(57)【要約】【課題】  レーザ光の分割が容易でかつ回転振動に基づくぶれが極力生じるのを避けることができる回転レーザ装置を提供する。【解決手段】  本発明の回転レーザ装置１は、回転軸と直交する方向に扇状に広がる少なくとも２つのファンビームを回転照射する投光部３を備えるものにおいて、投光部３は回転軸方向にレーザ光を発するレーザ光源部と、レーザ光源部からのレーザ光を回転軸と直交する方向に回動照射する回転照射部３Ｂとからなり、回転照射部３Ｂが射出方向を異にするようにファンビーム数に応じて回転軸方向に配列された複数個のペンタプリズム２０ｅ〜２２ｅと、配列されたペンタプリズムが必要とするレーザー光を分割するビームスプリッタ２３、２４とを有する。【選択図】  図１
2006071545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と直交する方向に扇状に広がる少なくとも２つのファンビームを回転照射する投光部を備える回転レーザ装置において、
前記投光部は回転軸方向にレーザ光を発するレーザ光源部と、該レーザ光源部からのレーザ光を回転軸と直交する方向に回動照射する回転照射部とからなり、該回転照射部が射出方向を異にするようにファンビーム数に応じて回転軸方向に配列された複数個のペンタプリズムと、配列されたペンタプリズムが必要とするレーザー光を分割するビームスプリッタとを有する回転レーザ装置。
【請求項２】
前記ペンタプリズムの出射面には前記レーザ光をファンビームに変換するシリンドリカルレンズが設けられ、該シリンドリカルレンズの配置により前記ファンビームの傾きを設定することを特徴とする請求項１に記載の回転レーザ装置。
【請求項３】
前記レーザ光源からのレーザ光を円偏光としてペンタプリズムに入射させる偏光板を前記レーザ光源と前記回転照射部との間に備えていることを特徴とする請求項１に記載の回転レーザ装置。
【請求項４】
前記ビームスプリッタは一のペンタプリズムと他のペンタプリズムとの間に設けられ、各ペンタプリズムが構成するファンビームの光量が所定値となるようにレーザ光を分割する請求項１に記載の回転レーザ装置。
【請求項５】
前記ファンビームの数に応じたペンタプリズムが回転筒の中に配置され、該回転筒は回転軸方向の両端を軸受けにより支持された構造を用いて回転させることにより、回転軸と直交する方向にファンビームを回転照射する請求項１に記載の回転レーザ装置。
【請求項６】
前記回転照射部が回転筒から構成され、該回転照射部とレーザ光源とが少なくとも一方向に垂直線に対して一体に傾斜可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転レーザ装置。
【請求項７】
投光用レーザ光を出射するレーザ光投光器と該レーザ光投光器から出射されたレーザ光を平行光に変換するコリメートレンズと該コリメートレンズの光軸を軸心にして回転される回転筒を回動可能に支承する固定筒とから投光部が形成され、
前記軸心から遠ざかるに伴って末広がりの扇状面を呈する第１扇状レーザ光ないし第３扇状レーザ光を形成する第１光学部材ないし第３光学部材と前記回転筒とから扇状レーザ光を前記コリメートレンズの光軸を軸心にして旋回させる回転照射部が構成され、
前記第１光学部材は、前記コリメートレンズの光軸に直交しかつ前記平行光が入射される入射面と該入射面に入射した平行光の一部を反射すると共に残部を透過させる透過面と該透過面により反射された平行光を前記コリメートレンズの光軸に直交する方向に偏向して出射面に向けて反射する反射面とを有する第１ペンタプリズムと、前記出射面から出射された平行光を前記回転筒の回転面に対して垂直な扇状面を呈する第１扇状レーザ光に変形する第１レンズとから構成され、
前記第２光学部材は、前記コリメートレンズの光軸と直交しかつ前記第１ペンタプリズムの透過面を透過した平行光が入射される入射面と該入射面に入射した平行光の一部を反射すると共に残部を透過させる透過面と該透過面により反射された平行光を前記コリメートレンズの光軸に直交する方向に偏向して出射面に向けて反射する反射面とを有する第２ペンタプリズムと、前記出射面から出射された平行光を前記第１扇状レーザ光の提示する扇状面に対して斜めの扇状面を呈する第２扇状レーザ光に変形する第２レンズとから構成され、
