JP2000193454A - 回転レ―ザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構造が簡単であり、而も傾斜角を微少角から鈍
角迄任意の角度に設定可能であり、更に、傾斜方向の設
定を簡単に行える回転レーザ装置を提供する。 【解決手段】本発明は、本体部１と、該本体部に回転自
在に設けられた回動部３と、前記本体部に測距部４とを
具備し、前記本体部はレーザ光線を発する発光部５と、
前記レーザ光線と前記測距部からの測距光とを前記回動
部に向ける光学手段１０と、前記回動部の回転軸の水平
及び鉛直を検知する傾斜センサ８とを有し、前記回動部
は前記光学手段からのレーザ光線、測距光を偏向する偏
向手段１９と、回動部の回転位置を検出する回転位置検
出手段２３とを有し、該回転位置検出手段は前記レーザ
光線、測距光を所定の方向に照射する様に関連付けられ
ている回転レーザ装置に係り、前記本体部を回動部の回
転軸が平行となる様に設置し、前記回動部の回転位置を
回転位置検出手段を基に設定することで任意の傾斜角を
持つ基準線を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は室内内装工事、間仕
切り工事等を行う場合の基準面を形成する回転レーザ装
置、特に距離測定装置を具備した回転レーザ装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】室内内装工事、間仕切り工事等を行う場
合の作業として、墨打ち作業がある。従来の墨打ち作業
としては、回転レーザ装置により水平、鉛直基準面或は
水平基準線、鉛直基準線を形成し、該水平、鉛直基準面
或は水平基準線、鉛直基準線を基に予め指定された寸法
でポイントを描いていく方法が採られている。

【０００３】回転レーザ装置は水平面及び鉛直を検知す
る検知手段を備え、レーザ光線を水平面及び鉛直に回転
させることによりレーザ基準面を形成している。更に、
レーザ基準面が床面、壁面等に照射されることにより水
平及び鉛直の基準線が形成される。作業者は基準線に基
づいて最終的な位置出しを行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した回転レーザ装
置は基本的に水平及び鉛直の基準を示すのであり、ポイ
ントを描くべき位置は示さない。簡易的には測距儀を使
用するまでもないが、少なくとも巻尺等を使用しポイン
トを描き位置出しを行う必要がある。水平垂直を立体的
に測定する場合には測距測角が行える測量機が必要にな
ることもあり、実質的に作業者の削減及び作業効率が向
上しない問題があった。

【０００５】本発明は斯かる実状に鑑み、回転レーザ装
置に測距装置を組合わせることにより、回転レーザ装置
本体からの距離を測り、又回転方向に於ける二点間の距
離を表示する様にし、作業者の削減及び作業効率を向上
すると共に更に測距部分を分離可能とし機器の取扱い性
を向上させたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、本体部と、該
本体部に回転自在に設けられた回動部と、前記本体部に
測距部とを具備し、前記本体部はレーザ光線を発する発
光部と、前記レーザ光線と前記測距部からの測距光とを
前記回動部に向ける光学手段と、前記回動部の回転軸の
水平及び鉛直を検知する傾斜センサとを有し、前記回動
部は前記光学手段からのレーザ光線、測距光を偏向する
偏向手段と、回動部の回転位置を検出する回転位置検出
手段とを有し、該回転位置検出手段は前記レーザ光線、
測距光を所定の方向に照射する様に関連付けられている
回転レーザ装置に係り、又前記傾斜センサは回転軸の水
平を検知する傾斜センサを含み、前記回転位置検出手段
は前記レーザ光線、測距光を前記回転軸を含む平面に照
射する様に関連付けされている回転レーザ装置に係り、
又前記偏向手段は前記回動部の回転軸と平行にレーザ光
線と測距光の一部を透過する回転レーザ装置に係り、又
前記測距部は測距光の変調手段を有し、前記測距光を変
調することで測距データを合成し送信する回転レーザ装
置に係り、又前記発光部が発するレーザ光線が可視光で
あり、前記偏向手段からの前記レーザ光線を視認できる
様に拡散する拡散手段と、前記偏向手段からの測距光を
受光する受光手段と、前記測距光を反射する反射部と、
前記受光手段からの信号に基づき測距光から測距データ
を検出する受光検出回路と、測距データを表示する表示
部を有する対象反射体を具備する回転レーザ装置に係
り、又前記対象反射体が偏向手段に向けて光線を発する
発光素子と、該発光素子からの光線を変調させ、本体部
への送信データを合成する変調回路とを有する回転レー
ザ装置に係り、又測距部は本体部と着脱可能である回転
レーザ装置に係り、又本体部は前記発光部のレーザ光線
を変調する発光制御部を有し、前記測距部からの測距デ
ータに基づいてレーザ光線を変調し送信する回転レーザ
装置に係り、又前記本体部が合焦手段を有し、測距デー
タに基づいて前記対象反射体上にレーザ光線を合焦する
回転レーザ装置に係り、又前記測距部と前記回転位置検
出手段とにより、前記対象反射体の指示する第１の位置
と第２の位置を測定し、その測定データに基づいて第１
の位置から第２の位置までの距離を算出する回転レーザ
装置に係り、又第１の位置から第２の位置迄の距離を前
記対象反射体の表示部に表示する回転レーザ装置に係
り、又回転軸に直交する平面の水平を検知する傾斜セン
サを備え、水平面に於いて前記第１の位置から第２の位
置迄の距離を測定する回転レーザ装置に係るものであ
る。

