(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズと接眼レンズとを有するとともに測量対象点を視準するために用いられる望遠鏡と、
前記対物レンズの光軸上に位置する物体の前記対物レンズによる像の結像位置を調整するオートフォーカス機構と、
前記望遠鏡を回転自在に保持する台と、
前記望遠鏡の回転状況を検出する回転検出装置と、
この回転検出装置によって検出された回転状況に連動して前記オートフォーカス機構の作動を制御する制御装置と
を備えることを特徴とする測量機。
【請求項２】
前記回転検出装置によって検出される回転状況は、前記望遠鏡の角速度であることを特徴とする請求項１記載の測量機。
【請求項３】
前記制御装置は、前記望遠鏡の角速度を一又は複数の判定基準値によって複数段階に分け、前記回転検出装置によって検出された角速度が含まれる段階に応じて前記オートフォーカス機構を制御する
ことを特徴とする請求項２記載の測量機。
【請求項４】
前記回転検出装置によって検出される回転状況は、前記望遠鏡の速度であることを特徴とする請求項１記載の測量機。
【請求項５】
前記制御装置は、前記望遠鏡の速度を一又は複数の判定基準値によって複数段階に分け、前記回転検出装置によって検出された速度が含まれる段階に応じて前記オートフォーカス機構を制御する
ことを特徴とする請求項４記載の測量機。
【請求項６】
前記望遠鏡は、前記対物レンズとともに前記物体の像を結像させる合焦レンズを有し、
前記オートフォーカス機構は、前記合焦レンズを前記対物レンズの光軸に沿って駆動する
ことを特徴とする請求項１記載の測量機。
【請求項７】
前記望遠鏡は、前記接眼レンズによって拡大観察される指標を有し、
前記オートフォーカス機構は、前記対物レンズによる結像位置が前記指標と重なるように調整する
ことを特徴とする請求項１記載の測量機。
【請求項８】
前記オートフォーカス機構は、前記対物レンズによる結像位置を検出するピント位置検出機構を有する
ことを特徴とする請求項１記載の測量機。
【請求項９】
前記制御装置は、前記望遠鏡の角速度を第１判定基準値，及びこの第１判定基準値を超える第２判定基準値によって３段階に分け、前記回転検出装置によって検出された角速度が一旦第１判定基準値を超えた後は、当該角速度が第２判定基準値以下である間のみ、前記オートフォーカス機構を作動させる
ことを特徴とする請求項３記載の測量機。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記回転角速度検出装置によって検出された前記角速度が前記第１判定基準値を超え且つ前記第２判定基準値以下である時には、前記オートフォーカス機構を作動させ続ける
ことを特徴とする請求項９記載の測量機。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記回転角速度検出装置によって検出された前記角速度が一旦前記第１判定基準値を超えた後に前記第１判定基準値以下となった時に、前記オートフォーカス機構を所定回数だけ作動させる
ことを特徴とする請求項１０記載の測量機。
【請求項１２】
前記台に対して第１の軸を中心に回転するとともに、前記第１の軸に直交する第２の軸を中心に回転自在に前記望遠鏡を支持する中間部材を
更に備えることを特徴とする請求項１記載の測量機。
【請求項１３】
前記回転角速度検出装置は、前記中間部材と前記望遠鏡との相対角速度を検出する第１エンコーダ，及び、前記台と前記中間部材との相対角速度を検出する第２エンコーダを有する
ことを特徴とする請求項１２記載の測量機。
【請求項１４】
前記第１判定基準値は角速度０である
ことを特徴とする請求項９乃至１１の何れかに記載の測量機。
【請求項１５】
前記制御装置は、前記望遠鏡の角速度を第１判定基準値，この第１判定基準値を超える第２判定基準値，この第２判定基準値を超える第３判定基準値によって４段階に分け、
前記回転検出装置によって検出された前記角速度が前記第１判定基準値を超え且つ前記第２判定基準値以下である時には、前記オートフォーカス機構を第１基準サイクルにて間欠的に作動させ続け、
前記回転検出装置によって検出された前記角速度が前記第２判定基準値を超え且つ前記第３判定基準値以下である時には、前記オートフォーカス機構を第２基準サイクルにて間欠的に作動させ続けることを特徴とする請求項３記載の測量機。
【請求項１６】
前記制御装置は、前記望遠鏡の角速度を第１判定基準値によって２段階に分け、前記回転検出装置によって検出された角速度が第１判定基準値以下である場合のみ、前記オートフォーカス機構を作動させる
ことを特徴とする請求項３記載の測量機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、オートフォーカス機構を有する望遠鏡を組み込んだ測量機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土地の距離や高低等を測量する測量機として、従来より、光波測距儀のような測距儀や電子セオドライトのような測角器が一般に用いられている。光波測距儀は、特定の測点から測定対象点までの距離を測量するものである。また、電子セオドライトは、測定対象点の方向を、特定の測点を中心とした水平角及び高度角として測量するものである。また、最近では、この光波測距儀と電子セオドライトとを一体に組み合わせたトータルステーションが実用化されるに至っている。
【０００３】
これらの測量機は、一般的に、基台部，この基台部に対して水平方向に回転自在に設けられた支柱部，及び、この支柱部に対して垂直方向に回転自在に設けられた望遠鏡から構成されている。さらに、測角器では、望遠鏡と支柱部との間の高度角を測定するための角度センサ（エンコーダ等），及び支柱部と基台部との間の相対的水平角を測定するための角度センサ（エンコーダ等）が設けられている。従って、この望遠鏡によって測定対象地点を視準すると、この基台部に対する望遠鏡の水平角及び高度角として、測定対象地点の方向が測角できる。また、測距儀では、望遠鏡の視準光軸が、測距光軸と同軸になるように構成されている。従って、測定対象地点に設置された反射プリズムを望遠鏡によって視準することにより、測定対象地点に設置された反射プリズムに測距光軸を合わせることができる。
【０００４】
ところで、近年におけるカメラ等のオートフォーカス技術の発展を背景として、オートフォーカス機構を組み込んだ望遠鏡も、提案されるに至っている。このようにして望遠鏡にオートフォーカス機構が組み込まれていれば、望遠鏡の視野内の中心（クロスヘアーの中心）に入っている物体に対しては常にピントが合った状態（当該物体の対物レンズによる実像が、クロスヘアー焦点板上に結像する状態）になるので、作業者は、ピント合わせを行う煩わしさから解放され、望遠鏡の視野内の中心に測定対象点（又は測定対象点に設置された反射プリズム）を入れるべく望遠鏡の方向を調整する事に、集中できるようになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来におけるオートフォーカス機構の望遠鏡への組み込みの提案では、オートフォーカス機構を起動させるための起動信号の生成には特に考慮はなされておらず、単純に、測量機の外表面にオートフォーカス起動スイッチを設けるものとされていた。従って、従来提案されていたオートフォーカス機構付き望遠鏡を実用化した場合には、作業者は、望遠鏡による視準を行なう都度、オートフォーカス起動スイッチを操作しなければならない。そのため、測量機の操作性が損なわれるとともに、オートフォーカス起動スイッチを押そうとして別のスイッチを誤操作してしまったり、オートフォーカス起動スイッチを押す力によって望遠鏡の向きがズレてしまう等の問題が生じる。
【０００６】
本発明は、以上の問題に鑑みてなされたものであり、望遠鏡を用いた視準が開始されたことを所定基準に従って検知して、望遠鏡に組み込まれたオートフォーカス機構を自動的に起動することができる測量機の提供を、課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、望遠鏡の向きを大まかに合わせた後で望遠鏡を用いた視準がなされることに着目して、なされたものである。
