JP2003533709A - セルフレベリングペンタレーザービーム装置 - Google Patents

セルフレベリングペンタレーザービーム装置

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Abstract

(57)【要約】 建築環境で必用とされる直定規、下げ振り、及び水準器の機能を行うことができるマルチビームツールが開示される。好適な実施形態において、ツールは５つまでの直交ビームを生成でき、２つのビームは下げ振りとなり、３つのビームは水平にされる。好適な構成において、ツールは、レーザー（４）とクォッドミラー構成（８ａ−８ｄ）が固定されるセルフレベリングの振り子（８０）を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本出願は、1999年５月17日に提出された「SELF-LEVELING PENTA LASER BEAM D
EVICE」と題する米国暫定出願番号第60／134,403号、及び1999年10月15日に提出
された「SELF-LEVELING PENTA LASER BEAM DEVICE」と題する米国暫定出願番号
第60／159,524号の恩典を請求している。これらの出願の双方は、参照により本
明細書に組み込まれる。
【０００２】
【クロスリファレンス】
参照によって本明細書に組み込まれる1997年10月21日に発行された「GRAVITY
ORIENTED LASER SCANNER」と題する米国特許第5,680,208号が、参照される。
【０００３】
【発明の背景】
多くの場合、基準線を設定することが望まれる。このことは、建築、地ならし
、及び「日曜大工」の作業に特に有用である。これら作業用の伝統的ツールには
、直定規、定規、分度器、直角定規、水準器、及び下げ振りが含まれる。より最
近のツールには、レーザーアライメント装置が含まれる。
【０００４】 レーザーアライメント装置には、簡易ポインタ、管形レベル（bubble vial）
付きポインタ、セルフレベリングポインタ、多ビームポインタ、及びシート状の
光を発生する装置が含まれる。互いに直交する複数のビームを有することが非常
に望ましい。このことは、レーザービームに対して４５度で部分的に銀色の幾つ
かのミラーによって一般に達成される。この方法は、ミラーを精密に位置合わせ
した状態で配置し、それらを接着剤で固定することが必用である。更に、ミラー
は、時が経つにつれて、及び温度にわたって非常に安定していなければばらない
。より多くのビームは、追加の費用と複雑性でより多くのミラーを必用とする。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、この分野に対する改良に関しており、測量、心出し、レベリング、
及び他の目的のために１つ以上のレーザービームを生成できる、より簡素でより
安定した低コストのレーザー装置を提供することに関する。
【０００６】
【好適な実施形態の詳細な説明】
Ｉ．ペンタビームスプリッタ 本発明（図１）は、単一のスプリッタを用いて互いに直交する一連のビームを
生成することに関する非常に望ましい特徴を達成する。更に、ビームは互いに同
時発生する、即ちビームは全て同じ箇所から発する。
【０００７】 本実施形態のスプリッタは、アルミニウムの小さなブロックまたはシリンダー
２から製作される。他の材料および製造技術を採用することも可能である。４つ
の反射ミラーの表面８ａ〜８ｄは、「一点ダイヤモンド旋削（single point dia
mond turning）」として知られるプロセスにより製作される。このプロセスは、
レーザープリンター用のポリゴンミラーを製作するために広く用いられている。
本発明の１つの特定の実施形態において、平行ビーム９の４つのセクションまた
は４つの部分１０ａ〜１０ｄは、ミラーの表面から反射される。光の第５の部分
１２は、ブロックの中央の穴１４を直接通過する。
【０００８】 ミラーの角度は、入射ビームに対して精密に４５度でなければならず、正確に
回転対称でなければならない。これは、光学ツーリング固定具により容易に達成
される。
【０００９】 この実施形態において、レーザーダイオード４からの光は、レンズおよびコリ
メータ６を介して方向付けられる。この平行光は、ミラーブロック２に向けられ
る。
【００１０】 別の実施形態において、同様の効果は、９０度の曲がりを生じさせるために内
部全反射または屈折を用いる屈折装置の使用により達成できる。小さい平らな部
分が、入射ビームに最も近い装置の先端に形成され、ビームの一部が偏向せずに
