(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測距光を発する光源と、前記測距光を測定対象物の方向に偏向する高低回動ミラーと、前記測距光を前記高低回動ミラーよりも高速で偏向し、前記測距光に高低方向の振幅を与える高速偏向ミラーと、前記測距光を照射する測距光照射部と、前記高速偏向ミラー及び前記高低回動ミラーの駆動を制御する演算制御部とを具備し、前記高速偏向ミラーは前記高低回動ミラーの光軸通過部分に設けられ、前記測距光は前記高速偏向ミラーを介して照射され、前記測定対象物で反射された反射測距光は集光部材を介して受光されることを特徴とする測量装置。
【請求項２】
前記高速偏向ミラーは、前記高低回動ミラーの一面に設けられ、前記高低回動ミラーの他方の面を反射鏡とした請求項１の測量装置。
【請求項３】
前記高低回動ミラーは、該高低回動ミラーに於けるミラー面は前記高速偏向ミラーのミラー面を利用して構成され、該高速偏向ミラーを保持する保持部を駆動する駆動部により前記測距光を測定対象物の方向に偏向する請求項１の測量装置。
【請求項４】
測距光を発する光源と、前記測距光を測定対象物の方向に偏向する高低回動ミラーと、前記測距光を前記高低回動ミラーよりも高速で偏向し、前記測距光に高低方向の振幅を与える高速偏向ミラーと、前記測距光を照射する測距光照射部と、前記高速偏向ミラー及び前記高低回動ミラーの駆動を制御する演算制御部とを具備し、前記高速偏向ミラーは前記光源と前記高低回動ミラー間の測距光光路上に設けられ、前記測距光は前記高速偏向ミラーに反射されて前記高低回動ミラーに入射され、前記測定対象物で反射された反射測距光は集光部材を介して受光されることを特徴とする測量装置。
【請求項５】
前記測距光照射部は、測距光を回転照射する回動部、前記高速偏向ミラーで反射された光路上に設けられたイメージローテータ及び該イメージローテータを回動させるイメージローテータ回動部とを有し、前記回動部は前記高速偏向ミラーで反射された前記測距光の偏向方向を測定対象物の方向に向ける様、前記イメージローテータ回動部により調整可能に構成される請求項４の測量装置。
【請求項６】
前記測距光照射部は、測距光を測定対象物の方向に偏向する高低回動ミラーを有し、前記高速偏向ミラーは相対向して２つ設けられ、該２つの高速偏向ミラーは反射面の可動方向が異なり、該２つの高速偏向ミラーを経て射出される測距光の偏向方向が前記測定対象物の方向に向く様に調整可能な様に構成された請求項４の測量装置。
【請求項７】
前記測距光は偏向範囲拡大部材を通して高低方向の偏向範囲が拡大されて照射される請求項５又は請求項６の測量装置。
【請求項８】
少なくとも１が傾斜した２以上の扇状ビームを回転照射する扇状ビーム照射部と、測定対象物から反射された反射扇状ビームを受光する扇状ビーム受光部と、前記扇状ビーム照射部の扇状ビーム照射方向を検出する扇状ビーム照射方向検出部とを更に有し、前記演算制御部は前記扇状ビーム受光部と前記扇状ビーム照射方向検出部からの信号に基づき測定対象物の方向を演算する請求項１又は請求項４の測量装置。
【請求項９】
前記演算制御部は、照射される測距光が前記測定対象物を照射する様、前記高速偏向ミラー、前記回動部を制御する請求項５の測量装置。
【請求項１０】
前記演算制御部は、得られた測定対象物の方向に基づき照射される測距光が前記測定対象物を照射する様、前記高速偏向ミラーを制御する請求項８の測量装置。
【請求項１１】
前記高速偏向ミラーはＭＥＭＳミラーである請求項１〜請求項６のいずれかの測量装置。
【請求項１２】
測距光を発する光源と、前記測距光を測定対象物の方向に偏向する高低回動ミラーと、前記高低回動ミラーの光軸通過部分に設けられ、前記測距光を前記高低回動ミラーよりも高速で偏向する高速偏向ミラーを有し、前記測距光を照射する測距光照射部と、該測距光照射部からの測距光の照射方向を検出する照射方向検出部と、測定対象物からの反射光に基づき測距を行う測距部と、少なくとも１が傾斜した２以上の扇状ビームを回転照射する扇状ビーム照射部と、第１通信部と、前記高低回動ミラーと前記高速偏向ミラーの駆動を制御する演算制御部とを具備する測量装置と、
前記測距光を反射する反射体と、扇状ビームを受光する扇状ビーム受光部と、該扇状ビーム受光部からの信号を前記第１通信部に送信する第２通信部を具備する受光装置とを有することを特徴とする測量システム。
【請求項１３】
前記高低回動ミラーの一面に、前記高速偏向ミラーが設けられ、前記高低回動ミラーの他方の面を反射鏡とした請求項１２の測量システム。
【請求項１４】
測距光を発する光源と、前記測距光を測定対象物の方向に偏向する高低回動ミラーと、前記光源と前記高低回動ミラー間の測距光光路上に設けられ、前記測距光を偏向して前記高低回動ミラーに入射させ、前記測距光を前記高低回動ミラーよりも高速で偏向する高速偏向ミラーを有し、前記測距光を照射する測距光照射部と、該測距光照射部からの測距光の照射方向を検出する照射方向検出部と、測定対象物からの反射光に基づき測距を行う測距部と、少なくとも１が傾斜した２以上の扇状ビームを回転照射する扇状ビーム照射部と、第１通信部と、前記高低回動ミラーと前記高速偏向ミラーの駆動を制御する演算制御部とを具備する測量装置と、
前記測距光を反射する反射体と、扇状ビームを受光する扇状ビーム受光部と、該扇状ビーム受光部からの信号を前記第１通信部に送信する第２通信部を具備する受光装置とを有することを特徴とする測量システム。
【請求項１５】
前記測定対象物で反射された反射測距光は集光部材を介して受光される請求項１２又は請求項１４の測量システム。
【請求項１６】
前記測距光照射部は、測距光を回転照射する回動部、前記高速偏向ミラーで反射された光路上に設けられたイメージローテータ及び該イメージローテータを回動させるイメージローテータ回動部とを有し、前記高速偏向ミラーで反射された測距光を測定対象物の方向に向ける様前記イメージローテータ回動部により調整可能に構成された請求項１４の測量システム。
【請求項１７】
前記高速偏向ミラーは相対向して２つ設けられ、該２つの高速偏向ミラーは反射面の可動方向が異なり、該２つの高速偏向ミラーを経て射出される測距光の偏向方向が調整可能な様に構成された請求項１４の測量システム。
【請求項１８】
前記測距光は偏向範囲拡大部材を通して高低方向の偏向範囲が拡大されて照射され、前記測定対象物で反射された反射測距光は集光部材を介して受光される請求項１２又は請求項１４又は請求項１６又は請求項１７の測量システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１人又は複数の測量作業者の共同作業により測量を行う場合の測量装置及び測量システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
土木工事、例えば道路工事等に伴う測量では、道路両側位置測定、高低差の測定、道路幅の測定等があり、複数の測定点を並行して測定する為、測量作業は複数人の測量作業者による共同作業となる。
【０００３】
複数の測定点を同時に測定可能とした測量装置として特許文献１に示されるものがある。
【０００４】
