[發明專利]旋轉激光器

有效

• 申請號: 201180056765.1
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN103229019A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: B·默勒
• 申請（專利權）人: 萊卡地球系統公開股份有限公司
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;劉久亮

本發明涉及根據權利要求1的預特征化條款所述的用于產生參考光束的旋轉激光器，且涉及根據權利要求10的預特征化條款所述的用于激光區域的取向的方法。

在工業領域或建筑工業中已經使用旋轉激光器很多年，使用該旋轉激光器是為了標記點或對象或確立路徑或參考線。使用它們，可以投影水平、豎直或對角平面，這提供用于取向或定位對象的標記。

旋轉激光器通常從旋轉光電裝置構建，該光電裝置是激光器單元的一部分且借助于該光電裝置，參考激光束可以以這種方式在移動的同時被發射：在表面上產生可覺察或可被檢測器檢測的路徑或線。所以，路徑可以根據限定的規范取向，激光器單元可以相對于密封激光器單元的外殼在兩個相互垂直的方向中轉動。為了從外殼發射激光，外殼附加地包含光學透明的窗口或開口。

US5,852,493公開了具有雙傾斜機制的自取向旋轉激光器。該激光器包含連接到框架的光源，框架通常被懸掛且框架和懸架與可旋轉底座組合。再者，在兩個方向中取向的控制機制布置在懸架上以定向光源。兩個位置傳感器彼此以90°角布置在框架上，它們被可旋轉地安裝。通過傳感器從參考位置的位移，控制機制可以將光源位移到一位置，使得從其得出的傳感器傾斜中的變化同樣對應于其參考，且光源然后具有限定的傾斜。在一個實施例中，使用兩個傳感器，這兩個傳感器均布置在公共安裝架上且由此可以同時被影響。

EP?2?144?037公開了一種旋轉激光器、尤其是自補償旋轉激光器（即，水平化自身的旋轉激光器）以及用于測量其旋轉軸的傾斜的方法。這種旋轉激光器包含底座和用于發射激光光束且關于旋轉軸旋轉的激光器單元，使得旋轉激光光束定義激光平面。激光器單元配置成相對于底座可旋轉，且旋轉軸由此可以在至少一個方向中傾斜。再者，傾斜傳感器布置在設備上以測量軸的傾斜角，該傳感器隨著激光器單元改變其位置，且關于激光器單元的旋轉軸可旋轉地安裝。因此，可以在至少兩個不同位置測量旋轉軸的傾斜角，且可以從其得出絕對傾斜角。

旋轉激光器最初并不旨在測量到激光光束投影的表面上的點的距離。然而，現在，從組合旋轉激光器和距離測量功能性的現有技術已經知道一些實施例，例如用于獲得范圍信息以及平面投影且由此產生空間設計圖。

WO?2009/053085描述了一種距離測量方法以及參考線投影和距離測量設備（例如旋轉激光器），其中用于投影的發射或至少其光束路徑同樣用于距離測量。此處，在光學測量束的幫助下，限定的測量路徑被行進或執行，即，以這種方式引導測量束：其投影的軌跡也對應于被投影的參考線。在這種情況中，到測量路徑的至少一個點的距離被確定，測量路徑被重復執行或行進至少一次以用于距離的確定。使用集成到設備中的距離儀表實施距離確定，且發射的測量束優選地與參考束同軸耦合。該實施例還包含兩個傾斜傳感器，通過這兩個傾斜傳感器可以確定激光平面的限定傾斜角。為確定或調節平面的位置而提供這些傳感器，同時其代表了本實施例的缺點：因為針對每個應用而言使用傳感器可實現的精確度并不足夠高，且傳感器還僅具有有限的測量范圍，這允許主要在豎立位置使用設備，但是不允許設備在平躺位置中傾斜。

在原先已知的旋轉激光器中，僅可以通過激光器本身的位置或例如通過發射的激光區域的手動受控轉動實施激光平面或激光區域相對于表面的精確取向（尤其是垂直于表面）。因此僅在花費極大時間的條件下實現精確取向，并且僅可以在用戶的眼睛對于距離的精確度的范圍內有限精度地實施精確取向。因為需要考慮很多細節，所以僅對于良好訓練、有經驗且高度有資格的用戶存在能夠簡單且快速地實施取向的可能性。因此不提供激光區域的取向的用戶友好性。在這些情形下，對于旋轉激光器的一般用戶而言，取向可能變成精細且復雜的處理。再者，由于旋轉激光器的位置的干擾，例如由于激光器上的不利影響，不能可靠地精確維持激光區域的調節取向。

因此，本發明的一個目的是提供一種用于激光區域相對于表面的精確且可靠的垂直取向的改善旋轉激光器，該取向可以快速地和簡單地且以用戶友好的方式完成。

本發明的另一特定目的是在豎直或水平方向產生激光區域相對于表面的垂直投影。

通過實施獨立權利要求的特征化特征實現這些目的。可以在從屬專利權利要求中發現以可選或有利的方式改善本發明的特征。

根據本發明，一種旋轉激光器包括激光束源，可見或借助于檢測器可檢測的激光束通過該激光束源發射。該激光束通過使用機動化的偏轉裝置（例如，偏轉鏡）偏轉且用作參考束，通過偏轉鏡的移動導致的激光束的移動，在表面上產生參考路徑。另外，提供用于通過使用參考束的到表面上的點的距離或范圍測量的裝置。