專利名稱：自動(dòng)調(diào)平式的五路光束激光裝置的制作方法
自動(dòng)調(diào)平式的五路光束激光裝置
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)調(diào)平式的五路光束激光裝置。這種裝置在工業(yè)、手工業(yè)和家庭作坊領(lǐng)域中用于校準(zhǔn)、標(biāo)記、測(cè)量和定向的目的。通過(guò)光束將測(cè)量點(diǎn)投射到壁和/或物體上，并且就這樣撐開(kāi)一種水平平面和垂直平面。這種五點(diǎn)或者五路光束激光裝置是已知并且是市場(chǎng)上可供的。US 6，542, 304示出用于激光標(biāo)記裝置的分光器，其具有中央通道，圍繞該通道有四個(gè)相對(duì)于激光束傾斜45°的反射分裂面，這些分裂面在光束軸線中彼此以相應(yīng)90°的旋轉(zhuǎn)錯(cuò)開(kāi)方式進(jìn)行設(shè)置。由此唯一的激光源的光束可以分為五路激光分光束，它們撐開(kāi)了一種空間的正交系。US 5，617，202公開(kāi)了借助于反射鏡或者半透明反射鏡分裂光束的可能性?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)一方面是復(fù)雜的光學(xué)結(jié)構(gòu)。此外所述光束不可以分開(kāi)地接通和關(guān)斷。另外由于光束分裂使得光束強(qiáng)度降低了，從而所投影的單個(gè)點(diǎn)相應(yīng)亮度較弱，這因而是有缺點(diǎn)的，這是因?yàn)榛诩す獾燃?jí)所述強(qiáng)度降低不能毫無(wú)疑問(wèn)地通過(guò)更強(qiáng)的激光來(lái)平衡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，尤其是提供一種自動(dòng)調(diào)平式五路光束激光裝置，其在結(jié)構(gòu)緊湊和制造及校準(zhǔn)費(fèi)用較低的情況下生成具有較高定位精度的激光光
束ο該任務(wù)通過(guò)權(quán)利要求1的五路光束裝置來(lái)解決。在從屬權(quán)利要求中給出優(yōu)選的實(shí)施方式。根據(jù)本發(fā)明提供一種自動(dòng)調(diào)平式的五路光束激光裝置，其具有三個(gè)激光源，其中， 由所述激光源生成的兩路激光束分為各兩路分光束。所述分光束中的一路分光束分別與第三激光源的光束的軸線在一點(diǎn)處相交。術(shù)語(yǔ)“五路光束激光裝置(以下也簡(jiǎn)稱激光裝置)”的意思是，該裝置發(fā)射五路激光束，這些激光束對(duì)應(yīng)于三維笛卡爾(或者說(shuō)正交)坐標(biāo)系的五個(gè)軸線。所述坐標(biāo)系優(yōu)選如此取向，以使所述光束中的三個(gè)從所述坐標(biāo)系的原點(diǎn)(即所述交點(diǎn))指向水平面的四個(gè)主方向的其中三個(gè)，并且兩個(gè)光束位于垂直平面中，也就是朝向上方或者朝向下方取向。 因而利用所述裝置例如在房間中可以將五個(gè)點(diǎn)投射到壁、地面和天花板上，它們可以用于測(cè)量房間或者作為其它的參考量。術(shù)語(yǔ)“五路光束”意思是在裝置內(nèi)部生成五路光束；并且包括這些光束在離開(kāi)激光裝置時(shí)也可以例如通過(guò)一種DOE(稍后說(shuō)明)扇形地分裂?；诎踩?，激光裝置中的激光器的功率限定在確定等級(jí)，例如根據(jù)DIN EN 60825-1限定在2或者2M激光器等級(jí)。這意味著，相應(yīng)的激光束盡量避免傷害人眼。然而盡可能大的功率是所期望的，以便獲得盡可能亮的投射點(diǎn)?；诖嗽?，激光源光束的分裂是有缺點(diǎn)的，這是因?yàn)橛纱私档土烁鱾€(gè)投射點(diǎn)的亮度。每個(gè)激光束應(yīng)用一個(gè)激光源是有優(yōu)點(diǎn)的，然而具有相應(yīng)光學(xué)元件(例如準(zhǔn)直透鏡)的單個(gè)激光器在制造成本低廉和節(jié)約空間的設(shè)置方式方面存在問(wèn)題。