(57)【要約】【課題】  一つの光源から複数の光の照射が行え、かつ、光学調整が容易に行える光学素子及びそれを用いたレーザライン表示器を提供する。【解決手段】  光学素子２は、円錐の中心軸を通り底面に垂直な面を切断面とする半円錐形状のプリズムからなる第１の光学部３と、円柱の中心軸を通り底面に垂直な面を切断面とする半円柱形状のプリズムからなる第２の光学部４とを、それぞれの切断面を互いに共通の面とするとともに、第１の光学部３の前記円錐の中心軸と第２の光学部４の前記円柱の中心軸とを一致させて、一体に形成して構成され、第１の光学部３は、底面３ａから入射した光５を曲面部３ｂで反射してライン状の反射光６に変換して切断面方向へ出射し、第２の光学部４は、第１の光学部３から出射された光５を切断面から側周面４ｃへ透過して外部へ出射するとともに、底面４ａから入射した光５を透過して上面４ｂから外部へ出射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円錐の中心軸を通り底面に垂直な面を切断面とする半円錐形状からなり、底面から入射した光を該切断面方向へと反射する反射面を半円錐形状の曲面部に備えた第１の光学部と、円柱の中心軸を通り底面に垂直な面を切断面とする半円柱形状からなり、底面から入射した光を底面と対向する面から透過するとともに、該切断面から入射した光を半円柱形状の側周面へ透過する第２の光学部とを、前記第１の光学部の切断面と前記第２の光学部の切断面を互いに共通の面とするとともに、前記第１の光学部の円錐の中心軸と前記第２の光学部の円柱の中心軸とを一致させて、一体に形成してなることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記第１の光学部は、その底面に対し垂直方向から底面を経て前記反射面に入射した光を前記反射面により前記切断面方向へ全反射するように、前記底面と前記反射面との間の角度が臨界角以上となるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の光学素子。  
【請求項３】
光を外方向へ反射する反射膜が、前記反射面の表面部位に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光学素子。
【請求項４】
前記第２の光学部の底面と対向する面に第３の光学部を一体に形成し、前記第３の光学部は、前記第２の光学部の底面から入射されて底面と対向する面から出射された光を、反射若しくは屈折させるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の光学素子。
【請求項５】
前記第３の光学部は、前記第２の光学部の底面から入射されて底面と対向する面から出射された光を全反射させるように構成されていることを特徴とする請求項４記載の光学素子。
【請求項６】
前記第３の光学部により光路が変更された光を前記第３の光学部から出射する面に第４の光学部を一体に形成し、前記第４の光学部は、前記第３の光学部により光路が変更された光を反射若しくは屈折させるように構成されていることを特徴とする請求項４又は５記載の光学素子。
【請求項７】
前記第４の光学部は、前記第３の光学部側から前方外側へと拡開する略円錐形状の凹部を有していることを特徴とする請求項６記載の光学素子。
【請求項８】
前記第４の光学部の上端部又は下端部の外側面の少なくとも一方に第１の平面部を設けるとともに、前記第１の平面部と対向する前記凹部の内面に第２の平面部を設けていることを特徴とする請求項７記載の光学素子。
【請求項９】
前記第２の光学部、前記第３の光学部、及び前記第４の光学部を、それぞれの前記第１の光学部側に共通の端面を有するように設けるとともに、前記端面から前記第１の光学部側へ前記端面に並行に所定厚さだけ一体に延設して、前記第２の光学部に第１の延設部、前記第３の光学部に第２の延設部、前記第４の光学部に第３の延設部を設け、前記第１の延設部は、前記第１の光学部の切断面側の部位と一体に形成されて、前記第１の光学部の底面から入射した光を前記第２の延設部に透過し、前記第２の延設部は、前記第１の延設部から入射した光を反射して前記第３の延設部に出射し、前記第３の延設部は、その上端部又は下端部の外側面の少なくとも一方に第１の平面部を有するとともに、前記第１の平面部と対向する前記延設部の内面に第２の平面部を有し、前記第２の平面部で前記第２の延設部から入射した光を反射して、前記第１の平面部から出射することを特徴とする請求項７記載の光学素子。
【請求項１０】
前記第１の延設部に埋設された前記第１の光学部の曲面部を、前記第１の延設部から一部露出させたことを特徴とする請求項９記載の光学素子。
【請求項１１】
前記第１の平面部は前記凹部の中心軸に平行し、前記第２の平面部は前記第４の光学部の前記凹部の中心軸に対し４５度の角度をなしていることを特徴とする請求項８乃至１０いずれか１項に記載の光学素子。
【請求項１２】
前記第１の光学部の切断面は、円錐の中心軸を通り底面に垂直な面であり、前記第２の光学部の切断面は、円柱の中心軸を通り底面に垂直な面であることを特徴とする請求項１乃至１１いずれか１項に記載の光学素子。
【請求項１３】
少なくとも、請求項１乃至１２いずれか１項に記載の光学素子と、半導体レーザ発生装置と、投光レンズとを備え、前記半導体レーザ発生装置から出射されたレーザ光が前記投光レンズを経て前記光学素子の底面に垂直方向から前記光学素子に入射するように、前記光学素子、前記半導体レーザ発生装置、及び前記投光レンズを配置されてなることを特徴とするレーザライン表示器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、建築作業、電気工事、又は衛生空調工事等において、水平方向基準線や垂直方向基準線等を投射するレーザ墨出し器に組み込まれるレーザライン表示器に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなレーザライン表示器を備えたレーザ墨出し器としては、透光性部材からなる中実柱状体の一端面に頂角が９０度である円錐凹部を形成し、この円錐凹部の内面に反射膜を形成してなる反射鏡を用いたものが提供されている（特許文献１）。
【０００３】
また、レーザー光を偏向させるハーフミラーと、このハーフミラーで偏向された光を鉛直方向の扇状のライン光とする円筒レンズとから構成された光学系を備えたものが提供されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２０００−１８９４６号公報（第４図、第５図）
