CN101441079A - 具有遥控装置的旋转激光器 - Google Patents

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CN101441079A CNA2008101812627A CN200810181262A CN101441079A CN 101441079 A CN101441079 A CN 101441079A CN A2008101812627 A CNA2008101812627 A CN A2008101812627A CN 200810181262 A CN200810181262 A CN 200810181262A CN 101441079 A CN101441079 A CN 101441079A
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M·阿曼
A·文特
S·卢基克
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Abstract

本发明涉及具有遥控装置的旋转激光器。旋转激光器(1)包括一个适用于发射至少一个在一个射束平面(E)内旋转的激光束(2)的激光射束单元(7)，该激光射束单元可以由计算装置(9)控制为，能从一种在射束平面(E)中环绕旋转的工作模式(I)转换到一种在射束平面(E)中在一个扇形角(φ)之内扫描的工作模式(II)；以及包括一个至少在射束平面(E)内部对振幅敏感的探测器(10)，该探测器与计算装置(9)连接，其中，围绕一旋转轴线(A)环绕分布地存在多个这种探测器(10)。

Description

具有遥控装置的旋转激光器
技术领域
本发明涉及一种旋转激光器，用于展开一至少部分环绕的激光束的射束平面；以及涉及一种配设的遥控装置，用于控制该旋转激光器。
背景技术
这种旋转激光器在建筑主、辅行业中用于表面的找平或确定斜度，以及用来作固定点标记。通常，按旋转工作模式运行的旋转激光器展开一个完整的平面，激光束在此平面内均匀旋转并以恒定的射束强度循环。
按DE10054627已知一种带有配设的主动式射束捕集器的旋转激光器，此外它还具有一个用于该旋转激光器的可由使用者直接控制的遥控装置，通过此遥控装置，可以借助按钮手工控制旋转激光器在两个平面内倾斜。
按US3865491已知一种带有红外接收器的旋转激光器，通过此红外接收器，激光束可以借助红外发送器准确地对准主动式射束捕集器的(在旋转平面内部投影的)位置。
按DE19716710已知一种带有主动式射束捕集器的旋转激光器，它包含一个红外发送器，一旦射束捕集器探测到激光束，红外发送器便立即发出一个红外信号。因此，红外信号与激光束在主动式射束捕集器上的命中在时间上相互关联，从而可以间接地通过时间由在旋转激光器内的计算装置来确定朝向射束捕集器的方向。反射的红外信号被旋转激光器内的红外接收器探测，之后旋转激光器被置于旋转状态，并按“扫描”工作模式在围绕着射束捕集器位置的扇形角范围内往复运动激光束，以改善激光束的可视度。但为了控制该旋转激光器，射束捕集器必须固定到旋转的激光束中，然而在不利的光线条件下不能清楚看到激光束。
发明内容
本发明的目的是，能够对旋转激光器实现更加强有力的控制，用以从旋转工作模式变换到扫描工作模式。
此目的主要通过权利要求1的特征得以实现。由从属权利要求提供有利的进一步发展。
因此，旋转激光器包括一个适用于发射至少一个在一个射束平面内旋转的激光束的激光射束单元，该激光射束单元可以由计算装置控制为，能从一种在射束平面中环绕旋转的工作模式转换到一种在射束平面中在一个扇形角之内扫描的工作模式，以及包括一个至少在射线平面内部对振幅敏感的探测器，该探测器与计算装置连接，其中，围绕一旋转轴线环绕分布地存在多个这种探测器。
通过围绕着一旋转轴线环绕分布的多个探测器，例如通过在各个环绕分布的探测器上的振幅分布，直接能够确定射束发送器(红外、超声波、无线电)的方向。因此计算装置即使在射束平面之外也可以确定射束发送器的方向，并变换到扫描工作模式，其围绕着发送器在射束平面内的投影往复回转。
有利地，所述信号是红外信号，探测器是红外探测器以及发送器是红外发送器，从而可以高精度地探测方向信息，这是因为，红外信号几乎不通过绕射(衍射)而偏转。
有利地，对振幅敏感的探测器分别具有一个振幅滤波器，它确定通常为高频的信号的包络线振幅，从而无干扰地解调振幅信息。
有利地，所述计算装置含有一最大振幅内插(Maximumamplitudeninterpolation)，它由各个探测器的探测的离散的振幅，内插最大振幅的内插方向，从而通过该内插方向来确定射束发送器的方向。
有利地，所述计算装置含有一最大振幅变化内插
(
Figure A200810181262D0005105857QIETU
)，它由各个探测器的探测的离散的振幅，内插不同符号的两个最大振幅变化的两个内插方向，从而，通过在两个内插方向之间处于正变化方向的角平分线，可以更准确地确定射束发送器的方向。
有利地，探测器沿径向隔开距离地围绕旋转的激光射束单元的旋转轴线排列，从而，即使不旋转探测器也可以将它们与计算装置直接(亦即无需滑环传送器)连接。
有利地，旋转的激光射束单元除激光射束转向装置(转向棱镜或者平面镜)外还设计有至少一个、更有利地在激光射束转向装置两侧设计两个转向装置，它们垂直于射束平面呈凸形构造，由此扩展了探测器垂直于射束平面的扇形探测范围，更有利地扩展到至少30°的扇形探测范围。
有利地，一种旋转激光器-遥控装置-系统由这样的旋转激光器和配设的遥控装置组成，所述遥控装置包括一发送器和一可手工操纵的用于激活信号的发送键，所述信号至少在旋转激光器的一个旋转周期上(更有利地在多秒内)以恒定的频率和振幅发送。
有利地，发送器具有在10°至30°范围内、更有利地为17°的发射立体角，由此，使用者必须直观地将遥控装置朝旋转激光器方向对准，以控制旋转激光器并由此将误操作降到最低程度。
有利地，遥控装置设计为包括一个电源和一排光电二极管的主动式射束捕集器，由此，即使在不良的能见度条件下也能准确地检测激光束。
附图说明
下面针对有利的实施例详细说明本发明：
图1旋转激光器-遥控装置-系统的侧视图；
图2图1中旋转激光器的俯视详图；
图3电路连接简图。
具体实施方式
按图1，旋转激光器-遥控装置-系统包括一个旋转激光器1和一个配设的遥控装置3，所述旋转激光器在一个水平找平的射束平面E内发射旋转的激光束2，所述遥控装置3设置在射束平面E之外(相对于旋转激光器1)视角γ＝10°，并带有一个(红外)发送器4，该发送器按立体角β＝17°进行发射。此外，遥控装置3具有一个可手工操纵的发送键5，用于激活(红外)信号6，它在周期T＝2秒上以恒定的频率和振幅发送。在旋转激光器1接收(红外)信号6后，它从一种在射束平面E内环绕旋转的工作模式I变换为扫描工作模式II，以及，在(示意表示的)扇形角
Figure A200810181262D0007080837QIETU
范围之内围绕遥控装置3在射束平面E上的投影往复回转。旋转激光器1具有一个适用于发射在射束平面E内旋转的激光束2的激光射束单元7，该激光射束单元由步进电动机9驱动，并且通过它可由计算装置9控制地围绕旋转轴线A旋转。旋转的激光射束单元7除形式上为转向棱镜的激光射束转向装置14外，还有两个形式上为圆柱形凸面镜的(红外)转向装置15，它们设计为垂直于射束平面E呈凸形，用于2×α＝30°的扇形探测范围，并且按图2设在激光射束转向装置14两侧。此外还存在一些与一个可回转的找平单元17连接的、平行于射束平面E排列的(红外)探测器10(图2)。设计为主动式射束捕集器的遥控装置3具有一个电源15和一排光电二极管16。
按图2，与可回转的找平单元17连接的五个对振幅敏感的(红外)探测器10沿径向隔开距离地围绕所述旋转的激光射束单元7的旋转轴线A排列。
按图3，每个(红外)探测器10通过一振幅滤波器11与计算装置9连接。形式上为微控制器的计算装置含有一最大振幅内插12，它由各个(红外)探测器10的探测的离散的振幅，内插最大振幅的内插方向，以及含有一最大振幅变化内插13，它由各个(红外)探测器10的探测的、相对于在射束平面E(图1)内的方向角离散的振幅，内插不同符号的两个最大振幅变化的两个内插方向，由此确定朝射束(红外)发送器4(图1)的方向R，使旋转的工作模式I(图1)结束，将步进电动机8(图1)控制为，使得激光束2(图1)在射束平面E(图1)内部朝向发送器4(图1)，然后则变换为扫描工作模式II(图1)。