前記第３光学部材は、前記コリメートレンズの光軸と直交しかつ前記第２ペンタプリズムの透過面を透過した平行光が入射される入射面と該入射面に入射した平行光を反射する第１反射面と該第１反射面により反射された平行光を前記コリメートレンズの光軸に直交する方向に偏向して出射面に向けて反射する第２反射面とを有する第３ペンタプリズムと、前記出射面から出射された平行光を前記回転筒の回転面に対して垂直な扇状面を呈する第３扇状レーザ光に変形する第３レンズとから構成され、
前記第１ペンタプリズムの透過面と前記第２ペンタプリズムの入射面との間に該透過面と該入射面との間の隙間を埋めると共に透過・反射率決定用の第１ビームスプリッタが設けられ、前記第２ペンタプリズムの透過面と前記第３ペンタプリズムの入射面との間に該透過面と該入射面との間の隙間を埋めると共に透過・反射率決定用の第２ビームスプリッタが設けられ、前記第３ペンタリズムの第１反射面に該第１反射面に沿う面と前記各入射面と平行な押圧面とを有する押圧補助用の補助部材が設けられ、
前記第１扇状レーザ光の呈する扇状面と前記第３扇形状レーザ光の呈する扇状面とが所定角度を為すようにかつ前記第２扇状レーザ光の呈する扇状面を間に挟んで該第２扇状レーザ光の扇状面に対して対称位置に前記第１扇状レーザ光の扇状面と前記第３扇状レーザ光の扇状面とが存在するように前記第１ペンタプリズムと前記第３ペンタプリズムとはその出射面が前記回転筒の回転方向にずらされて配置されると共に前記第２ペンタプリズムを間に挟んで前記回転筒にその軸方向から押圧固定されていることを特徴とする回転レーザ装置。
【請求項８】
前記投光部に偏光解消板又は１／４波長板が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項７に記載の回転レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のファンレーザ光を回転軸と直交する方向に回転照射し、そのファンレーザ光の投光部から離れた位置で受光センサ装置で受光することにより、回転軸に直交する平面に対する傾斜角、高さを測定するのに用いることができる回転レーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転レーザ装置には、レーザ光源を直接本体に対して回転される回転ヘッド（回転照射部）に設ける構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このものでは、レーザ光源からのレーザ光をファンレーザ光に変換するシリンドリカルレンズが回転ヘッドに一体に設けられ、回転ヘッドと共にレーザ光源、シリンドリカルレンズが同方向に一体回転されて、ファンレーザー光を回転照射する。
【０００３】
また、回転レーザ装置には、レーザ光源を本体に設けたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。このものでは、レーザー光が回転軸に沿って回転ヘッドに導かれ、回転軸と直交する方向に偏向される。この偏光されたレーザ光はシリンドリカルレンズ又は回折格子によりファンレーザ光に変換され、回転軸と直交する方向に回転照射される。なお、レーザ光の偏向には反射ミラーやペンタプリズム又はこれらと同等の光学部材が用いられる。
【特許文献１】特開２００２−５２７７２９号公報
【特許文献２】特開２００３−２１４８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、回転するファンレーザ光を基準にして傾斜角、高さを測定するためには、ファンレーザ光にぶれが生じないようにして回転ヘッドを一定速度でかつ高速回転させなければならない。
【０００５】
回転ヘッドにレーザ光源とシリンドリカルレンズとを直接設けた回転レーザ装置では、光学素子自体の構造の簡単化を図ることができるが、回転ヘッドに直接レーザ光源を設ける構成であるので、回転軸の揺れがファンレーザ光に直接影響するため、受光センサ装置の検出精度に直接影響が及ぶという不都合がある。また、回転ヘッドに設けられているレーザ光源への電力供給にスリップリング等の電力供給機構を設けなければならないために、電力供給機構が概して複雑となる。
【０００６】