【特許文献２】特開２００２−９８５３０号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーザ墨出し器を使用する場合、鉛直ポイントや地墨ポイント等を示す光を同時に表示したいという要請が多く、上述の前者の場合、１つのレーザ光源に対して１つのライン状の光しか表示できないため、さらに別途光源を用いる必要があった。これに対し、上述の後者の場合、ハーフミラーと円筒レンズの２種類の光学系を用いることで、１つの光源から複数の光を表示可能であるが、これらハーフミラーと円筒レンズの光学調整に手間がかかる。特に、レーザ墨出し器は高精度で水平と垂直の角度を表示することが要求され、かかる光学調整を非常に高精度に行わなければならず、そのため加工費用と時間がかかり、光学調整は非常に大変なものになるという問題があった。
【０００５】
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、一つの光源から複数の光の照射が行え、かつ、光学調整が容易に行える光学素子及びそれを用いたレーザライン表示器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するために、請求項１の発明では、円錐の中心軸を通り底面に垂直な面を切断面とする半円錐形状からなり、底面から入射した光を該切断面方向へと反射する反射面を半円錐形状の曲面部に備えた第１の光学部と、円柱の中心軸を通り底面に垂直な面を切断面とする半円柱形状からなり、底面から入射した光を底面と対向する面から透過するとともに、該切断面から入射した光を半円柱形状の側周面へ透過する第２の光学部とを、前記第１の光学部の切断面と前記第２の光学部の切断面を互いに共通の面とするとともに、前記第１の光学部の円錐の中心軸と前記第２の光学部の円柱の中心軸とを一致させて、一体に形成してなることを特徴とする光学素子とした。
【０００７】
請求項１の発明によれば、一つの光源からのスポット状の光を第１の光学部及び第２の光学部の両底面にかかるように入射させると、上記スポット状の光は、第１の光学部において曲面部に備えた反射面で反射されてライン状の光となり、第２の光学部において底面から底面と対向する面に向かってスポット状の光のまま透過される。これにより、一つの光源からの光から互いに出射方向の異なるライン状の光とスポット状の光を得ることができ、別光源を設ける必要がなくなる。また、第１の光学部と第２の光学部とを一体に形成してあるので、例えば従来のハーフミラーと円筒レンズの組合せによる光学系とは異なり、光学調整を光学素子の形状精度により行うことができる。これにより、光学素子の形状を高精度に形成することで光学調整を高精度に行えるとともに、光学調整の手間を大幅に軽減でき、容易に光学調整を行うことができる。
【０００８】
請求項２の発明では、請求項１の発明の構成に加えて、前記第１の光学部は、その底面に対し垂直方向から底面を経て前記反射面に入射した光を前記反射面により前記切断面方向へ全反射するように、前記底面と前記反射面との間の角度が臨界角以上となるように形成されていることを特徴とする光学素子とした。  
【０００９】
請求項２の発明によれば、第１の光学部に入射した光を全反射させることができる。このように光を全反射することで、反射の際に光が反射面で屈折して第１の光学部から外部へ出射してしまうことによる光の強度の損失を防止でき、これにより、第１の光学部により生じるライン状の光をはっきりと表示させることが可能となる。
【００１０】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明の構成に加えて、光を外方向へ反射する反射膜が、前記反射面の表面部位に形成されていることを特徴とする光学素子とした。
【００１１】
請求項３の発明によれば、第１の光学部の反射面の表面部位に光を外方向へ反射する反射膜を形成したので、第１の光学部の底面から第１の光学部に入射した光を切断面方向へと反射させるだけではなく、第１の光学部の上部から反射膜に入射した光を外方向、すなわち切断面とは反対の方向へ反射させることができる。これにより、第１の光学部に底面から光を入射させた場合と、上部から反射膜に光を入射させた場合とで、ライン状の光を互いに反対の方向へ出射させることができる。
【００１２】
請求項４の発明では、請求項１乃至３いずれか１項に記載の発明の構成に加えて、前記第２の光学部の底面と対向する面に第３の光学部を一体に形成し、前記第３の光学部は、前記第２の光学部の底面から入射されて底面と対向する面から出射された光を、反射若しくは屈折させるように構成されていることを特徴とする光学素子とした。
【００１３】
請求項４の発明によれば、第２の光学部の底面と対向する面から出射された光を、第３の光学部により、反射若しくは屈折させることができる。これにより、例えば、集光レンズを用いることで光を絞ることができ、光の視認性を向上させることができる。また、第３の光学部を第２の光学部に一体に形成してあるので、第３の光学部と第２の光学部間での光学調整が不要となる。
【００１４】
請求項５の発明では、請求項４の発明の構成に加えて、前記第３の光学部は、前記第２の光学部の底面から入射されて底面と対向する面から出射された光を全反射させるように構成されていることを特徴とする光学素子とした。
【００１５】
請求項５の発明によれば、第２の光学部の底面と対向する面から出射された光を、第３の光学部により任意の方向へ全反射させることができる。
【００１６】
請求項６の発明では、請求項４又は５の発明の構成に加えて、前記第３の光学部により光路が変更された光を前記第３の光学部から出射する面に第４の光学部を一体に形成し、前記第４の光学部は、前記第３の光学部により光路が変更された光を反射若しくは屈折させるように構成されていることを特徴とする光学素子とした。
【００１７】
請求項６の発明よれば、第３の光学部により光路が変更された光を、第４の光学部により反射若しくは屈折させることができる。これにより、例えば、集光レンズを用いることで光を絞ることができ、光の視認性を向上させることができる。また、第４の光学部を第３の光学部に一体に形成してあるので、第４の光学部と第３の光学部間での光学調整が不要となる。
【００１８】
請求項７の発明では、請求項６の発明の構成に加えて、前記第４の光学部は、前記第３の光学部側から前方外側へと拡開する略円錐形状の凹部を有していることを特徴とする光学素子とした。
【００１９】
請求項７の発明によれば、第３の光学部から出射する光を第４の光学部の略円錐形状の凹部の内面で反射してライン状の光とすることができ、さらに第１の光学部においてもライン状の光を出射することができるため、１つの光学素子から２種類のライン状の光を出射することができる。
【００２０】
請求項８の発明では、請求項７の発明の構成に加えて、前記第４の光学部の上端部又は下端部の外側面の少なくとも一方に第１の平面部を設けるとともに、前記第１の平面部と対向する前記凹部の内面に第２の平面部を設けていることを特徴とする光学素子とした。
【００２１】
