JP2002048545A - 距離測定手段付きパイプレーザー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 本発明はパイプレーザー装置に係わり、特
に、距離測定手段の測定結果に基づき、対物レンズを移
動させることのできる距離測定手段付きパイプレーザー
装置を提供することを目的とする。 ［構成］ 本発明は、受光手段が、目標対象物からの反
射光を受光し、アライメント手段が、受光手段の受光信
号からパイプレーザー装置を目標対象物に向け、距離測
定手段が、受光信号から目標対象物までの距離を算出
し、照射光学系調整手段が、距離測定手段の算出した距
離情報に基づいて、照射光学系を調整して目標対象物に
フォーカスし、表示手段が、距離測定手段の算出した距
離を表示することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パイプレーザー装
置に係わり、特に、距離測定手段の測定結果に基づき、
対物レンズを移動させることのできる距離測定手段付き
パイプレーザー装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、上下水道管の設置用の測量装
置としてパイプレーザーが広く使用されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ターゲ
ットに向けてパイプレーザから出射されるレーザビーム
は、遠距離になると大きくなりぼやけてしまうため、中
心が判別しずらくなる。そして太陽光下でもレーザビー
ムは薄く感じられるので、更に、ビームの中心が判別し
にくい傾向があった。ビームの中心が判別しにくいと作
業能率が著しく低下するという問題点があった。

【０００４】従って、作業位置でビームが最も見やすく
なる様にフォーカスすることにより、ビームの中心が明
瞭に判別され、作業効率を向上させるパイプレーザーの
出現が強く望まれていた。

【０００５】更に、作業効率をアップさせるために、タ
ーゲットまでの距離測定が強く望まれていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
案出されたもので、レーザ光源と、このレーザ光源から
のレーザ光を目標対象物に向けて照射するための照射光
学系を備えたパイプレーザー装置おいて、前記目標対象
物からの反射光を受光するための受光手段と、この受光
手段の受光信号から、前記パイプレーザー装置を前記目
標対象物に向けるためのアライメント手段と、前記受光
信号から前記目標対象物までの距離を算出するための距
離測定手段と、この距離測定手段の算出した距離情報に
基づいて、前記照射光学系を調整し、前記目標対象物に
フォーカスするための照射光学系調整手段と、前記距離
測定手段の算出した距離を表示するための表示手段とか
ら構成されている。

【０００７】また本発明は、目標対象物が複数の反射部
を有し、アライメント手段は前記複数の反射部からの反
射光に基づいてアライメントを行い、距離測定手段は少
なくとも一つの反射部からの反射光に基づいて距離測定
を行う構成にすることもできる。

【０００８】更に本発明の距離測定手段は位相差測定装
置とすることもできる。

【０００９】そして本発明のパイプレーザ装置は、距離
測定手段とアライメント手段とを備えており、この距離
測定手段には、測距光源と、この測距光源からの測距光
を目標対象物に向けて照射するための第１照射光学系
と、前記目標対象物からの反射光を受光するための第１
受光手段と、この第１受光手段からの受光信号により前
記目標対象物までの距離を算出するための距離算出手段
とを有し、前記アライメント装置は、レーザ光源と、こ
のレーザ光源からのレーザ光を目標対象物に向けて照射
するための第２照射光学系と、前記目標対象物からの反
射光を受光するための第２受光手段と、この第２受光手
段の受光信号から前記パイプレーザ装置を前記目標対象
物に向けるためのアライメント手段と、前記距離算出手
段の算出した距離情報に基づいて、前記第２照射光学系
を調整し、前記目標対象物にフォーカスするための照射
光学系調整手段とを有しており、前記パイプレーザ装置
には、前記距離算出手段の算出した距離を表示するため
の表示手段を備えている。

【００１０】更に本発明は、測距光とレーザ光とは、ビ
ームスプリッタにより重ねられ、前記第１照射光学系と
第２照射光学系とは同一の構成とすることもできる。

【００１１】また本発明は、第１受光手段と第２受光手
段とは同一であって、測距光とレーザ光は、変調又は波
長で区別される構成にすることもできる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は上記課題に鑑み案出され
たもので、受光手段が、目標対象物からの反射光を受光
し、アライメント手段が、受光手段の受光信号からパイ
プレーザー装置を目標対象物に向け、距離測定手段が、
受光信号から目標対象物までの距離を算出し、照射光学
系調整手段が、距離測定手段の算出した距離情報に基づ
いて、照射光学系を調整して目標対象物にフォーカス
し、表示手段が、距離測定手段の算出した距離を表示す
ることができる。

