(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象地点に置かれた受信装置に向けてデータ送信が可能な測量機に使用するデータ通信機構であって、データ送信部には、測量データをデータ信号に変換するためのデータ通信部と、該データ通信部のデータ信号に基づき、送信光を発光させるためのレーザー発光部と、該レーザー発光部からのレーザ光を、拡散させるための射出光学部とから構成されており、この射出光学部には少なくとも、レーザー発光部からのレーザ光を平行光とするためのコリメートレンズと、この平行光をわずかに広げて拡散させるための第１の拡散部材と、該第１の拡散部材により拡散された光の一部をより広く拡散させるための第２の拡散部材を有する測量機のデータ通信機構。
【請求項２】
レーザー発光部からのレーザ光は、中心部からさらに拡散させるために、第２の拡散部材が、第１の拡散部材の外周部に形成されて
いる請求項１記載の測量機のデータ通信機構。
【請求項３】
第１の拡散部材は、レーザ光を透過拡散させるための位相板から構成されている請求項１記載の測量機のデータ通信機構。
【請求項４】
第２の拡散部材は、所定の広がり角に透過拡散させるためのホログラム部材で構成される請求項１記載の測量機のデータ通信機構。
【請求項５】
第２の拡散部材は、第１の拡散部材の後方に置かれ、前記第１の拡散部材で拡散されたレーザ光の外周部を、更に拡散させる請求項２記載の測量機のデータ通信機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測量機のデータ通信機構に係わり、特に、レーザ光を、段階的な広がりで拡散させるための射出光学部を備えた測量機のデータ通信機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、基準点を求める測量作業等では、既知点側に設置された測量機により、求点側に置かれた反射プリズムの方向角及び距離を測定することにより、基準点の位置を特定することができる。
【０００３】
測量機側の作業員は反射プリズムの位置を測定し、反射プリズムを付けたポールを持つ作業員に対して、求点上にポールを設置する様に指令する。この求点の位置と計測値が一致すると、求める求点の位置となる。この作業を繰り返して測量作業を行うことができる。
【０００４】
測量機側からポールを持つ作業員に正しい位置かどうかを知らせる方法には、手で合図する従来の方法もあるが最近では、測量データを直接ポール側に送る方法がある。
【０００５】
ここで図６に示す様に、無線を使用した方法を説明する。
【０００６】
測量機（１０００）は、望遠鏡部（１２００）と、無線通信器（１３００）とが備えらている。測定地点側のポール（４０００）には、反射鏡（５０００）、測量データを表示できるデータコレクタ（２０００）、及びデータコレクタ（２０００）に接続され測量機（１０００）からの測量データを受信するための受信器（１３Ｂ）が備えられている。
【０００７】
測量機（１０００）測定したポール（４０００）の位置は、測量データとして無線通信器（１３００）を介して受信器（１３Ｂ）に送信される。送信された測量データはデータコレクタ（２０００）の表示器に表示される。このデータコレクタ（２０００）には、求点の位置情報が記憶され参照することができる様になっている。求点の位置が一致しない場合には、ポール（４０００）を持つ作業員は、求点の位置が一致する方向にポール（４０００）を持って移動する。
【０００８】
無線とは別の方法として、光を使った方法もある。プリズムを測距する光波測距の光波を変調させて、測量データを重合させて送る方法である。この場合は無線通信機の代わりに受光器を使い、無線送信機の代わり光波をデータに応じて変調する回路が必要になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
無線通信機の場合には、各国毎で使用できる周波数帯が異なっている。各国毎に無線通信機の仕様を用意することになり困難である。また、ヨーロッパの様に陸続きの場合には、国毎に異なり極めて不便であるという問題点があった。
【００１０】
光波を使う場合、測量機の光波は到達距離を伸ばすためほぼ平行に近い光束となっている。そのため例えば、ポール（４０００）側の作業員が移動したりすると、光波の範囲からすぐに外れることになる。外れれば当然ながらデータを受光することはできなくなるという問題点がある。
【００１１】
光波の範囲から外れない様に、光波の射出角を広げた場合には、測距できる到達距離は極端に短くなる。またこれを機械的に調整できる機構を組み込む場合には測距装置自体が複雑化してしまうという深刻な問題点があった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑み案出されたもので、測定対象地点に置かれた受信装置に向けてデータ送信が可能な測量機に使用するデータ通信機構であって、データ送信部には、測量データをデータ信号に変換するためのデータ通信部と、該データ通信部のデータ信号に基づき、送信光を発光させるためのレーザー発光部と、該レーザー発光部からのレーザ光を、拡散させるための射出光学部とから構成されており、この射出光学部には少なくとも、レーザー発光部からのレーザ光を平行光とするためのコリメートレンズと、この平行光をわずかに広げて拡散させるための第１の拡散部材と、該第１の拡散部材により拡散された光の一部をより広く拡散させるための第２の拡散部材を有する構成となっている。
