JPH0755464A - レーザ測量システム - Google Patents
レーザ測量システムInfo
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- JPH0755464A JPH0755464A JP5220477A JP22047793A JPH0755464A JP H0755464 A JPH0755464 A JP H0755464A JP 5220477 A JP5220477 A JP 5220477A JP 22047793 A JP22047793 A JP 22047793A JP H0755464 A JPH0755464 A JP H0755464A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数のレーザビームの相互干渉に起因する誤
動作、測定誤差の少ないレーザ測量システム。 【構成】 投光手段１８、１９に偏光手段２４が設けら
れ、変位計測手段１６、１７に偏光されたレーザ光を判
別する偏光判別手段２９が設けられ、複数のレーザ光
９、２１の偏光方向が直交していて、相互干渉しない。
動作、測定誤差の少ないレーザ測量システム。 【構成】 投光手段１８、１９に偏光手段２４が設けら
れ、変位計測手段１６、１７に偏光されたレーザ光を判
別する偏光判別手段２９が設けられ、複数のレーザ光
９、２１の偏光方向が直交していて、相互干渉しない。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ測量システムに
関するものである。更に詳しくは水平、鉛直方向等の位
置決めや位置制御等を行うレーザ測量システムに関する
ものである。
関するものである。更に詳しくは水平、鉛直方向等の位
置決めや位置制御等を行うレーザ測量システムに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザ測量システムには、水平レ
ーザ投光器及び高さ位置センサと鉛直レーザ投光器及び
水平位置センサの２組の投光器・受光器の組合せからな
るものがある。その例として、鉄道線路の軌道測量に使
用するレーザ測量システムがある。これは鉄道線路に移
動可能に設置された測定台車上に高さ位置センサ及び水
平位置センサが載置され、それぞれ対応する水平レーザ
投光器及び鉛直レーザ投光器からの水平レーザビーム及
び鉛直レーザビームを検出して高さ位置及び平面位置を
求め、鉄道線路の軌道測量を行うものである。
ーザ投光器及び高さ位置センサと鉛直レーザ投光器及び
水平位置センサの２組の投光器・受光器の組合せからな
るものがある。その例として、鉄道線路の軌道測量に使
用するレーザ測量システムがある。これは鉄道線路に移
動可能に設置された測定台車上に高さ位置センサ及び水
平位置センサが載置され、それぞれ対応する水平レーザ
投光器及び鉛直レーザ投光器からの水平レーザビーム及
び鉛直レーザビームを検出して高さ位置及び平面位置を
求め、鉄道線路の軌道測量を行うものである。
【０００３】このレーザ測量システムを構成する水平レ
ーザ投光器は、図８に示すような構造の投光機構部を有
するものである。レーザダイオード１の光はコリメート
レンズ２によりほぼ平行光束に収束された後、反射ミラ
ー３により９０度偏角されて、レーザビーム４は水平方
向に出射される。レーザビーム４は移動シリンダ５と固
定シリンダ６からなる自動補正装置により常に水平方向
に出射され、モータ１００で回転する回転体７に取り付
けられた反射ミラー３により水平レーザ面を形成してい
る。
ーザ投光器は、図８に示すような構造の投光機構部を有
するものである。レーザダイオード１の光はコリメート
レンズ２によりほぼ平行光束に収束された後、反射ミラ
ー３により９０度偏角されて、レーザビーム４は水平方
向に出射される。レーザビーム４は移動シリンダ５と固
定シリンダ６からなる自動補正装置により常に水平方向
に出射され、モータ１００で回転する回転体７に取り付
けられた反射ミラー３により水平レーザ面を形成してい
る。
【０００４】又、このレーザ測量システムを構成する高
さ位置センサは、図９に受光部の正面図及び回路図をそ
れぞれ示すように、受光部８は、下より上に広がるクサ
ビ形形状の受光素子８ａと上より下に広がるクサビ形形
状の受光素子８ｂとの対により構成された受光素子であ
り、水平レーザビーム９が入射する高さ位置により受光
素子８ａ及び受光素子８ｂの受光量の割合が変化するよ
うになっている。受光素子８ａからの出力信号Ｓ１Ａと
