JP2660900B2 - ビーム受光器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工事測量などにおい
て、方向や水平位など工事の基準を設定するための装置
に関し、特に、測量機器（ビーム発光器）から照射され
るレーザービーム等の光線（以下、ビームと呼ぶ）を受
光して被測定物上に工事基準となる受光マークを記録す
るビーム受光器に関する。

【０００２】

【従来の技術】工事に先立ち、その基準となる方向、水
平位などの基準点を設定する工事測量においては、近
年、その作業効率や設定精度を向上するべくレーザービ
ームなどの特殊な光線を利用した測量機器が使用されて
いる。

【０００３】図８はレーザービーム測量システムを用い
た水平位測量例を示した図である。このシステムは、主
に、レーザービームＬを地面Ｇ（或いは床面）と平行に
放射するビーム発光器（レーザープレーナー）１と、レ
ーザービームＬを受光するビーム受光器２とによって構
成されている。その使用方法としては、まず三脚３など
によって地上の所定高さにビーム発光器１を固定した
後、これを作動させ、地面Ｇに対して水平にレーザービ
ームＬを照射させる。

【０００４】一方、受光器２側においては、作業者（図
示せず）が受光器２の表示部２ａに表示された指示方向
（例えば矢印の表示）に従って受光器２本体を被測定物
４上（又はその近傍）で上下動させ、受光器２に設けら
れた基準位置とレーザービームＬの中心が一致した時、
受光器２を被測定物４上に固定し筆記具Ｐを用いて被測
定物４上に受光マークＭを記入している。なお、このよ
うなレーザービームＬを用いた測量システムに関連し
て、受光器本体にマーキング機構を組み込み、レーザー
ビーム照合を確認した作業者がボタンを操作することに
より被測定物に受光マークを記入できるようにしたビー
ム受光器も既に知られている（実開平３−９３７２０号
公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、受光器
内に設定された基準位置をレーザービームの中心に正確
に一致させるためには、作業者は、受光器の表示部を注
意深く観察しながら受光器本体を微調節移動しなければ
ならず、その操作には熟練を必要とする。また更に、レ
ーザービーム・基準位置の一致後においても、作業者は
この状態を保持したまま筆記具等を用いて受光マークを
被測定物に記録しなければならず、これら一連の作業が
スムーズに行われにくいような作業環境下（高所や狭い
所など）では、正確な受光マークの記入が困難な場合も
ある。本発明は以上の問題点を解決するものであって、
作業者に熟練を要することなく、また作業環境に制約さ
れることなく被測定物に対して正確な受光マーク（基準
点）を記録することを可能にした受光器を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るビーム受光
器は、ビーム発光器から照射されたビームを受光するビ
ーム受光器であって、ビームを受光して、受光器内に予
め設定された基準位置にビームが照射された時、光位置
検出信号を出力する光位置検出手段と、インクジェット
式プリンタ装置とを備え、光位置検出信号に同期してイ
ンクジェット式プリンタ装置の駆動回路を自動的に駆動
することにより被測定物上の所定位置にインクを噴射さ
せ受光マークを記録することを特徴としている。

【０００７】

【０００８】

【作用】ビーム受光器内に設けられた基準位置とビーム
発光器からのビームとが一致した時、受光器の光位置検
出手段は特定の光位置検出信号を出力する。マーキング
手段はこの光位置検出信号に基づいて受光マークを被測
定物に記録する。

【０００９】

【実施例】以下図示実施例により本発明を説明する。図
１は本発明の一実施例であるレーザービーム受光器（以
下、受光器と略す）の外観斜視図であり、図２はその部
分的縦断面図である。これらの図１、２において、受光
器本体１０には、この受光器の作動をオンオフする電源
スイッチ等の各種操作キー１１、地面や被測定物に対す
る受光器本体１０の傾きを確認するための気泡管１２が
設けられている。

【００１０】操作キー１１の近傍には、ビーム発光器
（図示しないが、図８に示す従来装置と同じ構成を有す
る）から照射されるレーザービームを受光する受光窓１
３が設けられる。この受光窓１３には、受光器内に設定
された基準位置Ｂを境界として上下方向に２分割された
光検出素子（フォトダイオード）１４が組み込まれてお
り、各光検出素子１４はレーザービームの入射面積に応
じた大きさの光電変換信号（アナログ信号）を出力す
る。なお、上述した光検出素子１４の分割形態は、例え
ば水準位などの一次元方向の工事基準検出に対して適用
されるものであって、二次元方向の工事基準を検出する
ような場合には、受光窓１３は上下左右４分割されるこ
とになる。