【００１３】
また本発明のレーザ光は、中心部からさらに拡散させるために、第２の拡散部材が、第１の拡散部材の外周部に形成する構成にすることもできる。
【００１４】
更に本発明の第１の拡散部材は、レーザ光を透過拡散させるための位相板から構成することもできる。
【００１５】
そして本発明の第２の拡散部材は、所定の広がり角に透過拡散させるためのホログラム部材で構成することもできる。
【００１６】
また本発明の第２の拡散部材は、第１の拡散部材の後方に置かれ、前記第１の拡散部材で拡散されたレーザ光の外周部を、更に拡散させる構成にすることもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明は上記課題に鑑み案出されたもので、データ通信部が、測量データをデータ信号に変換し、レーザー発光部が、データ通信部のデータ信号に基づき、送信光を発光させ、射出光学部が、レーザー発光部からのレーザ光を拡散させる様になっており、コリメートレンズが、レーザー発光部からのレーザ光を平行光とし、第１の拡散部材が、平行光をわずかに広げて拡散させ、第２の拡散部材が、第１の拡散部材により拡散された光の一部をより広く拡散させる様になっている。
【００１８】
また本発明の第２の拡散部材が、第１の拡散部材の外周部に形成されており、レーザ光が、中心部からさらに拡散される。
【００１９】
更に本発明の第１の拡散部材は、レーザ光を透過拡散させるための位相板にすることもできる。
【００２０】
そして本発明の第２の拡散部材は、所定の広がり角に透過拡散させるためのホログラム部材にすることもできる。
【００２１】
また本発明の第２の拡散部材は、第１の拡散部材の後方に置くことにより、第１の拡散部材で拡散されたレーザ光の外周部を、更に拡散させることもできる。
【００２２】
【実施例】
【００２３】
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
【００２４】
図２は測量器本体要部を示した図面である。測量機１００００は、三脚に取付けられる整準部９１００と、この整準部９１００に設けられた基盤部９２００と、基盤部９２００に対して、鉛直軸心を中心に回転可能に設けられた托架部９３００と、托架部９３００に対して、水平軸心を中心に回転可能に設けられた望遠鏡部９４００とから構成される。
【００２５】
望遠鏡部９４００は、望遠鏡で測定対象を視準して、測距光を対物レンズ９６００から照射する。そして、測定対象の角度検出、反射プリズム迄の距離を測定する。
【００２６】
データ送信部１１００は、視準を行い測定するための望遠鏡部９４００の対物レンズ９６００とは異なる位置に独立して設けられている。
【００２７】
次に図５に基づいて、本実施例の構成を説明する。
【００２８】
本実施例の測量機１００００は、プリズムポール５０００と共に使用される。プリズムポール５０００側は、データコレクタ２０００とプリズム４０００とから構成されている。
【００２９】
次に図１に基づいて、本実施例の電気的構成について説明する。
【００３０】
測量機１００００は、本体部１０００と、データコレクター２０００とを備えており、本体部１０００とデータコレクター２０００とが、測量機１００００のデータ通信機構に相当する。
【００３１】
本体部１０００は、データ送信部１１００と、測距部１２００と、発光部１３００と、受光部１４００と、鉛直角測角部１５００と、水平角測角部１６００と、
記憶部１７００と、操作・入力部１８１０と、表示部１８２０と、制御演算部１９００とから構成されている。
【００３２】
データコレクター２０００は、データ受信部２１００と、データコレクタ記憶部２２００と、データコレクタ表示部２３００と、データコレクタ制御演算部２４００とから構成されている。
【００３３】
本体部１０００のデータ送信部１１００は、データ通信部１１１０と、レーザーダイオード（ＬＤ）発光部１１２０とから構成されており、制御演算部１９００からの制御信号により、データ通信部１１１０が、レーザーダイオード（ＬＤ）発光部１１２０を駆動する様に構成されている。
【００３４】
測距部１２００は、発光部１３００を駆動し、測距光３０００を反射プリズム４０００に向けて射出させることができる。反射プリズム４０００で反射された測距光３０００は、受光部１４００により受光され、測距部１２００は、受光信号に基づき、反射プリズム４０００までの距離を測距する様になっている。
【００３５】
制御演算部１９００は、鉛直角測角部１５００と水平角測角部１６００と測距部１２００とからのデータが入力され、反射プリズム４０００までの距離、方角、高低角等が演算される。この演算された測量結果のデータ或は、本体部１０００の操作状況は、表示部１８２０に表示される。
【００３６】
制御演算部１９００には、記憶部１７００と操作・入力部１８１０とが接続されており、記憶部１７００は、演算に必要なプログラムや、演算結果、測量結果等を記憶することができ、操作・入力部１８１０は、本体部１０００を操作することができる。
【００３７】
測量データ又は記憶部１７００に一時記憶された測量データは、測量データをデータ信号に変換するためのデータ通信部１１１０に送られる。データ通信部１１１０はＬＤ発光部１１２０を駆動し、データ信号に相当する送信光を、プリズムポール５０００側のデータコレクター２０００のデータ受信部２１００に向けて射出させる。
