JPH01304308A - 傾斜補償付き水平及び垂直割り出し指示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、−数的に手工具の分野に属し、更に詳しくは
、大工仕事や建築物のレイアウトに使用するような比較
的正確な垂直割り出し作業や水平割り出し作業に使用す
る手工具に関する。

（従来技術） レーザを使用する測量器及び大工用工具には、種々のも
のがある。例えば、米国特許第３．８９７．６３７号、
第３．７７］、、８７６号、第４，２２１．．４８３号
及び第 ４．６７９．９３７号がある。

米国特許第３．８９７．６３７号では、垂直及び水平の
両方向に光線を射出するためのヘリウム−ネオンレーザ
を使用した水準化及び直角用工具が開示されている。こ
の装置は自己水準化を行わず、手作業による水準化を必
要とした。これは、やや大形で外部電源に接続する必要
があった。

特許第３，７７１．８７６号は、平面または円錐形の光
学基準面を作るためのレーザ装置に関する。この装置は
、可撓性懸垂部材から吊り下げられた振り子を使用し、
この振り子は、自己水準化を行うため、光源を有してい
た。二重鎖、即ちブ＝　　１１　− リズム装置が、この装置からの光線を振り子からの光線
の入射角から９０°反射させるために使用された。この
二重鎖（時にはペンタプリズムと呼ばれる）は、装置内
に固定され、振り子から接近する光線の角度を変化させ
ることを可能にしな。

本発明の譲受人に譲渡されたランド−の特許第４．２２
１．４８３号は、器具の小葉の傾斜を補償するため、レ
ーザ　ダイオードの光線を平行にするレンズの移動の原
理を使用するレーザ光線による水準器を開示している。

平行光線用レンズは、振り子として懸垂され、平行光線
を真に垂直な位置に保持し、この器具の限定された運動
範囲内での自己水準化を行う効果を有している。

また、本発明と同じ譲受人に譲渡された米国特許第４．
６７９，９３７号は、自己水準化を行い、電池で電源を
供給された測量器を開示している。

三脚上にセラＩ・されるように設計されたこの器具には
、水平割り出し及びアライメント用の基準が設けられて
いる。反射用円錐からほぼ水平であるが、非平面的円錐
状の光を射出するための光源と＝　　１２　− してレーザ　ダイオードを有するこの装置は、本発明と
関連する傾斜補償手段を有している。反射用円錐はワイ
ヤによって懸垂され、このワイヤは制御された硬直性を
有し、これによってこの円錐鏡を真の垂直からのこの機
具の傾斜誤差の角度の］／２の角度に傾斜させる。

建築現場の選択された高さの基準を定める建設業者用の
工具が本発明の譲受人によってモデル８４０ビイルデイ
ング・レーザとして１９７０年代に販売された。この製
品はまた垂直光線を発生ずることが可能であった。これ
はヘリウム−ネオンレーザを有し、内部電池によって電
源を供給されていた。この装置は自己水準化を行うこと
ができなかった。

これらの今までの特許によって開示されている装置また
はシステムのいずれも、可視レーザダイオード用の電源
を供給する電池を内蔵し、簡単で信頼性のある傾斜補償
手段を有し、特に小型のパッケージで実現され、以下に
説明する本発明の水平割出し機能、垂直割出し機能及び
アライメン）・機能の能力を有する工具を提供するもの
ではなかった。これらが以下で説明する本発明の目的で
ある。

（発明の要約） 本発明は、大工用の小形水準器程度の大きさで、小形で
コンバク）・な水平割り出し、垂直割り出だし及びアラ
イメント用の工具によって、これらの目的を達成する。

この工具のコンバク１−なハウジングは、可視レーザ・
ダイオードに接続された電池を保持し、このダイオード
からの光出力は、床でレベルの出ていない部分のような
面上に置かれたこの工具の位置の傾斜誤差を補償するの
に有効な光学系によって処理される。補償手段は最高５
°迄の傾斜誤差を有効に補償し、尚かつこの工具から実
質的に真の垂直または真の水平方向に光が射出されるこ
とが望ましい。

多数の補償手段のタイプのいずれのタイプを使用しても
よいが、この補償手段は、簡華で、校正が容易であり、
信頼性があり、光源が装置のハウジングにできるだけ接
近している光線を発射するするものが最も望ましい。こ
のことは、底部の基準マーク、即ち工具上のノツチが、
この装置が傾斜しても、真の垂直光線の位置からできる
だけ少ない誤差しか受（すないことを保証する。

特定の実施例では、補償手段は、片持された２軸の可撓
性バンド装置によって構成され、この装置には２つの異
なった直交方向で別個に制御可能なたわみ硬直性がある
。ウェイトがこの可撓性バンド装置から懸垂され、この
ウェイ＋−はその上に斜めに取り付けられた鏡を有し、
この鏡はレーザダイオードから平行光線を受は取り、こ
の光線の方向を実質的に真の垂直方向に修正する。この
補償装置は、基本的にこの鏡の面の角度の向きを器具の
傾斜量の約］／２だけ変化させることによって、この器
具の傾斜を修正する。補償に対する考え方は、鏡への入
射光及びこの鏡からの反射光の面に対する傾斜と、これ
に対して斜めの面の傾斜では異なっている。斜めの面の
場合には、より大きな鏡の傾斜の修正が必要であるが、
その理由は、レーザ・ダイオードの光線が斜めの角度か
ら鏡に接近するからである。

この補償手段の別の更に好適な実施例では、２軸の可撓
性バンドの代わりに均一な断面積を有するワイヤ、すな
わちロッドが使用されている。このワイヤによって入射
光及び反射光の面の傾斜の修正が行われる。直交する面
の補償量の不足分は、この後者の面の角度の修正量を増
加する負の円筒レンズによって補償される。

別のタイプの補償手段が本発明の器具に使用されてもよ
く、これは工具の傾斜に応じて横方向に移動する光源を
有し、光線の傾斜方向を垂直方向から効果的に逆にする
レンズを使用している。片持ち梁によって支持されたダ
イオードが、固定位置にあるレンズの下部に取り付けら
れ、このダイオードからの分散光がこのレンズによって
平行光線にされる。ダイオードが器具の傾斜によって１
つの方向に移動する場合、このダイオードの分散光の一
部は、尚このレンズによって集光されると共に平行化さ
れているが、補償によって傾斜角から逆の方向に同番フ
られ、これによって射出された光を真の垂直方向に維持
する。

片持ち梁に支持されたレンズの構成が、また器具の傾斜
を補償するなめに使用されてもよい。この場合、第２の
固定レンズが、第１レンズによって行われた修正の方向
を逆にするために必要であり、このレンズは焦点レンズ
である。

傾斜補償装置の懸垂機構は、工具に対する衝撃吸収手段
として作用する。このことは、ウェイト、即ち振り子が
片持ちされたアームからのたわみ部材に支持されている
場合、特にあてはまる。このアームは、工具が落下した
場合、弾力的に湾曲可能であり、損傷を受けることなく
衝撃を吸収する。

水平光線は、ペンタプリズム、即ち同一の２個の鏡のデ
フレクタを使用することによって、本発明の工具の垂直
光から発生されることが可能である。手動ノブまたはそ
の他のオペレータ用のつまみを水平光が必要な場合、オ
ペレータが光線に対してデフレクタを位置決めするなめ
に取り付けることが可能である。この水平光は、器具の
傾斜誤差が限定された許容範囲内にある限り、この誤差
＝１８− に関係なく、補償手段によって実質的に真の水平状態に
保持される。

射出された光線は、特別の電子検出器を必要とすること
なくそのスポットの中心を目視によって位置決めできる
程度に十分小さく、回折によって急速に広がることを回
避できる程度に十分大きい。

