JPH0548451B2 - - Google Patents
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- JPH0548451B2 JPH0548451B2 JP58071747A JP7174783A JPH0548451B2 JP H0548451 B2 JPH0548451 B2 JP H0548451B2 JP 58071747 A JP58071747 A JP 58071747A JP 7174783 A JP7174783 A JP 7174783A JP H0548451 B2 JPH0548451 B2 JP H0548451B2
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- Japan
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- laser beam
- light
- reflector
- laser
- convex lens
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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
- G02B27/18—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical projection, e.g. combination of mirror and condenser and objective
-
- 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
- G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
- G02B27/0911—Anamorphotic systems
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜技術分野＞
本発明は１個のレーザ光源の光を所定方向に広
角拡散して１本又は複数本の投光線を得る装置に
関する。
角拡散して１本又は複数本の投光線を得る装置に
関する。
＜従来技術＞
従来、１個のレーザ光源の光により１本の投光
線を得ようとする場合、多角柱形のミラーを高速
回転させて反射光を高速で所定方向に走査させる
装置が用いられていたが、ミラーを高速回転させ
るため構成が複雑になるばかりでなく、投光スポ
ツトが走るだけであるから高速度に情報を伝送す
る電子機器には適用できない欠点があつた。ま
た、従来、レーザビームを円柱形レンズで屈折さ
せることにより微少角だけ拡散させる装置が提案
されているが、広角度の拡散光を得たい場合には
適用できなかつた。
線を得ようとする場合、多角柱形のミラーを高速
回転させて反射光を高速で所定方向に走査させる
装置が用いられていたが、ミラーを高速回転させ
るため構成が複雑になるばかりでなく、投光スポ
ツトが走るだけであるから高速度に情報を伝送す
る電子機器には適用できない欠点があつた。ま
た、従来、レーザビームを円柱形レンズで屈折さ
せることにより微少角だけ拡散させる装置が提案
されているが、広角度の拡散光を得たい場合には
適用できなかつた。
＜産業上の利用分野＞
本発明は、数メートルないし数十メートルの長
大な水平投光線または鉛直投光線を得るときは測
量機器、建築、橋梁、造船用等の罫書き装置に利
用することができ、大気中に放射するときはレー
ザ用として利用することができ、小型のものはレ
ーザプリンタ、フアクシミリ、複写機等の線照明
用に利用することができる。また、光通信におい
て一つの伝送線を多数の伝送線へ分岐させること
に利用することができる。その他、材料の加工
用、広告、芸術等のデイスプレイ用等、レーザ光
の応用分野に広く利用することができる。
大な水平投光線または鉛直投光線を得るときは測
量機器、建築、橋梁、造船用等の罫書き装置に利
用することができ、大気中に放射するときはレー
ザ用として利用することができ、小型のものはレ
ーザプリンタ、フアクシミリ、複写機等の線照明
用に利用することができる。また、光通信におい
て一つの伝送線を多数の伝送線へ分岐させること
に利用することができる。その他、材料の加工
用、広告、芸術等のデイスプレイ用等、レーザ光
の応用分野に広く利用することができる。
＜発明の目的＞
本発明の主たる目的は、１個のレーザ光源から
定常的に広角度の扇形拡散光束を得、これにより
