(57)【要約】【課題】種々の組み合わせを持った所望の墨出しラインを選択して対象物に表示する。応用範囲の広い墨出し作業を可能とすると共に必要に応じた墨出しラインのみを表示可能とする。小型で安価なレーザー墨出し装置を提供すること。【解決手段】対象物に光ビームを照射して、基準となる線や点を全方位にわたって表示できるレーザー墨出し装置１である。光ビームを照射する単一或いは複数の光源部２と、光源部２が外周側の所定の取付け面に着脱自在に取り付けられる釣鐘状の本体部３と、光源部２を駆動する電源部とを有し、本体部３に対する光源部２の着脱によって所望の墨出しラインを選択して対象物に照射できるように構成した。【選択図】　　　　図１
2004028779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に光ビームを照射して、基準となる線や点を全方位にわたって表示できるレーザー墨出し装置において、光ビームを照射する単一或いは複数の光源部と、光源部が外周側の所定の取付け面に着脱自在に取り付けられる釣鐘状の本体部と、光源部を駆動する電源部とを有し、本体部に対する光源部の着脱によって所望の墨出しラインを選択して対象物に照射できるように構成されていることを特徴とするレーザー墨出し装置。
【請求項２】
上記本体部の１つの取付け面に複数の光源部を取り付け、基準となる線や点を所望の間隔で表示できるようにしたことを特徴とする請求項１記載のレーザー墨出し装置。
【請求項３】
上記複数の光源部は、互いに所望の角度で傾斜した基準となるライン光を照射できることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のレーザー墨出し装置。
【請求項４】
上記本体部の頭頂部に設けられた光源部から鉛直下方向にポイント光を照射して床面に引かれた床墨に合致させることで、他の光源部からの光ビームによって床墨の鉛直上方向に対応する天井墨を形成することを特徴とする請求項１記載のレーザー墨出し装置。
【請求項５】
上記本体部をジンバル機構により鉛直状態になるように垂下して揺動自在に支持したことを特徴とする請求項１記載のレーザー墨出し装置。
【請求項６】
上記ジンバル機構のジンバル軸は、本体部の内側に配置されていることを特徴とする請求項５記載のレーザー墨出し装置。
【請求項７】
上記ジンバル機構のジンバル軸は、本体部の内側から外側に突出し且つ本体部の外側に取り付けられている光源部の先端よりも外側に突出しないように設置されていることを特徴とする請求項５記載のレーザー墨出し装置。
【請求項８】
上記ジンバル機構を支持する支持部材に緩衝材を設けたことを特徴とする請求項５記載のレーザー墨出し装置。
【請求項９】
上記本体部の所望位置からの傾き角度を検出してその傾きを補正する手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のレーザー墨出し装置。
【請求項１０】
上記光源部の光路を選択的に遮断する光路切換部を備えていることを特徴とする請求項１記載のレーザー墨出し装置。
【請求項１１】
上記光路切換部は光路を機械的に遮断することを特徴とする請求項１０記載のレーザー墨出し装置。
【請求項１２】
上記光路切換部は光源部を駆動する電源を電気的に開閉することを特徴とする請求項１０記載のレーザー墨出し装置。
【請求項１３】
上記光源部は、半導体レーザーを圧入して光軸方向の焦点位置調整ができるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のレーザー墨出し装置。
【請求項１４】
上記光源部は、半導体レーザーに対して投光レンズを焦点平面上でスライドさせて光軸の位置調整ができるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のレーザー墨出し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅建設とか電気工事等においてレーザー照射によって壁や天井に基準線をマークするレーザー墨出し装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建築作業や部屋の間仕切りなどを行う際に、レーザー光によって壁面から天井面あるいは床面にかけて、通り芯あるいは「たち墨」と呼ばれる鉛直方向の基準線を投射し、あるいは壁面に「ろく墨」と呼ばれる水平方向の基準線を投射するレーザー墨出し装置が知られている。
【０００３】
その一例として特開２００１−２６４０６３号に示すものがある。これは本体部に設置した光源部からの光ビームをコーン状のミラーに反射させることで全方位のライン光を生成するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来例では、予め定められた方向に単一のライン光しか生成できない。つまり、ライン光の光源は、各方向に１個ずつであるため、単一の墨出しラインしか引けないという欠点があり、そのうえ、墨出しラインの角度も固定されていて、墨出し作業が限定されるという欠点がある。
