(57)【要約】      （修正有）【課題】高所に設置されても略真下でない限りレーザ光を直視できないように安全性が確保され、また設置、保守等の作業性もよいレーザ光照射装置を提供する。【解決手段】レーザ光照射装置１は、レーザ素子をハウジング内に有し先端面にレーザ光出射口２２が設けられているレーザ発振装置２と、レーザ発振装置２のレーザ光出射口２２を臨ませる窓部３３を設ける底壁板３１および底壁板３１の外周縁から筒状に立設する周壁板３２を有し内部にレーザ発振装置２が格納されているケース３とを備える。ケース３には斜め下から見上げたときに窓部３３でのレーザ光を目隠しするように延びるツバ部３７が設けられている。【選択図】図１
2017089370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ素子をチューブ状のハウジング内に有し、先端面にレーザ光出射口が設けられているレーザ発振装置と、
レーザ発振装置のレーザ光出射口を臨ませる窓部を設ける底壁板および底壁板の外周縁から筒状に立設する周壁板を有し、内部にレーザ発振装置が格納されているケースとを備え、
上記ケースには、斜め下から見上げたときに窓部でのレーザ光を目隠しするように延びるツバ部が設けられているレーザ光照射装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ光照射装置において、
上記ケースは、周壁板の上部が外方へ出張った膨出部となっており、該膨出部よりも下方の周壁板に本レーザ光照射装置を支柱等の設置物に取り付けるための取付部材が外嵌されているレーザ光照射装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のレーザ光照射装置において、
上記レーザ発振装置は、レーザ光が照射面にライン状に照射されるように構成され、
上記ツバ部は、底壁板の窓部から照射されるレーザ光のラインと平行に底壁板の一端から他端に至って形成されるとともに、窓部を挟んで下方へ延びる一対の平板状に形成されているレーザ光照射装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のレーザ光照射装置において、
上記レーザ発振装置は、レーザ光が照射面にライン状に照射されるように構成され、
上記ツバ部は、底壁板の外周縁から筒状に下方へ延び、窓部から照射されるレーザ光のライン方向の両側にレーザ光投光用のスリットが形成されているレーザ光照射装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザ光照射装置において、
上記レーザ発振装置は、レーザ光出射口を窓部に対向させて起立状態に底壁板に保持されてケース内で空間を有して周壁板に囲われるように配置され、
上記ケースの周壁板と上記レーザ発振装置との間の空間には、外界温度と断熱するための断熱層が形成されているレーザ光照射装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザ光照射装置において、
上記レーザ発振装置は、レーザ光出射口を窓部に対向させて起立状態に底壁板に保持されてケース内で空間を有して周壁板に囲われるように配置され、
上記ケースの周壁板と上記レーザ発振装置との間の空間には、レーザ発振装置の温度上昇を抑制するための放熱材及び／又は冷却装置が配設されているレーザ光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ発振装置を有するレーザ光照射装置に関する。例えば、このレーザ光照射装置は、道路上に視線誘導その他各種の標示を行ったり、道路上の各種の標識、信号等に利用することができる。
【背景技術】
【０００２】
レーザ発振装置は、レーザ素子、レンズ等をチューブ状のハウジング内に設け、ハウジングの先端面にレーザ光出射口を設けたものが知られている。このレーザ発振装置は、例えば、道路の上方に設置されて道路上にレーザ光を照射して境界表示等を行う光源として使用されている（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２０１６１７号公報
【特許文献２】実開平７−２０３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記レーザ発振装置では、レーザ光が道路の上方から下方へ向けて照射されるため、路上の歩行者や自動車の乗員からレーザ光出射口でのレーザ光が直視されるおそれがあり、好ましい状況ではなかった。
