包括可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡的旋轉(zhuǎn)激光器的制造方法
【專利摘要】包括可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡的旋轉(zhuǎn)激光器。本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)激光器和操作旋轉(zhuǎn)激光器的方法，旋轉(zhuǎn)激光器設(shè)置有：用于生成激光光束的激光光源，可繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)并且用于激光光束的定向發(fā)射的偏折裝置，并且設(shè)置有包括用于操縱激光光束的一個(gè)或多個(gè)透鏡的光學(xué)系統(tǒng)，其中，一個(gè)或多個(gè)透鏡中的至少一個(gè)透鏡是可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡。根據(jù)本發(fā)明，提供用于操縱可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的至少一個(gè)透鏡的控制單元，其中，至少一個(gè)透鏡具有可由控制單元驅(qū)動(dòng)且沿著透鏡的外周分布設(shè)置的至少四個(gè)致動(dòng)器?？刂茊卧粯?gòu)造成通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述致動(dòng)器，至少一個(gè)透鏡的光學(xué)折射特性可變，使得可在其取向和/或其發(fā)散性上操縱激光光束。
【專利說(shuō)明】包括可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡的旋轉(zhuǎn)激光器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明分別涉及旋轉(zhuǎn)激光器、根據(jù)包括旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器的激光系統(tǒng)以及 用于操縱可由旋轉(zhuǎn)激光器實(shí)現(xiàn)的激光光束的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 用于標(biāo)記點(diǎn)并且用于限定建筑現(xiàn)場(chǎng)的基準(zhǔn)平面或物體(舉例來(lái)說(shuō)，如墻壁、地板或 天花板）上的基準(zhǔn)線的旋轉(zhuǎn)激光器已經(jīng)在工業(yè)行業(yè)和住宅和建筑方面使用多年。它們可以 被用于投射水平面、堅(jiān)直面，或沿限定方式傾斜的平面，其向取向或定位物體提供幫助。
[0003] 旋轉(zhuǎn)激光器通常包括發(fā)送單元，該發(fā)送單元包括用于生成激光光束的激光光源。 而且，該旋轉(zhuǎn)激光器具有包括一個(gè)或者更多個(gè)透鏡的光學(xué)系統(tǒng)，和可環(huán)繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)并且 用于激光光束的定向發(fā)射的偏折裝置。如果發(fā)射處于可見光波長(zhǎng)范圍的旋轉(zhuǎn)激光光束并且 如果所述激光光束沖擊物體，則基準(zhǔn)線在那里可見，作為用于進(jìn)一步測(cè)量的基礎(chǔ)。為了使基 準(zhǔn)平面或者在墻壁上正好基準(zhǔn)線實(shí)際上具有希望的空間傾斜角或者實(shí)際上水平或堅(jiān)直，首 先，必須在空間中垂直地安裝(調(diào)平）該旋轉(zhuǎn)激光器，其次，所發(fā)射激光光束的光軸、偏折裝 置的光軸（具體來(lái)說(shuō)，假設(shè)該偏折裝置是五棱鏡，按照常例）以及偏折裝置的機(jī)械旋轉(zhuǎn)軸必 須彼此同軸。通過(guò)示例的方式，如果激光光源(通常為激光二極管）未精確地定位并且具有 傾斜和/或偏移，則激光光束的光軸不與偏折裝置的光軸和機(jī)械旋轉(zhuǎn)軸同軸，從而導(dǎo)致取 向誤差。如果該裝置不垂直，則導(dǎo)致水平誤差。
[0004] 根據(jù)相關(guān)技術(shù)已知的旋轉(zhuǎn)激光器通常是自補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)激光器，就是說(shuō)，它們具有用 于激光光束并由此用于由該激光光束生成的激光平面的初始、水平或堅(jiān)直取向的裝置。為 此，旋轉(zhuǎn)激光器可以具有自動(dòng)調(diào)平裝配件，例如，就是說(shuō)，該裝置在啟動(dòng)時(shí)獨(dú)立地標(biāo)識(shí)其相 對(duì)于水平面或堅(jiān)直面的位置，并且補(bǔ)償激光光束相對(duì)于水平面和/或堅(jiān)直面的確定偏差。 例如可以通過(guò)傾斜度傳感器來(lái)檢測(cè)該裝置的位置偏差，并且激光光束接著可以通過(guò)馬達(dá)操 作或液壓的傾斜度補(bǔ)償器來(lái)取向。在這種情況下，例如可以通過(guò)調(diào)節(jié)裝置主體的傾斜度來(lái) 取向該激光光束，就是說(shuō)，通過(guò)位于該裝置外部中或之上或者裝置底座上的傾斜機(jī)構(gòu)，或者 通過(guò)機(jī)械地調(diào)節(jié)發(fā)送單元的光學(xué)組件。其缺點(diǎn)在于，傾斜度補(bǔ)償器的馬達(dá)具有高能耗和高 固有重量，而且，需要相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)進(jìn)行激光光束的取向。而且，其缺點(diǎn)在于，自調(diào)平通常 僅可以用于相對(duì)于水平面和/或堅(jiān)直面的直至大約+/-5°的位置偏差。
[0005] 文獻(xiàn)US 6253457公開了一種測(cè)量裝置，具體來(lái)說(shuō)，旋轉(zhuǎn)激光器，包括具有用于修 正激光光束的出射角的多個(gè)透鏡的光學(xué)系統(tǒng)，其中，通過(guò)該測(cè)量裝置的控制傾斜位置來(lái)控 制要修正的出射角。在這種情況下，例如可以通過(guò)沿光學(xué)系統(tǒng)的光軸位移一個(gè)或者更多個(gè) 透鏡或者通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)中的具有可變焦距的透鏡的焦距變化來(lái)修正該出射角。具有可變焦 距的透鏡尤其可以是液體透鏡。
[0006] 除用于補(bǔ)償該裝置的位置偏差的旋轉(zhuǎn)激光器的自調(diào)平之外，或者換句話說(shuō)，除用 于補(bǔ)償發(fā)送單元的光軸相對(duì)于水平面和/或堅(jiān)直面的角偏差之外，另外，可能需要補(bǔ)償尤 其可能因溫度影響或相對(duì)于發(fā)送單元的一個(gè)或更多個(gè)組件(例如，激光光源和/或光學(xué)系 統(tǒng)的一個(gè)或更多個(gè)透鏡)的未對(duì)準(zhǔn)的振動(dòng)而導(dǎo)致該裝置的另一些不準(zhǔn)確性。根據(jù)相關(guān)技術(shù)， 例如可以通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)或更多個(gè)透鏡的機(jī)械位移來(lái)補(bǔ)償這種偏差，舉例來(lái)說(shuō)，如在 US 5825555中所述。然而，其缺點(diǎn)在于，透鏡的這種機(jī)械位移相對(duì)較慢，并且旋轉(zhuǎn)激光器的 重量由于必需的伺服馬達(dá)而相對(duì)較高。而且，隨著旋轉(zhuǎn)激光器中的可移動(dòng)組件的數(shù)量，維修 的易感性增加。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明基于提供縮減或消除所提到的缺點(diǎn)的改進(jìn)旋轉(zhuǎn)激光器的目的。具體來(lái)說(shuō)， 本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)計(jì)上更簡(jiǎn)單并因而生產(chǎn)上更簡(jiǎn)單且更經(jīng)濟(jì)的改進(jìn)的旋轉(zhuǎn)激光 器。而且，所述激光器旨在可容易操縱并由此用戶界面友好。
[0008] 而且，實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)展應(yīng)用范圍的附加功能。
[0009] 該目的通過(guò)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立權(quán)利要求書的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)?？梢愿鶕?jù)相關(guān)專利權(quán)利要求書來(lái) 收集以另選或有利方式開發(fā)本發(fā)明的特征。
[0010] 所述旋轉(zhuǎn)激光器包括激光光源(例如，激光二極管)，其是發(fā)送單元的一部分，并且 用作生成可見光激光光束或者可由檢測(cè)器檢測(cè)的激光光束。而且，所述旋轉(zhuǎn)激光器包括可 繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)并且用于激光光束的定向發(fā)射的偏折裝置(例如，五棱鏡)，和包括用作操縱 所述激光光束的一個(gè)或者更多個(gè)透鏡的光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)透鏡中的至少 一個(gè)透鏡是可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡。術(shù)語(yǔ)發(fā)送單元應(yīng)被理解成表示從所述 激光光源起延伸至所述偏折裝置的機(jī)械組件，其中，如所提到的所述激光光源應(yīng)被視為所 述發(fā)送單元的一部分。術(shù)語(yǔ)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡應(yīng)被理解成表示具有呈 現(xiàn)可有針對(duì)性地驅(qū)動(dòng)的形變性的光學(xué)主動(dòng)透鏡主體的光學(xué)部件，其中，可利用致動(dòng)器有針 對(duì)性地形變的所述透鏡是聚合物透鏡或者商業(yè)可獲的液體透鏡，舉例來(lái)說(shuō)，如由Varioptic S. A.生產(chǎn)的透鏡。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明，所述旋轉(zhuǎn)激光器包括用于操縱可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述 至少一個(gè)透鏡的控制單元，其中，可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡具有 至少三個(gè)致動(dòng)器，這些致動(dòng)器按沿著所述至少一個(gè)透鏡的外周分布的方式設(shè)置，并可由所 述控制單元按所述激光光束空間中有針對(duì)性地取向和/或所述激光光束的發(fā)散性可設(shè)置 的這種方式來(lái)驅(qū)動(dòng)這些致動(dòng)器。
[0012] 如果可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述透鏡是液體透鏡，則其例如包括具有光 學(xué)透明的第一介質(zhì)和光學(xué)透明的第二介質(zhì)的光學(xué)透明腔室，其中，所述第一介質(zhì)和第二介 質(zhì)不相混，并且具有不同的光學(xué)折射率。所述介質(zhì)例如可以是含水、含乙醇或含油液體，液 態(tài)聚合物，硅酮或硅酮油。在所述第一接著與第二介質(zhì)之間，存在界面，其中，該界面可利用 致動(dòng)器形變，以使所述液體透鏡的光學(xué)折射特性可變。另選的是，兩個(gè)介質(zhì)之間還可以存在 薄的透明隔膜。
[0013] 可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述透鏡還可以被實(shí)現(xiàn)聚合物透鏡，其中，在一 個(gè)實(shí)施方式中，其因而包括具有光學(xué)透明介質(zhì)的光學(xué)透鏡包含物。該包含物至少在一側(cè)上 以薄透明隔膜封閉，該隔膜例如由聚合物按可彈性形變或橡膠彈性狀態(tài)構(gòu)成。該隔膜包括 構(gòu)成透鏡主體的中心區(qū)，和具有伴隨光學(xué)透明介質(zhì)的儲(chǔ)蓄器的外周區(qū)，其中，該隔膜的彈性 特性或其厚度可以在不同區(qū)域不同?？砂磧?chǔ)蓄器的內(nèi)容可轉(zhuǎn)移到透鏡主體中和從透鏡主體 轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)蓄器中的這種方式，利用致動(dòng)器來(lái)操縱該隔膜。聚合物透鏡的光學(xué)聚焦特性按這 種方式變化。不同于僅在一側(cè)由隔膜封閉，該容器還可以在與輻射通道的方向垂直的兩側(cè) 上具有這種隔膜，或者全部由這種隔膜成型。