通過でき、第５のビームを生成する。
【００１１】 II．ビーム及びディスクスプリッタ 図２の実施形態において図示するように、関連した特徴は、円すい面１６と穴
１４を用いることにより達成できる。これにより、直交するレーザースポットと
共に、レーザー光１８の平面または円板が生じる。
【００１２】 本発明の種々の実施形態には、多面体反射装置、または円筒形のミックスおよ
びファセット領域を有する装置が含まれる。例えば、２４個のファセットを有す
る装置は、２４個のビームまたはスポットを生じ、各々はその最も近くに隣接す
るものから１５度の角度だけ離れている。より大きな領域を４つのファセットに
使用することができ、それらのファセットは他に比べて明るい４つの反射ビーム
を発生させる。これは、長軸をマーキングする際に有用である。
【００１３】 III．十字線の投射 短い距離において、ビームは明るすぎて基準線または基準点上で容易に芯合わ
せするために使用できない可能性がある。図３に示すような本発明の実施形態に
おいて、１つ以上の横方向に反射したビーム２２（または図１のビーム１０ａ、
１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）に配置されたホログラフィックフィルム２４のような
マスキング要素を用いて、十字線２８、または一連の同心円のような、より有用
な射程の短いイメージを投影することができる。マスクのアパーチャ２６により
、通過する光の一部が少し離れて使用することを可能にする。
【００１４】 代案として、他の実施形態において、同様の効果は、ミラー面へ意図的に不完
全状態を導入することにより達成されることができる。
【００１５】 図３はビームスプリッタとしてハーフミラーを使用することにより簡略化され
ている。代案として、図１のビームスプリッティングを用いることができる。
【００１６】 IV．サイドビーム操向 図１のペンタビームスプリッタの実施形態により生じた４つのサイドビームは
、設計によって互いに垂直で同一平面にあり、それらの精度はカッティングプロ
セスの精度により決まる。しかし、その後、それらは中央ビームに対して精密に
垂直になるように位置合わせされる、または調整されることができる。伝統的な
手法は、４個の止めネジを用いてミラーブロックの向きを精密に変える。
【００１７】 本発明の本実施形態（図４ａ、図４ｂ）は、例えば、金属またはプラスチック
のような変形可能な材料からなる円筒形エンクロージャ３０内にレーザーアセン
ブリを装着する際のビーム調整に対する新規な手法を利用する。エンクロージャ
はその円周の周りに一連のビーム出射穴３６ａ〜３６ｄを含み、反射ビームが装
置から出射することを可能にする。変形可能な材料のウェブが穴の間に残る。本
発明において具現化されるようなビーム操向（beam steering）の方法は、側面
の出射穴の間に形成されたウェブ３４をクリンピングすることにより作用する。
ウェブの隣接対を僅かに変形させることにより、円筒形構造の局所領域において
円筒形構造が短くなる。これによりビームがこの位置を中心に回転して戻る。ク
リンピングとビーム方向の調整は、図４ａの角度θによって示される。
【００１８】 このビーム調整の方法は、接着剤の必要性を無くすという重要な利点を有し、
製造および長期の安定性の助けになる。
【００１９】 Ｖ．対称的なクリンピングによるビームの集束 上述したサイドビーム操向の技術に類似した技術を用いて、図５の実施形態に
示すようにレーザーダイオードのビームを集束する。この実施形態において、別
の一連の穴３８ａ〜３８ｄ（穴３８ｃと３８ｄは、エンクロージャの切り取った
半分に存在するため、示されていない）が、円筒形のエンクロージャへ、今度は
レーザー光源４とレンズ６との間に導入される。変形可能な材料のウェブ３９が
穴の間に残る。４つのウェブ全てを同じ量だけ曲げることにより、セクションの
全体的な長さは、短くなる。実際には、ダイオードは、公称焦点距離よりも僅か
に長い距離でシリンダーへと圧入され、クリンピングすることにより、レーザー
の焦点が合うまで量４０だけダイオード／レンズの離隔距離が短くなる。一般に
、多くの金属は、曲げ後に少しの量の反動を有する。この因子は、予測されるこ
とが可能であり、焦点以上にクリンピングすることにより補償される。
【００２０】 VI．ベアリングマウント ジンバル特性を生じさせる伝統的な手段は、２対のローラベアリングを用いる
ことである。この対は精密に位置決めされなければならず、予荷重がベアリング
とレースとの間のクリアランスを取り除くように加えられなければならない。本
