(57)【要約】      （修正有）【課題】プリズムを測定点の鉛直上に設置できない場合であっても、プリズム測量を可能とする測量システムを提供する。【解決手段】測量装置２と、測定点１０に設置されたターゲット３とを有する測量システム１であって、測量装置は、測距部と、測距光の光軸３０上に追尾光を射出して追尾を行う追尾部と、光軸偏向部と、射出方向検出部と、演算制御部とを具備し、ターゲットは、周面が高反射率であるポール５と、ポールの軸心６６上に設けられ、ポールの下端と既知の位置関係にあるプリズム６とを具備し、演算制御部は、前記プリズムを追尾した状態でプリズムの光学中心に測距光を円スキャンさせ、ポールと円スキャンが交差する２箇所の点データを取得し、ポールの軸心、軸心の傾斜角、ポール上の直線、プリズムの光学中心の３次元座標とポールの下端との位置関係に基づき、測定点の３次元座標を演算する。【選択図】図１
2019039863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測量装置と、測定点に設置されたターゲットとを有する測量システムであって、前記測量装置は、測距光を射出し、反射測距光を受光して測距を行う測距部と、前記測距光の光軸上に追尾光を射出する発光素子と、反射追尾光を受光する追尾光受光素子とを有し、該追尾光受光素子の受光位置に基づき追尾を行う追尾部と、前記測距光と前記反射測距光の共通光軸上に設けられ、前記測距光と前記反射測距光の光軸を同一の偏角、同一の方向で偏向する光軸偏向部と、該光軸偏向部による偏角、偏向方向を検出する射出方向検出部と、前記測距部と前記追尾部とを制御する演算制御部とを具備し、前記ターゲットは、周面が高反射率であるポールと、該ポールの軸心上に設けられ、該ポールの下端と既知の位置関係にあるプリズムとを具備し、前記演算制御部は、前記プリズムを追尾した状態で前記プリズムの光学中心を中心に前記測距光を円スキャンさせ、前記ポールと円スキャンが交差する２箇所の点群データを取得し、該２箇所の点群データに基づき前記ポールの軸心と該軸心の傾斜角を演算し、該軸心と平行で円スキャンと２点で交差する前記ポール上の直線を演算し、該直線と円スキャンとの２つの交点の３次元座標を演算し、得られた３次元座標と前記直線と前記測量装置からの前記プリズムの方向ベクトルの交点に基づき該プリズムの光学中心の３次元座標を演算し、該プリズムの光学中心の３次元座標と、前記軸心の傾斜角と、前記プリズムの光学中心の３次元座標と前記ポールの下端との位置関係に基づき、前記測定点の３次元座標を演算する測量システム。
【請求項２】
前記ポールの下端に前記プリズムの光学中心との位置関係が既知であり、前記ポールの軸心と合致する光軸を有する光波距離計が設けられ、前記演算制御部は、前記プリズムの光学中心の３次元座標と、前記軸心の傾斜角と、前記プリズムの光学中心と前記光波距離計との位置関係と、該光波距離計の測距結果に基づき、前記測定点の３次元座標を演算する請求項１に記載の測量システム。
【請求項３】
前記測量装置は、前記測距部と、前記光軸偏向部と、前記射出方向検出部と、前記追尾部と、前記演算制御部とを収納する測量装置本体と、該測量装置本体を上下方向及び左右方向に回転可能に支持する支持部と、前記測量装置本体を上下方向及び左右方向に回転する回転駆動部と、前記測量装置本体の上下角、左右角を検出する角度検出器とを具備する請求項１又は請求項２に記載の測量システム。
【請求項４】
前記光軸偏向部は、それぞれ独立して回転可能な重なり合う一対の円板状の光学プリズムであり、該光学プリズムは中心部に形成され、前記測距光を所要の偏角、所要の方向で偏向する測距光軸偏向部と、外周部に形成され、該測距光軸偏向部と同一の偏角、同一の方向で反射測距光を偏向する反射測距光軸偏向部とを有する請求項１〜請求項３のうちいずれか１項に記載の測量システム。
【請求項５】
前記光学プリズムは、フレネルプリズムである請求項４に記載の測量システム。
【請求項６】
前記ターゲットは、前記ポールと、該ポール上に取付けられた反射板と、光学中心が前記ポールの軸心上に位置する様に前記反射板に設けられたプリズムとを有し、前記反射板には前記プリズムの光学中心を通り前記軸心と平行な基準線が形成され、前記演算制御部は、前記プリズムを追尾した状態で、該プリズムの光学中心を中心に軌跡が前記反射板に含まれる様前記測距光を円スキャンさせ、円スキャンと前記基準線との２つの交点の３次元座標を演算し、得られた３次元座標に基づき前記軸心と該軸心の傾斜角を演算し、前記２つの交点を結ぶ直線と前記測量装置から前記プリズムの方向ベクトルの交点を前記プリズムの光学中心の３次元座標として演算し、該プリズムの光学中心の３次元座標と、前記軸心の傾斜角と、前記プリズムの光学中心の３次元座標と前記ポールの下端との位置関係に基づき、前記測定点の３次元座標を演算する請求項１に記載の測量システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定点に再帰反射体を設置し、該再帰反射体を測距して測定点の３次元座標を演算する測量システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
所望の測定点の測量を行なう際には、一般的に再帰反射性を有するプリズム等を用いて測量が行われる。プリズムは大きさを有し、測定点に直接プリズムの光学的な反射点を設置することができない。
【０００３】
従って、プリズムを用いた測量では、三脚やポールの下端から既知の位置にプリズムを設け、三脚やポールを測定点に設置すると共に、気泡管を用いてプリズムが測定点の鉛直上に位置する様整準した後、プリズムを測定していた。
【０００４】
然し乍ら、複数の測定点でプリズム測量を行う場合、測定点を移動する毎に整準を行う必要がある為、作業性が悪かった。
【０００５】
更に、部屋の角を測定点とする場合等、ポールを鉛直に整準できず、プリズムを測定点の鉛直上に設置できない場合には、プリズムを用いた測量ができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１５１４２２号公報
