JPH03122516A - 受光位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、レーザ光線を回転照射して水準測量を行なう
回転照射式水準測量機等に使用して好適な受光位置検出
装置に関する。

［従来の技術］ 従来、測量、建築、建設業界において被測定物の高さや
その変化量、その他各種の計測を行なう際使用されるこ
の種の受光位置検出装置としては、例えば特開昭６３−
２４９００３号公報等が知られている。このような受光
位置検出装置の従来構造を第４図に基づいて概略説明す
ると、１はレーザ発振器等の光源（図示せず）よりある
距！ａ離れて略垂直に設置された受光板で、この受光板
１には多数の光ファイバ２の各一端部が、その受光面２
Ａを受光板１の表面に露呈させて垂直方向に所定の間隔
、例えば１ミリ間隔で接続されている。

光ファイバ２は適宜本数ずつ群分けされて、その他端部
が高速ダイオード等からなる受光素子３に接続されてお
り、これら部材によって受光部４を構成している。光フ
ァイバ２の両端面、すなわち受光面２人と出射面２Ｂは
それぞれ損失を防ぐため鏡面仕上されている。５は前記
光源より出射され水平面内において矢印Ｂ方向に回転照
射されるビーム光で、このビーム光５を前記光ファイバ
２の受光面２人で受けて受光素子３により検出すること
により光源高さを基準として被測定物の高さや変化量が
測定される。

なお、矢印Ａ方向は受光位置検出方向で、ビーム光５の
回転照射面と直交している。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ ところで、ビーム光５を光ファイバ２を介してノ 受光素子３で検出するようにした従来の受光位置検出装
置においては、受光面２Ａによるビーム光５の受光角度
が６０°で、狭いという問題があった。特に建築、建設
現場等における測定に際しては光源より遠隔な所での測
定になるため、受光角度が狭いと、受光板１のアライメ
ントが難しく、手間取り、また広範囲の測定が困難にな
るという欠点があった。

また、光ファイバ２を用いず、受光素子３によって直接
受光する場合においても、受光素子３の受光角度が狭く
、同様の欠点を有する。

したがって、本発明は上記したような従来の問題点に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、比較的
簡単な構成で光ファイバや受光素子の本来もっている受
光角度以上の受光角度で受光することができ、光源に対
する受光板のアライメントを容易にすると共に、広範囲
な測定を可能にした受光位置検出装置を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段コ 本発明は上記目的を達成するために、回転照射されたビ
ーム光を受光部によって受光し、ビーム光の位置を検出
する受光位置検出装置において、前記受光部の前面に、
前記ビーム光の移動する方向に並列された多数個の屈折
素子を有し、前記ビーム光を受光部に導くための偏向部
材を配設したものである。

［作用コ 本発明において、偏向部材は屈折素子の屈折効果により
光ファイバや受光素子の本来もっている受光角度よりも
大きな入射角度のビーム光を光ファイバや受光素子に入
射させる。

［実施例コ 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係る受光位置検出装置の一実施例を示
す斜視図、第２図はビーム光の屈折を示す図である。な
お、第４図と同一構成部品、部分のものに対しては同一
符号を付してその説明を省略する。これらの図において
、本実施例は受光板１の前面に、偏向部材としてのマイ
クロプリズム板 板１０をこれと平行になるように近接配置したちのであ
る。

マイクロプリズム板１０は、アクリル樹脂等の透光性に
優れた樹脂、ガラス等によって形成され、その前面には
受光位置検出方向Ａに長く延在する断面７字の突状体か
らなる多数の屈折素子１１が前記受光位置検出方向Ａと
直交する方向、換言すればビーム光５の移動方向に並設
されている。各屈折素子１１は左右対称形状で、その頂
角θが、例えば１２０°とされ、ビーム光５の屈折角を
その入射角に対して３０゛に設定している。

その他の構成は第４図に示した従来装置と同様である。

以上のように構成された受光位置検出装置の動作につい
て説明する。光ファイバ２の受光面２Ａの受光角度θ□
は従来と同様、６０°である。したがって、マイクロプ
リズム板１０が無い従来装置においては左右斜め方向か
らそれぞれ受光面２Ａに入射し得るビーム光５Ａ、５Ｂ
（第２図）の最大入射角度は光ファイバ２の中心軸線り
に対して３０°とされる。Ｃ１は回転照射されているビ
ーム光５がマイクロプリズム板１０に対して右斜め方向
より光ファイバ２の中心軸線りに対して６０°の角度を
もって入射する際のビーム中心、Ｃ２は同じく回転照射
されているビーム光５がマイクロプリズム板１０に対し
て左斜め方向より光ファイバ２の中心軸線りに対して６
０°の角度をもって入射する際のビーム中心を示す。

