JP3138443B2 - レーザ照射装置 - Google Patents
レーザ照射装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、往復レーザ走査システ
ムを有するレーザ回転照射装置、さらに詳しくは、レー
ザ光束を対象物に投射し、該レーザ光束の投射位置を基
準として使用する墨出し用レーザ回転機器や回転照射型
レーザ機器であって往復レーザ走査システムを包含する
ものに関する。
ムを有するレーザ回転照射装置、さらに詳しくは、レー
ザ光束を対象物に投射し、該レーザ光束の投射位置を基
準として使用する墨出し用レーザ回転機器や回転照射型
レーザ機器であって往復レーザ走査システムを包含する
ものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、回転照射型レーザ機器は、特開昭
６２ー９５４１９号公報や特開昭６３ー１７９２０８号
公報等に開示されている。これらの機器においては、レ
ーザ光源として、He-Ne ガスレーザやレーザダイオード
等が使用されている。
６２ー９５４１９号公報や特開昭６３ー１７９２０８号
公報等に開示されている。これらの機器においては、レ
ーザ光源として、He-Ne ガスレーザやレーザダイオード
等が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】従来のHe-Ne ガスレ
ーザを使用した回転照射型レーザ機器においては、該機
器本体から対象物までの距離が長い場合には、対象物に
到達するHe-Ne ガスレーザのエネルギが減少して視認す
ることが困難になって、墨出し作業を効率よく行うこと
ができないという問題があった。
ーザを使用した回転照射型レーザ機器においては、該機
器本体から対象物までの距離が長い場合には、対象物に
到達するHe-Ne ガスレーザのエネルギが減少して視認す
ることが困難になって、墨出し作業を効率よく行うこと
ができないという問題があった。
【０００４】また、レーザダイオードを使用した回転照
射型レーザ機器においては、投射されるレーザが赤外光
であり、対象物に赤外光センサーを配置しなければなら
ないという問題があった。一方、最近He-Ne ガスレーザ
の波長に近い可視波長のレーザを発振するレーザダイオ
ードが出現したが、該機器本体から対象物までの距離が
長い場合には、対象物に到達するレーザ光束のエネルギ
が減少して視認することが困難になって、墨出し作業を
効率よく行うことができないという問題は依然として残
っている。
射型レーザ機器においては、投射されるレーザが赤外光
であり、対象物に赤外光センサーを配置しなければなら
ないという問題があった。一方、最近He-Ne ガスレーザ
の波長に近い可視波長のレーザを発振するレーザダイオ
ードが出現したが、該機器本体から対象物までの距離が
長い場合には、対象物に到達するレーザ光束のエネルギ
が減少して視認することが困難になって、墨出し作業を
効率よく行うことができないという問題は依然として残
っている。
【０００５】
【発明の目的】本発明は従来の回転照射型レーザ機器の
上記問題に鑑みてなされたものであって、対象物上にお
けるレーザ光束の実効的エネルギーを高めて、その視認
を容易にした往復レーザ走査システムを有するレーザ回
転照射装置を提供することを目的とする。
上記問題に鑑みてなされたものであって、対象物上にお
けるレーザ光束の実効的エネルギーを高めて、その視認
を容易にした往復レーザ走査システムを有するレーザ回
転照射装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【発明の構成】本発明は、レーザ光束を発する発光部
と、レーザ光束を照射するレーザ光束照射手段と、走査
方向にレーザ光束を照射するように前記レーザ光束照射
手段を回動する回動手段と、少なくとも２つの反射ゾー
ンを有する反射物体からの戻り光束を検出する戻り光束
検出手段と、前記反射ゾーンによる前記受光手段からの
パルス信号を受けてレーザ光束の走査を反転させて前記
反射物体上に停止させるように前記走査手段の回転を制
御する制御手段とを備えたことを特徴とするレーザ照射
装置である。
と、レーザ光束を照射するレーザ光束照射手段と、走査
方向にレーザ光束を照射するように前記レーザ光束照射
手段を回動する回動手段と、少なくとも２つの反射ゾー
ンを有する反射物体からの戻り光束を検出する戻り光束
検出手段と、前記反射ゾーンによる前記受光手段からの
パルス信号を受けてレーザ光束の走査を反転させて前記
反射物体上に停止させるように前記走査手段の回転を制
御する制御手段とを備えたことを特徴とするレーザ照射
装置である。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例の往復レーザ走査シス
テムを備えたレーザ光束回転装置を図に基づいて説明す
る。往復レーザ走査システムの光学系を備えたレーザ光
束回転装置は、図１に示すように、ＬＤ発光部２から放
射されるレーザ光束の光軸Ｏ上に、コリメータレンズ４
と、傾斜角補正系６と、反射鏡８と、ビームエキスパン
ダ９と、光軸Ｏが通過する孔７を有する孔開きミラー８
と、ビーム回転系１０とを配置してなる。往復レーザ走
査システムの光学系は、傾斜角補正系６を含むことなく
構成することも可能である。
テムを備えたレーザ光束回転装置を図に基づいて説明す
る。往復レーザ走査システムの光学系を備えたレーザ光
