JP2001255149A - レーザー墨出し器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 細身でコンパクトであるとともに垂直あるい
は水平ライン光を出射させることができて、広い範囲の
墨出し作業を行えるものとする。 【解決手段】 レーザー光源部２０から出力されるビー
ムを所定の角度で偏向させる光偏向部材と偏向ビームを
扇状のライン光に変換する円筒レンズ３７とを備える光
学系３を具備する本体１と、該本体１に対して開閉自在
な複数本の支持脚２とからなり、上記本体１は直交交差
する２軸４１，４２を備えるジンバル部４を有して該ジ
ンバル部４により支持脚２に対して揺動自在となってい
るとともに、鉛直下方にビームを放射する下方基準点放
射部５と、駆動用電源１５とを具備し、上記光学系３と
ジンバル部４と電源１５と下方基準点放射部５とをこの
順で上下方向に直線状に配置したものである。上記支持
脚２はその閉脚時に本体１とともに棒状をなす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザーによるライ
ン光を利用して墨出しを行うためのレーザー墨出し器に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】細身で携帯性に優れたレーザー墨出し器
として、特許第３００３０９６号公報に示されたペンシ
ル型の墨出し器がある。これは本体の上端にジャイロ機
構を介して３本の開閉自在な支持脚を連結したものであ
り、その上端と下端とから鉛直方向のレーザーポイント
光を射出するようにしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のもので
は上端にジャイロ機構があり、ここに支持脚が連結され
ているために、側方に向けた鉛直ライン光あるいは水平
ライン光を出射させることができないものであり、鉛直
上方と鉛直下方とのポイント光しか利用できないため
に、墨出し作業が限定されてしまっている。

【０００４】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であって、その目的とするところは細身でコンパクトで
ある上に垂直あるいは水平ライン光を出射させることが
できて、広い範囲の墨出し作業を行うことができるレー
ザー墨出し器を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】しかして本発明は、レー
ザー光源部から出力されるビームを所定の角度で偏向さ
せる光偏向部材と偏向ビームを扇状のライン光に変換す
る円筒レンズとを備える光学系を具備する本体と、該本
体に対して開閉自在な複数本の支持脚とからなり、上記
本体は直交交差する２軸を備えるジンバル部を有して該
ジンバル部により支持脚に対して揺動自在となっている
とともに、鉛直下方にビームを放射する下方基準点放射
部と、駆動用電源とを具備して、上記光学系とジンバル
部と電源と下方基準点放射部とをこの順で上下方向に直
線状に配置したものであり、上記支持脚はその閉脚時に
本体とともに棒状をなすものであることに特徴を有して
いる。

【０００６】上記光学系は単一のレーザー光源部と該レ
ーザー光源部から出力されるビームを分岐させる分岐光
学部材とを備えてポイント光とライン光とを出力するも
のを好適に用いることができるが、ポイント光の出力用
とライン光の出力用との複数のレーザー光源部を備えた
ものであってもよい。

【０００７】また光学系におけるレーザー光源部はその
出力側と反対側に漏れ光を出力するもので、下方基準点
放射部が上記漏れ光を放射するものであってもよく、さ
らに光学系における光偏向部材と円筒レンズとがレーザ
ー光源を内蔵する本体に対して着脱自在なブロックとし
て設けられたものや、光学系における分岐光学部材がラ
イン光側への光量をポイント光側への光量よりも多くし
ているものを好適に用いることができる。

【０００８】光学系の外側全体を覆う保護カバーを備え
たものとするのも好ましく、この時、保護カバーがその
外面にクリップ状係止部を備えているのも好ましい。

【０００９】また、前記ジンバル部を支持する支持側部
材と、ジンバル部を介して上記支持側部材により支持さ
れる本体との間に緩衝材を配しておくのも好ましい。

【００１０】ジンバル部は水平方向２軸が鉛直方向にお
いてずれた位置に配したものを好適に用いることができ
る。また、ジンバル部の２軸が自動調心機能を有するベ
アリングで形成されたものとするのも好ましい。

