(57)【要約】【課題】レーザ墨出し機等に用いられる一体化されたレーザ光源用光学部品、それを組み込んだレーザモジュール及びレーザ墨出し装置を提供することを目的とする。【解決手段】レーザラインジェネレータ１０−１〜４は、取り込んだレーザ光を集光又は平行光にする入射面３と、取り込まれたレーザ光を直線状に照射するくさび状の出射面２とを有し、くさび状の出射面の先端１は円形の面取り形状をなし、ガラス又は樹脂によりモールド成型されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取り込んだレーザ光を集光又は平行光にする入射面と、前記取り込まれたレーザ光を直線状に照射するくさび状の出射面とを有し、前記くさび状の出射面の先端は円形の面取り形状をなし、
ガラス又は樹脂によりモールド成型されていることを特徴とするレーザラインジェネレータ。
【請求項２】
前記入射面を有する入射部と前記出射面を有する出射部とが、前記ガラス又は樹脂によりモールド成型され、互いに貼り合わされて一体化されていることを特徴とするレーザラインジェネレータ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のレーザラインジェネレータとレーザとが、筐体に組み込まれて形成され、レーザ光を直線状に照射することを特徴とするレーザモジュール。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のレーザラインジェネレータが、レーザのケース上に直接組み込まれて形成され、レーザ光を直線状に照射することを特徴とするレーザモジュール。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のレーザラインジェネレータが、レーザの窓ガラスに置き替わって直接組み込まれて形成され、レーザ光を直線状に照射することを特徴とするレーザモジュール。
【請求項６】
請求項５に記載のレーザモジュールの出射面が、集光又は平行光によるスポット状の照射となる出射面を有し、レーザ光をスポット状に照射することを特徴とするレーザモジュール。
【請求項７】
請求項３乃至５のいずれかに記載のレーザ光を直線状に照射するレーザモジュールと、出射面が、集光又は平行光によるスポット状の照射となる出射面を有し、レーザ光をスポット状に照射するレーザモジュールと、照射切換え手段と、電源手段とが筐体に組み込まれ、前記照射切換え手段により前記直線状と前記スポット状の照射を、同時または個別に行うことを特徴とするレーザ墨出し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ墨出し機等に用いられるレーザ光源用光学部品、それを組み込んだレーザモジュール及びレーザ墨出し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築、工事等に必要とされる位置決め用の基準線の設定に、レーザ墨出し装置が使用されている。図６は、従来のレーザ墨出し装置に用いられるレーザライン生成光学部品の光軸アライメントを示す部品アライメント図である。図６において、レーザ１５と、集光又はコリメーションレンズ６２と、ロッドレンズ６１とは、同一光軸上にアライメントされて筐体（図示されず）に組み込まれ、単独のレーザライン生成光学部品として機能するよう形成される。
【０００３】
アライメントは、レーザ１５を発光させ、集光又はコリメーションレンズ６２で所定の位置に所定のレーザ光の形状が得られるよう、レーザ１５と集光又はコリメーションレンズ６２との位置、及び互いに対向する面角度の設定が行われる。次に、ロッドレンズ６１を所定のレーザ光の形状が得られた位置にセットする。レーザ光の形状は、楕円形になりやすいため、楕円形の長軸に対しロッドレンズ６１の中心軸が直交するよう左右にわずかに回転させ、所定の照射ラインが得られた位置で固定する。
【０００４】
このように、３つの部品のアセンブリを２段階に分けて行い固定するため、自動化が難しく、調整に時間がかかり、手作業による歩留まりのバラツキから、アセンブリコストを下げることが困難であった。特許文献１には、レーザ光源とコリメートレンズとロッドレンズとを有するレーザ墨出し装置の垂直及び水平ライン光の出射姿勢を自動補正する機構に関する記載がされている。
【特許文献１】特開２００３−３２９４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、レーザ墨出し機等に用いられる一体化されたレーザ光源用光学部品、それを組み込んだレーザモジュール及びレーザ墨出し装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のレーザラインジェネレータは、取り込んだレーザ光を集光又は平行光にする入射面と、取り込まれたレーザ光を直線状に照射するくさび状の出射面とを有し、くさび状の出射面の先端は円形の面取り形状をなし、ガラス又は樹脂によりモールド成型されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明のレーザラインジェネレータは、入射面を有する入射部と出射面を有する出射部とが、ガラス又は樹脂によりモールド成型され、互いに貼り合わされて一体化されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明のレーザモジュールは、レーザラインジェネレータとレーザとが、筐体に組み込まれて形成され、レーザ光を直線状に照射することを特徴とする。
