(57)【要約】【課題】迅速でしかも正確な位置決めを行う。【解決手段】レーザ光を照射するレーザ照射器と、このレーザ照射器より照射されたレーザ光を受光して位置合わせを行うセンサーを有する受光器とからなるレーザ位置決め装置において、前記センサーを、水平に配置された角形形状になる横並びの受光素子と、照射されたレーザ光の受光標準位置を形成し横並びの受光素子の相互間で上下に配置された角形形状になる縦並びの受光素子にて構成する。【選択図】図１
2005147737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を照射するレーザ照射器と、このレーザ照射器より照射されたレーザ光を受光して位置合わせを行うセンサーを有する受光器とからなるレーザ位置決め装置であって、
前記センサーは、水平に配置された角形形状になる横並びの受光素子と、照射されたレーザ光の受光標準位置を形成し横並びの受光素子の相互間で上下に配置された角形形状になる縦並びの受光素子からなることを特徴とするレーザ位置決め装置。
【請求項２】
レーザ光を照射するレーザ照射器と、このレーザ照射器より照射されたレーザ光を受光して位置合わせを行うセンサーを有する受光器とからなるレーザ位置決め装置であって、
前記センサーは、上下に配列された角形形状になる縦並びの受光素子と、照射されたレーザ光の受光標準位置を形成し縦並びの受光素子の相互間で上下に配置された角形形状の内側素子からなることを特徴とするレーザ位置決め装置。
【請求項３】
レーザ光を照射するレーザ照射器と、このレーザ照射器より照射されたレーザ光を受光して位置合わせを行うセンサーを有する受光器とからなるレーザ位置決め装置であって、
照射されたレーザ光の受光基準位置を形成する角形形状になる少なくとも２つの受光素子を備え、
前記受光素子の前面に、それらの受光素子の全部若しくは一部分を覆い隠すフィルターを配置したことを特徴とするレーザ位置決め装置。
【請求項４】
フィルターが透過率の異なる複数枚のセグメントからなる請求項３記載のレーザ位置決め装置。
【請求項５】
前記受光器及びレーザ照射器の少なくとも一方が、レーザ照射器又は受光器に対する信号の送受信にて遠隔操作を行うリモコンを内蔵する請求項１〜４の何れかに記載のレーザ位置決め装置。
【請求項６】
リモコンが、レーザ照射器の回転又は回動とその停止、回転速度又は回動速度の切り替え、レーザ光の照射のオン、オフ機能及びレーザ照射器そのものを上下、左右に誘導する誘導機能を有するものである請求項５記載のレーザ位置決め装置。
【請求項７】
リモコンがレーザ照射器から照射されたレーザ光を自動的に誘導する機能を有する請求項６記載のレーザ位置決め装置。
【請求項８】
レーザ位置決め装置が、構造物を構築する際の墨出し作業に使用する墨出し器である請求項１〜７の何れかに記載のレーザ位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物を構築する際の墨出し作業に用いて好適なレーザ位置決め装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
構造物を構築する際に行われる墨出し作業では、近年、レーザ光を使用した墨出し装置が使用されており、これにより迅速で正確な墨出し作業が行えるようになってきている。
【０００３】
かかるレーザ墨出し装置は、地面や壁面に向けてレーザ光を照射するレーザ照射器と、この照射器より照射されたレーザ光を受光する受光器から構成されており、レーザ照射器より照射されたレーザを受光器の受光標準位置に合致させる作業を行い該受光器のケガキ（罫書）部位を利用してケガキ線を入れることによって墨出し作業が行われている。
【０００４】
ところで、従来のレーザ墨出し装置は以下のような不具合があり未だ改善の余地が残されていた。
【０００５】
ａ）照射器より射出されたレーザ光を受光するに当たっては、受光器を水平に保持する必要があるが、該受光器の本体部分に設けられている気泡管を見ながら受光器を水平に保ちつつ照射器より照射されたレーザ光を合わせるのが難しい。
【０００６】
ｂ）受光器が斜めに保持されていてもその内部に組み込まれたセンサーによってはそれを構成する受光素子の配列状況を原因として垂直ラインあるいは水平ラインが出ていると認識して表示してしまうことがあり、これに基づいてケガキ線を入れてしまうおそれがある。
【０００７】
ｃ）レーザ照射のオン、オフあるいはレーザの照射範囲を変更するためのリモコンは受光器と別個のものであり、墨出し作業の操作が煩雑である。
