JP4522571B2

JP4522571B2 - 測定設定装置

Info

Publication number: JP4522571B2
Application number: JP2000343898A
Authority: JP
Inventors: 文夫大友; 純一古平
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2000-11-10
Filing date: 2000-11-10
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2020-11-10
Also published as: JP2002148042A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設施工現場、屋内での内装施工作業等で位置測定及び位置設定を行う為の位置測定設定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
３次元位置測定装置として最も一般的なものはＧＰＳ（汎地球測位システム）である。
【０００３】
ＧＰＳは人工衛星から発せられる電波を受信して測定点の位置を決定するものである。又、自動測量機であるトータルステーションに目標対象物追尾機能を設け、目標対象物にはプリズムを設け目標対象物の位置を測量するものもある。
【０００４】
前記トータルステーションを用いた測定方法では、トータルステーションから追尾光を発し、該追尾光が前記プリズムにより反射され、この反射光を前記トータルステーションが受光することで、目標対象物を検出し、測距儀により目標対象物迄の距離を測定するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記ＧＰＳの３次元測定装置を用いた測定、位置設定では人工衛星からの電波を必要とするので、室内或は電波障害のある場所等では測量に必要な電波を受信できないことから、使用が制限され、或は使用できないという問題がある。
【０００６】
又、近年の追尾機能を具備したトータルステーションでは目標対象物を検出する為に、追尾光をランダムに上下左右に全周囲に亘り前記追尾光がプリズムで反射される位置が検出される迄スキャンする必要があり、作業時間が長くなる。又、トータルステーションは測距儀を具備した経緯儀を基本装置としているので、構造が複雑でコストの高いものとなってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は斯かる実情に鑑み、回転レーザ装置を使用し、簡単、安価な装置で、而も、野外、室内、電波受信に影響する障害物が存在する場所等に拘らず、確実に簡単に而も迅速に対象物の位置測定、或は所定位置への目標対象物の位置決めが行える様にするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レーザ光線を回転照射する回転レーザ装置と測定位置を指示する測定点指標装置とからなる位置測定装置に於いて、前記回転レーザ装置は、レーザ光線を回転照射し反射光を検出する本体部と、測距光で距離を測定する独立分離可能な測距部と、前記本体部を回動させる回動装置とを備え、前記測定点指標装置は、レーザ光線の照射位置を示すと共にレーザ光線と測距光を反射する分離可能な反射プレート部と、測定位置を指示する測定点設定部と、測距光に重乗され指示する位置に関する測定データを表示する独立分離可能な表示ユニット部とを備え、前記測距部と表示ユニット部、前記反射プレート部と表示ユニット部は組合わせ可能である測定設定装置に係り、又直角に傾けた回転レーザ装置と、反射プレート部と表示ユニット部を組合わせ直角に傾けた測定点指標装置とにより、前記回転レーザ装置は平面上にある前記測定点指標装置迄の距離を測定し、該測定点指標装置はレーザ光線の位置を示すと共に前記回転レーザ装置迄の距離を表示する測定設定装置に係り、又前記回転レーザ装置が設置向きに応じて水平を検知する３次元の傾斜センサを備え、直角に傾けた時にレーザ光線を鉛直に回転照射すると共に、水平方向に測距光を照射する測定設定装置に係り、又分離した測距部と、反射プレート部と、表示ユニット部とを組合わせた測定点指標装置とにより、前記測距部は前記測定点指標装置迄の距離を測定し、前記測定点指標装置は前記回転レーザ装置迄の距離を表示する測定設定装置に係り、又分離した測距部と表示ユニット部とを組合わせ、分離した反射プレート部との間で測距可能とする測定設定装置に係るものである。
