JP5693827B2 - 測量システム - Google Patents

Description

本発明は、レーザ光を回転照射する回転レーザ出射装置に関する。

例えば、土木工事等に伴う測量では、レーザ光を回転照射する回転レーザ出射装置を用いて、そこから回転出射されたレーザ光を受光器で受光し、その受光信号に基づいて当該受光位置における回転軸に直交する平面に対する傾斜角および高さを測定することが知られている。このような回転レーザ出射装置は、基本的に基台上にレーザ出射部が回転可能に設けられ、回転軸に対して直交する方向にレーザ光を出射する構成とされている。回転レーザ出射装置では、傾斜角および高さの測定精度を高めるために、出射されるレーザ光の回転軸に対するぶれの発生を極力抑制することが求められている。

このような回転レーザ出射装置として、基台に対して回転軸回りに回転可能に回転体が設けられ、この回転体内に回転軸上に積み重ねられた複数のペンタプリズムが収容され、そのペンタプリズムへ向けて回転軸に沿うレーザ光を出射可能なレーザ光源が基台に固定的に設けられた構成のものが考えられている（例えば、特許文献１参照）。この回転レーザ出射装置では、回転体が基台に対して回転されることにより各ペンタプリズムが回転され、レーザ光源から出射されたレーザ光が回転される各ペンタプリズムを経て出射されることにより、レーザ光を回転照射することができる。この回転レーザ出射装置では、各ペンタプリズムによる、姿勢の変化に拘らず、入射された光線をその入射方向と直交する方向へと偏角して出射する作用により、回転振動等に基づくぶれの発生を抑制することを可能としている。

ところで、この回転レーザ出射装置では、ペンタプリズムの上方すなわち回転体の上方に、他の測定装置（例えば、ＧＰＳ用の受信装置等）を設置すると、当該測定装置が回転体とともに回転してしまうこととなる。そこで、回転体の外方に固定筒を設け、この固定筒の内方で回転体を回転させるとともに当該固定筒の上部に他の測定装置の設置箇所を設ける構成とすることが考えられるが、その固定筒には、回転体の外方で上下方向に連続する箇所を設ける必要がある。ここで、回転レーザ出射装置では、測定の利便性を高めつつ測定精度を高める観点から、回転体の回転方向で見て３６０度切れ目なくレーザ光を出射できることが望ましい。

このため、このような固定筒を設ける構成に代えて、基台にレーザ出射部の回転軸に沿って延出する支持軸部を設けるとともに回転体に支持軸部の挿通を許す貫通孔を設け、当該支持軸部の上方に他の測定装置の設置部を設ける構成とすることが考えられる。

特開２００６−７１５４５号公報

しかしながら、上記した構成では、回転軸回りに回転される回転体の内方にレーザ出射部が収容されていることから、回転体の回転姿勢が回転軸に対してブレてしまう（回転中心が回転軸に対してふらついてしまう）と、レーザ出射部から出射されるレーザ光の出射方向が、回転軸に対してブレてしまい、測定精度が低下してしまう。

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、回転軸を取り囲む環状の回転体に設けられたレーザ出射部から出射されるレーザ光の出射方向が回転軸に対してブレてしまった場合であっても高い測定精度の確保を可能とする回転レーザ出射装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、基台に対し回転軸回りに回転可能に支持された回転体と、該回転体の回転中心に直交する方向へと測定用レーザ光を出射すべく前記回転体に収容されたレーザ出射部と、前記回転軸に対する前記回転体の回転中心の回転ブレ量を検出すべく該回転体と前記基台との間に設けられた相対傾斜検出機構と、該相対傾斜検出機構により検出された相対傾斜信号を外部へ伝達すべく送信可能な送信手段と、を備え、前記送信手段は、前記レーザ出射部のレーザ光源と、該レーザ光源を駆動制御する駆動制御部と、を有し、前記回転体の回転により前記レーザ出射部から回転出射する測定用レーザ光に前記相対傾斜信号を重畳させるべく該相対傾斜信号に応じて前記駆動制御部が前記レーザ光源を駆動制御し、前記相対傾斜信号は、互いに等しい基準となる一定の周期で変動する波形からなりかつ互いに位相を１８０度ずらした「０」を表す信号と「１」を表す信号とを用いて、位相偏移変調方式で測定用レーザ光に重畳される回転レーザ出射装置と、該回転レーザ出射装置から回転出射された測定用レーザ光を受光可能であり、かつ受光した測定用レーザ光に応じた交流信号の受光信号を出力する受光器と、前記受光信号に基づいて前記回転レーザ出射装置の設置位置に対する前記受光器の設置箇所での高低角を求める演算機構と、を備える測量システムであって、前記演算機構は、前記相対傾斜信号が重畳された交流信号である前記受光信号から重畳された前記相対傾斜信号を読み取った後、その前記受光信号を全波整流してから該受光信号の重心位置を求めることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の測量システムであって、前記基台には、該基台の水平面に対する傾きを検出可能な絶対傾斜検出機構が設けられ、前記送信手段は、前記相対傾斜信号に合わせて前記絶対傾斜検出機構により検出された絶対傾斜信号を送信し、前記絶対傾斜信号は、互いに等しい基準となる一定の周期で変動する波形からなりかつ互いに位相を１８０度ずらした「０」を表す信号と「１」を表す信号とを用いて、位相偏移変調方式で測定用レーザ光に重畳され、前記演算機構は、前記相対傾斜信号および前記絶対傾斜信号が重畳された交流信号である前記受光信号から重畳された前記相対傾斜信号および前記絶対傾斜信号を読み取った後、その前記受光信号を全波整流してから該受光信号の重心位置を求めることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の測量システムであって、前記演算機構は、読み取った前記相対傾斜信号を用いて補正しつつ求めた前記受光信号の重心位置から高低角を算出することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の測量システムであって、前記演算機構は、読み取った前記相対傾斜信号および前記絶対傾斜信号を用いて補正しつつ求めた前記受光信号の重心位置から高低角を算出することを特徴とする。

本発明の回転レーザ出射装置によれば、回転体の回転姿勢が回転軸に対してブレてしまった場合であっても、その回転ブレ量を送信手段から相対傾斜信号として送出するので、レーザ出射部から出射されるレーザ光に基づいて得られる測量結果を相対傾斜信号に基づいて補正することにより、高い精度の測量結果を得ることができる。換言すると、回転レーザ出射装置によれば、回転体の回転姿勢が回転軸に対してブレてしまったか否かに拘らず、常に所定の高い精度での測量を可能とすることができる。

上記した構成に加えて、前記送信手段は、前記レーザ出射部のレーザ光源と、該レーザ光源を駆動制御する駆動制御部と、を有し、前記回転体の回転により前記レーザ出射部から回転出射するレーザ光に前記相対傾斜信号を重畳させるべく該相対傾斜信号に応じて前記駆動制御部が前記レーザ光源を駆動制御することとすると、レーザ出射部の光源を駆動制御する駆動制御部における制御内容を更新するだけで送信手段を形成することができ、装置の大型化および複雑化を招くことを抑制することができる。また、回転出射したレーザ光を受光する受光器も、受光信号を処理するための演算機構における処理内容を更新するだけでよく、装置の大型化および複雑化を招くことを抑制することができる。

