JPH08285596A - レーザ測量機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】レーザ測量機の高低角を設定する場合のレーザ
測量機の向き設定を精度よく行える様にする。 【解決手段】レーザ光線を発する発光部１６２と、レー
ザ光線を回転走査する回動部１６３と、レーザ光を水平
面に対して少なくとも１方向の任意の角度に傾斜させる
傾斜機構と、該回動部と連動してレーザ光線の射出方向
を検出する回転角検出器１０５と、対象反射体１６８か
らの反射光を検知する反射光検出部１６４と、該反射光
検出部からの信号から対象反射体に対する向きのずれ、
傾斜角のずれを検出すると共に向きのずれ、或は傾斜角
に関する情報を求めるアライメント表示部１６７とから
少なくとも成る本体部４と、該本体部からのレーザ光線
を本体部に反射する対象反射体とを少なくとも具備し、
本体部より射出したレーザ光線を走査し、走査する過程
で対象反射体から反射された反射レーザ光線より対象反
射体の中心位置を求め、本体部の向きのずれ、傾斜角の
ずれについての情報を表示し、或は求めた向きのずれ、
或は傾斜角のずれを基に自動で本体部の向き、傾斜角を
修正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光により測
定基準平面、特に水平基準面の他に水平基準面に対して
所定の角度に傾斜した任意傾斜設定面を形成可能なレー
ザ測量機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】広範囲に亘り水平な基準レベルを作る
為、光学式レベルに代わり、レーザ測量機が使用されて
いる。

【０００３】斯かるレーザ測量機は、レーザ光線を水平
方向に投光することによりレーザ光線により水平基準線
を形成したり、或はレーザ光線を回転するプリズムを介
して水平方向に投光し、レーザ光線により水平基準面を
形成している。

【０００４】建築、土木工事では前記水平基準面を利用
して位置出し、水平レベルの設定が行われる。例えば、
受光器でレーザ光線を検知することで基準位置を測定
し、或は内装関係の窓の取付け位置、天井の水平等の墨
出しに利用される。

【０００５】又、本願出願人が特開平６−２６８６１号
で提案した様に、最近では斯かるレーザ測量機は水平レ
ベルの設定だけでなく、傾斜レベルの設定を行う場合に
も使用できる様になっており、道路の排水傾斜、道路勾
配等の工事に使用されている。

【０００６】特開平６−２６８６１号で提案されたレー
ザ測量機を、図２６〜図３３により説明する。

【０００７】ケーシング５の中央には切頭円錐形の凹部
６が形成され、該凹部６の中央に支持座７が形成してあ
る。該支持座７は、円形の貫通孔８の内周を３等分した
位置に３次曲面で滑らかに***させた突起９を形成した
ものである。

【０００８】前記貫通孔８にレーザ光を発するレーザ投
光器１０を落込み、該レーザ投光器１０の頭部１１を前
記支持座７に係合支持させる。該頭部１１は下部が球面
形状をしており、この球面部１１ａが前記３つの突起９
に摺動自在に当接する。而して、前記レーザ投光器１０
は垂線に対して如何なる方向にも自在に傾動可能に支持
される。

【０００９】前記頭部１１にモータ座１４を設け、該モ
ータ座１４には走査モータ１５を設け、該走査モータ１
５の出力軸にはギア１６を嵌着する。該ギア１６は後述
する走査ギア１７に噛合させる。

【００１０】前記レーザ投光器１０の頭部１１には該レ
ーザ投光器１０の軸心に合致させ、軸受１２を介してミ
ラー保持体１３を回転自在に設ける。該ミラー保持体１
３には走査ギア１７を嵌着し、前記した様に走査ギア１
７をギア１６に噛合させ、前記走査モータ１５によって
ミラー保持体１３が垂直軸心を中心に回転される様にす
る。又、ミラー保持体１３にはペンタプリズム１８を設
け、前記レーザ投光器１０から発せられるレーザ光を投
光窓１９を通して水平方向に射出する様になっている。

【００１１】前記レーザ投光器１０の中途部にセンサ支
持棚６３を設け、該センサ支持棚６３に水平を検知する
傾斜検出器である固定気泡管２０、固定気泡管２１をそ
の方向が直角に交差する様に設ける。この固定気泡管２
０，２１は、静電容量検出型の電気気泡管であり、水平
面を基準として傾斜角度に対応した電気信号を出力する
ものである。

【００１２】前記レーザ投光器１０の下端に略直角３角
形状のベースプレート６４を固着し、該ベースプレート
６４の直角頂部近傍に支柱７０を立設し、該支柱７０の
上端には球６７を固着する。前記ベースプレート６４の
上方に直角Ｌ字状の傾動基板６２を配置し、該傾動基板
６２の裏面Ｌ字状の頂部に円錐状の凹部９９を形成し、
該凹部９９に前記球６７を嵌合させ、前記支柱７０によ
って前記傾動基板６２の頂部を支承させ、該傾動基板６
２は前記球６７を中心にピポット運動を可能とする。更
に該傾動基板６２と前記ベースプレート６４との間にス
プリング６８を設け、前記円錐状の凹部９９を前記球６
７に押圧すると共に、前記傾動基板６２を図２６中時計
方向に付勢する。

【００１３】該傾動基板６２に傾動傾斜検出器である任
意角設定気泡管６５、任意角設定気泡管６６を前記Ｌ字
形状に沿って相互に直交する線上に設ける。

【００１４】軸受板７２を前記センサ支持棚６３の下方
に位置させ、前記軸受板７２を前記レーザ投光器１０よ
り突設する。前記ベースプレート６４の前記支柱７０を
頂点とする３角形を形成する位置に、傾動螺子５２、傾
動螺子５３を回転自在に立設し、該傾動螺子５２と該傾
動螺子５３の上端を前記軸受板７２にそれぞれ回転自在
に支承させる。

【００１５】前記傾動螺子５２の下端を前記ベースプレ
ート６４より下方に突設させ、該傾動螺子５２の突出端
に傾動ギア５４を嵌着し、傾動ギア５４を後述する傾動
ギア５６に噛合する。又、前記傾動螺子５３の下端を前
記ベースプレート６４より下方に突設させ、傾動螺子５
３の突出端に傾動ギア５５を嵌着し、該傾動ギア５５を
後述する傾動ギア５７に噛合させる。

【００１６】前記傾動螺子５２に傾動ナット４８を螺合
し、該傾動ナット４８には断面円のナットピン５０を突
設する。前記傾動基板６２の任意角設定気泡管６５側の
端面より該任意角設定気泡管６５の中心線と平行に断面
円の傾動ピン６０を突設し、該傾動ピン６０を前記ナッ
トピン５０に当接させる。更に、ベースプレート６４と
前記軸受板７２との間に２本の平行なガイドピン７１を
掛渡して設け、該２本のガイドピン７１により前記傾動
ピン６０を摺動自在に挾持し、前記傾動基板６２の水平
方向の回転を規制し、且前記傾動ピン６０の上下方向、
及び該傾動ピン６０の軸心を中心とする回転を許容す
る。

【００１７】前記傾動螺子５３に傾動ナット４９を螺合
し、該傾動ナット４９には断面円のナットピン５１を突
設する。前記傾動基板６２の任意角設定気泡管６６側の
端面より該任意角設定気泡管６６の中心線と平行に断面
円の傾動ピン６１を突設し、該傾動ピン６１を前記ナッ
トピン５１に当接させる。

【００１８】前記ベースプレート６４の下面に脚柱７３
を垂設し、該脚柱７３を介してモータベースを兼ねる傾
斜検知体２３を固着する。該傾斜検知体２３の上面には
傾動モータ５８、傾動モータ５９を設け、該傾動モータ
５８の出力軸には前述した傾動ギア５６を嵌着し、前記
傾動モータ５９の出力軸には前述した傾動ギア５７を嵌
着し、それぞれ前記傾動ギア５４、傾動ギア５５に噛合
させる。

【００１９】前記傾斜検知体２３の下面にはリング状の
反射鏡を設け、前記傾斜検知体２３と対峙した位置に、
又前記ケーシング５と前記レーザ投光器１０とが垂直状
態の時の該レーザ投光器１０の軸心を中心に同一円周上
に所要数（本実施例では４つ）の発光素子と受光素子の
組から成る光センサ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを
設ける。

【００２０】前記レーザ投光器１０の頭部１１から水平
方向に傾動アーム２５、傾動アーム２６を直交させて延
出し、それぞれ前記凹部６の円錐面を貫通させて、前記
ケーシング５の内部に位置させ、両傾動アーム２５、傾
動アーム２６の先端に係合ピン２７、係合ピン２８を突
設する。該係合ピン２７、該係合ピン２８は円柱形状で
あり、その円柱のそれぞれの軸心は相互に直交し、前記
球面部１１ａの球心を通る平面内に含まれる様位置関係
を決定する。又、前記係合ピン２７、前記係合ピン２８
のいずれか一方、例えば係合ピン２７については水平方
向の移動を規制し、上下方向にのみ移動可能とする。特
に図示しないが、前記係合ピン２７を上下方向に延びる
ガイド溝に摺動自在に係合させ、或は上下方向に延びる
壁面に係合ピン２７をスプリング等の付勢手段を介して
摺動自在に押圧する等の手段が考えられる。

【００２１】前記ケーシング５の内壁に棚板２９、棚板
３０を設け、該棚板２９にレベル調整モータ３１を設
け、前記棚板３０にレベル調整モータ３２を設け、前記
レベル調整モータ３１の回転軸に駆動ギア３３、前記レ
ベル調整モータ３２に駆動ギア３４を嵌着する。前記係
合ピン２７に直交し、ケーシング５の天井部と前記棚板
２９とに掛渡るスクリューシャフト３５を回転自在に設
け、該スクリューシャフト３５に被動ギア３６を嵌着
し、該被動ギア３６は前記駆動ギア３３に噛合させる。
前記スクリューシャフト３５にスライドナット３７を螺
合し、該スライドナット３７にピン３８を突設し、該ピ
ン３８と前記係合ピン２７とを摺動可能に当接させる。

【００２２】同様に、前記係合ピン２８に直交し、ケー
シング５の天井部と前記棚板３０とに掛渡るスクリュー
シャフト３９を回転自在に設け、該スクリューシャフト
３９に被動ギア４０を嵌着し、該被動ギア４０は前記駆
動ギア３４に噛合させる。前記スクリューシャフト３９
にスライドナット４１を螺合し、該スライドナット４１
にピン４２を突設し、該ピン４２と前記係合ピン２８と
を摺動可能に当接させる。

