(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準平面上にレーザー光を照射するレーザー装置からのレーザー光を入射する第１受光部と、前記レーザー装置からのレーザー光の入射角度が前記第１受光部に対する入射角度と異なるように構成された第２受光部と、前記第１受光部及び第２受光部の出力する出力信号に基づいて前記レーザー装置に対する回転角度を演算する回転角度演算回路と、前記第１受光部及び第２受光部の出力する出力信号及び前記回転角度演算回路の出力する出力信号に基づいて前記レーザー装置との間の距離を演算する距離演算回路と、前記第１受光部及び又は前記第２受光部の出力する出力信号に基づいてレーザー光の入射の状態を表示する受光状態表示部とを有することを特徴とする基準照射光検出装置。
【請求項２】
基準平面上にレーザー光を照射するレーザー装置からのレーザー光を入射する第１受光部と、前記レーザー装置からのレーザー光の入射角度が前記第１受光部に対する入射角度と異なるように構成された第２受光部と、前記第１受光部及び第２受光部の出力する出力信号に基づいて前記レーザー装置に対する回転角度を演算する回転角度演算回路と、前記第１受光部及び第２受光部の出力する出力信号及び前記回転角度演算回路の出力する補正信号に基づいて前記レーザー装置との間の距離を演算する距離演算回路と、前記第１受光部及び又は前記第２受光部の出力する出力信号に基づいてレーザー光の入射の結果を表示する表示部とを有することを特徴とする基準照射光検出装置。
【請求項３】
前記回転角度演算回路の出力する出力信号に基づいて前記レーザー装置に対する回転角度を表示するデータ表示部を有することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の基準照射光検出装置。
【請求項４】
前記距離演算回路の出力する出力信号に基づいて前記レーザー装置との間の距離を表示するデータ表示部を有することを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基準照射光検出装置。
【請求項５】
前記レーザー装置に対する施工傾斜を入力する傾斜設定値入力手段と、前記傾斜設定値入力手段により入力された傾斜設定値と前記距離演算回路の出力する出力信号とに基づいて施工高さを演算する高さ演算回路と、前記高さ演算回路の出力する出力信号に基づいて施工高さを表示するデータ表示部とを有することを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基準照射光検出装置。
【請求項６】
前記データ表示部に表示されるデータのうちの少なくとも一部を外部に出力するための外部出力手段を更に備えることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の基準照射光検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、レーザー装置からの基準照射光を検出して施工高さを設定する基準照射光検出装置に関する。また、本発明は、レーザー装置に対する回転角度を表示するデータ表示部、及び又は、レーザー装置との間の距離を表示するデータ表示部を有する基準照射光検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、土木建築工事等の施工現場において、基準平面又は基準高の設定を行う場合には、トランシット、レベル等の測量機を用いていた。最近では、トランシット、レベル等の測量機に代わって、レーザー光を回転させて回転基準面を形成する回転レーザー装置や、レーザー光を扇形に照射して基準面を形成するレーザーレベルが普及している。このようなレーザー装置は、通常、レーザー光を受光して基準平面又は基準高の設定を行うための基準照射光検出装置と組み合わせて使用されている。施工を行う者は、このような基準照射光検出装置を用いて、その表示部に表示された指示に従って、必要な位置に指標を付けてゆく。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の基準照射光検出装置は、トランシット、レベル等の測量機に代わって基準とする高さを設定するのに用いられるようになった。しかし、実際の工事では、簡単な工事であっても、基準位置からの距離、壁面の曲がり角度、下水等の排水の勾配の設定を必要とする場合が多い。そのため、基準照射光検出装置の使用と同時にトランシット、レベル等の測量機を使用しなければならなくなり、作業が、より煩雑になるという問題点があった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、従来の基準照射光検出装置に関する上述した問題点に鑑みてなされたものであって、従来の基準照射光検出装置を改良することにより、施工作業に要していた時間を大幅に削減して、基準位置からの距離又は壁面の曲がり角度を検出し、作業を効率良く行うことができる、簡単な構造の基準照射光検出装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、施工すべき勾配を設定することができる基準照射光検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決する手段】