【０００８】
即ち、請求項１による測量機は、対物レンズと接眼レンズとを有するとともに測量対象点を視準するために用いられる望遠鏡と、前記対物レンズの光軸上に位置する物体の前記対物レンズによる像の結像位置を調整するオートフォーカス機構と、前記望遠鏡を回転自在に保持する台と、前記望遠鏡の回転状況を検出する回転検出装置と、この回転検出装置によって検出された回転状況に連動して前記オートフォーカス機構の作動を制御する制御装置とを、備えることを特徴とする。
【０００９】
このように構成されると、回転検出装置によって検出される回転状況に応じて、制御装置がオートフォーカス機構を作動させる。従って、オートフォーカス機構を適時に作動させるために、何れのスイッチを押す操作も必要ない。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１の回転検出装置によって検出される回転状況が、前記望遠鏡の角速度であることで、特定したものである。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２の制御装置が、前記望遠鏡の角速度を一又は複数の判定基準値によって複数段階に分け、前記回転検出装置によって検出された角速度が含まれる段階に応じて前記オートフォーカス機構を制御することで、特定したものである。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１の回転検出装置によって検出される回転状況が、前記望遠鏡の速度であることで、特定したものである。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項４の制御装置が、前記望遠鏡の速度を一又は複数の判定基準値によって複数段階に分け、前記回転検出装置によって検出された速度が含まれる段階に応じて前記オートフォーカス機構を制御することで、特定したものである。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１の望遠鏡が、前記対物レンズとともに前記物体の像を結像させる合焦レンズを有し、前記オートフォーカス機構が、前記合焦レンズを前記対物レンズの光軸に沿って駆動することで、特定したものである。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１の望遠鏡が、前記接眼レンズによって拡大観察される指標を有し、前記オートフォーカス機構が、前記対物レンズによる結像位置が前記指標と重なるように調整することで、特定したものである。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１のオートフォーカス機構が、前記対物レンズによる結像位置を検出するピント位置検出機構を有することで、特定したものである。
【００１７】
請求項９記載の発明は、請求項３の制御装置が、前記望遠鏡の角速度を第１判定基準値，及びこの第１判定基準値を超える第２判定基準値によって３段階に分け、前記回転検出装置によって検出された角速度が一旦第１判定基準値を超えた後は、当該角速度が第２判定基準値以下である間のみ、前記オートフォーカス機構を作動させることで、特定したものである。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、請求項９の制御装置が、前記回転角速度検出装置によって検出された前記角速度が前記第１判定基準値を超え且つ前記第２判定基準値以下である時には、前記オートフォーカス機構を作動させ続けることで、特定したものである。
【００１９】
請求項１１記載の発明は、請求項１０の制御装置が、前記回転角速度検出装置によって検出された前記角速度が一旦前記第１判定基準値を超えた後に前記第１判定基準値以下となった時に、前記オートフォーカス機構を所定回数だけ作動させることで、特定したものである。
【００２０】
請求項１２記載の発明は、請求項１において、台に対して第１の軸を中心に回転するとともに、前記第１の軸に直交する第２の軸を中心に回転自在に前記望遠鏡を支持する中間部材を更に備えることで、特定したものである。
【００２１】
請求項１３記載の発明は、請求項１２の回転角速度検出装置が、前記中間部材と前記望遠鏡との相対角速度を検出する第１エンコーダ，及び、前記台と前記中間部材との相対角速度を検出する第２エンコーダを有することで、特定したものである。
【００２２】
請求項１４記載の発明は、請求項９乃至１１の何れかにおける第１判定基準値が角速度０であることで、特定したものである。
【００２３】
請求項１５記載の発明は、請求項３の制御装置が、前記望遠鏡の角速度を第１判定基準値，この第１判定基準値を超える第２判定基準値，この第２判定基準値を超える第３判定基準値によって４段階に分け、前記回転検出装置によって検出された前記角速度が前記第１判定基準値を超え且つ前記第２判定基準値以下である時には、前記オートフォーカス機構を第１基準サイクルにて間欠的に作動させ続け、前記回転検出装置によって検出された前記角速度が前記第２判定基準値を超え且つ前記第３判定基準値以下である時には、前記オートフォーカス機構を第２基準サイクルにて間欠的に作動させ続けることで、特定したものである。
【００２５】
請求項１６記載の発明は、請求項３の制御装置が、前記望遠鏡の角速度を第１判定基準値によって２段階に分け、前記回転検出装置によって検出された角速度が第１判定基準値以下である場合のみ、前記オートフォーカス機構を作動させることで、特定したものである。
【００２６】
【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。以下に示す各実施形態は、本発明による測量機をトータルステーションとして適用した例を、示すものである。
【００２７】
【実施形態１】
最初に、本発明の第１実施形態について説明する。
＜トータルステーションの機械構成＞
図１は、本第１実施形態によるトータルステーションの外観を示す一部破断正面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った縦断面を一部示す側面図である。これら図１及び図２から明らかなように、トータルステーションは、整準ブロック４，基台部３，支柱部２，及び、取手部５を、下方から順に積載して構成されている。また、略Ｕ字状の形状を有している支柱部２のＵ字状凹部２ａ内には、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。
【００２８】
望遠鏡部１は、測角対象地点に配置された反射プリズム（コーナキューブ）やターゲットを視準させるための望遠鏡１１，及びこの望遠鏡１１の対物レンズ１１１を介して測距のための変調光を送受光して望遠鏡１１の光軸上に存する物体までの距離を測定する光波測距ユニット１２を、内蔵している。
【００２９】
望遠鏡１１は、図２に示すように、物体側（図２の左側）から順に、対物レンズ１１１，ダイクロイックプリズム１１２，合焦レンズ１１３，ＡＦセンサ用ビームスプリッタ１１４，カバーガラス１１５，クロスヘアー焦点板１１６，及び、接眼レンズ１１７から、構成されている。
【００３０】
対物レンズ１１１は、その光軸（視準線）Ｌ１上に存在している物体の像（物体像）を形成する正レンズである。
【００３１】
ダイクロイックプリズム１１２は、視準線Ｌ１に対して４５度傾いた分離面１１２ａを有している。この分離面１１２ａ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。
【００３２】
合焦レンズ１１３は、対物レンズ１１１よりも焦点距離が短い負レンズであり、視準線Ｌ１に沿ってのみ進退可能な鏡筒１４内に保持されている。この鏡筒１４の外周面には、視準線Ｌ１と平行なラックギア１４ａが形成されている。このラックギア１４ａは、図１に示す制御回路２６によって制御される合焦レンズ駆動ユニット１５が回転駆動するピニオンギア１５ａに噛合している。従って、合焦レンズ駆動ユニット１５がピニオンギア１５ａを回転させることによって、合焦レンズ１１３は、視準線Ｌ１に沿って進退する。このようにして合焦レンズ１１３が進退することにより、対物レンズ１１１によって結ばれた物体の実像（物体像）の結像位置が、視準線Ｌ１に沿って移動する。
