JPH0587571A - 揺動式レーザ - Google Patents

揺動式レーザ

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JPH0587571A
JPH0587571A JP32010991A JP32010991A JPH0587571A JP H0587571 A JPH0587571 A JP H0587571A JP 32010991 A JP32010991 A JP 32010991A JP 32010991 A JP32010991 A JP 32010991A JP H0587571 A JPH0587571 A JP H0587571A
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JP
Japan
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laser
laser beam
reciprocating
swing
oscillating
Prior art date
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Pending
Application number
JP32010991A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Fukumori
謙一 福森
Eijiro Fukunishi
英二郎 福西
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NIPPON SUPIIDE SHIYOA KK
Original Assignee
NIPPON SUPIIDE SHIYOA KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 例えば土木、建築等におけるレベル出しや位
置出しに用いられる揺動式レーザに関し、従来よりもレ
ーザと対象物との距離が遠かったり、対象物の周囲が明
るかったりしてもレーザ光線の投影が目視し易くなるレ
ーザを提供することを目的とする。 【構成】 レーザ本体11から発射されるレーザ光線L
の照射方向Dを所定の範囲内で往復揺動させる往復揺動
機構2を備える構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば土木、建築等に
おけるレベル出しや位置出しに用いられる揺動式レーザ
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、土木、建築等においては、例えば
図7に示すように、レーザ本体11から発射されるレー
ザ光線Lをシリンドリカルレンズ30によって扇形に分
散させて対象物Gに投射するライン投影型レーザ100
を用いてレベル出しや位置出しを行うことがある。
【0003】また、例えば図8に示すように、レーザ本
体11から発射されるレーザ光線Lを光学素子21で直
角方向に向け変え、この光学素子21を例えば一方向に
回転するモータ40で入射光軸L1の回りの一定方向に
回転させることにより、図9(a)あるいは図9(b)
に示すように、レーザ光線Lを一方向に回転させて対象
物Gに投射する回転式レーザ200を用いてレベル出し
や位置出しを行うことがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ライン投影型レーザ1
00の場合には、レーザ光線Lが扇形に分散されるの
で、対象物G上の各点に投影されるレーザ光線Lのエネ
ルギーが小さく、レーザと対象物Gとの距離が大きくな
ると対象物G上の光を視認することが困難になる場合が
多い。
【0005】回転式レーザ200の場合には、レーザ光
線Lが分散されないのでライン投影型レーザ100を用
いる場合よりも遠くにある対象物Gに投影されたレーザ
光線Lを視認することができる。しかし、この場合で
も、レーザ200と対象物Gとの距離が20m以上にな
るとレーザ光線Lの投影を視認できなくなることが多く
なり、周囲が明るい場合には、一層困難になる。
【0006】周囲が明るい場合には、レーザ光線Lの波
長の光を検出する光検知器を用いてレーザ光線を検出す
ることが可能であるが、検出する位置に光検知器の位置
を合わせるのに手間取ったり、光検知器の検出誤差があ
ったりして、目視で位置出しをを行う場合に比べて精度
や利便性が劣る。
【0007】本発明が目的とするところは、従来よりも
レーザと対象物との距離が遠かったり、対象物の周囲が
明るかったりしてもレーザ光線の投影が目視し易くなる
レーザを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、上記の目的を達成するため、例えば図1(a)ない
し図1(c)に示すように、レーザ本体11から発射さ
れるレーザ光線Lの照射方向Dを所定の範囲内で往復揺
動させる往復揺動機構2を備えることを特徴とする。
【0009】請求項2に記載の発明は、上記の目的を達
成するため、請求項1に記載の発明において、例えば図
1(a)あるいは図1(b)に示すように、上記往復揺
動機構2が、レーザ本体1から発射されるレーザ光線L
の光路上に入射光軸L1の回りに揺動可能に配置され、
入射光を直角方向に向け変えて出射させる光学素子21
と、該光学素子21を入射光軸L1の回りに往復駆動す
