JP3678038B2 - 墨出し器の調整方法およびその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、線状ビームの射出用の光源および線状ビームが側面側から射出するように光源が内部に組み込まれる鏡筒を備える墨出し器に対するその鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザービームをスリット光に変換して射出する光源、この光源が内部に固定される光源筐体およびこの光源筐体が内部に組み込まれる鏡筒により構成され、スリット光を所定用途に利用する墨出し器が種々使用され、また提案されている。
【０００３】
図１８および図１９はこのような墨出し器に対する鏡筒からのスリット光（線状ビーム）の射出角度の調整方法を示す説明図で、これらの図を用いて従来の調整方法について説明する。
【０００４】
まず、図１８に示すように、ＶブロックＶＢ上に載置された鏡筒３を転がしながらターゲットスクリーンＴＳに写るスリット光のポイントを観察し、そのポイントがターゲットスクリーンＴＳ上で動かないように、鏡筒３の中心軸に対する鉛直・地墨の各スリット光の平行・あおりを調整する。
【０００５】
次いで、図１９に示すように、鏡筒３からのスリット光ＳＬの通過面が校正用の下げ振り５の糸と合致するように、目視で鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の墨出し器の調整方法では、下げ振りの糸上のスリット光を目視で確認するために調整精度が悪いという問題があった。なお、調整時間が長くなるという問題もある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整精度を向上させる墨出し器の調整方法およびその装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１記載の発明は、線状ビームの射出用の光源および前記線状ビームが側面側から射出するように前記光源が内部に組み込まれ水平面に対する向きが一定に維持される鏡筒を備える墨出し器に対する前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を、前記線状ビームの通過する領域が鉛直方向の面に含まれるように調整する調整方法であって、それぞれ撮像素子を有する少なくとも３台の撮像装置を、通過する領域が鉛直方向の面に含まれる所定の基準となる線状ビームを前記各撮像素子における所定の画素列が受光しかつ１直線上に並ばないように配置して、前記少なくとも３台の撮像装置を用いて前記光源からの線状ビームを撮像し、前記撮像装置の各々によって撮像される線状ビームが前記所定の画素列の位置にくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する各ステップを備えるものである。
【０００９】
この方法では、撮像素子を有する撮像装置が介在するので、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整が高精度になる。
【００１０】
なお、前記射出角度を調整するステップでは、前記撮像装置の各々によって撮像されて得られる輝度レベルが前記所定の画素列の位置で最大となるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する方法でもよい（請求項２）。この方法によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整がより高精度になる。
【００１１】
また、前記撮像装置の各々によって撮像されて得られる輝度レベルのうち、最大となる輝度レベルが前記撮像素子の複数の画素列に及ぶ場合には、これら複数の画素列の中心が前記所定の画素列の位置にくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する方法でもよい（請求項３）。この方法によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整がより高精度になる。
【００１２】
さらに、前記射出角度を調整するステップでは、前記撮像装置の各々によって撮像されて得られる線状ビームの両エッジが前記所定の画素列の位置の両サイドにくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する方法でもよい（請求項４）。この方法によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整がより高精度になる。
【００１３】
請求項５〜７記載の発明は、線状ビームの射出用の光源および前記線状ビームが側面側から射出するように前記光源が内部に組み込まれ水平面に対する向きが一定に維持される鏡筒を備える墨出し器に対する前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を、前記線状ビームの通過する領域が鉛直方向の面に含まれるように調整する調整方法であって、撮像素子を有する撮像装置を用いて、前記撮像素子の前方に設けられる下げ振りの糸を利用して前記光源からの線状ビームを撮像し、前記撮像装置によって撮像される線状ビームの前記糸に対する位置に応じて、前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する各ステップを備えるものである。
【００１４】
この方法では、撮像素子を有する撮像装置が介在するので、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整が高精度になる。
【００１５】
なお、前記線状ビームを撮像するステップでは、前記撮像装置を用いて、前記糸を介して前記光源からの線状ビームを撮像し、前記射出角度を調整するステップでは、前記撮像装置によって撮像される線状ビームの中心線上に前記糸の影がくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する方法でもよい（請求項５）。この方法によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整が高精度になる。
【００１６】
また、前記線状ビームを撮像するステップでは、前記糸を介して前記光源からの線状ビームを受光するスクリーンを前記撮像装置で撮像することにより、前記光源からの線状ビームを撮像し、前記射出角度を調整するステップでは、前記撮像装置によって撮像される線状ビームの中心線上に前記糸の影がくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する方法でもよい（請求項６）。この方法によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整が高精度になる。
【００１７】
また、前記線状ビームを撮像するステップでは、前記撮像装置を用いて、前記糸上における前記光源からの線状ビームを撮像し、前記射出角度を調整するステップでは、前記撮像装置によって撮像される線状ビームが前記糸の中心線上にくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する方法でもよい（請求項７）。この方法によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整が高精度になる。
【００１８】
また、前記射出角度を調整するステップでは、前記撮像装置によって撮像されて得られる輝度レベルが前記糸の中心線上で最大となるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する方法でもよい（請求項８）。この方法によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整がより高精度になる。
【００１９】
また、前記糸上における輝度レベルのうち、最大となる輝度レベルが前記撮像素子の複数の画素列に及ぶ場合には、これら複数の画素列の中心に前記糸の中心線がくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する方法でもよい（請求項９）。この方法によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整がより高精度になる。
【００２０】
さらに、前記射出角度を調整するステップでは、前記撮像装置によって撮像されて得られる線状ビームの両エッジが前記糸の中心線の両サイドにくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する方法でもよい（請求項１０）。この方法によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整がより高精度になる。
【００２１】
請求項１１記載の発明は、線状ビームの射出用の光源および前記線状ビームが側面側から射出するように前記光源が内部に組み込まれ水平面に対する向きが一定に維持される鏡筒を備える墨出し器に対する前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を、前記線状ビームの通過する領域が鉛直方向の面に含まれるように調整する調整方法であって、撮像素子を有する撮像装置を用いて、前記線状ビームよりも幅の狭いスリット状光透過領域を有し前記スリット状光透過領域の長さ方向が鉛直方向となるように固定され前記光源からの線状ビームを受光する基準手段上における前記光源からの線状ビームを撮像し、前記撮像装置によって撮像される線状ビームの中心線上に前記スリット状光透過領域がくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する各ステップを備えるものである。
【００２２】
この方法では、撮像素子を有する撮像装置が介在するので、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整が高精度になる。
【００２３】
