(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光線を基準となる高さで回転照射する回転レーザ装置と前記レーザ光線を受光し前記回転レーザ装置に向けて反射する反射部を有する測定点指標装置とから成り、
前記回転レーザ装置は、前記測定点指標装置の前記反射部迄の距離と方向角を測定する測定手段と、
該測定手段による測定結果を前記測定点指標装置に送信する送信部とを有し、
前記測定点指標装置は、測定位置を指示する手段と、
測定点指標装置の傾きを検出する２次元傾斜センサと、
前記反射部から前記測定位置迄の長さを測定する長さ測定手段と、
前記回転レーザ装置から送信される前記測定結果を受信する受信手段と、
受信した測定結果と前記傾きと前記長さとから前記測定位置を演算する演算プログラムとを有することを特徴とする位置測定装置。
【請求項２】
前記測定点指標装置は、受信した測定結果と前記傾きと前記長さに基づいて前記測定位置を算出し、その結果を表示する表示ユニットを具備した請求項１の位置測定装置。
【請求項３】
前記測定点指標装置は表示ユニットを有し、受信した測定結果と前記傾きと前記長さに基づいて前記測定位置を算出し、その算出結果に基づいて位置合せに必要な情報を前記表示ユニットに表示する様構成した請求項１又は請求項２の位置測定装置。
【請求項４】
前記測定点指標装置は表示ユニット、及び受信した測定結果と前記傾きと前記長さに基づいて前記測定位置を算出し、前記測定位置及び測定結果から面積及び距離、傾斜、体積等を算出する測量プログラムを有し、該測量プログラムの算出結果に基づいて面積及び距離、傾斜、体積の少なくとも１つの結果を前記表示ユニットに表示する様構成した請求項１又は請求項２の位置測定装置。
【請求項５】
前記回転レーザ装置が前記レーザ光線を回転照射する本体部と、該本体部を回転する回転駆動部と、回転照射される前記レーザ光線を検知し前記本体部に設けた測定部の測定方向を検出する方向検出器とを具備し、該方向検出器が検知した測定方向に基づき前記測定点指標装置から反射されたレーザ光線の向きが一致する様に前記測定部を前記測定点指標装置に向けて前記回転駆動部を制御する請求項１の位置測定装置。
【請求項６】
前記本体部は回転照射される前記レーザ光線を回転方向に沿って往復動作によりスキャンさせるスキャン手段を具備している請求項５の位置測定装置。
【請求項７】
前記測定点指標装置が測定位置を指示する垂直方向に伸縮可能な指示ロッドを具備した請求項１の位置測定装置。
【請求項８】
前記測定点指標装置の反射部が自在支持手段により鉛直に支持される様にした請求項１の位置測定装置。
【請求項９】
前記測定点指標装置が前記反射部を支持する主フレームを具備し、前記反射部が前記回転レーザ装置から射出される測距光を反射する反射面を具備し、該反射面に隣接して透過窓が設けられ、前記主フレームには該透過窓を通して測距光を受光する受光素子を具備し、前記透過窓には拡散レンズが設けられた請求項１〜請求項４の内いずれか１つの位置測定装置。
【請求項１０】
前記指示ロッドは伸縮可能であり、先端で測定点を指示する請求項７の位置測定装置。
【請求項１１】
前記指示ロッドがスケールとなっている請求項１０の位置測定装置。
【請求項１２】
前記指示ロッドは伸縮可能になっており、前記指示ロッドの伸縮量を検出することで、前記反射部から指示する測定位置迄の長さを測定する請求項７又は請求項１０の位置測定装置。
【請求項１３】
測定位置を指示する測定点指標装置とレーザ光線で基準高さを示し該測定点指標装置迄の距離と方向角を測定する回転レーザ装置とからなる位置測定装置であって、前記測定点指標装置はレーザ光線を基準として測定位置迄の長さと測定点指標装置自身の傾きを測定すると共に、前記回転レーザ装置からの測定結果に基づいて指示位置を演算する演算プログラムを備え、
前記回転レーザ装置が前記測定点指標装置が指示する既知点を検知及び測定する第１ステップと、前記測定点指標装置からの通信手段により基準位置であることを前記回転レーザ装置が認識する第２ステップと、測定点を指示する前記測定点指標装置を前記回転レーザ装置が測定する第３ステップと、前記測定点指標装置が基準位置の高さと測定点指標装置自身の傾きを測定する第４ステップと、該第４ステップ及び前記第３ステップの測定結果から指示位置を特定する第５ステップからなることを特徴とする位置測定方法。
【請求項１４】
測定位置を指示する測定点指標装置と該測定点指標装置迄の距離と方向角を測定する回転レーザ装置とからなる位置測定装置であって、前記測定点指標装置はレーザ光線を基準として測定位置迄の距離と測定点指標装置自身の傾きを測定すると共に該測定結果及び前記回転レーザ装置からの測定結果に基づいて指示位置を演算すると共に、
演算結果に基づいて面積、距離、傾斜、体積の少なくとも１つを算出するプログラムを備え、
前記回転レーザ装置が前記測定点指標装置が指示する既知点を検知及び測定する第１ステップと、前記測定点指標装置からの通信手段により基準位置であることを前記回転レーザ装置が認識する第２ステップと、測定点を指示する前記測定点指標装置を前記回転レーザ装置が測定する第３ステップと、前記測定点指標装置が基準位置の高さと測定点指標装置自身の傾きを測定する第４ステップと、前記第４ステップ及び前記第３ステップの測定結果から指示位置を演算する第５ステップと、演算結果を基に前記プログラムを実行する第６ステップからなることを特徴とする位置測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設施工現場、屋内での内装施工作業等で位置測定及び位置設定を行う為の位置測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
３次元位置測定装置として最も一般的なものはＧＰＳ（汎地球測位システム）である。
【０００３】
ＧＰＳは人工衛星から発せられる電波を受信して測定点の位置を決定するものである。又、自動測量機であるトータルステーションに目標対象物追尾機能を設け、目標対象物にはプリズムを設け目標対象物の位置を測量するものもある。
【０００４】
前記トータルステーションを用いた測定方法では、トータルステーションから追尾光を発し、追尾光が前記プリズムにより反射され、この反射光を前記トータルステーションが受光することで、目標対象物を検出し、測距儀により目標対象物迄の距離を測定するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記ＧＰＳの３次元測定装置を用いた測定、位置設定では人工衛星からの電波を必要とするので、室内或は電波障害のある場所等では測量に必要な電波を受信できないことから、使用が制限され、或は使用できないという問題がある。
【０００６】
