JP2004004086A - レーザー水準器及び検知装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基準表面上で使い捨て可能なレーザー水準器は、ハウジングと、ハウジングに回動可能に連結された振り子と、振り子に配置され第1のレーザービームを第1の経路に沿って発射する第1のレーザーダイオードと、振り子に第1の経路上で配置され第1のレーザービームを基準表面上でラインを形成する第1の平面ビームに変換するレンズとを含んでいる。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は一般にレーザー装置に関し、詳細にはレーザーレベル(レーザー水準器)に関する。
【0002】
【従来の技術】
レーザー水準器は多年にわたり建設に用いられてきた。レーザー水準器は典型的には建設計画のための基準の光線の平面を生成しようとするものである。レーザー水準器は商業的掘削、基礎の敷設、及び落とし天井の取付けのような大規模建設計画のために用いられてきた。レーザー水準器はビーム水準器、チョーク線、又は爆破管水準器のような他の用具に比べて建設作業の最初の設計の間著しい時間の節約をもたらす。レーザー水準器が有用である作業のある種の実例は、タイルの敷設、キャビネットの取付け、天板の設置、及び屋外棚板の組立てを含んでいる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は安価で一般大衆が使用できるレーザー水準器を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば改良されたレーザー水準器が使用される。基準表面上で使い捨てできるレーザー水準器はハウジング、ハウジングに回動可能に連結された振り子、振り子に配設され第1の経路に沿って第1のレーザービームを発射する第1のレーザービームを発射する第1のレーザーダイオード、及び振り子に第1の経路上で配設され第1のレーザービームを基準面上の線を形成する第1の平面ビーム変換するレンズを含んでいる。
【0005】
本発明の他の特徴と利点が記載され、また添付図面と以下の詳細な記載とから明らかとなるであろう。
【0006】
【発明の実施の形態】
添付図面は本発明の原理を実際に適用する本発明の好ましい実施態様を示している。
【0007】
本発明は同一番号が同一部分を示す添付図面を参照してここに記載される。図1〜2を参照すると、レーザー水準器10はハウジング11を有している。ハウジング11は頂上部分11Tと底部分11Bとを有する。ハウジングはまたハウジング11を貫通して延びる孔12を有する。孔12は好ましくは頂上部分11Tを貫通して延びている。孔12の周囲は内壁11Iによって区画形成される。
【0008】
頂上部分11Tは振り子組立体30を担持する。好ましくは振り子組立体30は金属又はプラスチックで形成された主本体31を有している。主本体31はナイフ刃11IK上に配設されている。ナイフ刃11IKは内壁11Iに連結され及び/又は内壁11Iによって支持される。これに代え、ナイフ刃11IKはハウジング11に連結され及び/又はハウジング11によって支持されてもよい。当業者は、振り子組立体30がピン、軸受、点又は他の揺動手段のような、ナイフ刃11IKとは異なる手段によって支持されてもよいことを理解するであろう。
【0009】
主本体31は少なくとも1つのレーザー組立体40、好ましくはナイフ刃11IKの左と右に配置された2つのレーザー組立体40を、担持することができる。当業者はレーザー組立体40がナイフ刃11IKの上方に配置されることを理解するであろう。当業者はまたレーザー組立体40がレーザービームを発することを理解するであろう。したがって、ハウジング11に窓13を設けレーザービームがハウジング11から出て行くことができるようにするのが好ましい。
【0010】
当業者は、このような配置構造が、レーザー水準器10が壁に接して配置された時に実質的に水平のレーザービーム(及びレーザー組立体40がナイフ刃11IKの上方に配置され上方に向けられたならば実質的に垂直なレーザービーム)を発する自己−水平化振り子組立体を提供することを理解するであろう。当業者はまた、レーザー組立体40が主本体31に対し垂直平面に沿って角度が調節できるようにし、発射されたレーザービームが、主本体31がその静止位置の時に実質的に水平となるのを保証するのが好ましいことを理解するであろう。
【0011】
可能な調節装置が図16に示され、レーザー組立体40はレーザーダイオード及びレンズ(図示しない)を担持する胴体41を有している。胴体41は主本体31によって支持されたピン38上に配置される。好ましくは胴体41と主本体31との間に配置されたスプリング39が胴体40を止めねじ37に抗して上方に付勢する。止めねじ37は好ましくは主本体31上に配置され胴体41と接触し胴体41のピン38周りの回転を停止させ胴体41(したがってまたレーザー組立体40)の位置を設定する。当業者は止めねじ37が好ましくはロック−タイトのようなロック合成物を用いて所定位置にロックされることを理解するであろう。
【0012】