被照射物体上に、ちらつきがなく、かつ合焦した
真直な投光線を投映する装置を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、１個のレーザ光源か
ら、定常的に、水平線と鉛直線よりなるＴ字形の
投光線を投映する装置を提供することにある。
定常的に広角度の扇形拡散光束を得、これにより
被照射物体上に、ちらつきがなく、かつ合焦した
真直な投光線を投映する装置を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、１個のレーザ光源か
ら、定常的に、水平線と鉛直線よりなるＴ字形の
投光線を投映する装置を提供することにある。
＜発明の原理＞
第１図に本発明の原理図を示し、第２図にその
作用説明図を示す。
作用説明図を示す。
He−Neレーザ管１の赤色可視光出力は凹レン
ズ２により所定角度θだけ拡散され、この拡散レ
ーザビームは凸レンズ３により集束され、投光物
体上（図示せず）で合焦する。凸レンズ３の前方
に反射体６が配設されている。この反射体６は反
射角が連続的に変化するシリンドリカル反射面５
を備え、図示の場合、シリンドリカル面の軸は紙
面と垂直である。
ズ２により所定角度θだけ拡散され、この拡散レ
ーザビームは凸レンズ３により集束され、投光物
体上（図示せず）で合焦する。凸レンズ３の前方
に反射体６が配設されている。この反射体６は反
射角が連続的に変化するシリンドリカル反射面５
を備え、図示の場合、シリンドリカル面の軸は紙
面と垂直である。
いま、レーザビーム４の最左端の光４１がＡ点
で反射され、反射面５のＡ点における角度がα1と
すれば、この光４１はβ1＝2α1反射されて反射光
４１Ａとなり、また、最右端の光４２がＢ点で反
射され、Ｂ点における反射面の角度がα2とすれば
この光４２はβ2＝2α2反射されて反射光４２Ｂと
なる。レーザビーム４は反射角β1が反射角β2の範
囲で広角度に拡散反射され、扇形拡散光束７にな
る。
で反射され、反射面５のＡ点における角度がα1と
すれば、この光４１はβ1＝2α1反射されて反射光
４１Ａとなり、また、最右端の光４２がＢ点で反
射され、Ｂ点における反射面の角度がα2とすれば
この光４２はβ2＝2α2反射されて反射光４２Ｂと
なる。レーザビーム４は反射角β1が反射角β2の範
囲で広角度に拡散反射され、扇形拡散光束７にな
る。
＜発明の構成＞
本発明のレーザ光により投光線を得る装置の構
成を第３図を参照しながら説明する。
成を第３図を参照しながら説明する。
本発明は、レーザ光発生源１と、そのレーザ光
を所定の径をもつレーザビームに拡散する凹レン
ズ２と、その凹レンズ２により拡散されたレーザ
ビームを投光物体上に合焦させる凸レンズ３と、
その凸レンズ３の前方に配設された反射体１０を
有し、その反射体１０は、上記レーザビームの中
心を含む平面を対称面とする左右対称形であつ
て、上記凸レンズ３に最も近い位置の稜線１４と
最も遠い位置の端部１５Ａ，１５Ｂの間に、上記
稜線１４の近傍を通る光の反射角に対して、それ
よりも遠くを通る光の反射角が漸次小さくなる向
きに反射角が連続的に変化し、かつ、上記対称面
上におけるレーザビームの中心線に垂直な線と当
該反射曲面の母線が平行をなすシリンドリカル反
射曲面１１Ａ，１１Ｂを形成し、かつ、上記端部
１５Ａ，１５Ｂの幅Ｗが当該反射体１０を通るレ
ーザビームの直径ｄ以下であつて、１個のレーザ
光源から真直な１本の投光線を得るよう構成され
ている。
を所定の径をもつレーザビームに拡散する凹レン
ズ２と、その凹レンズ２により拡散されたレーザ
ビームを投光物体上に合焦させる凸レンズ３と、
その凸レンズ３の前方に配設された反射体１０を
有し、その反射体１０は、上記レーザビームの中
心を含む平面を対称面とする左右対称形であつ
て、上記凸レンズ３に最も近い位置の稜線１４と
最も遠い位置の端部１５Ａ，１５Ｂの間に、上記
稜線１４の近傍を通る光の反射角に対して、それ
よりも遠くを通る光の反射角が漸次小さくなる向
きに反射角が連続的に変化し、かつ、上記対称面
上におけるレーザビームの中心線に垂直な線と当
該反射曲面の母線が平行をなすシリンドリカル反
射曲面１１Ａ，１１Ｂを形成し、かつ、上記端部
１５Ａ，１５Ｂの幅Ｗが当該反射体１０を通るレ
ーザビームの直径ｄ以下であつて、１個のレーザ
光源から真直な１本の投光線を得るよう構成され
ている。
＜実施例＞
第３図に本発明実施例の要部の平面図を示し、
第４図にその作用説明図を示す。
第４図にその作用説明図を示す。