【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】
本発明は可視レーザ光線を照射、回転走査し、基準線、基準面を形成する回転レーザ装置と該回転レーザ装置からのレーザ光線を受光し、又該レーザ光線を前記回転レーザ装置に向けて反射する測定点指標装置（目標対象物）を具備し、該測定点視標装置で水平方向及び水平方向と高さ方向の位置決めをする装置である。
【００１１】
図１は回転レーザ装置１の主要部を示しており、該回転レーザ装置１は本体部２、該本体部２に回転自在に又着脱可能に設けられた回動部３、前記本体部２が取付けられ該本体部２を回動させる回動装置４、前記本体部２に着脱可能に設けられた測距部５とから構成され、前記本体部２には所定の偏光とした（好ましくは円偏光）基準レーザ光線を発光する基準光発光部６、受光部７、傾斜検出部８、制御部９（後述）、本体用電源部６０が設けられている。又測定点指標装置１０は前記回転レーザ装置１に対峙し測定点に立設するものである。
【００１２】
前記基準光発光部６について説明する。
【００１３】
該基準光発光部６は前記回動部３の回転軸と同心に設けられ、半導体レーザ素子に代表される発光素子１１を具備している。該発光素子１１から発せられるレーザ光線２７は集光レンズ１２により平行光束とされ、ハーフミラー１３を透過し、１／４λ波長板２０で円偏光とされ、前記回動部３に射出される。前述した測定点指標装置１０から反射され、再び前記基準光発光部６に入射した前記反射レーザ光線２７は前記１／４λ波長板２０で再び直線偏光とされ、前記ハーフミラー１３によって前記受光部７に向け反射される。
【００１４】
前記受光部７について説明する。
【００１５】
前記ハーフミラー１３の反射光軸上に集光レンズ１４、偏光ビームスプリッタ１５が配設され、更に該偏光ビームスプリッタ１５の透過光軸上に受光素子１６ａ、反射光軸上に受光素子１６ｂが配設されている。前記測定指標装置１０から反射され、前記回動部３を経て入射した反射光は、前記ハーフミラー１３で反射され、前記集光レンズ１４で集光され、前記偏光ビームスプリッタ１５によりレーザ光線２７の偏光状態により前記受光素子１６ａに向け透過され又は前記受光素子１６ｂに向け反射され、該受光素子１６ａ，１６ｂの受光面で結像し、該受光素子１６ａ、１６ｂにより検出される。前記受光素子１６ａ，１６ｂの受光信号は図示しない検出回路により、前記測定点指標装置１０であることが確認され、検出される。
【００１６】
前記傾斜検出部８について説明する。
【００１７】
該傾斜検出部８は直交する２軸方向に一軸傾斜センサであるＸ軸傾斜センサ１７、Ｙ軸傾斜センサ１８が配置され該Ｘ軸傾斜センサ１７、Ｙ軸傾斜センサ１８に直交する様にＺ軸傾斜センサ１９が配置される構成を有し、装置本体を鉛直に設置する場合には、前記Ｘ軸傾斜センサ１７、Ｙ軸傾斜センサ１８が水平面を検出し、前記レーザ光線２７により水平のレーザ平面を形成する。又、前記回転レーザ装置１を横に設置する場合には前記Ｚ軸傾斜センサ１９とＹ軸傾斜センサ１８が水平を検知し、前記レーザ光線２７は鉛直レーザ面を形成する。
【００１８】
而して、前記Ｘ軸傾斜センサ１７、Ｙ軸傾斜センサ１８は図１での状態での前記回転レーザ装置１の傾斜を検出する。
【００１９】
前記回動部３を説明する。
【００２０】
プリズムホルダ２１は前記基準光発光部６の光軸を中心に回転自在に支持され、前記プリズムホルダ２１にはペンタプリズム２２が固定され、該ペンタプリズム２２は前記基準光発光部６からの前記レーザ光線２７を直角に偏向する。前記プリズムホルダ２１には走査ギア２３が設けられ、該走査ギア２３には駆動ギア２４を介して走査モータ２５が連結され、該走査モータ２５によって前記ペンタプリズム２２が回転される様になっている。又、前記プリズムホルダ２１には該プリズムホルダ２１（即ち前記ペンタプリズム２２）の回転位置、回転角度を検出するエンコーダが設けられていてもよい。
【００２１】
