(57)【要約】    【課題】  レーザポイント光が同軸のノンプリズムタイプ測量装置の測距光量を確保すると共に、透過するレーザポイント光を効率良く視認可能とするターゲットを提供するものであり、更に、安定的に測距光量を確保することで測距距離を伸ばすターゲットを提供する。    【解決手段】  測量装置から位置を示すレーザポイント光６２と距離を測る測距光６１を受けて、測距光を反射拡散する反射拡散層５３と、該反射拡散層を透過したレーザポイント光を選択的に透過する波長フィルタ層５４と、該波長フィルタ層を透過したレーザポイント光を特定の方向に拡大透過する透過拡散層５５とを具備し、前記レーザポイント光の照射位置を確認可能とした。    【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測量装置から位置を示すレーザポイント光と距離を測る測距光を受けて、測距光を反射拡散する反射拡散層と、該反射拡散層を透過したレーザポイント光を選択的に透過する波長フィルタ層と、該波長フィルタ層を透過したレーザポイント光を特定の方向に拡大透過する透過拡散層とを具備し、前記レーザポイント光の照射位置を確認可能としたことを特徴とする測量装置用ターゲット。
【請求項２】
前記透過拡散層は透過光を上下方向に拡大するファイバアレイである請求項１の測量装置用ターゲット。
【請求項３】
各層は、レーザポイント光と測距光が入射する側から、反射拡散層、波長フィルタ層、透過拡散層に配列される請求項１の測量装置用ターゲット。
【請求項４】
各層は、レーザポイント光と測距光が入射する側から、反射拡散層、透過拡散層、波長フィルタ層に配列される請求項１の測量装置用ターゲット。
【請求項５】
前記波長フィルタ層は前記測量装置から発せられる可視のレーザポイント光の波長を透過し、測距光を反射するバンドパスフィルタである請求項１の測量装置用ターゲット。
【請求項６】
前記波長フィルタ層の表面に反射拡散層が形成された請求項１の測量装置用ターゲット。
【請求項７】
前記波長フィルタ層表面にファイバアレイが形成され、該ファイバアレイを透過拡散層とした請求項１の測量装置用ターゲット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は測量作業、例えば測設点の決定等の作業に於ける作業者の誘導を行う測量作業誘導装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
測量作業、例えば測設作業では、既知点に設けられた測量装置側の作業者（以下測距作業者）からターゲット側の作業者（以下杭打ち作業者）のターゲット位置を測定しつつ測設点（杭打ち点）に誘導し、ターゲットの位置を測設点に設定して杭を打つものであり、測設作業では測距作業者と杭打ち作業者との２人作業となる。
【０００３】
測量装置としては、ターゲットとしてポールに設けられたプリズムを使用するプリズム測定方式の測量装置が普及している。
【０００４】
測設作業用の測量装置には、一般的に測距用の測距光と視準方向を示す可視光のレーザポイント光を発するものがあり、レーザポイント光が視覚的に見える様にポールにターゲット板が設けられ、該ターゲット板にレーザポイント光が照射されることで、レーザポイント光の照射位置が分る様になっており、レーザポイント光がターゲット板の中心に合致した場合に、ターゲット中心が視準方向に一致したとしている。
【０００５】
距離を測定する為のプリズムが前記ターゲット板に設けられ、レーザポイント光がターゲット板の中心を照射する状態でプリズムが視準方向に合致する様に設定されている。
【０００６】
従来、２人作業で測量作業を行う場合、ターゲット側の作業者はレーザポイント光が照射するターゲット板上の位置により左右方向、上下方向のズレを確認し、点滅により距離を確認し、照射位置がターゲット板の中心からずれている場合は、ターゲット位置の修正を行っていた。
【０００７】