束回転装置は、図１に示すように、ＬＤ発光部２から放
射されるレーザ光束の光軸Ｏ上に、コリメータレンズ４
と、傾斜角補正系６と、反射鏡８と、ビームエキスパン
ダ９と、光軸Ｏが通過する孔７を有する孔開きミラー８
と、ビーム回転系１０とを配置してなる。往復レーザ走
査システムの光学系は、傾斜角補正系６を含むことなく
構成することも可能である。
【０００８】傾斜角補正系６は、本体（図示せず）の傾
斜にかかわらずレーザ光源２から放射されるレーザ光束
を常に鉛直に持つように反射する光学系の１部であっ
て、封入ガラス２０と、液体裏面の反射面２２を有する
オイルバス２４と、封入ガラス２６と、一対のプリズム
部材３０、３２からなり光軸Ｏを偏光させる光軸調整系
３４およびビームエキスパンダ９は、異なった焦点距離
を有する一対のレンズ３６、３８を所定間隔をおいて配
置するこによって構成され、レーザ光束の幅を拡張す
る。
斜にかかわらずレーザ光源２から放射されるレーザ光束
を常に鉛直に持つように反射する光学系の１部であっ
て、封入ガラス２０と、液体裏面の反射面２２を有する
オイルバス２４と、封入ガラス２６と、一対のプリズム
部材３０、３２からなり光軸Ｏを偏光させる光軸調整系
３４およびビームエキスパンダ９は、異なった焦点距離
を有する一対のレンズ３６、３８を所定間隔をおいて配
置するこによって構成され、レーザ光束の幅を拡張す
る。
【０００９】ビーム回転系１０は、垂直上向きに入射し
たレーザ光束を水平面内で回転走査するように反射する
光学系であって、回転支持台４０にペンタプリズム４２
を配置してなる。回転支持台４０の中間部には、回転支
持台４０の回転方向を検出するためのエンコーダ４４が
取付けられている。回転支持台４０の下部には、歯車４
６が取付けられ、回転支持台４０の回転駆動源となるモ
ータ４８の出力歯車５０が歯車４６に噛み合っている。
モータ４８の回転駆動は制御系１００によって制御さ
れ、制御系１００はエンコーダ４４及び後述のレーザ光
束検出系８０の光電変換素子８６に接続されいる。
たレーザ光束を水平面内で回転走査するように反射する
光学系であって、回転支持台４０にペンタプリズム４２
を配置してなる。回転支持台４０の中間部には、回転支
持台４０の回転方向を検出するためのエンコーダ４４が
取付けられている。回転支持台４０の下部には、歯車４
６が取付けられ、回転支持台４０の回転駆動源となるモ
ータ４８の出力歯車５０が歯車４６に噛み合っている。
モータ４８の回転駆動は制御系１００によって制御さ
れ、制御系１００はエンコーダ４４及び後述のレーザ光
束検出系８０の光電変換素子８６に接続されいる。
【００１０】被測定物すなわち対象物に配置されてレー
ザ光束を反射する反射手段６０は、図２に示すように、
垂直に延びた２つの反射ゾーン６２、６４を間隔をおい
て配置した第１反射部材６６か、または図３に示すよう
に、垂直に延びた２つの垂直反射ゾーン６２、６４を間
隔をおいて配置し、さらにこれらの下部に別パターン反
射ゾーン６７を設けた第２反射部材６８である。反射ゾ
ーン６２、６４及び反射ゾーン６７は、図４に示すよう
に、裏面に複数のコーナキュウブ７０を設けるか、ある
いは、図５に示すように、複数の球反射体７２を配置し
てなる。
ザ光束を反射する反射手段６０は、図２に示すように、
垂直に延びた２つの反射ゾーン６２、６４を間隔をおい
て配置した第１反射部材６６か、または図３に示すよう
に、垂直に延びた２つの垂直反射ゾーン６２、６４を間
隔をおいて配置し、さらにこれらの下部に別パターン反
射ゾーン６７を設けた第２反射部材６８である。反射ゾ
ーン６２、６４及び反射ゾーン６７は、図４に示すよう
に、裏面に複数のコーナキュウブ７０を設けるか、ある
いは、図５に示すように、複数の球反射体７２を配置し
てなる。
【００１１】レーザ光束検出系８０は、孔開きミラー８
の反射光軸00上に、コンデンサーレンズ８２と、ピンホ
ール板８４と、光電変換素子８６とを適当な間隔をおい
て配置してなる。往復レーザ走査システムの電気系は、
図６に示すように、発振器１０２と、発振器１０２の出
力が入力するＬＤ駆動回路１０４と、ＬＤ駆動回路１０
４の出力が入力するＬＤ発光部１０６とを有する。電気
系はさらに、反射手段６０から反射されたレーザ光束を
受光する光電変換素子８６と、モータ４８と、制御系１
００とを有する。エンコーダ４４の出力が制御系１００
に入力する構成もある。
の反射光軸00上に、コンデンサーレンズ８２と、ピンホ
ール板８４と、光電変換素子８６とを適当な間隔をおい
て配置してなる。往復レーザ走査システムの電気系は、
図６に示すように、発振器１０２と、発振器１０２の出
力が入力するＬＤ駆動回路１０４と、ＬＤ駆動回路１０
４の出力が入力するＬＤ発光部１０６とを有する。電気
系はさらに、反射手段６０から反射されたレーザ光束を
受光する光電変換素子８６と、モータ４８と、制御系１
００とを有する。エンコーダ４４の出力が制御系１００
に入力する構成もある。
【００１２】〔第１実施例の制御系〕 第１実施例の制
御系１００は、レーザ光束を２つの反射手段６０の角度
範囲のみを往復走査させることによってレーザ光束の視
認を容易にするための構成である。この制御系１００
は、図６に示すように、光電変換素子８６の出力が接続
され入力信号を増幅する変調信号検出部１１２と、変調
信号検出部１１２の出力が接続されたチャタリング防止
回路部１１４とを有する。
御系１００は、レーザ光束を２つの反射手段６０の角度
範囲のみを往復走査させることによってレーザ光束の視
