(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光線を回転照射するレーザ投光器を具備する回転レーザ装置に於いて、前記レーザ投光器が回転レーザ装置本体内部に設けられ、該回転レーザ装置本体の上面に回転台が設けられ、該回転台は視準望遠鏡を視準軸と直交する軸心線を中心に回転可能且所定位置で固定可能に支持し、前記視準望遠鏡にて本体の設置方向を視準することを特徴とする回転レーザ装置。
【請求項２】
前記回転レーザ装置本体は、前記レーザ投光器を傾動可能に支持すると共に該レーザ投光器を傾動する傾動機構を具備した請求項１の回転レーザ装置。
【請求項３】
前記回転台が直交する２つのＶ溝を有し、視準望遠鏡が前記回転台に対してスプリングにより押圧され、前記視準望遠鏡が前記Ｖ溝に嵌脱可能である請求項１の回転レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を照射することで、或は往復走査させ、更に回転することで、基準点、基準線、測定基準平面を形成し、特に水平基準面の他に水平基準面に対して所定の角度に傾斜した任意傾斜設定面を形成可能な回転レーザ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
広範囲に亘り水平な基準レベルを作る為、光学式レベル装置に代わり、回転レーザ装置が使用されている。
【０００３】
近年、高さ方向の測定、特に基準高さに基づいてライン及び平面等を形成する場合に於いて、回転レーザ装置が使用されている。該回転レーザ装置はレーザ光線を水平方向に照射しつつ回転し、或は往復走査し、或は停止し、回転基準面を形成し、或は部分的な基準ライン、基準面、更に基準線、基準点を形成するものである。
【０００４】
例えば、内装関係で窓枠の位置出し等の基準水平ラインを形成するものとして、更に土木工事に於いては盛土を行い、切土面を形成する為の基準水平面を形成するものとして使用される。更に、斯かる回転レーザ装置に於いて１方向、或は２方向に傾斜させた基準平面を形成することができるものがあり、傾斜した基準面も容易に得ることができる様になった。
【０００５】
従来の回転レーザ装置として特開平６−２６８６１号に開示された回転レーザ装置を図６により略述する。
【０００６】
ケーシング１の上面中央には切頭円錐形の凹部２が形成され、該凹部２の中央をレーザ投光器３が上下方向に貫通し、又レーザ投光器３は球面座４を介して前記凹部２に傾動自在に支持されている。前記レーザ投光器３の頭部はペンタプリズム９を有し、回転自在な回転部５となっており、該回転部５は走査モータ６により駆動ギア７、走査ギア８を介して回転される様になっている。
【０００７】
前記レーザ投光器３の周囲には２組の傾動機構１０（一方は図示せず）が設けられている。該傾動機構１０は傾動モータ１１、傾動スクリュー１２、傾動ナット１３を具備し、前記傾動モータ１１は駆動ギア１４、傾動ギア１５を介して前記傾動スクリュー１２を回転させる様になっており、又前記傾動ナット１３は傾動アーム１６を介して前記レーザ投光器３と連結しており、前記傾動モータ１１の駆動で前記傾動ナット１３が上下動し、ナットの上下動で前記レーザ投光器３が傾動する。
【０００８】
前記レーザ投光器３の中間部には前記傾動アーム１６と平行な固定傾斜センサ１８及び該固定傾斜センサ１８と直角方向の固定傾斜センサ１９が設けられている。前記レーザ投光器３の下端にはフランジ２０が固着され、該フランジ２０に立設されたピボットピン２１にＬ字状の傾動基板２２が角部に於いて一点支持され、傾動基板２２の直交した両端は２組の傾斜設定機構２５（一方は図示せず）にそれぞれ連結されている。前記傾動基板２２には前記固定傾斜センサ１８と同方向に角度設定傾斜センサ２９が設けられ、又固定傾斜センサ１９と同方向に角度設定傾斜センサ３０が設けられる。
【０００９】
