JP2002296031A - Laser surveying instrument - Google Patents

Laser surveying instrument

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JP2002296031A
JP2002296031A JP2001100304A JP2001100304A JP2002296031A JP 2002296031 A JP2002296031 A JP 2002296031A JP 2001100304 A JP2001100304 A JP 2001100304A JP 2001100304 A JP2001100304 A JP 2001100304A JP 2002296031 A JP2002296031 A JP 2002296031A
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JP
Japan
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laser beam
distance
focusing distance
surveying instrument
scan
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001100304A
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Japanese (ja)
Inventor
Takenori Ryoke
武典 領家
Yasuyuki Banba
泰之 番場
Shunichiro Sakamoto
俊一郎 坂本
Takeyuki Ishiguro
雄之 石黒
Sachiko Moriyama
幸子 森山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sokkia Co Ltd
Original Assignee
Sokkia Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To dispense with keys for changing the set values of scanning width and scanning speed by making it possible to automatically change the set values of the scanning width and scanning speed according to the set value of condensing distance of a laser beam, in a laser surveying instrument. SOLUTION: This laser surveying instrument is equipped with a focus motor 35 with a focus lens 44 for changing the condensing distance of the laser beam 6 according to the set condensing distance, a rotation part 4 for causing the beam 6 to scan back and forth according to the set scanning width and scanning speed, and a control part C for controlling the focus motor 35 and rotation part 4, wherein the control part C sets the condensing distance of the laser beam 6 according to a signal from a long-range key 16 or short-range key 18 and automatically sets the scanning width and scanning speed according to the condensing distance.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、室内外で工事等を
行うとき、可視レーザビームで水平面や鉛直面等の基準
面を指示するレーザ測量機(レベルプレーナ)に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser surveying instrument (level planar) for indicating a reference plane such as a horizontal plane or a vertical plane with a visible laser beam when performing construction or the like indoors and outdoors.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5に斜視図で示したように、従来用い
られていたレーザ測量機1は、図示しないメインモータ
により駆動される回転部4から可視光レーザビーム6を
出射して、可視光レーザビーム6を往復スキャンさせる
ことにより、水平面や鉛直面等の基準面を指示してい
た。そして、可視光レーザビーム6は、集光レンズの移
動により、照射する壁面8までの距離に応じて、いくつ
かのステップの距離(以下、集光距離dと呼ぶ。)に集
光するように手動で距離設定を行っていた。また、可視
光レーザビーム6のスキャン幅θ(反転方位αとβの間
の角)とスキャン速度vの設定値も手動で調整できるよ
うになっていた。
2. Description of the Related Art As shown in a perspective view in FIG. 5, a conventionally used laser surveying instrument 1 emits a visible light laser beam 6 from a rotating section 4 driven by a main motor (not shown), and The reference plane such as a horizontal plane or a vertical plane is indicated by reciprocally scanning the optical laser beam 6. Then, the visible light laser beam 6 is condensed by a movement of the condenser lens to a distance of several steps (hereinafter referred to as a focal distance d) according to the distance to the wall surface 8 to be irradiated. The distance was set manually. Further, the set values of the scan width θ (the angle between the inversion directions α and β) of the visible light laser beam 6 and the scan speed v can also be manually adjusted.

【0003】このため、これら集光距離d、スキャン幅
θ及びスキャン速度vの設定値を変更するために、夫々
について、設定値を上げるためのキーと下げるためのキ
ーが設けられていた。
Therefore, in order to change the set values of the focusing distance d, the scan width θ, and the scan speed v, a key for increasing the set value and a key for decreasing the set value are provided.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レーザ測量機のように、可視光レーザビームの集光距
離、スキャン幅及びスキャン速度の設定値を変更するた
めに、夫々のキーを操作して設定値を変更することは、
作業者にとって煩わしく、作業効率を低下させていた。
そこで、レーザビームの集光距離、スキャン幅及びスキ
ャン速度の設定値を、なるべく少ないキーで簡単に変更
できるようにすることが求められていた。
However, like the conventional laser surveying instrument, each key is operated to change the set values of the focusing distance of the visible light laser beam, the scan width and the scan speed. Changing the setting value
This is cumbersome for the operator and reduces the work efficiency.
Therefore, it has been demanded that the set values of the laser beam focusing distance, scan width, and scan speed can be easily changed with as few keys as possible.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項1に係る発明では、設定された集光距離に応
じてレーザビームの集光距離を変更する集光距離変更手
段と、設定されたスキャン幅及びスキャン速度に応じて
レーザビームを往復スキャンさせる回転部と、前記集光
距離変更手段及び前記回転部を制御する制御部を備えた
レーザ測量機において、前記制御部は、集光距離入力手
段からの信号によってレーザビームの集光距離を設定す
る集光距離設定手段と、該集光距離設定手段で設定され
た集光距離に応じてスキャン幅及びスキャン速度を設定
するスキャン幅及び速度設定手段とを備えた。
In order to solve the above problems, according to the first aspect of the present invention, a focusing distance changing means for changing a focusing distance of a laser beam according to a set focusing distance, In a laser surveying instrument including a rotating unit that reciprocally scans a laser beam according to a set scan width and a scanning speed, and a control unit that controls the focusing distance changing unit and the rotating unit, the control unit includes Focusing distance setting means for setting the focusing distance of the laser beam by a signal from the optical distance input means, and a scanning width for setting a scanning width and a scanning speed according to the focusing distance set by the focusing distance setting means And speed setting means.

