JP6355767B2 - 測量装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、測量装置及びプログラムに関する。

従来より、特許文献１に開示されているような、望遠鏡の倍率を変化させることができる測量装置がある。
そして、このような測量装置には、特許文献２に開示されているような、水平軸周りに望遠鏡を回転操作するための微動ねじと、鉛直軸周りに望遠鏡を支持する本体を回転操作するための微動ねじとを有する装置がある。

特開２００８−７６１０５号公報 特開２０００−３４６６４７号公報

しかし、前述のような測量装置では、各微動ねじの操作量に応じて常に一定の望遠鏡の回転量になっている。そのため、微動ねじを操作して望遠鏡を回転させた際の当該望遠鏡が作る像の移動量が望遠鏡の倍率に応じて大きく変化してしまい、測量装置の作業者にとって視準等の作業が困難となる場合があった。

本発明の一態様によれば、測量装置は、測量装置の鉛直軸周り及び水平軸周りに回転可能な望遠鏡と、ユーザが操作可能な水平回転操作部と、ユーザにより前記水平回転操作部が操作されたことに応じて、前記望遠鏡を前記鉛直軸周りに回転駆動する水平回転駆動部と、ユーザが操作可能な鉛直回転操作部と、ユーザにより前記鉛直回転操作部が操作されたことに応じて、前記望遠鏡を前記水平軸周りに回転駆動する鉛直回転駆動部と、ズーム倍率を設定する設定部と、ユーザにより前記水平回転操作部が操作された場合、前記ズーム倍率が大きい程前記鉛直軸周りにおける前記望遠鏡の水平回転量が小さくなるように、任意の前記ズーム倍率に応じて前記鉛直軸周りにおける前記望遠鏡の前記水平回転量を決定し、決定した前記水平回転量で前記望遠鏡を前記鉛直軸周りに回転駆動するよう前記水平回転駆動部を制御し、ユーザにより前記鉛直回転操作部が操作された場合、前記ズーム倍率が大きい程前記水平軸周りにおける前記望遠鏡の鉛直回転量が小さくなるように、任意のズーム倍率に応じて前記水平軸周りにおける前記望遠鏡の前記鉛直回転量を決定し、決定した前記鉛直回転量で前記望遠鏡を前記水平軸周りに回転駆動するよう前記鉛直回転駆動部を制御する制御部とを備えることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、プログラムは、ズーム倍率を設定する設定ステップと、ユーザにより水平回転操作部が操作された場合、前記ズーム倍率が大きい程測量装置の鉛直軸周りにおける望遠鏡の水平回転量が小さくなるように、任意の前記ズーム倍率に応じて前記鉛直軸周りにおける前記望遠鏡の前記水平回転量を決定し、決定した前記水平回転量で前記望遠鏡を前記鉛直軸周りに回転駆動するよう水平回転駆動部を制御し、ユーザにより鉛直回転操作部が操作された場合、前記ズーム倍率が大きい程前記測量装置の水平軸周りにおける前記望遠鏡の鉛直回転量が小さくなるように、任意のズーム倍率に応じて前記水平軸周りにおける前記望遠鏡の前記鉛直回転量を決定し、決定した前記鉛直回転量で前記望遠鏡を前記水平軸周りに回転駆動するよう鉛直回転駆動部を制御する制御ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする。

本実施形態に係る測量装置の外観の構成例を示す図である。 測量装置の構成例を示すブロック図である。 補正処理部の構成例を示すブロック図である。 撮像カメラ選択情報やズーム倍率値と画角値とが対応付けられている画角値マップの一例を示す図である。 画角値と補正係数とが対応付けられている補正係数マップの一例を示す図である。 水平微動ねじの回転量の検出から水平方向回転指令値の出力までの一連の処理例を示すフローチャートである。 鉛直微動ねじの回転量の検出から鉛直方向回転指令値の出力までの一連の処理例を示すフローチャートである。 水平微動ねじや鉛直微動ねじの回転量に応じた表示部の表示画像の移動と画角との関係について説明する図であり、画角が大きい場合の図である。 水平微動ねじや鉛直微動ねじの回転量に応じた表示部の表示画像の移動と画角との関係について説明する図であり、画角が小さい場合の図である。 ズーム倍率値と補正係数とが対応付けられている補正係数マップの一例を示す図である。