前記ペンタプリズム２２は前記基準光発光部６から射出された前記レーザ光線２７を水平方向に偏向すると共に前記測定点指標装置１０から反射される反射レーザ光線２７を前記基準光発光部６の光軸方向に偏向し、前記ハーフミラー１３を経て前記受光部７に入射させる。
【００２２】
前記回動装置４を説明する。
【００２３】
前記本体部２は前記回動装置４に回転自在に設置され、前記本体部２の下端には前記回動装置４に突出する回転軸５５を具備し、該回転軸５５はギア列５６を介して方向制御用モータ５７に連結されている。又、前記回転軸５５にはエンコーダ５８が設けられ、前記回動装置４と前記本体部２との相対角度を検出可能となっている。而して、前記方向制御用モータ５７の駆動により、前記本体部２が回転し、該本体部２の回転角は前記エンコーダ５８により検出される様になっている。尚、前記回動装置４は本体部２に対し分離可能であり、取外しできる様になっている。取外すことにより該本体部２は、レーザ基準面を形成する一般的な回転レーザ装置になる。
【００２４】
前記測距部５について説明する。
【００２５】
前記測距部５は測距儀２９、方向検出器３０と後述する測距演算部３１とから構成され、前記測距部５はユニット化され、独立して作動できる様に電源部６７、制御部６８及び操作部６９を有し、前記本体部２に対して着脱可能となっている。先ず前記測距儀２９を説明する。
【００２６】
該測距儀２９から射出される測距光３９は、前記レーザ光線２７が形成する基準平面と平行となる様に射出される。光軸上にはコリメートレンズ３２、プリズム３３が配設され、該プリズム３３を挾み一方の側に測距光発光部３４が設けられ、他方の側には測距光受光部３５が設けられる。
【００２７】
前記測距光発光部３４は前記測距光３９を発する光源（ＬＥＤ、ＬＤ等）３６を有し、該光源３６は図示しない発光制御部により発光状態が制御され、前記測距光３９が発光されるだけでなく、変調等の手段により通信データが重乗される様になっている。
【００２８】
前記光源３６からの測距光３９はコリメートレンズ３７、光ファイバ３８を経て前記プリズム３３に向かって射出され、前記光ファイバ３８から射出された測距光３９は光路切替えチョッパ４１により前記測距光３９と内部参照光３９ａとに切替えられ、前記測距光３９は前記プリズム３３に反射され、前記コリメートレンズ３２で平行光束として射出される。射出された前記測距光３９は後述する前記測定点指標装置１０で反射され、前記コリメートレンズ３２を経て前記測距儀２９に入射する。
【００２９】
又、前記光ファイバ３８から射出され、前記光路切替えチョッパ４１で前記測距光３９から切替えられた前記内部参照光３９ａは、リレーレンズ４２を透過して前記プリズム３３に内面反射され、前記測距光受光部３５に入光する。
【００３０】
該測距光受光部３５は、バンドパスフィルタ４３、濃度フィルタ４４を有し、該バンドパスフィルタ４３、濃度フィルタ４４を透過した前記測距光３９は光ファイバ４６、コンデンサレンズ４８を介して測距受光素子４９に入光する様構成されている。
【００３１】
前記測距演算部３１は前記光源３６を駆動するドライバ（図示せず）を具備すると共に前記測距受光素子４９が受光する測距光３９、内部参照光３９ａの受光信号から前記測定点指標装置１０迄の距離を演算する様になっている。
【００３２】
前記方向検出器３０は前記ペンタプリズム２２から照射されるレーザ光線２７の一部を反射する反射鏡５１、該反射鏡５１で反射されたレーザ光線２７を収束させる集光レンズ５２、方向検出用の受光センサ５３から構成され、前記ペンタプリズム２２の向きが前記反射鏡５１の光軸と合致した時に前記ペンタプリズム２２からの照射光の一部が前記受光センサ５３で受光される様になっている。即ち、測距方向に対する前記ペンタプリズム２２、即ち前記回動部３からのレーザ光線が測距方向に向いているかを検出する。
【００３３】
前記本体部２の制御部９について図２を参照して説明する。
【００３４】
該制御部９には方向検出器３０及び前記エンコーダ５８からの信号が入力されると共に前記受光部７、傾斜検出部８、測距演算部３１からの信号が入力される。前記走査モータ２５は前記制御部９からの制御信号を基にモータドライバ６２によって駆動され、又前記方向制御用モータ５７はモータドライバ６３によって駆動される。更に、前記発光素子１１は前記制御部９からの制御信号を基にドライバ６１により駆動され、前記発光素子１１が発光される。