【００３３】
ＡＦセンサ用ビームスプリッタ１１４は、視準線Ｌ１に対して４５度傾いた分離面を有している。この分離面は、入射光の一部を反射して残りを透過する特性を有している。
【００３４】
クロスヘアー焦点板１１６は、視準線Ｌ１の位置を示すクロスヘアー（指標としての十字線）がカバーガラス１１５側の面（焦点面）に描かれた平行平面ガラス板である。このカバーガラス１１５は、クロスヘアー焦点板１１６の焦点面に埃等が付着するのを防止するための平行平面ガラス板である。
【００３５】
接眼レンズ１１７は、クロスヘアー焦点板１１６の焦点面に描かれたクロスヘアー及びこの焦点面に結像された物体像を、拡大して観察させるための正レンズ群である。
【００３６】
一方、ダイクロイックプリズム１１２によって分離された光路上には、光波測距ユニット１２が配置されている。この光波測距ユニット１２は、図１に示す制御回路２６（光波測距制御部１２１〔図３参照〕）による制御に応じて、所定周期で振幅変調された赤外光（測距用変調光）をダイクロイックプリズム１１２に向けて出射するとともに、視準線Ｌ１上に位置する反射プリズムによって反射されたこの測距用変調光の反射光を受光し、測距用変調光の出射時と受光時における位相差を検出し、検出された位相差情報を制御回路２６（光波測距制御部１２１）へ送信する。なお、上述の対物レンズ１１１は、この光波測距ユニット１２から出射される測距用変調光を照射するためのコリメータレンズ及び測距用変調光の反射光を集光するための集光レンズとしても、機能する。
【００３７】
また、ＡＦセンサ用ビームスプリッタ１１４によって分離された光路上には、ピント位置検出機構としてのピント位置検出センサ１６が配置されている。このピント位置検出センサ１６は、一眼レフカメラ等において一般に用いられている位相差検出方式によるセンサであり、クロスヘアー焦点板１１６の焦点面（と共役な面）に対する物体像のズレ量（デフォーカス量）を検出する。このピント位置検出センサ１６によって検出されたデフォーカス量を示すデフォーカス信号は、制御回路２６に入力される。
【００３８】
望遠鏡部１の外側について説明すると、この望遠鏡部１における望遠鏡１１の光軸と平行な上下両面には、視準線Ｌ１と平行な光軸を有する照準器１３，１３が取り付けられている。また、この望遠鏡部１の両側面には、同軸の一対の垂直回動軸１ａ，１ｂ（第２の軸）が、この望遠鏡部１の筐体から突出形成されている。
【００３９】
中間部材としての支柱部２は、望遠鏡部１を（第２の軸としての垂直回動軸１ａ，１ｂを中心として）垂直方向に回転自在に支持するためのＵ字状凹部２ａを、有している。このＵ字状凹部２ａの内側面の一方（図１の右側内面）には、望遠鏡部１の一方の垂直回転軸１ｂを軸支するための軸受（図示略）が形成されている。また、Ｕ字状凹部２ａの内側面の他方において、支柱部２の筐体には、上記垂直回転軸１ａが貫通する円型穴２ｂが穿たれている。この円形穴２ｂ内には、略円筒状のスリーブ２１が挿入されている。さらに、このスリーブ２１内には、このスリーブ２１の内径と略同じ外形を有する有底円筒部２２ａ及びこの有底円筒部２２ａの開口に対して一体に連なるリング状の外方フランジ部２２ｂからなる回転部材２２の上記有底円筒部２２ａが、回転自在にはめ込まれている。なお、この回転部材２２の有底円筒部２２ａにおける底側の端面には、この有底円筒部２２と同軸且つ上記垂直回転軸１ａの外径と同じ内径を有する嵌合円筒２２ｃが、突出形成されている。そして、この嵌合円筒２２ｃの外面に形成された雄ねじには、スリーブ２１からの有底円筒部２２ａの抜けを防止するため、スリーブ２１の内径よりも大きい外径を有する抜け止めリング２５が、螺合している。また、この嵌合円筒２２ｃ内には上記垂直回転軸１ａが嵌入しており、両者が一体に固定されている。以上の構成により、望遠鏡部１は、支柱部２のＵ字状凹部２ａ内において垂直方向（図１の上下方向）に回転自在に支持されているとともに、望遠鏡１が垂直方向に回転すると、回転部材２２も一体に回転する。
【００４０】
回転部材２２の外方フランジ部２２ｂの外縁には、平行平面透明部材からなるリング状の回転スケール板２３が填められている。この回転スケール板２３には、放射状のコードパターンが、均一ピッチで描かれている。
【００４１】
また、スリーブ２１の外面に一体形成された外方フランジには、この回転スケール板２３のコードパターンを読み取るための垂直エンコーダユニット２４が、固着されている。この垂直エンコーダユニット２４は、回転スケール板２３に対してその片面側から光を照射するための発光ダイオード２４４及びコリメータレンズ２４３と、回転スケール板２３を挟んでコリメータレンズ２４３とは逆側に位置するサブスケール板２４１と、これら回転スケール板２３及びサブスケール板２４２を透過した光を受光する受光回路２４２とを、フレームによって保持する構造を有している。上記サブスケール板２４１は、平行平面透明部材から構成され、回転スケール板２３上のコードパターンと同じピッチのコードパターンが描かれている。このコードパターンは、回転スケール板２３の回転中心軸から放射した形状であり、径方向に二分されており、内側のコードパターンの位相と外側のコードパターンの位相とは、１／４周期ずらして形成されている。また、上記受光回路２４２には、以上のようにして径方向に二分されたコードパターンを夫々透過した光を個別に受光する２つの受光素子が、搭載されている。これら２つの受光素子からの出力信号は、夫々、制御回路２６に入力される。
【００４２】
以上の構成により、望遠鏡部１と一体に回転スケール板２３が回転すると、図３に示すように１／４周期ずれた２つの正弦波状の出力信号が、垂直エンコーダユニット２４から制御回路２６に入力される。制御回路２６は、入力された二つの出力信号の位相差及び変化量（位相）を検知することにより、回転スケール板２３，従って望遠鏡部１の回転方向及び回転量を、知ることができる。即ち、これら回転スケール板２３及び垂直エンコーダユニット２４が、第１エンコーダを構成している。
【００４３】
一方、上記基台部３の中心には、垂直方向（図１の上下方向）を向いた円形穴３ａが、上面側から穿たれている。この円形穴３ａには、その上端にリング状の外方フランジ部３０ａが一体に形成されている円筒部材３０の下端が挿入されて固定されている。この円筒部材３０における外方フランジ部３０ａの外縁には、平行平面透明部材からなるリング状のメインスケール板３１が填められている。このメインスケール板３１には、放射状のコードパターンが、均一ピッチで描かれている。
【００４４】
上記円筒部材３０内には、この円筒部材３０の内径と略同じ外径を有する第１の軸としての回転軸部材２７が、回転自在に挿入されている。この回転軸部材２７の下端は、円筒部材３０の下端から突出して、基台部３の円形穴３ａ内に露出している。この回転軸部材２７における円筒部材３０の下端から突出した部分には、雄ねじが形成されており、この雄ねじには、円筒部材３０の内径よりも大きい外形を有する抜止リング３２が螺合している。また、この円筒部材３０の上端は、支柱部２の筐体の内面に形成された嵌合凹部２ｃにはめ込まれて固定されている。以上の構成により、支柱部２は、基台部３に対して水平方向（図１の左右方向）に回転自在に支持されているとともに、支柱部２が水平方向に回転すると、回転スケール板３１が回転軸部材２７に対して相対的に回転する。
【００４５】
この回転軸部材２７の上端近傍には、円筒部材３０の外方フランジ部３０ａに重なる外方フランジ部２７ａが、一体に形成されている。この外方フランジ部２７ａの外縁には、メインスケール板３１と略同型状の平行平面透明板からなるサブスケール板２８がはめ込まれている。このサブスケール板２８には、メインスケール板３１上のコードパターンと同じピッチの放射状のコードパターンが描かれている。このコードパターンは、径方向に二分されており、内側のコードパターンの位相と外側のコードパターンの位相とは、１／４周期ずらして形成されている。