請求項１２記載の発明は、線状ビームの射出用の光源および前記線状ビームが側面側から射出するように前記光源が内部に組み込まれ水平面に対する向きが一定に維持される鏡筒を備える墨出し器に対する前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を、前記線状ビームの通過する領域が鉛直方向の面に含まれるように調整する調整装置であって、撮像素子を有する撮像装置からなり前記光源からの線状ビームを撮像する撮像部と、前記光源を鉛直および水平方向に移動させて前記光源の鉛直および水平方向の位置調整を行う第１微動ステージ、前記光源を水平面内で回動させて前記光源の光軸に対するあおり方向の角度調整を行う第２微動ステージ、および前記光源を直進移動させて前記鏡筒内部に組み込む直動ステージにより構成され、前記光源を前記鏡筒内部に組み込むとともに、請求項１〜１１のいずれかの調整方法によって前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する射出角度調整部とを備えるものである。
【００２４】
この構成では、撮像素子を有する撮像装置が介在するので、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整が高精度になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明の第１実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図、図４は調整の対象となる墨出し器の一例を示す図で、以下これらの図を用いて第１実施形態について説明する。
【００２６】
まず、図４を用いて墨出し器の構成について説明すると、この墨出し器は、レーザービームを射出するレーザー１ａおよびこのレーザー１ａの前方に配置されレーザービームをスリット光に変換するロッドレンズ１ｂにより構成される光源１と、スリット光が長方形状の一の面（図４では正面）から射出するように光源１が内部に固定される光源筐体２と、この光源筐体２よりも大きい長方形状の孔３ａを側面に有し、スリット光が側面側から射出するように光源筐体２が孔３ａに組み込まれる鏡筒３と、この鏡筒３の外径よりも大きい内径を有し鏡筒３の一端（図４では上端）を２個の軸４ａを介して支持する内リング４ｂ、この内リング４ｂの外径よりも大きい内径を有し内リング４ｂをこの外面で２個の軸４ｃを介して支持する外リング４ｄおよびこの外リング４ｄの下方側面に取り付けられる三脚４ｅにより構成されるいわゆるジンバル構造の支持機構４とにより構成され、鏡筒３の側面外部から内部に向けて挿入される図略のピンやねじなどの固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とがこの鏡筒３からの光源１のスリット光の射出角度を調整可能に固定される構造になっている。
【００２７】
次に、図１〜図３を用いて本墨出し器の調整方法に必要なシステムについて説明すると、ＣＣＤ素子（撮像素子）１１１を有するＣＣＤカメラ（撮像装置）１１２が３台同一平面（詳しくは鉛直方向の面で、後述のスリット光ＳＬref が通過する面）に配置され、かつ各ＣＣＤ素子１１１における例えば中央の画素列が鉛直方向の基準となるスリット光ＳＬref を受光するように配置されてなる撮像部１１と、３台のＣＣＤカメラ１１２のうちいずれか１台のＣＣＤカメラ１１２に切り替えてフォーカス制御や画像信号の取込転送などの種々の処理を行うカメラコントローラ１２と、このカメラコントローラ１２から画像信号を取り込んで画像情報を得るとともに、輝度モードに設定されていれば画像情報から各画素の輝度情報を得る一方、エッジモードに設定されていれば画像の輝度情報を微分して画像のエッジ情報を得る画像処理装置１３と、この画像処理装置１３で得られた情報を画面１４１に表示するモニタ１４とが設けられている。
【００２８】
ただし、第１実施形態では、画像処理装置１３は輝度モードに設定される。また、１台のＣＣＤカメラ１１２は光源１の近くに配置され、残り２台のＣＣＤカメラ１１２はそれよりも遠くに配置される。
【００２９】
一方、鏡筒３からの光源１のスリット光の射出角度を調整可能に光源筐体２を内部に組み込む鏡筒３はθテーブル９７１の中央に嵌入されて固定されている。
【００３０】
次に、このように構成および配置されたシステムを用いた本墨出し器の調整方法について説明すると、まず、３台のＣＣＤカメラ１１２を用いて光源１からのスリット光ＳＬを撮像する。このとき、画面１４１には画像情報および輝度情報が表示される。
【００３１】
次いで、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されるスリット光ＳＬが中央の画素列の位置にくるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。すなわち、図３に示すように、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されて得られる輝度レベルが、中央の画素列の位置Ｘ１で最大となるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。これにより、光源１からのスリット光ＳＬが鉛直方向の基準となるスリット光ＳＬref に調整されることとなる。この後、上述の固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とを固定する。
【００３２】
以上、第１実施形態によれば、鏡筒３からのスリット光の射出角度の調整精度を向上させることが可能になる。また、例えばモニタ１４の画面１４１を見ながら射出角度の調整が可能になるのでその調整時間を短縮することが可能になる。
【００３３】
図５は本発明の第２実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図で、以下この図を用いて第２実施形態について説明する。ただし、第２実施形態では、第１実施形態と同様のシステムが使用される。また、画像処理装置１３は輝度モードに設定される。さらに、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されて得られる輝度レベルのうち、最大となる輝度レベルがＣＣＤ素子１１１の複数の画素列に及ぶものとする。
【００３４】
まず、３台のＣＣＤカメラ１１２を用いて光源１からのスリット光ＳＬを撮像する。このとき、画面１４１には画像情報および輝度情報が表示される。
【００３５】
次いで、図５に示すように、輝度レベルが最大となる複数の画素列の中心が、中央の画素列の位置Ｘ１にくるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。これにより、光源１からのスリット光ＳＬが鉛直方向の基準となるスリット光ＳＬref に調整されることとなる。この後、固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とを固定する。
【００３６】
以上、第２実施形態によれば、鏡筒３からのスリット光の射出角度の調整精度を向上させることが可能になるとともに、その調整時間を短縮することが可能になる。
【００３７】
図６は本発明の第３実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図で、以下この図を用いて第３実施形態について説明する。ただし、第３実施形態では、第１実施形態と同様のシステムが使用される。また、画像処理装置１３はエッジモードに設定される。さらに、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されて得られる輝度レベルのうち、最大となる輝度レベルがＣＣＤ素子１１１の複数の画素列に及ぶものとする。
【００３８】
まず、３台のＣＣＤカメラ１１２を用いて光源１からのスリット光ＳＬを撮像する。このとき、画面１４１には画像情報およびエッジ情報が表示される。
【００３９】
次いで、図６に示すように、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されて得られるスリット光ＳＬの両エッジが、中央の画素列の位置Ｘ１の両サイドＸ２，Ｘ３にくるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。これにより、光源１からのスリット光ＳＬが鉛直方向の基準となるスリット光ＳＬref に調整されることとなる。この後、固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とを固定する。
【００４０】
以上、第３実施形態によれば、鏡筒３からのスリット光の射出角度の調整精度を向上させることが可能になるとともに、その調整時間を短縮することが可能になる。
【００４１】
図７〜図９は本発明の第４実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図で、以下これらの図を用いて第４実施形態について説明する。
【００４２】
まず、本墨出し器の調整方法に必要なシステムについて説明すると、カメラコントローラ１２およびモニタ１４が第１実施形態と同様に設けられているほか、ＣＣＤ素子１１１を有するＣＣＤカメラ１１２が３台（図７では１台のみ図示）同一平面に配置されてなる撮像部４１と、カメラコントローラ１２から画像信号を取り込んで画像情報を得る画像処理装置４３と、各ＣＣＤカメラ１１２のＣＣＤ素子１１１の前方に配置されて鉛直方向に吊り下げられる糸４５１およびこの糸４５１の下端に取り付けられる重り４５２によりなる下げ振り４５とが設けられている。
【００４３】
ただし、１台のＣＣＤカメラ１１２は光源１の近くに配置され、残り２台のＣＣＤカメラ１１２はそれよりも遠くに配置される。また、鏡筒３からの光源１のスリット光の射出角度を調整可能に光源筐体２を内部に組み込む鏡筒３はθテーブル９７１の中央に嵌入されて固定される。さらに、スリット光ＳＬの方が糸４５１よりも幅広であるとする。
【００４４】
次に、このように構成および配置されたシステムを用いた本墨出し器の調整方法について説明すると、まず、各ＣＣＤカメラ１１２を用いて、ＣＣＤ素子１１１の前方に設けられる下げ振り４５の糸４５１を利用して光源１からのスリット光ＳＬを撮像する。すなわち、各ＣＣＤカメラ１１２を用いて、糸４５１を介して光源１からのスリット光ＳＬを撮像する。このとき、画面１４１には画像情報が表示される。
【００４５】
