JP2603556B2 - 工事用測量機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、工事測量等において、鉛直面上の各新設点
や直角方向の各新設点、あるいは水平面上の各新設点を
求めることができる工事用の測量機械に関する。

［従来の技術］ 工事に先立ち、工事の基準となる新設点を求める工事
測量においては、種々の角度を設定する測量があり得る
が、中でも直角を設定する測量がほとんどを占めること
は、建物や建造物の大多数が直角によって構成されるこ
とからも容易に理解できる。

そこで従来の、直角を設定するための測量例を第７図
で説明すると、既設点A,Bに対して直角な方向に新設点
Ｃを設ける場合、 既設点Ｂ上にセオドライトＤを据え付ける。

セオドライトＤで既設点Ａを視準する。

セオドライトＤを90゜旋回させる。

測量技術者Ｅが、セオドライトＤで視準する点を手振
りで指示する。

測量技術者Ｅの指示に従い、制定作業員Ｆは新設点Ｃ
をマークする。

といった手順により測量が行われていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記したように、従来の測量機械を用いて、従来の測
量法により工事測量を行った場合には、 セオドライトＤで目標を視準したり、セオドライトＤ
を旋回させたりするための測量技術者Ｅが不可欠であ
る。

そしてこれらの作業は、技術と熟練度を必要とする。

新設点Ｃのマーク作業は、測量技術者Ｅの指示に従
い、設定作業員Ｆが間接的に行うので、時間がかかり、
不確実になりやすい。

といった問題点があった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の工事用測量機械は、レーザー光源；このレー
ザー光源からのレーザービームを平行光束とするコリメ
ータレンズ；このコリメータレンズで平行光束とされた
光路上に配置されたビームスプリッタ；このビームスプ
リッタで分割された分割ビームを、水平方向の平面的に
見て互いに直角をなす一対の分割ビームにする光路設定
手段；及びこの水平方向の一対の分割ビームを、それぞ
れの分割ビーム光軸に直交する一対の互いに直交する鉛
直面内で回転させる一対の光束回転手段；を備え、この
鉛直面内で回転する一対の分割ビームの交差位置（交差
線）を鉛直方向の基準位置（基準線）としたことを特徴
としている。

本発明の工事用測量機械は、レーザービームをさらに
分割するビームスプリッタ；この第三の分割ビームを、
鉛直方向に向ける光路設定手段；及びこの鉛直方向の第
三の分割ビームを、該第三の分割ビーム光軸に直交する
水平面内で回転させる第三の光束回転手段；を備えるこ
とが好ましい。

［作用］ そして本発明による工事用測量機械を用いて、直角を
設定するための測量例を第６図で説明すると、 本発明による工事用測量機械Ｓを、該機械Ｓの近傍に
位置するレーザービームL1,L2の交点Ｂ′を既設点Ｂ上
に一致させるように裾え付ける。

一方の回転照射レーザービームL1を既設点Ａに一致さ
せる。

設定作業員Ｆは、前記レーザービームL1に直交する他
方のレーザービームL2が照射する点を直接マークする。

といった手順になり、 前記した従来の測量例と比較して、 測量技術者Ｅが不要であり、確実に１名の省力化が可
能である。

セオドライトＤを旋回させたり、目標を視準したりす
る技術や熟練度が不要ある。

新設点Ｃのマーク作業は、レーザービームL2が照射す
る点を直接マークすればよいので、短時間ででき正確で
ある。

といった作用効果がある一方、前記の測量機械におい
て、さらにビームスプリッターを付加させることによ
り、さらにもう一つのレーザービームを分岐して設ける
と共に、該レーザービームを水平面上に回転照射するこ
とにより、水準儀の作用を付加した工事用測量機械を提
供する作用がある。