又、近年の追尾機能を具備したトータルステーションでは目標対象物を検出する為、追尾光をランダムに上下左右に、全周囲に亘り追尾光がプリズムで反射される位置が検出される迄スキャンする必要があり、作業時間が長くなる。又、トータルステーションは測距儀を具備した経緯儀を基本装置としているので、構造が複雑でコストの高いものとなってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は斯かる実情に鑑み、回転レーザ装置を使用し、簡単、安価な装置で、而も、野外、室内、電波受信に影響する障害物が存在する場所等に拘らず、確実に簡単に而も迅速に対象物の位置測定、或は所定位置への目標対象物の位置決めが行える様にするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レーザ光線を予め定められた高さで回転照射する回転レーザ装置と前記レーザ光線を受光し前記回転レーザ装置に向けて反射する反射部を有する測定点指標装置とから成り、該測定点指標装置は測定位置を指示する手段と、装置の傾きを検出する２次元傾斜センサと、前記測定位置迄の距離を測定する距離測定手段とを有する位置測定装置に係り、又レーザ光線を予め定められた傾きで回転照射する回転レーザ装置と前記レーザ光線を受光し前記回転レーザ装置に向けて反射する反射部を有する測定点指標装置とから成り、該測定点指標装置は測定位置を指示する手段と、装置の傾きを検出する２次元傾斜センサと、前記測定位置迄の距離を測定する距離測定手段とを有する位置測定装置に係り、又前記回転レーザ装置が前記回転レーザ光線を回転照射する本体部と、前記測定点指標装置迄の測定を行う測定部と、測定結果を前記測定点指標装置に送信する送信部とを具備し、前記測定点指標装置は送信される測定結果を受信する受信手段と、受信した測定結果を装置本体で測定した測定結果に基づき指示する位置を算出する演算プログラムを備えた位置測定装置に係り、又前記回転レーザ装置が前記レーザ光線を回転照射する本体部と、前記測定点指標装置迄の測定を行う測定部と、測定結果を前記測定点指標装置に送信する送信部とを具備し、前記測定点指標装置は送信される測定結果を受信する受信手段と、受信した測定結果に基づいて指示する位置を算出し、その結果を表示する表示ユニットを具備した位置測定装置に係り、又前記回転レーザ装置が前記測定点指標装置迄の距離と方向角を測定し、該測定点指標装置は測定位置迄の距離と測定点指標装置自身の傾きを測定すると共に前記回転レーザ装置からの測定結果に基づいて指示位置を演算する演算プログラムと、前記演算結果に基づいて所定の結果を得るプログラムを備える位置測定装置に係り、又前記回転レーザ装置が前記本体部を回転する回転駆動部と、回転照射される前記レーザ光線を検知し本体部に設けた測定部の測定方向を検出する方向検出器を具備し、該方向検出器が検知した測定方向に基づき前記測定点指標装置から反射されたレーザ光線の向きが一致する様に前記測定部を前記測定点指標装置に向けて前記回転駆動部を制御する位置測定装置に係り、又前記本体部は回転照射される前記レーザ光線を回転方向に沿ってスキャンさせるスキャン手段を具備している位置測定装置に係り、又前記測定点指標装置が測定位置を指示する垂直方向に移動可能な指示ロッドを具備した位置測定装置に係り、又前記測定点指標装置の反射部が自在支持手段により鉛直に支持される様にした位置測定装置に係り、又前記測定点指標装置が反射部を支持する主フレームを具備し、前記受光部が前記本体部から射出される測距光を反射する反射面を具備し、該反射面に隣接して透過窓が設けられ、前記主フレームには該透過窓を通して測距光を受光する受光素子を具備し、前記透過窓には拡散レンズが設けられた位置測定装置に係り、又前記指示ロッドは伸縮可能であり、先端で測定点を指示する位置測定装置に係り、又前記指示ロッドがスケールとなっている位置測定装置に係り、又前記指示ロッドは移動又は伸縮可能になっており、前記指示ロッドの移動量又は伸縮量を検出することで指示する測定位置迄の距離を測定する位置測定装置に係り、又測定位置を指示する測定点指標装置とレーザ光線で高さを示し該測定点指標装置迄の距離と方向角を測定する回転レーザ装置とからなる位置測定装置であって、前記測定点指標装置はレーザ光線を基準として測定位置迄の距離と測定点指標装置自身の傾きを測定すると共に、前記回転レーザ装置からの測定結果に基づいて指示位置を演算する演算プログラムを備え、前記回転レーザ装置が前記測定点指標装置が指示する既知点を検知及び測定する第１ステップと、前記測定点指標装置からの通信手段により基準位置であることを前記回転レーザ装置が認識する第２ステップと、測定点を指示する前記測定点指標装置を前記回転レーザ装置が測定する第３ステップと、前記測定点指標装置が基準位置の高さと測定点指標装置自身の傾きを測定する第４ステップと、該第４ステップ及び前記第３ステップの測定結果から指示位置を特定する第５ステップからなる指示する位置を特定する位置測定方法に係り、又測定位置を指示する測定点指標装置と該測定点指標装置迄の距離と方向角を測定する回転レーザ装置とからなる位置測定装置であって、前記測定点指標装置はレーザ光線を基準として測定位置迄の距離と測定点指標装置自身の傾きを測定すると共に該測定結果及び前記回転レーザ装置からの測定結果に基づいて指示位置を演算すると共に、演算プログラムと前記演算結果に基づいて所定の結果を得るプログラムを備え、前記回転レーザ装置が前記測定点指標装置が指示する既知点を検知及び測定する第１ステップと、前記測定点指標装置からの通信手段により基準位置であることを前記回転レーザ装置が認識する第２ステップと、測定点を指示する前記測定点指標装置を前記回転レーザ装置が測定する第３ステップと、前記測定点指標装置が基準位置の高さと測定点指標装置自身の傾きを測定する第４ステップと、前記第４ステップ及び前記第３ステップの測定結果から指示位置を演算する第５ステップと、前記演算結果を基に前記プログラムを実行する第６ステップからなる所定の結果を得る位置測定方法に係るものである。
【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】
本発明は可視レーザ光線を照射、回転走査し、基準線、基準面を形成する回転レーザ装置と該回転レーザ装置からのレーザ光線を受光し、又該レーザ光線を前記回転レーザ装置に向けて反射する測定点指標装置（目標対象物）を具備し、測定点指標装置が示すポイントの水平位置及び高さを測定するものである。
【００１１】
前記回転レーザ装置は測定点指標装置に対し、レーザ光線で基準とする高さを示し、測定した距離と方向角から測定点指標装置に位置情報を提供する。又、前記測定点指標装置は、指示する測定地点とレーザ光線迄の距離（長さ）を測定し、装置自身の傾きを検出する。この距離と傾きにより測定点指標装置の位置情報を補正し、指示する測定地点の位置を得る。本発明が実施される場合としては、▲１▼測定点の位置を求める場合、▲２▼データに基づいて位置を決める場合がある。
【００１２】
