JPS63259411A - レ−ザビ−ム・アライメント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野〕 本発明は、レーザを基にしたアライメント装置に関する
ものであり、とくに、レーザ送波器と、アライメントフ
ィールドを検出してレーザ送波器から離れた場所におい
て正確なアライメント指示を与える１台またはそれ以上
の受波器と、を用いてアライメントフィールドを発生す
る装置に関するものである。

【従来の技術〕

たとえば、米国特許第３，５８８，２４９号明細書に開
示されているような従来のレーザアライメント装置にお
いては、レベル基準平面内にレーザエネルギーを放射す
る送波器により作業場所全体にわたって基準平面が設定
される。この基準平面は、送波器から外方へ放射状に放
射されて、作業場所全体にわたって掃引するために３６
０度連続して回転させられるビームにより設定される。

この基準平面の場所を検出するために１台またはそれ以
上の受波器を作業場所全体にわたって採用できる。その
ような受波器は米国特許 第４，０３０．８３２号明細書に記載されているような
探査枠の一部として採用でき、または米国特許第３，８
１３，１７１号、 第３，８７３．２２６号および 第４．０３４．４９０号の各明細書に記載されているよ
うな構造体または農業機器における制御装置の一部とし
て採用できる。

従来のレーザアライメント装置は、作業場所全体にわた
る高度を指示するが、その作業場所内での受波器の位置
は指示しない。したがって、たとえば、そのような従来
の装置により道路グレーダ−のブレードを希望の高さま
で自動的に制御できるが、道路グレーダ−をどこに置く
か、およびその場所においてどの高さにするかを決定す
るのはオペレータまでである。いいかえると、従来のレ
ーザアライメント装置は位置情報のただ１つの次元−高
度を与える。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、作業場所における高度情報ばかりでなく、位
置情報も与える、レーザアライメント装置に関するもの
である。更に詳しくいえば、本発明は、作業場所内の基
準位置に配置されて、基準平面内でレーザエネルギーを
放射状に外向きに放射するレーザ送波器と、レーザ基準
平面の高度を決定するセンサおよびレーザエネルギーを
反射して送波器へ戻す反射器を含む受波器とを含む。レ
ーザ送波器は反射されたレーザエネルギーを受け、その
レーザエネルギーに応答して受波器位置情報を発生して
、その受波器位置情報を受波器へ送り返すセンサも含む
。このようにして受波器はそれの位置を三次元で指示す
る情報を得る。

本発明の目的は、作業場所全体にわたる三次元位置情報
を得ることにある。受波器は、レーザ送波器の範囲内で
あれば作業場所内をどこでも動かすことができる。受波
器は、レーザ基準平面の高度を直接検出し、したがって
位置情報の１つの軸をオペレータまたは自動制御装置へ
与える。また、作業場所における基準点に対する受波器
の位置を示す情報を、受波器は、送波器から得る。それ
らの位置情報の２つの付加次元は、オペレータに対して
表示させることもでき、または自動制御装置へ入力とし
て与えることもできる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図を参照して、作業場所内のある基準点に配置され
ている三脚台２にレーザ送波器１が取付けられる。図示
の例においては、作業場所は、広い駐車場、離着陸場等
の、指定された等級に舗装機械３により舗装すべき表面
である。舗装機械３は作業場所内を動いて、表面を希望
の等級にする厚さに舗装材料を表面の上に付着する。そ
のような舗装は、はぼ平らであるが、雨水を流出させる
水路を設けるために舗装に僅かに傾斜をつけることが普
通である。その傾斜づけは、場所全体にわたって指定さ
れた位置における高度として地形平面上に指定される。

