(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象反射体からの反射光束を検出する検出手段と、照射光束を回転照射する回動部と該回動部を傾斜させ回転照射光を傾斜させる傾斜設定部を備えるレーザ測量機に於いて、前記傾斜設定部は前記回動部を複数方向で傾斜可能であって、前記傾斜設定部の傾斜方向を決定すると共に、該傾斜方向に照射光束を固定し所要の角度で照射光束を往復走査させる傾斜方向設定釦を有し、前記検出手段の検出に基づいて対象反射体を上下に追従して所定の傾斜に照射光束を設定する制御部を備えたことを特徴とするレーザ測量機。
【請求項２】
前記傾斜設定部の傾斜方向は少なくとも２方向の設定が可能であり、該傾斜設定部は前記設定した傾斜方向にある対象反射体の上下動に応じて照射光束を追従させ、順次前記設定した傾斜方向で所定の傾斜に照射光束を設定する請求項１のレーザ測量機。
【請求項３】
前記回動部から照射される照射光束が偏光照射光束であり、前記対象反射体が二ヶ所以上に分割された反射部を有し、該反射部の内少なくとも一つは反射面の形状が漸次変化する様に形成されることで、前記対象反射体からの反射光束から前記対象反射体のどこを走査しているかが検知される請求項１のレーザ測量機。
【請求項４】
複数方向で傾斜設定する場合、同一の傾斜方向の設定はキャンセルされる請求項２のレーザ測量機。
【請求項５】
照射光束が偏光照射光束であり、対象反射体の反射部の内少なくとも一つが偏光照射光束の偏光方向を変換した偏光反射光束として反射する偏光変換反射部であり、少なくとも一つが偏光照射光束の偏光方向を保存した偏光反射光束として反射する偏光保存反射部である請求項３のレーザ測量機。
【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得る為、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】
レーザ測量機は、レーザ光線を水平方向に回転照射することにより水平基準面が、又壁等に照射することで水平な基準線が簡便に得られるものであり、近年基準レベルを得る為の手段として普及している。
【０００４】
照射するレーザ光線には可視光、不可視光のいずれもが使用され、可視光は太陽光の下では視認性が劣る為、屋内での使用が多く、建築中、或は改築時に窓枠、天井の組立ての位置出しに使用される。不可視光を用いる場合は受光側に光電変換受光器が用いられ、屋外、屋内を問わずレーザ測量機の使用が可能であり、屋外の工事としては建屋の基礎工事、整地作業等の基準面の形成に使用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
最近の建屋には傾斜した天井を有するものも多く、天井面に合わせて室内灯を取付ける為の墨出し作業、或は階段に沿って手摺を設置する工事等では傾斜した基準面、基準線が必要である。
【０００６】
ところが前記した従来のレーザ測量機では水平基準面、水平基準線を形成することが主体となっており、傾斜基準面、傾斜基準線については容易には形成できない構成となっており、この為屋外での工事、屋内での室内装飾工事に於いて傾斜部分を有する建屋には有効でないという問題がある。又、前記した天井面に合わせて室内灯を取付ける工事、或は階段に沿って手摺を設置する工事は余り精度が高くなく、簡易的に傾斜設定が行える傾斜基準面、傾斜基準線が得られるレーザ測量機が望まれている。
【０００７】
本発明は斯かる実情に鑑み、簡便に傾斜基準面、傾斜基準線を形成することができるレーザ測量機を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、対象反射体からの反射光束を検出する検出手段と、照射光束を回転照射する回動部と該回動部を傾斜させ回転照射光を傾斜させる傾斜設定部を備えるレーザ測量機に於いて、前記傾斜設定部は前記回動部を複数方向で傾斜可能であって、前記傾斜設定部の傾斜方向を決定すると共に、該傾斜方向に照射光束を固定し所要の角度で照射光束を往復走査させる傾斜方向設定釦を有し、前記検出手段の検出に基づいて対象反射体を上下に追従して所定の傾斜に照射光束を設定する制御部を備えたレーザ測量機に係るものであり、又前記傾斜設定部の傾斜方向は少なくとも２方向の設定が可能であり、該傾斜設定部は前記設定した傾斜方向にある対象反射体の上下動に応じて照射光束を追従させ、順次前記設定した傾斜方向で所定の傾斜に照射光束を設定するレーザ測量機に係るものであり、又前記回動部から照射される照射光束が偏光照射光束であり、前記対象反射体が二ヶ所以上に分割された反射部を有し、該反射部の内少なくとも一つは反射面の形状が漸次変化する様に形成されることで、前記対象反射体からの反射光束から前記対象反射体のどこを走査しているかが検知されるレーザ測量機に係るものであり、又複数方向で傾斜設定する場合、同一の傾斜方向の設定はキャンセルされるレーザ測量機に係るものであり、更に又照射光束が偏光照射光束であり、対象反射体の反射部の内少なくとも一つが偏光照射光束の偏光方向を変換した偏光反射光束として反射する偏光変換反射部であり、少なくとも一つが偏光照射光束の偏光方向を保存した偏光反射光束として反射する偏光保存反射部であるレーザ測量機に係るものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
