JPH0755466A - レーザーレベル計 - Google Patents
レーザーレベル計Info
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- JPH0755466A JPH0755466A JP19966793A JP19966793A JPH0755466A JP H0755466 A JPH0755466 A JP H0755466A JP 19966793 A JP19966793 A JP 19966793A JP 19966793 A JP19966793 A JP 19966793A JP H0755466 A JPH0755466 A JP H0755466A
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- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定範囲の拡大と受光部光センサーを含む受
光部の電気回路の単純化との相反する要求を測定精度
（分解能）を損なうことなく充足できる。 【構成】 水平方向に回転するビーム状のレーザー光２
３を受光部光センサー１の１つへ入射させ、このレーザ
ー光２３を当該受光部光センサー１から分岐した複数本
の光ファイバー２と複数個の光ファイバー束３とを経て
複数個のファイバー束光センサー４へ導いて、レーザー
光分布情報（光のピークホールド値情報）を得る。一
方、レーザー光２３を受光した受光部光センサーの出力
をタイミングコントローラ６を経て各ファイバー束光セ
ンサー４へ送り、同各ファイバー束光センサ４を計測時
間だけ動作させて、上記レーザー光分布情報をデータ処
理手段９へ送る。またこのとき、レーザー光２３を受光
した受光部光センサー１の出力をタイミングコントロー
ラ６を経てデータ処理手段１０へレーザー位置情報とし
て送り、同データ処理手段１０では、上記レーザー光分
布情報と上記レーザー位置情報とを処理して、レーザー
光の中心位置を同定する。
光部の電気回路の単純化との相反する要求を測定精度
（分解能）を損なうことなく充足できる。 【構成】 水平方向に回転するビーム状のレーザー光２
３を受光部光センサー１の１つへ入射させ、このレーザ
ー光２３を当該受光部光センサー１から分岐した複数本
の光ファイバー２と複数個の光ファイバー束３とを経て
複数個のファイバー束光センサー４へ導いて、レーザー
光分布情報（光のピークホールド値情報）を得る。一
方、レーザー光２３を受光した受光部光センサーの出力
をタイミングコントローラ６を経て各ファイバー束光セ
ンサー４へ送り、同各ファイバー束光センサ４を計測時
間だけ動作させて、上記レーザー光分布情報をデータ処
理手段９へ送る。またこのとき、レーザー光２３を受光
した受光部光センサー１の出力をタイミングコントロー
ラ６を経てデータ処理手段１０へレーザー位置情報とし
て送り、同データ処理手段１０では、上記レーザー光分
布情報と上記レーザー位置情報とを処理して、レーザー
光の中心位置を同定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば橋梁、海洋構造
物等の建設時に構造部材の基準位置からの鉛直方向変位
を測定するレーザーレベル計に関するものである。
物等の建設時に構造部材の基準位置からの鉛直方向変位
を測定するレーザーレベル計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、橋梁、海洋構造物等の建設時に構
造部材の基準位置からの鉛直方向変位を測定する場合、
トランシットを用いて測定するか、基準位置と被測
定位置とを水管により結んだ水マノメレータを用いて測
定するようにしている。
造部材の基準位置からの鉛直方向変位を測定する場合、
トランシットを用いて測定するか、基準位置と被測
定位置とを水管により結んだ水マノメレータを用いて測
定するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記の測定方法は、
測定にある程度の熟練が必要であり、この作業を自動化
することが困難であった。前記の測定方法は、水管の
配設が不可欠であるため、基準位置と被測定位置とが海
面や河川で隔てられている場合には、水管の配設工事が
困難になる。また被測定位置が移動する場合には、水管
も移動させる必要があり、手間がかかる等の難点があっ
た。
測定にある程度の熟練が必要であり、この作業を自動化
することが困難であった。前記の測定方法は、水管の
配設が不可欠であるため、基準位置と被測定位置とが海
面や河川で隔てられている場合には、水管の配設工事が
困難になる。また被測定位置が移動する場合には、水管
も移動させる必要があり、手間がかかる等の難点があっ
た。
【０００４】このような実状に鑑み最近、被測定位置
