专利名称：激光水平仪的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及激光仪器，特别是涉及具有附加的非调平能力的激光水平仪。
背景技术：
激光水平仪在建筑中已经使用了许多年。这种水平仪通常用于产生光平面，用作建筑工程的基准。激光水平仪用于大规模的建筑工程，如商业挖掘、打地基和安装吊顶。在建筑工作的初期规划中激光水平仪与其他工具，例如光束水平仪、白灰画线、鱼雷水平仪相比节省相当多的时间。激光水平仪应用于工作的例子包括铺瓦、安装柜橱、安装柜台顶面以及建筑物室外平台。
发明内容
本发明的目的是提供一种造价不贵并能够为一般公众使用的激光水平仪。
根据本发明，使用一种改进的激光水平仪。可设置在基准面上的激光水平仪包括壳体、设置在该壳体内用于沿第一路径发射第一激光束的激光二极管、设置在该第一路径中用于将第一激光束转换成第一平面光束的透镜，该第一平面光束在基准面上形成直线，设置在该壳体内用于测距的电子测距电路，所述测距电路包括显示器，用于示出所测距离。
本发明的其它特征和益处将在下文描述，并且从附图和下面的详细描述中将变得很明白。
根据其实际应用的原理，附图示出本发明的优选实施例，其中图1是根据本发明的激光水平仪第一实施例的透视图；图2是图1的激光水平仪的剖视图；以及图3示出激光水平仪的第二实施例，其中图3A-3B分别是该激光水平仪的透视图和剖视图。
具体实施例方式
下面参考附图描述本发明，其中同样的数字表示同样的零部件。参考图1-2，激光水平仪10可以具有壳体11。该壳体11可具有顶部11T和底部11B。该壳体11还可具有延伸通过该壳体11的孔12。该孔12优选延伸通过该顶部11T。该孔12的周边由内壁11I形成。
顶部11T可带有一个摆组件30。优选的，该摆组件30具有主体31，其可由金属或塑料制造。主体31可以设置在刃形支承11IK上。该刃形支承11IK可以连接于内壁11I和/或由内壁11I支撑。可选地，该刃形支承11IK可以连接于壳体11和/或由壳体11支撑。本领域的技术人员知道，摆组件30可以用不同于刃形支承11IK的装置支撑，例如销、轴承、点或其它悬垂装置。
主体31可以带有至少一个、优选两个设置在该刃形支承11IK左右两边的激光组件40。本领域的技术人员知道，该激光组件可设置在该刃形支承11IK的上方。本领域的技术人员知道，该激光组件40将发射激光束。因此，优选提供具有窗口13的壳体11，以使激光束能从壳体11射出。
本领域的技术人员知道，这种设置将提供自调平的摆组件，当激光水平仪10对着墙设置时，其能够发射基本水平的激光束(和基本垂直的激光束，如果该激光组件40设置在该刃形支承11IK的上方并朝向上)。本领域的技术人员还知道，优选的，使该激光组件40能够沿相对于主体31的竖直平面成角度地调节，以确保当主体31处于静止位置时，投射的激光束是基本水平的。
本领域的技术人员应当参考序列号为10/277,474和60/384,673的美国专利申请，其整个内容合并于此以便参考，以进一步提供关于这种激光水平仪、调节方法等的信息。
参考图1-2，主体31还可以具有重块33，以提供较低的重心，并增强摆组件30的性能。此外，主体31可具有至少一个调节螺钉33A，必要时以调节该摆组件30的重心。
主体31可以具有板33M，其由磁性材料、含铁材料、或非含铁导电材料，诸如锌或铜制造。板33M优选与设置在壳体11中的至少一个磁体对齐(优选两个磁体)，该磁体例如设置在壳体11前壁和后壁内侧，用于为摆组件30提供阻尼作用。基本的，当板运动并与磁体提供的磁场相互作用时，涡流电流产生在该板33M内。
本领域的技术人员应当知道，优选的，该摆组件30整个地包含在壳体11内。但是，该摆组件30如果不是全部地，可以至少部分地设置在壳体11的外面。
