JPH09243747A - 測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、視準光学系の焦点状態と測定光の
受光量とを調節する合焦機構を有した測距装置に関し、
合焦機構を格段に簡易で小型な構成で実現することがで
きる測距装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 所定方向へ測定光を送光する送光手段１
と、所定方向から入射する光の受光路上に、繰り出し自
在に配置される合焦光学系２と、合焦光学系２の透過光
について、測定光の反射光とそれ以外の視準光とに分岐
する分岐手段３と、分岐手段３で分岐された視準光が入
射する位置に配置され、かつその視準光の焦点状態を提
示する視準光学系４と、視準光が視準光学系４で合焦し
た状態において反射光が結像する位置に、その反射光を
受光する受光面を配置した受光手段５と、受光手段５で
受光された反射光の伝搬遅延に基づいて、所定方向に位
置する物標までの距離を算出する距離算出手段６とを備
えて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、視準光学系の焦点
状態と測定光の受光量とを調節する合焦機構を有した測
距装置に関し、特に、その合焦機構を簡易な構成にした
測距装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、レーザ光を送出し、戻ってくる
レーザ光の位相や遅延時間に基づいて、距離を計測する
測距装置が知られている。近年では、これらの測距装置
を用いて、ダムや崖等の人が入れない場所で測量を行う
ことが要求されている。このような環境では、物標に反
射器を取り付けることができず、物標で直接反射された
弱いレーザ光を受光しなければならない。そこで、特公
平４ー９４７８号公報や実公平３ー２１５０２号公報に
記載されているような測距装置が提案されている。

【０００３】図９は、この種の測距装置を示す図であ
る。発光素子５１から発生したレーザ光はコリメータレ
ンズ５２および光量調整部５３で整光され、直角プリズ
ム５４の反射面Ａ（この反射面Ａはレーザ光を反射し、
可視光を透過する特性を有する）で反射し、平行ガラス
板５５を透過し所定方向に送出される。

【０００４】所定方向に送出されたレーザ光は物標で拡
散反射し、その反射光は平行ガラス板５５を透過する。
平行ガラス板５５を透過した反射光は受光レンズ５６お
よび補正レンズ５７を介して、受光素子５８で受光され
る。一方、平行ガラス板５５には可視光も入射し、直角
プリズム５４の反射面Ｂおよび直角プリズム５９で反射
する。この可視光は視準光として、対物レンズ６０、正
立レンズ６１、レンズ６２および接眼レンズ６３を透過
する。

【０００５】測定者は接眼レンズ６３を覗いて、所定方
向に位置する物標を目視し、測距装置の視準を行う。さ
らに、この測距装置は合焦機構６４を有しており、測定
者がレンズ６２を繰り出して、視準光の焦点が合うよう
に調節すると、レンズ６２の動きに連動して補正レンズ
５７が繰り出され、反射光の焦点が受光素子５８で合う
ように構成されている。

【０００６】したがって、測定者が明確な物標の像を得
るとき、受光素子５８の受光面上に反射光が効率的に集
まり、受光素子の受光量が最大になる。（従来では、受
光面を大きくするとその分ノイズ光の影響も大きくなる
ため、受光面の面積には制約があった。このため、少し
でも反射光の焦点がずれると、測定に誤差が生じる要因
となっていた。） なお、校正光学部６５は内部参照光路を形成し、電気回
路の遅延による誤差を除去するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
測距装置では、補正レンズ５７の駆動とレンズ６２の駆
動とを機械的に連動させることで焦点合わせを行ってい
た。そのため、補正レンズ５７、レンズ６２のそれぞれ
に駆動部が必要となるため、両レンズを連動させるため
の合焦機構６４が複雑になり、大型化するという問題点
があった。

【０００８】現在では、測距以外に測角も同時に行う装
置も開発され、装置が複雑大型化するなか、合焦機構の
簡易小型化は急務の課題だった。また、視準光は直角プ
リズム５４の反射面Ｂで反射した光束しか利用できない
ため、視準光の有効光径が限定されてしまうという問題
点があった。このため、従来の測距装置では、像が暗く
なるまたは視野が狭くなるなどの影響があった。この問
題点の解決として、直角プリズム５４の反射面Ｂの有効
面積を増大させればよいのだが、この構成では受光レン
ズ５６に入る反射光の受光量が減少するという新たな問
題点が生じるため、容易にはこの問題点を解決すること
ができなった。