認を容易にするための構成である。この制御系１００
は、図６に示すように、光電変換素子８６の出力が接続
され入力信号を増幅する変調信号検出部１１２と、変調
信号検出部１１２の出力が接続されたチャタリング防止
回路部１１４とを有する。
【００１３】チャタリング防止回路部１１４の出力は、
波形成形部１１６、ダブルパルス判別部１１８及び正転
／反転信号発生部１２０を介してモータ駆動回路１３４
に接続されている。波形成形部１１６の出力は、遠近判
別部１３０を介してもダブルパルス判別部１１８に接続
されている。ダブルパルス判別部１１８の出力は、サー
チ・スキャン判別部１３２を介してモータ駆動回路１３
４に接続されている。チャタリング防止回路部１１４に
は、遠近判別部１３０及びサーチ・スキャン判別部１３
２の出力が接続されている。
波形成形部１１６、ダブルパルス判別部１１８及び正転
／反転信号発生部１２０を介してモータ駆動回路１３４
に接続されている。波形成形部１１６の出力は、遠近判
別部１３０を介してもダブルパルス判別部１１８に接続
されている。ダブルパルス判別部１１８の出力は、サー
チ・スキャン判別部１３２を介してモータ駆動回路１３
４に接続されている。チャタリング防止回路部１１４に
は、遠近判別部１３０及びサーチ・スキャン判別部１３
２の出力が接続されている。
【００１４】チャタリング防止回路部１１４は、ＲＣフ
ィルター回路の時定数を調節することよってチャタリン
グの発生を防止するためのものであって、図７に示すよ
うに、抵抗Ｒ１、Ｒ２、アナログスイッチＳ１、Ｓ２、
Ｓ３、インバータＩ、コンデンサーＣから構成される。
チャタリング防止回路部１１４は、反射手段６０間を走
査するスキャン時において、本体（図示せず）と対象物
の距離が短い場合は、検出信号が長くチャタリングの時
間も長くなるので、ＲＣフィルター回路の時定数を長く
する。逆に、走査時に本体（図示せず）と対象物の距離
が長い場合は、検出信号が短くチャタリングの時間も短
くなるので、ＲＣフィルター回路の時定数を短くする。
一方、反射手段６０上を走査するサーチ時においては、
レーザ光束が反射手段６０を横切る時間が短く、戻りレ
ーザ光束がチャタリングを発生するおそれが少ないた
め、入力信号がＲＣフィルター回路をバイパスするよう
にアナログスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３を操作する。
ィルター回路の時定数を調節することよってチャタリン
グの発生を防止するためのものであって、図７に示すよ
うに、抵抗Ｒ１、Ｒ２、アナログスイッチＳ１、Ｓ２、
Ｓ３、インバータＩ、コンデンサーＣから構成される。
チャタリング防止回路部１１４は、反射手段６０間を走
査するスキャン時において、本体（図示せず）と対象物
の距離が短い場合は、検出信号が長くチャタリングの時
間も長くなるので、ＲＣフィルター回路の時定数を長く
する。逆に、走査時に本体（図示せず）と対象物の距離
が長い場合は、検出信号が短くチャタリングの時間も短
くなるので、ＲＣフィルター回路の時定数を短くする。
一方、反射手段６０上を走査するサーチ時においては、
レーザ光束が反射手段６０を横切る時間が短く、戻りレ
ーザ光束がチャタリングを発生するおそれが少ないた
め、入力信号がＲＣフィルター回路をバイパスするよう
にアナログスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３を操作する。
【００１５】遠近判別部１３０は、反射手段６０の２つ
の垂直反射ゾーン６２、６４によって発生するダブルパ
ルス信号の間隔によって本体（図示せず）と対象物の距
離を判別し、チャタリング防止回路１１４の時定数を切
り換える。ダブルパルス判別部１１８は、第１のパルス
が入力してから第２のパルスが入力するまでの時間がサ
ーチまたはスキャンにそれぞれ設定された所定時間内に
あれば、反射手段６０であると判別した場合、パルスを
１つ発生し、そのパルス信号を正転／反転信号発生部１
２０及びサーチ・スキャン判別部１３２に出力する。
の垂直反射ゾーン６２、６４によって発生するダブルパ
ルス信号の間隔によって本体（図示せず）と対象物の距
離を判別し、チャタリング防止回路１１４の時定数を切
り換える。ダブルパルス判別部１１８は、第１のパルス
が入力してから第２のパルスが入力するまでの時間がサ
ーチまたはスキャンにそれぞれ設定された所定時間内に
あれば、反射手段６０であると判別した場合、パルスを
１つ発生し、そのパルス信号を正転／反転信号発生部１
２０及びサーチ・スキャン判別部１３２に出力する。
【００１６】サーチ・スキャン判別部１３２は、ダブル
パルス判別部１１８からの出力信号によってサーチであ
るかスキャンであるかを判定し、その結果のパルス信号
をチャタリング防止回路１１４に出力する。正転／反転
信号発生部１２０は、分周回路によって構成され、ダブ
ルパルス判別部１１８から反射手段６０であると判別す
る信号が入力される毎に正転信号と反転信号を切り換え
てモータ駆動回路１３４に出力する。
パルス判別部１１８からの出力信号によってサーチであ
るかスキャンであるかを判定し、その結果のパルス信号
をチャタリング防止回路１１４に出力する。正転／反転
信号発生部１２０は、分周回路によって構成され、ダブ
ルパルス判別部１１８から反射手段６０であると判別す
る信号が入力される毎に正転信号と反転信号を切り換え
てモータ駆動回路１３４に出力する。