【特許文献２】特開２０１７−１０６８１３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、プリズムを測定点の鉛直上に設置できない場合であっても、プリズム測量を可能とする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、測量装置と、測定点に設置されたターゲットとを有する測量システムであって、前記測量装置は、測距光を射出し、反射測距光を受光して測距を行う測距部と、前記測距光の光軸上に追尾光を射出する発光素子と、反射追尾光を受光する追尾光受光素子とを有し、該追尾光受光素子の受光位置に基づき追尾を行う追尾部と、前記測距光と前記反射測距光の共通光軸上に設けられ、前記測距光と前記反射測距光の光軸を同一の偏角、同一の方向で偏向する光軸偏向部と、該光軸偏向部による偏角、偏向方向を検出する射出方向検出部と、前記測距部と前記追尾部とを制御する演算制御部とを具備し、前記ターゲットは、周面が高反射率であるポールと、該ポールの軸心上に設けられ、該ポールの下端と既知の位置関係にあるプリズムとを具備し、前記演算制御部は、前記プリズムを追尾した状態で前記プリズムの光学中心を中心に前記測距光を円スキャンさせ、前記ポールと円スキャンが交差する２箇所の点群データを取得し、該２箇所の点群データに基づき前記ポールの軸心と該軸心の傾斜角を演算し、該軸心と平行で円スキャンと２点で交差する前記ポール上の直線を演算し、該直線と円スキャンとの２つの交点の３次元座標を演算し、得られた３次元座標と前記直線と前記測量装置からの前記プリズムの方向ベクトルの交点に基づき該プリズムの光学中心の３次元座標を演算し、該プリズムの光学中心の３次元座標と、前記軸心の傾斜角と、前記プリズムの光学中心の３次元座標と前記ポールの下端との位置関係に基づき、前記測定点の３次元座標を演算する測量システムに係るものである。
【０００９】
又本発明は、前記ポールの下端に前記プリズムの光学中心との位置関係が既知であり、前記ポールの軸心と合致する光軸を有する光波距離計が設けられ、前記演算制御部は、前記プリズムの光学中心の３次元座標と、前記軸心の傾斜角と、前記プリズムの光学中心と前記光波距離計との位置関係と、該光波距離計の測距結果に基づき、前記測定点の３次元座標を演算する測量システムに係るものである。
【００１０】
又本発明は、前記測量装置は、前記測距部と、前記光軸偏向部と、前記射出方向検出部と、前記追尾部と、前記演算制御部とを収納する測量装置本体と、該測量装置本体を上下方向及び左右方向に回転可能に支持する支持部と、前記測量装置本体を上下方向及び左右方向に回転する回転駆動部と、前記測量装置本体の上下角、左右角を検出する角度検出器とを具備する測量システムに係るものである。
【００１１】
又本発明は、前記光軸偏向部は、それぞれ独立して回転可能な重なり合う一対の円板状の光学プリズムであり、該光学プリズムは中心部に形成され、前記測距光を所要の偏角、所要の方向で偏向する測距光軸偏向部と、外周部に形成され、該測距光軸偏向部と同一の偏角、同一の方向で反射測距光を偏向する反射測距光軸偏向部とを有する測量システムに係るものである。
【００１２】
又本発明は、前記光学プリズムは、フレネルプリズムである測量システムに係るものである。
【００１３】
更に又本発明は、前記ターゲットは、前記ポールと、該ポール上に取付けられた反射板と、光学中心が前記ポールの軸心上に位置する様に前記反射板に設けられたプリズムとを有し、前記反射板には前記プリズムの光学中心を通り前記軸心と平行な基準線が形成され、前記演算制御部は、前記プリズムを追尾した状態で、該プリズムの光学中心を中心に軌跡が前記反射板に含まれる様前記測距光を円スキャンさせ、円スキャンと前記基準線との２つの交点の３次元座標を演算し、得られた３次元座標に基づき前記軸心と該軸心の傾斜角を演算し、前記２つの交点を結ぶ直線と前記測量装置から前記プリズムの方向ベクトルの交点を前記プリズムの光学中心の３次元座標として演算し、該プリズムの光学中心の３次元座標と、前記軸心の傾斜角と、前記プリズムの光学中心の３次元座標と前記ポールの下端との位置関係に基づき、前記測定点の３次元座標を演算する測量システムに係るものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、測量装置と、測定点に設置されたターゲットとを有する測量システムであって、前記測量装置は、測距光を射出し、反射測距光を受光して測距を行う測距部と、前記測距光の光軸上に追尾光を射出する発光素子と、反射追尾光を受光する追尾光受光素子とを有し、該追尾光受光素子の受光位置に基づき追尾を行う追尾部と、前記測距光と前記反射測距光の共通光軸上に設けられ、前記測距光と前記反射測距光の光軸を同一の偏角、同一の方向で偏向する光軸偏向部と、該光軸偏向部による偏角、偏向方向を検出する射出方向検出部と、前記測距部と前記追尾部とを制御する演算制御部とを具備し、前記ターゲットは、周面が高反射率であるポールと、該ポールの軸心上に設けられ、該ポールの下端と既知の位置関係にあるプリズムとを具備し、前記演算制御部は、前記プリズムを追尾した状態で前記プリズムの光学中心を中心に前記測距光を円スキャンさせ、前記ポールと円スキャンが交差する２箇所の点群データを取得し、該２箇所の点群データに基づき前記ポールの軸心と該軸心の傾斜角を演算し、該軸心と平行で円スキャンと２点で交差する前記ポール上の直線を演算し、該直線と円スキャンとの２つの交点の３次元座標を演算し、得られた３次元座標と前記直線と前記測量装置からの前記プリズムの方向ベクトルの交点に基づき該プリズムの光学中心の３次元座標を演算し、該プリズムの光学中心の３次元座標と、前記軸心の傾斜角と、前記プリズムの光学中心の３次元座標と前記ポールの下端との位置関係に基づき、前記測定点の３次元座標を演算するので、プリズム測量を行なう際に前記プリズムの光学中心が前記測定点の鉛直上に位置する様整準する必要がなく、作業時間の短縮及び作業効率の向上を図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】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施例に係る測量システムを示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る測量装置の正面図である。
