CN104251674A

CN104251674A - 激光测量机

Info

Publication number: CN104251674A
Application number: CN201410291359.9A
Authority: CN
Inventors: 古平纯一; 上园史彦
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2014-12-31
Also published as: US20140373370A1; US9255796B2; JP6173067B2; JP2015007550A; EP2818827A1

Abstract

本发明提供一种不存在进行测量的激光照射范围比需要的还要变窄的现象的激光测量机。所述激光测量机具有能够倾转且以旋转自如的方式设置在框体(31)内的转动部(32)，通过所述转动部的旋转将激光绕投光光轴(40)照向周围。设置有用于检测相对框体(31)的转动部(32)的倾斜角的倾斜角度检测装置(200)，所述倾斜角度检测装置(200)具有：设置在激光投光器(36)的下端面的图案板(201)；与该图案板(201)相向设置的多个受光元件(S1～S8)；根据各受光元件(S1～S8)的受光量，求得转动部(32)的倾斜方向和倾斜量的判断部(211)。

Description

激光测量机

技术领域

本发明涉及通过激光头部的转动将激光照向周围的激光测量机。

背景技术

以往以来，已知的激光测量机，框体内设置有可转动并且可倾斜的激光头部，该激光头部一边转动的同时一边发出激光，从而将激光照向周围(参考专利文献1)。

所述激光测量机具有：激光投光器，其设置成向上方射出激光的同时能够相对框体倾斜；转动部(激光头部)，其以转动自如的方式设置在该激光投光器的上部；第一固定倾斜传感器，其检测激光投光器的相对于水平的X方向的倾斜角；第二固定倾斜传感器，其检测激光投光器的相对于水平的Y方向的倾斜角；倾斜机构，其根据第一、第二固定倾斜传感器的检测结果，使激光投光器倾转而成为铅垂；光罩玻璃(coverglass)，其设置于框体的上部并覆盖转动部。

激光投光器根据第一、第二固定倾斜传感器的检测结果，并通过倾斜机构成为铅垂方向。从该激光投光器射出的激光，通过转动部的转动并经由光罩玻璃照向周围。

(先前技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本特开2007-271627号公报

发明内容

(发明需要解决的课题)

在这种激光测量机中，为了保持光罩玻璃设置有四根支柱，由于该支柱，激光被遮挡的同时，激光的光束的轮廓(profile)变形。当利用轮廓进行测量时，在其区域内测量精度下降。因此，在该区域内停止激光的照射，但是，当转动部即激光投光器相对框体的倾斜度为零时，激光照射停止的区域狭窄，但当倾斜度变大时，其区域变宽。

因此，不设置用于检测转动部相对于框体的倾斜度的传感器，并且为了不使测量精度下降，假定一最大倾斜度而取得较宽的激光照射停止区域。因此，转动部相对于框体的倾斜度为零时，存在进行测量的激光照射范围比需要的还要变窄的现象。

本发明的目的在于，提供一种不存在激光照射范围比需要的还要变窄的现象的激光测量机。

(解决课题的手段)

为了解决上述课题，本发明的第一技术方案提供一种激光测量机，其具有能够倾转且以旋转自如的方式设置在框体内的激光头部，使所述激光头部的旋转轴朝向规定方向的同时，使所述激光头部绕其旋转轴旋转而将来自所述激光头部的激光绕所述旋转轴向周围照射。其中，设置有用于检测相对所述框体的所述激光头部的倾斜角的倾斜角度检测装置，所述倾斜角度检测装置具有：设置在所述激光头部和所述框体中的任意一方侧并且形成有规定图案的图案板；设置在另一方侧并且分别与所述图案板的各自不同的各部位对应配置且分别接收各部位所反射的反射光的多个受光元件；根据各受光元件的受光量判断所述激光头部的倾斜方向和倾斜量的判断部。

(发明的效果)

