JPH04244912A - 光ビーム投射装置 - Google Patents
光ビーム投射装置Info
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- JPH04244912A JPH04244912A JP3253747A JP25374791A JPH04244912A JP H04244912 A JPH04244912 A JP H04244912A JP 3253747 A JP3253747 A JP 3253747A JP 25374791 A JP25374791 A JP 25374791A JP H04244912 A JPH04244912 A JP H04244912A
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- JP
- Japan
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- light beam
- projection device
- reflective
- primary light
- primary
- Prior art date
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/106—Beam splitting or combining systems for splitting or combining a plurality of identical beams or images, e.g. image replication
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
- G01C15/002—Active optical surveying means
- G01C15/004—Reference lines, planes or sectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/1073—Beam splitting or combining systems characterized by manufacturing or alignment methods
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
- G02B27/144—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using partially transparent surfaces without spectral selectivity
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、概述すると、基準光ビ
ームを供給するための装置に係り、更に詳細に述べると
、２つの基準線と１つの直角な基準平面を同時に形成す
るような３つのビームによる装置に関する。
ームを供給するための装置に係り、更に詳細に述べると
、２つの基準線と１つの直角な基準平面を同時に形成す
るような３つのビームによる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザビームシステムは、測量や建築物
の適用に多く利用されてきている。そのようなシステム
の一つとして、レーザビーム投射装置は、基準平面を形
成する回転レーザビームを提供している。この投射装置
の使用に際しては、例えば建築中のビルディング内で吊
り天井の所望の高さに据え付けられる。そして、作業者
が部屋全体を通じて天井の適切な高さを決める際の補助
をするために、ビームは水平な平面内で回転される。
の適用に多く利用されてきている。そのようなシステム
の一つとして、レーザビーム投射装置は、基準平面を形
成する回転レーザビームを提供している。この投射装置
の使用に際しては、例えば建築中のビルディング内で吊
り天井の所望の高さに据え付けられる。そして、作業者
が部屋全体を通じて天井の適切な高さを決める際の補助
をするために、ビームは水平な平面内で回転される。
【０００３】回転レーザビームは、作業場全体を通じて
高さの一定な水準基標を作り出す連続的な目に見える平
面光を形成する。更に、天井の支持格子を配置する前に
、低部での配管作業、散水装置、及び他の障害を作業者
がチェックすることを可能にしている。このような、水
平な基準平面は、また床板を張る場合にも有利となる。 典型的には、レーザ投射装置は、垂直な基準平面光又は
他の方向での基準光を形成するために位置決めされる。 このタイプのレーザ投射装置は、頭上の落ち壁、仕切り
および他の建築作業場外に据え付けられる。
高さの一定な水準基標を作り出す連続的な目に見える平
面光を形成する。更に、天井の支持格子を配置する前に
、低部での配管作業、散水装置、及び他の障害を作業者
がチェックすることを可能にしている。このような、水
平な基準平面は、また床板を張る場合にも有利となる。 典型的には、レーザ投射装置は、垂直な基準平面光又は
他の方向での基準光を形成するために位置決めされる。 このタイプのレーザ投射装置は、頭上の落ち壁、仕切り
および他の建築作業場外に据え付けられる。
【０００４】米国特許第４０６２６３４号、第４０３５
０８５号及び第４０３１６２９号は、回転式のレーザビ
ーム投射装置を開示している。それぞれの投射装置での
水平回転レーザビームは、一般的に１次レーザビームを
上方向に投射したのち、次いで５角形ミラーまたは５角
形プリズムで９０°曲げられたビームによって作られる
。５角形プリズムアッセンブリは、水平ビームを回転さ
せるための要因となる垂直の軸線に対して回転される。 従来におけるレーザ投射装置のいくつかは、取り外しの
できる５角形プリズムアッセンブリを含んでいた。 そのような投射装置では、回転ビームによって形成され
た平面が例えば壁などの建物の構成物に整列され、その
後、５角形プリズムアッセンブリが壁に直角な基準ライ
ンを作るように除去される。
０８５号及び第４０３１６２９号は、回転式のレーザビ
ーム投射装置を開示している。それぞれの投射装置での
水平回転レーザビームは、一般的に１次レーザビームを
上方向に投射したのち、次いで５角形ミラーまたは５角
形プリズムで９０°曲げられたビームによって作られる
。５角形プリズムアッセンブリは、水平ビームを回転さ
せるための要因となる垂直の軸線に対して回転される。 従来におけるレーザ投射装置のいくつかは、取り外しの
できる５角形プリズムアッセンブリを含んでいた。 そのような投射装置では、回転ビームによって形成され
た平面が例えば壁などの建物の構成物に整列され、その
後、５角形プリズムアッセンブリが壁に直角な基準ライ
ンを作るように除去される。
【０００５】米国特許第４６７６５９８号は、上方に伸
びる静止基準ビーム及び静止基準ビームに対して垂直の
回転基準ビームを作るレーザビーム投射装置を開示して
いる。このレーザビーム投射装置では、投射装置によっ
て上方に伸びる静止基準ビームを作るときから、５角形
プリズムアッセンブリを取り除く必要はない。
びる静止基準ビーム及び静止基準ビームに対して垂直の
回転基準ビームを作るレーザビーム投射装置を開示して
いる。このレーザビーム投射装置では、投射装置によっ
て上方に伸びる静止基準ビームを作るときから、５角形
プリズムアッセンブリを取り除く必要はない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、建設中
の建物の床などレーザ投射装置より下方に定められた基
準点に対して、上方に伸びる静止基準ビーム及び／又は
回転基準ビームを基準とすることが必要であった。時々
は、レーザ投射装置から垂下する重錘が、上方に伸びる
静止基準ビーム及び／又は回転基準ビームと、上記基準
点とを整列するための手段を形成するように使われてき
た。しかしながら、投射装置から重錘を垂下させること
は不便であり、また重錘が投射装置より下方で不適当に
位置するため、結果として不正確になるといった問題が
あった。
の建物の床などレーザ投射装置より下方に定められた基
準点に対して、上方に伸びる静止基準ビーム及び／又は
回転基準ビームを基準とすることが必要であった。時々
は、レーザ投射装置から垂下する重錘が、上方に伸びる
静止基準ビーム及び／又は回転基準ビームと、上記基準
点とを整列するための手段を形成するように使われてき
た。しかしながら、投射装置から重錘を垂下させること
は不便であり、また重錘が投射装置より下方で不適当に