【００１１】さらに前記の各支持脚は断面円弧状で閉脚
時に本体外周面を覆うものとしたり、柱状のものとして
その閉脚時には本体の外周面に設けた縦溝に支持脚が納
まるようにするとよい。

【００１２】各支持脚の接地部となる端部を先鋭形状と
したり、各支持脚を伸縮による長さ調整自在なものとす
るのも好ましい。

【００１３】本体への支持脚の取り付けは、支持脚を開
閉自在に支持するリング状の台座を設けて、本体が挿通
される該台座にジンバル部の２軸のうちの本体外周面よ
り突出する１軸を回動自在に保持されたものとするとよ
い。

【００１４】本体に対して支持脚を着脱自在とするのも
好ましい。

【００１５】さらには、支持脚の開閉に伴ってオンオフ
される電源スイッチを本体が備えていたり、ジンバル部
より下方に位置する電源を錘としていたり、電源が着脱
自在となっていたりしてもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明を実施の形態の一例に
基づいて詳述すると、図１〜図３は一例の概略構成を示
すもので、上下に細長い円筒状となっている本体１と、
この本体１に対して開閉自在となっている３本の支持脚
２とからなる該レーザー墨出し器の本体１は、その上端
部内に上方へのポイント光を出力するとともに側方に扇
状のライン光を出力する光学系３を収納し、その下方側
に直交交差する２軸４１，４２を有するジンバル部４を
備え、ジンバル部４の下方に電源である電池１５の収納
部を備え、さらに下端に下方へ向けてポイント光を出力
する下方基準点放射部５を備えたもので、上記光学系３
は、半導体レーザー光源３１とこれから出力されるレー
ザーを集光する集光レンズ３２、光偏向部材と光分岐部
材とを兼ねたハーフミラー３６、そしてハーフミラー３
６で偏向された光を扇状のライン光とする円筒レンズ３
７とからなり、ハーフミラー３６を透過したレーザービ
ームは鉛直上方に向けてのポイント光となり、ハーフミ
ラー３６で偏向されて水平方向に向けられたレーザービ
ームは円筒レンズ３７によって鉛直方向において扇状に
広がる（もしくは水平方向において扇状に広がる）ライ
ン光となる。なお、ハーフミラー３６には反射率が高い
ものを用いてライン光の光量がポイント光の光量よりも
大きくなるようにしてある。

【００１７】また、上記光学系３のうち、レーザー光源
３１と集光レンズ３２とからなる光源部３０は本体１に
固定であるが、ハーフミラー３６と円筒レンズ３７とは
本体１の上端に着脱自在なキャップ部３８内に固定され
て、光出射ユニット３５を構成しており、図４に示すよ
うに、円筒レンズ３７の向きが異なる他の光出射ユニッ
ト３５に付け替えることによって、垂直ライン光と水平
ライン光とを選択的に出力することができるようになっ
ている。

【００１８】ジンバル部４は、図５にも示すように、直
交配置した２軸４１，４２を鉛直方向において位置をず
らして設けたもので、支持脚２の上端が軸支されたリン
グ状の台座２０によって両端が支持された軸４１と、該
４１を備えた中間体４０と、中間体４０から突出する軸
４２とからなり、軸４１の回りに中間体４０が揺動自在
であり且つ中間体４０に対して軸４２の回りに本体１が
揺動自在となっていることから、本体１の重心がジンバ
ル部４よりも下方に位置するように構成された該レーザ
ー墨出し器は、台座４０が傾いていても本体１は鉛直状
態を保つ。

【００１９】なお、直交配置した２軸４１，４２を鉛直
方向において位置をずらしているのは、上記両軸４１，
４２を同一平面内に配置する場合よりも外径を小さくす
ることができるためである。また、ここでは電源である
とともに重量物である電池１５をジンバル部４よりも下
方に配置して錘として利用することで、本体１の重心を
ジンバル部４よりも下方に位置させている。また、電池
１５の交換は、本体１下端にねじ込みで取り付ける下方
基準点放射部５を取り外して本体１の下端を開放し、こ
こから電池１５の着脱を行うことで行うようにして、本
体１上部の光学系３やジンバル部４の調整状態に影響を
与えることなく電池１５の交換を行うことができるよう
にしてある。