本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
本実施形態に係る測量装置は、例えば、直交する２つの軸を中心として望遠鏡が回転自在とされているトータルステーション（以下、ＴＳという。）である。ここで、ＴＳとして、手動で操作するマニュアル型ＴＳ（すなわちＭＴＳ）やモータ駆動によって自動的に動作するモータ駆動型ＴＳ（すなわちＳＴＳ）等が挙げられる。さらに、モータ駆動型ＴＳには、望遠鏡の視野に入った測量目標体であるターゲット（例えば反射プリズム）を自動的に視準する機能を持つ自動視準ＴＳ、又は移動するターゲットを自動的に追尾する機能を有した自動追尾ＴＳ等がある。例えば、自動追尾ＴＳでは、一人の作業者による測量を実現できる。
本実施形態に係る測量装置は、以上のようなＴＳの何れかのＴＳとして構成されている。

（構成）
図１は、本実施形態に係る測量装置１の外観の構成例を示す図である。
図１に示すように、測量装置１は、図示しない三脚上に整準装置２を介して設置されている。整準装置２は、三脚上に取り付けられる基盤（又は底板）３と、測量装置１が取り付けられる取り付け部４と、基盤３と取り付け部４との間に配置されて基盤３に対する取り付け部４の傾斜度合いを調整する整準ねじ５とを有している。例えば、作業者は、測量作業の開始に先立って、例えば取り付け部４に設けられた傾斜検出部をなす気泡管の気泡が所定の位置にくるように整準装置２の整準ねじ５を調整する。

また、測量装置１は、第１の軸Ｏ_１を中心として取り付け部４に対し回転自在な本体６を有している。測量装置１は、整準装置２によって姿勢が調整され、この第１の軸Ｏ_１が鉛直になるように設置される。
また、測量装置１は、第１の軸Ｏ_１に垂直な第２の軸Ｏ_２を中心として本体６に対し回転自在な望遠鏡７を有している。この望遠鏡７は、本体６とともに第１の軸Ｏ_１を中心として回転できるため、直交する第１の軸Ｏ_１及び第２の軸Ｏ_２それぞれを中心として自在に回動できる。

そして、測量装置１は、本体６、すなわち望遠鏡７を第１の軸Ｏ_１を中心に回転（以下、当該回転の方向を水平方向の回転という。）させるための水平微動ねじ２３を有している。さらに、測量装置１は、望遠鏡７を第２の軸Ｏ_２を中心に回転（以下、当該回転の方向を鉛直方向の回転又は上下方向の回転という。）させるための不図示の鉛直微動ねじを有している。作業者は、この水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじを回転操作して望遠鏡７の向きを水平方向や鉛直方向で変化させることができる。

望遠鏡７には、対物レンズとして、視準用の望遠レンズ（以下、視準用レンズという。）８及び広角レンズ９が設けられている。本実施形態では、視準用レンズ８の上側に広角レンズ９が設けられている。ここで、視準用レンズ８は、後述の視準カメラ光学系（又は望遠カメラ光学系）１１の一部を構成し、広角レンズ９は、後述の広角カメラ光学系１２の一部を構成する。

図２は、測量装置１の構成例を示すブロック図である。
図２に示すように、測量装置１は、内部構成として、視準カメラ光学系１１（又は、単に視準カメラともいう。）、広角カメラ光学系１２（又は、単に広角カメラともいう。）１２、測距部１３、測角部３０、水平回転モータ用ドライバ１４、水平回転モータ１５、鉛直回転モータ用ドライバ１６、鉛直回転モータ１７、表示部１８、情報入力部１９、入出力Ｉ／Ｆ（インターフェース）２０、エンコーダ２１，２２、記憶部２５、及び演算部４０を有している。

視準カメラ光学系１１は、視準用レンズ８及び不図示の視準用ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を有している。この視準カメラ光学系１１は、視準用レンズ８を介し視準用ＣＣＤによって撮像した撮像画像を演算部４０に出力する。
広角カメラ光学系１２は、広角レンズ９及び不図示の広角用ＣＣＤを有している。この広角カメラ光学系１２は、広角レンズ９を介し広角用ＣＣＤによって撮像した撮像画像を演算部４０に出力する。

