CN217738271U - 激光对准设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种激光对准设备(10)，该激光对准设备(10)在激光设备(5)与激光束(30)以直角瞄准的物体(例如墙壁20)的平面表面之间使用。激光对准设备(10)包括抵靠或平行于墙壁表面使用的后构件(12)，后构件(12)包括后标记(22)。还包括前构件(14)，前构件(14)具有前标记(16)，前标记(16)位于与后标记(22)共享且垂直于后构件(12)的假想平面上。前标记(16)被定位成当激光束(30)被对准成以直角瞄准墙壁表面时，激光束(30)对接前标记(16)以到达后标记(22)。

Description

激光对准设备
技术领域
本公开涉及一种激光对准设备及方法。特别地，本公开涉及一种在激光设备与物体的平面表面之间使用，以调整激光束以直角瞄准平面表面的激光对准设备，以及使用该激光对准设备的相关对准方法。
背景技术
激光设备在物体的表面上生成至少一个激光束。激光束可以包括投射到物体表面上的竖直和/或水平激光线。这种激光设备可以用于不同地点(例如从建造工地到家里)的建造、安装、对准、测量或定位。对于一些激光设备，可以在竖直和/或水平激光线中提供刻度线或其它刻度指示。
为了使用这种刻度指示，用户应当假定从激光设备发射的激光束垂直于例如墙壁的物体的表面。例如，图1a示出激光设备5和墙壁20，来自激光设备5的激光束30被投射到墙壁20上。图1b示出当激光线包括刻度指示时，物体20上的激光线投影。参见图1a和1b，如果激光设备5没有被适当地放置，使得交叉激光束30不是垂直于物体(即墙壁20)投射，则激光线投影中的刻度指示将是不正确的。例如，如果激光设备5没有放置为垂直于墙壁20投射交叉激光束30，则距离“a”和距离“b”将会不同，如图1b所示。
鉴于上述情况，需要提供一种用于使交叉激光束垂直于激光束所投射的物体的平面表面对准的设备和方法。
实用新型内容
根据本公开的一方面，提供了一种激光对准设备，该激光对准设备在激光设备与激光束以直角瞄准的物体的平面表面之间使用。激光对准设备包括抵靠或平行于平面表面使用的后构件，后构件包括后标记；以及前构件，前构件包括前标记，前标记位于与后标记共享且垂直于后构件的假想平面上，前标记被定位成当激光束被对准成以直角瞄准平面表面时，激光束对接前标记以到达后标记。
在一些实施例中，后构件可以包括后板。
在一些实施例中，前标记可包括间隙或槽。
在一些实施例中，前构件可以包括前板，间隙或槽形成在前板中。
在一些实施例中，前构件可以包括由间隙或槽隔开的两个部分。
在一些实施例中，间隙或槽完全延伸穿过前构件的上侧和下侧。
在一些实施例中，前标记可以被定位成当激光束被对准成以直角瞄准平面表面时，激光束通过前标记到达后标记。
在一些实施例中，前构件和后构件可以通过连接构件以间隔关系连接在一起。
在一些实施例中，前构件和后构件可以通过在假想平面的相对侧上的两个所述连接构件以间隔关系连接在一起。
在一些实施例中，前构件和两个连接构件可以连接形成矩形U形结构。
在一些实施例中，前构件、后构件和两个连接构件可以连接形成矩形回路结构。
在一些实施例中，前构件可以具有三维的本体，本体具有允许前标记被定位在后标记前方的深度(D)。
在一些实施例中，本体的形状可以包括立方体形、长方体形、楔形、部分圆柱形和部分球形中的一种。
在一些实施例中，本体的高度(H)可以小于后构件的高度。
在一些实施例中，前标记可以包括在前构件上沿假想平面的线，假想平面沿竖直方向延伸。
在一些实施例中，前标记和后标记可以包括比前构件和后构件的背景色更浅的颜色。
在一些实施例中，前标记和后标记可以是反光的。
在一些实施例中，后标记可以包括定位在后构件上的竖直线。
在一些实施例中，假想平面可以沿竖直方向延伸。
在一些实施例中，当激光束、前标记和后标记沿假想平面对准时，可以确定激光束以直角瞄准平面表面。
根据本公开的另一方面，提供了一种对准从激光设备发射的激光束的方法。该方法包括：提供前述激光对准设备；将激光对准设备放置在激光设备与激光束以直角瞄准的物体的平面表面之间；将激光对准设备定位成使其后构件平行于物体的平面表面延伸；投射激光束经过前标记并且进一步到达包括后标记的后构件上；以及确定激光束是否与后标记对准，从而确认激光束以直角瞄准物体的平面表面。
在一些实施例中，确定步骤可以包括操纵激光设备以调整激光束的投射角度，直到激光束与后标记对准。
