(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射光学系を有し、該照射光学系を介してレーザ光線を発するレーザ発光部と、該レーザ発光部からのレーザ光線を回転照射しレーザ平面を形成する回動部と、該回動部を傾ける傾斜設定部と、前記回動部からのレーザ光線を反射するターゲットと、前記照射光学系、前記回動部とは分離した受光光学系を有し、該受光光学系を介して前記レーザ平面と平行な所定の方向の反射レーザ光線を受光する受光部を具備することを特徴とするレーザ照射装置。
【請求項２】
前記受光部は、反射レーザ光線を受光する受光素子を具備し、該受光素子は走査方向に長くなっている請求項１のレーザ照射装置。
【請求項３】
前記反射レーザ光線の受光光路上に受光範囲を限定するマスクを設けた請求項１のレーザ照射装置。
【請求項４】
前記マスクは、走査方向に長いスリットにより受光範囲を限定する請求項３のレーザ照射装置。
【請求項５】
前記レーザ発光部が偏光レーザを発し、前記ターゲットが偏光方向を保存して反射する偏光保存反射部と偏光方向を変換して反射する偏光変換反射部とを有し、又前記受光部は偏光方向が保存された反射レーザ光線を受光する第１受光手段と偏光方向が変換された反射レーザ光線を受光する第２受光手段とを有する請求項１のレーザ照射装置。
【請求項６】
少なくとも傾斜設定部、受光部を回転させる回転部を具備する請求項１のレーザ照射装置。
【請求項７】
前記受光部の受光に基づき、前記傾斜設定部の傾斜方向と前記ターゲットの傾斜方向とが一致する様に回転部の回転を制御する制御手段を有する請求項６のレーザ照射装置。
【請求項８】
前記受光部の受光に基づき、前記傾斜設定部の設定方向と前記ターゲットの方向とが一致した場合に一致の表示をする表示手段を有する請求項１のレーザ照射装置。
【請求項９】
前記受光部の受光に基づき、前記ターゲットの中心にレーザ光線が向く様に傾斜設定部を制御する制御手段を有する請求項１のレーザ照射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光線を回転照射し、レーザ光線により基準平面を形成するレーザ照射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ照射装置は基準とする平面上にレーザ光線を回転照射し、レーザ光線により基準平面を形成するものであり、レーザ光線が壁面等を走査することでレーザ光線の軌跡は前記基準平面上にある基準線となる。従って、前記基準平面が水平面である場合は前記基準線は水平となり、又基準線の高さは前記基準平面の高さとなり、前記基準線は水平又は高さの基準として使用される。
【０００３】
レーザ照射装置から照射されるレーザ光線は可視光又は不可視光が使用され、可視光が使用される場合は作業者等人に対する安全性を確保する為、レーザ光線の最大出力が制限されている。この為、可視光線を使用したレーザ照射装置では、より高い視認性を得る為、所定のポイントに静止照射し、或は所定のポイントを中心に所定範囲で往復走査し、見かけ上の輝度を高め視認性の向上を図っている。又、前記所定のポイントを決定する為ターゲットを有し、レーザ照射装置が該ターゲットとレーザ光線を照射する回転照射装置本体とから構成されているものがある。斯かるレーザ照射装置の回転照射装置本体はターゲットを検知する機能を有し、回転照射装置本体にはターゲットからの反射光を検出する受光部が具備されている。該受光部はターゲットからの反射光を検出し、受光部の検出した結果に基づきターゲットの位置が検知されている。
【０００４】
図１３、図１４により従来の回転照射装置本体１及びターゲット２について説明する。
【０００５】
前記回転照射装置本体１は発光部５、回動部６、受光部７、制御部（ＣＰＵ）８、発光素子駆動部９、走査モータ駆動部１０から構成される。
【０００６】
前記発光部５について説明する。
【０００７】
レーザ光線２０を射出するレーザダイオード１１の光軸上に、該レーザダイオード１１側からコリメータレンズ１２、孔開きミラー１３が順次配設され、前記レーザダイオード１１から射出されるレーザ光線２０は前記コリメータレンズ１２により平行光とされ、前記孔開きミラー（又はハーフミラー）１３を通って前記回動部６に射出される。
【０００８】
