JP3710112B2 - レーザ測量機 - Google Patents

レーザ測量機 Download PDF

Info

Publication number
JP3710112B2
JP3710112B2 JP02203497A JP2203497A JP3710112B2 JP 3710112 B2 JP3710112 B2 JP 3710112B2 JP 02203497 A JP02203497 A JP 02203497A JP 2203497 A JP2203497 A JP 2203497A JP 3710112 B2 JP3710112 B2 JP 3710112B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light beam
tilt
polarized
target reflector
polarized light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP02203497A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10206157A (ja
Inventor
直人 加曽利
真一 林瀬
健一郎 吉野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Topcon Corp
Original Assignee
Topcon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Topcon Corp filed Critical Topcon Corp
Priority to JP02203497A priority Critical patent/JP3710112B2/ja
Priority to US09/003,960 priority patent/US5946087A/en
Priority to EP98300434A priority patent/EP0854351B1/en
Priority to DE69834517T priority patent/DE69834517T2/de
Publication of JPH10206157A publication Critical patent/JPH10206157A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3710112B2 publication Critical patent/JP3710112B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/002Active optical surveying means
    • G01C15/004Reference lines, planes or sectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

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得る為、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】
レーザ測量機は、レーザ光線を水平方向に回転照射することにより水平基準面が、又壁等に照射することで水平な基準線が簡便に得られるものであり、近年基準レベルを得る為の手段として普及している。
【0004】
照射するレーザ光線には可視光、不可視光のいずれもが使用され、可視光は太陽光の下では視認性が劣る為、屋内での使用が多く、建築中、或は改築時に窓枠、天井の組立ての位置出しに使用される。不可視光を用いる場合は受光側に光電変換受光器が用いられ、屋外、屋内を問わずレーザ測量機の使用が可能であり、屋外の工事としては建屋の基礎工事、整地作業等の基準面の形成に使用される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
最近の建屋には傾斜した天井を有するものも多く、天井面に合わせて室内灯を取付ける為の墨出し作業、或は階段に沿って手摺を設置する工事等では傾斜した基準面、基準線が必要である。
【0006】
ところが前記した従来のレーザ測量機では水平基準面、水平基準線を形成することが主体となっており、傾斜基準面、傾斜基準線については容易には形成できない構成となっており、この為屋外での工事、屋内での室内装飾工事に於いて傾斜部分を有する建屋には有効でないという問題がある。又、前記した天井面に合わせて室内灯を取付ける工事、或は階段に沿って手摺を設置する工事は余り精度が高くなく、簡易的に傾斜設定が行える傾斜基準面、傾斜基準線が得られるレーザ測量機が望まれている。
【0007】
本発明は斯かる実情に鑑み、簡便に傾斜基準面、傾斜基準線を形成することができるレーザ測量機を提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、対象反射体からの反射光束を検出する検出手段と、照射光束を回転照射する回動部と該回動部を傾斜させ回転照射光を傾斜させる傾斜設定部を備えるレーザ測量機に於いて、前記傾斜設定部は前記回動部を複数方向で傾斜可能であって、前記傾斜設定部の傾斜方向を決定すると共に、該傾斜方向に照射光束を固定し所要の角度で照射光束を往復走査させる傾斜方向設定釦を有し、前記検出手段の検出に基づいて対象反射体を上下に追従して所定の傾斜に照射光束を設定する制御部を備えたレーザ測量機に係るものであり、又前記傾斜設定部の傾斜方向は少なくとも2方向の設定が可能であり、該傾斜設定部は前記設定した傾斜方向にある対象反射体の上下動に応じて照射光束を追従させ、順次前記設定した傾斜方向で所定の傾斜に照射光束を設定するレーザ測量機に係るものであり、又前記回動部から照射される照射光束が偏光照射光束であり、前記対象反射体が二ヶ所以上に分割された反射部を有し、該反射部の内少なくとも一つは反射面の形状が漸次変化する様に形成されることで、前記対象反射体からの反射光束から前記対象反射体のどこを走査しているかが検知されるレーザ測量機に係るものであり、又複数方向で傾斜設定する場合、同一の傾斜方向の設定はキャンセルされるレーザ測量機に係るものであり、更に又照射光束が偏光照射光束であり、対象反射体の反射部の内少なくとも一つが偏光照射光束の偏光方向を変換した偏光反射光束として反射する偏光変換反射部であり、少なくとも一つが偏光照射光束の偏光方向を保存した偏光反射光束として反射する偏光保存反射部であるレーザ測量機に係るものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【0010】
図1〜図3は回転照射装置本体1の機構部を示しており、以下機構部について説明する。
【0011】
