JPH08320230A - Laser reference level setting target and laser reference level setting device - Google Patents

Laser reference level setting target and laser reference level setting device

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JPH08320230A
JPH08320230A JP15089395A JP15089395A JPH08320230A JP H08320230 A JPH08320230 A JP H08320230A JP 15089395 A JP15089395 A JP 15089395A JP 15089395 A JP15089395 A JP 15089395A JP H08320230 A JPH08320230 A JP H08320230A
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JP
Japan
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target
laser
reflecting surface
reference level
level setting
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JP15089395A
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Japanese (ja)
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Hiroto Shibuya
裕人 渋谷
Toshikazu Adegawa
俊和 阿出川
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Topcon Corp
Original Assignee
Topcon Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To surely detect the center of a target with simple constitution by scanning with laser beams in such a way as to cross a target in the driven state of a liquid crystal shutter on a reflecting surface, and detecting a reflected light from the reflecting surface. CONSTITUTION: Laser beams from a light emission diode 23 are made parallel laser beams by a collimator lens 24 and transmitted through a half mirror 26 or a holed mirror so as to be radiated on a target 35. A reflected light 25' reflected by the target 35 enters a laser oscillating device and is reflected by the half mirror 26. Part of the reflected light 25' is transmitted through a half mirror 32 and received by a detector 28. The remaining part of the reflected light 25' is received by a detector 34. The detectors 28, 34 are respectively provided with electrical filters synchronized with the frequency of a liquid crystal shutter. A control part 29 detects and computes a light receiving state by comparing light receiving quantities of the detectors 28, 34 or the like and controls a driving device according to the obtained light receiving state so as to determine the irradiating direction of the laser beams 25 from a laser transmitting device.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、土中にコンクリートパ
イプ等を埋設する場合に、コンクリートパイプの埋設位
置、姿勢等の基準となる基準レベルを設定するレーザ基
準レベル設定装置、特に該レーザ基準レベル設定装置に
用いられるターゲットの改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser reference level setting device for setting a reference level that serves as a reference for the burying position, posture, etc. of a concrete pipe when burying a concrete pipe or the like in the soil. The present invention relates to improvement of a target used in a level setting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】土中にコンクリートパイプ等を埋設する
場合の作業として代表的なものに、地面を掘下げ、掘下
げた溝に順次コンクリートパイプを設置埋設し、埋戻す
作業法がある。
2. Description of the Related Art As a typical work for burying concrete pipes in the soil, there is a work method in which the ground is dug down, concrete pipes are sequentially installed and buried in dug trenches, and backfilled.

【0003】一定の直線区間毎に、コンクリートパイプ
を設置する深さ以上に地面を掘下げ、溝の底に設けた仮
台の上にコンクリートパイプを設置する。この時、方
向、傾斜、特に各コンクリートパイプの内面の最下位置
が互いに一致する様に調整し、その後埋め戻す。
[0003] The ground is dug deeper than the depth at which the concrete pipe is installed for each fixed straight section, and the concrete pipe is installed on a temporary stand provided at the bottom of the groove. At this time, the direction and inclination are adjusted so that the lowermost position of the inner surface of each concrete pipe is matched with each other, and then backfilling is performed.

【0004】斯かるコンクリートパイプは上下水道等、
液状物を流す為の流路として供され、或る程度の傾斜を
もって、更に屈曲のない様に設置される。埋設されたコ
ンクリートパイプが、上下、左右に蛇行していると前記
液状物が滞留し、詰まったり或は地中に漏出する事態と
なり、流路としての機能を果たせなくなる。従って、前
記コンクリートパイプ埋設には、適性な基準線を必要と
する。
Such concrete pipes are used for water supply and sewerage, etc.
It serves as a flow path for flowing a liquid substance, and is installed with a certain degree of inclination so as not to bend. When the buried concrete pipe meanders vertically and horizontally, the liquid substance stays, becomes clogged, or leaks into the ground, and cannot function as a flow path. Therefore, burying the concrete pipe requires an appropriate reference line.

【0005】斯かる基準線としてレーザ光線は都合がよ
く、遠距離であっても糸の様に弛むことなく、作業中の
障害になることもなく、更に作業者、コンクリートパイ
プ等と干渉して切断されることもない。
A laser beam is convenient as such a reference line, does not slacken like a thread even at a long distance, does not become an obstacle during work, and further interferes with an operator, a concrete pipe, or the like. It will not be cut.

【0006】コンクリートパイプを設置する場合の前記
レーザ光線による基準線を形成するものとして、レーザ
基準レベル設定装置がある。
There is a laser reference level setting device for forming a reference line by the laser beam when installing a concrete pipe.

【0007】該レーザ基準レベル設定装置は、レーザ照
準装置、ターゲットを有し、掘下げた最初のマンホール
或は溝の起点にレーザ照準装置を設置し、溝の他端にタ
ーゲットを設置し、該ターゲットには中心位置が分る様
に中心位置を示す印が設けられており、前記ターゲット
の中心位置が設置すべきコンクリートパイプの中心位置
と合致する様ターゲットを設置する。尚、ターゲットの
中心位置はセオドライト等の測量装置で決定する。
The laser reference level setting device has a laser aiming device and a target. The laser aiming device is installed at the starting point of the first dug down manhole or groove, and the target is installed at the other end of the groove. Is provided with a mark indicating the center position so that the center position can be known, and the target is installed so that the center position of the target matches the center position of the concrete pipe to be installed. The center position of the target is determined by a surveying device such as theodolite.

