JP2009145207A

JP2009145207A - 測量装置

Info

Publication number: JP2009145207A
Application number: JP2007323117A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Kumagai; 薫熊谷; Masahiro Saito; 政宏齊藤
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2009-07-02
Anticipated expiration: 2027-12-14
Also published as: EP2071283A2; EP2071283A3; JP5150234B2; CN101458081B; US20090153667A1; US8184267B2; CN101458081A

Abstract

【課題】対象反射体を見失い、自動追尾不能な状態となった場合に、対象反射体の再検出が迅速に行え、自動追尾に復帰する時間を短縮して測定作業の効率を向上させる。
【解決手段】第１固体撮像素子３３を具備する第１撮像手段４０と、第２固体撮像素子１９を具備する第２撮像手段３７と、前記第１撮像手段、第２撮像手段の撮像状態を制御する撮像制御装置と、前記第１固体撮像素子で得たターゲット像信号又は前記第２固体撮像素子で得たターゲット像信号に基づきターゲット３６の追尾を制御する制御部とを具備し、前記第１撮像手段は前記第２撮像手段より広範囲の像を取得可能であり、前記撮像制御装置はターゲット像が前記第２固体撮像素子のターゲット受光範囲を外れた場合に前記第１撮像手段によりターゲット像を取得し、前記第１固体撮像素子が受光するターゲット像が所定範囲内の場合に前記第２撮像手段によりターゲット像を取得する様制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は測量装置、特に追尾機能を有する測量装置に関するものである。

従来より距離測定、水平角、鉛直角の測定を行う測量装置として、追尾機能を有する測量装置があり、斯かる測量装置では、該測量装置が具備する視準望遠鏡によりコーナキューブ等の対象反射体（ターゲット）を視準し、視準望遠鏡から追尾光を射出し、ターゲットが移動した場合には、ターゲットからの反射光を受光する様にして、ターゲットを自動的に追尾する様になっている。

通常、追尾機能を有する測量装置では測量装置側は無人で、ターゲットを測量作業者が支持し、又測定点毎に測量作業者がターゲットを移動させているが、ターゲットの移動速度が測量装置の追従速度を超え、視準望遠鏡の視野からターゲットが外れてしまったり、或は測量装置とターゲットとの間に一時的に木、車、人等の障害物が入り、障害物が視準望遠鏡の光路を遮断した場合には、測量装置はターゲットからの反射光を受光することができず、自動追尾が中断することがある。

これは、一般的な視準望遠鏡では、画角（視野角）が約１°と小さい為であり、自動追尾の為の反射光の検出範囲が小さいことに起因している。

追尾が中断すると、測量装置はターゲットを探索（サーチ）する動作を開始するが、探索動作は追尾光を射出した状態で視準望遠鏡を上下方向、左右方向に所定範囲回転させることで走査し、ターゲットを検出する。

上記した様に、視準望遠鏡の視野角は小さいので、ターゲットを再検出するには、走査ピッチを細かくし、走査回数を多くする必要がある。

この為、追尾が中断した場合には、再度ターゲットを検出し、追尾が開始できる様になるには多大な時間を要していた。更に、障害物による光路の遮断が頻繁に生じる作業環境では、測定の作業効率が著しく低下するという問題があった。

尚、追尾機能を有する測量装置としては、特許文献１、特許文献２、特許文献３に示されるものがある。

特開平７−１９８３８３号公報

特開２０００−３４６６４５号公報

特開２００４−１７０３５４号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、追尾機能を有する測量装置に於いて、対象反射体を見失い、自動追尾不能な状態となった場合に、対象反射体の再検出が迅速に行え、自動追尾に復帰する時間を短縮して測定作業の効率を向上させるものである。

