TWI746693B - 照射裝置、基準線標記器、及照射裝置之調整方法 - Google Patents

照射裝置、基準線標記器、及照射裝置之調整方法 Download PDF

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TWI746693B
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Abstract

本發明之課題在於獲得一種照射裝置,其能夠調整光之射出角度,且能穩定地保持調整後的光之射出角度。
本發明的照射裝置係具備:光源(21);光源保持構件(22),用以保持光源;準直透鏡(23),供來自光源之光束入射;透鏡保持構件(24),用以保持準直透鏡;以及緊固連結構件(27),其緊固連結於透鏡保持構件,用以固定光源與準直透鏡之位置關係;其中,在光源保持構件與緊固連結構件之間,於正交於準直透鏡之光軸的方向具有空隙(222);在緊固連結構件被鬆開時,光源係能夠朝向正交於準直透鏡之光軸的方向平行移動。

Description

照射裝置、基準線標記器、及照射裝置之調整方法
本發明係關於一種照射裝置、基準線標記器、及照射裝置之調整方法。
已知有一種照射裝置,其將從雷射光源所射出的擴散光之雷射光,藉由準直透鏡(collimating lens)來形成為平行光束,藉由照射元件來使該平行光束朝向預定之方向擴散,且投光於投射對象面。如此的照射裝置,係作為將鉛直方向或水平方向之線光(line light)照射於對象物的基準線標記器之照射裝置來使用。
在雷射光源、準直透鏡及照射元件之位置關係已偏移的情況下,來自照射裝置之射出光束的光軸,係相對於照射裝置本體傾斜。於是,需要能夠調整射出光束之光軸相對於照射裝置本體之傾斜的照射裝置。
例如在專利文獻1中,係已揭示一種藉由透鏡保持部位置調整構件能使發光光源與透鏡系統之位置關係變化的準直裝置,該透鏡保持部位置調整構件係以接觸 於透鏡保持構件之V槽或錐形孔之傾斜面的方式所配設。
在專利文獻2中,係已揭示一種雷射測量機械,其具備使雷射光反射於360度之全方向並形成水平基準面的圓錐形狀之反射光學構件,雷射光發光部和反射光學構件設置於內殼(inner case),且內殼被懸吊於本體之頂板。在專利文獻3中,係已揭示一種二次元水平儀(two-dimensional level),其一體地設置有:將雷射光形成為平行光束的輻射透鏡系統;以及使鉛直方向之平行光束輻射於水平方向的圓錐型反射鏡。在專利文獻4中,係已揭示一種用以照射基準用雷射線(laser line)的合成樹脂製凹面錐形透鏡(cone lens)。
又,如第9圖所示,已知有一種照射裝置101,其藉由調整光學元件相對於準直透鏡之角度來調整射出光束之光軸相對於照射裝置本體之傾斜。在第9圖中,照射裝置101係具備雷射光源121、光源保持具(holder)122、準直透鏡123、準直透鏡保持具124、作為照射元件的棒狀透鏡(rod lens)125、棒狀透鏡保持具126及鏡筒129。
雷射光源121係固定於光源保持具122。準直透鏡123係保持於大致圓筒狀之準直透鏡保持具124。準直透鏡保持具124係保持於大致圓筒狀之鏡筒129,且準直透鏡保持具124和鏡筒129係在準直調整後接著固定。光源保持具122和鏡筒129係藉由螺桿127一體地固定。棒狀透鏡125係固定於棒狀透鏡保持具126。棒狀透鏡保持具126係藉由隔著棒狀透鏡125而配置於兩側的二 個角度調整螺桿128來緊固連結於鏡筒129。又,棒狀透鏡保持具126係在中央具備前端為曲面形狀的凸部1261。凸部1261係接觸於準直透鏡保持具124所具備的V字槽1241之兩側的傾斜面。
雷射光源121係朝向準直透鏡123射出雷射光。來自準直透鏡123之射出光束係成為平行光束並入射於棒狀透鏡125。來自棒狀透鏡125之射出光束係朝向第9圖中正交於紙面的方向扇狀地擴散並照射於投射對象面。