次いで、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されるスリット光ＳＬの糸４５１に対する位置に応じて、鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。すなわち、図９に示すように、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されるスリット光ＳＬの中心線上に糸２０１の影がくるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。これにより、光源１からのスリット光ＳＬが鉛直方向に調整されることとなる。この後、固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とを固定する。
【００４６】
以上、第４実施形態によれば、鏡筒３からのスリット光の射出角度の調整精度を向上させることが可能になるとともに、その調整時間を短縮することが可能になる。また、各ＣＣＤ素子１１１の前方に下げ振り４５の糸４５１を配置することにより、第１実施形態の如く、各ＣＣＤ素子１１１における中央の画素列が鉛直方向の基準となるスリット光ＳＬref を受光するように配置させる必要がなくなる。
【００４７】
図１０および図１１は本発明の第５実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図で、以下これらの図を用いて第５実施形態について説明する。
【００４８】
まず、本墨出し器の調整方法に必要なシステムについて説明すると、カメラコントローラ１２、画像処理装置４３およびモニタ１４が第４実施形態と同様に設けられているほか、鉛直方向に吊り下げられる糸５５１およびこの下端に取り付けられる重り５５２によりなる下げ振り５５が２つ離間して配置され、鏡筒３に近い方および遠い方の糸５５１に対してそれぞれ１つおよび２つのスクリーン５６が設けられ、これら各スクリーン５６は糸５５１を介して光源１からのスリット光ＳＬを受光するように配置されている。
【００４９】
また、３つのスクリーン５６上におけるスリット光ＳＬの撮像用として、３台のＣＣＤカメラ１１２によりなる撮像部５１が設けられている。なお、この撮像部５１の構成に際しては、上記第１〜第４実施形態のように、３台のＣＣＤカメラ１１２を同一平面に配置させる必要はなく、各スクリーン上におけるスリット光ＳＬを適切に撮像することができるように配置されさえすればよい。
【００５０】
一方、鏡筒３からの光源１のスリット光の射出角度を調整可能に光源筐体２を内部に組み込む鏡筒３はθテーブル９７１の中央に嵌入されて固定されている。
【００５１】
次に、このように構成および配置されたシステムを用いた本墨出し器の調整方法について説明する。ただし、スリット光ＳＬの方が糸５５１よりも幅広であるとする。
【００５２】
まず、各ＣＣＤカメラ１１２を用いて糸５５１を介して光源１からのスリット光ＳＬを受光するスクリーン５６を撮像する。このとき、画面１４１には画像情報が表示される。
【００５３】
次いで、図１１に示すように、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されるスリット光ＳＬの中心線上に糸５５１の影がくるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。これにより、光源１からのスリット光ＳＬが鉛直方向に調整されることとなる。この後、固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とを固定する。
【００５４】
以上、第５実施形態によれば、鏡筒３からのスリット光の射出角度の調整精度を向上させることが可能になるとともに、その調整時間を短縮することが可能になる。
【００５５】
なお、第５実施形態では、鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度は、下げ振り５５およびスクリーン５６を利用して調整されるが、これに限らず、図１２に示すように、下げ振り５５の糸５５１に相当するスリット状の孔（スリット状光透過領域）５５１ａが穿設されたスクリーン（基準手段）５６ａを利用して調整されるようにしてもよい。この場合、まず、各ＣＣＤカメラ１１２を用いて光源１からのスリット光ＳＬを受光するスクリーン５６ａを撮像する。このとき、画面１４１には画像情報が表示される。次いで、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されるスリット光ＳＬの中心線上にスリット状の孔５５１ａがくるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。これにより、光源１からのスリット光ＳＬが鉛直方向に調整されることとなる。この後、固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とを固定する。このようにすれば、上記同様の効果が得られるとともに、下げ振り５５が不要になる効果が得られる。
【００５６】
図１３および図１４は本発明の第６実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図で、以下これらの図を用いて第６実施形態について説明する。
【００５７】
まず、本墨出し器の調整方法に必要なシステムについて説明すると、カメラコントローラ１２、画像処理装置１３およびモニタ１４が第１実施形態と同様に設けられているほか、鉛直方向に吊り下げられる糸６５１およびこの下端に取り付けられる図略の重りによりなる下げ振り６５が２つ（図１３では１つのみ図示）離間して配置され、これら各下げ振り６５は、糸６５１が光源１からのスリット光ＳＬを受光するように配置されている。
【００５８】
また、２本の糸６５１上におけるスリット光ＳＬの撮像用として、３台（図１３では１台のみ図示）のＣＣＤカメラ１１２によりなる撮像部６１が設けられている。なお、この撮像部６１の構成に際しては、第１〜第４実施形態のように、３台のＣＣＤカメラ１１２を同一平面に配置させる必要はなく、各糸６５１上におけるスリット光ＳＬを適切に撮像することができるように配置されさえすればよい。
【００５９】
一方、鏡筒３からの光源１のスリット光の射出角度を調整可能に光源筐体２を内部に組み込む鏡筒３はθテーブル９７１の中央に嵌入されて固定されている。
【００６０】
次に、このように構成および配置されたシステムを用いた本墨出し器の調整方法について説明する。ただし、画像処理装置１３は輝度モードに設定されているとする。また、糸６５１の方がスリット光ＳＬよりも幅広であるとする。
【００６１】
まず、３台のＣＣＤカメラ１１２を用いて糸６５１上における光源１からのスリット光ＳＬを撮像する。このとき、画面１４１には画像情報および輝度情報が表示される。
【００６２】
次いで、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されるスリット光ＳＬが糸６５１の中心線上にくるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。すなわち、図１４に示すように、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されて得られる輝度レベルが糸６５１の中心線上で最大となるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。これにより、光源１からのスリット光ＳＬが鉛直方向に調整されることとなる。この後、固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とを固定する。
【００６３】
以上、第６実施形態によれば、鏡筒３からのスリット光の射出角度の調整精度を向上させることが可能になるとともに、その調整時間を短縮することが可能になる。
【００６４】
図１５は本発明の第７実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図で、以下この図を用いて第７実施形態について説明する。ただし、第７実施形態では、第６実施形態と同様のシステムが使用される。また、画像処理装置１３は輝度モードに設定される。さらに、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されて得られる輝度レベルのうち、最大となる輝度レベルがＣＣＤ素子１１１の複数の画素列に及ぶものとする。
【００６５】
まず、３台のＣＣＤカメラ１１２を用いて糸６５１上における光源１からのスリット光ＳＬを撮像する。このとき、画面１４１には画像情報および輝度情報が表示される。
【００６６】
次いで、図１５に示すように、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されて得られる輝度レベルが最大となる複数の画素列の中心が、糸６５１の中心線にくるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。これにより、光源１からのスリット光ＳＬが鉛直方向に調整されることとなる。この後、固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とを固定する。
【００６７】
以上、第７実施形態によれば、鏡筒３からのスリット光の射出角度の調整精度を向上させることが可能になるとともに、その調整時間を短縮することが可能になる。
【００６８】
図１６は本発明の第８実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図で、以下この図を用いて第８実施形態について説明する。ただし、第８実施形態では、第６実施形態と同様のシステムが使用される。また、画像処理装置１３はエッジモードに設定される。さらに、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されて得られる輝度レベルのうち、最大となる輝度レベルがＣＣＤ素子１１１の複数の画素列に及ぶものとする。
【００６９】
まず、３台のＣＣＤカメラ１１２を用いて糸６５１上における光源１からのスリット光ＳＬを撮像する。このとき、画面１４１には画像情報およびエッジ情報が表示される。
【００７０】