該回動部６は前記発光部５から入射されたレーザ光線２０の光軸を９０°変向して水平方向に射出し更に回転するものであり、前記発光部５からのレーザ光線２０の光軸はペンタプリズム１４により９０°変向される。該ペンタプリズム１４は前記発光部５の光軸を中心に回転する回転支持体１５に設けられ、該回転支持体１５は走査ギア１６、駆動ギア１７を介して走査モータ１８に連結されている。前記回転支持体１５の回転状態は、該回転支持体１５に設けられたエンコーダ１９により検出され、該エンコーダ１９の検出信号は前記制御部（ＣＰＵ）８に入力される。
【０００９】
前記回動部６には前記ターゲット２からの反射レーザ光線２０′が入射する様になっており、前記ペンタプリズム１４に入射した反射レーザ光線２０′は前記孔開きミラー１３に向けて変向され、該孔開きミラー１３は反射レーザ光線２０′を前記受光部７に向けて反射させる。
【００１０】
次に、該受光部７について説明する。
【００１１】
前記孔開きミラー１３の反射光軸上にコンデンサレンズ２１、受光素子２２を前記孔開きミラー１３側から順次配設し、前記受光素子２２から受光状態が後述する反射光検出部２３に出力される。
【００１２】
該反射光検出部２３では反射レーザ光線２０′の受光状態、即ち前記ターゲット２でのレーザ光線２０の反射状態を検出し、検出状態は前記制御部８に出力される。該制御部８について説明する。
【００１３】
該制御部８には、前記エンコーダ１９、前記反射光検出部２３からの信号が入力される。
【００１４】
前記制御部８は前記発光素子駆動部９を駆動し、前記レーザ光線２０を発光させると共に前記反射光検出部２３からの信号に基づき前記走査モータ駆動部１０を制御する。該走査モータ駆動部１０は前記制御部８からの制御信号に基づき前記走査モータ１８を駆動し、前記駆動ギア１７、走査ギア１６、回転支持体１５を介して前記ペンタプリズム１４を回転する。該ペンタプリズム１４の回転状態、回転位置は前記エンコーダ１９からの信号が前記制御部８にフィードバックされることで、該制御部８に於いて検出される。前記レーザダイオード１１からレーザ光線２０が発せられた状態で前記ペンタプリズム１４が回転することで水平方向に照射されたレーザ光線２０が回転し、レーザ光線２０による基準平面が形成される。
【００１５】
前記ターゲット２は該ターゲット２を前記レーザ光線２０が走査した場合に、該ターゲット２であることを認識させる、又はターゲット２の中心が検知できる様な反射面を有している。以下、前記ターゲット２について図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）により説明する。
【００１６】
基板２５の両端部に反射層２６、反射層２７が形成され、該反射層２６と反射層２７の中間部には非反射面が存在する。前記反射層２６、反射層２７は前記回動部６より照射されるレーザ光線２０を再び該回動部６へ入射させる様反射する。反射層を２つとしていることから、図１４（Ａ）で示す様にターゲット２をレーザ光線２０が走査すると、前記ターゲット２からの反射レーザ光線２０′は図１４（Ｂ）の様に中間部が抜けた２つのパルス状となる。従って、受光結果によりターゲット２を識別することができる。
【００１７】
前記ターゲット２が検知されると前記回転照射装置本体１はターゲット２を中心に所要範囲でレーザ光線２０を往復走査する。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
最近ではレーザ照射装置の使用範囲が拡大し、より遠方にあるターゲットを捉える必要性が生じている。然し、前述した様にレーザ光線の最大出力は制限されている。従って、より遠方にあるターゲットを認識可能とするには受光光量をロスなく多くすればよい。受光光量を多くする手段の１つとしては、受光系の前記孔開きミラー１３を大きくすればよい。然し、前記ペンタプリズム１４を含む光学系が大型化し、光学系に関連する駆動系も大きくなるという問題があった。
【００１９】