図１〜図３は回転照射装置本体１の機構部を示しており、以下機構部について説明する。
【００１１】
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の内周の３等分した位置に３次曲面で滑らかに中心に向かって隆起させた突起９を形成したものである。
【００１２】
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。
【００１３】
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１５の出力軸には駆動ギア１６を嵌着する。該駆動ギア１６は後述する走査ギア１７に噛合させる。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１３には前記走査ギア１７を嵌着し、該走査ギア１７を前記した様に駆動ギア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、該ミラー保持体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。前記走査モータ１５、駆動ギア１６、ミラー保持体１３、ペンタプリズム１８等は後述する様に回動部２を構成する。
【００１４】
前記レーザ投光器１０の下部に水平を検知する第一レベルセンサ２０、第二レベルセンサ２１を設け、前記レーザ投光器１０の下端には傾斜検知体２３を固着し、該傾斜検知体２３は逆カップ状で周辺に反射鏡フランジ２２を形成してある。
【００１５】
又、前記ケーシング５の底部、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（本実施の形態では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。
【００１６】
前記レーザ投光器１０の頭部１１から水平方向に第一傾動アーム２５、第二傾動アーム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、両第一傾動アーム２５、第二傾動アーム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、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、係合ピン２７、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、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。
【００１７】
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に第一レベル調整モータ３１、前記棚板３０に第二レベル調整モータ３２を設け、前記第一レベル調整モータ３１の回転軸に第一駆動ギア３３、前記第二レベル調整モータ３２に第二駆動ギア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とに掛渡る第一スクリューシャフト３５を回転自在に設け、該第一スクリューシャフト３５に第一被動ギア３６を嵌着し、該第一被動ギア３６は前記第一駆動ギア３３に噛合させる。前記第一スクリューシャフト３５に第一スライドナット３７を螺合し、該第一スライドナット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。
【００１８】
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とに掛渡る第二スクリューシャフト３９を回転自在に設け、該第二スクリューシャフト３９に第二被動ギア４０を嵌着し、該第二被動ギア４０は前記第二駆動ギア３４に噛合させる。前記第二スクリューシャフト３９に第二スライドナット４１を螺合し、該第二スライドナット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。
【００１９】
前記ケーシング５の天井部、前記第一スクリューシャフト３５と前記第二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１中前記支持座７を中心に時計方向に付勢する。
【００２０】