本発明の基準照射光検出装置は、基準平面上にレーザー光を照射するレーザー装置からのレーザー光を入射する第１受光部と、レーザー装置からのレーザー光の入射角度が第１受光部に対する入射角度と異なるように構成された第２受光部とを有する。そして、本発明の基準照射光検出装置は又、第１受光部及び第２受光部の出力する出力信号に基づいてレーザー装置に対する回転角度を演算する回転角度演算回路と、第１受光部及び第２受光部の出力する出力信号及び回転角度演算回路の出力する出力信号に基づいてレーザー装置との間の距離を演算する距離演算回路と、第１受光部及び又は第２受光部の出力する出力信号に基づいてレーザー光の入射の状態を表示する受光状態表示部とを有する。
【０００６】
このように構成することにより、基準位置からの距離又は壁面の曲がり角度を検出し、作業を効率良く行うことができる。
更に、本発明の基準照射光検出装置は、基準平面上にレーザー光を照射するレーザー装置からのレーザー光を入射する第１受光部と、レーザー装置からのレーザー光の入射角度が第１受光部に対する入射角度と異なるように構成された第２受光部と、第１受光部及び第２受光部の出力する出力信号に基づいてレーザー装置に対する回転角度を演算する回転角度演算回路と、第１受光部及び第２受光部の出力する出力信号及び前記回転角度演算回路の出力する補正信号に基づいてレーザー装置との間の距離を演算する距離演算回路と、第１受光部及び又は第２受光部の出力する出力信号に基づいてレーザー光の入射の結果を表示する表示部とを有するように構成されている。
【０００７】
この構成により、簡単な操作により、基準照射光検出装置の位置をレーザー光に合わせることができ、基準照射光検出装置がレーザー光に対して回転したときに発生する測定誤差を、正確に補正することができる。
また、本発明の基準照射光検出装置は、回転角度演算回路の出力する出力信号に基づいてレーザー装置に対する回転角度を表示するデータ表示部を有するように構成するのが好ましい。
更に、本発明の基準照射光検出装置は、距離演算回路の出力する出力信号に基づいてレーザー装置との間の距離を表示するデータ表示部を有するように構成するのが好ましい。
このように構成することにより、レーザー装置に対する回転角度及びレーザー装置との間の距離位置からの距離を、基準照射光検出装置の使用者にわかりやすく指示することができる。
【０００８】
更に、本発明の基準照射光検出装置は、レーザー装置に対する施工傾斜を入力する傾斜設定値入力手段と、傾斜設定値入力手段により入力された傾斜設定値と距離演算回路の出力する出力信号とに基づいて施工高さを演算する高さ演算回路と、高さ演算回路の出力する出力信号に基づいて施工高さを表示するデータ表示部とを有するように構成するのが好ましい。
このように構成することにより、施工すべき勾配をたやすく設定することができる。
更に、本発明の基準照射光検出装置は、データ表示部に表示されるデータのうちの少なくとも一部を外部に出力するための外部出力手段を更に備えるように構成するのが好ましい。
【０００９】
このように構成することにより、外部の表示装置やデータ処理装置を用いて、データ表示部に表示されるデータをたやすく処理したり、表示したりすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
最初に図２を参照すると、レーザー装置１０２が、所定の垂直軸線を中心に水平なレーザービームＬＢを回転させて基準水平面を設定する設定する。基準照射光検出装置４０４が、上記レーザービームＬＢの到達する領域内の例えば壁（図示せず）上に配置される。ＬＬは壁上のレーザービームＬＢの照射線を示し、ＤＬは照射線ＬＬから所定量ずらしたところの設定したい基準線を示す。
次に図１を参照すると、基準照射光検出装置４０４は本体４１０を有する。本体４１０には、本体正面４１０ｆと、本体左傾斜面４１０ｇと、本体右傾斜面４１０ｈと、本体右側面４１０ｋが設けられている。本体左傾斜面４１０ｇと本体正面４１０ｆのなす角度は約３０°である。本体右傾斜面４１０ｈと本体正面４１０ｆのなす角度は約３０°である。すなわち、本体左傾斜面４１０ｇと本体右傾斜面４１０ｈとのなす角度は約１２０°である。
【００１１】