本発明は、追尾機能を有する測量装置に於いて、第１固体撮像素子を具備する第１撮像手段と、第２固体撮像素子を具備する第２撮像手段と、前記第１撮像手段、第２撮像手段の撮像状態を制御する撮像制御装置と、前記第１固体撮像素子で得たターゲット像信号又は前記第２固体撮像素子で得たターゲット像信号に基づきターゲットの追尾を制御する制御部とを具備し、前記第１撮像手段は前記第２撮像手段より広範囲の像を取得可能であり、前記撮像制御装置はターゲット像が前記第２固体撮像素子のターゲット受光範囲を外れた場合に前記第１撮像手段によりターゲット像を取得し、前記第１固体撮像素子が受光するターゲット像が所定範囲内の場合に前記第２撮像手段によりターゲット像を取得する様制御する測量装置に係り、又前記制御部は、前記第１固体撮像素子で得たターゲット像信号に基づきターゲットの探索を行い、前記第２固体撮像素子で得たターゲット像信号に基づき測定の為の視準を行う測量装置に係り、又前記第２撮像手段の光軸を含む所要範囲を設定し、前記第２固体撮像素子によるターゲット受光位置が前記所要範囲に含まれる場合は、該所要範囲の受光信号を取得する様に前記第２固体撮像素子についてマスク処理をし、前記所要範囲の受光信号に基づき追尾を行う測量装置に係り、更に又前記ターゲット受光位置が前記所要範囲を外れた場合は、マスク処理を解除し、前記第２固体撮像素子からの受光信号に基づき追尾を行う測量装置に係るものである。

本発明によれば、追尾機能を有する測量装置に於いて、第１固体撮像素子を具備する第１撮像手段と、第２固体撮像素子を具備する第２撮像手段と、前記第１撮像手段、第２撮像手段の撮像状態を制御する撮像制御装置と、前記第１固体撮像素子で得たターゲット像信号又は前記第２固体撮像素子で得たターゲット像信号に基づきターゲットの追尾を制御する制御部とを具備し、前記第１撮像手段は前記第２撮像手段より広範囲の像を取得可能であり、前記撮像制御装置はターゲット像が前記第２固体撮像素子のターゲット受光範囲を外れた場合に前記第１撮像手段によりターゲット像を取得し、前記第１固体撮像素子が受光するターゲット像が所定範囲内の場合に前記第２撮像手段によりターゲット像を取得する様制御するので、追尾可能な範囲が増大し、ターゲットが高速で移動した場合にも対応が可能となり、又ターゲットを見失い、自動追尾不能な状態となった場合にも、対象反射体の再検出が迅速に行え、自動追尾に復帰する時間を短縮して測定作業の効率を向上させる。

又、本発明によれば、前記制御部は、前記第１固体撮像素子で得たターゲット像信号に基づきターゲットの探索を行い、前記第２固体撮像素子で得たターゲット像信号に基づき測定の為の視準を行うので、ターゲット探索については広角な第１撮像手段が用いられ広範囲で迅速な探索が可能であり、追尾、測定については狭角の第２撮像手段が用いられるので、高精度が維持される。

又、本発明によれば、前記第２撮像手段の光軸を含む所要範囲を設定し、前記第２固体撮像素子によるターゲット受光位置が前記所要範囲に含まれる場合は、該所要範囲の受光信号を取得する様に前記第２固体撮像素子についてマスク処理をし、前記所要範囲の受光信号に基づき追尾を行うので、ノイズの取込みが少なくなり誤動作を防止でき、又データ処理量が少なくなり、データ処理の負担が軽減すると共に処理速度が増大する。

又、本発明によれば、前記ターゲット受光位置が前記所要範囲を外れた場合は、マスク処理を解除し、前記第２固体撮像素子からの受光信号に基づき追尾を行うので、誤動作の防止、データ処理の効率化を図りつつ、マスク処理をしたことによる追尾範囲の減少を防止できるという優れた効果を発揮する。

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。

先ず、図１〜図３に於いて、本発明が実施される測量装置の概略を説明する。

図１は本発明が実施される測定装置１を示している。尚、用いられる測量装置１は、例えばトータルステーションであり、測定点についてパルスレーザ光線を照射し、測定点からのパルス反射光を受光して、各パルス毎に測距を行い、測距結果を平均化して高精度の距離測定を行うものである。

