JPH1073772A - 自動焦点検出望遠鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】水平補償光学系を着脱しても、自動焦点調整装
置、接眼光学系の再調整が不要であり、また、再調整す
るときもその調整作業が容易な自動焦点検出望遠鏡を得
る。 【構成】焦点調節レンズ群１２Ｌを含む対物レンズ群
と、水平補償光学系１３と、前記対物レンズ群によって
像が形成される焦点面１４ｆとを備え、焦点調節レンズ
群１２Ｌは、物体距離に応じて該物体像を焦点面１４ｆ
上に結像させるべく位置調節可能である望遠鏡におい
て、前記対物レンズ群から焦点面１４ｆに至る光路中
に、該光路を分岐させるビームスプリッタ１８を配置し
て分岐光学系を設け、この分岐光学系に、焦点面１４ｆ
と光学的に等価な分岐焦点面１４Ａにおける焦点状態を
検出するＡＦセンサユニット２１を設け、前記ビームス
プリッタ１８およびＡＦセンサユニット２１を、前記水
平補償光学系１３から分離して、一体的に、望遠鏡に着
脱自在に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、オートレベル等の測量機器に適
した、自動焦点検出装置を備えた望遠鏡に関する。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】視準望遠鏡を備えた測量機
器では、視準物体の距離に関わらず明確な物体像を観察
するため、焦点調節レンズ群が備えられている。すなわ
ち、望遠鏡は、物体側から順に、焦点調節レンズ群を含
む対物レンズ系、及び接眼レンズ群系からなり、焦点調
節レンズ群は、視準物体距離に応じて該物体像を焦点面
上に結像させるべく位置調節されて、焦点面上の像が接
眼レンズ群系を介して観察される。

【０００３】視準望遠鏡による物体距離範囲を例えば
０．５ｍ〜∞とし、焦点調節レンズ群を凹レンズとする
と、焦点調節レンズ群の移動距離は３０mm前後となる。
焦点調節レンズ群は、通常回転ノブの回転操作によって
駆動されるが、回転ノブの回転角に対して物体像の移動
量（つまり焦点調節レンズ群の移動量）を小さく設定す
ると、回転角に比して像面の移動量が少ないので、焦点
面上の物体像の滞留時間が長い代わりに、焦点調整レン
ズの移動に時間がかかる。逆に回転ノブの回転角に比し
て像面の移動量を大きくすると、回転角に比して焦点面
上の像の滞留時間が短くなり、ときには物体像が焦点面
に重なったことに気付かず物体像が焦点面を過ぎてしま
うため、再調整のための時間を要する。また、物体が遠
距離にあるときには、回転ノブの回転角に対する像面の
移動量が大きくなって回転ノブを僅かに回転させるだけ
で焦点調節が可能であるのに、物体が比較的近距離にあ
るときには、回転ノブの回転角に対する像面移動量が小
さくなるので回転ノブを回転させてもなかなか物体像が
焦点面上に移動しない。

【０００４】さらに、視準物体が前ピンなのか後ピンな
のかの判断ができないため、合焦方向と逆方向に回転ノ
ブを回転させてしまうこともある。いずれにしても、従
来の測量機器は、焦点調節に長時間を要するという問題
があった。そこで、測量機器に、ＴＴＬ方式の自動焦点
調整装置を装着することが考えられる。

【０００５】オートレベルは、基本的に、視準望遠鏡
と、水平補償光学系とからなる。視準望遠鏡を略水平に
セットして基準位置を視準すると、望遠鏡の光軸が完全
に水平面内に位置していなくても、水平補償光学系によ
り視準線が水平になる。望遠鏡を光軸に直交する鉛直軸
を中心に回動させ、別の視準点を視準すると、その視準
点は、基準位置を含む水平面内に位置している。しか
し、オートレベルでは、水平精度を維持するために、定
期的に水平補償光学系を再調整している。再調整は、水
平補償光学系をオートレベルから取り外して行ない、調
整後、オートレベルに再装着している。そのため、自動
焦点装置を装着しても、この水平補償光学系の着脱が容
易なことが望まれる。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、従来の望遠鏡の問題に基づき
なされたもので、メンテナンスが容易な自動焦点検出望
遠鏡を得ることを目的とする。また、本発明は、オート
レベルにおいては、水平補償光学系の着脱が容易で、水
平補償光学系を着脱しても、自動焦点調整装置、接眼光
学系の再調整が不要であり、また、再調整するときもそ
の調整作業が容易な自動焦点検出望遠鏡を得ることを目
的とする。

【０００７】

【発明の概要】この目的を達成する請求項１に記載の本
発明は、少なくとも、対物レンズ群および焦点調節レン
ズ群を含む対物レンズ系と、物体距離に応じて前記対物
レンズ系によって形成される物体像を所定の焦点面上に
結像させるべく前記焦点調節レンズ群を移動する焦点調
節手段を備えた望遠鏡において、前記対物レンズ系と前
記焦点面との間の光路を分岐させる分岐光学素子を備え
た分岐光学系；および前記焦点面と光学的に等価な前記
分岐光学系中の分岐焦点面における焦点状態を検出する
焦点検出手段；を設け、前記分岐光学系および前記焦点
検出手段を一体的に前記望遠鏡に着脱自在に形成したこ
と、に特徴を有する。前記焦点面は焦点板の一面で形成
し、前記対物レンズ系および前記焦点板は前記望遠鏡の
鏡筒に保持し、前記分岐光学系および焦点検出手段は一
体として、前記鏡筒に着脱自在に形成する。

【０００８】焦点面に形成された像を接眼レンズ群を介
して観察する望遠鏡の場合は、分岐光学系および焦点検
出手段を一体として望遠鏡に着脱可能に形成する。ま
た、分岐光学系および焦点検出手段と、焦点板、あるい
は焦点板および接眼レンズ群を一体として望遠鏡に着脱
可能に形成する。水平補償光学系を有するオートレベル
に適用した場合は、この水平補償光学系に、前記前分岐
光学系および焦点検出手段を連結する。また、本発明は
オートレベルに限らず、測量機器、たとえばトータルス
テーションに適用できる。

【０００９】焦点調節を自動化するには、さらに、前記
焦点検出手段の検出信号に基づいて焦点状態を検出する
検出手段と、検出した焦点状態に基づいて前記焦点調節
レンズ群を移動させる駆動手段を設ける。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。この実施の形態は、本発明を
オートレベルに適用したものであって、図１は、オート
レベルの主要部を示す。オートレベル１０は、視準望遠
光学系として、物体側から、対物レンズ群として正の視
準用対物レンズ群１１Ｌ、負の焦点調節レンズ群１２
Ｌ、水平補償光学系１３、ビームスプリッタ（光束分岐
光学素子）１８、接合面が焦点面１４ｆを構成する第１
焦点板１４ａと第２焦点板１４ｂを備えた焦点板１４、
及び正の接眼レンズ群１５Ｌを備えている。

【００１１】水平補償光学系１３は、周知のもので、第
１コンペプリズム１３ａ、コンペミラー１３ｂ及び第２
コンペプリズム１３ｃとを有する左右対称形状をしてい
て、紐体によって吊り下げられている。コンペミラー１
３ｂと第１、第２コンペプリズム１３ａ、１３ｃとの角
度αは、絶対値が等しく符号が反対の例えば３０゜をな
している。この角度αは、紐体の長さ等の要素によって
異なる。