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の内周の3等分した位置に3次曲面で滑らかに中心に向かって隆起させた突起9を形成したものである。
【0012】
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。
【0013】
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の出力軸には駆動ギア16を嵌着する。該駆動ギア16は後述する走査ギア17に噛合させる。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には前記走査ギア17を嵌着し、該走査ギア17を前記した様に駆動ギア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、該ミラー保持体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。前記走査モータ15、駆動ギア16、ミラー保持体13、ペンタプリズム18等は後述する様に回動部2を構成する。
【0014】
前記レーザ投光器10の下部に水平を検知する第一レベルセンサ20、第二レベルセンサ21を設け、前記レーザ投光器10の下端には傾斜検知体23を固着し、該傾斜検知体23は逆カップ状で周辺に反射鏡フランジ22を形成してある。
【0015】
又、前記ケーシング5の底部、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(本実施の形態では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。
【0016】
前記レーザ投光器10の頭部11から水平方向に第一傾動アーム25、第二傾動アーム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、両第一傾動アーム25、第二傾動アーム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、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、係合ピン27、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、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。
【0017】
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に第一レベル調整モータ31、前記棚板30に第二レベル調整モータ32を設け、前記第一レベル調整モータ31の回転軸に第一駆動ギア33、前記第二レベル調整モータ32に第二駆動ギア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とに掛渡る第一スクリューシャフト35を回転自在に設け、該第一スクリューシャフト35に第一被動ギア36を嵌着し、該第一被動ギア36は前記第一駆動ギア33に噛合させる。前記第一スクリューシャフト35に第一スライドナット37を螺合し、該第一スライドナット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。
【0018】
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とに掛渡る第二スクリューシャフト39を回転自在に設け、該第二スクリューシャフト39に第二被動ギア40を嵌着し、該第二被動ギア40は前記第二駆動ギア34に噛合させる。前記第二スクリューシャフト39に第二スライドナット41を螺合し、該第二スライドナット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。
【0019】
前記ケーシング5の天井部、前記第一スクリューシャフト35と前記第二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1中前記支持座7を中心に時計方向に付勢する。
【0020】
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、上記した回転照射装置本体1はレベル出しの為のネジ46を介して図示しない3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。
【0021】
次に、図4は本実施の形態の傾動制御装置を示す。
【0022】
前記第一レベルセンサ20、第二レベルセンサ21の検出結果は、それぞれ第一角度検出回路51、第二角度検出回路52に入力され、又該第一角度検出回路51、第二角度検出回路52には基準角度50(通常は基準面が水平で基準角度は0°)が設定入力されており、両第一角度検出回路51、第二角度検出回路52で前記基準角度50を基に角度偏差を演算し、演算された角度偏差はそれぞれ第一モータ制御器53、第二モータ制御器54に入力され或は演算制御器55に入力され、該演算制御器55は回転方向指令信号、速度制御信号、速度加減速信号等の制御信号を第一モータ制御器53、第二モータ制御器54に入力する。該第一モータ制御器53、第二モータ制御器54は前記第一レベル調整モータ31、第二レベル調整モータ32をそれぞれ駆動し、前記演算制御器55は前記第一角度検出回路51、第二角度検出回路52からの角度信号の偏差が0となる様に前記第一モータ制御器53、第二モータ制御器54を介して前記第一レベル調整モータ31、第二レベル調整モータ32を制御する。
【0023】
以下に於いて上記レーザ測量機の整準作動を説明する。
【0024】
前記回転照射装置本体1が設置され、無調整の状態では前記レーザ投光器10の軸心は一般に鉛直線と合致してなく、前記第一レベルセンサ20、第二レベルセンサ21は水平ではない。前記した基準角度50が0°とすると前記第一角度検出回路51、第二角度検出回路52からは角度偏差信号が出力される。角度偏差信号が出力されると前記各第一モータ制御器53、第二モータ制御器54は、それぞれの角度偏差信号が0となる様に前記第一モータ制御器53、第二モータ制御器54を介して前記第一レベル調整モータ31、第二レベル調整モータ32を所要の方向に駆動する。
【0025】
この両レベル調整モータ31,32に関連する作動を一方、例えば第一レベル調整モータ31について説明する。
【0026】
該第一レベル調整モータ31が駆動されると、該第一レベル調整モータ31の回転は、前記第一駆動ギア33、第一被動ギア36を介して前記第一スクリューシャフト35に伝達され、該第一スクリューシャフト35の回転で第一スライドナット37が昇降する。該第一スライドナット37の昇降動は、前記ピン38、前記係合ピン27を介して前記第一傾動アーム25に伝達され、前記レーザ投光器10を傾動させる。