従って、本発明の図２に示す実施の形態では、本体４１０は中央の本体正面４１０ｆのところが一番厚く、両側面に向かって徐々に薄くなってゆくように構成されており、本体４１０はその上方からみると全体的に六角形の形態である。
基準照射光検出装置４０４は又、本体右傾斜面４１０ｈに設けられかつレーザービームＬＢの検出方向を垂直に配置した第１受光部４１２と、本体左傾斜面４１０ｇに設けられかつレーザービームＬＢの検出方向を垂直に配置した第２受光部４１４とを有する。第１受光部４１２の長手方向軸線と第２受光部４１４の長手方向軸線はほぼ平行に配置されている。本体正面４１０ｆを含む平面に投影したときの第１受光部４１２の幅は、本体正面４１０ｆを含む平面に投影したときの第２受光部４１４の幅とほぼ等しくなるように構成されている。
【００１２】
第１受光部４１２と本体正面４１０ｆのなす角度ＳＦＨは、約１０°から約４０°の範囲内にあるのが好ましく、約２５°から３５°の範囲内にあるのが更に好ましく、約３０°であるのが特に好ましい。第２受光部４１４と本体正面４１０ｆのなす角度ＳＦＧは、約１０°から約４０°の範囲内にあるのが好ましく、約２５°から３５°の範囲内にあるのが更に好ましく、約３０°であるのが特に好ましい。
すなわち、第１受光部４１２と第２受光部４１４のなす角度ＳＧＨは、約１２０°であるのが特に好ましい。この場合、第１受光部４１２の表面は本体右傾斜面４１０ｈの表面と平行に設けられ、第２受光部４１４本体左傾斜面４１０ｇと平行に設けられるのが好ましい。
【００１３】
基準照射光検出装置４０４は又、本体正面４１０ｆに設けられかつ検出したレーザービームＬＢの基準位置に対するシフト位置を示す受光状態表示部１１８と、本体右側面４１０ｋに設けられかつ受光状態表示部１１８に対応して設けられた切り欠き１４０と、本体正面４１０ｆに設けられかつ入力した勾配や、演算した回転角度、距離、施工高さ等を表示するデータ表示部４０８とを有する。
受光状態表示部１１８及びデータ表示部４０８は、液晶パネルにより構成されている。受光状態表示部１１８及びデータ表示部４０８をＬＥＤにより構成してもよい。受光状態表示部１１８及びデータ表示部４０８を１部品で一体に構成してもよいし、或いは、受光状態表示部１１８とデータ表示部４０８を、別部品で構成してもよい。
【００１４】
第１受光部４１２及び第２受光部４１４はＣＣＤ、ＰＳＤ等の位置センサにより構成されており、少なくとも一方の第１受光部４１２は、上下に２分割された受光部分４１２ａ及び４１２ｂからなる。回転レーザ装置からのレーザビームＬＢが第１受光部４１２の２分割された２つの受光部分４１２ａ及び４１２ｂの中間を走査するとき基準位置となり、受光状態表示部１１８の基準位置表示部分１２４が表示される。
レーザビームＬＢが第１受光部４１２の上部受光部分４１２ａを走査する場合には、本体４１０を上方に移動し基準位置となるように、受光状態表示部１１８の上向き表示部分１２２が表示される。同様に、レーザビームＬＢが第１受光部４１２の下部受光部分４１２ｂを走査する場合には、本体４１０を上方に移動し基準位置となるように、受光状態表示部１１８の下向き表示部分１２０が表示される。
【００１５】
第１受光部４１２及び第２受光部４１４をＣＣＤ等の位置センサーや、特殊形状の受光素子等によって形成した場合には、より高精度な基準位置の検出が可能である。この場合は第１受光部４１２及び第２受光部４１４の所定位置を基準位置と定めることで、基準位置に対するレーザービームＬＢの走査位置が決定される。
基準照射光検出装置４０４は、電源スイッチ１５０と、検出精度調整ボタン１５２と、警告ブザーｏｎ／ｏｆｆボタン１５４と、警告ブザー１５６と、表示モード切り換えスイッチ１６０と、モード設定スイッチ３６０、３６２、３６４とを備える。モード設定スイッチ３６０、３６２、３６４を作動させることにより、表示モード又はデータ入力のモードを設定することができる。例えば、モード設定スイッチ３６０は勾配の入力に対応する。
【００１６】
例えば、「＋３％」の勾配を基準照射光検出装置４０４に入力した場合には、レーザー装置１０２からの距離が５メートルのところで高さは１５センチメートルであり、この距離が１０メートルのところで高さは３０センチメートルである。すなわち、レーザー装置１０２からの距離により、レーザー装置１０２から水平に照射されたレーザー光からの垂直方向の高さが比例的に変化する。
基準照射光検出装置４０４とレーザー装置１０２との間の距離を基準照射光検出装置４０４で検出し、あらかじめ設定した勾配値を用いて演算処理する。演算結果は、基準照射光検出装置１０４のデータ表示部４０８に表示される。レーザー装置１０２からの距離が異なる場所においても、基準照射光検出装置４０４に表示された高さで施工を行うことにより、所定の勾配を設定した施工をすることができる。
【００１７】