反射体１０に入射するレーザビーム４は、第１
図に示す通り、He−Neレーザ管の出力光を凹レ
ンズ２で拡散させ、その後、合焦用凸レンズ３で
やや集束させたもので、レーザビーム４の直径は
数ミリメートルないし十数ミリメートルである。
図に示す通り、He−Neレーザ管の出力光を凹レ
ンズ２で拡散させ、その後、合焦用凸レンズ３で
やや集束させたもので、レーザビーム４の直径は
数ミリメートルないし十数ミリメートルである。
投光線の焦点調節は、通常は凸レンズ３の変位
により行われるが、本発明においては、投光線の
精度を安定に保つため、凸レンズ３と反射体１０
を基台（図示せず）上に固定しておき、凹レンズ
２を前後方向へ調節自在に構成している。
により行われるが、本発明においては、投光線の
精度を安定に保つため、凸レンズ３と反射体１０
を基台（図示せず）上に固定しておき、凹レンズ
２を前後方向へ調節自在に構成している。
反射体１０は、レーザビーム４の中心４３を通
る平面（第３図において紙面と垂直な平面）を対
称面とする左右対称形であつて、凸レンズに最も
近い位置（最後端）に両シリンドリカル反射面１
１Ａ，１１Ｂが交わる稜線１４が形成され、稜線
１４から最前端１５Ａ，１５Ｂに至る間、両反射
面距離が単調に増大する形状をしており、最前端
１５Ａ，１５Ｂの両シリンドリカル反射面間距離
Ｗはレーザビーム４の直径ｄと同一かそれよりも
やや小さく形成されている。換言すれば、稜線１
４の近傍を通る光の反射角が最も大きく、対称面
よりも遠去かるほど光の反射角が小さくなる向き
に連続的に変化し、対称面から最も遠い左右両端
の光は最前端１５Ａ，１５Ｂにより反射されるこ
となく、その近傍を直進するよう製作され、調節
されている。
る平面（第３図において紙面と垂直な平面）を対
称面とする左右対称形であつて、凸レンズに最も
近い位置（最後端）に両シリンドリカル反射面１
１Ａ，１１Ｂが交わる稜線１４が形成され、稜線
１４から最前端１５Ａ，１５Ｂに至る間、両反射
面距離が単調に増大する形状をしており、最前端
１５Ａ，１５Ｂの両シリンドリカル反射面間距離
Ｗはレーザビーム４の直径ｄと同一かそれよりも
やや小さく形成されている。換言すれば、稜線１
４の近傍を通る光の反射角が最も大きく、対称面
よりも遠去かるほど光の反射角が小さくなる向き
に連続的に変化し、対称面から最も遠い左右両端
の光は最前端１５Ａ，１５Ｂにより反射されるこ
となく、その近傍を直進するよう製作され、調節
されている。
その結果、第４図に示すように、投光物体上に
真直で鮮明な１本の投光線１８を得ることができ
る。実験によれば、反射体１０の前方25mの距離
に長さ50mの水平線を投光したときの線幅は2.5
mm、線幅の変動５％以下、直線度30万分の１であ
つた。
真直で鮮明な１本の投光線１８を得ることができ
る。実験によれば、反射体１０の前方25mの距離
に長さ50mの水平線を投光したときの線幅は2.5
mm、線幅の変動５％以下、直線度30万分の１であ
つた。
第５図に、本発明の他の実施例の要部の側面図
を示し、第６図にその作用説明図を示す。この実
施例が前記した実施例と相違する点は、反射体１
０Ａが左右対称なシリンドリカル反射曲面１１
Ａ，１１Ｂのほかに、それと垂直な方向にのみ連
続的に反射角が変化する第３のシリンドリカル反
射曲面１１Ｃが一体形成されていることである。
これを更に詳述すると、左右対称なシリンドリカ
ル反射曲面１１Ａ，１１Ｂが交わる稜線１４は第
３図と同様にレーザビーム４の中心４３を通る位
置に設置されるが、その稜線１４はレーザビーム
４の下半部の光を受けるだけにとどまり、それよ
り上の光は第３の反射曲面１１Ｃにより斜上方へ
反射される。反射体１０Ａの底面１２は基板１３
にボルト１６により固着されている。
を示し、第６図にその作用説明図を示す。この実
施例が前記した実施例と相違する点は、反射体１
０Ａが左右対称なシリンドリカル反射曲面１１
Ａ，１１Ｂのほかに、それと垂直な方向にのみ連
続的に反射角が変化する第３のシリンドリカル反
射曲面１１Ｃが一体形成されていることである。
これを更に詳述すると、左右対称なシリンドリカ
ル反射曲面１１Ａ，１１Ｂが交わる稜線１４は第
３図と同様にレーザビーム４の中心４３を通る位
置に設置されるが、その稜線１４はレーザビーム
４の下半部の光を受けるだけにとどまり、それよ
り上の光は第３の反射曲面１１Ｃにより斜上方へ
反射される。反射体１０Ａの底面１２は基板１３
にボルト１６により固着されている。
その結果、第６図に示すように、左右に伸びる
１本の水平線１８とそれに直交する鉛直線１９に
