特開 2024-85319 レーザー照射装置及びレーザー墨出し器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024085319

(43)【公開日】2024-06-26

(54)【発明の名称】レーザー照射装置及びレーザー墨出し器

(51)【国際特許分類】

   G01C 15/00 20060101AFI20240619BHJP

   G01C 15/02 20060101ALI20240619BHJP

【ＦＩ】

G01C15/00 103D

G01C15/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022199786

(22)【出願日】2022-12-14

(71)【出願人】

【識別番号】000156307

【氏名又は名称】株式会社ＴＪＭデザイン

(71)【出願人】

【識別番号】522487251

【氏名又は名称】▲寧▼波舜邦▲測▼▲絵▼科技有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100179947

【弁理士】

【氏名又は名称】坂本 晃太郎

(72)【発明者】

【氏名】羽賀 名雲

(72)【発明者】

【氏名】原田 直輝

(72)【発明者】

【氏名】蔡 立高

(72)【発明者】

【氏名】▲孫▼ 杰

(72)【発明者】

【氏名】成 ▲聡▼

(57)【要約】

【課題】均一な幅及び光量を有した照射ラインを形成できる、レーザー装置及びレーザー墨出し器を提供する。
【解決手段】レーザー装置10は、レーザー光を発生させる光源13と、レーザー光が入力されるコリメータレンズ14と、コリメータレンズ14から出力されたコリメートレーザー光を反射させる、円錐形の反射面15fと、を備える。反射面15fの頂点Pは、コリメータレンズ14と向かい合う側に位置している。コリメートレーザー光の光軸O1は反射面15fの中心軸O2に対してオフセットされている。レーザー墨出し器1は、レーザー装置10を備える。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザー光を発生させる光源と、前記レーザー光が入力されるコリメータレンズと、前記コリメータレンズから出力されたコリメートレーザー光を反射させる、円錐形の反射面と、を備えており、前記反射面の頂点は、前記コリメータレンズと向かい合う側に位置している、レーザー装置において、
前記コリメートレーザー光の光軸は、前記頂点を通る前記反射面の中心軸に対してオフセットされている、レーザー照射装置。

【請求項2】

前記反射面は、円錐形部材の円錐面によって構成されている、請求項１に記載されたレーザー照射装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載されたレーザー装置を備えたレーザー墨出し器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザー照射装置及びレーザー墨出し器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のレーザー墨出し器としては、光源からのレーザー光をロッドレンズに透過させることによって、照射ラインが直線状に拡がるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、レーザー墨出し器に用いられるレーザー照射装置としては、透光性を具備した凹面コーンレンズに入射されたレーザー光を、前記凹面コーンレンズの円錐凹部に形成された反射鏡によって、レーザー墨出し器の周りの全方位に照射させるものが知られている（例えば、特許文献２参照。）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－０６０５１７号公報

【特許文献2】特許第３６９７６９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記特許文献１に記載のレーザー墨出し器のように、照射ラインの拡張にロッドレンズを用いた場合、当該ロッドレンズの入射領域に近い領域（照射ラインの中央の領域）では、照射ラインのライン幅が太くかつ明るいものの、当該ロッドレンズの入射領域から遠ざかる領域（照射ラインの端側の領域）では、照射ラインのライン幅が狭くかつ暗くなる。このため、特許文献１に記載のレーザー墨出し器では、照射ラインのライン長さを拡張したい場合、複数のロッドレンズを重ねて配置することによって、ムラの無い照射ラインを照射する必要がある。

【0005】

特許文献２に記載のレーザー照射装置は、レーザー墨出し器の周りを３６０度照射できるものの、照射ラインのライン幅に違いを生じるとともに光量にムラが生じ、均一な幅及び光量を有した照射ラインを出力することは難しい。

【0006】

本発明の目的は、均一なライン幅及び光量を有した照射ラインを形成することができる、レーザー照射装置及びレーザー墨出し器を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本発明に係るレーザー照射装置は、レーザー光を発生させる光源と、前記レーザー光が入力されるコリメータレンズと、前記コリメータレンズから出力されたコリメートレーザー光を反射させる、円錐形の反射面と、を備えており、前記反射面の頂点は、前記コリメータレンズの側に位置している、レーザー装置において、前記コリメートレーザー光の光軸は、前記頂点を通る前記反射面の中心軸に対してオフセットされている。

【0008】

（２）上記（１）のレーザー照射装置において、前記反射面は、円錐形部材の円錐面によって構成されていることが好ましい。

【0009】

（３）上記（１）又は（２）のレーザー照射装置において、前記円錐形部材は、金属であるものが好ましい。

【0010】

（４）上記（１）又は（２）のレーザー照射装置において、前記円錐形部材は、プリズムとすることができる。

【0011】

（５）上記（１）～（４）のいずれか１つのレーザー照射装置において、前記円錐形部材は、透明な円筒部材によって支持することができる。

【0012】

（６）上記（１）～（５）のいずれか１つのレーザー照射装置において、前記円錐形部材の円錐面は、鏡面仕上げされていることが好ましい。

【0013】

（７）上記（１）のレーザー照射装置において、前記反射面は、透明部材に形成された円錐凹面を被覆する金属によって構成されており、前記コリメートレーザー光は、前記透明部材に入力されるものとすることができる。

