(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射面から入射した光を、この光が入射した方向と同一方向に反射する反射部材と、  第１波長領域の光を透過するとともに第２波長領域の光を遮断するために前記反射部材の前記入射面の前面に配置され、且つ、前記光が入射する側の面上に指示模様を備えた波長選択透過層と、
を備えることを特徴とする測量用反射部材。
【請求項２】
入射面から入射した光を、この光が入射した方向と同一方向に反射する反射部材と、
第１波長領域の光を透過するとともに第２波長領域の光を遮断する波長選択透過層と、
前記波長選択透過層に対して明度が異なる色を有しているとともに、前記波長選択透過層を前記反射部材の前記入射面の前面に配置する固定部材と、
を備えることを特徴とする測量用反射部材。
【請求項３】
前記波長選択透過層は前記光が入射する側の面上に指示模様を備える
ことを特徴とする請求項２記載の測量用反射部材。
【請求項４】
前記指示模様は十字線状に描かれた目盛りである
ことを特徴とする請求項１又は３に記載の測量用反射部材。
【請求項５】
前記波長選択透過層は前記入射面に対して着脱自在に装着されている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の測量用反射部材。
【請求項６】
前記波長選択透過層は前記反射部材の入射面上に直接形成されたものであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の測量用反射部材。
【請求項７】
前記反射部材は互いに直角に接する３つの反射面を有するコーナーキューブである
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の測量用反射部材。
【請求項８】
入射面から入射した光のうち、第１波長領域の光をその入射方向と同一方向に反射するとともに第２波長領域の光を透過する波長選択反射面と、
前記波長選択反射面で透過された光を吸収する面と、
を備えることを特徴とする測量用反射部材。
【請求項９】
前記波長選択反射面はその入射面上に指示模様を備える
ことを特徴とする請求項８記載の測量用反射部材。
【請求項１０】
前記光を吸収する面はその入射面上に指示模様を備える
ことを特徴とする請求項８記載の測量用反射部材。
【請求項１１】
前記指示模様は十字線状に描かれた目盛りである
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の測量用反射部材。
【請求項１２】
前記波長選択反射面は互いに直角に接する３つの面からなっている
ことを特徴とする請求項８ないし請求項１１のいずれかに記載の測量用反射部材。
【請求項１３】
前記光を吸収する面は黒色塗装により形成される
ことを特徴とする請求項８ないし請求項１２のいずれかに記載の測量用反射部材。
【請求項１４】
前記波長選択反射面を有する光学素子と、
前記光学素子を保持するための固定部材とをさらに備え、
前記固定部材は前記波長選択反射面に対して明度が異なる色を有している
ことを特徴とする請求項８ないし請求項１３のいずれかに記載の測量用反射部材。
【請求項１５】
前記第１波長領域の光は赤外光であり、
前記第２波長領域の光は可視光である
ことを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の測量用反射部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測量に使用される反射部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土地の測量など、２点間の距離を測量する測量器機として、従来より光波測距儀などの測距儀が一般的に用いられている。また、電子セオドライトのような測角器と一体に組み合わされたトータルステーションも広く使用されている。
【０００３】
従来の光波測距儀による測量方法の原理を以下に示す。まず、測定の基準点（以下、測点と表記する）となる位置に設置された光波測距儀からは、振幅変調された赤外光が出射され、その赤外光（測距用変調光）は、測定の目標点となる位置に設置された反射プリズムによって反射し、再び光波測距儀に入射する。このときの出射光と入射光との位相差を求めることにより、２点間の距離を求める。作業者は、測量を行う際に、光波測距儀に備えられた視準望遠鏡を用いて測距目標である反射プリズムを視準して出射光の方向と反射プリズムの位置とを合致させる。このような視準望遠鏡としては、一眼レフカメラ等に用いられる位相差検出方式のオートフォーカス機構を用いて視準線上の物体にピント合わせを行うものもある。
【０００４】
図８に、光波測距に用いられる従来の反射プリズムユニットの構造を示す。図８（ａ）は、従来の反射プリズムユニットの正面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＥの方向から見た側面図（但し、支持部材３４から上の部分に関しては、Ｖ−Ｖ線に沿った断面を示す）である。反射プリズム１２１は、外周部材２２内に埋め込まれるように納められており、支持部材３４によって固定されている。反射プリズム１２１としては、コーナーキューブが最も一般的に用いられる。コーナーキューブは光を入射した方向と同一方向に反射するため、入射面が入射光に対して垂直な方向からある程度傾いていても測距が可能であるという利点がある。
【０００５】
