JPH1114359A - 墨出し用レーザー照射装置と発色テープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マーキング用のレーザーの照射が特定方向のみ
に行われるようにするとともに、そのレーザースポット
が容易に絞り込めるようにして、レーザーを用いた墨出
し作業を簡便にする。 【解決手段】レーザー照射部２から可視光レーザーとマ
ーキング用レーザーとを同一光軸上に照射可能に設け、
可視光レーザーを照射して特定された一つ以上の照射方
向ごとにマーキング用レーザーを合焦状態で照射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザーを用いて墨
出しを行うための墨出し用レーザー照射装置と発色テー
プに関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】近年、建物の内部など
での墨出し作業に際して、直進性が良好なレーザー光を
照射し、そのレーザー光の照射を受けて発色する素材な
どから墨出しを行おうとする試みがなされている。しか
しながら、墨出しに利用するレーザーを特定の方向に向
けて照射する手間やそのレーザースポットの絞り込みに
手間を要するものとなっており、簡便にマーキング用の
レーザーの照射方向の設定やレーザースポットの絞り込
みが行えるようにすることが要望されている。そこで本
発明は上記事情に鑑み、マーキング用のレーザーの照射
が特定方向のみに行われるようにするとともに、そのレ
ーザースポットが容易に絞り込めるようにすることを課
題とし、レーザーを用いた墨出し作業を簡便にすること
を目的とする。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を考慮
してなされたもので、回転可能に設けられたレーザー照
射部から建物内の壁面などに対してレーザーを照射する
墨出し用レーザー照射装置において、前記レーザー照射
部から可視光レーザーとマーキング用レーザーとを同一
光軸上に照射可能に設けられ、前記可視光レーザーを照
射して特定された一つ以上の照射方向ごとにマーキング
用レーザーを合焦状態で照射することを特徴とする墨出
し用レーザー照射装置を提供して上記課題を解消するも
のである。また、もう一つの発明は、裏面に接着手段を
備え、表面にはレーザー反射部とレーザーを吸収して発
色する材料を塗布してなるレーザー吸収部とが設けられ
ていることを特徴とする発色テープであり、この発色テ
ープを提供して上記課題を解消するものである。

【０００４】

【発明の実施の形態】つぎに本発明を図１から図３に示
す実施の形態に基づいて詳細に説明する。本発明の墨出
し用レーザー照射装置１は回転可能に支持されたレーザ
ー照射部２とこのレーザー照射部２を回転させる回転手
段３とからなるものであり、また、レーザー照射位置記
憶部を備えて、そのレーザー照射位置記憶部の情報に基
づいて設定方向に前記レーザー照射部２が向くように設
けられている。前記レーザー照射部２にあっては、位置
設定用可視光レーザーとマーキング用レーザーとの二種
類のレーザーが同一光軸上に照射可能に設けられている
ものであり、使用するこの二種類のレーザーの内、マー
キング用レーザーとして使用されるものは、例えば、８
３０ｎｍの波長の不可視光レーザーであり、本実施例に
おいてはこのマーキング用レーザーを利用してオートフ
ォーカス機能を発現し、かつ、発色材料と反応させて、
墨出しのためのラインや点を発色させる働き（以後、ケ
ガキと称する）をするものである。もう一方の位置設定
用可視光レーザーは、例えば、６３０ｎｍの波長の可視
光レーザーであり、前記マーキング用レーザーの照射に
よるオートフォーカスとケガキに先立って、ケガキの凡
その位置を決め、発色材料を設置するために利用するも
のである。

【０００５】上述したように位置設定用可視光レーザー
とマーキング用レーザーを照射するレーザー照射部にお
いてはマーキング用レーザーを使用したオートフォーカ
ス機能を備えており、対象物に当てられるマーキング用
レーザーのレーザースポットを最小にするようにしてい
る。このオートフォーカス機能を備えるレーザー照射部
２では、図２に示すように、位置設定用可視光レーザー
を出す出射源４とマーキング用レーザーを出す出射源５
とを有し、その出射源４，５からの光軸上にそれぞれの
出射源に近接するようにして第一レンズ６，７が配置さ
れ、位置設定用可視光レーザーとマーキング用レーザー
とが共に通る光軸上に、合焦時に移動させる第二レンズ
８が配置されている。