【０００９】また、補正レンズ５７およびレンズ６２の
両方を駆動するため、焦点調節時の操作が重く、調節に
手間がかかるという問題点があった。請求項１に記載の
発明は、上述の問題点を解決するために、合焦機構を格
段に簡易小型な構成で実現することができる測距装置を
提供することを目的とする。請求項２に記載の発明は、
請求項１の目的と併せて、焦点調節の自動化を図ること
ができる測距装置を提供することを目的とする。

【００１０】請求項３、４に記載の発明は、請求項１、
２の目的と併せて、さらに視準箇所と測定光の照射箇所
とのパララックスを取り除くことができる測距装置を提
供することを目的とする。請求項５、６に記載の発明
は、請求項１〜４の目的と併せて、さらに測定光と視準
光との色収差を的確に補正することができる測距装置を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】図１は、請求項１に記載
の発明の原理ブロック図である。請求項１に記載の発明
は、所定方向へ測定光を送光する送光手段１と、所定方
向から入射する光の受光路上に、繰り出し自在に配置さ
れる合焦光学系２と、合焦光学系２の透過光について、
測定光の反射光とそれ以外の視準光とに分岐する分岐手
段３と、分岐手段３で分岐された視準光が入射する位置
に配置され、かつその視準光の焦点状態を提示する視準
光学系４と、視準光が視準光学系４で合焦した状態にお
いて反射光が結像する位置に、その反射光を受光する受
光面を配置した受光手段５と、受光手段５で受光された
反射光の伝搬遅延に基づいて、所定方向に位置する物標
までの距離を算出する距離算出手段６とを備えて構成す
る。

【００１２】図２は、請求項２に記載の発明の原理ブロ
ック図である。請求項２に記載の発明は、所定方向へ測
定光を送光する送光手段１と、所定方向から入射する光
の受光路上に、繰り出し自在に配置される合焦光学系２
と、合焦光学系２の透過光を測定光の反射光とそれ以外
の視準光とに分岐する分岐手段３と、分岐手段３で分岐
された視準光が入射する位置に配置され、かつその視準
光の焦点状態を検出する焦点検出手段７と、焦点検出手
段７で得られた焦点状態に応じた目標位置まで、合焦光
学系２を繰り出す駆動手段８と、駆動手段８により繰り
出された合焦光学系２が目標位置に到達した状態におい
て反射光が結像する位置に、その反射光を受光する受光
面を配置した受光手段５と、受光手段５で受光された反
射光の伝搬遅延に基づいて、所定方向に位置する物標ま
での距離を算出する距離算出手段６とを備えて構成す
る。

【００１３】図３は、請求項３、４に記載の発明の原理
ブロック図である。請求項３に記載の発明は、請求項１
または請求項２に記載の測距装置において、送光手段１
から送光される測定光の光軸と合焦光学系２の光軸とが
一致することを特徴とする。請求項４に記載の発明は、
請求項３に記載の測距装置において、送光手段１は合焦
光学系２の光軸上に配置される屈曲光学系９と、屈曲光
学系９に向けて測定光を出射する光源１０とを備えて構
成され、屈曲光学系９は光源１０から出射される測定光
を合焦光学系２の光軸に沿って所定方向へ送出すること
を特徴とする。

【００１４】図４は、請求項５に記載の発明の原理ブロ
ック図である。請求項５に記載の発明は、請求項１ない
し請求項４のいずれか１項に記載の測距装置において、
合焦光学系２は反射光および視準光の結像距離が等しい
色消しレンズ１１であることを特徴とする。図５は、請
求項６に記載の発明の原理ブロック図である。

【００１５】請求項６に記載の発明は、請求項１ないし
請求項４のいずれか１項に記載の測距装置において、反
射光あるいは視準光の光軸上に、結像距離を補正する補
正光学系１２を備えたことを特徴とする。

【００１６】（作用）請求項１に記載の測距装置では、
送光手段１から所定方向へ測定光が送光される。

【００１７】その測定光は所定方向に位置する物標で反
射し、外部から入るその他の光と共に合焦光学系２を透
過する。合焦光学系２の透過光は分岐手段３で測定光の
反射光とそれ以外の視準光とに分岐される。視準光は視
準光学系４に入射し、測定者はその視準光を用いて、物
標を視準することができる。

