JP3924488B2 - ライン光投射装置とそのライン光投射装置を備えた切断機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被切断材に切断位置を指示するレーザー光を投射するためのライン光投射装置とそのライン光投射装置を備えた切断機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、壁面等に直線状のレーザー光を表示するためのライン光投射装置が知られている。このライン光投射装置は、木材やコンクリート等の被切断材を切断するための切断機（例えば木工用丸鋸盤やコンクリート切断用カッター等）に取り付けられ、被切断材の切断位置に切断ラインを示すためにも使用されている。
【０００３】
ここで、従来のライン光投射装置の主構成部材を図１０に基づいて説明する。ライン光投射装置の主な構成部材は、レーザー光を発光する半導体レーザー１２０と、半導体レーザー１２０からのレーザー光を所定の位置に合焦（焦点を合わすこと）するための合焦レンズユニット１２２と、合焦レンズユニット１２２を通過したレーザー光を細長く伸ばして壁面や被切断材にライン状に投射させるためのロッドレンズ１２４とから成る。これらの構成部材は図示しない既知の保持手段によって互いに固定状態で保持されている。ライン光投射装置では、半導体レーザー１２０から発光するレーザー光の照射方向中心軸１２６（半導体レーザー１２０の発光中心点１２７から円錐状に放射され照射されるレーザー光の中心軸）と、合焦レンズユニット１２２の光軸１２８（合焦レンズユニット１２２の主点１２９を通る中心軸）と、ロッドレンズ１２４の投射方向中心軸１３０（ロッドレンズ１２４の中心軸１３２を通り投射されるレーザー光の中心軸）は、同一直線Ｌ上にあるように設定されている。
【０００４】
図１０において、半導体レーザー１２０の発光中心点１２７から発光されるレーザー光１３４のうち、レーザー光１３４の中心のレーザー光１３４ａは合焦レンズユニット１２２の主点１２９とロッドレンズ１２４の照射方向中心軸１３０を通過してロッドレンズ１２４から投射される。レーザー光１３４の外側のレーザー光１３４ｂ及び１３４ｃは、合焦レンズユニット１２２の光軸１２８の左側及び右側を通過し、その後ロッドレンズ１２４によって屈折されてロッドレンズ１２４から投射される。投射されたレーザー光１３４ａが合焦される位置Ｐ点（合焦位置）においてレーザー光１３４ａと直交する面をＸ−Ｘ´とすると、投射されたレーザー光１３４ｂ及び１３４ｃは、Ｐ点から等距離の位置にあるＸ−Ｘ´面上のＱ点及びＲ点に合焦される。つまり、合焦レンズユニット１２２を通過するレーザー光１３４は、すべて合焦レンズユニット１４の光軸２４と直交する面Ｏ−Ｏ´（以下、「基準面」という。）と平行な面Ｘ−Ｘ´上に合焦されることになる。このように、レーザー光１３４は、基準面Ｏ−Ｏ´と平行であって主点１２９からＰ点までの距離ｈに位置にあるＸ−Ｘ´面上に合焦され、当該Ｘ−Ｘ´面上のＱＲ間に鮮明なライン光が投射される。なお、ここでいう「ライン光」は、被投射体にライン状（直線状）に投射されるレーザー光をいう。
以上のように、従来のライン光投射装置は、半導体レーザー１２０の照射方向中心軸１２６と、合焦レンズユニット１２２の光軸１２８と、ロッドレンズ１２４の投射方向中心軸１３０とを同一直線上に配置し、基準面Ｏ−Ｏ´からレーザー光１３４ａが合焦される距離ｈの位置にあるＸ−Ｘ´面に対しレーザー光１３４ａを垂直に投射することにより、鮮明なライン光をＸ−Ｘ´面上に投射できるようにしたものである。
【０００５】
次に、従来のライン光投射装置を取付けた木工用丸鋸盤（切断機）を図１１に示す。丸鋸盤１３６は、例えば木材等の被切断材１３７を載せるベース部１３８と切断手段としての鋸刃１４０を備える可動部１４２とから構成され、可動部１４２はヒンジ部１４４を介してベース部１３８のフレーム１３９に軸支されている。可動部１４２には取手１４５が備えられ、その取手１４５を持って可動部１４２をベース部１３８に対して移動させることで、鋸刃１４０で被切断材１３７を切断する。
