JPH09113272A

JPH09113272A - 測量用レーザ装置

Info

Publication number: JPH09113272A
Application number: JP14982496A
Authority: JP
Inventors: Fumio Otomo; 文夫大友; Hiroshi Koizumi; 浩小泉; Masayuki Momiuchi; 正幸籾内; Masahiro Oishi; 政裕大石; Yoshiaki Goto; 義明後藤
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1995-08-17
Filing date: 1996-05-21
Publication date: 1997-05-02
Anticipated expiration: 2016-05-21
Also published as: JP3670397B2

Abstract

(57)【要約】【目的】視認性の高いレーザ光線を使用し、而もレーザ
光源の熱影響を除去し、精度の高い測量用レーザ装置を
提供する。【構成】レーザ光源部２０と該レーザ光源部からのレー
ザ光線を所定の方向に照射する光学系１とを具備する測
量用レーザ装置に於いて、前記レーザ光源部を少なくと
も光学系から熱隔離して設け、前記レーザ光源部のレー
ザ光線を光ファイバ２２により前記光学系に導く様に
し、レーザ光源部、或は光源部の少なくとも発熱部が光
学系から隔離されているので、光学系がレーザ光源部の
熱の影響を受けることがなく、熱による精度の低下が防
止し得、測量用レーザ装置を高精度に維持することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザを内蔵する測
量用レーザ装置、特にレーザの発熱の影響を考慮した測
量用レーザ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザを内蔵する測量用レーザ装置に
は、経緯儀、建物内装工事に使用するロテーティングレ
ーザ、配管工事に使用するパイプレーザ、測距に使用す
るレーザ距離計、レベル等が知られており、レーザ光源
としてＨe −Ｎe レーザ、ＬＤ（半導体レーザ）が用い
られている。

【０００３】一般にこれら測量用レーザ装置の水準用光
学系、或は測距用光学系等の光学系は鏡筒内に設けら
れ、該鏡筒は筐体に上下更に左右の２方向に回動自在に
支持されていると共に構造を簡単にする為、レーザ光源
は鏡筒に固定され、光学系と一体化されている。

【０００４】前記レーザ光源としてＨe −Ｎe レーザを
使用した場合には、Ｈe −Ｎe 管の形状が大きく、コン
パクトとならない。更に、Ｈe −Ｎe 管を使用した場合
には、レーザ発振に高電圧を必要とし、一般には１００
Ｖ電源を使用している。この為、消費電力が大きく、発
熱量が大きい。従って、電源を装置に内蔵することがで
きなく、装置をコンパクトに、又携帯可能に小型化する
ことが難しい。

【０００５】又、前記レーザ光源の発熱により光学系が
加熱されるとチルトセンサ等各種検出器の検出精度が低
下し、或は鏡筒、鏡筒支持機構等が加熱されると、熱膨
脹により変位が生じ、機械的な精度が低下する等の問題
が生じ、その為、冷却機構、放熱機構が必要となり、装
置が複雑で大掛かりとなっていた。

【０００６】前記したＬＤ（半導体レーザ）は小型で小
消費電力であるので、前記鏡筒等に組込むことが容易
で、携帯用に適した機器の小型化が可能である。図１０
に於いてＬＤを使用した測量用レーザ装置の一例である
パイプレーザの概略を示す。

【０００７】光学系１は鏡筒２内に設けられ、該鏡筒２
は筐体４に上下更に左右の２方向に回動自在に支持さ
れ、レーザ光源３は鏡筒２の基部に固定されている。
尚、ＬＤが発光するレーザ光線は、縦横の異なる楕円形
状であり、広がり角が大きいのでコリメートレンズ５が
設けられ平行光束とされている。通常、楕円形状を円形
に近い形状にする為、補正するレンズが設けてある。

【０００８】前記ＬＤからのレーザ光線はＨe −Ｎe 管
によるレーザ光線に比べ、平行で細い輪郭のはっきりし
た均一なレーザ光ではなく、光束に広がりを有する為、
形状を補正したレーザ光でも視認性が低い。視認性を向
上する為の手段として出力を上げる方法があるが、レー
ザ光線の強度については作業者の保護等の観点から法律
的な制約がある。従って、同様の出力で視認性を向上さ
せるには視認性の高い波長を選ぶ必要がある。視認性に
於いては緑色が優れているが、高出力の緑色レーザ光線
を出力する半導体素子は、量産化されていない。この
為、現在のところ、近赤外のＬＤからのレーザ光源に共
振部を設け、レーザ光線の周波数を増大し緑色に変換し
ている。

【０００９】緑色レーザ光線を発するレーザ光源として
は、近赤外の半導体発光素子により外部、又は内部共振
型ＳＨＧ方式の発振装置を組み合わせたＬＤ励起固体レ
ーザがある。図１１は斯かる内部共振型ＳＨＧ方式を用
いたＬＤ励起固体レーザであるレーザ光源３の概略を示
している。

【００１０】図１１中、８は発光部、９は光共振部であ
る。該発光部８はＬＤ発光器１０、集光レンズ１１を具
備し、更に光共振部９は誘電体反射膜１２が形成された
レーザ結晶（Ｎｄ：ＹＶＯ₄）板１３、非線形光学媒質
（ＫＴＰ）１４、誘電体反射膜１５が形成された出力ミ
ラー１６であり、該光共振部９に於いてレーザ光線をポ
ンピングし共振、増幅して出力している。更に詳述する
と以下の通りである。

【００１１】レーザ光源３は、レーザ光線を発生させる
為のものであり、半導体レーザであるＬＤ発光器１０が
使用されている。又、該ＬＤ発光器１０が基本波を発生
させるポンプ光発生装置として機能を有する。尚、レー
ザ光源３は半導体レーザに限ることなく、レーザ光線を
生じさせることができれば、何れの光源手段をも採用す
ることができる。

【００１２】レーザ結晶板１３は光の増幅を行う為のも
のである。このレーザ結晶板１３には、Ｎｄ³⁺ イオン
をドープしたＹＡＧ（イットリウムアルミニウムガ
ーネット）等が採用される。ＹＡＧは、９４６ｎｍ、１
０６４ｎｍ、１３１９ｎｍ等の発振線を有している。

【００１３】レーザ結晶板１３はＹＡＧに限ることな
く、発振線が１０６４ｎｍの（Ｎｄ：ＹＶＯ₄）や、発
振線が７００〜９００ｎｍの（Ｔｉ：Ｓａｐｐｈｉｒ
ｅ）等を使用をすることができる。

【００１４】レーザ結晶板１３のＬＤ発光器１０側に
は、第１の誘電体反射膜１２が形成されている。この第
１の誘電体反射膜１２は、ＬＤ発光器１０に対して高透
過であり、且レーザ結晶板１３の発振波長に対して高反
射であると共に、ＳＨＧ（ＳＥＣＯＮＤＨＡＲＭＯＮ
ＩＣＧＥＮＥＲＡＴＩＯＮ）に対しても高反射となっ
ている。

【００１５】出力ミラー１６は、レーザ結晶板１３に対
向する様に構成されており、出力ミラー１６のレーザ結
晶板１３側は、適宜の半径を有する凹面球面鏡の形状に
加工されており、第２の誘電体反射膜１５が形成されて
いる。この第２の誘電体反射膜１５は、レーザ結晶板１
３の発振波長に対して高反射であり、ＳＨＧ（ＳＥＣＯ
ＮＤＨＡＲＭＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＩＯＮ）に対
して高透過となっている。

【００１６】以上の様に、レーザ結晶板１３の第１の誘
電体反射膜１２と、出力ミラー１６とを組合わせ、ＬＤ
発光器１０からの光束を集光レンズ１１を介してレーザ
結晶板１３にポンピングすると、レーザ結晶板１３の第
１の誘電体反射膜１２と、出力ミラー１６との間で光が
往復し、光を長時間閉込めることができるので、光を共
振させて増幅させることができる。

【００１７】前記レーザ結晶板１３の第１の誘電体反射
膜１２と、前記出力ミラー１６とから構成された光共振
器内に非線形光学媒質１４が挿入されている。

【００１８】ここで、非線形光学効果を簡潔に説明す
る。

【００１９】物質に電界が加わると電気分極が生じる。
この電界が小さい場合には、分極は電界に比例するが、
レーザ光線の様に強力なコヒーレント光の場合には、電
界と分極の間の比例関係が崩れ、電界の２乗、３乗に比
例する非線形的な分極成分が卓越してくる。

【００２０】従って、非線形光学媒質１４中に於いて
は、光波によって発生する分極には、光波電界の２乗に
比例する成分が含まれており、この非線形分極により、
異なった周波数の光波間に結合が生じ、光周波数を２倍
にする高調波が発生する。この第２次高調波発生（ＳＨ
Ｇ）は、ＳＥＣＯＮＤＨＡＲＭＯＮＩＣＧＥＮＥＲ
ＡＴＩＯＮと呼ばれている。

【００２１】前記したレーザ光源３は非線形光学媒質１
４を、レーザ結晶板１３と出力ミラー１６とから構成さ
れた光共振器内に挿入しているので、内部型ＳＨＧと呼
ばれており、変換出力は、基本波光電力の２乗に比例す
るので、光共振器内の大きな光強度を直接利用できると
いう効果がある。

【００２２】非線形光学媒質１４は、例えば、ＫＴＰ
（ＫＴｉＯＰＯ₄ リン酸チタニルカリウム）やＢＢＯ
（β−ＢａＢ₂Ｏ₄ β型ホウ酸リチウム）、ＬＢＯ
（ＬｉＢ₃Ｏ₅ トリホウ酸リチウム）等が使用され、
主に、１０６４ｎｍから５３２ｎｍに変換される。

【００２３】又ＫＮｂＯ₃（ニオブ酸カリウム）等も採
用され、主に、９４６ｎｍから４７３ｎｍに変換され
る。

【００２４】一般に、レーザ光源は出力波長の安定化の
ため、出力レーザ光をモニタし、レーザ光源にフィード
バックしている。図１３は内部共振型ＳＨＧ方式の発振
装置のフィードバックのブロック図である。光源ユニッ
ト６０はレーザ光源３、ハーフミラー６１、集光レンズ
１７から構成されている。

【００２５】レーザ光源３から出力したレーザ光線はハ
ーフミラー６１で一部がモニタ光として分割される。ハ
ーフミラー６１を透過したレーザ光線は前記集光レンズ
１７に向かう。前記モニタ光はモニタ受光器６２、受光
回路６３で受光され電気信号に変換される。受光回路６
３からの受光信号は制御部６６に入力し、該制御部６６
は前記受光信号に応じた制御信号をＬＤ駆動部６７に出
力する。該ＬＤ駆動部６７は前記制御信号に基づいてＬ
Ｄ発光器１０の発光を制御する。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】前記した内部共振型Ｓ
ＨＧ方式の発振装置を組合わせたＬＤ励起固体レーザで
は、単体の半導体レーザ素子に比べ効率が悪く、この為
発熱量が大きい。従って、ＬＤ励起固体レーザを望遠鏡
等の光学系が収納された筐体に取付けると、Ｈｅ−Ｎｅ
管方式のレーザ光源と同様熱膨脹、熱変位に起因する精
度の低下を招く。

【００２７】本発明は斯かる実情に鑑み、視認性の高い
レーザ光線を使用し、而もレーザ光源の熱影響を除去
し、精度の高い測量用レーザ装置を提供しようとするも
のである。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ光源部
と該レーザ光源部からのレーザ光線を所定の方向に照射
する光学系とを具備する測量用レーザ装置に於いて、前
記レーザ光源部を少なくとも光学系から熱隔離して設
け、前記レーザ光源部のレーザ光線を光ファイバにより
前記光学系に導いた測量用レーザ装置に係り、或は該測
量用レーザ装置に於いてレーザ光源部が発光部、光共振
部を具備するＬＤ励起固体レーザであり、前記光共振部
を光学系に設け、前記発光部を熱隔離して設けた測量用
レーザ装置に係り、或は該測量用レーザ装置に於いてレ
ーザ光源部の少なくとも発熱部を筐体に固着し、該筐体
を介して放熱する様構成した測量用レーザ装置に係り、
或は光ファイバが偏光方向を保存したまま送光する定偏
波光ファイバである測量用レーザ装置に係り、或は光フ
ァイバ出力端の近傍に配置されレーザ光線を反射すると
共に一部をモニタ光として分割する第１の反射手段及び
該第１反射手段で分割されたモニタ光を受光する第１の
受光手段を有する測量用レーザ装置に係り、或は該第１
の反射手段が偏光ミラーである測量用レーザ装置に係
り、或は前記第１の受光手段の受光量に基づいて前記レ
ーザ光源部のレーザ出力を制御する測量用レーザ装置に
係り、或は光ファイバ出力端の近傍に第２の反射手段
と、第２の受光手段を有する測量用レーザ装置に係るも
のである。

【００２９】レーザ光源部、或はレーザ光源部の少なく
とも発熱部が光学系から隔離されているので、光学系が
レーザ光源部の熱の影響を受けることがなく、熱による
精度の低下が防止し得、測量用レーザ装置を高精度に維
持することができる。又、光ファイバ出力部でレーザ出
力をモニタするので装置より外部へ出射するレーザ出力
を正確に制御することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。

【００３１】図１は本発明の実施の形態の概略を示すも
のであり、図２は該本発明の実施の形態に用いられる光
源部２０を示すものであり、図１中、図１０中で示した
ものと同一のものには同符号を付してあり、又図２中、
図１１中で示したものと同一のものには同符号を付して
ある。

【００３２】光学系１は鏡筒２内に設けられ、該鏡筒２
は筐体４に上下更に左右の２方向に回動自在に支持さ
れ、レーザ光源３からのレーザ光線を導く光ファイバ２
２は鏡筒２の基部に固定され、該鏡筒２の先端にはコリ
メートレンズ５が設けられている。

【００３３】前記筐体４の所要位置、例えば前記レーザ
光線６を収納する鏡筒２、或は鏡筒２の支持機構から離
れた位置、例えば筐体４の後部にヒートシンク２１を筐
体４の後壁面、底面に密着させて固着する。

【００３４】前記光源部２０は、前記レーザ光源３と該
レーザ光源３からのレーザ光線を所要位置に導く光ファ
イバ２２から成り、前記レーザ光源３を前記ヒートシン
ク２１に熱抵抗を少なくして固着し、前記光ファイバ２
２のレーザ光線入射端２２ａを前記レーザ光源３のレー
ザ光線射出位置に集光レンズ１７を介して固定し、レー
ザ光線射出端２２ｂを前記レーザ光線６の光軸上、前記
鏡筒２の基端位置に固定し、前記レーザ光源３からの光
学系１に導く。

【００３５】前記光ファイバ２２のレーザ光線射出端２
２ｂから射出されたレーザ光線６は前記コリメートレン
ズ５で平行光束とされ、筐体４より照射される。

【００３６】前記した様に、発熱部であるレーザ光源３
を前記ヒートシンク２１に固着し、レーザ光源３の発熱
を前記ヒートシンク２１を介して筐体４の外部に放射す
るので、筐体４内の温度の上昇が抑制され、而もヒート
シンク２１が鏡筒２、鏡筒２支持機構から離れているの
で、光源部２０の熱が精度に影響を及ぼすことがない。

【００３７】次に、図３、図４は本発明の他の実施の形
態を示すものであり、前記光源部２０の内、発熱部が特
にＬＤ発光器１０であることに着目し、発光部８と光共
振部９とを分離し、前記発光部８と前記光共振部９とを
光ファイバ２２で接続したものである。

【００３８】該発光部８はＬＤ発光器１０、集光レンズ
１１を具備し、更に光共振部９は集光レンズ２３、誘電
体反射膜１２が形成されたレーザ結晶（Ｎｄ：ＹＶ
Ｏ₄）板１３、非線形光学媒質（ＫＴＰ）１４、誘電体
反射膜１５が形成された出力ミラー１６を具備してい
る。

【００３９】前記発光部８を前記ヒートシンク２１に熱
抵抗を少なくして固着し、前記光共振部９を鏡筒２の基
端に取付ける。前記光ファイバ２２のレーザ光線入射端
２２ａを前記集光レンズ１１の結像点に配置し、前記レ
ーザ光線射出端２２ｂを前記集光レンズ２３の光軸上に
配置する。前記光ファイバ２２のレーザ光線射出端２２
ｂから射出されたレーザ光線は前記集光レンズ２３によ
り前記レーザ結晶（Ｎｄ：ＹＶＯ₄）板１３内に結像さ
れ、前記レーザ結晶板１３と出力ミラー１６間でレーザ
光線をポンピングし共振、増幅して出力している。前記
光共振部９から発せられたレーザ光線６は前記コリメー
トレンズ５で平行光束とされ、筐体４より照射される。

【００４０】本実施の形態でも、発熱部である発光部８
を前記ヒートシンク２１に固着し、発光部８の発熱を前
記ヒートシンク２１を介して筐体４の外部に放射するの
で、筐体４内の温度の上昇が抑制され、而もヒートシン
ク２１が鏡筒２、鏡筒２支持機構から離れているので、
発光部８即ち光源部２０の熱が精度に影響を及ぼすこと
がない。

【００４１】

【実施例】図５は本発明を経緯儀に実施した場合を示し
ている。

【００４２】図中、図１、図３中で示したものと同様な
構成を有するものには同符号を付してある。

【００４３】筐体３０は鉛直軸を中心に回転可能な托架
３１に上下方向に傾動可能に支持されている。又托架３
１は整準台３２に設けられ、該整準台３２の整準螺子３
３により前記筐体３０が水平に設置可能である。前記整
準台３２には表示部３４が設けられ、該表示部３４には
水平角、高度角、距離等のデータが表示される様になっ
ている。

【００４４】前記筐体３０には水平方向に望遠鏡４１が
設けられ、該望遠鏡４１の鏡筒２には水平方向の光軸を
有する光学系１が収納されている。該光学系１は、光軸
Ｏ上に接眼レンズ３５、レチクル３６、正立像にするプ
リズム３７、インタナルレンズ３８、緑色のレーザ光線
を選択的に反射するレーザ反射ミラー３９、対物レンズ
４０等が順次配設され構成される。

【００４５】前記筐体３０の底部に前記レーザ光源３が
固着され、前記鏡筒２の前記レーザ反射ミラー３９に対
峙する位置にレーザ光線射出部４２が固着され、該レー
ザ光線射出部４２に光ファイバ２２のレーザ光線射出端
２２ｂが固定保持される。される。前記筐体３０の材質
はカーボンを含有し、熱伝導率の高い合成樹脂製とし、
或は少なくとも前記レーザ光源３が固着されている部分
は熱伝導率の高い材質、カーボンを含有する熱伝導率の
高い合成樹脂、或は銅、アルミニウム等の金属とする。

【００４６】前記レーザ反射ミラー３９は上記した様に
緑色のレーザ光線を選択的に反射し、他の波長の光線に
ついては透過する様製作されており、前記レーザ光線射
出部４２から射出されたレーザ光線は前記レーザ反射ミ
ラー３９で反射され前記対物レンズ４０から図示しない
対象物に向かって照射される。レーザ光線の照射位置は
前記光学系１により確認することができる。

【００４７】前記光源部２０の発熱部であるレーザ光源
３は前記筐体３０に固着されているので、レーザ光源３
の熱は筐体３０より放熱され、筐体３０内に熱が籠り温
度が上昇することが抑制され、更にレーザ光源３からの
レーザ光線を光ファイバ２２で導いているのでレーザ光
源３の熱が鏡筒２に伝達されることがない。而して、光
学系１、或は光学系１を支持する機構が熱の影響を受け
ることがないので高精度の測定が可能となる。

【００４８】図６は本発明を回転レーザ照射装置に実施
した場合を示している。

【００４９】図中、図１、図３、図５中で示したものと
同様な構成を有するものには同符号を付してある。

【００５０】整準台３２の一部を構成する本体ベース４
５に筐体４６が設けられ、該筐体４６内に光学系１、光
源部２０が設けられる。前記筐体４６の上部にはペンタ
プリズム４７を収納する回動部４８が回転自在に設けら
れている。又、前記筐体４６は熱伝導性のよい銅、アル
ミニウム、鉄等金属製、或はカーボン等が混合され熱伝
導率が高められた合成樹脂製で製作される。前記回動部
４８に設けられた被動走査ギア４９には走査モータ５０
の出力軸に嵌着された駆動ギア５１が噛合しており、前
記走査モータ５０の駆動により駆動ギア５１、被動走査
ギア４９を介して前記ペンタプリズム４７が前記光学系
１の光軸を中心に回転する。

【００５１】光源部２０のレーザ光源３は前記筐体４６
の側壁に固着され、レーザ光源３の熱は前記筐体４６を
介して外部に放熱される。レーザ光源３からのレーザ光
線は前記光ファイバ２２を介して前記光学系１に導かれ
る。

【００５２】該光学系１は自由液面を有する傾斜補正装
置５２、反射ミラー５３を有し、レーザ光線射出端２２
ｂを固定保持するレーザ光線射出部４２は前記傾斜補正
装置５２の自由液面に向かってレーザ光線を入射する様
配置され、前記反射ミラー５３は前記傾斜補正装置５２
で反射されたレーザ光線を前記ペンタプリズム４７に向
かって反射する様設けられている。

【００５３】而して、前記レーザ光線射出部４２より光
学系１に入射したレーザ光線は前記ペンタプリズム４７
で水平方向に変向され、照射され、該ペンタプリズム４
７の回転でレーザ光線による水平基準面が形成される様
になっている。

【００５４】本実施の形態に於いても前記光源部２０の
発熱部であるレーザ光源３は前記筐体４６に固着されて
いるので、レーザ光源３の熱は筐体４６より放熱され、
筐体４６内に熱が籠り温度が上昇することが抑制され、
更にレーザ光源３からのレーザ光線を光ファイバ２２で
導いているのでレーザ光源３の熱が光学系１に伝達され
ることがなく、或は光学系１を支持する機構にも熱が伝
達されることなく高精度の測定が可能となる。

【００５５】次に、図７〜図８に於いて、前記レーザ光
線射出部４２の一例を説明する。

【００５６】レーザ光線射出部に前記光ファイバ２２の
出力端は導かれており、該出力端はホルダ５５にレーザ
光線射出光軸に対して所要の角度をもって嵌入してい
る。通常、所定の偏光方向の偏光を光ファイバに入射す
ると射出される光は偏光でなくなっているが、光ファイ
バ２２は偏光方向を保存したまま送光する定偏波光ファ
イバであり、前記光ファイバ２２の端面に近接して、偏
光ミラー５６及び該偏光ミラー５６の背面側にミラー５
７が順次配設され、該ミラー５７に対峙して偏光板５
９、モニタ用受光器５８が設けられている。前記光ファ
イバ２２の出力端より射出したレーザ光線の内、前記偏
光ミラー５６を透過した透過光は前記ミラー５７によっ
て反射され前記モニタ用受光器５８によって受光され
る。レーザ光源より射出された直線偏光のレーザ光線は
前記光ファイバ２２で偏光方向を保存されつつ導かれて
前記偏光ミラー５６に向かって射出される。

【００５７】偏光ミラー５６はレーザ光線を殆ど反射す
るが、モニタ光として数％を透過する。光ファイバ２２
から出力されるレーザ光線はＳ偏光であるが、いくらか
のＰ偏光も含まれている。前記偏光ミラー５６では数％
のＳ偏光と共にＰ偏光が透過する。前記ミラー５７は透
過した偏光を受光器に向けて反射する。該ミラー５７と
受光器５８の間には偏光板５９が配置されＳ偏光のみを
透過させる。実質的に射出されるレーザ光線はＳ偏光で
あるので、Ｓ偏光をモニタする。モニタされた情報は、
レーザ光源３の発光駆動にフィードバックされ、射出さ
れるレーザ光線の視認性、出力の安定化が図られ、更に
射出されるレーザ光線の検出がなされる。

【００５８】図９は偏光ミラーと光源（発光点）Ｌの配
置の関係を図示した光路図である。光路上の偏光ミラー
５６に取付け誤差の関係を光源Ｌの移動に置換えると、
光軸上を基準にして光源の移動は集光点の移動である。
光源と偏光ミラー５６の間隔が大きい程光源の移動は大
きい。移動量を小さくするには光源Ｌと偏光ミラー５６
の間隔を小さくする必要がある。光源Ｌが移動しない場
合は、光源Ｌの移動は偏光ミラーの傾き角に置換えられ
る。従って、偏光ミラーの取付け誤差の影響を小さく
し、レーザ光線を光軸上に集光させるには光源Ｌと偏光
ミラーの間隔を小さくする必要があり、本装置では光フ
ァイバ２２のレーザ光線射出端近傍に偏光ミラーを配置
している。

【００５９】光源ユニット６０からのレーザ光線を光フ
ァイバ２２に導き、レーザ光線射出端２２ｂよりレーザ
光線を出力させる場合、集光レンズ１７或は入射ファイ
バ端部２２ａの位置ずれ、ファイバ折損、その他の原因
によるファイバ結合効率の変動、光共振部構成部品の位
置ずれ等が原因のレーザ出力の減少又は増大は、光源ユ
ニット６０内部に配置された受光器６２のみのフィード
バック制御では調整できない問題がある。

【００６０】図１０は光源ユニット６０とレーザ光線射
出端２２ｂにモニタ受光部７０を設けたフィードバック
系のブロック図である。光源ユニット６０はレーザ光源
３、ハーフミラー６１及び集光レンズ１７から構成され
る。光源ユニット６０からのレーザ光線出力は光ファイ
バ２２によって図７に示すレーザ光線射出端に導かれ出
射される。

【００６１】偏光ミラー５６で分割されたモニタ光はミ
ラー５７で反射され偏光板５９を透過してモニタ受光器
５８に入光する。該モニタ受光器５８、前記受光回路６
４からの受光信号は比較回路６５と制御部６６に入力さ
れる。

【００６２】前記光源ユニット６０のモニタ受光器６
２、受光回路６３からの受光信号は前記比較回路６５に
入力される。前記両受光回路６３と受光回路６４からの
受光信号は比較回路６５で比較され、比較値が所定の範
囲を外れる場合に電気信号が制御部６６に入力される。
前記受光回路６３と受光回路６４からの受光信号の比較
値が所定の範囲にある場合に、受光回路６４からの受光
信号が制御部６６に入力され、入力信号に応じた制御信
号をＬＤ駆動部６７に出力する。ＬＤ駆動部６７は制御
信号に基づいてＬＤ発光器の発光を制御する。

【００６３】比較値が所定の範囲を外れるとは、前述し
た様に、集光レンズ或は入射ファイバ端部の位置ずれ、
ファイバ折損、その他の原因によるファイバ結合効率の
変動に起因したファイバから出射されるレーザ出力の減
少又は増大が生じていることであり、この場合は、安全
の為比較回路６５から異常を伝える電気信号を制御部６
６に入力し、制御部６６はＬＤ駆動部６７停止、異常表
示等の処置を行う。

【００６４】尚、本発明に於いて、レーザ光源３或は発
光部８を筐体の外部に設けてもよいこと、或は筐体のレ
ーザ光源３或は発光部８の取付け部に放熱板を設けても
よいこと等種々変更が可能であることは言う迄もない。

【００６５】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、レーザ
を使用する測量用レーザ装置に於いて、視認性の高い緑
色のレーザ光線を使用できるので作業性が向上し、又レ
ーザ光源部の発熱部を光学系、光学系支持装置から熱的
に隔離して設け、測量用レーザ装置の筐体を利用して放
熱しているので、熱による精度の低下を防止し得、又発
熱部からのレーザ光線を屈撓自在な光ファイバにより導
いているので、光学系の動作に何等影響することがない
等の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す概略構成図である。

【図２】該実施の形態に使用される光源部の構成図であ
る。

【図３】本発明の他の実施の形態を示す概略構成図であ
る。

【図４】該他の実施の形態に使用される光源部の構成図
である。

【図５】本発明の実施例を示す断面図である。

【図６】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【図７】レーザ光線射出部の拡大断面図である。

【図８】該レーザ光線射出部の骨子図である。

【図９】該レーザ光線射出部の光路図である。

【図１０】本発明に係る光源ユニットの制御ブロック図
である。

【図１１】従来例を示す概略構成図である。

【図１２】該従来例に於けるレーザ光源部の構成図であ
る。

【図１３】従来例の光源ユニットの制御ブロック図であ
る。

【符号の説明】

１光学系２鏡筒３レーザ光源４筐体５コリメートレンズ６レーザ光線２０光源部２１ヒートシンク２２光ファイバ４２レーザ光線射出部５６偏光ミラー５７ミラー５８モニタ用受光器５９偏光板６０光源ユニット６２モニタ受光器６５比較器６７ＬＤ駆動部７０モニタ受光部

フロントページの続き (72)発明者大石政裕東京都板橋区蓮沼町75番１号株式会社トプコン内 (72)発明者後藤義明東京都板橋区蓮沼町75番１号株式会社トプコン内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光源部と該レーザ光源部からのレ
ーザ光線を所定の方向に照射する光学系とを具備する測
量用レーザ装置に於いて、前記レーザ光源部を少なくと
も光学系から熱隔離して設け、前記レーザ光源部のレー
ザ光線を光ファイバにより前記光学系に導いたことを特
徴とする測量用レーザ装置。
【請求項２】レーザ光源部が発光部、光共振部を具備
するＬＤ励起固体レーザであり、前記光共振部を光学系
に設け、前記発光部を熱隔離して設けた請求項１の測量
用レーザ装置。
【請求項３】レーザ光源部の少なくとも発熱部を筐体
に固着し、該筐体を介して放熱する様構成した請求項
１、請求項２の測量用レーザ装置。
【請求項４】光ファイバが偏光方向を保存したまま送
光する定偏波光ファイバである請求項１の測量用レーザ
装置。
【請求項５】光ファイバ出力端の近傍に配置されレー
ザ光線を反射すると共に一部をモニタ光として分割する
第１の反射手段及び該第１反射手段で分割されたモニタ
光を受光する第１の受光手段を有する請求項１の測量用
レーザ装置。
【請求項６】該第１の反射手段が偏光ミラーである請
求項５の測量用レーザ装置。
【請求項７】前記第１の受光手段の受光量に基づいて
前記レーザ光源部のレーザ出力を制御する請求項５、請
求項６の測量用レーザ装置。
【請求項８】光ファイバ入力端の近傍に第２の反射手
段と、第２の受光手段を有する請求項５、請求項６の測
量用レーザ装置。