【００１８】一方、反射光は受光手段５で受光される。
このとき、測定者は合焦光学系２を繰り出すことによっ
て、視準光を視準光学系４に結像させ、同時に反射光を
受光手段５に結像させることができる。距離算出手段６
は受光手段５で受光された反射光の伝搬遅延に基づい
て、物標までの距離を測定する。

【００１９】請求項２に記載の測距装置では、送光手段
１から所定方向へ測定光が送光される。その測定光は所
定方向に位置する物標で反射し、外部から入るその他の
光と共に合焦光学系２を透過する。合焦光学系２の透過
光は分岐手段３で測定光の反射光とそれ以外の視準光と
に分岐される。

【００２０】視準光は焦点検出手段７に入射し、焦点検
出手段７はその視準光の焦点状態を検出する。駆動手段
８はその焦点状態に応じた目標位置まで、合焦光学系２
を繰り出し、反射光を受光手段５に結像させる。反射光
が結像した状態で、受光手段５はその反射光を受光す
る。

【００２１】距離算出手段６は受光された反射光の伝搬
遅延に基づいて、物標までの距離を測定する。請求項３
に記載の測距装置では、送光手段１から送光される測定
光と合焦光学系２の光軸とが一致する。

【００２２】したがって、測定者が視準光学系４を覗い
た場合には、測定光の照射箇所と測定者が目視する箇所
とが一致する。請求項４に記載の測距装置では、光源１
０は測定光を屈曲光学系９へ向かって出射する。屈曲光
学系９はその測定光を反射して、合焦光学系２と同一の
光軸で所定方向へ送光する。

【００２３】したがって、測定者が視準光学系４を覗い
た場合には、測定光の照射箇所と測定者が目視する箇所
とが一致する。請求項５に記載の測距装置では、合焦光
学系２に色消しレンズ１１を使用している。色消しレン
ズ１１は視準光と反射光との波長が異なっていても、視
準光の結像する距離と反射光の結像する距離とを同一距
離にすることができる。

【００２４】請求項６に記載の測距装置では、補正光学
系１２は視準光または反射光の光路上に配置される。し
たがって、視準光が補正光学系１２を透過すると、視準
光の結像距離が変化し、また、反射光が補正光学系１２
を透過すると、反射光の結像距離が変化する。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を説明する。

【００２６】図６は、第１の実施形態（請求項１、３、
４に記載の発明に対応する）の構成図である。図６にお
いて、マイクロプロセッサ２１の第１の出力端子はドラ
イブ回路２２を介して、発光素子２３の入力端子に接続
される。発光素子２３から発生する赤外パルス光の光軸
上にレンズ２４、ハーフプリズム２５およびダイクロイ
ックプリズム２６が配置される。ハーフプリズム２５お
よびダイクロイックプリズム２６の反射面は光軸に対
し、斜めに配置されている。

【００２７】ダイクロイックプリズム２６の反射面Ｃの
反射軸上には対物レンズ２７が配置される。この反射面
Ｃは赤外光を反射し、可視光を透過する特性を有してい
る。対物レンズ２７、ダイクロイックプリズム２６の延
長上には繰り出し自在な合焦レンズ２８が配置される。
合焦レンズ２８の光軸上には、ダイクロイックプリズム
２９の反射面Ｄが斜めに配置される。この反射面Ｄは赤
外光を反射し、可視光を透過する特性を有している。

【００２８】さらに、合焦レンズ２８の光軸上には正立
レンズ３０、焦点板３１および接眼レンズ３２が配置さ
れる。一方、ダイクロイックプリズム２９の反射軸上に
は光量調節フィルタ３３、シャッタ３４、ハーフプリズ
ム３５および受光素子３６が配置されている。受光素子
３６の出力端子はマイクロプロセッサ２１の入力端子に
接続され、マイクロプロセッサ２１の第２の出力端子は
表示部３８に接続される。

【００２９】また、ハーフプリズム２５とハーフプリズ
ム３５との間には、レンズ３７が配置されている。な
お、請求項１に記載の発明と第１の実施形態との対応関
係については、送光手段１はドライブ回路２２、発光素
子２３、レンズ２４、ダイクロイックプリズム２６およ
び対物レンズ２７に対応し、合焦光学系２は合焦レンズ
２８に対応し、分岐手段３はダイクロイックプリズム２
９に対応し、視準光学系４は正立レンズ３０、焦点板３
１および接眼レンズ３２に対応し、受光手段５は受光素
子３６に対応し、距離算出手段６はマイクロプロセッサ
２１に対応している。