【0006】請求項2に係る発明では、請求項1に係る
発明のレーザ測量機において、前記制御部は、レーザビ
ームの集光距離に応じたスキャン幅とスキャン速度の表
を記憶した。
According to a second aspect of the present invention, in the laser surveying instrument according to the first aspect of the present invention, the control unit stores a table of scan widths and scan speeds according to the focusing distance of the laser beam.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施例に
ついて、図面を用いて詳細に説明する。図1に、本実施
例のレーザ測量機1の光学系とこの光学系を制御する制
御系のブロック図を示す。このレーザ測量機1は、図5
に示した従来のレーザ測量機1と同様に、回転部4を備
え、回転部4からレーザビーム6を出射し、反射板54
で反射されたレーザビームを受光して、回転部4を回転
させるメインモータ(ステッピングモータ)37の回転
から、反射板54の位置を基準にレーザビーム6を往復
スキャンして基準面を指示する。反射板54は、レーザ
測量機1が正対していなくてもレーザ光が元に戻って来
るキャッツアイ反射板を用いる。また、反射板54は、
図4に示したように側面に目盛55が設けてあり、レー
ザビーム6を受けた位置より何mm上に印をつければよ
いかというような場合に便利になっている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of an optical system of a laser surveying instrument 1 of the present embodiment and a control system for controlling the optical system. This laser surveying instrument 1 is shown in FIG.
In the same manner as the conventional laser surveying instrument 1 shown in (1), a rotary unit 4 is provided, a laser beam 6 is emitted from the rotary unit 4,
Receiving the laser beam reflected by the controller, the laser beam 6 is reciprocally scanned with reference to the position of the reflector plate 54 from the rotation of the main motor (stepping motor) 37 for rotating the rotating unit 4 to indicate a reference plane. As the reflecting plate 54, a cat's-eye reflecting plate from which the laser light returns to its original position even when the laser surveying instrument 1 is not facing directly is used. Further, the reflection plate 54
As shown in FIG. 4, a scale 55 is provided on the side surface, which is convenient when it is necessary to mark how many mm above the position where the laser beam 6 has been received.

【0008】さらに詳細に説明すると、このレーザ測量
機1の光学系は、上方へレーザビームを出射するレーザ
ダイオード等の上側光源40と、フォーカスモータ35
によって位置変更されて、上側光源40から出射された
レーザビームの集光位置を変更するフォーカスレンズ4
4と、フォーカスレンズ44と後述するビームスプリッ
タ46とを透過したレーザビームを集光する対物レンズ
50と、レーザダイオード40は直線偏光の光を発生す
るので、直線偏光を円偏光に変えるλ/4板48と、対
物レンズ50を透過したレーザビームの一部を鉛直方向
に透過させ、残りを水平方向に反射するペンタプリズム
52を備えている。
More specifically, the optical system of the laser surveying instrument 1 includes an upper light source 40 such as a laser diode for emitting a laser beam upward, and a focus motor 35.
Focus lens 4 that changes the focusing position of the laser beam emitted from upper light source 40
4, an objective lens 50 for condensing a laser beam transmitted through a focus lens 44 and a beam splitter 46 to be described later, and a laser diode 40 for generating linearly polarized light. A plate 48 and a pentaprism 52 that transmits part of the laser beam transmitted through the objective lens 50 in the vertical direction and reflects the rest in the horizontal direction.

【0009】ペンタプリズム52から水平方向に出射さ
れたレーザビーム6は、壁面8を回転照射し、壁面8に
取り付けられた反射板54で反射されるようになってい
る。反射板54で反射されたレーザビームは、今来た光
路を逆進し、λ/4板48を通過して直線偏光に戻り、
ビームスプリッタ46で直角方向へ反射されフォトダイ
オード56等の受光器に入射するようになっている。受
光器の出力は、増幅器65を経て制御器Cで処理され
る。レーザビーム6の光路中には、楔ガラス58が配置
されており、楔ガラス58の位置を調整することによ
り、レーザビーム6の方向の微調整ができるようにして
ある。
The laser beam 6 emitted in the horizontal direction from the pentaprism 52 irradiates the wall surface 8 by rotation, and is reflected by a reflector 54 attached to the wall surface 8. The laser beam reflected by the reflector 54 reverses the optical path that has just come, passes through the λ / 4 plate 48, and returns to linearly polarized light.
The light is reflected at a right angle by the beam splitter 46 and enters a light receiver such as a photodiode 56. The output of the light receiver is processed by the controller C via the amplifier 65. A wedge glass 58 is arranged in the optical path of the laser beam 6, and by adjusting the position of the wedge glass 58, the direction of the laser beam 6 can be finely adjusted.

