JP2942948B2 - 墨出し用レーザー装置 - Google Patents

墨出し用レーザー装置

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JP2942948B2
JP2942948B2 JP25044496A JP25044496A JP2942948B2 JP 2942948 B2 JP2942948 B2 JP 2942948B2 JP 25044496 A JP25044496 A JP 25044496A JP 25044496 A JP25044496 A JP 25044496A JP 2942948 B2 JP2942948 B2 JP 2942948B2
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cylindrical lens
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勝行 磯崎
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SUMITOMO KANAGATA GIJUTSU JUGEN
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、レーザー光線を
天井や壁面等に投影せしめ、主に建築用の墨出し作業に
使用される墨出し用レーザー装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の墨出し用レーザー装置として
は、例えば、以下に示すような構造のものが存在する。
【0003】このレーザー装置は、レーザー管を鉛直上
向き及び下向きにレーザー光線を投影可能に構成すると
共に、上向きのレーザー光線の通過路に鉛直方向に透過
可能で且つ横方向に反射可能なハーフミラー90を図1
7に示すように設けてなるものである。そして、その使
用に際しては下向きのレーザー光線のスポットを床面に
記された所定の地墨に投射せしめ、鉛直上向きのレーザ
ー光線の約半分はハーフミラー90を透過して天井にス
ポット投影されると共に、残り半分のレーザー光線はハ
ーフミラー90にて矢印A方向に反射して壁面にスポッ
ト投影され、これにより鉛直墨出しと水平墨出しとを同
時に行えるようにしたものである。 しかしながら、上
記従来のスポット式墨出し用レーザー装置は、単にレー
ザー管から投射されるレーザー光線の通過路にハーフミ
ラー90を配設しただけのものであるため、ハーフミラ
ー90を介して投射される鉛直上向き及び横向きのレー
ザー光線を天井及び壁面にスポット投影することしかで
きず、したがって以下の〜に示すような問題を有し
ていた。 例えば間切りのために天井、壁面墨出しを行う場合に
は、天井、壁面の数カ所にスポット投影が必要となり、
その作業が極めて煩雑となる。 例えば室内に壁材を配置する場合、一方向の天井、壁
面墨出しを行った後、装置全体を180°回転させて同
様の墨出し作業を行わなければならず、作業が煩雑であ
ると共に角度の計測誤差(投影距離が大きい程誤差は大
きい)を回避できない。 従来のレーザー光線は橙色又は赤色であるから、まわ
りの明るさや天井や壁面等の色によっては視認しにく
い。
【0004】近年、この建築業界等において、墨出し
作業が容易であり、室内に壁材を配置する場合に角度
誤差がでず、まわりの明るさや天井や壁面の色にかか
わらず確実に視認することができる墨出し用レーザー装
置の開発が望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明で
は、墨出し作業が容易であり且つ室内に壁材を配置する
場合においても角度誤差がでない墨出し用レーザー装置
を提供することを課題とし、さらに前記課題を解決し更
にまわりの明るさや天井や壁面の色にかかわらず確実に
視認することができる墨出し用レーザー装置を提供する
ことを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】(請求項1記載の発明に
ついて) この墨出し用レーザー装置は、支持体2に鉛直姿勢が保
たれるように吊り下げられた棒状のレーザーユニット取