に鉛直方向に沿って配設した複数の受光部光センサーに
向かいビーム状のレーザー光を水平方向に照射して、レ
ーザー光を受光した受光部光センサーの位置によりレベ
ルを測定するレーザーレベル計が提案されている。この
レーザーレベル計によれば、１００ｍ程度離れた位置に
ある被測定物の鉛直方向変位を測定可能である。
に鉛直方向に沿って配設した複数の受光部光センサーに
向かいビーム状のレーザー光を水平方向に照射して、レ
ーザー光を受光した受光部光センサーの位置によりレベ
ルを測定するレーザーレベル計が提案されている。この
レーザーレベル計によれば、１００ｍ程度離れた位置に
ある被測定物の鉛直方向変位を測定可能である。
【０００５】しかし橋梁等の大型構造物のようにレベル
の測定範囲が広い場合には、測定精度（分解能）を維持
するため、多数の受光部光センサーが必要になり、例え
ば１ｍの測定範囲を１ｍｍの精度で測定するためには、
数百個の受光部光センサーが必要になり、付随する電気
回路も複雑、膨大になり、受光部の重量、寸法が増加す
る上に、レーザーレベル計が高価になる。
の測定範囲が広い場合には、測定精度（分解能）を維持
するため、多数の受光部光センサーが必要になり、例え
ば１ｍの測定範囲を１ｍｍの精度で測定するためには、
数百個の受光部光センサーが必要になり、付随する電気
回路も複雑、膨大になり、受光部の重量、寸法が増加す
る上に、レーザーレベル計が高価になる。
【０００６】そのため、実用化されているレーザーレベ
ル計の測定範囲は、高々０．５ｍである。このレーザー
レベル計は、小型で可搬性に優れているが、測定範囲が
０．５ｍ程度では、橋梁、海洋構造物等の建設時に構造
部材の基準位置からの鉛直方向変位を測定する際に適用
できないという問題があった。本発明は前記の問題点に
鑑み提案するものであり、その目的とする処は、測定範
囲の拡大と受光部光センサーを含む受光部の電気回路の
単純化との相反する要求を測定精度（分解能）を損なう
ことなく充足できるレーザーレベル計を提供しようとす
る点にある。
ル計の測定範囲は、高々０．５ｍである。このレーザー
レベル計は、小型で可搬性に優れているが、測定範囲が
０．５ｍ程度では、橋梁、海洋構造物等の建設時に構造
部材の基準位置からの鉛直方向変位を測定する際に適用
できないという問題があった。本発明は前記の問題点に
鑑み提案するものであり、その目的とする処は、測定範
囲の拡大と受光部光センサーを含む受光部の電気回路の
単純化との相反する要求を測定精度（分解能）を損なう
ことなく充足できるレーザーレベル計を提供しようとす
る点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、水平方向に回転するビーム状のレーザ
ー光を基準にして被測定体の鉛直方向位置を測定するレ
ーザーレベル計において、前記レーザー光を受光する細
長い受光面を鉛直方向に設けた受光部と、同受光部の受
光面に沿って並設した複数個の受光部光センサーと、同
各受光部光センサーに対応して並設した受光部光センサ
ー１個当たり複数本の光ファイバーと、前記各受光部光
センサー毎の各光ファイバーのうち同じ順位の光ファイ
バーを結束して構成した複数個の光ファイバー束と、同
各光ファイバー束毎に接続した複数個のファイバー束光
センサーと、同各ファイバー束センサーからのレーザー
光分布情報とレーザー光を受光した受光部光センサーか
らのレーザー位置情報とを処理してレーザー光の中心位
置を同定するデータ処理手段とを具えている。
めに、本発明は、水平方向に回転するビーム状のレーザ
ー光を基準にして被測定体の鉛直方向位置を測定するレ
ーザーレベル計において、前記レーザー光を受光する細
長い受光面を鉛直方向に設けた受光部と、同受光部の受
光面に沿って並設した複数個の受光部光センサーと、同
各受光部光センサーに対応して並設した受光部光センサ
ー１個当たり複数本の光ファイバーと、前記各受光部光
センサー毎の各光ファイバーのうち同じ順位の光ファイ
バーを結束して構成した複数個の光ファイバー束と、同
各光ファイバー束毎に接続した複数個のファイバー束光
センサーと、同各ファイバー束センサーからのレーザー
光分布情報とレーザー光を受光した受光部光センサーか
らのレーザー位置情報とを処理してレーザー光の中心位
置を同定するデータ処理手段とを具えている。
【０００８】
【作用】本発明のレーザーレベル計は前記のように構成
されており、水平方向に回転するビーム状のレーザー光
を受光部光センサーの１つへ入射させ、このレーザー光
を当該受光部光センサーから分岐した複数本の光ファイ
バーと複数個の光ファイバー束とを経て複数個のファイ
バー束光センサーへ導いて、レーザー光分布情報（光の
ピークホールド値情報）を得る。一方、上記レーザー光
を受光した受光部光センサーの出力により各ファイバー
束光センサを計測時間だけ動作させて、上記レーザー光
分布情報をデータ処理手段へ送る。またこのとき、上記