【0027】
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、前記第二レベル調整モータ32が駆動されると、前記第二スクリューシャフト39が回転して前記ピン42を介して係合ピン28が上下動する。
【0028】
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、前記係合ピン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。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との間で該係合ピン28の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。
【0029】
尚、前記レーザ投光器10は前記スプリング44によって図1中時計方向に付勢されているので、前記レーザ投光器10は前記第一スライドナット37の動きに正確に追従する。
【0030】
機械的な調整範囲を越えて前記第一レベル調整モータ31、第二レベル調整モータ32、第一駆動ギア33、第二駆動ギア34、第一被動ギア36、第二被動ギア40、前記第一スクリューシャフト35、第二スクリューシャフト39、第一スライドナット37、第二スライドナット41、第一傾動アーム25、第二傾動アーム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反射鏡フランジ22に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、前記第一レベル調整モータ31、第二レベル調整モータ32が停止され、或は表示装置(図示せず)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。
【0031】
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。尚、傾動動作については前記した整準動作と同様であるので以下説明を省略する。
【0032】
図6により前述した回転照射装置本体1の光学的構成、電気的構成を説明する。
【0033】
図中、図1中で示したものと同様のものには同符号を付してあり、回転照射装置本体1は発光部3、回動部2、反射光検出部4、制御部(CPU)60、発光素子駆動部61、モータ駆動部62、コントロールパネル63から構成される。
【0034】
前記発光部3について説明する。
【0035】
直線偏光の偏光照射光束を射出するレーザダイオード65の光軸上に、レーザダイオード65側からコリメータレンズ66、第一λ/4複屈折部材67、孔開きミラー68が順次配設され、前記レーザダイオード65から射出される直線偏光の偏光照射光束は前記コリメータレンズ66により平行光束とされ、前記第一λ/4複屈折部材67で円偏光に変換される。円偏光の偏光照射光束は前記孔開きミラー68を通って前記回動部2に射出される。
【0036】
該回動部2は前記発光部3から入射された偏光照射光束100を該偏光照射光束の光軸を90°変向して射出走査するものであり、前記発光部3からの偏光照射光束の光軸を90°変向するペンタプリズム18が前記偏光照射光束の光軸を中心に回転するミラー保持体13に設けられ、該ミラー保持体13は走査ギア17、駆動ギア16を介して走査モータ15に連結されている。前記ミラー保持体13の回転状態は、エンコーダ69により検出され、該エンコーダ69の検出信号は前記制御部(CPU)60に入力される。
【0037】
前記回動部2からの照射レーザ光線は対象反射体80により反射され、前記回動部2には前記対象反射体80からの偏光反射光束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光束は前記孔開きミラー68に向けて変向され、前記孔開きミラー68は前記反射光検出部4に偏光反射光束を入射させる。
【0038】
次に、該反射光検出部4について説明する。
【0039】
前記孔開きミラー68の反射光軸上にコンデンサレンズ70、第二λ/4複屈折部材71、ピンホール72、偏光ビームスプリッタ73、第一光電変換器74を前記孔開きミラー68側から順次配設し、前記偏光ビームスプリッタ73の反射光軸上に第二光電変換器75を配設する。前記第一光電変換器74、前記第二光電変換器75からの出力は反射光検出回路76に入力される。
【0040】
前記偏光ビームスプリッタ73は前記反射光検出部4に入射する偏光反射光束を分割して前記第一光電変換器74、前記第二光電変換器75に入射させるが、前記発光部3から射出された偏光照射光束がλ/4複屈折部材を2回透過して本体に戻ってきた偏光反射光束の偏光方向と一致する光束が前記第一光電変換器74に、前記発光部3から射出された偏光照射光束と同方向の偏光方向で本体に戻ってきた偏光反射光束が前記第二光電変換器75に入射する様に、前記第二λ/4複屈折部材71、前記偏光ビームスプリッタ73を配設する。
【0041】
次に、前記制御部(CPU)60について説明する。
【0042】
該制御部(CPU)60には、前記コントロールパネル63を介して作業者からの指示が入力されると共に、前記エンコーダ69、前記反射光検出部4からの信号が入力され、前記対象反射体80の位置及び該対象反射体80の偏光変換反射部(後述)と反射層(後述)の幅を検出して前記回動部2を前記モータ駆動部62を介して回転制御すると共に、前記対象反射体80の偏光変換反射部(後述)と反射層(後述)の幅の関係から偏光照射光束が対象反射体80のどこの位置を走査しているかを走査位置信号として検出する。検出位置に基づいて制御部60からの信号は前記演算制御器55に入力され、該演算制御器55はモータ制御器53,54を介してレベル調整モータ31,32を駆動する。又、前記レーザダイオード65の発光状態を前記発光素子駆動部61を介して前記回動部2の回転状態に応じて制御する。
【0043】
次に、前記発光素子駆動部61について説明する。
【0044】
該発光素子駆動部61は前記反射光検出回路76からパルス変調する為のクロック信号を得てレーザダイオード65から射出される偏光照射光束をパルス変調させる。パルス変調させることで受光信号の増幅を容易にすると共にノイズレベルを低下させることができる。
【0045】
次に、前記モータ駆動部62について説明する。
【0046】
該モータ駆動部62は前記制御部60からの回転方向信号を基に前記回動部2の走査モータ15を回転制御して偏光照射光束を走査制御する。
【0047】
次に、図5により前記コントロールパネル63を説明する。
【0048】