【００１２】この水平補償光学系１３は、対物レンズ１
１および焦点調節レンズ群１２Ｌの光軸を略水平（例え
ば水平から１０〜１５分程度のずれ）にセットすると、
第１コンペプリズム１３ａへの入射光束は同じズレ量だ
け水平からズレるが、第１コンペプリズム１３ａ、コン
ペミラー１３ｂ及び第２コンペプリズム１３ｃで反射し
て射出する光束は、実質的に水平となる。

【００１３】焦点調節レンズ群１２Ｌには、ラック１２
ａが固定されており、このラック１２ａにピニオン１２
ｂが噛み合っている。このピニオン１２ｂを、オートレ
ベル１０の略中央部に光軸と直交させて設けた回転ノブ
１６を介して回転させることにより焦点調節レンズ群１
２Ｌを光軸に沿って前後移動させて、対物レンズ１１と
焦点調節レンズ群１２Ｌによって形成される物体像の位
置を変化させることができる。作業者は、焦点面１４ｆ
上に結像した物体像を、焦点面１４ｆ上に描いた視準線
等と一緒に接眼レンズ群１５Ｌによって拡大観察する。

【００１４】本発明は、以上の基本構成を有するオート
レベル１０において、ＴＴＬ方式の自動焦点装置を組み
込んだものである。図１に示すように、対物レンズ１１
から焦点板１４に至る光路中に、該光路を分岐させるビ
ームスプリッタ（分岐光学素子）１８を配置し、ビーム
スプリッタ１８で分岐された分岐光学系中に、焦点板１
４の焦点面１４ｆと光学的に等価な焦点検出用焦点面
（分岐焦点面）１４Ａと、この焦点検出用焦点面１４Ａ
における焦点状態を検出する焦点検出系２０とを設け、
さらにこの焦点検出系２０の出力に基づいて焦点調節レ
ンズ群１２Ｌを移動させる駆動手段として焦点調節レン
ズ群駆動系３０を設けている。

【００１５】焦点検出用焦点面１４Ａの焦点状態を検出
する焦点検出系２０は、焦点検出用焦点面１４Ａの近傍
に配置したＡＦセンサユニット２１を有し、このＡＦセ
ンサユニット２１の出力に基づいてデフォーカス量を演
算し、前ピン、後ピン、合焦、非合焦を判断するもので
ある。ＡＦセンサユニット２１の具体的構成は種々知ら
れているが、例えば、位相差式であれば、焦点検出用焦
点面１４Ａに形成された像を、結像レンズおよびセパレ
ータレンズなどによって二分割し、一対のラインセンサ
上に一対の像を再結像させる。ラインセンサは多数の光
電変換素子を備え、各光電変換素子が光電変換したセン
サ信号（画素信号）を出力する。センサ信号は、アンプ
２２で増幅され、演算回路２３に入力される。演算回路
２３は、このセンサ信号に基づいて、左右のラインセン
サに形成された像の間隔を求めてデフォーカス量を求
め、さらにデフォーカス量に基づいて焦点調節レンズ群
１２Ｌの移動量を求める。

【００１６】焦点調節レンズ群駆動系３０は、モータ３
１の回転をクラッチ内蔵減速機構３２を介してピニオン
１２ｂに伝達するものであり、演算回路２３による演算
結果は、同期回路２４及び制御回路２５を介して、モー
タ３１に与えられる。モータ３１の回転は、エンコーダ
３３により監視され、エンコーダ３３の出力は同期回路
２４に与えられて焦点調節レンズ群１２Ｌの位置がフィ
ードバックされる。

【００１７】この焦点検出系２０と焦点調節レンズ群駆
動系３０により、物体距離に応じてピニオン１２ｂが回
転し、ラック１２ａ、つまり焦点調節レンズ群１２Ｌが
光軸に沿って移動し、自動合焦される。ピニオン１２ｂ
は、回転ノブ１６による手動操作と、焦点検出系２０お
よび焦点調節レンズ群駆動系３０（モータ３１）による
自動操作のいずれか一方による駆動が可能である。つま
り、オートレベル１０は、焦点検出系２０の出力により
焦点調節レンズ群１２Ｌを駆動するオートフォーカスモ
ードと、焦点検出系２０の出力によることなく手動で焦
点調節レンズ群１２Ｌを駆動するマニュアルモードとに
切替可能に構成されている。これらオートフォーカスモ
ードとマニュアルモードとを切替える手段として、例え
ば回転ノブ１６を軸方向のいずれか一方に移動させたと
きに回転ノブ１６の回転がピニオン１２ｂに伝達される
マニュアルモードに切替わり、他方に移動させたときに
モータ３１の回転がピニオン１２ｂに伝達されるフォー
カスモードに切替わるように構成することができる。

【００１８】このオートレベル１０は、前述のように、
対物レンズ１１、焦点調節レンズ群１２Ｌの光軸が略水
平にセットされていれば、水平補償光学系１３からの射
出光束は実用上問題のない精度で水平になる。そして、
水平補償光学系１３からの射出光束を分岐させるので、
焦点面１４ｆ上に形成され観察される像と、焦点状態を
検出するための焦点検出用焦点面１４Ａ上に形成される
像とが実質的に同一の像となる。

【００１９】以下、本発明を測量機器に適用した実施例
について図を参照してより詳細に説明する。図２および
図３は第１実施例であって、図１の光学系をより具体的
にしたオートフォーカス機能を有するオートレベル１０
の一部縦断側面および平面図である。図１と同一の構成
要素には同一の符号を付している。このオートレベル１
０は、底板４１上に装着された整準台４２、縦軸（鉛直
軸）を軸として回転自在に装着された回転テーブル４
３、および光軸が回転テーブル４３の縦軸と直交する方
向に回転テーブル４３と一体的に形成された視準望遠鏡
の鏡筒部４４を備えている。鏡筒部４４には、対物レン
ズ系の対物レンズ１１Ｌ１、１１Ｌ２および焦点調節レ
ンズ群１２Ｌ、水平補償光学系１３、分岐光学素子とし
てビームスプリッタ１８、接眼光学系として接眼レンズ
群１５Ｌ（アイピース１５）およびＡＦセンサユニット
２１が装着される。図２および図３には、水平補償光学
系１３の着脱を可能にするカバー（不図示）を取り外し
た状態を示してある。水平補償光学系１３、ビームスプ
リッタ１８、ＡＦセンサユニット２１および接眼レンズ
群１５Ｌは、鏡筒部４４の後部に形成された収納部４５
に装着されている。この収納部４５は、不図示のカバー
によって閉じられ、外界と遮光される。

【００２０】この第１実施例では、水平補償光学系１３
を水平補償系固定枠５１に装着してユニット化し、ビー
ムスプリッタ１８およびＡＦセンサユニット２１を共通
固定枠６１に固定してユニット化し、焦点板１４および
接眼レンズ群１５Ｌを接眼固定枠７１に固定してユニッ
ト化して、各固定枠５１、６１、７１毎に、鏡筒部４４
の収納室４５に着脱可能としてある。

【００２１】水平補償光学系１３は、図１４および図１
５に示すように、第１コンペプリズム１３ａ及び第２コ
ンペプリズム１３ｃは保持枠５２に固定され、保持枠５
２は水平補償系固定枠５１に固定されている。コンペミ
ラー１３ｂはミラー保持枠５５に固定された状態で、４
本の吊り線５３を介して水平補償系固定枠５１に吊り下
げられている。水平補償系固定枠５１は、鏡筒部４４に
装着されたときに光路をまたぐ形状に形成されている。
この水平補償光学系１３は、吊り線５３が伸びたり、切
れたりすることがあるので、吊り線５３を交換するため
に、鏡筒部４４に着脱容易であることが必要である。そ
こで水平補償系固定枠５１は、肩部に、収納室４５内に
形成された支持部（不図示）の端面に当て付けれられる
位置決め部５４が突設され、位置決め部５４が支持部の
端面に当て付けられて位置決めされた状態で、固定ねじ
によって鏡筒部４４にねじ止めされる（図３参照）。な
お、図中符号５６はミラー保持枠５５に取り付けられた
バランス調整おもりである。