【図３】該測量装置の光学系を示す概略図である。
【図４】該光学系の光軸偏向部の拡大図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は光軸偏向部の作用を示す説明図である。
【図６】プリズムの反射像と測距光軸との追尾光受光素子上での位置関係を示す説明図である。
【図７】プリズムの反射像を中心に位置させた場合の測距光軸の位置関係を示す説明図である。
【図８】本発明の第１の実施例に係る測量システムを用いた測定点の測量を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施例に係る測量システムを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【００１７】
先ず、図１に於いて、本発明の第１の実施例に係る測量システムについて説明する。尚、図１に於いて、理解を容易にする為、便宜上測量装置の向きを前後逆に示している。
【００１８】
測量システム１は、測量装置２と、ターゲット３とを有している。前記測量装置２は、例えば追尾機能を有するレーザスキャナであり、三脚４上に設けられている。前記測量装置２の３次元座標は既知となっている。
【００１９】
前記ターゲット３は、測定点１０に設置された円柱状のポール５と、該ポール５に設けられたプリズム６とを有している。前記ポール５の下端部は、下方に向って縮径する円錐状であり、下端は尖端となっている。又、前記ポール５の周面には例えば反射シートが設けられ、該ポール５は高反射率となっている。前記プリズム６の光学中心と前記ポール５の下端との距離は既知となっている。尚、図１中、３０は測距光軸（後述）を示し、６２は追尾光受光素子（後述）で撮像される範囲を示している。
【００２０】
次に、図２、図３に於いて、前記測量装置２の詳細について説明する。該測量装置２は、測量装置本体７、托架部８、台座部９、測量基盤１１を有している。
【００２１】
前記托架部８は、凹部を有する凹字形状であり、凹部に前記測量装置本体７が収納されている。該測量装置本体７は、上下回転軸１２を介して前記托架部８に支持され、前記上下回転軸１２を中心に上下方向に該上下回転軸１２と一体に回転可能となっている。
【００２２】
該上下回転軸１２の端部には、上下被動ギア１３が嵌設されている。該上下被動ギア１３は上下駆動ギア１４と噛合し、該上下駆動ギア１４は上下駆動モータ１５の出力軸に固着されている。前記測量装置本体７は、前記上下駆動モータ１５により上下方向に回転される様になっている。
【００２３】
又、前記上下回転軸１２と前記托架部８との間には、上下角（前記上下回転軸１２を中心とした回転方向の角度）を検出する上下回転角検出器１６（例えば、エンコーダ）が設けられている。該上下回転角検出器１６により、前記測量装置本体７の前記托架部８に対する上下方向の相対回転角が検出される。
【００２４】
前記托架部８の下面からは、左右回転軸１７が突設され、該左右回転軸１７は軸受（図示せず）を介して前記台座部９に回転自在に嵌合している。前記托架部８は、前記左右回転軸１７を中心に左右方向に回転可能となっている。
【００２５】
該左右回転軸１７と同心に、左右被動ギア１８が前記台座部９に固着されている。前記托架部８には左右駆動モータ１９が設けられ、該左右駆動モータ１９の出力軸に左右駆動ギア２１が固着されている。該左右駆動ギア２１は前記左右被動ギア１８と噛合している。前記托架部８は、前記左右駆動モータ１９により前記左右回転軸１７と一体に左右方向に回転される様になっている。
【００２６】
又、前記左右回転軸１７と前記台座部９との間には、左右角（前記左右回転軸１７を中心とした回転方向の角度）を検出する左右回転角検出器２２（例えば、エンコーダ）が設けられている。該左右回転角検出器２２により、前記托架部８の前記台座部９に対する左右方向の相対回転角が検出される。前記上下回転角検出器１６と前記左右回転角検出器２２とにより、前記測量装置本体７の上下及び左右の回転角を検出する角度検出器が構成される。
【００２７】
又、前記台座部９は前記測量基盤１１上に設けられ、該測量基盤１１は前記三脚４上に設置される。前記測量基盤１１は整準機構を有し、前記測量装置本体７の整準を行う整準部として機能する。
【００２８】
前記上下駆動モータ１５と前記左右駆動モータ１９との協働により、前記測量装置本体７を所望の方向へと向けることができる。尚、前記托架部８と前記台座部９とにより、前記測量装置本体７の支持部が構成される。又、前記上下駆動モータ１５と前記左右駆動モータ１９とにより、前記測量装置本体７の回転駆動部が構成される。
【００２９】
該測量装置本体７内には、測距光射出部２３、受光部２４、測距部２５、撮像部２６、射出方向検出部２７、モータドライバ２８、追尾光射出部２９、追尾光受光部３１、追尾部３２、測定制御部である演算制御部３３が収納され、一体化されている。又、前記測量装置本体７には、操作部３４、表示部３５が設けられている。尚、該表示部３５をタッチパネルとし、前記操作部３４と兼用させてもよい。
【００３０】
前記測距光射出部２３は、射出光軸３６を有し、該射出光軸３６上に発光素子３７、例えばレーザダイオード（ＬＤ）が設けられている。又、前記射出光軸３６上に投光レンズ３８が設けられている。更に、前記射出光軸３６上に設けられた偏向光学部材としての第１反射鏡３９と、受光光軸４１（後述）上に設けられた偏向光学部材としての第２反射鏡４２とによって、前記射出光軸３６は前記受光光軸４１と合致する様に偏向される。尚、前記第１反射鏡３９と前記第２反射鏡４２とで射出光軸偏向部が構成される。
【００３１】
尚、前記第１反射鏡３９は波長選択機能を有し、例えば測距光４０を反射し、後述する追尾光を透過させる光学特性を有するビームスプリッタとなっている。
【００３２】
前記受光部２４は、前記受光光軸４１を有し、前記受光部２４には測定対象物、或はプリズムや反射鏡等の再帰反射性を有するターゲットからの反射測距光５０が入射する。
【００３３】
前記受光光軸４１上に受光素子４３、例えばアバランシフォトダイオード（ＡＰＤ）が設けられ、又結像レンズ４４が配設されている。該結像レンズ４４は、前記反射測距光５０を前記受光素子４３に結像する。該受光素子４３は前記反射測距光５０を受光し、受光信号を発する。該受光信号は、前記測距部２５に入力される。尚、前記射出光軸３６と前記受光光軸４１とが合致した状態を、測距光軸３０とする（図１参照）。
