JP2511435Y2 - レ―ザ―マ―カ― - Google Patents

レ―ザ―マ―カ―

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JP2511435Y2
JP2511435Y2 JP1991023593U JP2359391U JP2511435Y2 JP 2511435 Y2 JP2511435 Y2 JP 2511435Y2 JP 1991023593 U JP1991023593 U JP 1991023593U JP 2359391 U JP2359391 U JP 2359391U JP 2511435 Y2 JP2511435 Y2 JP 2511435Y2
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gyro
laser
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JP1991023593U
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和範 皆木
光幸 渡辺
隆則 柴田
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Nitto Optical Co Ltd
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Nitto Optical Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は建築、建設工事における
位置決め等に用いられ、レーザー光を射出して、鉛直マ
ーキング、水平マーキングを行なうレーザーマーカーに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のレーザーマーカーはレーザー光源
としてヘリウム−ネオンレーザーを用いている。ヘリウ
ムネオンレーザーはジンバル機構により複数の方向に揺
動自在に支持されたジャイロ部内に、レーザー照射方向
に合わせて縦向きに固定される。使用時にはジャイロ部
が揺動し、重力の作用によりレーザー光の照射方向が鉛
直方向となる向きで安定することにより、鉛直上方およ
び鉛直下方の2方向にレーザー光が射出される。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】ヘリウム−ネオンレー
ザーは、略反対向きの2方向にレーザー光を射出できる
ため、鉛直上方と鉛直下方の両方にマーカー光を出す必
要のあるレーザーマーカーに用いるのに適しているが、
その反面、大きさ重量共に概して大きく、こうしたマー
カー装置の小型化を妨げる要因ともなっていた。それに
対して半導体レーザーは小型で軽量であるという利点を
有するが、レーザーを一方向にしか射出できないため、
上述のようなレーザーマーカーに用いようとすると、レ
ーザー射出方向の反対側にマーカー光を回すための複雑
な光学系が必要になるか、さもなくば半導体レーザーが
2つ必要になるという問題がある。本考案はこのような
問題に鑑てなされたものであり、レーザー光源として半
導体レーザーを用いた、小型で軽量のレーザーマーカー
を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案に係るレーザーマーカーは、ジンバル軸の回
りに揺動自在に支持されたジンバルと、該ジンバル上に
ジンバル軸に略直角なジャイロ軸の回りに揺動自在に支
持され、自重により鉛直方向に対してある一定位置で安
定するようになされているジャイロと、該ジャイロに固
定載置された半導体レーザーと、該ジャイロに配設さ
れ、該半導体レーザーから射出されたレーザー光を、前
記安定時において鉛直上方と鉛直下方に一致する2方向
に分割して射出する光案内手段とを含んで成る。該光案
内手段は前記半導体レーザーから射出されたレーザー光
を、前記安定時において鉛直上方または下方のいずれか
に一致する方向に反射する第1のハーフミラーと、該第
1のハーフミラーで反射したレーザー光の光路上に置か
れ、該反射したレーザー光の一部をそのままの方向に透
過し、一部を入射方向と同方向逆向きに反射する第2の
ハーフミラーとを有するように構成することができる。