さらに、上記レーザ発振装置は、支柱等により道路の上方に設置されるため、脱落しないように慎重に設置、保守等する必要があり、これらの作業には手間が掛かっていた。
【０００５】
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、高所に設置されても略真下でない限りレーザ光を直視できないように安全性が確保され、さらに、設置、保守等の作業性もよいレーザ光照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るレーザ光照射装置は、
レーザ素子をチューブ状のハウジング内に有し、先端面にレーザ光出射口が設けられているレーザ発振装置と、
レーザ発振装置のレーザ光出射口を臨ませる窓部を設ける底壁板および底壁板の外周縁から筒状に立設する周壁板を有し、内部にレーザ発振装置が格納されているケースとを備え、
上記ケースには、斜め下から見上げたときに窓部でのレーザ光を目隠しするように延びるツバ部が設けられている。
上記ケースは、周壁板の上部が外方へ出張った膨出部となっており、該膨出部よりも下方の周壁板に本レーザ光照射装置を支柱等の設置物に取り付けるための取付部材が外嵌されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るレーザ光照射装置によれば、レーザ光照射装置が高所に設置されても、略真下でない限り、ツバ部により窓部でのレーザ光を直視できないようにされている。従って、例えば、路上の歩行者や自動車の乗員等の通行者が、斜め下からレーザ光照射装置側を見上げても、窓部でのレーザ光が目に直接入り込むことが防止され、道路上の通行者への安全性を確保することができる。
【０００８】
また、ケースの周壁板に取付部材に受け留められる膨出部を形成する場合は、レーザ光照射装置が脱落しないように簡単に設置することができ、しかも、保守や部品交換等の作業も簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態によるレーザ光照射装置の構成を示す図であり、同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は縦断面図、同図（ｃ）は下面図である。
【図２】レーザ発振装置の構成を示す模式図である。
【図３】レーザ光照射装置を支柱に取り付けるための取付金具を示す平面図である。
【図４】他の実施形態のレーザ光照射装置を示す断面図である。
【図５】他の実施形態のレーザ光照射装置を示す断面図である。
【図６】他の実施形態のレーザ光照射装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施形態を説明する。
なお、本発明のレーザ光照射装置は、例えば、道路の上方に、支柱に単独で設置されたり、新規又は既存の矢羽根標識その他各種の標識あるいは信号機等とともに設置され、このレーザ光照射装置が照射するレーザ光が路面にライン状の境界線を表示させたり（視線誘導装置）、その他各種の表示を行うことができるものである。
【００１１】
以下に、レーザ光照射装置について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、実施形態のレーザ光照射装置１は、チューブ状のレーザ発振装置２と、レーザ発振装置２を内部に格納するケース３と、ケース３内に配設されてレーザ発振装置２を囲う内装ケース５とを備える。
【００１２】
レーザ発振装置２は、レーザ光をラインビームとして出射して照射面にライン状のレーザ光が投影されるように構成されている。図２に示すように、このレーザ発振装置２は、細長い円筒状のハウジング２１内に半導体レーザ素子２３、光学系部（コリメータレンズ２４、ラインビーム変換部２５）、半導体レーザ素子２３の駆動等の回路２６が格納され、ハウジング２１の先端面にはレーザ光出射口２２が円形状に開口形成されている。ハウジング２１は、放熱性（熱伝導性）に優れた材質、例えば、アルミニウム等の金属で形成され、半導体レーザ素子２３の動作により半導体レーザ素子２３や回路２６等から発する熱がハウジング２１を介して外部へ放熱される。このレーザ発振装置２では、半導体レーザ素子２３から発せられたレーザ光は、コリメータレンズ２４により平行光にされ、この平行光をラインビーム変換部２５によりラインビームに変換してレーザ光出射口２２から出射される。例えば、道路上の照射面には、レーザ光がライン状に投影される。なお、ラインビーム変換部２５は、例えば、プリズムレンズ、ミラー、偏光板等のいずれかの手段であってもよい。また、レーザ発振装置２は、このようなラインビームに限らず、曲線状、ポイント状、リング状等その他各種の形状のレーザ光を出射するものでもよい。