【００２３】前記ケーシング５の天井部、前記スクリュ
ーシャフト３５と前記スクリューシャフト３９との間に
スプリング受け４３を設け、該スプリング受け４３と前
記レーザ投光器１０との間にスプリング４４を張設し、
該レーザ投光器１０を図２６中前記支持座７を中心に時
計方向に付勢する。

【００２４】図中、４５はレーザ測量機を駆動する為の
電池を収納する電池ボックスである。又、上記したレー
ザ測量機の本体部４はレベル出しの為のレベル出しボル
ト４６を介して図示しない三脚に設けられる。又、４７
は前記ミラー保持体１３の周囲を囲繞するガラス窓であ
る。

【００２５】次に、図３１は本従来例の制御装置を示
す。

【００２６】前記固定気泡管２０、前記任意角設定気泡
管６５の検出結果は切換え回路８５を介して角度検出回
路８７に入力され、前記固定気泡管２１、前記任意角設
定気泡管６６の検出結果は切換え回路８６を介して角度
検出回路８８に入力される。該角度検出回路８８及び前
記角度検出回路８７には基準角度９２、基準角度９１が
設定されている。該基準角度９１，９２は通常は０°で
ある。

【００２７】前記切換え回路８５により前記角度検出回
路８７に固定気泡管２０からの信号が入力されると、角
度検出回路８７は基準角度９１との偏差量を検出し、前
記角度検出回路８７の信号はモータ制御器８９に入力さ
れ、該モータ制御器８９によって前記レベル調整モータ
３１を駆動制御する。

【００２８】又、切換え回路８５により角度検出回路８
７に、固定気泡管２０及び任意角設定気泡管６５からの
両信号が入力されると、角度検出回路８７はその偏差量
に対応した信号を出力し、この信号が傾斜駆動回路８３
に入力され、該傾斜駆動回路８３によって前記傾動モー
タ５８が駆動制御される。又、前記切換え回路８５によ
り前記角度検出回路８７に前記任意角設定気泡管６５か
らの信号が入力されると、角度検出回路８７は基準角度
９１との偏差量を検出し、角度検出回路８７の信号はモ
ータ制御器８９に入力され、該モータ制御器８９によっ
てレベル調整モータ３１を駆動制御する。

【００２９】前記角度検出回路８８の信号はモータ制御
器９０に入力され、該モータ制御器９０によって前記レ
ベル調整モータ３２を駆動制御する。又、前記角度検出
回路８８の信号及び任意角設定器８２からの信号が傾斜
駆動回路８４に入力され、該傾斜駆動回路８４によって
前記傾動モータ５９が駆動制御される。

【００３０】又、前記角度検出回路８７、前記角度検出
回路８８の角度偏差は、判別器９３に入力され、該判別
器９３は前記角度検出回路８７、前記角度検出回路８８
の角度偏差の内大きな方の角度偏差を選択し、該選択し
た角度偏差の変化に応じた出力を表示器駆動器９４に出
力し、該表示器駆動器９４は表示器９５に偏差の値に応
じた表示をさせる様になっている。

【００３１】レーザ光により形成される基準平面は水
平、或は任意の角度に設定可能であり、先ず以下に於い
て水平基準面を形成する上記レーザ測量機の整準作動を
説明する。

【００３２】本体部４が設置され、無調整の状態ではレ
ーザ投光器１０の軸心は一般に鉛直線と合致してなく、
前記固定気泡管２０、固定気泡管２１は水平ではない。
前記切換え回路８５、前記切換え回路８６は前記固定気
泡管２０、前記固定気泡管２１からの信号が前記角度検
出回路８７、前記角度検出回路８８に入力される様にす
る。

【００３３】前記基準角度９１，９２が０°とすると前
記角度検出回路８７、前記角度検出回路８８からは角度
偏差信号が出力される。この角度偏差信号が出力される
と前記モータ制御器８９、前記モータ制御器９０はこの
角度偏差信号が０となる様に前記レベル調整モータ３
１、前記レベル調整モータ３２を所要の方向に駆動す
る。

【００３４】この両レベル調整モータ３１，３２に関連
する作動を一方、例えばレベル調整モータ３１について
説明する。

【００３５】該レベル調整モータ３１が駆動されると、
該レベル調整モータ３１の回転は、前記駆動ギア３３、
前記被動ギア３６を介して前記スクリューシャフト３５
に伝達され、該スクリューシャフト３５の回転で前記ス
ライドナット３７が昇降する。該スライドナット３７の
昇降動は、前記ピン３８、前記係合ピン２７を介して前
記傾動アーム２５に伝達され、前記レーザ投光器１０を
傾動させる。

【００３６】前記した様に、係合ピン２７は水平方向の
動きが規制され上下方向にのみ移動可能であるので、前
記レーザ投光器１０の傾動方向は規制され、前記球面部
１１ａの球心を通る係合ピン２８の軸心を中心に傾動す
る。次に、前記レベル調整モータ３２が駆動されると、
前記スクリューシャフト３９が回転して前記ピン４２を
介して前記係合ピン２８が上下動する。

【００３７】前記係合ピン２７の水平方向の動きは、溝
（図示せず）によって規制され、上下方向の動きは、前
記ピン３８と前記スプリング４４により規制されるの
で、係合ピン２７は前記球面部１１ａの球心を通る該係
合ピン２７の軸心を中心に回転する動きのみが許容され
る。

【００３８】前記ピン４２を上下動させると、該ピン４
２と前記係合ピン２８との間で軸心方向の摺動を伴いつ
つ、該係合ピン２８に上下方向の変化が与えられ、前記
レーザ投光器１０は前記係合ピン２７の軸心を中心に傾
動する。ここで、前記した様に係合ピン２７の断面は円
であるので、該係合ピン２７の回転によって、該係合ピ
ン２７の軸心の傾きは変化することがない。即ち、各レ
ベル調整モータ３１，３２による傾動作動は他方の傾動
軸即ち係合ピン２７、係合ピン２８の軸心の傾きに影響
を及ぼすことがない。従って、一軸の傾動調整作業を他
軸の傾動調整作業とは独立に行え、傾動調整作業及び該
傾動調整作業に関連する制御シーケンスは著しく簡略化
される。

【００３９】尚、前記レーザ投光器１０はスプリング４
４によって図２６中時計方向に付勢されているので、レ
ーザ投光器１０は前記スライドナット３７の動きに正確
に追従する。

【００４０】該レーザ投光器１０の傾動作動について、
前記した様にレーザ投光器１０の球面部１１ａが前記突
起９により３点支持されているので、該レーザ投光器１
０の支持は安定でぐらつくことはなく、又球面部１１ａ
と円滑な曲面で形成された前記突起９との接触であるの
で、前記レーザ投光器１０はあらゆる傾動方向に円滑に
自在に動き得、レーザ投光器１０の姿勢調整は容易に行
える。

【００４１】該レーザ投光器１０が傾動し整準が進む
と、前記固定気泡管２０、固定気泡管２１からの検出値
も水平に近付き、最終的には前記モータ制御器８９とモ
ータ制御器９０の出力する角度偏差が０となって整準作
動が完了する。

【００４２】尚、前記固定気泡管２０、固定気泡管２１
は検出範囲が狭く、所定の範囲を越えると飽和状態とな
り、傾き方向は検出できるが傾斜角の値を検出すること
ができなくなる。従って、機械的な調整範囲を越えて前
記レベル調整モータ３１，３２、駆動ギア３３，３４、
被動ギア３６，４０、前記スクリューシャフト３５，３
９、スライドナット３７，４１、傾動アーム２５，２６
等から成る調整機構が動作しない様、前記光センサ２４
ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが設けられている。即ち、
機械的調整範囲の限界に達すると光センサ２４ａ，２４
ｂ，２４ｃ，２４ｄのいずれか１つから発する光が前記
傾斜検知体２３に設けた反射鏡で反射して再び光センサ
で受光され機械的調整範囲の限界に達したことが検知さ
れ、前記レベル調整モータ３１，３２が停止され、或は
表示装置に機械的調整範囲の限界であることが表示さ
れ、或はブザー等による警報が発せられる。

【００４３】斯かる状態になった場合は、前記レベル出
しボルト４６を利用して調整範囲となる様粗調整し、再
度整準作動を開始させる。

【００４４】整準作動が完了すると、前記レーザ投光器
１０からレーザ光を発光し、更に前記走査モータ１５を
駆動して前記レーザ投光器１０を鉛直軸心を中心に回転
させ、前記ペンタプリズム１８からレーザ光を水平方向
に射出し、更に回転させることでレーザ光による水平基
準面が形成される。

【００４５】この整準作動の過程に於いて、整準開始か
ら整準完了迄、若干の時間が要される。この間、作業者
に整準作動の進行状況を表示して、整準作動が適正に行
われていることを作業者に知らせ、作業者の不安を解消
する。

【００４６】前記判別器９３によって前記角度検出回路
８７、前記角度検出回路８８から出力される角度偏差の
大小を判断し、角度偏差の大きい方を選択し、選択した
角度偏差の変化の状態を前記表示器駆動器９４に出力
し、更に角度偏差の変化に応じ表示内容を変化させ前記
表示器９５表示させる。

【００４７】尚、角度偏差の大きい方を選択したのは、
該角度偏差の大きい方の角度調整により多くの時間を要
するということによる。角度偏差の大小の選択の代わり
に、前記角度検出回路８７、前記角度検出回路８８から
出力される角度偏差の和を求め、角度偏差の和の値に応
じて表示内容を変化させてもよい。

【００４８】角度偏差と時間の関係を示せば、図３２の
通りであり、この関係から表示内容を変更する位置を予
め設定しておき、角度偏差が設定した位置となると表示
を切換え、作業者の整準作業の進渉状態を知らせる。

【００４９】次に、前述の様に水平基準面を形成した
後、レーザ光により形成される基準平面を任意の角度に
設定する場合について説明する。

【００５０】前記任意角設定器８１、前記任意角設定器
８２より基準面を傾斜させたい数値を前記傾斜駆動回路
８３、前記傾斜駆動回路８４にそれぞれ入力する。

【００５１】前記固定気泡管２０と前記任意角設定気泡
管６５、及び前記固定気泡管２１と前記任意角設定気泡
管６６の検出結果が同一かどうかをそれぞれ判定し、更
にそれぞれ一致させる。この時、前記固定気泡管２０、
前記固定気泡管２１は水平状態であれば好ましいが、必
ずしも水平でなくとも飽和状態になっていなければ可能
である。