よりなるＴ字形投光線を得ることができる。
１本の水平線１８とそれに直交する鉛直線１９に
よりなるＴ字形投光線を得ることができる。
＜発明の効果＞
本発明のよれば、１個のレーザ光源から何らの
可動機構を用いることなく、定常的に長さ数十メ
ートル以上にも及ぶ真直な投光線を得ることがで
きる。従つて、建築、建設施工現場におけるケガ
キ線を得る装置として特に効果が大きい。
可動機構を用いることなく、定常的に長さ数十メ
ートル以上にも及ぶ真直な投光線を得ることがで
きる。従つて、建築、建設施工現場におけるケガ
キ線を得る装置として特に効果が大きい。
また、レーザビームの中心部の強度の大きい部
分の反射角が大きくて左右投光線の両端部の遠方
に合焦し、レーザビームの左右周辺部の強度の小
さい部分の反射角が小さくて左右投光線の中心部
の比較的に近い位置に合焦するので、長大な投光
線の明るさがほぼ均等化された。
分の反射角が大きくて左右投光線の両端部の遠方
に合焦し、レーザビームの左右周辺部の強度の小
さい部分の反射角が小さくて左右投光線の中心部
の比較的に近い位置に合焦するので、長大な投光
線の明るさがほぼ均等化された。
さらに、反射体の端部の幅Ｗがレーザビームの
直径ｄ以下であるから、反射体により反射されな
い光が直進して真正面に合焦点が得られる。
直径ｄ以下であるから、反射体により反射されな
い光が直進して真正面に合焦点が得られる。
第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の作
用説明図、第３図は本発明の実施例の要部を示す
平面図、第４図はその実施例の作用説明図、第５
図は本発明の他の実施例の要部を示す側面図、第
６図はその実施例の作用説明図である。 １……レーザ光発生器、２……凹レンズ、３…
…集光凸レンズ、４……所定のひろがりをもつレ
ーザビーム、１０，１０Ａ……反射体、１１Ａ…
…左のシリンドリカル反射曲面、１１Ｂ……右の
シリンドリカル反射曲面、１１Ｃ……上のシリン
ドリカル反射曲面、１４……稜、１５Ａ，１５Ｂ
……左右シリンドリカル反射曲面の前端、１８，
１９……投光物体上の投光線。
用説明図、第３図は本発明の実施例の要部を示す
平面図、第４図はその実施例の作用説明図、第５
図は本発明の他の実施例の要部を示す側面図、第
６図はその実施例の作用説明図である。 １……レーザ光発生器、２……凹レンズ、３…
…集光凸レンズ、４……所定のひろがりをもつレ
ーザビーム、１０，１０Ａ……反射体、１１Ａ…
…左のシリンドリカル反射曲面、１１Ｂ……右の
シリンドリカル反射曲面、１１Ｃ……上のシリン
ドリカル反射曲面、１４……稜、１５Ａ，１５Ｂ
……左右シリンドリカル反射曲面の前端、１８，
１９……投光物体上の投光線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レーザ光発生源１と、そのレーザ光を所定の
径をもつレーザビームに拡散する凹レンズ２と、
その凹レンズ２により拡散されたレーザビームを
投光物体上に合焦させる凸レンズ３と、その凸レ
ンズ３の前方に配設された反射体１０を有し、そ
の反射体１０は、上記レーザビームの中心を通る
平面を対称面とする左右対称形であつて、上記凸
レンズ３に最も近い位置の稜線１４と最も遠い位
置の端部１５Ａ，１５Ｂの間に、上記稜線１４の
近傍を通る光の反射角に対してそれよりも遠くを
通る光の反射角が漸次小さくなる向きに反射角が
連続的に変化し、かつ上記対称面上におけるレー
ザビームの中心線に垂直な線と当該反射曲面の母
線が平行をなすシリンドリカル反射曲面１１Ａ，
１１Ｂを形成し、かつ、上記端部１５Ａ，１５Ｂ
の幅Ｗが当該反射体１０を通るレーザビームの直
径ｄ以下であつて、１個のレーザ光源から真直な
１本の投光線を得るよう構成された、レーザ光に
より投光線を得る装置。 ２ 上記凸レンズ３と上記反射体１０を固定し、
上記レーザ光を拡散する凹レンズを調節自在とす
ることにより投光物体上の合焦を調節するよう構
成した、特許請求の範囲第２項記載のレーザ光に
より投光線を得る装置。 ３ 上記反射体が、レーザビームの中心に対し左
右対称なシリンドリカル反射曲面１１Ａ，１１Ｂ
と、この両シリンドリカル反射曲面の軸と直交す
る軸をもつシリンドリカル反射曲面１１Ｃを備
え、１個のレーザ光線から真直な１本の投光線と
それに直交する投光線よりなるＴ字形投光線を得
るよう構成された、特許請求の範囲第１項記載の
