JP2009162525A - 墨出し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可視光線束を照射する装置が１つであっても二次元の図形を照射することができる墨出し装置を提供すること。
【解決手段】墨出し装置１０は、可視光線束Ｌを発光する光源１１と、光源１１から発光された可視光線束Ｌを反射させるミラー１１３、２１３を有するミラー装置１２であって、ミラー１１３、２１３の反射面１１３ｆ、２１３ｆの向きを変えることにより照射する可視光線束Ｌの照射方向を二次元的に変えることができるように構成されたミラー装置１２と、照射された可視光線束Ｌを投影する投影面の所定の位置に、投影された可視光線束Ｌで、あらかじめ定められた図形を描くように反射面１１３ｆ、２１３ｆの向きを制御する制御装置１９とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は墨出し装置に関し、特に可視光線束を照射する装置が１つであっても二次元の図形を照射することができる墨出し装置に関する。

建築工事における天井の開口墨（開口部を設けるために記入するマーク）を出す道具として、レーザー墨出し器が広く用いられている。レーザー墨出し器は、長年にわたってポイント（点）を照射するものが用いられており、矩形の開口墨を出す場合は墨出し器を動かしながら４つのポイントを出して各点をチョークラインで結ぶことが行われていた。このような手間を解消するために、一度に複数の矩形を照射することを可能にしたレーザー墨出し器として、Ｘ軸及びＹ軸の直交クロスラインを床面及び天井面に形成するＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段と、クロスラインに重合するレーザー照射ラインを照射可能とし、レーザー照射ラインを平行移動できるＸ、Ｙ軸側移動照射手段との複数のレーザー照射手段を有する天井墨出し器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００６−５８１５３号公報（段落０００７、図３等）

しかしながら上述の墨出し器では、一度に矩形を照射するには少なくとも照射する矩形の辺の数のレーザー照射手段を必要とするため、装置構成が複雑になってしまっていた。また、照射できる図形は線分で区画される図形に限られ、例えば円などを照射することはできなかった。

本発明は上述の課題に鑑み、可視光線束を照射する装置が１つであっても二次元の図形を照射することができる墨出し装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る墨出し装置は、例えば図１に示すように、可視光線束Ｌを発光する光源１１と；光源１１から発光された可視光線束Ｌを反射させるミラー１１３、２１３を有するミラー装置１２であって、ミラー１１３、２１３の反射面１１３ｆ、２１３ｆの向きを変えることにより照射する可視光線束Ｌの照射方向を二次元的に変えることができるように構成されたミラー装置１２と；照射された可視光線束Ｌを投影する投影面Ｃ（例えば図２参照）の所定の位置に、投影された可視光線束Ｌで、あらかじめ定められた図形Ｄ（例えば図２参照）を描くように反射面１１３ｆ、２１３ｆの向きを制御する制御装置１９とを備える。ここで「可視光線束」は、可視光線の光線束（光線の集まり）である。また「二次元的に変えることができる」とは、例えば縦方向及び横方向に同時に変えることができることである。

このように構成すると、ミラーの反射面の向きを変えることにより照射する可視光線束の照射方向を二次元的に変えることができ、投影された可視光線束であらかじめ定められた図形を描くように反射面の向きを制御するので、可視光線束を照射する装置が１つであっても二次元の図形を照射することができる。

また、本発明の第２の態様に係る墨出し装置は、例えば図１及び図４に示すように、上記本発明の第１の態様に係る墨出し装置１０において、光源１１とミラー装置１２とを収納する筐体２１であって、投影面Ｃ（例えば図２参照）に向かう可視光線束Ｌを通過させる照射窓２２が形成された筐体２１と；反射面１１３ｆ、２１３ｆの向きを変えずに照射窓２２を通過する可視光線束Ｌと墨出し装置１０が載置される載置面Ｆ（例えば図２参照）との角度を任意の角度に設定可能なように筐体２１を傾ける角度設定手段２５とを備える。

このように構成すると、墨出し装置を移動させることなく、投影面における可視光線束を投影可能な範囲を移動させることができる。

また、本発明の第３の態様に係る墨出し装置は、例えば図１及び図２を参照して示すと、上記本発明の第１の態様又は第２の態様に係る墨出し装置１０において、制御装置１９が、あらかじめ定められた図形Ｄを含む図面のデータを読み取って、該読み取った図面のデータに基づいて、投影面Ｃの所定の位置に投影された可視光線束Ｌであらかじめ定められた図形Ｄを描くように反射面１１３ｆ、２１３ｆの向きを制御する。

このように構成すると、難解な設定作業を行うことなくあらかじめ定められた図形を投影面の所定の位置に投影することができる。図面のデータとしてＣＡＤで作成された図面のデータを利用した場合は、設計時点で作成されたデータを流用することができるので、墨出し用のデータを作成する手間を省くことができる。