【００３５】
又、前記制御部９には操作部６４、表示部６５が接続され、前記操作部６４からは作動開始停止等の作業指示の入力等が行われ、前記表示部６５には装置の作動状態の表示、或は前記測定点指標装置１０に送る情報等の表示等が行われる。
【００３６】
前記制御部９は測距部５の制御部６８との間で制御信号、データ信号等の授受が可能な様に接続一体化可能であると共に切離している状態では独立して作動が可能となっている。又、一体となる場合にはどちらか一方をメイン制御部としてもよい。制御部９、制御部６８が独立して作動可能であることから前記測距部５の分離が可能となる。
【００３７】
図２、図３、図４に於いて、前記測定点指標装置１０を説明する。
【００３８】
平板が略Ｌ字状に曲げられた形状の主フレーム７０の垂直部の前記本体部２と対峙する面（正面）に反射プレート部７１が固着され、前記主フレーム７０の垂直部の背面には表示ユニット部７２が取付けられている。
【００３９】
前記反射プレート部７１の両側縁には回転レーザ光線２７の基準位置を示す指標７１ａであるＶ字欠切部が形成され、又正面には反射部が設けられ、該反射部は縦長短冊状の偏光保存反射面７３ａと偏光変換反射面７３ｂ及び偏光保存反射面７４ａと偏光変換反射面７４ｂが対の状態で中心線に対して対称に設けられている。前記偏光保存反射面７３ａ，７４ａには再帰反射シート等が使用され、前記レーザ光線２７が入射した場合に、偏光状態を保存したまま反射するものであり、前記偏光変換反射面７３ｂ，７４ｂは再帰反射シートの上に更に１／４λ波長板が貼設されたものであり、前記レーザ光線２７が入射した場合に位相を９０°偏光して反射するものである。而して、前記反射プレート部７１、偏光保存反射面７３ａ、偏光変換反射面７３ｂ、偏光保存反射面７４ａ、偏光変換反射面７４ｂは反射部を構成する。
【００４０】
又、前記反射面７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂの下方には矩形形状の測距用反射面７５が設けられ、該測距用反射面７５の中心には受光窓７６が穿設され、測距光３９が該受光窓７６を通って受光素子７８に受光される様になっている。該受光素子７８は表示ユニット部７２に設けられ、該表示ユニット部７２と反射プレート部７１とは分離可能に構成され、それぞれ独立して使用することができる。
【００４１】
前記表示ユニット部７２は受光素子７８、信号処理制御部７９、表示部８０及び電源８１を備え、又、測定点指標装置１０の傾きを検出する傾斜検出手段８８を備えている。変調され測距光に重乗された測定データ（距離、方向角）を前記受光素子７８で受光し、前記信号処理制御部７９で復調し、前記表示部８０に表示する。前記受光素子７８の受光中心と前記指標７１ａ，７１ａとの間隔は、前記測距光３９と前記レーザ光線２７との間隔に等しくなっている。又、前記表示ユニット部７２は背面の表示部８０に前記信号処理部７９で分離抽出した情報を表示する様になっている。
【００４２】
回転レーザ装置１が前記測定点指標装置１０を間違いなく検出する為、前記受光部７は偏光保存反射面及び偏光変換反射面に応じて受光する２受光素子１６ａ，１６ｂを具備している。これはノイズ光を受光して安易に誤作動を起こさない様にする為の構成である。然し、基本的に前記反射プレート部７１は図５に示す第１の変更例の様に、単なる２枚の再帰反射面７３ａ，７４ａでもよい。更に、誤作動を起こさない場所であれば１枚の単なる再帰反射面で可能である。
【００４３】
単なる２枚の再帰反射面の場合には、前記基準光発光部６の円偏光に変換する前記１／４λ波長板２０は必要なく、前記受光部７も１受光素子で構成される。
【００４４】
前記主フレーム７０の水平部には測定点設定部８２が設けられている。
【００４５】
前記水平部に揺動リング８３が第１水平軸８４を介して揺動自在に設けられ、又前記揺動リング８３には第２水平軸８５を介してジンバルフレーム８６が揺動自在に設けられている。該ジンバルフレーム８６には転写機構が設けられている。以下転写機構を説明する。
【００４６】