付け体1と、前記レーザーユニット取付け体1に上面視
180°間隔で正確にレーザー光線を側方に投射するレ
ーザーユニット3a,3bと、各レーザーユニット3
a,3bからのレーザー光線の通過路に配置された水平
姿勢の二つのシリンドリカルレンズ4a,4bを具備さ
せてある。 (請求項2記載の発明について) この発明は、請求項1記載の装置に関して、レーザーユ
ニット取付け体1に、レーザーユニット3aに対して上
面視で90°間隔でレーザーユニット3cを設け、レー
ザーユニット3cからのレーザー光線の通過路に配置さ
れた水平姿勢のシリンドリカルレンズ4cを具備させて
ある。 (請求項3記載の発明について) この発明は、請求項2記載の装置に関して、レーザーユ
ニット取付け体1の上端部に鉛直線であって上方向にレ
ーザー光線を投射するレーザーユニット3eと、前記レ
ーザーユニット3eからのレーザー光線の通過路に配置
されたT字型またはL字型のシリンドリカルレンズ4e
と、レーザーユニット取付け体1の下端部に前記鉛直線
上であって下方向にレーザー光線を投射するレーザーユ
ニット3fを有しており、シリンドリカルレンズ4a,
4bに入射して分散投影された線が、前記シリンドリカ
ルレンズ4eに入射して分散投影された十字状線のうち
の一方の線及びレーザーユニット3fからのレーザー光
線の投射により形成された求心点と重なり、シリンドリ
カルレンズ4cに入射して分散投影された線が、前記十
字状線のうちの他方の線及び前記求心点と重なるように
設定してある。 (請求項4記載の発明について) この発明は、請求項3記載の装置に関して、十字状線の
交点と求心点とを通る鉛直線を回動中心としてレーザー
ユニット取付け体1を回動させるべく、支持体2が回動
できるようにしてある。 (請求項5記載の発明について) この発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の装置に
関して、レーザーユニット取付け体1にレーザー光線を
側方に投射するレーザーユニット3dを設けてあると共
に前記レーザーユニット3dからのレーザー光線の通過
路に鉛直姿勢のシリンドリカルレンズ4dを具備させて
あり、レーザーユニット3a,3b,3c,3d,3
e,3fからのレーザー光線の光量を変化させ得るよう
にしてある。 (請求項6記載の発明について) この発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の装置に
関して、各レーザーユニットは、青色のレーザー光線を
投射する青色半導体レーザー・ダイオードと、赤色のレ
ーザー光線を投射する赤色半導体レーザー・ダイオード
と、緑色のレーザー光線を投射する緑色半導体レーザー
・ダイオードと、これら三種の色を混合して所望の色を
投射する光混合器とを具備させてある。
【0007】上記した請求項1乃至6記載の発明の作用
・効果については、以下の発明の実施の形態の欄で明ら
かにする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に従って説明する。
【0009】この墨出し用レーザー装置は高さ40cm
程度のコンパクトなもので、図1に示すように、装置主
体Aと、前記主体Aが回動自在に且つ抜止め状態に載置
されている座台Bと、前記座台Bに取り付けられた三本
の脚Cとから構成されている。
【0010】以下に、上記した装置主体A、座台B、脚
Cについて詳述する。〔装置主体Aの構成について〕 装置主体Aは、図2に示
すように、レーザーユニット取付け体1と、前記レーザ
ーユニット取付け体1を鉛直方向に吊り下げる支持体2
と、前記レーザーユニット取付け体1及び支持体2を包
被するカバー5aとを具備する構成としてある。
【0011】レーザーユニット取付け体1は、図2に示
すように、レーザーユニット3eが取り付けられるパイ
プ部10と、レーザーユニット3a,3b,3c,3d
が取り付けられ且つ下端外周部にゴムリングORを装着
した重りWが取り付けられたパイプ部11と、レーザー
ユニット3fが内蔵されたパイプ部12とから構成され
たアルミ管より構成されており、パイプ部11に取り付
けられるレーザーユニット3a,3b,3c,3dは、
図2や図3に示すようにレーザーユニット3aと、レー