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、上記した回転照射装置本体１はレベル出しの為のネジ４６を介して図示しない３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。
【００２１】
次に、図４は本実施の形態の傾動制御装置を示す。
【００２２】
前記第一レベルセンサ２０、第二レベルセンサ２１の検出結果は、それぞれ第一角度検出回路５１、第二角度検出回路５２に入力され、又該第一角度検出回路５１、第二角度検出回路５２には基準角度５０（通常は基準面が水平で基準角度は０°）が設定入力されており、両第一角度検出回路５１、第二角度検出回路５２で前記基準角度５０を基に角度偏差を演算し、演算された角度偏差はそれぞれ第一モータ制御器５３、第二モータ制御器５４に入力され或は演算制御器５５に入力され、該演算制御器５５は回転方向指令信号、速度制御信号、速度加減速信号等の制御信号を第一モータ制御器５３、第二モータ制御器５４に入力する。該第一モータ制御器５３、第二モータ制御器５４は前記第一レベル調整モータ３１、第二レベル調整モータ３２をそれぞれ駆動し、前記演算制御器５５は前記第一角度検出回路５１、第二角度検出回路５２からの角度信号の偏差が０となる様に前記第一モータ制御器５３、第二モータ制御器５４を介して前記第一レベル調整モータ３１、第二レベル調整モータ３２を制御する。
【００２３】
以下に於いて上記レーザ測量機の整準作動を説明する。
【００２４】
前記回転照射装置本体１が設置され、無調整の状態では前記レーザ投光器１０の軸心は一般に鉛直線と合致してなく、前記第一レベルセンサ２０、第二レベルセンサ２１は水平ではない。前記した基準角度５０が０°とすると前記第一角度検出回路５１、第二角度検出回路５２からは角度偏差信号が出力される。角度偏差信号が出力されると前記各第一モータ制御器５３、第二モータ制御器５４は、それぞれの角度偏差信号が０となる様に前記第一モータ制御器５３、第二モータ制御器５４を介して前記第一レベル調整モータ３１、第二レベル調整モータ３２を所要の方向に駆動する。
【００２５】
この両レベル調整モータ３１，３２に関連する作動を一方、例えば第一レベル調整モータ３１について説明する。
【００２６】
該第一レベル調整モータ３１が駆動されると、該第一レベル調整モータ３１の回転は、前記第一駆動ギア３３、第一被動ギア３６を介して前記第一スクリューシャフト３５に伝達され、該第一スクリューシャフト３５の回転で第一スライドナット３７が昇降する。該第一スライドナット３７の昇降動は、前記ピン３８、前記係合ピン２７を介して前記第一傾動アーム２５に伝達され、前記レーザ投光器１０を傾動させる。
【００２７】
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、前記第二レベル調整モータ３２が駆動されると、前記第二スクリューシャフト３９が回転して前記ピン４２を介して係合ピン２８が上下動する。
【００２８】
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、前記係合ピン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。前記ピン４２を上下動させると、該ピン４２と前記係合ピン２８との間で該係合ピン２８の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。
【００２９】
尚、前記レーザ投光器１０は前記スプリング４４によって図１中時計方向に付勢されているので、前記レーザ投光器１０は前記第一スライドナット３７の動きに正確に追従する。
【００３０】
機械的な調整範囲を越えて前記第一レベル調整モータ３１、第二レベル調整モータ３２、第一駆動ギア３３、第二駆動ギア３４、第一被動ギア３６、第二被動ギア４０、前記第一スクリューシャフト３５、第二スクリューシャフト３９、第一スライドナット３７、第二スライドナット４１、第一傾動アーム２５、第二傾動アーム２６等から成る調整機構が動作しない様、前記光センサ２４ａ，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，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄのいずれか１つから発する光が前記反射鏡フランジ２２に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、前記第一レベル調整モータ３１、第二レベル調整モータ３２が停止され、或は表示装置（図示せず）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。
【００３１】