従来、レーザポイント光と測距光が、レーザポイント光は位置を示し、測距光は距離を測定する様に平行に構成されていた。ターゲット側はレーザポイント光が視覚的に見える様に拡散させるターゲット板と測距光を反射するプリズムから構成されていた。最近では、測距光がノンプリズム化すると共にレーザポイント光が測距光と同軸に発するタイプ、測距光そのものが可視のレーザポイント光を兼ねたタイプが作られる様になってきた。
【０００８】
レーザポイント光が位置を示すターゲットは、レーザポイント光が拡散透過する様な半透明部材から作られ、入射拡散することで透過側から確認することができる。測距光はプリズムで再帰反射されることで測定可能となる。
【０００９】
ノンプリズム測距も同様に、測距対象である物体から表面反射光により距離を測定するので反射光は必要となる。一般的に物体からの反射光は少ない為、ノンプリズム測距は、プリズム使用タイプに比べ測定距離がかなり短い。又、レーザポイント光は拡散透過することにより視認することが可能となる為、透過光量が少ない場合には、確認し難くなる。
【００１０】
尚、ターゲットとしてプリズムが取付けられたプリズムポールにより測設作業をするものとして特許文献１に示されるものがあり、又ターゲット板とプリズムを有するターゲットが用いられ、又視準方向を示すレーザポイント光が用いられた距離測定装置として特許文献２に示されるものがある。
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−８３４８４号公報
【００１２】
【特許文献２】特開平１０−２２１０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は斯かる実情に鑑み、レーザポイント光が同軸のノンプリズムタイプ測量装置の測距光量を確保すると共に、透過するレーザポイント光を効率良く視認可能とするターゲットを提供するものである。更に、安定的に測距光量を確保することで測距距離を伸ばすターゲットを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、測量装置から位置を示すレーザポイント光と距離を測る測距光を受けて、測距光を反射拡散する反射拡散層と、該反射拡散層を透過したレーザポイント光を選択的に透過する波長フィルタ層と、該波長フィルタ層を透過したレーザポイント光を特定の方向に拡大透過する透過拡散層とを具備し、前記レーザポイント光の照射位置を確認可能とした測量装置用ターゲットに係り、又前記透過拡散層は透過光を上下方向に拡大するファイバアレイである測量装置用ターゲットに係り、又各層は、レーザポイント光と測距光が入射する側から、反射拡散層、波長フィルタ層、透過拡散層に配列される測量装置用ターゲットに係り、又各層は、レーザポイント光と測距光が入射する側から、反射拡散層、透過拡散層、波長フィルタ層に配列される測量装置用ターゲットに係り、又前記波長フィルタ層は前記測量装置から発せられる可視のレーザポイント光の波長を透過し、測距光を反射するバンドパスフィルタである測量装置用ターゲットに係り、又前記波長フィルタ層の表面に反射拡散層が形成された測量装置用ターゲットに係り、更に又前記波長フィルタ層表面にファイバアレイが形成され、該ファイバアレイを透過拡散層とした測量装置用ターゲットに係るものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、測量装置から位置を示すレーザポイント光と距離を測る測距光を受けて、測距光を反射拡散する反射拡散層と、該反射拡散層を透過したレーザポイント光を選択的に透過する波長フィルタ層と、該波長フィルタ層を透過したレーザポイント光を特定の方向に拡大透過する透過拡散層とを具備し、前記レーザポイント光の照射位置を確認可能としたので、ノンプリズムタイプ測量装置に於いても測設作業等２人作業となる場合にターゲット側で照射位置の確認ができ、作業性が向上する。
【００１６】
又本発明によれば、前記透過拡散層は透過光を上下方向に拡大するファイバアレイであり、透過光が上下方向に拡散されるので、レーザポイント光の光軸と作業者の視線が一致してなくてもレーザポイント光の照射位置が確認でき、作業性が向上する。
【００１７】