[0014] 以聚合物隔膜的形式實(shí)現(xiàn)不同類型的聚合物透鏡，其曲率按通過(guò)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的 方式來(lái)改變，以設(shè)置焦點(diǎn)。這種聚合物透鏡的材料可以從這樣的組中選擇，該組例如包 括：聚乙二醇二甲基丙烯酸酯（polyethylene glycol dimethacrylate) (PEGDM)、甲基 丙烯酸輕乙酯（hydroxyethyl methacrylate) (HEMA)、包括 PEGDM 和 HEMA 的共聚物、水 凝膠（hydrogel)、娃酮、娃酮、聚娃氧燒（polysiloxane)、聚乙烯（polyethylene)、聚丙烯 (polypropylene)、改性聚苯乙烯（modified polystyrene)或聚氨酯（polyurethane)。
[0015] 橡膠彈性材料透鏡的一種特別合適的形式例如是彎月透鏡。具體來(lái)說(shuō)，在彎月透 鏡中，徑向力導(dǎo)致沿兩個(gè)透鏡半徑的良好可控變化。因?yàn)橥哥R在所有區(qū)域的材料厚度或入 射高度針對(duì)第一近似值保持無(wú)變化，所以指配給兩個(gè)表面的曲率半徑不同地改變。結(jié)果，根 據(jù)透鏡制造者公式顯見，這種彈性部件的屈光力也改變。彎月透鏡另外具有小的孔徑誤差 的優(yōu)點(diǎn)，而且即使在不同形變的情況下，也是這樣，因?yàn)榭梢栽谡麄€(gè)設(shè)置范圍下保持彎月形 狀。選擇并且具體說(shuō)來(lái)透鏡材料的肖氏硬度的定義很大程度上是根據(jù)透鏡尺寸和量度來(lái)限 定的。具有地，具有低的肖氏A硬度（DIN53505)的一種可能材料是諸如W印esil VT3601E (肖氏A硬度：45)這樣的硅類注?；衔?，而采用注模樹脂形式的具有中等肖氏A硬度的材 料例如是聚氨酯W印uran VT3404 (肖氏A硬度：50)。
[0016] 對(duì)于可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡的情況來(lái)說(shuō)，存在寬泛種類的驅(qū)動(dòng)和功 能原理，例如，電潤(rùn)濕、壓電致動(dòng)器、磁致動(dòng)器、電容式致動(dòng)器、熱致動(dòng)器等。在這種情況下， 直接地或者間接地因致動(dòng)器所生成的電驅(qū)動(dòng)信號(hào)造成可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透 鏡的光學(xué)特性的變化。
[0017] 在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，將所述光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)或者更多個(gè)透鏡設(shè)置在所 述發(fā)送單元中在所述激光光源與所述偏折裝置之間。
[0018] 在本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施方式中，將所述光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)或者更多個(gè)透鏡構(gòu)造成， 使得它們?cè)谒銎垩b置旋轉(zhuǎn)時(shí)與所述偏折裝置一起繞所述旋轉(zhuǎn)軸相伴旋轉(zhuǎn)?？梢园催@種 方式將可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述透鏡的孔徑保持較小?？梢酝ㄟ^(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致 動(dòng)器有針對(duì)性地形變的一個(gè)或者更多個(gè)透鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)所述激光光束的取向。在這種情況下， 可以通過(guò)集電環(huán)（Slipring)、感應(yīng)傳輸或光學(xué)地來(lái)發(fā)送所需能量和必需控制信號(hào)。
[0019] 在本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)或者更多個(gè)透鏡設(shè)置在所述 偏折裝置的下游。這種排布結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)點(diǎn)在于，其可以使用貫穿所述偏折裝置的光學(xué)路 徑，以生成希望出射光瞳，其中，激光光源與偏折裝置之間的路徑可以保持較小。另外，所述 偏折裝置的所需尺寸和可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡的、在所述激光 光源與所述偏折裝置之間的通道開口可以保持較小，從而通過(guò)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形 變并且設(shè)置在所述偏折裝置下游的所述至少一個(gè)透鏡來(lái)改變并且按希望形狀設(shè)置輸出光 束的發(fā)散性。
[0020] 如常規(guī)一樣，設(shè)置了鏈接至所述控制單元的輸入單元，通過(guò)該輸入單元，用戶可以 輸入或選擇參數(shù)或使用模式。該輸入單元可以包括鍵或觸摸屏，并且還可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制 部或者按語(yǔ)音控制方式來(lái)操作。而且，可以設(shè)置輸出單元(顯示器和/或揚(yáng)聲器）以向用戶 提供響應(yīng)消息。
[0021] 在本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述控制單元被構(gòu)造成通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述致動(dòng)器，可 利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡的光學(xué)折射特性在至少兩個(gè)非重合方向 不同地變化。具體來(lái)說(shuō)，所述方向至少近似地相對(duì)于可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述 透鏡的所述光軸正交?？衫弥聞?dòng)器有針對(duì)性地形變的這種透鏡特別適于影響所述激光光 束的取向，并且向所述激光光束賦予空間中方向。
[0022] 可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的無(wú)重力透鏡(例如，采用聚合物隔膜的聚合物透 鏡，或液體透鏡，如在W0 2008/095923中使用的）有利地用于根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器中。 這使得可以將所述旋轉(zhuǎn)激光器用于寬泛種類的部署和裝置位置。
[0023] 在本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述控制單元被構(gòu)造成通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有 針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡的所述致動(dòng)器，所述激光光束可沿X方向和/或Y方向 取向，其中，彼此垂直的所述X方向和Y方向與所述透鏡有關(guān)地限定(例如，還參照?qǐng)D7)。
[0024] 在本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述控制單元被構(gòu)造成通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有 針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡的所述致動(dòng)器，可沿所述X方向和/或Y方向以偏移量 發(fā)射所述激光光束。通過(guò)示例的方式，通過(guò)組合可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的兩個(gè)透鏡， 可以有針對(duì)性地影響所述激光光束的平移。
[0025] 在本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述控制單元被構(gòu)造成通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有 針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡的所述致動(dòng)器，可靜態(tài)地和/或動(dòng)態(tài)地操縱所述激光光 束。靜態(tài)激光光束操縱表不所述激光光束在第一設(shè)置之后的相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)段期間保持無(wú)變 化。動(dòng)態(tài)激光光束操作應(yīng)被理解成表示所述激光光束的取向和/或焦點(diǎn)被不斷地持續(xù)或不 斷地逐步調(diào)節(jié)或重調(diào)節(jié)成預(yù)定希望值。
[0026] 在本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述旋轉(zhuǎn)激光器包括第一傳感器，該第一傳感器 用于檢測(cè)所述發(fā)送單元的光軸相對(duì)于水平面和/或堅(jiān)直面的角偏差(傾斜誤差/調(diào)平誤 差)。所述第一傳感器可以采用傾斜度傳感器的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，該傾斜度傳感器檢測(cè)所述裝置 相對(duì)于水平面或堅(jiān)直面的位置偏差。合適的傾斜度傳感器是本領(lǐng)域已知的，舉例來(lái)說(shuō)，如水 平儀或傾斜MEMS。所述第一傳感器耦接至所述控制單元，并且可基于通過(guò)所述第一傳感器 檢測(cè)并傳遞至所述控制單元的所述角偏差來(lái)設(shè)置所述控制單元，使得通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng) 器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡的所述致動(dòng)器，可以補(bǔ)償因所述發(fā)送單元的所述光 軸的所述角偏差造成的所述激光光束相對(duì)于所述水平面或堅(jiān)直面的取向偏差。結(jié)果，根據(jù) 針對(duì)旋轉(zhuǎn)激光器的目的或旋轉(zhuǎn)激光器的裝置位置，所述激光光束可以水平地和/或堅(jiān)直地 取向。有關(guān)相對(duì)于水平面或堅(jiān)直面的偏差的補(bǔ)償可以通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的可利用致動(dòng)器 有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)，針對(duì)該目的，不需要通過(guò)馬達(dá)或以液壓方式 按照其位置改變?cè)撗b置(例如傾斜）或者以機(jī)械方式調(diào)節(jié)(例如，平移）光學(xué)組件。
[0027] 利用可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的至少一個(gè)透鏡(諸如根據(jù)本發(fā)明存在于所述 旋轉(zhuǎn)激光器中），由此可以簡(jiǎn)化自取向旋轉(zhuǎn)激光器的自動(dòng)調(diào)平裝配件。可以在不需要在這種 情況下使用復(fù)雜機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)部件的情況下實(shí)現(xiàn)激光光束的取向，而且。相反地，所述裝置的 構(gòu)造簡(jiǎn)化，并且所述旋轉(zhuǎn)激光器中所需組件的數(shù)量縮減，作為其結(jié)果，獲取了在裝配件方面 較輕、較魯棒且更簡(jiǎn)單以及成本較經(jīng)濟(jì)的旋轉(zhuǎn)激光器。
[0028] 在本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述旋轉(zhuǎn)激光器包括第二傳感器，該第二傳感器 用于檢測(cè)所述激光光束的軸相對(duì)于所述發(fā)送單元的所述光軸的角偏差和/或平移偏差。所 述第二傳感器耦接至所述控制單元，并且可基于通過(guò)所述第二傳感器檢測(cè)的所述角偏差和 或平移偏差來(lái)構(gòu)造所述控制單元，使得通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少 一個(gè)透鏡的所述致動(dòng)器，可以補(bǔ)償所述激光光束的軸相對(duì)于所述發(fā)送單元的所述光軸的所 述角偏差和/或平移偏差。
[0029] 通過(guò)示例，如果所述激光光束的所述軸與所述發(fā)送單元的所述光軸平行地位移， 則如果所述偏折裝置旋轉(zhuǎn)180°，則出射激光輻射的高度偏移量提高。通過(guò)組合可利用致動(dòng) 器有針對(duì)性地形變的兩個(gè)隔開的透鏡，可以由可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述第一透 鏡將所述激光光束偏折至希望位置，并且可以由可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述第二 透鏡重新建立軸平行取向。結(jié)果，可以獲取所述激光光束的所述軸和所述偏折裝置的所述 旋轉(zhuǎn)軸的同軸取向。另選的是，依賴于通過(guò)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的相應(yīng)透鏡展示 的光學(xué)可能性，還可以僅通過(guò)一個(gè)或者通過(guò)超過(guò)兩個(gè)的可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透 鏡來(lái)補(bǔ)償激光光束的軸相對(duì)于發(fā)送單元的光軸的這種平移偏差。