また、本発明の第４の態様に係る墨出し装置は、例えば図１及び図２に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第３の態様のいずれか１つの態様に係る墨出し装置１０において、墨出し装置１０が載置される載置面Ｆの第１の基準点Ｐ１に設けられた第１の発信器９１から無線信号を受信して載置面Ｆにおける墨出し装置１０と第１の基準点Ｐ１とを結ぶ第１の線分の長さＨ１を取得し、載置面Ｆの第１の基準点Ｐ１とは異なる第２の基準点Ｐ２に設けられた第２の発信器９２から無線信号を受信して載置面Ｆにおける墨出し装置１０と第２の基準点Ｐ２とを結ぶ第２の線分の長さＨ２を取得して、第１の線分の長さＨ１及び第２の線分の長さＨ２から第１の基準点Ｐ１及び第２の基準点Ｐ２に対する墨出し装置１０が載置された位置を取得する位置取得手段１８、１９ａを備える。

このように構成すると、墨出し装置を設置する位置が拘束されないので、墨出し装置の設置が簡単になる（設置に要する時間を短縮することができる。）。

また、本発明の第５の態様に係る墨出し装置は、例えば図１に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る墨出し装置１０において、墨出し装置１０の基準位置２２から投影面Ｃ（例えば図２参照）までの鉛直方向又は水平方向の距離を計測する距離計測器１６を備え；制御装置１９が、距離計測器１６の計測結果とあらかじめ定められた図形Ｄ（例えば図２参照）とに基づいて反射面１１３ｆ、２１３ｆの向きを制御するように構成されている。

このように構成すると、投影面と墨出し装置との距離に応じて可視光線束を投影するための反射面の角度を補正することができ、墨出しの精度を向上させることができる。

本発明によれば、ミラーの反射面の向きを変えることにより照射する可視光線束の照射方向を二次元的に変えることができ、投影された可視光線束であらかじめ定められた図形を描くように反射面の向きを制御するので、可視光線束を照射する装置が１つであっても二次元の図形を照射することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。

まず図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る墨出し装置１０を説明する。図１は、墨出し装置１０の模式的構成図である。墨出し装置１０は、光源１１と、ミラー装置としてのガルバノミラー１２と、距離計測器１６と、水平器１７と、位置取得手段を構成する要素の１つである受信器１８と、制御装置１９とを備えている。光源１１、ガルバノミラー１２、距離計測器１６、水平器１７、受信器１８、制御装置１９は、直方体に形成された筐体２１に収納されている。筐体２１は、６面のうちの１つの面である照射面２１ｔに照射窓２２が形成されている。照射窓２２には墨出し作業の用途において影響を及ぼすほどに可視光線束が屈折することのないガラス板が設けられており、ガラス板の表面２２ｆ（以下「照射窓面２２ｆ」という）と照射面２１ｔとが平行になるように構成されている。

図２の使用状況の図に示すように、墨出し装置１０は、例えば建設現場の部屋内の墨出しに用いられるものである。本実施の形態では、投影面としての天井面Ｃに、あらかじめ定められた図形としての制気口（例えばアネモ型吹出口（以下単に「アネモ」という。））の開口墨を現す図形Ｄを投影することを例にして墨出し装置１０の説明をする。墨出し装置１０は、載置面としての床面Ｆに載置されて利用される。

光源１１は、可視光線束としてのレーザービームＬ（以下単に「レーザーＬ」という。）を発光する装置である。光源１１は、半導体レーザーを有しており、赤色のレーザーＬを発光することができるように構成されている。光源１１は、発光するレーザーＬの太さや明度を調節することができるように構成されている。

ガルバノミラー１２は、光源１１から発光されたレーザーＬを反射させる第１ガルバノミラー１２Ａと、第１ガルバノミラー１２Ａで反射させられたレーザーＬをさらに反射させる第２ガルバノミラー１２Ｂとを有している。第１ガルバノミラー１２Ａは、レーザーＬを反射させるミラー１１３と、ミラー１１３を回転させる駆動軸１１４と、駆動軸１１４を軸周りに回転させるアクチュエータ１１５とを有している。ミラー１１３は、矩形板状に形成されており、矩形板状の一方の面にレーザーＬを反射させる反射面１１３ｆが形成されている。反射面１１３ｆは、墨出し作業の用途において許容される誤差の範囲内でレーザーＬの入射角と反射角とが等しくなるように平滑に形成されている。

