JPH095074A - 傾斜量測定装置 - Google Patents
傾斜量測定装置Info
- Publication number
- JPH095074A JPH095074A JP15778495A JP15778495A JPH095074A JP H095074 A JPH095074 A JP H095074A JP 15778495 A JP15778495 A JP 15778495A JP 15778495 A JP15778495 A JP 15778495A JP H095074 A JPH095074 A JP H095074A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reflection mirror
- distance
- circuit
- angle
- laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造が比較的簡単で、かつ調整、設定が容易
な傾斜量測定装置を提供する。 【構成】 レーザ光がレーザ送光部２から長柱体１の一
端に取り付けられた反射ミラー４に照射され、その反射
光が平面で反射され、反射ミラー４を経てレーザ受光部
３で受光されるまでの時間とレーザ光の伝播速度から反
射ミラー４における反射点から平面における反射点まで
の距離を距離計算回路１４で反射ミラー４の複数の回転
角に対応して測定し、メモリ回路１５に記憶しておく、
反射ミラー４の予め設定され角度θと、メモリ回路１５
に記憶されている相互に１８０°の回転角で位置する２
点Ｂ，Ｃまでの距離Ｒ1 ，Ｒ2 を用いて２点Ｂ，Ｃ間の
距離ＬをＢ−Ｃ間距離計算回路１６で求め、θとＬとＲ
1 またはＲ2 から傾斜角αを傾斜角計算回路１７で求め
る。
な傾斜量測定装置を提供する。 【構成】 レーザ光がレーザ送光部２から長柱体１の一
端に取り付けられた反射ミラー４に照射され、その反射
光が平面で反射され、反射ミラー４を経てレーザ受光部
３で受光されるまでの時間とレーザ光の伝播速度から反
射ミラー４における反射点から平面における反射点まで
の距離を距離計算回路１４で反射ミラー４の複数の回転
角に対応して測定し、メモリ回路１５に記憶しておく、
反射ミラー４の予め設定され角度θと、メモリ回路１５
に記憶されている相互に１８０°の回転角で位置する２
点Ｂ，Ｃまでの距離Ｒ1 ，Ｒ2 を用いて２点Ｂ，Ｃ間の
距離ＬをＢ−Ｃ間距離計算回路１６で求め、θとＬとＲ
1 またはＲ2 から傾斜角αを傾斜角計算回路１７で求め
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は建造物、掘削支柱等の傾
斜量を測定する装置に関する。
斜量を測定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の傾斜量測定装置は、図３
に示すように、長柱体２１（掘削穴が鉛直に掘られてい
るかを確認するための円筒状の支持枠）の一端に取り付
けられ、その軸方向にレーザ光を発射するレーザ発射装
置２２と、長柱体２１とレ−ザ発射装置２２との間に介
装され長柱体２１の傾斜にかかわらず、レーザ光の方向
を不変に保つジンバル構造２３と、長柱体２１の他端の
軸線上に設けられ、これと直交する平面上を一定速度で
回転する回転台２６と、回転台２６上に取り付けられた
回転受光腕２４と、回転台２６を回転させる駆動回路２
５と、回転受光腕２４上に並設された複数の光電変換素
子（図示せず）と、回転台２６内に設けられ、回転受光
腕２４の回転角を検出する、ポテンショメータ、レゾル
バ等の回転角検出手段とを備えており、長柱体２１の傾
斜に起因して相対的に偏位するレーザ光を回転受光腕２
４が横切る際に受光する光電変換素子の位置および回転
角より長柱体２１の傾斜量を測定するようにしている
（特開昭５７−７５０９号公報）。
に示すように、長柱体２１（掘削穴が鉛直に掘られてい
るかを確認するための円筒状の支持枠）の一端に取り付
けられ、その軸方向にレーザ光を発射するレーザ発射装
置２２と、長柱体２１とレ−ザ発射装置２２との間に介
装され長柱体２１の傾斜にかかわらず、レーザ光の方向
を不変に保つジンバル構造２３と、長柱体２１の他端の
軸線上に設けられ、これと直交する平面上を一定速度で
回転する回転台２６と、回転台２６上に取り付けられた
回転受光腕２４と、回転台２６を回転させる駆動回路２
５と、回転受光腕２４上に並設された複数の光電変換素
子（図示せず）と、回転台２６内に設けられ、回転受光
