[发明专利]旋转激光器

说明书

本发明涉及根据权利要求1的预特征化条款所述的用于产生参考光束的旋转激光器，且涉及根据权利要求10的预特征化条款所述的用于激光区域的取向的方法。

在工业领域或建筑工业中已经使用旋转激光器很多年，使用该旋转激光器是为了标记点或对象或确立路径或参考线。使用它们，可以投影水平、竖直或对角平面，这提供用于取向或定位对象的标记。

旋转激光器通常从旋转光电装置构建，该光电装置是激光器单元的一部分且借助于该光电装置，参考激光束可以以这种方式在移动的同时被发射：在表面上产生可觉察或可被检测器检测的路径或线。所以，路径可以根据限定的规范取向，激光器单元可以相对于密封激光器单元的外壳在两个相互垂直的方向中转动。为了从外壳发射激光，外壳附加地包含光学透明的窗口或开口。

US5,852,493公开了具有双倾斜机制的自取向旋转激光器。该激光器包含连接到框架的光源，框架通常被悬挂且框架和悬架与可旋转底座组合。再者，在两个方向中取向的控制机制布置在悬架上以定向光源。两个位置传感器彼此以90°角布置在框架上，它们被可旋转地安装。通过传感器从参考位置的位移，控制机制可以将光源位移到一位置，使得从其得出的传感器倾斜中的变化同样对应于其参考，且光源然后具有限定的倾斜。在一个实施例中，使用两个传感器，这两个传感器均布置在公共安装架上且由此可以同时被影响。

EP 2 144 037公开了一种旋转激光器、尤其是自补偿旋转激光器（即，水平化自身的旋转激光器）以及用于测量其旋转轴的倾斜的方法。这种旋转激光器包含底座和用于发射激光光束且关于旋转轴旋转的激光器单元，使得旋转激光光束定义激光平面。激光器单元配置成相对于底座可旋转，且旋转轴由此可以在至少一个方向中倾斜。再者，倾斜传感器布置在设备上以测量轴的倾斜角，该传感器随着激光器单元改变其位置，且关于激光器单元的旋转轴可旋转地安装。因此，可以在至少两个不同位置测量旋转轴的倾斜角，且可以从其得出绝对倾斜角。

旋转激光器最初并不旨在测量到激光光束投影的表面上的点的距离。然而，现在，从组合旋转激光器和距离测量功能性的现有技术已经知道一些实施例，例如用于获得范围信息以及平面投影且由此产生空间设计图。

WO 2009/053085描述了一种距离测量方法以及参考线投影和距离测量设备（例如旋转激光器），其中用于投影的发射或至少其光束路径同样用于距离测量。此处，在光学测量束的帮助下，限定的测量路径被行进或执行，即，以这种方式引导测量束：其投影的轨迹也对应于被投影的参考线。在这种情况中，到测量路径的至少一个点的距离被确定，测量路径被重复执行或行进至少一次以用于距离的确定。使用集成到设备中的距离仪表实施距离确定，且发射的测量束优选地与参考束同轴耦合。该实施例还包含两个倾斜传感器，通过这两个倾斜传感器可以确定激光平面的限定倾斜角。为确定或调节平面的位置而提供这些传感器，同时其代表了本实施例的缺点：因为针对每个应用而言使用传感器可实现的精确度并不足够高，且传感器还仅具有有限的测量范围，这允许主要在竖立位置使用设备，但是不允许设备在平躺位置中倾斜。

在原先已知的旋转激光器中，仅可以通过激光器本身的位置或例如通过发射的激光区域的手动受控转动实施激光平面或激光区域相对于表面的精确取向（尤其是垂直于表面）。因此仅在花费极大时间的条件下实现精确取向，并且仅可以在用户的眼睛对于距离的精确度的范围内有限精度地实施精确取向。因为需要考虑很多细节，所以仅对于良好训练、有经验且高度有资格的用户存在能够简单且快速地实施取向的可能性。因此不提供激光区域的取向的用户友好性。在这些情形下，对于旋转激光器的一般用户而言，取向可能变成精细且复杂的处理。再者，由于旋转激光器的位置的干扰，例如由于激光器上的不利影响，不能可靠地精确维持激光区域的调节取向。

因此，本发明的一个目的是提供一种用于激光区域相对于表面的精确且可靠的垂直取向的改善旋转激光器，该取向可以快速地和简单地且以用户友好的方式完成。

本发明的另一特定目的是在竖直或水平方向产生激光区域相对于表面的垂直投影。

通过实施独立权利要求的特征化特征实现这些目的。可以在从属专利权利要求中发现以可选或有利的方式改善本发明的特征。

根据本发明，一种旋转激光器包括激光束源，可见或借助于检测器可检测的激光束通过该激光束源发射。该激光束通过使用机动化的偏转装置（例如，偏转镜）偏转且用作参考束，通过偏转镜的移动导致的激光束的移动，在表面上产生参考路径。另外，提供用于通过使用参考束的到表面上的点的距离或范围测量的装置。