【0010】レーザビーム6をスキャンするために、ペ
ンタプリズム52は、メインモータ(ステッピングモー
タ)37によって駆動される回転部4内に固定されてい
る。回転部4には天窓60と側面窓62が設けられてい
て、上側光源40から出射されたレーザビームは、ペン
タプリズム52とプリズム64を透過したものが天窓6
0から、ペンタプリズム52で反射されたものが側面窓
62から、夫々外部に出射されるようになっている。図
1の全体の光学系は図示しない整準台上に載置され、光
学系が鉛直となるように調整されている。ここで、天窓
60から外部に出射された鉛直レーザビーム7は、レー
ザ測量機1の上方への鉛直線を示す。また、側面窓62
から外部に出射されたレーザビーム6は、壁面8上に水
平線等の基準線を示す。
In order to scan the laser beam 6, the pentaprism 52 is fixed in the rotating unit 4 driven by a main motor (stepping motor) 37. The rotating unit 4 is provided with a skylight 60 and a side window 62. The laser beam emitted from the upper light source 40 is transmitted through the pentaprism 52 and the prism 64, and is transmitted through the skylight 6.
From 0, the light reflected by the pentaprism 52 is emitted from the side window 62 to the outside. The entire optical system of FIG. 1 is mounted on a leveling table (not shown), and is adjusted so that the optical system is vertical. Here, the vertical laser beam 7 emitted to the outside from the skylight 60 indicates a vertical line above the laser surveying instrument 1. Also, the side window 62
The laser beam 6 emitted to the outside from the substrate shows a reference line such as a horizontal line on the wall surface 8.

【0011】一方、本実施例では、下方へレーザビーム
を出射するレーザダイオード等の下側光源42も備えて
おり、下側光源42から出射されたレーザビームは、レ
ーザ測量機1の下方への鉛直線を示す。
On the other hand, in this embodiment, a lower light source 42 such as a laser diode for emitting a laser beam downward is also provided, and the laser beam emitted from the lower light source 42 is directed downward to the laser surveying instrument 1. Shows a vertical line.

【0012】レーザビーム6の集光距離d(反射板54
とペンタプリズム52までの距離。正確には対物レンズ
50とペンタプリズム52との間の距離も含むが、この
距離は無視できる。)、スキャン幅θ及びスキャン速度
vの設定値を変更するために、フォーカスレンズ44及
び回転部4を駆動制御するための制御系は、フォーカス
モータ35と、メインモータ(ステッピングモータ)3
7と、反射板54で反射されたレーザビームを受光して
電気信号を発生するフォトダイオード56と、フォトダ
イオード56からの電気信号、遠距離キー16及び近距
離キー18等の集光距離入力手段からの信号によって、
フォーカスモータ35とメインモータ37とを駆動制御
する制御部(マイクロコンピュータ)Cを備えている。
ここで、フォーカスレンズ44とフォーカスモータ35
は、請求項1に記載の集光距離変更手段を構成してい
る。
The focusing distance d of the laser beam 6 (the reflecting plate 54
And the distance to the pentaprism 52. To be precise, it includes the distance between the objective lens 50 and the pentaprism 52, but this distance can be ignored. ), A control system for driving and controlling the focus lens 44 and the rotating unit 4 to change the set values of the scan width θ and the scan speed v includes a focus motor 35 and a main motor (stepping motor) 3.
7, a photodiode 56 which receives the laser beam reflected by the reflector 54 and generates an electric signal, and an electric signal from the photodiode 56 and a focusing distance input means such as the long distance key 16 and the short distance key 18. From the signal from
A control unit (microcomputer) C for controlling the driving of the focus motor 35 and the main motor 37 is provided.
Here, the focus lens 44 and the focus motor 35
Constitutes the condensing distance changing means of the first aspect.

【0013】本実施例では、メインモータ37は、所定
パルス数(4000パルス)で1周(360°回転)す
るステッピングモータを使用する。したがって、制御部
Cから1パルス送るごとに、メインモータ37を所定角
度(5’24”)回転させることができ、このパルスの
極性を変えることにより、メインモータ37の回転方向
を変えることができる。
In this embodiment, the main motor 37 uses a stepping motor that makes one revolution (360 ° rotation) with a predetermined number of pulses (4000 pulses). Therefore, each time one pulse is sent from the control unit C, the main motor 37 can be rotated by a predetermined angle (5′24 ″), and the rotation direction of the main motor 37 can be changed by changing the polarity of this pulse. .

【0014】また、本実施例のレーザ測量機は、図2に
示したようなスイッチパネル10を備えている。
Further, the laser surveying instrument of this embodiment has a switch panel 10 as shown in FIG.