該コントロールパネル63は、傾斜方向(レーザ光線を所要角度で往復走査する為の照射方向)を設定する傾斜方向設定釦90a,90b,90c,90d、レーザ光線の照射方向を固定し、ステップ送りを行うことができるストップモードに設定するストップモード釦91a,91b、回転走査速度設定釦92a,92b、電源釦93、受光器を使用する場合と視準する場合とでは走査回転速度が異なり、受光器を使用する場合と視準の場合とでのレーザ光線の回転走査速度を変える受光器設定釦94、自動整準、手動による機器の調整を選択できるマニュアル釦95を有し、前記傾斜方向設定釦90a,90b,90c,90dによる設定状態は発光ダイオード96により表示され、回転照射装置本体1の電池の消耗状態は発光ダイオード97により表示され、前記受光器設定釦94による受光器の選択状態は発光ダイオード98により表示され、前記マニュアル釦95による自動、手動の選択状態は発光ダイオード99で表示される。
【0049】
以下、回転照射装置本体1の光学的、電気的な作動を説明し、前記対象反射体80の検出方法を説明する。
【0050】
前記発光素子駆動部61により駆動される前記レーザダイオード65から射出される偏光照射光束は、図示しない発振器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65から射出された直線偏光の偏光照射光束は、前記コリメータレンズ66で平行光束にされ、更に前記第一λ/4複屈折部材67を透過することで円偏光の偏光照射光束となる。円偏光照射光束は前記孔開きミラー68を透過し、前記ペンタプリズム18により90°変向され回転照射装置本体1より射出される。
【0051】
前記ペンタプリズム18は前記走査モータ15により駆動ギア16、走査ギア17を介して回転される。前記ペンタプリズム18は最初は全周回転であり、従って該ペンタプリズム18から射出される偏光照射光束は全周走査する。
【0052】
次に、図7、図8(A)、図8(B)に於いて対象反射体80を説明する。
【0053】
該対象反射体80では左側縁に沿って短冊状のλ/4複屈折部材を貼設して偏光変換反射部85aを設けると共に、該偏光変換反射部85aに対し倒立3角形状のλ/4複屈折部材を正立3角形状の反射層(偏光保存反射部)84bを挾んで貼設して偏光変換反射部85bを設け、更に右側縁に沿って短冊状の反射層(偏光保存反射部)84aを設けたものである。
【0054】
前記した様に対象反射体80は偏光保存反射部84a,84bと偏光変換反射部85a,85bから構成され、前記偏光保存反射部84a,84bで反射された偏光反射光束は入射偏光照射光束の偏光状態が保存された円偏光であり、前記偏光変換反射部85a,85bで反射された偏光反射光束は入射偏光照射光束の偏光状態に対してλ/2位相のずれた円偏光となっている。
【0055】
前記対象反射体80で反射され回動部2に入射した偏光反射光束は、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68に入射し、該孔開きミラー68は反射光束を前記コンデンサレンズ70に向けて反射する。該コンデンサレンズ70は反射光束を収束光として前記第二λ/4複屈折部材71に入射する。円偏光で戻ってきた偏光反射光束は該第二λ/4複屈折部材71により直線偏光に変換され、前記ピンホール72に入射する。前記した様に偏光保存反射部84a,84bで反射された偏光反射光束と偏光変換反射部85a,85bで反射された偏光反射光束とでは位相がλ/2異なっている為、前記第二λ/4複屈折部材71により直線偏光に変換された2つの偏光反射光束は偏光面が90°異なっている。
【0056】
前記ピンホール72は本体から射出された偏光照射光束に対して光軸のずれた正対しない反射光束、即ち、前記対象反射体80以外の不要反射体からの反射光束を前記第一光電変換器74、前記第二光電変換器75に入射させない様にする作用を有し、前記ピンホール72を通過した偏光反射光束は前記偏光ビームスプリッタ73に入射する。
【0057】
該偏光ビームスプリッタ73は、光束を直交する偏光成分に分割する作用を有し、前記レーザダイオード65から射出した偏光照射光束と同様の(180°偏光方向が異なる)偏光反射光束を透過し、レーザダイオード65から射出した偏光照射光束と90°偏光方向が異なる偏光反射光束を反射する。前記第一光電変換器74、前記第二光電変換器75は分割された偏光反射光束をそれぞれ受光する。
【0058】
第一光電変換器74、第二光電変換器75の受光状態は、前記対象反射体80の偏光変換反射部85a,85bで反射された偏光反射光束が前記反射光検出部4に入射すると、前記第二λ/4複屈折部材71と前記偏光ビームスプリッタ73の関係から、前記第一光電変換器74に入射する光量の方が前記第二光電変換器75に入射する光量より多くなり、前記対象反射体80の偏光保存反射部84a,84bで反射された偏光反射光束が前記反射光検出部4に入射すると、前記第二光電変換器75に入射する光量の方が前記第一光電変換器74に入射する光量より多くなる。
【0059】
前記対象反射体80をレーザ光線が走査した場合の前記反射光検出回路76からの出力信号は図8(B)となり、出力信号のt1,t2の幅(時間)が一致する点を検出することで、対象反射体80の中心を検出できる。又出力信号は信号波形が非対称となる。従って、レーザ光線が対象反射体80の中心を走査した場合でも前記反射光検出回路76からの出力信号からだけで、レーザ光線の走査方向も識別することができる。
【0060】
通常、対象反射体から反射レーザ光線を受光すると、受光と同時に受光信号が立上がるのではなく、反射レーザ光線のスポット光の中心部が明るいと同様に曖昧さを持った傾斜で立上がる。図7で示す対象反射体80は3角形状の偏光保存反射部84b、偏光変換反射部85bの両端に短冊状の偏光保存反射部84a,偏光変換反射部85aを形成することにより、受光信号の切替え点が容易に判別でき、中心位置を高い精度で検出する。又、対象反射体自体から上下方向が判断できる為、回転照射装置本体1を天井、床等に設置した時、天井面、床面で反射して戻ってくる反射光と容易に区別することができる。
【0061】
尚、対象反射体80の中心の位置を判別可能とする前記倒立3角形の偏光保存反射部84b、偏光変換反射部85bの形状は中心に極値を有する様なV形状、或は山型状であってもよい。その外、上下位置で幅変化があり、中心位置が幅変化で検出できるものであれば、上記形状に限定されるものではない。
【0062】
次に、図9〜図13を参照してレーザ測量機による傾斜設定作業について説明する。
【0063】
前記回転照射装置本体1は所定位置、例えば図11に示す様に、建屋101の壁面の上部、天井102に接近して設置スタンド104を介して取付けられる。
該設置スタンド104はクランプ105を有しており、例えば壁面のビーム103をクランプ105で把持することで壁面に固定することができ、又前記設置スタンド104は昇降テーブル106を有し、該昇降テーブル106は昇降可能で上下位置を調整できる様になっている。前記回転照射装置本体1は前記昇降テーブル106にボルト等の固着手段で固定される。