【０００７】前記本体部を回動部の回転軸が水平となる
様に設置すると、前記回動部の回転位置を回転位置検出
手段を基に設定することで任意の傾斜角を持つ基準線を
形成することができ、又同時に測距が可能であり、測距
結果は測距光を介して受光側に伝達することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。

【０００９】図１は回転レーザ装置１の主要部を示して
おり、該回転レーザ装置１は本体部２、該本体部２に回
転自在に設けられた回動部３、前記本体部２に着脱可能
に設けられた測距部４とから構成され、前記本体部２に
は基準レーザ光線を発光する基準光発光部５、合焦光学
系６、受光部７、傾斜検出部８、制御部９（後述）が設
けられている。

【００１０】前記発光部５について説明する。

【００１１】ビームスプリッタ１０を挟み一方の側に可
視のレーザ光線８０を発する第１レーザダイオード１１
が配設され、該第１レーザダイオード１１の光軸上で該
第１レーザダイオード１１と前記ビームスプリッタ１０
との間にレーザ光線を平行光束とするコリメータレンズ
１２、光束断面を円形とするアナモフィックプリズム１
３が配設され、前記第１レーザダイオード１１に対向し
前記ビームスプリッタ１０を挟み他方の側に可視のレー
ザ光線８１を発する第２レーザダイオード１４が配設さ
れ、該第２レーザダイオード１４の光軸上で該第２レー
ザダイオード１４と前記ビームスプリッタ１０との間に
コリメータレンズ１５が配設される。

【００１２】前記ビームスプリッタ１０は前記第１レー
ザダイオード１１、第２レーザダイオード１４からのレ
ーザ光線８０、レーザ光線８１を反射し、後述するＬＥ
Ｄ３６からの測距光８２を透過する。

【００１３】前記第１レーザダイオード１１からのレー
ザ光線８０は前記ビームスプリッタ１０で反射され、孔
明きミラー１６を通り前記合焦光学系６に向けられる。
該合焦光学系６のレンズ群は、前記ビームスプリッタ１
０と前記回動部３との間に設けられ、測距部４の測距デ
ータに基づいて測距対象物の位置にレーザ光線を合焦さ
せる様に、前記ビームスプリッタ１０で反射された前記
基準光発光部５からのレーザ光線８０を前記回動部３に
導く。又、前記第２レーザダイオード１４から発せられ
たレーザ光線８１は前記ビームスプリッタ１０で反射さ
れ前記レーザ光線８０とは反対側に射出される。

【００１４】前記回動部３を説明する。

【００１５】プリズムホルダ１８はビームスプリッタ１
０の射出レーザ光軸を中心に回転自在に支持され、前記
プリズムホルダ１８にはペンタプリズム１９が固定さ
れ、該ペンタプリズム１９は前記基準光発光部５からの
レーザ光線８０の一部８０ａを直角に偏向し、又残部８
０ｂを透過させる。前記プリズムホルダ１８には走査ギ
ア２０が固着され、該走査ギア２０には駆動ギア２１が
噛合し、該駆動ギア２１は走査モータ２２によって駆動
回転される様になっている。又、前記プリズムホルダ１
８には該プリズムホルダ１８（即ち前記ペンタプリズム
１９）の回転を検出するエンコーダ２３が設けられてい
る。

【００１６】前記受光部７は前記ペンタプリズム１９よ
り射出されたレーザ光線８０ａが対象反射体５１に反射
され、反射光が前記回転レーザ装置１に入光した場合
に、反射光を検出するものであり、前記ペンタプリズム
１９を経て前記孔明きミラー１６で反射された光線が受
光される。

【００１７】前記傾斜検出部８は直交する３軸方向にＸ
軸傾斜センサ２５、Ｙ軸傾斜センサ２６、Ｚ軸傾斜セン
サ２７が配置された構成を有し、ビームスプリッタ１０
の反射光軸が鉛直である場合に前記Ｘ軸、Ｙ軸が水平面
を形成し、Ｚ軸、Ｘ軸が鉛直面を形成する。又、前記本
体部２は図１の状態から前記Ｘ軸と平行な軸心（好まし
くはＸ軸心）を中心に９０°回転した状態で設置可能な
構造を具備している。前記本体部２を図１の状態から前
記Ｘ軸と平行な軸心（好ましくはＸ軸心）を中心に９０
°回転した状態は、前記Ｘ軸、Ｙ軸が鉛直面を形成し、
Ｚ軸、Ｘ軸が水平面を形成する。