【0008】次に、前記レーザ照準装置よりレーザ光線
を発し、前記ターゲットの中心にレーザ光線が照射され
る様前記レーザ照準装置を調整する。調整が完了すると
レーザ照準装置が発しているレーザ光線が、コンクリー
トパイプ設置の基準線となる。
Next, the laser aiming device is adjusted such that a laser beam is emitted from the laser aiming device and the center of the target is irradiated with the laser beam. When the adjustment is completed, the laser beam emitted by the laser aiming device becomes the reference line for installing the concrete pipe.

【0009】ところが、工事途中には作業中の振動、車
両通過時の振動等があり、振動による位置ずれが多々あ
り、又工事を中断した場合の再調整等、かなりの頻度で
レーザ照準装置とターゲットの位置調整を行わなければ
ならない。
However, during the construction work, there are vibrations during the work, vibrations when passing the vehicle, etc., and there are many displacements due to the vibrations. Moreover, when the construction is interrupted, the laser sighting device and the laser aiming device are frequently used. The position of the target must be adjusted.

【0010】そこで、ターゲットの中心を検出すること
ができるレーザ基準レベル設定装置、及びターゲットが
提案されている。
Therefore, a laser reference level setting device capable of detecting the center of the target and a target have been proposed.

【0011】該レーザ基準レベル設定装置はレーザ照準
装置、ターゲットから構成され、更に前記レーザ照準装
置は、偏光レーザ光線の射出手段とターゲットからの反
射レーザ光線の受光手段とを有し回転自在に支持された
レーザ発振装置と、該レーザ発振手段を上下左右に回動
させる駆動装置と、前記ターゲットからの反射レーザ光
線の受光状態に応じて前記駆動装置を駆動する制御部と
から構成されている。又、前記ターゲットの反射面は小
球又は小プリズムの反射層を有する再帰反射面であり、
左右のいずれか半分には更に1/4波長複屈折板が貼設
されている。
The laser reference level setting device comprises a laser aiming device and a target. Further, the laser aiming device has a means for emitting a polarized laser beam and a means for receiving a reflected laser beam from the target and is rotatably supported. The laser oscillating device described above, a driving device for rotating the laser oscillating means vertically and horizontally, and a control unit for driving the driving device according to a light receiving state of a reflected laser beam from the target. Further, the reflective surface of the target is a retroreflective surface having a reflective layer of small spheres or small prisms,
A quarter-wave birefringent plate is further attached to either the left or right half.

【0012】レーザ照射装置からの偏光されたレーザ光
線を前記ターゲットを水平方向に横切る様走査し、前記
レーザ光線がターゲットに照射されると、1/4波長複
屈折板が貼設された反射面からは照射された偏光とは異
なる偏光が反射される。他方の反射面では偏光が保存さ
れた状態で反射される。前記レーザ発振装置はターゲッ
トからの反射光の状態を検出し、即ち偏光状態が変化す
る点即ちターゲット中心を検出し、前記制御部が駆動装
置を制御してレーザ光線をターゲットの中心に向ける。
The polarized laser beam from the laser irradiation device is scanned so as to horizontally traverse the target, and when the target is irradiated with the laser beam, a reflecting surface on which a ¼ wavelength birefringent plate is attached. A polarized light different from the irradiated polarized light is reflected from. On the other reflecting surface, the polarized light is reflected while the polarized light is preserved. The laser oscillation device detects the state of the reflected light from the target, that is, the point where the polarization state changes, that is, the center of the target, and the controller controls the driving device to direct the laser beam to the center of the target.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のレーザ
基準レベル設定装置、及びそのターゲットではターゲッ
トの反射面の半分に1/4波長複屈折板を貼設し、ター
ゲットからの反射レーザ光線の受光状態でターゲットの
中心を検出し、レーザ光線を中心に照射する様にし位置
調整の自動を図っている。従って、1/4波長複屈折板
が貼設されている反射面では照射レーザ光線の偏光と異
なる偏光レーザ光線が反射されるが、もう一方の反射面
は照射レーザ光線の偏光を保存した状態で反射する通常
の反射面であるので、前記ターゲット板の1/4波長複
屈折板が貼設されている反射面を挾んで前記もう一方の
反射面と反対側の位置に金属等の反射面があると、偏光
を保存された反射光が反射される為、ターゲット中心を
検出できないという問題がある。
In the above-mentioned conventional laser reference level setting device and its target, a quarter wavelength birefringent plate is attached to half of the reflecting surface of the target to receive the reflected laser beam from the target. In this state, the center of the target is detected and the laser beam is emitted to the center to automatically adjust the position. Therefore, a polarized laser beam that is different from the polarized light of the irradiation laser beam is reflected on the reflecting surface on which the 1/4 wavelength birefringent plate is attached, while the other reflecting surface is in a state in which the polarized light of the irradiated laser beam is preserved. Since it is a normal reflecting surface that reflects light, a reflecting surface made of metal or the like is placed at a position opposite to the other reflecting surface across the reflecting surface on which the ¼ wavelength birefringent plate of the target plate is attached. If so, there is a problem that the center of the target cannot be detected because the reflected light whose polarization is preserved is reflected.