【００２２】ビームスプリッタ１８は、第１プリズム１
８ａおよび第２プリズム１８ｂの貼り合わせからなり、
貼り合わせ面にビームスプリット層１８ｃが、形成され
ている。入射側の第１プリズム１８ａは、ビームスプリ
ット層１８ｃの反射方向に、つまり分岐光路に沿って延
びる四角柱状をなしていている。この第１プリズム１８
ａは、光軸と直交する方向に延びる柱状部分で分岐光路
を伸長している。したがてこの実施例では、第１プリズ
ム１８ａの出射端面近傍に焦点検出用焦点面１４Ａが位
置する。

【００２３】第１プリズム１８ａの射出端面の上方にＡ
Ｆセンサユニット２１が配置されている。ＡＦセンサユ
ニット２１は、第１プリズム１８ａの射出端面から射出
した光束を前方に９０度偏向するミラー２１ａを有し、
このミラー２１ａの反射方向に、焦点検出用焦点面１４
Ａを透過した光束を二分割して、焦点検出用焦点面１４
Ａ上に結像する空中像を一対のラインセンサ上にそれぞ
れ再結像するセンサ光学系を備えている。本実施例のＡ
Ｆセンサユニット２１は、ミラー２１ａが被写体光束を
物界側に反射する向きに装着されている。

【００２４】第２プリズム１８ｂの射出端面の後方には
焦点板１４が配置され、さらにその後方に接眼レンズ群
１５Ｌが配置されている。

【００２５】以上は水平補償光学系１３、ビームスプリ
ッタ１８、ＡＦセンサユニット２１、焦点板１４および
接眼レンズ群１５Ｌの位置関係の概要である。次に、図
２から図２７を参照して、水平補償光学系１３、ビーム
スプリッタ１８、ＡＦセンサユニット２１、焦点板１４
および接眼レンズ群１５Ｌの固定構造についてより詳細
に説明する。

【００２６】本発明の一つの実施の形態は、少なくと
も、分岐光学素子１８およびＡＦセンサユニット２１を
一体化して鏡筒部４４（収納室４５）に着脱可能な１個
のユニットとしたことに特徴を有する。本発明の別の実
施の形態では、分岐光学素子１８およびＡＦセンサユニ
ット２１と、焦点板１４、あるいは焦点板１４および接
眼レンズ群１５Ｌを一体化して鏡筒部４４（収納室４
５）に着脱可能な１個のユニットとしたことに特徴を有
する。さらに本発明は、以上のいずれかの実施の形態に
おいて、焦点板１４および接眼レンズ群１５Ｌに代え
て、撮像手段、例えばＣＣＤ撮像素子を配置することが
できる。本発明は、オートレベル１０に適用する場合
は、水平補償光学系１３と分岐光学素子１８およびＡＦ
センサユニット２１を一体にユニット化できる。また、
本発明は、対物光学系とその焦点面との間にビームスプ
リッタを配置できればよいので、オートレベル限られ
ず、望遠光学系を備えた光学機器、測量機器、例えばト
ータルステーションに適用することもできる。

【００２７】以下、本発明の実施例について、さらに図
を参照して説明する。図２から図４は、ビームスプリッ
タ１８およびＡＦセンサユニット２１をユニット化し、
焦点板１４および接眼レンズ群１５Ｌをユニット化し
た、第１実施例である。ビームスプリッタ１８は、固定
枠６１に固定され、この固定枠６１に対してＡＦセンサ
ユニット２１が、３本の固定ねじ６５によって位置調整
可能にねじ止めされている。なお、各固定ねじ６５には
コイルスプリング６７が嵌装されていて、ＡＦセンサユ
ニット２１と固定枠６１は、コイルスプリング６７によ
って常に離反方向に付勢されている。

【００２８】共通固定枠６１は、収納室４５の内壁の左
右から突設された固定枠支持部４６の固定枠支持面４６
ａに当接する位置決め固定部６２を有し、この位置決め
固定部６２に位置決め孔６３が形成され、固定枠支持部
４６にはこの位置決め孔６３と対向する位置にねじ孔４
６ｂが形成されている。共通固定枠６１は、位置決め孔
６３からねじ孔４６ｂにねじ込まれた固定ねじ６６によ
って鏡筒部４４に固定される。

【００２９】焦点板１４および接眼レンズ群１５Ｌは、
円筒状の接眼固定枠７１に一体に装着されている。焦点
板１４は、４本の焦点板保持ねじ７６によって、光軸と
直交する方向の位置調整可能に支持され、接眼レンズ群
１５Ｌは、視度調整操作リング７７ａおよび視度調整ヘ
リコイド７７ｂを介して光軸に沿って前後動可能に支持
されている。

【００３０】接眼固定枠７１は、鏡筒部４４の後端棚部
４７に当接するフランジ状の位置決め固定部７２を有す
る。この位置決め固定部７２には複数の位置決め孔７３
が形成され、後端溝部４７の支持面４７ａには、位置決
め孔７３と合致する位置にねじ孔４７ｂが形成されてい
る。固定枠７１は、固定部７２を支持面４７ａに当接さ
せた状態で、位置決め孔７３からねじ孔４７ｂにねじ込
まれた固定ねじ７８によって鏡筒部４４に固定される。

【００３１】図５および図６は、固定ねじ６６、７８の
周辺部の拡大断面である。セ共通固定枠６１は、固定部
６２が固定枠支持面４６ａに当接することで光軸からの
距離（垂直方向位置）が決まり、位置固定ねじ６６の軸
部６６ａと位置決め孔６３の内周面との当接によって水
平面内における位置決めがなされる。一方、接眼固定枠
７１は、固定部７２が支持面４７ａに当接することで光
軸方向の位置決めがなされ、固定ねじ７８の軸部７８ａ
と位置決め孔７３の内周面との当接によって光軸と直交
する平面内における位置決めがなされる。つまり、固定
枠６１、７１を固定ねじ６６、７８によって鏡筒部４４
に固定するだけで、ビームスプリッタ１８とＡＦセンサ
ユニット２１、および焦点板１４と接眼レンズ群１５Ｌ
の位置決めがなされる。したがってこの実施例では、ビ
ームスプリッタ１８、ＡＦセンサユニット２１、焦点板
１４および接眼レンズ群１５Ｌの着脱が容易になるだけ
でなく、これらの光学部品相互の位置決めが不要にな
る。

【００３２】図７および図８は、第１実施例の共通固定
枠６１を接眼固定枠７１に固定する構造とした第２実施
例を示している。つまり、共通固定枠６１１を接眼固定
枠７１１にねじ止め固定して、ビームスプリッタ１８、
ＡＦセンサユニット２１、焦点板１４および接眼レンズ
群１５Ｌを一体として、鏡筒部４４に着脱可能にした実
施例である。この実施例は、共通固定枠６１１に連結部
６４および連結部６４に固定孔６４ａを形成し、連結部
６４が当て付けられる肩部７４および固定孔６４ａと軸
合わせされたねじ孔７４ａを接眼固定枠７１に形成し、
連結部６４を肩部７４に当てつけて、固定ねじ７９を固
定孔６４ａからねじ孔７４ａにねじ込んで共通固定枠６
１１を接眼固定枠７１１にねじ止め固定する構造であ
る。そして鏡筒部４４には、図６に示したように、固定
ねじ７８によって着脱する。