測距部１３は、構成の一部として望遠鏡７を含み、ターゲット等の測量対象物までの距離を計測する。そして、測距部１３は、計測値を演算部４０に出力する。
ここで、一般的に、測距方式としては、反射プリズム等の反射体をターゲットして利用したプリズム方式や反射プリズムを利用しないノンプリズム方式等がある。プリズム方式では、例えば、反射プリズムにレーザー光を照射し、その反射光を受光するまでの時間差から距離を計測する。ここで、反射プリズム等のターゲットを備えるものとして、例えば、ミラー付ポールがある。また、ノンプリズム方式は、反射プリズムを利用せず、反射プリズムを設置する必要がないために、プリズム方式に比較して測量の自由度が高くなる。すなわち例えば、ノンプリズム方式では、現場に足を踏み入れることなく離れた場所から測量することが可能になる。例えば、本実施形態では、これら測距方式のうちの何れかを採用して測距部１３が構成されている。

測角部３０は、水平角検出部３１及び鉛直角検出部３２を有している。水平角検出部３１は、水平方向に回転する本体６、すなわち望遠鏡７の回転角（すなわち水平角）を検出する。また、鉛直角検出部３２は、鉛直方向に回転する望遠鏡７の回転角（すなわち鉛直角又は高度角）を検出する。これら水平角検出部３１及び鉛直角検出部３２は、各検出値を演算部４０に出力する。例えば、水平角検出部３１は水平角エンコーダであり、鉛直角検出部３２は鉛直角エンコーダである。

水平回転モータ１５は、水平微動ねじ２３の回転量に応じて本体６、すなわち望遠鏡７を水平方向に回転させる。そのために、測量装置１では、第１エンコーダ２１が、水平微動ねじ２３の回転量を検出する。そして、第１エンコーダ２１は、検出値を演算部４０に出力する。演算部４０では、第１エンコーダ２１の検出値に応じた水平方向回転指令値を水平回転モータ用ドライバ１４に出力する。水平回転モータ用ドライバ１４は、水平方向回転指令値に応じて水平回転モータ１５を駆動する。

また、鉛直回転モータ１７は、鉛直微動ねじ２４の回転量に応じて望遠鏡７を鉛直方向に回転させる。そのために、測量装置１では、第２エンコーダ２２が、鉛直微動ねじ２４の回転量を検出する。そして、第２エンコーダ２２は、検出値を演算部４０に出力する。演算部４０では、第２エンコーダ２２の検出値に応じた鉛直方向回転指令値を鉛直回転モータ用ドライバ１６に出力する。鉛直回転モータ用ドライバ１６は、鉛直方向回転指令値に応じて鉛直回転モータ１７を駆動する。

そして、本実施形態では、水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４の回転量に対する望遠鏡７の回転量（すなわち、望遠鏡７の向きの変位量）を、画角に応じて補正する処理を行う。この補正処理については、後で詳述する。
表示部１８は、各種情報を文字、図形等によって各種情報を表示する。表示部１８は、例えば、液晶ディスプレイ等である。この表示部１８は、演算部４０によって表示状態が制御される。

情報入力部１９は、使用者によって操作されて情報が入力される部分である。例えば、情報入力部１９は、テンキー等の押しボタンスイッチ等によって構成されている。本実施形態では、この情報入力部１９（例えば、カメラ選択キー）によって、視準カメラ光学系１１及び広角カメラ光学系１２のうちの何れかを用いた撮像が選択可能になっている。また、本実施形態では、この情報入力部１９（例えば、ズーム倍率設定キー）によって、視準カメラ光学系１１による撮像時のズーム倍率が設定できるようになっている。この情報入力部１９は、入力された種々の情報を演算部４０に出力する。

入出力Ｉ／Ｆ２０は、外部機器との間でデータ通信を行うためのインターフェースである。ここで、外部機器として、パーソナルコンピュータやデータコレクタ（電子野帳）等が挙げられる。
記憶部２５は、ＲＯＭやＲＡＭ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等によって構成されている。この記憶部２５には、各種プログラムや固定データ、演算部４０が処理によって取得したデータ等が記憶される。記憶部２５には、例えば、ＣＡＤ等で作成された設計座標データが記憶されている。