【0014】本発明は斯かる実情に鑑み、簡単な構成で
確実にターゲット中心を検出可能とするものである。
In view of the above situation, the present invention is capable of surely detecting the target center with a simple structure.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、ターゲットの
反射面に複数の液晶シャッタを設けたレーザ基準レベル
設定用ターゲット、更に液晶シャッタの開閉周波数を異
ならせたレーザ基準レベル設定用ターゲット、更に反射
面に1/4波長複屈折板を設けたレーザ基準レベル設定
用ターゲット、更にターゲット中心に関して左右、上下
に対称に反射面を設けたレーザ基準レベル設定用ターゲ
ット、更に又レーザ照準装置とターゲットから構成さ
れ、前記レーザ照準装置が、レーザ光線の射出手段と反
射レーザ光線の受光手段を有し回動自在に支持されたレ
ーザ発振装置と、該レーザ発振装置を回動させる駆動装
置と、前記ターゲットからの反射レーザ光線受光状態に
応じて前記駆動装置を駆動する制御部とを具備し、前記
ターゲットの反射面に複数の液晶シャッタを設けたレー
ザ基準レベル設定装置、更に受光手段が反射光を分割す
る手段を有すると共に液晶シャッタの開閉周波数に同調
するフィルタを有し、分割され受光された反射光の受光
状態を該フィルタを介して検出し、光量を比較してター
ゲット中心を検出するレーザ基準レベル設定装置、更に
ターゲットの反射面に1/4波長複屈折板を設け、受光
手段が偏光手段を具備するレーザ基準レベル設定装置に
係るものである。
The present invention provides a laser reference level setting target in which a plurality of liquid crystal shutters are provided on the reflecting surface of the target, a laser reference level setting target in which the opening and closing frequencies of the liquid crystal shutters are different, and From the laser reference level setting target that has a quarter-wave birefringent plate on the reflecting surface, and the laser reference level setting target that has the reflecting surface symmetrically with respect to the center of the target. A laser oscillating device having the laser aiming device having a laser beam emitting means and a reflected laser beam receiving means rotatably supported; a driving device for rotating the laser oscillating device; and the target. And a control unit for driving the driving device according to the reflected laser beam receiving state from the target, and the reflecting surface of the target. A laser reference level setting device provided with a plurality of liquid crystal shutters, a light receiving means having means for splitting reflected light, and a filter tuned to the opening / closing frequency of the liquid crystal shutter to determine the light receiving state of the reflected light split and received. Laser reference level setting device for detecting the center of the target by comparing the light amounts by detecting through the filter, and a laser reference in which a 1/4 wavelength birefringent plate is provided on the reflecting surface of the target and the light receiving means includes a polarizing means. The present invention relates to a level setting device.

【0016】[0016]

【作用】反射面の液晶シャッタを駆動した状態でレーザ
光線をターゲットを横切る様に走査し、反射面からは液
晶シャッタの開閉周波数で変調した反射光が反射され、
反射された反射光を受光手段で検出し、更に電気的フィ
ルタで反射光のみを抽出して検出し、受光した反射光が
前記ターゲットからのものであると認識し、受光状態の
変化を基にターゲット中心を演算して、該演算結果に基
づき駆動装置を制御してレーザ光線の射出方向を決定す
る。
Operation: The liquid crystal shutter of the reflecting surface is driven, and the laser beam is scanned across the target, and the reflected light modulated by the opening / closing frequency of the liquid crystal shutter is reflected from the reflecting surface.
The reflected light reflected is detected by the light receiving means, and further only the reflected light is extracted and detected by the electric filter, and it is recognized that the received reflected light is from the target, and based on the change in the light receiving state. The target center is calculated, and the driving device is controlled based on the calculation result to determine the emission direction of the laser beam.

【0017】[0017]

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1〜図3はレーザ照準装置を示し、図5
はターゲット35を示す。
1 to 3 show a laser aiming device, and FIG.
Indicates a target 35.

【0019】先ずレーザ照準装置について説明する。First, the laser aiming device will be described.

【0020】フレーム1の前端近傍に水平な俯仰軸2を
中心に回動自在に枠状の俯仰フレーム3を設け、該俯仰
フレーム3に鉛直方向に延びる揺動軸4を中心に揺動自
在にレーザ発振装置5を設ける。
A frame-shaped elevation frame 3 is provided in the vicinity of the front end of the frame 1 so as to be rotatable around a horizontal elevation shaft 2, and the elevation frame 3 can be pivoted about a pivot shaft 4 extending in the vertical direction. A laser oscillator 5 is provided.

【0021】前記俯仰フレーム3の下辺には、後方に延
出する水平補助フレーム6が設けられ、該水平補助フレ
ーム6には水平なピン7が突設され、該ピン7と前記フ
レーム1間にスプリング8が掛渡され、前記俯仰フレー
ム3を図1中時計方向に付勢する。又、前記フレーム1
のベースには俯仰モータ9が設けられ、該俯仰モータ9
の出力軸には俯仰スクリュー10が連結され、該俯仰ス
クリュー10にナット11が螺合され、該ナット11に
突設されたピン12が前記ピン7に係合している。
A horizontal auxiliary frame 6 extending rearward is provided on the lower side of the elevation frame 3, and a horizontal pin 7 is projectingly provided on the horizontal auxiliary frame 6 between the pin 7 and the frame 1. A spring 8 is stretched to urge the elevation frame 3 clockwise in FIG. Also, the frame 1
The elevation motor 9 is provided at the base of the elevation motor 9
The elevation screw 10 is connected to the output shaft of the, and a nut 11 is screwed into the elevation screw 10, and a pin 12 protruding from the nut 11 is engaged with the pin 7.