【００１３】また本発明は、目標対象物が複数の反射部
を有し、アライメント手段は複数の反射部からの反射光
に基づいてアライメントを行い、距離測定手段は少なく
とも一つの反射部からの反射光に基づいて距離測定を行
うこともできる。

【００１４】更に本発明の距離測定手段を位相差測定装
置とすることもできる。

【００１５】そして本発明の距離測定手段は、第１照射
光学系が、測距光源からの測距光を目標対象物に向けて
照射し、第１受光手段が目標対象物からの反射光を受光
し、距離算出手段が、第１受光手段からの受光信号によ
り目標対象物までの距離を算出する様になっており、本
発明のアライメント装置は、第２照射光学系が、レーザ
光源からのレーザ光を目標対象物に向けて照射し、第２
受光手段が、目標対象物からの反射光を受光し、アライ
メント手段が、第２受光手段の受光信号からパイプレー
ザ装置を目標対象物に向け、照射光学系調整手段が、距
離算出手段の算出した距離情報に基づいて、第２照射光
学系を調整して目標対象物にフォーカスし、パイプレー
ザ装置に備えられた表示手段が、距離算出手段の算出し
た距離を表示する様になっている。

【００１６】

【実施例】

【００１７】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。

【００１８】「原理」

【００１９】「（Ａ）オートアライメント機能とオート
フォーカス機能」

【００２０】パイプレーザ１０００に採用されているオ
ートアライメント（ターゲットの中心にレーザー光を向
ける）機能と同様に、図１３に示す様に、２枚の反射テ
ープが貼付されたターゲットを使用する。オートアライ
メントを行った際、反射レーザー光から反射ターゲット
の反射テープまでの距離を測定する。そして、その時の
反射シート間の角度カウントθを測定し、ターゲット中
心位置を算出する。その値に基づいてターゲットの中心
にレーザー光を向ける。また得られた値であるθ／２か
ら、ターゲット２０００までの距離Ｌを下記の式により
算出する。

【００２１】 Ｌ＝Ｘ／２ｔａｎ（θ／２） ・・・・・第１式

【００２２】 Ｘ：ターゲット２０００のシート間の距離

【００２３】この算出結果の距離Ｌに最適になる様に、
対物レンズ移動手段１９００により、対物レンズ１０を
移動させ、射出ビームを絞るものである。そして、その
距離を表示部に表示する。

【００２４】ここでオートアライメントの手順を記述す
る。まず左右一方の基準位置からオートアライメント動
作を始める。走査を行わないターゲット２０００の２枚
の反射板からの戻り光を検知して、その時のライン方向
用エンコーダの読みより、その角度θを算出する。そし
てθ／２の位置にレーザー光を向ける。

【００２５】「（Ｂ）光波距離計を用いたオートフォー
カス」

【００２６】測量機に使用されている光波距離計をパイ
プレーザーに搭載することにより、ターゲット２０００
までの距離を測定し、算出結果の距離に最適となる様
に、対物レンズ移動手段１９００を駆動し、対物レンズ
１０を移動させ、射出ビームを絞る様に構成されてい
る。なおマスクは、ＬＤ（レーザー発光部）の出力断面
を丸く成形するためのものである。

【００２７】なお、距離の演算に使用するためのパルス
的に発光する光源部は、パイプレーザー自身のビームを
利用することもできる。また、光波距離計の方式はパル
ス式、位相差式のいずれでも可能である。

【００２８】次に本実施例のパイプレーザ１０００を詳
細に説明する。

【００２９】「第１実施例」（オートアライメント機能
を用いたオートフォーカス）を使用したパイプレーザ１
０００

【００３０】図１は、パイプレーザ１０００の構成を示
すもので、レーザー発光部（ＬＤ）２３０と、対物レン
ズ１０と、この対物レンズ１０を移動させるための対物
レンズ移動手段１９００と、前記対物レンズ１０の移動
量を検出するためのフォーカス用エンコーダ１９５０
と、制御部２７０を含む反射レーザー光検出手段２００
とから構成されている。レーザー発光部（ＬＤ）２３０
と対物レンズ１０とが、第１の照射光学系と第２の照射
光学系とに該当するものである。