駆動軸１１４は、ミラー１１３の矩形板状を形成する４つの辺のうちの１つの辺である取付辺１１３ｓの中央に、端部が接触するように取り付けられている。駆動軸１１４は、取付辺１１３ｓに対して直角、かつ反射面１１３ｆに対して平行に延びるように、ミラー１１３に取り付けられている。アクチュエータ１１５は、駆動軸１１４の、ミラー１１３に取り付けられた端部とは反対側の端部に取り付けられており、駆動軸１１４を軸周りに回動させることができるように構成されている。アクチュエータ１１５は、駆動軸１１４を回動させることにより、駆動軸１１４に取り付けられたミラー１１３の反射面１１３ｆを回動させることができるように構成されている。

ここで図３を併せて参照してミラー１１３の回動状態を説明する。図３の取付辺１１３ｓ側から見たミラー１１３の回動状態を説明する図に示すように、アクチュエータ１１５により、ミラー１１３は、最大可動範囲内の任意の振れ角θで反射面１１３ｆの向き（角度）を変えることができるように構成されている。本実施の形態では、最大の範囲で動いたときの振れ角θが８０°に構成されている。第１ガルバノミラー１２Ａは、反射面１１３ｆの向きを変えることにより、レーザーＬの照射方向を一次元に変えることができる。アクチュエータ１１５は、制御装置１９と電気的に接続されており、制御装置１９からの信号を受信して駆動軸１１４の回動方向及び回動量（振れ角θ）を調節することができるように構成されている。

第２ガルバノミラー１２Ｂは、第１ガルバノミラー１２Ａとほぼ同様に構成されており、反射面２１３ｆが形成されたミラー２１３と、ミラー２１３を軸周りに回動させる駆動軸２１４と、駆動軸２１４を軸周りに回動させるアクチュエータ２１５とを有している。ミラー２１３、駆動軸２１４、アクチュエータ２１５は、それぞれ第１ガルバノミラー１２Ａのミラー１１３、駆動軸１１４、アクチュエータ１１５に相当する。駆動軸２１４及びアクチュエータ２１５は、駆動軸１１４及びアクチュエータ１１５と同様に構成されているが、ミラー２１３は、その反射面２１３ｆの面積がミラー１１３の反射面１１３ｆの面積よりも大きくなるように構成されている。ミラー１１３は照射方向が一定の光源１１から発光されたレーザーＬを受光するのに対し、ミラー２１３は最大の振れ角θの範囲内においてミラー１１３で照射方向が変えられたレーザーＬを受光可能にするためである。つまり、ミラー２１３は、ミラー１１３において最大の振れ角θの範囲内で照射方向が変えられたレーザーＬを受光可能な面積の反射面２１３ｆを有している。

第２ガルバノミラー１２Ｂは、駆動軸２１４の延伸方向が、第１ガルバノミラー１２Ａの駆動軸１１４の延伸方向に対して直角になるように配設されている。第１ガルバノミラー１２Ａと第２ガルバノミラー１２Ｂとがこのような関係で配設されていることにより、レーザーＬの照射方向を、各々では一次元的にしか変えることができなかったものが二次元的に変えることができるようになる。なお、三次元空間内では、駆動軸１１４の延伸方向に対して直角になる駆動軸２１４の延伸方向は一意に決まらないが（駆動軸１１４の延伸方向に対して直角になる方向は駆動軸１１４の軸周りに３６０°あり得る）、第２ガルバノミラー１２Ｂの駆動軸２１４は、駆動軸１１４の延伸方向に対して直角になるだけでなく、照射窓２２の方向にレーザーＬを反射させることができる角度で配設されている。

距離計測器１６は、基準位置としての照射窓２２と、墨出しの図形Ｄ（図２参照）を投影する天井面Ｃ（図２参照）との鉛直方向の距離を計測する装置である。距離計測器１６は、レーザー距離測定器、超音波距離測定器等の、既存の計測器が用いられる。距離計測器１６は、照射面２１ｔに筐体２１の内側から取り付けられている。本実施の形態では、照射窓２２の照射窓面２２ｆと照射面２１ｔとが略同一面上に設けられているため、距離計測器１６を照射面２１ｔに取り付けることができる。距離計測器１６は、制御装置１９と電気的に接続されており、取得した距離情報を信号として制御装置１９に送信することができるように構成されている。

水平器１７は、水平面に対する、照射窓２２が形成された筐体２１の照射面２１ｔの角度を計測する装置である。水平器１７は、典型的にはデジタル水平器が用いられ、照射面２１ｔに取り付けられている。水平器１７は、制御装置１９と電気的に接続されており、取得した角度情報を信号として制御装置１９に送信することができるように構成されている。