【００５２】両固定気泡管２０，２１と両任意角設定気
泡管６５，６６との出力が一致すると、前記任意角設定
気泡管６５、前記任意角設定気泡管６６とを前記任意角
設定器８１、前記任意角設定器８２により設定した角度
と一致させる様に傾斜させ、更に前記任意角設定気泡管
６５及び前記任意角設定気泡管６６が水平になる様に前
記レーザ投光器１０を傾斜させれば、求める任意角基準
平面を形成するレーザ投光器１０の回転軸心となり、該
レーザ投光器１０を回転させて基準面を形成すれば、所
望のレーザ光基準面が形成される。

【００５３】更に、具体的に説明する。尚、前記任意角
設定気泡管６５に対する角度設定作業と、前記任意角設
定気泡管６６に対する角度設定作業とは同様な作業とな
るので、以下は前記任意角設定気泡管６５について説明
する。

【００５４】前記切換え回路８５に入力装置、或いは図
示しない制御装置から切換え信号を入力し、前記固定気
泡管２０からの信号と前記任意角設定気泡管６５からの
信号とを前記角度検出回路８７に入力させる。該角度検
出回路８７に於いて前記両気泡管２０，６５が検出する
角度の偏差を求め、偏差が存在する場合は、この偏差信
号を前記傾斜駆動回路８３に入力する。

【００５５】該傾斜駆動回路８３は前記傾動モータ５８
を駆動する。該傾動モータ５８の駆動によって前記傾動
ギア５６が回転し、該傾動ギア５６の回転は前記傾動ギ
ア５４を介して傾動螺子５２に伝達され、前記傾動ナッ
ト４８が所要の方向に上下移動する。前記傾動ナット４
８の前記ナットピン５０と前記傾動ピン６０の係合によ
り、前記傾動基板６２が前記偏差が０となる方向に傾動
される。

【００５６】前記傾動基板６２の傾動は前記任意角設定
気泡管６５によって検出され、更に切換え回路８５を介
して前記角度検出回路８７に入力される。

【００５７】前記角度検出回路８７により、前記固定気
泡管２０と前記任意角設定気泡管６５との検出角度の偏
差が漸次演算され、該検出角度偏差は前記傾斜駆動回路
８３にフィードバックされ、該検出角度偏差が０になる
迄、前記傾動モータ５８が駆動される。

【００５８】前記検出角度偏差が０となった状態は、前
記レーザ投光器１０の軸心と前記任意角設定気泡管６
５、前記任意角設定気泡管６６が検出した平面とが垂直
となっている。

【００５９】次に、前記任意角設定器８１より設定角度
を前記傾斜駆動回路８３に入力し、傾斜基準面設定作動
を開始させる。

【００６０】該傾斜駆動回路８３に於いて前記任意角設
定器８１によって入力された設定角度に対応した角度に
なる様に前記傾動モータ５８を駆動し、前記傾動基板６
２を求める傾斜基準面とは逆の方向に傾斜させる。

【００６１】ここで、傾動モータ５８は、例えばパルス
モータを用い、傾斜駆動回路８３は傾動基板６２の傾動
角度とその傾動に必要なパルスモータのパルス数を予め
記憶し、任意角設定器８１により設定された角度に対応
したパルス数を出力して傾動モータ５８を駆動させる。

【００６２】該傾動モータ５８によって前記傾動螺子５
２が回転され、前記傾動ナット４８が所要の方向、例え
ば下方に移動される。

【００６３】傾動ナット４８の動きは前述した様に前記
ナットピン５０、前記傾動ピン６０を介して前記傾動基
板６２に伝達され、該傾動基板６２を前記球６７を中心
に図２６中反時計方向に傾動させる。

【００６４】前記した様に、傾動ピン６０は前記ガイド
ピン７１にガイドされ垂直方向のみに傾動し、従って前
記傾動ピン６０の傾動は前記任意角設定気泡管６６の傾
斜に影響を与えない。

【００６５】前記傾動基板６２の傾動によって前記角度
検出回路８７からの出力値が変化し、前記傾斜駆動回路
８３で演算した比較結果が減少する。

【００６６】該比較結果が０となると、前記傾動モータ
５８の駆動が停止し、前記傾動基板６２の傾斜設定作業
が完了するが、この完了の信号は前記切換え回路８５に
も入力され、前記任意角設定気泡管６５からの信号のみ
が前記基準角度９１に入力される様に回路の切換えが行
われる。

【００６７】尚、前記任意角設定気泡管６６に関しての
傾動作動も同様に行われるが、前述した様に傾動ピン６
０は前記ガイドピン７１にガイドされているので、任意
角設定気泡管６６の傾動作動は前記任意角設定気泡管６
５に影響を与えない。従って、前記傾動基板６２の２方
向の傾動作動はそれぞれ独立して制御可能であり、傾動
基板６２の２方向の傾動作動に関する制御シーケンスは
簡単である。

【００６８】前記傾動基板６２の傾斜設定作業が完了す
ると、前記任意角設定気泡管６５の検出結果を基に、傾
斜基準面の設定の為、前記レーザ投光器１０の傾動作業
が開始される。このレーザ投光器１０の傾動作業の設定
作動は、前記任意角設定気泡管６５の検出結果が水平を
示す様になされるが、該作動は前記固定気泡管２０、前
記固定気泡管２１を基に整準作業を行った場合と同様で
あるので説明を省略する。

【００６９】傾斜基準面の設定作動が完了した状態を図
３０で示す。この傾斜基準面の設定作動が完了した状態
では、前記傾動基板６２が水平となっている。

【００７０】前記固定気泡管２０と前記任意角設定気泡
管６５との一致作動は、前記傾動基板６２の傾動作動精
度を保証する為に行われるが、傾動作動を行う度に、或
は所要回数繰返した後で行ってもよい。

【００７１】図３３は前記任意角設定器８１、前記任意
角設定器８２を内蔵したコントローラ９６の１例を示し
ており、前記傾動基板６２の傾斜を、Ｘ−Ｙの２軸の傾
斜によって支持する様になっており、設定した数値は表
示部９７、表示部９８に表示される様になっている。

【００７２】以上は、レーザ光線で形成される基準面を
どの向きに向かって傾斜させるかについては調整が完了
しているとして説明したが、実際には先ずレーザ測量機
の本体部４の向きを傾斜させたい方向（水平方向の向
き）に正確に設定する作業を行う。

【００７３】従来、傾斜させたい向きに設定する作業
は、図２６に示される様に本体部４の上面に設けられた
視準器７５を利用して行われていた。本体内に構成され
た傾斜設定機構の傾斜方向と、傾斜を設定及び検出する
気泡管の長手方向とは平行に構成され、同様に前記視準
器７５の視準方向も平行になる様に機械的な関係が設定
されている。本体の向きもこれに合わせている。前記視
準器７５を傾斜させたい方向に設定する作業とは、本体
を回転又は移動して、本体内に構成された傾斜設定機構
の傾斜方向及び気泡管を所定の方向に向けることに他な
らない。ところで、本体は通常、三脚上に取付けられて
いるので、三脚上での操作を説明する。

【００７４】傾斜を設定すべき方向には予めターゲット
等の目標物（図示せず）が設置されており、該目標物に
視準器７５でレーザ測量機本体を正確に対向させること
で本体部４の向きを傾斜させたい方向に設定する。

【００７５】本体部４を固定している螺子（図示せず）
を緩め、本体部４を回転させる。視準器７５より目標物
を視準して本体部４の向きを目標物に正確に設定する。

【００７６】

【発明が解決しようとする課題】上記レーザ測量機の一
連の設定作業の内傾斜角（高低角）の設定は、上記説明
でも明らかな様に、水平を基準とし、気泡管等の傾斜検
出器により電気的に検出した傾斜情報により行われるの
で測量者の人為的誤差は介在しない。従って、高い精度
で傾斜角の設定を行える。

【００７７】ところが、傾斜させたい向きに本体部４を
設定させる作業は視準器７５を使用し、合致したかどう
かは測量者の人為的判断によっている。更に、元来視準
器７５は高度の技術を要せずに視準をするものであり、
視準望遠鏡と異なり視準精度は良くない。この為、視準
器７５による向き設定は、視準器７５自体の精度の低さ
に人為的誤差も介在して、向きの設定は充分な精度であ
るとは言えなかった。

【００７８】視準器７５による向き設定は、余り精度を
要求されない従来の土木作業等では特に問題がなかった
が、近年の機械化された土木工事で高精度が要求される
状況では精度的な問題が生じていた。

【００７９】本発明は斯かる実情に鑑み、レーザ測量機
の高低角を設定する場合のレーザ測量機の向き設定を精
度良く行える様にしようとするものであり、又傾斜角の
設定についても自動人為的誤差をなくして精度良く設定
可能としようとするものである。

