JP4731710B2

JP4731710B2 - レーザ測量機

Info

Publication number: JP4731710B2
Application number: JP2001103812A
Authority: JP
Inventors: 宏之池上; 雄之石黒
Original assignee: 株式会社ソキア・トプコン
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2021-04-02
Also published as: JP2002296035A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内外で工事等を行うとき、レーザビームを水平面内等でスキャン（走査）して、水平面や鉛直面等の基準面を指示するレーザ測量機（レベルプレーナ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に示したように、レベルプレーナ３００Ｃは、回転部１０ＣからレーザビームＬを出射して、壁面８等に設置されたターゲット６０Ａの方向を基準にして、レーザビームＬを所定のスキャン幅θとスキャン速度ｖでスキャンさせることにより、水平面や鉛直面等の基準面を指示するものである。ターゲット６０Ａとしては、図３に示したように、矩形のターゲット本体６０ｂに、多数のマイクロプリズム６０ｃを取り付けたものがよく用いられる。マイクロプリズム６０ｃは、入射光の入射角にかかわらず、反射光を入射光の来た方向へ反射させるものである。
【０００３】
ところで、レベルプレーナ３００Ｃには、レーザビームＬを単純に直径約１０ｍｍ程度の平行光線束として出射するものと、視認性を良くするためと、基準面を正確に指示するために、レーザビームＬをターゲット６０Ａ上に集光できるように、レーザビームＬの集光する距離（以下、集光距離と呼ぶ。）を変更できるようにしたものがあった。そして、レーザビームＬの集光距離の設定値は手動で変更するものが多かった。
【０００４】
しかしながら、レーザビームＬの集光距離を手動で変更することは、作業者にとってわずらわしく、作業能率を悪くしていた。このため、最近では、特開２０００−１６１９６１号公報に開示されたように、オートフォーカス機構を備えて、ターゲット６０Ａ上にレーザビームＬを自動的に集光させることができるようにしたものも出てきた。
【０００５】
図７に、前記公報に開示されたレベルプレーナの光学系と、この光学系を制御する制御系のブロック図を示す。
【０００６】
このレベルプレーナは、発振器１０２の出力がＬＤ（レーザダイオード）駆動回路１０４を経て入力されると、可視光レーザを出射するレーザダイオード等の発光部３と、発光部３から出射したレーザ光を平行光線束のレーザビーム０とするコリメータレンズ２と、このレーザビーム０の傾斜角を補正する傾斜角補正系１と、傾斜角補正系１を通過したレーザ光を鉛直方向上方へ反射する反射鏡４と、反射鏡４で反射されたレーザビーム０の集光距離を変更するビームエキスパンダ６と、このレーザビーム０を透過させ、ターゲット６０から反射してきたレーザビームを直角方向へ反射する孔開きミラー７と、入射するレーザビーム０を直角方向に反射するペンタプリズム４２とを備えている。
傾斜角補正系１は、レベルプレーナが傾斜しても、ペンタプリズム４２へ入射するレーザビーム０を常に鉛直方向に保つためのものであり、封入ガラス１ｄと、反射面１ｂを有するオイルパス１ｃとからなっている。この傾斜補正系１内には、発光部３から出射したレーザ光の偏光面を変えるプリズム３０、３２が設けられている。
【０００７】
