JPH07134026A - 対象反射物体検出装置 - Google Patents

対象反射物体検出装置

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JPH07134026A
JPH07134026A JP6145194A JP6145194A JPH07134026A JP H07134026 A JPH07134026 A JP H07134026A JP 6145194 A JP6145194 A JP 6145194A JP 6145194 A JP6145194 A JP 6145194A JP H07134026 A JPH07134026 A JP H07134026A
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Fumio Otomo
文夫 大友
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邦広 林
Junichi Furuhira
純一 古平
Hiroyuki Nishizawa
裕之 西澤
Kenichiro Yoshino
健一郎 吉野
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 対象反射物体からの反射光束と対象反射物体
に光学的に類似した非対象反射物体からの反射光束を確
実に識別することができる対象反射物体検出装置を提供
すること 【構成】 偏光照射光束を本体部より対象反射物体に向
けて照射し、該対象反射物体によって偏光方向が変えら
れて反射された偏光反射光束を上記本体部で受光して、
対象反射物体を検出する対象反射物体検出装置におい
て、本体部が、対象反射物体からの偏光反射光束を検出
する第1検出手段と、対象反射物体からの偏光反射光束
と異なった偏光光束を検出する第2検出手段とからな
り、第1検出手段の出力と第2検出手段の出力の比較か
ら偏光反射光束が対象反射物体からの偏光反射光束であ
るか否かを識別する対象反射物体検出装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、偏光照射光束を本体部
より対象反射物体に向けて照射し、該対象反射物体によ
って反射された反射光束を上記本体部で受光して、対象
反射物体を検出する対象反射物体検出装置に関する。
【0002】
【従来技術】土木・建築の分野で高さの基準を決定する
ために、レーザ光束を水平面内で回転走査させるレーザ
回転照射装置が使用されるようになっている。最近は、
可視半導体レーザが実用化されて、これを使用したレー
ザ回転照射装置が出現している。しかし、半導体レーザ
の出力は作業者の安全性の確保の点から制約され、従っ
てレーザ光束の反射を目視により確認することを要する
高さ設定や測定の作業は、作業距離が比較的短いものに
限定されている。この作業距離を長くするために往復操
作するように構成したレーザ回転照射装置が提案されて
いる。例えば、特願平5−155608号公報において
は、レーザ回転照射装置からの出射光であるレーザ光に
より、所定の位置に配置された特定反射物体からの反射
光を受光することで位置を検出し、レーザ光が特定反射
物体を往復走査するように構成している。対象反射物体
であることを確実に識別するために、出射光は偏光と
し、出射光と反射光の偏光とは偏光方向を変えている。
これは、ガラス面等の非対象反射物体は偏光方向を保存
した状態で反射する性質があるため、それと識別するた
めである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した特願平5−1
55608号公報のレーザ回転照射装置においては、対
象反射物体からの偏光反射光束に対応する検出手段によ
って反射光を検出している。しかし、出射光と反射光を
完全に分離して検出することは、対象反射物体における
偏光方向を変える手段と検出手段が理想状態の素材から
構成され、しかも理想状態で調整されていなければなら
ず、実際には非対象物体からの反射光もわずかではある
が検出してしまう。従って、レーザ回転照射装置からの
レーザ光が、本体から近い距離に、非対象物体である光
沢面部材がある場合、しかも、その対象反射物体に類似
する光沢面部材の反射面に垂直に当たり強い反射光が本
体検出部に入るようなとき、遠距離の強度の検出信号が
現われ、対象反射物体であると認識し、間違った位置で
往復操作すなわちスキャン動作を起こすことがある。
【0004】
【発明の目的】本発明は、従来の対象反射物体検出装置
の上述した問題点に鑑みてなされたものであって、対象
反射物体からの反射光束と対象反射物体に光学的に類似
した非対象反射物体からの反射光束を確実に識別するこ
とができる対象反射物体検出装置を提供することを目的
