CN106052656B - 一种投线仪激光模组及激光投线仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种投线仪激光模组及激光投线仪，投线仪激光模组包括激光准直模组、第一透反玻璃、第二透反玻璃、第三透反玻璃、第一柱面镜及第二柱面镜；其中，激光准直模组、第一透反玻璃、第二透反玻璃及第一柱面镜位于第一直线上，全反玻璃、第三透反玻璃及第二柱面镜位于第二直线上；激光准直模组位于所述第一透反玻璃的第一侧，第二透反玻璃、第一柱面镜位于第一透反玻璃的第二侧，全反玻璃位于所述第一透反玻璃的第三侧。还可以设置为包括第四透反玻璃及第五透反玻璃。本发明的投线仪激光模组实现了一个光源，两点两线及四点两线的光输出，有效地节省了成本、更有利于体积的小型化设计。

Description

一种投线仪激光模组及激光投线仪

技术领域

本发明涉及工程建设辅助仪器领域，特别涉及一种投线仪激光模组及激光投线仪。

背景技术

激光投线仪(cross line laser)又称激光标线仪，激光投(划)线仪是一种利用激光束通过柱透镜或玻璃棒形成扇形激光面，投射形成水平和/或铅垂激光线的仪器，多用于装修装潢等领域。

现有的激光投线仪在需要同时投射水平线及垂直线时，一般需要分别设置水平投线激光头及垂直投线激光头，例如公布号为CN104515511的中国发明专利申请中，其所提供的激光投线仪为了实现进行多角度的投线，同时设置有正向垂直投线激光头、水平投线激光头及侧向垂直投线激光头。这种设置方式在对三个方向的投线时需要分别进行三个方向的投线激光头及对应的激光窗口进行校正，以调整角度较为繁琐。且设备设置多组激光头也造成设备成本较高、装置结构复杂、整体耗电较多的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种投线仪激光模组及激光投线仪，以解决现有的激光投线仪在同时投射多条激光线时需要设置多组激光头造成的设备成本较高、调整投线角度难度大、装置结构复杂、耗电较多的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种投线仪激光模组，包括光源组件及光路组件，所述光源组件包括激光准直模组，所述光路组件包括第一透反玻璃、第二透反玻璃、第三透反玻璃、第一柱面镜及第二柱面镜；

其中，所述激光准直模组、第一透反玻璃、第二透反玻璃及第一柱面镜位于第一直线上，所述全反玻璃、第三透反玻璃及第二柱面镜位于第二直线上；所述激光准直模组位于所述第一透反玻璃的第一侧，所述第二透反玻璃、第一柱面镜位于所述第一透反玻璃的第二侧，所述全反玻璃位于所述第一透反玻璃的第三侧；

所述第一透反玻璃的位置和布置角度使得：所述激光准直模组发射的激光部分穿透所述第一透反玻璃后投射至所述第二透反玻璃，部分被所述所述第一透反玻璃反射至所述全反玻璃；

所述第二透反玻璃的位置和布置角度使得：投射至所述第二透反玻璃的光部分反射形成第一点光，部分穿透所述第二透反玻璃后输出至所述第一柱面镜，进而所述第一柱面镜输出第一方向的第一激光面；

所述全反玻璃及第三透反玻璃的位置和布置角度使得：反射至所述全反玻璃被反射至所述第三透反玻璃，投射至所述第三透反玻璃的光部分反射形成第二点光，部分穿透所述第三透反玻璃后输出至所述第二柱面镜，进而所述第二柱面镜输出第二方向的第二激光面。