【００３１】対物レンズ移動手段１９００は、例えば、
フォーカス用駆動モータの駆動力をネジ駆動機構を使用
し、対物レンズ１０を平行移動させる構成である。対物
レンズ移動手段１９００は、対物レンズ１０を移動させ
ることができれば、何れの方式を採用することができ
る。対物レンズ移動手段１９００は、照射光学系調整手
段に該当する。

【００３２】フォーカス用エンコーダ１９５０は、フォ
ーカス用駆動モータ又は駆動機構の回転量をカウントし
て対物レンズ１０の位置を検出する。

【００３３】次にターゲット２０００を図２と図３とに
基づいて説明する。なお、ターゲット２０００は目標対
象物に該当する。

【００３４】ターゲット２０００は、半透明の部材から
作られており、入射されたレーザー光を拡散させ、照射
位置を裏面から視認できる様になっている。ターゲット
２０００は、レーザー光の波長に応じて、その波長を拡
散し透過し易い部材から構成されている。例えば、緑色
レーザーであれば、半透明の緑色の部材から形成されて
いる。また、他の色彩の場合でも、その色彩の波長を透
過させるものであればよい。

【００３５】パイプレーザー１０００からのレーザー光
が直接入射される表面両側には、平行に伸びる反射面２
２００、２２００が形成されている。本実施例の反射面
２２００、２２００は、再帰反射テープから構成されて
おり、レーザー光の出射方向に反射する様になってい
る。なお反射面２２００は、反射部に該当する。

【００３６】パイプレーザー１０００は、ターゲット２
０００の反射面２２００、２２００からの反射光を検出
することにより、ターゲット２０００を認識する。

【００３７】次に、反射レーザー光を検出するための反
射レーザー光検出手段２００の電気的構成を図４に基づ
いて説明する。

【００３８】反射レーザー光検出手段２００は、発振器
２１０と、ＬＤ（レーザーダイオード）駆動部２２０
と、ＬＤ発光部２３０と、光電変換素子２４０と、変調
信号検出部２５０と、ダブルパルス判別部２６０と、制
御部２７０と、モータ駆動回路２８０と、水平角調整モ
ータ２６とから構成されている。なお、反射レーザー光
検出手段２００はアライメント手段に該当する。またＬ
Ｄ発光部２３０は、測距光源とレーザー光源とに該当
し、光電変換素子２４０は、第１受光手段と第２受光手
段とに該当する。

【００３９】発振器２１０からの信号に基づいて、ＬＤ
駆動部２２０は、ＬＤ発光部２３０を変調駆動する。Ｌ
Ｄ発光部２３０からのレーザー光が、ターゲット２００
０で反射され、この反射レーザー光が、受光窓を通過し
て光電変換素子２４０に入射される。

【００４０】変調信号検出部２５０は、外来光と、変調
された反射レーザー光とを識別し、ターゲット２０００
で反射された反射光のみを検出する。

【００４１】反射面が検出されると、距離測定が開始さ
れ、ターゲット２０００の反射面２２００までの距離が
測定される。なお、この距離測定は、一対の内、他の反
射面２２００で測定してもよい。この結果、距離測定と
アライメントのためのダブルパルスを得ることができ
る。

【００４２】そして、ダブルパルス判別部２６０は、変
調信号検出部２５０で検出されたパルスが、ダブルパル
スか否かを判断する。そしてダブルパルス判別部２６０
が、ダブルパルスと判断した場合には、制御部２７０
が、モータ駆動回路２８０を介して水平角調整モータ２
６を反転駆動させる様になっている。そして、距離測定
結果に応じた位置にフォーカスする様に対物レンズ１０
を制御する。

【００４３】このモータ駆動回路２８０と水平角調整モ
ータ２６とが、反転駆動手段に該当するものである。

【００４４】また、水平角の回転を検出するための水平
角エンコーダー２９０が取り付けたられており、パルス
の立ち上がり又は立ち下がりを検出することで、反射シ
ート間の角度カウントθを測定することができる。

【００４５】図５に基づいて本実施例の動作を説明す
る。ステップ１（以下、Ｓ１と略する。）で、パイプレ
ーザー１０００がターゲット２０００に対して走査を開
始する。即ち、ＬＤ発光部２３０からのレーザー光が、
ターゲット２０００で反射され、受光窓を通過して光電
変換素子２４０に入射される。