【0015】図2に示したように、このスイッチパネル
10には、電源スイッチ12、照射するレーザビーム6
をスキャンモード、ストップモード、鉛直モード、受光
器モードに変更するためのモード切替スイッチ14、集
光距離の設定値を上げる(集光距離を遠くする)ための
遠距離キー16、集光距離の設定値を下げる(集光距離
を近くする)ための近距離キー18、集光距離の設定値
を表示するための複数のLED(発光ダイオード)20
(LED4−LED8)、動作中のモードを表示するL
ED22、バッテリーの交換または充電が必要かどうか
を表示するLED24、レーザ測量機1にエラーが生じ
たときに警告するLED26等の表示体が設けられてい
る。
As shown in FIG. 2, the switch panel 10 includes a power switch 12 and a laser beam 6 to be irradiated.
Mode changeover switch 14 for changing the mode to scan mode, stop mode, vertical mode, light receiver mode, long distance key 16 for increasing the set value of the focusing distance (to increase the focusing distance), and setting the focusing distance Short distance key 18 for lowering the set value (closer the focusing distance), and a plurality of LEDs (light emitting diodes) 20 for displaying the set value of the focusing distance
(LED4-LED8), L indicating the operating mode
Indicators such as an ED 22, an LED 24 for indicating whether battery replacement or charging is necessary, and an LED 26 for warning when an error occurs in the laser surveying instrument 1 are provided.

【0016】そして、このスイッチパネル10は、レー
ザビーム6のスキャン幅θとスキャン速度vの設定値を
変更するためのキーを省いている。本実施例で、レーザ
ビーム6のスキャン幅θ及びスキャン速度vの設定値を
変更するためのキーを省いて、集光距離入力手段である
遠距離キー16及び近距離キー18の2つだけを配した
理由を次に述べる。
The switch panel 10 omits a key for changing the set values of the scan width θ and the scan speed v of the laser beam 6. In the present embodiment, the keys for changing the set values of the scan width θ and the scan speed v of the laser beam 6 are omitted, and only two of the long distance key 16 and the short distance key 18 which are the focusing distance input means are used. The reason for the arrangement is described below.

【0017】レーザビーム6を照射する壁面8にできる
だけ正確に基準線を示すためには、壁面8上に配置した
反射板54に照射されたレーザビーム6のスポット径が
できるだけ小さいことが望ましい。このためには、レー
ザビーム6を反射板54上に集光させる必要がある。反
射板54からの反射光は、対物レンズ50とビームスプ
リッタ46とで反射され、フォトダイオード56上に結
像することになる。そこで、反射板54までの距離に応
じて、レーザビーム6の集光する距離、すなわち集光距
離の設定値を変更する必要がある。
In order to show the reference line as accurately as possible on the wall surface 8 on which the laser beam 6 is irradiated, it is desirable that the spot diameter of the laser beam 6 irradiated on the reflecting plate 54 disposed on the wall surface 8 be as small as possible. For this purpose, it is necessary to focus the laser beam 6 on the reflector 54. The reflected light from the reflecting plate 54 is reflected by the objective lens 50 and the beam splitter 46 and forms an image on the photodiode 56. Therefore, it is necessary to change the focusing distance of the laser beam 6, that is, the set value of the focusing distance according to the distance to the reflection plate 54.

【0018】一方、照射されたレーザビーム6の視認性
を向上させて、作業効率を上げるためには、レーザビー
ム6のスキャン幅θ及びスキャン速度vを最適の値に設
定する必要がある。ところで、多くの場合、レーザビー
ム6を照射する反射板54までの距離が遠い場合には、
スキャン幅θとスキャン速度vを小さくし、逆に、レー
ザビーム6を照射する反射板54までの距離が近い場合
には、スキャン幅θとスキャン速度vを大きくして使用
していた。
On the other hand, in order to improve the visibility of the irradiated laser beam 6 and increase the working efficiency, it is necessary to set the scan width θ and the scan speed v of the laser beam 6 to optimal values. By the way, in many cases, when the distance to the reflector 54 for irradiating the laser beam 6 is long,
The scan width θ and the scan speed v are reduced, and conversely, when the distance to the reflector 54 for irradiating the laser beam 6 is short, the scan width θ and the scan speed v are increased.