次に図３を参照すると、基準照射光検出装置４０４は、第１受光部４１２及び第２受光部４１４が受光したレーザー光を検出するレーザー光検出回路３１８と、レーザー光検出回路３１８の出力する出力信号に基づいてレーザー光ＬＢの検出結果を表示する受光状態表示部１１８とを備える。
受光状態表示部１１８は、前述したように、受光したレーザー光ＬＢの状態に対応して、基準位置表示部分１２４、上向き表示部分１２２又は下向き表示部分１２０のいずれかを表示する。
基準照射光検出装置４０４は又、レーザー装置１０２から基準照射光検出装置４０４までの距離ＬＲＳを求める距離計算式を記憶している距離計算式記憶回路２１４と、レーザー光に垂直な平面に対する基準照射光検出装置４０４の回転角度ＳＹを演算する回転角度計算式を記憶している回転角度計算式記憶回路４４４と、レーザー光検出回路３１８が出力する出力信号に基づいて、回転角度計算式記憶回路４４４が記憶している回転角度計算式を用いて基準照射光検出装置４０４の回転角度ＳＹを求める回転角度演算回路４４６と、レーザー光検出回路３１８が出力する出力信号に基づいて、回転角度演算回路４４６が出力する出力信号を入力して、距離計算式記憶回路２１４が記憶している距離計算式を用いて基準照射光検出装置４０４までの距離ＬＲＳを求める距離演算回路２１６とを備える。そして、基準照射光検出装置４０４の回転角度に関する信号と、レーザー装置１０２から基準照射光検出装置４０４までの距離に関する信号は、表示制御回路４６０に入力される。表示制御回路４６０は入力された情報に基づいて表示制御信号をデータ表示部４０８に出力し、基準照射光検出装置４０４の回転角度及びレーザー装置１０２から基準照射光検出装置４０４までの距離は、データ表示部４０８に表示される。
【００１８】
基準照射光検出装置４０４は又、施工に必要な勾配を入力する勾配入力部材２１８と、勾配入力部材２１８が出力する出力信号に基づいて入力した勾配を記憶する勾配記憶回路２２０と、距離演算回路２１６が出力する出力信号及び勾配記憶回路２２０が記憶している勾配の記憶内容に基づいて、施工すべき高さを演算する高さ演算回路２２４とを備える。高さ演算回路２２４の演算した施工高さに関する信号と、勾配記憶回路２２０の記憶した勾配に関する信号は、表示制御回路４６０に入力される。表示制御回路４６０は入力された情報に基づいて表示制御信号をデータ表示部４０８に出力し、勾配のデータ及び施工すべき施工高さはデータ表示部４０８に表示される。
更に、基準照射光検出装置４０４は、表示制御回路４６０の出力する出力信号を外部の機器（図示せず）に出力するための外部出力端子４７０を備える。
【００１９】
図４を参照すると、レーザー装置１０２は、レーザー光を発光する光源部１７２と、光源部１７２の作動を制御する発光制御回路１７４と、レーザー光をほぼ平行光として発する投光光学系１７６と、レーザー光の光束を基準平面上に回転照射させる光束回転手段即ち光束回転部材１７８とを備える。光源部１７２の発光したレーザー光は投光光学系１７６を通り、光束回転部材１７８により回転されて、レーザー光ＬＢとして基準照射光検出装置４０４の２つの受光部４１２及び４１４に向かって、一定の回転速度で照射される。
レーザー装置１０２が照射するレーザー光ＬＢは、回転数が一定に維持されており、ビーム径も一定であるように調整されている。なお、ビーム径が拡がり角を持つことを考慮に含めることもできる。受光部４１２及び４１４のレーザー光ＬＢの回転方向に対する幅も決まっている。
【００２０】
次に、基準照射光検出装置４０４がレーザー装置１０２に対して回転角度ＳＹ＝０°で配置されているとき、すなわち、基準照射光検出装置４０４の本体正面４１０ｆがレーザー光ＬＢの照射方向に対して垂直に配置されている場合について、レーザー装置１０２から基準照射光検出装置４０４までの距離ＬＲＳを求める方法を説明する。
図５を参照すると、基準照射光検出装置４０４の第１受光部４１２は、レーザー光ＬＢに垂直な平面ＬＢＺに対して角度ＳＲをなしている。図５に示す状態では、ＳＲは反時計回り方向にＳＲ１＝３０°である（図５（ａ）参照）。
基準照射光検出装置４０４の第２受光部４１４は、レーザー光ＬＢに垂直な平面ＬＢＺに対して角度ＳＬをなしており、図５に示す状態では、ＳＬは時計回り方向にＳＬ１＝３０°である。
【００２１】
基準照射光検出装置４０４の第１受光部４１２及び第２受光部４１４は、レーザー装置１０２から回転照射されたレーザー光ＬＢを検出し、レーザー光ＬＢの回転速度、レーザー光ＬＢのビーム径、第１受光部４１２と第２受光部４１４との間の距離ＬＥＬＥ、第１受光部４１２と第２受光部４１４をレーザー光ＬＢが横切る時間Ｔ（図５（ｂ）参照）とにより、レーザー装置１０２から基準照射光検出装置４０４までの距離ＬＲＳを演算処理して求める。