ゼロ　メーＩ・ルから１０メートルの有効動作範囲を確
保するため、光線のサイズは１メートル乃至５メートル
であることが望ましい。

この工具には、何時工具の傾斜が補償装置の有効に動作
する有効範囲を逸脱したかを指示するレベル外指示器を
設けてもよい。これは、艶消しを行なった環状の領域を
有する窓によって構成されることが可能である。または
、重力によって作動するスイッチを設け、レーザをオフ
し、これによって何時大きくレベルから外れなかをユー
ザーに指示してもよい。

器具の有用性を向上させ、通常工具箱に入れて携帯され
ているタイプの小形水準器を作業者が必要とすることを
避けるため、従来の水準用のガラスびんをハウジン−〆
の外壁に設けてもよい。この水準用のガラスびんは、オ
ペレータが器具を使用する前に水準を合わせなければな
らないと誤解しないような位置に取り付けられる。

この工具は、またタイム−オン・スイッチを有し、この
タイム−オン・スイッチは、オペレータによってオンさ
れれば常に、所定時間の間装置を付勢し、次いでこれを
自動的にオフする。このハウジングに、レーザ光線の出
口窓を保護するシャッターを設けることが可能である。

従って、小形かつコンバクｌ−で、可視レーザダイオー
ドに電源を供給する電池を内蔵し、限定された有効範囲
内で効率的に傾斜の補償を行い、箕従来の小形水準器程
度のサイズの工具内で全て適当な精度を保証するその他
の特徴を有する垂直割り出し、水平割り出し及びアライ
メント用工具を提供することが、本発明の目的に大まれ
る。

本発明のその他の目的は、下記の説明及び請求の範囲か
ら明らかであり、かつ添付図に示され、これらの図面は
、図示によって、本発明の好適な実施例及びその原理、
及びこれらの原理を適用するのに現在最善の形態である
と考えられるものを示す。同一または等価の原理を実現
する本発明の別の実施例を使用することが可能であり、
構造上の変更が本発明及び添イリの請求範囲から逸脱す
ることなく当業者によって希望通り行われることが可能
である。

（実施例） 図面に於いて、第１図及び第２図は、−数的に小型の大
工用の水準器の形状をしたハウジング１２を有する水平
及び垂直割出し及びアライメント用の指示器１０を示す
。手動で操作可能なダイヤル１４は、好適にオペレータ
によって回転される位置でてハウジング１２から伸び、
工具からの垂直レーザ光線１６が投射されるが、水平レ
ーザ光線１８が投射されるかを選択する。レーザ　ダイ
オード２４を駆動する電源を供給する１組の電池２２を
収容する電池収容部２０がハウジング２２に設けられて
いる。

レーザ　ダイオード２４は、可視範囲の光を発生し、こ
れは６００乃至６８０ナノメートルの波長を有する赤色
光である。ダイオード２４から発生し２６で示される光
は拡散し、コリメート用の凸レンズによって平行化され
る。この特定の実施例では、平行化された光線３２は鏡
３４によって斜め下方向に反射され、次いで別の傾斜レ
ンズ３６によって垂直上方向に反射され、工具１０から
垂直光線１６を射出する。この鏡３６は最終反射鏡と呼
ばれるが（特許請求の範囲にも含まれている）、その理
由は、これが光線を真の垂直に修正する鏡であるからで
ある（もつとも、この垂直光線は別の反射器によって水
平に曲げられることも可能である）。

水平割出し作業やアライメント作業のある種の形態のた
め、もし水平光線１８が希望されれば、手動ダイヤルが
第２図から分るように反時泪方向に回転されペンタプリ
ズム、またはこれと同等の４５°の封鎖３８ａ及び３８
１）を垂直光線１６の通路に位置決めする。これによっ
て、封鎖は第２図の点線で示される位置に位置決めされ
、その結果、垂直光線１６は鏡３８ａで反射し、次いで
鏡３８ｂて反射して図示のように水平光線窓４０を通っ
て工具から水平に出射する。

垂直割出し作業などのなめに光線が垂直に投射される場
合、この光線１６は工具１０の」一部にある垂直光線窓
４２から現れる。

射鏡３８ａ、３８１〕は、適当なファスナー４４によっ
て回転可能な手動ダイヤル］４に取イ・］けられること
が望ましく、このタイヤル］／ｌ自身はハウジング］２
に対して中心軸４６の回りを回転するように取付りられ
る。

第２図は、また電池の＝１ネクタ４５及び制御用電子部
品を有し、電池のコネクタ４５及びレーザダイオード２
４に接続された回路基板４７を示している。

本発明の工具のハウジング１２はコンバク＋−で一般的
におよそ大工用の小型水準器位の大ささである。その全
長は約２２．９ｃｍ　（９インチ）である。ハウジング
の幅は約４．３ｃｍ（１，、フインチ）であり（５，１
ｃｍ　（２インチ）以下であることか望ましい）その高
さは約６　、”−６”Ｃｍ（２６インチ）（７，６ｃｍ
（３インチ）以下であることが望ましい）。第１図及び
第２図に示すように、手動で回転可能なダイヤル］４は
、工具の側面に位置しているが、これは第２図に見られ
るように、ハウジングの内部に位置し、ダイヤルの弧の
部分の丙が夕１部に露出していてもよい。

本発明の大切な特徴は、これがコンパクトであって携帯
可能であるということである。第２図に示すように、電
池２２はコンパクトにハウジング内に収容され、他のタ
イプのレーザとは違ってレーザ　ダイオード２４を使用
することによって工具１０のスペースと重量が大幅に節
約される。本発明の用途のために設３１された工具では
、この工具は使用上取扱いにくいということがなく、工
具箱に入れるのに大き過ぎることがなく、またはベルｌ
−ｔたは衣服に取付りるタイプの工具キャリアに取付け
るのに大き過ぎないことが非常に重要な点である。本発
明は、小型であり、効率的で比較的簡単な構造で正確な
工具によってこれらの重要な点全てに答えている。

本発明の他の重要な特徴は、水平割出し、アライメント
及び垂直割出し用の工具］Ｏか自己水準化手段、即ち傾
斜補償手段を有し、その結果、ハウジングの底面４８を
載置する床またはその他の面のレベルが出ていなくても
、限られた有効範囲内でこの工具は実質的に真の垂直で
ある光線１６または実質的に真の水平である光線１８を
射出することである。上で論じたように、幾つかのタイ
プの傾斜補償システムを使用することが可能であるが、
好適な傾斜補償手段は図に示されているものである。

図において、参照番号５０によって一般的に示される傾
斜補償装置は、ハウジグ１０の内部に固定されたフレー
ム５２を看している。この固定フレーム５２は全て一定
の位置で一定の方向に取イ」けられたレーザ　ダイオー
ド２４、平行レンズ２８及び第１傾斜鏡３４を支持して
いる。

自己水準化、即ち傾斜補償装Ｘ５０の更に詳細は第３図
第４図及び第５図に示されているがこれらは、また第２
図と関連して見る必要がある。フレーム５２は重力応答
振り子装置５４を支持し、この上には傾斜垂直反射鏡３
６が取付（つられている。この振り子装置５４は一般的
に水平な片持ちプレート５６を有し、これは図に示すよ
うに、下方にね込むまれなバーまたはプレー１−５８に
よってフレーム５２に固定され、このプレート５８は、
片持ちプレート５６の基端部をフレームの上部フランジ
６０に対してサンドイッチしている。

この片持ちプレート５６は、プレート５６から垂下して
いる２軸のたわみバンドと一体になっており、このたわ
みバンドは、入射及び反射光線３２．１６の面に湾曲可
能な上部たわみバンド６２、及び直交する横断面に湾曲
可能な下部たわみバンド６４によって構成される。上部
及び下部たわみバンド６２及び６４は、一体であること
が望ましいが、これらは、適当なファスナー、溶接また
は接着によって共に固定されてもよい。