【0064】
所定位置に固定後、前記コントロールパネル63の電源釦93を操作し、回転照射装置本体1を始動する。以下図12、図13を参照して説明する。
【0065】
回転照射装置本体1は前述した整準動作を開始し、偏光照射光束100を水平方向に照射可能な状態を実現し、偏光照射光束100を水平方向に回転照射する。前記傾斜方向設定釦90a,90b,90c,90dのいずれかを押して第一傾斜方向を設定する。前記設定された第一傾斜方向は前記制御部60に記憶される。第一傾斜方向の設定後所定時間経過内に第二傾斜方向の設定がない場合は、第一傾斜方向に偏光照射光束100が照射され、予め設定された走査範囲角度で扇状に往復走査される。傾斜方向の設定が完了する。
【0066】
尚、傾斜を設定すべき方向と偏光照射光束100の照射方向とが一致しない場合は、前記回転照射装置本体1と前記昇降テーブル106との固定を緩め回転照射装置本体1を適宜回転させる。この場合整準がずれると再び整準作動が繰返される。
【0067】
又、複数の対象反射体80を用いて、或は単数の対象反射体80を所定方向に移動させて複数の傾斜方向を設定することができる。以下、傾斜方向設定が2方向である場合を説明する。
【0068】
第一傾斜方向設定後所定時間経過内に他の傾斜方向設定釦を操作して第二傾斜方向の設定をすると、該設定された第二傾斜方向は第一傾斜方向と同様前記制御部60に記憶される。該制御部60で第二傾斜方向と前記第一傾斜方向との比較が行われ、傾斜方向が同一であると設定がキャンセルされる。又、第二傾斜方向と前記第一傾斜方向とが異なるとそれぞれの傾斜方向について傾斜設定動作が行われる。即ち、先ず最初に第一傾斜方向に偏光照射光束100が照射され、予め設定された走査範囲角度で往復走査され、傾斜設定動作しt1,t2が一致したら、所要時間経過後第二傾斜方向に偏光照射光束100が照射され、予め設定された走査範囲角度で往復走査し、同様に傾斜設定を行う。尚、第一傾斜方向の傾斜設定動作、第二傾斜方向傾斜設定動作の切替えは前記した様に所定時間経過後自動的に行われる様にしてもよく、或は作業者が釦等を操作して切替えてもよい。
【0069】
傾斜設定動作を図13を参照して説明する。
【0070】
作業者が対象反射体80を手に持ち走査されている偏光照射光束100内に保持し、偏光照射光束100を対象反射体80に照射させる。該偏光照射光束100が対象反射体80を横切り往復走査することで、対象反射体80からの反射光が回転照射装置本体1に入光し、前記反射光検出部4から受光信号が前記制御部60に出力される。該制御部60は受光信号から前記t1,t2 との比較を行い、t1/t2 =1となる様、偏光照射光束100の照射方向を上下方向に変更する。前記対象反射体80を所定の方向に、例えば仰角を設定する場合は、図10、図11の様に上方に移動させる。前記回転照射装置本体1は偏光照射光束100を対象反射体80に追従させ、仰角を付ける。偏光照射光束100の俯仰は前記レーザ投光器10の傾斜により行われ、俯仰角の決定に伴う偏光照射光束100の水平面に対する傾斜は前記レーザ投光器10の傾斜する方向と一致する。
【0071】
前記対象反射体80を設定すべき位置迄移動させ所定時間保持する。回転照射装置本体1は偏光照射光束100の走査位置を対象反射体80の中心に合致させ、その状態で所定時間経過すると傾斜設定完了と判断し、前記対象反射体80を除去してもその位置で偏光照射光束100の往復走査を維持する。
【0072】
偏光照射光束100の傾斜の設定、俯仰角の設定が完了すると、偏光照射光束100は前記天井102と平行な基準平面となり、該基準平面を基に例えば天井から一定の寸法で照明灯が取付けられる。
【0073】
又、俯仰角が予め分かっている場合は整準後図4で示される基準角度50に俯仰角の設定値を入力する。前記第一角度検出回路51、第二角度検出回路52からの出力は前記演算制御器55に入力され、該演算制御器55は前記第一角度検出回路51、第二角度検出回路52からの検出角度が前記基準角度50となる様に前記第一モータ制御器53、第二モータ制御器54を介して前記第一レベル調整モータ31、第二レベル調整モータ32を駆動する。
【0074】
又、図7で示した対象反射体80に於いて偏光保存反射部84a,84bが反射面、偏光変換反射部85a,85bが非反射面であってもよい。又、漸次形状が変化する反射部で中心位置での幅を既知として比較値を入力しておけば、2つの反射部からの受光状態を比較する必要はなく、1つの反射部からの受光信号で得られる信号幅(時間)と前記比較値との比較で対象反射体の中心を求めることも可能である。更に、前記演算制御器55と前記制御部60とはそれぞれの機能を有する一つの制御部に置換してもよい。
【0075】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、傾斜方向設定釦を押すだけで傾斜方向が設定され、又傾斜角度の設定は対象反射体に偏光照射光束が照射された状態で所定の位置迄移動させるだけで完了するので、作業が著しく簡単で、傾斜基準面、傾斜基準線の設定が容易に行えるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の機構部分を示す立断面図である。
【図2】図1のA−A矢視図である。
【図3】図1のB−B矢視図である。
【図4】同前本発明の実施の形態の傾動制御装置を示すブロック図である。
【図5】同前本発明の実施の形態の回転照射装置本体に設けられるコントロールパネルを示す図である。
【図6】同前本発明の実施の形態の回転照射装置本体の光学的構成、電気的構成を示すブロック図である。
【図7】同前本発明の実施の形態の対象反射体を示す斜視図である。
【図8】(A)は該対象反射体の正面図、(B)は該対象反射体の反射光から得られる受光信号を示す線図である。
【図9】同前本発明の実施の形態に於ける回転照射装置本体と傾斜方向設定の関係を示す説明図である。
【図10】同前本発明の実施の形態に於ける回転照射装置本体と傾斜角設定の関係を示す説明図である。
【図11】同前本発明の実施の形態に於ける傾斜角設定を行う場合の具体例を示す説明図である。
【図12】同前本発明の実施の形態に於ける傾斜方向設定のフローチャートである。
【図13】同前本発明の実施の形態に於ける傾斜角設定のフローチャートである。
【符号の説明】
1 回転照射装置本体
2 回動部
3 発光部
4 反射光検出部
10 レーザ投光器
14 モータ座
20 第一レベルセンサ
21 第二レベルセンサ
31 第一レベル調整モータ
32 第二レベル調整モータ
35 第一スクリューシャフト
39 第二スクリューシャフト
60 制御部(CPU)
62 モータ駆動部
63 コントロールパネル
76 反射光検出回路
80 対象反射体
100 偏光照射光束

