自动调平的多线360°激光仪的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种自动调平的多线激光仪，其包括至少两个，最好三个线投影装置(2)，它们相互垂直地布置。每个线投影装置(2)具有反射锥体(5)和激光光束，激光光束在该反射锥体(5)的锥体轴线的方向上指向该锥体(5)的尖端。
【专利说明】自动调平的多线360°激光仪
[0001] 本申请是申请号201080013385. 5,申请日2010年2月5日和发明名称为"自动调 平的多线360°激光仪"的原申请的分案申请。
【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种自动调平的多线激光仪，用于产生至少两个相互垂直的激光线， 它们分别可以在360°的角度范围上投射。借助于这种仪器例如可以通过分别一维地展开 的激光光束形成(伸展成)水平的和垂直的平面并且可以将水平的或垂直的线在360°的角 度范围上例如投射到壁面或物体上。这些可投射的线以后称为多线激光仪的激光线或投射 的激光线，尽管仪器不能够自己产生这些线，而只有通过将展开的激光光束例如投射到壁 或物体上来产生。
[0003] 这种多线激光仪尤其可以在工业、手工业和家庭手工业领域中例如应用于调节、 标记、测量和定向任务。
【背景技术】
[0004] 由现有技术中已知一些旋转激光仪，在这些旋转激光仪中激光光束通过快速旋转 的偏转元件被偏转90°的角度并且如此地通过与旋转的偏转元件一起旋转的激光光束产 生连续的激光线的光学影像。通过组合在仪器中的两个在90°的角度上布置的旋转激光单 元,可以由此将两个相互垂直的激光线投射到例如墙壁或物体上。
[0005] 除了其它方面外，这种旋转激光仪的缺点在于这种激光仪的复杂的机械结构和与 此相关联的高制造成本，以及大的重的结构形式。这种仪器的另外的缺点在于高的能量消 耗和磨损以及在仪器寿命期间有限的可靠性。
【发明内容】
[0006] 本发明的任务是克服现有技术的缺点并且尤其是提供一种自动调平的多线激光 仪，它在具有小的结构形式有利的制造成本和没有旋转的部件情况下可以在360°的角度 范围上投射激光线。
[0007] 本发明的任务通过一种按照权利要求1所述的具有三个线投影装置的自动调平 的多线激光仪解决，其中，这些线投影装置中的每个线投影装置具有反射锥体和激光光束， 该激光光束可以在这个反射锥体的锥体轴线的方向上指向锥体的顶尖，其中线投影装置相 互垂直地布置。
[0008] 由此可以产生三个相互垂直的激光线，它们分别可以在360°的角度范围上投射。 如果以下谈论是线投影装置的定向，那么这通过指向反射锥体的尖端的激光光束的中轴线 或该锥体的轴线本身给出，其中在生产技术或经济上可能的范围内，这两个轴线是平行的 并且理想地是共线的。
[0009] 有利地，该任务按照本发明通过一种最好应用于自动调平的多线激光仪中的线投 影装置解决，其中线投影装置具有反射锥体，围绕它至少分部段地布置一个至少分部段地 柱形的、透明的锥体支架，以及具有激光光束，该激光光束在这个反射锥体的轴线的方向上 可以指向该锥体的尖端，由此该激光光束可以扩展成可投射的360°的激光线。
[0010] 本发明的一个优点在于，通过按照本发明的多线激光仪可以在激光线的定向和位 置精确度方面，以及在恶劣使用条件下的常年使用中实现高的精度和长期稳定性。另一个 优点在于，按照本发明的多线激光仪可以不需要在光学结构中的活动部件。有利地，通过按 照本发明的多线激光仪可以伸展成一个完整的空间坐标系。此外有利的是，通过按照本发 明的多线激光仪在大多数情况下可以放弃使用复杂的昂贵的笨重的旋转激光仪。
[0011] 在本发明的一个优选的实施形式中，线投影装置此外可以具有至少分部段地柱形 的、透明的锥体支架，它至少分部段地围绕反射锥体布置。通过这种锥体支架可以将反射 锥体如此地固定在更后面描述的光学系统支架上，使得激光光束可以穿过锥体支架在锥体 轴线的方向上指向反射锥体的尖端，使得被偏转90°的角度的激光光束可以产生360°激 光线，其中被偏转的激光光束可以尽可能不受阻碍地从锥体支架中通过。这个锥体支架可 以有利地由透明的塑料（例如PMMA[聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）]，PC[聚碳酸酯]， C0C[环烯-(共）聚合物）制造，但是也可以由"矿物"玻璃制造。