今、ビーム中心Ｃ１のビーム光５がマイクロプリズム板
１０に対して右斜め方向より６０°の角度をもって入射
すると、このビーム光５は屈折素子１１の右側斜面に当
たって光ファイバ２の中心軸線り方向に屈折し、マイク
ロプリズム板１０を透過する。この時、マイクロプリズ
ム板１０による光の屈折角は入射角に対して３０°に設
定されているため、マイクロプリズム板１０を透過する
透過ビーム光］−２は光ファイバ２の中心軸線りに対し
て３０°の角度をもって出射する。したがつて、この透
過ビーム光１２は光ファイバ２の受光面２Ａに入射する
ことができ、受光率子３によって受光されることになる
。

次に、マイクロプリズム板１０に対して入射角０°、す
なわち光ファイバ２の中心軸線りと平行な方向から入射
するビーム光５は、屈折素子１１の左右両斜面に当たる
ため、それぞれ入射角に対して±３０°の角度をもって
屈折（分光）され、２つの光束１２．１３となってマイ
クロプリズム板１０を透過する。したがって、両光束１
２．１３はいずれも光ファイバ２の受光面２Ａに入射す
ることができる。

マイクロプリズム板１０に対して左斜め方向より６０°
の角度をもって入射するビーム中心Ｃ１のビーム光５は
、上述したマイクロプリズム板１０に対して右斜め方向
より６０°の角度をもって入射するビーム光５と同じ原
理で光ファイバ２の中心軸線りに対して３０°の角度を
もってマイクロプリズム板１０を透過する透過ビーム光
１３となるため、受光面２Ａに入射することができる。

この結果、光ファイバ２自体の受光角度θ□は６０”で
あるにも拘らずマイクロプリズム板１０を設置すること
により見かけ上の受光角度はθ＝１２０°となり、装置
としての受光角度を２倍に拡大することができる。

この場合、測定は通常屋外で行なわれるため、マイクロ
プリズム板１０をアクリル樹脂、ガラス等の材料で形成
すると外乱光（主として太陽光）の影響を受は易く、ノ
イズが大きくなる。そこで、マイクロプリズム板１０を
可視光カット樹脂で形成したり光源波長にあわせたバン
ドパスフィルターを使用すると、外乱光（主として太陽
光）の影響を少なくすることができる。

第３図は本発明の他の実施例を示すマイクロプリズム板
の斜視図である。この実施例は上記実施例に示した断面
Ｖ字状の屈折素子１１の代わりに断面形状が半円形のシ
リンドリカルレンズからなる多数の屈折素子２０をマイ
クロプリズム板１０の表面に一体に形成したものである
。このようなマイクロプリズム板１０においてもビーム
光５を光ファイバの受光面方向に屈折させることができ
るため、上記実施例と同様な効果が得られるものである
。

なお、上記実施例はビーム光５を水平面内において回転
照射し測定を行なう場合について説明したが、本発明は
これに特定されるものではなく、被測定対象によっては
垂直面内において回転照射されるものである。

また、上記実施例は光ファイバ２でビーム光５を受け、
受光素子３に導くようにしたが、光ファイバ２を用いず
、フォトダイオード、高速フォトダイオード等の受光素
子を直接受光板１に直線状もしくは千鳥状に配設しても
よい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る受光位置検出装置によ
れば、受光部の前面に、多数の屈折素子を有する偏向部
材を配置し、ビーム光を屈折させて受光部に導くように
したので、受光部本来のもっている受光角度より大きな
角度のビーム光であっても受光部に入射させることがで
き、見掛は上の受光角度を拡大させることができる。し
たがって、受光部の光源とのアライメントを容易にし、
また広範囲な測定を可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は０本発明に係る受光位置検出装置の一実施例を
示す斜視図、第２図はビーム光の屈折を示す図、第３図
はマイクロプリズム板の他の実施例を示す斜視図、第４
図は従来の受光位置検出装置の斜視図である。 １・・・受光板、２・・・光ファイバ ３・・・受光素子、４・・・受光部、 ５・・・ビーム光、１０・・・マイクロプリズム板（偏
向部材）、１１．２０・・・屈折素子、Ａ・・・受光位
置検出方向、Ｂ・・・ビーム光の移動方向。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　回転照射されたビーム光を受光部によって受光し、ビ
   ーム光の位置を検出する受光位置検出装置において、前
   記受光部の前面に、前記ビーム光の移動する方向に並列
   された多数個の屈折素子を有し、前記ビーム光を受光部
   に導くための偏向部材を配設したことを特徴とする受光
   位置検出装置。