特許文献１（特開２００６−３３７３０２号公報）の測量装置は、少なくとも１つが傾斜した３以上の扇状レーザ光線から成る基準面形成用レーザ光線を回転照射し、基準面を形成すると共に測定対象物側の受光部が複数の扇状レーザ光線を受光する時間差で、仰角を測定し、又測定対象物からの反射レーザ光線を受光し、その時の扇状レーザ光線の照射方向から水平角を測定する。又、前記測量装置は、上下に広がる測距光を回転照射し、測定対象物からの反射測距光を受光して測定対象物迄の光波距離測定を行う。又、測定対象物の高低方向の位置は、仰角と測距距離に基づき演算され、測定対象物の３次元の位置測定が行われる。
【０００５】
前記測量装置は、上下に広がりを有する扇状レーザ光線、測距光を回転照射することで扇状レーザ光線、測距光の照射範囲内に存在する測定対象物、即ち水平方向では全周、高低方向では両レーザ光線の上下の広がりの範囲にある複数の測定対象物を同時に測定（マルチ測定）することができる。
【０００６】
前記測量装置では、上下に広がりを有する測距光を回転照射し、測定対象物からの反射光を受光して光波距離測定を行っているので、測距光の光強度が小さくなり、ノイズ光の影響を受け易くなり、測定精度が低下し易い。更に、測距光を高速で回転しているので、１回の測定時間が短く、平均化する測距データも少ないので、測定精度が高められない。更に、測定精度を高めるには多数回の回転照射が必要となり、測定時間が長くなり、作業性が低下する。
【０００７】
更に、測距光が上下に広がっているので、測距距離が大きくなると、受光強度の低下が大きく、測距可能距離を拡大することができない等の問題を有していた。
【０００８】
尚、高精度で測定点の測定が可能なものとしてトータルステーションがあり、トータルステーションでは追尾機能を有し、例えば測設作業の様に測量作業者が測定対象物（プリズム）を測定点毎に移動し、トータルステーションは測定対象物を追尾して測定点毎に測定を行っている。
【０００９】
追尾機能を有するトータルステーションでは、１人作業（ワンマン測定）が可能であり、高精度の測定が可能であり、又測定作業性も優れているが、多点を同時に測定することができないので、多点を並行して測定することが必要な場合では、著しく作業性が低下する。
【００１０】
尚、少なくとも１つが傾斜した２以上の扇状レーザ光線を回転照射して水平基準面を形成し、前記傾斜した扇状レーザ光線の傾斜角より前記水平基準面に対する仰角を求めることについては、特許文献２に示されている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−３３７３０２号公報
【００１２】
【特許文献２】特開２００４−２１２０５８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、多点を同時に測定するマルチ測定が可能であると共に、ワンマン作業を可能にし、更に高精度の測定を可能とする測量装置及び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】
【００１４】
本発明は、測距光を発する光源と、前記測距光を測定対象物の方向に偏向する高低回動ミラーと、前記測距光を前記高低回動ミラーよりも高速で偏向する高速偏向ミラーと、前記測距光を照射する測距光照射部と、前記高速偏向ミラー及び前記高低回動ミラーの駆動を制御する演算制御部とを具備する測量装置に係るものである。
【００１５】
又本発明は、前記高速偏向ミラーは、前記測距光に高低方向の振幅を与える測量装置に係り、又前記高速偏向ミラーは前記高低回動ミラーの光軸通過部分に設けられ、前記測距光は前記高速偏向ミラーを介して照射され、前記測定対象物で反射された反射測距光は集光部材を介して受光される測量装置に係り、又前記高低回動ミラーの一面に、前記高速偏向ミラーを設け、前記高低回動ミラーの他方の面を反射鏡とした測量装置に係り、又前記高低回動ミラーは、該高低回動ミラーに於けるミラー面は前記高速偏向ミラーのミラー面を利用して構成され、該高速偏向ミラーを保持する保持部を駆動する駆動部により前記測距光を測定対象物の方向に偏向する測量装置に係り、又前記測距光照射部は、測距光を回転照射する回動部、イメージローテータ及び該イメージローテータを回動させるイメージローテータ回動部とを有し、前記回動部は前記高速偏向ミラーで反射された前記測距光の偏向方向を測定対象物の方向に向ける様、前記イメージローテータ回動部により調整可能に構成される測量装置に係り、又前記測距光照射部は、測距光を測定対象物の方向に偏向する高低回動ミラーを有し、前記高速偏向ミラーは相対向して２つ設けられ、該２つの高速偏向ミラーは反射面の可動方向が異なり、該２つの高速偏向ミラーを経て射出される測距光の偏向方向が前記測定対象物の方向に向く様に調整可能な様に構成された測量装置に係り、又前記測距光は偏向範囲拡大部材を通して高低方向の偏向範囲が拡大されて照射され、前記測定対象物で反射された反射測距光は集光部材を介して受光される測量装置に係り、又少なくとも１が傾斜した２以上の扇状ビームを回転照射する扇状ビーム照射部と、測定対象物から反射された反射扇状ビームを受光する扇状ビーム受光部と、前記扇状ビーム照射部の扇状ビーム照射方向を検出する扇状ビーム照射方向検出部とを更に有し、前記演算制御部は前記扇状ビーム受光部と前記扇状ビーム照射方向検出部からの信号に基づき測定対象物の方向を演算する測量装置に係り、又前記演算制御部は、得られた測定対象物の方向に基づき照射される測距光が前記測定対象物を照射する様、前記高速偏向ミラー、前記回動部を制御する測量装置に係り、更に又前記高速偏向ミラーはＭＥＭＳミラーである測量装置に係るものである。
【００１６】
又本発明は、測距光を発する光源と、前記測距光を測定対象物の方向に偏向する高低回動ミラーと、前記測距光を前記高低回動ミラーよりも高速で偏向する高速偏向ミラーを有し、前記測距光を照射する測距光照射部と、該測距光照射部からの測距光の照射方向を検出する照射方向検出部と、測定対象物からの反射光に基づき測距を行う測距部と、少なくとも１が傾斜した２以上の扇状ビームを回転照射する扇状ビーム照射部と、第１通信部と、前記高低回動ミラーと前記高速偏向ミラーの駆動を制御する演算制御部とを具備する測量装置と、前記測距光を反射する反射体と、扇状ビームを受光する扇状ビーム受光部と、該扇状ビーム受光部からの信号を前記第１通信部に送信する第２通信部とを有する測量システムに係るものである。
【００１７】
