(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ照射装置本体から所定距離を置いて配置された照射対象物に対して、レーザ光を水平及び垂直面内で回転しながら照射するレーザ照射装置において、
前記照射対象物として、レーザ光を受光検出する受光器と、反射部を備えたターゲットとに切り替え可能であり、前記レーザ光を所定の距離に合焦する第１光学部材と、レーザ光の倍率を可変する第２光学部材と、前記第１光学部材と前記第２光学部材の少なくとも一方を光軸方向に移動させる駆動手段と、前記反射部からのレーザ光により前記照射対象物までの距離を算出する距離算出手段とを備え、
前記照射対象物が受光器の場合は、前記第１光学部材と前記第２光学部材はほぼ平行光のレーザ光を照射する光学的な位置関係にあって、
前記照射対象物がターゲットの場合は、前記第１光学部材と前記第２光学部材は前記距離算出手段により算出した距離に基づいて光学的に高倍率の位置関係に移動し、ターゲットに合焦するレーザ光を照射することを特徴とするレーザ照射装置。
【請求項２】
前記照射対象物が受光器の場合に、前記駆動手段にて前記第２光学部材の倍率を低倍率とし、ほぼ平行光としてレーザ光を照射するように前記第１光学部材を移動することを特徴とする請求項１記載のレーザ照射装置。
【請求項３】
前記照射対象物がターゲットの場合に、前記駆動手段にて前記第２光学部材の倍率を高倍率とし、前記ターゲットのある距離にレーザ光を合焦するように前記第１光学部材を移動することを特徴とする請求項１記載のレーザ照射装置。
【請求項４】
レーザ照射装置本体から所定距離を置いて配置された照射対象物に対して、レーザ光を水平及び垂直面内で回転しながら照射するレーザ照射装置において、
前記照射対象物として、レーザ光を受光検出する受光器と、反射部を備えたターゲットとに応じたレーザ光照射に切り替え可能であり、照射するレーザ光を任意の距離に合焦する第１光学部材と、前記照射対象物及び距離に応じて照射するレーザ光の倍率を可変する第２光学部材と、前記第１光学部材と前記第２光学部材の少なくとも一方を移動し照射レーザ光の合焦距離と倍率を可変させる駆動手段と、前記反射部からのレーザ光により合焦する距離を算出する距離算出手段とを備えたことを特徴とするレーザ照射装置。
【請求項５】
前記レーザ照射装置本体は、前記ターゲットのある距離にレーザ光を任意の角度で振りながら照射する機能も有することを特徴とする請求項１又は４記載のレーザ照射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザ照射装置に係り、特に、建築内装関係や土木工事で高さ方向の基準位置を設定するのに用いられるレーザ照射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建築内装関係や土木工事においては、高さ方向の設定、特に基準高に基づいてラインおよび平面等を形成する用途に回転レーザ照射装置が用いられている。例えば、建築内装関係では、窓枠または天井面の位置出し等で基準水平ラインを求める際に、また土木工事では、盛土または切土面の基準水平面を求める際にそれぞれ用いられている。
【０００３】
このような回転レーザ照射装置では、例えば壁等に向かってレーザ光を照射することにより壁面上にレーザポイントが形成され、さらにレーザ光を水平面内で任意の角度振りながら照射することにより壁面上にレーザラインが形成される。そして、それらのレーザポイントやレーザラインの位置は、目視または受光器で若しくは両者を併用して確認され、レーザポイントは基準点として、レーザラインは基準ラインとしてそれぞれ設定される。
【０００４】
ところで、レーザポイントやレーザラインの位置を目視で確認する場合は、作業は主に室内での作業に限られる。室外での作業では太陽光によりレーザ光が確認しずらいので、受光器を用いるのが一般的である。
【０００５】
目視で確認する場合、レーザポイントやレーザラインの輝度は高い方が良く、なるべく合焦した状態が好ましい。またレーザ照射装置本体から遠距離に合焦させてレーザポイントやレーザラインを得るには、照射倍率を高倍率にする必要があり、対物レンズからの出力レーザ径はかなり大きくなる。
