CN104567834A - 旋转激光射出装置以及激光测量*** - Google Patents

旋转激光射出装置以及激光测量*** Download PDF

Info

Publication number
CN104567834A
CN104567834A CN201410515655.2A CN201410515655A CN104567834A CN 104567834 A CN104567834 A CN 104567834A CN 201410515655 A CN201410515655 A CN 201410515655A CN 104567834 A CN104567834 A CN 104567834A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
rotary
mentioned
rotation
ejecting device
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
Application number
CN201410515655.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104567834B (zh
Inventor
熊谷薫
古平纯一
上园史彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Topcon Corp
Original Assignee
Topcon Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Topcon Corp filed Critical Topcon Corp
Publication of CN104567834A publication Critical patent/CN104567834A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104567834B publication Critical patent/CN104567834B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/002—Active optical surveying means
    • G01C15/004—Reference lines, planes or sectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/14—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34707—Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

一种旋转照射激光的旋转激光射出装置(11)，其具备：控制整体的动作的射出侧控制部(61)；使作为射出方向的照射光轴(Ai)旋转的同时射出激光(L)的激光射出机构(31)；以及检测照射光轴(Ai)的旋转方向的旋转方向检测部(65)。射出侧控制部(61)生成表示旋转方向检测部所检测到的照射光轴(Ai)的旋转方向的旋转姿态信号(Sr)，并以上述旋转姿态信号(Sr)叠加在激光上的方式驱动激光射出机构(31)。

Description

旋转激光射出装置以及激光测量***
技术领域
本发明涉及旋转照射激光的旋转激光射出装置、以及使用上述装置的激光测量***。
背景技术
例如，已知在伴随土木工程等的测量中，使用旋转照射激光的旋转激光射出装置，利用靶(target)对从上述旋转激光射出装置边旋转边射出的激光进行反射，基于上述反射光来测量上述靶的相对于与旋转轴正交的平面的倾斜角和高度(例如参照专利文献1)。
另外，已知在上述测量中，使用具备旋转激光射出装置和激光受光装置的激光测量***，上述激光受光装置接收来自旋转激光射出装置的激光并能够测量以旋转激光射出装置为基准的位置。在上述激光测量***中，可以基于激光受光装置中的激光的受光信号来测量上述激光受光装置所设置的位置的相对于旋转激光射出装置的照射光轴的高低角以及高度。
(专利文献1)
专利文献1：日本特开2003-65762号公报
发明内容
(发明所要解决的问题)
然而，在上述现有的激光测量***中，为了掌握以旋转激光射出装置的旋转轴为中心的旋转方向上的激光受光装置的位置，需要结合使用其他的测量单元。
本发明的目的在于提供一种能够容易地掌握以旋转激光射出装置的旋转轴为中心的旋转方向上的激光受光装置的位置的旋转激光射出装置以及激光测量***。
(解决问题的措施)
为了实现上述目的，本发明的一个实施例所涉及的旋转激光射出装置是一种将激光进行旋转照射的旋转激光射出装置，具备：控制整体的动作的射出侧控制部；使作为射出方向的照射光轴旋转的同时射出激光的激光射出机构；以及检测上述照射光轴的旋转方向的旋转方向检测部。射出侧控制部生成表示旋转方向检测部所检测到的照射光轴的旋转方向的旋转姿态信号，并以将旋转姿态信号叠加在激光上的方式驱动激光射出机构。
附图说明
图1A是示意性地表示本发明所涉及的实施例的激光测量***的说明图。
图1B是用于图1A所示的激光测量***的旋转激光射出装置的放大图。
图2是用示意性截面表示用于说明激光测量***的旋转激光射出装置的结构的说明图。
图3是用示意性截面表示用于说明旋转激光射出装置的激光射出机构的结构的说明图。
图4是旋转激光射出装置的结构用功能模块表示的说明图。
图5是激光受光装置的结构用功能模块表示的说明图。
图6A～图6D是用于说明激光测量***中的测量的概要的说明图，图6A表示旋转激光射出装置(的射出部)和激光受光装置(的受光部)处于相同高度位置的情况，图6B表示在图6A状态下的基于激光受光装置12的受光的情况，图6C表示激光受光装置(受光部)处于比旋转激光射出装置(射出部)高的高度位置的情况，图6D表示图6C的状态下的基于激光受光装置12的受光的情况。
图7是旋转激光射出装置11的射出侧控制部61以及旋转角检测部65的结构用功能模块表示的说明图。
图8是表示旋转角检测部65的编码器39所输出的旋转检测信号和射出侧控制部61的旋转姿态信号生成电路81(其VCO 81b)所输出的旋转姿态信号Sr的一个例子的图，横轴表示旋转体23(照射光轴Ai)距离基准位置的旋转角度(度)。
图9是激光受光装置12的受光信号处理部72的结构用功能模块表示的说明图。
图10A～10C是用于说明利用激光受光装置12的受光信号处理部72的光线状态检测处理，使来自受光部71的受光信号发生变化的情况的一个例子的图，图10A是纵轴为输出强度且横轴为时间来表示来自受光部71的受光信号，图10B是纵轴为输出强度且横轴为时间来表示利用ADC 91b进行数字信号处理后的受光信号，图10C是纵轴为强度且横轴为频率来表示受光信号中的频率的成分比。
图11A～图11C是用于说明旋转激光射出装置11的射出部位即激光射出机构31的射出部相对于各支承柱26的位置关系的变化的情况的说明图，图11A表示射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24不倾斜的状态，图11B表示在图11A的状态下从与照射光轴Ai正交的方向观察的情况，图11C表示射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24倾斜的状态。
图12A～图12D是用纵轴表示高低角θv、用横轴表示水平角(旋转角)的用于说明遮光区域As以及遮光区域As’的图，其中，高低角θv以从激光射出机构31的射出部观察的基准面Pb为基准(0度)，水平角(旋转角)以从激光射出机构31的射出部观察的以射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)为中心的旋转方向(水平角方向)上的设置支承柱26的位置为基准(0度)，图12A表示射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24不倾斜的状态下的遮光区域As，图12B表示射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24倾斜的状态下的遮光区域As，图12C表示仅考虑了射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24不倾斜状态的遮光区域As’，图12D表示考虑了射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24倾斜的状态的所有方式的遮光区域As’。
图13是表示本实施例的受光控制部73所执行的操作判断处理内容的流程图。
图14A和图14B是用于说明激光测量***10的倾斜调节处理的情况和现有方法的说明图，图14A表示倾斜调节处理的情况，图14B表示现有方法。
图15A和图15B是表示由于基准面Pb的变更，照射光轴Ai横切激光受光装置12(的受光部71)的位置发生变化的情况的说明图，图15A表示利用倾斜调节处理从方向Dc 1向方向Dc 2变化的情况，图15B表示利用现有方法从方向Dc 1向方向Dc 3变化的情况。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明所涉及的激光测量***以及旋转激光射出装置的实施例进行详细地说明。
(实施例)
使用图1A～图15B对作为本发明的激光测量***的一个实施例的激光测量***10进行说明。如图1A以及图1B所示，本实施例的激光测量***10具备作为本发明所涉及的旋转激光射出装置的一个实施例的旋转激光射出装置11和激光受光装置12。在上述激光测量***10中，将旋转激光射出装置11设置在已知点X，并将激光受光装置12设置在所要测量的位置。在激光测量***10中，旋转激光射出装置11以恒定的速度将测量用激光光线L进行旋转照射，激光受光装置12接收照向自己的测量用激光光线L并对受光信号进行运算处理，据此测量以旋转激光射出装置11(已知点X)作为基准的激光受光装置12(所要测量的位置)的位置。
旋转激光射出装置11安装在设置在已知点X的三脚架13上，据此设置在上述已知点X。旋转激光射出装置11具有构成在三脚架13上安装的部位的底座21、固定在上述底座21上的主体部22、以及旋转自如地设置在上述主体部22上的旋转体23。如下文所述，旋转激光射出装置11使旋转体23在主体22的内侧以恒定速度旋转，并使测量用激光光线L从设置在旋转体23上的下述五棱镜54(射出部(参照图3等))射出，据此将测量用激光光线L(下述照射光线S1、S2、S3)进行旋转照射。
如图2所示，旋转激光射出装置11的固定在底座21上的主体部22具有整体呈筒形状的主体箱体24，利用上述主体箱体24形成主体部22的外壳部分。在上述主体箱体24的上部设置有顶板部25。上述顶板部25为了对旋转体23(被设置在此处的下述五棱镜54(激光射出机构31的射出部(参照图3等)))进行保护、防水而覆盖旋转体23(五棱镜54)的上方。在本实施例中，顶板部25借助于相互以等间距设置的4个支承柱26(参照图1等)而设置在主体箱体24上。
在主体箱体24的中心轴线朝向铅垂方向的状态下，各支承柱26为在铅垂方向上笔直地延伸的柱状，并且相对于主体箱体24的中心轴线的位置关系是彼此相同。在上述主体箱体24上，设置有4个防护部件27，以便堵住主体箱体24与顶板部25之间。上述各防护部件27由允许从下述激光射出机构31射出的测量用激光光线L透过的材料形成，并呈架设在4个支承柱26中的毗邻的2个支承柱26之间的矩形的板状。因此，在主体箱体24的上部且在与顶板部25之间，形成有用于射出来自激光射出机构31(的射出部(五棱镜54))的测量用激光光线L的射出部位。
主体箱体24容纳设置有上述旋转体23，并且使设置在旋转体23上的射出窗28位于上述射出部位。上述射出窗28能够使容纳在旋转体23中的下述五棱镜54所射出的来自激光射出机构31的测量用激光光线L通向旋转体23的外侧(参照图3)。在主体箱体24上，在上表面的中央部设置有截头圆锥体形的凹部29，在上述凹部29的中心设置有在上下方向上贯通的贯通孔29a。在上述主体箱体24上，穿过凹部29的贯通孔29a而设置有激光射出机构31。
激光射出机构31由整体上呈沿上下方向的长筒状的射出部框体32而形成外壳部分。如下文所述，上述射出部框体32用来容纳激光射出机构31中的用于射出的结构(下述的激光光线发光部51、准直透镜52等(参照图3))，在上部设置有球面座33。上述球面座33构成使射出部框体32(激光射出机构31)能够相对于主体箱体24倾斜且使上述射出部框体32(激光射出机构31)支承于凹部29的贯通孔29a(的内周缘部)的部位。在上述射出部框体32的上端设置有旋转体23。
如图3所示，上述旋转体23为筒状，在从上下方向观察的中间位置设置有以缩窄内径尺寸的方式向内侧变形的板状的缩径部34。如下述那样，上述缩径部34构成用于设置衍射光栅53的部位，从激光光线发光部51射出的测量用激光光线L能够向衍射光栅53入射。旋转体23的下端借助于轴承部件35而安装在射出部框体32的上端，可以以其中心轴线(下述的射出光轴Ae)为旋转中心而相对于上述射出部框体32旋转。因此，射出部框体32的中心轴线(射出光轴Ae)成为旋转体23(的射出窗28)、即用于旋转照射的激光射出机构31的旋转轴Ar。
如图2所示，在旋转体23上设置有扫描齿轮36。在射出部框体32上设置有扫描电机37。扫描电机37若被驱动，则借助于旋转轴部37a而输出旋转驱动力，在下述的射出侧控制部61的控制下经由旋转驱动部63(参照图4)而被适当地驱动。在扫描电机37中，在旋转轴部37a上安装有驱动齿轮38。上述驱动齿轮38与设置在旋转体23上的扫描齿轮36啮合。关于旋转体23，设置在射出部框体32上的扫描电机37被驱动，据此经由驱动齿轮38以及扫描齿轮36而传递旋转驱动力，而相对于射出部框体32以旋转轴Ar为旋转中心而被旋转驱动。
另外，在旋转体23与射出部框体32之间设置有编码器39。上述编码器39具有设置在旋转体23上的狭缝圆板39a和设置在射出部框体32上的光检测部39b。上述光检测部39b具有形成为在上下方向上夹着狭缝圆板39a的一部分的位置关系的一对突出部位，从一个突出部位射出的信号(光等)在另一个突出部位进行检测。狭缝圆板39a由遮挡从一个突出部位射出的信号(光等)通过的材料形成，并构成为在圆周方向上等间距地设置有多个允许上述信号(光等)通过的狭缝。关于上述编码器39，若旋转体23相对于射出部框体32被旋转驱动，则随着上述的相对旋转，狭缝圆板39a相对于射出部框体32即光检测部39b旋转移动，利用狭缝圆板39a的上述多个狭缝的断续而能够进行光检测部39b的信号(光等)的检测。因此，编码器39随着旋转体23相对于射出部框体32的旋转而输出重复高低的波形的旋转检测信号(参照图8的上侧的波形)。
在设置有射出部框体32的主体箱体24上设置有一对倾斜机构41(其中一个未图示)，上述一对倾斜机构41为了控制射出部框体32相对于主体箱体24的倾斜及其方向而设置。如上所述，上述射出部框体32经由球面座33而支承于主体箱体24的凹部29的贯通孔29a(的内周缘部)，据此能够相对于上述主体箱体24倾斜。上述两个倾斜机构41在与主体箱体24的中心轴线正交的平面上，位于从上述中心轴线观察的相互正交的方向上，除了位置不同之外，其它结构相同。因此，在下文中，针对一个倾斜机构41的结构进行说明，而省略另一个倾斜机构41的说明。
倾斜机构41具有倾斜用电机42、倾斜用螺杆(screw)43、倾斜螺母44和拉伸弹簧45。上述倾斜用电机42固定设置在主体箱体24上，若被驱动则经由旋转轴部42a输出旋转驱动力。倾斜用电机42的驱动齿轮46安装在旋转轴部42a上，在下述的射出侧控制部61的控制下，经由倾斜驱动部64(参照图4)而被适当地驱动。倾斜用螺杆43沿着与主体箱体24的中心轴线平行的方向设置在上述主体箱体24上，并能够相对于主体箱体24以自身的中心轴线为旋转中心而旋转(自转)。在上述倾斜用螺杆43上固定有倾斜用齿轮47。上述倾斜用齿轮47与设置在倾斜用电机42的旋转轴部42a上的驱动齿轮46啮合。
倾斜螺母44被设置成环绕倾斜用螺杆43并与上述倾斜用螺杆43啮合，可以防止相对于主体箱体24的旋转(图示略)。因此，若倾斜用螺杆43旋转(自转)，则倾斜螺母44依据上述的旋转方向而在上述倾斜用螺杆43上向上方或向下方移动。在上述倾斜螺母44上设置有向与轴线正交的方向突出的圆柱形状的螺母侧销44a。
拉伸弹簧45由形成为螺旋状的线材构成，在无负荷的状态下最短缩，发挥对抗使一端与另一端远离的动作的弹力。上述拉伸弹簧45被设置成在拉伸的状态下，架设于设置在主体箱体24的凹部29上的弹簧支承部29b与射出部筐体32上比球面座33靠下方的位置。上述弹簧支承部29b在与主体箱体24的中心轴线正交的平面上从上述中心轴线观察的方向与倾斜机构41的设置方向一致。