図１は回転レーザ装置１の主要部を示しており、該回転レーザ装置１は本体部２、該本体部２に回転自在に設けられた回動部３、前記本体部２が取付けられ該本体部２を回動させる回動装置４、前記本体部２に着脱可能に設けられた測距部５とから構成され、前記本体部２には所定の偏光とした（好ましくは円偏光）基準レーザ光線を発光する基準光発光部６、受光部７、傾斜検出部８、制御部９（後述）が設けられている。又測定点指標装置１０は前記回転レーザ装置１に対峙し測定点に立設するものである。
【００１３】
前記基準光発光部６について説明する。
【００１４】
該基準光発光部６は前記回動部３の回転軸と同心に設けられ、半導体レーザ素子に代表される発光素子１１を具備している。該発光素子１１から発せられるレーザ光線２７は集光レンズ１２により平行光束とされ、ハーフミラー１３を透過し、１／４λ波長板２０で円偏光とされ前記回動部３に射出される。前述した測定点指標装置１０から反射され、再び基準光発光部６に入射した反射レーザ光線は前記１／４λ波長板２０で再び直線偏光とされ、前記ハーフミラー１３は前記１／４λ波長板２０を通過した反射レーザ光線を前記受光部７に向け反射する。
【００１５】
前記受光部７について説明する。
【００１６】
前記ハーフミラー１３の反射光軸上に集光レンズ１４、偏光ビームスプリッタ１５が配設され、更に該偏光ビームスプリッタ１５の透過光軸上に受光素子１６ａ、反射光軸上に受光素子１６ｂが配設されている。前記測定指標装置１０から反射され、前記回動部３を経て入射した反射光は、前記ハーフミラー１３で反射され、前記集光レンズ１４で集光され、前記偏光ビームスプリッタ１５によりレーザ光線の偏向状態により前記受光素子１６ａに向け透過され又は前記受光素子１６ｂに向け反射され、該受光素子１６ａ，１６ｂの受光面で結像し、該受光素子１６ａ、１６ｂにより検出される。前記受光素子１６ａ，１６ｂの受光信号は図示しない検出回路により、前記測定点指標装置１０であることが確認され、検出される。該受光部７による前記測定点指標装置１０の検出に基づき、後述する回動部３が前記測定点指標装置１０の位置に於いてレーザ光線を反転させ往復走査を行う様に制御される。
【００１７】
前記傾斜検出部８について説明する。
【００１８】
該傾斜検出部８は直交する２軸方向に一軸傾斜センサであるＸ軸傾斜センサ１７、Ｙ軸傾斜センサ１８が配置された構成を有し、装置本体を鉛直に設置する場合には、Ｘ軸傾斜センサ１７、Ｙ軸傾斜センサ１８が水平面を検出し、前記レーザ光線２７により水平のレーザ平面を形成する。
【００１９】
而して、前記Ｘ軸傾斜センサ１７、前記Ｙ軸傾斜センサ１８は図１での状態での前記回転レーザ装置１の傾斜を検出する。
【００２０】
前記回動部３を説明する。
【００２１】
プリズムホルダ２１は前記基準光発光部６の光軸を中心に回転自在に支持され、前記プリズムホルダ２１にはペンタプリズム２２が固定され、該ペンタプリズム２２は前記基準光発光部６からのレーザ光線を直角に偏向する。前記プリズムホルダ２１には走査ギア２３が設けられ、該走査ギア２３には駆動ギア２４を介して走査モータ２５が連結され、該走査モータ２５によって前記ペンタプリズム２２が回転される様になっている。又、前記プリズムホルダ２１には該プリズムホルダ２１（即ち前記ペンタプリズム２２）の回転位置、回転角度を検出するエンコーダが設けられてもよい。
【００２２】
前記ペンタプリズム２２は前記基準光発光部６から射出されたレーザ光線２７を水平方向に偏向すると共に前記測定点指標装置１０で反射された反射レーザ光線を基準光発光部６の光軸方向に偏向し、前記ハーフミラー１３を経て前記受光部７に入射させる。
【００２３】
前記回動装置４を説明する。
【００２４】
前記本体部２は前記回動装置４に回転自在に設置され、前記本体部２の下端には前記回動装置４に突出する回転軸５５を具備し、該回転軸５５はギア列５６を介して方向制御用モータ５７に連結されている。又、前記回転軸５５にはエンコーダ５８が設けられ、前記回動装置４と前記本体部２との相対角度を検出可能となっている。而して、前記方向制御用モータ５７の駆動により、前記本体部２が回転し、該本体部２の回転角は前記エンコーダ５８により検出される様になっている。
【００２５】
前記測距部５について説明する。
【００２６】
前記測距部５は測距儀２９、方向検出器３０と後述する測距演算部３１とから構成される。先ず前記測距儀２９を説明する。
【００２７】
該測距儀２９から射出される測距光３９は、前記レーザ光線２７が形成する基準平面と平行となる様に射出される。光軸上にはコリメートレンズ３２、プリズム３３が配設され、該プリズム３３を挾み一方の側に測距光発光部３４が設けられ、他方の側には測距光受光部３５が設けられる。
【００２８】
前記測距光発光部３４は前記測距光３９を発する光源３６を有し、該光源３６は図示しない発光制御部により発光状態が制御され、前記測距光３９が発光されるだけでなく、変調等の手段により通信データが重合される様になっている。
【００２９】
前記光源３６からの測距光３９はコリメートレンズ３７、光ファイバ３８を経て前記プリズム３３に向かって射出され、前記光ファイバ３８から射出された前記測距光３９は光路切替えチョッパ４１により前記測距光３９と内部参照光３９ａとに切替えられ、前記測距光３９は前記プリズム３３に反射され、前記コリメートレンズ３２で平行光束として射出される。射出された前記測距光３９は後述する前記測定点指標装置１０で反射され、前記コリメートレンズ３２を経て前記測距儀２９に入射する。
【００３０】
又、前記光ファイバ３８から射出され、前記光路切替えチョッパ４１で前記測距光３９から切替えられた前記内部参照光３９ａは、リレーレンズ４２を透過して前記プリズム３３に内面反射され、前記測距光受光部３５に入光する。
【００３１】
該測距光受光部３５はバンドパスフィルタ４３、濃度フィルタ４４を有し、該バンドパスフィルタ４３、濃度フィルタ４４を透過した測距光３９及び内部参照光３９ａは光ファイバ４６、コンデンサレンズ４８を介して測距受光素子４９に入光する様構成されている。
【００３２】
前記測距演算部３１は前記光源３６を駆動するドライバ（図示せず）を具備すると共に前記測距受光素子４９が受光する測距光３９、内部参照光３９ａの受光信号から前記測定点指標装置１０迄の距離を演算する様になっている。
【００３３】
前記方向検出器３０は前記ペンタプリズム２２から照射される前記レーザ光線２７の一部を反射する反射鏡５１、該反射鏡５１で反射された前記レーザ光線２７を収束させる集光レンズ５２、方向検出用の受光センサ５３から構成され、前記ペンタプリズム２２の向きが前記反射鏡５１の光軸と合致したときに前記ペンタプリズム２２からの前記レーザ光線２７の一部が前記受光センサ５３で受光される様になっている。即ち、測距方向に対する前記ペンタプリズム２２、即ち前記回動部３からのレーザ光線が測距方向に向いているかを検出する。尚、測定点指標装置１０を検出してレーザ光線が往復走査される様になった場合は、方向検出器３０を横切るレーザ光線の左右の横断時間を比較し、等しくなったところが光軸の合致したところとなる。
【００３４】
前記制御部９について図２を参照して説明する。
【００３５】