上記した構成に加えて、前記相対傾斜信号は、位相偏移変調方式でレーザ光に重畳されていることとすると、回転出射したレーザ光を受光する受光器において、その受光信号における重心位置の適切な検出を可能としつつ相対傾斜信号の取得を可能とすることができる。

上記した構成に加えて、前記基台には、該基台の水平面に対する傾きを検出可能な絶対傾斜検出機構が設けられ、前記送信手段は、前記相対傾斜信号に合わせて前記絶対傾斜検出機構により検出された絶対傾斜信号を送信することとすると、回転出射したレーザ光を受光する受光器において、回転軸に対する回転体の回転姿勢の回転ブレ量（相対傾斜信号）に加えて、既知点に設置された回転レーザ出射装置の基台の水平面に対する傾き（絶対傾斜信号）を取得することができるので、受光したレーザ光に基づいてより高い精度の測量結果を得ることができる。

上記した回転レーザ出射装置と、該回転レーザ出射装置から回転出射されたレーザ光を受光可能な受光器と、該受光器からの受光信号に基づいて前記回転レーザ出射装置の設置位置に対する前記受光器の設置箇所での高低角を求める演算機構と、を備える測量システムであって、前記演算機構は、前記相対傾斜信号が重畳されることにより交流信号とされた前記受光信号を全波整流してから該受光信号の重心位置を求めることとすると、演算機構は、相対傾斜信号および絶対傾斜信号を取得することが可能であるとともに、より正確に重心位置を求めることができる。

上記した構成に加えて、さらに、無線通信装置を備え、前記送信手段は、前記無線通信装置により前記相対傾斜信号を外部へ伝達することとすると、簡易な構成で送信手段を形成することができる。また、回転出射したレーザ光を受光する受光器も、無線通信装置を設けるだけでよく、簡易な構成とすることができる。

本発明に係る回転レーザ出射装置の概略構成を示す説明図である。 レーザ出射部を回転軸方向で上方から見た説明図である。 ＰＳＫ方式を用いた測定用レーザ光線Ｌｍへのデータの重畳を説明するための説明図であり、（ａ）は０の信号を示し、（ｂ）は１の信号を示している。 回転レーザ出射装置を用いた測量の概要を説明するための説明図であり、（ａ）は回転レーザ出射装置と受光器とが等しい高さ位置とされている場面を示し、（ｂ）は（ａ）の状態における受光器による受光の様子を示し、（ｃ）は回転レーザ出射装置に対して受光器が高い高さ位置とされている場面を示し、（ｄ）は（ｃ）の状態における受光器による受光の様子を示している。 受光信号の一例を示す説明図である。 受光信号における重心位置を求める様子を示す説明図である。 テータを重畳させる際の問題点の説明のために上下のグラフの横軸を互いに等しい時間で示した説明図であり、上方のグラフで受光部からの受光信号（受光部における受光量）の推移を模式的に示し、下方のグラフで測定用レーザ光線として出射されたレーザ光の光量の推移を模式的に示している。 回転レーザ出射装置の作用の説明のために上下のグラフの横軸を互いに等しい時間で示した図７と同様の説明図であり、上方のグラフで受光部からの受光信号（受光部における受光量）の推移を模式的に示し、下方のグラフで測定用レーザ光線として出射されたレーザ光の光量の推移を模式的に示している。 オフセットされたる測定用レーザ光線を説明するための模式的な説明図であり、（ａ）受光信号における「０」を表す信号および「１」を表す信号を示し、（ｂ）は全波整流した値を示している。

以下に、本発明に係る回転レーザ出射装置の発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は本発明に係る回転レーザ出射装置１０の概略構成を示す説明図である。図２は、レーザ出射部４１を回転軸Ｒａ方向で上方から見た説明図である。図３は、ＰＳＫ方式を用いた測定用レーザ光線Ｌｍへのデータの重畳を説明するための説明図であり、（ａ）は０の信号を示し、（ｂ）は１の信号を示している。図４は、回転レーザ出射装置１０を用いた測量の概要を説明するための説明図であり、（ａ）は回転レーザ出射装置１０と受光器６０とが等しい高さ位置とされている場面を示し、（ｂ）は（ａ）の状態における受光器６０による受光の様子を示し、（ｃ）は回転レーザ出射装置１０に対して受光器６０が高い高さ位置とされている場面を示し、（ｄ）は（ｃ）の状態における受光器６０による受光の様子を示している。図５は、受光信号の一例を示す説明図であり、図６は、受光信号における重心位置を求める様子を示す説明図である。以下の説明および各図面では、理解容易のために、回転軸ＲａをＺ軸方向とし、そこに直交する平面をＸ−Ｙ平面とする。

回転レーザ出射装置１０は、図１に示すように、基台１１に対して回転体１２が回転可能に支持されて構成されている。この回転レーザ出射装置１０は、測量の際に既知点に設置され、測定用レーザ光線Ｌｍを一定の速度で回転照射するものである。

基台１１は、回転レーザ出射装置１０を既知点に設置する際の基準となる箇所であり、ベース部１３の上方にケース１４が設けられて構成されている。ベース部１３は、図示は略すが回転レーザ出射装置１０の設置のための脚部が設けられる箇所であり、全体に板状を呈し、中央に位置決めのための照射孔１５が設けられている。このベース部１３は、照射孔１５を互いに等間隔で取り巻く３箇所に設けられたネジ１６（図１では２つのみ図示する。）によりケース１４を支持している。この３つのネジ１６は、１つがケース１４に固定され、かつ残りの２つが高さおよび傾き調整のためにケース１４への螺合量が可変とされている。

このケース１４は、各ネジ１６が螺合される円板状を呈する底壁部１７と、この底壁部１７とともに外形を形作る円筒状を呈する外壁部１８と、この外壁部１８の内方で底壁部１７上に設けられた円筒状を呈する内筒部１９とを有する。

ケース１４には、制御部としての機能を有するメイン基板２０が収容されている。このメイン基板２０は、電動される各部に電気的に接続されており、その制御部が各部の動作を統括的に制御する。

ケース１４には、底壁部１７に関連して位置決め照射機構２１とレベル調整機構２２とが設けられている。この位置決め照射機構２１とレベル調整機構２２とは、上述した制御部（２０）の制御下で、図示を略す操作部に為された操作に応じて動作する。

位置決め照射機構２１は、底壁部１７の中央に設けられ、照射光源２３からレーザ光を出射し底壁部１７に設けられた貫通孔２４およびコリメータレンズ２５を経て、ベース部１３の照射孔１５を通過することにより、回転レーザ出射装置１０の設置面に設置位置の基準となる照射スポット（図示せず）を形成する。この位置決め照射機構２１の照射光軸は、ケース１４すなわち基台１１の中心軸と一致され、後述する回転軸Ｒａに一致されている。このため、回転レーザ出射装置１０では、位置決め照射機構２１で形成する照射スポット（図示せず）を用いることにより、既知点に設置することが容易なものとされている。