【０００５】
本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、種々の組み合わせを持った所望の墨出しラインを選択して対象物に表示でき、しかも光源部によって墨出しラインを全方位にわたって表示でき、応用範囲の広い墨出し作業が可能となると共に、光源部の着脱によって必要に応じた墨出しラインのみが表示可能となり、これにより墨出し作業がはかどるうえに、光源部の交換、取り替え等も容易となり、小型で安価なレーザー墨出し装置を提供することにあり、他の目的とするところは、複数の光源部から同一方向に基準となる線を平行に且つ任意の間隔で表示することができるレーザー墨出し装置を提供することにあり、他の目的とするところは、状況に応じた墨出しラインを広い角度で生成することができ、必要に応じた墨出し作業を幅広い範囲で行なうことができるレーザー墨出し装置を提供することにあり、他の目的とするところは、天井墨の墨出し作業を簡単に且つ精度よく行なうことができるレーザー墨出し装置を提供することにあり、他の目的とするところは、光源部からの光ビームの照射方向を安定化させることができ、墨出し作業の精度を高めることができると共に、組み立てが容易なレーザー墨出し装置を提供することにあり、他の目的とするところは、衝撃に対する強度を高めることができるレーザー墨出し装置を提供することにあり、他の目的とするところは、本体部の傾きを補正して常に水準線が保たれるようにして高精度な墨出し作業が行なえるレーザー墨出し装置を提供することにあり、他の目的とするところは、不要な墨出しラインを取り除いて必要に応じた墨出し作業を効率的に行なうことができるレーザー墨出し装置を提供することにあり、更に他の目的とするところは、半導体レーザーの焦点調整作業を容易に且つ高精度で行なうことができるレーザー墨出し装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明にあっては、対象物に光ビームＬＢを照射して、基準となる線や点を全方位にわたって表示できるレーザー墨出し装置において、光ビームＬＢを照射する単一或いは複数の光源部２と、光源部２が外周側の所定の取付け面に着脱自在に取り付けられる釣鐘状の本体部３と、光源部２を駆動する電源部とを有し、本体部３に対する光源部２の着脱によって所望の墨出しライン４を選択して対象物に照射できるように構成されていることを特徴としており、このように構成することで、単一或いは複数の光源部２を釣鐘状の本体部３の所定の取付け面に着脱自在に取り付けることで、種々の組み合わせを持った所望の墨出しライン４を選択して対象物に表示できる。
【０００７】
また上記本体部３の１つの取付け面に複数の光源部２を取り付け、基準となる線や点を所望の間隔Ｌで表示するのが好ましく、この場合、例えば１つの取付け面に並べて取り付けられた複数の光源部２から、同一方向に基準となる線を平行に且つ任意の間隔Ｌで表示することができ、例えば等間隔に物体を配置する作業が容易にできる。
【０００８】
また上記複数の光源部２は、互いに所望の角度で傾斜した基準となるライン光を照射できるのが好ましく、この場合、例えばタイルを貼るなどの作業の場合のように鉛直方向及び水平方向の基準以外に、所定の角度の基準ラインが必要になるときがある場合において、照射できる角度を予め自由に設定できる構造とすることで、状況に応じた墨出しライン４を広い角度で生成することができる。
【０００９】
また上記本体部３の頭頂部３ａに設けられた光源部２ａから鉛直下方向Ｃにポイント光を照射して床面に引かれた床墨に合致させることで、他の光源部２からの光ビームによって床墨の鉛直上方向に対応する天井墨を形成するのが好ましく、この場合、複数のレーザー墨出し装置１を用いることなく、天井の墨出し作業が簡便且つ精度よく行なうことができる。
【００１０】
また上記本体部３をジンバル機構５により鉛直状態になるように垂下して揺動自在とするのが好ましく、この場合、ジンバル機構５によって本体部３はその自重で鉛直状態を保たれるようになり、これにより本体部３は傾きのない所定の姿勢に保持され、これによって正確な鉛直光線または水平光線を投射することができる。
【００１１】
また上記ジンバル機構５のジンバル軸６は本体部３の内側に配置されているのが好ましく、この場合、レーザー墨出し装置１の外形を小型化することができる。
【００１２】