請求項８の発明によれば、第４の光学部の凹部にその頂点側からスポット状の光を入射させると、上記スポット状の光は、凹部の内面により反射されてライン状の光となるとともに、上記スポット状の光のうち第２の平面部に入射した光は、ライン状の光に変換されることなく第２の平面部で反射され、第４の光学部内を通った後に第１の平面部からスポット状の光のまま出射されることになる。これにより、１つのスポット状の光からライン状の光と、上方向、若しくは下方向、或いはその両方向に出射するスポット状の光とを得ることができる。
【００２２】
請求項９の発明では、請求項７の発明の構成に加えて、前記第２の光学部、前記第３の光学部、及び前記第４の光学部を、それぞれの前記第１の光学部側に共通の端面を有するように設けるとともに、前記端面から前記第１の光学部側へ前記端面に並行に所定厚さだけ一体に延設して、前記第２の光学部に第１の延設部、前記第３の光学部に第２の延設部、前記第４の光学部に第３の延設部を設け、前記第１の延設部は、前記第１の光学部の切断面側の部位と一体に形成されて、前記第１の光学部の底面から入射した光を前記第２の延設部に透過し、前記第２の延設部は、前記第１の延設部から入射した光を反射して前記第３の延設部に出射し、前記第３の延設部は、その上端部又は下端部の外側面の少なくとも一方に第１の平面部を有するとともに、前記第１の平面部と対向する前記延設部の内面に第２の平面部を有し、前記第２の平面部で前記第２の延設部から入射した光を反射して、前記第１の平面部から出射することを特徴とする光学素子とした。
【００２３】
請求項９の発明によれば、第２の光学部、第３の光学部、及び第４の光学部に、それぞれ第１の延設部、第２の延設部、及び第３の延設部を一体に設けているので、第１の光学部の底面からスポット状の光を入射させると、このスポット状の光のうち第１の光学部の切断面側の部位に入射した光は、第１の延設部により曲面部で反射されることなく第２の延設部に透過されて、第２の延設部によりライン状の光に変換されることなく反射されて第３の延設部に入射することになる。そして、第３の延設部に入射した光は、ライン状の光に変換されることなく第２の平面部で反射され、第３の延設部内を通った後に第１の平面部からスポット状の光のまま出射されることになる。これにより、１つのスポット状の光からライン状の光と、上方向、若しくは下方向、或いはその両方向に出射するスポット状の光とを得ることができる。
【００２４】
請求項１０の発明では、請求項９の発明の構成に加えて、前記第１の延設部に埋設された前記第１の光学部の曲面部を、前記第１の延設部から一部露出させたことを特徴とする光学素子とした。
【００２５】
請求項１０の発明によれば、例えば第１の延設部を切り欠いた形状として第１の光学部の曲面部を露出させることで、第１の光学部に底面からスポット状の光を入射させた際に、第１の光学部の曲面部でライン状に反射させる光の量を増やすことができる。
【００２６】
請求項１１の発明では、請求項８乃至１０いずれか１項に記載の構成に加えて、前記第１の平面部は前記凹部の中心軸に平行し、前記第２の平面部は前記第４の光学部の前記凹部の中心軸に対し４５度の角度をなしていることを特徴とする光学素子とした。
【００２７】
請求項１１の発明によれば、第４の光学部の凹部の中心軸に並行するスポット状の光を凹部の頂点側から第２の平面部に入射させると、上記スポット状の光は第２の平面部により中心軸に対して垂直方向に反射され、第１の平面部により屈折されることなく第４の光学部１６から外方へ出射されることになる。これにより、第４の光学部の凹部の中心軸に対して垂直方向に進行するスポット状の光を得ることができる。
【００２８】
請求項１２の発明では、請求項１乃至１１いずれか１項に記載の構成に加えて、前記第１の光学部の切断面は、円錐の中心軸を通り底面に垂直な面であり、前記第２の光学部の切断面は、円柱の中心軸を通り底面に垂直な面であることを特徴とする光学素子とした。
【００２９】
請求項１２の発明によれば、第１の光学部が半円錐形状を有するとともに、第２の光学部が半円柱形状を有しているので、第１の光学部の底面から入射したスポット状の光を第１の光学部の曲面部により１８０度に広がるライン状の光に変換して、第２の光学部から出射させることができる。
【００３０】
請求項１３の発明では、少なくとも、請求項１乃至１２いずれか１項に記載の光学素子と、半導体レーザ発生装置と、投光レンズとを備え、前記半導体レーザ発生装置から出射されたレーザ光が前記投光レンズを経て前記光学素子の底面に垂直方向から前記光学素子に入射するように、前記光学素子、前記半導体レーザ発生装置、及び前記投光レンズを配置されてなることを特徴とするレーザライン表示器とした。
【００３１】
請求項１３の発明によれば、上記の請求項１乃至１２いずれか１項に記載の光学素子を用いたレーザライン表示器を得ることができる。そのため、第１の光学部及び第２の光学部の両底面にかかるようにレーザ光を光学素子に入射させることで、別途レーザ発生装置及び光学系、例えばハーフミラーやレンズ等を必要とすることなく２種類の光を出射することができ、これにより、レーザライン表示器の生産コストがローコストとなる。また、レーザ光の出射方向等の光学調整を光学素子の形状精度によって行うことができるため、光学素子の形状を高精度に形成することで光学調整を高精度に行えるとともに、光学調整の手間を大幅に軽減でき、容易に光学調整を行うことができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、一つの光源からのスポット状の光を第１の光学部及び第２の光学部の両底面にかかるように入射させることで、一つの光源からの光から互いに出射方向の異なるライン状の光とスポット状の光を得ることができ、また、第１の光学部と第２の光学部とを一体に形成してあるので、光学調整を光学素子の形状精度により行うことができ、これにより、光学素子の形状を高精度に形成することで光学調整を高精度に行えるとともに、光学調整の手間を大幅に軽減でき、容易に光学調整を行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１乃至９を用いて、本発明の実施形態について説明する。
【００３４】
（実施形態１）
本実施形態のレーザライン表示器１に用いられる光学素子２は、図２（ａ）に示すように、例えば、頂角が９０度の円錐の中心軸を通り底面に垂直な面を切断面とする半円錐形状のプリズムからなる第１の光学部３と、円柱の中心軸を通り底面に垂直な面を切断面とする半円柱形状のプリズムからなる第２の光学部４とを後述するように一体に形成して構成してある。
【００３５】