【００１１】壁面などの被測定物４（図３）に対向する
受光器裏面側には、被測定物４の所定位置に受光マーク
を記録するためのプリンタ装置１５が一体的に設けられ
る。このプリンタ装置１５は、図２に示すように、カー
トリッジ式インクホルダ１６と、インクホルダ１６から
供給されるインクを溜めるインク室１７と、インク室１
７の他端に設けられ基準位置Ｂと同じ高さに位置決めさ
れたジェットノズル１８とを備えており、更にジェット
ノズル１８の反対側には圧電素子１９が設けられる。こ
の圧電素子１９は、電圧印加されることにより膨張して
インク室１７内のインク圧力を急激に上昇させ、これに
よりジェットノズル１８を介して被測定物４に対してイ
ンク滴ｉを噴射するものであって、圧電素子１９への電
圧制御は受光器本体１０内部に組み込まれたマイコン２
０によって制御される。

【００１２】図３にマイコン２０を含む本受光器の回路
構成を示す。上下に二分割された各光検出素子１４、１
４’からは光電変換信号ｓ１、ｓ２が出力される。すな
わち光電変換信号ｓ１は上方に位置する光検出素子１４
から出力され、光電変換信号ｓ２は下方に位置する光検
出素子１４’から出力される。これらの光電変換信号ｓ
１、ｓ２は、マイコン２０を構成する光位置検出回路２
１にそれぞれ入力される。光位置検出回路２１では、以
上のようにして入力された光電変換信号ｓ１、ｓ２の大
きさを比較する処理が行われ、その大小関係に対応した
光位置検出信号ＳがＣＰＵ２２に出力される。

【００１３】各光検出素子１４、１４’はレーザービー
ムの入射面積に応じた大きさの光電変換信号ｓ１、ｓ２
を出力するため、光位置検出回路２１で出力される光位
置検出信号Ｓは、本実施例のような水平位測量の場合、
レーザービームの中心に対して光検出素子１４、１４’
の分割境界（即ち、基準位置Ｂ）が高い位置にあるか、
低い位置にあるか、或いはレーザービームの中心が分割
境界に一致するかの３種類の信号となる。なお、本実施
例では上述した光検出素子１４と光位置検出回路２１が
光位置検出手段を構成する。

【００１４】ＣＰＵ２２はこのようにして入力された光
位置検出信号Ｓの種類を判別し、レーザービームの中心
と受光器内基準位置Ｂが一致したことを示す信号が入力
された時、プリンタ駆動回路２３に対してプリンタ駆動
信号Ｄを出力する。プリンタ駆動回路２３は、プリンタ
駆動信号Ｄに基づいてプリンタ装置１５の圧電素子１９
に対し所定の電圧を印加するものであって、これにより
インク室１７のインク圧は急上昇し被測定物４に対して
インク滴ｉが噴射される。従って、本実施例ではプリン
タ駆動回路２３とプリンタ装置１５とがマーキング手段
を構成する。

【００１５】このように本実施例によれば、受光器内基
準位置Ｂとレーザービームの中心が一致した時に限り、
受光器１０は自動的に被測定物４の所定位置に対してイ
ンク滴ｉを噴射するように構成したため、作業者は、レ
ーザービームに対する受光器本体１０の相対的位置関係
を逐一確認することなく、受光器本体１０をおおよその
ビーム照射域の周囲で上下動させるだけで、容易に被測
定物４に受光マークを記録することが可能となる。ま
た、この自動的インク噴射に伴い、受光器近傍で作業者
が相対位置関係をモニタリングする必要がなく、従っ
て、補助具などを使用することで作業者から離れた所で
の受光器操作が可能となり、例えば高所や狭い所など、
作業者による受光器取り扱いが困難な作業環境下におい
ても容易かつ正確に被測定物に基準点を記録することが
できる。なお、本実施例では、マーキング手段としてイ
ンクジェット方式のプリンタ装置１５を装備しているた
め、その他のマーキング手段と比較して被測定物４の材
料や面粗度に影響されないという利点もある。

【００１６】図４は本発明の第２実施例によるビーム受
光器１０の外観斜視図を示している。なお、以下説明す
る本発明の各実施例に関し、第１実施例と同様なる構成
要素は同一番号を付し、その説明は省略する。第１実施
例による受光器は、その本体にプリンタ装置を一体的に
組み込んだものであったのに対し、第２実施例では、プ
リンタ装置１５は受光器本体１０に対して止めネジ２４
により着脱自在に設けられる。

