JP2004085529A - レーザー測距装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】経験や熟練を要さずに測定物間の距離を１回の測距作業だけで簡単に且つ高精度に測定すること。構造を単純化すると共にシステム全体の小型化を図ること。
【解決手段】レーザー測距装置Ａにおいて、複数方向の測定物１，２に向かって光ビームＬＢを照射する照射部４と各々の測定物１，２からの反射光ＬＣを受光する受光部５とを有する検出部６と、検出部６からのデータに基づいて複数箇所の測定物１，２の各々の距離測定を行なう距離測定処理部７と当該距離測定処理部７からのデータを演算処理して測定物１，２間の距離算出を行なう距離算出処理部８とを有する演算処理部９とを備えている。
【選択図】 図１
【解決手段】レーザー測距装置Ａにおいて、複数方向の測定物１，２に向かって光ビームＬＢを照射する照射部４と各々の測定物１，２からの反射光ＬＣを受光する受光部５とを有する検出部６と、検出部６からのデータに基づいて複数箇所の測定物１，２の各々の距離測定を行なう距離測定処理部７と当該距離測定処理部７からのデータを演算処理して測定物１，２間の距離算出を行なう距離算出処理部８とを有する演算処理部９とを備えている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば住宅建設や電気工事等において壁面間の距離を算出するレーザー測距装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の測距装置として、図４９（ａ）に示されるように、棒部材２１に沿ってスライドするカーソル２２に、カーソル２２の一定移動距離毎にパルスを発生するエンコーダや、照射されたレーザービームを検知する光検知器２３ａ，２３ｂ等を設けた寸法測定装置２０が知られている（例えば、特許文献１参照）。図４９中の２４はＬＣＤ表示器である。そして、図４９（ｂ）に示すように、部屋の基準となる位置にレーザー投光器２４を設置して直交する４方向Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４に光ビームを照射した状態で、寸法測定装置２０のカーソル２２を棒部材２１に沿って移動させながら、カーソル２２に設けた光検知器２３ａ，２３ｂによって光ビームを検知してカーソル２２の移動距離を読み取ることにより、図４９（ｂ）に示す部屋２５の寸法測定を行なうものである。
【０００３】
また他の従来例として、図５０（ａ）に示されるように、基台３１上に回転自在に載置された回転台３２に、モータ３５、基台３１に対する回転台３２の回転角度に比例した数のパルスを発生するロータリーエンコーダ３３、回転台３２上に載置されるレーザー距離計３４等を設け、さらに図５０（ｂ）に示すように、測定すべき基準点Ｘ，Ｙ，Ｚに反射器（図示せず）を設け、レーザー距離計３４が角度θ２，θ３に指向したときのカウンタの計数値を角度データとして格納し、レーザー距離計３４より出力されるデータを距離データＬ１，Ｌ２，Ｌ３として格納するようにした畳部屋の寸法測定装置３０が知られている（例えば、特許文献２参照）。このように、寸法測定装置３０を部屋の中央に設置すると共に被測定点に反射器を設置し、レーザー距離計３４から反射器に向かって出力される距離信号を回転角度θ２、θ３ごとに読み取る作業を、畳部屋のすべての隅又は所定の基準点について各々行なうことによって、図５０（ｂ）に示す部屋の対辺の長さＳ２、Ｓ３など寸法測定を行なうものである。
【０００４】
さらに、他の従来例として、車両走行時における台車の振動や衝撃をスタビライザーで緩和し、台車と一体化した複数のレーザ式変位計により敷設レールの左右ゲージコーナー部（車輪のフランジ側）にレーザを車軸と平行に照射し、その反射光からレール間の距離を連続的に求め、複数のレーザ式変位計がレール間隔を検出している位置を演算装置で特定するようにした評価方法及び装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−３５８２０号公報
【特許文献２】
特開平５−２８８５４９号公報
【特許文献３】
特開平６−４２９２７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の部屋の寸法測定装置２０，３０やレール間の評価装置にあっては、いずれも、一方向の距離しか測定できないものである。つまり、２個の測定物間の距離を測定するにあたっては、照射測定ポイントが１つであるため、離れた２点間の距離測定は２点を結ぶ線のどちらかのポイントとレーザーの投光軸が直交する位置から２回測定して演算する必要があり、このように２個の測定物の一方の端面を基準としなければならないため、短時間で処理ができないうえに、測定精度を上げるために経験や熟練を要し、しかも複数回の測距作業が必要となり、多くの時間と労力を費やすという問題がある。そのうえ基準となる位置に反射器を別途設けたり、装置全体を回転させる必要があるために、測定系のシステムの構造が煩雑となり、システム全体が大型化するという問題もある。
【０００７】
本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、経験や熟練を要さずに１回の測距作業だけで任意の２点間の測距を行なうことができ、しかも従来のように端面を利用することなく２点間の測距を行なうことができ、簡単に且つ高精度に測定でき、さらに構造を単純化できると共にシステム全体の小型化を図ることができるレーザー測距装置及び方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係るレーザー測距装置にあっては、複数方向の測定物１，２に向かって光ビームＬＢを照射する照射部４と各々の測定物１，２からの反射光ＬＣを受光する受光部５とを有する検出部６と、検出部６からのデータに基づいて複数箇所の測定物１，２の各々の距離測定を行なう距離測定処理部７と当該距離測定処理部７からのデータを演算処理して測定物１，２間の距離算出を行なう距離算出処理部８とを有する演算処理部９とを備えていることを特徴としており、このように構成することで、従来のように複数方向の測定物の一方を基準として測定物間の距離を測定する必要がなくなるので、レーザー測距装置Ａの位置を変動させることなく、経験者や熟練者でなくても１回の測距操作で複数方向の測定物１，２間の距離を簡単に且つ高精度で測定できると共に、従来のように反射器を別途設けたり、装置全体を回転させる必要がなくなり、測定系のシステム全体を小型化できるようになる。
【０００９】
また上記検出部６を２個有すると共に、演算処理部９は検出部６からのデータに基づいて各々の測定物１，２の距離測定を行なう２個の距離測定処理部７と当該距離測定処理部７のデータを演算処理して距離算出を行なう１個の距離算出処理部８とを有するのが好ましく、この場合、２個の検出部６を有することで２箇所の測定物１，２を同時に検出でき、さらに２個の距離測定処理部７を有するので、検出部６からのデータを信号処理で切り換えたりすることなく個別で処理できるようになる。
【００１０】
また上記照射部４は１個の光源１０を有し、１個の光源１０からの光ビームＬＢを２方向に分離して２箇所の測定物１，２に向かって照射するのが好ましく、この場合、１個の光源１０から２方向に光ビームＬＢを分離して照射できるので、照射部４に光源１０を２個設ける必要がなくなる。
【００１１】
また上記照射部４は、２方向に光ビームＬＢを照射する両面発光の半導体レーザーＬＤを有するのが好ましく、この場合、１個の半導体レーザーＬＤから２方向に光ビームＬＢを照射できるので、出射光の光路上にビームスプリッタ等の部材を複数個設ける必要がなくなる。
【００１２】
また上記反射光ＬＣの光路上に、１個の受光部５で受光する反射光ＬＣを切り換えるビームスプリッタ１１を配置するのが好ましく、この場合、反射光ＬＣの光路上に配置したビームスプリッタ１１の位置を切り換えることにより、複数箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣを１個の受光部５で順次検出することができるようになる。従って、受光部５を２個設ける必要がなくなる。
【００１３】
また上記受光部５は、複数箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣを複数の光ファイバー１２を通して順次検出するための１個のセンサ１３を有するのが好ましく、この場合、複数の測定物１，２からの反射光ＬＣを複数の光ファイバー１２に各々取り込み、光ファイバー１２からの反射光ＬＣを順次受光部５の１個のセンサ１３で処理することによって、受光部５を２個持つ必要がなくなる。
【００１４】
また上記演算処理部９は、複数個の検出部６からのデータを信号処理で切り換えることにより、１個の距離測定処理部７で複数箇所の測定物１，２の各々の距離測定を順次行なうのが好ましく、この場合、距離測定処理を１個の距離測定処理部７で行なうことができ、演算処理部９の構造を単純化できるようになる。
【００１５】
また上記反射光ＬＣの光路上にハーフミラー１４を配置し、当該ハーフミラー１４により複数箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣを１個の受光部５で受光できるように構成するのが好ましく、この場合、１個の受光部５では一方の測定物１からの反射光ＬＣと他方の測定物２からの反射光ＬＣとがハーフミラー１４を経由して順次受光されることとなり、これによりレーザー測距装置Ａの内部構造を変化させることなく、複数箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣを受光できるようになる。
【００１６】
また上記反射光ＬＣの光路上にシャッター１５を配置し、当該シャッター１５により複数箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣの通過を機械的に切り換えて受光部５で順次受光できるように構成するのが好ましく、この場合、反射光ＬＣの光路上に配置されるシャッター１５により反射光ＬＣを切り換えて１個の受光部５で順次受光でき、従って、２方向からの反射光ＬＣを受光するために、受光部５を２個持つ必要がなくなる。
【００１７】
また上記反射光ＬＣの光路上に通電により光透過率が変動する液晶１６を配置し、当該液晶１６への通電により複数箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣの通過を電気的に切り換えて受光部５で順次受光できるように構成するのが好ましく、この場合、反射光ＬＣの光路上に配置される液晶１６への通電により反射光ＬＣを切り換えて１個の受光部５で順次受光でき、従って、２方向からの反射光ＬＣを受光するために、受光部５を２個持つ必要がなくなる。
【００１８】
また上記照射部４は１個の光源１０と、１個の光源１０からの光ビームＬＢを３方向に分離して３箇所の測定物１，２，３に向かって照射するビームスプリッタ１１とを有するのが好ましく、この場合、１個の光源１０からの光ビームＬＢをビームスプリッタ１１により３方向に分離して照射でき、従って、レーザー測距装置Ａの位置を動かすことなく、室内の角から壁面間の距離を測定することにより、室内の大きさを簡単に且つ高精度で測定できるようになる。
【００１９】
また上記検出部６を２個有する場合において、一方の検出部６の投光角度αを他方の検出部６の投光軸βに対して可変可能とするのが好ましく、この場合、一方の検出部６の投光角度αを変えるだけで、レーザー測距装置Ａの位置を動かすことなく任意の方向の距離測定ができるようになる。
【００２０】
また本発明に係るレーザー測距方法にあっては、複数方向の測定物１，２に向かって光ビームＬＢを照射すると共に各々の測定物１，２からの反射光ＬＣを受光して各々の測定物１，２の距離を算出して複数箇所の測定物１，２間の距離を演算処理することを特徴としており、このように構成することで、経験や熟練を要さずに測定物１，２間の距離を１回の測距作業だけで簡単に且つ高精度に測定できるようになる。
【００２１】
また複数箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣの光路を切り換えることで受光する反射光ＬＣを選択し、各々の測定物１，２の距離を順次測定して測定物１，２間の距離を算出するのが好ましく、この場合、１回の測距操作で生じる複数箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣを正確に分離して受光できるようになる。
【００２２】
また２方向の測定物１，２に照射される光ビームＬＢは任意の角度θで照射され、各々の測定物１，２の距離を測定することにより任意の角度θで挟まれる２地点間の距離を算出するのが好ましく、この場合、任意の角度θで挟まれた２地点間の距離を簡単且つ高精度で測距できるようになる。
【００２３】
さらに本発明に係るレーザー測距装置にあっては、測定物に向かって光ビームＬＢを照射する照射部４と測定物からの反射光ＬＣを受光する受光部５とを有する検出部６を独立して２個備え、この独立した２つの検出部６，６を光ビームＬＢの投光軸βが交わる部分を回転軸７３として回転自在に接続して構成される単一の距離測定部Ｃと、上記独立した２つの検出部６，６の投光軸βが交わる角度θを検出する角度検出部６０と、距離測定部Ｃから得られる距離測定データと角度検出部６０から得られる角度データとを演算して２点間の距離Ｌを算出する演算部６１とを具備していることを特徴としており、このように構成することで、独立した２つの検出部６，６を回転軸７３を中心に開いて、測定対象となる２方向の測定物に光ビームＬＢを各々照射し、各測定物からの反射光ＬＣを受光して各々の測定物までの距離を測定する際に、２つの検出部６，６の投光軸βが交わる角度θを角度検出部６０によって検出でき、このときの角度データと、２つの検出部６，６によって得られる距離測定データとを演算部６１に入力し、演算部６１によって２点間の距離Ｌを算出することによって、１回の測距操作で２方向の測定物間の距離Ｌを短時間で測定できるようになる。
【００２４】
また上記角度検出部６０は、ボリューム型の角度センサーからなるのが好ましく、この場合、角度検出部６０を安価に構成できる。
【００２５】
また上記角度検出部６０は、２つの検出部６，６の角度θを測定する分度器６２と、分度器６２から読み取った角度値を演算部６１に入力する入力装置６３とからなるのが好ましく、この場合、２つの検出部６，６を開いたときにその角度値を分度器６２から読み取り、その角度値を例えば電卓等のように数値を押して入力する入力装置６３を用いて演算部６１に入力することによって角度検出部６０の構造を単純化でき、角度検出部６０と演算部６１との間のデータの送受信構造も単純化できるようになる。
【００２６】
また上記２つの検出部６，６を開いたときの少なくとも一方の光ビームＬＢの投光軸βが、距離測定部Ｃの設置面６４に対して平行な位置関係にあるのが好ましく、この場合、１つのレーザー測距装置Ａを用いて任意の角度θを持つ２点間の距離Ｌを同時に測定することができると共に、光ビームＬＢの投光軸βが距離測定部Ｃの設置面６４に対して平行な位置関係にあるため、設置面６４の水平度に関係なく設置面６４を基準とした任意の２点間の距離Ｌを正確に測定できるようになる。
【００２７】
また上記距離測定部Ｃの設置面６４が水平であることを検出する水準器６５を備えているのが好ましく、この場合、任意の角度θを持つ２点間の距離Ｌを測距する場合に、水準器６５によって正確に距離測定部Ｃの水平状態を把握することができ、正確な測距値を収集できるようになる。
【００２８】
また上記水準器６５が設置される距離測定部Ｃに対して、水準器６５の水平レベルを目視で検出して距離測定部Ｃが水平に維持されるように手動で調整するための手動調整機構６６を着脱可能に取り付けるのが好ましく、この場合、レーザー測距装置Ａの設置場所の傾斜状態に関係なく、手動調整機構６６を手動で操作することで距離測定部Ｃを水平に保つことができ、レーザー測距装置Ａの水平状態を基準とした正確な測距処理が行なえるようになると共に、距離測定部Ｃが手動調整機構６６に対して着脱可能であるため距離測定部Ｃのサイズが大きくなるのを防止できる。
【００２９】
また上記水準器６５が設置される距離測定部Ｃに、水準器６５の水平レベルを目視で検出して距離測定部Ｃが水平に維持されるように手動で調整するための調整ネジ６７を具備しているのが好ましく、この場合、レーザー測距装置Ａの設置場所の傾斜状態に関係なく、手動で距離測定部Ｃを水平に保つことができ、正確な測距処理が行なえると共に、調整ネジ６７によって簡易に水平度を維持できるようになる。
【００３０】
また上記水準器６５が設置される距離測定部Ｃに対して、水準器６５の水平レベルを検出して距離測定部Ｃが水平に維持されるように自動で調整するための自動調整機構６８を着脱可能に取り付けると共に、水準器６５からの水平レベルに関するデータを演算部６１に送信する送信手段６９と、自動調整機構６８を駆動する駆動部７０とを備え、演算部６１は水準器６５からの水平レベルに関するデータに基き自動調整機構６８を駆動する信号を駆動部７０に出力するのが好ましく、この場合、距離測定部Ｃを自動調整機構６８に対して着脱式とすることで、距離測定部Ｃのサイズが大きくならず、携帯性が向上し、そのうえ、距離測定部Ｃの設置面６４が傾いていても、自動で距離測定部Ｃの水平度を調整できるようになる。
【００３１】
また上記水準器６５が設置される距離測定部Ｃに、水準器６５の水平レベルを検出して距離測定部Ｃが水平に維持されるように自動で調整するための自動調整機構６８を具備しているのが好ましく、この場合、レーザー測距装置Ａ全体の水平性が自動的に得られるので、レーザー測距装置Ａの設置場所の傾斜状態に関係なく、正確な測距処理が行なえるようになる。
【００３２】
また上記演算部６１は、上記２つの検出部６，６の光ビームＬＢの交わる角度θである回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータとを保存する機能を有するのが好ましく、この場合、角度データと各角度θにおいて測距した各測定値とを演算部６１に保存して、保存されたデータから測定対象面の３次元形状を復元することが可能となり、加えて測距後に保存したデータを他の情報機器で処理することが可能となる。
【００３３】
また上記２つの検出部６，６の光ビームＬＢの交わる角度θである回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータを保存するための外部記憶媒体７１を具備しているのが好ましく、この場合、外部記憶媒体７１に保存機構を用いて上記組み合わせたデータを保存することによって、データを記録媒体にて携帯できるようになり、通信不可能な環境においても、データ処理を行なえるようになる。
【００３４】
また上記２つの検出部６，６の光ビームＬＢの交わる角度θである回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータを外部の情報機器７２と通信するための機能を具備しているのが好ましく、この場合、距離測定部Ｃに設けた通信機構からデータベース等の外部の情報機器７２にデータを送信することによって、記憶データ量が増加しても外部の大容量記憶装置等のような情報機器７２にデータを保管でき、多数のデータ保存が可能となる。また、距離測定部Ｃは記録媒体を必要としないため、データ保存時に記録媒体を取り扱う必要もない。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００３６】