ビームエキスパンダ６は、焦点距離の異なる一対のレンズ３６、３８からなり、一方のレンズ３８は、フォーカス駆動用モータ２００により上下方向に移動できるようになっている。そして、一方のレンズ３８を移動させることにより、壁面までの距離に応じてレーザビーム０の集光距離を変更できるようにしてあり、これにより、壁面に設置されたターゲット６０上にレーザビーム０を集光させて、レーザビーム０の照射点の照度を上げて視認性を向上させるとともに、高精度に基準面を表示できるようになっている。
【０００８】
ペンタプリズム４２は回転支持台４０上に固定され、回転支持台４０には歯車４６が形成されており、この歯車４６はメインモータ４８の出力歯車５０と噛み合っている。回転支持台４０の中心軸に沿っては、レーザビーム０を通過させるための過貫孔が設けてある。
【０００９】
レベルプレーナから出射されたレーザビーム０は、壁面等に取り付けられたターゲット６０で反射され、今来た光路を逆進し、孔開きミラー７で直角方向に反射され、集光レンズ８２とピンホール板８４を経てフォトダイオード等の受光器８６に入射するようになっている。受光器８６がターゲット６０からの反射レーザビーム００を受光すると、受光器８６は受光信号パルスを発生し、このパルスはマイクロコンピュータ等からなる制御系１００に送られる。制御系１００には、回転支持台４０の回転角を検出するエンコーダ４４からの回転角信号も送られてくるようになっている。
【００１０】
そこで、制御系１００は、受光器８６からのパルスとエンコーダ４４からの回転角信号に基づいて、ターゲット６０の方向を基準にして、レーザビーム０を所定スキャン幅でスキャンさせる。また、制御系１００は、ターゲット６０からの反射レーザビーム００に基づいて、自動的にレーザビーム０をターゲット６０上に集光させるオートフォーカス機構を構成するプログラムを備えている。
【００１１】
このオートフォーカス機構の原理を説明する。ターゲット６０は、図８に示したように、２つの反射ゾーン６２、６４とを間隔をおいて配置している。レベルプレーナに正対しているターゲット６０をレーザビーム０で図８に破線ｓで示したようにスキャンすると、受光器８６は、反射レーザビーム００を受光したとき、近接した２つのパルスを検出する。この２つのパルスの検出時にエンコーダ４４から送られてくる回転角信号を読み込み、その角度差を求めることにより、図９に示したように、レベルプレーナ３００から２つの反射ゾーン６２、６４を見たときの視角θを得る。すると、２つの反射ゾーン６２、６４の間隔ｄは既知であり、かつ、θは非常に小さいので、ターゲット６０までの距離Ｒは、
Ｒ＝ｄ／ｔａｎθ＝ｄ／θ
で求まる。オートフォーカス機構は、この距離Ｒに応じてフォーカスレンズ３８の位置を制御して、レーザビーム０をターゲット６０上に集光させるのである。
【００１２】
また、ターゲット６０が２つの反射ゾーン６２、６４を備えているため、近接した２つのパルスを検出した場合にのみ、ターゲット６０からの反射レーザビーム００であることが判別できるという利点がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図９に破線で示したように、ターゲット６０がレベルプレーナ３００Ｃに正対していないと、視角θ’が、ターゲット６０がレベルプレーナ３００Ｃに正対しているときの視角θよりも小さくなってしまう。このため、制御系１００は、実際よりターゲット６０が遠いと誤ってしまうので、レーザビーム０がターゲット６０上に集光していない状態が生じるという問題があった。また、特別のターゲット６０を使用しなければならないので、不便で不経済でもあった。
【００１４】
そこで、以上のような諸問題を解決するため、レーザ測量機自体の構造を変更することなく、しかも従来のターゲットを使用できて、便利で経済的なオートフォーカス機構を備えたレーザ測量機を提供する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記の問題を解決するため、請求項１に係る発明では、可視レーザビームを出射する回転部と、該レーザビームの集光距離を変更する集光距離変更手段と、多数のマイクロプリズムを前面全体に一様に取り付けたターゲットで反射してくる反射レーザビームを受光する受光器と、前記集光距離変更手段を制御する制御系とを備えたレーザ測量機において、前記制御系は、スキャン動作開始後、前記集光距離変更手段で前記集光距離を段階的に変えながら、前記受光器が前記反射レーザビームを受光して発生する近接した多数のパルスのパルス数が最大になるように前記集光距離を設定することを特徴とする。
