む様に所定の広がり角を有するパルスレーザ光線を照射する工程と、各パルスレーザ光線毎に前記複数の測定対象物からの反射光を発光パルス毎に弁別して検出する工程と、弁別した反射光を検出した結果に基づき各既知点から前記複数の測定対象物迄の距離を測定する工程と、得られた測定距離に基づき前記複数の測定対象物の座標位置を測定する工程とを有するので、複数の測定対象物について一度の測定作業により座標位置の測定が可能となり、測定対象物毎に個別に複数回測定するという繁雑な作業が省略でき、作業性が向上する。
【００２８】
又本発明によれば、前記反射光を発光パルス毎に弁別する工程は、１つのパルスレーザ光線で最初に受光する反射光を検出する様にし、少なくとも１回検出した後検出した反射光について検出を制限し、制限後は制限した以外の発光後最初に受光した反射光を検出可能とするので、同時に多数の測定対象物について、多数回の距離測定を可能であり、又近接した測定対象物についても距離測定が可能である。
【００２９】
又本発明によれば、前記測定対象物と反射光との対応付けは、測距結果を基に得られる距離測定装置に対する前記測定対象物の遠近関係に基づき行われるので、簡単な判断操作で反射光の判別が可能となる。
【００３０】
又本発明によれば、前記測定対象物は、発光パルスを受光してＩＤ信号を発し、前記測定対象物からの反射光と前記ＩＤ信号が関連付けられ、該ＩＤ信号に基づき反射光と前記測定対象物との対応付けが行われるので、測定対象物の遠近関係に拘らず、確実に反射光の判別が可能となる。
【００３１】
又本発明によれば、既知の位置に設置された複数の距離測定装置の測定により得られた複数の測定対象物についての距離データと、各測定対象物と距離データとの対応付けから、選択した測定対象物に関する距離データを選別し、選別した距離データと複数の距離測定装置の設置位置に基づき選択した測定対象物の座標位置の演算を実行させるので、多数の測定対象物について座標位置の測定が可能となる。
【００３２】
又本発明によれば、測距光として所定の広がり角を有するパルスレーザ光線を複数の測定対象物に向け射出する複数の距離測定装置と、前記複数の測定対象物についてそれぞれ複数の測距結果に基づき各測定対象物の座標を演算する演算処理装置とを具備し、前記距離測定装置は、既知点に設置され、所定の広がり角を有するパルスレーザ光線を発する光源部と、１以上の測定対象物からの反射光を受光する受光部と、該受光部からの受光信号を基に前記測定対象物それぞれについての距離を演算する制御演算部とを具備し、前記演算処理装置は各距離測定装置から演算された測定対象物迄の距離データを取得し、該測定対象物それぞれについて複数の距離データ、既知点の位置から測定対象物の座標位置を演算するので、複数の測定対象物について一度の測定作業により座標位置の測定が可能となり、測定対象物毎に個別に複数回測定するという繁雑な作業が省略でき、作業性が向上する。
【００３３】
更に又本発明によれば、前記測定対象物は、パルスレーザ光線を受光したことをトリガーとしてＩＤ信号を発する発信機を具備したので、測定対象物の遠近関係に拘らず、確実に反射光の判別が可能となる等の優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００３５】
図１に示される様に、本発明に係る距離測定システムは、少なくとも２台の距離測定装置７１と少なくとも１台の演算処理装置７２によって構成され、前記距離測定装置７１の内１台は、親機７１ａとして既知点Ｏに設置され、他の距離測定装置７１は子機７１ｂとして前記親機７１ａとは所定距離α離れた既知点Ｐに設置される。尚、図１では前記親機７１ａが１台、前記子機７１ｂが１台の場合を示しているが、該子機７１ｂは２台以上設置されてもよい。
【００３６】
前記距離測定装置７１は後述する様に、所定の広がり角θを有するパルスレーザ光線３６を射出し、パルスレーザ光線所定の射出範囲に含まれる１又は複数の測定対象物１１について測距を実施するものであり、一度に多数の測定対象について距離測定が可能である。前記演算処理装置７２は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）であり、該演算処理装置７２及び前記距離測定装置７１は、それぞれ通信部（後述）を具備し、前記距離測定装置７１と前記演算処理装置７２とは、有線、無線により接続され、前記距離測定装置７１と前記演算処理装置７２間でデータの送受信が可能となっている。
【００３７】
前記距離測定装置７１について図２〜図４を参照して説明する。
【００３８】
三脚（図示せず）に取付けられる基台部２５に架台２６が設けられ、該架台２６には光学系を含む望遠鏡部２７が支持されている。前記基台部２５は整準螺子３０を有し、前記架台２６が水平となる様に整準可能となっている。又、該架台２６は鉛直軸心を中心に回転可能であり、前記望遠鏡部２７は水平軸心を中心に回転可能となっている。又、前記架台２６には表示部２８を有する操作入力部２９が設けられ、前記表示部２８には測定対象物迄の距離の測定値等が表示される。
【００３９】
次に、図３に於いて、前記距離測定装置７１の概略の構成について説明する。
【００４０】
該距離測定装置７１は制御演算部３１、測距部３２、合焦部３３、通信部３８を具備し、前記制御演算部３１には記憶部３４、データ入出力部３５、前記操作入力部２９、前記表示部２８が接続され、前記通信部３８を介して前記演算処理装置７２とのデータの授受が行われる。
【００４１】