[0012] 优选的实施形式在从属权利要求中给出。
[0013] 在本发明的另一个优选的实施形式中，锥体支架至少分部段地具有最好旋转对称 的空心圆柱形的形状并且最好至少分部段地同轴地围绕反射锥体布置。由此可以机械稳定 地保持反射锥体，而既不对投射到反射锥体上的激光光束的光路，也不对被反射的激光线 产生光学上的不利的影响。
[0014] 在本发明的另一个优选的实施形式中，反射锥体可以至少分部段地设计成具有 90°锥体张角的直圆锥体。由此可以精确地在一个平面中扩展一个平行指向的激光光束， 该激光光束与直圆锥体的锥体轴线平行地进入并且由此可以产生360°激光线。
[0015] 在本发明的另一个优选的实施形式中，反射锥体可以设计成负锥体（阴锥体)，最 好与锥体支架构成一体。除了锥体一阳模外，在技术上同样可能的是，由透明的材料块例 如用玻璃或透明的聚合物如例如由PMMA[聚甲基丙烯酸甲酯]，PC[聚碳酸酯]，C0C[环 烯_(共）聚合物]空出一个锥体作为"阴模"（负模）并且最好该负锥体的侧表面是反射 涂层的。在这个实施形式中，然后激光光束通过透明的材料块指向负锥体的尖端。由此可 以实现与在正锥体（阳锥体）情况下一样的激光光束扩展的技术效果。特别有利地，这种锥 体可以一体地与锥体支架构造，锥体支架例如然后实施成带有在底面上构造的负锥体的、 圆柱形的、透明的整体棒。这种部件例如可以大批量地以高精度在原型工艺中如例如在压 铸工艺中制造。由此可以将锥体的光学功能和锥体支架的机械功能统一到一个部件中并且 由此节省制造和安装费用和成本。此外可以设想，与准直器透镜一起，在一个部件中实现具 有"磨削的"负锥体的玻璃或塑料整体柱体，其中通过准直器透镜的圆形的边界，同时实现 对激光二极管的光锥体的遮掩，并且由此可以不使用单独的环形光阑。
[0016] 在本发明的另一个优选的实施形式中，至少一个激光光束可以通过一个作为激光 源的激光二极管产生，该激光源光束最好可以通过至少一个准直光学元件，尤其是准直器 透镜，实施准直。通过使用激光二极管作为激光源，可以实现特别成本有利的制造以及更紧 凑的结构形式的多线激光仪。借助于准直光学元件，此时可以使分散的激光光束，如其被激 光二极管发射的那样，准直，亦即使其平行指向，由此可以在使用直圆锥体下实现更精确的 投影几何形状和由此更精确的激光线。
[0017] 在本发明的另一个优选的实施形式中，光阑布置在激光二极管的光路中。通过这 种光阑，其例如可以布置在反射锥体前面的光学光路中，可以例如如此地形成激光二极管 的椭圆形的激光光束，使得在整个360°的角度范围上产生均匀的激光线并且避免没有被 锥体表面偏转的"错光"。
[0018] 在本发明的另一个优选的实施形式中，至少两个激光光束可以最好借助于光束分 离通过部分反射的光学元件由一个激光源，最好由一个激光二极管分离出来。这在最简单 的情况下可以通过一个可以部分通过的反射镜实现，它以45°的角度相对于要分离的激光 光束布置。由此可以节省一个激光源。如果例如一个绿色的激光线要通过多线激光仪提供 的话，则这尤其是有利的，因为目前在绿色频谱区中发射的激光源的代价还相当高。
[0019] 在本发明的另一个优选的实施形式中，可以使光学系统支架在重力场中定向，最 好是自动地定向，在该光学系统支架上和/或里面可以安装线投影装置，由此线投影装置 的激光光束和锥体轴线可以在重力向量的方向上或与重力向量垂直地定向。通过这种结构 可以特别有利地和精确地提供水平和垂直的激光线。
[0020] 在本发明的另一个优选的实施形式中，一个或多个激光源和线投影装置可以安装 在一个光学系统支架上和/或里面，其中光学系统支架是自动调平地构造成并且最好摆动 地悬挂在最好两个相互相对垂直的和在运行状态下基本上水平定向的支承轴上。由此可以 以特别有利的方式实现多线激光仪的自动调平能力。