【００１６】
請求項２に係る発明では、請求項１に係る発明において、前記制御系は、前記回転部を一定方向に定常回転させるとともに前記集光距離手段で前記集光距離を段階的に変えながら、前記受光器が前記反射レーザビームを受光して近接した多数のパルスを発生する場合に前記レーザ測量機をスキャン動作に移行させることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施例について、図面を用いて詳細に説明する。本実施例のレーザ測量機（レベルプレーナ）の光学系及びこの光学系を制御する制御系を図１に示す。ターゲット６０Ａは、図３に示した従来のものと同じである。
【００１９】
本実施例のレーザ測量機３００Ａは、鉛直上方にレーザ光Ｌ１を出射するレーザダイオード等の上側発光体３Ａと、上側発光体３Ａから出射されたレーザ光Ｌ１の光路上に配置されたフォーカスレンズ６Ａと、このレーザ光Ｌ１を透過させ、ターゲット６０Ａから反射してきたレーザ光を直角方向へ反射するビームスプリッタ７Ａと、ビームスプリッタ７Ａを透過したレーザ光Ｌ１を集光してレーザビームＬ２とする対物レンズ４１Ａと、このレーザビームＬ２の位置ずれを補正する楔ガラス４３Ａ、４３Ａ’と、楔ガラス４３Ａ、４３Ａ’を透過したレーザビームＬ２を円偏光とするλ／４板４５Ａと、λ／４板４５Ａを透過したレーザビームＬ２の一部を鉛直方向に透過させ、残りを水平方向に反射するペンタプリズム４２Ａとを備えている。
【００２０】
フォーカスレンズ６Ａは、図２に示したように、一側がばね５８Ａに当接し、他側に設けられた凸部５６Ａがフォーカスモータ（ステッピングモータ）２００Ａの出力軸５２Ａ先端に固着された三角部材５４Ａの斜面と当接させてある。三角部材５４Ａはガイド部材５７Ａに摺動自在に取り付けてあり、フォーカスモータ２００Ａの出力軸５２Ａは軸方向へ移動するようになっている。ここで、フォーカスモータ２００Ａの出力軸５２Ａが軸方向へ移動すると、三角部材５４Ａがガイド部材５７Ａに沿って摺動するとともに、三角部材５４Ａの斜面がフォーカスレンズ６Ａの凸部５６Ａを押圧して、フォーカスレンズ６Ａがばね５８Ａの反力に抗して移動させられ、これによって集光距離が変更される。凸部５６Ａ、ガイド部材５７Ａ、三角部材５４Ａは、上側発光体３Ａのレーザ光Ｌ１をさえぎらないように穴等を設けている。
【００２１】
ガイド部材５７Ａには、三角部材５４Ａの位置を検出する図示しない位置センサが設けられていて、この位置センサからの信号がリミッター５９Ａに入力されるようになっている。リミッター５９Ａは、位置センサからの信号により三角部材５４Ａが規制位置に来たことを検出すると、マイクロコンピュータ１００Ａへ規制信号を送り、三角部材５４Ａのそれ以上の移動を規制するものである。すなわち、リミッター５９Ａは、三角部材５４Ａが基準位置からステッピングモータであるフォーカスモータ２００Ａを所定パルス逆転させた位置に来ると、それ以上の逆転を規制するものであり、このとき、レーザ測量機３００Ａから出射するレーザビームＬ２は平行光線又は発散光となっている。また、リミッター５９Ａは、三角部材５４Ａが基準位置からフォーカスモータ２００Ａを所定パルス正転させた位置に来ると、それ以上の正転も規制するものであり、このとき、レーザ測量機３００から出射するレーザビームＬ２の集光距離は最小となる。
【００２２】