Claims (10)

1.旋转激光器，包括一个适用于发射至少一个在一个射束平面(E)内旋转的激光束(2)的激光射束单元(7)，该激光射束单元可以由一计算装置(9)控制为，能从一种在射束平面(E)中环绕旋转的工作模式(I)转换到一种在射束平面(E)中在一个扇形角(
Figure A200810181262C0002102130QIETU
)之内扫描的工作模式(II)；以及包括一个至少在射束平面(E)内部对振幅敏感的探测器(10)，该探测器与计算装置(9)连接，其特征为：围绕一旋转轴线(A)环绕分布地存在多个这种探测器(10)。
2.按照权利要求1所述的旋转激光器，其特征为，所述探测器(10)是红外探测器。
3.按照权利要求1或2所述的旋转激光器，其特征为，所述对振幅敏感的探测器(10)分别具有一个振幅滤波器(11)，它确定通常为高频的信号(6)的包络线振幅。
4.按照权利要求1至3之一所述的旋转激光器，其特征为，所述计算装置(9)含有一最大振幅内插(12)，它由各个探测器(10)的探测的离散的振幅，内插最大振幅的内插方向。
5.按照权利要求1至4之一所述的旋转激光器，其特征为，所述计算装置(9)含有一最大振幅变化内插(13)，它由各个探测器(10)的探测的离散的振幅，内插不同符号的两个最大变化振幅的两个内插方向。
6.按照权利要求1至5之一所述的旋转激光器，其特征为，各探测器(10)沿径向隔开距离地围绕旋转的激光射束单元(7)的旋转轴线(A)排列。
7.按照权利要求6所述的旋转激光器，其特征为，所述旋转的激光射束单元(7)除激光射束转向装置(14)外还设计有至少一个垂直于射束平面(E)呈凸形构造的转向装置(15)。
8.由按照权利要求1至7之一所述的旋转激光器和配设的遥控装置(3)组成的旋转激光器-遥控装置-系统，所述遥控装置(3)包括一发送器(4)和一可手工操纵的用于激活信号(6)的发送键(5)，其特征为：所述信号(6)至少在旋转激光器(1)的一个旋转周期(T)上具有恒定的频率和振幅。
9.按照权利要求8所述的旋转激光器-遥控装置-系统，其特征为，所述发送器(4)具有在10°至30°范围内的发射立体角(β)。
10.按照权利要求8或9所述的旋转激光器-遥控装置-系统，其特征为，所述遥控装置设计为包括一个电源和一排光电二极管的主动式射束捕集器。
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