【００３４】
更に、前記受光光軸４１（即ち、前記射出光軸３６）上で、前記結像レンズ４４の対物側に、即ち前記測距光４０と前記反射測距光５０の共通光軸上に光軸偏向部４５が配設されている。以下、図４に於いて、該光軸偏向部４５について説明する。尚、該光軸偏向部４５によって偏向されない状態の前記測距光軸３０を、基準光軸Ｏとする。
【００３５】
該光軸偏向部４５は、一対の光学プリズム４６ａ，４６ｂから構成される。該光学プリズム４６ａ，４６ｂは、それぞれ円板状であり、前記受光光軸４１上に該受光光軸４１と直交して配置され、前記光学プリズム４６ａ，４６ｂは重なり合い、平行に配置されている。該光学プリズム４６ａ，４６ｂとしては、それぞれフレネルプリズムが用いられることが、装置を小型化する為に好ましい。
【００３６】
前記光軸偏向部４５の中心部は、前記測距光４０が透過する第１光軸偏向部である測距光軸偏向部４５ａとなっており、中心部を除く部分は前記反射測距光５０が透過する第２光軸偏向部である反射測距光軸偏向部４５ｂとなっている。
【００３７】
前記光学プリズム４６ａ，４６ｂとして用いられるフレネルプリズムは、それぞれ平行に形成されたプリズム要素４７ａ，４７ｂと多数のプリズム要素４８ａ，４８ｂによって構成され、板形状を有する。各プリズム要素４７ａ，４７ｂ及びプリズム要素４８ａ，４８ｂは同一の光学特性を有する。
【００３８】
前記プリズム要素４７ａ，４７ｂは、前記測距光軸偏向部４５ａを構成し、前記プリズム要素４８ａ，４８ｂは前記反射測距光軸偏向部４５ｂを構成する。又、前記プリズム要素４７ａ，４７ｂは、それぞれ１つのプリズム要素で構成され、該プリズム要素の幅は射出される前記測距光４０の径と略等しいことが好ましい。
【００３９】
前記フレネルプリズムは光学ガラスから製作してもよいが、光学プラスチック材料でモールド成形したものでもよい。光学プラスチック材料でモールド成形することで、安価なフレネルプリズムを製作できる。
【００４０】
前記光学プリズム４６ａ，４６ｂはそれぞれ前記受光光軸４１を中心に独立して個別に回転可能に配設されている。前記光学プリズム４６ａ，４６ｂは、回転方向、回転量、回転速度を独立して制御されることで、前記測距光４０の光軸を任意の方向に偏向し、受光される前記反射測距光５０の光軸（前記受光光軸４１）を前記射出光軸３６と平行になる様偏向する。
【００４１】
前記光学プリズム４６ａ，４６ｂの外形形状は、それぞれ前記受光光軸４１を中心とする円形であり、前記反射測距光５０の広がりを考慮し、充分な光量を取得できる様、前記光学プリズム４６ａ，４６ｂの直径が設定されている。
【００４２】
又、前記光学プリズム４６ａの外周にはリングギア４９ａが嵌設され、前記光学プリズム４６ｂの外周にはリングギア４９ｂが嵌設されている。
【００４３】
前記リングギア４９ａには駆動ギア５１ａが噛合し、該駆動ギア５１ａはモータ５２ａの出力軸に固着されている。同様に、前記リングギア４９ｂには、駆動ギア５１ｂが噛合し、該駆動ギア５１ｂはモータ５２ｂの出力軸に固着されている。前記モータ５２ａ，５２ｂは、前記モータドライバ２８に電気的に接続されている。
【００４４】
前記モータ５２ａ，５２ｂは、回転角を検出することができるもの、或は駆動入力値に対応した回転をするもの、例えばパルスモータが用いられる。或は、モータの回転量（回転角）を検出する回転角検出器、例えばエンコーダ等を用いてモータの回転量を検出してもよい。前記モータ５２ａ，５２ｂの回転量がそれぞれ検出され、前記モータドライバ２８により前記モータ５２ａ，５２ｂが個別に制御される。
【００４５】
前記駆動ギア５１ａ，５１ｂ、前記モータ５２ａ，５２ｂは、前記測距光射出部２９と干渉しない位置、例えば前記リングギア４９ａ，４９ｂの下側に設けられている。
【００４６】
尚、前記投光レンズ３８、前記測距光軸偏向部４５ａ等は、投光光学系を構成し、前記反射測距光軸偏向部４５ｂ、前記結像レンズ４４等は受光光学系を構成する。
【００４７】
前記測距部２５は、前記発光素子３７を制御し、前記測距光４０としてレーザ光線を発光させる。前記プリズム要素４７ａ，４７ｂ（前記測距光軸偏向部４５ａ）により、前記測距光４０が測定点に向う様前記射出光軸３６が偏向される。
【００４８】
測定対象物から反射された前記反射測距光５０は、前記プリズム要素４８ａ，４８ｂ（前記反射測距光軸偏向部４５ｂ）、前記結像レンズ４４を介して前記受光部２４に入射し、前記受光素子４３に受光される。該受光素子４３は、受光信号を前記測距部２５に送出し、該測距部２５は前記受光素子４３からの受光信号に基づき測定点（前記測距光４０が照射された点）の測距を行う。
【００４９】
前記撮像部２６は、例えば５０°の画角を有するカメラであり、測定対象物を含む画像データを取得する。該撮像部２６は、前記測量装置本体７が水平姿勢で水平方向に延出する撮像光軸５３を有し、該撮像光軸５３と前記射出光軸３６とは平行となる様に設定されている。又、前記撮像光軸５３と前記射出光軸３６との距離も既知の値となっている。
【００５０】
前記撮像部２６の撮像素子５４は、画素の集合体であるＣＣＤ、或はＣＭＯＳセンサであり、各画素は前記撮像素子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、前記撮像素子５４を通過する前記撮像光軸５３を原点とした座標系での位置が特定される。
【００５１】
前記射出方向検出部２７は、前記モータ５２ａ，５２ｂに入力される駆動パルスをカウントすることで、該モータ５２ａ，５２ｂの回転角を検出する。或は、該モータ５２ａ，５２ｂに設けられたエンコーダからの信号に基づき、前記モータ５２ａ，５２ｂの回転角を検出する。又、前記射出方向検出部２７は、前記モータ５２ａ，５２ｂの回転角に基づき、前記光学プリズム４６ａ，４６ｂの回転位置を演算する。更に、前記射出方向検出部２７は、前記光学プリズム４６ａ，４６ｂの屈折率と回転位置に基づき、基準光軸Ｏに対する前記測距光４０の偏角、射出方向を演算し、演算結果は前記演算制御部３３に入力される。
【００５２】