根据本发明，不存在激光照射范围比需要的还要变窄的现象的问题。

附图说明

图1为表示采用本发明的激光测量机的测量系统的结构的示意图。

图2为表示旋转激光装置的扇形光束的示意图。

图3为表示图1所示的旋转激光装置的结构的剖面图。

图4为表示旋转激光装置的激光投光器的结构的剖面图。

图5为表示形成于图案板上的图案的示意图。

图6为表示图案板的图案与受光元件的配置关系的示意图。

图7为表示图案板倾斜后的图案与受光元件的位置关系的示意图。

图8为表示第一受光元件的受光与激光投光器的倾斜方向及倾斜量之间关系的表。

图9为表示第二受光元件的受光与激光投光器的倾斜方向及倾斜量之间关系的表。

图10为表示旋转激光装置的控制系统的模块图。

图11为表示针对激光投光器的倾斜角度而停止发光的转动部的旋转角区域的坐标。

图12为表示第二实施例的图案板的图案与各受光元件的配置关系、以及图案板移动后的图案与各受光元件的关系的示意图。

图13为表示图案板的X方向上的倾斜角度与各受光元件的受光状态之间关系的表。

图14的表示图案板的Y方向上的倾斜角度与各受光元件的受光状态之间关系的表。

图15为表示渐变(gradation)的图案的示意图。

图16为表示由不同颜色的标记所形成的图案的示意图。

图17为表示由圆形标记所形成的图案的示意图。

(附图标记说明)

27 旋转激光装置(激光测量机)

31 框体

32 转动部(激光头部)

36 激光投光器

40 激光光轴(旋转轴)

200 倾斜角检测装置

201 图案板

S1～S8 受光元件

P 图案

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明实施方式的激光测量机进行说明。

(实施例)

(第一实施例)

图1表示采用作为本发明的激光测量机的旋转激光装置27的测量系统100。

该测量系统100具有：将扇形光束(fan beam)旋转照射的旋转激光装置27、以及接收扇形光束的受光元件装置28等。

测量系统100是通过将三脚架29与已知点X略一致的设置，并该三脚架29上安装旋转激光装置27而进行测量。旋转激光装置27具备相对于后述的壳体35以旋转自如的方式设置的转动部(激光头部)32，通过转动部32的旋转进行激光33的旋转照射。

受光元件装置28由所需的支撑机构所支撑着。受光元件装置28设置在由作业人员可手持的杆体(rod)34上，杆体34的上端设置有GPS位置测量装置30。GPS位置测量装置30以来自卫星的信号为基础，能够测量出地面上的绝对位置，因此测量出GPS位置测量装置30的距地表面的高度。

激光33由多个扇形激光光束构成，例如由铅垂的扇形光束33a、33b以及在对角线上相对该扇形光束33a、33b以θ角度倾斜的扇形光束33c构成为N字状。此外，如图2所示，扇形光束33a、33b分别以α的张开角度朝±σ方向照射。另外，扇形光束33a、33b不一定非要铅垂，扇形光束33a、33b相互平行并且相对于水平面交叉即可。另外符号62为受光元件装置28的受光部。

(旋转激光装置)

如图3以及图4所示，旋转激光装置27具有：框体31；激光投光器36，其以倾转可能的方式配置在该框体31内并且具有投光光轴40(后述的)；倾斜机构44，其使该激光投光器36倾转；转动部32，其以旋转自如的方式设置在激光投光器36的上部；倾斜角度检测装置200，其检测出相对于框体31的激光投光器36的倾斜角。

框体31具有：壳体35；以及光罩玻璃61，其设置在该壳体35的上部。光罩玻璃61由未图示的四根支柱支撑着，光罩玻璃61的上部安装有顶板65。

壳体35的上壁部37的中央部形成有截顶圆锥形的凹部37A，该凹部37A的中央部形成有孔70。

(激光投光器)

激光投光器36具有：筒状的本体外壳36A；激光二极管(laser diode)52，其设置在该本体外壳36A的底部；准直透镜(collimate lens)53。

本体外壳36A的上部侧的外周面形成有球面座38，该本体外壳36A从上方插入至壳体35的凹部37A的孔70中，并且本体外壳36A的球面座38以转动自如的方式支撑于该孔70的缘部70A。激光投光器36借由球面座38在360度方向上倾转自如。