発明の実施形態（図６ａ、図６ｂ）は、これをチェーンのような構成でつり下げ
られた一対のベアリング４７、４８に変える。横方向のビーム４６上に示された
僅かな角度θにより、レーザーエンクロージャ３０が装着された振り子４９の重
量が、ベアリングユニットの双方にわたって分散されることを可能にする。
【００２１】 図６ａ、図６ｂに示された振り子の構成は、２つのベアリング４７、４８から
つるされ、振り子４９を含む。振り子４９は、一例として図１と図２に示された
レーザーエンクロージャを含むことができるレーザーエンクロージャ４０を装着
する。４つのミラー（クォッドミラー）を有する図１のエンクロージャが好まし
い。更に好ましいのは、より十分に後述されるような、図９または図１１に示さ
れるクォッドミラーである。
【００２２】 図６ａは、図６ｂに示された上部ベアリング４７の断面図である。下部ベアリ
ング４８は、振り子本体４９から傾いて伸びるピン４６に装着される。このよう
に、下部ベアリング４８は上部ベアリング４７から垂下し、振り子４９は下部ベ
アリング４８から垂下する。制動おもり４４が振り子の底部にある。制動おもり
４４は、概して導体からなり、とりわけ銅の導体からなる。制動を行うための、
磁石の構成４５が図示される。好適な実施形態において、磁石の構成は、制動お
もり４４の背面の周りに伸びる軟鉄のＵ字形のマウント４６を含む。磁石５１の
ような２つの磁石は、Ｕ字形要素４６の端部に装着される。Ｕ字形要素は、磁石
５１の前面の間の磁界を集束することを補助するために、及び制動おもり４４を
より効率的に制動するために磁束のリターンパスを提供する。好適な実施形態に
おいて、磁石の構成４５が制動おもりの各側に配置されることは理解されるべき
である。制動おもりは、双方の磁石の構成４５を通ってスイングし、双方の磁石
の構成４５によって制動される。
【００２３】 VII．円形ミラー５４ レーザースポットの形状は注目すべき関心対象である。実用上の必要性は、ス
ポットの中心を識別してマーキングできることである。直角にする（squaring）
用途または垂直を調べる下げ振りの用途において、これは２つの軸で行われる必
用がある。これを容易にするため、もっともな選択肢は円形のスポットである。
以下に円形のスポットを生じさせる新規な方法を説明する。それは、前述したア
ルミニウムのダイカストのクォッドミラーを含む。装置の特徴は、中央穴５８を
取り囲む４つの小さな支柱５６ａ〜５６ｄ（図７）である。各支柱の端部は、４
つの楕円ミラーを作成するために一点ダイヤモンド旋削される。各ミラーの軸方
向投影は円である。従って、これらは、４つの方向のそれぞれにおいて光の円形
軸を投射するためのアパーチャの働きをする。
【００２４】 円形ミラーによってもたらされる円形のスポット より小さい円形のアパーチャ５６ａ〜５６ｄによって、少し離れてより大きな
レーザースポットが現れる。これは、鋭いアパーチャから発せられる光の通常の
分散に起因する。レーザー光は、単一波長であるので、アパーチャの一方の側か
らの波面は、他方の側からの波面と干渉する。これは、一連の円形の干渉リング
５９（図８）になる。穴５８からの中央スポット６０、及びこれのリング５９の
正確なサイズと直径は、波長、ターゲットまでの距離、およびアパーチャの直径
に依存する。２ｍｍの範囲のアパーチャは、許容可能なスポットを生成する。
【００２５】 VIII．正方形ミラー６０ 上記に提案されたピラミッド状ミラーの形状に対する新規な代案は、４つの小
さなミラーを、平行な辺を有するクォッドミラー構成６０へと形成することであ
る。これは、円すいの先端に対して特殊な形状を有するネジ切り盤にブランクを
形成することにより容易に達成される。正方形のアパーチャ６４は、中心を通っ
て容易にブローチ加工される。次いで、剣バイト（diamond point）舞いカッタ
の４回の通過により、介在する円錐曲線を残して４つのミラー６２ａ〜６２ｂが
切削される。使用中、これは、入射レーザービームに対する５つの同様のアパー
チャをもたらす。
【００２６】 図９で見ることができるように、４つのミラーは、中央の正方形アパーチャ６
４を画定する共通の角で互いに接触する。４つのミラー６２ａ〜６２ｄの辺にお
ける角６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、および６３ｄは、構造の頂点を通過しない。事
実上、構造は、正方形のアパーチャ６４を形成するために先端が切り取られてい
る。その截頭形の構造は、４つのミラー６２ａ〜６２ｄが発する正方形のアパー
チャ６４を形成する。この構造により、この構成は、以下に説明するようなター