下部たわみバンド６４の下端部にはウェイト、即ち重み
を加えられたプラットフォーム６６が接続されているが
、このプラットフォーム６６は、例えば、銅でできてい
る。図示のこの重みを加えられたプラットフォームの適
当な角度を有する面６８に、傾斜鏡３６が固定されてい
る。

この重みを加えられたプラットフォームロ６の下には、
振り子組立体６４の運動を磁気的に減衰するため、１組
の磁石７０が位置していることか望ましいが、空気によ
る減衰等その他の形の減衰をこれの代わりに使用するこ
とも可能である。周知のように、上部プラノＩ・フオー
ム６６に近接した磁石７０は、これらの磁石上の銅部材
６６の運動によって、この銅部材６６にうず電流を誘起
し、これらの電流は振り子の振れる運動の方向を補償し
、この振れの運動を減衰する。

この好適な実施例において、ダイオード　レーザ２４及
び平行レンズ２８がらの平行光＠３２は、振り子組立体
５４に取付けられた小型の鏡３６に向けて鏡３４から斜
め下方向に反射される。工具１０のベース即ち底面４８
は傾斜しているので、振り子５４は、この振り子を支持
しているたわみバンドの軸の硬直性に応じて小量傾斜す
る。傾斜に対する補償がうまくできるかどうかは、工具
の傾斜の程度に対して正確に鏡３６を傾斜させるかどう
かによって決まる。

光線の面において、即ち鏡３６に対する入射光線及び反
射光線３２及び１６の面において、鏡３６は、射出され
た光線１６が垂直であることを保証するために工具の傾
斜の１／２に等しい量だけ傾斜しなければならない。こ
の理由は、この面において、光線の角度的な振れと鏡の
傾斜との間には２：１の関係があるからである。

しかし、光線の面と直角面即ち下部たわみバンド６４の
たわみの面では、鏡３６は、光線１６を垂直に保持する
ために大きな範囲て傾斜しなければならない（入射光３
２の接近してくる角度に従って）。各軸の硬直性は、た
わみバンドの寸法によって決まる。上部たわみバンド６
２は、実質的に光線の面で湾曲するが、下部たわみバン
ド６２は、実質的に直角な部分で湾曲する。この直角な
面において、鏡の運動に対する光線の運動は下記の式で
示される。

ｓｉｎ　　２ａ／ｓｉｎ　　ａ ここで「ａ」は入射光と鏡に対する垂線との間の角度で
ある。例えば、含まれている角度が３０゜である場合、
他方の軸即ち面に対する関係が２１であるのと比較して
、このファクターは１．３：１である。

この実施例では、工具のどの傾斜も２つの直交する方向
に分割されることが可能であり、対応するたわみバンド
の振れは射出された光が実質的に垂直を保つように近似
が行われる。

従って、上部たわみバンド６２は片持ちプレート５６と
組合わされて、下部たわみバンド６４よりもより少ない
重力に応答する曲げしか受けない。

このたわみバンド６２と水平プレート５６は、残りの接
続されている装置と組合わされて、実質的に上述した２
：１の関係に応答するように構成されている。

この片持水平プレート５６、即ち薄いシート・メタル・
プレートは、−最的に取付けによる衝撃を許容するため
に水平である。従って、大きな垂直方向の加速によって
この上部支持部材５６は引張られることがなく、この水
平プレートがそらされ、磁石７０に向がって下方向にた
わむ。

真鍮たわみバンドと振り子組立体の場合、片持ちされた
水平プレートは約０．５１ｃｍ（０，２インチ）のオー
バハングＸ０．００７６ｃｍ　（０，００３インチ）×
少なくとも約０．５］、ｃｍ　（０，２インチ）の寸法
を有している。上部たわみバンド６２は約０．５１ＸＯ
，００７６Ｘ０．８ｃｍ　（０，２ｘＯ８００３Ｘ０．
３１５インチ）の寸法を有している。下部たわみバンド
は、約０．５１Ｘ０．００７６ｘ１．７１ｃｍ　（０，
２Ｘ０．００３Ｘ０．６７５インチ）の寸法を有してい
る。銅製のウェイトであるプラットホーム６６は約６グ
ラムの重量である。

本発明のこの実施例の１つの重要な特徴は、傾斜補償装
置５０が容易に構成可能なことである。

両方の軸において、即ち入射光線及び反射光線３２．１
６の面及びこの面を横切る面で正確な補償を行うために
は、２つの調整が必要である。第１に、面を外れている
ことに対する補償は、ウェイｌ−とじてのブラッＩ−ホ
ーム６６に重量をイ］加することによって調整される。

第２に、面内の補償は、片持ちプレート５６の水平方向
のオーバハングの量を増加または減少させること、即ち
片持ちの程度を増加または減少させることによって調整
される。このことによって、他の面における補償に影響
を与えることはない。このようにして補償の調整を行え
ば、最終的な光線の方向づけは、レーザ　ダイオード２
４に対してレンズ２８を移動させることによって達成さ
れる。他の構成の方法には、例えば、片持ち梁に沿って
若干の重量を移動させること、または片持ち梁に沿って
重量を付加すること、または、２つのたわみバンドが出
会う場所で重量を付加することがある。

上で説明したように、本発明の工具１０が水平割出し機
能に使用される場合、第２図の点線で示された射鏡の位
置によって示されるように、オペレータは、射鏡３８ａ
、３８ｂが工具内の垂直方向に向いた光線１６の通路に
移動するような位置に手動で回転可能なダイヤル１４（
またはその他の適当なレバーまたは）・リガまたはボタ
ン等）を回転させる。相互に４５６の角度で固定された
この鏡３８ａ及び３８ｂを有するこの鏡対は、この鏡対
の実際の位置、即ちその軸４６を中心とする手動ダイヤ
ル１４の実際の位置の微少な変動に関係なく、光線１６
の角度を９０°だけ湾曲させる、即ちこれを出力１８と
して水平にする。理解するべきことは、射鏡が、図示の
ように、前端部７２を通るのではなくて、ハウジング７
２の側部即ち左側または右側を通って光線１６の方向を
変更するように位置決めされることができることである
。

このような構成は、この工具のある種の用途にとって望
ましいものであり、これは、ダイヤル１４を第２図に示
す軸４６に対して直角の軸を中心に回転させるため、こ
れを新しい方向に向けるが、または射鏡３８ａ、３８ｂ
を第２図に示すその運動面に対して９０°の面に単に取
付（することを必要とする。

大切なことは、水平割出し及び垂直割出し工具１０のオ
ペレータが、床またはその他の面」二の線、又は点上で
、この工具のハウジング１２を正確に位置決めするため
、または基準光線が遠くの基準点に位置している場合に
床〈またはその他の場所）上に点の印を付けるために、
ある位置基準マークを便宜観察することができることで
ある。第１図及び第２図に示すように、このような基準
マークは、工具の底部のハウジング１２の側面にあるノ
ツチ７４によって構成され、このノツチは工具の底部に
沿って工具の幅全体を横切っている。第１図に示すよう
に同様のノツチ７６が工具の前底部に設けられてもよく
、これは工具の前端部から見られるように光線１６の位
置の中心にある。

ノツチ７４またはその他の目視可能な基準マークが工具
１０内の垂直光！ｉ１．６の実際の位置とぴったり一致
していることが精度上非常に重要である。工具１０が完
全に水準の出ている面上に載置されている場合、これは
問題でなく、補償装置５０は光Ｍ１６がノツチ７４（及
びノツチ７６）上の直接中心に位置するようにセラ）・
される。しかし、もしこの面が実質的に傾斜しているな
らば、例えこの傾斜が工具１０の設計されている約５゜
の許容範囲内であっても、この垂直光線１６が工具の底
部４８と直角ではない方向に向くため、これは、光線１
６のアライメントを基準マークから外れる方向に移動さ
せ、これによって、この垂直光線１６の見掛は上の光源
がハウジングの底部上の別の位置に移動される。従って
、このような実質的な傾斜のある場合、もしオペレータ
が床上の線に沿って基準ノツチ７４を位置決めすれば、
垂直レーザー光線１６の実際の位置は若干横方向にずれ
る。

