CN208847180U - 一种激光投线仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光投线仪，属于投线仪技术领域。本实用新型激光投线仪包括基座和设置于基座上的激光器组件，激光器组件包括第一激光模组，第一激光模组包括第一激光源、第一光学元件和第二光学元件，第一激光源用于产生沿第一方向出射的第一激光束，第一光学元件用于扩展第一激光束的出射角度范围以出射一预设角度范围的第一激光面，第二光学元件用于扩展第一激光束的出射角度范围以出射一预设角度范围的第二激光面，第二激光面与第一激光面垂直。本实用新型激光投线仪结构更简单、紧凑、成本低。

Description

一种激光投线仪

技术领域

本实用新型涉及投线仪技术领域，尤其涉及一种激光投线仪。

背景技术

激光投线仪广泛应用于建筑、装修及其他类似工作中，用于在目标面上标注水平或者铅垂线，以定向或者定位。

现有的十字激光投线仪通常具有用于投射水平激光面的水平激光模组和用于投射竖直激光面的垂直激光模组，但水平激光模组和垂直激光模组这二者分开设置，结构尺寸较大，且成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种结构简单、紧凑的激光投线仪。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种激光投线仪，包括基座和设置于所述基座上的激光器组件，所述激光器组件包括第一激光模组，所述第一激光模组包括：

第一激光源，其用于产生沿第一方向出射的第一激光束；

第一光学元件，其用于扩展所述第一激光束的出射角度范围以出射一预设角度范围的第一激光面；以及

第二光学元件，其用于扩展所述第一激光束的出射角度范围以出射一预设角度范围的第二激光面，所述第二激光面与所述第一激光面垂直。

进一步地，所述第一光学元件为第一柱面镜，所述第二光学元件为第二柱面镜，所述第一柱面镜和所述第二柱面镜相邻设置且轴线相互垂直。

进一步地，所述第一方向分别与所述第一柱面镜和所述第二柱面镜的轴线垂直，所述第一柱面镜的轴线与所述第一激光束的中心线处于不同高度。

进一步地，所述第一柱面镜的轴线沿水平方向设置，所述第二柱面镜的轴线沿垂直于水平方向的方向设置；所述第一柱面镜位于所述第二柱面镜上方，所述所述第一柱面镜的轴线高于所述第一激光束的中心线。

进一步地，所述铅垂激光线的顶端与所述第一激光面相交。

进一步地，所述激光器组件包括第二激光模组，所述第二激光模组包括：

第二激光源，其用于产生第二激光束；以及

第三光学元件，其用于转换所述第二激光束以使所述第二激光模组出射铅垂激光线。

进一步地，所述第一激光源包括第一光源容纳部，所述第一光源容纳部用于容纳所述第一激光源，所述第一光源容纳部设置有通孔，所述通孔能够使所述铅垂激光线穿过。

进一步地，所述激光器组件包括第二激光模组，所述第二激光模组包括第三光学元件，所述第三光学元件位于所述第一光学元件和所述第二光学元件与所述第一激光源之间，所述第一激光源出设的所述第一激光束经所述第三光学元件反射和/或投射以使所述第二激光模组出射所述铅垂激光线。

进一步地，所述第一激光面垂直于水平面，所述铅垂激光线的顶端与所述第一激光面相交。

进一步地，所述激光投线仪包括自平衡组件，其用于使所述第一激光面垂直于水平面。

进一步地，所述自平衡组件包括十字轴，所述十字轴包括相互垂直且固定连接的第一轴和第二轴，所述第一轴的两端与所述基座转动连接，所述第二轴的两端与所述激光器组件转动连接。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型中，用于产生竖直激光面的第一光学元件和用于产生水平激光面的第二光学元件集成在一起且共用同一激光源，形成十字线激光模组，可以减少激光器组件所使用的激光源的数量、减小激光器组件所占用的体积，结构更简单紧凑、成本低；同时由于第一光学元件和第二光学元件集成在一起，当确认第一激光面垂直时则可确认第二激光面水平，同样地，当确认第二激光面水平时则可确认第一激光面竖直，无需多次校正；用于产生竖直激光面的第一光学元件、用于产生水平激光面的第二光学元件以及用于产生铅垂激光线的第三光学元件集成在一起且共用同一激光源，可进一步地减少激光器组件所使用的激光源的数量、减小激光器组件所占用的体积，结构进一步简单紧凑、成本低。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的激光投线仪的整体结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的激光投线仪的部分内部结构的示意图之一；