【００１８】而して、前記Ｘ軸傾斜センサ２５、前記Ｙ
軸傾斜センサ２６は図１での状態での回転レーザ装置１
の傾斜を検出し、前記Ｘ軸傾斜センサ２５、前記Ｚ軸傾
斜センサ２７は前記本体部２を図１の状態から９０°回
転した状態での回転レーザ装置１の傾斜を検出する。

【００１９】前記測距部４について説明する。

【００２０】前記測距部４は測距光学系３０と測距演算
部３１とから構成される。先ず測距光学系３０を説明す
る。

【００２１】前記ビームスプリッタ１０の前記孔明きミ
ラー１６とは反対側の反射光軸上に、コリメートレンズ
３２、孔明きプリズム３３が配設され、該孔明きプリズ
ム３３を挟み一方の側に測距光発光部３４が設けられ、
他方の側には測距光受光部３５が設けられる。尚、レー
ザ光線８１を射出しない場合には孔明きプリズム３３の
孔は必要ない。

【００２２】前記測距光発光部３４は測距光８２を発す
るＬＥＤ３６を有し、該ＬＥＤ３６からの測距光８２は
コリメートレンズ３７、光ファイバ３８を経て前記孔明
きプリズム３３に向って射出され、光ファイバ３８から
射出された測距光８２は光路切替えスリット４１により
測距光８２とレファレンス光８２ａとに切替えられ、測
距光８２は前記孔明きプリズム３３に反射され、前記コ
リメートレンズ３２で平行光束とされ、前記ビームスプ
リッタ１０、孔明きミラー１６を通過し前記ペンタプリ
ズム１９に入光する。該ペンタプリズム１９で測距光８
２の一部は９０°偏向されて前記対象反射体５１に向
い、残部はペンタプリズム１９を透過する。前記測距光
８２は前記レーザ光線８０と視覚的に混同しない様、不
可視の波長帯を使用する。

【００２３】又、光ファイバ３８から射出され前記光路
切替えスリット４１で測距光８２から切替えられたレフ
ァレンス光８２ａは、集光レンズ４２を透過して前記孔
明きプリズム３３に入光し、前記孔明きプリズム３３で
所要角度偏向されて内面反射され、反対側に透過する。
透過したレファレンス光８２ａは前記測距光受光部３５
に入光する。

【００２４】該測距受光部３５は、前記孔明きプリズム
３３を挟み前記光路切替えスリット４１に対峙したバン
ドパスフィルタ４３、濃度フィルタ４４を有し、該バン
ドパスフィルタ４３、濃度フィルタ４４を透過した測距
レーザ光線は光ファイバ４６、コンデンサレンズ４８を
介して測距受光素子４９に入光する様構成されている。

【００２５】前記測距演算部３１は前記ＬＥＤ３６を駆
動するドライバ（図示せず）を具備すると共に前記測距
受光素子４９からの受光信号で前記対象反射体５１迄の
距離を演算する様になっている。

【００２６】前記制御部９について図２を参照して説明
する。

【００２７】制御部９には前記エンコーダ２３からの信
号が入力されると共に前記受光部７、傾斜検出部８、測
距演算部３１からの信号が入力される。前記走査モータ
２２は前記制御部９からの制御信号を基にモータドライ
バ５３によって駆動され、前記第１レーザダイオード１
１、第２レーザダイオード１４はそれぞれ前記制御部９
からの制御信号を基にドライバ５４、ドライバ５５が駆
動され、前記第１レーザダイオード１１、第２レーザダ
イオード１４が発光される。又、前記制御部９には操作
部５２、表示部５６が接続され、前記操作部５２からは
基準線の傾斜角度の設定、作動開始停止等の作業指示の
入力等が行われ、前記表示部５６には装置の作動状態の
表示、或は前記対象反射体５１に送る情報又は対象反射
体５１から送られる情報の表示等が行われる。

【００２８】制御部９は回転レーザ装置１の本体部２と
測距部４のそれぞれに分けて制御させ、どちらか一方を
メイン制御部としてもよい。分けることにより、測距部
の分離が可能となる。

【００２９】図３〜図５に於いて、対象反射体５１を説
明する。

【００３０】縦長長孔６０が形成され、断面が逆Ｌ形状
をしているケース６１の対向面には発光素子６２、受光
素子６３が設けられ、前記ケース６１の上端反対向面側
には傾斜した表示部６５が設けられている。又前記ケー
ス６１の内部には制御基板６４が設けられ、該制御基板
６４に前記発光素子６２、受光素子６３が接続されると
共に前記表示部６５、操作スイッチ６６が接続されてい
る。前記制御基板６４は前記発光素子６２を発光駆動
し、或は情報伝達を行う為に発光素子６２から発せられ
る光を変調する。変調された光は前記本体部２に向けて
発せられる。前記受光素子６３で受光した測距光８２
（後述）から変調等で合成された情報信号を分離検出
し、検出した結果は前記表示部６５に表示する。該表示
部６５は傾斜しているので、表示内容は水平方向垂直方
向のいずれからも確認することができる。前記操作スイ
ッチ６６は、表示の明るさの設定、表示切替え等を行
う。

