JP3416766B2 - 反射鏡、レーザー照射装置及び墨出し用レーザー装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学系においてレ
ーザーを反射して放射する場合に使用する反射鏡、該反
射鏡を使用したレーザー照射装置及び該レーザー照射装
置を水平及び／又は鉛直に支持して、天井、床の水平設
定或は部屋のレイアウトや間仕切り設定等をする場合
の、水平又は鉛直方向の基準ラインを照射する墨出し用
レーザー装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】まず反射鏡についての従来技術として
は、測距等において使用されている、照射したレーザー
光線を平行に反射させるコーナーキューブプリズムや、
照射したレーザー光束の中心を円錐コーンの角頂点に一
致させて金属蒸着した円錐表面でその周囲へレーザー光
線を反射させ、高さ基準水平ラインを照射又は照射光の
受光高さから計算される水平度の狂いをレーザー照射装
置の微調整補正するのに使用する、通称「コーンレン
ズ」又は円錐コーンの頂部を切除した、截頭円錐コーン
レンズが周知であり、コーンレンズや截頭円錐コーンレ
ンズは、墨出し用レーザー装置にも利用されている。

【０００３】また半導体レーザーを光源として使用する
墨出し用レーザー装置としては、レーザー照射装置自体
を又はレーザー照射装置を支持した支持体を、ジャイロ
手段により鉛直平面内で重錘状に揺動自在に枢支し、照
射されるレーザー光線の光軸上と反射光軸上又は光軸上
にロッドレンズをその中心軸を水平及び垂直として設
け、ロッドレンズを通して鉛直平面に放射される光線
を、直接又はカバー体の光線放射用スリットから外部へ
放射するようにした構成を基本とした、実公平４−２２
９４３号公報、或は特開平９−２５０９２６号公報等に
記載されたものが公知である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところがコーンレンズ
や截頭円錐コーンレンズのように、レーザー光線を円錐
コーンの角頂点に一致させて金属蒸着した円錐表面を反
射面としてその周囲へレーザー光線を反射させるレンズ
は、高い製作精度並びに面粗度を確保することが要求さ
れるために、製作費用が著しく高くなり、しかも金属蒸
着した場合には蒸着膜厚の精度が確保されないことか
ら、天井の懸垂、コンピュータの設置床の設置、現場の
平坦化、柱や梁の立設及び架設等のレベルラインの照射
においては許容できない誤差を生じる。

【０００５】またコーンレンズや截頭円錐コーンレンズ
を用いた墨出し用レーザー装置においては、誤差の大き
な要因である金属蒸着をせずに加工精度を確保しても、
その反射効率が低下して光線の放射距離が遠くまで届か
ない、届いてもラインが不鮮明となって基準ラインとな
り得ないなど、実用性において問題があるだけでなく、
構造上、半導体レーザー等の光源からの光束中心と円錐
中心とを一致させて対峙させる必要が生じ、そのために
コーンレンズ等を保持アーム等で連結保持するような場
合には、保持アームが反射光線の障害となって全方位へ
の放射とはならず、すなわち、連続したラインが照射で
きないとともに、保持アームに対するコーンレンズの取
付け精度によって放射方位に誤差が生じる等、墨出し用
レーザー装置としての機能面での品質が確保できず、低
いものとなる。

【０００６】さらに実公平４−２２９４３号公報記載の
墨出しレーザー装置は、レーザー管（アルミニウムから
なる筒状の保護管内に配設されるヘリウムガスレーザー
式１mmＷ直進偏向型）を、ジャイロで自動鉛直になるよ
うに支持し、このレーザー管をヘッドに垂設した風防内
に配設し、風防にはレーザー管の保護管を固定するため
のねじ込み式の固定具の複数を設けた構成となっている
ため、レーザー管の妄動を阻止することはできるが、電
源接続とは別に複数の固定具をそれぞれ回転操作しなけ
ればならないので、その作業が非常に面倒である。

【０００７】さらにまた墨出し装置においては、レーザ
ー照射装置を支持する重錘状に枢支された支持体がフリ
ーの状態にあるため、装置の運搬、現場への搬送、現場
での場所移動時等において、レーザー照射装置がカバー
内壁や支柱に衝突してこれらが損傷されたり枢支部が損
傷して、鉛直又は水平な墨出しレベルラインの照射に狂
いを生じる点に課題があった。

