JP3582918B2 - レーザ測量機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光により測定基準平面、特に水平基準面の他に水平基準面に対して所定の角度に傾斜した任意傾斜設定面を形成可能なレーザ測量機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
広範囲に亘り水平な基準レベルを作る為、光学式レベルに代わり、レーザ測量機が使用されている。
【０００３】
斯かるレーザ測量機は、レーザ光線を水平方向に投光することによりレーザ光線により水平基準線を形成したり、或はレーザ光線を回転するプリズムを介して水平方向に投光し、レーザ光線により水平基準面を形成している。
【０００４】
建築、土木工事では前記水平基準面を利用して位置出し、水平レベルの設定が行われる。例えば、受光器でレーザ光線を検知することで基準位置を測定し、或は内装関係の窓の取付け位置、天井の水平等の墨出しに利用される。
【０００５】
又、本願出願人が特開平６−２６８６１号で提案した様に、最近では斯かるレーザ測量機は水平レベルの設定だけでなく、傾斜レベルの設定を行う場合にも使用できる様になっており、道路の排水傾斜、道路勾配等の工事に使用されている。
【０００６】
特開平６−２６８６１号で提案されたレーザ測量機を、図２６〜図３３により説明する。
【０００７】
ケーシング５の中央には切頭円錐形の凹部６が形成され、該凹部６の中央に支持座７が形成してある。該支持座７は、円形の貫通孔８の内周を３等分した位置に３次曲面で滑らかに隆起させた突起９を形成したものである。
【０００８】
前記貫通孔８にレーザ光を発するレーザ投光器１０を落込み、該レーザ投光器１０の頭部１１を前記支持座７に係合支持させる。該頭部１１は下部が球面形状をしており、この球面部１１ａが前記３つの突起９に摺動自在に当接する。而して、前記レーザ投光器１０は垂線に対して如何なる方向にも自在に傾動可能に支持される。
【０００９】
前記頭部１１にモータ座１４を設け、該モータ座１４には走査モータ１５を設け、該走査モータ１５の出力軸にはギア１６を嵌着する。該ギア１６は後述する走査ギア１７に噛合させる。
【００１０】
前記レーザ投光器１０の頭部１１には該レーザ投光器１０の軸心に合致させ、軸受１２を介してミラー保持体１３を回転自在に設ける。該ミラー保持体１３には走査ギア１７を嵌着し、前記した様に走査ギア１７をギア１６に噛合させ、前記走査モータ１５によってミラー保持体１３が垂直軸心を中心に回転される様にする。又、ミラー保持体１３にはペンタプリズム１８を設け、前記レーザ投光器１０から発せられるレーザ光を投光窓１９を通して水平方向に射出する様になっている。
【００１１】
前記レーザ投光器１０の中途部にセンサ支持棚６３を設け、該センサ支持棚６３に水平を検知する傾斜検出器である固定気泡管２０、固定気泡管２１をその方向が直角に交差する様に設ける。この固定気泡管２０，２１は、静電容量検出型の電気気泡管であり、水平面を基準として傾斜角度に対応した電気信号を出力するものである。
【００１２】
前記レーザ投光器１０の下端に略直角３角形状のベースプレート６４を固着し、該ベースプレート６４の直角頂部近傍に支柱７０を立設し、該支柱７０の上端には球６７を固着する。前記ベースプレート６４の上方に直角Ｌ字状の傾動基板６２を配置し、該傾動基板６２の裏面Ｌ字状の頂部に円錐状の凹部９９を形成し、該凹部９９に前記球６７を嵌合させ、前記支柱７０によって前記傾動基板６２の頂部を支承させ、該傾動基板６２は前記球６７を中心にピポット運動を可能とする。更に該傾動基板６２と前記ベースプレート６４との間にスプリング６８を設け、前記円錐状の凹部９９を前記球６７に押圧すると共に、前記傾動基板６２を図２６中時計方向に付勢する。
【００１３】
該傾動基板６２に傾動傾斜検出器である任意角設定気泡管６５、任意角設定気泡管６６を前記Ｌ字形状に沿って相互に直交する線上に設ける。
【００１４】
軸受板７２を前記センサ支持棚６３の下方に位置させ、前記軸受板７２を前記レーザ投光器１０より突設する。前記ベースプレート６４の前記支柱７０を頂点とする３角形を形成する位置に、傾動螺子５２、傾動螺子５３を回転自在に立設し、該傾動螺子５２と該傾動螺子５３の上端を前記軸受板７２にそれぞれ回転自在に支承させる。
【００１５】
前記傾動螺子５２の下端を前記ベースプレート６４より下方に突設させ、該傾動螺子５２の突出端に傾動ギア５４を嵌着し、傾動ギア５４を後述する傾動ギア５６に噛合する。又、前記傾動螺子５３の下端を前記ベースプレート６４より下方に突設させ、傾動螺子５３の突出端に傾動ギア５５を嵌着し、該傾動ギア５５を後述する傾動ギア５７に噛合させる。
【００１６】
前記傾動螺子５２に傾動ナット４８を螺合し、該傾動ナット４８には断面円のナットピン５０を突設する。前記傾動基板６２の任意角設定気泡管６５側の端面より該任意角設定気泡管６５の中心線と平行に断面円の傾動ピン６０を突設し、該傾動ピン６０を前記ナットピン５０に当接させる。更に、ベースプレート６４と前記軸受板７２との間に２本の平行なガイドピン７１を掛渡して設け、該２本のガイドピン７１により前記傾動ピン６０を摺動自在に挾持し、前記傾動基板６２の水平方向の回転を規制し、且前記傾動ピン６０の上下方向、及び該傾動ピン６０の軸心を中心とする回転を許容する。
【００１７】
前記傾動螺子５３に傾動ナット４９を螺合し、該傾動ナット４９には断面円のナットピン５１を突設する。前記傾動基板６２の任意角設定気泡管６６側の端面より該任意角設定気泡管６６の中心線と平行に断面円の傾動ピン６１を突設し、該傾動ピン６１を前記ナットピン５１に当接させる。
【００１８】
前記ベースプレート６４の下面に脚柱７３を垂設し、該脚柱７３を介してモータベースを兼ねる傾斜検知体２３を固着する。該傾斜検知体２３の上面には傾動モータ５８、傾動モータ５９を設け、該傾動モータ５８の出力軸には前述した傾動ギア５６を嵌着し、前記傾動モータ５９の出力軸には前述した傾動ギア５７を嵌着し、それぞれ前記傾動ギア５４、傾動ギア５５に噛合させる。
【００１９】
前記傾斜検知体２３の下面にはリング状の反射鏡を設け、前記傾斜検知体２３と対峙した位置に、又前記ケーシング５と前記レーザ投光器１０とが垂直状態の時の該レーザ投光器１０の軸心を中心に同一円周上に所要数（本実施例では４つ）の発光素子と受光素子の組から成る光センサ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを設ける。
【００２０】
前記レーザ投光器１０の頭部１１から水平方向に傾動アーム２５、傾動アーム２６を直交させて延出し、それぞれ前記凹部６の円錐面を貫通させて、前記ケーシング５の内部に位置させ、両傾動アーム２５、傾動アーム２６の先端に係合ピン２７、係合ピン２８を突設する。該係合ピン２７、該係合ピン２８は円柱形状であり、その円柱のそれぞれの軸心は相互に直交し、前記球面部１１ａの球心を通る平面内に含まれる様位置関係を決定する。又、前記係合ピン２７、前記係合ピン２８のいずれか一方、例えば係合ピン２７については水平方向の移動を規制し、上下方向にのみ移動可能とする。特に図示しないが、前記係合ピン２７を上下方向に延びるガイド溝に摺動自在に係合させ、或は上下方向に延びる壁面に係合ピン２７をスプリング等の付勢手段を介して摺動自在に押圧する等の手段が考えられる。
【００２１】
前記ケーシング５の内壁に棚板２９、棚板３０を設け、該棚板２９にレベル調整モータ３１を設け、前記棚板３０にレベル調整モータ３２を設け、前記レベル調整モータ３１の回転軸に駆動ギア３３、前記レベル調整モータ３２に駆動ギア３４を嵌着する。前記係合ピン２７に直交し、ケーシング５の天井部と前記棚板２９とに掛渡るスクリューシャフト３５を回転自在に設け、該スクリューシャフト３５に被動ギア３６を嵌着し、該被動ギア３６は前記駆動ギア３３に噛合させる。前記スクリューシャフト３５にスライドナット３７を螺合し、該スライドナット３７にピン３８を突設し、該ピン３８と前記係合ピン２７とを摺動可能に当接させる。
【００２２】
同様に、前記係合ピン２８に直交し、ケーシング５の天井部と前記棚板３０とに掛渡るスクリューシャフト３９を回転自在に設け、該スクリューシャフト３９に被動ギア４０を嵌着し、該被動ギア４０は前記駆動ギア３４に噛合させる。前記スクリューシャフト３９にスライドナット４１を螺合し、該スライドナット４１にピン４２を突設し、該ピン４２と前記係合ピン２８とを摺動可能に当接させる。
【００２３】
前記ケーシング５の天井部、前記スクリューシャフト３５と前記スクリューシャフト３９との間にスプリング受け４３を設け、該スプリング受け４３と前記レーザ投光器１０との間にスプリング４４を張設し、該レーザ投光器１０を図２６中前記支持座７を中心に時計方向に付勢する。
【００２４】
図中、４５はレーザ測量機を駆動する為の電池を収納する電池ボックスである。又、上記したレーザ測量機の本体部４はレベル出しの為のレベル出しボルト４６を介して図示しない三脚に設けられる。又、４７は前記ミラー保持体１３の周囲を囲繞するガラス窓である。
【００２５】
次に、図３１は本従来例の制御装置を示す。
【００２６】