舗装機械３には、散布機４の各端部を、レーザ送波器１
により発生されたレーザ基準平面に対して希望の高度に
自動的に維持する制御装置が設けられる。そのような制
御装置は「レーザ・ビーム赤コントロール・システム・
フォー・ロード・ぺ一ビング・マシンズ（Ｌａｓｅｒ　
Ｂｅａｍ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔ−ｅｍ　Ｆｏｒ　
Ｒｏａｄ　Ｐａｖｌｎｇ　Ｍａｃｈｉｎｅｓ）Ｊという
名称の米国特許第３．８７３，２２６号明細書に記載さ
れている。その制御装置は、舗装機械３の両側に設けら
れている２台のレーザ受波器５，６により発生された信
号に応答する。受波器６は通常のものであり、舗装機械
３が上下運動しても受波器６の光検出器を水平レーザ基
準平面内に維持するために、受波器６を上下運動させる
マスト７により支持される。

前記米国特許第３，８７３，２２６号明細書に記載され
ているように、舗装機械が舗装している地面が平らでな
くても舗装面を希望の高度に維持するために、制御装置
は散布機４の上下運動も行なわせる。後で詳しく説明す
るように、舗装機械３の他の側に設けられている受波器
５は、制御装置へ高度情報を与えるという同じ機能を果
すが、レーザ送波器１に対する舗装機械の位置を示す情
報も与える。この情報はオペレータの近くに設けられて
いるオペレータパネル８により表示される。

とくに第１図および第２Ａ図を参照して、送波器１はレ
ーザエネルギービームを放射状外向きに放射する。その
ビームは一定の角速度で３６０度連続して回転させられ
、各回転中に各受波器５゜６を１回掃引する。水平基準
軸Ｘが定められ、角度θを測定すること−により、その
Ｘ軸に対する受波器５の位置を計算する。後で詳しく説
明するように、ビームがＸ軸に沿って向けられた時にレ
ーザビームを反射して送波器１へ送り返すことにより基
準軸Ｘは定められる。その反射エネルギーは送波器１の
内部の光検出器により検出され、反射エネルギーを検出
した光検出器は電気的パルスを発生する。

同様に、レーザエネルギーを受波器５から送波器１へ反
射して送り返すことにより、受波器５の角度位置θが決
定される。これは受波器５の内部に設けられている一対
の離隔されている再帰反射器９，１０により行なわれる
。ここで第２Ａ図および第２Ｂ図を参照して、レーザビ
ームの各回転中に送波器内の光検出器により３個の電気
的パルスが発生される。レーザビームがＸ軸に沿って向
けられた時に基準パルス１１が発生され、レーザビーム
が受波器５を掃引した時に２個の近接したパルス１２．
１３が発生される。ビームは一定の角速度Ｗで掃引させ
られるから、それらのパルスの間の周期Ｔ１を用いて角
度θを計算できる。

θ−ＷＴ１ また、受波器５からの反射により発生された２個のパル
ス１２．１３の間の周期Ｔ２を用いて、送波器１から受
波器５までの距離Ｒを計算できる。

φ−ＷＴ２ Ｒ−□ ２ｔａｎ（φ／２） ここに、Ｄは受波器５における２個の反射器９゜１０間
の距離である。

この位置情報は送波器１から受波器５へ送られ、そこで
その位置情報に、受波器５において通常のやり方で直接
集められた高度情報に組合わされる。

このようにして舗装機械の三次元位置が定められ、散布
機４の高度を制御するために表示し、あるいは用いるこ
とができる。

上記の技術にはいくつかの変形があることが明らかであ
る。たとえば、レーザビームとともに回転する回転位置
符号器を結合でき、反射パルスが受波器５から受けられ
た時に角度θをその符号器から読出すことができる。ま
た、レーザビームを変調し、変調信号と、反射されたレ
ーザエネルギーを復調することから得られた信号との位
相差を測定することにより距離Ｒを測定できる。

以下に、好適な実施例を説明する。

とくに第３Ａ図と第３Ｂ図を参照して、レーザ送波器１
は円筒形ハウジング２００を含む。このハウジングはそ
の中に納められる部品を水密状態に封じる。ハウジング
２００の底に底板２０１が取付けられる。ハウジング２
００は適当な三脚台２の上に取付けられる。

