JPH1114361A - レーザー測量機のビームアタッチメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対物レンズのほぼ全面を通して太いレーザー
光を視準点に向けて照射するレーザー測量機を用いて、
視準方向にほぼ平行で比較的細いレーザー光を視準点に
向けて照射することを可能にするレーザー測量機のビー
ムアタッチメントを提供する。 【解決手段】 この発明のビームアタッチメントは、対
物レンズ２を通して視準点を観察する視準光学系１を備
え、対物レンズ２を通してレーザー光Ｓ１を視準点に向
けて照射するレーザー測量機に用いられ、対物レンズ２
の前面に着脱可能でかつ対物レンズ２から相対的に細い
レーザー光が出射されるようにレーザー光Ｓ１の一部の
透過を遮る遮光部３０とレーザー光Ｓ１の残りを透過さ
せる透過部２９とが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対物レンズを通して視
準点を観察する視準光学系を備え、対物レンズを通して
レーザー光を視準点に向けて照射するレーザー測量機の
ビームアタッチメントに関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザー測量機には、対物レンズを通し
て視準点を観察する視準光学系を備え、対物レンズを通
してレーザー光を視準点に向けて照射するものが知られ
ている（特願平８−２８６４１９号：平成８年１０月２
９日出願参照。）。そのレーザー光は、例えば、視準位
置を指し示すポイントレーザー光として使用される。図
５は視準位置を指し示すポイントレーザー光を出射する
レーザー測量機の視準光学系の光学配置図である。

【０００３】その視準光学系１は、対物レンズ２、合焦
レンズ３、正立正像プリズム４、焦点板５、接眼レンズ
６を有する。合焦レンズ３をその視準光学系１の光軸Ｏ
に沿って可動させることにより、視準方向前方に存在す
る視準点の像が焦点板５にピントの合った状態で結像さ
れる。その合焦レンズ３と正立正像プリズム４との間に
は偏光ビームスプリッタ７が設けられている。この偏光
ビームスプリッタ７は、半導体レーザー光源８から射出
された直線偏光のレーザー光Ｓ１をその反射面７ａによ
り対物レンズ２に向けて反射する役割を果たす。その半
導体レーザー光源８と偏光ビームスプリッタ７との間に
は集光レンズ９が存在する。

【０００４】そのレーザー光Ｓ１は合焦レンズ３により
拡げられて、太い光束とされて対物レンズ２のほぼ全面
を透過して視準点に向けて照射されて視準点に結像さ
れ、通常、その太いレーザー光Ｓ１の照射径が大きいほ
どより遠方にレーザーポイントが形成される。そして、
視準点から対物レンズ２に向けて到来する光束は、合焦
レンズ３、偏光ビームスプリッタ７、正立正像プリズム
４を通して焦点板５に結像される。これにより、測量作
業者は視準点を接眼レンズ６を通じて視準できる。ま
た、視準点で反射されたレーザー光も対物レンズ２、合
焦レンズ３、偏光ビームスプリッタ７、正立正像プリズ
ム４を通して焦点板５に導かれ、焦点板５と半導体レー
ザー光源８とが合焦レンズ３に関して共役であるので焦
点板５に結像され、測量業者は視準点と共に視準点を指
し示すレーザーポイントを視準できる。従って、対物レ
ンズ２から出射される太いレーザー光は視準位置を指し
示すポイントレーザー光としての役割を果たす。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、レーザー測
量機には、図６に示すように、レーザー光Ｓ２をガイド
光として視準方向に向けて出射する構成のものも知られ
ている。その図６において、９は視準光学系、１０はレ
ーザー光源部で、視準光学系９は対物レンズ１１、ミラ
ープリズム１２、合焦レンズ１３、焦点板１４、接眼レ
ンズ１５を有し、レーザー光源部１０はレーザー管１
６、集光レンズ１７、合焦レンズ１８、反射ミラー１９
を有する。レーザー管１６から出射された細いレーザー
光Ｓ２は集光レンズ１７により集光される。合焦レンズ
１８は光軸上にレーザー光源の像を形成するように位置
され、すなわち、レーザー光源からのレーザー光束が無
限遠に形成されるように合焦レンズ１８は調整される。
合焦レンズ１８を透過したレーザー光Ｓ２は、反射ミラ
ー１９、ミラープリズム１２により対物レンズ１１に向
けて反射され、その対物レンズ１１の中央部から視準方
向に向けてほぼ平行光束として出射される。