本実施例では、フォーカスレンズ６Ａとフォーカスモータ２００Ａとから集光距離変更手段を構成したが、集光距離変更手段は、対物レンズ４１Ａとこれを移動させる装置等、集光距離を変更できるものであればどのようなものでもよい。
【００２３】
ペンタプリズム４２Ａは、メインモータ４８Ａで回転駆動される回転支持体４０Ａ上に固定されていて、ペンタプリズム４２Ａとメインモータ４８Ａとエンコーダ４４Ａで、レーザビームＬ２の出射方向を回転させる回転部を構成している。メインモータ４８Ａと回転支持体４０Ａの中心軸に沿っては、レーザビームＬ２を通過させるため図示しない過貫孔が軸中心に設けてある。レーザビームＬ２はペンタプリズム４２Ａ内部で２回反射されて水平方向に出射され、ペンタプリズム４２Ａはメインモータ４８Ａによって水平回転するので、出射するレーザビームＬ２は平面を形成する。また、レーザビームＬ２の一部は、鉛直出射するレーザビームＬ３となり、ペンタプリズム４２Ａ及びプリズム４９Ａを透過し、そのまま上方へ出射される。レーザ測量機３００Ａから出射するレーザビームＬ２、Ｌ３は、傾斜センサ７８Ａと図示しない整準装置により、水平面及び鉛直線を維持されるようになっている。
【００２４】
一方、レーザダイオード等の下側発光体６５Ａから出射されたレーザ光Ｌ５は、集光光学系６７Ａを経て、レーザ測量機３００Ａから下方へ出射されて鉛直線が設定される。両発光体３Ａ、６５Ａは、バッテリーが装着される電源装置１０５Ａに接続されている。
【００２５】
レーザ測量機３００Ａから出射されたレーザビームＬ２は、壁面等に取り付けられたターゲット６０Ａで反射されると、今来た光路を逆進し、ペンタプリズム４２Ａで反射され、さらにビームスプリッタ７Ａで直角方向に反射され、反射レーザビームＬ４となり、集光レンズ８２Ａを経てフォトダイオード等の受光器８６Ａに入射するようになっている。受光器８６Ａの受光信号は、増幅器８７Ａで増幅され、波形整形器８８Ａでパルス波に整形されて、マイクロコンピュータ（制御系）１００Ａに入力されるようになっている。
【００２６】
マイクロコンピュータ１００Ａには、ペンタプリズム４２Ａの回転角を検出するエンコーダ４４Ａからの出力信号パルスも入力されるようになっている。そして、マイクロコンピュータ１００Ａは、受光器８６Ａからの受光信号とエンコーダ４４Ａからの出力信号パルスを受け取り、従来のものと同様に、メインモータ４８Ａへ駆動パルスを送り、メインモータ４８Ａの回転速度と回転方向を制御している。
【００２７】
また、マイクロコンピュータ１００Ａは、エンコーダ４４Ａから送られてくる毎秒あたりのパルス数からメインモータ４８Ａの回転数を算出して、この回転数が所定値未満になったとき、レーザ測量機３００Ａがストップモード（レーザビームＬ２を静止させて一点のみを照射する状態）とされたとき、又は、傾斜センサ７８Ａにより所定値以上の傾斜を検出したときには、まずレーザ測量機３００Ａから出射するレーザビームＬ２を点滅させ（ただし、ストップモードにしたときを除く。）、次にメインモータ４８Ａを停止し、続いてフォーカスモータ２００Ａに指令信号を送り、レーザ測量機３００Ａから出射するレーザビームＬ２が平行光線束又は発散光となるようにフォーカスレンズ６Ａを移動させる。このため、このレーザビームＬ２が万一作業者の目に当たっても、このレーザビームＬ２のエネルギーが一点に集中しないので安全である。また、レーザ測量機３００Ａから出射するレーザビームＬ２を点滅した状態で停止させるので、作業者に異常を確実に知らせることができる。
【００２８】
