(57)【要約】本発明は、位置合わせのインジケーションを投影するための装置および方法を提供する。本発明は、第１の出力ビームと、第１の出力ビームに対して実質的に垂直である第２の出力ビームとを形成することを特徴とする。第１の出力ビームは水平を示し、第２の出力ビームは鉛直を示し、第１および第２の出力ビームは合わせて直角を示す。本発明はさらに、水平および鉛直方向の精度が損なわれるほどに、装置が傾斜したときに指示を出す、エラーインジケータと、該エラーインジケータを無効化し、それによって、出力ビームが少なくとも直角の位置合わせを示すために使用され得る、オーバーライドとを特徴とする。
2009539066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置合わせのインジケーションを投影するための装置であって、該装置は、
ハウジングと、
水平、鉛直、および直角を示す出力ビームを投影するために、該ハウジング内に振り子状に懸架された投影ユニットであって、該投影ユニットは鉛直投影モジュールおよび水平投影モジュールを含み、該鉛直および水平投影モジュールのそれぞれは、
コリメータに入射するレーザビームを放射するための、レーザ発光ダイオードと、
該レーザビームをコリメートビームにコリメートし、かつ該コリメートビームを平面反射面に投影するように構成された、コリメータと、
該コリメータから投影された該コリメートビームの経路に対して約４５°に配向され、かつ該コリメートビームの該経路の向きを約９０°変えて、部分円錐形反射面へと向けるように構成された、平面反射面と、
円錐の外面の約１８０°の部分から形成され、かつ該向きを変えられたコリメートビームを反射して約１８０°の扇形出力ビームとするように構成された、部分円錐形反射面とを含み、
該鉛直投影モジュールは、実質的に鉛直の出力ビームを生成し、該水平投影モジュールは、実質的に水平の出力ビームを生成し、該鉛直および水平の出力ビームは該ハウジングから、一般に互いに垂直の位置関係をなす異なる方向に投影され、それによって、該出力ビームは、水平、鉛直、および直角の位置合わせを示すために使用され得る、投影ユニットと、
該投影ユニットの振り子運動を減衰するための、減衰器と、
を備える、装置。
【請求項２】
前記鉛直投影モジュールおよび前記水平投影モジュールは、前記鉛直出力ビームおよび前記水平出力ビームの両方が前記装置の同じ面から放射されるように、該装置内に配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
各コリメータは非球面レンズであり、各コリメートビームは楕円形状の断面を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記投影ユニットのレーザ発光ダイオードに電力を提供するための、少なくとも１つのバッテリをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
水平および鉛直方向の精度が損なわれるほどに、前記ハウジングが傾斜したときに指示を出す、エラーインジケータと、
該エラーインジケータを無効化し、それによって、前記出力ビームが少なくとも直角の位置合わせを示すために使用され得る、オーバーライドと、
をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記エラーインジケータは、前記鉛直および水平出力ビームの投影を中断する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記エラーインジケータは、前記ハウジングが任意の方向に、水平から約±４〜９度の範囲内で傾斜したときに、水平および鉛直方向の精度が損なわれるほどに該ハウジングが傾斜していることを示す、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記エラーインジケータは、前記ハウジングが任意の方向に、水平から約９度を超えて傾斜したときに、水平および鉛直方向の精度が損なわれるほどに該ハウジングが傾斜していることを示す、請求項５に記載の装置。
【請求項９】
前記オーバーライドは、ユーザの入力に応答して前記エラーインジケータを無効化するための、デジタル回路網を含む、請求項５に記載の装置。
【請求項１０】
前記減衰器は、前記ハウジング内の前記投影ユニットの下に載置された磁石と、該投影ユニットから堅固に懸架された減衰板とを含み、該減衰板は該磁石の上に配置され、該磁石の上での該減衰板の運動によって該減衰板内に渦電流が生成されるように、これらの間に十分小さな間隙が保持される、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
ユーザ入力を受信するように構成されたユーザインターフェースをさらに備える、請求項１に記載の装置であって、
第１のユーザ入力に応答して、前記投影ユニットは、水平を示すために使用され得る水平出力ビームを投影し、
第２のユーザ入力に応答して、該投影ユニットは、該水平出力ビームに対して一般に垂直の位置関係を有する鉛直出力ビームを投影し、それによって、該鉛直出力ビームは鉛直を示すために使用され得、
第３のユーザ入力に応答して、該投影ユニットは、該水平および鉛直出力ビームを同時に投影し、それによって、該出力ビームは水平、鉛直、および直角を同時に示すために使用され得、
第４のユーザ入力に応答して、オーバーライドがエラーインジケータを無効化するために使用され、該投影ユニットは、該水平および鉛直出力ビームを同時に投影し、それによって、該出力ビームは少なくとも直角を示すために使用され得る、
装置。
【請求項１２】
前記鉛直投影モジュールは、前記ハウジングの鉛直軸に対する角度γで該ハウジングに載置され、前記鉛直投影モジュールからの前記約１８０°の扇形出力ビームは、鉛直方向からおよそ角度γだけ回転される、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記角度γは約１５°である、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記鉛直投影モジュール内に含まれる前記レーザ発光ダイオードは、そこから放射される前記レーザビームが実質的に楕円形の断面を有するように配向され、該楕円形の長軸は、前記約１８０°の扇形出力ビームを鉛直方向からおよそ角度γだけ回転させるために、鉛直方向に対して該角度γで配向される、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
位置合わせのインジケーションを投影するための方法であって、該方法は、
第１のレーザビームおよび第２のレーザビームを投影するステップと、
該第１のレーザビームを第１のコリメートビームにコリメートし、かつ該第２のレーザビームを第２のコリメートビームにコリメートするステップであって、