又本発明によれば、前記波長フィルタ層は前記測量装置から発せられる可視のレーザポイント光の波長を透過し、測距光を反射するバンドパスフィルタであるので、測距光がターゲットを透過しないので安全である。
【００１８】
又本発明によれば、前記波長フィルタ層の表面に反射拡散層が形成されたので、構成が簡単となり、安価な測量装置用ターゲットを製作することができる。
【００１９】
又本発明によれば、前記波長フィルタ層表面にファイバアレイが形成され、該ファイバアレイを透過拡散層としたので、構成が簡単となると共にターゲットから効果的に測距光の反射が得られ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】
【００２０】
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。
【００２１】
図１は本発明に使用される、測量装置１及び本発明に係るターゲット５０を示している。
【００２２】
前記測量装置１は、３脚に取付けられる整準部２、該整準部２に設けられた基盤部３、該基盤部３に鉛直軸心を中心に回転可能に設けられた托架部４、該托架部４に水平軸心を中心に回転可能に設けられた望遠鏡部５から構成されている。該望遠鏡部５には後述する光学系が収納されている。
【００２３】
先ず、図２を参照して本発明で使用されるノンプリズム方式の測量装置について説明する。
【００２４】
図中、６は光源部、７は投光光学系、８は内部参照光学系、９は受光光学系、１０は接眼光学系（望遠鏡）、２０はレーザポイント光光源部を示している。
【００２５】
先ず、前記光源部６について説明する。
【００２６】
レーザ光源１１は、例えば７８０ｎｍの赤外光の測距光６１（図３参照）を射出する。前記レーザ光源１１の光軸１２上に、第１コリメートレンズ１３、ビームスプリッタ１４が配設されている。
【００２７】
該ビームスプリッタ１４は前記光軸１２を投光光軸１５と内部参照用光軸１６とに分岐し、前記投光光軸１５上に前記投光光学系７が構成される。
【００２８】
前記投光光軸１５上には凹レンズ１７、第１光路偏向部材１８、第２光路偏向部材１９、対物レンズ２１が配設され、前記ビームスプリッタ１４と前記凹レンズ１７間には投光光量調整手段２２が設けられている。
【００２９】
該投光光量調整手段２２はステッピングモータ等の位置決め機能を有する光量調整モータ２３によって回転され、透過光量が円周方向で連続的に変化する光量調整板２４を具備し、該光量調整板２４は前記投光光軸１５を遮る様に設けられている。
【００３０】
前記凹レンズ１７は、該凹レンズ１７の焦点位置と前記対物レンズ２１の焦点位置とを合致させて配設されてあり、該対物レンズ２１と共にビームエキスパンダを構成しており、前記凹レンズ１７迄導かれた平行光束を拡大し投光できる様になっている。この為、前記ビームスプリッタ１４、前記光量調整板２４等の光学部材による影響を最小限に抑えることができる。又、前記レーザ光源１１を前記対物レンズ２１の焦点位置に配置する構造と比較し、投光効率が向上する。
【００３１】
前記ビームスプリッタ１４は前記レーザ光源１１からの測距光（赤外光）を略全透過すると共に一部を反射するものである。前記第１光路偏向部材１８、及び前記第２光路偏向部材１９は測距光を全反射するミラー等である。
【００３２】
前記内部参照光学系８について説明する。
【００３３】
該内部参照光学系８は前記光源部６と後述する前記受光光学系９間に設けられ、前記内部参照光学系８は、前記内部参照用光軸１６上にコンデンサレンズ２５、濃度フィルタ２６、ダイクロイックプリズム２７が配設され構成されている。
【００３４】
前記投光光軸１５と前記内部参照用光軸１６間にチョッパ手段２８が掛渡って設けられている。該チョッパ手段２８は前記投光光軸１５と前記内部参照用光軸１６とを遮るチョッパ板２９及び該チョッパ板２９を回転させ、位置決め可能なチョッパモータ３１を具備している。前記チョッパ板２９が前記投光光軸１５を遮っている状態では前記内部参照用光軸１６が通過状態であり、前記チョッパ板２９が前記内部参照用光軸１６を遮っている状態では前記投光光軸１５が通過状態となっている。
