CN100408973C - 激光对中装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光对中装置，该激光对中装置可简单地对激光的射出方向进行调整。该激光对中装置(30)按照可与对中望远光学系统进行更换的方式安装于测量仪上，该激光对中装置由下述部分构成，该下述部分包括内筒(32)，在该内筒的一端固定有五棱镜(40)，并且在其内部，设置有激光光源(42)；中筒(34)，该中筒以可使内筒沿轴向移动，进行轴向的位置调整的方式固定内筒；外筒(36)，该外筒以可使中筒绕轴旋转，进行角度调整的方式固定中筒，并且固定于测量仪(1)中的对中望远光学系统(38)上。

Description

激光对中装置

本发明所属的技术领域

本发明涉及具有对中望远光学系统的测量仪中的可更换的激光对中装置。

已有技术

过去的测量仪一般具有对中望远光学系统(对中望远镜)，当在测量点的正上方，设置测量仪时，采用对中望远光学系统。由于对于该对中望远光学系统，作业者直接观看对中望远光学系统，进行对准，故可高精度地进行对中。但是，该对中望远光学系统位于比在测定时所使用的平行瞄准具望远镜低的位置，故以蹲伏的姿势进行观看，由此，对作业者造成负担。特别是，在将测量仪安装于倾斜地等地点时的作业造成较大的负担。

于是，近年来，还出现了具有使可视的激光朝向正下方射出的激光对中装置的测量仪、和同时具有对中望远光学系统和激光对中装置的测量仪，来代替对中望远光学系统。

在JP特开平6-213664号文献等中公开了这样的同时具有对中望远光学系统和激光对中装置的测量仪，其在图6中示出。该测量仪1包括对中望远光学系统5；激光对中装置，该激光对中装置由激光光源3，准直光学系统4，面罩(mask)部件41以及透明部件6构成。

在采用激光对中装置时，从激光光源3发出激光，该激光通过准直光学系统4，形成平行光线，接着，通过面罩部件41，切割射入透明部件6的反射部61的激光以外的光线，然后，通过反射部61，将其朝向正下方反射，照射表示测量点的桩10。然后，作业者按照通过激光照射的点，即，激光光点与桩10上的测量点相一致的方式，调整测量仪主体2的位置。这样，由于在激光对中装置中，可仅仅在观看测量仪1的正下方附近部位，故对中作业非常轻松。

但是，在明亮的白天的作业中，具有激光光点难于看到的不便。在这样的场合，采用对中望远光学系统5。此时，如果观看对中望远光学系统5中的接目部51，则可通过棱镜7和透明部件6，看到桩10上的测量点，故按照对中望远光学系统中的十字线与桩10上的测量点相一致的方式，调整测量仪主体2的位置。

在图6所示的测量仪1中，通常，可采用激光对中装置轻松地进行作业，当在明亮的白天的作业中，难于激光光点难于看到时，可采用对中望远光学系统5，这样是方便的。

但是，目前，广泛地采用可将对中望远光学系统拆下的测量仪，图7表示这样的对中望远光学系统安装于测量仪上的结构的1个实例。该对中望远光学系统20由外筒136和内筒132构成，在该外筒136的一端，固定有脊棱镜22与物镜24，该内筒132可在该外筒136的内部滑动，在上述内筒132的内部，设置有聚焦板26和可调整屈光度的接目镜28。上述对中望远光学系统20中的外筒136通过下述方式，固定于对中望远光学系统固定部38上，该方式问：通过与测量仪1内部的对中望远光学系统固定部38螺合的螺钉62的前端进行按压。如果在该对中望远光学系统20中，将侧板11从测量仪1上拆下，拧松螺钉62，则可简单地将其连同外筒136一起从测量仪1上拆下。

图6所示的那样的，具有对中望远光学系统和激光对中装置这两者的测量仪是人们希望的形式，但是，具有装置复杂，并且价格较高的问题。于是，为了广泛地使用具有可拆下的对中望远光学系统的测量仪，为了使对中作业轻松，人们考虑在这样的测量仪中，使对中望远光学系统与激光对中装置进行更换。