受光素子８ｂからの出力信号Ｓ１Ｂは検出回路１０及び
出力回路１１で処理され、高さ位置信号が出力する。
さ位置センサは、図９に受光部の正面図及び回路図をそ
れぞれ示すように、受光部８は、下より上に広がるクサ
ビ形形状の受光素子８ａと上より下に広がるクサビ形形
状の受光素子８ｂとの対により構成された受光素子であ
り、水平レーザビーム９が入射する高さ位置により受光
素子８ａ及び受光素子８ｂの受光量の割合が変化するよ
うになっている。受光素子８ａからの出力信号Ｓ１Ａと
受光素子８ｂからの出力信号Ｓ１Ｂは検出回路１０及び
出力回路１１で処理され、高さ位置信号が出力する。
【０００５】鉛直レーザ投光器及び水平位置センサもほ
ぼ同様な構造になっている。
ぼ同様な構造になっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の水平レ
ーザ投光器及び高さ位置センサと鉛直レーザ投光器及び
水平位置センサの２組の投光器・受光器の組合せからな
る技術において、水平レーザ投光器、鉛直レーザ投光器
のアライメントを行う作業時、又は軌道測量時に、水平
レーザビームが水平位置センサに入射したり、又は鉛直
レーザビームが高さ位置センサに入射し、即ち両センサ
は水平レーザビームと鉛直レーザビームを判別できず、
両レーザビームが相互に干渉してしまった。そしてこの
相互干渉に起因する誤動作又は測定誤差を生じるという
問題があった。
ーザ投光器及び高さ位置センサと鉛直レーザ投光器及び
水平位置センサの２組の投光器・受光器の組合せからな
る技術において、水平レーザ投光器、鉛直レーザ投光器
のアライメントを行う作業時、又は軌道測量時に、水平
レーザビームが水平位置センサに入射したり、又は鉛直
レーザビームが高さ位置センサに入射し、即ち両センサ
は水平レーザビームと鉛直レーザビームを判別できず、
両レーザビームが相互に干渉してしまった。そしてこの
相互干渉に起因する誤動作又は測定誤差を生じるという
問題があった。
【０００７】本発明は上記の課題に鑑み、複数のレーザ
ビームが相互干渉しないように光学的に分離し、相互干
渉に起因する誤動作を抑制し、測定誤差の少ないレーザ
測量システムを提供することを目的とする。
ビームが相互干渉しないように光学的に分離し、相互干
渉に起因する誤動作を抑制し、測定誤差の少ないレーザ
測量システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ光を出
射する投光手段と、前記レーザ光を検出して基準点の位
置からの変位を計測する変位計測手段とを具備するレー
ザ測量システムにおいて、前記投光手段は前記出射する
レーザ光を所定の偏光方向を有する偏光光束に変換する
偏光手段を具備し、前記変位計測手段は前記所定の偏光
方向を有する偏光光束のみを選択して受光する受光手段
を具備するものである。
射する投光手段と、前記レーザ光を検出して基準点の位
置からの変位を計測する変位計測手段とを具備するレー
ザ測量システムにおいて、前記投光手段は前記出射する
レーザ光を所定の偏光方向を有する偏光光束に変換する
偏光手段を具備し、前記変位計測手段は前記所定の偏光
方向を有する偏光光束のみを選択して受光する受光手段
を具備するものである。
【０００９】前記投光手段は前記偏光方向を空間的に任
意に切替える投光光束偏光方向切替手段を具備し、前記
受光手段は前記偏光方向を空間的に任意に切替える受光
光束偏光方向切替手段を具備することが望ましい。
意に切替える投光光束偏光方向切替手段を具備し、前記
受光手段は前記偏光方向を空間的に任意に切替える受光
光束偏光方向切替手段を具備することが望ましい。
【００１０】前記投光手段は第一の平面内に回転放射し
てレーザ面を形成する第一のレーザ光を出射する第一光
源と、第一の平面と空間的に任意の角度で交わる第二の
平面内に回転放射してレーザ面を形成する第二のレーザ
光を出射する第二光源とを有し、前記偏光手段は前記第
一のレーザ光を第一の偏光方向に偏光させる第一の偏光
素子と、前記第二のレーザ光を前記第一のレーザ光と空
間的に直交する第二の偏光方向に偏光させる第二の偏光
素子とを有し、前記受光手段は前記第一の偏光方向に偏
光されたレーザ光のみを選択する第三の偏光素子と、前
記第二の偏光方向に偏光されたレーザ光のみを選択する
第四の偏光素子とを有するものが好ましい構成である。
てレーザ面を形成する第一のレーザ光を出射する第一光
源と、第一の平面と空間的に任意の角度で交わる第二の
平面内に回転放射してレーザ面を形成する第二のレーザ
光を出射する第二光源とを有し、前記偏光手段は前記第