また上記ジンバル機構５のジンバル軸６は、本体部３の内側から外側に突出し且つ本体部３の外側に取り付けられている光源部２の先端２ｂよりも外側に突出しないように設置されているのが好ましく、この場合、ジンバル軸６を本体部３の外側に配置することで、組み立てが容易となり、しかもジンバル軸６の先端が光源部２の先端２ｂよりも外側に突出しないためにレーザー墨出し装置１の小型化を図ることができる。
【００１３】
また上記ジンバル機構５を支持する支持部材１１に緩衝材７を設けるのが好ましく、この場合、緩衝材７によって持ち運び等の際の落下や転倒などの衝撃からジンバル機構５や光源部２を保護することができ、衝撃に対する強度を高めることができる。
【００１４】
また上記本体部３の所望位置からの傾き角度を検出してその傾きを補正する手段を備えているのが好ましく、この場合、本体部３の傾きを補正して常に水準線が保たれるようにすることができる。
【００１５】
また上記光源部２の光路を選択的に遮断する光路切換部８を備えているのが好ましく、この場合、全方位の墨出しライン４が必要とされない場合には光路切換部８によって不要な墨出しライン４のみを取り除くことができ、必要に応じた墨出し作業を効率的に行なうことができる。
【００１６】
また上記光路切換部８は光路を機械的に遮断するのが好ましく、この場合、必要に応じた墨出し作業を行なうにあたって、例えばシャッター等の機械的手段によって光路切換部８の構成を簡易にすることができる。
【００１７】
また上記光路切換部８は光源部２を駆動する電源を電気的に開閉するのが好ましく、この場合、必要に応じた墨出し作業を行なうにあたって、光路の切り換えをスイッチ等の電気的手段を用いて行なうことができる。また光路を切り換えることで、例えば、部屋内のコンセント取り付け孔の位置を揃えたいときは、水平ラインのみ出射すればよく、電源の節約にもなると共に、長寿命にも効果がある。
【００１８】
また上記光源部２は、半導体レーザーＬＤを圧入して光軸方向の焦点位置調整ができるように構成されているのが好ましく、この場合、半導体レーザーＬＤの焦点位置と発光ポイントとを高精度に合致させることが容易となり、さらに焦点調整作業を容易に且つ高精度で行なうことができる。
【００１９】
また上記光源部２は、半導体レーザーＬＤに対して投光レンズ９を焦点平面上でスライドさせて光軸の位置調整ができるように構成されているのが好ましく、この場合、半導体レーザーＬＤの発光点の光軸に対して投光レンズ９の光軸を合致させることが容易となり、さらに光軸調整作業を容易且つ高精度で行なうことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００２１】
本実施形態のレーザー墨出し装置１は、対象物に光ビームＬＢを照射して、基準となる線や点を全方位にわたって表示できるものであって、図１、図２に示すように、１本の光ビームＬＢが１個の光源に対応しており、複数本の光ビームＬＢを照射する複数の光源部２と、光源部２が外周側の所定の取付け面に着脱自在に取り付けられる釣鐘状の本体部３と、光源部２を駆動する電源部（図示せず）とを有し、本体部３に対する光源部２の着脱によって所望の墨出しライン４（基準となる線又は点）を選択して対象物に照射できるように構成されている。
【００２２】
ここで、本体部３は釣鐘状の四面体構造を有しており、複数の光源部２をその外周側を囲むようにして取り付けることで、四方にライン光が照射されるようになっている。図１に示す例では、本体部３の下段側の４つの取付け面３ｃはそれぞれ垂直面からなり、上段側の４つの取付け面３ｄはそれぞれ斜め上方向に向いた傾斜面からなり、頭頂部３ａは水平面からなり、ここでは各取付け面３ａ，３ｃ，３ｄにそれぞれ光源部２が着脱自在に取り付け可能となっている。
【００２３】
ここで、複数の光源部２は、組立を簡便化するためにすべて同一形状をしている。各光源部２は、図３に示すように、光源ブロック２ｃに組み込まれる半導体レーザーＬＤと、所定の位置にピンスポットを結ぶ投光レンズ９及びレンズホルダー２５と、光ビームＬＢをライン光に変換する円柱状のロッドレンズ１０とから構成される。各光源部２を駆動する電源部は、本例では乾電池を用いている。複数の光源部２はそれぞれ本体部３に対してネジ等を用いて自由に着脱可能に取り付けられており、光源部２の着脱によって所望の墨出しライン４を選択できるようになっている。ここにおいて、墨出しライン４は、床面に投影されたものを床墨、壁面に鉛直に投影されたライン光をたち墨４ａと称し、たち墨４ａと直角な鉛直のライン光をかね墨４ｂと称し、水平に投影されたライン光をろく墨４ｃと称する。例えば図２に示すように上段側の４個の光源部２のうち、対角方向に位置する２個の光源部２によりたち墨４ａを表示でき、残りの２個の光源部２によりかね墨４ｂを表示できるようになる。これらたち墨４ａとかね墨４ｂとは天頂部で直角に交差する。また図４に示すように、下段側の４個の光源部２のみを残して他の光源部２をすべて取り外せば、４個の光源部２から３６０°全周にわたってろく墨４ｃを表示できるようになる。なお、本体部３の頭頂部３ａに設けられた光源部２ａからは鉛直下方向にポイント光を照射して床面に引かれた床墨（基準墨）に合致させることで、上段側の光源部２からの光ビームによって床墨の鉛直上方向に対応する天井墨を形成できるようにしている。この天井面の墨出しについては後述する。