前記測距部３２はレーザ光源６を駆動制御し、該レーザ光源６からは所定の広がり角（例えば３°程度）を有する、例えば赤外光等のパルスレーザ光線が射出される。尚、照射されるパルス数は、８０００〜１５０００パルス／秒、例えば８５００パルス／秒である。
【００４２】
射出されたパルスレーザ光線は、測距光３６として光学系３７を介して測定対象物１１に照射され、該測定対象物１１により反射された反射測距光３６′は前記光学系３７を介して受光素子９に受光され、受光信号が前記測距部３２に入力され、該測距部３２に於いて前記測定対象物１１迄の距離時間が演算され、演算結果は前記制御演算部３１に入力される。
【００４３】
尚、図示では測定対象物１１としてプリズムを示しているが、測定対象物は建築物の壁面、自然物の表面等であってもよい。又、測定対象物１１は、前記測距光３６の広がり角の範囲内に所要数設置される。設置される数、配置は任意であり、多点且つ近接した位置にも設置可能である。
【００４４】
又、前記合焦部３３は前記望遠鏡部２７の自動焦点合せを行うが、合焦作動は前記制御演算部３１により制御され、合焦状態は該制御演算部３１にフィードバックされ、又合焦位置から測定対象物１１の概略の位置を求めることができる。前記記憶部３４には測距作業に必要なシーケンスプログラム、測距結果より測定対象物迄の距離を演算する距離演算プログラム、演算結果を基に最適な測定モードを演算し、設定する測距モード設定プログラム、測定のバラツキ、偏差を判断する測定精度判断プログラム、測定データを前記距離測定装置７１に送信する為の通信プログラム等が格納されている。
【００４５】
前記制御演算部３１は前記シーケンスプログラムに基づき前記レーザ光源６、前記測距部３２、前記合焦部３３の駆動を制御し、測定を実行すると共に前記距離演算プログラムにより測定結果を基に距離の演算を実行する。又、前記制御演算部３１は、測定精度判断プログラムを展開することで、該測定精度判断プログラムに基づき、距離測定中、測定データの偏差を演算し、得られた測定データが所定の要求する偏差を満足しているかどうかを判断する。前記演算結果、或は測定の進捗状況等を前記表示部２８に表示する。
【００４６】
図４は前記距離測定装置７１に於ける前記光学系３７を示している。図４中、図１５中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００４７】
本実施の形態の光学系３７と、図１５で説明した光学系２とは略同等な構成を有し、前記光学系３７では光路切替え装置１８が省略されている。従って、前記受光素子９には内部参照光、及び多数の測定対象物１１からの反射測距光３６′が同時に入射している。前記受光素子９は前記測距部３２が有する受光回路４０によって電気的に検出状態が制限される様になっており、内部参照光と反射測距光３６′とを弁別し、更に多数の反射測距光３６′は個別に弁別して検出する様に制御され、前記受光素子９からは内部参照光の受光信号、多数の測距光の受光信号が、それぞれ弁別されて出力される様になっている。
【００４８】
前記受光回路４０について、図５により説明する。
【００４９】
発信器４１からのクロック信号は、シンセサイザ４２によって所定周波数、例えば８０００Ｈｚ〜９０００Ｈｚのパルス列信号に変換して出力され、パルス信号はＬＤドライバ４３に送出される。該ＬＤドライバ４３には後述する発光受光タイミング制御部４７からの発光タイミング制御信号５３が入力される様になっており、前記ＬＤドライバ４３は前記発光タイミング制御信号５３が入力されると前記パルス信号に同期して前記レーザ光源６を駆動し、該レーザ光源６からはパルスレーザ光線が発せられる様になっている。
【００５０】
又、前記発信器４１からのクロック信号はサンプルホールド回路４５に送出されている。該サンプルホールド回路４５に於いてサンプリングされたデータはＡ／Ｄ変換器４６でデジタルデータに変換された後、前記発光受光タイミング制御部４７に送出される様になっている。
【００５１】
該発光受光タイミング制御部４７からは前記発光タイミング制御信号５３と共にリセット信号５５（後述）、レディ信号５６（後述）、マスク信号５７（後述）が送出され、該リセット信号５５、レディ信号５６、マスク信号５７は受光制御回路４８に入力される。該受光制御回路４８は前記リセット信号５５、レディ信号５６、マスク信号５７に基づき、前記受光素子９の受光状態を制御する。
【００５２】
該受光素子９としては、例えばＡＰＤ（アバランシェ・フォト・ダイオード）が用いられ、前記受光制御回路４８は前記受光素子９からの受光信号の検出を制御するものであり、前記受光制御回路４８は受光制御信号５４を発し、前記レディ信号５６が入力された後の、最初のパルスレーザ光線を受光する様に前記受光素子９からの受光信号の検出を制御している。
【００５３】
又、発光命令に対して前記レディ信号５６は時間差Ｔa （図７参照）で入力され、時間差Ｔa で前記レディ信号５６が入力されると、前記受光素子９は受光を検知可能となり、最初の受光である内部参照光が受光され、Ｒｅｆ信号が発せられる。Ｒｅｆ信号が発せられる時間はＴR である。
【００５４】
Ｒｅｆ信号が検知されると、前記発光受光タイミング制御部４７より前記マスク信号５７ref が前記受光制御回路４８に発せられ、該受光制御回路４８によりＲｅｆ信号の検出が制限される（Ｒｅｆ信号についてマスクがなされる）。従って、次に発せられるパルスレーザ光線では、最初に入射する反射測距光３６′（時間差Ｔb ）の受光が検出される。該反射測距光３６′の受光が検出されると前記リセット信号５５が発せられ、前記受光制御回路４８によるマスクが解除される。