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１０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。尚、傾動動作については前記した整準動作と同様であるので以下説明を省略する。
【００３２】
図６により前述した回転照射装置本体１の光学的構成、電気的構成を説明する。
【００３３】
図中、図１中で示したものと同様のものには同符号を付してあり、回転照射装置本体１は発光部３、回動部２、反射光検出部４、制御部（ＣＰＵ）６０、発光素子駆動部６１、モータ駆動部６２、コントロールパネル６３から構成される。
【００３４】
前記発光部３について説明する。
【００３５】
直線偏光の偏光照射光束を射出するレーザダイオード６５の光軸上に、レーザダイオード６５側からコリメータレンズ６６、第一λ／４複屈折部材６７、孔開きミラー６８が順次配設され、前記レーザダイオード６５から射出される直線偏光の偏光照射光束は前記コリメータレンズ６６により平行光束とされ、前記第一λ／４複屈折部材６７で円偏光に変換される。円偏光の偏光照射光束は前記孔開きミラー６８を通って前記回動部２に射出される。
【００３６】
該回動部２は前記発光部３から入射された偏光照射光束１００を該偏光照射光束の光軸を９０°変向して射出走査するものであり、前記発光部３からの偏光照射光束の光軸を９０°変向するペンタプリズム１８が前記偏光照射光束の光軸を中心に回転するミラー保持体１３に設けられ、該ミラー保持体１３は走査ギア１７、駆動ギア１６を介して走査モータ１５に連結されている。前記ミラー保持体１３の回転状態は、エンコーダ６９により検出され、該エンコーダ６９の検出信号は前記制御部（ＣＰＵ）６０に入力される。
【００３７】
前記回動部２からの照射レーザ光線は対象反射体８０により反射され、前記回動部２には前記対象反射体８０からの偏光反射光束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光束は前記孔開きミラー６８に向けて変向され、前記孔開きミラー６８は前記反射光検出部４に偏光反射光束を入射させる。
【００３８】
次に、該反射光検出部４について説明する。
【００３９】
前記孔開きミラー６８の反射光軸上にコンデンサレンズ７０、第二λ／４複屈折部材７１、ピンホール７２、偏光ビームスプリッタ７３、第一光電変換器７４を前記孔開きミラー６８側から順次配設し、前記偏光ビームスプリッタ７３の反射光軸上に第二光電変換器７５を配設する。前記第一光電変換器７４、前記第二光電変換器７５からの出力は反射光検出回路７６に入力される。
【００４０】
前記偏光ビームスプリッタ７３は前記反射光検出部４に入射する偏光反射光束を分割して前記第一光電変換器７４、前記第二光電変換器７５に入射させるが、前記発光部３から射出された偏光照射光束がλ／４複屈折部材を２回透過して本体に戻ってきた偏光反射光束の偏光方向と一致する光束が前記第一光電変換器７４に、前記発光部３から射出された偏光照射光束と同方向の偏光方向で本体に戻ってきた偏光反射光束が前記第二光電変換器７５に入射する様に、前記第二λ／４複屈折部材７１、前記偏光ビームスプリッタ７３を配設する。
【００４１】
次に、前記制御部（ＣＰＵ）６０について説明する。
【００４２】
該制御部（ＣＰＵ）６０には、前記コントロールパネル６３を介して作業者からの指示が入力されると共に、前記エンコーダ６９、前記反射光検出部４からの信号が入力され、前記対象反射体８０の位置及び該対象反射体８０の偏光変換反射部（後述）と反射層（後述）の幅を検出して前記回動部２を前記モータ駆動部６２を介して回転制御すると共に、前記対象反射体８０の偏光変換反射部（後述）と反射層（後述）の幅の関係から偏光照射光束が対象反射体８０のどこの位置を走査しているかを走査位置信号として検出する。検出位置に基づいて制御部６０からの信号は前記演算制御器５５に入力され、該演算制御器５５はモータ制御器５３，５４を介してレベル調整モータ３１，３２を駆動する。又、前記レーザダイオード６５の発光状態を前記発光素子駆動部６１を介して前記回動部２の回転状態に応じて制御する。
【００４３】
次に、前記発光素子駆動部６１について説明する。
【００４４】
該発光素子駆動部６１は前記反射光検出回路７６からパルス変調する為のクロック信号を得てレーザダイオード６５から射出される偏光照射光束をパルス変調させる。パルス変調させることで受光信号の増幅を容易にすると共にノイズレベルを低下させることができる。
【００４５】
次に、前記モータ駆動部６２について説明する。
【００４６】
該モータ駆動部６２は前記制御部６０からの回転方向信号を基に前記回動部２の走査モータ１５を回転制御して偏光照射光束を走査制御する。
【００４７】
次に、図５により前記コントロールパネル６３を説明する。
【００４８】