これに対して、レーザ光源を本体に設けた回転レーザ装置では、レーザ光を回転軸に沿って回転ヘッドに導き、反射ミラーやペンタプリズム又はこれらと同等の光学部材によりレーザ光を回転軸と直交する方向に偏向し、この偏向されたレーザ光を２個以上の所定方向にファンレーザ光を形成するように分割し、回転ヘッド部から照射する構成となっており、ペンタプリズム又はこれらと同等の光学部材にはこれに入射する光線を直交する光線に偏向して出射する性質があるので、回転軸のぶれの影響を回避することはできるが、回転軸と直交する方向に偏向されたレーザ光が複数個の所定形状のファンレーザー光になるように、レーザ光を分割して整形するのが容易でない。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、レーザ光の分割が容易でかつ回転振動に基づくぶれが極力生じるのを避けることができる回転レーザ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の回転レーザ装置は、回転軸と直交する方向に扇状に広がる少なくとも２つのファンビームを回転照射する投光部を備える回転レーザ装置において、
前記投光部は回転軸方向にレーザ光を発するレーザ光源部と、該レーザ光源部からのレーザ光を回転軸と直交する方向に回動照射する回転照射部とからなり、該回転照射部が射出方向を異にするようにファンビーム数に応じて回転軸方向に配列された複数個のペンタプリズムと、配列されたペンタプリズムが必要とするレーザー光を分割するビームスプリッタとを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の回転レーザ装置は、前記ペンタプリズムの出射面には前記レーザ光をファンビームに変換するシリンドリカルレンズが設けられ、該シリンドリカルレンズの配置により前記ファンビームの傾きを設定することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の回転レーザ装置は、前記レーザ光源からのレーザ光を円偏光としてペンタプリズムに入射させる偏光板を前記レーザ光源と前記回転照射部との間に備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の回転レーザ装置は、前記ビームスプリッタは一のペンタプリズムと他のペンタプリズムとの間に設けられ、各ペンタプリズムが構成するファンビームの光量が所定値となるようにレーザ光を分割することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の回転レーザ装置は、前記ファンビームの数に応じたペンタプリズムが回転筒の中に配置され、該回転筒は回転軸方向の両端を軸受けにより支持された構造を用いて回転させることにより、回転軸と直交する方向にファンビームを回転照射することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の回転レーザ装置は、前記回転照射部が回転筒から構成され、該回転照射部とレーザ光源とが少なくとも一方向に垂直線に対して一体に傾斜可能に構成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の回転レーザ装置は、投光用レーザ光を出射するレーザ光投光器と該レーザ光投光器から出射されたレーザ光を平行光に変換するコリメートレンズと該コリメートレンズの光軸を軸心にして回転される回転筒を回動可能に支承する固定筒とから投光部が形成され、
前記軸心から遠ざかるに伴って末広がりの扇状面を呈する第１扇状レーザ光ないし第３扇状レーザ光を形成する第１光学部材ないし第３光学部材と前記回転筒とから扇状レーザ光を前記コリメートレンズの光軸を軸心にして旋回させる回転照射部が構成され、
前記第１光学部材は、前記コリメートレンズの光軸に直交しかつ前記平行光が入射される入射面と該入射面に入射した平行光の一部を反射すると共に残部を透過させる透過面と該透過面により反射された平行光を前記コリメートレンズの光軸に直交する方向に偏向して出射面に向けて反射する反射面とを有する第１ペンタプリズムと、前記出射面から出射された平行光を前記回転筒の回転面に対して垂直な扇状面を呈する第１扇状レーザ光に変形する第１レンズとから構成され、