こうした誤差の状態は、反射鏡３６をできるだけ工具の
底部に接近させて、即ちできるだけ基準マーク７４に接
近させて位置ずけることによって最小におさえられるこ
とができる。本発明の好適な実施例では、反射面は工具
の底部４８の］、、２７ｃｍ　（１／２インチ）以内に
あることか望ましい。

従って、工具の許容動作の限度内での鏡の傾斜によって
発生ずる横方向の変位の最大誤差は、１．２７ｃｍ　（
０，５インチ）×タンジェント５′即ち、約１．１．２
ｃｍ４０４４インチ）である。この誤差は、鏡３６の反
射面を工具の底面４８に更に接近させることによって、
即ぢ底面から０．６３５ｃｍ　（］、／４インチ）　Ｄ
Ｉ下に接近することによって、更に除去されることが可
能である。これは、例えば、鏡３６の反ｑ・１面をその
底部に位置させ、振子ウェートロ６の厚さを最小にし、
工具のハウジングの底部の厚さを最少にし、補償装置の
フレーム５２の基部の厚さを最少にし、減衰用磁石７０
の厚さを最少にし、この磁石７０と振子のウエート６６
との間の空間を最小にすることによって達成される。

この問題に対する別の解決策は、第２図に示す基準フッ
ソ７４に代えて、ま／Ｓはこの基準ノンシフ４以外にハ
ウジングの側面に覗き窓を設けることである。第２図で
７７の点線で示されるこのような覗き窓は、第４図に示
すように振子のウェートロ６の底部から伸びる矢、即ち
ポインタ７８の位置を明らかにすることができる。この
ポインタ（矢）７８は、ハウジングの外部にあるマーク
を使用する場合と比較して、誤差を約半分に削減するこ
とができる。同様の窓７つ（第１図）は、ハウジングの
前底部に位置することが可能である６重要なことは、い
つ補償装置がその有効範囲を逸脱したかをオペレータに
指示することによって、または、そうでなければハウジ
ングは傾斜して、補償装置のウエート　プラットホーム
６６が正確な垂直割出し線を発生することができる範囲
外になった時点で、この工具が使用されることを妨げる
ことによって、この工具］０の使用者が不正確な垂直割
出し線または水平割出し線を得るのを防止することであ
る。

本発明の好適な実施例では、このことは、艶消しされた
環状の領域８０を工具の上部の窓４２に設け、同様の領
域８０を工具の前端部の窓４０に−３５＝ 設けることによって達成される。工具のハウジングが水
平状態から５°以内の正確な領域内にある場合、垂直光
線１６は垂直出口窓４２の中央の透明な領域を通過する
。ハウジングがこの有効範囲外にある場合、光Ｍ　１．
６は艶消しされた領域８０にあたってオペレータにこの
装置を使用するべきでないことを目視的に警告する。オ
ペレータは、可視光線が艶消しされた領域８０によって
散乱されていることを認識し、傾斜誤差が増加するに従
って射出された垂直光線の強度が弱くなることを認識す
る。

更に角度が大きくなると、ユーザーはこの装置の使用が
むずかしくなるが、その理由は、光が射出されず、窓４
２の周囲の不透明領域によって阻止されるからである。

この工具が有効範囲を超えている状態は、別の方法で示
すこともできる。重力によって作動するスイッチを設け
てレーザをオフし、ユーザーにこの装置が水準を離れて
いることを示してもよい。

機械的な振り子、即ち清白を回転する鋼球を、ま／ご所
定の範囲を逸脱しているのを示す指標として示してもよ
い。

器具の有効性を改善し、工具箱に入れて通常携帯されて
いる従来の小形の大工用の水準器と代替するため、従来
の水準器用のガラス瓶をこの工具］０内に設けることが
可能である。従って、水平方向の水準用ガラス瓶８２（
第１図及び第２図）を、従来の水準作業のために、ハウ
ジング１２の側面上または側面内に取付けることが可能
である。

垂直方向水準用の気泡、即ちガラス瓶８４もまた取付け
ることが可能であり、これは第２図に示すように９０”
の方向を向き、その結果、この工具は従来通りの垂直割
出しを示すために使用することが可能である。この水準
用のガラス瓶、特に水平方向のガラス瓶８２の位置は、
これらのガラス瓶は、この工具をレーザー光線の機能で
使用する前に、この工具の水準を出すためにこれを使用
しなければならないとオペレータが信じるような混乱を
引き起こさせないような方法で取イ・１けることが望ま
しい。従って、この水平方向の水準用ガラス瓶８２は、
図に示すように、この工具かレーザ光線による垂直割出
し用にセラ１−された場合、この水準用の気泡が見えず
、この工具が横向きにして水平面に対して平らに載置さ
れた場合にのみ、この気泡が見えるように位置させるこ
とが望ましい。

手動式の選択ダイヤル１４（またはその他の適当な手動
の選択装置）は、この工具をオンとオフに切替えるため
にも使用されることが望ましい。

従って、第２図に示すように、この工具のオフの位置は
図示の位置にある回転可能ダイヤル］４によって示され
ることができる。工具の側部から見える平坦部８６をダ
イヤルに設けることが可能であり、これは選択された機
能を示すためのものである。従って、もし手動ダイアル
１４が後ろの方向即ぢ、第２図で分るように時計方向に
回転されれば、平坦部８６は垂直になり、これは垂直方
向の機能、即ぢ垂直割出し機能を示す。ダイヤル（ボイ
ル）１４がもうひとつの方向に回転されると、平坦部８
６は水平な位置になり、これは水平方向の機能即ち工具
の前部を通して水平光線］８が射出されることを目視的
に示す。

これらの両方の運動によって、スイッチを作動させ、レ
ーザ　ダイオード２４（図示せず）をオンさせることが
望ましい。

本発明の工具には、簡単なオン／オフ　スイッチの代わ
りに、タイム−オン　スイッチを設けることが望ましい
。このタイム−オン・スイッチは、所定の決められた時
間間隔（例えば６０または１２０秒）の間装置をオンす
る。次いでこのスイッチはこの時間間隔の終了時点で自
動的にオフする。この特徴は、２つの有用な効果を有し
ている。

第１に、これは電池を節約し、第２に、オペレータの時
間を節約する。この理由は、オペレータがこれを使用し
た後、これをオフするためにこの工具の所に戻る必要が
ないからである。

好適な実施例において、出口の窓を引掻き傷や汚染から
保護するため、シャッター９２を各々の窓４０及び４２
に設りることが望ましい。操作を簡単にするためこのシ
ャッター９２は、機械的にスイッチまたは手動ダイアル
（装置）１４と接続することが可能であり、この結果、
装置がオンすると同時にこのシャッターも開かれる。

第６Ａ図乃至第６Ｄ図は、本発明に従って使用すること
のできる傾斜補償装置の他の実施例を示す。第６Ａ図に
於いてここには、傾斜補償装置１００が示され、ワイヤ
、又は長方形の断面を有する非常に細いロッド］０２が
その」一端部でフレーム部品１０４に固定されると共に
ブラフｌ−ホーム］０６に固定され、その他端で鏡（第
２図及び第４図の鏡３６のような）を支持している。こ
のワイヤ、又はロッド１０２（縮尺で示されていない）
は一方の断面方向、即ち第６Ａ図に示すＹ軸方向が他方
の断面方向、即ち第６Ａ図に示ずＸ軸方向よりも大きく
なっている。従って、このロッド又は、ワイヤ１０２は
Ｘ軸方向よりもＹ軸方向で一層曲りにくく、より大きな
程度の振り子の振れがＹ軸方向よりもＹ軸方向で所定の
傾斜に対して発生するにのワイヤ、又はロッド１０２の
断面積を、その長さ及びウエート又は重みがか（゛）ら
−４０＝ れたブラットホーム１０６ｇともに、慎重に選択するこ
とによって、入射及び反射光（Ｙ軸の方向）の面並びに
これを横断する面（Ｙ軸の方向）のいずれにおいても正
確な補償を行うことが可能である。

