JP2950573B2 - 写真測量用解析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、航空写真の測点の座標を測定する写真測量
用解析装置に関し、特にそれに設けられる観察光学シス
テムの改良に関する。

（従来の技術） 従来の写真測量用解析装置の一例として、特開昭62−
85814号に開示された装置が知られている。この装置
は、第４図に模式的に示すように、少なくとも２枚の航
空写真503、504を載置する１枚の載置テーブル501を有
する。また、写真503、504上に各々撮影されている同一
測点ａ、ａ′を立体観察するための双眼観察光学システ
ム507を有している。

この光学システム507は、例えば左眼側の固定光学系5
40と右眼側の移動光学系550とから構成されている。固
定光学系540は、接眼レンズ系541と、傾設ハーフミラー
542と、第１メスマークまたは第１測標544を持つ第１メ
スマーク投影系543とから構成されており、レンズ系541
の光軸すなわち測線508は、ハーフミラー542で載置テー
ブル501に垂直となり、かつ第１メスマーク投影系543の
光軸と合致される。移動光学系550は、接眼レンズ系551
と、固定ミラー559と、移動ミラー558と、傾設ハーフミ
ラー542と、第２メスマークまたは第２測標553を持つ第
２メスマーク投影系552とから構成されており、レンズ
系551の光軸すなわち測線509は、ハーフミラー542で載
置テーブル501に垂直となり、かつ第２メスマーク投影
系552の光軸と合致される。第２メスマーク投影系552と
移動ミラー558は、移動フランジ554に固定されており、
ノブ555を回転することにより送りネジ556で左右に一体
に移動され、測線508、509間の距離すなわち視差Ｐが変
化し、この視差Ｐはエンコーダ557で測定される。

測定に際しては、載置テーブル501に載置された写真
上に想定されたｘ−ｙ座標系のｘ軸と平行な基線ｇ上
で、かつ測線508の交わる位置に、写真503に投影されて
いる測点ａを設定する。他方の写真504に撮影されてい
る測点ａ′は通常は基線ｇ上に位置する。これら測点
ａ、ａ′と第１および第２メスマーク544、553を双眼観
察光学システム507で同時に立体観察し、第１および第
２メスマーク544、553が合致するようにノブ555を回転
して、そのときの視差Ｐを測定する。

測点ａの座標（x,y）は、載置テーブル501の移動量を
測定する。図示しない測定手段、例えばエンコーダの測
定値から求められ、測点ａ′の座標（ｘ′,y′）は、測
点ａの座標と視差Ｐとから、ｘ′＝ｘ＋P,y′＝ｙとし
て求められる。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来の写真測量用解析装置においては、観察光学
システムを介して観察している測点が航空写真上のどの
位置にあるかを確認したいような場合、その観察光学シ
ステムの観察倍率が高く視野が狭いために、観察光学シ
ステムから眼を放して肉眼で写真を見る必要があり、こ
の場合、それまで観察光学システムを介して観察してい
た測点が写真上のどの位置であったかを判断するのが難
しいという欠点があった。

また、今回の測点の座標測定が完了し、次回の測点の
観察のために写真を移動させる場合、今回と次回の測点
間の位置が大幅に相違するときは、観察者は、一旦、眼
を観察光学システムから外して肉眼で直接写真を観察
し、次回の測点を測線下に大略位置合わせするようにし
ている。しかしながら、測線は観察光学システムの光軸
であって、肉眼で認知できないものであるため、前記大
略位置合わせが難しいという欠点もあった。

本発明の目的はかかる従来の欠点を解消することにあ
る。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するための本発明の第１の構成は、載
置テーブル上に載置された少なくとも２枚の被観察ステ
レオ写真を立体観察するための双眼観察光学手段を有
し、前記載置テーブルの移動量から前記ステレオ写真の
測点の座標を測定する写真測量用解析装置において、前
記双眼観察光学手段の少なくとも一方の観察光学系に、
その観察位置を示すための指標光を前記ステレオ写真上
に投影する指標投影手段を設けた写真測量用解析装置で
ある。

上記課題を解決するための本発明の第２の構成は、前
記第１の構成において、前記観察光学系は、前記測点か
らの光束を平行光束とするためのコリメータ手段と、前
記平行光束を中間像として結像させるための結像光学手
段とを有し；前記指標投影手段は、その光軸上に配置さ
れた指標と、前記指標からの光束を平行光束とするため
の指標コリメータ手段と、前記観察光学系のコリメータ
手段と結像光子手段との間に配置され前記指標からの光
束の少なくとも一部を反射する反射部材とを有し、前記
反射部材の反射光軸が前記観察光学系のコリメータ手段
の光軸と合致している写真測量用解析装置である。