【００５５】
尚、内部参照光の光路長、回路上の特性は、予め調整等で既知とすることができ、時間差Ｔa 、時間差ＴR は、予め設定することができる。又、前記リセット信号５５が発せられるタイミングは、パルスレーザ光線の発光間隔、測量装置の測距可能な距離等が勘案され、設定される。
【００５６】
又、反射測距光３６′が２以上ある場合、即ち測定点が２以上あり、複数の反射測距光３６′が時間差Ｔb1＜Ｔb2…＜Ｔbnを持って前記受光素子９に受光される場合、時間差Ｔb の小さい反射測距光３６′（例えばＴb1）を受光すると、時間差Ｔb1の反射測距光３６′の検出を制限するマスク信号５７（１）が発せられ、該マスク信号５７（１）が発せられた以後の前記反射測距光３６′（Ｔb1）の受光検出が制限される。
【００５７】
尚、所要回数のパルスレーザ光線が発せられ、所要回数の前記反射測距光３６′（Ｔb1）を受光した後、前記マスク信号５７（１）が発せられ、以後の前記反射測距光３６′（Ｔb1）の受光検出が制限される様にしてもよい。
【００５８】
次の反射測距光３６′（Ｔb2）が受光されると、マスク信号５７（２）が発せられ、前記反射測距光３６′（Ｔb2）の検出を制限する。従って、反射測距光３６′は時間差の小さい順に受光検出され、又受光後順次受光検出が制限され、全ての反射測距光３６′が個別に検出される。
【００５９】
同様にして反射測距光３６′（Ｔbn-1）が受光されると、マスク信号５７（ｎ−１）が発せられ、前記反射測距光３６′（Ｔbn-1）の検出を制限する。従って、反射測距光３６′は時間差の小さい順に受光検出され、又受光後順次受光検出が制限され、全ての反射測距光３６′が個別に検出される。
【００６０】
各測定対象物１１に対して所要回数の測定を実施する場合は、上述した様に対象とする測定対象物１１の反射測距光３６′を所要回数検出した時点でマスク信号５７を発する様にすればよい。
【００６１】
前記受光素子９からの受光信号は増幅器４９により増幅され、受信信号発生器５１に入力される。該受信信号発生器５１は増幅された信号の強度が所定レベルを越えているかどうか、即ち前記測定対象物１１からの反射測距光３６′であるかどうかが判断され、反射測距光３６′であると判断すると、受信信号を前記サンプルホールド回路４５及びカウンタ５２に発する。
【００６２】
前記サンプルホールド回路４５は、前記受信信号発生器５１からの受信信号と同期してデータをサンプリングする。又、前記カウンタ５２は受信信号をカウントし、カウント数が所定値となった場合に、前記制御演算部３１にカウント信号を出力する。該制御演算部３１はカウント信号を検知すると、前記発光受光タイミング制御部４７にパルスカウント信号５８を発する。
【００６３】
前記発光受光タイミング制御部４７は前記パルスカウント信号５８の入力によって、前記発光タイミング制御信号５３、リセット信号５５、レディ信号５６、マスク信号５７を選別して出力する。
【００６４】
前記制御演算部３１には前記発光受光タイミング制御部４７を介して、受光信号のサンプリングデータが入力され、前記制御演算部３１はサンプリングデータを基に前記測定対象物１１迄の距離を演算し測距結果として前記表示部２８に表示し、又測定結果は前記記憶部３４に記憶される。
【００６５】
前記発光受光タイミング制御部４７について、図６により更に説明する。
【００６６】
該発光受光タイミング制御部４７は発光タイミング回路６０を有し、該発光タイミング回路６０は前記発信器４１から発せられるクロック信号に同期したタイミング信号を発し、前記発光タイミング回路６０からのタイミング信号はリセット信号発生器６４、タイマ６２に発せられる。
【００６７】
前記リセット信号発生器６４はタイミング信号が入力されると、設定された時間後に前記リセット信号５５を発する。前記タイマ６２はタイミング信号が入力されるとＴa の時間差（図７参照）でＴa 時差信号をレディ信号発生器６５に入力する。該レディ信号発生器６５は、前記タイマ６２からのＴa 時差信号に同期して前記レディ信号５６を前記受光制御回路４８（図５参照）に発する様になっている。
【００６８】
前記発光タイミング回路６０からのタイミング信号は、受光モード設定器６６にも入力される。該受光モード設定器６６は、制御回路６７に測定モードを設定し、該制御回路６７は設定された測定モードに対応したタイミングで前記受光制御回路４８に対して前記マスク信号５７を発するものである。
【００６９】
ここで測定モードとしては、１つの測定対象物について所定回数測定を行った後、次の測定対象物を所定回数測定する等、各測定対象物について所定回数ずつ測定を実施する測定モード、或は各測定対象物について１回ずつ測定するサイクルを所要回数繰返す測定モード、或は各測定点について測定精度を均等にする様、測定のバラツキ、精度に応じて測定回数が決定される測定モード等である。
【００７０】
図７〜図９を参照して、前記受光回路４０、前記発光受光タイミング制御部４７の作用を説明する。
【００７１】
図９に示される様に、前記測距光３６はθの広がり角を有し、広がり角θの範囲に測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃが位置し、該測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃ迄の距離は測定対象物１１ａ＜測定対象物１１ｂ＜測定対象物１１ｃとなっている。