る往復駆動手段22とを備えることを特徴とする。
【0010】請求項3に記載の発明は、上記の目的を達
成するため、請求項1に記載の発明において、例えば図
1(c)に示すように、往復揺動機構2がレーザ本体1
1及び光学系12を備えるレーザ光線発射ユニット1を
所定の範囲内で往復揺動駆動するように構成される。
【0011】
【作 用】レーザ本体から発射されるレーザ光線の照射
方向Dを所定の範囲内で往復揺動させると、対象物の各
点が収束されたエネルギー密度の高いレーザ光線で連続
して走査されるので、回転式レーザよりもその揺動範囲
内にレーザ光線が集中して投射され、対象物の各点に投
影されるレーザ光線のエネルギーが大きくなる。
【0012】
【実施例】図2に示すように、本発明の一実施例に係る
揺動式レーザは、例えば半導体レーザからなるレーザ本
体11とこれから発射されるレーザ光線Lの光路上に配
置された光学系12とを内蔵したレーザ光線発射ユニッ
ト1と、レーザ本体11から発射されるレーザ光線Lの
照射方向Dを所定の範囲内で往復揺動させる往復揺動機
構2を備える。
【0013】上記往復揺動機構2は、レーザ光線発射ユ
ニット1から発射されるレーザ光線Lの光路上に入射光
軸L1の回りに揺動可能に配置され、入射光を直角方向
に向け変えて出射させる光学素子としてのペンタプリズ
ム21と、該ペンタプリズム21及びレーザ光線発射ユ
ニット1をレーザ光線発射ユニット1から発射されたレ
ーザ光線Lの光軸、すなわち、ペンタプリズム21の入
射光軸L1の回りに往復駆動する往復駆動手段22とを
備えている。
【0014】この往復駆動手段22は、レーザ光線発射
ユニット1及びペンタプリズム21を揺動駆動する往復
駆動装置としてのモータ221と、レーザ光線発射ユニ
ット1及びペンタプリズム21の往復揺動角度を可変設
定する揺動角度制御手段222とを備えている。
【0015】レーザ光線発射ユニット1とペンタプリズ
ム21とを同時に揺動させることは、本発明に必須では
なく、ペンタプリズム21のみを揺動させてもよいが、
この実施例では、両者の間の光学距離やレーザ光線発射
ユニット1の光軸のずれ等によってペンタプリズム21
から出力されるレーザ光線Lの移動平面が入射光軸L1
方向にずれたり、傾斜したりすることを防止するため、
レーザ光線発射ユニット1とペンタプリズム21を一体
的に揺動駆動している。
【0016】上記モータ221としては、特に限定され
ないが、サーボモータ、ステッピングモータ等、正逆両
方向に回転し、しかも、正確に回転位相を制御できるモ
ータが使用される。
【0017】揺動角度制御手段222は、レーザ光線発
射ユニット1及びペンタプリズム21と連動して揺動す
る回転板222aと、回転板222aに設けられた遮光
板222bと、遮光板222bによって光路が遮断され
る1対のフォトインタラプタ222c、222dと、制
御回路222eとを備える。
【0018】各フォトインタラプタ222c、222d
は回転板222aの軸心周りに揺動可能に設けられ、そ
れぞれその移動経路上の任意の位置で固定できるように
してある。
【0019】また、制御回路222eは、遮光板222
bによってフォトインタラプタ222c、222dの光
路が遮断されるごとにモータ221の回転方向を反転さ
せるように構成してあり、したがって、各フォトインタ
ラプタ222c、222dによって設定された揺動範囲
にわたってレーザ光線発射ユニット1及びペンタプリズ
ム21が往復揺動される。
【0020】図3(a)に示すように、レーザ光線発射
ユニット1及びペンタプリズム21の揺動軸心が水平に
なるように配置して各フォトインタラプタ222c、2
22dによって設定された揺動範囲θにわたってレーザ
光線発射ユニット1及びペンタプリズム21を往復揺動
させると、レーザ光線Lの対象物G上の投影はA点とB
点との間を往復することになり、AB2点間の直線上の
位置出しができる。
【0021】また、図3(b)に示すように、レーザ光
線発射ユニット1及びペンタプリズム21の揺動軸心が
垂直になるように配置して各フォトインタラプタ222
c、222dによって設定された揺動範囲θにわたって
レーザ光線発射ユニット1及びペンタプリズム21を往
復揺動させると、レーザ光線Lの対象物G上の投影は所
定の揺動角度内を往復することになり、その揺動範囲θ
内でのレベル出しができる。
【0022】したがって、図7に示すように、レーザ光
線Lをシリンドリカルレンズ102で分散させて対象物
Gに投影する場合に比べると、分散されないレーザ光線
Lを対象物Gに照射するので、対象物Gがレーザから遠
くに位置しても、また、対象物Gの周囲が明るくてもレ
ーザ光線Lの投影がよく見えるようになる。
【0023】また、図8あるいは図9に示すようにレー
ザ光線Lを360°回転させる場合に比べても、レーザ
光線LがA、B2点間に投影される割合が多くなり、
A、B2点間にレーザ光線Lが集中して投射され、対象
物の各点に投影されるレーザ光線のエネルギーが大きく
なる。その結果、対象物Gがレーザから遠くに位置して
も、また、対象物Gの周囲が明るくてもレーザ光線Lの
投影がよく見えるようになる。
【0024】図4に示す本発明の他の実施例では、揺動
角度制御手段222が外部に設けた入力装置から揺動範
囲を指定する信号を入力する制御回路222fと、その
信号に基づき制御回路222fによって動作を制御され
るモータドライバ222gとで構成される。
【0025】その他の構成は、上記の一実施例と同様で