但是，在图6所示的那样的激光对中装置中，如果激光光源3，反射部61的安装位置，角度等具有误差，则即使在特别是，反射部61的角度的误差微小的情况下，因光杠杆的作用，大大地改变激光光点的位置，由此，具有产生较大的对中误差的问题。然而，激光的射出方向的调整必须针对激光光源3，反射部61等的多个部件的每个进行调整，这是非常麻烦的。

发明内容

于是，本发明的课题在于为了解决上述的问题，提供一种激光对中装置，该激光对中装置能够简单地调整激光的射出方向。

为了解决上述的课题，本发明涉及一种激光对中装置，在该激光对中装置的一端，固定有棱镜，并且在其内部，设置有激光光源，其特征在于上述激光对中装置以可进行轴向的位置调整和绕轴的角度调整的方式设置于测量仪上。

本发明的激光对中装置的特征在于其包括内筒，在该内筒的一端固定有上述棱镜，并且在其内部，设置有激光光源；中筒，该中筒以可进行轴向的位置调整的方式固定内筒；外筒，该外筒以可进行绕轴的角度调整的方式固定中筒，并且安装于测量仪上。

本发明的激光对中装置，其特征在于上述棱镜为五棱镜。

本发明的激光对中装置，其特征在于在上述中筒中的，从上述外筒突出的部分上，开设有沿轴向延伸的孔，穿过该长孔的螺钉与上述内筒螺合，在上述外筒中的，从上述测量仪突出的部分，开设有沿周向延伸的长孔，穿过该长孔的螺钉与上述中筒螺合。

本发明的激光对中装置，其特征在于在上述各长孔的侧边，带有刻度。

本发明的激光对中装置，其特征在于在上述激光对中装置中的从测量仪突出的部分上，覆盖有胶套。

本发明的测量仪中的激光的射出方向的调整方法，该测量仪安装有所述的激光对中装置，其特征在于将下述板(mat)按照在上述测量仪的垂直轴的正下方，与上述板(mat)的中心保持一致的方式设置，该板(mat)的颜色与从上述激光对中装置射出的激光的颜色相同，并且描绘有同心圆，按照上述激光照射上述板(mat)的中心的方式，进行激光的射出方向的调整。

本发明的激光对中装置用的板(mat)，该板(mat)的颜色与从激光对中装置射出的激光的颜色相同，并且描绘有同心圆。

附图说明

图1为具有本发明的激光对中装置的测量仪的示意说明图；

图2为本发明的第1实施例的激光对中装置的剖视图；

图3为第1实施例的激光对中装置的透视图；

图4为表示本发明的激光对中装置中的激光射出方向的调整时所采用的板(mat)的图；

图5为本发明的第2实施例的激光对中装置的局部剖视图；

图6为表示过去的，同时具有对中望远光学系统与激光对中装置的测量仪的图；

图7为表示过去的，可安装对中望远光学系统的测量仪的图。

具体实施方式

本发明如图1所示的那样，在具有可拆下的对中望远光学系统20的测量仪1中，可按照与该对中望远光学系统20进行更换的方式安装激光对中装置30。由于上述对中望远光学系统20与过去的系统相同，在光轴上，具有脊棱镜22，物镜24，聚焦板26，接目镜28，故省略对它们的具体描述。

于是，通过图2所示的剖视图，以及图3所示的透视图，对作为本发明的实施例的激光对中装置30进行具体描述。该激光对中装置30包括内筒32；中筒34，该中筒34以可进行轴向位置调整的方式固定该内筒32；外筒36，该外筒36以可进行绕轴X的角度调整的方式固定该中筒34，该外筒36固定于测量仪1中的对中望远光学系统固定部(主体底盖)38上。

在内筒32的内部，在其中间附近，固定有：激光二极管42，该激光二极管42为发出红色的激光L的可视激光光源；准直透镜44，该准直透镜44使从激光二极管42发出的激光L形成平行光线；光圈46，该光圈将激光L的直径缩小；电路衬底48，该电路衬底48对激光二极管42发出的光进行控制，在内筒32的一端，固定有将激光朝向正下方反射的五棱镜40，在内筒32的另一端，以可拆卸的方式固定有盖56，该盖56将通过电缆52与外部电源50连接的接插件54固定。