【0019】そこで、本実施例では、反射板54までの
任意の距離に対して、多くの作業者が選定する平均のス
キャン幅θとスキャン速度vに基づき、後記表1に示し
たように、8段階の距離設定段階と、各距離設定段階ご
とに集光距離d、スキャン幅θ及びスキャン速度vを決
定し、制御部Cに表1を予め記憶しておくように構成し
た。そして、遠距離キー16及び近距離キー18で距離
設定段階を設定すると、制御部Cは、予め記憶している
表1を参照して、スキャン幅θ及びスキャン速度vを設
定するようにした。従って、反射板54までの距離に応
じて、遠距離キー16及び近距離キー18で集光距離を
設定するだけで、その距離において照射されるレーザビ
ーム6を視認するのに最適なスキャン幅θ及びスキャン
速度vを自動的に設定することができる。
Therefore, in the present embodiment, as shown in Table 1 below, based on the average scan width θ and scan speed v selected by many workers for an arbitrary distance to the reflection plate 54, Concentration distance d, scan width θ, and scan speed v are determined for each of the eight distance setting steps and each distance setting step, and Table 1 is stored in advance in control unit C. When the distance setting stage is set by the long distance key 16 and the short distance key 18, the control unit C sets the scan width θ and the scan speed v with reference to Table 1 stored in advance. Therefore, only by setting the focusing distance with the long distance key 16 and the short distance key 18 according to the distance to the reflection plate 54, the optimum scanning width θ for visually recognizing the laser beam 6 irradiated at that distance. And the scanning speed v can be automatically set.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】ここで、本実施例のスキャンモードにおい
て、フォーカスモータ35とメインモータ37とを制御
する制御部Cの行う手順を、図3のフローチャートを用
いて説明する。
Here, a procedure performed by the control unit C for controlling the focus motor 35 and the main motor 37 in the scan mode of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0022】電源スイッチ12を押してレーザ測量機を
作動させると、ステップS1に進み、自動的にスキャン
モードに設定される。スキャンモードにされると、制御
部Cは、上側光源40を点灯させ、初期値として設定し
ている集光距離d、スキャン速度v、メインモータ37
の回転方向に従って、レーザビーム6の回転照射を開始
させる。すなわち、メインモータ37の回転方向に応じ
た極性で、スキャン速度vに応じたパルス周波数のパル
スPをメインモータ37に送って、回転部4をスキャン
速度vで回転させる。
When the user operates the laser surveying instrument by pressing the power switch 12, the flow advances to step S1 to automatically set the scan mode. When the scanning mode is set, the control unit C turns on the upper light source 40, and sets the initial values of the focusing distance d, the scanning speed v, and the main motor 37.
The rotation irradiation of the laser beam 6 is started according to the rotation direction. That is, a pulse P having a polarity corresponding to the rotation direction of the main motor 37 and a pulse frequency corresponding to the scan speed v is sent to the main motor 37, and the rotating unit 4 is rotated at the scan speed v.

【0023】次に、ステップS2に進み、遠距離キー1
6又は近距離キー18の操作を検出する態勢になる。こ
こで、両キー16、18が所定時間押されないときに
は、制御部Cは、初期値として記憶している距離設定段
階、集光距離d、スキャン速度v、スキャン幅θ、メイ
ンモータの回転方向等に変更がないと判断して、後記ス
テップS7に進む。
Next, the process proceeds to step S2, where the long distance key 1
6 or the operation of the short distance key 18 is detected. Here, when the keys 16 and 18 are not pressed for a predetermined time, the control unit C sets the distance setting stage stored as the initial value, the light collection distance d, the scan speed v, the scan width θ, the rotation direction of the main motor, and the like. Is determined to have not been changed, and the process proceeds to step S7 described below.

【0024】一方、レーザビーム6が反射板54上に集
光していないときには、作業者は、遠距離キー16又は
近距離キー18を押す。遠距離キー16又は近距離キー
18が押されたことを検出すると、次に述べるように、
ステップS3からステップS6までのルーチンを行う。
このルーチンが開始すると、まず、ステップS3に進
み、表1における距離設定段階を決定する。すなわち、
制御部Cは、遠距離キー16が1回押されるたびに、今
までの記憶していた距離設定段階を1段階上げ、逆に、
近距離キー18が1回押されるたびに、距離設定段階を
1段階下げる。また、制御部Cは、表1に従って、LE
D20を点灯させ、およその集光距離dを表示し、作業
者の集光距離設定作業を補助する。
On the other hand, when the laser beam 6 is not focused on the reflecting plate 54, the operator presses the long distance key 16 or the short distance key 18. Upon detecting that the long distance key 16 or the short distance key 18 has been pressed, as described below,
The routine from step S3 to step S6 is performed.
When this routine starts, the process first proceeds to step S3, and the distance setting stage in Table 1 is determined. That is,
Each time the long distance key 16 is pressed once, the control unit C raises the stored distance setting step by one, and conversely,
Each time the short distance key 18 is pressed once, the distance setting step is lowered by one step. Further, the control unit C sets the LE according to Table 1.
D20 is turned on to display the approximate focusing distance d to assist the worker in setting the focusing distance.

【0025】距離設定段階が決定されると、ステップS
4に進み、制御部Cは、記憶している表1を参照して、
その距離設定段階における集光距離dを設定する。この
ステップS4とステップS3は、請求項1に記載の集光
距離設定手段を構成する。
When the distance setting step is determined, step S
4, the control unit C refers to the stored Table 1 and
The focusing distance d in the distance setting stage is set. Steps S4 and S3 constitute the converging distance setting means according to the first aspect.

【0026】集光距離dが設定されると、ステップS5
に進み、フォーカス制御を行う。すなわち、集光距離信
号d’をフォーカスモータ35へ送ってフォーカスレン
ズ44を移動させて集光距離dを設定された値に変更す
る。
When the focusing distance d is set, step S5
To perform focus control. That is, the focus distance signal d 'is sent to the focus motor 35, and the focus lens 44 is moved to change the focus distance d to a set value.