前記測定装置１は主に、図示しない三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。

前記托架部４は表示部６、操作入力部７を具備し、前記望遠鏡部５は、測定対象物を視準する第２望遠鏡１１と該第２望遠鏡１１の光学系を通して視準方向の画像を取得する第２撮像手段３７（後述）を有し、更に前記第２望遠鏡１１より低倍率で広範囲な視野を有する第１望遠鏡８と該第１望遠鏡８の光学系を介して視準方向、或は略視準方向の画像を取得する第１撮像手段４０（後述）を具備している。前記第１撮像手段４０、前記第２撮像手段１９には撮像画像をデジタル画像信号として出力する、例えばデジタルカメラが用いられる。

前記第１望遠鏡８、前記第２望遠鏡１１が有する撮像素子は、例えば画素の集合体であるＣＣＤ、ＣＭＯＳ等であり、受光する画素の位置が特定でき、又該画素の位置から画角が求められる様になっている。

図２は本発明に係る測量装置の光学系の概略構成を示している。

先ず、前記第２望遠鏡１１について説明する。

該第２望遠鏡１１の第２光軸１４上に対物レンズ１５、赤外光を反射し、可視光を透過するダイクロイックミラー１６、可視光に対して一部を反射し一部を透過する第２ハーフミラー１７、集光レンズ１８、ＣＣＤ或はＣＭＯＳ等の第２固体撮像素子１９が配設される。

第２追尾用光源２７（後述）、集光レンズ２６（後述）、前記第２ハーフミラー１７、前記対物レンズ１５、前記集光レンズ１８等は、第２追尾光学系を構成し、該第２追尾光学系及び前記第２固体撮像素子１９は第２撮像手段３７を構成する。

前記ダイクロイックミラー１６と対峙した位置に３角ミラー２１を配設し、該３角ミラー２１を挾み対峙した一方の位置に発光部２２が配設され、集光レンズ２３、又他方の位置に受光素子２４、集光レンズ２５を配設する。前記発光部２２は測距光２８として、変調光、例えば近赤外光の変調光を点滅して発する。

前記３角ミラー２１、前記発光部２２、前記集光レンズ２３、前記受光素子２４、前記集光レンズ２５、前記対物レンズ１５、前記ダイクロイックミラー１６等は測距光学系を構成する。尚、測距光学系と前記第２追尾光学系とは、前記第２光軸１４、前記対物レンズ１５を共有している。

前記第２ハーフミラー１７と対峙して前記集光レンズ２６が配置され、該集光レンズ２６の光軸上に前記第２追尾用光源２７が配設され、該第２追尾用光源２７は前記ダイクロイックミラー１６を透過する波長の光を第２追尾光２９として発する。

前記測距光、前記第２追尾光は、前記対物レンズ１５より平行光束として射出される。

次に、前記第１望遠鏡８を説明する。

該第１望遠鏡８は前記第２光軸１４と平行な第１光軸３０を有し、該第１光軸３０上に対物レンズ３１、第１ハーフミラー３２、ＣＣＤ或はＣＭＯＳ等の第１固体撮像素子３３が配設され、又前記第１ハーフミラー３２に対峙して第１追尾用光源３４が配設される。

該第１追尾用光源３４は第１追尾光３５を前記対物レンズ３１を通して射出され、該対物レンズ３１を通して射出される前記第１追尾光３５は、前記第２追尾光２９よりは大きな、所要の広がり角を持っている。即ち、前記第１望遠鏡８は、前記第２望遠鏡１１よりも大きい視野角を持っており、前記第２望遠鏡１１よりも広範囲の像を撮像可能となっている。

前記第１追尾用光源３４、前記第１ハーフミラー３２、前記対物レンズ３１等は、第１追尾光学系を構成し、該第１追尾光学系及び前記第１固体撮像素子３３は第１撮像手段４０を構成する。

以下、作動の概略を説明する。

前記第１望遠鏡８によりターゲット３６が探査され、該ターゲット３６が前記第１固体撮像素子３３によって検出されると、該第１固体撮像素子３３上のターゲット像から前記第１光軸３０に関する鉛直角、水平角が演算され、演算結果を基に前記望遠鏡部５が鉛直回転、水平回転され、前記ターゲット３６が前記第２望遠鏡１１により追尾可能な範囲に設定される。即ち、前記ターゲット３６の像が、前記第２固体撮像素子１９に結像される様に前記第２光軸１４の方向が設定される。