【００３０】請求項３、４に記載の発明と第１の実施形
態との対応関係については、上述の対応関係と併せて、
屈曲光学系９はダイクロイックプリズム２６に対応し、
光源１０は発光素子２３に対応している。次に、第１の
実施形態の動作について説明する。

【００３１】所定方向に位置する測定対象物の像は対物
レンズ２７、ダイクロイックプリズム２６、合焦レンズ
２８、ダイクロイックプリズム２９、正立レンズ３０お
よび焦点板３１を透過する。測定者はこの像を接眼レン
ズ３２を介して、目視することができる。さらに、測定
者は合焦レンズ２８を繰り出すことによって、焦点板３
１に測定対象物の像を結像させることができ、測定対象
物を正確に視準することができる。

【００３２】この状態で測定を開始する。マイクロプロ
セッサ２１から測定開始信号が出力されると、ドライブ
回路２２は発光素子２３から赤外パルス光を発生させ
る。発光素子２３から生じた赤外パルス光はレンズ２４
で平行光束に直され、ハーフプリズム２５を透過し（ハ
ーフプリズム２５は透過光と反射光との比率が９５対５
のような特性を有している）、ダイクロイックプリズム
２６の反射面Ｃで反射し、対物レンズ２７を介して外部
へ出射される。

【００３３】赤外パルス光は測定対象物で拡散反射し、
その反射光は対物レンズ２７で集光される。対物レンズ
２７で集光された反射光は、ダイクロイックプリズム２
６の反射面Ｃを除いた面および合焦レンズ２８を透過す
る。その透過光はダイクロイックプリズム２９の反射面
Ｄで反射し、光量調節フィルタ３３およびハーフプリズ
ム３５を介して、受光素子３６で受光される。

【００３４】なお、受光素子３６は可視光と赤外光との
色収差をオフセットする位置に配置されている。したが
って、測定者が合焦レンズ２８を繰り出し、視準光を焦
点板３１で結像させるとき、赤外パルス光は受光素子３
６で結像している。受光素子３６は赤外パルス光を受光
信号に光電変換し、マイクロプロセッサ２１へその受光
信号を出力する。

【００３５】一方、ハーフプリズム２５で反射された赤
外パルス光は内部参照光として、レンズ３７およびハー
フプリズム３５を介して、受光素子３６で受光される。
この内部参照光は、発光素子２３および受光素子３６の
温度特性等による誤差を除去することを目的とする。シ
ャッタ３４の開閉で測定用光路と内部参照光路とが切り
替わり、マイクロプロセッサ２１は内部参照光に基づい
て誤差を取り除く。

【００３６】マイクロプロセッサ２１は赤外パルス光の
伝搬遅延時間に基づいて、測定対象物までの距離を算出
し、表示部３８に測定距離を表示させる。このように第
１の実施形態では、合焦レンズ２８を繰り出すことで、
視準光を焦点板３１に結像させると同時に、赤外パルス
光を受光素子３６に結像させることができる。

【００３７】したがって、合焦機構を簡易かつ小型な構
成で実現することができる。さらに、従来の測距装置
（図９）では、レンズ６２と補正レンズ５７とを機械的
に連動させて繰り出していたので非常に操作が重く、操
作性に難点があった。しかしながら、上述した実施形態
では合焦レンズ２８のみを繰り出せばよいので、軽快に
操作することができ、操作性の向上を図ることができ
る。

【００３８】また、赤外パルス光の照射箇所と測定者が
目視する箇所とが一致するので、測距時におけるパララ
ックスを完全に除去することができる。さらに、従来の
測距装置では、直角プリズム５４の反射面Ｂという制限
のある小さな面で視準光の採光を行っていた。しかしな
がら、上述の実施形態では、対物レンズ２７を透過する
可視光がすべて視準光となるため、従来の測距装置より
視準光量を増加させることができ、視野像を明るくする
ことができる。

【００３９】また、視準光の採光面を広くとることがで
きるので、視野を広くすることができる。さらに、従来
の測距装置では経年変化のため合焦機構６４のレンズの
連動にずれが生じ、測距精度が低下するという弊害があ
った。