一のレーザ光を第一の偏光方向に偏光させる第一の偏光
素子と、前記第二のレーザ光を前記第一のレーザ光と空
間的に直交する第二の偏光方向に偏光させる第二の偏光
素子とを有し、前記受光手段は前記第一の偏光方向に偏
光されたレーザ光のみを選択する第三の偏光素子と、前
記第二の偏光方向に偏光されたレーザ光のみを選択する
第四の偏光素子とを有するものが好ましい構成である。
【００１１】所定の平面内にレーザ光を回転放射してレ
ーザ平面を形成するレーザ平面形成手段を具備し、前記
レーザ光を検出して基準点の位置からの変位を計測する
変位計測手段を有する受光器との組合せによりレーザ測
量を可能にするレーザ投光装置において、前記出射する
レーザ光を所定の偏光方向を有する偏光光束に変換する
偏光手段を具備するものである。
ーザ平面を形成するレーザ平面形成手段を具備し、前記
レーザ光を検出して基準点の位置からの変位を計測する
変位計測手段を有する受光器との組合せによりレーザ測
量を可能にするレーザ投光装置において、前記出射する
レーザ光を所定の偏光方向を有する偏光光束に変換する
偏光手段を具備するものである。
【００１２】前記出射する偏光光束の偏光方向を空間的
に任意に切替える投光光束偏光方向切替手段を具備する
ことが望ましい。
に任意に切替える投光光束偏光方向切替手段を具備する
ことが望ましい。
【００１３】所定の平面内にレーザ光を回転放射してレ
ーザ平面を形成するレーザ平面形成手段と、前記レーザ
光を所定の偏光方向を有する偏光光束に変換する偏光手
段とを具備するレーザ投光器との組合せによりレーザ測
量を可能にするとともに、前記レーザ投光器からの前記
レーザ光を検出して基準点の位置からの変位を計測する
変位計測手段を有する受光装置において、前記所定の偏
光方向を有する偏光光束のみを選択して受光する受光手
段を具備するものが好ましい構成である。
ーザ平面を形成するレーザ平面形成手段と、前記レーザ
光を所定の偏光方向を有する偏光光束に変換する偏光手
段とを具備するレーザ投光器との組合せによりレーザ測
量を可能にするとともに、前記レーザ投光器からの前記
レーザ光を検出して基準点の位置からの変位を計測する
変位計測手段を有する受光装置において、前記所定の偏
光方向を有する偏光光束のみを選択して受光する受光手
段を具備するものが好ましい構成である。
【００１４】前記受光する偏光光束の偏光方向を空間的
に任意に切替える受光光束偏光方向切替手段を具備する
ことが望ましい。
に任意に切替える受光光束偏光方向切替手段を具備する
ことが望ましい。
【００１５】
【作用】本発明にかかるレーザ測量システムでは、投光
手段はレーザ光を出射し、出射されたレーザ光は所定の
偏光方向を有する偏光光束に変換される。そして出射さ
れた偏光光束は所定の偏光方向を有する偏光光束のみが
選択して受光される。偏光光束の所定の偏光方向は、投
光光束及び受光光束の双方共空間的に任意に切替え可能
である。
手段はレーザ光を出射し、出射されたレーザ光は所定の
偏光方向を有する偏光光束に変換される。そして出射さ
れた偏光光束は所定の偏光方向を有する偏光光束のみが
選択して受光される。偏光光束の所定の偏光方向は、投
光光束及び受光光束の双方共空間的に任意に切替え可能
である。
【００１６】
【実施例】本発明の第１の実施例を図１乃至図５により
説明する。本実施例にかかるレーザ測量システムは、鉄
道線路の軌道測量用のレーザ測量システムであり、水平
レーザ投光器、鉛直レーザ投光器、高さ位置センサ及び
水平位置センサから構成されている。図１に示すよう
に、鉄道線路１２両側の線路１３、１４に跨がって移動
可能に設置された測定台車１５上に高さ位置センサ１６
及び水平位置センサ１７が載置され、それぞれ対応する
水平レーザ投光器１８及び鉛直レーザ投光器１９から水
平レーザビーム９及び鉛直レーザビーム２１が入射する
ようになっている。
説明する。本実施例にかかるレーザ測量システムは、鉄
道線路の軌道測量用のレーザ測量システムであり、水平
レーザ投光器、鉛直レーザ投光器、高さ位置センサ及び
水平位置センサから構成されている。図１に示すよう
に、鉄道線路１２両側の線路１３、１４に跨がって移動
可能に設置された測定台車１５上に高さ位置センサ１６
及び水平位置センサ１７が載置され、それぞれ対応する
水平レーザ投光器１８及び鉛直レーザ投光器１９から水
平レーザビーム９及び鉛直レーザビーム２１が入射する
ようになっている。
【００１７】図２はこのレーザ測量システムを構成する
水平レーザ投光器の投光機構部を示す断面図である。本