ゲットが形成され得るように、適切な干渉パターンを提供する。
【００２７】 正方形のスポット 正方形の中央アパーチャは公称の正方形のスポット（図１０ａ、図１０ｂ）を
生成する。円形のアパーチャを用いた場合、反対側からの波面が干渉するが、こ
の場合、４つの方向に放射する一連のスポットが形成される（図１０ａ）。これ
により、マーキングのために理想的である「十字線」の配列が生じる。ミラーに
より形成されるアパーチャは、同様の態様で機能する。平行なエッジが現れる方
向において、干渉のスポットが形成される。他の方向において、１つの鋭いエッ
ジのみが存在する（図１０ｂ）。このエッジからの分散は、この軸に沿った「か
すれ様のもの（smear）」を生じる。それは、他の方向におけるスポットの列に
対して明るさとサイズにおいて類似している。従って、十字線の現象が生じる。
【００２８】 IX．長方形のミラー６８ レーザーダイオードからの光は、短い線分として一般的なコリメータレンズか
ら現れ、その光は他に比べて１つの横断面軸に沿ってより多く広がる。一実施形
態において、このビームをより適切に切り分けるために、ミラー７０ａ、７０ｂ
と７１ａ、７１ｂは、全て同じである必用はない（図１１）。パワー分散の更な
る設計考慮が望まれる。例えば、上へ行くビームと下へ行くビームが、側方への
ビームと同じ強さであることが望ましくない可能性があり、それゆえ上向きの反
射器と下向きの反射器は、横方向または横向きの反射器より小さくなるように設
計されることができる。パワー分散の広い範囲は、ミラー間の空間において最小
の損失でもって可能である。
【００２９】 図１１を参照すると、クォッドミラーの構成６８が以下のことを含んでいる。
長方形のアパーチャ７４が４つの角７５ａ〜７５ｄを有すること。これらの４つ
の角から、ミラー７０ａ、７０ｂと７１ａ、７１ｂが伸長することである。従っ
て、前に指摘したように、ミラーの角は全て、同じ頂点から発生していない。ミ
ラー７１ａを見ると、それぞれ角７５ａ、７５ｂから発生している実質的に平行
な辺７２ａ、７２ｂによってミラー７１ａが画定されていることが明らかである
。同様に、ミラー７０ｂの実質的に平行な辺７３ａ、７３ｂが、それぞれ角７５
ｂ、７５ｃから発生している。これと同じパターンが他のミラー７０ａと７１ｂ
に関して生じている。係る構成において、十字線のパターンが所望のターゲット
に生成される。また、ミラーのサイズは異なる面積を有するように作成され得る
ので、ビームの輝度はいろいろであるように作成され得る。
【００３０】 長方形のスポット 長方形のミラーにより生じたスポット（図１２ａ、図１２ｂ、図１２ｃ）は、
ほぼ長方形である。干渉スポット及びかすれ様のものの方向は、正方形のミラー
に関して上述したのと同じである。スポットの間隔は各方向におけるアパーチャ
の幅に依存し、そのためスポットの間隔は各方向に関して同じでない可能性があ
る。
【００３１】 Ｘ．スプリング補整 図１３の実施形態は、ジンバルマウント７６から垂下する振り子８０を含む。
ジンバルマウントにより、振り子が２方向の運動の自由においてスイングするこ
とを可能にする。ジンバルマウントから垂下するコイルワイヤ７８を用いてレー
ザーアセンブリ３５に電力を供給する。レーザーアセンブリは、ワイヤが接続さ
れたドライバボード４１を含む。振り子から垂下しているのは、ダンパ４４であ
る。ダンパ４４は前述したような制動構成４５により制動される。
【００３２】 エンクロージャ４０内のレーザーダイオード光学アセンブリは、２つの電気接
続を必用とする。これは、細い銅のワイヤの使用により一般的に達成される。し
かし、係るワイヤは、意外にかなりのスプリングトルクを振り子に与える。非ゼ
ロの剛性は、ハウジングが順方向に回転する場合にビームを下向きにする特性を
有する。これは、振り子アセンブリを小型化する際の主要な制限要因の１つであ
る。振り子をより長く作ること、動作ループ（service loop）をより長くするこ
と、及び／又はワイヤをコイル状に巻くことは、既存のシステムにおいて広く使
用されている技術である。
【００３３】 本発明の実施形態は、コイル７８へと形成され、かつ引張りバネとして使用さ
れるワイヤを有する。それは、振り子８０の回転軸を横切って伸ばされることに
より、「オーバセンタ機構」の役目をする。これは、ハウジングが順方向に傾斜
する場合にビームがポンと飛び上がる反対の特性を有する。
【００３４】 オーバセンタスプリングに対向する曲げ剛性を慎重にマッチングさせることに
より、２つの作用はほとんど相殺される。図１３は、１次元による断面図を示す