第2の可能な調節装置がまた同一番号が同一部分を示す図16に示されている。この装置では、胴体41が主本体31により突起31Pに接して配置されている。好ましくは胴体41と主本体31との間に配置されたスプリング39′が胴体40を止めねじ37に対して下方に付勢する。止めねじ37は好ましくは主本体31に配置され胴体41と接触し胴体41の突起31P周りの回転を止め、また胴体41(したがってレーザー組立体40)の位置を設定する。当業者は止めねじ37が好ましくはLoc−Titeのようなロック用合成物を用いて所定位置にロックされることを理解するであろう。
【0013】
図1〜2を参照すると、主本体31はまた錘33を有し重力の下方中心を提供し、また振り子組立体30の性能を高めるようにする。さらに、主本体31は少なくとも1つの調節ねじ33Aを有し必要に応じ振り子組立体30の重心を調節する。
【0014】
主本体31はまた磁性材料、鉄材料、又は亜鉛もしくは銅のような非鉄伝導性材料で作られた飾り板33Mを有している。飾り板33Mは好ましくはハウジング11内に配置された少なくとも1つの磁石(好ましくは2つの磁石)に例えばハウジング11の前壁と後壁の内側で整列され、振り子組立体30に減衰作用を提供する。基本的には、飾り板33Mが動き磁石によって支持された磁界と相互に作用するにつれて、渦巻き電流が飾り板の内部に発生される。
【0015】
当業者は振り子組立体30が好ましくは完全にハウジング11の内部に収容されることを理解するであろう。しかし、振り子組立体30は全部でなかったならば少なくとも一部がハウジング11の外側に配置される。
【0016】
当業者は振り子組立体30の運動を減衰させるための減衰機構が設けられることを理解するであろう。当業者には、ここに参照例として完全に合体されている米国特許第5,144,487号に開示されている減衰機構とその均等物とが教示される。
【0017】
ハウジング11の底部分11Bはレーザー組立体40を作動するためのバッテリー50を担持する。さらに、底部分11Bはスタッドセンサー回路20を担持する。スタッドセンサー回路20の回路素子はここには図示されていない。当業者にはここに参照例として完全に合体されている米国特許第4,099,118号と同第4,464,622号が参照される。
【0018】
当該技術において周知にように、スタッドセンサー回路20は押しボタン型のアクチュエータとすることのできるオン/オフアクチュエータ又はスイッチ21を含んでいる。スタッドセンサー回路20はまたスタッドの位置を表示するため光発射ダイオード22を含んでいる。
【0019】
センサーをスタッドセンサー回路20の内部で孔12の中心と整列させ、それにより孔12の中心がスタッドの位置を表示するのが好ましい。
【0020】
当業者はスタッドセンサー回路20以外の検知回路がレーザー水準器10に設けられることを理解するであろう。好ましくは、これら検知回路は壁又は床のような表面の下側の特徴を検知することができる。これらの特徴はパイプ又はワイヤを含んでいる。パイプ及びワイヤ検知器のための回路と他の検知器回路とは当該技術において周知である。
【0021】
ハウジング11はABS又はポリスチレンのような硬い衝撃抵抗性の好ましくは硬い熱可塑性材料のような成形可能な材料から形成される。底部分11Bに握り14を設けることが好ましい。握り14は柔軟な又は低いジュロメータの熱可塑性エラストマーで作られる。さらに、握り14は商標名“Santoprene”、“Kraton”及び“Monprene”のもとに市販されているようないわゆる“ソフト−タッチ”エラストマー材料のうちの任意のものから形成することができまた好ましくはハウジング11に接着され又はハウジングの上に成形される。
【0022】
図2〜3を参照すると、レーザー組立体40は主本体31上に配置されている。レーザー組立体40は、主本体31に調節可能に連結された実質的に円筒形の胴体41と、胴体41に配置されたレーザーダイオード42と、胴体41に配置されたラインレンズ43とを含んでいる。当業者は、好ましい実施態様では、調節胴体41が動くレーザーダイオード42とラインレンズ43によって得られることを理解するであろう。さらに当業者は視準レンズがレーザーダイオード42とラインレンズ43との間に配置されることを理解するであろう。
【0023】
好ましくはラインレンズ43はレーザーダイオード42を出るレーザービームを平面ビームに変換する。例えば図3(B)〜図3(D)に示されるように、ラインレンズ43A、43B、43Cはそれぞれ実質的に円形の断面、半円形の断面又は4分の1円形の断面を有することができる。このほかに、ラインレンズ43Dは4分の1円に連結された矩形を含むことができる。
【0024】
したがって、レーザー水準器10が壁に接して配置された時、レーザー組立体40は好ましくは壁に接触するレーザー平面を発し、壁上にレーザーラインを形成する。当業者がレーザー組立体40をレーザー平面の少なくとも一部が壁に接触するように位置させるのが好ましいことを理解するであろう。さらに当業者はレーザー組立体40を上記の振り子組立体30に設けることにより好ましくはレーザー水準器10が壁に対して実質的に水平の(またレーザー組立体40がナイフ刃11IKの上方に配置され上方に向けられたならば実質的に垂直の)レーザーラインを発射するようになることを理解するであろう。
【0025】