【０００６】
受光器によって確認する場合は、目視と異なり極端に合焦する必要はない。逆にいえば近距離から遠距離まで距離にかかわらず同径のレーザ径であって、ある程度の大きさを有するレーザ径が好ましい。
【０００７】
図１１は従来のレーザ照射装置における照射光学系で、所定の対象物にレーザポイントを形成するためのものである。図に示すように、従来のレーザ照射装置では対物レンズ１の径を大きく取り、レーザ発光素子２からのレーザ光が遠距離に合焦する場合の合焦ポイントを小さくするようにしている。
【０００８】
また、図１２も従来のレーザ照射装置における照射光学系で、受光器の使用と共に合焦機能を備えた、いわゆる回転レーザ照射装置の照射光学系を示している。図に示すように、この照射光学系には、レーザ発光素子３、コリメートレンズ４、合焦レンズ５、対物レンズ６、及びペンタプリズム７が同一の光軸上に設けられ、レーザ発光素子３から発したレーザ光は、コリメートレンズ４、合焦レンズ５、対物レンズ６を通ってペンタプリズム７に導かれ、ペンタプリズム７で照射方向がほぼ９０度偏向されるようになっている。この照射光学系では、受光器の使用と照射対象物上に合焦させるという相反する機能を備えるため、出力されるレーザ径は図１１の場合に比べてはるかに小径である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
最近、遠距離に合焦させる回転レーザ照射装置の必要性が高くなってきている。例えば、建築物は壁や柱の少ないフラットフロアが主流になりつつあり、このような建築物での内装作業等では、遠距離に合焦させてレーザポイントやレーザラインを目視で確認することにより、窓枠や天井面等の位置出しが行われている。このためには、出力レーザ径を大きくし、遠距離においての合焦径を小さくして、視認度を上げる必要がある。
【００１０】
一方、受光器では同径のレーザ光が望ましく、受光器の受光部が２分割の光電変換素子から構成されている場合、レーザ径はある程度の大きさがあれば、光電変換素子のそれぞれからの出力を比較することによって、受光器に照射されているレーザ光の中心位置を容易に検出することができる。ところが、合焦のような径が小さいと、多少の位置ズレでどちらか一方の光電変換素子だけにレーザ光が照射されることになり、レーザ光の中心位置の検出が難しくなる。また、対物レンズに近いと必要以上に大きく受光器を覆ってしまい検出できなくなる。
【００１１】
以上のように、受光器と目視の機能を備える回転レーザ照射装置の場合、受光器の使用と目視のための合焦とは相反する問題があり、このような問題の生じない回転レーザ照射装置が要望されている。
【００１２】
本発明の目的は、目視による場合でも、また受光器を使用する場合でも、レーザ光照射位置の検出を正確且つ容易に行うことが可能なレーザ照射装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、レーザ照射装置本体から所定距離を置いて配置された照射対象物に対して、レーザ光を水平及び垂直面内で回転しながら照射するレーザ照射装置において、前記照射対象物として、レーザ光を受光検出する受光器と、反射部を備えたターゲットとに切り替え可能であり、前記レーザ光を所定の距離に合焦する第１光学部材と、レーザ光の倍率を可変する第２光学部材と、前記第１光学部材と前記第２光学部材の少なくとも一方を光軸方向に移動させる駆動手段と、前記反射部からのレーザ光により前記照射対象物までの距離を算出する距離算出手段とを備え、前記照射対象物が受光器の場合は、前記第１光学部材と前記第２光学部材はほぼ平行光のレーザ光を照射する光学的な位置関係にあって、前記照射対象物がターゲットの場合は、前記第１光学部材と前記第２光学部材は前記距離算出手段により算出した距離に基づいて光学的に高倍率の位置関係に移動し、ターゲットに合焦するレーザ光を照射することを特徴としている。
【００１４】