レベル調整機構２２は、ベース部１３に対する底壁部１７すなわちケース１４の傾斜を調整するものであり、螺合量が可変とされた２つのネジ１６（一方は図示せず）に対応して設けられている。レベル調整機構２２は、ギア２６を介してレベル調整モータ２７がネジ１６に螺合されて構成されており、レベル調整モータ２７の駆動によりネジ１６を回転させることで当該ネジ１６の底壁部１７への螺合量を調節することができ、２つのネジ１６（一方は図示せず）の螺合量を適宜調節することによりベース部１３に対する底壁部１７すなわちケース１４の傾斜を調整することができる。なお、レベル調整機構２２は、本実施例では、後述する一対のチルトセンサ３２により検出された絶対傾斜信号を取得した上述した制御部（２０）の制御下で、その両チルトセンサ３２からの出力が水平となるように、自動的に駆動されている。このため、レベル調整機構２２と一対のチルトセンサ３２と制御部（２０）とは、自動整準機構としての機能を有している。

また、ケース１４には、外壁部１８に関連してパネルディスプレイ２８とバッテリ格納部２９とが設けられている。パネルディスプレイ２８は、回転レーザ出射装置１０における諸情報を表示するものであり、上述した制御部（２０）の制御下で動作される。バッテリ格納部２９は、回転レーザ出射装置１０における電力供給のためのバッテリ３０を格納する空間であり、開閉自在とされた蓋板３１により遮蔽される。

ケース１４には、内筒部１９に関連して一対のチルトセンサ３２が設けられている。この両チルトセンサ３２は、水平面に対する内筒部１９の傾斜、換言すると回転レーザ出射装置１０が測量のために既知点に設置された状態における内筒部１９自体すなわち基台１１の絶対的な傾斜を検出するものであり、一方がＸ軸回りの傾きを、他方がＹ軸回りの傾きを、検出可能とされている。このため、一対のチルトセンサ３２は、基台１１の水平面に対する傾きを検出可能な絶対傾斜検出機構として機能する。この一対のチルトセンサ３２は、検出した絶対傾斜信号を、制御部（２０）へと出力するとともに、後述するデータ転送機構４７を介して後述する駆動制御基板５３へと出力する。

この内筒部１９は、前述したように全体に筒状を呈しており、その上部の上壁部分３３から延出された支持軸部分３４（基台が有する支持軸部）と、中間位置に設けられたフランジ部分３５とを有する。支持軸部分３４は、上壁部分３３の中央から軸線（後述する回転軸Ｒａに一致する）に沿って延在する筒状を呈する。支持軸部分３４は、上端が設置部３７とされており、本実施例では、無線ユニット３８が設置され、さらにその無線ユニット３８の上端にＧＰＳ受信端末（図示せず）の取り付けのためのアダプタ３９が設けられている。この支持軸部分３４の内方には、無線ユニット３８とメイン基板２０とを接続する電線等が挿通されている。

フランジ部分３５は、軸線（回転軸Ｒａ）に直交する基準平面Ｂｐを規定すべく上面が平坦とされており、内筒部１９の中間位置から軸線（回転軸Ｒａ）に直交するように延出されている。内筒部１９では、一対のチルトセンサ３２により傾きが検出されない状態とされると、そのフランジ部分３５が規定する基準平面Ｂｐが水平面と平行となるように設定されている。

この内筒部１９に回転体１２が回転可能に支持されている。回転体１２は、内筒部１９に支持される基部４０と、レーザ出射部４１を収容する収容部４２と、を有する。

基部４０は、内筒部１９の上部の形状に適合する形状の筒状を呈し、ベアリング部材４３を介して内筒部１９の軸線回りに回転可能に当該内筒部１９に支持されている。このため、内筒部１９の軸線が基部４０すなわち回転体１２の回転軸Ｒａとなる。

この基部４０と内筒部１９との間には、ダイレクトドライブモータ（以下、ＤＤモータ４４という）と、エンコーダ４５と、電力転送機構４６と、データ転送機構４７と、スロープセンサ４８とが設けられている。このＤＤモータ４４が駆動されることにより、基部４０が内筒部１９に対して回転される。エンコーダ４５は、この相対的な回転速度や回転量を検出するために設けられている。このように回転している場合であっても、基部４０と内筒部１９との間では、電力転送機構４６により電力の供給が為され、かつデータ転送機構４７によりデータの遣り取りが可能とされている。

スロープセンサ４８は、内筒部１９に対する基部４０の傾きを検出するために設けられている。スロープセンサ４８は、センサ本体部４８ａと反射ミラー４８ｂとを有する。このセンサ本体部４８ａは、内筒部１９のフランジ部分３５に規定された基準平面Ｂｐに設けられ、反射ミラー４８ｂは、基部４０の下端位置でセンサ本体部４８ａ（基準平面Ｂｐ）に対向するように設けられている。この反射ミラー４８ｂは、その反射面が、基部４０すなわち回転体１２の軸線が回転軸Ｒａと一致された状態では基準平面Ｂｐと平行となるように設けられている。センサ本体部４８ａは、センサ光源４８ｃとセンサ光学系４８ｄとセンサ受光部４８ｅとを有する。センサ本体部４８ａは、センサ光源４８ｃから出射しセンサ光学系４８ｄを通過させた検出光を、基準平面Ｂｐの直交方向（回転軸Ｒａに沿う方向）に沿う平行光束として出射する。この検出光は、センサ本体部４８ａに対向する反射ミラー４８ｂの反射面により反射されて、再びセンサ本体部４８ａ内に入射し、そのセンサ光学系４８ｄによりセンサ受光部４８ｅへと導かれて受光される。このセンサ受光部４８ｅでは、基準平面Ｂｐに平行な状態の反射ミラー４８ｂの反射面により反射された検出光を受光した位置を基準位置とすると、反射ミラー４８ｂの反射面の基準平面Ｂｐに対する傾斜に応じて、そこに反射された検出光の受光位置の基準位置に対する変位量および変位方向が変化する。このため、スロープセンサ４８では、センサ受光部４８ｅにおける検出光の受光位置から、内筒部１９に対する基部４０の傾き、すなわち基台１１に対する回転体１２の相対的な傾きを検出することができる。ここで、回転軸Ｒａは、基台１１により規定されていることから、スロープセンサ４８は、回転軸Ｒａに対する回転体１２の回転中心の回転ブレ量を検出可能な相対傾斜検出機構として機能する。このスロープセンサ４８は、検出した相対傾斜信号を、データ転送機構４７を介して後述する駆動制御基板５３へと出力する。

この内筒部１９に対して回転される基部４０の上端に収容部４２が固定されている。収容部４２は、中空の円柱形状を呈し、その上壁部４２ａおよび下壁部４２ｂには中央部分に軸線に一致する貫通孔４２ｃが設けられている。この収容部４２では、基部４０が内筒部１９に回転可能に支持されている状態において、貫通孔４２ｃに内筒部１９の支持軸部分３４が挿通され、この支持軸部分３４の上端（設置部３７）が上壁部４２ａから突出されている。このため、収容部４２が基部４０とともに内筒部１９に対して回転されても、設置部３７は、収容部４２すなわち回転体１２とともに回転されることはなく、安定して他の測定装置（この例では無線ユニット３８）を収容部４２すなわちそこに収容されたレーザ出射部４１の上方で支持することができる。

そのレーザ出射部４１は、収容部４２の側壁面４２ｄに設けられた照射開口４９からレーザ光を照射可能とされている。このため、回転レーザ出射装置１０では、回転体１２が内筒部１９に対して回転されることにより、回転軸Ｒａ回りに全周に渡ってレーザ光（測定用レーザ光線Ｌｍ）を照射できることとなる。