該第１のコリメートビームは、第１の平面反射面に入射し、約９０°向きが変えられて約１８０°の第１の部分円錐形反射面に向けられ、第１の方向に反射されて約１８０°の扇形第１出力ビームを形成し、
該第２のコリメートビームは、第２の平面反射面に入射し、約９０°向きが変えられて約１８０°の第２の部分円錐形反射面に向けられ、第２の方向に反射されて約１８０°の扇形第２出力ビームを形成する、
ステップと、を包含し、
該第１出力ビームは水平を示し、該第２出力ビームは鉛直を示し、該第１および第２出力ビームは合わせて直角を示す、
方法。
【請求項１６】
水平および鉛直のそれぞれのインジケータとしての、前記第１および第２出力ビームの精度におけるエラーを示すための、エラーインジケータを提供するステップと、
該第１および第２出力ビームが少なくとも直角を示すために使用され得るように、該エラーインジケータを無効化するステップと、
をさらに包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記出力ビームは、実質的に直線の像として投影される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
位置合わせのインジケーションを投影するための装置であって、該装置は、
ハウジングと、
少なくとも１つの出力ビームを投影するために、該ハウジング内に振り子状に懸架された投影ユニットであって、該投影ユニットは少なくとも１つの投影モジュールを含み、該少なくとも１つの投影モジュールは、
コリメータに入射するレーザビームを放射するための、レーザ発光ダイオードと、
該レーザビームをコリメートビームにコリメートし、かつ該コリメートビームを平面反射面に投影するように構成された、コリメータと、
該コリメータから投影された該コリメートビームの経路に対して約４５°に配向され、かつ該コリメートビームの該経路の向きを約９０°変えて、部分円錐形反射面へと向けるように構成された、平面反射面と、
円錐の外面の約１８０°の部分から形成され、かつ該向きを変えられたコリメートビームを反射して約１８０°の扇形出力ビームとするように構成された、部分円錐形反射面とを含む、投影ユニットと、
該投影ユニットの振り子運動を減衰するための、減衰器と、
を備える、装置。
【請求項１９】
前記レーザ発光ダイオードは、実質的に楕円形の断面を有するレーザビームを放射し、
前記コリメータは、非球面レンズである、
請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
コリメータに入射するレーザビームを放射するための、レーザ発光ダイオードと、
該レーザビームをコリメートビームにコリメートし、かつ該コリメートビームを平面反射面に投影するように構成された、コリメータと、
該コリメータから投影された該コリメートビームの経路に対して約４５°に配向され、かつ該コリメートビームの該経路の向きを約９０°変えて、部分円錐形反射面へと向けるように構成された、平面反射面と、
円錐の外面の約１８０°の部分から形成され、かつ該向きを変えられたコリメートビームを反射して約１８０°の扇形出力ビームとするように構成された、部分円錐形反射面と、
を備える、レーザ投影モジュール。
【請求項２１】
前記レーザ発光ダイオードは、実質的に楕円形の断面を有するレーザビームを放射する、請求項２０に記載のレーザ投影モジュール。
【請求項２２】
前記コリメータは、非球面レンズである、請求項２０に記載のレーザ投影モジュール。
【請求項２３】
前記平面反射面は、平面鏡である、請求項２０に記載のレーザ投影モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水平、鉛直、および／または直角を示すためのレーザベースのツールに関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、建築および内装工事においては、水平、鉛直、および直角の位置合わせを示すことができる、携帯型装置が有用とされてきた。レーザ技術の出現によって、水平および鉛直、ならびに水平、鉛直、および直角の位置合わせを示すことができる、携帯型レーザ放射装置の使用が、見られるようになった。
【０００３】
一部の従来技術のツールでは、位置合わせは、ビームが投影される表面上に光の点、すなわち「スポット」を形成する、ビームによって示される。一部の従来技術のツールでは、２つ以上の対向する位置合わせされたスポットの間に、見えない「線」を推測して、位置合わせ線を提供することができる。他のツールは、ビームが投影される表面上に直線の像を形成するビームによって、位置合わせを示す。すなわち、ビームは、直線状の位置合わせビームを投影する。
【０００４】
このような装置は、一般的に、非水平表面から操作されたときの誤差を避けるために、ある種の傾斜補償機構または自己水平調節機構を必要とする。しかしながら、傾斜補償機構または自己水平調節機構を用いても、この種のツールは、一般的に、水平に対するツールの傾斜のある範囲内でのみ、水平および鉛直を正確に示すことができる。ユーザが、誤った位置合わせのインジケーションに不注意に頼らないようにするために、一部のツールは、ユーザがツールを所定の傾斜範囲外で使用しようとするときには、例えば位置合わせビームの投影を止めるか、または位置合わせビームを点滅させることによって、ユーザにインジケーションを提供する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、位置合わせ線を投影するための装置および方法を提供する。概して、一局面では、本発明は、位置合わせのインジケーションを投影するための装置を特徴とする。装置は、ハウジングと、投影ユニットと、投影ユニットの振り子運動を減衰する減衰器とを含む。投影ユニットは、水平、鉛直、および直角を示す出力ビームを投影するように、ハウジング内に振り子状に懸架され、鉛直投影モジュールおよび水平投影モジュールを含む。鉛直および水平投影モジュールのそれぞれは、（１）コリメータに入射するレーザビームを放射するレーザ発光ダイオードと、（２）レーザビームをコリメートビームにコリメートし、かつコリメートビームを平面反射面に投影するように構成されたコリメータと、（３）コリメータから投影されたコリメートビームの経路に対して約４５°に配向され、かつコリメートビームの経路の向きを約９０°変えて、部分円錐形反射面へと向けるように構成された平面反射面と、（４）円錐の外面の約１８０°の部分で形成され、向きを変えられたコリメートビームを反射して、約１８０°の扇形出力ビームとするように構成された部分円錐形反射面とを含む。鉛直投影モジュールは、実質的に鉛直の出力ビームを発生し、水平投影モジュールは、実質的に水平の出力ビームを発生し、鉛直および水平の出力ビームは、ハウジングから異なる方向に、一般に垂直関係にある方向に投影される。出力ビームは、水平、鉛直および直角の位置合わせを示すために使用され得る。