が、この作用は、振り子の全自由度で同時に作用する。
【００３５】 この方法の更なる利点は、オーバセンタスプリングがベアリングに対する重力
ドラッグトルクを軽減するように作用することである。これにより、もっと短い
振り子、およびローラレスベアリングを使用することが可能になる。
【００３６】 XI．スプリング補整による現場較正 本発明の特徴は、現場較正である。これは、振り子に装着された調整ネジ７８
ａ、７８ｂにより概して達成される。現場において、レーザービームのアライメ
ントが狂った場合、アライメントは振り子に対する重さの分布を調整することに
より補正され得る。これは、調整ネジ７８ａ、７８ｂの位置を調整することによ
り達成され、ネジが振り子を中へまたは外へ移動させる。
【００３７】 製造中の最初のアライメントは、例えばレーザービームを予め設定されたター
ゲットと位置合わせするためのドリル開け技術によって、ダンパ４４からの重さ
を除去することにより実現され得る。
【００３８】 現場アライメントの別の種類に関して、オーバセンタスプリングの位置決め軸
は、重要である。軸からそれる（off-axis）場合、振り子に対する正味のトルク
が残ることになる。本発明の新規な特徴は、係るアライメント不良に関して振り
子を現場較正するために使用することを可能にすることである。図１４に示すよ
うに、ネジ対８２、８４は、スプリングの取付点８６を操作することができ、そ
こでつり下げられたレーザーアセンブリの位置決め基準点（orientation）を調
整する。これは、ユーザがデリケートな振り子アセンブリに接触する必用がない
という望ましい特性を有する。
【００３９】 工業適応性 本発明は、測量、心出し、レベリング、及び他の目的のために複数のレーザー
ビームを生成できる複数の実施形態を提供する。更に、実施形態は、ビームの操
向と集束、並びにレーザー自体の取り付けに関している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のペンタビームスプリッタの実施形態に関する斜視図である。
【図２】 本発明のビームスプリッタの別の実施形態に関する斜視図である。
【図３】 十字線のパターンのようなパターンを投射するために用いることができる、本
発明の更なる実施形態である。
【図４ａ】 主レーザー光源に対する角度の状態であるビームを操向できる本発明の更に別
の実施形態の斜視図である。
【図４ｂ】 主レーザー光源に対する角度の状態であるビームを操向できる本発明の更に別
の実施形態の側断面図である。
【図５】 主レーザービームが本実施形態のハウジングの対称的なクリンピングにより集
束され得る、本発明の更に別の実施形態の側断面図である。
【図６ａ】 本発明の別の実施形態の側断面図を図示し、レーザーアセンブリがベアリング
マウントにより如何にしてつり下げられるかを示す。
【図６ｂ】 本発明の別の実施形態の側断面図を図示し、レーザーアセンブリがベアリング
マウントにより如何にしてつり下げられるかを示す。
【図７】 楕円反射ミラーを用いる本発明の別の実施形態の斜視図である。
【図８】 図７の装置の使用によってもたらされる干渉ターゲットを示す図である。
【図９】 正方形の反射ミラーを用いる、本発明の別の実施形態の斜視図である。
【図１０ａ】 図９の装置の使用によってもたらされる干渉ターゲットを示す図である。
【図１０ｂ】 図９の装置の使用によってもたらされる干渉ターゲットを示す図である。
【図１１】 長方形のミラーを用いる、本発明の別の実施形態の斜視図である。
【図１２ａ】 図１１の装置の使用によってもたらされる干渉ターゲットを示す図である。
【図１２ｂ】 図１１の装置の使用によってもたらされる干渉ターゲットを示す図である。
【図１２ｃ】 図１１の装置の使用によってもたらされる干渉ターゲットを示す図である。
【図１３】 スプリング補整付き振り子レーザーマウントの側面図である。
【図１４】 現場較正することが可能な、図１３に類似の側面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ０９／５７１，４８２ (32)優先日 平成12年５月16日(2000．5．16) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＵ， ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 デュヴァル，ユージーン，エフ アメリカ合衆国カリフォルニア州94025， メンロパーク，カミノ・ア・ロス・セロ ス・2141 (72)発明者 バトラー，アンドリュー，ジー アメリカ合衆国カリフォルニア州94301， パロアルト，カウパー・ストリート・218 (72)発明者 ジマーマン，トーマス ドイツ国80639ミューニック，ヨハン・フ ォン・ヴェルス・シュトラーセ・１