レーザー光を受光した受光部光センサーの出力をデータ
処理手段へレーザー位置情報として送り、同データ処理
手段では、上記レーザー光分布情報と上記レーザー位置
情報とを処理して、レーザー光の中心位置を同定する。
されており、水平方向に回転するビーム状のレーザー光
を受光部光センサーの１つへ入射させ、このレーザー光
を当該受光部光センサーから分岐した複数本の光ファイ
バーと複数個の光ファイバー束とを経て複数個のファイ
バー束光センサーへ導いて、レーザー光分布情報（光の
ピークホールド値情報）を得る。一方、上記レーザー光
を受光した受光部光センサーの出力により各ファイバー
束光センサを計測時間だけ動作させて、上記レーザー光
分布情報をデータ処理手段へ送る。またこのとき、上記
レーザー光を受光した受光部光センサーの出力をデータ
処理手段へレーザー位置情報として送り、同データ処理
手段では、上記レーザー光分布情報と上記レーザー位置
情報とを処理して、レーザー光の中心位置を同定する。
【０００９】
【実施例】次に本発明のレーザーレベル計を図１〜図４
に示す第１実施例、及び図５に示す第２実施例により説
明する。 （第１実施例）図１、図２はレーザーレベル計の外観
図、図３はレーザーレベル計の光学系及びデータ処理装
置の系統図、図４は作用説明図である。
に示す第１実施例、及び図５に示す第２実施例により説
明する。 （第１実施例）図１、図２はレーザーレベル計の外観
図、図３はレーザーレベル計の光学系及びデータ処理装
置の系統図、図４は作用説明図である。
【００１０】図１及び図２において、２１は基礎、１２
は同基礎２１上に設置した水準器、１１は同水準器１２
により鉛直軸線を中心とした水平方向への回転を可能に
支持されたレーザー発振器、２３は回転するレーザー発
振器１１から水平方向に照射されるビーム状のレーザー
光である。２２は被測定体（構造部材）、１４は上記被
測定体２２上に設置され水準器、１３は同水準器１４に
より支持された受光部（レベル計シャーシ）で、同受光
部１３の正面には、鉛直方向に細長い、長さがＬの長方
形の受光面（外乱光を遮断するための受光フィルター）
１５が設けられ、同受光部１３の側面には、液晶のレベ
ル表示器１６と操作スイッチ１７と外部インターフエイ
ス・コネクタ１８とが設けられている。
は同基礎２１上に設置した水準器、１１は同水準器１２
により鉛直軸線を中心とした水平方向への回転を可能に
支持されたレーザー発振器、２３は回転するレーザー発
振器１１から水平方向に照射されるビーム状のレーザー
光である。２２は被測定体（構造部材）、１４は上記被
測定体２２上に設置され水準器、１３は同水準器１４に
より支持された受光部（レベル計シャーシ）で、同受光
部１３の正面には、鉛直方向に細長い、長さがＬの長方
形の受光面（外乱光を遮断するための受光フィルター）
１５が設けられ、同受光部１３の側面には、液晶のレベ
ル表示器１６と操作スイッチ１７と外部インターフエイ
ス・コネクタ１８とが設けられている。
【００１１】なお受光部１３の重量は、受光部１３の受
光面１５の長さＬが１２００ｍｍの場合約６ｋｇとなっ
ており、容易に持ち運び可能である。次に図３により光
学系及びデータ処理装置を具体的に説明する。１は上記
受光部１３の受光面１５に沿ってａ1 〜ａm の順に並設
された複数個の受光部光センサーであり、第１実施例で
は、長さＬの受光面１５に対応してｍ個並設されてい
る。そして上記レーザー発振器１１からのビーム状のレ
ーザー光２３が上記受光面１５を透過して、これらの受
光部光センサー１の一つを照射する。なお受光部光セン
サー１には、長さＬ／ｍ（数十ｍｍ）のフォトダイオー
ド等を使用する。
光面１５の長さＬが１２００ｍｍの場合約６ｋｇとなっ
ており、容易に持ち運び可能である。次に図３により光
学系及びデータ処理装置を具体的に説明する。１は上記
受光部１３の受光面１５に沿ってａ1 〜ａm の順に並設
された複数個の受光部光センサーであり、第１実施例で
は、長さＬの受光面１５に対応してｍ個並設されてい
る。そして上記レーザー発振器１１からのビーム状のレ
ーザー光２３が上記受光面１５を透過して、これらの受
光部光センサー１の一つを照射する。なお受光部光セン
サー１には、長さＬ／ｍ（数十ｍｍ）のフォトダイオー
ド等を使用する。
【００１２】２は上記各受光部光センサー１に対応して
並設された複数個の光ファイバーであり、第１実施例で
は、受光部光センサー１（ａ1 ）に対応してｎ本の光フ
ァイバー２（ｂ11〜ｂ1n）が並設され、受光部光センサ
ー１（ａ2 ）に対応してｎ本の光ファイバー２（ｂ21〜
ｂ2n）が並設され、以下同様に受光部光センサー１（ａ
m ）に対応してｎ本の光ファイバー２（ｂm1〜ｂmn）が
並設されており、長さＬの長方形の受光面１５に対して
合計ｍ×ｎ個の光ファイバー２が並設されている。
並設された複数個の光ファイバーであり、第１実施例で