体２２より移動シリンダ５が３本の細いワイヤー２３で
吊設されている。移動シリンダ５にはレーザダイオード
１の光をほぼ平行光束にするためのコリメートレンズ２
が設けられ、レーザダイオード１とコリメートレンズ２
との間にはλ／４板２４が設けられている。移動シリン
ダ５の外側には本体２２に固設された固定シリンダ６が
設けられている。移動シリンダ５の外周面と固定シリン
ダ６の内周面の間には僅少の空隙２５が設けられてい
る。移動シリンダ５の下方に設けられた回転体７には、
レーザビーム４を９０°偏角して反射する反射ミラー３
が固設されている。反射ミラー３の先には直線偏光板２
６が回転体７に固設されている。また回転体７をベルト
２７を介して回転するモータ２８が設けられている。
水平レーザ投光器の投光機構部を示す断面図である。本
体２２より移動シリンダ５が３本の細いワイヤー２３で
吊設されている。移動シリンダ５にはレーザダイオード
１の光をほぼ平行光束にするためのコリメートレンズ２
が設けられ、レーザダイオード１とコリメートレンズ２
との間にはλ／４板２４が設けられている。移動シリン
ダ５の外側には本体２２に固設された固定シリンダ６が
設けられている。移動シリンダ５の外周面と固定シリン
ダ６の内周面の間には僅少の空隙２５が設けられてい
る。移動シリンダ５の下方に設けられた回転体７には、
レーザビーム４を９０°偏角して反射する反射ミラー３
が固設されている。反射ミラー３の先には直線偏光板２
６が回転体７に固設されている。また回転体７をベルト
２７を介して回転するモータ２８が設けられている。
【００１８】移動シリンダ５は、３本のワイヤー２３に
吊設されているから、本体２２が傾いて相対的に吊設位
置が移動すると、重力の作用で常に水平方向に平行移動
する。そしてコリメートレンズ２は移動シリンダ５に固
設されているので、レーザダイオード１からの直線偏光
はλ／４板２４により円偏光となり、コリメートレンズ
２の光軸に沿って本体の傾きと同量だけ逆方向に傾く。
光束はコリメートレンズ２により常に鉛直方向に補正さ
れ、次いで反射ミラー３により偏角して円偏光の光は直
線偏光板２６を通って再び直線偏光になり、水平に指向
する。レーザダイオード１からの直線偏光が直接反射ミ
ラーに入射すると、偏光方向が回転してしまうので、λ
／４板２４を挿入して一度円偏光にするのである。水平
レーザビーム９は回転体７の回転により水平レーザ面を
形成する。
吊設されているから、本体２２が傾いて相対的に吊設位
置が移動すると、重力の作用で常に水平方向に平行移動
する。そしてコリメートレンズ２は移動シリンダ５に固
設されているので、レーザダイオード１からの直線偏光
はλ／４板２４により円偏光となり、コリメートレンズ
２の光軸に沿って本体の傾きと同量だけ逆方向に傾く。
光束はコリメートレンズ２により常に鉛直方向に補正さ
れ、次いで反射ミラー３により偏角して円偏光の光は直
線偏光板２６を通って再び直線偏光になり、水平に指向
する。レーザダイオード１からの直線偏光が直接反射ミ
ラーに入射すると、偏光方向が回転してしまうので、λ
／４板２４を挿入して一度円偏光にするのである。水平
レーザビーム９は回転体７の回転により水平レーザ面を
形成する。
【００１９】図３は高さ位置センサ１６の受光部の断面
図、図４は高さ位置センサ１６の受光部の正面図及び回
路図をそれぞれ示している。受光部８は、下より上に広
がるクサビ形形状の受光素子８ａと上より下に広がるク
サビ形形状の受光素子８ｂとの対により構成された受光
素子でり、水平レーザビーム９の入射する高さ位置によ
り受光素子８ａ及び受光素子８ｂの受光量の割合が変化
するようになっている。受光部８の前には直線偏光板２
９が設けられている。直線偏光板２９の偏光方向は、対
向する水平レーザ投光器の直線偏光板２６の偏光方向と
ほぼ一致するように設定されている。
図、図４は高さ位置センサ１６の受光部の正面図及び回
路図をそれぞれ示している。受光部８は、下より上に広
がるクサビ形形状の受光素子８ａと上より下に広がるク
サビ形形状の受光素子８ｂとの対により構成された受光
素子でり、水平レーザビーム９の入射する高さ位置によ
り受光素子８ａ及び受光素子８ｂの受光量の割合が変化
するようになっている。受光部８の前には直線偏光板２
９が設けられている。直線偏光板２９の偏光方向は、対
向する水平レーザ投光器の直線偏光板２６の偏光方向と
ほぼ一致するように設定されている。
【００２０】検出回路１０は受光素子８ａからの出力信
号Ｓ１Ａと受光素子８ｂからの出力信号Ｓ１Ｂとが入力