【００８０】

【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ光線を
発する発光部と、レーザ光線を回転走査する回動部と、
レーザ光線を水平面に対して少なくとも１方向の任意の
角度に傾斜させる傾斜機構と、該回動部と連動してレー
ザ光線の射出方向を検出する回転角検出器と、対象反射
体からの反射光を検知する反射光検出部と、該反射光検
出部からの信号から対象反射体に対する向きのずれを検
出すると共に向きのずれに関する情報を求めるアライメ
ント表示部とから少なくとも成る本体部と、該本体部か
らのレーザ光線を本体部に反射する対象反射体とを少な
くとも具備するレーザ測量機であり、又発光部がレーザ
光線を変調し、反射光検出部が変調したレーザ光線を検
出するフィルタを具備すると共に反射受光信号の重心位
置を求め対象反射体の中心を求める様にしたレーザ測量
機であり、又対象反射体が、対象反射体に入射するレー
ザ光線が円偏光である場合に、入射するレーザ光線の円
偏光を保存したまま反射する反射面と、入射するレーザ
光線の円偏光とは異なる円偏光で反射する反射面から構
成され、本体部の発光部が円偏光のレーザ光線を発し、
反射光検出部が射出した円偏光のレーザ光線と、射出し
た円偏光とは異なる円偏光のレーザ光線とを分離して検
知して前記対象反射体の２種類の反射面の境界を検知す
ることで対象反射体の中心を検出するレーザ測量機であ
り、又本体部が本体回転部に設けられ、該本体回転部が
本体部を垂直軸心を中心に回転可能としたレーザ測量機
であり、又アライメント表示部が演算した対象反射体に
対する本体部の向きのずれを表示する表示器を具備する
レーザ測量機であり、又アライメント表示部が演算した
対象反射体に対する本体部の向きのずれを基に、本体部
を対象反射体に正対させる様本体回転部を制御する回動
制御部を具備するレーザ測量機であり、又回転角検出器
がエンコーダであり、該エンコーダに少なくとも１つの
インデックスを設けたレーザ測量機であり、又発光部か
ら上下２方向にレーザ光線を発する様構成したレーザ測
量機であり、又対象反射体に形成された反射層の幅が上
下方向に漸次変化する様形成したレーザ測量機であり、
又対象反射体に形成された反射層の幅が上下方向の所要
位置で極値を有する様形成したレーザ測量機であり、又
非反射部で２分割された反射層を有し、該２つの反射層
幅が上下方向の位置変化で幅が変化する様形成したレー
ザ測量機であり、又帯状の反射層を複数形成し、対象反
射体を照射走査した場合に複数のパルス状レーザ光線が
反射される様にしたレーザ測量機であり、又対象反射体
が、対象反射体に入射するレーザ光線が円偏光である場
合に、入射するレーザ光線の円偏光を保存したまま反射
する反射面と、入射するレーザ光線の円偏光とは異なる
円偏光で反射する反射面から構成され、該２つの反射面
の幅が上下方向の位置変化で幅が変化する様形成したレ
ーザ測量機であり、又対象反射体への照射走査位置を上
下方向に移動させ、対象反射体からの反射レーザ光線の
幅変化より上下方向の目標中心を検出するレーザ測量機
であり、又傾斜機構を傾斜させ対象反射体の目標中心を
検出し、その傾斜機構からの出力に基づき水平面からの
傾斜角を表示器に表示させる様構成したレーザ測量機で
あり、又対象反射体が上下に分離された反射層を有し、
対象反射体に対して上下方向に照射走査した場合に得ら
れる、対象反射体からの反射レーザ光線の重心位置を求
めることで上下方向の目標中心を検出するレーザ測量機
であり、更に又傾斜機構の傾斜設定を手動で操作する手
動設定機構を設けたレーザ測量機である。

【００８１】本体部より射出したレーザ光線を走査し、
走査する過程で対象反射体から反射された反射レーザ光
線より対象反射体の中心位置を求め、本体部の向きのず
れについての情報を表示し、或は求めた向きのずれを基
に自動で本体部の向きを修正し、又傾斜角を修正し、更
に下方へもレーザ光線を発することで本体部と本体部設
置基準位置との確認、調整を容易にする。

【００８２】

【本発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明
の一実施の形態を説明する。

【００８３】本発明では、傾斜させたい方向に対象物
（対象反射体１６８）を置き本体部４自体が認識し、該
対象反射体１６８に対する本体部４、実質的に傾斜設定
機構の傾斜方向の向きを修正するものである。尚、図
１、図２中、図２６〜図３３で示したものと同一のもの
には同符号を付し、その説明を省略する。

【００８４】先ず、機構部分について図１により説明す
ると、前記電池ボックス４５の下側に本体回転部１５１
を設ける。以下本体回転部１５１を説明する。

【００８５】前記電池ボックス４５の下面に回転ベース
１５２を固着し、該回転ベース１５２より下方に回転軸
１５３を突設する。前記回転ベース１５２に回転枠１５
４を固着し、該回転枠１５４を軸受１５５を介して中空
形状の固定枠１５６に回転自在に設ける。前記回転軸１
５３は前記回転枠１５４を貫通しており、前記回転軸１
５３に回動ギア１５７を固着し、更に回転軸１５３の先
端部にはスリップリング１５８を嵌着する。該スリップ
リング１５８には接点１５９が接触しており、該スリッ
プリング１５８、該接点１５９を介して本体側より駆動
電力及び制御信号を供給する様になっている。回動モー
タ１６０は前記固定枠１５６の底面に設けられ、前記回
動モータ１６０の出力軸に嵌着された出力ギア１６１が
前記回動ギア１５７に噛合する。又、前記回転枠１５４
と前記固定枠１５６間にはエンコーダ１５０が設けら
れ、該エンコーダ１５０により前記回転枠１５４と前記
固定枠１５６との間、即ち該固定枠１５６に対する前記
本体部４の相対回転角度が検出される様になっており、
検出された回転角度は回動制御部１６９に入力される。
前記回動モータ１６０は該回動制御部１６９によって駆
動され、又回転が制御される。

【００８６】前記固定枠１５６の下面には図示しない
が、三脚取付け用のボルト穴が設けられ、該ボルト穴を
介して図示しない三脚に取付けられている。又、４６は
レベル出し調整用のボルトである。

【００８７】次に、光学系、制御系について図２により
説明する。

【００８８】本体部４は発光部１６２、回動部１６３、
反射光検出部１６４、走査制御部１６５、発光素子駆動
部１６６、アライメント表示部１６７から構成される。

【００８９】前記発光部１６２を説明する。

【００９０】レーザダイオード１０１の光軸上に、該レ
ーザダイオード１０１側からコリメータレンズ１０２、
孔開きミラー１０３が順次配設され、前記レーザダイオ
ード１０１から射出されるレーザ光線は前記コリメータ
レンズ１０２により平行光束とされ、前記孔開きミラー
１０３を通って前記回動部１６３へと射出される。前記
レーザダイオード１０１は前記発光素子駆動部１６６に
より発光されるが、該発光素子駆動部１６６により変調
が掛けられ、レーザダイオード１０１より発せられるレ
ーザ光線は他の外来光とは区別できる様になっている。

【００９１】前記回動部１６３は前述した様に前記発光
部１６２から入射されたレーザ光線を水平方向に射出走
査するものであり、発光部１６２からのレーザ光線の光
軸を９０°変向する前記ペンタプリズム１８が前記発光
部１６２の光軸を中心に回転自在に支持され、更に前記
走査モータ１５により前記ギア１６、前記走査ギア１７
を介して回転される。前記ペンタプリズム１８の回転軸
に関してエンコーダ１０５を設ける。

【００９２】該エンコーダ１０５はロータ１０９と検出
器１０７から構成され、基準位置を示すインデックス１
０８が設けられたインクリメンタルエンコーダである
（図５参照）。インデックス１０８が示す基準位置から
の出力をカウントすることで、基準位置からの角度を検
出することができる。基準位置を示すインデックス１０
８は、回転するレーザ光線の照射方向と傾斜設定機構の
傾斜方向とが一致した時に、即ちレーザ光線が前記任意
角設定気泡管６５と平行となった時、前記検出器１０７
によって検出される様に設けられている。

【００９３】前記対象反射体１６８は前記回動部１６３
から射出されたレーザ光線が照射された時に該回動部１
６３に向かってレーザ光線を反射する様になっている。
前記対象反射体１６８は、例えば図３（Ａ）、図４
（Ａ）に示される。図３（Ａ）に示されるものは基板１
２１上に反射層１２２が形成され、前記回動部１６３か
らの光を再び該回動部１６３へ入射させる様反射する。
前記反射層１２２はビーズ、微小なプリズム等から構成
される再帰反射面である。又、図４（Ａ）に示されるも
のは、該反射層１２２を前記基板１２１の両幅端部に形
成し、反射層を２つとし、前記対象反射体１６８からの
反射と不要な反射物からの反射とを区別し易くしたもの
である。

【００９４】而して、図３（Ａ）で示す対象反射体１６
８をレーザ光線が走査すると、前記対象反射体１６８か
らの反射レーザ光線は図３（Ｂ）の様に対象反射体１６
８と同幅を有するパルス状となり、図４（Ａ）で示す対
象反射体１６８をレーザ光線が走査すると、前記対象反
射体１６８からの反射レーザ光線は図４（Ｂ）の様に前
記図３（Ｂ）の中間部が抜けた２つのパルス状となる。

【００９５】前記対象反射体１６８からの反射レーザ光
線は前記ペンタプリズム１８に入射し、前記ペンタプリ
ズム１８に入射した反射レーザ光線は前記孔開きミラー
１０３に向けて変向され、該孔開きミラー１０３は前記
反射光検出部１６４に反射レーザ光線を入射させる。

【００９６】次に、前記反射光検出部１６４について説
明する。

【００９７】前記孔開きミラー１０３の反射光軸上にコ
ンデンサレンズ１１０、フォトダイオード等から成る第
１受光器１１４を前記孔開きミラー１０３側から順次配
設し、前記第１受光器１１４が前記対象反射体１６８か
らの反射レーザ光線を受光する様にし、該第１受光器１
１４からの出力は反射光検出回路１１６に入力される。
該反射光検出回路１１６はレーザ光線の受光信号を検出
する為の電気的フィルタ（図示せず）を具備しており、
前記第１受光器１１４からの受光信号の内変調が掛けら
れたレーザ光線を他の外来光から抽出して検出し、更に
増幅等所要の信号処理をして前記アライメント表示部１
６７に出力する。

【００９８】該アライメント表示部１６７は、位置判別
部１１７と、表示器１１８を有し、前記位置判別部１１
７には前記反射光検出回路１１６からの前記第１受光器
１１４の受光状態を示す信号が入力されると共に前記回
動部１６３に設けられた前記ペンタプリズム１８の回転
位置を検出する前記エンコーダ１０５からの角度信号が
入力される。該エンコーダ１０５からの角度信号は、前
記対象反射体１６８からの反射レーザ光線を受光した時
点の受光状態に対応する前記エンコーダ１０５の角度信
号である。従って、図３に示す前記対象反射体１６８か
らの反射レーザ光線を受光して得られた信号（図３
（Ｂ）参照）の立上がりと立下がり時点の前記エンコー
ダ１０５の信号、基準位置からの角度信号を得ることで
前記対象反射体１６８の重心位置、即ち対象反射体１６
８の中心位置は容易に求めることができる。又、図４に
示す前記対象反射体１６８についても同様に反射レーザ
光線を受光して得られた信号（図４（Ｂ）参照）の立上
がりと立下がり時点の前記エンコーダ１０５の信号、基
準位置からの角度信号を得ることで前記対象反射体１６
８の重心位置、即ち対象反射体１６８の中心位置を求め
ることができる。