該傾斜設定機構２５は傾斜角設定モータ２６、該傾斜角設定モータ２６により回転される傾斜設定スクリュー２７、該傾斜設定スクリュー２７に螺合するナットブロック２８から成り、該ナットブロック２８に前記傾動基板２２の一端が係合している。而して、前記傾斜角設定モータ２６を駆動することで前記傾斜設定スクリュー２７を介して前記ナットブロック２８が上下し、前記傾動基板２２が傾斜する。
【００１０】
前記レーザ投光器３の内部にはレーザ光線発光器（図示せず）、及び該レーザ光線発光器から発せられるレーザ光線を平行にするコリメートレンズ等から成る投光光学系（図示せず）が内蔵されており、投光光学系からのレーザ光線は前記ペンタプリズム９により水平方向に偏向され、投光窓３１から照射される様になっている。
【００１１】
又、前記回転レーザ装置の上面には照星照門３２が設けられており、該照星照門３２は前記傾動機構１０による傾斜方向を視準でき、又該視準方向とは直角方向、即ち図示しないもう１つの傾動機構による傾斜方向の２方向を視準できる様になっている。
【００１２】
上記回転レーザ装置により傾斜基準面を形成する場合の手順について図７を参照して説明する。
【００１３】
基準位置に立設した三脚３３に前述した回転レーザ装置３５が設置されており、傾斜方向の目標位置には視準目標３６が立設される（図７（Ａ））。前記回転レーザ装置３５からのレーザ光線が基準方向に照射した状態、即ち前記傾動機構１０によるレーザ投光器３の傾斜方向に合致し、且前記固定傾斜センサ１８、固定傾斜センサ１９が水平を示す状態で前記三脚３３の固定螺子を緩め、回転レーザ装置３５本体を三脚３３対して回転可能とし、照星照門３２により視準しつつ、前記回転レーザ装置３５を回転させ、前記照星照門３２より前記視準目標３６を視準して照射方向を視準目標３６に合わせる（図７（Ｂ）（Ｃ））。次に、傾斜角θを設定してレーザ光線を照射し、基準線を形成する（図７（Ｄ））。
【００１４】
傾斜角の設定は前記傾斜設定機構２５により行う。前記固定傾斜センサ１８、固定傾斜センサ１９が水平を示した状態で、前記傾斜角設定モータ２６を駆動して傾斜設定スクリュー２７を回転して前記ナットブロック２８を昇降させ、前記傾動基板２２を設定角とは逆の方向に設定角と同じ角度θだけ傾斜させる。傾動基板２２の傾斜角は傾斜角設定モータ２６に連結したエンコーダ等により検出する。
【００１５】
次に、前記傾動機構１０により前記レーザ投光器３を傾斜方向に傾斜させる。前記傾動基板２２が水平を検出した状態がレーザ投光器３の設定傾斜角となる。レーザ投光器３の傾斜角が設定された状態で前記レーザ投光器３より前記ペンタプリズム９を経て水平方向にレーザ光線を照射し、前記回転部５を回転させると、或は所要角度の範囲で往復走査すると、傾斜した基準面が形成される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した様に従来の回転レーザ装置では、傾斜角は傾斜センサによって電気的に検出され、又傾動機構１０等により電気的に設定される為、高精度で設定が可能である。ところが、前記傾斜方向の決定は照星照門３２により行っている。もともと、照星照門は高度の技術を要せずに視準するものであり、複雑な技術を必要としない為、視準精度はよくない。更に人為的誤差が加わり精度はかなり低下することは避けられない。あまり精度の要求されない従来の土木工事等では照星照門による視準でもよかったが、近年の殆ど機械化された土木作業では作業精度も上がっており、視準精度が問題となってきた。更に、回転レーザ装置自体の性能も向上し、かなり遠方まで測量が可能となると前記照星照門では視準すること自体が難しくなってきている。
【００１７】
尚、照星照門に代え視準望遠鏡を設ける場合があるが、照星照門の様に直角な２方向を視準することはできず、２方向を視準したい場合は、その都度視準望遠鏡を付替えていた。従って、手間が掛かり作業性が極めて悪いと共に付替え時精度が問題となっていた。