次いで、図１６に示すように、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されて得られるスリット光ＳＬの両エッジが、糸６５１の中心線の両サイドにくるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。これにより、光源１からのスリット光ＳＬが鉛直方向に調整されることとなる。この後、固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とを固定する。
【００７１】
以上、第８実施形態によれば、鏡筒３からのスリット光の射出角度の調整精度を向上させることが可能になるとともに、その調整時間を短縮することが可能になる。
【００７２】
なお、上記第１〜第８実施形態では、３台のＣＣＤカメラ１１２が使用されるが、これに限らず、４台以上のＣＣＤカメラ１１２を使用してもよく、この場合でも同様の効果を得ることができる。
【００７３】
また、上記第１〜第８実施形態では、墨出し器は、鉛直方向のスリット光を射出する光源筐体２が鏡筒３の内部に組み込まれる構造になっているが、これに限らず、種々の方向のスリット光を射出する複数の光源筐体が鏡筒３の内部に組み込まれる構造でもよく、この場合でも同様の効果を得ることができる。
【００７４】
図１７は本発明の第９実施形態に係る墨出し器の調整装置を示す構成図で、以下この図を用いて第９実施形態について説明する。
【００７５】
本墨出し器の調整装置は、スリット光の射出用の光源１およびスリット光が側面側から射出するように光源１が光源筐体２を介して複数個内部に組み込まれる鏡筒３ａを備える墨出し器に対する鏡筒３ａからのスリット光の射出角度の調整装置であって（図４参照）、第１実施形態と同様のカメラコントローラ１２、およびモニタ１４を備えているほか、ＣＣＤ素子１１１を有するＣＣＤカメラ１１２が３台配置されてなり、光源１からのスリット光を撮像する撮像部９１と、鏡筒３ａを中央に嵌入して水平面内に回動可能に固定するθテーブル９７１、光源１（すなわち光源筐体２）を鉛直および水平方向に移動させて光源１の鉛直および水平方向の位置調整を行う第１微動ステージ９７２、光源１を水平面内で回動させて光源１の光軸に対するあおり方向の角度調整を行う第２微動ステージ９７３、および光源１を直進移動させて鏡筒３ａ内部に組み込む直動ステージ９７４により構成され、光源１を鏡筒３ａ内部に組み込むとともに、撮像部９１による撮像結果を利用して鏡筒３ａからのスリット光の射出角度を調整する射出角度調整部９７と、この射出角度調整部９７の各ステージの駆動制御を行う微動ステージコントローラ９８と、画像処理装置１３と同様の機能を有し、カメラコントローラ１２を介したＣＣＤカメラ１１２の切替制御を行うとともに、各ＣＣＤカメラ１１２からの画像信号を利用して微動ステージコントローラ９８を介して鏡筒３ａ内部への光源１の組込み制御および鏡筒３ａからのスリット光の射出角度の調整制御などを行う画像処理装置９３とを備えている。
【００７６】
このように構成された墨出し器の調整装置は、上記第１〜第８実施形態の墨出し器の調整方法のいずれでも適用することが可能であり、図１７には、図１３を用いて説明した光源１からのスリット光ＳＬが照射される糸６５１を有する下げ振り６５が２つ使用される墨出し器の調整方法を適用した例が示されている。
【００７７】
次に、図１７に示す例の調整動作について概説すると、ＣＣＤカメラ１１２で下げ振り６５とスリット光ＳＬの相対位置を検出しながら、画像処理を行って下げ振り６５に対するスリット光ＳＬの位置をフィードバック調整し、その位置が最適となるように微動ステージコントローラ９８を介して射出角度調整部９７の各ステージの駆動制御を行い、次いで各糸６５１にスリット光ＳＬが合致した状態で、微動ステージコントローラ９８を介して光源１、すなわち光源筐体２を鏡筒３ａ内部に組み込む制御を行う各処理が画像処理装置９３により実行される。
【００７８】
以上、第９実施形態によれば、鏡筒３からのスリット光の射出角度の調整精度を向上させることが可能になるとともに、その調整時間を短縮することが可能になる。また、光軸調整が簡単にかつ高精度に行える。
【００７９】
なお、第９実施形態では、光源１、すなわち光源筐体２は、射出角度の調整後に鏡筒３ａ内部に組み込まれる手順になっているが、これに限らず、射出角度の調整前に鏡筒３ａ内部に組み込まれる手順でもよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、請求項１、５〜７、１１、および１２記載の発明によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整精度を向上させることが可能になる。
【００８１】
請求項２〜４および８〜１０記載の発明によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整精度をより向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図４】調整の対象となる墨出し器の一例を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図１１】本発明の第５実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図１２】墨出し器の調整方法の別例を示す図である。
【図１３】本発明の第６実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図１４】本発明の第６実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図１５】本発明の第７実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図１６】本発明の第８実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図１７】本発明の第９実施形態に係る墨出し器の調整装置を示す構成図である。
【図１８】鏡筒からのスリット光の射出角度に対する従来の調整方法の説明図である。
【図１９】鏡筒からのスリット光の射出角度に対する従来の調整方法の説明図である。
【符号の説明】
１ 光源
２ 光源筐体
３ 鏡筒
４ 支持機構
１１，４１，５１，６１，９１ 撮像部
１２ カメラコントローラ
１３，４３，９３ 画像処理装置
１４ モニタ
４５，５５，６５ 下げ振り
９７ 射出角度調整部
９８ 微動ステージコントローラ
１１１ ＣＣＤ素子
１１２ ＣＣＤカメラ
４５１，５５１，６５１ 糸
４５２，５５２ 重り
９７１ θテーブル
９７２ 第１微動ステージ
９７３ 第２微動ステージ
９７４ 直動ステージ
【発明の属する技術分野】
本発明は、線状ビームの射出用の光源および線状ビームが側面側から射出するように光源が内部に組み込まれる鏡筒を備える墨出し器に対するその鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザービームをスリット光に変換して射出する光源、この光源が内部に固定される光源筐体およびこの光源筐体が内部に組み込まれる鏡筒により構成され、スリット光を所定用途に利用する墨出し器が種々使用され、また提案されている。
【０００３】
図１８および図１９はこのような墨出し器に対する鏡筒からのスリット光（線状ビーム）の射出角度の調整方法を示す説明図で、これらの図を用いて従来の調整方法について説明する。
【０００４】
まず、図１８に示すように、ＶブロックＶＢ上に載置された鏡筒３を転がしながらターゲットスクリーンＴＳに写るスリット光のポイントを観察し、そのポイントがターゲットスクリーンＴＳ上で動かないように、鏡筒３の中心軸に対する鉛直・地墨の各スリット光の平行・あおりを調整する。
【０００５】
次いで、図１９に示すように、鏡筒３からのスリット光ＳＬの通過面が校正用の下げ振り５の糸と合致するように、目視で鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の墨出し器の調整方法では、下げ振りの糸上のスリット光を目視で確認するために調整精度が悪いという問題があった。なお、調整時間が長くなるという問題もある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整精度を向上させる墨出し器の調整方法およびその装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１記載の発明は、線状ビームの射出用の光源および前記線状ビームが側面側から射出するように前記光源が内部に組み込まれ水平面に対する向きが一定に維持される鏡筒を備える墨出し器に対する前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を、前記線状ビームの通過する領域が鉛直方向の面に含まれるように調整する調整方法であって、それぞれ撮像素子を有する少なくとも３台の撮像装置を、通過する領域が鉛直方向の面に含まれる所定の基準となる線状ビームを前記各撮像素子における所定の画素列が受光しかつ１直線上に並ばないように配置して、前記少なくとも３台の撮像装置を用いて前記光源からの線状ビームを撮像し、前記撮像装置の各々によって撮像される線状ビームが前記所定の画素列の位置にくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する各ステップを備えるものである。
【０００９】
この方法では、撮像素子を有する撮像装置が介在するので、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整が高精度になる。
【００１０】
なお、前記射出角度を調整するステップでは、前記撮像装置の各々によって撮像されて得られる輝度レベルが前記所定の画素列の位置で最大となるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する方法でもよい（請求項２）。この方法によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整がより高精度になる。
【００１１】