【００９９】前記位置判別部１１７は前記反射光検出回
路１１６の受光信号及び前記エンコーダ１０５からの角
度信号から、受光信号の重心位置、即ち前記対象反射体
１６８の中心位置を演算し、演算結果を前記表示器１１
８及び前記回動制御部１６９に入力する。該表示器１１
８は前記本体部４の向きがずれていると、該本体部４の
修正すべき向きを表示する方向矢印１１８ａ，１１８ｃ
で示し、更に該本体部４が前記対象反射体１６８に正対
した場合は中央の表示部１１８ｂで知らせる。

【０１００】以下、図５を参照して作動を説明する。

【０１０１】本体部４の水平整準作業が完了した後（図
５（Ａ））、前記走査モータ１５により回動部１６３を
回転させ、発光部１６２からのレーザ光線を水平面上で
走査する。前記回動部１６３の回転位置はエンコーダ１
０５により検出される。前記回動部１６３と一体に回転
する該エンコーダ１０５の回転プレートには角度パルス
を発する為のメインスケールと基準位置を示すインデッ
クス１０８が印されており、前記本体部４の固定側に設
けられた前記エンコーダ１０５の検出器１０７はメイン
スケールにより角度パルスを、インデックス１０８によ
り基準位置パルスを発する様になっている。又、前記検
出器１０７が前記インデックス１０８を検出した位置で
レーザ光線が前記本体部４の真正面、実質的に傾斜設定
機構の傾斜方向に発せられる様、前記エンコーダ１０５
と本体側との機械的関係を設定しておく。通常本体部４
を設置した状態では該本体部４は正確に対象反射体１６
８に向いていない。図５（Ｂ）で示される様に、仮に本
体部４が図中反時計方向にωだけずれているとする。

【０１０２】レーザ光線を水平面上で走査し、前記回動
部１６３が回転し、前記検出器１０７が前記インデック
ス１０８を検出することで基準位置の確認がされ、この
検出した位置から前記エンコーダ１０５により前記回動
部１６３の回転角が検出される（図５（Ｃ））。更に該
回動部１６３が回転し、レーザ光線が前記対象反射体１
６８を通過すると該対象反射体１６８からの反射レーザ
光線が前記回動部１６３、孔開きミラー１０３を経て反
射光検出部１６４に入射し、前記第１受光器１１４が受
光信号を発する。前記反射光検出回路１１６はレーザ光
線のみの受光信号を抽出し、前記位置判別部１１７に出
力する。該位置判別部１１７に於いて前記対象反射体１
６８の中心位置を演算し、該中心位置に対する前記エン
コーダ１０５からの角度信号を読取る。この角度は前記
本体部４の前記対象反射体１６８に対する向きのずれ量
即ちωに他ならない（図５（Ｄ））。ωに関する向き又
は量を矢印１１８ａ、表示部１１８ｂ、矢印１１８ｃに
表示する。而して、該角度信号ωが前記回動制御部１６
９に入力される。該回動制御部１６９は前記回動モータ
１６０に駆動信号を発して回動モータ１６０を駆動し、
該回動モータ１６０は前記出力ギア１６１、前記回動ギ
ア１５７を介して前記本体部４を修正すべき方向に回転
させる。該本体部４の回転角は前記エンコーダ１５０に
より検出され、該エンコーダ１５０による検出角がωと
なったところで前記回動モータ１６０が停止される（図
５（Ｅ））。

【０１０３】前記本体部４が前記対象反射体１６８に正
対した状態で高低角θを設定し、前記走査モータ１５を
駆動してレーザ光線を走査すると目標に対して高低角θ
だけ傾斜した基準面が形成される（図５（Ｆ））。

【０１０４】尚、前記本体部４の向きを検出するものは
前記エンコーダ１５０に限られるものでない。

【０１０５】図６に於いて第２の実施の形態を説明す
る。該第２の実施の形態では対象反射体１６８が図８に
示される様に、基板１２１上に反射層１２２が形成さ
れ、図中左半分にλ／４複屈折部材１２３が貼設され、
例えば前記反射層１２２露出部分が入射光束の偏光方向
を保存して反射する反射部、前記λ／４複屈折部材１２
３部分が入射光束に対して偏光方向を変換して反射する
偏光変換反射部として偏光方向が異なる様に構成された
ものである。

【０１０６】前記反射層１２２は再帰反射材から成り、
複数の微小なコーナキューブ、又は球反射体等を配置し
たものである。又、前記λ／４複屈折部材１２３は入射
光束に対して偏光反射光束がλ／４の位相差を生じさせ
る作用を有する。

【０１０７】次に、該第２の実施の形態に於ける本体部
４を説明する。

【０１０８】直線偏光のレーザ光線を射出するレーザダ
イオード１０１の光軸上に、該レーザダイオード１０１
側からコリメータレンズ１０２、第１λ／４複屈折部材
１０４、孔開きミラー１０３が順次配設され、前記レー
ザダイオード１０１から射出される直線偏光のレーザ光
線は前記コリメータレンズ１０２により平行光束とさ
れ、前記第１λ／４複屈折部材１０４で円偏光に変換さ
れる。円偏光のレーザ光線は前記孔開きミラー１０３を
通って回動部１６３へと射出される。該回動部１６３は
発光部１６２から入射されたレーザ光線を水平方向に射
出走査する。

【０１０９】又、該回動部１６３には前記対象反射体１
６８からの偏光反射レーザ光線が入射する様になってお
り、前記ペンタプリズム１８に入射した偏光反射レーザ
光線は前記孔開きミラー１０３に向けて変向され、該孔
開きミラー１０３は反射光検出部１６４に偏光反射レー
ザ光線を入射させる。

【０１１０】次に、前記反射光検出部１６４について説
明する。

【０１１１】前記孔開きミラー１０３の反射光軸上にコ
ンデンサレンズ１１０、第２λ／４複屈折部材１１１、
ピンホール１１２、偏光ビームスプリッタ１１３、フォ
トダイオード等から成る第１受光器１１４を前記孔開き
ミラー１０３側から順次配設し、前記偏光ビームスプリ
ッタ１１３の反射光軸上にフォトダイオード等から成る
第２受光器１１５を配設する。前記第１受光器１１４、
前記第２受光器１１５からの出力は反射光検出回路１１
６に入力される。

【０１１２】前記偏光ビームスプリッタ１１３は前記反
射光検出部１６４に入射する偏光反射レーザ光線を分割
して前記第１受光器１１４、前記第２受光器１１５に入
射させるが、前記発光部１６２から射出されたレーザ光
線が前記λ／４複屈折部材１２３を２回透過し本体に戻
ってきた偏光反射レーザ光線が前記第１受光器１１４
に、又それとは異なる偏光方向の反射層１２２からのレ
ーザ光線が前記第２受光器１１５に入射する様、前記第
２λ／４複屈折部材１１１、前記偏光ビームスプリッタ
１１３を配置する。

【０１１３】前記偏光反射光検出回路１１６の一例を図
７により説明する。

【０１１４】前記第１受光器１１４、前記第２受光器１
１５の出力はアンプ１３１、アンプ１３５を介して差動
アンプ１３２に入力され、又該差動アンプ１３２の出力
は同期検波部１３３を介して差動アンプ１３４に入力さ
れる。又、前記第１受光器１１４、前記第２受光器１１
５の出力は前記アンプ１３１、前記アンプ１３５を介し
て加算アンプ１３６に入力され、該加算アンプ１３６の
出力は同期検波部１３８を介して差動アンプ１３９に入
力される。該差動アンプ１３９、及び前記差動アンプ１
３４の出力は走査制御部１６５、発光素子駆動部１６
６、アライメント表示部１６７に入力される様になって
いる。又、前記発光素子駆動部１６６は前記反射光検出
回路１１６からのクロック信号を基に前記レーザダイオ
ード１０１から射出される偏光レーザ光線をパルス変調
する。

【０１１５】前記発光素子駆動部１６６により駆動され
る前記レーザダイオード１０１が発する偏光レーザ光線
は、発振回路１４０からのクロック信号を基に変調され
ている。前記レーザダイオード１０１からの射出された
直線偏光のレーザ光線は、前記コリメータレンズ１０２
で平行光束にされ、更に前記第１λ／４複屈折部材１０
４を透過することで円偏光のレーザ光線となる。円偏光
レーザ光線は前記孔開きミラー１０３を透過し、前記ペ
ンタプリズム１８により水平方向に変向され射出され
る。

【０１１６】該ペンタプリズム１８は前記走査モータ１
５により前記ギア１６、前記走査ギア１７を介して回転
される。前記ペンタプリズム１８の回転範囲は最初は全
周回転であり、ペンタプリズム１８から射出される偏光
レーザ光線は全周走査する。

【０１１７】全周走査により偏光レーザ光線が前記対象
反射体１６８を通過する。通過した際に前記対象反射体
１６８により偏光レーザ光線が反射され、該偏光反射レ
ーザ光線が前記ペンタプリズム１８に入射する。

【０１１８】前記した様に、対象反射体１６８の半面は
単に反射層１２２であり、又他の半面はλ／４複屈折部
材１２３が貼設されている。従って、前記反射層１２２
露出部分で反射された偏光反射レーザ光線は入射偏光レ
ーザ光線の偏光状態が保存された円偏光であり、前記λ
／４複屈折部材１２３を透過して前記反射層１２２で反
射され、更に前記λ／４複屈折部材１２３を透過した偏
光反射レーザ光線は、入射偏光レーザ光線の偏光状態に
対してλ／２位相がずれた円偏光となり、反射面により
偏光方向が異なる様になっている。

【０１１９】前記対象反射体１６８で反射された偏光反
射レーザ光線は、前記ペンタプリズム１８により９０°
変向され前記孔開きミラー１０３に入射し、該孔開きミ
ラー１０３は反射レーザ光線をコンデンサレンズ１１０
に向けて反射する。前記コンデンサレンズ１１０は反射
レーザ光線を収束光として第２λ／４複屈折部材１１１
に入射する。円偏光で戻ってきた反射レーザ光線は前記
第２λ／４複屈折部材１１１により直線偏光に変換さ
れ、ピンホール１１２に入射する。前記した様に反射層
１２２露出部分で反射された反射レーザ光線とλ／４複
屈折部材１２３で反射された反射レーザ光線とでは位相
がλ／２異なっている為、前記第２λ／４複屈折部材１
１１により直線偏光に変換された２つの反射レーザ光線
では偏光面が９０°異なっている。