【００４６】
また、回転軸部材２７の外方フランジ部２７ａには、このメインスケール板３１上のコードパターンを読み取るための水平エンコーダユニット２９が、固着されている。この水平エンコーダユニット２９は、メインスケール板３１に対してその片面側（外方フランジ部２７ａとは逆の側）から光を照射するための発光ダイオード２９１及びコリメータレンズ２９２と、メインスケール板３１及びサブスケール板２８を透過した光を受光する受光回路２９３とを、フレームによって保持する構造を有している。この受光回路２９３には、上述したようにして径方向に二分されたコードパターンを夫々透過した光を個別に受光する２つの受光素子が、搭載されている。これら２つの受光素子からの出力信号は、夫々、制御回路２６に入力される。
【００４７】
以上の構成により、支柱部２と一体に水平エンコーダユニット２９がメインスケール板３１に対して相対回転すると、図３に示すように１／４周期ずれた２つの正弦波状の出力信号が、水平エンコーダユニット２９から制御回路２６に入力される。制御回路２６は、入力された二つの出力信号の位相差及び変化量（位相）を検知することにより、水平エンコーダユニット２９，従って支柱部２の回転方向及び回転量を、知ることができる。即ち、メインスケール板３１，サブスケール板２８，及び水平エンコーダユニット２９が、第２エンコーダを構成している。
【００４８】
支柱部２の前後両面には、図２に示すように、制御回路２６に各種データや操作コマンドを入力したり制御回路２６によって出力される各種データや操作指示を表示するための入力表示部６，６が、設けられている。
【００４９】
また、支柱部２の後面に設けられた高度分度固定ツマミ７は、望遠鏡部１の垂直回動軸１ｂの支柱部２に対する回動を規制する図示せぬブレーキ機構を、作動させるためのツマミである。この高度分度固定ツマミ７を締めて図示せぬブレーキ機構を作動させると、手で掴んで望遠鏡部１を回転させることが、不可能となる。
【００５０】
同様に、支柱部２の側面に設けられた水平分度固定ツマミ９は、支柱部２の基台部３の円筒部材３０に対する相対回動を規制する図示せぬブレーキ機構を、作動させるためのツマミである。この水平分度固定ツマミ９を締めて図示せぬブレーキ機構を作動させると、手で掴んで支柱部２を回転させることが、不可能となる。
【００５１】
また、高度分度固定ツマミ７と同軸に取り付けられている高度分度微動ツマミ８は、上記した図示せぬブレーキ機構自体を支柱部２に対して回転させる図示せぬ垂直微調整機構を、作動させるためのツマミである。この高度分度微動ツマミ８を捻って図示せぬ垂直微調整機構を作動させると、望遠鏡部１が支柱部２に対して微調整される。
【００５２】
同様に、水平分度固定ツマミ９と同軸に取り付けられている水平分度微動ツマミ１０は、上記した図示せぬブレーキ機構自体を基台部３の円筒部材３０に対して回転させる図示せぬ水平微調整機構を、作動させるためのツマミである。この水平分度微動ツマミ１０を捻って図示せぬ水平微調整機構を作動させると、支柱部２が基台部３に対して微調整される。
【００５３】
支柱部２の上部には、そのＵ字状凹部２ａをまたぐように、取手部５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、この取手部５が視準線Ｌ１を遮ってしまうので、この取手部５を取り外す。また、トータルステーションの上方後側に位置する点と上方前側に位置する点との間の角度を測角する場合には、望遠鏡１１の接眼レンズ１１７が支柱部２の前面と同じ側を向く状態から後面と同じ側を向く状態へ移動するように、望遠鏡１１を回転させねばならない。従って、この回転操作の邪魔にならないよう、この取手部５を取り外す。
【００５４】
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４０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４０の突出量を微調整することにより、上部板４ａを下部板４ｂに対して任意の向き及び角度に相対傾動させて、回転軸部材２７の回転中心軸Ｌ２を、鉛直方向に向けさせることができる。
【００５５】
以上の機械構成により、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、この時の望遠鏡１１の方向は、垂直エンコーダユニット２４及び水平エンコーダユニット２９によって測角される。
＜トータルステーションの内部回路＞
次に、トータルステーション内部回路の構成を説明する。
【００５６】
上記したように、制御回路２６には、回転部材２２の有底円筒部２２ａの中心を貫通して望遠鏡部１内まで引き通された信号線ｌを通じて、望遠鏡部１内の光波測距ユニット１２，合焦レンズ駆動ユニット１５及びピント位置検出センサ１６が接続されているとともに、垂直エンコーダユニット２４及び水平エンコーダユニット２９，並びに、各入力表示部６，６が、接続されている。
【００５７】
この制御回路２６は、各入力表示部６，６から入力された各種データ及びコマンドに従って、光波測距ユニット１２を動作させ、視準線Ｌ１上に存在する物体までの距離に相当する位相差情報の入力を受ける。そして、この位相差情報に基づいて、視準線Ｌ１上に存在する物体までの距離を算出して、各入力表示部６，６上に表示する。
【００５８】
また、制御回路２６は、垂直エンコーダユニット２４及び水平エンコーダユニット２９から入力される出力信号に基づいて、視準線Ｌ１の高度角及び水平角（リセットがなされた際の方向を基準方向とした相対角）を算出する。
【００５９】
さらに、制御回路２６は、図３に示すブロック図のように、内挿処理部２６１，単位計測時間測定部２６２，回転角度測定部２６３，回転速度計算部２６４，及び、ＡＦ（オートフォーカス）制御部２６５を、含んでいる。
【００６０】
これらのうち内挿処理部２６１は、個々のエンコーダユニット２４，２９から入力された二つ一組の出力信号（正弦波）の値に基づいて、これら出力信号の位相を認識し、１周期を４分割して得た４個の基準位相の何れかに達する毎に、回転角度測定部２６３に対してパルスを出力する。従って、受光信号の値が１周期分変化する間に、４個のパルスが出力される。
【００６１】
単位計測時間測定部２６２は、タイマを有しており、単位時間（ｔ）当たり１２個（任意設定数）のパルスを回転角度測定部２６３に対して出力する。
【００６２】
回転角度測定部２６３は、単位計測時間測定部２６２からパルスが１２個入力される間に内挿処理部２６１から入力されるパルス数を数える。即ち、単位時間（ｔ）当たりの回転角度（ｐ）を測定する。そして、回転角度測定部２６３は、測定した単位時間（ｔ）当たりの回転角度（ｐ），即ち、パルス数を、回転角速度計算部２６４に入力する。
【００６３】
回転角速度計算部２６４は、回転角度測定部２６３から入力されたパルス数に基づいて望遠鏡部１の支柱部２に対する垂直｜回転角速度｜，及び、支柱部２の基台部３に対する水平｜回転角速度｜を、夫々算出する。そして、このようにして算出された各｜回転角速度｜のうち大きい方（Ｖ）を、ＡＦ制御部２６５に入力する。
【００６４】
ＡＦ制御部２６５は、ピント位置検出センサ１６及び合焦レンズ駆動ユニット１５とともにオートフォーカス機構を構成するとともに、制御装置としても機能する。即ち、ＡＦ制御部２６５は、主電源が投入された後、回転角速度計算部２６４によって入力された｜回転角速度｜（Ｖ）を所定の第１判定基準値Ｖ１（＝０’／ｓ）及び第２判定基準値Ｖ２（＝１０’／ｓ）と比較し、｜回転角速度｜（Ｖ）が一旦Ｖ１を超えると、ピント位置検出センサ１６を起動させるとともに、ピント位置検出センサ１６から入力されたデフォーカス信号に基づいて、このデフォーカス信号によって示されるデフォーカス量を打ち消すための合焦レンズ１１３の移動量及び移動方向を算出し、この「移動方向」の方へ「移動量」だけ合焦レンズ１１３を移動させることを、合焦レンズ駆動ユニット１５に指示する。
【００６５】