【００４６】Ｓ２では、パルスの立ち上がりで測距動作
が開始され、更に、立ち下がりが検出されると測距動作
は終了する様に構成されている。測距動作は、先のダブ
ルパルスでもよく、後のダブルパルスであってもよい。

【００４７】次にＳ３では、変調信号検出部２５０が、
変調された反射レーザー光を識別し、ダブルパルス判別
部２６０が、ダブルパルスであるか否かを判断し、制御
部２７０が、ターゲット２０００であることを認識す
る。

【００４８】そしてＳ４では、制御部２７０が、Ｓ３の
ダブルパルスから、基準位置からの反射面２２００まで
のカウント及びターゲット２０００の反射面２２００の
幅を演算する。更にＳ５では、制御部２７０が、ターゲ
ット２０００の中央部を算出する。またＳ６では、制御
部２７０が、モータ駆動回路２８０を制御し、レーザー
光をターゲット２０００の中央部に向ける様に構成され
ている。なお、制御部２７０とモータ駆動回路２８０と
水平角調整モータ２６とが、アライメント手段に該当す
るものである。

【００４９】更にＳ２で、ＬＤ発光部２３０からのレー
ザー光が、ターゲット２０００で反射され、受光窓を通
過して光電変換素子２４０に入射され、パルスの立ち上
がりが検出されるとＳ７に進み、Ｓ７で測距が開始され
る。Ｓ８では、ターゲット２０００からの反射光が検出
され、Ｓ９では、制御部２７０が上述の第１式に基づい
て、ターゲット２０００までの距離を算出する。そして
Ｓ１０では、Ｓ９で得られた距離をパイプレーザー１０
００の表示部に表示する様に構成されている。

【００５０】なお、上述の第１式に基づいて、ターゲッ
ト２０００までの距離を制御部２７０が算出するが、こ
の機能は距離測定手段に該当する。

【００５１】以上の様に、制御部２７０が上述の第１式
に基づいて、ターゲット２０００までの距離を算出する
と、制御部２７０は、対物レンズ移動手段１９００を駆
動して、対物レンズ１０を移動させ、ターゲットの位置
に射出ビームを絞る様に構成されている。なお対物レン
ズ１０の移動量は、フォーカス用エンコーダ１９５０で
検出され、制御部２７０にフィードバックされる。

【００５２】また、制御部２７０と水平角エンコーダー
２９０とが、上述の第１式に基づいて、ターゲット２０
００までの距離を算出することができるので、距離測定
手段に該当するものである。

【００５３】ここで、パイプレーザー１０００の内部の
構成を図６から図９に基づいて説明する。

【００５４】レーザ発振装置１１は水平軸１２を中心に
傾動可能にスイングフレーム１３に設けられ、該スイン
グフレーム１３は本体フレーム４０に鉛直軸１４を中心
に水平方向に回動可能に設けられている。又、前記水平
軸１２には傾動フレーム４２が設けられ、該傾動フレー
ム４２にチルトレバー１５が連結され、又前記傾動フレ
ーム４２には水平状態を示す様に気泡管等のチルトセン
サ１６が設けられている。チルトセンサ１６は、水平を
検知するセンサであり、基準レーザーの傾斜設定後には
必ず水平になっている。又、前記水平軸１２にはエンコ
ーダ４３が設けられ、エンコーダ４３は水平軸１２の回
転角、即ち前記レーザ発振装置１１の傾斜角を検出す
る。又、前記エンコ−ダ４３からの信号は勾配制御器４
８に入力される。

【００５５】なお、チルトセンサ１６は傾斜センサに該
当する。またレーザ発振装置１１は、発振器２１０とＬ
Ｄ（レーザーダイオード）駆動部２２０とＬＤ発光部２
３０とから構成されている。

【００５６】前記スイングフレーム１３に連結して水平
角調整機構（図示せず）が設けられ、前記レーザ発振装
置１１に連結して垂直角調整機構１８が設けられ、前記
チルトレバー１５に連結してチルトセンサ傾動機構１９
が設けられている。該チルトセンサ傾動機構１９は前記
レーザ発振装置１１の支持体に設けられ、レーザ発振装
置１１と一体に傾動する。

【００５７】前記垂直角調整機構１８は、水平方向に設
けられた回転自在の第２スクリュー２７と、該第２スク
リュー２７に噛合する第２スライドナット２８、該第２
スライドナット２８に植設され、前記レーザ発振装置１
１に係合するピン２９、前記第２スクリュー２７に嵌着
された従動ギア３０、該従動ギア３０に駆動ギア３１を
介して連結された垂直角調整モータ３２から構成されて
いる。