前記固定気泡管２０、前記任意角設定気泡管６５の検出結果は切換え回路８５を介して角度検出回路８７に入力され、前記固定気泡管２１、前記任意角設定気泡管６６の検出結果は切換え回路８６を介して角度検出回路８８に入力される。該角度検出回路８８及び前記角度検出回路８７には基準角度９２、基準角度９１が設定されている。該基準角度９１，９２は通常は０°である。
【００２７】
前記切換え回路８５により前記角度検出回路８７に固定気泡管２０からの信号が入力されると、角度検出回路８７は基準角度９１との偏差量を検出し、前記角度検出回路８７の信号はモータ制御器８９に入力され、該モータ制御器８９によって前記レベル調整モータ３１を駆動制御する。
【００２８】
又、切換え回路８５により角度検出回路８７に、固定気泡管２０及び任意角設定気泡管６５からの両信号が入力されると、角度検出回路８７はその偏差量に対応した信号を出力し、この信号が傾斜駆動回路８３に入力され、該傾斜駆動回路８３によって前記傾動モータ５８が駆動制御される。又、前記切換え回路８５により前記角度検出回路８７に前記任意角設定気泡管６５からの信号が入力されると、角度検出回路８７は基準角度９１との偏差量を検出し、角度検出回路８７の信号はモータ制御器８９に入力され、該モータ制御器８９によってレベル調整モータ３１を駆動制御する。
【００２９】
前記角度検出回路８８の信号はモータ制御器９０に入力され、該モータ制御器９０によって前記レベル調整モータ３２を駆動制御する。又、前記角度検出回路８８の信号及び任意角設定器８２からの信号が傾斜駆動回路８４に入力され、該傾斜駆動回路８４によって前記傾動モータ５９が駆動制御される。
【００３０】
又、前記角度検出回路８７、前記角度検出回路８８の角度偏差は、判別器９３に入力され、該判別器９３は前記角度検出回路８７、前記角度検出回路８８の角度偏差の内大きな方の角度偏差を選択し、該選択した角度偏差の変化に応じた出力を表示器駆動器９４に出力し、該表示器駆動器９４は表示器９５に偏差の値に応じた表示をさせる様になっている。
【００３１】
レーザ光により形成される基準平面は水平、或は任意の角度に設定可能であり、先ず以下に於いて水平基準面を形成する上記レーザ測量機の整準作動を説明する。
【００３２】
本体部４が設置され、無調整の状態ではレーザ投光器１０の軸心は一般に鉛直線と合致してなく、前記固定気泡管２０、固定気泡管２１は水平ではない。前記切換え回路８５、前記切換え回路８６は前記固定気泡管２０、前記固定気泡管２１からの信号が前記角度検出回路８７、前記角度検出回路８８に入力される様にする。
【００３３】
前記基準角度９１，９２が０°とすると前記角度検出回路８７、前記角度検出回路８８からは角度偏差信号が出力される。この角度偏差信号が出力されると前記モータ制御器８９、前記モータ制御器９０はこの角度偏差信号が０となる様に前記レベル調整モータ３１、前記レベル調整モータ３２を所要の方向に駆動する。
【００３４】
この両レベル調整モータ３１，３２に関連する作動を一方、例えばレベル調整モータ３１について説明する。
【００３５】
該レベル調整モータ３１が駆動されると、該レベル調整モータ３１の回転は、前記駆動ギア３３、前記被動ギア３６を介して前記スクリューシャフト３５に伝達され、該スクリューシャフト３５の回転で前記スライドナット３７が昇降する。該スライドナット３７の昇降動は、前記ピン３８、前記係合ピン２７を介して前記傾動アーム２５に伝達され、前記レーザ投光器１０を傾動させる。
【００３６】
前記した様に、係合ピン２７は水平方向の動きが規制され上下方向にのみ移動可能であるので、前記レーザ投光器１０の傾動方向は規制され、前記球面部１１ａの球心を通る係合ピン２８の軸心を中心に傾動する。次に、前記レベル調整モータ３２が駆動されると、前記スクリューシャフト３９が回転して前記ピン４２を介して前記係合ピン２８が上下動する。
【００３７】
前記係合ピン２７の水平方向の動きは、溝（図示せず）によって規制され、上下方向の動きは、前記ピン３８と前記スプリング４４により規制されるので、係合ピン２７は前記球面部１１ａの球心を通る該係合ピン２７の軸心を中心に回転する動きのみが許容される。
【００３８】
前記ピン４２を上下動させると、該ピン４２と前記係合ピン２８との間で軸心方向の摺動を伴いつつ、該係合ピン２８に上下方向の変化が与えられ、前記レーザ投光器１０は前記係合ピン２７の軸心を中心に傾動する。ここで、前記した様に係合ピン２７の断面は円であるので、該係合ピン２７の回転によって、該係合ピン２７の軸心の傾きは変化することがない。即ち、各レベル調整モータ３１，３２による傾動作動は他方の傾動軸即ち係合ピン２７、係合ピン２８の軸心の傾きに影響を及ぼすことがない。従って、一軸の傾動調整作業を他軸の傾動調整作業とは独立に行え、傾動調整作業及び該傾動調整作業に関連する制御シーケンスは著しく簡略化される。
【００３９】
尚、前記レーザ投光器１０はスプリング４４によって図２６中時計方向に付勢されているので、レーザ投光器１０は前記スライドナット３７の動きに正確に追従する。
【００４０】
該レーザ投光器１０の傾動作動について、前記した様にレーザ投光器１０の球面部１１ａが前記突起９により３点支持されているので、該レーザ投光器１０の支持は安定でぐらつくことはなく、又球面部１１ａと円滑な曲面で形成された前記突起９との接触であるので、前記レーザ投光器１０はあらゆる傾動方向に円滑に自在に動き得、レーザ投光器１０の姿勢調整は容易に行える。
【００４１】
該レーザ投光器１０が傾動し整準が進むと、前記固定気泡管２０、固定気泡管２１からの検出値も水平に近付き、最終的には前記モータ制御器８９とモータ制御器９０の出力する角度偏差が０となって整準作動が完了する。
【００４２】
尚、前記固定気泡管２０、固定気泡管２１は検出範囲が狭く、所定の範囲を越えると飽和状態となり、傾き方向は検出できるが傾斜角の値を検出することができなくなる。従って、機械的な調整範囲を越えて前記レベル調整モータ３１，３２、駆動ギア３３，３４、被動ギア３６，４０、前記スクリューシャフト３５，３９、スライドナット３７，４１、傾動アーム２５，２６等から成る調整機構が動作しない様、前記光センサ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが設けられている。即ち、機械的調整範囲の限界に達すると光センサ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄのいずれか１つから発する光が前記傾斜検知体２３に設けた反射鏡で反射して再び光センサで受光され機械的調整範囲の限界に達したことが検知され、前記レベル調整モータ３１，３２が停止され、或は表示装置に機械的調整範囲の限界であることが表示され、或はブザー等による警報が発せられる。
【００４３】
斯かる状態になった場合は、前記レベル出しボルト４６を利用して調整範囲となる様粗調整し、再度整準作動を開始させる。
【００４４】
整準作動が完了すると、前記レーザ投光器１０からレーザ光を発光し、更に前記走査モータ１５を駆動して前記レーザ投光器１０を鉛直軸心を中心に回転させ、前記ペンタプリズム１８からレーザ光を水平方向に射出し、更に回転させることでレーザ光による水平基準面が形成される。
【００４５】
この整準作動の過程に於いて、整準開始から整準完了迄、若干の時間が要される。この間、作業者に整準作動の進行状況を表示して、整準作動が適正に行われていることを作業者に知らせ、作業者の不安を解消する。
【００４６】
前記判別器９３によって前記角度検出回路８７、前記角度検出回路８８から出力される角度偏差の大小を判断し、角度偏差の大きい方を選択し、選択した角度偏差の変化の状態を前記表示器駆動器９４に出力し、更に角度偏差の変化に応じ表示内容を変化させ前記表示器９５表示させる。
【００４７】
尚、角度偏差の大きい方を選択したのは、該角度偏差の大きい方の角度調整により多くの時間を要するということによる。角度偏差の大小の選択の代わりに、前記角度検出回路８７、前記角度検出回路８８から出力される角度偏差の和を求め、角度偏差の和の値に応じて表示内容を変化させてもよい。
【００４８】
角度偏差と時間の関係を示せば、図３２の通りであり、この関係から表示内容を変更する位置を予め設定しておき、角度偏差が設定した位置となると表示を切換え、作業者の整準作業の進渉状態を知らせる。
【００４９】
次に、前述の様に水平基準面を形成した後、レーザ光により形成される基準平面を任意の角度に設定する場合について説明する。
【００５０】
前記任意角設定器８１、前記任意角設定器８２より基準面を傾斜させたい数値を前記傾斜駆動回路８３、前記傾斜駆動回路８４にそれぞれ入力する。
【００５１】
前記固定気泡管２０と前記任意角設定気泡管６５、及び前記固定気泡管２１と前記任意角設定気泡管６６の検出結果が同一かどうかをそれぞれ判定し、更にそれぞれ一致させる。この時、前記固定気泡管２０、前記固定気泡管２１は水平状態であれば好ましいが、必ずしも水平でなくとも飽和状態になっていなければ可能である。
【００５２】