被切断材１３７にライン光を投射するライン光投射装置１４６は、可動部１４２に取付けられる。ライン光投射装置１４６の可動部１４２への取付け位置は、被切断材１３７に対してより広い範囲にライン光を投射するために、ベース部１３８に載せられる被切断材１３７から出来るだけ離れた位置で、しかも図１に示すレーザー光１３４ａが被切断材１３７にほぼ垂直に当たる位置、即ち可動部４２の鋸刃カバー１４８の上部に取り付けられる。被切断材１３７に投射されるレーザー光１３４は、図１２に示すように、被切断材１３７の表面に鮮明なライン光１５０を描き、そのライン光１５０の位置が被切断材１３７の切断位置となる。被切断材１３７はそのライン光１５０の位置で鋸刃１４０によって切断される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の丸鋸盤１３６では、ライン光投射装置１４６は可動部１４２の鋸刃カバー１４８の上部に取り付けられるため、鋸刃１４０の駆動に伴う鋸刃カバー１４８の振動によってライン投射装置１４６が故障するという問題があった。
【０００７】
また、図１３に示すように、ライン光投射装置１４６の下方には鋸刃１４０があるため、その鋸刃１４０の脇をレーザー１３４が通過するようにして、鋸刃１４０の下方にある被切断材１３７にライン光１５０を投射できるようにしていた。なお、図１３は図１１のＳ−Ｓ断面図である。この場合、ライン光１５０は鋸刃１４０の切断位置Ｔから少しずれた位置に投射されることになるため、切断作業においては、このライン光１５０の投射位置と実際の切断位置Ｔとのずれを計算に入れて切断しなければならず、精度の高い切断ができないという問題があった。さらには、レーザー光１３４が鋸刃１４０の脇を通るため、鋸刃１４０と干渉し、ライン光が投射されるべき位置と異なる位置に投射されてしまうという問題もあった。
【０００８】
この従来の丸鋸盤１３６（図１１）の問題を解決するものとして、図１４に示すように、ライン投射装置１４６をフレーム１３９に取付けることが考えられる。ライン投射装置１４６をフレーム１３９に取付ければ、鋸刃１４０による振動を直接受けることが無くなり、ライン投射装置１４６の故障発生率を減少させることができる。また、可動部１４２に取付けた鋸刃１４０から離れた位置に設置できるため、鋸刃１４０の切断位置Ｔにライン光１５０を投射でき、また鋸刃１４０との干渉も回避できる。
【０００９】
しかし、フレーム１３９にライン投射装置１４６を取付けた場合、その設置位置関係からライン投射装置１４６は被切断材１３７のほぼ垂直上方ではなく、被切断材１３７の斜め上方にならざるを得ない（図１４）。このため、被切断材１３７に投射される中心レーザー光１３４ａは、被切断材１３７の表面に９０度より小さい角度αで投射される。前述したように、ライン投射装置１４６から被切断材１３７に直角に投射される場合には、ピントの合ったライン光１５０を投射できるものである。すなわち、図１４において、被切断材１３７がＸ−Ｘ´上に配置されているなら、点Ｒと点Ｐと点Ｑとを結ぶ位置でのライン光は、ピントが合った鮮明なものとなる。しかし、被切断材１３７が置かれているＹ−Ｙ´上においては、図１５に示すように、レーザー光１３４ａが投射されるＰ点については焦点が合うが、レーザー光１３４ｂ及び１３４ｃが投射される点Ｑ´及び点Ｒ´には焦点がずれて、幅が広い不鮮明なライン光１５０´が投射されることになる。このように投射されるライン光１５０´が不鮮明なものとなるため、被切断材１３７に正確な切断位置を指示することができなくなり、精度の高い切断を行うことができず、作業効率も悪くなるという不具合があった。
【００１０】
本発明は、上述の問題を解決するためのもので、合焦レンズユニットの主点を通過するレーザー光に対して垂直位置にない投射面に鮮明なライン光を投射することができるライン光投射装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