【0014】

（８）上記（７）のレーザー照射装置において、前記円錐凹面と前記金属との合わせ面は、それぞれ、鏡面仕上げされていることが好ましい。

【0015】

（９）上記（１）～（８）のいずれか１つのレーザー照射装置において、前記コリメートレーザー光は、扁平な照射面を照射するものであり、前記反射面は、前記照射面の短軸方向が前記反射面の半径方向に対して平行になるように配置されていることが好ましい。

【0016】

（１０）本発明に係るレーザー墨出し器は、上記（１）～（９）のいずれか１つのレーザー照射装置を備える。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、均一なライン幅及び光量を有した照射ラインを形成することができる、レーザー照射装置及びレーザー墨出し器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係る、レーザー墨出し器の正面図であり、当該レーザー墨出し器は、本発明の一実施形態に係る、レーザー装置を備えている。

【図2】図１のレーザー墨出し器の側面図である。

【図3】図１のレーザー墨出し器の背面図である。

【図4】図１のレーザー墨出し器の平面図である。

【図5】図１のレーザー墨出し器に内蔵された、本発明の一実施形態に係る、レーザー照射装置の正面図である。

【図6】図５のレーザー照射装置の平面図である。

【図7】図６のレーザー照射装置をＸ－Ｘ断面で示す断面図である。

【図8】図６のレーザー照射装置をＹ－Ｙ断面で示す断面図である。

【図9】図５のレーザー照射装置の一構成要素である円錐形部材の一例を示す斜視図である。

【図10】図５のレーザー照射装置において、光源からの拡散レーザー光がコリメートレーザー光に収差補正されたのち、当該コリメートレーザー光が、円錐形部材の反射面を介して、反射レーザー光として出力される状態を概略的に示す図である。

【図11】図５のレーザー照射装置において、照射ラインのライン長さを効率的に伸ばすための、コリメートレーザー光と反射面との位置関係を概略的に示す図である。

【図12】図９の円錐形部材の反射面にコリメートレーザー光が照射されている状態を概略的に示す底面図であり、当該底面図において、コリメートレーザー光の光軸を反射面の頂点に対してずらした場合の、当該コリメートレーザー光の照射痕を実線で示し、コリメートレーザー光の光軸を反射面の頂点に一致させた場合の、当該コリメートレーザー光の照射痕を破線で示す。

【図13】図１２に示されたコリメートレーザー光の照射状態のうち、コリメートレーザー光の光軸を反射面の頂点に対してずらした場合を概略的に示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る、レーザー墨出し器及びレーザー照射装置について、詳細に説明をする。

【0020】

図１は、本発明の一実施形態に係る、レーザー墨出し器１を前側から示す正面図である。また、図２は、レーザー墨出し器１を左側から示す側面図である。さらに、図３は、レーザー墨出し器１を後側から示す背面図である。加えて、図４は、レーザー墨出し器１を上側から示す平面図である。

【0021】

本実施形態において、前後とは、使用者が作業する際の向きを基準とする。また、本実施形態において、左右とは、前側を見たときを基準とする。さらに、本実施形態において、上下とは、レーザー墨出し器１を接地させる接地面を基準とする。ただし、本実施形態において、「下側」という用語には、レーザー墨出し器１の支持台３が位置する側をいう意味が含まれる。さらに、本実施形態において、「上側」という用語には、レーザー墨出し器１の本体２が位置する側をいう意味が含まれる。

【0022】

図１を参照すれば、レーザー墨出し器１は、基準ラインとしてのレーザー光を照射可能な本体２と、当該本体２を支える支持台３とを備えている。ここで、「基準ライン」とは、レーザー光によって映し出される照射ラインであって、レーザー墨出し器１にあっては、当該レーザー墨出し器１の周囲に映し出される基準線である。また、「基準線」とは、例えば、建築現場において、水平位置及び垂直位置の基準となる表示線をいう。

【0023】

本実施形態において、支持台３は、本体２に取り付けられた座部３１と、当該座部３１に取り付けられた複数の脚部３２とを備えている。本実施形態において、支持台３は、３つの脚部３２を備えた三脚台である。ただし、脚部３２は、４つ以上とすることができる。また、支持台３は、座部３１のみによって構成することができる。

【0024】

符号Оｚは、レーザー墨出し器１の中心軸である。本実施形態において、本体２は、支持台３に対して回転させることができる。本実施形態において、レーザー墨出し器１の中心軸Оｚ（以下、単に、「中心軸Оｚ」ともいう。）は、本体２が支持台３に対して回転するときの回転中心軸である。

【0025】

本実施形態において、レーザー墨出し器１は、本体２を回転させるためのウォームロッド３３を備えている。本実施形態において、ウォームロッド３３は、支持台３の座部３１に設けられている。ウォームロッド３３は、本体２に取り付けられたウォームギア（図示省略）に噛み合うウォームギア（図示省略。）を備えている。ウォームロッド３３は、回転中心軸О３３を中心に前後方向に回転させることができる。これによって、本体２は、ウォームロッド３３の回転方向に応じて、中心軸Оｚの周りを、時計回り又は反時計回りに回転させることができる。加えて、本体２は、ウォームロッド３３の回転量に応じた角度だけ、中心軸Оｚの周りの回転量を調整することができる。

【0026】

本体２は、収容ケース２１を備えている。収容ケース２１は、その内部に、レーザー墨出し器を動作させるための様々な構成要素を収容している。本実施形態において、収容ケース２１は、中心軸Оｚを筒状に取り囲む周壁２１ａと、当該周壁２１ａの上端を閉じる天壁２１ｂとを備えている。収容ケース２１の内部には、例えば、本発明の一実施形態に係る、レーザー照射装置１０を収容している。

【0027】

また、本実施形態において、本体２は、当該本体２の前側に、水平ラインを照射するためのレーザー光が出力される水平ライン照射口Ａ１を備えている。ここで、「水平ライン」とは、レーザー光によって映し出される水平方向の照射ラインであって、レーザー墨出し器１にあっては、当該レーザー墨出し器１によって映し出される、水平方向の基準線をいう。図１には、レーザー照射装置１０が破線で示されている。

【0028】

加えて、本実施形態において、本体２は、当該本体２の前側に、垂直ラインを照射するためのレーザー光が出力される垂直ライン照射口Ａ２を備えている。ここで、「垂直ライン」とは、レーザー光によって映し出される垂直方向の照射ラインであって、レーザー墨出し器１にあっては、当該レーザー墨出し器１によって映し出される、垂直方向の基準線をいう。本実施形態において、垂直ライン照射口Ａ２は、水平ライン照射口Ａ１よりも上側に配置されている。本実施形態において、水平ライン照射口Ａ１及び垂直ライン照射口Ａ２はそれぞれ、収容ケース２１の周壁２１ａに配置されている。

【0029】

さらに、本実施形態において、水平ライン照射口Ａ１及び垂直ライン照射口Ａ２はそれぞれ、透明な窓部材２２によって保護されている。本実施形態において、窓部材２２は、ガラスによって構成されている。ただし、窓部材２２は、例えば、透明な樹脂によって構成することができる。

【0030】

加えて、本実施形態において、本体２は、レーザー照射装置１０の電源をОＮ／ОＦＦするための電源スイッチ２３を備えている。本実施形態において、電源スイッチ２３は、収容ケース２１の外側に配置されたつまみスイッチである。ただし、電源スイッチ２３の形態は、つまみスイッチに限定されることなく、任意に変更することができる。

【0031】

また、図２に例示するように、本実施形態において、本体２は、当該本体２の左側に、前側と同様の垂直ライン照射口Ａ２を備えている。また、本実施形態において、本体２は、当該本体２の右側にも、前側と同様の垂直ライン照射口Ａ２を備えている。加えて、本体２は、当該本体２の左右に取り付けられた把手２４を備えている。これによって、レーザー墨出し器１は、把手２４を用いることによって、持ち運ぶことができる。

【0032】

また、図３に示すように、本体２は、当該本体２の後側に、前側と同様の垂直ライン照射口Ａ２を備えている。加えて、本体２は、当該本体２の後側に、電源２５を備えている。本実施形態において、電源２５は、収容ケース２１の周壁２１ａに取り付けられている。電源２５は、充填式電源及び乾電池式電源の少なくともいずれか１つとすることができる。

【0033】

図４に示すように、本実施形態において、レーザー墨出し器１の前後左右の四か所には、それぞれ、垂直ライン照射口Ａ２が配置されている。また、図４に示すように、本体２は、当該本体２の上側に、操作部２６を備えている。本実施形態において、操作部２６は、水平ラインの照射を選択するための（横）選択ボタン２６ａと、鉛直ラインの照射を選択するための（縦）選択ボタン２６ｂと、水平ライン又は鉛直ラインの、色彩等の様式を選択するための（モード）選択ボタン２６ｃと、を備えている。ただし、選択ボタンの取捨選択は適宜設定することができる。

【0034】

図５には、レーザー墨出し器１に内蔵された、本発明の一実施形態に係る、レーザー照射装置１０が前側から示されている。

【0035】

本実施形態において、レーザー照射装置１０は、水平ラインを照射するために使用される。図５に示すように、本実施形態において、レーザー照射装置１０は、レーザー本体部１１と、反射部１２とを備えている。本実施形態において、レーザー照射装置１０は、レーザー本体部１１と反射部１２とを一体的に組み付けることによって、１つのユニットとして構成されている。図５を参照すれば、本実施形態において、レーザー本体部１１と反射部１２とは、正面視（背面視）において同一軸線上に配置されている。

【0036】

また、図６には、レーザー照射装置１０が上側から示されている。図６を参照すれば、本実施形態において、反射部１２は、レーザー本体部１１よりも後側にずらした位置に配置されている。

【0037】

ここで、図７には、図６のレーザー照射装置１０がＸ－Ｘ断面で示されている。ここで、Ｘ－Ｘ断面は、コリメートレーザー光の光軸０１（中心軸）と、反射面１５ｆの円錐形の頂点（以下、「反射面１５ｆの頂点」ともいう。）Ｐを通る当該反射面１５ｆの中心軸О２とを含んで前後方向に延在する断面である。なお、コリメートレーザー光Ｌ２の光軸О１と、反射面１５ｆの中心軸О２とについては、のちに詳述するものとする。

【0038】

また、図８には、図６のレーザー照射装置１０がＹ－Ｙ断面で示されている。ここで、Ｙ－Ｙ断面は、コリメートレーザー光の光軸О１を含んで左右方向に延在する断面である。Ｘ－Ｘ断面及びＹ－Ｙ断面は、直交するように配置されている。

【0039】

レーザー照射装置１０は、拡散レーザー光を出力する光源１３と、拡散レーザー光が入力されるコリメータレンズ１４と、コリメータレンズ１４から出力されたコリメートレーザー光を反射させる、円錐形の反射面１５ｆと、を備えている。反射面１５ｆの頂点（円錐形の頂点）Ｐは、コリメータレンズ１４と向かい合う側に位置している。

【0040】

本実施形態において、光源１３は、拡散レーザー光を出力する出力部１３ａを備えるレーザー発生装置である。レーザー発生装置は、赤色レーザー光、青色レーザー光等の、可視光線としてのレーザー光を発生させるものであればよい。レーザー光の波長の具体例としては、約４００ｎｍ～約７００ｎｍの波長帯が挙げられる。本実施形態において、光源１３は、半導体レーザー（レーザーダイオード）である。ただし、光源１３は、可視光レーザー発生装置であれば、固体レーザー、気体レーザー、液体レーザー等の、様々なレーザー発生装置を採用することができる。

【0041】

コリメータレンズ１４は、当該コリメータレンズ１４に入力された拡散レーザー光が、平行なレーザー光として出力されるように収差補正されたレンズである。本実施形態では、コリメータレンズ１４を通して出力されたレーザー光を「コリメートレーザー光」という。すなわち、本実施形態において、コリメートレーザー光とは、光源１３から出力された拡散レーザー光をコリメータレンズ１４に通して平行となるように補正したレーザー光をいう。

【0042】

符号О１は、コリメートレーザー光の光軸である。ここで、光軸とは、光束の代表となる仮想的な光線、つまり、コリメートレーザー光の中心軸をいう。本実施形態において、コリメートレーザー光の光軸О１（以下、単に、「光軸О１」ともいう。）は、光源１３から発せられる拡散レーザー光の光軸と一致するものとする。

【0043】

本実施形態において、レーザー本体部１１は、光源１３と、コリメータレンズ１４と、保護ケース１６を備えている。保護ケース１６は、その内部に、光源１３とコリメータレンズ１４とを間隔を空けて収容している。本実施形態において、保護ケース１６は、外筒１６ａと、第１内筒１６ｂと、第２内筒１６ｃとを備えている。本実施形態において、第１内筒１６ｂは、外筒１６ａの下端内側に固定されている。また、本実施形態において、第１内筒１６ｂの下端には、光源１３が固定されている。さらに、本実施形態において、第２内筒１６ｃは、外筒１６ａの上端内側に固定されている。本実施形態において、コリメータレンズ１４は、第１内筒１６ｂと第２内筒１６ｃとの間に固定されている。本実施形態によれば、第１内筒１６ｂを適宜選択することによって、光源１３とコリメータレンズ１４との間の距離を所望する距離に設定することができる。加えて、本実施形態によれば、第２内筒１６ｃを適宜選択することによって、コリメータレンズ１４と反射部１２との間の距離を所望する距離に設定することができる。

【0044】

その一方で、本実施形態において、反射部１２は、反射面１５ｆを備えている。反射面１５ｆは、コリメータレンズ１４よりも上側に配置されている。本実施形態において、反射面１５ｆは、円錐形部材１５の円錐面によって構成されている。反射面１５ｆは、コリメータレンズ１４に向かうにしたがって先細りしている。したがって、反射面１５ｆの頂点Ｐは、コリメータレンズ１４と向かい合う側に位置している。本実施形態において、「円錐」とは、「直円錐」をいう。

【0045】

図９には、円錐形部材１５が概略的に示されている。本実施形態において、円錐形部材１５は、コーンミラーである。本実施形態において、円錐形部材１５は、金属によって構成されている。本実施形態において、前記金属は、アルミニウム材（アルミニウム合金材を含む）である。ただし、円錐形部材１５は、光を反射させることができる金属であれば、他の金属によって構成することができる。また、円錐形部材１５は、光を反射させることができる材質であればよい。このため、円錐形部材１５は、プリズムによって構成することもできる。また、円錐形部材１５は、反射塗装された透明なレンズによって構成することもできる。

【0046】

本実施形態において、円錐形部材１５の反射面（円錐面）１５ｆは、鏡面仕上げされている。鏡面仕上げは、当該反射面１５ｆを研磨することによって行われる。本実施形態において、反射面１５ｆは、アルミニウム材のコーンミラーを鏡面仕上げにすることで、レーザー光の反射効率を高めている。これによって、レーザー照射装置１０は、より目視しやすいはっきりした照射ラインを照射させることが可能となる。

【0047】

例えば、図７を参照すれば、本実施形態において、反射部１２は、円錐形部材１５と、円筒部材１７と、キャップ１８とを備えている。本実施形態において、円筒部材１７は、当該円筒部材１７の内側に、円錐形部材１５の反射面１５ｆを収容することができる。円筒部材１７は、透明な円筒部材である。本実施形態では、円筒部材１７は、透明なガラスによって構成されている。これによって、円筒部材１７は、レーザー光を透過させることができる。ただし、円筒部材１７は、レーザー光を透過させることができる材質ではあればよい。例えば、円筒部材１７は、透明な樹脂によって構成することができる。

【0048】

本実施形態において、円錐形部材１５は、円筒部材１７によって支持されている。本実施形態において、円錐形部材１５は、反射面１５ｆよりも上側に、当該反射面１５ｆよりも大径の上端フランジ１５ａを備えている。本実施形態において、円錐形部材１５は、上端フランジ１５ａによって、円筒部材１７の上端１７ａに載せ置くことができる。これによって、円錐形部材１５は、円筒部材１７の上端１７ａに位置決めされている。さらに、本実施形態において、円筒部材１７の上端部には、キャップ１８が取り付けられている。本実施形態において、円錐形部材１５は、円筒部材１７とキャップ１８との間に固定されている。本実施形態において、キャップ１８は、貫通孔を備えるリングキャップである。

【0049】

加えて、本実施形態において、円筒部材１７の下端１７ｂは、レーザー本体部１１の保護ケース１６に固定されている。これによって、反射部１２全体は、レーザー本体部１１に固定される。こうして、本実施形態に係るレーザー照射装置１０は、レーザー本体部１１と反射部１２とが一体化された、１つのユニットとして構成されている。これによって、レーザー照射装置１０は、１つの独立したユニットとして取り扱うことができる。

【0050】

コリメートレーザー光の光軸О１は、反射面１５ｆの中心軸О２（以下、単に「中心軸О２」ともいう。）に対してオフセットされている。反射面１５ｆは、コリメートレーザー光の光軸О１が反射面１５ｆの中心軸О２に対してオフセットされた位置になるように配置されている。本実施形態において、中心軸О２は、円錐形部材１５の中心軸である。本実施形態において、反射面１５ｆは、直円錐形を有している。したがって、本実施形態において、中心軸О２は、反射面１５ｆを形作る円錐形の頂点Ｐを通る、当該円錐形の底面に対する垂線である。なお、「中心軸に対してオフセットされた位置」とは、「中心軸に対してずれた位置」をいう。

【0051】

本実施形態において、中心軸О２は、図７に示すように、側面視において、光軸О１よりも後側にずれている。したがって、本実施形態において、コリメートレーザー光は、主として、頂点Ｐよりも前側の反射面１５ｆに照射される。その一方で、図８を参照すれば、本実施形態において、中心軸О２は、正面視において、光軸О１と一致している。このため、本実施形態において、反射面１５ｆに照射されるコリメートレーザー光の光軸О１は、正面視において、反射面１５ｆの左右方向中心に位置している。したがって、反射面１５ｆに照射されたコリメートレーザー光は、前側に向かって左右均等に反射される。

【0052】

ここで、図１０には、レーザー照射装置１０において、光源１３からの拡散レーザー光Ｌ１がコリメータレンズ１４でコリメートレーザー光Ｌ２に収差補正されたのち、当該コリメートレーザー光Ｌ２が、反射面１５ｆを介して、反射レーザー光Ｌ３として外部に出力される状態が概略的に示されている。

【0053】

ここで、図１０を参照して、レーザー照射装置１０の基本的な動作について説明をする。

【0054】

図１０を参照すれば、光源１３からは、拡散レーザー光Ｌ１がコリメータレンズ１４に向かって照射される。次いで、拡散レーザー光Ｌ１は、コリメータレンズ１４を透過することにより、集束（集光）されたコリメートレーザー光Ｌ２として、反射面１５ｆに向かって出力される。このとき、コリメートレーザー光Ｌ２は、その光軸О１が頂点Ｐに対してずらした位置に照射される。これによって、コリメートレーザー光Ｌ２は、主として反射面１５ｆの片側（本実施形態では、「前側の反射面１５ｆ」）で反射し、このコリメートレーザー光Ｌ２の反射光が、反射レーザー光Ｌ３として側方（本実施形態では、前方）に出力される。

【0055】

本実施形態において、反射面１５ｆは、中心軸О２に対して鋭角側の角度αは、α＝４５度である。つまり、図１０に示すような側面視において、頂点Ｐを中心とした２つの反射面１５ｆのなす角度は、９０度である。角度αを４５度とすれば、反射レーザー光Ｌ３は、中心軸О２に対して直角に出力させることができる。これによって、本実施形態に係る、レーザー墨出し器１に適用されたレーザー照射装置１０は、反射レーザー光Ｌ３を前側に向かって水平に出力させることができる。

【0056】

レーザー照射装置１０によれば、コリメートレーザー光Ｌ２を反射面１５ｆの頂点Ｐに対してずらした位置に照射することで、反射面１５ｆの片側（本実施形態では、前側の反射面１５ｆ）にコリメートレーザー光Ｌ２を集中的に照射させることができる。言い換えれば、レーザー照射装置１０によれば、コリメートレーザー光Ｌ２の光軸О１を頂点Ｐに一致させないことで、作業時に使用者が重視しない方向に対する、反射レーザー光Ｌ３の分散が抑えられる。これによって、レーザー照射装置１０によれば、反射面１５ｆの片側で反射した反射レーザー光Ｌ３は、作業時に重視される方向に特化させる形で、中心軸О２の周りの、当該中心軸О２を中心とした照射角約１８０度の範囲において、目視しやすいムラの少ない光量の多い強い照射ラインを照射するレーザー光として出力される。

【0057】

その一方で、コーンプリズムを用いた従来のレーザー照射装置は、光源からの光量が一番多い部分（コリメートレーザー光の光軸）をコーンプリズムの頂点に一致するように、コリメートレーザー光を出力させることから、コーンプリズムの中心軸の周りの当該中心軸を中心とした照射角３６０度の全範囲において、照射ラインを照射できるものの、当該照射ラインは、ムラの多い光量が少ないものとなる傾向がある。

【0058】

これに対し、レーザー照射装置１０によれば、光源１３からの光量が一番強い部分（コリメートレーザー光Ｌ２の光軸О１）を反射面１５ｆの片側（本実施形態では、前側の反射面１５ｆ）に照射させるようにしたことから、従来のレーザー照射装置に比べてより光量の多い反射レーザー光Ｌ３を出力することができる。

【0059】

上述のとおり、レーザー照射装置１０によれば、作業時に重視される方向に特化させる形で、反射面１５ｆの中心軸О２の周りを当該中心軸О２を中心とした照射角約１８０度の範囲で、目視しやすいムラの少ない光量の多い強い光の反射レーザー光Ｌ３を出力することができる。したがって、レーザー照射装置１０によれば、当該レーザー照射装置１０から出力された反射レーザー光Ｌ３によって、均一なライン幅及び光量を有した照射ラインを形成することができる。

【0060】

加えて、レーザー照射装置１０によれば、コリメートレーザー光の光軸О１と反射面１５ｆの頂点Ｐとを一致させる必要が無いため、光源１３とコリメータレンズ１４との精密な調整が不要となる。また、こうした精密な調整が不要となることから、製造コストを抑制することができる。

【0061】

特に、レーザー照射装置１０は、レーザー本体部１１と、反射部１２とを備えている。この場合、レーザー本体部１１と、反射部１２との間の位置をずらすことによって、光軸О１と中心軸О２とをずらすことができる。したがって、この場合、光軸О１と中心軸О２との調整が簡易になり、生産性も向上する。加えて、レーザー照射装置１０は、１ユニットとなることから、各種の調整も容易になるため、製造コストを抑制に有効である。

【0062】

また、レーザー墨出し器１は、レーザー照射装置１０を備えている。このため、レーザー墨出し器１によれば、作業時に重視される方向に特化させる形で、レーザー照射装置１０から出力された反射レーザー光Ｌ３によって、建築物などの作業現場に対して、均一なライン幅及び光量を有した照射ライン、本実施形態では、水平ライン（基準ライン）を形成することができる。

【0063】

なお、図１０の例では、反射面１５ｆに照射されるコリメートレーザー光Ｌ２は、頂点Ｐを含むことから、コリメートレーザー光Ｌ２の反射光の一部は、反射レーザー光Ｌ３として前側に出力され、当該コリメートレーザー光の反射光の残部は、後側に出力される。ただし、後側に出力されるコリメートレーザー光Ｌ２の反射光は弱いものとなる。このため、反射レーザー光Ｌ３の分散は、光軸О１と中心軸О２とを一致させた場合に比べて抑えられる。また、レーザー照射装置１０によれば、コリメートレーザー光Ｌ２の照射に頂点Ｐが含まれないようにすることができる。この場合、反射レーザー光Ｌ３は、中心軸О２の周りに分散されることなく、前側のみに出力される。

【0064】

ところで、図１１には、レーザー照射装置１０において、照射ラインのライン長さを効率的に伸ばすための、コリメートレーザー光Ｌ２と反射面１５ｆとの位置関係を用いることによって、コリメートレーザー光Ｌ２が好適な反射レーザー光Ｌ３として反射される上で適当な向きで、反射面１５ｆに対して照射される状態が概略的に示されている。

【0065】

光源１３が、例えば、レーザーダイオードである場合、当該レーザーダイオードには、その構造上、非点隔差（非点収差）が存在する。このため、レーザーダイオードから発せられた拡散レーザー光は、その照射面が楕円形に広がった扁平な光線となるという特徴がある。この場合、コリメートレーザー光Ｌ２もまた、図１１に示すように、その照射面が楕円形に広がった扁平な光線となる。

【0066】

そこで、レーザー照射装置１０において、反射面１５ｆは、図１１の実線に示すように、コリメートレーザー光Ｌ２の照射面の短軸方向が反射面１５ｆの半径方向に対して平行になるように配置されている。この場合、レーザー照射装置１０から出力される反射レーザー光Ｌ３は、よりライン長さが長い照射ラインを形成することができる。その一方で、コリメートレーザー光Ｌ２の照射面の長軸方向を反射面の半径方向に対して平行になるように配置した場合（図１１の破線。）、レーザー照射装置１０から出力される反射レーザー光Ｌ３は、図１１の実線に示す照射の場合に比べてライン幅は太いが、ライン長さが短い照射ラインを形成することになる。

【0067】

図１２には、円錐形部材１５の反射面１５ｆに照射されたコリメートレーザー光Ｌ２が概略的に示されている。図１２において、コリメートレーザー光Ｌ２の光軸О１を反射面１５ｆの頂点Ｐに対してずらした場合の、当該コリメートレーザー光Ｌ２の照射痕は、実線で示されている。また、図１２において、コリメートレーザー光Ｌ２の光軸О１を反射面１５ｆの頂点Ｐに一致させた場合の、当該コリメートレーザー光Ｌ２の照射痕は破線で示されている。

【0068】

レーザー照射装置１０によれば、図１２の実線で示すように、コリメートレーザー光Ｌ２の照射痕は、反射面１５ｆの片側（本実施形態では、前側の反射面１５ｆ）において、左右方向に細長くなっている。このため、反射面１５ｆで反射した反射レーザー光Ｌ３は、反射面１５ｆの片側において、左右方向に広く拡散させることができる。加えて、この場合、反射レーザー光Ｌ３は、中心軸О２の周りの片側約１８０度の範囲で重点的に、出力される。このように、反射面１５ｆの片側から重点的に反射レーザー光Ｌ３を出力させれば、当該反射レーザー光Ｌ３によって形成された照射ラインのライン幅にはより違いを生じ難く、かつ、光量のムラもより生じ難くなる。すなわち、レーザー照射装置１０、ひいては、レーザー墨出し器１によれば、目視しやすいムラの少ない光量の多い強い光の照射ラインを、作業時に重視される方向に特化させる形で、より広い照射範囲で照射することができる。したがって、レーザー照射装置１０、ひいては、レーザー墨出し器１によれば、より均一なライン幅で、かつ、より光量の多い照射ラインを形成することができる。

【0069】

なお、上記とは反対に、コリメートレーザー光Ｌ２の楕円照射面の長軸方向を反射面の半径方向に対して平行になるように配置した場合、コリメートレーザー光Ｌ２の照射痕は、反射面１５ｆの片側において、前後方向に細長くなってしまう。このため、この場合、コリメートレーザー光Ｌ２の照射痕が図１２の実線で示すようになるときに比べて、反射面１５ｆで反射される反射レーザー光Ｌ３の、左右方向の拡散は狭くなってしまう。したがって、コリメートレーザー光Ｌ２の照射面の長軸方向を反射面の半径方向に対して平行になるように配置した場合、レーザー照射装置１０、ひいては、レーザー墨出し器１は、左右方向のライン長さが短い照射ラインを照射することになる。

【0070】

また、図１２の破線のように、コリメートレーザー光Ｌ２の光軸О１を反射面１５ｆの中心軸О２と一致させるように当該コリメートレーザー光Ｌ２を照射すれば、反射レーザー光Ｌ３は、反射面１５ｆの頂点Ｐを通る中心軸О２の周りの、３６０度の全範囲に出力される。この場合、上述のとおり、照射ラインのライン幅に違いを生じるとともに光量にもムラが生じる。

【0071】

なお、図１３には、レーザー照射装置１０において、図１２に示されたコリメートレーザー光Ｌ２の照射状態のうち、コリメートレーザー光Ｌ２の光軸О１を反射面１５ｆの頂点Ｐに対してずらした場合が概略的に示されている。

【0072】

上述のとおり、本実施形態において、反射面１５ｆは、円錐形部材１５の円錐面によって構成されている。この場合、円錐面を備えた部材を用いることによって、反射面１５ｆを簡易に得ることができる。加えて、本実施形態において、円錐形部材１５は、金属によって構成されたコーンミラーである。本実施形態において、前記金属は、アルミニウム材（アルミニウム合金材を含む）である。円錐形部材１５を金属とすれば、当該円錐形部材１５を、例えば、切削加工により、簡易に製造することができる。特に、円錐形部材１５をアルミニウム材とすれば、円錐形部材１５の反射面（円錐面）１５ｆに塗装等の表面コーティングを行う場合、塗装ムラ（被覆ムラ）を防止することができる。

【0073】

また、上述のとおり、本実施形態において、円錐形部材１５は、透明な円筒部材１７によって支持されている。この場合、円筒部材１７を用いることによって、円錐形部材１５を簡易にレーザー照射装置１０内に簡易に組み付けることができる。さらに、この場合、円筒部材１７は、防塵、防滴の効果を発揮させることができる。ただし、円筒部材１７は、省略することができる。この場合、円錐形部材１５は、例えば、複数の柱部材の上端に固定された環状部材によって、円錐形部材１５の上端フランジ１５ａを支持するように構成してもよい。この場合、円錐形部材１５の反射面１５ｆから反射した反射レーザー光Ｌ３は、円筒部材１７等の個別の部材を透過することなく、前記柱部材の間の隙間を通して照射される。

【0074】

また、本発明によれば、円錐形部材１５は、金属の円錐形部材に代えて、プリズムとすることができる。さらに、本発明によれば、反射面１５ｆは、透明部材に形成された円錐凹面を被覆する金属によって構成されており、コリメートレーザー光は、前記透明部材に入力されるものとすることができる。ここで、前記透明部材は、コリメートレーザー光Ｌ２を透過させる部材とする。透明部材には、円錐凹面が形成されており、当該円錐凹面に金属が被覆されている。この例では、前記透明部材の内部にコリメートレーザー光Ｌ２を入力させ、当該コリメートレーザー光Ｌ２を前記透明部材の内部において、前記金属に被覆された円錐凹面によって反射させる。これによって、前記透明部材から出力されたコリメートレーザー光Ｌ２の反射光は、上記実施形態と同様の反射レーザー光Ｌ３として、前記透明部材を通して出力させることができる。この場合、前記金属もまた、アルミニウム材などの上記金属と同様のものを使用することができる。また、この場合、前記円錐凹面と前記金属との合わせ面は、それぞれ、鏡面仕上げされていることが好ましい。

【0075】

上述したところは、本発明の一実施形態にすぎず、特許請求の範囲に従えば、様々な変更が可能となる。本実施形態において、レーザー照射装置１０は、水平ライン照射口Ａ１から照射される水平ラインに適用する例で説明し、垂直ライン照射口Ａ２から照射される垂直ラインは、ロッドレンズを通して照射されるものとした。ただし、本発明によれば、垂直ライン照射口Ａ２から照射される垂直ラインもまた、レーザー照射装置１０によって照射されるものとすることができる。

【符号の説明】

【0076】

１：レーザー墨出し器， ２：本体， ２１：収容ケース， ２１ａ：周壁， ２１ｂ：天壁， ２２：窓部材， ２３：つまみスイッチ， ２４：把手部， ２５：電源， ２６：操作部， ２６ａ：（横）選択ボタン， ２６ｂ：（縦）選択ボタン， ２６ｃ（モード）選択ボタン， ３：支持台， ３１：座部， ３２：脚部， ３３：ウォームロッド， １０：レーザー照射装置， １１：レーザー本体部， １２：反射部， １３：光源， １４：コリメータレンズ， １５：円錐形部材， １５ａ：上端フランジ， １５ｆ：反射面， １６：保護ケース， １６ａ：外筒， １６ｂ：第１内筒， １６ｃ：第２内筒， １７：円筒部材， １７ａ：円筒部材の上端， １７ｂ：円筒部材の下端， １８：キャップ， Ａ１：水平ライン照射口， Ａ２：垂直ライン照射口， Ｌ１：放射レーザー光， Ｌ２：コリメートレーザー光， Ｌ３：反射レーザー光， Ｐ：反射面の頂点， О１：コリメートレーザー光の光軸， О２：反射面の頂点を通る中心軸， Оｚ：レーザー墨出し器の中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】