【００１３】
再び、図１を参照して、ケース３は、四角形状の底壁板３１と、底壁板３１の外周縁から立設する角筒状の周壁板３２とを有し、周壁板３２の上端部を開放口３５とする矩形箱型形状に形成されている。なお、ケース３の形状は、矩形箱型形状に限らず、多角形の箱型や円筒型等の各種の形状であってもよい。底壁板３１には、中心位置にレーザ発振装置２のレーザ光出射口２２を臨ませる円形の窓部３３が開口形成されている。底壁板３１の内側面には、窓部３３の外周に沿って突出する円筒状のボス部３４が一体に設けられている。このボス部３４の内径部には、レーザ発振装置２の先端部が嵌め込まれている。従って、レーザ発振装置２は、先端面のレーザ光出射口２２を窓部３３に対向させるようにして底壁板３１上に起立状態に保持される。レーザ発振装置２の外周囲には、ケース３の周壁板３２と離間して空間３６が形成されている。この空間３６は、レーザ発振装置２が外界温度の影響を受けないように、外界温度と断熱するための空気層による第１の断熱層Ｄ１となる。なお、第１の断熱層Ｄ１は、空気層に限らず、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、気泡緩衝材等の各種の断熱材を配設した層であってもよい。ケース３は、樹脂、セラミック、金属等で形成することができるが、良好な断熱性を得るうえでは樹脂、セラミック等が好ましく、さらに良好な耐久性、生産性を得るうえでは樹脂製であるのが好ましい。
【００１４】
また、周壁板３２の上端部の開放口３５には、四隅を周壁板３２との間でビス止めしたフタ板４が取り付けられている。このフタ板４は、外周縁に裏面側に突設して周壁板３２と外嵌する被覆部４１が設けられており、ケース３内の空気を閉じ込め、また外部からの湿気や水分がケース３内に浸入しないようにしている。なお、フタ板４の裏面外周部又はケース３の周壁板３２の上端部には、環状のパッキン等のシール材が貼着されていてもよい。
【００１５】
内装ケース５は、樹脂等の断熱材で形成した円筒部材により構成されている。この内装ケース５は、ケース３の底壁板３１のボス部３４の外径部に外嵌されて底壁板３１上に立設して保持され、ボス部３４の内径部に保持されたレーザ発振装置２の全体を囲う円筒状の断熱隔壁となる。レーザ発振装置２の外周囲には、ボス部３４の厚み分、内装ケース５と離間して空間５２が形成されている。この空間５２は、レーザ発振装置２が外界温度の影響を受けないように、外界温度と断熱するための空気層による第２の断熱層Ｄ２となる。なお、内装ケース５は、ケース３の底壁板３１と一体に形成されてもよい。また、第２の断熱層Ｄ２も、上記の第１の断熱層Ｄ１と同様に各種の断熱材を配設した層であってもよい。
【００１６】
内装ケース５の上端の開口部５１には、内装キャップ６が取り付けられている。この内装キャップ６により、内装ケース５内の空気を閉じ込め、また外部からの湿気や水分が内装ケース５内に浸入しないようにされる。内装キャップ６は、円形の天板部６１と、天板部６１の裏面に外周縁から突設する外筒部６２と、外筒部６２の内側に天板部６１の裏面から突設する内筒部６３と、天板部６１の中心部に開口する貫通孔６４とを有する。貫通孔６４には、レーザ発振装置２の後端から引き出される電気コード２７が挿通される。内筒部６３は、内装ケース５の内側面を案内する円筒状のガイド凸部を構成する。この内筒部６３は、その長さ寸法、又は、レーザ発振装置２、内装ケース５、ケース３等の長さ寸法によっては、レーザ発振装置２の後端を押さえるようにすることもできる（図４参照）。また、ケース３の上端に取り付けたフタ板４は、裏面中央に内装キャップ６の表面を押さえるピン状の押さえ凸部４２が３本（１本又は複数本でもよい。）設けられており、これにより、内装キャップ６が内装ケース５から脱落することが防止される。なお、本発明では、内装キャップ６を取り付けないものでもよい。内装キャップ６を取り付けない場合、内装ケース５は、上端がフタ板４から離間した長さのものでもよいが、上端がフタ板４裏面に当接する長さを有するものや、上端を閉塞した構造のものでもよい（これらの場合、上部等にレーザ発振装置２の電気コード２７を通す孔、切欠き等を設ける。）。
【００１７】
上述のように、レーザ光照射装置１によれば、ケース３の周壁板３２とレーザ発振装置２との間の空間３６には、外界温度と断熱するための第１の断熱層Ｄ１（空気層）が形成され、また、内装ケース５の断熱隔壁とレーザ発振装置２との間の空間５２には、外界温度と断熱するための第２の断熱層Ｄ２（空気層）が形成されている。すなわち、本レーザ光照射装置１では、レーザ発振装置２に対して第１の断熱層Ｄ１と第２の断熱層Ｄ２との２重断熱構造となっている。また、内装ケース５自体も断熱材として機能する。これにより、熱帯環境下や寒冷環境下でも、レーザ発振装置２のレーザ素子２３は、動作温度範囲内に保持され、レーザ光の光量が減少することがなく、常温時とほとんどかわらず十分な光量のレーザ光を出射することができる。よって、レーザ光の出射性能面で高い信頼性を確保することができる。
なお、本実施形態のレーザ光照射装置では、上述のように２層の断熱層Ｄ１，Ｄ２を備えるが、これに限らず、レーザ発振装置２を囲う内装ケース２のような断熱隔壁を複数形成して３層以上の断熱層を備える多層断熱構造とするものでもよい。
また、ケース３内の空間３６には、放熱材として例えば複数本のアルミパイプをレーザ発振装置２の外周囲を囲うように配設するようにしてもよく、これにより、レーザ発振装置２から発する熱を放熱させてレーザ発振装置２の温度上昇を抑えることができる。この場合、アルミパイプ等の放熱材から外部へ効率よく放熱されるようにケース３の底壁板３１及び／又はフタ板４に貫通孔を設けるようにしてもよい。さらには、レーザ発振装置２が積極的に冷却されるように空間３６にペルチェ素子等の冷却装置を配設するようにしてもよい。なお、放熱材や冷却装置をケース３内に配設する場合、ケース３の底壁板３１の内側面に放熱材や冷却装置を外嵌保持するボス部を設けるようにすることができる。また、ケース３内には内装ケース５を設けずレーザ発振装置２の外周囲に放熱材や冷却材が直接的に配設される構成であってもよい。
【００１８】
また、底壁板３１の外面側には、このレーザ光照射装置１を斜め下から見上げたときに底壁板３１の窓部３３でのレーザ光を目隠しするように下方へ延びるツバ部３７が設けられている。ツバ部３７は、底壁板３１の窓部３３から照射されるラインビームのレーザ光のラインと平行に底壁板３１の一端から他端に至って形成されるとともに、窓部３３を挟んで下方へ延びる一対の長方形平板状に形成されている。このツバ部３７は、不透明（例えば、黒色）に構成されている。これにより、レーザ光照射装置１が高所に設置されても略真下でない限り、窓部３３でのレーザ光を直視できないようにすることができる。従って、路上の歩行者や自動車の乗員等の通行者が、斜め下からレーザ光照射装置１側を見上げても、窓部３３でのレーザ光が目に直接入り込むことが防止され、道路上の通行者への安全性を確保することができる。
【００１９】
また、ケース３は、周壁板３２の上部の対向２辺が外方へ出張った膨出部３２ａとなっている。この膨出部３２ａの一方側の側面には、防水コネクタＣが取り付けられている。防水コネクタＣには、内装キャップ６の貫通孔６４から引き出され、フタ板４の３本の押さえ凸部４２間を通過させたレーザ発振装置２の電気コード２７が接続されている。なお、レーザ発振装置２の電気コード２７は、回路２６や半導体レーザ素子２３に電源供給したり回路２６に制御信号を入力するためのものである。
【００２０】
このケース３において、膨出部３２ａよりも下方の周壁板３２に本レーザ光照射装置１を支柱等の設置物に取り付けるための取付金具７（取付部材）が外嵌される。図３に示すように、この取付金具７は、例えば、コ字バンド金具７１をプレート金具７２にナット締めしたもので構成され、コ字バンド金具７１内にケース３をその下部から挿通させると、膨出部３２ａの下面がこの取付金具７に受け留められる。この状態でナット７３を締め込むと、取付金具７がケース３に強固に固定される。このように、ケース３は、取付金具７に受け留められるように膨出部３２ａを形成するので、レーザ光照射装置１が落下しないように簡単に設置することができる。また、ナット７３を緩めると、ケース３を上方へ持ち上げるだけで取付金具７からレーザ光照射装置１を取り外すことができ、保守や部品交換等の作業も簡単に行うことができる。
【００２１】
取付金具７のプレート金具７２は、Ｌ型プレートで構成され、このＬ型プレートのコ字バンド金具７１を取り付けないプレート面側を、支柱側の取付金具８のプレート金具８２にボルト８３とナット８４で連結させるように構成されている。従って、支柱側の取付金具８に対してプレート金具７２の取付け角度が調整可能であり、支柱に対してレーザ光照射装置１を角度調整自在とすることができる。なお、支柱側の取付金具８は、支柱に外嵌させるＵ字バンド金具８１と、このＵ字バンド金具８１をボルト８５とナット８６で固定するＬ型のプレート金具８２とを備える。
なお、プレート金具７２，８２は、ともにコ字型プレートで構成して左右両側のプレート面同士をボルト８３とナット８４で連結させてレーザ光照射装置１の角度調整を行う構成としてもよい。また、支柱側の取付金具８におけるＵ字バンド金具８１としてはステンバンドにより支柱に締め付け固定するものでもよい。
【００２２】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で各種の変更を施すことが可能である。
例えば、図４に示すレーザ光照射装置１Ａのように、ケース３の周壁板３２は、膨出部３２ａを形成せずにストレート状に形成したものでもよい。この場合、ケース３の構成が膨出部３２ａを形成しない分、簡略化され、製造上も容易となる。
【００２３】
また、図５に示すレーザ光照射装置１Ｂのように、ツバ部３７は、底壁板３１の外周縁から筒状に下方へ延びる筒型に形成され、この筒型ツバ部３７において窓部３３の延長方向の両端であり、窓部３３から出射するラインビームのレーザ光が照射面に描くラインのライン方向に対応する両側には、レーザ光投光用のスリット３８が上下方向に連続的に形成されているものでもよい。この場合、ツバ部３７が筒型となっているので、ツバ部３７及びケース３の強度を確保することができる。
【００２４】
また、同図５に示すように、窓部３３は、上記ライン方向に沿った長孔形状としてもよい。
また、同図５に示すように、内装ケース５の底には、レーザ発振装置２のレーザ光出射口２２を臨ませる窓孔５３を設ける底板部５４が設けられ、底板部５４には、レーザ光出射口２２が窓孔５３を臨むようにレーザ発振装置２の先端部を保持する小径ボス部５５が設けられているものでもよい。また、図示しないが、内装ケース５は、小径ボス部５５を設けず、レーザ発振装置２を隙間なく挿入する内径を有し、内装ケース５自体が上記第２の断熱層Ｄ２となるものでもよい。これらの形態では、ケース３のボス部３４は、この内装ケース５を内径側に嵌め込む構成とする。この場合、レーザ発振装置２を内装ケース５に収納してユニット化できるので、レーザ発振装置２及び内装ケース５をケース３へ組み付ける作業を簡易に行うことができる。
【００２５】
また、図６に示すように、レーザ光照射装置１Ｃは、内装ケース５を有さず、ケース３の周壁板３２とレーザ発振装置２との間の空間に外界温度と断熱するための断熱層Ｄ１を１層有する断熱構造とするものでもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  レーザ光照射装置
２  レーザ発振装置
３  ケース
４  フタ板
５  内装ケース
６  内装キャップ
７  取付金具
８  取付金具（支柱側）
２１  ハウジング
２２  レーザ光出射口
２３  半導体レーザ素子
２４  コリメータレンズ
２５  ラインビーム変換部
２６  回路
２７  電気コード
３１  底壁板
３２  周壁板
３２ａ  膨出部
３３  窓部
３４  ボス部
３５  開放口
３６，５２  空間
３７  ツバ部
３８  スリット
４１  被覆部
４２  押さえ凸部
５１  開口部
５３  窓孔
５４  底板部
５５  小径ボス部
６１  天板部
６２  外筒部
６３  内筒部
６４  貫通孔
７１  コ字バンド金具
７２  プレート金具
７３，８４  ナット
８１  Ｃバンド金具
８２  プレート金具（支柱側）
８３  ボルト
Ｃ  防水コネクタ
Ｄ１  第１の断熱層
Ｄ２  第２の断熱層
【図１】
2017089370.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2017089370.tif 000007
【図６】
2017089370.tif 000008