【００７２】
図７は前記リセット信号５５、前記レディ信号５６と内部光受光信号（Ｒｅｆ信号）、外部光（反射測距光３６′）の外部光受光信号（受光信号Ａ，Ｂ，Ｃ）との関係を示し、図８はＲｅｆ信号と受光信号Ａ，Ｂ，Ｃ、及びマスク信号５７によるマスキング状態を示している。
【００７３】
前記発信器４１からのクロック信号を基に、前記ＬＤドライバ４３から前記レーザ光源６に対して発光命令が発せられ、該レーザ光源６が発光する。距離測定装置の測距距離はクロック信号の周期内に反射測距光を受光する範囲と設定され、前記クロック信号は例えば８．５ｋＨｚ（略１２０μｓ）の周期で発せられる。
【００７４】
前記レーザ光源６からはパルスレーザ光線が８．５ｋＨｚで射出され、射出されるパルスレーザ光線は、例えば発光命令からｄｔの遅れでピークを有する。
【００７５】
パルスレーザ光線が射出されると、先ず前記内部参照光路５を経て前記受光素子９に内部参照光（以下内部光）がパルスレーザ光線のピークよりＴR の遅れで入射し、次に前記測定対象物１１からの反射測距光３６′（以下外部光）がパルスレーザ光線のピークよりＴb の遅れで入射し、前記受光素子９からは、図７（Ｂ）で示される様に内部光と外部光の受光信号が発せられる。尚、図７（Ｂ）は便宜上外部光による受光信号は１つで示しているが、前記受光制御回路４８で受光信号の検出を制限していない状態では、図８（Ａ）に示される様に前記受光素子９へは内部光、全ての外部光が入射し、それぞれ受光信号が発せられる。
【００７６】
前記発信器４１からのクロック信号は、前記発光受光タイミング制御部４７にも入力されており、前記発光タイミング回路６０からは前記クロック信号に基づき前記発光命令と同期したタイミング信号が発せられる。前記リセット信号発生器６４はタイミング信号が入力されると、前記クロック信号の周期の、例えば３／４時点で前記リセット信号５５を発し、該リセット信号５５は前記受光制御回路４８に送出される。
【００７７】
又、前記タイマ６２はタイミング信号が入力されると、発光命令からＴa だけ遅れたＴa 時差信号を前記レディ信号発生器６５に発する。
【００７８】
前記受光モード設定器６６には予め、測定モードに対応した受光信号の検出モードが設定されており、即ち前記受光素子９からのＲｅｆ信号、受光信号Ａ，Ｂ，Ｃとをどの様な状態で検出するかが設定されており、前記制御回路６７は前記受光モード設定器６６に定められた検出モードに従って、前記マスク信号５７を発するタイミングを制御している。
【００７９】
例えば、Ｔa 時差信号に基づくレディ信号５６が前記受光制御回路４８に入力されると、該受光制御回路４８は前記レディ信号５６以降（発光命令からＴa の時間経過以降）で前記受光素子９からの検出を可能とする。尚、前記Ｔa の値は、Ｔa ＜ｄｔに設定されている（図７（Ｃ）参照）。又、前記受光制御回路４８は前記受光素子９からの受光信号を前記レディ信号５６以降最初の信号のみを検出できる様に制御している。従って、前記受光素子９は１つのパルスレーザ光線に対して１つの内部光のみを受光可能である。１つの内部光のみを受光した後は、前記リセット信号５５に基づき、前記受光素子９の状態がリセットされ、更に前記レディ信号５６に基づきレディ状態とされることで、前記受光素子９は再び受光可能となる（図７（Ｃ）参照）。
【００８０】
而して、前記リセット信号５５が前記受光制御回路４８に入力された時点から前記レディ信号５６が前記受光制御回路４８に入力される迄の間は、前記受光素子９の受光について電気的なマスクが掛けられた状態（図８（Ｂ）参照）と同等となり、外乱光の検出が防止される。
【００８１】
次に、前記Ｒｅｆ信号が検出されると前記制御回路６７から前記マスク信号５７ref が前記受光制御回路４８に発せられ、該受光制御回路４８により前記Ｒｅｆ信号が検出されない様にマスクされる（図８（Ｂ））。
【００８２】
前記Ｒｅｆ信号がマスクされることで前記測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃからの反射測距光３６′についての受光信号Ａ，Ｂ，Ｃの検出が可能となる。（図８（Ｂ）参照）。
【００８３】
次のパルス光では、測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃからの反射測距光３６′がそれぞれ前記受光素子９に入射し、受光信号Ａ、受光信号Ｂ、受光信号Ｃが発せられる。前記受光素子９はマスクされた状態で最初の反射測距光３６′の受光信号を検出可能であり、最初に発せられる受光信号Ａが検出される。Ｒｅｆ信号と受光信号Ａとの時間差を求めることで、前記測定対象物１１ａ迄の距離を測定することができる。
【００８４】
前記受光信号Ａを受光したことで、前記発光タイミング回路６０は前記受光信号Ａを受光した時間を基に受光信号Ａの検出を制限する時間を演算し、前記受光モード設定器６６に演算結果を出力する。該受光モード設定器６６は測定モードに応じたマスク信号発光指令を前記制御回路６７に発し、該制御回路６７は前記受光制御回路４８にマスク信号５７（１）を発する。
【００８５】
該マスク信号５７（１）は次のパルス光で受光信号Ａが発せられる時間より遅い時間迄、受光信号の検出を制限するものであり、受光信号Ａの検出がマスクされる。
【００８６】
