專利名稱：具有遙控裝置的旋轉(zhuǎn)激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)激光器，用于展開一至少部分環(huán)繞的激光束
的射束平面；以及涉及一種配設(shè)的遙控裝置，用于控制該旋轉(zhuǎn)激光器。
背景技術(shù)：
這種旋轉(zhuǎn)激光器在建筑主、輔行業(yè)中用于表面的找平或確定斜度， 以及用來作固定點(diǎn)標(biāo)記。通常，按旋轉(zhuǎn)工作模式運(yùn)行的旋轉(zhuǎn)激光器展
開一個(gè)完整的平面，激光束在此平面內(nèi)均勻旋轉(zhuǎn)并以恒定的射束強(qiáng)度 循環(huán)。
按DE10054627已知一種帶有配設(shè)的主動(dòng)式射束捕集器的旋轉(zhuǎn)激 光器，此外它還具有一個(gè)用于該旋轉(zhuǎn)激光器的可由使用者直接控制的 遙控裝置，通過此遙控裝置，可以借助按鈕手工控制旋轉(zhuǎn)激光器在兩 個(gè)平面內(nèi)傾斜。
按US3865491已知一種帶有紅外接收器的旋轉(zhuǎn)激光器，通過此紅 外接收器，激光束可以借助紅外發(fā)送器準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)主動(dòng)式射束捕集器 的(在旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)部投影的)位置。
按DE19716710已知一種帶有主動(dòng)式射束捕集器的旋轉(zhuǎn)激光器， 它包含一個(gè)紅外發(fā)送器， 一旦射束捕集器探測(cè)到激光束，紅外發(fā)送器 便立即發(fā)出一個(gè)紅外信號(hào)。因此，紅外信號(hào)與激光束在主動(dòng)式射束捕 集器上的命中在時(shí)間上相互關(guān)聯(lián)，從而可以間接地通過時(shí)間由在旋轉(zhuǎn) 激光器內(nèi)的計(jì)算裝置來確定朝向射束捕集器的方向。反射的紅外信號(hào) 被旋轉(zhuǎn)激光器內(nèi)的紅外接收器探測(cè)，之后旋轉(zhuǎn)激光器被置于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)， 并按"掃描"工作模式在圍繞著射束捕集器位置的扇形角范圍內(nèi)往復(fù)運(yùn) 動(dòng)激光束，以改善激光束的可視度。但為了控制該旋轉(zhuǎn)激光器，射束 捕集器必須固定到旋轉(zhuǎn)的激光束中，然而在不利的光線條件下不能清楚看到激光束。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，能夠?qū)πD(zhuǎn)激光器實(shí)現(xiàn)更加強(qiáng)有力的控制，用 以從旋轉(zhuǎn)工作模式變換到掃描工作模式。
此目的主要通過權(quán)利要求1的特征得以實(shí)現(xiàn)。由從屬權(quán)利要求提 供有利的進(jìn)一步發(fā)展。
因此，旋轉(zhuǎn)激光器包括一個(gè)適用于發(fā)射至少一個(gè)在一個(gè)射束平面 內(nèi)旋轉(zhuǎn)的激光束的激光射束單元，該激光射束單元可以由計(jì)算裝置控 制為，能從一種在射束平面中環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的工作模式轉(zhuǎn)換到 一種在射束 平面中在一個(gè)扇形角之內(nèi)掃描的工作模式，以及包括一個(gè)至少在射線 平面內(nèi)部對(duì)振幅敏感的探測(cè)器，該探測(cè)器與計(jì)算裝置連接，其中，圍 繞一旋轉(zhuǎn)軸線環(huán)繞分布地存在多個(gè)這種探測(cè)器。
通過圍繞著一旋轉(zhuǎn)軸線環(huán)繞分布的多個(gè)探測(cè)器，例如通過在各個(gè) 環(huán)繞分布的探測(cè)器上的振幅分布，直接能夠確定射束發(fā)送器(紅外、 超聲波、無線電)的方向。因此計(jì)算裝置即使在射束平面之外也可以 確定射束發(fā)送器的方向，并變換到掃描工作模式，其圍繞著發(fā)送器在 射束平面內(nèi)的投影往復(fù)回轉(zhuǎn)。