在安装有拉伸弹簧45的一端的射出部框体32上设置有向与自身的中心轴线(旋转轴Ar)正交的方向突出的一对倾斜臂48(其中一个未图示)。上述一对倾斜臂48为了与同样成对的倾斜机构41对应，在与射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)正交的平面上，从上述中心轴线观察的、从射出部框体32突出的方向与倾斜机构41的设计方向一致。各个倾斜臂48在突出端设置有臂侧销48a。上述臂侧销48a呈在与设置在倾斜螺母44上的螺母侧销44a正交的方向上伸展的圆柱形状，能够一边与上述螺母侧销44a接触一边相互滑动，以便接触位置偏移。臂侧销48a位于对应的倾斜机构41中的倾斜螺母44的螺母侧销44a的下方。这样的话，射出部框体32由于被上述的拉伸弹簧45牵拉而相对于主体箱体24倾斜，因此倾斜臂48的臂侧销48a欲要向上方移动，因而上述臂侧销48a无论倾斜螺母44在倾斜用螺栓43上的位置如何都抵接于上述的螺母侧销44a。
由于具有这种结构，在倾斜机构41中，若在下述的射出侧控制部61的控制下，经由倾斜驱动部64(参照图4)对倾斜用电机42进行驱动，则能够经由驱动齿轮46以及倾斜用齿轮47而使倾斜用螺栓43旋转，并可以与上述的旋转量以及旋转方向对应地，使倾斜螺母44在上下方向上向倾斜用螺栓43上的任意的位置移动。于是，倾斜臂48的位置借助于利用倾斜螺母44的位置而按压于螺母侧销44a的臂侧销48a而变化，通过上述的倾斜臂48的位置的变化而使射出部框体32相对于主体箱体24的倾斜发生变化。因而，倾斜机构41可以在射出侧控制部61的控制下，调节射出部框体32相对于主体箱体24的倾斜。如上所述，倾斜机构41在相互正交的方向上成对地设置。因此，一对倾斜机构41可以在射出侧控制部61的控制下，对射出部框体32相对于主体箱体24的倾斜及其方向进行调节。
在射出部框体32上，成对地设置有可以检测一个方向的水平状态的水平传感器49。上述的一对水平传感器49被设置成使可以检测的方向相互正交，并且以二者检测到水平状态时射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)成为与铅垂方向平行的状态的方式设定位置。一对水平传感器49将检测信号向下述的射出侧控制部61输出(参照图4)。因而，射出侧控制部61基于来自两个水平传感器49的检测信号，以二者检测水平状态的方式，经由下述的倾斜驱动部64(参照图4)对一对倾斜机构41进行驱动控制，据此可以使射出部框体32(的中心轴线(旋转轴Ar))成为始终沿着铅垂方向延伸的状态(以下，也称为激光射出机构31的铅垂状态)。另外，射出侧控制部61可以基于来自两个水平传感器49的检测信号，使射出部框体32(其中心轴线(旋转轴Ar))成为向任意的方向倾斜成任意的角度的状态。
在射出部框体32上设置有激光射出机构31。如图3所示，上述激光射出机构31产生在照射光轴Ai上照射的测量用激光光线L，并具有射出部框体32内的激光光线发光部51和准直透镜52、以及旋转体23内的衍射光栅53和五棱镜54。
激光光线发光部51与下述的光源驱动部62连接，以将射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)作为射出光轴Ae的方式固定设置在上述射出部框体32上。上述激光光线发光部51在下述的射出侧控制部61(参照图4)的控制下被光源驱动部62适当驱动而在射出光轴Ae上射出测量用激光光线L。对于基于上述的射出侧控制部61(光源驱动部62)的激光光线发光部51的驱动控制，在后文进行说明。在上述射出光轴Ae上设置有准直透镜52。上述准直透镜52使从激光光线发光部51射出的测量用激光光线L成为平行光束，并固定设置在射出部框体32上。经过上述准直透镜52而成为平行光束的测量用激光光线L经过缩径部34(的内侧)而到达旋转体23内。
如上所述，旋转体23能够相对于射出部框体32以旋转轴Ar为旋转中心进行旋转。在旋转体23上，在缩径部34的上方固定设置有衍射光栅53，在上述衍射光栅53的上方固定设置有五棱镜54。上述衍射光栅53是为了将从激光光线发光部51射出并经过准直透镜52成为平行光束的测量用激光光线L分割为3个光线(参照照射光线S1、S2、S3)而设置。如下所述，衍射光栅53在测量用激光光线L在照射光轴Ai上从旋转体23的射出窗28射出的状态下，在与上述的照射光轴Ai正交的平面上观察时，使照射光线S1与照射光线S2成为隔开规定的间隔而相互平行的光线，并且，使照射光线S3成为在照射光线S1与照射光线S2之间且相对于上述照射光线S1以及照射光线S2倾斜的光线。在本实施例中，上述照射光线S3成为在照射光线S1与照射光线S2之间以架设于一方的上端与另一方的下端的方式倾斜地延伸的光线。因而，在与照射光轴Ai正交的平面上观察，衍射光栅53将从激光光线发光部51射出并经过准直透镜52而成为平行光束的测量用激光光线L形成为由照射光线S1、照射光线S2以及照射光线S3绘制出N字形状的光线。在本实施例中，上述衍射光栅53使用二元光学元件(Binary Optics Element(BOE))。另外，衍射光栅53也可以被配置于从测量用激光光线的行进方向观察时，如下述那样，从激光光线发光部51射出且经过准直透镜52而成为平行光束的测量用激光光线L在利用五棱镜54改变了行进方向后透过的位置。
五棱镜54将被衍射光栅53分割为3个光线的测量用激光光线L(照射光线S1、S2、S3)行进的朝向(方向)从沿着作为从激光光线发光部51射出的方向的射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)的方向，改变为与其正交的方向。即，五棱镜54具有将激光射出机构31的测量用激光光线L的行进方向从作为从激光光线发光部51射出的方向的射出光轴Ae向与上述射出光轴Ae正交的照射光轴Ai改变的功能。上述的五棱镜54以使旋转体23的射出窗28位于照射光轴Ai上的方式而被设定在上述旋转体23内的位置。
因此，衍射光栅53与五棱镜54在激光射出机构31中具有将从激光光线发光部51射出并经过准直透镜52而在射出光轴Ae上行进的测量用激光光线L射出为从旋转体23的射出窗28在照射光轴Ai上行进的3个照射光线S1、S2、S3的功能。由此，激光射出机构31的旋转体23中的五棱镜54(射出窗28)作为旋转激光射出装置11的射出部发挥作用。上述3个照射光线S1、S2、S3利用衍射光栅53与五棱镜54呈随着远离射出光轴Ae而展宽的逐渐展开的扇状，成为具有彼此相等的展宽角度的光束(所谓扇状光束)(参照图1等)。另外，3个照射光线S1、S2、S3为扇状光束，据此分别随着远离射出光轴Ae而展宽，但无论与射出光轴Ae的距离如何变化，在与照射光轴Ai正交的平面上绘制的N字形状的形状都不会改变。换言之，3个照射光线S1、S2、S3在与照射光轴Ai正交的平面上绘制的N字形状为大小尺寸与距射出光轴Ae的距离的变化相对应地不同的相似形状。在旋转激光射出装置11中，由于衍射光栅53及五棱镜54固定在旋转体23上，因此在下述的射出侧控制部61(参照图4)的控制下，将旋转体23以恒定的速度相对于射出部框体32旋转驱动，据此可以将照射光轴Ai以恒定的速度相对于主体箱体24进行旋转驱动。因而，在旋转激光射出装置11中，可以将作为测量用激光光线L的3个照射光线S1、S2、S3进行旋转照射。由此，在3个照射光线S1、S2、S3上，无论与旋转激光射出装置11(射出光轴Ae)的距离的差异如何，利用旋转而通过时的各个时间间隔是相等的。
如图4所示，上述旋转激光射出装置11具有射出侧控制部61、光源驱动部62、旋转驱动部63、倾斜驱动部64、旋转角检测部65、铅垂状态检测部66、倾斜状态检测部67、以及射出侧通信部68。上述射出侧控制部61可以获取来自旋转角检测部65、铅垂状态检测部66以及倾斜状态检测部67的检测信号、与省略图示的操作部所作的操作对应的操作信号。射出侧控制部61利用保存在存储部61a中的程序，对旋转激光射出装置11的驱动、即光源驱动部62、旋转驱动部63、倾斜驱动部64与射出侧通信部68的驱动进行统一地控制。具体而言，射出侧控制部61基于来自旋转角检测部65、铅垂状态检测部66以及倾斜状态检测部67的检测内容、操作部(未图示)所作的操作，进行使测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)旋转照射的驱动处理、射出部框体32的姿态控制处理(例如，将激光射出机构31形成为铅垂状态)、在测量用激光光线L上叠加通信信息的信息叠加处理、以及使用射出侧通信部68的与激光受光装置12的下述的受光侧控制部73(参照图5)的通信处理等。从省略图示的电源经由射出侧控制部61向上述的光源驱动部62、旋转驱动部63、倾斜驱动部64、旋转角检测部65、铅垂状态检测部66、倾斜状态检测部67以及射出侧通信部68供给电力，而能够执行各自的动作。上述射出侧控制部61构成为在主基板上安装电容器、电阻等多个电子部件(图示略)，上述主基板被设置成在主体箱体24(参照图2)的内侧固定于上述主体箱体24。
光源驱动部62在射出侧控制部61的控制下驱动激光光线发光部51(参照图3)，据此从上述激光光线发光部51射出测量用激光光线L。此时，光源驱动部62在射出侧控制部61的控制下叠加通信信息而射出测量用激光光线L，相关内容在后文中进行说明。
旋转驱动部63在射出侧控制部61的控制下对设置在射出部框体32上的扫描电机37(参照图2)进行驱动。即，旋转驱动部63在射出侧控制部61的控制下驱动扫描电机37，据此经由安装在上述的旋转轴部37a上的驱动齿轮38以及与其啮合的扫描齿轮36，将旋转体23相对于射出部框体32旋转驱动(参照图2)。因此，旋转驱动部63在激光射出机构31中将照射光轴Ai相对于射出部框体32、即主体箱体24旋转驱动。
倾斜驱动部64在射出侧控制部61的控制下，对设置在主体箱体24上的一对倾斜机构41的各倾斜用电机42(参照图2)进行驱动。即，倾斜驱动部64在射出侧控制部61的控制下，驱动各倾斜用电机42，据此可以调节射出部框体32、即激光射出机构31相对于主体箱体24的倾斜及其方向(参照图2)。
旋转角检测部65检测旋转体23相对于射出部框体32的旋转姿态(旋转角)，在本实施例中，由编码器39(参照图2)和计数器69(参照图7)构成。上述旋转姿态表示作为来自旋转体23的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)的照射方向的照射光轴Ai(参照图3)在以射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)为旋转中心的旋转方向上观察，朝向相对于射出部框体32中的基准位置的哪个的方向的状态。换言之，旋转姿态可以用上述旋转方向上观察的照射光轴Ai与基准位置所成的旋转角表示，表示上述旋转方向上观察的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)相对于射出部框体32即主体箱体24射出的方向(照射光轴Ai所朝向的方向)。如上所述，上述的编码器39将随着旋转体23相对于射出部框体32的旋转而重复高低的波形的旋转检测信号(参照图8的上侧的波形)输出至计数器69(参照图7)。上述计数器69以旋转体23相对于射出部框体32的旋转姿态的基准位置为基准，对来自编码器39的旋转检测信号中的高低的波形的数量进行计数，并将计数信号输出至射出侧控制部61(参照图7)。上述的射出侧控制部61可以根据来自编码器39的计数信号来判断旋转体23相对于射出部框体32的、距离基准位置的旋转姿态(照射光轴Ai与基准位置所成的旋转角)。因此，旋转角检测部65作为旋转方向检测部来发挥功能。
铅垂状态检测部66检测射出部框体32(激光射出机构31)相对于铅垂方向的姿态，在本实施例中，由一对水平传感器49(参照图2)构成。如上所述，上述一对水平传感器49被设定成分别可以检测一个方向的水平状态，并且若二者均检测到水平状态时，则成为射出部框体32(的中心轴线(激光射出机构31的旋转轴Ar))沿着铅垂方向延伸的姿态。因而，射出侧控制部61通过使作为铅垂状态检测部66的两个水平传感器49成为检测水平状态的状态，而可以使射出部框体32成为始终沿着铅垂方向延伸的姿态(使激光射出机构31为铅垂状态)，而通过使作为铅垂状态检测部66的各水平传感器49的每个成为检测目标值的状态，可以使射出部框体32成为相对于铅垂方向朝向任意的方向倾斜成任意的角度的姿态。
倾斜状态检测部67检测射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜。上述倾斜状态检测部67利用设置在主体箱体24与射出部框体32之间的、检测相对的位置关系的变化的机构(例如，光射出部与受光部的组合)而构成(图示略)。另外，倾斜状态检测部67只要可以检测射出部框体32相对于主体箱体24的倾斜，则也可以是其他的结构，而不限于本实施的结构。作为其他的结构，例如，可以举出设置用于检测主体箱体24相对于的铅垂方向的倾斜及其方向的一对水平传感器，根据来自各个水平传感器的检测信号和来自一对水平传感器49的检测信号来掌握射出部框体32相对于主体箱体24的倾斜。
射出侧通信部68可以借助于激光受光装置12的下述的受光侧通信部80(参照图5)来进行射出侧控制部61与激光受光装置12的下述的受光侧控制部73(参照图5)之间的信息(数据)的收发。在本实施例中，射出侧通信部68将由倾斜状态检测部67检测出的射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜的信息、设置有旋转激光射出装置11的已知点X的位置信息从射出侧控制部61向受光侧控制部73发送。
由于具有这种结构，在旋转激光射出装置11中，射出侧控制部61利用旋转驱动部63将旋转体23(照射光轴Ai)相对于射出部框体32进行旋转驱动，并且利用光源驱动部62来驱动激光光线发光部51，据此可以将作为测量用激光光线L的3个照射光线S1、S2、S3进行旋转照射。在上述的旋转照射之际，将由以射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)为旋转中心而旋转的照射光轴Ai(旋转体23)所形成的面作为旋转激光射出装置11所形成的基准面Pb(参照图6A至图6D等)。即，上述基准面Pb平行于与将测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)旋转照射的激光射出机构31(射出部框体32)的旋转轴Ar正交的面。在上述的旋转激光射出装置11中，在旋转照射之际，射出侧控制部61以作为铅垂状态检测部66的两个水平传感器49始终为检测水平状态的状态的方式，利用倾斜驱动部64来调节射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜及其方向，据此可以始终使激光射出机构31为铅垂状态，可以使基准面Pb沿着水平面而将作为测量用激光光线L的3个照射光线S1、S2、S3进行旋转照射。因此，在旋转激光射出装置11中，即便在经由三脚架13设置在已知点X上时主体箱体24倾斜的情况下，也可以始终使激光射出机构31成为铅垂状态，可以使基准面Pb沿着水平面而将3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)进行旋转照射。另外，在旋转激光射出装置11中，射出侧控制部61以作为铅垂状态检测部66的各水平传感器49的每个始终为检测目标值的状态的方式，利用倾斜驱动部64来对射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜及其方向进行调节，据此可以使激光射出机构31(射出部框体32)成为始终向任意的方向倾斜成任意的角度的姿态，可以使基准面Pb相对于水平面向任意的方向以任意的角度倾斜而将作为测量用激光光线L的3个照射光线S1、S2、S3进行旋转照射。
如上所述，在激光测量***10中，为了使用从旋转激光射出装置11射出的作为测量用激光光线L的3个照射光线S1、S2、S3来进行测量，将激光受光装置12设置在所要测量的位置上来接收上述照射光线S1、S2、S3(参照图1A及图1B)。如图1所示，上述激光受光装置12被规定的支承单元支承而设置在所要测量的位置。在图1A及图1B所示的例子中，上述激光受光装置12使用可以***作者手持的杆14作为规定的支承单元。即，激光受光装置12安装于杆14上的规定的高度位置，通过使操作者手持的杆14的下端放置在所要测量的位置并且将上述杆14立起，而被设置在所要测量的位置。在图1A及图1B所示的例子中，上述杆14的上端设置有GPS定位装置15。上述GPS定位装置15是为了利用GPS(全球定位***；Global Positioning System))进行定位而可以从GPS卫星(未图示)接收电波信号的接收终端机。另外，支承激光受光装置12的规定的支承单元也可以是建筑机械的操作工具(例如推土机的推土板等)，也可以固定于墙面等，而不限于本实施例。
如图5所示，在激光受光装置12中，具有受光部71、受光信号处理部72、受光侧控制部73、显示部74、报警部75、输入部76、存储部77、信号输出部78、倾斜检测部79以及受光侧通信部80。