受信器１８は、発信器９１、９２（図２参照）から無線信号としての電波を受信することにより、発信器９１、９２との距離を検出する装置である。典型的には、図２に示すように、第１の発信器９１及び第２の発信器９２の２つを用い、第１の発信器９１を床面Ｆ上のあらかじめ平面位置が特定できる第１の基準点Ｐ１（例えば、Ｘ通り芯からｘ１ｍｍ、Ｙ通り芯からｙ１ｍｍ）に載置し、第２の発信器９２を床面Ｆ上のあらかじめ平面位置が特定できる第２の基準点Ｐ２（例えば、Ｘ通り芯からｘ２ｍｍ、Ｙ通り芯からｙ２ｍｍ）に載置して、受信器１８が第１の発信器９１及び第２の発信器９２のそれぞれから電波を受信することにより、受信器１８と第１の発信器９１との距離Ｈ１（第１の線分の長さＨ１）及び受信器１８と第２の発信器９２との距離Ｈ２（第２の線分の長さＨ２）をそれぞれ取得する。発信器９１、９２は、自ら電波を発信するものでもよく、受信器１８から発信された電波を反射して受信器１８に返すものであってもよい。つまり、発信器９１、９２は、受信器１８との距離を計測するために電波の送受信を行うものであればよい。発信器９１、９２には、例えばＩＣチップが用いられる。受信器１８は、制御装置１９と電気的に接続されており、第１の線分の長さＨ１及び第２の線分の長さＨ２の情報の信号を制御装置１９に送信できるように構成されている。さらに、受信器１８は、発信器９１、９２（図２参照）から受信する電波により、筐体２１の向き（本実施の形態では、照射面２１ｔに直交する４つの面のうち基準面としてあらかじめ決められた面の、Ｘ通り芯又はＹ通り芯からの平面的なずれ）を検出することができるように構成されている。

制御装置１９は、位置算出部１９ａ、高さ取得部１９ｂ、ロード部１９ｃ、補正部１９ｄ、指令部１９ｅ、端子１９ｆを有している。位置算出部１９ａは、受信器１８から第１の線分の長さＨ１及び第２の線分の長さＨ２（図２参照）を取得すると共に、スイッチ等（不図示）から別途入力される墨出し装置１０の発信器９１、９２（図２参照）に対する載置位置（第１の発信器９１及び／又は第２の発信器９２と比較してＸ通り芯及び／又はＹ通り芯に近いか否か）を取得して、あらかじめ明らかになっている第１の発信器９１及び第２の発信器９２（図２参照）が載置された位置から算出される両発信器９１、９２間の距離Ｈ３（図２参照）も勘案して、演算により、床面Ｆ上における墨出し装置１０が載置されている位置を特定できるように構成されている。つまり、位置算出部１９ａは位置取得手段の構成要素の１つである。高さ取得部１９ｂは、距離計測器１６から送られてきた距離情報の信号を取得してデコードし、補正部１９ｄに距離情報を送るように構成されている。ロード部１９ｃは、端子１９ｆから入力された、図形Ｄ（図２参照）が描かれた図面のデータ（例えばＣＡＤデータ）を読み込む部位である。ロード部１９ｃは、図面のデータが複数のレイヤーに分けられている場合に、特定のレイヤー（図形Ｄが描かれたレイヤー）のデータだけを取り込むことができるように構成されている。

補正部１９ｄは、図形Ｄ（図２参照）を天井面Ｃ（図２参照）の所定の位置に投影するために、距離計測器１６から取得した距離情報、水平器１７から取得した照射面２１ｔの角度（照射窓面２２ｆの角度）、受信器１８から取得したＸ通り芯又はＹ通り芯に対する筐体２１の基準面の向き、位置算出部１９ａで算出された墨出し装置１０が載置されている床面Ｆ上の位置、図形Ｄのデータ等から、レーザーＬの照射方向（換言するとミラー１１３、２１３の角度）を決定するように構成されている。指令部１９ｅは、補正部１９ｄの演算結果にしたがってミラー１１３、２１３の角度を変えるように、アクチュエータ１１５、２１５を作動させる信号を送信する部位である。端子１９ｆは、あらかじめ定められた図形が描かれた図面のデータや、第１の発信器９１及び第２の発信器９２（図２参照）が床面Ｆ上に載置された位置のデータ（Ｘ、Ｙ通り芯からいくらの距離か）、あるいは、天井面Ｃ（図２参照）に照射したい図形のあらかじめ記憶されている形状（矩形や円形など）の選択及びその大きさ（各辺の長さや半径等）及び投影位置のデータの入力を受け付ける部分である。端子１９ｆは、ＵＳＢやカードスロット等で形成されている。上述のように、制御装置１９は、位置算出部１９ａ、高さ取得部１９ｂ、ロード部１９ｃ、補正部１９ｄ、指令部１９ｅを有するところ、これらは説明の便宜上観念的に区別したものであって、物理的に区別されていなくてもよい。位置算出部１９ａ、高さ取得部１９ｂ、ロード部１９ｃ、補正部１９ｄ、指令部１９ｅは、典型的にはコンピュータ内（ＣＰＵやメモリ等）に渾然一体に構成されている。