本体外壳36A的上部设置有相对投光光轴40垂直的方向延伸的一对倾斜臂51。由于一对倾斜臂51相互垂直的方向延伸，故其中一个未图示。

激光二极管52为朝上方射出激光的部件，通过准直透镜53该激光成为平行光束。而且，激光二极管52和准直透镜53构成投光光学系统54。

此外，本体外壳36A的上部设置有扫描电机(scan motor)43，该扫描电机43的驱动轴上安装有驱动齿轮42。

(转动部)

转动部32具有：五角棱镜(Pentaprism)39；将该五角棱镜39保持在其内部的圆筒状棱镜支架55；配置在五角棱镜39的下侧的衍射光栅(BOE)56。符号57为投光窗口。

棱镜支架55的下部形成有小径部55A，该小径部55A通过轴承以转动自如的方式保持在激光投光器36的本体外壳36A的上部。小径部55A和棱镜支架55之间的外周设置有扫描齿轮41，该扫描齿轮41与扫描电机43的驱动齿轮42啮合。

由于扫描电机43的驱动，转动部32通过驱动齿轮42及扫描齿轮41相对于激光投光器36的本体外壳36A绕投光光轴(旋转轴)40旋转。

转动部32的旋转角度是通过响应于旋转角度的、由编码器(encoder)60所检测出的检测信号来求得。

(倾斜机构)

框体31的壳体35内设置有一对倾斜机构44，图3中只显示一个。

倾斜机构44具有：设置在壳体35内的倾斜用电机45；具有与激光投光器36平行方向的旋转中心的倾斜用丝杆46；以及与该倾斜用丝杆46螺合的倾斜用螺母47。倾斜用电机45的驱动轴上安装有驱动齿轮48，倾斜用丝杆46的下部安装有倾斜用齿轮49，该倾斜用齿轮49与驱动齿轮48啮合。由此，通过倾斜用电机45的驱动而倾斜用丝杆46旋转，通过该倾斜用丝杆46的旋转而倾斜用螺母47上下移动。

倾斜用螺母47上形成有未图示的卡合部，该卡合部与形成在激光投光器36的倾斜臂51的前端的销钉卡合，通过倾斜用螺母47上下移动激光投光器36相对于图3所示的X方向倾斜。

未图示的另一倾斜机构44也具有倾斜用电机45A(参见图10)，且相同结构构成。通过该倾斜机构44的倾斜用螺母的上下移动激光投光器36相对于Y方向(相对纸面垂直的方向)倾斜。

(倾斜传感器)

平行于倾斜臂51的固定倾斜传感器(倾斜传感器)58以及与该倾斜臂51垂直的固定倾斜传感器(倾斜传感器)59设置在激光投光器36的中间部。

固定倾斜传感器58及固定倾斜传感器59检测出激光投光器36相对于X、Y方向的倾斜角，并且能够精密地检测出激光投光器36的至40分程度的倾斜角度。

根据该固定倾斜传感器58及固定倾斜传感器59的检测结果，两组倾斜机构44进行如下控制。即，通过两个倾斜臂51使激光投光器36倾斜，从而使激光投光器36一直保持铅垂状态。并且能够以任何角度倾斜。在本实施例中，根据该固定倾斜传感器58及固定倾斜传感器59的检测结果，控制使激光投光器36一直保持铅垂状态。

(倾斜角检测装置)

倾斜角检测装置200具有：设置在激光投光器36的本体外壳36A的下表面的图案板201；与该图案板201相向设置的多个受光元件S1～S8；朝向图案板201发出照明光的光源(lamp)202；根据各受光元件S1～S8的受光量，求得激光投光器36的倾斜方向和倾斜量的判断部211(参见图10)。

受光元件S1～S8和光源202设置在与图案板201相向配置的基台205的上表面。

(图案板)