又本発明は、前記高速偏向ミラーは前記高低回動ミラーの光軸通過部分に設けられ、前記測距光は前記高速偏向ミラーを介して照射され、前記測定対象物で反射された反射測距光は集光部材を介して受光される測量システムに係り、又前記高低回動ミラーの一面に、前記高速偏向ミラーを設け、前記高低回動ミラーの他方の面を反射鏡とした測量システムに係り、又前記測距光照射部は、測距光を回転照射する回動部、イメージローテータ及び該イメージローテータを回動させるイメージローテータ回動部とを有し、前記高速偏向ミラーで反射された測距光を測定対象物の方向に向ける様前記イメージローテータ回動部により調整可能に構成された測量システムに係り、又前記測距光照射部は、測距光を測定対象物の方向に偏向する高低回動ミラーを有し、前記高速偏向ミラーは相対向して２つ設けられ、該２つの高速偏向ミラーは反射面の可動方向が異なり、該２つの高速偏向ミラーを経て射出される測距光の偏向方向が調整可能な様に構成された測量システムに係り、更に又前記測距光は偏向範囲拡大部材を通して高低方向の偏向範囲が拡大されて照射され、前記測定対象物で反射された反射測距光は集光部材を介して受光される測量システムに係るものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、測距光を発する光源と、前記測距光を測定対象物の方向に偏向する高低回動ミラーと、前記測距光を前記高低回動ミラーよりも高速で偏向する高速偏向ミラーと、前記測距光を照射する測距光照射部と、前記高速偏向ミラー及び前記高低回動ミラーの駆動を制御する演算制御部とを具備するので、広範囲に複数の測定対象物がある場合は、扇状測距光を回転照射することで複数の測定対象物について同時に測定が可能であり、又測定対象物が１つの場合はスポット光を照射して測定できるので、高精度の測定が可能であり、１台の測量装置により複数の測定対象物に対して広範囲の測定と、高精度の測定が可能であり、更に、扇状測距光はスポット光を振幅して形成する為、光強度の低下はなく遠距離の測定が可能である。
【００１９】
又本発明によれば、少なくとも１が傾斜した２以上の扇状ビームを回転照射する扇状ビーム照射部と、測定対象物から反射された反射扇状ビームを受光する扇状ビーム受光部と、前記扇状ビーム照射部の扇状ビーム照射方向を検出する扇状ビーム照射方向検出部とを更に有し、前記演算制御部は前記扇状ビーム受光部と前記扇状ビーム照射方向検出部からの信号に基づき測定対象物の方向を演算するので、測定対象物からの反射光が迅速に又確実に得られ、測定作業の能率が向上する。
【００２０】
更に又本発明によれば、測距光を発する光源と、前記測距光を測定対象物の方向に偏向する高低回動ミラーと、前記測距光を前記高低回動ミラーよりも高速で偏向する高速偏向ミラーを有し、前記測距光を照射する測距光照射部と、該測距光照射部からの測距光の照射方向を検出する照射方向検出部と、測定対象物からの反射光に基づき測距を行う測距部と、少なくとも１が傾斜した２以上の扇状ビームを回転照射する扇状ビーム照射部と、第１通信部と、前記高低回動ミラーと前記高速偏向ミラーの駆動を制御する演算制御部とを具備する測量装置と、前記測距光を反射する反射体と、扇状ビームを受光する扇状ビーム受光部と、該扇状ビーム受光部からの信号を前記第１通信部に送信する第２通信部とを有するので、前記測量装置と測定対象物間でのデータの授受、測定情報の授受が行え、広範囲での測定が効率よく行えるという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】
【００２１】
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。
【００２２】
先ず、図１、図２により本発明の実施の形態に於ける測量システムの概要を説明する。
【００２３】
該測量システムは、測量装置１と少なくとも１つの受光装置７とを具備しており、前記測量装置１と前記受光装置７は通信手段により、相互にデータの授受が可能となっている。
【００２４】
図１は、前記測量装置１と複数の測定対象物２により、マルチ測定を行う場合を示している。
【００２５】
前記測量装置１は、三脚８を介して既知点に設置され、基準面形成用レーザ光線５を定速で回転照射すると共に、測距光６を回転照射可能である。前記測定対象物２は、反射プリズムを含む前記受光装置７、ポール１０を有し、前記受光装置７は前記ポール１０の既知の高さに設けられている。前記受光装置７は、前記測量装置１から照射されるレーザ光線を受光すると共に前記測量装置１に対してレーザ光線を反射する。
【００２６】
前記測量装置１は、前記受光装置７から反射される前記測距光６を受光することで複数箇所の前記受光装置７迄の距離を測定可能としている。
【００２７】
基準面形成部３は、少なくとも１つが傾斜した２以上の扇状レーザ光線から成る前記基準面形成用レーザ光線５（図中では３つの扇状レーザ光線で構成され光束断面がＮ字状となっている（以下省略する場合は、Ｎ字状扇状ビームと称す））を定速で回転照射して水平基準面を形成する。
【００２８】
前記基準面形成用レーザ光線５を回転照射し、前記受光装置７が２以上の扇状レーザ光線を受光した場合の受光時の時間差を求めることで、該時間差と前記傾斜した扇状レーザ光線の傾斜角より前記測量装置１を中心とした前記水平基準面に対する仰角を求めることができる。又、仰角を基に傾斜基準面の設定が可能である。
【００２９】
測距光照射部４は前記測距光６を回転照射する。該測距光６は小径の略平行光束であるスポット光測距光６ｂであり、後述の高速偏向ミラー６２により高速に高低方向に駆動可能とされる。又、高速に振動されることによって、振幅を与え、実質的に扇状測距光６ａを形成することも可能である。
【００３０】
前記扇状測距光６ａは、光学的に光束断面を高低方向に拡大する場合と、小径のスポット光を高低方向に所要角度で往復走査した場合が含まれる。
【００３１】
前記扇状測距光６ａが照射される場合は、広がりの範囲内にある前記測定対象物２からの反射測距光を受光して、前記測定対象物２迄の距離測定を行う。前記扇状測距光６ａが回転照射されることで、複数の前記測定対象物２についての距離測定を同時に行うことができる。又、前記基準面形成用レーザ光線５によって測定された仰角と、前記扇状測距光６ａによって測定された距離とで各前記測定対象物２について高さ方向の位置が測定できる。
【００３２】
図２は、ワンマン測定を行う場合を示している。ワンマン測定を行う場合は、前記測距光照射部４からは前記スポット光測距光６ｂが照射される。
【００３３】
先ず、前記測量装置１から前記基準面形成用レーザ光線５を回転照射する。前記受光装置７は２以上の扇状レーザ光線の受光時間差により仰角を測定し、測定結果が前記測量装置１に送信される。該測量装置１は仰角を受信すると共に前記測定対象物２からの反射光を受光し、受光した時点での角度検出器の値により水平角度を検出する。尚、仰角については、前記測量装置１の前記測定対象物２からの反射光の受光時間差により仰角を演算してもよい。
【００３４】
水平角と、仰角により、前記測量装置１から前記受光装置７の方向が分り、その方向にスポット光測距光６ｂを射出する。この時の測距光はビーム径が小さく、略平行なレーザ光線となっている。前記スポット光測距光６ｂが前記受光装置７を照射し、該受光装置７からの反射測距光が前記測量装置１に受光されると、前記基準面形成用レーザ光線５の回転照射は停止され、追尾による測定が開始される。
【００３５】
尚、前記基準面形成用レーザ光線５により前記測定対象物２が検出できなかった場合は、前記扇状測距光６ａ、又は前記追尾光２５を連続発光させ、高低方向に動かしながら回転照射し、前記測定対象物２の探索を行ってもよい。
【００３６】
ワンマン測定では、前記測距光６の径は小さく、光強度は大きいので、ノイズ光の影響は小さく、遠距離迄の距離測定が可能である。又、前記受光装置７を追尾しながらの測定であるので測定時間は充分とれ、測定精度は高い。
【００３７】
上記した様に、本発明では、マルチ測定の場合とワンマン測定の場合で、異なるビーム形状の前記測距光６を選択して照射可能であり、マルチ測定の場合は上下に広がり角を有する前記扇状測距光６ａが照射され、ワンマン測定の場合はビーム径が小さく広がりの少ない前記スポット光測距光６ｂが照射される。
【００３８】