【００１７】これは、図５に示す工事測量のように、レ
ーザービームＬを受光する受光器１０の位置から一定の
距離ｄを隔てて工事基準をマーキングするような場合を
想定したものであり、この場合、受光器本体１０とプリ
ンタ装置１５はそれぞれ連結具２５に固定され、受光器
本体１０側の基準位置Ｂとプリンタ装置１５側のインク
ジェット位置は距離ｄを隔てて配置される。なお、受光
器本体１０とプリンタ装置１５は、ケ−ブル２６を介し
て電気的に接続されており、レーザービームＬの中心と
基準位置Ｂが一致した時点で直ちにプリンタ装置１５か
ら被測定物４に対して受光マークＭが記録される。

【００１８】上述した各実施例における受光器１０は、
３種類の光位置検出信号Ｓの内、受光器内基準位置Ｂと
レーザービームの中心が一致したとき出力される特定な
光位置検出信号に基づいてプリンタ装置１５を駆動する
ものであるが、この変形例として、従来のビーム受光器
同様、基準位置Ｂとレーザービームの相対位置関係を示
す表示部を備えるようにしても良い。図６は、レーザー
ビームに対して受光器が高い位置にあるか否かの位置関
係を示す液晶表示部２７をその受光器前面に備える、本
発明の第３実施例としてのビーム受光器１０の外観斜視
図であり、図７はこのビーム受光器１０の回路ブロック
図である。

【００１９】本実施例による受光器１０の回路は、図３
に示す構成要素に加え、表示器駆動回路２８と表示部２
７が加えられ、ＣＰＵ２１が、プリンタ駆動信号Ｄを出
力する他に、光位置検出回路２１から出力された光位置
信号Ｓの種類に応じて表示部駆動回路２８を駆動する信
号Ｅを出力し、表示部駆動回路２８はこの駆動信号Ｅに
より表示部２７に対し、基準位置Ｂとレーザービームの
一致に向かって受光器本体１０を上方に移動させるべき
か、或いは下方に移動させるべきかの指針を表示する信
号を出力する。なお、この第３実施例に関しても、その
変形例としてプリンタ装置１５を受光器１５本体から着
脱可能としても良い。

【００２０】以上、本発明を一次元方向の基準点記録の
ための各ビーム受光器に例をとり説明してきたが、本発
明によるビーム受光器は、これら実施例に限定されるも
のではなく、二次元方向の基準点記録を目的とするもの
でも良い。またマーキング手段に関しても、図示したイ
ンクジェット方式のプリンタ装置１５に限定されるもの
ではなく、例えばインクリボンによる転写等いかなる印
字方式でも良い。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、何等人為
的判断や操作に頼ることなく工事基準が記録できるた
め、作業者の熟練度に拘わらず常に正確かつバラツキの
少ない工事測量が可能となる。また人為的判断の省略に
より、受光器本体を作業者から離して遠隔操作でき、制
約された環境下でも正確、かつ迅速なマーキングが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るビーム受光器の外観
斜視図である。

【図２】図１の部分的断面図である。

【図３】図１のビーム受光器の回路構成を示すブロック
図である。

【図４】本発明の第２実施例に係るビーム受光器の外観
斜視図である。

【図５】図４の受光器の一使用例を示した図である。

【図６】本発明の第３実施例に係るビーム受光器の外観
斜視図である。

【図７】図６のビーム受光器の回路構成を示すブロック
図である。

【図８】従来のビーム発光器及び受光器を使用する水平
位測量例を示した図である。

【符号の説明】

４ 被測定物 １０ ビーム受光器 １４ 光検出素子 １５ プリンタ装置 ２０ マイコン ２１ 光位置検出回路 ２２ ＣＰＵ ２３ プリンタ駆動回路 ２７ 表示部 ２８ 表示部駆動回路 Ｂ 基準位置 Ｌ レーザービーム Ｍ 受光マーク Ｓ 光位置検出信号

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビーム発光器から照射されたビームを受
   光するビーム受光器であって、前記ビームを受光して、
   受光器内に予め設定された基準位置に前記ビームが照射
   された時、光位置検出信号を出力する光位置検出手段
   と、インクジェット式プリンタ装置とを備え、前記光位
   置検出信号に同期して前記インクジェット式プリンタ装
   置の駆動回路を自動的に駆動することにより被測定物上
   の所定位置にインクを噴射させ受光マークを記録するこ
   とを特徴とするビーム受光器。