JPS6355481A - レ−ザ−を用いた平面位置検出装置において線対称回転レ−ザ−光線を作る装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、三角測量の原理によって！！ｆ［地点の座標
を求めるに際し、レーザーを用いて平面位置を検出する
装置において線対象回転レーザー、光線を作る装置に関
する。

［従来の技術及びその問題点］ 三角測量によって平面位置を求める従来の方法は、トラ
ンシットを用いて行うのが普通であり、トランシットに
よる場合は、トランシットを操作する測量±１名とポー
ルをもつ作業員の少なくとも２名の人員を必要とし、ま
た熟練を要すと共に作業時間もかかるものであった。

そこで本出願人はレーザーを用いて測ｍを行う方法につ
いて先に特許出願を行った（特願昭６０−２６７４８１
号）。この方法は三角測量の原理によって計測地点の座
標を求めるに際し、２箇所の基準点に線対象な２光線を
むらのない旋回速度で旋回照射するレーザー燈台を設け
、その対象軸を各々他方の基準点の方向に合せ、一方、
計測地点にはレーザー光を検知するセンサーおよび正確
な時開測定装置を設けて、レーザー燈台により照射され
る線対象な２光線を検知する時間間隙を計測しこれを演
算装置に入力して計測点とレーザー光線の線対象軸との
なす角度に変換し、その角度と予め計測されている基準
点の距離とから計測地点の座標を停出する方法であるが
、この方法において問題になるのは、レーザー燈台すな
わち線対象回転レーザー光線を作る装置を構成するプリ
ズムやミラー等の取付をきわめて高精度で行わねばなら
ない点である。

本発明は、プリズムやミラーの中でレーザー光を２回反
射させる構成とすることによりプリズムやミラー等の取
付誤差を相殺し、きわめて高精度の線対象回転レーザー
光線を作ることができる装置を提供すべくなされたもの
である。

［問題点を解決するための手段］ 第１図および第２図において、鉛直軸を回転軸としてむ
らのない回転速度で回転するモータ２により水平面上で
回転させられる回転台３の中心にペンタプリズム５を設
置し、レーザー発振器４をモータ２の回転軸２ａ上に設
ける。さらに回転台３上に、ペンタプリズム５の光軸方
向に複合プリズム６を設置し、複合プリズム６はビーム
スプリッタ−及び２個の直角反射面を持つものである。

固定部に直角ミラー７を、ミラーの交差部「１をモータ
２の回転軸２ａと直角に、かつ交わるように設置する。

［発明の作用］ 第１図および第２図において、モータ２が回転すること
により回転台３が矢印で示す時計方向に回転し、それに
伴いペンタプリズム５及び複合プリズム６が所定の回転
速度でむらなく回転する。

レーザー発振器４からのレーザー光はペンタプリズム５
によって９０度曲げられる。ペンタプリズム５からのレ
ーザー光は複合プリズム６によって２分され、一方は線
対象レーザー光線の一方、すなわち反時計回りレーザー
光線ＣＣＷとして外側に出し、他方は高さを変えて回転
中心に戻す。回転中心に戻されたレーザー光は直角ミラ
ー７により線対象ビーム光線の他方、すなわち時計回り
のレーザー光線ＣＷとして反射される。これにより線対
象な回転レーザー光線を得ることができる。

［発明の効果］ プリズム、ミラーでレーザー光を９０度、１８０度な曲
げているが、プリズム、ミラーの中で２回反射させてい
るので曲げ方向のプリズム、ミラー取付誤差を相殺して
入射角を９０度、１８０度にま曲げることができる。第
３図（ハ）にペンタプリズムにおいて取付誤差αを相殺
する態様を示す。また当然モータの軸振れも相殺するこ
とができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例につき説明する。

側面視でほぼ口字状を呈する取付架台１を備えており、
該架台１の下方水平部１ａ上には鉛直軸を回転軸として
むらのない回転速度で回転するモータ２により回転され
る回転台３が設けられている。また架台１にはモータ２
の回転軸２ａ上にレーザー発振器４が取付けられている
。

回転台３上には回転台３の中心にペンタプリズム５が設
置されており、さらに回転台３上にはペンタプリズム５
の光軸方向に複合プリズム６が設置されている。また取
付架台１（固定部）の上方水平部１ｂには直角ミラー７
がミラーの交差部ｎをモータの回転軸（レーザー光軸）
２ａと直角にかつ交わるようにして取付けられている。