有利地，所述信號(hào)是紅外信號(hào)，探測(cè)器是紅外探測(cè)器以及發(fā)送器 是紅外發(fā)送器，從而可以高精度地探測(cè)方向信息，這是因?yàn)?，紅外信 號(hào)幾乎不通過繞射(衍射)而偏轉(zhuǎn)。
有利地，對(duì)振幅敏感的探測(cè)器分別具有一個(gè)振幅濾波器，它確定 通常為高頻的信號(hào)的包絡(luò)線振幅，從而無干擾地解調(diào)振幅信息。
有利地，所述計(jì)算裝置含有一最大振幅內(nèi)插
(Maximumamplitudeninterpolation ),它由各個(gè)4笨測(cè)器的探測(cè)的離散 的振幅，內(nèi)插最大振幅的內(nèi)插方向，從而通過該內(nèi)插方向來確定射束 發(fā)送器的方向。
有利地，所述計(jì)算裝置含有一最大振幅變化內(nèi)插
(Maximumamplitudenanderungsinterpolation )， 它由各個(gè)4笨觀'J器的探測(cè)的離散的振幅，內(nèi)插不同符號(hào)的兩個(gè)最大振幅變化的兩個(gè)內(nèi)插方 向，從而，通過在兩個(gè)內(nèi)插方向之間處于正變化方向的角平分線，可 以更準(zhǔn)確地確定射束發(fā)送器的方向。
有利地，探測(cè)器沿徑向隔開距離地圍繞旋轉(zhuǎn)的激光射束單元的旋 轉(zhuǎn)軸線排列，從而，即使不旋轉(zhuǎn)探測(cè)器也可以將它們與計(jì)算裝置直接 (亦即無需滑環(huán)傳送器)連接。
有利地，旋轉(zhuǎn)的激光射束單元除激光射束轉(zhuǎn)向裝置(轉(zhuǎn)向棱鏡或 者平面鏡)外還設(shè)計(jì)有至少一個(gè)、更有利地在激光射束轉(zhuǎn)向裝置兩側(cè) 設(shè)計(jì)兩個(gè)轉(zhuǎn)向裝置，它們垂直于射束平面呈凸形構(gòu)造，由此擴(kuò)展了探
測(cè)器垂直于射束平面的扇形探測(cè)范圍，更有利地?cái)U(kuò)展到至少30°的扇 形探測(cè)范圍。
有利地， 一種旋轉(zhuǎn)激光器-遙控裝置-系統(tǒng)由這樣的旋轉(zhuǎn)激光器和 配設(shè)的遙控裝置組成，所述遙控裝置包括一發(fā)送器和一可手工操縱的 用于激活信號(hào)的發(fā)送鍵，所述信號(hào)至少在旋轉(zhuǎn)激光器的一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期 上(更有利地在多秒內(nèi))以恒定的頻率和振幅發(fā)送。
有利地，發(fā)送器具有在10°至30。范圍內(nèi)、更有利地為17°的發(fā)射 立體角，由此，使用者必須直觀地將遙控裝置朝旋轉(zhuǎn)激光器方向?qū)?zhǔn)， 以控制旋轉(zhuǎn)激光器并由此將誤操作降到最低程度。
有利地，遙控裝置設(shè)計(jì)為包括一個(gè)電源和一排光電二極管的主動(dòng) 式射束捕集器，由此，即使在不良的能見度條件下也能準(zhǔn)確地檢測(cè)激 光束。


下面針對(duì)有利的實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明 圖1 旋轉(zhuǎn)激光器-遙控裝置-系統(tǒng)的側(cè)視圖； 圖2 圖1中旋轉(zhuǎn)激光器的俯視詳圖； 圖3 電路連接簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施方式
按圖1，旋轉(zhuǎn)激光器-遙控裝置-系統(tǒng)包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)激光器1和一個(gè)
