JP2001296125A

JP2001296125A - レーザー墨出し器

Info

Publication number: JP2001296125A
Application number: JP2000114102A
Authority: JP
Inventors: Kuninori Nakamura; 国法中村; Kazunari Yoshimura; 一成吉村; Tatsuya Honda; 達也本田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2001-10-26
Anticipated expiration: 2020-04-14
Also published as: JP3664039B2

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】レーザー光を出力する光出力部２と、光
出力部２から出力された光を外部に放射する光学系３
と、鉛直下方に光を出力する下方基準点放射部２５とを
備えた本体部１１を筒状の外殻１０内にジンバル部４を
介して揺動自在に配している。本体部１１にはジンバル
部４の上方側に光学系３を、ジンバル部４の下方側に光
出力部２と下方基準点放射部２５とを配して、光学系３
とジンバル部４と光出力部２と下方基準点放射部５とを
直線状に配置している。外殻１０の下端側には開閉自在
な複数本の支持脚５を連結するとともに、少なくとも一
つの支持脚５の内面側に電源部６を配置している。支持
脚５の閉脚時に支持脚５が外殻１０に連続する棒状をな
す。外殻１０の下端に開閉自在な支持脚５を連結し、支
持脚５で囲まれる空間を電源部６の配置スペースとした
ものである。

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ず、このた
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
ザー光を出力する光出力部と、光出力部から出力された
光を外部に放射する光学系と、鉛直下方に光を出力する
下方基準点放射部とを備えた本体を筒状の外殻内にジン
バル部を介して揺動自在に配しているレーザー墨出し器
であって、本体にはジンバル部の上方側に光学系を、ジ
ンバル部の下方側に光出力部と下方基準点放射部とを配
して、光学系とジンバル部と光出力部と下方基準点放射
部とを直線状に配置しており、上記外殻の下端側には開
閉自在な複数本の支持脚が連結されているとともに、少
なくとも一つの支持脚の内面側に電源部が配設され、上
記支持脚はその閉脚時に外殻に連続する棒状をなすもの
であることに特徴を有している。外殻の下端に開閉自在
な支持脚を連結するとともに、支持脚で囲まれる空間を
電源部の配置スペースとしたものである。

【０００６】上記光学系は光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たものを好適に用いることが
できる。

【０００７】また、光学系は単一の光出力部から出力さ
れるビームを分岐させる分岐光学部材を備えてポイント
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
数の光出力部を備えたものであってもよい。

【０００８】また光出力部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。

【０００９】上記外殻の外面にクリップ状係止部を備え
ているのも好ましい。

【００１０】さらに支持脚は断面円弧状でその閉脚時に
電源部を覆うものや、柱状でその閉脚時に電源部の外面
に設けられた溝に嵌るようにするとよい。

【００１１】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。

【００１２】支持脚の開閉に伴ってオンオフされる電源
スイッチを備えたものや、外殻の外面に電源スイッチを
備えたものを好適に用いることができる。電源部が電池
を着脱自在に保持するものも好ましい。

【００１３】さらには、外殻内面と外殻に対して揺動自
在となっている本体との間に緩衝材を配置したり、外殻
内部に本体の振動を抑制する制振機構を配したものを好
適に用いることができる。

【００１４】

【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の下端に開閉自在に連結された複数本（図示
例では３本）の支持脚５とからなる該レーザー墨出し器
の本体１は、円筒体として形成された外殻１０と、この
外殻１０内に配した本体部１１とからなり、本体部１１
は直交交差する２軸４１，４２を有するジンバル部４を
介して外殻１０に連結されて、外殻１０の姿勢の如何に
かかわらず、本体部１１はその自重で鉛直状態を保とう
とするものとなっている。

【００１５】軸５０によって上端を外殻１０の下端部に
連結している支持脚５は、水平断面が円弧状のものとし
て形成されていて、開いた際に三脚として機能し、閉じ
た際には図３に示すように本体１に連続する筒状となる
もので、そのうちの１本の支持脚５の内面には円柱状の
電源部６が取り付けられたものとなっており、支持脚５
を閉じればこれら支持脚５によって電源部６が包まれる
ようになっている。