尚、前記マスク信号５７（１）が発せられない間は、パルスレーザ光線が発せられる度に受光信号Ａが検出し続けられるので、前記受光モード設定器６６に於いて、測定モードに従って設定された検出回数を設定し、設定した検出回数に達した時に前記マスク信号５７（１）が発せられる様にすることで、測定対象物１１ａに対して必要回数の測定を行うことができる。
【００８７】
受光信号Ａをマスクすることで受光信号Ｂを検出可能となり（図８（Ｃ））、次のパルス光が発せられた時に、受光信号Ｂが検出される。該受光信号Ｂと前記Ｒｅｆ信号との時間差に基づき前記測定対象物１１ｂの距離が演算される。
【００８８】
前記受光信号Ｂを受光したことで、前記発光タイミング回路６０は前記受光信号Ｂを受光した時間を基に受光信号Ｂの検出を制限する時間演算し、前記受光モード設定器６６、前記制御回路６７を介して前記受光信号Ｂに対するマスク信号５７（２）を前記受光制御回路４８に発する。前記マスク信号５７（２）が発せられることで、受光信号Ｂの検出が制限され受光信号Ｃの検出が可能となる（図８（Ｄ））。同様にして、受光信号Ｃ迄の時間差が検出され、該受光信号Ｃと前記Ｒｅｆ信号との時間差により距離が演算される。
【００８９】
尚、測定対象物１１ｂ，１１ｃについて所定回数の測定を実施する場合は、上記した様に前記制御回路６７から発せられる前記マスク信号５７の時期を制御すればよい。
【００９０】
最初のパルス光を発して、反射光を受光することで測定対象物１１の数を判別でき、測定結果により全ての測定対象物１１についての測定を完了したことが確認でき、測定が完了した時点で、前記発光タイミング回路６０のマスク信号発生のシーケンスがリセットされる。
【００９１】
尚、前記マスク信号５７は前記反射測距光３６′を受光することで発せられるので、測定対象物１１の数には制限がなく、又マスクする時間は演算により求められ、対象の受光信号の検知を制限できる時間だけでよいので、受光信号が時間的に近接していてもマスクすることは可能である。即ち、測定対象物１１が近接した位置にあっても受光信号の弁別は可能であり、測定を実施することができる。
【００９２】
次に、図１０、図１１により、前記距離測定装置７１に於ける多点について距離測定を行う流れについて説明する。
【００９３】
距離測定は、予備測定、本測定で構成される。
【００９４】
予備測定によって、受光信号を弁別するマスクに関する情報を得る。
【００９５】
予備測定実施を指示すると、測量装置は受光信号の検出が制限されていない状態で作動を開始する。
【００９６】
ＳＴＥＰ：０１  パルスレーザ光線が発せられ、内部光、測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃからの反射測距光３６′が受光され、先ず内部光によるＲｅｆ信号が検出される。
【００９７】
ＳＴＥＰ：０２  Ｒｅｆ信号について、前記時間差ＴR が測定される。該時間差ＴR に基づき前記マスク信号５７Ref が演算される。該マスク信号５７Ref により設定される時間ＴRef 、即ちマスクの時間幅は、ＴRef ＞ＴR でＲｅｆ信号が消滅する迄の時間又は検知される閾値以下となる迄の時間より大きい値であり、時間ＴRef 迄の受光信号の検出が制限される。即ち、時間ＴRef 迄検出がマスクされる。
【００９８】
ＳＴＥＰ：０３  前記マスク信号５７Ref によりＲｅｆ信号がマスクされ、測定対象物１１からの反射測距光３６′が受光されている状態で、前記時間ＴRef より１パルス毎にΔｔだけ時間幅が大きいマスクが設定される。即ち、ｎパルスレーザ光線後は、時間ＴRef ＋ｎΔｔの時間幅を持つマスクが設定される。
【００９９】
ＳＴＥＰ：０４  マスクの時間幅が変更される度に、変更が最後かどうかが判断される。判断は、マスク幅が変更された次のパルスレーザ光線により受光信号があるかどうかで判断される。
【０１００】
ＳＴＥＰ：０５  受光信号がある場合は、受光時間を基に受光信号の時間位置の変化があるかどうかが確認され、無しと判断されるとＳＴＥＰ：０３に戻り、更にマスクの時間幅の増大が続行される。
【０１０１】
受光信号の時間位置の変化が有りと判断されると、マスク幅の増大により、測定対象物１１ａの反射測距光３６′による受光信号がマスクされたことを意味する。
【０１０２】
ＳＴＥＰ：０６  受光信号の時間位置の変化が有りと判断されると、ＳＴＥＰ：０４でマスクされた信号の位置、例えば受光信号Ａの時間Ｔ（１）が記憶されると共に受光信号Ａをマスクした時のマスク幅が記憶される。更に、ＳＴＥＰ：０３に戻り、次の受光信号をマスクする様マスク幅の増大が続行される。
【０１０３】
上記した様に、所要ステップでマスク幅を増大していくと、距離の近い測定対象物１１から順番に、受光信号がマスクされていき、受光信号がマスクされた時点での受光信号の時間的な位置、更にマスクの時間幅が記憶される。各受光信号について記憶されるマスクの時間幅は前記マスク信号５７と関連付けられ、該マスク信号５７が発せられると対応するマスク時間幅で受光信号の検出を制限するマスクが実行される。
【０１０４】
受光信号がマスクされた後に、次の受光信号が検出されない場合は、マスク幅増大が完了したことを意味するので、予備測定を完了して本測定ＳＴＥＰ：１０へ移行する。
【０１０５】
尚、マスクの時間幅を設定する場合、受光信号をマスクし、マスク後に受光する次の受光信号の時間を測定し、該測定時間を基に次の受光信号用のマスクの時間幅を設定する等、受光信号の時間を測定し、測定時間を基にマスク幅を順次設定してもよい。
【０１０６】