該制御部９には前記方向検出器３０及びエンコーダ５８からの信号が入力されると共に前記受光部７、傾斜検出部８、測距演算部３１からの信号が入力される。前記走査モータ２５は前記制御部９からの制御信号を基にモータドライバ６２によって駆動され、又前記方向制御用モータ５７はモータドライバ６３によって駆動される。更に、前記発光素子１１は前記制御部９からの制御信号を基にドライバ６１により駆動され、前記発光素子１１が発光される。
【００３６】
又、前記制御部９には操作部６４、表示部６５が接続され、前記操作部６４からは作動開始停止等の作業指示の入力等が行われ、前記表示部６５には装置の作動状態の表示、或は前記測定点指標装置１０に送る情報等の表示等が行われる。
【００３７】
前記制御部９は本体部２と測距部５に分れていてもよく、一体となる場合にはどちらか一方をメイン制御部としてもよい。分けることにより、前記測距部５の分離が可能となる。
【００３８】
図３、図４に於いて、前記測定点指標装置１０を説明する。
【００３９】
平板がＬ字状に曲げられた形状の主フレーム７０の垂直部の前記本体部２と対峙する面（正面）に反射プレート７１が後述するジンバル機構６９を介して取付けられ、前記垂直部の背面には表示ユニット７２が取付けられている。
【００４０】
前記反射プレート７１の両側縁には回転レーザ光線２７の基準位置を示す指標７１ａであるＶ字欠切部が刻設され、又正面には反射部が設けられ、該反射部は縦長短冊状の偏光保存反射面７３ａと偏光変換反射面７３ｂ及び偏光保存反射面７４ａと偏光変換反射面７４ｂが対の状態で中心線に対して対称に設けられている。前記偏光保存反射面７３ａ，７４ａには再帰反射シート等が使用され、前記レーザ光線２７が入射した場合に、偏光状態を保存したまま反射するものであり、前記偏光変換反射面７３ｂ，７４ｂは再帰反射シートの上に更に１／４λ波長板が貼設されたものであり、前記レーザ光線２７が入射した場合に位相を９０°偏光して反射するものである。而して、前記反射プレート７１、偏光保存反射面７３ａ、偏光変換反射面７３ｂ、偏光保存反射面７４ａ、偏光変換反射面７４ｂは反射部を構成する。
【００４１】
又、前記反射面７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂの下方には矩形形状の測距用反射面７５が設けられ、該測距用反射面７５の中心には受光窓７６ａが穿設されている。該受光窓７６ａ対峙する様に受光窓７６ｂが前記主フレーム７０に穿設され、前記受光窓７６ｂを通して測距光３９が前記受光素子７８に受光される様になっている。尚、前記受光窓７６ａは前記測距用反射面７５中心でなくとも隣接していればよい。
【００４２】
前記表示ユニット７２は、前記受光素子７８からの測距光３９から通信データを分離抽出する信号処理部７９を有している。前記受光素子７８の受光中心と前記指標７１ａ，７１ａを結ぶ直線との距離は、平行に射出される測距光３９と回転レーザ光線２７との間隔に等しくなっている。又、前記表示ユニット７２は背面に表示部８０を有し、該表示部８０には前記信号処理部７９で分離抽出した情報を表示する様になっている。
【００４３】
前記測定点指標装置１０を検出する為、前記受光部７は偏光、偏光保存反射面及び偏光に応じて受光する２受光素子１６ａ，１６ｂを具備している。これはノイズ光を受光して安易に誤作動を起こさない様にする為の構成である。然し、基本的に前記反射プレート７１は図７の様な単なる２枚の再起反射面７３ａ，７４ａでもよい。更に、誤作動を起こさない場所であれば１枚の単なる再起反射面でも可能である。
【００４４】
２枚の再起反射面、偏光保存反射面又は偏光変換反射面から構成される場合には、前記基準光発光部６の円偏光に変換する前記１／４λ波長板２０は必要なく、前記受光部７も１受光素子で構成される。
【００４５】
上記した様に、前記反射プレート７１は前記ジンバル機構６９を介して前記主フレーム７０に取付けられ、常に鉛直を維持し得る様になっている。前記ジンバル機構６９について説明する。
【００４６】
前記主フレーム７０の垂直部中央には第１水平軸８４が立設され、該第１水平軸８４にジンバルフレーム８６が揺動自在に取付けられている。前記反射プレート７１の背面には左右一対のブラケット８３が固着され、該ブラケット８３と前記ジンバルフレーム８６とは前記第１水平軸８４と直交する第２水平軸８５を介して連結されている。前記反射プレート７１の背面下部には該反射プレート７１が鉛直姿勢でバランスする様に、重り９３が固着されている。
【００４７】
前記主フレーム７０の水平部には測定点設定部８２が垂設されている。該測定点設定部８２は指示ロッド８７、巻尺９１（図５参照）と２次元傾斜センサ８８を有している。
【００４８】
前記指示ロッド８７は地表の測定位置を示すものであり、先端が尖った形状となっている。又、前記指示ロッド８７は中空パイプを所要段に入子式としたもので伸縮可能であり、該指示ロッド８７の自重により伸長する。前記巻尺９１は線状材或はテープ等屈撓自在の線状部材９１ａを巻設した測定手段であり、該線状部材９１ａは前記指示ロッド８７の内部に収納され、該指示ロッド８７の先端に固着されている。従って、該指示ロッド８７が自重で伸張するに従って、前記線状部材９１ａが引出され、前記巻尺９１の目盛りを読むことで、或は前記線状部材９１ａの引出し量を検出することで高さ測定が可能である。測定結果は信号処理部７９に入力される。
【００４９】
尚、前記巻尺９１のスケール読取り位置と前記指標７１ａ迄の距離を予めスケールにオフセット値として加味しておけば、前記巻尺９１の読みが直ちに前記測定点指標装置１０の高さ、即ちレーザ光線２７の照射高さとなる。前述した様に、前記反射プレート７１はジンバル構造により鉛直に支持されるが、前記主フレーム７０、指示ロッド８７は一体であり、作業者により支持される。前記２次元傾斜センサ８８は測定点指標装置１０の傾き、回転レーザ装置に対して前後左右の傾きを検出する。その傾きに基づいて回転レーザ装置からの測定値及び高さの測定結果を補正して指示ロッドの指す場所の位置及び高さを表示する。又作業者が前記指示ロッド８７を垂直に保持する為の傾斜検出器である。
【００５０】
尚、前記反射プレート７１はジンバル構造による支持でなく、球面座により上端からつり下げる様に支持してもよい。又、地面がコンクリートやタイルの場合は、前記指示ロッド８７で傷をつけたくない場合には、先端にゴム等を取付けてもよい。
【００５１】
以下作用を説明する。
【００５２】
操作部６４より回転レーザ装置１を駆動する。
【００５３】
先ず該回転レーザ装置１の整準が行われ、前記傾斜検出部８からの傾斜検出信号に基づき前記回転レーザ装置１が水平の状態にセットされる。次に、前記発光素子１１が発光され、レーザ光線２７が前記ペンタプリズム２２を経て水平方向に照射され、更に前記走査モータ２５が駆動され、前記レーザ光線２７が回転照射され、前記測定点指標装置１０のサーチ状態となる。
【００５４】
測定点指標装置１０を作業者が持ち設定点又は求める予測位置に指示ロッドの先端を当てる。
【００５５】