【００１７】モータ駆動回路１３４は、正転／反転信号
発生部１１２からの正転信号と反転信号によってモータ
４８の回転方向を制御し、サーチ・スキャン判別部１３
２からのサーチかスキャンかの信号によって回転速度を
制御し、すなわちサーチ時の回転速度をスキャン時の回
転速度よりも速くなるように制御する。 〔第２実施例の制御系〕 第２実施例の制御系２００
は、第１実施例と同じく、レーザ光束を２つの反射手段
６０の角度範囲のみを往復走査させることによってレー
ザ光束の視認を容易にするための構成である。この制御
系２００は、図８に示されるが、第１実施例と同一の構
成については同一の符号を付してその説明を省略する。
チャタリング防止回路１１４の出力は、マイコン２０２
を介してモータ駆動回路１３４に出力される。
発生部１１２からの正転信号と反転信号によってモータ
４８の回転方向を制御し、サーチ・スキャン判別部１３
２からのサーチかスキャンかの信号によって回転速度を
制御し、すなわちサーチ時の回転速度をスキャン時の回
転速度よりも速くなるように制御する。 〔第２実施例の制御系〕 第２実施例の制御系２００
は、第１実施例と同じく、レーザ光束を２つの反射手段
６０の角度範囲のみを往復走査させることによってレー
ザ光束の視認を容易にするための構成である。この制御
系２００は、図８に示されるが、第１実施例と同一の構
成については同一の符号を付してその説明を省略する。
チャタリング防止回路１１４の出力は、マイコン２０２
を介してモータ駆動回路１３４に出力される。
【００１８】マイコン２０２の作動は、図９のフローチ
ャートに示すように、サーチモードに入ると、ビーム回
転系１０のサーチ回転速度を６０rpm とする。次に、ダ
ブルパルス判別ステップにおいて、反射手段６０からの
入力信号がダブルパルスであるか否かを判別する。ダブ
ルパルス判別ステップにおいてダブルパルスであると判
別されると、スキャンモードに切り換え、モータ４８の
回転方向を切り換え、ビーム回転系１０の回転速度をサ
ーチモードよりも遅いスキャンモードの回転速度とす
る。ダブルパルスでないと判別されると、所定時間経過
前ならばダブルパルス判別ステップに戻り、所定時間経
過後ならばサーチモードに戻る。
ャートに示すように、サーチモードに入ると、ビーム回
転系１０のサーチ回転速度を６０rpm とする。次に、ダ
ブルパルス判別ステップにおいて、反射手段６０からの
入力信号がダブルパルスであるか否かを判別する。ダブ
ルパルス判別ステップにおいてダブルパルスであると判
別されると、スキャンモードに切り換え、モータ４８の
回転方向を切り換え、ビーム回転系１０の回転速度をサ
ーチモードよりも遅いスキャンモードの回転速度とす
る。ダブルパルスでないと判別されると、所定時間経過
前ならばダブルパルス判別ステップに戻り、所定時間経
過後ならばサーチモードに戻る。
【００１９】〔第３実施例の制御系〕 第３実施例の制
御系３００は、レーザ光束を２つの反射手段６０上に停
止させることによってレーザ光束の視認を容易にするた
めの構成である。この制御系３００は、図１０に示すよ
うに、変調信号検出部１１２の出力がダブルパルス判別
部１１８及びサーチ・停止モード切換え部３０２を介し
てモータ駆動回路１３４に入力する。サーチ・停止モー
ド切換え部３０２は、ダブルパルス判別部１１８からダ
ブルパルスが入力したことを示す信号が入力されると、
ビーム回転系１０の回転を所定時間停止するためのモー
タ停止信号をモータ駆動回路１３４に出力する。
御系３００は、レーザ光束を２つの反射手段６０上に停
止させることによってレーザ光束の視認を容易にするた
めの構成である。この制御系３００は、図１０に示すよ
うに、変調信号検出部１１２の出力がダブルパルス判別
部１１８及びサーチ・停止モード切換え部３０２を介し
てモータ駆動回路１３４に入力する。サーチ・停止モー
ド切換え部３０２は、ダブルパルス判別部１１８からダ
ブルパルスが入力したことを示す信号が入力されると、
ビーム回転系１０の回転を所定時間停止するためのモー
タ停止信号をモータ駆動回路１３４に出力する。
【００２０】〔第４実施例の制御系〕 第４実施例の制
御系４００は、第３実施例と同じく、レーザ光束を２つ
の反射手段６０上に停止させることによってレーザ光束
の視認を容易にするための構成である。この制御系４０
０は、図１１に示されるが、第１実施例と同一の構成に
ついては同一の符号を付してその説明を省略する。チャ
タリング防止回路１１４の出力は、マイコン４０２を介
してモータ駆動回路１３４に出力される。マイコン４０
２には、エンコーダ４４の出力が入力する。
御系４００は、第３実施例と同じく、レーザ光束を２つ
の反射手段６０上に停止させることによってレーザ光束
の視認を容易にするための構成である。この制御系４０
０は、図１１に示されるが、第１実施例と同一の構成に
ついては同一の符号を付してその説明を省略する。チャ
タリング防止回路１１４の出力は、マイコン４０２を介
してモータ駆動回路１３４に出力される。マイコン４０
２には、エンコーダ４４の出力が入力する。
【００２１】制御系４００のマイコン４０２の作動は、
図１２のフローチャートに示すように、サーチモードに
入ると、ビーム回転系１０の回転速度をサーチ速度６０
rpmとする。次に、ダブルパルス判別ステップにおい
て、反射手段６０からの入力信号のダブルパルスである
か否かを判別する。ダブルパルス判別ステップにおいて
ダブルパルスであると判別されると、エンコーダ４４の