【００３１】前記縦長長孔６０には拡散効果のある色付
きアクリル製の透明板６７が嵌設され、該透明板６７の
対向面側には反射部材６８ａが貼設され、該反射部材６
８ａを中心に対称的に反射部材６８ｂ，６８ｃが貼設さ
れている。前記ケース６１の下端部中央にはＶ字欠切部
が形成されることで指標６９が設けられている。尚、壁
等に押しつけて使用する場合には、表示部、操作スイッ
チを片面側に配置する構成とする。

【００３２】以下、作動を説明する。

【００３３】先ず、水平基準面の設定、水平基準面内で
の距離の測定について説明する。

【００３４】回転レーザ装置１を所定の位置に水平に設
置する。設置位置の確認は前記第１レーザダイオード１
１から発せられたレーザ光線８０の一部が前記ペンタプ
リズム１９を透過して鉛直方向に照射されたレーザ光線
８０ｂとなり、更に前記第２レーザダイオード１４から
発せられたレーザ光線８１が前記孔明きプリズム３３の
孔を通過して鉛直下方に照射される。前記レーザ光線８
０ｂ及び前記レーザ光線８１によって回転レーザ装置１
の位置を決定する。

【００３５】又、回転レーザ装置１の水平出しについて
は前記傾斜検出部８によって行う。前記Ｘ軸傾斜センサ
２５、Ｙ軸傾斜センサ２６が検出する傾斜が０、即ち水
平を検出する状態に整準する。前記ドライバ５４を介し
て前記第１レーザダイオード１１を発光させ、前記ペン
タプリズム１９により水平方向に偏向して射出する。前
記モータドライバ５３により前記走査モータ２２を駆動
し、前記駆動ギア２１、走査ギア２０を介して前記ペン
タプリズム１９を回転し、レーザ光線８０ａを回転照射
し、水平基準面を形成する。

【００３６】墨打ちは前記対象反射体５１を予定された
位置の近傍に配置し、前記反射部材６８ａ，６８ｂ，６
８ｃをレーザ光線８０ａが回転走査する様にする。反射
部材６８ａ，６８ｂ，６８ｃからの反射光により、前記
受光部７が対象反射体５１を認識すると共に対象反射体
５１の中心、即ち前記反射部材６８ａにレーザ光線を向
け停止する。墨打ち作業は前記指標６９を利用して行わ
れる。

【００３７】又、距離測定を行う場合は、前記測距演算
部３１により前記ＬＥＤ３６を駆動して測距光８２を発
光する。この状態で更に前記第１レーザダイオード１１
からレーザ光線８０を発光させる。前記対象反射体５１
を測定点に設置し、前記ペンタプリズム１９からのレー
ザ光線８０ａを前記対象反射体５１に向ける。レーザ光
線８０ａが対象反射体５１を照射しているかどうかは、
前記対象反射体５１の裏側から前記透明板６７を透過し
拡散されたレーザ光線８０ａを視認することで容易に行
える。又レーザ光線８０ａの視認性を向上させる為に、
前記透明板６７の裏側は凹部となっている。更に、レー
ザ光線８０ａが前記対象反射体５１の所定位置を正しく
照射しているかどうかは、前記反射部材６８によって反
射されたレーザ光線８０ａを前記受光部７が検出したか
どうかで判断される。

【００３８】レーザ光線８０ａが前記対象反射体５１を
正しく照射した状態で、測距光８２が前記反射部材６８
で反射され、前記ペンタプリズム１９、合焦光学系６、
孔明きプリズム３３を経て前記測距光受光部３５に入光
する。該測距光受光部３５に入光した測距光８２は測定
距離に応じて光量が異なると共に測距光８２には外乱光
が含まれており、この外乱光は前記バンドパスフィルタ
４３で除去され、濃度フィルタ４４で光量が一定となる
様に調整される。

【００３９】前記測距受光素子４９には前記対象反射体
５１で反射された測距光８２と前記光路切替えスリット
４１で分割されたレファレンス光８２ａが入射し、測距
受光素子４９からの受光信号には測距光８２とレファレ
ンス光８２ａによる信号が含まれ、前記測距演算部３１
は前記測距受光素子４９からの２つの信号から前記対象
反射体５１迄の距離を演算する。演算した結果は前記表
示部５６に表示され、或は演算結果は前記制御部９によ
り前記測距演算部３１が制御され、前記ＬＥＤ３６から
発せられる測距光８２を変調して情報データを合成す
る。