上記予備測定で、概略の測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃの位置、これら測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃからの反射光を弁別する為のマスクの時間幅が測定、記録される。又、前記記憶部３４（図５参照）に内部参照光用、各測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃ用のデータを格納する為のデータ格納領域が形成される。
【０１０７】
図１１に於いて、前記距離測定装置７１による距離測定について説明する。
【０１０８】
ＳＴＥＰ：１１  パルスレーザ光線が照射される。
【０１０９】
ＳＴＥＰ：１２  マスクがされていない状態であるので、Ｒｅｆ信号が検出される。
【０１１０】
ＳＴＥＰ：１３  Ｒｅｆ信号について時間が測定され、測定結果は前記記憶部３４のＲｅｆ信号格納域に格納される。
【０１１１】
ＳＴＥＰ：１４  データの取得、格納が確認されない場合、次のパルスレーザ光線についてもＲｅｆ信号についての測定、データの取得が行われる。データの取得数は前記受光モード設定器６６の測定モードに従って制御され、初期設定で１又は所定数に設定され、初期設定で設定された数だけ取得、格納が完了すると、データの取得完了の判断がなされる。
【０１１２】
ＳＴＥＰ：１５  データの取得、格納が確認されると、マスク信号５７が発せられてＲｅｆ信号についてマスクがなされる。
【０１１３】
ＳＴＥＰ：２１  Ｒｅｆ信号についてマスク処理がなされると、Ｒｅｆ信号の検出が制限されるので、次に発せられたパルスレーザ光線で得られる受光信号は測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃに関するものであり、最初に発せられた測定対象物１１ａについての受光信号が検出される。
【０１１４】
ＳＴＥＰ：２２、ＳＴＥＰ：２３  受光信号Ａについて時間が測定され、データが取得され、受光信号Ａ格納域に格納される。測定モードに従って所要数のデータが取得され、設定された数だけ取得、格納が完了すると、受光信号Ａのデータの取得完了の判断がなされる。
【０１１５】
ＳＴＥＰ：２４  データの取得が完了すると、マスク信号５７が発せられ、受光信号Ａについてマスク処理がなされる。
【０１１６】
ＳＴＥＰ：３１  受光信号Ａがマスクされると、次のパルスレーザ光線については、受光信号Ｂが検出される。受光信号Ｂについても、受光信号Ａと同様な処理、ＳＴＥＰ：３２、ＳＴＥＰ：３３がなされ、又ＳＴＥＰ：３４で受光信号Ｂについてマスク処理がなされる。
【０１１７】
ＳＴＥＰ：４１  受光信号Ｂがマスクされると、次のパルスレーザ光線については、受光信号Ｃが検出される。受光信号Ｃについても、受光信号Ａと同様な処理、ＳＴＥＰ：４２、ＳＴＥＰ：４３がなされ、又ＳＴＥＰ：４４で受光信号Ｃについてマスク処理がなされる。
【０１１８】
ＳＴＥＰ：４１  受光信号の全てについてマスク処理がなされると、検出する信号がなくなり、ＳＴＥＰ：５１に移行する。
【０１１９】
ＳＴＥＰ：５１、ＳＴＥＰ：５２  全ての測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃに対してデータの取得が完了すると、各格納データ別に距離の演算がなされ、演算結果は前記記憶部３４に格納されると共に前記表示部２８に表示される。
【０１２０】
上記測定では、予備測定と本測定で構成されたが、前記測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃの位置が概略分っていれば、各測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃに対するマスクの時間幅を前記操作入力部２９よりキー入力で設定し、予備測定を省略してもよい。
【０１２１】
尚、前記測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃの概略の位置については、例えば前記合焦部３３の合焦位置に基づき求めることができる。又、上記説明では、測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃを３として説明したが、測定対象物１１が前記測距光３６の広がり角θの範囲にあるのであれば、数に制限はない。
【０１２２】
又、前記測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃに対して得られた各データは、該測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃ迄の距離、光路状態によってバラツキがあり、各データが同一の偏差、同一の精度を有しているとは限らない。
【０１２３】
同一の偏差、同一の精度が要求される場合は、前記測距モード設定プログラムにより、測定中、測定のバラツキ、偏差を判断する測定精度判断プログラムが作動する様に設定する。或は、自動で距離測定を実施する場合は、前記測定精度判断プログラムが起動される様にしておく。
【０１２４】
前記測定精度判断プログラムが起動されている状態での測定の流れを図１２により説明する。
【０１２５】
ＳＴＥＰ：１０  前記測定精度判断プログラムは、本測定が実行されている間、前記データ格納領域に格納された受光信号Ａ、受光信号Ｂ、受光信号Ｃに関するデータの偏差、バラツキを監視する。
【０１２６】