【００２０】そして、上端が前記台座２０に軸支される
ことで開閉自在となっている３本の支持脚２は、その水
平断面が円弧状となっており、閉じた時には図２に示す
ように、本体１の下部外周面を覆って本体１と一体感の
ある棒状形態をなすようにしてある。

【００２１】支持脚２は柱状のものでもよいが、この場
合は図７に示すように、本体１の下部外周面に閉脚状態
の支持脚２が嵌り込む縦溝１９を設けておくと、収納状
態での外径を小さくすることができる。

【００２２】支持脚２の接地部となる先端は、図８に示
すように尖ったものとしておくと、接地ポイントが点接
触となるために、安定性を高めることができる。

【００２３】図９に示すように、支持脚２をテレスコピ
ック式に伸縮させて長さを調整することができるものと
してもよい。光学系３として水平ライン光を出力するも
のを用いる場合、鉛直ラインを固定したままで水平ライ
ンを上下に移動させることができる。

【００２４】図１０は支持脚２を開けば電源スイッチＳ
Ｗが入り、支持脚２を閉じれば電源スイッチＳＷが切れ
るように、本体１の下部外周面で閉じた状態の支持脚２
によって押し釦部が押される電源スイッチＳＷを用いた
ものを示している。

【００２５】前記ジンバル部４については、その軸４
１，４２の中間体４０による支持を図１１に示すよう
に、自動調心機能を有する軸受４４，４４を介して行う
ようにしてもよい。軸受４４の自動調心機能により、ジ
ンバル機構だけの場合よりも本体１の鉛直度の精度を高
くすることができる。

【００２６】また、各支持脚２を軸支している台座２０
として、図１２に示すように、その内径が本体１の下部
外径より大きいものを用いて、ジンバル部４の軸４１を
台座２０の上面の溝２５で受けるようにすれば、台座２
０及び支持脚２に対して本体１を上方へ抜き出すこと
で、本体１と支持脚２側とを分離することができるもの
となる。この場合、長さ（高さ）の異なる支持脚２を複
数種用意しておけば、水平ラインの高さの設定を支持脚
２の交換によって行うことができる。

【００２７】下方基準点放射部５は、前記光学系３とは
異なるレーザー光源を備えたものとしてもよいが、図１
３に示すように、光学系３のレーザー光源２１として後
方への漏れ光を利用できるものであれば、この後方への
漏れ光を利用するものであってもよい。調整の簡便化を
図ることができる。ただし、この場合のジンバル部４及
び電池１５は、鉛直下方に向かう上記漏れ光を遮断する
ことがないような構成や配置にしておく。

【００２８】図１４に他例を示す。これは光学系３に鉛
直上方に出射するポイント光用のレーザー光源３１及び
集光レンズ３２と、側方に出射するライン光用のレーザ
ー光源３１及び集光レンズ３２とを設けて、後者から出
力されるレーザービームが全反射ミラー３９と円筒レン
ズ３７とを経るようにしたものである。

【００２９】前述のハーフミラー３６を用いて単一のレ
ーザー光源２１からの光を分岐させる場合、ハーフミラ
ー３６に反射率が高いものを用いてライン光の光量をポ
イント光の光量よりも大きくすることができるが、ポイ
ント光用とライン光用の２つの光源３１，３１を用いれ
ば、一方の光源３１の全光量をライン光として使用する
ことができるために、より光量を多くすることができ
る。また、ポイント光とライン光との各光量調節を独立
して行うこともできる。

【００３０】図１５に他例を示す。これは支持脚２を軸
支している台座２０と、該台座２０にジンバル部４を介
して取り付けられた本体１との対向面に緩衝材８を配し
て、本体１の揺動限界角を越えた振れが本体１に生じて
も、本体１と台座２０とが直接当たってしまうことを緩
衝材８で防ぐことで、耐衝撃性を高めたものを示してい
る。