［実施例］ 以下、図示する実施例に基づいで本発明の構成を詳細
に説明する。

第１図乃至第３図に示す本発明の実施例において、５
は底板で、第６図の機械Ｓを三脚Ｔに取り付けるための
ジョイント部材であり、三脚Ｔへの取付ネジ部５′を備
えている。４は底板５に対して高さ調整自在に３個所に
設置した整準ねじで、機体１を水平な状態に設置する、
いわゆる整準を行うための装置である。そして、後述す
るコンペンセーター７を備えていない場合は、機体１に
備えた感度の高い気泡管（図示省略）を目安に正確な整
準を行うのに用いられるが、コンペンセーター７を備え
ている場合は、機体１の傾きに対して、放射光学系から
射出するレーザービームを鉛直に維持する機能を有する
から、大まかな整準を行うのに用いられる。機体１と一
般的に構成される鉛直軸１′は、レーザービームL1（あ
るいはL2）を既設点へ向けるための回転軸で、軸受台３
に支承されており、図示はされていないが、従前より知
られている微動装置（例えば、実開昭63−137815号公報
記載の装置）を併設しておくことが望ましい。６は光源
で、機械を小型に構成するにはレーザーダイオードを用
いることが望ましいが、原理的にはHeNeガスレーザーを
用いることも可能である。８はコリメータレンズで、光
源６から発光するレーザー光を略平行光にして放射する
ためのもので、この機械に用いられる光源６とコンペン
セーター７に応じて、レンズ構成（レンズの種類・枚数
・配置）が決定される。コリメータレンズ８から射出し
たレーザービームは、半透過反射鏡11により略半分の光
量が反射鏡12へ向けて反射され、反射された該レーザー
ビームは、さらに反射鏡12により２面反射部材13へ向け
て反射されるように構成してある。なお、前記半透過反
射鏡11は半透過プリズムに置き換えることも可能であ
る。また、前記反射鏡12の構成（形状・枚数等）や反射
態様（反射方向・反射回数等）は、様々に定めることが
できるが、これらは、前記コンペンセーターの有無、お
よび配備するコンペンセーターの補正作用に合わせて決
定される。そして、２面反射部材13はモーター15により
回転し、２面反射部材13から射出するレーザービームL1
は、鉛直面V1上を回転照射するように構成してある。

一方、前記半透過反射鏡11を透過した。略半分の光量
のレーザービームは、２面反射部材28により２面反射部
材23へ向けられ、該レーザービームは、モーター25によ
る２面反射部材23の回転により、L2として鉛直面V2上を
回転照射するように構成してある。反射鏡12から２面反
射部材13に至る分割ビーム光路と、２面反射部材28から
２面反射部材23に至る分割ビーム光路とは、高さ位置が
異なるが、水平方向に向いており、かつ平面的に見て互
いに直交している。

なお、２面反射部材28は、プリズムまたは反射鏡で構
成され、その構成（形状・個数等）や反射態様（反射方
向・反射回数等）も種々考え得るが、これらは前記同
様、前記コンペンセーターの有無、および配備するコン
ペンセーターの補正作用に合わせて決定されるものであ
る。

そして、このとき、２面反射部材23の回転軸は、前記
２面反射部材13の回転軸に対し、水平方向において90゜
位置を変えて配置してあり、その結果、二つのレーザー
ビームL1,L2が回転照射する鉛直面V1とV2は、互いに直
交した鉛直面を形成する。

第４図の実施例は、前記とは別の実施例を示したもの
であり、上記実施例に対し、水平面Ｈ上を回転照射する
レーザービームL3を付加したものである。

すなわち、第４図の実施例においては、先の実施例の
半透過反射鏡11を、略2/3の光量を透過する半透過反射
鏡11′に変え、先の実施例の２面反射部材28は、略1/2
の光量を透過する半透過反射鏡21と反射鏡22に変更した
構成にしたものである。

そして、半透過反射鏡21を透過した全光量の略1/3の
光量のレーザービームは、モーター35による２面反射部
材33の回転により、L3として水平面Ｈ上を回転照射する
ように構成してある。半透過反射鏡21から２面反射部材
33に至る第三の分割ビーム光路は、鉛直方向を向いてい
る。