ｄ）縦ラインを形成するようなレーザを照射する照射器においてレーザの射出する向きを変更する場合に作業者自らが照射器の向きを変えなければならない手間がかかる。とくに受光器とレーザ照射器の距離が遠くなるほど照射器の回転角度が小さくなり、しかも、レーザ光の認識性が低下することから位置合わせのための作業が難しくそのために多大の時間を要する（主に縦ラインを形成するレーザ光を照射する照射器においてこのような使い方がなされ、回転式照射器ではこのような使い方はされない）。
【０００８】
従来の手動による墨出し作業を自動化し作業効率を高めることを可能としたものとしては、レーザ投射装置を、レーザ光学系を架台内に水平、垂直または両方向へ回転可能に設けた回転台と、回転台をギヤによって減速する減速手段と、減速手段を介して回転台を駆動するモータ等の駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段と、前記回転台の回転方向、回転速度及び回転角度が遠隔操作可能であって、その遠隔操作信号を受信する受信手段を備え、前記受光手段は、設計基準位置上に設置したレーザ受光面中心とレーザ受光位置との差を演算する演算手段と、遠隔操作信号を送信する送信手段を備え、遠隔操作によりレーザ投射装置のレーザ光学系の位置を一致させる制御手段を備えたレーザ位置決め装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−３５５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、上記において掲げた従来の不具合を解消できる新規なレーザ位置決め装置を提案するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、レーザ光を照射するレーザ照射器と、このレーザ照射器より照射されたレーザ光を受光して位置合わせを行うセンサーを有する受光器とからなるレーザ位置決め装置であって、
前記センサーは、水平に配置された角形形状になる横並びの受光素子と、照射されたレーザ光の受光標準位置を形成し横並びの受光素子の相互間で上下に
配置された角形形状になる縦並びの受光素子からなることを特徴とするレーザ位置決め装置である。
【００１２】
また、本発明は、レーザ光を照射するレーザ照射器と、このレーザ照射器より照射されたレーザ光を受光して位置合わせを行うセンサーを有する受光器とからなるレーザ位置決め装置であって、前記センサーは、上下に配列された角形形状になる縦並びの受光素子と、照射されたレーザ光の受光標準位置を形成し縦並びの受光素子の相互間で上下に配置された角形形状の内側素子からなることを特徴とするレーザ位置決め装置である。
【００１３】
また、本発明は、レーザ光を照射するレーザ照射器と、このレーザ照射器より照射されたレーザ光を受光して位置合わせを行うセンサーを有する受光器とからなるレーザ位置決め装置であって、
照射されたレーザ光の受光基準位置を形成する角形形状になる少なくとも２つの受光素子を備え、
前記受光素子の前面に、それらの受光素子の全部若しくは一部分を覆い隠すフィルターを配置したことを特徴とするレーザ位置決め装置である。
【００１４】
上記の構成になるレーザ位置決め装置においては、フィルターが透過率の異なる複数枚のセグメントからなるものが好ましい。
【００１５】
さらに、前記受光器及びレーザ照射器の少なくとも一方は、レーザ照射器又は受光器に対する信号の送受信にて遠隔操作を行うリモコンを内蔵するものが好ましい。
【００１６】
リモコンは、レーザ照射器の回転又は回動とその停止、回転速度又は回動速度の切り替え、レーザ光の照射のオン、オフ機能及びレーザ照射器そのものを上下、左右に誘導する誘導機能を有するものが望ましく、レーザ位置決め装置は、構造物を構築する際の墨出し作業に使用する墨出し器として使用することができる。
【発明の効果】
【００１７】
センサーを構成する受光素子の配列に工夫を加えることで照射されたレーザを正確に受光することが可能となり、誤った位置にケガキ線を入れてしまうことがない。
【００１８】
また、受光器がレーザ射出器のリモコン機能を具備するので、内部に組み込まれる電子回路の一体化が可能で装置にかかるコストの低減に有利であり、墨出し作業を簡便かつ迅速に行うこができる。
【００１９】