出力からその時のビーム回転系１０の回転方向を記憶す
る。次に、ビーム回転系１０の回転方向を切り換えてサ
ーチモードより遅い回転速度にし、ビーム回転系１０を
低速逆回転をさせて上記記憶された位置まで戻して、所
定時間停止させる。ビーム回転系１０が所定時間停止
後、サーチモードを再開する。ダブルパルス判別ステッ
プにおいて、ダブルパルスでないと判別されると、サー
チモードに戻る。
図１２のフローチャートに示すように、サーチモードに
入ると、ビーム回転系１０の回転速度をサーチ速度６０
rpmとする。次に、ダブルパルス判別ステップにおい
て、反射手段６０からの入力信号のダブルパルスである
か否かを判別する。ダブルパルス判別ステップにおいて
ダブルパルスであると判別されると、エンコーダ４４の
出力からその時のビーム回転系１０の回転方向を記憶す
る。次に、ビーム回転系１０の回転方向を切り換えてサ
ーチモードより遅い回転速度にし、ビーム回転系１０を
低速逆回転をさせて上記記憶された位置まで戻して、所
定時間停止させる。ビーム回転系１０が所定時間停止
後、サーチモードを再開する。ダブルパルス判別ステッ
プにおいて、ダブルパルスでないと判別されると、サー
チモードに戻る。
【００２２】〔第５実施例の制御系〕 第５実施例の制
御系は、第１実施例と同じく、レーザ光束を２つの反射
手段６０の角度範囲のみを往復走査させることによって
レーザ光束の視認を容易にするための構成であるが、２
つの反射手段６０の角度位置を記憶していて、反射手段
６０を取り除いたり戻りレーザ光束が一時的に遮断され
てもレーザ光束の往復走査を一時的に継続する構成であ
る。第５実施例の制御系は、マイコン４０２の作動を除
いて第４実施例と同じである。第５実施例のマイコンの
作動は、第１３に示すように、サーチモードに入ると、
ビーム回転系１０の回転速度をサーチ速度６０rpm とす
る。次に、ダブルパルス判別ステップにおいて、反射手
段６０からの入力信号がダブルパルスであるか否かを判
別する。
御系は、第１実施例と同じく、レーザ光束を２つの反射
手段６０の角度範囲のみを往復走査させることによって
レーザ光束の視認を容易にするための構成であるが、２
つの反射手段６０の角度位置を記憶していて、反射手段
６０を取り除いたり戻りレーザ光束が一時的に遮断され
てもレーザ光束の往復走査を一時的に継続する構成であ
る。第５実施例の制御系は、マイコン４０２の作動を除
いて第４実施例と同じである。第５実施例のマイコンの
作動は、第１３に示すように、サーチモードに入ると、
ビーム回転系１０の回転速度をサーチ速度６０rpm とす
る。次に、ダブルパルス判別ステップにおいて、反射手
段６０からの入力信号がダブルパルスであるか否かを判
別する。
【００２３】ダブルパルス判別ステップにおいてダブル
パルスであると判別されると、正／反判別ステップに進
む。正／反判別ステップにおける何れの判別において
も、エンコーダ４４の出力からその時のビーム回転系１
０の回転位置Ｉ、IIを記憶する。その後、ビーム回転系
１０の回転方向を切り換えて、低速回転のスキャンモー
ドでビーム回転系１０を回転させる。
パルスであると判別されると、正／反判別ステップに進
む。正／反判別ステップにおける何れの判別において
も、エンコーダ４４の出力からその時のビーム回転系１
０の回転位置Ｉ、IIを記憶する。その後、ビーム回転系
１０の回転方向を切り換えて、低速回転のスキャンモー
ドでビーム回転系１０を回転させる。
【００２４】ダブルパルス判別ステップにおいて、反射
手段６０からの入力信号がダブルパルスでないと判別さ
れ、さらに所定時間が経過していると判別されると、ス
キャンホールドモードＩに進む。該所定時間が経過して
いないと判別されると、ダブルパルス判別ステップに戻
る。スキャンホールドモードＩは、スキャンモード中に
最後に記憶した２つの反射手段６０の角度範囲を所定時
間スキャンし続けた後、サーチモードに戻るステップで
ある。すなわち、モード判別ステップにおいてスキャン
モードであると判別されると、エンコーダ４４の出力か
らビーム回転系１０の回転方向及び回転位置を検出す
る。
手段６０からの入力信号がダブルパルスでないと判別さ
れ、さらに所定時間が経過していると判別されると、ス
キャンホールドモードＩに進む。該所定時間が経過して
いないと判別されると、ダブルパルス判別ステップに戻
る。スキャンホールドモードＩは、スキャンモード中に
最後に記憶した２つの反射手段６０の角度範囲を所定時
間スキャンし続けた後、サーチモードに戻るステップで
ある。すなわち、モード判別ステップにおいてスキャン
モードであると判別されると、エンコーダ４４の出力か
らビーム回転系１０の回転方向及び回転位置を検出す
る。
【００２５】次に、正／反判別ステップにおいて、正転
と判別されたならばビーム回転系１０の回転位置を上記
回転位置Ｉと比較し、反転と判別されたならばビーム回
転系１０の回転位置を上記回転位置IIと比較する。これ
らが一致しているならば、スキャンホールドモードＩに
入って所定時間経過したか否かを判別する。該所定時間
が経過していると判別されると、サーチモードに戻り、
所定時間が経過していないと判別されると、正／反回転
方向を切り換えて、エンコーダ４４の出力からビーム回
転系１０の回転方向及び回転位置を検出するステップに
戻る。上記ビーム回転系１０が正転と判別されたならば
回転位置を上記回転位置Ｉと比較し、反転と判別された
ならばビーム回転系１０の回転方向位置を上記回転位置
