JPS60128688A - レ−ザ−円形描画装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はレーザー円形描画装置に係や、特にレーザーか
ら離れた距離にある描画面にレーザーからのレーザー光
線によって任意の半径の円を描画するのに好適なレーザ
ー円形描画装置に関するものである。

〔発明の背景〕

従来は、重錘全量した糸と金属製のスケール等を用いて
構造物に直接描画する方法をとっていた。

しかし、このような描画方法では、構造物が大形化すれ
ばするほど、また、形状が複雑化すればするほど描画が
困難になるという欠点がある。

′〔発明の目的〕 本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、レーザーから離れた距離にある描画面にレー
ザーからのレーザー光線によって任意の半径の円を正確
に描画することができるレーザー円形描画装置を提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

本発明はレーザー光線の直進性と光束の細さに着目して
なされ／辷もので、レーザーと、このレーザーの仰角を
変える仰角変更手段と、この仰角変更手段によって変え
た仰角を読出す仰角読出し手段と、上記レーザーを垂直
軸を中心として水平に回転させて水平角を変える水平角
変更手段と、この水平角変更手段によって変えた水平角
を読出す水平角読出し手段と、上記仰角読出し手段から
の仰角読出し信号と上記水平角読出し手段からの水平角
読出し信号とを入力し、上記レーザーからのレーザー光
線の原点から描画面に下した垂線と上記描画面との交点
上の上記描画面に描画する円の中心と同じ高さ位置に対
応する上記レーザーの仰起レーザーの仰角をβ、水平角
をγとしたとき、を満足するように水平角γの変化にし
たがって仰角βを変化させるように上記水平角変゛更手
段および上記仰角変更手段を作動させる演算制御手段と
を備え、上記レーザーからのレーザー光線によって上記
レーザーから離れた距離にある上記描画面に任意の半径
の円を描画する構成としたことを特徴としている。

〔発明の実施例〕

以下本発明を第２図に示した実施例および第１図を用い
て詳細に説明する。

まず、本発明の原理を第１図を用いて説明する。

第１図において、Ｏはレーザーからのレーザー光線の原
点、１は原点Ｏを含む水平面、２は水平面１に垂直な描
画面、３は描画面２に描画するＢを中心とする半径凡の
円、Ｄｉｌ−１：原点０ニジ描画面２に下した垂線と描
画面２との交点、Ｃは円３の中心Ｂよシ水平面１に下し
た垂線と水平面１との交点、Ｑは円３０円周上の任意の
点Ｐ、よシ水千面１に下した垂線と水平面との交点、Ａ
は交点り上の円３の中心Ｂと同じ高さの位置を示す点、
Ｌｌは０Ｄの長さ、Ｌ　２　ハ０’　Ｃ（’）長さ、Ｌ
３は０Ｑ（Ｄ長さ、αは／Ａ０Ｄ（仰角）、βはＺＰＯ
Ｑ（仰角）、γは／ＤＯＱ　（水平角）、γ２は／Ｄｏ
ｃ（水平角）、ＫはＰよりＡＢに下した垂線ＰＴの長さ
、５ｉｌ−ｉＢＴの長さ、ＨはＡＤの長さでＡ　Ｄ　＝
　１３０である。

ところで、 ｔａｎ　ｔｘ　＝　Ｈ／　Ｌ　ｓ　−−曲・・（１）ｔ
ａｎβ−（Ｈ−ｔ−Ｋ　）　／　Ｌ　ｓ　・・”−・・
（２）ＰがＡＢ、ｌニジ低い位置のときは、 ｔａｎβ−（Ｈ−Ｋ　）　／　Ｌ　ａ　曲間・’・・（
３）ｃｏｓγ＝　Ｌ　ｌ／　Ｌ　３　・・曲・・曲（４
）（４）式より、 Ｌ　ｓ　＝　Ｌ　１　／　ｃｏｓ　ｒ　−−−（５）（
５）式を（２）、　（３）式に代入し、さらに（１）式
の関係がおるから ｔａｎβ＝ｃｏｓｒ　（ＨｆＫ）／Ｌｔ−Ｈｃｏｓ　ｒ
’／　Ｌ　ｔ±ＫＣＯ３ｒ　／　Ｌ　１＝　ｔａｎ　α
ｃｏｓγ±ＫＣＯ５γ／　Ｌ　５−ＣＯ３ｒ　（ｔａｎ
　ａ±に／Ｌｔ）　・・・（６）また、 Ｋ＝ＶＹ［再η　・・・・・・・・・・・・（７）Ｓ＝
ＤＣ−ＤＱ ””Ｌｌｔａｎ　ｒ　２　Ｌｌｔａｎｒ：　Ｌ　１　（
ｔａｏｒ２−ｔａｎ　ｒ　）　−−・（８）（８）式を
（７）式に代入して、 Ｋ＝　Ｒ２−Ｌ１２（ｔａｏｒ２−ｔａｏｒ）２　−（
９）（９）式を（６）式に代入すれば、 ・・・・・・・・・・・・・・・・・ＱＯ）ここに、Ｒ
ｔ　Ｌ　１　ｒα、ｒｚは、レーザーと描画面２との位
置関係、描画しようとする円の位置と半径が決まれば決
まる値であるから、これらの値を決め、水平角γの変化
にしたがって仰角βを（１（１１式を満足するように制
御することによって、描画面２にレーザー光線によって
半径凡の円を所定位置に正しく描画することができる。

レーザー光線を円形に回転することによっても円を描画
できるが、この場合、正しい円を描画するためには、描
画面に直交する描画する円の中心軸線上にレーザーを設
置してレーザーを一定角度傾けてそのレーザーを上記中
心軸線のまわシに回転するか、または、レーザーを描画
面に直交させたまま上記中心軸線より描画する円の半径
だけずらして上記中心軸線を中心として回転するかしな
ければならず、中心軸線をはずれた斜め方向からレーザ
ー光線を投射するときは、歪んだ円を描画するととにな
υ、目的を達することができない。

しかし、上記のようにすれば、半径凡の円を所定位置″
に正しく描画することができる。

次に本発明の装置の一実施例を第２図を用いて説明する
。第２図は本発明のレーザー円形描画装置の一実施例を
示す構成説明図である。第２図においで、４はレーザー
、５はレーザー４からのレーザー光線、６はレーザー光
線５の仰角を変えるようにレーザー４を上下に回動させ
る仰角用ステッピングモータ、７は仰角読出しエンコー
ダで、ステッピングモータ６の回転軸に直結しである。

８はレーザー光線５の水平角を変えるようにレーザー４
を垂直軸を中心として水平方向に回転させる水平角用ス
テッピングモータ、９は水平角読出しエンコーダで、ス
テッピングモータ８の回転軸に直結しである。１０は仰
角読出しエンコーダ７からの仰角読出し信号と水平角読
出しエンコーダ９からの水平角読出し信号とを入力して
上記したＧＯ）式の演算を行い、仰角βと水平角γとの
関係が（１０）式を満足するように、ステッピングモー
タ６゜８を制御するコンピュータなどからなる演算制御
装置である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、レーザーから離れた距離にある描画面
にレーザーからのレーザー光線によって任意の半径の円
を正確に描画することができ、描画を必要とする対象物
が巨大であっても容易に必要な円を描画できるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための図、第２図は本
発明のレーザー円形描画装置の一実施例を示す構成説明
図である。 ４・・・レーザー、５・・・レーザー光線、６・・・仰
角用ステッピングモータ、７・・・仰角読出しエンコー
ダ、８・・・水平角用ステッピングモータ、９・・・水
平角読出しエンコーダ、１０・・・演算制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザーと、該レーザーの仰角を変える仰角変更手
   段と、該仰角変更手段によって変えた仰角を読出す仰角
   読出し手段と、前記レーザーを垂直軸を中心として水平
   に回転させて水平角を変える水平角変更手段と、該水平
   角変更手段によって変えた水平角を読出す水平角読出し
   手段と、前記仰角読出し手段からの仰角読出し信号と前
   記水平角読出し手段からの水平角読出し信号とを入力し
   、画面に描画する円の中心と同じ高さ位置に対応する前
   記レーザー光線の仰角をα、描画する円の半径をＲ１前
   記原点と前記交点間の距離をＬｉ、前記円の中心に対応
   する水平角をγ２、前記円の円弧上の任意の点に対応す
   る前記レーザー光線の仰角をβ、水平角をγとしたとき
   、 を満足するように水平角γの変化にしたがって仰角βを
   変化させるように前記水平角変更手段および前記仰角変
   更手段を作動させる演算制御手段とを備え、前記レーザ
   ーからのレーザー光線によって前記レーザーから離れた
   距離にある前記描画面に任意の半径の円を描画する楢成
   としであることを特徴とするレーザー円形描画装置。