在藉由角度調整螺桿128所為的緊固連結部分中,棒狀透鏡保持具126與鏡筒129之間係具有適當的空隙。藉由鎖緊或鬆開二個角度調整螺桿128,該空隙之寬度就會變化,且各角度調整螺桿128部分中的鏡筒129與棒狀透鏡保持具126之距離會變化。藉由該構成,棒狀透鏡保持具126之傾斜就會以凸部1261作為支點而變化,且可以調整棒狀透鏡125相對於準直透鏡123之角度。
更且,如第10圖所示,已知有一種照射裝置201,其具備半反射鏡(half mirror)235,且藉由調整半反射鏡235的角度,來調整射出光束之光軸相對於照射裝置本體之傾斜。如第10圖(a)所示,半反射鏡235係以約45度之角度傾斜固定於半反射鏡保持具236之平面。半反射鏡保持具236係藉由配置於半反射鏡235之傾斜面較高之側及較低之側的角度調整螺桿238,來緊固連結於鏡筒129。又,半反射鏡保持具236係在中央具備前端為曲面形狀的凸部2361,且接觸於鏡筒129所具備的V字槽1241 之兩側的傾斜面。
在藉由角度調整螺桿238所為的緊固連結部分中,半反射鏡保持具236與鏡筒129之間係具有適當的空隙。藉由鎖緊或鬆開二個角度調整螺桿238,半反射鏡保持具236之傾斜就會以凸部2361作為支點而變化。亦即,照射裝置201係藉由角度調整螺桿238來調整半反射鏡235相對於準直透鏡123之角度。
如第10圖(b)所示,藉由鎖緊傾斜面較低之側(亦即紙面左側)的角度調整螺桿2381,半反射鏡保持具236就會朝紙面左側傾斜。從而,可以加大半反射鏡保持具236相對於照射裝置201本體之角度。
又,如第10圖(c)所示,藉由鎖緊傾斜面較高之側(亦即紙面右側)的角度調整螺桿2382,半反射鏡保持具236就會朝紙面右側傾斜。從而,可以減小半反射鏡保持具236相對於照射裝置201本體之角度。
然而,在使棒狀透鏡或半反射鏡等光學元件傾斜而予以保持的機構中,有時光學元件之角度會因環境之變化等而變動。於是,需要能穩定地保持調整後的雷射光之射出角度的照射裝置。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1:日本特開平01-152406號公報
專利文獻2:日本特開平-05-272973號公報
專利文獻3:日本特開平06-331356號公報
專利文獻4:日本特許第3697690號
本發明之目的係在於提供一種能夠調整光束之射出角度,且能藉由緊固連結構件來穩定地保持調整後之射出角度的照射裝置。
本發明之照射裝置係具備:光源;光源保持構件,用以保持光源;準直透鏡,供來自光源之光束入射;透鏡保持構件,用以保持準直透鏡;以及緊固連結構件,其緊固連結於透鏡保持構件,用以固定光源與準直透鏡之位置關係;其中,在光源保持構件與前述緊固連結構件之間,於正交於準直透鏡之光軸的方向具有空隙;在緊固連結構件被鬆開時,光源係能夠朝向正交於準直透鏡之光軸的方向平行移動。
依據本發明,能夠調整光束之射出角度,且能藉由緊固連結構件來穩定地保持調整後之射出角度。
1、20、30、101、201‧‧‧照射裝置
2‧‧‧環架機構
4‧‧‧照射裝置保持具
5‧‧‧環架本體
6‧‧‧環架保持具
7‧‧‧環架支撐腳
11‧‧‧鉛直投射用光源單元
12‧‧‧水平投射用光源單元
21、121‧‧‧雷射光源
22、42、122‧‧‧光源保持具
23、123‧‧‧準直透鏡
24、124‧‧‧準直透鏡保持具(透鏡保持構件)
25、125‧‧‧棒狀透鏡
26、126‧‧‧棒狀透鏡保持具
27‧‧‧緊固連結構件
28‧‧‧調整構件
29、39、49、129‧‧‧鏡筒(透鏡保持構件)
34‧‧‧透鏡保持具
35、235‧‧‧半反射鏡
45‧‧‧反射構件
46‧‧‧反射構件保持具
47‧‧‧覆蓋玻璃
48‧‧‧玻璃保持具
51至53‧‧‧電路基板
127‧‧‧螺桿
128、238、2381、2382‧‧‧角度調整螺桿
221‧‧‧上表面
222‧‧‧貫通孔
223‧‧‧調整孔
236‧‧‧半反射鏡保持具
241‧‧‧底面
242‧‧‧孔
271‧‧‧頭部