また、前記撮像装置の各々によって撮像されて得られる輝度レベルのうち、最大となる輝度レベルが前記撮像素子の複数の画素列に及ぶ場合には、これら複数の画素列の中心が前記所定の画素列の位置にくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する方法でもよい（請求項３）。この方法によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整がより高精度になる。
【００１２】
さらに、前記射出角度を調整するステップでは、前記撮像装置の各々によって撮像されて得られる線状ビームの両エッジが前記所定の画素列の位置の両サイドにくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する方法でもよい（請求項４）。この方法によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整がより高精度になる。
【００１３】
請求項５〜７記載の発明は、線状ビームの射出用の光源および前記線状ビームが側面側から射出するように前記光源が内部に組み込まれ水平面に対する向きが一定に維持される鏡筒を備える墨出し器に対する前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を、前記線状ビームの通過する領域が鉛直方向の面に含まれるように調整する調整方法であって、撮像素子を有する撮像装置を用いて、前記撮像素子の前方に設けられる下げ振りの糸を利用して前記光源からの線状ビームを撮像し、前記撮像装置によって撮像される線状ビームの前記糸に対する位置に応じて、前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する各ステップを備えるものである。
【００１４】
この方法では、撮像素子を有する撮像装置が介在するので、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整が高精度になる。
【００１５】
なお、前記線状ビームを撮像するステップでは、前記撮像装置を用いて、前記糸を介して前記光源からの線状ビームを撮像し、前記射出角度を調整するステップでは、前記撮像装置によって撮像される線状ビームの中心線上に前記糸の影がくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する方法でもよい（請求項５）。この方法によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整が高精度になる。
【００１６】
また、前記線状ビームを撮像するステップでは、前記糸を介して前記光源からの線状ビームを受光するスクリーンを前記撮像装置で撮像することにより、前記光源からの線状ビームを撮像し、前記射出角度を調整するステップでは、前記撮像装置によって撮像される線状ビームの中心線上に前記糸の影がくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する方法でもよい（請求項６）。この方法によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整が高精度になる。
【００１７】
また、前記線状ビームを撮像するステップでは、前記撮像装置を用いて、前記糸上における前記光源からの線状ビームを撮像し、前記射出角度を調整するステップでは、前記撮像装置によって撮像される線状ビームが前記糸の中心線上にくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する方法でもよい（請求項７）。この方法によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整が高精度になる。
【００１８】
また、前記射出角度を調整するステップでは、前記撮像装置によって撮像されて得られる輝度レベルが前記糸の中心線上で最大となるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する方法でもよい（請求項８）。この方法によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整がより高精度になる。
【００１９】
また、前記糸上における輝度レベルのうち、最大となる輝度レベルが前記撮像素子の複数の画素列に及ぶ場合には、これら複数の画素列の中心に前記糸の中心線がくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する方法でもよい（請求項９）。この方法によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整がより高精度になる。
【００２０】
さらに、前記射出角度を調整するステップでは、前記撮像装置によって撮像されて得られる線状ビームの両エッジが前記糸の中心線の両サイドにくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する方法でもよい（請求項１０）。この方法によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整がより高精度になる。
【００２１】
請求項１１記載の発明は、線状ビームの射出用の光源および前記線状ビームが側面側から射出するように前記光源が内部に組み込まれ水平面に対する向きが一定に維持される鏡筒を備える墨出し器に対する前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を、前記線状ビームの通過する領域が鉛直方向の面に含まれるように調整する調整方法であって、撮像素子を有する撮像装置を用いて、前記線状ビームよりも幅の狭いスリット状光透過領域を有し前記スリット状光透過領域の長さ方向が鉛直方向となるように固定され前記光源からの線状ビームを受光する基準手段上における前記光源からの線状ビームを撮像し、前記撮像装置によって撮像される線状ビームの中心線上に前記スリット状光透過領域がくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する各ステップを備えるものである。
【００２２】
この方法では、撮像素子を有する撮像装置が介在するので、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整が高精度になる。
【００２３】
請求項１２記載の発明は、線状ビームの射出用の光源および前記線状ビームが側面側から射出するように前記光源が内部に組み込まれ水平面に対する向きが一定に維持される鏡筒を備える墨出し器に対する前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を、前記線状ビームの通過する領域が鉛直方向の面に含まれるように調整する調整装置であって、撮像素子を有する撮像装置からなり前記光源からの線状ビームを撮像する撮像部と、前記光源を鉛直および水平方向に移動させて前記光源の鉛直および水平方向の位置調整を行う第１微動ステージ、前記光源を水平面内で回動させて前記光源の光軸に対するあおり方向の角度調整を行う第２微動ステージ、および前記光源を直進移動させて前記鏡筒内部に組み込む直動ステージにより構成され、前記光源を前記鏡筒内部に組み込むとともに、請求項１〜１１のいずれかの調整方法によって前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する射出角度調整部とを備えるものである。
【００２４】
この構成では、撮像素子を有する撮像装置が介在するので、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整が高精度になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明の第１実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図、図４は調整の対象となる墨出し器の一例を示す図で、以下これらの図を用いて第１実施形態について説明する。
【００２６】
まず、図４を用いて墨出し器の構成について説明すると、この墨出し器は、レーザービームを射出するレーザー１ａおよびこのレーザー１ａの前方に配置されレーザービームをスリット光に変換するロッドレンズ１ｂにより構成される光源１と、スリット光が長方形状の一の面（図４では正面）から射出するように光源１が内部に固定される光源筐体２と、この光源筐体２よりも大きい長方形状の孔３ａを側面に有し、スリット光が側面側から射出するように光源筐体２が孔３ａに組み込まれる鏡筒３と、この鏡筒３の外径よりも大きい内径を有し鏡筒３の一端（図４では上端）を２個の軸４ａを介して支持する内リング４ｂ、この内リング４ｂの外径よりも大きい内径を有し内リング４ｂをこの外面で２個の軸４ｃを介して支持する外リング４ｄおよびこの外リング４ｄの下方側面に取り付けられる三脚４ｅにより構成されるいわゆるジンバル構造の支持機構４とにより構成され、鏡筒３の側面外部から内部に向けて挿入される図略のピンやねじなどの固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とがこの鏡筒３からの光源１のスリット光の射出角度を調整可能に固定される構造になっている。
【００２７】
次に、図１〜図３を用いて本墨出し器の調整方法に必要なシステムについて説明すると、ＣＣＤ素子（撮像素子）１１１を有するＣＣＤカメラ（撮像装置）１１２が３台同一平面（詳しくは鉛直方向の面で、後述のスリット光ＳＬref が通過する面）に配置され、かつ各ＣＣＤ素子１１１における例えば中央の画素列が鉛直方向の基準となるスリット光ＳＬref を受光するように配置されてなる撮像部１１と、３台のＣＣＤカメラ１１２のうちいずれか１台のＣＣＤカメラ１１２に切り替えてフォーカス制御や画像信号の取込転送などの種々の処理を行うカメラコントローラ１２と、このカメラコントローラ１２から画像信号を取り込んで画像情報を得るとともに、輝度モードに設定されていれば画像情報から各画素の輝度情報を得る一方、エッジモードに設定されていれば画像の輝度情報を微分して画像のエッジ情報を得る画像処理装置１３と、この画像処理装置１３で得られた情報を画面１４１に表示するモニタ１４とが設けられている。
【００２８】