図１は単一の匡体４０で構成された本発明に係るレーザー測距装置Ａの概略構成を示しており、複数方向の測定物（図示せず）に向かって照射部４から光ビームＬＢを照射すると共に各々の測定物からの反射光ＬＣを受光部５にて受光する検出部６と、検出部６からのデータに基づいて距離測定処理部７により各々の測定物の距離算出を行なうと共に距離測定処理部７のデータを演算処理して距離算出処理部８により距離算出を行なう演算処理部９とを備え、レーザ光を利用して測定物間の距離を測定できるものである。図２は、複数方向の測定物間の距離を１回の測距操作で測定するアルゴリズムを持つ処理フローを示しており、光ビームＬＢを測定物に照射して、全測定物への光ビームＬＢの照射が完了した後に、測定物からの反射光ＬＣを受光し、全測定物からの受光が完了した後に、演算処理を行ない、各々の測定物までの距離を算出して、測定物間の距離算出する。ここでは、図１に示す照射部４の一面側から複数方向の測定物に向かってＭ本（１本又は複数本）の光ビームＬＢが照射され、Ｍ本の反射光ＬＣが受光部５の一面側に入射される。また照射部４の他面側から複数方向の測定物に向かってＮ本（１本又は複数本）の光ビームＬＢが照射され、Ｎ本の反射光ＬＣが受光部５の他面側に入射される。この受光部５からのデータは、マイクロコンピュータで実現される演算処理部９の距離測定処理部７に入力されて各々の測定物までの距離が測定され、さらに距離算出処理部８で演算処理されて複数箇所の測定物間の距離算出が行なわれる。
【００３７】
しかして、レーザー測距装置Ａでは照射部４より複数方向の測定物に光ビームＬＢを照射し、各々の測定物からの反射光ＬＣを受光して各々の測定物までの距離を測定し演算処理することにより、レーザー測距装置Ａの位置を動かすことなく、測定物間の距離を１回の測距操作で測定することが可能となる。つまり、従来のように複数方向の測定物の一方を基準として測定物間の距離を測定するという手間が省け、経験者や熟練者でなくても１回の測距操作で複数方向の測定物間の距離を短時間で、簡単に且つ高精度で測定できるものとなる。そのうえ、レーザー測距装置Ａは単一の匡体４０で構成されており、従来のように反射器を別途設けたり、装置全体を回転させる必要がないため、本レーザー測距装置Ａは従来と比してコンパクトとなり、持ち運びが容易であるうえに、測定系のシステム全体の小型化を図ることができ、この結果、従来の部屋の寸法測定装置に比べて、小型、安価で高精度なレーザー測距装置Ａを提供することができる。
【００３８】
図３はレーザー測距装置Ａの構成の一例を示している。本例では、検出部６を２個有している。つまり照射部４と受光部５とを各々２個持っている。また演算処理部９は、検出部６からのデータに基づいて各々の測定物１，２の距離測定を行なう２個の距離測定処理部７と、当該距離測定処理部７のデータを演算処理して距離算出を行なう１個の距離算出処理部８とを有しており、各距離測定処理部７で測定物１、測定物２までの距離Ｌ１，Ｌ２を測定し、距離算出処理部８で距離算出処理部８のデータに基づいて測定物１と測定物２の間の距離Ｌ（＝Ｌ１＋Ｌ２）を算出するようになっている。図３中の１７ａ，１７ｂ，１７ｃは、反射光ＬＣをセンサ１３に集光する集光レンズである。
【００３９】
図４は図３のレーザー測距装置Ａの使用例を示しており、レーザー測距装置Ａの前後方向に光ビームＬＢを照射し、測定物１，２からの反射光ＬＣを受光して前後方向の各々の測定物１，２までの距離Ｌ１，Ｌ２を測定する。ここでは、図３のように２個の検出部６は同じ構成、機能を有している。一方の検出部６の動作の一例を説明する。例えば、照射部４に設けた半導体レーザーＬＤからの光ビームＬＢは投光レンズ１８からビームスプリッタ１１に入射されると、ビームスプリッタ１１により光ビームＬＢは信号光ＬＳと参照光ＬＲとに分離され、測定物１で反射して戻ってくる反射光ＬＣとビームスプリッタ１１を透過した参照光ＬＲとは互いに干渉してビート信号を発生し、このビート信号が受光部５で受光され、そのビート信号に基づいて測定物１までの距離Ｌ１が測定される。すなわち、２個の受光部５から出力される光電流（ビート信号）は２個の距離測定処理部７にそれぞれ入力されて各々の測定物１，２までの距離測定のデータが作成され、このデータに基づいて距離算出処理部８で測定物１，２までの各々の距離Ｌ１，Ｌ２を加算することにより、前後２箇所の測定物１，２間（壁面間）の距離Ｌが算出されるようになっている。
【００４０】
しかして、２個の検出部６を有することで２箇所の測定物１，２を同時に検出でき、さらに２個の距離測定処理部７を有するので、検出部６からのデータを信号処理で切り換えたりすることなく個別で処理できるものであり、しかも従来のように複数方向の測定物の一方を基準として測定物間の距離を測定する必要がないため、測定物１，２間の距離算出を１回の測距操作で簡単に且つ高精度で算出できるものである。
【００４１】
図５は照射部４に１個の光源１０を設け、１個の光源１０から光ビームＬＢを２方向に分離して照射する場合の一例を示している。他の構成は図３と同様である。本例では、図５に示すように、１個の光源１０による２方向の測距を行なうものであり、照射部４の１個の半導体レーザーＬＤからの光ビームＬＢをビームスプリッタ１１ａとビームスプリッタ１１ｂを用いて分岐することにより、測定物１と測定物２の２方向に照射する構成を持っている。ここでは、１個の光源１０からの光ビームＬＢが投光レンズ１８を介してビームスプリッタ１１ａに導かれる。ビームスプリッタ１１ａに導かれた光は２分され、一方は測定物１（壁面）に向かって照射され、他方はビームスプリッタ１１ｂに向かって放射され、更にビームスプリッタ１１ｂから測定物２（壁面）に向かって放射される。測定物１からの反射光ＬＣは一方の受光部５で受光され、測定物２からの反射光ＬＣは他方の受光部５で受光される。その後の演算処理は図２の処理フローと同様である。しかして、２方向に光ビームＬＢを照射するために、照射部４に光源１０を２個設ける必要がないので、レーザー測距装置Ａの構造を簡易にでき且つ小型化できるものである。
【００４２】
図６は、照射部４に両面発光の半導体レーザーＬＤを１個用いて、２方向の距離を測定する場合の一例を示している。ここでは発光面に対して上下方向の２方向に光ビームＬＢを照射する両面発光の機能を持つ半導体レーザーＬＤの２方向の光ビームＬＢを利用して、測定物１と測定物２の２方向へ光ビームＬＢを照射する構成を有している。他の構成は図３と同様である。両面発光の半導体レーザーＬＤから上下一対の投光レンズ１８を介して上下方向に光ビームＬＢをそれぞれ照射するものであり、上方向に照射した光ビームＬＢは、上方の壁面（測定物２）で反射し、その反射光ＬＣが上向きに配置された一方の受光部５に受光される。一方、下方向に照射した光ビームＬＢは、ビームスプリッタ１１を経由して横方向の壁面（測定物１）に照射し、その反射光ＬＣが横向きに配置された他方の受光部５に受光される。その後の演算処理は図２の処理フローと同様である。なお、両面発光の半導体レーザーＬＤの光ビームＬＢの照射方向は、上下方向に限らず、横方向であってもよい。しかして、両面発光の１個の半導体レーザーＬＤと１個のビームスプリッタ１１とを設けるだけでよいので、前記図５で示したように光ビームＬＢの光路上に２個のビームスプリッタ１１ａ，１１ｂを設ける必要がなく、しかも１個のビームスプリッタ１１で光ビームＬＢを２方向に分離できるので、レーザー測距装置Ａ内部の構造を単純化できるものである。
【００４３】
図７は、他の実施形態であり、受光する反射光を選択して測定物間の距離を測定するアルゴリズムを持つ処理フローの一例を示している。光ビームを測定物に照射して、全測定物への光ビームの照射が完了した後に、一箇所の反射光の光路を除き、他の測定物の反射光の光路を遮断する。この状態で、測定物の反射光を受光して測定物までの距離算出する。受光する反射光を変更（光路を遮断する反射光を変更）して、同じ動作を繰り返す。全測定物からの受光が終了した後に、測定物間の距離算出を行なう。しかして、複数箇所の測定物からの反射光を光路を切り換えることで受光する反射光を選択し、各々の測定物の距離を順次測定して測定物間の距離を算出することによって１回の測距操作で生じる複数箇所の測定物からの反射光を正確に分離して受光でき、測距を高精度で行なうことができる。その具体例を以下の実施形態で説明する。
【００４４】
図８は２つのビームスプリッタ１１ａ，１１ｂにより受光部５で受光する光ビームＬＢを選択できる構成の一例を示している。他の構成は図３と同様であり、異なる点だけを述べる。ここでは、反射光ＬＣの光路上にＶ字状に配置したビームスプリッタ１１ａとビームスプリッタ１１ｂの位置をビームスプリッタ駆動部１９で切り換えることにより、受光部５で検出できる反射光ＬＣを選択できる構造となっている。図９はビームスプリッタ１１による２方向の測距の切り換え処理フローを示している。先ず、図８（ａ）に示すように、光路上にビームスプリッタ１１ａとビームスプリッタ１１ｂを配置しない状態にして、照射部（図示せず）から光ビームＬＢを照射することにより、測定物１からの反射光ＬＣのみを受光部５で直接受光する。その後図８（ｂ）に示すように、ビームスプリッタ駆動部１９により光路上にビームスプリッタ１１ａとビームスプリッタ１１ｂをそれぞれ配置して光ビームＬＢの光路を変更する。この状態で光ビームＬＢを照射することにより、測定物２からの反射光ＬＣのみを受光部５で受光する。その後の演算処理は図２の処理フローと同様である。しかして、反射光ＬＣの光路上に配置した２つのビームスプリッタ１１ａ，１１ｂの位置を切り換えることにより、２箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣを１個の受光部５で順次検出できるようになるので、ビームスプリッタ１１ａが反射光ＬＣの光路上にあるときには測定物１からの反射光ＬＣをすべて遮断することで、ビームスプリッタ１１ａ，１１ｂにより２方向からの反射光ＬＣを順次受光することができ、受光部５を２個持つ必要がない。従って、レーザー測距装置Ａを小型化できるものである。
【００４５】
図１０は光ファイバー１２による光ビームＬＢの受光切り換えの構成の一例を示している。ここでは、測定物１と測定物２からの反射光ＬＣを各々の反射光ＬＣの受光用に配置した光ファイバー１２に取り込み、光ファイバー１２からの反射光ＬＣを順次受光部５の１個のセンサ１３で処理するようになっている。他の構成は図３と同様である。図１１は光ファイバー１２による光ビームＬＢの切り換え処理フローを示しており、測定物１からの反射光ＬＣを一方の光ファイバー１２から取り込み、共通の受光部５のセンサ１３で受光し、測定物２からの反射光ＬＣを他方の光ファイバー１２から取り込み、共通の受光部５のセンサ１３で受光する。その後の演算処理は図２の処理フローと同様である。しかして、２箇所からの測定物１，２からの反射光ＬＣを２本の光ファイバー１２を用いて受光部５の１個のセンサ１３で順次検出するようにしたので、２方向からの反射光ＬＣを受光するために、受光部５を２個持つ必要がないので、レーザー測距装置Ａを小型化できるものである。
【００４６】
図１２は信号処理による距離測定処理部７の切り換え構成の一例を示している。ここでは、レーザー測距装置Ａの処理部内に距離測定処理部７、距離算出処理部８を各々１個有している。距離測定処理部７は測定物１、測定物２の各検出部６からのデータａ，ｂを信号処理で切り換えることで各々の測定物１，２までの距離算出処理を順次行なうものである。他の構成は図３と同様である。図１３は信号処理による距離測定処理部７の切り換え処理フローを示しており、先ず、測定物１の検出部６からデータａを受け取り、距離算出処理部８で測定物１の距離測定を行なう。その後、信号処理によってデータを切り換え、測定物２の検出部６からデータｂを受け取り、距離算出処理部８で測定物２の距離測定を行なう。その後、距離算出処理部８で２方向の測定物１，２間の距離算出を行なう。しかして、演算処理部９は、２個の検出部６からのデータａ，ｂを信号処理で切り換えることにより、１個の距離測定処理部７で２箇所の測定物１，２の各々の距離測定を順次行なうものであるから、２個の距離測定処理を１個の距離測定処理部７で行なうこととなり、処理部の構造を単純化できるものである。
【００４７】
図１４はハーフミラー１４による反射光ＬＣ受光切り換え構成の一例を示している。ここでは、ビームスプリッタ１１ａ、ビームスプリッタ１１ｂを反射光ＬＣの光路上に配置している。ビームスプリッタ１１ａにはハーフミラー１４を用いている。他の構成は図３と同様である。本例では、測定物１からの反射光ＬＣはハーフミラー１４とビームスプリッタ１１ｂにより反射光ＬＣが受光部５に到達するように光路を変更して受光部５で受光する。受光部５では測定物１からの反射光ＬＣ、測定物２からの反射光ＬＣと順次受光する。その後の演算処理は図２の処理フローと同様である。しかして、ハーフミラー１４を光路上に配置することにより、１個の受光部５で２箇所の測定物１，２からの反射を受光できるようにしたので、レーザー測距装置Ａの内部構造を変化させることなく、２箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣを順次受光できるので、内部構造を単純化できるものである。しかも、ハーフミラー１４を光軸上に配置したままで、反射光ＬＣを受光できるので、ハーフミラー１４の移動操作が不要となり、簡便に測定物１，２間の距離を測定することができる。
【００４８】
図１５は測定物１，２からの反射光ＬＣの光路上にシャッター１５ａとシャッター１５ｂとを配置する場合の一例を示している。ここでは、シャッター１５ａとシャッター１５ｂはシャッター駆動部８０により駆動され、測定物１，２からの反射光ＬＣの光路を遮断する。測定物１からの反射光ＬＣを受光時にはシャッター１５ｂを光路上に駆動し、測定物２からの反射光ＬＣを受光時にはシャッター１５ａを光路上に駆動するものである。他の構成は図３と同様である。図１６はシャッター１５による反射光ＬＣ切り換え処理フローを示している。先ず、シャッター１５ｂを測定物２からの反射光ＬＣの光路上に配置し、測定物１からの反射光ＬＣを受光する。シャッター１５ｂを測定物２からの反射光ＬＣの光路上から除き、シャッター１５ａを測定物１からの反射光ＬＣの光路上に配置し、測定物２からの反射光ＬＣを受光する。その後の演算処理は図２の処理フローと同様である。しかして、シャッター１５ａ，１５ｂを反射光ＬＣの光路上に移動自在に配置することにより、２箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣの通過を機械的に切り換えて受光部５で順次受光することができるので、２方向からの反射光ＬＣを受光するものであっても受光部５を２個持つ必要がないので、レーザー測距装置Ａを小型化できるものである。
【００４９】
図１７は、液晶１６による反射切り換え構成の一例を示している。ここでは、測定物１，２からの反射光ＬＣの光路上に、ＰＬＺＴのような光透過率制御機能を有する液晶１６ａ、液晶１６ｂをそれぞれ配置する。ビームスプリッタ１１ａとビームスプリッタ１１ｂを反射光ＬＣの光路上に配置する。液晶１６ａと液晶１６ｂは液晶駆動部８１により通電され、通電時には測定物１，２からの反射光ＬＣの光路を遮断する。測定物１からの反射光ＬＣを受光時には液晶１６ｂを通電し、一方、測定物２からの反射光ＬＣを受光時には液晶１６ａを通電する。他の構成は図３と同様である。図１８はＰＬＺＴ系の液晶１６による反射光ＬＣ切り換え処理フローを示している。先ず液晶１６ｂを通電し、測定物１からの反射光ＬＣを受光した後に液晶１６を通電して、測定物２からの反射光ＬＣを受光する。その後の演算処理は図２の処理フローと同様である。しかして、液晶１６を反射光ＬＣの光路上に配置することにより、２箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣの通過を電気的に切り換えて、受光部５で順次受光するようにしたので、２方向からの反射光ＬＣを受光するものであっても受光部５を２個持つ必要がないので、レーザー測距装置Ａを小型化できるものである。
【００５０】
図１９は直交する３方向の測距を行なうためのレーザー測距装置Ａの構成の一例を示し、図２０はその使用例を示している。ここでは、照射部４の１個の半導体レーザーＬＤからの光ビームＬＢをビームスプリッタ１１ａ、ビームスプリッタ１１ｂを用いて分岐することにより、測定物１と測定物２と測定物３の３方向に照射する構成を有している。他の構成は図３と同様である。本例では、照射部４の１個の光源１０からの光ビームＬＢは、ビームスプリッタ１１ａ、ビームスプリッタ１１ｂを経由して測定物１と、測定物１に対して水平に直交する角度θ１に位置する測定物２と、測定物１に対して垂直に直交する角度θ２に位置する測定物３の３方向（天井方向、壁方向、床方向）にそれぞれ照射されて、これらの反射光ＬＣを受光部５ａ、受光部５ｂで受光する。その後の演算処理は図２の処理フローと同様である。しかして、照射部４に１個の光源１０を有し、１個の光源１０からの光ビームＬＢを直交する３方向に分離して照射するようにしたので、レーザー測距装置Ａの位置を動かすことなく、室内の角から壁面間の距離を測定することができ、室内の大きさを高精度でしかも簡便に測定できるものである。
【００５１】
図２１はレーザー測距装置Ａにおいて複数個の検出部６を有する場合において、一方の検出部６の投光角度αを他方の検出部６の投光軸βに対して可変にできるようにした場合の一例を示している。他の構成は図３と同様である。ここでは図２１（ａ）に示すように、投光軸βに対して一方の受光部５全体の角度が可変となっており、受光部５を変動できる構成となっている。なお他例として、図２１（ｂ）に示すように、任意に設定角度を設定できる全反射ミラー（ビームスプリッター１１）を出射光路上に配置することによって投光軸βに対して投光角度αを可変としてもよい。ちなみに検出部６を２個有する場合において、検出部６が固定された光学系であれば、２箇所の測定物１，２の位置が図２１に示すように、投光軸βに対して傾いている場合には測距できなくなるという問題がある。そこで本例のように、検出部６を２個有する場合において、一方の検出部６の投光角度αを投光軸βに対して可変できる構造としたので、レーザー測距装置Ａの位置を動かすことなく、任意の方向の距離を測定できるようになり、熟練や経験がなくても、高精度な測距が可能となる。
【００５２】
図２２は、任意の角度θで挟まれる２地点間（測定物１’，２’間）の距離を測定するレーザー測距装置Ａの構成例を示しており、図２３は任意の角度θで挟まれる２地点間の距離を算出するアルゴリズムを持つ処理フローを示している。先ず、一方向の光ビームＬＢを照射方向Ｐ１に向かって照射し、他方向の光ビームＬＢを照射方向Ｐ２（≠照射方向Ｐ１）に向かって照射し、壁面の２箇所（測定物１’，２’）からの反射光ＬＣを受光した後に、測定物１’，２’までの距離を算出し、測定物１’，２’間の距離を算出する。ここで、２地点間の距離Ｌは以下の式より算出する。図２２において任意の角度をθ、一方向の測距距離をＬｃ１、他方向の測距距離をＬｃ２としたとき、式１を用いて２地点間の距離Ｌを算出する。
【００５３】
【式１】
【００５４】
しかして、２方向の測定物１’，２’に照射される光ビームＬＢは任意の角度θで照射され、各々の測定物１’，２’までの距離を測定することにより、任意の角度θで挟まれる２地点間の距離Ｌを算出するようにしたので、レーザー測距装置Ａを変動させることなく、任意の角度θで挟まれた２地点間の距離Ｌを簡単に且つ高精度で測定できるものである。なお、図２２の例では同一壁面の２箇所を測定物１’，２’としたが、異なる壁面であってもよいのは勿論のことである。
【００５５】
次に、前記図１２の実施形態の応用例を以下説明する。なお以下の図２４〜図４８において照射部４と受光部５とを有する検出部６の基本的構造は前記実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００５６】
先ず図２４〜図２６に示すレーザー測距装置Ａは、測定物１，２に向かって光ビームＬＢを照射する照射部４と測定物１，２からの反射光ＬＣを受光する受光部５とを有する検出部６を独立して２個備え、この独立した２つの検出部６，６を光ビームＬＢの投光軸βが交わる部分を回転軸７３として回転自在に接続して構成される単一の距離測定部Ｃと、上記独立した２つの検出部６，６の投光軸βが交わる角度θを検出する角度検出部６０と、距離測定部Ｃから得られる距離測定データと角度検出部６０から得られる角度データとを演算して２点間の距離Ｌを算出する演算部６１とを具備している場合の一例を示している。ここでは、距離測定部Ｃを構成する２つの検出部６，６の外殻が、各々独立した、扁平箱状に形成され、片面同士を互いに重ね合わせた状態で、各検出部６の基端部が同一の回転軸７３を中心として首振り自在に連結されている。各検出部６の先端部は光ビームＬＢの照射口となっている。また、いずれか一方の検出部６には、角度検出部６０と演算部６１とが内蔵され、この検出部６の外表面には操作部７４、表示部７５等が設けられている。ここで、角度検出部６０は、独立した２つの検出部６，６の投光軸βが交わる角度θを検出するためのものであり、例えばエンコーダを用いて検出部６，６の回転角度を検出するようにしている。また演算部６１は、２つの検出部６，６から得られる距離測定データと角度検出部６０から得られる角度データとを演算して２点間の距離Ｌを算出するためのマイクロコンピューター等で構成されている。