272‧‧‧緊固連結部分
273‧‧‧彈簧墊圈
274‧‧‧墊圈
281、282‧‧‧調整構件(第一調整構件)
283、284‧‧‧調整構件(第二調整構件)
531、532‧‧‧缺口
1241‧‧‧V字槽
1261、2361‧‧‧凸部
第1圖係顯示具備本發明之照射裝置的基準線標記器之實施形態的立體圖。
第2圖係上述照射裝置之縱剖視圖。
第3圖(a)係顯示上述照射裝置所具備的光源保持具已朝向紙面左側移動時之樣態的縱剖視圖,第3圖(b)係顯示上述光源保持具已朝向紙面右側移動時之樣態的縱剖視圖。
第4圖係顯示本發明之照射裝置的另一實施形態,其中(a)為前視圖,(b)為俯視圖,(c)為仰視圖。
第5圖係上述照射裝置之縱剖視圖。
第6圖(a)係顯示上述照射裝置所具備的光源保持具已朝向紙面左側移動時之樣態的縱剖視圖,第6圖(b)係顯示上述光源保持具已朝向紙面右側移動時之樣態的縱剖視圖。
第7圖係顯示本發明之照射裝置的更另一實施形態,其中(a)為從底面側觀察的立體圖,(b)為側視圖,(c)為仰視圖,(d)為B-B剖視圖。
第8圖係上述照射裝置之縱剖視圖。
第9圖係顯示關聯技術之照射裝置的縱剖視圖。
第10圖係顯示另一關聯技術之照射裝置,其中(a)係縱剖視圖,(b)係顯示在上述照射裝置中,已鎖緊上述照射裝置所具備的角度調整螺桿中之紙面左側之螺桿時之樣態的縱剖視圖,(c)係顯示已鎖緊上述照射裝置所具備的角度調整螺桿中之紙面右側之螺桿時之樣態的縱剖視圖。
●照射裝置(1)●
以下,一邊參照圖式一邊說明本發明之照射裝置的實施形態。
●雷射基準線標記器之構成
如第1圖所示,照射裝置1係構成雷射基準線標記器10之一部分。雷射基準線標記器10係具備照射裝置1、環架(gimbal)機構2及照射裝置保持具4。在第1圖中,雷射基準線標記器10的基座(base)及與該基座一體的支撐體之類的描寫已被省略。
環架機構2係具備環架本體5及環架保持具6。環架本體5係藉由四角形的框架(frame)型之環架保持具6所保持。環架保持具6係在其四角隅具備朝向外側方伸展的環架支撐腳7。藉由環架支撐腳7結合於未圖示的雷射基準線標記器10之支撐體,環架保持具6就能與雷射基準線標記器10的基座實質地被支撐成一體。
照射裝置保持具4係保持照射裝置1。在本實施形態中,照射裝置保持具4係具備複數個照射裝置1。複數個照射裝置1例如為鉛直投射用光源單元11及水平投射用光源單元12,且分別朝向鉛直方向及水平方向照射雷射光。再者,雷射基準線標記器10所具備的照射裝置1之數目係不限於二個,亦可為一個或三個以上。
照射裝置保持具4係被保持於環架本體5。環架本體5係以水平方向正交的二軸作為中心而能夠擺動地支撐照射裝置保持具4。亦即,照射裝置保持具4係以 相對於雷射基準線標記器10之基座能夠朝向所有的方向擺動的方式懸吊。照射裝置保持具4係藉由環架機構2所懸吊,藉此,照射裝置1就可以始終保持已被決定的姿勢,且正確地投射鉛直或水平之明線(bright line)。
●照射裝置1之構成
如第2圖所示,照射裝置1係具備雷射光源21、光源保持具22、準直透鏡23、準直透鏡保持具24、作為照射元件的棒狀透鏡25、棒狀透鏡保持具26及鏡筒29。準直透鏡保持具24及鏡筒29為透鏡保持構件之例。
雷射光源21例如是雷射二極體(laser diode)等半導體雷射元件。雷射光源21係連接於省略圖示的電源,且具備用以將電流供給至光源21的電路基板51。電路基板51係指隔出適當之間隔地配置於光源保持具22之底面側,並形成照射裝置1之底面側之外側面的平板狀之構件。
光源保持具22為大致圓柱狀之構件,且將雷射光源21保持於大致中央。雷射光源21亦可被接著於光源保持具22。
準直透鏡23係指將從雷射光源21所入射的光束形成為平行光束並予以射出的光學元件。準直透鏡23係被保持於準直透鏡保持具24。
再者,準直透鏡23係可由一片光學元件所構成,又可為使用複數片透鏡的透鏡光學系統。