Claims (55)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レーザーアライメント装置において、単一のレーザー光源から複数の光ビーム
    を発生するための方法であって、その方法が レーザー放射のビームを生じさせるためにレーザー光源を準備するステップと
    、 第１の反射表面とアパーチャを有する反射装置をビームの光路に配置するステ
    ップであって、ビームの第１の部分がその当初の軸に沿って前記アパーチャを通
    過し、かつビームの第２の部分が異なる軸に沿って反射されるように、前記反射
    装置が配向されている、ステップとからなる方法。
  2. 【請求項２】 レーザー放射のビームを平行化するステップを更に含む、請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 レンズ手段を用いてレーザー放射のビームを平行化する、請求項２の方法。
  4. 【請求項４】 反射されたビームに対して透過マスクを挿入するステップを更に含む、請求項
    １の方法。
  5. 【請求項５】 前記透過マスクが、透過したビームを変形させるように作用する、請求項４の
    方法。
  6. 【請求項６】 前記透過マスクが、ホログラフィックフィルムから形成される、請求項５の方
    法。
  7. 【請求項７】 前記透過マスクは、光の一部が妨げられずにそのマスクを通過することを可能
    にするアパーチャを含む、請求項６の方法。
  8. 【請求項８】 レーザー生成イメージを少し離れて投影するためにレーザーアライメント装置
    を利用する方法であって、その方法が、 レーザー放射のビームを生じさせるためにレーザー光源を準備するステップと
    、 前記ビームの光路に透過マスクを配置し、透過したビームの形状を変更するス
    テップとからなる、方法。
  9. 【請求項９】 前記透過マスクが、実質的に不透明な領域、及び実質的に半透明な領域を有し
    、その半透明な領域がイメージの形である、請求項８の方法。
  10. 【請求項１０】 前記透過マスクが、前記実質的に半透明な領域内にアパーチャを含む、請求項
    ９の方法。
  11. 【請求項１１】 前記透過マスクが、ホログラフィックフィルムから形成される、請求項８の方
    法。
  12. 【請求項１２】 前記透過マスクが、前記ホログラフィックフィルム内にホログラフィックイメ
    ージを含む、請求項１１の方法。
  13. 【請求項１３】 前記透過マスクが、前記ホログラフィックイメージ内のホログラフィックフィ
    ルムにアパーチャを含む、請求項１２の方法。
  14. 【請求項１４】 レーザーアライメント装置から横方向に放射されたビームの角度を調整する方
    法であって、その方法が 変形可能な材料からなるエンクロージャを準備するステップと、 レーザー放射のビームを生じさせるためにレーザー光源を準備するステップと
    、 反射要素を、前記エンクロージャ内に、かつそれと接触状態でレーザービーム
    の光路に設けるステップであって、その反射要素が横方向に放射されたビームを
    生成するように配向されている、ステップと、 放射されたビームが前記装置から出射することを可能にするために前記エンク
    ロージャの壁を通る出射穴を設けるステップと、 前記反射要素が、変形される箇所の周りで弓形の方向に前記レーザー光源に対
    して変位するように、前記出射穴の領域において前記エンクロージャを変形する
    ステップとからなる、方法。
  15. 【請求項１５】 前記反射装置の上へレーザービームを集束するためのレンズ手段を更に含む、
    請求項１４の方法。
  16. 【請求項１６】 前記エンクロージャが、変形を助けるために前記出射穴の領域において予め弱
    くされている、請求項１５の方法。
  17. 【請求項１７】 前記エンクロージャの変形が、クリンピングのプロセスにより達成される、請
    求項１６の方法。
  18. 【請求項１８】 レーザーアライメント装置内のレーザービームを集束する方法であって、その
    方法が、 変形可能な材料からなるエンクロージャを準備するステップと、 レーザー放射のビームを生じさせるためにレーザー光源を準備するステップと