次に、第１受光部４１２及び第２受光部４１４がレーザー光ＬＢを受光した時間間隔の測定について説明する。この時間間隔の測定は、レーザー光検出回路３１８が行う。
図６を参照すると、第１受光部４１２を矢印の方向に横切るレーザー光ＬＢは、ＬＢ１の状態で第１受光部４１２への入射を開始し、ＬＢ２の状態で第１受光部４１２の水平方向の中央部分を照射し、ＬＢ３の状態で第１受光部４１２への入射を終了する。更に、第２受光部４１４を矢印の方向に横切るレーザー光ＬＢは、ＬＢ４の状態で第２受光部４１４への入射を開始し、ＬＢ５の状態で第２受光部４１４の水平方向の中央部分を照射し、ＬＢ６の状態で第２受光部４１４への入射を終了する。
【００２２】
図７を参照すると、レーザー光ＬＢが入射した第１受光部４１２の出力信号は、時間Ｔ11で出力を開始し、時間Ｔ12で出力の最大値をとり、出力時間Ｔ13で出力を終了する。レーザー光ＬＢが入射した第２受光部４１４の出力信号は、時間Ｔ14で出力を開始し、時間Ｔ15で出力の最大値をとり、出力時間Ｔ16で出力を終了する。この時間Ｔ12と時間Ｔ15との間の時間間隔Ｔ1 を計測する。
同様に、図８を参照すると、レーザー光ＬＢが入射した第１受光部４１２の出力信号は、時間Ｔ21で出力を開始し、時間Ｔ22で出力の最大値をとり、出力時間Ｔ23で出力を終了する。レーザー光ＬＢが入射した第２受光部４１４の出力信号は、時間Ｔ24で出力を開始し、時間Ｔ25で出力の最大値をとり、出力時間Ｔ26で出力を終了する。この時間Ｔ22と時間Ｔ25との間の時間間隔Ｔ1 を計測する。
【００２３】
ここで、図７に示すＴ1 が図８に示すＴ2 より大きいのは、レーザー装置１０２から基準照射光検出装置４０４までの距離ＬＲＳが、図７に示す状態の方が図８に示す状態よりも近いことを意味する。すなわち、レーザー装置１０２から基準照射光検出装置４０４までの距離ＬＲＳが近いほど、第１受光部４１２が出力する出力信号が最大値をとる時と、第２受光部４１４が出力する出力信号が最大値をとる時との間の時間間隔は長い。
レーザー光検出回路３１８は、時間Ｔ12と時間Ｔ15との間の時間間隔Ｔ1 をカウンターにより計数する。
次の段階で、カウンターの計数結果を読み出し、レーザー装置１０２から基準照射光検出装置４０４までの距離ＬＲＳを算出し、傾斜勾配を設定する。
【００２４】
次に、傾斜勾配を設定する方法を説明する。
レーザー光ＬＢの光束直径をｄ〔ｍｍ〕、第１受光部４１２の幅及び第２受光部４１４の幅をｗ〔ｍｍ〕とする。
この場合に、レーザー光ＬＢに垂直な平面に対する第１受光部４１２の有効幅ＷＦは、
ＷＦ＝ｗ・ｃｏｓＳＲ
であり、レーザー光ＬＢに垂直な平面に対する第２受光部４１４の有効幅ＷＳは、
ＷＳ＝ｗ・ｃｏｓＳＬ
である。
【００２５】
ここで、本発明の基準照射光検出装置４０４では、
ＷＦ＝ＷＳ
である。
更に、第１受光部４１２と第２受光部４１４との間の間隔をＬＥＬＥ〔ｍｍ〕、レーザー装置１０２から照射されるレーザー光ＬＢの回転数をＲＬＢ〔ｒｐｍ〕、レーザー装置１０２から基準照射光検出装置４０４までの距離ＬＲＳとする。
レーザー光ＬＢの光束が第１受光部４１２の中心から第２受光部４１４の中心までを横切る時間Ｓｄ〔秒〕は、
0004152504.tif 000002
従って、
ＬＲＳ＝（ＬＥＬＥ＋ＷＦ）／（２π×ＲＬＢ×Ｓｄ／６０）・・（式２）
である。
【００２６】
再び図３を参照すると、距離計算式記憶回路２１４は、この距離計算式（式２）を記憶している。
ここで、レーザー光ＬＢの光束直径ｄ〔ｍｍ〕、第１受光部４１２及び第２受光部４１４の幅ｗ〔ｍｍ〕、レーザー光ＬＢと垂直な平面に対する第１受光部４１２の角度ＳＲ、レーザー光ＬＢと垂直な平面に対する第２受光部４１４の角度ＳＬ、レーザー装置１０２から照射されるレーザー光ＬＢの回転数ＲＬＢ〔ｒｐｍ〕は、基準照射光検出装置４０４の距離計算式記憶回路２１４によりあらかじめ記憶しておいてもよいし、これらの数値を使用者が入力し、この入力した値を距離計算式記憶回路２１４により記憶していてもよい。
距離演算回路２１６は、レーザー光検出回路３１８が出力する信号を入力し、距離計算式記憶回路２１４が記憶している距離計算式（式２）を用いてレーザー装置１０２から基準照射光検出装置４０４までの距離ＬＲＳを演算する。
【００２７】
高さ演算回路２２４は、勾配記憶回路２２０が記憶している勾配ＳＬＡと、距離演算回路２１６が出力する距離ＬＲＳを用いて、以下に示す（式３）により施工高さＨＩＧを演算する。
施工したい勾配をＳＬＡ〔％〕とすると、施工高さＨＩＧ〔ｍｍ〕は、
ＨＩＧ＝ＳＬＡ×ＬＲＳ／１００                  ・・・（式３）
で求められる。
次に、基準照射光検出装置４０４がレーザー装置１０２に対して回転角度ＳＹで配置されているとき、すなわち、基準照射光検出装置４０４の本体正面４１０ｆが、本体４１０の上から見たときに、レーザー光ＬＢの照射方向に対して時計回り方向にＳＹだけ回転した状態で配置されている場合について、レーザー装置１０２から基準照射光検出装置４０４までの距離ＬＲＳを求める方法を説明する。