このレーザ出射部４１は、図１および図２に示すように、半導体レーザーダイオード（以下、ＬＤ５０という）と、コリメータレンズ５１と、ビーム成形光学系５２とを有する。このレーザ出射部４１の出射光軸Ａｌは、回転体１２の軸線が回転軸Ｒａと一致された状態において、内筒部１９のフランジ部分３５により規定された基準平面Ｂｐと平行となるように設定されている。

ＬＤ５０は、レーザ出射部４１の駆動制御部としての機能を有する駆動制御基板５３（図１参照）に接続されており、この駆動制御部の制御により駆動されて出射光軸Ａｌ上にレーザ光を出射する。この出射光軸Ａｌ上に、コリメータレンズ５１およびビーム成形光学系５２が配置されている。

このＬＤ５０から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ５１に至る。コリメータレンズ５１は、ＬＤ５０からのレーザ光を平行光束とするものである。コリメータレンズ５１を経て平行光束とされたレーザ光は、ビーム成形光学系５２に至る。

ビーム成形光学系５２は、入射されたレーザ光を３分割するとともに、分割した各レーザ光をファンビームに成形して出射するものである。このビーム成形光学系５２は、図２に示すように、３分割のための３つのプリズムブロック５４ａ、５４ｂ、５４ｃと、ファンビームに成形するための３つのシリンドリカルレンズ５５ａ、５５ｂ、５５ｃとを有する。ビーム成形光学系５２は、プリズムブロック５４ａ、５４ｂ、５４ｃが基準平面Ｂｐと平行に並列されて接合され、かつ各プリズムブロック５４ａ、５４ｂ、５４ｃに各シリンドリカルレンズ５５ａ、５５ｂ、５５ｃが接合されて構成されている。

詳細には、ビーム成形光学系５２では、プリズムブロック５４ｂにより出射光軸Ａｌ上に位置された入射端面５６が形成され、同じく出射光軸Ａｌ上に位置されたプリズムブロック５４ａにより第１出射端面５７ａが形成され、このプリズムブロック５４ａとプリズムブロック５４ｂとの接合面によりビームスプリッタ５８ａが形成されている。また、出射光軸Ａｌ上の光束がビームスプリッタ５８ａにより反射される方向には、プリズムブロック５４ｂとプリズムブロック５４ｃとの接合面によりビームスプリッタ５８ｂが形成され、このビームスプリッタ５８ｂにより反射される方向にはプリズムブロック５４ｂにより第２出射端面５７ｂが形成されている。さらに、ビームスプリッタ５８ａにより反射された後ビームスプリッタ５８ｂを透過した光束が進行する方向には、プリズムブロック５４ｃによりプリズム反射面５９が形成され、このプリズム反射面５９により反射される方向にはプリズムブロック５４ｃにより第３出射端面５７ｃが形成されている。

この各出射端面５７ａ、５７ｂ、５７ｃに、シリンドリカルレンズ５５（個別に示す場合には５５ａ、５５ｂ、５５ｃ）が設けられている。この各シリンドリカルレンズ５５は、各出射端面５７ａ、５７ｂ、５７ｃから出射された平行光束を、回転軸Ｒａから遠ざかるにともなって末広がりの扇状面形状を呈する光束いわゆるファンビームとするように設定されている。

このため、ビーム成形光学系５２では、出射光軸Ａｌ上を通って入射端面５６にレーザ光が入射すると、プリズムブロック５４ｂ内を進行してビームスプリッタ５８ａに至り、２分割される。このビームスプリッタ５８ａを透過した一方のレーザ光は、プリズムブロック５４ａ内を進行して第１出射端面５７ａを経てシリンドリカルレンズ５５ａに至り、ビームスプリッタ５８ａにより反射された他方のレーザ光は、プリズムブロック５４ｂ内を進行してビームスプリッタ５８ｂに至り、さらに２分割される。このビームスプリッタ５８ｂにより反射された一方のレーザ光は、プリズムブロック５４ｂ内を進行して第２出射端面５７ｂを経てシリンドリカルレンズ５５ｂに至り、ビームスプリッタ５８ｂを透過した他方のレーザ光は、プリズムブロック５４ｃ内を進行してプリズム反射面５９に至り、そこで反射されて第３出射端面５７ｃを経てシリンドリカルレンズ５５ｃに至る。

このビーム成形光学系５２では、シリンドリカルレンズ５５ａから出射されたファンビームが回転軸Ｒａに沿う照射光線Ｓａとされ、シリンドリカルレンズ５５ｃから出射されたファンビームが回転軸Ｒａに沿いつつ照射光線Ｓａと所定の間隔（水平面で見て互いの出射方向が所定の角度関係）を置いた照射光線Ｓｃとされ、シリンドリカルレンズ５５ｂから出射されたファンビームが照射光線Ｓａと照射光線Ｓｃとの間で一方の上端と他方の下端とを架け渡すように斜めに延在する照射光線Ｓｂとされる。この照射光線Ｓａ、照射光線Ｓｂおよび照射光線Ｓｃにより、回転照射される測定用レーザ光線Ｌｍが形成されている。

このように、レーザ出射部４１は、図１に示すように、回転体１２の収容部４２の側壁面４２ｄに設けられた照射開口４９からレーザ光（測定用レーザ光線Ｌｍ）を照射することができるので、回転レーザ出射装置１０では、回転体１２を内筒部１９に対して回転させつつレーザ出射部４１からレーザ光（測定用レーザ光線Ｌｍ）を出射させることにより、回転軸Ｒａ回りに全周に渡って基準平面Ｂｐに沿って測定用レーザ光線Ｌｍを照射することができる。

ここで、レーザ出射部４１から出射される測定用レーザ光線Ｌｍは、上述したように、駆動制御部（駆動制御基板５３）の制御により駆動されるＬＤ５０から出射されたレーザ光が成形されたものである。この駆動制御部は、測定用レーザ光線Ｌｍの周波数を複数の任意の値に変調可能にＬＤ５０を駆動制御しており、複数の回転レーザ出射装置を同時に使用した際、受光した測定用レーザ光線Ｌｍがいずれの回転レーザ出射装置から出射されたものであるかの見分けが可能とされている。駆動制御部（駆動制御基板５３）は、図示を略す操作部に為された操作により設定された周波数のレーザ光（測定用レーザ光線Ｌｍ）を出射するようにＬＤ５０を駆動制御する。

また、本発明に係る回転レーザ出射装置１０では、レーザ出射部４１が出射する測定用レーザ光線Ｌｍに、一対のチルトセンサ３２により検出された絶対傾斜信号と、スロープセンサ４８により検出された相対傾斜信号と、を重畳させている。この駆動制御部（駆動制御基板５３）には、上述したように、一対のチルトセンサ３２から絶対傾斜信号が入力されるとともに、スロープセンサ４８から相対傾斜信号が入力される。駆動制御部は、この取得した相対傾斜信号および絶対傾斜信号を測定用レーザ光線Ｌｍに重畳すべくＬＤ５０を駆動制御する。本実施例では、駆動制御部は、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式（位相偏移変調方式）を用いて、相対傾斜信号および絶対傾斜信号を測定用レーザ光線Ｌｍに重畳すべくＬＤ５０を駆動制御している。