ただし、第１実施形態では、画像処理装置１３は輝度モードに設定される。また、１台のＣＣＤカメラ１１２は光源１の近くに配置され、残り２台のＣＣＤカメラ１１２はそれよりも遠くに配置される。
【００２９】
一方、鏡筒３からの光源１のスリット光の射出角度を調整可能に光源筐体２を内部に組み込む鏡筒３はθテーブル９７１の中央に嵌入されて固定されている。
【００３０】
次に、このように構成および配置されたシステムを用いた本墨出し器の調整方法について説明すると、まず、３台のＣＣＤカメラ１１２を用いて光源１からのスリット光ＳＬを撮像する。このとき、画面１４１には画像情報および輝度情報が表示される。
【００３１】
次いで、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されるスリット光ＳＬが中央の画素列の位置にくるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。すなわち、図３に示すように、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されて得られる輝度レベルが、中央の画素列の位置Ｘ１で最大となるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。これにより、光源１からのスリット光ＳＬが鉛直方向の基準となるスリット光ＳＬref に調整されることとなる。この後、上述の固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とを固定する。
【００３２】
以上、第１実施形態によれば、鏡筒３からのスリット光の射出角度の調整精度を向上させることが可能になる。また、例えばモニタ１４の画面１４１を見ながら射出角度の調整が可能になるのでその調整時間を短縮することが可能になる。
【００３３】
図５は本発明の第２実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図で、以下この図を用いて第２実施形態について説明する。ただし、第２実施形態では、第１実施形態と同様のシステムが使用される。また、画像処理装置１３は輝度モードに設定される。さらに、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されて得られる輝度レベルのうち、最大となる輝度レベルがＣＣＤ素子１１１の複数の画素列に及ぶものとする。
【００３４】
まず、３台のＣＣＤカメラ１１２を用いて光源１からのスリット光ＳＬを撮像する。このとき、画面１４１には画像情報および輝度情報が表示される。
【００３５】
次いで、図５に示すように、輝度レベルが最大となる複数の画素列の中心が、中央の画素列の位置Ｘ１にくるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。これにより、光源１からのスリット光ＳＬが鉛直方向の基準となるスリット光ＳＬref に調整されることとなる。この後、固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とを固定する。
【００３６】
以上、第２実施形態によれば、鏡筒３からのスリット光の射出角度の調整精度を向上させることが可能になるとともに、その調整時間を短縮することが可能になる。
【００３７】
図６は本発明の第３実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図で、以下この図を用いて第３実施形態について説明する。ただし、第３実施形態では、第１実施形態と同様のシステムが使用される。また、画像処理装置１３はエッジモードに設定される。さらに、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されて得られる輝度レベルのうち、最大となる輝度レベルがＣＣＤ素子１１１の複数の画素列に及ぶものとする。
【００３８】
まず、３台のＣＣＤカメラ１１２を用いて光源１からのスリット光ＳＬを撮像する。このとき、画面１４１には画像情報およびエッジ情報が表示される。
【００３９】
次いで、図６に示すように、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されて得られるスリット光ＳＬの両エッジが、中央の画素列の位置Ｘ１の両サイドＸ２，Ｘ３にくるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。これにより、光源１からのスリット光ＳＬが鉛直方向の基準となるスリット光ＳＬref に調整されることとなる。この後、固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とを固定する。
【００４０】
以上、第３実施形態によれば、鏡筒３からのスリット光の射出角度の調整精度を向上させることが可能になるとともに、その調整時間を短縮することが可能になる。
【００４１】
図７〜図９は本発明の第４実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図で、以下これらの図を用いて第４実施形態について説明する。
【００４２】
まず、本墨出し器の調整方法に必要なシステムについて説明すると、カメラコントローラ１２およびモニタ１４が第１実施形態と同様に設けられているほか、ＣＣＤ素子１１１を有するＣＣＤカメラ１１２が３台（図７では１台のみ図示）同一平面に配置されてなる撮像部４１と、カメラコントローラ１２から画像信号を取り込んで画像情報を得る画像処理装置４３と、各ＣＣＤカメラ１１２のＣＣＤ素子１１１の前方に配置されて鉛直方向に吊り下げられる糸４５１およびこの糸４５１の下端に取り付けられる重り４５２によりなる下げ振り４５とが設けられている。
【００４３】
ただし、１台のＣＣＤカメラ１１２は光源１の近くに配置され、残り２台のＣＣＤカメラ１１２はそれよりも遠くに配置される。また、鏡筒３からの光源１のスリット光の射出角度を調整可能に光源筐体２を内部に組み込む鏡筒３はθテーブル９７１の中央に嵌入されて固定される。さらに、スリット光ＳＬの方が糸４５１よりも幅広であるとする。
【００４４】
次に、このように構成および配置されたシステムを用いた本墨出し器の調整方法について説明すると、まず、各ＣＣＤカメラ１１２を用いて、ＣＣＤ素子１１１の前方に設けられる下げ振り４５の糸４５１を利用して光源１からのスリット光ＳＬを撮像する。すなわち、各ＣＣＤカメラ１１２を用いて、糸４５１を介して光源１からのスリット光ＳＬを撮像する。このとき、画面１４１には画像情報が表示される。
【００４５】
次いで、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されるスリット光ＳＬの糸４５１に対する位置に応じて、鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。すなわち、図９に示すように、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されるスリット光ＳＬの中心線上に糸２０１の影がくるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。これにより、光源１からのスリット光ＳＬが鉛直方向に調整されることとなる。この後、固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とを固定する。
【００４６】
以上、第４実施形態によれば、鏡筒３からのスリット光の射出角度の調整精度を向上させることが可能になるとともに、その調整時間を短縮することが可能になる。また、各ＣＣＤ素子１１１の前方に下げ振り４５の糸４５１を配置することにより、第１実施形態の如く、各ＣＣＤ素子１１１における中央の画素列が鉛直方向の基準となるスリット光ＳＬref を受光するように配置させる必要がなくなる。
【００４７】
図１０および図１１は本発明の第５実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図で、以下これらの図を用いて第５実施形態について説明する。
【００４８】
まず、本墨出し器の調整方法に必要なシステムについて説明すると、カメラコントローラ１２、画像処理装置４３およびモニタ１４が第４実施形態と同様に設けられているほか、鉛直方向に吊り下げられる糸５５１およびこの下端に取り付けられる重り５５２によりなる下げ振り５５が２つ離間して配置され、鏡筒３に近い方および遠い方の糸５５１に対してそれぞれ１つおよび２つのスクリーン５６が設けられ、これら各スクリーン５６は糸５５１を介して光源１からのスリット光ＳＬを受光するように配置されている。
【００４９】
また、３つのスクリーン５６上におけるスリット光ＳＬの撮像用として、３台のＣＣＤカメラ１１２によりなる撮像部５１が設けられている。なお、この撮像部５１の構成に際しては、上記第１〜第４実施形態のように、３台のＣＣＤカメラ１１２を同一平面に配置させる必要はなく、各スクリーン上におけるスリット光ＳＬを適切に撮像することができるように配置されさえすればよい。
【００５０】
一方、鏡筒３からの光源１のスリット光の射出角度を調整可能に光源筐体２を内部に組み込む鏡筒３はθテーブル９７１の中央に嵌入されて固定されている。
【００５１】
次に、このように構成および配置されたシステムを用いた本墨出し器の調整方法について説明する。ただし、スリット光ＳＬの方が糸５５１よりも幅広であるとする。
【００５２】
まず、各ＣＣＤカメラ１１２を用いて糸５５１を介して光源１からのスリット光ＳＬを受光するスクリーン５６を撮像する。このとき、画面１４１には画像情報が表示される。
【００５３】
次いで、図１１に示すように、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されるスリット光ＳＬの中心線上に糸５５１の影がくるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。これにより、光源１からのスリット光ＳＬが鉛直方向に調整されることとなる。この後、固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とを固定する。
【００５４】