【００４０】前記対象反射体５１は情報が合成された測
距光８２を前記受光素子６３で受光する。前記ＬＥＤ３
６から発せられる測距光８２には広がり角を持っている
ので、前記受光素子６３がレーザ光線８０ａの光軸から
少しずれた位置にあっても十分に受光が可能である。前
記制御基板６４で測距光８２に合成された前記情報を検
出して前記表示部６５に表示する。尚、前記測距光８２
に合成する情報は、測距データに限らず、前記対象反射
体５１側に居る作業者に必要な作業情報、例えば対象反
射体５１の位置が適正でなく修正すべき方向を示す情報
等である。又、情報の合成はレーザ光線８０を変調して
合成することも可能であることは勿論である。

【００４１】前記対象反射体５１迄の距離、レーザ光線
の照射方向が検出されると、この位置を基準として他箇
所の位置決めを順次行うことができる。即ち、対象反射
体５１を次の箇所に移動し、前記したと同様に前記対象
反射体５１迄の距離、レーザ光線の照射方向を検出す
る。移動したことによるレーザ光線の照射方向の角度偏
差を前記エンコーダ２３が検出し、該検出結果と前記２
箇所の対象反射体５１迄の距離により、移動前と移動後
の対象反射体５１間の距離が前記制御部９により演算さ
れる。即ち、対象反射体５１の位置決めがなされる。

【００４２】次に、鉛直基準面、傾斜基準線を形成する
場合について図６、図７を参照して説明する。

【００４３】前記回転レーザ装置１を前述したＸ軸、或
はＸ軸と平行な軸を中心に９０°回転し、倒伏姿勢とす
る。この倒伏姿勢ではＹ軸傾斜センサ２６が鉛直姿勢と
なり、前記Ｚ軸傾斜センサ２７が水平姿勢となる。従っ
て、前記Ｘ軸傾斜センサ２５と、Ｚ軸傾斜センサ２７と
が水平面内に位置し、両センサ２５，２７の検出する傾
斜が０となる様に前記回転レーザ装置１を既知の整準装
置（図示せず）で整準する。倒伏姿勢で整準が行われた
状態で、前記ペンタプリズム１９により偏向され、前記
回動部３から回転照射されるレーザ光線８０ａは鉛直基
準面を形成する。

【００４４】更に、ペンタプリズム１９に偏向され照射
されるレーザ光線８０ａが水平となる様、ペンタプリズ
ム１９の角度位置を予め前記エンコーダ２３により検出
しておく。この検出結果は、前記操作部５２より前記制
御部９に入力設定される。従って、前記回転レーザ装置
１が倒伏姿勢で整準が完了すると照射されているレーザ
光線８０ａの角度は前記エンコーダ２３からの角度検出
信号により、直ちに判明する。又、前記操作部５２より
レーザ光線８０ａの照射角度を入力することで、前記制
御部９が前記エンコーダ２３からの信号を監視しつつ、
前記モータドライバ５３を介し前記走査モータ２２の回
転を制御することでレーザ光線８０ａの照射角度を設定
することができる。

【００４５】又、回転レーザ装置１の倒伏姿勢での位置
決めは、前記ペンタプリズム１９を透過するレーザ光線
８０ｂ、前記孔明きプリズム３３を通過するレーザ光線
８１、及び回動部３より偏向されて照射されるレーザ光
線８０ａを利用して行われる。該レーザ光線８０ａとレ
ーザ光線８０ｂとは直行している。又、前記ＬＥＤ３６
を駆動して測距光８２を発光し、測距を行う。

【００４６】図６で示される様に、前記レーザ光線８０
ａが前記反射部材６８の適正位置を照射した状態で前記
対象反射体５１を移動させる。該対象反射体５１に対す
るレーザ光線８０ａの照射位置は床面のうねり等上下移
動するが、対象反射体５１と本体部２との間の水平距離
は前記測距部４により測距され、測距結果は前記表示部
６５にリアルタイムで表示される。従って、前記表示部
６５に表示される測距距離が所定の値となった位置で前
記指標６９を利用して墨打ちを行う（図７（Ａ）参
照）。

【００４７】次に、所定の基準線８３に沿った墨打ち作
業が完了し、前記基準線８３と直交する基準線８４に沿
った墨打ちを行う場合は、前記回転レーザ装置１を水平
面内で９０°回転し、前記した墨打ち作業と同様な作業
を繰返すことで基準線８４に沿った墨打ちを行うことが
できる（図７（Ｂ）参照）。

【００４８】尚、測距光がペンタプリズム１９に偏向さ
れて照射されると共にペンタプリズム１９を透過する様
に構成しても、誤作動が起こらない条件の場合には、図
７（Ｂ）に於いて前記対象反射体５１を基準線８３と基
準線８４に移動することで、前記本体部２の姿勢を変え
ることなく２つの基準線上での墨打ち作業が可能とな
る。

【００４９】床面に墨打ちした位置を、天井面に投射す
る場合は、前記回転レーザ装置１を通常姿勢とし、レー
ザ光線８１の照射位置を床面の墨打ち位置に合致させれ
ば、前記レーザ光線８０ｂが天井面を照射位置する位置
が投射点となる。

