專利名稱：自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀(selbstnivelIierendes Linien-LasergerSt)，用于產(chǎn)生至少一個(gè)可投射的激光線。通過這樣的儀器，可以借助一路被擴(kuò)展的激光束撐開至少一個(gè)優(yōu)選水平的或豎直的平面，并將一條優(yōu)選水平的或豎直的激光線例如投射到壁面或物體上。該可投射的線此后被稱為激光標(biāo)線儀的激光線或投射的激光線，盡管該儀器不產(chǎn)生所述標(biāo)線本身，而是只通過將所述被擴(kuò)展的激光束投射到例如墻壁或者物體上來產(chǎn)生。這種激光標(biāo)線儀尤其可在工業(yè)、手工業(yè)和家庭作坊領(lǐng)域中例如用于校準(zhǔn)、標(biāo)記、測量和定向的目的。從現(xiàn)有技術(shù)中公開了不同的激光標(biāo)線儀，借此能投射水平的和/或豎直的激光線。此時(shí)，或是激光束通過透鏡元件在平面內(nèi)被擴(kuò)展，由此可分別產(chǎn)生一種具有大約60°至 120°的可利用的角度范圍的激光線?？蛇x擇的是，也可以在市場上得到回轉(zhuǎn)式激光儀，其中，激光束通過快速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)向件被轉(zhuǎn)過90°，并且因此通過伴隨轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)件而轉(zhuǎn)動(dòng)的激光束，產(chǎn)生一道連續(xù)激光線的光學(xué)幻影。但是，上述來自現(xiàn)有技術(shù)的激光標(biāo)線儀的缺點(diǎn)是，激光器功率分布在大的角度范圍中，并且因此激光線的亮度和可見度尤其在較亮的環(huán)境光和/或投射距離較遠(yuǎn)時(shí)是不令人滿意的。不允許使用較強(qiáng)的激光源，一般尤其是出于安全考慮(避免傷害人眼)，因?yàn)橛糜谶@種儀器的激光器功率按照歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 60825-1 一般被限制到2或2M激光器等級，并且因此限制到< ImW的功率。為了解決利用裸眼觀察激光線的能見度經(jīng)常不足的問題，尤其提出使用激光護(hù)目鏡、反射鏡或光學(xué)放大器或電子檢測器，但這通常阻礙了這種儀器的簡單合理應(yīng)用。本發(fā)明的任務(wù)本發(fā)明的任務(wù)是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，尤其是提供一種自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀，其激光線具有更好的可見度，特別是用裸眼。本發(fā)明的公開內(nèi)容該任務(wù)通過權(quán)利要求1的自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀來完成。在從屬權(quán)利要求中給出了優(yōu)選的實(shí)施方式。根據(jù)本發(fā)明，提出一種自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀，它具有至少一路激光束和用于在至少一個(gè)平面內(nèi)擴(kuò)展該激光束的機(jī)構(gòu)，其中該激光束可通過微光學(xué)元件在第一平面內(nèi)擴(kuò)展。微光學(xué)元件是這樣的元件，它尤其是包括衍射光學(xué)元件(DOE)和/或微折射光學(xué)元件(ROE)，其中后者術(shù)語還將如下定義。因此，微光學(xué)元件可以是衍射光學(xué)元件(DOE)或微折射光學(xué)元件(ROE)，或者具有這樣的元件?！拔ⅰ北硎臼俏⒂^結(jié)構(gòu)，它匹配于(激光)光的波長。通過衍射光學(xué)元件，激光束可以按照就強(qiáng)度圖形和強(qiáng)度分布而言可精確掌控且盡量可自由限定的方式來操縱，這無法用常見的非干涉光學(xué)元件做到。在設(shè)有DOE的情況下， 在鏡座上設(shè)置(或形成)有微觀結(jié)構(gòu)，在這里，優(yōu)選使微觀結(jié)構(gòu)的尺寸和/或間距匹配于激光波長。不同的光學(xué)路程長度導(dǎo)致分光束的不同光學(xué)路程長短，就是說導(dǎo)致相位調(diào)制，由此出現(xiàn)干涉圖樣。在設(shè)有微折射光學(xué)元件(ROE)的情況下，同樣將微觀結(jié)構(gòu)安置到鏡座上，在這里，因折射而出現(xiàn)光束變化。