如图5所示，图案板201中形成有如下标记(mark)M1～M4。即，形成在中央部的正方形黑色标记M1；该黑色标记M1的外侧以宽度W1形成的四角框状的白色标记M2；该白色标记M2的外侧以宽度W2(＞W1)形成的四角框状的黑色标记M3，该黑色标记M3的外侧以宽度W3(＞W2)形成的四角框状的白色标记M4。通过这些标记M1～M4形成明暗交替的明暗图案P。此外，各标记M1～M4的宽度互不相同，标记M1的宽度为W0(＞W3)，并且设定为W3＞W0/2。

(第一受光元件)

图6表示相对于框体31的激光投光器36的倾斜角为零时的图案板201与受光元件(第一受光元件)S1～S4之间的配置关系。

如图6所示，受光元件S1～S4沿X方向(第一方向)配置的同时，受光元件S1、S2和受光元件S3、S4相对于图案P的中心位置Op对称地配置。此外，受光元件S1对应于标记M4的左侧部分(在图6中)中靠近标记M3的边界的部位。

受光元件S2对应于标记M3的左侧部分并包括一部分与标记M2重叠的部分的部位。受光元件S3、S4对应于标记M4、M3的右侧部分并相对于中心位置Op与受光元件S1、S2对称的部位。

受光元件S1～S4接收相向的图案板201的图案P的各部位的反射光。

(第二受光元件)

此外，图6表示相对于框体31的激光投光器36的倾斜角为零时的图案板201与受光元件(第二受光元件)S5～S8之间的配置关系。

受光元件S5～S8沿Y方向(第二方向)配置的同时，受光元件S5、S6和受光元件S7、S8相对于图案P的中心位置Op对称地配置。此外，受光元件S5对应于标记M4的下侧部分(在图6中)中靠近标记M3的边界的部位。

受光元件S6对应于标记M3的下侧部分并包括一部分与标记M2重叠的部分的部位。受光元件S7、S8对应于标记M4、M3的上侧部分并相对于中心位置Op与受光元件S5、S6对称的部位。

受光元件S5～S8接收相向的图案板201的图案P的各部位的反射光。

(第一受光元件与激光投光器的倾斜角之间的关系)

图7表示激光投光器36即图案板201的倾斜角和相对于标记M1～M4的受光元件S1～S4的位置关系。

相对于框体31的激光投光器36的倾斜角为零时，如图7(A)所示，受光元件S1、S4接收图案板201的标记M4的反射光，受光元件S2、S3接收图案板201的标记M3的反射光。

由于白色标记M4的反射光量较大，因此受光元件S1、S4的受光量大，此时的受光元件S1、S4为开通(on)。由于黑色标记M3的反射光量接近于零，因此此时的受光元件S2、S3为关闭(off)。而且，当开通表示为“〇”，关闭表示为“●”时，如图8的表1的倾斜角为“0”度栏所示。

同样地，图7的(B)～(D)所示，以-1度～-3度倾斜的时候，以及如图7的(E)～

(G)所示，以+1度～+3度倾斜的时候的受光元件S1～S4的开通/关闭的状态表示于图8的表1中。

如图8的表1所示，由受光元件S1～S4的开通/关闭的状态可知，激光投光器36的倾斜方向和倾斜角度。

同样地，当激光投光器36在Y方向上倾斜时，激光投光器36的Y方向的倾斜角度和受光元件S5～S8的开通/关闭的状态表示于图9的表2中。

如图8、9的表1、2所示，倾斜角检测装置200能够检测出3度以内的倾斜角，但其精度以1度为单位。

(控制系统)

图10为表示旋转激光装置27的控制系统的模块图。在图10中，符号210为存储有图8的表1以及图9的表2的记忆体(memory)，符号211为根据存储在记忆体210内的图8的表1以及图9的表2和受光元件S1～S8的开通/关闭(受光量)的状态，判断激光投光器36的倾斜方向和倾斜角度的判断部。

符号220为根据固定倾斜传感器58、59的检测结果，控制倾斜用电机45、45A而使激光投光器36朝向铅垂方向的控制装置。此外，该控制装置220还根据编码器60检测的转动部32的旋转角度和判断部211判断的激光投光器36的倾斜方向及倾斜角度，控制激光二极管52的发光。