当業者はラインレンズ43B、43C、43Dが平面開度の角度を限定することを理解するであろう。換言すれば、水平線HLが0°であったならば、レンズ43Aから出る平面は例えば−30°から30°に拡大し、60°の平面開度DAをもたらす。一方において、ラインレンズ43B、43C、43Dから出る平面は例えば0°から30°に拡大し、30°の平面開度DAをもたらす。これはレーザービームのより効率的な使用を提供し、壁から離れることなく壁に向ってより多くのエネルギーを放出する。当業者はより多くのエネルギーを壁に向って発することがより明るいレーザーラインを壁に与えることになるため好ましいことを理解するであろう。
【0026】
好ましいレーザー組立体40′が同一番号が同一部分を示している図4〜図10に示されている。このようなレーザー組立体40′はレーザービーム経路に配置された視準レンズ44と視準レンズ44の後のレーザービーム経路に配置されたラインレンズ45とを有している。ラインレンズ45は好ましくは、著しく異なった焦点距離の少なくとも2つの円柱レンズの形式を含み異なった開度と軌道の少なくとも2つの重ねられたレーザー平面を発生する、角柱状レンズである。
【0027】
このような配置構造により、レーザー組立体40′が壁Wの近くに置かれた時、2つ又は2つ以上のレンズが壁W上に突き出される。これらレンズの少なくとも1つ(L1)が壁Wを短い距離にわたって壁の表面に沿って打つようにし向けられ、一方これらレンズの他方(L2)は壁Wを長い距離にわたって打つようにし向けられる。これは好ましくは壁W上に示されるレーザーラインの全体の長さ及び/又は明らかな輝度を増大させる。レンズL1、L2は部分的に重ねられ又は離間され壁W上に得られるレーザーラインの長さをさらに増大させる。
【0028】
上記のようにラインレンズ45は2つの部分を有している。一方の部分は長い焦点距離を有し高密度のラインL2、すなわち小さな開度を有するラインL2を発生する。壁Wに沿ったラインL2の明るさ(輝度)は、開度が小さくなるほど与えられた距離のラインが輝度を増すため、開度Hによって決まる。
【0029】
しかし小さな開度Hは壁W上にレーザー組立体40′(したがってまたレーザーレベル10)とラインL2の始端との間のレーザーライン間隙を生じる。したがって、ラインレンズ45に短い焦点距離の第2の部分を設け、ラインL2より低い密度を有ししたがって大きな開度Lを有するラインL1を発生させることが好ましい。この大きな開度Lは、壁Wにレーザー組立体40′により接近して接触する低い密度のラインL1を発生し、そのためラインL2により生じたレーザーライン間隙を減少させる。
【0030】
当業者は第1及び第2の部分がそれぞれ第1及び第2の半径R1、R2を有することを理解するであろう。好ましくは半径R1は半径R2より実質的に大きくなっている。当業者は、適当な半径はこれら半径が壁Wからレーザー組立体40′までの距離に基づいて選択されなければならないためにこの適当な半径と、占めるべきレーザーラインの間隙の所望の長さ等を、どのように選択するかを知るであろう。
【0031】
当業者は視準レンズ42によって生じたレーザービームLBがほぼ楕円形の断面を有することを理解するであろう。この楕円の長軸の使用はビームがラインレンズ45の2つの部分を通過するためのビームの位置決めをより容易にする。レーザービームLBを楕円の短軸がラインレンズ45の軸線に整列され倍率をゼロ又は最小にするように位置させるのが望ましい。したがって、短軸は好ましくはレーザーレンズL1、L2の幅を提供する。当業者はより狭い幅がレーザーラインの正確さと強さとを増大させるため好ましいことを理解するであろう。好ましい実施形態では、短い軸線と長い軸線はそれぞれ約3mmと約7mmである。
【0032】
当業者はまた上記のことが好ましくは、R2の第2の部分が、凸状でなくすなわちレンズの外に延びるのではなく凹状でありすなわちレンズの中へと延びている点を除き、ラインレンズ45と他のラインレンズ45′(図8〜図10)とに対して言えることを理解するであろう。図9〜10の実施態様では、ラインレンズ45′がそれぞれ約12.70mmと約0.75mmの半径R1、R2を有している。
【0033】
ラインレンズ45′に突起45Pを設けて胴体41と係合することがまた好ましい。
【0034】
さらにまた、レンズ45′の手段を設けレーザー組立体40′によって生成されたレーザー平面の幅の限界を定めることが好ましい。1つのこのような手段はレーザーダイオード42に最も接近した壁45Fにスクリーン45Sを設けることによるものである。このスクリーン45Sにより、発生されたレーザー平面の形状又は幅は制御することができる。例えば、スクリーン45Sはレーザービームが伝達される遮断されないラインを区画形成することができる。
【0035】
好ましい実施態様では、スクリーン45Sは基本的には壁45F上に成形された織地である。しかし、当業者はスクリーン45Sがラインレンズ45′に又はこれに近接して配置された塗料、金属又は織物のような不透明材料とすることのできることを理解するであろう。さらにまた、スクリーン45Sは壁45R上にもしくはこれに近接して、又はラインレンズ45′の内部に配置することができる。これに代え、スクリーン45Sはレンズ44の前方に配置することができる。
【0036】