【０００９】
本発明のレーザモジュールは、レーザラインジェネレータが、レーザのケース上に直接組み込まれて形成され、レーザ光を直線状に照射することを特徴とする。
【００１０】
本発明のレーザモジュールは、レーザラインジェネレータが、レーザの窓ガラスに置き替わって直接組み込まれて形成され、レーザ光を直線状に照射することを特徴とする。
【００１１】
本発明のレーザモジュールは、レーザモジュールの出射面が、集光又は平行光によるスポット状の照射となる出射面を有し、レーザ光をスポット状に照射することを特徴とする。
【００１２】
本発明のレーザ墨出し装置は、レーザ光を直線状に照射するレーザモジュールと、出射面が、集光又は平行光によるスポット状の照射となる出射面を有し、レーザ光をスポット状に照射するレーザモジュールと、照射切換え手段と、電源手段とが筐体に組み込まれ、照射切換え手段により直線状とスポット状の照射を、同時または個別に行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、一体化されたレーザラインジェネレータにより、アセンブリが１段階で済むため、自動化が容易となり、調整時間短縮と歩留まりの向上から、アセンブリコストを下げることが可能となる。また２つの光学部品が一体化されることで部品点数が減り、部品コストを下げることが可能となる。さらに用途に応じて、レーザ光を直線状に照射するレーザモジュールと、スポット状に照射するレーザモジュールレーザとを必要な数だけ実装した墨出し装置により、墨出し装置の用途を拡大することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明によるレーザラインジェネレータ、それを組み込んだレーザモジュール及びレーザ墨出し装置の実施の形態について、図を用いて説明する。図１は、本発明によるレーザラインジェネレータの形状を示す構成図である。図１ａにおいて、レーザラインジェネレータ１０−１は全体が円柱形状であって、光軸に対し入射面３はレーザ光を集光又は平行光にする従来の形状を有している。一方出射面２は、レーザ光を直線状に照射するため、くさび形状を有し、くさび形状の先端１は、円形の面取り形状を有している。
【００１５】
このレーザラインジェネレータ１０−１は、ガラス又は樹脂を鋳型に注入して成型するモールド成型により製作される。図１ｂのレーザラインジェネレータ１０−２は、図１ａに示される入射面３側の入射部５と出射面２側の出射部４とを別々にモールド成型した後、互いの接着部６で張り合わせて一体化したものである。接着部６の接着面は必ずしも円形ではなく、楕円形など任意の形状でもよい。
【００１６】
図１ｃに示されるレーザラインジェネレータ１０−３は、図１ａのレーザラインジェネレータ１０−１の入射面３と出射面２とを結ぶ円柱部分の任意の位置で、入射面３側を細く成型して製作されたものである。また図１ｄに示されるレーザラインジェネレータ１０−４は、図１ａのレーザラインジェネレータ１０−１の入射面３と出射面２とを結ぶ円柱部分の任意の位置で、出射面２側を細く成型して製作されたものである。
【００１７】
図７は、本発明の直線状照射の原理図である。出射面２は、くさび形状面７０と円形の面取り形状面８０とを有する。くさび形状面７０に入射した入射光Ｌ−１は、スネルの法則に従って屈折され、出射光Ｌ−４として照射面９０に照射される。同様に、円形の面取り形状面８０に近接するくさび形状面７０に入射した入射光Ｌ−２、及び円形の面取り形状面８０に入射した入射光Ｌ−３は、それぞれ出射光Ｌ−５、Ｌ−６として照射面９０に照射される。この場合、円形の面取り形状面８０に近接するくさび形状面７０に上下対称に入射した入射光Ｌ−２（下側は図示せず）の出射光Ｌ−５が、照射面９０に照射される直線状照射光の両端の長さを決める。
【００１８】
図２は、本発明の第１のレーザモジュールの光軸アライメントを示す部品アライメント図である。図２において、第１のレーザモジュールは、図１のレーザラインジェネレータ１０−１又は１０−２とレーザ１５とが、同一光軸上にアライメントされて筐体（図示されず）に組み込まれ、単独のレーザライン生成光学部品であるレーザモジュールとして機能するよう形成される。
【００１９】
発光体であるレーザチップは、台座８上にマウントされ（図４を参照）、台座８には、レーザチップのケースとなる窓ガラスを有する円筒部７が接着されている。レーザの出射光は、窓ガラスから出射される。このレーザ光はレーザラインジェネレータ１０−１又は１０−２の入射面３で受光され、直線状に照射するため、円柱の一部１から出射される。このようにレーザラインジェネレータ１０−１、２は、図６における集光又はコリメーションレンズ６２と、ロッドレンズ６１とを一体化した構造であるため、従来２つの光学部品で構成していた機能を、１つのレーザラインジェネレータで得ることが可能となる。