位置するため、結果として不正確になるといった問題が
あった。
【０００７】それ故、本発明に係る技術的課題は、上方
に伸びる静止基準ビーム及び／又は回転基準ビームを、
レーザ投射装置の下側に位置決めされる基準点に対して
正確に位置決めさせるようなレーザビーム投射装置を提
供することである。
に伸びる静止基準ビーム及び／又は回転基準ビームを、
レーザ投射装置の下側に位置決めされる基準点に対して
正確に位置決めさせるようなレーザビーム投射装置を提
供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の技術的課題は、
１つの光ビームが、上方向に伸びる静止基準光ビーム、
下方向に伸びる静止基準光ビームそして基準光平面に変
化される光ビーム投射装置によって達成できる。この投
射装置では、上方向に伸びるビーム及び／又は基準平面
は、重錘を使用することなく、投射装置の下方に位置決
めされる基準点に関して有利に整列される。光源は、最
初に導かれるか又はむしろほぼ水平方向に導かれるよう
に変更される１つの光ビームを生ずる。光ビームの第１
部分は、下方向へ伸びる基準光ビームを明確にするため
に下方向に変更される。光ビームの残りの相当の部分は
、上方向に変更される。上方向に変更された光ビームの
部分は、上方向に伸びる基準光ビームとして直接使われ
、また基準光平面又は基準光平面と上方向に伸びる基準
光ビームの両方を発生することができる基準平面発生機
に導くことができる。
１つの光ビームが、上方向に伸びる静止基準光ビーム、
下方向に伸びる静止基準光ビームそして基準光平面に変
化される光ビーム投射装置によって達成できる。この投
射装置では、上方向に伸びるビーム及び／又は基準平面
は、重錘を使用することなく、投射装置の下方に位置決
めされる基準点に関して有利に整列される。光源は、最
初に導かれるか又はむしろほぼ水平方向に導かれるよう
に変更される１つの光ビームを生ずる。光ビームの第１
部分は、下方向へ伸びる基準光ビームを明確にするため
に下方向に変更される。光ビームの残りの相当の部分は
、上方向に変更される。上方向に変更された光ビームの
部分は、上方向に伸びる基準光ビームとして直接使われ
、また基準光平面又は基準光平面と上方向に伸びる基準
光ビームの両方を発生することができる基準平面発生機
に導くことができる。
【０００９】本発明による光ビーム投射装置では、初期
通路に１次光ビームを供給するための手段を含む。光ビ
ーム投射装置は、１次光ビームをさえぎり且つ静止基準
ビームとして装置から第１方向に放出するために第１部
分を第１方向に変更し、また１次光ビームの第２部分を
前記第１方向とほぼ平行な第２方向に変更する第１光ビ
ーム変更手段を含む。第２光ビーム変更手段は、静止基
準ビームとほぼ直交する基準平面を明らかにするために
、１次光ビームの第２部分をさえぎりかつ変更する。 第２光ビーム変更手段は、１次光ビームの第２部分を第
１及び第２方向とほぼ直交する第３方向に変更する。本
発明では回転手段が供給され、この回転手段では基準平
面を生じさせるために、第１及び第２方向とほぼ平行で
ある軸線の周りに第２光ビーム変更手段を回転させる。
通路に１次光ビームを供給するための手段を含む。光ビ
ーム投射装置は、１次光ビームをさえぎり且つ静止基準
ビームとして装置から第１方向に放出するために第１部
分を第１方向に変更し、また１次光ビームの第２部分を
前記第１方向とほぼ平行な第２方向に変更する第１光ビ
ーム変更手段を含む。第２光ビーム変更手段は、静止基
準ビームとほぼ直交する基準平面を明らかにするために
、１次光ビームの第２部分をさえぎりかつ変更する。 第２光ビーム変更手段は、１次光ビームの第２部分を第
１及び第２方向とほぼ直交する第３方向に変更する。本
発明では回転手段が供給され、この回転手段では基準平
面を生じさせるために、第１及び第２方向とほぼ平行で
ある軸線の周りに第２光ビーム変更手段を回転させる。
【００１０】第２光ビーム変更手段は、１次光ビームの
第２部分を反射するため、第２方向に対して傾斜して置
かれた第１反射面を有する第１光ビーム偏光部材を備え
る。本発明では第２光ビーム偏光部材が供給され、この
第２光ビーム偏光部材は、第１反射面に対して約４５°
の角度に置かれた第２反射面を含み、第１光ビーム偏光
部材によって反射された１次光ビームの第２部分を第３
方向に反射する。第１及び第２反射面は、いずれも全反
射する。
第２部分を反射するため、第２方向に対して傾斜して置
かれた第１反射面を有する第１光ビーム偏光部材を備え
る。本発明では第２光ビーム偏光部材が供給され、この
第２光ビーム偏光部材は、第１反射面に対して約４５°
の角度に置かれた第２反射面を含み、第１光ビーム偏光
部材によって反射された１次光ビームの第２部分を第３
方向に反射する。第１及び第２反射面は、いずれも全反
射する。
【００１１】第１方向、第２方向および軸線は、互いに
ほぼ一直線上にあるか、代わりに軸線とほぼ一直線上に
ある第２方向から第１方向がオフセットしている。
ほぼ一直線上にあるか、代わりに軸線とほぼ一直線上に
ある第２方向から第１方向がオフセットしている。
【００１２】第１光ビーム変更手段は、全反射する第１
面を有する第１プリズムを備え、１次光ビームを遮り且
つ初期通路から第１プリズムの第２面に向かう第４方向
にほぼ９０°変更する。第１プリズムの第２面は、部分
的に反射し且つ部分的に透過し、１次光ビームの第２部
分を第４方向から第２方向にほぼ９０°変更し、且つ１
次光ビームの第１部分および第２部分を第４方向へ通過
せしめ、第１プリズムから放出する。第２プリズムは全
反射する面を有しており、１次光ビームの第１部分およ
び第３部分を第１プリズムの第２面に向かって後方の第
５方向に反射するように設けられる。第５方向は、第４
方向と平行であるが逆向きである。更に、第１プリズム
の第２部分は、第２プリズムの反射面によって反射され
る１次光ビームの第１部分を、１次光ビームの第３部分
がそのまま通過する間、静止基準ビームとして装置から
放出するために、第５方向から第１方向にほぼ９０°変
更する。
面を有する第１プリズムを備え、１次光ビームを遮り且
つ初期通路から第１プリズムの第２面に向かう第４方向
にほぼ９０°変更する。第１プリズムの第２面は、部分
的に反射し且つ部分的に透過し、１次光ビームの第２部
分を第４方向から第２方向にほぼ９０°変更し、且つ１
次光ビームの第１部分および第２部分を第４方向へ通過
せしめ、第１プリズムから放出する。第２プリズムは全
反射する面を有しており、１次光ビームの第１部分およ
び第３部分を第１プリズムの第２面に向かって後方の第
５方向に反射するように設けられる。第５方向は、第４
方向と平行であるが逆向きである。更に、第１プリズム
の第２部分は、第２プリズムの反射面によって反射され
る１次光ビームの第１部分を、１次光ビームの第３部分
がそのまま通過する間、静止基準ビームとして装置から
放出するために、第５方向から第１方向にほぼ９０°変
更する。
【００１３】第１光ビーム変更手段は、上記とは代わっ
て１次光ビームを遮り且つ初期通路から第４方向にほぼ
９０°変更するような全反射する面を有する第１反射部
材を備えてもよい。第２反射部材は、いずれか一方が反
射面である第１及び第２面を有する。反射面は、部分的
に反射し且つ部分的に透過して、１次光ビームの第２部
分を第４方向から第２方向にほぼ９０変更し、また１次
光ビームの第１部分および第３部分を第４方向とほぼ平
行な第５方向に第２反射部材から放出するのを可能とす
る。また、第１光ビーム変更手段は、全反射する面を有
する第３反射部材を含み、この第３反射部材は、１次光
ビームの第１部分および第３部分を第２反射部材の反射
面に向かって後方の第６方向に反射させる。第６方向は
、第４および第５方向とほぼ平行ではあるが逆向きであ
る。更に、第２反射部材の反射面は、第３反射部材の反
射面によって反射された第１部分を、第３部分が通過す
る間、静止基準ビームとして装置から放出するために、
第６方向から第１方向にほぼ９０°変更するように作用
する。
て１次光ビームを遮り且つ初期通路から第４方向にほぼ
９０°変更するような全反射する面を有する第１反射部
材を備えてもよい。第２反射部材は、いずれか一方が反
射面である第１及び第２面を有する。反射面は、部分的
に反射し且つ部分的に透過して、１次光ビームの第２部
分を第４方向から第２方向にほぼ９０変更し、また１次
光ビームの第１部分および第３部分を第４方向とほぼ平
行な第５方向に第２反射部材から放出するのを可能とす