詳細には、駆動制御部では、図３に示すように、「０」を表す信号と「１」を表す信号として、互いに等しい基準となる一定の周期で変動する波形（図示の例では正弦波（二点鎖線で示すように方形波であってもよい））からなり、かつ互いに位相を１８０度ずらしたものを用いる（図３および図９（ａ）参照）。このため、測定用レーザ光線Ｌｍでは、「０」を表す信号であっても「１」を表す信号であっても、１周期単位の波形でみると、出射強度の振動中心を中心として出射強度を時間で積分した積分値が互いに等しいものとなることから、１周期単位でみると互いに等しい光量とされていることとなる。駆動制御部は、取得した相対傾斜信号および絶対傾斜信号を「０」および「１」からなるデータに変換し、当該データに応じて「０」または「１」を表す信号が適宜組み合わせるように、ＬＤ５０を駆動制御する。このＬＤ５０から出射されるレーザ光は、上述したようにコリメータレンズ５１とビーム成形光学系５２とにより成形されて測定用レーザ光線Ｌｍとされることから、レーザ出射部４１は、相対傾斜信号および絶対傾斜信号を重畳させた測定用レーザ光線Ｌｍを出射することができる。このため、本実施例では、レーザ出射部４１および駆動制御部（駆動制御基板５３（図１参照））は、相対傾斜信号および絶対傾斜信号を送信可能な送信手段として機能する。

次に、この回転レーザ出射装置１０を用いた測量について図４を用いて説明する。測量の際、回転レーザ出射装置１０は、その一対のチルトセンサ３２により傾きが検出されない状態で既知点に設置され、測量したい箇所には受光器６０が設置される。この受光器６０は、検出した受光信号を演算機構６１に出力可能に構成されている。受光器６０は、本実施例では、±１０度の指向性を有する非球面レンズとＳｉフォトダイオードとを有し、非球面レンズを経た光がＳｉフォトダイオードの受光面に入射すると、その光量に応じた電気信号すなわち受光信号を演算機構６１へ出力する。この演算機構６１は、入力された受光信号に基づいて測量のための高低角を求めるものである。この演算機構６１は、受光器６０の内部に搭載されたものであってもよく、受光器６０の外部で電気的に接続されるものであってもよい。この測量では、受光器６０から出力される受光信号の時間間隔を正確に測定することにより、回転レーザ出射装置１０を基準とした測量箇所の位置を測量することができる。このため、回転レーザ出射装置１０と受光器６０と演算機構６１とは、測量システムとして機能する。

例えば、図４（ａ）に示すように、高さ方向（Ｚ軸方向）で見て、受光器６０の受光部６０ａの中心位置が、回転レーザ出射装置１０の出射位置（出射光軸Ａｌ）と完全に一致している場合、受光器６０では、測定用レーザ光線Ｌｍにおける高さ方向（Ｚ軸方向）で見た中心位置Ｃを受光することになる。すると、受光器６０からは、図４（ｂ）に示すように、照射光線Ｓａ、照射光線Ｓｂおよび照射光線Ｓｃに応じた受光信号が等間隔で出力されることとなる。

他方、図４（ｃ）に示すように、受光器６０の受光部６０ａの中心位置が、回転レーザ出射装置１０の出射位置（出射光軸Ａｌ）に対して、出射角度で見てθｖだけ上方に位置している場合、受光器６０では、高さ方向で見て測定用レーザ光線Ｌｍにおける角度θｖだけ上方位置Ｕを受光することになる。すると、受光器６０からは、図４（ｄ）に示すように、照射光線Ｓａ、照射光線Ｓｂおよび照射光線Ｓｃに応じた受光信号が、その上方位置Ｕにおける間隔に応じた時間差で出力されることとなる。

このことから、上記した測量システムでは、受光器６０から出力される受光信号の時間間隔を正確に測定することにより、回転レーザ出射装置１０の設置された既知点に対する受光器６０の設置箇所での高低角を正確に算出することができ、既知点と設置箇所との距離および方向性を求めることにより、測量箇所を正確に測量することができる。演算機構６１は、上述した方法に従って、受光器６０からの受光信号に基づいて回転レーザ出射装置１０の設置された既知点に対する受光器６０の設置箇所での高低角を算出し、測量箇所の測量値を算出する。

このとき、受光器６０では、照射光線Ｓａ、照射光線Ｓｂおよび照射光線Ｓｃに応じた受光信号として、図５に示すように、Ａ／Ｄ値で１３０近傍を中心としてその上下に変動する複数の値（光量）を取得している。これは、受光器６０では、測定用レーザ光線Ｌｍを受光するための所定のサンプリング周期が設定されており、これに合わせて取得した値をデジタル値として出力（Ａ／Ｄ変換）していることによる。また、受光器６０により受光された受光信号では、その各値の集まりにおける振幅が漸増した後に漸減している。これは、受光器６０では、受光量に比例する出力値を出力するものであるが、回転レーザ出射装置１０からは測定用レーザ光線Ｌｍが回転出射されていることから、受光部６０ａの中心位置が回転レーザ出射装置１０のレーザ出射部４１（照射開口４９）と正対した状態で出力値が最も大きくなり、その前後では正対した状態からずれた角度に応じて出力値が漸減していくことによる。このため、演算機構６１では、受光器６０からの３連の受光信号のそれぞれにおける重心位置を検出する（図６参照）ことにより、照射光線Ｓａ、照射光線Ｓｂおよび照射光線Ｓｃ間の正確な時間間隔を求めている。この各値の集まりから重心位置を検出する方法に関しては、従来からよく知られているものであるので、詳細な説明は省略する。

次に、測定用レーザ光線Ｌｍに相対傾斜信号および絶対傾斜信号を重畳させる際の問題点について、図７を用いて説明する。図７は、問題点の説明のために上下のグラフの横軸を互いに等しい時間で示した説明図であり、上方のグラフで受光部からの受光信号（受光部における受光量）の推移を模式的に示し、下方のグラフで測定用レーザ光線として出射されたレーザ光の光量の推移を模式的に示している。なお、図７の上方のグラフでは、均一な強度のレーザ光として回転出射された測定用レーザ光線を受光した際の受光部からの受光信号の推移を破線で示し、その重心位置を二点鎖線で示している。この破線で示す受光信号の推移は、重心を求める観点から理想の推移を示しており、以下ではこれを理想線という。

例えば、駆動制御部は、上記した本発明に係る回転レーザ出射装置１０と同様に、取得した相対傾斜信号および絶対傾斜信号を「０」および「１」からなるデータに変換し、当該データに応じて「０」または「１」を表す信号を適宜組み合わせるように、ＬＤを駆動制御するものとする。ここで、駆動制御部では、図７の下方のグラフに示すように、「０」を表す信号として測定用レーザ光線Ｌｍの光量を０（ＬＤ５０からのレーザ光の出射を停止する）とするものとし、「１」を表す信号として測定用レーザ光線Ｌｍの光量を最大値にするもの、とする。