【０００８】本発明は、精度の高い反射円錐面の形成が
簡単な手段により製作できる反射鏡と、該反射鏡を用
い、反射鏡の反射領域の中心軸線周囲に放射障害物を介
在させることなくレーザー光線を軸直角方向全方位へ放
射できるようにしたレーザー照射装置と、該レーザー照
射装置からのレーザー光線を、精度の高い正確な水平又
は鉛直の全方位にレーザー照射ラインとして、室内周壁
等の所定位置に鮮明に表示して、通り芯出し、水平、鉛
直の墨出しを一人の作業者で正確且つ迅速に行うことが
できる墨出し用レーザー装置を安価に提供することを課
題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、反射鏡、レー
ザー照射装置(L)及び墨出し用レーザー装置であって、
反射鏡は、透光性部材からなる中実柱状体(1)の一端面
に、頂角が９０度であってその頂部(2)を中実柱状体(1)
の中心線(3)に一致させて円錐凹部(4)を形成し、該円錐
凹部(4)の内面に反射膜(5)を蒸着手段により形成して、
反射膜(5)と円錐凹部(4) 内面との境界面を反射面とし
た反射鏡(M)であって、反射鏡(M)の一端部に鏡保持筒(2
4)を取り付け、該鏡保持筒(24)の他端部側からレーザー
光を入射し、入射した光線を全方位へ反射するようにし
たことを特徴とする反射鏡である。

【００１０】また、レーザー照射装置(L)は、透光性部
材からなる中実柱状体(1)の一端面に、頂角が９０度で
あってその頂部(2)を中実柱状体(1)の中心線(3)に一致
させて円錐凹部(4)を形成し、該円錐凹部(4)の内面に反
射膜(5)を蒸着手段により形成して、反射膜(5)と円錐凹
部(4)内面との境界面を反射面とした反射鏡(M)であっ
て、反射鏡(M)の一端部に鏡保持筒(24)を取り付け、該
鏡保持筒(24)の他端部側からレーザー光を入射し、入射
した光線を全方位へ反射するようにしたことを特徴とす
る反射鏡であるから、中心線(3)に対して直角断面を円
形穴として、光源室(14)、調整保持穴(16)が中心線(3)
上に順次形成された保持体(10)と、光源室(14)に収納保
持される半導体レーザー光源(21)と、調整保持穴(16)に
収納保持するところの、集光レンズ系(23)を保持するレ
ンズ保持筒(22)及び前記反射鏡とを、それぞれの室に収
納保持される構成とする。

【００１１】さらに墨出し用レーザー装置は、前記レー
ザー照射装置(L)を、水平検知手段に基いて水平調整を
制御する水平制御手段を具備させた支持フレームに揺動
自在に支持され、一軸又は二軸方向の水平検知手段を具
備した調整板(51)に、レーザー照射装置(L)の中心線(3)
と前記水平制御手段により形成される水平又は鉛直の基
準線とを一致又は平行させるとともに反射鏡(M)の反射
領域の中心軸線(12)周囲に放射障害物を介在させること
なく保持させ、少なくとも反射鏡(M)部分を外部に突出
させた状態で全体をカバー体で覆い、該カバー体をベー
スに固定した構成にしたことにより、レーザー照射装置
(L)からのレーザー光線を、精度の高い正確な水平又は
鉛直の全方位に基準ラインとして、室内周壁等の所定位
置に鮮明に照射して、通り芯出し、水平、鉛直の墨出し
を一人の作業者で正確且つ迅速に行うことができ、最適
の墨出し用レーザー装置とすることができる。

【００１２】

【発明の効果】上記のように構成した反射鏡(M)は、透
光性部材からなる中実柱状体(1)の一端面に形成した、
頂角が９０度であってその頂部(2)を中実柱状体(1)の中
心線(3)に一致する円錐凹部(4)の内面に、アルミニウ
ム、亜鉛等の金属製反射部材を蒸着して反射膜(5)を形
成し、反射膜(5)と円錐凹部(4)の内面との境界面を反射
面とした反射鏡(M)であって、反射鏡(M)の一端部に鏡保
持筒(24)を取り付け、該鏡保持筒(24)他端部側からレー
ザー光を入射し、入射した光線を全方位へ反射するよう
にした反射鏡であるから、円錐凹部(4)内面に蒸着した
反射膜(5)の厚みにムラがあってもこれには関係なく、
円錐凹部(4)の内面精度を高くすればするほど精度の高
い反射面（反射強度の比が25〜80（Re＝0.05〜0.8 μm
）をいう）を容易に形成することができ、高い反射精
度の要求される、機器の設置設定、角度計、測量計、測
定器等に使用する場合の反射鏡が提供できるとともに、
精度の高い反射面を容易に形成することができ、その製
作コストの低廉化が図れる。