第３図ないし第５図にペンタプリズム５、複合プリズム
６、及び直角ミラー７を示す。ペンタプリズム５は第３
図（イ）、（ロ）に示すように２面のなす角が４５痕の
反射面りを持つものである。

複合プリズム６は第４図（イ）、）（ロ）に示すように
２面のなす角が９０度の反射面りを持ち、かつ１面がビ
ームスプリッタ−６ａとなっている。

直角ミラー７は２面のなす角が９０邸の反則面りを持つ
。

モータ２が回転することにより回転台３が矢印で示す時
計方向に回転し、それに伴いペンタプリズム５及び複合
プリズム６が所定の回転速痕でむらなく回転する。レー
ザー発振器４からのレーザー光はペンタプリズム５によ
って９０麿曲げられる。ペンタプリズム５からのレーザ
ー光は複合プリズム６によって２分され、一方は線対象
ビーム光線の一方、すなわち反時計回りレーザー光線Ｃ
ＣＷとして外側に出し、他方は高さを変えて回転中心に
戻す。回転中心に戻されたレーザー光は直角ミラー７に
にり線対象ビーム光線の他方、すなわち時計回りのレー
ザー光ｓｉｃｗとして反射される。これにより線対象な
回転レーザー光線を得ることができる。第２図において
ｍは線対象軸である。

第６図ないし第８図に直角ミラ一部での反射によるレー
ザー光の反転（線対象軸に対して）状況を示す。第６図
においてミラーに対しレーザー光は４５１ｍの入射角を
持つ。第７図においてレーザー光は光路平面Ａ、Ｂ、Ｃ
内を通る。Ａ／／Ｂ、Ａ十〇、Ｂ土Ｃである。Ｂ平面内
で線対象軸ｍに角度θを持って入射したレーザー光はＡ
平面内でｍに対して角度θを持つ。第８図においてミラ
ーを上部から見るとミラー光線ｎ上の点を反射点とした
ごと（レーザー光は線対象に反射される。

プリズム５．６、ミラー７でレーザー光は９０度、１８
０度に曲げているが、プリズム５．６、ミラー７の中で
２回反射されているので曲げ方向のプリズム、ミラー取
付誤差を相殺して入射角を９０度、１８０度に曲げるこ
とができる。第３図（ハ）はペンタプリズム５において
取付誤差αを相殺する態様を示す。また当然モータ２の
軸振れも相殺することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図および第２図は線
対象回転レーザー光線を作る装置を示し、第１図は立面
図、第２図は平面図、第３図ないし第５図はペンタプリ
ズム、複合プリズム、直角ミラーを示し、第３図（イ）
はペンタプリズムの側面図、第３図（ロ）は正面図、第
３図（ハ）は取付誤差の相殺を示す側面図、第４図（イ
）は複合プリズムの側面図、第４図（ロ）は正面図、第
５図（イ）は直角ミラーの側面図、第５図（ロ）は正面
図、第６図ないし第８図は直角ミラ一部での反射による
レーザー光の反転を示し、第６図は側面図、第７図は鳥
観図、第８図は上面図である。 １・・・取付架台　　２・・・モータ　　３・・・回転
台　４・・・レーザー発振器　　５・・・ペンタプリズ
ム　　６・・・複合プリズム７・・・直角ミラー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. むらのない回転速度で回転するモータにより平面上で回
   転させられる回転台の中心にペンタプリズムを設置し、
   レーザー発振器をモータの回転軸上に設けて、該レーザ
   ー発振器からのレーザー光をペンタプリズムによつて９
   ０度曲げ、回転台に、ペンタプリズムの光軸方向に複合
   プリズムを設置し、該複合プリズムはビームスプリッタ
   ー及び２個の直角反射面を持っており、ペンタプリズム
   からのレーザー光を２分して一方は線対象レーザー光線
   の一方として外側に出し、他方は高さを変えて回転中心
   に戻し、固定部に直角ミラーを、ミラーの交差部をモー
   タの回転軸と直角に、かつ交わるように設置し、複合プ
   リズムで回転中心に戻されたレーザー光を線対象ビーム
   光線の他方として反射させ、これにより線対象な回転レ
   ーザー光線を得ることを特徴とするレーザーを用いた平
   面位置検出装置において線対象回転レーザー光線を作る
   装置。