【０００６】
本発明の実施形態は、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る。鉛直投影モジュールおよび水平投影モジュールは、鉛直出力ビームおよび水平出力ビームの両方が装置の同じ面から発するように、装置内に配置され得る。各コリメータは非球面レンズとすることができ、各コリメートビームは楕円形状の断面を有し得る。装置は、投影ユニットのレーザ発光ダイオードに電力を提供する、少なくとも１つのバッテリをさらに含み得る。
【０００７】
装置は、水平および鉛直方向の精度が損なわれる程度にハウジングが傾斜したときには、それを示すエラーインジケータと、エラーインジケータを無効化し、それによって、出力ビームが少なくとも直角の位置合わせを示すために使用できるようにする、オーバーライドとを含み得る。エラーインジケータは、鉛直および水平出力ビームの投影を中断し得る。エラーインジケータは、ハウジングが任意の方向に水平から約±４〜９度の範囲内で傾斜したときに、水平および鉛直方向の精度が損なわれる程度にハウジングが傾斜したことを示し得る。別の実施形態では、エラーインジケータは、ハウジングが任意の方向に水平から約９度を超えて傾斜したときに、水平および鉛直方向の精度が損なわれる程度にハウジングが傾斜したことを示す。オーバーライドは、ユーザの入力に応答して、エラーインジケータを無効化するデジタル回路網を含み得る。
【０００８】
減衰器は、ハウジング内の投影ユニットの下に載置された磁石と、投影ユニットから堅固に懸架された減衰板とを含み得、減衰板は磁石の上に配置され、両者の間の間隙は、磁石の上の減衰板の運動によって減衰板内に渦電流が発生するように、十分小さく保持される。
【０００９】
装置は、ユーザ入力を受信するように構成されたユーザインターフェースをさらに含み得、第１のユーザ入力に応答して、投影ユニットは、水平を示すために用いられ得る水平出力ビームを投影し、第２のユーザ入力に応答して、投影ユニットは、水平出力ビームに対して一般に垂直な関係を有する鉛直出力ビームを投影し、それによって、鉛直出力ビームは鉛直を示すために使用され得、第３のユーザ入力に応答して、投影ユニットは、水平および鉛直出力ビームを同時に投影し、それによって、出力ビームは、水平、鉛直、および直角を同時に示すために使用され得、第４のユーザ入力に応答して、オーバーライドが使用されてエラーインジケータを無効化し、投影ユニットは、水平および鉛直出力ビームを同時に投影し、それによって、出力ビームは、少なくとも直角を示すために使用され得る。
【００１０】
鉛直投影モジュールは、ハウジングの鉛直軸に対して角度γでハウジングに対して載置され得、その結果として、鉛直投影モジュールからの約１８０°の扇形出力ビームは、鉛直方向からおよそ角度γだけ回転される。一実施形態では、角度γは、約１５°である。別の実施形態では、鉛直投影モジュール内に含まれるレーザ発光ダイオードが、そこから放射されるレーザビームが鉛直方向に対して角度γに配向された楕円の長軸を有する実質的に楕円形の断面を有するように、配向され、その結果として、約１８０°の扇形出力ビームは、鉛直方向からおよそ角度γだけ回転される。
【００１１】
概して、別の局面では、本発明は、位置合わせのインジケーションを投影するための方法を特徴とする。方法は、第１のレーザビームおよび第２のレーザビームを投影するステップと、第１のレーザビームを第１のコリメートビームにコリメートし、第２のレーザビームを第２のコリメートビームにコリメートするステップとを含む。第１のコリメートビームは、第１の平面反射面に入射し、約９０°向きを変えられて約１８０°の第１の部分円錐形反射面に向けられ、第１の方向に反射されて約１８０°の扇形第１出力ビームを形成する。第２のコリメートビームは、第２の平面反射面に入射し、約９０°向きを変えられて約１８０°の第２の部分円錐形の反射面に向けられ、第２の方向に反射されて約１８０°の扇形第２出力ビームを形成する。第１出力ビームは水平を示し、第２出力ビームは鉛直を示し、第１および第２出力ビームは合わせて直角を示す。
【００１２】
本発明の実施形態は、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る。方法は、水平および鉛直のそれぞれのインジケータとしての第１および第２出力ビームの、精度におけるエラーを示すためのエラーインジケータを提供するステップと、第１および第２出力ビームが少なくとも直角を示すために使用され得るように、エラーインジケータを無効化するステップとを、さらに含み得る。出力ビームは、実質的に直線の像で投影され得る。
【００１３】
概して、別の局面では、本発明は、位置合わせのインジケーションを投影するための装置を特徴とし、該装置は、ハウジングと、投影ユニットと、投影ユニットの振り子運動を減衰するための減衰器とを含む。投影ユニットは、少なくとも１つの出力ビームを投影するように、ハウジング内に振り子状に懸架される。投影ユニットは、少なくとも１つの投影モジュールを含み、該モジュールは、（１）コリメータに入射するレーザビームを放射するレーザ発光ダイオードと、（２）レーザビームをコリメートビームにコリメートし、かつコリメートビームを平面反射面に投影するように構成されたコリメータと、（３）コリメータから投影されたコリメートビームの経路に対して約４５°の角度で配向され、かつコリメートビームの経路の向きを約９０°変えて、部分円錐形反射面へと向けるように構成された平面反射面と、（４）円錐の外面の約１８０°の部分から形成され、かつ向きを変えられたビームを反射して、約１８０°の扇形出力ビームとするように構成された部分円錐形反射面と、を含む。
【００１４】
該装置の実施形態は、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る。レーザ発光ダイオードは、実質的に楕円形の断面を有するレーザビームを放射し得る。コリメータは、非球面レンズであり得る。
【００１５】
概して、別の局面では、本発明は、レーザ投影モジュールを特徴とする。レーザ投影モジュールは、レーザ発光ダイオードと、コリメータと、平面反射面と、部分円錐形反射面とを含む。レーザ発光ダイオードは、コリメータに入射するレーザビームを放射する。コリメータは、レーザビームをコリメートビームにコリメートし、かつコリメートビームを平面反射面に投影するように構成される。平面反射面は、コリメータから投影されたコリメートビームの経路に対して約４５°の角度で配向され、かつコリメートビームの経路の向きを約９０°変えて、部分円錐形反射面へと向けるように構成される。部分円錐形反射面は、円錐の外面の約１８０°の部分から形成され、かつ向きを変えられたビームを反射して、約１８０°の扇形出力ビームとするように構成される。
【００１６】