転写ロッド８７が鉛直方向に移動自在に設けられている。該転写ロッド８７は所要の重量を有すると共に下端は尖端で石突きとなっており、円筒面には軸心方向に沿ってスケール９０が刻印されている。スケール読取り位置と前記指標７１ａ迄の距離を予めスケールにオフセット値として加味しておけば、前記スケール９０の読みが直ちに前記測定点指標装置１０の高さ、即ち前記レーザ光線２７の照射高さとなる。
【００４７】
而して、前記転写ロッド８７はジンバル機構により常に鉛直方向に向く様になっており、前記ロック解除ボタン９１を押込み、ロックを解除することで、前記転写ロッド８７は鉛直に落下、該転写ロッド８７の下端が地面に衝突することで、地面に窪みをつける等し、測定点を地面に転写する様になっており、又前記スケール９０により前記測定点指標装置１０の高さが分かる様になっている。
【００４８】
以下作用を説明する。
【００４９】
前記転写ロッド８７を上昇させた状態とした前記測定点指標装置１０を作業者が持ち設定点近傍に保持する。
【００５０】
前記操作部６４より回転レーザ装置１を駆動する。
【００５１】
先ず該回転レーザ装置１の整準が行われ、前記傾斜検出部８からの傾斜検出に基づき前記回転レーザ装置１が水平の状態にセットされる。次に、前記発光素子１１が発光され、前記レーザ光線２７が前記ペンタプリズム２２を経て水平方向に照射され、更に前記走査モータ２５が駆動され、前記レーザ光線２７が回転照射され、前記測定点指標装置１０のサーチ状態となる。
【００５２】
作業者は前記レーザ光線２７が前記指標７１ａを通過する様に前記反射プレート部７１の高さ位置を調整する。前記レーザ光線２７が前記指標７１ａを通過する状態に位置合わせすると、前記測距光３９の高さは前記受光素子７８の受光中心と一致する。前記レーザ光線２７が前記偏光保存反射面７３ａ、偏光変換反射面７３ｂ、偏光保存反射面７４ａ、偏光変換反射面７４ｂを通過することで、前記受光素子１６ａが偏光が保存された反射光を受光し、前記受光素子１６ｂが偏光が変換された反射光を受光する。
【００５３】
更に、前記受光部７は前記測定点指標装置１０特有のパターンに従った受光信号の出力を行い、この受光信号から前記反射プレート部７１であることを認識特定することができ、又どちらの方向から前記レーザ光線２７が前記測定点指標装置１０を横切っているかを知ることができる。この反射面と偏光の組合わせによりノイズ光と該測定点指標装置１０からの反射光を正確に区別でき誤操作が防止される。
【００５４】
該測定点指標装置１０からの反射光を受光した時、前記方向検出器３０の受光センサ５３からの出力がない場合には、前記測距儀２９の射出方向が前記測定点指標装置１０の方向に一致していない場合であるので、前記制御部９は前記回動装置４を作動させ、前記受光センサ５３の出力がある迄前記本体部２を回転させる。
【００５５】
尚、前記エンコーダ５８は基準方向から前記測定点指標装置１０の方向角を算出する場合にも使用する。前記制御部９は距離と方向から前記測定点指標装置１０の位置を算出することになる。
【００５６】
前記測距部５と測定点指標装置１０とを正対させるには、前記受光部７が受光した時間と、前記方向検出器３０が受光した時間とを計測し、前記ペンタプリズム２２の回転速度から、前記測定点指標装置１０に対する角度差を検出でき、この角度差に対応した分だけ前記方向制御用モータ５７により前記本体部２を回転させればよい。
【００５７】
前記測距用反射面７５からの反射光が前記測距儀２９に入射され、前記回転レーザ装置１と測定点指標装置１０間の距離が測定される。測距情報は前記測距光３９を変調する等の方法で該測距光３９に重合される。
【００５８】
該測距光３９は前記受光素子７８により受光され、更に受光信号化される。前記信号処理部７９は受光信号より測距情報を分離抽出し、前記表示部８０に表示させる。
【００５９】
前記測定点指標装置１０を保持する作業者は前記表示部８０に表示された情報から前記測定点指標装置１０を保持している位置が設定すべき点に合致しているかどうかを判断し、合致していなければ適正な位置となる様に移動する。
【００６０】
前記測定点指標装置１０が設定位置となったところで、前記ロック解除ボタン９１を押込む、前記転写ロッド８７の保持が解除され、自重により落下し、測定結果を地面に転写する。