【００２８】
図９を参照すると、基準照射光検出装置４０４の第１受光部４１２及び第２受光部４１４は、レーザー装置１０２から回転照射されたレーザー光ＬＢを検出し、レーザー光ＬＢの回転速度、レーザー光ＬＢのビーム径、第１受光部４１２と第２受光部４１４との間の距離ＬＥＬＥ、第１受光部４１２と第２受光部４１４をレーザー光ＬＢが横切る時間Ｔ（図９（ｂ）参照）により、レーザー装置１０２から基準照射光検出装置４０４までの距離ＬＲＳを演算処理して求める。
ここで、レーザー光ＬＢの照射方向に垂直な平面ＬＢＺに対して基準照射光検出装置４０４が回転角度ＳＹだけ回転しているので、距離ＬＲＳの演算処理に第１受光部４１２と第２受光部４１４との間の距離ＬＥＬＥを用いるときには、この回転角度ＳＹにより生じた距離ＬＥＬＥの誤差の補正を行う必要がある。
【００２９】
図９では、この回転角度ＳＹが１５°である場合を示す（図９（ａ）参照）。従って、第１受光部４１２と面ＬＢＺとのなす角度は１５°であり、第２受光部４１４と面ＬＢＺとのなす角度は４５°である。
次に、レーザー光検出回路３１８により、第１受光部４１２及び第２受光部４１４がレーザー光ＬＢを受光した時間間隔を測定する方法について説明する。
この場合においても、レーザー装置１０２が照射するレーザー光ＬＢは、回転数が一定に維持されており、ビーム径も一定であるように調整されている。更に、この場合には、ビーム径が拡がり角を持つことを考慮に含めることもできる。第１受光部４１２と第２受光部４１４のレーザー光ＬＢの回転方向に対する有効幅も決まっている。
【００３０】
図１０を参照すると、第１受光部４１２を矢印の方向に横切るレーザー光ＬＢは、ＬＢ１の状態で第１受光部４１２への入射を開始し、ＬＢ２の状態で第１受光部４１２の水平方向の中央部分を照射し、ＬＢ３の状態で第１受光部４１２への入射を終了する。更に、第２受光部４１４を矢印の方向に横切るレーザー光ＬＢは、ＬＢ４の状態で第２受光部４１４への入射を開始し、ＬＢ５の状態で第２受光部４１４の水平方向の中央部分を照射し、ＬＢ６の状態で第２受光部４１４への入射を終了する。
図１１を参照すると、レーザー光ＬＢが入射した第１受光部４１２の出力信号は、時間Ｔ31で出力を開始し、時間Ｔ32で出力の最大値をとり、出力時間Ｔ33で出力を終了する。レーザー光ＬＢが入射した第２受光部４１４の出力信号は、時間Ｔ34で出力を開始し、時間Ｔ35で出力の最大値をとり、出力時間Ｔ36で出力を終了する。
【００３１】
レーザー光検出回路３１８は、時間Ｔ32と時間Ｔ35との間の時間間隔Ｔ3 をカウンターにより計数する。レーザー光検出回路３１８は又、時間Ｔ31と時間Ｔ33との間の時間間隔ＴＬと、時間Ｔ34と時間Ｔ36との間の時間間隔ＴＲをカウンターにより計数する。
図１０において、基準照射光検出装置４０４の位置におけるレーザー光ＬＢの周速度をＶＬＢとし、第１受光部４１２がレーザー光ＬＢを入射するときの有効幅をＷＲＲとし、第２受光部４１４がレーザー光ＬＢを入射するときの有効幅をＷＲＬとする。
回転角度ＳＹの計算は、
ＶＬＢ×ＴＲ＝ＷＲＲ                              ・・・（式４）
ＶＬＢ×ＴＬ＝ＷＲＬ                              ・・・（式５）
の２つの式を、ＶＬＢを消去することにより解いて行う。
【００３２】
（式４）は、
ＶＬＢ×ＴＲ＝ｗ×ｃｏｓ（ＳＲ−ＳＹ）            ・・・（式６）
（式５）は、
ＶＬＢ×ＴＬ＝ｗ×ｃｏｓ（ＳＬ＋ＳＹ）            ・・・（式７）
従って、
ｃｏｓ（ＳＲ−ＳＹ）／ＴＲ＝ｃｏｓ（ＳＬ＋ＳＹ）／ＴＬ
従って、
（ｃｏｓＳＲ×ｃｏｓＳＹ＋ｓｉｎＳＲ×ｓｉｎＳＹ）／ＴＲ
＝（ｃｏｓＳＬ×ｃｏｓＳＹ−ｓｉｎＳＬ×ｓｉｎＳＹ）／ＴＬ
従って、
（ｓｉｎＳＲ／ＴＲ＋ｓｉｎＳＬ／ＴＬ）×ｓｉｎＳＹ
＝（ｃｏｓＳＬ／ＴＬ−ｃｏｓＳＲ／ＴＲ）×ｃｏｓＳＹ
従って、
ｓｉｎＳＹ／ｃｏｓＳＹ＝ｔａｎＳＹ
＝（ｃｏｓＳＬ／ＴＬ−ｃｏｓＳＲ／ＴＲ）／（ｓｉｎＳＲ／ＴＲ＋ｓｉｎＳＬ／ＴＬ）
従って、
ＳＹ＝ａｒｃｔａｎ（（ｃｏｓＳＬ／ＴＬ−ｃｏｓＳＲ／ＴＲ）／（ｓｉｎＳＲ／ＴＲ＋ｓｉｎＳＬ／ＴＬ））                      ・・・（式８）
（式８）において、ＳＬ及びＳＲは基準照射光検出装置４０４についてあらかじめ設定されている値であり、この値は回転角度計算式記憶回路４４４に記憶されている。
【００３３】
そして、上記の（式４）から（式８）を用いた計算手順は、回転角度計算式記憶回路４４４に記憶されている。