演算部４０は、測量装置１について各種の処理を行う。例えば、演算部４０は、マイクロコンピュータ及びその周辺回路を備えている。そして、本実施形態では、図２に示すように、演算部４０は、測量制御部４１、画像処理部４２、補正処理部５０、及び駆動制御部４３を有している。

測量制御部４１は、測距部１３及び測角部３０を制御する。また、測量制御部４１は、測距部１３及び測角部３０の検出値を基に測量値を算出する。そして、測量制御部４１は、算出した測量値を表示部１８に表示する。ここで、測量制御部４１は、測量値である距離、高度角及び水平角に基づいて、視準した点（すなわちターゲット）の座標値を算出することができる。

画像処理部４２は、視準カメラ光学系１１による撮像画像や広角カメラ光学系１２による撮像画像について予め設定された画像処理を施す。具体的には、画像処理部４２は、画像処理の一つとして、デジタルズーム処理を行う。この場合、画像処理部４２は、情報入力部１９から入力されたズーム倍率値に基づいて、視準カメラ光学系１１による撮像画像に対してデジタルズーム処理を施す。そして、画像処理部４２は、撮像画像に画像処理を施して得た画像データを基に表示部１８への画像表示を行う。
補正処理部５０は、水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４の回転量に対する望遠鏡７の回転量を、画角に応じて補正するための処理を行う。

図３は、補正処理部５０の構成例を示すブロック図である。
図３に示すように、補正処理部５０は、画角値取得部５１及び操作量補正部５２を有している。
ここで、画角値取得部５１は、表示部１８に表示される画像の画角値を取得する。具体的には、画角値取得部５１は、視準カメラ光学系１１及び広角カメラ光学系１２のうちのどれを用いて撮像しているかを示す撮像カメラ選択情報や、視準カメラ光学系１１による撮像時のズーム倍率値を基に、画角値を取得する。すなわち例えば、画角値取得部５１は、撮像カメラ選択情報が視準カメラ光学系１１による撮像中であることを示す場合、広角カメラ光学系１２による撮像中の場合よりも小さい（すなわち狭い）画角値を取得する。また、画角値取得部５１は、視準カメラ光学系１１による撮像中には、ズーム倍率値が大きいほど、小さい画角値を取得する。

図４には、撮像カメラ選択情報やズーム倍率値を基に画角値を取得するための画角値マップの一例を示す。
図４に示すように、画角値マップでは、画角値は、広角カメラ光学系１２による撮像中よりも視準カメラ光学系１１による撮像中の方が小さくなる。また、画角値マップでは、画角値は、ズーム倍率が大きいほど小さくなる。例えば、この画角値マップは、記憶部２５に格納されている。画角値取得部５１は、このような図４に示す画角値マップを参照して、撮像カメラ選択情報やズーム倍率値に対応する画角値を取得する。そして、画角値取得部５１は、取得した画角値を操作量補正部５２に出力する。

操作量補正部５２は、画角値取得部５１が取得した画角値に応じて水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４の回転量、すなわち、第１及び第２エンコーダ２１，２２による回転量検出値を補正する。具体的には、操作量補正部５２は、画角値が小さいほど第１及び第２エンコーダ２１，２２の回転量検出値を小さくする補正を行う。例えば、操作量補正部５２は、画角値に応じて変化する補正係数と第１及び第２エンコーダ２１，２２の回転量検出値とを乗算することによって当該第１及び第２エンコーダ２１，２２の回転量検出値の補正を行う。

図５には、画角値と補正係数とが対応付けられている補正係数マップの一例を示す。
図５に示すように、補正係数マップでは、補正係数は、画角値が大きくなると比例して大きくなる。例えば、この補正係数マップは、記憶部２５に格納されている。操作量補正部５２は、このような図５に示す補正係数マップを参照して、画角値に対応する補正係数を取得する。これによって、操作量補正部５２は、取得した補正係数と第１及び第２エンコーダ２１，２２の回転量検出値とを乗算することによって当該第１及び第２エンコーダ２１，２２の回転量検出値の補正を行う。そして、操作量補正部５２は、補正した回転量検出値を駆動制御部４３に出力する。