ここで、半透過反射鏡21は前記と同様、半透過プリズ
ムに置き換えることも可能である。

なお、上記実施例において、回転する２面反射部材1
3,23および33は、いずれもモーターと直結的に描かれて
いるが、プーリーまたは歯車等を用いた動力伝達機構に
より回転させるように構成することは当然あり得ること
である。

また、モーター15,25および35を１乃至２個のモータ
ーに集約し、プーリーまたは歯車等により、２面反射部
材13,23および33を連動回転させるように構成すること
も常識的に採り得る手段である。

なお、上記２面反射部材13,23、33及びモーター15、2
5、35は、それぞれ本発明に係る回転照射装置を構成す
るものであり、第６図において、設定作業員Ｆが携帯す
るリモート・コントローラーにより制御信号を発信し、
該制御信号を機体Ｓ側で受信して、レーザービームの回
転速度を停止を含めて調節したり、電源スチッチをON・
OFFする構成にし、遠隔操作可能な構成にすることもで
きる。

そして、９は、光源６およびモーター15,25,35等を駆
動させる電子回路であり、10は、電子回路９および光源
6,モーター15,25,35等を駆動させる電源であり、16、2
6、36は回転照射装置のレーザービーム放射窓であり、1
4,24,34は２面反射部材支持枠であり、17,27,37はモー
ター支持枠てある。

第５図は、さらに他の実施例を示す図で、コリメータ
レンズ８から射出するレーザービームを水平方向に位置
させることにより、第１図および第２図の実施例に対
し、２面反射部材28を省略したものである。

すなわち、コリメータレンズ８から射出したレーザー
ビームは、半透過反射鏡11により略半分の光量が２面反
射部材13へ向けて水平に反射されて、モーター15により
回転する２面反射部材13から射出するレーザービームL1
が、鉛直面V1上を回転照射するように構成してある一
方、前記半透過反射鏡11を透過した、略半分の光量のレ
ーザービームは、水平に２面反射部材23へ向けられ、該
レーザービームは、モーター25による２面反射部材23の
回転により、L2として鉛直面V2上を回転照射するように
構成してある。この実施例では、半透過反射鏡11から２
面反射部材13に至る分割ビーム光路と、半透過反射鏡11
から２面反射部材23に至る分割ビーム光路とは、同じ高
さ位置で水平方向に向いており、かつ平面的に見て互い
に直交している。

上記の第５図の実施例のように、半透過反射鏡11で反
射したレーザービームを直接２面反射部材13へ向けるこ
とによって、第１図の実施例の反射鏡12は省略すること
も可能であり、また、前記半透過反射鏡11を透過したレ
ーザービームを回転する２面反射部材23へ直接入射させ
ることにより、先の実施例の２面反射部材28を省略する
ことができる。

また前記と同様、第４図の実施例において、半透過反
射鏡21で反射したレーザービームを直接２面反射部材23
へ向けることによって、反射鏡22は省略することも可能
である。

上記の構成からなる実施例において、本発明測量機械
の使用態様を、第６図に示す測量態様図に基づいて説明
すると、既設点A,Bに対して直角な方向に新設点Ｃを設
定する場合、まず、本発明による工事用測量機械Ｓを三
脚Ｔ上に取り付け、レーザービームL1とL2の交点（交
線、鉛直方向の基準位置（基準線）Ｂ′が既設点Ｂの鉛
直線上に位置するように設定する。このとき既設点Ｂに
対する交点Ｂ′の位置は、振り下げＰまたは機械Ｓに装
備された求心望遠鏡（公知のもので図示省略）によって
確認される。次にレーザービームL1を既設点Ａに一致さ
せるが、このとき、レーザービームが可視光であれば目
視で一致を確認するが、不可視光の場合はディテクター
で一致を確認する。そして、レーザービームL2が照射指
示する点をマークすれば、既設点A,Bに対して直角な新
設点Ｃが定まる。なお、この場合も、レーザービームが
不可視光の場合はディテクターで新設点Ｃを定める。

また、第４図の実施例の水平面Ｈ上で回転照射するレ
ーザービームL3を照射する構成の場合には、既設点Ａと
同一高さの新設点ＣをレーザービームL3の照射指示する
高さから直ちに求めることができる。