ハウジング２００の内部にレーザビーム放射器１４がジ
ンバルフレーム（図示せず）により設けられる。このジ
ンバルフレームにより、レーザビーム放射器１４を、垂
直軸すなわちＺ軸１５に沿って位置させることができる
。レーザビーム放射器１４は管状体１６を含む。この管
状体はハウジング２００の中まで下方へ延び、その管状
体の下端部にレーザ管（図示せず）が取付けられる。こ
のレーザ管の内部にはへリウムーネオンガスのような適
当な活性ガスが入れられる。その活性ガスは光スペクト
ルの赤色帯の低出力の平行出力ビームを発生する。レー
ザビームを２軸１５に沿って移動させるために、管状体
１６の底部に光学装置が設けられる。その出力ビームが
第３Ｂ図に参照符号１７で示されている。

平行にされたレーザビーム（出力ビーム）１７は管状体
１６の開かれている端部を通って上方へ進み、ペンタプ
リズム反射ヘッド１８に入射する。

この反射ヘッドは、レーザビームを水平光路１９に沿っ
て放射状外向きに反射し、反射されたレーザビームは、
ハウジング２００の頂部に形成されている灯台構造２０
を通る。反射ヘッド１８はペンタプリズム組立体２１を
有する。このペンタプリズム組立体２１は台２２の上に
取付けられ、その台２２は２軸１５を中心として回転す
るように軸受２３により取付けられる。台２２の底部の
フランジに駆動プーリ２４がボルトにより留められ、ハ
ウジング２００の内部に設けられている電動機（図示せ
ず）により一定の角速度で回転させられる。ペンタプリ
ズム組立体２１は一対の反射鏡２５．２６を含む。それ
らの反射鏡はレーザビームを合計で９０度反射するよう
に正確に装置される。反射ヘッド１８が回転すると、レ
ーザビーム１９は３６０度掃引させられて、送波器１か
らあらゆる方向に放射状外向きに延長する水平基準平面
を決定する。

灯台構造２０は回転反射ヘッド１８のための水密容器を
構成する。この灯台構造２０は、側縁部が一緒に結合さ
れている４枚の透明な窓ガラス３０を含む。それらの窓
ガラスは平らな光学ガラスで作ることが好ましい。それ
らのガラスの表面には適当な反射防止膜を施す。反射ヘ
ッド１８を完全に囲み、窓ガラス３０の上縁部を所定場
所に保持するために、窓ガラス３０の頂部にカバー３１
が取付けられる。

これまで説明してきた送波器１は長年にわたって商業的
に使用されてきたものであり、米国特許第４，０６２，
６３４号明細書に詳しく開示されている。

第３Ａ図と第３Ｂ図を再び参照して、本発明の好適な実
施例を実現するために必要な送波器１は、上記の従来の
送波器を改良したものである。第１に、管状体１６の内
部の上端部近くにビーム分割器３５が設けられる。ビー
ム分割器３５は４５度の角度で取付けられ、レーザビー
ム１７を最少限の損失で上方へ通すことができる。しか
し、後方に反射されて下方へ進んで管状体１６の中を通
るレーザエネルギーは、ビーム分割器３５により管状体
１６の内壁へ向って反射される。光検出器３６が管状体
１６の内壁のこの点に設けられ、その光検出器に取付け
られている一対の線３７が管状体１６にあけられている
穴を通って引出され、ハウジング２００の内部に設けら
れている電子回路に接続される。したがって、反射され
たレーザエネルギーが送波器１に入ると線３７に電流が
発生される。

送波器１の変更例は、灯台構造２０の窓ガラス３０の内
面に反射片３８を付着することである。

その反射片３８はレーザビームの光路１９内に設けられ
、レーザビーム１７が回転させられて反射片３８を通る
とレーザエネルギーのパルスがその反射片により反射さ
れて反射ヘッド１８へ戻され、その反射ヘッドは対応す
る電流パルスを発生し、その電流パルスは線３７へ与え
られる。反射片３８は水平基準軸Ｘを定め、発生された
電流パルスは、レーザビームが基準軸Ｘに沿って向けら
れた時を指示する。