更に、ＴＬ及びＴＲはカウンターの計数結果の出力により決定される。その結果、上記の（式８）により、基準照射光検出装置４０４が回転している回転角度ＳＹは、回転角度演算回路４４６により演算することができる。
このようにして、基準照射光検出装置４０４のレーザー光ＬＢの方向に対する回転角度の補正を行い、レーザー装置１０２から基準照射光検出装置４０４までの距離ＬＲＳを算出し、施工高さを設定する。
従って、第１受光部４１２と第２受光部４１４との間の距離の補正した値ＬＥＬＲは、
ＬＥＬＲ＝ＬＥＬＥ×ｃｏｓＳＹ                    ・・・（式９）
で求められる。
【００３４】
また、レーザー光ＬＢに垂直な平面に対する第１受光部４１２の有効幅ＷＧは、
ＷＧ＝ｗ・ｃｏｓ（ＳＲ−ＳＹ）                  ・・・（式１０）
また、レーザー光ＬＢに垂直な平面に対する第２受光部４１４の有効幅ＷＴは、
ＷＴ＝ｗ・ｃｏｓ（ＳＲ＋ＳＹ）                  ・・・（式１１）
である。
次に、施工高さを設定する方法を説明する。
前述した方法と同様に、レーザー光ＬＢの光束直径をｄ〔ｍｍ〕、第１受光部４１２及び第２受光部４１４の幅をｗ〔ｍｍ〕、第１受光部４１２と第２受光部４１４との間の間隔をＬＥＬＥ〔ｍｍ〕、レーザー装置１０２から照射されるレーザー光ＬＢの回転数をＲＬＢ〔ｒｐｍ〕、レーザー装置１０２から基準照射光検出装置４０４までの距離ＬＲＳとする。
【００３５】
レーザー光ＬＢの光束が第１受光部４１２の中心から第２受光部４１４の中心までを横切る時間Ｓｄ〔秒〕は、
Ｓｄ＝（ＬＥＬＲ＋ＷＧ／２＋ＷＴ／２）／（２π×ＬＲＳ×ＲＬＢ／６０）
・・・（式１２）
従って、
ＬＲＳ＝（ＬＥＬＲ＋ＷＧ／２＋ＷＴ／２）／（２π×ＲＬＢ×Ｓｄ／６０）
・・・（式１３）
である。
（式１１）において、ＬＥＬＲは前述した（式９）により求められており、ＷＧは前述した（式１０）により求められており、ＷＴは前述した（式１１）により求められている。そして、ＲＬＢはレーザー装置１０２により設定された値であり、Ｓｄは本発明の基準照射光検出装置４０４により測定される値である。
【００３６】
従って、上述した（式１３）を用いることにより、レーザー装置１０２から基準照射光検出装置４０４までの距離ＬＲＳを求めることができる。
再び図３を参照すると、距離計算式記憶回路２１４は、距離計算式（式１３）を記憶している。
ここで、レーザー光ＬＢの光束直径ｄ〔ｍｍ〕、受光部４１２の幅ｗ〔ｍｍ〕、レーザー光ＬＢと垂直な平面に対する第１受光部４１２の角度ＳＲ、レーザー光ＬＢと垂直な平面に対する第２受光部４１４の角度ＳＬ、レーザー装置１０２から照射されるレーザー光ＬＢの回転数をＲＬＢ〔ｒｐｍ〕は、基準照射光検出装置４０４の距離計算式記憶回路２１４によりあらかじめ記憶しておいてもよいし、これらの数値を使用者が入力し、この入力した値を距離計算式記憶回路２１４により記憶していてもよい。
【００３７】
距離演算回路２１６は、レーザー光検出回路３１８が出力する信号を入力し、距離計算式記憶回路２１４が記憶している距離計算式（式４）〜（式１３）を用い、回転角度演算回路４４６が出力する信号を入力して、レーザー装置１０２から基準照射光検出装置４０４までの距離ＬＲＳを演算する。
高さ演算回路２２４は、勾配記憶回路２２０が記憶している勾配ＳＬＡと、距離演算回路２１６が出力する距離ＬＲＳを用いて、前述した（式３）により施工高さＨＩＧを演算する。
データ表示部４０８は、高さ演算回路２２４の出力信号を入力して、施工高さＨＩＧの計算結果を表示する。
次に、本発明の基準照射光検出装置の具体的な構成と作動について説明する。
【００３８】
本発明の基準照射光検出装置は、図１２に示すように、電池等の電源６０４と、水晶振動子等の源振６０６と、レーザー光を受光する２つの受光素子６０８及び６０９と、処理プログラム及び距離計算式及び回転角度計算式を記憶したＲＯＭ６１０と、基準照射光検出装置の作動を制御し、必要なデータを入力するための１つ以上のスイッチ６２１〜６２６と、これらのスイッチから入力したデータを記憶するためのＲＡＭ６３０と、ＲＯＭ６１０に記憶されている処理プログラムを動作させ、ＲＯＭ６１０及び又はＲＡＭ６３０に記憶したデータを用いて、計数処理、演算処理及び比較処理を行うＣＰＵ６５０と、警告を発する警告ブザー６５６と、データの入力結果及び又は演算結果を表示するＬＣＤパネル６６０と、表示するデータを外部に出力する外部出力端子（外部出力手段）４７０とを備えている。
【００３９】
スイッチ６２１をオンさせて基準照射光検出装置を動作状態にする。次に、受光素子６０８及び６０９がレーザー光を受光すると、ＣＰＵ６５０はＲＯＭ６１０が記憶している距離計算式及び回転角度計算式とＲＡＭ６３０が記憶している勾配のデータを用いて、基準照射光検出装置が回転しているときはこの回転角度を補正して、レーザー装置から基準照射光検出装置までの距離を演算し、施工すべき高さを演算する。演算された施工すべき高さはＬＣＤパネル６６０に表示される。