【００３１】図１６は本体１の上端部の光学系３の部分
を覆って保護する保護カバー９を設けた例を示してい
る。下端を台座２０に係合させることで取り付けられた
上記保護カバー９は、本体１の台座２０に対する揺動範
囲を制限する役も担っている。

【００３２】上記保護カバー９の外面に図１７に示すよ
うにクリップ状の係止部９０を設けて、本体１を衣服の
ポケットに入れて持ち運びする時、係止部９０を衣服に
係止しておくことで、ポケットから本体１が飛び出して
落下してしまうことを防ぐ。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明においては、レーザ
ー光源部から出力されるビームを所定の角度で偏向させ
る光偏向部材と偏向ビームを扇状のライン光に変換する
円筒レンズとを備える光学系を具備する本体と、該本体
に対して開閉自在な複数本の支持脚とからなり、上記本
体は直交交差する２軸を備えるジンバル部を有して該ジ
ンバル部により支持脚に対して揺動自在となっていると
ともに、鉛直下方にビームを放射する下方基準点放射部
と、駆動用電源とを具備して、上記光学系とジンバル部
と電源と下方基準点放射部とをこの順で上下方向に直線
状に配置したものであり、上記支持脚はその閉脚時に本
体とともに棒状をなすものであるから、各部材は上下方
向に並んでいるものであり、平面内において横に広がる
部品配置ではないために細身とすることができて、ペン
型のようなコンパクトなものを得ることができ、使用時
に必要な設置スペースも小さくてすむものである。しか
も、下方基準点放射部を備えるために、基準位置上に正
確に設置することができるほか、ジンバル部を備えるた
めに水平でない場所でも使用することができるものであ
り、加えるに開閉自在な脚は閉じた時に本体を保護する
ことにもなり、本体中の部品の損傷がしにくいものであ
る。そして、光学系がジンバル部よりも上方に位置して
いるために、ジンバル部や支持脚が側方へのライン光の
出力の邪魔になることがなく、広い範囲の墨出し作業を
行うことができる。

【００３４】上記光学系は単一のレーザー光源部と該レ
ーザー光源部から出力されるビームを分岐させる分岐光
学部材とを備えてポイント光とライン光とを出力するも
のを用いると、レーザー光源部の数が少なくてすむため
に、内部構造を簡略化することができて小型軽量化にさ
らに有利となるほか、一つのレーザー光源部の光量調節
だけで上記両光出力の光量調節を行うことができる。

【００３５】ポイント光の出力用とライン光の出力用と
の複数のレーザー光源部を備えたものであってもよく、
この場合は各光出力の光量を大きくとることができると
ともに、各光出力を個別に調節することができる。

【００３６】また光学系におけるレーザー光源はその出
力側と反対側に漏れ光を出力するもので、下方基準点放
射部が上記漏れ光を放射するものであると、さらにレー
ザー光源部の数を少なくすることができて小型軽量化に
有利となるとともに調整も容易となる。

【００３７】光学系における光偏向部材と円筒レンズと
がレーザー光源を内蔵する本体に対して着脱自在なブロ
ックとして設けておけば、該ブロックの交換だけで鉛直
ライン光と水平ライン光とを使い分けることができるも
のであり、また同時に両ライン光を生成するものに比し
て、小型のものとすることができる。

【００３８】光学系に分岐光学部材を用いたものでは、
ライン光側への光量をポイント光側への光量よりも多く
しておくことが実用の面で好ましい。

【００３９】光学系の外側全体を覆う保護カバーを備え
たものとすると、落下衝撃や転倒衝撃に対する耐久性を
高くすることができて精度維持に有効となる。

【００４０】この時、保護カバーの外面にクリップ状係
止部を設けておけば、衣服のポケットなどに入れて持ち
運ぶ際に係止部を衣服に係止しておくことで、落下を防
止することができる。

