(57)【要約】【課題】光量の損失が生じない、測量データなどの様々なデータを画像表示部に鮮明に表示可能な測量機を提供する。【解決手段】対物レンズ及び焦点調節レンズを有する望遠鏡光学系と、望遠鏡光学系から入射した光が結像するイメージセンサと、を備え、イメージセンサに結像された画像の情報に基づいて観測用画像を表示する画像表示部を設けてある。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズ及び焦点調節レンズを有する望遠鏡光学系と、
前記望遠鏡光学系から入射した光が結像するイメージセンサと、
を備える測量機であって、
前記イメージセンサに結像された画像の情報に基づいて観測用画像を表示する画像表示部を設けたことを特徴とする測量機。
【請求項２】
前記画像表示部は測距値及び測角値を表示可能である請求項１記載の測量機。
【請求項３】
前記画像表示部は前記測量機の本体部に設けられた電子ビューファインダである請求項１または請求項２記載の測量機。
【請求項４】
前記画像表示部は前記測量機の本体部に設けられたディスプレイ部である請求項１または請求項２記載の測量機。
【請求項５】
前記画像表示部は前記測量機の本体部の外部に設けられたモニター部である請求項１または請求項２記載の測量機。
【請求項６】
前記モニター部は、前記測量機の本体部と無線により通信可能である請求項５記載の測量機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は望遠鏡光学系を有し、これにより測点を観察可能な測量機に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
図１０に示すように、従来の測量機は、測量機本体部１１０内に望遠鏡光学系１２０、ＣＣＤ（イメージセンサ）１４０、測距光を送光し測点からの反射光を受光して測距及び測角を行うための測距光学系１５０、望遠鏡光学系１２０により測点を観察するための光学ビューファインダ１６０などを備えている。このうち、望遠鏡光学系１２０は、対物レンズ１２２、反射ミラー１２３、光学フィルタ１２４、焦点調節レンズ１２５、正立プリズム１２６及び光路分岐用プリズム１３０を備えている。また、測距光学系１５０は、光源１５１、測距光用反射ミラー１５２、可動反射ミラー１５４及び受光素子１５３を備えている。このような構成において、対物レンズ１２２から入射した光束は、光学フィルタ１２４、焦点調節レンズ１２５及び正立プリズム１２６を経て、光路分岐用プリズム１３０において一部は電子処理のためにＣＣＤ１４０側へ透過し、残りは光学式十字線表示部１２７を経て光学ビューファインダ１６０に入射し、接眼レンズ１６２を介して観測者１７０によって観測される。
【０００３】
しかしながら、この構成においては、対物レンズ１２２から入射した光束を光路分岐用プリズム１３０によってＣＣＤ１４０側と光学ビューファインダ１６０側に分岐するため、それぞれに入射される光の光量は必然的に小さいものとなる。このため、ＣＣＤ１４０において、結像される画像がコントラストが低い不鮮明なものとなりやすく、光学ビューファインダ１６０においても光量不足のため観測者１７０が測点を視認しにくくなることがある。また、望遠鏡光学系１２０に入射した光束は、光路分岐用プリズム１３０においてその光量に損失が生じるという問題もある。
【０００４】
【特許文献】
特開平１−２５００１３号公報
【０００５】
【発明の目的】
そこで本発明の目的は、光量の損失が生じない、測距値・測角値などの様々なデータを画像表示部にスーパーインポーズして鮮明に表示可能な測量機を提供することにある。
【０００６】
【発明の概要】
上記問題点を解決するために、本発明の測量機においては、対物レンズ及び焦点調節レンズを有する望遠鏡光学系と、望遠鏡光学系から入射した光が結像するイメージセンサと、
を備え、イメージセンサに結像された画像の情報に基づいて観測用画像を表示する画像表示部を設けてある。
【０００７】
画像表示部は測量機の本体部に設けられた電子ビューファインダやディスプレイ部であってもよい。また、画像表示部は前記測量機の本体部の外部に設けられたモニター部とすることも可能である。さらに、モニター部を、測量機の本体部と直接接続せずに無線により通信可能とすることもできる。
【０００８】
【発明の実施形態】
以下、本発明にかかる実施形態を図面を参照しつつ詳しく説明する。図１に示すように、本発明の第１実施形態にかかる測量機は、測量機本体部１０内に望遠鏡光学系２０、望遠鏡光学系２０を介して受光した光束を電子処理するためのＣＣＤ（イメージセンサ）４０、測距光を送光し測点からの反射光を受光して測距及び測角を行うための測距光学系５０、望遠鏡光学系２０を介して測点を観測するための電子ビューファインダ６０（画像表示部）などを備えている。
【０００９】