本発明は斯かる実情に鑑み、光学系、駆動系を大型化することなく反射レーザ光線の受光量を増大し、レーザ照射装置の使用範囲の拡大を図ろうとするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、照射光学系を有し、該照射光学系を介してレーザ光線を発するレーザ発光部と、該レーザ発光部からのレーザ光線を回転照射しレーザ平面を形成する回動部と、該回動部を傾ける傾斜設定部と、前記回動部からのレーザ光線を反射するターゲットと、前記照射光学系、前記回動部とは分離した受光光学系を有し、該受光光学系を介して前記レーザ平面と平行な所定の方向の反射レーザ光線を受光する受光部を具備するレーザ照射装置に係り、又前記受光部は、反射レーザ光線を受光する受光素子を具備し、該受光素子は走査方向に長くなっているレーザ照射装置に係り、又前記反射レーザ光線の受光光路上に受光範囲を限定するマスクを設けたレーザ照射装置に係り、又前記マスクは、走査方向に長いスリットにより受光範囲を限定するレーザ照射装置に係り、又前記レーザ発光部が偏光レーザを発し、前記ターゲットが偏光方向を保存して反射する偏光保存反射部と偏光方向を変換して反射する偏光変換反射部とを有し、又前記受光部は偏光方向が保存された反射レーザ光線を受光する第１受光手段と偏光方向が変換された反射レーザ光線を受光する第２受光手段とを有するレーザ照射装置に係り、又少なくとも傾斜設定部、受光部を回転させる回転部を具備するレーザ照射装置に係り、又前記受光部の受光に基づき、前記傾斜設定部の傾斜方向と前記ターゲットの傾斜方向とが一致する様に回転部の回転を制御する制御手段を有するレーザ照射装置に係り、又前記受光部の受光に基づき、前記傾斜設定部の設定方向と前記ターゲットの方向とが一致した場合に一致の表示をする表示手段を有するレーザ照射装置に係り、更に又前記受光部の受光に基づき、前記ターゲットの中心にレーザ光線が向く様に傾斜設定部を制御する制御手段を有するレーザ照射装置に係るものであり、前記ターゲットで反射された反射レーザ光線を前記回動部を介さずに受光し、前記受光部によりターゲットを検出する。
【００２１】
【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。
【００２２】
尚、図１〜図３中、図１３、図１４中で示したものと同様のものには同符号を付してある。
【００２３】
レーザ照射装置は回転照射装置本体１、ターゲット２、回転照射装置本体１を鉛直方向の軸心を中心に回転する回転部３とを具備し、前記回転照射装置本体１は該回転部３を介して三脚等（図示せず）に設置される。更に前記回転照射装置本体１はレーザ光線２０を射出する発光部５、レーザ光線を基準平面内に回転照射する回動部６、回転照射装置本体１の整準、基準面の傾斜を設定する傾斜設定部３０、傾斜検出部３１、受光部３２から主に構成される。
【００２４】
前記回転照射装置本体１の上面には視準器３３を具備し、該視準器３３によりターゲット２に対して回転照射装置本体１の向きを概略設定する。又、該回転照射装置本体１は前記回動部６の下方に受光窓３４を具備し、前記ターゲット２より反射された反射レーザ光線２０′は前記受光窓３４を通って入射し、回転照射装置本体１内部に設けられた前記受光部３２に受光される様になっている。
【００２５】
前記回転部３は前記回転照射装置本体１の下側に設けられ、整準螺子４を介して図示しない三脚に取付けられる。
【００２６】
回転照射装置本体１の下面には回転座８０が固着され、該回転座８０は回転部ベース８１に軸受８２を回して回転自在に設けられ、前記回転座８０には回転部従動ギア８３が固着されている。前記回転ベース８１には回転部モータ８４が設けられ、該回転部モータ８４の出力軸に嵌着された回転部駆動ギア８５は前記回転部従動ギア８３に噛合している。又、前記回転座８０と回転ベース８１との間には回転部エンコーダ８６が設けられている。図中８７は回転照射装置本体１から回転部３へ給電する為の接点である。
【００２７】
前記発光部５は球面部３５と受座３６（又はジンバル）により自在に傾動可能に支持されており、該発光部５の上端には回動部６が回転自在に設けられ、該回動部６には走査ギア１６が嵌着され、該走査ギア１６は前記発光部５に固着された走査モータ１８の駆動ギア１７に噛合する。該駆動ギア１７の駆動により、前記回動部６が回転される。前記発光部５より水平方向に２本の傾動アーム３７（一方は図示せず）が延出し、２本の傾動アームは直交し、それぞれ後述する傾斜設定部３０（一方は図示せず）に連結している。
【００２８】
傾斜設定部３０について説明する。
【００２９】
回転照射装置本体１のケーシング３８に取付けられた傾動モータ３９はギア列４１を介して傾斜設定スクリュー４２に連結され、該傾斜設定スクリュー４２にはスライドナット４３が螺合され、該スライドナット４３は前記傾動アーム３７の先端と係合している。而して、２組の傾斜設定部３０により前記発光部５の任意な方向への傾斜設定が可能となっている。