第６Ｂ図は、第６Ａ図に示した傾斜補償装置と同様の傾
斜補償装置１０８を示す。しかし、この実施例に於いて
、ワイヤ又はロッド１］０は丸みをもつがその断面は惰
円又は長円形であり、その結果、これはＹ軸の方向より
もＹ軸の方向でより大きな硬直性を有している。

第６Ｃ図は別の変形例１］２を示すが、ここでは、フレ
ーム部材１０２をここから！垂されている振り子のウエ
ート１０６に接続するため一対のロッド、又はワイヤ１
１４、］１６が使用されている。このワイヤのゲージ、
２木のワイヤ１１、４及び１１６の間のスペース、これ
らの長さ、方向、及び重みを持たせたプラントボーム１
０６の重量は、再びＸ方向及びＹ方向各々で正確な程度
の補償を達成するために操作されることが可能である。

−４，２−− 第６Ｄ図は、傾斜補償装置１］８の別の実施例を示し、
ここでは湾曲したたわみバンド１２０が、フレーム部材
１２２から一般的に水平な方向で支持されている。鏡を
支持する重みを加えられたプラットホーム１２４が、こ
の湾曲した薄いたわみ部材］２０の他端に位置している
。たわみハンド１２０の寸法は、第２図及び第４図に示
すように、斜めに接近する光線３２に対して正確な補償
を行うため、Ｙ方向よりもＸ方向に於いてより大きな傾
斜補償を与えるように操作されることが理解されよう。

第７図は、本発明の装置に含まれることのできる傾斜補
償装置１２５の別の実施例を示す。この実施例では、正
のレンズ１２６がレーザ　タイオード１２８上の固定さ
れた位置に保持され、このダイオードは、重力に応答し
て工具］０の傾斜と共に横方向に移動可能である６レー
ザ　ダイオード１２８は、片持ちされたほぼ垂直方向の
たわみロッド１３０の上端部で支持され、このロッドの
下端部は、工具のハウジングの部分］３２に固定され、
またはこの部分］３２はハウジングに固定的に取イ」（
つられたベースであってもよい。

この実例において、ベース１３２、及び工具１３２（及
び工具のハウジング１２）の傾斜によって重力を受けて
レーザー　ダイオードが横方向に移動することによって
、レーザー光の光源がレンズ１２６に対して横方向に移
動する。ダイオード１２８からのレーザー光線は拡散し
ており、固定された凸レンズ１２６によって平行化され
たければならないから、このレンズはレベルを外れた状
態で垂直方向に射出された光線１３４の方向を修正する
効果と、この光線を平行化する効果との二重の効果を有
している。傾斜に応答するダイオード］２８の横方向へ
の移動の程度は、このような傾斜を正確に補償するため
に構成することが可能である。レンズ１２６は光源、即
ぢダイオード１２８の移動の方向を逆転させるが、これ
は工具の傾斜角度を保障するために必要とされているこ
とである。傾斜した状態でレーザ　ダイオード１２８が
横方向に移動する場合、その拡散光の１部はレンズ１２
６による平行化からはずれ、その結果、若干具なって集
合したレーザー光線が、工具が傾斜された場合、光線１
３４を形成するために使用される。

第８図は、本発明による傾斜補償装置１３６の別の実施
例を概略的に示ず。この実施例において、レーザ　ダイ
オード１３８は、図示のようにハウジングの部分１４０
上で所定の位置に固定されているが、ダイオード上の凸
レンズ１４２は、工具の傾斜に応答して横方向に移動可
能であるように、ほぼ垂直なたわみ支持脚１４４上で支
持されている。固定レンズ１４６は、レンズ１４２から
の光を集光し、これを真に垂直な光線１５０に平行化す
るため、レンズ１４２の上のフレーム１４．８４：の固
定された位置で支持されている。第８図に示すように、
レーザー光のイメージは、第１凸〈正）レンズ１４２を
通過することによって逆転される。

この効果は、第２レンズ１４６が傾斜によって１つの方
向に移動するにつれて、レンズ１４２から現れる収束光
が、レンズ１４２が傾くのと同じ方向に傾くということ
である。第２レンズ１４６は、この傾斜の方向を逆にし
て平行化された光線１、５０を形成し、その結果、この
装置１３６が、水準を外れた状態にある工具を正確に補
償するために正確に校正され得ることが明らかである。

第９図は、第２図乃至第５図に示される傾斜補償機構の
変形を示し、これはまた第６Ａ図乃至第６Ｄ図に適用可
能である。第９図に示す構成の目的は、工具の水準が最
高５°迄外れているにもかかわらず、床またはその他の
表面上の位置に対する工具の更に正確な位置を達成する
ことである。

第９図は、変形された傾斜補償機構の１部１６０を示し
、ここで鏡３６ａは、ウェーＩ・、即ち振り子１６２上
に取付けられている。鏡１３６ａは光線分割鏡であり、
大部分の入射レーザー光３２を真に垂直割出しされた光
線１６として上方向に反射するが、この光の一部をこれ
もまた真に垂直方向に割出された下方向に向かう位置決
め光線１６４として方向付ける。この光線１６４は床ま
たはその他の表面１６８上の、点１６６上に正確に位置
決めされることが可能であり、または、この点１６６は
、位置決め光Ｍ１６４を使用して位置決めされ、マーク
されることが可能である。

光線分割鏡３６ａは、入射光３２の小部分を伝送し、こ
れは鏡１３６の後部にある補助鏡］７０に当たる。第９
図に示すように、この鏡］７０から反射して戻ってきた
光は光線分割鏡３６　ａの裏面で反射されて垂直割出し
位置決め光線１６４となる。

第９図に示す機構は、もし位置決めビーム１６４に目視
的にアクセスすることができるようにハウジングの前底
部が取り除かれるならば、位置決めノツチ７４及び７６
の代わりに、更に覗き窓７７及び７つの代わりに使用さ
れることが可能である６ 第１０図、第１１図及び第１２図は、本発明による工具
］７４の変形した形態における光線補償装置］７２の別
の実施例を示す。第１０図は、フレーム即ちハウジング
　プレー１・Ｊ８０の下で４本のワイヤ１７８によって
懸垂されている重みを加えられた振り子１７６を示し、
この中にはねじを切った停止部材］８２がねじ込まれて
いる。第１０図では、プレート、即ちフレーム部材１８
０は、明確化のため、部分的に取除かれている。

第１０図から分る通り、４本のワイヤの支持によって、
鏡８４による垂直方向の反射に対し、２つの直交する方
向の補償に必要な差が得られる。

２木の取付けねじ１８６を含む平面内で重力による重み
を加えられた振り子１７６の傾斜は、他方の方向におり
る重力による傾斜よりも大きくなり（再び鏡１８４の取
付は角度に依存して）１１に接近する。しかし、鏡８４
を含む直行する垂直面では、重力に応答する傾斜は懸垂
ワイヤ］７８の構造によってより少ない。ワイヤ７８の
位置及びこれらが振り子１７６に接続される方法は、許
容範囲内（例えば５°）のどの傾斜も正しく補正するよ
うに制御及び校正されることが可能である６上部部材】
２２は、振り子の中央の孔］８８を通って、工具に衝撃
が加えられた場合、振り子の余分な運動のみを制限する
。