ここで第２Ｂ図を参照して、レーザエネルギーが送波器
１へ反射されて戻ってきた時に、送波器１内の光検出器
３６が電流パルスを常に発生する。

したがりて、反射片３８からの反射により発生される基
準パルス１１ばかりでなく、受波器５からの反射により
２個のパルス１２．１３も発生される。この情報はハウ
ジング２００の内部の電子回路へ送られる。その電子回
路が第５図にブロック図で示されている。

第５図を参照して、光検出器３６からの電流パルスが増
幅器５０により増幅され、低域フィルタ５１によりろ波
されて、増幅された光検出器の出力信号に含まれている
ノイズを無くされてから、マイクロコンピュータ５２の
入力端子へ与えられる。フィルタ５１の出力はアンドゲ
ート５３の１つの入力端子へも与えられる。このアンド
ゲートの別の入力端子にはマイクロコンピュータ５２の
出力が与えられる。アンドゲート５３の出力は２進カウ
ンタ５４のリセット端子へ接続される。カウンタ５４の
アップカウント端子にクロック５６の出力端子が接続さ
れて、カウンタ５４における２進カウント値を常に増大
させる。マイクロコンピュータ５２がカウンタ５４のイ
ネイブル端子を制御線５８を介して起動した時に、バス
５７を介してその２進カウント値はマイクロコンピュー
タ５２へ与えられる。

マイクロコンピュータ５２は短いプログラムを格納する
。そのプログラムによりマイクロコンピュータ５２は光
検出器３６からのパルスの間の間隔を、ここで説明して
いる実施例においては、デジタル数に変換して、それら
のデジタル数を変調器５９へ直列にして与える。更に詳
しくいえば、基準パルス１１（第２Ｂ図）が発生される
と、カウンタ５４は開かれているアンドゲート５３によ
り零リセットされる。カウンタ５４のカウントは増大さ
せられ、連続するパルス１２．１３が光検出器３６によ
り検出された時に、そのカウント値はマイクロコンピュ
ータ５２により読取られる。

そのようにして格納された２進カウント値により周期Ｔ
　ｉ　、Ｔ　２が容易に計算でき、クロック５６の既知
周波数または数をレーザビームの完全な回転に対する総
カウント値で除すことにり、その既知周波数または数を
比に変換できる。いずれの場合にも、それらの数は、変
調器５９へ直列に出力される。その変調器５９は、無線
周波発生器６０からの一定振幅および一定周波数の無線
周波信号も受け、前記数をデジタル的に表す無線周波エ
ネルギーのバーストを発生する。それらの無線周波エネ
ルギーバーストは無線周波電力増幅器６４により増幅さ
れてから、送波器１の頂部に立てられているアンテナ５
５へ結合される。したがって、無線周波エネルギーバー
ストは作業場所全体に伝えられ、後で詳しく説明するよ
うに、受波器５により検出できる。

ここで第４Ａ図を参照して、受波器５は半円筒形のハウ
ジング１００を含む。このハウジングは耐候性であって
、その内部に納められている光学部品と電子部品を保護
する。ハウジング１００はアルミニウムを鋳造して作ら
れ、ハウジング１００の底１０１にあけられている穴を
通って上方に延びているマスト７に回転できるようにし
て取付けられる。ハウジング１００に平らで透明な窓１
０２が固定され、一対のプリント回路１０３゜１０４が
底のマスト７の両側に設けられる。

電動機１０５がブラケット１０６によりハウジング１０
０に取付けられる。後で詳しく説明するように、電動機
１０５はプリント回路１０４の回路により動作させられ
て、駆動歯車１０７を両方向に駆動する。その駆動歯車
１０７は、マスト７を中心として固定されている従動歯
車１０８にかみ合う。したがって、電動機１０５が回転
させられると、ハウジング１００はマスト７を中心して
回転させられて、それの透明な窓１０２を送波器１に向
かせる。

窓１０２を通って受波器５の中に入ったレーザエネルギ
ーは、底１０１に横方向距離りを最大にするように位置
させられて設けられた隅立体９゜１０に入射する。この
分野で良く知られているように、隅立体９，１０は一対
の鏡面を含む。それらの鏡面は入射したレーザエネルギ
ーを反射してそれの放射源である送波器１へ戻す。