作業者は前記レーザ光線２７が前記指標７１ａを通過する様に反射プレート７１の高さ位置を調整する。前記レーザ光線２７が前記指標７１ａを通過する状態に位置合わせすると、測距光３９の高さは受光素子７８の受光中心と一致する。前記レーザ光線２７が偏光保存反射面７３ａ、偏光変換反射面７３ｂ、偏光保存反射面７４ａ、偏光変換反射面７４ｂを通過することで反射され、反射光が前記ペンタプリズム２２より入射し、ハーフミラー１３、集光レンズ１４を経て受光素子１６ａ，１６ｂが受光する。尚、受光素子１６ａ，１６ｂの受光により測定点指標装置１０が検出されるとレーザ光線は往復走査に切替わる。
【００５６】
前記偏光保存反射面７３ａ、偏光保存反射面７４ａで反射された前記レーザ光線２７は偏光状態が変わらず、前記偏光変換反射面７３ｂ、偏光変換反射面７４ｂで反射された前記レーザ光線２７は偏光の位相が９０°偏向される。該レーザ光線２７の偏光状態で前記偏光ビームスプリッタ１５が光束を分割し、前記受光素子１６ａが偏光が保存された反射光を受光し、前記受光素子１６ｂが偏光が変更された前記レーザ光線２７を受光する。
【００５７】
更に、前記偏光保存反射面７３ａ、偏光保存反射面７４ａ、前記偏光変換反射面７３ｂ、偏光変換反射面７４ｂの配置から、前記受光部７は前記測定点指標装置１０特有のパターンに従った受光信号の出力を行い、この受光信号を比較演算することで、各反射面での前記レーザ光線２７を認識特定することができ、又どちらの方向から前記レーザ光線２７が前記測定点指標装置１０を横切っているかを知ることができる。従って、ノイズ光と該測定点指標装置１０からの反射光を正確に区別でき誤操作が防止される。
【００５８】
又測距部５を測定点指標装置１０に向ける場合、前記受光部７が受光した時間と、前記方向検出器３０が受光した時間とを計測し、前記ペンタプリズム２２の回転速度から、前記測定点指標装置１０に対する角度差を検出でき、該角度差に対応した分だけ前記方向制御用モータ５７により本体部２を回転すればよい。或は、前記ペンタプリズム２２を回転させた状態で、更に前記方向制御用モータ５７を駆動し、前記本体部２を回転させ、前記受光部７と方向検出器３０が前記レーザ光線２７を同時に検出する点を求める。
【００５９】
回動部３にエンコーダ２６が設けられている場合には、前記測定点指標装置１０からの反射光を受光した回動部３の回転位置が前記エンコーダ２６により検出され、前記制御部９に入力され、更に前記方向検出器３０が検出した前記回動部３の回転位置が前記制御部９に入力される。
【００６０】
前記エンコーダ２６が検出した前記回動部３の位置と前記方向検出器３０が検出した前記回動部３の位置にずれがある時は、前記測距部５が前記測定点指標装置１０に正対していない状態である。前記回動部３の回転位置のずれは前記制御部９で演算され、該制御部９は前記モータドライバ６３を介して前記方向制御用モータ５７を駆動し、前記ギア列５６、回転軸５５を介して前記本体部２を回転する。該本体部２の回転量は前記エンコーダ５８により検出され、前記本体部２の回転量が前記回動部３の位置ずれ量に一致したところで前記本体部２の回転を停止する。而して、前記測距儀２９から射出される前記測距光３９は前記測距用反射面７５、前記透過窓７６を正確に照射する。又、往復走査になった場合には、上記した様に横切る左右の時間から中心及び一致するところを求め、ずれ量を補正する。
【００６１】
該測距用反射面７５からの反射光が前記測距儀２９に入射され、前記回転レーザ装置１と測定点指標装置１０間の距離が測定される。測距情報は該測距光３９を変調する等の方法で測距光３９に重合される。
【００６２】
該測距光３９は前記受光素子７８により受光され、更に受光信号化される。前記信号処理部７９は受光信号により測距情報を分離抽出すると共に高さ測定値と傾斜センサ８８からの傾き信号とから測定点の位置と高さを補正し、前記表示部８０に表示させ、記録手段に記憶させる。
【００６３】
これは位置を３次元に測定する場合である。又、位置を特定する場合には、前記測定点指標装置１０を保持する作業者は前記表示部８０に表示された情報から前記測定点指標装置１０を保持している位置が設定すべき点に合致しているかどうかを判断し、合致していなければ適正な位置となる様に移動する。
【００６４】
該測定点指標装置１０が設定位置となったところで、該指示ロッド８７の先端により地表に印をつけ、測定結果を地面にマークする。
【００６５】
図６は高さ方向の測定手段を目盛とした例を示し、前記指示ロッド８７の円筒面に目盛り９０を刻設したものである。
【００６６】
図８及び図９は前記測定点指標装置１０の第１の変更例、第２の変更例を示すものであり、該第１の変更例、第２の変更例に示す前記測定点指標装置１０は、測定の途中、測定の終了後等に前記回転レーザ装置１に対して、動作命令を行う為の構成を有している。
【００６７】
先ず、図８に示す前記測定点指標装置１０は、前記測距部５の測距受光素子４９又は前記回転レーザ装置１の受光部７に向けて拡散的に操作光を照射する発光部６６を有している。前記表示ユニット７２に設けられた操作ボタン（図示せず）からの指示により、予め定められた変調に従って操作光が前記回転レーザ装置１に向けて照射される。前記受光部７が操作光を受光し、受光結果に基づき、前記回転レーザ装置１側では予め定められた動作を行う。
【００６８】
図９に示す前記測定点指標装置１０は回転される前記レーザ光線２７を利用し動作命令を行わせる。偏光保存反射面６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ及び偏光変換反射面６８ａ，６８ｂ，６８ｃが交互に又は幅を替えて回転方向に配列され、前記レーザ光線２７の反射光が変調される。反射光は前記回転レーザ装置１側の受光部７に受光される。而して、回転方向に配列された各列の反射面は、バーコードと同等の機能を有し、前記受光部７で検出したパターンにより、前記回転レーザ装置１側では予め定められた動作を行う。尚、各列の反射面は間隔を置いて配列しても同様な効果が得られる。
【００６９】
次に、図１０〜図１２により前記測定点指標装置１０の第３の変更例を説明する。
【００７０】
上記した様に前記反射プレート７１は鉛直状態となるが、前記主フレーム７０は作業者の支持状態により傾斜する場合がある。前記反射プレート７１と主フレーム７０が共に鉛直状態にある場合は、図４で示される様に、前記受光窓７６ａと受光窓７６ｂの中心、即ち前記受光窓７６ａと受光素子７８とが合致しており、前記受光窓７６ｂを通過した前記測距光３９はそのまま前記受光素子７８に入射する。ところが、前記主フレーム７０が傾斜した場合は、前記測距光３９の光束中心と前記受光素子７８とがずれてしまう。この為、該受光素子７８に充分な光量が入射しないという問題が生ずる可能性がある。
【００７１】
本第３の変更例では、前記受光窓７６ａに光束を拡散させる為、拡散レンズ１００を嵌設している。該拡散レンズ１００を設けることで、図１２に示される様に、前記主フレーム７０がどの方向に傾き、前記測距光３９の光軸に対して前記受光素子７８がずれたとしても該受光素子７８には充分な光量が入射する。