【００２０】
アライメントは、レーザ１５を発光させ、レーザ１５又はレーザラインジェネレータ１０−１又は１０−２のいずれか一方、又は両方の位置と回転角度を調整して、所定の照射ラインが得られた位置で固定する。このように、２つの部品のアセンブリを１段階で行い固定するため、自動化が可能となり、調整時間の短縮と歩留まりのバラツキの低下から、アセンブリコストを下げることが可能となる。
【００２１】
図３は、本発明の第２のレーザモジュールの実装を示すレーザモジュール図である。図３において第２のレーザモジュールは、図１ａ、ｂで示されるレーザラインジェネレータ１０−１又は１０−２のいずれかが、図２で示されるレーザ１５の円筒部７上に直接実装されて形成される。アライメントは、図２の場合と同様に行われが、この場合、回転角度の調整だけでよい。これによりアセンブリ工程はさらに容易なものとなる。
【００２２】
図４は、本発明の第３のレーザモジュールの実装を示すレーザモジュール図である。図４ａにおいて、図１ｃで示されるレーザラインジェネレータ１０−３が、図２で示されるレーザ１５の円筒部７の窓ガラスに替り実装されている。レーザチップ９は、台座８の上に融着又は接着されている。図４ｂにおいて、図１ｄで示されるレーザラインジェネレータ１０−４が、図２で示されるレーザ１５の円筒部７の窓ガラスに替り実装されている。アライメントは、図３の場合と同様に行われる。これによりアセンブリ工程の容易性に加えてモジュールの小型化が可能となる。
【００２３】
図４ｃにおいて、レーザラインジェネレータ１１は、図１ｄで示されるレーザラインジェネレータ１０−４の出射面が、従来の集光又は平行光によるスポット状の照射となる出射面となっている。これにより、同一工程による同一形状の線状照射、及びスポット状照射のレーザモジュールを得ることが可能となり、それぞれの部品コストを削減することが可能となる。
【００２４】
図５は、本発明のレーザ墨出し装置の構成を示すブロック図である。図５において、レーザ墨出し装置５０は、レーザ光を直線状に照射するレーザモジュール５１と、スポット状に照射するレーザモジュール５２と、照射切換え手段５３と、電源手段５４とが、筐体５５に組み込まれたものである。照射切換え手段５３は、電源手段５４とレーザモジュール５１及びレーザモジュール５２とを、同時又は個別に接続する。
【００２５】
これにより直線状とスポット状の照射光を同時又は個別に得ることができるため、建築又は各種の工事に必要とされる位置決め用の基準点及び基準線の設定を自由に行うことができる。またレーザモジュール５１、５２は、用途に応じて必要な数だけ組み込むことができるため、レーザ墨出し装置５０の用途を拡大することが可能となる。
【００２６】
以上説明したように、本発明によると、一体化されたレーザラインジェネレータにより、アセンブリが１段階で済むため、自動化が容易となり、調整時間短縮と歩留まりの向上から、アセンブリコストを下げることが可能となる。また２つの光学部品が一体化されることで部品点数が減り、部品コストを下げることが可能となる。さらに用途に応じて、レーザ光を直線状に照射するレーザモジュールと、スポット状に照射するレーザモジュールとを必要な数だけ実装した墨出し装置により、墨出し装置の用途を拡大することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明によるレーザラインジェネレータの形状を示す構成図。
【図２】本発明の第１のレーザモジュールの光軸アライメントを示す部品アライメント図。
【図３】本発明の第２のレーザモジュールの実装を示すレーザモジュール図。
【図４】本発明の第３のレーザモジュールの実装を示すレーザモジュール図。
【図５】本発明のレーザ墨出し装置の構成を示すブロック図。
【図６】従来のレーザ墨出し装置の部品アライメント図。
【図７】本発明の直線状照射の原理図。
【符号の説明】
【００２８】
１  くさび形状の先端
２  出射面
３  入射面
４  出射部
５  入射部
６  接着部
７  円筒部
８  台座
９  レーザチップ
１０−１〜４  レーザラインジェネレータ
１１  レーザラインジェネレータ
１５  レーザ
５０  レーザ墨出し装置
５１  レーザ光を直線状に照射するレーザモジュール
５２  レーザ光をスポット状に照射するレーザモジュール
５３    照射切換え手段
５４  電源手段
６１  ロッドレンズ
６２  集光又はコリメーションレンズ
７０  くさび形状面
８０  円形の面取り形状面
９０  照射面
Ｌ−１、２、３  入射光
Ｌ−４、５、６  出射光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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