る。また、第１光ビーム変更手段は、全反射する面を有
する第３反射部材を含み、この第３反射部材は、１次光
ビームの第１部分および第３部分を第２反射部材の反射
面に向かって後方の第６方向に反射させる。第６方向は
、第４および第５方向とほぼ平行ではあるが逆向きであ
る。更に、第２反射部材の反射面は、第３反射部材の反
射面によって反射された第１部分を、第３部分が通過す
る間、静止基準ビームとして装置から放出するために、
第６方向から第１方向にほぼ９０°変更するように作用
する。
【００１４】第２反射部材の第１面は反射面であり、１
次光ビームの第２部分を第２反射部材の第２面に通過さ
せることなく、上記反射面によって第２方向に反射する
。代わりに、第２反射部材の第２面を反射面とすれば、
１次光ビームの第２部分は第２反射部材の第１面を最初
に通過した後に、上記第２反射部材の第２面によって第
２方向に反射される。
次光ビームの第２部分を第２反射部材の第２面に通過さ
せることなく、上記反射面によって第２方向に反射する
。代わりに、第２反射部材の第２面を反射面とすれば、
１次光ビームの第２部分は第２反射部材の第１面を最初
に通過した後に、上記第２反射部材の第２面によって第
２方向に反射される。
【００１５】更に本発明に係る光ビーム投射装置によれ
ば、初期通路に１次光ビームを供給するための手段を備
える。光ビーム投射装置は、１次光ビームを遮り且つ１
次光ビームの第１部分を第１方向に変更する第１光ビー
ム変更手段を含む。この第１光ビーム変更手段では、前
記１次光ビームの第１部分を第１静止基準ビームとして
装置から放出するために第１方向に変更し、また１次光
ビームの第２部分を前記第１方向とほぼ平行な第２方向
に変更する。第２光ビーム変更手段は、１次光ビームの
第２部分を遮り、且つ第２部分の第１パートを通過せし
めて第２静止基準ビームとして装置から放出すると共に
、前記第２部分の第２パートを第１および第２静止基準
ビームとほぼ直交する基準平面として形成するために変
更する。第２光ビーム変更手段は、１次光ビームの第２
部分の第２パートを、第１および第２方向とほぼ直交す
る第３方向に変更する。回転手段は、第１および第２方
向に生じた基準ビームとほぼ平行な軸線の周りに第２光
ビーム変更手段を回転させる。
ば、初期通路に１次光ビームを供給するための手段を備
える。光ビーム投射装置は、１次光ビームを遮り且つ１
次光ビームの第１部分を第１方向に変更する第１光ビー
ム変更手段を含む。この第１光ビーム変更手段では、前
記１次光ビームの第１部分を第１静止基準ビームとして
装置から放出するために第１方向に変更し、また１次光
ビームの第２部分を前記第１方向とほぼ平行な第２方向
に変更する。第２光ビーム変更手段は、１次光ビームの
第２部分を遮り、且つ第２部分の第１パートを通過せし
めて第２静止基準ビームとして装置から放出すると共に
、前記第２部分の第２パートを第１および第２静止基準
ビームとほぼ直交する基準平面として形成するために変
更する。第２光ビーム変更手段は、１次光ビームの第２
部分の第２パートを、第１および第２方向とほぼ直交す
る第３方向に変更する。回転手段は、第１および第２方
向に生じた基準ビームとほぼ平行な軸線の周りに第２光
ビーム変更手段を回転させる。
【００１６】第２光ビーム変更手段は、部分的に反射し
且つ部分的に透過する第１反射面を有する第１ミラーを
備える。この第１ミラーは、第２方向に進む１次光ビー
ムの第２部分の通路内に、第２基準ビームとして第２部
分の第１パートを通過せしめる間、第２部分の第２パー
トを反射するために傾斜角度で位置決めされる。第２ミ
ラーは、第１ミラーによって反射された１次光ビームの
第２部分の第２パートの通路内に位置し、１次光ビーム
の第２部分の第２パートを第３方向へ更に反射させるた
めに、第１ミラーの反射面に対して約４５°の角度に第
２ミラーの反射面が配置されている。第２光ビーム変更
手段は、更に第１ミラーによって生じた第２静止基準ビ
ーム位置の誤りを補正するために、ほぼ透過する補正部
材を第２静止基準ビームの通路内に備えることが好まし
い。
且つ部分的に透過する第１反射面を有する第１ミラーを
備える。この第１ミラーは、第２方向に進む１次光ビー
ムの第２部分の通路内に、第２基準ビームとして第２部
分の第１パートを通過せしめる間、第２部分の第２パー
トを反射するために傾斜角度で位置決めされる。第２ミ
ラーは、第１ミラーによって反射された１次光ビームの
第２部分の第２パートの通路内に位置し、１次光ビーム
の第２部分の第２パートを第３方向へ更に反射させるた
めに、第１ミラーの反射面に対して約４５°の角度に第
２ミラーの反射面が配置されている。第２光ビーム変更
手段は、更に第１ミラーによって生じた第２静止基準ビ
ーム位置の誤りを補正するために、ほぼ透過する補正部
材を第２静止基準ビームの通路内に備えることが好まし
い。
【００１７】第１方向、第２方向および軸線は、互いに
ほぼ一直線上にあるか、代わりに軸線とほぼ一直線上に
ある第２方向から第１方向がオフセットしている。
ほぼ一直線上にあるか、代わりに軸線とほぼ一直線上に
ある第２方向から第１方向がオフセットしている。
【００１８】第１光ビーム変更手段は、本発明の第１実
施例として上記で説明したように、第１プリズムと第２
プリズムとを備えるが、代わりに、第１光ビーム変更手
段は、本発明の第１実施例で説明したような第１、第２
および第３反射手段を備えることもできる。
施例として上記で説明したように、第１プリズムと第２
プリズムとを備えるが、代わりに、第１光ビーム変更手
段は、本発明の第１実施例で説明したような第１、第２
および第３反射手段を備えることもできる。
【００１９】
【実施例】本発明に係るレーザビーム投射装置１０は、
図１に示したように、１つの１次光ビームから複数の基
準ビームを投射する。このレーザビーム投射装置１０は
、参考としてこの明細書に述べられたマークリの米国特
許４６７６５９８号に開示されている装置と多くの点で
類似している。この発明およびマークリ特許の中に示唆
されている装置は、いずれも上方に伸びる静止基準ビー
ムと、この静止基準ビームに対してほぼ直交する平面を
形成する回転基準ビームとを生ずる。しかしながら、本
発明では、上方向に伸びる第２静止基準ビーム２０およ
び回転基準ビーム３０に加えて下向きである第１方向に
第１静止基準ビーム４０を生ずる。
図１に示したように、１つの１次光ビームから複数の基
準ビームを投射する。このレーザビーム投射装置１０は
、参考としてこの明細書に述べられたマークリの米国特
許４６７６５９８号に開示されている装置と多くの点で
類似している。この発明およびマークリ特許の中に示唆
されている装置は、いずれも上方に伸びる静止基準ビー
ムと、この静止基準ビームに対してほぼ直交する平面を
形成する回転基準ビームとを生ずる。しかしながら、本
発明では、上方向に伸びる第２静止基準ビーム２０およ
び回転基準ビーム３０に加えて下向きである第１方向に
第１静止基準ビーム４０を生ずる。
【００２０】上記装置１０は、上方の環状リム１４、キ
ャッププレート１６及びベースプレート２４が取り付け
られたハウジング１２を含む。上方に伸びる静止基準ビ
ーム２０は、キャッププレート１６内に位置決めされた
上部の光学的にフラットなガラス片２２を貫通して前記
装置１０から放出される。ベースプレート２４内に位置
決めされた下部の光学的にフラットなガラス片２６は、
下方に伸びる静止基準ビーム４０を装置１０からこのガ
ラス片を通して放出せしめる。更に装置１０は、キャッ
ププレート１６と上方の環状リム１４との間に位置決め
され、回転基準ビーム３０を装置１０から放出せしめる
ガラスパネル１８を有する。
ャッププレート１６及びベースプレート２４が取り付け
られたハウジング１２を含む。上方に伸びる静止基準ビ
ーム２０は、キャッププレート１６内に位置決めされた
上部の光学的にフラットなガラス片２２を貫通して前記
装置１０から放出される。ベースプレート２４内に位置
決めされた下部の光学的にフラットなガラス片２６は、
下方に伸びる静止基準ビーム４０を装置１０からこのガ
ラス片を通して放出せしめる。更に装置１０は、キャッ
ププレート１６と上方の環状リム１４との間に位置決め
され、回転基準ビーム３０を装置１０から放出せしめる
ガラスパネル１８を有する。
【００２１】装置１０は、図２に示したように、１次光
ビーム７２から基準ビーム２０，３０，４０を発生する
レーザビーム投射手段５０を有する。投射手段５０は、
参考として取り上げた米国特許第４０６２６３４号で開