【００１６】ジンバル部４によって上下方向のほぼ中央
部が外殻１０内面に連結されている上記本体部１１は、
その下部側にレーザー光源２０と集光レンズ２１と駆動
回路２２とを備えた光出力部２が配設され、上部側に光
出力部２から上方に出力されたレーザー光を偏向させる
ハーフミラー３０とハーフミラー３０で偏向された光を
扇状のライン光とする円筒レンズ３１とを備えた光学系
３が配設されたもので、上方に向けて光を出力する上記
光出力部２には、下方にもレーザー光を出力する下方基
準点放射部２５が設けられている。この下方基準点放射
部２５は、上記レーザー光源２０とは別の光源を備えた
ものとしてもよいが、レーザー光源２０として後方への
漏れ光を利用できる半導体レーザーを用いるのであれ
ば、この後方への漏れ光を利用するものであってもよ
い。上下方向のビームを同軸で使うことになるために調
整の簡便化を図ることができる。

【００１７】支持脚５を開いてその下端を接地させるこ
とでレーザー墨出し器を置いた状態で光出力部２を作動
させれば、半導体レーザー光源２０から出力されるレー
ザーは集光レンズ２１で集光された後、ジンバル部４の
中心に設けられた開口部（図示せず）を通じて光分岐部
材と光偏向部材とを兼ねたハーフミラー３０に至り、ハ
ーフミラー３０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３０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
３１によって鉛直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３０には反射率が高いもの
（たとえば反射率９０％、透過率１０％のもの）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。また、ここでは円筒レンズ３１として
軸が水平方向に向けられているものを用いたが、図４に
示すように、軸が鉛直方向に向けられた円筒レンズ３１
を用いれば、水平なライン光を出力させることができ
る。

【００１８】図５及び図６は上記構成のレーザー墨出し
器の具体構成を示すもので、本体１の外殻１０は上下端
が閉じた円筒状となっており、上端面と下端面及び上部
の一郭には透明板１２が配設されて上方へのポイント光
と下方へのポイント基準光、並びに扇状に広がるライン
光を外部に出力することができるようになっている。

【００１９】ジンバル部４によって外殻内１０において
揺動自在に支持されている本体部１１の上部にハーフミ
ラー３０と円筒レンズ３１とが取り付けられており、本
体部１１の下部に下方基準点放射部２５を兼ねている光
出力部２が取り付けられている。また、外殻１０内面の
下端には、本体部１１の下端外周面との衝突時の衝撃を
和らげるための緩衝材１４が配設されており、さらに本
体部１１と外殻１０との間には制振機構１６が配設され
ている。

【００２０】上記緩衝材１４は、本体部１１の揺動限界
角を越えた振れが本体部１１に生じても、本体部１１と
外殻１０とが直接当たってしまうことを防ぐことで、耐
衝撃性を高める。

【００２１】上記制振機構１６は図７に示すように本体
部１１に取り付けた銅板あるいはアルミニウム板のよう
な金属板１７と、対向する内面に夫々永久磁石１９を取
り付けたヨーク１８とからなるもので、外殻１０の内面
にヨーク１８を介して固定されている上記一対の永久磁
石１９，１９間のギャップ内に上記銅板１７が位置して
いる。外殻１０に対して本体部１１が揺動する時、ヨー
ク１８と永久磁石１９とによる磁気回路を横切る金属板
１７も揺動するために、この時、金属板１７に渦電流が
発生するとともに、この渦電流により本体部１１の揺動
を抑える力が生じるものである。なお、外殻１０側に金
属板１７を、本体部１１側にヨーク１９と永久磁石１
９，１９を設けてもよいのはもちろんである。

【００２２】そして支持脚５であるが、ここでは３本の
支持脚５を外殻１０の下端部に夫々軸５０で連結してい
るとともに、そのうちの１本の内面側に電源部６を設け
てある。また、外殻１０の下部外周面には筒体５５を螺
合連結して外殻１０に対して外殻１０の軸方向に筒体５
５を螺進退させることができるようにしてある。この筒
体５５は、その下端縁が支持脚５の上端肩部に当接する
ことで、支持脚５５の開脚角度を規制するもので、外殻
１０に対して筒体５５を図中の上方に上限まで移動させ
た時、支持脚５の開脚角度を最大とすることができ、ま
た筒体５５を下げれば、支持脚５５を閉脚状態に保持す
ることができるようになっている。