前記第２光学部材は、前記コリメートレンズの光軸と直交しかつ前記第１ペンタプリズムの透過面を透過した平行光が入射される入射面と該入射面に入射した平行光の一部を反射すると共に残部を透過させる透過面と該透過面により反射された平行光を前記コリメートレンズの光軸に直交する方向に偏向して出射面に向けて反射する反射面とを有する第２ペンタプリズムと、前記出射面から出射された平行光を前記第１扇状レーザ光の提示する扇状面に対して斜めの扇状面を呈する第２扇状レーザ光に変形する第２レンズとから構成され、
前記第３光学部材は、前記コリメートレンズの光軸と直交しかつ前記第２ペンタプリズムの透過面を透過した平行光が入射される入射面と該入射面に入射した平行光を反射する第１反射面と該第１反射面により反射された平行光を前記コリメートレンズの光軸に直交する方向に偏向して出射面に向けて反射する第２反射面とを有する第３ペンタプリズムと、前記出射面から出射された平行光を前記回転筒の回転面に対して垂直な扇状面を呈する第３扇状レーザ光に変形する第３レンズとから構成され、
前記第１ペンタプリズムの透過面と前記第２ペンタプリズムの入射面との間に該透過面と該入射面との間の隙間を埋めると共に透過・反射率決定用の第１ビームスプリッタが設けられ、前記第２ペンタプリズムの透過面と前記第３ペンタプリズムの入射面との間に該透過面と該入射面との間の隙間を埋めると共に透過・反射率決定用の第２ビームスプリッタが設けられ、前記第３ペンタリズムの第１反射面に該第１反射面に沿う面と前記各入射面と平行な押圧面とを有する押圧補助用の補助部材が設けられ、
前記第１扇状レーザ光の呈する扇状面と前記第３扇形状レーザ光の呈する扇状面とが所定角度を為すようにかつ前記第２扇状レーザ光の呈する扇状面を間に挟んで該第２扇状レーザ光の扇状面に対して対称位置に前記第１扇状レーザ光の扇状面と前記第３扇状レーザ光の扇状面とが存在するように前記第１ペンタプリズムと前記第３ペンタプリズムとはその出射面が前記回転筒の回転方向にずらされて配置されると共に前記第２ペンタプリズムを間に挟んで前記回転筒にその軸方向から押圧固定されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の回転レーザ装置は、前記投光部に偏光解消板又は１／４波長板が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１ないし請求項６に記載の発明によれば、レーザ光の分割が容易でかつ回転振動に基づくぶれが極力生じるのを避けることができるという効果を奏する。
【００１７】
請求項７又は請求項８に記載の発明によれば、固定筒に保持されて回転される回転筒にペンタプリズムを上下３段に設けて保持させる構成としたから、ペンタプリズムを上下３段に設けて３個の扇状レーザ光を生成させる構成を採用したときでも、ペンタプリズムに回転振動に基づくぶれやガタが極力生じるのを避けることができる。
【００１８】
特に、請求項８に記載の発明によれば、レーザ光線投光器から出射される投光用レーザ光が直線偏光しており、第１ビームスプリッタ、第２ビームスプリッタが直線偏光特性を有する場合であっても、扇状レーザ光の旋回に伴うその光量変動を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明に係わる回転レーザ装置の発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【実施例】
【００２０】
図１は本発明に係わる回転レーザ装置１の概要を示す図である。この回転レーザ装置１はケーシング２と投光部３とを有する。投光部３は光源部３Ａと回転照射部３Ｂとからなっている。ケーシング２の中央部には切頭円錐形の凹部４が形成されている。光源部３Ａはレーザ光線投光器５とコリメートレンズ６とを有する（図３参照）。コリメートレンズ６はレーザ光線投光器５から出射されたレーザ光Ｐを平行光束Ｐ１に変換する。
【００２１】
その光源部３Ａはその凹部４を上下方向に貫通しており、この光源部３Ａは球面座７を介して凹部４に回動可能に支承されている。投光部３は図２に拡大して示すように固定筒８を有し、その固定筒８には回転照射部３Ｂとしての回転筒９が設けられている。固定筒８にはその周回り方向に延びる投光窓８ａ〜８ｃが上下方向に間隔を開けて設けられている。回転筒９にはその投光窓８ａ〜８ｃに対応させて投光窓９ａ’〜９ｃ’が上下方向に間隔を開けて設けられている。