は、受光部光センサー１（ａ1 ）に対応してｎ本の光フ
ァイバー２（ｂ11〜ｂ1n）が並設され、受光部光センサ
ー１（ａ2 ）に対応してｎ本の光ファイバー２（ｂ21〜
ｂ2n）が並設され、以下同様に受光部光センサー１（ａ
m ）に対応してｎ本の光ファイバー２（ｂm1〜ｂmn）が
並設されており、長さＬの長方形の受光面１５に対して
合計ｍ×ｎ個の光ファイバー２が並設されている。
【００１３】３は上記各受光部光センサー１毎の各光フ
ァイバー２のうち同じ順位の光ファイバー２を結束して
構成されたｎ個の光ファイバー束であり、第１実施例で
は、光ファイバー２（ｂ11、ｂ21・・・ｂm1）の他端部
ｃ11、ｃ21・・・ｃm1を結束して光ファイバー束３（ｆ
1 ）を構成し、光ファイバー２（ｂ12、ｂ22・・・
ｂ m2）の他端部ｃ12、ｃ22・・・ｃm2を結束して光ファ
イバー束３（ｆ2 ）を構成し、以下同様に光ファイバー
２（ｂ1n、ｂ2n・・・ｂmn）の他端部ｃ1n、ｃ2n・・・
ｃmnを結束して光ファイバー束３（ｆn ）を構成してお
り、これらの光ファイバー束３は、各受光部光センサー
１の同一位置におけるファイバー入射光を検出する働き
を持っている。
ァイバー２のうち同じ順位の光ファイバー２を結束して
構成されたｎ個の光ファイバー束であり、第１実施例で
は、光ファイバー２（ｂ11、ｂ21・・・ｂm1）の他端部
ｃ11、ｃ21・・・ｃm1を結束して光ファイバー束３（ｆ
1 ）を構成し、光ファイバー２（ｂ12、ｂ22・・・
ｂ m2）の他端部ｃ12、ｃ22・・・ｃm2を結束して光ファ
イバー束３（ｆ2 ）を構成し、以下同様に光ファイバー
２（ｂ1n、ｂ2n・・・ｂmn）の他端部ｃ1n、ｃ2n・・・
ｃmnを結束して光ファイバー束３（ｆn ）を構成してお
り、これらの光ファイバー束３は、各受光部光センサー
１の同一位置におけるファイバー入射光を検出する働き
を持っている。
【００１４】４（ｄ1 〜ｄn ）は上記光ファイバー束３
（ｆ1 〜ｆn ）毎に接続されたｎ個の光ファイバー束光
センサーであり、同各光ファイバー束光センサー４（ｄ
1 〜ｄn ）のそれぞれがフォトダイオードにより構成さ
れている。なお、後記のごとくＳ／Ｎ比を向上させる必
要がないのであれば、フォトダイオード４はその他の光
センサーが使用可能である。
（ｆ1 〜ｆn ）毎に接続されたｎ個の光ファイバー束光
センサーであり、同各光ファイバー束光センサー４（ｄ
1 〜ｄn ）のそれぞれがフォトダイオードにより構成さ
れている。なお、後記のごとくＳ／Ｎ比を向上させる必
要がないのであれば、フォトダイオード４はその他の光
センサーが使用可能である。
【００１５】５は同各フォトダイオード４（ｄ1 〜
ｄn ）に接続されたマルチプレクサ、ｓ 1 〜ｓn がマル
チプレクサ５の電気回路に介装されたスイッチ、７は同
マルチプレクサ５の電気回路に接続されたＡ／Ｄ変換器
であり、マルチプレクサ５はフォトダイオード４の出力
を順次Ａ／Ｄ変換器７を介してデータを送る機能を持っ
ている。
ｄn ）に接続されたマルチプレクサ、ｓ 1 〜ｓn がマル
チプレクサ５の電気回路に介装されたスイッチ、７は同
マルチプレクサ５の電気回路に接続されたＡ／Ｄ変換器
であり、マルチプレクサ５はフォトダイオード４の出力
を順次Ａ／Ｄ変換器７を介してデータを送る機能を持っ
ている。
【００１６】８はｍ個の受光部光センサー１から信号を
受け、受光した受光部光センサー１を特定する光センサ
ー位置選定回路である。９はＡ／Ｄ変換器７からの信号
を受け、どの光ファイバー束３及び光ファイバー束光セ
ンサー４が受光したかを選定する光ファイバー位置選定
回路である。１０は光センサー位置選定回路８及び光フ
ァイバー位置選定回路９からの信号を受け、受光面１５
におけるレーザー光２３の入射位置を演算するレーザー
位置同定回路であり、１６はレーザー光２３の入射位置
を表示するレベル表示器である。
受け、受光した受光部光センサー１を特定する光センサ
ー位置選定回路である。９はＡ／Ｄ変換器７からの信号
を受け、どの光ファイバー束３及び光ファイバー束光セ
ンサー４が受光したかを選定する光ファイバー位置選定
回路である。１０は光センサー位置選定回路８及び光フ
ァイバー位置選定回路９からの信号を受け、受光面１５
におけるレーザー光２３の入射位置を演算するレーザー
位置同定回路であり、１６はレーザー光２３の入射位置
を表示するレベル表示器である。
【００１７】６は光センサー位置選定回路８からのレー
ザー光２３が入射したという信号を受け、各フォトダイ
オード４（ｄ1 〜ｄn ）を制御するタイミングコントロ
ーラであり、同タイミングコントローラ６は、各フォト
ダイオード４（ｄ1 〜ｄn ）の動作タイミング（計測時
間）を制御して、太陽光等の不要な外乱光の入射時間を
減少させることより、Ｓ／Ｎ比を向上させる働きを持っ
ている。