準直透鏡保持具24係在雷射光之光束的射出方向具有中心軸的大致圓筒狀之構件。準直透鏡保持具24係於其大致中央保持有準直透鏡23。來自雷射光源21之射出光束係沿著準直透鏡保持具24之中心軸通過。
鏡筒29係保持準直透鏡保持具24之外周的大致圓筒狀之構件。在組裝時,準直透鏡保持具24係一邊保持準直透鏡23一邊朝向光路徑上前後方向滑動於鏡筒29之內側。可以藉由此構成來進行準直調整。調整後,準直透鏡保持具24和鏡筒29被接著而固定。
光源保持具22之上表面221係面接觸於鏡筒29之底面241。在光源保持具22之上表面221及鏡筒29之底面241的各個面係設置有省略圖示之適當對應的導引機構。光源保持具22係在調整後面所述的雷射光射出角度時,能夠相對於鏡筒29之底面241朝向一定之方向滑動。導引機構例如亦可為相互地嵌合的凸部和凹部等。
光源保持具22和鏡筒29係藉由緊固連結構件27所固定。緊固連結構件27係在相對於光源保持具22之底面的中心成為對稱的位置配置有二個。又,緊固連結構件27係配置於後面所述之調整構件28所具有的圓柱軸線上。再者,所謂圓柱軸線係包含通過調整構件28之內部之虛擬的中心軸線及其延長線。緊固連結構件27例如是平頭螺釘(pan head screw)。緊固連結構件27之頭部271係從光源保持具22之底面突出,可以從照射裝置1之外部鎖緊或鬆開緊固連結構件27。
光源保持具22係具備供緊固連結構件27貫通的貫通孔222,且與鏡筒29所具備的孔242連通。貫通孔222之直徑係比緊固連結構件27之緊固連結部分272的外徑更大。在孔242及緊固連結構件27係形成有相互地對應的螺紋。在緊固連結構件27之頭部271與光源保持具22之間,係依順序配置有彈簧墊圈(spring washer)273及墊圈274。光源保持具22和鏡筒29及準直透鏡保持具24係以緊固連結構件27之鎖緊力透過墊圈274和彈簧墊圈273來結合成一體。
緊固連結構件27及貫通孔222之個數在本實施形態中雖然是二個,但是亦可為一個或三個以上。又,作為緊固連結構件,亦可使用具有彈性的附墊圈螺栓來取代彈簧墊圈及平頭螺釘。
棒狀透鏡25係將入射來的光束朝向預定之方向擴散的圓柱狀之光學元件。棒狀透鏡25之光軸係正交於圓柱軸。
在此,所謂光軸,係指在其軸上定義出光學元件之主點、焦點、節點等主要點的虛擬的直線。棒狀透鏡25中的光軸係指正交於圓柱軸並通過透鏡之中央的直線。準直透鏡23中的光軸係指正交於透鏡平面並通過透鏡之大致中央的直線。
棒狀透鏡25亦可為在周面之一部分(例如180度之範圍)形成有半透膜者。當使用如此的棒狀透鏡時,已穿透半透膜的光束或在半透膜被反射後的光束都會朝向一 方向扇狀地擴散,可以擴大被照射於對象物的明線之範圍。
棒狀透鏡保持具26為圓盤狀之構件,且用形成於中央部的槽來保持棒狀透鏡25。棒狀透鏡保持具26係固定於鏡筒29。棒狀透鏡保持具26與準直透鏡保持具24之位置關係係在完成體中始終固定著。換言之,照射裝置1係在棒狀透鏡保持具26與準直透鏡保持具24之間不具有位置調整構件之類的構件。
在棒狀透鏡保持具26與準直透鏡保持具24之間,係沒有如第8圖所示之關聯技術之照射裝置1所具有的空隙,棒狀透鏡保持具26和準直透鏡保持具24係進行面接觸。
棒狀透鏡保持具26和鏡筒29亦可藉由接著劑等所接著。又,棒狀透鏡保持具26及鏡筒29亦可成形為一體。
藉由棒狀透鏡保持具26和鏡筒29進行面接觸而使其間不具有空隙的構成,就能穩定地保持棒狀透鏡25與準直透鏡23之位置關係。
來自雷射光源21之射出光束,係從光源保持具22之上表面221朝向大致正交於上表面221的方向射出,且入射於準直透鏡23。來自準直透鏡23之射出光束係成為平行光束,並以大致正交於棒狀透鏡25之圓柱軸的角度(亦即與棒狀透鏡25之光軸大致平行地)入射於棒狀透鏡25。棒狀透鏡25係將入射光束朝向正交於棒狀透鏡25之圓柱軸的方向擴散並射出,該射出光束係投光於位在照 射位置1之外部的投射對象面。
●用以調整雷射光射出角度的構成
