[發(fā)明專利]參考光束發(fā)生器和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110402995.0
• 申請(qǐng)日: 2009-08-13
• 公開（公告）號(hào): CN102564406A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·J·里特韋恩;K·M·莫里塞;S·科提斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天寶導(dǎo)航有限公司
• 主分類號(hào): G01C15/00
• 分類號(hào): G01C15/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 張靜娟;楊曉光

本發(fā)明為申請(qǐng)日為2009年8月13日提交、申請(qǐng)?zhí)枮?00910163327.X且發(fā)明名稱為“參考光束發(fā)生器和方法”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

不適用

關(guān)于聯(lián)邦資助的研究或開發(fā)的聲明

不適用

背景技術(shù)

本發(fā)明涉及一種類型的參考光束發(fā)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(jìn)在建筑工地或其它地方的空間定位。這樣的工具已經(jīng)被用于給墻、梁、托梁、天花板、鋪設(shè)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(dòng)提供可見參考線。

現(xiàn)有技術(shù)的參考光束發(fā)生器通常以特定的幾何配置中只產(chǎn)生一個(gè)或兩個(gè)參考光束。雖然這樣的設(shè)備是有用的，但是它們的應(yīng)用有限。此外，這樣的設(shè)備通常提供靜止的參考光束或者旋轉(zhuǎn)的光束。靜止的參考光束的用途有限。產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的參考光束的設(shè)備提供了產(chǎn)生遍布表面的光線的能力。然而，因?yàn)樾D(zhuǎn)光束的功率遍布光束的整個(gè)360度旋轉(zhuǎn)，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(zhuǎn)的十分之一。因此，較高功率的激光光源必須被包含在該設(shè)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(zhuǎn)，那么指向固定點(diǎn)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(fā)生器，其在使用中提供最大的靈活性、提供多個(gè)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(fā)明內(nèi)容

這些需要可由一種參考光束發(fā)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(zhuǎn)臺(tái)、用于投射第二扇形激光光束的第二投射回轉(zhuǎn)臺(tái)和用于投射第三扇形激光光束的第三投射回轉(zhuǎn)臺(tái)。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?；剞D(zhuǎn)臺(tái)支架支撐第一投射回轉(zhuǎn)臺(tái)、第二投射回轉(zhuǎn)臺(tái)和第三投射回轉(zhuǎn)臺(tái)，以使每個(gè)回轉(zhuǎn)臺(tái)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(zhuǎn)動(dòng)過完整的一周?；剞D(zhuǎn)臺(tái)支架包括用于支撐第一回轉(zhuǎn)臺(tái)的第一樞軸裝置、用于支撐第二回轉(zhuǎn)臺(tái)的第二樞軸裝置和用于支撐第三回轉(zhuǎn)臺(tái)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(gè)允許操作員手工旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)臺(tái)并提供使在回轉(zhuǎn)臺(tái)被旋轉(zhuǎn)以后保持在適當(dāng)?shù)奈恢玫淖銐虻哪Σ痢?/p>

第一投射回轉(zhuǎn)臺(tái)、第二投射回轉(zhuǎn)臺(tái)和第三投射回轉(zhuǎn)臺(tái)中的每一個(gè)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?yàn)樯刃蔚耐哥R。在這些回轉(zhuǎn)臺(tái)中的每一個(gè)中的功率源可包括電池。投射回轉(zhuǎn)臺(tái)中的每一個(gè)可進(jìn)一步包括容納激光二極管、功率源和透鏡的回轉(zhuǎn)臺(tái)主體，這些投射回轉(zhuǎn)臺(tái)中的每一個(gè)具有將回轉(zhuǎn)臺(tái)主體連接到回轉(zhuǎn)臺(tái)支架的樞軸裝置。樞軸裝置提供了回轉(zhuǎn)臺(tái)繞著基本垂直于扇形激光光束從回轉(zhuǎn)臺(tái)被投射至的平面的軸的樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。氣泡水平儀(bubble?vial)可被設(shè)置在回轉(zhuǎn)臺(tái)支架上以便于校平該回轉(zhuǎn)臺(tái)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(zhuǎn)臺(tái)支架可包括：用于支撐第一回轉(zhuǎn)臺(tái)的第一樞軸裝置，該第一樞軸裝置包括用于旋轉(zhuǎn)第一回轉(zhuǎn)臺(tái)的第一樞軸電動(dòng)機(jī)；用于支撐第二回轉(zhuǎn)臺(tái)的第二樞軸裝置，該第二樞軸裝置包括用于旋轉(zhuǎn)第二回轉(zhuǎn)臺(tái)的第二樞軸電動(dòng)機(jī)；和用于支撐第三回轉(zhuǎn)臺(tái)的第三樞軸裝置，該第三樞軸裝置包括用于旋轉(zhuǎn)第三回轉(zhuǎn)臺(tái)的第三樞軸電動(dòng)機(jī)。第一樞軸電動(dòng)機(jī)、第二樞軸電動(dòng)機(jī)和第三樞軸電動(dòng)機(jī)中的每一個(gè)響應(yīng)于電動(dòng)機(jī)控制電路。

第一投射回轉(zhuǎn)臺(tái)、第二投射回轉(zhuǎn)臺(tái)和第三投射回轉(zhuǎn)臺(tái)中的每一個(gè)可包括回轉(zhuǎn)臺(tái)主體、回轉(zhuǎn)臺(tái)主體中的激光二極管和柱面透鏡，以及將該回轉(zhuǎn)臺(tái)主體連接到回轉(zhuǎn)臺(tái)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?yōu)樯刃?。激光二極管可由回轉(zhuǎn)臺(tái)支架中的電池供電。該電池可通過滑動(dòng)電觸頭連接到激光二極管。每個(gè)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(zhuǎn)臺(tái)投射的激光線的中心處產(chǎn)生光斑。

第一扇形激光光束、第二扇形激光光束和第三扇形激光光束中的每一個(gè)可為綠色的。第一投射回轉(zhuǎn)臺(tái)、第二投射回轉(zhuǎn)臺(tái)和第三投射回轉(zhuǎn)臺(tái)可具有可被分別接通的激光二極管。發(fā)生器可包括飛行時(shí)間測(cè)量裝置，該飛行時(shí)間測(cè)量裝置用于調(diào)制激光光束中的至少一個(gè)、檢測(cè)已調(diào)光束到發(fā)生器的反射和確定從發(fā)生器到反射已調(diào)光束的表面的距離。