JP4339827B2 - レーザー水準器 - Google Patents

Description

本発明は一般にレーザー装置に関し、詳細にはレーザーレベル（レーザー水準器）に関する。

レーザー水準器は多年にわたり建設に用いられてきた。レーザー水準器は典型的には建設計画のための基準の光線の平面を生成しようとするものである。レーザー水準器は商業的掘削、基礎の敷設、及び落とし天井の取付けのような大規模建設計画のために用いられてきた。レーザー水準器はビーム水準器、チョーク線、又は爆破管水準器のような他の用具に比べて建設作業の最初の設計の間著しい時間の節約をもたらす。レーザー水準器が有用である作業のある種の実例は、タイルの敷設、キャビネットの取付け、天板の設置、及び屋外棚板の組立てを含んでいる。

本発明の目的は安価で一般大衆が使用できるレーザー水準器を提供することである。

本発明によれば改良されたレーザー水準器が使用される。基準表面上に配置できるレーザー水準器はハウジング、ハウジングに回動可能に連結された振り子、振り子に配設され第１の経路に沿って第１のレーザービームを発射する第１のレーザービームを発射する第１のレーザーダイオード、及び振り子に第１の経路上で配設され第１のレーザービームを基準面上の線を形成する第１の平面ビーム変換するレンズを含んでいる。

本発明の他の特徴と利点が記載され、また添付図面と以下の詳細な記載とから明らかとなるであろう。

添付図面は本発明の原理を実際に適用する本発明の好ましい実施態様を示している。

本発明は同一番号が同一部分を示す添付図面を参照してここに記載される。図１〜２を参照すると、レーザー水準器１０はハウジング１１を有している。ハウジング１１は頂上部分１１Ｔと底部分１１Ｂとを有する。ハウジングはまたハウジング１１を貫通して延びる孔１２を有する。孔１２は好ましくは頂上部分１１Ｔを貫通して延びている。孔１２の周囲は内壁１１Ｉによって区画形成される。

頂上部分１１Ｔは振り子組立体３０を担持する。好ましくは振り子組立体３０は金属又はプラスチックで形成された主本体３１を有している。主本体３１はナイフ刃１１ＩＫ上に配設されている。ナイフ刃１１ＩＫは内壁１１Ｉに連結され及び／又は内壁１１Ｉによって支持される。これに代え、ナイフ刃１１ＩＫはハウジング１１に連結され及び／又はハウジング１１によって支持されてもよい。当業者は、振り子組立体３０がピン、軸受、点又は他の揺動手段のような、ナイフ刃１１ＩＫとは異なる手段によって支持されてもよいことを理解するであろう。

主本体３１は少なくとも１つのレーザー組立体４０、好ましくはナイフ刃１１ＩＫの左と右に配置された２つのレーザー組立体４０を、担持することができる。当業者はレーザー組立体４０がナイフ刃１１ＩＫの上方に配置されることを理解するであろう。当業者はまたレーザー組立体４０がレーザービームを発することを理解するであろう。したがって、ハウジング１１に窓１３を設けレーザービームがハウジング１１から出て行くことができるようにするのが好ましい。

当業者は、このような配置構造が、レーザー水準器１０が壁に接して配置された時に実質的に水平のレーザービーム（及びレーザー組立体４０がナイフ刃１１ＩＫの上方に配置され上方に向けられたならば実質的に垂直なレーザービーム）を発する自己−水平化振り子組立体を提供することを理解するであろう。当業者はまた、レーザー組立体４０が主本体３１に対し垂直平面に沿って角度が調節できるようにし、発射されたレーザービームが、主本体３１がその静止位置の時に実質的に水平となるのを保証するのが好ましいことを理解するであろう。

可能な調節装置が図１６に示され、レーザー組立体４０はレーザーダイオード及びレンズ（図示しない）を担持する胴体４１を有している。胴体４１は主本体３１によって支持されたピン３８上に配置される。好ましくは胴体４１と主本体３１との間に配置されたスプリング３９が胴体４０を止めねじ３７に抗して上方に付勢する。止めねじ３７は好ましくは主本体３１上に配置され胴体４１と接触し胴体４１のピン３８周りの回転を停止させ胴体４１（したがってまたレーザー組立体４０）の位置を設定する。当業者は止めねじ３７が好ましくはロック−タイトのようなロック合成物を用いて所定位置にロックされることを理解するであろう。

第２の可能な調節装置がまた同一番号が同一部分を示す図１６に示されている。この装置では、胴体４１が主本体３１により突起３１Ｐに接して配置されている。好ましくは胴体４１と主本体３１との間に配置されたスプリング３９′が胴体４０を止めねじ３７に対して下方に付勢する。止めねじ３７は好ましくは主本体３１に配置され胴体４１と接触し胴体４１の突起３１Ｐ周りの回転を止め、また胴体４１（したがってレーザー組立体４０）の位置を設定する。当業者は止めねじ３７が好ましくはＬｏｃ−Ｔｉｔｅのようなロック用合成物を用いて所定位置にロックされることを理解するであろう。