(工作情况)

接下来，对如上构成的旋转激光装置27的工作情况进行说明。

如图1所示，首先，将三脚架29与已知点X略一致的设置，并该三脚架29上安装旋转激光装置27。进而，当操作未图示的开关，图10所示的控制装置220根据图3所示的两组倾斜机构44的固定倾斜传感器58、59的检测结果，驱动控制倾斜用电机45、45A而使倾斜用丝杆46旋转，并使倾斜用螺母47上下移动，以使激光投光器36铅垂。

其次，倾斜角检测装置200的判断部211根据存储在记忆体210中的图8的表1及图9的表2的各受光元件S1～S8的开通/关闭的状态，求得相对于框体31的激光投光器36的倾斜方向和倾斜角度(倾斜量)。

控制装置220驱动激光二极管52而使其发出激光的同时，驱动扫描电机43而使转动部32转动。

如图4所示，由激光二极管52发出的激光33通过准直透镜53成为平行光束，并入射于衍射光栅56。入射的激光33通过衍射光栅56分割形成为三个扇形光束33a、33b、33c(参见图2)。该三个扇形光束33a、33b、33c通过五角棱镜39向水平方向偏向，并且从透镜支架55的投光窗口57照射。

通过扫描电机43的转动部32的转动，又通过该转动上述扇形光束33a、33b、33c绕投光光轴40周围360度的方向旋转照射，该扇形光束33a、33b、33c由图1所示的杆体34的受光元件装置28接收而进行测量。由于该测量与现有测量相同，故省略其说明。

框体31的光罩玻璃61设置有四根支柱，由于该支柱遮挡扇形光束33a、33b、33c，从而该扇形光束33a、33b、33c的轮廓变形而测量精度下降。如图11的斜线部分U1所示，该测量精度下降区域是由相对于框体31的激光投光器36的倾斜角而相异，随着该倾斜角的增大而该区域范围增大。

因此，在现有技术中，假定激光投光器36的倾斜最大的一最大倾斜角，在该最大倾斜角对应的区域内，停止激光二极管52的激光的发射。即，如图11所示，相对于支柱Q的最大倾斜角为例如3°时，并且支柱Q的位置定为转动部32的旋转角“0”度时，转动部32从旋转角-β至+β范围内转动的期间内，停止激光二极管52的发光。即，与激光投光器36的实际倾斜角度无关，在图11的V1范围内停止激光的发射。

因此，例如，当相对支柱Q的激光投光器36的实际倾斜为1度时，只要在从-α至+α的范围V2内停止激光的发射即可，但在V1范围内停止激光的发射，从而使进行测量的激光照射范围比需要的还要变窄。

在本实施例中，求得相对于框体31的激光投光器36的倾斜方向和倾斜角度，由该倾斜方向和倾斜角度求得相对于四根支柱Q的各自的倾斜角，由该倾斜角求得各自的相对于支柱Q的停止激光发射的范围。

控制装置220根据来自编码器60的检测信号，求得转动部32的旋转角，如该旋转角落入相对于各自的支柱Q的停止发光范围时，停止激光二极管52的激光的发射。即，旋转角落入图11的斜线部分U1内时，停止激光的发射。

因此，不存在进行测量的激光照射范围比需要的还要变窄现象，并能够取得较宽的进行测量的激光照射范围。

由于倾斜角检测装置200由形成有图案的图案板201、受光元件S1～S8构成，因此其结构简单，并且能够用简单结构检测出倾斜方向和倾斜角度，从而能够提供较廉价的旋转激光装置27。

此外，在倾斜角检测装置200中，将激光投光器36的倾斜角度以每1度为单位进行检测，但不局限于此，例如将标记M1～M4的宽度变窄而以0.5度为单位进行检测亦可。

本第一实施例中，利用由标记M1～M4构成的图案P和受光元件S1～S8求得激光投光器36的倾斜方向和倾斜角度，但是只要能够求得该倾斜方向和倾斜角度的话，任意图案亦可，此外受光元件S1～S8配置不限于图6所示。

(第二实施例)