受光部71接收从旋转激光射出装置11射出的作为测量用激光光线L的3个照射光线S1、S2、S3。上述受光部71具有例如有±10度的方向性的非球面透镜和Si光电二极管，若经过非球面透镜的光入射到Si光电二极管的受光面，则输出与在受光面上接收到的光的光量相对应的大小(强度)的模拟值、即受光信号(参照图10A)。受光部71与受光信号处理部72连接，所输出的受光信号被传输到受光信号处理部72。
上述受光信号处理部72对从受光部71输入的照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)的受光信号进行处理，根据上述受光信号来计算旋转激光射出装置11形成的基准面Pb与受光位置(受光部71)的高低差H(参照图6C)，并且进行从叠加在照射光线S1、S2、S3上的通信信息(下述的旋转姿态信号Sr(参照图7)等)提取接收到的照射光线S1、S2、S3被射出时旋转体23相对于射出部框体32的旋转姿态的光线状态检测处理。这些内容在后文说明。受光信号处理部72与受光侧控制部73连接，将计算出的信息(检测出的光线状态)向上述受光侧控制部73输出。
受光侧控制部73能够获取利用受光信号处理部72计算(提取)出的信息、与输入部76所作的操作相对应的操作信号、从倾斜检测部79输出的倾斜检测信号、经受光侧通信部80而输入的信息。受光侧控制部73利用保存于存储部77或内置的存储部(未图示)中的程序来进行激光受光装置12的驱动、即基于照射光线S1、S2、S3的测量用的运算处理，并且统一地控制显示部74、报警部75、信号输出部78、倾斜检测部79、以及受光侧通信部80的驱动。具体而言，受光侧控制部73基于从受光信号处理部72以及受光侧通信部80获取的信息来进行受光部71所接收的照射光线S1、S2、S3的操作判断处理、设置有基于上述照射光线S1、S2、S3的激光受光装置12的所要测量的位置的位置信息计算处理。另外，受光侧控制部73基于来自倾斜检测部79的检测内容、输入部76所作的操作来进行显示部74的显示控制处理、报警部75的用于报警的动作处理、信号输出部78的输出信息生成处理等。从省略图示的电源经由受光侧控制部73向上述的受光部71、受光信号处理部72、显示部74、报警部75、输入部76、存储部77、信号输出部78、倾斜检测部79以及受光侧通信部80供给电力，而能够执行各自的动作。上述受光侧控制部73构成为在主基板上安装电容器、电阻等多个电子部件(图示略)，上述主基板在激光受光装置12的框体的内侧固定设置于上述框体。
显示部74在受光侧控制部73的控制下显示各种信息。作为上述的各种信息，例如有设置在支承激光受光装置12的杆14上的GPS定位装置15所检测的绝对位置的信息、基于上述的GPS定位装置15的检测运算出的激光受光装置12的位置信息、上述的激光受光装置12的高度信息、从旋转激光射出装置11中的作为射出测量用激光光线L的位置的激光射出机构31的射出部(五棱镜54)观察的激光受光装置12的受光部71相对于基准面Pb所成的高低角θv的信息(参照图6A至图6D等)、利用倾斜检测部79检测出的杆14(激光受光装置12)的倾斜信息等。
报警部75在受光侧控制部73的控制下，针对从旋转激光射出装置11射出的3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)无法被受光部71接收的情况机械报警。在本实施例中，报警部75在3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)无法被受光部71接收的情况下、即在受光部71偏离3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)的旋转照射范围的情况下，发出作为报警音的蜂鸣音，而提醒操作者注意。
输入部76能够通过操作者的操作而输入信息，并且由用于通过操作者的操作来进行激光受光装置12的动作的执行、设定的各种开关构成。另外，关于输入部76，也可以使显示部74具有触摸面板功能而使用上述显示部74作为输入部。
存储部77在受光侧控制部73的控制下，适当地写入(保存)各种信息，并且读出(获取)上述所保存的各种信息。作为上述的各种信息，例如有来自受光信号处理部72的用于计算相对于基准面Pb的高低角θv(参照图6A至图6D)的信息、来自受光信号处理部72的叠加于照射光线S1、S2、S3上的通信信息(下述的旋转姿态信号Sr(参照图7等))、设置在支承激光受光装置12的杆14上的GPS定位装置15所检测出的绝对位置的信息、基于上述GPS定位装置15的检测计算出的激光受光装置12的位置的信息、在支承于杆14的状态下的激光受光装置12的高度信息、从旋转激光射出装置11中的作为射出测量用激光光线L的位置的激光射出机构31的射出部(五棱镜54)观察的激光受光装置12的受光部71相对于基准面Pb所成的高低角θv的信息(参照图6A至图6D)、由倾斜检测部79检测的杆14(激光受光装置12)的倾斜信息等。
信号输出部78输出受光侧控制部73所获取的信号、作为受光侧控制部73计算所得的结果的测量信息。来自上述的信号输出部78的输出，其用于外部设备中的测量信息的获取及其显示、经由外部设备而对建筑机械等的控制(图示略)。
倾斜检测部79检测激光受光装置12自身的倾斜、即支承上述激光受光装置12的杆14的倾斜角。上述倾斜检测部79与受光侧控制部73连接，将表示检测出的杆14的倾斜角的倾斜角信号输出至上述受光侧控制部73。
受光侧通信部80能够经由旋转激光射出装置11的射出侧通信部68(参照图4)，在上述旋转激光射出装置11的射出侧控制部61(参照图4)与受光侧控制部73之间进行信息(数据)的收发。在本实施例中，对于受光侧通信部80而言，受光侧控制部73从射出侧控制部61接收由旋转激光射出装置11的倾斜状态检测部67检测出的射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜的信息、设置有旋转激光射出装置11的已知点X的位置信息。
接下来，对使用上述的激光测量***10执行测量的情形进行说明。首先，如图1A所示，操作者将旋转激光射出装置11经由三脚架13设置在已知点X上。操作者进行在旋转激光射出装置11中使基准面Pb(参照图6A至图6D等)与水平面平行的设定。于是，在旋转激光射出装置11中，在射出侧控制部61(参照图4)的控制下，驱动各倾斜机构41，以使得一对的两个水平传感器49都检测水平状态，将激光射出机构31调节为铅垂状态(参照图2)。因此，旋转激光射出装置11沿着与水平面平行的基准面Pb，将3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)进行旋转照射。
操作者将支承激光受光装置12的杆14的下端放置在所要测量的位置(目标位置)上，并将上述杆14立起。由于在上述杆14的规定的高度位置上安装激光受光装置12，因此会使上述激光受光装置12位于距离地面(所要测量的位置)的已知的高度位置。操作者使激光受光装置12的受光部71接收从旋转激光射出装置11射出的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)。在此，由于测量用激光光线L由呈扇状光束的3个照射光线S1、S2、S3构成，因此即使受光部71是点状的受光元件也能够接收到光线，因此即使不准确地进行激光受光装置12(上述受光部71)的对位也没有问题。在上述激光受光装置12的受光侧控制部73中，受光侧通信部80经由旋转激光射出装置11的射出侧通信部68，从旋转激光射出装置11的射出侧控制部61获取设置有上述旋转激光射出装置11的已知点X的位置信息，并保存(存储)于存储部77。另外，上述受光侧控制部73中的已知点X的信息的获取也可以使用激光受光装置12的输入部76(参照图5)而由操作者输入。在激光受光装置12(上述受光侧控制部73)中，从GPS定位装置15的定位信息中获取杆14的水平方向的绝对位置的信息，并且获取包含GPS定位装置15的绝对高度的杆14的绝对位置的信息。然而，上述的GPS定位装置15的定位信息难以确保高度信息的精度，因此使用设置在已知点X的旋转激光射出装置11和设置在所要测量的位置(目标位置)上的激光受光装置12来进行测量。
在此，由于GPS定位装置15与激光受光装置12的位置关系是已知的，因此可以基于上述的位置关系与GPS定位装置15的位置信息来求取激光受光装置12的水平位置。激光受光装置12的高度可以通过基于3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)来计算受光部71相对于旋转激光射出装置11的基准面Pb的高度位置而求出。上述受光部71的高度位置例如可以如下计算。
如图6A所示，在高度方向(铅垂方向)上观察，激光受光装置12的受光部71的中心位置与旋转激光射出装置11的射出位置(照射光轴Ai(基准面Pb))完全一致的情况(高低角θv＝0度)下，激光受光装置12会接收3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)的在高度方向(铅垂方向)上观察的中心位置C。上述的高低角θv是指从旋转激光射出装置11的射出位置(激光射出机构31的射出部(五棱镜54))观察的、激光受光装置12的受光部71(的中心位置)相对于基准面Pb(照射光轴Ai)所成的角度。于是，如图6B所示，从激光受光装置12以相等的时间间隔输出与照射光线S1、照射光线S3以及照射光线S2对应的受光信号。
另一方面，如图6C所示，在激光受光装置12的受光部71的中心位置位于相对于旋转激光射出装置11的射出位置(照射光轴Ai(基准面Pb))的以射出角度计θi(高低角θv＝θi)的上方的情况下，在激光受光装置12中，会接收在高度方向上观察的测量用激光光线L的靠上方角度θi的位置U。于是，如图6D所示，与照射光线S1、照射光线S3以及照射光线S2对应的受光信号从激光受光装置12以与上述的上方位置U处的间隔相对应的时间差输出。
在此，3个照射光线S1、S2、S3在与照射光轴Ai正交的面上观察形成为绘制N字形状的光线，因此在激光受光装置12的受光部71的中心位置位于相对于旋转激光射出装置11的射出位置(照射光轴Ai(基准面Pb))的下方的情况下，与照射光线S1、照射光线S3以及照射光线S2相对应的受光信号的时间差的产生方式反转。另外，由于3个照射光线S1、S2、S3在与照射光轴Ai正交的平面上绘制的N字形状根据距离射出光轴Ae的间隔的变化而成为大小尺寸不同的相似形状，因此无论距离射出光轴Ae的间隔的变化如何，上述的时间差相对于高低角θv(射出角度θi)的关系性是恒定的。因此，在激光受光装置12中，通过准确地测量3个照射光线S1、S2、S3的受光信号的时间间隔，可以准确地计算从旋转激光射出装置11的射出位置观察的受光位置(受光部71的中心位置)上的高低角θv。在上述激光受光装置12中，在受光侧控制部73的控制下，利用受光信号处理部72的下述的高低角检测电路92(参照图9)来计算上述高低角θv。
在激光受光装置12(受光侧控制部73)中，可以基于保存(存储)于存储部77的已知点X(旋转激光射出装置11)的位置信息和从GPS定位装置15的测量结果得到的激光受光装置12的水平位置信息来求出已知点X(旋转激光射出装置11)与激光受光装置12(的设置位置)的距离以及方向性。另外，在由操作者立起的杆14倾斜的情况下，基于倾斜检测部79(参照图5)所检测的杆14的倾斜角来修正已知点X(旋转激光射出装置11)与激光受光装置12(的设置位置)的距离。在激光受光装置12(受光侧控制部73)中，如上所述，高低角检测电路92准确地测量从受光部71输出的受光信号的时间间隔，据此可以准确地计算上述激光受光装置12(受光部71)相对于设置在已知点X上的旋转激光射出装置11的高低角θv。除此之外，在本实施例中，3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)从旋转激光射出装置11沿着与水平面平行的基准面Pb被旋转照射。
因此，在激光受光装置12(受光侧控制部73)中，可以基于上述计算出的高低角θv、以及旋转激光射出装置11(激光射出机构31的射出部(五棱镜54))与激光受光装置12(受光部71)的距离及方向性来计算上述激光受光装置12的受光部71相对于基准面Pb的高低差H。据此，在激光测量***10中，不用升降激光受光装置12也可以测量出激光受光装置12相对于旋转激光射出装置11的高低差H。在激光测量***10中，基于已知点X(旋转激光射出装置11)的位置信息、已知点X(旋转激光射出装置11)与激光受光装置12(的设置位置)的距离以及方向性、上述的高低差H、以及已知点X与旋转激光射出装置11的射出位置的位置关系来计算包含所要测量的位置(目标位置)的高度位置的测量值。因此，在激光测量***10中，可以基于GPS定位装置15的定位信息和3个照射光线S1、S2、S3来进行所要测量的位置(目标位置)的测量。
接下来，对本发明申请的激光测量***10以及旋转激光射出装置11的特征性的结构进行说明。在上述激光测量***10中，旋转激光射出装置11进行在旋转照射的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上叠加旋转体23相对于射出部框体32的旋转姿态的信息作为通信信息的信息叠加处理。另外，在激光测量***10中，激光受光装置12进行检测由受光部71接收到的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)的光线状态的光线状态检测处理和基于上述检测出的光线状态的由受光部71接收的测量用激光光线L的操作判断处理。
首先，对旋转激光射出装置11的射出侧控制部61的信息叠加处理进行说明。在旋转激光射出装置11中，如图7所示，射出侧控制部61具有旋转姿态信号生成电路81、载波生成电路82、输出信号生成电路83作为用于进行信息叠加处理的结构。在上述射出侧控制部61中，设定传输用的频率，根据作为通信信息的信号对上述已设定的频率的载波进行调制，据此在测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上叠加通信信息。这是为了可以减小激光受光装置12的受光信号处理部72(的下述的ADC 91b(参照图9))的频率特性。
旋转姿态信号生成电路81生成作为通信信息的旋转姿态信号Sr并输出。上述旋转姿态信号生成电路81与上述的旋转角检测部65连接，基于从上述旋转角检测部65输出的计数信号，生成表示旋转体23相对于射出部框体32的、距基准位置的旋转姿态、即旋转方向上观察的照射光轴Ai与基准位置所成的旋转角(照射光轴Ai所朝的方向)的旋转姿态信号Sr。在本实施例中，旋转姿态信号生成电路81具有DAC(Digital To AnalogConverter；数字－模拟转换器)81a和VCO(Voltage Controlled Oscillator；压控振荡器)81b。DAC 81a将从作为旋转角检测部65的计数器69输出的数字信号、即计数信号转换为作为模拟信号的计数信号并向VCO 81b输出。上述VCO 81b是压控振荡器，随着从DAC 81a输入的计数信号的电压的变化而使振荡频率变化(参照图8的下侧的波形)。因此，旋转姿态信号生成电路81利用DAC 81a将从旋转角检测部65(计数器69)输出的计数信号变换为模拟信号，VCO 81b生成随着作为上述模拟信号的计数信号的变化而使频率变化的旋转姿态信号Sr(参照图8的下侧的波形)。在此，旋转姿态如上述那样可以用以从射出部框体32的中心轴线(激光射出机构31的旋转轴Ar)为旋转中心的旋转方向上观察的基准位置与照射光轴Ai所成的旋转角来表示。因此，旋转姿态信号Sr为在上述旋转方向上观察的相对于基准位置的0度以上、小于360度的范围内频率连续地变化的信号，频率与相对于基准位置的角度(旋转角)是一一对应的(参照图8的下侧的波形)。上述旋转姿态信号生成电路81(的VCO 81b)与输出信号生成电路83(的下述的多路复用器83b)连接，并向输出信号生成电路83(多路复用器83b)输出所生成的旋转姿态信号Sr。
载波生成电路82生成载波并输出。上述载波用于传输作为通信信息的旋转姿态信号Sr，为作为旋转激光射出装置11所设定的频带的信号。上述作为旋转激光射出装置11所设定的频带是指与针对激光测量***10的激光受光装置12的受光信号处理部72(的下述的ADC 91b(参照图9))所设定的频率特性一致。载波被设定为与上述的旋转姿态信号Sr不同的频率。上述载波生成电路82与输出信号生成电路83(的下述的混合器83c)连接，将所生成的载波向输出信号生成电路83(混合器83c)输出。
输出信号生成电路83将旋转姿态信号生成电路81所生成的旋转姿态信号Sr与载波生成电路82所生成的载波合成，而生成作为输出信号的载波。在本实施例中，输出信号生成电路83具有比较器(Comparator)83a、多路复用器(multiplexer)83b和混合器83c。
