JPH0442723Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 産業上の利用分野……本考案は、鉛直器等の測量
機における液体を使つた鉛直自動補正機構に関す
るものである。

従来の技術……鉛直器における照射用光源の作る
光路や、レーザーオートプレーナーにおいて回転
する五角プリズムを通して一つの光学的水平面を
作るためのレーザー光路は、常に鉛直状態にある
ことが要求されている。この様に各種測量機械の
光学系の一部を構成する鉛直光路は、機械本体が
多少傾いても常に鉛直状態を保持することが必要
である。

かかる要請に応えるものとして従来、重力の作
用を利用することによつてコリメーターレンズ
を、その光軸が自動的に常に鉛直を維持する如く
にジンバルや吊線によつて振子状に支持するよう
にした種々の鉛直自動補正機構が実現している。
即ち、第２図ａのようにコリメーターレンズ１
と、これに対向する発光ダイオードやレーザー発
振器の様な光源２とを配設して矢印のような平行
光を得る光学系において、３本の吊線３によつて
コリメーターレンズ１を振子状に図外の機械本体
に吊持したものであつて、機械本体が多少傾いて
もコリメーターレンズは重力の作用で振子状に移
動してその光軸は常に鉛直を維持するため所望の
鉛直自動補正がなされる。同図ｂにおいても、３
個のレンズをコリメーシヨンに利用し光源２から
の照射光を矢印の如く鉛直平行光に変換してお
り、ａの場合と同様な４本の吊線３を用いるジン
バル機構によつて振子状に補正レンズ４を保持し
て鉛直自動を実現している。

何れの場合も吊線３を利用するため、温度変化
に伴う吊線の伸縮による誤差を免れ得ない。ま
た、第２図ｃのように気泡管５の気泡６をコリメ
ーターレンズに利用する方式も行われるが、レン
ズの機能を果す気泡６を所定の大きさ形状にする
ことは実際上では困難であるほか、温度変化によ
る気泡変形も無視できないという欠点があつた。

考案が解決しようとする問題……本考案は、上記
のような従来技術の諸欠点を解消するものであつ
て、温度変化による影響を受けることがなく構造
の簡易な鉛直自動補正機構を提供することを目的
とするものである。

〔考案の構成〕

問題点を解決するための手段……上記目的を達成
するため本考案は、自由液体表面は常に重力方向
と直角な水平面を形成すること、及び球面状を成
す容器は傾いても外形は変わらないことを利用し
た液体レンズをコリメーターレンズに使用するこ
とを特徴としている。

要するに、本考案は球面の一部をなす皿状のガ
ラス類から成る容器に液体を容れ、その表面（水
平面となる）と底面（球面状をなす）とで特定さ
れる液体レンズをコリメーターレンズとして利用
することによつて鉛直自動補正を実現しようとす
るものであつて、本考案は球面の一部をなすガラ
ス容器の底部に液体を容れて成るレンズをコリメ
ーターレンズとして鉛直平行光を得るように構成
したことを特徴とする液体を使つた鉛直自動補正
機構の構成からなるものである。

作用・実施例……第１図を用いて本考案の原理を
説明すれば、次のとおりである。球面を備えた透
明なガラス容器７に液体を注入し、容器７の底部
に平凸レンズ８を形成する。これに対設される光
源２は、この球面の中心に位置する如くすると共
に、球径と液体の屈折率の一方または双方を適当
に選んで該凸レンズ８の焦点の位置にも一致する
如くする、即ちレンズ８がコリメーターレンズの
機能を果して矢印の平行光を得る様に構成する。

かくの如く構成したので、第１図の如く機械本
体（図示してない）の傾きに従つてこれに固定さ
れたガラス容器７と光源２が実線の位置から破線
の位置に変位しても、液体から成る凸レンズ８は
重力の作用を受けて常にもとの実線の位置すなわ
ちレンズ光軸が常に鉛直な状態を占める。そのた
め、この光学系においては第１図に示す如く機械
本体が多少傾いても常に同じ鉛直平行光が得ら
れ、所望の鉛直自動補正機構が実現する。

上記の鉛直自動補正方式を適用した例を第３図
ａ，ｂに示す。ａに於ては、前述の様に構成した
ガラス容器７に容れた液体の作る凸レンズ８に光
源２を対設して矢印の如き鉛直平行光（機械本体
の多少の傾きの影響は受けない）を得たのち、こ
れを図示の如くペンタプリズム９に通して水平な
平行光を投射し得る。そこで、ペンタプリズム９
を回転するように形成すると、例えばレーザー光
線を機械の傾きに関係なく常に水平を保持するよ
うな一つの光学的水平面を作る所謂レーザーオー
トプレーナーを簡易に構成することができる。ま
た、同図ｂのように構成して、観測される水平な
平行光をペンタプリズム９によつて鉛直平行光と
したのち、前述のようなガラス容器７と液体レン
ズ８から成る鉛直自動補正機構を通し、次に直角
プリズム１０と焦点板１１を経てアイピース１２
により目標を観測するようにすれば、機械本体が
多少傾いても常に視準線を水平に保持し得る。即
ち、本考案を応用した自動レベルを提供すること
ができる。

〔考案の効果〕

この考案の鉛直自動補正によると、液の変位は
機械傾斜によらずに円滑かつ迅速に行われて温度
変化の影響を受けることなく測定精度も高く、ま
た、自動補正範囲も広く採ることができるうえ、
液に適当な粘性を与えて制動効果をもたせること
ができるので別個の制動機構を省略できるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を説明するための概略構成図、
第２図は従来の鉛直自動補正機構の概略構成図、
第３図は応用例を示す概略構成図。 ２……光源、７……ガラス容器、８……コリメ
ーター（液体）レンズ、９……ペンタプリズム。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 球面状底面を備え、内底部に液体を収容した密
   閉ガラス製容器７からなる凸レンズ８と、該凸レ
   ンズの焦点面上に位置する光源２と光源２からの
   鉛直光を水平光に変換するペンタプリズム９とか
   ら構成される液体を使つた鉛直自動補正機構。