本発明の実施形態は、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る。レーザ発光ダイオードは、実質的に楕円形の断面を有するレーザビームを放射し得る。コリメータは、非球面レンズであり得る。平面反射面は、平面鏡であり得る。
【００１７】
本発明は、以下の１つ以上の利点を実現するために実装され得る。レーザビーム経路の向きを変えるための平面反射面を、円錐形反射面と関連して使用することで、ツールは、必要な設置面積を比較的小さくしたままで、所望の機能性を提供することができる。ツールは、コンパクトかつ軽量な構成で実装され得、ユーザは、片手でそれを操作することができ、空いている方の手で位置合わせマークを付し、限定された空間（例えば、窓および戸口）での使用を容易にする。加えて、ツールは、より長く投影された位置合わせ像（すなわち、例えば壁の上に投影された、鉛直線および水平直線）を提供する、約１８０°の扇形出力ビームを提供する。
【００１８】
従来技術のレーザ位置合わせツールは、一般的に、製造中および組み立て後に、モジュール内のダイオードと光学要素との間の正確な調整を必要とした。本明細書に記載された位置合わせツールの組み立ては、例えば、鉛直および水平投影モジュールを相互に垂直に、かつ水平および鉛直に設定するための、一部の調整を必要とするが、一部の従来技術のツールに対して必要とされる、いくぶん時間のかかる調整の必要性が軽減される。レーザ位置合わせツールは、ユーザが、ツールが有効に機能しないことを知ることで、水平、鉛直、および直角の位置合わせを正確に示すようにツールを操作できるようにする、エラーインジケータを含み、あるいは、水平および鉛直の位置合わせのインジケーションが不正確になり得るようにツールが置かれた場合には、ユーザはそれを通知される。ユーザは、エラーインジケータを無効化する選択肢を有し、ツールが、水平および鉛直を正確に示さない位置を含む、事実上任意の位置にあるときにも、直角の位置合わせを示すためにツールを使用できる。
【００１９】
本発明の１つ以上の実施形態の詳細が、添付の図面および以下の説明の中に記載される。本発明の他の特徴および利益は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、レーザベースのツールおよび２つの出力ビームの概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、片側に傾斜した図１のレーザベースのツールの正面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、一端に傾斜した図１のレーザベースのツールの側面図である。
【図３】図３は、位置合わせ線を床面上に投影する、レーザベースのツールの概略図である。
【図４】図４は、図１のレーザベースのツールの背面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、レーザベースのツールの支持フレームを示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、レーザベースのツールの支持フレームを示す図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、レーザベースのツールの投影ユニットを示す図である。
【図６】図６は、２つの出力ビームの概略図を含む、図１のレーザベースのツールの側面図である。
【図７】図７は、水平投影モジュールの分解図である。
【図８】図８Ａおよび図８Ｂは、図７に示された水平投影モジュール内の、レーザビームの経路の概略図である。
【図９Ａ】図９Ａは、鉛直投影モジュール内の、レーザビームの経路の概略図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、ある角度で載置された鉛直投影モジュール内の、レーザビームの経路の概略図である。
【図１０】図１０Ａおよび図１０Ｂは、投影モジュール内のレーザビームの経路の概略図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、投影ユニットおよび支持フレームの一部を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、投影ユニットおよび支持フレームの一部を示す図である。
【図１２】図１２Ａ〜図１２Ｃは、それぞれレーザベースのツールの上面図、正面図、および側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
異なる図面の中の同じ参照符号は、同じ要素を示す。
【００２２】
図１を参照すると、水平、鉛直、および直角の位置合わせを示すことができるレーザ位置合わせツール１００が示されている。ツール１００は、窓１１６を有するハウジング１０２を含み、窓から出力ビーム１１８、１２０が投影される。ビーム１１８、１２０は、互いに実質的に垂直に配置され、それぞれ鉛直および水平の位置合わせインジケータを形成する。一実施形態では、位置合わせインジケータは、出力ビームが投影される表面上の実質的に直線の像であり得る。別の実施形態では、位置合わせインジケータは、出力ビームが投影される表面上の光の点であり得る。代替案として、２つ以上の光の点が投影され得、仮想直線によって結ばれ、この直線は位置合わせ線であり、光の点は、位置合わせインジケータとして使用される。
【００２３】
鉛直位置合わせインジケータ１１８は、鉛直を示すために使用され得、水平位置合わせインジケータ１２０は、水平を示すために使用され得、位置合わせインジケータ１１８、１２０の両方は、直角を示すために使用され得る。示された実施形態では、ハウジングは、上壁１０４と、基部１０６と、側壁１０８、１１０と、後壁１１２と、前壁１１４とを含む。前壁１１４と、側壁１０８、１１０の一部と、上壁１０４の一部とは、窓１１６を含む。示された実施形態では、窓１１６は、複数の面にわたって延在し、鉛直および水平出力ビーム１１８、１２０の両方が、ツールの単一の面から放射される。曲線的な壁を含むハウジング、円筒形のハウジング、または異なって構成された窓１１６（例えば、１つ以上の円形状の窓）のような、他の実施形態が可能である。
【００２４】
ツール１００は、出力ビーム１１８、１２０を投影するための投影システムまたはユニットを含み、出力ビームを投影するための光源およびすべての必要な光学的要素が、互いに固定した関係で、好ましくは単一のユニットとして載置される。自己水平化機能部は、例えばジンバルマウントによって、または従来技術で公知のばねまたはワイヤフレキシャによるような、他の振り子状懸架方法によって、支持フレームから振り子状に懸架した投影ユニットを含む。一実施形態では、サーボモータによって駆動され、１つ以上のセンサによって制御される、自己位置合わせプラットフォームが使用され得る。ツール１００は、好ましくは基部１０６を実質的に水平な面上に置くことによって操作されるが、しかしながら、自己水平化機能部は、ツール１００が水平からある程度の範囲内で傾斜したときにも、正確な水平および鉛直の位置合わせインジケータを与えることができ、本明細書ではこの範囲を「確度範囲（ａｃｃｕｒａｃｙ  ｒａｎｇｅ）」と称する。