【００５８】水平角調整機構は垂直角調整機構１８と同
様な構造で、スイングフレーム１３に連結してレーザー
発振装置１１を水平に回動させる。

【００５９】前記チルトセンサ傾動機構１９は、垂直方
向に設けられた回転自在の第３スクリュー３３と、該第
３スクリュー３３に噛合する第３スライドナット３４、
該第３スライドナット３４に植設され、前記チルトレバ
ー１５に係合するピン３５、第３スクリュー３３に嵌着
された従動ギア３６、該従動ギア３７に駆動ギア３７を
介して連結された勾配設定モータ３８から構成されてい
る。

【００６０】前記傾動フレーム４２の下端部は２股状に
形成されており、この股部に鉛直ビーム射出部４４を設
ける。

【００６１】水平調整制御器４６は、前記水平角調整モ
ータ２６、垂直角制御器４７は垂直角調整モータ３２、
勾配制御器４８は勾配設定モータ３８をそれぞれ制御駆
動する。

【００６２】前記水平角調整機構の水平角調整モータ２
６は、水平調整制御器４６、垂直角調整機構１８の垂直
角調整モータ３２は垂直角制御器４７、チルトセンサ傾
動機構１９の勾配設定モータ３８は勾配制御器４８によ
り駆動され、又該勾配制御器４８にはエンコーダ４３か
らの回転角度信号が入力される。

【００６３】前記水平調整制御器４６、垂直角制御器４
７、勾配制御器４８はそれぞれ制御装置４５により制御
され、該制御装置４５には前記チルトセンサ１６からの
検出信号が入力される。前記制御装置４５には装置の起
動停止、勾配の設定等を行う操作盤４９、勾配の設定
値、作動の状態、レーザ光線の照射方向、ターゲット６
１の検出位置等を表示する表示部５０、反射レーザ光線
検出器５１が接続されている。

【００６４】また制御装置４５には、合焦光学系９００
と測距部８００とが接続されている。

【００６５】合焦光学系９００は、少なくとも対物レン
ズ１０を移動させるための対物レンズ移動手段１９００
を備えている。測距部８００は、光電変換素子２４０か
らの検出信号を受け、ＬＤ駆動回路２２０に信号を出力
して測距用の変調でＬＤ発光部２３０を発光させ、ダブ
ルパルス判別部２６０がターゲット２０００であると判
断すると、対物レンズ移動手段１９００に信号を出力
し、ターゲット２０００にフォーカスさせる。そして表
示部５０に距離を表示させる。なお、測距部８００は、
少なくとも制御部２７０と水平角エンコーダー２９０と
を備え、距離測定手段に該当するものである。また表示
部５０は、表示手段に該当するものである。

【００６６】即ち、測距部８００の算出した距離情報に
基づいて、対物レンズ移動手段１９００が、目標対象物
にフォーカスするために対物レンズ１０を移動させ、表
示部５０に距離を表示する様になっている。

【００６７】次に、図９によりレーザー発振装置１１に
ついて説明する。

【００６８】図中、５５は直線偏光のレーザー光線を発
するレーザー光線発光部であり、該レーザー光線発光部
５５はレーザーダイドード５６、コリメートレンズ５７
を有し、前記レーザーダイオード５６からのレーザー光
線は、前記コリメートレンズ５７で平行レーザー光線５
８とされ、ターゲット６１に照射される。

【００６９】該ターゲット６１で反射された反射光５
８’は前記レーザ発振装置１１に入光し、入光した反射
光５８’は、ハーフミラー７３で分割され、一部が合焦
レンズ６０、偏光板７２、反射レーザ光線検出器５１等
からなる受光手段で受光され、前記ハーフミラー７３で
反射された残部は合焦レンズ７４、偏光板７５を介して
反射レーザ光線検出器７６に入光させ、該反射レーザ光
線検出器７６、該反射レーザ光線検出器５１からの受光
信号は前記制御装置４５に入力する。

【００７０】該制御装置４５は前記反射レーザ光線検出
器５１の受光状態に応じて前記水平調整制御器４６を介
して前記水平角調整モータ２６を駆動制御し、前記垂直
角制御記４７を介して前記垂直角調整モータ３２を駆動
制御してレーザ発振装置１１からのレーザ光線５８照射
方向を決定する。