し、内蔵している増巾回路、ピークホールド回路、比較
回路等により出力信号Ｓ１Ａと出力信号Ｓ１Ｂとの差か
ら、受光部８がレーザビーム４を受光する高さ位置を検
出し、変位計測信号を出力する回路である。出力回路１
１は変位計測信号Ｓ２を受け、高さ位置信号を出力す
る。高さ位置信号はデータレコーダ（不図示）に表示・
記憶される。
号Ｓ１Ａと受光素子８ｂからの出力信号Ｓ１Ｂとが入力
し、内蔵している増巾回路、ピークホールド回路、比較
回路等により出力信号Ｓ１Ａと出力信号Ｓ１Ｂとの差か
ら、受光部８がレーザビーム４を受光する高さ位置を検
出し、変位計測信号を出力する回路である。出力回路１
１は変位計測信号Ｓ２を受け、高さ位置信号を出力す
る。高さ位置信号はデータレコーダ（不図示）に表示・
記憶される。
【００２１】鉛直レーザ投光器１９は、上記した水平レ
ーザ投光器１８とほぼ同様に構成されている。異なる主
要な点は、レーザビームを鉛直方向に偏角するミラーが
設けられて、レーザビームは鉛直レーザビーム２１とな
り、これが回転することにより鉛直レーザ面が形成さ
れ、且つその光路中に設けられた直線偏光板（不図示）
が、水平レーザビーム９の偏光方向と空間的に互いに９
０°異なるように配置されていることである。又、鉛直
レーザビーム２１の平面位置を検知する水平位置センサ
１７は、上記した高さ位置センサ１６とほぼ同様に構成
されている。水平位置センサ１７の受光部に設けられた
直線偏光板は、水平レーザビーム９の偏光方向と互いに
９０°異なるように配置されている。
ーザ投光器１８とほぼ同様に構成されている。異なる主
要な点は、レーザビームを鉛直方向に偏角するミラーが
設けられて、レーザビームは鉛直レーザビーム２１とな
り、これが回転することにより鉛直レーザ面が形成さ
れ、且つその光路中に設けられた直線偏光板（不図示）
が、水平レーザビーム９の偏光方向と空間的に互いに９
０°異なるように配置されていることである。又、鉛直
レーザビーム２１の平面位置を検知する水平位置センサ
１７は、上記した高さ位置センサ１６とほぼ同様に構成
されている。水平位置センサ１７の受光部に設けられた
直線偏光板は、水平レーザビーム９の偏光方向と互いに
９０°異なるように配置されている。
【００２２】図５に示すように、測定台車１５には高低
測定用車輪３１ａ、３１ｂが設けられている。高低測定
用車輪３１ａは線路１３上に、高低測定用車輪３１ｂは
線路１４上に転動可能に接し、測定台車１５は高低測定
用車輪３１ａ、３１ｂを介して線路１３、１４上を移動
可能である。又、測定台車１５にはスライダ３４が水平
方向に摺動可能に設けられている。通り測定用車輪３５
はスライダ３４に取り付けられ、右線路３２の側面部に
常に追従するように付勢されている。高さ位置センサ２
３は測定台車１５に、又水平位置センサ２２はスライダ
３４の上面に固設されている。水平レーザビーム９の形
成する水平レーザ面は点線Ｈで、鉛直レーザビーム２８
の形成する鉛直レーザ面は点線Ｖで示してある。
測定用車輪３１ａ、３１ｂが設けられている。高低測定
用車輪３１ａは線路１３上に、高低測定用車輪３１ｂは
線路１４上に転動可能に接し、測定台車１５は高低測定
用車輪３１ａ、３１ｂを介して線路１３、１４上を移動
可能である。又、測定台車１５にはスライダ３４が水平
方向に摺動可能に設けられている。通り測定用車輪３５
はスライダ３４に取り付けられ、右線路３２の側面部に
常に追従するように付勢されている。高さ位置センサ２
３は測定台車１５に、又水平位置センサ２２はスライダ
３４の上面に固設されている。水平レーザビーム９の形
成する水平レーザ面は点線Ｈで、鉛直レーザビーム２８
の形成する鉛直レーザ面は点線Ｖで示してある。
【００２３】次に動作について説明する。先ず、線路１
３、１４上に測定台車１５を設置する。水平レーザビー
ム９が高さ位置センサ１６に入射するように、又鉛直レ
ーザビーム２１が水平位置センサ１７に入射するよう
に、それぞれ水平レーザ投光器１８及び鉛直レーザ投光
器１９をアライメント調整して設置する。
３、１４上に測定台車１５を設置する。水平レーザビー
ム９が高さ位置センサ１６に入射するように、又鉛直レ
ーザビーム２１が水平位置センサ１７に入射するよう
に、それぞれ水平レーザ投光器１８及び鉛直レーザ投光
器１９をアライメント調整して設置する。
【００２４】水平レーザ投光器１８のレーザダイオード
１から出射するレーザ光は、λ／４板２４により円偏光
となり、直線偏光板２６により直線偏光の水平レーザビ
ーム９として、高さ位置センサ１６に投光される。同様