すなわち第１の光学部３と第２の光学部４はそれぞれの切断面を互いに共通の面とするとともに、第１の光学部３の前記円錐の中心軸と第２の光学部４の前記円柱の中心軸とを一致させることで、第１の光学部３の半円形状の底面３ａと第２の光学部４の半円形状の底面４ａとが同心円となるようにして、第１の光学部３と第２の光学部４を一体に形成して光学素子２を構成してある。なお、第１の光学部３と第２の光学部４を同じ高さ寸法に形成して、第１の光学部３の底面３ａと第２の光学部４の底面４ａ及び、第１の光学部３の頂点と第２の光学部４の底面４ａと対向する面である上面４ｂとの間に段差が生じないようにしてある。
【００３６】
以上により光学素子２は構成され、次に光学素子２にスポット状の光５が入射した場合の挙動について説明する。
【００３７】
光学素子２の底面を構成する第１の光学部３の底面３ａと第２の光学部４の底面４ａに、この両底面３ａ、４ａに対し垂直方向からスポット状の光５が入射されると、上述したように第１の光学部３は頂角が９０度の円錐から構成された半円錐形状であり、その半円錐形状の曲面部３ｂと底面３ａとの角度は４５度であるため、図２（ｂ）、（ｄ）に示すように、第１の光学部３の底面３ａに対し垂直方向から入射したスポット状の光５は、第１の光学部３の曲面部３ｂにより底面３ａに対し平行かつ第１の光学部３の切断面の方向すなわち第２の光学部４の方向へ反射され、反射光６となる。従って、曲面部３ｂが光を反射する反射面として機能することとなる。また、この反射光６は、スポット状の光５が底面に平行な断面形状が半円である曲面部３ｂにより反射された光であるため、図２（ｃ）に示すように扇状に広がるライン状の光となる。さらに、反射光６は、第２の光学部４にその切断面から入射されて半円柱形状の側周面４ｃから出射される。なお、上述したように第１の光学部３と第２の光学部４の上記中心軸を一致させているため、反射光６は、第２の光学部４の側周面４ｃに対して垂直な方向へ出射されることになるので、側周面４ｃにより屈折されることはない。また、第２の光学部４にその底面４ａに対し垂直方向から入射したスポット状の光５は、第２の光学部４の内部を通過し、第２の光学部４の上面４ｂへと透過される。
【００３８】
従って、光学素子２の底面に対し垂直方向からスポット状の光５が光学素子２に入射された場合、第１の光学部３は、底面３ａから入射したスポット状の光５を曲面部３ｂで反射してライン状の光である反射光６に変換して切断面方向へ出射し、第２の光学部４は、第１の光学部３から出射された反射光６を前記切断面から側周面４ｃへ透過して外部へ出射するとともに、底面４ａから入射したスポット状の光５を透過して上面４ｂから外部へ出射する。
【００３９】
すなわち、両底面３ａ、４ａにかかるように光学素子２に入射されたスポット状の光５は、その底面３ａに入射した部分のみがライン状の光である反射光６に変換されるため、ライン状の光である反射光６とスポット状の光５との２種類に分割されて光学素子２から出射されることになる。
【００４０】
また、上述の第１の光学部３において、その半円錐形状の頂角を９０度に形成しておくことで底面３ａと曲面部３ｂの間の角度を４５度としてあるが、この角度は４５度に限られるものではなく、底面３ａに対し垂直方向に入射したスポット状の光５を曲面部３ｂである反射面により前記切断面方向へ全反射する角度であればよい。すなわち、底面３ａと曲面部３ｂとの間の角度が臨界角以上であれば問題無く実施できる。このように底面３ａと曲面部３ｂとの角度が臨界角以上であれば、スポット状の光５が曲面部３ｂにより全反射されるので、反射の際に、スポット状の光５が曲面部３ｂで屈折して第１の光学部３から外部へ出射されることを防ぎ、反射光６の強度の損失を防止することができる。
【００４１】
次に、このような光学素子２を用いたレーザライン表示器１について説明する。レーザライン表示器１は、図１に示すように、少なくとも、光学素子２と、半導体レーザ発生装置７と、レーザ光を調整するための投光レンズ８とを備えるとともに、半導体レーザ発生装置７から出射されたレーザ光が投光レンズ８を経て光学素子２の底面に対し垂直方向から光学素子２に入射するように、光学素子２、半導体レーザ発生装置７、及び投光レンズ８を配置して構成されている。
【００４２】
以上により構成されたレーザライン表示器１において、半導体レーザ発生装置７によりレーザ光を出射した際には、上述したように光学素子２によりレーザ光の一部はライン状に変換されて、２種類のレーザ光がレーザライン表示器１から出射されることとなる。
【００４３】
このようなレーザライン表示器１は、例えば、レーザ墨出し器９に利用される。このレーザ墨出し器９を、図３に示すように部屋１０の床面１０ａ上に設置して作動させた場合、レーザ墨出し器９のレーザ出射点ｏから天井面１０ｂに向けて鉛直上方向にレーザが出射されて天井面１０ｂのポイントＯ´を照射するとともに、レーザ出射点ｏから床面１０ａに水平に扇状に広がるライン状の光Ａが出射されて壁面１０ｃ上に点ａ，ｂ，ｃ，ｄからなるラインを照射する。すなわち、このレーザ墨出し器９を用いることで、鉛直ポイントを天井面１０ｂに表示するとともに、水平方向基準線として用いられる床面１０ａに水平なラインである、ろくラインを壁面１０ｃに表示することができる。
【００４４】
本実施形態によれば、一つの光源からのスポット状の光５を第１の光学部３の底面３ａ及び第２の光学部４の底面４ａにかかるように入射させると、スポット状の光５は、第１の光学部３において曲面部３ｂで反射されてライン状の反射光６となり、第２の光学部４において底面４ａから上面４ｂに向かってスポット状の光５のまま透過されることになる。これにより、一つの光源からの光から互いに出射方向の異なるライン状の光とスポット状の光を得ることができ、例えばハーフミラーや円筒レンズ等による複雑な構成や別光源を設ける必要がなくなる。加えて、第１の光学部３と第２の光学部４とを一体に形成してあるので、例えば従来のハーフミラーと円筒レンズの組合せによる光学系とは異なり、光学調整を光学素子の形状精度により行うことができる。これにより、光学素子の形状を高精度に形成することで光学調整を高精度に行えるとともに、光学調整の手間を大幅に軽減でき、容易に光学調整を行うことができる。
【００４５】
また、上述の光学素子２を用いたレーザライン表示器１においては、第１の光学部３及び第２の光学部４の両底面３ａ、４ａにかかるようにレーザ光を光学素子２に入射させることで、別途レーザ発生装置及び光学系、例えばハーフミラーやレンズ等を必要とすることなく２種類の光を出射することができる。これにより、レーザライン表示器１の生産コストがローコストとなる。
【００４６】
なお、本実施形態において、光学素子２は、第１の光学部３と第２の光学部４とを一体に形成して構成してあるが、第１の光学部３と第２の光学部４をそれぞれ別体に形成した後に張り合わせた構成とすることもできる。しかし、この場合、第１の光学部３と第２の光学部４とを張り合わせる工程が必要になり、さらにこの張り合わせの際に第１の光学部３と第２の光学部４の軸合せ等の煩雑な光学調整を行う必要がある等のデメリットが生じるため、第１の光学部３と第２の光学部４とを一体に形成して光学素子２を構成するものの方が、これらのデメリットを解消しているという点で優れている。