【００３０】
又、前記発光部５の傾斜角は前記発光部５の下端に設けられた前記傾斜検出部３１により検出される。該傾斜検出部３１は直交する２つの傾斜センサ４４，４５と該傾斜センサ４４，４５からの出力信号を基に前記発光部５の傾斜を検出する傾斜量演算部（図示せず）を具備している。前記傾動モータ３９は傾斜検出部３１からの出力を基に駆動が制御される。又、傾斜設定はパルス数に換算した角度で前記傾動モータ３９を駆動することで達成される。
【００３１】
前記受光部３２は前記ケーシング３８に固定されてもよいが、好ましくは前記発光部５に設け、該発光部５と一体に傾動可能とする。受光部３２について説明する。
【００３２】
前記受光窓３４に対峙して集光レンズ４８が設けられ、該集光レンズ４８の光軸上に反射鏡４９が配置される。前記集光レンズ４８の光軸は前記レーザ光線２０が回転により形成する基準面と平行である。前記反射鏡４９の下方に受光素子５０が設けられ、前記反射レーザ光線２０′は該受光素子５０上に集光される。該受光素子５０は前記レーザ光線２０の走査方向（図３中紙面に対して垂直方向）に長さのあるラインセンサであり、前記受光素子５０の前面にはマスク５１が設けられる。該マスク５１は前記受光素子５０へのノイズ光の入射を遮断するものであり、図４に見られる如く反射レーザ光線２０′の走査方向に長いスリット孔５２が穿設されている。尚、反射鏡４９を省略し受光素子５０で直接受光する様にしてもよい。
【００３３】
前記受光素子５０からの受光信号は反射光検出部２３に入力され、該反射光検出部２３で検出された前記ターゲット２でのレーザ光反射状態は制御部８に入力される。又、該制御部８には前記回転部エンコーダ８６からの信号が入力される。前記制御部８は発光素子駆動部９を介して前記レーザダイオード１１を駆動し、走査モータ駆動部１０を介して走査モータ１８を駆動し、回転部モータ駆動部８８を介して回転部モータ８４を駆動する。
【００３４】
該制御部８は前記受光部３２からの信号、或は前記傾斜センサ４４，４５、エンコーダ１９、回転部エンコーダ８６からの信号に基づき回転照射装置本体１の表示部（図示せず）に回転照射装置本体１の向き、レーザ光線２０が形成する基準面に関する情報を表示する。例えば、回転照射装置本体１がターゲット２に正対した状態で一致の表示、或はターゲット２に対して回転照射装置本体１がどの方向にどの程度の角度回転しているか、或は基準面の傾斜角度、傾斜している方向等を表示する。
【００３５】
本実施の形態に使用されるターゲット２は前述したものと同様であるので説明は省略する。
【００３６】
以下作動を説明する。
【００３７】
前記ターゲット２を予定した基準位置に設置し、前記整準螺子４により概略の整準を行い、前記傾斜設定部３０、傾斜検出部３１により回転照射装置本体１を整準し、更に回転照射装置本体１を駆動する。
【００３８】
前記発光素子駆動部９を介してレーザダイオード１１が駆動され、該レーザダイオード１１からレーザ光線２０が発せられる。該レーザ光線２０はコリメータレンズ１２により所要の光束径を有する平行光とされ、前記ペンタプリズム１４により水平方向に反射され、予定された基準平面上に射出される。前記走査モータ１８により駆動ギア１７、走査ギア１６、回転支持体１５を介して前記ペンタプリズム１４が回転される。該ペンタプリズム１４の回転により、前記レーザ光線２０が回転照射され、基準平面を形成する。
【００３９】
前記ターゲット２は基準線上に設置され、前記レーザ光線２０はターゲット２を横切って走査する。レーザ光線２０は前記反射層２６、反射層２７を横切り、図１４（Ｂ）に見られる様に前記２つの反射層２６，２７によりパルス状に反射レーザ光線２０′が反射される。前述した様に前記レーザ光線２０は所要の光束径を有するので反射レーザ光線２０′は前記受光窓３４を透過して受光部３２に入射する。
【００４０】
前記反射レーザ光線２０′は前記集光レンズ４８を透過し、前記反射鏡４９により記受光素子５０に向けて反射され、該受光素子５０上に集光される。前記マスク５１は受光素子５０に入射するノイズ光を遮断し、受光素子５０の受光精度を向上させる。前記受光部３２は固定され、前記ペンタプリズム１４は回転するが、前述した様に前記受光素子５０は反射レーザ光線２０′の走査方向に長いラインセンサであり、又前記スリット孔５２も反射レーザ光線２０′の走査方向に長いので所要角度の範囲で前記受光部３２は反射レーザ光線２０′を検出することができる。