に鉛直レーザ投光器１９のレーザダイオード（不図示）
から出射するレーザ光は、λ／４板（不図示）により円
偏光となり、直線偏光板（不図示）により直線偏光の鉛
直レーザビーム２１として、水平位置センサ１７に投光
される。
１から出射するレーザ光は、λ／４板２４により円偏光
となり、直線偏光板２６により直線偏光の水平レーザビ
ーム９として、高さ位置センサ１６に投光される。同様
に鉛直レーザ投光器１９のレーザダイオード（不図示）
から出射するレーザ光は、λ／４板（不図示）により円
偏光となり、直線偏光板（不図示）により直線偏光の鉛
直レーザビーム２１として、水平位置センサ１７に投光
される。
【００２５】高さ位置センサ１６に設けられた直線偏光
板２９の偏光方向は、水平レーザビーム９の偏光方向と
同一になるように配置されており、水平レーザビーム９
は高さ位置センサ１６に受光される。水平位置センサ１
７に設けられた直線偏光板（不図示）の偏光方向は、鉛
直レーザビーム２１の偏光方向と同一になるように配置
されているから、鉛直レーザビーム２１は水平位置セン
サ１７に受光される。
板２９の偏光方向は、水平レーザビーム９の偏光方向と
同一になるように配置されており、水平レーザビーム９
は高さ位置センサ１６に受光される。水平位置センサ１
７に設けられた直線偏光板（不図示）の偏光方向は、鉛
直レーザビーム２１の偏光方向と同一になるように配置
されているから、鉛直レーザビーム２１は水平位置セン
サ１７に受光される。
【００２６】しかし水平レーザビーム９の偏光方向と鉛
直レーザビーム２１の偏光方向とは、空間的に互いにほ
ぼ９０°異なるように配置されているから、高さ位置セ
ンサ１６は鉛直レーザビーム２１を受光せず、又水平位
置センサ１７は水平レーザビーム９を受光しない。
直レーザビーム２１の偏光方向とは、空間的に互いにほ
ぼ９０°異なるように配置されているから、高さ位置セ
ンサ１６は鉛直レーザビーム２１を受光せず、又水平位
置センサ１７は水平レーザビーム９を受光しない。
【００２７】測定台車１５を線路１３、１４上で移動さ
せると、線路１３、１４の高低変化に応じて高低測定用
車輪３１ａ及び高低測定用車輪３１ｂが測定台車１５に
高低変化を伝達するから、測定台車１５は上下に移動す
る。高さ位置センサ１６は測定台車１５に固設されてい
て上下に移動し、高さ位置情報が得られる。又、線路１
３、１４の屈曲に応じて通り測定車輪３５を介して、ス
ライダ３４が測定台車１５上を左右に移動する。水平位
置センサ１７はスライダ３４に固設されていて左右に移
動し、平面位置情報が得られる。高さ位置情報及び平面
位置情報はそれぞれの出力回路から出力し、データレコ
ーダ（不図示）に記憶・表示され、更にそのデータはグ
ラフ化したり、線路修正データとして処理される。
せると、線路１３、１４の高低変化に応じて高低測定用
車輪３１ａ及び高低測定用車輪３１ｂが測定台車１５に
高低変化を伝達するから、測定台車１５は上下に移動す
る。高さ位置センサ１６は測定台車１５に固設されてい
て上下に移動し、高さ位置情報が得られる。又、線路１
３、１４の屈曲に応じて通り測定車輪３５を介して、ス
ライダ３４が測定台車１５上を左右に移動する。水平位
置センサ１７はスライダ３４に固設されていて左右に移
動し、平面位置情報が得られる。高さ位置情報及び平面
位置情報はそれぞれの出力回路から出力し、データレコ
ーダ（不図示）に記憶・表示され、更にそのデータはグ
ラフ化したり、線路修正データとして処理される。
【００２８】本実施例は水平・鉛直の２軸測量の例であ
るが、異なる２水平面又は異なる２鉛直面を同時に計測
するときにも、二種類の偏光方向の異なる２本のレーザ
ビームにより、相互干渉することなく、同様に位置情報
を得ることができることは言うまでもない。又、鉄道の
軌道測量に限定されることなく、建設重機のマシンコン
トロールシステム、トンネルのシールドマシンコントロ
ール、建築の墨出し作業、各種支柱の鉛直出し等、あら
ゆる測量システムにおいて応用できるし、レーザ光源に
代替可能な光源にも適用可能なことも言うまでもない。
るが、異なる２水平面又は異なる２鉛直面を同時に計測
するときにも、二種類の偏光方向の異なる２本のレーザ
ビームにより、相互干渉することなく、同様に位置情報
を得ることができることは言うまでもない。又、鉄道の
軌道測量に限定されることなく、建設重機のマシンコン
トロールシステム、トンネルのシールドマシンコントロ
ール、建築の墨出し作業、各種支柱の鉛直出し等、あら
ゆる測量システムにおいて応用できるし、レーザ光源に