前記第２追尾用光源２７より前記第２追尾光２９が射出され、前記ターゲット３６により反射された反射第２追尾光２９′が前記第２ハーフミラー１７を透過し、前記集光レンズ１８を経て前記第２固体撮像素子１９にターゲット像が結像される。前記第２固体撮像素子１９上のターゲット像の位置が前記第２光軸１４に合致する様に、前記望遠鏡部５が回転される。

前記第２固体撮像素子１９上でターゲット像の位置が前記第２光軸１４に合致すると、前記発光部２２から前記測距光２８が射出され、測距が開始される。前記測距光２８は、前記３角ミラー２１、前記ダイクロイックミラー１６で反射され、前記対物レンズ１５で平行光束とされ、射出される。前記ターゲット３６で反射された反射測距光２８′は、前記対物レンズ１５から入射し、前記３角ミラー２１で反射され、前記集光レンズ２５を介して前記受光素子２４で受光される。

前記反射測距光２８′と内部参照光（図示せず）との位相差の差によりターゲット迄の距離が測定される。

図３により、前記測定装置１の基本構成について説明する。

前記望遠鏡部５は、前記測距光学系を有する測距部２０を内蔵し、上述した様に、該測距部２０は測距光を射出すると共に前記ターゲット３６からの反射光を受光して該ターゲット３６迄の光波距離測定を行う。

前記托架部４には、該托架部４を水平方向に回転させる為の水平駆動部３８が設けられると共に前記托架部４の前記基盤部３に対する水平回転角を検出し、視準方向の水平角を検出する水平測角部３９が設けられる。又前記托架部４には、水平軸心を中心に前記望遠鏡部５を回転する鉛直駆動部４１が設けられると共に前記望遠鏡部５の鉛直角を検出し、視準方向の鉛直角を測角する鉛直測角部４２が設けられる。

前記托架部４には制御装置４３が内蔵され、該制御装置４３は、前記水平駆動部３８、前記鉛直駆動部４１の駆動を制御して前記托架部４、前記望遠鏡部５を回転して該望遠鏡部５を所定の方向に向け、又所定の範囲を走査し、前記第１望遠鏡８、前記第２望遠鏡１１の切替えを制御して、所要の倍率の画像を取得し、更に前記測距部２０を制御してターゲット３６迄の測距を行う。

前記制御装置４３は、主に制御演算部４４、記憶部４５、画像処理部４６、撮像制御部４７、画像記憶部４８、表示部６、操作入力部７等から構成されている。

前記記憶部４５には、各種プログラムを格納するプログラム格納領域と、測定結果等のデータを格納するデータ格納領域とを有し、前記プログラム格納領域には測定に必要な計算プログラム、或は後述する画像処理を行う為の画像処理プログラム、処理された画像から測定点を選択し、選択された測定点（ターゲット）について測距を実行し、又測定点を追尾するシーケンスプログラム、測定を開始する際に、又ターゲットを見失った場合にターゲット３６を探索する為のサーチプログラム等のプログラムが格納されている。

又、前記制御演算部４４には前記測距部２０、前記水平測角部３９、前記鉛直測角部４２からの測定結果が入力され、距離測定、水平角、鉛直角の測定が行われ、測定結果は前記制御演算部４４を介して前記記憶部４５に格納されると共に前記表示部６に表示される様になっている。

前記第１望遠鏡８は前記第１固体撮像素子３３及び第１電子シャッタ５２を具備し、該第１電子シャッタ５２は前記撮像制御部４７によって前記第１追尾用光源３４の点滅と同期して駆動され、該第１追尾用光源３４が点灯した状態と、消灯した状態の画像を取得可能となっている。又、前記第２望遠鏡１１は前記第２固体撮像素子１９と第２電子シャッタ５３とを具備し、該第２電子シャッタ５３は前記撮像制御部４７によって前記第２追尾用光源２７の点滅と同期して駆動され、該第２追尾用光源２７が点灯した状態と、消灯した状態の画像を取得可能となっている。