この場合、受光部からの受光信号は、図７の上方のグラフに示すように、「１」を表す信号の位置では破線で示す理想線に沿った値となっているのに対し、「０」を表す信号の位置では値（受光量）が０となってしまう。このため、「０」を表す信号の位置では、相対傾斜信号および絶対傾斜信号としての情報（その一部）を得ることはできても、測定用レーザ光線としての情報が欠落してしまうので、この受光信号に基づいて重心を求めると本来の重心位置（二点鎖線で示す）とは異なるものとなってしまう。このように、３連の受光信号のそれぞれにおける正確な重心位置が検出できなくなってしまうと、上述したように、３つの照射光線間の正確な時間間隔を求めることができなくなることから、回転レーザ出射装置の設置された既知点に対する受光器の設置箇所での高低角を正確に算出することができなくなり、正確な測量結果を得ることができなくなってしまう。

次に、これに対する本発明に係る回転レーザ出射装置１０における作用について、図８および図９を用いて説明する。図８は、回転レーザ出射装置の作用の説明のために上下のグラフの横軸を互いに等しい時間で示した図７と同様の説明図であり、上方のグラフで受光部からの受光信号（受光部における受光量）の推移を模式的に示し、下方のグラフで測定用レーザ光線として出射されたレーザ光の光量の推移を模式的に示している。図９は、オフセットされたる測定用レーザ光線Ｌｍを説明するための模式的な説明図であり、（ａ）受光信号における「０」を表す信号および「１」を表す信号を示し、（ｂ）は全波整流した値を示している。

本発明に係る回転レーザ出射装置１０では、上述したように、ＰＳＫ方式を用いて相対傾斜信号および絶対傾斜信号を測定用レーザ光線Ｌｍに重畳しており、周期単位でみると互いに等しい積分値を有するものとされている。このため、例えば、上記した方法と同様に、ＬＤ５０の点滅制御により「０」または「１」を表す信号を生成した場合、図８の下方のグラフに示すように、出力が０から最大値へと変化するものを「１」を表す信号とすると、出力が最大値から０へと変化するものが「０」を表す信号となる。すると、測定用レーザ光線Ｌｍでは、「０」を表す信号であっても「１」を表す信号であっても、１つの信号を示す周期で見ると必ず点灯している時間帯を有していることとなるので、測定用レーザ光線Ｌｍとしての情報の欠落を防止することができ、重心位置を正確に求めることを可能なものとすることができる（図８の上方のグラフ参照）。この場合、演算機構６１では、受光器６０からの受光信号において、０から最大値へと変化したら「１」を表す信号と判断し、最大値から０へと変化したら「０」を表す信号と判断するものとすることにより、重畳された相対傾斜信号および絶対傾斜信号を容易に取得することができる。

よって、回転レーザ出射装置１０では、回転出射した測定用レーザ光線Ｌｍを受光させることにより、測定用レーザ光線Ｌｍとしての情報を取得させることができるとともに、相対傾斜信号および絶対傾斜信号としての情報を伝達することができる。

また、特に、本実施例の回転レーザ出射装置１０は、レーザ出射部４１から出射する測定用レーザ光線Ｌｍを、一定の出力値（以下、基準値という）にオフセットした上で、その基準値を中心として上下に等しい振幅値で振動させ、この波形を「０」を表す信号と「１」を表す信号とで１８０度位相をずらすことにより、測定用レーザ光線Ｌｍに相対傾斜信号および絶対傾斜信号を重畳させている（図９（ａ）参照）。このため、回転レーザ出射装置１０から回転出射された測定用レーザ光線Ｌｍに重畳された相対傾斜信号および絶対傾斜信号は、基準値を中心とするいわゆる交流信号とされている。このことに合わせて、演算機構６１は、回転出射された測定用レーザ光線Ｌｍを受光した受光器６０からの受光信号から、重畳された相対傾斜信号および絶対傾斜信号を読み取った後、当該受光信号を、図９（ｂ）に示すように、基準値を中心として全波整流し、この全波整流した値に基づいて重心位置を求めるように設定されている。このため、演算機構６１では、「０」を表す信号と「１」を表す信号とが常に基準値よりも大きな値を有する互いに等しいものとしてから重心位置を求めることとなるので、均一な強度のレーザ光として回転出射された測定用レーザ光線を受光した際の受光部からの受光信号に等しい条件下で重心位置を求めることができ、より正確に当該重心位置を求めることができる。

ここで、このような構成の回転レーザ出射装置１０では、回転体１２を内筒部１９に対して回転させると、回転体１２の回転中心が回転軸Ｒａに対してふらついてしまう、すなわち回転体１２の回転姿勢が回転軸Ｒａに対してブレてしまう虞がある。これは、回転体１２では、回転軸Ｒａに対して偏った位置にレーザ出射部４１が設けられていることから、回転に伴って重心移動が生じてしまうので、内筒部１９による回転体１２の支持剛性を高めても回転軸Ｒａ（内筒部１９）に対する回転体１２の回転姿勢のブレを完全になくすことは困難であることによる。このようなブレが生じた際、測定用レーザ光線Ｌｍの出射方向も一緒に傾斜してしまうと、上述したように測定用レーザ光線Ｌｍにおける高さ位置の差異が測量に利用されていることから、正確な測量が行えなくなってしまう。

ところが、本発明に係る回転レーザ出射装置１０では、このような回転軸Ｒａに対する回転体１２の回転姿勢のブレが生じた場合であっても、測定用レーザ光線Ｌｍに相対傾斜信号および絶対傾斜信号を重畳させていることから、受光器６０からの受光信号を受けた演算機構６１は、測定用レーザ光線Ｌｍに基づいて回転レーザ出射装置１０の設置された既知点に対する受光器６０の設置箇所での高低角を算出する際、相対傾斜信号および絶対傾斜信号を用いて受光信号（測定用レーザ光線Ｌｍ）（そこからの算出結果でもよい）を補正することができるので、正確な測量を行わせることができる。