尚、前記光学プリズム４６ａ，４６ｂにそれぞれエンコーダを設け、該エンコーダの検出結果に基づき前記光学プリズム４６ａ，４６ｂの回転位置を演算してもよい。
【００５３】
又、前記追尾光射出部２９は追尾光軸５５を有し、該追尾光軸５５上に発光素子５６、例えば前記測距光４０とは異なる波長の追尾光を射出するレーザダイオード（ＬＤ）が設けられている。又、前記追尾光軸５５上に投光レンズ５７が設けられている。更に、前記追尾光軸５５上に偏向光学部材としての前記第１反射鏡３９が設けられている。尚、前記発光素子５６による追尾光の射出は、前記追尾部３２によって制御される。
【００５４】
前記第１反射鏡３９を透過した追尾光は、該第１反射鏡３９で偏向された前記射出光軸３６と合致する。又、追尾光は前記第２反射鏡４２に反射されることで、前記受光光軸４１（即ち、前記射出光軸３６）と合致する。
【００５５】
又、前記追尾光受光部３１は、偏向光学部材であり波長選択機能を有する第３反射鏡５８、集光レンズ５９、偏向光学部材である第４反射鏡６１、前記追尾光受光素子６２を有している。
【００５６】
前記第３反射鏡５８は前記受光光軸４１上に設けられ、反射追尾光を反射し、波長の異なる前記反射測距光５０を透過する光学特性を有している。又、前記追尾光受光部３１は、前記第３反射鏡５８によって前記受光光軸４１から分岐された追尾光受光光軸６３を有し、前記第４反射鏡６１、前記追尾光受光素子６２は前記追尾光受光光軸６３上に設けられている。又、前記集光レンズ５９は、前記第３反射鏡５８と前記第４反射鏡６１の間に配設されている。
【００５７】
ターゲットの検出、追尾が行われる場合は、測定対象物として再帰反射性を有する反射鏡、例えば前記プリズム６が用いられる。該プリズム６で反射された反射追尾光は、前記光軸偏向部４５を透過し、前記第３反射鏡５８で反射され、前記集光レンズ５９で集光され、前記第４反射鏡６１により前記追尾光受光光軸６３上に偏向され、前記追尾光受光素子６２に受光される。該追尾光受光素子６２は、画素の集合体であるＣＣＤ、或はＣＭＯＳセンサであり、各画素は前記追尾光受光光軸６３の位置を基準位置とし、前記追尾光受光素子６２上での位置が特定できる様になっている。前記追尾光受光素子６２は、反射追尾光を受光し、該追尾光受光素子６２上での受光に基づき受光信号を発する。該受光信号は、前記追尾部３２に入力される。
【００５８】
該追尾部３２は、反射追尾光の前記追尾光受光素子６２の受光を基に前記プリズム６を検出し、更に前記追尾光受光素子６２上での位置を演算する。前記追尾部３２は、前記追尾光受光素子６２の基準位置と、前記プリズム６の受光位置との偏差を演算し、演算結果は前記演算制御部３３に入力される。該演算制御部３３は、基準位置と受光位置との偏差に基づき、偏向方向を演算し、演算結果に基づき受光位置が基準位置に合致する様前記光軸偏向部４５を制御する。
【００５９】
前記演算制御部３３は、入出力制御部、演算器（ＣＰＵ）、記憶部等から構成されている。該記憶部には測距作動を制御する測距プログラム、後述するターゲットを検出する為の検出プログラム、追尾作動を制御する追尾プログラム、前記モータドライバ２８に前記モータ５２ａ，５２ｂの駆動を制御させる為のプリズム制御プログラム、前記上下駆動モータ１５と前記左右駆動モータ１９の駆動を制御する為の本体制御プログラム、前記射出方向検出部２７からの前記測距光４０の射出方向の演算結果、前記上下回転角検出器１６と前記左右回転角検出器２２の検出結果に基づき前記測距光４０の方向角（水平角、鉛直角）を演算する方向角演算プログラム、前記表示部３５に画像データ、測距データ等を表示させる為の画像表示プログラム等のプログラムが格納されている。更に、前記記憶部には、測距データ、画像データ、前記光学プリズム４６ａ，４６ｂの回転位置データ、前記モータ５２ａ，５２ｂを制御する際の設定値データ等が格納される。
【００６０】
次に、前記光軸偏向部４５による偏向作動について、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）を参照して説明する。尚、図５（Ａ）では説明を簡略化する為、前記光学プリズム４６ａ，４６ｂについて、前記プリズム要素４７ａ，４７ｂ、前記プリズム要素４８ａ，４８ｂを分離して示している。又、図５（Ａ）で示される前記プリズム要素４７ａ，４７ｂ、前記プリズム要素４８ａ，４８ｂは最大の偏角が得られる状態となっている。又、最小の偏角は、前記光学プリズム４６ａ，４６ｂのいずれか一方が１８０゜回転した位置である。この時の偏角は０゜となり、射出されるレーザ光線（前記測距光４０）の光軸は前記射出光軸３６と平行となる。前記プリズム要素４７ａ，４７ｂは、例えば±２０°の範囲で測定対象物或は測定対象エリアを前記測距光４０で走査できる様になっている。
【００６１】
前記発光素子３７から前記測距光４０が発せられ、前記測距光４０は前記投光レンズ３８で平行光束とされ、前記測距光軸偏向部４５ａ（前記プリズム要素４７ａ，４７ｂ）を透して測定対象物或は測定対象エリアに向けて射出される。ここで、前記測距光軸偏向部４５ａを透過することで、前記測距光４０は前記プリズム要素４７ａ，４７ｂによって所要の方向に偏向されて射出される。
【００６２】
測定対象物或は測定対象エリアで反射された前記反射測距光５０は、前記反射測距光軸偏向部４５ｂ（前記プリズム要素４８ａ，４８ｂ）を透して入射され、前記結像レンズ４４により前記受光素子４３に集光される。
【００６３】
前記反射測距光５０が前記反射測距光軸偏向部４５ｂを透過することで、前記反射測距光５０の光軸は、前記受光光軸４１と合致する様に前記プリズム要素４８ａ，４８ｂによって偏向される（図５（Ａ））。
【００６４】
又、前記光学プリズム４６ａと前記光学プリズム４６ｂとの回転位置の組合わせにより、射出する前記測距光４０を任意の偏向方向、偏角で変更することができる。
【００６５】
又、前記光学プリズム４６ａと前記光学プリズム４６ｂとの位置関係を固定した状態で（前記光学プリズム４６ａと前記光学プリズム４６ｂとで得られる偏角を固定した状態で）、前記モータ５２ａ，５２ｂにより、前記光学プリズム４６ａと前記光学プリズム４６ｂとを一体に回転することで、前記測距光軸偏向部４５ａを透過した前記測距光４０が描く軌跡は前記射出光軸３６を中心とした円となる。
【００６６】