上記課題を解決するための本発明の第３の構成は、観
察者が測点を観察する状態にあるか否かを検出する観察
状態検出手段と、前記観察状態検出手段が『否』と検出
したとき、前記指標投影手段を自動的に作動状態にする
ための制御手段とを有している前記第１または第２の構
成を有する写真測量用解析装置である。

上記課題を解決するための本発明の第４の構成は、前
記第２の構成において、前記指標は特定の波長域の光束
を射出し、前記反射部材は、前記特定波長域光束のみを
反射し他の波長域の光束を透過する波長選択反射部材で
構成された写真測量用解析装置である。

（作 用） 本発明の第１の構成によれば、観察光学システムを介
して拡大観察していた測点がステレオ写真上のどの位置
であるかを確認したいとき、指標投影手段から測点近傍
に指標が投影されているため、肉眼で写真を見ても、そ
れまで観察していた測点の位置を容易に判断できる。ま
た、今回の測点の座標測定が完了し、肉眼で直接写真を
観察しながら、次回の測点を測線下に大略位置合わせす
るときも、測線近傍のステレオ写真上に指標投影手段か
らの指標光が投影されているので、前記大略位置合わせ
を極めて容易に行える。

前記第２の構成によれば、肉眼で写真を見たとき、そ
れまで観察光学システムを介して観察していた測点上に
指標投影手段からの指標光が投影されるので、今まで観
察していた測点位置の判断が容易で、かつ正確に知るこ
とができる。また、次回の測点の観察のために、一旦、
眼を観察光学システムから外し、肉眼で、次回の測点を
測線下に大略位置合わせするときも、測線と一致した航
空写真上に指標投影手段からの指標光が投影されるの
で、前記大略位置合わせを極めて容易に、かつ正確に行
える。

さらに、前記第３の構成によれば、観察光学システム
から目を離したときのみ、指標投影手段からの指標光が
航空写真上に投影されるので、測点観察時に投影指標光
の影響を受けないという長所をもつ。

また、前記第４の構成によれば、指標光が航空写真上
に常時投影されていても、写真から反射された指標光は
波長選択反射部材で再び指標側に反射され、観察光学シ
ステムのそれ以後の光学系には侵入しないので、測点観
察時の投影指標光の影響を受けないという長所をもつ。

（実施例） 第１実施例 第１図は、本発明の写真測量用解析装置の第１実施例
を示す光学配置図である。

ステレオ写真を構成する航空写真２は、従来の写真測
量用解析装置と同様に平面内を移動可能で且つその移動
量を座標値として測定可能な載置テーブルＴ上に載置さ
れている。

第１図の光学系は、双眼観察光学システムの左眼側の
固定光学系１を示すものである。固定光学系１は、その
光軸O₁（測線Ｎ）と一致する航空写真２の標点ａからの
光束Ｌ（破線で示す）を反射するミラー11と、ミラー11
からの反射光束を平行光束Ｌとするための標点ａの位置
に焦点をもつコリメータレンズ12と、光束偏向用のミラ
ー13、14、15と、ミラー15で反射された平行光束Ｌを、
反射プリズム17を介して、標点ａの中間像Ｑとして結像
するための結像レンズ16と、中間像Ｑを観察するための
接眼レンズ18とから構成された固定観察光学系10を有し
ている。

固定観察光学系10は、また、メスマーク投影系30を有
している。このメスマーク投影系30は、光源31と、メス
マークＳを有するメスマーク板32と、メスマークＳから
の光束を反射するミラー33およびハーフミラー34とから
構成されている。ハーフミラー34の反射光軸O₃と観察光
学系10の光軸O₁（測線Ｎ）とは一致している。またハー
フミラー34から標点ａまでの距離ｅと、ハーフミラー34
からミラー33を介してのメスマークＳまでの距離ｈは等
しくなっている。この構成により、メスマークＳからの
光束は、ハーフミラー34で反射された後、標点ａからの
光束Ｌと重畳され、観察光学系10を伝搬し、結像レンズ
16で、標点ａの中間像Ｑの位置に、メスマークＳの中間
像Ｓ′として結像される。