在外筒36上，设置有截面为V字形的槽60，通过与设于光学对中固定部38中的螺纹孔63螺合，将螺钉62紧固，由此，将螺钉62的尖状的前端压接于V字形的槽60上，对中望远光学系统固定部38与外筒36按照相互不移动的方式牢固地固定。另外，还在外筒36中的，从测量仪1突出的部分，开设有沿周向延伸的长孔64，通过将穿过该长孔64的螺钉66的前端与开设于中筒34的螺钉孔68螺合，将其紧固，由此，外筒36与中筒34按照不相互移动的方式牢固地固定。此外，如果拧松螺钉66，使中筒36绕轴X旋转，可对中筒36绕轴X的角度进行调整。

在中筒34的从外筒36突出的部分上，开设有沿轴向延伸的长孔70，通过将穿过该长孔70的螺钉72的前端与开设于内筒32的螺钉孔74螺合，将其紧固，由此，中筒34与内筒32按照不相互移动的方式牢固地固定。此外，如果拧松螺钉72，使内筒32沿轴X旋转，可对中筒36沿轴X方向的位置进行调整。还有，在两个长孔64，70的侧边，带有刻度78，可通过视觉辨认内筒32与中筒34的相应调整量，由此，容易进行激光L的射出方向的调整作业。

在图2和图3中，两个长孔64，70设置于沿周向对齐的位置，但是，两个长孔64，70的周向位置也可错开，此外，接近测量仪1的一侧的长孔64，70设置于激光对中装置30的顶侧的侧方，在此场合，容易旋拧螺钉66，72，特别是最好，接近测量仪1一侧的长孔64设置在侧方。

在上述激光对中装置30中的从测量仪1突出的部分上，覆盖有胶套76，以便实现激光对中装置30的防尘，防水，防止冲击，美观等效果。在该胶套76中的接插件54的位置，开设有孔。

外部电源50在外壳80的内部接纳有电池，在外壳80的外部具有电源开关82；激光L的光量调节旋钮84；带扣(magic tape)(注册商标)86，其用于附着于测量仪1的外面。在测量仪1的外面，在外部电源50不妨碍的位置，设置有图中未示出的带扣(magic tape)(注册商标)，其用于固定上述外部电源50。还有，将外部电源50和接插件54连接的电缆52为卷盘电缆，通常，其极力地收缩，从而不造成妨碍。

在这里，对将上述激光对中装置30安装于测量仪上时的激光L的射出方向的调整方法进行描述。当将该激光对中装置30安装于测量仪1上时，首先，从测量仪1上，拆下侧板11。接着，拆下激光对中装置20，通过螺钉62，将外筒36固定于激光对中装置固定部38上。接着，将中筒插入到外筒36的内部，通过螺钉66，进行紧固。然后，将内筒32插入到中筒34的内部，通过螺钉72，进行紧固。

在这里，使测量仪1处于水平，将基准点刚好置于垂直轴Y(机械中心)的正下方，接通激光对中装置30的电源开关82，朝向基准点，射出激光L。在这里，检测激光L所照射的点与基准点的偏离，对应该偏离中的，激光对中装置30的轴X方向的偏离，拧松螺钉72，沿轴X方向使内筒32前后移动，对应与该轴X方向相垂直的方向的偏离，拧松螺钉66，使中筒34绕轴X而旋转，激光L正确地照射基准点，在这样调整后，将两个螺钉66，72紧固。

此后，使测量仪1绕垂直轴Y旋转，确认相对任何的方向，激光L均正确地照射基准点，然后，将两个螺钉66，72紧固，结束激光L的射出方向的调整。

在进行这样的激光对点装置30中的激光L的射出方向的调整时，按照在测量仪1的垂直轴Y的正下方，与板(mat)100的中心102保持一致的方式放置呈现与激光L的颜色相同的红色，并且描绘有图4所示的那样的十字线96与同心圆98的板(mat)100，通过激光L，照射板(mat)100，调节内筒32的轴X方向位置和绕中筒34的轴X的角度，使作为激光L的照射点的激光光点104象箭头a→b，或b→a那样移动，使其与板(mat)100的中心104保持一致，由此，进行激光L的射出方向的调整。如果采用板(mat)100，则不但容易通过视觉辨认激光光点104，而且容易看到调整量，容易进行激光对点装置30的安装调整作业。在这里，如果使同心圆98的间距与设在长孔64，70的侧边的刻度78的间距，具有规定的对应关系，则更加容易调整激光L的射出方向。显然，上述的激光L的射出方向的调整在将激光对中装置30安装于测量仪1上时，在激光对中装置30的安装后，在测量仪中含产生对中误差时的任何时候均可进行。