【００２２】
その回転筒９はその上下方向両端部がベアリング部材１０を介して固定筒８に支承され、回転筒９はコリメートレンズ６の光軸Ｏ１を回転軸として回転可能とされている。その回転筒９の内部には第１光学部材ないし第３光学部材が三段重ねに設けられている。その回転筒９は走査モータによって駆動されるものであり、以下、その構造を概略説明する。
【００２３】
固定筒８は図２に示すように下筒８Ａと上筒８Ｂとからなり、上筒８Ｂは下筒８Ａにネジ８Ｃにより固定され、上筒８Ｂには取付けブラケット８Ｄが固定されている。その取付けブラケット８Ｄには走査用モータ８Ｅが固定され、その走査用モータ８Ｅには出力ギヤ８Ｆが取り付けられている。回転筒９にはその下部にその出力ギヤ８Ｆに螺合する従動ギヤ９Ａがネジ９Ｂにより固定されている。固定筒８、回転筒９の上部にはカバー部材８Ｇがネジ８Ｈにより固定され、回転筒９は走査用モータ８Ｅによりその軸心を中心にして安定回転するようにされている。
【００２４】
投光部３には二組の傾斜機構が設けられ、その一方の傾斜機構がその図１に示されている。その一方の傾斜機構を符号１１で示す。この傾斜機構１１は、傾斜用モータ１２、傾斜用スクリュー部材１３、傾斜用ナット１４を有する。傾斜用モータ１２の回転は駆動ギヤ１５、傾斜用ギヤ１６を介して傾斜用スクリュー部材１３に伝達され、傾斜用ナット１４はその傾斜用スクリュー部材１３の回転により上下動される。
【００２５】
その傾斜用ナット１４は傾斜用アーム１７を介して光源部３に連結されている。投光部３は傾斜用ナット１４の上下動により垂直線Ｃ１に対して傾斜される。他方の傾斜機構は、傾斜機構１１による傾斜方向と直交する方向に光源部３を傾斜させる。
【００２６】
投光部３には、傾斜用アーム１７の延びる方向と平行方向に延びる固定傾斜センサ１８と、この固定傾斜センサ１８と直交する方向に延びる固定傾斜センサ１９とが設けられている。
【００２７】
傾斜機構１１は固定傾斜センサ１８が水平になるように制御し、他方の傾斜機構は固定傾斜センサ１９が水平になるように制御する。これらの調整によって、光軸（回転筒９の軸心）Ｏ１が垂直線Ｃ１に一致される。なお、回転筒９の軸心を垂直線Ｃ１に一致させるには、回転レーザ装置１自体をなるべく水平にして傾斜機構１１を作動させるのが良い。
【００２８】
回転筒９には、図３に拡大して示すように、第１光学部材２０〜第３光学部材２２が設けられている。第１光学部材２０ないし第３光学部材２２は回転筒９の軸心から遠ざかるに伴って末広がりの扇状面を呈する第１扇状レーザ光９ａないし第３レーザ光９ｃを形成する。第１扇状レーザ光９ａの扇状面は回転筒９の回転面（水平面）９ｄに対して垂直な状態を呈する。第２扇状レーザ光９ｂの扇状面は第１扇状レーザ光９ａの呈する扇状面に対して斜めの状態を呈する。第３扇状レーザ光９ｃの扇状面は回転筒９の回転面（水平面）９ｄに対して垂直な状態を呈すると共に、第１扇状レーザ光９ａの呈する扇状面と所定角度を為す状態を呈する。
【００２９】
第１光学部材２０は、コリメートレンズ６の光軸Ｏ１に直交しかつ平行光が入射される入射面２０ａとこの入射面２０ａに入射した平行光の一部を反射すると共に残部を透過させる透過面２０ｂとこの透過面２０ｂにより反射された平行光をコリメートレンズ６の光軸に直交する方向に偏向して出射面２０ｃに向けて反射する反射面２０ｄとを有する第１ペンタプリズム２０ｅと、出射面２０ｃから出射された平行光Ｐ１を第１扇状レーザ光９ａに変形する第１レンズ２０ｆとから構成されている。
【００３０】
第２光学部材２１は、コリメートレンズ６の光軸Ｏ１と直交しかつ第１ペンタプリズム２０ｅの透過面２０ｂを透過した平行光Ｐ１が入射される入射面２１ａとこの入射面２１ａに入射した平行光の一部を反射すると共に残部を透過させる透過面２１ｂとこの透過面２１ｂにより反射された平行光Ｐ１をコリメートレンズ６の光軸Ｏ１に直交する方向に偏向して出射面２１ｃに向けて反射する反射面２１ｄとを有する第２ペンタプリズム２１ｅと、出射面２１ｃから出射された平行光Ｐ１を第２扇状レーザ光９ｂに変形する第２レンズ２１ｆとから構成されている。
【００３１】