さらに、マイクロコンピュータ１００Ａは、受光器８６Ａからの受光信号を用いて、自動的にレーザ測量機３００Ａから出射するレーザビームＬ２をターゲット６０Ａ上に集光させるオートフォーカス機構も備えている。まず、本実施例のオートフォーカス機構の原理を説明する。図３に示したように、多数のマイクロプリズム６０ｃを前面全体に一様に取り付けたターゲット６０Ａに対して、鎖線ｒのようにレーザビームＬ２でスキャンし、ターゲット６０Ａで反射された反射レーザビームＬ４を受光器８６Ａで受光したとする。レーザビームＬ２がターゲット６０Ａ上で集光していなくて太い光線束ｇのときには、受光器８６Ａからは、図４の（ａ）に示したような受光信号が発生し、この受光信号を波形整形器８８Ａで破線のような基準値と比較して、０か１に決定することにより波形整形したパルスにすると、同図の（ｄ）に示したように単一パルスが発生する。
【００２９】
レーザビームＬ２がターゲット６０Ａ上で絞られて、マイクロプリズム６０ｃの寸法（直径数ｍｍ程度）より細い光線束ｈ、ｉ（直径１ｍｍ程度）になるにつれて、受光器８６Ａからは、図４の（ｂ）、（ｃ）に示したような受光信号が発生し、この受光信号を波形整形器８８Ａでパルスにすると、同図の（ｅ）、（ｆ）に示したように近接した多数のパルスが発生する。
【００３０】
そして、レーザビームＬ２がターゲット６０Ａ上で最も絞られて細い光線束になったとき、すなわち、ターゲット６０Ａ上に最も集光したとき、受光器８６Ａが発生するパルス数は最大になる。したがって、マイクロコンピュータ１００Ａは、レーザビームＬ２の集光距離を徐々に変えながら、受光器８６Ａから送られてくるパルス数が最大となったときを見つけ出し、このとき、レーザビームＬ２がターゲット６０Ａ上に完全に集光したと判断するのである。そして、前記パルス数が最大になるときは、必ずレーザビームＬ２がターゲット６０Ａ上に最も集光したときであるから、本発明は、従来のターゲットまでの距離に応じてオートフォーカスするものより、確実にオートフォーカスを行える。
【００３１】
ところで、マイクロコンピュータ１００Ａは、後記表１のように、集光距離に関して８段階の距離設定段階を予め記憶している。表１には、距離設定段階ごとの集光距離の他に、ターゲットまでの距離に応じて最も視認性がよくなるように、スキャン幅θ及びスキャン速度ｖも定めている。スキャン幅θとスキャン速度ｖは、ターゲット６０Ａが遠い場合には小さくし、逆に、ターゲット６０Ａが近い場合には大きくするようにされている。本実施例の機能として、ストップモード、スキャンモードがあるが、マイクロコンピュータ１００Ａは、スキャンモードにおいては、オートフォーカス機構により、距離設定段階を決定すると、表１を参照して、スキャン幅θとスキャン速度ｖも自動的に設定し、設定されたスキャン速度ｖとスキャン幅θに従って、メインモータ４８Ａの回転方向と回転速度も制御する。このため、作業者がスキャン幅θとスキャン速度ｖを設定する必要がないので、作業効率を向上させることができる。
【００３２】
また、レーザ測量機３００Ａは、操作パネル７６Ａ上に、手動により集光距離段階を上下させるための図示しないキーと、概略の集光距離を表示するための図示しない複数のＬＥＤ（発光ダイオード）ａ、ｂ、ｃ、ｄを備えている。表１には、これらＬＥＤのうちのどれを点灯させるかも定めている。このため、作業者は、発光したＬＥＤから概略の集光距離を知ることができ、手動による集光距離変更も容易にできる。
【００３３】
距離設定段階は、８段階よりもっと段階数を多くしても少なくしてもよいが、レーザビームＬ２の集光精度とマイクロコンピュータ１００Ａの負担等を総合的に考慮すると、８段階程度がもっとも望ましい。
【００３４】
【表１】

【００３５】
図５に基づいて、スキャンモードにおいて、レーザ測量機３００Ａから出射するレーザビームＬ２の集光距離を変更するために、マイクロコンピュータ１００Ａに組み込まれたオートフォーカス機構が行う処理手順を説明する。
【００３６】
