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公開番号2025151846
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024053447
出願日2024-03-28
発明の名称測定装置
出願人株式会社トプコン
代理人個人,個人,個人
主分類G01C 15/00 20060101AFI20251002BHJP(測定;試験)
要約【課題】レーザ光が本来指示したい方向とは異なる方向に出射されることを抑えることができる測定装置を提供すること。
【解決手段】測定装置は、回転可能であって、照射対象物に向けてレーザ光L1を出射するレーザ出射部50と、レーザ出射部50から出射されたレーザ光L1が外部に出射される際に透過する複数の透過窓61、62と、を備える。複数の透過窓61、62は、互いに角度が異なって、かつ、レーザ出射部50の回転方向に連続して配置される。隣接する複数の透過窓61、62の端面どうしは、レーザ光L1が透過可能な接着剤で接合面63において接合されている。レーザ出射部50から出射されたレーザ光L1が接合面63の内側の接合位置631に向けられたときに透過窓62に入射し屈折したレーザ光L1が接合面63を通過せずに透過窓62から外部に出射されるように、レーザ出射部50の回転中心CPが接合位置631に対して配置されている。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
回転可能であって、照射対象物に向けてレーザ光を出射するレーザ出射部と、
前記レーザ出射部から出射された前記レーザ光が外部に出射される際に透過する複数の透過窓と、
を備え、
前記レーザ出射部は、前記レーザ光を出射する発光素子と、前記発光素子から出射された前記レーザ光を平行光または所望の発散角を有する光束に変更する光学部材と、を有し、
前記複数の透過窓は、互いに角度が異なって、かつ、前記レーザ出射部の回転方向に連続して配置され、
隣接する前記複数の透過窓の端面どうしは、前記レーザ光が透過可能な接着剤で接合面において接合されており、
前記レーザ出射部から出射された前記レーザ光が前記接合面の内側の接合位置に向けられたときに前記透過窓に入射し屈折した前記レーザ光が前記接合面を通過せずに前記透過窓から前記外部に出射されるように、前記レーザ出射部の回転中心が前記接合位置に対して配置されたことを特徴とする測定装置。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
前記透過窓の入射面に対する前記レーザ光の屈折角が、前記入射面と前記接合面とのなす角から９０度を減算した角度よりも小さくなるように、前記レーザ出射部の前記回転中心が前記接合位置に対して配置されたことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記レーザ出射部は、前記透過窓が一部とされた筐体の内側に配置され、
前記透過窓は、前記筐体の正面に配置された正面透過窓と、前記筐体の上面に配置された上面透過窓と、を有し、
前記正面透過窓は、前記正面透過窓に当たった前記レーザ光の光軸と直交しないように水平方向に傾斜して配置され、
前記上面透過窓は、前記上面透過窓に当たった前記レーザ光の光軸と直交しないように垂直方向に傾斜して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
前記筐体は、前記上面よりも上方であって、かつ、前記上面透過窓よりも後方に設けられたグリップ部を有するハンドルを有し、
前記上面透過窓は、正面側から背面側に向かって除々に下方となるように傾斜していることを特徴とする請求項３に記載の測定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光が複数枚の透過窓を透過可能な測定装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、レーザ光を利用した測定装置が知られており、出射したレーザ光の反射光を受光して対象物の空間位置情報を取得したり、レーザ光を対象物に当てて土木建築の基準面や基準線を定めたりする等、様々な場面で測定装置が利用されている。この測定装置については、測定範囲を広げるため、例えばレーザ光を出射するレーザ出射部を鉛直回転させると共に、このレーザ出射部を支持する土台部分を水平回転させている。
【０００３】