【００４１】
前記受光素子５０からの受光信号は反射光検出部２３に入力され、該反射光検出部２３は前記受光素子５０からの信号に基づきターゲット２の位置、ターゲット２の中心位置を検知する。前記ターゲット２は２つのパルス状に反射レーザ光線２０′を反射するので前記受光部３２は前記ターゲット２を確実に検知できる。更に、前記２つのパルス状の反射レーザ光線２０′の中間がターゲット２の中心であり、受光部３２はターゲット２の中心も検出することができる。
【００４２】
前記反射光検出部２３のターゲット２検出結果は前記制御部８に入力され、該制御部８は前記反射光検出部２３からの信号及び前記エンコーダ１９からの信号に基づき前記走査モータ駆動部１０を介して前記走査モータ１８を駆動し、前記ペンタプリズム１４の位置、回転を制御する。而して前記レーザ光線２０はターゲット２上にポイント照射、或はターゲット２中心に所要幅で往復走査する様に制御される。
【００４３】
尚、ターゲット２を検出する方法としては、前記回動部６を回転してレーザ光線を回転走査する以外の方法として、前記回動部６を所要角度の範囲で往復回転させ、レーザ光線を所要角度の範囲で往復走査しつつ前記回転部３の前記回転部モータ８４を駆動して前記回転照射装置本体１を回転してもよい。
【００４４】
本実施の形態に於いて、反射レーザ光線２０′の受光系をレーザ光線２０の投光系と分離していることからペンタプリズム１４等の形状に制限されることなくレーザ光線２０のビーム径を大きく選択でき、又受光部３２の受光量を増大させることができ、レーザ光線２０の到達距離の増大が図れる。
【００４５】
次に、傾斜設定について説明する。
【００４６】
レーザ光線を回転照射しターゲット２を検出すると、検出した時点の、前記回動部６の回転角度は前記エンコーダ１９により検出され、回転照射装置本体１の向きは前記回転部エンコーダ８６により検出され、前記制御部８は前記エンコーダ１９と前記回転部エンコーダ８６との偏差を演算し、該偏差に基づきターゲット２に対する回転照射装置本体１の角度変位を検出する。該角度変位を基に前記回動部モータ駆動部８８を駆動し、該回動部モータ駆動部８８は前記角度変位がなくなる様に前記回転部モータ８４を駆動し、前記回転照射装置本体１を回転させる。回転量は前記回転部エンコーダ８６により検出され、前記回転照射装置本体１が前記ターゲット２に正対した状態で、前記傾斜設定部３０、傾斜検出部３１を駆動して前記発光部５、回動部６を所定の角度に傾斜させる。
【００４７】
前記傾斜設定部３０による傾斜設定は前記傾斜モータ３９をパルス駆動し、設定する傾斜角に相当するパルス数で該傾斜モータ３９を回転させる。
【００４８】
傾斜設定後回動部６を回転させ、所定方向に所定角度傾斜した傾斜基準面をレーザ光線により形成する。又は、前記ターゲット２を中心に所要角度で往復走査する。
【００４９】
又、任意の方向にレーザ光線の基準面を傾斜させることができる。回転照射装置本体１をターゲット２に正対させた後、回転部モータ８４を駆動して、例えば９０°回転すると、ターゲット２方向に対して直角の方向に傾斜したレーザ光線の基準面を形成することができる。
【００５０】
前記視準器３３は前述した様に回転照射装置本体１を所定の方向に概略設定する場合、或は前記回転部３が正常に作動しない場合等に使用される。更に、回転部３を具備しないレーザ照射装置の向きを設定する場合に使用される。
【００５１】
回転部３を具備しないレーザ照射装置の向きを設定する場合は、回転照射装置本体１を三脚等の回転台に設置し、整準後に視準器を用いて方向を概略合わせる。次に、前記回動部６を回転してレーザ光線を回転照射し、ターゲット２を検知する。ターゲット２の検知により、前記回転照射装置本体１の向きとターゲット２との誤差が演算され、前記回転照射装置本体１の表示部（図示せず）に補正方向、補正角度が表示される。作業者は表示に従って前記回転照射装置本体１を回転して向きを修正し、前記表示部が一致の表示をするのを確認する。
【００５２】
回転照射装置本体１の向き、即ち傾斜方向の設定が完了したら、その後傾斜角の設定を行う。
【００５３】
図５に於いて前記発光部５と前記受光素子５０とが一体に傾動可能に設けられた具体的構成について説明する。