【００２５】
図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、図２Ａには、水平面１２６から角度θで側方に傾斜したツール１００が示され、図２Ｂには、水平面１２６から角度θで前後方向に傾斜したツール１００が示されている。確度範囲は、ツール１００が正確な水平なおよび鉛直位置合わせインジケータを提供することができる角度θの範囲を意味し、ツール１００の幾何学的形状に部分的に依存する。示された実施形態では、ツール１００は、人の手のひらに無理なく適合するようにサイズ設定され、確度範囲は、約０°と、水平から約４〜７度の範囲内の、±の最大傾斜との間である。しかしながら、より大きなハウジングを有する別の実施形態では、例えば、確度範囲は水平から約±０〜９度であり得る。
【００２６】
ツール１００は、ツール１００が水平から確度範囲を超えて傾斜し、それによって、水平および鉛直位置合わせインジケータ１１８、１２０の完全性が損なわれるときには、ユーザに通知するように作動するエラーインジケータを含み得る。エラーインジケータは遮断機構を含み得、遮断機構は、ハウジングが確度範囲を超えて傾斜したことを感知すると、レーザ発光ダイオードへの電力を遮断して、出力ビームの投影を中止する。このような遮断機構の実施例は、Ｗｉｌｌｉａｍ  Ｈｅｒｓｅｙへの米国特許第５，１４４，４８７号（１９９２年９月１日発行）、名称「Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｆｏｒ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｔａｓｋｓ」に記載されており、その内容全体が、本明細書において参考として援用される。このようにして、ユーザは、ツール１００が確度範囲を超えて傾斜したことを通知され、ツール１００は有効に機能せず、かくして、不正確な水平および鉛直位置合わせインジケータを不用意に使用できなくなる。遮断機構のさらなる実施例は、図１１を参照して以下に説明される。別の実施形態では、エラーインジケータは、出力ビームを点滅させる機構であり得る。
【００２７】
ツール１００が確度範囲を超えて傾斜したときには、位置合わせインジケータ１１８、１２０は水平および鉛直を正確に示すことができないが、それでもインジケータ１１８、１２０は合わせて、直角位置合わせを正確に示し得る。すなわち、位置合わせインジケータ１１８、１２０は、相互の垂直的な関係を保持しており、真の水平または真の鉛直を示さないものの、それでも正しい９０°の角度を示し得る。上述のエラーインジケータの欠点は、ツール１００がいったん確度範囲を超えると有効に機能せず、それ故に、ユーザは、直角位置合わせを示すために確度範囲外でツール１００を使用するという選択肢を行使できないことである。
【００２８】
ツール１００が確度範囲を超えたときにも、ユーザが、直角位置合わせを示すためにツール１００を使用できるように、ツール１００は、オーバーライド機構をさらに含み、ユーザがエラーインジケータを無効化できるようにする。したがって、ツール１００は、水平および鉛直位置合わせインジケータのみに関連する確度範囲とは関係なく、事実上任意の位置にあっても、直角位置合わせを示すために使用され得る。図３を参照すると、確度範囲を超えて傾斜したときの、ツール１００の使用法が例示されている。この実施例では、ユーザは、床面上に互いに直角にタイルを敷設するために、床１３０上に投影される直角位置合わせインジケータを必要とする。エラーインジケータを無効化することによって、ツール１００は水平から９０°傾斜され得、その結果として、窓１１６は床１３０と実質的に平行となり、出力ビーム１１８、１２０は床１３０に向けられ、床面上に直角位置合わせインジケータ１３２、１３４を提供する。照明器具を取り付けるために天井に位置合わせインジケータを投影するというような、例えば、建築および内装工事における様々な他の用途がまた、考えられる。
【００２９】
一実施形態では、ツール１００は、ユーザと情報をやりとりするための、ユーザフレンドリなインターフェースを含み得る。図４を参照すると、ツール１００の後壁１１２が示されている。後壁は、ボタン１４０およびライト１４２を含む傾斜部分１３８を有する。この実施形態では、ユーザは、以下のようにツール１００を操作することができる。ツール１００の電源が切られ、ライト１４２は消灯して、ツール１００がオフの状態にあることを示すところから始める。最初にボタン１４０を押すと、ツール１００の電源が入り、水平方向の直線出力ビーム１２０を投影し、水平位置合わせインジケータを提供し、エラーインジケータが起動する。ライト１４２が緑色に点灯して、電源がオンであり、エラーインジケータが起動されたことを示す。
【００３０】
再度ボタン１４０を押すと、水平出力ビーム１２０が消えて、鉛直方向の直線出力ビーム１１８を投影し、鉛直位置合わせインジケータを提供する。ライト１４２は緑色の点灯を続け、電源がオンであり、エラーインジケータが起動されたことを示す。
【００３１】
三たびボタン１４０を押すと、水平方向の直線出力ビーム１２０がオンになり、両方の出力ビームを投影し、水平および鉛直位置合わせインジケータ１２０、１１８両方を提供する。ライト１４２は緑色に点灯し、電源がオンであり、エラーインジケータが起動されたことを示す。
【００３２】
四たびボタン１４０を押すと、オーバーライド機構がエラーインジケータを無効化する。出力ビームは投影され続け、水平および鉛直位置合わせインジケータ両方を提供する。このときライト１４２は赤色に点灯し、電源はオンであるが、エラーインジケータが無効化されたことを示す。ライト１４２から放射される色を変えることによって、ユーザは、エラーインジケータが起動していないこと、および、ツール１００が不正確な水平および鉛直位置合わせインジケータを提供し得るが、しかし、位置合わせインジケータがやはり、直角位置合わせを提供するために使用され得ることを、通知される。
【００３３】
五たびボタン１４０を押すと、ツール１００の電源が切れ、ライト１４２が消灯し、ツール１００がオフの状態にあることを示す。次にボタン１４０を押すと、上述したサイクルを再び開始する。
【００３４】
図４に示されたユーザインターフェースは一実施形態であるが、しかしながら、複数のボタン、ＬＣＤなどのような、任意の他の便利な配置が、ユーザと情報をやりとりするために使用され得る。
【００３５】
一実施形態では、エラーインジケータおよびオーバーライド機構は、以下のように、ツール１００の実施形態の中で具現化され得る。図５Ａおよび図５Ｂを参照すると、ツール１００は、ツールハウジング１０２内に配置された支持フレーム２００を含み、支持フレームから、投影ユニット２０２がジンバルマウント２０４によって振り子状に懸架し得る。