該コントロールパネル６３は、傾斜方向（レーザ光線を所要角度で往復走査する為の照射方向）を設定する傾斜方向設定釦９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄ、レーザ光線の照射方向を固定し、ステップ送りを行うことができるストップモードに設定するストップモード釦９１ａ，９１ｂ、回転走査速度設定釦９２ａ，９２ｂ、電源釦９３、受光器を使用する場合と視準する場合とでは走査回転速度が異なり、受光器を使用する場合と視準の場合とでのレーザ光線の回転走査速度を変える受光器設定釦９４、自動整準、手動による機器の調整を選択できるマニュアル釦９５を有し、前記傾斜方向設定釦９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄによる設定状態は発光ダイオード９６により表示され、回転照射装置本体１の電池の消耗状態は発光ダイオード９７により表示され、前記受光器設定釦９４による受光器の選択状態は発光ダイオード９８により表示され、前記マニュアル釦９５による自動、手動の選択状態は発光ダイオード９９で表示される。
【００４９】
以下、回転照射装置本体１の光学的、電気的な作動を説明し、前記対象反射体８０の検出方法を説明する。
【００５０】
前記発光素子駆動部６１により駆動される前記レーザダイオード６５から射出される偏光照射光束は、図示しない発振器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６５から射出された直線偏光の偏光照射光束は、前記コリメータレンズ６６で平行光束にされ、更に前記第一λ／４複屈折部材６７を透過することで円偏光の偏光照射光束となる。円偏光照射光束は前記孔開きミラー６８を透過し、前記ペンタプリズム１８により９０°変向され回転照射装置本体１より射出される。
【００５１】
前記ペンタプリズム１８は前記走査モータ１５により駆動ギア１６、走査ギア１７を介して回転される。前記ペンタプリズム１８は最初は全周回転であり、従って該ペンタプリズム１８から射出される偏光照射光束は全周走査する。
【００５２】
次に、図７、図８（Ａ）、図８（Ｂ）に於いて対象反射体８０を説明する。
【００５３】
該対象反射体８０では左側縁に沿って短冊状のλ／４複屈折部材を貼設して偏光変換反射部８５ａを設けると共に、該偏光変換反射部８５ａに対し倒立３角形状のλ／４複屈折部材を正立３角形状の反射層（偏光保存反射部）８４ｂを挾んで貼設して偏光変換反射部８５ｂを設け、更に右側縁に沿って短冊状の反射層（偏光保存反射部）８４ａを設けたものである。
【００５４】
前記した様に対象反射体８０は偏光保存反射部８４ａ，８４ｂと偏光変換反射部８５ａ，８５ｂから構成され、前記偏光保存反射部８４ａ，８４ｂで反射された偏光反射光束は入射偏光照射光束の偏光状態が保存された円偏光であり、前記偏光変換反射部８５ａ，８５ｂで反射された偏光反射光束は入射偏光照射光束の偏光状態に対してλ／２位相のずれた円偏光となっている。
【００５５】
前記対象反射体８０で反射され回動部２に入射した偏光反射光束は、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６８に入射し、該孔開きミラー６８は反射光束を前記コンデンサレンズ７０に向けて反射する。該コンデンサレンズ７０は反射光束を収束光として前記第二λ／４複屈折部材７１に入射する。円偏光で戻ってきた偏光反射光束は該第二λ／４複屈折部材７１により直線偏光に変換され、前記ピンホール７２に入射する。前記した様に偏光保存反射部８４ａ，８４ｂで反射された偏光反射光束と偏光変換反射部８５ａ，８５ｂで反射された偏光反射光束とでは位相がλ／２異なっている為、前記第二λ／４複屈折部材７１により直線偏光に変換された２つの偏光反射光束は偏光面が９０°異なっている。
【００５６】
前記ピンホール７２は本体から射出された偏光照射光束に対して光軸のずれた正対しない反射光束、即ち、前記対象反射体８０以外の不要反射体からの反射光束を前記第一光電変換器７４、前記第二光電変換器７５に入射させない様にする作用を有し、前記ピンホール７２を通過した偏光反射光束は前記偏光ビームスプリッタ７３に入射する。
【００５７】
該偏光ビームスプリッタ７３は、光束を直交する偏光成分に分割する作用を有し、前記レーザダイオード６５から射出した偏光照射光束と同様の（１８０°偏光方向が異なる）偏光反射光束を透過し、レーザダイオード６５から射出した偏光照射光束と９０°偏光方向が異なる偏光反射光束を反射する。前記第一光電変換器７４、前記第二光電変換器７５は分割された偏光反射光束をそれぞれ受光する。
【００５８】