本领域的技术人员应当知道，可以设置用于阻尼摆组件30的运动的阻尼机构。本领域的技术人员可参照美国专利第5144487号公开的阻尼机构及其等同物，该专利的内容整个地合并于此以便参考。
壳体11的底部11B可以带有电池50，用于为激光组件提供电能。此外，该底部11B可以带有轴销传感器(stud sensor)电路20。这里没有示出轴销传感器电路20的线路。本领域的技术人员可以参考美国专利第4099118号和4464622号，其整个地合并在此以便参考。
正如在本领域中众所周知的，轴销传感器电路20可包括接通/断开致动器或开关21，其可以是按钮型致动器。该轴销传感器电路20可包括发光二极管22以显示轴销的位置。
优选的，将该轴销传感器电路20内的传感器与孔12的中心对齐，以便孔12的中心指示该轴销的位置。
本领域的技术人员应当知道，可以在激光水平仪10中设置与轴销传感器电路20不同的检测线路。优选的，这些检测线路可以检测例如墙壁和地面等表面下面的特征。这些特征可包括管路和金属线。用于管路和电线检测器的电路，以及其他检测器的电路在本领域内是公知的。
壳体11可以用坚硬的抗冲击的材料制造，优选为可模制的材料，例如硬的热塑性材料，诸如ABS或聚苯乙烯。优选的，在底部11B上提供夹紧装置14。该夹紧装置14可以用软的或低硬度的热塑性弹性体制造。此外，该夹紧装置14可以用任何所谓的“软接触”弹性体材料制造，例如，以“Santoprene”、“Kraton”、“Monprene”等商标销售的材料，并且，优选粘接或重叠模制(over molded)于壳体11。
底部11B也可带有电子测距电路60。这里没有示出该测距电路60的线路。本领域的技术人员知道有两种类型的电子测距系统基于激光的系统和基于声音的系统。本领域的技术人员可以参考美国专利第4,097,148号、5,262,837号、5,455,669号、5,638,163号、5,949,530号和6,057,910号，其内容合并于此以便参考，它们公开了基于激光的电子测距系统。同样，本领域的技术人员可以参考美国专利第4,451,909号、4,464,738号和4,910,717号，其内容合并于此以便参考，它们公开了基于声音的电子测距系统。
通常在电子测距系统中在壳体11内设置声音或激光发射器61。该发射器61发送信号，该信号接触目标并向激光水平仪10反射。该信号被设置在壳体11内的声音或激光接收器62接收。该测距电路60处理数据并计算该距离，这在本领域是众所周知的。然后计算的距离可以显示在设置在壳体11上的显示器63上。
参考图2，激光组件40设置在主体31上。该激光组件40可包括可调节地连接于主体31的基本圆柱形筒41，设置在该筒41内的激光二极管42和设置在该筒41内的直线(line)透镜43。本领域的技术人员知道，在优选实施例中，调节筒41将导致移动激光二极管42和直线透镜43。此外，本领域的技术人员知道，可以在该激光二极管42和该直线透镜43之间设置准直透镜。优选的，该直线透镜43将激光二极管42射出的激光束转换成平面光束。
因此，当激光水平仪10对着墙设置时，该激光组件40优选发射与该墙接触的激光平面，在该墙上形成激光直线。本领域的技术人员知道，优选将激光组件40以激光平面的至少一部分接触墙壁的方式定位激光组件40。本领域的技术人员知道，在上述的摆组件30上设置激光组件40优选将导致该激光水平仪10在墙上投射基本水平的激光直线(和基本垂直的激光束，如果激光组件40设置在刃形支承11IK的上方并朝向上)。
激光水平仪10的第二个实施例示于图3，其中同样的数字表示同样的零部件。上面第一个实施例公开的内容整个地合并在本实施例中以便参考。和前面一样，激光水平仪10具有用于优选以平面形式投射激光束的激光组件40。而且，该激光水平仪10具有轴销传感器电路20。