IIと比較して一致していないならば、エンコーダ４４の
出力からビーム回転系１０の回転方向及び回転位置を検
出するステップに戻る。
と判別されたならばビーム回転系１０の回転位置を上記
回転位置Ｉと比較し、反転と判別されたならばビーム回
転系１０の回転位置を上記回転位置IIと比較する。これ
らが一致しているならば、スキャンホールドモードＩに
入って所定時間経過したか否かを判別する。該所定時間
が経過していると判別されると、サーチモードに戻り、
所定時間が経過していないと判別されると、正／反回転
方向を切り換えて、エンコーダ４４の出力からビーム回
転系１０の回転方向及び回転位置を検出するステップに
戻る。上記ビーム回転系１０が正転と判別されたならば
回転位置を上記回転位置Ｉと比較し、反転と判別された
ならばビーム回転系１０の回転方向位置を上記回転位置
IIと比較して一致していないならば、エンコーダ４４の
出力からビーム回転系１０の回転方向及び回転位置を検
出するステップに戻る。
【００２６】〔第６実施例の制御系〕 第６実施例の制
御系は、第１実施例と同じく、レーザ光束を２つの反射
手段６０の角度範囲のみを往復走査させることによって
レーザ光束の視認を容易にするための構成であるが、ス
キャン中にダブルパルスが検出されなくなったら、サー
チモードへ移り、シングルパルスが検出されたらスキャ
ンホールドモードIIに進む。スキャンホールドモードII
は、２つの反射手段６０の角度位置を記憶していて、ダ
ブルパルスを検出してスキャンモードに進まない限り上
記角度範囲を走査する。ここで、ダブルパルスはスキャ
ンホールドモードIIのフロー中の何処で発生するか不明
であるから、ダブルパルスの検出は割り込み処理で行っ
ている。すなわち、図１４の右下のフローチャートは、
スキャンホールドモードIIにおいて、往復レーザ走査し
ている状態で、モータの回転方向が同じ時間内に２つの
反射手段からの反射光による信号を検出した場合に、ダ
ブル判別結果をＹｅｓとし、それ以外はＮｏと判別し、
この判別結果をスキャンホールドモードIIのダブル判別
結果において実行するという割り込み処理の内容を行
う。第５実施例の制御系は、マイコン４０２の作動を除
いて第４実施例と同じである。第５実施例のマイコンの
作動は、第１４に示すように、サーチモードに入ると、
ビーム回転系１０の回転速度をサーチ速度６０rpm とす
る。次に、ダブルパルス判別ステップにおいて、反射手
段６０からの入力信号がダブルパルスであるか否かを判
別する。
御系は、第１実施例と同じく、レーザ光束を２つの反射
手段６０の角度範囲のみを往復走査させることによって
レーザ光束の視認を容易にするための構成であるが、ス
キャン中にダブルパルスが検出されなくなったら、サー
チモードへ移り、シングルパルスが検出されたらスキャ
ンホールドモードIIに進む。スキャンホールドモードII
は、２つの反射手段６０の角度位置を記憶していて、ダ
ブルパルスを検出してスキャンモードに進まない限り上
記角度範囲を走査する。ここで、ダブルパルスはスキャ
ンホールドモードIIのフロー中の何処で発生するか不明
であるから、ダブルパルスの検出は割り込み処理で行っ
ている。すなわち、図１４の右下のフローチャートは、
スキャンホールドモードIIにおいて、往復レーザ走査し
ている状態で、モータの回転方向が同じ時間内に２つの
反射手段からの反射光による信号を検出した場合に、ダ
ブル判別結果をＹｅｓとし、それ以外はＮｏと判別し、
この判別結果をスキャンホールドモードIIのダブル判別
結果において実行するという割り込み処理の内容を行
う。第５実施例の制御系は、マイコン４０２の作動を除
いて第４実施例と同じである。第５実施例のマイコンの
作動は、第１４に示すように、サーチモードに入ると、
ビーム回転系１０の回転速度をサーチ速度６０rpm とす
る。次に、ダブルパルス判別ステップにおいて、反射手
段６０からの入力信号がダブルパルスであるか否かを判
別する。
【００２７】ダブルパルス判別ステップにおいてダブル
パルスであると判別されると、正／反判別ステップに進
む。正／反判別ステップにおける何れの判別において
も、エンコーダ４４の出力からその時のビーム回転系１
０の回転位置Ｉ、IIを記憶する。その後、ビーム回転系
１０の回転方向を切り換えて、低速回転のスキャンモー
ドでビーム回転系１０を回転させる。
パルスであると判別されると、正／反判別ステップに進
む。正／反判別ステップにおける何れの判別において
も、エンコーダ４４の出力からその時のビーム回転系１
０の回転位置Ｉ、IIを記憶する。その後、ビーム回転系
１０の回転方向を切り換えて、低速回転のスキャンモー
ドでビーム回転系１０を回転させる。
【００２８】次に、パルス判別ステップにおいてパルス
判別を行う。パルス判別ステップにおいてパルスが検出
されず、所定時間が経過していれば、サーチモードに戻
る。また、パルスが検出されず、所定時間が経過してい
なければ、パルス判別ステップへ戻る。パルス判別ステ
ップにおいてシングルパルスが検出されると、スキャン
ホールドモードIIへ進む。パルス判別ステップにおいて
ダブルパルスが検出されると、正／反判別ステップに進
む。
判別を行う。パルス判別ステップにおいてパルスが検出
されず、所定時間が経過していれば、サーチモードに戻
る。また、パルスが検出されず、所定時間が経過してい
なければ、パルス判別ステップへ戻る。パルス判別ステ
ップにおいてシングルパルスが検出されると、スキャン
ホールドモードIIへ進む。パルス判別ステップにおいて