【００４０】しかしながら、上述の実施形態では、機械
的な連動部が存在しないので、経年変化による測距精度
の低下を防ぐことができる。図７は、第２の実施形態
（請求項２に記載の発明に対応する）の構成図である。
図７において、第２の実施形態の構成上の特徴について
は、正立レンズ３０と焦点板３１との間にハーフミラー
３９が配置され、ハーフミラー３９の反射軸上に焦点検
出部４０が配置され、焦点検出部４０の出力端子はモー
タ４１に接続され、モータ４１の駆動軸は合焦レンズ２
８の駆動機構に接続されている点である。

【００４１】なお、第１の実施形態と同一の構成要件に
ついては、図７に同じ参照番号を付与して示し、ここで
の説明を省略する。なお、請求項２に記載の発明と第２
の実施形態との対応関係については、送光手段１はドラ
イブ回路２２、発光素子２３およびレンズ２４に対応
し、合焦光学系２は合焦レンズ２８に対応し、分岐手段
３はダイクロイックプリズム２９に対応し、受光手段５
は受光素子３６に対応し、距離算出手段６はマイクロプ
ロセッサ２１に対応し、焦点検出手段７はハーフミラー
３９および焦点検出部４０に対応し、駆動手段８はモー
タ４１に対応している。図８は、第２の実施形態の動作
を説明する流れ図である。

【００４２】以下、図７、図８を用いて、第２の実施形
態の動作について説明する。所定方向に位置する測定対
象物の像（視準光）は対物レンズ２７、ダイクロイック
プリズム２６、合焦レンズ２８、ダイクロイックプリズ
ム２９、正立レンズ３０、ハーフミラー３９および焦点
板３１を透過する。また、この視準光はハーフミラー３
９で反射し、焦点検出部４０へ導出される。

【００４３】焦点検出部４０は視準光の焦点状態を検出
し（ステップＳ１）、モータ４１へ駆動制御信号を出力
する（ステップＳ２）。モータ４１は駆動制御信号に基
づいて、視準光が合焦する位置に合焦レンズ２８を繰り
出す（ステップＳ３）。

【００４４】焦点板３１には測定対象物の像が結像し、
測定者はその像を接眼レンズ３２を介して、目視するこ
とができる。したがって、測定者は正確に測定対象物を
視準することができる。この状態で測定を開始する。マ
イクロプロセッサ２１から測定開始信号が出力される
と、ドライブ回路２２は発光素子２３から赤外パルス光
を発生させる（ステップＳ４）。

【００４５】発光素子２３から生じた赤外パルス光はレ
ンズ２４で平行光束に直され、ハーフプリズム２５を透
過し、ダイクロイックプリズム２６の反射面Ｃで反射
し、対物レンズ２７を介して外部へ出射される（ステッ
プＳ５）。赤外パルス光は測定対象物で拡散反射し、そ
の反射光は対物レンズ２７で集光され、ダイクロイック
プリズム２６の反射面Ｃを除いた面および合焦レンズ２
８を透過する（ステップＳ６）。

【００４６】その透過光はダイクロイックプリズム２９
の反射面Ｄで反射し、光量調節フィルタ３３およびハー
フプリズム３５を介して、受光素子３６で受光される
（ステップＳ７）。なお、受光素子３６は可視光と赤外
光との色収差をオフセットする位置に配置されている。
したがって、焦点検出部４０で得られる焦点状態が合焦
状態ならば、赤外パルス光は受光素子３６で結像する。

【００４７】受光素子３６は赤外パルス光を受光信号に
光電変換し、マイクロプロセッサ２１へこの受光信号を
出力する。一方、ハーフプリズム２５で反射された赤外
パルス光は内部参照光として、レンズ３７およびハーフ
プリズム３５を介して、受光素子３６で受光される。シ
ャッタ３４の開閉で測定用光路と内部参照光路とが切り
替わり、マイクロプロセッサ２１は赤外パルス光の伝搬
遅延時間に基づいて、測定対象物までの距離を算出する
（ステップＳ８）。

【００４８】マイクロプロセッサ２１は表示部３８に測
定距離を表示させる。このように第２の実施形態では、
焦点検出部４０が焦点状態を検出し、その焦点状態に基
づいてモータ４１が合焦レンズ２８を繰り出す。繰り出
された合焦レンズ２８は視準光を焦点板３１に結像さ
せ、同時に赤外パルス光を受光素子３６に結像させる。

【００４９】したがって、第２の実施形態では、第１の
実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第２
の実施形態の特有な効果としては、合焦機構の小型化に
より、オートフォーカスの技術の導入に適していること
である。従来の測距装置では、オートフォーカスを導入
すると、合焦機構に焦点検出部を備えることになり、装
置が大型化した。また、モータも２つのレンズを駆動す
るため、より大きいモータが必要になり、オートフォー
カスの導入には不適だった。