比较器83a生成用于控制多路复用器83b的动作的选择控制信号，并向上述多路复用器83b输出。比较器83a与旋转角检测器65的计数器69连接，并从上述计数器69输入计数信号。另外，比较器83a从射出侧控制部61输入比较用信号(图示略)。上述比较器83a对上述比较用信号和计数信号进行比较，生成与其大小相对应的选择控制信号，并向多路复用器83b输出上述选择控制信号。
多路复用器83b将多个输入信号输出为单独的输出信号。多路复用器83b与旋转姿态信号生成电路81的VCO 81b连接，并从上述旋转姿态信号生成电路81(VCO 81b)输入旋转姿态信号Sr。上述多路复用器83b基于来自比较器83a的选择控制信号和来自旋转姿态信号生成电路81的旋转姿态信号Sr，向混合器83c输出旋转姿态信号Sr。此外，在上述多路复用器83b中，也可以构成为将与旋转姿态信号Sr不同的频带的信息(其信号)一并地输入，基于来自比较器83a的选择控制信号，选择性地将上述不同频带的信息与旋转姿态信号Sr向混合器83c输出(图示略)。作为这种信息，可以举出例如用于识别照射测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)的旋转激光射出装置11的信道信号。通过采用这样的构成，旋转激光射出装置11(射出侧控制部61)能够除旋转姿态信号Sr之外还将上述信息叠加在3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)上。在旋转激光射出装置11(射出侧控制部61)中，除旋转姿态信号Sr之外还将上述信道信号叠加的情况下，即使在使用多个旋转激光射出装置11的现场进行下述的倾斜调节处理的情况下，也可以使恰当地进行所希望的旋转激光射出装置11的基准面Pb的倾斜的调节变得容易。
混合器83c与载波生成电路82连接，从上述载波生成电路82输入载波。混合器83c根据从多路复用器83b输入的旋转姿态信号Sr来使从载波生成电路82输入的载波的振幅变化，据此将旋转姿态信号Sr叠加在上述载波上。在上述混合器83c中，将从多路复用器83b输入的来自旋转姿态信号生成电路81的旋转姿态信号Sr叠加在作为旋转激光射出装置11所设定的频带的信号、即载波上。
因此，输出信号生成电路83生成叠加了旋转姿态信号Sr的载波。输出信号生成电路83(的混合器83c)与光源驱动部62连接，并向光源驱动部62输出叠加了旋转姿态信号Sr的载波(的信号)。因此，上述动作成为射出侧控制部61的信息叠加处理。
结果，光源驱动部62基于所输入的载波(的信号)，与所叠加的旋转姿态信号Sr相对应地对振幅(强度)进行调制，并且驱动激光光线发光部51。据此，激光光线发光部51(参照图3)射出与叠加有旋转姿态信号Sr的载波相对应的测量用激光光线L，激光射出机构31将与叠加有旋转姿态信号Sr的载波相对应的3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)进行旋转照射。因此，在3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)上，叠加有表示旋转体23相对于旋转激光射出装置11的射出部框体32的旋转姿态(从旋转方向观察，照射光轴Ai与基准位置所成的旋转角(照射光轴Ai朝向的方向))的旋转姿态信号Sr。上述旋转姿态信号Sr是上述那样生成的信号，所以其表示了在3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)被射出时，旋转体23相对于射出部框体32作出何种旋转姿态。换言之，旋转姿态信号Sr表示出在3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)被射出时，照射光轴Ai相对于射出部框体32朝向哪个方向。因此，在旋转激光射出装置11中，能够利用叠加在3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)上的旋转姿态信号Sr来掌握旋转体23相对于射出部框体32作出何种旋转姿态时被射出，换言之，能够掌握照射光轴Ai相对于射出部框体32朝向哪个方向时被射出。
为了获得旋转姿态信号Sr，在激光受光装置12中，在从受光部71输入受光信号的受光信号处理部72中，进行检测受光部71所接收的3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)的状态的光线状态检测处理。如图9所示，上述受光信号处理部72具有提取前处理电路91、高低角检测电路92和旋转姿态检测电路93。在上述受光信号处理部72中，若从受光部71输入3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)的受光信号，则基于上述受光信号来求取在上述3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)射出时旋转体23相对于射出部框体32的旋转姿态(从旋转方向观察，照射光轴Ai与基准位置所成的旋转角(照射光轴Ai朝向的方向))和设置有激光受光装置12的所要测量位置(目标位置)相对于基准面Pb的高低角θv。也就是说，上述旋转姿态(旋转角)和高低角θv为所接收的3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)的光线状态。
提取前处理电路91与上述的受光部71连接，因接收3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)而形成的受光信号(参照图10A)从上述受光部71输入。上述提取前处理电路91能够进行高低角检测电路92和旋转姿态检测电路93的受光信号的各信号处理，并去除受光信号中的多余成分。在本实施例中，提取前处理电路91具有LPF(LowPass Filter；低通滤波器)91a和ADC(Analog to Digital converter；模拟－数字转换器)91b。LPF 91a将从受光部71输入的受光信号中去除超出规定频率的频率成分。ADC 91b将通过LPF 91a去除了高频成分后的作为模拟信号的受光信号转换成作为数字信号的受光信号(参照图10B)，并向高低角检测电路92和旋转姿态检测电路93输出。在上述ADC 91b中，与旋转激光射出装置11中对载波设定的频带相应地设定采样周期。据此，在ADC 91b(受光信号处理部72)中，可以减小频率特性。因此，提取前处理电路91在利用LPF 91a去除了从受光部71输入的受光信号中的噪音(noise)成分后，利用ADC91b对上述受光信号进行解调。
高低角检测电路92基于从提取前处理电路91输入的受光信号，如上述那样计算接收了测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)的激光受光装置12(的受光部71)相对于基准面Pb的高低角θv(参照图6A至图6D)。上述高低角检测电路92与受光侧控制部73连接，将计算出的高低角θv(上述信息)向上述受光侧控制部73输出。
旋转姿态检测电路93基于从提取前处理电路91输入的受光信号，计算射出3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)时旋转体23相对于射出部框体32的旋转姿态、即旋转方向上观察的照射光轴Ai与基准位置所成的旋转角(照射光轴Ai所朝的方向)。如上述那样，在3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)上叠加有表示旋转体23相对于射出部框体32作出何种旋转姿态时射出的、换言之、表示照射光轴Ai相对于射出部框体32朝向哪个方向时射出的旋转姿态信号Sr(参照图8的下侧的波形)。因而，旋转姿态检测电路93从上述的受光信号中提取旋转姿态信号Sr而计算旋转体23相对于射出部框体32的旋转姿态。上述旋转姿态检测电路93在本实施例中具有FFT电路(FastFourier Transform Circuit；快速傅里叶变换电路)93a、BPF(Band Pass Filter；带通滤波器)93b以及LUT(Look Up Table；查找表)93c。
FFT电路93a是快速傅里叶变换电路，将从ADC 91b(提取前处理电路91)输入的解调波即受光信号进行傅里叶变换，据此求出上述受光信号中的频率的成分比(参照图10C)。上述FFT电路93a将受光信号中的频率的成分比(的信息)向BPF 93b输出。
BPF 93b使从FFT电路93a输入的受光信号中的频率的成分比中的、规定频带的成分(频率成分)通过，并且阻止除此以外的频率成分的通过。上述BPF 93b将针对叠加于载波的旋转姿态信号Sr所设定的频带设定为允许通过的规定频带。因而，BPF 93b从FFT电路93a所输出的受光信号中的频率的成分比中，仅提取作为旋转姿态信号Sr设定的频带。
LUT 93c输出与所输入的频率相对应的角度。在上述LUT 93c中，对照旋转姿态信号生成电路81(的VCO 81b(参照图7))中设定的、频率与相对于基准位置的角度(旋转角)一一对应的旋转姿态信号Sr来设定与频率对应的角度(旋转角)。在LUT 93c中，利用BPF 93b从作为旋转姿态信号Sr所设定的频带中的受光信号的频率的成分比中，检测强度最大的频率(峰值(最高点))，据此提取作为旋转姿态信号Sr的频率。在LUT93c中，检测与所提取的频率相对应的角度，据此计算射出3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)时的照射光轴Ai与基准位置所成的旋转角。关于上述旋转角，如上述那样设定了旋转姿态信号Sr，因此表示由激光受光装置12的受光部71所接收的3个照射光线S1、S2、S3射出时旋转体23相对于射出部框体32的旋转姿态(照射光轴Ai所朝的方向)。
由此，旋转姿态检测电路93利用FFT电路93a求出从ADC 91b(提取前处理电路91)输入的解调波即受光信号中的频率的成分比，从中利用BPF 93b筛选出与旋转姿态信号Sr相符的频带，利用LUT 93c提取旋转姿态信号Sr来计算射出3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)时的旋转体23相对于射出部框体32的旋转姿态(照射光轴Ai所朝的方向)、即旋转方向上观察的照射光轴Ai与基准位置所成的旋转角。上述旋转姿态检测电路93(的LUT 93c)与受光侧控制部73连接，将计算出的旋转体23相对于射出部框体32的旋转姿态(旋转角(的信息))向上述受光侧控制部73输出。
这样，在受光信号处理部72中，可以求出射出3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)时的旋转体23相对于射出部框体32的旋转姿态(旋转方向上观察的照射光轴Ai与基准位置所成的旋转角(照射光轴Ai所朝的方向))和接收到3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)的激光受光装置12(的受光部71)相对于基准面Pb的高低角θv。即，在受光信号处理部72中，可以求出由受光部71接收到的3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)的光线状态、即由激光受光装置12(的受光部71)所接收到的3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)的照射光轴Ai相对于主体箱体24的旋转姿态(旋转角)和由激光受光装置12(的受光部71)所接收到的3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)的相对于基准面Pb(照射光轴Ai)的高低角θv。因而，上述的提取前处理电路91、高低角检测电路92以及旋转姿态检测电路93的动作为检测所接收到的3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)的光线状态的受光信号处理部72的光线状态检测处理。
激光受光装置12基于检测到的光线状态，进行由受光部71接收到的照射光线S1、S2、S3的操作判断处理。以下，对上述操作判断处理进行说明。首先，使用图11A至图11C以及图12A至图12D，对在旋转激光射出装置11中，存在难以确保基于射出的3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)的测量的精度的情况进行说明。另外，在图11B中，为了便于理解，夸张地表示了作为扇状光束的3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)的展宽。另外，在图11C中，为了便于理解，夸张地表示了射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜。进而，在图12A至图12D中，示出了针对4个支承柱26中的一个(支承柱26)的遮光区域As。这是因为，对于任意的支承柱26，与下述的射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜及其方向的变化对应的遮光区域As的移动(偏移)的方式是相同的。
如上述那样，在旋转激光射出装置11中，在激光射出机构31中作为使测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)射出的部位的射出部(旋转体23中的五棱镜54(射出窗28))位于主体箱体24的上部与顶板部25之间的射出部位。上述射出部位构成为在主体箱体24的上部与顶板部25之间，在4根支承柱26之间分别设置有防护部件27(参照图1A和图1B以及图2等)。因而，在旋转激光射出装置11中，若激光射出机构31使测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)从作为射出部的五棱镜54(旋转体23的射出窗28)旋转照射，则在旋转体23(照射光轴Ai)相对于射出部框体32的旋转方向上观察的设置4根支承柱26中的任意一个的位置处，测量用激光光线L(的一部分)会被上述支承柱26遮挡(参照图11A以及图11B)，而难以恰当地射出测量用激光光线L。因而，在本实施例的旋转激光射出装置11中，4根支承柱26成为在使照射光轴Ai旋转时上述照射光轴Ai横切的柱部分。因而，在激光受光装置12中，即使从旋转激光射出装置11接收到旋转体23(照射光轴Ai)的旋转方向上观察的、被支承柱26遮挡的规定的范围(以下也称为遮光区域As(参照图12A以及图12B))中射出的测量用激光光线L，也难以确保基于上述接收的测量精度。
在本实施例中，利用在3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)的、从旋转激光射出装置11中的作为射出测量用激光光线L的部位的、激光射出机构31的射出部(五棱镜54(旋转体23的射出窗28))观察的、以射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)为中心的旋转方向上的照射光轴Ai的旋转姿态(旋转角(本实施例中为水平角))与相对于基准面Pb(照射光轴Ai)的高低角θv来对上述遮光区域As进行定义。这是基于以下的理由。关于遮光区域As，由于是利用各支承柱26相对于旋转的激光射出机构31的射出部的位置关系而确定的，因此，基本上，如图12A至图12D所示，若将以作为旋转体23(激光射出机构31)的旋转中心的射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)为中心的旋转方向(水平角方向)上观察的、设置有支承柱26的位置作为基准(0度)时，则从上述基准(0度)开始产生于规定的角度范围。另外，关于遮光区域As，即便在旋转方向上观察的旋转体23相对于射出部框体32的旋转姿态(照射光轴Ai所朝的方向)为相同的情况下，也根据3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)中的相对于基准面Pb的高低角θv的变化而变化(参照图12A)。即，关于遮光区域As，若以射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24不倾斜的状态(参照图11A)为例，则如图12A所示，在相对于照射光轴Ai(基准面Pb)的高低角θv为0度的情况下的旋转方向(水平角方向)上所观察的角度范围最小，随着高低角θv的绝对值增大而旋转方向(水平角方向)上所观察的角度范围增大。这可以认为是如下原因造成的：如图11B所示，在照射光轴Ai上行进的情况下，到支承柱26的间隔最小，并且随着行进方向相对于照射光轴Ai向上方(仰角方向)位移或行进方向相对于照射光轴Ai向下方(俯角方向)移位，到支承柱26的间隔变大。