前記画像記憶部４８は、前記第１固体撮像素子３３、前記第２固体撮像素子１９で取得された画像データの記憶領域として第１記憶部５５、第２記憶部５６、第３記憶部５７を有している。

前記画像処理部４６は、前記画像記憶部４８に格納された画像より、前記ターゲット３６の像のみを抽出し、画像中心を求め、前記第１固体撮像素子３３、前記第２固体撮像素子１９上のターゲット像の位置を求め、更に前記ターゲット３６の方向を演算する。

次に、図４、図５、図６を参照して本発明の作動について説明する。

ＳＴＥＰ：０１測定点にターゲット３６を設置し、前記第１望遠鏡８により前記ターゲット３６を視準し、該ターゲット３６が前記第１望遠鏡８の画角に入っていることを確認して、測定、追尾を開始する。尚、図６（Ａ）は前記第１望遠鏡８の画角Ａと前記第２望遠鏡１１の画角Ｂを示し、図中３６′はターゲット像を示している。

ＳＴＥＰ：０２前記ターゲット像３６′が画角Ａ内にあることが確認されると、前記第１撮像手段４０により撮像される。該第１撮像手段４０の像の取得は前記第１追尾用光源３４が点灯した状態の画像と、消灯した状態の画像とが取得される。点灯した状態の画像と、消灯した状態の画像は、前記第１追尾用光源３４の点滅と前記第１電子シャッタ５２のＯＮ／ＯＦＦを同期させることで得られる。点灯した状態の画像データは、前記第１記憶部５５に格納され、消灯した状態の画像データは前記第２記憶部５６に格納される。

ＳＴＥＰ：０３前記画像処理部４６は、前記第１記憶部５５の点灯時の画像データから前記第２記憶部５６の消灯時の画像データを減算処理し、前記ターゲット像３６′のみを取得する。取得された該ターゲット像３６′の画像データは前記第３記憶部５７に格納される。尚、減算処理して前記ターゲット像３６′を取得することについては、特許文献１に示されている。

ＳＴＥＰ：０４前記ターゲット像３６′の重心を求め、該重心の前記第１固体撮像素子３３上の位置を求め、該重心位置に対応する画素から画角が求められる。尚、前記第１固体撮像素子３３に於ける１画素は、例えば３０秒の画角に相当する。

尚、以下に述べるＳＴＥＰで、前記第１撮像手段４０が取得した画像から前記ターゲット像３６′を求めること、該ターゲット像３６′の画角を求めることは同様に行われる。

ＳＴＥＰ：０５該画角は前記第１光軸３０に対する前記ターゲット３６方向の角度のズレと対応するので、前記画角から修正すべき前記第１光軸３０の角度が演算され、演算結果に基づき前記水平駆動部３８、前記鉛直駆動部４１が駆動され、前記望遠鏡部５の視準方向が修正される。

ＳＴＥＰ：０６視準方向の修正後、前記ターゲット像３６′が前記画角Ｂ内にあるかどうかが判断され、範囲外であると、ＳＴＥＰ：０５に戻り更に視準方向が修正される。

ＳＴＥＰ：０７範囲内であると判断されると、前記撮像制御部４７により撮像手段の切替えが行われ、前記第２撮像手段３７により画像の取得が行われる。

ＳＴＥＰ：０８前記撮像制御部４７により前記第２電子シャッタ５３のＯＮ／ＯＦＦと前記第２追尾用光源２７の点滅の同期制御が行われ、該第２追尾用光源２７の点灯時と消灯時の画像が取得され、点灯した状態の画像データは、前記第１記憶部５５に格納され、消灯した状態の画像データは前記第２記憶部５６に格納される。

