(57)【要約】【課題】  複数のレーザーラインを出力する半導体レーザーに個体差がある場合でも、均質なレーザー光を照射することができるレーザー墨出し器を提供する。【解決手段】  水平方向のレーザーラインを出力する水平レーザーモジュールと、垂直方向のレーザーラインを出力する垂直レーザーモジュールと、のそれぞれのグリーン半導体レーザー４が専用の制御部によって別々に駆動制御されるため、水平レーザーモジュールに用いられるグリーン半導体レーザー４の駆動周波数として、予めその個体差に応じた駆動周波数で駆動制御することができるとともに、垂直レーザーモジュールに用いられるグリーン半導体レーザー４の駆動周波数として、予めその個体差に応じた駆動周波数で駆動制御することができるため、２つのグリーン半導体レーザー４から出力されるレーザーラインの強弱を均質化することができ、均質なレーザー光を照射することができる。【選択図】        図２
2015152550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の側壁面や天井面及び床面に水平方向のレーザーラインと垂直方向のレーザーラインを出力して表示するレーザー墨出し器において、
前記レーザー墨出し器は、
前記水平方向のレーザーラインを出力する水平レーザーモジュールと、前記垂直方向のレーザーラインを出力する垂直レーザーモジュールと、からなり、
前記水平レーザーモジュール及び前記垂直レーザーモジュールは、
緑色の光ビームを発光するグリーン半導体レーザーと、該グリーン半導体レーザーから発光される光ビームをコリメータ光に変換するコリメータレンズと、コリメータ光をライン光に変換させるシリンドリカルレンズと、前記グリーン半導体レーザーの駆動周波数とデューティ比とを制御することが可能な制御手段と、をそれぞれ有し、
前記制御手段は、前記グリーン半導体レーザーを当該グリーン半導体レーザーの個体差に応じた駆動周波数で駆動制御すると共に、所定のデューティ比で駆動制御することを特徴とするレーザー墨出し器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築工事や土木工事において使用されるレーザー照射器の光源である緑色半導体レーザー素子の安定かつ省エネを実現させるレーザーモジュールを備えたレーザー墨出し器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
構造物の側壁面や天井面あるいは床面などにレーザーラインを出力して表示する、いわゆるレーザー墨出し器の光源はこれまで波長６７０ｎｍ〜６３０ｎｍの赤色半導体レーザーが多く使用されている。ところで、人間の目の視認性は、波長４９５−５７０ ｎｍの緑色のほうが赤色より高いことは知られている。半導体レーザーとして、この緑色レーザー自体は存在し、すでに商品化されている。しかし、緑色半導体レーザーは、赤色半導体レーザーに比べて消費電力が高いという欠点がある。特に、レーザー墨出し器の作業環境から見て乾電池駆動が好まれることから、緑色半導体レーザーの消費電力が高い性質は、連続使用時間が短く、すぐに乾電池を交換する必要があり、コスト面でもマイナス面として認識されている。このため、特許文献１に記載されるように、電気的にパルス化された水平又は鉛直のラインレーザー光のパルスデューティ比を変えてＯＮ時間比を可変して出力する技術が提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２９５０７０号公報（請求項１、段落００２５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、緑色半導体レーザーは、赤色半導体レーザーに比べて、出力光も不安定かつ個体差が大きく、製造段階においても均質な品質を維持することが難しいという欠点がある。