【００７２】
尚、前記反射プレート７１と主フレーム７０との間で鉛直方向の傾きが大きいという傾向があれば、シリンダレンズを用いればよく、又左右の方向に傾斜する傾向があれば、凹レンズを使用する。尚、レンズとしてはフレネルレンズを使用してもよいことは言う迄もない。
【００７３】
上記実施の形態では前記測定点指標装置１０が前記回転レーザ装置１に対して正対する様にし、精度の高い測定を目的としている。即ち、反射面が傾斜すると反射される測距光３９、レーザ光線２７が傾斜して測距距離に誤差を生じる等して測定精度が低下することがある。然し乍ら、通常の測定では、それ程の精度を要求されない場合があり、斯かる測定では図１３、図１４に示す測定点指標装置１０の第４の変更例の様に、反射面がジンバル機構６９で支持されず固定されていてもよい。尚、図１３、図１４中、図３、図４中で示したものと同一のものには同符号を付し説明を省略する。
【００７４】
以上は回転レーザ装置１の回転レーザ光線２７と測距装置の測距光３９は、相互に平行であってそれぞれの装置より射出されている。これは従来の回転レーザ装置の発展型であって、測距装置を回転レーザ装置に取付け、これを回動装置上に設けて前記測定点指標装置１０に向ける構造とした為である。
【００７５】
然るに、そうでない場合は前記回転レーザ光２７と測距光３９は同軸から照射されてもよい。図１５は該レーザ光線２７と測距光３９とを同軸に照射する回転レーザ装置１であり、図１６は該回転レーザ装置１に対応する測定点指標装置１０の第５の変更例である。
【００７６】
図１５は前記回転レーザ装置１の主要部を示しており、該回転レーザ装置１は前記本体部２、該本体部２に回転自在に設けられた前記回動部３、前記本体部２に着脱可能に設けられた測距部５とから構成され、前記本体部２には基準レーザ光線を発光する基準光発光部６、受光部７、傾斜検出部８、合焦光学系１１１が設けられ、前記測距部５は測距儀２９を有する。
【００７７】
前記基準光発光部６について説明する。
【００７８】
ビームスプリッタ１１２を挟み一方の側に可視のレーザ光線２７を発する第１レーザダイオード１１３が配設され、該第１レーザダイオード１１３の光軸上で該第１レーザダイオード１１３と前記ビームスプリッタ１１２との間にレーザ光線２７を平行光束とするコリメータレンズ１１４が配設され、更に前記レーザ光線２７の光軸上にはスキャン手段９６が設けられ、又イメージローテータ１０８が回転自在に設けられている。
【００７９】
前記スキャン手段９６は前記回動部３の回転が停止している場合でも、前記レーザ光線２７を回転方向に沿って往復走査させ、見かけ上の輝度を増大する。ここで走査手段としては、例えばミラーを振動させることで入射レーザ光線の進行方向を変化させるガルバノメータ、多面鏡を回転させ反射光を走査する回転多面鏡走査器、回折格子の方向、ピッチを空間的に変化させたホログラムをディスク上に複数形成し、回転させることにより前記レーザ光線２７を走査させるホログラムディスク走査器又は音響光学素子等が挙げられる。
【００８０】
前記回動部３による照射方向と前記スキャン手段９６による照射方向の偏向を関連付ける為、前記スキャン手段９６には偏向を検出する偏向検出手段（図示せず）が設けられている。該偏向検出手段としては前記スキャン手段９６がホログラムディスクを回転する様な場合にはエンコーダを用い、前記スキャン手段９６が音響光学素子を使用する場合では周波数を時間的にカウントし、前記回動部３のエンコーダ２６が検出する位置と関連付け、演算にて実質の照射方向を検出する。
【００８１】
前記イメージローテータ１０８は孔明き傘歯車１１０の回転軸上に設けられ、該孔明き傘歯車１１０は前記レーザ光線２７の光軸を中心に回転自在に設けられている。前記イメージローテータ１０８は一回転により投影像を二回転する機能を有する。
【００８２】
前記ビームスプリッタ１１２は前記第１レーザダイオード１１３、レーザ光線２７を反射し、光源３６からの測距光３９を透過する。前記第１レーザダイオード１１３からのレーザ光線２７は前記ビームスプリッタ１１２で反射され、孔明きミラー１１５を通り前記合焦光学系１１１を経てペンタプリズム２２に向けられ、該ペンタプリズム２２により偏向され、水平方向に照射される。前記合焦光学系１１１のレンズ群は前記ビームスプリッタ１１２と前記回動部３との間に設けられ、前記測距部５の測距データに基づいて合焦光学系駆動部（図示せず）がレンズ位置を調整して測距対象物の位置に前記レーザ光線２７を合焦させる。
【００８３】
前記回動部３を説明する。
【００８４】
前記プリズムホルダ２１は前記ビームスプリッタ１１２の射出レーザ光線の光軸を中心に回転自在に支持され、前記プリズムホルダ２１には前記ペンタプリズム２２が固定され、該ペンタプリズム２２は前記基準光発光部６からのレーザ光線２７を直角に偏向させる。前記プリズムホルダ２１には該プリズムホルダ２１（即ち前記ペンタプリズム２２）の回転を検出する前記エンコーダ２６が設けられている。
【００８５】
前記受光部７は前記ペンタプリズム２２より射出されたレーザ光線２７が前記測定点指標装置１０に反射され、反射光が前記回転レーザ装置１に入光した場合に反射光を検出するものである。
【００８６】
前記プリズムホルダ２１には前記走査ギア２３が固着され、該走査ギア２３には前記駆動ギア２４が噛合し、該駆動ギア２４は前記走査モータ２５の駆動軸１１６に嵌着され、前記走査モータ２５によって回転駆動される様になっている。又、前記駆動軸１１６には小傘歯車１１７が嵌着され、該小傘歯車１１７は前記孔明き傘歯車１１０と噛合し、該孔明き傘歯車１１０と前記小傘歯車１１７とのギア比は２：１となっており、前記ペンタプリズム２２とイメージローテイタ１０８とはギア列１０９により２：１の減速比で連結され、前記ペンタプリズム２２の二回転に対して前記イメージローテータ１０８が一回転する様になっている。このことで、前記ペンタプリズム２２の回動に伴う前記スキャン手段９６によるレーザ光線２７の回転をキャンセルできる。
【００８７】
前記傾斜検出部８は直交する２軸方向に前記Ｘ軸傾斜センサ１７、Ｙ軸傾斜センサ１８を有し、前記ビームスプリッタ１１２の反射光軸が鉛直である場合に水平面を検出する。
【００８８】
而して、前記Ｘ軸傾斜センサ１７、前記Ｙ軸傾斜センサ１８は図１５での状態での回転レーザ装置１の傾斜を検出する。
【００８９】
前記測距儀２９は図１に示したものと同様の構成を有し、前記測距儀２９からの測距光３９はビームスプリッタ１１２より入射し、前記本体部２とペンタプリズム２２を介してレーザ光線と同軸に照射される。更に前記測定点指標装置１０で反射され、前記ペンタプリズム２２、ビームスプリッタ１１２等を経て入射される。図１５に示す回転レーザ装置１が、前記測定点指標装置１０に正対した場合、前記回動部３の回転動作は前記測定点指標装置１０方向に固定され測距が行われるが、前記スキャン手段９６によりレーザ光線２７は往復動作を継続する。
【００９０】