支持部材３４は、軸３５及び台３７によって保持されており、整準台４０上に載置されている。その整準台４０上には、気泡管３８も載置されている。また、台３７の側面には求心望遠鏡３６が、その接眼部が突出するように設けられている。
【０００６】
光波測距儀から出射された測距用変調光（赤外光）は、反射プリズム１２１の入射面１２１ａに入射し、反射面１２１ｂで反射してその変調光の入射方向と平行に、光波測距儀に向けて進行する。この変調光を光波測距儀が受光し、出射光と入射光との位相差を検出することにより２点間の距離が測定される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、視準望遠鏡用オートフォーカス機構を組み込んだ光波測距儀とともに従来の反射プリズムを用いた場合、視準望遠鏡の視準線が反射プリズムに合致した瞬間に視準望遠鏡用オートフォーカス機構が、光波測距儀と反射プリズムとの間の距離の２倍の距離だけ離れた位置に存在している（反射プリズムに写った）光波測距儀の虚像にピントを合わせてしまって、反射プリズムが見えなくなってしまう問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、視準望遠鏡用オートフォーカス機構を組み込んだ光波測距儀とともに用いられる場合に、視準望遠鏡用オートフォーカス機構が視準望遠鏡のピントを反射プリズムに正確に合わせることができる反射プリズムを提供することを、課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。すなわち、請求項１の発明は、入射面から入射した光を、この光が入射した方向と同一方向に反射する反射部材と、第１波長領域の光を透過するとともに第２波長領域の光を遮断するために前記反射部材の前記入射面の前面に配置され、且つ、前記光が入射する側の面上に指示模様を備えた波長選択透過層と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
このような反射部材を採用すれば、第１波長領域の光を測距用変調光とし、第２波長領域の光をオートフォーカス検出用の光とする光波測距儀とともに用いた場合、測距用変調光のみを反射部材に入射させ、オートフォーカス検出用の光を遮断することができる。従って、光波測距儀のオートフォーカス機構が、反射部材に写った光波測距儀自身にピントを合わせてしまうこともない。また、光波測距儀のオートフォーカス機構が前記波長選択透過層の外縁を検出することにより、オートフォーカス機構が組み込まれた視準望遠鏡のピントを、正確に反射部材に合わせることができる。
【００１１】
ここで、第１波長領域の光を赤外光とし、第２波長領域の光は可視光とすることができる。
また、波長選択透過層は、可視光帯域の全域又は一部帯域の光の全部又は一部のエネルギーを吸収する層とすることができる。この場合、吸収されなかった部分については、波長選択透過層は、反射させても良いし透過させても良い。
【００１２】
また、波長選択透過層は、可視光帯域の全域又は一部帯域の光の全部又は一部のエネルギーを反射する層とすることもできる。但し、エネルギーの吸収を起こさず、可視光帯域の全域を全反射する層は、本発明の範囲から除かれる。
【００１３】
請求項２の発明は、入射面から入射した光を、この光が入射した方向と同一方向に反射する反射部材と、第１波長領域の光を透過するとともに第２波長領域の光を遮断する波長選択透過層と、前記波長選択透過層に対して明度が異なる色を有しているとともに、前記波長選択透過層を前記反射部材の前記入射面の前面に配置する固定部材と、を備えることを特徴とする。請求項３の発明は、請求項２の測量用反射部材が、前記波長選択透過層は前記光が入射する側の面上に指示模様を備えることで特定したものである。請求項４記載の発明は、請求項１又は３の測量用反射部材が、前記指示模様は十字線状に描かれた目盛りであることで特定したものである。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかの測量用反射部材が、前記波長選択透過層は前記入射面に対して着脱自在に装着されていることで特定したものである。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかの測量用反射部材が、前記波長選択透過層は前記反射部材の入射面上に直接形成されたものであることで特定したものである。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかの測量用反射部材が、前記反射部材は互いに直角に接する３つの反射面を有するコーナーキューブであることで特定したものである。
【００１８】
請求項８の発明は、入射面から入射した光のうち、第１波長領域の光をその入射方向と同一方向に反射するとともに第２波長領域の光を透過する波長選択反射面と、前記波長選択反射面で透過された光を吸収する面と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
このような反射部材を採用すれば、第１波長領域の光を測距用変調光とし、第２波長領域の光をオートフォーカス検出用の光とする光波測距儀とともに用いた場合、測距用変調光のみを波長選択反射面によって反射させ、オートフォーカス検出用の光を、光を吸収する面によって吸収することができる。従って、光波測距儀のオートフォーカス機構が、反射部材に写った光波測距儀自身にピントを合わせてしまうこともない。また、光波測距儀のオートフォーカス機構が反射部材を検出することにより、光波測距儀のオートフォーカス機構が組み込まれた視準望遠鏡のピントを、正確に反射部材に合わせることができる。
【００２０】
請求項９の発明は、請求項８の測量用反射部材が、前記波長選択反射面はその入射面上に指示模様を備えることで特定したものである。
請求項１０の発明は、請求項８の測量用反射部材が、前記光を吸収する面はその入射面上に指示模様を備えることで特定したものである。
【００２１】
請求項１１の発明は、請求項９または請求項１０の測量用反射部材が、前記指示模様は十字線状に描かれた目盛りであることで特定したものである。
請求項１２の発明は、請求項８ないし請求項１１のいずれかの測量用反射部材が、前記波長選択反射面は互いに直角に接する３つの面からなっていることで特定したものである。
【００２２】
請求項１３の発明は、請求項８ないし請求項１２のいずれかの測量用反射部材が、前記光を吸収する面は黒色塗装により形成されることで特定したものである。
【００２３】
請求項１４の発明は、請求項８ないし請求項１３のいずれかの測量用反射部材が、前記波長選択反射面を有する光学素子と、前記光学素子を保持するための固定部材とをさらに備え、前記固定部材は前記波長選択反射面に対して明度が異なる色を有していることで特定したものである。
【００２４】
請求項１５の発明は、請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の測量用反射部材が、前記第１波長領域の光は赤外光であり、前記第２波長領域の光は可視光であることで特定したものである。
【００２７】
なお、指示模様は、いかなる形状のものであってもよい。例えば十字線であってもよいし、十字線上に目盛りが付されたものであってもよい。また、他の指示線や幾何学模様であってもよい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
（ｉ）光波測距儀
本発明の反射プリズムの実施形態を説明する前に、本発明の反射プリズムとともに用いられる視準望遠鏡用オートフォーカス機構を組み込んだ光波測距儀（以下、「オートフォーカス光波測距儀」という）を説明する。
〈オートフォーカス光波測距儀の全体構成〉
図４は、オートフォーカス光波測距儀の正面図であり、図５は、図４の左側から見た状態を示す側面図である。このオートフォーカス光波測距儀は、取手部１１，支柱部２，基台部３，及び整準ブロック４を、図面上上方から順に積載して構成されている。また、支柱部２に形成された略Ｕ字状凹部２ａ内には、視準望遠鏡部１が回転自在に保持されている。以下、これら各構成部分の説明を行う。
【００３０】
視準望遠鏡部１は、測距対象地点に配置された反射プリズムを覗くための視準望遠鏡１ａを内蔵しており、その接眼部１ｂ及び対物部１ｃが、この視準望遠鏡部１の前後の端面から露出している。この視準望遠鏡１ａは、光波測距のための変調光（以下、「測距用変調光」という）の送光光学系，及び受光光学系を兼ねている。
【００３１】
この視準望遠鏡部１は、支柱部２のＵ字状凹部２ａ内に掛け渡された軸６によって軸支され、図４の紙面の上下方向に沿って立てた垂直面内で回転（傾動）可能となっている。視準望遠鏡部１と一体に回転する軸６の端部にはインクリメンタル方式の鉛直方向エンコーダ７が構成されている。このエンコーダ７により、軸６周りにおける視準望遠鏡部１と支柱部２との間の回転角度が求められる。
【００３２】
基台部３は、図５に示すように、オートフォーカス光波測距儀の使用時において鉛直方向に向けられる軸９によって、支柱部２の底面に軸支される。この軸９は、軸６に直交するように配置されている。このような構成により、基台部３は、図４及び図５の紙面の左右方向に沿って立てた面内で、支柱部２に対して回転可能となっている。この基台部３と一体に回転する軸９の端部にはインクリメンタル方式の水平方向エンコーダ１０が構成されている。このエンコーダ１０により、軸９周りにおける視準望遠鏡部１と基台部３との間の回転角度が求められる。
【００３３】
支柱部２は、上述した鉛直方向エンコーダ７及び水平方向エンコーダ１０のほか、オートフォーカス光波測距儀全体の制御を行うための回路を内蔵している。そして、その前面及び後面には、この回路によって出力される各種データや操作指示を表示する表示装置１２ａ，１２ｂがそれぞれ設けられている。これらの表示装置１２ａ，１２ｂは共に液晶表示素子（ＬＣＤ）であり、支柱部２の内部に設けられたバックライト１４ａ，１４ｂによりそれぞれ照明される。これら各表示装置１２ａ，１２ｂの下側には、各種データや操作コマンドを支柱部２の内部回路に入力するための入力操作部１３が設けられている。なお、支柱部２の後面に設けられた鉛直方向微調整ネジ２ｂは、視準望遠鏡部１の支柱部２に対する回転量を微調整するためのネジである。また、支柱部２の下部近傍に設けられた水平方向微調整ネジ２ｃは、支柱部２の基台部３に対する回転量を微調整するためのネジである。
【００３４】
支柱部２の上部には、そのＵ字状凹部２ａを跨ぐように、取手部１１が着脱自在に取り付けられている。即ち、トータルステーションの上方に位置する地点を測距する場合には、この取手１１が測距光軸を遮ってしまうので、この取手１１を取り外す。
【００３５】
整準ブロック４は、上部板４ａ及び下部板４ｂから構成されて、下部板４ｂからの突出量が微調整可能な３個の整準ネジ８をその周方向における等角度間隔位置に有している。そして、これら整準ネジ８の突出量を微調整することにより、上部板４ａの下部板４ｂに対する向き及び角度を任意に調整し、軸９を鉛直方向に向けさせることができる。なお、基台部３と上部板４ａとの間は相互に水平方向にシフト可能な求心軸受けとなっており、軸９を所定の測点上に移動させる求心作業ができるようになっている。図５に示すように支柱部２の側面からその接眼部が突出するように設けられた求心望遠鏡２ｄは、軸９と同軸の対物光軸を有し、上述の求心作業を行うためのガイドとして機能する。また、上部板４ａに設けられた固定ネジ４ｃは、基台部３と上部板４ａとの間の動きを固定するためのネジである。
【００３６】
以上の機械構成により、視準望遠鏡部１は、基台部３に対してあらゆる方向を向くことができる。そして、このときの視準望遠鏡１ａの方向は、鉛直方向エンコーダ７及び水平方向エンコーダ１０によって測角される。
〈視準望遠鏡の光学系〉
次に、視準望遠鏡１ａ内の光学構成を、図６を参照して説明する。
【００３７】
図６に示すように、視準望遠鏡１ａ内には、物体側から順番に、対物レンズ６６，ダイクロイックプリズム６８，フォーカスレンズ７０，ＡＦセンサ用ビームスプリッタ７２，カバーガラス７４及びピント板７６，接眼レンズ７８が、同一光軸（視準線）ｌ上に配置されている。
【００３８】
ダイクロイックプリズム６８内には、光軸（視準線）ｌに対して４５度傾いた分離面６８ａが形成されている。この分離面６８ａは、赤外光を１００％反射するとともに、可視光を１００％透過する特性を有している。
【００３９】
この分離面６８ａによって９０度折り曲げられた光軸ｌ’上における対物レンズ６６の焦点位置には、ＬＥＤからなる測距用光波発光素子６０が配置されている。この測距用光波発光素子６０からは、近赤外光である７５０〜９００ｎｍ付近の波長領域の測距用変調光Ｌ１が、光軸ｌ’に沿って出射される。
【００４０】
測距用光波発光素子６０とダイクロイックプリズム６８との間には、光軸ｌ’の片側において、測距用光波発光素子６０側からの光を遮光するとともにダイクロイックプリズム６８側からの光を光軸ｌ’に対して直角方向に反射するプリズム６４が配置されている。従って、測距用光波発光素子６０から出射された測距用変調光Ｌ１は、プリズム６４によって一部遮断され、残りがダイクロイックプリズム６８の分離面６８ａによって対物レンズ６６側へ反射される。反射された変調光Ｌ１は、対物レンズ６６によって平行光とされ、測量目標点に設置された反射プリズムによって、入射方向と同一方向に反射される。反射プリズムにおいて反射された変調光Ｌ１の反射光Ｌ２は、再度対物レンズ６６を透過し、ダイクロイックプリズム６８の分離面６８ａによって、光軸ｌ’の方向へ反射される。プリズム６４は、反射光Ｌ２の一部を９０度屈曲させて、対物レンズ６６の焦点位置に配置された測距用光波受光素子６２に入射させる。測距用光波発光素子６０から発光された変調光Ｌ１と測距用光波受光素子６２が受光した変調光Ｌ２との位相差は、図示せぬ処理装置によって検出され、検出された位相差に基づいて２点間の距離が求められる。
【００４１】
一方、負レンズからなるフォーカスレンズ７０は、図示せぬレンズ駆動機構により、光軸（視準線）ｌ上において移動可能に設けられている。このフォーカスレンズ７０は、対物レンズ６６とともに対物光学系を構成し、ダイクロイックプリズム６８の分離面６８ａを透過した可視光Ｌ３による物体像（視準線上に存する物体の像）を、ピント板７６近傍に形成する。
【００４２】
ＡＦセンサ用ビームスプリッタ７２には、光軸（視準線）ｌに対して、４５度傾いた分離面７２ａが形成されている。この分離面７２ａは、入射光の一部を反射し、残りを接眼レンズ７８側に透過する特性を有している。
【００４３】
ＡＦセンサ用ビームスプリッタ７２を透過した可視光Ｌ４は、焦点板７４を通過し、接眼レンズ７８に入射する。焦点板７４の、対物レンズ６６側の面は、視準用の十字線が描かれたピント面７４ａであり、埃等が付着しないようにカバーガラス７６により保護されている。ピント面７４ａ上に結ばれた像を、作業者は接眼レンズ７８により観測する。
【００４４】
一方、ＡＦセンサ用ビームスプリッタ７２により反射された可視光Ｌ５は、ピント面７４ａと等価な面（以下、「ピント等価面８０」という）を通過し、視路マスク８２を通してＡＦセンサユニット８１に入射する。このＡＦセンサユニット８１は、位相差検出方式により、対物レンズ６６およびフォーカスレンズ７０による物体像のピント面７４ａ（ピント等価面８０）に対するデフォーカス量の検出を行う。すなわち、ＡＦセンサユニット８１内では、光Ｌ５は、コンデンサレンズ８４、絞りマスク８６、セパレータレンズ８８を通過することにより、対物レンズ６６の中心近傍の対称位置をそれぞれ通過した２つの光束に分割され、ＣＣＤ９０上の２つの領域に物体像をそれぞれ再結像する。このＣＣＤ９０上に再結像された２つの像は、電気的な画像情報データに変換され、それらの像間隔の違いを利用してデフォーカス量の演算を行う図示せぬ処理装置に入力される。そして、この図示せぬ処理装置によって算出されたデフォーカス量を打ち消すように、図示せぬレンズ駆動装置がフォーカスレンズ７０を光軸方向に移動させ、物体像をピント面７４ａの上に結像させる。なお、各実施形態においては、第１波長領域の光を赤外光とし、第２波長領域の光を可視光としている。
【００４５】
（ｉｉ）反射プリズムユニット
次に、以上のようなオートフォーカス光波測距儀とともに用いられる本発明の実施の形態である反射プリズムユニットについて、説明する。
〈第１実施形態〉
図１（ａ）は、第１実施形態による反射プリズムユニット１５の構造を示す正面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡの方向から見た側面図（但し、支持部材３４から上の部分に関してはＩ−Ｉ線に沿った断面を示す）である。この反射プリズムユニット１５は、反射プリズム部１８，支持部材３４，及び整準ブロック１４を、図面上上方から順に積載して構成されている。以下、これら各構成部分の説明を行う。
【００４６】
反射プリズム部１８は、コーナーキューブ２１，このコーナーキューブ２１を収容する外周部材２２，コーナーキューブ２１の入射面に重ねられて配置されたフィルタ３０，及び、このフィルタ３０を外周部材２２に固定するための固定環２６から構成されている。
【００４７】
コーナーキューブ２１（特許請求の範囲に記載の反射部材に該当する）の外周面は、その入射面２１ａの形状が円形となるように、円柱面状に面取りされている。そして、コーナーキューブの入射面２１ａは、コーナーキューブ２１の背面側に形成された反射面２１ｂの頂点（互いに直角に接する３つの反射面の交点）を通る中心軸ｏ１に対して、その中心において直交している。
【００４８】
外周部材２２は、略円柱形状を有する不透明部材からなり、その内部にコーナーキューブ２１が埋め込まれている。より具体的に述べると、コーナーキューブ２１の中心軸ｏ１は、外周部材２２の中心軸に対して同軸となっており、コーナーキューブ２１の入射面２１ａは、外周部材２２の一端面に形成された（外周部材２２全体と同軸な）円形凹部２２ｂの底に、露出している。また、外周部材２２における円形凹部２２ｂが形成されている端面の縁には、外周部材２２の中心軸ｏ１に直交する方向を向いた回転軸３３が固着されている。
【００４９】
フィルタ３０（波長選択透過層）は、円形凹部２２ｂよりも若干小径の円盤形状を有し、円形凹部２２ｂの深さと同一の厚さを有している。また、このフィルタ３０は、赤外光を透過するとともに、可視光を吸収する性質を有している。さらに、このフィルタ３０の外表面３０ａには、その中心点を示す目盛付きの十字線３２（指示模様）が、白色塗料によって描かれている。
【００５０】
このフィルタ３０を保持する固定環（固定部材）２６は、図１（ａ）に示すように、正面から見て、左右両脇が互いに平行且つ直線状に切り欠かれた環状形状を有している。この固定環２６の外縁は、外周部材２２の外径よりも若干大径であり、その裏面２６ａ（外周部材２２に接する面）側には、外周部材２２の外径とほぼ同じ内径を有する嵌合筒部２６ｂが、一体に突出形成されている（但し、固定環２６両脇が直線状に切り欠かれた部分においては、この嵌合筒部２６ｂも欠落している。）。この嵌合筒部２６ｂにおける両欠落部分の中間には、内外面を貫通するネジ孔が切られており、このネジ孔には固定ネジ２８が螺合している。
【００５１】
また、固定環２６の内縁は、フィルタ３０の外径とほぼ同径であり、その裏面２６ａ側には、円形凹部２２ｂの内径と略同じ外径を有するフィルタ保持筒部２６ｃが、一体に突出形成されている。このフィルタ保持筒部２６ｃの幅（突出量）は、フィルタ３０の厚さ，即ち円形凹部２２ｂの深さと略同じである。そして、このフィルタ保持筒部２６ｃには、フィルタ３０がはめ込まれている。
【００５２】
なお、前述したオートフォーカス光波側距儀のオートフォーカス機構によるフィルタ３０の検出を行いやすくするために、固定環２６は、フィルタ３０に対する明度（コントラスト）が比較的大きく異なる色に塗装されている。
【００５３】
以上の構成により、固定環２６の嵌合筒部２６ｂの両欠落部分に夫々回転軸３３を通しつつ、この嵌合筒部２６ｂを外周部材２２の縁２２ａに嵌合させると、フィルタ保持筒部２６ｃが円形凹部２２ｂ内にはまり込み、フィルタ３０がコーナーキューブ２１の入射面２１ａに接合される。そして、固定環２６が固定ネジ２８によって外周部材２２に固定されることにより、フィルタ３０は、コーナーキューブ２１の入射面２１ａに接した状態で固定される。このようにして、フィルタ３０は、コーナーキューブ２１に対して、着脱自在に装着されている。  支持部材３４は、正面から見てＵ字状に折曲された板状部材からなり、その両端近傍に形成された保持孔３４ａにて外周部材２２に固定された回転軸３３を軸支することにより、反射プリズム部１８を、図１（ａ）の紙面の上下方向に沿って立てた垂直面内で回転（傾動）可能に支持している。また、支持部材３４の中心には、整準ブロック１４の台３７の上面中心に固定された軸３５が貫通している。従って、支持部材３４は、この軸３５によって軸支され、図１（ａ）の紙面の左右方向に沿って立てた垂直面内で回転（傾動）可能となっている。なお、軸３５は鉛直方向を向いており、軸３３とは互いに直交するように配置されている。このような構成により、反射プリズム部１８を、あらゆる方向に向けることができる。
【００５４】
整準ブロック１４は、上述した台３７と、この台３７を支える整準台４０と、底板４４とから、構成されている。この底板４４上面には、突出量が微調整可能な３個の整準ネジ４２が、その周方向における等角度間隔位置に設けられている。従って、これら整準ネジ４２の突出量を微調整することにより、整準台４０を底板４４に対して任意の角度に向けることができる。これにより、整準台４０を水平に、すなわち軸３５を正確に鉛直方向に向けることができる。なお、整準台４０上に設置された気泡管３８は、この整準作業を行うためのガイドとして機能する。また、台３７の側面からその接眼部が突出するように設けられた求心望遠鏡３６は、軸３５と同軸の対物光軸を有している。この求心望遠鏡３６は、コーナーキューブ２１を測量目標点上に正確に配置させるための求心作業のガイドとして、機能する。
【００５５】
以下、本第１実施形態による反射プリズムユニット１５を用いた測量の手順を、説明する。図７は、本第１実施形態による反射プリズムユニット１５とともにオートフォーカス光波測距儀１０を用いて測量を行っている状態を、示す。
【００５６】
測量の準備段階では、まず、オートフォーカス光波測距儀１０及び反射プリズムユニット１５を、三脚Ｓ１，Ｓ２上にそれぞれ固定する。そして、これら測量機１０を載置した三脚Ｓ１を測点Ｐ１に、反射プリズムユニット１５を載置した三脚Ｓ２を測量目標点Ｐ２に、それぞれ設置し、整準，求心作業を行う。
【００５７】
次に、コーナーキューブ２１の入射面２１ａがオートフォーカス光波測距儀１０の方に向くように、反射プリズムユニット１５の反射プリズム部１８を水平、高度方向に回転させる。
【００５８】
さらに、オートフォーカス光波測距儀１０に備えられた視準望遠鏡１ａの向きを、反射プリズムユニット１５の方へ向けて、オートフォーカス光波測距儀１０のＡＦセンサユニット８１を作動させる。すると、フォーカスレンズ７０が適宜移動され、その時点で視準望遠鏡１ａの視準線（対物レンズ６６の光軸ｌ）上に位置する物体にピントが合わせられ、この物体がピント面７４ａの十字線と重なって明瞭に見えるようになる。従って、作業者が視準望遠鏡１ａの向きを変えても、常に、この視準望遠鏡１ａの視準線上に位置する物体が明瞭に見えるのである。
【００５９】
そして、作業者は、視準望遠鏡１ａによって見える像を頼りに、視準望遠鏡１ａの向きを調整して、その視野内に反射プリズムユニット１５を入れ、更に、視野の中心（ピント面７４ａにおける十字線）にフィルタ３０の外表面３０ａを重ねる。
【００６０】
このとき、オートフォーカス光波測距儀１０と反射プリズムユニット１５との間の距離が短ければ、フィルタ３０の外表面３０ａに形成された十字線３２は、ＡＦセンサユニット８１内のＣＣＤ９０上に、高コントラストで太く写り込む。従って、（コーナーキューブ２１に何が写っているかどうかに拘わらず、）ＡＦセンサユニット８１は、この十字線３２を検出する。
【００６１】
また、たとえオートフォーカス光波測距儀１０と反射プリズムユニット１５との間の距離が長かったとしても、反射プリズム１５に入射する光のうち可視光はフィルタ３０によって遮断されるため、ＡＦセンサユニット８１からはコーナーキューブ２１が見えない。よって、コーナーキューブ２１の反射面２１ｂに光波測距儀１０が写って見えることはない。これに対して、フィルタ３０の外表面３０ａに形成された十字線３２及びフィルタ３０の外縁は、常にＡＦセンサユニット８１から見えている。従って、他にコントラストが強い物体はＡＦセンサユニット８１からは見えないので、このＡＦセンサユニット８１は、従来のように反射プリズムユニット１５に写ったオートフォーカス光波測距儀１０自身を検出すること無く、フィルタ３０の外表面３０ａを正確に検出する。従って、正確にフィルタ３０の外表面３０ａにピントが合わせられ続けるので、フィルタ３０の外表面３０ａに形成された十字線３２がボケることなく明瞭に見え続ける。
【００６２】
そして、作業者は、視準望遠鏡１ａのピント面７４ａに形成された十字線の中心をフィルタ３０の外表面３０ａに形成された十字線３２の中心に合致させることにより、視準望遠鏡１ａの視準線（対物レンズ６６の光軸，即ち、測距用変調光Ｌ１のビーム軸）を正確にコーナーキューブ２１の中心軸ｏ１に合わせる。
【００６３】
このように、オートフォーカス光波測距儀１の視準望遠鏡１ａの反射プリズム１５への視準を取った後に、作業者は、測距を行う。このとき、オートフォーカス光波測距儀１０から出射された測距用変調光は、フィルタ３０を透過してコーナキューブ２１に入射し、３つの反射面２１ｂで順次反射された後に、再度フィルタ３０を透過してオートフォーカス光波測距儀１０に戻る。このときの測距用変調光の出射時における位相と、オートフォーカス光波測距儀１０に戻った時点における位相との位相差に基づいて、Ｐ１−Ｐ２間の距離が算出される。なお、この際には、フィルタ３０の厚さ分のプリズム定数の補正を行う必要がある。
【００６４】
このように、本第１実施形態によれば、コーナーキューブ２１の入射面２１ａに、測距用変調光を透過するが可視光を遮断するフィルタ３０を設けることにより、コーナーキューブ２１を視準する際に、コーナーキューブ２１に写ったオートフォーカス光波測距儀１０自身の像にピントが合ってしまうことが防止され、正確に視準することが可能となる。
【００６５】
また、本第１実施形態では、フィルタ３０を着脱自在なアダプタタイプとしているので、従来の測距用反射プリズムにも、このフィルタ３０を装着することが可能となる。このようにしてフィルタ３０が装着された従来の測距用反射プリズムも、オートフォーカスの測量機に用いることが可能となる。
〈第２実施形態〉
図２（ａ）は、第２実施形態による反射プリズムユニット１６の構造を示す正面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢの方向から見た側面図（但し、支持部材３４から上の部分に関しては、ＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を示す）である。本第２実施形態における反射プリズムは、可視光を吸収するフィルタ３０’を予め外周部材２２に固定したことを特徴とし、他の部分を第１実施形態と同一とする。
【００６６】
反射プリズム部１９は、コーナーキューブ２１（反射部材），このコーナーキューブ２１を収容する外周部材２２（固定部材），及びコーナーキューブ２１の入射面に重ねられて固定されたフィルタ３０’から構成されている。
【００６７】
