JPH09329442A - Laser pointer - Google Patents

Laser pointer

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JPH09329442A
JPH09329442A JP8146030A JP14603096A JPH09329442A JP H09329442 A JPH09329442 A JP H09329442A JP 8146030 A JP8146030 A JP 8146030A JP 14603096 A JP14603096 A JP 14603096A JP H09329442 A JPH09329442 A JP H09329442A
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JP
Japan
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laser beam
transparent member
laser
transparent
projected
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Pending
Application number
JP8146030A
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Japanese (ja)
Inventor
Eiichi Kitajima
栄一 北島
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH09329442A publication Critical patent/JPH09329442A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To clearly indicate a position to be indicated by rotating a transparent member having two transmission faces through which a laser beam from a laser beam radiating means, is transmitted, by a motor. SOLUTION: A collimator lens 15 is adhered and fixed to a forward optical path of a visible ray laser diode 12, and further a transparent member 16 of a transparent acrylic resin, having a square section, is installed on the forward optical path. The transparent member 16 is fixed to an output rotation axis 18A of a motor 18 with reduction mechanism. The laser beam 12A is projected from a laser beam projection window 11A, when a driving switch 23 is on. A projecting position adjusting knob 24 is turned to rotate the transparent member 16, thereby the deviation amount of the laser beam 12A is changed to adjust the projecting position. When the switch 23 is placed at the position of scan, the motor 18 is rotated, and the laser beam 12A is projected to a wall as a laser line in a condition that the deviation amount is continuously changed by the transparent member 16.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、主に、所定位置を指示
するためにレーザビームを投射するレーザポインターに
関し、例えば離れた位置から対象物上の所定の部分を指
示したり、建築における水平、垂直の測設に用いられる
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention mainly relates to a laser pointer for projecting a laser beam to indicate a predetermined position, for example, to indicate a predetermined portion on an object from a distant position or a horizontal position in construction. It is used for vertical measurement.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のレーザポインターは、主としてレ
ーザ光源とレーザ光源から射出したレーザービームを投
射する投射レンズとで構成されていた。
2. Description of the Related Art A conventional laser pointer is mainly composed of a laser light source and a projection lens for projecting a laser beam emitted from the laser light source.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来のレーザポインタ
ーは、所定位置をポイントで示すのみなので、指示の強
調性や明確性に欠け、レーザーが投射される面の状態、
例えば表面の凹凸や色調によっては指示された位置が見
つけ難いという欠点があった。本発明の目的は、指示す
べき位置を明確に指示することのできるレーザーポイン
タを提供することにある。
Since the conventional laser pointer only indicates a predetermined position by a point, it lacks the emphasis or clarity of the instruction, and the state of the surface on which the laser is projected,
For example, there is a drawback in that it is difficult to find the designated position depending on the surface unevenness and the color tone. An object of the present invention is to provide a laser pointer which can clearly indicate a position to be indicated.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
装置は、レーザビームを投射して所定位置を指示するレ
ーザポインターにおいて、レーザビームを射出するレー
ザビーム射出手段(1)と、前記レーザビーム射出手段
からのレーザビームを透過させる、少なくとも2つの透
過面を有する透明部材(3、16)と、前記透明部材を
回転させる回転手段(18)とを備えた。
According to a first aspect of the present invention, in a laser pointer for projecting a laser beam to indicate a predetermined position, a laser beam emitting means (1) for emitting a laser beam; A transparent member (3, 16) having at least two transmitting surfaces for transmitting the laser beam from the laser beam emitting means and a rotating means (18) for rotating the transparent member are provided.

【0005】請求項2に記載の本発明装置は、レーザビ
ームを投射して所定位置を指示するレーザポインターに
おいて、レーザ光源(31、42)と投射光学系(3
2、45)を有するレーザビーム投射手段と、前記レー
ザ光源と前記投射光学系と間の光路に設けた、少なくと
も2つの平行な透過面を有する透明部材(33、46)
と、前記透明部材を回転させる回転手段(48)とを備
えた。
According to a second aspect of the present invention, in the laser pointer that projects a laser beam to indicate a predetermined position, the laser light source (31, 42) and the projection optical system (3).
2, 45) and a transparent member (33, 46) provided in the optical path between the laser light source and the projection optical system and having at least two parallel transmitting surfaces.
And a rotating means (48) for rotating the transparent member.

【0006】請求項3に記載の本発明装置は、請求項1
又は請求項2の何れかに記載の装置において、前記透明
部材を正多面柱とした。上記何れの発明装置も、透明部
材の透過面と前記透明部材に入射するレーザービームの
光軸との角度変化させることによってレーザービームが
偏位、又は偏向され、レーザビームの投射位置が前記偏
位量、又は偏向量に応じた位置となる。
The device of the present invention according to claim 3 is the device according to claim 1.
Alternatively, in the apparatus according to claim 2, the transparent member is a regular polygonal prism. In any of the above-mentioned invention devices, the laser beam is deflected or deflected by changing the angle between the transparent surface of the transparent member and the optical axis of the laser beam incident on the transparent member, and the projection position of the laser beam is shifted by the deviation. The position corresponds to the amount or the amount of deflection.