【００３５】
而して、前記チョッパ板２９を回転させることで、前記光源部６からの測距光が前記投光光軸１５に照射されるか、或は前記内部参照用光軸１６に内部参照光として照射されるか、択一的に選択される様になっている。
【００３６】
前記濃度フィルタ２６は、ターゲット板５２（図１参照）からの反射測距光と内部参照光との光強度が略等しくなる様に、内部参照光の光強度を調整するものである。
【００３７】
前記受光光学系９について説明する。
【００３８】
該受光光学系９は前記内部参照用光軸１６の延長に合致する受光光軸３２を具備し、該受光光軸３２には前記ダイクロイックプリズム２７、集光レンズ３３、受光ファイバ３４、第２コリメートレンズ３５、干渉フィルタ３６、集光レンズ３７、受光素子３８が配設される。該受光素子３８としては、例えばアバランシェホトダイオード（ＡＰＤ）が用いられ、前記干渉フィルタ３６は前記レーザ光源１１の発振波長帯を透過する様な特性を有している。前記受光素子３８が反射測距光を受光すると、受光信号は演算部４１に送出され、該演算部４１で受光信号に基づき前記ターゲット板５２、即ち前記ターゲット５０迄の距離が演算される。
【００３９】
前記対物レンズ２１は平行光束が入射した場合に、前記受光ファイバ３４の入射面に光束を集光させる様になっている。
【００４０】
前記接眼光学系１０について説明する。
【００４１】
該接眼光学系１０は接眼光軸４３を有し、該接眼光軸４３は前記ダイクロイックプリズム２７を透過する前記対物レンズ２１の光軸延長に合致している。前記接眼光軸４３上に、該接眼光軸４３に沿って移動可能に設けられた合焦レンズ４４、正立像に像を変換する正立プリズム４５、十字等の視準線が設けられた視準板４６、接眼レンズ４７が設けられている。
【００４２】
前記レーザポイント光光源部２０は、前記内部参照用光軸１６の前記ビームスプリッタ１４の通過延長上に位置するレーザポイント光光軸４２を有し、該レーザポイント光光軸４２上に配設されたレーザポイント光発光素子４８、集光レンズ４９を具備している。前記レーザポイント光発光素子４８は可視赤色レーザ光線或は緑色レーザ光線等の可視レーザ光線を発し、前記集光レンズ４９は前記凹レンズ１７、前記対物レンズ２１とにより前記レーザポイント光発光素子４８から発せられるレーザポイント光６２（図３参照）を平行光束として前記投光光軸１５上に投光する。
【００４３】
次に、図１、図３によりターゲット５０について説明する。
【００４４】
該ターゲット５０はポール５１と該ポール５１の上端に設けられたターゲット板５２から構成され、図３は該ターゲット板５２の一部を示している。
【００４５】
該ターゲット板５２は３層構造からなっており、第１層は測距光を反射拡散する反射拡散層５３、第２層は可視レーザポイント光を透過させる波長フィルタ層５４、第３層は透過光束を特定の方向に拡大透過する透過拡散層５５からなる。
【００４６】
前記反射拡散層５３は、例えば表面が細かい凹凸からなり、測距光を効率良く拡散反射すると共にレーザポイント光を透過させる。レーザポイント光と測距光が同一のレーザ光の場合、拡散反射されたレーザ光が測距光となり、透過するレーザ光がレーザポイント光となる様に分割される。
【００４７】
前記波長フィルタ層５４はレーザポイント光を選択的に効率良く透過する透過フィルタ、例えば、赤色レーザ光の波長を透過する色フィルタである。又、該波長フィルタ層５４は、指向性のあるレーザ光が確認できる様に、いくらか半透明な材質とすることが好ましい。
【００４８】
前記透過拡散層５５は透過するレーザ光を上下方向に広げ、上下方向に視認性を拡大する、例えばファイバを連続に並べたファイバアレイである。
【００４９】
更に、前記反射拡散層５３は入射レーザ光を反射拡散するものであるから、色フィルタの表面に構成することも可能である。
【００５０】
尚、前記ターゲット板５２の反測量装置側の面（以下裏面）には、ターゲット中心を示すクロス線５７、中心近傍を囲む円形線５８が刻印、印刷等所要の手段で描かれている。
【００５１】