【0022】前記俯仰フレーム3の側辺に鉛直補助フレ
ーム13が設けられ、該鉛直補助フレーム13にギアボ
ックス14を介して揺動モータ15が設けられ、前記ギ
アボックス14より水平方向にガイドシャフト16、揺
動スクリュー17が延設され、該揺動スクリュー17は
前記揺動モータ15の出力軸に連結されている。前記揺
動スクリュー17に螺合するナットブロック18は、前
記ガイドシャフト16に摺動自在に嵌合する。
A vertical auxiliary frame 13 is provided on the side of the elevation frame 3, a swing motor 15 is provided on the vertical auxiliary frame 13 via a gear box 14, and a guide shaft 16 is provided horizontally from the gear box 14. An oscillating screw 17 is extended, and the oscillating screw 17 is connected to the output shaft of the oscillating motor 15. A nut block 18 screwed onto the swing screw 17 is slidably fitted on the guide shaft 16.

【0023】前記レーザ発振装置5の後端より水平に突
出するピン19は、前記ナットブロック18に突設する
係合ピン20と係合し、前記ピン19と前記鉛直補助フ
レーム13間に設けたスプリング21により前記レーザ
発振装置5は水平方向、図3中右方に付勢されている。
A pin 19 protruding horizontally from the rear end of the laser oscillator 5 is engaged with an engaging pin 20 protruding from the nut block 18 and provided between the pin 19 and the vertical auxiliary frame 13. The laser oscillating device 5 is urged horizontally by the spring 21, that is, rightward in FIG.

【0024】而して、前記俯仰モータ9と前記揺動モー
タ15の駆動によりレーザ発振装置5を直交する2方向
に回動する様になっている。
The laser oscillation device 5 is rotated in two orthogonal directions by driving the elevation motor 9 and the swing motor 15.

【0025】次に、図4によりレーザ発振装置5につい
て略述する。
Next, the laser oscillator 5 will be briefly described with reference to FIG.

【0026】図中、22はレーザ光発光部であり、該レ
ーザ光発光部22は発光ダイオード23、コリメートレ
ンズ24を有し、前記発光ダイオード23からのレーザ
光線は前記コリメートレンズ24で平行レーザ光線25
とされ、第1ハーフミラー26又は孔開きミラーを透過
してターゲット35に照射される。
In the figure, reference numeral 22 denotes a laser light emitting portion, the laser light emitting portion 22 has a light emitting diode 23 and a collimating lens 24, and the laser beam from the light emitting diode 23 is collimated by the collimating lens 24. 25
Then, the light passes through the first half mirror 26 or the perforated mirror and is irradiated onto the target 35.

【0027】前記ターゲット35で反射された反射光2
5′は前記レーザ発振装置5に入光し、入光した反射光
25′は前記第1ハーフミラー26で反射され、更に反
射光25′の一部は第2ハーフミラー32を透過し、合
焦レンズ27、第1検出器28等から成る第1受光手段
で受光される。前記合焦レンズ27を介して第1検出器
28が反射光25′を受光すると、該第1検出器28は
検出信号を前記制御部29へ入力する。又、前記反射光
25′の残りの部分は前記第2ハーフミラー32で反射
され、合焦レンズ33、第2検出器34等から成る第2
受光手段で受光される。前記合焦レンズ33を介して第
2検出器34が反射光25′を受光すると、該第2検出
器34は検出信号を前記制御部29へ入力する。
Reflected light 2 reflected by the target 35
5'is incident on the laser oscillating device 5, reflected light 25 'is incident on the first half mirror 26, and a part of the reflected light 25' is transmitted through the second half mirror 32 to be combined. The light is received by the first light receiving means including the focusing lens 27 and the first detector 28. When the first detector 28 receives the reflected light 25 ′ via the focusing lens 27, the first detector 28 inputs a detection signal to the control unit 29. The remaining part of the reflected light 25 ′ is reflected by the second half mirror 32, and a second part including a focusing lens 33, a second detector 34, etc.
The light is received by the light receiving means. When the second detector 34 receives the reflected light 25 ′ via the focusing lens 33, the second detector 34 inputs a detection signal to the controller 29.

【0028】前記第1検出器28、第2検出器34には
それぞれ後述する液晶シャッタの周波数に同調する電気
的フィルタが設けられている。
Each of the first detector 28 and the second detector 34 is provided with an electric filter tuned to the frequency of the liquid crystal shutter described later.

【0029】該制御部29は前記第1検出器28、第2
検出器34の受光量を比較する等して受光状態を検出演
算し、求めた受光状態に応じて駆動装置を制御してレー
ザ発振装置5からのレーザ光線25照射方向を決定す
る。前記駆動装置は俯仰モータ9、揺動モータ15、俯
仰スクリュー10、揺動スクリュー17等の動力伝達手
段、及び俯仰モータ9、揺動モータ15を駆動する俯仰
モータ制御部30、揺動モータ制御部31等から成る。
The control unit 29 includes the first detector 28 and the second detector 28.
The light receiving state is detected and calculated by comparing the amount of light received by the detector 34, and the driving device is controlled according to the obtained light receiving state to determine the irradiation direction of the laser beam 25 from the laser oscillator 5. The drive device is a power transmission means such as a elevation motor 9, an oscillation motor 15, an elevation screw 10, an oscillation screw 17, etc., and an elevation motor control unit 30 and an oscillation motor control unit for driving the elevation motor 9 and the oscillation motor 15. It consists of 31 mag.

【0030】次に、前記ターゲット35を図5を参照し
て説明する。
Next, the target 35 will be described with reference to FIG.