従って、前記発光素子３７よりレーザ光線（前記測距光４０）を発光させつつ、前記光軸偏向部４５を回転させれば、前記光学プリズム４６ａ，４６ｂにより偏向された任意の方向を中心に、前記測距光４０を円の軌跡で走査させることができる。
【００６７】
尚、前記反射測距光軸偏向部４５ｂは、前記測距光軸偏向部４５ａと一体に回転していることは言う迄もない。
【００６８】
次に、図５（Ｂ）は前記光学プリズム４６ａと前記光学プリズム４６ｂとを相対回転させた場合を示している。前記光学プリズム４６ａにより偏向された光軸の偏向方向を偏向Ａとし、前記光学プリズム４６ｂにより偏向された光軸の偏向方向を偏向Ｂとすると、前記光学プリズム４６ａ，４６ｂによる光軸の偏向は、該光学プリズム４６ａ，４６ｂ間の角度差θとして、合成偏向Ｃとなる。
【００６９】
従って、角度差θを変化させる度に、前記光軸偏向部４５を１回転させ、１回転毎に照射すれば、直線状に前記測距光４０を走査させることができる。又、角度差θを変化させる度に、前記測距光４０を照射した状態で回転させれば、同心多重円状に前記測距光４０を走査させることができる。又、前記光学プリズム４６ａと前記光学プリズム４６ｂを同速度で反対方向に回転させれば、合成偏向Ｃ方向に直線で前記測距光４０を走査させることができる。
【００７０】
更に、図５（Ｃ）に示される様に、前記光学プリズム４６ａの回転速度に対して遅い回転速度で前記光学プリズム４６ｂを回転させれば、角度差θは漸次増大しつつ前記測距光４０が回転されるので、前記測距光４０の走査軌跡はスパイラル状となる。
【００７１】
更に又、前記光学プリズム４６ａ、前記光学プリズム４６ｂの回転方向、回転速度を個々に制御することで、前記測距光４０の走査軌跡を前記射出光軸３６を中心とした放射方向（半径方向の走査）とし、或は水平、垂直方向とする等、種々の走査状態が得られる。
【００７２】
測定の態様としては、前記光軸偏向部４５を所要偏角毎に固定して測距を行うことで、特定の測定点についての測距を行うことができる。更に、前記光軸偏向部４５の偏角を偏向しつつ、測距を実行することで、即ち前記測距光４０を走査しつつ測距を実行することで、走査軌跡上の測定点についての測距データ（点群データ）を取得することができる。
【００７３】
各測距光４０の射出方向角は、前記モータ５２ａ，５２ｂそれぞれの回転角及び前記上下回転角検出器１６と前記左右回転角検出器２２の検出結果により検出でき、射出方向角と前記測距データとを関連付けることで、３次元の測距データを取得することができる。
【００７４】
前述した様に、前記撮像部２６の画角は例えば５０°の広画角であり、前記測量装置２を概略前記ターゲット３に向けることで、前記撮像部２６の画角内に前記ターゲット３を容易に捉えることができる。従って、測定者は視覚によって前記表示部３５に表示された画像から、前記プリズム６を押し、或は該プリズム６を選択することができる。この為、従来の様に望遠鏡を用いて前記プリズム６を視準する必要がない。
【００７５】
尚、前記撮像部２６の画角は前記光軸偏向部４５の偏向範囲と一致又は略一致しており、前記撮像部２６が撮像した画像中から前記プリズム６を選択することで、選択された該プリズム６に向って前記測距光４０が偏向される様、前記光学プリズム４６ａ，４６ｂを回転させることができる。又、前記プリズム６が前記撮像部２６の撮像範囲外にある場合には、測定対象物が前記撮像部２６の撮像範囲内に位置する様、前記上下駆動モータ１５と前記左右駆動モータ１９とを駆動させる。尚、前記プリズム６が撮像範囲内にあるかどうかは、前記撮像部２６が取得した画像から前記プリズム６の有無を確認するか、前記表示部３５に表示された画像から確認することができる。
【００７６】
前記基準光軸Ｏと前記撮像光軸５３は平行であり、且つ両光軸は既知の関係であるので、前記光軸偏向部４５による偏向方向、偏向角度（射出方向角）を検出することで、前記演算制御部３３は前記撮像部２６で取得した画像上で、前記撮像素子５４の原点と前記測距光軸３０とを一致させることができる。更に、前記演算制御部３３は、基準光軸Ｏに対する前記測距光４０の射出方向角を検出することで、該射出方向角に基づき画像上に測定点（前記測距光４０の照射点）を特定できる。従って、測定点の３次元の測距データと前記撮像部２６で取得した画像の関連付けは容易に行え、該撮像部２６で取得した画像を３次元データ付きの画像とすることができる。
【００７７】
又、前記測量装置２は、前記追尾光射出部２９及び前記追尾光受光部３１を具備している。前記発光素子５６から追尾光が発せられ、追尾光は前記投光レンズ５７で所定の広がり角を持った光束とされ、前記測距光軸偏向部４５ａ（前記プリズム要素４７ａ，４７ｂ）を透して測定対象物、例えば前記プリズム６に向けて射出される。ここで、前記測距光軸偏向部４５ａを透過することで、追尾光は前記プリズム要素４７ａ，４７ｂによって所要の方向に偏向されて前記測距光軸３０上に射出される。
【００７８】
前記追尾光は、前記プリズム６を含み、又前記追尾光受光素子６２の画像取得範囲をカバーする範囲を照射する。前記プリズム６で反射された反射追尾光は、前記反射測距光軸偏向部４５ｂ（前記プリズム要素４８ａ，４８ｂ）を透して入射され、前記結像レンズ４４、前記第３反射鏡５８、前記集光レンズ５９、前記第４反射鏡６１により前記追尾光受光素子６２に結像される。
【００７９】
前記追尾部３２は、前記追尾光受光素子６２からの受光信号に基づき、反射追尾光の前記追尾光受光素子６２上での受光位置を求め、該受光位置に基づき前記プリズム６の前記追尾光受光素子６２上の位置を検出する。又、前記追尾部３２は、検出結果に基づき、前記追尾光受光素子６２の基準位置（追尾光受光素子６２上の測距光軸３０の位置）との偏差を求める。この偏差は、前記測距光軸３０に対する前記プリズム６の相対偏角、相対偏向方向に対応する。相対偏角、相対偏向方向、及びこの時の前記光学プリズム４６ａ，４６ｂの回転角が、前記演算制御部３３に入力される。尚、前記追尾光射出部２９、前記追尾光受光部３１、前記追尾部３２を総称して追尾部と称してもよい。
【００８０】