図３〜図７に於いて、本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００３９】
前記測量装置１は、整準部１１及び該整準部１１を介して三脚８（図２参照）に取付けられる本体部１２、該本体部１２に回転自在に設けられた回動部１３から主に構成されている。
【００４０】
前記整準部１１は前記測量装置１の整準を行うと共に、垂直下方に射出するポイントレーザ射出部１４を有し、ポイントレーザ光線が照射する地表のポイントによって前記測量装置１の設置位置が分る様になっている。
【００４１】
前記本体部１２には測距部１５、測距光学部１６、高低回転軸傾斜検出部１７、チルトセンサ１８、演算制御部１９、通信部２１、電源部２２等が収納されている。
【００４２】
前記測距部１５は、測距光光源（図示せず）、追尾光光源（図示せず）を有し、前記測距光６を第１グラスファイバ２４を介し前記測距光学部１６より射出し、又追尾光２５を第２グラスファイバ２６を介し前記測距光学部１６より射出する様になっており、又測定対象物２から反射された反射測距光６′は前記測距光学部１６を介して受光され、第３グラスファイバ２７によって前記測距部１５に導かれる様になっている。
【００４３】
該測距部１５は、前記反射測距光６′と前記測距光６を分割して得られた内部参照光（図示せず）との比較により距離測定を行う。
【００４４】
前記チルトセンサ１８によって前記本体部１２の傾斜が検出される。前記回動部１３の下端には反射鏡である回転リング２８が設けられ、前記高低回転軸傾斜検出部１７は前記回転リング２８に対向して設けられている。
【００４５】
前記高低回転軸傾斜検出部１７は、前記回転リング２８に検出光を照射すると共に前記回転リング２８で反射された検出光を受光センサ２９によって受光し、該受光センサ２９上での検出光の受光位置のずれによって前記回転リング２８の傾き、即ち前記回動部１３の回転軸心の傾きを検出する様になっている。
【００４６】
前記回転リング２８は水平角検出エンコーダ３１のパターンリングを兼ねており、パターン検出部３２からの信号により、水平角が検出される。尚、前記水平角検出エンコーダ３１は基準点を有しており、該基準点からの角度が検出可能なアブソリュートエンコーダとなっている。
【００４７】
前記測距光学部１６について、図５を参照して説明する。
【００４８】
図５中、３０は測距光軸であり、前記回動部１３の回転軸心と合致している。前記測距光軸３０上に集光レンズ３６、ミラー３５、ビームスプリッタ３７が配設され、該ビームスプリッタ３７からの反射光軸４７上には集光レンズ４３、追尾光受光センサ４４が配設され、前記ビームスプリッタ３７の透過光軸４８上には集光レンズ４５、画像受光センサ４６が配設される。
【００４９】
前記測距光６はミラー３３ａにより反射され、又前記追尾光２５はミラー３３ｂにより前記測距光６と同一光路上に反射される。前記測距光６と前記追尾光２５とは波長が異なっており、前記ミラー３３ｂは前記測距光６を透過し、前記追尾光２５を反射する様に反射膜が形成されている。
【００５０】
前記測距光６、前記追尾光２５はミラー３４とミラー３５によって偏向され、前記測距光軸３０に照射される。前記測距光６、前記追尾光２５は集光レンズ３６によって、平行光束にされ、前記回動部１３を介して水平方向に偏向され、照射される。
【００５１】
測定対象物２で反射された反射測距光６′は、前記回動部１３を介して前記測距光学部１６に入射し、前記集光レンズ３６により集光され、前記ビームスプリッタ３７の上面反射面３８で反射され、更に前記ミラー３５、ミラー３９によって反射され、前記第３グラスファイバ２７に入射する。
【００５２】
反射追尾光２５′は内部反射面４１で反射され、集光レンズ４３により集光され、追尾光受光センサ４４に受光される。可視光４２は、前記内部反射面４１を透過し、前記集光レンズ４５によって集光され、前記画像受光センサ４６により受光される。
【００５３】
前記上面反射面３８には、前記反射測距光６′を反射し、前記反射追尾光２５′及び前記可視光４２を透過する様反射膜が形成され、前記内部反射面４１には前記反射追尾光２５′を反射し、前記可視光４２を透過する様反射面が形成されている。
【００５４】
前記追尾光受光センサ４４及び前記画像受光センサ４６は、例えばＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等の多数の画素（ピクセル）の集合体から成るものが用いられ、各ピクセルの番地（受光素子上の位置）が特定可能であり、各ピクセルの画角が分る様になっている。
【００５５】
前記測距光学部１６により、前記測距光６と前記追尾光２５が前記測距光軸３０に照射され、又、入射される前記反射測距光６′、前記反射追尾光２５′、前記可視光４２を分離して受光可能となっている。
【００５６】
而して、前記第１グラスファイバ２４、前記ミラー３３ａ、前記ミラー３５、高低回動ミラー５６（後述）、前記回動部１３等は測距光照射光学部を構成し、又該回動部１３、前記高低回動ミラー５６、前記ビームスプリッタ３７、前記ミラー３５、前記ミラー３９、第３グラスファイバ２７等は受光光学部を構成する。
【００５７】
前記演算制御部１９は、前記測距部１５の制御、後述する水平回動モータ５２、高低回動モータ５７等駆動部の制御等を行う。又、測距に前記扇状測距光６ａが選択された場合は、該扇状測距光６ａと共に前記基準面形成用レーザ光線５も同時に照射される様に前記測距部１５を制御し、前記測定対象物２からの反射測距光６′を受光して測距を行い、前記基準面形成用レーザ光線５が前記測定対象物２を通過する際の扇状光の時間差より仰角を演算し、又水平角を測定して前記測定対象物２の３次元位置を演算する。
【００５８】
又、測距に前記スポット光測距光６ｂが選択された場合は、前記測定対象物２からの反射光の受光、前記水平角検出エンコーダ３１、後述する高低角検出エンコーダ５８による照射方向の水平角の検出、高低角の検出に基づき前記測定対象物２の３次元位置を演算する。
【００５９】
図３、図４により前記回動部１３を説明する。
【００６０】
該回動部１３は、軸受５１，５１を介して前記本体部１２に回転自在に設けられ、水平回動モータ５２によって水平方向に回転される様になっている。
【００６１】
又前記回動部１３は、回転フレーム５３と、該回転フレーム５３の上側に設けられた前記基準面形成部３と、水平回転軸傾斜検出部５４とを有し、該水平回転軸傾斜検出部５４、前記基準面形成部３及び前記回転フレーム５３を覆い該回転フレーム５３と一体化された回動部カバー５０とを有している。尚、図中４９は、給電リング４９であり、該給電リング４９を介して前記本体部１２側から前記回動部１３側に電力が供給される。
【００６２】
前記回転フレーム５３に水平回転軸５５を中心に高低回動ミラー５６が回転自在に設けられ、前記水平回転軸５５の一端には高低回動モータ５７が設けられ、前記水平回転軸５５の他端には高低角検出エンコーダ５８が設けられている。
【００６３】
該高低角検出エンコーダ５８のパターンリング５９は前記回転リング２８と同様に反射鏡となっており、前記パターンリング５９と前記水平回転軸傾斜検出部５４とは対向した配置となっており、該水平回転軸傾斜検出部５４から射出された検出光が前記パターンリング５９で反射され、前記水平回転軸傾斜検出部５４で受光され、受光位置のずれで前記水平回転軸５５の傾斜を検出する。尚、前記高低角検出エンコーダ５８は、基準点を有しており、基準点からの高低角が検出可能なアブソリュートエンコーダとなっている。