而して、前記測量装置１から射出されたレーザポイント光６２が前記ターゲット板５２を照射した場合は、前記反射拡散層５３を透過拡散し、前記波長フィルタ層５４を透過することで赤色に発色し、前記透過拡散層５５を透して前記ターゲット板５２の裏面から前記レーザポイント光６２の照射位置を確認することができる。又、前記クロス線５７、前記円形線５８との比較でターゲット中心と照射位置のずれを確認でき、測距作業者からの誘導がなくても、杭打ち作業者自身でターゲット５０の位置の修正を行うことができる。前記透過拡散層５５により前記波長フィルタ層５４を透過したレーザポイント光６３は上下に拡散されるので、レーザポイント光の光軸方向に対して上下にずれた方向からも前記レーザポイント光６２の照射位置を確認できる。
【００５２】
以下、作動を説明する。
【００５３】
前記レーザポイント光発光素子４８からレーザポイント光６２を発し、角度表示を参照し所定の方向に角度を合わせる。ターゲット側にレーザ光線上となる様に指示を行う。ターゲット側がレーザ光線上に来ると測距を開始する。距離誤差に応じてレーザポイント光による指示を行い、所定の位置に誘導する。
【００５４】
前記レーザポイント光６２は、前記反射拡散層５３を透過し、又前記波長フィルタ層５４を透過することで赤色に発色して位置を示し、前記ターゲット板５２の裏面から杭打ち作業者がレーザポイント光の照射位置を認識可能となる。
【００５５】
又、前記透過拡散層５５は前記波長フィルタ層５４を透過した前記レーザポイント光６３を上下方向に拡散し、杭打ち作業者はレーザポイント光の光軸方向に対して上下にずれた方向からも前記レーザポイント光６３の照射位置を確認でき作業性が向上する。
【００５６】
前記レーザポイント光６２のターゲット板５２での照射位置を、杭打ち作業者自身が確認できることから、前記測量装置１の測距作業者からの指示がなくとも、前記レーザポイント光６２が前記ターゲット板５２の中心、即ち前記クロス線５７の交点となる様に前記ポール５１の位置を設定できる。
【００５７】
前記レーザポイント光６２が前記ターゲット板５２を照射した状態で、測距は行われる。
【００５８】
前記レーザ光源１１で発せられた測距光６１は、前記ビームスプリッタ１４を透過し、前記投光光学系７により前記ターゲット板５２に投光される。
【００５９】
前記投光光学系７より前記ターゲット板５２に測距光６１が投光され、前記ターゲット板５２で反射された反射測距光は、前記対物レンズ２１から入射し、前記ダイクロイックプリズム２７により前記受光光軸３２上に反射される。
【００６０】
反射測距光が前記受光ファイバ３４に入射し、該受光ファイバ３４により前記第２コリメートレンズ３５迄導かれると、該第２コリメートレンズ３５で平行光束にされる。前記干渉フィルタ３６で外乱光がカットされ、前記集光レンズ３７により前記受光素子３８に集光される。該受光素子３８は、Ｓ／Ｎ比の大きい測距光を受光する。
【００６１】
前記光量調整モータ２３は距離測定に応じて前記光量調整板２４を回転させ、該光量調整板２４により射出される測距光の強度を調整し、前記ターゲット５０迄の距離に拘らず、前記受光素子３８が受光する反射測距光の強度が一定となる様にする。又、前記チョッパ手段２８は測距光が測定対象物に投光されるか、或は内部参照光として前記受光光学系９に入射されるかを切替え、前記濃度フィルタ２６は内部参照光と反射測距光との光強度が略同一となる様に内部参照光の光強度を調整する。
【００６２】
前記受光素子３８は前記反射測距光と内部参照光の受光信号を前記演算部４１に送信し、該演算部４１は前記受光素子３８からの受光信号で前記ターゲット５０迄の距離を演算する。上記した様に、前記干渉フィルタ３６で反射測距光の波長帯を除く外乱光が除去されるので、前記受光素子３８が受光する反射測距光はＳ／Ｎ比が大きく精度の高い測距が可能となる。
【００６３】
測距した値が、所定の値であると、測設点が決定され杭打ちが行われる。更に次の測設点についての作業が繰返し行われる。
【００６４】