前記演算制御部３３は、前記追尾部３２での演算結果に基づき、前記モータ５２ａ，５２ｂの駆動を制御する。前記プリズム６からの反射追尾光が前記追尾光受光素子６２の所定の位置に受光される様、即ち該追尾光受光素子６２の基準位置に対して所定の偏差で受光される様、前記演算制御部３３が前記光学プリズム４６ａ，４６ｂを回転させる。これにより、前記測量装置本体７は静止した状態で、追尾光及び前記測距光４０を所定の偏角を維持した状態で、前記プリズム６の動きに追従させる。即ち、該プリズム６の画像が前記追尾光受光素子６２の基準位置に対して所定偏差を維持する様前記プリズム６を追尾する。
【００８１】
前記光学プリズム４６ａ，４６ｂの個々の回転制御に伴い、前記測距光４０は前記プリズム６の光学中心（前記基準光軸Ｏ）を中心に前記所定偏差を半径として円状に走査される。一方で、前記プリズム６からの反射追尾光（反射像）は、前記光学プリズム４６ａ，４６ｂの回転に伴い、測距光軸３０を中心に前記追尾光受光素子６２上で円状の軌跡を描く（図６参照）。
【００８２】
この時、前記第３反射鏡５８が前記反射測距光５０を反射する光学特性を有する場合、前記反射測距光５０の受光位置は前記追尾光受光素子６２の中心となる。従って、前記プリズム６からの反射追尾光は、図６に示される様に、前記追尾光受光素子６２上で前記測距光軸３０を中心とし、偏差で得られた半径Ｒの円を描く。
【００８３】
図７は、前記プリズム６からの反射像が中心に位置する様画像を重ね合わせ、前記光学プリズム４６ａ，４６ｂの回転に対応させて前記追尾光受光素子６２を回転させた図を示している。この場合、前記測距光軸３０は前記プリズム６の反射像を中心とした半径Ｒｎｏ円を描く。
【００８４】
尚、前記光軸偏向部４５による追尾範囲を超える場合には、前記上下駆動モータ１５、前記左右駆動モータ１９を駆動し、前記測量装置本体７を前記プリズム６に向ける様回転させるのは言う迄もない。
【００８５】
次に、図８のフローチャートを用い、前記測量装置２を用いた前記プリズム６の追尾及び測量について説明する。
【００８６】
ＳＴＥＰ：０１  前記測量装置２で前記ターゲット３が設置された前記測定点１０（図１参照）を測定する際には、先ず前記光軸偏向部４５の偏角を設定し、前記演算制御部３３が前記追尾部３２による前記プリズム６の追尾を開始させる。追尾光が前記追尾光射出部２９より照射されると共に、前記光学プリズム４６ａ，４６ｂが所定の回転状態で回転される。追尾中は、前記追尾光受光素子６２の、前記測距光軸３０に対して設定した偏角の位置に前記プリズム６からの反射追尾光が受光される。
【００８７】
ＳＴＥＰ：０２  前記プリズム６の追尾開始後、前記ポール５の下端を所定の前記測定点１０に合わせ、前記ターゲット３を設置する。
【００８８】
ＳＴＥＰ：０３  該ターゲット３が設置されると、前記測距光４０による距離測定が開始され、前記測定点１０の測量が行われる。前記光学プリズム４６ａ，４６ｂは、前記測距光軸３０に対して所定の偏角で前記プリズム６からの反射追尾光が受光される様回転されている。この時の前記測距光４０は、図１、図７に示される様に、前記プリズム６の光学中心（追尾光軸５５）を中心とした円の軌跡６５でスキャンされる。又、前記ポール５を円スキャンが通過する際の該ポール５迄の距離が測定され、該ポール５の長さ内に円スキャンの前記軌跡６５が収まる様に前記光学プリズム４６ａ，４６ｂの偏角が調整される。尚、前記ターゲット３の測距は、前記プリズム６の追尾の開始と並行して行ってもよい。
【００８９】
ＳＴＥＰ：０４  前記測距光４０が円スキャンされると、前記プリズム６の上下２箇所について、前記ポール５と円スキャンの前記軌跡６５が交差し、２箇所の点群データが取得される。
【００９０】
ＳＴＥＰ：０５  前記演算制御部３３は、取得された点群データに基づき、前記ポール５の上下２箇所について、それぞれ左右両側縁のエッジを検出する。又、前記演算制御部３３は、検出したエッジの３次元座標に基づき、前記プリズム６の光学中心を通る前記ポール５の軸心（図１参照）６６を演算する。尚、該軸心６６は、前記ポール５の半径が既知であるので、点群データに対して前記ポール５と同等の半径を有する円筒をフィッティングさせ、該円筒の軸心を前記軸心６６として演算してもよい。
【００９１】
ＳＴＥＰ：０６  次に、前記演算制御部３３は、前記軸心６６の３次元座標及び前記軌跡６５の半径（偏角）に基づき、前記軸心６６の傾き、即ち前記ポール５の前後方向及び左右方向（鉛直に対する水平２方向）の傾斜角を演算する。
【００９２】
ＳＴＥＰ：０７  前記測距光４０は、前記プリズム６を中心として円の前記軌跡６５を描いている。前記演算制御部３３は、前記軸心６６と平行であり、前記軌跡６５と上側、下側の２点で交差し、且つ前記追尾光軸５５と交差する前記ポール５の周面上の直線を演算する。
【００９３】
ここで、追尾光の照射方向（前記追尾光軸５５の偏向方向）は、前記追尾光受光素子６２の受光位置に基づき検出できる。従って、前記演算制御部３３は、前記直線と前記追尾光軸５５（前記プリズム６の方向ベクトル）との交点を演算し、該交点の３次元座標に基づき前記プリズム６の光学中心の３次元座標を演算することができる。
【００９４】
例えば、前記測距光４０が上側の交点に照射された際の、前記測距光軸３０と前記追尾光軸５５の成す角度をα、前記ポール５の前記測量装置２に対する前後方向の傾斜角（図１中紙面に対して左右方向の傾斜角）をβ、前記測量装置２から前記上側の交点迄の距離をｄ、該上側の交点と前記プリズム６の光学中心間の長さをｌとした場合、ｌ＝ｄｓｉｎα／ｓｉｎβとなる。
【００９５】
従って、前記上側の交点から前記直線に沿って距離ｌだけ下方に位置する点の３次元座標を、前記直線と前記追尾光軸５５との交点として演算することができる。更に、該交点の３次元座標と、前記軸心６６の傾きと前記ポール５の半径（前記直線と前記軸心６６の位置関係）に基づき、前記プリズム６の光学中心の３次元座標を演算することができる。
【００９６】
ＳＴＥＰ：０８  最後に、前記演算制御部３３は、前記プリズム６の光学中心の３次元座標と、該プリズム６の光学中心と前記ポール５の下端間の距離と、前記軸心６６の傾斜角に基づき、前記測定点１０の３次元座標を演算する。
【００９７】
ＳＴＥＰ：０９  他の測定点についても測定を行う場合には、前記ターゲット３を前記他の測定点に設置し、ＳＴＥＰ：０３〜ＳＴＥＰ：０８の処理を再度実行する。又、他に測定する測定点がない場合には測量処理を終了する。
【００９８】