示されたと同様の方法でジンバルフレーム（図示せず）
によってハウジング１２内に取付けられたシャーシ６０
を有する。レーザ管７０が、クランプ７４によってシャ
ーシ６０に取付けられており、１次レーザビーム７２を
初期通路に発生させる。また、シャーシ６０に取り付け
られている第１および第２光ビーム変更手段８０，１３
０は、１次光ビーム７２をさえぎり且つそれぞれ基準ビ
ーム２０，３０，４０に変更する。ビームの一部は、第
１基準ビーム４０を形成する第１方向に変更され、また
ビームの一部は、基準ビーム２０および第３方向に回転
される基準ビーム３０を形成するため、上記第１方向と
平行ではあるが逆向きの第２方向に変更される。
ビーム７２から基準ビーム２０，３０，４０を発生する
レーザビーム投射手段５０を有する。投射手段５０は、
参考として取り上げた米国特許第４０６２６３４号で開
示されたと同様の方法でジンバルフレーム（図示せず）
によってハウジング１２内に取付けられたシャーシ６０
を有する。レーザ管７０が、クランプ７４によってシャ
ーシ６０に取付けられており、１次レーザビーム７２を
初期通路に発生させる。また、シャーシ６０に取り付け
られている第１および第２光ビーム変更手段８０，１３
０は、１次光ビーム７２をさえぎり且つそれぞれ基準ビ
ーム２０，３０，４０に変更する。ビームの一部は、第
１基準ビーム４０を形成する第１方向に変更され、また
ビームの一部は、基準ビーム２０および第３方向に回転
される基準ビーム３０を形成するため、上記第１方向と
平行ではあるが逆向きの第２方向に変更される。
【００２２】第１光ビーム変更手段は、図２及び図３に
示したように、全反射するようにコーティングされた面
８４を有する第１反射部材、即ち第１ミラー８２を備え
る。第１ミラー８２は、その面８４が１次光ビーム７２
を遮り且つ初期通路から図３に矢印８６で示された第４
方向にほぼ９０°変更するように位置決めされている。
示したように、全反射するようにコーティングされた面
８４を有する第１反射部材、即ち第１ミラー８２を備え
る。第１ミラー８２は、その面８４が１次光ビーム７２
を遮り且つ初期通路から図３に矢印８６で示された第４
方向にほぼ９０°変更するように位置決めされている。
【００２３】第２反射部材、即ち第２ミラー８８は、第
１ミラー８２から第４方向８６の下流側に間隔をあけて
位置決めされる。第２ミラー８８は、第１面９０及び第
２面９１をそれぞれ有する。第１面９０は、部分的に反
射し且つ部分的に透過するようなコーティングを有する
。第１面９０は、１次光ビーム７２をさえぎり且つ１次
光ビームの第２部分９２を、第２光ビーム変更手段１３
０に向かう矢印９４で示された第２方向にほぼ９０°変
更するように作用する。また、第１面９０は、第１部分
９６と第３部分９８とからなる１次光ビーム７２の残り
の部分を、第４方向８６とほぼ平行である第５方向８５
に透過せしめる。
１ミラー８２から第４方向８６の下流側に間隔をあけて
位置決めされる。第２ミラー８８は、第１面９０及び第
２面９１をそれぞれ有する。第１面９０は、部分的に反
射し且つ部分的に透過するようなコーティングを有する
。第１面９０は、１次光ビーム７２をさえぎり且つ１次
光ビームの第２部分９２を、第２光ビーム変更手段１３
０に向かう矢印９４で示された第２方向にほぼ９０°変
更するように作用する。また、第１面９０は、第１部分
９６と第３部分９８とからなる１次光ビーム７２の残り
の部分を、第４方向８６とほぼ平行である第５方向８５
に透過せしめる。
【００２４】第２ミラー８８から第５方向８５の下流側
に間隔をあけて位置決めされた第３反射部材、即ち第３
ミラー１００は、全反射するようにコーティング形成さ
れた面１０２を有する。この面１０２は、１次光ビーム
７２の第１および第３部分９６，９８を、それぞれ矢印
１０４によって示された第６方向に第２ミラー８８に向
かって後方に反射させるように働く。
に間隔をあけて位置決めされた第３反射部材、即ち第３
ミラー１００は、全反射するようにコーティング形成さ
れた面１０２を有する。この面１０２は、１次光ビーム
７２の第１および第３部分９６，９８を、それぞれ矢印
１０４によって示された第６方向に第２ミラー８８に向
かって後方に反射させるように働く。
【００２５】更に、第２ミラー８８の第１面９０は、１
次光ビーム７２の第１部分９６を、矢印１０６で示され
第２方向９４とほぼ平行ではあるが逆向きである第１方
向にほぼ９０°曲げる。第１部分９６は、その後下向き
に伸びる第１静止基準ビーム４０として、下部に設けら
れた光学的にフラットなガラス片２６を通過して装置１
０から放出する。また、前記第２ミラー８８の第１面９
０は、第３部分９８をそのまま透過させる。
次光ビーム７２の第１部分９６を、矢印１０６で示され
第２方向９４とほぼ平行ではあるが逆向きである第１方
向にほぼ９０°曲げる。第１部分９６は、その後下向き
に伸びる第１静止基準ビーム４０として、下部に設けら
れた光学的にフラットなガラス片２６を通過して装置１
０から放出する。また、前記第２ミラー８８の第１面９
０は、第３部分９８をそのまま透過させる。
【００２６】図３からも明らかなように、第１部分９６
は、第２ミラー８８を入出するとき屈折される。その結
果として、第１部分９６および第２部分９２は、それぞ
れ第１及び第２方向１０６，９４に互いに僅かな距離だ
けオフセットして第２ミラー８８から反射される。第１
部分９６および第２部分９２の間のオフセット量は、使
用されるガラスの屈折率および厚さによる。第２ミラー
８８に用いられるガラスは、第１及び第２部分９６，９
２の間のオフセットの距離が、装置１０の正確性にそれ
ほど影響を与えないようなごく小さいものであるような
屈折率および厚さを有するのが好ましい。
は、第２ミラー８８を入出するとき屈折される。その結
果として、第１部分９６および第２部分９２は、それぞ
れ第１及び第２方向１０６，９４に互いに僅かな距離だ
けオフセットして第２ミラー８８から反射される。第１
部分９６および第２部分９２の間のオフセット量は、使
用されるガラスの屈折率および厚さによる。第２ミラー
８８に用いられるガラスは、第１及び第２部分９６，９
２の間のオフセットの距離が、装置１０の正確性にそれ
ほど影響を与えないようなごく小さいものであるような
屈折率および厚さを有するのが好ましい。
【００２７】第１ミラー８２および第２ミラー８８は、
それぞれが第１および第２の取付板１０８（図では一方
のみ示す）の間に、粘着剤もしくは類似の手段によって
取付けられる。第１および第２の取付板１０８は、図示
しないブラケットのような適当な手段によってシャーシ
６０に取り付けられている。
それぞれが第１および第２の取付板１０８（図では一方
のみ示す）の間に、粘着剤もしくは類似の手段によって
取付けられる。第１および第２の取付板１０８は、図示
しないブラケットのような適当な手段によってシャーシ
６０に取り付けられている。
【００２８】第１光ビーム変更手段における第一の変形
例は、図４に全体的に符号８０ａで示され、この場合、
同一の部材を同一の符号で表している。この実施例では
、第２ミラー８８の第２面９１が、第１面９０よりむし
ろ部分的に反射するコーティングを含む。その結果、第
２面９１は、第１面９０がほぼ透過するのに対して部分
的に反射し且つ部分的に透過する。
例は、図４に全体的に符号８０ａで示され、この場合、
同一の部材を同一の符号で表している。この実施例では
、第２ミラー８８の第２面９１が、第１面９０よりむし
ろ部分的に反射するコーティングを含む。その結果、第
２面９１は、第１面９０がほぼ透過するのに対して部分
的に反射し且つ部分的に透過する。
【００２９】この第一の変形例では、１次光ビーム７２
の第１部分９６は、第３ミラー１００によって反射され
たのち、第１ミラー８８の第１面９０に透過して戻るこ
となく、第２面９１によって第１方向１０６に変更され
る。さらに、第２部分９２は、第２面９１によって第２
方向９４に曲げられるようにするために、第２のミラー
８８内を通り且つ出なければならない。その結果、第２
部分９２は第２ミラー８８によって幾分曲げられること
になる。その結果、１次光ビーム７２の第１部分９６お
よび第２部分９２は、それぞれ第１方向１０６および第
２方向９４において、互いに少しだけオフセットして再
び第２ミラー８８から反射されて出ていく。
の第１部分９６は、第３ミラー１００によって反射され
たのち、第１ミラー８８の第１面９０に透過して戻るこ
となく、第２面９１によって第１方向１０６に変更され
る。さらに、第２部分９２は、第２面９１によって第２