このような商品的にも個体差がある緑色半導体レーザーを、特許文献１の図２３に記載される制御装置のように、１つのレーザー駆動回路で水平方向と鉛直方向の２つの半導体レーザーを駆動した場合に、２つの半導体レーザーの個体差によって、水平方向と鉛直方向の出力光の強弱に違いが出るという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記した事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、構造物の側壁面や天井面及び床面に水平方向のレーザーラインと垂直方向のレーザーラインを出力する半導体レーザーに個体差がある場合でも、均質なレーザー光を照射することができるレーザー墨出し器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決するために、請求項１に係る発明が採用した構成を、図面を参照して説明すると、図１及び図２に示すように、構造物の側壁面や天井面及び床面に水平方向のレーザーラインＬ１と垂直方向のレーザーラインＬ２，Ｌ３を出力して表示するレーザー墨出し器１において、前記レーザー墨出し器１は、前記水平方向のレーザーラインＬ１を出力する水平レーザーモジュールと、前記垂直方向のレーザーラインＬ２，Ｌ３を出力する垂直レーザーモジュールと、からなり、前記水平レーザーモジュール及び前記垂直レーザーモジュールは、緑色の光ビームを発光するグリーン半導体レーザー４と、該グリーン半導体レーザー４から発光される光ビームをコリメータ光に変換するコリメータレンズ５と、コリメータ光をライン光に変換させるシリンドリカルレンズ６と、前記グリーン半導体レーザー４の駆動周波数とデューティ比とを制御することが可能な制御手段７と、をそれぞれ有し、前記制御手段７は、前記グリーン半導体レーザー４を当該グリーン半導体レーザー４の個体差に応じた駆動周波数で駆動制御すると共に、所定のデューティ比で駆動制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に係る発明においては、水平方向のレーザーラインＬ１を出力する水平レーザーモジュールと、垂直方向のレーザーラインＬ２，Ｌ３を出力する垂直レーザーモジュールと、のそれぞれのグリーン半導体レーザー４が専用の制御部によって別々に駆動制御されるため、水平レーザーモジュールに用いられるグリーン半導体レーザー４の駆動周波数として、予めその個体差に応じた駆動周波数で駆動制御することができるとともに、垂直レーザーモジュールに用いられるグリーン半導体レーザー４の駆動周波数として、予めその個体差に応じた駆動周波数で駆動制御することができるため、２つのグリーン半導体レーザー４から出力されるレーザーラインの強弱を均質化することができ、均質なレーザー光を照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るレーザー墨出し器の使用状態を示す概略図である。
【図２】レーザー墨出し器に内蔵されるレーザーモジュールの概略図である。
【図３】制御部の詳細な回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るレーザー墨出し器の概略図である。図において、レーザー墨出し器１は、構造物の側壁面や天井面及び床面に水平方向のレーザーラインＬ１と垂直方向のレーザーラインＬ２，Ｌ３を出力して表示する。図示の実施形態のレーザー墨出し器１の場合には、１本の水平レーザーラインＬ１と２本の垂直レーザーラインＬ２，Ｌ３とを出力する３つのレーザーモジュールを内蔵している。
【００１０】
３つのレーザーモジュールは、図２に示すように、すべて同じ構造を有し、円柱状の外筒２と、該外筒２の内部に設けられる円柱状の内筒３と、緑色の光ビームを発光するグリーン半導体レーザー４と、該グリーン半導体レーザー４から発光される光ビームをコリメータ光に変換するコリメータレンズ５と、コリメータ光をライン光に変換させるシリンドリカルレンズ６と、前記グリーン半導体レーザー４の駆動周波数とデューティ比とを制御することが可能な制御手段７と、を有している。グリーン半導体レーザー４を外筒２のレーザー光の入口側に設置し、シリンドリカルレンズ６を外筒２のレーザー光出口側に設置する。コリメータレンズ５は、グリーン半導体レーザー４とシリンドリカルレンズ６の間の内筒３に設置し、グリーン半導体レーザー４と制御手段７を連結する。