【００２４】
しかして、複数の光源部２を釣鐘状の本体部３の周囲を取り囲むように取り付けて全方位にわたってライン光を出射させることで、１つのレーザー墨出し装置１で所望の墨出しライン４を選択して対象物に照射できるようになる。しかも、各光源部２を所望の墨出しライン４を選択できるように本体部３に着脱自在に取り付けているため、光源部２を選択することで必要に応じた墨出し作業（たち墨４ａ、かね墨４ｂ、ろく墨４ｃの各墨出し作業）を行なうことができ、種々の組み合わせを持った墨出しライン４を選択して表示できる。しかも、本体部３に取り付けた複数の光源部２から送出される光ビームＬＢ（墨出し光線）を相互に組合せることにより、墨出しライン４と墨出しポイントとを同時に形成する使用方法も可能となり、墨出し作業の手間と費用を削減できると共に、応用範囲の広い墨出し作業が可能となり、そのうえ光源部２は本体部３から取外すことができるので、光源部２の交換、取り替えの手間が省ける。さらに、複数のレーザー墨出し装置１を用いることなく、墨出しを行うべき所要面全体にわたり墨出し作業をなし得るので、レーザー墨出し装置１の小型化設計が一層容易になるとともにコストダウンを図ることができる。さらに本例では、複数の光源部２はそれぞれ同一形状を持つため、レーザー墨出し装置１の内部構造が単純な構造となり、組み立て性を向上させることができ、また、同一形状であれば１台の光源組立調整装置を用いて最終の装置完成まで一気に組み上げることができるので、製造上、手間が省けて省力化に一層効果的となる。
【００２５】
図５は、釣鐘状の本体部３の１つの取付け面に２つの光源部２を並べて取り付け、基準となる線や点を所望の間隔Ｌで表示できるようにした場合の一例を示している。他の構成は図１の実施形態と同様であり、異なる点だけを述べる。本例では、本体部３の上段側の１つの取付け面３ｄに２個（或いは３個以上も可）の光源部２’，２”を同一方向に向けて取り付けて、垂直方向のライン光４ａ’，４ａ”を２本発生させるようにしている。この２本の垂直方向のライン光４ａ’，４ａ”の間隔Ｌは任意に設定できるので、対象物（壁、天井等）上に２本のライン光４ａ’，４ａ”を表示させて墨出し作業ができる構造となっている。もちろん、垂直方向には限らず、２本の水平方向のライン光を所定間隔で照射するものであってもよい。しかして、複数の光源部２から、同一方向に基準となる線を平行に且つ任意の間隔Ｌで表示できるため、例えば等間隔に物体を配置する作業が容易にできると共に、必要に応じた墨出し作業を簡易に行なえるものである。
【００２６】
図６は、２つの光源部２から互いに所望の角度θで傾斜した基準となるライン光を照射できるようにした場合の一例を示している。他の構成は図１の実施形態と同様であり、異なる点だけを述べる。本例では、上段側の取付け面３ｄの光源部２と下段側の取付け面３ｃの光源部２とから互いに所望の角度θで傾斜した基準となるライン光を照射できるようにしている。ここではロッドレンズ１０の軸を水平方向に向けることで水平なライン光を出力させることができ、鉛直方向に向けることで垂直なライン光を出力させることができるものであり、図６の例では、各光源部２は、光軸を中心に所定の角度で傾斜して取り付けられており、一方の光源部２から照射される垂直方向のライン光４ａ１と、他方の光源部２から照射される垂直方向のライン光４ａ２とが、互いにθ（例えば４５°）傾くように、各光源部２を傾けて取り付けてある。しかして、タイルを貼るなどの作業等の場合において、鉛直方向及び水平方向の基準以外に、所定の角度の基準ラインが必要になるときがある。このとき、本例のように、照射できる角度が予め自由に設定できる構造であれば、状況に応じたライン光４ａ１，４ａ２を生成することができ、幅広い墨出し作業を行なうことができる。なおライン光４ａ１，４ａ２の数及びその角度は図６の例には限定されず、適宜変更自在である。この結果、基準となる線を広い角度で照射できると共に、必要に応じた墨出し作業を行なえるものである。
【００２７】