駆動制御部４３は、操作量補正部５２からの水平微動ねじ２３及び鉛直微動ねじ２４の回転量検出値に応じた水平方向回転指令値や鉛直方向回転指令値を算出する。そして、駆動制御部４３は、算出した水平方向回転指令値を水平回転モータ用ドライバ１４に出力したり、算出した鉛直方向回転指令値を鉛直回転モータ用ドライバ１６に出力したりする。

次に、水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４の回転量の検出から水平方向回転指令値や鉛直方向回転指令値の出力までの一連の処理を説明する。図６には、水平微動ねじ２３の回転量の検出から水平方向回転指令値の出力までの一連の処理例を示し、図７には、鉛直微動ねじ２４の回転量の検出から鉛直方向回転指令値の出力までの一連の処理例を示す。

図６に示すように、先ずステップＳ１では、補正処理部５０は、水平微動ねじ２３の回転量を検出する。すなわち、補正処理部５０は、第１エンコーダ２１から回転量検出値を取得する。また、ステップＳ２では、画角値取得部５１は、画角値マップ等によって、撮像カメラ選択情報やズーム倍率値に対応する画角値を取得する。次に、ステップＳ３では、操作量補正部５２は、補正係数マップ等によって、前記ステップＳ２で取得した画角値に対応する補正係数を取得する。次に、ステップＳ４では、操作量補正部５２は、前記ステップＳ３で取得した補正係数と前記ステップＳ１で取得した回転量検出値とを乗算して当該回転量検出値を補正する。そして、ステップＳ５では、駆動制御部４３は、前記ステップＳ４で補正された回転量検出値に応じた水平方向回転指令値を算出し、続くステップＳ６において、算出した水平方向回転指令値を水平回転モータ用ドライバ１４に出力する。

また、図７に示すように、先ずステップＳ１１では、補正処理部５０は、鉛直微動ねじ２４の回転量を検出する。すなわち、補正処理部５０は、第２エンコーダ２２から回転量検出値を取得する。また、ステップＳ１２では、画角値取得部５１は、画角値マップ等によって、撮像カメラ選択情報やズーム倍率値に対応する画角値を取得する。次に、ステップＳ１３では、操作量補正部５２は、補正係数マップ等によって、前記ステップＳ１２で取得した画角値に対応する補正係数を取得する。次に、ステップＳ１４では、操作量補正部５２は、前記ステップＳ１３で取得した補正係数と前記ステップＳ１１で検出した回転量検出値とを乗算して当該回転量検出値を補正する。そして、ステップＳ１５では、駆動制御部４３は、前記ステップＳ１４で補正された回転量検出値に応じた鉛直方向回転指令値を算出し、続くステップＳ１６において、算出した鉛直方向回転指令値を鉛直回転モータ用ドライバ１６に出力する。

（動作、作用等）
次に、測量作業における測量装置１の動作、作用等についての一例を説明する。
測量装置１は、作業者によって情報入力部１９から入力された撮像カメラ選択情報を基に視準カメラ又は広角カメラによる撮像画像を表示部１８に表示する。このとき、測量装置１は、視準カメラによって撮像することが作業者によって選択されていれば、情報入力部１９から入力されたズーム倍率値を基に、視準カメラのズーム倍率を設定する。また、測量装置１は、作業者によって水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４が回転操作されると、その回転操作に応じて望遠鏡７を水平方向や鉛直方向に回転させる。

例えば、作業者が広角カメラによって撮像した後に視準カメラによる撮像を行った場合、測量装置１は、次のように動作する。
測量装置１は、情報入力部１９から広角カメラを選択する撮像カメラ選択情報が入力されると、広角カメラによる撮像画像を表示部１８に表示する。そして、作業者が、表示部１８の画面内において測定対象物のターゲットがレクチル線の中心付近に移動するように水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４を回転操作すると、測量装置１は、その回転操作に応じて望遠鏡７を水平方向や鉛直方向に回転させる。