【００６４】
図４を参照して前記高低回動ミラー５６及び該高低回動ミラー５６に設けられたビーム拡張手段について説明する。
【００６５】
前記高低回動ミラー５６は、両面が反射面となっており、ミラーホルダ６１に保持され、該ミラーホルダ６１が前記水平回転軸５５を介して前記回転フレーム５３に回転自在に設けられている。前記高低回動ミラー５６の基準位置は、鉛直な前記測距光軸３０に対して４５°傾斜した位置であり、該測距光軸３０を高低方向から水平方向の水平測距光軸３０ａに偏向する。
【００６６】
又、前記ミラーホルダ６１の下端には、光束形状調整部材８１が水平に、即ち前記測距光軸３０と直交する姿勢で保持されており、前記光束形状調整部材８１の中央部は孔８２が穿設されており、前記測距光学部１６から射出される前記測距光６が前記孔８２を通過する様になっている。前記光束形状調整部材８１は透過する光束を一方向に収縮させる光学作用を有しており、例えばレンチキュラー或は受発光グレイティングである。
【００６７】
前記高低回動ミラー５６の反射面に高速偏向ミラー６２が貼設され、該高速偏向ミラー６２は前記測距光軸３０に合致した位置となっている。
【００６８】
前記高速偏向ミラー６２としては、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）ミラーが用いられ、高周波電圧を印加することで、高速度で振動し、反射面が微小角度で往復回転するものである。例えば図４中、紙面に対して垂直な中心線を中心に高低方向に微小往復回転する。従って、前記測距光学部１６より射出された前記測距光６が前記孔８２を通って前記高速偏向ミラー６２で反射され、該高速偏向ミラー６２が振動すると、前記測距光６は高低方向にＡの位置からＢの位置間を高速で往復走査する。
【００６９】
又、振動する前記高速偏向ミラー６２を介して射出された測距光６が測定対象物２で反射された反射測距光６′は広がりを持って前記回動部１３から入射する。前記光束形状調整部材８１は、前記反射測距光６′の光束断面を一方向に収縮し、前記測距光学部１６に入射させる。
【００７０】
前記高低回動ミラー５６の基準位置から前記高低回動モータ５７により前記水平回転軸５５を介して前記高低回動ミラー５６を高低方向に回動することで照射する前記測距光６の高低角を変更でき、又この時の高低角は前記高低角検出エンコーダ５８によって検出される（図３参照）。
【００７１】
図６を参照して基準面形成部３について説明する。
【００７２】
該基準面形成部３は、扇状レーザ光線発光部６３と該扇状レーザ光線発光部６３を回転可能に支持する機構部によって構成される。該機構部は回転自在に支持された前記回転フレーム５３及び前記水平回動モータ５２を含む。又、前記基準面形成用レーザ光線５の照射方向（水平角）は前記水平角検出エンコーダ３１によって検出される。又、前記基準面形成用レーザ光線５が前記測定対象物２で反射された反射光は、前記測距光学部１６を介して受光センサによって受光される。受光センサとしては、例えば前記追尾光受光センサ４４が用いられる。該追尾光受光センサ４４が前記基準面形成用レーザ光線５の反射光を受光した時点での前記水平角検出エンコーダ３１の水平角を検出することで、前記測量装置１を基準とした前記測定対象物２の水平角を測定することができる。
【００７３】
前記扇状レーザ光線発光部６３は、基準面形成用レーザ光線発光源６４、例えばＬＤ、分割プリズム６５，６６，６７、及び該分割プリズム６５，６６，６７の射出面に設けられた集光部材６８，６９，７０（例えばシリンドリカルレンズ、回析格子）を具備しており、前記扇状レーザ光線発光部６３から発せられるレーザ光線が前記分割プリズム６５，６６，６７によって３分割され、更に前記集光部材６８，６９，７０によって高低方向に断面長軸を有する楕円の光束断面に整形され、又３本の断面長軸は互いに既知の角度で傾斜している。
【００７４】
次に、図４を参照して前記受光装置７を説明する。
【００７５】
該受光装置７はポール１０上の既知の位置に設置され、前記基準面形成用レーザ光線５を受光する為の受光部７２と前記測距光６を反射する為のプリズム７３等の反射体、前記測量装置１の前記通信部２１と通信する為の受光側通信部７４、受光側制御演算部７５、受光側操作部（図示せず）、受光側表示部（図示せず）を主に具備している。
【００７６】
尚、前記通信部２１、前記受光側通信部７４の通信方法としては、無線通信、光通信等が用いられる。
【００７７】
前記受光側制御演算部７５は、前記受光部７２が前記基準面形成用レーザ光線５を受光した場合の扇状レーザ光線個々の受光時間差に基づき仰角を演算する。又、前記受光側通信部７４は、演算結果を前記測量装置１に送信可能である。
【００７８】
以下、作動について説明する。
【００７９】
図４は、マルチ測定を行う場合を示しており、前記ミラーホルダ６１の姿勢は、前記光束形状調整部材８１が前記水平測距光軸３０ａに対して垂直な状態となっている。
【００８０】
従って、前記測距光学部１６から射出された前記測距光６は前記孔８２を通過し、前記高速偏向ミラー６２によって水平方向に偏向される。又、該高速偏向ミラー６２に高周波電圧が印加されることで、高低方向に微小角度で高速に往復回転し、前記測距光６が高低方向に所定角度の範囲で高速に振られ、扇状測距光６ａとして、前記回動部カバー５０の投光窓６０から射出される。尚、マルチ測定を行う場合、大きく高低角を偏向する場合を除き、前記高低回動ミラー５６の高低角は固定とする。
【００８１】
又、同時に前記扇状レーザ光線発光部６３から基準面形成用レーザ光線５が射出された状態で、前記水平回動モータ５２が駆動されて、前記基準面形成用レーザ光線５、前記測距光６が回転照射される。
【００８２】
前記基準面形成用レーザ光線５、前記測距光６が上下に広がりを有し、全周回転することで、広範囲の測定が可能となり、照射範囲に位置する複数の測定対象物２の測定が可能となる（図１参照）。又、前記扇状測距光６ａは見かけ上、高低方向に広がりを有する扇状測距光６ａとなっているが、実際にはスポット光が高低方向に往復走査しているので、光強度の低下はなく、スポット光と同じであり、遠距離測定が可能である。
【００８３】
前記プリズム７３からの反射測距光６′を受光し、前記測距部１５で測距が行われ、又前記反射測距光６′を受光した時点の前記水平角検出エンコーダ３１の角度を検出することで水平角の測定が行われ、更に前記受光装置７で測定された仰角が前記受光側通信部７４から送信されることで、前記測量装置１に対する仰角が得られ、又測距結果と仰角で前記測定対象物２の高さが分る。従って、各測定対象物２の３次元データが測定できる。
【００８４】
図７は、ワンマン測定を行う場合を示している。
【００８５】
マルチ測定からワンマン測定に移行する場合、前記高低回動モータ５７を駆動して前記ミラーホルダ６１を前記水平回転軸５５を中心に１８０°回転する。
【００８６】
前記光束形状調整部材８１が前記測距光軸３０から外れ、前記高速偏向ミラー６２が貼設されていない前記高低回動ミラー５６の反射面が前記測距光学部１６に対向する。この為、前記測距光学部１６から射出された前記測距光６は、細いビーム径を有したスポット光のまま射出される。尚、前記高速偏向ミラー６２を前記測距光６の光路から外すには、前記ミラーホルダ６１を図４中反時計方向に９０°回転してもよい。