【００６１】
更に、前記レーザ光線２７を前記指標７１ａに合わせた状態で、前記スケール９０を読めば、基準面に対する地面の高さも即時に測定することができる。即ち、３次元の測量が簡便に而も迅速に行うことができる。又、前記転写ロッド８７を既存の地点の上に設定することで、前記地点そのものの測定も可能である。
【００６２】
図６及び図７は前記測定点指標装置１０の第２、第３の変更例を示し、該測定点指標装置１０は測定の途中、測定の終了後等に前記回転レーザ装置１に対して、動作命令を行う為の構成を有している。
【００６３】
先ず、図６に示す第２の変更例の前記測定点指標装置１０は、前記測距部５の受光部４９又は前記回転レーザ装置１の受光部７に向けて拡散的に操作光を照射する発光部６６を有している。前記表示ユニット部７２に設けられた操作ボタン（図示せず）からの指示により、予め定められた変調に従って操作光が前記回転レーザ装置１に向けて照射される。前記受光部７が操作光を受光し、受光結果に基づき、前記回転レーザ装置１側では予め定められた動作を行う。
【００６４】
図７に示す第３の変更例の前記測定点指標装置１０は回転される前記レーザ光線２７を利用し動作命令を行わせる。偏光保存反射面６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ及び偏光変換反射面６８ａ，６８ｂ，６８ｃが交互に又は幅を替えて前記レーザ光線２７の回転方向に配列され、該レーザ光線２７の反射光が変調される。反射光は前記回転レーザ装置１側の受光部７に受光される。而して、回転方向に配列された各列の反射面は、バーコードと同等の機能を有し、前記受光部７で検出したパターンにより、前記回転レーザ装置１側では予め定められた動作を行う。尚、各列の反射面は間隔を置いて配列しても同様な効果が得られる。
【００６５】
屋外で作業をする場合、回転照射している前記レーザ光線２７は視認性が悪い場合があり、精度よく前記指標７１ａに合わせることが難しい。図８に示す第４の変更例である前記測定点指標装置１０は、作業者の視認に頼ることなく、正確に前記レーザ光線２７を検知し、精度よく該測定点指標装置１０を基準高さに設置できる様にしたものである。
【００６６】
図８は測定点指標装置１０の第４の変更例を示し、反射部１０５を４つの反射面１０６ａ，１０７ｂ，１０７ａ，１０６ｂで構成したものであり、該反射面１０６ａ，１０７ｂ，１０７ａ，１０６ｂは隣接して配置され、前記反射面１０６ａ，１０７ａは偏光保存反射面であり、反射面１０６ｂ，１０７ｂは偏光変換反射面である。又、前記反射面１０７ｂと反射面１０７ａとの境界に幅変化部が設けられ、この幅変化部は中心を示す効果を有している。即ち、前記反射面１０７ａ，１０７ｂを水平方向に走査した場合、両者の線分長が一致した位置が中心である。
【００６７】
上記した様に、前記測距部５は独立した電源を持ち、前記本体部２に対し着脱可能に取付けるユニット構成となっている。更に前記回動部４も取外せる様になっている。
【００６８】
前記測定点指標装置１０の反射プレート部７１、表示ユニット部７２も着脱可能になっており、該表示ユニット部７２は独立した電源を持つユニット構成になっている。
【００６９】
該表示ユニット部７２は図９、図１０で示す様に前記反射プレート部７１と組合わせ可能であると共に、図１１で示す様に前記回転レーザ装置１の本体部２から分離した前記測距部５と組合わせることが可能である。該測距部５と表示ユニット部７２とは電気的接点による接続、又は前記受光素子７８を介した光通信による接続でもよい。
【００７０】
本発明によれば、基本的な構成である前記回転レーザ装置１と測定点指標装置１０で測定した位置を更に細分化する様な場合に、各ユニットが分離できる様に構成された効力を発揮する。
【００７１】
図１２、図１３により測定点指標装置の第５の変更例を示している。
【００７２】
尚、図１２、図１３中、図３、図４中で示したものと同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。
【００７３】
平板がＬ字状に曲げられた形状の主フレーム７０の垂直部の前記本体部２と対峙する面（正面）に前記反射プレート部７１が後述するジンバル機構９２を介して取付けられ、前記垂直部の背面には表示ユニット部７２が着脱可能に取付けられている。
