雷射標示器的製作方法

2023-06-10 04:38:21

專利名稱：雷射標示器的製作方法
技術領域：
本實用新型是有關於一種雷射光學組件，且特別是有關於一種用於標線及定位的雷射標示器。
背景技術：
已知的雷射標示器是用於定位與標線的用途，例如室內設計、營建、土木等工程的定位與標線。雷射標示器內通常具有可以旋轉的平臺，用以帶動雷射光束掃出一水平面或垂直面，以形成水平或垂直標線。然而，旋轉平臺的動力源(例如馬達)與雷射本體等組件除了具有定位複雜的問題外，通常十分笨重，故攜帶不方便。此外，由於已知的雷射標示器體積大，常僅能放置在地面上，無法輕巧地固定在牆面上或以手持的方式調整其位置，故若需移轉雷射光束以掃出另一水平面或垂直面時，操作上非常不便
實用新型內容
本實用新型有關於一種雷射標示器，用以克服已知雷射標示器定位複雜、不利於攜帶及操作上不便的問題，以方便標線及定位。本實用新型提出一種雷射標不器，其包括一雷射光源以及一掃貓鏡。掃貓鏡於一預定角度內進行一往復式振動，用以接收並反射雷射光束。雷射光束經由掃瞄鏡反射之後形成一掃描扇面。雷射標不器還包括至少一光學透鏡，分別配置於掃描扇面的一弧形端緣上，以進一步擴大雷射光束。為了對本實用新型的上述及其它方面有更佳的了解，下文特舉較佳實施例，並配合附圖作詳細說明如下。

圖I繪示依照本實用新型第一實施例的雷射標示器的示意圖。圖2繪示依照一實施例的雷射光束經由單一光學透鏡折射之後的示意圖。圖3繪示依照本實用新型第二實施例的雷射標示器的示意圖。圖4A及圖4B繪示依照本實用新型一實施例的可攜式雷射標示器的分解圖及組裝示意圖。主要組件符號說明100 :雷射標不器110:雷射光源120 :掃瞄鏡121 :反射鏡面122 :振動臂130 :光學透鏡132:徑向發散面[0018]150 :掃描扇面150a:水平線152 :弧形端緣200、300 :雷射標示器210、212 :雷射光源220 :掃瞄鏡221、222:反射鏡面 230 :光學透鏡250 :第一掃描扇面260 :第二掃描扇面252、262 :弧形端緣400:可攜式雷射標示器402:可攜式本體404:第一柱段406 :第二柱段408 :柱狀結構410 :雷射光源420 :掃瞄鏡430 :光學透鏡440 :重力錘450 :伸縮組件452 :伸縮線454 :扭力產生器B、B1、B2:雷射光束P:固定點
具體實施方式
本實施例所述的雷射標示器是利用微機電技術製作的高精度掃瞄鏡，以取代已知的體積龐大且不易攜帶的旋轉平臺及動力源。掃瞄鏡的體積小、功率低，只需以微小的電力或磁力即可使其產生往復式振動，以反射雷射光束而形成一掃描扇面。因此，本實施例所述的雷射標示器可做為施工時定位及標線之用，且操作上更方便。以下列舉數個實施例作說明，但本實用新型並不受限於此，任何變更或合併實施例的情形，皆涵蓋於本實用新型的範圍內。請參照圖1，其繪示依照本實用新型第一實施例的雷射標示器的示意圖。雷射標示器100包括一雷射光源110以及一掃瞄鏡120。雷射光源110用以發射一雷射光束B。掃瞄鏡120於一預定角度內進行一往復式振動，用以接收並反射雷射光束B。雷射光束B經由掃貓鏡120反射之後形成一掃描扇面150。在較佳實施方面中，雷射標不器100可進一步包括至少一光學透鏡130，配置於掃描扇面150的弧形端緣152的其中一側端上，以進一步擴大雷射光束B。詳言之，當光學透鏡130排列在掃描扇面150的弧形端緣152上時,掃描扇面150中反覆掃瞄的雷射光束B均可通過光學透鏡130的折射而向外發散，增加雷射光束B的掃瞄面積及可掃瞄角度。需說明的是，圖I顯示配置兩光學透鏡130於掃描扇面150的弧形端緣152的兩相對側端上，以同時擴大兩側掃描扇面的範圍。但是，光學透鏡130的數量及配置並不僅限於此，可視實際光學透鏡130的尺寸、需掃描的範圍而對應調整。請參考圖2，其繪示依照一實施例的雷射光束經由單一光學透鏡折射之後的示意圖。在一實施例中，掃貓鏡120例如為微機電組件,其材質可為娃或其它半導體材料。掃貓鏡具有至少一振動臂，至少一鏡面設置於該至少一振動臂上，以利該至少一鏡面進行該往復式振動。在圖2所示的實施例中，掃瞄鏡120具有一振動臂122，掃瞄鏡120的反射鏡面121可配置于振動臂122上，以形成一振動單元，以利反射鏡面121進行往復式振動。由於微機電組件的體積相當小，可經由磁性、電力或壓電等方式來切換控制使其在一預定角度(例如60 100度)內進行往復式振動,藉以將單一的雷射光束B掃成一掃描扇面150,如 圖I所示。請參考圖2，當雷射光束B由雷射光源110的前端發射之後，準直地射向掃瞄鏡120的反射鏡面121。雷射光束B經由反射鏡面121反射之後，再入射至一光學透鏡130中。在一實施例中，光學透鏡130例如是一柱狀透鏡。柱狀透鏡具有一徑向發散面132，用以擴大雷射光束B，使得雷射光束B經由徑向發散面132折射之後呈一扇形發散。在一實施例中，掃描扇面150的發散角例如為90 120度。當掃描扇面150的前緣投射於一標的物(例如牆面)上時,雷射光束B將可形成一水平線150a (或垂直線)，以做為施工時定位與標線之用。在其它實施例中，如將雷射改為垂直掃瞄而將柱狀透鏡改為水平配置，則可以形成垂直的雷射光束。進一步言之，結合不同形式的雷射掃瞄方式再加上各類型的透鏡，即可獲得例如十字線、網格線、點陣等不同形式的定位與標線的效果。請參照圖3，其繪示依照本實用新型第二實施例的雷射標示器的示意圖。與上述第一實施例不同的是，第二實施例的雷射標示器200包括一第一雷射光源210、一第二雷射光源212、一掃貓鏡220以及多個光學透鏡230。掃貓鏡220可於一預定角度內進行一往復式振動，用以接收並反射雷射光束BI及B2。掃瞄鏡220具有兩反射鏡面221、222，這兩反射鏡面221、222相對設置以組合為一雙面鏡。第一雷射光源210用以發射一雷射光束BI，此雷射光束BI經由掃貓鏡220的第一反射鏡面221反射之後,形成一第一掃描扇面250於掃瞄鏡220的一側。第二雷射光源212用以發射另一雷射光束B2，此雷射光束B2經由掃貓鏡220的第二反射鏡面222反射之後,形成一第二掃描扇面260於掃貓鏡220的另一側。多個光學透鏡230分別配置於第一掃描扇面250的弧形端緣252及第二掃描扇面260的弧形端緣262上，以進一步擴大雷射光束BI及B2。雷射光束BI及B2可通過光學透鏡230的折射而向外發散，增加雷射光束BI及B2的掃瞄面積及可掃瞄角度，達到接近環繞掃描的功用，例如實質上可達300度至360度的環繞掃描。在圖3中，光學透鏡230的數量不限定為四個，亦可將光學透鏡230並排地排列成圓弧狀。請參考圖4A及圖4B，其繪示依照本實用新型一實施例的可攜式雷射標示器的分解圖及組裝示意圖。可攜式雷射標示器400包括一可攜式本體402、一雷射光源410、一掃瞄鏡420、多個光學透鏡430以及一重力錘440。可攜式本體402用以容納雷射光源410及掃瞄鏡420於其內，並固定各光學透鏡430於可攜式本體402上。重力錘440配置於可攜式本體402的一端，以使可攜式本體402處於一垂直狀態下。使用時,只要將可攜式本體402的一端朝下，並經由重力錘440的配重以使可攜式雷射標示器400筆直地定位在重力方向上，以方便施工時定位與標線。在一實施例中，可攜式本體402例如為一空心柱狀體，其包括一第一柱段404以及一第二柱段406。光學透鏡430固定於第一柱段404以及第二柱段406之間，以組成一柱狀結構408，如圖4B所示。雷射光源410及掃瞄鏡420配置於可攜式本體402中，用以形成至少一掃描扇面，如圖I所不， 掃描扇面可通過各個光學透鏡430的折射而向外擴大，以做為施工時定位與標線之用。此外，可攜式雷射標示器400還可包括一伸縮組件450，配置於可攜式本體402的另一相對端，也就是位於第二柱段404內。當伸縮組件450沿著一預定方向拉伸一距離時，伸縮組件450的一部分得顯露於可攜式本體402之外，並使可攜式本體402得因其本身的重力而自然處於一垂直狀態。在一實施例中，伸縮組件450例如為一彈簧線，其可經由自身彈性拉伸而延伸出可攜式本體402之外。此外，伸縮組件450可包括一伸縮線452以及一扭力產生器454。伸縮線452的一端固定在扭力產生器454上，而另一相對端可沿著一預定方向拉伸而使扭力產生器454積蓄一扭力。請參考圖4B,當伸縮線452懸吊於一固定點P (例如牆面或天花板)上時，使用者只要沿著預定方向拉伸並保持伸縮線452相距於此固定點P的距離，即可將可攜式雷射標示器400固定在任意位置上，以方便施工時隨時變更定位點與標線的位置。另外，扭力產生器454的扭力可使伸縮線452自動收回而收納於第二柱段404內，以方便攜帶。本實用新型上述實施例所揭示的雷射標示器，利用微機電技術來製作高精度的掃瞄鏡，以取代已知的體積龐大且不易攜帶的旋轉平臺及動力源，其具有至少下列特點(I)掃瞄鏡的體積小、功率低，只需以微小的電力或磁力即可使其產生往復式振動，以反射雷射光束而形成一掃描扇面。(2)單一個雷射光源掃成的掃描扇面可經由光學透鏡的折射而形成一水平線、一垂直線或十字標記的定位點，操作上更方便。(3)若配置兩個或兩個以上的雷射光源，則各個掃描扇面的前緣可組成一基準圓，以做為全方位定位與標線之用。(4)可攜式本體可做成柱狀結構，攜帶方便且不佔空間，並可搭配重力錘及伸縮組件來定位並具有伸縮的功能，使用上更方便。綜上所述，雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其並非用以限定本實用新型。本實用新型所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本實用新型的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本實用新型的保護範圍當視後附的權利要求書所界定的為準。
權利要求1.ー種雷射標不器,包括 ー雷射光源，用以發射ー雷射光束；以及 ー掃貓鏡，於ー預定角度內進行一往復式振動，用以接收並反射該雷射光束後形成一掃描扇面。
2.如權利要求I所述的雷射標示器，其特徵在於，該雷射標示器還包括至少一光學透鏡，該光學透鏡配置於該掃描扇面的一弧形端緣上，以進ー步擴大該雷射光束。
3.如權利要求2所述的雷射標不器,其特徵在於,該掃貓鏡具有一反射鏡面，該雷射光束經由該反射鏡面反射之後形成該掃描扇面。
4.如權利要求2所述的雷射標示器，其特徵在於，該掃瞄鏡具有兩反射鏡面，該兩反射鏡面相對設置以組合為一雙面鏡。
5.如權利要求2所述的雷射標示器，其特徵在幹，該掃瞄鏡具有至少ー振動臂及至少一鏡面設置於該至少ー振動臂上，以利該至少ー鏡面進行該往復式振動。
6.如權利要求2所述的雷射標示器，其其特徵在於，這些光學透鏡包括柱狀透鏡，這些柱狀透鏡分別具有一徑向發散面，用以擴大該雷射光束，該雷射光束經由該徑向發散面折射之後呈ー扇形發散。
7.如權利要求I或2所述的雷射標示器，其特徵在於，還包括 一可攜式本體，用以容納該雷射光源及該掃瞄鏡於其內，這些光學透鏡設置於該可攜式本體上；以及 一重カ錘，配置於該可攜式本體的一端。
8.如權利要求7所述的雷射標示器，其特徵在幹，該可攜式本體為一空心柱狀體，其包括一第一柱段以及ー第二柱段，這些光學透鏡固定於該第一柱段以及該第二柱段之間，以組成ー柱狀結構。
9.如權利要求8所述的雷射標示器，其特徵在於，還包括 一伸縮組件，配置於該可攜式本體的另ー相對端，當該伸縮組件懸吊於ー固定點時，該伸縮組件的一部分顯露於該可攜式本體之外，並使該可攜式本體因其本身的重力而自然處於一垂直狀態。
10.如權利要求9所述的雷射標示器，其特徵在幹，該伸縮組件包括一伸縮線以及ー扭カ產生器，該伸縮線的一端固定在該扭カ產生器上，而另ー相對端可沿著ー預定方向拉伸而使該扭カ產生器積蓄ー扭カ。
專利摘要一種雷射標示器，包括一雷射光源以及一掃瞄鏡。掃瞄鏡於一預定角度內進行一往復式振動，用以接收並反射雷射光束。雷射光束經由掃瞄鏡反射之後形成一掃瞄扇面。雷射標示器還包括至少一光學透鏡，配置於掃描扇面的一弧形端緣上，以進一步擴大掃瞄扇面的掃描面積。
文檔編號G01C15/00GK202562479SQ20122002405
公開日2012年11月28日 申請日期2012年1月4日 優先權日2011年7月21日
發明者陳菊圃 申請人:華新麗華股份有限公司