    、 前記レーザービームを集束するためのレンズ手段を、前記エンクロージャ内に
    、かつそれと接触状態で、前記光源から少し離れて設けるステップと、 前記光源と前記レンズとの間の領域のエンクロージャの長さが、前記ビームが
    前記レンズ手段により集束されるまで短くされるように、前記エンクロージャを
    その領域におけるエンクロージャの円周の周りで、対称的に変形するステップと
    からなる、方法。
  19. 【請求項１９】 前記エンクロージャは、変形が行われる、前記光源と前記レンズとの間の領域
    において、変形を助けるために予め弱くされている、請求項１８の方法。
  20. 【請求項２０】 前記エンクロージャを予め弱くするプロセスは、前記エンクロージャの円周の
    周りでエンクロージャの本体へ一連の穴を導入することによりなる、請求項１９
    の方法。
  21. 【請求項２１】 アライメントツールであって、 振り子から垂下するレーザーアセンブリを含み、 前記レーザーアセンブリが、レーザー放射の複数のビームを発生するために、
    貫通するアパーチャを備えた多面体ミラーを含む、アライメントツール。
  22. 【請求項２２】 前記レーザーアセンブリに電力を供給する、コイル状導体ワイヤを含む、請求
    項２１のアライメントツール。
  23. 【請求項２３】 前記振り子を制動する制動要素を含み、その制動要素が対向して配置された２
    つの磁石を装着するＵ字形のフレームを含む、請求項２２のアライメントツール
    。
  24. 【請求項２４】 レーザー光源から複数の光ビームを生じさせるための装置であって、 レーザー放射のビームを生成できるレーザー光源と、及び 前記レーザー放射のビームの光路に配置された反射装置であって、その反射装
    置は、アパーチャと第１の反射表面を有し、ビームの第１の部分がその当初の軸
    に沿って前記アパーチャを通過し、かつビームの第２の部分が異なる軸に沿って
    反射されるように、配向されている、反射装置とからなる、装置。
  25. 【請求項２５】 レーザー放射のビームを平行化するためのレンズを更に含む、請求項２４の装
    置。
  26. 【請求項２６】 反射されたビームに対する透過マスクを更に含む、請求項２４の装置。
  27. 【請求項２７】 前記透過マスクは、ホログラフィックフィルムから形成され、透過されたビー
    ムの形状を変更できるイメージを含む、請求項２６の装置。
  28. 【請求項２８】 前記透過マスクが前記イメージ内にアパーチャを含む、請求項２７の装置。
  29. 【請求項２９】 レーザー生成イメージを少し離れて投影するためにレーザーアライメント装置
    と共に使用するための装置であって、 レーザー放射のビームを生じさせるためのレーザー光源と、及び 前記ビームの光路に配置され、透過したビームの形状を変更するための透過マ
    スクとからなる、装置。
  30. 【請求項３０】 前記透過マスクが、実質的に不透明な領域、及び実質的に半透明な領域を有し
    、その半透明な領域がイメージの形である、請求項２９の装置。
  31. 【請求項３１】 前記透過マスクが、前記実質的に半透明な領域内にアパーチャを含む、請求項
    ３０の装置。
  32. 【請求項３２】 前記透過マスクが、ホログラフィックフィルムから形成される、請求項２９の
    装置。
  33. 【請求項３３】 前記透過マスクが、前記ホログラフィックフィルム内にホログラフィックイメ
    ージを含む、請求項３２の装置。
  34. 【請求項３４】 前記透過マスクが、前記ホログラフィックイメージ内のホログラフィックフィ
    ルムにアパーチャを含む、請求項３３の装置。
  35. 【請求項３５】 レーザーアライメント装置から横方向に放射されたビームを操向するめの装置
    であって、 変形可能な材料からなるエンクロージャと、 レーザー放射のビームを生じさせるためのレーザー光源と、 前記エンクロージャ内に、かつそれと接触状態にあり、しかもレーザービーム
    の光路にあり、横方向に放射されたビームを生成するように配向されている、反
    射要素と、及び 放射されたビームが前記レーザーアライメント装置から出射することを可能に
    するための前記エンクロージャの壁を通る出射穴とを含む、装置。
  36. 【請求項３６】 レーザーアライメント装置内のレーザービームを集束するための装置であって
    、 変形可能な材料からなるエンクロージャと、 レーザー放射のビームを生じさせるためのレーザー光源と、及び 前記レーザービームを集束し、前記エンクロージャ内に、かつそれと接触状態