図７は、釣鐘状の本体部３の頭頂部３ａに設けられた光源部２ａから鉛直下方向Ｃにポイント光を照射して床面に引かれた床墨（基準墨）に合致させることで、上段側の光源部２からの光ビームによって床墨の鉛直上方向に対応する天井墨（基準となる線又は点）を形成する場合の一例を示している。本体部３はケーシング４０内に収容され、ケーシング４０に形成した開口部を介してケーシング４０外部に帯状ないし扇状に光ビームＬＢが送出されるようになっている。なお図７中の１１は本体部３を支持する支持部材、７は衝撃緩和のための緩衝材、１２は底板１２である。他の構成は図１の実施形態と同様であり、異なる点だけを述べる。本例では、天井面での墨出しを行なうにあたって、図７（ａ）（ｂ）で示すように、本体部３の頭頂部３ａに設けた光源部２ａから鉛直下方向Ｃにポイント光を照射して、図示省略した床面に引かれた床墨（基準墨）にライン光を合致させる。このとき上段側の光源部２から天井面上に生成される垂直方向のライン光（通り芯）の交点がレーザー墨出し装置１の鉛直上方向となる。つまり、レーザー墨出し装置１からの鉛直下方向Ｃのポイント光を床墨に合わせるだけで下ポイント〜鉛直上ポイント（交点）が求められ、この交点が床墨の鉛直方向に対応する天井墨を形成する。またこのとき各光源部２，２ａからの墨出しラインは床面、壁面、天井面にわたって連続した墨出しラインで表されるので、これら相互の位置関係も同時に設定することができる。従って、複数のレーザー墨出し装置１を用いることなく、天井の墨出し作業が簡便に行なえるようになる。
【００２８】
図８は、釣鐘状の本体部３をジンバル機構５により鉛直状態になるように垂下して揺動自在に支持した場合の一例を示している。他の構成は図１の実施形態と同様であり、異なる点だけを述べる。図８（ａ）に示す例では、本体部３の内側に筒形の支持部材１１が配置されている。支持部材１１の下端部は図８（ｂ）に示すように、衝撃緩和のための緩衝材７を介して底板１２に支持されている。支持部材１１の上部には、支持部材１１の縦軸と直交する水平なＡ軸方向に沿って一対の側壁１３，１３が対向して設けられ、Ａ軸方向と直交する水平なＢ軸方向には切欠き部１４，１４がそれぞれ開口している。図８（ａ）に示すＢ軸方向に沿ってジンバル軸６が配置されている。なおジンバル軸６は図８（ｂ）では図示を省略している。ジンバル軸６の両端部は支持部材１１の切欠き部１４，１４から支持部材１１の外側に突出しており、ジンバル軸６の両端部に設けた一対の第１ベアリング１５，１５が、本体部３のＢ軸方向における２側壁に設けた一対のベアリング取付部１７にそれぞれ取り付けられており、ジンバル軸６は第１ベアリング１５によって本体部３に対してＢ軸回りに回転自在となっている。さらに、ジンバル軸６の中央部の左右両端部には一対の第２ベアリング１６，１６が設けられ、この一対の第２ベアリング１６，１６は支持部材１１のＡ軸方向における２側壁１３，１３に設けたベアリング取付部１８にそれぞれ取り付けられており、ジンバル軸６は第２ベアリング１６により支持部材１１に対してＡ軸回りに回転自在となっている。これにより、本体部３は、二次元平面内の互いに直交するＡ軸回りとＢ軸回りに各々回転自在とされたジンバル軸６を介して支持部材１１にて支持された構造となり、墨出し作業時に本体部３が揺動して鉛直状態より外れた場合にも、ジンバル軸６が二次元平面で揺動することで、本体部３はその自重で常時鉛直を保つようになり、これにより本体部３は傾きのない所定の姿勢に戻されるので、正確な鉛直光線または水平光線を投射することができるようになっている。しかして、本体部３がジンバル機構５によって常時鉛直に保たれることで、光源部２からの光ビームＬＢの照射方向を安定化させることができ、墨出し作業の精度を高めることができる。また二自由度のジンバル軸６は本体部３の内側に配置されているので、装置の外形を小型化できるものである。
【００２９】
図９は図８の変形例を示し、ジンバル機構５のジンバル軸６が本体部３の内側から外側に突出し且つ本体部３の外側に取り付けられている光源部２の先端２ｂよりも外側に突出しないように設置される場合の一例を示している。他の構成は図９の実施形態と同様であり、異なる点だけを述べる。本例では、図９（ａ）のＢ軸方向に沿って配置されるジンバル軸６（図９（ｂ）では図示省略）の両端部が支持部材１１の切欠き部１４，１４から支持部材１１の外側に突出し、さらに本体部３に設けた開口３ｂを貫通して本体部３の外側に突出している。この本体部３の外側に突出したジンバル軸６の両端部に設けた第１ベアリング１５，１５は、本体部３の外側で且つ光源部２の先端２ｂよりも外側に突出しない位置に配置されていると共に、第１ベアリング１５，１５は底板１２から立設された柱状のベアリング受け部材（図示せず）に取り付けられている。なお、ジンバル軸６の第２ベアリング１６，１６は支持部材１１に回転自在に支持される点は図８の場合と同様である。しかして、本例ではジンバル軸６によって装置の安定性を高めることができる効果に加えて、ジンバル軸６の両端部を本体部３の外側に突出させることによって、ジンバル軸６の第１ベアリング１５，１５を本体部３の内側ではなく、本体部３の外側で組み立て可能となり、組立が容易になるという効果も得られる。
【００３０】