図11を参照すると、用いられるラインレンズの型に無関係に、レーザーラインはレーザー水準器10から遠く離れるにつれて消えるようになる。図12に示されるように、発せられたレーザー平面LPは依然として壁Wと接触しない成分を有している。この成分はこれが他の表面に接触した時レーザーラインを形成する。
【0037】
したがって、レーザー平面LPのこの成分と交差することのできる表面を設けることが好ましい。この表面は可動目標60上に設けることができる。目標60は主本体61と本体61上に配置された円筒形62とを有することができる。好ましくは、円筒形62の内側は切り開かれ、中心穴63で終端する中空円錐体62Cを形成する。目標60は溝65又はリブのような穴63の中心で交差する十字線の印を有している。
【0038】
当業者は目標60、主本体61及び/又は円筒体62が半透明の材料で作られ印の位置決めを容易にすることを理解するであろう。これはレーザー水準器10を特に必要とされる位置に置くのを容易にする。
【0039】
傾斜面64が円筒体62上に設けられる。好ましくはこの斜面64はある種の反射材料を有する。(これに代え、織成された領域を円筒体62又は斜面64に設けレーザーラインの目視を高めることができる。)したがって、使用者はレーザー水準器10を壁Wに配置し斜面64がレーザーラインと整列されるまで目標60を動かすことができる。
【0040】
使用者は次に鉛筆を用い目標60の中心に印をつけることができる。これに代え、使用者はピン66P又は拡張心軸66Mを穴63を通過するよう押し目標60を所定位置に保持するようにする。当業者は拡張心軸が前端で交わるその長手方向軸線に沿って少なくとも2つの金属ストリップを有している。この心軸は予め穴あけされた孔に挿入される。鋼のストリップは次にこの孔の内部で拡張され心軸を固定させる。
【0041】
当業者は目標60がレーザー水準器10の孔12の中に取外し可能に配置されることを理解するであろう。したがって、レーザー水準器10は目標60のために搭載した記憶装置を提供する。このためには、目標60にレーザー水準器10に係合するつめ状の突起67を設けることが好ましい。
【0042】
当業者は孔12の中心がレーザー組立体40によって発せられた水平ラインと整列されたならば目標60の穴63がレーザー水準器10の垂直の中心線と水平ラインとの交点に配置されることを理解するであろう。さらに、レーザー水準器10はピンを穴63を通過するよう押しレーザー水準器10を目標60に重ねることにより吊り下げられる。
【0043】
またレーザー水準器10のためにつり手組立体70を設けることが好ましい。つり手組立体70は壁に打ち込まれる釘の頭を受け入れる中央孔72を有する主本体71を有している。主本体71は半透明材料で作られ印又は釘の位置決めを容易にする。
【0044】
つり手組立体70はまた十字印として孔72の中心で交差する溝74又はリブのような斜面73を有している。織成された領域が主本体71又は斜面73に配置されレーザーラインの目視を高めるようにすることができる。
【0045】
つり手組立体70はレーザー水準器10の孔12に取外し可能に配置される。このために、つり手組立体70にレーザー水準器10と係合するつめ状突起77を設けることが好ましい。
【0046】
当業者は、ハウジング11にレーザー水準器10を吊り下げるための釘の頭又はねじの頭を受け入れる孔が設けられることを認識するであろう。
【0047】
またレーザー水準器10のために分離可能なつり手組立体90を設けることが好ましい。つり手組立体90は主本体91と主本体91に配置された磁石93と斜面92とを有している。主本体91はまたその中心で交差する溝又はリブのような十字印を有する。つり手組立体90はレーザー水準器10の孔12に取外し可能に配置される。このためには、つり手組立体90にレーザー水準器10と係合するつめ状突起94を設けることが好ましい。
【0048】
主本体91は壁組立体95、ピン組立体96及び/又は心軸組立体97のような他の組立体と磁気により係合する。壁組立体95は好ましくは本体95B、本体95Bによって支持された磁気により応動する金属プレート95MP、及び孔95Hを有している。基本的には、使用者は壁組立体95を壁の釘又はねじに配置することができる。使用者は主本体91を磁石と金属プレートの組合せのために一緒にとどまるように壁組立体95に配置することができる。
【0049】
ピン組立体96は好ましくは本体96Bと、本体96Bにより支持された磁気により応動する金属プレート96MPと、ピン96Pとを有している。基本的には、使用者はピン組立体96を壁に配置することができる。使用者はまた主本体91をピン組立体96に配置することができ、それにより磁石と金属プレートの組合せのために一緒にとどまるようにする。
【0050】
心軸組立体97は好ましくは、本体97Bと、本体97Bにより支持された磁気に応動する金属プレート97MPと、心軸97Mとを有している。基本的には、使用者は心軸組立体97を壁の予め穴あけされた孔の中に配置することができる。使用者は、主本体91を磁気と金属プレートの組合せのために一緒にとどまるようになる心軸組立体97上に配置することができる。
【0051】