因而有創(chuàng)造性地了解到在應(yīng)用三個(gè)激光源以及分裂所述三路激光束中的兩路的情況下可以制造一種五路光束激光裝置，所述五路光束激光裝置一方面帶來(lái)各個(gè)所投射的激光點(diǎn)的最佳亮度，另一方面具有緊湊的結(jié)構(gòu)。在所述激光裝置中優(yōu)選地將激光束分為各兩路軸線相同的且反向平行的分光束。 這尤其通過(guò)屋頂鏡(Dachspiegel)實(shí)現(xiàn)。屋頂鏡是光學(xué)元件，其可以廉價(jià)地且以較高精度地進(jìn)行制造。屋頂鏡的兩個(gè)鏡面彼此形成90°角并且與相應(yīng)的激光束成45°角地取向，該鏡面使得激光束相應(yīng)地轉(zhuǎn)向?yàn)橐?0°的方向變化的分光束。這兩個(gè)分光束精確地沿相反的方向延伸?？蛇x的是，也可以通過(guò)棱鏡來(lái)進(jìn)行分光。通過(guò)所述轉(zhuǎn)向，光束位于相同的軸線上。借此，關(guān)于笛卡爾坐標(biāo)系的原點(diǎn)的準(zhǔn)確測(cè)量效果是可行的，該坐標(biāo)系通過(guò)激光束來(lái)?yè)伍_(kāi)或者說(shuō)形成。因而全部光束關(guān)于坐標(biāo)系無(wú)角度誤差并且無(wú)偏移。在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述三個(gè)激光源以其縱軸線按照軸線平行的方式進(jìn)行設(shè)置。這三個(gè)激光源尤其朝向同一方向發(fā)射其光束。通過(guò)這種設(shè)置方式，這三個(gè)激光源連同其光學(xué)元件直接彼此相鄰。這一方面是節(jié)約空間的。另一方面單個(gè)激光源(或者說(shuō)激光二極管)的電接口直接地并排排列。這使得電布線變得容易。因?yàn)槿考す舛O管的接線柱的方向是相同的(其中角度定向由于橢圓形的光束撐開(kāi)(Strahlaufweitimg)而部分地旋轉(zhuǎn)90° )，因而例如激光二極管的接口可以直接接觸在唯一的電路板上。具有三個(gè)激光器的所示實(shí)施方式的另一優(yōu)點(diǎn)在于，激光源可以通過(guò)電開(kāi)關(guān)分開(kāi)地和/或共同地接通和關(guān)斷。因?yàn)榧す庋b置通常通過(guò)電池供應(yīng)能量，因而可以關(guān)閉不需要的激光源。在此受結(jié)構(gòu)類型的限制僅獨(dú)立的光束、也就是非分光束彼此分開(kāi)地控制。因而正面光束可以與水平光束對(duì)分開(kāi)地并且也與垂直光束對(duì)分開(kāi)地接通或關(guān)閉。按照有利方式，所述五路激光束或者分光束中的至少一個(gè)引導(dǎo)通過(guò)一種衍射光學(xué)元件(D0E，隨后進(jìn)一步描述)。由此可以將特殊形結(jié)構(gòu)，例如坐標(biāo)十字、光束的扇形擴(kuò)展等等投影到上述相應(yīng)的投影面上。所述激光束或者所述分光束中的至少一路另選地也可以弓丨導(dǎo)通過(guò)正方形或矩形光闌。通過(guò)該設(shè)置方式，以簡(jiǎn)單裝置遮蔽激光束，從而通過(guò)衍射，在投射到例如壁上時(shí)出現(xiàn)水平和垂直設(shè)置的旁瓣最大值，其生成坐標(biāo)十字。該坐標(biāo)十字的中點(diǎn)是最亮的，并且點(diǎn)的強(qiáng)度在側(cè)面減弱。優(yōu)選在所述第三激光源(也就是在其光束未分裂的激光源)的光束中應(yīng)用這種遮蔽，然而也可以在其他各個(gè)激光(分)光束中應(yīng)用。在另一有利構(gòu)造方式中，要分裂的所述激光束中的至少一路被引導(dǎo)通過(guò)用于圓形遮蔽的(圓形)光闌。因?yàn)榧す庠磧?yōu)選是激光二極管，所以存在已知的問(wèn)題是激光二極管生成橢圓形橫截面的光束。通過(guò)所述遮蔽，由橢圓形的激光橫截面生成一種圓形光束?；谡诒危瑑H光束的中央?yún)^(qū)域、也就是其最高強(qiáng)度的區(qū)域繼續(xù)傳導(dǎo)和使用。這使得所投影的激光點(diǎn)同樣具有均勻和亮度相同的強(qiáng)度。