【００８７】
先ず、準備として、前記扇状レーザ光線発光部６３より前記基準面形成用レーザ光線５を射出して前記水平回動モータ５２を駆動して、前記基準面形成用レーザ光線５を回転照射する。
【００８８】
測定対象物２からの反射光が得られると、該測定対象物２についての水平角が測定でき、又前記受光装置７で得られる仰角が前記受光側通信部７４から送信され、前記通信部２１で受信した仰角に基づき前記測定対象物２の方向が取得できる。尚、仰角について前記測定対象物２からの前記基準面形成用レーザ光線５の反射光を受光し、受光時間差より前記測量装置１で仰角を演算してもよい。
【００８９】
前記測距部１５より前記測距光６、追尾光２５が射出され、前記水平回動モータ５２により前記回動部１３が回転され、前記高低回動モータ５７により前記ミラーホルダ６１が回転され、射出方向が前記測定対象物２に向けられる。
【００９０】
前記追尾光２５が前記測定対象物２を捉え、前記測距光６が前記プリズム７３によって反射されることで、ワンマンによる距離測定が実行される。又、前記測定対象物２が移動した場合も、前記反射追尾光２５′を検出することで追尾される。
【００９１】
前記反射測距光６′を受光した時点の前記水平角検出エンコーダ３１、前記高低角検出エンコーダ５８によって水平角、高低角が測定され、測距結果に基づき前記測定対象物２の高さが求められ、該測定対象物２の３次元データ測定が行われる。
【００９２】
尚、高低角については、前記受光装置７で得られる仰角を利用してもよい。
【００９３】
ワンマン測定の場合、前記測距光６は光強度が大きく、反射光の受光時間も長いので、遠距離迄の距離測定が可能であると共に測定回数を充分にとれるので、測定精度は高い。
【００９４】
図８、図９により、第２の実施の形態について説明する。尚、図８中、図４中で示したものと同等のものには同符号を付してある。又、本体部１２等の構成は第１の実施の形態と同様であるので、図示を省略している。
【００９５】
第２の実施の形態では、第１の実施の形態の高低回動ミラー５６の反射面の一方を高速偏向ミラー６２、例えばＭＥＭＳミラーに置換したものである。尚、他の反射面は通常の平面ミラーであり、反射する際に測距光６に光学作用を及さないものである。
【００９６】
前記高速偏向ミラー６２は、測距光学部１６から射出される測距光６を高低方向に微小角の範囲で往復走査するものであり、測量装置１は走査範囲に存在する測定対象物２の測定を行う。
【００９７】
先ず、基準面形成用レーザ光線（Ｎ字状扇状ビーム）５を回転照射し、測定対象物２（受光装置７）からの反射光を受光して、該受光装置７の水平角を求め、更に該受光装置７が前記基準面形成用レーザ光線５を受光して、前記測量装置１に対する仰角を求め、該測量装置１に仰角のデータを通信する。
【００９８】
前記測量装置１は、得られた水平角と仰角により、前記測定対象物２の方向を演算する。演算結果を基に、高低回動モータ５７を駆動して前記高速偏向ミラー６２の高低角を決定する（図３参照）。
【００９９】
次に、該高速偏向ミラー６２の高低角を固定とし、該高速偏向ミラー６２自体を駆動し（振動させ）、高低方向に微小角往復回転する。前記高速偏向ミラー６２の振動により、前記測距光学部１６から射出されるスポット光が、見かけ上小さな広がりを有する測距用扇状レーザ光線として照射される。
【０１００】
図９は、第２の実施の形態で照射される前記測距光６の軌跡を説明するものであり、図９中、Ｃは水平測距光軸３０ａの軌跡、即ち、前記高速偏向ミラー６２を振動させなかった場合の、該高速偏向ミラー６２の傾きだけにより反射された場合の前記測距光６の軌跡を示す。又Ｄは、前記高速偏向ミラー６２を振動させ、更に該高速偏向ミラー６２の高低角を変更した場合の実際の前記測距光６の軌跡を示している。又、図９中、７３は測定対象物２のプリズムであり、前記Ｄが前記プリズム７３を通過することで反射測距光６′が得られる。
【０１０１】
第２の実施の形態では、予め取得した測定対象物２の水平角、高低角に基づき、前記高速偏向ミラー６２の高低角を制御するので、前記測距光６の見かけ上の広がり角を大きくする必要はない。該測距光６の広がり角は、前記高低回動モータ５７により前記高速偏向ミラー６２の高低角を調整した場合の、誤差を吸収する程度でよい。
【０１０２】
又、前記測距光６が前記プリズム７３を通過する範囲だけ、前記測距光６を照射する様にし、省電力化を図ってもよい。
【０１０３】
第２の実施の形態で、ワンマン測定を行う場合、前記高速偏向ミラー６２の振動を静止させ、測距光６を単に反射させるだけの高低回動ミラー５６として使用してもよいし、或は前記高速偏向ミラー６２の裏面を反射面とし、前記ミラーホルダ６１を９０°、又は１８０°回転させ前記測距光６を反射させる様にしてもよい。
【０１０４】
又、前記高速偏向ミラー６２を振動を用いた駆動として取扱わずに高速で前記測距光６の偏向方向を変える様、小ミラーとし、前記高低回動ミラー５６に組合わせることにより高速に前記測距光６を測定対象物２に向けることが可能となり、マルチ測定の際に基準面形成用レーザ光線５を用いて得られた高低角、水平角を用いて、測距光６を測定対象物の方向に向けてマルチ測定を行ったり、ワンマン測定の際にも高速で視準を行うことに利用することができる。
【０１０５】
図１０、図１１により、第３の実施の形態について説明する。
【０１０６】
第３の実施の形態では、測距光学部１６に入射する測距光６を高速偏向ミラー６２により、振幅させる様にしたものである。
【０１０７】
図１０、図１１中、図３、図４中で示したものと同等のものには同符号を付しその説明を省略する。
【０１０８】
第３の実施の形態では、高速偏向ミラー６２を第１の実施の形態で示したミラー３３ａ（図５参照）に適用したものである。
【０１０９】
先ず、前記測距部１５の光学系の概略を説明する。
【０１１０】
レーザダイオード８５は測距光６を射出する発光源であり、前記レーザダイオード８５の光軸上にハーフミラー８６が配設され、該ハーフミラー８６によって前記測距光６の一部が内部参照光８７として反射されハーフミラー８８を通して受光器８９によって受光される。又、前記ハーフミラー８６を透過した測距光６は、更に可変濃度フィルタ９１、ハーフミラー９２を通して第１グラスファイバ２４の入射端に入射される。
【０１１１】
前記可変濃度フィルタ９１は円周方向に濃度が変化しており、前記可変濃度フィルタ９１が濃度可変モータ９３によって回転されることで、射出される前記測距光６の光強度数が変更される。又、前記濃度可変モータ９３は演算制御部１９によって回転が制御される。
【０１１２】
前記測距光学部１６に入射した反射測距光６′は第３グラスファイバ２７を介して前記測距部１５に入射され、前記ハーフミラー８８によって前記受光器８９に入射する様に反射される。
【０１１３】
該受光器８９に入射される前記内部参照光８７と前記反射測距光６′に基づき測定対象物２迄の測距が測定される。前記可変濃度フィルタ９１は前記反射測距光６′の光強度が前記内部参照光８７と同等となる様に射出される測距光６の光強度を調整する。尚、図１０中９０は追尾光２５を発する追尾用ＬＤである。