代替可能な光源にも適用可能なことも言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】本発明にかかるレーザ測量システムで
は、投光手段は偏光により光学的に分離されたレーザ光
を出射し、変位計測手段はそのレーザ光の偏光方向を判
別して検出するから、それぞれ出射したレーザ光に対応
する変位計測手段は、対応するレーザ光だけを検出して
基準点からの位置の変差を計測する。従って複数のレー
ザビームが相互干渉し、相互干渉に起因する誤動作を惹
起したり、測定誤差を発生することのないレーザ測量シ
ステムが提供できる。
は、投光手段は偏光により光学的に分離されたレーザ光
を出射し、変位計測手段はそのレーザ光の偏光方向を判
別して検出するから、それぞれ出射したレーザ光に対応
する変位計測手段は、対応するレーザ光だけを検出して
基準点からの位置の変差を計測する。従って複数のレー
ザビームが相互干渉し、相互干渉に起因する誤動作を惹
起したり、測定誤差を発生することのないレーザ測量シ
ステムが提供できる。
【図１】本発明の第１の実施例の構成を説明する図。
【図２】本発明の第１の実施例にかかる水平レーザ投光
器の投光機構部を示す断面図。
器の投光機構部を示す断面図。
【図３】本発明の第１の実施例にかかる高さ位置センサ
の受光部の側面図を示す図。
の受光部の側面図を示す図。
【図４】本発明の第１の実施例にかかる高さ位置センサ
の受光部の立面及びブロックを示す図。
の受光部の立面及びブロックを示す図。
【図５】本発明の第１の実施例にかかる線路上に載置さ
れた測定車体を示す図。
れた測定車体を示す図。
【図６】本発明の第２の実施例にかかる高さ位置センサ
の受光部の側面図を示す図。
の受光部の側面図を示す図。
【図７】本発明の第３の実施例にかかる水平レーザ投光
器の投光機構部を示す断面図。
器の投光機構部を示す断面図。
【図８】従来例にかかる水平レーザ投光器の投光機構部
を示す断面図。
を示す断面図。
【図９】従来例にかかる高さ位置センサの受光部の立面
及びブロックを示す図。
及びブロックを示す図。
・・・・・レーザダイオード１ ・・・・・コリメートレンズ２ ・・・・・反射ミラー３ ・・・・・受光部８ ・・・・・水平レーザビーム９ ・・・・・高さ位置センサ１６ ・・・・・水平位置センサ１７ ・・・・・水平レーザ投光器１８ ・・・・・鉛直レーザ投光器１９ ・・・・・鉛直レーザビーム２１ ・・・・・λ／４板２４ ・・・・・直線偏光板２６ ・・・・・直線偏光板２９
Claims (7)
- 【請求項１】レーザ光を出射する投光手段と、前記レー
ザ光を検出して基準点の位置からの変位を計測する変位
計測手段とを具備するレーザ測量システムにおいて、前
記投光手段は前記出射するレーザ光を所定の偏光方向を
有する偏光光束に変換する偏光手段を具備し、前記変位
計測手段は前記所定の偏光方向を有する偏光光束のみを
選択して受光する受光手段を具備することを特徴とする
レーザ測量システム。 - 【請求項２】前記投光手段は前記偏光方向を空間的に任
意に切替える投光光束偏光方向切替手段を具備し、前記
受光手段は前記偏光方向を空間的に任意に切替える受光
光束偏光方向切替手段を具備することを特徴とする請求
項１に記載のレーザ測量システム。 - 【請求項３】前記投光手段は第一の平面内に回転放射し
てレーザ面を形成する第一のレーザ光を出射する第一光
源と、第一の平面と空間的に任意の角度で交わる第二の
平面内に回転放射してレーザ面を形成する第二のレーザ
光を出射する第二光源とを有し、前記偏光手段は前記第
一のレーザ光を第一の偏光方向に偏光させる第一の偏光
素子と、前記第二のレーザ光を前記第一のレーザ光と空
間的に直交する第二の偏光方向に偏光させる第二の偏光
素子とを有し、前記受光手段は前記第一の偏光方向に偏
光されたレーザ光のみを選択する第三の偏光素子と、前
記第二の偏光方向に偏光されたレーザ光のみを選択する
第四の偏光素子とを有することを特徴とする請求項１に
記載のレーザ測量システム。 - 【請求項４】所定の平面内にレーザ光を回転放射してレ
ーザ平面を形成するレーザ平面形成手段を具備し、前記
レーザ光を検出して基準点の位置からの変位を計測する
変位計測手段を有する受光器との組合せによりレーザ測
量を可能にするレーザ投光装置において、前記出射する
レーザ光を所定の偏光方向を有する偏光光束に変換する
偏光手段を具備することを特徴とするレーザ投光装置。 - 【請求項５】前記出射する偏光光束の偏光方向を空間的
に任意に切替える投光光束偏光方向切替手段を具備する