【0027】次に、ステップS6に進み、制御部Cは、
決定された距離設定段階に基づき記憶している表1を参
照して、スキャン幅θ及びスキャン速度vを設定する。
このステップS6は、請求項1に記載のスキャン幅及び
速度設定手段を構成する。
Next, proceeding to step S6, the control unit C
The scan width θ and the scan speed v are set with reference to Table 1 stored based on the determined distance setting stage.
This step S6 constitutes the scan width and speed setting means according to the first aspect.

【0028】次に、ステップS7に進み、壁面8に取り
付けられた反射板54の方向検出を行う。反射板54か
らの反射レーザビームがフォトダイオード56に入射す
ると、スレッショルドレベル以上のときには、基準方位
パルスηを発生するので、この基準方位パルスηが発生
したときのレーザビーム6の照射方向が反射板54の方
向すなわち基準方位であることが分かる。そこで、この
とき、制御部Cからメインモータ37に送るパルスPの
カウント値を零とし、この時点からパルスPの極性に応
じて、パルスの極性が+なら1パルスごとに1づつ増す
ように、パルスPの極性が−なら1パルスごとに1づつ
減るように、パルスPのカウントを開始する。このパル
スPのカウント値は、レーザビーム6の基準方位からの
水平角に対応している。ここで、反射板54からの反射
レーザビームを検出できないときには、前述のステップ
S2に戻る。
Next, the process proceeds to step S7, where the direction of the reflecting plate 54 attached to the wall surface 8 is detected. When the reflected laser beam from the reflector 54 is incident on the photodiode 56, a reference azimuth pulse η is generated when the reflected laser beam is equal to or higher than the threshold level. It can be seen that the direction is 54, that is, the reference direction. Therefore, at this time, the count value of the pulse P sent from the control unit C to the main motor 37 is set to zero. If the polarity of the pulse P is-, counting of the pulse P is started so as to decrease by one for each pulse. The count value of the pulse P corresponds to the horizontal angle of the laser beam 6 from the reference direction. Here, when the reflected laser beam from the reflecting plate 54 cannot be detected, the process returns to step S2.

【0029】基準方位が決定されると、ステップS8に
進み、反転方位α、βを決定する。これには、基準方位
からスキャン幅θの半分だけ両側に離れた方位を反転方
位α、βと決定する。この反転方位α、βは、スキャン
幅θの半分に対応するパルス数として決定する。説明を
簡単にするため、メインモータ37は、3600パルス
で360°回転し、1パルスで0.1°回転するとすれ
ば、スキャン幅θが2°のときには、基準方位の両側に
1°離れた方位を夫々反転方位α、βと決定し、これに
対応するパルスPのカウント値を夫々+10、−10と
決定する。
When the reference azimuth is determined, the process proceeds to step S8, where the inversion azimuths α and β are determined. For this purpose, the azimuths separated from the reference azimuth by half the scan width θ on both sides are determined as the inversion azimuths α and β. The inversion directions α and β are determined as the number of pulses corresponding to half of the scan width θ. For simplicity of explanation, if the main motor 37 rotates 360 ° in 3600 pulses and rotates 0.1 ° in one pulse, when the scan width θ is 2 °, the main motor 37 is separated by 1 ° on both sides of the reference direction. The azimuths are determined as the inversion azimuths α and β, respectively, and the corresponding count values of the pulse P are determined as +10 and −10, respectively.

【0030】次に、ステップS9に進み、レーザビーム
6が反転方位α、βに到達したか否かの判断を行う。こ
れには、メインモータ37へ送ったパルスPのカウント
値が、ステップS8で決定した各パルス数に達したとき
に、一方の反転方位α又は他方の反転方位βに到達した
ものと判断する。たとえば、スキャン幅を2°としたと
きには、カウント値が+10となったとき、一方の反転
方位αに到達し、カウント値が−10となったときに他
方の反転方位βに到達したものと判断する。レーザビー
ム6のスキャン方向がどちらかの反転方位α、βに到達
したと判断したときには、後記ステップS10に進み、
どちらの反転方位α、βにもまだ到達していないと判断
したときには、このステップS9を繰り返す。
Next, proceeding to step S9, it is determined whether or not the laser beam 6 has reached the reversal directions α and β. For this, when the count value of the pulse P sent to the main motor 37 reaches the number of pulses determined in step S8, it is determined that one of the inversion azimuths α or the other inversion azimuth β has been reached. For example, when the scan width is 2 °, when the count value becomes +10, it is determined that one of the inversion directions α has been reached, and when the count value has become −10, it has been determined that the other inversion direction β has been reached. I do. When it is determined that the scanning direction of the laser beam 6 has reached one of the inversion directions α and β, the process proceeds to step S10 described below,
When it is determined that neither of the inversion directions α and β has been reached, step S9 is repeated.