【００４７】
（実施形態２）
本実施形態は、上述の実施形態１と比較して、光学素子２の第１の光学部３に特徴があり、その他の構成は上述の実施形態１と同様であるので説明を省略する。
【００４８】
本実施形態では、図４（ａ）に示すように第１の光学部３の反射面である曲面部３ｂの表面部位に光を反射する反射膜１１を形成してある。
【００４９】
このように反射膜１１を形成しておくことで、上述の実施形態１のように光学素子２の底面側からの光だけではなく、光学素子２の上面側からの光に対しても上述の実施形態１とほぼ同様の効果を得ることができる。以下に光学素子２に光学素子２の上面からスポット状の光１２が入射した場合の挙動について説明する。
【００５０】
光学素子２の上面側から、両底面３ａ、４ａに対し垂直方向のスポット状の光１２が入射されると、上述したように第１の光学部３は頂角が９０度の円錐から構成され、その曲面部３ｂと底面３ａとの角度は４５度であるため、図４（ｂ）、（ｄ）に示すように、第１の光学部３の底面３ａに対し垂直方向から曲面部３ｂに形成された反射膜１１に入射したスポット状の光１２は、反射膜１１により底面３ａに対し平行かつ第１の光学部３の外方向へ反射され、反射光１３となる。この反射光１３は、スポット状の光１２が底面に平行な断面形状が半円である曲面部３ｂの表面部位に形成された反射膜１１により反射された光であるため、図４（ｃ）に示すように扇状に広がるライン状の光となる。また、第２の光学部４にその底面４ａに対し垂直方向から上面４ｂに入射したスポット状の光１２は、第２の光学部４の内部を通過し、第２の光学部４の底面４ａへと透過される。
【００５１】
従って、光学素子２の底面に対し垂直方向のスポット状の光１２が光学素子２の上面側から光学素子２に入射された場合、第１の光学部３は、反射膜１１でスポット状の光１２を反射してライン状の光である反射光１３に変換して第１の光学部３の外方向へ出射し、第２の光学部４は、上面４ｂから入射したスポット状の光１２を透過して底面４ａから外部へ出射する。
【００５２】
すなわち、スポット状の光１２は、第１の光学部３の反射膜１１に入射した部分のみがライン状の光である反射光１３に変換されるため、ライン状の光である反射光１３とスポット状の光１２との２種類に分割されて光学素子２から出射されることになる。
【００５３】
本実施形態によれば、第１の光学部３の光を反射する反射面である曲面部３ｂの表面部位に光を外方向へ反射する反射膜１１を形成したので、第１の光学部３の底面３ａから第１の光学部３に入射した光を切断面方向へと反射させるだけではなく、第１の光学部３の上部から反射膜１１に入射した光１２を外方向、すなわち切断面とは反対の方向へ反射させることができる。これにより、第１の光学部３に底面３ａから光を入射させた場合と、上部から反射膜１１に光を入射させた場合とで、扇状に広がるライン状の光を互いに反対の方向へ出射させることができる。また、第１の光学部３の曲面部３ｂを覆うように反射幕１１を設けることで、第１の光学部３の底面３ａから入射した光が、曲面部３ｂで屈折して外部へ出射することを防ぐことができる。
【００５４】
（実施形態３）
本実施形態は、上述の実施形態１と比較して、光学素子２に特徴があり、その他の構成は上述の実施形態１と同様であるので説明を省略する。
【００５５】
本実施形態のレーザライン表示器１に用いられる光学素子２は、図５に示すように、上述した第１の光学部３及び第２の光学部４に、新たに第３の光学部１４として集光レンズを一体に形成して構成したものである。
【００５６】
すなわち第１の光学部３と第２の光学部４とを上述したように一体に形成するとともに、第３の光学部１４を、第２の光学部４の底面４ａから入射した光が出射される上面４ｂに一体に形成して、第２の光学部４の底面４ａから上面４ｂへ透過した光が第３の光学部１４に入射するようにしてある。
【００５７】
以上により光学素子２は構成され、次に光学素子２にスポット状の光が入射した場合の挙動について説明する。
【００５８】
光学素子２の底面を構成する第１の光学部３の底面３ａと第２の光学部４の底面４ａに、この両底面３ａ、４ａに対し垂直方向からスポット状の光が入射されると、上述の実施形態１と同様に、第１の光学部３は、底面３ａから入射した前記スポット状の光を曲面部３ｂで反射してライン状の反射光に変換して切断面方向へ出射し、第２の光学部４は、第１の光学部３から出射された前記反射光を切断面から側周面４ｃへ透過して外部へ出射するとともに、底面４ａから入射した前記スポット状の光を透過して上面４ｂから外部へ出射する。これに加えて、本実施形態では第３の光学部１４として集光レンズを第２の光学部４の上面４ｂに一体に形成してあるので、第２の光学部４の上面４ｂから出射した光は、第３の光学部１４に入射され、第３の光学部１４である集光レンズの凸面１４ａで屈折されて外部へ出射される。
【００５９】
すなわち、両底面３ａ、４ａにかかるように光学素子２に入射されたスポット状の光は、ライン状の光と、集光されたスポット状の光との２種類に分割されて光学素子２から出射されることになる。
【００６０】
本実施形態によれば、上述の実施形態１の効果に加えて、第２の光学部４の上面４ｂから出射された光を、第３の光学部１４として用いた集光レンズにより、集光させることができる。これにより、光の視認性を向上させることができる。また、第３の光学部１４を第２の光学部４に一体に形成してあるので、第３の光学部１４と第２の光学部４間での光学調整が不要となる。
【００６１】
また、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第３の光学部１５として光を全反射させるためのプリズムを用いることができる。このプリズムは、直角二等辺三角形の三角柱形状を有し、第２の光学部４の底面４ａから上面４ｂへ透過した光が第３の光学部１５に入射するように、第３の光学部１５をその斜面１５ａを上側にして、第２の光学部４の上面４ｂに一体に形成してある。
【００６２】
次にこのような光学素子２にスポット状の光が入射した場合の挙動について説明する。      
【００６３】
光学素子２の底面を構成する第１の光学部３の底面３ａと第２の光学部４の底面４ａに、この両底面３ａ、４ａに対し垂直方向からスポット状の光が入射されると、上述の実施形態１と同様に、第１の光学部３は、底面３ａから入射した前記スポット状の光を曲面部３ｂで反射してライン状の反射光に変換して切断面方向へ出射し、第２の光学部４は、第１の光学部３から出射された前記反射光を前記切断面から側周面４ｃへ透過して外部へ出射するとともに、底面４ａから入射した前記スポット状の光を透過して上面４ｂから外部へ出射する。これに加えて、第３の光学部１５を第２の光学部４の上面４ｂに一体に形成してあるので、第２の光学部４の上面４ｂから出射した光は、第３の光学部１５に入射され、斜面１５ａで光学素子２の底面に対して平行方向へ全反射され、第３の光学部１５の出射面１５ｂから外部へ出射される。