【００５４】
傾動ブロック５５に鉛直方向の投光鏡筒５６が形成され、該投光鏡筒５６の底部に前記レーザダイオード１１が設けられ、該レーザダイオード１１の光軸上に前記コリメータレンズ１２が配設されている。前記投光鏡筒５６の上端部は中空の軸部５７となっており、該軸部５７にベアリング５８を介して前記回転支持体１５が回転自在に設けられている。該回転支持体１５の上端部周囲には前記走査ギア１６が形成され、該走査ギア１６には前記走査モータ１８の駆動ギア１７が噛合している。又前記回転支持体１５下端部には前記エンコーダ１９が設けられている。
【００５５】
前記傾動ブロック５５に前記投光鏡筒５６と平行な鉛直鏡筒部５９ａと該鉛直鏡筒部５９ａの上端に連続する水平鏡筒部５９ｂから成る鉤状の受光鏡筒５９が形成され、前記水平鏡筒部５９ｂの開口端には前記集光レンズ４８が設けられ、前記鉛直鏡筒部５９ａの底部には前記受光素子５０が設けられている。前記鉛直鏡筒部５９ａと水平鏡筒部５９ｂとが成す角部には前記反射鏡４９が設けられ、又前記受光素子５０の受光面を覆う様に前記マスク５１が設けられている。前記受光素子５０、マスク５１に穿設されたスリット孔５２は前述した様に反射レーザ光線２０′の走査方向（紙面に対して垂直な方向）に長くなっている。
【００５６】
而して、図５中発光部５と受光部３２とは一体構造となり、同時に傾動する。尚受光部３２を図５中、回転支持体１５側に一体に設ければ受光部３２は回動部６と一体に回転すると共に一体に傾動する。この場合、前記受光素子５０はラインセンサである必要はなく、又前記マスク５１のスリット孔５２は丸孔でよい。
【００５７】
次に、図６〜図９に於いて本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００５８】
尚、図６中、図３中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。
【００５９】
該実施の形態では、照射するレーザ光線を偏光レーザ光線２０とし、受光精度を向上させると共に、前記ターゲット２の中心を確実に検出可能としたものである。
【００６０】
前記発光部５の前記レーザダイオード１１は直線偏光のレーザ光線を発光し、前記コリメータレンズ１２のペンタプリズム１４側には投光１／４λ複屈折部材６０が配設されている。従って、前記コリメータレンズ１２から回転走査されるレーザ光線は円偏光レーザ光線２０となっている。尚、レーザ射出方向と受光方向が決っている為、偏光方向を調整して、直線偏光としてもよい。
【００６１】
前記発光部５の前記コリメータレンズ１２の光軸上、ペンタプリズム１４側に投光１／４λ複屈折部材６０を設け、又前記受光部３２の前記反射鏡４９の反射側に受光１／４λ複屈折部材６１を設け、更に該受光１／４λ複屈折部材６１と前記受光素子５０との間に偏光ビームスプリッタ６２を配設する。該偏光ビームスプリッタ６２は偏光レーザ光線２０と同方向の偏光面を有する反射レーザ光線２０′を透過し、偏光レーザ光線２０と９０°偏光面が異なる反射レーザ光線２０′を反射するものであり、前記偏光ビームスプリッタ６２を透過した反射レーザ光線２０′は前記受光素子５０上に集光し、前記偏光ビームスプリッタ６２に反射された反射レーザ光線２０′は受光素子６３上に集光される。
【００６２】
該受光素子６３は受光素子５０と同様、前記反射レーザ光線２０′の走査方向（図６中紙面に対して垂直方向）に長いラインセンサであり、前記受光素子６３の前面にはマスク６５が設けられる。該マスク６５は前記受光素子６３へのノイズ光の入射を遮断するものであり、図７に見られる如く反射レーザ光線２０′の走査方向（図６中紙面に対して垂直方向）に長いスリット孔６６が穿設されている。
【００６３】
前記受光素子５０、前記受光素子６３からの受光信号は反射光検出部２３に入力される。
【００６４】
図８、図９（Ａ）、図９（Ｂ）は該第２の実施の形態に使用されるターゲット２を示している。
【００６５】