望遠鏡光学系２０においては、本体部１０の外部に配置される測点（不図示）側から観測者７０側へ、その光軸２１上に順に、対物レンズ２２、反射ミラー２３、入射した光束を望遠鏡光学系２０側と測距光学系５０側に分岐するための光学フィルタ２４、光軸２１に沿って図１の矢印方向に移動可能な焦点調節レンズ２５、正立プリズム２６、光学式十字線（ヘヤー線）表示部２７及びリレーレンズ群２８が配置されている。
【００１０】
観測者７０側の光軸２１上に配置されているＣＣＤ４０には、望遠鏡光学系２０を介して受光した光が結像され、結像した画像の情報は電子処理に供される。ＣＣＤ４０に結像される画像には、光学式十字線表示部２７によって十字線が含まれている。なお、ＣＣＤ４０には、図１及び図２に示すように、ＣＣＤ４０を制御するＣＣＤ制御回路４１と、ＣＣＤ４０に結像した画像を処理するための画像信号処理回路４２からなるＣＣＤ制御処理部４５が接続されている。
【００１１】
測距光学系５０は、測距光を送光するための光源５１と、最下点を支点として揺動することによって光源５１から送光された光束を選択的に測距光用反射ミラー５２側への送光と受光素子５３側への反射とに分けるための可動反射ミラー５４と、光源５１から送光された光束を反射ミラー２３に向かって反射する測距光用反射ミラー５２と、測距光用反射ミラー５２から入射した光束は対物レンズ２２側へ反射し、対物レンズ２２から入射した光束は光学フィルタ２４で反射し、反射ミラー２３で受光素子５３側へ反射する。可動反射ミラー５４で反射された光束（参照光）及び対物レンズ２２から入射した光束（測点からの反射光）が入射する受光素子５３には測距・測角処理部５５が接続されている。測距・測角処理部５５は、受光素子５３で受光した参照光と反射光に基づいて測点についての測距値及び測角値をそれぞれ算出する測距値算出部５６及び測角値算出部５７、並びに、これらの値を処理して電子ビューファインダ６０における画像表示に供するためのデータ処理部５８を備えている。
【００１２】
本体部１０の観測者７０側の側面に設けられた電子ビューファインダ６０は液晶表示部６１と接眼レンズ６２からなり、液晶表示部６１にはＣＣＤ４０に結像された画像の情報に基づいて観測用画像が表示される。液晶表示部６１には表示処理を行うための表示処理部６５が接続されている。表示処理部６５はＣＣＤ制御処理部４５及び測距・測角処理部５５に接続されており、ＣＣＤ制御処理部４５で処理された画像信号及び測距・測角処理部５５で処理された測距値・測角値を液晶表示部６１用のデータに変換して画面を構成する表示処理を行って、例えば図３及び図４のように、液晶表示部６１に測距値及び測角値の測量データ、測点の画像、十字線とを同時に表示させることができる。
【００１３】
以上のように、ＣＣＤ４０（イメージセンサ）に結像された画像の情報に基づいて観測用画像を表示する電子ビューファインダ６０（画像表示部）を設けたことにより、従来の測量機には設けられていた光学ビューファインダを廃止することができる。よって、対物レンズから望遠鏡光学系に入射した光をイメージセンサ側と光学ビューファインダ側に分岐するための分岐光学系が不要となるため、分岐光学系における光量の損失はなくなるとともに、イメージセンサ側と光学ビューファインダ側のそれぞれで光量が不足するという問題がなくなるため、より鮮明な画像をＣＣＤ４０及び液晶表示部６１に結像できる。
【００１４】
また、ＣＣＤ４０に結像された画像の情報（画像信号）を処理して電子ビューファインダ６０に表示することとしているため、鮮明な観測用画像を提供することができる。
【００１５】
さらに、電子ビューファインダ６０を用いているため、測距値・測角値などの測量データ、測点の画像、十字線のほかに、日時等の測定条件、バッテリ残量などの情報を鮮明かつ容易に観測用画像にスーパーインポーズすることができる。
【００１６】
なお、液晶表示部６１は、液晶以外のディスプレイ装置を用いることができる。
【００１７】
第２実施形態
つづいて、図５に基づいて、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態においては、光学式十字線表示部２７を省略し、表示処理部６５内に十字線（ヘヤー線）データを保存したＲＯＭ（不図示）を設けてある点が第１実施形態と異なる。その他の構成は第１実施形態と同様であって、同じ部材については同じ参照符号を使用する。
【００１８】
このように構成した第２実施形態にかかる測量機では、表示処理部６５において、ＣＣＤ制御処理部４５で処理された画像信号及び測距・測角処理部５５で処理された測距値・測角値に基づいて表示処理を行うときに、その内部に設けられたＲＯＭから十字線（ヘヤー線）データも取り込み、液晶表示部６１に測距値・測角値などの測量データと測点の画像とともに十字線（ヘヤー線）を表示することができる。
なお、その他の作用、効果、変形例は第１実施形態と同様である。
【００１９】
第３実施形態