結(jié)果是，可以利用ROE實(shí)現(xiàn)基本上與利用DOE時(shí)相似的光束擴(kuò)展/_變化。微光學(xué)元件因此以下也被統(tǒng)稱為干涉光學(xué)元件。使用衍射光學(xué)元件(DOE)或微折射光學(xué)元件(ROE)表現(xiàn)出成本特別低廉、節(jié)省空間和便于安裝的特點(diǎn)。術(shù)語“非干涉光學(xué)元件”是由像例如玻璃或透明塑料這樣的光學(xué)材料構(gòu)成的常見光學(xué)元件，并且意味著高表面質(zhì)量。高表面質(zhì)量表示光滑的例如拋光的表面。非干涉光學(xué)元件表示這樣的透鏡(例如也是柱形透鏡)，其中實(shí)現(xiàn)了光學(xué)效應(yīng)，例如利用光束折射的光束擴(kuò)展或光束轉(zhuǎn)向。本發(fā)明的一種優(yōu)點(diǎn)是激光線的更好的可發(fā)現(xiàn)性和可識(shí)別性，尤其是在較遠(yuǎn)投射距離、較高環(huán)境亮度或故障光入射和/或在光學(xué)上不一致的、結(jié)構(gòu)化的或強(qiáng)烈吸收(暗)的背景下，其做法是使連續(xù)的激光線與由干涉光學(xué)元件不連續(xù)擴(kuò)展的激光束相疊加，其成系列的激光點(diǎn)具有比由非干涉光學(xué)元件連續(xù)擴(kuò)展的激光束更高的亮度。這種作用如此進(jìn)一步提高最終的疊加激光線的亮度對比和周期性強(qiáng)度圖案因同時(shí)對比現(xiàn)象、側(cè)向的抑制和人類視覺的較高光學(xué)中心的圖案識(shí)別能力而有助于獲得更好的激光線識(shí)別能力一尤其在基于光學(xué)上不一致的或結(jié)構(gòu)化的背景下一其甚至與連續(xù)的激光線相比能獲得相應(yīng)更高的亮度。本發(fā)明的進(jìn)一步附加應(yīng)用在于，可通過干涉光學(xué)元件在激光線內(nèi)產(chǎn)生一系列的等距標(biāo)注點(diǎn)，它們在某些應(yīng)用場合中可用作距離尺度(例如對于孔或固定機(jī)構(gòu))。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，可通過所述干涉光學(xué)元件呈十字形地分裂一路激光束，并且因此同時(shí)兩個(gè)相互垂直的平面可被標(biāo)記。在根據(jù)本發(fā)明的激光儀的一種有利的實(shí)施方式中，激光束可通過該微光學(xué)元件在第一平面內(nèi)和/或在第二平面內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)展。通過這種方式，可以通過唯一的光學(xué)元件不僅實(shí)現(xiàn)激光交叉(兩條正交線)，或可選地也實(shí)現(xiàn)兩條單線，它們例如也能單獨(dú)地進(jìn)行開閉并且相互垂直地取向。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的激光儀如此構(gòu)成，第一激光束可通過微光學(xué)元件在第一平面內(nèi)被擴(kuò)展，第二激光束可通過非干涉光學(xué)元件在相同的第一平面內(nèi)被擴(kuò)展，由此，所述微光學(xué)擴(kuò)展的激光束能與非干涉光學(xué)地?cái)U(kuò)展的激光束至少在該第一平面內(nèi)局部區(qū)域地進(jìn)行疊加。在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，該非干涉光學(xué)元件可以是透鏡，其具有在相互垂直的、包括著光軸的平面內(nèi)的不同的折光力或者說折射能力；優(yōu)選是柱形透鏡。由此一來，激光束的所述擴(kuò)展可以一方面成本很低而準(zhǔn)確，且另一方面很節(jié)省空間并便于安裝地實(shí)現(xiàn)。在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，激光束可通過干涉光學(xué)元件以十字交叉方式在兩個(gè)相互垂直的平面內(nèi)被擴(kuò)展。這樣一來，可以用一激光束和一光學(xué)元件同時(shí)標(biāo)示兩個(gè)標(biāo)記平面，并且由此節(jié)約了零件、構(gòu)造支出、成本和結(jié)構(gòu)空間。在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，可以通過干涉光學(xué)元件在投影中產(chǎn)生一系列激光點(diǎn)，這一系列激光點(diǎn)布置在一條線、優(yōu)選是兩條相互垂直的線上。