在一些实施例中，确定步骤可以包括确定激光束、前标记和后标记是否沿假想平面对准。
通过考虑以下详细描述、附图和权利要求，本公开的其它特征和方面将变得明显。
在详细解释本公开的任何独立构造之前，应当理解的是，本公开在其应用方面不限于在以下描述中阐述的或在以下附图中示出的部件的构造和布置的细节。本公开能够具有其它独立构造，并且能够以各种方式实践或执行。还应理解的是，本文所用的措辞和术语是出于描述目的，不应视为限制性的。
如本文所使用的，使用“包括”和“包含”及其变体旨在涵盖其后列出的项及其等同物以及其它项。如本文所使用的，使用“由…构成”及其变体旨在仅涵盖其后列出的项及其等同物。
附图说明
参照附图，根据以下仅以示例方式给出的描述，本公开的这些和其它特征将变得更加明显，在附图中：
图1a是示出激光设备和物体(例如墙壁)的示意图，来自激光设备的激光束投射到墙壁上，在墙壁上产生激光线投影；
图1b是示出墙壁上的激光线投影的示意图；
图2是示出激光设备、墙壁和根据本公开的使用中的激光对准设备的示意图；
图3是根据本公开第一实施例的激光对准设备的立体图；
图4是图3的激光对准设备在使用时的俯视图，示出了通过该激光对准设备投射的激光束；
图5是根据本公开第二实施例的激光对准设备的立体图；以及
图6是图5的激光对准设备在使用时的俯视图，示出了通过该激光对准设备投射的激光束。
在详细解释本公开的任何实施例之前，应当理解的是，本公开在其应用方面不限于在以下描述中阐述的或在以下附图中示出的部件的实施例和布置细节。本公开能够有其它实施例，并且能够以各种方式实践或执行。还应理解的是，本文所用的措辞和术语是出于描述目的，不应视为限制性的。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本公开的实施例。
参见图2，体现本公开的激光对准设备10定位在激光设备5与物体20的平面表面之间，并且在激光设备5与物体20的平面表面之间使用，物体20通常是墙壁。激光设备5被设计为产生和发射至少一个激光束30，激光束30通常呈在物体20的表面上产生相应的激光线的扇形光束的形式。例如，可以将一同形成交叉激光束的水平激光线和竖直激光线投射到物体20的表面上。激光设备5可以投射具有刻度线或其它刻度指示的水平和竖直激光线。
图3是根据本公开第一实施例的激光对准设备10的立体图。图4是该激光对准设备10从上方观察并且根据本公开的方法使用时的平面图。
参见图3和4，激光对准设备10包括抵靠或平行于物体(例如墙壁)的平面表面使用的后构件12。后构件12可以是或包括后板12，后板12被设计为在激光对准设备10使用期间沿竖直位置延伸。后板12包括后标记22。后标记22可以是或包括任何类型的视觉指示元件，比如标记、颜色或凹痕，只要是视觉上可区分的即可。在一个优选实施例中，后标记22由竖直线22提供，该竖直线22沿后板12的竖直中心轴线印刷、雕刻或以其它方式模制在后板12的前表面上。在一个优选实施例中，后标记22被设置为具有比后板12的背景色更浅的颜色。替代地，后标记22可以是反光的。后板12的背景色可以是更深的颜色，以使用户能够在视觉上区分后标记22和后板12的背景。该线22用作参考，并且在下文中称为参考线22。
激光对准设备10还包括固定在后板12前方的前构件14。前构件14定位成比后板12相对更靠近激光设备5，以使激光束30可以首先对接或经过前构件14。前构件14包括前标记16，前标记16位于与参考线22共用且垂直于后板12的假想平面上。当激光束30被对准成以直角瞄准所述物体/墙壁20的平面表面时，激光束30可以对接或到达前标记16和参考线22两者。
在一个实施例中，前构件14可以具有三维的本体，该本体具有高度(H)和深度(D)。前构件14的高度(H)低于后板12的高度，使得前标记16和后标记22都可以被用户看到或暴露给用户和/或被激光束触及。前构件14的深度(D)允许前标记16定位在后标记22前方，以使激光束30可以首先到达或经过前标记16。深度(D)决定从前标记16到后标记22的距离。深度(D)可以由工程师根据应用设计、激光束的特性、空间规划和/或临界值等与前后标记的宽度一起确定。本体14可以以下述形状中的一个形状制作，包括立方体形、长方体形、楔形、部分圆柱形和部分球形(例如半球形)。尽管图3示出用于说明的长方体形本体14，但本领域技术人员将理解，可以提供任何三维形状的前构件14，只要允许前标记16定位在后标记22前方即可。
在一个实施例中，前标记16可以是或包括任何类型的视觉指示元件，比如标记、颜色或凹痕。在一个优选实施例中，前标记16由线16提供，该线16沿前构件14的竖直中心轴线印刷、雕刻或以其它方式模制在前构件12的前侧面上。在一个优选实施例中，前标记16可以被设置为具有比前构件14的背景色更浅的颜色。替代地，前标记16可以是反光的。前标记16和后标记22可以以相同类型的视觉指示提供。前标记16可以是或包括前构件14上沿假想平面的线，该假想平面沿竖直方向延伸。
进一步参照图4，在到达墙壁20的平面表面之前，激光束30被投射到激光对准设备10上。如果激光束30被投射至前构件14的前标记16并且还到达后板12并与参考线22(即后标记)重合，则确定激光束30以直角瞄准墙壁20的平面表面。另一方面，如果激光束30以不正确的角度瞄准，例如如图4中的虚线30'所示，则激光束30将仅到达前标记16或后标记22中的一个，或者不到达前标记16或后标记22中的任何一个。这是激光束30'未以直角瞄准墙壁20的平面表面的指示。
图5是根据本公开第二实施例的激光对准设备50的立体图。图6是该激光对准设备50从上方观察并且根据本公开的方法使用时的平面图。
参见图5和6，前标记56优选采用间隙的形式，并且更优选采用相对较窄的竖直槽的形式，如在所描述的实施例中的那样。无论是间隙还是槽，该前标记56均形成类似于线的图像，不过是透明的或透视的，对应于第一实施例的前标记16的图像，可以从观察背景中辨别。前构件54优选由平行于后板52延伸的前板54提供。前标记56(即间隙或槽56)优选形成于前板54上或内，或整体由前板54承载。
前板54和后板52通过至少一个连接构件58以间隔关系连接在一起。在所述实施例中，存在两个此类连接构件58，其优选为平面和矩形形状，并且设置在假想平面(或前标记56)的相对侧上。如图5和图6所示，前板54和两个连接构件58连接在一起，形成矩形U形结构(当从上方或下方观察时)。更具体地，前板54、后板52和两个连接构件58连接在一起，形成矩形回路结构。
在所述实施例中，激光对准设备50具有一体或一体形成的一件式结构，没有任何松动或移动部件。利用这种构造，激光对准设备50使用方便且基本上不需要维护。
前标记或槽56完全延伸穿过前板54的上侧和下侧。换句话说，前板54包括由槽56分开的两个部分。这种构型是特别有利的，因为其允许激光设备5的竖直扇形光束30无阻碍地切穿槽56，从而可以将完整的亮线投射到前板54后方的后板52上以便于查看。
进一步参照图6，在到达墙壁20的平面表面之前，激光束30投射到激光对准设备50上。如果激光束30被投射以延伸通过并经过前板54的前槽56(即前标记)并到达后板52且与参考线62(即后标记)重合，则确定激光束30以直角瞄准墙壁20的平面表面。通过观察并对准形成在具有参考线62的后板52上的亮线，来确定激光束30是否与参考线62重合。因此，通过前槽56的激光束30与后面的参考线62沿上述假想平面对准，从而确定激光束30以直角瞄准墙壁20的平面表面。另一方面，如果激光束30以不正确的角度瞄准，例如如图6中的虚线30'所示，则激光束30不与参考线62重合。这是激光束30'未以直角瞄准墙壁20的平面表面的指示。
由于激光对准设备50的几何构造，前述假想平面被预先确定为垂直于后板52(并且因此在测量期间也垂直于物体20的平面表面)延伸的平面，并且前槽56和后方的参考线62位于该平面上并沿该平面布置，并且因此共享该平面。
根据所述实施例的激光对准设备可以是直立型的，其可以立在地面上，位于激光设备5和物体20(例如墙壁)的平面表面之间。替代地，激光对准设备可以抵靠物体/墙壁20的平面表面悬置。
根据本公开的另一方面，提供了一种通过使用如上文中参照图3至图6所描述的激光对准设备10、50来对准从激光设备发射的激光束的方法。提供具有如上所述的一般和/或特定构造的激光对准设备10、50可以被认为是该方法的一部分。在操作中，激光对准设备10、50被放置在激光设备5和物体(例如墙壁20)的平面表面之间的稳定位置，来自激光对准设备10、50的激光束旨在以直角瞄准该平面表面。最初，激光对准设备10、50应被定向为使得其后板12、52平行于墙壁20延伸，其中，激光设备5将激光束30/30'投射到前标记16、56上，并且进一步投射到后板12、52上。激光束30/30'是扇形光束，在后板12、52上照射出竖直亮线，该亮线最初从参考线22、62或相对于参考线22、62偏移。操纵激光设备5并且特别地在左侧和右侧之间或各个方向之间线性地和/或成角度地调整位置，直到亮线与参考线22、62对准或重合。
根据该方法，激光束30通过前板14的前槽16(即前标记)投射到后板12上的参考线22(即后标记)处，或者投射到前构件54的前标记56上并进一步投射到后板52的后标记62上。如果激光束30形成到达参考线22并与之重合的亮线，则确定激光束30以直角瞄准墙壁20的表面。在这种情况下，激光束30、前标记16、56和参考线22、62沿垂直于墙壁20的假想平面对准，并因此共享该假想平面。相反地，如果由30'表示的激光束错过了参考线22、62，则激光束不以直角瞄准墙壁20。然后，需要调整激光设备5的线性和/或角位置，直到由30表示的激光束与参考线22、62对准，此时由激光束30形成的亮线与参考线22、62重合。
根据本公开，利用激光对准设备10、50，用户可以容易地观察和确定激光束是否以直角投射到目标物体(例如墙壁)的表面上。当激光束以期望的直角瞄准墙壁时，投射到物体上的激光线包括规则的(即等距离分开的)刻度线和/或刻度指示，这是更有利的。
应当理解的是，以上仅说明和描述了可以实施本公开的示例，并且在不脱离本公开精神的情况下，可以对这些示例进行修改和/或改变。
还应当理解的是，为了清楚起见而在分开的实施例的上下文中描述的本公开的某些特征也可以在单个实施例中组合提供。相反地，为了简洁起见而在单个实施例的上下文中描述的本公开的各种特征也可以分开地提供或以任何适当的子组合提供。

Claims (20)

1.一种激光对准设备，其特征在于，所述激光对准设备在激光设备与激光束以直角瞄准的物体的平面表面之间使用，所述激光对准设备包括：
抵靠或平行于所述平面表面使用的后构件，所述后构件包括后标记；以及
前构件，所述前构件包括前标记，所述前标记位于与所述后标记共享且垂直于所述后构件的假想平面上，所述前标记被定位成当所述激光束被对准成以直角瞄准所述平面表面时，所述激光束对接所述前标记以到达所述后标记。
2.根据权利要求1所述的激光对准设备，其特征在于，所述后构件包括后板。
3.根据权利要求1或2所述的激光对准设备，其特征在于，所述前标记包括间隙或槽。
4.根据权利要求3所述的激光对准设备，其特征在于，所述前构件包括前板，所述间隙或槽形成在所述前板中。
5.根据权利要求3所述的激光对准设备，其特征在于，所述前构件包括由所述间隙或槽隔开的两个部分。
6.根据权利要求3所述的激光对准设备，其特征在于，所述间隙或槽完全延伸穿过所述前构件的上侧和下侧。
7.根据权利要求3所述的激光对准设备，其特征在于，所述前标记被定位成当所述激光束被对准成以直角瞄准所述平面表面时，所述激光束通过所述前标记到达所述后标记。
8.根据权利要求1或2所述的激光对准设备，其特征在于，所述前构件和所述后构件通过连接构件以间隔关系连接在一起。
9.根据权利要求8所述的激光对准设备，其特征在于，所述前构件和所述后构件通过在所述假想平面的相对侧上的两个所述连接构件以间隔关系连接在一起。
10.根据权利要求9所述的激光对准设备，其特征在于，所述前构件和两个所述连接构件连接形成矩形U形结构。
11.根据权利要求9所述的激光对准设备，其特征在于，所述前构件、所述后构件和两个所述连接构件连接形成矩形回路结构。
12.根据权利要求1或2所述的激光对准设备，其特征在于，所述前构件具有三维的本体，所述本体具有允许所述前标记被定位在所述后标记前方的深度(D)。
13.根据权利要求12所述的激光对准设备，其特征在于，所述本体的形状包括立方体形、长方体形、楔形、部分圆柱形和部分球形中的一种。
14.根据权利要求12所述的激光对准设备，其特征在于，所述本体的高度(H)小于所述后构件的高度。
15.根据权利要求1或2所述的激光对准设备，其特征在于，所述前标记包括在所述前构件上沿所述假想平面的线，所述假想平面沿竖直方向延伸。
16.根据权利要求1或2所述的激光对准设备，其特征在于，所述前标记和所述后标记包括比所述前构件和所述后构件的背景色更浅的颜色。
17.根据权利要求1或2所述的激光对准设备，其特征在于，所述前标记和所述后标记是反光的。
18.根据权利要求1或2所述的激光对准设备，其特征在于，所述后标记包括定位在所述后构件上的竖直线。
19.根据权利要求1或2所述的激光对准设备，其特征在于，所述假想平面沿竖直方向延伸。
20.根据权利要求1或2所述的激光对准设备，其特征在于，当所述激光束、所述前标记和所述后标记沿所述假想平面对准时，确定所述激光束以直角瞄准所述平面表面。
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