上記構成によれば、レーザ反射光に基づいてレーザ照射装置本体と照射対象物との距離が算出され、その算出結果を用いることにより、レーザ光の照射倍率を正確に設定することができる。これによって、目視による場合は照射対象物上にレーザ光を合焦させ、また受光器を使用する場合はレーザ光の径をほぼ一定とすることが可能となる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、前記照射対象物が受光器の場合に、前記駆動手段にて前記第２光学部材の倍率を低倍率とし、ほぼ平行光としてレーザ光を照射するように前記第１光学部材を移動することを特徴としている。
また、請求項３に記載の発明では、前記照射対象物がターゲットの場合に、前記駆動手段にて前記第２光学部材の倍率を高倍率とし、前記ターゲットのある距離にレーザ光を合焦するように前記第１光学部材を移動することを特徴としている。
【００１６】
請求項２の構成によれば、レーザ光束はその径が比較的小さく、ほぼ平行光となって、受光器での受光に適した光束となる。
また、請求項３の構成によれば、レーザ光束はその径が比較的大きくなって、ターゲット上に合焦させるのに適した光束となる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、レーザ照射装置本体から所定距離を置いて配置された照射対象物に対して、レーザ光を水平及び垂直面内で回転しながら照射するレーザ照射装置において、前記照射対象物として、レーザ光を受光検出する受光器と、反射部を備えたターゲットとに応じたレーザ光照射に切り替え可能であり、照射するレーザ光を任意の距離に合焦する第１光学部材と、前記照射対象物及び距離に応じて照射するレーザ光の倍率を可変する第２光学部材と、前記第１光学部材と前記第２光学部材の少なくとも一方を移動し照射レーザ光の合焦距離と倍率を可変させる駆動手段と、前記反射部からのレーザ光により合焦する距離を算出する距離算出手段とを備えたことを特徴としている。
【００１８】
上記構成によれば、レーザ反射光に基づいてレーザ照射装置本体と照射対象物との距離が算出され、その算出結果に基づいて、駆動手段は第１光学部材及び第２光学部材の少なくとも一方を光軸方向に移動させる。これによって、照射対象物上にレーザ光を合焦させたり、またレーザ光の径をほぼ一定としたりすることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、前記レーザ照射装置本体は、前記ターゲットのある距離にレーザ光を任意の角度で振りながら照射する機能も有することを特徴としている。
【００２０】
上記のように構成すれば、レーザ光を任意の角度で振りながら照射することが可能となり、照射対象物上にレーザポイントだけでなくレーザラインを形成することができる。この場合、任意の角度を３６０度以上に設定することも可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の代表例として、回転レーザ照射装置について図面を用いて説明する。
図１は、回転レーザ照射装置と、そのレーザ照射装置からのレーザ光を反射する照射対象物としてのターゲットの外観図である。図に示すように、レーザ照射装置１０は、本体部１１と回動部１２とを有している。回動部１２からはターゲット１３に向かってレーザ光が照射されており、このレーザ光によって基準面が形成される。ターゲット１３は建築構造物の壁１４等の表面に取り付けられている。
【００２２】
回動部１２は所定の方向に所定の速度で回転しており、この回動部１２の回転に伴ってレーザ光の照射方向は矢印Ａ方向に変化する。これにより、レーザ光はターゲット１３を走査する。また、回動部１２からのレーザ光は、通常、水平方向に照射されるので、回動部１２の高さ方向の位置を所定位置に設定しておけば、ターゲット１３上に照射されるレーザ光の高さ方向の位置も所定位置とすることができる。
【００２３】