ＳＴＥＰ：０９、ＳＴＥＰ：１０前記画像処理部４６は、前記第１記憶部５５の点灯時の画像データから前記第２記憶部５６の消灯時の画像データを減算処理し、前記ターゲット像３６′のみを取得する。該ターゲット像３６′の重心が求められ、該重心の前記第２固体撮像素子１９上の位置を求め、該重心位置に対応する画素から画角が求められる。尚、前記第２固体撮像素子１９に於ける１画素は前記第１固体撮像素子３３に於ける１画素の角度に対して小さく、例えば５秒の画角に相当する。即ち、前記第２固体撮像素子１９で得られる検出精度は前記第１固体撮像素子３３で得られる検出精度に対して高精度となっている。

ＳＴＥＰ：１１前記画角は前記第２光軸１４に対する前記ターゲット３６方向の角度のズレと対応するので、前記画角から修正すべき前記第２光軸１４の角度が演算され、演算結果に基づき前記水平駆動部３８、前記鉛直駆動部４１が駆動され、前記望遠鏡部５の視準方向が修正される。

尚、以下に述べるＳＴＥＰで、前記第２撮像手段３７が取得した画像から前記ターゲット像３６′を求めること、該ターゲット像３６′の画角を求めることは同様に行われる。

ＳＴＥＰ：１２、ＳＴＥＰ：１３前記ターゲット像３６′の位置が前記第２光軸１４に合致しているかどうかが判断され、合致していない場合は、更に視準方向が修正され、視準方向が前記ターゲット３６に合致、又は略合致すると、距離測定が繰返し行われる。尚、水平角、鉛直角の測定は測距が行われている、いないに拘わらず常に実行される。

ＳＴＥＰ：１４前記第２光軸１４が前記ターゲット３６に合致、又は略合致すると、距離測定が行われると同時に、或は距離測定の開始前に前記第２固体撮像素子１９の受光信号に対してマスク処理がなされる。

図６（Ｂ）に示す様に、マスク処理は、前記第２固体撮像素子１９からの画像データの取得を前記第２光軸１４を中心とした範囲Ｃに限定するものであり、処理データ量を減少させ、前記制御演算部４４の負担を軽減し、又処理速度を増大させる。又、マスク処理をすることで、外乱を低減し、追尾動作に於ける誤作動を防止できる。

尚、範囲Ｃは、円、又は水平方向に長い楕円で規定され、大きさは前記ターゲット３６の移動速度、測距距離等によって設定され、又測距距離に対応する等、測定条件に応じて範囲Ｃの大きさを変更できる様にしてもよい。

ＳＴＥＰ：１５前記ターゲット３６に対して常に追尾動作を行う。又、追尾中は継続して距離測定が行われている。

ＳＴＥＰ：１６、ＳＴＥＰ：１７前記ターゲット像３６′が前記範囲Ｃにあるかどうかが判断され、該範囲Ｃにあると判断された場合、視準方向が修正され、前記第２望遠鏡１１の視準方向が前記ターゲット３６に合致、又は略合致すると該ターゲット３６についての測定データが取得される。

ＳＴＥＰ：１８追尾の続行の可否が判断され、追尾終了命令を受取ると、追尾を終了させる。又、追尾終了命令を受取らないと、ＳＴＥＰ：１５に戻り、追尾が継続される。

ＳＴＥＰ：２１前記ＳＴＥＰ：１６に於いて、前記ターゲット像３６′が前記範囲Ｃに無いと判断された場合、前記マスク処理が排除される。

ＳＴＥＰ：２２、ＳＴＥＰ：２３前記ターゲット像３６′が前記画角Ｂにあるかどうかが判断され、該画角Ｂ内にある場合は、前記ターゲット像３６′についての画角が求められ、該画角より視準方向が修正される。

ＳＴＥＰ：２４視準方向が前記範囲Ｃ内であると判断されると、ＳＴＥＰ：１７へ移行する。

ＳＴＥＰ：２５、ＳＴＥＰ：２６前記ＳＴＥＰ：２２に於いて、前記ターゲット像３６′が前記画角Ｂにあるかどうかが判断され、該画角Ｂに無い、即ち、画角Ｂ外と判断された場合は、前記撮像制御部４７により撮像手段の切替えが実行され、ＳＴＥＰ：０２に戻り、前記第１撮像手段４０により広画角の画像が取得される。