これにより、観察者OBは、接眼レンズ18を介して標点
ａとメスマークＳを同時に観察することができる。

固定観察光学系10は、さらに、指標投影光学系20を有
している。指標投影光学系20は、自熱電球から成る光源
21と、例えば円形開口の指標Ｍをもつ指標板22と、指標
Ｍからの光束ｍ（実線で示す）を平行光束とするための
コリメータレンズ23と、コリメータレンズ23からの光束
ｍをコリメータレンズ12に向けて反射するハーフミラー
24とから構成されている。ハーフミラー24の光軸O₂は観
察光学系10の光軸O₁と一致している。

この構成により、指標Ｍからの光束ｍは、ハーフミラ
ー24で反射された後、コリメータレンズ12で集光され、
ミラー11を反射し、ハーフミラー34を透過して、航空写
真２の標点ａ上に投影指標Ｍ′として結像される。

指標Ｍを照明する光源21が常時点灯されることによ
り、投影指標Ｍ′が常に標点ａに投影されて、この投影
指標Ｍ′の像が観察光学系10による標点ａとメスマーク
Ｓの観察の邪魔になるのを避けるために、本実施例で
は、第１図に示すように、観察者が測点を観察している
状態にあるか否かを検出する観察状態検出装置50と、指
標Ｍの投影を制御する制御回路40とが設けられている。
制御回路40はサイリスタで構成され、光源21と直流電源
41との間に接続されており、そのゲート端子は、後述す
る観察状態検出装置50の受光素子51に接続されている。

観察状態検出装置50は、観察者OBの額が触れるとバネ
52の弾発力に抗して移動される額当て53と、額当て53の
先端に設けられた遮光板54ならびにこの額当て53の移動
に伴う遮光板54の移動を検出するための発光素子55およ
び受光素子51から成るフォトインタラプタとから構成さ
れている。

この構成により、観察者が測点ａを観察するために接
眼レンズ18を覗いて拡大観察しているときは、観察者OB
の額が額当て53に触れてこれを移動させるため、フォト
インタラプタの発光素子55からの光束は遮光板54により
遮断され、受光素子51はその受光信号を出力しなくな
り、サイリスタ40がOFF状態となるため、光源21は消灯
され、指標Ｍは投影されない。

逆に、それまで拡大観察していた測点ａの位置を確認
したいときや、今回の測点の座標測定が完了して次回の
測点の観察のために次回の測点を測線Ｎ下に大略位置合
わせするときに、肉眼で写真２を観察するために接眼レ
ンズ18から眼を離すと、それに伴い観察者OBの額が額当
て53から離れる。これにより、額当て53はバネ52の弾発
力で初期位置に復帰するのに伴ない、遮光板54が移動す
る。そして、遮光板54による発光素子55からの光束の遮
断が解除され、受光素子51はその受光信号を出力し、サ
イリスタ40がON状態となるため、光源21が点灯し、指標
Ｍが投影される。

これにより、観察者OBは投影指標Ｍ′により測点ａの
位置を確認できるし、投影指標Ｍ′が次回の測点位置に
くるように写真を移動させれば、正確に測線Ｎを次回の
測点位置に合わせることができる。

第２実施例 上記第１実施例において、光源21と指標板22の間に、
特定の波長域、例えば赤色光のみを透過するバンドパス
フィルタ61（第１図に破線で示す）を配置し、前記ハー
フミラー24を、赤色光を反射し他の波長域を透過するダ
イクロイックミラーとして構成したものである。従っ
て、赤色光である光源21を常時点灯しておいても、写真
２で反射され観察光学系10に侵入してくる投影指標Ｍ′
からの反射光束は、ダイクロイックミラー24で再び光源
21側に反射され接眼レンズ18側には透過されない。この
ため、接眼レンズ18を覗いて観察するときは、投影指標
Ｍ′の像が測点ａの観察に支障を来さすことはない一
方、接眼レンズ18から目を離して肉眼で写真２を直接観
察することにより、投影指標Ｍ′を確認することができ
る。また、本実施例のこの構成では、第１実施例の制御
回路40と観察状態検出装置50を省略することができる。