腕２４の回転角を検出する、ポテンショメータ、レゾル
バ等の回転角検出手段とを備えており、長柱体２１の傾
斜に起因して相対的に偏位するレーザ光を回転受光腕２
４が横切る際に受光する光電変換素子の位置および回転
角より長柱体２１の傾斜量を測定するようにしている
（特開昭５７−７５０９号公報）。
【０００３】すなわち、図３において、レーザ発射装置
２２がジンバル２３に搭載されているので、長柱体２１
がどのように傾いてα、常に鉛直方向にレーザ光が発射
される。そこで、長柱体２１が角度β傾くと、鉛直下方
軸に対して長柱体２１の軸は当初の位置Ｚ−ＺからＺ0
−Ｚ0 の軸に傾く。
２２がジンバル２３に搭載されているので、長柱体２１
がどのように傾いてα、常に鉛直方向にレーザ光が発射
される。そこで、長柱体２１が角度β傾くと、鉛直下方
軸に対して長柱体２１の軸は当初の位置Ｚ−ＺからＺ0
−Ｚ0 の軸に傾く。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来の傾斜量測定
装置は、送光部と受光部が分離されて配置する必要があ
り、距離が離れると装置の設定、調整が非常に煩雑とな
り、また、レーザ光の方向を常に不変に保つジンバル構
造が必要となり、装置が複雑で高価になるという欠点が
あった。
装置は、送光部と受光部が分離されて配置する必要があ
り、距離が離れると装置の設定、調整が非常に煩雑とな
り、また、レーザ光の方向を常に不変に保つジンバル構
造が必要となり、装置が複雑で高価になるという欠点が
あった。
【０００５】本発明の目的は、構造が比較的簡単で、か
つ調整、設定が容易な傾斜量測定装置を提供することに
ある。
つ調整、設定が容易な傾斜量測定装置を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の傾斜量測定装置
は、長柱体の構造物の一端に取り付けられ、該長柱体の
長手軸に平行な軸を回転軸として回転し、予め設定され
た角度で該回転軸に斜めに取り付けられている反射ミラ
ーと、前記反射ミラーの回転角を検出する回転角検出器
と、前記反射ミラーの回転軸と平行に前記反射ミラーに
対してレーザ光を出射するレーザ送光部と、前記反射ミ
ラーで反射されたレーザ光を前記反射ミラーの回転軸と
平行に受光するレーザ受光部と、前記レーザ送光部から
照射されたレーザ光が前記反射ミラーで反射され、ある
平面で反射され、前記反射ミラーで反射され、前記レー
ザ受光部で受光されるまでの時間とレーザ光の伝播速度
から前記反射ミラーにおけるレーザ光の反射点から前記
平面におけるレーザ光の反射点までの距離を計算する距
離計算装置と、前記距離を前記反射ミラーの回転角に対
応して記憶するメモリ回路と、前記設定された角度と、
前記メモリ回路に記憶されている複数の回転角における
距離データから前記長柱体の傾斜角を計算する傾斜角計
算装置を有する。
は、長柱体の構造物の一端に取り付けられ、該長柱体の
長手軸に平行な軸を回転軸として回転し、予め設定され
た角度で該回転軸に斜めに取り付けられている反射ミラ
ーと、前記反射ミラーの回転角を検出する回転角検出器
と、前記反射ミラーの回転軸と平行に前記反射ミラーに
対してレーザ光を出射するレーザ送光部と、前記反射ミ
ラーで反射されたレーザ光を前記反射ミラーの回転軸と
平行に受光するレーザ受光部と、前記レーザ送光部から
照射されたレーザ光が前記反射ミラーで反射され、ある
平面で反射され、前記反射ミラーで反射され、前記レー
ザ受光部で受光されるまでの時間とレーザ光の伝播速度
から前記反射ミラーにおけるレーザ光の反射点から前記
平面におけるレーザ光の反射点までの距離を計算する距
離計算装置と、前記距離を前記反射ミラーの回転角に対
応して記憶するメモリ回路と、前記設定された角度と、
前記メモリ回路に記憶されている複数の回転角における
距離データから前記長柱体の傾斜角を計算する傾斜角計
算装置を有する。
【０００７】
【作用】レーザ光の送光部と受光部を一体化したユニッ
トに収納する構造とし、予めレーザ光の照射角と、複数
の異なる距離データから傾斜角を演算するので、傾斜角
測定が簡易化され、また、従来のジンバル構造が不要と
なるので装置が安価になる。
トに収納する構造とし、予めレーザ光の照射角と、複数
の異なる距離データから傾斜角を演算するので、傾斜角
測定が簡易化され、また、従来のジンバル構造が不要と
なるので装置が安価になる。
【０００８】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【０００９】図１は本発明の一実施例の傾斜量測定装置
のブロック図、図２（Ａ），（Ｂ）は本実施例の装置を
建造物に適用した場合のレーザ照射角θと測定距離Ｒの
関係を傾斜のない場合、傾斜のある場合について示す図
である。
のブロック図、図２（Ａ），（Ｂ）は本実施例の装置を
建造物に適用した場合のレーザ照射角θと測定距離Ｒの
関係を傾斜のない場合、傾斜のある場合について示す図
である。
【００１０】反射ミラー４は長柱体の長手軸に平行な軸
を回転軸としてミラー駆動部５によって回転駆動され、
回転軸に９０°−θの角度で取り付けられている。回転
角検出器６は反射ミラー６の回転角を検出する。レーザ
送光部２は例えばレーザタイオードで、反射ミラー４の
回転軸と平行になるように反射ミラー４に対してレーザ
光７を出射する。レーザ受光部３は反射ミラー４で反射
されたレーザ光を反射ミラー４の回転軸と平行に受光す
る。増幅回路８1 ，８2 はそれぞれレーザ送光部２、レ
ーザ受光部３からの電気信号を増幅し、波形整形回路９
1 ，９2 はそれぞれ増幅回路８1 ，８2 の出力を波形整
形する。フリップフロップ１０はレーザ送光部２の送光
信号パルスでセットされ、レーザ受光部３の受光信号パ
ルスでリセットされる。ゲート回路１２はフリップフロ
ップ１０がセットされるとゲートを開く。カウンタ１３
はクロック発生器１１から出たクロック信号をゲート回
路１２が開いている間カウントする。距離計算回路１４
はレーザ光７の反射ミラー４における反射点から地面に
おける反射点までの距離Ｒをカウンタ１３の値Ｔとレー
ザ光の伝播速度ＣからＲ＝Ｃ・Ｔ／２なる計算式で求め
る。メモリ回路１５は距離Ｒを反射ミラー４の回転角に
対応して記憶する。Ｂ−Ｃ間距離計算回路１６は反射ミ
ラ４ーが１回転する間にメモリ回路１５から取得した距
離データから、図２（Ａ），（Ｂ）に示したように相互
に１８０°の回転角で位置する平面上のＢ点までの距離
Ｒ1 （最小値），Ｃ点までの距離Ｒ2 （最大値）を使
い、２点Ｂ−Ｃ間の隔離距離Ｌを式（１）から Ｌ｛Ｒ1 2＋Ｒ2 2−２Ｒ1 Ｒ2 ｃｏｓ２θ｝1/2 ・・・・（１） 求める。傾斜角計算回路１７は、式（２）から長柱体の
傾斜角度αを求める。
を回転軸としてミラー駆動部５によって回転駆動され、
回転軸に９０°−θの角度で取り付けられている。回転
角検出器６は反射ミラー６の回転角を検出する。レーザ
送光部２は例えばレーザタイオードで、反射ミラー４の
回転軸と平行になるように反射ミラー４に対してレーザ
光７を出射する。レーザ受光部３は反射ミラー４で反射
されたレーザ光を反射ミラー４の回転軸と平行に受光す
る。増幅回路８1 ，８2 はそれぞれレーザ送光部２、レ
ーザ受光部３からの電気信号を増幅し、波形整形回路９
1 ，９2 はそれぞれ増幅回路８1 ，８2 の出力を波形整
形する。フリップフロップ１０はレーザ送光部２の送光
信号パルスでセットされ、レーザ受光部３の受光信号パ
ルスでリセットされる。ゲート回路１２はフリップフロ
ップ１０がセットされるとゲートを開く。カウンタ１３
はクロック発生器１１から出たクロック信号をゲート回
路１２が開いている間カウントする。距離計算回路１４
はレーザ光７の反射ミラー４における反射点から地面に
おける反射点までの距離Ｒをカウンタ１３の値Ｔとレー
ザ光の伝播速度ＣからＲ＝Ｃ・Ｔ／２なる計算式で求め
る。メモリ回路１５は距離Ｒを反射ミラー４の回転角に
対応して記憶する。Ｂ−Ｃ間距離計算回路１６は反射ミ
ラ４ーが１回転する間にメモリ回路１５から取得した距
離データから、図２（Ａ），（Ｂ）に示したように相互
に１８０°の回転角で位置する平面上のＢ点までの距離
Ｒ1 （最小値），Ｃ点までの距離Ｒ2 （最大値）を使
い、２点Ｂ−Ｃ間の隔離距離Ｌを式（１）から Ｌ｛Ｒ1 2＋Ｒ2 2−２Ｒ1 Ｒ2 ｃｏｓ２θ｝1/2 ・・・・（１） 求める。傾斜角計算回路１７は、式（２）から長柱体の
傾斜角度αを求める。
【００１１】 α＝ｃｏｓ-1（Ｒ1 ｓｉｎ２θ／Ｌ）−θ またはθ−ｃｏｓ-1（Ｒ2 ｓｉｎ２θ／Ｌ） ・・・・（２） Ｒ1 ＝Ｒ2 （図２（Ａ））のときは、Ｌ＝２Ｒｓｉｎθ
となり、α＝０である。上記実施例では、Ｒ1 ，Ｒ2 の
２つのデータから、ＡＢＣの平面内における傾斜量を求
めたが、さらに複数のデータを使い、３次元的に傾斜量
を求めることもできる。また、建造物の梁１に適用した
例について述べたが、一般に長柱体の傾斜量測定に適用
できる。
となり、α＝０である。上記実施例では、Ｒ1 ，Ｒ2 の
２つのデータから、ＡＢＣの平面内における傾斜量を求
めたが、さらに複数のデータを使い、３次元的に傾斜量
を求めることもできる。また、建造物の梁１に適用した
例について述べたが、一般に長柱体の傾斜量測定に適用
できる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、レーザ
光の送光部と受光部を一体化したユニットに収納する構
造とし、予めレーザ光の照射角と、複数の異なる距離デ
ータから傾斜角を演算することにより、傾斜角測定の簡
易化をはかり、また、従来のジンバル構造が不要となる
ので安価な装置を実現できる。
光の送光部と受光部を一体化したユニットに収納する構
造とし、予めレーザ光の照射角と、複数の異なる距離デ
ータから傾斜角を演算することにより、傾斜角測定の簡
易化をはかり、また、従来のジンバル構造が不要となる
ので安価な装置を実現できる。
【図１】本発明の一実施例の傾斜量測定装置のブロック
図である。
図である。
【図２】建造物の梁の傾斜のない場合（同図（Ａ））、
傾斜がある場合（同図（Ｂ））のレーザ照射角と測定距
離Ｒの関係を示す図である。
傾斜がある場合（同図（Ｂ））のレーザ照射角と測定距
離Ｒの関係を示す図である。
【図３】従来例の傾斜量測定装置の側面図（同図
（Ａ））と、同図（Ａ）のＡ−Ａ線断面矢視図（同図
（Ｂ））である。
（Ａ））と、同図（Ａ）のＡ−Ａ線断面矢視図（同図
（Ｂ））である。
１ 建造物の梁 ２ レーザ送光部 ３ レーザ受光部 ４ 反射ミラー ５ ミラー駆動部 ６ 回転角検出器 ７ レーザ光 ８1 ，８2 増幅回路 ９1 ，９2 波形整形回路 １０ フリップフロップ １１ クロック発生回路 １２ ゲート回路 １３ カウンタ １４ 距離計算回路 １５ メモリ回路 １６ Ｂ−Ｃ間距離計算回路 １７ 傾斜角計算回路
Claims (3)
- 【請求項１】 長柱体の構造物の一端に取り付けられ、
該長柱体の長手軸に平行な軸を回転軸として回転し、予
め設定された角度で該回転軸に斜めに取り付けられてい
る反射ミラーと、 前記反射ミラーの回転角を検出する回転角検出器と、 前記反射ミラーの回転軸と平行に前記反射ミラーに対し
てレーザ光を出射するレーザ送光部と、 前記反射ミラーで反射されたレーザ光を前記反射ミラー
の回転軸と平行に受光するレーザ受光部と、 前記レーザ送光部から照射されたレーザ光が前記反射ミ
ラーで反射され、ある平面で反射され、前記反射ミラー
で反射され、前記レーザ受光部で受光されるまでの時間
とレーザ光の伝播速度から前記反射ミラーにおけるレー
ザ光の反射点から前記平面におけるレーザ光の反射点ま
での距離を計算する距離計算装置と、 前記距離を前記反射ミラーの回転角に対応して記憶する
メモリ回路と、 前記設定された角度と、前記メモリ回路に記憶されてい
る複数の回転角における距離データから前記長柱体の傾
斜角を計算する傾斜角計算装置を有する傾斜量測定装
置。 - 【請求項２】 前記距離計算装置が、前記レーザ送光部
からの信号を増幅し、波形整形する第１の増幅回路およ
び第１の波形整形回路と、前記レーザ受光部からの信号
を増幅し、波形整形する第２の増幅回路および第２の波
形整形回路と、第１の波形整形回路の出力信号でセット
され、第２の波形整形回路の出力信号でリセットされる
フリップフロップと、クロック発生回路と、クロック発
生回路から出力されたクロック信号を前記フリップフロ
ップがセットされている間出力するゲート回路と、該ゲ
ート回路から出力されたクロック信号をカウントするカ
ウンタと、該カウンタのカウント値とレーザ光の伝播速
度から前記距離を計算する距離計算回路とを含む請求項
１記載の傾斜量測定装置。 - 【請求項３】 前記傾斜角計算装置は、相互に１８０°
の回転角で位置する２点までの各距離と前記設定された
角度から該２点間の距離を計算する距離計算回路と、前
記設定された角度と、前記距離と、前記２点までの距離
のいずれか一方とから前記長柱体の傾斜角を計算する傾
斜角計算回路を含む、請求項１または２記載の傾斜量測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15778495A JP2682513B2 (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 傾斜量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15778495A JP2682513B2 (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 傾斜量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH095074A true JPH095074A (ja) | 1997-01-10 |
| JP2682513B2 JP2682513B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=15657228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15778495A Expired - Lifetime JP2682513B2 (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 傾斜量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2682513B2 (ja) |
-
1995
- 1995-06-23 JP JP15778495A patent/JP2682513B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2682513B2 (ja) | 1997-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4059911B1 (ja) | 三次元測距装置 | |
| EP1039263B1 (en) | Surveying system | |
| US9976854B2 (en) | Geodetic instruments and methods of operating geodetic instruments | |
| CN109655034B (zh) | 旋转激光装置和激光测距方法 | |
| US10267659B2 (en) | Angle detecting device and surveying instrument | |
| US4845990A (en) | Ultrasonic mine survey probe | |
| JP2019519788A (ja) | レーザー受信機に入射する受信ビームと回転レーザービームを比較するための方法 | |
| JP3137307B2 (ja) | 全方位距離検出装置 | |
| US7760369B2 (en) | Apparatus and method for determining an elevation of working tools based on a laser system | |
| CN112611395A (zh) | 校准激光扫平仪的方法和系统 | |
| JP2682513B2 (ja) | 傾斜量測定装置 | |
| US4806017A (en) | Apparatus for the contactless measurement of geometrical dimensions | |
| JPH08304072A (ja) | 方向検出装置 | |
| JP6749192B2 (ja) | スキャナ装置および測量装置 | |
| JP6883738B2 (ja) | 光走査装置 | |
| JP3418903B2 (ja) | 光走査装置 | |
| WO2021051488A1 (zh) | 角位移测量装置、激光雷达及角度调节方法 | |
| ES2284234T3 (es) | Dispositivo de medicion de dimensiones de piezas de ensayo, asi como procedimiento utilizando el dispositivo de medicion. | |
| JPS63231286A (ja) | レ−ザビ−ムを用いた移動体の追尾距離測定装置 | |
| JP2018048867A (ja) | スキャナ装置および測量装置 | |
| JP3574505B2 (ja) | 測量機 | |
| WO2024071287A1 (ja) | ツイストリングポリゴンミラー、送光器、および測量システム | |
| JP2976468B2 (ja) | 光空間伝送装置 | |
| JP3131487B2 (ja) | 測距測角装置並びに平面線形測量方法及び平面線形測量装置 | |
| JP2909634B2 (ja) | 光パルスを用いた方位検出方法と検出装置 |