図１６で示す前記測定点指標装置１０は同軸の場合に使用され、前記指標７１ａ、指標７１ａを結ぶ線上に測距用反射面７５′を有している。又該測距用反射面７５′は前記測距光３９を透過するバンドパスフィルタが設けられており、前記測距用反射面７５′で反射された反射光は測距光３９のみとなって前記測距部５に入射する様になっている。前記測距用反射面７５′を設けることで前記測距光３９とレーザ光線２７を分離でき、該測距光３９のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００９１】
図１７は測定点指標装置１０の第６の変更例を示し、又該測定点指標装置１０の反射プレート７１部分を示している。前記透過窓７６を円形とし、前記測距用反射面７５も前記透過窓７６に対して同心のリング状としてある。又、前記測距用反射面７５の周囲に指標線１０１を刻印する。
【００９２】
屋外で作業をする場合、回転照射している前記レーザ光線２７は視認性が悪く、精度よく前記指標７１ａに合わせることが難しい。この場合、測距光３９を可視光とし、該測距光３９を位置合わせの基準光として使用する。該測距光３９はスポット光で走査しないので、視認性が高い。該測距光３９を基準に位置合わせを行う。即ち、該測距光３９を前記指標線１０１に合わせる。前記測距光３９とレーザ光線２７とは平行で両者の距離は一定であるので、前記測距光３９を前記指標線１０１に合わせることで、前記測定点指標装置１０を精度よく水平基準位置にセッティングすることができる。
【００９３】
回転レーザ光線（レーザ光線２７）に可視レーザ光線を使用し、前記測距光３９にも可視レーザ光線を使用した場合、一般に市販されている反射部材には再帰拡散性が生じる為、測距光光学系に回転レーザ光線が混合してしまい、ノイズ光となってしまう。これらの場合、回転レーザ光線と測距光を可視レーザ光線／不可視レーザ光線に分けておけば、前記測距儀２９内部にノイズフィルタを設置することで、該ノイズフィルタによりノイズ光を除去することができる。
【００９４】
屋外の直射日光を受ける場所等で前記測定点指標装置１０を使用した場合には、前記レーザ光線２７の視認性が劣り、走査される該レーザ光線２７を前記指標７１ａに合致させることが困難な場合が生じる。
【００９５】
図１８に示す前記測定点指標装置１０の第７の変更例では、作業者の視認に頼ることなく、正確に前記レーザ光線２７を検知し、精度よく該測定点指標装置１０を基準高さに設置できる様にしたものである。
【００９６】
該測定点指標装置１０では前記偏光変換反射面７３ｂと前記偏光保存反射面７４ａとの間にもう１組の反射部材１０３を設けたものである。該反射部材１０３は前記反射プレート７１の中心線上に設けられ、縦長短冊状をしており、対角線により２分割された２つの反射面を有している。
【００９７】
一方の反射面は再帰反射面であり、前記レーザ光線２７の偏光状態を保存して反射する偏光保存反射面１０３ａであり、他方の反射面は１／４λ位相差部材が貼設され、前記レーザ光線２７の偏光状態を変更して反射する偏光変換反射面１０３ｂである。
【００９８】
而して、前記偏光保存反射面１０３ａは倒立三角形形状であり、前記偏光変換反射面１０３ｂは正立三角形形状であり、前記反射部材１０３を水平方向に切断した場合の線分の長さは前記偏光保存反射面１０３ａに於いては漸次減少し、前記偏光変換反射面１０３ｂに於いては漸次増大する。両者の線分長が一致した位置が中心であり、又その先の切断線は前記指標７１ａを通過する。
【００９９】
前述した様に、前記受光素子１６ａ，１６ｂはそれぞれ偏光状態の異なるレーザ光線２７を検出する様になっており、図１９（Ａ）示す様に、前記レーザ光線２７が前記反射部材１０３を横切って走査した場合、前記偏光保存反射面１０３ａ、偏光変換反射面１０３ｂで反射された反射レーザ光線を前記受光素子１６ａ，１６ｂが受光して出力する受光信号は、図１９（Ｂ）となる。而して、パルス幅ｔ１，ｔ２を比較することで、前記レーザ光線２７の通過位置が中心より上か下かが分かり、又パルス幅ｔ１，ｔ２が等しくなる点を検出することで、前記測定点指標装置１０の中心を検出することができる。尚、作業者の位置合わせを表示する方法として、表示部に矢印等を設け、矢印を点灯して前記測定点指標装置１０の移動する方向を示してもよい。
【０１００】
図２０は図１８の反射部を更に変更した前記測定点指標装置１０の第８の変更例を示している。
【０１０１】
該測定点指標装置１０では反射部１０５を４つの反射面１０６ａ，１０７ｂ，１０７ａ，１０６ｂで構成したものであり、該反射面１０６ａ，１０７ｂ，１０７ａ，１０６ｂは隣接して配置され、反射面１０６ａ，１０７ａは偏光保存反射面であり、反射面１０６ｂ，１０７ｂは偏光変換反射面である。又、前記反射面１０７ｂと反射面１０７ａとの境界に前記反射部材１０３と同様な幅変化部が設けられている。
【０１０２】
前記測定点指標装置１０の場合、前記反射面１０６ａ，１０７ｂ，１０７ａ，１０６ｂを前記レーザ光線２７が横切った場合、それぞれの反射面で交互に該レーザ光線２７の偏光状態が変化し、又位置により前記４つの反射面の幅のパターンが異なることから、該レーザ光線２７の走査している位置が前記受光素子１６ａ，１６ｂからの出力で検出することができる。
【０１０３】
図２１は前記回転レーザ装置１の変更例を示している。
【０１０４】
図２１中、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。
【０１０５】
回動装置４に本体部２を固着し、該本体部２を中心に該本体部２の周りを回転する回転部１２５を設ける。該回転部１２５にはリング状の従動歯車１２６が取付けられている。前記回動装置４はモータ１２７を有し、該モータ１２７の駆動歯車１２８は前記従動歯車１２６と噛合している。又、前記本体部２と前記測距部５（又は前記回動部１２５）との間にはエンコーダ１２９が設けられ、該エンコーダ１２９により前記測距部５の向きを検出可能となっている。
【０１０６】
而して、前記モータ１２７を駆動することで前記駆動歯車１２８、従動歯車１２６を介して前記測距部５が回転する。該測距部５を回転させつつ、前記回転部１２５を駆動して、前記レーザ光線２７を回転照射すると前記測距部５が前記測定点指標装置１０と正対していない状態では、前記受光素子１６の反射光検出と前記方向検出器３０のレーザ光線２７検出とで時間のずれがあり、前記受光素子１６と前記方向検出器３０とで検出のずれがなくなった状態で前記測距部５が前記測定点指標装置１０と正対する。従って、前記受光素子１６と前記方向検出器３０との間で検出のずれがない状態での前記エンコーダ１２９の検出角度を求めれば、この検出角度が前記測距部５が前記測定点指標装置１０と正対する角度となる。
【０１０７】