【0031】ステップS10へ進むと、制御部Cは、メ
インモータ37へ送るパルスPの極性を反転させ、同時
にメインモータ37へ送るパルスPのカウント値の増減
の方向も反転させる。すなわち、今までパルスの極性が
+(−)で、パルスPのカウント値を1パルス毎に1づ
つ増し(減らし)ていたとすると、ここで、パルスPの
極性を−(+)にするとともに、カウント値を1パルス
毎に1づつ減る(増す)ようにする。こうして、メイン
モータ37の回転方向が反転し、レーザビーム6のスキ
ャン方向も反転する。
In step S10, the control section C inverts the polarity of the pulse P sent to the main motor 37, and at the same time inverts the direction in which the count value of the pulse P sent to the main motor 37 increases or decreases. That is, assuming that the pulse polarity is + (-) and the count value of the pulse P is increased (decreased) by one for each pulse, the polarity of the pulse P is set to-(+), and The count value is decreased (increased) by one for each pulse. Thus, the rotation direction of the main motor 37 is reversed, and the scanning direction of the laser beam 6 is also reversed.

【0032】そして、ステップS2に戻り、以後、ステ
ップS2−S10を繰り返すことにより、レーザビーム
6は、設定されたスキャン幅θ内を設定されたスキャン
速度vで往復スキャンする。
Then, returning to step S2, and thereafter, by repeating steps S2-S10, the laser beam 6 reciprocally scans within the set scan width θ at the set scan speed v.

【0033】一方、本実施例のレーザ測量機1では、モ
ード切替キー14を押すごとに、スキャンモード、受光
器モード、鉛直モード、ストップモードとモード切替が
行われる。モード切替キー14が押されて、レーザビー
ム6を静止するストップモードにされたときや、故障等
によりメインモータ37が停止したときには、必ず集光
距離dが無限遠又は発散光にされ、同時に集光距離dが
無限遠又は発散光であることを表示するLED8が点灯
されるようになっている。この理由は、万一静止したレ
ーザビーム6が作業者の目に入ったときに、持続的にエ
ネルギーが一点に集中して、作業者の目に悪影響を及ぼ
すことを避けるためである。
On the other hand, in the laser surveying instrument 1 of this embodiment, each time the mode switching key 14 is pressed, the mode is switched between the scan mode, the light receiver mode, the vertical mode, and the stop mode. When the mode switching key 14 is pressed to set the stop mode in which the laser beam 6 is stopped, or when the main motor 37 stops due to a failure or the like, the focusing distance d is always set to infinity or divergent light, and The LED 8 indicating that the optical distance d is infinity or divergent light is turned on. The reason for this is that if the stationary laser beam 6 enters the eyes of the worker, energy is continuously concentrated on one point to avoid adversely affecting the eyes of the worker.

【0034】以上の説明から明らかなように、本実施例
のレーザ測量機1では、遠距離キー16と近距離キー1
8の2つを操作するのみで、レーザビーム6の集光距離
d、スキャン幅θ及びスキャン速度vを同時に変更でき
るから、作業者の負担が減り作業性が向上し、また、ス
キャン幅θ及びスキャン速度vを変更するキーが減った
分だけ回路が簡単になり安価に製造できる。
As is apparent from the above description, in the laser surveying instrument 1 of this embodiment, the long distance key 16 and the short distance key 1
8 can simultaneously change the focal length d of the laser beam 6, the scan width θ, and the scan speed v, so that the burden on the operator is reduced and workability is improved. The circuit can be simplified and manufactured inexpensively as much as the number of keys for changing the scan speed v is reduced.

【0035】ところで、本発明は、前記実施例に限ら
ず、種々の変更が可能である。
Incidentally, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible.

【0036】たとえば、設定距離段階を8段階よりもっ
と段階を多くしてもよいし、もっと段階を少なくしても
よい。ただし、どのような距離に対しても満足できるレ
ーザビームの集光性を得ることと、表を記憶したり参照
する負担が増さないことを両立させるには、本実施例の
ように8段階程度の設定距離段階とすることが適当であ
る。
For example, the set distance steps may be more than eight steps, or may be fewer. However, in order to obtain a satisfactory laser beam condensing property at any distance and not to increase the burden of storing and referring to a table, it is necessary to use eight steps as in this embodiment. It is appropriate to have a set distance step of the order.

【0037】また、集光距離を変更するのに、集光距離
入力手段として、遠距離キー16と近距離キー18では
なく、ダイヤルを用い、このダイヤルの回転角により設
定距離段階、又は連続的な設定距離を設定してもよい。
さらに、集光距離に応じたスキャン幅とスキャン速度を
求めるのに表1を用いずに、スキャン幅θとスキャン速
度vを設定距離の関数として記憶させてもよい。
In order to change the focusing distance, a dial is used as the focusing distance input means instead of the long distance key 16 and the short distance key 18, and a set distance step or a continuous distance is set according to the rotation angle of the dial. May be set.
Further, the scan width θ and the scan speed v may be stored as a function of the set distance, without using Table 1 to determine the scan width and the scan speed according to the focusing distance.

【0038】さらに、レーザビーム6の照射方向を検出
するのに、前記実施例ではメインモータ37へ送るパル
スPのカウント値から間接的に求めたが、エンコーダに
よりメインモータ37の回転角を直接検出して、この回
転角から求めてもよい。さらに、表示体にはLEDでは
なく、液晶ディスプレイのような表示体を用い、数字及
び文字で集光距離等を表示してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the irradiation direction of the laser beam 6 is indirectly obtained from the count value of the pulse P sent to the main motor 37. However, the rotation angle of the main motor 37 is directly detected by the encoder. Then, it may be obtained from this rotation angle. Further, instead of using an LED as the display, a display such as a liquid crystal display may be used to display the focusing distance and the like by using numbers and characters.