とする。
【0005】
【発明の構成】本発明は、偏光照射光束を本体部より対
象反射物体に向けて照射し、該対象反射物体によって、
反射された偏光反射光束を上記本体部で受光して、対象
反射物体を検出する対象反射物体検出装置において、上
記本体部が、対象反射物体からの偏光反射光束を検出す
る第1検出手段と、対象反射物体からの偏光反射光束と
異なった偏光光束を検出する第2検出手段とからなり、
第1検出手段の出力と第2検出手段の出力の比較から偏
光反射光束が対象反射物体からの偏光反射光束であるか
否かを識別することを特徴とする対象反射物体検出装置
である。本発明はまた、偏光照射光束を本体部より対象
反射物体に向けて照射し、該対象反射物体によって、反
射された偏光反射光束を上記本体部で受光して、対象反
射物体を検出する対象反射物体検出装置において、上記
本体部が、対象反射物体からの偏光反射光束を検出する
第1検出手段と、対象反射物体からの偏光反射光束と異
なった偏光光束を検出する第2検出手段と、第1検出手
段の出力と第2検出手段の出力と比較する比較手段を有
することを特徴とする対象反射物体検出装置である。
【0006】
【作用】偏光照射光束を本体部より対象反射物体に向け
て照射し、該対象反射物体によって反射された反射光束
を上記本体部の第1検出手段と第2検出手段とによって
検出する。第1受光手段は、特定反射物体からの偏光反
射光束のみを受光し、第2受光手段は対象反射物体から
の偏光反射光束以外の反射光束を受光する。両者の検出
出力の比較によって、その偏光反射光束が対象反射物体
からの偏光反射光束か非対象反射物体からの偏光反射光
束かを識別する。
【0007】
【実施例】以下に、本発明の実施例の対象反射物体を包
含するレーザ回転照射装置を、図に基づいて説明する。
レーザ回転照射装置1は、本体部10と、反射部100
から構成される。本体部10は、固定部12と、固定部
12に回動可能に支持された回動部50とからなる。固
定部12は、レーザ発光部14と検出部16とからな
る。レーザ発光部14は、レーザ光源17の光軸18上
にコリメータレンズ20、傾斜補正部22、λ/4複屈
折部材24を順次配置してなる。レーザ光源17は、ほ
ぼ直線偏光のレーザ光を出射する半導体レーザを使用す
る。傾斜補正部22は、レーザ光源17の光軸18が垂
直からずれて入射したとき、これを垂直に補正して射出
する作用を有する。λ/4複屈折部材24は、入射した
直線偏光のレーザ光束を円偏光にして射出する。検出部
16は、光軸18が通過する部分に開口30を設けた孔
開きミラー32と、孔開きミラー32の反射光軸34上
に配置された偏光ビームスプリッタ36と、コンデンサ
ーレンズ38と、第1光電検出器40と、上記偏光ビー
ムスプリッタ36の反射光軸39上に配置されたコンデ
ンサーレンズ41と、第2光電検出器42とを有する。
第1光電検出器40と第2光電検出器42のそれぞれの
直前には、ピンホール40’、42’を光軸上のそれぞ
れコンデンサレンズ38、41の焦点位置に配置したピ
ンホール板40’’、42’’が置かれ、不要な迷光す
なわちノイズ光を排除する。偏光ビームスプリッタ36
は、対象反射物体からの偏光を透過し、非対象反射物体
からの偏光を反射する。
【0008】固定部12はさらに、制御部44を有す
る。制御部44には、第1検出器40と、第2検出器4
4と、回動部50の回転駆動を制御するための駆動部4
6とが連結されている。制御部44の作用については後
述する。駆動部46によって駆動される回動部50は、
垂直な光軸18を中心に揺動あるいは回転するペンタプ
リズム52を有する。ペンタプリズム52は、λ/4複
屈折部材24からその底面に入射した円偏光レーザ光束
を、水平面内で回転あるいは揺動運動させる。反射部1
00は、図2及び図3に示すように、基板106に、反
射板108、及びλ/4の位相差をもたらす複屈折部材
110を貼付してなる。反射板108は、再帰反射部材
であり、複数の微小なコーナキューブあるいは球反射体
等を配置したものである。図2に示すものは全面が反射
機能を有し、図3に示すものは左右両側が反射機能を有
するものである。円偏光のレーザ光束が反射部100に
入射すると、複屈折部材110によって直線偏光に変換
され、反射板108によって反射され、再び複屈折部材
110に入射して逆方向の円偏光にされて、ペンタプリ
ズム52に再入射する。
【0009】次に、上記構成のレーザ回転照射装置1の
作動について説明する。レーザ光源17は、射出する直
線偏光面が光軸18と反射光軸34を含む面内になるよ
うに向きが設定されているものとする。この直線偏光で
あるレーザ光束は、λ/4複屈折部材24によって円偏
光に変えられ、ペンタプリズム52を介して反射部10
0を照射する。反射部100においては、λ/4複屈折