【００６４】
すなわち、両底面３ａ、４ａにかかるように光学素子２に入射されたスポット状の光は、ライン状の光と、該ライン状の光と平行なスポット状の光との２種類に分割されて光学素子２から出射されることになる。
【００６５】
次に、この光学素子２を用いて構成されたレーザライン表示器１を備えたレーザ墨出し器９について説明する。このレーザ墨出し器９を、図７に示すように部屋１０の床面１０ａ上に設置して作動させた場合、レーザ墨出し器９のレーザ出射点ｏから壁面１０ｃに向けて水平左方向にレーザが出射されて壁面１０ｃのポイントｄ´を照射するとともに、レーザ出射点ｏから床面１０ａに水平に扇状に広がるライン状の光Ａが出射されて壁面１０ｃ上に点ａ，ｂ，ｃ，ｄからなるラインを照射する。すなわち、このレーザ墨出し器９を用いることで、水平ポイントを壁面１０ｃに表示するとともに、ろくラインを壁面１０ｃに表示することができる。
【００６６】
なお、本実施形態では、第３の光学部として集光レンズや光を全反射させるためのプリズムを用いたが、第３の光学部はこれらの光学素子に限られることはなく、その他任意の光学素子を用いて光を反射若しくは屈折させることとしても良い。
【００６７】
（実施形態４）
本実施形態は、上述の実施形態１と比較して、光学素子２に特徴があり、その他の構成は上述の実施形態１と同様であるので説明を省略する。
【００６８】
本実施形態のレーザライン表示器１に用いられる光学素子２は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、上述した第１の光学部３、第２の光学部４、及び第３の光学部１５に加えて、新たに後述する第４の光学部１６を一体に形成して構成したものである。
【００６９】
前記第４の光学部１６は、中心軸を共通とする円錐形状の凹部を有する円柱の中心軸を通り底面に垂直な面を切断面とする半円錐形状の凹部１６ａを有する半円柱形状のプリズムである。
【００７０】
すなわち、光学素子２は、第１の光学部３と第２の光学部４とを上述したように一体に形成するとともに、第３の光学部１５を、第２の光学部４の底面４ａから入射した光を斜面１５ａで全反射して底面４ｂに対し平行方向に出射面１５ｂから出射するように、第２の光学部４の上面４ｂに一体に形成する。そして、第４の光学部１６を、その半円錐形状の凹部１６ａが第３の光学部１５の出射面１５ｂからその前方外側へと拡開するとともに、第３の光学部１５で全反射された光が凹部１６ａに凹部１６ａの頂点側から入射するようにして、第３の光学部１５の出射面１５ｂに一体に形成してある。
【００７１】
次に、このようにして構成された光学素子２にスポット状の光が入射した場合の挙動について説明する。光学素子２の底面を構成する第１の光学部３の底面３ａと第２の光学部４の底面４ａに、この両底面３ａ、４ａに対し垂直方向からスポット状の光が入射されると、上述の実施形態１と同様に、第１の光学部３は、底面３ａから入射した前記スポット状の光を曲面部３ｂで反射してライン状の反射光に変換して切断面方向へ出射し、第２の光学部４は、第１の光学部３から出射された反射光を前記切断面から側周面４ｃへ透過して外部へ出射するとともに、底面４ａから入射したスポット状の光を透過して上面４ｂから外部へ出射する。そして、第３の光学部１５は、上述の実施形態３のように第２の光学部４の上面４ｂから出射した光を光学素子２の底面に対し平行方向へ全反射して、第３の光学部１５の出射面１５ｂから外部へ出射する。そして第４の光学部１６は、半円錐形状の凹部１６ａの曲面部１６ｂにより、第３の光学部１５から出射された光を扇状に広がるライン状の光に変換して第４の光学部１６の側周面１６ｃから出射する。
【００７２】
すなわち、両底面３ａ、４ａにかかるように光学素子２に入射されたスポット状の光は、このスポット状の光の入射方向に対して、水平方向のライン状の光と、平行方向のライン状の光の２種類に分割されて光学素子２から出射されることになる。
【００７３】
次に、このような光学素子２を用いたレーザライン表示器１を利用したレーザ墨出し器９の動作について説明する。このレーザ墨出し器９を、図９に示すように部屋１０の床面１０ａ上に設置して作動させた場合、レーザ墨出し器９のレーザ出射点ｏから床面１０ａに鉛直に扇状に広がるライン状の光Ｂが出射されて床面１０ａ、壁面１０ｃ、及び天井面１０ｂ上に点ｉ，ｊ，ｋ，Ｏ´からなるラインを照射するとともに、レーザ出射点ｏから床面１０ａに水平に扇状に広がるライン状の光Ａが出射されて壁面１０ｃ上に点ａ，ｂ，ｃ，ｄからなるラインを照射する。すなわち、このレーザ墨出し器９を用いることで、鉛直方向基準線として用いられる床面１０ａに鉛直なラインである、かねラインを床面１０ａ、壁面１０ｃ、天井面１０ｂに亘って表示するとともに、壁面１０ｂに水平なラインであるろくラインを表示することができる。
【００７４】
本実施形態によれば、第３の光学部１５から出射する光を第４の光学部１６の半円錐形状の凹部１６ａで反射してライン状の光とすることができ、さらに第１の光学部３においてもライン状の光を出射することができる。これにより、光学素子２の底面に対し垂直方向から光学素子２の底面に入射したスポット状の光を、このスポット状の光の入射方向に対して平行方向及び垂直方向の２種類のライン状の光に分割して、光学素子２から出射することができる。
【００７５】
なお、本実施形態の第４の光学部１６は、上記の形状に限られるものではなく、その他任意の光学素子を用いて光を反射若しくは屈折させることとしても本実施形態の趣旨を逸脱することなく実施できる。
【００７６】
（実施形態５）
また、光学素子２の第２光学部４、第３の光学部１５、及び第４の光学部１６に図１０（ａ）〜（ｆ）に示すような延設部４ｄ，１５ｃ，１６ｄを設け、第４の光学部１６の第３の延設部１６ｄに、第１の平面部１７ａ、１７ｂ及び第２の平面部１８ａ、１８ｂを設けることとしてもよい。尚、図１０において、延設部４ｄ，１５ｃ，１６ｄを斜線で示し、また、破線で各延設部４ｄ，１５ｃ，１６ｄを区分けして示してある。
【００７７】
すなわち、本実施形態のレーザライン表示器１に用いられる光学素子２は、第２の光学部４、第３の光学部１５、及び第４の光学部１６を、それぞれの第１の光学部３側の共通の端面ｓ（図８参照）から第１の光学部３側へ端面ｓに並行かつ端面ｓと外周が同形状となるように所定厚さだけ一体に延設して、第２の光学部４に第１の延設部４ｄ、第３の光学部１５に第２の延設部１５ｃ、第４の光学部１６に第３の延設部１６ｄを設けて構成してある。
【００７８】