レーザ光により投光線を得る装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7174783A JPS59197007A (ja) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | レ−ザ光により投光線を得る装置 |
| EP83304767A EP0102221B1 (en) | 1982-08-21 | 1983-08-17 | An apparatus for projecting luminous lines on an object by a laser beam |
| US06/524,036 US4693567A (en) | 1982-08-21 | 1983-08-17 | Apparatus for projecting luminous lines on an object by a laser beam |
| CA000434743A CA1245487A (en) | 1982-08-21 | 1983-08-17 | Apparatus of projecting luminous lines on an object by a laser beam |
| DE8383304767T DE3378381D1 (en) | 1982-08-21 | 1983-08-17 | An apparatus for projecting luminous lines on an object by a laser beam |
| AT83304767T ATE38437T1 (de) | 1982-08-21 | 1983-08-17 | Geraet zum projizieren von leuchtspuren auf ein objekt mittels eines laserstrahls. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7174783A JPS59197007A (ja) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | レ−ザ光により投光線を得る装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59197007A JPS59197007A (ja) | 1984-11-08 |
| JPH0548451B2 true JPH0548451B2 (ja) | 1993-07-21 |
Family
ID=13469427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7174783A Granted JPS59197007A (ja) | 1982-08-21 | 1983-04-22 | レ−ザ光により投光線を得る装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59197007A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05327842A (ja) * | 1992-05-20 | 1993-12-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 携帯電話機 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2180636B1 (ja) * | 1972-04-17 | 1976-10-29 | Raytheon Co | |
| JPS5315849A (en) * | 1976-07-28 | 1978-02-14 | Mizuno Akinori | Method of plane irradiating laser light ray |
-
1983
- 1983-04-22 JP JP7174783A patent/JPS59197007A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05327842A (ja) * | 1992-05-20 | 1993-12-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 携帯電話機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59197007A (ja) | 1984-11-08 |
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