【００３３】この第２実施例では、共通固定枠６１１を
接眼固定枠７１１にねじ止めするだけで、共通固定枠６
１１と接眼固定枠７１１とが位置決めもされるように、
固定ねじ７９の軸部とねじ孔７４ａの内周面とを形成し
てある。接眼固定枠７１１と鏡筒部４４とは、図６に示
したように、接眼固定枠７１１は、固定部７２が支持面
４７ａに当接することで光軸方向の位置決めがなされ、
固定ねじ７８の軸部７８ａと位置決め孔７３の内周面と
の当接によって光軸と直交する平面内における位置決め
がなされる。したがって、共通固定枠６１１を着脱して
も共通固定枠６１１と接眼固定枠７１１との位置関係が
狂わないので、焦点面１４ｆと焦点検出用焦点面１４Ａ
との光学的等価関係が維持され、ビームスプリッタ１８
とＡＦセンサユニット２１との間の位置調整が不要にな
る。

【００３４】図９から図１２は、ビームスプリッタ１
８、ＡＦセンサユニット２１、焦点板１４および接眼レ
ンズ群１５Ｌを共通固定枠８１に装着してユニット化す
る第３実施例である。共通固定枠８１は、図７および８
に示した固定枠６１１および７１１を、ねじ止めではな
く一体に形成した構造に相当する。ビームスプリッタ１
８は、共通固定枠８１の水平部８２に固定され、この水
平部８２に対してＡＦセンサユニット２１が、固定ねじ
６５によって、位置調整可能にねじ止めされている。

【００３５】さらに共通固定枠８１は、水平部８２と直
交する垂直部８３、焦点板１４および接眼レンズ群１５
Ｌを支持する円筒状の接眼鏡筒部８４が一体に形成され
ている。この接眼鏡筒部８４内には、焦点板１４が、光
軸に向かって径方向に配置された４本の焦点板保持ねじ
８６によって光軸と直交する方向の位置調整可能に支持
され、接眼レンズ群１５Ｌが視度調整リング８５ａおよ
び視度調整ヘリコイド８５ｂを介して光軸に沿って前後
動可能に装着されている。

【００３６】垂直部８３は、鏡筒部４４の支持面４７ａ
に当接するフランジ状に形成されている。この垂直部８
３には複数の位置決めを兼ねた固定孔８５が、支持面４
７ａのねじ孔４７ｂに軸合わせされて形成されている。

【００３７】共通固定枠８１は、垂直部８３が支持面４
７ａに当接した状態で、固定ねじ８８が固定孔８５から
ねじ孔４７ｂにねじ込まれる。共通固定枠８１は、位置
決め固定部８３が後端面４７ａに当接して光軸と平行な
方向の位置決めがなされ、固定ねじ８８の軸部８８ａと
固定孔８５の内周面との接触によって光軸と直交する方
向の位置決めがなされる。

【００３８】以上の通り第３実施例によれば、ビームス
プリッタ１８、ＡＦセンサユニット２１、焦点板１４お
よび接眼レンズ群１５Ｌが同一の共通固定枠８１に固定
されて一つのユニット化されているので、オートレベル
１０への装着および取り外しを一体として行なえ、メン
テナンスが容易である。しかも、ビームスプリッタ１
８、ＡＦセンサユニット２１、焦点板１４および接眼レ
ンズ群１５Ｌは一体に固定されているので、前記着脱に
際してこれらの各部材間の位置調整は不要である。さら
に、共通固定枠８１を固定ねじ８８によって鏡筒部４４
に固定するだけでこれらの光学部品相互の位置決めもさ
れるので、再装着した際に個々の光学部品について位置
調整する必要がない。

【００３９】図１６、１７、１８、１９には、ＡＦセン
サユニット２１、ビームスプリッタ１８４および焦点板
１４を一体化して、水平補償光学系１３のコンペプリズ
ム１３ｃに一体的に固定した、第４実施例を示してあ
る。

【００４０】この第４実施例では、第２コンペプリズム
１３ｃの射出端面１３ｃｏに、ビームスプリッタ１８４
の入射端面１８４ｉを光学接着剤で接着したことに特徴
を有する。さらにこの第４実施例では、ＡＦセンサユニ
ット２１の共通固定枠８１４に焦点板１４を、位置決め
固定ねじ７６４によって保持している。焦点板１４は、
第１焦点板１４ａおよび第２焦点板１４ｂからなり、こ
れらの焦点板１４ａ、１４ｂの接合面が焦点面１４ｆを
形成している。アイピース１５（接眼光学系１５Ｌ）
は、鏡筒部４４４の後端に装着されている。

【００４１】水平補償光学系１３は、第１実施例と同様
に、水平補償系固定枠５１に支持されていて、位置決め
部５４を備え、鏡筒部４４４の支持部の端面に当てつけ
て位置決めされた状態で、鏡筒部４４４にねじ止め固定
される。

【００４２】この第４実施例の構成によれば、水平補償
光学系１３、ＡＦセンサユニット２１および焦点板１４
が一体のユニット化されるので、これらを一体のユニッ
トとしてオートレベルへ装着する前にこれら相互の位置
調整を行うことが可能である。そして、調整済みの水平
補償光学系１３、ＡＦセンサユニット２１および焦点板
１４をオートレベルに装着するときは、これらの相互の
位置調整はすでに終了しているので、全体として位置調
整するだけで済むので、装着時の調整作用が非常に容易
である。しかも取り外しに際しては、水平補償光学系１
３、ＡＦセンサユニット２１および焦点板１４を一体と
して取り外すことができる。

【００４３】また、この第４実施例では、ＡＦセンサユ
ニット２１が水平補償光学系１３の上方に位置（オーバ
ーラップ）している。このように、ＡＦセンサユニット
２１が水平補償光学系１３の上方に位置することで、オ
ートレベルの全長を短くすることができる。

【００４４】図２０、２１、２２および２３には、ＡＦ
センサユニット２１、ビームスプリッタ１８５および焦
点板１４を一体化して、水平補償光学系１３の保持枠５
２５に固定した第５実施例を示してある。この第５実施
例では、共通固定枠８１５の前側面から水平方向に延び
るフランジ部８２５ａを突設して、このフランジ部８２
５ａを保持枠５２５の上面に当接させて、固定ねじ８８
５によってねじ止めしてある。アイピース１５（接眼光
学系１５Ｌ）は、鏡筒部４４５の後端に装着されてい
る。

【００４５】水平補償光学系１３は、第１実施例と同様
に、水平補償系固定枠５１に支持されていて、位置決め
部５４を備え、鏡筒部４４５の支持部の端面に当てつけ
て位置決めされた状態で、鏡筒部４４５にねじ止め固定
される。保持枠５２５も第１実施例の保持枠５２同様
に、水平補償系固定枠５１に固定されている。

【００４６】この第５実施例によれば、ＡＦセンサユニ
ット２１と水平補償光学系１３とを固定ねじ８８５によ
って着脱自在にねじ止め固定したので、ＡＦセンサユニ
ット２１および水平補償光学系１３はオートレベルに装
着した状態で、ＡＦセンサユニット２１および焦点板１
４のみを取り外すことも可能になる。しかも、水平補償
光学系１３とＡＦセンサユニット２１および焦点板１４
との間の位置調整を行うことも可能になる。