下面列举本实施例所实现的主要效果。

(1)在激光二极管42，准直透镜44，光圈46，五棱镜40等的安装位置，角度具有误差，从激光对中装置30射出的激光L的射出方向与测量仪1的垂直轴Y方向偏离的情况下，通过内筒32的轴X方向位置的调节和绕中筒34的轴X的角度调节，仍可对激光L的射出方向进行调整，可简单地消除上述偏离，由此，对中误差可几乎不会发生。

(2)通过改变中筒34与外筒36的尺寸和形状，还可简单地将激光对中装置30安装于不同形式的测量仪上。

(3)由于五棱镜40能够在总是按照规定角度(90°)改变激光L的方向，故不会因绕与图2中的纸面相垂直的轴的五棱镜40的安装角度的误差，激光L的射出方向发生变化。由此，激光L的激光对中装置30的轴X方向的偏离量是微小的，仅仅通过内筒32沿轴X方向的微小的位置调节，便可简单地消除该偏离量。相对该情况，如果采用五棱镜40以外的棱镜，则通过光杠杆的作用，即使在微小的棱镜的安装角的误差的情况下，激光L的射出方向仍发生较大的偏离，为了消除该偏离，也还必须使内筒移动相当大的量。显然，如果对应绕与图2中的纸面相平行的轴，五棱镜40的安装角具有误差，则激光L的射出方向沿与激光对中装置的轴X相垂直的方向发生较大的偏离，但是该偏离可通过使中筒34绕X方向的调节而简单地消除。

(4)由于可调节内筒32，中筒34，外筒36的相互位置或角度的螺钉66、72设置于测量仪1的外部，故激光L的射出方向的调整可在不分解测量仪1，即，不使调整依赖于维修人员的情况下，由用户本身随时地简单地进行。

(5)由于在分别设置于中筒34和外筒36上的长孔70，64的侧边，带有刻度78，故可通过视觉辨认内筒32和中筒34的相应调节量，可更加容易进行激光L的射出方向的调整。

(6)由于在激光对中装置30中的从测量仪1突出的部分，覆盖有胶套76，故可使激光对中装置实现防尘，防水，防止冲击等，并且确保美观。

(7)由于可相对具有过去的对中望远光学系统20的测量仪1，根据需要，按照将对中望远光学系统更换为激光对中装置的方式进行使用，故方便，经济。

(8)在本实施例中，由于采用外部电源50，故可采用大型的，价格较低的，具有充分容量和电压的电池，可长时间地射出充分光量的激光。此外，由于电源开关82与光量调节旋钮84均设置于外部电源50上，故可将外部电源50保持在作业者容易处理的位置，进行操作，作业性也良好。

下面通过图5所示的剖视图，对本发明的激光对中装置30的第2实施例进行描述。本实施例的激光对中装置30与前述第1实施例基本相同，但是，电池90接纳于内筒32的内部。由此，在盖56上，固定有电源开关82与图中未示出的光量调节旋钮，以代替连接电缆52的接插件54，在胶套76上，在电源开关82与光量调节旋钮的位置，开设有孔，以代替开设于接插件54的位置的孔，除此以外的其它方面与前述的第1实施例基本上相同。在本实施例中，不但具有前述的第1实施例所获得的效果(1)～(7)，而且由于不需要外部电源，故测量仪的外观整洁，更加容易确保美观。

但是，本发明不限于前述实施例，各种变形是可能的。比如，(1)也可激光对中装置30仅仅因内筒32构成，仅仅按照可进行轴X方向的位置调整与绕轴X的角度调整的方式，将该内筒简单地固定于对中望远光学系统28上。(2)也可与对中望远光学系统20共用的脊棱镜22。(3)在外筒36上，开设有沿周向延伸的长孔64，在中筒34上，开设沿X轴方向延伸的长孔70，但是也可与此相反，在外筒36上，开设沿轴X方向延伸的长孔，在中筒34上，开设沿周向延伸的长孔。(4)在第2实施例中，也可按照下述方式进行变更，该方式为：使胶套76柔软，在胶套76上，在电源开关82与光量调节旋钮的位置，不开设孔，从胶套76上，对电源开关82与光量调节旋钮进行操作。