ターゲット１３の詳細構成を図２に示す。ターゲット１３は、基板１３１上に反射層１３２が貼設され、この反射層１３２の約半分にλ／４複屈折部材１３３が貼設されている。反射層１３２の露出部分には、入射光束の偏光方向を保存して反射する偏光保存反射部１３２ａ，１３２ｂが形成され、またλ／４複屈折部材１３３が貼設された部分には、入射光束に対して偏光方向を変換して反射する偏光変換反射部１３３ａ，１３３ｂが形成されている。反射層１３２は再帰反射材から成り、複数の微小なコーナキューブ、または球反射体等を配したものである。また、λ／４複屈折部材１３３が貼設された反射面は入射光束に対して偏光反射光束がλ／２の位相差を生じさせる作用を有する。したがって、反射光束は入射光束に対してλ／４複屈折部材１３３を２回通過することになり、円偏光が入射すると反射光は逆回転の円偏光となり、直線偏光が入射すると反射光は入射光に対して直角な偏光面を有する。
【００２４】
なお、以下の説明では、レーザ発光素子２０から射出しターゲット１３に照射されるレーザ光を偏光照射光束と、前記レーザ光のターゲット１３での反射光を偏光反射光束と称することにする。
【００２５】
本体部１１は、回動部１２からの偏光照射光束がターゲット１３を走査したことを認識すると、回動部１２の動作を制御して、偏光照射光束がターゲット１３を挟む狭い範囲で往復走査を繰り返すようにする。このとき、回動部１２は一定以上の速度で往復走査することで視認の輝度を上げることができる。さらに、ターゲット１３の位置に偏光照射光束を合焦することで視認性を上げることができる。
【００２６】
なお、図１において、１５は本体部１１の側面に設けられた操作及び表示部であり、この操作及び表示部１５を操作することにより、回動部１２からの偏光照射光束の径を変えることができる。すなわち、上記ターゲット１３上に合焦するのに適した光束径としたり、後述する反射光検出部（図４の２３）に対応した平行光の光束径としたりすることができる。
【００２７】
図４は本発明に係るレーザ照射装置の内部構成図である。レーザ照射装置１０は、前述したように本体部１１と回動部１２とを有している。本体部１１の内部には、光源であるレーザ発光素子２０、照射光学系２１、発光素子駆動部２２、反射光検出部２３、第一・第二レンズアクチュエータ２４，２５、第一・第二駆動部２６，２７、制御部（ＣＰＵ）２８、モータ駆動部２９等が設けられている。また、照射光学系２１は、コリメートレンズ３０、第一λ／４複屈折部材３１、孔開きミラー３２、合焦レンズ３３、変倍レンズ３４、対物レンズ３５から構成されており、このうち合焦レンズ３３と変倍レンズ３４は光軸に沿って移動自在となっている。そして、変倍レンズ３４は第一レンズアクチュエータ２４に接続され、この第一レンズアクチュエータ２４によって駆動されて光軸に沿って移動する。また合焦レンズ３３は第二レンズアクチュエータ２５に接続され、この第二レンズアクチュエータ２５によって駆動されて光軸に沿って移動する。
【００２８】
回転部１２の内部には、ペンタプリズム４０、歯車４１，４２、モータ４３、エンコーダ４４等が設けられている。ペンタプリズム４０は、照射光学系２１の光軸上に設けられ、歯車４１，４２を介して伝達されるモータ４３の回転駆動力により回動（または回転）する。回動部１２はターゲット１３からの偏光反射光束が入射するようになっており、ペンタプリズム４０に入射した偏光反射光束は孔開きミラー３２に向けて偏向され、孔開きミラー３２は反射光検出部２３に偏光反射光束を入射させる。
【００２９】
次に、反射光検出部２３を図５を用いて説明する。図５は、図４と同様、レーザ照射装置の内部構成図であるが、この図５では反射光検出部２３の内部構成を詳細に示し、第一・第二レンズアクチュエータ２４，２５、第一・第二駆動部２６，２７、合焦レンズ３３、変倍レンズ３４は省略してある。
【００３０】
反射光検出部２３には、孔開きミラー３２側の反射光軸上に、コンデンサレンズ５０、第二λ／４複屈折部材５１、ピンホール５２、偏光ビームスプリッタ５３及び第一光電変換器５４が、それぞれ孔開きミラー３２側から順次配設され、さらに偏光ビームスプリッタ５３の反射光軸上に第二光電変換器５５が配設されている。第一光電変換器５４、第二光電変換器５５からの出力は反射光検出回路５６に入力される。
【００３１】