両固定気泡管２０，２１と両任意角設定気泡管６５，６６との出力が一致すると、前記任意角設定気泡管６５、前記任意角設定気泡管６６とを前記任意角設定器８１、前記任意角設定器８２により設定した角度と一致させる様に傾斜させ、更に前記任意角設定気泡管６５及び前記任意角設定気泡管６６が水平になる様に前記レーザ投光器１０を傾斜させれば、求める任意角基準平面を形成するレーザ投光器１０の回転軸心となり、該レーザ投光器１０を回転させて基準面を形成すれば、所望のレーザ光基準面が形成される。
【００５３】
更に、具体的に説明する。尚、前記任意角設定気泡管６５に対する角度設定作業と、前記任意角設定気泡管６６に対する角度設定作業とは同様な作業となるので、以下は前記任意角設定気泡管６５について説明する。
【００５４】
前記切換え回路８５に入力装置、或いは図示しない制御装置から切換え信号を入力し、前記固定気泡管２０からの信号と前記任意角設定気泡管６５からの信号とを前記角度検出回路８７に入力させる。該角度検出回路８７に於いて前記両気泡管２０，６５が検出する角度の偏差を求め、偏差が存在する場合は、この偏差信号を前記傾斜駆動回路８３に入力する。
【００５５】
該傾斜駆動回路８３は前記傾動モータ５８を駆動する。該傾動モータ５８の駆動によって前記傾動ギア５６が回転し、該傾動ギア５６の回転は前記傾動ギア５４を介して傾動螺子５２に伝達され、前記傾動ナット４８が所要の方向に上下移動する。前記傾動ナット４８の前記ナットピン５０と前記傾動ピン６０の係合により、前記傾動基板６２が前記偏差が０となる方向に傾動される。
【００５６】
前記傾動基板６２の傾動は前記任意角設定気泡管６５によって検出され、更に切換え回路８５を介して前記角度検出回路８７に入力される。
【００５７】
前記角度検出回路８７により、前記固定気泡管２０と前記任意角設定気泡管６５との検出角度の偏差が漸次演算され、該検出角度偏差は前記傾斜駆動回路８３にフィードバックされ、該検出角度偏差が０になる迄、前記傾動モータ５８が駆動される。
【００５８】
前記検出角度偏差が０となった状態は、前記レーザ投光器１０の軸心と前記任意角設定気泡管６５、前記任意角設定気泡管６６が検出した平面とが垂直となっている。
【００５９】
次に、前記任意角設定器８１より設定角度を前記傾斜駆動回路８３に入力し、傾斜基準面設定作動を開始させる。
【００６０】
該傾斜駆動回路８３に於いて前記任意角設定器８１によって入力された設定角度に対応した角度になる様に前記傾動モータ５８を駆動し、前記傾動基板６２を求める傾斜基準面とは逆の方向に傾斜させる。
【００６１】
ここで、傾動モータ５８は、例えばパルスモータを用い、傾斜駆動回路８３は傾動基板６２の傾動角度とその傾動に必要なパルスモータのパルス数を予め記憶し、任意角設定器８１により設定された角度に対応したパルス数を出力して傾動モータ５８を駆動させる。
【００６２】
該傾動モータ５８によって前記傾動螺子５２が回転され、前記傾動ナット４８が所要の方向、例えば下方に移動される。
【００６３】
傾動ナット４８の動きは前述した様に前記ナットピン５０、前記傾動ピン６０を介して前記傾動基板６２に伝達され、該傾動基板６２を前記球６７を中心に図２６中反時計方向に傾動させる。
【００６４】
前記した様に、傾動ピン６０は前記ガイドピン７１にガイドされ垂直方向のみに傾動し、従って前記傾動ピン６０の傾動は前記任意角設定気泡管６６の傾斜に影響を与えない。
【００６５】
前記傾動基板６２の傾動によって前記角度検出回路８７からの出力値が変化し、前記傾斜駆動回路８３で演算した比較結果が減少する。
【００６６】
該比較結果が０となると、前記傾動モータ５８の駆動が停止し、前記傾動基板６２の傾斜設定作業が完了するが、この完了の信号は前記切換え回路８５にも入力され、前記任意角設定気泡管６５からの信号のみが前記基準角度９１に入力される様に回路の切換えが行われる。
【００６７】
尚、前記任意角設定気泡管６６に関しての傾動作動も同様に行われるが、前述した様に傾動ピン６０は前記ガイドピン７１にガイドされているので、任意角設定気泡管６６の傾動作動は前記任意角設定気泡管６５に影響を与えない。従って、前記傾動基板６２の２方向の傾動作動はそれぞれ独立して制御可能であり、傾動基板６２の２方向の傾動作動に関する制御シーケンスは簡単である。
【００６８】
前記傾動基板６２の傾斜設定作業が完了すると、前記任意角設定気泡管６５の検出結果を基に、傾斜基準面の設定の為、前記レーザ投光器１０の傾動作業が開始される。このレーザ投光器１０の傾動作業の設定作動は、前記任意角設定気泡管６５の検出結果が水平を示す様になされるが、該作動は前記固定気泡管２０、前記固定気泡管２１を基に整準作業を行った場合と同様であるので説明を省略する。
【００６９】
傾斜基準面の設定作動が完了した状態を図３０で示す。この傾斜基準面の設定作動が完了した状態では、前記傾動基板６２が水平となっている。
【００７０】
前記固定気泡管２０と前記任意角設定気泡管６５との一致作動は、前記傾動基板６２の傾動作動精度を保証する為に行われるが、傾動作動を行う度に、或は所要回数繰返した後で行ってもよい。
【００７１】
図３３は前記任意角設定器８１、前記任意角設定器８２を内蔵したコントローラ９６の１例を示しており、前記傾動基板６２の傾斜を、Ｘ−Ｙの２軸の傾斜によって支持する様になっており、設定した数値は表示部９７、表示部９８に表示される様になっている。
【００７２】
以上は、レーザ光線で形成される基準面をどの向きに向かって傾斜させるかについては調整が完了しているとして説明したが、実際には先ずレーザ測量機の本体部４の向きを傾斜させたい方向（水平方向の向き）に正確に設定する作業を行う。
【００７３】
従来、傾斜させたい向きに設定する作業は、図２６に示される様に本体部４の上面に設けられた視準器７５を利用して行われていた。本体内に構成された傾斜設定機構の傾斜方向と、傾斜を設定及び検出する気泡管の長手方向とは平行に構成され、同様に前記視準器７５の視準方向も平行になる様に機械的な関係が設定されている。本体の向きもこれに合わせている。前記視準器７５を傾斜させたい方向に設定する作業とは、本体を回転又は移動して、本体内に構成された傾斜設定機構の傾斜方向及び気泡管を所定の方向に向けることに他ならない。ところで、本体は通常、三脚上に取付けられているので、三脚上での操作を説明する。
【００７４】
傾斜を設定すべき方向には予めターゲット等の目標物（図示せず）が設置されており、該目標物に視準器７５でレーザ測量機本体を正確に対向させることで本体部４の向きを傾斜させたい方向に設定する。
【００７５】
本体部４を固定している螺子（図示せず）を緩め、本体部４を回転させる。視準器７５より目標物を視準して本体部４の向きを目標物に正確に設定する。
【００７６】
【発明が解決しようとする課題】
上記レーザ測量機の一連の設定作業の内傾斜角（高低角）の設定は、上記説明でも明らかな様に、水平を基準とし、気泡管等の傾斜検出器により電気的に検出した傾斜情報により行われるので測量者の人為的誤差は介在しない。従って、高い精度で傾斜角の設定を行える。
【００７７】
ところが、傾斜させたい向きに本体部４を設定させる作業は視準器７５を使用し、合致したかどうかは測量者の人為的判断によっている。更に、元来視準器７５は高度の技術を要せずに視準をするものであり、視準望遠鏡と異なり視準精度は良くない。この為、視準器７５による向き設定は、視準器７５自体の精度の低さに人為的誤差も介在して、向きの設定は充分な精度であるとは言えなかった。
【００７８】
視準器７５による向き設定は、余り精度を要求されない従来の土木作業等では特に問題がなかったが、近年の機械化された土木工事で高精度が要求される状況では精度的な問題が生じていた。
【００７９】
本発明は斯かる実情に鑑み、レーザ測量機の高低角を設定する場合のレーザ測量機の向き設定を精度良く行える様にしようとするものであり、又傾斜角の設定についても自動人為的誤差をなくして精度良く設定可能としようとするものである。
【００８０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レーザ光線を発する発光部と、レーザ光線を回転走査する回動部と、レーザ光線を水平面に対して少なくとも１方向の任意の角度に傾斜させる傾斜機構と、該回動部と連動してレーザ光線の射出方向を検出する回転角検出器と、対象反射体からの反射光を検知する反射光検出部と、該反射光検出部からの信号から対象反射体に対する向きのずれを検出すると共に向きのずれに関する情報を求めるアライメント表示部とから少なくとも成る本体部と、該本体部からのレーザ光線を本体部に反射する対象反射体とを少なくとも具備するレーザ測量機であり、又発光部がレーザ光線を変調し、反射光検出部が変調したレーザ光線を検出するフィルタを具備すると共に反射受光信号の重心位置を求め対象反射体の中心を求める様にしたレーザ測量機であり、又対象反射体が、対象反射体に入射するレーザ光線が円偏光である場合に、入射するレーザ光線の円偏光を保存したまま反射する反射面と、入射するレーザ光線の円偏光とは異なる円偏光で反射する反射面から構成され、本体部の発光部が円偏光のレーザ光線を発し、反射光検出部が射出した円偏光のレーザ光線と、射出した円偏光とは異なる円偏光のレーザ光線とを分離して検知して前記対象反射体の２種類の反射面の境界を検知することで対象反射体の中心を検出するレーザ測量機であり、又本体部が本体回転部に設けられ、該本体回転部が本