Claims (5)

  1. 対象反射体からの反射光束を検出する検出手段と、照射光束を回転照射する回動部と該回動部を傾斜させ回転照射光を傾斜させる傾斜設定部を備えるレーザ測量機に於いて、前記傾斜設定部は前記回動部を複数方向で傾斜可能であって、前記傾斜設定部の傾斜方向を決定すると共に、該傾斜方向に照射光束を固定し所要の角度で照射光束を往復走査させる傾斜方向設定釦を有し、前記検出手段の検出に基づいて対象反射体を上下に追従して所定の傾斜に照射光束を設定する制御部を備えたことを特徴とするレーザ測量機。
  2. 前記傾斜設定部の傾斜方向は少なくとも2方向の設定が可能であり、該傾斜設定部は前記設定した傾斜方向にある対象反射体の上下動に応じて照射光束を追従させ、順次前記設定した傾斜方向で所定の傾斜に照射光束を設定する請求項1のレーザ測量機。
  3. 前記回動部から照射される照射光束が偏光照射光束であり、前記対象反射体が二ヶ所以上に分割された反射部を有し、該反射部の内少なくとも一つは反射面の形状が漸次変化する様に形成されることで、前記対象反射体からの反射光束から前記対象反射体のどこを走査しているかが検知される請求項1のレーザ測量機。
  4. 複数方向で傾斜設定する場合、同一の傾斜方向の設定はキャンセルされる請求項2のレーザ測量機。
  5. 照射光束が偏光照射光束であり、対象反射体の反射部の内少なくとも一つが偏光照射光束の偏光方向を変換した偏光反射光束として反射する偏光変換反射部であり、少なくとも一つが偏光照射光束の偏光方向を保存した偏光反射光束として反射する偏光保存反射部である請求項3のレーザ測量機。
JP02203497A 1997-01-21 1997-01-21 レーザ測量機 Expired - Fee Related JP3710112B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02203497A JP3710112B2 (ja) 1997-01-21 1997-01-21 レーザ測量機
US09/003,960 US5946087A (en) 1997-01-21 1998-01-07 Laser survey instrument
EP98300434A EP0854351B1 (en) 1997-01-21 1998-01-21 A laser survey instrument
DE69834517T DE69834517T2 (de) 1997-01-21 1998-01-21 Laservermessungsinstrument