ＳＴＥＰ：６１  各データの偏差が、要求する偏差を満足するものである場合は、そのまま本測定を終了させる。
【０１２７】
又、各データの偏差が、要求する偏差を満足しない場合は、再度本測定を実行させる。
【０１２８】
本測定を実行させる場合、偏差の度合に応じてデータ所得に重み付けを行う。例えば、受光信号Ｂの偏差が大きい場合は、ＳＴＥＰ：３１でのデータの取得数を他の受光信号Ａ、受光信号Ｃより多くする。例えば、受光信号Ａ、受光信号Ｃの取得数に対して２倍の数とする等である。取得数について、前記受光モード設定器６６で設定する。
【０１２９】
又、前の本測定のデータを利用する場合は、偏差の大きい測定対象物１１についてのデータを取得する。例えば、測定対象物１１ｂについての測定データを取得する場合は、受光信号Ａをマスクし、受光データＢが検出される様にする。前記受光信号Ａをマスクするマスク信号５７は前記制御回路６７を介して発せられ、又追加して取得するデータ数については、偏差状態に基づき前記受光モード設定器６６を介して設定する。
【０１３０】
而して、測量装置を設置し、パルスレーザ光線を発することで、多数の測定対象物１１に対して同等な精度で同時に距離測定を行うことができる。
【０１３１】
上記した様に、１つの距離測定装置７１により多数の測定対象物について、同時に距離測定が可能である。
【０１３２】
図１３は、前記演算処理装置７２の概略を示すものであり、該演算処理装置７２は演算制御部７５、記憶部７６、通信部７７、入出力部７８、操作部７９、表示部８０を主に具備している。
【０１３３】
前記記憶部７６はプログラム格納領域８１と、データ格納領域８２を有し、前記プログラム格納領域８１には１つの測定対象物についての２以上の測定データより座標位置を演算する座標演算プログラム、測定データ、演算された座標位置を測定対象物に関連付けて前記表示部８０に表示する画像表示プログラム、演算、画像表示等を実行させる為のシーケンスプログラム、通信プログラム等のプログラムが格納されている。前記データ格納領域８２には、測定データ、演算結果等のデータが格納される。
【０１３４】
前記通信部７７は前記距離測定装置７１の通信部３８を介して測定データの授受を行うものであり、受信したデータは前記演算制御部７５を介して前記データ格納領域８２に格納される。
【０１３５】
前記入出力部７８には、可搬可能な記憶媒体、例えばメモリカード、ＣＤ、ＦＤ、ＨＤＤ等が実装可能であり、前記入出力部７８に実装された記憶媒体からデータを読取りが可能であり、又読取られたデータは演算に使用され、或は前記演算制御部７５を介して前記データ格納領域８２に格納可能となっている。又、前記距離測定装置７１は、前記記憶媒体に測定結果を書込む様にしてもよい。測定結果を記憶媒体に書込むことで、測定データが収集され、後で前記演算処理装置７２により総合して測定対象物１１の座標位置を演算処理することも可能である。
【０１３６】
前記操作部７９からは、作業者からの測定の指示、演算実行の指示、測定条件、距離測定装置７１が設置される既知点の座標位置等が入力される。
【０１３７】
図１４を参照し、複数台の距離測定装置７１を用いて、多数の測定対象物について座標位置を測定する場合について説明する。
【０１３８】
先ず、１つの測定対象物１１について座標位置を測定する場合を説明する。尚、説明を簡単にする為、距離測定装置７１は２台とし、親機７１ａは既知点Ｏに設置され、子機７１ｂは既知点Ｐに設置され、既知点Ｏと既知点Ｐとの距離αは既知の値に設定される。前記操作部７９から、既知点Ｏの座標位置、既知点Ｐの座標位置、距離α等が設定入力される。
【０１３９】
又、既知点Ｏと既知点Ｐとを結ぶ基準線をＸ軸とし、前記既知点Ｏを通過し、Ｘ軸に直交する基準線をＹ軸とし、該Ｘ−Ｙ座標系に於ける前記測定対象物１１の座標位置を求める。尚、該測定対象物１１の地上に於ける絶対座標位置については、前記既知点Ｏと既知点Ｐの絶対位置を基に前記Ｘ−Ｙ座標系を絶対座標系に座標変換することで得られる。
【０１４０】
前記親機７１ａにより測定した前記測定対象物１１迄の距離をＭ１、前記子機７１ｂにより測定した前記測定対象物１１迄の距離をＬ１とすると、平面の座標上の円の方程式より
Ｘ１２＋Ｙ１２＝Ｍ１２
（Ｘ１−α）２＋Ｙ１２＝Ｌ１２      …（数式１）
の関係があり、α、Ｍ１、Ｌ１の値を用いて、座標位置（Ｘ１，Ｙ１）の値は次の様に求められる。
Ｘ１＝（Ｍ１２−Ｌ１２＋α２）／２α）
Ｙ１＝√（Ｍ１２−（（Ｍ１２−Ｌ１２＋α２）／２α）２）      …（数式２）
【０１４１】
次に、図１に示される様に、前記親機７１ａ、及び前記子機７１ｂからそれぞれ広がり角θを有する測距光３６ａ、測距光３６ｂが射出され、該測距光３６ａ、測距光３６ｂの広がり角θの範囲に共通に含まれる複数の測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃについての座標位置についても、Ｘ２２＋Ｙ２２＝Ｍ２２、（Ｘ２−α）２＋Ｙ２２＝Ｌ２２、Ｘ３２＋Ｙ３２＝Ｍ３２、（Ｘ３−α）２＋Ｙ３２＝Ｌ３２の関係から同様にして前記測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃの座標位置が求められる。尚、３以上の測定対象物１１についても同様にして求められる。
【０１４２】