方向９４に曲げられるようにするために、第２のミラー
８８内を通り且つ出なければならない。その結果、第２
部分９２は第２ミラー８８によって幾分曲げられること
になる。その結果、１次光ビーム７２の第１部分９６お
よび第２部分９２は、それぞれ第１方向１０６および第
２方向９４において、互いに少しだけオフセットして再
び第２ミラー８８から反射されて出ていく。
【００３０】第１光ビーム変更手段における第二の変形
例は、図５に全体的に符号８０ｂで示され、この場合、
同一の部材を同一の符号で表している。この実施例では
、第１および第２の両方の取付板１０８（一方のみを図
示する）の間に接続されたレトロプリズム１１０を含む
。このレトロプリズム１１０は、十分に反射するように
コーティングされた第１面１１２を有する。この面１１
２は１次光ビーム７２をさえぎり、且つ初期通路から第
４方向８６にほぼ９０°変更する。その上、レトロプリ
ズム１１０は、部分的に反射し且つ部分的に透過するよ
うにコーティング形成された第２面１１４を有する。 この第２面１１４は、１次光ビーム７２をさえぎり、且
つ１次光ビーム７２の第２部分を第２光ビーム変更手段
１３０に向かう第２方向９４にほぼ９０°変更する。ま
た、第２面１１４は、第１部分９６と第３部分９８とか
らなる１次光ビーム７２の残りの部分を第４方向８６に
透過せしめる。
例は、図５に全体的に符号８０ｂで示され、この場合、
同一の部材を同一の符号で表している。この実施例では
、第１および第２の両方の取付板１０８（一方のみを図
示する）の間に接続されたレトロプリズム１１０を含む
。このレトロプリズム１１０は、十分に反射するように
コーティングされた第１面１１２を有する。この面１１
２は１次光ビーム７２をさえぎり、且つ初期通路から第
４方向８６にほぼ９０°変更する。その上、レトロプリ
ズム１１０は、部分的に反射し且つ部分的に透過するよ
うにコーティング形成された第２面１１４を有する。 この第２面１１４は、１次光ビーム７２をさえぎり、且
つ１次光ビーム７２の第２部分を第２光ビーム変更手段
１３０に向かう第２方向９４にほぼ９０°変更する。ま
た、第２面１１４は、第１部分９６と第３部分９８とか
らなる１次光ビーム７２の残りの部分を第４方向８６に
透過せしめる。
【００３１】レトロプリズム１１０には第２面１１４に
隣接した縁に沿って、直角プリズム１１６が接続されて
いる。レトロプリズム１１０及び直角プリズム１１６は
、公知の手段により適当な粘着剤を用いて互いに接続さ
れている。直角プリズム１１６は、全反射するようにコ
ーティング形成された第１面１１８を有する。この第１
面１１８は、１次光ビーム７２の第１部分９６と第３部
分９８を、図３及び図４に実施例として示された第６方
向１０４とほぼ同様の第５方向１０４ａにおいて、レト
ロプリズム１１０の第２面１１４に向かって後方に反射
させるように作用する。
隣接した縁に沿って、直角プリズム１１６が接続されて
いる。レトロプリズム１１０及び直角プリズム１１６は
、公知の手段により適当な粘着剤を用いて互いに接続さ
れている。直角プリズム１１６は、全反射するようにコ
ーティング形成された第１面１１８を有する。この第１
面１１８は、１次光ビーム７２の第１部分９６と第３部
分９８を、図３及び図４に実施例として示された第６方
向１０４とほぼ同様の第５方向１０４ａにおいて、レト
ロプリズム１１０の第２面１１４に向かって後方に反射
させるように作用する。
【００３２】さらに、レトロプリズムの第２面１１４は
、１次光ビーム７２の第３部分９８をそのまま第２面１
１４に通過せしめる間、１次光ビーム７２の第１部分９
６を第１方向１０６にほぼ９０°曲げる。第１部分９６
は、その後、下向きに伸びる第１静止基準ビーム４０と
して、下部に設けられた光学的にフラットなガラス片２
６を通過して装置１０から放出する。
、１次光ビーム７２の第３部分９８をそのまま第２面１
１４に通過せしめる間、１次光ビーム７２の第１部分９
６を第１方向１０６にほぼ９０°曲げる。第１部分９６
は、その後、下向きに伸びる第１静止基準ビーム４０と
して、下部に設けられた光学的にフラットなガラス片２
６を通過して装置１０から放出する。
【００３３】また、この発明によって企図されるのは、
レトロビーム１１０の第２面１１４の部分的な反射コー
ティングが、代わりに直角プリズム１１６の第２面１１
９にコーティングされ得ることである。このように、プ
リズム１１６の第２面１１９は、第１部分９６を第１方
向１０６に曲げる作用があり、同様に第２部分９２を第
２方向９４に反射させる作用がある。
レトロビーム１１０の第２面１１４の部分的な反射コー
ティングが、代わりに直角プリズム１１６の第２面１１
９にコーティングされ得ることである。このように、プ
リズム１１６の第２面１１９は、第１部分９６を第１方
向１０６に曲げる作用があり、同様に第２部分９２を第
２方向９４に反射させる作用がある。
【００３４】図５に示したように、レトロプリズム１１
０が直角プリズム１１６と組み合わされて使われるとき
、第１および第２部分９６，９２はそれぞれほぼ一直線
上の組合わせ体から放出する。このように、この実施例
では第１部分９６と第２部分９２との間のオフセットを
省略してある。
０が直角プリズム１１６と組み合わされて使われるとき
、第１および第２部分９６，９２はそれぞれほぼ一直線
上の組合わせ体から放出する。このように、この実施例
では第１部分９６と第２部分９２との間のオフセットを
省略してある。
【００３５】部分的に反射し且つ部分的に透過する第２
ミラー８８、レトロプリズム１１０又は直角プリズム１
１６のこれらの面は、例えば、約４５°の入射角でそれ
らに衝突したときに、１次光ビーム７２の波長での光が
ほぼ８０％反射し、２０％透過するように表面がコーテ
ィング形成される。第２ミラー８８、レトロプリズム１
１０又は直角プリズム１１６のこのようなコーティング
面が使用されることにより、第２部分９２は１次光ビー
ム７２の約８０％を構成し、また第１部分９６は１次光
ビーム７２の約１６％を構成し、更に残りの第３部分９
８は１次光ビーム７２の約４％を構成する。また、この
発明に企図されることは、上記の例によるコーティング
よりビームの透過が多いか又は少ない部分的な反射面を
形成する他のコーティングも使用されることである。
ミラー８８、レトロプリズム１１０又は直角プリズム１
１６のこれらの面は、例えば、約４５°の入射角でそれ
らに衝突したときに、１次光ビーム７２の波長での光が
ほぼ８０％反射し、２０％透過するように表面がコーテ
ィング形成される。第２ミラー８８、レトロプリズム１
１０又は直角プリズム１１６のこのようなコーティング
面が使用されることにより、第２部分９２は１次光ビー
ム７２の約８０％を構成し、また第１部分９６は１次光
ビーム７２の約１６％を構成し、更に残りの第３部分９
８は１次光ビーム７２の約４％を構成する。また、この
発明に企図されることは、上記の例によるコーティング
よりビームの透過が多いか又は少ない部分的な反射面を
形成する他のコーティングも使用されることである。
【００３６】第２部分９２が、第１光ビーム変更手段８
０から出たのち、それを所望の倍率で拡散する拡散レン
ズ１２０を通過するのが好ましい。拡散レンズ１２０は
、適当な手段によってシャーシ６０に結合されたプレー
ト１２２に取り付けられている。第２部分９２は上記拡
散レンズ１２０を通過したのち、第２方向９４で平行光
とするために収束レンズ１２４を通過する。この収束レ
ンズ１２４は、シャーシ６０の内側に、適当な手段によ
って固定されたブラケット１２６によって取付けられて
いる。
０から出たのち、それを所望の倍率で拡散する拡散レン
ズ１２０を通過するのが好ましい。拡散レンズ１２０は
、適当な手段によってシャーシ６０に結合されたプレー
ト１２２に取り付けられている。第２部分９２は上記拡
散レンズ１２０を通過したのち、第２方向９４で平行光
とするために収束レンズ１２４を通過する。この収束レ
ンズ１２４は、シャーシ６０の内側に、適当な手段によ
って固定されたブラケット１２６によって取付けられて
いる。
【００３７】１次光ビーム７２の第２部分９２は、収束
レンズ１２４から第２光ビーム変更手段１３０内に入る
。図２に示したように、この好ましい第２光ビーム変更
手段１３０は、米国特許第４６７６５９０号に開示され
たものとほぼ同様であり、一対の側板１３２（図２では
一方のみ示す）の間に伸びている幾つかのビーム偏光部
材を含む。第１光ビーム偏光ミラー、即ち第１光ビーム
偏光部材１３４は、部分的に反射し且つ部分的に透過す
る第１反射面１３６を有し、第２部分９２の通路内でこ
の第２部分に対してある傾斜角で位置決めされている。 第１光ビーム偏光部材１３４は、第２部分９２をさえぎ
り且つ第２部分９２の第１パート１３８を第２の基準ビ
ーム２０として通過せしめるように作用する。更に、第
１光ビーム偏光１３４は、第２部分９２の第２パート１
４０を、第２反射面１４５を含む第２光ビーム偏光ミラ
ー、即ち第２光ビーム偏光部材１４２に向けて反射する
ように作用する。第２反射面１４５は、この第２反射面
１４５が前記第１光ビーム偏光ミラー１３４によってこ
の反射面に向けられた第２パート１４０を、第１方向１
０６および第２方向９４とほぼ直交する第３方向１４４
に反射するように、第１反射面１３６に対して約４５°
の角度に配置されている。このように、第２パート１４
０は、基準ビーム３０としてガラスパネル１８を通過し
、装置１０から第３方向１４４に放出される。
レンズ１２４から第２光ビーム変更手段１３０内に入る
。図２に示したように、この好ましい第２光ビーム変更
手段１３０は、米国特許第４６７６５９０号に開示され
たものとほぼ同様であり、一対の側板１３２（図２では
一方のみ示す）の間に伸びている幾つかのビーム偏光部
材を含む。第１光ビーム偏光ミラー、即ち第１光ビーム
偏光部材１３４は、部分的に反射し且つ部分的に透過す
る第１反射面１３６を有し、第２部分９２の通路内でこ
の第２部分に対してある傾斜角で位置決めされている。 第１光ビーム偏光部材１３４は、第２部分９２をさえぎ
り且つ第２部分９２の第１パート１３８を第２の基準ビ
ーム２０として通過せしめるように作用する。更に、第
１光ビーム偏光１３４は、第２部分９２の第２パート１
４０を、第２反射面１４５を含む第２光ビーム偏光ミラ
ー、即ち第２光ビーム偏光部材１４２に向けて反射する
ように作用する。第２反射面１４５は、この第２反射面
１４５が前記第１光ビーム偏光ミラー１３４によってこ
の反射面に向けられた第２パート１４０を、第１方向１
０６および第２方向９４とほぼ直交する第３方向１４４
に反射するように、第１反射面１３６に対して約４５°
の角度に配置されている。このように、第２パート１４
０は、基準ビーム３０としてガラスパネル１８を通過し
、装置１０から第３方向１４４に放出される。
【００３８】第１光ビーム偏光部材１３４の第１反射面
１３６は、第２部分９２に対して傾斜しているので、透
過した第１パート１３８は、第１光ビーム偏光部材１３
４に屈折して入出し、従って、第１パート１３８が第２
部分９２とは、平行であるが一直線上にはないように、
図２で見て左側にシフトされる。この位置の誤差を補正
するために、更に第２光ビーム変更手段１３０は、ほぼ
透過する第３光ビーム偏光部材１４３を含む。この第３
光ビーム偏光部材１４３は、第１反射面１３６に対して
角度を付けて配置される（ここでは４５°に示されてい
る）。図２に示されるように、第３光ビーム偏光部材１
４３はガラスによって作られており、第１光ビーム偏光
部材１３４とは反対側の方向に屈折させ、第１パート１
３８が第２部分９２と一直線上に戻るように右側にシフ
トさせる。
１３６は、第２部分９２に対して傾斜しているので、透
過した第１パート１３８は、第１光ビーム偏光部材１３
４に屈折して入出し、従って、第１パート１３８が第２
部分９２とは、平行であるが一直線上にはないように、
図２で見て左側にシフトされる。この位置の誤差を補正
するために、更に第２光ビーム変更手段１３０は、ほぼ
透過する第３光ビーム偏光部材１４３を含む。この第３
光ビーム偏光部材１４３は、第１反射面１３６に対して
角度を付けて配置される（ここでは４５°に示されてい
る）。図２に示されるように、第３光ビーム偏光部材１
４３はガラスによって作られており、第１光ビーム偏光
部材１３４とは反対側の方向に屈折させ、第１パート１
３８が第２部分９２と一直線上に戻るように右側にシフ
トさせる。
【００３９】第１光ビーム変更ミラー１３４の第１反射
面１３６は、約４５°の角度で衝突したときに１次光ビ
ームの波長による光が７０％反射し、３０％通過するよ
うにコーティング形成される。第１反射面１３６のコー
ティングをそのように形成することで、第１パート１３
８は第２部分９２の約３０％を構成し、また第２パート
１４０は第２部分９２の約７０％を構成する。また、こ
の発明に企図されることは、前記実施例におけるコーテ
ィングよりもビームの透過が多いか又は少ない部分的な
反射面を形成する他のコーティングも使用されることで
ある。
面１３６は、約４５°の角度で衝突したときに１次光ビ
ームの波長による光が７０％反射し、３０％通過するよ
うにコーティング形成される。第１反射面１３６のコー
ティングをそのように形成することで、第１パート１３
８は第２部分９２の約３０％を構成し、また第２パート
１４０は第２部分９２の約７０％を構成する。また、こ
の発明に企図されることは、前記実施例におけるコーテ
ィングよりもビームの透過が多いか又は少ない部分的な
反射面を形成する他のコーティングも使用されることで
ある。
【００４０】更に、第２光ビーム変更手段１３０は、架
台１４６を含み、この架台１４６には適当な手段（図示
せず）によって側板１３２が取付けられている。前記架
台１４６は、第２方向９４と一直線上にある軸線の周り
を回転するように取り付けられ、例えばボルト１５２に
よって従動プーリ１５０に取り付けられているフランジ
１４８を含む。ボールベアリングアッセンブリ１５４の
外側環は、架台１４６内に同心的に取り付けられており
、またベアリング１５４の内側環は、シャーシ６０に公
知の方法で固定された環状ベアリングマウント１５６の
上に取付けられている。ブラケット１６０によってシャ
ーシ６０に取り付けられているモータ１５８は、駆動プ
ーリ１６２にキー止めされたドライブシャフトを有する
。適当な可撓性を有するエンドレスベルト１６４は、架
台１４６を回転するためにプーリ１５０，１６２に形成
された溝に嵌まってる。このように、モータ１５８によ
って、第２部分９２の第２パート１４０は第２方向９４
と一直線上の軸線から外方に向けられ且つこの軸線の周
りに回転されて静止基準ビーム２０，４０とほぼ直交す
る基準平面を形成する移動ビーム３０を生ずる。
台１４６を含み、この架台１４６には適当な手段（図示
せず）によって側板１３２が取付けられている。前記架
台１４６は、第２方向９４と一直線上にある軸線の周り
を回転するように取り付けられ、例えばボルト１５２に
よって従動プーリ１５０に取り付けられているフランジ
１４８を含む。ボールベアリングアッセンブリ１５４の
外側環は、架台１４６内に同心的に取り付けられており
、またベアリング１５４の内側環は、シャーシ６０に公
知の方法で固定された環状ベアリングマウント１５６の
上に取付けられている。ブラケット１６０によってシャ
ーシ６０に取り付けられているモータ１５８は、駆動プ
ーリ１６２にキー止めされたドライブシャフトを有する
。適当な可撓性を有するエンドレスベルト１６４は、架
台１４６を回転するためにプーリ１５０，１６２に形成
された溝に嵌まってる。このように、モータ１５８によ
って、第２部分９２の第２パート１４０は第２方向９４
と一直線上の軸線から外方に向けられ且つこの軸線の周
りに回転されて静止基準ビーム２０，４０とほぼ直交す
る基準平面を形成する移動ビーム３０を生ずる。
【００４１】更に、この発明の企図するところは、第２
光ビーム変更手段の第一の変形例は、当業界で知られて
いるように、全反射する第１反射面１３６を有する第１
光ビーム偏光ミラー１３４を利用することである。この
ような第２光ビーム変更手段では、上方に伸びる静止基
準ビームを生ずることはなく、単に移動基準ビームを作
り出すだけである。
光ビーム変更手段の第一の変形例は、当業界で知られて
いるように、全反射する第１反射面１３６を有する第１
光ビーム偏光ミラー１３４を利用することである。この
ような第２光ビーム変更手段では、上方に伸びる静止基
準ビームを生ずることはなく、単に移動基準ビームを作
り出すだけである。
【００４２】また、この発明の企図するところは、第２
光ビーム変更手段の第二の変形例は、収束レンズ１２４
から出た第２部分９２の通路内に反射コーンの箇所を備
えることである。このコーンは、基準平面としての第３
方向１４４に第２部分９２をほぼ９０°反射するための
裁頭円錐形の反射外表面を含むものである。
光ビーム変更手段の第二の変形例は、収束レンズ１２４
から出た第２部分９２の通路内に反射コーンの箇所を備
えることである。このコーンは、基準平面としての第３
方向１４４に第２部分９２をほぼ９０°反射するための
裁頭円錐形の反射外表面を含むものである。
【００４３】更に、企図されることは、コーンの外表面
が第２部分９２の第２パートを基準平面として第３方向
１４４で外方に反射させる一方、第２部分９２の第１パ
ートを上方に伸びる静止基準ビームとして通過させるた
めの上方に貫通する開孔を含むことである。
が第２部分９２の第２パートを基準平面として第３方向
１４４で外方に反射させる一方、第２部分９２の第１パ
ートを上方に伸びる静止基準ビームとして通過させるた
めの上方に貫通する開孔を含むことである。
【００４４】本発明によれば、１次レーザビームは、２
つの静止基準ビームと、この静止基準ビームとほぼ直交
する基準平面を明らかにする１つの移動基準ビームとに
分割されている。２つの静止基準ビームは、ほぼ平行で
はあるが互いに逆向きの第１方向と第２方向とに進む。 また、移動基準ビームは、第１及び第２方向とほぼ平行
な軸線の周りに進む。本発明は、上方向に伸びる静止基
準ビーム及び／又は回転基準ビームをレーザ投射装置の
下方に配置された位置、例えば建設中の建物の床の上に
直接正確に位置決めることができるなどの利点を有する
。本発明は、重錘を含む形式の従来装置において、重錘
の装置への取付け中に誤整列が生ずるという欠点をなく
すことである。
つの静止基準ビームと、この静止基準ビームとほぼ直交
する基準平面を明らかにする１つの移動基準ビームとに
分割されている。２つの静止基準ビームは、ほぼ平行で
はあるが互いに逆向きの第１方向と第２方向とに進む。 また、移動基準ビームは、第１及び第２方向とほぼ平行
な軸線の周りに進む。本発明は、上方向に伸びる静止基
準ビーム及び／又は回転基準ビームをレーザ投射装置の
下方に配置された位置、例えば建設中の建物の床の上に
直接正確に位置決めることができるなどの利点を有する
。本発明は、重錘を含む形式の従来装置において、重錘
の装置への取付け中に誤整列が生ずるという欠点をなく
すことである。
【００４５】本発明を好ましい実施例を参照して詳細に
述べたが、変更および改良が、特許請求の範囲に明らか
にされた発明の範囲から外れない限り可能であることが
明らかである。例えば、図３及び図４にそれぞれ示され
た第１光ビーム変更手段の最初の２つの実施例において
、第２光ビーム変更手段に使われている部材１４３と同
様の補正部材を更に含むことがこの発明によって企図さ
れる。そのような部材は、ミラー８８によって屈折され
た１次光ビームのある部分の通路内に置かれ、反対方向
への屈折によって、第１部分９６及び第２部分９４との
間でのオフセットを除くことができる。
述べたが、変更および改良が、特許請求の範囲に明らか
にされた発明の範囲から外れない限り可能であることが
明らかである。例えば、図３及び図４にそれぞれ示され
た第１光ビーム変更手段の最初の２つの実施例において
、第２光ビーム変更手段に使われている部材１４３と同
様の補正部材を更に含むことがこの発明によって企図さ
れる。そのような部材は、ミラー８８によって屈折され
た１次光ビームのある部分の通路内に置かれ、反対方向
への屈折によって、第１部分９６及び第２部分９４との
間でのオフセットを除くことができる。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光ビ
ーム投射装置によれば、上方に伸びる静止基準ビーム及
び／又は回転基準ビームが、下方向に伸びて発する静止
基準ビームによってレーザ投射装置より下方に位置決め
される基準点に関して正確に位置決めされるという利点
がある。
ーム投射装置によれば、上方に伸びる静止基準ビーム及
び／又は回転基準ビームが、下方向に伸びて発する静止
基準ビームによってレーザ投射装置より下方に位置決め
される基準点に関して正確に位置決めされるという利点
がある。
【図１】本発明に係る光ビーム投射装置の斜視図である
。
。
【図２】図１における光ビーム投射装置のレーザビーム
投射手段を示す部分概略断面図である。
投射手段を示す部分概略断面図である。
【図３】図２に示された第１光ビーム変更手段の拡大断
面図である。
面図である。
【図４】本発明に係る光ビーム投射装置において、第１
光ビーム変更手段の他の実施例を示す拡大断面図である
。
光ビーム変更手段の他の実施例を示す拡大断面図である
。
【図５】本発明に係る光ビーム投射装置において、第１
光ビーム変更手段のその他の実施例を示す拡大断面図で
ある。
光ビーム変更手段のその他の実施例を示す拡大断面図で
ある。
２０ 第２静止基準ビーム
３０ 回転基準ビーム
４０ 第１静止基準ビーム
７２ １次光ビーム
８０ 第１光ビーム変更手段
８０ａ 第１光ビーム変更手段
８０ｂ 第１光ビーム変更手段
８２ 第１ミラー（第１反射部材）
８５ 第５方向
８６ 第６方向
８８ 第２ミラー（第２反射部材）
９２ １次光ビームの第２部分
９４ 第２方向
９６ １次光ビームの第１部分
９８ １次光ビームの第３部分
１００ 第３ミラー（第３反射部材）１０４ 第６
方向 １０６ 第１方向 １１０ レトロプリズム １１６ 直角プリズム １３０ 第２光ビーム変更手段 １３４ 第１光ビーム偏光部材 １４２ 第２光ビーム偏光部材 １４３ 第３光ビーム偏光部材（補正部材）１４４
第３方向
方向 １０６ 第１方向 １１０ レトロプリズム １１６ 直角プリズム １３０ 第２光ビーム変更手段 １３４ 第１光ビーム偏光部材 １４２ 第２光ビーム偏光部材 １４３ 第３光ビーム偏光部材（補正部材）１４４
第３方向
Claims (22)
- 【請求項１】 複数の基準ビームを形成するための光
ビーム投射装置であって、初期通路に１次光ビームを供
給するための手段と、前記１次光ビームを遮り、該１次
光ビームの第１部分を静止基準ビームとして前記投射装
置から放出するために第１方向に変更し、且つ１次光ビ
ームの第２部分を前記第１方向とほぼ平行な第２方向に
変更するための第１光ビーム変更手段と、前記１次光ビ
ームの第２部分を遮り且つ前記静止基準ビームとほぼ直
交する基準平面を形成するために該第２部分を変更する
第２光ビーム変更手段とを備えていることを特徴とする
光ビーム投射装置。 - 【請求項２】 前記第２光ビーム変更手段は、前記第
１および第２方向とほぼ直交する第３方向に、前記１次
光ビームの第２部分を変更することを特徴とする請求項
１記載の光ビーム投射装置。 - 【請求項３】 前記基準平面を生じさせる第１および
第２方向とほぼ平行な軸線の周りに前記第２光ビーム変
更手段を回転させるために、回転手段を備えることを特
徴とする請求項２記載の光ビーム投射装置。 - 【請求項４】 前記第２光ビーム変更手段は、前記１
次光ビームの第２部分を反射するように第２方向に対し
て傾斜して置かれた第１反射面を有する第１光ビーム偏
光部材と、この第１光ビーム偏光部材によって反射され
た１次光ビームの第２部分を更に反射するように前記第
１反射面に約４５°傾斜して置かれた第２反射面を有す
る第２光ビーム偏光部材とを備えることを特徴とする請
求項３記載の光ビーム投射装置。 - 【請求項５】 前記第１反射面および第２反射面は、
共に全反射することを特徴とする請求項４記載の光ビー
ム投射装置。 - 【請求項６】 前記第１方向、第２方向および前記軸
線は、互いにほぼ一直線上にあることを特徴とする請求
項３記載の光ビーム投射装置。 - 【請求項７】 第１および第２方向は互いにオフセッ
トしており、また前記軸線は第２方向とほぼ一直線上に
あることを特徴とする請求項３記載の光ビーム投射装置
。 - 【請求項８】 前記第１光ビーム変更手段は、第１プ
リズムと第２プリズムとを備え、第１プリズムは全反射
する第１面と部分的に反射し且つ部分的に透過する第２
面とを有し、前記第１面では前記１次光ビームを遮り且
つ初期通路から前記第２面に向かう第４方向にほぼ９０
°変更し、また第２面では前記１次光ビームの第２部分
を前記第４方向から第２方向にほぼ９０°変更し且つ前
記１次光ビームの第１部分および第３部分を第１プリズ
ムから放出するために第４方向へ通過させる一方、第２
プリズムは、前記１次光ビームの第１部分および第３部
分を、前記第１プリズムの第２面に向かってバックさせ
且つ前記第４方向とは平行であるが逆向きの第５方向に
反射するような全反射面を有し、更に前記第１プリズム
の第２面は、前記第２プリズムの反射面によって反射さ
れた前記１次光ビームの第１部分を、前記１次光ビーム
の第３部分が通過する間、静止基準ビームとして前記光
ビーム投射装置から放出させるために第５方向から第１