ザー光２３が入射したという信号を受け、各フォトダイ
オード４（ｄ1 〜ｄn ）を制御するタイミングコントロ
ーラであり、同タイミングコントローラ６は、各フォト
ダイオード４（ｄ1 〜ｄn ）の動作タイミング（計測時
間）を制御して、太陽光等の不要な外乱光の入射時間を
減少させることより、Ｓ／Ｎ比を向上させる働きを持っ
ている。
【００１８】このように第１実施例では、受光部光セン
サー１の数はｍ個、各受光部光センサー１毎の光ファイ
バー２の数はｎ本、光ファイバー束３及び光ファイバー
束光センサー４の数はｎ個である。次に前記図１〜図４
図に示すレーザーレベル計の作用を具体的に説明する。
レーザー発振器１１を鉛直軸線を中心に回転させ、ビー
ム状のレーザー光２３を水平方向に回転させてると、レ
ーザー光２３は受光部光センサー１の１つ（例えば上か
らｊ番目）へ入射する。
サー１の数はｍ個、各受光部光センサー１毎の光ファイ
バー２の数はｎ本、光ファイバー束３及び光ファイバー
束光センサー４の数はｎ個である。次に前記図１〜図４
図に示すレーザーレベル計の作用を具体的に説明する。
レーザー発振器１１を鉛直軸線を中心に回転させ、ビー
ム状のレーザー光２３を水平方向に回転させてると、レ
ーザー光２３は受光部光センサー１の１つ（例えば上か
らｊ番目）へ入射する。
【００１９】このとき、レーザー光２３は当該受光部光
センサー１に並設されたｎ個の光ファイバー２及びｎ個
の光ファイバー束３とを経て、ｎ個のファイバー束光セ
ンサー４へ導かれ、光センサー位置選定回路８によりレ
ーザー光２３が上からｊ番目の受光部光センサー１に入
射したことを選定する。上記光ファイバー束３は、各受
光部光センサー１の同一位置における光ファイバー入射
光を加算する働きを持っているが、レーザー光２３が通
過する受光部光センサー１以外の受光部光センサー１の
光ファイバー２のレーザー光量は、０であるため、光フ
ァイバー束光センサー４（フオトダイオード）の出力に
影響を与えない。
センサー１に並設されたｎ個の光ファイバー２及びｎ個
の光ファイバー束３とを経て、ｎ個のファイバー束光セ
ンサー４へ導かれ、光センサー位置選定回路８によりレ
ーザー光２３が上からｊ番目の受光部光センサー１に入
射したことを選定する。上記光ファイバー束３は、各受
光部光センサー１の同一位置における光ファイバー入射
光を加算する働きを持っているが、レーザー光２３が通
過する受光部光センサー１以外の受光部光センサー１の
光ファイバー２のレーザー光量は、０であるため、光フ
ァイバー束光センサー４（フオトダイオード）の出力に
影響を与えない。
【００２０】一方、光センサー位置選定回路８は、レー
ザー光２３が入射したという信号をタイミングコントロ
ーラ６へ送り、各ファイバー束光センサ４を計測時間だ
け動作させる。このようにして、各光ファイバー束光セ
ンサ４のレーザー光分布情報はマルチプレクサ５→Ａ〜
Ｄ変換器７を経て光ファイバー位置選定回路９へ送られ
る。
ザー光２３が入射したという信号をタイミングコントロ
ーラ６へ送り、各ファイバー束光センサ４を計測時間だ
け動作させる。このようにして、各光ファイバー束光セ
ンサ４のレーザー光分布情報はマルチプレクサ５→Ａ〜
Ｄ変換器７を経て光ファイバー位置選定回路９へ送られ
る。
【００２１】この光ファイバー位置選定回路９では、図
４に示すデータ処理の内容が行われる。図４（ａ）は、
ｊ番目の受光部センサー１に並設された光ファイバー２
がレーザー光２３を受光した場合のｎ個の光ファイバー
束３のピークホールド値の分布を示している。このよう
な分布からレーザー光２３のピーク値は、ｉ番目である
ことを適当な補完を行うことにより容易に求めることが
できる。この場合、レーザー光２３の入射位置は、ｊ番
目の受光部センサー１の上端から、（Ｌ／ｍ）×（ｉ／
ｎ）となる。
４に示すデータ処理の内容が行われる。図４（ａ）は、
ｊ番目の受光部センサー１に並設された光ファイバー２
がレーザー光２３を受光した場合のｎ個の光ファイバー
束３のピークホールド値の分布を示している。このよう
な分布からレーザー光２３のピーク値は、ｉ番目である
ことを適当な補完を行うことにより容易に求めることが
できる。この場合、レーザー光２３の入射位置は、ｊ番
目の受光部センサー１の上端から、（Ｌ／ｍ）×（ｉ／
ｎ）となる。
【００２２】図４（ｂ）は、レーザー光２３がｊ−１番
目の受光部光センサーとｊ番目の受光部光センサーとの
２つの受光部光センサーに跨がって入射した場合を示し
ているが、この場合も、上記と同様にレーザー光２３の
ピークホールド値は容易に求められる。そして光センサ
ー位置選定回路８からのレーザー光２３がｊ番目の受光
部光センサー１へ入射したという信号と、光ファイバー
位置選定回路９からの各受光部センサー１の上端から
（Ｌ／ｍ）×（ｉ／ｎ）の位置に入射したという信号と
は、レーザー位置同定回路１０に送られる。レーザー位