【０００６】このレーザー光Ｓ２をガイド光として視準
方向に向けて出射するレーザー測量機を用いて、合焦レ
ンズ１８をその光軸方向に移動させることによりレーザ
ーポイントを視準点に形成することはできるが、視準点
に向けて照射されるレーザー光Ｓ２が比較的細いため、
対物レンズ２の全面からレーザー光Ｓ１を視準点に向け
て出射させるレーザー測量機に較べて、それほど遠方に
レーザーポイントを形成することができず不便である。
一方、対物レンズ２の全面からレーザー光Ｓ１を視準点
に向けて照射するレーザー測量機（図５参照）は、遠方
にレーザーポイントを形成でき、かつ、レーザー光が対
物レンズ２から視準方向に向けて平行に出射されるよう
に合焦レンズ３を調整することができるが、視準方向に
平行な太いレーザー光Ｓ１が対物レンズ２の全面から出
射されるため、図５に示すレーザー測量機は、ガイド光
のように視準方向にほぼ平行で比較的細いレーザー光を
必要とする用途には不向きである。

【０００７】本発明は、上記の事情に鑑みて為されたも
ので、対物レンズのほぼ全面を通して太いレーザー光を
視準点に向けて照射するレーザー測量機を用いて、視準
方向にほぼ平行で比較的細いレーザー光を視準点に向け
て照射することを可能にするレーザー測量機のビームア
タッチメントを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に請求項１に記載のビームアタッチメントは、対物レン
ズを通して視準点を観察する視準光学系を備え、前記対
物レンズを通してレーザー光を前記視準点に向けて照射
するレーザー測量機に用いられ、前記対物レンズの前面
に着脱可能でかつ前記対物レンズから相対的に細いレー
ザー光が出射されるように前記レーザー光の一部の透過
を遮る遮光部と前記レーザー光の残りを透過させる透過
部とが形成されていることを特徴とする。

【０００９】請求項２に記載のビームアタッチメント
は、前記透過部が開口からなることを特徴とする。

【００１０】請求項３に記載のビームアタッチメント
は、前記開口が前記対物レンズの光軸を中心とする円形
穴であることを特徴とする。

【００１１】請求項４に記載のビームアタッチメント
は、前記遮光部がデュアルパスフィルターからなること
を特徴とする。

【００１２】請求項５に記載のビームアタッチメント
は、前記遮光部が偏光フィルターからなることを特徴と
する。

【００１３】請求項６に記載のビームアタッチメント
は、前記透過部が複数の開口からなることを特徴とす
る。

【００１４】請求項７に記載のビームアタッチメント
は、前記視準光学系が望遠鏡の鏡筒の内部に設けられ、
対物レンズの側の端部に着脱可能であることを特徴とす
る。

【００１５】請求項８に記載のビームアタッチメント
は、柔軟性のある材料から構成されていることを特徴と
する。

【００１６】請求項９に記載のビームアタッチメント
は、前記太いレーザー光が視準方向にほぼ平行な光束で
あることを特徴とする。

【００１７】本発明によれば、ビームアタッチメントは
対物レンズの前面に設けられる。このビームアタッチメ
ントは、太いレーザー光の一部の透過を遮り、残りのレ
ーザー光の透過を許容する。合焦レンズを無限遠に調整
して、対物レンズの全面に向けて太いレーザー光を照射
すると、その一部が遮光部で遮られ、残りのレーザー光
が対物レンズを通して視準方向に平行な細いレーザー光
束として視準方向に向けて照射される。透過部が光軸を
中心とする円形穴からなり、かつビームアタッチメント
が対物レンズの前面に着脱可能な場合、対物レンズに照
射された太いレーザー光の周辺部がビームアタッチメン
トの周辺部で遮られ、対物レンズの中央から細いレーザ
ー光が視準方向に出射されるので、ガイド光に利用でき
る。この場合、ビームアタッチメントを装着しない状態
に比べて、視野が暗くなるが、細いレーザー光はビーム
アタッチメントの開口を通して視準することにより確認
できる。

【００１８】遮光部がデュアルパスフィルターである場
合、対物レンズから出射されたレーザー光はビームアタ
ッチメントにより遮られるが、視準点から対物レンズに
向けて到来する視準光はデュアルパスフィルターにより
遮らずに対物レンズに入射するため視野はほとんど暗く
ならない。