[0030] 出于檢測(cè)角偏差和/或平移偏差的目的，所述第二傳感器例如可以包括第一偏折 鏡和激光檢測(cè)器。第一偏折鏡可以被樞轉(zhuǎn)到所述發(fā)送單兀中的激光光束的光學(xué)光束路徑中 以進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)量，或者被固定安裝在所述光束路徑中，作為具有大約80%至95%的透射比的 半透明鏡。通過(guò)所述第一偏折鏡，由激光光源生成的激光光束可以被偏折到激光檢測(cè)器上， 激光檢測(cè)器接著可以確定激光光束相對(duì)于零位的偏差(在該零位，發(fā)送單元的光軸和激光 光束的軸疊合)?？梢园催@種方式確定激光光束的軸相對(duì)于發(fā)送單元的光軸的角偏差。除 了角偏差以外，還為了能夠檢測(cè)激光光束的軸相對(duì)于發(fā)送單元的光軸的平移偏差，并且使 能在角偏差與平移偏差之間區(qū)別，第二傳感器例如可以另外包括處于第一偏折鏡與激光檢 測(cè)器之間的會(huì)聚透鏡。在這種情況下，該會(huì)聚透鏡還可以被實(shí)現(xiàn)成可利用致動(dòng)器有針對(duì)性 地形變的透鏡。
[0031] 例如作為所述光學(xué)系統(tǒng)的組件或所述激光光源未對(duì)準(zhǔn)的結(jié)果，出現(xiàn)所述角偏差和 /或平移偏差，作為環(huán)境影響(如溫度或空氣濕度、撞擊或振動(dòng)）的結(jié)果，未對(duì)準(zhǔn)可以例如在 操作過(guò)程期間出現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)根據(jù)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè) 透鏡的對(duì)應(yīng)電氣驅(qū)動(dòng)直接調(diào)整光學(xué)裝配件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)，并且可按多個(gè)方向不同地調(diào)節(jié)，就 是說(shuō)，不需要諸如透鏡位移的這種被迫機(jī)械干預(yù)。然而，可選的是，還可以通過(guò)機(jī)械裝置補(bǔ) 償激光光束的軸相對(duì)于發(fā)送單元的光軸的平移偏差。
[0032] 在另一實(shí)施方式中，還可結(jié)合對(duì)機(jī)械軸的傾斜度誤差的補(bǔ)償來(lái)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償激光光束 的軸相對(duì)于發(fā)送單元的光軸的平移偏差。這迫使可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡按與 所述偏折裝置的當(dāng)前位置和取向同步的方式來(lái)動(dòng)態(tài)地偏折。
[0033] 在本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述旋轉(zhuǎn)激光器的所述控制單元被構(gòu)造成通過(guò)驅(qū) 動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡的所述致動(dòng)器，所述激光光束可按這 樣的方式來(lái)取向，即，可生成可按相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)激光器的X軸的限定角α傾斜和/或可 按相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)激光器的Υ軸的限定角β傾斜的傾斜激光平面。在這種情況下，所述旋 轉(zhuǎn)激光器的X軸和Υ軸被固定地指配給所述旋轉(zhuǎn)激光器，通常彼此正交，并且通常位于水平 面中。根據(jù)下面的算式指定由此擴(kuò)展平面：
[0034] a · x+b · y+z=0
[0035] 通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡，因此 可獲取沿一個(gè)方向或者沿兩個(gè)方向傾斜的激光平面，而不需要被迫調(diào)節(jié)裝置主體或一起調(diào) 節(jié)所述發(fā)送單元與所述偏折裝置。
[0036] 為了執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的用于激光平面的傾斜取向的這種功能，具體來(lái)說(shuō)，所述旋 轉(zhuǎn)激光器可以被構(gòu)造成，使得所述激光平面在執(zhí)行所述功能之前水平地或者堅(jiān)直地取向。 具體來(lái)說(shuō)，可以如上所述通過(guò)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)這 種取向。另選的是，該傾斜功能還可以立即開始，就是說(shuō)，不需要先于所述激光光束的初始 水平或堅(jiān)直取向。所述角α和角β例如可以經(jīng)由輸入單元輸入，該輸入單元耦接至可利 用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡的所述控制單元。如果所述偏折裝置是五棱 鏡(如旋轉(zhuǎn)激光器中常規(guī)的)，則為了能夠通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)激光器將靜態(tài)傾斜平面投射到空間 中，驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡的所述致動(dòng)器，使得所述激光 光束采取相對(duì)于所述發(fā)送單元的所述光軸的限定角。這樣，可以出射具有與輸入的希望傾 斜度值相對(duì)應(yīng)的傾斜度的激光平面。
[0037] 上述動(dòng)態(tài)地驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器還可以用于通過(guò)所述激光光束將圖案投射到物體表面上， 其中，在某些情況下，驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器是足夠的并且偏折裝置采取固定位置。作為通過(guò)致動(dòng)器不 斷重調(diào)節(jié)激光光束的取向的結(jié)果，通過(guò)激光光束在物體上生成的基準(zhǔn)線最終以圖案(例如， 圓圈）的形式可見。
[0038] 這種激光光束操縱的一個(gè)可能應(yīng)用例如是在物體上標(biāo)記基準(zhǔn)點(diǎn)，例如，標(biāo)記鉆孔。 如果以常規(guī)方式（即，通過(guò)激光光束點(diǎn)）標(biāo)記鉆孔，則該激光光束點(diǎn)隨著鉆孔機(jī)到達(dá)墻壁而 被鉆孔機(jī)遮住，不再可能準(zhǔn)確地確定要實(shí)現(xiàn)鉆孔的位置。通過(guò)上述動(dòng)態(tài)激光光束操縱，對(duì)于 鉆孔來(lái)說(shuō)，不同于采用點(diǎn)形式表示，其可以被表示為具有可設(shè)置的直徑的圓圈剪下圖形。
[0039] 然而，具體來(lái)說(shuō)，所述基準(zhǔn)線的圖案還可以具有任何其它希望幾何形狀，例如，橢 圓形或多邊形，舉例來(lái)說(shuō)，如三角形、矩形或方形。所述投射的尺寸是距離相關(guān)的。由此，可 以通過(guò)自動(dòng)距離測(cè)量或者通過(guò)在所述裝置上輸入或者通過(guò)遠(yuǎn)程控制來(lái)改變希望尺寸。
[0040] 在本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述控制單元被構(gòu)造成，通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器 有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡的所述致動(dòng)器，所述激光光束的截面在幾何形狀上改 變。圓零階高斯激光光束被優(yōu)選為旋轉(zhuǎn)激光器中的激光光束，其用于對(duì)物體的取向或定位。 一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)商業(yè)可獲的激光二極管生成的激光光束具有橢圓截面。通過(guò)可利用致動(dòng)器 有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡，所述激光光束的截面的幾何形狀可以通過(guò)以下方式 改變：通過(guò)非對(duì)稱驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的單獨(dú)透鏡，或者通過(guò)組合可利用致 動(dòng)器有針對(duì)性地形變的兩個(gè)透鏡，（類似于如US 5239414中公開的變形棱鏡對(duì))。
[0041] 這種激光光束操縱的另一可能應(yīng)用，就是說(shuō)，所述激光光束的截面的幾何形狀的 變型例例如是生成扇形激光光束，作為其結(jié)果，可將限定長(zhǎng)度的直線投射在物體上。這可以 非常簡(jiǎn)單地通過(guò)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變至少一個(gè)透鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且所述至少一個(gè)透 鏡設(shè)置在所述偏折裝置下游并將來(lái)自所述偏折裝置的所述激光光束(所述激光光束在截面 上為點(diǎn)狀）擴(kuò)展成扇形光束。在這種情況下，所述扇形光束可以水平地、堅(jiān)直地傾斜并且還 按相對(duì)于水平或堅(jiān)直方向偏離的方式傾斜限定角。
[0042] 而且，對(duì)于扇形激光光束來(lái)說(shuō)，在所述裝置上，例如，在耦接至所述控制單元的程 序存儲(chǔ)器單元中，可以存儲(chǔ)編程取向和/或傾斜度的集合，舉例來(lái)說(shuō)，如相對(duì)于水平面的 0°、30°、45°、60°、90°的傾斜度和/或所述激光光束旨在按扇形展開形式呈現(xiàn)的空間 中位置。接著，將該扇形激光光束以預(yù)定傾斜度，以預(yù)定位置投射到物體上。取向在此應(yīng)被 理解成表示空間中取向，即，旋轉(zhuǎn)激光器的X-Y坐標(biāo)系的角或角范圍，在該角或角范圍下， 將扇形例如投射到物體的表面上。例如可通過(guò)角編碼器(如旋轉(zhuǎn)激光器中常見的)結(jié)合所述 旋轉(zhuǎn)激光器的擴(kuò)展平面的X-Y坐標(biāo)獲取必需信息，通過(guò)該擴(kuò)展平面的表面法線，可以導(dǎo)出 所述激光光束的瞬時(shí)方位角和傾斜度角，其生成所述激光光束的瞬時(shí)空間方向。
[0043] 而且，所述控制單元可以被構(gòu)造成，通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所 述至少一個(gè)透鏡的所述致動(dòng)器，所述激光光束可以轉(zhuǎn)換成具有可變?nèi)∠蚝?或傾斜度的扇 形激光光束，并且這種轉(zhuǎn)換可按循環(huán)旋轉(zhuǎn)激光光束的一個(gè)或者更多個(gè)固定位置實(shí)現(xiàn)。這表 示即使在旋轉(zhuǎn)操作期間，也可在用戶希望并輸入的取向和/或傾斜度下投射該扇形激光光 束。通過(guò)示例，在循環(huán)操作中，通過(guò)空間中快速循環(huán)點(diǎn)狀激光光束，所述旋轉(zhuǎn)激光器將水平 線投射到周圍墻壁上。在該空間中的由用戶預(yù)定的兩個(gè)位置處，例如，要加入門的地方，通 過(guò)可形變透鏡將該光束擴(kuò)展成具有相對(duì)于水平的90°傾斜度的扇形光束，以使兩條堅(jiān)直激 光線指示剪切出門的位置。在這種情況下，而且，通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)激光器的角編碼器可獲必需 位置信息。除了循環(huán)操作以外，還可設(shè)想間歇操作。按這種模式，所述激光光束旋轉(zhuǎn)直至希 望方位角、停止在那里、簡(jiǎn)單改變其形狀以形成扇形，接著再次切換為正常激光光束，并接 著再次開始移動(dòng)。為了增加可見度，在此可設(shè)想寬泛種類的移動(dòng)順序，例如，掃描(見下文） 或旋轉(zhuǎn)。
[0044] 在本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述控制單元被構(gòu)造成通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有 針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡的所述致動(dòng)器，所述激光光束執(zhí)行掃描移動(dòng)。掃描移動(dòng) 在此被理解成表不所述激光光束沿旋轉(zhuǎn)方向往復(fù)移動(dòng)。對(duì)于在較小的角范圍內(nèi)掃描移動(dòng)的 情況來(lái)說(shuō)，所述旋轉(zhuǎn)激光器可以被用于點(diǎn)操作，因?yàn)橥ㄟ^(guò)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的 所述至少一個(gè)透鏡的對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)來(lái)進(jìn)行該掃描移動(dòng)，而不需要旋轉(zhuǎn)所述偏折裝置。