ザーユニット3c,3dと、レーザーユニット3bとが
平面視で正確に90°間隔となる方向に配置されてい
る。
【0012】レーザーユニット3a,3b,3c,3
d,3e(レーザーユニットの共通符号3で示す)は、
図4に示すように、シリンドリカルレンズ4a,4b,
4c,4d,4e(シリンドリカルレンズの共通符号4
で示す)の取付け部と、レンズ31及びフォーカス固定
ネジ32並びに半導体レーザー33を有するユニット本
体ケース30と、重量バランスメタル及び半導体レーザ
ー位置決め部となる部分34と、電子装置35とから構
成されている円柱状のものとしてある。なお、レーザー
ユニット3fにはシリンドリカルレンズは取り付けられ
ていないが、これは求心点Oを投影するためである。
【0013】ここで、シリンドリカルレンズ4eは、図
5に示すようにレーザーユニット3eからのレーザー光
線の通過路にT字型(直線型のものをT字状に組み合わ
せて成る:斜線部で示す)に配置されたものが、シリン
ドリカルレンズ4a,4b,4c,4dは図6の斜線部
で示す直線型のもの(斜線部で示す)がそれぞれ使用さ
れており、レーザーユニット3a,3b,3c,3d,
3eからのレーザー光線の通過路に配置されている。
【0014】したがって、レーザーユニット3eからの
レーザー光線は、図7に示すように、シリンドリカルレ
ンズ4eに入射して十字の線(ラインL1とラインL2
とが直交する)として分散投影され、レーザーユニット
3a,3b,3c,3dからのレーザー光線は、図8に
示すように、シリンドリカルレンズ4a,4b,4c,
4dに入射して水平線又は鉛直線(L3,L4,L5,
L6)として分散投影され、レーザーユニット3fから
のレーザー光線は、図9に示すように、求心点Oとして
投影されることになる。そして、図15に示すように、
前記シリンドリカルレンズ4eに入射して分散投影され
た十字状の線L1,L2のうち、線L1がシリンドリカ
ルレンズ4cに入射して分散投影された線L5と重な
り、線L2がシリンドリカルレンズ4a,4bに入射し
て分散投影された線L3,L4と重なり、さらに、前記
シリンドリカルレンズ4a,4b,4cに入射して分散
投影された線L3,L4,L5又はその延長線が、レー
ザーユニット3fから鉛直方向に投射された求心点O上
で交差する。
【0015】なお、上記レーザーユニット3eの上端部
には、図2や図11に示すように、シリンドリカルレン
ズ4e等を保護するためのキャップ5e(上壁に十字の
光通過窓が形成されている)が着脱可能に取り付けられ
ている。また、蓋5a2 には図2に示す如く、使用時に
は取り外されるカバーキャップ5yが螺着されている
が、これは装置不使用時に粉塵が装置内部に侵入するの
を防止するためである。
【0016】支持体2は、図2や図10に示すように、
円板状の座部22上に四本の支柱21を直立姿勢で設け
ると共にその上端に取付け板23を介して所謂ジャイロ
20を取り付けて構成してあり、上記したレーザーユニ
ット取付け体1はこれのパイプ部10をジャイロ20の
内リング20cに挿入固定する態様で吊り下げられてい
る。
【0017】ジャイロ20は、図10に示すように、外
・中・内リング20a,20b,20cとを有してお
り、外リング20aに対して中リング20bを軸20d
により、中リング20bに対して内リング20cを軸2
0eにより、それぞれ揺動自在に取り付けるようにして
構成されている。したがって、レーザーユニット取付け
体1を重量調整等により鉛直姿勢となるように吊り下げ
ることができるものとなる。
【0018】カバー5aは、図2に示すように、両端開
放の円筒体5a1 と、これの上に設けられる落とし込み
の蓋5a2 とから構成されている。
【0019】なお、このカバー5aとパイプ部11との
間の空間部分には、3本の電池Dが電気的接続状態に収
容できる電池収納筒55’を2本設けてあり、前記電池
Dがレーザーユニット用の電源となるものとしてある
(図2参照)。
【0020】円筒体5a1 には、図1に示す如くレーザ
ーユニット3a,3b,3c,3dとの対向部分に切欠
53,54,55,56を形成してある。
【0021】蓋5a2 には、図2や図11に示すよう