【００５０】次に、傾斜基準線を形成する場合は、前記
倒伏姿勢で整準し、更に回転レーザ装置の位置決めを完
了した後、前記操作部５２より所望の角度を設定する。
該操作部５２により入力された角度だけ前記モータドラ
イバ５３を介して前記走査モータ２２が回転される。前
記駆動ギア２１、走査ギア２０を介して前記ペンタプリ
ズム１９が所望角度だけ回転し、回転角は前記エンコー
ダ２３で検出される。而して、正確な傾斜基準線が形成
される。傾斜角は前記回動部３の回転角により決定さ
れ、該回動部３は全周回転可能であるので鋭角から鈍角
迄任意の角度が設定できる。

【００５１】前記傾斜基準線は階段の勾配設定、傾斜面
の勾配設定等に利用され、更に、傾斜基準線を形成した
状態で測距を行うと、傾斜基準線に沿った距離測定がで
き、階段の手摺の支柱位置の墨打ち、傾斜面に臨む壁面
に手摺を設置する場合に利用される。

【００５２】次に、図８を参照して倒伏状態での垂直方
向位置決めを説明する。

【００５３】前述した様に、対象反射体５１の表側には
複数の反射部６８ａ，６８ｂ，６８ｃが設けられ、レー
ザ光線が回転走査し受光部７が反射部からの反射光を受
光すると、対象反射体５１を認識して対象反射体５１の
中心にレーザ光線を向け停止する。この時の対象反射体
５１の位置をＡとすると、Ａ位置迄の距離と方向を検出
する。次に対象反射体５１をＢ位置に移動すると、回転
レーザ装置は再びレーザ光線を回転走査させＢ位置の対
象反射体５１の中心にレーザ光線を向け距離と方向を検
出する。

【００５４】制御部９はエンコーダ２３の回転角と測距
部の距離によりＡ位置からＢ位置迄の距離を演算する。
同様にＡ位置からＣ位置迄の距離を演算し、対象反射体
５１の表示部６５に表示させる。この様にして垂直方向
の位置決めが行われる。

【００５５】対象反射体５１の複数の反射面を検出する
方法は、例えば特開平６−１３７８７０号に記載されて
いる。即ち、３反射部からの反射レーザ光線を受光部が
受光し、得られた３パルスとエンコーダ２３の出力から
対象反射体５１の中心位置にレーザ光線を向けることが
できる。Ａ位置からの距離をＣ位置からの距離に変更す
るには、一度リセットしなければならない。リセット信
号は対象反射体５１に設けた発光素子６２から回転レー
ザ装置１に射出する光線により後述する様に送出するこ
とができる。

【００５６】対象反射体５１から回転レーザ装置１側に
信号を伝達する他の手段を図９、図１０を参照して説明
する。

【００５７】前記回転レーザ装置１は偏光レーザ光線を
発し、又前記受光部７は偏光ビームスプリッタと第１検
出部と第２検出部とを有する。前記偏光ビームスプリッ
タは偏光面の異なるレーザ光線を分離分割し、前記受光
部７は分割された偏光面の異なるレーザ光線をそれぞれ
前記第１検出部と第２検出部とにより個別に受光する様
になっている。

【００５８】図９で示す様に、対象反射体５１の対向面
の前記反射部材６８以外の場所に、反射板とλ／４複屈
折部材とを重合させた偏光変換部７４と反射板のみの偏
光保存部７５とにより複数の反射パターン７６、反射パ
ターン７７を形成したものである。

【００５９】前記反射パターン７６と反射パターン７７
とで偏光変換部７４と偏光保存部７５の組合わせを変え
ることで、前記受光部７からの受光信号は異なったもの
となる。例えば図９に示す反射パターン７６では同形状
の偏光変換部７４を１つ、偏光保存部７５を１つ並べた
ものであり、前記反射パターン７６に対してレーザ光線
８０ａを走査させた場合、或は対象反射体５１をレーザ
光線８０ａに対して移動させた場合、受光部７からの受
光信号は図１０の（Ａ）となる。又、前記反射パターン
７７では偏光変換部７４を２つ、偏光保存部７５を１つ
交互に並べたものであり、同様にレーザ光線８０ａに対
して前記反射パターン７７を相対移動させた場合の前記
受光部７からの受光信号は図１０の（Ｂ）となる。

【００６０】前記制御部９にパターン認識する為の機能
を加え、更にパターンに対応して所定の制御信号を発す
る様にすれば、対象反射体５１に特に送信機能を具備さ
せることなく、回転レーザ装置１に対して指令信号を送
ることができる。例えば、図１０の（Ａ）に示すパター
ンでは回転レーザ装置１を回転モードとし、図１０の
（Ｂ）に示すパターンでは回転レーザ装置１を測距モー
ドとする等である。

【００６１】偏光変換部７４と偏光保存部７５の組合わ
せによるパターンは種々可能であり、偏光変換部７４、
偏光保存部７５の境界部に非反射部を形成することで偏
光変換部７４と偏光変換部７４或は偏光保存部７５と偏
光保存部７５を隣接して配設することができ、更にパタ
ーンが多様化する。従って、対象反射体５１から回転レ
ーザ装置１に対する指令の種類を増加することが可能と
なる。