【００２３】上記電源部６は、支持脚５を閉じた際に支
持脚５によって覆い隠される。また、支持脚５を開いて
接地させる時、光出力部２の下方基準点放射部２５から
出力される下方に向けたレーザーポイント光を電源部６
が遮ってしまうことがないように、ここでの電源部６の
上端は角を落としてある。なお、電源部６は図８に示す
ように、筒状の容器６０内に電池６１を納めたものとし
て形成されており、蓋６２の取り外しにより電池６１の
交換を行うことができるものとなっている。

【００２４】図中７は電源スイッチで本体１の外殻１０
の外周面に配設してあり、この電源スイッチ７の投入で
光出力部２が作動する。本体１は細身の円筒状であるこ
とから、レーザーポインターとしての使用も可能なもの
である。

【００２５】上記電源スイッチ７は、図９に示すように
いずれかの支持脚５に配置するとともに、支持脚５を開
けば電源スイッチ７が入り、支持脚５を閉じれば電源ス
イッチ７が切れるように、他の支持脚５によって押し釦
部７０が押されるものとしてもよい。

【００２６】支持脚５の接地部となる先端は、図１０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。

【００２７】図１１に示すように、支持脚５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。

【００２８】支持脚５として円柱状のものを用いてもよ
いが、この場合、いずれかの支持脚５に設ける電源部６
は図１２に示すようにその外周面に支持脚５が嵌る溝６
５を備えたものとしておくと、小型化することができ
る。

【００２９】図１３は外殻１０の外面にクリップ状の係
止部１９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１９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
とを防ぐことができるようにしたものを示している。

【００３０】図１４に他例を示す。これは外殻１０内の
本体部１１の上部に取り付けた光学系３のブロックを円
筒レンズ３１の向きが異なる他の光学系３のブロックに
交換することができるようにしたものを示しており、円
筒レンズ３１の向きが異なる光学系３に付け替えること
で、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。

【００３１】図１５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２０及び
集光レンズ２１と、側方に出射するライン光用のレーザ
ー光源２０及び集光レンズ２１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３１とを経るようにしたものである。

【００３２】前述のハーフミラー３０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３０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２０，２０を用いれ
ば、一方の光源２０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。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明においては、レーザ
ー光を出力する光出力部と、光出力部から出力された光
を外部に放射する光学系と、鉛直下方に光を出力する下
方基準点放射部とを備えた本体を筒状の外殻内にジンバ
ル部を介して揺動自在に配しているレーザー墨出し器で
あって、本体にはジンバル部の上方側に光学系を、ジン
バル部の下方側に光出力部と下方基準点放射部とを配し
て、光学系とジンバル部と光出力部と下方基準点放射部
とを直線状に配置しており、上記外殻の下端側には開閉
自在な複数本の支持脚が連結されているとともに、少な
くとも一つの支持脚の内面側に電源部が配設され、上記
支持脚はその閉脚時に外殻に連続する棒状をなすもので
あり、外殻の下端に開閉自在な支持脚を連結しているこ
とから、細身のものを得ることができる上に、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ものである。しか
も支持脚で囲まれる空間を電源部の配置スペースとして
いることから、無駄なスペースが生じることがなく、ま
た、支持脚を開けば電源部が下方基準点放射部から出力
される光の経路から退避することになるために、電源部
が下方基準点放射部から出力する光の邪魔になるような
ことがないものである。

【００３４】そして、上記光学系に光ビームを所定の角
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たものを用いること
で、墨出しに便利なライン光を出力させることができ
る。

【００３５】また、光学系に単一の光出力部から出力さ
れるビームを分岐させる分岐光学部材を備えてポイント
光とライン光とを出力するものを用いると、光出力部
（レーザー光源）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。

【００３６】ポイント光の出力用とライン光の出力用と
の複数の光出力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。

【００３７】また光出力部におけるレーザー光源がその
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鉛直上下方向の光軸調整が不要と
なることから調整も容易となる。光学系における光偏向
部材と円筒レンズとをレーザー光源を備える本体に対し
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】外殻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。