【００５７】
しかして、例えば図２５に示すように独立した２つの検出部６，６を回転軸７３を中心に開いて、測定対象となる２方向の測定物１，２（本例では壁と天井、或いは対向する壁と壁）に光ビームＬＢを各々照射し、各測定物１，２からの反射光ＬＣを受光して各々の測定物１，２までの距離を測定する。このとき、２つの検出部６，６の投光軸βが交わる角度θを角度検出部６０によって検出し、このときの角度データと、２つの検出部６，６によって得られる距離測定データとを演算部６１に入力し、演算部６１によって２点間の距離Ｌを算出する。これにより、１回の測距操作で２方向の測定物１，２間の距離Ｌを短時間で測定できるので、従来のように複数方向の測定物の一方を基準として測定物間の距離を測定するという手間が省け、経験者や熟練者でなくても任意の２点間の距離測定を簡単且つ高精度で行なうことができるものとなる。そのうえ距離測定部Ｃを構成する独立した２つの検出部６，６は回転軸７３を介して一体化されているため、構造を簡略化、コンパクト化でき、持ち運びが容易になるうえに、測定系のシステム全体の小型化を図ることができ、結果として小型で安価、しかも高精度なレーザー測距装置Ａを得ることができる。
【００５８】
なお上記角度検出部６０の他の例として、ボリューム型の角度センサーを用いてもよい。この場合、ボリューム型の角度センサーの電気抵抗の変化を２つの検出部６，６の角度変化の信号として取り出すことによって、角度検出部６０を安価に構成できる。更に他例として角度検出部６０を、図２７に示すように、２つの検出部６，６の角度θを測定する分度器６２と、分度器６２から読み取った角度値を演算部６１に入力する入力装置６３とで構成してもよい。本例では、２つの検出部６，６を開いたときにその角度値を分度器６２から読み取り、その角度値を例えば電卓のように数値を押して入力する入力装置６３を用いて演算部６１に入力する。これにより角度検出部６０の構造を単純化でき、角度検出部６０と演算部６１との間のデータの送受信構造も単純化できるので、角度検出部６０だけでなくレーザー測距装置Ａ全体を安価な構造とすることができる。
【００５９】
ところで、図２４に示すように２つの検出部６，６を回転軸７３の軸方向に重ねて接続した場合、各検出部６からの光ビームの投光軸βが軸方向にずれて照射されることとなり、投光軸βが同一平面上にある場合（図２６）と比較して、検出角度に微妙な誤差が生じることがある。そこで、検出角度誤差を補正するための補正回路を設けて角度検出精度を高めるようにするのが望ましい。
【００６０】
更に他例として図２８（ａ）（ｂ）は水平方向の測距時において、距離測定部Ｃの設置面６４の高さが異なる場合を示している。図２８（ａ）は床に直置きした場合、（ｂ）は水平台１００に載置した場合であり、いずれの場合も、２つの検出部６，６を１８０°開いて一方の検出部６からの光ビームＬＢを一方の壁に照射し、他方の検出部６からの光ビームＬＢを対向する他方の壁に照射する場合、設置面６４に対して投光軸βを平行に保持することで、１つのレーザー測距装置Ａを動かすことなく、任意の角度θを持つ２点間の距離Ｌを同時にしかも正確に測定することが可能となる。この実施形態の応用例を図２９〜図３１に示す。
【００６１】
図２９〜図３１においては、水準器６５を距離測定部Ｃに設置している。図２９は垂直方向の測距を同時に行なう場合を示し、図３０は鈍角の角度θ”を持つ２点間の測距を行なう場合を示し、図３１は鋭角の角度θ’を持つ２点間の測距を行なう場合をそれぞれ示している。ここで、水準器６５は距離測定部Ｃに対して取り付けられる。水準器６５の種類は特に問わない。ちなみに、任意の角度θを持つ２点間の距離Ｌを測距する場合において、距離測定部Ｃが水平でないときは、収集される測距値結果が不正確なものとなる。そこで、水準器６５によって２つの検出部６，６を開いたときの各々の光ビームＬＢの投光軸βが距離測定部Ｃと水平な位置関係にあることを把握できるようになり、ひいては正確に距離測定部Ｃの水平状態を把握できるようになり、設置面６４の水平度に関係なく設置面６４を基準とした２点間の距離Ｌを正確に測定できる結果、正確な測距値を収集することが可能となる。
【００６２】
ここで、図３２、図３３に示す一軸の水準器６５或いは、図３４、図３５に示す２軸の水準器６５ａ，６５ｂを用いるようにしてもよい。先ず水平方向の測距に使用する場合は、図３２、図３３に示す一軸の水準器６５を用いる。ここでは、距離測定部Ｃを構成する２つの検出部６，６がそれぞれ水平方向に向いた場合において、各検出部６の光ビームＬＢの投光軸βが水平である必要があり、このとき水準器６５によって水平度を認識して距離測定部Ｃを確実に水平に保つようにする。つまり距離測定部ＣのＢ方向に対する傾きａ（図３３）を検出して、傾きａ＝０となるように調整することによって、水平方向の２点間の距離Ｌを正確に測定できるようになる。一方、垂直方向の測距に使用する場合は、図３４、図３５に示す２軸の水準器６５ａ，６５ｂを用いる。ここで距離測定部Ｃは図３４（ｂ）のＢ，Ｃで示す２方向に対して水平である必要があり、このとき２軸の水準器６５ａ，６５ｂを用いて２方向の水平度を認識して確実に水平を保つようにする。つまり一方の検出部６の傾きａと、傾きａに対して垂直方向となる傾きｂとをそれぞれ検出して、傾きａ＝０、ｂ＝０となるように調整することによって、垂直方向の距離測定を正確に行なうことができる。
【００６３】
更に他例として、図３６〜図３８に示すように、水準器６５ａ，６５ｂが設置される距離測定部Ｃに対して、水準器６５ａ，６５ｂの水平レベルを目視で検出して距離測定部Ｃが水平に維持されるように手動で調整するための手動調整機構６６を着脱可能に取り付けるようにしてもよい。ここでは、図３６に示すように、距離測定部Ｃの一方の検出部６に対して、二軸方向に向いた２つの水準器６５ａ，６５ｂが設置されている。一方の検出部６の一側面には、図３７に示す押さえ板接触部７７が設けられている。この押さえ板接触部７７は凹凸のない平坦面であり、後述の手動調整機構６６に設けた押さえ板７６が密着できるようになっている。押さえ板接触部７７の反対側の他側面７８は、押さえ板接触部７７と平行に形成されている。
【００６４】
また手動調整機構６６は、図３８に示すように、距離測定部Ｃが嵌め込まれる嵌合孔９０が設けられている上ベース部９１と、床などに載置される下ベース部９２と、上ベース部９１と下ベース部９２の四隅を互いに接続する４つの調整ネジ６７とからなる。先ず、距離測定部Ｃを手動調整機構６６の上ベース部９１の嵌合孔９０に固定するにあたっては、距離測定部Ｃを嵌合孔９０に嵌め込み、嵌合孔９０に配置した押さえ板７６を一方の検出部６の一側面に設けられた押さえ板接触部７７に当て、外部から押さえネジ９３を締め付けることで、一方の検出部６の両側面に設けた押さえ板接触部７７が押さえ板７６と嵌合孔９０の片側内面７８との間で締め付けられ、結果、距離測定部Ｃが上ベース部９１に対して固定されるようになっている。その後、二軸方向に向いた水準器６５ａ，６５ｂの水平レベルを目視しながら、手動調整機構６６の四隅にある調整ネジ６７を回して、下ベース部９２に対して上ベース部９１の四隅を上下移動させることで上ベース部９１の水平度を出すことができ、結果として距離測定部Ｃの水平度を手動で調整できるようになる。
【００６５】
しかして、距離測定部Ｃの設置面６４が傾いていても、レーザー測距装置Ａの設置場所の傾斜状態に関係なく、手動で距離測定部Ｃを水平に保つことができ、レーザー測距装置Ａの水平状態を基準とした正確な測距処理が行なえるようになる。また距離測定部Ｃが手動調整機構６６に対して着脱式なので、距離測定部Ｃのサイズが大きくならず、結果として手動調整機構６６のサイズが大きくならず、携帯性が向上する。
【００６６】
更に他例として図３９に示すように、水準器６５ａ，６５ｂが設置される距離測定部Ｃに、水準器６５ａ，６５ｂの水平レベルを目視で検出して距離測定部Ｃが水平に維持されるように手動で調整するための調整ネジ６７を具備したものであってもよい。ここでは、図３９に示すように、距離測定部Ｃの一方の検出部６に対して、二軸方向に向いた２つの水準器６５ａ，６５ｂが設置されている。また、一方の検出部６の下面にはベース板９４が配置され、ベース板９４の四隅が４つの調整ネジ６７を用いて該一方の検出部６の下面の四隅に接続されている。そして、二軸方向に向いた水準器６５ａ，６５ｂの水平レベルを目視しながら、検出部６の下方に取り付けられた４つの調整ネジ６７を回して、ベース板９４に対して検出部６の四隅を上下移動させて水準器６５ａ，６５ｂを水平にすることによって、距離測定部Ｃの水平度を手動で出すことができるようになる。しかして、レーザー測距装置Ａの設置場所の傾斜状態に関係なく、手動で距離測定部Ｃを水平に保つことができ、正確な測距処理が行なえるようになると共に、調整ネジ６７によって簡易に水平度を維持できるようになる。
【００６７】
更に他例として図４０、図４１に示すように、水準器６５ａ，６５ｂが設置される距離測定部Ｃに対して、水準器６５ａ，６５ｂの水平レベルを検出して距離測定部Ｃが水平に維持されるように自動で調整するための自動調整機構６８を着脱可能に取り付けると共に、水準器６５ａ，６５ｂからの水平レベルに関するデータを演算部６１に送信する送信手段６９と、自動調整機構６８を駆動する駆動部７０とを備え、演算部６１は水準器６５ａ，６５ｂからの水平レベルに関するデータに基き自動調整機構６８を駆動する信号を駆動部７０に出力する構造であってもよい。ここでは、水準器６５ａ，６５ｂは、気泡水準センサーからなる。この気泡水準センサーは、傾くことで気泡により電流が遮断されて流れないものであり、傾きに応じた電流量を出力する構造となっている。一方、自動調整機構６８は、図４０、図４１に示すように、距離測定部Ｃが嵌め込まれる嵌合孔９０が設けられている上ベース部９１と、床などの設置面に載置される下ベース部９２と、上ベース部９１と下ベース部９２の四隅を互いに接続する４つの駆動軸９５〜９８とを備えている。上ベース部９１に対する距離測定部Ｃの固定方法は前記図３７、図３８の実施形態と同様であり、対応する部分には同一符号を付しておく。本例では、各駆動軸９５〜９８は検出部６に内蔵されている４つのモータ８２によって個別に駆動される。そして、水準器６５ａ，６５ｂを構成する２つの気泡水準センサーからの傾きに応じた電流量は演算部６１に入力される。なおコネクタ接続部８３の一端は図４１に示す上ベース部９１に設けたコネクタ挿入部８４に挿入されてモータ８２の駆動部７０側に接続され、コネクタ接続部８３の他端は一方の検出部６に設けたコネクタ挿入部８５に挿入されて演算部６１側に接続されている。演算部６１は２つの水準器６５ａ，６５ｂからの傾きを表わすデータに基いたモータ駆動量を表わす信号をコネクタ接続部８３を介して駆動部７０に送信する。駆動部７０では、送信された信号に基いてモータ８２を駆動して駆動軸９５〜９８を回転駆動させて、下ベース部９２に対して上ベース部９１の四隅を上下移動させて２つの水準器６５ａ，６５ｂを自動的に水平に保つようにする。このとき、左右方向に向いた一方の水準器６５ａからのデータを基にして左右２つの駆動軸９５〜９８をそれぞれ駆動し、前後方向に向いた他方の水準器６５ｂからのデータを基にして前後２つの駆動軸９５〜９８をそれぞれ駆動することによって、水平度を調整することができ、結果、距離測定部Ｃの水平度を自動で調整できるようになる。しかして、距離測定部Ｃは着脱式なので距離測定部Ｃのサイズが大きくならないものであり、しかも設置面が傾いていても、自動で距離測定部Ｃを水平に調整できるようになる。つまり、自動的に水平状態を維持することができるので、水平維持のためのマニュアル的な調整が不要であり、効率的に測距作業を行なうことができる。
【００６８】
更に他例として図４２〜図４５に示すように、水準器６５ａ，６５ｂが設置される距離測定部Ｃに、水準器６５ａ，６５ｂの水平レベルを検出して距離測定部Ｃが水平に維持されるように自動で調整するための自動調整機構６８を一体に設けたものであってもよい。ここで図４２、図４３は調整フローを示し、図４４、図４５は、距離測定部Ｃの一方の検出部６に対して、二軸方向に向いた２つの水準器６５ａ，６５ｂが設置された場合を示している。一方の検出部６の下面にはベース板９４が配置され、ベース板９４の四隅が４つの駆動軸９５〜９８を介して該一方の検出部６の下面の四隅に連結されている。各駆動軸９５〜９８は検出部６に内蔵されている４つのモータ８２によって個別に駆動される。なお、２つの水準器６５ａ，６５ｂについては、前記図４０の実施形態と同様、気泡水準センサーが用いられる。
【００６９】
しかして、図４２、図４３に示すように、水準器６５ａ，６５ｂからの傾き情報が検出されると演算部６１に入力され、演算部６１中に設けた認識・判断部によって距離測定部Ｃが水平レベルにあるか否かが判定される。水平レベルにあると判定されたときは処理を終了するが、水平レベルにないと判定されたときは、水準器６５ａ，６５ｂからの傾き情報より駆動部７０の駆動量（調整量）を算出し、その調整量を駆動部７０に与える。これにより、所定のモータ８２を駆動して駆動軸９５〜９８を回転駆動させて、２つの水準器６５ａ，６５ｂをそれぞれ水平状態にする。このとき、左右方向に向いた一方の水準器６５ａからのデータを基にして左右２つの駆動軸９５〜９８をそれぞれ駆動し、前後方向に向いた他方の水準器６５ｂからのデータを基にして前後２つの駆動軸９５〜９８をそれぞれ駆動することによって、水平度を調整することができ、結果、レーザー測距装置Ａ全体の水平性が自動的に得られるようになる。この結果、レーザー測距装置Ａの設置場所の傾斜状態に関係なく、自動で距離測定部Ｃが常に水平に保たれるため、正確な測距処理が行なえるようになる。さらに自動的に水平状態を維持することができるので、水平維持のためのマニュアル的な調整が不要であり、効率的に測距作業を行なうことができる。
【００７０】
更に他例として、図４６に示すように、演算部６１は、上記２つの検出部６，６の光ビームＬＢの交わる角度である回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータとを保存する機能を有するものが望ましい。測定対象面の両端間が段差状をしている場合において、図４６（ａ）に示すように、一方の検出部６からの光ビームＬＢを測定対象面の一端に動かさないように照射した状態で、他方の検出部６を回転させ、図４６（ｂ）に示すように、他方の検出部６からの光ビームＬＢが測定対象面８６の一端１’から凸状測定対象面８７の他端２’に移動するまで回転角度（θ１→θ２）を広げていく。このとき、角度検出部６０（図２６）によって検出した角度データと、各角度θにおいて測距した各測定値とを演算部６１に保存し、保存されたデータから図４６（ｃ）のＤに示す測定対象面の３次元形状を復元することが可能となり、加えて測距後に保存したデータを他の情報機器で処理することが可能となる。
【００７１】
ここで、上記２つの検出部６，６の光ビームＬＢの交わる角度θである回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータを、外部記憶媒体７１に保存するのが望ましい。図４７にその一例を示す。外部記憶媒体７１としては、例えば、ＳＤカード、フロッピー（Ｒ）ディスク等がある。この外部記憶媒体７１に保存機構８８を用いて上記組み合わせたデータを保存することによって、データを記録媒体にて携帯できるようになり、通信不可能な環境においても、データ処理を行なうことができる。
【００７２】
さらに上記２つの検出部６，６の光ビームＬＢの交わる角度θである回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータと外部の情報機器７２とを通信するための通信機構８９を距離測定部Ｃに設けるようにしてもよい。図４８にその一例を示す。本例では、外部の情報機器７２としてデータベースがあり、距離測定部Ｃに設けた通信機構８９からデータベースにデータを送信することによって、記憶データ量が増加しても外部の大容量記憶装置にデータを保管でき、多数のデータ保存が可能となる。また、距離測定部Ｃは記録媒体を必要としないため、データ保存時に記録媒体を取り扱う必要がなく、測距作業性が向上するという利点もある。
【００７３】
【発明の効果】
上述のように請求項１記載の発明に係るレーザー測距装置あっては、複数方向の測定物に向かって光ビームを照射する照射部と各々の測定物からの反射光を受光する受光部とを有する検出部と、検出部からのデータに基づいて複数箇所の測定物の各々の距離測定を行なう距離測定処理部と当該距離測定処理部からのデータを演算処理して測定物間の距離算出を行なう距離算出処理部とを有する演算処理部とを備えたので、経験や熟練を要さずに測定物間の距離を１回の測距操作で簡単に且つ高精度で測定可能となる。つまり、従来のように複数方向の測定物の一方を基準として測定物間の距離を測定する必要がなくなり、従って、レーザー測距装置の位置を変動させることなく、経験者や熟練者でなくても１回の測距操作で複数方向の測定物間の距離を簡単に且つ高精度で測定できる。しかも従来のように反射器を別途設けたり、装置全体を回転させる必要がなくなり、測定系のシステム全体の小型化を図ることができる。
【００７４】
また請求項２記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記検出部を２個有すると共に、演算処理部は検出部からのデータに基づいて各々の測定物の距離測定を行なう２個の距離測定処理部と当該距離測定処理部のデータを演算処理して距離算出を行なう１個の距離算出処理部とを有するので、２個の検出部を有することで２箇所の測定物を同時に検出でき、さらに２個の距離測定処理部を有するので、検出部からのデータを信号処理で切り換えたりすることなく個別で処理できるものであり、測定物間の距離算出を１回の測距操作で簡単に且つ高精度で算出できるものである。
【００７５】
また請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の効果に加えて、上記照射部は１個の光源を有し、１個の光源からの光ビームを２方向に分離して２箇所の測定物に向かって照射するので、１個の光源から２方向に光ビームを照射できるので、照射部に光源を２個設ける必要がなく、従って、レーザー測距装置の構造を単純化でき且つ小型化を図ることができる。
【００７６】
また請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の効果に加えて、上記照射部は、２方向に光ビームを照射する両面発光の半導体レーザーを有するので、１個の半導体レーザーから２方向に光ビームを照射できるので、出射光の光路上にビームスプリッタ等の部材を複数個設ける必要がなくなり、従って、レーザー測距装置の内部構造の単純化及び小型化を図ることができる。
【００７７】
また請求項５記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記反射光の光路上に、１個の受光部で受光する反射光を切り換えるビームスプリッタを配置したので、反射光の光路上に配置したビームスプリッタの位置を切り換えることにより、複数箇所の測定物からの反射光を１個の受光部で順次検出することができる。従って、受光部を２個設ける必要がなくなるので、レーザー測距装置の構造を単純化できると共にシステム全体の小型化を図ることができる。
【００７８】
また請求項６記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記受光部は、複数箇所の測定物からの反射光を複数の光ファイバーを通して順次検出するための１個のセンサを有するので、複数の測定物からの反射光を複数の光ファイバーに各々取り込み、光ファイバーからの反射光を順次受光部の１個のセンサで処理することによって、受光部を２個持つ必要がなくなり、レーザー測距装置の構造の単純化及び小型化を図ることができる。