如第2圖所示,光源保持具22係具備二個能夠從照射裝置1之外部進行操作的調整構件28。二個調整構件28例如是大致圓柱狀,且相對向地配置於二個調整構件28之圓柱軸成為大致相同的位置。又,調整構件28之圓柱軸係與棒狀透鏡25之圓柱軸大致平行。
調整構件28例如是內六角固定螺釘(hexagon socket set screw)。又,調整構件28只要是可以使光源保持具22平行移動的構件,則亦可為任意形狀的輔助具。
光源保持具22係具備與調整構件28之外徑對應的調整孔223。在調整構件28和調整孔223,係形成有相互地螺合的螺紋。
●雷射光射出角度之調整方法
照射裝置1藉由使光源保持具22相對於鏡筒29之位置相對於兩者之接觸面平行移動,就能夠調整雷射光源21與準直透鏡23之相對位置。換言之,照射裝置1藉由使雷射光源21相對於準直透鏡23之位置朝向正交於光軸之方向平行移動,就能夠進行雷射光之射出角度的調整。
以下,顯示雷射光之射出角度的調整方法。
首先,鬆開緊固連結構件27。因光源保持具22之貫通孔222的直徑係比緊固連結構件27之緊固連結部分272 的外徑更大,故而光源保持具22係能夠朝向正交於準直透鏡23之光軸的方向平行移動。藉由將二個調整構件28分別推入照射裝置1之內側,光源保持具22會朝向大致平行於棒狀構件25之圓柱軸的方向(亦即第2圖中的左方向或右方向)移動。
如第3圖(a)所示,當將紙面右側的調整構件281面向紙面左側鎖緊時,光源保持具22就會朝向圖中所示的箭頭之方向(亦即紙面左側)移動。如此,來自光源保持具22之射出光束係入射於準直透鏡23之比光軸更靠左側處。結果,來自準直透鏡23之射出光束會朝右側傾斜。
如第3圖(b)所示,當將紙面左側的調整構件282面向紙面右側鎖緊時,光源保持具22就會朝向圖中所示的箭頭之方向(亦即紙面右側)移動。如此,來自光源保持具22之射出光束係入射於準直透鏡23之比光軸更靠右側處。結果,來自準直透鏡23之射出光束會朝左側傾斜。第3圖(a)及第3圖(b)所示的箭頭之方向為第一方向之例。
適當操作二個調整構件281、282,且以來自照射裝置1之射出光束成為預定之角度的方式來調整(第一步驟)。具體而言,以來自準直透鏡23之射出光束成為正交於棒狀透鏡25之圓柱軸(亦即成為平行於棒狀透鏡25之光軸)的方式來調整。調整結束後,藉由鎖緊緊固連結構件27,來固定光源保持具22之位置(第二步驟)。
調整構件28係能夠從照射裝置1卸下,亦可在調整後將調整構件28從照射裝置1卸下。
來自照射裝置1的雷射光之射出角度雖然能夠進行例如±1度左右之調整,但是本技術思想並非被限定於該範圍。
第9圖所示之關聯技術的照射裝置101,係使調整雷射光之射出角度的調整螺桿128具有固定射出角度的緊固連結構件之功能。相對於此,第2圖所示之本案發明的緊固連結構件27和調整構件28為不同的構件。從而,即便調整構件28因為例如溫度變化等而伸縮,雷射光之射出角度仍不會變化。
依據本實施形態之照射裝置1,能夠調整雷射光之射出角度,且能穩定地保持調整後的雷射光之射出角度。
●照射裝置(2)●
針對本發明的照射裝置之另一實施形態,以與前面所說明之實施形態不同的部分作為中心來加以說明。本實施形態與前面所說明之實施形態的差異點係在光路徑中具備半反射鏡。
如第4圖(a)至(c)及第5圖所示,照射裝置20係具備雷射光源21、光源保持具22、準直透鏡23、透鏡保持具34、作為照射元件之另一例的半反射鏡35、及鏡筒39。再者,在該實施形態之說明中,有關與前面所說明的第一實施形態同樣的構成係附記相同的符號。
雷射光源21係連接於省略圖示的電源,且 具備用以將電流供給至光源21的電路基板52。電路基板52係平面形狀為大致四角形的平板。電路基板52之與緊固連結構件27對向的側面,係對應於緊固連結構件27而朝向內側彎曲。藉由該形狀,緊固連結構件27之頭部271係不會被電路基板52所隱藏而能從照射裝置20之外側面露出。
半反射鏡35係使入射光束之一部分反射且使一部分穿透的光學元件。半反射鏡35係使已穿透準直透鏡23後的光束之一部分朝垂直方向穿透,且將光束之其餘的一部分朝水平方向反射。