その後、測量装置１は、情報入力部１９から視準カメラを選択する撮像カメラ選択情報が入力されると、視準カメラによる撮像画像を表示部１８に表示する。このとき、測量装置１は、情報入力部１９から入力されたズーム倍率値に応じたズーム倍率で撮像画像を表示部１８に表示する。そして、作業者が、表示部１８の画面内においてターゲットがレクチル線の中心に一致するように水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４を回転操作すると、測量装置１は、その回転操作に応じて望遠鏡７を水平方向や鉛直方向に回転させる。

以上のような動作において、測量装置１は、水平微動ねじ２３の回転量の検出値を現在撮像中の画角に応じて補正し、その補正した検出値に応じた水平角だけ望遠鏡７（又は本体６）を水平方向に回転させている。また、測量装置１は、鉛直微動ねじ２４の回転量の検出値を現在撮像中の画角に応じて補正し、その補正した検出値に応じた鉛直角だけ望遠鏡７を鉛直方向に回転させている。

ここで、図８及び図９を用いて、水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４の回転量に応じた表示部１８の表示画像の移動と画角との関係について説明する。図８は、画角が大きい場合であり、例えば、広角カメラによる撮像中の場合又は視準カメラによる低ズーム倍率での撮像中の場合である。また、図９は、画角が小さい場合であり、例えば、視準カメラによる撮像中（特には、高ズーム倍率での撮像中）の場合である。

この図８及び図９に示すように、水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４が回転操作されて望遠鏡７の向きが変化したときの表示部１８の表示画像１００の移動量（すなわち、被写体となったターゲット１０１等の表示画像の移動量）は、画角が異なっても、その水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４の回転操作量に対して常に同一の値になる。

なお、前述の実施形態の説明では、基盤３や取り付け部４は、例えば、基部を構成する。また、水平微動ねじ２３及び鉛直微動ねじ２４は、例えば、操作部を構成する。また、第１及び第２エンコーダ２１，２２は、例えば、検出部を構成する。また、駆動制御部４３は、例えば、変位制御部を構成する。また、操作量補正部５２は、例えば、補正部を構成する。また、画角値取得部５１は、例えば、取得部を構成する。また、視準カメラ光学系１１は、例えば、第１光学系を構成し、広角カメラ光学系１２は、例えば、第２光学系を構成する。

（本実施形態の変形例）
本実施形態では、望遠鏡７の向きを変化させたときの表示部１８の画像の移動量が望遠鏡７の画角が異なっても異ならないように（すなわち、望遠鏡７の画角によらず表示部１８の画像の移動量が常に同一となるように）、水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４の回転操作量に対する望遠鏡７の向きの変位量を制御している。これに対して、本実施形態では、望遠鏡７の画角を異なるものとしたときに、望遠鏡７の向きを変化させたときの表示部１８の画像の移動量が（同一となるような厳密さを要求しないが）大きく変化しないように、水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４の回転操作量に対する望遠鏡７の向きの変位量を制御することもできる。すなわち、本実施形態では、望遠鏡７の画角が狭い場合の表示部１８の画像の移動量が望遠鏡７の画角が広い場合の表示部１８の画像の移動量よりも少なくなるように望遠鏡７の向きの変位量を制御すれば良い。

また、本実施形態では、画角値マップや補正係数マップを用いて、撮像カメラ選択情報やズーム倍率値から補正係数を取得している。しかし、本実施形態は、これに限定されない。例えば、演算部４０は、予め設定されている演算式を用いて撮像カメラ選択情報やズーム倍率値から補正係数を取得することができる。

また、本実施形態では、画角値を基に、水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４の回転量に対する望遠鏡７の回転量を補正している。しかし、本実施形態は、これに限定されない。例えば、本実施形態では、ズーム倍率値を基に、水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４の回転量に対する望遠鏡７の回転量を補正することができる。この場合、演算部４０は、ズーム倍率値を基に、第１及び第２エンコーダ２１，２２の回転量検出値を補正するための補正係数を算出する。

ここで、図１０には、ズーム倍率値と補正係数とが対応付けられている補正係数マップの一例を示す。
図１０に示すように、補正係数マップでは、補正係数は、ズーム倍率値が大きくなると小さくなる。演算部４０は、このような図１０に示す補正係数マップを参照して、ズーム倍率値に対応する補正係数を取得する。これによって、演算部４０は、取得した補正係数と第１及び第２エンコーダ２１，２２の回転量検出値とを乗算することによって当該第１及び第２エンコーダ２１，２２の回転量検出値の補正を行う。