【００７４】
前記反射プレート部７１の下部には矩形形状の測距用反射面７５が設けられ、該測距用反射面７５の中心には受光窓７６ａが穿設されている。該受光窓７６ａと対峙する様に受光窓７６ｂが前記主フレーム７０に穿設され、前記受光窓７６ｂを通して測距光３９が前記受光素子７８に受光される様になっている。尚、前記受光窓７６ａは前記測距用反射面７５中心でなくとも隣接していればよい。
【００７５】
上記した様に、前記反射プレート部７１は前記ジンバル機構９２を介して前記主フレーム７０に取付けられ、常に鉛直維持し得る様になっている。前記ジンバル機構９２について説明する。
【００７６】
前記主フレーム７０の垂直部中央には第１水平軸９３が立設され、該第１水平軸９３にジンバルフレーム９４が揺動自在に取付けられている。前記反射プレート部７１の背面には左右一対のブラケット９５が固着され、該ブラケット９５と前記ジンバルフレーム９４とは前記第１水平軸９３と直交する第２水平軸９６を介して連結されている。前記反射プレート部７１の背面下部には該反射プレート部７１が鉛直姿勢でバランスする様に、重り９７が固着されている。
【００７７】
前記主フレーム７０の水平部には測定点設定部８２が垂設されている。該測定点設定部８２は転写ロッド８７と傾斜センサ８８を有している。
【００７８】
前記転写ロッド８７は先端が尖った石突きとなっており、前記測定点指標装置１０の位置を地表に印すものである。又、前記転写ロッド８７は中空パイプを所要段に入子式としたもので伸縮可能であり、該転写ロッド８７の自重により伸長する。線状材或はテープ等屈撓自在の線状部材（図示せず）を巻設した測定手段が前記転写ロッド８７の内部に収納され、線状部材は該転写ロッド８７の先端に固着されている。従って、該転写ロッド８７が自重で伸張するに従って、前記線状部材が引出され、該線状部材の引出し量を検出することで高さ測定が可能であり、測定結果は前記測定点指標装置１０の所要位置、例えば前記表示部８０に表示されることで測定点或は前記測定点指標装置１０の高さを測定することができる。尚、前記転写ロッド８７自体に目盛を刻設し、該目盛で前記測定点指標装置１０の高さを測定する様にしてもよい。
【００７９】
尚、前記線状部材の引出し量と前記指標７１ａ迄の距離を予めスケールにオフセット値として加味しておけば、前記線状部材の引出しが直ちに前記測定点指標装置１０の高さ、即ちレーザ光線２７の照射高さとなる。前述した様に、前記反射プレート部７１はジンバル構造により鉛直に支持されるが、前記主フレーム７０、転写ロッド８７は一体であり、作業者により支持される。前記傾斜センサ８８は作業者が前記転写ロッド８７を垂直に保持する為の傾斜検出器である。
【００８０】
而して、前記反射プレート部７１が所望の位置に保持された状態で、前記転写ロッド８７が伸長すれば、該転写ロッド８７の下端が地面に衝突し、地面に窪みをつける等し、測定点を地面に転写する様になっており、又前記線状部材により前記測定点指標装置１０の高さが分かる。
【００８１】
図１４は第１の実施例を示している。
【００８２】
前記回転レーザ装置１を横にして実施する方法である。例えば、施工図面に基づいて基礎を打つ位置の設定の場合である。この位置設定では該回転レーザ装置１と前記反射プレート部７１は横に使用する。
【００８３】
前記本体部２と測距部５とは分離せずに使用し、前記反射プレート部７１と表示ユニット部７２は図１２に示す様に一体に接続して使用する。この時前記回動部３は回転又はスキャンを行い反射プレート部７１上に位置を示す。
【００８４】
基本的構成である前記回転レーザ装置１と、反射プレート部７１と表示ユニット部７２とで基準となる位置を求める。その基準位置間を所定の間隔で測定して印１０２を付けていく。
【００８５】
前記回転レーザ装置１は内蔵する前記Ｚ軸傾斜センサ１９とＹ軸傾斜センサ１８により本体の水平が検知される。水平に設定することにより測距光が水平方向に射出される。この直角横向きの構成では、測定した２点間を更に細かく区分測定する場合等に使用される。１台の装置で引続き新たな測定が行える。
【００８６】
図１５は第２の実施例を示している。
【００８７】