【００３６】
特に図５Ａおよび図５Ｂを参照すると、支持フレーム２００は、２つの側壁２０７および１つの基部２０９を形成する、概ねＵ字形の堅固な部分２０６を含む。上方部分２０８が、例えばねじを使用してＵ字形部分２０６内に取り付けられ、投影ユニット２０２を懸架するために使用されるジンバルマウント２０４のための、受け取り面を提供する。Ｕ字形部分２０６および上方部分２０８は、好ましくは、十分に堅固であるが軽量である、アルミニウムのような金属で作製される。他の材料が、例えばステンレス鋼が、使用され得る。建設および内装工事での使用において一般的な、ツール１００への衝撃を吸収するために、軟質のパッド付部材が、上方部分の両側に配置され得る。投影ユニット２０２が支持フレーム２００内に懸架されたときに、その運動を制限するために、エネルギ吸収性のストッパ（図１１Ａの２１２を参照のこと）が、Ｕ字形部材内に配置され得る。パッド付部材およびストッパは、４０デュロメータのＥＰＤＭゴムのような、ゴムで作製され得る。下記に記載される減衰システム内で使用される磁石２６０が、Ｕ字形部分２０６の基部の内側に取り付けられる。
【００３７】
特に図５Ｃを参照すると、投影ユニット２０２は、鉛直投影モジュール２１４と、水平投影モジュール２１６とを含む。鉛直投影モジュール２１４は、ビーム１１８を投影して、約１８０°の扇形に広げる。図示の実施形態では、ビーム１１８は、より明確に図６に示されるように、鉛直線から角度βで投影される。この実施形態は、ツール１００が、ツールの直前の面（例えば、壁）に比較的近く保持されたときにも、鉛直ビームをツール１００の上方および後方に投影することができる。このようにビームを上方および後方に投影することは、特定の作業を行う場合に望まれ得る。他の実施形態では、ビーム１１８は、角度無し（すなわちβ＝０）で投影され得、または下方へ、すなわち反対方向に投影され得る。角度βは、ビーム１１８の所望の投影経路に応じて変化し得る。一実施形態では、角度βは、約１５°である。
【００３８】
水平投影モジュール２１６は、ビーム１２０を投影して、約１８０°の扇形に広げる。図７を参照すると、水平投影モジュール２１６の分解図が示されている。水平投影モジュール２１６は、ダイオードマウント２２０内に載置されたレーザ発光ダイオード２１８を含む。ダイオードマウント２２０は、レンズ２２４を載置するために使用されるレンズマウント２２２に連結する。この実施形態では、レンズ２２４は、非球面レンズである。レンズ２２４およびレンズマウント２２２は、水平投影モジュール２１６の本体２２６に連結する。レーザ発光ダイオード２１８から放射されたレーザビームの経路は、以下に詳述されるように、平面鏡２２８および反射円錐面２３０によって偏向される。
一実施形態では、レーザ発光ダイオード２１８は、波長が約６３０〜６５０ナノメートル（ｎｍ）の可視光を放射するように選択され得、例えば、１０ミリワットの出力で波長６３５ｎｍの可視光を放射する、Ｓａｎｙｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｓａｎ  Ｄｉｅｇｏ、ＣＡ）から入手可能なモデルＤＬ−４０３８−３１、およびＨｉｔａｃｈｉ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（Ａｍｅｒｉｃａ）Ｉｎｃ．（Ｓａｎ  Ｊｏｓｅ、ＣＡ）から入手可能なモデルＨＬ６３３２Ｇが挙げられる。他の実施形態では、異なるダイオードが使用され得る。
【００３９】
図８Ａを参照すると、レーザ発光ダイオード２１８から放射されたレーザビームの経路が示されるとともに、水平投影モジュール２１６の拡大側面図が示されている。説明の便宜上、水平投影モジュール２１６のすべての要素が示されているわけではなく、例えば、マウント要素２２０、２２２、および本体２２６は示されていない。レーザビーム２３２は、最初にレーザ発光ダイオード２１８から放射されて、レンズ２２４に入射する。本実施形態では、レーザ発光ダイオード２１８は、一方の軸において約８度に広がり、それに垂直な軸において３０度に広がる、楕円形状のレーザビーム２３２を放射する。レンズ２２４を通過したレーザビーム２３２は、より明確に図８Ｂに示されるように、楕円形の断面を保持したコリメートビーム２３４を形成する。ビーム２３４は、角度Δで平面鏡２２８に入射する。示された実施形態では、角度Δは約４５°である。角度が４５°から実質的に外れる場合には、部分円錐形反射面２３０に入射するビームの強度が影響を受ける。平面鏡２２８は、ビーム２３４の向きを下向きに変えて、部分円錐形反射面２３０に向ける。部分円錐形反射面２３０は、ビーム２３４を扇形に広げて、約１８０°の扇形出力ビーム１２０とする。
【００４０】
示された実施形態では、部分円錐形反射面２３０は、円錐２３６の表面の約半分（すなわち１８０°）である。別の実施形態では、全円錐の表面の半部だけしか使用されないので、半円錐が使用され得る。円錐２３６は平面鏡２２８の下に配置され、その結果として、ビーム２３４は円錐２３６の前面のみに入射し、該前面が部分円錐形反射面２３０となる。部分円錐形反射面２３０（すなわち前面）からビーム２３４を反射するだけで、ビーム２３４は、ちょうど１８０°の扇形に広がる。対照的に、ビーム２３４が円錐２３６の頂部に入射する場合には、ビーム２３４は、３６０°に広がる。本実施形態では、扇形の出力ビーム１２０がツール１００の前方に投影するので、３６０°に広がったビームの残りの１８０°の部分は無駄になる、すなわち、ツール１００の方へ反射され、出力ビーム１２０は、ビーム２３４が円錐２３６の前面だけから完全に反射される場合よりも、強度が低下する。したがって、示されるように円錐２３６を平面鏡２２８の下に配置することによって、ビーム２３４が円錐２３６の前面だけに入射するので、得られた扇形のレーザビームは、所望の１８０°の扇形の方向に集中される。
【００４１】
他の実施形態では、円錐の表面のより多くのまたはより少ない部分を使用して、平面鏡２２８に対する円錐２３６の位置を変えることによって、１８０°よりも小さいまたは大きいビーム２３４を反射することができる。
【００４２】
鉛直投影モジュール２１４内のレーザビームの経路は、水平投影モジュール２１６に関して上述したものに類似しているが、しかしながら、モジュール全体が、それ自体の軸の周りに約９０度だけ回転されている。図９Ａおよび図９Ｂを参照すると、鉛直投影モジュール２１４のレーザビームの経路が示されている。同じく、説明の便宜上、鉛直投影モジュール２１４のすべての要素が示されているわけではなく、特に、マウント要素および本体は示されていない。レーザビーム２３８は、最初にレーザ発光ダイオード２４０から放射され、レンズ２４２に入射する。本実施形態では、レーザビーム２３８は、楕円形の断面を有する。レンズ２４２を通過したレーザビーム２３８は、参照番号２４５でより明確に示されるように、楕円形の断面を保持したコリメートビーム２４４を形成する。水平投影モジュール２１６内のビーム２３４の長軸が水平に配向されたことと比較して、ビーム２４４の長軸は鉛直に配向される。ビーム２４４は、ある角度で平面鏡２４６に入射する。示された実施形態では、該角度は約４５°である。平面鏡２４６は、ビーム２４４の向きを横方向に変えて、部分円錐形反射面２４８に向ける。部分円錐形反射面２４８は、ビーム２４４を扇形に広げて、約１８０°の扇形出力ビーム１１８とする。