【００１３】そして、従来のコーンレンズのように、製
作が困難な円錐形外面をコストをかけて0.8 μm 以上高
い精度に仕上げても、その円錐外面に金属蒸着しても蒸
着厚について高い精度が得られないために生じていた、
レーザー光束の照射ラインの直線性が確保できないとい
った不都合を解消することができる。

【００１４】またレーザー照射装置(L)は、中心線(3)に
対して直角の断面を円形穴として中心線(3)上に順次形
成した光源室(14)、調整保持穴(16)を具備する保持体(1
0)の、光源室(14)に収納保持した半導体レーザー光源(2
1)と、調整保持穴(16)に収納保持するところの、集光レ
ンズ系(23)を保持するレンズ保持筒(22)及び反射鏡を保
持する構成とし、特に反射鏡(M)の構成を、透光性部材
からなる中実柱状体(1)の一端面に、頂角が９０度であ
ってその頂部(2)を中実柱状体(1)の中心線(3)に一致さ
せて円錐凹部(4)を形成し、該円錐凹部(4)の内面に反射
膜(5)を蒸着手段等により形成して、円錐凹部(4)内面と
反射膜(5)との境界面を反射面とした反射鏡(M)であっ
て、反射鏡(M)の一端部に鏡保持筒(24)を取り付け、該
鏡保持筒(24)の他端部側からレーザー光を入射し、入射
した光線を全方位へ反射するようにした反射鏡であるか
ら、レーザー光束の中心線(3)と反射鏡(M)の中心線(3)
とを、簡単且つ正確に一致させることができるととも
に、反斜面に反射したレーザー光束を反射鏡(M)の中心
線(3)と直交する全方位へ、部分的遮蔽部を形成するこ
となく又高い精度に仕上げられている円錐凹部(4)内面
と反射膜(5)との境界面が反射面となって照射ラインの
直線性を確保して照射させることができる。

【００１５】さらに墨出し用レーザー装置は、前記反射
鏡(M)を使用したレーザー照射装置(L)を、一軸又は二軸
方向の水平検知手段を具備した調整板(51)に、レーザー
照射装置(L)の中心線(3)と水平制御手段により形成され
る水平又は鉛直の基準線とを一致又は平行させることを
条件として保持させ、該調整板(51)を、前記水平検知手
段に基いて水平調整を制御する水平制御手段を具備させ
た支持フレームに揺動自在に支持し、反射鏡(M)の反射
領域の中心軸線(12)の周囲に放射障害物を介在させるこ
となく保持させ、少なくとも反射鏡(M)部分を外部に突
出させた状態で全体をカバー体で覆い、該カバー体をベ
ースに固定した構成したことにより、レーザー照射装置
(L)からのレーザー光線を、精度の高い正確な水平又は
鉛直の全方位にレーザー照射ラインとして、室内周壁等
の所定位置に鮮明に照射して、通り芯出し、水平、鉛直
の墨出しを一人の作業者で正確且つ迅速に行うことがで
き、最適の墨出し用レーザー装置とすることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】及び

【実施例】（反射鏡の実施例） まず本発明に係る反射鏡の実施例を説明すると、図１は
反射鏡(M)の拡大正面図、図２は中心軸線に沿う拡大断
面図であって、透光性部材として光透過率に優れるメタ
アクリル樹脂（例、パラペット（商標）樹脂）部材を使
用し、成形手段により、直径８mm（加工精度＋0 ，−1/
50）、長さ５mmからなる中実柱状体(1)の一端面に、開
口直径７mm (深さ3.5 mm）、頂角が９０度（±20秒）
で、頂部(2)を中実柱状体(1)の中心線(3)に一致させて
円錐凹部(4)を形成し、該円錐凹部(4)の内面にアルミ蒸
着によって反射膜(5)を形成し、反射膜(5)と円錐凹部
(4)の内面との境界面を、反射強度の比が25〜80（Re＝
0.05〜0.8 μm ）の反射面とし、前記中心線(3)上を通
って他端面から入射した光束を、該中心線(3)と直交す
る全方位へ反射するようにした構成である。

【００１７】なお透光性部材として、ガラス硝材、ポリ
カーボネイト樹脂、ポリスチレン樹脂等があり、ガラス
硝材はプレス金型加工により、アクリル樹脂、ポリカー
ボネイト樹脂は、円錐凹部(4)の開口面を割型の分割ラ
インとするとともに、反射に支障のない周面の一部をゲ
ートとした金型を用いて射出成形手段で製作するが、材
料、製作手段は上記に限定するものではない。