另外，如上述那样，在旋转激光射出装置11中，能够调节射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜及其方向，若上述射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24倾斜，则上述的遮光区域As移动(偏移)(参照图12B)。作为这样的例子，可以举出旋转激光射出装置11在主体箱体24倾斜的状态下设置，激光射出机构31为铅垂状态(射出部框体32(的中心轴线(旋转轴Ar)沿着铅垂方向延伸的姿态)的情况(参照图11C)。于是，在旋转激光射出装置11中，比较图11A和图11C可以明确，各支承柱26相对于旋转的激光射出机构31的射出部(五棱镜54(旋转体23的射出窗28))的位置关系是变化的。遮光区域As相对于上述各支承柱26中的、正面观察图11C时跟前侧(靠近观察者一侧)的支承柱26移动(偏移)的情形在图12B中示出。如图12B所示，上述遮光区域As从接收3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)的一侧观察，向射出窗28(射出部)相对于支承柱26的移动方向的相反侧移动(偏移)，并且旋转方向上观察的角度范围的大小相对于高低角θv的变化而变化的关系性也移动(偏移)。这样的遮光区域As的移动(偏移)的方式根据射出窗28(射出部)相对于支承柱26的位置关系的变化而变化。因而，关于遮光区域As，利用射出部框体32(的中心轴线(旋转轴Ar))、即激光射出机构31相对于主体箱体24的倾斜及其方向(以下，也称为射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜状态)来确定旋转方向上观察的设置了4个支承柱26的位置处的形态。
因此，在激光受光装置12(的受光侧控制部73)中，若获取射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜状态(倾斜及其方向)的信息，则可以求出与其对应的旋转方向上观察的至少4个支承柱26的附近位置的遮光区域As(的信息)。在本实施例的激光测量***10中，与射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜状态对应地预先设定多个遮光区域As(的信息)，并且将各个遮光区域As(的信息)保存(存储)于激光受光装置12的存储部77，激光受光装置12的受光侧控制部73能够获取上述信息。激光测量***10使用旋转激光射出装置11的射出侧通信部68(参照图4)和激光受光装置12的受光侧通信部80(参照图5)，将由倾斜状态检测部67检测出的射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜状态(的信息)由旋转激光射出装置11的射出侧控制部61向激光受光装置12的受光侧控制部73发送。因而，激光受光装置12(的受光侧控制部73)从存储部77读出适合于所获取的射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜状态的遮光区域As(的信息)，据此可以求出适合于目前的旋转激光射出装置11的遮光区域As(的信息)。
激光受光装置12使用遮光区域As(的信息)，进行由受光部71接收到的照射光线S1、S2、S3的操作判断处理。上述操作判断处理利用保存(存储)于存储部77(参照图5)或者内置的存储部(未图示)中的程序，在受光侧控制部73的控制下执行。图13是表示本实施例中的由受光侧控制部73执行的操作判断处理内容的流程图。以下，对图13所示的流程图的各步骤进行说明。上述操作判断处理从在输入部76(参照图5)中输入执行测量之意思的操作而开始。在激光受光装置12(受光侧控制部73)中，在开始操作判断处理之前，如上述那样获取作为对象的旋转激光射出装置11中的射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜状态，从存储部77读出并设定与其适合的遮光区域As(的信息)。在上述操作判断处理的说明中，假设为主体箱体24的中心轴线沿着铅垂方向并且射出部框体32(的中心轴线(旋转轴Ar))不相对于主体箱体24倾斜的状态(激光射出机构31为铅垂状态)，选择图12A所示的图作为适合的遮光区域As(的信息)。
在步骤S1中，由受光部71接收测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)，并移向步骤S2。在上述步骤S1中，若受光部71接收测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)，并将与其相伴的受光信号向受光信号处理部72输出，则移向为了上述受光信号检测测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)的光线状态的步骤S2。
在步骤S2中，继步骤S1中的测量用激光光线L的接收之后，进行光线状态检测处理，并移向步骤S3。在上述步骤S2中，如上述那样在受光信号处理部72中进行光线状态检测处理，求出光线状态、即由激光受光装置12(上述受光部71)接收到的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)的照射光轴Ai相对于主体箱体24的旋转姿态(旋转角(水平角))和由激光受光装置12(上述受光部71)接收到的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)的相对于基准面Pb(照射光轴Ai)的高低角θv。
在步骤S3中，继步骤S2中的光线状态检测处理的执行之后，基于步骤S2中求出的光线状态来判断是否进入遮光区域As，在“是”的情况下移向步骤S4，在“否”的情况下移向步骤S5。在上述步骤S3中，使用通过步骤S2的光线状态检测处理求出的作为光线状态的旋转姿态(旋转角(水平角))和高低角θv来判断接收到的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)是否进入了遮光区域As。具体而言，如下进行判断。首先，图12A所示的图表示相对于正面观察图11A时跟前侧(靠近观察者一侧)的支承柱26的遮光区域As。在受光侧控制部73中，获取上述支承柱26的、从旋转体23(激光射出机构31)相对于旋转激光射出装置11的基准位置的旋转方向上观察的位置(旋转角)的信息。由于上述信息是预先确定了旋转激光射出装置11中的4个支承柱26的位置(旋转角)的信息，因此可以预先保存(存储)于存储部77(参照图5)。另外，受光侧控制部73也可以经由受光侧通信部80以及射出侧通信部68从射出侧控制部61获取。受光侧控制部73将作为光线状态的旋转姿态(旋转角)换算成以支承柱26的位置(旋转角)为基准的旋转角(图12A所示的例子中为水平角)，将以上述旋转角(水平角)和作为光线状态的高低角θv表示的点记录在图12A所示的图上。受光侧控制部73判断所记录的点是否在遮光区域As(在图12A中加点的位置)上，据此判断在步骤S2中求出的光线状态是否进入了遮光区域As。于是，在步骤S3中，将步骤S2中求出的旋转姿态(旋转角)和高低角θv适用于图12A所示的图，据此来判断到达受光部位(受光部71)的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)是否进入了遮光区域As。在进入遮光区域As的情况下，移向要执行与通常的测量不同的处理的步骤S4。另外，在未进入遮光区域As的情况下，移向要执行通常的测量的步骤S5。
在步骤S4中，继步骤S3中的判断为进入遮光区域As之后，执行作为遮光区域As内数据的处理，而结束操作判断处理。在上述步骤S4中，由于在步骤S3中判断为进入遮光区域As，因此，判断为接收到的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)被支承柱26遮挡而难以确保基于上述接收的测量的精度，进行作为遮光区域As内数据的处理。关于上述作为遮光区域As内数据的处理，在本实施例中使用接收到的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)与通常同样地进行测量，将表示是遮光区域As内的数据的信息与上述测量结果(上述数据)建立关联，并将它们适当保存(存储)。除此之外，在本实施例中，在进行测量之时，进行难以确保测量的精度的意思的报警。上述报警例如可以举出在显示部74上显示上述意思、使报警部75发出作为报警音的蜂鸣音、或者同时执行它们等。另外，对于作为遮光区域As内数据的处理，可以举出与上述的内容同样地进行难以确保测量的精度的意思而不进行测量的报警、或者不特别地报警而不执行测量。另外，也可以采用在上述报警时，在显示部74上显示是在遮光区域As内的结构。
在步骤S5中，继步骤S3中的判断为未进入遮光区域As之后，执行通常的测量，而结束操作判断处理。在上述步骤S5中，由于在步骤S3中判断为未进入遮光区域As，因此接收到的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)未被支承柱26遮挡，而判断为可以确保基于上述接收的测量的精度，因此使用接收到的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)进行与通常同样的测量，并适当保存(存储)其测量结果(上述数据)。
在使用上述激光测量***10进行测量的情况下，操作者借助于杆14将激光受光装置12设置在所要测量的位置(目标位置)，接收从借助于三脚架13而设置在已知点X的旋转激光射出装置11所射出的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)(参照图1A)。于是，在激光受光装置12(受光侧控制部73)中，按照图13的流程图中的步骤S1→步骤S2进行，据此求出到达受光部位(受光部71)的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)的从旋转激光射出装置11(上述激光射出机构31的射出部(五棱镜54(旋转体23的射出窗28))观察的旋转姿态(旋转角(水平角))与高低角θv。在到达受光部位(受光部71)的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)(的光线状态)未进入遮光区域As的情况下，激光受光装置12(受光侧控制部73)按照图13的流程图中的步骤S3→步骤S5进行，据此使用所接收到的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)来进行测量。另外，在到达受光部位(受光部71)的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)(的光线状态)进入了遮光区域As的情况下，激光受光装置12(受光侧控制部73)按照图13所示的流程图中的步骤S3→步骤S4进行，据此进行作为遮光区域As内数据的处理，使用接收到的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)进行测量，将表示是遮光区域As内的数据的信息与上述测量结果(上述数据)建立关联。因此，在激光测量***10的激光受光装置12(受光侧控制部73)中，在接收到测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)的步骤中，进行上述测量用激光光线L是否被支承柱26遮挡的判断，并且基于上述判断来进行测量用激光光线L的受光信号的处理的区分，因此在完成测量后不进行判断测量结果(上述数据)的处理的操作，而可以恰当地对测量结果(的数据)进行处理。
另外，在本实施例的激光测量***10中，能够以设置有激光受光装置12的位置作为基准，进行对旋转激光射出装置11中的基准面Pb的倾斜进行调节的倾斜调节处理。上述倾斜调节处理将连接旋转激光射出装置11(的激光射出机构31的射出部(五棱镜54(旋转体23的射出窗28)))和激光受光装置12(的受光部71)的直线(下述的调节基准轴线Ap)作为旋转轴，对旋转激光射出装置11的基准面Pb的倾斜进行调节。在下文中，使用图14A、图14B以及图15A、图15B来说明上述倾斜调节处理。此外，在图14A、图14B和图15A、图15B中，为了便于理解，省略了GPS定位装置15(参照图1A)。
在旋转激光射出装置11(的射出侧控制部61)中，如上所述，使表示旋转体23相对于射出部框体32的距基准位置的旋转姿态、即从旋转方向看照射光轴Ai与基准位置所成的旋转角(照射光轴Ai朝向的方向)的旋转姿态信号Sr叠加在旋转照射的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上。如上所述，旋转姿态信号Sr为从旋转方向观察在相对于基准位置为0度以上且不满360度的范围内频率连续变化的信号，频率与相对于基准位置的角度(旋转角)是一一对应的(参照图8的下侧的波形)。另外，在旋转激光射出装置11中，如上所述，在射出侧控制部61的控制下，基于来自一对水平传感器49的检测信号来驱动一对倾斜机构41，据此可以使射出部框体32(的中心轴线(旋转轴Ar))朝向任意方向以任意角度倾斜。如上所述，在激光受光装置12(受光侧控制部73)中，可以提取被叠加在受光部71所接收的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上的旋转姿态信号Sr，而求取在射出测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)时旋转体23相对于射出部框体32的旋转姿态(照射光轴Ai朝向的方向)，即在旋转方向观察的照射光轴Ai与基准位置所成的旋转角。
在激光测量***10中，为了进行倾斜调节处理，如图14A所示，经由三脚架13将旋转激光射出装置11设置在已知点X上，并经由杆14将激光受光装置12设置在所要作为基准面Pb的调节的基准的位置上。此处，在上述图14所示的例子中，为了便于理解，从高度方向(铅垂方向)观察，旋转激光射出装置11的射出位置(照射光轴Ai)与激光受光装置12的受光部71的中心位置完全一致(高低角θv＝0度)。上述旋转激光射出装置11在旋转照射测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)时，由照射光轴Ai形成基准面Pb1。操作者使激光受光装置12的受光部71接收从旋转激光射出装置11射出的测量用激光光线L。
在激光受光装置12的受光侧控制部73中，从所接收的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)提取旋转姿态信号Sr，获取在射出上述测量用激光光线L时旋转体23相对于射出部框体32的旋转姿态(照射光轴Ai朝向的方向)，即从旋转方向观察的照射光轴Ai与基准位置所成的旋转角。激光受光装置12的受光侧控制部73经由受光侧通信部80和旋转激光射出装置11的射出侧通信部68，向旋转激光射出装置11的射出侧控制部61发送所接收到的测量用激光光线L的从旋转方向观察的照射光轴Ai与基准位置所成的旋转角(的信息)。如上所述，上述旋转角是射出测量用激光光线L时旋转体23相对于射出部框体32的旋转姿态(照射光轴Ai朝向的方向)。
因此，射出侧通信部68可以掌握从激光射出机构31的射出部(五棱镜(旋转体23的射出窗28))观察的激光受光装置12(的受光部71)的方向(参照附图标记Ap)。射出侧通信部68将上述方向设定为用于调节基准面Pb1的调节基准轴线Ap。在旋转激光射出装置11中，在射出侧通信部68的控制下，适当地驱动一对倾斜机构41，据此以调节基准轴线Ap为旋转中心将射出部框体32(的中心轴线(激光射出机构31的旋转轴Ar))旋转规定的角度θp。此处，规定的角度θp也可以在进行倾斜调节处理时利用旋转激光射出装置11的操作部(未图示)或对激光受光装置12的输入部76的操作来设定，也可以从省略图示的外部设备向射出侧控制部61或受光侧控制部73输入。据此，在旋转激光射出装置11旋转照射3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)时，将由照射光轴Ai形成的基准面Pb从基准面Pb1向基准面Pb2变更。因此，在激光受光装置12中，如图15A所示，旋转激光射出装置11的照射光轴Ai横切受光部71的方向从方向Dc 1向以受光部71(的中心位置)为中心而旋转规定的角度θp的方向Dc 2变化。由此，在激光测量***10中，可以通过进行倾斜调节处理，将连接旋转激光射出装置11(的激光射出机构31的射出部(五棱镜54(旋转体23的射出窗28)))和激光受光装置12(的受光部71)的直线作为调节基准轴线Ap，以上述调节基准轴线Ap为旋转轴，使旋转激光射出装置11的基准面Pb从基准面Pb1向基准面Pb2变更。此外，也可以采用激光受光装置12的受光侧控制部73设定调节基准轴线Ap，并向旋转激光射出装置11的射出侧控制部61发送的结构。另外，在上述的例子中，从高度方向(铅垂方向)观察，旋转激光射出装置11的射出位置(照射光轴Ai)与激光受光装置12的受光部71的中心位置完全地一致(高低角θv＝0度)(参照图14A)，但高度方向的位置也可以不同。在此情况下，在设定调节基准轴线Ap时，通过将相对于基准面(照射光轴Ai)的高低角θv添加到旋转姿态(旋转角)中，可以容易地实现。