【０１１４】
次に、前記測距光学部１６について説明する。
【０１１５】
前記第１グラスファイバ２４によって導かれた前記測距光６は、前記第１グラスファイバ２４の射出端から射出され、前記高速偏向ミラー６２で反射されて前記測距光学部１６に入射する。
【０１１６】
前記高速偏向ミラー６２はＭＥＭＳミラーであり、前記演算制御部１９によって制御され、反射面を所定方向に往復傾動する。又、前記高速偏向ミラー６２は、図５で示したミラー３３ａと同等の機能を有し、前記測距光６をミラー９４により反射された追尾光２５の光軸上に反射する様になっている。該ミラー９４は前記ミラー３３ｂと同等の機能を有すると共に後述するＭＥＭＳ制御光９５を前記測距光６から分離して反射し、イメージセンサ９６に入射させている。好ましくは、前記ＭＥＭＳ制御光９５と前記測距光６の波長を異ならせ、前記ミラー９４は前記測距光６を透過して前記ＭＥＭＳ制御光９５を反射するダイクロイックミラーとする。
【０１１７】
前記イメージセンサ９６は所定の面積を有する２次元センサであり、前記ＭＥＭＳ制御光９５の光束断面の形状を検出し、又該ＭＥＭＳ制御光９５の振幅方向を検出する。検出結果は前記演算制御部１９に出力され、該演算制御部１９は前記イメージセンサ９６からの検出結果及びエンコーダ１０１からの検出結果を基にイメージローテータモータ９９の回転速度、回転の位相を制御する。
【０１１８】
前記高速偏向ミラー６２と前記ミラー９４との間にイメージローテータ９７が配設される。
【０１１９】
該イメージローテータ９７は、イメージローテートプリズム９８と、該イメージローテートプリズム９８を回転させるイメージローテータモータ９９、及び前記イメージローテートプリズム９８の回転角を検出するエンコーダ１０１等から構成されている。
【０１２０】
イメージローテータとは、反射又は屈折及びその組合わせによる合計奇数回の反射又は屈折を利用し、その光学部材の回転によって像を回転する為の光学部材（部品又はその組合わせ）であって、通常は前記イメージローテータ９７が半回転すると、像は一回転する。よって、本実施の形態に於いては、前記測距光６を回転照射する前記回動部１３の回転の１／２の速度で同期して回転される。これにより、前記高速偏向ミラー６２による前記測距光６の振幅方向（偏向方向）が、回転部に対して一定の方向になる様に調整される。
【０１２１】
回動部１３は、前記測距光学部１６から射出される前記測距光６を水平方向に偏向し、回転照射し、又測定対象物２からの反射光を偏向して前記測距光学部１６に入射する。以下、前記回動部１３について説明する。
【０１２２】
ミラーホルダ６１が水平回転軸５５を介して回転フレーム５３に回転自在に支持され、高低回動モータ５７によって前記水平回転軸５５を中心に高低方向に回転される様になっている（図３参照）。
【０１２３】
前記ミラーホルダ６１は両面が反射面となっている高低回動ミラー５６及び偏向範囲拡大部材として第１シリンドリカルレンズ１０２、光束整形部材１０３を保持し、前記高低回動ミラー５６は前記測距光軸３０に対して４５°の位置（基準位置）に保持され、この基準位置で前記測距光軸３０上に位置する様に第１シリンドリカルレンズ１０２が保持され、更に前記水平測距光軸３０ａと垂直となる様に前記光束整形部材１０３が保持されている。尚、前記第１シリンドリカルレンズ１０２は前記高速偏向ミラー６２と共役の位置に配置されている。
【０１２４】
前記光束整形部材１０３は、例えばレンチキュラー、受発光グレイティングであり、高低方向に光束断面を拡張、又は収縮し、光束断面を整形するものである。又、前記光束整形部材１０３の中心部、即ち前記水平測距光軸３０ａ上に偏向範囲拡大部材として第２シリンドリカルレンズ１０４が設けられている。
【０１２５】
尚、偏向範囲拡大部材は、射出光の回転方向に対して、角倍率が異なる光学系であり、例えばシリンダレンズ、アナモルフィックエキスパンダ等がある。又、通常のビームエキスパンダを用いることもできる。
【０１２６】
以下、第３の実施の形態の作用について説明する。
【０１２７】
図１０、図１１はマルチ測定を行う場合の構成を示しており、前記第１シリンドリカルレンズ１０２が前記測距光軸３０上に、又前記第２シリンドリカルレンズ１０４が水平測距光軸３０ａ上に位置している。
【０１２８】
前記高速偏向ミラー６２が前記演算制御部１９により駆動され、反射面が一方向に振動され、前記高速偏向ミラー６２によって前記測距光６、前記ＭＥＭＳ制御光９５が高速で所定の一方向に振られながら反射する。
【０１２９】
前記イメージローテータ９７は、前記高低回動ミラー５６に対して常に一定の関係で前記測距光６が入射する様に該測距光６を光軸を中心に回転させるものであり、前記イメージローテータ９７は前記演算制御部１９によって、前記高低回動ミラー５６で反射された前記測距光６が常に高低方向に振幅する様に制御される。
【０１３０】
前記ＭＥＭＳ制御光９５は、前記高速偏向ミラー６２によって前記測距光６と一体に振幅され、又前記イメージローテータ９７によって一体に回転される。従って、前記イメージセンサ９６で前記ＭＥＭＳ制御光９５の光束断面の形状、振幅方向を検出することで、前記測距光６の光束断面の形状、振幅方向を検出することができる。前記イメージセンサ９６の検出結果を基に、前記ミラーホルダ６１の回転と前記イメージローテートプリズム９８の回転とが同期制御される。
【０１３１】
尚、前記ＭＥＭＳ制御光９５としては、前記測距光６の一部を前記ミラー９４で分割したものであってもよい。
【０１３２】
前記測距光学部１６から射出された測距光６は、前記第１シリンドリカルレンズ１０２、前記第２シリンドリカルレンズ１０４によって振幅角度が拡大され扇状測距光６ａとされ、前記回動部１３の回転によって回転照射される。尚、前記扇状測距光６ａは、スポット光が振幅されて形成されるので、光強度は大きく、遠距離の測定が可能である。
【０１３３】
測定対象物２から反射され、広がり角を有する反射扇状測距光６ａ′は前記光束整形部材１０３によって平行となる様に集光され、前記測距光学部１６に入射され、更に前記測距部１５で距離測定される。
【０１３４】
尚、同時に前記扇状レーザ光線発光部６３から基準面形成用レーザ光線５が照射されることは上記した他の実施の形態と同様である。
【０１３５】
次に、ワンマン測定を行う場合を説明する。
【０１３６】
ワンマン測定の場合は、前記ミラーホルダ６１を９０°又は１８０°回転させ、前記第１シリンドリカルレンズ１０２、前記光束整形部材１０３、第２シリンドリカルレンズ１０４を前記測距光軸３０、前記水平測距光軸３０ａから外れた状態とする。前記高速偏向ミラー６２、前記イメージローテータ９７は、駆動を停止する。
【０１３７】
前記基準面形成用レーザ光線５を回転照射して、測定対象物２の水平角、高低角を予め測定する。
【０１３８】
前記イメージローテータ９７を経て前記ミラー３４、前記ミラー３５で反射され、更に前記高低回動ミラー５６でスポット光の状態で反射され、前記水平測距光軸３０ａ上に照射される。又、前記追尾光２５も前記ミラー３４、前記ミラー３５で反射され、更に前記高低回動ミラー５６で反射され、前記水平測距光軸３０ａ上に照射される。
【０１３９】
前記追尾光２５が前記追尾光受光センサ４４で検出されることで追尾が開始され、更に反射スポット光測距光６ｂ′が前記測距光学部１６を経て前記測距部１５に入射されることで、測距が行われる。