第３実施例 第２図は、本発明の第３の実施例を示すものであり、
前述の第１実施例と構成が相違する部分のみを図示して
ある。

すなわち、本実施例では第１実施例の光源21の代わり
に、常時点灯の発光ダイオード210を利用している。ま
た第１実施例のハーフミラー24の代わりに、全反射の跳
ね上げミラー240を利用している。ミラー240は、例えば
ロータリーソレノイドから成る回転装置71により矢印24
1の方向に回動される。回転装置71には受光素子51が接
続されており、受光素子51からのON出力信号（肉眼観察
時）でミラー240を二点鎖線で示す240′の位置に跳ね上
げ、受光素子51からの出力信号がOFFの場合（観察光学
系による拡大観察時）はミラー240を実線で示した初期
位置に復帰させる。

以上の構成により、本実施例においても、上述の実施
例と同様の観察を行うことができる。

第４実施例 第3A図および第3B図は、本発明の第４の実施例を示す
ものであり、前述の第１実施例と構成が相違する部分の
みを図示してある。

すなわち、本実施例は、メスマーク投影系30と指標投
影光学系とを兼用するものである。メスマーク投影系30
の光源31は、交流電源301の巻線数の少ない第１の二次
コイル302と巻線数の多い第２の二次コイル303とに、二
連接点型のリレー304を介して接続されている。リレー3
04は、二次コイル303側の常閉接点305と、二次コイル30
2側の常開接点306とから構成されている。

本実施例の観察状態検出装置50は光検出型であり、額
当て53の片側には発光素子352とコリメータレンズ309が
設けられ、他側には集光レンズ308と受光素子351が設け
られている。受光素子351は、後述する光学ユニット移
動装置340の第１サイリスタ310のゲート端子と、NOT回
路307を介して、リレー304と光学ユニット移動装置340
の第２サイリスタ311のゲート端子とに接続されてい
る。光学ユニット320は、ミラー11（第１図参照）とハ
ーフミラー34の間に配置される投影レンズ322と、メス
マーク板32とミラー33の間に配置されるミラー321とが
鏡筒323で一体化され、光路内に挿脱自在に構成されて
いる。

光学ユニット移動装置340は第3B図に示すようにガイ
ド312を有し、光学ユニット320はこのガイド312に沿っ
て矢印324方向に移動可能になっている。光学ユニット3
20には鉄製のロッド331が設けられている。また光学ユ
ニット移動装置340は、直流電源335に第１サイリスタ31
0を介して接続された第１電磁コイル333と、第２サイリ
スタ311を介して接続された第２電磁コイル334とを有し
ている。

以上の構成により、図示の例では、観察者OBが肉眼で
測点ａを観察する状態にあるときは、観察者OBの額が額
当て53から離れているため、受光素子351は発光素子352
からの光を受光して信号を出力する。第１サイリスタ31
0はこの信号を受けて、第１コイル333に通電し、第１コ
イル333の磁力でロッド331を吸動し、光学ユニット320
を観察光路内に挿入する。これと同時に、受光素子351
の出力信号がNOT回路307に入力され、NOT回路307の出力
がLowとなるため、第２サイリスタ311は作動しない。こ
のとき、NOT回路307からのリレー304への入力もLowであ
るため、リレー304は図示の初期接続状態のままであ
り、光源31には二次コイル303からの高電圧が通電さ
れ、メスマークＳからの明るい光束が、光学ユニット32
0により指標Ｓ′として写真２に投影される。

これとは逆に、観察者OBが観察光学系10（第１図参
照）を覗いて測点を拡大観察する状態では、観察者OBの
額が額当て53に当接するため、発光素子352からの光は
観察者OBの額により遮断され、受光素子351は発光素子3
52からの光を受光せず、信号を出力しない。このため、
第１サイリスタ310は作動せず、第１コイル333への通電
を停止する。他方、NOT回路307の出力はHighとなり、第
２サイリスタ311が作動して、第２コイル334に通電し、
その磁力でロッド331を吸動することにより、光学ユニ
ット320を観察光路外に脱出させる。これと同時に、NOT
回路307からのリレー304への入力もHighとなるため、リ
レー304が作動し、接点305が開となり、接点306が閉接
され、光源31には二次コイル302からの低電圧が通電さ
れ、メスマークＳからの通常の光量の光束がメスマーク
投影系30を介して観察光学系10に投影される。

以上説明した各実施例においては、指標投影光学系20
が観察光学システムの一方の観察光学系にのみ配置した
例を例示したが、本発明はこれに限定されるものでな
く、両方の観察光学系のそれぞれに指標投影光学系20を
配置してもよい。