図４に示すように、上述の墨出し装置１０を収納する筐体２１は、照射面２１ｔが鉛直上方を向くようにして、水平に延びる支持軸２４を介して支持枠２３に取り付けられている。支持枠２３は、筐体２１の四方側面を帯状で取り囲むように形成されており、支持軸２４の軸方向の幅は筐体２１の幅よりやや広く、軸直角方向の幅は筐体２１との間に回動空間Ｓを形成する分だけ筐体２１の幅よりも広く形成されている。回動空間Ｓが形成されていることにより、筐体２１を支持軸２４まわりに回転させることができるようになっている。支持枠２３の支持軸２４が突き出る面には、筐体２１に固定された案内棒２５ｂが、支持軸２４の鉛直下方に突き出ている。支持枠２３の案内棒２５ｂが突き出る面には、筐体２１が支持軸２４まわりに回転したときの案内棒２５ｂの軌跡に沿って形成された案内溝２３ｄが形成されている。案内棒２５ｂに蝶ねじ２５ｎをねじ込むことにより、支持枠２３に対する筐体２１の角度を固定することができる。これにより、照射面２１ｔに形成された照射窓２２の照射窓面２２ｆと、床面Ｆとの角度を任意の角度に設定することができる。支持枠２３には、床面Ｆに自立させるための脚２６が３本取り付けられている。また、図示は省略するが、３本の脚２６の中間に法線が鉛直に向いた平板を２枚挿入し、２枚の平板を鉛直に延びる中心軸で連結することにより、床面Ｆ（図２参照）に対して筐体２１を鉛直に延びる中心軸周りに回転可能に構成してもよい。つまり、角度設定手段は、以上で例示した以外の、照射窓面２２ｆを床面Ｆ（図２参照）に対していずれの方向にも傾けることが可能な構成であってもよい。

引き続き図１及び図２を参照して墨出し装置１０の作用を説明する。まず、制御装置１９の端子１９ｆに入力手段（典型的にはパソコン）を接続して、図形Ｄに関する情報を入力する。図形Ｄに関する情報は、典型的には、形状、大きさ、照射位置である。これは、例えばＣＡＤ図面上のデータとして入力すると、形状、大きさ、照射位置を直ちに入力することができて省力化を図ることができる。あるいは、ＣＡＤ図面によらずにキーボードやマウス等で形状（例えばアネモ用の円形）、大きさ（例えば直径３００ｍｍ）、照射位置（例えば円形の芯がＸ通り芯からｘｍｍ、Ｙ通り芯からｙｍｍ）を入力してもよく、これらの情報があらかじめ記憶された記憶媒体（メモリーカード等）を介して入力してもよい。上記の図形Ｄに関する情報は、制御装置１９のロード部１９ｃに記憶される。

次に、墨出し装置１０を床面Ｆに載置する。このとき、墨出し装置１０を任意の位置に載置すればよい。そして、発信器９１、９２をそれぞれ第１の基準点Ｐ１及び第２の基準点Ｐ２に載置する。第１の基準点Ｐ１及び第２の基準点Ｐ２は、床面Ｆ上の位置が特定されている点であればよく、例えば、返り墨（通常通り芯から１ｍ等の切りのよい距離に打たれている墨）の交点や、施工図から特定可能で先行して出されている間仕切り墨等を利用することができる。発信器９１、９２を第１の基準点Ｐ１及び第２の基準点Ｐ２に載置したら、再び制御装置１９の端子１９ｆに入力手段（不図示）を接続して、第１の基準点Ｐ１及び第２の基準点Ｐ２の床面Ｆ上における位置（Ｘ通り芯及びＹ通り芯からいくらの距離か）及び墨出し装置１０の発信器９１、９２に対する載置位置をそれぞれ入力する。入力された第１の基準点Ｐ１及び第２の基準点Ｐ２の床面Ｆ上における位置は、制御装置１９のロード部１９ｃに記憶される。なお、前述の図形Ｄに関する情報も、墨出し装置１０の載置前ではなく、第１の基準点Ｐ１及び第２の基準点Ｐ２を入力する際に同時に入力してもよい。