配設(shè)的遙控裝置3,所述旋轉(zhuǎn)激光器在一個(gè)水平找平的射束平面E內(nèi) 發(fā)射旋轉(zhuǎn)的激光束2，所述遙控裝置3設(shè)置在射束平面E之外(相對(duì) 于旋轉(zhuǎn)激光器1)視角y=10。，并帶有一個(gè)(紅外)發(fā)送器4，該發(fā)送 器按立體角&=17°進(jìn)行發(fā)射。此外，遙控裝置3具有一個(gè)可手工操縱 的發(fā)送鍵5，用于激活(紅外)信號(hào)6，它在周期T=2秒上以恒定的 頻率和振幅發(fā)送。在旋轉(zhuǎn)激光器l接收(紅外)信號(hào)6后，它從一種 在射束平面E內(nèi)環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的工作模式I變換為掃描工作模式II，以及， 在(示意表示的)扇形角(p范圍之內(nèi)圍繞遙控裝置3在射束平面E上 的投影往復(fù)回轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)激光器1具有一個(gè)適用于發(fā)射在射束平面E內(nèi) 旋轉(zhuǎn)的激光束2的激光射束單元7，該激光射束單元由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)9 驅(qū)動(dòng)，并且通過它可由計(jì)算裝置9控制地圍繞旋轉(zhuǎn)軸線a旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn) 的激光射束單元7除形式上為轉(zhuǎn)向棱鏡的激光射束轉(zhuǎn)向裝置14外，還 有兩個(gè)形式上為圓柱形凸面鏡的(紅外)轉(zhuǎn)向裝置15，它們?cè)O(shè)計(jì)為垂 直于射束平面E呈凸形，用于2xo^30。的扇形探測(cè)范圍，并且按圖2 設(shè)在激光射束轉(zhuǎn)向裝置14兩側(cè)。此外還存在一些與一個(gè)可回轉(zhuǎn)的找平 單元17連接的、平行于射束平面E排列的(紅外)探測(cè)器10(圖2)。 設(shè)計(jì)為主動(dòng)式射束捕集器的遙控裝置3具有一個(gè)電源15和一排光電二 極管16。
按圖2，與可回轉(zhuǎn)的找平單元17連接的五個(gè)對(duì)振幅敏感的(紅外) 探測(cè)器10沿徑向隔開距離地圍繞所述旋轉(zhuǎn)的激光射束單元7的旋轉(zhuǎn)軸 線a排列。
按圖3，每個(gè)(紅外)探測(cè)器10通過一振幅濾波器11與計(jì)算裝 置9連接。形式上為微控制器的計(jì)算裝置含有一最大振幅內(nèi)插12,它 由各個(gè)(紅外)探測(cè)器10的探測(cè)的離散的振幅，內(nèi)插最大振幅的內(nèi)插 方向，以及含有一最大振幅變化內(nèi)插13，它由各個(gè)(紅外)探測(cè)器IO 的探測(cè)的、相對(duì)于在射束平面E(圖1)內(nèi)的方向角離散的振幅，內(nèi) 插不同符號(hào)的兩個(gè)最大振幅變化的兩個(gè)內(nèi)插方向，由此確定朝射束(紅 外)發(fā)送器4 (圖1)的方向R，使旋轉(zhuǎn)的工作模式I (圖1)結(jié)束，將步進(jìn)電動(dòng)機(jī)8 (圖1)控制為，使得激光束2 (圖1)在射束平面E (圖1)內(nèi)部朝向發(fā)送器4(圖1)，然后則變換為掃描工作模式II (圖 1)。
權(quán)利要求
1. 旋轉(zhuǎn)激光器，包括一個(gè)適用于發(fā)射至少一個(gè)在一個(gè)射束平面(E)內(nèi)旋轉(zhuǎn)的激光束(2)的激光射束單元(7)，該激光射束單元可以由一計(jì)算裝置(9)控制為，能從一種在射束平面(E)中環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的工作模式(I)轉(zhuǎn)換到一種在射束平面(E)中在一個(gè)扇形角()之內(nèi)掃描的工作模式(II)；以及包括一個(gè)至少在射束平面(E)內(nèi)部對(duì)振幅敏感的探測(cè)器(10)，該探測(cè)器與計(jì)算裝置(9)連接，其特征為圍繞一旋轉(zhuǎn)軸線(A)環(huán)繞分布地存在多個(gè)這種探測(cè)器(10)。