【００１８】（レーザー照射装置の実施例） 次に前記反射鏡を装備したレーザー照射装置(L)の実施
例を説明すると、図３はレーザー照射装置(L)の分解断
面（一部半断面）図、図４はレーザー照射装置(L)の組
立状態断面図であって、保持体(10)と、半導体レーザー
光源(21)、レンズ保持筒(22)、集光レンズ系(23)、鏡保
持筒(24)、反射鏡(M)及びキャップ(26)とから構成され
ており、各部の構成は以下の通りである。

【００１９】まず、図３に示す一部断面図のうよに、保
持体(10)はアルミ製であって、全長40mmとした略四角柱
の両側面に取付けフランジ(11)を長手方向に沿う中心軸
線(12)に沿って設け且つ他の一面を中心軸線(12)との平
行度を確保した取付け底面(13)に形成し、また中心軸線
(12)に沿って、一端面から他端面に向かって、直径9m
m、深さ5mm の光源室(14)に続いて、直径6.5mm で深さ2
mm とした光源臨出穴(15)、直径9mm で他端面まで開口
する調整保持穴(16)を順次開設するとともに、レンズ保
持筒(22)が納まる調整保持穴(16)の外壁には、先端でレ
ンズ保持筒(22)の外面を押圧して二軸方向の位置を微調
整固定するための二個の調整固定螺子(17)を貫設した構
成とする。

【００２０】そして半導体レーザー光源(21)は、波長63
5nm の可視光半導体レーザーであって、前記保持体(10)
の光源室(14)に納めその放射部分を光源臨出穴(15)から
調整保持穴(16)に向けるように固定される。

【００２１】またレンズ保持筒(22)は、中心を光線通路
とした全長8mm のアルミ製筒体であって、中間胴部に僅
かに小径とした調整用胴部(22a)を形成するとともに、
一端開口部には集光レンズ系(23)を保持するための保持
室(22b)を形成し、その外壁外周面を先細りの外面テー
パ(22c)とした構成であって、前記保持筒(22)の調整保
持穴(16)に納設される。

【００２２】集光レンズ系(23)は、半導体レーザー光源
(21)から放射されるレーザー光線を絞り平行光線とする
機能を具備するものであって、前記レンズ保持筒(22)の
保持室(22b)に収納保持されている。

【００２３】さらに鏡保持筒(24)は、前記レンズ保持筒
(22)と同様、中心を光線通路とした全長16mm のアルミ
製筒体であって、後端を内面テーパ(24a)とし且つ先端
開口部に前記実施例において説明した反射鏡(M)を嵌着
固定するための鏡保持室(24b)を、反射方位を阻害しな
い深さで設けた構成となっており、その後端が、前記調
整保持穴(16)に納設されたレンズ保持筒(22)の保持室(2
2b)を形成した端部に当接され、先端部が保持体(10)か
ら突出するように調整保持穴(16)に保持固定される。

【００２４】そして反射鏡(M)は、既述した通りであ
り、即ち、透光性部材として光透過率に優れるメタアク
リル樹脂（俗称、アクリル樹脂）部材を使用し、直径８
mm（加工精度＋0 ，−1/50）、長さ５mmからなる中実柱
状体(1)の一端面に、開口直径７mm( 深さ3.5 mm）、頂
角が９０度（±20秒）で、頂部(2)を中実柱状体(1)の中
心線(3)に一致させて円錐凹部(4)を形成し、該円錐凹部
(4)の内面にアルミ蒸着によって反射膜(5)を形成して、
反射膜(5)と円錐凹部(4)の内面との境界面を反射面とし
た反射鏡(M)であって、反射鏡(M)の一端部に鏡保持筒(2
4)を取り付け、該鏡保持筒(24)の他端部側からレーザー
光を入射し、入射した光線を全方位へ反射するようにし
た反射鏡の構成であり、アルミ蒸着がされた円錐凹部
(4)が外側となるように、しかも中心線(3)を保持体(10)
の中心軸線(12)に一致させて前記鏡保持筒(24)の鏡保持
室(24b)に嵌着される。

【００２５】またキャップ(26)は、前記反射鏡(M)のア
ルミ蒸着した円錐凹部(4)の面を被覆するものであっ
て、反射鏡(M)の外周面に損傷を与えることのない合成
樹脂かゴム部材から構成され、円錐凹部(4)が開口する
側の端部に被冠される。