第３光学部材２２は、コリメートレンズ６の光軸Ｏ１と直交しかつ第２ペンタプリズム２１ｅの透過面２１ｂを透過した平行光Ｐ１が入射される入射面２２ａとこの入射面２２ａに入射した平行光Ｐ１を反射する第１反射面２２ｂとこの第１反射面２２ｂにより反射された平行光をコリメートレンズ６の光軸Ｏ１に直交する方向に偏向して出射面２２ｃに向けて反射する第２反射面２２ｄとを有する第３ペンタプリズム２２ｅと、出射面２２ｃから出射された平行光Ｐ１を第３扇状レーザ光９ｃに変形する第３レンズ２２ｆとから構成されている。
【００３２】
第１ペンタプリズム２０ｅと第２ペンタプリズムｅとの間には、エッジプリズム２３が設けられて一体構成とされている。エッジプリズム２３は第２ペンタプリズム２１ｅの間の隙間を埋めると共に透過面２０ｂにビームスプリッタを形成している。同様に、第２ペンタプリズム２１ｅと第３ペンタプリズム２２ｅとの間にはエッジプリズム２４が設けられて一体構成とされている。これら一体化したペンタプリズム２０、２１、２２は固定補助部材２５と固定板２６とネジとにより回転筒９内に固定される。
【００３３】
ここでは、各扇状レーザ光９ａないし９ｃを形成するために第１レンズ２０ｆないし第３レンズ２２ｆとして、凸のシリンドリカルレンズが用いられている。扇状レーザー光９ａの拡がり角αと扇状レーザ光９ｃの拡がり角αとを等しくするため、その第１レンズ２０ｆと第３レンズ２２ｆとの焦点距離とは同じとされている。もっとも、第１扇状レーザー光９ａと第３扇状レーザー光９ｃとは第１ペンタプリズム２０ｅと第３ペンタプリズム２２ｅとの高さの差に相当する分だけ、高さ方向にずれて投光されることになるが、回転筒９の軸心から遠い箇所では、第１扇状レーザ光９ａと第３扇状レーザ光９ｃとの射出高さのずれは無視でき、図４に示すように、第１扇状レーザ光９ａと第３扇状レーザ光９ｃとは第２扇状レーザ光９ｂとを間に挟んで対称になる。
【００３４】
第２扇状レーザ光９ｂの高さ方向の拡がり角を第１扇状レーザ光９ａ、第３扇状レーザ光９ｃの拡がり角αと同じにするには、第２扇状レーザ光９ｂを垂直線Ｃ１に対してβの角度で射出させるものとすると、第２レンズ２１ｆの焦点距離を第１レンズ２０ｆ又は第３レンズ２２ｆの焦点距離の（１／cosβ）倍とする。このように第２レンズ２１ｆの焦点距離を第１レンズ２０ｆ又は第３レンズ２２ｆの焦点距離の（１／cosβ）倍とすると、第２扇状レーザ光９ｂの拡がり角はα／cosβとなる。
【００３５】
このとき、第２扇状レーザ光９ｂの水平方向の拡がり角は（α／cosβ）・sinβとなるので、第２扇状レーザ光９ｂと第１扇状レーザ光９ａ、第２扇状レーザ光９ｂとの重なりを避けるためには、第１扇状レーザ光９ａ、第３扇状レーザ光９ｃの為す所定角度は（α／cosβ）・sinβ度以上で、かつ、第２扇状レーザ光９ｂを間に挟んで回転筒９の軸心を境に互いに逆方向に（α／cosβ）・sinβ／２の角度を有していなければならないことになる。
【００３６】
この各第１扇状レーザ光９ａないし第３扇状レーザ光９ｃの受光センサ装置（図示を略す）の受光面上での高さ方向に関しての受光量を略同じにするためには、各第１扇状レーザ光９ａないし第３扇状レーザ光９ｃの拡がり角に対応して、各出射面２０ｃないし２２ｃから出射される平行光束Ｐ１の光量を調整する必要があるが、第２扇状レーザ光９ｂの高さ方向の拡がり角は第１扇状レーザ光９ａ、第３扇状レーザ光９ｃの拡がり角の（１／cosβ）倍に設定されているので、出射面２０ｂから出射される平行光束Ｐ１の光量は出射面２０ｃから出射される平行光束Ｐ１の光量又は出射面２２ｃから出射される平行光束Ｐ１の光量の（１／cosβ）倍に設定される。
【００３７】
ここでは、第１レンズ２０ｆないし第３レンズ２２ｆとして凸のシリンドリカルレンズを用いる場合について説明したが、凹のシリンドリカルレンズを用いても良い。
【００３８】
受光センサ装置の受光可能範囲は、受光面の受光感度、第１扇状レーザ光９ａないし第３扇状レーザ光９ｃのレーザー光の放射強度分布に依存するため、図５に示すように水平方向に近い部分の光量分布の強度が高くなるように、外周部から中心部に向かって光量強度分布ＧＤを有するようにレーザ光線投光器５から出射されるレーザ光を調整する。
【００３９】
これら第１ペンタプリズム２０ｅないし第３ペンタプリズム２２ｅ、第１エッジプリズム２３、第２エッジプリズム２４、固定補助部材２５はそれぞれ隣接する部材に接着剤を用いて接着するのが望ましい。