各データの事前入力が完了したら、スイッチ（不図示）を押す等により図形ＤのレーザーＬによる照射を行う指令を指令部１９ｅに与える。指令を受けた指令部１９ｅは、まず、床面Ｆ上における墨出し装置１０の載置位置（平面位置）と、照射面である天井面Ｃまでの垂直高さを特定し、照射面２１ｔの水平面に対する角度及び筐体２１の基準面のＸ通り芯又はＹ通り芯に対する向きを検出する。平面位置の特定（Ｘ通り芯及びＹ通り芯からいくらの距離か）は、位置算出部１９ａが、受信器１８が第１の発信器９１及び第２の発信器９２から電波を受信することにより、墨出し装置１０と第１の基準点Ｐ１と第２の基準点Ｐ２との相互の距離Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を検出し（距離Ｈ３は先に入力された第１の基準点Ｐ１及び第２の基準点Ｐ２から算出される）、この３つの距離並びに第１の基準点Ｐ１及び第２の基準点Ｐ２の位置及び墨出し装置１０の発信器９１、９２に対する載置位置から算出することにより行われる。また、天井面Ｃまでの垂直高さの特定は、距離計測器１６で検出された高さを高さ取得部１９ｂが取得することにより行われる。照射面２１ｔの水平面に対する角度は、水平器１７が検出する。

次に指令部１９ｅは、光源１１から１本のレーザーＬを発光する。すると、発光されたレーザーＬが、ミラー１１３、２１３を反射し、照射窓２２を透過して天井面Ｃに照射される。指令部１９ｅは、ロード部１９ｃにデータとして記憶された図形Ｄを、天井面Ｃに照射したレーザーＬで天井面Ｃの所定の位置に描くように、アクチュエータ１１５、２１５を制御して、ミラー１１３、２１３の反射面１１３ｆ、２１３ｆの角度を適宜変える。このとき指令部１９ｅは、先に取得した床面Ｆ上における墨出し装置１０の載置位置、天井面Ｃまでの垂直高さ、照射面２１ｔの水平面に対する角度、筐体２１の基準面のＸ通り芯又はＹ通り芯に対する向きに応じて補正部１９ｄが算出した補正結果に基づいて反射面１１３ｆ、２１３ｆの角度を補正して、アクチュエータ１１５、２１５を制御する。反射面１１３ｆ、２１３ｆの角度は、天井面Ｃに照射された１本のレーザーＬの軌跡及びその残像により図形Ｄが描かれるようなスピードで変化させられる。

このようにして、天井面ＣにはレーザーＬで描かれた図形Ｄが投影される。図形Ｄが投影された状態で天井面Ｃに墨（マーク）を入れる、あるいは直接開口を形成する等の施工をすればよい。このとき、各ガルバノミラー１２Ａ、１２Ｂの最大の振れ角θ（図３参照）が決まっているため、墨出し装置１０の設置状況（平面位置、天井面Ｃまでの垂直距離、水平面に対する照射面２１ｔの角度）によって天井面ＣにおけるレーザーＬを照射できる範囲が異なる（天井面Ｃまでの垂直距離が大きいほど照射範囲が広くなる）。天井面Ｃに墨出しすべき図形Ｄが、墨出し装置１０が載置された状況におけるレーザーＬの照射可能な範囲に収まっていない場合は、蝶ねじ２５ｎ（図４参照）を弛めて照射面２１ｔの角度を変えることで、天井面Ｃにおける照射可能な区域を移動させればよい。墨出し装置１０の設置状況（平面位置、天井面Ｃまでの垂直距離、水平面に対する照射面２１ｔの角度、筐体２１の基準面のＸ通り芯又はＹ通り芯に対する向き）を変更した場合は、再度墨出し装置１０の平面位置、天井面Ｃまでの垂直距離、水平面に対する照射面２１ｔの角度、筐体２１の基準面のＸ通り芯又はＹ通り芯に対する向きをスイッチ（不図示）を押す等により検出し直すと、墨出し精度が向上するため好ましい。なお、天井面Ｃに墨出しすべき図形Ｄが墨出し装置１０が載置された状況におけるレーザーＬの照射可能な範囲に収まっていない場合に警報を発するように構成してもよい。

墨出し装置１０は、照射面２１ｔの角度が水平でなくても図形Ｄを天井面Ｃの所定の位置に照射することができるため、床面Ｆにおける墨出し装置１０の平面位置を移動させることなく照射面２１ｔの角度を変えるだけで天井面Ｃの広範囲にわたって図形Ｄを照射することができる。これにより、図形Ｄが描かれるべき所定の位置の鉛直下方（図形Ｄの地墨を出すとしたならばその地墨が描かれる位置）に資材等が置かれている場合であってもその資材等を避けた位置から天井面Ｃの所定の位置にレーザーＬで図形Ｄを描くことができる。また、天井ボード貼りを行う業者が床面Ｆ上の広範囲に足場（典型的には脚立によって三点支持された足場板を隙間なく広範囲に並べる）を設置して地墨をそのまま上げることができない場合であっても、設置された足場の脇に墨出し装置１０を載置し、天井ボード貼りを行う業者が設置した足場を利用して墨出しを行うことができるため、施工効率（施工に要する時間や費用等の削減率）を向上させることができる。