【0007】又、前記透明部材を回転させると、レーザ
ビームが直線上を移動する。この結果、投射された可視
光レーザビームは、所定位置を指示したい対象物上でレ
ーザラインとして、視認される。
When the transparent member is rotated, the laser beam moves on a straight line. As a result, the projected visible light laser beam is visually recognized as a laser line on the object whose predetermined position is desired to be indicated.

【0008】[0008]

【実施の形態】図1は、本発明の第一の原理を示す図で
ある。図2は、図1の原理を用いた実施形態であるレー
ザーポインターの構造を示す断面図である。図3は、本
発明の第二の原理を示す図である。図4は、図3の原理
を用いた実施形態である別のレーザーポインターの構造
を示す断面図である。
1 is a diagram showing the first principle of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing a structure of a laser pointer which is an embodiment using the principle of FIG. FIG. 3 is a diagram showing the second principle of the present invention. FIG. 4 is a sectional view showing the structure of another laser pointer which is an embodiment using the principle of FIG.

【0009】図1において、不図示の可視光レーザダイ
オードと投射レンズとを内蔵したレーザビーム投射手段
1が図の上方向にレーザビーム2を射出している。レー
ザビーム2の射出光路上に、正方形断面を有し、該正方
形の4辺が透過面3A〜3Dである、例えば透明アクリ
ル樹脂製の透明部材3が、正方形断面の中心を回転中心
Oとして回転可能に設けられている。
In FIG. 1, a laser beam projection means 1 incorporating a visible light laser diode and a projection lens (not shown) emits a laser beam 2 in the upward direction of the drawing. A transparent member 3 made of, for example, a transparent acrylic resin, which has a square cross section on the emission optical path of the laser beam 2 and four sides of which are transmission surfaces 3A to 3D, rotates around the center of the square cross section as a rotation center O. It is possible.

【0010】透明部材3の透過面3Aがレーザビーム2
と直角に位置したとき、レーザビーム2は透明部材3の
内部を直進し、対向する透過面3Cから透過面3Cに直
角に射出し、指示したい対象物の部分、例えば壁4の点
4Aに投射される。次に、透明部材3が回転すると、透
過面3Aに対するレーザビーム2の入射角が変化する。
図1に2点鎖線で示した透明部材3aは、反時計方向に
角θ(0°≦θ≦45°)だけ回転した透明部材3の状
態を示している。透明部材3aの透過面3A’に入射し
たレーザービーム2は、透明部材3aで左に偏位され
て、点4Aに直進するレーザービーム2から左へ距離L
だけ偏位した、レーザビーム2に平行なレーザビーム2
Aとして透明部材3aの透過面3C’から射出し、壁4
の点4Aから左へ距離L離れた点4Bに投射される。レ
ーザービーム2Aの偏位量Lは、0°≦θ≦45°の範
囲において、角θの増大と共に増大する。
The transparent surface 3A of the transparent member 3 has a laser beam 2
When the laser beam 2 is positioned at a right angle to the transparent member 3, the laser beam 2 advances straight inside the transparent member 3 and is emitted at a right angle from the opposing transparent surface 3C to the transparent surface 3C, and is projected onto a portion of the target object, for example, a point 4A on the wall 4. To be done. Next, when the transparent member 3 rotates, the incident angle of the laser beam 2 with respect to the transmitting surface 3A changes.
A transparent member 3a indicated by a chain double-dashed line in FIG. 1 indicates a state of the transparent member 3 rotated counterclockwise by an angle θ (0 ° ≦ θ ≦ 45 °). The laser beam 2 incident on the transparent surface 3A 'of the transparent member 3a is deviated to the left by the transparent member 3a, and the laser beam 2 traveling straight to the point 4A is moved to the left by a distance L.
Laser beam 2 parallel to laser beam 2 deviated only by
A is emitted from the transparent surface 3C ′ of the transparent member 3a as A, and the wall 4
Is projected to a point 4B which is a distance L away from the point 4A. The deviation amount L of the laser beam 2A increases as the angle θ increases in the range of 0 ° ≦ θ ≦ 45 °.

【0011】図1に破線で示した透明部材3bは、反時
計方向に45°を超えて角θ1(45°<θ1≦90
°)だけ回転した透明部材3の状態を示している。この
時、レーザービーム2は透過部材3bの透過面3D’入
射し、透明部材3bで右側に偏位されて、点4Bに直進
するレーザービーム2から右へ距離Lだけ偏位した、レ
ーザビーム2に平行なレーザビーム2A’として透明部
材3bの透過面3B’から射出し、壁4の点4Aから右
へ距離L離れた点4B’に投射される。
The transparent member 3b shown by the broken line in FIG. 1 has an angle θ1 (45 ° <θ1 ≦ 90) that exceeds 45 ° in the counterclockwise direction.
The state of the transparent member 3 rotated by (°) is shown. At this time, the laser beam 2 is incident on the transmission surface 3D ′ of the transmission member 3b, is deviated to the right by the transparent member 3b, and is deviated by the distance L to the right from the laser beam 2 which goes straight to the point 4B. The laser beam 2A ′ parallel to the laser beam 2A ′ is emitted from the transparent surface 3B ′ of the transparent member 3b, and is projected to a point 4B ′ that is a distance L away from the point 4A on the wall 4 to the right.

【0012】透明体3の反時計方向への角θの回転は、
透明体3の時計方向への角θ’=(90°−θ)の回転
と等価と考えることができるから、透明体3の45°<
θ1≦90°の反時計方向回転は、角θ’(0°<θ’
≦45°)の時計方向回転と等価と見なすことができ
る。但し、この場合には、レーザービーム2の偏位方向
が逆になる。従って、偏位量Lは、45°<θ1≦90
°、即ち0°<θ’≦45°の範囲において、角θ1の
増大(角θ’の減少)と共に減少する。
The rotation of the transparent body 3 by the angle θ in the counterclockwise direction is
Since it can be considered to be equivalent to rotation of the transparent body 3 at an angle θ ′ = (90 ° −θ) in the clockwise direction, 45 ° <of the transparent body 3
The counterclockwise rotation of θ1 ≦ 90 ° is the angle θ ′ (0 ° <θ ′
It can be regarded as equivalent to clockwise rotation of ≦ 45 °). However, in this case, the deviation directions of the laser beam 2 are reversed. Therefore, the deviation amount L is 45 ° <θ1 ≦ 90
In the range of 0 °, that is, 0 ° <θ ′ ≦ 45 °, the angle decreases as the angle θ1 increases (angle θ ′ decreases).

【0013】θ=90°では、透明部材3の透過面3D
がレーザービーム2と直角に位置し、レーザービーム2
は透明部材3の内部を直進し、反対側の透過面3Bから
透過面3Bに直角に射出し、指示したい対象物の部分、
例えば壁4の点4Aに投射される。以下、前記過程をθ
=90°毎に繰り返す。なお、投射される点の位置は、
θ=45°をはさんで左側へ最もずれた位置から右側へ
最もずれた位置へ急激に変化する。
At θ = 90 °, the transparent surface 3D of the transparent member 3
Is located at a right angle to the laser beam 2 and the laser beam 2
Is a portion of the object to be directed, which travels straight inside the transparent member 3 and is emitted from the opposite transparent surface 3B at a right angle to the transparent surface 3B.
For example, it is projected on a point 4A on the wall 4. Hereinafter, the above process
= Repeat every 90 °. The position of the projected point is
With θ = 45 °, the position abruptly changes from the leftmost position to the rightmost position.

【0014】角0°≦θ≦45°の範囲における角θと
偏位量Lとの関係は、正方形断面の透明体3の辺の長さ
をT、透明部材3の屈折率をnとしたとき、下式で表さ
れる。 L=T・Sinθ(1−(Cosθ/√(n2 −Sin2 θ) )……式(1 ) 前述の如く、透明体3の45°<θ1≦90°の反時計
方向回転は、レーザービーム2の偏位方向が逆になるこ
とに留意すれば、角θ’の0°<θ’≦45°の時計方
向回転と等価と見なすことができるので、透明体3の4
5°<θ1≦90°の反時計方向回転に対しても式
(1)を適用することができる。
The relationship between the angle θ and the amount of deviation L in the range of angle 0 ° ≦ θ ≦ 45 ° is that the side length of the transparent body 3 having a square cross section is T and the refractive index of the transparent member 3 is n. Then, it is expressed by the following formula. L = T · Sin θ (1− (Cos θ / √ (n 2 −Sin 2 θ)) Equation (1) As described above, the counterclockwise rotation of the transparent body 3 at 45 ° <θ1 ≦ 90 ° is caused by the laser. If it is noted that the deflection directions of the beam 2 are reversed, it can be regarded as equivalent to the clockwise rotation of the angle θ ′ of 0 ° <θ ′ ≦ 45 °.
The formula (1) can be applied to the counterclockwise rotation of 5 ° <θ1 ≦ 90 °.

【0015】この結果、壁4に投射されるレーザビーム
の位置4Aは、透明体3を回動することによって直線上
で4B、4B’に変位させることができる。偏位量L
は、θ(θ’)=45°の時に最大値0.326Tとな
る。更に、透明体3を連続回転させると、壁4に投射さ
れたレーザビーム2は、長さ2L=0.652Tのレー
ザラインとして視認される。但し、上記何れの場合もn
=1.49とする。
As a result, the position 4A of the laser beam projected on the wall 4 can be linearly displaced to 4B and 4B 'by rotating the transparent body 3. Deviation L
Has a maximum value of 0.326T when θ (θ ′) = 45 °. Further, when the transparent body 3 is continuously rotated, the laser beam 2 projected on the wall 4 is visually recognized as a laser line having a length 2L = 0.652T. However, in any of the above cases, n
= 1.49.

【0016】図1の原理を用いた第一の実施形態である
レーザーポインターを示す図2において、箱形の樹脂製
ハウジング11には、紙面に垂直方向を長手方向とする
レーザービーム投射窓11Aが形成されている。ハウジ
ング11内には、駆動回路基板14に配線された可視光
レーザダイオード12がハウジング11に設けられた押
えネジ13によって固定されている。可視光レーザダイ
オード12の前方の光路上には、コリメートレンズ15
が接着固定されている。コリメートレンズ15は、その
焦点位置と可視光レーザダイオード12の光源位置とが
合致するように配設されているので、レーザーダイオー
ド12からのビームは平行ビーム12Aとなって投射さ
れる。コリメートレンズ15の前方の光路上には透明ア
クリル樹脂製の正方形断面の透明部材16が配置されて
いる。透明部材16は、正方形断面の中心に設けたボス
を介して、減速機構付きモータ18の出力回転軸18A
に固定ネジ17で固定されている。モータ18は固定ネ
ジ19によってハウジング11に固定されている。
In FIG. 2 showing a laser pointer which is a first embodiment using the principle of FIG. 1, a box-shaped resin housing 11 has a laser beam projection window 11A whose longitudinal direction is perpendicular to the paper surface. Has been formed. A visible light laser diode 12 wired to a drive circuit board 14 is fixed in the housing 11 by a cap screw 13 provided in the housing 11. A collimator lens 15 is provided on the optical path in front of the visible light laser diode 12.
Are adhesively fixed. Since the collimating lens 15 is arranged so that the focal position thereof coincides with the light source position of the visible light laser diode 12, the beam from the laser diode 12 is projected as a parallel beam 12A. A transparent member 16 made of transparent acrylic resin and having a square cross section is disposed on the optical path in front of the collimator lens 15. The transparent member 16 has an output rotation shaft 18A of the motor 18 with a reduction mechanism via a boss provided at the center of the square cross section.
It is fixed by a fixing screw 17. The motor 18 is fixed to the housing 11 with a fixing screw 19.

【0017】モータ18は、透明部材16と反対側にも
そのモーター軸18Bを有し、該モーター軸18Bは、
ハウジング11の外部まで突出している。このモーター
軸18Bには、モータ軸18Bを回転操作する投射位置
調整つまみ24が設けられている。モーター軸18B
は、投射位置調整つまみ24によっては容易に回転でき
るが、透明部材16に振動等に起因する多少の回転力が
作用しても、透明部材16が取り付けられた出力回転軸
18Aは減速機構の出力軸側なので容易に回転すること
がない。
The motor 18 has a motor shaft 18B on the side opposite to the transparent member 16, and the motor shaft 18B is
It projects to the outside of the housing 11. The motor shaft 18B is provided with a projection position adjustment knob 24 for rotating the motor shaft 18B. Motor shaft 18B
Can be easily rotated by the projection position adjusting knob 24, but even if a slight rotational force due to vibration or the like acts on the transparent member 16, the output rotary shaft 18A to which the transparent member 16 is attached outputs the output of the reduction mechanism. Since it is on the shaft side, it does not rotate easily.

【0018】ハウジング11の電池室21には、レーザ
ーダイオード12及びモータ18の電源である乾電池2
0が収納され、乾電池20の+、−電極に夫々電気接点
22A、22Bが接触している。更に、ハウジング11
のレーザビーム投射窓と反対側の端面11Bには3段階
の駆動スイッチ23が設けられ、電源のON/OFF/
SCANを選択することができる。
In the battery chamber 21 of the housing 11, a dry battery 2 which is a power source for the laser diode 12 and the motor 18 is provided.
0 is stored, and the electric contacts 22A and 22B are in contact with the + and − electrodes of the dry battery 20, respectively. Further, the housing 11
Is provided with a three-stage drive switch 23 on the end surface 11B opposite to the laser beam projection window, and the power is turned on / off /
SCAN can be selected.

【0019】次に、動作説明をする。図2において、駆
動スイッチ23をONの位置にすると、レーザビーム1
2Aがレーザービーム投射窓11Aから投射され、従来
のレーザポインターとして機能する。そして、前記投射
位置調整つまみ24を回して透明部材16を回転させる
ことによってレーザビーム12Aの偏位量を変化させ、
投射位置を紙面垂直方向に調節することができる。駆動
スイッチ23をScanの位置にすると、モータ18が
回転し、レザービーム12Aは、図1で原理説明した如
く透明部材16による偏位量が連続的に変化し、レーザ
ラインとして壁に投射される。
Next, the operation will be described. In FIG. 2, when the drive switch 23 is set to the ON position, the laser beam 1
2A is projected from the laser beam projection window 11A and functions as a conventional laser pointer. Then, by rotating the projection position adjusting knob 24 to rotate the transparent member 16, the deviation amount of the laser beam 12A is changed,
The projection position can be adjusted in the direction perpendicular to the paper surface. When the drive switch 23 is set to the Scan position, the motor 18 is rotated, and the laser beam 12A is projected on the wall as a laser line by continuously changing the deviation amount due to the transparent member 16 as described in principle with reference to FIG. .

【0020】このような構造、機能のレーザーポインタ
をレーザーラインが水平方向になるように保持具に取り
付けて所定高さを測設する。或いは、このようなレーザ
ーポインタをレーザーラインが垂直方向となるように、
水平方向に回動自在な保持具に取り付け、透明部材16
を回転させないで従来のレーザーポインターとして機能
させて所定高さの測設に用いる。但し、本発明装置で
は、保持具の設定によりレーザービームを大略所定の高
さとした後、投射位置調整つまみ24を回転してレーザ
ービームの高さを正確に調整することができる。更に、
レーザーポインタを手に持って、レーザービームが対象
物体の指示すべき部分に投射されるように使用すること
ができる。
The laser pointer having the above structure and function is attached to the holder so that the laser line is in the horizontal direction, and the predetermined height is measured. Or, such a laser pointer, so that the laser line is vertical
The transparent member 16 is attached to a holder that is rotatable in the horizontal direction.
Without rotating, it functions as a conventional laser pointer and is used for measuring at a predetermined height. However, in the apparatus of the present invention, the height of the laser beam can be accurately adjusted by rotating the projection position adjusting knob 24 after setting the laser beam to a substantially predetermined height by setting the holder. Furthermore,
A laser pointer can be held in the hand and used to project a laser beam onto a portion of the target object to be pointed.

【0021】本発明の第二の原理を示す図3において、
可視光レーザダイオード31から射出したレーザービー
ムが凸レンズ32に入射する。レーザダイオード31と
凸レンズ32との間の光路に、正方形断面を有し、該正
方形の4辺が透過面33A〜33Dである、例えば透明
アクリル樹脂製の透明部材33が正方形断面の中心Oを
回転中心として回転可能に設けられている。可視光レー
ザダイオード31と凸レンズ32は、透明部材33の厚
さtと屈折率n1を考慮して、凸レンズ32の焦点位置
に可視光レーザダイオード31の光源位置31Aが合致
するように配置されている。
In FIG. 3 showing the second principle of the present invention,
The laser beam emitted from the visible light laser diode 31 enters the convex lens 32. The optical path between the laser diode 31 and the convex lens 32 has a square cross section, and four sides of the square are transmission surfaces 33A to 33D. For example, a transparent member 33 made of a transparent acrylic resin rotates the center O of the square cross section. It is rotatably provided as a center. The visible light laser diode 31 and the convex lens 32 are arranged so that the light source position 31A of the visible light laser diode 31 matches the focal position of the convex lens 32 in consideration of the thickness t of the transparent member 33 and the refractive index n1. .

【0022】前記透明部材33の透過面33Aがレーザ
ビーム34と直角に位置したとき、レーザダイオード3
1の光源位置が光軸上にあるので、凸レンズ32から出
射されたレーザビーム2は光軸上を直進し、壁35の点
35Aに投射される。次に、透明部材33が回転する
と、レーザビーム34の透過面33Aへの入射角が変化
する。図3に、2点鎖線で示した透明部材33aは、反
時計方向に角θ2(0<θ2≦45°)だけ回転した透
明部材33の状態を示している。この場合、透明部材3
3aの屈折効果によりレーザダイオード31の光源位置
31Aから光軸と直角方向にdだけ離れた点31Bが虚
光源となり、この点からの光が点35Aに投射される如
くなる。従って、実際の光源位置31Aから凸レンズ3
2を介して出射されるレーザビーム34Aの射出方向
は、角θ3方向に偏向され、壁35上で点35Aの左側
で距離Lの点35Bに投射される。前記距離Lは、0°
≦θ2≦45°の範囲において、角θ2の増大に伴って
増大する。
When the transmission surface 33A of the transparent member 33 is positioned at right angles to the laser beam 34, the laser diode 3
Since the position of the light source 1 is on the optical axis, the laser beam 2 emitted from the convex lens 32 goes straight on the optical axis and is projected onto the point 35A on the wall 35. Next, when the transparent member 33 rotates, the incident angle of the laser beam 34 on the transmission surface 33A changes. In FIG. 3, the transparent member 33a indicated by the chain double-dashed line shows the state of the transparent member 33 rotated counterclockwise by the angle θ2 (0 <θ2 ≦ 45 °). In this case, the transparent member 3
Due to the refraction effect of 3a, a point 31B which is away from the light source position 31A of the laser diode 31 by a distance d in the direction orthogonal to the optical axis becomes an imaginary light source, and light from this point is projected to the point 35A. Therefore, from the actual light source position 31A to the convex lens 3
The emission direction of the laser beam 34A emitted via 2 is deflected in the direction of the angle θ3 and is projected on the wall 35 to the point 35B at the distance L on the left side of the point 35A. The distance L is 0 °
In the range of ≦ θ2 ≦ 45 °, the angle increases as the angle θ2 increases.

【0023】図3に、破線で示した透明部材33bは、
反時計方向に45°を超えて角θ4(45°<θ4≦9
0°)だけ回転した透明部材33の状態を示している。
図1の第1の原理で説明したと同様に、透明部材33の
反時計方向への角θ4(45°<θ4≦90°)の回転
は、時計方向への角θ2’=(90°−θ4)の回転と
等価と考えることができるから、透明体3の45°<θ
4≦90°の反時計方向回転は、角θ2’の0°≦θ
2’≦45°の時計方向回転と等価と見なすことができ
る。但し、この場合には、レーザービーム34の偏向方
向が逆(右側)になる。距離Lは、45°<θ4≦90
°、即ち0°<θ2’≦45°の範囲において、角θ4
の増大(角θ2’の減少)に伴って減少する。また、何
れの場合も、凸レンズ32から壁35までの距離hの増
大に応じて、距離Lも増大する。
The transparent member 33b shown by the broken line in FIG.
The angle θ4 (45 ° <θ4 ≦ 9
The state of the transparent member 33 rotated by 0 ° is shown.
As described in the first principle of FIG. 1, rotation of the transparent member 33 by the counterclockwise angle θ4 (45 ° <θ4 ≦ 90 °) causes the clockwise angle θ2 ′ = (90 ° − It can be considered to be equivalent to the rotation of θ4), and therefore 45 ° <θ of the transparent body 3.
The counterclockwise rotation of 4 ≦ 90 ° is 0 ° ≦ θ of the angle θ2 ′.
It can be regarded as equivalent to clockwise rotation of 2 ′ ≦ 45 °. However, in this case, the deflection direction of the laser beam 34 is opposite (right side). The distance L is 45 ° <θ4 ≦ 90
In the range of 0 °, that is, 0 ° <θ2 ′ ≦ 45 °, the angle θ4
Decreases with an increase in (angle θ2 ′ decreases). In any case, the distance L increases as the distance h from the convex lens 32 to the wall 35 increases.

【0024】θ=90°では、透明部材33の透過面3
3Dがレーザービーム34と直角に位置し、レーザービ
ーム34は透明部材3の内部を直進し、反対側の透過面
33Bから透過面33Bに直角に射出し、指示したい対
象物の部分、例えば壁35の点35Aに投射される。以
下、前記過程を90°毎に繰り返す。なお、投射される
点の位置は、θ2=45°をはさんで左側へ最もずれた
位置から右側へ最もずれた位置へ急激に変化する。
At θ = 90 °, the transparent surface 3 of the transparent member 33 is
3D is positioned at a right angle to the laser beam 34, and the laser beam 34 travels straight inside the transparent member 3 and is emitted at a right angle from the opposite transmissive surface 33B to the transmissive surface 33B, such as the wall 35. Is projected on the point 35A. Hereinafter, the above process is repeated every 90 °. It should be noted that the position of the projected point suddenly changes from the position most displaced to the left side to the position most displaced to the right side across θ2 = 45 °.

【0025】次に、0°≦θ2≦45°の範囲におい
て、角θ2と角θ3の関係は以下の通りである。まず、
正方形断面の透過面33Aの辺の長さをt、透明部材3
3の屈折率をnとしたとき、光源位置31Aの虚像点3
1Bの距離dは、 d=t・Sinθ2(1−(Cosθ2/√(n2 −Sin2 θ2)) ……(2)式 従って、θ3は、凸レンズ32の焦点距離をfとする
と、 θ3=Tan-1(d/f) …………(3)式 投射点の変位量Lは、大略 L=h・Tanθ3 ………… (4)式 となる。
Next, in the range of 0 ° ≦ θ2 ≦ 45 °, the relationship between the angle θ2 and the angle θ3 is as follows. First,
The side length of the transparent surface 33A having a square cross section is t, and the transparent member 3
When the refractive index of 3 is n, the virtual image point 3 at the light source position 31A
The distance d of 1B is d = t · Sin θ2 (1- (Cos θ2 / √ (n 2 −Sin 2 θ2)) (2) Equation (3) Therefore, when θ is f3, the focal length of the convex lens 32 is θ3 = Tan-1 (d / f) (3) Equation (3) The displacement amount L of the projection point is approximately L = h · Tanθ3 (4) Equation.

【0026】前述の如く、レーザービーム2の偏位方向
が逆になることに留意すれば、透明体33の45°≦θ
4≦90°の反時計方向回転は、透明体33の0°≦θ
2’≦45°の時計方向回転と等価と見なすことができ
る。即ち、虚光源31B’、凸レンズ32から射出する
レーザービーム34A’の偏向角θ3’、壁35上のレ
ーザー投射点35B’は、前記の場合の虚光源31B、
偏向角θ3、レーザー投射点35Bと点35Aに直進す
るレーザービーム34に関して線対称の位置となる。従
って、透明体33の45°<θ12≦90°の反時計方
向回転に対しても式(2)〜式(4)を適用することが
できる。
As mentioned above, if the deviation directions of the laser beam 2 are reversed, 45 ° ≦ θ of the transparent body 33.
The counterclockwise rotation of 4 ≦ 90 ° is 0 ° ≦ θ of the transparent body 33.
It can be regarded as equivalent to clockwise rotation of 2 ′ ≦ 45 °. That is, the virtual light source 31B ′, the deflection angle θ3 ′ of the laser beam 34A ′ emitted from the convex lens 32, and the laser projection point 35B ′ on the wall 35 are the virtual light source 31B in the above case,
The deflection angle is θ3, and the position is axisymmetric with respect to the laser beam 34 that goes straight to the laser projection point 35B and the point 35A. Therefore, the equations (2) to (4) can be applied to the counterclockwise rotation of the transparent body 33 at 45 ° <θ12 ≦ 90 °.

【0027】この結果、壁35に投射されるレーザビー
ムの位置35Aは、透明体33を回動することによって
直線上で35B、35B’に変位させることができる。
また、透明部材33を連続回転させると、レーザービー
ムの角度θ3が変化しつつ凸レンズ32からレーザービ
ームが射出されるので、壁35上ではレーザラインとし
て視認される。
As a result, the position 35A of the laser beam projected on the wall 35 can be linearly displaced to 35B and 35B 'by rotating the transparent body 33.
Further, when the transparent member 33 is continuously rotated, the laser beam is emitted from the convex lens 32 while the angle θ3 of the laser beam is changed, so that the laser beam is visually recognized as a laser line on the wall 35.

【0028】図3の原理を用いた別の実施形態であるレ
ーザーポインターを示す図4において、筒型の樹脂製の
ハウジング41には、円形のレーザービーム投射窓41
Aが形成されると共に、該投射窓41Aには凸レンズ4
5が接着固定されている。ハウジング41内には、駆動
回路基板44に配線された可視光レーザダイオード42
がハウジング41に設けた押えネジ43によって固定さ
れ、レーザダイオード42からのレーザー光がレーザー
ビーム投射窓41Aから凸レンズ45を介して外部に投
射されている。可視光レーザダイオード12は、その光
源位置と凸レンズ45の焦点位置とが合致するように配
置されているので、レーザービームは平行ビーム42A
となって外部に投射される。凸レンズ45と可視光レー
ザダイオード42の間の光路には、正方形断面の透明ア
クリル樹脂製の透明部材46が置かれている。透明部材
46は、減速機構付きモータ48の出力回転軸48Aに
接着固定されている。
In FIG. 4 showing a laser pointer which is another embodiment using the principle of FIG. 3, a circular laser beam projection window 41 is provided in a cylindrical resin housing 41.
A is formed, and the convex lens 4 is formed on the projection window 41A.
5 is adhesively fixed. In the housing 41, a visible light laser diode 42 wired to a drive circuit board 44.
Is fixed by a holding screw 43 provided in the housing 41, and the laser light from the laser diode 42 is projected to the outside from the laser beam projection window 41A through the convex lens 45. The visible light laser diode 12 is arranged so that the light source position thereof matches the focal position of the convex lens 45, so that the laser beam is a parallel beam 42A.
And is projected to the outside. In the optical path between the convex lens 45 and the visible light laser diode 42, a transparent member 46 made of transparent acrylic resin having a square cross section is placed. The transparent member 46 is adhesively fixed to the output rotation shaft 48A of the motor 48 with a reduction mechanism.

【0029】モータ48は、透明部材46と反対側にも
モーター軸48Bを有し、モーター軸48Bは、ハウジ
ング41の外部にまでに突出している。このモーター軸
48Bには、モータ軸48Bを回転操作する、投射位置
調整つまみ54が設けられている。透明部材46は、投
射位置調整つまみ54によっては軽く回転できるが、透
明部材46が取り付けられたモーター軸48Bに振動な
どに起因する多少の回転力が作用しても、出力軸48A
は減速機構の出力軸側なので容易に回転することがな
い。
The motor 48 also has a motor shaft 48B on the side opposite to the transparent member 46, and the motor shaft 48B projects to the outside of the housing 41. The motor shaft 48B is provided with a projection position adjusting knob 54 for rotating the motor shaft 48B. The transparent member 46 can be lightly rotated by the projection position adjusting knob 54, but even if a slight rotational force due to vibration or the like acts on the motor shaft 48B to which the transparent member 46 is attached, the output shaft 48A
Does not rotate easily because it is on the output shaft side of the reduction mechanism.

【0030】ハウジング41の電池室51には、発光ダ
イオード42及びモーター48の電源である乾電池50
が収納され、乾電池50の+,−電極に夫々電気接点5
2A、52Bが接触している。更に、ハウジング41の
側面には、3段階の駆動スイッチ53が設けられて、電
源のON/OFF/SCANを選択することができる。
In the battery chamber 51 of the housing 41, a dry battery 50 as a power source for the light emitting diode 42 and the motor 48 is provided.
, And the electric contacts 5 are respectively attached to the + and-electrodes of the dry battery 50.
2A and 52B are in contact. Further, a three-step drive switch 53 is provided on the side surface of the housing 41, and ON / OFF / SCAN of the power source can be selected.

【0031】次に、動作説明をする。図4において、駆
動スイッチ53をONの位置にすると、レーザビーム4
2Aが投射され、従来のレーザポインターとして機能す
る。駆動スイッチ53をScanの位置にすると、モー
タ48が回転し、図3で原理説明した如く、レーザービ
ームは、透明部材46による屈折と凸レンズ32の作用
によってレーザラインとして壁に投射される。
Next, the operation will be described. In FIG. 4, when the drive switch 53 is turned to the ON position, the laser beam 4
2A is projected and functions as a conventional laser pointer. When the drive switch 53 is set to the Scan position, the motor 48 rotates, and the laser beam is projected on the wall as a laser line by refraction by the transparent member 46 and the action of the convex lens 32, as described in principle with reference to FIG.

【0032】本実施形態の装置も、第一の実施形態の装
置と同様に用いられる。尚、何れの実施形態において
も、透明部材の形状は正方形に限られず、多角形、好ま
しくは偶数の辺を持つ正多角形とすることができる。ま
た、前記実施形態ではレーザー光源を可視光レーザーダ
イオードとしたが、不可視であっても受光側にこれを検
出する手段を講ずれば差し支えない。
The device of this embodiment is also used in the same manner as the device of the first embodiment. In addition, in any of the embodiments, the shape of the transparent member is not limited to a square, and may be a polygon, preferably a regular polygon having an even number of sides. Further, although the visible light laser diode is used as the laser light source in the above embodiment, it does not matter even if the laser light source is invisible if a means for detecting it is provided on the light receiving side.

【0033】また、レーザポインターの応用範囲は、前
述の例に限られることなく、建築の水平、鉛直等の可視
光レーザ測量機に応用できることはいうまでもない。
The application range of the laser pointer is not limited to the above-mentioned example, and it goes without saying that the laser pointer can be applied to a visible light laser surveying instrument for horizontal or vertical construction.

【0034】[0034]

【発明の効果】何れの発明も、レーザビームが一線上を
スキャンする。その結果、目にはレーザラインとして視
認され、レーザビームの投射による指示の強調性、明確
性を高めたレーザポインターを提供される。尚、第一の
実施形態の装置のレーザラインの長さは、指示する対象
物までの距離に関わらず一定である。これに対して、第
二の実施形態の装置のレーザラインの長さは、指示する
対象物までの距離によって変化する。
In any of the inventions, the laser beam scans a line. As a result, a laser pointer is provided which is visually recognized as a laser line and which has enhanced emphasis and clarity of an instruction by projection of a laser beam. The length of the laser line of the device of the first embodiment is constant regardless of the distance to the object to be instructed. On the other hand, the length of the laser line of the device of the second embodiment changes depending on the distance to the object to be instructed.

【0035】また、何れの発明も、壁に投射されるレー
ザビームの位置を一直線上で調整できる。その結果、投
射されたレーザースポットの位置を投射位置調整つまみ
によって容易に調整することができる。
In any of the inventions, the position of the laser beam projected on the wall can be adjusted in a straight line. As a result, the position of the projected laser spot can be easily adjusted by the projection position adjusting knob.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の動作原理図。FIG. 1 is an operation principle diagram of the present invention.

【図2】図1の動作原理を用いた、実施形態の構造を示
す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the embodiment using the operating principle of FIG.

【図3】本発明の別の動作原理図。FIG. 3 is another operation principle diagram of the present invention.

【図4】図3の動作原理を用いた、別の実施形態の構造
を示す断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of another embodiment using the operation principle of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・・・・・・・・・・投射手段 3、16、33、46・・・・透明部材 11、41・・・・・・・・・ハウジング 12、31、42・・・・・・可視光レーザダイオード
(レーザー射出手段、レーザー光源) 2、12A、34、42A・・レーザビーム 15、45・・・・・・・・・コリメートレンズ、凸レ
ンズ(投射光学系) 18、48・・・・・・・・・モータ(回転手段)
1 ......... Projection means 3, 16, 33, 46 ... Transparent member 11, 41 ..... Housing 12, 31, 42 ...・ ・ ・ Visible light laser diode (laser emitting means, laser light source) 2, 12A, 34, 42A ... Laser beam 15, 45 ... ・ ・ ・ Collimating lens, convex lens (projection optical system) 18, 48 ..... Motor (rotating means)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】レーザビームを投射して所定位置を指示す
るレーザポインターにおいて、 レーザビームを射出するレーザビーム射出手段と、前記
レーザビーム射出手段からのレーザビームを透過させ
る、少なくとも2つの透過面を有する透明部材と、前記
透明部材を回転させる回転手段とを備えたことを特徴と
するレーザポインター。
1. A laser pointer for projecting a laser beam to indicate a predetermined position, comprising: a laser beam emitting means for emitting a laser beam; and at least two transmitting surfaces for transmitting the laser beam from the laser beam emitting means. A laser pointer comprising: a transparent member having the rotating member; and rotating means for rotating the transparent member.
【請求項2】レーザビームを投射して所定位置を指示す
るレーザポインターにおいて、 レーザ光源と投射光学系を有するレーザビーム投射手段
と、前記レーザ光源と前記投射光学系と間の光路に設け
た、少なくとも2つの平行な透過面を有する透明部材
と、前記透明部材を回転させる回転手段とを備えたこと
を特徴とするレーザポインター。
2. A laser pointer for projecting a laser beam to indicate a predetermined position, the laser beam projecting means having a laser light source and a projection optical system, and an optical path provided between the laser light source and the projection optical system. A laser pointer comprising: a transparent member having at least two parallel transparent surfaces; and rotating means for rotating the transparent member.
【請求項3】前記透明部材は正多角柱であることを特徴
とする請求項1、又は請求項2に記載のレーザポインタ
ー。
3. The laser pointer according to claim 1, wherein the transparent member is a regular polygonal prism.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1187572A1 (en) * 1999-06-18 2002-03-20 Spectrx, Inc. Light beam generation and focusing device
KR100354299B1 (en) * 2000-03-07 2002-09-28 주식회사 심스밸리 A apparatus of power connection for voice recorder within laser pointer
JP2006255390A (en) * 2005-02-18 2006-09-28 Yoshishige Sawada Patting training machine for golf
CN115579722A (en) * 2022-11-22 2023-01-06 深圳市星汉激光科技股份有限公司 Mixed pumping laser system of uniform coupling laser

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