通過這一系列的激光點(diǎn)，激光能可以被轉(zhuǎn)換成非常有利的亮度圖案，由此得到所標(biāo)示的平面的非常好的可識(shí)別性。 一系列等距的激光點(diǎn)是特別有利的，它們對于所標(biāo)示的平面的可識(shí)別性非常有利，并且可以在某些應(yīng)用場合中被用作間距尺度(例如對于孔或緊固機(jī)構(gòu))。在另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，可以通過這些激光點(diǎn)逐點(diǎn)地提高可由非干涉光學(xué)元件投射的激光線的亮度。通過這種由非干涉光學(xué)元件投射的激光線與干涉光學(xué)地產(chǎn)生的激光點(diǎn)的疊加，可以非常強(qiáng)地逐點(diǎn)提高激光線的亮度，并且尤其改善了激光線的可見度。在另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，至少一路激光束可以通過作為激光源的激光二極管來產(chǎn)生，并且優(yōu)選可通過至少一個(gè)準(zhǔn)直光學(xué)元件、尤其是準(zhǔn)直透鏡被準(zhǔn)直化。通過使用激光二極管作為激光源，可以成本非常低廉地制造激光標(biāo)線儀以及獲得其緊湊的結(jié)構(gòu)。此外，借助于準(zhǔn)直的光學(xué)元件，可以將例如由激光二極管發(fā)出的發(fā)散的激光束準(zhǔn)直化，就是說使其平行定向，由此可以在采用干涉光學(xué)元件和非干涉光學(xué)元件的情況下實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的投影幾何形狀，并且實(shí)現(xiàn)精確的激光圖形。在另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，至少兩路激光束可以借助分光器(Strahlteilimg)、優(yōu)選通過部分反射光學(xué)元件從激光源、優(yōu)選從激光二極管被耦出(auskoppeln)。在最簡單的情況下，這可以通過部分透明的鏡來實(shí)現(xiàn)，該鏡相對于要被分裂開的激光束以45°角布置。 由此一來，可以省掉一個(gè)激光源。當(dāng)例如要通過激光標(biāo)線儀提供綠色激光線時(shí)，這尤其是有利的，因?yàn)榇藭r(shí)在綠色光譜范圍內(nèi)發(fā)射的激光源還是相對價(jià)格昂貴的。在另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，激光源中的至少兩個(gè)可以相互共平面地進(jìn)行布置。這樣一來，所述制造可被簡化，并且提高了激光線的位置精度。在另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀可以具有至少另一路激光束和另一個(gè)非干涉光學(xué)元件和/或干涉光學(xué)元件。因此，例如可以通過柱形透鏡或衍射光學(xué)元件(DOE)和/或ROE在第三空間平面內(nèi)擴(kuò)展另一激光束，并如此產(chǎn)生第三激光線，該第三激光線垂直于另外兩路激光線，并且因此標(biāo)示第三空間平面。另一方面，例如可證明有利的是，第一激光束通過衍射光學(xué)元件(DOE)和/或ROE以十字交叉方式在兩個(gè)相互垂直的空間平面內(nèi)被擴(kuò)展，由此可由一路激光束產(chǎn)生由激光點(diǎn)構(gòu)成的十字圖形。該圖形隨后可以與由另外兩路激光束借助非干涉光學(xué)元件(例如利用兩個(gè)柱形透鏡)所產(chǎn)生的兩道連續(xù)激光線疊加，從而可以由三路激光束借助一衍射光學(xué)元件(DOE)和/或ROE和兩個(gè)柱形透鏡產(chǎn)生兩條相互垂直的組合的激光線，帶來上述的優(yōu)點(diǎn)。在另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，這個(gè)或這些激光源、準(zhǔn)直光學(xué)元件以及干涉光學(xué)元件和非干涉光學(xué)元件可安裝在鏡組座之上和/或之中，其中該鏡組座以自動(dòng)調(diào)平方式構(gòu)成， 并且優(yōu)選擺動(dòng)地懸掛在優(yōu)選兩個(gè)相互垂直的且在工作狀態(tài)中基本上水平定向的支承軸上。 這樣一來，能夠以非常優(yōu)選的方式實(shí)現(xiàn)激光標(biāo)線儀的自動(dòng)調(diào)平能力。在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，支座機(jī)構(gòu)可具有減振阻尼器，優(yōu)選是磁性阻尼器，尤其是渦流阻尼器。通過這種減振阻尼器，可顯著地改善振動(dòng)持續(xù)時(shí)間和可獲得的激光線調(diào)節(jié)精度，由此實(shí)際應(yīng)用和實(shí)際應(yīng)用效率得以提高。