【0031】ターゲット板36の表面は小球、又は小プ
リズム等から成る再帰反射面であり、該ターゲット板3
6の反射面上に左反射面37、右反射面38に2分割す
る様に2枚の液晶シャッタ39、液晶シャッタ40を設
ける。該液晶シャッタ39、液晶シャッタ40を異なっ
た周波数で開閉する制御手段(図示せず)がターゲット
35の所要位置、例えば裏面に設けられている。又、前
記液晶シャッタ39、液晶シャッタ40の境界線はター
ゲット35のターゲット中心となる様に設定してある。
The surface of the target plate 36 is a retroreflective surface composed of small spheres, small prisms or the like.
A liquid crystal shutter 39 and a liquid crystal shutter 40 are provided on the reflecting surface 6 so as to be divided into a left reflecting surface 37 and a right reflecting surface 38. A control means (not shown) for opening and closing the liquid crystal shutter 39 and the liquid crystal shutter 40 at different frequencies is provided at a required position of the target 35, for example, on the back surface. The boundary line between the liquid crystal shutter 39 and the liquid crystal shutter 40 is set to be the center of the target of the target 35.

【0032】以下、作動を説明する。The operation will be described below.

【0033】先ず、レーザ照準装置を起点となる場所に
水平に設置し、又前記ターゲット35を目標位置に設置
する。前記レーザ照準装置を作動させ、レーザ光線25
を照射し、照射の方向の左右、及び傾斜を手動により概
略設定する。設定後自動調整を作動させる。
First, the laser sighting device is installed horizontally at the starting point and the target 35 is installed at the target position. Activating the laser aiming device, the laser beam 25
Is irradiated, and the left and right of the irradiation direction and the inclination are roughly set manually. After setting, activate automatic adjustment.

【0034】前記揺動モータ15を回転させ、前記揺動
スクリュー17を回転し、前記ナットブロック18、係
合ピン20、ピン19を介してレーザ照準装置のレーザ
発振装置5を揺動軸4を中心に水平方向に往復回転し、
レーザ光線25を水平に往復走査する。
The oscillating motor 15 is rotated, the oscillating screw 17 is rotated, and the laser oscillating device 5 of the laser aiming device is moved to the oscillating shaft 4 via the nut block 18, the engaging pin 20, and the pin 19. It rotates back and forth horizontally in the center,
The laser beam 25 is horizontally scanned back and forth.

【0035】レーザ光線25が前記ターゲット35を横
切ると前記左反射面37、右反射面38で反射される。
前記液晶シャッタ39、液晶シャッタ40が駆動される
と、前記左反射面37、右反射面38での反射光25′
が液晶シャッタ39、液晶シャッタ40の開閉に伴い遮
断され、液晶シャッタそれぞれの開閉周波数と同一の周
波数を持つ反射光に変調され、その反射光25′は図6
(A)に示す様なる。
When the laser beam 25 crosses the target 35, it is reflected by the left reflecting surface 37 and the right reflecting surface 38.
When the liquid crystal shutter 39 and the liquid crystal shutter 40 are driven, the reflected light 25 ′ on the left reflection surface 37 and the right reflection surface 38.
Is blocked by the opening and closing of the liquid crystal shutter 39 and the liquid crystal shutter 40, and is modulated into reflected light having the same frequency as the opening and closing frequencies of the liquid crystal shutters.
It becomes as shown in (A).

【0036】前記反射光25′は前記レーザ発振装置5
に入光し、前記第2ハーフミラー32により分割され、
前記第1検出器28、第2検出器34により反射光2
5′が検出される。第1検出器28、第2検出器34は
前記した様に液晶シャッタの開閉周波数に同調した周波
数を透過する電気フィルタを具備しており、前記第1検
出器28は前記左反射面37からの反射光25′のみを
受光してその出力を前記制御部29に入力し、前記第2
検出器34は前記右反射面38から反射光25′のみを
受光してその出力を前記制御部29に入力する。而し
て、前記制御部29に於いて両検出器28,29の偏差
をとった場合の出力は図6(B)の様になり、出力の反
転する点でターゲット中心を検出することができる。前
記制御部29は前記揺動モータ制御部31を制御して前
記揺動モータ15を駆動させ、レーザ光線25の照射方
向を前記ターゲット35のターゲット中心(前記左反射
面37、右反射面38の境界)に合致させる。
The reflected light 25 'is generated by the laser oscillator 5
Light, and is split by the second half mirror 32,
The reflected light 2 is reflected by the first detector 28 and the second detector 34.
5'is detected. As described above, the first detector 28 and the second detector 34 are provided with an electric filter that transmits a frequency tuned to the opening / closing frequency of the liquid crystal shutter, and the first detector 28 is connected to the left reflecting surface 37. Only the reflected light 25 'is received and its output is input to the control unit 29,
The detector 34 receives only the reflected light 25 ′ from the right reflecting surface 38 and inputs its output to the controller 29. The output of the control unit 29 when the deviations of the two detectors 28 and 29 are taken is as shown in FIG. 6B, and the center of the target can be detected at the point where the outputs are inverted. . The control unit 29 controls the swing motor control unit 31 to drive the swing motor 15, so that the irradiation direction of the laser beam 25 is set to the target center of the target 35 (the left reflection surface 37 and the right reflection surface 38). Boundary).

【0037】更に、前記電気的フィルタを介することで
前記第1検出器28、第2検出器34はターゲット35
からの反射光のみを受光することができ、他の不要な反
射体からのノイズを除去することができ検出精度が向上
する。
Further, the first detector 28 and the second detector 34 are turned to the target 35 through the electric filter.
It is possible to receive only the reflected light from, and it is possible to remove noise from other unnecessary reflectors, and the detection accuracy is improved.