[0045] 在本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述旋轉(zhuǎn)激光器包括控制單元，該控制單元被構(gòu) 造成通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡的所述致動(dòng)器，可設(shè)置所 述激光光束的發(fā)散性。用戶由此可以通過(guò)在所述裝置上輸入或者通過(guò)遠(yuǎn)程控制來(lái)設(shè)置所述 激光光束的焦點(diǎn)或所需要的希望直徑。
[0046] 使用可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的一個(gè)或者更多個(gè)透鏡來(lái)設(shè)置所述激光光束 的發(fā)散性。具體來(lái)說(shuō)，可以利用可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的兩個(gè)透鏡，來(lái)設(shè)置所述激光 光束的發(fā)散性，以使所述透鏡的所需通道光瞳變得最小。例如，作為平移的結(jié)果，利用可利 用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述第一透鏡，相對(duì)于所述發(fā)送單元的所述光軸偏離的激光光 束可以沿所述發(fā)送單元的所述光軸的方向偏折。因而，如上所述，利用可利用致動(dòng)器有針對(duì) 性地形變的所述第二透鏡，可以獲取所述激光光束的所述軸與所述發(fā)送單元的所述光軸的 同軸地取向，而且另外，還可以設(shè)置所述旋轉(zhuǎn)激光器的輸出光束的所需發(fā)散性或所需焦點(diǎn)。 最一般地講，所述激光光束的發(fā)散性可以在每一種情況下，非常簡(jiǎn)單地通過(guò)可利用致動(dòng)器 有針對(duì)性地形變并且設(shè)置在所述偏折裝置下游的至少一個(gè)透鏡來(lái)設(shè)置。然而，優(yōu)選的是，所 述發(fā)散性通過(guò)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變并且直接設(shè)置在所述激光二極管下游的透鏡 來(lái)設(shè)置。這再次提供了縮小所需光瞳的優(yōu)點(diǎn)。
[0047] 在本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述旋轉(zhuǎn)激光器包括距離測(cè)量單元，該距離測(cè)量 單元用于測(cè)量距物體上的所述激光光束反射的點(diǎn)的距離。距離測(cè)量單元耦接至所述控制單 元并將其測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至控制單元?？苫谕ㄟ^(guò)距離測(cè)量單元測(cè)量的所述距離來(lái)構(gòu)造控制 單元，使得通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的至少一個(gè)透鏡的致動(dòng)器，可設(shè)置所述 激光光束的距離相關(guān)發(fā)散性或焦點(diǎn)，使得可獲取通過(guò)所述激光光束在所述物體上生成的激 光光束點(diǎn)的恒定希望直徑。可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的至少一個(gè)透鏡(如根據(jù)本發(fā)明 在所述旋轉(zhuǎn)激光器中使用的)，由此使得能夠?qū)崿F(xiàn)所述激光光束的距離調(diào)整聚焦。為了執(zhí)行 根據(jù)本發(fā)明的這種功能，對(duì)于激光光束在空間中移動(dòng)的情況來(lái)說(shuō)，不斷測(cè)量所述距離，并且 不斷調(diào)整該距離相關(guān)發(fā)散性。
[0048] 所距離測(cè)量單元可以包括例如第二偏折鏡和接收器。通過(guò)所述第二偏折鏡，其可 以與上述第一偏折鏡類似地具體實(shí)施，可以將從物體反射的激光光束偏折到所述接收器 上，其接著可以根據(jù)相位測(cè)量原理或者根據(jù)渡越時(shí)間測(cè)量原理來(lái)確定所述旋轉(zhuǎn)激光器與該 物體之間的距離。
[0049] 在一個(gè)特別有利的實(shí)施方式中，所述距離測(cè)量單元包括相對(duì)于所述偏折裝置同心 設(shè)置的拋物面鏡。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器中的激光光束的距離相關(guān)發(fā)散性調(diào)整的功能不僅可以 用于旋轉(zhuǎn)操作，而且可以用于點(diǎn)操作，就是說(shuō)，在所述激光光束不旋轉(zhuǎn)地發(fā)射時(shí)，或者在直 線操作中采用掃描方式時(shí)，就是說(shuō)，在激光光束按特定孔徑角往復(fù)樞轉(zhuǎn)時(shí)。
[0051] 在本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施方式中，可通過(guò)位于所述旋轉(zhuǎn)激光器上的輸入單元和/或 通過(guò)外部操作單元和/或語(yǔ)音輸入來(lái)構(gòu)造控制單元，具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)輸入針對(duì)所述激光光 束的取向的希望值和/或平移偏移量和/或所激光光束的截面的幾何形狀和/或通過(guò)激光 光束生成的激光平面的傾斜度和/或物體上的由激光光束沖擊的激光光束點(diǎn)的直徑，或者 用于限定要投射在物體上的圖案。輸入單元和/或外部操作單元和/或語(yǔ)音輸入部耦接 至可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的至少一個(gè)透鏡的控制單元，作為其結(jié)果，基于所輸入的 希望值來(lái)構(gòu)造控制單元，并且對(duì)應(yīng)地驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透 鏡。
[0052] 利用根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器，上述功能，即，
[0053] ?補(bǔ)償發(fā)送單元的光軸相對(duì)于水平面和/或堅(jiān)直面的角偏差；
[0054] ?補(bǔ)償激光光束的軸相對(duì)于發(fā)送單元的光軸的角偏差和/或平移偏差；
[0055] ?生成按相對(duì)于旋轉(zhuǎn)激光器的X軸的傾斜度傾斜達(dá)限定角α和/或按相對(duì)于旋轉(zhuǎn) 激光器的Υ軸的傾斜度傾斜達(dá)限定角β的激光平面；
[0056] ?設(shè)置激光光束的發(fā)散性；
[0057] ?設(shè)置激光光束的距離相關(guān)發(fā)散性；
[0058] ?將在物體表面上投射圖案；以及
[0059] ?改變所述激光光束的截面的幾何形狀，
[0060] 可以單獨(dú)地地或者彼此組合地執(zhí)行。
[0061] 而且，本發(fā)明還包括具有旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器的激光系統(tǒng)，其中，旋轉(zhuǎn)激光器 具有數(shù)據(jù)通信接收器，并且激光接收器具有數(shù)據(jù)通信發(fā)送器，而旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器 經(jīng)由數(shù)據(jù)通信彼此連接。激光接收器另外具有激光光束檢測(cè)器和連接至該檢測(cè)器的估計(jì)單 元，估計(jì)單元連接至數(shù)據(jù)通信發(fā)送器。根據(jù)本發(fā)明，旋轉(zhuǎn)激光器是如上所述的旋轉(zhuǎn)激光器。 激光接收器的估計(jì)單元被構(gòu)造成其基于通過(guò)旋轉(zhuǎn)激光器的激光光束在激光光束檢測(cè)器上 生成的接收信號(hào)，確定激光光束的發(fā)散狀態(tài)，并且通過(guò)數(shù)據(jù)通信發(fā)送器將發(fā)散狀態(tài)傳送至 旋轉(zhuǎn)激光器的數(shù)據(jù)通信接收器。旋轉(zhuǎn)激光器的數(shù)據(jù)通信接收器耦接至可利用致動(dòng)器有針對(duì) 性地形變的透鏡的控制單元。按將希望發(fā)散值/希望直徑與所傳送的發(fā)散狀態(tài)(例如，實(shí)際 直徑）進(jìn)行比較的方式來(lái)構(gòu)造控制單元，并且通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的至 少一個(gè)透鏡的致動(dòng)器，將激光光束的發(fā)散性或焦點(diǎn)調(diào)整為希望發(fā)散性/希望直徑。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0062] 下面，基于附圖中示意性地例示的具體示例性實(shí)施方式，完全通過(guò)示例的方式，對(duì) 根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器進(jìn)行更詳細(xì)描述。在這種情況下，還討論了 本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)。附圖中的相同部件用相同標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)。在具體細(xì)節(jié)上：
[0063] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器的第一實(shí)施方式；
[0064] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器的另一實(shí)施方式；
[0065] 圖3a和圖3b以平面圖（圖3a)和側(cè)視圖（圖3b)示出了隨著激光光束的操縱根據(jù) 本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器中的可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡的實(shí)施方式；
[0066] 圖4以平面圖示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器中的可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形 變的透鏡的另一實(shí)施方式；
[0067] 圖5從側(cè)面示出了隨著操縱激光光束的不同實(shí)施方式的根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光 器的可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡的截面圖；
[0068] 圖6a和圖6b示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器中的激光光束的靜態(tài)操縱的示意性 例示圖；
[0069] 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器中的激光光束的靜態(tài)操縱的另一示意性例 示圖；
[0070] 圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的在投射激光平面的情況下的旋轉(zhuǎn)激光器；
[0071] 圖9示出了利用根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器進(jìn)行動(dòng)態(tài)激光光束操縱的一個(gè)實(shí)施方 式；
[0072] 圖10a和圖10b以立體圖（圖10a)和以平面圖（圖10b)示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn) 激光器將基準(zhǔn)線投射到物體上；
[0073] 圖11a和圖lib示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器中的激光光束的靜態(tài)操縱的另一 示意性例示圖；
[0074] 圖12a和圖12b示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器中的激光光束的靜態(tài)操縱的另一 示意性例示圖；
[0075] 圖13示出了包括根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器的根據(jù)本發(fā)明的激光系 統(tǒng)。

【具體實(shí)施方式】
[0076] 圖1從側(cè)面圖示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明旋轉(zhuǎn)激光器1的一個(gè)實(shí)施方式。該旋轉(zhuǎn) 激光器1包括發(fā)送單元2和偏折裝置11。發(fā)送單元2包括用于生成激光光束7的激光光 源3,例如，激光二極管。在這個(gè)示例中，在發(fā)送單元2中還設(shè)置有包括一個(gè)或者更多個(gè)透鏡 的光學(xué)系統(tǒng)15,透鏡沿發(fā)送單元的光軸14設(shè)置，以使在理想情況下，由激光光源3發(fā)射的 激光光束7的軸與發(fā)送單元4的光軸疊合。光學(xué)系統(tǒng)15設(shè)置在激光光源3與偏折裝置11 之間。偏折裝置11用于激光光束7的定向發(fā)射，并且按可繞著旋轉(zhuǎn)軸9旋轉(zhuǎn)的方式安裝， 該旋轉(zhuǎn)軸理想地與發(fā)送單元的光軸和激光光束7的軸疊合。偏折裝置11典型地包括五棱 鏡，其設(shè)置在發(fā)送單元2的、與激光光源3相對(duì)的自由端，并且其按90°角偏折所發(fā)射的激 光光束。光學(xué)系統(tǒng)15的透鏡中的至少一個(gè)透鏡是可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡5。 在這種情況下，可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡5可以是光學(xué)系統(tǒng)中的獨(dú)有透鏡或者 與一個(gè)或者更多個(gè)剛性透鏡組合。另選的是或者另外，光學(xué)系統(tǒng)15中也可以使用可利用致 動(dòng)器有針對(duì)性地形變的另一些透鏡。在這種情況下，這些透鏡可以在光學(xué)系統(tǒng)15中按任何 任意次序設(shè)置。而且，這些透鏡可以設(shè)置在發(fā)送單元2中在激光光源3與偏置單元11之間 (如圖1所例示）和/或設(shè)置在偏折裝置11的下游側(cè)（圖1中未例示)。光學(xué)系統(tǒng)的透鏡還 可以按在旋轉(zhuǎn)軸9下相伴旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置(這里同樣未例示)。旋轉(zhuǎn)激光器還具有控制單元 17,其用于對(duì)偏折裝置11的調(diào)節(jié)控制和對(duì)可利用致動(dòng)器5有針對(duì)性地形變的至少一個(gè)透鏡 的調(diào)節(jié)操縱。
[0077] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器1的另一實(shí)施方式。除圖1所示的組件以 夕卜，旋轉(zhuǎn)激光器1另外還包括可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變并且設(shè)置在偏折裝置下游的透 鏡5。旋轉(zhuǎn)激光器1另外包括用于檢測(cè)發(fā)送單元的光軸相對(duì)于水平面和/或堅(jiān)直面的角偏 差的第一傳感器19(傾斜度傳感器、傾斜MEMS)，其中，第一傳感器19耦接至控制單元17以 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞(用虛線指示)。
[0078] 旋轉(zhuǎn)激光器1還包括用于檢測(cè)激光光束的軸相對(duì)于發(fā)送單元的光軸14的角偏差 的第二傳感器23,其中，該第二傳感器23包括第一偏折鏡21和激光檢測(cè)器24。在這里所 示的示例中，第一偏折鏡21可樞轉(zhuǎn)地安裝在發(fā)送單元2中，并且可以在需要時(shí)樞轉(zhuǎn)到激光 光束的光束路徑中，以將激光光束7偏折到激光檢測(cè)器24上。第二傳感器23,具體來(lái)說(shuō)，第 二傳感器23的激光檢測(cè)器24,耦接至控制單元17以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞(用虛線指示)。
[0079] 旋轉(zhuǎn)激光器1另外包括距離測(cè)量單元25,該距離測(cè)量單元25包括同樣可樞轉(zhuǎn)的第 二偏折鏡27和接收器28。該第二偏折鏡27可以在需要時(shí)樞轉(zhuǎn)到發(fā)送單元2的光束路徑 中，使得將從物體反射的激光光束轉(zhuǎn)移到接收器28上。距離測(cè)量單元25,具體來(lái)說(shuō)，接收器 28,耦接至控制單元17 (虛線)，使得相應(yīng)測(cè)量的距離數(shù)據(jù)可以傳送至控制單元。
[0080] 該旋轉(zhuǎn)激光器1另外包括用于輸入希望值的輸入單元29,其中，輸入單元29同樣 耦接至控制單元17以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。關(guān)于將控制單元17耦接至傳感器，因而，還可以將這 些傳感器切換成"主動(dòng)"和"被動(dòng)"。這表示，第二傳感器23可以被切換成"主動(dòng)"以進(jìn)行基 準(zhǔn)測(cè)量，其中，可樞轉(zhuǎn)的第一偏折鏡21接著樞轉(zhuǎn)到光束路徑中以進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)量。在執(zhí)行了 基準(zhǔn)測(cè)量之后，第二傳感器23被再次構(gòu)造成"被動(dòng)"，并且第一偏折鏡21樞轉(zhuǎn)回到其在光束 路徑外側(cè)的被動(dòng)位置中。同樣類似地可以用于距離測(cè)量單元25。"主動(dòng)"和"被動(dòng)"切換也 可想到用于傾斜度傳感器。
[0081] 另選的是，偏折鏡可以固定地定位在光束路徑中，并且可以被實(shí)施為具有大約80% 至95%的高透射比例的半透明鏡，作為其結(jié)果，在操作期間可以進(jìn)行"連續(xù)"基準(zhǔn)測(cè)量或距 離測(cè)量。針對(duì)旋轉(zhuǎn)激光器的這種構(gòu)造的情況，通過(guò)示例的方式可以直接在操作期間的未對(duì) 準(zhǔn)出現(xiàn)時(shí)檢測(cè)并補(bǔ)償。無(wú)論哪里需要高精度和/或環(huán)境影響使操作期間光學(xué)系統(tǒng)的未對(duì)準(zhǔn) 的概率呈現(xiàn)為有可能的，或者距離是很受關(guān)注的，這也是根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器的非常 有幫助的變型例。
[0082] 因?yàn)槌瞧钜酝?，還可以出現(xiàn)激光光束的軸相對(duì)于發(fā)送單元的光軸14的平移 偏差，需要允許檢測(cè)該類型的偏差的裝置，以便由此能夠執(zhí)行合適的補(bǔ)償。用于檢測(cè)該偏差 的一種可能性是，向在第一偏折鏡21與激光檢測(cè)器24之間的第二傳感器23額外配備會(huì)聚 透鏡80,經(jīng)由該會(huì)聚透鏡80,由激光光源3生成并且通過(guò)第一偏折鏡21偏折的激光光束7 被投射到激光檢測(cè)器24上。通過(guò)激光光束在激光檢測(cè)器24上的沖擊位置，因而可以確定 激光光束相對(duì)于零位的角偏差和/或平移偏差，并且可以執(zhí)行對(duì)應(yīng)補(bǔ)償。在這種情況下，會(huì) 聚透鏡80還可以被實(shí)施為可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡。該透鏡接著在需要時(shí)由 控制單元17切換為會(huì)聚透鏡(主動(dòng)）或者切換為平面平行板(被動(dòng))。
[0083] 圖3a和圖3b例示了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器1中的可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形 變的透鏡5以及激光光束7的操縱的一個(gè)實(shí)施方式。圖3a示出了可利用致動(dòng)器有針對(duì)性 地形變的透鏡5的平面圖，而圖3b示出了側(cè)視圖。在圖3a中，用符號(hào)表示了四個(gè)致動(dòng)器 50 &、5013、50(3、50(1，其可由控制單元17驅(qū)動(dòng)，并且作為驅(qū)動(dòng)其的結(jié)果，可利用致動(dòng)器有針對(duì) 性地形變的透鏡5的折射特性可在+51a、-51a、+51b，以及-51b方向不同地改變。也可以 想到可利用三個(gè)可驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡(未例示)。箭頭F表示可利用致動(dòng)器 有針對(duì)性地形變的透鏡上的力動(dòng)作，由此，導(dǎo)致可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡5的 第一介質(zhì)與第二介質(zhì)之間的界面的形變。在所示示例中，作為這種方式驅(qū)動(dòng)的結(jié)果，可利用 致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡5的光學(xué)折射特性按激光光束7穿過(guò)可有針對(duì)性地形變的透 鏡的通道方向沿方向_51a和+51b (虛線圓圈）從中心通道(實(shí)線圓圈）折射的方式來(lái)改變， 由此，導(dǎo)致激光光束在空間中沿-X方向和+Y方向的對(duì)應(yīng)取向（參見圖3b)。
[0084] 圖4以平面圖示出了可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡5的另一實(shí)施方式，如 在根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器中使用的，并且其具有沿其外周的八個(gè)致動(dòng)器50a至50h。在 此于附圖的描述中例示的四個(gè)或八個(gè)致動(dòng)器在這種情況下應(yīng)完全被視為示例。根據(jù)有關(guān)可 利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡的精細(xì)可調(diào)節(jié)性的需求，該數(shù)量還可以為三個(gè)或采取顯 著更高的值。作為致動(dòng)器50a至50h的驅(qū)動(dòng)的結(jié)果，可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡 的屈光力可以按貓準(zhǔn)方式沿不同方向±51a、±51b、±51c以及±51d不同地改變。所述 驅(qū)動(dòng)通過(guò)控制單元17來(lái)實(shí)現(xiàn)，其用連接線例示。在這種情況下，該準(zhǔn)確度不必如在此以示 例所示的在可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡5的外周均勻分布。然而，該驅(qū)動(dòng)對(duì)于不 均勻分布的情況來(lái)說(shuō)，稍微較復(fù)雜。致動(dòng)器的這種不均勻分布例如對(duì)于可利用致動(dòng)器有針 對(duì)性地形變的非無(wú)重力透鏡的情況來(lái)說(shuō)有利，以便能夠更好地補(bǔ)償不均勻地作用在透鏡上 的由重力主導(dǎo)的力。該不均勻致動(dòng)器排布結(jié)構(gòu)的另一應(yīng)用是通過(guò)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地 形變的透鏡將激光光束的有針對(duì)性的平移，以便例如補(bǔ)償激光光源的光軸與發(fā)送單元的軸 和/或偏折裝置11的旋轉(zhuǎn)軸之間的平移偏差。進(jìn)一步的應(yīng)用例如包括對(duì)透鏡的有針對(duì)性 的形變，以生成專用激光扇或者補(bǔ)償激光扇7的橢圓輪廓。
[0085] 圖5例示了對(duì)于操縱激光光束7的不同實(shí)施方式的、根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器1 中的可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡5,具體來(lái)說(shuō)，液體透鏡。液體透鏡5按圓對(duì)稱方 式構(gòu)造，并且在此以側(cè)視圖例示了截面。液體透鏡5被實(shí)施為具有透明外殼58的腔室，如 相關(guān)技術(shù)慣用的，并且包含第一液體52和第二液體56。這兩種液體在光學(xué)上透明、不混溶 并且具有不同的光學(xué)折射率。在第一液體與第二液體之間存在界面54,在該界面處，可以操 縱穿過(guò)的激光光束。另選的是，這兩種液體之間還可以存在薄透明隔膜。如果兩種液體具 有至少大約相同的特定密度，則可以排除重力對(duì)界面54的形狀的影響的很大部分。出于驅(qū) 動(dòng)的目的，在該示例中，裝配了四個(gè)致動(dòng)器，通過(guò)致動(dòng)器可以改變界面的幾何形狀，圖中例 示了僅僅兩個(gè)致動(dòng)器--50a和50c。
[0086] 首先，隨著致動(dòng)器的對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)，可以按使激光光束7沿不同的空間方向（用箭頭X 和y指示)偏折(例如，朝向7c、7d、7e)的這種方式改變液體透鏡5的折射特性。然而，通過(guò) 對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)，利用根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器1中的液體透鏡5,除激光光束的有針對(duì)性的取向 以外，還可以實(shí)現(xiàn)焦距改變/焦點(diǎn)設(shè)置，例如如虛線7b所示。
[0087] 圖6a和圖6b示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器1中的激光光束7的靜態(tài)操縱的示 意性例示圖；該旋轉(zhuǎn)激光器1在最簡(jiǎn)化實(shí)施方式中示出。圖6a例示了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激 光器1，具有在驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡5之前的發(fā)射激光光束7。圖6b 例示了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器1，具有在可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的被驅(qū)動(dòng)透鏡5 的發(fā)射激光光束7。當(dāng)旋轉(zhuǎn)激光器啟動(dòng)時(shí)，激光光源3生成經(jīng)由偏折裝置11發(fā)射的激光光 束7。作為旋轉(zhuǎn)激光器1的裝置機(jī)體的傾斜的結(jié)果，例如，由于建筑現(xiàn)場(chǎng)的不平坦地基，發(fā)送 單元的光軸14并且因而發(fā)射激光光束7的軸8不再堅(jiān)直取向，而是該激光光束7以相對(duì)于 水平面偏離的方式發(fā)射，作為其結(jié)果，投射了不希望的傾斜激光平面(參照?qǐng)D6a)。然而，通 過(guò)傾斜度傳感器19 (其例如可以采用水準(zhǔn)儀或傾斜MEMS的形式具體實(shí)施)，檢測(cè)發(fā)送單元 14的光軸相對(duì)于水平軸20和/或堅(jiān)直軸22的角偏差。接著將檢測(cè)到的角偏差傳送至控制 單元17并且補(bǔ)償可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡5的操縱，如圖6b中所示。為此，激 光光束的軸8朝著8'取向，而激光光束7由此水平發(fā)射。因此，經(jīng)由可利用致動(dòng)器有針對(duì) 性地形變的透鏡5,首先確定所需角修正并接著針對(duì)旋轉(zhuǎn)激光器1的進(jìn)一步使用中考慮，為 此，這被稱為靜態(tài)操縱。
[0088] 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器1中的激光光束7的靜態(tài)操縱的另一示意性 例示圖。激光光源3生成沿著發(fā)送單元的光軸發(fā)射，接著通過(guò)偏折裝置偏折并發(fā)射的激光 光束7。作為光學(xué)系統(tǒng)15不準(zhǔn)確的結(jié)果，例如，作為透鏡未對(duì)準(zhǔn)的結(jié)果(該透鏡可以是可利 用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡5或剛性透鏡)，激光光束的軸從理想位置8偏離至不希望 位置8'，其將導(dǎo)致所發(fā)射的激光光束7的錯(cuò)誤取向。為了檢測(cè)并接著補(bǔ)償光學(xué)系統(tǒng)15中的 這種誤差，激光光束7可以在發(fā)送單元2的光束路徑中通過(guò)可樞轉(zhuǎn)到光束路徑中的第一偏 折鏡21攔截，并且可以偏折到第二傳感器23的激光檢測(cè)器24上(參見圖2)。出于基準(zhǔn)目 的將激光光束7內(nèi)部偏折到激光檢測(cè)器24上可以在將激光光束7發(fā)射到周圍環(huán)境中之前 不然就僅在激光光束7已經(jīng)經(jīng)由偏折裝置11發(fā)射到周圍環(huán)境中之后在每一種情況下進(jìn)行。 每當(dāng)基準(zhǔn)測(cè)量呈現(xiàn)為必需的，這也在操作期間重復(fù)進(jìn)行。檢測(cè)作為激光光束7偏折到激光 檢測(cè)器24上的結(jié)果，激光光束的軸8'相對(duì)于發(fā)送單元14的光軸的角偏差。接著將檢測(cè)到 的角偏差傳送至可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡5的控制單元17。通過(guò)對(duì)應(yīng)構(gòu)造的控 制單元17,按使激光光束7隨著其從不希望位置8'至理想位置8的軸來(lái)取向(相對(duì)于發(fā)送 單元14的光軸同軸地）的這種方式，驅(qū)動(dòng)并操縱可有針對(duì)性地形變的透鏡5的致動(dòng)器?，F(xiàn) 在可以無(wú)誤差地發(fā)射在取向上經(jīng)修正的激光光束7。
[0089] 可以按上述方式不僅可以補(bǔ)償旋轉(zhuǎn)激光器1的光學(xué)系統(tǒng)15中的誤差或不準(zhǔn)確性。 例如還可以通過(guò)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡5的致動(dòng)器的對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)來(lái)補(bǔ)償溫度 占主導(dǎo)的裝置偏差。
[0090] 圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器1，該旋轉(zhuǎn)激光器將可見的水平激光平面42a 作為水平基準(zhǔn)線40a投射在所例示的空間的所有側(cè)壁44a-44d上。如果控制單元接著經(jīng)由 輸入單元被構(gòu)造成旨在生成具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)激光器的X方向的傾斜角α的傾斜激光平面， 則利用傾斜度功能不斷地重調(diào)節(jié)激光光束的取向，以使得獲取傾斜激光平面42b而不是水 平面42a。通過(guò)傾斜激光平面42b，在墻壁44a和44c上產(chǎn)生水平基準(zhǔn)線40b，所述基準(zhǔn)線 具有相對(duì)于水平激光平面42a的基準(zhǔn)線40a的向上或向下的偏移，并且對(duì)應(yīng)地在橫向側(cè)壁 44b和44d上產(chǎn)生相對(duì)于水平面20沿旋轉(zhuǎn)激光器的X方向傾斜達(dá)角α的基準(zhǔn)線40c。如 上提到，為了實(shí)現(xiàn)該功能，例如，可以經(jīng)由輸入單元29輸入針對(duì)激光平面的希望傾斜值，就 是說(shuō)，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)激光器的X軸的限定傾斜角α和/或相對(duì)于旋轉(zhuǎn)激光器的Y軸的限定傾 斜角β，該輸入單元耦接至可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡5的控制單元17。該輸入 例如可以在旋轉(zhuǎn)激光器1的激光功能開始之前進(jìn)行，其中，開始旋轉(zhuǎn)激光器的激光功能不 必等同于啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)激光器1，相反，還可以僅在此后進(jìn)行。在已經(jīng)將希望值輸入到單元29中 之后，作為操縱可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡5的結(jié)果，激光光源3生成的激光光束 7采取相對(duì)于發(fā)送單元14的光軸的限定角，使得產(chǎn)生具有與所輸入的希望傾斜度值相對(duì)應(yīng) 的傾斜度的激光平面。
[0091] 不同于直接以產(chǎn)生傾斜平面開始，該裝置還可以首先執(zhí)行自校準(zhǔn)，其中，確定激光 光束的取向?？梢酝ㄟ^(guò)上述傳感器(例如，第一傳感器19 (傾斜度傳感器）和/或第二傳感 器23 (用于檢測(cè)"裝置內(nèi)部"偏差的傳感器)）來(lái)實(shí)現(xiàn)該確定。用于靜態(tài)激光操縱的致動(dòng)器 驅(qū)動(dòng)（如用于補(bǔ)償該裝置的傾斜度誤差或因內(nèi)部偏差而造成的誤差而需要的）最終與用于 產(chǎn)生傾斜平面的驅(qū)動(dòng)信號(hào)疊加，作為其結(jié)果，無(wú)誤差地設(shè)置與希望傾斜度值相對(duì)應(yīng)的激光 平面的傾斜度。
[0092] 用于激光光束的取向的希望值還可以在操作期間輸入，作為其結(jié)果，可以靈活處 理旋轉(zhuǎn)激光器1。
[0093] 圖9示出了利用根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器1進(jìn)行動(dòng)態(tài)激光光束操縱的一個(gè)實(shí)施方 式。作為通過(guò)控制單元17來(lái)操縱可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡5的結(jié)果，按由此可 以在表面上生成圖案7f的方式對(duì)激光光束7取向。這可以與偏折裝置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或者與 固定在其位置的偏折裝置配合地進(jìn)行。通過(guò)示例，由此可以環(huán)形掃描32墻壁44上的基準(zhǔn) 點(diǎn)30。如上已經(jīng)說(shuō)明的，例如，可以按這種方式來(lái)標(biāo)記物體上的鉆孔。
[0094] 圖10a和圖10b以立體圖（圖10a)和平面圖（圖10b)示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激 光器1，其激光光束將基準(zhǔn)線10投射到物體上，在這個(gè)示例中，投射到矩形空間的墻壁上。 該旋轉(zhuǎn)激光器1具有距離測(cè)量單元25,該距離測(cè)量單元25包括第二偏折鏡27和接收器28 (參見圖2)，并且還可以包括與偏折裝置11同心設(shè)置的拋物面鏡。然而，距離測(cè)量單元還可 以按相關(guān)技術(shù)已知的某些其它方式具體實(shí)施。在旋轉(zhuǎn)激光器1的操作期間，距離測(cè)量單元 25被用于不斷地測(cè)量距物體上的激光光束反射的并且例如在圖10a中用以及 Ph指示的點(diǎn)的距離。通過(guò)利用控制單元17來(lái)適當(dāng)?shù)夭倏v可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的 透鏡5 (永久性地根據(jù)所獲得的距離值重調(diào)節(jié)該控制單元)，實(shí)現(xiàn)激光光束的距離相關(guān)的發(fā) 散性調(diào)整或焦點(diǎn)調(diào)整，作為其結(jié)果，獲得由激光光束在物體上生成的激光光束點(diǎn)的恒定希 望直徑。
[0095] 這樣，可以按任何任意方式來(lái)設(shè)置物體上的基準(zhǔn)線40的清晰度和可見性。例如可 以經(jīng)由輸入單元29或者通過(guò)遠(yuǎn)程控制部(未例示)來(lái)輸入該激光光束點(diǎn)的希望直徑，該控制 單元或遠(yuǎn)程控制部在每一種情況下耦接至可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡5的控制 單元17。該輸入可以在旋轉(zhuǎn)激光器1的激光功能開始之前或者在操作期間進(jìn)行。在輸入了 希望直徑之后，由激光光源3生成的激光光束7通過(guò)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡 5在焦點(diǎn)方面對(duì)應(yīng)地操縱，并且經(jīng)由偏折裝置11發(fā)射。
[0096] 在根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器中，激光光束的距離相關(guān)發(fā)散性調(diào)整或焦點(diǎn)調(diào)整不僅 可以用于旋轉(zhuǎn)操作中，而且可以用于點(diǎn)操作或線操作中，舉例來(lái)說(shuō)，如在管激光器的情況 下。在這種情況下，該控制單元還可以被構(gòu)造成，使得其獨(dú)立于距離測(cè)量來(lái)控制可利用致動(dòng) 器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡5的致動(dòng)器，以使僅僅基于用戶的輸入，設(shè)置特定 發(fā)散性或者，從當(dāng)前發(fā)散性起，其被增加或減小。
[0097] 圖11a和圖lib示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器中的激光光束的靜態(tài)操縱的另一 示意性例示圖。圖1 la例示了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器1，具有在驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì) 性地形變的透鏡5之前的發(fā)射激光光束7。圖1 lb例示了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器1，具有 在可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的被驅(qū)動(dòng)透鏡5的情況下的發(fā)射激光光束7。激光光源3 生成經(jīng)由偏折裝置11發(fā)射的激光光束7。作為該裝置不準(zhǔn)確的結(jié)果，例如，由于激光光源3 未對(duì)準(zhǔn)，出現(xiàn)激光光束的軸相對(duì)于發(fā)送單元14的光軸的平移偏差，S卩，所發(fā)射激光光束7的 軸8與發(fā)送單元14的光軸平行地移位，并且激光光束7經(jīng)由偏折裝置11以不希望的高度 偏移來(lái)發(fā)射(參照?qǐng)D11a)。為了補(bǔ)償該裝置中的這種誤差，首先可以通過(guò)第二傳感器來(lái)檢測(cè) 該平移偏差(參見圖2)。接著，將激光光束的軸相對(duì)于發(fā)送單元14的光軸的檢測(cè)到的平移 偏差傳送至控制單元17。依靠通過(guò)對(duì)應(yīng)設(shè)置的控制單元17操縱可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地 形變的第一透鏡5,首先，將激光光束的軸8朝著8'取向，作為其結(jié)果，激光光束7沿發(fā)送單 元14的光軸的方向偏折。激光光束7沖擊可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的另一透鏡5,并 且其按通過(guò)對(duì)應(yīng)設(shè)置的控制單元17操作的方式，接著將激光光束的軸8'朝著8''取向，作 為其結(jié)果，激光光束7針對(duì)發(fā)送單元14的光軸同軸地取向。如圖lib所例示，對(duì)激光光束 的軸相對(duì)于發(fā)送單元14的光軸的平移偏差的所得補(bǔ)償接著使得激光光束7能夠被正確地 發(fā)射，而不存在不希望的高度偏移。
[0098] 如果該偏移是永久性的，并且如果其在該裝置交貨之前被確定，例如，在最終質(zhì)量 控制期間，則可以確定該偏移的大小并且作為固定校準(zhǔn)值存儲(chǔ)在該裝置中。接著，可以根據(jù) 可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的至少一個(gè)透鏡5的致動(dòng)器的對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)，在操作期間，通過(guò) 控制單元始終補(bǔ)償該偏移，從而可以消除經(jīng)由傳感器23(而且在需要時(shí)，該裝置中的傳感器 23的）的測(cè)量值反饋。
[0099] 圖12a和圖12b示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器中的激光光束的靜態(tài)操縱的另一 示意性例示圖。圖12a例示了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器1，具有在驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì) 性地形變的透鏡5之前的發(fā)射激光光束7。圖12b例示了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器1，具有 在可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡5的驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的情況下的發(fā)射激光光束7。激光 光源3生成經(jīng)由偏折裝置11 (通常為五棱鏡)發(fā)射的激光光束7,在此按示意性簡(jiǎn)化方式例 示該偏折裝置。因?yàn)樵撈垩b置總是將傳入激光光束偏折達(dá)90度，所以對(duì)于該五棱鏡或偏 折裝置傾斜的情況來(lái)說(shuō)，即使入射光束傾斜地沖擊在偏折裝置或五棱鏡上，該激光光束也 以正確的角偏折，但具有高度偏移（圖lib)。如果五棱鏡的機(jī)械旋轉(zhuǎn)軸和光軸不對(duì)應(yīng)或者如 果包括五棱鏡的完整發(fā)送單元在外殼內(nèi)傾斜，則高度偏移同樣出現(xiàn)。如果傾斜度傳感器(傳 感器水準(zhǔn)儀、傾斜MEMS)和發(fā)送單元的機(jī)械軸未彼此固定地連接(無(wú)論如何，水準(zhǔn)儀的軸承 和懸架位于其間)，則這種傾斜不能通過(guò)自動(dòng)調(diào)平裝配件來(lái)識(shí)別和補(bǔ)償，并且同樣導(dǎo)致取向 誤差。而且，激光準(zhǔn)直儀經(jīng)由機(jī)械連接部連接至偏折裝置。即使在交貨之前在校準(zhǔn)處理中 測(cè)量了水準(zhǔn)儀和該裝置，如果激光光束位于水平面中，并且所確定校準(zhǔn)值被用于不斷修正， 則盡管如此，該校準(zhǔn)值也可以以溫度主導(dǎo)方式并且按老化主導(dǎo)方式在操作期間改變。值的 這種變化同樣導(dǎo)致平面誤差(參照?qǐng)D12a)。
[0100] 迄今已經(jīng)在維修期間通過(guò)昂貴的校準(zhǔn)處理/調(diào)節(jié)處理來(lái)修正該平面誤差。然而， 通過(guò)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡5并且通過(guò)對(duì)應(yīng)設(shè)置的控制單元17的對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)， 可以現(xiàn)場(chǎng)在該裝置中直接且迅速修正該誤差。
[0101] 為了在裝置中補(bǔ)償這種誤差，通過(guò)示例的方式，可以通過(guò)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性 地形變的第一透鏡5的操縱而使激光光束的軸8朝著8'取向，而可以通過(guò)可利用致動(dòng)器有 針對(duì)性地形變的第二透鏡5的操縱而使激光光束的軸8'朝著8"取向。由于偏折裝置11 的旋轉(zhuǎn)并且可能由于入射激光光束的循環(huán)的高度偏移，需要不斷重調(diào)節(jié)激光光束的軸的取 向，作為其結(jié)果，激光光束按陀螺式運(yùn)動(dòng)型發(fā)送至偏折裝置11，以使旋轉(zhuǎn)激光光束7通過(guò)偏 折裝置水平發(fā)射，如圖12b中所例示。因此，該平面誤差/高度偏移被高動(dòng)態(tài)地并且與旋轉(zhuǎn) 偏折裝置同步地修正。
[0102] 與偏折裝置11同步的連續(xù)修正還可以被用于補(bǔ)償偏折裝置11的角誤差/錐形誤 差(錐形誤差修正)。
[0103] 圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的、包括根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器1和激光接收器60的 激光系統(tǒng)100。通過(guò)激光光束7的旋轉(zhuǎn)發(fā)射，該旋轉(zhuǎn)激光器1生成激光平面42。激光接收 器60 (在此被例示為手持式激光接收器）具有用于檢測(cè)由旋轉(zhuǎn)激光器1發(fā)射的激光光束7 的激光光束檢測(cè)器64。旋轉(zhuǎn)激光器1具有數(shù)據(jù)通信接收器16,并且激光接收器60具有數(shù) 據(jù)通信發(fā)送器62,作為其結(jié)果，具體來(lái)說(shuō)，可以在旋轉(zhuǎn)激光器1與激光接收器60之間進(jìn)行無(wú) 線數(shù)據(jù)通信。為了能夠根據(jù)希望的希望發(fā)散值來(lái)設(shè)置沖擊激光光束檢測(cè)器64的激光光束 點(diǎn)的發(fā)散性，激光接收器60具有連接至激光光束檢測(cè)器64的估計(jì)單元，該估計(jì)單元另外連 接至數(shù)據(jù)通信發(fā)送器62。激光光束檢測(cè)器64的估計(jì)單元被構(gòu)造成其可以基于由激光光束 7而在激光光束檢測(cè)器64上生成的接收信號(hào)來(lái)確定激光光束7的發(fā)散狀態(tài)，并且可以將所 述狀態(tài)傳送至數(shù)據(jù)通信發(fā)送器62。數(shù)據(jù)通信發(fā)送器62接著依次將該發(fā)散狀態(tài)傳送至旋轉(zhuǎn) 激光器1的數(shù)據(jù)通信接收器16。旋轉(zhuǎn)激光器1的數(shù)據(jù)通信接收器16耦接至可利用致動(dòng)器 有針對(duì)性地形變的透鏡5的控制單元17。該控制單元7被構(gòu)造成其將希望的希望發(fā)散值與 所傳送的發(fā)散狀態(tài)進(jìn)行比較，并且通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的至少一個(gè)透鏡 5的致動(dòng)器來(lái)將激光光束7的發(fā)散性調(diào)整為希望的希望發(fā)散值。該過(guò)程可以經(jīng)常重復(fù)直到 設(shè)置了希望發(fā)散值為止。該發(fā)散性由此可以保持在穩(wěn)定的希望值，或者通過(guò)自動(dòng)重調(diào)節(jié)而 在任何時(shí)候調(diào)節(jié)至該希望值或者某一其它希望的希望值。
[0104] 在這種情況下，例如可以經(jīng)由耦接至控制單元17的輸入單元29或者通過(guò)遠(yuǎn)程控 制部(其在這種情況下還可以被集成在激光接收器60中）來(lái)輸入該希望值。來(lái)自外部操作 單元/遠(yuǎn)程控制部的數(shù)據(jù)傳遞例如可以經(jīng)由無(wú)線電或紅外信號(hào)傳送。該輸入可以通過(guò)機(jī)械 鍵、觸摸屏或者通過(guò)語(yǔ)音輸入來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0105] 如在附圖中描述的、根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的激光光束操縱的示例性應(yīng)用不僅可以單獨(dú) 地而且可以彼此組合地實(shí)現(xiàn)。
[0106] 在上面給出的說(shuō)明中，已經(jīng)例如單獨(dú)地或者彼此組合地示出和/或描述了不同細(xì) 節(jié)。然而，這不是表示所述細(xì)節(jié)僅可以按所示和/或所述形式彼此組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員 已知的是，上面示出和/或描述的本發(fā)明的實(shí)施方式的細(xì)節(jié)可以怎樣方便地彼此組合，即 使所有組合因篇幅緣故而不能夠呈現(xiàn)于此。
【權(quán)利要求】
1. 一種旋轉(zhuǎn)激光器（1 )，該旋轉(zhuǎn)激光器（1)包括： ?激光光源（3)，該激光光源（3)用于生成激光光束（7); ?偏折裝置（11 )，該偏折裝置（11)可繞旋轉(zhuǎn)軸（9)旋轉(zhuǎn)并且用于所述激光光束（7)的 定向發(fā)射； ?發(fā)送單元（2)，該發(fā)送單元（2)從所述激光光源（3)延伸至所述偏折裝置（11 )，其中， 所述激光光源（3)是所述發(fā)送單元（2)的一部分；以及 ?光學(xué)系統(tǒng)（15)，該光學(xué)系統(tǒng)（15)包括用于操縱所述激光光束（7)的一個(gè)或多個(gè)透鏡， 其中，所述一個(gè)或多個(gè)透鏡中的至少一個(gè)透鏡是可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的透鏡（5)， 其特征在于， 存在用于操縱可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡（5)的控制單元 (17)，并且可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡（5)具有至少三個(gè)致動(dòng)器 (50&、5013、50(3、50(1、506、5(^、5(^、5011)，所述致動(dòng)器可由所述控制單元（17)驅(qū)動(dòng)并且按沿 著可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述透鏡（5)的外周分布的方式設(shè)置，其中， 所述控制單元（17)被構(gòu)造成通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述至少三個(gè)致動(dòng)器（50a、50b、50c、50d、50e、 50f、50g、50h)，可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡（5)的光學(xué)折射特性可 變，使得可在所述激光光束（7)的取向和/或所述激光光束（7)的發(fā)散性上操縱所述激光光 束（7)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)激光器（1)，其特征在于， 所述光學(xué)系統(tǒng)（15)的一個(gè)或多個(gè)透鏡 ?設(shè)置在所述發(fā)送單元（2 )中在所述激光光源（3 )與所述偏折裝置（11)之間，和/或 ?以在所述偏折裝置（11)旋轉(zhuǎn)時(shí)與所述偏折裝置（11) 一起繞所述旋轉(zhuǎn)軸（9)相伴旋 轉(zhuǎn)的方式設(shè)置，和/或 ?設(shè)置在所述偏折裝置（11)的下游。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)激光器（1)， 其特征在于， 所述控制單元（17)被構(gòu)造成通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述至少三個(gè)致動(dòng)器（50a、50b、50c、50d、50e、 50f、50g、50h)，可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡（5)的光學(xué)折射特性在 至少兩個(gè)非重合方向（±51a、±51b、±51c、±51d)不同地變化，或者所述激光光束（7)可 沿所述透鏡的X方向和/或y方向取向。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)激光器（1)， 其特征在于， 所述控制單元（17)被構(gòu)造成通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè) 透鏡（5)的所述至少三個(gè)致動(dòng)器（50&、5013、50(3、50(1、506、5(^、5(^、5011)，可在所述透鏡的叉 方向和/或y方向有偏移地發(fā)射所述激光光束（7)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)激光器（1)， 其特征在于， 所述控制單元（17)被構(gòu)造成通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè) 透鏡（5)的所述至少三個(gè)致動(dòng)器（50&、5013、50(3、50(1、506、5(^、5(^、5011)，所述激光光束（7) 的截面在所述截面的幾何形狀上可改變。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)激光器（1)， 其特征在于， 所述控制單元（17)被構(gòu)造成，使得通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少 一個(gè)透鏡（5 )的所述至少三個(gè)致動(dòng)器（50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g、50h )，可靜態(tài)地和/ 或動(dòng)態(tài)地操縱所述激光光束（7 )。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)激光器（1)， 其特征在于， 存在第一傳感器（19)，該第一傳感器（19)用于檢測(cè)所述發(fā)送單兀（14)的光軸相對(duì)于 水平面（20)和/或堅(jiān)直面（22)的角偏差，其中，所述第一傳感器（19)耦接至所述控制單元 (17)，并且可基于由所述第一傳感器（19)檢測(cè)到的所述角偏差來(lái)構(gòu)造所述控制單元（17)， 使得通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡（5)的所述至少三個(gè)致動(dòng) 器（50&、5013、50(3、50(1、506、5(^、5(^、5011)，可補(bǔ)償因所述發(fā)送單元（14)的所述光軸的所述 角偏差造成的所述激光光束（7)的取向偏差。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)激光器（1)，其特征在于， 存在第二傳感器（23)，該第二傳感器（23)用于檢測(cè)所述激光光束的軸（8、8'）相對(duì)于 所述發(fā)送單元（14)的所述光軸的角偏差和/或平移偏差，其中，所述第二傳感器（23)耦接 至所述控制單元（17)，并且可基于由所述第二傳感器（23)檢測(cè)的所述角偏差和/或平移偏 差來(lái)配置所述控制單元（17)，使得通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè) 透鏡（5)的所述至少三個(gè)致動(dòng)器（50 &、5013、50(3、50(1、506、5(^、5(^、5011)，可補(bǔ)償所述激光 光束的軸（8、8'）相對(duì)于所述發(fā)送單元的所述光軸的所述角偏差和/或平移偏差。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)激光器（1)，其特征在于， 存在距離測(cè)量單元（25)，該距離測(cè)量單元（25)用于測(cè)量距物體上的所述激光光束（7) 反射的點(diǎn)（Pi、Ph、Ph、Pm、Ph)的距離，其中，所述距離測(cè)量單元（25)耦接至所述控制單 元（17)，并且可基于由所述距離測(cè)量單元（25)測(cè)量的所述距離（DJ來(lái)配置所述控制單元 (17)，使得通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡（5)的所述至少三 個(gè)致動(dòng)器（50&、5013、50(3、50(1、5(^、5(^、5(^、5011)，可設(shè)置所述激光光束的距離相關(guān)發(fā)散性， 使得可獲得由所述激光光束在所述物體上生成的激光光束點(diǎn)的恒定希望直徑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)激光器（1)，其特征在于，可通過(guò)位于 所述旋轉(zhuǎn)激光器（1)上的輸入單元（29)和/或通過(guò)外部操作單元和/或語(yǔ)音輸入來(lái)配置 所述控制單元（17 )，具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)輸入用于所述激光光束（7 )的取向和/或所述平移偏移 量和/或所述激光光束（7)的截面的所述幾何形狀和/或由所述激光光束（7)生成的激光 平面的傾斜度和/或物體上由所述激光光束（7)沖擊的所述激光光束點(diǎn)的所述直徑的希望 值。
11. 一種包括旋轉(zhuǎn)激光器（1)和激光接收器的激光系統(tǒng)，其中，所述旋轉(zhuǎn)激光器（1)具 有數(shù)據(jù)通信接收器，并且所述激光接收器具有數(shù)據(jù)通信發(fā)送器和連接至所述數(shù)據(jù)通信發(fā)送 器的估計(jì)單元，并且包括連接至所述估計(jì)單元的激光光束檢測(cè)器， 其特征在于， ?所述旋轉(zhuǎn)激光器是根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)激光器（1)， ?所述激光接收器的所述估計(jì)單元被構(gòu)造成使得所述估計(jì)單元基于由所述旋轉(zhuǎn)激光器 (1)的所述激光光束在所述激光光束檢測(cè)器上生成的接收信號(hào)來(lái)確定所述激光光束的發(fā)散 狀態(tài)，并且通過(guò)所述數(shù)據(jù)通信發(fā)送器將所述發(fā)散狀態(tài)傳送至所述旋轉(zhuǎn)激光器（1)的所述數(shù) 據(jù)通信接收器， ?所述旋轉(zhuǎn)激光器（1)的所述數(shù)據(jù)通信接收器耦接至可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的 所述透鏡（5 )的所述控制單元（17 )，并且按控制單元（17 )將希望發(fā)散值與所傳送的所述發(fā) 散狀態(tài)進(jìn)行比較的方式構(gòu)造所述控制單元（17)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的 所述至少一個(gè)透鏡（5)的所述至少三個(gè)致動(dòng)器（50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g、50h)df 所述激光光束（7)的所述發(fā)散性調(diào)整為所述希望發(fā)散值。
12. -種用于操縱可由根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)激光器（1)實(shí)現(xiàn)的 激光光束（7)的方法， 其特征在于， 按照以所述激光光束（7)的發(fā)散性和/或所述激光光束（7)的焦點(diǎn)來(lái)設(shè)置所述激光光 束（7)的方式，由控制單元（17)驅(qū)動(dòng)按沿著可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的至少一個(gè)透鏡 (5)的外周分布的方式設(shè)置的至少三個(gè)可驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器（50a、50b、50c、50d)來(lái)改變所述至 少一個(gè)透鏡（5)的光學(xué)折射特性，所述至少一個(gè)透鏡（5)具有所述至少三個(gè)可驅(qū)動(dòng)的致動(dòng) 器（50a、50b、50c、50d)。
13. -種用于操縱可通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)激光器（1)實(shí)現(xiàn) 的激光光束（7)的方法， 其特征在于， 按所述激光光束（7)在相對(duì)于所述X方向和/或y方向的取向方面來(lái)操縱所述激光光 束（7)和/或以X方向和/或y方向有偏移地來(lái)發(fā)射所述激光光束（7)的方式，通過(guò)控制單 元（17)驅(qū)動(dòng)按沿著可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的至少一個(gè)透鏡的外周分布的方式設(shè)置 的至少三個(gè)可驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器（50a、50b、50c、50d)來(lái)改變所述至少一個(gè)透鏡（5)的光學(xué)折射 特性，所述至少一個(gè)透鏡（5)具有所述至少三個(gè)可驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器（50a、50b、50c、50d)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法， 其特征在于， 該方法包括以下步驟： ?生成所述激光光束（7); ?在所述發(fā)送單元（2)中將所述激光光束（7)偏折到第二傳感器（23)的激光檢測(cè)器 (24)上，以檢測(cè)所述激光光束的軸（8、8'）相對(duì)于所述發(fā)送單元（14)的所述光軸的角偏差 和/或平移偏差； ?通過(guò)利用所述控制單元（17)，驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透 鏡（5 )的所述至少三個(gè)致動(dòng)器（50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g、50h )來(lái)補(bǔ)償所述角偏差和 /或所述平移偏差，作為其結(jié)果，所述激光光束（7)相對(duì)于所述發(fā)送單元（14)的所述光軸同 軸地取向；以及 ?發(fā)射所述激光光束（7)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法， 其特征在于， 該方法包括以下步驟： ?生成所述激光光束（7); ?發(fā)射所述激光光束（7); ?檢測(cè)所述發(fā)送單元（14)的所述光軸相對(duì)于水平軸（20)和/或堅(jiān)直軸（22)的角偏差； 以及 ?通過(guò)所述控制單元（17)，驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡 (5)的所述至少三個(gè)致動(dòng)器（50&、5013、50(3、50(1、506、5(^、5(^、5011)來(lái)補(bǔ)償所述角偏差，作為 其結(jié)果，所述激光光束（7 )被水平或堅(jiān)直取向。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法， 其特征在于， 該方法包括以下步驟： ?輸入要由所述激光光束（7)生成的激光平面的希望傾斜度值； ?生成所述激光光束（7); ?按所述激光光束（7)采取與所述發(fā)送單元（14)的所述光軸有關(guān)的限定角的方式，通 過(guò)所述控制單元（17)，驅(qū)動(dòng)可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透鏡（5)的所述 至少三個(gè)致動(dòng)器（50&、5013、50(3、50(1、506、5(^、5(^、5011)，使得生成具有與所輸入的所述希 望傾斜度值相對(duì)應(yīng)的傾斜度的激光平面。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法， 其特征在于， 該方法包括以下步驟： ?輸入由物體上的所述激光光束（7)生成的反射所述激光光束（7)的激光光束點(diǎn)的希 望直徑； ?生成所述激光光束（7); ?發(fā)射所述激光光束（7); ?通過(guò)距離測(cè)量單元（25)，檢測(cè)從所述物體反射的所述激光光束并且確定距所述物體 的所述距離（Di); ?通過(guò)所述控制單元（17)，通過(guò)操縱可利用致動(dòng)器有針對(duì)性地形變的所述至少一個(gè)透 鏡（5)來(lái)設(shè)置所述激光光束（7)的距離相關(guān)發(fā)散性， ?其中，針對(duì)空間中移動(dòng)的激光光束，不斷地重調(diào)節(jié)所述距離相關(guān)發(fā)散性調(diào)整。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法， 其特征在于， 彼此組合地實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求14和/或15和/或16和/或17所述的方法。
19. 一種包括存儲(chǔ)在機(jī)器可讀載體上的程序代碼或由電磁波實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)的 計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求12至18中的任一項(xiàng)所述的方 法，具體來(lái)說(shuō)，在根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)激光器的控制單元（17)中執(zhí) 行。
【文檔編號(hào)】G02B26/00GK104101999SQ201410144111
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月12日
【發(fā)明者】C·L·E·迪穆蘭 申請(qǐng)人:赫克斯岡技術(shù)中心