【００４７】さらに第５実施例は、第４実施例同様に、
水平補償光学系１３、ＡＦセンサユニット２１および焦
点板１４が一体のユニット化されているので、オートレ
ベルへ装着する前にこれらの調整を行うことが可能であ
る。そして、調整済みの水平補償光学系１３、ＡＦセン
サユニット２１および焦点板１４をオートレベルに装着
するときは、これらの位置調整を一体として行えるの
で、装着作業が非常に容易である。しかも、調整作業時
には、水平補償光学系１３、ＡＦセンサユニット２１お
よび焦点板１４を一体として取り外して、取り外した状
態でこれらの調整ができる。そして、調整済みの水平補
償光学系１３、ＡＦセンサユニット２１および焦点板１
４は、一体ユニットとしてオートレベルに再装着できる
ので、再装着後の位置調整が容易になる。

【００４８】図２４、２５、２６、２７には、ＣＣＤ撮
像素子９１を備えたオートレベルに本発明を適用した第
６実施例を示してある。この第６実施例では、第４実施
例において、焦点板１４の位置に焦点板１４に代えて、
ＣＣＤ撮像素子９１を設けた構成に相当する。つまり、
第２コンペプリズム１３ｃの射出端面１３ｃｏに、ビー
ムスプリッタ１８６の入射端面１８６ｉを光学接着剤で
接着してある。そしてＡＦセンサユニット２１の共通固
定枠８１６にＣＣＤ撮像素子９１が、４本の位置調整ね
じ７６６によって水平、垂直位置調整可能に保持されて
いる。このＣＣＤ撮像素子９１の受光面に形成された物
体像は、ＣＣＤ撮像素子９１により電気的な画像信号に
変換され、図示しないが、公知の電子ビューファインダ
ー、あるいはＣＲＴまたは液晶ディスプレーで再生され
る。なお、測量用の十字線などは、図示しないが、ビデ
オ回路など画像処理回路において電気的に生成して、電
子ビューファインダーなどに表示する。

【００４９】水平補償光学系１３は、第１実施例と同様
に、水平補償系固定枠５１に支持されていて、位置決め
部５４を備え、鏡筒部４４６の支持部の端面に当てつけ
て位置決めされた状態で、鏡筒部４４６にねじ止め固定
される。

【００５０】この第６実施例は、水平補償光学系１３、
ビームスプリッタ１８６、ＡＦセンサユニット２１およ
びＣＣＤ撮像素子９１を一体のユニット化してあるの
で、水平補償光学系１３、ビームスプリッタ１８、ＡＦ
センサユニット２１およびＣＣＤ撮像素子９１をオート
レベルから取り外した状態で水平補償光学系１３、ビー
ムスプリッタ１８、ＡＦセンサユニット２１およびＣＣ
Ｄ撮像素子９１相互の位置調整が可能である。そして、
水平補償光学系１３、ビームスプリッタ１８、ＡＦセン
サユニット２１およびＣＣＤ撮像素子９１を一体として
オートレベルに着脱可能であり、しかも、オートレベル
に装着する際に、各部材個々の相対位置調整は不要なの
で、再装着が非常に簡単である。

【００５１】さらに本発明は、第５実施例において、第
６実施例同様に、焦点板１４に代えてＣＣＤ撮像素子を
設けることも可能である。この場合は、接眼レンズ１５
Ｌは不要である。

【００５２】以上は本発明をオートレベルに適用した実
施例である。次に、本発明を、光波測距儀が組み込まれ
たトータルステーションに適用した第７、第８、第９お
よび第１０、第１１実施例について、図２８〜図３４を
参照して説明する。なお、すでに説明した実施の形態と
同一の機能を有する部材には同一の符号を付して説明を
省略する。

【００５３】図２８〜図３０に示した第７、第８実施例
は、正立光学系が、分岐光学系として、また逆に分岐光
学系が正立光学系としての作用を備えていることに特徴
を有する。

【００５４】図２８の第７実施例において、トータルス
テーションの視準望遠鏡は、鏡筒部４４７内に、物体側
から順に、対物レンズ群１１１Ｌ、ダイクロイック面を
有するプリズム１３１、焦点調節レンズ群１２１Ｌ、正
立・分岐光学素子１８７、焦点板１４１および接眼レン
ズ群１５１Ｌを備えている。焦点調節レンズ群１２１Ｌ
は、公知のカム機構によって光軸に沿って進退動され、
焦点調節を行う。

【００５５】プリズム１３１は、図示しないが、光波測
距儀の構成部材の一つとして作用する。つまり、プリズ
ム１３１は、その上方に配置された発光手段から射出さ
れた測距光（赤外光、レーザ光）を、ダイクロイック面
で対物レンズ群１１１Ｌに向かって反射し、対物レンズ
群１１１Ｌから射出して反射鏡等で反射し、対物レンズ
群１１１Ｌから入射した測距光を、上方に配置された受
光手段に向かって反射する。一方、このプリズム１３１
（ダイクロイック面）は、対物レンズ群１１１Ｌから入
射する自然光、つまり物体光束は透過する。

【００５６】プリズム１３１を透過し、さらに焦点調節
レンズ群１２１Ｌを透過して正立・分岐光学素子１８７
に入射した物体光束は、大部分が正立・分岐光学素子１
８７を透過して、焦点板１４１に入射するが、正立・分
岐光学素子１８７に入射した物体光束の一部は、ＡＦセ
ンサユニット２１１に向かって射出する。その様子を、
図３１に示した。

【００５７】正立・分岐光学素子１８７は、３個のポロ
プリズム１８７ａ、１８７ｂ、１８７ｃと、四角柱ブロ
ック１８７ｄを備えている。そして、第１、第２のポロ
プリズム１８４ａ、１８７ｂで反射し、第３のポロプリ
ズム１８７ｃに入射した被写体光束の一部が、第３のポ
ロプリズム１８７ｃの反射面から射出し、四角柱ブロッ
ク１８７を透過して、ＡＦセンサ２１１に導かれる。第
３のポロプリズム１８７ｃに入射した被写体光束の大部
分は、第３のポロプリズム１８７ｃの反射面で反射し
て、焦点板１４１に向かって進む。 なお、ＡＦセンサ
ユニット２１１の構成および機能は、ＡＦセンサユニッ
ト２１と同様である。

【００５８】本実施例では、ポロプリズム１８７ａ、１
８７ｃはポロプリズム１８７ｂに接着され、四角柱ブロ
ック１８７ｄは、その傾斜端面が第３のポロプリズム１
８７ｃの反射・透過面に接触した状態でポロプリズム１
８７ａ、１８７ｂ、１８７ｃに接着されて、正立・分岐
光学素子１８７を構成している。

【００５９】正立・分岐光学素子１８７およびＡＦセン
サユニット２１１は、共通固定枠８１７に固定されてい
る。そして、この共通固定枠８１７は鏡筒部４４７に、
固定ねじ８９によって着脱可能に固定されている。

【００６０】共通固定枠８１７には、焦点板１４１およ
び接眼レンズ群１５１Ｌが装着されている。焦点板１４
および接眼レンズ群１５１Ｌは、円筒状の接眼固定枠７
１７に装着され、この接眼固定枠７１７は、固定ねじ７
８７によって共通固定枠８１７に固定されている。焦点
板１４１は、複数本の焦点板保持ねじ７６７によって、
光軸と直交する方向の位置調整可能に支持され、接眼レ
ンズ群１５１Ｌは、視度調整操作リング７７７ａおよび
視度調整ヘリコイド７７７ｂを介して光軸に沿って前後
動可能に支持されている。