以上、第５実施形態によれば、鏡筒３からのスリット光の射出角度の調整精度を向上させることが可能になるとともに、その調整時間を短縮することが可能になる。
【００５５】
なお、第５実施形態では、鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度は、下げ振り５５およびスクリーン５６を利用して調整されるが、これに限らず、図１２に示すように、下げ振り５５の糸５５１に相当するスリット状の孔（スリット状光透過領域）５５１ａが穿設されたスクリーン（基準手段）５６ａを利用して調整されるようにしてもよい。この場合、まず、各ＣＣＤカメラ１１２を用いて光源１からのスリット光ＳＬを受光するスクリーン５６ａを撮像する。このとき、画面１４１には画像情報が表示される。次いで、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されるスリット光ＳＬの中心線上にスリット状の孔５５１ａがくるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。これにより、光源１からのスリット光ＳＬが鉛直方向に調整されることとなる。この後、固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とを固定する。このようにすれば、上記同様の効果が得られるとともに、下げ振り５５が不要になる効果が得られる。
【００５６】
図１３および図１４は本発明の第６実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図で、以下これらの図を用いて第６実施形態について説明する。
【００５７】
まず、本墨出し器の調整方法に必要なシステムについて説明すると、カメラコントローラ１２、画像処理装置１３およびモニタ１４が第１実施形態と同様に設けられているほか、鉛直方向に吊り下げられる糸６５１およびこの下端に取り付けられる図略の重りによりなる下げ振り６５が２つ（図１３では１つのみ図示）離間して配置され、これら各下げ振り６５は、糸６５１が光源１からのスリット光ＳＬを受光するように配置されている。
【００５８】
また、２本の糸６５１上におけるスリット光ＳＬの撮像用として、３台（図１３では１台のみ図示）のＣＣＤカメラ１１２によりなる撮像部６１が設けられている。なお、この撮像部６１の構成に際しては、第１〜第４実施形態のように、３台のＣＣＤカメラ１１２を同一平面に配置させる必要はなく、各糸６５１上におけるスリット光ＳＬを適切に撮像することができるように配置されさえすればよい。
【００５９】
一方、鏡筒３からの光源１のスリット光の射出角度を調整可能に光源筐体２を内部に組み込む鏡筒３はθテーブル９７１の中央に嵌入されて固定されている。
【００６０】
次に、このように構成および配置されたシステムを用いた本墨出し器の調整方法について説明する。ただし、画像処理装置１３は輝度モードに設定されているとする。また、糸６５１の方がスリット光ＳＬよりも幅広であるとする。
【００６１】
まず、３台のＣＣＤカメラ１１２を用いて糸６５１上における光源１からのスリット光ＳＬを撮像する。このとき、画面１４１には画像情報および輝度情報が表示される。
【００６２】
次いで、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されるスリット光ＳＬが糸６５１の中心線上にくるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。すなわち、図１４に示すように、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されて得られる輝度レベルが糸６５１の中心線上で最大となるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。これにより、光源１からのスリット光ＳＬが鉛直方向に調整されることとなる。この後、固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とを固定する。
【００６３】
以上、第６実施形態によれば、鏡筒３からのスリット光の射出角度の調整精度を向上させることが可能になるとともに、その調整時間を短縮することが可能になる。
【００６４】
図１５は本発明の第７実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図で、以下この図を用いて第７実施形態について説明する。ただし、第７実施形態では、第６実施形態と同様のシステムが使用される。また、画像処理装置１３は輝度モードに設定される。さらに、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されて得られる輝度レベルのうち、最大となる輝度レベルがＣＣＤ素子１１１の複数の画素列に及ぶものとする。
【００６５】
まず、３台のＣＣＤカメラ１１２を用いて糸６５１上における光源１からのスリット光ＳＬを撮像する。このとき、画面１４１には画像情報および輝度情報が表示される。
【００６６】
次いで、図１５に示すように、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されて得られる輝度レベルが最大となる複数の画素列の中心が、糸６５１の中心線にくるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。これにより、光源１からのスリット光ＳＬが鉛直方向に調整されることとなる。この後、固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とを固定する。
【００６７】
以上、第７実施形態によれば、鏡筒３からのスリット光の射出角度の調整精度を向上させることが可能になるとともに、その調整時間を短縮することが可能になる。
【００６８】
図１６は本発明の第８実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図で、以下この図を用いて第８実施形態について説明する。ただし、第８実施形態では、第６実施形態と同様のシステムが使用される。また、画像処理装置１３はエッジモードに設定される。さらに、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されて得られる輝度レベルのうち、最大となる輝度レベルがＣＣＤ素子１１１の複数の画素列に及ぶものとする。
【００６９】
まず、３台のＣＣＤカメラ１１２を用いて糸６５１上における光源１からのスリット光ＳＬを撮像する。このとき、画面１４１には画像情報およびエッジ情報が表示される。
【００７０】
次いで、図１６に示すように、各ＣＣＤカメラ１１２によって撮像されて得られるスリット光ＳＬの両エッジが、糸６５１の中心線の両サイドにくるように鏡筒３からのスリット光ＳＬの射出角度を調整する。これにより、光源１からのスリット光ＳＬが鉛直方向に調整されることとなる。この後、固定部材によって、光源筐体２と鏡筒３とを固定する。
【００７１】
以上、第８実施形態によれば、鏡筒３からのスリット光の射出角度の調整精度を向上させることが可能になるとともに、その調整時間を短縮することが可能になる。
【００７２】
なお、上記第１〜第８実施形態では、３台のＣＣＤカメラ１１２が使用されるが、これに限らず、４台以上のＣＣＤカメラ１１２を使用してもよく、この場合でも同様の効果を得ることができる。
【００７３】
また、上記第１〜第８実施形態では、墨出し器は、鉛直方向のスリット光を射出する光源筐体２が鏡筒３の内部に組み込まれる構造になっているが、これに限らず、種々の方向のスリット光を射出する複数の光源筐体が鏡筒３の内部に組み込まれる構造でもよく、この場合でも同様の効果を得ることができる。
【００７４】
図１７は本発明の第９実施形態に係る墨出し器の調整装置を示す構成図で、以下この図を用いて第９実施形態について説明する。
【００７５】
本墨出し器の調整装置は、スリット光の射出用の光源１およびスリット光が側面側から射出するように光源１が光源筐体２を介して複数個内部に組み込まれる鏡筒３ａを備える墨出し器に対する鏡筒３ａからのスリット光の射出角度の調整装置であって（図４参照）、第１実施形態と同様のカメラコントローラ１２、およびモニタ１４を備えているほか、ＣＣＤ素子１１１を有するＣＣＤカメラ１１２が３台配置されてなり、光源１からのスリット光を撮像する撮像部９１と、鏡筒３ａを中央に嵌入して水平面内に回動可能に固定するθテーブル９７１、光源１（すなわち光源筐体２）を鉛直および水平方向に移動させて光源１の鉛直および水平方向の位置調整を行う第１微動ステージ９７２、光源１を水平面内で回動させて光源１の光軸に対するあおり方向の角度調整を行う第２微動ステージ９７３、および光源１を直進移動させて鏡筒３ａ内部に組み込む直動ステージ９７４により構成され、光源１を鏡筒３ａ内部に組み込むとともに、撮像部９１による撮像結果を利用して鏡筒３ａからのスリット光の射出角度を調整する射出角度調整部９７と、この射出角度調整部９７の各ステージの駆動制御を行う微動ステージコントローラ９８と、画像処理装置１３と同様の機能を有し、カメラコントローラ１２を介したＣＣＤカメラ１１２の切替制御を行うとともに、各ＣＣＤカメラ１１２からの画像信号を利用して微動ステージコントローラ９８を介して鏡筒３ａ内部への光源１の組込み制御および鏡筒３ａからのスリット光の射出角度の調整制御などを行う画像処理装置９３とを備えている。
【００７６】
このように構成された墨出し器の調整装置は、上記第１〜第８実施形態の墨出し器の調整方法のいずれでも適用することが可能であり、図１７には、図１３を用いて説明した光源１からのスリット光ＳＬが照射される糸６５１を有する下げ振り６５が２つ使用される墨出し器の調整方法を適用した例が示されている。
【００７７】
次に、図１７に示す例の調整動作について概説すると、ＣＣＤカメラ１１２で下げ振り６５とスリット光ＳＬの相対位置を検出しながら、画像処理を行って下げ振り６５に対するスリット光ＳＬの位置をフィードバック調整し、その位置が最適となるように微動ステージコントローラ９８を介して射出角度調整部９７の各ステージの駆動制御を行い、次いで各糸６５１にスリット光ＳＬが合致した状態で、微動ステージコントローラ９８を介して光源１、すなわち光源筐体２を鏡筒３ａ内部に組み込む制御を行う各処理が画像処理装置９３により実行される。
【００７８】
以上、第９実施形態によれば、鏡筒３からのスリット光の射出角度の調整精度を向上させることが可能になるとともに、その調整時間を短縮することが可能になる。また、光軸調整が簡単にかつ高精度に行える。
【００７９】
なお、第９実施形態では、光源１、すなわち光源筐体２は、射出角度の調整後に鏡筒３ａ内部に組み込まれる手順になっているが、これに限らず、射出角度の調整前に鏡筒３ａ内部に組み込まれる手順でもよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、請求項１、５〜７、１１、および１２記載の発明によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整精度を向上させることが可能になる。
【００８１】
請求項２〜４および８〜１０記載の発明によれば、鏡筒からの線状ビームの射出角度の調整精度をより向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図４】調整の対象となる墨出し器の一例を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図１１】本発明の第５実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図１２】墨出し器の調整方法の別例を示す図である。
【図１３】本発明の第６実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図１４】本発明の第６実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図１５】本発明の第７実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図１６】本発明の第８実施形態に係る墨出し器の調整方法の説明図である。
【図１７】本発明の第９実施形態に係る墨出し器の調整装置を示す構成図である。
【図１８】鏡筒からのスリット光の射出角度に対する従来の調整方法の説明図である。
【図１９】鏡筒からのスリット光の射出角度に対する従来の調整方法の説明図である。
【符号の説明】
１ 光源
２ 光源筐体
３ 鏡筒
４ 支持機構
１１，４１，５１，６１，９１ 撮像部
１２ カメラコントローラ
１３，４３，９３ 画像処理装置
１４ モニタ
４５，５５，６５ 下げ振り
９７ 射出角度調整部
９８ 微動ステージコントローラ
１１１ ＣＣＤ素子
１１２ ＣＣＤカメラ
４５１，５５１，６５１ 糸
４５２，５５２ 重り
９７１ θテーブル
９７２ 第１微動ステージ
９７３ 第２微動ステージ
９７４ 直動ステージ
Claims (12)
- 線状ビームの射出用の光源および前記線状ビームが側面側から射出するように前記光源が内部に組み込まれ水平面に対する向きが一定に維持される鏡筒を備える墨出し器に対する前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を、前記線状ビームの通過する領域が鉛直方向の面に含まれるように調整する調整方法であって、
それぞれ撮像素子を有する少なくとも３台の撮像装置を、通過する領域が鉛直方向の面に含まれる所定の基準となる線状ビームを前記各撮像素子における所定の画素列が受光しかつ１直線上に並ばないように配置して、前記少なくとも３台の撮像装置を用いて前記光源からの線状ビームを撮像し、
前記撮像装置の各々によって撮像される線状ビームが前記所定の画素列の位置にくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する
各ステップを備える墨出し器の調整方法。 - 前記射出角度を調整するステップでは、前記撮像装置の各々によって撮像されて得られる輝度レベルが前記所定の画素列の位置で最大となるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する請求項１記載の墨出し器の調整方法。
- 前記撮像装置の各々によって撮像されて得られる輝度レベルのうち、最大となる輝度レベルが前記撮像素子の複数の画素列に及ぶ場合には、これら複数の画素列の中心が前記所定の画素列の位置にくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する請求項２記載の墨出し器の調整方法。
- 前記射出角度を調整するステップでは、前記撮像装置の各々によって撮像されて得られる線状ビームの両エッジが前記所定の画素列の位置の両サイドにくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する請求項１記載の墨出し器の調整方法。
- 線状ビームの射出用の光源および前記線状ビームが側面側から射出するように前記光源が内部に組み込まれ水平面に対する向きが一定に維持される鏡筒を備える墨出し器に対する前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を、前記線状ビームの通過する領域が鉛直方向の面に含まれるように調整する調整方法であって、
撮像素子を有する撮像装置を用いて、前記撮像素子の前方に設けられる下げ振りの糸であって前記線状ビームよりも幅狭な糸を介して前記光源からの線状ビームを撮像し、
前記撮像装置によって撮像される線状ビームの中心線上に前記糸の影がくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する
各ステップを備える墨出し器の調整方法。 - 線状ビームの射出用の光源および前記線状ビームが側面側から射出するように前記光源が内部に組み込まれ水平面に対する向きが一定に維持される鏡筒を備える墨出し器に対する前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を、前記線状ビームの通過する領域が鉛直方向の面に含まれるように調整する調整方法であって、
撮像素子を有する撮像装置を用いて、前記撮像素子の前方に設けられる下げ振りの糸であって前記線状ビームよりも幅狭な糸を介して前記光源からの線状ビームを受光するスクリーンを撮像することにより、前記光源からの線状ビームを撮像し、
前記撮像装置によって撮像される線状ビームの中心線上に前記糸の影がくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する
各ステップを備える墨出し器の調整方法。 - 線状ビームの射出用の光源および前記線状ビームが側面側から射出するように前記光源が内部に組み込まれ水平面に対する向きが一定に維持される鏡筒を備える墨出し器に対する前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を、前記線状ビームの通過する領域が鉛直方向の面に含まれるように調整する調整方法であって、
撮像素子を有する撮像装置を用いて、前記撮像素子の前方に設けられる下げ振りの糸であって前記線状ビームよりも幅広な糸上における前記光源からの線状ビームを撮像し、
前記撮像装置によって撮像される線状ビームが前記糸の中心線上にくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する
各ステップを備える墨出し器の調整方法。 - 前記射出角度を調整するステップでは、前記撮像装置によって撮像されて得られる輝度レベルが前記糸の中心線上で最大となるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する請求項７記載の墨出し器の調整方法。
- 前記糸上における輝度レベルのうち、最大となる輝度レベルが前記撮像素子の複数の画素列に及ぶ場合には、これら複数の画素列の中心に前記糸の中心線がくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する請求項８記載の墨出し器の調整方法。
- 前記射出角度を調整するステップでは、前記撮像装置によって撮像されて得られる線状ビームの両エッジが前記糸の中心線の両サイドにくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する請求項７記載の墨出し器の調整方法。
- 線状ビームの射出用の光源および前記線状ビームが側面側から射出するように前記光源が内部に組み込まれ水平面に対する向きが一定に維持される鏡筒を備える墨出し器に対する前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を、前記線状ビームの通過する領域が鉛直方向の面に含まれるように調整する調整方法であって、
撮像素子を有する撮像装置を用いて、前記線状ビームよりも幅の狭いスリット状光透過領域を有し前記スリット状光透過領域の長さ方向が鉛直方向となるように固定され前記光源からの線状ビームを受光する基準手段上における前記光源からの線状ビームを撮像し、
前記撮像装置によって撮像される線状ビームの中心線上に前記スリット状光透過領域がくるように前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する
各ステップを備える墨出し器の調整方法。 - 線状ビームの射出用の光源および前記線状ビームが側面側から射出するように前記光源が内部に組み込まれ水平面に対する向きが一定に維持される鏡筒を備える墨出し器に対する前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を、前記線状ビームの通過する領域が鉛直方向の面に含まれるように調整する調整装置であって、
撮像素子を有する撮像装置からなり前記光源からの線状ビームを撮像する撮像部と、
前記光源を鉛直および水平方向に移動させて前記光源の鉛直および水平方向の位置調整を行う第１微動ステージ、前記光源を水平面内で回動させて前記光源の光軸に対するあおり方向の角度調整を行う第２微動ステージ、および前記光源を直進移動させて前記鏡筒内部に組み込む直動ステージにより構成され、前記光源を前記鏡筒内部に組み込むとともに、請求項１〜１１のいずれかの調整方法によって前記鏡筒からの前記線状ビームの射出角度を調整する射出角度調整部とを備える墨出し器の調整装置。
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