複数の距離測定装置７１により、測定対象物１１についての測距を行う場合、前記測距光３６の発光タイミングについては、ノイズによる測定精度の低下を防止する為、前記親機７１ａが前記測距光３６ａを発光する場合は、前記子機７１ｂによる発光を停止し、該子機７１ｂによる前記測距光３６ｂを発光する場合は、前記親機７１ａによる発光を停止する。
【０１４３】
又、測定対象物１１に対して所要回数の測距を実施し、測定精度を向上させる場合は、前記親機７１ａ、前記子機７１ｂによる発光を同時に行ってもよい。又、前記親機７１ａから射出される測距光３６ａと前記子機７１ｂから発せられる測距光３６ｂの変調を異ならせ、前記測距光３６ａと前記測距光３６ｂの識別を可能とし、同時に発光してもよい。
【０１４４】
図１に示される様に、測定対象物１１が複数ある場合は、反射測距光３６′がどの測定対象物１１からのものであるか判別する為に、前記測定対象物１１と前記反射測距光３６′との対応付け（測定結果と測定対象物１１との対応付け）が必要である。
【０１４５】
例えば、測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃの前記親機７１ａに対する遠近の順位（例えば距離が１１ａ＜１１ｂ＜１１ｃ）と、前記測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃの子機７１ｂに対する遠近の順位（例えば距離が１１ａ＜１１ｂ＜１１ｃ）が同じである場合、前記親機７１ａによる測距の結果と前記子機７１ｂによる測距の結果を比較することで、それぞれの測定結果と測定対象物１１ａ，１１ｂ，１１ｃとの対応付けが可能である。
【０１４６】
又、測定対象物１１にＩＤ信号を発する発信機を設け、該ＩＤ信号を基に反射測距光３６′と測定対象物１１との対応付けを行う。
【０１４７】
即ち、前記測定対象物１１がパルスレーザ光線を受光したことをトリガーとして、前記発信機がＩＤ信号を発する様にする。前記距離測定装置７１はＩＤ信号を受信することで、反射測距光３６′がどの測定対象物１１からの反射光かを判別することができる。
【０１４８】
前記距離測定装置７１は測距結果とＩＤ信号とを関連付けて記憶部３４（図３参照）に格納する。又、測距結果とＩＤ信号とは、通信等所要の手段を介して前記データ格納領域８２（図１３参照）に格納され、前記演算処理装置７２は、ＩＤ信号を基に演算の対象となる測距データを選択して数式１による演算を実行して座標位置の測定を行う。
【０１４９】
尚、上記説明では、前記距離測定装置７１とは別に演算処理装置７２を設けたが、前記距離測定装置７１の制御演算部３１等に前記演算処理装置７２の機能を兼用させてもよい。又、親機７１ａ、子機７１ｂのいずれかに前記演算処理装置７２を設けてもよい。
【０１５０】
本発明では、多数の測定対象物１１について、一度の測定でそれぞれの座標位置を同時に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明が実施される距離測定装置の一例を示す正面図である。
【図３】該距離測定装置の概略を示すブロック図である。
【図４】該距離測定装置に於ける光学系の概略構成図である。
【図５】該距離測定装置の受光回路のブロック図である。
【図６】該距離測定装置の測距部が有する発光受光タイミング制御部のブロック図である。
【図７】（Ａ）はレーザ光源の発光状態を示す図、（Ｂ）は受光素子の受光状態を示す図、（Ｃ）（Ｄ）は受光素子での内部光、外部光の受光タイミングを示す図である。
【図８】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は受光信号とマスク状態を示す説明図である。
【図９】該距離測定装置と測距光と測定対象物の関係を示す説明図である。
【図１０】本発明に於ける予備測定のフローチャートである。
【図１１】本発明に於ける本測定のフローチャートである。
【図１２】本発明に於ける測定で測定精度判断を伴う場合のフローチャートである。
【図１３】本発明に於ける演算処理装置の一例を示すブロック図である。
【図１４】本発明に於ける座標位置測定を示す説明図である。
【図１５】従来の光学系を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１              光波測距部
４              測距光路
５              内部参照光路
６              レーザ光源
９              受光素子
１１            測定対象物
３１            制御演算部
３２            測距部
３３            合焦部
３４            記憶部
３６            測距光
３６′          反射測距光
４０            受光回路
４７            発光受光タイミング制御部
４８            受光制御回路
５１            受信信号発生器
５５            リセット信号
５６            レディ信号
５７            マスク信号
６０            発光タイミング回路
６４            リセット信号発生器
６５            レディ信号発生器
６６            受光モード設定器
６７            制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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