【００６１】この第７実施例によれば、焦点調節レンズ
群１２１Ｌよりも後方の光学素子である正立・分岐光学
素子１８７、ＡＦセンサユニット２１１、焦点板１４１
および接眼レンズ群１５１Ｌが、共通固定枠８１７を介
して一体にユニット化されているので、共通固定枠８１
７を介して一体として鏡筒部４４７に着脱できる。さら
に焦点板１４１および接眼レンズ群１５１Ｌは、共通固
定枠８１７に固定ねじ７８７によってねじ止めされてい
るので、共通固定枠８１７に対して、焦点板１４１およ
び接眼レンズ群１５１Ｌを一体として着脱することも可
能である。

【００６２】図３０に示した第８実施例は、第７実施例
の変形であって、ＡＦセンサユニット２１１を保持する
共通固定枠８１８に形成された焦点板保持筒部８４８内
に、焦点板１４１が焦点板保持ねじ７６８によって保持
されていることに特徴がある。焦点板保持筒部８４８に
はさらに、接眼レンズ群１５１Ｌが、視度調整操作リン
グ７７８ａおよび視度調整ヘリコイド７７８ｂを介して
光軸に沿って前後動可能に支持されている。共通固定枠
８１８は、固定ねじ８９によって、鏡筒部４４８にねじ
止めされる。

【００６３】この第８実施例によれば、焦点調節レンズ
群１２１Ｌよりも後方の光学素子である正立・分岐光学
素子１８７、ＡＦセンサユニット２１１、焦点板１４１
および接眼レンズ群１５１Ｌが、共通固定枠８１８を介
して一体にユニット化されているので、共通固定枠８１
８を介して一体として鏡筒部４４７に着脱し、あるいは
位置調整ができる。しかも、焦点板１４１が共通固定枠
８１８に一体に形成された焦点板保持筒部８４８に直接
保持されているので、焦点板１４１の位置決めが容易で
ある。

【００６４】図３２から図３４は、本発明をトータルス
テーションに適用した他の実施例であって、正立光学系
と分岐光学系とが別個独立して形成されていることに特
徴を有する。

【００６５】図３２に示した第９実施例は、ビームスプ
リッタ１８９の物体側の面に正立光学系１６９を配置し
たことに特徴を有する。第９実施例の視準望遠鏡は、鏡
筒部４４９内に、物体側から順に、対物レンズ群１１１
Ｌ、プリズム１３１、焦点調節レンズ群１２１Ｌ、正立
光学系１６９、ビームスプリッタ１８９、焦点板１４１
および接眼レンズ群１５１Ｌを備えている。この正立光
学系１６９は、図３１に示した３個のポロプリズムと同
様の構成である。ビームスプリッタ１８９は、例えば図
４に示したビームスプリッタ１８と同様の構成であり、
ビームスプリッタ１８９で反射され、分岐された物体光
束は、ＡＦセンサユニット２１１に入射する。ＡＦセン
サユニット２１１の構成および機能は、他のＡＦセンサ
ユニット２１と同様である。

【００６６】そしてこの正立光学系１６９、ビームスプ
リッタ１８９およびＡＦセンサ２１１は、共通固定枠８
１９に支持されている。この共通固定枠８１９は鏡筒部
４４９に、固定ねじ８９によって着脱可能に固定されて
いる。

【００６７】そして共通固定枠８１９には、焦点板１４
１および接眼レンズ群１５１Ｌが装着されている。焦点
板１４１が焦点板保持ねじ７６９によって保持されてい
る。焦点板１４および接眼レンズ群１５１Ｌは、円筒状
の接眼固定枠７１９に装着され、この接眼固定枠７１９
は、固定ねじ７８９によって共通固定枠８１９に固定さ
れている。また、焦点板１４１は、複数本の焦点板保持
ねじ７６９によって、光軸と直交する方向の位置調整可
能に支持され、接眼レンズ群１５１Ｌは、視度調整操作
リング７７９ａおよび視度調整ヘリコイド７７９ｂを介
して光軸に沿って前後動可能に支持されている。

【００６８】図３３に示した第１０実施例は、ビームス
プリッタ１８１０の像面側に正立光学系１６１０を配置
したことに特徴を有する。第１０実施例の視準望遠鏡
は、鏡筒部４４１０内に、物体側から順に、対物レンズ
群１１１Ｌ、プリズム１３１、焦点調節レンズ群１２１
Ｌ、ビームスプリッタ１８１０、正立光学系１６１０、
焦点板１４１および接眼レンズ群１５１Ｌを備えてい
る。この正立光学系１６１０は、図３１に示した３個の
ポロプリズムと同様の構成である。ビームスプリッタ１
８１０は、図４、図３２に示したビームスプリッタ１
８、１８９と同様の構成であり、ビームスプリッタ１８
１０で反射され、分岐された物体光束は、ＡＦセンサユ
ニット２１１に入射する。ＡＦセンサユニット２１１の
構成および機能は、他のＡＦセンサユニット２１と同様
である。そしてビームスプリッタ１８１０、正立光学系
１６１０およびＡＦセンサユニット２１１は、共通固定
枠８１１０に支持されている。この共通固定枠８１１０
は鏡筒部４４１０に、固定ねじ８９によって着脱可能に
固定されている。

【００６９】また、共通固定枠８１１０には、焦点板１
４１および接眼レンズ群１５１Ｌが装着されている。焦
点板１４１が焦点板保持ねじ７６１０によって保持され
ている。焦点板１４および接眼レンズ群１５１Ｌは、円
筒状の接眼固定枠７１１０に装着され、この接眼固定枠
７１１０は、固定ねじ７８１０によって共通固定枠８１
１０に固定されている。また、焦点板１４１は、複数本
の焦点板保持ねじ７６１０によって、光軸と直交する方
向の位置調整可能に支持され、接眼レンズ群１５１Ｌ
は、視度調整操作リング７７１０ａおよび視度調整ヘリ
コイド７７１０ｂを介して光軸に沿って前後動可能に支
持されている。

【００７０】図３４は、本発明を適用したトータルステ
ーションの第１１実施例である。この第１１実施例は、
プリズム１３１に代えて正立光学系１６１１を配置し、
この正立光学系にプリズム１３１としての作用を兼用さ
せたことに特徴を有する。第１１実施例の視準望遠鏡
は、鏡筒部４４１１内に、物体側から順に、対物レンズ
群１１１Ｌ、正立光学系１６１１、焦点調節レンズ群１
２１Ｌ、ビームスプリッタ１８１１、焦点板１４１およ
び接眼レンズ群１５１Ｌを備えている。正立光学系１６
１１は、図３１に示した３個のポロプリズムと同様に、
３個のポロプリズム１６１１ａ、１６１１ｂ、１６１１
ｃを備えていて、鏡筒部４４１１に固定されている。ビ
ームスプリッタ１８１１は、図４、図３２、図３３に示
したビームスプリッタ１８、１８９、１８１０と同様の
構成であり、ビームスプリッタ１８１１で反射され、分
岐された物体光束は、ＡＦセンサユニット２１１に入射
する。ＡＦセンサユニット２１１の構成および機能は、
他のＡＦセンサユニット２１、２１１と同様である。

【００７１】ビームスプリッタ１８１１およびＡＦセン
サユニット２１１は、共通固定枠８１１１に支持されて
いる。そしてこの共通固定枠８１１１は鏡筒部４４１１
に、固定ねじ８９によって着脱可能に固定されている。