本発明に係る回転レーザ出射装置１０では、以下の（１）〜（１３）の効果を得ることができる。
（１）内筒部１９から延在する支持軸部分３４を取り巻く回転体１２が、内筒部１９（基台１１）に対して回転され、その支持軸部分３４の上端に設置部３７が設けられていることから、安定して他の測定装置（この例では無線ユニット３８）を収容部４２すなわちそこに収容されたレーザ出射部４１の上方で支持することができるとともに、レーザ光（測定用レーザ光線Ｌｍ）を回転軸Ｒａ回りに３６０度切れ目なく出射することができる。
（２）測定用レーザ光線Ｌｍに相対傾斜信号を重畳させていることから、軸ブレに起因する測定精度の低下を防止することができる。これは、以下のことによる。測定用レーザ光線Ｌｍに重畳された相対傾斜信号は、当該測定用レーザ光線Ｌｍが出射された瞬間における内筒部１９に対する基部４０の傾きとしてスロープセンサ４８により検出されたものであり基台１１に対する回転体１２の相対的な傾きである。このことから、相対傾斜信号は、鉛直方向とされた回転軸Ｒａに直交する方向へとレーザ光を回転出射すべく回転体１２に収容されたレーザ出射部４１の水平面に対する傾きすなわち水平方向に出射されている筈の測定用レーザ光線Ｌｍの水平方向に対する傾きを表すこととなる。このため、演算機構６１は、測定用レーザ光線Ｌｍを受光した受光器６０からの３連の受光信号を相対傾斜信号に基づいて補正することができ、回転レーザ出射装置１０の設置された既知点に対する受光器６０の設置箇所での高低角を正確に算出することができる。よって、既知点と設置箇所との距離および方向性を求めることにより、測量箇所を正確に測量することを可能とする。
（３）測定用レーザ光線Ｌｍに絶対傾斜信号を重畳させていることから、既知点に設置された際の基台１１が水平面に対して傾くことに起因する測定精度の低下を防止することができる。これは、以下のことによる。測定用レーザ光線Ｌｍに重畳された絶対傾斜信号は、当該測定用レーザ光線Ｌｍが出射された瞬間における基台１１の水平面に対する傾きとして一対のチルトセンサ３２により検出されたものであり鉛直方向とされている筈の回転軸Ｒａの鉛直方向に対する傾きである。このことから、絶対傾斜信号は、当該回転軸Ｒａに直交する方向へとレーザ光を回転出射すべく回転体１２に収容されたレーザ出射部４１の水平方向に対する傾きすなわち水平方向に出射されている筈の測定用レーザ光線Ｌｍの水平方向に対する傾きを表すこととなる。このため、演算機構６１は、測定用レーザ光線Ｌｍを受光した受光器６０からの３連の受光信号を絶対傾斜信号に基づいて補正することができ、回転レーザ出射装置１０の設置された既知点に対する受光器６０の設置箇所での高低角を正確に算出することができる。よって、既知点と設置箇所との距離および方向性を求めることにより、測量箇所を正確に測量することを可能とする。ここで、本実施例の回転レーザ出射装置１０では、自動整準機構（レベル調整機構２２、一対のチルトセンサ３２および制御部（２０））により自動的な整準（一対のチルトセンサ３２により傾きが検出されない状態とすること）が行われているが、この自動整準機構では風や振動等の外的要因による微小な揺れを完全に除去することは困難であることから、この（３）に記載のことは、測量箇所を正確に測量する上で特に効果的である。
（４）相対傾斜信号および絶対傾斜信号をＰＳＫ方式により測定用レーザ光線Ｌｍに重畳しており、周期単位でみると互いに等しい積分値を有するものとしていることから、測定用レーザ光線Ｌｍとしての情報を適切に取得させることを可能としつつ相対傾斜信号および絶対傾斜信号の情報の伝達することが可能である。よって、回転レーザ出射装置１０を用いれば、そこから回転出射された測定用レーザ光線Ｌｍを受光することにより、測定用レーザ光線Ｌｍとしての情報を取得することができるとともに、相対傾斜信号および絶対傾斜信号としての情報を取得することができ、測量箇所を正確に測量することができる。
（５）レーザ出射部４１から出射する測定用レーザ光線Ｌｍには、基準値を中心とするいわゆる交流信号として相対傾斜信号および絶対傾斜信号が重畳されていることから、演算機構６１に、重畳された相対傾斜信号および絶対傾斜信号を読み取らせた後、基準値を中心として全波整流した値に基づいて重心位置を求めさせることにより、相対傾斜信号および絶対傾斜信号の取得を可能とするとともに、より正確に重心位置を求めさせることができる。
（６）内筒部１９と基部４０との間にスロープセンサ４８を設けるとともに、そのスロープセンサ４８により検出された相対傾斜信号を測定用レーザ光線Ｌｍに重畳させるように駆動制御部（駆動制御基板５３）における制御プログラム（制御内容）を設定（更新）するだけで、軸ブレに起因する測定精度の低下を防止することができる。このため、装置の大型化および複雑化を招くことを抑制することができる。
（７）一般に従来から搭載されている水平状態検知機構（本実施例では一対のチルトセンサ３２）により検出された絶対傾斜信号を測定用レーザ光線Ｌｍに重畳させるように駆動制御部（駆動制御基板５３）における制御プログラム（制御内容）を設定（更新）するだけで、既知点に設置された際の基台１１が水平面に対して傾くことに起因する測定精度の低下を防止することができる。このため、装置の大型化および複雑化を招くことを抑制することができる。
（８）レーザ出射部４１は、ＬＤ５０から出射されたレーザ光を３分割しつつ照射光線Ｓａ、照射光線Ｓｂおよび照射光線Ｓｃを形成することができるものであればよいので、簡易な構成とすることができ、ＬＤ５０から出射されたレーザ光を高い効率で利用することができる。このため、回転照射する測定用レーザ光線Ｌｍの出力を高めることができるので、従来と同様の受光性能の受光器を用いた場合、測定可能な領域を広くすることができる。また、逆に従来よりも低い受光性能の受光器であっても従来と同様の領域を測定可能なものとすることができるので、使用する受光器の有効径を小さくすることができ、当該受光器の小型化が可能となる。
（９）レーザ出射部４１が、回転軸Ｒａ回りに回転される回転体１２に収容されていることから、測定用レーザ光線Ｌｍにおける回転照射方向（回転体１２の回転方向で見た角度位置）による測定精度（高低角測定の精度）のバラツキを抑制することができる。これは以下のことによる。従来のように、基台上に設けられたレーザ出射部が、回転軸上に積み重ねられた複数のペンタプリズムと、そのペンタプリズムへ向けて回転軸に沿うレーザ光を出射可能なレーザ光源と、により構成され、各ペンタプリズムのみが回転されるものであると、レーザ光源から出射されたレーザ光における光量ムラの影響が回転照射方向により異なるものとなってしまう。このため、回転照射方向による測定精度（高低角測定の精度）のバラツキが生じる虞がある。これに対し、本願発明の回転レーザ出射装置１０では、レーザ光源であるＬＤ５０を含むレーザ出射部４１が回転軸Ｒａ回りに回転されるので、光量ムラの影響を回転照射方向に拘らず一定のものとすることができることによる。
（１０）レーザ出射部４１において、コリメータレンズ５１を経た後のレーザ光を３分割して成形するビーム成形光学系５２が、３つのプリズムブロック５４ａ、５４ｂ、５４ｃが基準平面Ｂｐと平行に並列されて構成されていることから、回転軸Ｒａ方向で見た回転体１２の大きさ寸法を小さくしつつ常に基準平面に平行な進行方向の３つのレーザ光（測定用レーザ光線Ｌｍ）を出射させることができる。また、回転軸Ｒａ方向で見た回転体１２の大きさ寸法を小さくできることから、回転軸Ｒａに対する回転体１２の回転姿勢にブレが生じることを抑制することができる。
（１１）収容部４２では、基部４０が内筒部１９に回転可能に支持されている状態において、貫通孔４２ｃに内筒部１９の支持軸部分３４が挿通され、この支持軸部分３４の上端（設置部３７）が上壁部４２ａから突出されているので、収容部４２が基部４０とともに内筒部１９に対して回転されても、支持軸部分３４の上端に設けられた設置部３７は、収容部４２すなわち回転体１２とともに回転されることはなく、安定して他の測定装置（この例では無線ユニット３８）を収容部４２すなわちそこに収容されたレーザ出射部４１の上方で支持することができる。
（１２）相対傾斜信号および絶対傾斜信号をＰＳＫ方式により測定用レーザ光線Ｌｍに重畳させていることから、測定用レーザ光線Ｌｍを任意の値の周波数に設定しても、この設定された周波数に影響を与えることなく、相対傾斜信号および絶対傾斜信号を測定用レーザ光線Ｌｍに重畳させることができる。このため、複数の回転レーザ出射装置を同時に使用した際、受光した測定用レーザ光線Ｌｍを出射した回転レーザ出射装置を受光した測定用レーザ光線Ｌｍの周波数から見分けることを可能としつつ、測定用レーザ光線Ｌｍの情報および相対傾斜信号および絶対傾斜信号の情報を送信することができる。
（１３）測定用レーザ光線Ｌｍに相対傾斜信号および絶対傾斜信号を重畳させていることから、測定用レーザ光線Ｌｍによる情報と、相対傾斜信号および絶対傾斜信号の情報との時間的な対応付けを行う必要がないので、より簡易な構成で、測量箇所を正確に測量することができる。