【００４１】また、前記ジンバル部を支持する支持側部
材と、ジンバル部を介して上記支持側部材により支持さ
れる本体との間に緩衝材を配しておくと、本体の許容揺
動角を越えた動きが生じた場合にも本体が受ける衝撃を
小さくすることができて、耐久性の高いものを得ること
ができる。

【００４２】ジンバル部は水平方向２軸を鉛直方向にお
いてずれた位置に配したものとすることで外形を細くし
つつ鉛直精度の高いものを得ることができる。

【００４３】また、ジンバル部の２軸が自動調心機能を
有するベアリングで形成されたものとすると、さらに精
度を高くすることができる。

【００４４】前記の各支持脚は断面円弧状で閉脚時に本
体外周面を覆うものとするのが外形を細くする点での効
果が大きい。

【００４５】柱状のものとする場合は、その閉脚時に本
体の外周面に設けた縦溝に支持脚が納まるようにしてお
くことで外形を細くすることができる。

【００４６】各支持脚の接地部となる端部を先鋭形状と
すれば、接地面積が小さくなるために安定して自立する
ものを得ることができる。

【００４７】各支持脚を伸縮による長さ調整自在なもの
とするのも水平ライン光を高さを変えることができるこ
とになって好ましい。

【００４８】本体への支持脚の取り付けは、支持脚を開
閉自在に支持するリング状の台座を設けて、本体が挿通
される該台座にジンバル部の２軸のうちの本体外周面よ
り突出する１軸を回動自在に保持されたものとすると構
造が簡単ですむ。

【００４９】本体に対して支持脚を着脱自在とすれば、
さらに小型で携帯性に富んだものとすることができるも
のであり、長さの異なる支持脚を用意しておけば、支持
脚の交換で水平ライン光の高さを変更することができ
る。

【００５０】さらには、支持脚の開閉に伴ってオンオフ
される電源スイッチを本体が備えていると、電源スイッ
チのオンオフ操作の手間が不要となるとともに電源スイ
ッチの切り忘れが生じるおそれを少なくすることができ
る。

【００５１】ジンバル部より下方に位置する電源を錘と
すれば、別途錘を設ける必要がなくなるために小型軽量
化を図ることができ、さらに電源を着脱自在としておく
のも好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の概略を示す斜視図
である。

【図２】同上の支持脚を閉じた状態の斜視図である。

【図３】同上の概略断面図である。

【図４】(a)(b)は同上の光出射ユニットの２つの例を示
す概略斜視図である。

【図５】同上のジンバル部の概略構成を示す正面図であ
る。

【図６】同上の電池着脱構成を示す斜視図である。

【図７】支持脚の他例を示す斜視図である。

【図８】支持脚のさらに他例を示す斜視図である。

【図９】支持脚の別の例を示す斜視図である。

【図１０】電源スイッチの一例を示すもので、(a)は斜
視図、(b)(c)はオンオフ構造の説明図である。

【図１１】ジンバル部の他例を示すもので、(a)は概略
斜視図、(b)は概略断面図である。

【図１２】ジンバル部のさらに他例を示す斜視図であ
る。

【図１３】光学系の他例を示す概略断面図である。

【図１４】光学系のさらに他例を示す概略断面図であ
る。

【図１５】別の例の概略断面図である。

【図１６】保護キャップを設けた例の概略断面図であ
る。

【図１７】保護キャップの他例を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 支持脚 ３ 光学系 ４ ジンバル部 ５ 下方基準点放射部 １５ 電池 ３０ レーザー光源部 ３６ ハーフミラー ３７ 円筒レンズ