第１１図は、若干変更された傾斜補償機構１９０を示し
、ここで懸垂ワイヤ１９２は、第１０図の実施例とは異
なった方向を向いているが、実質的にこれと同じように
動作する。この実施例では、入射光ゴ９４は、第９図に
示す鏡と同様の光線分割鏡３６ａによって分割され、こ
の鏡３６ａは第９図に示す鏡と同じ目的と効果を有する
ものである。下方向を向いた垂直割出し用位置決め光線
１９６は、ハウジングの開口部］９８を通過する６エ具
のハウジングは、例えば、第１２図に示す工具のハウジ
ング２００と同じである。第３図の傾斜補償装置を変更
した第９図に示す装置は、また第９図に示すようなハウ
ジングで使用することができる。これによって、使用者
は、位置決め用光線１９６を床またはその他の表面上の
点２０２上に、基本的に可視性を制約されることなく、
位置決めすることができる。

第１１図では、重みを加えられた振り子２０４は傾斜鏡
３６ａを支持すると共にフロア−・ワイヤ１９２によっ
て懸垂されている。ここには、第＝　　４８　− １０図に示すものと同様の運動停止部材２０６が含まれ
ている。減衰カップ２０８が振り子楕遣２０４と相互に
作用し合って、振り子２０４の振れによる運動を減衰す
る。入射光１９４は、図示のように、プレート１８０に
よって支持された鏡２１０を介して、光線分割鏡３６ａ
に接近する。

この光線分割鏡３６ａは約５％を通過させ、通過した光
線は振り子の下の鏡２１２によって反射される。

第１３図及び第１４図は１本発明による傾斜補償装置２
２０の別の重要な変形を示す。この形態の補償装置は、
第１図、第２図及び第３図に示す水平割出し及び垂直割
出し指示装置に使用することができる。

第１３図及び第１４図に示す好適な実施例は、装置のハ
ウジングに固定されたフレーム又はベース　プレート２
２２、ベース　プレートから伸びる片持ち支持アーム２
２４、及び支持アームによって支持されているたわみワ
イヤ又はロッド２２６を有している。図示のように、ワ
イヤ又はロッド２２６は、アーム２２４の孔を通ってい
る。

このワイヤは、孔にしっかりと固定されたカラーのよう
ないくつかの異なった方法のいずれによって固定されて
もよいが、この好適な実施例の場合、このワイヤ２２６
は、ねしを切った部材２２８にろう付けされることによ
って固定され、この部材はねじを切った支持アーム２２
４の孔にねじ込まれている。第１４図に示すように、ロ
ック・ナン１−２３０が、おねじを切った部材の位置を
固定するために含まれてもよい。

この片持ちされたアーム２２４は、「ゼロ」位置を正確
に校正するために２つの直交する方向で、限定された範
囲に調整可能である６第１３図に示すように、支持アー
ム２２４と一体である垂下脚２３４内の溝付の孔を通し
て取イ・］（）可能である。

ねじ２３２をベースプレート２２２内にもっとしっかり
締付けると、これは垂下脚２３４をベースプレー１〜の
方向に引寄せ、ロッド又はワイヤ２２６をベースプレー
１・に対して、内側の方向に傾けるように支持アーム２
２４をバイアスする。

わじ２３２を戻すと逆の効果が得られる。

同様の調整は、垂下脚２３４の側端部に取（−１０られ
たセットねじ２３６を介して逆に直交する方向に対して
も行われる。ねし３６を回転さぜると脚２３０及び支持
アーム２２２がねじられてベースプレー１−２２０と平
行な移動方向にロッド又はワイヤ２２６のバイアスを調
整する。

ワイヤ２２６の「ゼロ」位置の他の形態の校正によって
、ここに示された構成を代替することが可能である。

本実施例において、重力及び傾斜に応答するたわみ部材
、即ちワイヤ又はロッド２２６は、好適的にはその断面
が均一であり、従って、あらゆる方向の重力によって均
等にたわみを生ずる。振り子又は重みを加えられたブラ
フ１へ）：Ａ−１＼部利２３８は、第２図、第３図、第
４図、第５図及び第６図を参照して上で説明したウェイ
ト即ぢブラフ１−フオームと同様に支持ワイヤ又はロッ
ド２２６から懸垂されている。このウェイト即ち振り子
２３８は、光線反射鏡２４２を支持している適当な角度
を有する面即ち傾斜面２４０を有している。レーザー光
線は、レーザー　ダイオード２２４によって焦点レンズ
２４６を通って鏡２４２の方向に向りられる。上述した
実施例と同様に鏡２４２は、ウエート即ち振り子２３８
上の重力の影響を受けて移動し、工具の水準を外れた状
態を修正する。第１４図の紙の平面におりるｆｋ点を合
されたレーザー光線２４８の面において、鏡２４２はそ
の平面にお（する鏡の移動の程度と比較して、外方に向
かう反射されたレーザー光２４８の２：１の修正を行う
。懸垂ワイヤ又はロッド２４６の硬直性は、鏡の２：］
の修正に対応するように選択され、その結果、このロッ
ド２２６は、鏡２４２及び、ウエート、即ちプラットボ
ーム２３８が、その、ウエートが重力の影響を受けて振
れる円弧の半分だζフ振れることを基本的に可能にする
。この点でロッド２４６は、支持接続部２２８内のワイ
ヤを若干−にげ下げすることによってく運動可能なワイ
ヤの長さを変更することによって）、または重みを加え
られた振り子２３８の重量を加減することによって、構
成又はｔｉｌ整されることが可能でる。

傾斜補傷装置の他の実施例と関連して、上で論じたよう
に、直交する而を外れた方向、即ち横断方向では、より
多くの鏡の傾斜の修正が必要とされるが、この理由は、
レーザ・ダイオードの光線が斜めの角度からこの鏡に接
近するためである。

鏡に対して接近する光線２４８の経路が低ければ低い程
、反射光のこの鏡による修正は１１に接近する。この接
近する光線の経路が高ければ高い程この横断面における
修正は鏡の移動に対して２］に接近する。

第１４図に示すように、レーザ光線の角度、即ち経路が
高いと、鏡２４２によって行われる実際の修正は約１．
９０：１乃至］　９７１の範囲内となる。従って、スイ
ング可能な鏡２４４によって可能とされるよりも、より
多くの修正がこの方向で必要となる。上記の実施例では
、−数的にこの光の接近によって、懸垂用のたわみ要素
は平面内の方向よりも平面を外れた方向、即ち横断方向
て・よりフレキシフルになる。

しかし、この実施例では、懸垂要素（ロッド）２２６は
、全ての方向で実質的に均一な断面積を有し、実質的に
均一な可撓性を有するロッド、又はワイヤである。入射
光及び反射光の面を外れた横断方向における修正がこの
鏡によってより少なくしか行われない場合、これは、特
に第１３図に示されるように、工具のハウジング−１−
に固定された凹形、即ち負の円筒レンズ２５０によって
補足される。この円筒レンズ２５０は、入射光及び反射
光の面において、レーザ光線２４８の方向に影響を及ぼ
さないが、これはＷ８断方向におりる修正を補足し、こ
れを強化する。従って、もしウエート、即ぢ振り子２３
８が、第１３図に見られるように、右の方、即ちベース
プレー１−２２２から離れるように振れるならば、反射
光２４８の鏡によって行われる修正によって、反射光は
ベースプレー　１−２２２の方向に傾斜するが、これは
工具が水平を外れた状態を完全に補償するのには十分で
はない。この円筒の負のレンズ２５０が、第１３図に見
られるように、反射光２４８を更に左の“方向に、即ち
ベースプレー１−２２２の方向に曲げることによってこ
の修正を補足する。

しかし、第１４図から分るように、入射光及び反射光の
面内における鏡２４４による修正は、この負即ち凹レン
ズ２５０によって影響されたい。

この面におけるレーザ光線２４８の経路は、これがレン
ズに２５０を通過する前と後で同じである。

円筒レンズ５０の焦点長さは、横断面における光線の角
度を適当に修正するため、本発明の好適な実施例では、
約１４メーｌ〜ルである。再び、この焦点長さは、鏡２
４２に接近する入射光の経路の角度、鏡２４２によって
行われる修正の不足の程度及びこの面におりる振り子２
３８の重量によって決まる。