広画角により広範囲でターゲット３６が撮像されるので、前記画角Ｂからターゲット３６が外れた場合にも、再度探索をすることなく、直ちにターゲット３６を検出することができる。

更に、取得された画像から前記ターゲット像３６′、該ターゲット像３６′の位置、画角が求められる等、ＳＴＥＰ：０３以降の工程が実行される。

本発明によれば、前記ターゲット３６の通常の移動に対しては、測量装置１の追尾機能が応答し得る前記範囲Ｃの小さな画像処理で対応するので、画像処理に要する負担が軽減し、処理速度が向上し、又ノイズによる誤動作が防止できる。更に、前記ターゲット３６が前記画角Ｂを外れた場合は、前記第１撮像手段４０により広範囲の画像を取得し、前記ターゲット３６を検出するので、ターゲットの探索を行うことなく、直ちに追尾に復帰でき、再サーチ時間が短縮でき、測定作業の効率が向上し、作業時間の短縮が図れる。

図７は第２の実施の形態を示すものである。

図７中、図２中で示したものと同等のものには同符号を付してある。

第２の実施の形態では、第１望遠鏡８の光軸を第２望遠鏡１１の光軸と同一としたものであり、第２光軸１４上に光軸分岐ミラー５９を配設し、第１追尾用光源３４からの第１追尾光３５を前記光軸分岐ミラー５９を経て前記第２光軸１４上に射出し、前記対物レンズ１５を経て入射した反射第１追尾光３５′を前記光軸分岐ミラー５９で反射して第１固体撮像素子３３に導く様にしたものである。

本発明が実施される測量装置の一例を示す斜視図である。本発明の第１の実施の形態に於ける光学系の概略構成図である。本発明の実施の形態の基本構成図である。本発明の実施の形態の作動を示すフローチャートである。本発明の実施の形態の作動を示すフローチャートである。（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施の形態に於ける第１固体撮像素子、第２固体撮像素子と撮像エリアとの関係を示す説明図である。本発明の第２の実施の形態に於ける光学系の概略構成図である。

符号の説明

１測定装置
５望遠鏡部
６表示部
８第１望遠鏡
１１第２望遠鏡
１４第２光軸
１９第２固体撮像素子
２０測距部
２７第２追尾用光源
２９第２追尾光
３３第１固体撮像素子
３４第１追尾用光源
３６ターゲット
３７第２撮像手段
４０第１撮像手段
４３制御装置
４４制御演算部
４６画像処理部
４７撮像制御部
４８画像記憶部
５２第１電子シャッタ
５３第２電子シャッタ

Claims

追尾機能を有する測量装置に於いて、第１固体撮像素子を具備する第１撮像手段と、第２固体撮像素子を具備する第２撮像手段と、前記第１撮像手段、第２撮像手段の撮像状態を制御する撮像制御装置と、前記第１固体撮像素子で得たターゲット像信号又は前記第２固体撮像素子で得たターゲット像信号に基づきターゲットの追尾を制御する制御部とを具備し、前記第１撮像手段は前記第２撮像手段より広範囲の像を取得可能であり、前記撮像制御装置はターゲット像が前記第２固体撮像素子のターゲット受光範囲を外れた場合に前記第１撮像手段によりターゲット像を取得し、前記第１固体撮像素子が受光するターゲット像が所定範囲内の場合に前記第２撮像手段によりターゲット像を取得する様制御することを特徴とする測量装置。
前記制御部は、前記第１固体撮像素子で得たターゲット像信号に基づきターゲットの探索を行い、前記第２固体撮像素子で得たターゲット像信号に基づき測定の為の視準を行う請求項１の測量装置。
前記第２撮像手段の光軸を含む所要範囲を設定し、前記第２固体撮像素子によるターゲット受光位置が前記所要範囲に含まれる場合は、該所要範囲の受光信号を取得する様に前記第２固体撮像素子についてマスク処理をし、前記所要範囲の受光信号に基づき追尾を行う請求項１又は請求項２の測量装置。
前記ターゲット受光位置が前記所要範囲を外れた場合は、マスク処理を解除し、前記第２固体撮像素子からの受光信号に基づき追尾を行う請求項３の測量装置。