【００４０】
第１ペンタプリズム２０ｅと第３ペンタプリズム２２ｅとは、第１扇状レーザ光９ａの呈する扇状面と第３扇形状レーザ光９ｃの呈する扇状面とが所定角度を為すようにかつ第２扇状レーザ光９ｂの呈する扇状面を間に挟んで第２扇状レーザ光９ｂの扇状面に対して対称に第１扇状レーザ光９ａの扇状面と第３扇状レーザ光の扇状面とが存在するようにその出射面２０ｃ、２２ｃが回転筒９の回転方向にずらされて配置されると共に第２ペンタプリズム２０ｅを間に挟んで回転筒９にその軸方向から押圧固定されるもので、ここでは、各ペンタプリズム２０ｅないし２２ｅ、各エッジプリズム２３、２４、固定補助部材２５は、上下三段に図２に示すように配設されて、固定板２６、ネジ部材２７により回転筒９に固定されている。
【００４１】
この発明の実施の形態による回転レーザビーム装置１によれば、回転筒９に各光学部材２０ないし２２を押圧固定し、回転筒９を固定筒８に回転可能に支承させて、各光学部材２０ないし２２を旋回させることにしたから、各光学部材を安定してブレなく回転させることができ、しかも、たとえ、各光学部材２０ないし２２が回転中にガタにより光軸Ｏ１に対して若干傾いたとしても、ペンタプリズム２０ｅないし２２ｅを用いて平行光束Ｐ１を光軸Ｏ１に対して直交する方向に偏向する構成を採用しているので、偏向角度がペンタプリズム２０ｅないし２２ｅの傾きの前後で変化することが防止される。
【００４２】
以上、発明の実施の形態について説明したが、レーザ光線投光器５から出射されるレーザ光が直線偏光している場合、第１エッジプリズム２３、第２エッジプリズム２４に偏光特性が存在すると、回転筒９の回転角度により、各出射面２０ｃないし２２ｃから出射される平行光束Ｐ１の出射光量、ひいては、各光学部材２０ないし２２から放射される各扇状レーザ光９ａないし９ｃの放射光量が、その旋回方向に関して変動することになるので、このレーザ光線投光器５から出射されるレーザ光の直線偏光に起因しての扇状レーザ光９ａないし９ｃの旋回に伴う放射光量の変動を防止するため、図６に示すように、レーザー光の偏光方向に対して結晶方向が４５度となるようにして１／４波長板２５をコリメータレンズ６と第１ペンタプリズム２０ｅとの間に設け、１／４波長板２５を通過した平行光束を円偏光とする構成を採用することもできる。また、この１／４波長板２５を設ける代わりに偏光解消板を設けても良い。
【００４３】
また、レーザ光線投光器５に射出ビームの指向特性が楕円形状を有するレーザダイオードを用いた場合には、コリメータレンズ６から出射されるレーザ光が楕円形状の特性を有し、何らの処置も施さないことにすると、扇状レーザ光９ａ〜９ｃの拡がり方向に対する指向特性が回転筒９の回転方向により異なることになるので、このような場合には、アナモルフィックプリズムペアー等の公知のビーム整形方法を用いて楕円率を解消する構成とすれば良い。
【００４４】
また、この発明の実施の形態では、ペンタプリズムを用いる構成としたが、入射面、透過面、反射面、出射面をミラーにより構成したペンタミラーを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係わる回転レーザ装置の全体構成を示す要部断面図である。
【図２】図１に示す投光部の要部拡大図である。
【図３】図２に示す回転照射部の光学部材の配置関係の一例を示す分解斜視図である。
【図４】図３に示す扇状レーザー光の位置関係を示す図である。
【図５】図１に示すレーザ光線投光器から出射されるレーザ光の強度分布を示す説明図である。
【図６】図２に示す回転照射部の光学部材の配置関係の他の例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…回転レーザ装置
３…投光部
８…固定筒
９…回転筒
３Ｂ…回転照射部
９ａ〜９ｃ…第１扇状レーザ光〜第３扇状レーザ光
２０ｅ…第１ペンタプリズム
２１ｅ…第２ペンタプリズム
２２ｅ…第３ペンタプリズム
２３、２４…エッジプリズム（ビームスプリッタ）
【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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