置同定回路１０では、これらの信号に基づき（Ｌ／ｍ）
×（ｊ−１）＋（Ｌ／ｍ）×（ｉ／ｎ）という演算がお
こなれ、長さＬの受光面１５の上端からのレーザー光２
３の入射位置が同定され、レベル表示器１６に表示され
る。
目の受光部光センサーとｊ番目の受光部光センサーとの
２つの受光部光センサーに跨がって入射した場合を示し
ているが、この場合も、上記と同様にレーザー光２３の
ピークホールド値は容易に求められる。そして光センサ
ー位置選定回路８からのレーザー光２３がｊ番目の受光
部光センサー１へ入射したという信号と、光ファイバー
位置選定回路９からの各受光部センサー１の上端から
（Ｌ／ｍ）×（ｉ／ｎ）の位置に入射したという信号と
は、レーザー位置同定回路１０に送られる。レーザー位
置同定回路１０では、これらの信号に基づき（Ｌ／ｍ）
×（ｊ−１）＋（Ｌ／ｍ）×（ｉ／ｎ）という演算がお
こなれ、長さＬの受光面１５の上端からのレーザー光２
３の入射位置が同定され、レベル表示器１６に表示され
る。
【００２３】第１実施例では、受光部センサー１の数が
ｍ個、各受光部センサー１毎の光ファイバー２の数はｎ
本、光ファイバー束３及び光ファイバー光センサー４の
数はｎ個である。したがって受光部１３の受光面１５の
鉛直方向長さＬの範囲を測定するための光センサー１、
４の数は、ｍ個＋ｎ個あればよく、従来のように各ファ
イバーに各１個の光センサーを取付けて、光センサーが
ｍ×ｎ個になる場合に比べて、光センサーの数は多幅に
減少し、ひいてはそれらに付随する増幅器や配線回路も
減少して、光センサーを含む受光部の電気回路が単純化
される。
ｍ個、各受光部センサー１毎の光ファイバー２の数はｎ
本、光ファイバー束３及び光ファイバー光センサー４の
数はｎ個である。したがって受光部１３の受光面１５の
鉛直方向長さＬの範囲を測定するための光センサー１、
４の数は、ｍ個＋ｎ個あればよく、従来のように各ファ
イバーに各１個の光センサーを取付けて、光センサーが
ｍ×ｎ個になる場合に比べて、光センサーの数は多幅に
減少し、ひいてはそれらに付随する増幅器や配線回路も
減少して、光センサーを含む受光部の電気回路が単純化
される。
【００２４】即ち、受光部１３の受光面１５の鉛直方向
長さＬを１２００ｍｍ、受光部センサー１の長さを５０
ｍｍ、受光部センサー１の数を２４個、光ファイバー光
センサー４の数を２４個とした場合、光センサー１、４
の数は、２４個＋２４個＝４８個、ファイバーの本数
は、２４×２４＝５７６本あればよく、従来のように各
ファイバーに各１個の光センサーを取付けて、光センサ
ーの総数が５７６個になる場合に比べて、光センサーの
数が４８／５７６＝１／１２に減少し、ひいてはそれら
に付随する増幅器や配線回路も減少して、光センサーを
含む受光部の電気回路が単純化される。
長さＬを１２００ｍｍ、受光部センサー１の長さを５０
ｍｍ、受光部センサー１の数を２４個、光ファイバー光
センサー４の数を２４個とした場合、光センサー１、４
の数は、２４個＋２４個＝４８個、ファイバーの本数
は、２４×２４＝５７６本あればよく、従来のように各
ファイバーに各１個の光センサーを取付けて、光センサ
ーの総数が５７６個になる場合に比べて、光センサーの
数が４８／５７６＝１／１２に減少し、ひいてはそれら
に付随する増幅器や配線回路も減少して、光センサーを
含む受光部の電気回路が単純化される。
【００２５】このように上記実施例によれば、測定範囲
の拡大と受光部光センサーを含む受光部の電気回路の単
純化との相反する要求が測定精度（分解能）を損なうこ
となく充足される。 （第２実施例）次に本発明のレーザーレベル計の第２実
施例を図５により説明する。なお外観は、図１及び図２
に示す第１実施例と同じである。第２の実施例では、光
ファイバー２の数量（ｍ×ｎ）、光ファイバー束３の数
量（ｎ）、光ファイバー束光センサーの数量（ｎ）は第
１実施例と同じであるが、受光部光センサー１の数量
は、第１実施例のものの数量（ｍ）より多い数量（ｋ）
となっている。
の拡大と受光部光センサーを含む受光部の電気回路の単
純化との相反する要求が測定精度（分解能）を損なうこ
となく充足される。 （第２実施例）次に本発明のレーザーレベル計の第２実
施例を図５により説明する。なお外観は、図１及び図２
に示す第１実施例と同じである。第２の実施例では、光
ファイバー２の数量（ｍ×ｎ）、光ファイバー束３の数
量（ｎ）、光ファイバー束光センサーの数量（ｎ）は第
１実施例と同じであるが、受光部光センサー１の数量
は、第１実施例のものの数量（ｍ）より多い数量（ｋ）
となっている。
【００２６】またマルチプレクサ５、タイミングコント
ローラ６、Ａ／Ｄ変換器７、光センサー位置選定回路
８、光ファイバー位置選定回路９では、第１実施例のも
のと同様の処理が行われる。そしてレーザー位置同定回
路１０では、次の演算が行われる。先ず光センサー位置