在另一優(yōu)選構(gòu)造方式中，所述激光源被實(shí)施為激光二極管，并且在光路中均設(shè)置準(zhǔn)直透鏡。在激光二極管和準(zhǔn)直透鏡之間設(shè)置光闌用于圓形遮蔽。尤其是用于圓形遮蔽的所述光闌與準(zhǔn)直透鏡聯(lián)合組成一個(gè)組件。通過(guò)這種集成，明顯地簡(jiǎn)化了安裝，這是因?yàn)閮H需將組件插入到光學(xué)單元的塊中，并且所述組件自動(dòng)同軸地相對(duì)于激光器對(duì)中。為了校準(zhǔn)僅需要調(diào)節(jié)屋頂鏡的角位置，也就是所述鏡的偏轉(zhuǎn)方向。優(yōu)選通過(guò)內(nèi)部的光學(xué)單元實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)平，所述內(nèi)部光學(xué)單元抵靠所述五路光束激光裝置的支承單元借助于兩個(gè)彼此垂直且優(yōu)選水平取向的支承軸進(jìn)行支承。所述軸承原則上是萬(wàn)向節(jié)，這也可以被稱為萬(wàn)向接頭?；谇蜉S承運(yùn)行平穩(wěn)而減少了靜摩擦作用，因此即使在激光裝置的較小的傾斜位置時(shí)內(nèi)部光學(xué)單元也可以停止擺動(dòng)，從而激光裝置自動(dòng)地相應(yīng)地進(jìn)行水平或者垂直定向。在交叉支承的情況下，支承軸優(yōu)選彼此錯(cuò)開(kāi)90°。支承交叉不一定非要對(duì)稱，也就是說(shuō)交叉中點(diǎn)與支承點(diǎn)具有相同間距。功能相反也是可行的，例如在其中一個(gè)軸中，萬(wàn)向節(jié)不具有支承軸而是具有軸承套，在該軸承套中容納球支承的且抗轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在光學(xué)單元上的軸。另選地也可以通過(guò)懸掛的固定、例如通過(guò)盡可能無(wú)彈性的繩索或者帶有扭曲鏈環(huán)的單節(jié)鏈元件等等來(lái)實(shí)現(xiàn)所述自動(dòng)調(diào)平。在一種改進(jìn)構(gòu)造方式中，所述內(nèi)部光學(xué)單元為了減震而相對(duì)于外部殼體通過(guò)減振阻尼器進(jìn)行耦聯(lián)，并且所述減振阻尼器優(yōu)選被實(shí)施為渦流制動(dòng)器。


以下將結(jié)合附圖并依據(jù)實(shí)施例來(lái)舉例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。說(shuō)明書、所屬的附圖和權(quán)利要求包含大量特征組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠單獨(dú)審視這些特征、尤其還有不同實(shí)施例的特征并將其組合成有意義的其它組合方案。附圖示出圖1以三維視圖示出五路光束激光裝置連同其支承元件；圖2沿著兩個(gè)激光二極管示出激光裝置的縱截面圖(垂直截面圖)；圖3沿著兩個(gè)激光二極管示出激光裝置的水平截面圖；圖4沿著屋頂鏡示出具有光路的激光二極管的截面圖；圖5是借助于棱鏡分裂光束的另一實(shí)施方式；圖6以示意圖示出激光束的遮蔽；以及圖7示出另選的實(shí)施方式。圖1的視圖示出自動(dòng)調(diào)平式的五路光束激光裝置(縮寫為激光裝置)1，該激光裝置1以在兩條水平軸線上可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式以及自動(dòng)調(diào)平地支承在殼體中。由該激光裝置1生成五路激光束。這包括照射房間地面的下垂直光束2b、照射房間頂部的上垂直光束2a。兩路水平光束3a和北以及正面光束4位于水平面中。在此水平光束3a和北的方向是反向平行的，并且在正面光束4和水平光束3a和北之間存在90°角。 根據(jù)圖1，垂直光束加和2b借助于十字交叉標(biāo)識(shí)形式的DOE ( = Diffraktives Optisches Element-衍射光學(xué)元件，隨后進(jìn)一步描述)來(lái)擴(kuò)展。激光裝置1的光學(xué)單元的自動(dòng)調(diào)平的懸掛方式使得在例如可能發(fā)生震動(dòng)之后自動(dòng)地重新調(diào)節(jié)所述水平的和垂直的方向。當(dāng)共同觀察圖2和圖3時(shí)可看到激光裝置1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。其設(shè)置了三個(gè)激光源 (激光二極管)21,41和61。圖3示出例如激光源21和61分別生成一路激光束，并使其錐形地?cái)U(kuò)展直至到達(dá)準(zhǔn)直透鏡22和62，在那里該激光束轉(zhuǎn)換為準(zhǔn)直的、也就是平行取向的光束。相應(yīng)地，根據(jù)圖2的激光源41生成一路激光束。第一屋頂鏡25插入到激光源21 (圖3)的光路中，該第一屋頂鏡25將光束分為水平和反向平行(即反向指向且位于相同軸線上)的兩路光束3a和北。相應(yīng)地屋頂鏡45 位于激光二極管41的光路中，該屋頂鏡45將光束分為垂直的和反向平行的兩路光束加和 2b。第三激光源61的光束在經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡62和矩形光闌69之后離開(kāi)光學(xué)單元。根據(jù)圖3，激光源21和61位于相同的水平平面中，而激光源41直接位于激光源61的下方。屋頂鏡25和45如此設(shè)置，以使每一路所生成的分光束與第三激光源61的光束在點(diǎn)P處匯合。該點(diǎn)P視為由激光束撐開(kāi)的三維笛卡爾坐標(biāo)系的原點(diǎn)。該交點(diǎn)P位于自由空氣中并且不位于例如光學(xué)元件之內(nèi)。這五路激光束、也就是激光二極管21和41分出的光束以及激光二極管61的光束如此照射，以使它們例如在激光裝置所處的房間的壁上顯示出所述坐標(biāo)系軸線的投影。該投影可以例如在光束3a、!3b和4中通過(guò)明顯清晰的激光點(diǎn)、 或者例如在光束加和2b中通過(guò)扇形發(fā)散為坐標(biāo)十字(Koordinatenkreuz)的激光束來(lái)實(shí)現(xiàn)。如前面已經(jīng)描述的那樣，激光二極管21、41和61彼此直接相鄰，并且它們均具有適配器，該適配器環(huán)形地環(huán)繞相應(yīng)的激光二極管，并且激光二極管固定在該適配器中、優(yōu)選地進(jìn)行粘合。該適配器連同相應(yīng)的激光二極管一起分別構(gòu)成激光單元20、40和60，在該激光單元上成形有端面，該端面與光學(xué)單元的激光側(cè)的接觸面11相接觸。對(duì)于準(zhǔn)確的投影_/測(cè)量效果來(lái)說(shuō)的重要先決條件在于，這些激光束盡可能精確地位于所述坐標(biāo)系中。為此激光二極管21、41和61以及屋頂鏡25和45的精確的定位和角位置是非常重要的。具體實(shí)現(xiàn)方式一方面在于，所述三個(gè)激光單元20、40和60緊貼在連續(xù)的、共同的激光側(cè)的接觸面11上。在生產(chǎn)技術(shù)方面能夠簡(jiǎn)單而且價(jià)格低廉地制造一種連續(xù)的平面，從而通過(guò)在該平面上的共同貼合來(lái)實(shí)現(xiàn)激光的彼此精確的按照角度的取向。此外在光學(xué)單元上成形了平行于激光側(cè)接觸面11的反射鏡側(cè)的端面12，該端面在每個(gè)屋頂鏡25和45中過(guò)渡進(jìn)入到圓柱形缺口(孔)。屋頂鏡25和45在其位置中通過(guò)反射鏡的側(cè)端面12和所述圓柱形區(qū)域如此限定，以使所述屋頂鏡僅能沿著其旋轉(zhuǎn)軸線取向。為此在屋頂鏡25、45上側(cè)向地成形了校準(zhǔn)面32和52，該校準(zhǔn)面充當(dāng)接觸面用于使屋頂鏡25、45沿著其旋轉(zhuǎn)軸線校準(zhǔn)所述角位置。屋頂鏡單元在光學(xué)單元的生產(chǎn)過(guò)程中已校準(zhǔn)之后，它們或者通過(guò)粘接或者通過(guò)緊固螺栓固定在其位置中。就此意義而言，在光學(xué)單元中激光束的校準(zhǔn)非常簡(jiǎn)單，這是因?yàn)樵诎惭b時(shí)激光二極管僅需大致對(duì)應(yīng)于其橢圓形的光束擴(kuò)展(Strahlaufweitimg)(隨后描述)地進(jìn)行取向， 并執(zhí)行屋頂鏡的所述角度校準(zhǔn)。光學(xué)單元的構(gòu)造方式用來(lái)使得激光單元20、40和60的所述角和區(qū)域位置彼此精確地預(yù)定，并且使其相對(duì)于屋頂鏡25和45也精確地預(yù)定。因?yàn)楣鈱W(xué)單元由金屬材料制成，例如由鋁壓鑄合金或鋅壓鑄合金制成，所以能忽略溫度膨脹或者老化問(wèn)題，例如扭曲。激光裝置在所有側(cè)面處由殼體(未示出)包圍，該殼體在激光出射區(qū)域處設(shè)有窗口，并使激光裝置免受環(huán)境影響，例如污物或者雜質(zhì)影響。此外電單元未示出，其固定在激光裝置的殼體上，并且包括供電裝置(例如電池)、一些開(kāi)關(guān)(用于接通和關(guān)斷單個(gè)激光源)以及導(dǎo)線。導(dǎo)線包括電纜，其從電單元引導(dǎo)到內(nèi)部的光學(xué)單元，其中，這些電纜以盡可能柔韌的方式實(shí)施，以便盡可能不影響自動(dòng)調(diào)平。根據(jù)圖3，第三激光源61的光束引導(dǎo)通過(guò)準(zhǔn)直透鏡62，并且在離開(kāi)光學(xué)單元時(shí)通過(guò)矩形光闌69遮蔽。矩形光闌69具有矩形開(kāi)口，該開(kāi)口小于激光束，從而出射的激光束得到矩形的橫截面。通過(guò)矩形光闌69上的衍射，形成了具有所投影的激光點(diǎn)的旁瓣最大值 (Nebenmaxima)的干涉圖樣。由此并且借助于下述方式可以在例如建筑物壁上由所述旁瓣最大值生成投影的十字交叉矩形光闌69在其相對(duì)于激光束h、2b、3a和北的角位置中取向；所述十字交叉相應(yīng)于激光束的坐標(biāo)系。代替矩形光闌69，同樣可以應(yīng)用正方形光闌。
所述光學(xué)單元的在圖1中所示軸承座8a和8b接納球軸承以及第一支承軸 (Lagerachse)(未示出)，該第一支承軸可以使光學(xué)單元在第一角位置中轉(zhuǎn)動(dòng)地進(jìn)行支承。 該第一支承軸被設(shè)計(jì)成萬(wàn)向節(jié)的部分。該萬(wàn)向節(jié)具有旋轉(zhuǎn)90°的第二支承軸(未示出)， 該第二支承軸通過(guò)球形軸承支承在殼體中。光學(xué)單元的重心垂直地位于萬(wàn)向節(jié)的中心的下方，從而光學(xué)單元可以如此圍繞兩個(gè)獨(dú)立方向擺動(dòng)，以使激光3a、!3b和4位于水平面中。為了使得光學(xué)單元盡可能地快速地逐漸停止或者趨于穩(wěn)定，設(shè)置了渦流制動(dòng)器形式的阻尼器。在此渦流塊90固定在光學(xué)單元上，該渦流塊90優(yōu)選由銅制成。直接相鄰地且非接觸地給渦流塊90分配一種固定在殼體上的永磁體。該永磁體包括多個(gè)單個(gè)磁體，這些磁體如此取向，以使大量磁力線引導(dǎo)通過(guò)渦流塊90。按照Waltenhof搖擺原理，在渦流塊 90相對(duì)于永磁體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在渦流塊90中感生電流，其磁場(chǎng)反向于永磁體的磁場(chǎng)作用并由此抑制擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。渦流塊90的軸線相對(duì)于垂直線傾斜大約30°。雖然針對(duì)最佳阻尼效果來(lái)說(shuō)所述渦流塊沿垂直方向(也就是0° )的一種取向是最佳的，但卻首先得到該取向，這是因?yàn)闇u流塊90不允許覆蓋下方的垂直激光束2b的區(qū)域，并且其重量用于調(diào)平光學(xué)單元5。此外在圖3中示出了兩個(gè)錯(cuò)置90°的校準(zhǔn)螺絲84，其被實(shí)施為埋頭螺釘。通過(guò)其擰入到光學(xué)單元中的深度，也就是其相對(duì)于第一和第二支承軸的垂直距離，可以如此校準(zhǔn)所述光學(xué)單元的重心，以使該重心垂直地位于第一和第二支承軸的軸承交叉中部(die Mitte des Lagerkreuzes)的下方。在垂直光束加和2b的光路中設(shè)置DOE (衍射光學(xué)元件)46、47，它們以坐標(biāo)十字 (Koordinatenkreuz)的形式擴(kuò)展光束。DOE是衍射光學(xué)元件，其中例如通過(guò)光刻圖微結(jié)構(gòu) (Fotolitographie Mikrostruktur)設(shè)置到玻璃支座上。類似于在透鏡中，分光束的不同的光學(xué)路程長(zhǎng)度導(dǎo)致相位調(diào)制(Phasenmodulationen)，其可以形成干涉圖樣。由此通過(guò)激光束除了坐標(biāo)十字之外也可以投影任意圖案和圖形。所述DOE 46、47不僅可以在激光束加和2b的情況下設(shè)置，而且也在所述五路光束激光裝置的其它光束的情況下設(shè)置。同樣所述矩形光闌69可以設(shè)置在與正面光束4不同的激光束上。DOE 46、47或者矩形光闌69的數(shù)量可以自由選擇。圖4示意性地示出借助于屋頂鏡45和D0E46所進(jìn)行的光束分裂 (Strahlteilung)。光束經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡42并在此被校準(zhǔn)之后，該光束入射至屋頂鏡45，該屋頂鏡相對(duì)于光束居中地取向，并且具有兩個(gè)相對(duì)于光束以45°取向的鏡面，這兩個(gè)鏡面將光束分為強(qiáng)度實(shí)際上相同的兩個(gè)分光束并使它們均以90°如此偏轉(zhuǎn)，以形成兩個(gè)反向平行的、也就是在相同軸線上沿相反方向移動(dòng)的分光束。此外圖4示出一種圓形光闌44，該圓形光闌44插入到在激光二極管41和準(zhǔn)直透鏡42之間的光路中，并且將通過(guò)激光二極管41 生成的橢圓形發(fā)散的光束限定為錐形光束。圓形光闌44與準(zhǔn)直透鏡42 —起被實(shí)施為共同的組件，該組件是一體式的并且可以就這樣在一道工序中安裝在光學(xué)元件中。屋頂鏡45的邊緣(在其上兩個(gè)鏡面彼此匯合(Ubergehen))盡可能是尖角式的，也就是以半徑盡可能小的方式成形，以便將散射損耗保持得盡可能小。如圖5所示可以另選地應(yīng)用棱鏡來(lái)分裂光束，其中，激光元件41的光束照射至被實(shí)施為部分鏡的棱鏡斜邊側(cè)(Hypothenusenseite des I^rismas)，并且在那里一方面部分地向上(根據(jù)圖幻偏轉(zhuǎn)，另一方面部分地射入棱鏡。所射入的光束在棱鏡的右端面上正常反射，并且通過(guò)在棱鏡中的其他反射在斜邊側(cè)上以90°偏轉(zhuǎn)，并且就這樣朝向下方離開(kāi)棱鏡。以這種方式也可以將激光束分為兩個(gè)在相同軸線上的反向平行的光束并使其轉(zhuǎn)向。圖6示意性地在左側(cè)示出例如由低功率的激光二極管生成的激光束的橢圓形。由激光二極管生成的激光束受技術(shù)限制具有橢圓形的光束橫截面，該橫截面越橢圓，激光器功率越小。在右側(cè)示出具有較高功率的激光二極管的激光束的橢圓形。因而該右側(cè)光束的橢圓更小，也就是比左側(cè)光束更接近于圓形形狀。在兩側(cè)將圓形光闌44示出為圓形。圖 6示出通過(guò)圓形光闌44限定激光的光束，并且僅一部分光束入射到在俯視圖中作為矩形示出的屋頂鏡25或45上。圓形光闌44的直徑如此選擇，以使光束強(qiáng)度在其內(nèi)部邊緣上為光束中心能量的大約10-15%，從而遮掉/遮蔽能量更低的光束部分。圖7示意性地示出兩種其他實(shí)施方式。圖7a相當(dāng)于已述主實(shí)施方式的原理圖，與此同時(shí)圖7b示出一種實(shí)施方式，其中發(fā)射不分裂光束的激光源沿軸向錯(cuò)開(kāi)，從而其光束不再與兩個(gè)其他光束相交。然而該激光束的軸線此外延伸穿過(guò)交點(diǎn)。在圖7c的另選方案中，其光束不被分裂的激光源以90°轉(zhuǎn)動(dòng)并且附加的反射鏡使得光束以同一角度轉(zhuǎn)向，從而再次出現(xiàn)已述的交點(diǎn)。任意其他轉(zhuǎn)動(dòng)角度也是可以想到的。本發(fā)明不受具體實(shí)施方式
的限制，不同實(shí)施方式的特征可以自由地相互組合。
權(quán)利要求
1.自動(dòng)調(diào)平式的五路光束激光裝置(1)，具有三個(gè)激光源(21、41、61)，其中，由所述激光源01、41)生成的兩路激光束分為各兩路分光束，其中，所述分光束之一分別與第三激光源(61)的光束的軸線在點(diǎn)(P)處相交。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有三個(gè)激光源的五路光束激光裝置，其中，所述光束被分裂為軸線相同且反向平行的兩路分光束，尤其通過(guò)屋頂鏡(25、妨)執(zhí)行所述分裂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的五路光束激光裝置，其中，所述三個(gè)激光源01、41、61) 軸線平行地設(shè)置，尤其是所生成的三路激光束指向同一方向。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的五路光束激光裝置，其特征在于，所述激光源能夠分開(kāi)地和/或共同地接通和關(guān)斷，為此設(shè)置尤其是電子的開(kāi)關(guān)元件。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的五路光束激光裝置，其特征在于，所述五路激光束或者所述分光束中的至少一路被引導(dǎo)通過(guò)衍射光學(xué)元件(DOE) (46,47) 0
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的五路光束激光裝置，其特征在于，所述激光束或者所述分光束中的至少一路被引導(dǎo)通過(guò)正方形或矩形光闌(69)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的五路光束激光裝置，其特征在于，要被分裂的所述激光束中的至少一路被引導(dǎo)通過(guò)用于圓形遮蔽的(圓形)光闌。
8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的五路光束激光裝置，其特征在于，所述激光源被實(shí)施為激光二極管，并且在光路中分別設(shè)置準(zhǔn)直透鏡，在激光二極管和準(zhǔn)直透鏡之間設(shè)置所述至少一個(gè)光闌用于圓形遮蔽。
9.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的五路光束激光裝置(1)，其中，用于圓形遮蔽的所述光闌與準(zhǔn)直透鏡聯(lián)合組成一種組件。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的五路光束激光裝置(1)，其特征在于，所述五路光束激光裝置(1)具有內(nèi)部的光學(xué)單元(5)作為所述激光源01、41、61)的容納部，并且所述內(nèi)部的光學(xué)單元( 抵靠所述五路光束激光裝置的殼體自動(dòng)調(diào)平式地沿著兩個(gè)彼此垂直并且優(yōu)選水平取向的支承軸(82、84)進(jìn)行支承。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的五路光束激光裝置，其特征在于，所述內(nèi)部的光學(xué)單元相對(duì)于外部殼體通過(guò)減振阻尼器進(jìn)行耦聯(lián)，所述減振阻尼器尤其被實(shí)施為渦流制動(dòng)器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種被實(shí)施為自動(dòng)調(diào)平式的五路光束激光裝置，其具有三個(gè)激光源(21、61)，其中，由所述激光源(21)生成的兩路激光束分為各兩路分光束，其中，所述分光束中的一路分別與第三激光源(61)的光束在點(diǎn)(P)相交。
文檔編號(hào)G02B27/64GK102362212SQ201080013796
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者T·齊默曼 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司