【００１８】
本発明は斯かる実情に鑑み、少なくとも２方向の視準が可能であると共に視準精度を向上させようとするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レーザ光線を回転照射するレーザ投光器を具備する回転レーザ装置に於いて、前記レーザ投光器が回転レーザ装置本体内部に設けられ、該回転レーザ装置本体の上面に回転台が設けられ、該回転台は視準望遠鏡を視準軸と直交する軸心線を中心に回転可能且所定位置で固定可能に支持し、前記視準望遠鏡にて本体の設置方向を視準する回転レーザ装置に係り、又前記回転レーザ装置本体は、前記レーザ投光器を傾動可能に支持すると共に該レーザ投光器を傾動する傾動機構を具備した回転レーザ装置に係り、更に又前記回転台が直交する２つのＶ溝を有し、視準望遠鏡が前記回転台に対してスプリングにより押圧され、前記視準望遠鏡が前記Ｖ溝に嵌脱可能である回転レーザ装置に係るものであり、傾斜方向の設定に視準望遠鏡を用いて視準するので視準精度高く、又視準望遠鏡の視準方向を簡単に変更できるので作業性が向上する。
【００２０】
【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。
【００２１】
図１に示される様に、回転レーザ装置３５本体の上面に回転台４０を介して視準望遠鏡４１が回転可能に設けられる。前記回転レーザ装置３５の正面には操作パネル３９が設けられ、該操作パネル３９のボタン操作によりレーザ光線の傾斜角度の設定等が行える様になっている。前記回転レーザ装置３５の構成については図６で示したものと同様であるので説明は省略する。
【００２２】
図２〜図４に於いて前記回転台４０、視準望遠鏡４１について説明する。
【００２３】
回転台４０の上面にはＶ溝４２，４３が直交して刻設され、前記回転台４０の下面側中央には座刳穴４５が穿設されている。前記Ｖ溝４２，４３の交点には回転軸４４が回転台４０を上下に貫通する様回転自在に設けられ、該回転軸４４の下端部は前記座刳穴４５に突出し、該回転軸４４の下端部にはスプリング４６が設けられ、前記回転軸４４を下方に付勢している。該回転軸４４の上端には前記視準望遠鏡４１が固着され、該視準望遠鏡４１は前記Ｖ溝４２，４３に嵌脱可能となっている。前記回転台４０はボルト５５により前記回転レーザ装置３５本体の上面に固着される様になっており、前記回転軸４４の軸心は前記球面座４の中心、即ち前記レーザ投光器３の傾動中心を通過する様に設定され、更に前記Ｖ溝４２，４３の方向は前記２組の傾動機構による傾動方向と一致している。
【００２４】
前記視準望遠鏡４１を略述すると、鏡筒４７の先端部に対物レンズ４８が設けられ、基端部には接眼レンズ４９が設けられており、前記視準望遠鏡４１の回転中心近傍には、正立正像プリズム５０が設けられている。該正立正像プリズム５０と前記接眼レンズ４９との間にはクロス等の視準線が設けられた焦点鏡５１が設けられている。尚、前記接眼レンズ４９はレンズホルダ５３に設けられており、該レンズホルダ５３が前記鏡筒４７に螺合し、前記レンズホルダ５３を回して前記接眼レンズ４９を光軸方向に移動させ得る様になっている。
【００２５】
而して、前記視準望遠鏡４１は前記スプリング４６により前記回転軸４４を介して前記Ｖ溝４２に押圧され、前記視準望遠鏡４１はＶ溝４２により位置決めが確実になされる。前記視準望遠鏡４１を９０°回転させたい場合は、前記視準望遠鏡４１に回転力を与える。回転力が前記スプリング４６によるＶ溝４２に対する嵌合力を越えた場合に、前記視準望遠鏡４１が前記Ｖ溝４２を脱し、視準望遠鏡４１は回転可能となり、９０°回転したところで前記Ｖ溝４３に嵌合する。該Ｖ溝４３に嵌合することで前記視準望遠鏡４１は９０°回転した位置に位置決めされる。
【００２６】
尚、前記視準望遠鏡４１の倍率としては数倍程度で高倍率とせず、視準機能を優先している。
【００２７】