なお、墨出し装置１０は、制御装置１９のロード部１９ｃに記憶される図形Ｄに関する情報を、１つだけでなく、形状及び／又は照射位置がそれぞれ異なる複数の図形を記憶し、スイッチ（不図示）で切り換えることにより各図形を順次天井面Ｃに照射することができるように構成されていてもよい。

以上の説明では、ミラー装置が２つのガルバノミラー１２Ａ、１２Ｂを有することとしたが、これに代えてミラー装置としてＭＥＭＳミラーを有することとしてもよい。
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る墨出し装置が有するＭＥＭＳミラー５２の概略構成を示す斜視図である。ここで、ＭＥＭＳはＭｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓの略である。ＭＥＭＳミラー５２は、反射面５３ｆを有する円盤状のミラー５３と、ミラー５３の外側に配設された略楕円板状の中間基板５５と、中間基板５５の外側に配設された矩形板状の外側基板５６と、ミラー５３と中間基板５５とを連結する第１トーションバー５４Ａと、中間基板５５と外側基板５６とを連結する第２トーションバー５４Ｂとを有している。ミラー５３と、中間基板５５と、外側基板５６とは、それぞれの面が同一平面上に位置するように配設されている。第１トーションバー５４Ａは、棒状の部材であり、ミラー５３の外周から外側にかつミラー５３等の面と平行に延びるように１８０゜隔てた２か所に配設されている。第２トーションバー５４Ｂも、第１トーションバー５４Ａと同様の棒状の部材であり、その軸方向に延びる仮想線が第１トーションバー５４Ａの軸方向に延びる仮想線と直交するように延び、かつ中間基板５５等の面と平行に延びて１８０゜隔てた２か所で配設されている。ミラー５３、第１トーションバー５４Ａ、中間基板５５、第２トーションバー５４Ｂ、外側基板５６は、単結晶シリコンで一体に形成されている。第１トーションバー５４Ａ及び第２トーションバー５４Ｂは、アクチュエータ（不図示）により、それぞれ軸周りに回動するように構成されている。

本発明の第２の実施の形態に係る墨出し装置は、前述の墨出し装置１０（図１参照）のガルバノミラー１２をＭＥＭＳミラー５２に置き換えた以外は、墨出し装置１０（図１参照）と同様に構成されている。したがって、光源１１（図１参照）から照射されたレーザーＬをミラー５３の反射面５３ｆで反射させて、反射面５３ｆで反射させたレーザーＬを照射窓２２（図１参照）を通して天井面Ｃ（図２参照）に照射させることとなる。ＭＥＭＳミラー５２は、直交する第１トーションバー５４Ａ及び第２トーションバー５４Ｂをそれぞれ適宜軸周りに回動させることにより、レーザーＬの照射方向を二次元的に変えることができる。したがって、ミラー装置をＭＥＭＳミラー５２で構成した本発明の第２の実施の形態に係る墨出し装置は、１枚のミラー５３でレーザーＬの照射方向を二次元的に変えることができるため装置をコンパクトにすることができ、可動のミラー５３が１枚なので誤差を小さくすることができる。他方、ミラー装置をガルバノミラー１２（図１参照）で構成した墨出し装置１０（図１参照）は、ミラーの最大の振れ角θ（図３参照）を大きく取れるためレーザーＬの照射範囲を広くすることができる。

以上の説明では、投影面が天井面Ｃであるとしたが、壁面や床面Ｆが投影面であってもよい。また、あらかじめ定められた図形が、円形の制気口（例えばアネモ）の開口墨を現す図形Ｄであるとしたが、ＨＳ（グリル型制気口）等の矩形の開口墨、ブリーズライン（線状吹出口）のような細長い開口墨、機器（例えばパッケージ型空調機の室内機）配置用の比較的大きな開口墨、アンカー打設位置の墨など、さまざまな墨を表す図形を投影することができる。

以上の説明では、光源１１が赤色のレーザーＬを発光するものとしたが、赤色以外のレーザーＬを発光するように構成されていてもよく、レーザーＬの色を変えることができるように構成されていてもよい。光源１１がレーザーＬの波長を変えることができるように構成されていることにより、レーザーＬの色を変えることができる。しかしながら、工事現場における視認性や墨出し装置１０の製造コストを低減させることを考慮すると、赤色のレーザーＬを発光する光源１１とするのが好適である。

