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公開番号2024051267
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2022157330
出願日2022-09-30
発明の名称レベリングシステムおよびレーザ受光器
出願人株式会社トプコン
代理人弁理士法人あお葉国際特許事務所,個人,個人,個人,個人,個人
主分類G01C 15/00 20060101AFI20240404BHJP(測定;試験)
要約【課題】レーザ受光器で測定点の高低差を測定する。
【解決手段】レベリングシステム(1)は、測定基準点から所定の高さ(H)で水平にレーザ光(B)を出射する回転レーザ装置(10)と、測定点で前記レーザ光を受光するレーザ受光器(20)と、を備え、前記レーザ受光器は、導光体の両端部に配置された受光部を備え、H型に配置された、第1の鉛直受光管(23)、第2の鉛直受光管(25)、水平受光管(24)と、前記受光部に接続された演算処理部(31)を備え、前記受光部の各受光信号から前記レーザ光の衝突位置(235)を特定し、前記衝突位置の前記中央位置からの差分距離と、前記差分距離が前記導光体の長さの中央位置を境にプラス側かマイナス側かを検出し、前記第1の鉛直受光管、前記第2の鉛直受光管、および前記水平受光管の前記差分距離のプラス/マイナスの組み合わせに応じて、前記測定点の前記測定基準点に対する高低差を測定する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
測定基準点から所定の高さで水平にレーザ光を出射する回転レーザ装置と、測定点で前記レーザ光を受光するレーザ受光器と、を備え、
前記レーザ受光器は、受光センサとして，柱状の導光体，前記導光体の両端部に配置された受光部，前記レーザ光を前記導光体の前記両端部に向かって分割する光結合層，を備え、Ｈ型に配置された、第１の鉛直受光管、第２の鉛直受光管、および水平受光管と、前記受光部に接続された演算処理部を備え、
前記演算処理部は、
前記受光部の各受光信号から前記レーザ光の衝突位置を特定し、前記衝突位置の前記中央位置からの差分距離と、前記差分距離が前記導光体の長さの中央位置を境にプラス側とマイナス側のどちらにあるかを検出し、
前記第１の鉛直受光管、前記第２の鉛直受光管、および前記水平受光管の前記差分距離のプラス／マイナスの組み合わせに応じて、前記測定点の前記測定基準点に対する高低差を測定する
ことを特徴とするレベリングシステム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記演算処理部は、
前記第１の鉛直受光管と前記第２の鉛直受光管の前記差分距離が同じ値でともにマイナス値の場合は、前記測定点Ｘが前記測定基準点に対して前記差分距離と同量だけ高くなったと検出し、
前記第１の鉛直受光管と前記第２の鉛直受光管の前記差分距離が同じ値でともにプラス値の場合は、前記測定点Ｘが前記測定基準点に対して前記差分距離と同量だけ低くなったと検出する
ことを特徴とする請求項１に記載のレベリングシステム。
【請求項３】
前記演算処理部は、
前記第１の鉛直受光管の前記差分距離がプラス値、前記第２の鉛直受光管の前記差分距離がマイナス値、前記水平受光管の前記差分距離がプラスの値の場合、前記レーザ受光器は左に傾いており、前記測定点は前記測定基準点に対して数式１で求める高さ変化ｈだけ低くなったと検出し、
前記第１の鉛直受光管の前記差分距離がプラス値、前記第２の鉛直受光管の前記差分距離がマイナス値、前記水平受光管の前記差分距離がマイナス値の場合、前記レーザ受光器は左に傾いており、前記測定点は前記測定基準点に対して数式１で求める高さ変化ｈだけ高くなったと検出し、
前記第１の鉛直受光管の前記差分距離がマイナス値、前記第２の鉛直受光管の前記差分距離がプラス値、前記水平受光管の前記差分距離がマイナスの値の場合、前記レーザ受光器は右に傾いており、前記測定点は前記測定基準点に対して数式１で求める高さ変化ｈだけ低くなったと検出し、
前記第１の鉛直受光管の前記差分距離がマイナス値、前記第２の鉛直受光管の前記差分距離がプラス値、前記水平受光管の前記差分距離がプラス値の場合、前記レーザ受光器は右に傾いており、前記測定点は前記測定基準点に対して数式１で求める高さ変化ｈだけ高くなったと検出する
ことを特徴とする請求項１に記載のレベリングシステム。
JPEG
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21
49
但し、ｈ：高さ変化
Ｄ：水平受光管が検出した差分距離
δ：レーザ受光器の左右方向の傾斜角
【請求項４】
前記水平受光管の前記導光体の半径は、前記第１の鉛直受光管および前記第２の鉛直受光管の半径よりも大きく構成されることを特徴とする請求項１に記載のレベリングシステム。
【請求項５】
前記水平受光管の数が、高さ方向に増設されることを特徴とする請求項１に記載のレベリングシステム。
【請求項６】
測定基準点から所定の高さで水平に出射されるレーザ光を測定点で受光するレーザ受光器であって、
前記レーザ受光器は、受光センサとして，柱状の導光体，前記導光体の両端部に配置された受光部，前記レーザ光を前記導光体の前記両端部に向かって分割する光結合層，を備え、Ｈ型に配置された、第１の鉛直受光管、第２の鉛直受光管、および水平受光管と、前記受光部に接続された演算処理部を備え、
前記演算処理部は、