【００５０】しかしながら、第２の実施形態では、オー
トフォーカスの導入に適しており、オートフォーカスを
備えることで焦点調節の手間を省くことができる。な
お、第１、第２の実施形態では測定光として赤外光を使
用したが、それに限定されない。ダイクロイックプリズ
ム２６の反射面Ｃおよびダイクロイックプリズム２９の
反射面Ｄを他の波長の光だけが反射するようにコーティ
ングすれば、その光も測定光として使用できる。

【００５１】また、第１、第２の実施形態では、赤外パ
ルス光の伝搬遅延時間に基づいて距離を測定している
が、それに限定されず、測定光の位相遅延に基づいて測
定してもよい。さらに、第１、第２の実施形態では、ダ
イクロイックプリズム２９の反射面Ｄは赤外パルス光を
反射して、可視光を透過する特性を有しているが、それ
に限定されず、赤外パルス光を透過して、可視光を反射
する特性を有してもよい。

【００５２】なお、第１の実施形態では焦点状態を検出
するために、焦点板３１を使用しているが、それに限定
されない。例えば、スプリットイメージプリズム、２重
像合致方式のファインダなどが使用できる。また、第１
の実施形態において、請求項５に記載の発明を備えても
よい。この場合、合焦レンズ２８に色消しレンズを用い
る。この色消しレンズは視準光の結像距離と赤外パルス
光の結像距離とが同一の距離になる。

【００５３】また、第１の実施形態において、請求項６
に記載の発明を備えてもよい。この場合、補正レンズを
ダイクロイックプリズム２９の反射光の光軸上または透
過光の光軸上に配置する。この補正レンズを用いること
で、視準光または赤外パルス光の結像距離を自在に変え
ることができ、焦点板３１を透過光軸上に自在に配置す
る、または受光素子３６を反射光軸上に自在に配置する
ことができる。したがって、機器設計の自由度が高くな
る。

【００５４】

【発明の効果】請求項１に記載の発明では、合焦光学系
を繰り出すことで、視準光を視準光学系に結像させ、同
時に反射光を受光手段に結像させることができる。した
がって、請求項１に記載の発明は、合焦機構を簡易かつ
小型な構成で実現することができる。

【００５５】さらに、合焦光学系のみを繰り出せばよい
ので、従来と比較して軽快に操作でき、操作性の向上が
望める。また、視準光の光径が制限されることがないの
で、従来の測距装置より視準光量を多くすることがで
き、視野像を明るくする、または視野を広くすることが
できる。

【００５６】さらに、機械的な連動部を省いた構成のた
め、経年変化による連動のずれを生じることがなく、測
距精度が低下するということがない。したがって、全般
的に測定精度が向上する。請求項２に記載の発明では、
視準光の焦点状態に基づいて、駆動手段が合焦光学系を
繰り出すことにより、反射光を受光手段に結像させるこ
とができる。

【００５７】したがって、従来の測距装置と比較して、
合焦機構を簡易かつ小型な構成で実現することができ
る。また、視準光の光径が制限されることがないので、
視野像を明るくする、または視野を広くすることができ
る。さらに、機械的な連動部を省いた構成のため、経年
変化による連動のずれを生じることがなく、測距精度が
低下するということがない。

【００５８】また、合焦機構の簡易小型化により、焦点
検出手段および駆動手段を備えても装置がそれほど大き
くならず、オートフォーカスの導入に適している。その
結果、測定者が焦点調節を行う作業を省くことができ、
測定を効率的に進めることができる。請求項３に記載の
発明では、送光される測定光の光軸と合焦光学系の光軸
とが一致している。

【００５９】したがって、視準光学系を用いた場合に
は、測定光の照射箇所と測定者の目視する箇所とが一致
するので、測定時におけるパララックスを完全に除去す
ることができる。請求項４に記載の発明では、屈曲光学
系から送出される測定光の光軸と合焦光学系の光軸とが
一致している。

【００６０】したがって、視準光学系を用いた場合に
は、測距時におけるパララックスを完全に除去すること
ができる。請求項５に記載の発明では、合焦光学系とし
て色消しレンズを使用している。したがって、色収差に
よる合焦距離のずれを的確に取り除くことができる。