【００２６】（墨出し用レーザー装置の実施例） 最後に、本発明に係る水平方向の基準ラインを照射する
墨出し用レーザー装置(R)の実施例を説明すると、図５
はキャップ(26)を外した状態の墨出し用レーザー装置
(R)を、本体ベース部分(30)と水平支持体(40)と調整ブ
ロック部(50)とを略三分割して示した分解正面略図、図
６は図１における調整ブロック部(50)の平面略図であ
る。

【００２７】本発明の実施例に係る水平方向の墨出し用
レーザー装置(R)を前記図に基いて説明すると、装置本
体部分(A)とこれに被せるカバー体(B)とからなり、図１
において実線で示した装置本体部分(A)は、大きく分け
て本体ベース部分(30)と水平支持体(40)と調整ブロック
部(50)とから構成され、本体ベース部分(30)に水平支持
体(40)を固定し、調整ブロック部(50)は水平支持体(40)
に対して少なくとも水平直角二軸方向への揺動を許容す
る手段で連結支持されている。

【００２８】前記本体ベース部分(30)は、底面の中央部
に設けた三脚等のスタンドに取付けるための雌螺子筒(3
1)の周囲に、該雌螺子筒(31)よりも下に突出する三本の
直置き脚(32)を突設するとともに、上面中央には上端面
に螺子孔を形成した主柱(33)が、またその周囲のスペー
ス部分に本体ベース部分(30)に螺入貫通させて底面側が
交換口となる蓋付き電池収納筒(34)を立設した構成であ
る。

【００２９】また、前記水平支持体(40)は、基板(41)の
縁部であって、取付用孔の中心が交点となる直交水平二
軸線上の一定半径位置のそれぞれにモータ軸用孔を穿設
し、先端部を螺子軸(42)とした駆動軸(43)を前記モータ
軸用孔の下方から通して上方へ突出させた状態で制御モ
ータ(44)を基板(41)に固定し、さらに、後記二個の一軸
水平センサ(S1)からのアナログ信号により制御モータ(4
4)を駆動制御する制御回路とレーザー照射装置(L) へ通
電回路を形成した制御用回路基板(45)を主柱(33)に固定
し、後記調整ブロック部(50)の揺動方向をガイドするガ
イド柱(46)を固定した構成とする。

【００３０】さらに調整ブロック部(50)は、中心部に揺
動支持用孔を穿設するとともに、前記水平支持体(40)の
基板(41)の直交水平二軸線と一致する直交水平二軸線上
であって前記モータ軸用孔に対応するそれぞれの位置
に、各直交水平二軸線と平行する水平ピンで揺動自在に
ナットを具備する上面平滑水平の調整板(51)と、その上
面であって前記直交水平二軸線の交点上に、保持体(10)
の中心軸線(12)が直角となるように支持金具を介して取
付けたレーザー照射装置(L)と、前記直交水平二軸線の
それぞれと平行して平面Ｔ字形に固定された、気泡の位
置を電気的検出手段で検出して制御モータ(44)を制御す
るようにした一軸水平センサ(S1)とを設けた構成となっ
ている。

【００３１】なお、レーザー照射装置(L)の構成につい
ては、前記（レーザー照射装置の実施例）した通りの構
成であることから、重複説明を避けるため詳細な構成説
明は省略する。

【００３２】そして前記調整ブロック部(50)は、中心部
においてガイド柱(46)の球面対偶手段で水平支持体(40)
の基板(41)に支持させるとともに、基板(41)に固定した
制御モータ(44)の駆動軸(43)に連結された螺子軸(42)
と、調整板(51)に支持されたナット(52)との螺合手段と
によって、水平支持体(40)上に揺動調節自在に結合支持
され、螺子軸(42)とナット(52)の螺合によって生じる上
下方向のバックラッシュ誤差を解消するために、揺動側
の調整板(51)と固定側の水平支持体(40)とを、引っ張り
バネ(53)で連結した構成となっている。

【００３３】なお、図７は一軸水平センサの縦断面図、
図８は同横断面図、図９は一軸水平センサのセンサアン
プの説明図であって、図７、図８に示す一軸水平センサ
(S1)は、電解液(61)と気泡(62)を封入する電極配設室(6
3)の内壁が、中心を通る垂直線(V) 上の点(P)を中心と
する所定半径で且つ該垂直線(V)で二等分される円弧線
(AL)を、垂直線(V)と直交する水平中心線(H)の回りに回
転することにより得られる回転体形状である。