【００４３】
水平投影モジュール２１６を参照して上述したように、示された実施形態では、部分円錐形反射面２４８は、円錐２５０の表面の約半分（すなわち１８０°）である。別の実施形態では、全円錐の表面の半部だけしか使用されないので、半円錐が使用され得る。円錐２５０は、ビーム２４４が円錐２５０の前面のみに入射するように、平面鏡２４６に対して配置され、該前面が、部分円錐形の反射面２４８となる。部分円錐形反射面２４８（すなわち前面）からビーム２４４を反射するだけで、ビーム２４４は、ちょうど１８０°の扇形に広がる。
【００４４】
図９Ｂを参照すると、一実施形態では、鉛直投影モジュール２１４は、鉛直線に対して角度γで配向され得る。その結果として、投影された出力ビーム１１８は、角度γで上方へと向かう。上述のように、このように角度を付けた出力ビーム１１８は、ツール１００の直接前方だけでなく、ツール１００の上方および後方にも鉛直線を提供する。一部の用途では、鉛直ビームを頭上に（例えば、天井に）投影することが望まれ得る。一実施形態では、角度γは、約０〜３０度の間の角度であり得る。
【００４５】
図１０Ａおよび図１０Ｂを参照すると、傾斜出力ビームは、鉛直投影モジュール２１４全体を傾けるのではなく、レーザ発光ダイオード２４０を平面鏡２４６に対して回転させることによって、代替的に達成され得る。図１０Ａは投影モジュールを示し、それは、鉛直投影モジュールまたは水平投影モジュールのいずれでも良い。説明の便宜上、発明者は鉛直投影モジュール２１４に関して記述する。図１０Ａでは、レーザ発光ダイオード２４０は、出力ビーム１１８の鉛直方向を示す軸２４１と平行に配向される。レーザビームは平面鏡２４６によって向きを変えられ、部分円錐形反射面に入射し、鉛直配向を有する実質的に１８０°の扇形出力ビーム１１８として反射される。図１０Ｂでは、レーザ発光ダイオード２４０は、レンズ２４２を出射する楕円形状のレーザビームの長軸が図１０Ａに示されるレーザビームの長軸と比較してある角度をなす、すなわち鉛直方向に対してある角度をなすように、回転されている。その結果として、レーザビームは円錐２５０の異なる部分に、依然として１８０°の範囲だけに、入射する。それ故に、反射された扇形の出力ビームは、依然として実質的に１８０°の扇形ではあるが、図１０Ａに示される出力ビームに対して同じ角度、すなわち角度Φだけ傾斜する。
【００４６】
扇形の鉛直および水平方向線形出力ビーム１１８、１２０は、それぞれ鉛直および水平の位置合わせインジケータを投影する。投影された位置合わせインジケータの明るさは、レーザ発光ダイオードから放射されたレーザビームの強さに部分的に依存して、変化し得る。上述のレーザ発光ダイオードを使用した実施形態は、はっきりとした明るい位置合わせインジケータを形成し得る。
【００４７】
上述の実施形態では、レーザ発光ダイオード２１８および２４０は、楕円形の断面を有するレーザビームを放射した。他の実施形態では、放射されるレーザビームは、異なる断面（例えば、円形または長円形）を有し得る。上述の実施形態では、平面鏡２２８および２４８が、レーザ発光ダイオード２１８、２４０から放射されたレーザビームの向きを変えるために使用された。平面鏡は、レーザビームの向きを変えるために用いられ得る平面反射面の一例に過ぎず、他の構成の平面反射面が使用され得る。上述の実施形態では、レーザ発光ダイオード２１８、２４０から放射されたレーザビームは、レンズ２２４、２４２によって、特に非球面レンズでコリメートされた。他の実施形態では、異なる構成の光学素子が、レーザビームをコリメートするために使用され得る。
【００４８】
上述の実施形態では、部分円錐形反射面２３０、２４８が、円錐２３６、２５０上に形成された。円錐２３６、２５０は、示されたような完全な円錐であるか、または部分円錐であり得る。一実施形態では、円錐２３６、２５０は、ダイヤモンド旋削されたアルミニウムで作製される。他の構成の円錐、例えば、鋳造ガラス円錐またはミラーガラス円錐が、使用され得る。円錐２３６、２５０の頂角は、実質的に９０°である。頂角が９０°から実質的に外れる場合には、得られる出力ビームは平坦ではなくなり、その縁部でフレア状になる。
【００４９】
上述の実施形態では、鉛直および水平投影モジュール２１４、２１６両方の、２つの投影モジュールが含まれた。他の実施形態では、より多数の、またはより少数の投影モジュールが含まれ得る。投影モジュールの互いに関連する構成は、変化し得る。例えば、記載された実施形態では、両方の出力ビームは、ツールの単一の面から放射されたが、他の実施形態では、１つ以上の出力ビームがツールの異なる面から放射されることが、望まれ得る。
【００５０】
携帯型レーザ位置合わせ装置の重要な特徴は、比較的小さなハウジング内に装置を収容することである。ツール１００は、ツール１００が無理なく人の手のひらに適合し得るように構成され、ユーザが該ツールを片手で保持しながら操作でき、使用しないときにはそれをツール用ベルトに手軽に留めることができるように、十分軽量なものである。レーザビーム経路の向きを変えるための平面反射面の使用は、ツール１００がこのような小さな設置面積で構成されるための重要な役割を果たす。鉛直および水平両方の出力ビームがツールの同じ面から投影され得、よりコンパクトなデザインを可能にする。
【００５１】
投影ユニット２０２は、例えば、すでに参考として本明細書において援用された、米国特許第５，１４４，４８７号に開示された減衰システムのような、ツールが表面上に設置されたときに振り子運動を制限するための、減衰システムを含み得る。再び図５Ｂを参照すると、このような減衰システムは、支持フレーム２００の基部２０６の内側に固定された磁石２６０と、投影ユニット２０２の下面に取り付けられた銅製の減衰板２６４とを含み得る。減衰板２６４が磁石２６０の上を動くときに、正確な間隙２７０が所定の幅で保持されるように、減衰板２６４は形成および配置される。一実施形態では、間隙２７０は、約０．０２５インチである。
【００５２】