また本考案の別の態様では鉛直情報と鉛直下方に加え
て、水平方向にもレーザー光を射出するように構成され
る。
【0005】
【作用】上記のように本考案に係るレーザーマーカー
は、レーザー光源としてレーザー光を一方向のみにしか
射出しない半導体レーザーを用い、光学系によりレーザ
ー光を複数方向に分割することにより複数方向のマーキ
ングを行なう。この光学系は下記の実施例から分かるよ
うに簡単に構成することができるので、半導体レーザー
のコンパクトさと相俟って小型で軽量なレーザーマーカ
ーを得ることができる。また半導体レーザー、光学系共
にジャイロ上に固定されているので使用時においてレー
ザー光軸の調節の必要がない。
【0006】
【実施例】以下において図面を参照して本考案の一実施
例を説明する。図1は本考案の一実施例に係るレーザー
マーカーのジンバルおよびジャイロの立面図、図2はジ
ャイロの要部縦断面図、図3は図1の線A−Aにおける
断面図である。図1〜図3において、ジンバル1はベア
リング3、3' を介してジンバル支軸2、2' により支
持される。これによりジンバルは、図3のジンバル軸X
の回りに揺動自在となる。ジンバル支軸2、2' の他端
は不図示の装置本体ハウジングに固定する。ジンバルは
前記ベアリング3、3' の中心を結ぶジンバル軸Xと垂
直なジャイロ軸Yの方向に対向して設けた通孔を有し、
該通孔にはまた別のベアリング4、4' を設ける。該ベ
アリング4、4’はジャイロ5をその移行部7において
図3のジャイロ軸Yの回りに揺動自在に支持する。
【0007】図2および図3に最も良く示されているよ
うに、ジャイロ5はジャイロ本体部6、該本体部6の両
側に移行部7を介して付設されたジャイロ側設部8およ
び下方に延伸するジャイロ延長部9より成り、略T字形
の形状を有する。ジャイロ側設部8はベアリングに軸受
けされた移行部に連続してジンバルの外側に伸びてい
る。上述のようにジャイロは、軸Xの回りに揺動自在な
ジンバルに、軸Yの回りに揺動自在に支持されているの
で、2方向に揺動自在となる。したがって装置使用時に
おいては主に下部のジャイロ延長部9がおもりとして働
き、重力の作用により、ジャイロ長手方向Zが鉛直方向
と一致する向きで安定する。なおここでは実施例装置の
形状に合わせて便宜上長手方向と称するが、これは本考
案に係るジャイロの形状を限定するものではない。
【0008】図2、図3に示されているように、ジャイ
ロ5の内部は中空の内孔となっており、一方のジャイロ
側設部8の内孔に半導体レーザー10およびコリメータ
ーレンズ20を載置固定する。該半導体レーザーから射
出されたレーザー光はベアリングに支持された移行部7
を通過して、即ちジンバルに設けられたベアリング部
4、4' を貫いて、ジャイロ本体部へ導かれる。もう一
方のジャイロ側設部内孔には後述する円柱レンズ23が
設置される。またジャイロ本体部6および同延長部9内
には、後に詳述するハーフミラー21、22、光軸調整
用ガラス24、等より成る光学系を設置する。25、2
6はカバーガラスである。
【0009】続いて本実施例の光学系の動作を説明す
る。本実施例の光学系を図式的に示す説明図である図4
を参照すると、半導体レーザー10から射出されたレー
ザー光はコリメーターレンズ20を通過してジャイロ長
手方向Zに垂直な向きの平行光となり、第1のハーフミ
ラー21に入射する。該第1のハーフミラー21におい
て入射光の一部は反射されて直角に向きを変え、ジャイ
ロ長手方向軸に平行に下方に導かれ、一部はそのまま水
平方向に透過する。
【0010】下方に反射された光レーザー光は、ジャイ
ロ延長部内孔内に置かれた第2のハーフミラー22に、
その反射面に垂直に入射する。該第2のハーフミラーに
おいて、入射光の一部はそのまま透過し、一部は入射方
向逆向きに反射される。該第2のハーフミラー22を透
過した方の光はさらにカバーガラスを透過し、絞り29
によってピンスポットに絞られて、装置外に射出され
る。この際、前述したように重力の作用によりジャイロ
長手方向が鉛直方向と一致していること、および射出光
がジャイロ長手方向と平行であることにより、射出光の
向きは鉛直方向と一致する。したがって鉛直下方のマー
キングが出来る。なおハーフミラー22とカバーガラス
27の間に、図2に示すような光軸調整用ガラス24を
配置しても良い。第2のハーフミラー22において反射
された方の光は下方から再び第1のハーフミラーに入射
しその一部はそのまま透過し、さらにカバーガラス26
を通過し、絞り29と同様の絞り28を経て装置外部に
射出される。この上方に射出された光の方向も、上と同
様の理由により鉛直方向と一致している。したがって鉛
直上方のマーキングが出来る。
【0011】前述した半導体レーザーから射出され第1
のハーフミラー21に水平に入射したレーザー光のう
ち、第1のハーフミラーを透過した方のレーザー光は円
柱レンズ23に入射する。水平方向には広範囲にマーキ
ングできる方が実用上便利であるので、円柱レンズ23
により入射した光をジャイロ長手方向に垂直な面内で、
約60度の照射角に広げる。図5は図4の光学系を上方
から見たところを示す説明図でありレーザー光が円柱レ
ンズにより60度に広がる様子を示している。角度はこ
こに述べた60度に限られるものではなく、また上下方
向と同じくスポット状にすることも可能である。60度
に広げられたレーザー光はカバーガラス25を経て、装
置外部に射出される。この光はジャイロ長手方向に垂直
な平面内で射出されることと、またジャイロ長手方向が
鉛直方向と一致していることにより、水平方向、即ち鉛
直方向に対して垂直な方向のマーキングが出来る。
【0012】図6に本実施例のレーザーマーカーの詳細
を示す。図6において図1〜図5と同等なものは同じ参
照番号で表している。上で説明されていない要素につい
て説明すると、参照番号41から45は半導体レーザー
10およびコリメーターレンズ20を取り付けるための
要素であり、41は半導体レーザー押え、42は半導体
レーザー枠、43はコリメーターレンズ枠、44、45
は止めネジである。参照番号51から54は円柱レンズ
23を取り付けるための要素であり、51はレンズ枠、
52は押え環、53、54は止めネジである。参照番号
61から69は第1、第2のハーフミラーおよび光軸調
整ガラスを取り付けるための要素であり、61は第1の
受け台、62はミラー取り付け台、63はミラースプリ
ング、64は止めネジ、65は第2の受け台、66はミ
ラー台、67、68および69は止めネジである。ま
た、70は窓板兼ピンホールである。80はジャイロに
鉛直方向の安定を与えるための重りである。
【0013】以上に本考案を実施する装置の一例を説明
したが、本考案はその細部に限定されるものではない。
例えば本実施例では、鉛直上方、鉛直下方に加えて水平
方向のにもマーカー光を射出する構成としたが、鉛直上
方および鉛直下方にだけ射出するようにしても良い。ま
た、第1ハーフミラーで下方に反射する構成としたが、
これを上方に反射させ、それに合わせて第2ハーフミラ
ーを上部に設けるようにしても良い。また、半導体レー
ザーからのレーザー光の射出方向をジャイロ長手方向に
垂直な方向としたが、これとは異なる向きにしても良
い。その場合には第1のハーフミラー21の向きを変え
て、該ミラーによる反射光の向きが、ジャイロ長手方向
と平行になるようにすれば良い。さらにまた、本実施例
ではジャイロを中空構造とし、その内部に半導体レーザ
ーと光学系を配置したが、ジャイロを中実構造とし、そ
の表面に半導体レーザーと光学系を配することも可能で
ある。その外にも本考案の範囲内で様々な変形が可能で
ある。
【0014】
【考案の効果】以上説明したように本考案のレーザーマ
ーカーは、レーザー源としてレーザー光を一方向のみに
しか射出しない半導体レーザーを用い、光学系によりレ
ーザー光を複数方向に分割することにより複数方向のマ
ーキングを行なう。半導体レーザーは従来この種のレー
ザーマーカーに用いられていたヘリウムネオンレーザー
と比べて大きさ重量共にかなり小さく、また光学系も実
施例に見られるように簡単に構成することができるの
で、従来装置に比して大幅な小型化、軽量化が成し遂げ
られる。また半導体レーザー、光学系共にジャイロ上に
固定されているので使用時においてレーザー光軸の調節
の必要がなく使い勝手も良い。またレーザー光を鉛直上
方、鉛直下方、水平方向の3方向に射出する構成とした
場合にも、半導体レーザーおよびレーザー光を分割する
光学系ともにジャイロ上に固定されているので、使用時
の調整の必要なく多方向の方向出しを簡単に行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例に係るレーザーマーカーのジ
ンバルおよびジャイロの概略を示す立面図である。
【図2】ジャイロの要部縦断面図である。
【図3】図1の線A−Aにおける断面図である。
【図4】図1から図3に示された実施例に係るレーザー
マーカーの光学系の働きを図式的に示す図である。
【図5】図4と同様の図であり、上方から見たところを
示している。
【図6】図1に示すレーザーマーカーのジンバルおよび
ジャイロの詳細図である。
【符号の説明】
1 ジンバル 2 ジンバル支軸 5 ジャイロ 10 半導体レーザー 20 コリメーターレンズ 21 第1ハーフミラー 22 第2ハーフミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 柴田 隆則 東京都渋谷区代々木1丁目3番6号 日 東光器株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−62906(JP,A) 特開 昭63−191912(JP,A) 特開 平4−244912(JP,A) 実開 昭64−34507(JP,U) 実開 平1−158908(JP,U)

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジンバル軸の回りに揺動自在に支持され
    たジンバルと、該ジンバル上にジンバル軸に略直角なジ
    ャイロ軸の回りに揺動自在に支持され、自重により鉛直
    方向に対してある一定位置で安定するようになされてい
    るジャイロと、該ジャイロに固定載置された半導体レー
    ザーと、該ジャイロに配設され、該半導体レーザーから
    射出されたレーザー光を、前記安定時において鉛直上方
    と鉛直下方に一致する2方向に分割して射出する光案内
    手段であって、前記半導体レーザーから射出されたレー
    ザー光を、前記安定時において鉛直上方または下方のい
    ずれかに一致する方向に反射する第1のハーフミラー
    と、該第1のハーフミラーで反射したレーザー光の光路
    上に置かれ、該反射したレーザー光の一部をそのままの
    方向に透過し、一部を入射方向と同方向逆向きに反射す
    る第2のハーフミラーとを有する光案内手段と、を含む
    ことを特徴とするレーザーマーカー。
  2. 【請求項2】 ジンバル軸の回りに揺動自在に支持され
    たジンバルと、該ジンバル上にジンバル軸に略直角なジ
    ャイロ軸の回りに揺動自在に支持され、自重により鉛直
    方向に対してある一定位置で安定するようになされてい
    るジャイロと、該ジャイロに固定載置され前記安定時に
    おいて水平方向に一致する方向にレーザー光を射出する
    半導体レーザーと、該ジャイロに配設され、該半導体レ
    ーザーから射出されたレーザー光を、前記安定時におい
    て鉛直上方と鉛直下方および水平方向の3方向に一致す
    る方向に分割して射出する光案内手段であって、前記半
    導体レーザーから射出されたレーザー光の一部をそのま
    まの方向に透過し、一部を前記安定時において鉛直上方
    または下方のいずれかの方向に一致する方向に反射する
    第1のハーフミラーと、該第1のハーフミラーで反射さ
    れたレーザー光の光路上に置かれ、該反射されたレーザ
    ー光の一部をそのままの方向に透過し、一部を入射方向
    と同方向逆向きに反射する第2のハーフミラーとを有す
    る光案内手段と、を含むことを特徴とするレーザーマー
    カー。
JP1991023593U 1991-04-10 1991-04-10 レ―ザ―マ―カ― Expired - Lifetime JP2511435Y2 (ja)

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JPS63191912A (ja) * 1987-02-05 1988-08-09 Shinsuke Ito レ−ザ光線によるレベル設定装置
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JPH0590313U (ja) 1993-12-10

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