    で、前記レーザー光源から少し離れて配置されたレンズとからなる装置。
  37. 【請求項３７】 振り子から垂下するレーザーアセンブリと、 電力を前記レーザーアセンブリに供給するコイル状導体ワイヤとを含む、アラ
    イメントツール。
  38. 【請求項３８】 前記コイル状導体は、前記振り子がつり下げられる方向に沿って、つり下げら
    れている、請求項３７のアライメントツール。
  39. 【請求項３９】 ２つの対向する磁石を装着するＵ字形フレームを含む、前記振り子用の制動要
    素を含む、請求項３７のアライメントツール。
  40. 【請求項４０】 レーザー光源からの入射レーザービームの第１の部分がその当初の軸に沿って
    妨げられずに連続することができる一方で、前記ビームの第２の部分が１つ以上
    の異なる軸に沿って反射されるために、多ビームレーザーアライメントシステム
    と共に使用するための反射装置であって、 第１の反射表面と、 第２の反射表面と、及び アパーチャとを含む、反射装置。
  41. 【請求項４１】 前記第１と第２の反射表面は、楕円形であり、反射されるビームの断面が円形
    になるような前記入射ビームに対する角度で配向されている、請求項４０の反射
    装置。
  42. 【請求項４２】 前記反射表面が正方形である、請求項４０の反射装置。
  43. 【請求項４３】 前記反射表面が長方形である、請求項４０の反射装置。
  44. 【請求項４４】 前記第１と第２の反射表面が、それらの表面で反射する光の相対的な量に逆比
    例した大きさに作られ、それぞれから反射された光の量がほぼ等しい、請求項４
    ３の反射装置。
  45. 【請求項４５】 レーザー光源からの入射レーザービームの第１の部分がその当初の軸に沿って
    妨げられずに連続することができる一方で、前記ビームの第２の部分が１つ以上
    の異なる軸に沿って反射されるために、多ビームレーザーアライメントシステム
    と共に使用するための反射装置であって、 １つ以上のファセットを有する反射表面と、及び 前記反射表面の頂上にあるアパーチャとを含む、反射装置。
  46. 【請求項４６】 アライメントツールであって、 振り子から垂下するレーザーアセンブリと、 前記レーザーアセンブリが反射表面とアパーチャを含み、第１のレーザービー
    ムが前記反射表面から画定され、第２のレーザービームが前記アパーチャから画
    定されることと、及び ２つの対向して配置された磁石を装着するＵ字形のフレームを含み、前記振り
    子を制動する磁気制動要素とからなるアライメントツール。
  47. 【請求項４７】 電力を前記レーザーアセンブリに供給する、コイル状導体ワイヤを含む、請求
    項４６のアライメントツール。
  48. 【請求項４８】 前記レーザーアセンブリにより十字線のパターンが表面に投射される、請求項
    ４６のアライメントツール。
  49. 【請求項４９】 前記レーザーアセンブリが、前記反射表面と共に前記アパーチャの周りに形成
    された３つの追加の反射表面を含み、 それらの反射表面は、４つの直交するビームが実質的に同じ平面に生成され、
    かつ実質的に同じ出所を有するような、互いに対する角度において形成される、
    請求項４６のアライメントツール。
  50. 【請求項５０】 前記多面体ミラーは、同じ平面に生成され、かつ実質的に同じ出所を有する３
    つ以上の直交するビームを生じるように成形される、請求項２１のアライメント
    ツール。
  51. 【請求項５１】 前記多面体ミラーは、同じ平面に生成される３つ以上の直交するビームを生じ
    るように成形される、請求項２１のアライメントツール。
  52. 【請求項５２】 前記多面体ミラーは、実質的に同じ出所を有する３つ以上のビームを生じるよ
    うに成形される、請求項２１のアライメントツール。
  53. 【請求項５３】 前記レーザーアセンブリにより十字線のパターンが表面に投射される、請求項
    ２１のアライメントツール。
  54. 【請求項５４】 前記レーザーアセンブリにより十字線のパターンが表面に投射される、請求項
    ３７のアライメントツール。
  55. 【請求項５５】 前記レーザーアセンブリにより十字線のパターンが表面に投射される、請求
    項４６のアライメントツール。
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