【０１４０】
図１２は、第４の実施の形態を示すものである。該第４の実施の形態は、上記第３の実施の形態の発展形であり、イメージローテータ９７が省略され、測距光学部１６に入射する測距光６を２つのＭＥＭＳミラーによって振幅させ、又振幅方向の制御を行う様にしたものである。尚、図１２中で図１０、図１１中で示したものと同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。
【０１４１】
第４の実施の形態では、２つのＭＥＭＳミラー１０６，１０７が相対向して設けられ、第１グラスファイバ２４により導かれた測距光６が前記ＭＥＭＳミラー１０６，１０７によって反射され、測距光学部１６に入射する様になっている。
【０１４２】
前記ＭＥＭＳミラー１０６は、前記ＭＥＭＳミラー１０７に入射する前記測距光６が例えば紙面に対して垂直な方向に振幅する様に、反射面が振動され、前記ＭＥＭＳミラー１０７は、反射光が紙面に対して平行振幅する様に反射面が振動される。又、前記ＭＥＭＳミラー１０６と前記ＭＥＭＳミラー１０７は、前記演算制御部１９（図１０参照）により振動の位相が制御され、前記ミラー９４から反射される前記測距光６は振幅方向が前記高低回動ミラー５６に対して一定の方向にされる。
【０１４３】
例えば、図１２が示す状態では、前記ＭＥＭＳミラー１０７で反射される前記測距光６は、紙面に対して平行となる様に振幅し、前記高低回動ミラー５６によって前記測距光６が紙面に対して垂直な方向に反射される状態では、前記ＭＥＭＳミラー１０７によって反射される前記測距光６は紙面に対して垂直な方向に振幅される。
【０１４４】
振幅する前記測距光６が前記測距光学部１６を経て、前記第１シリンドリカルレンズ１０２、前記第２シリンドリカルレンズ１０４に入射し、振幅角が拡大され、扇状測距光６ａとして回動部１３より回転照射され、マルチ測定が行われる。
【０１４５】
ワンマン測定を行う場合は、前記高低回動ミラー５６を９０°又は１８０°回転させ、前記第１シリンドリカルレンズ１０２、前記第２シリンドリカルレンズ１０４を光軸より退避させ、前記ＭＥＭＳミラー１０６、前記ＭＥＭＳミラー１０７を停止させることで、前記測距部１５、前記回動部１３を介してスポット光測距光６ｂが照射される。
【０１４６】
マルチ測定、ワンマン測定の作用については、第３の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【０１４７】
第４の実施の形態では、前記ＭＥＭＳミラー１０６、前記ＭＥＭＳミラー１０７が高速偏向ミラー６２として機能すると共に第３の実施の形態に於けるイメージローテータ９７としての機能も果している。
【０１４８】
又本実施例では、２つの前記ＭＥＭＳミラー１０６，１０７を利用して測距光６の振幅方向が一定となる様に構成したが、２軸に駆動可能な前記ＭＥＭＳミラーを適用することにより１つのＭＥＭＳミラーにより、同様の作動を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示し、マルチ測定が行われている場合の概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示し、ワンマン測定が行われている場合の概略図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る測量装置を示す概略構成図である。
【図４】該測量装置の回動部分を示す部分図である。
【図５】該測量装置の測距光学部の概略構成図である。
【図６】図３のＡ矢視図であり、前記測量装置の基準面形成部の概略構成図である。
【図７】前記測量装置でワンマン測定が行われる状態の回動部分を示す部分図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態を示し、マルチ測定が行われる場合の回動部分を示す部分図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に於ける、測距光の軌跡を示す説明図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る測量装置を示す概略構成図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に於ける、測距光学部の概略構成図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に於ける、測距光学部の概略構成図である。
【符号の説明】
【０１５０】
１              測量装置
２              測定対象物
３              基準面形成部
４              測距光照射部
５              基準面形成用レーザ光線
６              測距光
７              受光装置
１１            整準部
１２            本体部
１３            回動部
１５            測距部
１６            測距光学部
１７            高低回転軸傾斜検出部
１８            チルトセンサ
１９            本体制御部
２１            通信部
２２            電源部
２５            追尾光
２９            受光センサ
３０            測距光軸
３１            水平角検出エンコーダ
３７            ビームスプリッタ
４４            追尾光受光センサ
４６            画像受光センサ
５０            回動部カバー
５２            水平回動モータ
５３            回転フレーム
５４            水平回転軸傾斜検出部
５６            高低回動ミラー
５７            高低回動モータ
５８            高低角検出エンコーダ
６２            高速偏向ミラー
６３            扇状レーザ光線発光部
７３            プリズム
７４            受光側通信部
７５            受光側制御演算部
９５            ＭＥＭＳ制御光
９６            イメージセンサ
９７            イメージローテータ
９８            イメージローテートプリズム
１０２          第１シリンドリカルレンズ
１０４          第２シリンドリカルレンズ
１０６          ＭＥＭＳミラー
１０７          ＭＥＭＳミラー
【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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【図１１】
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【図１２】
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