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02203497A JP3710112B2 (ja) 1997-01-21 1997-01-21 レーザ測量機
US09/003,960 US5946087A (en) 1997-01-21 1998-01-07 Laser survey instrument

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10206157A JPH10206157A (ja) 1998-08-07
JP3710112B2 true JP3710112B2 (ja) 2005-10-26

Family

ID=26359193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02203497A Expired - Fee Related JP3710112B2 (ja) 1997-01-21 1997-01-21 レーザ測量機

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5946087A (ja)
EP (1) EP0854351B1 (ja)
JP (1) JP3710112B2 (ja)

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3800271B2 (ja) * 1997-09-30 2006-07-26 株式会社トプコン レーザ測量機
US6138367A (en) * 1998-08-14 2000-10-31 Trimble Navigation Limited Tilt prediction for total station
SE513112C2 (sv) 1998-11-10 2000-07-10 Damalini Ab Inriktningsorgan och förfarande
JP4317639B2 (ja) * 2000-03-29 2009-08-19 株式会社トプコン レーザ測量機
JP4416925B2 (ja) 2000-07-19 2010-02-17 株式会社トプコン 位置測定設定システム及びそれに使用する受光センサ装置
DE10054627C2 (de) * 2000-11-03 2002-10-31 Nestle & Fischer Gmbh & Co Kg Vorrichtung zum Ausrichten eines von einem Rotationslaser erzeugten Laserstrahls
JP2002296031A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Sokkia Co Ltd レーザ測量機
US7278218B2 (en) 2003-06-18 2007-10-09 Irwin Industrial Tool Company Laser line generating device with swivel base
JP4870283B2 (ja) * 2001-07-13 2012-02-08 株式会社トプコン レーザ照準装置
JP5000819B2 (ja) * 2001-08-30 2012-08-15 株式会社トプコン 回転レーザ装置
JP3816807B2 (ja) * 2002-01-21 2006-08-30 株式会社トプコン 位置測定装置及びそれに使用する回転レーザ装置
JP4228132B2 (ja) * 2002-10-18 2009-02-25 株式会社トプコン 位置測定装置
JP2004212058A (ja) * 2002-12-26 2004-07-29 Topcon Corp 作業位置測定装置
CN2588326Y (zh) * 2002-12-27 2003-11-26 南京泉峰国际贸易有限公司 激光标线器
DE10325859B3 (de) * 2003-06-06 2004-06-03 Hilti Ag Rotationsbaulaser
US7269907B2 (en) 2003-07-01 2007-09-18 Irwin Industrial Tool Company Laser line generating device with swivel base
CN2718518Y (zh) * 2004-06-18 2005-08-17 南京德朔实业有限公司 激光标线器
US7266897B2 (en) * 2004-06-21 2007-09-11 Laserline Mfg., Inc. Self-aligning, self plumbing baseline instrument
DE102004053249B4 (de) 2004-11-04 2006-08-17 Hilti Ag Baulaser mit neigbarem Umlenkmittel
DE102005000140A1 (de) * 2005-10-17 2007-04-19 Hilti Ag Neigungssteuerungsverfahren
JP4824384B2 (ja) * 2005-10-25 2011-11-30 株式会社トプコン レーザ測量機
CN101078623B (zh) 2006-05-26 2010-05-12 南京德朔实业有限公司 自水平激光标线装置及其控制方法
US8060344B2 (en) * 2006-06-28 2011-11-15 Sam Stathis Method and system for automatically performing a study of a multidimensional space
ES2366054T3 (es) * 2006-08-21 2011-10-14 STABILA Messgeräte Gustav Ullrich GmbH Dispositivo de protección.
DE202006014576U1 (de) * 2006-08-21 2008-01-03 STABILA Messgeräte Gustav Ullrich GmbH Schutzeinrichtung
US7861427B2 (en) * 2006-11-03 2011-01-04 Trimble Kaiserslautern Gmbh Grade indicating device and method
CN201035149Y (zh) * 2007-01-19 2008-03-12 南京德朔实业有限公司 激光测距仪
CN201035148Y (zh) * 2007-01-19 2008-03-12 南京德朔实业有限公司 激光测距仪
US8238008B2 (en) 2008-06-09 2012-08-07 Trimble Navigation Limited Laser transmitter and method
DE102008041033A1 (de) * 2008-08-06 2010-02-11 Hilti Aktiengesellschaft Rotationsbaulaser
DE202008008821U1 (de) 2008-08-28 2010-02-11 STABILA Messgeräte Gustav Ullrich GmbH Laservorrichtung
JP5210783B2 (ja) * 2008-09-30 2013-06-12 株式会社オーディオテクニカ レーザ墨出し器
US20100153457A1 (en) * 2008-12-15 2010-06-17 Grant Isaac W Gestural Interface Device and Method
DE102009000350B3 (de) * 2009-01-21 2010-08-19 Trimble Jena Gmbh Motorantriebsvorrichtung und Steuerverfahren für ein Vermessungsinstrument
JP5456532B2 (ja) * 2010-03-25 2014-04-02 株式会社トプコン 回転レーザ装置及び回転レーザシステム
JP5568363B2 (ja) * 2010-04-22 2014-08-06 株式会社トプコン レーザスキャナ
FR2966238A1 (fr) 2010-10-13 2012-04-20 Psp Outil Niveau laser comprenant un module de detection de mouvement.
FR2966237A1 (fr) 2010-10-13 2012-04-20 Psp Outil Indication angulaire sur une telecommande et mise en station rapide d'un niveau laser.
US8684632B2 (en) 2010-12-08 2014-04-01 Laserline Mfg., Inc. Systems and methods for laying out and installing a solar panel array
DE102011079384B4 (de) 2011-07-19 2013-09-26 Trimble Jena Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Qualität einer Getriebeanordnung aus mindestens zwei Getrieberädern
JP6173067B2 (ja) * 2013-06-25 2017-08-02 株式会社トプコン レーザ測量機
JP6282074B2 (ja) * 2013-09-30 2018-02-21 株式会社トプコン レーザ測量システム
US10286308B2 (en) 2014-11-10 2019-05-14 Valve Corporation Controller visualization in virtual and augmented reality environments
JP6498528B2 (ja) * 2015-05-28 2019-04-10 株式会社トプコン 測量装置
JP6539501B2 (ja) * 2015-05-28 2019-07-03 株式会社トプコン 測量装置
US10006768B2 (en) 2016-03-15 2018-06-26 Stanley Black & Decker Inc. Laser level
DE102016107100A1 (de) * 2016-04-18 2017-10-19 Status Pro Maschinenmesstechnik Gmbh Rotationslaser für die Vermessung von Werkzeugmaschinen
EP3264040A1 (de) * 2016-06-30 2018-01-03 HILTI Aktiengesellschaft Verfahren zum vergleichen eines auf einen laserempfänger auftreffenden empfangsstrahls mit einem rotierenden laserstrahl
CN116391107A (zh) 2020-12-01 2023-07-04 米沃奇电动工具公司 激光水平仪接口和控制件