具体的には、ＡＦ制御部２６５は、図４のフローチャートに従ったシーケンスで、制御を行う。即ち、ＡＦ制御部２６５は、主電源が投入されると（スタート）、回転角速度計算部２６４から入力された｜回転角速度｜（Ｖ）を検出し（Ｓ０１）、この｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１（＝０’／ｓ）を超えているか否かをチェックする（Ｓ０２）。そして、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１を超える場合には、Ｓ０６に進める。
【００６６】
これに対して、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１以下であった場合には、ＡＦ制御を一回実行する（Ｓ０３）。即ち、ピント位置センサ１６を起動させてデフォーカス信号を出力させ、このデフォーカス信号に応じた移動量を算出して、この移動量だけ合焦レンズ１１３を移動させることを合焦レンズ駆動ユニット１５に指示し、ピントズレ量が許容量以下になった時点でＡＦ制御を終了し、Ｓ０４に進める。
【００６７】
Ｓ０４では、ＡＦ制御部２６５は、回転角速度計算部２６４から入力された｜回転角速度｜（Ｖ）を検出する。そして、この｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１（＝０’／ｓ）を超えているか否かをチェックする（Ｓ０５）。そして、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１を超えるまで、Ｓ０４の回転角速度検出及びＳ０５の判定を繰り返す。これに対して、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１を超えると、Ｓ０６に進める。
【００６８】
Ｓ０６では、ＡＦ制御部２６５は、再度、回転角速度計算部２６４から入力された｜回転角速度｜（Ｖ）を検出する。そして、この｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１以下であるか否かをチェックする（Ｓ０７）。そして、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１を超えると、ＡＦ制御部２６５は、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１を超えているが第２判定基準値Ｖ２（＝１０’／ｓ）以下であるか否かを、チェックする（Ｓ０８）。
【００６９】
そして、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１を超えているが第２判定基準値Ｖ２以下である場合には、ＡＦ制御部２６５は、ＡＦ制御を実行する（Ｓ０９）。即ち、ピント位置検出センサ１６を起動させてデフォーカス信号を出力させ（一旦、デフォーカス信号を出力するとピント位置検出センサ１６は１サイクルの動作を完了する）、このデフォーカス信号に応じた移動量を算出して、この移動量だけ合焦レンズ１１３を移動させることを合焦レンズ駆動ユニット１５に指示する。その後で、ＡＦ制御部２６５は、再度、回転角速度計算部２６５から入力された｜回転角速度｜（Ｖ）を検出し（Ｓ１０）、Ｓ０８の判定を行う。一方、Ｓ０８の判定で、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１以下であった場合、若しくは、｜回転角速度｜（Ｖ）が第２判定基準値Ｖ２を超えた場合には、ＡＦ制御部２６５は、Ｓ０６の回転角速度検出に戻る。このように、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１を超えているが第２判定基準値Ｖ２以下である場合には、ＡＦ制御部２６５は、Ｓ０９でのＡＦ制御を繰り返す。これに対して、｜回転角速度｜（Ｖ）が第２判定基準値Ｖ２を超えている場合には、ＡＦ制御部２６５は、ＡＦ制御を行わない（一旦行っていたＡＦ制御を中止する）。
【００７０】
一方、Ｓ０７での判定で、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１以下であった場合には、ＡＦ制御部２６５は、ＡＦ制御を実行する（Ｓ１１）。即ち、ピント位置検出センサ１６を起動させてデフォーカス信号を出力させ、このデフォーカス信号に応じた移動量を算出して、この移動量だけ合焦レンズ１１３を移動させることを合焦レンズ駆動ユニット１５に指示する。その後で、ＡＦ制御部２６５は、Ｓ０４の回転角速度検出に戻る。
＜トータルステーションの動作＞
次に、以上のように構成されたトータルステーションを用いた測量の手順及び、トータルステーションの動作を説明する。
【００７１】
最初に、作業者は、測定対象点に反射プリズムを設置するとともに、トータルステーションを測点に設置する。そして、作業者は、トータルステーションに主電源を投入する。
【００７２】
次に、作業者は、望遠鏡１１の視準作業を行う。但し、望遠鏡１１は、高倍率故に視野が狭いので、視準作業の初期においては、望遠鏡１１そのものは用いずに、視野が広い照準器１３を用いる。また、各微調整ツマミ８，１０による調整量は僅かであるので、各固定ツマミ７，９を緩めて、手で支柱部２及び望遠鏡部１を掴んで、望遠鏡１１の向きを調整する。
【００７３】
この調整中、各エンコーダユニット２４，２９からの出力に基づいて、制御回路２６（回転角速度計算部２６４）は、望遠鏡部１の支柱部２に対する｜回転角速度｜及び支柱部２の基台部３に対する｜回転角速度｜を算出する。このとき、上述したようにして手で掴んで望遠鏡１１の向きが調整されると、制御部２６（回転角速度計算部２６４）によって計算された｜回転角速度｜（Ｖ）は、第２判定基準値Ｖ２（＝１０’／ｓ）を上回る（Ｓ０５，Ｓ０７，Ｓ０８，Ｓ０７，Ｓ０８，…）。従って、この間においては、ＡＦ制御は実行されないので、ピント位置検出センサ１６はデフォーカス量の検出行わず、合焦レンズ駆動ユニット１５は合焦レンズ１１３の移動を行わない。
【００７４】
この照準器１３を用いた視準の結果、望遠鏡１１の方向がおおよそ反射プリズムの方向に合うと、作業者は、両固定ツマミ７，９を締めて、外力によって望遠鏡１１の方向が変わらないようにする。この間、制御部２６（回転角速度計算部２６４）によって計算された｜回転角速度｜（Ｖ）は、第１判定基準値Ｖ１（＝０’／秒）以下となる（Ｓ０８，Ｓ０７）。従って、制御回路２６（ＡＦ制御部２６５）は、作業者が最初に望遠鏡１１の接眼レンズ１１７を覗いた時に視準線Ｌ１上の物体がクロスヘアーと同位置で明瞭に見えるように、一回だけ、ＡＦ制御を実行する（Ｓ１１）。
【００７５】
次に、作業者は、望遠鏡１１の接眼レンズ１１７を覗く。このとき、上述したように、合焦レンズ１１３の移動は済んでいるので、クロスヘアーの中心に重なった状態で、視準線Ｌ１上の物体が明瞭に見える。そして、作業者は、両微調整ツマミ８，１０を適宜回転することにより、測定対象点に設置した反射プリズムがクロスヘアーの中心に重なって見えるように、望遠鏡１１の方向を調整する。この微調整を行っている間、制御部２６（回転角速度計算部２６４）によって計算された｜回転角速度｜（Ｖ）は、第１判定基準値Ｖ１を超えるが第２判定基準値Ｖ２未満となる（Ｓ０５，Ｓ０７，Ｓ０８，Ｓ０８，…）。従って、この間においては、制御部２６（ＡＦ制御部２６５）は、繰り返しＡＦ制御を実行する（Ｓ０９）。その結果、クロスヘアーの中心には、視準線Ｌ１上に存在する物体の像が、常に、明瞭に見えるようになる。
【００７６】
以上の視準作業（微調整作業）の結果、測定対象点に設置した反射プリズムがクロスヘアー中心に重なると、作業者は、各微調整ツマミ８，１０の回転を終了する。すると、上述したように、制御部２６（回転角速度計算部２６４）によって計算された｜回転角速度｜（Ｖ）は、第１判定基準値Ｖ１以下となる（Ｓ０８，Ｓ０７）。従って、制御回路２６（ＡＦ制御部２６５）は、最後に一回だけＡＦ制御を実行し（Ｓ１１）、その後はＡＦ制御を中断する（Ｓ０５）。
【００７７】
この間に両エンコーダユニット２４，２９から出力される受光信号に基づいて、制御回路２６は、測定対象点に設置した反射プリズムの向きを、視準線Ｌ１の高度角及び水平角として算出しており、この算出された高度角及び水平角を入力表示部６に表示している。作業者は、更に、入力表示部６を介して測距開始コマンドを入力する。すると、制御回路２６は、光波測距ユニット１２に対して測距開始を指示する。そして、この指示に応じて位相差信号が光波測距ユニット１２から入力されると、制御回路２６は、位相差信号に基づいて、反射プリズムまでの距離を算出し、算出した距離を入力表示部６上に表示する。
【００７８】
なお、一つの測定対象点に対する測量が完了した後で、次の測定対象点に対する測量を行う場合には、作業者は、各固定ねじ７，９を緩めて、手で支柱部２及び望遠鏡部１を掴んで望遠鏡１１の方向を調整し直す。この場合にも、上述した通り、制御回路２６は、ピント位置検出センサ１６にデフォーカス量の検出を行わせず、合焦レンズ駆動ユニット１５による合焦レンズ１１３の駆動を行わない。また、作業者によっては、照準器１３により望遠鏡１１を測定対象点に概略合わせて、両固定ツマミ７，９を締めた後、電源を入れる作業者もいる。この場合でも、｜回転角速度｜は第１判定基準値Ｖ１以下になり（Ｓ０１，Ｓ０２）、ＡＦ制御は実行される（Ｓ０３）。
【００７９】
このように、本実施形態のトータルステーションによれば、メイン電源投入後、望遠鏡１１自体を使用せずに視準器を使用して望遠鏡１１の向きを調整する際には、オートフォーカス機構（ピント位置検出センサ１６及び合焦レンズ駆動ユニット１５）は作動せず、望遠鏡１１の位置を停止した時点で、一回だけオートフォーカス機構（ピント位置検出センサ１６及び合焦レンズ駆動ユニット１５）が作動し、作業者が望遠鏡１１を覗いた時に視準線Ｌ１上の物体がクロスヘアーと同位置に見えるようになる。その後は、望遠鏡１１を使用しながら微調整ねじ８，１０を回転させて視準している間だけ、オートフォーカス機構（ピント位置検出センサ１６及び合焦レンズ駆動ユニット１５）が作動し続ける。また、熟練作業者などは、微調整ネジ８，１０を使用せず手動にて望遠鏡部１を回転させ微調整する場合があるが、その場合においても、回転角速度が条件を満足していれば、同様に、ＡＦは作動する。
【００８０】
従って、ＡＦを起動させるスイッチを押す操作をしなくても、オートフォーカス機構（ピント位置検出センサ１６及び合焦レンズ駆動ユニット１５）は、必要な時には必ず作動し、不必要な時には作動しない。そのため、トータルステーションの操作性が向上して作業能率が向上するとともに、スイッチの誤動作や望遠鏡１１の向きの意に反したズレが防止される。
【００８１】
本実施形態においては、第１判定基準値Ｖ１以下においてもＡＦ制御を単動（１回の）ＡＦとしたが、任意回数のＡＦとしても良い。
【００８２】
【実施形態２】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。本第２実施形態は、上述した第１実施形態と比較して、ＡＦ制御部２６５が実行する制御のシーケンスのみが異なり、それ以外のハードウェア構成が同一となっている。従って、ここでは、このＡＦ制御部２６５が実行する制御のシーケンスの説明のみを行い、その他の説明を省略する。
【００８３】
図５のフローチャートに示すように、ＡＦ制御部２６５は、主電源が投入されると（スタート）、回転角速度計算部２６４から入力された｜回転角速度｜（Ｖ）を検出し（Ｓ２０）、この｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１（＝０’／ｓ）を超えているか否かをチェックする（Ｓ２１）。そして、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１を超える場合には、Ｓ２５に進める。
【００８４】
これに対して、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１以下であった場合には、ＡＦ制御を一回実行する（Ｓ２２）。即ち、ピント位置センサ１６を起動させてデフォーカス信号を出力させ、このデフォーカス信号に応じた移動量を算出して、この移動量だけ合焦レンズ１１３を移動させることを合焦レンズ駆動ユニット１５に指示し、ピントズレ量が許容量以下になった時点でＡＦ制御を終了し、Ｓ２３に進める。
【００８５】
Ｓ２３では、ＡＦ制御部２６５は、回転角速度計算部２６４から入力された｜回転角速度｜（Ｖ）を検出する。そして、この｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１（＝０’／ｓ）を超えているか否かをチェックする（Ｓ２４）。そして、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１を超えるまで、Ｓ２３の回転角速度検出及びＳ２４の判定を繰り返す。これに対して、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１を超えると、ＡＦ制御部２６５は、Ｓ２５に進める。
【００８６】
Ｓ２５では、ＡＦ制御部２６５は、再度、回転角速度計算部２６４から入力された｜回転角速度｜（Ｖ）を検出する。そして、この｜回転角速度｜（Ｖ）が第３判定基準値Ｖ３（＝２０  ’／Ｓ）以下であるか否かをチェックする（Ｓ２６）。そして、｜回転角速度｜（Ｖ）が第３判定基準値Ｖ３を超えている場合には、｜回転角速度｜（Ｖ）が第３判定基準値Ｖ３以下となるまで、Ｓ２５の回転角速度検出及びＳ２６の判定を繰り返す。これに対して、｜回転角速度｜（Ｖ）が第３判定基準値Ｖ３以下となると、ＡＦ制御部２６５は、Ｓ２７に進める。
【００８７】
Ｓ２７では、ＡＦ制御部２６５は、｜回転角速度｜（Ｖ）が第２判定基準値Ｖ２（＝１０’／ｓ）を超えているか否かを、チェックする。そして、｜回転角速度｜（Ｖ）が第２判定基準値Ｖ２を超えているが第３判定基準値Ｖ３以下の場合には、ＡＦ制御部２６５は、処理をＳ２８に進める。これまでのＳ２５乃至Ｓ２８のループに入って最初にＳ２８を実行したときには、ＡＦ制御部２６５は、このＳ２８において、直ぐにＡＦ制御を実行、２回目以降にＳ２８を実行した時には、第２基準サイクルタイムａ２（＝１秒）経過後にＡＦ制御を実行する。この結果、ＡＦ制御部２６５は、｜回転角速度｜（Ｖ）が第２判定基準値Ｖ２を超えているが第３判定基準値Ｖ３以下となった場合、最初のみ直ぐにＡＦ制御を行い、その後は、｜回転角速度｜（Ｖ）が第２判定基準値Ｖ２を超えているが第３判定基準値Ｖ３以下である限り、第２基準サイクルタイムａ２（＝１回／秒）にて間欠ＡＦ制御を繰り返す。
【００８８】
これに対して、｜回転角速度｜が第２判定基準値Ｖ２以下である場合には、ＡＦ制御部２６５は、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１を超えているか否かを、チェックする（Ｓ２９）。そして、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１を超えている場合には、ＡＦ制御部２６５は、処理をＳ３０に進める。これまでのＳ２５乃至Ｓ２７，Ｓ２９，Ｓ３０のループに入って最初にＳ３０を実行したときには、ＡＦ制御部２６５は、このＳ３０において、直ぐにＡＦ制御を実行、２回目以降にＳ３０を実行した時には、第１基準サイクルタイムａ１（＝０．５秒）経過後にＡＦ制御を実行する。この結果、ＡＦ制御部２６５は、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１を超えているが第２判定基準値Ｖ２以下となった場合、最初のみ直ぐにＡＦ制御を行い、その後は、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１を超えているが第２判定基準値Ｖ２以下である限り、第１基準サイクルタイムａ１（＝０．５回／秒）にて間欠ＡＦ制御を繰り返す。
【００８９】