图3是图2去除基座后的结构示意图；

图4是本实用新型具体实施方式提供的激光投线仪的部分内部结构的示意图之二；

图5是图4的主视图；

图6是本实用新型具体实施方式提供的激光投线仪处于工作状态时的结构示意图；

图7是本实用新型具体实施方式提供的一个实施例中的激光投线仪的光路图；

图8是图7中A处的局部放大图；

图9是本实用新型具体实施方式提供的一个实施例中的第三光学元件的结构示意图；

图10是本实用新型具体实施方式提供的另一个实施例中的激光投线仪的光路图；

图11是图10中B处的局部放大图；

图12是本实用新型具体实施方式提供的另一个实施例中的第三光学元件的结构示意图。

附图标记：

100、壳体；110、窗口；

200、基座；

300、自平衡组件；310、第一轴；320、第二轴；

400、激光器组件；410、第一激光模组；411、第一激光源；412、第一光学元件；413、第二光学元件；414、第一光源容纳部；4111、第一激光束；4112、第一激光束的中心线；4121、第一激光面；4122、第一柱面镜的轴线；4131、第二激光面；4141、通孔；420、安装架；430、第二激光模组；431、第二激光源；432、第三光学元件；433、第二光源容纳部；4311、第二激光束；4312、铅垂激光线；4313、铅垂点；4321、透镜；4322、分光镜；4331、出射孔；

500、电路板；

600、电池；

700、操作件。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1至图4所示，尤其是图2和4，本实用新型具体实施方式提供了一种激光投线仪，其包括壳体100、位于壳体100内的基座200、自平衡组件300、激光器组件400、电路板500和电池600。激光器组件400通过自平衡组件300设置于基座200上。基座200的结构不限，其能够安装激光器组件400即可，其与壳体100可以为分体结构，也可以为一体结构(即基座200为壳体100的一部分)。壳体100上设置有供光线射出的窗口110。壳体100外设置开启以及调节激光器组件400工作模式的操作件700(例如按钮)。电池600用于提供电能，电路板500与电池600电性连接，电路板500将电池600所提供的电能转换以为激光器组件400供电。

继续参阅图4至图6、以及图7和图8，激光器组件400包括第一激光模组410，第一激光模组410包括第一激光源411、第一光学元件412和第二光学元件413。其中，激光器组件400还优选为包括安装架420，第一激光模组410设置于安装架420上。第一激光源411用于产生沿第一方向出射的第一激光束4111，第一光学元件412用于扩展第一激光束4111的出射角度范围以出射一预设角度范围的第一激光面4121。第二光学元件413用于扩展第一激光束4111的出射角度范围以出射一预设角度范围的第二激光面4131，第二激光面4131与第一激光面4121垂直。本具体实施方式中，第二激光面4131平行于水平面，第一激光面4121垂直于水平面。第一激光面4121和第二激光面4131均呈现一定角度的形状，当第一激光面4121和第二激光面4131投射到目标空间上时，能够分别在该目标空间的不同平面上形成一条直线，即本具体实施方式的第一激模组410为十字激光模组。

其中，自平衡组件300用于使第一激光面4121垂直于水平面。具体地，如图3所示，自平衡组件300包括十字轴，十字轴包括相互垂直且固定连接的第一轴310和第二轴320，第一轴310的两端与基座200转动连接。优选地，第一轴310的两端与基座200的顶端转动连接。第二轴320的两端与激光器组件400转动连接。具体地，第二轴320的两端与安装架420转动连接。需要说明地是，其他实施方式中也可以不设置自平衡组件300。

本具体实施方式中，用于产生竖直激光面的第一光学元件412和用于产生水平激光面的第二光学元件413集成在一起且共用同一激光源，形成十字线激光模组，可以减少激光器组件400所使用的激光源的数量、减小激光器组件400所占用的体积，结构更简单紧凑、成本低；同时，由于第一光学元件412和第二光学元件413集成在一起，当确认第一激光面4121垂直时则可确认第二激光面4131水平，同样地，当确认第二激光面4131水平时则可确认第一激光面4121竖直，无需多次校正。

继续参阅图4、图5和图8，第一光学元件412为第一柱面镜，第二光学元件413为第二柱面镜，第一柱面镜和第二柱面镜相邻设置且轴线垂直，其中第一柱面镜的轴线沿水平方向设置，第二柱面镜的轴线沿垂直于水平方向的方向设置。更具体地，第一柱面镜和第二柱面镜上下设置，其中，第一柱面镜优选但不局限为位于第二柱面镜正上方。第一激光束4111出射至第一柱面镜的靠近第二柱面镜的一侧上和第二柱面镜的靠近第一柱面镜的一侧上。需要说明地是，第一光学元件412和第二光学元件413并不局限为上述情况，其他实施方式中，也可以将第一光学元件412和第二光学元件413中的至少一者改设为锥面镜。

为了便于判断第一激光面4121是否垂直，如图4、图5、图7和图8所示，还可以令激光器组件400包括第二激光模组430。第二激光模组430也优选为设置于安装架420上。作为一个实施例，第二激光模组430包括第二激光源431、和第三光学元件432，第二激光源431用于产生第二激光束4311，第三光学元件432用于转换所述第二激光束4311以使所述第二激光模组430出射铅垂激光线4312，如图9所示，第三光学元件432为分光镜，分光镜优选但不局限为棱镜或者反射镜。第二激光模组430还可以包括第二光源容纳部433，第二光源容纳部433用于容纳第二激光源431。第二光源容纳部433优选但不局限为呈管状，可以安装第二激光源431即可。第三光学元件432优选但不局限为设置于第一光学元件412和第二光学元件413下方。第二激光模组430出射的铅垂激光线4312投射在目标空间上形成两个铅垂点4313，通过铅垂点4313是否与第一激光面4121在目标空间上投射而形成的水平线共线来判断第一激光面4121是否处于铅直状态。当铅垂激光线4312需穿设用于容纳第一激光源411的第一光源容纳部414时，可以在第一光源容纳部414设置通孔4141，通孔4141能够使铅垂激光线4312穿过。其中，第一光源容纳部414优选但不局限为呈管状。具体地，第二光源容纳部433的上下两侧设置的供铅垂线穿出的出射孔4331与第一光源容纳部414上的通孔4141同轴设置，以使得第二激光模组430出射的铅垂激光线4312能够经出射孔4331和通孔4141射出，到达目标面形成两个铅垂点4313。

作为另一个实施例，如图10和图11所示，为了进一步简化激光投线仪的结构、使得其结构更简单紧凑，其与上一实施例的不同之处在于：不设置上述第二激光源431，而是令第三光学元件432位于第一光学元件412和第二光学元件413与第一激光源411之间，第一激光源411出设的第一激光束4111经第三光学元件432反射和/或透射以使第二光源模组出射铅垂激光线4312。即令第一激光源411作为第三光学元件432的激光源。在本实施例中，第三光学元件432包括透镜4321和分光镜4322，第一激光源411出设的第一激光束4111的一部分穿过第三光学元件432的透镜4321透射到达第一光学元件412和第二光学元件413，另一部分则通过分光镜4322出射铅垂激光线4312。

与现有技术中分光镜设置于激光模组的外部相比，本实施例中，第三光学元件432与激光源一体化设置，使得投线仪结构尺寸更加紧凑，成本也更低。

为了避免第一激光面4121没有穿过上铅垂点4313导致的不易判断铅垂点4313是否与第一激光面4121在目标空间上投射形成的垂直线共线的问题，可以令第一柱面镜折射率优选但不局限为大于或等于1.5。可以令第一激光面4121所对应的角度优选为至少150度，更优选地，该角度为至少180度。

进一步地，如图8和图11所示，第一方向分别与第一柱面镜和第二柱面镜的轴线垂直，第一柱面镜的轴线4122(图8和图11中仅是示意性地指示出第一柱面镜的轴线4122所处的高度位置)与第一激光束4111(可理解地，第一激光束4111是指由第一激光源411源产生的且第一激光源411与第一光学元件412和第二光学元件413之间的激光束)的中心线4112处于不同高度，从而使得第一激光面4121的中心线与水平面呈夹角设置。更优选地，第一柱面镜位于第二柱面镜上方，第一激光束4111的轴线4122高于第一激光束4111的中心线4112，以使得第一激光面4121的中心线相对于水平面向上倾斜一定角度，进而达到铅垂激光线4312的顶端与第一激光面4121相交、第一激光面4121在目标空间投射的激光线通过上铅垂点4313的要求。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光投线仪，其特征在于，包括基座和设置于所述基座上的激光器组件，所述激光器组件包括第一激光模组，所述第一激光模组包括：

第一激光源，其用于产生沿第一方向出射的第一激光束；

第一光学元件，其用于扩展所述第一激光束的出射角度范围以出射一预设角度范围的第一激光面；以及

第二光学元件，其用于扩展所述第一激光束的出射角度范围以出射一预设角度范围的第二激光面，所述第二激光面与所述第一激光面垂直。

2.根据权利要求1所述的激光投线仪，其特征在于，所述第一光学元件为第一柱面镜，所述第二光学元件为第二柱面镜，所述第一柱面镜和所述第二柱面镜相邻设置且轴线相互垂直。

3.根据权利要求2所述的激光投线仪，其特征在于，所述第一方向分别与所述第一柱面镜和所述第二柱面镜的轴线垂直，所述第一柱面镜的轴线与所述第一激光束的中心线处于不同高度。

4.根据权利要求3所述的激光投线仪，其特征在于，所述第一柱面镜的轴线沿水平方向设置，所述第二柱面镜的轴线沿垂直于水平方向的方向设置；所述第一柱面镜位于所述第二柱面镜上方，所述第一柱面镜的轴线高于所述第一激光束的中心线。

5.根据权利要求1所述的激光投线仪，其特征在于，所述激光器组件包括第二激光模组，所述第二激光模组包括：

第二激光源，其用于产生第二激光束；以及

第三光学元件，其用于转换所述第二激光束以使所述第二激光模组出射铅垂激光线。

6.根据权利要求5所述的激光投线仪，其特征在于，所述第一激光模组包括第一光源容纳部，所述第一光源容纳部用于容纳所述第一激光源；所述第一光源容纳部设置有通孔，所述通孔能够使所述铅垂激光线穿过。

7.根据权利要求1所述的激光投线仪，其特征在于，所述激光器组件包括第二激光模组，所述第二激光模组包括第三光学元件，所述第三光学元件位于所述第一光学元件和所述第二光学元件与所述第一激光源之间，所述第一激光源出设的所述第一激光束经所述第三光学元件反射和/或透射以使所述第二激光模组出射铅垂激光线。

8.根据权利要求5或7所述的激光投线仪，其特征在于，所述第一激光面垂直于水平面，所述铅垂激光线的顶端与所述第一激光面相交。

9.根据权利要求1至7任一项所述的激光投线仪，其特征在于，所述激光投线仪包括自平衡组件，其用于使所述第一激光面垂直于水平面。

10.根据权利要求9所述的激光投线仪，其特征在于，所述自平衡组件包括十字轴，所述十字轴包括相互垂直且固定连接的第一轴和第二轴，所述第一轴的两端与所述基座转动连接，所述第二轴的两端与所述激光器组件转动连接。