スキャンモードにすると、まずオートフォーカス機構が始動し、ステップＳ１に進み、レーザビームＬ２の集光距離が最も長い３０ｍである距離設定段階８に設定した後に、レーザビームＬ２を一定方向に定常回転させる。最初に集光距離を最も長くしたのは、レーザビームＬ２を略平行光線束にして、確実にターゲット６０Ａを捕捉するためである。もし、最初に集光距離を最も短く設定すると、ターゲット６０Ａまでの距離によっては、ターゲット６０Ａの位置でレーザビームＬ２が発散しすぎて、反射レーザビームＬ４を検出できなくなることも予想されるからである。レーザビームＬ２が平行光線束となるフォーカスレンズ６Ａの位置は、予め調整により設定される。
【００３７】
次にステップＳ２に進み、ターゲット６０Ａからの反射レーザビームＬ４を検出する。反射レーザビームＬ４を受光器８６Ａが検出したら、ステップＳ３に進み、定常回転のまま、集光距離が最も短い３ｍの距離設定段階１にする。ステップＳ２で反射レーザビームＬ４を検出できないときは、距離設定段階を変更せずにステップＳ１に戻る。このときは、ターゲット６０Ａを検出できるように、作業者がレーザ測量機３００Ａ又はターゲット６０Ａの位置を調整する必要がある。
【００３８】
ステップＳ３に続いてステップＳ４に進み、反射レーザビームＬ４を受光したとき、受光器８６Ａから送られてくる受光信号が近接した多数のパルスか否か検出する。受光器８６Ａからのパルスが図４の（ｄ）に示したように単一パルスのときは、レーザビームＬ２はターゲット６０Ａ上に集光していないので、ステップＳ５に進み、距離設定段階を１つ上げて、定常回転のまま、再びステップＳ４に戻る。受光器８６Ａからの受光信号が図４の（ｅ）、（ｆ）に示したように近接した多数のパルスのときは、ターゲット６０Ａからの反射レーザビームＬ４であることが確認できるので、ステップＳ６に進み、出射するレーザビームＬ２を所定のスキャン幅で往復させるスキャン動作に移行する。
【００３９】
スキャン動作を開始後、スキャン速度を安定させるために、所定回数のスキャンを行った後、ステップＳ７に進む。もちろん、実際にスキャン周期を測定して、この周期が略一定になった後に、スキャン速度が安定したと判断して、ステップＳ７に進んでもよい。
ステップＳ７に進むと、レーザビームＬ２でターゲット６０Ａをスキャンするたびに、受光器８６Ａから送られてくる受光信号から近接した多数のパルスのパルス数を読み取り、ターゲット６０Ａを所定回スキャンした後に平均パルス数を取得する。
【００４０】
平均パルス数を取得したら、ステップＳ８に進み、距離設定段階を１つ上げ、さらにステップＳ９に進み、ステップＳ７と同様に、ターゲット６０Ａを所定回スキャンした後に平均パルス数を取得する。そして、ステップＳ１０に進み、ステップＳ１０で取得したパルス数が、ステップＳ７で取得したパルス数より減ったか否かを判別する。例えば、ステップＳ７で取得したパルス数が図４の（ｆ）のように５つであったとき、ステップＳ１０で取得したパルス数が同図の（ｅ）のようにパルス数が減ったときには、ステップＳ１０で選択されている距離設定段階よりも１つ下の距離設定段階のときに、レーザビームＬ２がターゲット６０Ａ上で最も細く絞られた状態になっていることが判るので、ステップＳ１３に進み、距離設定段階を１つ下げて、集光距離設定作業を終了する。
【００４１】
ステップＳ１０において、例えば、ステップＳ７で取得したパルス数が図４の（ｅ）のように３つであるのに対して、ステップＳ１０で取得したパルス数が同図の（ｅ）か（ｆ）のように同じか又は増したときには、ステップＳ１０で選択されている距離設定段階のときに１つ下の距離設定段階のときよりも、レーザビームＬ２がターゲット６０Ａ上で同じくらいに絞られているか又は細く絞られた状態になっていることが判るので、ステップＳ１１に進み、距離設定段階を１つ増し、続いてステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、表１において距離設定段階を１つ上げた段階の存在を調べ、その段階が存在する場合にはステップＳ７に戻り、その段階（本実施例では段階９）が無い場合には、ステップＳ１３に進み、距離設定段階を１つ下げて、集光距離設定作業を終了する。