【００３８】
データ受信部２１００は、データ送信部１１００から送られる送信光を受光するＬＤ受光部２１１０と、ＬＤ受光部２１１０からのデータ信号を測量データに変換するための受信回路２１２０とから構成されている。
【００３９】
受信回路２１２０の測量データは、データコレクタ制御演算部２４００に送られる。データコレクタ制御演算部２４００では、測量データをデータコレクタ表示部２３００に表示すると共に、データコレクタ記憶部２２００に記憶させる様になっている。
【００４０】
また、データコレクタ制御演算部２４００は、データコレクタ記憶部２２００に記憶されている求点の情報を、測量データと比較可能な様に、データコレクタ表示部２３００等に表示することもできる。また、求点の情報と測量データと比較した情報等を、データコレクタ記憶部２２００に記憶したり、作業者に情報を提供することもできる。
【００４１】
ここで、データ送信部１１００の光学系を図３に基づいて説明する。本実施例では、データ送信部１１００の光学系が、望遠鏡部９４００の対物レンズ９６００とは異なる位置に独立して設けられている。
【００４２】
データ送信部１１００の射出光学部は、レーザー（ＬＤ）発光部１２２０のレーザー光源１２２１と、コリメートレンズ１２２２と、第１の拡散部材１２２３と、第２の拡散部材１２２４とから構成され、レーザ光を、段階的な広がりで拡散させるためのものである。
【００４３】
コリメートレンズ１２２２は、レーザー（ＬＤ）発光部１２２０からのレーザー光を平行光とするためのものである。
【００４４】
第１の拡散部材１２２３は、コリメートレンズ１２２２で平行光とされた光を、わずかに広げて透過拡散させるためのものである。第２の拡散部材１２２４は、第１の拡散部材１２２３より広く透過拡散させるためのものである。
【００４５】
第２の拡散部材１２２４は、第１の拡散部材１２２３の後方に置かれているので、第１の拡散部材１２２３で拡散されたレーザ光の外周部を、更に第２の拡散部材１２２４で拡散させることができる。
【００４６】
本実施例では第１の拡散部材１２２３は、位相板から構成されており、７度の拡散角度を有している。なお第１の拡散部材１２２３は、位相板に限定されるものではなく、拡散角度も７度に限定されるものではない。
【００４７】
本実施例では第２の拡散部材１２２４は、ホログラム部材から構成されており、４０度の拡散角度を有している。なお第２の拡散部材１２２４は、ホログラム部材に限定されるものではなく、拡散角度も４０度に限定されるものではない。
【００４８】
また、レーザ光を中心部から段階的な広がりで拡散させるために、第２の拡散部材１２２４が、第１の拡散部材１２２３の外周部に形成される構成にすることもできる。
【００４９】
そして図４に示す様に、例えば、第１の拡散部材１２２３により７度の拡散角度を有するレーザー光は、到達距離が３００ｍ程度となり、第２の拡散部材１２２４により４０度の拡散角度を有するレーザー光は、到達距離が６０ｍ程度となる。
【００５０】
【効果】
以上の様に構成された本発明は、データ送信部には、測量データをデータ信号に変換するためのデータ通信部と、該データ通信部のデータ信号に基づき、送信光を発光させるためのレーザー発光部と、該レーザー発光部からのレーザ光を、拡散させるための射出光学部とから構成されており、この射出光学部には少なくとも、レーザー発光部からのレーザ光を平行光とするためのコリメートレンズと、この平行光をわずかに広げて拡散させるための第１の拡散部材と、該第１の拡散部材により拡散された光の一部をより広く拡散させるための第２の拡散部材を有する構成となっているので、データ通信のためのレーザ光の射出角を広げても、到達距離の減少を防止することができるという卓越した効果がある。
【００５１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の測量機１００００の電気的構成を説明する図である。
【図２】本実施例の測量機１００００を説明する図である。
【図３】本実施例の射出光学部を説明する図である。
【図４】本実施例の射出光学部を説明する図である。
【図５】本実施例の測量機１００００を説明する図である。
【図６】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
１００００  測量機
３０００  測距光
４０００  プリズム
５０００  プリズムポール
１０００  本体部
１１００  データ送信部
１１１０  データ通信部
１１２０  レーザーダイオード（ＬＤ）発光部
１２００  測距部
１２２１  レーザー光源
１２２２  コリメートレンズ
１２２３  第１の拡散部材
１２２４  第２の拡散部材
１３００  発光部
１４００  受光部
１５００  鉛直角測角部
１６００  水平角測角部
１７００  記憶部
１８１０  操作・入力部
１８２０  表示部
１９００  制御演算部
２０００  データコレクタ
２１００  データ受信部
２２００  データコレクタ記憶部
２３００  データコレクタ表示部
２４００  データコレクタ制御演算部
【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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