又、図８、図９（Ａ）、図９（Ｂ）に於いて、ターゲット２の他の例を説明する。該ターゲット２では、短冊状の反射層６８ａ及び反射層６８ｂを基板６７の左右に設け、該基板６７の中央部が短冊状に露出する様構成する。又、前記各反射層６８ａ，６８ｂの上に右半分に重ねてλ／４複屈折部材６９ａ，６９ｂをそれぞれ設ける。前記反射層６８ａ，６８ｂが露出する部分はレーザ光線の偏光方向を保存して反射する偏光保存反射部７０で有り、前記λ／４複屈折部材６９ａ、６９ｂが貼設された部分は偏光方向を変換して反射する偏光変換反射部７１である。而して該偏光保存反射部７０と偏光変換反射部７１との組合せから成る組合せ反射部を２組設ける。尚、前記基板６７は中央部のみでなく、周縁部が露出する様前記反射層６８ａ，６８ｂを設けてもよい。又、組合せ反射部は３組以上であってもよい。
【００６６】
円偏光のレーザ光線２０を図９（Ａ）の様に走査すると、前記反射層６８ａを通過すると偏光面が保存されてレーザ光線２０が反射され、前記λ／４複屈折部材６９ａを通過すると偏光面がλ／４異なる円偏光のレーザ光線が反射され、又基板６７が露出した部分を通過するときはレーザ光線２０は反射されず、更に前記反射層６８ｂを通過すると偏光面が保存されてレーザ光線２０が反射され、前記λ／４複屈折部材６９ｂを通過すると偏光面がλ／４異なる円偏光のレーザ光線が反射される。
【００６７】
例えば、前記反射層６８ａで反射された反射レーザ光線２０′は前記受光部３２に入光し、前記受光１／４λ複屈折部材６１を透過することで、レーザ光線２０と同方向の偏光面を有する直線偏光に変更される。前記偏光ビームスプリッタ６２を透過して前記受光素子５０に入射する。又、前記偏光ビームスプリッタ６２では反射されないので前記受光素子６３には入射しない。従って、前記受光素子５０からのみ受光信号が出力される。
【００６８】
次に、前記反射層６９ａで反射された反射レーザ光線２０′は前記受光部３２に入光し、前記受光１／４λ複屈折部材６１を透過することで、レーザ光線２０と９０°異なる方向の偏光面を有する直線偏光に変更される。前記偏光ビームスプリッタ６２は反射レーザ光線２０′を反射し、透過しない。従って、前記受光素子６３は反射レーザ光線２０′を受光するが、前記受光素子５０は反射レーザ光線２０′を受光しない。前記受光素子６３からのみ受光信号が反射光検出部２３に出力される。更に、前記基板６７の露出部をレーザ光線２０が通過する場合は、レーザ光線２０は反射されず、前記受光素子５０、受光素子６３共に反射レーザ光線２０′を受光しない。
【００６９】
而してレーザ光線２０がターゲット２を走査した場合に、前記反射光検出部２３に入力される前記受光素子５０、受光素子６３からの受光信号の差を求めると、図９（Ｂ）となり、非反射部で明確に分割された正負が反転する２つの信号が得られる。而して、正負反転時の信号を検出することで、信号の立上りの曖昧さを除去し得、正確に且確実にターゲット２からの反射光束であると認識し得、更に２つの正負反転信号の時間差ｔ1 は、ターゲット２固有のものであるので、時間差ｔ1 を検出することで正確にターゲット２であることを確認することができる。従って、合せガラス等からの不要な反射光があっても、誤動作する様なことがない。
【００７０】
図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、他のターゲット２を示すものであり、矩形の反射層６８を対角線に沿って２分割し、分割した一方の表面にλ／４複屈折部材６９を貼設したものである。この場合も反射層６８をレーザ光線２０が横切った線分に応じた信号が前記受光素子５０から出力され、前記λ／４複屈折部材６９をレーザ光線２０が横切った線分に応じた信号が前記受光素子６３より出力される。而して、前記受光素子５０からの信号と前記受光素子６３からの信号との差を求めることで図１０（Ｂ）に示される信号が得られる。受光時間ｔ2 ，ｔ3 は前記線分に比例し、横切った２つの線分が等しくなる位置がターゲット２の中心となり、従って、受光時間ｔ2 ＝ｔ3 を検出することでターゲット２の中心を検知することができる。
【００７１】
上記図１０に示されるターゲット２を使用した場合は、傾斜角の自動設定を行うことができる。
【００７２】
回転、又は往復走査でターゲット２を走査し、受光部出力からターゲット２の中心を検知する迄前記傾斜設定部３０を作動させる。レーザ光線の回転走査、又は往復走査によりターゲット２を走査しつつ、前記傾斜設定部３０を作動させ、前記受光部３２の出力からターゲット２の中心を検知する迄、前記発光部５、回動部６を傾斜させる。ターゲットの中心を検知した後は、前記回動部６を回転させ、或は所要角度で往復回転し、レーザ平面を形成する。
【００７３】