方向にほぼ９０°変更したことを特徴とする請求項２記
載の光ビーム投射装置。 - 【請求項９】 前記第１光ビーム変更手段は、前記１
次光ビームを遮り且つ初期通路から前記第４方向にほぼ
９０°変更するような全反射する面を有する第１反射部
材と、第１面および第２面を有し、いずれか一方の面が
１次光ビームの第２部分を第４方向から第２方向にほぼ
９０°変更するために部分的に反射し且つ部分的に透過
する反射面であり、且つ１次光ビームの第１部分および
第３部分を前記第４方向とほぼ平行な第５方向に放出す
る第２反射部材と、１次光ビームの第１部分および第３
部分を第２反射部材の反射面に向かってバックし且つ前
記第４方向および第５方向とはほぼ平行であるが逆向き
の第６方向に反射するような十分に反射する面を有する
第３反射部材とを備え、更に前記第２反射部材の反射面
は、前記第３反射部材の反射面によって反射された前記
第１部分を、前記第３部分が通過する間、静止基準ビー
ムとして前記光ビーム投射装置から放出させるために第
６方向から第１方向にほぼ９０°変更したことを特徴と
する請求項２記載の光ビーム投射装置。 - 【請求項１０】 前記第２反射部材の第１面は反射面
であり、１次光ビームの第２部分は、第２反射部材の第
２面に通過することなく、第２反射部材の第１面によっ
て第２方向に反射されることを特徴とする請求項９記載
の光ビーム投射装置。 - 【請求項１１】 前記第２反射部材の第２面は反射面
であり、１次光ビームの第２部分は、第２反射部材の第
１面を通過したのち、第２反射部材の第２面によって第
２方向に反射されることを特徴とする請求項９記載の光
ビーム投射装置。 - 【請求項１２】 複数の基準ビームを形成するための
光ビーム投射装置であって、初期通路内に１次光ビーム
を供給するための手段と、前記１次光ビームを遮り且つ
１次光ビームの第１部分を第１静止基準ビームとして光
ビーム投射装置から放出するために第１方向に変更し、
また１次光ビームの第２部分を第１方向とほぼ平行な第
２方向に変更する第１光ビーム変更手段と、１次光ビー
ムの第２部分を遮り且つ第２部分の第１パートを通過せ
しめて第２静止基準ビームとして前記光ビーム投射装置
から放出すると共に、前記第２部分の第２パートを第１
および第２静止基準ビームとほぼ直交する基準平面とし
て形成するために変更する第２光ビーム変更手段とで構
成されたことを特徴とする光ビーム投射装置。 - 【請求項１３】 前記第２光ビーム変更手段は、前記
１次光ビームの第２部分の第２パートを、前記第１およ
び第２方向とほぼ直交する第３方向に変更することを特
徴とする請求項１２記載の光ビーム投射装置。 - 【請求項１４】 前記基準平面を生じさせる第１およ
び第２方向とほぼ平行な軸線の周りに前記第２光ビーム
変更手段を回転させるために、回転手段を備えることを
特徴とする請求項１３記載の光ビーム投射装置。 - 【請求項１５】 部分的に反射し且つ部分的に透過す
る第１反射面を有する第１ミラーと、十分に反射する第
２反射面を有する第２ミラーとを備え、前記第１ミラー
は、、第２静止基準ビームとして第２部分の第１パート
が通過する間、第２部分の第２パートを反射し第２方向
に進むような角度に１次光ビームの第２部分の通路内に
位置し、前記第２ミラーは、前記第１ミラーによって反
射された前記第２部分の第２パートの通路内に位置し、
且つ前記第２部分の第２パートが更に第３方向に反射す
るように、前記第１ミラーの反射面に対してほぼ４５°
の角度に反射面がなるように配置されることを特徴とす
る請求項１４記載の光ビーム投射装置。 - 【請求項１６】 更に、前記第２光ビーム変更手段は
、第１ミラーによって生じた第２静止基準ビーム位置の
誤りを補正するために、第２静止基準ビームの通路内に
位置し、且つほぼ透過する補正部材を備えることを特徴
とする請求項１５記載の光ビーム投射装置。 - 【請求項１７】 前記第１方向、第２方向および前記
軸線は、互いにほぼ一直線上にあることを特徴とする請
求項１４記載の光ビーム投射装置。 - 【請求項１８】 第１および第２方向は互いにオフセ
ットしており、また前記軸線は第２方向とほぼ一直線上
にあることを特徴とする請求項１４記載の光ビーム投射
装置。 - 【請求項１９】 前記第１光ビーム変更手段は、第１
プリズムと第２プリズムとを備え、第１プリズムは十分
に反射する第１面と部分的に反射し且つ部分的に透過す
る第２面とを有し、前記第１面では前記１次光ビームを
遮り且つ初期通路から前記第２面に向かう第４方向にほ
ぼ９０°変更し、また第２面では前記１次光ビームの第
２部分を前記第４方向から第２方向にほぼ９０°変更し
且つ前記１次光ビームの第１部分および第３部分を第１
プリズムから放出するために第４方向へ通過させる一方
、第２プリズムは、前記１次光ビームの第１部分および
第３部分を、前記第１プリズムの第２面に向かってバッ
クし且つ前記第４方向とは平行であるが逆向きの第５方
向に反射するような十分に反射する面を有し、更に前記
第１プリズムの第２面は、前記第２プリズムの反射面に
よって反射された前記１次光ビームの第１部分を、前記
１次光ビームの第３部分が通過する間、第１静止基準ビ
ームとして前記光ビーム投射装置から放出させるために
第５方向から第１方向にほぼ９０°変更したことを特徴
とする請求項１３記載の光ビーム投射装置。 - 【請求項２０】 前記第１光ビーム変更手段は、前記
１次光ビームを遮り且つ初期通路から前記第４方向にほ
ぼ９０°変更するような全反射面を有する第１反射部材
と、第１面および第２面を有し、いずれか一方の面が１
次光ビームの第２部分を第４方向から第２方向にほぼ９
０°変更するために部分的に反射し且つ部分的に透過す
る反射面であり、且つ１次光ビームの第１部分および第
３部分を前記第４方向とほぼ平行な第５方向に放出する
第２反射部材と、１次光ビームの第１部分および第３部
分を第２反射部材の反射面に向かってバックし且つ前記
第４方向および第５方向とはほぼ平行であるが逆向きの
第６方向に反射するような十分に反射する面を有する第
３反射部材とを備え、更に前記第２反射部材の反射面は
、前記第３反射部材の反射面によって反射された前記１
次光ビームの第１部分を、前記１次光ビームの第３部分
が通過する間、第１静止基準ビームとして前記光ビーム
投射装置から放出させるために第６方向から第１方向に
ほぼ９０°変更したことを特徴とする請求項１３記載の
光ビーム投射装置。 - 【請求項２１】 前記第２反射部材の第１面は反射面
であり、１次光ビームの第２部分は、第２反射部材の第
２面に通過することなく、第２反射部材の第１面によっ
て第２方向に反射されることを特徴とする請求項２０記
載の光ビーム投射装置。 - 【請求項２２】 前記第２反射部材の第２面は反射面
であり、１次光ビームの第２部分は、第２反射部材の第
１面を通過したのち、第２反射部材の第２面によって第
２方向に反射されることを特徴とする請求項２０記載の
光ビーム投射装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US590677 | 1990-10-01 | ||
| US07/590,677 US5144486A (en) | 1990-10-01 | 1990-10-01 | Laser beam apparatus for providing multiple reference beams |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04244912A true JPH04244912A (ja) | 1992-09-01 |
| JPH081383B2 JPH081383B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=24363224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3253747A Expired - Fee Related JPH081383B2 (ja) | 1990-10-01 | 1991-10-01 | 光ビーム投射装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5144486A (ja) |
| JP (1) | JPH081383B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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