[0021] 在本发明的另一个优选的实施形式中，光学系统支架具有振动阻尼机构，最好磁 性的阻尼机构，尤其是涡流阻尼机构。通过这种振动阻尼机构可以大大地改善响应时间和 激光线的可到达的调整精度，由此在实际的常规使用中提高实际利用率和效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 以下对照附图示例性地依据实施例详细说明本发明。说明书，附图以及权利要求 中包含大量的特征组合。专业人员也可以单个地考虑这些特征尤其是也包括各种实施例的 特征并且将它们概括成有意义的其它的组合。附图所示： 图1是一个自动调平的三线激光仪的一个实施形式的在两个线投影装置的轴线上剖 开的光学系统支架的透视俯视图，该激光仪包括装入的激光模块（各包含激光二极管和准 直器透镜等等）和具有锥体支架的投影锥体（反射锥体）； 图2是作为具有激光线的平面10a和10c的两线激光仪的一个实施形式的剖开的光学 系统支架的一个平面俯视图，和 图3是具有所示激光线的平面的三线激光仪的一个视图。
【具体实施方式】
[0023] 图1的视图示出了自动调平的多线激光仪的一个实施形式的基础构造，包括安装 有主要的光学部件的光学系统支架1，其中在此处示出的实施形式的自动调平的多线激光 仪中装配了三个线投影装置2。
[0024] 在此处，图1示出了一个三线激光仪和图2示出了一个两线激光仪，其中激光器的 纵轴线分别相互垂直地布置。
[0025] 光学系统支架1最好基本上由一种金属的压铸合金（最好是铝或锌压铸合金）制 成并且其上安装主要的后面要说明的光学元件。这个光学系统支架1摆动地悬挂在一个框 架元件中（没有示出），该框架元件与仪器外壳（没有示出）连接。
[0026] 光学系统支架1摆动地悬挂在框架元件中是通过一个具有球轴承的十字轴万向 节，借助于一个双轴的万向悬架(常平架)实现的，其中用于光学系统支架1的悬架的支承轴 分别在悬挂点的两侧在球轴承中引导。为了避免在支承轴中的由对准公差限定的张力，支 承轴在球轴承内套的区域中构造成稍微成球面形(鼓形)，以便承受例如在制造时的角度公 差。通过这种构造，光学系统支架1可以围绕两个轴线自由地摆动并且沿着它的重心线在 地球的重力场中调准取向。
[0027] 为了显著地缩短摆动地并且在技术上可能的范围中在最大程度上无摩擦地悬挂 的光学系统支架1的响应时间(起振时间)，在不降低光学系统支架1在重力场中的最终位 置的调整精度下，在此处所示的实施例的光学系统支架1具有一个按照Waltenhof摆的原 理工作的涡流阻尼机构。为此在摆动地悬挂的光学系统支架1的下部自由端上安装有铜块 5,其中铜块5在摆动运动的情况下在小的间距下无接触地在一个永久磁铁（没有示出）上 方运动，该永久磁铁与外壳3固定地连接。如从图中可以看见的，此外铜块5被从装配了部 件的光学系统支架1的重心轴线中移出并且处于一个角度位置上并且圆柱形的铜块5在一 个悬臂上大约轴向倾斜20°至30°地安装在光学系统支架1的在运行状态下位于下面的 末端上。由此，除了作为用于阻尼光学系统支架1的摆动运动的部件的功能以外，铜块3的 质量还同时用作平衡重，以便补偿远远突出于光学系统支架1的重心线的线投影装置2,后 者用于产生两个在垂直平面中展开的激光光束。
[0028] 上述永久磁铁（没有示出）有利地包括多个单独的磁体元件（在本情况下为4 个），其具有最好交替的磁场取向并且被优化成使得磁场线以尽可能高的磁场密度和尽可 能大的磁场强度梯度穿过铜块3并且在那里经电磁感应产生一个与永久磁铁的磁场反向 的磁场；这个感应的磁场强烈地阻尼光学系统支架1的摆动运动，但是不影响光学系统支 架1的最终位置，因为该阻尼按照磁涡流原理与永久磁铁和铜块3之间的相对运动速度是 成正比的并且在静态情况下在阻尼了光学系统支架1的运动之后消失。
[0029] 该阻尼可以以这种方式优化并且例如被几乎调整到"周期不定的极限情况"。在 安装了三线激光仪之后或者在撞击三线激光仪之后，光学系统支架1借助于涡流阻尼在通 常从0. 5至5秒钟的短的时间之内以例如每米为几十分之几毫米的高精确度在地球的重力 场中停止下来。为了使光学系统支架1在地球磁场中精确地定向，光学系统支架可以在铜 块附近具有两个校准螺钉（例如埋头(无头）螺钉；没有示出），它们相互间以及与光学系 统支架1的重心线之间最好夹成90°角度以及最好相对于水平激光光束的定向夹成0°或 90°的角度并且在它们的拧入深度上光学系统支架1的重心位置和由此激光线的精确定 向可以被极小地修改。