レーザ射出器そのものを自動的に上下、左右（回転又は回動）移動させてレーザ光を誘導することで簡単で正確な位置合わせを行うことができるので作業者が目視しながら位置合わせする必要がなく効率的な墨出し作業が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図１は本発明に従うレーザ位置決め装置の受光器の実施の形態を示した図であり、図２はその内部に組み込まれるセンサーの構成（水平のレーザ光受光用）を示した図であり、図３は位置決め装置の全体構成を示した図である。
【００２１】
図における１はセンサーを内装する２つ割りの例で示したハウジング、２は受光部を形成する受光窓であり、受光窓２に面してセンサーｓが内装されており、ハウジング１の側壁にはケガキ用の溝部ｍが設けられている。
【００２２】
また、３は受光器を起動させるスイッチ、４はレーザ光の受光状態を表示する表示手段（音、ＬＥＤ、液晶等）、５は水平気泡管、６は垂直気泡管、７はリモコン操作ボタンである。
【００２３】
センサーｓは水平に配置された角形形状になる横並びの受光素子ｓ１、ｓ２と、この受光素子ｓ１、ｓ２の相互間で上下に配置された角形形状になる縦並びの受光素子ｓ３、ｓ４からなっており、縦並びの受光素子ｓ３、ｓ４はその相互間の隙間を利用してレーザ光の受光標準位置Ｌを形成し、この受光標準位置Ｌと横並びの受光素子ｓ１、ｓ２の縦中心とを一致させるとともに、横並びの受光素子ｓ１、ｓ２  の上下寸法ｈは縦並びの受光素子ｓ３、ｓ４の上下寸法Ｈよりも小さくする。
【００２４】
上記のような素子の配列によって構成されたセンサーｓを有する受光器では、照射されたレーザ光が受光標準位置Ｌを通るとき、受光素子ｓ３、ｓ４の受光量と横並びの受光素子ｓ１、ｓ２の受光量も同じになることで水平のレーザ光を受光したことを判断され、その他の場合は誤認受光を含め全て水平以外のレーザ光を受光したと判断されるため、誤認受光を確実に防止できる。
【００２５】
図４はセンサーｓを構成する受光素子の配列のみを示した本発明に従う他の実施の形態を示したものである。
【００２６】
この例に示したセンサーｓは、上下に配列された角形形状になる縦並びの受光素子ｓ５、ｓ６と照射されたレーザ光の受光標準位置Ｌを形成し該縦並びの受光素子ｓ５、ｓ６の相互間で上下に配置された角形の内側素子ｓ７、ｓ８からなるもので、この構成のものは内側素子ｓ７、ｓ８のみでレーザ光を受光してその受光量が何れにおいても同じ場合、または内側素子ｓ７、ｓ８のみでレーザ光を受光してその受光量が何れにおいても同じでかつ、縦並びの受光素子ｓ５、ｓ６の受光量が同じで、さらに該受光素子ｓ５、ｓ６の受光量が内側素子ｓ７、ｓ８にべて少ない場合は水平に受光したと判断され、その他の場合については水平以外のレーザ光を受光（誤認受光を含む）したと判断される。
【００２７】
上記の構成になるセンサーｓにおいては受光素子ｓ５〜ｓ８の全てが同じ受光量でレーザ光を受光した場合に、縦のレーザ光あるいは斜めのレーザ光を受光したと判断されることになるが、各素子の縦寸法を適宜調整することによって水平のレーザ光を受光したと判断する許容角度を変更することが可能となる。
【００２８】
図５はレーザ光の受光基準位置Ｌを形成する角形形状になる２つの受光素子ｓ９、ｓ１０を備えたセンサーｓの前面に素子ｓ９の上側半分を覆い隠すフィルター８（半透明のプラスチック等）を設けた実施の形態を示したものである。
【００２９】
このセンサーｓは、受光素子ｓ９、ｓ１０にてレーザ光を受光するもので受光基準位置Ｌを境にして上下の素子の受光量が同じになった場合に水平のレーザ光を受光したものと判断され、その他の場合には、水平のレーザ光以外のものが受光（誤認受光を含む）されたと判断される。
【００３０】
上記のセンサーｓでは、縦のレーザ光あるいは斜めのレーザ光を受光した場合、フィルター８の部分でも受光することになる。フィルター８が配置された領域はフィルター８が配置されていない領域に比較し透過率が下がるので、受光素子ｓ９の受光量よりも受光素子ｓ１０の受光量が大きくなり位置特定の表示をすることはない。
【００３１】
フィルター８の縦寸法は適宜に変更することが可能であり、これにより水平のレーザ光を受光する際の許容角度を変更することが可能になる。
【００３２】
また、上記のセンサーｓは、例えば受光素子ｓ１０の下側半分にフィルター８とは異なる透過率を有するフィルターを配置する等、上下の素子の一部に透過率の異なるフィルター等を配置する複数枚のセグメントにて構成することもでき、これによっても同様の効果が期待できる。
【００３３】
このような構成のセンサーｓは、受光素子の配置数の増大を伴うことがないので回路内部での計算を簡略化することが可能で、装置にかかるコストの上昇を抑え得る利点がある。