受波器５の高さと向きを制御するために、送波器１から
の入射レーザエネルギーは、概略的に第４Ａ図の１１０
に示され且つ第４Ｂ図に透視的に示されたアライメント
装置１１０にも入射する。

このアライメント装置１１０は、入射レーザビーム１９
に対しである角度を成して垂直に装置されたビーム分割
器１１１を含む。レーザエネルギーの一部がそれの前方
表面から反射され、一対の三角形光検出器１１２に入射
する。レーザエネルギーの残りはビーム分割器１１１と
直立円筒レンズ１１３を通って、突き合わされている一
対の光検出器１１４に入射する。全部で４個の光検出器
１１２．１１４が線１１５．１１６を介してプリント回
路板１０３に接続される。後で詳しく説明するように、
光検出器１１２．１１４により発生された電流を用いて
、電動機１０５と、マスト７の底部に納められているマ
スト電動機（図示せず）を制御する。

第４Ｂ図に最もよく示されているように、光検出器１１
２は受波器の高さを制御する信号を発生する。受波器が
レーザビーム１９の下側にあると、より多くのエネルギ
ーが上側の光検出器１１２ａに入射し、各光検出器が三
角形であるから、下側の光検出器１１２ｂよりも大きい
電流を発生する。

その電流の差を用いて制御信号を発生する。その制御信
号はマスト７を昇って受波器をレーザビーム１９とのア
ライメント状態へ戻す。

同様に、光検出器１１４は受波器の向きすなわち方位を
制御する信号を発生する。円筒レンズ１１３はほぼ円形
のレーザビームを垂直線レーザエネルギーに変換する。

受波器５が送波器に直接向き合うと、その垂直線は、左
側の光検出器１１４ａと右側の光検出器１１４ｂの結合
部に位置させられる。受波器のアライメントが狂うとそ
の垂直線は一方の光検出器または他方の光検出器へ移動
し、その結果として光検出器１１４ａと１１４ｂにより
発生された電流の差を用いて電動機制御信号を発生する
。その電動機制御信号は受波器５をアライメント状態へ
戻す。

次に第６図を参照する。受波器５の向きを制御する電子
回路が、受波器のハウジング１００の中に主として納め
られる。光検出器１１２ａ。

１１２ｂからの線１１５がフィルタ１２０ａ。

１２０ｂへそれぞれ接続され、それらのフィルタにより
ろ波された信号が増幅器１２１６．１２１ｂへそれぞれ
与えられ、増幅されてから、比比較器１２２の２つの入
力端子へそれぞれ与えられる。

その比比較器１２２はレーザ基準ビームに対する受波器
５の垂直位置を決定し、４本の出力線１２３の１本に対
応する論理レベル信号を生ずる。

出力線１２３の２本はそれがビームより上であることを
受波器５に示し、他の２本はそれがビームの下側である
ことを受波器５に示す。無信号は受波器５が基準ビーム
の「上」にあることを示す、すなわち、基準ビームが光
検出器１１２の範囲から外れていることを示す。

比比較器１２２により発生された信号は高度駆動回路１
２４へ与えられる。この高度駆動回路は適切な動き指令
信号をサーボ増幅器１２５へ与える。そのサーボ増幅器
は電動機１２６に電力を供給して、受波器５を支持して
いるマスト７を上昇または下降させる。高度駆動回路１
２４はデジタル制御器１２７へも結合される。このデジ
タル制御器はオペレータ制御パネル８に接続され、高度
駆動回路１２４からの高度情報をオペレータ制御パネル
８へ与えてその数にオフセットを加え、舗装機械の散布
機４の高さを制御する。この装置が手動モードにある時
は、制御器１２７はオペレータ制御パネル８から手動入
力データも受ける。そのデータは高度駆動回路１２４へ
与えられて、受波器５を手動で上昇または下降させる。