特許文献１はこのような測定装置であり、トータルステーションの上にレーザスキャナを有する。レーザスキャナは、水平軸心を中心に垂直方向に回転可能であって、レーザ光を出射する回転部（レーザ出射部）を有する。また、このレーザスキャナの土台となる台座は水平方向に回転するようになっている。このため、レーザスキャナは、垂直／水平方向に広範囲にパルスレーザ光を出射することができ、これにより受光対象物の点群データを取得して、その形状や位置を測定している。
かかるレーザ出射部となる回転部は保護ケースで覆われている。保護ケースはレーザ光を透過するガラス等の透過窓であり、測定範囲を広げるため、レーザ光を出射する回転部に対応して複数枚の透過窓を回転方向に配列し、そして、互いの端面を接合している。
【０００４】
透過窓の入射面に入射したレーザ光は、入射面において屈折してガラス等の透過窓を進む。ここで、レーザ光の照射方向によっては、レーザ光が複数枚の透過窓の接合面を通過して保護ケースの外部に出射される。そうすると、レーザ光が出射される透過窓は、レーザ光が入射した透過窓とは異なる角度で配置された透過窓になる。この場合には、透過窓を透過したレーザ光は、レーザ光が透過窓に入射した方向とは異なる方向に透過窓から出射される。その結果、レーザ光が、本来指示したい方向とは異なる方向に出射される。この点において、特許文献１に記載された測定装置は、改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１－２１６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、レーザ光が本来指示したい方向とは異なる方向に出射されることを抑えることができる測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は、本発明によれば、回転可能であって、照射対象物に向けてレーザ光を出射するレーザ出射部と、前記レーザ出射部から出射された前記レーザ光が外部に出射される際に透過する複数の透過窓と、を備え、前記レーザ出射部は、前記レーザ光を出射する発光素子と、前記発光素子から出射された前記レーザ光を平行光または所望の発散角を有する光束に変更する光学部材と、を有し、前記複数の透過窓は、互いに角度が異なって、かつ、前記レーザ出射部の回転方向に連続して配置され、隣接する前記複数の透過窓の端面どうしは、前記レーザ光が透過可能な接着剤で接合面において接合されており、前記レーザ出射部から出射された前記レーザ光が前記接合面の内側の接合位置に向けられたときに前記透過窓に入射し屈折した前記レーザ光が前記接合面を通過せずに前記透過窓から前記外部に出射されるように、前記レーザ出射部の回転中心が前記接合位置に対して配置されたことを特徴とする測定装置により解決される。
【０００８】
本発明に係る測定装置によれば、複数の透過窓の接合面の内側の接合位置に対するレーザ出射部の回転中心は、レーザ出射部から出射されたレーザ光が接合位置に向けられたときに、透過窓に入射し屈折したレーザ光が接合面を通過せずに透過窓から外部に出射されるように配置されている。そのため、レーザ光が出射される透過窓は、レーザ光が入射した透過窓と同一の透過窓になる。その結果、レーザ光が接合位置に入射した場合であっても、透過窓を透過するレーザ光は、レーザ光が透過窓に入射した方向と同じ方向に透過窓から出射される。これにより、本発明に係る測定装置は、レーザ光が本来指示したい方向とは異なる方向に出射されることを抑えることができる。
【０００９】
本発明に係る測定装置において、好ましくは、前記透過窓の入射面に対する前記レーザ光の屈折角が、前記入射面と前記接合面とのなす角から９０度を減算した角度よりも小さくなるように、前記レーザ出射部の前記回転中心が前記接合位置に対して配置されたことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る測定装置によれば、接合位置に対するレーザ出射部の回転中心は、透過窓の入射面に対するレーザ光の屈折角が入射面と接合面とのなす角から９０度を減算した角度よりも小さくなるように配置されている。そのため、レーザ光が出射される透過窓は、より一層確実に、レーザ光が入射した透過窓と同一の透過窓になる。その結果、レーザ光が接合位置に入射した場合であっても、透過窓を透過するレーザ光は、より一層確実に、レーザ光が透過窓に入射した方向と同じ方向に透過窓から出射される。これにより、本発明に係る測定装置は、レーザ光が本来指示したい方向とは異なる方向に出射されることを抑えることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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