部材110によって直線偏光に変換され、反射板108
によって反射され、λ/4複屈折部材110によって再
び円偏光に戻されて、ペンタプリズム52に入射する。
ただし、反射部100によって戻された円偏光の位相
は、λ/4複屈折部材110に入射した円偏光に対し位
相が半波長ずれ、逆回転の円偏光になっている。非対象
反射物体からの反射光束は円偏光の回転方向が変化しな
い。そのため、ペンタプリズム52に戻った円偏光レー
ザ光束は、λ/4複屈折部材24によって、レーザ光源
17から射出する直線偏光面と同じ面に偏光面を有する
直線偏光に戻される。偏光ビームスプリッタ36は、光
軸18と反射光軸34を含む面内での偏光成分を透過
し、それと直交する面での偏光成分を反射するものであ
り、反射部100からのレーザ光束の大部分は、偏光ビ
ームスプリッタ36を透過し第1光電検出器に入射する
ことになり、図4に示すように、第1光電検出器40の
出力はAとなり、第2光電検出器42の出力はBとな
る。制御部44は、これら2つの出力のピークの差を演
算して、これが所定値以上であれば、ペンタプリズム5
0が所定の反射部100の方向を向いていると判定す
る。
【0010】円偏光レーザ光束が反射部100以外のも
のにより反射された場合には、反射レーザ光束は反射物
に入射される円偏光を同じ向きの円偏光であり、λ/4
複屈折部材24を透過し、レーザ光源17から射出する
直線偏光面と直交する偏光面を有する直線偏光に変換さ
れる。そのため、偏光ビームスプリッタ36により反射
され、反射部100以外のものにより反射されたレーザ
光束の大部分は第2検出器に入射することにより、例え
ば図5に示すように、第1光電検出器40の出力はA’
となり、第2光電検出器42の出力はB’となる。これ
らは主にノイズ成分であり、制御部44は、これら2つ
の出力のピークの差を演算する。このピークの差が所定
値以下となると、対象反射物体でないと判定する。な
お、前述した実施例では、レーザ光源17は、射出する
直線偏光面が光軸18と反射光軸34を含む面内になる
ように向きが設定されているものとして説明を行った
が、このレーザ光源17の向きを90°回転した場合に
は、反射部100からの反射レーザ光束は偏光ビームス
プリッタ36により反射され第2検出器に入射し、入射
部100以外のものによって反射されたレーザ光束は第
1検出器に入射することになり、前述と同様に対象反射
物体からの光束であるか否かを判断することができる。
【0011】制御部44は、例えば、検出部16が対象
反射物体を検出すると、その位置で往復運動を続けるよ
うにペンタプリズム52の回動を制御する。上記実施例
においては、円偏光レーザ光束を反射部を照射している
が、直線レーザ光束を反射部によって照射するように構
成してもよい。なお、偏光ビームスプリッタはダイクロ
ックミラーで構成してもよく、又ハーフミラーを用い、
それと検出部40、42の間に偏光フィルターを方向を
違えていることで構成してもよい。本発明の他の実施例
の対象反射物体検出装置は、図6に示されるが、図1に
示した構成と共通の構成については、共通の符号を付
し、その説明は省略する。孔開きミラー30と偏光ビー
ムスプリッタ36との間には、コンデンサーレンズ20
0が配置され、図1におけるコンデンサーレンズ38、
41が除去されている。この実施例においては、コンデ
ンサーレンズがただ1個である利点がある。本発明のさ
らに他の実施例の対象反射物体検出装置は、図7に示さ
れるが、図6に示した構成と共通の構成については、共
通の符号を付し、その説明は省略する。孔開きミラー3
0と偏光ビームスプリッタ36との間には、ピンホール
300’を光軸上に配置したピンホール板300’’が
置かれ、不要な迷光すなわちノイズ光を排除する。図6
におけるピンホール板40’’、42’’が除去されて
いる。この実施例においては、ピンホール板がただ1個
である利点がある。
【0012】
【発明の効果】本発明による対象反射物体検出装置によ
れば、特定反射物体からの反射光束と特定反射物体に光
学的に類似したそれ以外の非対象反射物体からの反射光
束を確実に識別することができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の対象反射物体検出装置を包含
するレーザ回転照射装置の構造説明図である。
【図2】図1に示すレーザ回転照射装置の反射部の正面
図である。
【図3】図1に示すレーザ回転照射装置の他の構成の反
射部の正面図である。
【図4】図1に示すレーザ光束が反射部で反射された時
の光電検出部の出力を示すグラフである。
【図5】図1に示すレーザ光束が反射部以外のもので反
射された時の光電検出部の出力を示すグラフである。
【図6】本発明の他の実施例の対象反射物体検出装置を
包含するレーザ回転照射装置の構造説明図である。