【００１９】遮光部が偏光フィルターである場合、対物
レンズから出射されたレーザー光はその遮光部により遮
られるが、視準点により反射されて対物レンズに到来す
るレーザー光及び対物レンズに到来する視準光は、遮光
部で遮られずに対物レンズに入射するのでデュアルパス
フィルターにより遮光部を形成した場合と同様に視野は
ほとんど暗くならない。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るレーザー測量
機の正面図を示し、図１において、２０は基盤部、２１
は装置本体部である。装置本体部２１は基盤部２０に対
して水平面内で回動可能である。その装置本体部２１は
表示操作部２２、一対の托架部２３を有する。一対の托
架部２３の頂部には把手２４が掛け渡されている。な
お、２２ａは表示部、２２ｂは操作ボタンである。一対
の托架部２３の中間部には、望遠鏡部２５が設けられて
いる。望遠鏡部２５の鏡筒２６には視準光学系が内蔵さ
れている。

【００２１】この望遠鏡部２５に設けられた視準光学系
は、図５に示す視準光学系１と同一であるが、視準光学
系１の構成、作用について若干補足説明を行うこととす
る。ここでは、レーザー光束Ｓ1はＳ偏光しており、反
射面７ａはＳ偏光を反射し、Ｐ偏光を透過させるものと
する。

【００２２】半導体レーザー８の配設位置はその集光レ
ンズ９の焦点距離内に存在し、その半導体レーザー８の
発光点と焦点板５とは合焦レンズ３に関して共役であ
る。半導体レーザー８、集光レンズ９は光源収容部２７
に設けられる。レーザー光束Ｓ１は広がりつつ偏光ビー
ムスプリッタ７に導かれ、その反射面７ａで反射されて
合焦レンズ３に導かれ、この合焦レンズ３により更に広
げられて、対物レンズ２により視準点に合焦結像され
る。視準点から対物レンズ２に到来する視準光は合焦レ
ンズ３を通過して偏光ビームスプリッタ７、正立正像プ
リズム４を透過して、焦点板５に結像され、測量作業者
は接眼レンズ６を通じてその焦点板５に結像された視準
光を見ることができる。同時に、視準点において反射さ
れて望遠鏡部２５に到来した反射レーザー光も、対物レ
ンズ２、合焦レンズ３を透過して偏光ビームスプリッタ
７に導かれる。視準点に合焦されたレーザー光の反射光
は、その視準点における反射の際に、偏光方向がくずれ
たＰ偏光成分を有するため、偏光ビームスプリッタ７を
透過して焦点板５に導かれる。半導体レーザー８の発光
点と焦点板５とは合焦レンズ３に関して共役であるの
で、焦点板５に視準点からのレーザーポイントが結像さ
れる。従って、測量作業者は視準点の像と共にレーザー
光ポイントが重なった状態で視準できる。

【００２３】このレーザー測量機を用いて、ガイド光を
出射させる場合には図２に示すように望遠鏡部２５の鏡
筒２６の対物レンズ側の端部２６Ａにビームアタッチメ
ント２８が配置される。このビームアタッチメント２８
は透過部としての円形穴（開口）２９と遮光部としての
周辺部３０と鏡筒２６の端部２６Ａに着脱可能に嵌合さ
れる嵌合筒部３１とを有する。円形穴２９は光軸Ｏと同
軸である。ビームアタッチメント２８は柔軟性のあるプ
ラスチックから作られており、鏡筒２６の端部２６Ａに
被せて装着するようにできている。

【００２４】このものによれば、図３に示すように、対
物レンズ２の前面に配置されたビームアタッチメント２
８の周辺部３０によりレーザー光Ｓ１の周辺部が遮ら
れ、光軸Ｏ（又は視準軸）を中心とする中心部に設けら
れた開口２９からレーザー光Ｓ１が照射される。この
時、レーザー光Ｓ１は開口２９の大きさで定義される細
いガイド光となり、ターゲット等の視準点に照射され
る。また、開口２９を通してターゲット等を視準するこ
とでレーザー光Ｓ１の照射を確認できる。このビームア
タッチメント２８は、非常に安価であるから、開口２９
の大きさを必要に応じて選択可能なように複数種類用意
することができる。また、開口２９の形状は所望に応じ
て円形以外の形状としてもよく、複数個形成してもよ
い。