【００６２】前記測距部４は本体部２に対して着脱可能
な様にユニット化され、ボルト等の係着具により容易に
取付けられる。又、測距部４への電力は前記本体部２に
設けられる電源が利用できる様に測距部４と本体部２と
はコネクタ（図示せず）により電気的に接続可能となっ
ている。

【００６３】前記した様に、前記本体部２側が測距光発
光部３４、測距光受光部３５、測距演算部３１を有し、
又前記対象反射体５１が発光素子６２、受光素子６３、
制御基板６４を有することから前記本体部２と前記対象
反射体５１との間で変調光による相互通信が可能とな
る。

【００６４】以下、前記本体部２、対象反射体５１間で
の相互通信について説明する。

【００６５】前記対象反射体５１の前記操作スイッチ６
６の操作により、前記制御基板６４は前記発光素子６２
例えばＬＥＤを駆動し、該発光素子６２から規定の変調
周波数に変調した光線を発する。該発光素子６２からの
発振周波数は前記レーザ光線８０ａに近い又は同等の値
とする。

【００６６】前記発光素子６２からの光線は前記レーザ
光線８０の光軸をたどり、前記ペンタプリズム１９から
孔明きミラー１６を経て受光部７で受光される。前記発
光素子６２の発振周波数は前記レーザ光線８０ａと同等
としてあるので、前記測距光受光部３５に到達すること
なく、前記受光部７に到達する。従って、測距作動時に
誤って、前記発光素子６２が発光されても、測距の誤作
業を防止することができる。

【００６７】又情報通信時、前記受光部７には前記対象
反射体５１で反射されたレーザ光線８０ａと前記発光素
子６２からの光線が入射する。レーザ光線８０ａが連続
発光している場合は前記発光素子６２からの光量がレー
ザ光線８０ａの光量よりも大きくなければ発光素子６２
からの光線を認識することはできない。この為、図１１
に示す様に、前記第１レーザダイオード１１については
例えば、Ｄｕｔｙ５０％、１００Ｈｚに変調させた発光
形態で前記第１レーザダイオード１１を発振させ、又前
記発光素子６２については前記第１レーザダイオード１
１の変調周波数より大きな変調周波数例えば、１ＫＨ
ｚ、２ＫＨｚ…の変調周波数で発振させる。

【００６８】前記受光部７からの受光信号について、前
記制御部９の受光信号検出回路（図示せず）で前記発光
素子６２からの受光信号の検出時間を前記第１レーザダ
イオード１１の発振がＯＦＦとなっている時間に設定す
ることで、前記発光素子６２からの受光信号をレーザ光
線８０ａから分離識別することができる。

【００６９】次に、前記発光素子６２の発振周波数を前
記測距光８２と同等とした場合について説明する。

【００７０】前記発光素子６２からの光線の変調周波数
と、前記測距光８２の変調周波数ととに明らかな差を設
け、更に前記回転レーザ装置１からの測距データの送信
が完了しない状態では、前記対象反射体５１からのデー
タ送信が行われない様な安全装置を設けておけば、誤操
作することなく、前記測距光受光部３５で前記発光素子
６２からの光束を受光し、前記対象反射体５１からのデ
ータを受信することが可能である。

【００７１】対象反射体５１から回転レーザ装置１に送
るデータとしては、測距モード、レーザ光線８０ａの回
転走査モード、レーザ光線８０ａの停止モードでの傾斜
基準線の角度設定等の指示がある。対象反射体５１から
回転レーザ装置１側に指示を送れることから、作業者が
対象反射体５１側で殆どの作業を行うことができ、作業
効率が向上する。

【００７２】尚、前記した様に測距部４は本体部２に対
して着脱可能であり、測距を行わない場合は、測距部４
を取外し、基準面、基準線の形成のみに使用する。

【００７３】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、傾斜基
準面を設定する為の特別な機構は必要がなく、本体部を
倒伏状態にすることで任意角度の傾斜基準線を極めて容
易に設定することができ、更に、測距作業も合わせて行
え、作業性が著しく向上すると共に測距光を利用して情
報通信が可能である等の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の要部を示す概略構成図で
ある。