较佳地，所述第一直线位于水平面上，所述第三侧位于所述水平面的垂直方向上。

较佳地，所述第一柱面镜及第二柱面镜互相垂直设置，相应地，所述第一激光面与第二激光面互相垂直。

较佳地，所述第二透反玻璃及第三透反玻璃的位置和布置角度使得：所述第一点光与所述第二点光相背射出，且垂直于所述第一直线。

较佳地，所述光路组件还包括第四透反玻璃，所述第四透反玻璃与所述第二透反玻璃位于第三直线上，所述第四透反玻璃与第二透反玻璃的位置和布置角度使得：所述第一点光投射至所述第四透反玻璃，投射至所述第四透反玻璃的光部分直接穿透所述第四透反玻璃，部分反射后穿透所述第二透反玻璃形成第三点光。

较佳地，所述光路组件还包括第五透反玻璃，所述第五透反玻璃与所述第三透反玻璃位于第四直线上，所述第五透反玻璃与第三透反玻璃的位置和布置角度使得：所述第二点光投射至所述第五透反玻璃，投射至所述第五透反玻璃的光部分直接穿透所述第五透反玻璃，部分反射后穿透所述第三透反玻璃形成第四点光。

较佳地，所述光路组件中的透反玻璃的透过率为0.1％～99.9％，所述全反玻璃的透过率小于2％，反射率大于95％。

较佳地，所述第一透反玻璃的透过率为40％～60％；所述第二透反玻璃及第三透反玻璃的透过率为50％～99.9％。

较佳地，所述光源组件还包括镜筒，所述激光准直模组设于所述镜筒内，所述光路组件还包括若干个支座，所述光路组件中的各个组件分别对应安装于所述支座上。

本发明还提供了一种激光投线仪，包括如上所述的投线仪激光模组。

本发明提供的投线仪激光模组及激光投线仪具有以下有益效果：

(1)通过设置若干个透反玻璃与全反玻璃相配合，实现了一个激光源的分路以通过透反玻璃形成相背的点光及向垂直的线光；

(2)通过设置在点光外再设置透反玻璃，实现将每个点光分解为两个同一直线上且向背离方向的新点光，实现多组相对点光的输出。

(3)本发明的投线仪激光模组实现了一个光源，两点两线及四点两线的光输出，使的本来至少需要3个或5个光源模组完成的投线仪，仅一个光模组即可实现，有效地节省了成本、更有利于体积的小型化设计。

附图说明

图1为优选实施例一的投线仪激光模组结构及光路示意图；

图2为优选实施例二、三的投线仪激光模组结构及光路示意图；

图3为优选实施例二、三的光路示意图。

具体实施方式

为更好地说明本发明，兹以若干优选实施例，并配合附图对本发明作详细说明，具体如下：

本发明提供了一种激光投线仪，其包括投线仪激光模组，该投线仪激光模组可投射出相对的两激光点，以及互相垂直的两激光线。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供的投线仪激光模组，包括光源组件及光路组件，其中，光源组件包括激光准直模组1，所述光路组件包括第一透反玻璃2、 第二透反玻璃3、第三透反玻璃4、全反玻璃5、第一柱面镜6及第二柱面镜7。

本实施例中，激光准直模组1、第一透反玻璃2、第二透反玻璃3及第一柱面镜6呈直线设置，均位于第一直线A上，而全反玻璃、第三透反玻璃及第二柱面镜呈直线设置，均位于第二直线B上；其中，激光准直模组1位于第一透反玻璃2的左侧，而第二透反玻璃3、第一柱面镜6位于第一透反玻璃2的右侧，全反玻璃5位于第一透反玻璃2的上侧；

第一透反玻璃2的位置和布置角度使得：激光准直模组1发射的激光部分穿透所述第一透反玻璃2后投射至第二透反玻璃3，部分被第一透反玻璃2反射至全反玻璃5。

第二透反玻璃3的位置和布置角度使得：投射至第二透反玻璃3的光部分反射形成第一点光D1，部分穿透第二透反玻璃3后输出至第一柱面镜6，进而第一柱面镜6输出第一方向的第一激光面M1；

全反玻璃5及第三透反玻璃4的位置和布置角度使得：反射至全反玻璃5的光被反射至第三透反玻璃4，反射至第三透反玻璃3的光再部分反射形成第二点光D2，部分穿透第三透反玻璃4后输出至第二柱面镜7，进而第二柱面镜7输出第二方向的第二激光面M2。

其中，对于光路来说，由于光路器件的布置位置和布置角度决定了光路的具体路线，所以，上文以所实现的光路来限定各部件之间的关系以及角度布置，由于各部件的位置和角度与光路的关系是确定的，所以其实际是对各部件实体的功能性描述，而非单纯的光路描述，本领域技术人员依据该光路和所提供的部件，以及基础的位置关系，自然能够得到符合本发明构思的方案，所以，其描述的技术方案显然属于发明的保护客体，是对装置形状构造的一种功能性描述。

本实施例中的第一直线位于水平面上，全反玻璃5位于第一透反玻璃2所在水平面的垂直方向的上方。而第一柱面镜6及第二柱面镜7互相垂直设置，第一柱面镜6水平设置，第二柱面镜7垂直设置。则相应地，照射到柱 面镜上的光线形成两个扇形激光面，分别为第一激光面与第二激光面，两激光面互相垂直。应用给投线仪时即可将第一激光面与第二激光面投射至建筑物墙壁等处，即可投射出互相垂直的两条激光线。其中一条激光线为水平直线，另一条为垂直直线，便于参考使用。

优选地，第二透反玻璃3及第三透反玻璃4的位置和布置角度使得：第一点光与第二点光相背射出，且垂直于第一直线。如此实现了建筑物内对特定位置的准确衡量，如左右对应点，上下对应点，前后对应点等任意三轴方向的对应点的准确定位。具体地，本实施例中的第二透反玻璃3及第三透反玻璃4设置为相对于水平面具有一45度的夹角，而与水平面垂直，则投射到第二透反玻璃3的光线再次射出的第一点光的方向为垂直向下，而投射至第三透反玻璃4的光线再次射出的第二点光的方向为垂直向上。则通过在地面的预设定位点，该投线仪即可寻找到建筑物天花板上与该预设定位点位于同一铅直线的对应点，具体通过将第一点光与第二点光分别设置为投射至地面及天花板上，即可准确地获得地面与天花板上的对应点。

当然，在其他优选实施例中，第二透反玻璃3及第三透反玻璃4设置相对于水平面夹角为其他数值的夹角，而上述的第一直线也可并不位于水平面内，只需个光路组件配合形成的光路后投射的第一点光与第二点光为相背射出即可。同样，第一柱面镜6与第二柱面镜7互相垂直射出两互相垂直光面即可。

实施例二：

如图2所示，本实施例中，光路组件除包含实施例一中的各个光路组件外，还包括第四透反玻璃8，第四透反玻璃8与第二透反玻璃3位于第三直线C上。第四透反玻璃8与第二透反玻璃3的位置和布置角度使得：第一点光投射至第四透反玻璃8，投射至第四透反玻璃8的光部分直接穿透第四透反玻璃8，部分反射后穿透第二透反玻璃3形成第三点光。其中，本实施例中，第一直线位于y轴方向，第二透反玻璃设置为与垂直面(此处指图中x轴、z轴构成的面)呈45度角，而与水平面(此处指图中x轴、y轴构成的面)垂直。 其他组件可设为与实施例一相同的形式。则如图3所示，本实施例中的光源投出的激光经过第一透反玻璃2后经光路②到达第二透反玻璃3处后，一部分经光路④投射至第一柱面镜，另一部分反射的第一点光(光路③上)再次部分穿透第四透反玻璃8后形成原第一点光所在方向的点光D1’，而另一部分被第四透反玻璃8经光路⑤反射回第二透反玻璃3处后并部分穿透第二透反玻璃3后形成第三点光D3。

其中，通过设置第四透反玻璃8使得本实施例中设置的第二透反玻璃3可以在x轴方向上投射出新的第一点光及第三点光，配合投射至建筑物内即可实现左点、右点的投射。当然，左点、右点仅为示例，本领域技术人员可以将投射出新的第一点光及第三点光设置为位于水平面上任意一条直线上，从而实现了在水平面上找出一条直线上的两点。

此外，本实施例中的第一柱面镜6为垂直设置，对应地，第二柱面镜7为水平设置，则第一激光面M3为水平面，而第二激光面M4为垂直面，分别对应用于投射出水平直线及垂直的直线。

实施例三：

再次参见图2，本实施例中的光路组件还包括第五透反玻璃9，第五透反玻璃9与第三透反玻璃4于第四直线D上，第五透反玻璃9与第三透反玻璃4的位置和布置角度使得：第二点光投射至第五透反玻璃9后，投射至第五透反玻璃9的光部分直接穿透第五透反玻璃9，另外的部分被第五透反玻璃9反射后穿透第三透反玻璃4形成第四点光。

具体地，本实施例中的第四直线D为一条铅直线，而第三透反玻璃4与水平面呈一夹角，使得其可以将光线一部分透射后投射至第二柱面镜7上，另一部分被反射至位于其上方的第五透反玻璃9处。则如图3所示，本实施例中的光源(激光准直模组)投出的激光的部分由第一透反玻璃2反射经光路⑥到达全反玻璃5，再由全反玻璃5反射后经光路⑦到达第三透反玻璃4处，部分穿透第三透反玻璃4后经光路⑧投射至第二柱面镜，另一部分被第三透反玻璃4反射后投射的第二点光(光路⑨)再次部分穿透第五透反玻璃9后 形成原第二点光所在方向的新第二点光D2’，而另一部分被第五透反玻璃9经光路①反射回第三透反玻璃4处后并部分穿透第三透反玻璃4后形成第四点光D4。

其中，通过设置第五透反玻璃9使得本实施例中设置的第三透反玻璃4可以在z轴方向上投射出新的第二点光D2’及第四点光D4，配合投射至建筑物内即可实现上点、下点的投射。当然，上点、下点仅为示例，本领域技术人员可以将投射出新的第二点光及第四点光设置为位于垂直面上任意一条直线上，从而实现了在垂直面上找出一条直线上的两点。此处的垂直面包括了z轴方向直线所在的全部垂直面。

在另一优选实施例中，第一柱面镜与第二柱面镜可以设置为互相垂直的其他方式，如第一柱面镜为斜向45度设置，对应地，第二柱面镜与其呈90度角设置即可。第一柱面镜与第二柱面镜可以设置为具有不互相垂直的其他预设角度的夹角，以投射出两条具有预设角度的激光线。

优选地，上述实施例中的光路组件中的透反玻璃的透过率为0.1％～99.9％，所述全反玻璃的透过率小于2％，反射率大于95％。

进一步地，第一透反玻璃的透过率为40％～60％；第二透反玻璃、第三透反玻璃、第四透反玻璃、第五透反玻璃的透过率为50％～99.9％。其中，柱面镜的折射率越大，则投射出的激光面的角度越大，则同样距离下该投线仪可投出的激光线的长度会更长。优选地，各柱面镜可以采用折射率为1.532左右的K9玻璃，则其投射的激光面的角度为120度左右，或采用折射率为1.635左右的ZF52玻璃，则其投射的激光面的角度为150度左右，或采用折射率为1.73左右的VF75玻璃，则其投射的激光面的角度为180度左右。

优选地，光源组件还包括镜筒，所述激光准直模组设于所述镜筒内，所述光路组件还包括若干个支座，所述光路组件中的各个组件分别对应安装于所述支座上。则可通过调整镜筒实现对激光光源的角度调整，以及可通过设置及调整各支座的位置及方向实现对各个光路组件的角度及位置的调整，以便在该激光投线仪使用前得到需要的投点及/或投线方向。

当然，本领域技术人员应当理解，上述各实施例中的各技术特征在不冲突的情况下的各种组合变形，也包含在本发明范围之内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，对本发明所做的变形或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种投线仪激光模组，其特征在于，包括光源组件及光路组件，所述光源组件包括激光准直模组，所述光路组件包括第一透反玻璃、第二透反玻璃、第三透反玻璃、全反玻璃、第一柱面镜及第二柱面镜；

其中，所述激光准直模组、第一透反玻璃、第二透反玻璃及第一柱面镜位于第一直线上，所述全反玻璃、第三透反玻璃及第二柱面镜位于第二直线上；所述激光准直模组位于所述第一透反玻璃的第一侧，所述第二透反玻璃、第一柱面镜位于所述第一透反玻璃的第二侧，所述全反玻璃位于所述第一透反玻璃的第三侧；

所述第一透反玻璃的位置和布置角度使得：所述激光准直模组发射的激光部分穿透所述第一透反玻璃后投射至所述第二透反玻璃，部分被所述第一透反玻璃反射至所述全反玻璃；

所述第二透反玻璃的位置和布置角度使得：投射至所述第二透反玻璃的光部分反射形成第一点光，部分穿透所述第二透反玻璃后输出至所述第一柱面镜，进而所述第一柱面镜输出第一方向的第一激光面；

所述全反玻璃及第三透反玻璃的位置和布置角度使得：反射至所述全反玻璃被反射至所述第三透反玻璃，投射至所述第三透反玻璃的光部分反射形成第二点光，部分穿透所述第三透反玻璃后输出至所述第二柱面镜，进而所述第二柱面镜输出第二方向的第二激光面；

所述光路组件还包括第四透反玻璃，所述第四透反玻璃与所述第二透反玻璃位于第三直线上，所述第四透反玻璃与第二透反玻璃的位置和布置角度使得：所述第一点光投射至所述第四透反玻璃，投射至所述第四透反玻璃的光部分直接穿透所述第四透反玻璃，部分反射后穿透所述第二透反玻璃形成第三点光。

2.根据权利要求1所述的投线仪激光模组，其特征在于，所述第一直线位于水平面上，所述第三侧位于所述水平面的垂直方向上。

3.根据权利要求1或2所述的投线仪激光模组，其特征在于，所述第一柱面镜及第二柱面镜互相垂直设置，相应地，所述第一激光面与第二激光面互相垂直。

4.根据权利要求1或2所述的投线仪激光模组，其特征在于，所述第二透反玻璃及第三透反玻璃的位置和布置角度使得：所述第一点光与所述第二点光相背射出，且垂直于所述第一直线。

5.根据权利要求1所述的投线仪激光模组，其特征在于，所述光路组件还包括第五透反玻璃，所述第五透反玻璃与所述第三透反玻璃位于第四直线上，所述第五透反玻璃与第三透反玻璃的位置和布置角度使得：所述第二点光投射至所述第五透反玻璃，投射至所述第五透反玻璃的光部分直接穿透所述第五透反玻璃，部分反射后穿透所述第三透反玻璃形成第四点光。

6.根据权利要求1、2或5任意一项所述的投线仪激光模组，其特征在于，所述光路组件中的透反玻璃的透过率为0.1％～99.9％，所述全反玻璃的透过率小于2％，反射率大于95％。

7.根据权利要求6所述的投线仪激光模组，其特征在于，所述第一透反玻璃的透过率为40％～60％；所述第二透反玻璃及第三透反玻璃的透过率为50％～99.9％。

8.根据权利要求1、2、5或7任意一项所述的投线仪激光模组，其特征在于，所述光源组件还包括镜筒，所述激光准直模组设于所述镜筒内，所述光路组件还包括若干个支座，所述光路组件中的各个组件分别对应安装于所述支座上。

9.一种激光投线仪，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的投线仪激光模组。