【００７９】
また請求項７記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記演算処理部は、複数個の検出部からのデータを信号処理で切り換えることにより、１個の距離測定処理部で複数箇所の測定物の各々の距離測定を順次行なうので、距離測定処理を１個の距離測定処理部で行なうことができ、演算処理部の構造を単純化することができる。
【００８０】
また請求項８記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の効果に加えて、上記反射光の光路上にハーフミラーを配置し、当該ハーフミラーにより複数箇所の測定物からの反射光を１個の受光部で受光できるように構成したので、１個の受光部では一方の測定物からの反射光と他方の測定物からの反射光とがハーフミラーを経由して順次受光されることとなり、これによりレーザー測距装置の内部構造を変化させることなく、複数箇所の測定物からの反射光を受光できるので、内部構造の単純化を図ることができる。
【００８１】
また請求項９記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の効果に加えて、上記反射光の光路上にシャッターを配置し、当該シャッターにより複数箇所の測定物からの反射光の通過を機械的に切り換えて受光部で順次受光できるように構成したので、反射光の光路上に配置されるシャッターにより反射光を切り換えて１個の受光部で順次受光でき、従って、２方向からの反射光を受光するために、受光部を２個持つ必要がなく、レーザー測距装置の構造の単純化及び小型化を図ることができる。
【００８２】
また請求項１０記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記反射光の光路上に通電により光透過率が変動する液晶を配置し、当該液晶への通電により複数箇所の測定物からの反射光の通過を電気的に切り換えて受光部で順次受光できるように構成したので、反射光の光路上に配置される液晶への通電により反射光を切り換えて１個の受光部で順次受光でき、従って、２方向からの反射光を受光するために、受光部を２個持つ必要がなく、レーザー測距装置の構造の単純化及び小型化を図ることができる。
【００８３】
また請求項１１記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の効果に加えて、上記照射部は１個の光源と、１個の光源からの光ビームを３方向に分離して３箇所の測定物に向かって照射するビームスプリッタとを有するので、１個の光源からの光ビームをビームスプリッタにより３方向に分離して照射でき、従って、レーザー測距装置の位置を動かすことなく、室内の角から壁面間の距離を測定することにより、室内の大きさを簡単に且つ高精度で測定可能となる。
【００８４】
また請求項１２記載の発明は、請求項２記載の効果に加えて、上記検出部を２個有する場合において、一方の検出部の投光角度を他方の検出部の投光軸に対して可変可能としたので、一方の検出部の投光角度を変えるだけで、レーザー測距装置の位置を動かすことなく任意の方向の距離測定が可能となる。
【００８５】
また請求項１３記載の発明に係るレーザー測距方法にあっては、複数方向の測定物に向かって光ビームを照射すると共に各々の測定物からの反射光を受光して各々の測定物の距離を算出して複数箇所の測定物間の距離を演算処理するので、請求項１と同様、経験や熟練を要さずに測定物間の距離を１回の測距作業だけで簡単に且つ高精度に測定できるものである。
【００８６】
また請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の効果に加えて、複数箇所の測定物からの反射光の光路を切り換えることで受光する反射光を選択し、各々の測定物の距離を順次測定して測定物間の距離を算出するので、１回の測距操作で生じる複数箇所の測定物からの反射光を正確に分離して受光でき、測距作業を高精度で行なうことができる。
【００８７】
また請求項１５記載の発明は、請求項１３記載の効果に加えて、２方向の測定物に照射される光ビームは任意の角度で照射され、各々の測定物の距離を測定することにより任意の角度で挟まれる２地点間の距離を算出するので、任意の角度で挟まれた２地点間の距離を簡単且つ高精度で測距できるものである。
【００８８】
また請求項１６記載の発明は、測定物に向かって光ビームを照射する照射部と測定物からの反射光を受光する受光部とを有する検出部を独立して２個備え、この独立した２つの検出部を光ビームの投光軸が交わる部分を回転軸として回転自在に接続して構成される単一の距離測定部と、上記独立した２つの検出部の投光軸が交わる角度を検出する角度検出部と、距離測定部から得られる距離測定データと角度検出部から得られる角度データとを演算して２点間の距離を算出する演算部とを具備しているので、独立した２つの検出部を回転軸を中心に開いて、測定対象となる２方向の測定物に光ビームを各々照射し、各測定物からの反射光を受光して各々の測定物までの距離を測定する際に、２つの検出部の投光軸が交わる角度を角度検出部によって検出でき、このときの角度データと、２つの検出部によって得られる距離測定データとを演算部に入力し、演算部によって２点間の距離を算出することによって、１回の測距操作で２方向の測定物間の距離を短時間で測定できる。従って、従来のように複数方向の測定物の一方を基準として測定物間の距離を測定するという手間が省け、経験者や熟練者でなくても任意の２点間の距離測定を簡単且つ高精度で行なうことができると共に、距離測定部を構成する独立した２つの検出部は回転軸を介して一体化されているため、構造を簡略化、コンパクト化でき、持ち運びが容易になるうえに、測定系のシステム全体の小型化を図ることができ、結果として小型で安価、しかも高精度なレーザー測距装置が得られるものである。
【００８９】
また請求項１７記載の発明は、請求項１６記載の効果に加えて、上記角度検出部は、ボリューム型の角度センサーからなるので、角度検出部を安価に構成できる。
【００９０】
また請求項１８記載の発明は、請求項１６記載の効果に加えて、上記角度検出部は、２つの検出部の角度を測定する分度器と、分度器から読み取った角度値を演算部に入力する入力装置とからなるので、２つの検出部を開いたときにその角度値を分度器から読み取り、その角度値を例えば電卓等のように数値を押して入力する入力装置を用いて演算部に入力することによって角度検出部の構造を単純化でき、角度検出部と演算部との間のデータの送受信構造も単純化できるので、角度検出部だけでなくレーザー測距装置全体を安価な構造とすることができる。
【００９１】
また請求項１９記載の発明は、請求項１６記載の効果に加えて、上記２つの検出部を開いたときの少なくとも一方の光ビームの投光軸が、距離測定部の設置面に対して平行な位置関係にあるので、２つの検出部を１８０°開いた場合の両方向壁の任意の２点間の距離を正確に測定できるものである。
【００９２】
また請求項２０記載の発明は、請求項１９記載の効果に加えて、上記距離測定部の設置面が水平であることを検出する水準器を備えているので、任意の角度を持つ２点間の距離を測距する場合に、水準器によって正確に距離測定部の水平状態を把握することができ、正確な測距値を収集することができる結果、任意の角度を持つ２点間の距離を正確に測距することができる。
【００９３】
また請求項２１記載の発明は、請求項２０記載の効果に加えて、水準器が設置される距離測定部に対して、水準器の水平レベルを目視で検出して距離測定部が水平に維持されるように手動で調整するための手動調整機構を着脱可能に取り付けたので、レーザー測距装置の設置場所の傾斜状態に関係なく、手動調整機構を手動で操作することで距離測定部を水平に保つことができ、レーザー測距装置の水平状態を基準とした正確な測距処理が行なえるようになると共に、距離測定部が手動調整機構に対して着脱可能であるため距離測定部のサイズが大きくならず、結果として手動調整機構のサイズが大きくならず、携帯性が向上するものである。
【００９４】
また請求項２２記載の発明は、請求項２０記載の効果に加えて、水準器が設置される距離測定部に、水準器の水平レベルを目視で検出して距離測定部が水平に維持されるように手動で調整するための調整ネジを具備しているので、レーザー測距装置の設置場所の傾斜状態に関係なく、手動で距離測定部を水平に保つことができ、正確な測距処理が行なえると共に、調整ネジによって簡易に水平度を維持できるようになる。
【００９５】
また請求項２３記載の発明は、請求項２０記載の効果に加えて、水準器が設置される距離測定部に対して、水準器の水平レベルを検出して距離測定部が水平に維持されるように自動で調整するための自動調整機構を着脱可能に取り付けると共に、水準器からの水平レベルに関するデータを演算部に送信する送信手段と、自動調整機構を駆動する駆動部とを備え、演算部は水準器からの水平レベルに関するデータに基き自動調整機構を駆動する信号を駆動部に出力するようにしたので、距離測定部を自動調整機構に対して着脱式とすることで、距離測定部のサイズが大きくならず、携帯性が向上し、そのうえ、距離測定部の設置面が傾いていても、自動で距離測定部の水平度を調整できるので、水平維持のためのマニュアル的な調整が不要であり、効率的に測距作業を行なうことができる。
【００９６】
また請求項２４記載の発明は、請求項２０記載の効果に加えて、水準器が設置される距離測定部に、水準器の水平レベルを検出して距離測定部が水平に維持されるように自動で調整するための自動調整機構を具備しているので、レーザー測距装置全体の水平性が自動的に得られるので、レーザー測距装置の設置場所の傾斜状態に関係なく、正確な測距処理が行なえるようになり、また自動的に水平状態を維持できるので、水平維持のためのマニュアル的な調整が不要であり、効率的に測距作業を行なうことができる。
【００９７】
また請求項２５記載の発明は、請求項１６記載の効果に加えて、上記演算部は、上記２つの検出部の光ビームの交わる角度である回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータとを保存する機能を有するので、角度データと各角度において測距した各測定値とを演算部に保存して、保存されたデータから測定対象面の３次元形状を復元することが可能となり、加えて測距後に保存したデータを他の情報機器で処理することが可能になる。
【００９８】
また請求項２６記載の発明は、請求項２５記載の効果に加えて、上記２つの検出部の光ビームの交わる角度である回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータを保存するための外部記憶媒体を具備しているので、外部記憶媒体に保存機構を用いて上記組み合わせたデータを保存することによって、データを記録媒体にて携帯できるようになり、通信不可能な環境においても、データ処理を行なうことができる。
【００９９】
また請求項２７記載の発明は、請求項２５記載の効果に加えて、上記２つの検出部の光ビームの交わる角度である回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータを外部の情報機器と通信するための機能を具備しているので、距離測定部に設けた通信機構からデータベース等の外部の情報機器にデータを送信することによって、記憶データ量が増加しても外部の大容量記憶装置にデータを保管でき、多数のデータ保存が可能となる。また、距離測定部は記録媒体を必要としないため、データ保存時に記録媒体を取り扱う必要がなく、測距作業性が向上するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す概略構成図である。
【図２】同上の処理フローの説明図である。
【図３】他の実施形態を示す構成図である。
【図４】同上の使用例の説明図である。
【図５】更に他の実施形態を示す構成図である。
【図６】更に他の実施形態を示す構成図である。
【図７】他の実施形態の処理フローの説明図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は更に他の実施形態を示す構成図である。
【図９】同上の処理フローの説明図である。
【図１０】更に他の実施形態を示す構成図である。
【図１１】同上の処理フローの説明図である。
【図１２】更に他の実施形態を示す構成図である。
【図１３】同上の処理フローの説明図である。
【図１４】更に他の実施形態を示す構成図である。
【図１５】更に他の実施形態を示す構成図である。
【図１６】同上の処理フローの説明図である。
【図１７】更に他の実施形態を示す構成図である。
【図１８】同上の処理フローの説明図である。
【図１９】（ａ）（ｂ）は更に他の実施形態を示す構成図である。
【図２０】同上の使用例の説明図である。
【図２１】（ａ）（ｂ）は更に他の実施形態を示す構成図である。
【図２２】更に他の実施形態を示す構成図である。
【図２３】同上の処理フローの説明図である。
【図２４】更に他の実施形態を示し、（ａ）は独立した２つの検出部を閉じた状態の斜視図、（ｂ）は２つの検出部を開いた状態の斜視図である。
【図２５】同上の壁面と天井面との２点間の測距を行なう場合の説明図である。
【図２６】同上の独立した２つの検出部の概略構成図である。
【図２７】同上の角度検出部の一例を示す構成図である。
【図２８】（ａ）（ｂ）は更に他の実施形態における水平方向の測距作業を行なう場合の説明図である。
【図２９】更に他の実施形態における距離測定部に水準器を設置した場合の説明図である。
【図３０】同上の水準器を設置した距離測定部を用いて鈍角の角度を持つ２点間の測距を行なう場合の説明図である。
【図３１】同上の水準器を設置した距離測定部を用いて鋭角の角度を持つ２点間の測距を行なう場合の説明図である。
【図３２】同上の水準器を一軸方向に設置して水平方向の測距作業を行なう場合の説明図である。
【図３３】同上の水準器を一軸方向に設置して水平方向の測距作業を行なう場合の説明図である。
【図３４】同上の水準器を二軸方向に設置して垂直方向の測距作業を行なう場合の説明図である。
【図３５】図３４の水準器を調整する場合の説明図である。
【図３６】（ａ）は更に他の実施形態における水準器が設置される距離測定部に手動調整機構を着脱可能に取り付けた場合の側面図、（ｂ）は平面図である。
【図３７】図３６の距離測定部の側面図である。
【図３８】（ａ）は図３６の手動調整機構の平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３９】（ａ）は更に他の実施形態における水準器が設置される距離測定部に水平レベルを調整する調整ネジを具備した場合の側面図、（ｂ）は平面図である。
【図４０】（ａ）は更に他の実施形態における水準器が設置される距離測定部に、自動調整機構と送信手段と駆動部とを具備した場合の側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は水準器の説明図である。
【図４１】（ａ）は図４０の距離測定部と自動調整機構と送信手段と駆動部とを説明する概略図、（ｂ）は側面図である。
【図４２】更に他の実施形態における距離測定部の水平レベルを調整するフローチャートである。
【図４３】図４２の水準器と認識・判定部と駆動部との機能ブロックの調整フロー図である。
【図４４】（ａ）は図４２の距離測定部の側面図、（ｂ）は水準器の説明図、（ｃ）は距離測定部の一方の検出部に二軸方向に向いた２つの水準器が設置された場合を示す平面図である。
【図４５】図４４の距離測定部内部の構成図である。
【図４６】（ａ）〜（ｃ）は更に他の実施形態における距離測定部の回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータとを保存する機能を演算部に持たせた場合の動作を説明する概略図である。
【図４７】更に他の実施形態を示し、２つの検出部の光ビームの交わる角度である回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータを外部記憶媒体に保存する場合の説明図である。
【図４８】更に他の実施形態を示し、２つの検出部の光ビームの交わる角度である回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータ、外部の情報機器と通信するための機能を距離測定部に設けた場合の説明図である。
【図４９】（ａ）（ｂ）は従来例の説明図である。
【図５０】（ａ）（ｂ）は他の従来例の説明図である。
【符号の説明】
１，２，３ 測定物
４ 照射部
５ 受光部
６ 検出部
７ 距離測定処理部
８ 距離算出処理部
９ 演算処理部
１０ 光源
１１ ビームスプリッタ
１２ 光ファイバー
１３ センサ
１４ ハーフミラー
１５ シャッター
１６ 液晶
６０ 角度検出部
６１ 演算部
６２ 分度器
６３ 入力装置
６４ 設置面
６５ 水準器
６６ 手動調整機構
６７ 調整ネジ
６８ 自動調整機構
６９ 送信手段
７０ 駆動部
７１ 外部記録媒体
７２ 外部の情報装置
７３ 回転軸
Ａ レーザー測距装置
Ｃ 距離測定部
Ｌ ２点間の距離
ＬＢ 光ビーム
ＬＣ 反射光
ＬＤ 半導体レーザー
α 投光角度
β 投光軸
θ 角度
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば住宅建設や電気工事等において壁面間の距離を算出するレーザー測距装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の測距装置として、図４９（ａ）に示されるように、棒部材２１に沿ってスライドするカーソル２２に、カーソル２２の一定移動距離毎にパルスを発生するエンコーダや、照射されたレーザービームを検知する光検知器２３ａ，２３ｂ等を設けた寸法測定装置２０が知られている（例えば、特許文献１参照）。図４９中の２４はＬＣＤ表示器である。そして、図４９（ｂ）に示すように、部屋の基準となる位置にレーザー投光器２４を設置して直交する４方向Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４に光ビームを照射した状態で、寸法測定装置２０のカーソル２２を棒部材２１に沿って移動させながら、カーソル２２に設けた光検知器２３ａ，２３ｂによって光ビームを検知してカーソル２２の移動距離を読み取ることにより、図４９（ｂ）に示す部屋２５の寸法測定を行なうものである。
【０００３】
また他の従来例として、図５０（ａ）に示されるように、基台３１上に回転自在に載置された回転台３２に、モータ３５、基台３１に対する回転台３２の回転角度に比例した数のパルスを発生するロータリーエンコーダ３３、回転台３２上に載置されるレーザー距離計３４等を設け、さらに図５０（ｂ）に示すように、測定すべき基準点Ｘ，Ｙ，Ｚに反射器（図示せず）を設け、レーザー距離計３４が角度θ２，θ３に指向したときのカウンタの計数値を角度データとして格納し、レーザー距離計３４より出力されるデータを距離データＬ１，Ｌ２，Ｌ３として格納するようにした畳部屋の寸法測定装置３０が知られている（例えば、特許文献２参照）。このように、寸法測定装置３０を部屋の中央に設置すると共に被測定点に反射器を設置し、レーザー距離計３４から反射器に向かって出力される距離信号を回転角度θ２、θ３ごとに読み取る作業を、畳部屋のすべての隅又は所定の基準点について各々行なうことによって、図５０（ｂ）に示す部屋の対辺の長さＳ２、Ｓ３など寸法測定を行なうものである。
【０００４】
さらに、他の従来例として、車両走行時における台車の振動や衝撃をスタビライザーで緩和し、台車と一体化した複数のレーザ式変位計により敷設レールの左右ゲージコーナー部（車輪のフランジ側）にレーザを車軸と平行に照射し、その反射光からレール間の距離を連続的に求め、複数のレーザ式変位計がレール間隔を検出している位置を演算装置で特定するようにした評価方法及び装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−３５８２０号公報
【特許文献２】
特開平５−２８８５４９号公報