【図２】本発明の実施の形態の要部を示すブロック図で
ある。

【図３】本発明の実施の形態で使用される対象反射体の
正面図である。

【図４】該対象反射体の立断面図である。

【図５】該対象反射体の背面図である。

【図６】本発明の実施の形態の作動説明図である。

【図７】（Ａ）（Ｂ）は本発明の実施の形態の作動説明
図である。

【図８】垂直方向の位置決めを示す作動説明図である。

【図９】他の対象反射体を示す正面図である。

【図１０】該他の対象反射体からの受光信号のパターン
を示す図である。

【図１１】レーザ光線、測距光の変調状態、受光部の受
光信号の状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 回転レーザ装置 ２ 本体部 ３ 回動部 ４ 測距部 ５ 基準光発光部 ６ 投光光学系 ７ 受光部 ８ 傾斜検出部 ９ 制御部 １０ ビームスプリッタ １１ 第１レーザダイオード １４ 第２レーザダイオード １９ ペンタプリズム ２３ エンコーダ ２５ Ｘ軸傾斜センサ ２６ Ｙ軸傾斜センサ ２７ Ｚ軸傾斜センサ ３１ 測距演算部 ３４ 測距光発光部 ３５ 測距光受光部 ３６ ＬＥＤ ４１ 光路切替えスリット ４９ 測距受光素子 ５１ 対象反射体 ６２ 発光素子 ６３ 受光素子 ６４ 制御基板 ６５ 表示部 ６８ 反射部材

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１２月２４日（１９９９．１２．
２４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】又、距離測定を行う場合は、前記測距演算
部３１により前記ＬＥＤ３６を駆動して測距光８２を発
光する。この状態で更に前記第１レーザダイオード１１
からレーザ光線８０を発光させる。前記対象反射体５１
を測定点に設置する。回転レーザ装置１は走査回転上に
ある対象反射体５１を認識し、回動部３を対象反射体５
１に向け、その状態で回動部３を停止する。レーザ光線
８０ａが対象反射体５１を照射しているかどうかは、前
記対象反射体５１の裏側から前記透明板６７を透過し拡
散されたレーザ光線８０ａを視認することで容易に行え
る。又レーザ光線８０ａの視認性を向上させる為に、前
記透明板６７の裏側は凹部となっている。更に、レーザ
光線８０ａが前記対象反射体５１の所定位置を正しく照
射しているかどうかは、前記反射部材６８によって反射
されたレーザ光線８０ａを前記受光部７が検出したかど
うかで判断される。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体部と、該本体部に回転自在に設けら
   れた回動部と、前記本体部に測距部とを具備し、前記本
   体部はレーザ光線を発する発光部と、前記レーザ光線と
   前記測距部からの測距光とを前記回動部に向ける光学手
   段と、前記回動部の回転軸の水平及び鉛直を検知する傾
   斜センサとを有し、前記回動部は前記光学手段からのレ
   ーザ光線、測距光を偏向する偏向手段と、回動部の回転
   位置を検出する回転位置検出手段とを有し、該回転位置
   検出手段は前記レーザ光線、測距光を所定の方向に照射
   する様に関連付けられていることを特徴とする回転レー
   ザ装置。
2. 【請求項２】 前記傾斜センサは回転軸の水平を検知す
   る傾斜センサを含み、前記回転位置検出手段は前記レー
   ザ光線、測距光を前記回転軸を含む平面に照射する様に
   関連付けされている請求項１の回転レーザ装置。
3. 【請求項３】 前記偏向手段は前記回動部の回転軸と平
   行にレーザ光線と測距光の一部を透過する請求項１の回
   転レーザ装置。
4. 【請求項４】 前記測距部は測距光の変調手段を有し、
   前記測距光を変調することで測距データを合成し送信す
   る請求項１の回転レーザ装置。
5. 【請求項５】 前記発光部が発するレーザ光線が可視光
   であり、前記偏向手段からの前記レーザ光線を視認でき
   る様に拡散する拡散手段と、前記偏向手段からの測距光
   を受光する受光手段と、前記測距光を反射する反射部
   と、前記受光手段からの信号に基づき測距光から測距デ
   ータを検出する受光検出回路と、測距データを表示する
   表示部を有する対象反射体を具備する請求項１の回転レ
   ーザ装置。
6. 【請求項６】前記対象反射体が偏向手段に向けて光線を
   発する発光素子と、該発光素子からの光線を変調させ、
   本体部への送信データを合成する変調回路とを有する請
   求項５の回転レーザ装置。
7. 【請求項７】 測距部は本体部と着脱可能である請求項
   １の回転レーザ装置。
8. 【請求項８】 本体部は前記発光部のレーザ光線を変調
   する発光制御部を有し、前記測距部からの測距データに
   基づいてレーザ光線を変調し送信する請求項１の回転レ
   ーザ装置。
9. 【請求項９】 前記本体部が合焦手段を有し、測距デー
   タに基づいて前記対象反射体上にレーザ光線を合焦する
   請求項１の回転レーザ装置。
10. 【請求項１０】 前記測距部と前記回転位置検出手段と
    により、前記対象反射体の指示する第１の位置と第２の
    位置を測定し、その測定データに基づいて第１の位置か
    ら第２の位置迄の距離を算出する請求項１の回転レーザ
    装置。
11. 【請求項１１】 第１の位置から第２の位置迄の距離を
    前記対象反射体の表示部に表示する請求項９の回転レー
    ザ装置。
12. 【請求項１２】 回転軸に直交する平面の水平を検知す
    る傾斜センサを備え、水平面に於いて前記第１の位置か
    ら第２の位置迄の距離を測定する請求項９及び請求項１
    ０の回転レーザ装置。