以下，將結(jié)合附圖并依據(jù)實(shí)施例來舉例性地詳細(xì)說明本發(fā)明。說明書、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是自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀的實(shí)施方式的鏡座組的側(cè)視圖，該自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀包括內(nèi)置的激光器模塊(尤其包含激光二極管和準(zhǔn)直透鏡)和光束成形機(jī)構(gòu) (柱形透鏡和衍射的光學(xué)元件)及萬向懸掛機(jī)構(gòu)和渦流阻尼器；圖2是圖1所示物體以及通過柱形透鏡豎直擴(kuò)展的激光束的透視圖；圖3是圖1所示物體以及通過衍射的光學(xué)元件被水平和豎直地?cái)U(kuò)展成扇形的激光束的透視圖；圖4是內(nèi)置于殼體中的圖1所示實(shí)施方式的自動(dòng)調(diào)平式的激光多線標(biāo)線儀和所示的激光平面的斜視圖。圖1至圖3的視圖示出了自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀的一種實(shí)施方式的中心的光學(xué)及機(jī)械構(gòu)件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。它具有鏡組座1，該鏡組座優(yōu)選基本由金屬的壓鑄合金(優(yōu)選的是鋁或鋅壓鑄合金)構(gòu)成，并且承載著以下將描述的主要的光學(xué)元件。鏡組座1搖擺地懸掛在框架元件2中，該框架元件與儀器殼體(僅在圖4中用標(biāo)記3表示)連接。鏡組座1的擺動(dòng)式的懸掛通過帶有球軸承4的十字接頭來實(shí)現(xiàn)，在此，兩個(gè)相互垂直的支承軸線不是設(shè)置在一個(gè)平面內(nèi)，而是豎向錯(cuò)開地布置，由此一來，每個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線只需要一個(gè)球軸承4并且避免了對準(zhǔn)問題和支承軸中的卡死，就像例如因?yàn)榧庸ふ`差而在采用兩個(gè)球軸承4時(shí)會(huì)出現(xiàn)的那樣。通過這種結(jié)構(gòu)，鏡組座1可圍繞兩個(gè)軸線自由擺動(dòng)并且在地球重力場內(nèi)定向。為了明顯地縮短搖擺地并且一在技術(shù)可行范圍內(nèi)一盡量無摩擦地懸掛的鏡組座1 的擺動(dòng)持續(xù)時(shí)間(Einsctwingdauer)，而沒有降低在重力場內(nèi)的鏡組座1最終位置的調(diào)節(jié)精度，在此所示的實(shí)施例的鏡組座1具有按照Waltenhof搖擺原理的渦流阻尼器。為此，銅塊5被安裝在擺動(dòng)懸掛的鏡組座1的自由下端上，在這里，銅塊5在搖擺運(yùn)動(dòng)情況下近距離地但不接觸地在一永磁體6上方運(yùn)動(dòng)，該永磁體與殼體3固定地連接。永磁體6有利地包括許多個(gè)單獨(dú)的具有優(yōu)選交變的磁場取向的磁體元件(在此是四個(gè))并且被如此優(yōu)化，即， 具有盡量高的磁場密度和盡量大的磁場強(qiáng)度梯級的磁場線穿過銅塊5，并在那里通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生一種與永磁體6磁場相反指向的磁場。該磁場強(qiáng)烈地阻尼鏡組座1的擺動(dòng)，但是不影響鏡組座1的最終位置，這是因?yàn)樽枘嵝Ч凑沾艤u流原理與永磁體6和銅塊5之間的相對運(yùn)動(dòng)速度成比例，并且因此在鏡組座1的運(yùn)動(dòng)被阻尼之后的靜態(tài)情況下消失。阻尼器通過這種方式可以被優(yōu)化并且例如幾乎根據(jù)“非周期臨界狀況”來調(diào)整。借助于所述渦流阻尼器，鏡組座1在激光標(biāo)線儀安放就位之后或在頂碰到激光標(biāo)線儀之后， 在一般為0. 5至5秒的短暫時(shí)間內(nèi)以例如每米達(dá)到幾十分之一毫米的很高精度停止在地球重力場內(nèi)。