加えて、第２の光学部４の第１の延設部４ｄは、第１の光学部３の切断面側の部位と一体に形成してあり、これにより、第１の光学部３の切断面側の部位が第２の光学部４に埋もれるように第１の光学部３と第２の光学部４が一体に形成されることになる。また、第４の光学部１６の第３の延設部１６ｄには、その外側面となる側周面１６ｃの上端部及び下端部に第１の平面部１７ａ、１７ｂを設け、加えて、第１の平面部１７ａ、１７ｂと対向する凹部１６ａの内面である曲面部１６ｂに第２の平面部１８ａ、１８ｂを設けてある。さらに、図１１に示すように、第１の平面部１７ａ、１７ｂは凹部１６ａの中心軸１９に平行し、第２の平面部１８ａ、１８ｂは頂角９０度である半円錐形状の空間部からなる凹部１６ａの内面であるために凹部１６ａの中心軸１９に対しそれぞれ４５度の角度をなしている。
【００７９】
次に、本実施形態の光学素子２にスポット状の光２０が入射した場合の挙動について、図１１を用いて説明する。尚、ここでは第２の平面部１８ａ、１８ｂにより反射される光２０についてのみ説明し、その他の光２０については上記実施形態４と略同様なので説明を省略する。また、破線により各延設部４ｄ，１５ｃ，１６ｄを区分けして示してある。
【００８０】
まず、光学素子２の底面３ａ，４ａに対し垂直方向から第１の光学部３の切断面側、すなわち第１の延設部４ｄと一体となっている部位に入射したスポット状の光２０は、第１の延設部４ｄが第１の光学部３と一体に形成されているために、第１の延設部４ｄにより第１の光学部３の曲面部３ｂで反射されることなく、第３の光学部１５の第２の延設部１５ｃへと進み、第３の光学部１５の斜面１５ａにより底面４ａに対し平行方向に全反射され、凹部１６ａの頂点側から第４の光学部１６の凹部１６ａの中心軸１９と平行に、第４の光学部１６の第３の延設部１６ｄに入射する。そして、第４の光学部１６の第３の延設部１６ｄにおいて、第２の平面部１８ａに入射した光２０は、該第２の平面部１８ａにより中心軸１９に対して垂直上方向に反射されてスポット状の光Ｃとなる。光Ｃは、その進行方向が第１の平面部１７ａに対して垂直であるため、第１の平面部１７ａにより屈折されることなく第４の光学部１６から上方へ出射される。また、第２の平面部１８ｂに入射した光２０は、該第２の平面部１８ｂにより中心軸１９に対して垂直下方向に反射されてスポット状の光Ｄとなる。光Ｄは、その進行方向が第１の平面部１７ｂに対して垂直であるため、第１の平面部１７ｂにより屈折されることなく第４の光学部１６から下方へ出射される。このとき、第１の平面部１７ａ、１７ｂ及び第２の平面部１８ａ、１８ｂはともに平坦な面であるために、スポット状の光をライン状に変換することなく第４の光学部１６から出射することができるのである。
【００８１】
従って、第４の光学部１６に設けた第１の平面部１７ａ、１７ｂ及び第２の平面部１８ａ、１８ｂにより、スポット状の光２０は新たにスポット状の光Ｃ、Ｄに分割されることになる。
【００８２】
次に、このような光学素子２を用いたレーザライン表示器１について説明する。レーザライン表示器１は、図１２に示すように、少なくとも、光学素子２と、半導体レーザ発生装置７と、レーザ光を調整するための投光レンズ８とを備えるとともに、半導体レーザ発生装置７から出射されたレーザ光が投光レンズ８を経て光学素子２の底面に対し垂直方向から光学素子２に入射するように、光学素子２、半導体レーザ発生装置７、及び投光レンズ８を配置されて構成されている。
【００８３】
以上により構成されたレーザライン表示器１において、半導体レーザ発生装置７によりレーザ光を出射した際には、上記実施形態４で述べたライン状の光Ａ、Ｂに加えて、上述したスポット状の光Ｃ、Ｄがレーザライン表示器１から出射されることとなる。
【００８４】
このようなレーザライン表示器１は、例えば、レーザ墨出し器９に利用される。このレーザ墨出し器９を、図１３に示すように部屋１０の床面１０ａ上に設置して作動させた場合、レーザ出射点Ｏから床面１０ａに水平に扇状に広がるライン状の光Ａが出射されて壁面１０ｃ上に点ａ，ｂ，ｃ，ｄからなるラインを照射するとともに、レーザ墨出し器９のレーザ出射点Ｏから床面１０ａに鉛直に扇状に広がるライン状の光Ｂが出射されて床面１０ａ、壁面１０ｃ、及び天井面１０ｂ上に点ｉ，ｊ，ｋ，Ｏ´からなるラインを照射する。そして、レーザ出射点Ｏから天井面１０ｂに向けて床面１０ａに対して垂直上方向にスポット状の光Ｃが出射されて天井面１０ｂに上ポイントＯ″を照射するとともに、レーザ出射点Ｏから床面１０ａに対して垂直下方向にスポット状の光Ｄが出射されて床面１０ａに下ポイントｉ´を照射する。
【００８５】
すなわち、このレーザ墨出し器９を用いることで、点ａ，ｂ，ｃ，ｄからなるろくライン、及び点ｉ，ｊ，ｋ，Ｏ´からなるかねラインを表示することができる。加えて、照明器具の取り付け、天井に関する工事等に用いられる鉛直ポイントとして上ポイントＯ″を天井面１０ｂに表示でき、さらに、床につけたケガキ線等との位置決め等に用いられる下ポイントｉ´を床面１０ａに表示することができるのである。
【００８６】
本実施形態によれば、第２の光学部４、第３の光学部１５、及び第４の光学部１６を延設して、それぞれに第１の延設部４ｄ、第２の延設部１５ｃ、及び第３の延設部１６ｄを一体に設け、第４の光学部１６の側周面１６ｃに第１の平面部１７ａ、１７ｂ、及び第４の光学部１６の曲面部１６ｂに第２の平面部１８ａ、１８ｂを設け、加えて、第１の平面部１７ａ、１７ｂが中心軸１９に平行するとともに、第２の平面部１８ａ、１８ｂが中心軸１９に対して４５度の角度をなすようにしてある。そのため、第４の光学部１６の凹部１６ａにその中心軸１９に平行なスポット状の光２０を入射させると、第２の平面部１８ａ、１８ｂによりスポット状の光２０を第４の光学部１６の中心軸１９に直交する方向に反射して、第４の光学部１６内を透過した後に第１の平面部１７ａ、１７ｂにより屈折することなく第４の光学部１６から外方へ出射することができ、これにより、上記のライン状の光Ａ、Ｂに加えて、凹部１６ａの中心軸１９に対して垂直上方向に出射するスポット状の光Ｃ、及び凹部１６ａの中心軸１９に対して垂直下方向に出射するスポット状の光Ｄを得ることができる。
【００８７】
なお、第１の平面部及び第２の平面部は、必ずしも第４の光学部の上端部側及び下端部側の両方に設ける必要はなく、少なくとも一方に設けてあれば本実施形態の趣旨を逸脱することなく実施できる。従って、用途に合わせて、光の出射方向を上方向、若しくは下方向、或いはその両方向から選択することができる。
【００８８】
ところで、本実施形態の光学素子２によれば、第１の延設部４ｄの厚みによって、スポット状の光Ｃ，Ｄとライン状の光Ａの明るさを相対的に調整することができる。すなわち、図１４（ａ）〜（ｃ）に示すように、光学素子２の底面３ａ，４ａにスポット状の光が入射すると、上述したように第１の光学部３の底面３ａから入射した光であっても、第１の延設部４ｄと一体に形成されている部位においては曲面部３ｂにより光が反射されることがなく、そのまま光を透過することになる。そのため、第１の延設部４ｄの厚みを厚くすると、曲面部３ｂで反射される光の量が減ってライン状の光Ａが暗くなるとともに延設部４ｄを透過する光の量が増えてスポット状の光Ｃ，Ｄが明るくなり、逆に延設部４ｄの厚みを薄くすると、曲面部３ｂで反射される光の量が増えてライン状の光Ａが明るくなるとともに延設部４ｄを透過する光の量が減ってスポット状の光Ｃ，Ｄが暗くなるのである。尚、図１４においては、第１の光学部３と第２の光学部４のみを示し、延設部４ｄを斜線で示してある。