【０１２０】該ピンホール１１２は本体部４から射出さ
れた偏光レーザ光線に対して光軸のずれた正対しない反
射レーザ光線を第１受光器１１４、第２受光器１１５に
入射しない様にする作用を有し、該ピンホール１１２を
通過した反射レーザ光線は前記偏光ビームスプリッタ１
１３に入射する。

【０１２１】該偏光ビームスプリッタ１１３は、前記発
光部１６２から射出した偏光レーザ光線と偏光方向が同
様の偏光のレーザ光線を透過し、発光部１６２から射出
した偏光レーザ光線と９０°偏光方向が異なる偏光のレ
ーザ光線を反射する作用を有し、偏光ビームスプリッタ
１１３を透過した反射レーザ光線は、該偏光ビームスプ
リッタ１１３によって直交する偏光成分とに分割され、
前記第１受光器１１４、前記第２受光器１１５は分割さ
れた反射レーザ光線をそれぞれ受光する。

【０１２２】該第１受光器１１４、該第２受光器１１５
の受光状態は、本体部４の外でλ／４複屈折部材を２回
透過した偏光反射レーザ光線、即ち前記対象反射体１６
８の前記λ／４複屈折部材１２３部分で反射された偏光
反射レーザ光線が前記反射光検出部１６４に入光する
と、前記した第２λ／４複屈折部材１１１と偏光ビーム
スプリッタ１１３の関係から、前記第１受光器１１４に
入射する光量の方が前記第２受光器１１５に入射する光
量よりも多くなり、又λ／４複屈折部材を透過していな
い偏光反射レーザ光線、即ち前記対象反射体１６８の前
記反射層１２２露出部分で反射された偏光反射レーザ光
線が入光すると前記第２受光器１１５に入射する光量の
方が前記第１受光器１１４に入射する光量よりも多くな
る。

【０１２３】而して、前記第１受光器１１４、前記第２
受光器１１５への偏光反射レーザ光線の入射光量の差を
取ることで、入射した偏光反射レーザ光線が前記対象反
射体１６８の前記反射層１２２露出部で反射されたもの
か、前記λ／４複屈折部材１２３部分で反射されたもの
かを識別することができる。即ち、前記反射層１２２露
出部と前記λ／４複屈折部材１２３部分との境界、即ち
前記対象反射体１６８の中心を検出できる。

【０１２４】更に詳述する。

【０１２５】前記λ／４複屈折部材１２３を２回透過し
た反射レーザ光線の場合、前記反射光検出部１６４の第
１受光器１１４に入射する光量の方が第２受光器１１５
に入射する光量より多くなる。その信号を図９中ａ，ｂ
に示す。第１受光器１１４、第２受光器１１５からの信
号を前記アンプ１３１、前記アンプ１３５で増幅し、前
記差動アンプ１３２にて差を取る。その信号を図９中ｃ
に示す。該差動アンプ１３２の出力信号を前記発振回路
１４０からのクロック１で同期検波すると、バイアス電
圧に対し正の電圧（図９中ｄで示す）、クロック２で同
期検波すると、バイアス電圧に対し負の電圧（図９中ｅ
で示す）が得られる。同期検波で得られた電圧の差を取
ると（ｄ−ｅ）、前記差動アンプ１３４の出力はバイア
ス電圧に対し正の電圧（図９中ｆで示す）が得られる。

【０１２６】前記λ／４複屈折部材１２３を透過してい
ない反射レーザ光線の場合、前記反射光検出部１６４の
第２受光器１１５に入射する光量の方が第１受光器１１
４に入射する光量より多くなる。その信号を図９中ｈ，
ｉに示す。第１受光器１１４、第２受光器１１５からの
信号を前記アンプ１３１、前記アンプ１３５で増幅し、
前記差動アンプ１３２にて差を取る。その信号を図９中
ｊで示す。該差動アンプ１３２の出力信号を前記発振回
路１４０からの前記クロック１で同期検波すると、バイ
アス電圧に対し負の電圧（図９中ｋで示す）、前記クロ
ック２で同期検波すると、バイアス電圧に対し正の電圧
（図９中ｌで示す）が得られる。同期検波で得られた電
圧の差を取ると（ｋ−ｌ）、前記差動アンプ１３４の出
力はバイアス電圧に対し負の電圧（図９中ｍで示す）が
得られる。

【０１２７】図８、図１０（Ａ）に示す対象反射体１６
８を偏光レーザ光線が走査した場合、反射光検出回路１
１６の差動アンプ１３４の出力は図１０（Ｂ）に示す波
形となる。該差動アンプ１３４の出力に正の信号が出
て、正の信号の立下がりから所定時間以内に負の信号の
立下がりがあった場合、位置判別部１１７は前記対象反
射体１６８であると識別し、更に信号の立下がりがあっ
た場合の境界位置（信号値が０）を前記対象反射体１６
８の中心と判断する。尚、前記対象反射体１６８を用い
た場合、偏光レーザ光線の回転方向が逆であると前記反
射光検出回路１１６の前記差動アンプ１３４の出力信号
の正負が逆の順番になることは言う迄もない。

【０１２８】対象反射体１６８の中心が求められた後の
本体部４の向きの修正については前述した実施の形態と
同様であるので説明を省略する。

【０１２９】図１１に於いて第３の実施の形態を説明す
る。該第３の実施の形態では発光部１６２を変更し、レ
ーザダイオード１０１から発せられたレーザ光線が下方
にも発せられる様にしたものである。

【０１３０】レーザダイオード１０１の光軸をレーザ投
光器１０の回転軸心に対して直交させ、その交点にハー
フプリズム１２５を配設し、更に該ハーフプリズム１２
５を挾んで前記レーザダイオード１０１に対峙した位置
に反射鏡１２６を配設し、前記ハーフプリズム１２５と
前記レーザダイオード１０１の間にコンデンサレンズ１
２７を設ける。而して、前記レーザダイオード１０１か
ら発せられ、前記ハーフプリズム１２５で反射されたレ
ーザ光線は前記ペンタプリズム１８に向かい、前記ハー
フプリズム１２５を透過し、前記反射鏡１２６で反射さ
れ、更に前記ハーフプリズム１２５で反射されたレーザ
光線が下方に向かう。レーザ光線を下方に射出したこと
で本体部４の位置が基準位置に正しく接地されているか
を容易に確認でき、又本体部４を基準位置に設置する作
業が容易になる。

【０１３１】図１３は本体回転部１５１を省略し、測定
者が表示器１１８の表示に従って手動により本体部４の
向きを修正する場合の実施の形態である。尚、図１中で
示したものと同様のものには同符号を付し、その説明を
省略する。

【０１３２】図１４にも示される様に、前記電池ボック
ス４５の下面に回転ベース１５２を固着し、該回転ベー
ス１５２より下方に回転軸１５３を突設する。前記回転
ベース１５２に回転枠１５４を固着し、該回転枠１５４
を軸受１５５を介して中空形状の固定枠１５６に回転自
在に設ける。前記回転軸１５３は前記回転枠１５４を貫
通しており、前記回転軸１５３に固定環１４５を嵌合
し、前記回転軸１５３の下端にウェーブワッシャ１４６
を介在させウォームホイール１４７を嵌合させ、又前記
固定枠１５６を回転自在に貫通する微調整ロッド１４２
を設け、該微調整ロッド１４２の先端には前記ウォーム
ホイール１４７に噛合するウォームギア１４３を形成す
る。又、前記固定環１４５には前記固定枠１５６を回転
自在に貫通する固定螺子１４８が螺合し、該固定螺子１
４８の先端は前記回転軸１５３に当接可能となってい
る。

【０１３３】本体部４の向きの調整について説明する。

【０１３４】粗調整は前記固定螺子１４８を緩め、前記
本体部４を所要方向に手動で回転する。前記ウォームホ
イール１４７と前記回転軸１５３間には前記ウェーブワ
ッシャ１４６による摩擦力が作用しており、前記本体部
４に掛ける回転力を前記摩擦力より大きくすると手動で
回転する。次に微調整は、前記微調整ロッド１４２を回
転することで前記ウォームギア１４３、前記ウォームホ
イール１４７を介して前記本体部４が微回転する。

【０１３５】而して、該本体部４を所要方向に正確に対
向させることができる。前記本体部４の方向が決定する
と前記固定螺子１４８を締込み、本体部４をロックす
る。

【０１３６】又、他の実施の形態では、エンコーダのイ
ンデックスを０°，９０°，１８０°，２７０°等の複
数の位置に設け、該それぞれの位置と対象反射体の位置
を比較することで対象反射***置の確認を容易にしても
よく、インデックスを複数の位置に設けることで本体部
４を一早く知ることができる。更に又、図１２で示す如
く基準位置検出マークが０°，９０°，１８０°，２７
０°の位置に設けられた角度表示板１２９を前記表示器
１１８に設け、該角度表示板１２９に本体部４の向きを
光の点等で表示する様にし測定者が本体部４の向きを目
視で確認できる様にしてもよい。又、ハーフプリズム１
２５はハーフミラー、ビームスプリッタ等レーザ光線を
分割する光学的要素であればよい。更に、上記実施の形
態ではレーザ測量機が水平面に対して２方向に傾斜可能
な機構を有したが、１方向のみに傾斜する機構を有する
レーザ測量機にも実施可能であることは言う迄もない。

【０１３７】又、図１で示した実施の形態は、エンコー
ダ１５０により固定枠１５６に対する本体部４の回転角
を検出したフィードバック制御により、本体部４の向き
を修正するものであり、回動モータ１６０はサーボモー
タ等が使用されるが、前記エンコーダ１５０は省略する
こともできる。この場合、使用するモータはパルスモー
タが適しており、以下に作動を説明する。

【０１３８】前記モータ１６０により前記回動ギア１５
７を介して本体部４を修正すべき方向に回転させる。該
本体部４を回転させつつ、更に前記回動部１６３を回転
させる。該回動部１６３が回転し、レーザ光が再び対象
反射体１６８を照射し、該対象反射体１６８からの反射
光を検知した時のずれ量を算出する。斯かる作動を繰返
してずれ量が０となった時、所定の方向と前記本体部４
の向きが一致したこととなり、修正すべき方向に本体部
がω回転したことになる。