に、押し込み式のスイッチ50と、AC/DC変換スイ
ッチ51と、AC電源用ジャック52、電池収納蓋5
3’とを設けてあり、スイッチ50が押し込まれること
により各レーザーユニットを出力状態にされるようにし
てある。なお、この蓋5a2 には水平水準器や光量調整
用ツマミを設けることも可能であり、これを備えたもの
では、回りが明るくても確実に視認できる。〔座台Bの構成について〕 座台Bは、図2に示すよう
に、上面側に座部22をベアリングBRを介して回動自
在に且つ抜け止め状態に載せ置く(この構成については
詳述しない)ためのもので、その内部には減振装置7、
及び固定装置6を設けてある。
【0022】減振装置7は、図2に示すように、パイプ
部12に取り付けられた銅製の環状板71と、この環状
板71の上下に配置された環状のマグネット70とから
構成されており、レーザーユニット取付け体1に揺れが
発生した場合において、マグネット70の働きで環状板
71にうず電流を発生させて前記揺れを数秒間で静止さ
せるものである。つまり、レーザーユニット取付け体1
に対して電磁ブレーキとして機能する。
【0023】固定装置6は、図2に示すように、台座B
内に設けた環状板部b1と孔付き蓋部材b2との間の空
間部分に設けられており、ツマミ部65(図12参照)
を介して可動部6aを固定部6bに対して回動させるこ
とにより3個ブレーキコマ63相互を接近(図14の二
点鎖線の位置から一点鎖線の位置に移動)せしめ、3個
のブレーキコマ63によりレーザーユニット取付け体1
を中央で位置決め固定するものである。
【0024】可動部6aは、図2や図13に示すよう
に、コマ用スペーサ64cを介して上下に配置されてい
る可動板61と、上下の可動板61の間に設けられたブ
レーキゴマ63と、前記可動板61,61に取り付けら
れたツマミ部65とから構成されている。
【0025】可動板61は、図13に示すように、全体
としては環状円板に形成されており、120°角度間隔
でブレーキゴマ案内用スリット61a及び回動案内用ス
リット61bを設けたものとしてある。
【0026】ブレーキゴマ63は、図13に示すよう
に、コマ部63aとこれの上下端に形成された軸部63
bとから構成されている。
【0027】ツマミ部65は、図13に示すように、可
動板61,61により挟み込む態様でビス止めされた取
付体65bと、この取付体65bに螺入されたツマミ主
体65aとから構成されている。
【0028】固定部6bは、図2や図13に示すよう
に、環状板部b1の下面、及び孔付き蓋部材b2の上面
に取り付けられる二枚の固定板60により構成されてい
る。
【0029】固定板60は、図13に示すように、環状
板により構成されており、120°間隔で放射線方向に
延びるブレーキゴマ案内用スリット60aを有するもの
としてある。
【0030】この固定装置6では、図12や図14に示
すように上記可動部6aは固定板60に挟み込まれてお
り、この状態においてブレーキゴマ63の軸部63bが
ブレーキゴマ案内用スリット61a及びブレーキゴマ案
内用スリット60aに挿入されたものとなっていると共
に、可動板61はボルト64a及びスペーサー64bの
存在によりツマミ部65を介して円滑に回動できるよう
になっている。
【0031】したがって、ツマミ部65を左側に移動さ
せると、可動部6aは図12の二点鎖線の状態から一点
鎖線の状態に移動変化し、3つのブレーキゴマ63によ
りレーザーユニット取付け体1は確実に中央で位置決め
固定される。なお、3つのブレーキゴマ63によるレー
ザーユニット取付け体1の位置決め固定は、ツマミ主体
65aをネジ込んでこれの頭部と座台ケーシングとを圧
接させることにより維持できるようにしてある。〔脚Cの構成について〕 脚Cは、図1や図2に示すよう
に、長さ調整可能な構成としてあり、少し開くことがで
きる構成としてある。〔この墨出し用レーザー装置の機能について〕 この装置
を使用して室内に直交する壁材を設置する場合、以下の
ようにすればよい(図15参照)。 スイッチ50を押し込んで、レーザーユニット3a,
3b,3c,3d,3e,3fを出力状態にし、レーザ
ーユニット3fからのレーザー光線の点(求心点O)を
床面に形成されている基準墨上の規定位置に合わせて装