【００３４】そして、水平中心線(H)に対しての直角断
面を円形に形成し、立体的面粗度の高いJIS Rmax 0.8以
下の内周壁面とした囲壁と、密閉用端体とで形成した絶
縁材料（例えば、ポリカーボネイト製等）からなる電極
配設室(63)に、18K(Au)、Ag、Pt 、或は同等のイオン化
傾向の低い金属、または合金材料を用い、表面を研磨し
て表面積を均一とした、前記垂直線(V)に一致する位置
に電極配設室(63)内の径方向へ貫通突設するコモン電極
(64)と、該コモン電極(64)を中心として水平中心線(H)
に沿う左右対称位置において前記コモン電極(64)よりも
電極配設室(63)内の径方向へ高く突出し且つ表面積を均
一とした周囲電極(65)とを、それぞれ液密状態で貫設す
る。

【００３５】そしてまた、電極配設室(63)内に、気泡(6
2)及び表面張力が小さく電極相互間のインピーダンスが
水平状態において所定値となる比率に混合された電解液
(61)とを、前記コモン電極(64)が常に電解液(61)に浸漬
し気泡(62)に触れず、また水平状態において周囲電極(6
5)が気泡(62)に触れない状態となるように封入し密栓し
た構成である。

【００３６】なお前記電解液(61)としては、溶媒として
精製水、溶質として硫酸マグネシウム、溶液として無水
メタノール、無水エタノールのいずれかを、電極相互間
インピーダンスが40〜50 KΩ程度となる比率で混合し、
沸点を高く又凝固点を低くしたものを使用している。

【００３７】上記一軸水平センサ(S1)は、図９のセンサ
アンプの説明図に示すように、交流を発振器OSC で所定
の４KHz の基本パルスに構成し、分周器F/F でデューテ
ィ50％の２KHz のパルスとし、このパルスをバッファア
ンプSP1 とその逆相パルスのバッファアンプSP2 により
周囲電極(65)に印加し、これから情報を引き出すため
に、コモン電極(64)から信号増幅回路AMP1に信号を引き
込み、その出力を可変抵抗VR1 によりゼロドリフト修正
機能を有する増幅回路AMP2を介してアナログスイッチMP
に引き込むとともに、前記分周器F/F からの同期信号を
アナログスイッチに引き込み、該アナログスイッチにお
いて同期したアナログ信号をサンプル＆ホールド回路SH
1 を介して増幅器AMP3に送り、該増幅器AMP3において傾
斜に応じた所定のアナログ信号を出力し、該アナログ信
号を利用して既述したようなメカニカル制御手段により
アナログ信号をゼロに制御し、傾斜角度ゼロの精度の高
い水平度を得ることができるが、メカニカル制御手段は
既述の手段に限定されるものではなく、公知の変換手段
に置換できることはいうまでもない。

【００３８】そして上記のように構成され且つ電極相互
間のインピーダンスが水平状態において所定値に設定し
た装置本体部分(A)に、レーザー照射装置(L)の反射鏡
(M)部分を上部に突出させるための窓穴と、該窓穴を囲
繞する雄螺子リング(B1)を設けたカバー体(B)を被冠固
定し、雄螺子リング(B1)より突出する反射鏡(M) 部分
を、雄螺子リングに螺合(B)する保護キャップ(B2)で保
護するように被冠して水平方向の墨出し用レーザー装置
を完成する。

【００３９】上記のように構成した本発明に係る水平方
向の墨出し用レーザー装置は、保護キャップを外しレー
ザー光線を水平方向に放射して、精度の高い正確な水平
の全方位にレーザー照射ラインとして表示させるのであ
る。例えば、室内等の任意の面上に載置又は三脚台に固
定して電源を入れると、水平支持体(40)上に揺動自在に
支持された調整板(51)が、該調整板(51)上の二個の一軸
水平センサ(S1)からの出力信号により制御モータ(44)が
駆動し、これにより調整板(51)が制御されて水平となる
とともに、調整板(51)上に固定したレーザー照射装置
(L)の半導体レーザー光源(21)から放射したレーザー光
線を反射鏡(M)の反斜面で水平方向の全方位へ反射させ
ることによって、連続する正確な水平方向の基準ライン
を壁面等に照射し、この水平方向の基準ラインを天井、
床、梁等の設置基準としてそれぞれの作業を行うのであ
る。