【特許文献３】
特開平６−４２９２７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の部屋の寸法測定装置２０，３０やレール間の評価装置にあっては、いずれも、一方向の距離しか測定できないものである。つまり、２個の測定物間の距離を測定するにあたっては、照射測定ポイントが１つであるため、離れた２点間の距離測定は２点を結ぶ線のどちらかのポイントとレーザーの投光軸が直交する位置から２回測定して演算する必要があり、このように２個の測定物の一方の端面を基準としなければならないため、短時間で処理ができないうえに、測定精度を上げるために経験や熟練を要し、しかも複数回の測距作業が必要となり、多くの時間と労力を費やすという問題がある。そのうえ基準となる位置に反射器を別途設けたり、装置全体を回転させる必要があるために、測定系のシステムの構造が煩雑となり、システム全体が大型化するという問題もある。
【０００７】
本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、経験や熟練を要さずに１回の測距作業だけで任意の２点間の測距を行なうことができ、しかも従来のように端面を利用することなく２点間の測距を行なうことができ、簡単に且つ高精度に測定でき、さらに構造を単純化できると共にシステム全体の小型化を図ることができるレーザー測距装置及び方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係るレーザー測距装置にあっては、複数方向の測定物１，２に向かって光ビームＬＢを照射する照射部４と各々の測定物１，２からの反射光ＬＣを受光する受光部５とを有する検出部６と、検出部６からのデータに基づいて複数箇所の測定物１，２の各々の距離測定を行なう距離測定処理部７と当該距離測定処理部７からのデータを演算処理して測定物１，２間の距離算出を行なう距離算出処理部８とを有する演算処理部９とを備えていることを特徴としており、このように構成することで、従来のように複数方向の測定物の一方を基準として測定物間の距離を測定する必要がなくなるので、レーザー測距装置Ａの位置を変動させることなく、経験者や熟練者でなくても１回の測距操作で複数方向の測定物１，２間の距離を簡単に且つ高精度で測定できると共に、従来のように反射器を別途設けたり、装置全体を回転させる必要がなくなり、測定系のシステム全体を小型化できるようになる。
【０００９】
また上記検出部６を２個有すると共に、演算処理部９は検出部６からのデータに基づいて各々の測定物１，２の距離測定を行なう２個の距離測定処理部７と当該距離測定処理部７のデータを演算処理して距離算出を行なう１個の距離算出処理部８とを有するのが好ましく、この場合、２個の検出部６を有することで２箇所の測定物１，２を同時に検出でき、さらに２個の距離測定処理部７を有するので、検出部６からのデータを信号処理で切り換えたりすることなく個別で処理できるようになる。
【００１０】
また上記照射部４は１個の光源１０を有し、１個の光源１０からの光ビームＬＢを２方向に分離して２箇所の測定物１，２に向かって照射するのが好ましく、この場合、１個の光源１０から２方向に光ビームＬＢを分離して照射できるので、照射部４に光源１０を２個設ける必要がなくなる。
【００１１】
また上記照射部４は、２方向に光ビームＬＢを照射する両面発光の半導体レーザーＬＤを有するのが好ましく、この場合、１個の半導体レーザーＬＤから２方向に光ビームＬＢを照射できるので、出射光の光路上にビームスプリッタ等の部材を複数個設ける必要がなくなる。
【００１２】
また上記反射光ＬＣの光路上に、１個の受光部５で受光する反射光ＬＣを切り換えるビームスプリッタ１１を配置するのが好ましく、この場合、反射光ＬＣの光路上に配置したビームスプリッタ１１の位置を切り換えることにより、複数箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣを１個の受光部５で順次検出することができるようになる。従って、受光部５を２個設ける必要がなくなる。
【００１３】
また上記受光部５は、複数箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣを複数の光ファイバー１２を通して順次検出するための１個のセンサ１３を有するのが好ましく、この場合、複数の測定物１，２からの反射光ＬＣを複数の光ファイバー１２に各々取り込み、光ファイバー１２からの反射光ＬＣを順次受光部５の１個のセンサ１３で処理することによって、受光部５を２個持つ必要がなくなる。
【００１４】
また上記演算処理部９は、複数個の検出部６からのデータを信号処理で切り換えることにより、１個の距離測定処理部７で複数箇所の測定物１，２の各々の距離測定を順次行なうのが好ましく、この場合、距離測定処理を１個の距離測定処理部７で行なうことができ、演算処理部９の構造を単純化できるようになる。
【００１５】
また上記反射光ＬＣの光路上にハーフミラー１４を配置し、当該ハーフミラー１４により複数箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣを１個の受光部５で受光できるように構成するのが好ましく、この場合、１個の受光部５では一方の測定物１からの反射光ＬＣと他方の測定物２からの反射光ＬＣとがハーフミラー１４を経由して順次受光されることとなり、これによりレーザー測距装置Ａの内部構造を変化させることなく、複数箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣを受光できるようになる。
【００１６】
また上記反射光ＬＣの光路上にシャッター１５を配置し、当該シャッター１５により複数箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣの通過を機械的に切り換えて受光部５で順次受光できるように構成するのが好ましく、この場合、反射光ＬＣの光路上に配置されるシャッター１５により反射光ＬＣを切り換えて１個の受光部５で順次受光でき、従って、２方向からの反射光ＬＣを受光するために、受光部５を２個持つ必要がなくなる。
【００１７】
また上記反射光ＬＣの光路上に通電により光透過率が変動する液晶１６を配置し、当該液晶１６への通電により複数箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣの通過を電気的に切り換えて受光部５で順次受光できるように構成するのが好ましく、この場合、反射光ＬＣの光路上に配置される液晶１６への通電により反射光ＬＣを切り換えて１個の受光部５で順次受光でき、従って、２方向からの反射光ＬＣを受光するために、受光部５を２個持つ必要がなくなる。
【００１８】
また上記照射部４は１個の光源１０と、１個の光源１０からの光ビームＬＢを３方向に分離して３箇所の測定物１，２，３に向かって照射するビームスプリッタ１１とを有するのが好ましく、この場合、１個の光源１０からの光ビームＬＢをビームスプリッタ１１により３方向に分離して照射でき、従って、レーザー測距装置Ａの位置を動かすことなく、室内の角から壁面間の距離を測定することにより、室内の大きさを簡単に且つ高精度で測定できるようになる。
【００１９】
また上記検出部６を２個有する場合において、一方の検出部６の投光角度αを他方の検出部６の投光軸βに対して可変可能とするのが好ましく、この場合、一方の検出部６の投光角度αを変えるだけで、レーザー測距装置Ａの位置を動かすことなく任意の方向の距離測定ができるようになる。
【００２０】
また本発明に係るレーザー測距方法にあっては、複数方向の測定物１，２に向かって光ビームＬＢを照射すると共に各々の測定物１，２からの反射光ＬＣを受光して各々の測定物１，２の距離を算出して複数箇所の測定物１，２間の距離を演算処理することを特徴としており、このように構成することで、経験や熟練を要さずに測定物１，２間の距離を１回の測距作業だけで簡単に且つ高精度に測定できるようになる。
【００２１】
また複数箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣの光路を切り換えることで受光する反射光ＬＣを選択し、各々の測定物１，２の距離を順次測定して測定物１，２間の距離を算出するのが好ましく、この場合、１回の測距操作で生じる複数箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣを正確に分離して受光できるようになる。
【００２２】
また２方向の測定物１，２に照射される光ビームＬＢは任意の角度θで照射され、各々の測定物１，２の距離を測定することにより任意の角度θで挟まれる２地点間の距離を算出するのが好ましく、この場合、任意の角度θで挟まれた２地点間の距離を簡単且つ高精度で測距できるようになる。
【００２３】
さらに本発明に係るレーザー測距装置にあっては、測定物に向かって光ビームＬＢを照射する照射部４と測定物からの反射光ＬＣを受光する受光部５とを有する検出部６を独立して２個備え、この独立した２つの検出部６，６を光ビームＬＢの投光軸βが交わる部分を回転軸７３として回転自在に接続して構成される単一の距離測定部Ｃと、上記独立した２つの検出部６，６の投光軸βが交わる角度θを検出する角度検出部６０と、距離測定部Ｃから得られる距離測定データと角度検出部６０から得られる角度データとを演算して２点間の距離Ｌを算出する演算部６１とを具備していることを特徴としており、このように構成することで、独立した２つの検出部６，６を回転軸７３を中心に開いて、測定対象となる２方向の測定物に光ビームＬＢを各々照射し、各測定物からの反射光ＬＣを受光して各々の測定物までの距離を測定する際に、２つの検出部６，６の投光軸βが交わる角度θを角度検出部６０によって検出でき、このときの角度データと、２つの検出部６，６によって得られる距離測定データとを演算部６１に入力し、演算部６１によって２点間の距離Ｌを算出することによって、１回の測距操作で２方向の測定物間の距離Ｌを短時間で測定できるようになる。
【００２４】
また上記角度検出部６０は、ボリューム型の角度センサーからなるのが好ましく、この場合、角度検出部６０を安価に構成できる。
【００２５】
また上記角度検出部６０は、２つの検出部６，６の角度θを測定する分度器６２と、分度器６２から読み取った角度値を演算部６１に入力する入力装置６３とからなるのが好ましく、この場合、２つの検出部６，６を開いたときにその角度値を分度器６２から読み取り、その角度値を例えば電卓等のように数値を押して入力する入力装置６３を用いて演算部６１に入力することによって角度検出部６０の構造を単純化でき、角度検出部６０と演算部６１との間のデータの送受信構造も単純化できるようになる。
【００２６】
また上記２つの検出部６，６を開いたときの少なくとも一方の光ビームＬＢの投光軸βが、距離測定部Ｃの設置面６４に対して平行な位置関係にあるのが好ましく、この場合、１つのレーザー測距装置Ａを用いて任意の角度θを持つ２点間の距離Ｌを同時に測定することができると共に、光ビームＬＢの投光軸βが距離測定部Ｃの設置面６４に対して平行な位置関係にあるため、設置面６４の水平度に関係なく設置面６４を基準とした任意の２点間の距離Ｌを正確に測定できるようになる。
【００２７】
また上記距離測定部Ｃの設置面６４が水平であることを検出する水準器６５を備えているのが好ましく、この場合、任意の角度θを持つ２点間の距離Ｌを測距する場合に、水準器６５によって正確に距離測定部Ｃの水平状態を把握することができ、正確な測距値を収集できるようになる。
【００２８】
また上記水準器６５が設置される距離測定部Ｃに対して、水準器６５の水平レベルを目視で検出して距離測定部Ｃが水平に維持されるように手動で調整するための手動調整機構６６を着脱可能に取り付けるのが好ましく、この場合、レーザー測距装置Ａの設置場所の傾斜状態に関係なく、手動調整機構６６を手動で操作することで距離測定部Ｃを水平に保つことができ、レーザー測距装置Ａの水平状態を基準とした正確な測距処理が行なえるようになると共に、距離測定部Ｃが手動調整機構６６に対して着脱可能であるため距離測定部Ｃのサイズが大きくなるのを防止できる。
【００２９】
また上記水準器６５が設置される距離測定部Ｃに、水準器６５の水平レベルを目視で検出して距離測定部Ｃが水平に維持されるように手動で調整するための調整ネジ６７を具備しているのが好ましく、この場合、レーザー測距装置Ａの設置場所の傾斜状態に関係なく、手動で距離測定部Ｃを水平に保つことができ、正確な測距処理が行なえると共に、調整ネジ６７によって簡易に水平度を維持できるようになる。
【００３０】
また上記水準器６５が設置される距離測定部Ｃに対して、水準器６５の水平レベルを検出して距離測定部Ｃが水平に維持されるように自動で調整するための自動調整機構６８を着脱可能に取り付けると共に、水準器６５からの水平レベルに関するデータを演算部６１に送信する送信手段６９と、自動調整機構６８を駆動する駆動部７０とを備え、演算部６１は水準器６５からの水平レベルに関するデータに基き自動調整機構６８を駆動する信号を駆動部７０に出力するのが好ましく、この場合、距離測定部Ｃを自動調整機構６８に対して着脱式とすることで、距離測定部Ｃのサイズが大きくならず、携帯性が向上し、そのうえ、距離測定部Ｃの設置面６４が傾いていても、自動で距離測定部Ｃの水平度を調整できるようになる。
【００３１】
また上記水準器６５が設置される距離測定部Ｃに、水準器６５の水平レベルを検出して距離測定部Ｃが水平に維持されるように自動で調整するための自動調整機構６８を具備しているのが好ましく、この場合、レーザー測距装置Ａ全体の水平性が自動的に得られるので、レーザー測距装置Ａの設置場所の傾斜状態に関係なく、正確な測距処理が行なえるようになる。
【００３２】
また上記演算部６１は、上記２つの検出部６，６の光ビームＬＢの交わる角度θである回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータとを保存する機能を有するのが好ましく、この場合、角度データと各角度θにおいて測距した各測定値とを演算部６１に保存して、保存されたデータから測定対象面の３次元形状を復元することが可能となり、加えて測距後に保存したデータを他の情報機器で処理することが可能となる。
【００３３】
また上記２つの検出部６，６の光ビームＬＢの交わる角度θである回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータを保存するための外部記憶媒体７１を具備しているのが好ましく、この場合、外部記憶媒体７１に保存機構を用いて上記組み合わせたデータを保存することによって、データを記録媒体にて携帯できるようになり、通信不可能な環境においても、データ処理を行なえるようになる。
【００３４】
また上記２つの検出部６，６の光ビームＬＢの交わる角度θである回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータを外部の情報機器７２と通信するための機能を具備しているのが好ましく、この場合、距離測定部Ｃに設けた通信機構からデータベース等の外部の情報機器７２にデータを送信することによって、記憶データ量が増加しても外部の大容量記憶装置等のような情報機器７２にデータを保管でき、多数のデータ保存が可能となる。また、距離測定部Ｃは記録媒体を必要としないため、データ保存時に記録媒体を取り扱う必要もない。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００３６】
図１は単一の匡体４０で構成された本発明に係るレーザー測距装置Ａの概略構成を示しており、複数方向の測定物（図示せず）に向かって照射部４から光ビームＬＢを照射すると共に各々の測定物からの反射光ＬＣを受光部５にて受光する検出部６と、検出部６からのデータに基づいて距離測定処理部７により各々の測定物の距離算出を行なうと共に距離測定処理部７のデータを演算処理して距離算出処理部８により距離算出を行なう演算処理部９とを備え、レーザ光を利用して測定物間の距離を測定できるものである。図２は、複数方向の測定物間の距離を１回の測距操作で測定するアルゴリズムを持つ処理フローを示しており、光ビームＬＢを測定物に照射して、全測定物への光ビームＬＢの照射が完了した後に、測定物からの反射光ＬＣを受光し、全測定物からの受光が完了した後に、演算処理を行ない、各々の測定物までの距離を算出して、測定物間の距離算出する。ここでは、図１に示す照射部４の一面側から複数方向の測定物に向かってＭ本（１本又は複数本）の光ビームＬＢが照射され、Ｍ本の反射光ＬＣが受光部５の一面側に入射される。また照射部４の他面側から複数方向の測定物に向かってＮ本（１本又は複数本）の光ビームＬＢが照射され、Ｎ本の反射光ＬＣが受光部５の他面側に入射される。この受光部５からのデータは、マイクロコンピュータで実現される演算処理部９の距離測定処理部７に入力されて各々の測定物までの距離が測定され、さらに距離算出処理部８で演算処理されて複数箇所の測定物間の距離算出が行なわれる。
【００３７】
しかして、レーザー測距装置Ａでは照射部４より複数方向の測定物に光ビームＬＢを照射し、各々の測定物からの反射光ＬＣを受光して各々の測定物までの距離を測定し演算処理することにより、レーザー測距装置Ａの位置を動かすことなく、測定物間の距離を１回の測距操作で測定することが可能となる。つまり、従来のように複数方向の測定物の一方を基準として測定物間の距離を測定するという手間が省け、経験者や熟練者でなくても１回の測距操作で複数方向の測定物間の距離を短時間で、簡単に且つ高精度で測定できるものとなる。そのうえ、レーザー測距装置Ａは単一の匡体４０で構成されており、従来のように反射器を別途設けたり、装置全体を回転させる必要がないため、本レーザー測距装置Ａは従来と比してコンパクトとなり、持ち運びが容易であるうえに、測定系のシステム全体の小型化を図ることができ、この結果、従来の部屋の寸法測定装置に比べて、小型、安価で高精度なレーザー測距装置Ａを提供することができる。
【００３８】
図３はレーザー測距装置Ａの構成の一例を示している。本例では、検出部６を２個有している。つまり照射部４と受光部５とを各々２個持っている。また演算処理部９は、検出部６からのデータに基づいて各々の測定物１，２の距離測定を行なう２個の距離測定処理部７と、当該距離測定処理部７のデータを演算処理して距離算出を行なう１個の距離算出処理部８とを有しており、各距離測定処理部７で測定物１、測定物２までの距離Ｌ１，Ｌ２を測定し、距離算出処理部８で距離算出処理部８のデータに基づいて測定物１と測定物２の間の距離Ｌ（＝Ｌ１＋Ｌ２）を算出するようになっている。図３中の１７ａ，１７ｂ，１７ｃは、反射光ＬＣをセンサ１３に集光する集光レンズである。
【００３９】
図４は図３のレーザー測距装置Ａの使用例を示しており、レーザー測距装置Ａの前後方向に光ビームＬＢを照射し、測定物１，２からの反射光ＬＣを受光して前後方向の各々の測定物１，２までの距離Ｌ１，Ｌ２を測定する。ここでは、図３のように２個の検出部６は同じ構成、機能を有している。一方の検出部６の動作の一例を説明する。例えば、照射部４に設けた半導体レーザーＬＤからの光ビームＬＢは投光レンズ１８からビームスプリッタ１１に入射されると、ビームスプリッタ１１により光ビームＬＢは信号光ＬＳと参照光ＬＲとに分離され、測定物１で反射して戻ってくる反射光ＬＣとビームスプリッタ１１を透過した参照光ＬＲとは互いに干渉してビート信号を発生し、このビート信号が受光部５で受光され、そのビート信号に基づいて測定物１までの距離Ｌ１が測定される。すなわち、２個の受光部５から出力される光電流（ビート信号）は２個の距離測定処理部７にそれぞれ入力されて各々の測定物１，２までの距離測定のデータが作成され、このデータに基づいて距離算出処理部８で測定物１，２までの各々の距離Ｌ１，Ｌ２を加算することにより、前後２箇所の測定物１，２間（壁面間）の距離Ｌが算出されるようになっている。
【００４０】
しかして、２個の検出部６を有することで２箇所の測定物１，２を同時に検出でき、さらに２個の距離測定処理部７を有するので、検出部６からのデータを信号処理で切り換えたりすることなく個別で処理できるものであり、しかも従来のように複数方向の測定物の一方を基準として測定物間の距離を測定する必要がないため、測定物１，２間の距離算出を１回の測距操作で簡単に且つ高精度で算出できるものである。