したがって、本発明に係る回転レーザ出射装置１０では、回転軸Ｒａを取り囲む環状の回転体１２に設けられたレーザ出射部４１から出射されるレーザ光（測定用レーザ光線Ｌｍ）の出射方向が、回転軸Ｒａに対してブレてしまった場合であっても高い測定精度を確保させることができる。

なお、上記した実施例では、相対傾斜信号（および絶対傾斜信号）を測定用レーザ光線Ｌｍに重畳させることにより受光器６０に送信する構成とされていたが、相対傾斜信号（および絶対傾斜信号）を別個に送信する構成であってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。

また、上記した実施例では、相対傾斜信号に加えて絶対傾斜信号も測定用レーザ光線Ｌｍに重畳させる構成とされていたが、絶対傾斜信号は重畳させなくても（送信する構成ではなくても）よく、上記した実施例に限定されるものではない。しかしながら、上記した実施例のように相対傾斜信号および絶対傾斜信号を測定用レーザ光線Ｌｍに重畳させる（送信する）こととすると、より正確な測量が可能となることから、相対傾斜信号および絶対傾斜信号を送信することが望ましい。

さらに、上記した実施例では、相対傾斜信号および絶対傾斜信号をＰＳＫ方式で測定用レーザ光線Ｌｍに重畳させる構成とされていたが、相対傾斜信号および絶対傾斜信号を測定用レーザ光線Ｌｍに重畳させるものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。しかしながら、上記したように相対傾斜信号および絶対傾斜信号をＰＳＫ方式により測定用レーザ光線Ｌｍに重畳させると、測定用レーザ光線Ｌｍを任意の値の周波数に設定しても、この設定された周波数に影響を与えることなく、相対傾斜信号および絶対傾斜信号を測定用レーザ光線Ｌｍに重畳させることができるので、上記した実施例のような構成とすることが望ましい。

上記した実施例では、相対傾斜信号および絶対傾斜信号をＰＳＫ方式で測定用レーザ光線Ｌｍに重畳させる構成とされていたが、少なくとも相対傾斜信号としての情報を外部へ伝達することができる送信手段を備えるものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。例えば、図示は略すが、回転レーザ出射装置に、送信手段として無線通信装置を搭載して、回転レーザ出射装置における制御部（上記した実施例ではメイン基板２０または駆動制御基板５３）にスロープセンサからの相対傾斜信号が入力される構成とするとともに、当該制御部の制御下で、上記した無線通信装置が相対傾斜信号としての情報を伝達するものであってもよい。この場合、それに合わせて、受光器にも無線通信装置を設け、受光器の演算機構は、回転レーザ出射装置の設置された既知点に対する受光器の設置箇所での高低角を算出する際、無線通信装置からの相対傾斜信号としての情報に基づいて受光信号（測定用レーザ光線）（そこからの算出結果でもよい）を補正する構成とする必要がある。これにより、正確な測量を行わせることができる。このとき、より正確な測量のために、上記した双方の無線通信装置において、絶対傾斜信号としての情報も合わせて伝達するものとすることが望ましい。

１０ 回転レーザ出射装置
１１ 基台
１２ 回転体
３２ （絶対傾斜検出機構としての）チルトセンサ
４１ レーザ出射部
４８ （相対傾斜検出機構としての）スロープセンサ
５０ （レーザ光源としての）ＬＤ
５３ （駆動制御部としての）駆動制御基板
６０ 受光器
６１ 演算機構
Ｒａ 回転軸

Claims (4)

1. 基台に対し回転軸回りに回転可能に支持された回転体と、該回転体の回転中心に直交する方向へと測定用レーザ光を出射すべく前記回転体に収容されたレーザ出射部と、前記回転軸に対する前記回転体の回転中心の回転ブレ量を検出すべく該回転体と前記基台との間に設けられた相対傾斜検出機構と、該相対傾斜検出機構により検出された相対傾斜信号を外部へ伝達すべく送信可能な送信手段と、を備え、前記送信手段は、前記レーザ出射部のレーザ光源と、該レーザ光源を駆動制御する駆動制御部と、を有し、前記回転体の回転により前記レーザ出射部から回転出射する測定用レーザ光に前記相対傾斜信号を重畳させるべく該相対傾斜信号に応じて前記駆動制御部が前記レーザ光源を駆動制御し、前記相対傾斜信号は、互いに等しい基準となる一定の周期で変動する波形からなりかつ互いに位相を１８０度ずらした「０」を表す信号と「１」を表す信号とを用いて、位相偏移変調方式で測定用レーザ光に重畳される回転レーザ出射装置と、
   該回転レーザ出射装置から回転出射された測定用レーザ光を受光可能であり、かつ受光した測定用レーザ光に応じた交流信号の受光信号を出力する受光器と、
   前記受光信号に基づいて前記回転レーザ出射装置の設置位置に対する前記受光器の設置箇所での高低角を求める演算機構と、を備える測量システムであって、
   前記演算機構は、前記相対傾斜信号が重畳された交流信号である前記受光信号から重畳された前記相対傾斜信号を読み取った後、その前記受光信号を全波整流してから該受光信号の重心位置を求めることを特徴とする測量システム。
2. 前記基台には、該基台の水平面に対する傾きを検出可能な絶対傾斜検出機構が設けられ、
   前記送信手段は、前記相対傾斜信号に合わせて前記絶対傾斜検出機構により検出された絶対傾斜信号を送信し、
   前記絶対傾斜信号は、互いに等しい基準となる一定の周期で変動する波形からなりかつ互いに位相を１８０度ずらした「０」を表す信号と「１」を表す信号とを用いて、位相偏移変調方式で測定用レーザ光に重畳され、
   前記演算機構は、前記相対傾斜信号および前記絶対傾斜信号が重畳された交流信号である前記受光信号から重畳された前記相対傾斜信号および前記絶対傾斜信号を読み取った後、その前記受光信号を全波整流してから該受光信号の重心位置を求めることを特徴とする請求項１に記載の測量システム。
3. 前記演算機構は、読み取った前記相対傾斜信号を用いて補正しつつ求めた前記受光信号の重心位置から高低角を算出することを特徴とする請求項１に記載の測量システム。
4. 前記演算機構は、読み取った前記相対傾斜信号および前記絶対傾斜信号を用いて補正しつつ求めた前記受光信号の重心位置から高低角を算出することを特徴とする請求項２に記載の測量システム。

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