本发明的效果

如上面所描述的那样，如果采用本发明，由于在其一端，固定有棱镜，并且在其内部，设置有激光光源的激光对中装置以可进行轴向的位置调整和绕轴的角度调整的方式设置于测量仪上，故通过激光对中装置的轴向位置的调整和绕轴的角度调整，可简单地对激光的射出方向进行调整。由此，可简单地消除从激光对中装置射出的激光相对测量仪的垂直轴方向的偏离，不会产生对中误差。

按照本发明，上述激光对中装置包括内筒，在该内筒的一端固定有上述棱镜，并且在其内部，设置有激光光源；中筒，该中筒以可进行轴向的位置调整的方式固定内筒；外筒，该外筒以可进行绕轴的角度调整的方式固定中筒，并且安装于测量仪上，由此，还可简单地将激光对中装置安装于不同形式的测量仪上。

按照本发明，由于具有在平时使入射光和反射光保持规定角度的五棱镜，故五棱镜的安装角的误差不使激光的射出方向大大地偏离激光对中装置的轴向，该方向的激光的射出方向的偏离可仅仅通过内筒的轴向的微小的位置调节而消除，更加容易对激光的射出方向进行调整。

按照本发明，由于还在中筒中的、从上述外筒突出的部分上，开设有沿轴向延伸的孔，穿过该长孔的螺钉与上述内筒螺合，在上述外筒中的，从上述测量仪突出的部分，开设有沿周向延伸的长孔，穿过该长孔的螺钉与上述中筒螺合，故通过拧松螺钉，进行内筒的轴向的位置调节和绕中筒的角度调整，从激光对中装置射出的激光与测量仪的垂直轴方向的偏离不在测量仪中分解，即，调整不依赖于维修人员，用户本人可随时简单地进行调整。

按照本发明，由于在分别开设于中筒和外筒上的长孔的侧边，带有刻度，故可通过视觉辨认内筒和中筒的相应调节量，更加容易进行激光的射出方向的调整。

按照本发明，由于还在上述激光对中装置中的从测量仪突出的部分上，覆盖有胶套，故可使激光对中装置实现防尘，防水，防止冲击等，并且确保美观。

本发明的测量仪中的激光的射出方向的调整方法，该测量仪安装有所述的激光对中装置，在该方法中，将下述板(mat)按照在上述测量仪的垂直轴的正下方，与上述板(mat)的中心保持一致的方式设置，该板(mat)的颜色与从上述激光对中装置射出的激光的颜色相同，并且描绘有同心圆，按照上述激光照射上述板(mat)的中心的方式，进行激光的射出方向的调整，由此，可容易通过视觉辨认激光的照射点，容易看到调整量，更加容易进行激光的射出方向的调整。

由于本发明的激光对中装置用的板(mat)的颜色与从激光对中装置射出的激光的颜色相同，并且描绘有同心圆，故如果采用该板(mat)，进行激光的射出方向的调整，则可容易通过视觉辨认激光的照射点，容易看到调整量，更加容易进行激光的射出方向的调整。

Claims (5)

1. 一种激光对中装置，其特征在于，包括：

内筒，一端固定有棱镜，并且内部设置有激光光源；

中筒，该中筒以可进行轴向的位置调整的方式固定内筒；以及

外筒，该外筒以可进行绕轴的角度调整的方式固定中筒，并且安装于测量仪上。

2. 根据权利要求1所述的激光对中装置，其特征在于，

上述棱镜为五棱镜。

3. 根据权利要求1所述的激光对中装置，其特征在于，

在上述中筒的、从上述外筒突出的部分上，开设有沿轴向延伸的长孔，穿过该长孔的螺钉与上述内筒螺合，在上述外筒中的、从上述测量仪突出的部分，设有沿周向延伸的另一长孔，穿过该另一长孔的螺钉与上述中筒螺合。

4. 根据权利要求3所述的激光对中装置，其特征在于，

在上述各长孔的侧边，带有刻度。

5. 根据权利要求1～4中任意一项所述的激光对中装置，其特征在于，

在上述激光对中装置的从测量仪突出的部分上，覆盖有胶套。

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