图12的(A)为表示第二实施例的倾斜角检测装置的图案板250与受光元件S1a～S5a的示意图。根据该第二实施例，利用五个受光元件S1a～S5a和图案板250能够检测出倾斜方向和倾斜量。此外，配置在对角线中心位置上的受光元件S3a为X方向和Y方向上的兼用受光元件。

图案板250中形成有如下标记M1a～M4a。即，以宽度W1a形成在中央部的正方形白色标记M1a；以宽度W2a形成在该白色标记M1a的外侧的四角框状的黑色标记M2a；以宽度W3a形成在该黑色标记M2a的外侧的四角框状的白色标记M3；以宽度W4a形成在该白色标记M3a的外侧的四角框状的黑色标记M4a。通过这些标记M1a～M4a形成明暗交替的明暗图案Pa。

标记M1a～M4a的宽度设定为如下：标记M2a的宽度W2a和标记M3a的宽度W3a大致相同；标记M2a的宽度W2a为标记M1a的宽度W1a的约一半；标记M4a的宽度W4a大于标记M3a的宽度W3a且小于标记M1a的宽度W1a。

图12(A)表示相对于框体31的激光投光器36的倾斜角为零时的受光元件S1a～S5a与图案板250之间的配置关系。

如图12(A)所示，受光元件S1a与标记M4a的左侧部分的外侧并邻接该标记M4a的外侧边界的位置对应配置；受光元件S2a与标记M3a的左侧部分的中心位置对应配置；受光元件S3a与标记M1a的中心位置对应配置。

此外，受光元件S4a与标记M3a的上侧部分的中心位置对应配置；受光元件S5a与标记M4a的上侧部分的外侧并邻接该标记M4a的外侧边界的位置对应配置。

此时，受光元件S1a～S3a为开通(on)，图案板250即使向右方向(在图12中)移动(倾斜)0.99度，受光元件S1a～S3a还保持着开通。即，如图13的表3所示，成为如X方向的移动角为“0～0.99”栏所示的“〇、〇、〇”。

如图12(B)所示，当图案板250向右移动1.5度时，受光元件S1a为开通、受光元件S2a为关闭(off)、受光元件S3a为开通。即，如图13的表3所示，成为如X方向的移动角为“1～1.99”栏所示的“〇、●、〇”。同样地，当X方向的移动角成为“2～2.99”时，受光元件S1a成为开通、受光元件S2a成为关闭、受光元件S3a成为关闭，如图13的表3的“2～2.99”栏所示，成为“〇、●、●”。

同样地，当图案板250从图12(A)所示的位置向左方向移动大于零且小于等于0.99度范围时，受光元件S1a为关闭、受光元件S2a为开通、受光元件S3a为开通。即，如图13的表3的“▲0.99～0”栏所示，成为“●、〇、〇”。

当图案板250进一步向左方向移动时，如“▲1～▲1.99”栏、“▲2～▲2.99”栏所示，受光元件S1a～S3a成为“●、●、〇”、“●、●、●”。

当图案板250向作为Y方向的上下方向移动(倾斜)时，受光元件S5a～S3a成为图14所示的表4的状态。即，图案板250向右移动的情况和向下移动的情况相同，受光元件S1a～S3a和受光元件S5a～S3a成为相同的开通、关闭状态。

其中，当图案板250在“2～2.99”范围内向作为Y方向的上侧或下侧移动(倾斜)时，受光元件S3a成为关闭，在该状态下，图案板250即使向X方向移动，受光元件S3a还保持着关闭，因此不能检测出X方向上的倾斜方向和倾斜量。同样地，当图案板250在“2～2.99”范围内向作为X方向的左侧或右侧移动时，受光元件S3a成为关闭，在该状态下，即使向Y方向移动，受光元件S3a还保持着关闭，因此不能检测出Y方向上的倾斜方向和倾斜量。

也就是说，在本实施例中，图13、14所示的表3、4所示的F1、F2范围即X、Y方向的2度范围内，能够检测出倾斜方向和倾斜量。

(其他实施例)