接下来，使用图12C和图12D对现有的技术问题进行说明。上述现有的技术问题与不进行上述的信息叠加处理、光线状态检测处理以及操作判断处理的本实施例的激光测量***10(旋转激光射出装置11以及激光受光装置12)同样，因此使用与本实施例的激光测量***10同样的附图标记进行说明。
如上所述，在旋转激光射出装置11中，若激光射出机构31从射出部(五棱镜54(旋转体23的射出窗28))将测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)进行旋转照射，则在旋转体23相对于射出部框体32的旋转方向上观察，在设置4个支承柱26中的任意一个的位置上，测量用激光光线L(的一部分)会被上述支承柱26遮挡，难以恰当地射出测量用激光光线L。于是，在激光受光装置12中，即便接收被支承柱26遮挡的测量用激光光线L，也难以确保基于上述接收的测量的精度。
由此，可以考虑，在旋转激光射出装置11中，预先设定遮光区域As’(参照图12C以及图12D)作为在旋转体23(激光射出机构31)的旋转方向上观察的、测量用激光光线L(的一部分)被支承柱26遮挡的规定的范围，并且将表示是否与上述遮光区域As’相符合的符合与否信号叠加在测量用激光光线L上。这样，在激光受光装置12中，通过获取叠加于测量用激光光线L上的符合与否信号，可以在不与遮光区域As’符合的情况下使用接收到的测量用激光光线L来进行测量，当与遮光区域As’符合时，可以作出不使用接收到的测量用激光光线L进行测量等的操作的判断。
然而，在上述结构的情况下，仅利用旋转激光射出装置11中的旋转体23(激光射出机构31)的旋转方向上观察的位置来定义遮光区域As’。这是因为，在上述的结构的情况下，由于将符合与否信号叠加在从旋转激光射出装置11旋转照射的测量用激光光线L上，因此无法考虑上述测量用激光光线L相对于基准面Pb的高低角的变化。因而，在上述结构中，需要使遮光区域As’包含旋转方向上观察的测量用激光光线L(的一部分)被支承柱26遮挡的范围的全部。下面具体进行说明。例如，在射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24不倾斜的情况(参照图11A以及图11B)下，如上所述，遮光区域As成为图12A所示的情况。与此相对，由于遮光区域As’仅利用旋转方向上观察的位置来定义，因此需要设定为遮光区域As中处于最大的角度范围的位置，因此，如图11C所示，与遮光区域As中的最大的角度范围相符。因而，遮光区域As’会包含未包含于遮光区域As的区域(区划出遮光区域As的两个侧边a1和区划出遮光区域As’的两个侧边a2所夹的区域)。在此，在遮光区域As’中的未包含于遮光区域As的区域中，测量用激光光线L(的一部分)不被支承柱26遮挡，可以确保测量的精度。然而，在上述的结构中，不论由激光受光装置12接收的测量用激光光线L是否未被支承柱26遮挡而从旋转激光射出装置11恰当地射出，激光受光装置12都会获取包含于遮光区域As’的符合与否信号，据此会判断为无法确保测量的精度。
尤其是，在旋转激光射出装置11中，由于可以调节射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜及其方向，因此，如上所述，遮光区域As与上述倾斜状态(倾斜及其方向)相对应地移动(偏移)(参照图12A以及图12B)。因此，在上述的结构中，由于需要考虑上述移动(偏移)来设定遮光区域As’，因此需要包含针对倾斜状态的变化的所有的方式的在上述旋转方向上观察的测量用激光光线L(的一部分)被支承柱26遮挡的范围的全部。具体如下所述。若以在主体箱体24倾斜的状态下设置旋转激光射出装置11，射出部框体32(激光射出机构31)成为沿着铅垂方向延伸的姿态的状态(参照图11C)为例，则遮光区域As如上述的图12B所示。另外，射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24以与图11C所示的例子左右相反侧都相等的角度倾斜，因此，此时的遮光区域As为将图12B所示的图表左右反转(参照在图12D中用双点划线表示的右侧的遮光区域As)。这里，图11C及图12B所示的例子是射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜达到最大。于是，由于遮光区域As’仅利用从旋转方向观察的位置来定义，因此需要设定为在移动(移动)的全部方式的遮光区域As中为最大的角度范围的位置，因此，如图12D所示，与上述全部的方式的遮光区域As中最大的角度范围(图12B所示的遮光区域As)相当。因而，在遮光区域As’中，不论射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜状态的方式如何，都会包含全部的方式的遮光区域As。此外，遮光区域As’会包含区划出倾斜最大的遮光区域As的外侧的侧边a3与区划出遮光区域As’的外侧的侧边a4所夹的区域(在相反侧也一样)。
由此，在上述的结构中，即使在实际上测量用激光光线L(其一部分)未被支承柱26遮挡的情况下，也会与设定的遮光区域As’相符，因此在可以确保测量的精度的情况下，也会判断为无法确保测量的精度。在上述的结构中，无论实际上测量用激光光线L(的一部分)是否未被支承柱26遮挡，与设定的遮光区域As’符合的情况都会变多。例如，在激光射出机构31的倾斜状态如图11A以及图11B所示的情况下，虽然与图12D的遮光区域As’符合，但处于图12A的遮光区域As以外的情况下，实际上测量用激光光线L(的一部分)未被支承柱26遮挡。同样地，在激光射出机构31的倾斜状态如图11C所示的情况下，虽然与图12D的遮光区域As’符合，但处于图12B的遮光区域As以外的情况下，实际上测量用激光光线L(其一部分)未被支承柱26遮挡。因而，在现有技术的激光测量***中，会不恰当地将可以恰当地测量的区域缩小。
接下来，使用图14A、图14B以及图15A、图15B对现有的技术的其它问题进行说明。现有的技术的其它问题与本实施例的激光测量***10(旋转激光射出装置11以及激光受光装置12)相比，除了不进行上述的倾斜调节处理之外，其它都相同，因此使用与本实施例的激光测量***10相同的附图标记进行说明。在上述的图14B中，为了便于理解，夸张地表示了朝向激光受光装置12(受光部71)的方向的旋转轴At1从该方向的偏移。
在现有的旋转激光射出装置11中，在以设置有激光受光装置12的位置为基准，调节旋转激光射出装置11的基准面Pb的倾斜的情况下，首先，设成与图14A相同的状态后，使旋转激光射出装置11的激光射出机构31相对于主体箱体24的旋转轴(参照图14B中的附图标记At1、At2)中的任意一个朝向激光受光装置12(的受光部71)。对于上述的旋转轴At1、At2而言，如上所述，在旋转激光射出装置11中，激光射出机构31(射出部框体32(的中心轴线(旋转轴Ar)))能够相对于主体箱体24倾斜，并且设置有用于调节其倾斜及其方向的一对倾斜机构41，因此，上述的旋转轴At1、At2为能够利用各个倾斜机构41而调节倾斜的方向。此处，在图示的例子中，使旋转激光射出装置11中的旋转轴At1朝向激光受光装置12(的受光部71)。另外，在激光受光装置12中，在受光侧控制部73的控制下，驱动与旋转轴At1对应的倾斜机构41，据此使激光射出机构31(射出部框体32(的中心轴线(旋转轴Ar)))以旋转轴At1为中心相对于主体箱体24旋转规定的角度(例如，角度θp(参照图14A))。
然而，在旋转激光射出装置11中，例如，当利用操作者的目测使旋转轴At1朝向激光受光装置12(受光部71)时，如图14B所示，极难准确地使其一致。因此，虽然可以认为对从旋转激光射出装置11观察的激光受光装置12(受光部71)的旋转方向上观察的位置进行测量，而可以确保精度，但会导致结构的复杂化以及操作的复杂化。若旋转轴At1偏离朝向激光受光装置12(的受光部71)的方向，则以旋转轴At1为旋转中心而倾斜的激光射出机构31(射出部框体32)的基准面Pb会与目标不同。因此，在激光受光装置12中，如图15B所示，旋转激光射出装置11的照射光轴Ai横切受光部71的方向会从方向Dc 1向与原本的目标方向Dc 2不同的方向Dc 3变化。由此，在旋转激光射出装置11中，由激光受光装置12的受光部71接收旋转照射的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)，与受光状态对应地对照射光轴Ai横切受光部71的方向、即旋转激光射出装置11的旋转轴At1的方向进行微调的操作是必须的。因此，在现有的激光测量***10中，难以将连接旋转激光射出装置11(的激光射出机构31的射出部(五棱镜54(旋转体23的射出窗28))与激光受光装置12(的受光部71)的直线作为旋转轴，对旋转激光射出装置11的基准面Pb的倾斜进行调节。
针对上述的现有技术的各个问题，在作为本发明所涉及的旋转激光射出装置的一个实施例的旋转激光射出装置11中，可以将旋转姿态信号Sr叠加在旋转照射的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上。因此，旋转激光射出装置11能够掌握以旋转激光射出装置11的射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)为中心的旋转方向上的照射光轴Ai的旋转姿态(旋转角)。
另外，在旋转激光射出装置11中，使频率与基准位置和照射光轴Ai所成的旋转角的变化相对应地变化，据此生成旋转姿态信号Sr，因此能够容易地将旋转姿态信号Sr叠加在旋转照射的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上。
进而，在旋转激光射出装置11中，作为在从旋转方向观察相对于基准位置的0度以上且不满360度的范围内频率连续地变化的信号，使频率与相对于基准位置的角度一一对应地，将旋转姿态信号Sr叠加在旋转照射的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上。因此，在旋转激光射出装置11中，可以以简单的结构使激光受光装置12(受光侧控制部73)获得射出测量用激光光线L时旋转体23(激光射出机构31)的在旋转方向上观察的具体的位置。
在旋转激光射出装置11中，在射出侧控制部61的控制下，可以基于倾斜状态检测部67所检测到的射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜状态(的信息)和由作为铅垂状态检测部66的各个水平传感器49检测到的射出部框体32(激光射出机构31)相对于铅垂方向的倾斜(的信息)，利用一对倾斜机构41(倾斜驱动部64)对射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜及其方向进行调节，据此可以使激光射出机构31(射出部框体32)成为始终向任意方向以任意的角度倾斜的姿态。因此，在旋转激光射出装置11中，可以使基准面Pb相对于水平面向任意的方向以任意的角度倾斜，并旋转照射作为测量用激光光线L的3个照射光线S1、S2、S3。据此，在旋转激光射出装置11中，射出侧控制部61基于以射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)为中心的旋转方向上的照射光轴Ai的旋转姿态(旋转角)的信息来掌握从激光射出机构31的射出部(五棱镜54(旋转体23的射出窗28))观察的激光受光装置12(其受光部71)的方向，据此可以将设定在上述方向上的调节基准轴线Ap作为旋转轴来改变基准面Pb(在上述的例子中，从基准面Pb1变更至Pb2)。
在作为本发明所涉及的激光测量***的一个实施例的激光测量***10中，可以将旋转姿态信号Sr叠加在旋转激光射出装置11所旋转照射的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上。因此，在激光测量***10中，激光受光装置12(受光侧控制部73)可以容易地获得以旋转激光射出装置11的射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)为中心的旋转方向上的照射光轴Ai的旋转姿态(旋转角)的信息。由此，受光侧控制部73可以在所接收的测量用激光光线L是否恰当地射出的判断中使用旋转姿态(旋转角)。因此，在激光测量***10中，可以利用由激光受光装置12(其受光部71)接收的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)的、从作为旋转激光射出装置11中射出测量用激光光线L的部位即激光射出机构31的射出部观察的旋转姿态(旋转角)与相对于基准面Pb(照射光轴Ai)的高低角θv来定义遮光区域As。由此，在激光测量***10中，可以使遮光区域As更适合于测量用激光光线L(的一部分)被支承柱26遮挡的情形，可以更恰当地判断测量用激光光线L是否被恰当地射出。由此，在激光测量***10中，与上述的结构相比较，可以使所接收的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)是否从旋转激光射出装置11恰当地射出的判断符合测量用激光光线L(的一部分)实际上是否被支承柱26遮挡的情形，可以防止不恰当地缩小能够进行测量的区域。换言之，在激光测量***10中，可以精确地进行接收的测量用激光光线L是否从旋转激光射出装置11恰当地射出的判断，可以使是否可以进行恰当的测量的判断成为精确的判断。
在激光测量***10中，由于将旋转姿态信号Sr叠加在旋转激光射出装置11所旋转照射的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上，因此，激光受光装置12(受光侧控制部73)可以使激光受光装置12的受光侧控制部73容易地获得以旋转激光射出装置11的射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)为中心的旋转方向上的照射光轴Ai的旋转姿态(旋转角)的信息。因此，受光侧控制部73将上述旋转姿态(旋转角)的信息向旋转激光射出装置11的射出侧控制部61发送，据此射出侧控制部61可以掌握从激光射出机构31的射出部(五棱镜54(旋转体23的射出窗28))观察的激光受光装置12(的受光部71)的方向。据此，射出侧控制部61可以将上述方向设定为调节基准轴线Ap，并将上述调节基准轴线Ap作为旋转轴来改变旋转激光射出装置11的基准面Pb(在上述的例子中，从基准面Pb1向Pb2变更)。因此，在激光测量***10中，可以以连接旋转激光射出装置11(其激光射出机构31的射出部(五棱镜54(旋转体23的射出窗28)))和激光受光装置12(的受光部71)的直线作为旋转轴，容易且恰当地对旋转激光射出装置11的基准面Pb的倾斜进行调节。
在激光测量***10中，由于将旋转姿态信号Sr叠加在旋转激光射出装置11所旋转照射的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上，因此，为了在测量用激光光线L是否被恰当地射出的判断中使用，激光受光装置12(受光侧控制部73)可以容易且可靠地获得以旋转激光射出装置11的射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)为中心的旋转方向上的照射光轴Ai的旋转姿态(旋转角)的信息。这是因为，不需要设置仅用于在以旋转激光射出装置11的射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)为中心的旋转方向上的照射光轴Ai的旋转姿态(旋转角)的信息的收发的通信单元，并且上述测量用激光光线L可靠地由激光受光装置12(其受光部71)获得。
在激光测量***10中，激光受光装置12(受光侧控制部73)从所接收的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)的旋转姿态信号Sr中获得旋转姿态(旋转角)的信息，使用遮光区域As来进行所接收的测量用激光光线L的操作判断处理。因此，在激光测量***10中，在激光受光装置12(受光侧控制部73)接收到测量用激光光线L的阶段中，可以恰当地判断上述测量用激光光线L是否被恰当地射出。