ダブルパルスが検出されると、正／反判別ステップに進
む。
【００２９】スキャンホールドモードIIでは、ダブルパ
ルス判別がなされ、ダブルパルスでないと判別がなされ
ると、エンコーダ４４の出力からビーム回転系１０の回
転方向及び回転位置を検出する。次に、正／反判別ステ
ップにおいて、正転と判別されたならばビーム回転系１
０の回転位置を上記回転位置Ｉと比較し、反転と判別さ
れたならばビーム回転系１０の回転位置を上記回転位置
IIと比較する。これらが一致しているならば、正／反回
転方向を切り換えて、ダブルパルス判別がなされるステ
ップに戻る。
ルス判別がなされ、ダブルパルスでないと判別がなされ
ると、エンコーダ４４の出力からビーム回転系１０の回
転方向及び回転位置を検出する。次に、正／反判別ステ
ップにおいて、正転と判別されたならばビーム回転系１
０の回転位置を上記回転位置Ｉと比較し、反転と判別さ
れたならばビーム回転系１０の回転位置を上記回転位置
IIと比較する。これらが一致しているならば、正／反回
転方向を切り換えて、ダブルパルス判別がなされるステ
ップに戻る。
【００３０】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成される
から、レーザ光束の対象物上の走査速度を遅くしたり、
停止させたり、また往復走査させる等の制御を行うこと
によって、対象物上におけるレーザ光束の実質的エネル
ギーが高くなり、該レーザ光束の視認が容易になるとい
う効果を有する。
から、レーザ光束の対象物上の走査速度を遅くしたり、
停止させたり、また往復走査させる等の制御を行うこと
によって、対象物上におけるレーザ光束の実質的エネル
ギーが高くなり、該レーザ光束の視認が容易になるとい
う効果を有する。
【００３１】本発明の実施態様においては、反射手段が
所定位置に存在しなくなっても一定時間経過するまでレ
ーザ光束の投射を継続させることによって、レーザ光束
の視認に基づく作業を効率的に行うことができる。ま
た、変調されたレーザ光束を使用すること、戻りレーザ
光束の検出系にピンホール絞りを配置すること、あるい
は指向性の高い反射部材を使用することによって雑音の
少ない信号を入射させて、安定した作動を確保すること
ができる。
所定位置に存在しなくなっても一定時間経過するまでレ
ーザ光束の投射を継続させることによって、レーザ光束
の視認に基づく作業を効率的に行うことができる。ま
た、変調されたレーザ光束を使用すること、戻りレーザ
光束の検出系にピンホール絞りを配置すること、あるい
は指向性の高い反射部材を使用することによって雑音の
少ない信号を入射させて、安定した作動を確保すること
ができる。
【００３２】さらに、反射手段に少なくとも２つも反射
部材を包含させることによって、反射手段からの戻り光
と、外部反射物からの反射光を区別し、誤動作を防止す
ることができる。また、レーザ光束投射手段とレーザ光
束検出手段が、部分的に共通の光学系を有すること、さ
らに該共通な光学系に孔開きミラーを配置することによ
って簡素でコンパクトなレーザ回転照射装置を得ること
ができる。
部材を包含させることによって、反射手段からの戻り光
と、外部反射物からの反射光を区別し、誤動作を防止す
ることができる。また、レーザ光束投射手段とレーザ光
束検出手段が、部分的に共通の光学系を有すること、さ
らに該共通な光学系に孔開きミラーを配置することによ
って簡素でコンパクトなレーザ回転照射装置を得ること
ができる。
【図１】本発明の実施例の往復レーザ走査システムを備
えたレーザ光束回転装置の光学図である。
えたレーザ光束回転装置の光学図である。
【図２】本発明の実施例の反射手段の正面図である。
【図３】本発明の実施例の反射手段の正面図である。
【図４】本発明の実施例の反射手段の断面図である。
【図５】本発明の実施例の反射手段の断面図である。
【図６】本発明の実施例の第１実施例の制御系のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図７】本発明の実施例のチャタリング防止回路部の回
路図である。
路図である。
【図８】本発明の実施例の第２実施例の制御系のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図９】本発明の実施例の第２実施例の制御系のマイコ
ンのフローチャート図である。
ンのフローチャート図である。
【図１０】本発明の実施例の第３実施例の制御系のブロ
ック図である。
ック図である。
【図１１】本発明の実施例の第４実施例の制御系のブロ
ック図である。
ック図である。
【図１２】本発明の実施例の第４実施例の制御系のマイ
コンのフローチャート図である。
コンのフローチャート図である。
【図１３】本発明の実施例の第５実施例の制御系のマイ
コンのフローチャート図である。
コンのフローチャート図である。
【図１４】本発明の実施例の第６実施例の制御系のマイ
コンのフローチャート図である。
コンのフローチャート図である。