選定回路８からの、レーザー光２３がｊ番目の受光部光
センサー１へ入射したという信号に基づいて、長さＬの
受光面１５の上端から（Ｌ／ｋ）×（ｊ−１）〜（Ｌ／
ｋ）×ｊの範囲にあることを演算する。
ローラ６、Ａ／Ｄ変換器７、光センサー位置選定回路
８、光ファイバー位置選定回路９では、第１実施例のも
のと同様の処理が行われる。そしてレーザー位置同定回
路１０では、次の演算が行われる。先ず光センサー位置
選定回路８からの、レーザー光２３がｊ番目の受光部光
センサー１へ入射したという信号に基づいて、長さＬの
受光面１５の上端から（Ｌ／ｋ）×（ｊ−１）〜（Ｌ／
ｋ）×ｊの範囲にあることを演算する。
【００２７】次いで光ファイバー位置選定回路９からの
信号に基づいて、レーザー光２３は長さＬの受光面１５
の上端から（Ｌ／ｍ）×（ｉ／ｎ）＋（Ｌ／ｍ）×α
（αは０からｎ−１の任意の値）にあることを演算す
る。そしてこの両者を満足するレーザー光２３の入射位
置が同定され、レベル表示器１６に表示される。
信号に基づいて、レーザー光２３は長さＬの受光面１５
の上端から（Ｌ／ｍ）×（ｉ／ｎ）＋（Ｌ／ｍ）×α
（αは０からｎ−１の任意の値）にあることを演算す
る。そしてこの両者を満足するレーザー光２３の入射位
置が同定され、レベル表示器１６に表示される。
【００２８】この第２実施例によれば、第１実施例と同
様の作用効果に加えて、受光部センサー１の数量と、光
ファイバー２、光ファイバー束３、光ファイバー束光セ
ンサーの数量とがそれぞれ任意に設定できる（ただし、
受光部光センサー１の数量は光ファイバー束３等の数量
より多いという条件のもとで）という利点がある。
様の作用効果に加えて、受光部センサー１の数量と、光
ファイバー２、光ファイバー束３、光ファイバー束光セ
ンサーの数量とがそれぞれ任意に設定できる（ただし、
受光部光センサー１の数量は光ファイバー束３等の数量
より多いという条件のもとで）という利点がある。
【００２９】
【発明の効果】本発明のレーザーレベル計は前記のよう
に水平方向に回転するビーム状のレーザー光を受光部光
センサーの１つへ入射させ、このレーザー光を当該受光
部光センサーから分岐した複数本の光ファイバーと複数
個の光ファイバー束とを経て複数個のファイバー束光セ
ンサーへ導いて、レーザー光分布情報（光のピークホー
ルド値情報）を得る。一方、上記レーザー光を受光した
受光部光センサーの出力により各ファイバー束光センサ
を計測時間だけ動作させて、上記レーザー光分布情報を
データ処理手段へ送る。またこのとき、上記レーザー光
を受光した受光部光センサーの出力をデータ処理手段へ
レーザー位置情報として送り、同データ処理手段では、
上記レーザー光分布情報と上記レーザー位置情報とを処
理して、レーザー光の中心位置を同定するので、例えば
受光部の受光面の鉛直方向長さＬを１２００ｍｍ、受光
部センサーの長さを５０ｍｍ、受光部センサーの数を２
４個、光ファイバー光センサーの数を２４個とした場
合、光センサーの数は、２４個＋２４個＝４８個、ファ
イバーの本数は、２４×２４＝５７６本あればよく、従
来のように各ファイバーに各１個の光センサーを取付け
て、光センサーの総数が５７６個になる場合に比べて、
光センサーの数を４８／５７６＝１／１２に減少でき、
ひいてはそれらに付随する増幅器や配線回路も減少でき
て、光センサーを含む受光部の電気回路を単純化でき、
測定範囲の拡大と受光部光センサーを含む受光部の電気
回路の単純化との相反する要求を測定精度（分解能）を
損なうことなく充足できる。
に水平方向に回転するビーム状のレーザー光を受光部光
センサーの１つへ入射させ、このレーザー光を当該受光
部光センサーから分岐した複数本の光ファイバーと複数
個の光ファイバー束とを経て複数個のファイバー束光セ
ンサーへ導いて、レーザー光分布情報（光のピークホー
ルド値情報）を得る。一方、上記レーザー光を受光した
受光部光センサーの出力により各ファイバー束光センサ
を計測時間だけ動作させて、上記レーザー光分布情報を
データ処理手段へ送る。またこのとき、上記レーザー光
を受光した受光部光センサーの出力をデータ処理手段へ
レーザー位置情報として送り、同データ処理手段では、
上記レーザー光分布情報と上記レーザー位置情報とを処
理して、レーザー光の中心位置を同定するので、例えば
受光部の受光面の鉛直方向長さＬを１２００ｍｍ、受光
部センサーの長さを５０ｍｍ、受光部センサーの数を２
４個、光ファイバー光センサーの数を２４個とした場
合、光センサーの数は、２４個＋２４個＝４８個、ファ
イバーの本数は、２４×２４＝５７６本あればよく、従
来のように各ファイバーに各１個の光センサーを取付け
て、光センサーの総数が５７６個になる場合に比べて、
光センサーの数を４８／５７６＝１／１２に減少でき、
ひいてはそれらに付随する増幅器や配線回路も減少でき
て、光センサーを含む受光部の電気回路を単純化でき、