在激光测量***10中，在旋转激光射出装置11所旋转照射的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上叠加有旋转姿态信号Sr。上述旋转姿态信号Sr表示旋转体23相对于射出部框体32的距离基准位置的旋转姿态，即表示旋转方向上观察的照射光轴Ai与基准位置所成的旋转角(照射光轴Ai所朝的方向)。因而，在激光测量***10中，可以容易而且恰当地进行基于激光受光装置12(受光侧控制部73)的测量用激光光线L是否恰当地射出的判断。这是基于下述的原因。在测量用激光光线L是否恰当地射出的判断中，需要恰当地掌握测量用激光光线L相对于各支承柱26的位置的照射的方向。因而，在激光测量***10中，必须在同一坐标上对各支承柱26相对于作为旋转激光射出装置11的射出部位的激光射出机构31的射出部(五棱镜54(旋转体23的射出窗28))的位置、以及激光受光装置12(的受光部71)相对于旋转激光射出装置11的位置进行处理。于是，需要精确地对每个进行测量，并且需要以高精度掌握每个的坐标的关系性。与此相对，在激光测量***10中，由于使所叠加的旋转姿态信号Sr表示旋转体23相对于射出部框体32的距离基准位置的旋转姿态，即表示旋转方向上观察的照射光轴Ai与基准位置所成的旋转角(照射光轴Ai所朝的方向)，因此可以基于各支承柱26相对于旋转激光射出装置11中的基准位置的旋转方向(旋转角)上观察的位置来设定遮光区域As。另外，在激光测量***10中，由于将旋转姿态信号Sr叠加在旋转照射的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上，因此与通常的测量同样地，使激光受光装置12(的受光部71)接收测量用激光光线L即可。因而，在激光测量***10中，不执行为了在同一坐标上处理各支承柱26相对于作为旋转激光射出装置11中的射出部位的激光射出机构31的射出部的位置、以及激光受光装置12(的受光部71)相对于旋转激光射出装置11的位置的测量和计算，就可以恰当地判断测量用激光光线L是否恰当地射出。因此，在激光测量***10中，可以容易而且恰当地作出测量用激光光线L是否恰当地射出的判断。
在激光测量***10中，在旋转激光射出装置11所旋转照射的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上叠加有旋转姿态信号Sr。上述旋转姿态信号Sr作为在旋转方向上观察相对于基准位置的0度以上且小于360度的范围内频率连续地变化的信号，频率与相对于基准位置的角度一一地对应。因而，在激光测量***10中，可以利用简单的结构使激光受光装置12(受光侧控制部73)获取旋转激光射出装置11中的射出测量用激光光线L时的旋转体23(激光射出机构31)的旋转方向上观察的具体的位置。由此，在激光测量***10中，可以更细致地设定遮光区域As，可以更恰当地进行测量用激光光线L是否恰当地射出的判断。
在激光测量***10中，由于能够使激光受光装置12(受光侧控制部73)获得旋转激光射出装置11中的射出测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)时从旋转体23(激光射出机构31)的旋转方向上观察的具体的位置，所以射出侧控制部61能够简单且更具体地设定调节基准轴线Ap。因此，射出侧控制部61能够更恰当地以上述调节基准轴线Ap为旋转轴将旋转激光射出装置11的基准面Pb从基准面Pb1向基准面Pb2变更。据此，在激光测量***10中，能够以连接旋转激光射出装置11(的激光射出机构31的射出部(五棱镜54(旋转体23的射出窗28)))和激光受光装置12(的受光部71)的直线作为旋转轴，容易且更恰当地对旋转激光射出装置11的基准面Pb的倾斜进行调节。
在激光测量***10中，激光受光装置12(受光侧控制部73)可以从所接收的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)获得从旋转激光射出装置11的激光射出机构31的射出部观察的、以射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)为中心的旋转方向上的照射光轴Ai的旋转姿态(旋转角)和相对于基准面Pb(照射光轴Ai)的高低角θv。因此，在激光测量***10中，若激光受光装置12(受光侧控制部73)接收到测量用激光光线L，则可以根据旋转姿态(旋转角)和高低角θv来判断是否进入遮光区域As。由此，在激光测量***10中，与通常的测量相同地，仅使激光受光装置12接收旋转激光射出装置11所旋转照射的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)，就能够更恰当地进行上述接收的测量用激光光线L是否被恰当地射出的判断。
在激光测量***10中，激光受光装置12(受光侧控制部73)可以从叠加在所接收的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上的旋转姿态信号Sr获得从旋转激光射出装置11的激光射出机构31的射出部观察的、以射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)为中心的旋转方向上的照射光轴Ai的旋转姿态(旋转角)。因此，在激光测量***10中，可以采用简单的结构，同时使激光受光装置12(受光侧控制部73)可靠地获得旋转激光射出装置11的旋转体23(激光射出机构31)的旋转方向上观察的位置。这是因为，在使用旋转激光射出装置11和激光受光装置12进行测量的情况下，使激光受光装置12(其受光部71)接收测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)的操作是必须的。
在激光测量***10中，旋转激光射出装置11将作为测量用激光光线L的3个照射光线S1、S2、S3进行旋转照射。因此，在激光测量***10中，激光受光装置12(受光侧控制部73)可以从所接收的3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)求取从旋转激光射出装置11的激光射出机构31的射出部观察的、相对于基准面Pb(照射光轴Ai)的高低角θv。由此，在激光测量***10中，可以采用简单的结构，同时使激光受光装置12(受光侧控制部73)可靠地获得从旋转激光射出装置11的激光射出机构31的射出部观察的、以射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)为中心的旋转方向上的照射光轴Ai的旋转姿态(旋转角)和相对于基准面Pb(照射光轴Ai)的高低角θv。
在激光测量***10中，旋转激光射出装置11将作为测量用激光光线L的形成为扇形光束的3个照射光线S1、S2、S3进行旋转照射。因此，在激光测量***10中，激光受光装置12(受光侧控制部73)无论距旋转激光射出装置11的距离如何，都可以从所接收的3个照射光线S1、S2、S3(测量用激光光线L)容易且恰当地求取从旋转激光射出装置11的激光射出机构31的射出部观察的、相对于基准面Pb(照射光轴Ai)的高低角θv。由此，在激光测量***10中，无论距旋转激光射出装置11的距离如何，都可以使激光受光装置12(受光侧控制部73)容易且恰当地获得从旋转激光射出装置11的激光射出机构31的射出部观察的、以射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)为中心的旋转方向上的照射光轴Ai的旋转姿态(旋转角)和相对于基准面Pb(照射光轴Ai)的高低角θv。
在激光测量***10中，与从作为旋转激光射出装置11中的射出测量用激光光线L的部位的激光射出机构31的射出部(五棱镜54(旋转体23的射出窗28))观察的支承柱26的位置相对应地，设定遮光区域As。在激光测量***10中，通过判断激光受光装置12(的受光部71)所接收的测量用激光光线L的光线状态是否进入遮光区域As，可以进行测量用激光光线L是否恰当地射出的判断。因此，在激光测量***10中，可以容易且恰当地判断是起因于被支承柱26遮挡而未从旋转激光射出装置11恰当地射出的测量用激光光线L。
在激光测量***10中，由于将旋转姿态信号Sr叠加在旋转激光射出装置11所旋转照射的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上，所以激光受光装置12(受光侧控制部73)可以使激光受光装置12的受光侧控制部73容易地获得以旋转激光射出装置11的射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)为中心的旋转方向上的照射光轴Ai的旋转姿态(旋转角)的信息。因此，在激光测量***10中，通过与旋转激光射出装置11的射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜状态(倾斜及其方向)的变化相对应地使遮光区域As(的信息)变化，可以与实际的倾斜状态相对应地进行测量用激光光线L是否被恰当地射出的判断。即，在激光测量***10中，可以判断由激光受光装置12(其受光部71)接收的测量用激光光线L的光线状态是否进入与实际的倾斜状态对应的遮光区域As，接收的测量用激光光线L是否从旋转激光射出装置11恰当地射出。因此，在激光测量***10中，由激光受光装置12(其受光部71)接收的测量用激光光线L的光线状态进入与不同的倾斜状态相对应的遮光区域As，据此可以防止无论是否是被恰当地射出的测量用激光光线L都被判断为未从旋转激光射出装置11恰当地射出的情况。因此，在激光测量***10中，与上述的结构相比，可以与实际的旋转激光射出装置11更恰当地对应地判断接收的测量用激光光线L是否从上述旋转激光射出装置11恰当地射出，可以更可靠地防止不恰当地缩小能够测量的区域。换言之，在激光测量***10中，可以更精确地进行所接收的测量用激光光线L是否从旋转激光射出装置11恰当地射出的判断，可以更精确地进行恰当的测量是否可能的判断。
在激光测量***10中，旋转激光射出装置11利用倾斜驱动部64对射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜及其方向进行调节，以便使作为铅垂状态检测部66的各水平传感器49的每个始终为检测目标值的状态，据此可以使激光射出机构31(射出部框体32)为始终向任意的方向倾斜成任意的角度的姿态，可以以任意的角度使基准面Pb相对于水平面向任意的方向倾斜而将测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)旋转照射。在激光测量***10中，由于根据旋转激光射出装置11的射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜状态(倾斜及其方向)的变化，而使遮光区域As(的信息)变化，因此对于基准面Pb相对于水平面向任意的方向以任意的角度倾斜的测量用激光光线L，都可以根据旋转激光射出装置11的状态适当地进行是否是恰当地射出的光线的判断。
在激光测量***10中，由于将旋转姿态信号Sr叠加在旋转激光射出装置11所旋转照射的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上，所以激光受光装置12(受光侧控制部73)可以容易地获得以旋转激光射出装置11的射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)为中心的旋转方向上的照射光轴Ai的旋转姿态(旋转角)的信息。另外，旋转激光射出装置11利用倾斜驱动部64对射出部框体32(激光射出机构31)相对于主体箱体24的倾斜及其方向进行调节，以便使作为铅垂状态检测部66的各水平传感器49的每个始终为检测目标值的状态，据此可以使激光射出机构31(射出部框体32)为始终向任意的方向倾斜成任意的角度的姿态。因此，在激光测量***10中，射出侧控制部61从受光侧控制部73获得旋转姿态(旋转角)的信息，据此可以以连接旋转激光射出装置11(的激光射出机构31的射出部(五棱镜54(旋转体23的射出窗28)))和激光受光装置12(上述受光部71)的直线作为旋转轴，容易且恰当地对旋转激光射出装置11的基准面Pb的倾斜进行调节。
因此，利用作为本发明所涉及的旋转激光射出装置的实施例的旋转激光射出装置11能够掌握以旋转激光射出装置11的旋转轴Ar为中心的旋转方向上观察的激光受光装置12的位置。
此外，在上述实施例中，对作为本发明所涉及的旋转激光射出装置的一个例子的旋转激光射出装置11进行了说明，但只要是旋转照射激光的旋转激光射出装置，而且是具备控制整体的动作的射出侧控制部、使作为射出方向的照射光轴一边旋转一边射出激光的激光射出机构、以及对所述照射光轴的旋转方向进行检测的旋转方向检测部，而且所述射出侧控制部生成表示所述旋转方向检测部所检测到的所述照射光轴的旋转方向的旋转姿态信号，且为了将所述旋转姿态信号叠加在激光上而驱动所述激光射出机构的旋转激光射出装置即可，而并不限于上述的实施例。
另外，在上述的实施例中，作为本发明所涉及的旋转激光射出装置的一个例子，示出了构成激光测量***10的一部分的旋转激光射出装置11，但只要是由射出侧控制部生成表示旋转方向检测部所检测的照射光轴的旋转方向的旋转姿态信号，为了将旋转姿态信号叠加在激光上而射出侧控制部驱动激光射出机构的旋转激光射出装置，则也可以是单纯地旋转照射激光的、作为一般的激光产品的旋转激光射出装置，也可以是不构成激光测量***10的一部分的旋转激光射出装置，也可以是向反射激光的靶旋转照射激光并基于其反射光来测量相对于与上述靶的旋转轴正交的平面的倾斜角和高度的旋转激光射出装置，而并不限于上述实施例。
此外，在上述的实施例中，由旋转激光射出装置11的射出侧控制部61生成旋转姿态信号Sr，并经由光源驱动部62与旋转姿态信号Sr对应地驱动激光光线发光部51，据此使旋转姿态信号Sr叠加在测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上，但只要是在射出侧控制部61的控制下，使表示旋转角检测部65所检测到的照射光轴Ai的旋转方向的旋转姿态信号叠加在从激光射出机构31射出的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上的结构即可，也可以采用其它结构，而并不限于上述实施例。
在上述实施例中，旋转激光射出装置11(射出侧控制部61)与基准位置和照射光轴Ai所成的旋转角的变化相对应地使频率变化，据此生成旋转姿态信号Sr，但只要是使表示旋转体23相对于的射出部框体32的距离基准位置的旋转姿态、即从旋转方向上观察的照射光轴Ai和基准位置所成的旋转角(照射光轴Ai朝向的方向)的旋转姿态信号叠加在旋转照射的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上的结构即可，而并不限于上述实施例。
在上述实施例中，旋转激光射出装置11(射出侧控制部61)生成从旋转方向观察相对于基准位置为0度以上且小于360度的范围内频率连续地变化的信号、即生成频率与相对于基准位置的角度(旋转角)一一对应的旋转姿态信号Sr，但只要是使表示旋转体23相对于射出部框体32的距离基准位置的旋转姿态、即表示从旋转方向观察照射光轴Ai和基准位置所成的旋转角(照射光轴Ai朝向的方向)的旋转姿态信号叠加在旋转照射的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)上的结构即可，而并不限于上述实施例。
在上述实施例中，激光受光装置12(受光侧控制部73)根据所接收的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)来求取从旋转激光射出装置11的激光射出机构31的射出部观察的、相对于基准面Pb(照射光轴Ai)的高低角θv，但只要能够获得高低角θv，则也可以是使用其它单元(使用受光侧通信部80或从输入部76输入)来获得的结构，而并不限于上述实施例。
在上述实施例中，旋转激光射出装置11将3个照射光线S1、S2、S3旋转照射来作为测量用激光光线L，但也可以将单一光线旋转照射，而并不限于上述实施例。在此情况下，优选采用在激光受光装置12(受光侧控制部73)中，能够判断相对于基准面Pb(照射光轴Ai)的高低角θv的结构。作为这种结构，例如使激光受光装置12的受光部具有整体与铅垂方向以及水平方向平行的矩形形状，并设置由相对于铅垂方向以及水平方向倾斜的分割线区划出的两个受光区域，据此可以采用与上述的实施例相同的考虑方式来判断相对于基准面Pb(照射光轴Ai)的高低角θv。
在上述实施例中，利用衍射光栅53将从激光光线发光部51射出的测量用激光光线L形成为3个照射光线S1、S2、S3，但也可以使各个照射光线S1、S2、S3从分别的光源(相当于激光光线发光部51)射出，而并不限于上述实施例。在采用这种结构的情况下，只要使旋转姿态信号Sr叠加在3个照射光线S1、S2、S3中的至少一个上即可。也就是说，针对射出3个照射光线S1、S2、S3的3个光源中的至少一个光源，与上述的激光光线发光部51同样地进行信息叠加处理即可。