【0039】[0039]

【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、本発明の
レーザ測量機は、集光距離入力手段を操作するのみで、
レーザビームの集光距離、スキャン幅及びスキャン速度
を同時に変更できるから、作業者の負担が減り作業性が
向上し、また、スキャン幅及びスキャン速度を変更する
キーが減った分だけ回路が簡単になり安価に製造でき
る。
According to the first aspect of the present invention, the laser surveying instrument of the present invention operates the focusing distance input means only,
The laser beam focusing distance, scan width, and scan speed can be changed at the same time, which reduces the burden on the operator and improves workability.In addition, the circuit becomes simpler because the number of keys for changing the scan width and scan speed is reduced. It can be manufactured at low cost.

【0040】請求項2に係る発明によれば、レーザビー
ムの集光距離に応じたスキャン幅とスキャン速度の表を
記憶したから、集光距離から迅速にスキャン幅とスキャ
ン速度が求まるため、いっそう迅速にこれらを変更する
ことができる。
According to the second aspect of the present invention, since the table of the scan width and the scan speed according to the focal length of the laser beam is stored, the scan width and the scan speed can be quickly obtained from the focal length. These can be changed quickly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例であるレーザ測量機の光学系
及び制御系を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an optical system and a control system of a laser surveying instrument according to an embodiment of the present invention.

【図2】同じくレーザ測量機の操作パネルを示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing an operation panel of the laser surveying instrument.

【図3】同じくレーザ測量機の制御部Cが行うフローチ
ャートである。
FIG. 3 is a flowchart performed by a control unit C of the laser surveying instrument.

【図4】前記レーザ測量機とともに使用するターゲット
の斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a target used with the laser surveying instrument.

【図5】従来又は本発明のレーザ測量機の概観を示す斜
視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing an overview of a laser surveying instrument of the related art or the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ測量機 4 回転部 16 遠距離キー(集光距離入力手段) 18 近距離キー(集光距離入力手段) 35 フォーカスモ−タ(集光距離変更手段) 44 フォーカスレンズ(集光距離変更手段) C 制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser surveying instrument 4 Rotating part 16 Long distance key (focusing distance input means) 18 Short distance key (focusing distance input means) 35 Focus motor (focusing distance changing means) 44 Focus lens (focusing distance changing means) ) C control unit

フロントページの続き (72)発明者 坂本 俊一郎 神奈川県厚木市長谷260−63 株式会社ソ キア厚木工場内 (72)発明者 石黒 雄之 神奈川県厚木市長谷260−63 株式会社ソ キア厚木工場内 (72)発明者 森山 幸子 神奈川県厚木市長谷260−63 株式会社ソ キア厚木工場内 Fターム(参考) 2H051 AA00 CC02 CC08 CC13 Continued on the front page (72) Inventor Shun-ichiro Sakamoto 260-63 Hase, Atsugi-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Sokia Atsugi Plant (72) Inventor Yuji Ishiguro 260-63, Hase-Aya, Atsugi-shi, Kanagawa Inside the Sokia Atsugi Plant ( 72) Inventor Sachiko Moriyama 260-63 Hase, Atsugi-shi, Kanagawa F-term in Sokia Atsugi Plant Co., Ltd. (Reference) 2H051 AA00 CC02 CC08 CC13

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 設定された集光距離に応じてレーザビ
ームの集光距離を変更する集光距離変更手段と、設定さ
れたスキャン幅及びスキャン速度に応じてレーザビーム
を往復スキャンさせる回転部と、前記集光距離変更手段
及び前記回転部を制御する制御部を備えたレーザ測量機
において、 前記制御部は、集光距離入力手段からの信号によってレ
ーザビームの集光距離を設定する集光距離設定手段と、
該集光距離設定手段で設定された集光距離に応じてスキ
ャン幅及びスキャン速度を設定するスキャン幅及び速度
設定手段とを備えたことを特徴とするレーザ測量機。
1. A focusing distance changing means for changing a focusing distance of a laser beam according to a set focusing distance, and a rotating unit for reciprocally scanning the laser beam according to a set scanning width and scanning speed. A laser surveying instrument comprising a control unit for controlling the focusing distance changing unit and the rotating unit, wherein the control unit sets a focusing distance of the laser beam by a signal from a focusing distance input unit. Setting means;
A laser surveying instrument comprising: a scan width and a speed setting means for setting a scan width and a scan speed according to the light focusing distance set by the light focusing distance setting means.
【請求項2】 前記制御部は、レーザビームの集光距
離に応じたスキャン幅とスキャン速度の表を記憶したこ
とを特徴とする請求項1に記載のレーザ測量機。
2. The laser surveying instrument according to claim 1, wherein the control unit stores a table of a scan width and a scan speed according to a focusing distance of the laser beam.
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