図４は、第２の実施の形態に於けるターゲット板５２を示しており、第１層が透光性の反射拡散層５３、第２層が光束を上下方向に広げる透過拡散層５５、第３層が波長フィルタ層５４としたものであり、第２の実施の形態に於いても、ターゲット板５２の裏面からレーザポイント光６２の照射位置を確認でき、前記透過拡散層５５により前記波長フィルタ層５４を透過したレーザポイント光６３は上下に拡散され、レーザポイント光の光軸方向に対して上下にずれた方向からも前記レーザポイント光６２の照射位置を確認できる。
【００６５】
前記反射拡散層５３の後に、ファイバアレイからなる透過拡散層５５を配置する構成により、ファイバアレイの再帰効果により、遠距離測距に於いて良好な効果が得られる。
【００６６】
第３の実施の形態は、第１の実施の形態と構成が同様であるが、色フィルタである波長フィルタ層５４に代わりバンドパスフィルタを使用したターゲットである。バンドパスフィルタは必要な波長の帯域のみ透過する構成であるので、余計な雑光を抑えることができる。尚、バンドパスフィルタは膜も可能であるから色フィルタに設けてもよい。
【００６７】
第４の実施の形態は、構成は第２の実施の形態と同様であるが、色フィルタである波長フィルタ層５４に代わりバンドパスフィルタを使用したターゲットである。バンドパスフィルタを使用した効果については上記と同様である。
【００６８】
尚、ターゲット板５２の反射拡散層５３は表面が拡散効果があればよいので、例えば透明な赤色のプラスチック板の表面に透光性を損わない程度にアルミ等の金属粉を粗く付着させ反射拡散層５３を形成してもよく、或はガラスの粉末を付着させ再帰反射効果を有する反射拡散層５３を形成してもよい。
【００６９】
第１の実施の形態及び第３の実施の形態は、３層からなる構成を一体化することが可能である。反射拡散層５３は入射するレーザ光を反射拡散するものであるから、波長フィルタ層５４の表面に構成することも可能である。レーザ光を上下に拡散するファイバアレイからなる透過拡散層５５の機能を、バンドパスフィルタの表面に形成してもよい。例えばシリンドリカルレンズ状を形成したレンチキュレーレンズとすることも可能である。波長フィルタ層５４の一つの面に反射拡散層５３を形成し、他面に透過拡散層５５の機能を持たせることにより一体化することができる。
【００７０】
又、上記測量装置１はノンプリズム方式について説明したが、プリズム方式の測量装置に用いられるターゲットに実施可能であることは言う迄もない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態を示す全体概略斜視図である。
【図２】本実施の形態に使用される測量装置の一例を示すノンプリズム方式の測量装置の概略構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るターゲット板説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るターゲット板説明図である。
【符号の説明】
【００７２】
１              測量装置
５              望遠鏡部
６              光源部
７              投光光学系
８              内部参照光学系
９              受光光学系
１０            接眼光学系
１１            レーザ光源
２０            レーザポイント光光源部
４８            レーザポイント光発光素子
５０            ターゲット
５１            ポール
５２            ターゲット板
５３            反射拡散層
５４            波長フィルタ層
５５            透過拡散層
５７            クロス線
５８            円形線
６１            測距光
６２            レーザポイント光
６３            レーザポイント光
【図１】
2006090947.tif 000003
【図２】
2006090947.tif 000004
【図３】
2006090947.tif 000005
【図４】
2006090947.tif 000006