透鏡保持具34為大致圓筒狀之構件,且將準直透鏡23保持於圓筒內部之大致中央。
鏡筒39係保持透鏡保持具34的大致圓筒狀之構件。在組裝時,透鏡保持具34係一邊保持準直透鏡23一邊朝向光路徑上前後方向滑動於鏡筒39之內側。在準直調整之後,鏡筒39和透鏡保持具34被接著固定。鏡筒39係將半反射鏡35以大致45度之角度保持於上表面之大致中央。
半反射鏡35並未被限於反射光與穿透光之強度同等者,亦可為各種的分束鏡(beam splitter)。
在光源保持具22之圓周方向,係在與半反射鏡35之傾斜面較高之側及較低之側對應的位置相對向地配置有二個調整構件28。
從光源21射出後的光束係通過透鏡保持具 34之內側並入射於準直透鏡23。來自準直透鏡23之射出光束係成為平行光束並入射於半反射鏡35。入射於半反射鏡35的光束係一部分穿透且一部分被反射並照射於照射裝置20外部之投射對象面。只要在半反射鏡35之穿透光路徑上設置棒狀透鏡,就可以將光束在垂直面內擴散。只要在半反射鏡35之反射光路徑上設置棒狀透鏡,就可以將光束在水平面內擴散。
針對本實施形態的雷射光之射出角度的調整方法加以說明。首先,鬆開緊固連結構件27。光源保持具22係能夠移動達貫通孔22之直徑的多餘部分。藉由將二個調整構件28分別朝向照射裝置20之內側推入,光源保持具22就會朝向正交於準直透鏡23之光軸的方向平行移動。
如第6圖(a)所示,當將紙面右側的調整構件281面向紙面左側鎖緊時,光源保持具22就會朝向圖中所示的箭頭之方向(亦即紙面左側)移動。如此,與第一實施形態同樣,來自準直透鏡23之射出光束會朝右側傾斜。從而,往半反射鏡35之入射角會變大,來自照射裝置20之射出光束之相對於雷射光源21之射出中心軸的角度會變大。
如第6圖(b)所示,當將紙面左側的調整構件282面向紙面右側鎖緊時,光源保持具22就會朝向圖中所示的箭頭之方向(亦即紙面右側)移動。如此,來自準直透鏡23之射出光束會朝左側傾斜。從而,往半反射鏡35之 入射角會變小,來自照射裝置20之射出光束之相對於雷射光源21之射出中心軸的角度會變小。
如此,在已正確地調整來自照射裝置20之射出光束的射出角度之後,鎖緊緊固連結構件27以將光源保持具22固定安裝於鏡筒39。
如此,依據本實施形態的照射裝置,能夠調整雷射光之射出角度,並能穩定地保持調整後的雷射光之射出角度。
●照射裝置(3)●
針對本發明的照明裝置之另一實施形態,以與前面所說明之實施形態不同的部分作為中心來加以說明。本實施形態與前面所說明之實施形態的差異點係在於具備:第一調整構件,用以使光源保持具朝向第一方向移動;以及第二調整構件,用以使光源保持具朝向與第一方向不同的第二方向移動。
如第7圖(a)至(d)及第8圖所示,照射裝置30係具備雷射光源21、光源保持具42、準直透鏡23、透鏡保持具24、鏡筒49、作為照射元件之另一例的反射構件45、反射構件保持具46、覆蓋玻璃(cover glass)47及玻璃保持具48。再者,在該實施形態之說明中,有關與前面所說明之實施形態同樣的構成,係附記相同的符號。第7圖(d)係沿著第7圖(b)之B-B線的剖視圖。
反射構件45係外形為大致圓錐形之構件, 且在圓錐表面具有使雷射光線反射的反射面。反射構件45亦可為例如錐形透鏡或錐形稜鏡(cone prism)。反射構件45係以圓錐之頂點朝向準直透鏡23側的方式所保持。反射構件45之圓錐的軸,係與來自雷射光源21之射出光束及準直透鏡23之光軸大致平行。
反射構件45之上表面係被保持於反射構件保持具46。反射構件保持具46係具有比反射構件45之上表面稍微大之外徑的圓盤狀之構件。
覆蓋玻璃47係無色透明的圓筒狀之構件。在覆蓋玻璃47之內側的空間係配置有反射構件45,覆蓋玻璃47係覆蓋反射構件45之圓錐表面。覆蓋玻璃47之圓筒的一端,係藉由大致圓筒狀之玻璃保持具48所保持。玻璃保持具48之一端的內徑,係對應於鏡筒49之端部中之來自準直透鏡23之光束所射出之側的外徑,玻璃保持具48之一端和鏡筒49之前述端部係嵌合而固定安裝。覆蓋玻璃47之圓筒的另一端,係以覆蓋反射構件45之上表面之外側的方式,固定於反射構件保持具46。