第一光電変換器７４、第二光電変換器７５の受光状態は、前記対象反射体８０の偏光変換反射部８５ａ，８５ｂで反射された偏光反射光束が前記反射光検出部４に入射すると、前記第二λ／４複屈折部材７１と前記偏光ビームスプリッタ７３の関係から、前記第一光電変換器７４に入射する光量の方が前記第二光電変換器７５に入射する光量より多くなり、前記対象反射体８０の偏光保存反射部８４ａ，８４ｂで反射された偏光反射光束が前記反射光検出部４に入射すると、前記第二光電変換器７５に入射する光量の方が前記第一光電変換器７４に入射する光量より多くなる。
【００５９】
前記対象反射体８０をレーザ光線が走査した場合の前記反射光検出回路７６からの出力信号は図８（Ｂ）となり、出力信号のｔ1，ｔ2の幅（時間）が一致する点を検出することで、対象反射体８０の中心を検出できる。又出力信号は信号波形が非対称となる。従って、レーザ光線が対象反射体８０の中心を走査した場合でも前記反射光検出回路７６からの出力信号からだけで、レーザ光線の走査方向も識別することができる。
【００６０】
通常、対象反射体から反射レーザ光線を受光すると、受光と同時に受光信号が立上がるのではなく、反射レーザ光線のスポット光の中心部が明るいと同様に曖昧さを持った傾斜で立上がる。図７で示す対象反射体８０は３角形状の偏光保存反射部８４ｂ、偏光変換反射部８５ｂの両端に短冊状の偏光保存反射部８４ａ，偏光変換反射部８５ａを形成することにより、受光信号の切替え点が容易に判別でき、中心位置を高い精度で検出する。又、対象反射体自体から上下方向が判断できる為、回転照射装置本体１を天井、床等に設置した時、天井面、床面で反射して戻ってくる反射光と容易に区別することができる。
【００６１】
尚、対象反射体８０の中心の位置を判別可能とする前記倒立３角形の偏光保存反射部８４ｂ、偏光変換反射部８５ｂの形状は中心に極値を有する様なＶ形状、或は山型状であってもよい。その外、上下位置で幅変化があり、中心位置が幅変化で検出できるものであれば、上記形状に限定されるものではない。
【００６２】
次に、図９〜図１３を参照してレーザ測量機による傾斜設定作業について説明する。
【００６３】
前記回転照射装置本体１は所定位置、例えば図１１に示す様に、建屋１０１の壁面の上部、天井１０２に接近して設置スタンド１０４を介して取付けられる。
該設置スタンド１０４はクランプ１０５を有しており、例えば壁面のビーム１０３をクランプ１０５で把持することで壁面に固定することができ、又前記設置スタンド１０４は昇降テーブル１０６を有し、該昇降テーブル１０６は昇降可能で上下位置を調整できる様になっている。前記回転照射装置本体１は前記昇降テーブル１０６にボルト等の固着手段で固定される。
【００６４】
所定位置に固定後、前記コントロールパネル６３の電源釦９３を操作し、回転照射装置本体１を始動する。以下図１２、図１３を参照して説明する。
【００６５】
回転照射装置本体１は前述した整準動作を開始し、偏光照射光束１００を水平方向に照射可能な状態を実現し、偏光照射光束１００を水平方向に回転照射する。前記傾斜方向設定釦９０ａ，９０ｂ，９０ｃ，９０ｄのいずれかを押して第一傾斜方向を設定する。前記設定された第一傾斜方向は前記制御部６０に記憶される。第一傾斜方向の設定後所定時間経過内に第二傾斜方向の設定がない場合は、第一傾斜方向に偏光照射光束１００が照射され、予め設定された走査範囲角度で扇状に往復走査される。傾斜方向の設定が完了する。
【００６６】
尚、傾斜を設定すべき方向と偏光照射光束１００の照射方向とが一致しない場合は、前記回転照射装置本体１と前記昇降テーブル１０６との固定を緩め回転照射装置本体１を適宜回転させる。この場合整準がずれると再び整準作動が繰返される。
【００６７】
又、複数の対象反射体８０を用いて、或は単数の対象反射体８０を所定方向に移動させて複数の傾斜方向を設定することができる。以下、傾斜方向設定が２方向である場合を説明する。
【００６８】
第一傾斜方向設定後所定時間経過内に他の傾斜方向設定釦を操作して第二傾斜方向の設定をすると、該設定された第二傾斜方向は第一傾斜方向と同様前記制御部６０に記憶される。該制御部６０で第二傾斜方向と前記第一傾斜方向との比較が行われ、傾斜方向が同一であると設定がキャンセルされる。又、第二傾斜方向と前記第一傾斜方向とが異なるとそれぞれの傾斜方向について傾斜設定動作が行われる。即ち、先ず最初に第一傾斜方向に偏光照射光束１００が照射され、予め設定された走査範囲角度で往復走査され、傾斜設定動作しｔ1，ｔ2が一致したら、所要時間経過後第二傾斜方向に偏光照射光束１００が照射され、予め設定された走査範囲角度で往復走査し、同様に傾斜設定を行う。尚、第一傾斜方向の傾斜設定動作、第二傾斜方向傾斜設定動作の切替えは前記した様に所定時間経過後自動的に行われる様にしてもよく、或は作業者が釦等を操作して切替えてもよい。
【００６９】
傾斜設定動作を図１３を参照して説明する。
【００７０】