高度アライメントのための上記回路はこの分野において
良く知られており、何種類かを商業的に入手できる。そ
のような回路は、たとえば、米国特許第４，０３０，８
３２号明細書、１９８５年１０月２５日付で出願された
「レーザ・アライメント・システム・ウィズ・モジュレ
ーテッド・フィールド（Ｌａｓｅｒ　Ａｌｉｇｎｍｅｎ
ｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｖｌｔｈＭｏｄｕｌａｔ−ｅｄ　Ｆ
ｌｅｌｄ）　Ｊという名称の未決の米国特許出願第７８
８，７６４号明細書、および１９８６年７月１４日で出
願された「マルチアクシス・エレベーション・コントロ
ール・システム・フォー−アース・ムービング・イクイ
ツブメン）　　　（Ｍｕｌｔｉ−ＡｘｉｓＣｏｎｔｒｏ
ｌ　　Ｓｙｓｔｅｍ　　ｆ’ｏｒ　　ＥａｒｔｈＭｏｖ
ｉｎｇ　Ｅｑｕ１ｐａ＋ｅｎｔ）Ｊという名称の未決の
米国特許出願第８８５．４４０号明細書に示されている
。

第６図を参照して、基準レーザビームに対する受波器５
の回転アライメントはほぼ同様のやり方で行なわれる。

各光検出器１１４ａ、１１４ｂの出力はフィルタ１２８
ａ、１２８ｂへそれぞれ与えられ、ろ波された信号は増
幅器１２９ａ。

１２９ｂへそれぞれ与えられる。それらの増幅器の出力
の相対的な大きさは比比較器１３０において重みづけさ
れ、回転駆動回路１３１により適切な動き指令信号が発
生される。その動き指令信号はサーボ増幅器１３２へ与
えられる。そうするとそのサーボ増幅器は電動機１０５
を駆動して受波器５を送波器１とのアライメント状態へ
戻させる。

回転駆動回路１３２はデジタル制御器１２７へも結合さ
れ、受波器５の回転をオペレータパネル８を介して手動
で制御することもできる。

送波器１からレーザエネルギーを受けることに加えて、
受波器５は、作業場所全体にわたって送られた無線周波
バーストも受ける。とくに第１図と第６図を参照して、
受波器の頂部にアンテナ１５０が取付けられ、そのアン
テナは線１５１により無線周波受信器１５２の入力端子
へ接続される。その無線周波受信器１５２は望ましくな
い無線周波信号とノイズを除去するとともに、希望の無
線周波信号を増幅し、増幅した無線周波信号を復調して
、送波器１において発生されたパルス列（第２Ｂ図）を
再生する。

復調された無線周波信号はアナログ−デジタル変換器１
５３へ与えられる。そのアナログ−デジタル変換器は、
受けた無線周波パルスの間の時間を測定し、各時間を２
進数に変換する。それらのデジタル化された時間はデジ
タル制御器１２７へ入力され、ランダムアクセスメモリ
（図示せず）に表の形で格納される。デジタル制御器１
２７はプログラムされてそれらの時間を読出し、前記計
算を行なってそれらを三次元機械位置に変換する。