【０１３９】上記実施の形態では傾斜したい方向及び傾
斜位置に対象反射体（ターゲット）１６８を設置し、前
記本体部４を概略その方向に向けることで装置自体が向
きの修正を行うことについて述べたが、前記対象反射体
１６８を変更することで傾斜角自体を修正し設定するこ
とができる。

【０１４０】以下、傾斜方向の修正、傾斜角の修正を行
うことができる第４の実施の形態を図１５により説明す
る。図１５は前述した図２に対応する実施の形態の制御
系統図であり、装置本体の機構部分は及び光学系につい
ては前述した実施の形態と同様であるので詳細な説明は
省略し、又図１を参照する。

【０１４１】以下は図２の実施の形態に対して変更のあ
る部分のみを説明する。

【０１４２】位置判断部１１７の出力は、レベル調整モ
ータ３１，３２を制御するモータ制御器８９，９０、傾
動モータ５８，５９を制御する傾斜駆動回路８３，８
４、傾斜角を表示するコントローラ９６、本体部４を回
動する回動部１６３の回動を制御する回動制御部１６９
とを総合的に制御するコントロール部１７１に入力す
る。

【０１４３】モータ制御器８９，９０には、それぞれ手
動制御部１７２，１７３が接続され、手動で手動制御部
１７２，１７３を操作することで直接レベル調整モータ
３１，３２を制御できる。手動制御部１７２，１７３は
押しボタンスイッチ又はジョグシャトル等を具備し、モ
ータの回転方向、スピードを制御する。

【０１４４】以下本実施の形態の作動を図１６（Ａ）
（Ｂ）（Ｃ）、図１８を参照して説明する。

【０１４５】本装置を傾斜設定すべき所定の位置に三脚
等を利用して設置する。傾斜すべき方向に本体部４を概
略向ける。この場合、本体部４に付属する照星照門を使
用してもよい。傾斜設定予定の位置に対象反射体１６８
を設置する（図１６（Ａ））。

【０１４６】ここで本実施の形態に使用される前記対象
反射体１６８を図２０（Ａ）で説明する。基板１２１上
の中心位置に関して、上下左右の対称位置にも反射層１
２２を設けたものであり、図２０（Ａ）では矩形の前記
基板１２１の周囲に前記反射層１２２が形成されてい
る。該対象反射体１６８に対して上下方向にレーザ光線
を走査すると、水平方向に走査したのと同様図２０
（Ｂ）に示す様にパルス状に２つの反射レーザ光線が受
光されるので、受光光線の重心位置を演算することで垂
直方向の中心位置が分る。

【０１４７】装置を作動させる。装置は水平基準面に設
定後、レーザ光線の回転照射が開始し傾斜方向の走査を
する（図１６（Ｂ））。傾斜方向の走査及び機構の動作
は前挙した実施の形態で説明したので省略する。

【０１４８】前記対象反射体１６８からの反射レーザ光
を検出すると前記本体部４を回動し傾斜方向の設定を行
う。傾斜方向の設定後対象反射体１６８上にレーザ光線
を照射したまま回転を停止し、レベル調整モータ３１，
３２を作動させレーザ投光器１０を傾斜させる。この
時、レーザ光線はターゲット上の略中心にあればよい。

【０１４９】水平の傾斜方向を走査しその重心を求める
のと同様に、上下方向についても重心を求める走査を行
う。走査は上下の反射層を検出する様に往復動作し、そ
の重心を求める。前記表示器１１８はターゲットの中心
からずれていると、傾斜すべき方向を矢印１１８ｄ，１
１８ｅで示す。所定の傾斜方向の傾斜が設定されると、
前記コントロール部１７１は前記傾動モータ５８，５９
を作動させる。該傾動モータ５８，５９を作動させ、前
記傾斜角設定気泡管６５が水平になる迄前記傾動基板６
２を傾斜させる。設定した傾斜から前記傾斜角設定気泡
管６５が水平迄の傾動モータ５８，５９のパルス数を換
算することにより設定した傾斜の角度が得られる（図１
６（Ｃ））。角度は前記コントロール部１７１に設けら
れた表示部（図示せず）に表示される。設定した傾斜を
変更したい場合は、前記表示器１１８或は該コントロー
ル部１７１の表示部を見ながら手動制御部１７２，１７
３のスイッチ又はジョグシャトル等で変更する。変更す
る傾斜に相当するパルス数だけ傾動モータ５８，５９を
作動させ気泡管６５，６６を傾斜させる。気泡管６５，
６６が水平になる様にレベル調整モータ３１，３２を作
動させると傾斜が変更される。傾動モータ５８，５９の
パルス数が補正角に換算され傾斜角を表示する。又、レ
ベル調整モータ３１，３２を直接作動させ傾斜を変更
し、そのパルス数から傾斜を換算し表示する様にしても
よい。。

【０１５０】もし、図１７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す様
に傾斜角が大きく水平基準面に設定後、明らかにレーザ
照射位置が対象反射体１６８より外れる場合は、一度水
平基準面に設定後、手動制御に切替え本体に付属する照
星照門を使用して傾斜方向及びレーザ照射方向を対象反
射体１６８の方向に概略向ける様に傾斜させる。向けた
方向の対象反射体はレーザ光の反射により確認できる。
設置後傾斜させた状態で再び自動走査に切替え、切替え
後は以下同様の設定動作が行われる。

【０１５１】次に図２１（Ａ）に示す対象反射体１６８
を使用した場合の作動を説明する。

【０１５２】該対象反射体１６８は反射層１２２が形成
されない部分が対角線に沿って帯状に形成され、反射層
１２２が正立３角形の反射層１２２ａ、逆３角形の反射
層１２２ｂに２分割されたものであり、分割された反射
層１２２ａ，１２２ｂの走査方向の幅が走査位置の移動
と共に逆比例する様に構成されている。

【０１５３】該対象反射体１６８を使用した場合得られ
る信号は図２１（Ｂ）に示す通りであり、分割された反
射層１２２ａ、反射層１２２ｂから反射レーザ光線の信
号幅、即ちエンコーダ１０５から得られる角度が両反射
層で一致したところが求めるところであり、レーザ光線
を上下方向に走査することなく水平方向の走査のみで傾
斜角の位置が決定でき、又レーザ光線の走査を停止する
必要がないので作業性がよい。

【０１５４】又、図２２（Ａ）に示すものは対象反射体
１６８の反射層１２２を２分割した場合を示している
が、この場合は反射層１２２ａ，１２２ｂを山形状の３
角形状とし頂点を正対させ垂直中心線に関して対称に配
設したものである。該対象反射体１６８に於いても、前
述した図２１（Ａ）の対象反射体１６８の場合と同様レ
ーザ光線を照射し、水平方向に回転走査し、走査位置を
上下に連続して移動させることで上下方向の中心位置を
検出することができる。図２２（Ａ）で示した対象反射
体１６８を使用した場合では、得られる信号は図２２
（Ｂ）の通りであり、図で示される２つの反射レーザ光
線の信号の増大する方向が中心であり、その信号の極大
値が中心となる。中心位置の検出で傾斜が求まり、前記
傾動モータ５８，５９を作動させる。尚、信号の値は極
大値に限らず、極小値が生じる様に反射層を形成しても
よい。

【０１５５】更に、図２３に示すものは対象反射体１６
８の反射層１２２を両幅端に沿って細帯状に設けると共
に対角線に沿って設け、反射層１２２をＮ字状に形成し
たものである。該対象反射体１６８を使用した場合で
は、レーザ光線が該対象反射体１６８を走査することで
反射されるレーザ光線の信号は３つのパルス信号となり
走査位置により２つ目の信号位置が変化する。２つ目の
パルス信号位置が両端のパルス信号の中央となった状態
が前記対象反射体１６８の中心であり、３つのパルス位
置を検出することで該対象反射体１６８の中心を検出す
ることができる。該対象反射体１６８の中心を検出した
後の作動については前述した場合と共通であるので説明
を省略する。

【０１５６】図２４は図６に対応する実施の形態であ
り、対象反射体１６８として図２５（Ａ）を用いたもの
である。矩形の基板１２１上に反射層１２２が形成さ
れ、対角線で２分割された１方にλ／４複屈折部材１２
３が貼設され、他方は前記反射層１２２露出部分であ
り、該露出部分は入射光束の偏光方向を保存して反射す
る反射部、前記λ／４複屈折部材１２３部分は入射光束
に対して偏光方向を変換して反射する偏光変換反射部と
して偏光方向が異なる様構成されたものである。而し
て、分割された前記反射層１２２露出部分と前記λ／４
複屈折部材１２３部分は走査方向の幅が走査位置の移動
と共に逆比例する様に構成されている。

【０１５７】図２４に示すものは発光部１６２より円偏
光のレーザ光線を照射し、反射光検出部１６４に位相の
異なる反射レーザ光線を識別する光学系を具備するもの
である。即ち、図６で示したと同様、前記孔開きミラー
１０３の反射光軸上にコンデンサレンズ１１０、第２λ
／４複屈折部材１１１、ピンホール１１２、偏光ビーム
スプリッタ１１３、フォトダイオード等から成る第１受
光器１１４を前記孔開きミラー１０３側から順次配設さ
れ、前記偏光ビームスプリッタ１１３の反射光軸上にフ
ォトダイオード等から成る第２受光器１１５が配設され
ている。前記第１受光器１１４、前記第２受光器１１５
からの出力は反射光検出回路１１６に入力される。

【０１５８】前記偏光ビームスプリッタ１１３は前記反
射光検出部１６４に入射する偏光反射レーザ光線を分割
して前記第１受光器１１４、前記第２受光器１１５に入
射させるが、前記発光部１６２から射出されたレーザ光
線が前記λ／４複屈折部材を２回透過し本体に戻って来
た偏光反射レーザ光線が前記第１受光器１１４に、又そ
れとは異なる偏光方向の反射層１２２からのレーザ光線
が前記第２受光器１１５に入射する様、前記第２λ／４
複屈折部材１１１、前記偏光ビームスプリッタ１１３が
配置される。