【００４１】
図５は照射部４に１個の光源１０を設け、１個の光源１０から光ビームＬＢを２方向に分離して照射する場合の一例を示している。他の構成は図３と同様である。本例では、図５に示すように、１個の光源１０による２方向の測距を行なうものであり、照射部４の１個の半導体レーザーＬＤからの光ビームＬＢをビームスプリッタ１１ａとビームスプリッタ１１ｂを用いて分岐することにより、測定物１と測定物２の２方向に照射する構成を持っている。ここでは、１個の光源１０からの光ビームＬＢが投光レンズ１８を介してビームスプリッタ１１ａに導かれる。ビームスプリッタ１１ａに導かれた光は２分され、一方は測定物１（壁面）に向かって照射され、他方はビームスプリッタ１１ｂに向かって放射され、更にビームスプリッタ１１ｂから測定物２（壁面）に向かって放射される。測定物１からの反射光ＬＣは一方の受光部５で受光され、測定物２からの反射光ＬＣは他方の受光部５で受光される。その後の演算処理は図２の処理フローと同様である。しかして、２方向に光ビームＬＢを照射するために、照射部４に光源１０を２個設ける必要がないので、レーザー測距装置Ａの構造を簡易にでき且つ小型化できるものである。
【００４２】
図６は、照射部４に両面発光の半導体レーザーＬＤを１個用いて、２方向の距離を測定する場合の一例を示している。ここでは発光面に対して上下方向の２方向に光ビームＬＢを照射する両面発光の機能を持つ半導体レーザーＬＤの２方向の光ビームＬＢを利用して、測定物１と測定物２の２方向へ光ビームＬＢを照射する構成を有している。他の構成は図３と同様である。両面発光の半導体レーザーＬＤから上下一対の投光レンズ１８を介して上下方向に光ビームＬＢをそれぞれ照射するものであり、上方向に照射した光ビームＬＢは、上方の壁面（測定物２）で反射し、その反射光ＬＣが上向きに配置された一方の受光部５に受光される。一方、下方向に照射した光ビームＬＢは、ビームスプリッタ１１を経由して横方向の壁面（測定物１）に照射し、その反射光ＬＣが横向きに配置された他方の受光部５に受光される。その後の演算処理は図２の処理フローと同様である。なお、両面発光の半導体レーザーＬＤの光ビームＬＢの照射方向は、上下方向に限らず、横方向であってもよい。しかして、両面発光の１個の半導体レーザーＬＤと１個のビームスプリッタ１１とを設けるだけでよいので、前記図５で示したように光ビームＬＢの光路上に２個のビームスプリッタ１１ａ，１１ｂを設ける必要がなく、しかも１個のビームスプリッタ１１で光ビームＬＢを２方向に分離できるので、レーザー測距装置Ａ内部の構造を単純化できるものである。
【００４３】
図７は、他の実施形態であり、受光する反射光を選択して測定物間の距離を測定するアルゴリズムを持つ処理フローの一例を示している。光ビームを測定物に照射して、全測定物への光ビームの照射が完了した後に、一箇所の反射光の光路を除き、他の測定物の反射光の光路を遮断する。この状態で、測定物の反射光を受光して測定物までの距離算出する。受光する反射光を変更（光路を遮断する反射光を変更）して、同じ動作を繰り返す。全測定物からの受光が終了した後に、測定物間の距離算出を行なう。しかして、複数箇所の測定物からの反射光を光路を切り換えることで受光する反射光を選択し、各々の測定物の距離を順次測定して測定物間の距離を算出することによって１回の測距操作で生じる複数箇所の測定物からの反射光を正確に分離して受光でき、測距を高精度で行なうことができる。その具体例を以下の実施形態で説明する。
【００４４】
図８は２つのビームスプリッタ１１ａ，１１ｂにより受光部５で受光する光ビームＬＢを選択できる構成の一例を示している。他の構成は図３と同様であり、異なる点だけを述べる。ここでは、反射光ＬＣの光路上にＶ字状に配置したビームスプリッタ１１ａとビームスプリッタ１１ｂの位置をビームスプリッタ駆動部１９で切り換えることにより、受光部５で検出できる反射光ＬＣを選択できる構造となっている。図９はビームスプリッタ１１による２方向の測距の切り換え処理フローを示している。先ず、図８（ａ）に示すように、光路上にビームスプリッタ１１ａとビームスプリッタ１１ｂを配置しない状態にして、照射部（図示せず）から光ビームＬＢを照射することにより、測定物１からの反射光ＬＣのみを受光部５で直接受光する。その後図８（ｂ）に示すように、ビームスプリッタ駆動部１９により光路上にビームスプリッタ１１ａとビームスプリッタ１１ｂをそれぞれ配置して光ビームＬＢの光路を変更する。この状態で光ビームＬＢを照射することにより、測定物２からの反射光ＬＣのみを受光部５で受光する。その後の演算処理は図２の処理フローと同様である。しかして、反射光ＬＣの光路上に配置した２つのビームスプリッタ１１ａ，１１ｂの位置を切り換えることにより、２箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣを１個の受光部５で順次検出できるようになるので、ビームスプリッタ１１ａが反射光ＬＣの光路上にあるときには測定物１からの反射光ＬＣをすべて遮断することで、ビームスプリッタ１１ａ，１１ｂにより２方向からの反射光ＬＣを順次受光することができ、受光部５を２個持つ必要がない。従って、レーザー測距装置Ａを小型化できるものである。
【００４５】
図１０は光ファイバー１２による光ビームＬＢの受光切り換えの構成の一例を示している。ここでは、測定物１と測定物２からの反射光ＬＣを各々の反射光ＬＣの受光用に配置した光ファイバー１２に取り込み、光ファイバー１２からの反射光ＬＣを順次受光部５の１個のセンサ１３で処理するようになっている。他の構成は図３と同様である。図１１は光ファイバー１２による光ビームＬＢの切り換え処理フローを示しており、測定物１からの反射光ＬＣを一方の光ファイバー１２から取り込み、共通の受光部５のセンサ１３で受光し、測定物２からの反射光ＬＣを他方の光ファイバー１２から取り込み、共通の受光部５のセンサ１３で受光する。その後の演算処理は図２の処理フローと同様である。しかして、２箇所からの測定物１，２からの反射光ＬＣを２本の光ファイバー１２を用いて受光部５の１個のセンサ１３で順次検出するようにしたので、２方向からの反射光ＬＣを受光するために、受光部５を２個持つ必要がないので、レーザー測距装置Ａを小型化できるものである。
【００４６】
図１２は信号処理による距離測定処理部７の切り換え構成の一例を示している。ここでは、レーザー測距装置Ａの処理部内に距離測定処理部７、距離算出処理部８を各々１個有している。距離測定処理部７は測定物１、測定物２の各検出部６からのデータａ，ｂを信号処理で切り換えることで各々の測定物１，２までの距離算出処理を順次行なうものである。他の構成は図３と同様である。図１３は信号処理による距離測定処理部７の切り換え処理フローを示しており、先ず、測定物１の検出部６からデータａを受け取り、距離算出処理部８で測定物１の距離測定を行なう。その後、信号処理によってデータを切り換え、測定物２の検出部６からデータｂを受け取り、距離算出処理部８で測定物２の距離測定を行なう。その後、距離算出処理部８で２方向の測定物１，２間の距離算出を行なう。しかして、演算処理部９は、２個の検出部６からのデータａ，ｂを信号処理で切り換えることにより、１個の距離測定処理部７で２箇所の測定物１，２の各々の距離測定を順次行なうものであるから、２個の距離測定処理を１個の距離測定処理部７で行なうこととなり、処理部の構造を単純化できるものである。
【００４７】
図１４はハーフミラー１４による反射光ＬＣ受光切り換え構成の一例を示している。ここでは、ビームスプリッタ１１ａ、ビームスプリッタ１１ｂを反射光ＬＣの光路上に配置している。ビームスプリッタ１１ａにはハーフミラー１４を用いている。他の構成は図３と同様である。本例では、測定物１からの反射光ＬＣはハーフミラー１４とビームスプリッタ１１ｂにより反射光ＬＣが受光部５に到達するように光路を変更して受光部５で受光する。受光部５では測定物１からの反射光ＬＣ、測定物２からの反射光ＬＣと順次受光する。その後の演算処理は図２の処理フローと同様である。しかして、ハーフミラー１４を光路上に配置することにより、１個の受光部５で２箇所の測定物１，２からの反射を受光できるようにしたので、レーザー測距装置Ａの内部構造を変化させることなく、２箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣを順次受光できるので、内部構造を単純化できるものである。しかも、ハーフミラー１４を光軸上に配置したままで、反射光ＬＣを受光できるので、ハーフミラー１４の移動操作が不要となり、簡便に測定物１，２間の距離を測定することができる。
【００４８】
図１５は測定物１，２からの反射光ＬＣの光路上にシャッター１５ａとシャッター１５ｂとを配置する場合の一例を示している。ここでは、シャッター１５ａとシャッター１５ｂはシャッター駆動部８０により駆動され、測定物１，２からの反射光ＬＣの光路を遮断する。測定物１からの反射光ＬＣを受光時にはシャッター１５ｂを光路上に駆動し、測定物２からの反射光ＬＣを受光時にはシャッター１５ａを光路上に駆動するものである。他の構成は図３と同様である。図１６はシャッター１５による反射光ＬＣ切り換え処理フローを示している。先ず、シャッター１５ｂを測定物２からの反射光ＬＣの光路上に配置し、測定物１からの反射光ＬＣを受光する。シャッター１５ｂを測定物２からの反射光ＬＣの光路上から除き、シャッター１５ａを測定物１からの反射光ＬＣの光路上に配置し、測定物２からの反射光ＬＣを受光する。その後の演算処理は図２の処理フローと同様である。しかして、シャッター１５ａ，１５ｂを反射光ＬＣの光路上に移動自在に配置することにより、２箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣの通過を機械的に切り換えて受光部５で順次受光することができるので、２方向からの反射光ＬＣを受光するものであっても受光部５を２個持つ必要がないので、レーザー測距装置Ａを小型化できるものである。
【００４９】
図１７は、液晶１６による反射切り換え構成の一例を示している。ここでは、測定物１，２からの反射光ＬＣの光路上に、ＰＬＺＴのような光透過率制御機能を有する液晶１６ａ、液晶１６ｂをそれぞれ配置する。ビームスプリッタ１１ａとビームスプリッタ１１ｂを反射光ＬＣの光路上に配置する。液晶１６ａと液晶１６ｂは液晶駆動部８１により通電され、通電時には測定物１，２からの反射光ＬＣの光路を遮断する。測定物１からの反射光ＬＣを受光時には液晶１６ｂを通電し、一方、測定物２からの反射光ＬＣを受光時には液晶１６ａを通電する。他の構成は図３と同様である。図１８はＰＬＺＴ系の液晶１６による反射光ＬＣ切り換え処理フローを示している。先ず液晶１６ｂを通電し、測定物１からの反射光ＬＣを受光した後に液晶１６を通電して、測定物２からの反射光ＬＣを受光する。その後の演算処理は図２の処理フローと同様である。しかして、液晶１６を反射光ＬＣの光路上に配置することにより、２箇所の測定物１，２からの反射光ＬＣの通過を電気的に切り換えて、受光部５で順次受光するようにしたので、２方向からの反射光ＬＣを受光するものであっても受光部５を２個持つ必要がないので、レーザー測距装置Ａを小型化できるものである。
【００５０】
図１９は直交する３方向の測距を行なうためのレーザー測距装置Ａの構成の一例を示し、図２０はその使用例を示している。ここでは、照射部４の１個の半導体レーザーＬＤからの光ビームＬＢをビームスプリッタ１１ａ、ビームスプリッタ１１ｂを用いて分岐することにより、測定物１と測定物２と測定物３の３方向に照射する構成を有している。他の構成は図３と同様である。本例では、照射部４の１個の光源１０からの光ビームＬＢは、ビームスプリッタ１１ａ、ビームスプリッタ１１ｂを経由して測定物１と、測定物１に対して水平に直交する角度θ１に位置する測定物２と、測定物１に対して垂直に直交する角度θ２に位置する測定物３の３方向（天井方向、壁方向、床方向）にそれぞれ照射されて、これらの反射光ＬＣを受光部５ａ、受光部５ｂで受光する。その後の演算処理は図２の処理フローと同様である。しかして、照射部４に１個の光源１０を有し、１個の光源１０からの光ビームＬＢを直交する３方向に分離して照射するようにしたので、レーザー測距装置Ａの位置を動かすことなく、室内の角から壁面間の距離を測定することができ、室内の大きさを高精度でしかも簡便に測定できるものである。
【００５１】
図２１はレーザー測距装置Ａにおいて複数個の検出部６を有する場合において、一方の検出部６の投光角度αを他方の検出部６の投光軸βに対して可変にできるようにした場合の一例を示している。他の構成は図３と同様である。ここでは図２１（ａ）に示すように、投光軸βに対して一方の受光部５全体の角度が可変となっており、受光部５を変動できる構成となっている。なお他例として、図２１（ｂ）に示すように、任意に設定角度を設定できる全反射ミラー（ビームスプリッター１１）を出射光路上に配置することによって投光軸βに対して投光角度αを可変としてもよい。ちなみに検出部６を２個有する場合において、検出部６が固定された光学系であれば、２箇所の測定物１，２の位置が図２１に示すように、投光軸βに対して傾いている場合には測距できなくなるという問題がある。そこで本例のように、検出部６を２個有する場合において、一方の検出部６の投光角度αを投光軸βに対して可変できる構造としたので、レーザー測距装置Ａの位置を動かすことなく、任意の方向の距離を測定できるようになり、熟練や経験がなくても、高精度な測距が可能となる。
【００５２】
図２２は、任意の角度θで挟まれる２地点間（測定物１’，２’間）の距離を測定するレーザー測距装置Ａの構成例を示しており、図２３は任意の角度θで挟まれる２地点間の距離を算出するアルゴリズムを持つ処理フローを示している。先ず、一方向の光ビームＬＢを照射方向Ｐ１に向かって照射し、他方向の光ビームＬＢを照射方向Ｐ２（≠照射方向Ｐ１）に向かって照射し、壁面の２箇所（測定物１’，２’）からの反射光ＬＣを受光した後に、測定物１’，２’までの距離を算出し、測定物１’，２’間の距離を算出する。ここで、２地点間の距離Ｌは以下の式より算出する。図２２において任意の角度をθ、一方向の測距距離をＬｃ１、他方向の測距距離をＬｃ２としたとき、式１を用いて２地点間の距離Ｌを算出する。
【００５３】
【式１】
しかして、２方向の測定物１’，２’に照射される光ビームＬＢは任意の角度θで照射され、各々の測定物１’，２’までの距離を測定することにより、任意の角度θで挟まれる２地点間の距離Ｌを算出するようにしたので、レーザー測距装置Ａを変動させることなく、任意の角度θで挟まれた２地点間の距離Ｌを簡単に且つ高精度で測定できるものである。なお、図２２の例では同一壁面の２箇所を測定物１’，２’としたが、異なる壁面であってもよいのは勿論のことである。
【００５５】
次に、前記図１２の実施形態の応用例を以下説明する。なお以下の図２４〜図４８において照射部４と受光部５とを有する検出部６の基本的構造は前記実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００５６】
先ず図２４〜図２６に示すレーザー測距装置Ａは、測定物１，２に向かって光ビームＬＢを照射する照射部４と測定物１，２からの反射光ＬＣを受光する受光部５とを有する検出部６を独立して２個備え、この独立した２つの検出部６，６を光ビームＬＢの投光軸βが交わる部分を回転軸７３として回転自在に接続して構成される単一の距離測定部Ｃと、上記独立した２つの検出部６，６の投光軸βが交わる角度θを検出する角度検出部６０と、距離測定部Ｃから得られる距離測定データと角度検出部６０から得られる角度データとを演算して２点間の距離Ｌを算出する演算部６１とを具備している場合の一例を示している。ここでは、距離測定部Ｃを構成する２つの検出部６，６の外殻が、各々独立した、扁平箱状に形成され、片面同士を互いに重ね合わせた状態で、各検出部６の基端部が同一の回転軸７３を中心として首振り自在に連結されている。各検出部６の先端部は光ビームＬＢの照射口となっている。また、いずれか一方の検出部６には、角度検出部６０と演算部６１とが内蔵され、この検出部６の外表面には操作部７４、表示部７５等が設けられている。ここで、角度検出部６０は、独立した２つの検出部６，６の投光軸βが交わる角度θを検出するためのものであり、例えばエンコーダを用いて検出部６，６の回転角度を検出するようにしている。また演算部６１は、２つの検出部６，６から得られる距離測定データと角度検出部６０から得られる角度データとを演算して２点間の距離Ｌを算出するためのマイクロコンピューター等で構成されている。
【００５７】
しかして、例えば図２５に示すように独立した２つの検出部６，６を回転軸７３を中心に開いて、測定対象となる２方向の測定物１，２（本例では壁と天井、或いは対向する壁と壁）に光ビームＬＢを各々照射し、各測定物１，２からの反射光ＬＣを受光して各々の測定物１，２までの距離を測定する。このとき、２つの検出部６，６の投光軸βが交わる角度θを角度検出部６０によって検出し、このときの角度データと、２つの検出部６，６によって得られる距離測定データとを演算部６１に入力し、演算部６１によって２点間の距離Ｌを算出する。これにより、１回の測距操作で２方向の測定物１，２間の距離Ｌを短時間で測定できるので、従来のように複数方向の測定物の一方を基準として測定物間の距離を測定するという手間が省け、経験者や熟練者でなくても任意の２点間の距離測定を簡単且つ高精度で行なうことができるものとなる。そのうえ距離測定部Ｃを構成する独立した２つの検出部６，６は回転軸７３を介して一体化されているため、構造を簡略化、コンパクト化でき、持ち運びが容易になるうえに、測定系のシステム全体の小型化を図ることができ、結果として小型で安価、しかも高精度なレーザー測距装置Ａを得ることができる。
【００５８】
なお上記角度検出部６０の他の例として、ボリューム型の角度センサーを用いてもよい。この場合、ボリューム型の角度センサーの電気抵抗の変化を２つの検出部６，６の角度変化の信号として取り出すことによって、角度検出部６０を安価に構成できる。更に他例として角度検出部６０を、図２７に示すように、２つの検出部６，６の角度θを測定する分度器６２と、分度器６２から読み取った角度値を演算部６１に入力する入力装置６３とで構成してもよい。本例では、２つの検出部６，６を開いたときにその角度値を分度器６２から読み取り、その角度値を例えば電卓のように数値を押して入力する入力装置６３を用いて演算部６１に入力する。これにより角度検出部６０の構造を単純化でき、角度検出部６０と演算部６１との間のデータの送受信構造も単純化できるので、角度検出部６０だけでなくレーザー測距装置Ａ全体を安価な構造とすることができる。
【００５９】
ところで、図２４に示すように２つの検出部６，６を回転軸７３の軸方向に重ねて接続した場合、各検出部６からの光ビームの投光軸βが軸方向にずれて照射されることとなり、投光軸βが同一平面上にある場合（図２６）と比較して、検出角度に微妙な誤差が生じることがある。そこで、検出角度誤差を補正するための補正回路を設けて角度検出精度を高めるようにするのが望ましい。
【００６０】
更に他例として図２８（ａ）（ｂ）は水平方向の測距時において、距離測定部Ｃの設置面６４の高さが異なる場合を示している。図２８（ａ）は床に直置きした場合、（ｂ）は水平台１００に載置した場合であり、いずれの場合も、２つの検出部６，６を１８０°開いて一方の検出部６からの光ビームＬＢを一方の壁に照射し、他方の検出部６からの光ビームＬＢを対向する他方の壁に照射する場合、設置面６４に対して投光軸βを平行に保持することで、１つのレーザー測距装置Ａを動かすことなく、任意の角度θを持つ２点間の距離Ｌを同時にしかも正確に測定することが可能となる。この実施形態の応用例を図２９〜図３１に示す。
【００６１】
図２９〜図３１においては、水準器６５を距離測定部Ｃに設置している。図２９は垂直方向の測距を同時に行なう場合を示し、図３０は鈍角の角度θ”を持つ２点間の測距を行なう場合を示し、図３１は鋭角の角度θ’を持つ２点間の測距を行なう場合をそれぞれ示している。ここで、水準器６５は距離測定部Ｃに対して取り付けられる。水準器６５の種類は特に問わない。ちなみに、任意の角度θを持つ２点間の距離Ｌを測距する場合において、距離測定部Ｃが水平でないときは、収集される測距値結果が不正確なものとなる。そこで、水準器６５によって２つの検出部６，６を開いたときの各々の光ビームＬＢの投光軸βが距離測定部Ｃと水平な位置関係にあることを把握できるようになり、ひいては正確に距離測定部Ｃの水平状態を把握できるようになり、設置面６４の水平度に関係なく設置面６４を基準とした２点間の距離Ｌを正確に測定できる結果、正確な測距値を収集することが可能となる。
【００６２】
ここで、図３２、図３３に示す一軸の水準器６５或いは、図３４、図３５に示す２軸の水準器６５ａ，６５ｂを用いるようにしてもよい。先ず水平方向の測距に使用する場合は、図３２、図３３に示す一軸の水準器６５を用いる。ここでは、距離測定部Ｃを構成する２つの検出部６，６がそれぞれ水平方向に向いた場合において、各検出部６の光ビームＬＢの投光軸βが水平である必要があり、このとき水準器６５によって水平度を認識して距離測定部Ｃを確実に水平に保つようにする。つまり距離測定部ＣのＢ方向に対する傾きａ（図３３）を検出して、傾きａ＝０となるように調整することによって、水平方向の２点間の距離Ｌを正確に測定できるようになる。一方、垂直方向の測距に使用する場合は、図３４、図３５に示す２軸の水準器６５ａ，６５ｂを用いる。ここで距離測定部Ｃは図３４（ｂ）のＢ，Ｃで示す２方向に対して水平である必要があり、このとき２軸の水準器６５ａ，６５ｂを用いて２方向の水平度を認識して確実に水平を保つようにする。つまり一方の検出部６の傾きａと、傾きａに対して垂直方向となる傾きｂとをそれぞれ検出して、傾きａ＝０、ｂ＝０となるように調整することによって、垂直方向の距離測定を正確に行なうことができる。
【００６３】
更に他例として、図３６〜図３８に示すように、水準器６５ａ，６５ｂが設置される距離測定部Ｃに対して、水準器６５ａ，６５ｂの水平レベルを目視で検出して距離測定部Ｃが水平に維持されるように手動で調整するための手動調整機構６６を着脱可能に取り付けるようにしてもよい。ここでは、図３６に示すように、距離測定部Ｃの一方の検出部６に対して、二軸方向に向いた２つの水準器６５ａ，６５ｂが設置されている。一方の検出部６の一側面には、図３７に示す押さえ板接触部７７が設けられている。この押さえ板接触部７７は凹凸のない平坦面であり、後述の手動調整機構６６に設けた押さえ板７６が密着できるようになっている。押さえ板接触部７７の反対側の他側面７８は、押さえ板接触部７７と平行に形成されている。
【００６４】
また手動調整機構６６は、図３８に示すように、距離測定部Ｃが嵌め込まれる嵌合孔９０が設けられている上ベース部９１と、床などに載置される下ベース部９２と、上ベース部９１と下ベース部９２の四隅を互いに接続する４つの調整ネジ６７とからなる。先ず、距離測定部Ｃを手動調整機構６６の上ベース部９１の嵌合孔９０に固定するにあたっては、距離測定部Ｃを嵌合孔９０に嵌め込み、嵌合孔９０に配置した押さえ板７６を一方の検出部６の一側面に設けられた押さえ板接触部７７に当て、外部から押さえネジ９３を締め付けることで、一方の検出部６の両側面に設けた押さえ板接触部７７が押さえ板７６と嵌合孔９０の片側内面７８との間で締め付けられ、結果、距離測定部Ｃが上ベース部９１に対して固定されるようになっている。その後、二軸方向に向いた水準器６５ａ，６５ｂの水平レベルを目視しながら、手動調整機構６６の四隅にある調整ネジ６７を回して、下ベース部９２に対して上ベース部９１の四隅を上下移動させることで上ベース部９１の水平度を出すことができ、結果として距離測定部Ｃの水平度を手動で調整できるようになる。
【００６５】
しかして、距離測定部Ｃの設置面６４が傾いていても、レーザー測距装置Ａの設置場所の傾斜状態に関係なく、手動で距離測定部Ｃを水平に保つことができ、レーザー測距装置Ａの水平状態を基準とした正確な測距処理が行なえるようになる。また距離測定部Ｃが手動調整機構６６に対して着脱式なので、距離測定部Ｃのサイズが大きくならず、結果として手動調整機構６６のサイズが大きくならず、携帯性が向上する。
【００６６】
更に他例として図３９に示すように、水準器６５ａ，６５ｂが設置される距離測定部Ｃに、水準器６５ａ，６５ｂの水平レベルを目視で検出して距離測定部Ｃが水平に維持されるように手動で調整するための調整ネジ６７を具備したものであってもよい。ここでは、図３９に示すように、距離測定部Ｃの一方の検出部６に対して、二軸方向に向いた２つの水準器６５ａ，６５ｂが設置されている。また、一方の検出部６の下面にはベース板９４が配置され、ベース板９４の四隅が４つの調整ネジ６７を用いて該一方の検出部６の下面の四隅に接続されている。そして、二軸方向に向いた水準器６５ａ，６５ｂの水平レベルを目視しながら、検出部６の下方に取り付けられた４つの調整ネジ６７を回して、ベース板９４に対して検出部６の四隅を上下移動させて水準器６５ａ，６５ｂを水平にすることによって、距離測定部Ｃの水平度を手動で出すことができるようになる。しかして、レーザー測距装置Ａの設置場所の傾斜状態に関係なく、手動で距離測定部Ｃを水平に保つことができ、正確な測距処理が行なえるようになると共に、調整ネジ６７によって簡易に水平度を維持できるようになる。
【００６７】
更に他例として図４０、図４１に示すように、水準器６５ａ，６５ｂが設置される距離測定部Ｃに対して、水準器６５ａ，６５ｂの水平レベルを検出して距離測定部Ｃが水平に維持されるように自動で調整するための自動調整機構６８を着脱可能に取り付けると共に、水準器６５ａ，６５ｂからの水平レベルに関するデータを演算部６１に送信する送信手段６９と、自動調整機構６８を駆動する駆動部７０とを備え、演算部６１は水準器６５ａ，６５ｂからの水平レベルに関するデータに基き自動調整機構６８を駆動する信号を駆動部７０に出力する構造であってもよい。ここでは、水準器６５ａ，６５ｂは、気泡水準センサーからなる。この気泡水準センサーは、傾くことで気泡により電流が遮断されて流れないものであり、傾きに応じた電流量を出力する構造となっている。一方、自動調整機構６８は、図４０、図４１に示すように、距離測定部Ｃが嵌め込まれる嵌合孔９０が設けられている上ベース部９１と、床などの設置面に載置される下ベース部９２と、上ベース部９１と下ベース部９２の四隅を互いに接続する４つの駆動軸９５〜９８とを備えている。上ベース部９１に対する距離測定部Ｃの固定方法は前記図３７、図３８の実施形態と同様であり、対応する部分には同一符号を付しておく。本例では、各駆動軸９５〜９８は検出部６に内蔵されている４つのモータ８２によって個別に駆動される。そして、水準器６５ａ，６５ｂを構成する２つの気泡水準センサーからの傾きに応じた電流量は演算部６１に入力される。なおコネクタ接続部８３の一端は図４１に示す上ベース部９１に設けたコネクタ挿入部８４に挿入されてモータ８２の駆動部７０側に接続され、コネクタ接続部８３の他端は一方の検出部６に設けたコネクタ挿入部８５に挿入されて演算部６１側に接続されている。演算部６１は２つの水準器６５ａ，６５ｂからの傾きを表わすデータに基いたモータ駆動量を表わす信号をコネクタ接続部８３を介して駆動部７０に送信する。駆動部７０では、送信された信号に基いてモータ８２を駆動して駆動軸９５〜９８を回転駆動させて、下ベース部９２に対して上ベース部９１の四隅を上下移動させて２つの水準器６５ａ，６５ｂを自動的に水平に保つようにする。このとき、左右方向に向いた一方の水準器６５ａからのデータを基にして左右２つの駆動軸９５〜９８をそれぞれ駆動し、前後方向に向いた他方の水準器６５ｂからのデータを基にして前後２つの駆動軸９５〜９８をそれぞれ駆動することによって、水平度を調整することができ、結果、距離測定部Ｃの水平度を自動で調整できるようになる。しかして、距離測定部Ｃは着脱式なので距離測定部Ｃのサイズが大きくならないものであり、しかも設置面が傾いていても、自動で距離測定部Ｃを水平に調整できるようになる。つまり、自動的に水平状態を維持することができるので、水平維持のためのマニュアル的な調整が不要であり、効率的に測距作業を行なうことができる。
【００６８】
更に他例として図４２〜図４５に示すように、水準器６５ａ，６５ｂが設置される距離測定部Ｃに、水準器６５ａ，６５ｂの水平レベルを検出して距離測定部Ｃが水平に維持されるように自動で調整するための自動調整機構６８を一体に設けたものであってもよい。ここで図４２、図４３は調整フローを示し、図４４、図４５は、距離測定部Ｃの一方の検出部６に対して、二軸方向に向いた２つの水準器６５ａ，６５ｂが設置された場合を示している。一方の検出部６の下面にはベース板９４が配置され、ベース板９４の四隅が４つの駆動軸９５〜９８を介して該一方の検出部６の下面の四隅に連結されている。各駆動軸９５〜９８は検出部６に内蔵されている４つのモータ８２によって個別に駆動される。なお、２つの水準器６５ａ，６５ｂについては、前記図４０の実施形態と同様、気泡水準センサーが用いられる。
【００６９】
しかして、図４２、図４３に示すように、水準器６５ａ，６５ｂからの傾き情報が検出されると演算部６１に入力され、演算部６１中に設けた認識・判断部によって距離測定部Ｃが水平レベルにあるか否かが判定される。水平レベルにあると判定されたときは処理を終了するが、水平レベルにないと判定されたときは、水準器６５ａ，６５ｂからの傾き情報より駆動部７０の駆動量（調整量）を算出し、その調整量を駆動部７０に与える。これにより、所定のモータ８２を駆動して駆動軸９５〜９８を回転駆動させて、２つの水準器６５ａ，６５ｂをそれぞれ水平状態にする。このとき、左右方向に向いた一方の水準器６５ａからのデータを基にして左右２つの駆動軸９５〜９８をそれぞれ駆動し、前後方向に向いた他方の水準器６５ｂからのデータを基にして前後２つの駆動軸９５〜９８をそれぞれ駆動することによって、水平度を調整することができ、結果、レーザー測距装置Ａ全体の水平性が自動的に得られるようになる。この結果、レーザー測距装置Ａの設置場所の傾斜状態に関係なく、自動で距離測定部Ｃが常に水平に保たれるため、正確な測距処理が行なえるようになる。さらに自動的に水平状態を維持することができるので、水平維持のためのマニュアル的な調整が不要であり、効率的に測距作業を行なうことができる。
【００７０】
更に他例として、図４６に示すように、演算部６１は、上記２つの検出部６，６の光ビームＬＢの交わる角度である回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータとを保存する機能を有するものが望ましい。測定対象面の両端間が段差状をしている場合において、図４６（ａ）に示すように、一方の検出部６からの光ビームＬＢを測定対象面の一端に動かさないように照射した状態で、他方の検出部６を回転させ、図４６（ｂ）に示すように、他方の検出部６からの光ビームＬＢが測定対象面８６の一端１’から凸状測定対象面８７の他端２’に移動するまで回転角度（θ１→θ２）を広げていく。このとき、角度検出部６０（図２６）によって検出した角度データと、各角度θにおいて測距した各測定値とを演算部６１に保存し、保存されたデータから図４６（ｃ）のＤに示す測定対象面の３次元形状を復元することが可能となり、加えて測距後に保存したデータを他の情報機器で処理することが可能となる。
【００７１】
ここで、上記２つの検出部６，６の光ビームＬＢの交わる角度θである回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータを、外部記憶媒体７１に保存するのが望ましい。図４７にその一例を示す。外部記憶媒体７１としては、例えば、ＳＤカード、フロッピー（Ｒ）ディスク等がある。この外部記憶媒体７１に保存機構８８を用いて上記組み合わせたデータを保存することによって、データを記録媒体にて携帯できるようになり、通信不可能な環境においても、データ処理を行なうことができる。
【００７２】
さらに上記２つの検出部６，６の光ビームＬＢの交わる角度θである回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータと外部の情報機器７２とを通信するための通信機構８９を距離測定部Ｃに設けるようにしてもよい。図４８にその一例を示す。本例では、外部の情報機器７２としてデータベースがあり、距離測定部Ｃに設けた通信機構８９からデータベースにデータを送信することによって、記憶データ量が増加しても外部の大容量記憶装置にデータを保管でき、多数のデータ保存が可能となる。また、距離測定部Ｃは記録媒体を必要としないため、データ保存時に記録媒体を取り扱う必要がなく、測距作業性が向上するという利点もある。
【００７３】
【発明の効果】
上述のように請求項１記載の発明に係るレーザー測距装置あっては、複数方向の測定物に向かって光ビームを照射する照射部と各々の測定物からの反射光を受光する受光部とを有する検出部と、検出部からのデータに基づいて複数箇所の測定物の各々の距離測定を行なう距離測定処理部と当該距離測定処理部からのデータを演算処理して測定物間の距離算出を行なう距離算出処理部とを有する演算処理部とを備えたので、経験や熟練を要さずに測定物間の距離を１回の測距操作で簡単に且つ高精度で測定可能となる。つまり、従来のように複数方向の測定物の一方を基準として測定物間の距離を測定する必要がなくなり、従って、レーザー測距装置の位置を変動させることなく、経験者や熟練者でなくても１回の測距操作で複数方向の測定物間の距離を簡単に且つ高精度で測定できる。しかも従来のように反射器を別途設けたり、装置全体を回転させる必要がなくなり、測定系のシステム全体の小型化を図ることができる。
【００７４】
また請求項２記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記検出部を２個有すると共に、演算処理部は検出部からのデータに基づいて各々の測定物の距離測定を行なう２個の距離測定処理部と当該距離測定処理部のデータを演算処理して距離算出を行なう１個の距離算出処理部とを有するので、２個の検出部を有することで２箇所の測定物を同時に検出でき、さらに２個の距離測定処理部を有するので、検出部からのデータを信号処理で切り換えたりすることなく個別で処理できるものであり、測定物間の距離算出を１回の測距操作で簡単に且つ高精度で算出できるものである。
【００７５】
また請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の効果に加えて、上記照射部は１個の光源を有し、１個の光源からの光ビームを２方向に分離して２箇所の測定物に向かって照射するので、１個の光源から２方向に光ビームを照射できるので、照射部に光源を２個設ける必要がなく、従って、レーザー測距装置の構造を単純化でき且つ小型化を図ることができる。
【００７６】
また請求項４記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の効果に加えて、上記照射部は、２方向に光ビームを照射する両面発光の半導体レーザーを有するので、１個の半導体レーザーから２方向に光ビームを照射できるので、出射光の光路上にビームスプリッタ等の部材を複数個設ける必要がなくなり、従って、レーザー測距装置の内部構造の単純化及び小型化を図ることができる。
【００７７】
また請求項５記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記反射光の光路上に、１個の受光部で受光する反射光を切り換えるビームスプリッタを配置したので、反射光の光路上に配置したビームスプリッタの位置を切り換えることにより、複数箇所の測定物からの反射光を１個の受光部で順次検出することができる。従って、受光部を２個設ける必要がなくなるので、レーザー測距装置の構造を単純化できると共にシステム全体の小型化を図ることができる。
【００７８】
また請求項６記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記受光部は、複数箇所の測定物からの反射光を複数の光ファイバーを通して順次検出するための１個のセンサを有するので、複数の測定物からの反射光を複数の光ファイバーに各々取り込み、光ファイバーからの反射光を順次受光部の１個のセンサで処理することによって、受光部を２個持つ必要がなくなり、レーザー測距装置の構造の単純化及び小型化を図ることができる。
【００７９】
また請求項７記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記演算処理部は、複数個の検出部からのデータを信号処理で切り換えることにより、１個の距離測定処理部で複数箇所の測定物の各々の距離測定を順次行なうので、距離測定処理を１個の距離測定処理部で行なうことができ、演算処理部の構造を単純化することができる。
【００８０】
また請求項８記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の効果に加えて、上記反射光の光路上にハーフミラーを配置し、当該ハーフミラーにより複数箇所の測定物からの反射光を１個の受光部で受光できるように構成したので、１個の受光部では一方の測定物からの反射光と他方の測定物からの反射光とがハーフミラーを経由して順次受光されることとなり、これによりレーザー測距装置の内部構造を変化させることなく、複数箇所の測定物からの反射光を受光できるので、内部構造の単純化を図ることができる。
【００８１】
また請求項９記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の効果に加えて、上記反射光の光路上にシャッターを配置し、当該シャッターにより複数箇所の測定物からの反射光の通過を機械的に切り換えて受光部で順次受光できるように構成したので、反射光の光路上に配置されるシャッターにより反射光を切り換えて１個の受光部で順次受光でき、従って、２方向からの反射光を受光するために、受光部を２個持つ必要がなく、レーザー測距装置の構造の単純化及び小型化を図ることができる。
【００８２】
また請求項１０記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記反射光の光路上に通電により光透過率が変動する液晶を配置し、当該液晶への通電により複数箇所の測定物からの反射光の通過を電気的に切り換えて受光部で順次受光できるように構成したので、反射光の光路上に配置される液晶への通電により反射光を切り換えて１個の受光部で順次受光でき、従って、２方向からの反射光を受光するために、受光部を２個持つ必要がなく、レーザー測距装置の構造の単純化及び小型化を図ることができる。
【００８３】
また請求項１１記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の効果に加えて、上記照射部は１個の光源と、１個の光源からの光ビームを３方向に分離して３箇所の測定物に向かって照射するビームスプリッタとを有するので、１個の光源からの光ビームをビームスプリッタにより３方向に分離して照射でき、従って、レーザー測距装置の位置を動かすことなく、室内の角から壁面間の距離を測定することにより、室内の大きさを簡単に且つ高精度で測定可能となる。
【００８４】
また請求項１２記載の発明は、請求項２記載の効果に加えて、上記検出部を２個有する場合において、一方の検出部の投光角度を他方の検出部の投光軸に対して可変可能としたので、一方の検出部の投光角度を変えるだけで、レーザー測距装置の位置を動かすことなく任意の方向の距離測定が可能となる。
【００８５】
また請求項１３記載の発明に係るレーザー測距方法にあっては、複数方向の測定物に向かって光ビームを照射すると共に各々の測定物からの反射光を受光して各々の測定物の距離を算出して複数箇所の測定物間の距離を演算処理するので、請求項１と同様、経験や熟練を要さずに測定物間の距離を１回の測距作業だけで簡単に且つ高精度に測定できるものである。
【００８６】
また請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の効果に加えて、複数箇所の測定物からの反射光の光路を切り換えることで受光する反射光を選択し、各々の測定物の距離を順次測定して測定物間の距離を算出するので、１回の測距操作で生じる複数箇所の測定物からの反射光を正確に分離して受光でき、測距作業を高精度で行なうことができる。
【００８７】
また請求項１５記載の発明は、請求項１３記載の効果に加えて、２方向の測定物に照射される光ビームは任意の角度で照射され、各々の測定物の距離を測定することにより任意の角度で挟まれる２地点間の距離を算出するので、任意の角度で挟まれた２地点間の距離を簡単且つ高精度で測距できるものである。
【００８８】
また請求項１６記載の発明は、測定物に向かって光ビームを照射する照射部と測定物からの反射光を受光する受光部とを有する検出部を独立して２個備え、この独立した２つの検出部を光ビームの投光軸が交わる部分を回転軸として回転自在に接続して構成される単一の距離測定部と、上記独立した２つの検出部の投光軸が交わる角度を検出する角度検出部と、距離測定部から得られる距離測定データと角度検出部から得られる角度データとを演算して２点間の距離を算出する演算部とを具備しているので、独立した２つの検出部を回転軸を中心に開いて、測定対象となる２方向の測定物に光ビームを各々照射し、各測定物からの反射光を受光して各々の測定物までの距離を測定する際に、２つの検出部の投光軸が交わる角度を角度検出部によって検出でき、このときの角度データと、２つの検出部によって得られる距離測定データとを演算部に入力し、演算部によって２点間の距離を算出することによって、１回の測距操作で２方向の測定物間の距離を短時間で測定できる。従って、従来のように複数方向の測定物の一方を基準として測定物間の距離を測定するという手間が省け、経験者や熟練者でなくても任意の２点間の距離測定を簡単且つ高精度で行なうことができると共に、距離測定部を構成する独立した２つの検出部は回転軸を介して一体化されているため、構造を簡略化、コンパクト化でき、持ち運びが容易になるうえに、測定系のシステム全体の小型化を図ることができ、結果として小型で安価、しかも高精度なレーザー測距装置が得られるものである。
【００８９】
また請求項１７記載の発明は、請求項１６記載の効果に加えて、上記角度検出部は、ボリューム型の角度センサーからなるので、角度検出部を安価に構成できる。
【００９０】
また請求項１８記載の発明は、請求項１６記載の効果に加えて、上記角度検出部は、２つの検出部の角度を測定する分度器と、分度器から読み取った角度値を演算部に入力する入力装置とからなるので、２つの検出部を開いたときにその角度値を分度器から読み取り、その角度値を例えば電卓等のように数値を押して入力する入力装置を用いて演算部に入力することによって角度検出部の構造を単純化でき、角度検出部と演算部との間のデータの送受信構造も単純化できるので、角度検出部だけでなくレーザー測距装置全体を安価な構造とすることができる。
【００９１】
また請求項１９記載の発明は、請求項１６記載の効果に加えて、上記２つの検出部を開いたときの少なくとも一方の光ビームの投光軸が、距離測定部の設置面に対して平行な位置関係にあるので、２つの検出部を１８０°開いた場合の両方向壁の任意の２点間の距離を正確に測定できるものである。
【００９２】
また請求項２０記載の発明は、請求項１９記載の効果に加えて、上記距離測定部の設置面が水平であることを検出する水準器を備えているので、任意の角度を持つ２点間の距離を測距する場合に、水準器によって正確に距離測定部の水平状態を把握することができ、正確な測距値を収集することができる結果、任意の角度を持つ２点間の距離を正確に測距することができる。
【００９３】
また請求項２１記載の発明は、請求項２０記載の効果に加えて、水準器が設置される距離測定部に対して、水準器の水平レベルを目視で検出して距離測定部が水平に維持されるように手動で調整するための手動調整機構を着脱可能に取り付けたので、レーザー測距装置の設置場所の傾斜状態に関係なく、手動調整機構を手動で操作することで距離測定部を水平に保つことができ、レーザー測距装置の水平状態を基準とした正確な測距処理が行なえるようになると共に、距離測定部が手動調整機構に対して着脱可能であるため距離測定部のサイズが大きくならず、結果として手動調整機構のサイズが大きくならず、携帯性が向上するものである。
【００９４】
また請求項２２記載の発明は、請求項２０記載の効果に加えて、水準器が設置される距離測定部に、水準器の水平レベルを目視で検出して距離測定部が水平に維持されるように手動で調整するための調整ネジを具備しているので、レーザー測距装置の設置場所の傾斜状態に関係なく、手動で距離測定部を水平に保つことができ、正確な測距処理が行なえると共に、調整ネジによって簡易に水平度を維持できるようになる。
【００９５】
また請求項２３記載の発明は、請求項２０記載の効果に加えて、水準器が設置される距離測定部に対して、水準器の水平レベルを検出して距離測定部が水平に維持されるように自動で調整するための自動調整機構を着脱可能に取り付けると共に、水準器からの水平レベルに関するデータを演算部に送信する送信手段と、自動調整機構を駆動する駆動部とを備え、演算部は水準器からの水平レベルに関するデータに基き自動調整機構を駆動する信号を駆動部に出力するようにしたので、距離測定部を自動調整機構に対して着脱式とすることで、距離測定部のサイズが大きくならず、携帯性が向上し、そのうえ、距離測定部の設置面が傾いていても、自動で距離測定部の水平度を調整できるので、水平維持のためのマニュアル的な調整が不要であり、効率的に測距作業を行なうことができる。
【００９６】
また請求項２４記載の発明は、請求項２０記載の効果に加えて、水準器が設置される距離測定部に、水準器の水平レベルを検出して距離測定部が水平に維持されるように自動で調整するための自動調整機構を具備しているので、レーザー測距装置全体の水平性が自動的に得られるので、レーザー測距装置の設置場所の傾斜状態に関係なく、正確な測距処理が行なえるようになり、また自動的に水平状態を維持できるので、水平維持のためのマニュアル的な調整が不要であり、効率的に測距作業を行なうことができる。
【００９７】
また請求項２５記載の発明は、請求項１６記載の効果に加えて、上記演算部は、上記２つの検出部の光ビームの交わる角度である回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータとを保存する機能を有するので、角度データと各角度において測距した各測定値とを演算部に保存して、保存されたデータから測定対象面の３次元形状を復元することが可能となり、加えて測距後に保存したデータを他の情報機器で処理することが可能になる。
【００９８】
また請求項２６記載の発明は、請求項２５記載の効果に加えて、上記２つの検出部の光ビームの交わる角度である回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータを保存するための外部記憶媒体を具備しているので、外部記憶媒体に保存機構を用いて上記組み合わせたデータを保存することによって、データを記録媒体にて携帯できるようになり、通信不可能な環境においても、データ処理を行なうことができる。
【００９９】
また請求項２７記載の発明は、請求項２５記載の効果に加えて、上記２つの検出部の光ビームの交わる角度である回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータを外部の情報機器と通信するための機能を具備しているので、距離測定部に設けた通信機構からデータベース等の外部の情報機器にデータを送信することによって、記憶データ量が増加しても外部の大容量記憶装置にデータを保管でき、多数のデータ保存が可能となる。また、距離測定部は記録媒体を必要としないため、データ保存時に記録媒体を取り扱う必要がなく、測距作業性が向上するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す概略構成図である。
【図２】同上の処理フローの説明図である。
【図３】他の実施形態を示す構成図である。
【図４】同上の使用例の説明図である。
【図５】更に他の実施形態を示す構成図である。
【図６】更に他の実施形態を示す構成図である。
【図７】他の実施形態の処理フローの説明図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は更に他の実施形態を示す構成図である。
【図９】同上の処理フローの説明図である。
【図１０】更に他の実施形態を示す構成図である。
【図１１】同上の処理フローの説明図である。
【図１２】更に他の実施形態を示す構成図である。
【図１３】同上の処理フローの説明図である。
【図１４】更に他の実施形態を示す構成図である。
【図１５】更に他の実施形態を示す構成図である。
【図１６】同上の処理フローの説明図である。
【図１７】更に他の実施形態を示す構成図である。
【図１８】同上の処理フローの説明図である。
【図１９】（ａ）（ｂ）は更に他の実施形態を示す構成図である。
【図２０】同上の使用例の説明図である。
【図２１】（ａ）（ｂ）は更に他の実施形態を示す構成図である。
【図２２】更に他の実施形態を示す構成図である。
【図２３】同上の処理フローの説明図である。
【図２４】更に他の実施形態を示し、（ａ）は独立した２つの検出部を閉じた状態の斜視図、（ｂ）は２つの検出部を開いた状態の斜視図である。
【図２５】同上の壁面と天井面との２点間の測距を行なう場合の説明図である。
【図２６】同上の独立した２つの検出部の概略構成図である。
【図２７】同上の角度検出部の一例を示す構成図である。
【図２８】（ａ）（ｂ）は更に他の実施形態における水平方向の測距作業を行なう場合の説明図である。
【図２９】更に他の実施形態における距離測定部に水準器を設置した場合の説明図である。
【図３０】同上の水準器を設置した距離測定部を用いて鈍角の角度を持つ２点間の測距を行なう場合の説明図である。
【図３１】同上の水準器を設置した距離測定部を用いて鋭角の角度を持つ２点間の測距を行なう場合の説明図である。
【図３２】同上の水準器を一軸方向に設置して水平方向の測距作業を行なう場合の説明図である。
【図３３】同上の水準器を一軸方向に設置して水平方向の測距作業を行なう場合の説明図である。
【図３４】同上の水準器を二軸方向に設置して垂直方向の測距作業を行なう場合の説明図である。
【図３５】図３４の水準器を調整する場合の説明図である。
【図３６】（ａ）は更に他の実施形態における水準器が設置される距離測定部に手動調整機構を着脱可能に取り付けた場合の側面図、（ｂ）は平面図である。
【図３７】図３６の距離測定部の側面図である。
【図３８】（ａ）は図３６の手動調整機構の平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３９】（ａ）は更に他の実施形態における水準器が設置される距離測定部に水平レベルを調整する調整ネジを具備した場合の側面図、（ｂ）は平面図である。
【図４０】（ａ）は更に他の実施形態における水準器が設置される距離測定部に、自動調整機構と送信手段と駆動部とを具備した場合の側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は水準器の説明図である。
【図４１】（ａ）は図４０の距離測定部と自動調整機構と送信手段と駆動部とを説明する概略図、（ｂ）は側面図である。
【図４２】更に他の実施形態における距離測定部の水平レベルを調整するフローチャートである。
【図４３】図４２の水準器と認識・判定部と駆動部との機能ブロックの調整フロー図である。
【図４４】（ａ）は図４２の距離測定部の側面図、（ｂ）は水準器の説明図、（ｃ）は距離測定部の一方の検出部に二軸方向に向いた２つの水準器が設置された場合を示す平面図である。
【図４５】図４４の距離測定部内部の構成図である。
【図４６】（ａ）〜（ｃ）は更に他の実施形態における距離測定部の回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータとを保存する機能を演算部に持たせた場合の動作を説明する概略図である。
【図４７】更に他の実施形態を示し、２つの検出部の光ビームの交わる角度である回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータを外部記憶媒体に保存する場合の説明図である。
【図４８】更に他の実施形態を示し、２つの検出部の光ビームの交わる角度である回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータ、外部の情報機器と通信するための機能を距離測定部に設けた場合の説明図である。
【図４９】（ａ）（ｂ）は従来例の説明図である。
【図５０】（ａ）（ｂ）は他の従来例の説明図である。
【符号の説明】
１，２，３ 測定物
４ 照射部
５ 受光部
６ 検出部
７ 距離測定処理部
８ 距離算出処理部
９ 演算処理部
１０ 光源
１１ ビームスプリッタ
１２ 光ファイバー
１３ センサ
１４ ハーフミラー
１５ シャッター
１６ 液晶
６０ 角度検出部
６１ 演算部
６２ 分度器
６３ 入力装置
６４ 設置面
６５ 水準器
６６ 手動調整機構
６７ 調整ネジ
６８ 自動調整機構
６９ 送信手段
７０ 駆動部
７１ 外部記録媒体
７２ 外部の情報装置
７３ 回転軸
Ａ レーザー測距装置
Ｃ 距離測定部
Ｌ ２点間の距離
ＬＢ 光ビーム
ＬＣ 反射光
ＬＤ 半導体レーザー
α 投光角度
β 投光軸
θ 角度
Claims (27)
- 複数方向の測定物に向かって光ビームを照射する照射部と各々の測定物からの反射光を受光する受光部とを有する検出部と、検出部からのデータに基づいて複数箇所の測定物の各々の距離測定を行なう距離測定処理部と当該距離測定処理部からのデータを演算処理して測定物間の距離算出を行なう距離算出処理部とを有する演算処理部とを備えていることを特徴とするレーザー測距装置。
- 上記検出部を２個有すると共に、演算処理部は検出部からのデータに基づいて各々の測定物の距離測定を行なう２個の距離測定処理部と当該距離測定処理部のデータを演算処理して距離算出を行なう１個の距離算出処理部とを有することを特徴とする請求項１記載のレーザー測距装置。
- 上記照射部は１個の光源を有し、１個の光源からの光ビームを２方向に分離して２箇所の測定物に向かって照射することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のレーザー測距装置。
- 上記照射部は、２方向に光ビームを照射する両面発光の半導体レーザーを有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のレーザー測距装置。
- 上記反射光の光路上に、１個の受光部で受光する反射光を切り換えるビームスプリッタを配置したことを特徴とする請求項１記載のレーザー測距装置。
- 上記受光部は、複数箇所の測定物からの反射光を複数の光ファイバーを通して順次検出するための１個のセンサを有することを特徴とする請求項１記載のレーザー測距装置。
- 上記演算処理部は、複数個の検出部からのデータを信号処理で切り換えることにより、１個の距離測定処理部で複数箇所の測定物の各々の距離測定を順次行なうことを特徴とする請求項１記載のレーザー測距装置。
- 上記反射光の光路上にハーフミラーを配置し、当該ハーフミラーにより複数箇所の測定物からの反射光を１個の受光部で受光できるように構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のレーザー測距装置。
- 上記反射光の光路上にシャッターを配置し、当該シャッターにより複数箇所の測定物からの反射光の通過を機械的に切り換えて受光部で順次受光できるように構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のレーザー測距装置。
- 上記反射光の光路上に通電により光透過率が変動する液晶を配置し、当該液晶への通電により複数箇所の測定物からの反射光の通過を電気的に切り換えて受光部で順次受光できるように構成したことを特徴とする請求項１記載のレーザー測距装置。
- 上記照射部は１個の光源と、１個の光源からの光ビームを３方向に分離して３箇所の測定物に向かって照射するビームスプリッタとを有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のレーザー測距装置。
- 上記検出部を２個有する場合において、一方の検出部の投光角度を他方の検出部の投光軸に対して可変可能としたことを特徴とする請求項２記載のレーザー測距装置。
- 複数方向の測定物に向かって光ビームを照射すると共に各々の測定物からの反射光を受光して各々の測定物の距離を算出して複数箇所の測定物間の距離を演算処理することを特徴とするレーザー測距方法。
- 複数箇所の測定物からの反射光の光路を切り換えることで受光する反射光を選択し、各々の測定物の距離を順次測定して測定物間の距離を算出することを特徴とする請求項１３記載のレーザー測距方法。
- ２方向の測定物に照射される光ビームは任意の角度で照射され、各々の測定物の距離を測定することにより、任意の角度で挟まれる２地点間の距離を算出することを特徴とする請求項１３記載のレーザー測距方法。
- 測定物に向かって光ビームを照射する照射部と測定物からの反射光を受光する受光部とを有する検出部を独立して２個備え、この独立した２つの検出部を光ビームの投光軸が交わる部分を回転軸として回転自在に接続して構成される単一の距離測定部と、上記独立した２つの検出部の投光軸が交わる角度を検出する角度検出部と、距離測定部から得られる距離測定データと角度検出部から得られる角度データとを演算して２点間の距離を算出する演算部とを具備していることを特徴とするレーザー測距装置。
- 上記角度検出部は、ボリューム型の角度センサーからなることを特徴とする請求項１６記載のレーザー測距装置。
- 上記角度検出部は、２つの検出部の角度を測定する分度器と、分度器から読み取った角度値を演算部に入力する入力装置とからなることを特徴とする請求項１６記載のレーザー測距装置。
- 上記２つの検出部を開いたときの少なくとも一方の光ビームの投光軸が、距離測定部の設置面に対して平行な位置関係にあることを特徴とする請求項１６記載のレーザー測距装置。
- 上記距離測定部の設置面が水平であることを検出するための水準器を具備していることを特徴とする請求項１９記載のレーザー測距装置。
- 上記水準器が設置される距離測定部に対して、水準器の水平レベルを目視で検出して距離測定部が水平に維持されるように手動で調整するための手動調整機構を着脱可能に取り付けたことを特徴とする請求項２０記載のレーザー測距装置。
- 上記水準器が設置される距離測定部は、水準器の水平レベルを目視で検出して距離測定部が水平に維持されるように手動で調整するための調整ネジを具備していることを特徴とする請求項２０記載のレーザー測距装置。
- 上記水準器が設置される距離測定部に対して、水準器の水平レベルを検出して距離測定部が水平に維持されるように自動で調整するための自動調整機構を着脱可能に取り付けると共に、水準器からの水平レベルに関するデータを演算部に送信する送信手段と、自動調整機構を駆動する駆動部とを備え、演算部は水準器からの水平レベルに関するデータに基き自動調整機構を駆動する信号を駆動部に出力することを特徴とする請求項２０記載のレーザー測距装置。
- 上記水準器が設置される距離測定部は、水準器の水平レベルを検出して距離測定部が水平に維持されるように自動で調整するための自動調整機構を具備していることを特徴とする請求項２０記載のレーザー測距装置。
- 上記演算部は、上記２つの検出部の光ビームの交わる角度である回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータとを保存する機能を具備していることを特徴とする請求項１６記載のレーザー測距装置。
- 上記２つの検出部の光ビームの交わる角度である回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータを保存するための外部記憶媒体を具備していることを特徴とする請求項２５記載のレーザー測距装置。
- 上記２つの検出部の光ビームの交わる角度である回転角度とその回転角度において測距した測定値とを組み合わせたデータを外部の情報機器と通信するための機能を具備していることを特徴とする請求項２５記載のレーザー測距装置。
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