【０００６】上記オートフォーカス機能の原理をマーキ
ング用レーザーの光路について説明すると、まず、マー
キング用レーザーは出射源５から出た後、第一レンズ
７、偏光ビームスプリッター９、ロングパスフィルター
１０、第二レンズ８、λ／４板１１、ペンタプリズム１
２、Ｄプリズム１３の順に通過していくように設けられ
ている。なお、各出射源から出る光線は直線偏光である
ので、その光線が偏光ビームスプリッター９を透過する
Ｐ偏光となるように各出射源の向きを調整しておく。マ
ーキング用レーザーにあっては、前記λ／４板１１を透
過した後は円偏光となる。この円偏光となった前記レー
ザーが壁などで反射されて戻って来るとき、もう一度、
λ／４板１１を通過するので、マーキング用レーザーの
位相はλ／２ずれている。即ち、マーキング用レーザー
は、偏光ビームスプリッター９にはＳ偏光となって入射
することになり、この偏光ビームスプリッター９でマー
キング用レーザーは反射され、この反射レーザーに対応
して配置されている受光部１４に受光される。

【０００７】前記受光部１４は、回転によって受光の光
軸上に配置された第三レンズ１５と、この受光の光軸に
対して直交するように間欠的に通る半円板状のガラスプ
レート１６と、前記受光の光軸が通るピンホール１７
と、そのピンホール１７の後方において受光の光軸上に
配置された受光素子１８とからなるものである。このよ
うに受光部１４では受光の光軸を直交するようにして間
欠的にガラスプレート１６が通るようにしているため、
そのガラスプレート１６が前記第三レンズ１５と前記ピ
ンホール１７との間に挿入されている場合と、そうでな
い場合の二つの状態が受光素子１８から二種の信号とし
て得られるようにしている。位置設定用可視光レーザー
の光路は第一レンズ６を通過後、ロングパスフィルター
１０によって反射され、第二レンズ８によって合焦され
るようにしている。

【０００８】レーザー照射部２におけるオートフォーカ
ス機能にあっては、上記マーキング用レーザーが壁など
にあたった時、そのレーザースポットの径が一番小さく
なるように第二レンズ８を動かして合焦させるものであ
る。壁に当ったマーキング用レーザーのレーザースポッ
トを二次光源と考えて、それを物点とし、その物点から
繰るマーキング用レーザーは、第二レンズ８、λ／４板
１１（ここで、物点から来たマーキング用レーザーの大
部分がＳ偏光となる）、ロングパスフィルター１０と透
過していき、偏光ビームスプリッター９で反射されて受
光部１４の第三レンズ１５を通過する。その後、ピンホ
ール１７を通過できるマーキング用レーザーだけが受光
素子１８に入ることができる。このピンホール１７の位
置はつぎのように決める。第二レンズ８が無限遠視準の
位置にある時、像点ａの前に厚みｔ、屈折率ｎのガラス
プレート１６を挿入すると、像点ａはｔ×（１−１／
ｎ）だけ後ろの位置ａ′にずれる。ピンホール１７を、
ガラスプレート１６を挿入する前の像点ａの位置から先
のずれ量ｂの半分の距離だけずらした位置ｃに置く（図
３参照）。合焦されている場合は、ガラスプレート１６
が挿入されていない時と挿入されている時とで光量が等
しくなる。実際はガラスプレートの表面での表面反射や
内部吸収による損失があり、それらを考慮する必要があ
る。上述のようにしてピンホール１７の位置が定められ
ている状態の下で、上記第二レンズ８が自動的に繰り出
されるように設けられている。そして、この第二レンズ
８が動かされた時の上記受光素子１８でとれる信号は図
４のようになり、ガラスプレート１６が挿入されていな
い時と挿入されている時との光量が等しくなる繰り出し
量ｄ（図４におけるガラスプレート無しの場合の光量変
化を示す線とガラスプレート有りの場合の光量変化を示
す線との交点に対応する繰り出し量）で第二レンズが停
止するように設けられている。第二レンズの繰り出し量
が大きいほど近距離で合焦していることになる。なお、
繰り出し量の基準は無限遠視準の位置とする。

【０００９】上記構成の墨出し用レーザー照射装置を用
いたマーキング位置の設定について説明する。レーザー
を用いた墨出しにおいて、どの場所にケガくかを決める
ことは実施の上で重要である。即ち、対象となる部屋の
全部の壁や柱にケガこうとすると、実施に多くの時間が
掛かり実用的ではない。また、開口部がある場合、その
開口部からレーザーが外部に照射されると危険である上
に、実際にケガく必要もないので時間の無駄となる。さ
らに、ゲガく位置は壁面全面である必要は全くなく、柱
の角や壁の数箇所で十分な場合が多い。従って、必要な
ポイントだけにマーキングすれば良いことになる。

【００１０】本発明の墨出し用レーザー照射装置を用い
て必要な任意の場所にマーキングするためには以下のよ
うにして行う。 ａ．まず、レーザー照射部を回転させながら位置設定用
可視光レーザーを照射する。 ｂ．マーキングしたい任意の位置に後述の発色テープを
貼り、その位置をレーザー照射装置のレーザー照射位置
記憶部に記憶させる。なお、この照射位置設定操作に際
して、作業者がリモコンで墨出し用レーザー照射装置へ
信号を送出できるように設けられている。 ｃ．墨出し用レーザー照射装置をマーキングできる状態
に設定を変更する。 ｄ．上述したように、発色テープの位置が墨出し用レー
ザー照射装置側に記憶しており、マーキング用レーザー
を照射する段階になるとレーザー照射位置記憶部の情報
に基づいてその位置までレーザ照射部が回転し、マーキ
ング用レーザーが照射され、上述したオートフォーカス
機能の発現とマーキングとが自動的に実施されるように
設けられている。 ｅ．一つのマーキングが終了後、マーキング用レーザー
の照射を停止し、記憶している次の照射方向までレーザ
ー照射部が回転する。なお、照射時間などで前記マーキ
ング終了条件が予め装置側に設定されている。以降は上
記動作の繰り返しを行い、記憶されている照射方向ごと
での墨出しを行う。

【００１１】上記墨出し用レーザー照射装置のレーザー
照射位置記憶部における位置記憶機能は、例えば、エン
コーダを組み込むなどすることにより構成されている。
さらに作業をし易くするために、作業者からこの墨出し
用レーザー照射装置への全ての指示はリモートコントロ
ール（コードレス）によるものとすることが可能であ
る。

【００１２】上述したように、墨出し用レーザー照射装
置のオートフォーカス機構では壁などからのマーキング
用レーザー（戻り光）を利用している。従って、戻って
くるマーキング用レーザーの光量が多いほどオートフォ
ーカス機能の発現までの時間が短くなり、その正確さも
向上する。しかし、ケガキに際しては元来、照射部分
（上述した発色テープ）にレーザーを吸収させることに
よって発色させるものであることから、戻るマーキング
用レーザーの光量は極力少なくする必要がある。そこ
で、図５に示す発色テープ１９を用いる。この発色テー
プ１９はベースフィルムとして例えば耐熱性に優れたポ
リエチレンテレフタレートフィルムが使用され、表面の
一端部にオートフォーカス専用のレーザー光を反射する
レーザー反射部２０を設け、これに並設するようにして
同一面側にレーザー吸収部２１を設けている。前記レー
ザー反射部２０は例えば、白色のコピー用紙で十分であ
るが、照射されるレーザーを良好に反射させる反射材料
を塗布して構成してもよい。また、前記レーザー吸収部
２１はマーキング用レーザーを受けて発色する発色素材
を塗布してなるものである。この発色テープ１９の使用
に際しては、レーザー反射部２０でレーザースポットが
最小に絞り込まれ、その状態を維持しながらマーキング
用レーザーが水平（又は垂直、斜めなど）に移動しレー
ザー吸収部２１を発色させる（レーザー吸収部のレーザ
ーが照射された部分のみが発色する）。これによって、
短時間で高精度のオートフォーカス機能が発現でき、マ
ーキングもレーザースポットの絞り込みから連続して行
えるものとなる。上記発色テープ１９の裏面にはコンク
リート面などに接着できる接着剤を塗布してなる接着手
段２２が設けられており、この接着手段を介して発色テ
ープが所望の位置に固定できるように設けられている。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の墨出し用レ
ーザー照射装置は、回転可能に設けられたレーザー照射
部から建物内の壁面などに対してレーザーを照射する墨
出し用レーザー照射装置であって、前記レーザー照射部
から可視光レーザーとマーキング用レーザーとを同一光
軸上に照射可能に設けられ、前記可視光レーザーを照射
して特定された一つ以上の照射方向ごとにマーキング用
レーザーを合焦状態で照射することを特徴とするもので
ある。このように位置設定用レーザーとマーキング用レ
ーザーとの二種のレーザーを照射するようにしているた
め、レーザー吸収により発色する部材を取り付けに際し
て、マーキング用レーザーに対する出力調整などを行う
ことなく、予め安全側に設定できる位置設定用レーザー
を用いて安全に作業できるようになる。そして、マーキ
ング用レーザーを合焦状態で照射するため、構成度のマ
ーキングが行えるようになる。また、もう一つの発明で
ある発色テープは、裏面に接着手段を備え、表面にはレ
ーザー反射部とレーザーを吸収して発色する材料を塗布
してなるレーザー吸収部とが設けられていることを特徴
とするものである。これによって、レーザーの軌跡に沿
うようにレーザー反射部とレーザー吸収部とを並べて裏
面の接着手段により接着させるだけで発光テープの取り
付けが行え、その取り付け作業が容易である。さらに、
マーキング用レーザーのレーザースポットの絞り込みを
レーザー反射部に行うことにより無用な発色を生じさせ
ず、そして、そのレーザースポットの絞り込みから連続
してマーキング用レーザーをレーザー吸収部側に僅かに
振って照射させるだけでマーキングが行え、精度の向
上、安全性の向上及び作業時間の短縮化が可能となり、
より実用性が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る墨出し用レーザー照射装置の一例
を示す説明図である。

【図２】一例のレーザー照射部を示す説明図である。

【図３】ガラスプレートに対するピンホールの位置設定
を示す説明図である。

【図４】受光素子の受光状態を示す説明図である。

【図５】発色テープを示すもので、（イ）は表面のレー
ザー反射部とレーザー吸収部とを示す説明図、（ロ）は
裏面の接着手段を示す説明図である。

【符号の説明】

１…墨出し用レーザー照射装置 ２…レーザー照射部 ４，５…出射源 ６，７…第一レンズ ８…第二レンズ １４…受光部 １５…第三レンズ １６…ガラスプレート １７…ピンホール １８…受光素子 １９…発色テープ ２０…レーザー反射部 ２１…レーザー吸収部 ２２…接着手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 孝史 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 関 洋一 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 諸井 陽児 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 中西 正明 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 中里 欣暎 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 菅井 博雄 東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社ト プコン内 (72)発明者 林瀬 真一 東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社ト プコン内 (72)発明者 大岡 光寿 東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社ト プコン内 (72)発明者 斉藤 路世 東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社ト プコン内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転可能に設けられたレーザー照射部から
   建物内の壁面などに対してレーザーを照射する墨出し用
   レーザー照射装置において、 前記レーザー照射部から可視光レーザーとマーキング用
   レーザーとを同一光軸上に照射可能に設けられ、前記可
   視光レーザーを照射して特定された一つ以上の照射方向
   ごとにマーキング用レーザーを合焦状態で照射すること
   を特徴とする墨出し用レーザー照射装置。
2. 【請求項２】裏面に接着手段を備え、表面にはレーザー
   反射部とレーザーを吸収して発色する材料を塗布してな
   るレーザー吸収部とが設けられていることを特徴とする
   発色テープ。