【００７２】共通固定枠８１１１には、焦点板１４１お
よび接眼レンズ群１５１Ｌが装着されている。焦点板１
４１が焦点板保持ねじ７６１１によって保持されてい
る。焦点板１４および接眼レンズ群１５１Ｌは、円筒状
の接眼固定枠７１１１に装着され、この接眼固定枠７１
１１は、固定ねじ７８１１によって共通固定枠８１１１
に固定されている。また、焦点板１４１は、複数本の焦
点板保持ねじ７６１１によって、光軸と直交する方向の
位置調整可能に支持され、接眼レンズ群１５１Ｌは、視
度調整操作リング７７１１ａおよび視度調整ヘリコイド
７７１１ｂを介して光軸に沿って前後動可能に支持され
ている。

【００７３】以上の通り本発明をトータルステーション
に適用した第７から第１１実施例は、ビームスプリッタ
およびＡＦセンサを一体として視準望遠鏡に着脱できる
ので、視準望遠鏡のメンテナンスおよび調整が容易であ
る。また、これらの実施例において正立光学系として、
いわゆるポロプリズム２型を使用したが、ポロプリズム
１型でもよく、他の正立光学系を使用することも可能で
ある。

【００７４】以上の実施例において、対物レンズ群によ
って焦点面上に形成された像を接眼レンズ群を介して肉
眼で観察する実施例は、いずれも、焦点板に代え、撮像
素子、例えばＣＣＤ撮像素子を配置し、対物レンズ群に
よって形成された像を撮像素子で撮像し、ＴＶモニタな
どのディスプレイに表示する構成に適用できることは明
らかである。本発明は、対物レンズ群およびこの対物レ
ンズ群の焦点面との間に分岐光学系を配置し、この分岐
光学系にＡＦセンサを一体的に装着して、分岐光学系お
よびＡＦセンサを一体的に望遠鏡に着脱可能としたもの
であり、オートレベル、トータルステーションに限られ
ず、その他の測量機器や、望遠光学系に適用できる。

【００７５】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り請求項１の
本発明によれば、分岐光学系および焦点検出手段が一体
として着脱可能なので、メンテナンスが容易な自動焦点
検出望遠鏡を得ることができる。請求項１１に記載の本
発明は、対物レンズ系と分岐光学系との間に水平補償光
学系が設けられている場合、例えばオートレベルにおい
て、水平補償光学系を着脱自在に形成したので、水平補
償光学系のみを着脱しての修理、調整などが容易にでき
る。請求項１４、１５に記載の本発明は、水平補償光学
系と分岐光学系および焦点検出手段とが一体として着脱
自在に形成されているので、水平補償光学系と焦点検出
手段の位置調整が容易になる。請求項１９に記載の本発
明は、焦点検出手段が水平補償光学系とオーバーラップ
しているので、全長の短い望遠鏡に適用すること、ある
いは望遠鏡の全長を短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による望遠鏡をオートレベルに適用した
場合の基本原理を示す概念図である。

【図２】本発明を適用したオートレベルの第１実施例の
一部縦断側面図である。

【図３】同第１実施例の平面図である。

【図４】同第１実施例のビームスプリッタ、ＡＦセンサ
ユニット、焦点板および接眼レンズ群の位置決め構造の
主要部を示す一部縦断側面図である。

【図５】同第１実施例のビームスプリッタおよびＡＦセ
ンサユニットの位置決め構造の主要部を示す図である。

【図６】同第１実施例の焦点板および接眼レンズ群の位
置決め構造の主要部を示す図である。

【図７】ビームスプリッタ、ＡＦセンサユニット、焦点
板および接眼レンズ群の第２実施例を示す一部縦断側面
図である。

【図８】同第２実施例のビームスプリッタ、ＡＦセンサ
ユニット、焦点板および接眼レンズ群の平面図である。

【図９】本発明を適用したオートレベルの第３実施例の
一部縦断側面図である。

【図１０】同オートレベルの第３実施例の平面図であ
る。

【図１１】本発明を適用したオートレベルの第３実施例
のビームスプリッタ、ＡＦセンサユニット、焦点板およ
び接眼レンズ群部の固定構造を示す一部縦断側面図であ
る。

【図１２】同第３実施例のビームスプリッタ、ＡＦセン
サユニット、焦点板およびアイピース部の平面図であ
る。

【図１３】本発明を適用したオートレベルの第３実施例
の一部縦断側面図である。

【図１４】本発明を適用したオートレベルの水平補償光
学系の一例を示す一部縦断側面図である。

【図１５】同水平補償光学系の平面図である。

【図１６】本発明を適用したオートレベルの第４実施例
の要部の構造を示す平面図である。

【図１７】同第４実施例の要部の構造を示す一部縦断側
面図である。

【図１８】同第４実施例のビームスプリッタおよびＡＦ
センサユニットの構造を示す平面図である。

【図１９】同第４実施例のビームスプリッタ、ＡＦセン
サユニットおよび焦点板の構造を示す側面図である。

【図２０】本発明を適用したオートレベルの第５実施例
の要部の構造を示す平面図である。

【図２１】同第５実施例の要部の構造を示す一部縦断側
面図である。

【図２２】同第５実施例のビームスプリッタおよびＡＦ
センサユニットの構造を示す平面図である。

【図２３】同第５実施例のビームスプリッタ、ＡＦセン
サユニットおよび焦点板の構造を示す側面図である。

【図２４】本発明を適用したオートレベルの第６実施例
の要部の構造を示す平面図である。

【図２５】同第６実施例の要部の構造を示す一部縦断側
面図である。

【図２６】同第６実施例のビームスプリッタ、ＡＦセン
サユニットおよび撮像素子の構造を示す平面図である。

【図２７】同第６実施例のビームスプリッタ、ＡＦセン
サユニットおよび撮像素子の構造を示す側面図である。

【図２８】本発明をトータルステーションに適用した本
発明の第７実施例の要部の構造を示す側面図である。

【図２９】同第７実施例の要部の構造を示す一部縦断側
面図である。

【図３０】本発明をトータルステーションに適用した本
発明の第８実施例の要部の構造を示す側面図である。

【図３１】第７実施例の正立・分岐光学素子を拡大して
示す斜視図である。

【図３２】本発明をトータルステーションに適用した第
９実施例の要部構造を示す一部縦断側面図である。

【図３３】本発明をトータルステーションに適用した第
１０実施例の要部構造を示す一部縦断側面図である。

【図３４】本発明をトータルステーションに適用した第
１１実施例の要部構造を示す一部縦断側面図である。

【符号の説明】

１０ オートレベル（望遠鏡） １１Ｌ １１１Ｌ 視準用対物レンズ群 １２Ｌ １２１Ｌ 焦点調節レンズ群 １３ 水平補償光学系 １３ａ 第１コンペプリズム １３ｂ コンペミラー １３ｃ 第２コンペプリズム １３１ プリズム １４ １４１ 焦点板 １４ｆ 焦点面 １４Ａ 焦点検出用焦点面 １５ １５１ アイピース １５Ｌ １５１Ｌ 接眼レンズ群 １６９ １６１０ １６１１ 正立光学系 １８ １８４ １８５ １８６ ビームスプリッタ（分
岐光学素子） １８７ １８８ 正立・分岐光学素子 １８９ １８１０ １８１１ ビームスプリッタ（分岐
光学素子） ２０ 焦点検出系 ２１ ２１１ ＡＦセンサユニット ２３ 演算回路（補正手段） ３０ 焦点調節レンズ群駆動系 ４４ 鏡筒部 ４５ 収納室 ５１ 水平補償系固定枠（固定部材） ５２ 保持枠 ６１ ６１１ 共通固定枠（固定部材） ７１ ７１１ 接眼固定枠（固定部材） ７６ ７６７ ７６８ 焦点板保持ねじ ８１ ８１４ ８１５ ８１６ ８１７ ８１８ 共通
固定枠（固定部材） ８６ 焦点板保持ねじ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 13/36 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ (72)発明者 泉水 隆之 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 伊藤 孝之 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 松尾 博文 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 後藤 達夫 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 中村 保雄 東京都練馬区東大泉二丁目５番２号 旭精 密株式会社内