図１１で示す第３の実施の形態は、前記ペンタプリズム１４より直線偏光のレーザ光線２０を照射するものであり、使用されるターゲット２は図８、図１０で示されるものである。
【００７４】
図１１中、図３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。
【００７５】
レーザ光線２０の走査方向（紙面に対して垂直方向）に並べて受光素子５０、受光素子６３を配設する。前記反射鏡４９と前記受光素子５０との間に偏光板７３を配設し、前記反射鏡４９と前記受光素子６３との間に偏光板７４を配設する。該偏光板７４と前記偏光板７３とは偏光面が９０°相違し、前記偏光板７３はレーザ光線２０と同一の偏光面を有するレーザ光線を透過する様になっている。
【００７６】
前記反射層６８、即ち偏光保存反射部７０で反射された反射レーザ光線２０′は前記偏光板７３を透過し、偏光板７４では遮断される。又、前記偏光変換反射部７１で反射された反射レーザ光線２０′は前記偏光板７３で遮断され、前記偏光板７４を透過する。従って、偏光保存反射部７０で反射された反射レーザ光線２０′は受光素子５０のみで受光され、前記偏光変換反射部７１で反射された反射レーザ光線２０′は前記受光素子６３のみで受光される。
【００７７】
而して、受光素子５０、受光素子６３からの信号の差を演算することで、本実施の形態に於いても図９、図１０で示される信号が得られる。
【００７８】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、照射光学系と受光光学系とを分離したので、受光部の光学系が投影系の光学系の制限を受けることがなく、照射レーザ光線の光束径を大きくでき、従って受光光量を大きくでき、又レーザ光線の投影距離を大きくでき、広範囲でのレーザ光線照射基準面を形成できる等種々の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外観図である。
【図２】同前本発明の実施の形態の要部を示す断面図である。
【図３】同前本発明の実施の形態を示すブロック図である。
【図４】図３のＡ矢視図である。
【図５】同前本発明の実施の形態の要部の構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ矢視図である。
【図８】本実施の形態で使用されるターゲットの斜視図である。
【図９】（Ａ）（Ｂ）は該ターゲットの作用説明図である。
【図１０】（Ａ）（Ｂ）は本実施の形態で使用されるターゲットの作用説明図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態を示す要部ブック図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ矢視図である。
【図１３】従来例のブロック図である。
【図１４】ターゲットの一例を示し、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は作用説明図である。
【符号の説明】
１          回転照射装置本体
２          ターゲット
５          発光部
６          回動部
８          制御部
９          発光素子駆動部
１０        走査モータ駆動部
２３        反射光検出部
３２        受光部
５０        受光素子
５１        マスク
６０        投光１／４λ複屈折部材
６２        偏光ビームスプリッタ
６３        受光素子
６５        マスク
【図１】
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【図２】
0003897322.tif 000003
【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】
0003897322.tif 000008
【図８】
0003897322.tif 000009
【図９】
0003897322.tif 000010
【図１０】
0003897322.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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