【００４０】なお上記実施例においては、二個の一軸水
平センサ(S1)を使用した場合について説明したが、これ
に代えて図１０と図１１にその構造を示した二軸水平セ
ンサ(S2)を使用しても、また従来から多様されている水
準器と螺子調節手段を具備させても同様の作用効果が達
成できる。

【００４１】この二軸水平センサ(S2)の構成を略説する
と、前記一軸水平センサ(S1)の二個を水平直交二軸線上
において交叉させた形態であって、水平直交二軸線の交
点にコモン電極(64)と、また該コモン電極(64)を中心と
する周囲同心円と水平直交二軸線との交点水平交叉上に
コモン電極(64)よりも高く突出する表面積を均一とした
４本の周囲電極(65)とを、電極保持体に立設保持させ、
電極保持体の開口部を、中心部または全面を球面凹部(6
6a)に形成したガラス等の絶縁材料からなる窓板(66)で
閉塞し、コモン電極(64)が常に電解液(61)に浸漬し気泡
(62)に触れず、また水平状態において周囲電極(65)が気
泡(62)に触れない状態となるように、気泡(62)と、表面
張力が小さく電極相互間のインピーダンスが水平状態に
おいて所定値となる比率に混合された電解液(61)とを、
コモン電極(64)が常に電解液に浸漬する量だけ封入し閉
塞した構成であるが、そのセンサアンプについては既に
特開平８−２１９７８０号公報等において公知であり説
明を省略する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る反射鏡の拡大正面図であ
る。