図１０は、図８又は図９に示したジンバル機構５を支持する支持部材１１を緩衝材７を介して底板１２に支持した場合の一例を示している。他の構成は図８又は図９の実施形態と同様であり、異なる点だけを述べる。本例では、レーザー墨出し装置１の底板１２と支持部材１１との間に緩衝材７を挟み込んである。ちなみにレーザー墨出し装置１は高精度を維持するために、落下や転倒などの衝撃からジンバル機構５や光源部２を保護する必要がある。このため衝撃がこれらのジンバル機構５等に伝わり難くするために本発明では緩衝材７を設けている。緩衝材７としてはスポンジや軟らかいウレタンゴムシート等が使用される。しかして、緩衝材７によって落下衝撃、転倒衝撃等を緩和させることができる、レーザー墨出し装置１の衝撃に対する強度を高めることができる。
【００３１】
また、前記図８、図９ではジンバル機構５を用いた場合を説明したが、本体部３の傾きを補正する場合の例として、図１１に示すように、本体部３の所望位置からの傾き角度を検出してその傾きを補正する手段を設けるようにしてもよい。他の構成は図１の実施形態と同様であり、異なる点だけを述べる。本例では、台座７０に本体部３を載置すると共に、台座７０に本体部３の傾斜角度を検出する角度検出部１９を設けてあり、この角度検出部１９によって傾斜に応じた角度だけ本体部３の傾きを補正するようにしている。これにより、本体部３の傾きを補正して、常に水準線が保たれるようにすることができ、高精度な墨出し作業が行なえる。なお、角度検出部１９は、気泡管などを有した傾斜センサ２０でよく、これからの傾斜信号を補正部に送って演算処理し、補正角度を求めて、補正角度に応じた分だけピストン等の駆動部２１を矢印方向イに移動させるようにしてもよい。
図１２、図１３は、複数の光源部２の光路を選択的に遮断する光路切換部８を備えた場合の一例を示している。他の構成は図１１の実施形態と同様であり、異なる点だけを述べる。本例では、墨出し作業を行なうにあたって、全方位の墨出しラインが必要とされない場合は、図１２に示すように、不要な墨出しラインを取り除くために光路を遮断する光路切換部８を設置し、必要に応じた墨出しラインのみを生成するものである。ここでは、光路切換部８は光路を機械的に遮断する場合を説明する。その一例として光路切換部８は光路を遮断するためのシャッター２２と、シャッター２２を駆動するシャッター駆動部２３とからなる。シャッター２２を鉛直方向ロに駆動させることで、下段側の光源部２と上段側の光源部２とのいずれかに切り換えて遮断できるようになる。またシャッター２２等の機械的手段を用いて遮断することで、必要に応じた墨出し作業ができると共に、シャッター２２等の機械的手段によって光路切換部８の構成が簡易となる。
【００３２】
図１３（ａ）は、図１２の変形例として光路切換部８を光源部２を駆動する電源を電気的に開閉する場合の一例を示し、図１３（ｂ）は、各光源部２において光源駆動部５０とスイッチＳＷと電源Ｗとを備えた場合の一例を示している。なお図１３（ｂ）中において８０は光源ブロック２ｃに設けられた穴であり、この穴８０に半導体レーザーＬＤが光軸方向ハに沿って圧入されるようになっている。他の構成は図３の実施形態と同様である。ここでは、光路の切り換えを、スイッチＳＷ等の電気的手段を用いて行なうことで、光路を電気的に開閉するものであり、このように光路を切り換えることで、例えば、部屋内のコンセント取り付け孔の位置を揃えたいときは、水平ラインのみ出射すればよいものであり、必要に応じた墨出し作業が行なえるようになる。そのうえ不要な出射をなくすことで、電源の節約にもなると共に、長寿命にも効果がある。
【００３３】
図１４は、光源部２が半導体レーザーＬＤを圧入して光軸方向ハの焦点位置調整を行なう構造となっている場合の一例を示している。他の構成は図３の実施形態と同様であり、異なる点だけを述べる。図１４は光源ブロック２ｃの断面図であり、投光レンズ９と半導体レーザーＬＤの位置関係は、半導体レーザーＬＤの発光点を点光源とみなすと、平行な光ビームを取り出すために、投光レンズ９の焦点位置に発光ポイントを設定する必要がある。すなわち、焦点位置と発光ポイントを高精度に合致させるように、半導体レーザーＬＤを光軸方向ハに調整する必要がある。本例では、半導体レーザーＬＤのステム部を図１４の矢印方向ハに向かって光源ブロック２ｃに設けられた穴８０に圧入することで実現している。なお投光レンズ９は焦点位置調整時は固定しておく。しかして、半導体レーザーＬＤの光軸方向ハの焦点位置調整作業を容易に行なうことができるので、組立作業性が向上すると共に、高精度な墨出し作業を実現できる。
【００３４】