本発明は更に、振動による影響を受けないようにすると共に、被切断材に鮮明なライン光を投射できるようにしたライン光投射装置を備えた切断機を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のライン光投射装置は、レーザー光を照射するための半導体レーザーと、半導体レーザーから照射されたレーザー光を所定の位置に合焦させるための合焦レンズユニットと、合焦レンズユニットを通過したレーザー光を細長く伸ばして被投射体にライン状に投射するためのロッドレンズとを備えるライン光投射装置において、前記合焦レンズユニットの光軸を前記半導体レーザーの照射方向中心軸上と異なる位置に配置し、前記ロッドレンズから投射されるレーザー光のうち、合焦レンズユニットの光軸に対して直交する基準面から合焦レンズユニットの主点を通過したレーザー光が合焦する合焦位置までの距離をｄとした場合に、前記合焦位置より一方側の合焦位置と前記基準面との距離がｄより長くなり、前記合焦位置より他方側の合焦位置と前記基準面との距離がｄより短くなるようにしたものである。
【００１３】
本発明のライン光投射装置を備えた切断機は、被切断材を載せるためのベース部と、切断手段を備えるものであって前記ベース部に対して揺動自在に取り付けられる可動部とからなる切断機において、レーザー光を照射するための半導体レーザーと、半導体レーザーから照射されたレーザー光を所定の位置に合焦させるための合焦レンズユニットと、合焦レンズユニットを通過したレーザー光を細長く伸ばして被切断材にライン状に投射するためのロッドレンズとを備えるものであり、前記合焦レンズユニットの光軸を前記半導体レーザーの照射方向中心軸上と異なる位置に配置し、前記ロッドレンズから投射されるレーザー光のうち、合焦レンズユニットの光軸に対して直交する基準面から合焦レンズユニットの主点を通過したレーザー光が合焦する合焦位置までの距離をｄとした場合に、前記合焦位置より一方側の合焦位置と前記基準面との距離がｄより長くなり、前記合焦位置より他方側の合焦位置と前記基準面との距離がｄより短くなるようにしたライン光投射装置を、前記ベース部に取付け、前記レーザー光を投射することにより被切断材の切断位置を指示するようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を図に基づいて説明する。
図１は、本発明のライン光投射装置の一実施形態を示す要部断面図である。ライン光投射装置１０は、レーザー光を発光する半導体レーザー１２と、その半導体レーザー１２から照射されたレーザー光を所定の地点に合焦するための合焦レンズユニット１４と、その合焦レンズユニット１４を透過したレーザー光を細長く伸ばして被切断材にライン状に投射するためのロッドレンズ１６とを有する。半導体レーザー１２と合焦レンズユニット１４は、主枠１８によって保持されている。ロッドレンズ１６は、ロッドレンズ枠２０とロッドレンズ押え２１とによって保持されており、そのロッドレンズ枠２０は主枠１８と固定される。即ち、半導体レーザー１２と合焦レンズユニット１４とロッドレンズ１６とは互いに固定状態にある。半導体レーザー１２と合焦レンズユニット１４とを取付けた主枠１８と、ロッドレンズ１６を取付けたロッドレンズ枠２０の外側は、絶縁ケース２２ａ，２２ｂで覆われている。
【００１５】
図１に示すように、半導体レーザー１２の照射方向中心軸２６（半導体レーザー１２の発光中心点２８から円錘状に放射され照射されるレーザー光の中心軸）に対し、合焦レンズユニット１４の光軸２４（合焦レンズユニット１４の主点３１を通る中心軸）を適宜シフトさせた状態（同軸ではない状態）に配置されている。また、合焦レンズユニット１４の光軸２４上にロッドレンズ１６の中心軸３０を合致させないようにするのが望ましい。例えば、半導体レーザー１２の発光中心点２８とロッドレンズ１６の中心軸３０とは、合焦レンズユニット１４の光軸２４に対し、逆の方向に適宜シフトさせるのが望ましい（図１）。このように、本発明のライン光投射装置は、従来のライン光投射装置（図１０）が半導体レーザー１２０の中心軸１２６と、合焦レンズユニット１２２の光軸１２８と、ロッドレンズ１２４の中心軸１３２が同一の直線Ｌ上にあるように設定されていることと相違する。
【００１６】
図２は、半導体レーザー１２から照射されるレーザー光の進行方向を示す図である。なお、図２中の点Ａ，Ｂ，Ｃは、基準面Ｏ−Ｏ´からの垂直距離ｄ，ｅ，ｆ（ｅ＞ｄ＞ｆ）にある点とする。
