レーザー式測量計について

赤色レーザーのイメージ

建築現場や家庭やオフィスなどでの「測量」といえば「巻尺」という印象が強いですが、最近ではレーザー距離計を使ってスマートに測量をしている様子は見たことがありますか?例えばロールカーテンをつけるために窓枠の長さを測定したり、ベッドや本棚などの家具が部屋に収納できるかどうか調べるために、入り口の大きさを測定したり。また子供の身長を測ることもできます。これらの測定が、巻尺ではなく、ピッとレーザーで一瞬にして距離を出すことができます。

レーザー式測量計を使うと、上でご紹介したような巻尺でもできる測定だけでなく、光のない暗い部屋で長さを測定できたり、巻尺では届かないような高い電柱の距離を測定できたりするため、非常に便利な計測機として活躍しています。実はレーザー式測量計は発売されてから20年以上になり、「レーザー距離計」とも呼ばれています。

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原理

レーザー距離計は、レーザー光を測定したい箇所に照射して、そこから反射した光を観測することにより、出射光と入射光の位相差から距離を求めます。光は波の性質を持っていて、波は周期的に変化する正弦波として表されますが、位相はその正弦波の角度部分に相当しています。

正弦波

正弦波のグラフ(https://www.wdic.org/w/SCI/%E6%AD%A3%E5%BC%A6%E6%B3%A2より引用)

レーザーには赤色レーザーダイオードがほとんどの場合に使われており、その波長は635nmです。JIS(日本工業規格)の「レーザー製品の安全基準」によりレーザーパワー目安でクラス分けがされており、ほとんどのレーザー距離計がクラス1か2の出力のものを採用しています。瞬きをすることにより直接ビームを見続けることを防げるので、それほど危険度は高くありません。

測定範囲・誤差と価格帯・メーカー

一般的なユーザーが最も多いと思われる、数10cm〜数10mの範囲を測定できるレーザー距離計では、誤差(精度)は±1~数mmである場合が多いです。プロも素人も幅広く使えるこの手の機種は、安いものでは非常に安価(3000円程度)なものもありますが、あまり安価な機種は専門的な用途にはオススメできません。精度が数mmの機種はだいたい1〜3万円の間でありますが、精度が±1mmとなると、それ以上の価格(3万円〜)になってきます。取扱メーカーには、「ボッシュ」、「ライカ」、「マキタ」など多くのメーカーで取り扱いがあります。

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赤色のレーザー光を使用するために野外で使う場合、晴れた日には反射光を正確に検出できなくなります。その場合には「デジタルファインダー」というレーザー光が照射されている位置をファインダー越しに確認できる機能を使うと、晴れた日の野外でも距離を測定することができます。ただしこの機能が付属する機種は3万円以上と少し高価な部類になります。

デジタルファインダーのディスプレイ表示イメージ

また100m程度より遠くの距離を測定する場合には、反射光をより正確に検出するために三脚を必要とする場合もあります。測定可能距離が伸びれば伸びるほど、レーザー距離計の価格は上昇する傾向があり、数100mの距離を測定できるものは5万円〜、1000m程度の距離を測定できるものは数10万円ほどします。このように長距離を測定できるものでも、誤差(精度)は±1m程度と、非常に高精度に測定できるものがほとんどです。距離の長い測定ができるレーザー距離計を扱うメーカーには、「レーザーテクノロジー」や「ブッシュネル」などがあります。

多様な測定モード

ここではレーザー距離計の測定モードについていくつか代表的なものをご紹介します。全ての機器がこのように多くの測定モードを搭載しているわけではなく、測定モードの数が多ければ多いほど上位機種になります。

・長さ測定
レーザー距離計の最も標準的な測定モードです。本体先端、終端または三脚のネジ穴などを測定基準として設定できる機種もあります。どこから測定しているかは、本体画面に表示されているため、自分がどこからの測定をしているかがわかります。単位は標準では「メートル」ですが、機種によっては「尺」で表示してくれるものもあります。

・水平距離測定
斜めの1点を測定すれば、測定位置からの水平距離も測定できます。水平方向を測定したい場合に、途中に壁や障害物があっても水平距離が出せるため、この測定モードが活用できます。他にも「照射角度」や「斜距離」、「高さ」なども測定できます。角度が測定できる機種の場合は、水平器として使用することもできます。

・面積・体積測定
面積を測定したい箇所の縦と横の長さを測定すると、面積を出してくれるモードもあります。加えて高さを測定すると、体積も出してくれます。面積を「坪」で表示してくれるものもあります。

・2点間測定
測定対象の2点にレーザーを当てるだけで、2点間の距離を出してくれるモードです。各ポイント間の推計・垂直・斜距離や角度も測定できます。

・測定データの転送
Bluetooth装備を備えた機種では、データをPCやスマートフォンへ転送できます。

さいごに

室内での距離の測定をする場合は、レーザー距離計は家庭で気軽に使用できるくらい安価ですので、誰でも気兼ねなく購入することができそうです。屋外や距離の長い測定、特殊な測定や精度の高い測定をする場合は、けっこう高価になってきますので、レンタルや中古購入の選択肢もあると助かりますね。

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ライター紹介
ライタープロフィール
藤井暢子

小規模農業従事者、野菜ソムリエプロ、野菜栽培士。京都生まれ。大阪市立大学理学部物理学科卒業、京都教育大学大学院修了、大阪大学大学院理学研究科物理(単位取得後卒業)、2004年博士(理学)。大阪大学産業科学研究所勤務を経て、化学系の研究開発会社に8年間勤務後、2012年より農業者へ転身。実父とともに、自然農、自然栽培、無肥料、自家採種をキーワードに京都郊外で野菜を作り、地元カフェや地方家庭などへ提供している。物理と化学の研究経験をもとに、畑の研究を新しく展開するべく日々研鑽中。生物物理の研究者の夫、5歳の一人息子と同居。

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