從光源21射出的光束係通過透鏡保持具34之內側並入射於準直透鏡23。來自準直透鏡23之射出光束係成為平行光束,且平行光束之中心入射於反射構件45之圓錐的頂點。入射於反射構件45的光束係穿透覆蓋玻璃47,並遍及於360度(亦即全周)朝向正交於入射方向的方向射出。
光源保持具42係具備四個調整構件。詳言 之,具備第一調整構件281及282、以及第二調整構件283及284。四個調整構件例如是大致圓柱狀,且二個第一調整構件281及282、以及二個第二調整構件283及284之圓柱軸,是分別相對向地配置於成為大致相同的位置。第一調整構件281及282所共有的第一圓柱軸線、以及第二調整構件283及284所共有的第二圓柱軸線,係在光源保持具42之底面的大致中心交叉。第一圓柱軸線及第二圓柱軸線係正交。
在本實施形態中,將第一調整構件281、282之圓柱的側面沿著底面之直徑予以切斷的方向之縱剖視圖和正交於該縱剖視圖的縱剖視圖係大致相同。從而,第8圖係顯示上述之二方向的縱剖視圖。
如第8圖所示,光源保持具42係具備四個調整孔223。各自的調整孔223係對應於四個調整構件281至284之各自的外徑。在各自的調整孔係形成有螺合於各自之調整構件的螺紋。
光源保持具42和準直透鏡保持具24係藉由二個緊固連結構件27所固定。緊固連結構件27係配置於相對於光源保持具22之底面之中心成為點對稱的位置。又,緊固連結構件27係配置於與第一圓柱軸線上或第二圓柱軸線上不同的位置。在本實施形態中,緊固連結構件27係在以第一圓柱軸線及第二圓柱軸線之交點作為中心的旋轉方向上,配置於第一圓柱軸線與第二圓柱軸線之中間。
光源21係連接於省略圖示的電源,且具備 用以將電流供給至光源21的電路基板53。在本實施形態中,電路基板53係平面之外形為大致圓形之平板,且在對應於緊固連結構件27的位置分別形成有大致圓形之缺口531、532。從而,即便是在此實施形態中,緊固連結構件27之頭部271仍能從照射裝置30之外表面露出,使緊固連結構件27能夠從外側鎖緊鬆開。
針對本實施形態的雷射光之射出角度的調整方法加以說明。首先,鬆開緊固連結構件27。藉由將二個第一調整構件281、282分別朝向照射裝置30之內側推入,光源保持具22就朝向正交於準直透鏡23之光軸的方向平行移動。藉由將二個第二調整構件283、284分別朝向照射裝置30之內側推入,光源保持具22就朝向第二方向平行移動。所謂第二方向,係指正交於準直透鏡23之光軸的方向,且為與能夠藉由第一調整構件281、282所移動之方向不同的方向。在第一圓柱軸線和第二圓柱軸線正交的本實施形態中,第一方向和第二方向係正交。從準直透鏡23射出之光束之相對於反射構件45的角度,係對應於光源保持具22之移動而朝向二方向變化。
使來自準直透鏡23之射出光束的射出角度朝向二方向變化,調整從反射構件45射出的照射線之傾斜,又,使射出光束之中心與反射構件45之頂點一致並以照射線之亮度或線寬成為均等的方式來調整。調整後,鎖緊緊固連結構件27以將光源保持具22固定安裝於鏡筒49。固定後,亦可將四個調整構件281至284從照射裝置 30卸下。
依據本實施形態的照射裝置,就能夠調整入射於反射構件的光束之入射角度,且可以遍及於全周照射亮度或線寬為均等的照射線,該反射構件係在圓錐表面具有反射面。
再者,在說明本發明時,雖然是假定雷射基準線標記器來加以說明,但是本發明之技術思想並不限於雷射基準線標記器,而能夠應用於例如雷射指示器(laser pointer)等射出雷射的所有裝置。
1‧‧‧照射裝置
21‧‧‧雷射光源
22‧‧‧光源保持具
23‧‧‧準直透鏡
24‧‧‧準直透鏡保持具(透鏡保持構件)
25‧‧‧棒狀透鏡
26‧‧‧棒狀透鏡保持具
27‧‧‧緊固連結構件
28‧‧‧調整構件
29‧‧‧鏡筒(透鏡保持構件)
51‧‧‧電路基板
221‧‧‧上表面
222‧‧‧貫通孔