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、対物レンズ群および焦点調
   節レンズ群を含む対物レンズ系と、物体距離に応じて前
   記対物レンズ系によって形成される物体像を所定の焦点
   面上に結像させるべく前記焦点調節レンズ群を移動する
   焦点調節手段を備えた望遠鏡において、 前記対物レンズ系と前記焦点面との間の光路を分岐させ
   る分岐光学素子を備えた分岐光学系；および前記焦点面
   と光学的に等価な前記分岐光学系中の分岐焦点面におけ
   る焦点状態を検出する焦点検出手段；を設け、 前記分岐光学系および前記焦点検出手段を一体的に前記
   望遠鏡に着脱自在に形成したこと、を特徴とする自動焦
   点検出望遠鏡。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の自動焦点検出望遠鏡に
   おいて、前記焦点調節手段は、前記焦点検出手段の検出
   信号に基づいて焦点状態を検出する検出手段と、検出し
   た焦点状態に基づいて前記焦点調節レンズ群を移動させ
   る駆動手段を備えていることを特徴とする自動焦点検出
   望遠鏡。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の自動焦点検出
   望遠鏡において、前記焦点面は焦点板の一面であり、前
   記対物レンズ系および前記焦点板は前記望遠鏡の鏡筒に
   保持され、前記分岐光学系および焦点検出手段は一体と
   して、前記鏡筒に着脱自在に形成されていることを特徴
   とする自動焦点検出望遠鏡。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれか一項に記載の
   自動焦点検出望遠鏡において、前記対物レンズ系によっ
   て前記焦点面上に形成された像を観察する接眼レンズ群
   を備えていることを特徴とする自動焦点検出望遠鏡。
5. 【請求項５】 請求項１または２に記載の自動焦点検出
   望遠鏡において、前記物体像を撮像する撮像手段を備
   え、この撮像手段の受光面が前記焦点面であることを特
   徴とする自動焦点検出望遠鏡。
6. 【請求項６】 請求項２から４のいずれか一項に記載の
   自動焦点望遠鏡において、前記焦点板は、前記分岐光学
   系および焦点検出手段と一体に保持されていて、これら
   は一体として着脱自在に形成されていることを特徴とす
   る自動焦点検出望遠鏡。
7. 【請求項７】 請求項４に記載の自動焦点検出望遠鏡に
   おいて、前記焦点板および前記接眼レンズ群は、前記分
   岐光学系および焦点検出手段に一体に装着されていて、
   これらは一体として着脱自在に形成されていることを特
   徴とする自動焦点検出望遠鏡。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の自動焦点検出望遠鏡に
   おいて、前記焦点板および接眼レンズ群は同一の固定部
   材に保持されていて、この固定部材が、前記分岐光学系
   および焦点検出手段を保持している固定部材にねじ止め
   されていることを特徴とする自動焦点検出望遠鏡。
9. 【請求項９】 請求項７に記載の自動焦点検出望遠鏡に
   おいて、前記分岐光学系および焦点検出手段と焦点板と
   は同一の固定部材に保持されていて、さらにこの固定部
   材に前記接眼レンズ群が保持されているを特徴とする自
   動焦点検出望遠鏡。
10. 【請求項１０】 請求項５に記載の自動焦点検出望遠鏡
    において、前記撮像手段は、前記分岐光学系および焦点
    検出手段の、これらと一体に着脱自在に形成されている
    ことを特徴とする自動焦点検出望遠鏡。
11. 【請求項１１】 請求項１から１０のいずれか一項に記
    載の自動焦点検出望遠鏡において、前記対物レンズ系と
    分岐光学素子との間には、着脱自在に水平補償光学系が
    設けられていることを特徴とする自動焦点検出望遠鏡。
12. 【請求項１２】 請求項１から１０のいずれか一項に記
    載の自動焦点検出望遠鏡において、前記対物レンズ系と
    分岐光学素子との間には正立光学系が設けられているこ
    とを特徴とする自動焦点検出望遠鏡。
13. 【請求項１３】 請求項１から１０のいずれか一項に記
    載の自動焦点検出望遠鏡は、前記対物光学系によって形
    成される像を正立させる正立光学素子を備え、この正立
    光学素子が、前記分岐光学素子としても作用することを
    特徴とする自動焦点検出望遠鏡。
14. 【請求項１４】 請求項６に記載の自動焦点検出望遠鏡
    において、前記対物レンズ系と分岐光学素子との間に
    は、着脱自在に水平補償光学系が設けられていて、この
    水平補償光学系には、前記前分岐光学系および焦点検出
    手段が一体に連結されていることを特徴とする自動焦点
    検出望遠鏡。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の自動焦点検出望遠
    鏡において、前記分岐光学素子は、前記水平補償光学系
    の光学素子に接着固定されていることを特徴とする自動
    焦点検出望遠鏡。
16. 【請求項１６】 請求項１４に記載の自動焦点検出望遠
    鏡において、前記分岐光学系および焦点検出手段を保持
    する固定部材が、前記水平補償光学系の固定部材にねじ
    止めにより保持されていることを特徴とする自動焦点検
    出望遠鏡。
17. 【請求項１７】 請求項１５または１６に記載の自動焦
    点検出望遠鏡において、前記焦点板は、前記分岐光学系
    および焦点検出手段を保持する固定部材に保持されてい
    ることを特徴とする自動焦点検出望遠鏡。
18. 【請求項１８】 請求項１から１７のいずれか一項に記
    載の自動焦点検出望遠鏡において、前記焦点検出手段
    は、前記分岐した光束をさらに物体側に反射するミラー
    と、このミラーによって反射された光束を受光するセン
    サ部を有することを特徴とする自動焦点検出望遠鏡。
19. 【請求項１９】 請求項１１、１４から１６のいずれか
    一項に記載の自動焦点検出望遠鏡において、前記焦点検
    出手段は、前記分岐した光束をさらに物体側に反射する
    ミラーと、このミラーによって反射された光束を受光す
    るセンサ部を有し、前記センサ部は、前記水平補償光学
    系と干渉しない状態で、少なくとも一部分が水平補償光
    学系とオーバラップしていることを特徴とする自動焦点
    検出望遠鏡。
20. 【請求項２０】 請求項１から１９のいずれか一項に記
    載の自動焦点検出望遠鏡において、前記焦点面と前記分
    岐焦点面とは、前記鏡筒部に装着されたときに光学的に
    等価の関係を保持していることを特徴とする自動焦点検
    出望遠鏡。
21. 【請求項２１】 請求項１から２０のいずれか一項に記
    載の自動焦点検出望遠鏡において、前記分岐光学系およ
    び前記焦点検出手段と前記鏡筒部とは、前記焦点面と分
    岐焦点面とを光学的に等価の関係に保持する位置決め部
    材を有することを特徴とする自動焦点検出望遠鏡。