体部を垂直軸心を中心に回転可能としたレーザ測量機であり、又アライメント表示部が演算した対象反射体に対する本体部の向きのずれを表示する表示器を具備するレーザ測量機であり、又アライメント表示部が演算した対象反射体に対する本体部の向きのずれを基に、本体部を対象反射体に正対させる様本体回転部を制御する回動制御部を具備するレーザ測量機であり、又回転角検出器がエンコーダであり、該エンコーダに少なくとも１つのインデックスを設けたレーザ測量機であり、又発光部から上下２方向にレーザ光線を発する様構成したレーザ測量機であり、又対象反射体に形成された反射層の幅が上下方向に漸次変化する様形成したレーザ測量機であり、又対象反射体に形成された反射層の幅が上下方向の所要位置で極値を有する様形成したレーザ測量機であり、又非反射部で２分割された反射層を有し、該２つの反射層幅が上下方向の位置変化で幅が変化する様形成したレーザ測量機であり、又帯状の反射層を複数形成し、対象反射体を照射走査した場合に複数のパルス状レーザ光線が反射される様にしたレーザ測量機であり、又対象反射体が、対象反射体に入射するレーザ光線が円偏光である場合に、入射するレーザ光線の円偏光を保存したまま反射する反射面と、入射するレーザ光線の円偏光とは異なる円偏光で反射する反射面から構成され、該２つの反射面の幅が上下方向の位置変化で幅が変化する様形成したレーザ測量機であり、又対象反射体への照射走査位置を上下方向に移動させ、対象反射体からの反射レーザ光線の幅変化より上下方向の目標中心を検出するレーザ測量機であり、又傾斜機構を傾斜させ対象反射体の目標中心を検出し、その傾斜機構からの出力に基づき水平面からの傾斜角を表示器に表示させる様構成したレーザ測量機であり、又対象反射体が上下に分離された反射層を有し、対象反射体に対して上下方向に照射走査した場合に得られる、対象反射体からの反射レーザ光線の重心位置を求めることで上下方向の目標中心を検出するレーザ測量機であり、更に又傾斜機構の傾斜設定を手動で操作する手動設定機構を設けたレーザ測量機である。
【００８１】
本体部より射出したレーザ光線を走査し、走査する過程で対象反射体から反射された反射レーザ光線より対象反射体の中心位置を求め、本体部の向きのずれについての情報を表示し、或は求めた向きのずれを基に自動で本体部の向きを修正し、又傾斜角を修正し、更に下方へもレーザ光線を発することで本体部と本体部設置基準位置との確認、調整を容易にする。
【００８２】
【本発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の一実施の形態を説明する。
【００８３】
本発明では、傾斜させたい方向に対象物（対象反射体１６８）を置き本体部４自体が認識し、該対象反射体１６８に対する本体部４、実質的に傾斜設定機構の傾斜方向の向きを修正するものである。尚、図１、図２中、図２６〜図３３で示したものと同一のものには同符号を付し、その説明を省略する。
【００８４】
先ず、機構部分について図１により説明すると、前記電池ボックス４５の下側に本体回転部１５１を設ける。以下本体回転部１５１を説明する。
【００８５】
前記電池ボックス４５の下面に回転ベース１５２を固着し、該回転ベース１５２より下方に回転軸１５３を突設する。前記回転ベース１５２に回転枠１５４を固着し、該回転枠１５４を軸受１５５を介して中空形状の固定枠１５６に回転自在に設ける。前記回転軸１５３は前記回転枠１５４を貫通しており、前記回転軸１５３に回動ギア１５７を固着し、更に回転軸１５３の先端部にはスリップリング１５８を嵌着する。該スリップリング１５８には接点１５９が接触しており、該スリップリング１５８、該接点１５９を介して本体側より駆動電力及び制御信号を供給する様になっている。回動モータ１６０は前記固定枠１５６の底面に設けられ、前記回動モータ１６０の出力軸に嵌着された出力ギア１６１が前記回動ギア１５７に噛合する。又、前記回転枠１５４と前記固定枠１５６間にはエンコーダ１５０が設けられ、該エンコーダ１５０により前記回転枠１５４と前記固定枠１５６との間、即ち該固定枠１５６に対する前記本体部４の相対回転角度が検出される様になっており、検出された回転角度は回動制御部１６９に入力される。前記回動モータ１６０は該回動制御部１６９によって駆動され、又回転が制御される。
【００８６】
前記固定枠１５６の下面には図示しないが、三脚取付け用のボルト穴が設けられ、該ボルト穴を介して図示しない三脚に取付けられている。又、４６はレベル出し調整用のボルトである。
【００８７】
次に、光学系、制御系について図２により説明する。
【００８８】
本体部４は発光部１６２、回動部１６３、反射光検出部１６４、走査制御部１６５、発光素子駆動部１６６、アライメント表示部１６７から構成される。
【００８９】
前記発光部１６２を説明する。
【００９０】
レーザダイオード１０１の光軸上に、該レーザダイオード１０１側からコリメータレンズ１０２、孔開きミラー１０３が順次配設され、前記レーザダイオード１０１から射出されるレーザ光線は前記コリメータレンズ１０２により平行光束とされ、前記孔開きミラー１０３を通って前記回動部１６３へと射出される。前記レーザダイオード１０１は前記発光素子駆動部１６６により発光されるが、該発光素子駆動部１６６により変調が掛けられ、レーザダイオード１０１より発せられるレーザ光線は他の外来光とは区別できる様になっている。
【００９１】
前記回動部１６３は前述した様に前記発光部１６２から入射されたレーザ光線を水平方向に射出走査するものであり、発光部１６２からのレーザ光線の光軸を９０°変向する前記ペンタプリズム１８が前記発光部１６２の光軸を中心に回転自在に支持され、更に前記走査モータ１５により前記ギア１６、前記走査ギア１７を介して回転される。前記ペンタプリズム１８の回転軸に関してエンコーダ１０５を設ける。
【００９２】
該エンコーダ１０５はロータ１０９と検出器１０７から構成され、基準位置を示すインデックス１０８が設けられたインクリメンタルエンコーダである（図５参照）。インデックス１０８が示す基準位置からの出力をカウントすることで、基準位置からの角度を検出することができる。基準位置を示すインデックス１０８は、回転するレーザ光線の照射方向と傾斜設定機構の傾斜方向とが一致した時に、即ちレーザ光線が前記任意角設定気泡管６５と平行となった時、前記検出器１０７によって検出される様に設けられている。
【００９３】
前記対象反射体１６８は前記回動部１６３から射出されたレーザ光線が照射された時に該回動部１６３に向かってレーザ光線を反射する様になっている。前記対象反射体１６８は、例えば図３（Ａ）、図４（Ａ）に示される。図３（Ａ）に示されるものは基板１２１上に反射層１２２が形成され、前記回動部１６３からの光を再び該回動部１６３へ入射させる様反射する。前記反射層１２２はビーズ、微小なプリズム等から構成される再帰反射面である。又、図４（Ａ）に示されるものは、該反射層１２２を前記基板１２１の両幅端部に形成し、反射層を２つとし、前記対象反射体１６８からの反射と不要な反射物からの反射とを区別し易くしたものである。
【００９４】
而して、図３（Ａ）で示す対象反射体１６８をレーザ光線が走査すると、前記対象反射体１６８からの反射レーザ光線は図３（Ｂ）の様に対象反射体１６８と同幅を有するパルス状となり、図４（Ａ）で示す対象反射体１６８をレーザ光線が走査すると、前記対象反射体１６８からの反射レーザ光線は図４（Ｂ）の様に前記図３（Ｂ）の中間部が抜けた２つのパルス状となる。
【００９５】
前記対象反射体１６８からの反射レーザ光線は前記ペンタプリズム１８に入射し、前記ペンタプリズム１８に入射した反射レーザ光線は前記孔開きミラー１０３に向けて変向され、該孔開きミラー１０３は前記反射光検出部１６４に反射レーザ光線を入射させる。
【００９６】
次に、前記反射光検出部１６４について説明する。
【００９７】
前記孔開きミラー１０３の反射光軸上にコンデンサレンズ１１０、フォトダイオード等から成る第１受光器１１４を前記孔開きミラー１０３側から順次配設し、前記第１受光器１１４が前記対象反射体１６８からの反射レーザ光線を受光する様にし、該第１受光器１１４からの出力は反射光検出回路１１６に入力される。該反射光検出回路１１６はレーザ光線の受光信号を検出する為の電気的フィルタ（図示せず）を具備しており、前記第１受光器１１４からの受光信号の内変調が掛けられたレーザ光線を他の外来光から抽出して検出し、更に増幅等所要の信号処理をして前記アライメント表示部１６７に出力する。
【００９８】
該アライメント表示部１６７は、位置判別部１１７と、表示器１１８を有し、前記位置判別部１１７には前記反射光検出回路１１６からの前記第１受光器１１４の受光状態を示す信号が入力されると共に前記回動部１６３に設けられた前記ペンタプリズム１８の回転位置を検出する前記エンコーダ１０５からの角度信号が入力される。該エンコーダ１０５からの角度信号は、前記対象反射体１６８からの反射レーザ光線を受光した時点の受光状態に対応する前記エンコーダ１０５の角度信号である。従って、図３に示す前記対象反射体１６８からの反射レーザ光線を受光して得られた信号（図３（Ｂ）参照）の立上がりと立下がり時点の前記エンコーダ１０５の信号、基準位置からの角度信号を得ることで前記対象反射体１６８の重心位置、即ち対象反射体１６８の中心位置は容易に求めることができる。又、図４に示す前記対象反射体１６８についても同様に反射レーザ光線を受光して得られた信号（図４（Ｂ）参照）の立上がりと立下がり時点の前記エンコーダ１０５の信号、基準位置からの角度信号を得ることで前記対象反射体１６８の重心位置、即ち対象反射体１６８の中心位置を求めることができる。