Ｏ、OO 光軸 ２ ＬＤ発光部 ４ コリメータレンズ ６ 傾斜角補正系 ９ ビームエキスパンダ １０ ビーム回転系 ２４ コンペンセイター ３４ 光軸調整系 ４０ 回転支持台 ４２ ペンタプリズム ４４ エンコーダ ４８ モータ １００ 制御系 １０２ 発振器 １１４ チャタリング防止回路部 １２０ 正転／反転信号発生部 １３０ 遠近判別部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉野 健一郎 東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社 トプコン内 (56)参考文献 特開 昭62−254007（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−122209（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−309814（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−173612（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01C 15/00 101 - 15/14 G01C 5/00
Claims (9)
- 【請求項１】 レーザ光束を発する発光部と、レーザ光
束を照射するレーザ光束照射手段と、走査方向にレーザ
光束を照射するように前記レーザ光束照射手段を回動す
る回動手段と、少なくとも２つの反射ゾーンを有する反
射物体からの戻り光束を検出する戻り光束検出手段と、
前記反射ゾーンによる前記受光手段からのパルス信号を
受けてレーザ光束の走査を反転させて前記反射物体上に
停止させるように前記走査手段の回転を制御する制御手
段とを備えたことを特徴とするレーザ照射装置。 - 【請求項２】 前記制御手段が、前記走査手段の回転位
置を検出するエンコーダと、該エンコーダからの出力と
前記受光手段からの出力に基づいて前記反射物体上にレ
ーザ光束を停止するように前記走査手段を制御すること
を特徴とする請求項１に記載のレーザ光照射装置。 - 【請求項３】 前記回動手段が、回転速度をサーチモー
ドから停止モードへ、又は停止モードからサーチモード
へ切り換わることを特徴とする請求項１に記載のレーザ
照射装置。 - 【請求項４】 前記制御手段が、前記反射手段に基づく
前記戻り光束検出手段からの出力が無くなっても、該出
力が存在した時の制御状態を維持することを特徴とする
請求項１に記載のレーザ照射装置。 - 【請求項５】 前記反射物体が、入射光束を入射方向と
同じ方向で反射する反射部材を包容することを特徴とす
る請求項１に記載のレーザ照射。 - 【請求項６】 前記レーザ光束が、変調されたレーザ光
であり、前記戻り光束検出手段が前記変調された成分だ
けを検出することを特徴とする請求項１に記載のレーザ
照射。 - 【請求項７】 前記レーザ光束照射手段と前記戻り光束
検出手段が、共通する光学系を有することを特徴とする
請求項１に記載のレーザ照射装置。 - 【請求項８】 前記戻り光束検出手段が、複数のパター
ンの戻り光束を識別して検出し、前記回動手段が前記戻
り光束検出手段によって検出されたパターンに基づいて
モードを変更することを特徴とする請求項１に記載のレ
ーザ照射装置。 - 【請求項９】 前記レーザ照射装置がさらに、前記反射
部材からの戻り光束を受光した時のパルス信号の間隔に
基づいて前記反射手段までの距離を演算する演算手段を
有することを特徴とする請求項１に記載のレーザ照射装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10008204A JP3138443B2 (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | レーザ照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10008204A JP3138443B2 (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | レーザ照射装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04289042A Division JP3100478B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 往復レーザ走査システムを有するレーザ回転照射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10185573A JPH10185573A (ja) | 1998-07-14 |
| JP3138443B2 true JP3138443B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=11686732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10008204A Expired - Lifetime JP3138443B2 (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | レーザ照射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3138443B2 (ja) |
-
1998
- 1998-01-20 JP JP10008204A patent/JP3138443B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10185573A (ja) | 1998-07-14 |
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