【００７１】なお本第１実施例の測距光とレーザ光と
は、ビームスプリッタにより重ねられ、第１照射光学系
と第２照射光学系とは同一の構成とすることもできる。
また本第１実施例は、第１受光手段と第２受光手段とが
同一であって、測距光とレーザ光は、変調又は波長で区
別される構成にすることもできる。

【００７２】「第２実施例」（光波距離計を用いたオー
トフォーカス）を使用したパイプレーザ１０００

【００７３】ここでは、第１実施例の「オートアライメ
ント機能を用いたオートフォーカス」と異なる第２実施
例として、オートアライメント機能とオートフォーカス
の測距部とが分離した光学系を中心に説明する。

【００７４】図１０は、光学系の主要部を示しており、
測距部４と、基準レーザー光線を発光する基準光発光部
５と、合焦光学系６と、受光部７とが示されている。

【００７５】まず発光部５について説明する。

【００７６】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
間にレーザー光線を平行光束とするコリメータレンズ１
２が配設されている。

【００７７】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からのレーザー光線８０を反射し、後
述するＬＥＤ３６からの測距光８２を透過する。

【００７８】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、該測距部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。

【００７９】前記受光部７は前記ペンタプリズム１９よ
り射出きれたレーザ光線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。

【００８０】前記測距部４について説明する。

【００８１】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。まず、測距光学系３０を説
明する。なお測距光学系３０は、第１照射光学系に該当
するものであり、測距部４は、距離測定手段に該当する
ものである。またＬＥＤ３６は測距光源に該当するもの
である。

【００８２】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３
２、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。なお測距光
受光部３５は、第１受光手段に該当するものである。

【００８３】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８８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度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と視覚的及び電気的に混同し
ない様、不可視の波長帯を使用する。

【００８４】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を透過して前記プ
リズム３３に入光し、前記プリズム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。

【００８５】該測距受光部３５は、前記プリズム３３を
挟み、前記光路切替えスリット４１と対向したバンドパ
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に入光する様に構成されている。

【００８６】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ま
での距離を演算する様になっている。

【００８７】なお第２の実施例において、測距部４を単
に分離した場合には、出射部が２眼となり、第３の実施
例となる。この第３の実施例の構成は、ビームスプリッ
タ１０がない構成であり、その他の構成は第２実施例と
同様である。

【００８８】測量機に使用されている光波距離計をパイ
プレーザー１０００に搭載することにより、ターゲット
２０００までの距離を測定し、算出結果の距離情報に基
づいて最適となる様に、対物レンズ移動手段１９００を
駆動し、対物レンズ１０を移動させ、射出ビームを絞る
様に構成されている。この機能は、照射光学系調整手段
に該当する。

【００８９】第２実施例では、ＣＰＵ６００ａが対物レ
ンズ移動手段１９００を制御する様に構成することもで
きる。

【００９０】なお、第２実施例のその他の構成は、第１
実施例と同様であるから説明を省略する。

【００９１】以上の様に構成された本実施例は、図１１
に示す様に、パイプレーザ１０００をターゲット２００
０に向ければ、図１２に示す様に、表示部５０に距離を
表示することができると共に、ターゲット２０００への
レーザービームを絞ることができる。なお、表示部５０
は表示手段に該当する。

【００９２】

【効果】以上の様に構成された本発明は、レーザ光源
と、このレーザ光源からのレーザ光を目標対象物に向け
て照射するための照射光学系を備えたパイプレーザー装
置おいて、前記目標対象物からの反射光を受光するため
の受光手段と、この受光手段の受光信号から、前記パイ
プレーザー装置を前記目標対象物に向けるためのアライ
メント手段と、前記受光信号から前記目標対象物までの
距離を算出するための距離測定手段と、この距離測定手
段の算出した距離情報に基づいて、前記照射光学系を調
整し、前記目標対象物にフォーカスするための照射光学
系調整手段と、前記距離測定手段の算出した距離を表示
するための表示手段とからなるので、照射ビームを絞る
ことができ、太陽光下等の明るい場所でもビームを認識
し易くなり、作業性が向上するという効果がある。

【００９３】更に、照射ビーム径が小さくなるので、ガ
イド光としても中心が認識し易くなるという卓越した効
果がある。

【００９４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のパイプレーザー１０００
を説明する示す図である。