【００９９】
前記位置判別部１１７は前記反射光検出回路１１６の受光信号及び前記エンコーダ１０５からの角度信号から、受光信号の重心位置、即ち前記対象反射体１６８の中心位置を演算し、演算結果を前記表示器１１８及び前記回動制御部１６９に入力する。該表示器１１８は前記本体部４の向きがずれていると、該本体部４の修正すべき向きを表示する方向矢印１１８ａ，１１８ｃで示し、更に該本体部４が前記対象反射体１６８に正対した場合は中央の表示部１１８ｂで知らせる。
【０１００】
以下、図５を参照して作動を説明する。
【０１０１】
本体部４の水平整準作業が完了した後（図５（Ａ））、前記走査モータ１５により回動部１６３を回転させ、発光部１６２からのレーザ光線を水平面上で走査する。前記回動部１６３の回転位置はエンコーダ１０５により検出される。前記回動部１６３と一体に回転する該エンコーダ１０５の回転プレートには角度パルスを発する為のメインスケールと基準位置を示すインデックス１０８が印されており、前記本体部４の固定側に設けられた前記エンコーダ１０５の検出器１０７はメインスケールにより角度パルスを、インデックス１０８により基準位置パルスを発する様になっている。又、前記検出器１０７が前記インデックス１０８を検出した位置でレーザ光線が前記本体部４の真正面、実質的に傾斜設定機構の傾斜方向に発せられる様、前記エンコーダ１０５と本体側との機械的関係を設定しておく。通常本体部４を設置した状態では該本体部４は正確に対象反射体１６８に向いていない。図５（Ｂ）で示される様に、仮に本体部４が図中反時計方向にωだけずれているとする。
【０１０２】
レーザ光線を水平面上で走査し、前記回動部１６３が回転し、前記検出器１０７が前記インデックス１０８を検出することで基準位置の確認がされ、この検出した位置から前記エンコーダ１０５により前記回動部１６３の回転角が検出される（図５（Ｃ））。更に該回動部１６３が回転し、レーザ光線が前記対象反射体１６８を通過すると該対象反射体１６８からの反射レーザ光線が前記回動部１６３、孔開きミラー１０３を経て反射光検出部１６４に入射し、前記第１受光器１１４が受光信号を発する。前記反射光検出回路１１６はレーザ光線のみの受光信号を抽出し、前記位置判別部１１７に出力する。該位置判別部１１７に於いて前記対象反射体１６８の中心位置を演算し、該中心位置に対する前記エンコーダ１０５からの角度信号を読取る。この角度は前記本体部４の前記対象反射体１６８に対する向きのずれ量即ちωに他ならない（図５（Ｄ））。ωに関する向き又は量を矢印１１８ａ、表示部１１８ｂ、矢印１１８ｃに表示する。而して、該角度信号ωが前記回動制御部１６９に入力される。該回動制御部１６９は前記回動モータ１６０に駆動信号を発して回動モータ１６０を駆動し、該回動モータ１６０は前記出力ギア１６１、前記回動ギア１５７を介して前記本体部４を修正すべき方向に回転させる。該本体部４の回転角は前記エンコーダ１５０により検出され、該エンコーダ１５０による検出角がωとなったところで前記回動モータ１６０が停止される（図５（Ｅ））。
【０１０３】
前記本体部４が前記対象反射体１６８に正対した状態で高低角θを設定し、前記走査モータ１５を駆動してレーザ光線を走査すると目標に対して高低角θだけ傾斜した基準面が形成される（図５（Ｆ））。
【０１０４】
尚、前記本体部４の向きを検出するものは前記エンコーダ１５０に限られるものでない。
【０１０５】
図６に於いて第２の実施の形態を説明する。該第２の実施の形態では対象反射体１６８が図８に示される様に、基板１２１上に反射層１２２が形成され、図中左半分にλ／４複屈折部材１２３が貼設され、例えば前記反射層１２２露出部分が入射光束の偏光方向を保存して反射する反射部、前記λ／４複屈折部材１２３部分が入射光束に対して偏光方向を変換して反射する偏光変換反射部として偏光方向が異なる様に構成されたものである。
【０１０６】
前記反射層１２２は再帰反射材から成り、複数の微小なコーナキューブ、又は球反射体等を配置したものである。又、前記λ／４複屈折部材１２３は入射光束に対して偏光反射光束がλ／４の位相差を生じさせる作用を有する。
【０１０７】
次に、該第２の実施の形態に於ける本体部４を説明する。
【０１０８】
直線偏光のレーザ光線を射出するレーザダイオード１０１の光軸上に、該レーザダイオード１０１側からコリメータレンズ１０２、第１λ／４複屈折部材１０４、孔開きミラー１０３が順次配設され、前記レーザダイオード１０１から射出される直線偏光のレーザ光線は前記コリメータレンズ１０２により平行光束とされ、前記第１λ／４複屈折部材１０４で円偏光に変換される。円偏光のレーザ光線は前記孔開きミラー１０３を通って回動部１６３へと射出される。該回動部１６３は発光部１６２から入射されたレーザ光線を水平方向に射出走査する。
【０１０９】
又、該回動部１６３には前記対象反射体１６８からの偏光反射レーザ光線が入射する様になっており、前記ペンタプリズム１８に入射した偏光反射レーザ光線は前記孔開きミラー１０３に向けて変向され、該孔開きミラー１０３は反射光検出部１６４に偏光反射レーザ光線を入射させる。
【０１１０】
次に、前記反射光検出部１６４について説明する。
【０１１１】
前記孔開きミラー１０３の反射光軸上にコンデンサレンズ１１０、第２λ／４複屈折部材１１１、ピンホール１１２、偏光ビームスプリッタ１１３、フォトダイオード等から成る第１受光器１１４を前記孔開きミラー１０３側から順次配設し、前記偏光ビームスプリッタ１１３の反射光軸上にフォトダイオード等から成る第２受光器１１５を配設する。前記第１受光器１１４、前記第２受光器１１５からの出力は反射光検出回路１１６に入力される。
【０１１２】
前記偏光ビームスプリッタ１１３は前記反射光検出部１６４に入射する偏光反射レーザ光線を分割して前記第１受光器１１４、前記第２受光器１１５に入射させるが、前記発光部１６２から射出されたレーザ光線が前記λ／４複屈折部材１２３を２回透過し本体に戻ってきた偏光反射レーザ光線が前記第１受光器１１４に、又それとは異なる偏光方向の反射層１２２からのレーザ光線が前記第２受光器１１５に入射する様、前記第２λ／４複屈折部材１１１、前記偏光ビームスプリッタ１１３を配置する。
【０１１３】
前記偏光反射光検出回路１１６の一例を図７により説明する。
【０１１４】
前記第１受光器１１４、前記第２受光器１１５の出力はアンプ１３１、アンプ１３５を介して差動アンプ１３２に入力され、又該差動アンプ１３２の出力は同期検波部１３３を介して差動アンプ１３４に入力される。又、前記第１受光器１１４、前記第２受光器１１５の出力は前記アンプ１３１、前記アンプ１３５を介して加算アンプ１３６に入力され、該加算アンプ１３６の出力は同期検波部１３８を介して差動アンプ１３９に入力される。該差動アンプ１３９、及び前記差動アンプ１３４の出力は走査制御部１６５、発光素子駆動部１６６、アライメント表示部１６７に入力される様になっている。又、前記発光素子駆動部１６６は前記反射光検出回路１１６からのクロック信号を基に前記レーザダイオード１０１から射出される偏光レーザ光線をパルス変調する。
【０１１５】
前記発光素子駆動部１６６により駆動される前記レーザダイオード１０１が発する偏光レーザ光線は、発振回路１４０からのクロック信号を基に変調されている。前記レーザダイオード１０１からの射出された直線偏光のレーザ光線は、前記コリメータレンズ１０２で平行光束にされ、更に前記第１λ／４複屈折部材１０４を透過することで円偏光のレーザ光線となる。円偏光レーザ光線は前記孔開きミラー１０３を透過し、前記ペンタプリズム１８により水平方向に変向され射出される。
【０１１６】
該ペンタプリズム１８は前記走査モータ１５により前記ギア１６、前記走査ギア１７を介して回転される。前記ペンタプリズム１８の回転範囲は最初は全周回転であり、ペンタプリズム１８から射出される偏光レーザ光線は全周走査する。
【０１１７】
全周走査により偏光レーザ光線が前記対象反射体１６８を通過する。通過した際に前記対象反射体１６８により偏光レーザ光線が反射され、該偏光反射レーザ光線が前記ペンタプリズム１８に入射する。
【０１１８】
前記した様に、対象反射体１６８の半面は単に反射層１２２であり、又他の半面はλ／４複屈折部材１２３が貼設されている。従って、前記反射層１２２露出部分で反射された偏光反射レーザ光線は入射偏光レーザ光線の偏光状態が保存された円偏光であり、前記λ／４複屈折部材１２３を透過して前記反射層１２２で反射され、更に前記λ／４複屈折部材１２３を透過した偏光反射レーザ光線は、入射偏光レーザ光線の偏光状態に対してλ／２位相がずれた円偏光となり、反射面により偏光方向が異なる様になっている。
【０１１９】
