光标记设备

摘要

本发明涉及一种光标记设备，所述光标记设备具有至少一个光源(20、22、24；32、34、36)，并且具有用于在参照面(10)上产生第一光投影线(26)的装置，以及具有用于在相同的参照面(10)上产生第二光投影线(30)的装置，其中所述第二光投影线(30)与第一投影线(26)构成90°的角。根据本发明建议，具有产生第三投影线(28)的装置(22、24；32、34、36)，所述第三投影线相对第一光投影线(26)采取45°的角并且相对第二光投影线(30)采取45°的角。此外本发明还涉及一种带有这种光标记设备的工具设备。

权利要求

1.光标记设备，具有至少一个光源(20、22、24；32、34、36)，并且具有用于在参照面(10)上产生第一光投影线(26)的装置，以及具有用于在相同的参照面(10)上产生第二光投影线(30)的装置，其中所述第二光投影线(30)与所述第一投影线(26)构成90°的角，其特征在于，具有产生第三投影线(28)的装置(20、22、24；32、34、36)，其中所述第三投影线相对第一光投影线(26)采取45°的角并且相对第二光投影线(30)采取45°角，其中所述设备被安装在参考面上，使得能够在所述参照面上产生上述三个投影线。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，第一、第二和第三投影线(26、28、30)撑开一个平面(10)。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第三投影线(28)是光投影线。

4.如权利要求2或3所述的设备，其特征在于，至少一个投影线(26、28、30)垂直于所述参照面成扇面展开。

5.如权利要求3所述的设备，其特征在于，三个光投影线(26、28、30)由至少一个光源(20、22、24；32、34、36)产生。

6.如权利要求3所述的设备，其特征在于，三个光投影线(26、28、30)可以借助于单个光源(20、22、24)产生。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，三个光投影线(26、28、30)可以借助于至少一个光学元件从单个光源(20、22、24)产生。

8.如权利要求3所述的设备，其特征在于，三个光投影线(26、28、30)由至少一个线激光器(22)产生。

9.如权利要求3所述的设备，其特征在于，三个光投影线(26、28、30)可以借助于单个激光信号(22)产生。

10.具有如权利要求1至9之一所述的设备的工具设备(16)。

11.如权利要求10所述的工具设备，其特征在于，所述设备以摆式激光器的方式悬挂在工具设备(16)的壳体(17)内。

12.如权利要求10所述的工具设备，其特征在于，所述设备可以相对工具设备(16)的壳体(17)来校准。

13.如权利要求11或者12所述的工具设备，其特征在于，可以开关来自工具设备(16)的壳体(15)的光投影线(26、28、30)的发射。

14.如权利要求11或者12所述的工具设备，其特征在于，可以单个地开关来自工具设备(16)的壳体(15)的光投影线(26、28、30)的发射。

说明书

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的光标记设备，具有用于在参考面上产生第一和第二光信号的装置。

现有技术

为了在手工业或者室内改建的领域内执行最大不同的找平、对准和标记任务，近来采用激光产品，所述激光产品根据应用产生激光标记，以便担任地面、天花板或者墙壁的现有参照。在此，在所谓的旋转激光器之间进行区分，其中通过旋转光源或者通过旋转偏转光束的部件而使激光信号在要调准的平面上成扇状展开，并且从而定义参照面。另一方面公知所谓的线激光器，所述线激光器通过将激光信号投影到参考面上而使得预先给定的方向变得可见并且从而能够遵循所述预先给定的方向。从而例如公知所谓的激光水平仪，所述激光水平仪的壳体可以在所希望的平面中被找平并且所述激光水平仪发射出一个或者多个的激光束用于标记目的。

因此例如根据DE 29716316 U1公知一种用于找平和/或在墙壁上显示标记的设备，所述设备包括具有至少一个悬挂设备以及具有激光束用的开口的壳体。在所述壳体中，激光束发生器以自由振荡方式悬挂在摆轴上。

根据EP0785412A2公知一种带有延伸的壳体和水准器的激光找平装置。具有激光束光学系统的激光模组被集成在所述壳体中，所述激光模组产生激光束。在所述壳体上以可移动的方式安放有带有切口和准星的瞄准装置。由于把准星构造为垂直的列，在大的距离和大的环境亮度下也可以识别和精确地校准激光束的投影点。

根据DE 19929436 A1公知一种分束器，用于把光束分裂成分光束，所述分光束有许多反射面，所述反射面被布置在由光源所产生的准直的初级光束的光路中。所述反射面相对于初级光束的传播方向分别倾斜45°，并且在产生虚拟的笛卡儿(karthesisch)轴系统的条件下把射入的初级光束分裂成相互垂直的分光束。

发明内容

如本发明所述的光标记设备具有用于产生第一和第二光投影线的装置，其中所述第二光投影线与第一投影线成90°的角。有利地，在如本发明所述的光标记设备中存在使之能够产生第三投影线的装置，所述第三投影线分别对第一光投影线和对第二光投影线构成45°角。
用公知的用于产生光标记的设备不能表现对两个直角对准的线呈45°角的直线。因此，用户必须费事地、例如通过计算出三角函数自身来确定这样的直线并且相应地校准所述设备。本发明的优点是，还可以直接用如本发明所述的设备表现所谓的45°线并且从而由用户不需要大耗费地标记在参照面上。
根据权利要求1的本发明设备的有利的实施方式和改进利用在从属权利要求中所说明的特征得出。
有利地，所述第一、第二和第三投影线位于一个平面中.以此方式能够在参照面上产生45°取向.在此，相互呈90°角的投影线例如可以被用作设置在一个或者多个墙壁上的参照线.
第三投影线以有利的方式同样被构成为光投影线。这例如能够只借助于单个光源、尤其是单个激光信号产生所述三个光投影线。这尤其具有明显地简化光源(例如激光二极管)的校准的优点。在如本发明所述的设备的该有利实施方式中，借助于光学元件从单个光源的信号产生三个光投影线。这样的光学元件例如可以具有全息衍射光栅或者另一衍射或者折射结构。
在可替代的实施方式中，三个光投影线由至少一个光源、尤其是由至少一个激光器产生。尤其可能的是，为每一个投影线分别使用一个激光器。在此，这样一种激光器可以通过简单的光学系统(例如圆柱形透镜)产生所希望的投影线。在该实施方式的情况下，在安装所述设备时或者在安装包含所述设备的工具设备时相互校准所述三个投影线。这样的结构的优点是，用于产生线的光学元件相对而言成本低廉，当然其中需要三个激光二极管用以产生所述三个投影线。
有利地，用如本发明所述的光标记设备可以实现一种工具设备，所述工具设备有利地能够例如沿相对参照线的45°投影线来布置对象。从而以此方式可以无需大耗费地例如在一个房间中斜对地铺设瓷砖，或者从对角线起以相应的方式平行于墙壁铺设瓷砖。
在如本发明所述的工具设备的一个有利的实施方式中，用于产生光标记的设备以摆式激光器的方式悬挂在所述工具设备的壳体内。在这样一种结构的情况下，所述工具设备通过所采用的摆动技术自动地在水平平面中找平。
在可替代的实施方式中，还可能把如本发明所述的设备固定地安装进所述工具设备的壳体中，其中使所述设备对准所述工具设备的设备边缘。还可以规定，在相应的工具设备中以可调节的方式(例如被安置在三角架上)布置如本发明所述的设备。
如本发明所述的工具设备以有利的方式具有一种操作方案，所述操作方案能够单个地切换从所述工具设备的壳体出来的光投影线的发射。从而在如本发明所述的工具设备的操作方案中，不仅可以设想能够同时以开或关的方式切换所有的投影线，或者可设想为每个单个的投影线设置自身的开关元件。有利地，以下操作方案对于如本发明所述的工具设备而言是可能的，在所述操作方案中可以利用开关在各个光投影线之间来回切换。
如本发明所述的光标记设备、或者说配备有如本发明所述的设备的工具设备也能够有利地、无需大耗费地产生并表现对另一投影线呈45°角的线，使得能够以简单的方式标记对基线的45°线。
如本发明所述的设备的其它优点从实施例的以下描述中得出。

附图说明

在附图中示出了具有如本发明所述的光标记设备的本发明工具设备的实施例，将在下面对所述实施例详细地进行说明。附图的图、附图说明以及权利要求书以组合方式包含大量特征。还可以单个地考虑这些特征，并且综合成其它的、有意义的组合，从而所述组合同样应被看作是在本说明书是公开的。
图1示出如本发明所述的工具设备的实施例的第一应用情况的示意图，
图2以第二应用情况的示意图方式示出如本发明所述的工具设备的第二实施例。

具体实施方式

图1示出如本发明所述的光标记设备或者说具有这样一种光标记设备的如本发明所述的工具设备的典型应用情况。在一个房间的地面10上例如应当以对墙壁14呈45°角的方式铺设瓷砖12。
如本发明所述的工具设备16具有壳体17，所述壳体17具有光标记设备18，所述光标记设备18有激光器22、尤其是激光二极管24形式的光源20。通过全息衍射光栅21把光源20的光束分开成三个分光束。然而，在如本发明所述设备的可替代实施方式中，还可以有三个分开的光源、尤其是三个激光二极管，所述三个分开的光源各产生一个分光束。
通过相应的光学系统(例如圆柱形透镜)把每个分光束在垂直于地面10的平面中扩展，使得激光束与地面10的在图1的实施例中用作参照面的平面相交，并且从而在地面10的表面上分别产生投影线26、28、30。因此，在图1的实施例中，三个投影线具有一个公共的原点或者说起点。
除了采用圆柱形透镜用以在参照面10上产生扇状展开的分光束或者说产生光投影线26、28、30以外，同样还可以采用其它的光学部件，例如被相应构造的衍射结构。尤其有利的是，采用单个光学衍射元件21，以便一方面实现分裂成三个分光束26、28、30，并且另一方面使每个分光束在与由所述分光束所撑开的平面10垂直的平面上扩展。这样的元件21同样地可以被实现为特殊的全息衍射光栅。在该情况下，将会通过参照面10上的各个离散点表示光投影线。产生三个分光束的折射元件也是可能的。
在使用时，在一个房间中如此地定向如本发明所述的工具设备16，使得光标记设备的两个投影光束26、30尽可能地平行于房间的两个墙壁14或者15。为此，可以设置一种校准装置25，所述校准装置能够校准工具设备16内部的标记设备18的取向，使得给出例如投影26和30与相应的墙壁14或者15的平行性。在图1的实施例中，带有激光单元的光标记设备18固定地被安装在如本发明所述的工具设备16中并且相对设备边缘被校准。
还可以规定，如此地设计光标记设备18，使得所述光标记设备可校准地并且尤其是可转动地布置在所述工具设备16的壳体17内部。在此，如本发明所述的工具设备16有利地具有光标记设备18的旋转轴，所述旋转轴垂直于由三个分光束26、28、30撑开的平面10。
在如本发明所述的工具设备16的可替代的实施方式中，光标记设备18附加地还可以以摆式激光器(Pendellaser)的方式被集成并且悬挂在工具设备16的壳体17中。通过该方式可能的是，由于重力，分光束26或者30之一自动地水平对准，使得这种设备能够自动地实现对该水平位置呈45°的投影线。
尤其是投影线28分别构成对投影线26或者对投影线30的45°角。借助于如此在地面上所标记的取向，例如可以沿投影线28在地面10上施加瓷砖12，使得所述瓷砖同样地对投影线26的方向并且从而对墙壁14的方向构成45°的角。
通过在工具设备16的壳体17中的相应的开口，还可以单个地切换分光束26、28、30，使得从工具设备16的壳体17发射出分光束26、28、30的一个、两个或者所有三个，其中所述开口可单独开关，也就是可以被开放或者关闭。
图2示出在另一应用领域中如本发明所述的工具设备的可替代的实施例。
在根据图2的实施例中，光标记设备19具有三个激光二极管形式的三个单个光源32、34、36，所述光源32、34、36分别发出电磁波频谱的人眼可见部分中的光束26、28、30。在此，这样地布置所述光源，使得三个光束看起来来自一个公共的原点、也即所属的轴在公共的点相交。光学元件(例如圆柱形透镜)布置在激光二极管之后，所述光学元件导致使光束相应地在一个平面上成扇面展开。这样地相互校准三个光源32、34、和36，使得从它们发出的光束定义一个公共的平面10，所述平面10在如图2所示的实施例中平行于图面。各个光束26、28、30垂直于该平面10分裂，使得分别得出光束26、28、30与参照面10的的相交线或者投影线，所述相交线或者投影线可以被用作标记。
除了采用圆柱形透镜用以在参照面上产生扇面展开的分光束或者产生光投影线以外，同样也可以采用其它的光学部件(例如相应被构造的衍射结构)。这样的元件同样可以被实现成全息衍射光栅。在此情况下将会通过参照面上的各个离散点来表示所述光投影线。
在图2所示的实施例中，三个光源32、34或者36有利地可以单个地开关。在此例如可以在如本发明所述的工具设备16上或者在工具设备16的外部操作单元上对于分光束26、28、32中的每一个都存在自身的开关元件，或者如图2所示，在可替代的实施方式中可以设置单个的开关21，所述单个的开关允许在所述单个分光束之间来回地切换，或者接通或者关断一个或者多个分光束。
根据图1的如本发明所述的工具设备18有利地也具有开关元件，所述开关元件使之能够从所述设备发出一个、二个或者所有三个分光束。为此例如还可以在工具设备18的壳体17中、而或者在光标记设备本身处设置相应可关闭的开口，所述开口可以通过相应的开关元件激活。作为可替代方案，在如图1所示的实施方式的情况下，也可以利用单个的开关元件(对应于图2的开关元件21)通过以下方式在各个分光束之间来回切换，即放开或者关闭所述设备的相应开口。
在如本发明所述的工具设备18或者19的操作方案的情况下，在此可设想的是，同时从设备18或者19中发射所有分光束26、28、30，或者对于每个分光束而言存在自身的开关，所述自身的开关激活所述分光束从所述设备的相应发射。
在图2所示的实施例中，如本发明所述的设备使得例如能够从房间的对角线38起铺设瓷砖12，其中该对角线38由投影线28标记，所述投影线既对投影线28、也对投影线30呈45°的角。为此只须利用相应的校准装置以与墙壁14或者15平行的方式使投影26或者30定向。
在根据图2的实施方式中，也可以把光标记设备19例如构造为具有光源32、34和36的摆式激光器。可替代地，如果可以相对外部的参照面校准工具设备19、或者可在工具设备19的壳体17内部校准光标记设备，则可以在工具设备的壳体17中固定地布置标记设备19。
如本发明所述的光标记设备或者具有这种光标记设备的如本发明所述的工具设备不局限于图中所示出的实施例.因此，例如第三投影线还可以通过设备标杆(Anlagestab)或者绳实现，所述设备标杆或者绳可以以对光投影线26或者28呈45°的角从所述设备或者说从所述壳体中拉出.此外，还可以如此地构造产生所述第三投影线的装置，使得能够偏转所述第三投影线.在这种实施方式中，第三投影线可以相对第一或者还相对第二投影线采取0和90°之间的任意角.
如本发明所述的设备的校准装置不局限于在所述实施例中明确提及的装置，如本发明所述的设备例如除了所述摆式激光器功能以外还可以具有水准器和/或机械校准装置，所述水准器和/或机械校准装置使得例如也能够垂直地在墙壁处固定所述单元并且校准所述单元。
此外还可以在所述设备内或者上存在电子倾斜传感器，所述电子倾斜传感器例如能够优选地通过相应的执行元件自动地校准所述设备。
尤其，如本发明所述的设备或者如本发明所述的工具设备不局限于在铺设瓷砖时的应用。更确切地说，所述瓷砖这里只用作光标记设备的应用范围的直观例子，所述光标记设备根据本发明具有产生第三投影线的装置，所述第三投影线产生既对第一光投影线也对第二光投影线呈45°的角。