これに対して、｜回転角速度｜が第１判定基準値Ｖ１以下である場合には、ＡＦ制御部２６５は、ＡＦ制御を実行する（Ｓ３１）。即ち、ピント位置検出センサ１６を起動させてデフォーカス信号を出力させ、このデフォーカス信号に応じた移動量を算出して、この移動量だけ合焦レンズ１１３を移動させることを合焦レンズ駆動ユニット１５に指示する。その後で、ＡＦ制御部２６５は、Ｓ２３の回転角速度検出に戻る。
なお、上記シーケンスでは、判定基準値としえ回転角速度を使用しているが、回転速度を用いて判定を行っても良い。
【００９０】
＜トータルステーションの動作＞
最初に、作業者は、測定対象物に反射プリズムを設置するとともに、ト−タルステーションを測点に設置する。そして、作業者は、ト−タルステーションに電源を投入する。この時｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１以下ならば１回だけＡＦ制御を実行する（Ｓ２０，Ｓ２１，Ｓ２２）。これは、照準器による初期の照準作業終了後に電源を投入するケースがあり得るからである。
【００９１】
次に、作業者は、望遠鏡１１の視準作業をおこなう。但し、望遠鏡１１は、高倍率故に視野が狭いので、視準作業の初期においては、望遠鏡１１そのものを用いずに、視野が広い照準器１３を用いる。また、各微調ツマミ８，１０による調整量は僅かであるので、各固定ツマミ７，９を緩めて、手で支柱部２及び望遠鏡部１を掴んで望遠鏡１１の向きを調整する。この調整中、各エンコーダーユニット２４，２９からの出力に基づいて、制御回路２６（回転角速度計算部２６４）は、望遠鏡部１の支柱部２に対する｜回転角速度｜（Ｖ）及び支柱部２の基台部３に対する｜回転角速度｜（Ｖ）を算出する。このとき、上述したようにして手で掴んで望遠鏡１１の向きが調整されると、制御部２６（回転角速度計算部２６４）によって計算された｜回転角速度｜（Ｖ）は、第３判定基準Ｖ３を上回る（Ｓ２５，Ｓ２６）。従って、この間においては、ＡＦ制御は実行されないので、ピント位置検出センサ１６はデフォーカス量の検出は行わず、合焦レンス駆動ユニット１５は合焦レンス１１３の移動を行わない。
【００９２】
この照準器１３を用いた視準の結果、望遠鏡１１の方向がおおよそ反射プリズムの方向に合うと、作業者は両固定ツマミ７，９を締めて、外力によって望遠鏡１１の方向が変わらないようにする。この間、制御部２６（回転角速度計算部２６４）によって計算された｜回転角速度｜（Ｖ）は、第１判定基準Ｖ１以下となる（Ｓ２９）。従って、制御回路２６（ＡＦ制御部２６５）は、作業者が最初に望遠鏡１１の接眼レンズ１１７を覗いた時に視準線Ｌ１上の物体か、クロスヘア−と同位置で明瞭に見えるように、１回だけ、ＡＦ制御を実行する（Ｓ３１）。
【００９３】
次に、作業者は、望遠鏡１１の接眼レンズ１１７を覗く。この時、上述したように合焦レンズ１１３の移動は済んでいるので、クロスヘアーの中心に重なった状態で、視準線Ｌ１上の物体が明瞭に見える。そして、作業者は、両微調ツマミ８，１０を適宜回転することにより  測定対象点に設置した反射プリズムがクロスヘアー中心に重なって見えるように、望遠鏡１１の方向を調整する。この微調整を行っている間、制御部２６（回転角速度計算部２６４）によって計算された｜回転角速度｜（Ｖ）は、第１判定基準Ｖ１を超えるが第３判定基準Ｖ３以下となる。最近の測量機には、微調ツマミ８，１０によって粗動と微動の２通りの回転スピードで調整可能な方式のものが存在する。そこで、制御部２６（回転角速度計算部２６４）によって計算された｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準Ｖ１を越えるが第２判定基準Ｖ２以下である場合（即ち、回転スピードが微動である場合）には基準サイクルタイムａ１回／秒（Ｓ３０）で、また、第２判定基準Ｖ２を超えている場合（即ち、回転スピードが粗動である場合）には基準サイクルタイムをａ２回／秒（Ｓ２８）で間欠ＡＦ制御を繰り返すので、回転角速度にあったＡＦ駆動によって視準線Ｌ１上に存在する物体の像が明瞭に見えるようになる（Ｓ２５，Ｓ２６，Ｓ２７，Ｓ２８，Ｓ２９，Ｓ３０）。
【００９４】
以上の視準作業（微調整作業）の結果、測定対象点に設置した反射プリズムがクロスヘア−中心と重なると、作業者は、各微調ツマミ８，１０の回転を終了する。すると、上述したように制御部２６（回転角速度計算部２６４）によって計算された｜回転角速度｜（Ｖ）は、第１判定基準Ｖ１以下となる（Ｓ２９）。従って、制御回路２６（ＡＦ制御部２６５）は、最後に１回だけＡＦ制御を実行し（Ｓ３１）、その後はＡＦ制御を中断する（Ｓ２３，Ｓ２４）。
【００９５】
この間に両エンコーダユニット２４，２９から出力される受光信号に基づいて、制御回路２６は、測定対象点に設置した反射プリズムの向きを、視準線Ｌ１の高度角及び水平角として算出しており、この算出された高度角及び水平角を入力表示部６に表示している。作業者は、更に、入力表示部６を介して測距開始コマンドを入力する。すると、制御回路２６は、光波測距ユニット１２に対して測距開始を指示する。そして、この指示に応じて位相差信号が光波測距ユニット１２から入力されると、制御回路２６は、位相差信号に基づいて、反射プリズムまでの距離を算出し、算出した距離を入力表示部６上に表示する。
【００９６】
なお、一つの測定対象点に対する測量が完了した後で、次の測定対象点に対する測量を行う場合には、作業者は、各固定ねじ７，９を緩めて、手で支柱部２及び望遠鏡部１を掴んで望遠鏡１１の方向を調整し直す。この場合にも、上述した通り、制御回路２６は、ピント位置検出センサ１６にデフォーカス量の検出を行わせず、合焦レンズ駆動ユニット１５による合焦レンズ１１３の駆動を行わない。
【００９７】
本第２実施形態においては、回転状況の検出として角速度を使用したが、速度に換算した値を使用しても良い。また、第３判定基準Ｖ３を超えた場合にはＡＦ制御を行わないようにしたが、極めて長い基準サイクルタイムにて間欠ＡＦ制御を行うようにしても良い。また、本第２実施形態では、回転角速度の判定基準値を３段としたが、分割段数は３段に限らず、もっと細かく分割して判定基準値を増やしても良いし、減らしても良い。また、第１判定基準Ｖ１以下の場合、ＡＦ制御の回数を一回（単動）としたが、任意回数のＡＦ制御を行っても良い。
【００９８】
【実施形態３】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。本第３実施形態は、上述した第１実施形態と比較して、ＡＦ制御部２６５が実行する制御のシーケンスのみが異なり、それ以外のハードウェア構成が同一となっている。従って、ここでは、このＡＦ制御部２６５が実行する制御のシーケンスの説明のみを行い、その他の説明を省略する。
【００９９】
図６のフローチャートに示すように、ＡＦ制御部２６５は、主電源が投入されると（スタート）、回転角速度計算部２６４から入力された｜回転角速度｜（Ｖ）を検出し（Ｓ４０）、この｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１（＝０’／ｓ）を超えているか否かをチェックする（Ｓ４１）。そして、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１を超える場合には、Ｓ４５に進める。
【０１００】
これに対して、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１以下であった場合には、ＡＦ制御を一回実行する（Ｓ４２）。即ち、ピント位置センサ１６を起動させてデフォーカス信号を出力させ、このデフォーカス信号に応じた移動量を算出して、この移動量だけ合焦レンズ１１３を移動させることを合焦レンズ駆動ユニット１５に指示し、ピントズレ量が許容量以下になった時点でＡＦ制御を終了し、Ｓ４３に進める。
【０１０１】
Ｓ４３では、ＡＦ制御部２６５は、回転角速度計算部２６４から入力された｜回転角速度｜（Ｖ）を検出する。そして、この｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１（＝０’／ｓ）を超えているか否かをチェックする（Ｓ４４）。そして、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１を超えるまで、Ｓ４３の回転角速度検出及びＳ４４の判定を繰り返す。これに対して、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１を超えると、Ｓ４５に進める。