【００１１】
制御手段７は、電源供給部１０、電源コントロール部１１、ＤＴ比（デューティ比）が調整可能なＰＷＭ部１３を含むＣＰＵ回路部１２、から構成され、電源供給部１０とＣＰＵ回路部１２を連結し、ＣＰＵ回路部１２により電源コントロール部１１へグリーン半導体レーザー４の個体差に応じた駆動周波数を有するＤＴ比調整可能なＰＷＭ信号を送る。
【００１２】
制御手段７のより詳細な回路図は、図３に示すように、電源供給部１０は、電源増圧ＩＣＵ２のグランドと出力端子の間の第一コンデンサーＣ１及び第二コンデンサーＣ２とを並列に連結し、電源増圧ＩＣＵ２の出力と入力端子間のダイオードＤ１及び入力端子と入力電源の間のインダクターＬ１を連結する。ダイオードＤ１のプラス極と電源増圧ＩＣＵ２の入力端子を連結し、ダイオードＤ１のマイナス極と電源増圧ＩＣＵ２の出力を連結する。第一コンデンサーＣ１はプラスとマイナス極を帯びたもので第一コンデンサーＣ１のマイナス極はグランド、第一コンデンサーＣ１のプラス極は電源供給部１０の出力側となる。
【００１３】
ＣＰＵ回路部１２は、ＣＰＵＵ１の電源端子と電源供給部１０の出力側と連結し、ＣＰＵＵ１のグランド端子にグランドをし、ＣＰＵのＤＴ比調整可能ＰＷＭ信号出力端子に電源コントロール部１１に連結する。
【００１４】
電源コントロール部１１は、第一バイボーラトランジスタＱ１と第二バイボーラトランジスタＱ２を含み、第一バイボーラトランジスタＱ１のベースとＤＴ比調整可能ＰＷＭ信号出力端子を連結する。第一バイボーラトランジスタＱ１のベースを第一抵抗Ｒ１と連結し、第一抵抗Ｒ１をグランドにつなぎ、第一バイボーラトランジスタＱ１のエミッタをグランドにつなぐ。また、第一バイボーラトランジスタＱ１のベースをグリーン半導体レーザー４（緑色半導体素子）のレーザーダイオードＬＤのマイナス極に接続する。一方、第一バイボーラトランジスタＱ１のコレクタと第二バイボーラトランジスタＱ２のベースにつなぎ、第二バイボーラトランジスタＱ２のコレクタと第二抵抗Ｒ２を連結する。第二抵抗Ｒ２をグリーン半導体レーザー４の探知用フォトダイオードＰＤのプラスとつなぐ。第二バイボーラトランジスタＱ２のベースと電源端子ＶＣＣの間に第三の抵抗Ｒ３と連結し、第二バイボーラトランジスタＱ２のエミッタと第四抵抗Ｒ４をつなぎ、第四の抵抗Ｒ４をグランドにつなぐ。グリーン半導体レーザー４のレーザーダイオードＬＤのプラス極と探知用フォトダイオードＰＤのマイナス極を電源端子ＶＣＣと連結する。
【００１５】
上記のように構成される制御手段７においては、ＣＰＵ回路部１２により電源コントロール部１１へグリーン半導体レーザー４の個体差に応じた駆動周波数を有するＤＴ比調整可能なＰＷＭ信号が送られる。このため、水平レーザーモジュールに用いられるグリーン半導体レーザー４の駆動周波数として、予めその個体差に応じた駆動周波数で駆動制御することができるとともに、垂直レーザーモジュールに用いられるグリーン半導体レーザー４の駆動周波数として、予めその個体差に応じた駆動周波数で駆動制御することができるため、２つのグリーン半導体レーザー４から出力されるレーザーラインの強弱を均質化することができ、均質なレーザー光を照射することができる。また、上記のＰＷＭ信号が、予め定めたＤＴ比（例えば、３０〜５０％）によって駆動制御されるので、省エネ効果により乾電池を電源として使用されるレーザー墨出し器１を長時間にわたって使用することができる。
【符号の説明】
【００１６】
１  レーザー墨出し器
４  グリーン半導体レーザー
５  コリメータレンズ
６  シリンドリカルレンズ
７  制御手段
１０  電源供給部
１１  電源コントロール部
１２  ＣＰＵ回路部
１３  ＰＷＭ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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