【００２５】なお、この実施例ではビームアタッチメン
ト２８を柔軟性のあるプラスチックから構成したが、金
属等の硬質な材料で構成してもよい。

【００２６】（変形例）ここでは、図４に示すように、
ビームアタッチメント２８は鏡筒２７に装着される取付
環３２と、レーザー光Ｓ１の一部を遮る光学部材３３と
から構成されている。光学部材３３の中央部３４はレー
ザー光Ｓ１の残りを透過する透過部となっている。光学
部材３３の周辺部３５はレーザー光の透過を遮るデュア
ルパスフィルターとなっている。このデュアルパスフィ
ルターは特定の波長帯の光を反射させ、その両側の帯域
の光を透過する。このデュアルパスフィルターはたとえ
ば光学部材３３に波長選択膜をコーティングすることに
より形成される。このビームアタッチメント２８によれ
ば、デュアルパスフィルターは対物レンズ２に向かって
到来する視準光をほとんど遮らないので、ほとんど視界
が暗くなることがない。

【００２７】なお、周辺部３５にデュアルパスフィルタ
ーを形成する代わりに、ビームアタッチメント２８を偏
光フィルターにより形成しても良い。この変形例の場
合、周辺部３５は偏光フィルターからなっているので、
対物レンズ２に到来する視準光及び反射レーザー光を遮
ることほとんどがなく、従って、視界が暗くなるのを防
止でき、周辺部３５をデュアルパスフィルターにより形
成したものに較べて反射レーザー光がより多く対物レン
ズ２に向かって透過され、ガイド光の観測が容易とな
る。ただし、この場合、レーザー光の偏光方向とビーム
アタッチメント２８の偏光方向とを一致させる必要があ
る。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係るビームアタッチメントは、
対物レンズの全面からレーザー光を照射するレーザー測
量機に着脱可能なので、レーザー測量機本体を加工する
ことなく、ビームアタッチメントを対物レンズ前面に装
着し、かつ、対物レンズから平行光束が出射されるよう
に視準光学系を無限遠に調整するのみで視準方向に平行
な細いレーザービームが容易に得られる。また、ビーム
アタッチメントを適宜選択することにより、ビーム径及
びビーム形状を簡単に変更できる。さらに、ビームアタ
ッチメントの開口から視準することも妨げられない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るレーザー測量機の正面図であ
る。

【図２】 本発明に係るビームアタッチメントを望遠鏡
部に装着した状態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側
面図である。

【図３】 本発明に係わるレーザービームの照射状態を
示す光学図である。

【図４】 本発明に係るビームアタッチメントの変形例
を示す図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。

【図５】 従来のレーザー測量機の視準光学系の一例を
示す図である。

【図６】 従来のレーザー測量機の視準光学系の他の例
を示す図である。

【符号の説明】

１…視準光学系 ２…対物レンズ ２８…ビームアタッチメント ２９…円形穴（透過部） ３０…周辺部（遮光部） Ｓ１…レーザー光

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズを通して視準点を観察する視
   準光学系を備え、前記対物レンズを通してレーザー光を
   前記視準点に向けて照射するレーザー測量機に用いら
   れ、前記対物レンズの前面に着脱可能でかつ前記対物レ
   ンズから相対的に細いレーザー光が出射されるように前
   記レーザー光の一部の透過を遮る遮光部と前記レーザー
   光の残りを透過させる透過部とが形成されているビーム
   アタッチメント。
2. 【請求項２】 前記透過部が開口からなる請求項１に記
   載のビームアタッチメント。
3. 【請求項３】 前記開口が前記対物レンズの光軸を中心
   とする円形穴である請求項２に記載のビームアタッチメ
   ント。
4. 【請求項４】 前記遮光部がデュアルパスフィルターか
   らなる請求項１に記載のビームアタッチメント。
5. 【請求項５】 前記遮光部が偏光フィルターからなる請
   求項１に記載のビームアタッチメント。
6. 【請求項６】 前記透過部が複数の開口からなる請求項
   １に記載のビームアタッチメント。
7. 【請求項７】 前記視準光学系が望遠鏡の鏡筒の内部に
   設けられ、前記対物レンズの側の端部に着脱可能である
   請求項１に記載のビームアタッチメント。
8. 【請求項８】 柔軟性のある材料から構成されている請
   求項１に記載のビームアタッチメント。
9. 【請求項９】 前記太いレーザー光が視準方向にほぼ平
   行な光束である請求項１ないし請求項８のいずれか１項
   に記載のビームアタッチメント。