当業者は、壁組立体95、ピン組立体及び/又は心軸組立体97、又はその一部分を受け入れる主本体91にリブ98を設けることがまた好ましいことを認識するであろう。好ましくは、リブ98は主本体91が壁組立体95、ピン組立体96及び/又は心軸組立体97に配置された時に主本体91が対向する組立体に対して中心が合わされるように設計される。リブ98はまた主本体91(したがってまたレーザー水準器10)を支持する。当業者はリブ98が壁組立体95、ピン組立体96及び/又は心軸組立体97に配置されることを認識するであろう。これに代え、リブ98は壁組立体95、ピン組立体96及び/又は心軸組立体97の細長溝又は溝の中に受け入れられる。
【0052】
レーザー水準器10の第2の実施態様が同一番号が同一部分を示す図16、17に示されている。上記の第1の実施態様の教示はこの第2の実施態様に参照例として全部が合体されている。さきの実施態様との相違点は振り子組立体30がハウジング11の切込み11Nと係合するその中に配置されたナイフ刃36を有していることである。さらに、振り子組立体30は下側のわん曲した領域35を有している。
【0053】
レーザー組立体40を頂上部分11Tの突出部15の内部に配置することが好ましい。このような配置構造により、レーザー水準器10が壁に対して実質的に垂直に配置された時レーザー組立体40によって発せられたレーザービームが窓13を通ってハウジング11から出ることができる。上記のように、レーザー水準器10はレーザー水準器10が垂直の中心線Vに対して角度をなして配置されまた振り子組立体30が自身で水平となり実質的に水平の(又は垂直の)レーザービームを発する一定の角度範囲を有している。
【0054】
レーザー水準器10がこの角度範囲を超える角度で配置されたならば、レーザー組立体40は突出部15の内壁に接触する。これに代え、振り子組立体30はハウジング11の内部に配置された合成物に接触する。これが起きた時、レーザー水準器10は正確な水平化作用を提供しなくなる。
【0055】
好ましくは、窓13は、レーザー組立体40が突出部15の内壁に接触した時又は振り子組立体30がハウジング11の内部に配置された構成要素に接触した時、発射されたレーザービームがハウジング11の外に出るのを阻止するような大きさに作られる。これは使用者が発射されたレーザービームが実質的に水平(又は垂直)であると考えるのを阻止する。
【0056】
好ましくは、窓13は振り子組立体30が角度範囲の限界に近づいた時にレーザービームがハウジングから出るのを阻止する。換言すれば、角度範囲が、振り子組立体30が自己−水平となりまたレーザー組立体40が突出部15の内壁に接触し又は振り子組立体30がハウジング11の内部にこの角度範囲を超えてある角度で配置された構成要素に接触する垂直の中心線Vから約−10°ないし約10°の間であると仮定すると、レーザービームを垂直中心線Vから約−8°及び/又は約8°で遮断し始めるように窓13の大きさ及び/又は形状を形成することが好ましい。
【0057】
振り子組立体30を一定位置にロックするために振り子ロック機構80を設けることが好ましい。例えば、振り子組立体30はレーザー水準器を安全に移送するために所定位置にロックされる。振り子ロック機構80はわん曲領域35のような振り子組立体30の一部に接触するロック表面84LRを有するロック84を含んでいる。ロック84は好ましくはその軸線に沿ってロック位置とロック解除位置との間で動くことができる。スプリング86がハウジング11(ボス11Bを介して)とロック84との間に閉じ込められロック84をロック位置に向って付勢する。
【0058】
ロック84はアクチュエータ83によりロックされた位置とロック解除位置との間で動かされる。アクチュエータ83の長手方向の軸線は好ましくはロック84の長手方向軸線に実質的に直角となっている。アクチュエータ83はその軸線に沿って、ロック84をロック位置に動かす第1の位置とロック84をロック解除位置に動かす第2の位置との間で動かされる。好ましくは、アクチュエータ83とロック84は斜面83R、84Rをそれぞれ有しその間で接触する。
【0059】
図18に示されるように、アクチュエータ83はそれぞれが実線と破線の第1の位置と第2の位置で示されている。アクチュエータ83が上方に動かされるにつれて、斜面83Rは斜面84Rに接触し、ロック84をロック解除位置に向かって動かす。アクチュエータ83は斜面83Rの端部に配置された高台部83Pを有しロック84をそのロック解除位置に保持する。
【0060】
アクチュエータ83はアクチュエータボタン81を有し使用者がアクチュエータ83を第1の位置と第2の位置との間で動かす(したがってまたロック84をロック位置とロック解除位置との間で動かす)。
【0061】
当業者はアクチュエータ83がスイッチ82に連結されそれによりアクチュエータ83が動かされた時にスイッチ82が作動されるようにすることを認識するであろう。好ましくは、スイッチ82はレーザー組立体40をオン及びオフに切換える。
【0062】
当業者はまたアクチュエータ斜面83Rとロック斜面84とスイッチ82の走行距離との間の空間的関係が、ロック84がロック解除位置に動かされた時にのみスイッチ82がレーザー組立体40をオンにするように操作されることを認識するであろう。このほかに、アクチュエータ斜面83Rとロック斜面84とスイッチ82の走行距離との間の空間的関係が、ロック84がロック解除位置に動かされる前にレーザー組立体40をオンにするように操作されることができる。これは使用者がレーザーラインが必ずしも水平でなかったとしてもレーザー水準器10を用い真直ぐなレーザーラインを発射できるようにする。