本実施の形態により回転レーザ装置３５の視準方向、傾斜設定は図７で示した手順と同様に行われる。
【００２８】
即ち、回転レーザ装置３５は三脚３３上に設置されており、傾斜を設定すべき方向には視準目標３６が立設されてる。初期の設定では通常視準望遠鏡４１の視準方向は視準目標３６に向いていない。前記三脚３３の固定螺子を緩め、回転レーザ装置３５本体を三脚３３対して回転可能とし、視準望遠鏡４１により視準しつつ、前記回転レーザ装置３５を回転させ、前記視準望遠鏡４１の視準方向と前記視準目標３６とを合わせる。
【００２９】
前記固定傾斜センサ１８、固定傾斜センサ１９が水平を示す状態から、前記操作パネル３９により設定すべき傾斜角を入力し、傾動動作を開始させる。
【００３０】
前述した前記傾斜設定機構２５、及び前記傾動機構１０によりレーザ光線照射方向が設定角度に傾斜され、更に回転部５が回転してレーザ光線が回転照射されると傾斜基準面が形成される。
【００３１】
視準目標３６が傾斜設定方向に対して９０°ずれている位置に立設されている場合は、前記視準望遠鏡４１を９０°回転させて視準望遠鏡４１の視準方向と視準目標３６とを一致させ、この状態で傾斜角の設定等を前述と同様に行う。
【００３２】
以上は１方向に傾斜させたが直交する２方向に傾斜を設定する場合は、傾動機構１０、傾斜設定機構２５と更にもう一方の傾動機構、傾斜設定機構の協働により設定することができる。
【００３３】
尚、本発明は傾動機構が１組のみ具備している回転レーザ装置についても実施可能であると共に傾動機構を具備していない回転レーザ装置についても実施可能であり、この場合直交する基準線を容易に設定できるという効果がある。
【００３４】
更に、前記視準望遠鏡４１を９０°回転位置決めする機構としては前記Ｖ溝４２，４３の代わりに前記回転台４０に９０°の円弧ガイド溝を形成し、前記視準望遠鏡４１に前記円弧ガイド溝に嵌合するピンを下方に突設し、ピンが前記円弧ガイド溝の両端で位置決めされ、視準望遠鏡４１が９０°回転位置決めされる様にしてもよい等、回転可能に支持された視準望遠鏡４１の９０°回転位置決め手段は種々変更が可能であることは言う迄もない。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、視準望遠鏡により視準目標を視準するので視準精度が向上すると共に視準望遠鏡が９０°回転でき、更に位置決めが人為的誤差なく行えるので位置決め精度が向上し、直交する視準目標に対する視準が容易になる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正面図である。
【図２】本実施の形態に於ける視準望遠鏡の断面図である。
【図３】該視準望遠鏡と該視準望遠鏡を支持する回転台との関係を示す説明する平面図である。
【図４】該視準望遠鏡と該視準望遠鏡を支持する回転台との関係を示す説明する側面図である。
【図５】本実施の形態於ける傾斜角設定の作動を示す説明図である。
【図６】従来の回転レーザ装置の断面図である。
【図７】従来例に於ける傾斜角設定の作動を示す説明図である。
【符号の説明】
５          回転部
１０        傾動機構
２５        傾斜設定機構
３５        回転レーザ装置
３６        視準目標
４０        回転台
４１        視準望遠鏡
４２        Ｖ溝
４３        Ｖ溝
４４        回転軸
４６        スプリング
４７        鏡筒
【図１】
0003706203.tif 000002
【図２】
0003706203.tif 000003
【図３】
0003706203.tif 000004
【図４】
0003706203.tif 000005
【図５】
0003706203.tif 000006
【図６】
0003706203.tif 000007
【図７】
0003706203.tif 000008