以上の説明では、墨出し装置１０が水平器１７を備えているとしたが、気泡管水平器等を用いて脚２６の長さを調節しながら照射面２２ｔを水平にした状態で使用することを前提とする場合は、水平器１７を省略してもよい。墨出し装置１０をこのように構成して、照射面２１ｔの角度を水平以外にして使用する場合、指針型水平器等を用いて水平面に対する照射面２１ｔの角度をあらかじめ計測し、その計測結果をロード部１９ｃに記憶させるとよい。

以上の説明では、制御装置１９の端子１９ｆに入力手段（不図示）を接続してあらかじめ定められた図形Ｄに関する情報や第１の基準点Ｐ１及び第２の基準点Ｐ２のデータ等を入力するとしたが、墨出し装置１０が入力手段を有していてもよい。この場合、筐体２１の表面にボタンや表示画面が設けられていると、入力や入力事項の確認が容易になるため好ましい。

以上の説明では、図４（ａ）に示すように、案内溝２３ｄが支持軸２４の下方に約１８０°の円弧で形成されていることとしたが、用途に応じて１８０°よりも小さくして安定性を増してもよく、１８０°よりも大きくしてレーザーＬを照射可能な向きを増加させてもよい。案内溝２３ｄの円弧の中心角を大きく形成することにより、基準の状態では照射窓２２が天井面Ｃに向いて開口しているものを、床面Ｆに向けることが可能になり、床面ＦへのレーザーＬの照射が容易になる。

以上の説明では、墨出し装置１０を床面Ｆ上の任意の位置に載置することとしたが、特定の位置に載置することとしてもよい。この場合は、載置した位置を制御装置１９に入力することにより、墨出し装置１０は自身が載置された位置を算出する必要がなくなり、したがって、受信器１８を省略することができ、発信器９１、９２も不要になる。

本発明の第１の実施の形態に係る墨出し装置の模式的構成図である。 本発明の第１の実施の形態に係る墨出し装置の設置状況を示す図である。 取付辺側から見たミラーの回動状態を説明する図である。 本発明の第１の実施の形態に係る墨出し装置の外観図である。（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る墨出し装置が有するＭＥＭＳミラーの概略構成を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 墨出し装置
１１ 光源
１２ ガルバノミラー
１８ 受信器（位置取得手段）
１９ 制御装置
１９ａ 位置算出部（位置取得手段）
２１ 筐体
２２ 照射窓
２５ 角度設定手段
９１ 第１の発信器
９２ 第２の発信器
１１３ 第１ミラー
１１３ｆ 第１反射面
２１３ 第２ミラー
２１３ｆ 第２反射面
Ｃ 天井面（投影面）
Ｄ 墨出し図形
Ｆ 床面（載置面）
Ｌ レーザービーム（可視光線束）
Ｐ１ 第１の基準点
Ｐ２ 第２の基準点

Claims (4)

1. 可視光線束を発光する光源と；
   前記光源から発光された可視光線束を反射させるミラーを有するミラー装置であって、前記ミラーの反射面の向きを変えることにより照射する前記可視光線束の照射方向を二次元的に変えることができるように構成されたミラー装置と；
   照射された前記可視光線束を投影する投影面の所定の位置に、前記投影された可視光線束で、あらかじめ定められた図形を描くように前記反射面の向きを制御する制御装置とを備える；
   墨出し装置。
2. 前記光源と前記ミラー装置とを収納する筐体であって、前記投影面に向かう前記可視光線束を通過させる照射窓が形成された筐体と；
   前記反射面の向きを変えずに前記照射窓を通過する前記可視光線束と前記墨出し装置が載置される載置面との角度を任意の角度に設定可能なように前記筐体を傾ける角度設定手段とを備える；
   請求項１に記載の墨出し装置。
3. 前記制御装置が、前記あらかじめ定められた図形を含む図面のデータを読み取って、該読み取った図面のデータに基づいて、前記投影面の所定の位置に前記投影された可視光線束で前記あらかじめ定められた図形を描くように前記反射面の向きを制御する；
   請求項１又は請求項２に記載の墨出し装置。
4. 前記墨出し装置が載置される載置面の第１の基準点に設けられた第１の発信器から無線信号を受信して前記載置面における前記墨出し装置と前記第１の基準点とを結ぶ第１の線分の長さを取得し、前記載置面の前記第１の基準点とは異なる第２の基準点に設けられた第２の発信器から無線信号を受信して前記載置面における前記墨出し装置と前記第２の基準点とを結ぶ第２の線分の長さを取得して、前記第１の線分の長さ及び前記第２の線分の長さから前記第１の基準点及び前記第２の基準点に対する前記墨出し装置が載置された位置を取得する位置取得手段を備える；
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の墨出し装置。

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