フィルタ３０’（波長選択透過層）は、反射プリズム２１の入射面２１ａと同じ径の円板形状を有しており、フィルタ３０’の内表面３０’ｂと反射プリズム２１の入射面２１ａとが一体に固着されている。そして、フィルタ３０’は、コーナーキューブ２１とともに、不透明部材からなる略円柱形状の外周部材２２に埋め込まれており、フィルタ３０’の外表面３０’ａが露出されている。このフィルタ３０’は、第１実施形態と同様、赤外光を透過するとともに、可視光を吸収する性質を有している。さらに、このフィルタ３０の外表面３０ａには、その中心点を示す目盛り付きの十字線３２（指示模様）が、白色塗料によって描かれている。また、本実施形態においては、オートフォーカス光波側距儀のオートフォーカス機構によるフィルタ３０’の検出を行いやすくするために、外周部材２２は、このフィルタ３０’に対する明度が比較的大きく異なる色に塗装されている。
【００６８】
上記のような構成とすることにより、第１実施形態と同様に測量を行うことができる。従って、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、コーナーキューブ２１を視準する際に、コーナーキューブ２１に写ったオートフォーカス光波測距儀１０自身の像にピントが合ってしまうことが防止され、正確に視準することが可能となる。
〈第３実施形態〉
図３（ａ）は第３実施形態による反射プリズムの構造を示す正面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＣの方向から見た側面図（但し、支持部材３４から上の部分に関しては、ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を示す）である。また、図３（ｃ）は、図３（ｂ）のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。本第３実施形態による反射プリズムは、入射された赤外光を、その入射方向と同一の方向に反射させるとともに反射プリズムに入射された可視光線を透過させる反射面を有するビームスプリッタ型コーナーキューブを用いることを特徴とし、他の部分を第１実施形態と同一とする。
【００６９】
ビームスプリッタ型コーナーキューブ４６は、入射面４６ａを底面とする円柱形状を有している。このビームスプリッタ型コーナーキューブ４６内部には、互いに直角に接する３つの平面からなり、ビームスプリッタ型コーナーキューブ４６の光軸上に交点（立方体の頂角にあたる部分）を持つ分離面４６ｂ（波長選択反射面）が、形成されている。分離面４６ｂはダイクロイックミラーとして構成されており、赤外光を１００％反射し、可視光を１００％透過する性質を有している。従って、赤外光は分離面４６ｂの３つの面で順次反射されて、再度入射面に向かって進み、可視光は、分離面４６ｂを透過して、無反射面４６ｃに向かって進む。入射面４６ａとは異なる底面に形成された無反射面４６ｃには黒色塗装が施されているため、この無反射面４６ｃに入射した光は全く反射されない。さらに、コーナーキューブ４６の入射面４６ａには、その中心を示す目盛り付き十字線３２（指示模様）が、白色塗料によって描かれている。このビームスプリッタ型コーナーキューブ４６を収容する外周部材２２’（固定部材）は、有底筒状の形状を有している。また、本第３実施形態においても第２実施形態と同様に、オートフォーカス光波側距儀のオートフォーカス機構によるビームスプリッタ型コーナーキューブ４６の検出を行いやすくするために、外周部材２２’は、入射面４６ａに対する明度が比較的大きく異なる色に塗装されている。
【００７０】
以下、本第３実施形態による反射プリズムユニット１７を用いた測量の手順を、図７を用いて説明する。測量の準備段階では、第１実施形態と同様に、測量機１０及び反射プリズム１７を、三脚Ｓ１，Ｓ２上にそれぞれ固定する。そして、測量機１０を載置した三脚Ｓ１を測点Ｐ１に、反射プリズムユニット１７を載置した三脚Ｓ２を測量目標点Ｐ２に、それぞれ設置し、整準，求心作業を行う。
【００７１】
次に、ビームスプリッタ型コーナーキューブ４６の入射面４６ａが測量機１０の方に向くように、反射プリズムユニット１７の反射プリズム部２０を水平、高度方向に回転させる。
【００７２】
さらに、測量機１０に備えられた支準望遠鏡１ａの向きを、反射プリズムユニット１７の方へ向けて、オートフォーカス光波測距儀１０のＡＦセンサユニット８１を作動させる。すると、フォーカスレンズ７０が適宜移動され、その時点で視準望遠鏡１ａの視準線上に位置する物体にピントが合わせられる。従って、作業者が視準望遠鏡１ａの向きを変えても、常に、この視準望遠鏡の１ａの視準線上に位置する物体が明瞭に見える。
そして、作業者は、視準望遠鏡１ａによって見える像を頼りに、視準望遠鏡１ａの方向を調整して、その視野内に反射プリズムユニット１７を入れ、さらに、視野の中心にビームスプリッタ型コーナーキューブ４６の入射面４６ａを重ねる。
【００７３】
このとき、ビームスプリッタ型コーナーキューブ４６に入射する光のうち、可視光は分離層４６ｂを透過して無反射面４６ｃに入射する。そして、入射した可視光は無反射面４６ｃによって吸収されてしまうため、視準望遠鏡１ａからはビームスプリッタ型コーナーキューブ４６が写って見えることはない。これに対して、ビームスプリッタ型コーナーキューブ４６の入射面４６ａに形成された十字線３２は、常に視準望遠鏡１ａから見えている。これにより、ＡＦユニット８１は、従来のように、反射プリズムユニット１７に写ったオートフォーカス光波測距儀１０自身を検出することもなく、ビームスプリッタ型コーナーキューブ４６の入射面４６ａを正確に検出する。従って、正確にビームスプリッタ型コーナーキューブ４６の入射面４６ａに視準望遠鏡１ａのピントが合わせ続けられるので、ビームスプリッタ型コーナーキューブ４６の入射面４６ａに形成された十字線３２がぼけることなく明瞭に見え続ける。