図２において、半導体レーザー１２から発光されるレーザー光３２のうち、合焦レンズユニット１４の主点３１とロッドレンズ１６の中心軸３０付近を通過して投射されるレーザー光３２ａは、Ａ点（合焦位置）に合焦されている。合焦レンズユニット１４の光軸２４の左側を通過するレーザー光３２ｂは、ロッドレンズ１６を通過した後、右側（前記合焦位置Ａ点の一方側の合焦位置Ｂ点に向かう方向）に向かって進み、基準面Ｏ−Ｏ´からの距離がＡ点からの距離ｄより遠い距離ｅの位置にあるＢ点に合焦される。また、合焦レンズユニット１４の光軸２４の右側を通過するレーザー光３２ｃは、ロッドレンズ１６を通過した後、左側（前記合焦位置Ａ点の他方側の合焦位置Ｃ点に向かう方向）に向かって進み、基準面Ｏ−Ｏ´からの距離がＡ点からの距離ｄより近い距離ｆの位置にあるＣ点に合焦される。このレーザー光３２は、平面（又は径大の曲率半径からなる曲面）Ｙ−Ｙ´上に鮮明なライン光として投射される。合焦レンズユニット１４の主点３１を通るレーザー光３２ａは、平面Ｙ−Ｙ´に対して直角ではない傾斜角θ（鋭角）で投射される。
【００１７】
このように、半導体レーザー１２の中心軸２６と合焦レンズユニット１４の光軸２４とをずらした状態で、しかも半導体レーザー１２の発光中心点２８と合焦レンズユニット１４の主点３１とロッドレンズ１６の中心軸３０とを適宜シフトさせて配置した状態でレーザー光３２を投射した場合、レーザー光３２ａは基準面Ｏ−Ｏ´からの距離ｄの合焦位置Ａ点に合焦され、レーザー光３２ｂは基準面Ｏ−Ｏ´からの距離がＡ点からの距離ｄより遠い距離ｅの位置にあるＡ点の一方側の合焦位置Ｂ点に合焦される。また、レーザー光３２ｃは、基準面Ｏ−Ｏ´からの距離がＡ点からの距離ｄより近い距離ｆの位置にあるＡ点の他方側の合焦位置Ｃ点に合焦される。これは、図１０に示すように、従来のライン光投射装置から投射されるレーザー光１３４が、基準面Ｏ−Ｏ´から同じ距離にある位置にのみ合焦されることと相違する。
【００１８】
なお、前記Ｂ点やＣ点の位置をずらしたい場合、半導体レーザー１２の中心軸２６と合焦レンズユニット１４の光軸２４とのずれ量（平行な間隔）を調節する。例えば、図２において、レーザー光３２ｂをＢ点の位置より遠い距離にある位置に合焦させ、レーザー光３２ｃをＣ点の位置より近い距離にある位置に合焦させる場合は、半導体レーザー１２の中心軸２６と合焦レンズユニット１４の中心軸２８とのずれ量を大きくする。これによって、Ｂ点やＣ点のレーザー光の鮮明度を確保することができる。
【００１９】
図１に示すように、合焦レンズユニット１４とロッドレンズ１６との間（即ち合焦レンズユニット１４の前方）に、ライン光幅制御手段３４を備える。ライン光幅制御手段３４は、図３に示すように、中央にスリット３５を形成したものである。このスリット３５は、合焦レンズユニット１４からロッドレンズ１６に向かうレーザー光３２を狭い幅の光として投射させるためのものであり、ロッドレンズ１６から被切断材に投射されるライン光の幅を狭く制限する。このスリット３５の長手方向は、ロッドレンズ１６の中心軸３０に直交する方向に設けられている。
【００２０】
スリット３５を設けたライン光幅制御手段３４を備えるものと備えないものとを比べると、ライン光幅制御手段３４を備えない場合のライン光幅が例えば０．５〜１．０ｍｍとすると、スリット３５の幅にもよるが、ライン光幅制御手段３４を備えた場合はそのライン光幅を０．３〜０．５ｍｍとすることができる。よって、スリット３５を設けたライン光幅制御手段３４を備えることによって、より幅の狭いライン光を被切断材の表面に投射されることが可能となり、より正確な切断を行うことができる。なお、ライン光幅制御手段３４を合焦レンズユニット１４とロッドレンズ１６との間に設けたが、ロッドレンズ１６の前方（合焦レンズユニット１４の反対側）に設けても良い。
【００２１】
次に、本発明のライン光投射装置を取付けた木工用丸鋸盤（切断機）について説明する。図４はライン光投射装置が取り付けられた丸鋸盤を示す斜視図である。図５はライン光投射装置１０から投射されるライン光を示す図である。