上述の様に、第１の実施例では、前記測距光４０が前記プリズム６の光学中心を中心に円の前記軌跡６５を描く様に前記プリズム６を追尾し、点群データに基づき前記ポール５の前記軸心６６と、該軸心６６の傾斜角と、前記プリズム６の光学中心の３次元座標が演算できる。
【００９９】
従って、該プリズム６の光学中心の３次元座標と、前記軸心６６の傾斜角と、前記プリズム６の光学中心から前記ポール５の下端迄の距離に基づき、前記測定点１０の３次元座標が演算できるので、前記ターゲット３を設置する際に前記プリズム６の光学中心が前記測定点１０の鉛直上に位置する様整準する必要がなく、作業時間の短縮、作業性の向上を図ることができる。
【０１００】
又、前記ポール５が整準されることなく傾いた状態でも、前記測定点１０のプリズム測量が可能であるので、特に複数の測定点を測定する場合の作業時間を大幅に短縮することができる。又、天井や側壁等の測定点についても測定が可能である。
【０１０１】
又、前記ターゲット３に前記ポール５の傾斜を検出する為の部材を別途設ける必要がないので、構成の簡易化及び製作コストの低減を図ることができる。
【０１０２】
次に、図９に於いて、本発明の第２の実施例について説明する。尚、図９中、図１中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。
【０１０３】
第２の実施例では、ポール５の下端に光波距離計６７が設けられている。プリズム６の光学中心と前記光波距離計６７の測定基準位置との距離は既知であり、該光波距離計６７から射出され、測距光として機能するポインタ光６８の光軸は、前記ポール５の軸心６６と同一となっている。前記光波距離計６７は、前記測定基準位置と前記ポインタ光６８が照射される点迄の距離を測定する。
【０１０４】
前記光波距離計６７以外の構成については第１の実施例と同様である。又、前記プリズム６の光学中心の３次元座標、前記軸心６６の傾斜角は第１の実施例と同様の方法により求めることができる。
【０１０５】
第２の実施例の測量装置２により測定点１０を測量する際には、前記光波距離計６７から射出した前記ポインタ光６８を前記測定点１０に合わせ、前記プリズム６の光学中心の３次元座標と、前記軸心６６の傾斜角と、前記プリズム６の光学中心から前記光波距離計６７の測定基準位置と、照射点迄の該光波距離計６７の測距結果に基づき、前記測定点１０の３次元座標を演算することができる。
【０１０６】
第２の実施例に於いても、前記測定点１０の鉛直上に前記プリズム６の光学中心を位置させる必要がないので、ターゲット３の設置作業が容易となり、作業時間の短縮、作業性の向上を図ることができる。
【０１０７】
尚、第１の実施例、第２の実施例では、前記ポール５の半径は、全長に亘って同径となっているが、前記プリズム６の上方と下方とで前記ポール５の半径を異ならせてもよい。該ポール５の半径を異ならせることで、得られる点群データに基づき前記プリズム６に対する前記ポール５の下端の方向が検出可能となる。従って、天井の測定点等、前記プリズム６の下方に前記ポール５の下端が位置しない場合であっても測定点の方向が判別でき、容易に該測定点の３次元座標を演算できる。
【０１０８】
又、第１の実施例、第２の実施例では、前記プリズム６を前記ポール５に設けているが、前記プリズム６は反射板に設けてもよい。この場合、前記ポール５上に前記反射板を設け、該ポール５の軸心６６上に光学中心が位置する様前記プリズム６を設け、該プリズム６の光学中心を通り、前記軸心６６と平行な基準線を前記反射板に形成する。
【０１０９】
前記測定点１０の測量を行なう際には、前記プリズム６を追尾した状態で、前記測距光４０を円スキャンした際の前記軌跡６５と前記基準線との２つの交点の３次元座標を演算し、該２つの交点の３次元座標に基づき前記軸心６６の傾きを演算する。又、前記２つの交点を結ぶ直線と前記追尾光軸５５（前記プリズム６の方向ベクトル）の交点を前記プリズム６の光学中心の３次元座標として演算する。
【０１１０】
従って、該プリズム６の光学中心の３次元座標と、前記軸心６６の傾きと、前記プリズム６の光学中心と前記ポール５の下端間の距離に基づき、前記測定点１０の３次元座標を演算することができる。
【０１１１】
尚、上記では、前記基準線を前記軸心６６と平行な直線としているが、十字状等、前記プリズム６の光学中心を中心に等角度間隔で放射状に形成されれば他の形状であってもよい。この場合、少なくとも３点で前記基準線と前記軌跡６５が交差すればよい。３つの交差点の３次元座標に基づき、前記反射板の向きと傾きが演算できるので、演算結果に基づき前記測定点１０の３次元座標が演算できる。
【符号の説明】
【０１１２】
１              測量システム
２              測量装置
３              ターゲット
５              ポール
６              プリズム
７              測量装置本体
８              托架部
１０            測定点
１６            上下回転角検出器
２２            左右回転角検出器
２５            測距部
２７            射出方向検出部
３２            追尾部
３３            演算制御部
４０            測距光
４５            光軸偏向部
４６ａ，４６ｂ  光学プリズム
５０            反射測距光
５２ａ，５２ｂ  モータ
５６            発光素子
６２            追尾光受光素子
６５            軌跡
６６            軸心
６７            光波距離計
【図１】
2019039863.tif 000003
【図２】
2019039863.tif 000004
【図３】
2019039863.tif 000005
【図４】
2019039863.tif 000006
【図５】
2019039863.tif 000007
【図６】
2019039863.tif 000008
【図７】
2019039863.tif 000009
【図８】
2019039863.tif 000010
【図９】
2019039863.tif 000011