223‧‧‧調整孔
241‧‧‧底面
242‧‧‧孔
271‧‧‧頭部
272‧‧‧緊固連結部分
273‧‧‧彈簧墊圈
274‧‧‧墊圈
281、282‧‧‧調整構件(第一調整構件)

Claims (10)

  1. 一種照射裝置,係具備:光源;光源保持構件,用以保持前述光源;準直透鏡,供來自前述光源之光束入射;透鏡保持構件,用以保持前述準直透鏡;以及緊固連結構件,其緊固連結於前述透鏡保持構件,用以固定前述光源與前述準直透鏡之位置關係;其中,在前述光源保持構件與前述緊固連結構件之間,於正交於前述準直透鏡之光軸的方向具有空隙;在前述緊固連結構件被鬆開時,前述光源係能夠朝向正交於前述準直透鏡之光軸的方向平行移動;在前述光源保持構件係設置有能夠將前述光源保持構件朝向正交於前述光源之射出方向的第一方向進行位置調整的第一調整構件,該第一調整構件係調整前述光源保持構件相對於前述準直透鏡之位置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之照射裝置,其中,前述光源保持構件和前述透鏡保持構件係在接觸面進行面接觸,前述光源保持構件係相對於前述透鏡保持構件在前述接觸面滑動。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之照射裝置,其中,在前述光源保持構件,係在正交於前述準直透鏡之光軸的方向上設置有用以調整前述光源保持構件相對於前述準直 透鏡之位置的調整孔,而前述第一調整構件係螺合於前述調整孔。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之照射裝置,其中,復具備:第二調整構件,用以調整前述光源保持構件相對於前述準直透鏡之位置;前述第二調整構件係使前述光源保持構件朝向正交於前述光源之射出方向的方向且與前述第一方向不同的第二方向移動。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之照射裝置,其中,前述第一方向和前述第二方向係正交。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之照射裝置,復具備:照射元件,供來自前述準直透鏡之光束入射並照射出照射光束;以及照射元件保持構件,用以保持前述照射元件;前述照射元件保持構件與前述透鏡保持構件之間係密接。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之照射裝置,其中,在前述光源朝向正交於前述準直透鏡之光軸的方向平行移動時,從前述準直透鏡所射出的光束之射出角度會變化。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之照射裝置,其不具有用以調整前述照射元件保持構件相對於前述透鏡保持構件之傾斜的機構。
  9. 一種基準線標記器,係具有將線光照射於對象物的照射裝置所成,其中,前述照射裝置為申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之照射裝置。
  10. 一種照射裝置之調整方法,係用以調整照射裝置之射出光束之角度的方法,其中,該照射裝置係具備:光源;準直透鏡,供來自前述光源之光束入射;透鏡保持構件,用以保持前述準直透鏡;以及緊固連結構件,其緊固連結於前述透鏡保持構件,用以固定前述光源與前述準直透鏡之位置關係;在保持前述光源之光源保持構件係設置有能夠將前述光源保持構件朝向正交於前述光源之射出方向的第一方向進行位置調整的第一調整構件,該第一調整構件係調整前述光源保持構件相對於前述準直透鏡之位置;該調整方法具有:第一步驟,調整正交於前述準直透鏡之光軸的方向上的前述光源相對於前述準直透鏡之相對位置;以及第二步驟,藉由前述緊固連結構件來緊固連結前述透鏡保持構件和前述光源。
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