【０１５９】又、特に説明しないが図７で示した偏光反
射光検出回路１１６を具備している。

【０１６０】前記反射層１２２露出部分で反射された反
射レーザ光線と前記λ／４複屈折部材１２３で反射され
た反射レーザ光線とでは位相がλ／２異なっている為、
前記第２λ／４複屈折部材１１１により直線偏光に変換
された２つの反射レーザ光線では偏光面が９０°異なっ
ている。従って、前述した様に反射層１２２露出部分で
反射された反射レーザ光線とλ／４複屈折部材１２３で
反射された反射レーザ光線とでは、図２５（Ｂ）に示さ
れる如く前記第１受光器１１４と前記第２受光器１１５
に入射する光量に差異が生じる。

【０１６１】而して、回転照射したレーザ光線を前記対
象反射体１６８に走査し、更に走査位置を上下に移動す
ることで、前記反射層１２２露出部分で反射された反射
レーザ光線と前記λ／４複屈折部材１２３で反射された
反射レーザ光線とで信号の強さが逆比例で変化し、両者
の信号の位置したところが対象反射体１６８の中心であ
り、前記偏光反射光検出回路１１６により前記対象反射
体１６８の中心を検知することができる。該対象反射体
１６８の中心を検出した後の作動については前述した場
合と共通である。

【０１６２】図２１、図２２、図２３、図２５を対象反
射体として使用した場合の傾斜方向、傾斜角設定作動を
図１９を参照して説明する。図２０の対象反射体を使用
した場合と同様装置を水平基準面に設定後、レーザ光線
の回転照射が開始し傾斜方向の走査をする。対象反射体
１６８からの反射光を検出すると本体部４を回動し傾斜
方向の設定を行う。

【０１６３】傾斜方向の設定後のレーザ光線を照射した
まま回動部１６３を回転し、レベル調整モータ３１，３
２を作動させレーザ投光器１０を傾斜させる。

【０１６４】前述した様に上下方向に対象反射体１６８
に対する照射位置を変えつつ水平方向に走査すること
で、対象反射体１６８の中心位置が検出できるので、装
置を停止することなく、傾斜角の設定、傾斜角の表示が
できる。

【０１６５】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、測量機
の設置方向を測量機自体で検知するので、人為的誤差が
介在せず正確であり、又下方にレーザ光線を発する場合
はレーザ測量機の基準位置への合わせが容易になる。特
に、レーザ測量機を地表より高い位置に設置しなければ
ならない場合等特に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の機構部を示す断面図で
ある。

【図２】該実施の形態の光学系、制御系を示すブロック
図である。

【図３】（Ａ）（Ｂ）は対象反射体の一例を示す説明図
である。

【図４】（Ａ）（Ｂ）は他の対象反射体の一例を示す説
明図である。

【図５】（Ａ）〜（Ｆ）は該実施の形態の作動説明図で
ある。

【図６】本発明の第２の実施の形態の光学系、制御系を
示すブロック図である。

【図７】該第２の実施の形態の反射光検出回路の一例を
示す回路図である。

【図８】該第２の実施の形態に用いられる対象反射体の
斜視図である。

【図９】前記反射光検出回路の作動説明図である。

【図１０】（Ａ）（Ｂ）は対象反射体、レーザ光線、反
射光検出回路からの出力の関係を示す説明図である。

【図１１】本発明の第３の実施の形態の発光部を示すブ
ロック図である。

【図１２】本発明に使用される角度表示板を示す正面図
である。

【図１３】本体部の向きを手動で調整可能な手動調整機
構を具備したレーザ測量機の断面図である。

【図１４】同前手動調整機構部の要部平面図である。

【図１５】照射されるレーザ光線の傾斜角を手動で調整
可能な機構を具備したレーザ測量機のブロック図であ
る。

【図１６】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は対象反射体を利用して
照射されるレーザ光線の傾きを決定する場合の作動説明
図である。

【図１７】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は対象反射体を利用して
照射されるレーザ光線の傾きを決定する場合の作動説明
図である。

【図１８】対象反射体を利用して照射されるレーザ光線
の傾きを決定する場合の作動を示すフロチャートであ
る。

【図１９】対象反射体を利用して照射されるレーザ光線
の傾きを決定する場合の作動を示すフロチャートであ
る。

【図２０】（Ａ）（Ｂ）は対象反射体の一例を示す説明
図である。

【図２１】（Ａ）（Ｂ）は他の対象反射体の一例を示す
説明図である。

【図２２】（Ａ）（Ｂ）は更に他の対象反射体の一例を
示す説明図である。

【図２３】更に他の対象反射体の一例を示す説明図であ
る。

【図２４】本発明の第５の実施の形態の光受系、制御系
を示すブロック図である。

【図２５】（Ａ）（Ｂ）は該第５の実施の形態に用いら
れる対象反射体の説明図である。

【図２６】従来例を示す断面図である。

【図２７】図２６のＡ−Ａ矢視図である。

【図２８】図２６のＢ−Ｂ矢視図である。

【図２９】図２６のＣ−Ｃ矢視図である。

【図３０】従来例の作動説明図である。

【図３１】従来例の制御系を示すブロック図である。

【図３２】整準状態を示す線図である。

【図３３】コントローラの一例を示す説明図である。

【符号の説明】

４ 本体部 １０ レーザ投光器 １５ 走査モータ １８ ペンタプリズム ２０ 固定気泡管 ２１ 固定気泡管 ３１ レベル調整モータ ５８ 傾動モータ ６５ 任意角設定気泡管 ６６ 任意角設定気泡管 １０１ レーザダイオード １０３ 孔開きミラー １０５ エンコーダ １１４ 第１受光器 １１６ 反射光検出回路 １１７ 位置判別部 １１８ 表示器 １２９ 角度表示板 １５１ 本体回転部 １５７ 回動ギア １６０ 回動モータ １６１ 出力ギア １６２ 発光部 １６３ 回動部 １６４ 反射光検出部 １６６ 発光素子駆動部 １６７ アライメント表示部 １６９ 回動制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード ダブリュ． ダヴィッドソン アメリカ合衆国・カリフォルニア94550・ リヴァモア・イアハートウェイ396 アド ヴァンスト・グレイド・テクノロジイ・イ ンコーポレイテッド内

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光線を発する発光部と、レーザ光
   線を回転走査する回動部と、レーザ光線を水平面に対し
   て少なくとも１方向の任意の角度に傾斜させる傾斜機構
   と、該回動部と連動してレーザ光線の射出方向を検出す
   る回転角検出器と、対象反射体からの反射光を検知する
   反射光検出部と、該反射光検出部からの信号から対象反
   射体に対する向きのずれを検出すると共に向きのずれに
   関する情報を求めるアライメント表示部とから少なくと
   も成る本体部と、該本体部からのレーザ光線を本体部に
   反射する対象反射体とを少なくとも具備することを特徴
   とするレーザ測量機。
2. 【請求項２】 発光部がレーザ光線を変調し、反射光検
   出部が変調したレーザ光線を検出するフィルタを具備す
   ると共に反射受光信号の重心位置を求め対象反射体の中
   心を求める請求項１のレーザ測量機。
3. 【請求項３】 対象反射体が、対象反射体に入射するレ
   ーザ光線が円偏光である場合に、入射するレーザ光線の
   円偏光を保存したまま反射する反射面と、入射するレー
   ザ光線の円偏光とは異なる円偏光で反射する反射面から
   構成され、本体部の発光部が円偏光のレーザ光線を発
   し、反射光検出部が射出した円偏光のレーザ光線と、射
   出した円偏光とは異なる円偏光のレーザ光線とを分離し
   て検知して前記対象反射体の２種類の反射面の境界を検
   知することで対象反射体の中心を検出する請求項１のレ
   ーザ測量機。
4. 【請求項４】 本体部が本体回転部に設けられ、該本体
   回転部が本体部を垂直軸心を中心に回転可能とした請求
   項１のレーザ測量機。
5. 【請求項５】 アライメント表示部が演算した対象反射
   体に対する本体部の向きのずれを表示する表示器を具備
   する請求項１のレーザ測量機。
6. 【請求項６】 アライメント表示部が演算した対象反射
   体に対する本体部の向きのずれを基に、本体部を対象反
   射体に正対させる様本体回転部を制御する回動制御部を
   具備する請求項４のレーザ測量機。
7. 【請求項７】 回転角検出器がエンコーダであり、該エ
   ンコーダに少なくとも１つのインデックスを設けた請求
   項１のレーザ測量機。
8. 【請求項８】 発光部から上下２方向にレーザ光線を発
   する様構成した請求項１のレーザ測量機。
9. 【請求項９】 対象反射体に形成された反射層の幅が上
   下方向に漸次変化する様形成した請求項１のレーザ測量
   機。
10. 【請求項１０】 対象反射体に形成された反射層の幅が
    上下方向の所要位置で極値を有する様形成した請求項１
    のレーザ測量機。
11. 【請求項１１】 非反射部で２分割された反射層を有
    し、該２つの反射層幅が上下方向の位置変化で幅が変化
    する様形成した請求項１のレーザ測量機。
12. 【請求項１２】 帯状の反射層を複数形成し、対象反射
    体を照射走査した場合に複数のパルス状レーザ光線が反
    射される様にした請求項１のレーザ測量機。
13. 【請求項１３】 対象反射体が、対象反射体に入射する
    レーザ光線が円偏光である場合に、入射するレーザ光線
    の円偏光を保存したまま反射する反射面と、入射するレ
    ーザ光線の円偏光とは異なる円偏光で反射する反射面か
    ら構成され、該２つの反射面の幅が上下方向の位置変化
    で幅が変化する様形成した請求項１のレーザ測量機。
14. 【請求項１４】 対象反射体への照射走査位置を上下方
    向に移動させ、対象反射体からの反射レーザ光線の幅変
    化より上下方向の目標中心を検出する請求項９〜請求項
    １３のレーザ測量機。
15. 【請求項１５】 傾斜機構を傾斜させ対象反射体の目標
    中心を検出し、その傾斜機構からの出力に基づき水平面
    からの傾斜角を表示器に表示させる様構成した請求項９
    〜請求項１４のレーザ測量機。
16. 【請求項１６】 対象反射体が上下に分離された反射層
    を有し、対象反射体に対して上下方向に照射走査した場
    合に得られる、対象反射体からの反射レーザ光線の重心
    位置を求めることで上下方向の目標中心を検出する請求
    項１のレーザ測量機。
17. 【請求項１７】 傾斜機構の傾斜設定を手動で操作する
    手動設定機構を設けた請求項１のレーザ測量機。