その位置情報はオペレータパネル８へ与えられて、道路
舗装機械３の場所を光学的に連続表示する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いる道路舗装機械に取付けられたレ
ーザ送波器およびレーザ受波器を示す作業場所の斜視図
、第２Ａ図および第２Ｂ図は本発明の詳細な説明するた
めに用いられる線図、第３Ａ図は第１図に示されている
レーザ送波器の斜視図、第３Ｂ図は第３Ａ図に示されて
いるレーザ送波器の一部を切欠いて示す部分図、第４Ａ
図は第１図に示されている舗装機械の部分を形成する受
波器を示す一部を切欠いて示す平面図、第４Ｂ図は第４
Ａ図に示されている受波器の光路と光検出器を示す部分
斜視図、第５図は第３Ａ図のレーザ送波器に用いられる
回路の電気的ブロック図、第６図は第１図に示されてい
る受波器および道路舗装機械に用いられる回路の電気的
ブロック図である。 １・・・レーザ送波器、５，６・・・レーザ受波器、１
４・・・レーザビーム放射器、１８・・・反射ヘッド、
２０・・・灯台構造、２１・・・ペンタプリズム組立体
、２５．２６・・・反射器、３５，１１１・・・ビーム
分割器、３６，１１２，１１４・・・光検出器、３８・
・・反射片、５０，１２１，１２８，１２９・・・増幅
器、５１．１２０，１２８・・・フィルタ、５２・・・
マイクロコンピュータ、５４・・・カウンタ、５６・・
・クロック、５９・・・変調器、６０・・・無線周波発
生器、６４・・・無線周波電力増幅器、１００．２００
・・・ハウジング、１０５・・・電動機、１１０・・・
アライメント装置、１２２，１３０・・・比比較器、１
２４・・・高度駆動回路、１２５，１３２・・・サーボ
増幅器、１２７・・・デジタル制御器、１５２・・・ア
ナログ−デジタル変換器。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 ＦＩＧ、　２Ａ ＦＩＧ、　２８ ＦＩＧ、　４Ａ ＦＩＧ、　６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、送波器と、受波器とを有し、前記送波器はその送波
   器を中心としてレーザビームを掃引することによりレー
   ザ基準平面を発生し、前記受波器はレーザ基準平面の場
   所を検出するレーザビーム・アライメント装置において
   、 レーザビームが基準軸を通って掃引された時を指示する
   信号を与えるための前記送波器における軸基準手段と、 レーザビームが受波器を通って掃引した時にレーザビー
   ム中のレーザエネルギーを送波器へ反射して戻すための
   前記受波器における反射手段と、受波器から反射されて
   戻ってきたレーザエネルギーに応答して電気信号を発生
   する検出手段と、この検出手段に結合され、受波器が基
   準軸に対して位置させられている角度を示す電気信号を
   発生する方位手段と、 前記検出手段に結合され、送波器から受波器までの距離
   を示す電気信号を発生する距離手段と、を備えることを
   特徴とするレーザビーム・アライメント装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置であって、送波器
   は前記信号により示されている角度情報および距離情報
   を受波器へ送る手段を含み、受波器は距離情報と角度情
   報を受ける手段を含むことを特徴とする装置。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項記載の装置であ
   って、軸基準手段は反射器を含み、この反射器は基準軸
   上に位置させられて、レーザビームが基準軸を通って掃
   引させられた時にレーザエネルギーを検出手段へ反射し
   て戻すことを特徴とする装置。 ４、特許請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の
   装置であって、方位手段により発生された電気信号は軸
   基準手段と受波器によりそれぞれ発生された一対のパル
   スであり、角度情報は前記一対のパルスの間の時間間隔
   により示されることを特徴とする装置。 ５、特許請求の範囲第１項記載の装置であって、受波器
   における反射手段は２個の反射器を含み、それら２個の
   反射器は離隔されて、反射されたレーザエネルギーの２
   個の異なるパルスを発生し、送波器における距離手段に
   より発生された電気信号は、反射されたレーザエネルギ
   ーの前記２個の異なるパルスの間の時間間隔により送波
   器からの受波器の距離を示すことを特徴とする装置。 ６、レーザ基準平面を発生する送波器と、そのレーザ基
   準平面の場所を検出する受波器とを有するレーザビーム
   ・アライメント装置において、送波器から延長する基準
   軸に対して受波器が位置させられている角度を示す電気
   信号を発生する前記送波器における方位手段と、 電磁エネルギーを反射するための前記受波器における反
   射手段と、 受波器から反射された電磁エネルギーを受け、送波器か
   ら受波器までの距離を示す電気信号を発生する送波器に
   おける距離手段と、 方位信号と距離信号を受け、方位情報と距離情報を送る
   送波器における手段と、 を備えることを特徴とするレーザビーム・アライメント
   装置。 ７、特許請求の範囲第６項記載の装置であって、受波器
   は送波器から距離情報と方位情報を受ける手段と、前記
   情報を表示する手段とを含むことを特徴とする装置。