尚、前記回転レーザ装置１は３次元傾斜検出器である傾斜検出部８を具備しており、前記回転レーザ装置１を９０°倒しても使用することができ、この場合、該回転レーザ装置１により鉛直平面を形成することができる。又、前記実施の形態では通信手段として光通信を用いたが、無線通信を用いてもよいことは言う迄もない。更に、前記２次元傾斜センサ８８により、前記測定点指標装置１０の傾斜が検出され、作業者は感覚に頼って鉛直を出すのではないので、該測定点指標装置１０の支持の状態は正確であり、特に高い精度が要求されない場合は、前記ジンバル機構６９を省略し、前記反射プレート７１を前記主フレーム７０に直接取付ける様にしてもよい。
【０１０８】
以下、本発明の実施例について説明する。
【０１０９】
【実施例１】
以下、位置情報に基づいて測定点の位置決めする方法について説明する。
【０１１０】
回転レーザ装置１は測定点指標装置１０迄の距離と回転角度（方向角）を測定することができる。該測定点指標装置１０は、測定位置の位置情報を記憶する記憶手段を設けると共に、前記回転レーザ装置１からの距離と方向角から現在の位置を算出する現在位置演算プログラムを備える。
【０１１１】
先ず、前記回転レーザ装置１を測定地点をカバーする地点に配置する。次に既知点上に前記測定点指標装置１０を立てる。前記回転レーザ装置１が前記測定点指標装置１０を検知し、前記回転レーザ装置１本体をその方向に向け測定を開始する。
【０１１２】
該回転レーザ装置１から前記測定指標装置１０に距離と方向角が送信される。該測定点指標装置１０は通信手段により、現測定地点が基準点であることを指令する。該指令により前記回転レーザ装置１は基準点の距離と方向をセットする。この時方向角はリセットされる。
【０１１３】
基準点である第１地点から測定点である第２地点へ前記測定点指標装置１０を移動する。同様に前記回転レーザ装置１が測定を開始する。同様に、測定点指標装置１０はレーザ光線の示す高さを基準に測定点の高さ及び測定点指標装置１０の傾きを検出する。前記回転レーザ装置１から前記測定点指標装置１０に距離と方向角が送信される。該測定点指標装置１０は距離と方向角及び高さを検出した傾きで補正し、現在地点を算出する。
【０１１４】
【実施例２】
次に位置、面積等を測定する方法について説明する。
【０１１５】
回転レーザ装置１は測定点指標装置１０までの距離と回転角度（方向角）を測定することができる。該測定点指標装置１０は、前記回転レーザ装置１からの距離と方向角、高さ測定値、装置の傾きから現在の位置を算出する現在位置演算プログラムを備える。更に、例えば測地作業の場合には土地形状に応じて測定し、測定結果から面積及び距離、傾斜、体積等を算出する測量プログラムを内蔵する。
【０１１６】
先ず、前記回転レーザ装置１を測定地点をカバーする地点に配置する。次に既知点上に前記測定点指標装置１０を立てる。前記回転レーザ装置１が前記測定点指標装置１０を検知し、前記回転レーザ装置１本体をその方向に向け測定を開始する。
【０１１７】
該回転レーザ装置１から前記測定指標装置１０に距離と方向角が送信される。該測定点指標装置１０は通信手段により、現測定地点が基準点であることを前記回転レーザ装置１に指令する。該指令により前記回転レーザ装置１は基準点の距離と方向をセットする。この時方向角はリセットされる。
【０１１８】
基準点である第１地点から測定点である第２地点へ前記測定点指標装置１０を移動する。同様に前記回転レーザ装置１が測定を開始する。新たに送信された距離と方向角、前記測定点指標装置１０が測定した高さ、装置の傾きから移動後の現在地点を算出する。該測定点指標装置１０は通信手段により、現在位置を記憶し、次の測定地点の測定に備えることを前記回転レーザ装置１０に指令する。複数の地点を決定する場合にはこれを繰返す。
【０１１９】
測定終了後、内蔵された測量プログラムを作動させ、面積、測定点間の距離、傾斜、体積等目的とする所定の測量結果を得る。
【０１２０】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、測定点の高さを含む位置の測定、所定点についての測量を容易に而も作業場所に限定されず行うことができ、又回転レーザ装置による測定点指標装置サーチ時間が大幅に短縮し、作業効率が向上す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を示す構成概略図である。
【図２】同前実施の形態の制御ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態で使用される測定点指標装置の正面図である。
【図４】同前測定指標装置の側断面図であり、図３のＡ−Ａ矢視図である。
【図５】前記測定点指標装置に用いられる指示ロッドの断面図である。
【図６】指示ロッドの他の例を示す図である。
【図７】本発明に係る他の測定点指標装置を示す要部正面図である
【図８】本発明の測定点指標装置の第１の変更例を示す要部正面図である。
【図９】本発明の測定点指標装置の第２の変更例を示す要部正面図である。
【図１０】本発明の測定点指標装置の第３の変更例を示す要部正面図である。
【図１１】同前測定点指標装置の要部断面図であり、図１０のＢ−Ｂ矢視図である。
【図１２】同前図１０のＢ−Ｂ矢視図である。
【図１３】本発明の測定点指標装置の第４の変更例を示す正面図である。
【図１４】同前測定点指標装置の断面図であり、図１３のＣ−Ｃ矢視図である。
【図１５】本発明の他の実施の形態を示す概略構成図である。
【図１６】本発明の測定点指標装置の第５の変更例を示す要部正面図である。
【図１７】本発明の測定点指標装置の第６の変更例を示す要部正面図である。
【図１８】本発明の測定点指標装置の第７の変更例を示す要部正面図である。
【図１９】（Ａ）（Ｂ）は反射部材からの反射光を受光した場合の受光信号を示す図である。
【図２０】本発明の測定点指標装置の第８の変更例を示す要部正面図である。
【図２１】本発明の更に他の実施の形態を示す要部説明図である。
【符号の説明】
１          回転レーザ装置
２          本体部
３          回動部
４          回動装置
５          測距部
６          基準光発光部
７          受光部
８          傾斜検出部
１０        測定点指標装置
２５        走査モータ
２６        エンコーダ
２７        レーザ光線
２９        測距儀
３０        方向検出器
３９        測距光
５７        方向制御用モータ
５８        エンコーダ
６９        ジンバル機構
７１        反射プレート
７２        表示ユニット
７５        測距用反射面
７９        信号処理部
８０        表示部
８２        測定点設定部
９３        重り
９６        スキャン手段
１００      拡散レンズ
１０８      イメージローテイタ
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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