置を設置する。 脚Cの長さを調整をしながら装置全体にある程度の水
平度を出す。この状態で、固定装置6を開放状態にする
と、レーザーユニット取付け体1は鉛直姿勢になる。 座台Bに対して装置主体Aを回動させて後述する線L
4を前記基準墨に合わせる。
【0032】この状態では、レーザーユニット3eから
のレーザー光線がシリンドリカルレンズ4eに入射して
天井には十字状の線L1,L2(線L1,L2の交点が
求心点Oの鉛直線上にある)が分散投影され、また、レ
ーザユニット3a,3b,3cからのレーザー光線がシ
リンドリカルレンズ4a,4b,4cに入射して側壁面
及び床面には90°間隔毎に鉛直線L3,L4,L5が
分散投影され、レーザーユニット3dからのレーザー光
線がシリンドリカルレンズ4dに入射して側壁面には鉛
直線L5に直交する水平線L6が分散投影され、さら
に、線L1と鉛直線L5と求心点Oが重なり、線L2と
鉛直線L3,L4と求心点Oが重なっている。したがっ
て、床面には正確に90°間隔になる線L3と線L5、
及び線L4と線L5が形成されている(正確な90°大
矩、180°大矩が形成されている)。 上記の状態では、基準墨が至る側壁と隣合う側壁・
天井・床面には線L1及び線L3、線L2及び線L3、
線L2及び線L4が形成されているが、この線L1及び
線L3,線L2及び線L3、線L2及び線L4に合わせ
て壁材を設置すると、室内に90°間隔や180°間隔
に壁材を計測誤差なく容易に設置できる。 〔他の態様の装置について〕 なお、各レーザーユニット
3a,3b,3c,3d,3e,3fを、青色のレーザ
ー光線を投射する青色半導体レーザー・ダイオードと、
赤色のレーザー光線を投射する赤色半導体レーザー・ダ
イオードと、緑色のレーザー光線を投射する緑色半導体
レーザー・ダイオードと、これら三種の色を混合して所
望の色を投射する光混合器とを有するものとすれば、前
記した青色・赤色・緑色半導体レーザー・ダイオードの
光量を各別にかえることにより天井・側壁面・床面に投
影されるレーザー光線の色を変化させ得るものとするこ
とができる。この場合、、レーザー光線の色をかえるこ
とにより天井、側壁面、床面の色に関係なく確実に視認
できるものとなる。
【0033】また、シリンドリカルレンズ4eは図16
に示す如く上記実施形態にかえてL字状に配置したもの
とすることもできる。
【0034】
【発明の効果】この発明は上記のような構成であるか
ら、次の効果を有する。
【0035】発明の実施の形態の欄に記載した内容か
ら、墨出し作業が容易であり且つ室内に壁材を配置する
場合においても角度誤差がでない墨出し用レーザー装置
を提供でき、また、前記効果に加えてまわりの明るさや
天井や壁面の色にかかわらず確実に視認することができ
る墨出し用レーザー装置を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態である墨出し用レーザー装
置の正面図。
【図2】前記墨出し用レーザー装置の断面図。
【図3】図2に示した墨出し用レーザー装置のX−X断
面図。
【図4】前記墨出し用レーザー装置に使用されているレ
ーザーユニットの部分断面図。
【図5】前記墨出し用レーザー装置の使用されているシ
リンドリカルレンズの配置を示す平面図。
【図6】前記墨出し用レーザー装置に使用されているシ
リンドリカルレンズを示す図。
【図7】前記墨出し用レーザー装置に使用されているシ
リンドリカルレンズと、これによりレーザーユニットか
らのレーザー光線が分散投影されてなる十字線を示す
図。
【図8】前記墨出し用レーザー装置に使用されているシ
リンドリカルレンズと、これによりレーザーユニットか
らのレーザー光線が分散投影されてなる線を示す図。
【図9】前記墨出し用レーザー装置に使用されているレ
ーザーユニットからのレーザー光線により形成される求
心点を示す図。
【図10】前記墨出し用レーザー装置に使用されている
ジャイロの平面図。
【図11】前記墨出し用レーザー装置の平面図。
【図12】前記墨出し用レーザー装置の固定装置の斜視
図。
【図13】前記固定装置の分解斜視図。
【図14】前記固定装置の動きを示す断面図。
【図15】墨出し用レーザー装置の使用方法を説明する
ための斜視図。
【図16】前記シリンドリカルレンズの他の態様を示す