【００６１】請求項６に記載の発明では、視準光軸上ま
たは反射光軸上に補正光学系を備えている。このため、
視準光の結像距離または反射光の結像距離を自在に調節
することができる。したがって、視準光学系または焦点
検出手段を視準光軸上に自在に配置することができ、受
光手段を反射光軸上に自在に配置することができる。そ
の結果、機器設計の自由度を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図２】請求項２に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図３】請求項３、４に記載の発明の原理ブロック図で
ある。

【図４】請求項５に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図５】請求項６に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図６】第１の実施形態の構成図である。

【図７】第２の実施形態の構成図である。

【図８】第２の実施形態の動作を説明する流れ図であ
る。

【図９】従来の測距装置を示す図である。

【符号の説明】

１ 送光手段 ２ 合焦光学系 ３ 分岐手段 ４ 視準光学系 ５ 受光手段 ６ 距離算出手段 ７ 焦点検出手段 ８ 駆動手段 ９ 屈曲光学系 １０ 光源 １１ 色消しレンズ １２ 補正光学系 ２１ マイクロプロセッサ ２２ ドライブ回路 ２３、５１ 発光素子 ２４、３７、６２ レンズ ２５、３５ ハーフプリズム ２６、２９ ダイクロイックプリズム ２７、６０ 対物レンズ ２８ 合焦レンズ ３０、６１ 正立レンズ ３１ 焦点板 ３２、６３ 接眼レンズ ３３ 光量調節フィルタ ３４ シャッタ ３６、５８ 受光素子 ３８ 表示部 ３９ ハーフミラー ４０ 焦点検出部 ４１ モータ ５２ コリメータレンズ ５３ 光量調整部 ５４、５９ 直角プリズム ５５ 平行ガラス板 ５６ 受光レンズ ５７ 補正レンズ ６４ 合焦機構 ６５ 校正光学部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定方向へ測定光を送光する送光手段
   と、 前記所定方向から入射する光の受光路上に、繰り出し自
   在に配置される合焦光学系と、 前記合焦光学系の透過光について、前記測定光の反射光
   とそれ以外の視準光とに分岐する分岐手段と、 前記分岐手段で分岐された視準光が入射する位置に配置
   され、かつその視準光の焦点状態を提示する視準光学系
   と、 前記視準光が前記視準光学系で合焦した状態において前
   記反射光が結像する位置に、その反射光を受光する受光
   面を配置した受光手段と、 前記受光手段で受光された反射光の伝搬遅延に基づい
   て、前記所定方向に位置する物標までの距離を算出する
   距離算出手段とを備えたことを特徴とする測距装置。
2. 【請求項２】 所定方向へ測定光を送光する送光手段
   と、 前記所定方向から入射する光の受光路上に、繰り出し自
   在に配置される合焦光学系と、 前記合焦光学系の透過光を前記測定光の反射光とそれ以
   外の視準光とに分岐する分岐手段と、 前記分岐手段で分岐された視準光が入射する位置に配置
   され、かつその視準光の焦点状態を検出する焦点検出手
   段と、 前記焦点検出手段で得られた焦点状態に応じた目標位置
   まで、前記合焦光学系を繰り出す駆動手段と、 前記駆動手段により繰り出された合焦光学系が目標位置
   に到達した状態において前記反射光が結像する位置に、
   その反射光を受光する受光面を配置した受光手段と、 前記受光手段で受光された反射光の伝搬遅延に基づい
   て、前記所定方向に位置する物標までの距離を算出する
   距離算出手段とを備えたことを特徴とする測距装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の測距装
   置において、 前記送光手段から送光される測定光の光軸と前記合焦光
   学系の光軸とが一致することを特徴とする測距装置
4. 【請求項４】 請求項３に記載の測距装置において、 前記送光手段は、 前記合焦光学系の光軸上に配置される屈曲光学系と、 前記屈曲光学系に向けて測定光を出射する光源とを備え
   て構成され、 前記屈曲光学系は、 前記光源から出射される測定光を前記合焦光学系の光軸
   に沿って所定方向へ送出することを特徴とする測距装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれか１項
   に記載の測距装置において、 前記合焦光学系は、 前記反射光および前記視準光の結像距離が等しい色消し
   レンズであることを特徴とする測距装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項４のいずれか１項
   に記載の測距装置において、 前記反射光あるいは前記視準光の光軸上に、結像距離を
   補正する補正光学系を備えたことを特徴とする測距装
   置。