【図２】本発明の実施例のターゲット２０００を説明す
る示す図である。

【図３】本発明の実施例のターゲット２０００を説明す
る示す図である。

【図４】反射レーザー光検出手段２００の電気的構成を
説明する示す図である。

【図５】本発明の第１実施例の動作を説明する図であ
る。

【図６】パイプレーザー１０００の内部構造を説明する
図である。

【図７】パイプレーザー１０００の内部構造を説明する
図である。

【図８】パイプレーザー１０００の内部構造を説明する
図である。

【図９】パイプレーザー１０００の内部構造を説明する
図である。

【図１０】本発明の第２実施例の光学的構成を説明する
示す図である。

【図１１】本実施例のパイプレーザー１０００の使用例
を説明する示す図である。

【図１２】本実施例のパイプレーザー１０００の使用例
を説明する示す図である。

【図１３】第１実施例の原理を説明する図である。

【符号の説明】

１０００ パイプレーザー ２０００ ターゲット ２２００ 反射面 １９００ 対物レンズ移動手段 １９５０ フォーカス用エンコーダ ２００ 反射レーザー光検出手段 １０ 対物レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｓ 5/00 Ｈ０１Ｓ 5/00 Ｆターム(参考） 2F065 AA02 AA06 BB28 FF12 FF13 FF17 FF61 FF65 GG06 HH04 HH13 JJ01 QQ28 SS12 2F112 AD10 CA06 CA12 DA25 5F073 AB21 AB27 BA09 5J084 AA05 AB17 AD01 AD02 BA04 BA32 BA47 BA50 BA55 BB01 BB04 BB11 BB24 BB25 DA01 EA08 EA21 EA34 FA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光源と、このレーザ光源からのレ
   ーザ光を目標対象物に向けて照射するための照射光学系
   を備えたパイプレーザー装置おいて、前記目標対象物か
   らの反射光を受光するための受光手段と、この受光手段
   の受光信号から、前記パイプレーザー装置を前記目標対
   象物に向けるためのアライメント手段と、前記受光信号
   から前記目標対象物までの距離を算出するための距離測
   定手段と、この距離測定手段の算出した距離情報に基づ
   いて、前記照射光学系を調整し、前記目標対象物にフォ
   ーカスするための照射光学系調整手段と、前記距離測定
   手段の算出した距離を表示するための表示手段とからな
   ることを特徴とする距離測定手段付きパイプレーザー装
   置。
2. 【請求項２】 目標対象物が複数の反射部を有し、アラ
   イメント手段は前記複数の反射部からの反射光に基づい
   てアライメントを行い、距離測定手段は少なくとも一つ
   の反射部からの反射光に基づいて距離測定を行う請求項
   １記載の距離測定手段付きパイプレーザ装置。
3. 【請求項３】 距離測定手段は位相差測定装置である請
   求項１記載の距離測定手段付きパイプレーザ装置。
4. 【請求項４】 距離測定手段とアライメント手段とを備
   えたパイプレーザ装置であって、この距離測定手段に
   は、測距光源と、この測距光源からの測距光を目標対象
   物に向けて照射するための第１照射光学系と、前記目標
   対象物からの反射光を受光するための第１受光手段と、
   この第１受光手段からの受光信号により前記目標対象物
   までの距離を算出するための距離算出手段とを有し、前
   記アライメント装置は、レーザ光源と、このレーザ光源
   からのレーザ光を目標対象物に向けて照射するための第
   ２照射光学系と、前記目標対象物からの反射光を受光す
   るための第２受光手段と、この第２受光手段の受光信号
   から前記パイプレーザ装置を前記目標対象物に向けるた
   めのアライメント手段と、前記距離算出手段の算出した
   距離情報に基づいて、前記第２照射光学系を調整し、前
   記目標対象物にフォーカスするための照射光学系調整手
   段とを有しており、前記パイプレーザ装置には、前記距
   離算出手段の算出した距離を表示するための表示手段と
   が備えられている距離測定手段付きパイプレーザ装置。
5. 【請求項５】 測距光とレーザ光とは、ビームスプリッ
   タにより重ねられ、前記第１照射光学系と第２照射光学
   系とは同一の構成である請求項４記載の距離測定手段付
   きパイプレーザ装置。
6. 【請求項６】 第１受光手段と第２受光手段とは同一で
   あって、測距光とレーザ光は、変調又は波長で区別され
   る請求項４記載の距離測定手段付きパイプレーザ装置。