作業者が対象反射体８０を手に持ち走査されている偏光照射光束１００内に保持し、偏光照射光束１００を対象反射体８０に照射させる。該偏光照射光束１００が対象反射体８０を横切り往復走査することで、対象反射体８０からの反射光が回転照射装置本体１に入光し、前記反射光検出部４から受光信号が前記制御部６０に出力される。該制御部６０は受光信号から前記ｔ1，ｔ2 との比較を行い、ｔ1／ｔ2 ＝１となる様、偏光照射光束１００の照射方向を上下方向に変更する。前記対象反射体８０を所定の方向に、例えば仰角を設定する場合は、図１０、図１１の様に上方に移動させる。前記回転照射装置本体１は偏光照射光束１００を対象反射体８０に追従させ、仰角を付ける。偏光照射光束１００の俯仰は前記レーザ投光器１０の傾斜により行われ、俯仰角の決定に伴う偏光照射光束１００の水平面に対する傾斜は前記レーザ投光器１０の傾斜する方向と一致する。
【００７１】
前記対象反射体８０を設定すべき位置迄移動させ所定時間保持する。回転照射装置本体１は偏光照射光束１００の走査位置を対象反射体８０の中心に合致させ、その状態で所定時間経過すると傾斜設定完了と判断し、前記対象反射体８０を除去してもその位置で偏光照射光束１００の往復走査を維持する。
【００７２】
偏光照射光束１００の傾斜の設定、俯仰角の設定が完了すると、偏光照射光束１００は前記天井１０２と平行な基準平面となり、該基準平面を基に例えば天井から一定の寸法で照明灯が取付けられる。
【００７３】
又、俯仰角が予め分かっている場合は整準後図４で示される基準角度５０に俯仰角の設定値を入力する。前記第一角度検出回路５１、第二角度検出回路５２からの出力は前記演算制御器５５に入力され、該演算制御器５５は前記第一角度検出回路５１、第二角度検出回路５２からの検出角度が前記基準角度５０となる様に前記第一モータ制御器５３、第二モータ制御器５４を介して前記第一レベル調整モータ３１、第二レベル調整モータ３２を駆動する。
【００７４】
又、図７で示した対象反射体８０に於いて偏光保存反射部８４ａ，８４ｂが反射面、偏光変換反射部８５ａ，８５ｂが非反射面であってもよい。又、漸次形状が変化する反射部で中心位置での幅を既知として比較値を入力しておけば、２つの反射部からの受光状態を比較する必要はなく、１つの反射部からの受光信号で得られる信号幅（時間）と前記比較値との比較で対象反射体の中心を求めることも可能である。更に、前記演算制御器５５と前記制御部６０とはそれぞれの機能を有する一つの制御部に置換してもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、傾斜方向設定釦を押すだけで傾斜方向が設定され、又傾斜角度の設定は対象反射体に偏光照射光束が照射された状態で所定の位置迄移動させるだけで完了するので、作業が著しく簡単で、傾斜基準面、傾斜基準線の設定が容易に行えるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の機構部分を示す立断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】同前本発明の実施の形態の傾動制御装置を示すブロック図である。
【図５】同前本発明の実施の形態の回転照射装置本体に設けられるコントロールパネルを示す図である。
【図６】同前本発明の実施の形態の回転照射装置本体の光学的構成、電気的構成を示すブロック図である。
【図７】同前本発明の実施の形態の対象反射体を示す斜視図である。
【図８】（Ａ）は該対象反射体の正面図、（Ｂ）は該対象反射体の反射光から得られる受光信号を示す線図である。
【図９】同前本発明の実施の形態に於ける回転照射装置本体と傾斜方向設定の関係を示す説明図である。
【図１０】同前本発明の実施の形態に於ける回転照射装置本体と傾斜角設定の関係を示す説明図である。
【図１１】同前本発明の実施の形態に於ける傾斜角設定を行う場合の具体例を示す説明図である。
【図１２】同前本発明の実施の形態に於ける傾斜方向設定のフローチャートである。
【図１３】同前本発明の実施の形態に於ける傾斜角設定のフローチャートである。
【符号の説明】
１          回転照射装置本体
２          回動部
３          発光部
４          反射光検出部
１０        レーザ投光器
１４        モータ座
２０        第一レベルセンサ
２１        第二レベルセンサ
３１        第一レベル調整モータ
３２        第二レベル調整モータ
３５        第一スクリューシャフト
３９        第二スクリューシャフト
６０        制御部（ＣＰＵ）
６２        モータ駆動部
６３        コントロールパネル
７６        反射光検出回路
８０        対象反射体
１００      偏光照射光束
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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