2. 按照權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)激光器，其特征為，所述探測(cè)器(10 ) 是紅外探測(cè)器。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)激光器，其特征為，所述對(duì)振 幅敏感的探測(cè)器(10)分別具有一個(gè)振幅濾波器(11)，它確定通常為 高頻的信號(hào)(6)的包絡(luò)線振幅。
4. 按照權(quán)利要求1至3之一所述的旋轉(zhuǎn)激光器，其特征為，所述 計(jì)算裝置(9)含有一最大振幅內(nèi)插(12),它由各個(gè)探測(cè)器(10)的 探測(cè)的離散的振幅，內(nèi)插最大振幅的內(nèi)插方向。
5. 按照權(quán)利要求1至4之一所述的旋轉(zhuǎn)激光器，其特征為，所述 計(jì)算裝置(9)含有一最大振幅變化內(nèi)插(13)，它由各個(gè)探測(cè)器(10) 的探測(cè)的離散的振幅，內(nèi)插不同符號(hào)的兩個(gè)最大變化振幅的兩個(gè)內(nèi)插 方向。
6. 按照權(quán)利要求1至5之一所述的旋轉(zhuǎn)激光器，其特征為，各探 測(cè)器(10)沿徑向隔開距離地圍繞旋轉(zhuǎn)的激光射束單元(7)的旋轉(zhuǎn)軸 線(A)排列。
7. 按照權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)激光器，其特征為，所述旋轉(zhuǎn)的激 光射束單元(7)除激光射束轉(zhuǎn)向裝置(14)外還設(shè)計(jì)有至少一個(gè)垂直 于射束平面(E)呈凸形構(gòu)造的轉(zhuǎn)向裝置(15)。
8. 由按照權(quán)利要求1至7之一所述的旋轉(zhuǎn)激光器和配設(shè)的遙控裝 置(3)組成的旋轉(zhuǎn)激光器-遙控裝置-系統(tǒng)，所述遙控裝置(3)包括一發(fā)送器(4)和一可手工操縱的用于激活信號(hào)(6)的發(fā)送鍵(5)， 其特征為所述信號(hào)(6 )至少在旋轉(zhuǎn)激光器(1)的一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期(T ) 上具有恒定的頻率和振幅。
9. 按照權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)激光器-遙控裝置-系統(tǒng)，其特征為， 所述發(fā)送器(4 )具有在10°至30°范圍內(nèi)的發(fā)射立體角(p )。
10. 按照權(quán)利要求8或9所述的旋轉(zhuǎn)激光器-遙控裝置-系統(tǒng)，其特 征為，所述遙控裝置設(shè)計(jì)為包括一個(gè)電源和一排光電二極管的主動(dòng)式 射束捕集器。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有遙控裝置的旋轉(zhuǎn)激光器。旋轉(zhuǎn)激光器(1)包括一個(gè)適用于發(fā)射至少一個(gè)在一個(gè)射束平面(E)內(nèi)旋轉(zhuǎn)的激光束(2)的激光射束單元(7)，該激光射束單元可以由計(jì)算裝置(9)控制為，能從一種在射束平面(E)中環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的工作模式(I)轉(zhuǎn)換到一種在射束平面(E)中在一個(gè)扇形角(φ)之內(nèi)掃描的工作模式(II)；以及包括一個(gè)至少在射束平面(E)內(nèi)部對(duì)振幅敏感的探測(cè)器(10)，該探測(cè)器與計(jì)算裝置(9)連接，其中，圍繞一旋轉(zhuǎn)軸線(A)環(huán)繞分布地存在多個(gè)這種探測(cè)器(10)。
文檔編號(hào)G01C15/00GK101441079SQ20081018126
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月21日
發(fā)明者A·文特, M·阿曼, S·盧基克 申請(qǐng)人:喜利得股份公司