測定範囲の拡大と受光部光センサーを含む受光部の電気
回路の単純化との相反する要求を測定精度（分解能）を
損なうことなく充足できる。
【図１】本発明のレーザーレベル計の第１実施例の概略
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図２】同レーザーレベル計の受光部を示す斜視図であ
る。
る。
【図３】同レーザーレベル計の光学系及び電気系を示す
系統図である。
系統図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は同レーザーレベル計の作用説明
図である。
図である。
【図５】本発明のレーザーレベル計の第２実施例の光学
系及び電気系を示す系統図である。
系及び電気系を示す系統図である。
１ 受光部光センサー ２ 光ファイバー ３ 光ファイバー束 ４ 光ファイバー束光センサー ５ マルチプレクサ ６ タイミングコントローラ ７ Ａ／Ｄ変換器 ８ 光センサー位置選定回路 ９ 光ファイバー位置選定回路 １０ レーザー位置同定回路 １１ レーザー発振器 １２ 水準器 １３ 受光部 １４ 水準器 １５ 受光面 １６ レベル表示器 １７ 操作スイッチ １８ 外部インターフエイス・コネクタ ２１ 基礎 ２２ 被測定体（構造部材） ２３ レーザー光
Claims (1)
- 【請求項１】 水平方向に回転するビーム状のレーザー
光を基準にして被測定体の鉛直方向位置を測定するレー
ザーレベル計において、前記レーザー光を受光する細長
い受光面を鉛直方向に設けた受光部と、同受光部の受光
面に沿って並設した複数個の受光部光センサーと、同各
受光部光センサーに対応して並設した受光部光センサー
１個当たり複数本の光ファイバーと、前記各受光部光セ
ンサー毎の各光ファイバーのうち同じ順位の光ファイバ
ーを結束して構成した複数個の光ファイバー束と、同各
光ファイバー束毎に接続した複数個のファイバー束光セ
ンサーと、同各ファイバー束センサーからのレーザー光
分布情報とレーザー光を受光した受光部光センサーから
のレーザー位置情報とを処理してレーザー光の中心位置
を同定するデータ処理手段とを具えていることを特徴と
したレーザーレベル計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19966793A JPH0755466A (ja) | 1993-08-11 | 1993-08-11 | レーザーレベル計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19966793A JPH0755466A (ja) | 1993-08-11 | 1993-08-11 | レーザーレベル計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0755466A true JPH0755466A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16411626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19966793A Withdrawn JPH0755466A (ja) | 1993-08-11 | 1993-08-11 | レーザーレベル計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0755466A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007101235A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Topcon Corp | レーザレベル検出システム |
| CN109655045A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-04-19 | 贵阳电气控制设备有限公司 | 一种隧道内激光定位自动放线装置及其方法 |
-
1993
- 1993-08-11 JP JP19966793A patent/JPH0755466A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007101235A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Topcon Corp | レーザレベル検出システム |
| CN109655045A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-04-19 | 贵阳电气控制设备有限公司 | 一种隧道内激光定位自动放线装置及其方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001031 |