図４の丸鋸盤は主に、ベース部３６と、そのベース部３６に対してガイドレール３７を介して前後方に移動可能なフレーム３８と、そのフレーム３８に対してヒンジ部４０を介して回転可能時に軸支される可動部４２とからなる。可動部４２には切断手段としての鋸刃５２と取手５４とが備えられている。ベース部３６に木材等の被切断材４４を載せ、ベース部３６に対してガイドレール３７を介して前後方にフレーム３８を移動させることによって、丸鋸盤は幅の広い被切断材４４を切断することができる。
なお、鋸刃５２を備えた可動部４２に対しては、フレーム３８はベース部３６の一部とみなすことができる。
【００２２】
調整装置４６はフレーム３８の上部に取り付け（図５）、その調整装置４６にライン光投射装置１０を保持する。即ち、ライン光投射装置１０を保持する調整装置４６は、鋸刃５２を備えた可動部４２とはヒンジ部４０を介して離れている。なお、図４において、ベース部３６の上にターンテーブル５０が回動自在に備えられ、そのターンテーブル５０にガイドレール３７が摺動可能に取付けられている。ターンテーブル５０を左方向又は右方向に回転させ、ベース部３６に対してガイドレール３７を介して鋸刃５２を左方向又は右方向に移動させることによって、ベース部３６に載せられた被切断材４４を動かすことなく、その被切断材４４の切断位置に鋸刃５２を移動することができる。
ライン光投射装置１０からはベース部３６に載せられた被切断材４４に向けて斜め上方から下方にレーザー光３２が投射され、被切断材４４の表面に切断位置を指示するライン光４８が投射される。取手５４を持って可動部４２を振り下げると、被切断材４４はライン光４８の投射位置から鋸刃５２によって切断される。また、フレーム３８がベース部３６の後方にスライドすると、被切断材４４はその前方から後方に向かってライン光４８の投射位置に沿って鋸刃５２によって切断される。
【００２３】
合焦レンズユニット１４の主点３１（図２）を通過するレーザー光３２ａは、図５に示すように被切断材４４のＰ点に焦点を合わせて投射され、そのＰ点の前方のＱ´点と後方のＲ´点にそれぞれレーザー光３２ｂ，３２ｃが合焦される。また、Ｑ´Ｒ´間にピントのあった鮮明なライン光が投射される（図６）ように、ライン光投射装置１０において半導体レーザー１２の照射方向中心軸２６と合焦レンズユニット１４の光軸２４とのずれ量を設定する。半導体レーザー１２の照射方向中心軸２６と合焦レンズユニット１４の光軸２４とのずれ量には限界があるため、ライン光４８の端では、ライン光４８の幅が広くなるおそれがあるが、ライン光投射装置１０にスリット３５を設けたライン光幅制御手段３４（図３）を備えることによって、ライン光４８の幅を狭くすることが出来る。
【００２４】
ここで、図７にライン光投射装置１０の位置や明るさ等を調整する調整装置４６の斜視図を示す。調整装置４６は、ハウジング５６と、そのハウジン５６の外部に、ライン光の投射位置を変位させるための位置調整つまみ部材５８と、ライン光の投射位置を固定するための位置固定つまみ部材６０と、ライン光の照度を変化させるための切換スイッチ（レーザー光出力切換手段）６２と、電源コード６４とを有する。この調整装置４６は、ネジなどの固定手段６６によってフレーム３８の上面に固定されている。
【００２５】
図７の調整装置４６の断面図を図８及び図９に示す。図８は、図７の位置固定つまみ部材６０を正面に見た場合の調整装置４６の断面図である。なお、ライン光投射装置１０の断面は図１と同様であるため省略する。ハウジング５６の内部には、２本の平行なガイドロッド６８に沿って移動可能な移動部材７０が備えられる。移動部材７０には一方のガイドロッド６８の嵌合穴７１と連絡する隙間７２が形成され、その隙間７２を中心として両側にそれぞれ第一腕部７４と第二腕部７６とが形成される。第一腕部７４にはライン光投射装置１０が保持固定されている。
【００２６】
ハウジング５６の内部には前記位置固定つまみ部材６０と固定状態にある連絡部材７８が回転自在に備えられ、その連絡部材７８の先端に雄螺子８０が連結されている。この雄螺子８０は第二腕部７６を回転自在な状態で貫通し、隙間７２を通って第一腕部７４に形成された雌螺子部８１と螺合している。