【0063】
レーザー水準器100の第3の実施態様が同一番号が同一部分を示す図19〜22に示されている。これまでの実施態様の教示は参照としてここに合体されている。
【0064】
レーザー水準器100は基本的には3つの組立体、すなわち基部組立体110と振り子組立体120とレーザーハウジング組立体130を有している。これら3つの組立体はこれらが作動中は分離することができないようになっている。これに代え、これら3つの組立体はこれらが作動及び/又は保管中に分離することができるようになっている。
【0065】
基部組立体110は、実質的に平坦な後壁を有しレーザー水準器100が壁に対し実質的に同一平面上に配置されるのを保証する主本体111を有している。主本体111は中心が中空の円筒体112である。さらに、主本体111はスタッドセンサー回路20を担持する。
【0066】
振り子組立体120は好ましくは主本体121と本体121の孔121Hとを有し振り子組立体120を円筒体112に重ねるようにする。好ましくは、主本体121(したがってまた振り子組立体120)は円筒体112の周りに回転することができる。したがって、軸受123をその間に配置しこのような回転を容易にすることが好ましい。
【0067】
主本体121はバッテリー50を受け入れるための構成要素を有している。さらに、主本体121は環状の突起122を有している。
【0068】
レーザーハウジング組立体130はハウジング131とハウジング131の内部に配置された少なくとも1つのレーザー組立体40とを有している。ハウジング131は孔131Hを有しレーザーハウジング組立体130を突起122に重ねるようにする。好ましくはハウジング131(したがってまたレーザーハウジング組立体130)が突起122の周りを回転することができる。したがって、軸受126をその間に配置しこの回転を容易にすることが好ましい。
【0069】
戻り止め機構140が振り子組立体120とレーザーハウジング組立体130の間に配置されハウジング組立体130(したがってまたレーザー組立体40)の振り子組立体120に対する回転位置を固定するようにする。戻り止め機構140はハウジング131の切込み(図示しない)に係合するつめ状ボール144を具備している。スプリング145が好ましくは本体121とボール144との間に配置されボール144を切込みに向って付勢する。当業者はスプリング145とボール144が択一的にハウジング131に配置され、一方切込みは本体121に択一的に配置することができることを認識するであろう。
【0070】
好ましくは、切込みは、レーザー組立体40が振り子組立体120の垂直軸線の90°のレーザービームを発射し(すなわちレーザービームを図19に示されるようにレーザー水準器100の右側に向って発射し)、振り子組立体120の垂直軸線の0°のレーザービームを発射し(すなわち図20に示されるようにレーザービームを上方に向って発射し)、又は振り子組立体120の垂直軸線の−90°のレーザービームを発射する(すなわち図21に示されるようにレーザービームをレーザー水準器100の左側に向って発射する)ような位置に、配置される。当業者は切込みが他の位置に配置されることを認識するであろう。
【0071】
このような配置構造により、使用者はレーザー水準器100を壁に対して配置することができる。使用者はレーザー水準器100をスタッドがスタッドセンサー回路20によって検知されるまで壁に沿って動かすことができる。主本体111上に保持している間、使用者は振り子組立体120とレーザーハウジング組立体130とを自己−水平化することができ、それにより発射されたレーザービームが実質的に水平又は垂直となるようにする。使用者はまたレーザーハウジング組立体130を異なる所望位置へと回転することができる。
【0072】
3つの実施態様の全てにおいて、バッテリー50は好ましくは図23に示されるように、スタッドセンサー回路20とレーザーダイオード42の両方に電力を付与し、それによりスタッドセンサー回路20とレーザーダイオード42とが相互に独立して作動するようにする。当業者は、スタッドセンサー20がレーザーダイオード42を制御することができそれによりレーザーダイオード42をスタッドがスタッドセンサー20によって検知された時にのみオンとするようにするのが望ましいことを認識するであろう。
【0073】
新規なレーザー水準器の他の実施態様が同一番号が同一部分を示す図25、26に示されている。さきの実施態様の教示は全てこの実施態様に参照として合体されている。上記したのと同様に、レーザー水準器10はレーザー組立体40を有しレーザービームを好ましくは平面の形式で発射する。さらにまた、レーザー水準器10はスタッドセンサー回路20を有している。
【0074】
この実施態様では、主なる相違点はレーザー組立体40が振り子に配置されていないことである。その代わりに、レーザー組立体はハウジング11に固定して連結されている。したがって、使用者はハウジング11を壁又は床に対し任意の位置に配置することができ、そして2つのレーザーラインが壁又は床に向って発射されるようにする。
【0075】