【0038】図7に於いて本実施例に係る他のターゲッ
ト35について説明する。
Another target 35 according to this embodiment will be described with reference to FIG.

【0039】矩形のターゲット板41のターゲット中心
(本図の場合はターゲット中心と図形中心が一致した場
合を示している)に十字線42を刻印し、該十字線の交
点を中心に左右、上下対称な位置にそれぞれ左反射面3
7、右反射面38、上反射面44、下反射面45を設
け、左反射面37、右反射面38は少なくとも水平方向
の幅が同一であり、上反射面44、下反射面45は少な
くとも上下方向の幅が同一である。尚、前記した幅が同
一でない場合は、左反射面37と右反射面38、及び上
反射面44と下反射面45の形状が前記十字線の鉛直
線、水平線に対して対称な形状であってもよい。
A cross line 42 is marked on the center of the target of the rectangular target plate 41 (in the case of this figure, the center of the target coincides with the center of the figure), and left, right, up and down with the intersection of the cross lines as the center. Left reflective surface 3 at each symmetrical position
7, a right reflecting surface 38, an upper reflecting surface 44, and a lower reflecting surface 45 are provided, the left reflecting surface 37 and the right reflecting surface 38 have at least the same width in the horizontal direction, and the upper reflecting surface 44 and the lower reflecting surface 45 have at least the same width. The vertical width is the same. If the widths are not the same, the left reflecting surface 37 and the right reflecting surface 38, and the upper reflecting surface 44 and the lower reflecting surface 45 are symmetrical with respect to the vertical line and the horizontal line of the cross line. May be.

【0040】前記左反射面37、右反射面38、上反射
面44、下反射面45はターゲット板41に小球、又は
小プリズムから成る再帰反射層が貼設されたものであ
り、前記ターゲット35の左反射面37、右反射面3
8、上反射面44、下反射面45の表面に更に液晶シャ
ッタを貼設し、ターゲット35の所要位置、例えば背面
に前記液晶シャッタを所要の周波数で駆動するシャッタ
制御回路を設ける。
The left reflecting surface 37, the right reflecting surface 38, the upper reflecting surface 44, and the lower reflecting surface 45 are obtained by laminating a retroreflective layer composed of small spheres or small prisms on the target plate 41. 35 left reflective surface 37, right reflective surface 3
8. A liquid crystal shutter is further attached to the surfaces of the upper reflection surface 44 and the lower reflection surface 45, and a shutter control circuit for driving the liquid crystal shutter at a required frequency is provided at a required position of the target 35, for example, the back surface.

【0041】レーザ照準装置を起点となる場所に水平に
設置し、又前記ターゲット35を目標位置に設置する。
前記レーザ照準装置を作動させ、レーザ光線25を照射
し、照射の方向の左右、及び傾斜を手動により概略設定
する。設定後自動調整を作動させる。
The laser aiming device is installed horizontally at the starting point, and the target 35 is installed at the target position.
The laser aiming device is operated to irradiate the laser beam 25, and the left and right of the irradiation direction and the inclination are roughly set manually. After setting, activate automatic adjustment.

【0042】前記揺動モータ15を回転させ、前記揺動
スクリュー17を回転し、前記ナットブロック18、係
合ピン20、ピン19を介してレーザ照準装置のレーザ
発振装置5を揺動軸4を中心に水平方向に往復回転し、
レーザ光線25を水平に往復走査する。レーザ光線25
が前記ターゲット35を横切ると前記左反射面37、右
反射面38からの反射光25′がレーザ発振装置5に入
光し、前記第1検出器28、第2検出器34により反射
光25′が検出される。両検出器28、34からの受光
信号は図8に示す様に、所定時間ずれた同幅、同形状の
パルス状となる。前記第1検出器28、第2検出器34
からの信号が所定の時間差で同幅のパルスであると、前
記制御部29は受光した反射光が前記ターゲット35か
らのものであると認識し、前記2つの受光信号の水平重
心位置、即ち水平方向の前記十字線41の交点を演算す
る。前記制御部29は前記揺動モータ制御部31を制御
して前記揺動モータ15を駆動させ、レーザ光線25の
照射方向を前記水平重心位置に合致させる。
The oscillating motor 15 is rotated, the oscillating screw 17 is rotated, and the laser oscillating device 5 of the laser aiming device is moved to the oscillating shaft 4 via the nut block 18, the engaging pin 20, and the pin 19. It rotates back and forth horizontally in the center,
The laser beam 25 is horizontally scanned back and forth. Laser beam 25
When the beam crosses the target 35, the reflected light 25 ′ from the left reflecting surface 37 and the right reflecting surface 38 enters the laser oscillator 5, and the reflected light 25 ′ is reflected by the first detector 28 and the second detector 34. Is detected. As shown in FIG. 8, the received light signals from both detectors 28 and 34 are in the form of pulses having the same width and the same shape with a predetermined time difference. The first detector 28 and the second detector 34
If the signals from the above are pulses having the same width with a predetermined time difference, the control unit 29 recognizes that the received reflected light is from the target 35, and determines the horizontal center of gravity of the two received signals, that is, the horizontal position. The intersection of the cross lines 41 in the direction is calculated. The control unit 29 controls the swing motor control unit 31 to drive the swing motor 15 to match the irradiation direction of the laser beam 25 with the horizontal center of gravity position.

【0043】次に、前記俯仰モータ9を駆動して前記俯
仰スクリュー10を回転させ、ナット11、ピン12、
ピン7、水平補助フレーム6を介して前記俯仰軸2を中
心に前記レーザ発振装置5を上下方向に所要角度で傾動
させ、上下方向に走査を開始する。前記第1検出器2
8、第2検出器34からの受光信号の状態で上記したと
同様に、前記制御部29が鉛直重心位置、即ち鉛直方向
の前記十字線41の交点を演算する。前記俯仰モータ制
御部30を制御して前記俯仰モータ9を駆動させ、レー
ザ光線25の照射方向を前記鉛直重心位置に更に合致さ
せる。而して、レーザ光線25の照射点は前記十字線4
1の交点に合致する。
Next, the elevation motor 9 is driven to rotate the elevation screw 10, and the nut 11, pin 12, and
The laser oscillation device 5 is tilted in the vertical direction at a required angle about the elevation axis 2 via the pin 7 and the horizontal auxiliary frame 6, and scanning is started in the vertical direction. The first detector 2
8. In the state of the received light signal from the second detector 34, the control unit 29 calculates the vertical center of gravity position, that is, the intersection of the cross lines 41 in the vertical direction, as described above. The elevation motor control unit 30 is controlled to drive the elevation motor 9, and the irradiation direction of the laser beam 25 is further matched to the vertical center of gravity position. The irradiation point of the laser beam 25 is the cross line 4
Match the intersection of 1.

【0044】前記液晶シャッタが駆動されると反射光が
液晶シャッタの開閉に合わせて遮断され、液晶シャッタ
の駆動周波数で変調される。更に、前記電気的フィルタ
を開することで前記第1検出器28、第2検出器34は
ターゲット35からの反射光のみを受光することがで
き、他の不要な反射体からのノイズを除去することがで
き検出精度が向上する。
When the liquid crystal shutter is driven, the reflected light is blocked in accordance with the opening and closing of the liquid crystal shutter and is modulated at the driving frequency of the liquid crystal shutter. Further, by opening the electric filter, the first detector 28 and the second detector 34 can receive only the reflected light from the target 35, and remove the noise from other unnecessary reflectors. Therefore, the detection accuracy is improved.

【0045】尚、該実施例の場合は第2ハーフミラー3
2、合焦レンズ33、第2検出器34を省略して、前記
第1検出器28からの受光信号から重心位置を求める様
にしてもよい。又、第2ハーフミラー32に代えビーム
スプリッタ等の他の光分割手段を用いてもよい。又、前
記電気的フィルタは制御部29に設けてもよい。
In the case of this embodiment, the second half mirror 3
2, the focusing lens 33 and the second detector 34 may be omitted, and the position of the center of gravity may be obtained from the received light signal from the first detector 28. Further, instead of the second half mirror 32, other light splitting means such as a beam splitter may be used. Further, the electric filter may be provided in the control unit 29.

【0046】又、前記左反射面37、右反射面38、上
反射面44、下反射面45に設けられる前記液晶シャッ
タは同一の周波数で開閉してもよく、或は異なる周波数
で開閉してもよい。異なる周波数で開閉した場合は、そ
れぞれの左反射面37、右反射面38、上反射面44、
下反射面45を個別認識することができる。
The liquid crystal shutters provided on the left reflecting surface 37, the right reflecting surface 38, the upper reflecting surface 44, and the lower reflecting surface 45 may be opened and closed at the same frequency, or may be opened and closed at different frequencies. Good. When opened and closed at different frequencies, the left reflecting surface 37, the right reflecting surface 38, the upper reflecting surface 44,
The lower reflection surface 45 can be individually recognized.

【0047】尚、ターゲット35の反射面は左反射面3
7、右反射面38、上反射面44、下反射面45が連続
していてもよく、水平方向、鉛直方向で反射面の幅を変
えてもよい。又、液晶シャッタの表面に1/4波長複屈
折板を設け、第2ハーフミラーの代りに偏光ビームスプ
リッタを設ければ、照射レーザ光に対しターゲットの反
射面で反射された反射レーザ光の位相が90°変換さ
れ、又偏光ビームスプリッタが90°位相変換されたも
のだけ透過するので、不要な反射面で反射された光線は
カットされ、反射光をより分離し易くなる。更に1/4
波長複屈折板は液晶シャッタの裏面側に設けてもよい、
更に又、ビームスピリッタの代りに第2ハーフミラーよ
りターゲット側に別個偏光板を設けてもよい。
The reflecting surface of the target 35 is the left reflecting surface 3
7, the right reflecting surface 38, the upper reflecting surface 44, and the lower reflecting surface 45 may be continuous, and the width of the reflecting surface may be changed in the horizontal direction and the vertical direction. If a quarter-wave birefringent plate is provided on the surface of the liquid crystal shutter and a polarization beam splitter is provided instead of the second half mirror, the phase of the reflected laser light reflected by the target reflection surface with respect to the irradiation laser light Is converted by 90 °, and the polarization beam splitter transmits only the beam converted by 90 ° in phase, so that the light rays reflected by unnecessary reflection surfaces are cut and the reflected light is more easily separated. Further 1/4
The wavelength birefringent plate may be provided on the back side of the liquid crystal shutter,
Furthermore, instead of the beam splitter, a separate polarizing plate may be provided on the target side of the second half mirror.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、ターゲ
ットからの反射光を確実に認識し得、ターゲット中心を
正確に検出し得、誤作動なくレーザ光線の照射位置をタ
ーゲット中心に合致させることができ、更にターゲット
を回転することなく上下左右の照射位置をターゲット中
心に合致させることができ、補助作業者が不要となると
共にタイムロスがなくなり、作業効率が向上し、更にタ
ーゲット回転機構が必要ないので構造が簡単であり、又
中心を求める為の偏光を使用する必要がないので光学系
が簡素化され、更に又液晶シャッタを設けることでノイ
ズを除去し得、誤動作が防止できる等の優れた効果を発
揮する。
As described above, according to the present invention, the reflected light from the target can be surely recognized, the target center can be accurately detected, and the irradiation position of the laser beam can be matched with the target center without malfunction. In addition, the irradiation position of up, down, left and right can be matched with the center of the target without rotating the target, eliminating the need for an auxiliary worker and eliminating time loss, improving work efficiency and requiring a target rotation mechanism. Since it does not have a structure, the structure is simple, and since it is not necessary to use polarized light for determining the center, the optical system is simplified. Furthermore, by providing a liquid crystal shutter, noise can be removed and malfunctions can be prevented. Exert the effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係るレーザ照準装置の側断
面図である。
FIG. 1 is a side sectional view of a laser aiming device according to an embodiment of the present invention.

【図2】該レーザ照準装置の正面図である。FIG. 2 is a front view of the laser aiming device.

【図3】図1のA−A矢視図である。FIG. 3 is a view on arrow AA of FIG.

【図4】前記レーザ照準装置のレーザ発振装置の要部骨
子図である。
FIG. 4 is a skeleton view of a main part of a laser oscillator of the laser aiming device.

【図5】本発明の一実施例に係るターゲットの斜視図で
ある。
FIG. 5 is a perspective view of a target according to an embodiment of the present invention.

【図6】該ターゲットからの反射光の状態の一例を示す
説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a state of reflected light from the target.

【図7】本発明の一実施例に係る他のターゲットの正面
図である。
FIG. 7 is a front view of another target according to an embodiment of the present invention.

【図8】該検出器の受光状態の一例を示す説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a light receiving state of the detector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 レーザ発振装置 9 俯仰モータ 15 揺動モータ 22 レーザ光発光部 25 レーザ光線 25′ 反射光 28 第1検出器 29 制御部 30 俯仰モータ制御部 31 揺動モータ制御部 34 第2検出器 35 ターゲット 37 左反射面 38 右反射面 44 上反射面 45 下反射面 5 laser oscillator 9 elevation motor 15 oscillation motor 22 laser light emitting section 25 laser beam 25 'reflected light 28 first detector 29 control section 30 elevation motor control section 31 oscillation motor control section 34 second detector 35 target 37 Left reflective surface 38 Right reflective surface 44 Upper reflective surface 45 Lower reflective surface

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ターゲットの反射面に複数の液晶シャッ
タを設けたことを特徴とするレーザ基準レベル設定用タ
ーゲット。
1. A target for laser reference level setting, wherein a plurality of liquid crystal shutters are provided on a reflecting surface of the target.
【請求項2】 液晶シャッタの開閉周波数を異ならせた
請求項1のレーザ基準レベル設定用ターゲット。
2. The laser reference level setting target according to claim 1, wherein the opening and closing frequencies of the liquid crystal shutter are different.
【請求項3】 反射面に1/4波長複屈折板を設けた請
求項1、請求項2のレーザ基準レベル設定用ターゲッ
ト。
3. The laser reference level setting target according to claim 1, wherein a ¼ wavelength birefringent plate is provided on the reflecting surface.
【請求項4】 ターゲット中心に関して左右、上下に対
称に反射面を設けた請求項1、請求項2のレーザ基準レ
ベル設定用ターゲット。
4. The laser reference level setting target according to claim 1, wherein the reflecting surfaces are provided symmetrically with respect to the center of the target in the left-right direction and the up-down direction.
【請求項5】 レーザ照準装置とターゲットから構成さ
れ、前記レーザ照準装置が、レーザ光線の射出手段と反
射レーザ光線の受光手段を有し回動自在に支持されたレ
ーザ発振装置と、該レーザ発振装置を回動させる駆動装
置と、前記ターゲットからの反射レーザ光線受光状態に
応じて前記駆動装置を駆動する制御部とを具備し、前記
ターゲットの反射面に複数の液晶シャッターを設けたこ
とを特徴とするレーザ基準レベル設定装置。
5. A laser oscillating device comprising a laser aiming device and a target, wherein the laser aiming device has a laser beam emitting means and a reflected laser beam receiving means and is rotatably supported. A drive device for rotating the device, and a control unit for driving the drive device according to a reflected laser beam receiving state from the target are provided, and a plurality of liquid crystal shutters are provided on a reflective surface of the target. Laser reference level setting device.
【請求項6】 受光手段が反射光を分割する手段を有す
ると共に液晶シャッタの開閉周波数に同調するフィルタ
を有し、分割され受光された反射光の受光状態を該フィ
ルタを介して検出し、光量を比較してターゲット中心を
検出する請求項4のレーザ基準レベル設定装置。
6. The light receiving means has a means for splitting the reflected light and a filter tuned to the opening / closing frequency of the liquid crystal shutter, and the light receiving state of the reflected light split and received is detected through the filter to obtain the light quantity. The laser reference level setting device according to claim 4, wherein the target center is detected by comparing
【請求項7】 ターゲットの反射面に1/4波長複屈折
板を設け、受光手段が偏光手段を具備する請求項6のレ
ーザ基準レベル設定装置。
7. The laser reference level setting device according to claim 6, wherein a ¼ wavelength birefringent plate is provided on the reflecting surface of the target, and the light receiving means comprises a polarizing means.
JP15089395A 1995-05-25 1995-05-25 Laser reference level setting target and laser reference level setting device Pending JPH08320230A (en)

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