前記対象反射体１６８で反射された偏光反射レーザ光線は、前記ペンタプリズム１８により９０°変向され前記孔開きミラー１０３に入射し、該孔開きミラー１０３は反射レーザ光線をコンデンサレンズ１１０に向けて反射する。前記コンデンサレンズ１１０は反射レーザ光線を収束光として第２λ／４複屈折部材１１１に入射する。円偏光で戻ってきた反射レーザ光線は前記第２λ／４複屈折部材１１１により直線偏光に変換され、ピンホール１１２に入射する。前記した様に反射層１２２露出部分で反射された反射レーザ光線とλ／４複屈折部材１２３で反射された反射レーザ光線とでは位相がλ／２異なっている為、前記第２λ／４複屈折部材１１１により直線偏光に変換された２つの反射レーザ光線では偏光面が９０°異なっている。
【０１２０】
該ピンホール１１２は本体部４から射出された偏光レーザ光線に対して光軸のずれた正対しない反射レーザ光線を第１受光器１１４、第２受光器１１５に入射しない様にする作用を有し、該ピンホール１１２を通過した反射レーザ光線は前記偏光ビームスプリッタ１１３に入射する。
【０１２１】
該偏光ビームスプリッタ１１３は、前記発光部１６２から射出した偏光レーザ光線と偏光方向が同様の偏光のレーザ光線を透過し、発光部１６２から射出した偏光レーザ光線と９０°偏光方向が異なる偏光のレーザ光線を反射する作用を有し、偏光ビームスプリッタ１１３を透過した反射レーザ光線は、該偏光ビームスプリッタ１１３によって直交する偏光成分とに分割され、前記第１受光器１１４、前記第２受光器１１５は分割された反射レーザ光線をそれぞれ受光する。
【０１２２】
該第１受光器１１４、該第２受光器１１５の受光状態は、本体部４の外でλ／４複屈折部材を２回透過した偏光反射レーザ光線、即ち前記対象反射体１６８の前記λ／４複屈折部材１２３部分で反射された偏光反射レーザ光線が前記反射光検出部１６４に入光すると、前記した第２λ／４複屈折部材１１１と偏光ビームスプリッタ１１３の関係から、前記第１受光器１１４に入射する光量の方が前記第２受光器１１５に入射する光量よりも多くなり、又λ／４複屈折部材を透過していない偏光反射レーザ光線、即ち前記対象反射体１６８の前記反射層１２２露出部分で反射された偏光反射レーザ光線が入光すると前記第２受光器１１５に入射する光量の方が前記第１受光器１１４に入射する光量よりも多くなる。
【０１２３】
而して、前記第１受光器１１４、前記第２受光器１１５への偏光反射レーザ光線の入射光量の差を取ることで、入射した偏光反射レーザ光線が前記対象反射体１６８の前記反射層１２２露出部で反射されたものか、前記λ／４複屈折部材１２３部分で反射されたものかを識別することができる。即ち、前記反射層１２２露出部と前記λ／４複屈折部材１２３部分との境界、即ち前記対象反射体１６８の中心を検出できる。
【０１２４】
更に詳述する。
【０１２５】
前記λ／４複屈折部材１２３を２回透過した反射レーザ光線の場合、前記反射光検出部１６４の第１受光器１１４に入射する光量の方が第２受光器１１５に入射する光量より多くなる。その信号を図９中ａ，ｂに示す。第１受光器１１４、第２受光器１１５からの信号を前記アンプ１３１、前記アンプ１３５で増幅し、前記差動アンプ１３２にて差を取る。その信号を図９中ｃに示す。該差動アンプ１３２の出力信号を前記発振回路１４０からのクロック１で同期検波すると、バイアス電圧に対し正の電圧（図９中ｄで示す）、クロック２で同期検波すると、バイアス電圧に対し負の電圧（図９中ｅで示す）が得られる。同期検波で得られた電圧の差を取ると（ｄ−ｅ）、前記差動アンプ１３４の出力はバイアス電圧に対し正の電圧（図９中ｆで示す）が得られる。
【０１２６】
前記λ／４複屈折部材１２３を透過していない反射レーザ光線の場合、前記反射光検出部１６４の第２受光器１１５に入射する光量の方が第１受光器１１４に入射する光量より多くなる。その信号を図９中ｈ，ｉに示す。第１受光器１１４、第２受光器１１５からの信号を前記アンプ１３１、前記アンプ１３５で増幅し、前記差動アンプ１３２にて差を取る。その信号を図９中ｊで示す。該差動アンプ１３２の出力信号を前記発振回路１４０からの前記クロック１で同期検波すると、バイアス電圧に対し負の電圧（図９中ｋで示す）、前記クロック２で同期検波すると、バイアス電圧に対し正の電圧（図９中ｌで示す）が得られる。同期検波で得られた電圧の差を取ると（ｋ−ｌ）、前記差動アンプ１３４の出力はバイアス電圧に対し負の電圧（図９中ｍで示す）が得られる。
【０１２７】
図８、図１０（Ａ）に示す対象反射体１６８を偏光レーザ光線が走査した場合、反射光検出回路１１６の差動アンプ１３４の出力は図１０（Ｂ）に示す波形となる。該差動アンプ１３４の出力に正の信号が出て、正の信号の立下がりから所定時間以内に負の信号の立下がりがあった場合、位置判別部１１７は前記対象反射体１６８であると識別し、更に信号の立下がりがあった場合の境界位置（信号値が０）を前記対象反射体１６８の中心と判断する。尚、前記対象反射体１６８を用いた場合、偏光レーザ光線の回転方向が逆であると前記反射光検出回路１１６の前記差動アンプ１３４の出力信号の正負が逆の順番になることは言う迄もない。
【０１２８】
対象反射体１６８の中心が求められた後の本体部４の向きの修正については前述した実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【０１２９】
図１１に於いて第３の実施の形態を説明する。該第３の実施の形態では発光部１６２を変更し、レーザダイオード１０１から発せられたレーザ光線が下方にも発せられる様にしたものである。
【０１３０】
レーザダイオード１０１の光軸をレーザ投光器１０の回転軸心に対して直交させ、その交点にハーフプリズム１２５を配設し、更に該ハーフプリズム１２５を挾んで前記レーザダイオード１０１に対峙した位置に反射鏡１２６を配設し、前記ハーフプリズム１２５と前記レーザダイオード１０１の間にコンデンサレンズ１２７を設ける。而して、前記レーザダイオード１０１から発せられ、前記ハーフプリズム１２５で反射されたレーザ光線は前記ペンタプリズム１８に向かい、前記ハーフプリズム１２５を透過し、前記反射鏡１２６で反射され、更に前記ハーフプリズム１２５で反射されたレーザ光線が下方に向かう。レーザ光線を下方に射出したことで本体部４の位置が基準位置に正しく接地されているかを容易に確認でき、又本体部４を基準位置に設置する作業が容易になる。
【０１３１】
図１３は本体回転部１５１を省略し、測定者が表示器１１８の表示に従って手動により本体部４の向きを修正する場合の実施の形態である。尚、図１中で示したものと同様のものには同符号を付し、その説明を省略する。
【０１３２】
図１４にも示される様に、前記電池ボックス４５の下面に回転ベース１５２を固着し、該回転ベース１５２より下方に回転軸１５３を突設する。前記回転ベース１５２に回転枠１５４を固着し、該回転枠１５４を軸受１５５を介して中空形状の固定枠１５６に回転自在に設ける。前記回転軸１５３は前記回転枠１５４を貫通しており、前記回転軸１５３に固定環１４５を嵌合し、前記回転軸１５３の下端にウェーブワッシャ１４６を介在させウォームホイール１４７を嵌合させ、又前記固定枠１５６を回転自在に貫通する微調整ロッド１４２を設け、該微調整ロッド１４２の先端には前記ウォームホイール１４７に噛合するウォームギア１４３を形成する。又、前記固定環１４５には前記固定枠１５６を回転自在に貫通する固定螺子１４８が螺合し、該固定螺子１４８の先端は前記回転軸１５３に当接可能となっている。
【０１３３】
本体部４の向きの調整について説明する。
【０１３４】
粗調整は前記固定螺子１４８を緩め、前記本体部４を所要方向に手動で回転する。前記ウォームホイール１４７と前記回転軸１５３間には前記ウェーブワッシャ１４６による摩擦力が作用しており、前記本体部４に掛ける回転力を前記摩擦力より大きくすると手動で回転する。次に微調整は、前記微調整ロッド１４２を回転することで前記ウォームギア１４３、前記ウォームホイール１４７を介して前記本体部４が微回転する。
【０１３５】
而して、該本体部４を所要方向に正確に対向させることができる。前記本体部４の方向が決定すると前記固定螺子１４８を締込み、本体部４をロックする。
【０１３６】
又、他の実施の形態では、エンコーダのインデックスを０°，９０°，１８０°，２７０°等の複数の位置に設け、該それぞれの位置と対象反射体の位置を比較することで対象反射体位置の確認を容易にしてもよく、インデックスを複数の位置に設けることで本体部４を一早く知ることができる。更に又、図１２で示す如く基準位置検出マークが０°，９０°，１８０°，２７０°の位置に設けられた角度表示板１２９を前記表示器１１８に設け、該角度表示板１２９に本体部４の向きを光の点等で表示する様にし測定者が本体部４の向きを目視で確認できる様にしてもよい。又、ハーフプリズム１２５はハーフミラー、ビームスプリッタ等レーザ光線を分割する光学的要素であればよい。更に、上記実施の形態ではレーザ測量機が水平面に対して２方向に傾斜可能な機構を有したが、１方向のみに傾斜する機構を有するレーザ測量機にも実施可能であることは言う迄もない。
【０１３７】
又、図１で示した実施の形態は、エンコーダ１５０により固定枠１５６に対する本体部４の回転角を検出したフィードバック制御により、本体部４の向きを修正するものであり、回動モータ１６０はサーボモータ等が使用されるが、前記エンコーダ１５０は省略することもできる。この場合、使用するモータはパルスモータが適しており、以下に作動を説明する。