間隙２７０は、減衰板２６４の運動が渦電流を板２６４内に発生させるように、十分に小さいものである。減衰板２６４内の渦電流と磁石２６０の磁場との相互作用が、投影ユニット２０２の振り子運動の減衰を生じさせる。減衰力は、磁石２６０の質量および厚さ、間隙２７０の寸法、および銅板２６４の厚さに依存し得る。好ましくは、磁石２６０は、直径が約３／４インチで、厚さが１／４インチのネオジム磁石である。減衰板２６４は、好ましくは、厚さが３／４インチで、その最も広い個所で０．６２５インチの最大直径、およびその最も狭い個所で０．５００インチの最小直径を有する。当該分野において公知のように、減衰機能を達成するために、他の種類の磁石が使用され得、また、１つ以上の磁石の他の配置が使用され得る。加えて、また当該分野において公知のように、減衰板には他の形状および／または材料が使用され得る。代替案として、「板」は、投影ユニットの一体部分であり得る。
【００５３】
レーザ発光ダイオード２１８、２４０は、ハウジング１０２内のバッテリコンパートメント内に配置された充電式バッテリによって電力を供給され得る。バッテリは、バッテリ端子から延在するコネクタによって、ダイオード２１８、２４０に接続される。コネクタは、Ｎｅｗ  Ｅｎｇｌａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｗｉｒｅ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｌｉｓｂｏｎ、ＮＨ）から入手可能な、極めて柔軟な超小型の導体であり得る。コネクタは、ハウジング１０２に取り付けられたオン−オフスイッチに導かれる。コネクタは、次いでジンバルマウント２０４を経由して導かれ、レーザ発光ダイオード２１８、２４０に接続される。ジンバルマウント２０４を経由してコネクタを導くことは、コネクタが投影ユニット２０２のバランスにほとんど影響を及ぼさないようにするための、１つの手法である。
【００５４】
ツール１００が水平から著しく外れた表面上に設置されたときの、投影ユニット２０２の過度の運動を防止するための備えがなされる。図１１Ａを参照すると、エネルギ吸収性のストッパ２１２が配置され、その結果として、ツール１００が水平から約±７度（７°）以上傾斜したときには、減衰板２６４がストッパ２１２に接触し、かくして、投影ユニット２０２と支持フレーム２００との間のさらなる相対運動を制限する。
【００５５】
上述のように、ツール１００は、ハウジング１０２が任意の方向に、水平からプラスまたはマイナスの所定の角度に傾斜したときには、レーザ発光ダイオード２１８、２４０への電力を遮断する、遮断スイッチを含み得る。示された実施形態では、所定の角度は約±６°であり得るが、しかしながら、該角度は、ツール１００の幾何学的形状に基づいて変化し得、上述したように、約±４〜９度の範囲内にあり得る。
【００５６】
図１１Ａおよび図１１Ｂを参照すると、支持フレーム２００および投影ユニット２０２の図が示されている。より具体的には、図１１Ｂに、支持フレーム２００および投影ユニット２０２の一部の部分的な分解図が示されている。遮断機構は、投影ユニット２０２の上方部分に取り付けられ、その上に突出したワイヤフレキシャ２７２を含み得る。遮断機構は、支持フレーム２００の頂部に取り付けられた小さな金属板２７４をさらに含み、金属板２７４は、開口部２７６を含む。開口部２７６は、投影ユニット２０２が支持フレーム２００から懸架されたときに、ワイヤフレキシャ２７２が開口部２７６の中央を通って突き出るように、サイズ設定および配置される。ワイヤフレキシャ２７２は、投影ユニット２０２から電荷を担送するが、それは、レーザ発光ダイオード２１８、２４０に電力を供給する充電式バッテリによって荷電される。ハウジング１０２が、水平から確度範囲（例えば、７°）を超えて傾斜したときには、ワイヤフレキシャ２７２は、開口部２７６の内側の金属と接触し、それは、実質的に接触スイッチとして機能し、レーザ発光ダイオード２１８、２４０への電力供給が遮断されねばならないことを、レーザ電力駆動装置に指示するが、これは、一例では、従来型のデジタル論理回路によって達成され得る。異なる遮断スイッチ、例えば、全方向性水銀スイッチ、を使用した他の実施形態が可能である。
【００５７】
上述のように、ツール１００は、ユーザが上述の遮断スイッチを無効化することができる、オーバーライド機構を含む。図４を参照してすでに記述したように、一実施形態では、ユーザは、投影ユニット２０２の中心コアに載置された回路基板と電気的に接続されたボタンを押すことによって、遮断スイッチを無効化することができる。回路基板内のデジタル回路網が、ボタンから受信した電気入力に応答して遮断スイッチを無効化または再開するために、使用され得る。遮断スイッチを無効化するための他の手段、例えば、ファームウェアが、また使用され得る。回路基板はまた、レーザ発光ダイオード２１８、２４０への電力を制御し得る。
【００５８】
上述のように、平面鏡を円錐形反射面とともに使用してレーザビームを導き、減衰システムと組み合わせることで、好都合にも、ツール１００は、比較的軽い総重量で、比較的コンパクトなハウジング内で具現化される。図１２Ａ〜図１２Ｃを参照すると、一実施形態では、ツール１００の寸法は、約３．３インチの高さＸ、約２インチの幅Ｙ、および約２．８インチの長さＺを有する。本構成では、ツール１００は、約１０オンスのツール重量を有し得る。
【００５９】
本発明の多数の実施形態が説明された。それでもなお、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、種々の修正形態がなされ得ることが理解される。したがって、他の実施形態は、以下の請求項の範囲内に含まれる。
【図１】
2009539066.tif 000003
【図２Ａ】
2009539066.tif 000004
【図２Ｂ】
2009539066.tif 000005
【図３】
2009539066.tif 000006
【図４】
2009539066.tif 000007
【図５Ａ】
2009539066.tif 000008
【図５Ｂ】
2009539066.tif 000009
【図５Ｃ】
2009539066.tif 000010
【図６】
2009539066.tif 000011
【図７】
2009539066.tif 000012
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
2009539066.tif 000015
【図９Ｂ】
2009539066.tif 000016
【図１０Ａ】
2009539066.tif 000017
【図１０Ｂ】
2009539066.tif 000018
【図１１Ａ】
2009539066.tif 000019
【図１１Ｂ】
2009539066.tif 000020
【図１２Ａ】
2009539066.tif 000021
【図１２Ｂ】
2009539066.tif 000022
【図１２Ｃ】
2009539066.tif 000023
【国際調査報告】
2009539066.tif 000024
2009539066.tif 000025
2009539066.tif 000026