偏光ビームスプリッタ５３は、反射光検出部２３に入射する偏光反射光束を分割して第一光電変換器５４、第二光電変換器５５に入射させる。そして、照射光学系２１から出射された偏光照射光束がλ／４複屈折部材を２回透過して、偏光方向が変えられ本体に戻ってきた偏光反射光束の偏光方向と一致する光束が第一光電変換器５４に、照射光学系２１から射出された偏光照射光束と同方向の偏光方向で本体に戻ってきた偏光反射光束が第二光電変換器５５に入射するように、第二λ／４複屈折部材５１、偏光ビームスプリッタ５３が配設されている。
【００３２】
また、反射光検出回路５６は発振器（図示省略）を具備し、この発振器は同期検波に必要なクロック信号を出力すると共に、発光素子駆動部２２にレーザ発光素子２０をパルス変調するためのクロック信号を発する。
【００３３】
制御部（ＣＰＵ）２８には、エンコーダ４４及び反射光検出部２３からの信号が入力され、ターゲット１３の位置及び偏光変換反射部１３３ａ，１３３ｂの幅を検出し、モータ駆動部２９を介して回動部１２を回転制御すると共に、偏光照射光束がターゲット１３を走査している位置と距離を制御する。
【００３４】
発光素子駆動部２２は、反射光検出回路５６からパルス変調するためのクロック信号を得て、レーザ発光素子２０から射出される偏光照射光束をパルス変調させる。パルス変調させることで受光信号の増幅を容易にすると共にノイズレベルを低下させることができる。
【００３５】
モータ駆動部２９は、制御部２８からの回転方向信号を基に回動部１２のモータ４３を回転制御して偏光照射光束を走査制御する。
【００３６】
操作及び表示部１５は、通常モードであるか合焦モード等を表示すると共に距離を表示しても良い。
【００３７】
次に、上記構成のレーザ照射装置の動作とターゲットの検出方法について説明する。
レーザ発光素子２０から射出された直線偏光の偏光照射光束は、コリメータレンズ３０で平行光束にされ、更に第一λ／４複屈折部材３１を透過することで円偏光の偏光照射光束となる。円偏光照射光束は、孔開きミラー３２、合焦レンズ３３及び変倍レンズ３４を透過後にペンタプリズム４０に導入され、更にペンタプリズム４０により９０度偏向されてレーザ照射装置１０より射出される。
【００３８】
このとき、ターゲット１３上に円偏光照射光束を合焦させるよう操作及び表示部１５が操作されていれば、変倍レンズ３４を合焦に適した倍率の位置に移動させるための制御信号が制御部２８から第一駆動部２６に対して出力され、この制御信号に基づいて第一駆動部２６は第一レンズアクチュエータ２４を駆動する。また、受光器に円偏光照射光束を照射させるよう操作及び表示部１５が操作されていれば、変倍レンズ３４を受光器に適した倍率の位置に移動させるための制御信号が制御部２８から第一駆動部２６に対して出力され、この制御信号に基づいて第一駆動部２６は第一レンズアクチュエータ２４を駆動する。
【００３９】
レーザ照射装置１０より射出された円偏光照射光束は、ターゲット１３に向かって水平方向に照射される。勿論、このときは円偏光照射光束を合焦させるように操作及び表示部１５は操作されている。また、ペンタプリズム４０は歯車４１，４２を介してモータ４３によって回転駆動されており、レーザ光は３６０度の全方向に回転（または回動）しながら照射される。
【００４０】
前述したように、ターゲット１３は偏光保存反射部１３２ａ，１３２ｂと偏光変換反射部１３３ａ，１３３ｂから構成され、偏光保存反射部１３２ａ，１３２ｂで反射された偏光反射光束は入射偏光照射光束の偏光状態が保存された円偏光であり、偏光変換反射部１３３ａ，１３３ｂで反射された偏光反射光束は入射偏光照射光束の偏光状態に対してλ／２位相のずれた円偏光となっている。
【００４１】
ターゲット１３で反射された偏光反射光束は、ペンタプリズム４０により９０度偏向され、変倍レンズ３４及び合焦レンズ３３を透過後に孔開きミラー３２に入射し、孔開きミラー３２は反射光束をコンデンサレンズ５０に向けて反射する。コンデンサレンズ５０は反射光束を収束光として第二λ／４複屈折部材５１に入射する。円偏光で戻ってきた偏光反射光束は第二λ／４複屈折部材５１により直線偏光に変換され、ピンホール５２に入射する。前述したように、偏光保存反射部１３２ａ，１３２ｂで反射された偏光反射光束と偏光変換反射部１３３ａ，１３３ｂで反射された偏光反射光束とでは位相がλ／２異なっているため、第二λ／４複屈折部材５１により直線偏光に変換された２つの偏光反射光束は偏光面が９０度異なっている。