直線であることが分かっている場合である。例えば、家の基礎の柱を立てる位置を決定する場合である。
【００８８】
図１１に示す様に前記回転レーザ装置１から分離した前記測距部５を前記表示ユニット部７２に接続し、一体となった測距部５、表示ユニット部７２と分離した反射プレート部７１とを使用する。一体に構成した測距部５と表示ユニット部７２を基準位置に設置し、前記反射プレート部７１を直線に沿って移動していく。図面の指示する寸法の距離で印を付けていく。
【００８９】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、測定設定装置を構成する部位が分離可能で、各部位を適宜組合わせることができるので、種々の用途に対して使用可能であり、又使い勝手が向上し、測定点の設定、所定点についての測量を容易に而も作業場所に限定されず行うことができ、作業効率が向上す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を示す構成概略図である。
【図２】同前実施の形態の制御ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態で使用される測定点指標装置の正面図である。
【図４】同前測定点指標装置の側断面図である。
【図５】本発明の測定点指標装置の第１の変更例を示す要部正面図である。
【図６】本発明の測定点指標装置の第２の変更例を示す要部正面図である。
【図７】本発明の測定点指標装置を第３の変更例を示す要部正面図である。
【図８】本発明の測定点指標装置の第４の変更例を示す要部正面図である。
【図９】本発明の測定点指標装置の組合わせ変更例を示す正面図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ矢視図である。
【図１１】本発明の測定点指標装置の他の組合わせ変更例を示す要部説明図である。
【図１２】本発明の測定点指標装置の第５の変更例を示す要部正面図である。
【図１３】同前測定指標装置の側断面図である。
【図１４】第１の実施例を示す説明図である。
【図１５】第２の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
１回転レーザ装置
２本体部
３回動部
４回動装置
５測距部
６基準光発光部
７受光部
８傾斜検出部
１０測定点指標装置
２５走査モータ
２７レーザ光線
２９測距儀
３０方向検出器
３９測距光
５７方向制御用モータ
５８エンコーダ
７１反射プレート部
７２表示ユニット部
７５測距用反射面
７９信号処理部
８０表示部

Claims

レーザ光線を回転照射する回転レーザ装置と測定位置を指示する測定点指標装置とからなる位置測定装置に於いて、前記回転レーザ装置は、レーザ光線を回転照射し反射光を検出する本体部と、該本体部に対して着脱可能であり、測距光で距離を測定する測距部と、前記本体部を回動させる回動装置とを備え、
前記測定点指標装置は、レーザ光線の照射位置を示すと共にレーザ光線と測距光を反射する分離可能な反射プレート部と、測定点を地面に転写する測定点設定部と、受光素子を有し、該受光素子で受光した測距光に重乗された測定データを表示する独立分離可能な表示ユニット部とを備えたことを特徴とする測定設定装置。
直角に傾けた回転レーザ装置と、反射プレート部と表示ユニット部を組合わせ直角に傾けた測定点指標装置とにより、前記回転レーザ装置は平面上にある前記測定点指標装置迄の距離を測定し、該測定点指標装置はレーザ光線の位置を示すと共に前記回転レーザ装置迄の距離を表示する請求項１の測定設定装置。
前記回転レーザ装置が設置向きに応じて水平を検知する３次元の傾斜センサを備え、直角に傾けた時にレーザ光線を鉛直に回転照射すると共に、水平方向に測距光を照射する請求項２の測定設定装置。
表示ユニット部の前記受光素子が設けられた受光面側に、分離した測距部と、反射プレート部とをそれぞれ着脱可能とすると共に、表示ユニット部と前記分離した測距部とを組合わせ一体化し、表示ユニット部から分離した反射プレート部を移動させ、反射プレート部を介して測定点の印付けを行う様にした請求項１の測定設定装置。
分離した測距部と表示ユニット部とを組合わせ、分離した反射プレート部との間で測距可能とする請求項１の測定設定装置。