［効果］ 以上の構成からなる本発明による工事用測量機械によ
れば、次のような効果がある。

従来のセオドライトＤを用いる測量法においては、測
量技術者Ｅによる望遠鏡の伏仰と合焦操作が余分に必要
であるのに対して、レーザービームL1を既設点Ａに一致
させる際において、レーザービームL1は鉛直面上を回転
照射しているので、既設点の遠近、高低にかかわりなく
容易に一致させることができる。

機械Ｓを一旦設置してしまえば、機械をいっさい操作
することなく新設点を求めることができ、測量技術者Ｅ
を必要としないので、確実に１名の省力化ができる。

従来のゼオライトＤを用いる測量法においては、各新
設点ごとに測量技術者Ｅによる望遠鏡の伏仰と合焦操
作、および新設点の指示が余分に必要であるのに対し
て、レーザービームL2は鉛直面上を回転照射しているの
で、機械Ｓを操作することなしに、遠近、高低にかかわ
りなく、何点でも新設点を求めることができる。

本発明に係る測量機械は、直角の設定のみならず、レ
ーザービームL1またはL2を利用して、鉛直面の設定にも
利用でき、また、レーザービームL1とL2の交点を求める
ことにより、鉛直線の設定にも利用できる。

また、コンペンセーターを放射光学系内に設けた構成
を有するものにおいては、機体の傾きにかかわりなく回
転照射するレーザービームのを常に鉛直に保つことがで
きる。

またさらに、レーザービームを水平面上に回転照射す
る回転照射装置を設けた構成を有するものにおいては、
水平面の設定にも利用でき、水準儀の代わりとしても使
用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明機械の一実施例を示す概略縦断面図。 第２図は第１図に対し紙面に直角なＹ−Ｙ断面を示す概
略縦断面図。 第３図は第１図に示す実施例の平面図。 第４図は本発明機械の他の実施例を示す概略縦断面図。 第５図は本発明機械のさらに他の実施例を示す概略横断
面図。 第６図は本発明による工事用測量機械を用いた測量態様
図。 第７図は従来の測量方法を示す態様図。 ［符号の説明］ A,B:既設点 Ｂ′：交点 C:新設点 D:セオドライト E:測量技術者 F:設定作業員 H:水平面 L1,L2,L3:レーザービーム P:振り下げ S:機械 T:三脚 V1,V2:鉛直面 1:機体 １′：鉛直軸 2:軸止ナット 3:軸受台 4:整準ねじ 5:底板 ５′：取付ねじ部 6:光源 7:コンペンセーター 8:コリメータレンズ 9:電子回路 10:電源 11,11′,21:半透過反射鏡 12,22:反射鏡 13,23,28,33:2面反射部材 14,24,34:2面反射部材支持枠 15,25,35:モーター 16,26,36:放射窓 17,27,37:モーター支持枠

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ光源； このレーザー光源からのレーザービームを平行光束とす
   るコリメータレンズ； このコリメータレンズで平行光束とされた光路上に配置
   されたビームスプリッタ； このビームスプリッタで分割された分割ビームを、水平
   方向の平面的に見て互いに直角をなす一対の分割ビーム
   にする光路設定手段；及び この水平方向の一対の分割ビームを、それぞれの分割ビ
   ーム光軸に直交する一対の互いに直交する鉛直面内で回
   転させる一対の光束回転手段； を備え、 この鉛直面内で回転する一対の分割ビームの交差位置が
   鉛直方向の基準位置となることを特徴とする工事用測量
   機械。
2. 【請求項２】請求項１において、さらに、 上記レーザー光源からのレーザービームをさらに分割す
   るビームスプリッタ； この第三の分割ビームを、鉛直方向に向ける光路設定手
   段；及び この鉛直方向の第三の分割ビームを、該第三の分割ビー
   ム光軸に直交する水平面内で回転させる第三の光束回転
   手段； を備えたことを特徴とする工事用測量機械。