【図7】本発明のさらに他の実施例の対象反射物体検出
装置を包含するレーザ回転照射装置の構造説明図であ
る。
【符号の説明】
1 レーザ回転照射装置 10 本体部10 12 固定部 14 レーザ発光部 16 検出部 17 レーザ光源 18 光軸 20 コリメータレンズ 22 傾斜補正部 24 λ/4複屈折部材 30 開口 32 孔開きミラー 36 偏光ビームスプリッタ 38 コンデンサーレンズ 40 第1光電検出器 40’ ピンホール 40’’ ピンホール板 41 コンデンサーレンズ 42 第2光電検出器 42’ ピンホール 42’’ ピンホール板 44 制御部 46 制御部 50 回動部 52 ペンタプリズム 100 反射部100 106 基板 108 反射板 110 複屈折部材 200 コンデンサーレンズ 300’ ピンホール 300’’ ピンホール板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西澤 裕之 東京都板橋区蓮沼町75番1号 株式会社ト プコン内 (72)発明者 吉野 健一郎 東京都板橋区蓮沼町75番1号 株式会社ト プコン内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 偏光照射光束を本体部より対象反射物体
    に向けて照射し、該対象反射物体によって偏光方向が変
    えられて反射された偏光反射光束を上記本体部で受光し
    て、対象反射物体を検出する対象反射物体検出装置にお
    いて、 上記本体部が、対象反射物体からの偏光反射光束を検出
    する第1検出手段と、対象反射物体からの偏光反射光束
    と異なった偏光光束を検出する第2検出手段とからな
    り、第1検出手段の出力と第2検出手段の出力の比較か
    ら偏光反射光束が対象反射物体からの偏光反射光束であ
    るか否かを識別することを特徴とする対象反射物体検出
    装置。
  2. 【請求項2】 上記偏光照射光束が、円偏光であること
    を特徴とする請求項1記載の対象反射物体検出装置。
  3. 【請求項3】 上記偏光照射光束が、直線偏光であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の対象反射物体検出装置。
  4. 【請求項4】 偏光照射光束を本体部より対象反射物体
    に向けて照射し、該対象反射物体によって偏光方向が変
    えられて反射された偏光反射光束を上記本体部で受光し
    て、対象反射物体を検出する対象反射物体検出装置にお
    いて、 上記本体部が、対象反射物体からの偏光反射光束を検出
    する第1検出手段と、対象反射物体からの偏光反射光束
    と異なった偏光光束を検出する第2検出手段と、第1検
    出手段の出力と第2検出手段の出力と比較する比較手段
    を有することを特徴とする対象反射物体検出装置。
  5. 【請求項5】 上記偏光照射光束が、円偏光であること
    を特徴とする請求項1記載の対象反射物体検出装置。
  6. 【請求項6】 上記偏光照射光束が、直線偏光であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の対象反射物体検出装置。
JP6145194A 1993-09-17 1994-03-30 対象反射物体検出装置 Expired - Lifetime JP2939413B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23152293 1993-09-17
JP5-231522 1993-09-17

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JPH07134026A true JPH07134026A (ja) 1995-05-23
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997016703A1 (fr) * 1995-10-30 1997-05-09 Kabushiki Kaisha Topcon Systeme laser rotatif
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WO2017039170A1 (ko) * 2015-09-03 2017-03-09 (주)이오테크닉스 물체의 두께 또는 높이 변화를 측정하는 장치 및 방법
CN111830533A (zh) * 2019-04-16 2020-10-27 埃尔构人工智能有限责任公司 偏振敏感激光雷达系统

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