また、本実施形態では、補正係数を介在させることなく、画角値やズーム倍率値を基に、水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４の回転量に対する望遠鏡７の回転量を補正することができる。この場合、例えば、演算部４０は、予め設定されている演算式を用いて、画角値やズーム倍率値を基に、第１及び第２エンコーダ２１，２２の回転量検出値の補正値を算出する。

また、本実施形態では、水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４の回転量（すなわち、各エンコーダ２１，２２の回転量検出値）を画角値を基に補正することで、水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４の回転量に対する望遠鏡７の回転量を画角に応じて補正している。しかし、本実施形態は、これに限定されない。すなわち例えば、本実施形態では、水平方向回転指令値や鉛直方向回転指令値を画角値を基に補正することでも、水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４の回転量に対する望遠鏡７の回転量を画角に応じて補正することを実現できる。また、本実施形態では、水平回転モータ用ドライバ１４や鉛直回転モータ用ドライバ１６のゲインを画角値を基に補正することでも、水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４の回転量に対する望遠鏡７の回転量を画角に応じて補正することを実現できる。

また、本実施形態では、画角値及びズーム倍率値の両方を用いて、水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４の回転量に対する望遠鏡７の回転量を補正することもできる。
また、本実施形態では、望遠鏡が、広角カメラ光学系１２を有さず視準カメラ光学系１１だけを有することもできる。

また、本実施形態では、表示部１８を有さない、すなわち、望遠鏡７の不図示の接眼レンズの覗き込み作業を行う場合にも適用することができる。この場合にも、例えば、演算部４０は、視準用レンズ８及び広角レンズ９のうち作業者が作業に用いている対物レンズの情報や、視準用レンズ８を作業に用いている場合のズーム倍率値を基に画角値を取得する。

また、本実施形態では、表示部（例えば、タッチパネル）１８や情報入力部１９に、水平微動ねじ２３や鉛直微動ねじ２４の機能を持たせることもできる。この場合、演算部４０は、表示部（例えば、タッチパネル）１８や情報入力部１９から入力された望遠鏡７の水平方向や垂直方向の操作量の情報を、画角値を基に補正する。

また、本実施形態では、測量装置１がデジタルズームを備えているが、光学ズームを備えることもできる。この場合、演算部４０は、光学ズームのズーム倍率値を基に画角値を得る。
また、本実施形態は、トータルステーションの他に、セオドライトにも適用することができる。

また、本実施形態では、測量装置１による前述のような処理として、記憶部２５に記憶されているプログラムを演算部４０が実行することによって実現される処理が挙げられる。この場合、プログラムは、測量装置１の出荷時当初から記憶部２５に記憶されているものとすることもできるが、出荷後に作業者等の作業により測量装置１に対して着脱可能な記憶媒体から読み込まれて記憶部２５に記憶されたものとすることもできる。

また、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、請求項１により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。

１ 測量装置、７ 望遠鏡、２１，２２ エンコーダ ２３ 水平微動ねじ、２４ 鉛直微動ねじ、４０ 演算部、４３ 駆動制御部、５０ 補正処理部、５１ 画角値取得部、５２ 操作量補正部

Claims (8)