図１〜２を参照すると、主本体３１はまた錘３３を有し重力の下方中心を提供し、また振り子組立体３０の性能を高めるようにする。さらに、主本体３１は少なくとも１つの調節ねじ３３Ａを有し必要に応じ振り子組立体３０の重心を調節する。

主本体３１はまた磁性材料、鉄材料、又は亜鉛もしくは銅のような非鉄伝導性材料で作られた飾り板３３Ｍを有している。飾り板３３Ｍは好ましくはハウジング１１内に配置された少なくとも１つの磁石（好ましくは２つの磁石）に例えばハウジング１１の前壁と後壁の内側で整列され、振り子組立体３０に減衰作用を提供する。基本的には、飾り板３３Ｍが動き磁石によって支持された磁界と相互に作用するにつれて、渦巻き電流が飾り板の内部に発生される。

当業者は振り子組立体３０が好ましくは完全にハウジング１１の内部に収容されることを理解するであろう。しかし、振り子組立体３０は全部でなかったならば少なくとも一部がハウジング１１の外側に配置される。

当業者は振り子組立体３０の運動を減衰させるための減衰機構が設けられることを理解するであろう。当業者には、ここに参照例として完全に合体されている米国特許第５，１４４，４８７号に開示されている減衰機構とその均等物とが教示される。

ハウジング１１の底部分１１Ｂはレーザー組立体４０を作動するためのバッテリー５０を担持する。さらに、底部分１１Ｂはスタッドセンサー回路２０を担持する。スタッドセンサー回路２０の回路素子はここには図示されていない。当業者にはここに参照例として完全に合体されている米国特許第４，０９９，１１８号と同第４，４６４，６２２号が参照される。

当該技術において周知にように、スタッドセンサー回路２０は押しボタン型のアクチュエータとすることのできるオン／オフアクチュエータ又はスイッチ２１を含んでいる。スタッドセンサー回路２０はまたスタッドの位置を表示するため光発射ダイオード２２を含んでいる。

センサーをスタッドセンサー回路２０の内部で孔１２の中心と整列させ、それにより孔１２の中心がスタッドの位置を表示するのが好ましい。

当業者はスタッドセンサー回路２０以外の検知回路がレーザー水準器１０に設けられることを理解するであろう。好ましくは、これら検知回路は壁又は床のような表面の下側の特徴を検知することができる。これらの特徴はパイプ又はワイヤを含んでいる。パイプ及びワイヤ検知器のための回路と他の検知器回路とは当該技術において周知である。

ハウジング１１はＡＢＳ又はポリスチレンのような硬い衝撃抵抗性の好ましくは硬い熱可塑性材料のような成形可能な材料から形成される。底部分１１Ｂに握り１４を設けることが好ましい。握り１４は柔軟な又は低いジュロメータの熱可塑性エラストマーで作られる。さらに、握り１４は商標名“Ｓａｎｔｏｐｒｅｎｅ”、“Ｋｒａｔｏｎ”及び“Ｍｏｎｐｒｅｎｅ”のもとに市販されているようないわゆる“ソフト−タッチ”エラストマー材料のうちの任意のものから形成することができまた好ましくはハウジング１１に接着され又はハウジングの上に成形される。

図２〜３を参照すると、レーザー組立体４０は主本体３１上に配置されている。レーザー組立体４０は、主本体３１に調節可能に連結された実質的に円筒形の胴体４１と、胴体４１に配置されたレーザーダイオード４２と、胴体４１に配置されたラインレンズ４３とを含んでいる。当業者は、好ましい実施態様では、調節胴体４１が動くレーザーダイオード４２とラインレンズ４３によって得られることを理解するであろう。さらに当業者はコリメータレンズがレーザーダイオード４２とラインレンズ４３との間に配置されることを理解するであろう。

好ましくはラインレンズ４３はレーザーダイオード４２を出るレーザービームを平面ビームに変換する。例えば図３（Ｂ）〜図３（Ｄ）に示されるように、ラインレンズ４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃはそれぞれ実質的に円形の断面、半円形の断面又は４分の１円形の断面を有することができる。このほかに、ラインレンズ４３Ｄは４分の１円に連結された矩形を含むことができる。