【００４２】
ピンホール５２は、レーザ照射装置１０から射出された偏光照射光束に対して光軸のずれた正対しない反射光束、すなわちターゲット１３以外の不要反射体からの反射光束を第一光電変換器５４、第二光電変換器５５に入射させないようにする作用を有し、ピンホール５２を通過した偏光反射光束は偏光ビームスプリッタ５３に入射する。
【００４３】
偏光ビームスプリッタ５３は、光束を直交する偏光成分に分割する作用を有し、レーザ発光素子２０から射出した偏光照射光束と同様の（１８０度偏光方向が異なる）偏光反射光束を透過し、レーザ発光素子２０から射出した偏光照射光束と９０度偏光方向が異なる偏光反射光束を反射する。第一光電変換器５４、第二光電変換器５５は分割された偏光反射光束をそれぞれ受光する。
【００４４】
第一光電変換器５４、第二光電変換器５５の受光状態は、偏光変換反射部１３３ａ，１３３ｂで反射された偏光反射光束が反射光検出部２３に入射すると、第二λ／４複屈折部材５１と偏光ビームスプリッタ５３の関係から、第一光電変換器５４に入射する光量の方が第二光電変換器５５に入射する光量より多くなり、偏光保存反射部１３２ａ，１３２ｂまたは不要反射体で反射された偏光反射光束が反射光検出部２３に入射すると、第二光電変換器５５に入射する光量の方が第一光電変換器５４に入射する光量より多くなる。
【００４５】
よって、第一光電変換器５４、第二光電変換器５５への偏光反射光束の差をとることにより、図３に示すように、偏光保存反射部１３２ａから偏光変換反射部１３３ａへの変更点ｔ１、および偏光保存反射部１３２ｂから偏光変換反射部１３３ｂへの変更点ｔ２を検出することができる。
【００４６】
そして、ターゲット１３を偏光照射光束が走査した場合の出力信号ｔ３の時間を変更点ｔ１，ｔ２に基づいて測定すると、走査速度とターゲット１３の偏光保存反射部と偏光変換反射部の境界の間隔が既知であるので、レーザ照射装置１０とターゲット１３との距離を算出することができる。
【００４７】
上述の方法は距離の算出を時間測定によって行ったが、レーザ光線が回転した角度をエンコーダ４４により測定すると、同様にターゲット１３の寸法は既知であるのでレーザ照射装置１０とターゲット１３との距離を算出できる。そして、レーザ照射装置１０とターゲット１３との距離が算出されると、その算出結果は制御部２８に入力される。制御部２８は入力され信号から、レーザ照射装置１０からターゲット１３までの距離を換算し、その距離に合焦するように、第二駆動部２８を介して第二レンズアクチュエータ２６を駆動制御して合焦レンズ３３を移動させる。これによって、レーザ照射装置１０から射出したレーザ光線をターゲット１３に合焦することができる。
【００４８】
さらに、λ／４複屈折部材の有無に拘らず、第一光電変換器５４の出力信号からターゲット１３を走査した時に横切る時間を測定し、走査速度との関係から距離を算出できる。そして、算出した距離を基に射出した偏光照射光束をターゲット１３に合焦することができる。
【００４９】
また、反射光検出部２３からの受光信号とエンコーダ４４からの信号とにより、制御部２８は、モータ駆動部２９を介してモータ４３の回転を制御して、回動部１２からの偏光照射光束を３６０度の全方向に照射させたり、ターゲット１３を挟む狭い範囲で往復走査させたりする。さらに、制御部２８は発光素子駆動部２２を介してレーザ発光素子２０の発光を制御（例えば周波数変調）する。
【００５０】
ここで、照射光学系２１に配置された、コリメートレンズ３０、合焦レンズ３３、変倍レンズ３４及び対物レンズ３５の光学的な位置関係について説明する。図６及び図７はこの光学的な位置関係を示しており、図６は低倍率時を、図７は高倍率時をそれぞれ示している。低倍率時には、変倍レンズ３４が合焦レンズ３３から離れた位置へ移動されて、対物レンズ３５から射出される偏光照射光束の径は比較的小さくほぼ平行光となっており、受光器で受光する場合に適した光束となっている。高倍率時には、変倍レンズ３４が合焦レンズ３２に接近した位置へ移動されて、対物レンズ３５から射出される偏光照射光束の径は比較的大きくなっており、ターゲット上に合焦させるのに適した光束となっている。