前記受光部の各受光信号から前記レーザ光の衝突位置を特定し、前記衝突位置の前記中央位置からの差分距離と、前記差分距離が前記導光体の長さの中央位置を境にプラス側とマイナス側のどちらにあるかを検出し、
前記第１の鉛直受光管、前記第２の鉛直受光管、および前記水平受光管の前記差分距離のプラス／マイナスの組み合わせに応じて、前記測定点の前記測定基準点に対する高低差を測定する
ことを特徴とするレーザ受光器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転レーザ装置からの水平なレーザ光を受光してレベリングするための、レベリングシステムおよびレーザ受光器に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
建築・土木・内装工事などの測量作業では、水平出し（レベリング）のために、回転レーザ装置とレーザ受光器が利用されている。回転レーザ装置は、測定基準点に据え付けられ、レーザ光源を備えた回転ヘッドを備え、基準とする高さで水平にレーザ光を旋回させる。レーザ受光器は、受光センサを備えた検出体内でレーザ光の衝突位置を検出して、レーザ光に対するレーザ受光器の高さ方向（鉛直方向）の位置を検出する。例えば特許文献１では、受光センサとして複数のフォトダイオートを鉛直な軸線周りに設け、かつ受光センサを鉛直方向に移動可能に構成して、レーザ光を常に受光センサの高さ方向（鉛直方向）中央位置で受光することで、測定基準点からの高低差を算出するレーザ受光器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１６９９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のレーザ受光器は、高低差を算出するために、受光センサの高さを調節するボールねじ直動機構が必要であった。また、レーザ受光器の傾斜に起因する誤差を防止するために、チルトセンサを備える必要があった。
【０００５】
本発明は、係る課題を解決するためになされたものであり、ボールねじ直動機構やチルトセンサを使用せずに、測定点の高低差を測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様のレベリングシステムは、測定基準点から所定の高さで水平にレーザ光を出射する回転レーザ装置と、測定点で前記レーザ光を受光するレーザ受光器と、を備え、前記レーザ受光器は、受光センサとして，柱状の導光体，前記導光体の両端部に配置された受光部，前記レーザ光を前記導光体の前記両端部に向かって分割する光結合層，を備え、Ｈ型に配置された、第１の鉛直受光管、第２の鉛直受光管、および水平受光管と、前記受光部に接続された演算処理部を備え、前記演算処理部は、前記受光部の各受光信号から前記レーザ光の衝突位置を特定し、前記衝突位置の前記中央位置からの差分距離と、前記差分距離が前記導光体の長さの中央位置を境にプラス側とマイナス側のどちらにあるかを検出し、前記第１の鉛直受光管、前記第２の鉛直受光管、および前記水平受光管の前記差分距離のプラス／マイナスの組み合わせに応じて、前記測定点の前記測定基準点に対する高低差を測定する。
【０００７】
第２の態様のレベリングシステムでは、第１の態様において、前記演算処理部は、前記第１の鉛直受光管と前記第２の鉛直受光管の前記差分距離が同じ値でともにマイナス値の場合は、前記測定点Ｘが前記測定基準点に対して前記差分距離と同量だけ高くなったと検出し、前記第１の鉛直受光管と前記第２の鉛直受光管の前記差分距離が同じ値でともにプラス値の場合は、前記測定点Ｘが前記測定基準点に対して前記差分距離と同量だけ低くなったと検出するのも好ましい。
【０００８】
第３の態様のレベリングシステムでは、第１の態様において、前記演算処理部は、前記第１の鉛直受光管の前記差分距離がプラス値、前記第２の鉛直受光管の前記差分距離がマイナス値、前記水平受光管の前記差分距離がプラスの値の場合、前記レーザ受光器は左に傾いており、前記測定点は前記測定基準点に対して数式１で求める高さ変化ｈだけ低くなったと検出し、前記第１の鉛直受光管の前記差分距離がプラス値、前記第２の鉛直受光管の前記差分距離がマイナス値、前記水平受光管の前記差分距離がマイナス値の場合、前記レーザ受光器は左に傾いており、前記測定点は前記測定基準点に対して数式１で求める高さ変化ｈだけ高くなったと検出し、前記第１の鉛直受光管の前記差分距離がマイナス値、前記第２の鉛直受光管の前記差分距離がプラス値、前記水平受光管の前記差分距離がマイナスの値の場合、前記レーザ受光器は右に傾いており、前記測定点は前記測定基準点に対して数式１で求める高さ変化ｈだけ低くなったと検出し、前記第１の鉛直受光管の前記差分距離がマイナス値、前記第２の鉛直受光管の前記差分距離がプラス値、前記水平受光管の前記差分距離がプラス値の場合、前記レーザ受光器は右に傾いており、前記測定点は前記測定基準点に対して数式１で求める高さ変化ｈだけ高くなったと検出するのも好ましい。
【０００９】
第４の態様のレベリングシステムでは、第１～３のいずれかの態様において、前記水平受光管の前記導光体の半径は、前記第１の鉛直受光管および前記第２の鉛直受光管の半径よりも大きく構成されるのも好ましい。
【００１０】
第５の態様のレベリングシステムでは、第１～３のいずれかの態様において、前記水平受光管の数が、高さ方向に増設されるのも好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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