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4830489A (en) * 1986-08-20 1989-05-16 Spectra-Physics, Inc. Three dimensional laser beam survey system
US5361217A (en) * 1992-05-07 1994-11-01 Fuji Photo Optical Co., Ltd. Position measuring/plotting apparatus
JP3226970B2 (ja) * 1992-07-09 2001-11-12 株式会社トプコン レーザ測量機
US5774211A (en) * 1993-09-09 1998-06-30 Kabushiki Kaisha Topcon Laser leveling system for setting pipes
JP3582918B2 (ja) * 1995-02-14 2004-10-27 株式会社トプコン レーザ測量機
CH691931A5 (de) * 1995-12-21 2001-11-30 Ammann Holding Ag Laserstrahl-Nivelliergerät sowie Verfahren zum Betrieb eines Laserstrahl-Nivelliergerätes und dazugehöriges Hilfsmittel.

Also Published As

Publication number Publication date
EP0854351A2 (en) 1998-07-22
EP0854351A3 (en) 2000-03-01
EP0854351B1 (en) 2006-05-17
JPH10206157A (ja) 1998-08-07
US5946087A (en) 1999-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3710112B2 (ja) レーザ測量機
JP3941839B2 (ja) レーザ回転照射装置
JP3908297B2 (ja) レーザ測量機
JP3582918B2 (ja) レーザ測量機
US6249338B1 (en) Laser survey instrument
US5907907A (en) Laser leveling system
JP2011203130A (ja) 回転レーザ装置及び回転レーザシステム
JP4870283B2 (ja) レーザ照準装置
US6782015B1 (en) Laser survey instrument
JP5000819B2 (ja) 回転レーザ装置
JP2829912B2 (ja) レーザ測量機
JP4746896B2 (ja) レーザ照射装置
JPH11230747A (ja) レーザ照射装置
JP4290520B2 (ja) レーザ照射装置
JP2501081B2 (ja) 基準平面設定装置
JPH05322563A (ja) レーザ測量機
JP2969023B2 (ja) レーザ測量機
JPH05322568A (ja) レーザ測量機
JP3078640B2 (ja) レーザ測量機
JPH0560561A (ja) 自動整準装置
JP2006066350A (ja) エリアセンサ
JPH08180702A (ja) スポットライト及びスポットライトの駆動制御方法
JP2004301660A (ja) レベルプレーナ
JPH07218258A (ja) 鉛直面レーザ投光装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040120

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040120

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050421

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050510

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050623

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050802

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050808

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080819

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090819

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090819

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100819

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110819

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110819

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120819

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120819

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130819

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees