JPH10213435A - 基準光発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置する際の姿勢を変えるだけでレーザビー
ムの走査面を鉛直あるいは水平に切り換えることが可能
な基準光発生装置を提供する。 【解決手段】 レーザダイオード１から出射されたレー
ザビームをハーフミラー３により透明容器５および７の
方向に導く。水平出し用として用いるときには透明容器
５が上に位置するように装置を設置する。このとき、可
動遮光板４により透明容器７に向かうレーザビームは遮
光され、透明容器５内のシリコンオイル７１のプリズム
効果により傾き補正されたレーザビームのみがペンタプ
リズム９を介して装置の外に射出される。垂直出し用と
して用いるときには透明容器７が下に位置するように装
置を設置する。このとき、可動遮光板４により透明容器
５に向かうレーザビームは遮光され、透明容器７内のシ
リコンオイル７２のプリズム効果により傾き補正された
レーザビームのみが回転式のペンタプリズム９を介して
装置の外に射出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野分野】本発明は、主に建築現場
等で垂直水平出しをする際に用いられる基準光発生装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術に係る基準光発生装置として
は、特開昭６３−２２２２１４号公報で開示されている
ものがある。ここで図１５および図１６を参照し、従来
の技術に係る基準光発生装置装置について説明する。図
１５は基準光発生装置の縦断面を示し、図１６は図１５
に示す基準光発生装置をθ１傾けた状態を示す。本体６
１に組み込まれた基準光発生装置は、可視光レーザを発
するレーザダイオード１、コリメータレンズ２、シリコ
ンオイル７１、７２を封入した容器６３などから構成さ
れる。シリコンオイル７１、７２は２分割された容器内
で自由液面７１Ａ、７２Ｂを有する状態で封入されてい
る。また、容器６３の光通過部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ
は何れも平行平面であり、それぞれレーザビームの光軸
に対して直交するように配設されている。そして、レー
ザダイオード１から出射された光はコリメータレンズ２
により平行光とされて容器６３およびこの容器６３に封
入されたシリコンオイル７１、７２を通過した後、本体
６１の下部に設けられた開口部６１Ａを通して下方に導
かれる。

【０００３】以上のような構成により、レーザビームの
光軸と重力の方向とが一致しているとき、シリコンオイ
ル７１、７２の自由液面は透明容器６３の光通過部６３
Ａ〜６３Ｃに対し、平行となる。これによりレーザダイ
オード１より出射されたレーザビームは透明容器６３の
光通過部６３Ａ〜６３Ｃおよびシリコンオイル７１、７
２で形成される平行平面を通過し、光路が曲げられるこ
となく光路１Ａに沿って鉛直下方に導かれる。

【０００４】なお、この図１５に示す基準光発生装置の
基部には整準装置６２が配設されている。そして基準光
発生装置の適所に取り付けられた不図示の気泡管などの
表示をもとに、この整準装置６２により基準光発生装置
の傾きが補正可能な角度範囲内に収まるように粗い水平
出しをおこなう。

【０００５】図１５に示す基準光発生装置が角度θ１傾
いたときの作用について図１６を参照して説明する。シ
リコンオイルの自由液面７１Ａ、７２Ａは重力の作用に
よって水平面を保持する。これにより、図１６に示すよ
うにシリコンオイル７１、７２は勾配角θ１を有する楔
状になる。

【０００６】レーザビームは、楔状のシリコンオイル７
１、７２を通過する際にそのプリズム作用により屈折さ
れ、透明容器６３を通過する前のレーザビームの光路１
Ａに対して偏角θ２が与えられ、光路１Ｂに沿って、本
体６１の外に出射される。

【０００７】ここで、シリコンオイル７１、７２の屈折
率をそれぞれ、ｎ１ 、ｎ２ としたときの傾き角θ１と
偏角θ２との関係は、θ２＝（ｎ１＋ｎ２−２）・θ１
で表される。この関係式において、ｎ１＝ｎ２＝１．５
００のとき、θ２＝θ１となる。これにより基準光発生
装置の傾きが補正され、レーザビームを常に鉛直下方に
射出することが可能となる。

【０００８】鉛直下方に導かれたレーザビームは、不図
示のペンタプリズムで直角方向に反射され、水平方向に
出射するビームとなる。さらに、このペンタプリズム
を、光路１Ａと回転軸とを一致させるようにして所定の
回転速度で回転させる。これにより、水平面に沿って走
査するレーザビームを得ることができる。そして、この
レーザビームを建設現場の壁面等に照射し、マーキング
をすることにより容易に水平出しを行うことができる。

【０００９】また、図示はしていないが、上述のように
液体を用いて傾きを補正するのではなく、傾斜角センサ
により得られる装置の傾斜角度情報に基づき、光源の射
出方向を機械的に補正する機械式の基準光発生装置も知
られている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の図１
５および図１６に示す基準光発生装置や機械式の基準光
発生装置で得ることのできるレーザビーム走査面は水平
面のみであり、水平出し作業および垂直出し作業を行お
うとした場合にそれぞれ専用の装置を用意しなければな
らない。また、機械式の基準光発生装置では、その製造
工程において基準光の射出位置を精密に調整しなくては
ならず、製造コストを上昇させる一因となっていたり、
強い衝撃を受けたときに精度が狂い、再調整を必要とす
ることもあった。

【００１１】本発明の目的は、装置を設置する際の姿勢
を変えるだけでレーザビームの走査面を鉛直あるいは水
平に切り換えることが可能で、これにより１台の装置で
水平出し作業および垂直出し作業をすることができ、製
造時の微調整を不要とし、また精度の狂いにくい基準光
発生装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図１
および図２に対応づけて説明すると、 （１） 請求項１に記載の発明は、光源１と；垂直面内
で互いに直交して配設され、それぞれ自由液面を有する
ように液体７１あるいは７２が封入された第１の容器５
および第２の容器７と；第１の容器５に隣接して配置さ
れ、第１の容器５を通過した光を再び第１の容器５に入
射させる第１の反射手段６と；第２の容器７に隣接して
配置され、第２の容器７を通過した光を再び第２の容器
７に入射させる第２の反射手段８と；光源１から出射さ
れた光を第１の容器５に向かう第１の光Ｌ１と第２の容
器に向かう第２の光Ｌ２とに分割するとともに、第１の
容器５を通過し、第１の反射手段６により反射されて第
１の容器５を再通過した第１の光と、第２の容器７を通
過し、第２の反射手段８により反射されて第２の容器７
を再通過した第２の光とを同一方向に出射するように導
く光路誘導手段３と；光路誘導手段３により分割された
第１あるいは第２の光Ｌ１あるいはＬ２のうち、どちら
かを択一的に遮光可能な光路選択手段４とを有し；上述
の構成の全体を図１に示す第１の姿勢と図２に示すよう
に第１の姿勢から水平軸回りに９０度回転させた第２の
姿勢とに設置可能で、第１の姿勢においては、第１の光
Ｌ１が第１の容器５に封入された液体７１のみを通過す
る一方、図２に示す第２の姿勢においては、第２の光Ｌ
２が第２の容器７に封入された液体７２のみを通過する
ことにより、上述の目的を達成する。 （２） 請求項２に記載の発明において、光路選択手段
４は、重力を基準として作動して第１の容器５または第
２の容器７への光路を遮光するようにしたものである。
一実施の形態を示す図７に対応づけて説明すると、 （３） 請求項３に記載の発明は、光路誘導手段３から
導かれた光の進行方向角度を変更する角度変更手段１５
をさらに有するものである。 （４） 請求項４に記載の発明は、光路誘導手段３から
導かれた光を第１あるいは第２の設置姿勢に応じた第１
あるいは第２の基準平面上に沿う全方向に投光する投光
光学系９をさらに具備するものである。一実施の形態を
示す図５および図６に対応づけて説明すると、 （５） 請求項５に記載の発明は、光源１と；垂直面内
で互いに直交して配設され、それぞれ自由液面７１Ａ、
７２Ａを有するように液体７１、７２が封入された第１
の容器５および第２の容器７と；第１の容器５に隣接し
て配置され、第１の容器５を通過した光を再び第１の容
器５に入射させる第１の反射手段６と；第２の容器７に
隣接して配置され、第２の容器７を通過した光を再び第
２の容器７に入射させる第２の反射手段８と；第１の容
器５を通過する光の偏光面を所定角度回転させる第１の
波長板５Ｐと；第２の容器７を通過する光の偏光面を所
定角度回転させる第２の波長板７Ｐと；光源１から出射
された光の光路Ｌの中に挿脱可能で、光路Ｌの中に挿入
されているときには透過する光の偏光面を所定角度回転
させる移動波長板４２と；光路Ｌの中に移動波長板４２
が挿入されているときには光源１からの光を第１の容器
５に導き、光路Ｌの中に移動波長板４２が挿入されてい
ないときには光源１からの光を第２の容器７に導く偏光
光路誘導手段であって、第１の容器５および第１の波長
板５Ｐを通過し、第１の反射手段６により反射されて第
１の容器５および第１の波長板５Ｐを再通過した第１の
光と、第２の容器７および第２の波長板７Ｐを通過し、
第２の反射手段８により反射されて第２の容器７および
第２の波長板７Ｐを再通過した第２の光とを同一方向に
出射するように導く偏光光路誘導手段３３と；これら構
成の全体を、図５に示す第１の姿勢と第１の姿勢から水
平軸回りに９０度回転させた、図６に示す第２の姿勢と
に設置可能で、第１の姿勢においては移動波長板４２が
光路Ｌの中に挿入され、光源１から出射された光が第１
の容器５に封入された液体７１のみを通過する一方、第
２の姿勢においては、移動波長板４２が光路Ｌから退避
し、光源１から出射された光が第２の容器７に封入され
た液体７２のみを通過することにより上述の目的を達成
する。 （６） 請求項６に記載の発明において、移動波長板４
２は重力を基準として作動して光路Ｌの中に挿脱され
る。 （７） 請求項７に記載の発明は、第１および第２の波
長板５Ｐおよび７Ｐの位相差を１／４波長とし、移動波
長板４２の位相差を１／２波長とし、偏光光路誘導手段
３３を偏光ビームスプリッタとしたものである。 （８） 請求項８に記載の発明は、偏光光路誘導手段３
３から導かれた光を図５に示す第１の姿勢あるいは図６
に示す第２の姿勢に応じた第１あるいは第２の基準平面
上に沿う全方向に投光する投光光学系１０をさらに具備
する。一実施の形態を示す図１１および図１２に対応づ
けて説明すると、 （９） 請求項９に記載の発明は、光源１と；垂直面内
で互いに直交して配設され、それぞれ自由液面を有する
ように液体７１あるいは７２が封入された第１の容器５
および第２の容器７と；光源１から出射された光が第１
の容器５を、続いて第２の容器７を通過した後、往復し
て第１の容器５を再通過するように導く反射手段１６お
よび１７とを具備し；上述の構成の全体を、図１１に示
す第１の姿勢と図１２に示すように第１の姿勢から水平
軸回りに９０度回転させた第２の姿勢とに設置可能で、
図１１に示す第１の姿勢においては、光源１から出射さ
れた光が第１の容器５に封入された液体７１のみを往復
通過する一方、図１２に示す第２の姿勢においては、光
源１から出射された光が第２の容器７に封入された液体
７２のみを往復通過することにより、上述の目的を達成
する。 （１０） 請求項１０に記載の発明において、反射手段
は、光源１から出射された光を反射して第１および第２
の容器５および７を通過するように導く一方、第１の容
器５を再通過して出射された光を通過する光路切換手段
３１をさらに有するものである。 （１１） 一実施の形態を示す図１４に対応づけて説明
すると、請求項１１に記載の発明は、光路切換手段を偏
光ビームスプリッタ３２と波長板４１とで構成したもの
である。一実施の形態を示す図１１に対応づけて説明す
ると、 （１２） 請求項１２に記載の発明は、光路切換手段３
１を通過した光の進行方向角度を変更する角度変更手段
１５をさらに有するものである。 （１３） 請求項１３に記載の発明は、第１および第２
の容器５および７を往復通過した光を、第１あるいは第
２の設置姿勢に応じた第１あるいは第２の基準平面上に
沿う全方向に投光する投光光学系９をさらに具備するも
のである。 （１４） 請求項１４に記載の発明は、第１および第２
の容器５および７内に封入された液体７１および７２の
屈折率を１．５としたものである。

【００１３】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かりやすくす
るために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより
本発明が実施の形態に限定されるものではない。

【００１４】

【発明の実施の形態】

−第１の実施の形態− 図１および図２を参照し、本発明の第１の実施の形態に
ついて説明する。図１および図２は、第１の実施の形態
に係る基準光発生装置の要部の構成を示す縦断面図であ
り、図１は水平出しに用いる場合を、図２は垂直出しに
用いる場合を示す。そして図２に示す基準光発生装置
は、図１に示す基準光発生装置を紙面直角方向の水平軸
に沿って反時計方向に９０゜回転させて設置したもので
ある。なお、図１および図２において、従来の技術に係
る基準光発生装置を示す図１５および図１６と同様の部
分には同じ符号を付し、その説明を省略する。

【００１５】図１あるいは図２において、内部にシリコ
ンオイル７１および７２を封入した透明容器５および７
は台形の断面形状をなしており、これら透明容器を構成
する光通過面５Ａ、５Ｂ、７Ａおよび７Ｂはいずれも透
明な平行平面板である。そして、光通過面５Ａが水平
に、光通過面７Ａが垂直になるようにこれら透明容器は
互いに直角に配設されている。また、上述の透明容器５
の上方にはミラー６が、透明容器７の左方にはミラー８
が、光通過面５Ａおよび７Ａに対してそれぞれ平行に対
向するように配設されている。さらに、レーザダイオー
ド１から出射されるレーザビームの光路の延長上にはこ
の光路に対して時計方向に４５゜の傾きをもつハーフミ
ラー３が配設され、このハーフミラー３の後方（図１で
左方向）には可動遮光板４が配設されている。ここでこ
の可動遮光板４について説明すると、可動遮光板４の一
端には重錘４Ｂが取り付けられており、図１の紙面直角
方向に伸びる回動軸４Ａを中心として回動可能に設けら
れている。そして重力の作用により、図１あるいは図２
に示す基準光発生装置の設置姿勢に応じて回動し、レー
ザビームの光路Ｌ２あるいはＬ１を選択的に遮光する。

【００１６】続いて第１の実施の形態に係る基準光発生
装置が水平出し用として用いられる場合の作用について
説明する。図１においてレーザダイオード１から出射さ
れ、コリメータレンズ２によって平行光となったレーザ
ビームは、ハーフミラー３によって一部が上方に反射さ
れて光路Ｌ１に沿い、残りは直進して光路Ｌ２に沿う。
このハーフミラー３を通過し、光路Ｌ２に沿って直進す
る光は可動遮光板４により、その光路が遮られる。これ
により、水平出しの際に不要なレーザビームの迷走が防
止される。

【００１７】一方、ハーフミラー３により上方に反射さ
れたレーザビームは光路Ｌ１に沿って直進し、光通過面
５Ａ、シリコンオイル７１、光通過面５Ｂを経てミラー
６により反射される。ミラー６で反射されたレーザビー
ムは再び光通過面５Ｂ、シリコンオイル７１、光通過面
５Ａを経てハーフミラー３に戻る。

【００１８】このレーザビームは、ハーフミラー３によ
って一部はレーザダイオード１の方に向かって反射さ
れ、残りはハーフミラー３を通過、直進して下方に進
み、ペンタプリズム９によって光路を９０゜曲げられて
水平方向に射出する。ペンタプリズム９は従来の技術に
係る基準光発生装置で説明したものと同様にして光路Ｌ
１と回転軸とを一致させるようにして所定の速度で回転
し、これにより水平方向のレーザ走査面を得ることがで
きる。

【００１９】引き続き図１を参照して、基準光発生装置
が角度θ１傾いたときの自動傾き補正がどのように行わ
れるかについて説明をする。基準光発生装置が紙面直角
方向の回転軸を中心に時計方向へ角度θ１傾いた場合、
透明容器５に封入されたシリコンオイル７１の自由液面
７１Ａは重力の作用により水平面を保つ。これによりシ
リコンオイル７１は頂角θ１の液体プリズムとして作用
する。なお、図１においては便宜上、装置ではなくシリ
コンオイル７１の自由液面７１Ａを角度θ１傾けた状態
を破線で示している。

【００２０】光路Ｌ１に沿って直進し、透明容器５の光
通過面５Ａから入射したレーザビームは、シリコンオイ
ル７１を通過する際にこのシリコンオイル７１のプリズ
ム作用により光路Ｌ１に対して時計方向に角度θ２の偏
角が与えられる。この装置の傾きθ１と偏角θ２との関
係は、シリコンオイル７１の屈折率をｎとしたとき、

【数１】 θ２＝（ｎ−１）・θ１ … 式（１） で表される。

【００２１】この、角度θ２の偏角が与えられたレーザ
ビームは、光通過面５Ｂを通過する。ここで光通過面５
Ｂについて説明すると、この光通過面５Ｂは先に述べた
とおり平行平面板であり、この光通過面５Ｂを通過する
際にレーザビームの偏角θ２が変化することはない。ま
た、光通過面５Ｂは光通過面５Ａに対して所定の角度傾
けて対向させてあり、これにより光通過面５Ｂの表面で
反射されたレーザビームを光路外に導き、不要反射光が
基準光発生装置の外に射出するのを防止している。

【００２２】光通過面５Ｂにはさらに防液筒５Ｃが設け
られ、基準光発生装置を大きく傾けたときにシリコンオ
イル７１が光通過面５Ｂに付着してレーザビームの光路
を妨げるのを防止している。また、万一このレーザビー
ムが通過する部分にシリコンオイル７１が付着しても、
光通過面５Ｂは上述のとおり斜面になっているので、光
通過面５Ｂに付着したシリコンオイル７１は自重で落下
し、レーザビームの光路を妨げることはない。

【００２３】以上のように構成された光通過面５Ｂを通
過したレーザビームは、ミラー６に入射角θ２で入射
し、反射角θ２で反射されて再び光通過部５Ｂを経てシ
リコンオイル７１で屈折され、光路Ｌ１に対して反時計
方向に角度θ３の偏角が与えられる。このとき、θ３と
シリコンオイル７１の傾斜角θ１との関係は以下のよう
に表される。

【数２】 θ３＝θ２＋（ｎ−１）・θ１＝２（ｎ−１）・θ１ … 式（２） この式（２）から明かなように、屈折率ｎが１．５のと
き、θ３＝θ１となる。このように本基準光発生装置に
おいてシリコンオイル７１の屈折率を１．５とすること
により、基準光発生装置の傾きによらず常に鉛直下方に
レーザビームを射出することができる。

【００２４】そして、鉛直下方に導かれたレーザビーム
はハーフミラー３を通過してペンタプリズム９に入射
し、このペンタプリズム９で光路を直角に折り曲げら
れ、水平方向に射出する。このペンタプリズム９は従来
の技術に係る傾き基準光発生装置と同様に光路Ｌ１を回
転軸として所定の回転速度で回転可能となっており、こ
れによりレーザビームの水平走査面を得ることができ
る。

【００２５】続いて図２を参照し、第１の実施の形態に
係る基準光発生装置が垂直出し用として用いられる場合
について説明する。図２に示す設置姿勢において、重力
の作用によって透明容器５および７に封入されたシリコ
ンオイル７１および７２はそれぞれ透明容器の底部のほ
うへ移動しており、また可動遮光板４は回動軸４Ａを中
心に時計方向へ９０゜回動している。

【００２６】そして、図２に示すように、本発明の実施
の形態に係る基準光発生装置が垂直出し用として用いら
れる際には、透明容器７に封入されたシリコンオイル７
２が傾き補正用として用いられる。そして、レーザダイ
オード１から出射され、コリメータレンズ２を経て平行
光となったレーザビームの一部は、ハーフミラー３によ
って反射されて光路Ｌ１に沿って進むが、可動遮光板４
によってその光路が遮られ、垂直出しの際に不要なレー
ザビームの迷走が防止される。

【００２７】上述の構成において基準光発生装置が角度
θ１傾いたとき、ハーフミラー３を通過し、光路Ｌ２に
沿って直進したレーザビームは、図１を参照して説明し
たのと同様にして透明容器７の光通過面７Ｂ、シリコン
オイル７２→光通過面７Ａを通過して入射角θ２でミラ
ー８に入射した後、反射角θ２で反射され、再び光通過
面７Ａを経てシリコンオイル７２を通過する際に光路Ｌ
１に対して偏角θ３が与えられる。なお、この図２に示
す例においても上述の式（１）、式（２）が適用され、
シリコンオイル７２の屈折率ｎが１．５のときに偏角θ
３と基準光発生装置の傾きθ１が等しくなる。そしてこ
のレーザビームは光通過面７Ｂを再度通過した後、ハー
フミラー３により水平方向に導かれる。そして所定の回
転速度で回転可能なペンタプリズム９により、垂直な走
査面を有するレーザビームとなる。

【００２８】−第２の実施の形態− 続いて図３および図４を参照して第２の実施の形態につ
いて説明する。図３および図４は、本発明の第２の実施
の形態に係る基準光発生装置の要部の構成を示す縦断面
図であり、図３は水平出しに用いる場合を、図４は垂直
出しに用いる場合を示す。そして図４に示す基準光発生
装置は、図３に示す基準光発生装置を紙面直角方向の水
平軸に沿って時計方向に９０゜回転させて設置したもの
である。なお、図３および図４において、図１および図
２と同様の部分には同じ符号を付し、その説明を省略す
る。また、図１あるいは図２で示したのと同様に図３お
よび図４においても基準光発生装置が角度θ１傾斜して
設置されたときのシリコンオイルの液面７１Ａあるいは
７２Ａを破線で示してある。

【００２９】図３を参照して角度θ１傾いて設置された
基準光発生装置が水平出し用に用いられる例について説
明する。レーザダイオード１から出射され、コリメータ
レンズ２を経て平行光となったレーザビームは図面左方
向へ進み、一部がハーフミラー３を通過して光路Ｌ２に
沿って直進し、可動遮光板４によって進路を断たれる一
方で残りは下方に反射されて光通過面５Ｂ→シリコンオ
イル７１→光通過面５Ａを経てミラー６に入射角θ２で
入射する。そしてミラー６により反射角θ２で反射さ
れ、再び光通過面５Ａ、シリコンオイル７１→光通過面
５Ｂを経てハーフミラー３を通過し、図３の上方に進ん
で光路Ｌ１に対する偏角θ３が与えられる。このとき、
基準光発生装置の傾斜角度θ１と偏角θ３との関係は先
述した式（２）で表され、シリコンオイル７１の屈折率
ｎが１．５のときθ３＝θ１、すなわちレーザビームは
光路Ｌ１に対して偏角θ３＝θ１が与えられる。ところ
が、図３で明かなように、偏角θ３が与えられたレーザ
ビームの傾斜方向は装置全体の傾斜方向と一致している
ため、傾き補正はかかっていない。すなわち、このレー
ザビームは鉛直方向に対して装置全体の傾きθ１と偏角
θ３との和だけ傾斜して出射されている。

【００３０】引き続き図３を参照し、光路Ｌ１に対して
偏角θ３が与えられたレーザビームがどのように水平方
向へ出射されるかについて説明する。このレーザビーム
は基準光発生装置の上部に配設された頂角９０゜の円錐
ミラー１０に入射し、そして反射される。この円錐ミラ
ーで反射されたレーザビームの光路と、円錐ミラー１０
の頂点を通って光路Ｌ１に直交する線分Ｅとでなす角度
はθ３となる。このとき、線分Ｅは水平面に対して時計
方向にθ１傾いているので、この傾きθ１と上述の角度
θ３（＝θ１）とで相殺される。これにより、レーザビ
ームは傾き補正されて水平方向に導かれる。

【００３１】なお、レーザビームは所定の太さのビーム
径を有しており、円錐ミラー１０の頂点を含む円錐面に
入射するので、反射されたレーザビームは放射状の光と
なる。これにより壁面等に水平なレーザ光を照射して水
平出しを行うことができる。

【００３２】図４を参照し、本発明の実施の形態に係る
基準光発生装置を垂直出し用として用いる場合の例につ
いて説明する。図４に示す基準光発生装置において、重
力の作用によって透明容器５および７に封入されたシリ
コンオイル７１および７２はそれぞれの透明容器の底部
のほうへ移動している。また、可動遮光板４は回動軸４
Ａを中心に反時計方向へ９０゜回動している。

【００３３】レーザダイオード１から出射され、コリメ
ータレンズ２を経て平行光となったレーザビームの一部
はハーフミラー３によって反射されて光路Ｌ１に沿って
進むが、可動遮光板４によってその光路が断たれ、これ
により垂直出しの際に不要なレーザビームの迷走が防止
される。一方、ハーフミラー３を通過して図の上方に進
んだレーザビームは、光通過面７Ａ→シリコンオイル７
２→光通過面７Ｂを通過し、このとき光路Ｌ２に対して
偏角θ２が与えられる。そしてミラー８に入射角θ２で
入射し、反射角θ２で反射された後に再び光通過面７Ｂ
→シリコンオイル７２→光通過面７Ａを通過し、このと
き光路Ｌ２に対して偏角θ３が与えられる。

【００３４】このレーザビームはハーフミラー３で図面
右方向に反射される。そして図３を参照して説明したの
と同様に、円錐ミラー１０により角度補正された放射状
の光となって壁面等に照射され、これにより垂直出しを
行うことができる。

【００３５】以上の第２の実施の形態は、ハーフミラー
３で分割したレーザビームのうち、不要なビームを可動
遮光板４で遮光し、必要なビームのみを基準光発生装置
より出射するものであったが、これらハーフミラー３お
よび可動遮光板４に代えて偏光ビームスプリッタ、可動
１／２波長板、および１／４波長板を用いてもよい。こ
の例について図５および図６を参照して説明する。

【００３６】図５は水平出しに用いる場合を、図６は垂
直出しに用いる場合を示しており、図６に示す基準光発
生装置は図５に示す基準光発生装置を紙面直角方向の水
平軸に沿って時計方向に９０゜回転させて設置したもの
である。図３および図４に示す基準光発生装置と、図５
および図６に示す基準光発生装置との相違点は、図３お
よび図４におけるハーフミラー３を偏光ビームスプリッ
タ（ＰＢＳ）３３に、可動遮光板４を可動１／２波長板
４２に、光透過面５Ｂを１／４波長板５Ｐに、光透過面
７Ｂを１／４波長板７Ｐにそれぞれ置き換えた点であ
り、これらの相違点を中心に説明をする。

【００３７】図５において可動１／２波長板４２は、回
動軸４２Ａを中心として回動自在に支持されている。そ
してこの可動１／２波長板４２は、基準光発生装置が図
５に示すように水平出し用として用いられる場合に、重
力の作用によりレーザビームの光路Ｌを横切るように位
置する。そして光路Ｌに沿って進むレーザビームは可動
１／２波長板を透過する際にその偏光面が９０゜回転さ
れる。レーザダイオード１は、このレーザダイオード１
から出射されて光路Ｌに沿って進む直線偏光のレーザビ
ームが可動１／２波長板４２を透過した後、ＰＢＳ３３
によって図の下方に反射されるようにその偏光面が調整
されている。

【００３８】ＰＢＳ３３によって図の下方に反射され、
光路Ｌ１に沿って進む光は１／４波長板５Ｐ、シリコン
オイル７１、光透過面５Ａを往復透過し、光路Ｌ１に対
して偏角θ３が与えられるとともに偏光面が９０゜回転
される。これにより、偏角θ３が与えられたレーザビー
ムはＰＢＳ３３内を直進し、上方の円錐ミラー１０によ
り傾きが補正され、水平方向へ放射状に光を出射する。

【００３９】この基準光発生装置が図６に示すように垂
直出し用として用いられる場合、重力の作用により可動
１／２遮光板４２は回動軸４２Ａを中心に反時計方向へ
回動してレーザビームの光路Ｌから退避する。これによ
りレーザビームは偏光面が回転されることなくＰＢＳ３
３に入射するので、このＰＢＳ３３を透過して直進し、
光透過面７Ａ、シリコンオイル７２、１／４波長板７Ｐ
を往復透過する。このとき、図４を参照して説明したの
と同様にレーザビームは光路Ｌ２に対して偏角θ３が与
えられる。さらに１／４波長板７Ｐを往復透過すること
により偏光面が９０゜回転されており、ＰＢＳ３３によ
って図の右方に反射され、さらに円錐ミラー１０によっ
て傾きが補正され、垂直方向へ放射状に光を出射する。

【００４０】第２の実施の形態による基準光発生装置を
図５および図６に示すような構成とすることにより、図
３および図４に示す基準光発生装置においてレーザビー
ムがハーフミラー３で反射されるとき、あるいはハーフ
ミラー３を通過するときの光量損失を低減することがで
きる。これにより、レーザダイオード１から出射される
レーザビームを効率よく基準光発生装置の外へ導くこと
が可能となる。

【００４１】−第３の実施の形態−続いて図７および図
８を参照し、第３の実施の形態について説明する。図７
および図８は、本発明の第３の実施の形態に係る基準光
発生装置の要部の構成を示す縦断面図であり、図７は水
平出しに用いる場合を、図８は垂直出しに用いる場合を
示す。そして図８に示す基準光発生装置は、図７に示す
基準光発生装置を紙面直角方向の水平軸に沿って時計方
向に９０゜回転させて設置したものである。なお、図７
および図８において、第２の実施の形態に係る基準光発
生装置を示す図３および図４と同様の部分には同じ符号
を付し、その説明を省略するとともに第２の実施の形態
との相違点を主に説明する。

【００４２】図７を参照して説明すると、第３の実施の
形態に係る基準光発生装置は、第２の実施の形態に係る
基準光発生装置において用いられていた円錐鏡１０に代
えて回転式のペンタプリズム９を用いるとともに、ハー
フミラー３の鉛直上方向に設けられたケプラー式望遠鏡
（角度拡大光学系）１５が用いられる。この角度拡大光
学系１５は焦点距離ｆ２のレンズ１５Ａと焦点距離ｆ３
のレンズ１５Ｂとで構成されており、その焦点距離の比
率は以下のとおりに設定されている。

【数３】 ｆ２：ｆ３＝１．２５：１ … 式（３） したがって角度拡大光学系１５の角倍率は１．２５倍と
なる。また、第３の実施の形態に係る基準光発生装置で
用いられるシリコンオイル７１および７２の屈折率は
１．４に設定されている。

【００４３】引き続き図７を参照して本基準光発生装置
が水平出し用として用いられる場合について説明する。
なお、ハーフミラー３、可動遮光板４、シリコンオイル
７１等の作用については第２の実施の形態で説明したの
で省略し、ここでは光軸Ｌ１に対して偏角θ３が与えら
れたレーザビームがレンズ１５Ａに入射してから回転式
のペンタプリズム９によって水平方向に走査されるまで
を主に説明する。

【００４４】本実施の形態に係る基準光発生装置で用い
られるシリコンオイル７１および７２の屈折率は、上述
のように１．４に設定されているので、偏角θ３は式
（２）のｎに１．４を代入して以下のようになる。

【数４】 θ３＝２（ｎ−１）θ１＝０．８θ１ … 式（４） そして、θ３＝０．８θ１の偏角が与えられたレーザビ
ームは角度拡大光学系１５によって１．２５倍に拡大さ
れ、反時計方向に偏角θ４が与えられる。このときの偏
角θ４は以下のようになる。

【数５】 θ４＝１．２５×θ３＝１．２５×０．８θ１＝θ１ … 式（５） すなわち、レーザビームはシリコンオイル７１のプリズ
ム効果と角度拡大光学系１５とによって基準光発生装置
の傾きθ１が補正されて鉛直直上に射出する。そしてこ
のレーザビームは回転式のペンタプリズム９によって水
平走査面を有するビームに変換され、これにより水平出
しを行うことができる。

【００４５】図８を参照して第３の実施の形態に係る基
準光発生装置が垂直出し用として用いられる場合につい
て説明する。図８において、重力の作用によって透明容
器５および７に封入されたシリコンオイル７１および７
２はそれぞれの透明容器の底部のほうへ移動している。
一方、可動遮光板４は回動軸５を中心に反時計方向へ９
０゜回動している。

【００４６】続いてレーザビームの光路について説明す
るが、図８に示す基準光発生装置におけるハーフミラー
３、可動遮光板４、シリコンオイル７１等の作用は第２
の実施の形態で説明したものと同様であるために省略
し、光軸Ｌ１に対して時計方向に偏角θ３が与えられた
レーザビームが角度拡大光学系１５に入射してから回転
式のペンタプリズム９によって垂直走査面を有する光に
変換されるまでを主に説明する。

【００４７】この図８に示す基準光発生装置においても
シリコンオイル７２の屈折率は１．４であるため、レー
ザビームが角度拡大光学系１５に入射する際の光軸Ｌ１
に対する偏角θ３＝０．８θ１となる。そして角度拡大
光学系１５によって反時計方向に偏角θ４＝１．２５θ
３＝θ１が与えられて基準光発生装置の傾きが補正さ
れ、水平方向に光を射出する。そして、回転式のペンタ
プリズム９により垂直走査面を有する光に変換される。

【００４８】以上、第１〜第３の実施の形態の説明にお
いて、可動遮光板４は振り子状の形態をなしたものであ
ったが、これに限られるものではない。たとえば、光路
Ｌ１およびＬ２に対してそれぞれ独立した遮光板を進退
可能に設け、これらの遮光板をばねなどによって光路を
開く方向、あるいは遮る方向に付勢したものであっても
よい。このように構成することにより、遮光板の質量
と、ばね力と、重力とのバランスによって基準光発生装
置の設置姿勢に応じ、一方の遮光板が光路を遮り、他方
の遮光板が光路を開くようにすることができる。

【００４９】以上の第３の実施の形態は、ハーフミラー
３で分割したレーザビームのうち、不要なビームを可動
遮光板４で遮光し、必要なビームのみを基準光発生装置
より出射するものであったが、これらハーフミラー３お
よび可動遮光板４に代えてＰＢＳ、可動１／２波長板、
および１／４波長板を用いた例について図９および図１
０を参照して説明する。

【００５０】図９は基準光発生装置を水平出しに用いる
場合を、図１０は垂直出しに用いる場合を示しており、
図１０に示す基準光発生装置は図９に示す基準光発生装
置を紙面直角方向の水平軸に沿って時計方向に９０゜回
転させて設置したものである。図７および図８に示す基
準光発生装置と、図９および図１０に示す基準光発生装
置との相違点は、図７および図８におけるハーフミラー
３をＰＢＳ３３に、可動遮光板４を可動１／２波長板４
２に、光透過面５Ｂを１／４波長板５Ｐに、光透過面７
Ｂを１／４波長板７Ｐにそれぞれ置き換えた点であり、
これらの相違点を中心に説明をする。

【００５１】図９において可動１／２波長板４２は、回
動軸４２Ａを中心として回動自在に支持されている。そ
してこの可動１／２波長板４２は、基準光発生装置が図
９に示すように水平出し用として用いられる場合に、重
力の作用によりレーザビームの光路Ｌを横切るように位
置する。そして光路Ｌに沿って進むレーザビームは可動
１／２波長板を透過する際にその偏光面が９０゜回転さ
れる。レーザダイオード１は、このレーザダイオード１
から出射されて光路Ｌに沿って進む直線偏光のレーザビ
ームが可動１／２波長板４２を透過した後、ＰＢＳ３３
によって図の下方に反射されるようにその偏光面が調整
されている。

【００５２】ＰＢＳ３３によって図の下方に反射され、
光路Ｌ１に沿って進む光は１／４波長板５Ｐ、シリコン
オイル７１、光透過面５Ａを往復透過し、光路Ｌ１に対
して偏角θ３が与えられるとともに偏光面が９０゜回転
される。これにより、偏角θ３が与えられたレーザビー
ムはＰＢＳ３３内を直進する。そして角度拡大光学系１
５によって反時計方向に偏角θ４＝１．２５θ３＝θ１
が与えられて基準光発生装置の傾きが補正され、垂直方
向に光を射出する。そして、回転式のペンタプリズム９
により水平走査面を有する光に変換される。

【００５３】この基準光発生装置が図１０に示すように
垂直出し用として用いられる場合、重力の作用により可
動１／２遮光板４２は回動軸４２Ａを中心に反時計方向
へ回動してレーザビームの光路Ｌから退避する。これに
よりレーザビームは偏光面が回転されることなくＰＢＳ
３３に入射するので、このＰＢＳ３３を透過して直進
し、光透過面７Ａ、シリコンオイル７２、１／４波長板
７Ｐを往復透過する。このとき、図８を参照して説明し
たのと同様にレーザビームは光路Ｌ２に対して偏角θ３
が与えられる。さらに１／４波長板７Ｐを往復透過する
ことにより偏光面が９０゜回転されており、ＰＢＳ３３
によって図の右方に反射される。そして角度拡大光学系
１５によって反時計方向に偏角θ４＝１．２５θ３＝θ
１が与えられて基準光発生装置の傾きが補正され、水平
方向に光を射出する。そして、回転式のペンタプリズム
９により垂直走査面を有する光に変換される。

【００５４】第３の実施の形態による基準光発生装置を
図９および図１０に示すような構成とすることにより、
図７および図８に示す基準光発生装置においてレーザビ
ームがハーフミラー３で反射されるとき、あるいはハー
フミラー３を通過するときの光量損失を低減することが
できる。これにより、レーザダイオード１から出射され
るレーザビームを効率よく基準光発生装置の外へ導くこ
とが可能となる。

【００５５】−第４の実施の形態− 次に図１１および図１２を参照し、第４の実施の形態に
ついて説明する。図１１および図１２は、本発明の第４
の実施の形態に係る基準光発生装置の要部の構成を示す
縦断面図であり、図１１は水平出しに用いる場合を、図
１２は垂直出しに用いる場合を示す。そして図１２に示
す基準光発生装置は、図１１に示す基準光発生装置を紙
面直角方向の水平軸に沿って時計方向に９０゜回転させ
て設置したものである。なお、第１の実施の形態に係る
基準光発生装置を示す図１および図２と同様の部分には
同じ符号を付し、その説明を省略する。

【００５６】図１１を参照し、第４の実施の形態に係る
基準光発生装置の構成を説明する。この図１１に示す基
準光発生装置は、レーザダイオード１から水平方向に出
射され、コリメータレンズ２によって平行光となったレ
ーザビームを鉛直下方に折り曲げて光軸Ｌ２に沿うよう
に配設されたハーフミラー３１と、光通過面５Ａと光路
Ｌ２とが直交し、かつ光通過面５Ｂが上側に位置するよ
うに配された透明容器５と、光路Ｌ２に沿う光を直角に
折り曲げ、光路Ｌ３に沿うように導くように配設された
ミラー１６と、光路Ｌ３と光通過面７Ａとが直交し、か
つ光通過面７Ｂが左側に位置するように配設された透明
容器７と、この透明容器７の左側に配設され、光通過面
７Ａと平行に対向するミラー１７と、ハーフミラー３１
の上方で光路Ｌ１上に配設された角度拡大光学系１５
と、鉛直方向に進む光を水平方向に反射し、かつ光路Ｌ
１と回転軸とが一致するようにして回転することにより
レーザビームの水平走査面を形成するペンタプリズム９
とから構成される。

【００５７】引き続き図１１を参照して第４の実施の形
態に係る装置が水平出しに用いられる場合の作用につい
て説明する。この図１１においても図１〜図８と同様に
して基準光発生装置が紙面上で時計方向に角度θ１傾い
たときのシリコンオイルの液面７１Ａを破線で示してい
る。この図１１に示す装置において、レーザダイオード
１から出射され、コリメータレンズ２により平行光とさ
れたレーザビームはハーフミラー３１により下方に導か
れ、光路Ｌ２に沿って進む。そして光通過面５Ｂ→シリ
コンオイル７１→光通過面５Ａ→ミラー１６→光通過面
７Ａ→光通過面７Ｂ→ミラー１７、続いてミラー１７→
光通過面７Ｂ→光通過面７Ａ→ミラー１６→光通過面５
Ａ→シリコンオイル７１→光通過面５Ｂを経て上方へ向
かう。このとき、シリコンオイル７１Ａのプリズム効果
によってレーザビームは光路Ｌ１に対して時計方向に偏
角θ３が与えられる。

【００５８】そしてこのレーザビームは角度拡大光学系
１５を通過する際に、光路Ｌ１に対して反時計方向に偏
角θ４が与えられる。このとき、シリコンオイルの屈折
率ｎは１．４に、そして角度拡大光学系１５の角倍率は
第３の実施の形態と同様に１．２５倍に設定されてお
り、傾き角度θ１と偏角θ３およびθ４との関係は式
（４）および式（５）が適用されてθ４＝θ１となる。
これによりレーザビームは基準光発生装置の傾きθ１が
補正されて鉛直上方に導かれる。そして回転式のペンタ
プリズム９により水平走査面を得ることができる。

【００５９】続いて図１２を参照し、第４の実施の形態
に係る基準光発生装置が垂直出し用として用いられる場
合について説明する。この図１２において、重力の作用
によって透明容器５および７に封入されたシリコンオイ
ル７１および７２はそれぞれの透明容器の底部のほうへ
移動している。この図１２においても基準光発生装置が
図面上で時計方向にθ１傾いたときのシリコンオイル７
２の液面７２Ａを破線で示している。

【００６０】レーザダイオード１から出射され、コリメ
ータレンズ２で平行光となったレーザビームはハーフミ
ラー３１により図の左方向に反射された後、光通過面５
Ｂ→光通過面５Ａ→ミラー１６→光通過面７Ａ→シリコ
ンオイル７２→光通過面７Ｂを経てミラー１７に入射す
る。そしてミラー１７で反射され、再び光通過面７Ｂ→
シリコンオイル７２→光通過面７Ａ→ミラー１６→光通
過面５Ａ→光通過面５Ｂを経て角度拡大光学系１５に入
射する。このとき、レーザビームはシリコンオイル７２
のプリズム効果により光路Ｌ１に対して時計方向に偏角
θ３が与えられた状態で角度拡大光学系１５に入射し、
次いでこの角度拡大光学系１５で反時計方向に偏角θ４
が与えられる。そして、角度拡大光学系１５の角倍率は
１．２５倍、シリコンオイル７２の屈折率は１．４とな
っており、θ１とθ３およびθ４との関係を示す式
（４）および式（５）よりθ４＝θ１が導かれる。これ
によりレーザビームは基準光発生装置の傾きθ１が補正
されて水平方向に導かれる。そして回転式のペンタプリ
ズム９により垂直走査面を得ることができる。

【００６１】なお、以上の第３および第４の実施の形態
の説明において、シリコンオイル７１および７２の屈折
率は１．４とし、そして角度拡大光学系１５の角倍率は
１．２５倍とした例について説明したが、使用するシリ
コンオイルの屈折率に応じて角度拡大光学系１５の角倍
率を設定することにより上述したθ４＝θ１の関係を維
持することができるので、任意の屈折率のシリコンオイ
ルを用いることが可能となる。

【００６２】また、第４の実施の形態において、シリコ
ンオイル７１および７２の屈折率を１．５とし、ペンタ
プリズム９に代えて第２の実施の形態で説明した円錐プ
リズム１０を用いることにより、図１３に示すように角
度拡大光学系１５を省略することも可能である。

【００６３】さらに、第４の実施の形態において、ハー
フミラー３１に代えてＰＢＳと１／４波長板とを用いて
もよい。この例について図１４を参照して説明する。こ
の図１４に示す基準光発生装置は、第４の実施の形態に
係る基準光発生装置の縦断面を示す図１１において、ハ
ーフミラー３１をＰＢＳ３２に置き換え、さらにミラー
１７と透明容器７との間に１／４波長板４１を配したも
のである。このような構成とすることにより、図１１な
どに示す基準光発生装置においてレーザビームがハーフ
ミラー３１で反射されるとき、あるいはハーフミラー３
１を通過するときの光量損失を低減することができる。
これにより、レーザダイオード１から出射されるレーザ
ビームを効率よく基準光発生装置の外へ導くことが可能
となる。また、傾き補正に関与しない透明容器（図１４
の例においては透明容器７）の光通過面（図１４の例に
おいては光通過面７Ａ）で反射されて再度ＰＢＳ３２に
入射した光は、このＰＢＳ３２内を通過せずに反射され
るので基準光発生装置の外に出射することはない。これ
により正規の光路に従って屈折および反射されたレーザ
ビームのみが基準光発生装置から出射されるようにな
り、にじみの少ない走査光を得ることが可能となる。

【００６４】さらにまた、上述の第１〜第４の実施の形
態の説明においては、所定の屈折率を有する透明シリコ
ンオイルを用いた例について説明したが、このシリコン
オイルに代えて、同様の屈折率を有する他の粘性流体を
用いるものであってもよい。

【００６５】以上の発明の実施の形態と請求項との対応
において、レーザダイオード１が光源を、ハーフミラー
３が光路誘導手段を、可動遮光板４が光路選択手段を、
ペンタプリズム９あるいは円錐ミラー１０が投光光学系
を、ミラー１６、１７が反射手段を、ハーフミラー３１
が光路切換手段を、ＰＢＳ３３が偏光光路誘導手段を、
１／４波長板４１が波長板を、可動１／２波長板４２が
移動波長板を、１／４波長板５Ｐが第１の波長板を、１
／４波長板７Ｐが第２の波長板をそれぞれ構成する。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
台の装置を縦あるいは横に設置するだけで水平出し用あ
るいは垂直出し用の基準光を投光することが可能で、製
造時に精密な調整を必要とせず、耐振動性や耐衝撃性に
優れた基準光発生装置を提供することができる。請求項
２に記載の発明によれば、信頼性の低下や製造コストの
上昇を招くことなく、装置の設置姿勢に応じて不必要な
光を遮断して必要な光だけを投光し、水平垂直出しの作
業性に優れる。請求項３に記載の発明によれば、第１の
容器あるいは第２の容器に封入された液体の屈折率に応
じて角度変更光学系の角倍率を設定することにより、任
意の屈折率を有する液体を用いることが可能となる。請
求項４に記載の発明によれば、基準光発生装置の設置姿
勢に応じた基準平面上に沿う全方向に光源からの光を投
光することができ、これにより壁面等に基準線をマーク
することが可能となる。請求項５〜８に記載の発明によ
れば、信頼性の低下を招くことなく、光源からの光を効
率よく基準光発生装置外へ出射することが可能となり、
光源の発光パワーを抑えて省エネルギ性に優れ、また耐
振動性や耐衝撃性に優れた基準光発生装置を提供するこ
とができる。請求項９に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の基準光発生装置における光路選択手段が
不要で、１台の装置を縦あるいは横に設置するだけで水
平出し用あるいは垂直出し用として用いることが可能と
なる。請求項１０〜１１に記載の発明によれば、光路を
単純にし、かつ構成部品点数を低減して装置の小型化お
よび製造コストの低廉化が可能となる。特に請求項１１
に記載の発明によれば、光源からの光を効率よく基準光
発生装置外へ出射することが可能となり、光源の発光パ
ワーを抑えて省エネルギ性に優れた基準光発生装置を提
供することができる。請求項１２に記載の発明によれ
ば、容器内に封入された液体の屈折率に応じた角倍率を
設定して傾き補正をすることにより、使用する液体の屈
折率の自由度を増すことが可能となる。請求項１３に記
載の発明によれば、光源からのビームを基準平面上で走
査する光に変換することが可能で、これにより壁面等に
直線状の光を投光することが可能となる。請求項１４に
記載の発明によれば、請求項１２に記載の角度変更手段
を用いることなく傾き補正が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る基準光発生
装置の要部を示す縦断面図であり、水平出し用として用
いる場合を示す。

【図２】 本発明の第１の実施の形態に係る基準光発生
装置の要部を示す縦断面図であり、垂直出し用として用
いる場合を示す。

【図３】 本発明の第２の実施の形態に係る基準光発生
装置の要部を示す縦断面図であり、水平出し用として用
いる場合を示す。

【図４】 本発明の第２の実施の形態に係る基準光発生
装置の要部を示す縦断面図であり、垂直出し用として用
いる場合を示す。

【図５】 本発明の第２の実施の形態に係る基準光発生
装置の変形例の要部を示す縦断面図であり、水平出し用
として用いる場合を示す。

【図６】 本発明の第２の実施の形態に係る基準光発生
装置の変形例の要部を示す縦断面図であり、垂直出し用
として用いる場合を示す。

【図７】 本発明の第３の実施の形態に係る基準光発生
装置の要部を示す縦断面図であり、水平出し用として用
いる場合を示す。

【図８】 本発明の第３の実施の形態に係る基準光発生
装置の要部を示す縦断面図であり、垂直出し用として用
いる場合を示す。

【図９】 本発明の第３の実施の形態に係る基準光発生
装置の変形例の要部を示す縦断面図であり、水平出し用
として用いる場合を示す。

【図１０】 本発明の第３の実施の形態に係る基準光発
生装置の変形例の要部を示す縦断面図であり、垂直出し
用として用いる場合を示す。

【図１１】 本発明の第４の実施の形態に係る基準光発
生装置の要部を示す縦断面図であり、水平出し用として
用いる場合を示す。

【図１２】 本発明の第４の実施の形態に係る基準光発
生装置の要部を示す縦断面図であり、垂直出し用として
用いる場合を示す。

【図１３】 本発明の第４の実施の形態に係る基準光発
生装置の変形例の要部を示す断面図であり、水平出し用
として用いる場合を示す。

【図１４】 本発明の第４の実施の形態に係る基準光発
生装置の別の変形例の要部を示す断面図であり、水平出
し用として用いる場合を示す。

【図１５】従来の技術に係る基準光発生装置を備えたレ
ーザ投光測量機を示す縦断面図。

【図１６】従来の技術に係る基準光発生装置を備えたレ
ーザ投光測量機の自動傾き補正動作を示す図。

【符号の説明】

１ レーザダイオード ３、３１ ハーフミラー ４ 可動遮光板 ５、７ 透明容器 ６、８ ミラー ９ ペンタプリズム １０ 円錐プリズム １５ ケプラー式望遠鏡 １６、１７ ミラー ３２、３３ 偏光ビームスプリッタ ４１、５Ｐ、７Ｐ １／４波長板 ４２ 可動１／２波長板 ７１、７２ シリコンオイル

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、 垂直面内で互いに直交して配設され、それぞれ自由液面
   を有するように液体が封入された第１の容器および第２
   の容器と、 前記第１の容器に隣接して配置され、前記第１の容器を
   通過した光を再び前記第１の容器に入射させる第１の反
   射手段と、 前記第２の容器に隣接して配置され、前記第２の容器を
   通過した光を再び前記第２の容器に入射させる第２の反
   射手段と、 前記光源から出射された光を前記第１の容器に向かう第
   １の光と前記第２の容器に向かう第２の光とに分割する
   とともに、前記第１の容器を通過し、前記第１の反射手
   段により反射されて前記第１の容器を再通過した前記第
   １の光と、前記第２の容器を通過し、前記第２の反射手
   段により反射されて前記第２の容器を再通過した前記第
   ２の光とを同一方向に出射するように導く光路誘導手段
   と、 前記光路誘導手段により分割された前記第１あるいは第
   ２の光のうち、どちらかを択一的に遮光可能な光路選択
   手段とを有し、 前記構成の全体を第１の姿勢と前記第１の姿勢から水平
   軸回りに９０度回転させた第２の姿勢とに設置可能で、
   前記第１の姿勢においては、前記第１の光が前記第１の
   容器に封入された液体のみを通過する一方、前記第２の
   姿勢においては、前記第２の光が前記第２の容器に封入
   された液体のみを通過するとともに、前記光路選択手段
   が容器に封入された液体を通過しない光を遮光すること
   を特徴とする基準光発生装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の基準光発生装置におい
   て、前記光路選択手段は、重力を基準として作動して前
   記第１の容器または前記第２の容器への光路を遮光する
   ことを特徴とする基準光発生装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の基準光発生装
   置において、前記光路誘導手段から導かれた光の進行方
   向角度を変更する角度変更手段をさらに有することを特
   徴とする基準光発生装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３の何れかに記載の基準光発
   生装置において、前記光路誘導手段から導かれた光を前
   記第１あるいは第２の姿勢に応じた第１あるいは第２の
   基準平面上に沿う全方向に投光する投光光学系をさらに
   具備することを特徴とする基準光発生装置。
5. 【請求項５】 光源と、 垂直面内で互いに直交して配設され、それぞれ自由液面
   を有するように液体が封入された第１の容器および第２
   の容器と、 前記第１の容器に隣接して配置され、前記第１の容器を
   通過した光を再び前記第１の容器に入射させる第１の反
   射手段と、 前記第２の容器に隣接して配置され、前記第２の容器を
   通過した光を再び前記第２の容器に入射させる第２の反
   射手段と、 前記第１の容器を通過する光の偏光面を所定角度回転さ
   せる第１の波長板と、 前記第２の容器を通過する光の偏光面を所定角度回転さ
   せる第２の波長板と、 前記光源から出射された光の光路中に挿脱可能で、前記
   光路中に挿入されているときには透過する光の偏光面を
   所定角度回転させる移動波長板と、 前記光路中に前記移動波長板が挿入されているときには
   前記光源からの光を前記第１の容器に導き、前記光路中
   に前記移動波長板が挿入されていないときには前記光源
   からの光を前記第２の容器に導く偏光光路誘導手段であ
   って、前記第１の容器および前記第１の波長板を通過
   し、前記第１の反射手段により反射されて前記第１の容
   器および前記第１の波長板を再通過した前記第１の光
   と、前記第２の容器および前記第２の波長板を通過し、
   前記第２の反射手段により反射されて前記第２の容器お
   よび前記第２の波長板を再通過した前記第２の光とを同
   一方向に出射するように導く偏光光路誘導手段と、 前記構成の全体を、第１の姿勢と前記第１の姿勢から水
   平軸回りに９０度回転させた第２の姿勢とに設置可能
   で、前記第１の姿勢においては前記移動波長板が前記光
   路中に挿入され、前記光源から出射された光が前記第１
   の容器に封入された液体のみを通過する一方、前記第２
   の姿勢においては、前記移動波長板が前記光路から退避
   し、前記光源から出射された光が前記第２の容器に封入
   された液体のみを通過することを特徴とする基準光発生
   装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の基準光発生装置におい
   て、前記移動波長板は、重力を基準として作動して前記
   光路中に挿脱されることを特徴とする基準光発生装置。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の基準光発生装置におい
   て、前記第１および第２の波長板の位相差を１／４波長
   とし、前記移動波長板の位相差を１／２波長とし、前記
   偏光光路誘導手段を偏光ビームスプリッタとしたことを
   特徴とする基準光発生装置。
8. 【請求項８】 請求項５〜７の何れかに記載の基準光発
   生装置において、前記偏光光路誘導手段から導かれた光
   を前記第１あるいは第２の姿勢に応じた第１あるいは第
   ２の基準平面上に沿う全方向に投光する投光光学系をさ
   らに具備することを特徴とする基準光発生装置。
9. 【請求項９】 光源と、 垂直面内で互いに直交して配設され、それぞれ自由液面
   を有するように液体が封入された第１の容器および第２
   の容器と、 光源から出射された光が前記第１の容器を、続いて前記
   第２の容器を通過した後、往復して前記第１の容器を再
   通過するように導く反射手段とを具備し、 前記構成の全体を、第１の姿勢と前記第１の姿勢から水
   平軸回りに９０度回転させた第２の姿勢とに設置可能
   で、前記第１の姿勢においては、前記光源から出射され
   た光が前記第１の容器に封入された液体のみを往復通過
   する一方、前記第２の姿勢においては、前記光源から出
   射された光が前記第２の容器に封入された液体のみを往
   復通過することを特徴とする基準光発生装置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の基準光発生装置にお
    いて、前記反射手段は、前記光源から出射された光を反
    射して前記第１および第２の容器を通過するように導く
    一方、前記第１の容器を再通過して出射された光を通過
    する光路切換手段をさらに有することを特徴とする基準
    光発生装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の基準光発生装置に
    おいて、前記光路切換手段は偏光ビームスプリッタと波
    長板とで構成されることを特徴とする基準光発生装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０〜１１のいずれかに記載の
    基準光発生装置において、前記光路切換手段を通過した
    光の進行方向角度を変更する角度変更手段をさらに有す
    ることを特徴とする基準光発生装置。
13. 【請求項１３】 請求項９〜１２のいずれかに記載の基
    準光発生装置において、前記第１および第２の容器を往
    復通過した光を、前記第１の姿勢においては第１の基準
    平面上に沿う全方向に投光する一方、前記第２の姿勢に
    おいては第２の基準平面上に沿う全方向に投光する投光
    光学系をさらに具備することを特徴とする基準光発生装
    置。
14. 【請求項１４】 請求項１〜１３の何れかに記載の基準
    光発生装置において、前記第１および第２の容器内に封
    入された液体の屈折率が１．５であることを特徴とする
    基準光発生装置。