【００７４】
そして、作業者は、視準望遠鏡１ａのピント面７４ａに形成された十字線の中心をビームスプリッタ型コーナーキューブ４６の入射面４６ａに形成された十字線３２の中心に合致させることにより、視準望遠鏡１ａの視準線を正確にビームスプリッタ型コーナーキューブ４６の入射面４６ａの中心軸ｏ３に合わせる。
【００７５】
このように、オートフォーカス光波測距儀１の視準望遠鏡１ａの反射プリズムユニット１７への視準を取った後に、測距を行う。このとき、オートフォーカス光波測距儀１０から出射された測距用変調光は、ビームスプリッタ型コーナキューブ４６に入射して、分離面４６ｂに向かって進行する。前述したように、この分離面４６ｂは赤外光を１００％反射するので、測距用変調光は３つの反射面４６ｂで順次反射された後に、測量機１０に戻る。このときの測距用変調光の出射時における位相と、オートフォーカス光波測距儀１０に戻った時点における位相との位相差に基づいて、Ｐ１−Ｐ２間の距離が算出される。
【００７６】
このように、本第３実施形態によれば、コーナーキューブとして、赤外光を反射して可視光を吸収するビームスプリッタ型コーナーキューブ４６を用いることにより、ビームスプリッタ型コーナーキューブ４６を視準する際に、ビームスプリッタ型コーナーキューブ４６に写ったオートフォーカス光波測距儀１０自身の像にピントが合ってしまうことが防止され、正確に視準することが可能となる。
【００７７】
〈変形例〉
上述した反射プリズムの実施形態については、各種の変形が可能である。例えば、フィルタ３０，３０’の外表面３０ａ，３０’ａ、またはビームスプリッタ型コーナーキューブ４６の入射面４６ａに形成された目盛り付き十字線３２は、図示した形状のものに限らず、コーナーキューブの入射面の中心を示すものであれば、他の図形や模様，指示線などであってもよい。
【００７８】
また、第１，第２実施形態の反射プリズムは、赤外光を透過し、可視光を吸収するフィルタ３０，３０’と、目盛り付き十字線３２の両方を備えるものである。しかし、反射プリズムの使用距離が近距離に限られる場合には、フィルタ３０，３０’の代わりに透明なガラス等に目盛り付き十字線３２が描かれたものを用いてもよい。すなわち、反射プリズムの使用距離が短い場合は、波長選択透過層であるフィルタを用いずに、目盛り付き十字線３２のみを有する構造であっても、オートフォーカス機構による目盛り付き十字線３２の検出は可能である。
【００７９】
さらに、上記各実施形態の反射プリズムは、目盛り付き十字線３２を有しない構造であっても、オートフォーカス機構による反射プリズムの検出は可能である。すなわち、目盛り付き十字線３２がなくとも、フィルタ３０，３０’，あるいはビームスプリッタ型コーナーキューブ４６によって可視光は吸収されるので、反射プリズムに写った側距儀自身にピントが合うことを防ぐことができる。そして、オートフォーカス機構は、コントラストの違いにより、固定環２６あるいは外周部材２２，２２’を検出するため、視準望遠鏡の反射プリズムへの合焦状態を維持することができる。
【００８０】
また、第３実施形態においては、目盛り付き十字線３２は、ビームスプリッタ型コーナーキューブ４６の無反射面４６ｃ上に形成された後に黒色塗装が施されることにより、形成されたものであってもよい。また、第３実施形態において、無反射面４６ｃが用いられているが、完全な無反射面でなくても、可視光の反射が極めて少ないものであれば、実用上問題なく用いることができる。
【００８１】
また、上記各実施形態においては、測距光が近赤外光である場合について説明したが、測距光が可視光以外の他の波長領域の光である場合でも同様に適用することができる。
【００８２】
【発明の効果】
本発明の測距用反射プリズムによれば、視準望遠鏡用オートフォーカス機構を組み込んだ光波測距儀とともに用いられる場合に、視準望遠鏡用オートフォーカス機構が視準望遠鏡のピントを反射プリズムに正確に合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による反射プリズムの構造を示す正面図（ａ），及び側面図（ｂ）
【図２】本発明の第２実施形態による反射プリズムの構造を示す正面図（ａ），及び側面図（ｂ）
【図３】本発明の第３実施形態による反射プリズムの構造を示す正面図（ａ），及び側面図（ｂ）
【図４】本発明の反射プリズムを用いて測距が行われる測量機としてのトータルステーションの外観を示す正面図
【図５】図４のＤの方向から見た側面図
【図６】図４に示すトータルステーションに備えられた視準望遠鏡の光学構成図
【図７】本発明による反射プリズムを用いた測量の状態を示す図
【図８】従来技術の反射プリズムの構造を示す正面図（ａ），及び側面図（ｂ）
【符号の説明】
１０  オートフォーカス光波測距儀
１５、１６、１７  反射プリズムユニット
２１  コーナーキューブ
２２、２２’  外周部材
２６  固定環
２８  固定ネジ
３０、３０’  フィルタ
３２  目盛り付き十字線
３４  支持部材
３６  求心望遠鏡
３８  気泡管
４６  ビームスプリッタ型コーナーキューブ
【図１】
0003569426.tif 000002
【図２】
0003569426.tif 000003
【図３】
0003569426.tif 000004
【図４】
0003569426.tif 000005
【図５】
0003569426.tif 000006
【図６】
0003569426.tif 000007
【図７】
0003569426.tif 000008
【図８】
0003569426.tif 000009