【００８９】
（実施形態６）
しかし、このような調整方法では、ライン状の光Ａ、スポット状の光Ｃ，Ｄともに満足のいく明るさを得ることができない場合があった。
【００９０】
そこで、本実施形態の光学素子２では、上記実施形態５の光学素子に比べて、図１５〜図１７に示すように第１の延設部４ｄを略三角柱状に切り欠いたような形状とすることで、第１の光学部３の曲面部３ｂを露出させてあり、その他の構成は上記実施形態５と同様であるので説明を省略する。尚、図１７では第１の延設部４ｄを斜線で示してある。
【００９１】
第１の延設部４ｄは、上記実施形態５では図１４（ａ）に示すように、第１の光学部３側にその厚みが一様となるように延設されていたが、本実施形態では、図１７（ａ）に示すように第２の光学部４の半円柱形状の両端部から中心部にいくに従って厚みが少なくなるように形成して、第１の延設部４ｄを略三角柱状に切り欠いたような形状としてある。このような第１の延設部４ｄによれば、図１４（ａ）では第１の延設部４ｄにより覆われていた曲面部３ｂの一部が図１７（ａ）に示すように露出されることになり、そのため、第１の光学部３の曲面部３ｂが露出した部位は、底面３ａに並行する面における断面形状が中心角を１８０度より小さい角度とする扇形となっている。
【００９２】
このような光学素子２にその底面３ａ，４ａからスポット状の光を入射させると、図１７（ａ）〜（ｃ）に示すように、入射した光のうち曲面部３ｂで反射される光はライン状の光Ａに変換される。このとき、上述したように第１の延設部４ｄから曲面部３ｂを露出させているので、曲面部３ｂで反射される光が図１４（ａ）の場合に比べて増えることになり、ライン状の光Ａの光量が増すことになる。そして、第２の光学部４の第１の延設部４ｄを透過する光はスポット状の光Ｃ，Ｄに用いられ、第２の光学部４の第１の延設部４ｄを除く部位に入射した光は、上述したようにライン状の光Ｂに変換されることになる。
【００９３】
また、本実施形態によれば、第１の延設部４ｄを切り欠いたような形状として第１の光学部３の曲面部３ｂを露出させることで、曲面部３ｂで反射させる光の量を調整することができ、これにより、曲面部３ｂで反射させるライン状の光Ａの明るさと、スポット状の光Ｃ，Ｄの明るさとを任意の値に調整することも可能となる。
【００９４】
尚、本実施形態の光学素子２をレーザライン表示器１に用いた場合には、第１の光学部３の曲面部３ｂが露出した部位が底面３ａに並行する面における断面形状が中心角を１８０度より小さい角度とする扇形となっているため、図１８に示すように、ライン状の光Ａの照射範囲は狭くなるが、実際にレーザライン表示器１を用いる場合、このようなライン状の光Ａによる水平ラインは１８０度にわたって照射する必要がない場合が多いため、問題無く使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施形態１の光学素子を用いたレーザライン表示器の概略説明図である。
【図２】（ａ）は、同上の光学素子の斜視図であり、（ｂ）は、同上の光学素子の側面図であり、（ｃ）は、同上の光学素子の上面図であり、（ｄ）は、同上の光学素子の他方の側面図である。
【図３】同上のレーザ墨出し器の動作説明図である。
【図４】（ａ）は、本発明の実施形態２の光学素子の斜視図であり、（ｂ）は、同上の光学素子の側面図であり、（ｃ）は、同上の光学素子の上面図であり、（ｄ）は、同上の光学素子の他方の側面図である。
【図５】本発明の実施形態３の光学素子の斜視図である。
【図６】（ａ）は、本発明の実施形態３のその他の光学素子の斜視図であり、（ｂ）は、同上の光学素子の他方向からの斜視図である。
【図７】同上のレーザ墨出し器の動作説明図である。
【図８】（ａ）は、本発明の実施形態４の光学素子の斜視図であり、（ｂ）は、同上の光学素子の他方向からの斜視図である。
【図９】同上のレーザ墨出し器の動作説明図である。
【図１０】（ａ）は、本発明の実施形態５の光学素子の斜視図であり、（ｂ）は、同上の光学素子の上面図であり、（ｃ）は、同上の光学素子の他方向からの斜視図であり、（ｄ）は、同上の光学素子の前面図であり、（ｅ）は、同上の光学素子の側面図であり、（ｆ）は、同上の光学素子の後面図である。
【図１１】同上の光学素子に光が入射した場合の概略説明図である。
【図１２】同上の光学素子を用いたレーザライン表示器の概略説明図である。
【図１３】同上のレーザ墨出し器の動作説明図である。
【図１４】（ａ）は、同上の光学素子の第３の光学部及び第４の光学部を省略した上面図であり、（ｂ）は、同図（ａ）の側面図であり、（ｃ）は、同図（ａ）の他方向からの側面図である。
【図１５】（ａ）は、本発明の実施形態６の光学素子の斜視図であり、（ｂ）は、同上の光学素子の上面図であり、（ｃ）は、同上の光学素子の他方向からの斜視図であり、（ｄ）は、同上の光学素子の前面図であり、（ｅ）は、同上の光学素子の側面図であり、（ｆ）は、同上の光学素子の後面図であり、（ｇ）は、同上の光学素子の下面図である。
【図１６】（ａ）は、同上の光学素子の下方向からの斜視図であり、（ｂ）は同上の光学素子の側面方向からの斜視図であり、（ｃ）は、同上の光学素子の上方向からの斜視図であり、（ｄ）は、同上の光学素子のさらに他の方向からの斜視図である。
【図１７】（ａ）は、同上の光学素子の第３の光学部及び第４の光学部を省略した上面図であり、（ｂ）は、同図（ａ）の側面図であり、（ｃ）は、同図（ａ）の他方向からの側面図である。
【図１８】同上の光学素子を用いたレーザライン表示器の概略説明図である。
【符号の説明】
【００９６】
１    レーザライン表示器
２    光学素子
３    第１の光学部
３ａ  底面
３ｂ  曲面部
４    第２の光学部
４ａ  底面
４ｂ  上面
４ｃ  側周面
７    半導体レーザ発生装置
８    投光レンズ
【図１】
2005233925.tif 000003
【図２】
2005233925.tif 000004
【図３】
2005233925.tif 000005
【図４】
2005233925.tif 000006
【図５】
2005233925.tif 000007
【図６】
2005233925.tif 000008
【図７】
2005233925.tif 000009
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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