図１５は、光源部２が半導体レーザーＬＤに対して投光レンズ９を焦点平面上でスライドさせて光軸の位置調整を行なう構造となっている場合の一例を示している。他の構成は図１４の実施形態と同様であり、異なる点だけを述べる。ちなみに、光源ブロック２ｃに組み込まれる投光レンズ９と半導体レーザーＬＤの位置関係は、半導体レーザーＬＤの発光点の光軸に対して投光レンズ９の光軸を合致させ、光源部２の基準面と光ビームの出射方向を互いに平行になるように設定する必要がある。すなわち、互いの光軸を合致させる必要がある。本例では、図１５に示すように、投光レンズ９の座面をスライドさせることで実現している。つまり投光レンズ９を組み込むレンズホルダー２５を図１５の水平方向ニ又は鉛直方向ホの直交する２軸方向に往復移動させることで調整を行なうようにしている。調整は、光源部２に設けられた調整用穴にピンを差し込んでレンズホルダー２５を押すことで行なうものであり、これにより光軸調整作業を容易に行なうことができ、組立作業性が向上すると共に、高精度な墨出し作業を実現できるものである。
【００３５】
以上、本発明のレーザー墨出し装置１の実施形態を説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。例えば、この実施形態では、墨出し光線としてレーザー光を用いたが、その他の線状光線も用い得るものである。なお、光源部２の数は必ずしも９個に限られるものではなく、また複数個に限らず、単一の光源部２のみを備えたものであってもよいものである。
【００３６】
【発明の効果】
上述のように請求項１記載の発明にあっては、対象物に光ビームを照射して、基準となる線や点を全方位にわたって表示できるレーザー墨出し装置において、光ビームを照射する単一或いは複数の光源部と、光源部が外周側の所定の取付け面に着脱自在に取り付けられる釣鐘状の本体部と、光源部を駆動する電源部とを有し、本体部に対する光源部の着脱によって所望の墨出しラインを選択して対象物に照射できるように構成されているので、単一或いは複数の光源部を釣鐘状の本体部の所定の取付け面に着脱自在に取り付けることで、種々の組み合わせを持った所望の墨出しラインを選択して対象物に表示できる。しかも、光源部によって墨出しラインを全方位にわたって表示でき、応用範囲の広い墨出し作業が可能となると共に、光源部の着脱によって必要に応じた墨出しラインのみが表示可能となる。従って、墨出し作業がはかどるうえに、光源部の交換、取り替え等も容易となり、そのうえ複数のレーザー墨出し装置を用いることなく、墨出しを行うべき所要面全体にわたり墨出し作業をなし得るので、小型で安価にレーザー墨出し装置を製作することができるものである。
【００３７】
また請求項２記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記本体部に１つの取付け面に複数の光源部を取り付け、基準となる線や点を所望の間隔で表示できるようにしたので、例えば１つの取付け面に並べて取り付けた複数の光源部から同一方向に基準となる線を平行に且つ任意の間隔で表示することができ、例えば等間隔に物体を配置する作業が容易にできるなど、必要に応じた墨出し作業を行なうことができる。
【００３８】
また請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の効果に加えて、上記複数の光源部は、互いに所望の角度で傾斜した基準となるライン光を照射できるので、例えばタイルを貼るなどの作業の場合のように鉛直方向及び水平方向の基準以外に、所定の角度の基準ラインが必要になるときがある場合において、照射できる角度を予め自由に設定できる構造とすることで、状況に応じた墨出しラインを広い角度で生成することができ、必要に応じた墨出し作業を幅広い範囲で行なうことができる。
【００３９】
また請求項４記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記本体部の頭頂部に設けられた光源部から鉛直下方向にポイント光を照射して床面に引かれた床墨に合致させることで、他の光源部からの光ビームによって床墨の鉛直上方向に対応する天井墨を形成するので、複数のレーザー墨出し装置を用いることなく、天井の墨出し作業が簡便且つ高精度で行なえるものである。
【００４０】
また請求項５記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記本体部をジンバル機構により鉛直状態になるように垂下して揺動自在に支持したので、ジンバル機構によって本体部はその自重で鉛直状態を保たれるようになり、これにより本体部は傾きのない所定の姿勢に保持され、これによって正確な鉛直光線または水平光線を投射することができる結果、光源部からの光ビームの照射方向を安定化させることができ、墨出し作業の精度を高めることができる。
【００４１】
また請求項６記載の発明は、請求項５記載の効果に加えて、上記ジンバル機構のジンバル軸は本体部の内側に配置されているので、レーザー墨出し装置の外形を小型化することができる。
【００４２】