必要に応じて、ＣＰＵ６５０はＲＯＭ６１０が記憶している距離計算式及び回転角度計算式とＲＡＭ６３０が記憶している勾配のデータを用いて、レーザー装置から基準照射光検出装置までの距離を演算して、施工すべき高さを演算する。
【００４０】
本発明の基準照射光検出装置においては、スイッチ６２１〜６２６に加えて、データを入力するためのテンキーを備えてもよいし、ＬＣＤパネル６６０の代わりに、ＬＥＤ等を用いてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
（１）本発明の基準照射光検出装置は、簡単な構造で基準高さを検出することができ、更に、基準位置からの距離を検出することができる。
（２）本発明の基準照射光検出装置は、基準照射光検出装置自身がレーザー光に対して回転していても、基準位置からの距離を正確に検出することができる。
（３）本発明の基準照射光検出装置は、施工すべき勾配を設定することができるので、施工作業の時間を大幅に削減することができ、作業を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の基準照射光検出装置の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の基準照射光検出装置を示す説明図である。
【図３】本発明の基準照射光検出装置のブロック図である。
【図４】本発明の基準照射光検出装置にレーザー光を照射するのに用いられるレーザー装置のブロック図である。
【図５】本発明の基準照射光検出装置の受光部を横切るレーザー光の光束を示す概略平面図（図５（ａ））と、この状態における受光部の出力信号を示す図（図５（ｂ））である。
【図６】本発明の基準照射光検出装置の受光部を横切るレーザー光の光束を示す概略正面図である。
【図７】本発明の基準照射光検出装置の受光部の出力信号を示す図である。
【図８】本発明の基準照射光検出装置の受光部の出力信号を示す図である。
【図９】基準照射光検出装置がレーザー光の照射方向に対して回転している場合における、本発明の基準照射光検出装置の受光部を横切るレーザー光の光束を示す平面図（図９（ａ））と、この状態における受光部の出力信号を示す図（図９（ｂ））である。
【図１０】基準照射光検出装置がレーザー光の照射方向に対して回転している場合における、本発明の基準照射光検出装置の受光部を横切るレーザー光の光束を示す正面図である。
【図１１】基準照射光検出装置がレーザー光の照射方向に対して回転している場合における、本発明の基準照射光検出装置の受光部の出力信号を示す図である。
【図１２】本発明の基準照射光検出装置の具体的な構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０２  レーザー装置
１０８  データ表示部
１１８  受光状態表示部
１２０  下向き表示部分
１２２  上向き表示部分
１２４  基準位置表示部分
１４０  切り欠き
１５０  電源スイッチ
１５２  検出精度調整ボタン
１５４  警告ブザーｏｎ／ｏｆｆボタン
１５６  警告ブザー
１６０  表示モード切り換えスイッチ
１７２  光源部
１７４  発光制御回路
１７６  投光光学系
１７８  光束回転部材
２１４  距離計算式記憶回路
２１６  距離演算回路
２１８  勾配入力部
２２０  勾配記憶回路
２２４  高さ演算回路
３１８  レーザー光検出回路
３６０、３６４  モード設定スイッチ
４０４  基準照射光検出装置
４０８  データ表示部
４１０  本体
４１２  第１受光部
４１４  第２受光部
４４４  回転角度計算式記憶回路
４４６  回転角度演算回路
４７０  表示制御回路
４７０  外部出力端子
６０４  電源
６０６  源振
６０８  受光素子
６０９  受光素子
６１０  ＲＯＭ
６２１〜６２６  スイッチ
６３０  ＲＡＭ
６５０  ＣＰＵ
６５６  警告ブザー
６６０  ＬＣＤパネル
【図１】
0004152504.tif 000003
【図２】
0004152504.tif 000004
【図３】
0004152504.tif 000005
【図４】
0004152504.tif 000006
【図５】
0004152504.tif 000007
【図６】
0004152504.tif 000008
【図７】
0004152504.tif 000009
【図８】
0004152504.tif 000010
【図９】
0004152504.tif 000011
【図１０】
0004152504.tif 000012
【図１１】
0004152504.tif 000013
【図１２】
0004152504.tif 000014