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザー光源部から出力されるビームを
   所定の角度で偏向させる光偏向部材と偏向ビームを扇状
   のライン光に変換する円筒レンズとを備える光学系を具
   備する本体と、該本体に対して開閉自在な複数本の支持
   脚とからなるレーザー墨出し器であって、上記本体は直
   交交差する２軸を備えるジンバル部を有して該ジンバル
   部により支持脚に対して揺動自在となっているととも
   に、鉛直下方にビームを放射する下方基準点放射部と、
   駆動用電源とを具備して、上記光学系とジンバル部と電
   源と下方基準点放射部とをこの順で上下方向に直線状に
   配置したものであり、上記支持脚はその閉脚時に本体と
   ともに棒状をなすものであることを特徴とするレーザー
   墨出し器。
2. 【請求項２】 光学系は単一のレーザー光源部と該レー
   ザー光源部から出力されるビームを分岐させる分岐光学
   部材とを備えてポイント光とライン光とを出力するもの
   であることを特徴とする請求項１記載のレーザー墨出し
   器。
3. 【請求項３】 光学系はポイント光の出力用とライン光
   の出力用との複数のレーザー光源部を備えていることを
   特徴とする請求項１記載のレーザー墨出し器。
4. 【請求項４】 光学系におけるレーザー光源部はその出
   力側と反対側に漏れ光を出力するものであるとともに、
   下方基準点放射部は上記漏れ光を放射するものであるこ
   とを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載のレ
   ーザー墨出し器。
5. 【請求項５】 光学系における光偏向部材と円筒レンズ
   とはレーザー光源を内蔵する本体に対して着脱自在なブ
   ロックとして設けられていることを特徴とする請求項１
   〜４のいずれかの項に記載のレーザー墨出し器。
6. 【請求項６】 光学系における分岐光学部材はライン光
   側への光量をポイント光側への光量よりも多くしている
   ものであることを特徴とする請求項２記載のレーザー墨
   出し器。
7. 【請求項７】 光学系の外側全体を覆う保護カバーを備
   えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項
   に記載のレーザー墨出し器。
8. 【請求項８】 保護カバーはその外面にクリップ状係止
   部を備えていることを特徴とする請求項７記載のレーザ
   ー墨出し器。
9. 【請求項９】 ジンバル部を支持する支持側部材と、ジ
   ンバル部を介して上記支持側部材により支持される本体
   との間に緩衝材を配していることを特徴とする請求項１
   〜８のいずれかの項に記載のレーザー墨出し器。
10. 【請求項１０】 ジンバル部は水平方向２軸が鉛直方向
    においてずれた位置に配されたものであることを特徴と
    する請求項１〜９のいずれかの項に記載のレーザー墨出
    し器。
11. 【請求項１１】 ジンバル部の２軸は自動調心機能を有
    するベアリングで形成されていることを特徴とする請求
    項１〜１０のいずれかの項に記載のレーザー墨出し器。
12. 【請求項１２】 各支持脚は断面円弧状で閉脚時に本体
    外周面を覆うものであることを特徴とする請求項１〜１
    １のいずれかの項に記載のレーザー墨出し器。
13. 【請求項１３】 各支持脚は柱状のものであるとともに
    本体はその外周面に閉脚状態の支持脚が納まる縦溝を備
    えていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかの
    項に記載のレーザー墨出し器。
14. 【請求項１４】 各支持脚はその接地部となる端部が先
    鋭形状となっていることを特徴とする請求項１２または
    １３記載のレーザー墨出し器。
15. 【請求項１５】 各支持脚は伸縮による長さ調整自在な
    ものであることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれ
    かの項に記載のレーザー墨出し器。
16. 【請求項１６】 支持脚を開閉自在に支持するリング状
    の台座を備えて、該台座にジンバル部の２軸のうちの本
    体外周面より突出する１軸が回動自在に保持されている
    ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれかの項に記載
    のレーザー墨出し器。
17. 【請求項１７】 本体に対して支持脚が着脱自在となっ
    ていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかの項
    に記載のレーザー墨出し器。
18. 【請求項１８】 本体は支持脚の開閉に伴ってオンオフ
    される電源スイッチを備えていることを特徴とする請求
    項１〜１６のいずれかの項に記載のレーザー墨出し器。
19. 【請求項１９】 ジンバル部より下方に位置する電源を
    錘としていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれ
    かの項に記載のレーザー墨出し器。
20. 【請求項２０】 電源は着脱自在となっていることを特
    徴とする請求項１〜１３のいずれかの項に記載のレーザ
    ー墨出し器。