この状態で、位置固定つまみ部材６０をロック方向に回転させることによって、隙間７２と連絡する穴７１に嵌合するガイドロッド６８を第一腕部７４と第二腕部７６とで締め付け、移動部材７０がガイドロッド６８に沿って動かないようにする。この反対に、位置固定つまみ部材６０をロック解除方向に回転させることによって、隙間７２が広くなり第一腕部７４と第二腕部７６とによるガイドロッド６８の締め付けが無くなり、移動部材７０はガイドロッド６８に沿って移動できるようになる。このように、位置固定つまみ部材６０によって移動部材７０の位置を固定することで、ライン光投射装置１０の位置を固定することができる。なお、移動部材７０の位置を固定する位置固定手段は、ガイドロッド６８や、移動部材７０に形成される隙間７２や第一腕部７４や第二腕部７６や、位置固定つまみ部材６０と連結関係にある雄螺子８０や、第一腕部７４に形成される雌螺子部８１から成るものを示したが、移動部材７０の位置を固定する位置固定手段の構成としてはこれに限るものではない。
【００２７】
ライン光投射装置１０の前方には、ロッドレンズ１６からのレーザー光３２を透過させるための窓８２とウインドーガラス８４とが設けられている。ハウジンえグ５６内の上方には、レーザー光出力制御手段としての基板８６が固定部材８８により固定されている。基板８６には図７に示す切換スイッチ６２が接続され、その切換スイッチ６２の操作により、ライン光投射装置１０からのレーザー光の明るさが制御される。
【００２８】
図９は、図７の位置調整つまみを正面に見た場合のライン光投射装置の断面図である。移動部材７０には、貫通孔である雌螺子部１００が形成されている。この雌螺子部１００には、前記位置調整つまみ部材５８と連結固定される雄螺子１０２が螺合されている。この位置調整つまみ部材５８は、ハウジング５６に対して同じ位置で回転するよう設定されている。前記位置固定つまみ部材６０によって移動部材７０の固定を解除した状態で、前記位置調整つまみ部材５８を一方方向に回転させた場合に、移動部材７０はガイドロッド６８（図８）に沿って図９の右方向に移動する。位置調整つまみ部材５８を反対の方向に回転させると、移動部材７０は図９の左方向に移動する。このとき、ライン光投射装置１０も移動するため、ライン光４８の投射位置が変位する。このように、位置調整つまみ部材５８を回転させることにより、ライン光４８を横にずらすことができ、正確な切断位置にライン光４８を合わせることができる。なお、ガイドロッド６８は、図９においては、雄螺子１０２の前方及び後方に雄螺子１０２と平行に設けられている（図示せず）。
なお、移動部材７０を移動させるための移動手段は、移動部材７０に形成される雌螺子部１００や、位置調整つまみ部材５８と固定関係にある雄螺子１０２を示したが、移動部材７０を移動させる移動手段の構成としてはこれに限るものではない。
【００２９】
調整装置４６には、図９における移動部材７０の左右の移動範囲を制限するための移動制御手段（ストッパ）が設けられている。一方の移動制御手段は、ハウジング４４の内壁に固定されるものであって、内部に前記雄螺子１０２を挿通させるカラー１０６である。移動部材７０が図９で左側へ移動した場合に、移動部材７０がカラー１０６に接触して移動部材７０のそれ以上の左側への移動を防止する。もう一方の移動制御手段は、移動部材７０において前記雄螺子１０２が螺合する位置の反対方向の雌螺子部１００に螺合されるものであって移動部材７０より外部に突出する突出棒１０８と、その突出棒１０８に対面するものであってハウジング５６の内側に突出するねじ１１０と、突出棒１０８（移動部材７０）をねじ１１０側に付勢するテンションばね１１２とからなる。移動部材７０が図９で右側へ移動した場合に、突出棒１０８の先端がねじ１１０の先端に接触して移動部材７０のそれ以上右側への移動を制限する。また、移動部材７０は、テンションばね１１２によって図９で常に右方向に付勢しているため、移動部材７０の移動時に生じるバックラッシも除去できる。
【００３０】
次に、ライン光投射装置１０を取り付けた丸鋸盤で木材を切断する際の、ライン光調整方法について、図４に基づいて説明する。