水平の泡小瓶11HVがハウジング11に設けられ使用者にレーザービームが水平面である、すなわち実質的に水平となった時を表示する。同様に、垂直の泡小瓶11VVがハウジング11に設けられ使用者にレーザービームが垂直である、すなわち実質的に垂直となった時を表示する。当業者はレーザービームが垂直であるか水平であるかを検知し表示する他の手段を用いることのできることを認識するであろう。さらに、当業者は少なくとも1つのレーザー組立体40を他のレーザー組立体40から90°で配置し垂直のレーザービーム又はラインを発射するのが好ましいことを認識するであろう。
【0076】
当業者はここに開示された手段への他の付加又は手段の変更を認識するであろう。しかし、これらの付加及び/又は変更は全て本発明の均等物である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のレーザー水準器の第1の実施態様の斜面図である。
【図2】図1のレーザービームの断面図である。
【図3】異なったレーザーダイオード/レンズ装置を示し、(A)は1つの配置構造の部分切断前面図、(B)〜(E)は他の配置構造の頂面図である。
【図4】他のレーザーダイオード/レンズ装置の部分切断頂面図である。
【図5】図4の拡大図である。
【図6】図5のIV−IV線に沿った部分断面図である。
【図7】図4のレンズの拡大頂面図である。
【図8】第1の他のレンズの拡大頂面図である。
【図9】第2の他のレンズの前面図である。
【図10】図9のG−G線に沿った断面図である。
【図11】目標に対し用いられているレーザー水準器の前面図である。
【図12】目標に対して用いられているレーザー水準器の頂面図である。
【図13】図11の目標を単独に示す図である。
【図14】図11の目標をレーザー水準器と共に示す図である。
【図15】レーザー水準器のための壁取付け組立体を示す図である。
【図16】レーザー水準器の第2の実施態様の垂直位置の部分断面図である。
【図17】レーザー水準器の第2の実施態様の傾斜位置の部分断面図である。
【図18】本発明の振り子ロック機構を示す図である。
【図19】レーザー水準器の第3の実施態様の右側位置にあるレーザー組立体を示す図である。
【図20】レーザー水準器の第3の実施態様の頂端位置にあるレーザー組立体を示す図である。
【図21】レーザー水準器の第3の実施態様の左側位置にあるレーザー組立体を示す図である。
【図22】レーザー水準器の分解図である。
【図23】レーザー水準器の構成要素のブロックダイヤグラムである。
【図24】レーザー水準器の構成要素の他のブロックダイヤグラムである。
【図25】レーザー水準器の第4の実施態様の斜面図である。
【図26】レーザー水準器の第4の実施態様の断面図である。
【図27】レーザー水準器のための他の壁取付け組立体を示す図である。
【符号の説明】
10…レーザー水準器
11…ハウジング
12…孔
20…スタッドセンサー回路
30…振り子組立体
31…主本体
37…止めねじ
38…ピン
39…スプリング
40…レーザー組立体
41…胴体
42…レーザーダイオード
43…ラインレンズ
44…視準レンズ
45…ラインレンズ
50…バッテリー
60…目標
61…主本体
62…円筒体
63…中心穴
70、90…つり手組立体
71、91…主本体
72…孔
73…斜面
80…振り子ロック機構
93…磁石
Claims (42)
- ハウジングと、
ハウジングに回動可能に連結された振り子と、
振り子に配置され第1のレーザービームを第1の経路に沿って発射する第1のレーザーダイオードと、
振り子に第1の経路上で配置され第1のレーザービームを基準表面上で第1のラインを形成する第1の平面ビームに変換する第1のレンズ
とを具備する、基準表面上で使い捨て可能なレーザー水準器。 - 振り子上に配置され第2のレーザービームを第2の経路に沿って発射する第2のレーザーダイオードと、振り子上に第2の経路上で配置され第2のレーザービームを基準表面上で第2のラインを形成する第2の平面ビームに変換する第2のレンズとをさらに具備している請求項1に記載のレーザー水準器。
- 第1のラインと第2のラインが実質的に直角である請求項2に記載のレーザー水準器。
- 第1のラインと第2のラインが実質的に平行である請求項2に記載のレーザー水準器。
- ハウジングに配置され基準表面の後側又は下側の特徴を検知する検知回路をさらに具備している請求項1に記載のレーザー水準器。
- 検知回路がスタッドとワイヤとパイプとからなる少なくとも1つの群を検知する請求項5に記載のレーザー水準器。
- 検知回路が第1のレーザーダイオードを制御しそれにより特徴の検知時に第1のレーザーダイオードが照射するようになる請求項5に記載のレーザー水準器。
- 検知回路が第1のレーザーダイオードを制御しない請求項5に記載のレーザー水準器。
- 振り子を選択的にロックする振り子ロック機構をさらに具備している請求項1に記載のレーザー水準器。
- 第1のラインが実質的に水平であり基準表面が実質的に垂直の壁である請求項1に記載のレーザー水準器。
- ハウジングが少なくとも部分的に振り子を包囲する請求項1に記載のレーザー水準器。
- ハウジングが少なくとも1つの窓を有し第1の平面ビームが該窓を通って出ることができるようにする請求項11に記載のレーザー水準器。