【００４２】
本実施例によれば、従来のターゲット６０Ａをそのまま使え、かつ、マイクロコンピュータ１００Ａのソフトウェアを改良するのみで、レーザ測量機３００Ａの構造には変更を加えていないから、便利で経済的である。また、図５のフローチャートから明らかなように、受光器８６Ａにより反射レーザビームＬ４を受光して、近接した多数のパルスを検出したときにのみ、ターゲット６０Ａからの反射であることを確認したとしてステップＳ６に進むから、誤った反射体に対して集光距離設定を行うことなく、正確にターゲット６０Ａ上にレーザビームＬ２を集光させることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に係る発明によれば、多数のマイクロプリズムを前面全体に一様に取り付けた従来のターゲットをそのまま使え、かつ、受光器が反射レーザビームを受光したときに発生する近接した多数のパルスのパルス数が最大になるように集光距離変更手段を制御するというように、制御系のソフトウェアを改良するのみで、レーザ測量機の構造には変更を加えていないから、便利で経済的である。また、前記近接した多数のパルス数が最大になるときは、必ずレーザビームがターゲット上に最も集光したときであるから、本発明は、ターゲットまでの距離に応じてオートフォーカスする従来のものより、ターゲットが傾いていても確実にオートフォーカスを行える。
【００４４】
請求項２に係る発明によれば、さらに、受光器により反射レーザビームを受光して近接した多数のパルスを検出したときに、ターゲットからの反射を確認したとして、スキャン動作に移行して集光距離変更手段を制御するから、誤った反射体に対して集光距離設定を行うことなく、正確にターゲット上にレーザビームを集光させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の望ましい実施例のレーザ測量機（レベルプレーナ）を示す図である。
【図２】前記レーザ測量機における集光距離変更手段の一例を示す図である。
【図３】前記レーザ測量機とともに使用する従来のターゲットを示す図である。
【図４】前記レーザ測量機の受光器が発生する受光信号を説明する図である。
【図５】前記レーザ測量機のマイクロコンピュータに組み込まれたオートフォーカス機構が行う処理手順を示すフローチャートである。
【図６】従来のレベルプレーナの概観を示す図である。
【図７】従来のレベルプレーナの一例を示す図である。
【図８】図７に示したレベルプレーナとともに使用するターゲットを示す図である。
【図９】図７に示したレベルプレーナのオートフォーカス機構の原理を示す図である。
【符号の説明】
３００Ａレーザ測量機（レベルプレーナ）
６０Ａターゲット
６Ａフォーカスレンズ（集光距離変更手段）
２００Ａフォーカスモータ（集光距離変更手段）
４２Ａペンタプリズム（回転部）
４８Ａメインモータ（回転部）
８４Ａ受光器
１００Ａマイクロコンピュータ（制御系）

Claims

可視レーザビームを出射する回転部と、該レーザビームの集光距離を変更する集光距離変更手段と、多数のマイクロプリズムを前面全体に一様に取り付けたターゲットで反射してくる反射レーザビームを受光する受光器と、前記集光距離変更手段を制御する制御系とを備えたレーザ測量機において、
前記制御系は、スキャン動作開始後、前記集光距離変更手段で前記集光距離を段階的に変えながら、前記受光器が前記反射レーザビームを受光して発生する近接した多数のパルスのパルス数が最大になるように前記集光距離を設定することを特徴とするレーザ測量機。
前記制御系は、前記回転部を一定方向に定常回転させるとともに前記集光距離手段で前記集光距離を段階的に変えながら、前記受光器が前記反射レーザビームを受光して近接した多数のパルスを発生する場合に前記レーザ測量機をスキャン動作に移行させることを特徴とする請求項１に記載のレーザ測量機。