【０１３８】
前記モータ１６０により前記回動ギア１５７を介して本体部４を修正すべき方向に回転させる。該本体部４を回転させつつ、更に前記回動部１６３を回転させる。該回動部１６３が回転し、レーザ光が再び対象反射体１６８を照射し、該対象反射体１６８からの反射光を検知した時のずれ量を算出する。斯かる作動を繰返してずれ量が０となった時、所定の方向と前記本体部４の向きが一致したこととなり、修正すべき方向に本体部がω回転したことになる。
【０１３９】
上記実施の形態では傾斜したい方向及び傾斜位置に対象反射体（ターゲット）１６８を設置し、前記本体部４を概略その方向に向けることで装置自体が向きの修正を行うことについて述べたが、前記対象反射体１６８を変更することで傾斜角自体を修正し設定することができる。
【０１４０】
以下、傾斜方向の修正、傾斜角の修正を行うことができる第４の実施の形態を図１５により説明する。図１５は前述した図２に対応する実施の形態の制御系統図であり、装置本体の機構部分は及び光学系については前述した実施の形態と同様であるので詳細な説明は省略し、又図１を参照する。
【０１４１】
以下は図２の実施の形態に対して変更のある部分のみを説明する。
【０１４２】
位置判断部１１７の出力は、レベル調整モータ３１，３２を制御するモータ制御器８９，９０、傾動モータ５８，５９を制御する傾斜駆動回路８３，８４、傾斜角を表示するコントローラ９６、本体部４を回動する回動部１６３の回動を制御する回動制御部１６９とを総合的に制御するコントロール部１７１に入力する。
【０１４３】
モータ制御器８９，９０には、それぞれ手動制御部１７２，１７３が接続され、手動で手動制御部１７２，１７３を操作することで直接レベル調整モータ３１，３２を制御できる。手動制御部１７２，１７３は押しボタンスイッチ又はジョグシャトル等を具備し、モータの回転方向、スピードを制御する。
【０１４４】
以下本実施の形態の作動を図１６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）、図１８を参照して説明する。
【０１４５】
本装置を傾斜設定すべき所定の位置に三脚等を利用して設置する。傾斜すべき方向に本体部４を概略向ける。この場合、本体部４に付属する照星照門を使用してもよい。傾斜設定予定の位置に対象反射体１６８を設置する（図１６（Ａ））。
【０１４６】
ここで本実施の形態に使用される前記対象反射体１６８を図２０（Ａ）で説明する。基板１２１上の中心位置に関して、上下左右の対称位置にも反射層１２２を設けたものであり、図２０（Ａ）では矩形の前記基板１２１の周囲に前記反射層１２２が形成されている。該対象反射体１６８に対して上下方向にレーザ光線を走査すると、水平方向に走査したのと同様図２０（Ｂ）に示す様にパルス状に２つの反射レーザ光線が受光されるので、受光光線の重心位置を演算することで垂直方向の中心位置が分る。
【０１４７】
装置を作動させる。装置は水平基準面に設定後、レーザ光線の回転照射が開始し傾斜方向の走査をする（図１６（Ｂ））。傾斜方向の走査及び機構の動作は前挙した実施の形態で説明したので省略する。
【０１４８】
前記対象反射体１６８からの反射レーザ光を検出すると前記本体部４を回動し傾斜方向の設定を行う。傾斜方向の設定後対象反射体１６８上にレーザ光線を照射したまま回転を停止し、レベル調整モータ３１，３２を作動させレーザ投光器１０を傾斜させる。この時、レーザ光線はターゲット上の略中心にあればよい。
【０１４９】
水平の傾斜方向を走査しその重心を求めるのと同様に、上下方向についても重心を求める走査を行う。走査は上下の反射層を検出する様に往復動作し、その重心を求める。前記表示器１１８はターゲットの中心からずれていると、傾斜すべき方向を矢印１１８ｄ，１１８ｅで示す。所定の傾斜方向の傾斜が設定されると、前記コントロール部１７１は前記傾動モータ５８，５９を作動させる。該傾動モータ５８，５９を作動させ、前記傾斜角設定気泡管６５が水平になる迄前記傾動基板６２を傾斜させる。設定した傾斜から前記傾斜角設定気泡管６５が水平迄の傾動モータ５８，５９のパルス数を換算することにより設定した傾斜の角度が得られる（図１６（Ｃ））。角度は前記コントロール部１７１に設けられた表示部（図示せず）に表示される。設定した傾斜を変更したい場合は、前記表示器１１８或は該コントロール部１７１の表示部を見ながら手動制御部１７２，１７３のスイッチ又はジョグシャトル等で変更する。変更する傾斜に相当するパルス数だけ傾動モータ５８，５９を作動させ気泡管６５，６６を傾斜させる。気泡管６５，６６が水平になる様にレベル調整モータ３１，３２を作動させると傾斜が変更される。傾動モータ５８，５９のパルス数が補正角に換算され傾斜角を表示する。又、レベル調整モータ３１，３２を直接作動させ傾斜を変更し、そのパルス数から傾斜を換算し表示する様にしてもよい。。
【０１５０】
もし、図１７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す様に傾斜角が大きく水平基準面に設定後、明らかにレーザ照射位置が対象反射体１６８より外れる場合は、一度水平基準面に設定後、手動制御に切替え本体に付属する照星照門を使用して傾斜方向及びレーザ照射方向を対象反射体１６８の方向に概略向ける様に傾斜させる。向けた方向の対象反射体はレーザ光の反射により確認できる。設置後傾斜させた状態で再び自動走査に切替え、切替え後は以下同様の設定動作が行われる。
【０１５１】
次に図２１（Ａ）に示す対象反射体１６８を使用した場合の作動を説明する。
【０１５２】
該対象反射体１６８は反射層１２２が形成されない部分が対角線に沿って帯状に形成され、反射層１２２が正立３角形の反射層１２２ａ、逆３角形の反射層１２２ｂに２分割されたものであり、分割された反射層１２２ａ，１２２ｂの走査方向の幅が走査位置の移動と共に逆比例する様に構成されている。
【０１５３】
該対象反射体１６８を使用した場合得られる信号は図２１（Ｂ）に示す通りであり、分割された反射層１２２ａ、反射層１２２ｂから反射レーザ光線の信号幅、即ちエンコーダ１０５から得られる角度が両反射層で一致したところが求めるところであり、レーザ光線を上下方向に走査することなく水平方向の走査のみで傾斜角の位置が決定でき、又レーザ光線の走査を停止する必要がないので作業性がよい。
【０１５４】
又、図２２（Ａ）に示すものは対象反射体１６８の反射層１２２を２分割した場合を示しているが、この場合は反射層１２２ａ，１２２ｂを山形状の３角形状とし頂点を正対させ垂直中心線に関して対称に配設したものである。該対象反射体１６８に於いても、前述した図２１（Ａ）の対象反射体１６８の場合と同様レーザ光線を照射し、水平方向に回転走査し、走査位置を上下に連続して移動させることで上下方向の中心位置を検出することができる。図２２（Ａ）で示した対象反射体１６８を使用した場合では、得られる信号は図２２（Ｂ）の通りであり、図で示される２つの反射レーザ光線の信号の増大する方向が中心であり、その信号の極大値が中心となる。中心位置の検出で傾斜が求まり、前記傾動モータ５８，５９を作動させる。尚、信号の値は極大値に限らず、極小値が生じる様に反射層を形成してもよい。
【０１５５】
更に、図２３に示すものは対象反射体１６８の反射層１２２を両幅端に沿って細帯状に設けると共に対角線に沿って設け、反射層１２２をＮ字状に形成したものである。該対象反射体１６８を使用した場合では、レーザ光線が該対象反射体１６８を走査することで反射されるレーザ光線の信号は３つのパルス信号となり走査位置により２つ目の信号位置が変化する。２つ目のパルス信号位置が両端のパルス信号の中央となった状態が前記対象反射体１６８の中心であり、３つのパルス位置を検出することで該対象反射体１６８の中心を検出することができる。該対象反射体１６８の中心を検出した後の作動については前述した場合と共通であるので説明を省略する。
【０１５６】
図２４は図６に対応する実施の形態であり、対象反射体１６８として図２５（Ａ）を用いたものである。矩形の基板１２１上に反射層１２２が形成され、対角線で２分割された１方にλ／４複屈折部材１２３が貼設され、他方は前記反射層１２２露出部分であり、該露出部分は入射光束の偏光方向を保存して反射する反射部、前記λ／４複屈折部材１２３部分は入射光束に対して偏光方向を変換して反射する偏光変換反射部として偏光方向が異なる様構成されたものである。而して、分割された前記反射層１２２露出部分と前記λ／４複屈折部材１２３部分は走査方向の幅が走査位置の移動と共に逆比例する様に構成されている。
【０１５７】
図２４に示すものは発光部１６２より円偏光のレーザ光線を照射し、反射光検出部１６４に位相の異なる反射レーザ光線を識別する光学系を具備するものである。即ち、図６で示したと同様、前記孔開きミラー１０３の反射光軸上にコンデンサレンズ１１０、第２λ／４複屈折部材１１１、ピンホール１１２、偏光ビームスプリッタ１１３、フォトダイオード等から成る第１受光器１１４を前記孔開きミラー１０３側から順次配設され、前記偏光ビームスプリッタ１１３の反射光軸上にフォトダイオード等から成る第２受光器１１５が配設されている。前記第１受光器１１４、前記第２受光器１１５からの出力は反射光検出回路１１６に入力される。