平面図。
【図17】従来の墨出し用レーザー装置の要部の断面
図。
【符号の説明】
A 装置主体 B 座台 C 脚 1 レーザーユニット取付け体 2 支持体 3a レーザーユニット 3b レーザーユニット 3c レーザーユニット 3d レーザーユニット 3e レーザーユニット 3f レーザーユニット 4a シリンドリカルレンズ 4b シリンドリカルレンズ 4c シリンドリカルレンズ 4d シリンドリカルレンズ 4e シリンドリカルレンズ

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体(2)に鉛直姿勢が保たれるよう
    に吊り下げられた棒状のレーザーユニット取付け体
    (1)と、前記レーザーユニット取付け体(1)に上面
    視180°間隔で正確にレーザー光線を側方に投射する
    レーザーユニット(3a)(3b)と、各レーザーユニ
    ット(3a)(3b)からのレーザー光線の通過路に配
    置された水平姿勢の二つのシリンドリカルレンズ(4
    a)(4b)を具備させてあることを特徴とする墨出し
    用レーザー装置。
  2. 【請求項2】 レーザーユニット取付け体(1)に、レ
    ーザーユニット(3a)に対して上面視で90°間隔で
    レーザーユニット(3c)を設け、レーザーユニット
    (3c)からのレーザー光線の通過路に配置された水平
    姿勢のシリンドリカルレンズ(4c)を具備させてある
    ことを特徴とする請求項1記載の墨出し用レーザー装
    置。
  3. 【請求項3】 レーザーユニット取付け体(1)の上端
    部に鉛直線であって上方向にレーザー光線を投射するレ
    ーザーユニット(3e)と、前記レーザーユニット(3
    e)からのレーザー光線の通過路に配置されたT字型ま
    たはL字型のシリンドリカルレンズ(4e)と、レーザ
    ーユニット取付け体(1)の下端部に前記鉛直線上であ
    って下方向にレーザー光線を投射するレーザーユニット
    (3f)を有しており、シリンドリカルレンズ(4a)
    (4b)に入射して分散投影された線が、前記シリンド
    リカルレンズ(4e)に入射して分散投影された十字状
    線のうちの一方の線及びレーザーユニット(3f)から
    のレーザー光線の投射により形成された求心点と重な
    り、シリンドリカルレンズ(4c)に入射して分散投影
    された線が、前記十字状線のうちの他方の線及び前記求
    心点と重なるように設定してあることを特徴とする請求
    項2記載の墨出し用レーザー装置。
  4. 【請求項4】 十字状線の交点と求心点とを通る鉛直線
    を回動中心としてレーザーユニット取付け体(1)を回
    動させるべく、支持体(2)が回動できるようにしてあ
    ることを特徴とする請求項3記載の墨出し用レーザー装
    置。
  5. 【請求項5】 レーザーユニット取付け体(1)にレー
    ザー光線を側方に投射するレーザーユニット(3d)を
    設けてあると共に前記レーザーユニット(3d)からの
    レーザー光線の通過路に鉛直姿勢のシリンドリカルレン
    ズ(4d)を具備させてあり、レーザーユニット(3
    a)(3b)(3c)(3d)(3e)(3f)からの
    レーザー光線の光量を変化させ得るようにしてあること
    を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の墨出し
    用レーザー装置。
  6. 【請求項6】 各レーザーユニットは、青色のレーザー
    光線を投射する青色半導体レーザー・ダイオードと、赤
    色のレーザー光線を投射する赤色半導体レーザー・ダイ
    オードと、緑色のレーザー光線を投射する緑色半導体レ
    ーザー・ダイオードと、これら三種の色を混合して所望
    の色を投射する光混合器とを具備させてあることを特徴
    とする請求項1乃至5のいずれかに記載の墨出し用レー
    ザー装置。
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