激光传水平仪10与前面的实施例一样也可以具有电子测距电路60。
在这个实施例中，主要的区别在于激光组件40不设置在摆上，而是将它们固定连接于壳体11。因此，使用者可以将壳体11对着墙或地面设置在任何位置，并且两个激光直线将发射到该墙上或地面上。
水平气泡管11HV可以设置在壳体11上，当激光束水平时，即基本水平时，指示使用者。同样，垂直气泡管11VV可设置在壳体11上，当激光束铅垂时，即基本竖直时，指示使用者。本领域的技术人员知道，可以使用其他装置检测或指示铅垂或水平。此外，本领域的技术人员知道，优选，将至少一个激光组件40设置为与另一个激光组件40成90°角，以发射垂直激光束或激光线。
本领域的技术人员应当知道，可以对这里公开的装置进行添加或改变。但是，所有这些添加和/和改变被认为是本发明的等同物。
权利要求
1.一种可设置在基准面上的激光水平仪，包括壳体；设置在该壳体内的第一激光二极管，用于沿着第一路径发射第一激光束；和设置在该壳体内用于测距的电子测距电路。
2.根据权利要求1的激光水平仪，还包括以可转动方式连接于该壳体的摆。
3.根据权利要求2的激光水平仪，该第一激光二极管设置在该摆上。
4.根据权利要求2的激光水平仪，还包括沿该第一路径设置在该摆上的第一透镜，用于将第一激光束转换成第一平面光束，该第一平面光束在基准面上形成第一直线。
5.根据权利要求2的激光水平仪，还包括设置在该摆上的第二激光二极管，用于沿第二路径发射第二激光束，和沿该第二路径设置在该摆上的透镜，用于将第二激光束转换成平面光束，该平面光束在基准面上形成第二直线。
6.根据权利要求1的激光水平仪，该测距电路包括激光发射器。
7.根据权利要求1的激光水平仪，该测距电路包括激光接收器。
8.根据权利要求1的激光水平仪，该测距电路包括声音发射器。
9.根据权利要求1的激光水平仪，该测距电路包括声音接收器。
10.根据权利要求1的激光水平仪，该测距电路包括设置在该壳体上的显示器。
11.根据权利要求1的激光水平仪，还包括沿该第一路径设置在该壳体内的第一透镜，用于将该第一激光束转换成第一平面光束，该第一平面光束在基准面上形成第一直线。
12.根据权利要求11的激光水平仪，还包括设置在该壳体内的第二激光二极管，用于沿第二路径发射第二激光束，和沿该第二路径设置在该摆上的第二透镜，用于将该第二激光束转换成第二平面光束，该第二平面光束在基准面上形成第二直线。
13.根据权利要求12的激光水平仪，该第一和第二直线基本垂直。
14.根据权利要求1的激光水平仪，还包括设置在该壳体内的检测电路，用于检测该基准面后面和下面的特征。
15.根据权利要求14的激光水平仪，该检测电路检测由多个轴销、金属线和管路组成的组中的至少一个。
16.根据权利要求1的激光水平仪，该壳体至少部分地包围该摆。
17.根据权利要求1的激光水平仪，该壳体具有至少一个窗口，用于使该第一平面光束能够通过它射出。
18.根据权利要求1的激光水平仪，还包括至少一个在该壳体上的气泡管。
全文摘要
一种可设置在基准面上的激光水平仪，包括壳体，设置在该壳体内的激光二极管，用于沿着一路径发射激光束，沿该路径设置在该壳体内的透镜，用于将该激光束转换成平面光束。该平面光束因此在基准面上形成第一直线。该激光水平仪还包括设置在该壳体内用于测量距离的电子测距电路。该测距电路包括显示器，用于显示所测量的距离。
文档编号G01C15/00GK1609554SQ20041008597
公开日2005年4月27日 申请日期2004年10月25日 优先权日2003年10月24日
发明者詹姆士·D·马歇尔, 阿列克西·P·谢尔盖延科夫, 科林·M·戴克 申请人:百得有限公司