图15表示由中心部向外侧浓度逐渐变淡的图案P1。当针对该图案P1如图6所示配置受光元件S1～S8时，利用各受光元件S1～S8的受光量的变化大小来判断倾斜方向和倾斜量。而且能够精密地求得倾斜量。此外，在此情况下，仅用受光元件S2、S3、S6、S7也能够求得激光投光器36的倾斜方向和倾斜量。

该图案P1虽然由中心部向外侧浓度逐渐变淡，但相反亦可。

图16所示的图案P2由不同颜色(色違い)的标记Mb1～Mb3形成，在此情况下，受光元件S1～S8的受光面前设置滤色镜，以使仅接收规定颜色的标记Mb1～Mb3的反射光。

同样地，当图12所示的图案Pa的标记M1a～M3a由不同颜色形成时，受光元件S1a～S5a的受光面前设置滤色镜，以使仅接收规定颜色的反射光。

图17所示的图案P3由圆形的标记Mc1～Mc4形成，当标记Mc1～Mc4以规定宽度设定时，能够利用图6所示的受光元件S1～S8或图12所示的受光元件S1a～S5a求得激光投光器36的倾斜方向和倾斜量。

图案的形状不限于上述实施例的形状，例如也可以是三角形，重要的是如能够求得激光投光器36的倾斜方向和倾斜量话，图案的形状也可任意形状，受光元件S1～S8、S1a～S5a也可任意配置。此外，受光元件的数量也可任意设置。

该发明不限于上述实施例，只要不脱离权利要求范围的各权利要求所涉及的发明的主旨，允许进行设计的变更以及追加等。

Claims

1.一种激光测量机，其具有能够倾转且以旋转自如的方式设置在框体内的激光头部，使所述激光头部的旋转轴朝向规定方向的同时，使所述激光头部绕其旋转轴旋转而将来自所述激光头部的激光绕所述旋转轴向周围照射，其特征在于，

设置有用于检测相对所述框体的所述激光头部的倾斜角的倾斜角度检测装置，

所述倾斜角度检测装置具有：设置在所述激光头部和所述框体中的任意一方侧并且形成有规定图案的图案板；设置在另一方侧并且分别与所述图案板的各自不同的各部位对应配置且分别接收各部位所反射的反射光的多个受光元件；根据各受光元件的受光量判断所述激光头部的倾斜方向和倾斜量的判断部。

2.如权利要求1所述的激光测量机，其特征在于，所述多个受光元件具有：从与所述图案板的中心位置对应的中心对应位置沿规定的第一方向排列的三个第一受光元件；以及从所述中心对应位置沿与所述第一方向正交的第二方向排列的三个第二受光元件。

3.如权利要求2所述的激光测量机，其特征在于，配置在所述中心对应位置的第一受光元件和第二受光元件由一个受光元件兼用。

4.如权利要求1所述的激光测量机，其特征在于，所述受光元件具有沿规定的第一方向配置并且相对于与所述图案板的中心位置对应的中心对应位置对称地配置的四个第一受光元件；以及沿与所述第一方向正交的第二方向配置并且相对于所述中心对应位置对称地配置的四个第二受光元件。

5.如权利要求1至4中的任意一项所述的激光测量机，其特征在于，所述图案为以所述图案的中心位置为中心朝向外侧明暗交替并且其宽度的大小相互不同的明暗图案。

6.如权利要求1至4中的任意一项所述的激光测量机，其特征在于，所述图案为从所述图案的中心位置朝向外侧扩展的同时颜色不同并且其宽度的大小相互不同的颜色不同的图案。

7.如权利要求1至4中的任意一项所述的激光测量机，其特征在于，所述图案为随着从所述图案的中心位置朝向外侧远离而浓度逐渐增大或逐渐减小的图案。

8.如权利要求1至7中的任意一项所述的激光测量机，其特征在于，具有检测相对于所述激光头部的垂直线的倾斜角的倾斜传感器，

所述倾斜角检测装置设定为：比所述倾斜传感器能够检测的角度的范围广，且比所述倾斜传感器的检测分辨能力低。