また請求項７記載の発明は、請求項５記載の効果に加えて、上記ジンバル機構のジンバル軸は、本体部の内側から外側に突出し且つ本体部の外側に取り付けられている光源部の先端よりも外側に突出しないように設置されているので、ジンバル軸を本体部の外側で支持可能となり、組み立てが容易となり、しかもジンバル軸の先端が光源部の先端よりも外側に突出しないことでレーザー墨出し装置の小型化を図ることができる。
【００４３】
また請求項８記載の発明は、請求項５記載の効果に加えて、上記ジンバル機構を支持する支持部材に緩衝材を設けたので、緩衝材によって持ち運び等の際の落下や転倒などの衝撃からジンバル機構や光源部を保護することができ、衝撃に対する強度を高めることができ、レーザー墨出し装置の高精度化を維持できる。
【００４４】
また請求項９記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記本体部の所望位置からの傾き角度を検出してその傾きを補正する手段を備えているので、本体部の傾きを補正して常に水準線が保たれるようにすることができ、高精度な墨出し作業が行なえるものである。
【００４５】
また請求項１０記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記光源部の光路を選択的に遮断する光路切換部を備えているので、全方位の墨出しラインが必要とされない場合には光路切換部によって不要な墨出しラインを取り除くことができ、必要に応じた墨出しラインのみを生成でき、必要に応じた墨出し作業を効率的に行なうことができる。
【００４６】
また請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の効果に加えて、上記光路切換部は光路を機械的に遮断するので、必要に応じた墨出し作業を行なうにあたって、例えばシャッター等の機械的手段によって光路切換部の構成を簡易にすることができる。
【００４７】
また請求項１２記載の発明は、請求項１０記載の効果に加えて、上記光路切換部は光源部を駆動する電源を電気的に開閉するので、必要に応じた墨出し作業を行なうにあたって、光路の切り換えをスイッチ等の電気的手段を用いて行なうことが可能となる。
【００４８】
また請求項１３記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記光源部は、半導体レーザーを圧入して光軸方向の焦点位置調整ができるように構成されているので、半導体レーザーの焦点位置と発光ポイントとを高精度に合致させることが容易となり、組立作業性が向上すると共に、焦点調整作業を容易に且つ高精度で行なうことで、高精度な墨出し作業を実現できる。
【００４９】
また請求項１４記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記光源部は、半導体レーザーに対して投光レンズを焦点平面上でスライドさせて光軸の位置調整ができるように構成されているので、半導体レーザーの発光点の光軸に対して投光レンズの光軸を合致させることが容易となり、組立作業性が向上すると共に、光軸調整作業を容易且つ高精度で行なうことができ、高精度な墨出し作業を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す斜視図である。
【図２】同上の垂直ライン光と水平ライン光の説明図である。
【図３】同上の光源部の分解斜視図である。
【図４】同上の水平ライン光のみを表示する場合の説明図である。
【図５】同上の２本の垂直ライン光を間隔をあけて表示する場合の説明図である。
【図６】同上の２本の垂直ライン光を傾斜させて表示する場合の説明図である。
【図７】（ａ）は他の実施形態の断面図、（ｂ）は斜視図である。
【図８】（ａ）は更に他の実施形態の平面図、（ｂ）は断面図である。
【図９】（ａ）は更に他の実施形態の平面図、（ｂ）は断面図である。
【図１０】更に他の実施形態の説明図である。
【図１１】更に他の実施形態の説明図である。
【図１２】更に他の実施形態の説明図である。
【図１３】（ａ）は更に他の実施形態の説明図、（ｂ）は（ａ）の各光源部において光源駆動部とスイッチと電源とを備えた場合の説明図である。
【図１４】更に他の実施形態の破断した斜視図である。
【図１５】更に他の実施形態の破断した斜視図である。
【符号の説明】
１　レーザー墨出し装置
２，２ａ　光源部
２ｂ　先端
３　本体部
３ａ　頭頂部
４　墨出しライン
５　ジンバル機構
６　ジンバル軸
７　緩衝材
８　光路切換部
９　投光レンズ
Ｃ　鉛直下方向
Ｄ　墨出しラインの間隔
ＬＢ　光ビーム
ＬＤ　半導体レーザー
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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