【００５１】
また、偏光射出光束をターゲット１３上に合焦させるには、図８に示すように、対物レンズ３５を矢印Ｂ方向に移動させるようにしても良い。このとき、対物レンズ３５は実質的な合焦レンズとなっている。対物レンズ３５を移動させる量つまり繰り出し量は、図１０（Ｂ）において、以下の（１）式で与えられる。
【００５２】
ΔＳ1＝−ｆ12 ÷（Ｓ1＋ｆ1）        ・・・・・・・・（１）
ここで、ΔＳ1：対物レンズ３５の繰り出し量
Ｓ1：対物レンズ３５から像点までの距離
ｆ1：対物レンズ３５の焦点距離
である。
【００５３】
図６に示したように変倍レンズ３４を移動させる場合の繰り出し量についても説明しておく。この場合は、図１０（Ａ）において、物点から変倍レンズ３４までの距離Ｓ2’の変化量が繰り出し量となる。すなわち、変倍レンズ３４の繰り出し量は以下の（２）式で与えられる。
【００５４】
ΔＳ2’＝ｆ2×β22×Δ÷（ｆ2＋β2×Δ）  ・・・・・・・・（２）
ここで、ΔＳ2’：変倍レンズ３４の繰り出し量
ｆ2 ：変倍レンズ３４の焦点距離
β2 ：変倍レンズの倍率（Ｓ2’／Ｓ2）
Δ ：（１）式のΔＳ1
である。
【００５５】
また、偏光照射光束をターゲット上に合焦させるには、図９のように、合焦レンズ３３だけを矢印Ｃ方向に移動させるようにしても良い。その他、合焦レンズ３３、変倍レンズ３４、対物レンズ３５の少なくともいずれか一つを焦点距離の違うレンズに入れ替えて倍率を変えることも可能である。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、レーザ照射装置本体と照射対象物との距離を算出し、その算出結果からレーザ光の照射倍率を設定しているので、レーザ光の照射倍率の精度が向上し、目視による場合でも、また受光器を使用する場合でも、レーザ光照射位置の検出を正確且つ容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレーザ照射装置及びレーザ光が照射されるターゲットを示した斜視図である。
【図２】ターゲットの拡大斜視図である。
【図３】ターゲット上での反射光の変化を示しており、（Ａ）はターゲットの正面を、（Ｂ）は反射光の光量変化を示した図である。
【図４】本発明のレーザ照射装置の内部構成図である。
【図５】反射光検出部を詳細に示したレーザ照射装置の内部構成図である。
【図６】低倍率時における照射光学系内の配置図である。
【図７】高倍率時における照射光学系内の配置図である。
【図８】対物レンズを移動させてレーザ径を変える一例を示した図である。
【図９】合焦レンズを移動させてレーザ径を変える一例を示した図である。
【図１０】ビームエキスパンダを説明するためのもので、（Ａ）は変倍レンズを移動させた場合の、（Ｂ）は対物レンズを移動させた場合の図である。
【図１１】所定対象物にレーザ光を照射するための、従来技術による光学配置図である。
【図１２】従来技術による回転レーザ照射装置の光学配置図である。
【符号の説明】
１０  レーザ照射装置
１１  本体部
１２  回動部
１３  ターゲット
１５  操作及び表示部
２０  レーザ発光素子
２１  照射光学系
２２  発光素子駆動部
２３  反射光検出部
２４  第一レンズアクチュエータ
２５  第二レンズアクチュエータ
２６  第一駆動部
２７  第二駆動部
２８  制御部
２９  操作及び表示部
３１  第一λ／４複屈折部材
３３  合焦レンズ
３４  変倍レンズ
４０  ペンタプリズム
４３  モータ
４４  エンコーダ
５１  第二λ／４複屈折部材
５３  偏光ビームスプリッタ
５４  第一光電変換器
５５  第二光電変換器
５６  反射光検出回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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