[发明专利]线条生成器

说明书

技术领域

本发明涉及使用了半导体激光光源等的线条生成器。

背景技术

在建筑工地、施工工地、工厂等中，为了设定用于进行定位、阶差测定及不良检测的基准线，利用了使用半导体激光器、发光二极管和光纤等的光源的线条生成器。

图27和图28是示出现有线条生成器结构的一例的图。线条生成器包括半导体激光光源1101、旋转对称的准直透镜1103以及棒透镜1105。图27是示出半导体激光光源1101的竖直方向(Fast-Axis FA：快轴)的截面的图，图28是示出半导体激光光源1101的水平方向(Slow-Axis SA：慢轴)的截面的图。在图28中，从半导体激光器1101射出的光通过旋转对称的准直透镜1103在SA方向上被准直，成为3毫米宽度的光束。准直后的光束宽度为通过线条生成器生成的线条的宽度。另一方面，在图27中，从半导体激光器1101射出的光通过旋转对称的准直透镜1103在FA方向上被准直，成为大约6毫米宽度的光束。经由旋转对称的准直透镜1103，准直的光通过棒透镜1105在FA方向上扩散并生成线条。

由于准直透镜1103的尺寸受到制约，所以仅使用了在FA方向上具有大约10毫米宽度的光束的一部分，因此光的利用效率最大约为60％。此外，通过使用棒透镜，可容易地得到较宽的放射角，但不能进行线条亮度分布的控制。

图29和图30是示出现有线条生成器结构的另一例的图。线条生成器包括半导体激光光源1201、旋转对称的准直透镜1203以及柱面透镜1205。图29是示出半导体激光光源1201的竖直方向(Fast-Axis FA)的截面的图，图30是示出半导体激光光源1201的水平方向(Slow-Axis SA)的截面的图。在图30中，从半导体激光器1201射出的光通过旋转对称的准直透镜1203被准直，成为3毫米宽度的光束。准直后的光束宽度为通过线条生成器生成的线条的宽度。另一方面，在图29中，从半导体激光器1201射出的光通过旋转对称的准直透镜1203在FA方向上被准直，成为大约6毫米宽度的光束。经由旋转对称的准直透镜1203，准直的光通过柱面透镜1205在FA方向上扩散并生成线条。

由于准直透镜1203的尺寸受到制约，所以仅使用了在FA方向上大约10毫米宽度的光束的一部分，因此光的利用效率最大约为60％。通过调整柱面透镜1205的光学面形状可任意地设计线条的亮度分布。但是，由于在透镜的成形中使用的模具加工受到制约，从而难以增大柱面形状的切线角度，难以得到较宽的放射角。此外，还设计成针对线条的特定投影位置进行对焦、使亮度分布恒定，因此存在以下问题：在进行准直透镜1203的聚焦调整时，亮度分布从设计值偏离。

现有类型的线条生成器在例如日本特开2008-58295号公报(专利文献1)中被公开。此外，美国专利第6069748号(专利文献2)公开了其它类型的线条生成器。

这样，尚未开发出光的利用效率高、可获得宽放射角、能够容易地进行线条亮度分布控制的线条生成器。

【专利文献1】日本特开2008-58295号公报

【专利文献2】美国专利第6069748号

发明内容

因此，具有对光的利用效率高、可获得宽放射角、能够容易地进行线条亮度分布控制的线条生成器的需求。

本发明的线条生成器包括光源、第1透镜组和第2透镜组。将从所述光源相对于第1透镜组和第2透镜组的面都垂直地入射的光束的位置设为光轴，第1透镜组构成为，来自所述光源的光束在垂直于所述光轴的面内的第1方向上不进行准直、而仅在垂直于所述光轴的面内的与第1方向正交的第2方向上进行准直或会聚，来确定线条的宽度，第2透镜组构成为使通过了第1透镜组的光束生成线条。

在本说明书和权利要求的范围中，所谓透镜组是指整体上具有预定功能的1个或多个透镜。

在本发明的线条生成器中，第1透镜组和第2透镜组的功能明确分离。因此，可通过调整第1透镜组的光学面形状来确定线条的宽度，可通过调整第2透镜组的光学面形状来任意调整线条的亮度分布。此外，通过第1透镜组仅在一个方向(线条的宽度方向)上准直或会聚光，所以能够通过第2透镜组来获得宽放射角。另外，已通过了第1透镜组的光大部分入射到第2透镜组，因此光的利用效率变高。

在本发明实施方式的线条生成器中，第1透镜组和第2透镜组的至少一方还具有调整所述光轴方向的位置的机构。