また、本発明の指標投影装置は、実施例に示した写真
測量用解析装置にのみ適用が限定されるものではなく、
微小金属部品やIC、LSI等の半導体やPC板の回路パター
ンを検査／測定するための、例えば、工場顕微鏡や精密
座標測定機や座標投影機などの光学測定機にも利用でき
るものである。

（発明の効果） 以上説明したように、観察光学システムを介して拡大
観察していた測点が航空写真上のどこであるかを確認し
たいとき、本発明の第１の構成によれば、指標投影手段
から測点近傍に指標が投影されているため、肉眼で写真
を見たときも、それまで観察していた測点の位置を容易
に判断できる。また、今回の測点の座標測定が完了し、
肉眼で直接写真を観察しながら、次回の測点を測線下に
大略位置合わせするときも、測線近傍の航空写真上に指
標投影手段からの指標光が投影されているので、前記大
略位置合わせを極めて容易に行うことができる。

また、本発明の第２の構成によれば、測点上に指標投
影手段からの指標光が投影されるので、それまで観察光
学システムを介して、どこを観察していたかを肉眼によ
り判断するのが容易で、かつどの測点を観察していたか
を確実に知ることができる。また、肉眼で、次回の測点
を測線下に位置合わせするときも、測線と一致した航空
写真上に指標投影手段からの指標光が投影されるので、
前記位置合わせが極めて容易で、かつ正確に行える。

さらに、本発明の第３の構成によれば、観察光学シス
テムから眼を離したときのみ、指標投影手段からの指標
光が航空写真上に投影されるので、測点観察時に投影指
標光の影響を受けないという長所をもつ。

また、本発明の第４の構成によれば、指標光が航空写
真上に常時投影されていても、写真から反射された指標
光は波長選択反射部材で再び指標側に反射され、観察光
学システムのそれ以後の光学系には侵入しないので、測
点観察時の投影指標光の影響を受けないという長所をも
つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る写真測量用解析装置の第１およ
び第２の実施例を説明するための双眼観察光学システム
の一方の観察光学系を示す光学配置図、 第２図は、本発明に係る写真測量用解析装置の第３の実
施例を説明するための要部光学配置図、 第3A図は、本発明に係る写真測量用解析装置の第４の実
施例を説明するための双眼観察光学システムの一方の観
察光学系を示す光学配置図、 第3B図は、第４の実施例の指標投影光学系の移動装置部
を模式的に示す平面図、 第４図は、従来の写真測量用解析装置の構成を模式的に
示す斜視図である。 Ｔ……載置テーブル、Ｍ……指標、 ｍ……指標光束、２……航空写真、 10……観察光学系、 12……コリメータレンズ、 16……結像レンズ、 20……指標投影光学系、 24……ハーフミラー、 40……サイリスタ、 50……観察状態検出装置。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】載置テーブル上に載置された少なくとも２
   枚のステレオ写真を立体観察するための双眼観察光学系
   を有し、前記載置テーブルの移動量から前記ステレオ写
   真の測点の座標を測定する写真測量用解析装置におい
   て、 前記双眼観察光学手段の少なくとも一方の観察光学系
   に、その観察位置を示すための指標光を前記ステレオ写
   真上に投影する指標投影手段を設けたことを特徴とする
   写真測量用解析装置。
2. 【請求項２】前記観察光学系は、前記測定からの光束を
   平行光束とするためのコリメータ手段と、前記平行光束
   を中間像として結像させるための結像光学手段とを有
   し、 前記指標投影手段は、その光軸上に配置された指標と、
   前記指標からの光束を平行光束とするための指標コリメ
   ータ手段と、前記観察光学系のコリメータ手段と結像光
   学手段との間に配置され前記指標からの光束の少なくと
   も一部を反射する反射部材とを有し、前記反射部材の反
   射光軸が前記観察光学系のコリメータ手段の光軸と合致
   していることを特徴とする請求項（１）に記載の写真測
   量用解析装置。
3. 【請求項３】観察者が測点を観察する状態にあるか否か
   を検出する観察状態検出手段と、前記観察状態検出手段
   が「否」と検出したとき、前記指標投影手段を自動的に
   作動状態にするための制御手段とを有していることを特
   徴とする請求項（１）または（２）に記載の写真測量用
   解析装置。
4. 【請求項４】前記指標は特定の波長域の光束を射出し、
   前記反射部材は、前記特定波長域光束のみを反射し他の
   波長域の光束を透過する波長選択反射部材で構成された
   ことを特徴とする請求項第（２）項記載の写真測量用解
   析装置。