あり、揺動角度制御手段222によって制御されるレー
ザ光線発射ユニット1及びペンタプリズム21の揺動範
囲が外部の入力装置によって与えられることを除けばそ
の作用も上記の一実施例と同様であり、上記の一実施例
と同様の効果を得ることができる。
【0026】図5に示す本発明のまた他の実施例では、
往復駆動機構手段22が、一方向に回転するモータ22
4により、カム223aを回転させ、このカム223a
で揺動軸223b及び歯車装置223cを介してペンタ
プリズム21を揺動させるように構成される。
【0027】ペンタプリズム21の揺動範囲の大きさは
揺動軸223bのアーム223dに設けたカムフォロア
223e、カム223a及びモータ224のクランク軸
心からの位置を変更することにより変更できる。また、
ペンタプリズム21の揺動範囲の位置は、カム223a
及びモータ3を図上、高さ方向に移動させることにより
変更することができる。なお、223fはカム223a
に揺動アーム223bを正確に追随させるための押さえ
バネである。
【0028】この実施例は、一方向に回転するモータ2
24が使用されること、ペンタプリズム21のみを揺動
させること、その揺動範囲の制御が純粋に機械的機構に
よって行われることを除けば、本質的に上記の各実施例
と同様に作用し、同様の効果を得ることができる。
【0029】図6に示す本発明のもう一つの実施例で
は、往復駆動機構22が、一方向に回転するモータ22
4、偏心カム225a、コネクチングロッド225b、
クランク軸225c及び歯車装置225dによって構成
される。
【0030】この実施例では、コネクチングロッド22
5bとクランク軸225cのクランクアーム225eと
連結点を変更することにより揺動角度の大きさを変更す
ることができ、モータ3及び偏心カム225aの位置を
変更することにより揺動範囲の位置を変更することがで
きる。
【0031】この実施例のその他の構成、作用及び効果
は前例と同様であるので、これらの説明は重複を避ける
ため省略する。
【0032】
【発明の効果】以上のように、本発明は、レーザ本体か
ら発射されるレーザ光線の照射方向を所定の範囲内で往
復揺動させる往復揺動機構を備えるので、レーザ光線照
射方向を一定の範囲で往復揺動させることにより、その
揺動範囲内にレーザ光線を集中して照射できる。その結
果、対象物の各点に照射されるレーザ光線のエネルギー
が大きくなり、従来よりもレーザと対象物との距離が遠
かったり、対象物の周囲が明るかったりしてもレーザ光
線の投影を目視し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明の一実施例の構成図である。
【図3】本発明の一実施例による位置出しの手順を示す
説明図(a)とレベル出しの手順を示す説明図(b)で
ある。
【図4】本発明の他の実施例の構成図である。
【図5】本発明のまた他の実施例の構成図である。
【図6】本発明のもう一つの実施例の構成図である。
【図7】従来のライン投影型レーザの構成図である。
【図8】回転式レーザの構成図である。による
【図9】従来の回転式レーザによる位置出しの手順を示
す説明図(a)とレベル出しの手順を示す説明図(b)
である。
【符号の説明】
1 レーザ光線発射ユニット 2 往復駆動機構 11 レーザ本体 12 光学系 21 ペンタプリズム 22 往復駆動手段 L レーザ光線 L1 入射光軸 D 照射方向

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ本体から発射されるレーザ光線の
    照射方向を所定の範囲内で往復揺動させる往復揺動機構
    を備えることを特徴とする揺動式レーザ。
  2. 【請求項2】 上記往復揺動機構が、レーザ本体から発
    射されるレーザ光線の光路上に入射光軸の回りに揺動可
    能に配置され、入射光を直角方向に向け変えて出射させ
    る光学素子と、該光学素子を入射光軸の回りに所定の揺
    動範囲内で往復駆動する往復駆動手段とを備える請求項
    1に記載の揺動式レーザ。
  3. 【請求項3】 往復揺動機構が、レーザ本体及び光学系
    を備えるレーザ光線発射ユニットを所定の範囲内で往復
    揺動駆動するように構成される請求項1に記載の揺動式
    レーザ。 【0001】
JP32010991A 1991-09-27 1991-09-27 揺動式レーザ Pending JPH0587571A (ja)

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JP32010991A JPH0587571A (ja) 1991-09-27 1991-09-27 揺動式レーザ

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JP32010991A JPH0587571A (ja) 1991-09-27 1991-09-27 揺動式レーザ

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0643283A1 (en) * 1993-09-09 1995-03-15 Kabushiki Kaisha Topcon Object reflector detection system
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