第１４図に示すように、振り子即ちウエート２３８の運
動は、工具即ち器具に固定された磁石２５２によって減
衰されることが望ましい。ウェー１へ、即ち振り子２３
８は、この実施例の球の一部として形成されることが望
ましく、これによつてより勝れた磁石による減衰が可能
となる。球状のウェー■〜２３８の底面は、可撓性ワイ
ヤ、即ぢロッドの」二端部２５４に中心のある湾曲面を
有することが望ましく、その結果、振り了の底部は全て
の位置において基本的にマグネッ１〜」−で同じ距離を
有している。５個のマグネット２５２が使用され、これ
らの内の３個が第１４図で見えている。

第１３図及び第１４図に示された好適な実施例の特徴で
あって、以前に説明した実施例にもまた含めることので
きる別の特徴は、レーザ　ダイオード２３４及び正の焦
点レンズ２４６か工具に取付けられ、これは例えば、第
２図の３４で示すような最初に方向を変える鏡を必要と
することなく光線を直接鏡２４４に向けることができる
。

上述した実施例に含まれている振り子による傾斜補償の
概念は、またフロー１〜が下方向に作用するテンション
部材によって拘束されている液体を充満した容器にも適
応することが可能である。光学的に透明な液体に沈めら
れたこのフローＩ・は、レーザ　ダイオードの光線を真
の垂直（または真の水平）に向（）るための傾斜鏡を支
持している。

この鏡の近傍の１個の窓または複数の窓によって、液体
を満たした容器がダイオードから切り離され、残部の光
学部品が空気によって取囲まれる。

上の説明で使用されている「垂直」及び「水平」のよう
な用語は、本実施例と関連してのみ、この図示された方
向で読取られるべきである。特許請求の範囲において、
「真の方向」という用語は、真の水平または真の垂直を
一般的に意味することを意図している。本発明の工具は
、必要な場合に垂直方向に向かわせる手段を有すること
によって、先ず最初真の垂直の光線ではなくて真の水平
の光線を発生ずるようにセラ１−することが可能である
。