為了校準(zhǔn)鏡組座1在地球磁場內(nèi)的精確取向，鏡組座可以在銅塊附近具有兩個(gè)校準(zhǔn)螺絲(例如埋頭螺釘，未示出)，該校準(zhǔn)螺絲相互之間且相對于鏡組座1的重心線包夾或者說形成優(yōu)選為90°的角，以及優(yōu)選相對于水平激光束的取向包夾或者說形成0°或 90°的角，并且可通過螺絲擰入深度來略微修正鏡組座1的重心位置，由此略微修正激光線的精確取向。此外，其直徑大于銅塊5的永磁體6在其外周面上具有用于所述銅塊5的徑向止擋(未示出)，由此一來，鏡組座1的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)(進(jìn)而自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀的自動(dòng)調(diào)平范圍)例如可被限制到某個(gè)值(例如在5°至15°范圍內(nèi)，一般是最大5°或8° )。這樣， 可防止鏡組座1或與之相連的構(gòu)件止擋于殼體3上，并防止例如用于激光源7、8的(非常柔軟且彎垂的、但非常細(xì)且易拉壞的或者說拉力敏感的)供電電纜(未示出)例如在激光標(biāo)線儀較為傾斜地安置時(shí)、在工作中或在運(yùn)輸中過度伸長。當(dāng)在銅塊5和永磁體6的徑向止擋之間發(fā)生接觸時(shí)，控制電路中的電觸點(diǎn)可以被接通，使用者于是可以例如通過光學(xué)信號(hào)或聲學(xué)信號(hào)或者通過激光源7、8的周期性的遮隱掃描(閃爍)被警告出現(xiàn)未正確找平的系統(tǒng)。在此處所示的實(shí)施例中，該光學(xué)結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)共平面的且垂直于鏡組座1重心軸線地疊置的激光器模塊7、8，每個(gè)激光器模塊具有一激光二極管(未示出)和一個(gè)準(zhǔn)直的光學(xué)元件，該準(zhǔn)直的光學(xué)元件在此呈準(zhǔn)直透鏡(未示出)形式。作為激光源7、8，采用價(jià)格有利的“低功率”激光二極管，它們固有地、即因?yàn)槲锢硇纬稍矶a(chǎn)生橢圓形發(fā)散的光錐體。該光錐體通過準(zhǔn)直透鏡(未示出)被平行定向。因?yàn)榧す舛O管和準(zhǔn)直透鏡之間的校準(zhǔn)變得相當(dāng)重要，所以從生產(chǎn)技術(shù)和成本角度出發(fā)，將激光二極管和準(zhǔn)直透鏡組合成一種呈組件形式的激光器模塊7、8是有利的，該模塊已經(jīng)發(fā)射平行定向的橢圓形光束，因而作為預(yù)制的激光器模塊7、8被裝入到鏡組座1中。此外，激光器模塊7、8可以在準(zhǔn)直器之前或之后還具有一掩模或光闌，其例如圓形地遮蔽著橢圓形的激光束，但是在此實(shí)施例中未包括所述掩?；蚬怅@。所述兩路激光束中的第一路，在這里是上方的激光器模塊7的激光束，在其借助準(zhǔn)直透鏡平行定向后經(jīng)過一水平設(shè)置的柱形透鏡9，激光束通過該柱形透鏡在豎向平面內(nèi)被擴(kuò)展，由此，一種激光線12例如可以在墻壁和物體上以大于120°的可用角度范圍來產(chǎn)生(見圖幻。激光二極管的橢圓形激光束被如此定向，其長半軸垂直于柱形透鏡9(在本實(shí)施例中呈直的圓柱體形式)的長軸，從而就是說在這里，橢圓形激光束以其長半軸豎直取向地進(jìn)行布置，而柱形透鏡9垂直于激光束的光束中心軸線，并且以其水平定向的長軸沿著橢圓形光束橫截面的短半軸延伸。所述兩路激光束中的第二路，在這里是下方的激光器模塊8的激光束，在其借助準(zhǔn)直透鏡平行定向后穿過一干涉光學(xué)元件10，像例如全息攝影元件、光柵或者像在此實(shí)施例中那樣的衍射的光學(xué)元件(DOE)和/或折射的光學(xué)元件(ROE) 10，其中該面狀激光束被分解成許多相干的部分光源，其相互的干涉可以產(chǎn)生可幾乎自由規(guī)定的投射亮度圖案。這樣一來，在此實(shí)施例中，激光束以交叉的形式分別以大于120°的角度范圍被分裂成兩個(gè)相互垂直的平面，由此，在這兩個(gè)平面中通過被扇形地?cái)U(kuò)展成激光分光束13的激光束可以例如產(chǎn)生一系列等距的激光點(diǎn)(見圖幻?；蛘?，也可以設(shè)置衍射的光學(xué)元件(DOE)和/或ROE 10，其只在一維上擴(kuò)展該激光束或者產(chǎn)生附加的線、標(biāo)記和/或光圖。如果是衍射的光學(xué)元件(DOE)和/或折射的光學(xué)元件(ROE) 10，則可以使衍射的光學(xué)元件(DOE)和/或折射的光學(xué)元件(ROE) 10的有效可用面積毫無問題地匹配于橢圓形的光束橫截面。