- ハウジングが、振り子がハウジングに対し選択された角度となっている時に第1の平面ビームが少なくとも1つの窓を通って出ることができないような形状に形成されている請求項12に記載のレーザー水準器。
- ハウジングと、
ハウジングに配置され第1のレーザービームを第1の経路に沿って発射する第1のレーザーダイオードと、
ハウジングに第1の経路上で配置され第1のレーザービームを基準表面上で第1のラインを形成する第1の平面ビームに変換する第1のレンズと、
ハウジングに配置され基準表面の後側又は下側の特徴を検知する検知回路
とを具備する、基準表面上で使い捨て可能な検知装置。 - ハウジングに配置され第2のレーザービームを第2の経路に沿って発射する第2のレーザーダイオードと、ハウジングに配置され第2のレーザービームを基準表面上で第2のラインを形成する第2の平面ビームに変換する第2のレンズとをさらに具備している請求項14に記載の検知装置。
- 第1のラインと第2のラインが実質的に直角である請求項15に記載の検知装置。
- 第1のラインと第2のラインが実質的に平行である請求項15に記載の検知装置。
- 検知回路がスタッドとワイヤとパイプとからなる群の少なくとも1つを検知する請求項14に記載の検知装置。
- 検知回路が第1のレーザーダイオードを制御しそれにより特徴の検知時に第1のレーザーダイオードが照射するようになる請求項14に記載の検知装置。
- 検知回路が第1のレーザーダイオードを制御しない請求項14に記載の検知装置。
- ハウジングと、
ハウジングに配置され第1のレーザービームを第1の経路に沿って発射する第1のレーザーダイオードと、
ハウジングに第1の経路上で配置され第1レーザービームを基準表面上で第1のラインを形成する第1の平面ビームに変換する第1のレンズと、
ハウジング上の少なくとも1つの泡小瓶
とを具備する基準表面上で使い捨て可能なレーザー水準器。 - ハウジングに配置され第2のレーザービームを第2の経路に沿って発射する第2のレーザーダイオードと、ハウジングに第2の経路上で配置され第2のレーザービームを基準表面上で第2のラインを形成する第2の平面ビームに変換する第2のレンズとをさらに具備している請求項21に記載のレーザー水準器。
- 第1のラインと第2のラインが実質的に直角である請求項22に記載のレーザー水準器。
- 第1のラインと第2のラインが実質的に平行である請求項22に記載のレーザー水準器。
- ハウジングに配置され基準表面の後側又は下側の特徴を検知する検知回路をさらに具備している請求項21に記載のレーザー水準器。
- 検知回路がスタッドとワイヤとパイプとからなる群の少なくとも1つを検知する請求項25に記載のレーザー水準器。
- 検知回路が第1のレーザーダイオードを制御しそれにより特徴の検知時に第1のレーザーダイオードが照射するようになる請求項25に記載のレーザー水準器。
- 検知回路が第1のレーザーダイオードを制御しない請求項25に記載のレーザー水準器。
- 第1のラインが実質的に水平であり基準表面が実質的に垂直の壁である請求項21に記載のレーザー水準器。
- ハウジングが少なくとも1つの窓を有し第1の平面ビームが該窓を通って出ることができるようにする請求項21に記載のレーザー水準器。
- ハウジングと、
ハウジングに配置され第1のレーザービームを第1の経路に沿って発射する第1のレーザーダイオードと、
ハウジングに第1の経路上で配置され第1のレーザービームを基準表面上で第1のラインを形成する第1の平面ビームに変換する第1のレンズと、
ハウジングに連結されレーザー水準器を基準表面に取付ける吊り下げ組立体
とを具備する基準表面上で使い捨て可能なレーザー水準器。 - ハウジングに配置され第2のレーザービームを第2の経路に沿って発射する第2のレーザーダイオードと、ハウジングに第2の経路上で配置され第2のレーザービームを基準表面上に第2のラインを形成する第2の平面ビームに変換する第2のレンズとを、さらに具備している請求項31に記載のレーザー水準器。
- 第1のラインと第2のラインが実質的に直角である請求項32に記載のレーザー水準器。
- 第1のラインと第2のラインが実質的に平行である請求項32に記載のレーザー水準器。
- ハウジングに配置され基準表面の後側又は下側の特徴を検知する検知回路をさらに具備している請求項31に記載のレーザー水準器。
- 検知回路がスタッドとワイヤとパイプとからなる群の少なくとも1つを検知する請求項35に記載のレーザー水準器。
- 検知回路が第1のレーザーダイオードを制御しそれにより特徴の検知時に第1のレーザーダイオードが照射するようにする請求項35に記載のレーザー水準器。
- 検知回路が第1のレーザーダイオードを制御しない請求項35に記載のレーザー水準器。
- 第1のラインが実質的に水平であり基準表面が実質的に垂直の壁である請求項31に記載のレーザー水準器。
- つり手組立体が基準表面に接触する基準表面組立体を具備している請求項31に記載のレーザー水準器。
- 基準表面組立体とハウジングの一方に配置された磁石と、基準表面組立体とハウジングの他方に配置された金属プレートとをさらに具備している請求項40に記載のレーザー水準器
- 基準表面組立体がピンと心軸とからなる群の少なくとも1つを具備している請求項40に記載のレーザー水準器。
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