ことを特徴とする請求項３に記載のレーザ投光装置。 - 【請求項６】所定の平面内にレーザ光を回転放射してレ
ーザ平面を形成するレーザ平面形成手段と、前記レーザ
光を所定の偏光方向を有する偏光光束に変換する偏光手
段とを具備するレーザ投光器との組合せによりレーザ測
量を可能にするとともに、前記レーザ投光器からの前記
レーザ光を検出して基準点の位置からの変位を計測する
変位計測手段を有する受光装置において、前記所定の偏
光方向を有する偏光光束のみを選択して受光する受光手
段を具備することを特徴とする受光装置。 - 【請求項７】前記受光する偏光光束の偏光方向を空間的
に任意に切替える受光光束偏光方向切替手段を具備する
ことを特徴とする請求項５に記載の受光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5220477A JPH0755464A (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | レーザ測量システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5220477A JPH0755464A (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | レーザ測量システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0755464A true JPH0755464A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16751715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5220477A Pending JPH0755464A (ja) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | レーザ測量システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0755464A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6189404B1 (en) | 1997-02-20 | 2001-02-20 | Komatsu Ltd. | Robot for handling |
| WO2016021313A1 (ja) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム |
| CN105571563A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-05-11 | 西南交通大学 | 一种桥墩沉降测量装置 |
| CN116734099A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-09-12 | 中铁第六勘察设计院集团有限公司 | 一种地铁盾构隧道下穿桥梁墩沉降位移监测设备 |
-
1993
- 1993-08-13 JP JP5220477A patent/JPH0755464A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6189404B1 (en) | 1997-02-20 | 2001-02-20 | Komatsu Ltd. | Robot for handling |
| WO2016021313A1 (ja) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム |
| US10520430B2 (en) | 2014-08-08 | 2019-12-31 | Sony Corporation | Information processing apparatus and information processing method |
| CN105571563A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-05-11 | 西南交通大学 | 一种桥墩沉降测量装置 |
| CN116734099A (zh) * | 2023-05-29 | 2023-09-12 | 中铁第六勘察设计院集团有限公司 | 一种地铁盾构隧道下穿桥梁墩沉降位移监测设备 |
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