橢圓形的激光束的定向不太重要，在此實(shí)施例中，激光束的橢圓形光橫截面的長半軸同樣適當(dāng)?shù)刎Q直取向，以便尤其是使得豎直的激光線的可用的角度范圍和亮度降低得以優(yōu)化。就是說，在此處所示的實(shí)施例中，第一激光束通過水平布置的柱形透鏡9在豎向平面內(nèi)在大于120°的可用角度范圍內(nèi)被擴(kuò)展。第二激光束通過衍射的光學(xué)元件(DOE)和/或折射的光學(xué)元件(ROE) 10同時(shí)在水平平面和豎向平面內(nèi)在大于120°的角度范圍內(nèi)以一系列不連續(xù)的分光束形式呈扇形擴(kuò)展，其在豎向平面內(nèi)展開成扇形的分光束因?yàn)樗鰞蓚€(gè)激光器模塊7、8的共平面的布置而與由柱形透鏡9豎向擴(kuò)展的激光束在一平面內(nèi)重合。 這樣一來，人們獲得了可投射的連續(xù)的豎直激光線，其與一系列較亮的激光點(diǎn)疊加，以及在水平平面內(nèi)獲得了一條不連續(xù)的激光線或一系列激光點(diǎn)，這一系列激光點(diǎn)共同設(shè)置在一個(gè)平面內(nèi)并且剛好垂直于該豎直激光線。儀器殼體3 (見圖4)優(yōu)選地基本由聚合物材料或例如纖維加強(qiáng)型聚合物復(fù)合材料 (例如纖維強(qiáng)化的熱固性塑料或熱塑性塑料)制成。儀器殼體3包圍上述機(jī)械和光學(xué)組件并保護(hù)它們免受機(jī)械損傷，降低臟污風(fēng)險(xiǎn)。儀器殼體3具有十字形開口 11，用于使得在水平和豎向上呈扇形擴(kuò)展的激光束射出。開口 11可通過一光學(xué)中性的、未使呈扇形擴(kuò)展的激光束的光路變形的、由礦物玻璃或優(yōu)選由具有沖擊韌性的透明塑料制成的蓋子封閉。此外，殼體3在此處所示的實(shí)施例中還裝有用于供電的兩塊電池或蓄電池(未示出)、用于共同和分開地開關(guān)所述兩個(gè)激光源的操作件、優(yōu)選是薄膜按鍵(未示出)以及用于操作激光源7、8的電子電路(未示出)。激光源7、8從安裝在殼體內(nèi)的電子電路到搖擺地懸掛于鏡組座1中的激光二極管的供電通過很薄的、非常柔軟且彎垂的供電電纜(未示出)來實(shí)現(xiàn)，其靠近鏡組座1的懸掛點(diǎn)引導(dǎo)，用于盡量不影響鏡組座1在重力場內(nèi)的搖擺以及找平精度。本發(fā)明不受具體實(shí)施方式
的限制，并且不同實(shí)施方式的特征可以自由地相互組合。本申請中的描述不同零部件的相對位置的術(shù)語、例如“恰好90° ”或“相互垂直”、“在一條線上”、“在光學(xué)平面內(nèi)”等等描述了期望的理想位置/狀態(tài)，并且包含因機(jī)械/光學(xué)設(shè)計(jì)而可能出現(xiàn)的一定偏差和不準(zhǔn)確性，這被根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)所涵蓋。在說明范圍的情況下， 本發(fā)明教導(dǎo)不僅包含所給出的端點(diǎn)值，而且也包含所有位于其間的值和包含在其中的子范圍。如果在本申請中提到激光線或可投射的激光線，則在此是指幾何圖形，該幾何圖形出現(xiàn)在以下情況中在采用干涉光學(xué)元件和非干涉光學(xué)元件的情況下在一個(gè)平面內(nèi)被擴(kuò)展的激光束照射到平面物體上并且在那里在投影中產(chǎn)生了激光線。
權(quán)利要求
1.自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀，具有至少一路激光束和用于在至少一個(gè)平面內(nèi)擴(kuò)展該激光束的機(jī)構(gòu)，其特征在于，該激光束能夠通過微光學(xué)元件(10)在第一平面內(nèi)被擴(kuò)展。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀，其特征在于，該激光束能夠通過微光學(xué)元件(10)在第一平面和/或第二平面內(nèi)被擴(kuò)展。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀，其特征在于，第一和第二平面相互垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀，其特征在于，第一激光束能夠通過該微光學(xué)元件(10)在第一平面內(nèi)被擴(kuò)展，第二激光束能夠通過非干涉光學(xué)元件(9)在上述第一平面內(nèi)被擴(kuò)展，由此使得被微光學(xué)擴(kuò)展的該激光束(1 能夠至少在第一平面內(nèi)局部區(qū)域地與非干涉光學(xué)擴(kuò)展的激光束(1 疊加。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀，其特征在于，該非干涉光學(xué)元件 (9)具有透鏡、優(yōu)選是柱形透鏡，該透鏡具有在相互垂直的、包括光軸的平面內(nèi)不同的折光力。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀，其特征在于，該微光學(xué)元件(10)具有衍射的光學(xué)元件(DOE)和/或微折射的光學(xué)元件(ROE)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中至少一項(xiàng)所述的自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀，其特征在于，該激光束能夠通過干涉光學(xué)元件(10)以交叉形式在兩個(gè)相互垂直的平面內(nèi)被擴(kuò)展。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀，其特征在于，通過干涉光學(xué)元件(10)，能夠在投影中產(chǎn)生一系列激光點(diǎn)，這一系列的激光點(diǎn)設(shè)置在一條線上， 優(yōu)選設(shè)置在兩條相互垂直的線上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀，其特征在于，通過所述激光點(diǎn)，能夠由非干涉光學(xué)元件投射的激光線的亮度能夠被逐點(diǎn)地提高。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀，其特征在于，至少一路激光束能夠通過作為激光源的激光二極管產(chǎn)生，并且優(yōu)選能夠通過至少一個(gè)準(zhǔn)直的光學(xué)元件、尤其是準(zhǔn)直透鏡被對準(zhǔn)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀，其特征在于，至少兩路激光束能夠借助分光器、優(yōu)選通過部分反射的光學(xué)元件從激光源、優(yōu)選從激光二極管被耦出。
12.根據(jù)權(quán)利要求4至11中至少一項(xiàng)所述的自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀，其特征在于，所述激光源中的至少兩個(gè)激光源相互共平面地進(jìn)行布置。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀，其特征在于，該自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀具有至少另一路激光束和另一非干涉光學(xué)元件和/或干涉光學(xué)元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求4至13中至少一項(xiàng)所述的自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀，其特征在于，激光源、準(zhǔn)直光學(xué)元件和干涉光學(xué)元件和非干涉光學(xué)元件能夠被安裝在鏡組座(1)之上和/ 或之中，其中該鏡組座(1)以自動(dòng)調(diào)平方式構(gòu)成并且優(yōu)選擺動(dòng)地懸掛在優(yōu)選兩個(gè)相互垂直的且在工作狀態(tài)下基本上水平取向的支承軸上。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀，其特征在于，具有至少所述微光學(xué)元件的鏡組座(1)具有減振阻尼器、優(yōu)選是磁性阻尼器、尤其是渦流阻尼器(5、6)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)調(diào)平式的激光標(biāo)線儀，具有至少一個(gè)激光束和用于在至少一個(gè)平面內(nèi)擴(kuò)展該激光束的機(jī)構(gòu)。本發(fā)明提出，激光束能夠通過微光學(xué)元件(10)在第一平面內(nèi)被擴(kuò)展。
文檔編號(hào)G02B27/64GK102362151SQ201080013797
公開日2012年2月22日 申請日期2010年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者T·齊默曼 申請人:羅伯特·博世有限公司