つづいて、図６及び図７に基づいて、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態においては、第１実施形態と同じ部材については同じ参照符号を使用する。第３実施形態においては、第１実施形態の電子ビューファインダ６０のほかに、本体部１０の観測者７０側の側面にディスプレイ部としての液晶表示部８０を設けてある。液晶表示部６１の約１０倍の画面面積を有する液晶表示部８０を、本体部１０の側面に配置したことにより、本体部１０から離れた位置から観測者７０は液晶表示部８０の画面を観察可能であり、視準及びそれに関連する作業の効率が向上する。
【００２０】
さらに、本体部１０の外部には、本体部１０内に設けられたインターフェイスコントローラ９０及び接続ケーブル９６を介してモニター部としての画像表示機８１が接続されている。画像表示機８１には、表示処理部６５から入力された信号を画像表示機８１用の信号に変換して出力するインターフェイスコントローラ９０からの信号を受けて、測点の画像、測量データ、十字線などを表示することができる。画像表示機８１は、本体部１０とは独立して任意の方向に向けることができるため、視準及びそれに関連する作業の自由度及び効率が向上する。もちろん、液晶表示部８０及び画像表示機８１の一方のみを設けるようにしてもよい。また、画像表示機８１としてはＣＲＴ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどのディスプレイ装置を用いることができる。なお、その他の構成、作用、効果、変形例は第１実施形態と同様である。
【００２１】
第４実施形態
つづいて、図８及び図９に基づいて、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態においては、第１実施形態と同じ部材については同じ参照符号を使用する。第４実施形態においては、本体部１０の外部において、無線モデム９１、９２によって本体部１０と通信可能なモニター部としての画像表示機８１が設けてある。
【００２２】
本実施形態においては、表示処理部６５から出力された信号はインターフェイスコントローラ９０において画像表示機８１用の信号に変換されて接続ケーブル９７を介して無線モデム９１へ出力される。無線モデム９１では、インターフェイスコントローラ９０から入力された信号を無線用の信号に変換して所定のプロトコルにしたがって発信する。無線モデム９１から発信された信号は無線モデム９２で受信され、接続ケーブル９８によって接続された画像表示機８１内に設けられたインターフェイスコントローラ９３において無線用の信号から画像表示用の信号に逆変換され、画像表示機８１内に設けられた表示処理部９４を経て表示部９５に測点の画像、測量データ、十字線などが表示される。
【００２３】
画像表示機８１は、本体部１０とは独立して任意の位置に配置することができるため、視準及びそれに関連する作業の自由度及び効率が向上する。もちろん、画像表示機８１を測点付近に置いて観測者がリモコンで測量機を動作させて自動視準することも可能となるため、作業性の向上とともにコスト削減を図ることができる。なお、その他の構成、作用、効果、変形例は第１実施形態及び第３実施形態と同様である。
【００２４】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、光量の損失が生じない、測距値、測角値の測量データなどの様々なデータを画像表示部にスーパーインポーズして鮮明に表示可能な測量機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる測量機本体の構成を示した断面図である。
【図２】第１実施形態にかかる測量機の電子ビューファインダの制御系の構成を示したブロック図である。
【図３】第１実施形態にかかる測量機の電子ビューファインダの表示の例を示した図である。
【図４】第１実施形態にかかる測量機の電子ビューファインダの表示の例を示した図である。
【図５】第２実施形態にかかる測量機本体の構成を示した断面図である。
【図６】第３実施形態にかかる測量機の構成を示した図である。
【図７】第３実施形態にかかる測量機の電子ビューファインダの制御系の構成を示したブロック図である。
【図８】第４実施形態にかかる測量機の構成を示した図である。
【図９】第４実施形態にかかる測量機の電子ビューファインダの制御系の構成を示したブロック図である。
【図１０】従来の測量機の構成を示した断面図である。
【符号の説明】
１０  測量機本体
２０  望遠鏡光学系
２２  対物レンズ
２５  焦点調節レンズ
２６  正立プリズム
４０  ＣＣＤ（イメージセンサ）
６０  電子ビューファインダ（画像表示部）
８０  液晶表示部（ディスプレイ部）
８１  画像表示機（モニター部）
９１  無線モデム
９２  無線モデム
【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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