本発明の好適な実施例を図示し説明したが、これらには
変形と変更が可能であり、従って、本発明は、ここで説
明した詳細に正確に限定されるものではなく、このよう
な変形と変更を下記の特許請求の範囲に含めることを意
図するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、水平割り出し動作、垂直割り出し動作及びア
ライメン）・動作用の本発明によるコンパクトな工具の
斜視図である。 第２図は、工具のハウジングの内部を示すと共にこの工
具内の光線用光学系、傾斜補償装置、機能選択装置、及
び内蔵電池を示す本発明の工具の正面断面図である。 第３図は、本発明の工具に内蔵される傾斜補償装置の］
つの形態を示す斜視図である。 第４図は、第２図に示す工具の一部及びこの工具に含ま
れる光線光学系と水準補償装置の詳細を示す正面断面図
である。 第５図は、第４図の線５−５に沿って見た概略断面を示
す平面図である。 第６Ａ図乃至第６Ｄ図は、−数的に第３図及び第４図に
示す装置の傾斜補償部品の構造の別の実施例を示す。 第７図は、可動レーザ　ダイオードを有する傾斜補償装
置の別の実施例を示す概略斜視図である。 第８図は、可動レンズを有する傾斜補償装置の別の実施
例を示す概略正面図である。 第９図は、変更点を有し、補助基準光線による目視によ
って点上で工具を正確に位置決めする作業が支援される
傾斜補償装置の一部を示す断面図である。 第１０図は、振り子のウェイトが、４本のワイヤによっ
て支持されている傾斜補償装置の別の実施例の一部を示
す概略斜視図である。 第１１図は、第１０図と同じであるが、第９図に示すよ
うな工具位置決めの特徴を有する別の傾斜補償装置を示
す概略断面図である。 第１２図は、第９図及び第１１図に示す傾斜補償装置を
有する工具ハウジングの変更された形態を示す図である
。 第１３図は、本発明の工具用の傾斜補償装置の別の好適
な実施例を示す概略斜視図である。 第１４図は、第１３図の装置の正面図である。 ［主要符号の説明］ ］０・　　工具、］２　　　ハウジング、１４　　・ダ
イヤル、１６　　　垂直レーザー光線、１８　　・水平
レーザー光線、２０　　　電池収容部、２２　　　電池
、２４　・　レーザー・ダイオード、３４．３６−　　
傾斜鏡、３８ａ、３８ｂ　　・　封鎖、４０　・　水平
光線用窓、４２　　　垂直光線用窓、５０　・　傾斜補
償装置、５４−　・振り子装置 特許出願人　　スペクトラーフィジックスインコーポレ
イテッド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、垂直割り出し線、水平割り出し線、またはアライメ
   ント線を発生する装置であって、 ほぼ水平な面に載置可能なハウジング、 ハウジング内に取り付けられ、可視レーザー光線を発生
   するレーザー・ダイオード手段、ハウジング内に収容さ
   れ、レーザー・ダイオード手段に電力を供給する電池手
   段、 レーザー・ダイオードからの光線を受光し、ほぼ垂直上
   方向にハウジングから平行光線を射出する光学手段、 レーザー・ダイオード手段及び光学手段と連動し、上記
   のほぼ水平な面に載置されたハウジングの小傾斜角を修
   正し、光学手段からの光線がこのような小傾斜角に関係
   なく実質的に垂直方向に向かうことを保証する補償手段
   、 ハウジングと関連し、ハウジングが前記面上に載置され
   た場合、使用者にとつて目視可能であり、垂直方向の光
   線を前記面上の所望の位置に一致させるための基準マー
   ク手段、及び 希望された場合、前記実質的に垂直な光線を実質的に水
   平方向に変更し、希望された場合、使用者が光線を水平
   方向に向け直すことを可能にするハウジングの外側に設
   けられた手動選択手段を含むハウジング内の反射手段、 から成る装置。 ２、ハウジングが、長さが約２５．４ｃｍ未満である請
   求項１記載の装置。 ３、ハウジングが、その高さが約７．６２ｃｍ未満であ
   る請求項２記載の装置。 ４、装置から射出される光線が、９．１４ｃｍのところ
   で真の垂直または真の水平に対し、約０．３２ｃｍ以内
   の精度である請求項１記載の装置。 ５、基準マーク手段が、ハウジングの底部近傍のハウジ
   ング上のマーキングによつて構成され、補償手段が光線
   が実質的に垂直に射出される最終反射鏡を有し、この最
   終反射鏡はハウジングの底部から約１２７ｃｍ未満の場
   所に位置し、その結果、装置の傾斜による基準マークに
   対する垂直光線の位置の横方向の移動が最小に保持され
   る請求項１記載の装置。 ６、ハウジングから射出される光線か１／２乃至５ミリ
   ワットの範囲の出力を有する請求項１記載の装置。 ７、補償手段が傾斜位置で最終反射鏡を支持する２軸の
   振り子手段によって構成され、この鎖はレーザー・ダイ
   オード手段からの光線を受光し、この光線を垂直上方向
   に反射するように位置決めされ、この２軸の振り子手段
   は、一般的に第１軸上の上記の最終反射鏡に入射する光
   線及びこの最終反射鏡から反射される光線を含む平面内
   で第１の程度の鏡の移動による補償を行い、第２軸上の
   ほぼ横断方向の平面内で第２の異なった程度の鏡の移動
   による補償を行う請求項１記載の装置。 ８、２軸振り子手段が、ほぼ水平に片持ちされたプレー
   ト部分、この片持ちされたプレートから垂直に懸垂する
   薄い金属バンドの形態であって、第１軸の方向の重力に
   応答して上記のプレートと共に湾曲する第１たわみバン
   ド部、第１たわみバンド部に対して直角方向を向いた薄
   い金属バンドの形態であって、この第１たわみバンド部
   から下方向に伸び、第１軸の方向に対してほぼ直角の第
   ２軸の方向に湾曲可能な第２たわみバンド部、及びこの
   第２たわみバンド部の底部に接続されたウエート部を有
   する薄い金属体によって構成され、最終反射鏡がウエー
   ト部に固定され、２軸の振り子手段が、ウエート部に作
   用する重力によってハウジングの傾斜に対して適切に応
   答するようにそれぞれの軸方向に校正され、ハウジング
   の傾斜をその方向に正しく補償し、最終反射鏡から反射
   された光線を実質的に垂直に保持する請求項７記載の装
   置。 ９、ウエート部とハウジングとの間で作用する磁気減衰
   手段を更に有し、２軸振り子手段を振れから減衰させる
   請求項８記載の装置。 １０、磁気減衰手段がハウジングに対して固定された１
   組の永久磁石によって構成され、ウエート手段が永久磁
   石の近傍に位置する銅の部材によって構成される請求項
   ９記載の装置。 １１、前記片持ちプレートの片持ち梁の長さを調整する
   ことによって前記第１の程度の補償を校正する手段を有
   する請求項７記載の装置。 １２、基準マーク手段が、光線の位置決め部分を上方向
   に射出される光線と実質的に一致して垂直下方向に向け
   る光線分割手段、及び光線の位置決め部分がハウジング
   の載置されている面に射出される場合、この位置決め部
   分を使用者が目視することを可能にするため、ハウジン
   グと関連する手段によって構成される請求項７記載の装
   置。 １３、ハウジングが、一端において補償手段を含む片持
   ち部を有し、この片持ち部はハウジングの底部の上に位
   置して光線の位置決め部分用の光線出口窓を有し、その
   結果、開口領域が片持ち部の下部に存在し、使用者が位
   置決め光線をハウジングの載置されている水平面上の所
   望の点に正確に位置決めすることを可能にする請求項１
   ２記載の装置。 １４、補償手段が、ハウジングに対して固定された底部
   端を有すると共に光を上方向に射出するようにその上部
   端に取り付けられたレーザー・ダイオード手段を有する
   ほぼ垂直なたわみロッドであって、ハウジングの傾斜に
   応答して湾曲可能であり、かかる傾斜に応答してレーザ
   ー・ダイオードの位置を横方向に移動させる前記のたわ
   みロッド、及びレーザー・ダイオードの上部でハウジン
   グに対して所定の位置に固定された正のレンズであって
   、レーザー光線を平行化するのに適切な焦点長さを有す
   る前記正のレンズによって構成され、これによって、ダ
   イオードの横方向の移動は傾斜による光源の移動を生じ
   させ、レンズは移動の方向を逆転し、その結果、このレ
   ンズから射出される平行光線はハウジングの傾斜に関係
   なく実質的に垂直である請求項１記載の装置。 １５、補償手段が、光を上方向に射出するようにハウジ
   ングに対して固定されたレーザー・ダイオードの上部に
   位置する一般的に垂直なたわみ支持脚であって、ハウジ
   ングの傾斜によって第１凸レンズの位置を横方向に移動
   させるように湾曲可能な前記たわみ支持脚上に取り付け
   られた前記第１凸レンズよって構成され、その結果、ダ
   イオードからの光はこの第１レンズによって収束される
   と共にこの支持脚の傾斜の方向に角度的に傾斜され、更
   に前記補償手段は、この第１レンズの上部に位置しハウ
   ジングに対して固定された第２凸レンズを有し、これら
   の２つのレンズの間の焦点長さ及びこれらのレンズの間
   の間隔は、第２レンズから実質的に垂直上方向に射出さ
   れる平行光線を発生させるように設定される請求項１記
   載の装置。 １６、補償手段が、ハウジング内でその上端部から懸垂
   されたほぼ垂直なたわみロッド又はワイヤ、及びこのた
   わみロッドの下端部に接続された重力に応答する重みを
   加えられた振り子によって構成され、この振り子は斜め
   の位置で最終反射鏡を支持し、この鏡はレーザー・ダイ
   オード手段から光線を斜めに受光すると共にこの光線を
   ほぼ垂直上方向に反射するように位置決めされ、更に、
   前記補償手段が、この鏡から反射された光線の通路内に
   位置する負の円筒レンズ手段を有し、ハウジングに対し
   て反射された光線の傾斜をこの鏡に入射しこの鏡から反
   射される光線の平面に対して直角の平面において増加さ
   せ、前記直角な平面における修正量を増加させ、この円
   筒レンズ手段から射出される光線の実質的に真の方向づ
   けを行う請求項１記載の装置。 １７、重みを加えられた振り子が下向きの円弧面を有す
   る球の一部として形成され、振り子の円弧面の真下のハ
   ウジング内に固定され、前記円弧面からほぼ等間隔に振
   り子運動減衰磁石を有する請求項１６記載の装置。 １８、補償手段が、レーザー・ダイオード手段から光線
   を受光しこの光線をほぼ垂直上方向に反射するように斜
   め位置で最終反射鏡を支持する振り子手段によって構成
   され、ハウジングが水準を外れ、しかもこの鏡に入射し
   この鏡から反射する光線を含む平面に対して直角な平面
   におけるこのハウジングの傾斜に対する十分な補償が行
   われていない場合、この振り子手段は、反射光の修正を
   行おうとする鏡を傾斜させるための重力応答手段を有し
   、更に、上記の補償手段はこの鏡から反射される光線の
   通路に負の円筒レンズ手段を有し、前記直角な平面にお
   いてハウジングに対して反射光の傾斜を増加させ、振り
   子手段によって可能な傾斜の修正を補足するために前記
   直角な平面における傾斜補償量を増加し、この円筒レン
   ズ手段から射出される光線の実質的に真の方向づけを行
   う請求項１記載の装置。 １９、振り子手段及び重力応答手段が、最終反射鏡を支
   持する重みを加えられた振り子及び重みを加えられた振
   り子を支持するたわみロッドを有し、このたわみロッド
   は断面積が実質的に均一であり、その結果、これは振り
   子の位置を全ての方向に実質的に等しく逸らす請求項１
   ８記載の装置。 ２０、水平割り出し動作、アライメント動作及び垂直割
   り出し動作用の携帯用工具であって、一般的に長さが約
   ２５．４ｃｍ未満、高さが約７．６２ｃｍ未満の寸法の
   大工用の小形水準器を有するハウジング、 工具のハウジング内に収容される電池用の電池収容部、 ハウジング内に取り付けられ、電池から電力を供給され
   て動作するように接続された可視光線用のレーザー・ダ
   イオード、 ハウジング内に取り付けられ、レーザー・ダイオードか
   らの光を受光し、ハウジングの傾斜が全ての方向で最高
   ５度レベルから外れているにもかかわらず、実質的に真
   の方向にある光線を射出する傾斜補償手段、 垂直アライメント動作及び垂直割り出し動作のためハウ
   ジングから垂直光線を射出するためのハウジングの第１
   出口窓、 水平アライメント動作及び水平割り出し動作のためハウ
   ジングから射出される平行光線用の第２光線出口窓、 水平光線が希望されているか垂直光線が希望されている
   かによって、工具内の光線の方向を１つの（垂直または
   水平）方向の実質的に真の方向から９０度の角度にある
   実質的に真の方向に変更する手動選択手段、 傾斜補償手段と関連し、この傾斜補償手段を損傷するこ
   となく他の物体に対するハウジングの実質的な衝撃を吸
   収する衝撃吸収手段、及びハウジングの底部近傍に位置
   し、射出された光線が位置合わせをされる位置との工具
   の位置合わせを目視的に行う基準マーク手段、 から成る携帯用工具。