在上述实施例中，对由激光受光装置12(受光侧控制部73)所接收的测量用激光光线L是否从旋转激光射出装置11恰当地射出进行判断，但只要是使用在激光受光装置12(的受光部71)所接收的测量用激光光线L(3个照射光线S1、S2、S3)中、从旋转激光射出装置11中的作为射出测量用激光光线L的部位的激光射出机构31的射出部观察的、以射出部框体32的中心轴线(旋转轴Ar)为中心的旋转方向上的照射光轴Ai的旋转姿态(旋转角)与相对于基准面Pb(照射光轴Ai)的高低角θv来判断由激光受光装置12接收的测量用激光光线L是否从旋转激光射出装置11恰当地射出的结构即可，而并不限于上述实施例。
在上述实施例中，在旋转激光射出装置11的主体箱体24上设置有4根支承柱26，但支承柱26的数量和形状可以适当地设定，而并不限于上述实施例。
(发明的效果)
根据本发明的旋转激光射出装置，能够掌握从以旋转激光射出装置的旋转轴为中心的旋转方向上观察的激光受光装置的位置。
在上述结构之外，上述射出侧控制部若使频率响应上述照射光轴的旋转角的变化而变化，进而而生成上述旋转姿态信号，则可以容易地将旋转姿态信号叠加在旋转激光射出装置所旋转照射的激光上。
在上述结构之外，上述射出侧控制部若使频率与变化的上述照射光轴的旋转角度一一对应地生成上述旋转姿态信号，则可以以简单的结构使激光受光装置获得旋转激光射出装置的、射出激光时的照射光轴的旋转方向。
在上述结构之外，还具备：将上述激光射出机构能够倾斜地支承的主体箱体；检测上述激光射出机构相对于上述主体箱体的倾斜状态的倾斜状态检测部；检测上述激光射出机构相对于铅垂方向的倾斜的铅垂状态检测部；以及调节上述激光射出机构相对于上述主体箱体的倾斜及其方向的倾斜机构，其中，上述射出侧控制部可以在基于上述倾斜状态检测部检测到的上述倾斜状态和上述铅垂状态检测部检测到的上述激光射出机构相对于铅垂方向的倾斜，而利用上述倾斜机构使上述激光射出机构向任意方向以任意角度倾斜时，以连接旋转激光射出装置和激光受光装置的直线为旋转轴，容易且恰当地调节旋转激光射出装置的基准面的倾斜。
在具备上述结构的旋转激光射出装置和接收从上述旋转激光射出装置射出的激光并执行受光位置的测量的激光受光装置的激光测量***中，上述激光受光装置具有控制整体的动作的受光侧控制部，若上述受光侧控制部从上述激光受光装置所接收的激光中提取上述旋转姿态信号，并从上述旋转姿态信号获得上述照射光轴的旋转方向，则受光侧控制部可以容易地掌握以旋转激光射出装置的旋转轴为中心的旋转方向上观察的激光受光装置的位置。
在上述结构之外，上述受光侧控制部若从上述激光受光装置所接收的激光获取上述激光的相对于包含上述照射光轴的基准面的高低角，则受光侧控制部可以容易且可靠地获得激光受光装置所接收的激光的相对于包含照射光轴的基准面的高低角的信息。
在上述结构之外，上述旋转激光射出装置旋转照射激光，所述激光具有在与上述照射光轴正交的平面上保持间距且平行地延伸的2个照射光线和在2个照射光线之间相对于上述2个照射光线倾斜的照射光线，若上述受光侧控制部基于上述激光受光装置所接收的从上述旋转激光射出装置射出的激光的各照射光线中的时间间隔来获得上述高低角，则受光侧控制部可以容易且可靠地、且更恰当地获得由激光受光装置接收的激光的相对于包含照射光轴的基准面的高低角。
在上述结构之外，若上述旋转激光射出装置利用随着远离射出部位而展宽的逐渐展开的扇状光束形成上述各照射光线，则激光受光装置(受光侧控制部)无论距旋转激光射出装置的距离如何，都可以容易且恰当地从接收到的激光中求取由激光受光装置所接收的激光的相对于包含照射光轴的基准面的高低角。
以上，基于实施例对本发明的激光测量***进行了说明，具体的结构并不局限于上述的实施例，需要注意的是，只要不脱离本发明的主旨，允许进行设计的变更、追加等。

Claims (8)

1.一种将激光边旋转边照射的旋转激光射出装置，其具备：
控制整体的动作的射出侧控制部；
使成为射出方向的照射光轴旋转的同时射出激光的激光射出机构；以及
检测所述照射光轴的旋转方向的旋转方向检测部，
所述射出侧控制部生成表示所述旋转方向检测部所检测出的所述照射光轴的旋转方向的旋转姿态信号，并以将所述旋转姿态信号叠加在激光上的方式驱动所述激光射出机构。
2.根据权利要求1所述的旋转激光射出装置，其特征在于，
所述射出侧控制部使频率响应所述照射光轴的旋转角度的变化而变化，进而生成所述旋转姿态信号。
3.根据权利要求2所述的旋转激光射出装置，其特征在于，
所述射出侧控制部使频率与变化的所述照射光轴的旋转角度一一对应地生成所述旋转姿态信号。
4.根据权利要求1所述的旋转激光射出装置，其特征在于，还具备：
将所述激光射出机构能够倾斜地支承的主体箱体；
检测所述激光射出机构相对于所述主体箱体的倾斜状态的倾斜状态检测部；
检测所述激光射出机构相对于铅垂方向的倾斜的铅垂状态检测部；以及
调节所述激光射出机构相对于所述主体箱体的倾斜及其方向的倾斜机构，
所述射出侧控制部基于所述倾斜状态检测部所检测出的所述倾斜状态和所述铅垂状态检测部所检测出的所述激光射出机构相对于铅垂方向的倾斜，利用所述倾斜机构使所述激光射出机构以任意的角度向任意的方向倾斜。
5.一种激光测量***，其特征在于，具备：
权利要求1所述的旋转激光射出装置；以及
接收从所述旋转激光射出装置射出的激光并执行受光位置的测量的激光受光装置，
所述激光受光装置具有控制整体的动作的受光侧控制部，
所述受光侧控制部从所述激光受光装置所接收的激光提取所述旋转姿态信号，并从所述旋转姿态信号获得所述照射光轴的旋转方向。
6.根据权利要求5所述的激光测量***，其特征在于，
所述受光侧控制部从所述激光受光装置所接收的激光获得所述激光的相对于包含所述照射光轴的基准面的高低角。
7.根据权利要求6所述的激光测量***，其特征在于，
所述旋转激光射出装置将具有在与所述照射光轴正交的平面上保持间隔而平行地延伸的2个照射光线和在所述2个照射光线之间相对于所述2个照射光线倾斜的照射光线的激光进行旋转照射，
所述受光侧控制部基于所述激光受光装置所接收的从所述旋转激光射出装置射出的激光的各照射光线中的时间间隔来获得所述高低角。
8.根据权利要求7所述的激光测量***，其特征在于，
所述旋转激光射出装置以随着远离射出部位而展宽的逐渐展开而呈扇状的扇状光束来形成所述各照射光线。
CN201410515655.2A 2013-09-30 2014-09-29 旋转激光射出装置以及激光测量*** Active CN104567834B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013203867A JP6266937B2 (ja) 2013-09-30 2013-09-30 回転レーザ出射装置およびレーザ測量システム
JP2013-203867 2013-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104567834A true CN104567834A (zh) 2015-04-29
CN104567834B CN104567834B (zh) 2017-10-31

Family

ID=51610048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410515655.2A Active CN104567834B (zh) 2013-09-30 2014-09-29 旋转激光射出装置以及激光测量***

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9733076B2 (zh)
EP (1) EP2853858B1 (zh)
JP (1) JP6266937B2 (zh)
CN (1) CN104567834B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6294378B2 (ja) * 2016-03-30 2018-03-14 ファナック株式会社 前加工制御部を備えるレーザ加工装置及びレーザ加工方法
US20180059219A1 (en) * 2016-08-31 2018-03-01 Qualcomm Incorporated Multi-beam position sensing devices
US20200174102A1 (en) * 2018-11-30 2020-06-04 Seagate Technology Llc Large field of view measurement devices for lidar
CN112565966B (zh) * 2020-12-10 2022-09-02 歌尔科技有限公司 一种旋转按键及其控制方法及可穿戴设备
CN115096556B (zh) * 2022-07-18 2023-10-31 东莞市鼎力自动化科技有限公司 一种光学膜片光轴角度的检测方法及装置、贴合工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001205848A (ja) * 2000-01-28 2001-07-31 Canon Inc 故障検出装置、故障検出方法及び画像形成装置
EP1174682A2 (en) * 2000-07-19 2002-01-23 Kabushiki Kaisha TOPCON Position determination system
CN1434269A (zh) * 2002-01-21 2003-08-06 拓普康株式会社 位置确定装置和与该装置一起使用的旋转的激光装置
CN101023322A (zh) * 2004-05-26 2007-08-22 沃思测量技术股份有限公司 用于测量对象的坐标测量仪和方法
CN101144717A (zh) * 2006-09-13 2008-03-19 株式会社拓普康 激光光学***的光轴倾斜装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH691931A5 (de) * 1995-12-21 2001-11-30 Ammann Holding Ag Laserstrahl-Nivelliergerät sowie Verfahren zum Betrieb eines Laserstrahl-Nivelliergerätes und dazugehöriges Hilfsmittel.
JP5000819B2 (ja) 2001-08-30 2012-08-15 株式会社トプコン 回転レーザ装置
JP4328654B2 (ja) * 2004-03-23 2009-09-09 株式会社トプコン レーザ測定方法及びレーザ測定システム
US7456943B1 (en) * 2004-03-26 2008-11-25 Topcon Positioning Systems, Inc. Laser positioning measurement system and method
WO2005119174A1 (de) 2004-05-26 2005-12-15 Werth Messtechnik Gmbh Koordinatenmessgerät und verfahren zum messen eines objektes
JP4846302B2 (ja) * 2005-08-30 2011-12-28 株式会社トプコン 回転レーザ装置及びこれを用いた回転ブレ検出装置
JP5693827B2 (ja) * 2009-06-17 2015-04-01 株式会社トプコン 測量システム
EP2453204A1 (de) 2010-11-10 2012-05-16 Leica Geosystems AG Konstruktionslasersystem und Verfahren
DE102010061725A1 (de) * 2010-11-22 2012-05-24 Hilti Aktiengesellschaft Rotationslasergerät mit einer geneigten Laserebene und Verfahren zur Ausrichtung eines Rotationslasergerätes
JP5729358B2 (ja) * 2011-09-22 2015-06-03 株式会社リコー 光ビームスキャナ及びレーザレーダユニット

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001205848A (ja) * 2000-01-28 2001-07-31 Canon Inc 故障検出装置、故障検出方法及び画像形成装置
EP1174682A2 (en) * 2000-07-19 2002-01-23 Kabushiki Kaisha TOPCON Position determination system
CN1434269A (zh) * 2002-01-21 2003-08-06 拓普康株式会社 位置确定装置和与该装置一起使用的旋转的激光装置
CN101023322A (zh) * 2004-05-26 2007-08-22 沃思测量技术股份有限公司 用于测量对象的坐标测量仪和方法
CN101144717A (zh) * 2006-09-13 2008-03-19 株式会社拓普康 激光光学***的光轴倾斜装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20150092182A1 (en) 2015-04-02
US9733076B2 (en) 2017-08-15
JP6266937B2 (ja) 2018-01-24
CN104567834B (zh) 2017-10-31
JP2015068743A (ja) 2015-04-13
EP2853858A1 (en) 2015-04-01
EP2853858B1 (en) 2021-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104567833A (zh) 激光测量***
CN104567834A (zh) 旋转激光射出装置以及激光测量***
CN100580374C (zh) 激光测定方法及激光测定***
US20150116693A1 (en) Three-Dimensional Measuring Method And Surveying System
US8526014B2 (en) Positioning device and method for detecting a laser beam
US20220082495A1 (en) Apparatuses, systems, and methods for gas flux measurements with mobile platforms
DE112012007096B4 (de) Trackereinheit und Verfahren in einer Trackereinheit
US8869411B2 (en) Rotating laser device having an inclined laser plane and a method for aligning a rotating laser device
JP6336837B2 (ja) 測量装置
CN104730673A (zh) 用于跟踪目标的光学***
JP4282432B2 (ja) 回転レーザ装置の受光装置
CN112964240B (zh) 一种连续寻北装置、方法、电子设备及存储介质
CN109313027B (zh) 用于对投射到激光接收器上的接收射线与旋转的激光射线进行比较的方法
KR20170063196A (ko) 라이다 및 그의 제어방법
JP2019124496A (ja) ３次元測量装置および３次元測量方法
US10859247B2 (en) Method of determining the pose of a moving head light fixture
CN107917693B (zh) 一种基于光学测距的倾斜测量装置及测量方法
JP7093618B2 (ja) 測量装置
JP6812066B2 (ja) 位置方位測定装置及び測量装置
CN110174391B (zh) 位置偏移的修正方法、装置、存储介质和电子设备
Singh et al. Airborne active remote sensor for atmospheric carbon dioxide
US10830899B2 (en) Visual display system for use in testing or monitoring a GPS enabled device
EP3851794B1 (fr) Procédé de géolocalisation d'un point cible
JP2005274228A (ja) レーザ測定システム
CN108398082A (zh) 大齿轮双镜检测仪

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant