[發明專利]參考光束發生器和方法

有效

• 申請號: 200910163327.X
• 申請日: 2009-08-13
• 公開（公告）號: CN101650181A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: T·J·里特韋恩;K·M·莫里塞;S·科提斯
• 申請（專利權）人: 天寶導航有限公司
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;G01S17/08
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 楊曉光;張靜娟

相關申請的交叉引用

不適用

關于聯邦資助的研究或開發的聲明

不適用

背景技術

本發明涉及一種類型的參考光束發生器，其被用于將垂直、水平和方 的可見光參考光束投射到墻、天花板或地板上，以促進在建筑工地或其它 地方的空間定位。這樣的工具已經被用于給墻、梁、托梁、天花板、鋪設 的瓷磚、懸掛的架子和櫥柜的建筑布局以及給其它許多類似的活動提供可 見參考線。

現有技術的參考光束發生器通常以特定的幾何配置中只產生一個或兩 個參考光束。雖然這樣的設備是有用的，但是它們的應用有限。此外，這 樣的設備通常提供靜止的參考光束或者旋轉的光束。靜止的參考光束的用 途有限。產生旋轉的參考光束的設備提供了產生遍布表面的光線的能力。 然而，因為旋轉光束的功率遍布光束的整個360度旋轉，因此為了使該線 是可見的，需要稍微更高功率的光源，一般是激光。墻上或其它表面上的 長度較短的光束路徑可能只接收光束功率的十分之一，例如，如果這段光 束路徑只等于光束旋轉的十分之一。因此，較高功率的激光光源必須被包 含在該設備中。這不僅僅減小了電池壽命，而且提高了安全顧慮。如果光 束停止旋轉，那么指向固定點處的光束的功率必須稍微被減小，或者激光 必須被立即切斷。

由此可見，需要這樣的參考光束發生器，其在使用中提供最大的靈活 性、提供多個參考光束并且允許在較低的功率消耗和較低的光束功率電平 的情況下的滿足要求的操作。

發明內容

這些需要可由一種參考光束發生器滿足，其包括：用于投射第一扇形 激光光束的第一投射回轉臺、用于投射第二扇形激光光束的第二投射回轉 臺和用于投射第三扇形激光光束的第三投射回轉臺。第一扇形激光光束被 在第一平面中投射，第二扇形激光光束被在垂直于第一平面的第二平面中 投射，而第三扇形激光光束被在垂直于第一平面和第二平面的第三平面中 投射。回轉臺支架支撐第一投射回轉臺、第二投射回轉臺和第三投射回轉 臺，以使每個回轉臺可繞著垂直于它將扇形激光光束所投射的平面的軸樞 軸轉動過完整的一周。回轉臺支架包括用于支撐第一回轉臺的第一樞軸裝 置、用于支撐第二回轉臺的第二樞軸裝置和用于支撐第三回轉臺的第三樞 軸裝置。第一樞軸裝置、第二樞軸裝置和第三樞軸裝置中的每一個允許操 作員手工旋轉回轉臺并提供使在回轉臺被旋轉以后保持在適當的位置的足 夠的摩擦。

第一投射回轉臺、第二投射回轉臺和第三投射回轉臺中的每一個可包 括提供激光光束的激光二極管、用于給激光二極管提供功率的功率源和用 于將光束重定向為扇形的透鏡。在這些回轉臺中的每一個中的功率源可包 括電池。投射回轉臺中的每一個可進一步包括容納激光二極管、功率源和 透鏡的回轉臺主體，這些投射回轉臺中的每一個具有將回轉臺主體連接到 回轉臺支架的樞軸裝置。樞軸裝置提供了回轉臺繞著基本垂直于扇形激光 光束從回轉臺被投射至的平面的軸的樞軸轉動。氣泡水平儀(bubble?vial) 可被設置在回轉臺支架上以便于校平該回轉臺支架，以使扇形光束可被投 射到垂直或水平的平面中。

投射回轉臺支架可包括：用于支撐第一回轉臺的第一樞軸裝置，該第 一樞軸裝置包括用于旋轉第一回轉臺的第一樞軸電動機；用于支撐第二回 轉臺的第二樞軸裝置，該第二樞軸裝置包括用于旋轉第二回轉臺的第二樞 軸電動機；和用于支撐第三回轉臺的第三樞軸裝置，該第三樞軸裝置包括 用于旋轉第三回轉臺的第三樞軸電動機。第一樞軸電動機、第二樞軸電動 機和第三樞軸電動機中的每一個響應于電動機控制電路。

第一投射回轉臺、第二投射回轉臺和第三投射回轉臺中的每一個可包 括回轉臺主體、回轉臺主體中的激光二極管和柱面透鏡，以及將該回轉臺 主體連接到回轉臺支架的樞軸裝置，其中，激光二極管提供激光光束，而 柱面透鏡將該光束變為扇形。激光二極管可由回轉臺支架中的電池供電。 該電池可通過滑動電觸頭連接到激光二極管。每個激光二極管提供具有充 足直徑的激光光束，以使所述光束的一部分在柱面透鏡周圍通過，從而在 從回轉臺投射的激光線的中心處產生光斑。