【００３４】
受光素子の前面には、該素子の全体を覆い水平のレーザ光のみを通過させるフィルターを配置することもできる。
【００３５】
上述の例では、水平のレーザ光を受光する場合について説明したが、図示のセンサーｓを９０°回転させて配置することで縦のレーザ光を受光することも可能であり、本発明は図示のものには限定されない。
【００３６】
本発明に従う装置の受光器においては、レーザ照射器に対する信号の送受信にて遠隔操作を行うためのリモコンを内蔵させることができ（受光器の送信、レーザ射出器の受信等）、リモコンの操作ボタン７を押して所望のリモコン信号を送信することでレーザ射出器は受光器からの信号を受信して射出器自体の回転又は回動とその停止、回転速度又は回動速度の切り替え、レーザ光の照射のオン、オフ、照射器の上下、左右の位置調整等を行う。制御回路としては図６に示すような構成のものが適用し得る。
【００３７】
レーザ照射器には受光器に設置したような操作ボタンを設けて受光器の受光状態をレーザ照射器の側で表示（音、ＬＥＤ、液晶等）したり、受光器の音量切り替えや感度切り替え電源のオン、オフ等の操作を行うようにしてもよく、これによりより効率的な作業が行える。
【００３８】
信号の送受信は電波によるものや光によるものが適用可能である。光を使用したものでは、送信部（受光器側）及び受信部（射出器側）の向きが悪いと信号が届かないこともあるので、とくに受光器の操作ボタン７は送信部を受信部に向けた状態で操作しやすい箇所に設ける必要があるが、電波を利用した場合には、発信の際の向きが関係ないため受光器をレーザ射出器に向けなくてもよく操作性が改善される。
【００３９】
受光器のリモコン機能を使ってレーザ照射器を上下に移動させるかあるいは左右に回動（回転）させて該照射器の位置調整を行うこともできる。これによれば、レーザ照射器から照射されるレーザ光を自動的に誘導して受光器の基準位置Ｌに一致させることが可能になる。
【００４０】
レーザ光の照射によって鉛直ラインあるいは水平ラインを成形する場合において該レーザ光を自動的に誘導することで、迅速にしかも正確な受光が可能となる。
【００４１】
レーザ光を自動的に誘導する位置決め装置としては図３に示したようなエレベーター三脚を有し、この三脚上で昇降移動を可能とする回転式のレーザ照射器が考えられる。
【００４２】
かかる装置を使用して例えば墨出し用の水平ラインの墨出し作業を行うには以下の要領に従えばよい。
【００４３】
まず、受光器において自動誘導開始スイッチを入れ受光器の送信部からレーザ照射器に回転動作及び昇降移動の信号を送信する。
【００４４】
レーザ照射器は回転動作の信号を受信することで右あるいは左側へ回転（回動）するとともに上下への移動を開始し、その回転動作、昇降移動は受光器がレーザ光を受光するまで続ける。
【００４５】
受光部がレーザ光を受光するとその受光位置が受光特定部（センサーの受光基準位置等）に対して右にあるか左にあるか、上にあるか下にあるかを検知するとともに、この検知結果に基づいて受光器の送信部から回転（回動）動作及び昇降移動のリモコン信号がレーザ照射器に送られ受光部特定位置に合致するようにレーザ光を誘導する。
【００４６】
受光器に上記のような誘導機構を備えることにより迅速で正確な墨出しが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
受光器に備えられた気泡管を見なくても正確で効率的な墨出し作業が実現でき、しかもコストの軽減されたレーザ位置決め装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態を示した図である。
【図２】センサーのレイアウトを示した図である。
【図３】装置の全体構成を示した図である。
【図４】センサーのレイアウトを示した図である。
【図５】（ａ）（ｂ）はセンサーの正面及び側面を示した図である。
【図６】リモコンの制御回路を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  ハウジング
２  受光窓
３  スイッチ
４  表示手段
５  水平気泡管
６  垂直気泡管
７  リモコン操作ボタン
Ｓ  センサー
ｍ  溝部
ｓ１〜ｓ１０  受光素子
【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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