したがって、レーザー水準器１０が壁に接して配置された時、レーザー組立体４０は好ましくは壁に接触するレーザー平面を発し、壁上にレーザーラインを形成する。当業者がレーザー組立体４０をレーザー平面の少なくとも一部が壁に接触するように位置させるのが好ましいことを理解するであろう。さらに当業者はレーザー組立体４０を上記の振り子組立体３０に設けることにより好ましくはレーザー水準器１０が壁に対して実質的に水平の（またレーザー組立体４０がナイフ刃１１ＩＫの上方に配置され上方に向けられたならば実質的に垂直の）レーザーラインを発射するようになることを理解するであろう。

当業者はラインレンズ４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄが平面開度の角度を限定することを理解するであろう。換言すれば、水平線ＨＬが０°であったならば、レンズ４３Ａから出る平面は例えば−３０°から３０°に拡大し、６０°の平面開度ＤＡをもたらす。一方において、ラインレンズ４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄから出る平面は例えば０°から３０°に拡大し、３０°の平面開度ＤＡをもたらす。これはレーザービームのより効率的な使用を提供し、壁から離れることなく壁に向ってより多くのエネルギーを放出する。当業者はより多くのエネルギーを壁に向って発することがより明るいレーザーラインを壁に与えることになるため好ましいことを理解するであろう。

好ましいレーザー組立体４０′が同一番号が同一部分を示している図４〜図１０に示されている。このようなレーザー組立体４０′はレーザービーム経路に配置されたコリメータレンズ４４とコリメータレンズ４４の後のレーザービーム経路に配置されたラインレンズ４５とを有している。ラインレンズ４５は好ましくは、著しく異なった焦点距離の少なくとも２つの円柱レンズの形式を含み異なった開度と軌道の少なくとも２つの重ねられたレーザー平面を発生する、角柱状レンズである。

このような配置構造により、レーザー組立体４０′が壁Ｗの近くに置かれた時、２つ又は２つ以上のレーザーラインが壁Ｗ上に投射される。これらレーザーラインの少なくとも１つ（Ｌ₁ ）が壁Ｗを短い距離にわたって壁の表面に沿って打つようにし向けられ、一方これらレーザーラインの他方（Ｌ₂ ）は壁Ｗを長い距離にわたって打つようにし向けられる。これは好ましくは壁Ｗ上に示されるレーザーラインの全体の長さ及び／又は明らかな輝度を増大させる。ラインＬ₁ 、Ｌ₂ は部分的に重ねられ又は離間され壁Ｗ上に得られるレーザーラインの長さをさらに増大させる。

上記のようにラインレンズ４５は２つの部分を有している。一方の部分は長い焦点距離を有し高密度のラインＬ₂ 、すなわち小さな開度を有するラインＬ₂ を発生する。壁Ｗに沿ったラインＬ₂ の明るさ（輝度）は、開度が小さくなるほど与えられた距離のラインが輝度を増すため、開度Ｈによって決まる。

しかし小さな開度Ｈは壁Ｗ上にレーザー組立体４０′（したがってまたレーザーレベル１０）とラインＬ₂ の始端との間のレーザーライン間隙を生じる。したがって、ラインレンズ４５に短い焦点距離の第２の部分を設け、ラインＬ₂ より低い密度を有ししたがって大きな開度Ｌを有するラインＬ₁ を発生させることが好ましい。この大きな開度Ｌは、壁Ｗにレーザー組立体４０′により接近して接触する低い密度のラインＬ₁ を発生し、そのためラインＬ₂ により生じたレーザーライン間隙を減少させる。

当業者は第１及び第２の部分がそれぞれ第１及び第２の半径Ｒ₁ 、Ｒ₂ を有することを理解するであろう。好ましくは半径Ｒ₁ は半径Ｒ₂ より実質的に大きくなっている。当業者は、適当な半径はこれら半径が壁Ｗからレーザー組立体４０′までの距離に基づいて選択されなければならないためにこの適当な半径と、占めるべきレーザーラインの間隙の所望の長さ等を、どのように選択するかを知るであろう。

当業者はコリメータレンズ４２によって生じたレーザービームＬＢがほぼ楕円形の断面を有することを理解するであろう。この楕円の長軸の使用はビームがラインレンズ４５の２つの部分を通過するためのビームの位置決めをより容易にする。レーザービームＬＢを楕円の短軸がラインレンズ４５の軸線に整列され倍率をゼロ又は最小にするように位置させるのが望ましい。したがって、短軸は好ましくはレーザーレンズＬ₁ 、Ｌ₂ の幅を提供する。当業者はより狭い幅がレーザーラインの正確さと強さとを増大させるため好ましいことを理解するであろう。好ましい実施形態では、短い軸線と長い軸線はそれぞれ約３mmと約７mmである。

当業者はまた上記のことが好ましくは、Ｒ₂ の第２の部分が、凸状でなくすなわちレンズの外に延びるのではなく凹状でありすなわちレンズの中へと延びている点を除き、ラインレンズ４５と他のラインレンズ４５′（図８〜図１０）とに対して言えることを理解するであろう。図９〜１０の実施態様では、ラインレンズ４５′がそれぞれ約１２．７０mmと約０．７５mmの半径Ｒ₁ 、Ｒ₂ を有している。

ラインレンズ４５′に突起４５Ｐを設けて胴体４１と係合することがまた好ましい。

さらにまた、レンズ４５′の手段を設けレーザー組立体４０′によって生成されたレーザー平面の幅の限界を定めることが好ましい。１つのこのような手段はレーザーダイオード４２に最も接近した壁４５Ｆにスクリーン４５Ｓを設けることによるものである。このスクリーン４５Ｓにより、発生されたレーザー平面の形状又は幅は制御することができる。例えば、スクリーン４５Ｓはレーザービームが伝達される遮断されないラインを区画形成することができる。

好ましい実施態様では、スクリーン４５Ｓは基本的には壁４５Ｆ上に成形された織地である。しかし、当業者はスクリーン４５Ｓがラインレンズ４５′に又はこれに近接して配置された塗料、金属又は織物のような不透明材料とすることのできることを理解するであろう。さらにまた、スクリーン４５Ｓは壁４５Ｒ上にもしくはこれに近接して、又はラインレンズ４５′の内部に配置することができる。これに代え、スクリーン４５Ｓはレンズ４４の前方に配置することができる。

図１１を参照すると、用いられるラインレンズの型に無関係に、レーザーラインはレーザー水準器１０から遠く離れるにつれて消えるようになる。図１２に示されるように、発せられたレーザー平面ＬＰは依然として壁Ｗと接触しない成分を有している。この成分はこれが他の表面に接触した時レーザーラインを形成する。

したがって、レーザー平面ＬＰのこの成分と交差することのできる表面を設けることが好ましい。この表面は可動目標６０上に設けることができる。目標６０は主本体６１と本体６１上に配置された円筒形６２とを有することができる。好ましくは、円筒形６２の内側は切り開かれ、中心穴６３で終端する中空円錐体６２Ｃを形成する。目標６０は溝６５又はリブのような穴６３の中心で交差する十字線の印を有している。

当業者は目標６０、主本体６１及び／又は円筒体６２が半透明の材料で作られ印の位置決めを容易にすることを理解するであろう。これはレーザー水準器１０を特に必要とされる位置に置くのを容易にする。

傾斜面６４が円筒体６２上に設けられる。好ましくはこの斜面６４はある種の反射材料を有する。（これに代え、織成された領域を円筒体６２又は斜面６４に設けレーザーラインの目視を高めることができる。）したがって、使用者はレーザー水準器１０を壁Ｗに配置し斜面６４がレーザーラインと整列されるまで目標６０を動かすことができる。

使用者は次に鉛筆を用い目標６０の中心に印をつけることができる。これに代え、使用者はピン６６Ｐ又は拡張心軸６６Ｍを穴６３を通過するよう押し目標６０を所定位置に保持するようにする。当業者は拡張心軸が前端で交わるその長手方向軸線に沿って少なくとも２つの金属ストリップを有している。この心軸は予め穴あけされた孔に挿入される。鋼のストリップは次にこの孔の内部で拡張され心軸を固定させる。

当業者は目標６０がレーザー水準器１０の孔１２の中に取外し可能に配置されることを理解するであろう。したがって、レーザー水準器１０は目標６０のために搭載した記憶装置を提供する。このためには、目標６０にレーザー水準器１０に係合するつめ状の突起６７を設けることが好ましい。

当業者は孔１２の中心がレーザー組立体４０によって発せられた水平ラインと整列されたならば目標６０の穴６３がレーザー水準器１０の垂直の中心線と水平ラインとの交点に配置されることを理解するであろう。さらに、レーザー水準器１０はピンを穴６３を通過するよう押しレーザー水準器１０を目標６０に重ねることにより吊り下げられる。

またレーザー水準器１０のためにつり手組立体７０を設けることが好ましい。つり手組立体７０は壁に打ち込まれる釘の頭を受け入れる中央孔７２を有する主本体７１を有している。主本体７１は半透明材料で作られ印又は釘の位置決めを容易にする。

つり手組立体７０はまた十字印として孔７２の中心で交差する溝７４又はリブのような斜面７３を有している。織成された領域が主本体７１又は斜面７３に配置されレーザーラインの目視を高めるようにすることができる。

つり手組立体７０はレーザー水準器１０の孔１２に取外し可能に配置される。このために、つり手組立体７０にレーザー水準器１０と係合するつめ状突起７７を設けることが好ましい。

当業者は、ハウジング１１にレーザー水準器１０を吊り下げるための釘の頭又はねじの頭を受け入れる孔が設けられることを認識するであろう。

またレーザー水準器１０のために分離可能なつり手組立体９０を設けることが好ましい。つり手組立体９０は主本体９１と主本体９１に配置された磁石９３と斜面９２とを有している。主本体９１はまたその中心で交差する溝又はリブのような十字印を有する。つり手組立体９０はレーザー水準器１０の孔１２に取外し可能に配置される。このためには、つり手組立体９０にレーザー水準器１０と係合するつめ状突起９４を設けることが好ましい。

主本体９１は壁組立体９５、ピン組立体９６及び／又は心軸組立体９７のような他の組立体と磁気により係合する。壁組立体９５は好ましくは本体９５Ｂ、本体９５Ｂによって支持された磁気により応動する金属プレート９５ＭＰ、及び孔９５Ｈを有している。基本的には、使用者は壁組立体９５を壁の釘又はねじに配置することができる。使用者は主本体９１を磁石と金属プレートの組合せのために一緒にとどまるように壁組立体９５に配置することができる。

ピン組立体９６は好ましくは本体９６Ｂと、本体９６Ｂにより支持された磁気により応動する金属プレート９６ＭＰと、ピン９６Ｐとを有している。基本的には、使用者はピン組立体９６を壁に配置することができる。使用者はまた主本体９１をピン組立体９６に配置することができ、それにより磁石と金属プレートの組合せのために一緒にとどまるようにする。

心軸組立体９７は好ましくは、本体９７Ｂと、本体９７Ｂにより支持された磁気に応動する金属プレート９７ＭＰと、心軸９７Ｍとを有している。基本的には、使用者は心軸組立体９７を壁の予め穴あけされた孔の中に配置することができる。使用者は、主本体９１を磁気と金属プレートの組合せのために一緒にとどまるようになる心軸組立体９７上に配置することができる。

当業者は、壁組立体９５、ピン組立体及び／又は心軸組立体９７、又はその一部分を受け入れる主本体９１にリブ９８を設けることがまた好ましいことを認識するであろう。好ましくは、リブ９８は主本体９１が壁組立体９５、ピン組立体９６及び／又は心軸組立体９７に配置された時に主本体９１が対向する組立体に対して中心が合わされるように設計される。リブ９８はまた主本体９１（したがってまたレーザー水準器１０）を支持する。当業者はリブ９８が壁組立体９５、ピン組立体９６及び／又は心軸組立体９７に配置されることを認識するであろう。これに代え、リブ９８は壁組立体９５、ピン組立体９６及び／又は心軸組立体９７の細長溝又は溝の中に受け入れられる。

レーザー水準器１０の第２の実施態様が同一番号が同一部分を示す図１６、１７に示されている。上記の第１の実施態様の教示はこの第２の実施態様に参照例として全部が合体されている。さきの実施態様との相違点は振り子組立体３０がハウジング１１の切込み１１Ｎと係合するその中に配置されたナイフ刃３６を有していることである。さらに、振り子組立体３０は下側のわん曲した領域３５を有している。

レーザー組立体４０を頂上部分１１Ｔの突出部１５の内部に配置することが好ましい。このような配置構造により、レーザー水準器１０が壁に対して実質的に垂直に配置された時レーザー組立体４０によって発せられたレーザービームが窓１３を通ってハウジング１１から出ることができる。上記のように、レーザー水準器１０はレーザー水準器１０が垂直の中心線Ｖに対して角度をなして配置されまた振り子組立体３０が自身で水平となり実質的に水平の（又は垂直の）レーザービームを発する一定の角度範囲を有している。

レーザー水準器１０がこの角度範囲を超える角度で配置されたならば、レーザー組立体４０は突出部１５の内壁に接触する。これに代え、振り子組立体３０はハウジング１１の内部に配置された合成物に接触する。これが起きた時、レーザー水準器１０は正確な水平化作用を提供しなくなる。

好ましくは、窓１３は、レーザー組立体４０が突出部１５の内壁に接触した時又は振り子組立体３０がハウジング１１の内部に配置された構成要素に接触した時、発射されたレーザービームがハウジング１１の外に出るのを阻止するような大きさに作られる。これは使用者が発射されたレーザービームが実質的に水平（又は垂直）であると考えるのを阻止する。

好ましくは、窓１３は振り子組立体３０が角度範囲の限界に近づいた時にレーザービームがハウジングから出るのを阻止する。換言すれば、角度範囲が、振り子組立体３０が自己−水平となりまたレーザー組立体４０が突出部１５の内壁に接触し又は振り子組立体３０がハウジング１１の内部にこの角度範囲を超えてある角度で配置された構成要素に接触する垂直の中心線Ｖから約−１０°ないし約１０°の間であると仮定すると、レーザービームを垂直中心線Ｖから約−８°及び／又は約８°で遮断し始めるように窓１３の大きさ及び／又は形状を形成することが好ましい。

振り子組立体３０を一定位置にロックするために振り子ロック機構８０を設けることが好ましい。例えば、振り子組立体３０はレーザー水準器を安全に移送するために所定位置にロックされる。振り子ロック機構８０はわん曲領域３５のような振り子組立体３０の一部に接触するロック表面８４ＬＲを有するロック８４を含んでいる。ロック８４は好ましくはその軸線に沿ってロック位置とロック解除位置との間で動くことができる。スプリング８６がハウジング１１（ボス１１Ｂを介して）とロック８４との間に閉じ込められロック８４をロック位置に向って付勢する。

ロック８４はアクチュエータ８３によりロックされた位置とロック解除位置との間で動かされる。アクチュエータ８３の長手方向の軸線は好ましくはロック８４の長手方向軸線に実質的に直角となっている。アクチュエータ８３はその軸線に沿って、ロック８４をロック位置に動かす第１の位置とロック８４をロック解除位置に動かす第２の位置との間で動かされる。好ましくは、アクチュエータ８３とロック８４は斜面８３Ｒ、８４Ｒをそれぞれ有しその間で接触する。

図１８に示されるように、アクチュエータ８３はそれぞれが実線と破線の第１の位置と第２の位置で示されている。アクチュエータ８３が上方に動かされるにつれて、斜面８３Ｒは斜面８４Ｒに接触し、ロック８４をロック解除位置に向かって動かす。アクチュエータ８３は斜面８３Ｒの端部に配置された高台部８３Ｐを有しロック８４をそのロック解除位置に保持する。

アクチュエータ８３はアクチュエータボタン８１を有し使用者がアクチュエータ８３を第１の位置と第２の位置との間で動かす（したがってまたロック８４をロック位置とロック解除位置との間で動かす）。

当業者はアクチュエータ８３がスイッチ８２に連結されそれによりアクチュエータ８３が動かされた時にスイッチ８２が作動されるようにすることを認識するであろう。好ましくは、スイッチ８２はレーザー組立体４０をオン及びオフに切換える。

当業者はまたアクチュエータ斜面８３Ｒとロック斜面８４とスイッチ８２の走行距離との間の空間的関係が、ロック８４がロック解除位置に動かされた時にのみスイッチ８２がレーザー組立体４０をオンにするように操作されることを認識するであろう。このほかに、アクチュエータ斜面８３Ｒとロック斜面８４とスイッチ８２の走行距離との間の空間的関係が、ロック８４がロック解除位置に動かされる前にレーザー組立体４０をオンにするように操作されることができる。これは使用者がレーザーラインが必ずしも水平でなかったとしてもレーザー水準器１０を用い真直ぐなレーザーラインを発射できるようにする。

レーザー水準器１００の第３の実施態様が同一番号が同一部分を示す図１９〜２２に示されている。これまでの実施態様の教示は参照としてここに合体されている。

レーザー水準器１００は基本的には３つの組立体、すなわち基部組立体１１０と振り子組立体１２０とレーザーハウジング組立体１３０を有している。これら３つの組立体はこれらが作動中は分離することができないようになっている。これに代え、これら３つの組立体はこれらが作動及び／又は保管中に分離することができるようになっている。

基部組立体１１０は、実質的に平坦な後壁を有しレーザー水準器１００が壁に対し実質的に同一平面上に配置されるのを保証する主本体１１１を有している。主本体１１１は中心が中空の円筒体１１２である。さらに、主本体１１１はスタッドセンサー回路２０を担持する。

振り子組立体１２０は好ましくは主本体１２１と本体１２１の孔１２１Ｈとを有し振り子組立体１２０を円筒体１１２に重ねるようにする。好ましくは、主本体１２１（したがってまた振り子組立体１２０）は円筒体１１２の周りに回転することができる。したがって、軸受１２３をその間に配置しこのような回転を容易にすることが好ましい。

主本体１２１はバッテリー５０を受け入れるための構成要素を有している。さらに、主本体１２１は環状の突起１２２を有している。

レーザーハウジング組立体１３０はハウジング１３１とハウジング１３１の内部に配置された少なくとも１つのレーザー組立体４０とを有している。ハウジング１３１は孔１３１Ｈを有しレーザーハウジング組立体１３０を突起１２２に重ねるようにする。好ましくはハウジング１３１（したがってまたレーザーハウジング組立体１３０）が突起１２２の周りを回転することができる。したがって、軸受１２６をその間に配置しこの回転を容易にすることが好ましい。

戻り止め機構１４０が振り子組立体１２０とレーザーハウジング組立体１３０の間に配置されハウジング組立体１３０（したがってまたレーザー組立体４０）の振り子組立体１２０に対する回転位置を固定するようにする。戻り止め機構１４０はハウジング１３１の切込み（図示しない）に係合するつめ状ボール１４４を具備している。スプリング１４５が好ましくは本体１２１とボール１４４との間に配置されボール１４４を切込みに向って付勢する。当業者はスプリング１４５とボール１４４が択一的にハウジング１３１に配置され、一方切込みは本体１２１に択一的に配置することができることを認識するであろう。

好ましくは、切込みは、レーザー組立体４０が振り子組立体１２０の垂直軸線の９０°のレーザービームを発射し（すなわちレーザービームを図１９に示されるようにレーザー水準器１００の右側に向って発射し）、振り子組立体１２０の垂直軸線の０°のレーザービームを発射し（すなわち図２０に示されるようにレーザービームを上方に向って発射し）、又は振り子組立体１２０の垂直軸線の−９０°のレーザービームを発射する（すなわち図２１に示されるようにレーザービームをレーザー水準器１００の左側に向って発射する）ような位置に、配置される。当業者は切込みが他の位置に配置されることを認識するであろう。

このような配置構造により、使用者はレーザー水準器１００を壁に対して配置することができる。使用者はレーザー水準器１００をスタッドがスタッドセンサー回路２０によって検知されるまで壁に沿って動かすことができる。主本体１１１上に保持している間、使用者は振り子組立体１２０とレーザーハウジング組立体１３０とを自己−水平化することができ、それにより発射されたレーザービームが実質的に水平又は垂直となるようにする。使用者はまたレーザーハウジング組立体１３０を異なる所望位置へと回転することができる。

３つの実施態様の全てにおいて、バッテリー５０は好ましくは図２３に示されるように、スタッドセンサー回路２０とレーザーダイオード４２の両方に電力を付与し、それによりスタッドセンサー回路２０とレーザーダイオード４２とが相互に独立して作動するようにする。当業者は、スタッドセンサー２０がレーザーダイオード４２を制御することができそれによりレーザーダイオード４２をスタッドがスタッドセンサー２０によって検知された時にのみオンとするようにするのが望ましいことを認識するであろう。

新規なレーザー水準器の他の実施態様が同一番号が同一部分を示す図２５、２６に示されている。さきの実施態様の教示は全てこの実施態様に参照として合体されている。上記したのと同様に、レーザー水準器１０はレーザー組立体４０を有しレーザービームを好ましくは平面の形式で発射する。さらにまた、レーザー水準器１０はスタッドセンサー回路２０を有している。

この実施態様では、主なる相違点はレーザー組立体４０が振り子に配置されていないことである。その代わりに、レーザー組立体はハウジング１１に固定して連結されている。したがって、使用者はハウジング１１を壁又は床に対し任意の位置に配置することができ、そして２つのレーザーラインが壁又は床に向って発射されるようにする。

水平の泡小瓶１１ＨＶがハウジング１１に設けられ使用者にレーザービームが水平面である、すなわち実質的に水平となった時を表示する。同様に、垂直の泡小瓶１１ＶＶがハウジング１１に設けられ使用者にレーザービームが垂直である、すなわち実質的に垂直となった時を表示する。当業者はレーザービームが垂直であるか水平であるかを検知し表示する他の手段を用いることのできることを認識するであろう。さらに、当業者は少なくとも１つのレーザー組立体４０を他のレーザー組立体４０から９０°で配置し垂直のレーザービーム又はラインを発射するのが好ましいことを認識するであろう。

当業者はここに開示された手段への他の付加又は手段の変更を認識するであろう。しかし、これらの付加及び／又は変更は全て本発明の均等物である。

本発明のレーザー水準器の第１の実施態様の斜面図である。 図１のレーザービームの断面図である。 異なったレーザーダイオード／レンズ装置を示し、（Ａ）は１つの配置構造の部分切断前面図、（Ｂ）〜（Ｅ）は他の配置構造の頂面図である。 他のレーザーダイオード／レンズ装置の部分切断頂面図である。 図４の拡大図である。 図５のIV−IV線に沿った部分断面図である。 図４のレンズの拡大頂面図である。 第１の他のレンズの拡大頂面図である。 第２の他のレンズの前面図である。 図９のＧ−Ｇ線に沿った断面図である。 目標に対し用いられているレーザー水準器の前面図である。 目標に対して用いられているレーザー水準器の頂面図である。 図１１の目標を単独に示す図である。 図１１の目標をレーザー水準器と共に示す図である。 レーザー水準器のための壁取付け組立体を示す図である。 レーザー水準器の第２の実施態様の垂直位置の部分断面図である。 レーザー水準器の第２の実施態様の傾斜位置の部分断面図である。 本発明の振り子ロック機構を示す図である。 レーザー水準器の第３の実施態様の右側位置にあるレーザー組立体を示す図である。 レーザー水準器の第３の実施態様の頂端位置にあるレーザー組立体を示す図である。 レーザー水準器の第３の実施態様の左側位置にあるレーザー組立体を示す図である。 レーザー水準器の分解図である。 レーザー水準器の構成要素のブロックダイヤグラムである。 レーザー水準器の構成要素の他のブロックダイヤグラムである。 レーザー水準器の第４の実施態様の斜面図である。 レーザー水準器の第４の実施態様の断面図である。 レーザー水準器のための他の壁取付け組立体を示す図である。

符号の説明

１０ レーザー水準器
１１ ハウジング
１２ 孔
２０ スタッドセンサー回路
３０ 振り子組立体
３１ 主本体
３７ 止めねじ
３８ ピン
３９ スプリング
４０ レーザー組立体
４１ 胴体
４２ レーザーダイオード
４３ ラインレンズ
４４ コリメータレンズ
４５ ラインレンズ
５０ バッテリー
６０ 目標
６１ 主本体
６２ 円筒体
６３ 中心穴
７０、９０ つり手組立体
７１、９１ 主本体
７２ 孔
７３ 斜面
８０ 振り子ロック機構
９３ 磁石

Claims (15)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングに回動可能に連結された振り子と、
   前記振り子に配置され第１のレーザービームを第１の経路に沿って発射する第１のレーザーダイオードと、
   前記振り子に前記第１の経路上で配置され前記第１のレーザービームを基準表面上で第１のラインを形成する第１の平面ビームに変換する第１のレンズと、を具備する基準表面上に配置可能なレーザー水準器であって、
   前記ハウジングは、前記基準表面と対向する該ハウジングの背面から該ハウジングを貫通して延びる穴を有しており、
   前記穴は、前記振り子の中心軸線に対して対称に、且つ前記第１のラインの軸線が該穴を横切るように形成されており、
   前記基準表面は実質的に垂直の壁であり、前記ハウジングが、前記第１のレーザービームの前記第１のラインが形成された前記基準表面によって支持される、基準表面上に配置可能なレーザー水準器。
2. 前記振り子上に配置され第２のレーザービームを第２の経路に沿って発射する第２のレーザーダイオードと、前記振り子上に前記第２の経路上で配置され前記第２のレーザービームを前記基準表面上で第２のラインを形成する第２の平面ビームに変換する第２のレンズとをさらに具備している請求項１に記載のレーザー水準器であって、
   前記第２のラインの軸線は前記ハウジングの穴を横切る、請求項１に記載のレーザー水準器。
3. 前記第１のラインと前記第２のラインが実質的に直角である請求項２に記載のレーザー水準器。
4. 前記第１のラインと前記第２のラインが実質的に平行である請求項２に記載のレーザー水準器。
5. 前記第１のラインが実質的に水平である請求項１〜４のいずれか一項に記載のレーザー水準器。
6. 前記基準表面に固定されると共に前記ハウジングの穴に着脱可能に装着されるように構成された吊り下げ組立体をさらに具備する請求項１〜５のいずれか一項に記載のレーザー水準器。
7. 前記吊り下げ組立体が前記基準表面に接触する基準表面組立体を具備している、請求項６に記載のレーザー水準器。
8. 前記基準表面組立体と前記ハウジングの一方に配置された磁石と、前記基準表面組立体と前記ハウジングの他方に配置された金属プレートとをさらに具備している、請求項７に記載のレーザー水準器。
9. 前記基準表面組立体がピンと心軸とからなる群の少なくとも１つを具備している、請求項７に記載のレーザー水準器。
10. 前記ハウジングの穴が、該ハウジングを貫通して形成されている請求項１〜９のいずれか一項に記載のレーザー水準器。
11. 前記ハウジングに配置され前記基準表面の裏側又は表面下のスタッドとワイヤとパイプとからなる少なくとも１つの群を検知する検知回路をさらに具備している請求項１〜１０のいずれか一項に記載のレーザー水準器。
12. 前記スタッドとワイヤとパイプとからなる少なくとも１つの群の検知時に前記第１のレーザーダイオードが発光するように、前記検知回路が前記第１のレーザーダイオードを制御する請求項１１に記載のレーザー水準器。
13. 前記振り子を選択的にロックする振り子ロック機構をさらに具備している請求項１〜１２のいずれか一項に記載のレーザー水準器。
14. 前記第１の平面ビームが通って出ることを可能にする少なくとも一つの窓を前記ハウジングが有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のレーザー水準器。
15. 前記ハウジングは、前記振り子が該ハウジングに対し選択された角度となっている時に前記第１の平面ビームが前記少なくとも１つの窓を通って出ることができないような形状に形成されている請求項１４に記載のレーザー水準器。

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