丸鋸盤のターンテーブル５０上に、試し切り片４４を固定し（被切断材４４を切断する前に試し切り片４４で試し切りをする）、鋸刃５２で試し切り片４４に浅く切り込み線１１４を入れる。一旦、鋸刃５２の駆動スイッチを切り、その後、ライン光投射装置１０によって試し切り片４４にライン光４８を投射する。このとき、ライン光４８の投射位置が試し切り片４４の切り込み線１１４とずれている場合は、位置固定つまみ部材６０を回して移動部材７０の固定を解除し、次に、位置調整つまみ部材５８を回してライン光４８の投射位置を試し切り片４４の切りこみ面１１４に合わせる。そして、位置固定つまみ部材６０を締めて投射位置を固定する。これにより、正確な切り込み線１１４がライン光４８によって指示されることになる。次に、墨線が引かれた木材（被切断材）４６をターンテーブル５０に固定しライン光４８の投射位置に墨線を合わせる。鋸刃５２の駆動電源スイッチを入れて可動部４２を振り下げれば、木材（被切断材）４６をその墨線の位置で切断できる。
【００３１】
図７に示す切換スイッチ６２は、レーザー光３２の出力を「強」・「中」・「弱」の３段階に制御するものであり、切換スイッチ６２の切換によって被切断材４４に照射するライン光４８の照度を変化させる。例えば、作業環境が比較的暗い場合や被切断材４４の表面が白色や光沢がある場合に、切換スイッチ６２をライン光４８の照度が弱い「中」又は「弱」の位置に切り換える。逆に、明るい環境や黒っぽい被切断材４４の墨線に合わせる場合は切換スイッチ６２をライン光４８の照度が強い「強」の位置に切り換える。これにより、切断作業を確実に行えるようにすることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るライン光投射装置は、被照射体に斜め方向からレーザー光を照射する場合に、被照射体に鮮明なライン光を投射できるものである。
前記ライン光投射装置を備えた切断機においては、以下のような効果を有する。
（１）被切断材に対してライン光投射装置を斜め方向に取付けることが可能になる。このため、従来のように鋸刃を備えた可動部以外の箇所にライン光投射装置を取付けることが可能となる。よって、従来問題となっていた鋸刃の駆動時の振動によるライン光投射装置の故障やレーザー光の乱反射等によるライン光の指示位置のズレ等を解消でき、従来よりも精度の高い切断を行うことができ、しかも作業効率もよくなる。
（２）スリットを有するライン光幅制御手段を合焦レンズユニット又はロッドレンズの前方に備えることにより、幅の狭いライン光を投射できる。ライン光を幅の狭いものにすることよってより正確な切断位置を指示することができ、より正確な切断が可能となる。
（３）ライン光投射装置の位置調整手段を備えることにより、ライン光の投射位置を変位できるため、正確な切断位置を指示することができる。
（４）ライン光の照度を変化させるレーザー光出力切換手段を備えることにより、作業環境又は被切断部材の表面の状況に応じた見易いライン光を投射できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のライン光投射装置の構成部材を示す断面図である。
【図２】図１のライン光投射装置の構成部材から投射されるレーザー光の進行方向を示す図である。
【図３】図１に備えるライン光幅制御手段の斜視図である。
【図４】本発明のライン光投射装置が取り付けられた切断機を示す図である。
【図５】図１のライン光投射装置から投射されるライン光を示す図である。
【図６】図５における被切断材に投射されるライン光を示す図である。
【図７】ライン光投射装置を備える調整装置の外観斜視図である。
【図８】図７の調整装置のロックつまみを正面に見た場合の断面図である。
【図９】図７の調整装置の位置調整つまみを正面に見た場合の断面図である。
【図１０】従来のライン光投射装置の構成部材を示す断面図である。
【図１１】丸鋸盤に取付けられた従来のライン光投射装置から投射されるライン光を示す図である。
【図１２】図１１における被切断部に投射されるライン光を示す図である。
【図１３】図１１のＳ−Ｓ断面図である。
【図１４】ベース部のフレームに取付けた従来のライン光投射装置から投射されるライン光を示す図である。