【０１５８】
前記偏光ビームスプリッタ１１３は前記反射光検出部１６４に入射する偏光反射レーザ光線を分割して前記第１受光器１１４、前記第２受光器１１５に入射させるが、前記発光部１６２から射出されたレーザ光線が前記λ／４複屈折部材を２回透過し本体に戻って来た偏光反射レーザ光線が前記第１受光器１１４に、又それとは異なる偏光方向の反射層１２２からのレーザ光線が前記第２受光器１１５に入射する様、前記第２λ／４複屈折部材１１１、前記偏光ビームスプリッタ１１３が配置される。
【０１５９】
又、特に説明しないが図７で示した偏光反射光検出回路１１６を具備している。
【０１６０】
前記反射層１２２露出部分で反射された反射レーザ光線と前記λ／４複屈折部材１２３で反射された反射レーザ光線とでは位相がλ／２異なっている為、前記第２λ／４複屈折部材１１１により直線偏光に変換された２つの反射レーザ光線では偏光面が９０°異なっている。従って、前述した様に反射層１２２露出部分で反射された反射レーザ光線とλ／４複屈折部材１２３で反射された反射レーザ光線とでは、図２５（Ｂ）に示される如く前記第１受光器１１４と前記第２受光器１１５に入射する光量に差異が生じる。
【０１６１】
而して、回転照射したレーザ光線を前記対象反射体１６８に走査し、更に走査位置を上下に移動することで、前記反射層１２２露出部分で反射された反射レーザ光線と前記λ／４複屈折部材１２３で反射された反射レーザ光線とで信号の強さが逆比例で変化し、両者の信号の位置したところが対象反射体１６８の中心であり、前記偏光反射光検出回路１１６により前記対象反射体１６８の中心を検知することができる。該対象反射体１６８の中心を検出した後の作動については前述した場合と共通である。
【０１６２】
図２１、図２２、図２３、図２５を対象反射体として使用した場合の傾斜方向、傾斜角設定作動を図１９を参照して説明する。図２０の対象反射体を使用した場合と同様装置を水平基準面に設定後、レーザ光線の回転照射が開始し傾斜方向の走査をする。対象反射体１６８からの反射光を検出すると本体部４を回動し傾斜方向の設定を行う。
【０１６３】
傾斜方向の設定後のレーザ光線を照射したまま回動部１６３を回転し、レベル調整モータ３１，３２を作動させレーザ投光器１０を傾斜させる。
【０１６４】
前述した様に上下方向に対象反射体１６８に対する照射位置を変えつつ水平方向に走査することで、対象反射体１６８の中心位置が検出できるので、装置を停止することなく、傾斜角の設定、傾斜角の表示ができる。
【０１６５】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、測量機の設置方向を測量機自体で検知するので、人為的誤差が介在せず正確であり、又下方にレーザ光線を発する場合はレーザ測量機の基準位置への合わせが容易になる。特に、レーザ測量機を地表より高い位置に設置しなければならない場合等特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の機構部を示す断面図である。
【図２】該実施の形態の光学系、制御系を示すブロック図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は対象反射体の一例を示す説明図である。
【図４】（Ａ）（Ｂ）は他の対象反射体の一例を示す説明図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｆ）は該実施の形態の作動説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の光学系、制御系を示すブロック図である。
【図７】該第２の実施の形態の反射光検出回路の一例を示す回路図である。
【図８】該第２の実施の形態に用いられる対象反射体の斜視図である。
【図９】前記反射光検出回路の作動説明図である。
【図１０】（Ａ）（Ｂ）は対象反射体、レーザ光線、反射光検出回路からの出力の関係を示す説明図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態の発光部を示すブロック図である。
【図１２】本発明に使用される角度表示板を示す正面図である。
【図１３】本体部の向きを手動で調整可能な手動調整機構を具備したレーザ測量機の断面図である。
【図１４】同前手動調整機構部の要部平面図である。
【図１５】照射されるレーザ光線の傾斜角を手動で調整可能な機構を具備したレーザ測量機のブロック図である。
【図１６】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は対象反射体を利用して照射されるレーザ光線の傾きを決定する場合の作動説明図である。
【図１７】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は対象反射体を利用して照射されるレーザ光線の傾きを決定する場合の作動説明図である。
【図１８】対象反射体を利用して照射されるレーザ光線の傾きを決定する場合の作動を示すフロチャートである。
【図１９】対象反射体を利用して照射されるレーザ光線の傾きを決定する場合の作動を示すフロチャートである。
【図２０】（Ａ）（Ｂ）は対象反射体の一例を示す説明図である。
【図２１】（Ａ）（Ｂ）は他の対象反射体の一例を示す説明図である。
【図２２】（Ａ）（Ｂ）は更に他の対象反射体の一例を示す説明図である。
【図２３】更に他の対象反射体の一例を示す説明図である。
【図２４】本発明の第５の実施の形態の光受系、制御系を示すブロック図である。
【図２５】（Ａ）（Ｂ）は該第５の実施の形態に用いられる対象反射体の説明図である。
【図２６】従来例を示す断面図である。
【図２７】図２６のＡ−Ａ矢視図である。
【図２８】図２６のＢ−Ｂ矢視図である。
【図２９】図２６のＣ−Ｃ矢視図である。
【図３０】従来例の作動説明図である。
【図３１】従来例の制御系を示すブロック図である。
【図３２】整準状態を示す線図である。
【図３３】コントローラの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
４ 本体部
１０ レーザ投光器
１５ 走査モータ
１８ ペンタプリズム
２０ 固定気泡管
２１ 固定気泡管
３１ レベル調整モータ
５８ 傾動モータ
６５ 任意角設定気泡管
６６ 任意角設定気泡管
１０１ レーザダイオード
１０３ 孔開きミラー
１０５ エンコーダ
１１４ 第１受光器
１１６ 反射光検出回路
１１７ 位置判別部
１１８ 表示器
１２９ 角度表示板
１５１ 本体回転部
１５７ 回動ギア
１６０ 回動モータ
１６１ 出力ギア
１６２ 発光部
１６３ 回動部
１６４ 反射光検出部
１６６ 発光素子駆動部
１６７ アライメント表示部
１６９ 回動制御部

Claims (6)

1. レーザ光線を発する本体部と、該本体部からのレーザ光線を該本体部に反射する対象反射体とを具備し、前記本体部がレーザ光線を発する発光部と、レーザ光線を回転走査する回動部と、レーザ光線を水平面に対して少なくとも１方向に傾斜し、傾斜角度を設定可能な傾斜機構と、該傾斜機構の傾斜可能な方向に対する前記回動部から射出されるレーザ光線の方向を検出する回転角検出器と、対象反射体からの反射光を検知する反射光検出部と、該反射光検出部の受光信号と前記回転角検出器の検出するレーザ光線の方向から、対象反射体の方向と前記傾斜機構の傾斜可能な方向のずれを検出する位置判別部と、前記ずれを表示する表示部と、前記本体部を回転させる回転部とを有していることを特徴とするレーザ測量機。
2. 対象反射体の反射光から対象反射体の中心を求め、該中心と前記回転角検出器の検出するレーザ光線の方向とに基づき、前記対象反射体の中心に対する傾斜機構の傾斜可能な方向のずれを検出する請求項１のレーザ測量機。
3. 対象反射体が、対象反射体に入射するレーザ光線が円偏光である場合に、入射するレーザ光線の円偏光を保存したまま反射する反射面と、入射するレーザ光線の円偏光とは異なる円偏光で反射する反射面から構成され、本体部の発光部が円偏光のレーザ光線を発し、反射光検出部が射出した円偏光のレーザ光線と、射出した円偏光とは異なる円偏光のレーザ光線とを分離して検知して前記対象反射体の２種類の反射面の境界を検知することで対象反射体の中心を検出する請求項１のレーザ測量機。
4. 前記回転部が前記本体部の回転を固定する固定手段と、前記本体部の向きを手動で修正する回転手段とを有し、前記表示部の表示に従ってずれを修正する請求項１のレーザ測量機。
5. 前記回転部が前記本体部を回転させる回動モータと、前記本体部の相対回転角を検出するエンコーダと、該エンコーダの検出により前記回動モータを制御する回動制御部とを有し、前記位置判別部の検出に基づきずれを修正する請求項１のレーザ測量機。
6. 対象反射体の方向と前記傾斜機構の傾斜可能な方向とのずれを修正後、該傾斜機構により対象反射体の目標中心を検出し、その傾斜機構からの出力に基づき水平面からの傾斜角を表示器に表示させる請求項１のレーザ測量機。

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