1. 測量装置の鉛直軸周り及び水平軸周りに回転可能な望遠鏡と、
   ユーザが操作可能な水平回転操作部と、
   ユーザにより前記水平回転操作部が操作されたことに応じて、前記望遠鏡を前記鉛直軸周りに回転駆動する水平回転駆動部と、
   ユーザが操作可能な鉛直回転操作部と、
   ユーザにより前記鉛直回転操作部が操作されたことに応じて、前記望遠鏡を前記水平軸周りに回転駆動する鉛直回転駆動部と、
   ズーム倍率を設定する設定部と、
   ユーザにより前記水平回転操作部が操作された場合、前記ズーム倍率が大きい程前記鉛直軸周りにおける前記望遠鏡の水平回転量が小さくなるように、任意の前記ズーム倍率に応じて前記鉛直軸周りにおける前記望遠鏡の前記水平回転量を決定し、決定した前記水平回転量で前記望遠鏡を前記鉛直軸周りに回転駆動するよう前記水平回転駆動部を制御し、
   ユーザにより前記鉛直回転操作部が操作された場合、前記ズーム倍率が大きい程前記水平軸周りにおける前記望遠鏡の鉛直回転量が小さくなるように、任意のズーム倍率に応じて前記水平軸周りにおける前記望遠鏡の前記鉛直回転量を決定し、決定した前記鉛直回転量で前記望遠鏡を前記水平軸周りに回転駆動するよう前記鉛直回転駆動部を制御する制御部とを備えること
   を特徴とする測量装置。
2. 請求項１に記載の測量装置において、
   前記ズーム倍率は、光学ズームのズーム倍率であること
   を特徴とする測量装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の測量装置において、
   前記制御部は、前記望遠鏡が有するカメラで撮像した画像データに基づいて、前記ズーム倍率に応じた画像を表示部に表示するよう制御すること
   を特徴とする測量装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の測量装置において、
   前記ズーム倍率の値を基に前記表示部に表示される画像の画角値を取得する画角値取得部と、
   前記画角値取得部が取得した画角値に応じて、前記回転量の検出値を補正する操作量補正部と、
   更に、補正量係数マップを格納する記憶部と、を備え、
   前記操作量補正部は、前記補正量係数マップを参照して、前記画角値取得部において取得した画角値に対応する補正係数を取得し、取得した補正係数を用いて前記回転量の検出値を補正すること
   を特徴とする測量装置。
5. 請求項３又は請求項４に記載の測量装置において、
   前記制御部は、
   ユーザにより前記水平回転操作部が操作された場合、前記ズーム倍率にかかわらず前記望遠鏡が前記鉛直軸周りに回転駆動する前後において前記表示部に表示される画像の移動量が同一となるように、前記望遠鏡を前記鉛直軸周りに回転駆動するよう前記水平回転駆動部を制御し、
   ユーザにより前記鉛直回転操作部が操作された場合、前記ズーム倍率にかかわらず前記望遠鏡が前記水平軸周りに回転駆動する前後において前記表示部に表示される画像の移動量が同一となるように、前記望遠鏡を前記水平軸周りに回転駆動するよう前記鉛直回転駆動部を制御すること
   を特徴とする測量装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の測量装置において、
   前記水平回転操作部は、ユーザが回転操作可能な水平微動ねじであり、
   前記鉛直回転操作部は、ユーザが回転操作可能な鉛直微動ねじであり、
   前記水平微動ねじの回転量を検出する第１エンコーダと、
   前記鉛直微動ねじの回転量を検出する第２エンコーダとを更に備えること
   を特徴とする測量装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の測量装置において、
   前記水平回転駆動部は、ユーザにより前記水平回転操作部が操作されたことに応じて、前記望遠鏡を前記鉛直軸周りに回転駆動する水平回転モータであり、
   前記鉛直回転駆動部は、ユーザにより前記鉛直回転操作部が操作されたことに応じて、前記望遠鏡を前記水平軸周りに回転駆動する鉛直回転モータであること
   を特徴とする測量装置。
8. ズーム倍率を設定する設定ステップと、
   ユーザにより水平回転操作部が操作された場合、前記ズーム倍率が大きい程測量装置の鉛直軸周りにおける望遠鏡の水平回転量が小さくなるように、任意の前記ズーム倍率に応じて前記鉛直軸周りにおける前記望遠鏡の前記水平回転量を決定し、決定した前記水平回転量で前記望遠鏡を前記鉛直軸周りに回転駆動するよう水平回転駆動部を制御し、
   ユーザにより鉛直回転操作部が操作された場合、前記ズーム倍率が大きい程前記測量装置の水平軸周りにおける前記望遠鏡の鉛直回転量が小さくなるように、任意のズーム倍率に応じて前記水平軸周りにおける前記望遠鏡の前記鉛直回転量を決定し、決定した前記鉛直回転量で前記望遠鏡を前記水平軸周りに回転駆動するよう鉛直回転駆動部を制御する制御ステップをコンピュータに実行させること
   を特徴とするプログラム。