【図１５】図１４における被切断部に投射されるライン光を示す図である。
【符号の説明】
１０ ライン光投射装置
１２ 半導体レーザー
１４ 合焦レンズユニット
１６ ロッドレンズ
２４ 光軸
２６ 中心軸
２８ 発光中心点
３０ 中心軸
３１ 主点
３２ レーザー光
３４ ライン光幅制御手段
３５ スリット
３６ ベース部
３８ フレーム
４０ ヒンジ部
４２ 可動部
４４ 被切断材
４６ 調整装置
４８ ライン光
５６ ハウジング
５８ 位置調整つまみ部材
６０ 位置固定つまみ部材
６２ 切換スイッチ
６８ ガイドロッド
７０ 移動部材
７２ 隙間
７４ 第一腕部
７６ 第二腕部
８０ 雄螺子
８１ 雌螺子部
８６ 基板
１００ 雌螺子部
１０２ 雄螺子
１０６ カラー
１０８ 突出棒
１１０ ねじ

Claims (6)

1. レーザー光を照射するための半導体レーザーと、半導体レーザーから照射されたレーザー光を所定の位置に合焦させるための合焦レンズユニットと、合焦レンズユニットを通過したレーザー光を細長く伸ばして被投射体にライン状に投射するためのロッドレンズとを備えるライン光投射装置において、前記合焦レンズユニットの光軸を前記半導体レーザーの照射方向中心軸上と異なる位置に配置し、前記ロッドレンズから投射されるレーザー光のうち、合焦レンズユニットの光軸に対して直交する基準面から合焦レンズユニットの主点を通過したレーザー光が合焦する合焦位置までの距離をｄとした場合に、前記合焦位置より一方側の合焦位置と前記基準面との距離がｄより長くなり、前記合焦位置より他方側の合焦位置と前記基準面との距離がｄより短くなるようにしたことを特徴とするライン光投射装置。
2. 前記合焦レンズユニット又は前記ロッドレンズの前方に、レーザー光の幅を狭く制限するための隙間を形成するライン光幅制御手段を備えること特徴とする請求項１記載のライン光投射装置。
3. 被切断材を載せるためのベース部と、切断手段を備えるものであって前記ベース部に対して揺動自在に取り付けられる可動部とからなる切断機において、レーザー光を照射するための半導体レーザーと、半導体レーザーから照射されたレーザー光を所定の位置に合焦させるための合焦レンズユニットと、合焦レンズユニットを通過したレーザー光を細長く伸ばして被切断材にライン状に投射するためのロッドレンズとを備えるものであり、前記合焦レンズユニットの光軸を前記半導体レーザーの照射方向中心軸上と異なる位置に配置し、前記ロッドレンズから投射されるレーザー光のうち、合焦レンズユニットの光軸に対して直交する基準面から合焦レンズユニットの主点を通過したレーザー光が合焦する合焦位置までの距離をｄとした場合に、前記合焦位置より一方側の合焦位置と前記基準面との距離がｄより長くなり、前記合焦位置より他方側の合焦位置と前記基準面との距離がｄより短くなるようにしたライン光投射装置を、前記ベース部に取付け、前記レーザー光を投射することにより被切断材の切断位置を指示するようにしたことを特徴とする切断機。
4. 合焦レンズユニット又は前記ロッドレンズの前方に、レーザー光の幅を狭く制限するための隙間を形成するライン光幅制御手段を備えること特徴とする請求項３記載の切断機。
5. 前記ライン光投射装置を保持するための移動部材と、その移動部材を前記ベース部に対して相対的に移動させるための移動手段と、その移動手段を操作するための位置調整つまみ部材と、前記移動部材の位置を固定するための位置固定手段と、その位置固定手段を固定または解除するための位置固定つまみ部材とを備え、前記位置調整つまみ部材を操作して前記移動部材を移動させて前記ライン光投射装置から投射されるレーザー光の投射位置を設定し、その後前記位置固定つまみ部材を操作して前記位置固定手段で前記ライン光投射装置の位置を固定することを特徴とする請求項３記載の切断機。
6. 前記レーザー光の出力を制御するためのレーザー光出力制御手段とそのレーザー光出力制御手段にレーザー光の出力を変化させるための出力切換部材とを備えることを特徴とする請求項３記載の切断機。

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