【００４０】また、支持脚は断面円弧状でその閉脚時に
電源部を覆うものとするのと、外形を細くする点での効
果が大きい。

【００４１】支持脚を柱状のものとする場合は、その閉
脚時に電源部の外面に設けた溝に嵌るようにしておくこ
とで外形を細くすることができる。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。さ
らに電源部が電池を着脱自在に保持するものも好まし
い。

【００４５】殻内面と外殻に対して揺動自在となってい
る本体との間に緩衝材を配置しておくと、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。

【００４６】また、外殻内部に本体の振動を抑制する制
振機構を配しておけば、使用に際しての本体の揺動を早
期に停止させることができて、墨出し作業の効率を高め
ることができる。

【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断面図であ
る。

【図２】同上の支持脚を開いた状態の概略斜視図であ
る。

【図３】同上の支持脚を閉じた状態の概略斜視図であ
る。

【図４】同上の光学系の他例を示す概略断面図である。

【図５】同上の具体例を示す縦断面図である。

【図６】同上の具体例を示す横断面図である。

【図７】同上の制振機構の断面図である。

【図８】同上の電源部の分解斜視図である。

【図９】電源スイッチの他例を示すもので、(a)は斜視
図、(b)(c)はオンオフ構造の説明図である。

【図１０】支持脚の他例を示す斜視図である。

【図１１】支持脚のさらに他例を示すもので、（ａ）は
正面図、(b)は支持脚の断面図である。

【図１２】支持脚の別の例を示すもので、（ａ）は正面
図、(b)(c)は水平断面図である。

【図１３】他例の断面図である。

【図１４】(a)(b)は光学系の２つの例を示す概略斜視図
である。

【図１５】別の例の概略断面図である。

【符号の説明】

１本体２光出力部３光学系４ジンバル部５支持脚６電源部１０外殻１１本体部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザー光を出力する光出力部と、光出
力部から出力された光を外部に放射する光学系と、鉛直
下方に光を出力する下方基準点放射部とを備えた本体を
筒状の外殻内にジンバル部を介して揺動自在に配してい
るレーザー墨出し器であって、本体にはジンバル部の上
方側に光学系を、ジンバル部の下方側に光出力部と下方
基準点放射部とを配して、光学系とジンバル部と光出力
部と下方基準点放射部とを直線状に配置しており、上記
外殻の下端側には開閉自在な複数本の支持脚が連結され
ているとともに、少なくとも一つの支持脚の内面側に電
源部が配設され、上記支持脚はその閉脚時に外殻に連続
する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。
【請求項２】光学系は光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。
【請求項３】光学系は単一の光出力部から出力される
ビームを分岐させる分岐光学部材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２記載のレーザー墨出し器。
【請求項４】ポイント光の出力用とライン光の出力用
との複数の光出力部を備えていることを特徴とする請求
項１または２記載のレーザー墨出し器。
【請求項５】光出力部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。
【請求項６】光学系における光偏向部材と円筒レンズ
とは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１〜５のいずれかの項に記載のレーザー
墨出し器。
【請求項７】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３記載のレーザー墨
出し器。
【請求項８】外殻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１〜７のいずれかの項
に記載のレーザー墨出し器。
【請求項９】支持脚は断面円弧状でその閉脚時に電源
部を覆うものであ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。
【請求項１０】支持脚は柱状のものでその閉脚時に電
源部の外面に設けられた溝に嵌るものであることを特徴
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。
【請求項１１】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１〜１０の
いずれかの項に記載のレーザー墨出し器。
【請求項１２】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１〜１１のいずれかの
項に記載のレーザー墨出し器。
【請求項１３】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〜
１２のいずれかの項に記載のレーザー墨出し器。
【請求項１４】外殻の外面に電源スイッチを備えてい
ることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかの項に記
載のレーザー墨出し器。
【請求項１５】電源部は電池を着脱自在に保持してい
るものであることを特徴とする請求項１〜１４のいずれ
かの項に記載のレーザー墨出し器。
【請求項１６】外殻内面と外殻に対して揺動自在とな
っている本体との間に緩衝材を配置していることを特徴
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。
【請求項１７】外殻内部に本体の振動を抑制する制振
機構を配し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。