【０１０２】
Ｓ４５では、ＡＦ制御部２６５は、再度、回転角速度計算部２６４から入力された｜回転角速度｜（Ｖ）を検出する。そして、この｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１以下であるか否かをチェックする（Ｓ４６）。そして、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１を超えると、ＡＦ制御部２６５は、Ｓ４５の回転角速度検出に戻る。一方、｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１以下であった場合には、ＡＦ制御部２６５は、ＡＦ制御を実行する（Ｓ４７）。即ち、ピント位置検出センサ１６を起動させてデフォーカス信号を出力させ、このデフォーカス信号に応じた移動量を算出して、この移動量だけ合焦レンズ１１３を移動させることを合焦レンズ駆動ユニット１５に指示する。その後で、ＡＦ制御部２６５は、Ｓ４３の回転角速度検出に戻る。
【０１０３】
＜トータルステーションの動作＞
最初に、作業者は、測定対象物に反射プリズムを設置するとともに、ト−タルステーションを測点に設置する。そして、作業者は、ト−タルステーションに電源を投入する。この時｜回転角速度｜（Ｖ）が第１判定基準値Ｖ１以下ならば１回だけＡＦ制御を実行する（Ｓ４０，Ｓ４１，Ｓ４２）。これは、照準器による初期の照準作業終了後に、電源を投入するケースもあり得るからである。
【０１０４】
次に、作業者は、望遠鏡１１の視準作業をおこなう。但し、望遠鏡１１は、高倍率故に視野が狭いので、視準作業の初期においては、望遠鏡１１そのものを用いずに、視野が広い照準器１３を用いる。また、各微調ツマミ８，１０による調整量は僅かであるので、各固定ツマミ７，９を緩めて、手で支柱部２及び望遠鏡部１を掴んで望遠鏡１１の向きを調整する。この調整中、各エンコーダーユニット２４，２９からの出力に基づいて、制御回路２６（回転角速度計算部２６４）は、望遠鏡部１の支柱部２に対する回転角速度及び支柱部２の基台部３に対する回転角速度を算出する。このとき、上述したようにして手で掴んで望遠鏡１１の向きが調整されると、制御部２６（回転角速度計算部２６４）によって計算された｜回転角速度｜（Ｖ）は、第１判定基準Ｖ１を上回る（Ｓ４３，Ｓ４４）。従って、この間においては、ＡＦ制御は実行されないので、ピント位置検出センサ１６はデフォーカス量の検出は行わず、合焦レンス駆動ユニット１５は合焦レンス１１３の移動を行わない。
【０１０５】
この照準器１３を用いた視準の結果、望遠鏡１１の方向がおおよそ反射プリズムの方向に合うと、作業者は、両固定ツマミ７，９を締めて、外力によって望遠鏡１１の方向が変わらないようにする。この間、制御部２６（回転角速度計算部２６４）によって計算された｜回転角速度｜（Ｖ）は、第１判定基準Ｖ１以下となる（Ｓ４５，Ｓ４６）。従って、制御回路２６（ＡＦ制御部２６５）は、作業者が最初に望遠鏡１１の接眼レンズ１１７を覗いた時に視準線Ｌ１上の物体がクロスヘア−と同位置で明瞭に見えるように、１回だけ、ＡＦ制御を実行する（Ｓ４７）。
【０１０６】
次に、作業者は、望遠鏡１１の接眼レンズ１１７を覗く。この時、上述したように合焦レンズ１１３の移動は済んでいるので、クロスヘアーの中心に重なった状態で、視準線Ｌ１上の物体が明瞭に見える。そして、作業者は、両微調ツマミ８，１０を適宜回転することにより  測定対象点に設置した反射プリズムがクロスヘアー中心に重なって見えるように、望遠鏡１１の方向を調整する。この微調整を行っている間、制御部２６（回転角速度計算部２６４）によって計算された｜回転角速度｜（Ｖ）は第１判定基準Ｖ１を超えるため、ＡＦ制御は行われない。
【０１０７】
以上の視準作業（微調整作業）の結果、測定対象点に設置した反射プリズムが、クロスヘア−中心と重なると、作業者は、各微調ツマミ８，１０の回転を終了する。すると、上述したように制御部２６（回転角速度計算部２６４）によって計算された｜回転角速度｜（Ｖ）は、第１判定基準Ｖ１以下となる（Ｓ４６）。従って、制御回路２６（ＡＦ制御部２６５）は、最後に１回だけＡＦ制御を実行し（Ｓ４７）、その後はＡＦ制御を中断する（Ｓ４３，Ｓ４４）。また、照準器１３にて合わせた概略の位置より測量対象点までの途中において再度ＡＦをかけたい場合は、微動ツマミ８，１０の回転を止めれば（Ｓ４６，Ｓ４７）、ＡＦを起動する事ができる。
【０１０８】
この間に両エンコーダユニット２４，２９から出力される受光信号に基づいて、制御回路２６は、測定対象点に設置した反射プリズムの向きを、視準線Ｌ１の高度角及び水平角として算出しており、この算出された高度角及び水平角を入力表示部６に表示している。作業者は、更に、入力表示部６を介して測距開始コマンドを入力する。すると、制御回路２６は、光波測距ユニット１２に対して測距開始を指示する。そして、この指示に応じて位相差信号が光波測距ユニット１２から入力されると、制御回路２６は、位相差信号に基づいて、反射プリズムまでの距離を算出し、算出した距離を入力表示部６上に表示する。
【０１０９】
なお、一つの測定対象点に対する測量が完了した後で、次の測定対象点に対する測量を行う場合には、作業者は、各固定ねじ７，９を緩めて、手で支柱部２及び望遠鏡部１を掴んで望遠鏡１１の方向を調整し直す。この場合にも、上述した通り、制御回路２６は、ピント位置検出センサ１６にデフォーカス量の検出を行わせず、合焦レンズ駆動ユニット１５による合焦レンズ１１３の駆動を行わない。
【０１１０】
本第３実施形態においては、回転状況の検出として角速度を使用したが、速度に換算した値を使用しても良い。また、第１判定基準Ｖ１を超えた場合、ＡＦ制御を行わないようにしているが、極めて長い極めて長い基準サイクルタイムにて間欠ＡＦ制御を行うようにしても良い。また、第１判定基準Ｖ１以下の場合、ＡＦ制御の回数を一回（単動）としたが、任意回数のＡＦ制御を行っても良い。
【０１１１】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明による測量機によれば、望遠鏡による視準が開始されたことを所定基準に従って検知して、望遠鏡に組み込まれたオートフォーカス機構を自動的に起動することができる。その結果、オートフォーカス機構を起動するためには何れのスイッチの操作も必要ないので、測量作業を迅速に行うことができるとともに、他のスイッチを誤操作してしまうこともなく、スイッチを押圧する力で望遠鏡の向きをずらしてしまうこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態によるトータルステーションの一部破断正面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を一部示す側面図
【図３】図１の制御回路の一部構成を示すブロック図
【図４】図３のＡＦ制御部２６５での処理内容を示すフローチャート
【図５】本発明の第２実施形態によるトータルステーションのＡＦ制御部２６５での処理内容を示すフローチャート
【図６】本発明の第３実施形態によるトータルステーションのＡＦ制御部２６５での処理内容を示すフローチャート
【符号の説明】
１    望遠鏡部
２    支柱部
３    基台部
１１    望遠鏡
１５    合焦レンズ駆動ユニット
１６    ピント位置検出センサ
２４    垂直方向エンコーダ
２６    制御回路
２９    水平方向エンコーダ
１１１    対物レンズ
１１３    合焦レンズ
１１６    クロスヘアー焦点板
１１７    接眼レンズ
２６３    回転角度測定部
２６５    ＡＦ制御部
【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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