【図２】同中心軸線に沿う拡大断面図である。

【図３】本発明の実施例に係るレーザー照射装置の分解
断面図である。

【図４】同レーザー照射装置の組立状態断面図である。

【図５】本発明の実施例に係る墨出し用レーザー装置
を、保護キャップを外した状態で略三分割して示した分
解正面略図である。

【図６】図５における調整ブロック部(50)の平面略図で
ある。

【図７】本発明の実施例に係る水平方向の墨出し用レー
ザー装置に使用する一軸水平センサの縦断面図である。

【図８】図７の一軸水平センサの横断面図である。

【図９】一軸水平センサのセンサアンプの説明図であ
る。

【図１０】本発明の実施例に係る水平方向の墨出し用レ
ーザー装置に使用する二軸水平センサの縦断面図であ
る。

【図１１】図１０の二軸水平センサの水平断面図であ
る。

【符号の説明】

(M) 反射鏡 (1) 中実柱状体 (2) 頂部 (3) 中心線 (4) 円錐凹部 (5) 反射膜 (L) レーザー照射装置 (10) 保持体 (11) 取付けフランジ (12) 中心軸線 (13) 取付け底面 (14) 光源室 (15) 光源臨出穴 (16) 調整保持穴 (17) 調整固定螺子 (21) 半導体レーザー光源 (22) レンズ保持筒 (23) 集光レンズ系 (24) 鏡保持筒 (26) キャップ (R) 墨出し用レーザー装置 (A) 装置本体部分 (B) カバー体 (30) 本体ベース部分 (40) 水平支持体 (50) 調整ブロック部 (S1) 一軸水平センサ (S2) 二軸水平センサ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性部材からなる中実柱状体(1)の一
   端面に、頂角が９０度であってその頂部(2)を中実柱状
   体(1)の中心線(3)に一致させて円錐凹部(4)を形成し、
   該円錐凹部(4)の内面に反射膜(5)を蒸着手段により形成
   して、反射膜(5)と円錐凹部(4)内面との境界面を反射面
   とした反射鏡(M)であって、反射鏡(M)の一端部に鏡保持
   筒(24)を取り付け、該鏡保持筒(24)の他端部側からレー
   ザー光を入射し、入射した光線を全方位へ反射するよう
   にしたことを特徴とする反射鏡。
2. 【請求項２】 透光性部材からなる中実柱状体(1)の一
   端面に、頂角が９０度であってその頂部(2)を中実柱状
   体(1)の中心線(3)に一致させて円錐凹部(4)を形成し、
   該円錐凹部(4)の内面に反射膜(5)を蒸着手段により形成
   して、反射膜(5)と円錐凹部(4)内面との境界面を反射面
   とした反射鏡(M)であって、反射鏡(M)の一端部に鏡保持
   筒(24)を取り付け、該鏡保持筒(24)の他端部側からレー
   ザー光を入射し、入射した光線を全方位へ反射するよう
   にした反射鏡と、中心線(3)に対して直角断面を円形穴
   として、光源室(14)、調整保持穴(16)が中心線(3)上に
   順次形成された保持体(10)と、光源室(14)に収納保持さ
   れる半導体レーザー光源(21)と、調整保持穴(16)に収納
   保持するところの、集光レンズ系(23)を保持するレンズ
   保持筒(22)及び前記反射鏡とを、それぞれの室に収納保
   持されることを特徴とするレーザー照射装置。
3. 【請求項３】 透光性部材からなる中実柱状体(1)の一
   端面に、頂角が９０度であってその頂部(2)を中実柱状
   体(1)の中心線(3)に一致させて円錐凹部(4)を形成し、
   該円錐凹部(4)の内面に反射膜(5)を蒸着手段により形成
   して、反射膜(5)と円錐凹部(4)内面との境界面を反射面
   とした反射鏡(M)であって、反射鏡(M)の一端部に鏡保持
   筒(24)を取り付け、該鏡保持筒(24)の他端部側からレー
   ザー光を入射し、入射した光線を全方位へ反射するよう
   にした反射鏡と、中心線(3)に対して直角断面を円形穴
   として、光源室(14)、調整保持室(16)が中心線(3)上に
   順次形成された保持体(10)と、光源室(14)に収納保持さ
   れる半導体レーザー光源(21)と、調整保持穴(16)に収納
   保持するところの、集光レンズ系(23)を保持するレンズ
   保持筒(22)及び前記反射鏡とを、それぞれの室に収納保
   持されるようにしたレーザー照射装置(L)を、 水平検知手段に基いて水平調整を制御する水平制御手段
   を具備させた支持フレームに揺動自在に支持され、一軸
   又は二軸方向の水平検知手段を具備した調整板(51)に、 レーザー照射装置(L)の中心線(3)と前記水平制御手段に
   より形成される水平又は鉛直の基準線とを一致又は平行
   させるとともに、反射鏡(M)の反射領域の中心軸線(12)
   周囲に放射障害物を介在させることなく保持させ、 前記レーザー照射装置(L)の少なくとも反射鏡(M)部分を
   外部に突出させた状態で全体をカバー体で覆い、該カバ
   ー体をベースに固定するとともに、突出させた反射鏡
   (M)部分を脱着自在のキャップ(26)で保護するようにし
   たことを特徴とする墨出し用レーザー装置。
4. 【請求項４】 水平検知手段及び水平制御手段が、気泡
   (62)の位置に対応して電気的検出手段で検出した複数の
   角度情報信号をそれぞれアナログ信号として出力するよ
   うにした一軸水平センサ(S1)の二個若しくは一個の二軸
   水平センサ(S2)で構成した水平検知手段と、該水平検知
   手段からの角度情報信号により制御されるものであっ
   て、調整板(51)の揺動を調整できる支持フレームの対応
   する位置に取付けた一軸調整用の複数の制御モータ(44)
   で構成した水平制御手段とからなり、前記水平検知手段
   からの角度情報信号により前記制御モータ(44)の駆動を
   制御するものである請求項３記載の墨出し用レーザー装
   置。
5. 【請求項５】 一軸水平センサ(S1)は、電解液(61)と気
   泡(62)を封入する電極配設室(63)が、垂直線上の点を中
   心とする所定半径で且つ該垂直線で二等分する円弧線
   を、垂直線と直交する水平中心線(3)の回りに回転する
   ことにより得られる回転体形状であって、水平中心線
   (3)に対して直角の断面形状を円形とした、研磨、ラッ
   ピング加工により得られる高い面粗度とした内周壁面の
   囲壁と密閉用端体とによって形成された絶縁材料からな
   る電極保持体(10)に、前記垂直線に一致する位置に電極
   配設室(63)内の径方向へ貫通突設するコモン電極(64)
   と、該コモン電極(64)を中心として水平中心線(3)に沿
   う左右対称位置において前記コモン電極(64)よりも電極
   配設室(63)内の径方向へ高く突出し且つ表面積を均一と
   した周囲電極(65)とを、それぞれ液密状態で貫設すると
   ともに、電極配設室(63)内に、気泡(62)及び表面張力が
   小さく電極相互間のインピーダンスが水平状態において
   所定値となる比率に混合された電解液(61)を、前記コモ
   ン電極(64)が気泡(62)に触れることなく常に電解液(61)
   に浸漬し、また水平状態において周囲電極(65)が気泡(6
   2)に触れない状態となるようにそれぞれ封入し、これか
   ら制御モータ(44)を制御する制御信号を出力するもので
   ある請求項３又は４記載の墨出し用レーザー装置。