[0030] 此外，具有比铜块3更大的直径的永久磁铁在它的外周面上具有用于所述铜块3 的径向止挡（没有示出），由此光学系统支架1的摆动运动（和因此自动调平的三线激光 仪的自动调平范围）例如被限制在一定的值上（例如在5°至15°的范围中，通常在最大 5°或8°上）。由此可以例如在非常斜地安装三线激光仪的情况下，在运行中或者在运输 中防止对光学系统支架1或因此对在外壳上的连接的部件的碰撞和防止例如用于激光源4 的（高柔性的和可弯曲的但是非常薄的和对牵拉敏感的）电供给电缆（没有示出）的过 度伸长。在铜块3和永久磁铁6的径向止挡之间接触情况下，可以在一个控制电路中闭合 一个电触头并且例如可以通过光学的或声学的信号或通过激光源4的周期性的消隐扫描 (Dunkeltasten)(闪光信号）警告使用者系统没有正确地调平。
[0031] 在这个实施例中，该光学结构具有三个线投影装置2,其具有三个激光光束源4， 后者相互间以90°角度在三个空间轴的方向上安装在光学系统支架1中，其中三个激光源 4的激光光束都交叉在一个点上，该点在此处位于通过光学系统支架1的悬挂点的重心线 上。线投影装置2的每个激光光束都指向镜面锥体（或反射锥体）5的顶尖，由此激光光束 在一个与射束方向垂直的分平面l〇a，10b，10c中被偏转并且展开成一个360°的线，其中 三个展开的激光光束的分平面l〇a，10b，10c相互间正好夹成90°的角度。在此情况下，反 射锥体5的与激光光束共线地定向的轴线相互垂直并且由此这些轴线形成一个三维坐标 系统的轴线；此外，在这个实施例中，反射锥体5的轴线，与对应的激光光束的轴线一样，在 一个点上交割，通过光学系统支架1的悬挂点的重心线也穿过该点。在一个备选的在此处 没有示出的实施形式中，可以取消各单个的激光源4,其中例如一个激光光束通过两个部分 反射的分束器被分裂成三个分激光光束，这些分激光光束本身被指向反射锥体5的顶尖。
[0032] 作为激光光束源，在这个实施例中使用价廉的低功率激光二极管4,它们固有地亦 即基于物理的形成原理产生椭圆形发散的光锥体。该光锥体首先通过准直器透镜6被平行 定向并且然后必要时通过环形光阑（没有示出）圆形地遮掩。由于在激光二极管和准直 器透镜之间的调节具有重要的意义，因此在制造技术和成本观点下有利的是将激光二极管 4和准直器透镜6组合成一个作为组件的激光模块并且必要时也将光阑集成在该激光模块 中，从而激光模块已经发射一个平行定向的圆形的光束，并且该激光模块作为预先制造的 组件被如此地安装到光学系统支架1中。
[0033] 激光模块4的这些圆形的平行光束中的每个都同心地在轴向上朝着一个镜面锥 体5的顶尖指向，该镜面锥体具有直圆锥体的形状，其具有90°开度角（张角）（即激光光束 的中轴线相对于锥体轴线是共线取向的），并且对称地照射反射锥体5的尖端部分。利用 反射锥体5的以45°的角度朝着激光光束倾斜的反射侧表面，使激光光束通过反射被偏转 90°的角度并且因此产生一个360°的整圆平面。
[0034] 这些反射锥体5中的每个都必须一方面如此地相对于光学系统支架1保持到位， 使得锥体顶尖朝着由激光模块发射的激光光束指向，其中反射锥体5的轴线与激光光束 的中轴线最好共线，即与中轴线处于一条线上；但是同时不允许在360°的角度上妨碍由 锥体表面反射的激光光线的反射。为此目的，在这个实施例中锥体5实施成圆柱形的棒， 其具有被削尖成具有90°锥角的直圆锥体的并且是反射的端部，该锥体被容纳在管座套 7中，该管座套本身安装在一个圆柱形管段8中，后者由透明的材料制成，最好由聚合物如 PMMA[聚甲基丙烯酸甲酯]，PC[聚碳酸酯]，C0C[环烯-(共）聚合物]制成。在此情况下 管筒8的长度大于反射锥体段5的高度并且在两个管末端处突出于反射锥体段，从而该突 出的一部分可以用于与光学系统支架1和管座套7的连接，以形成精确的径向配合。反射 锥体段5此时完全地和同轴地被透明管筒8围住；由锥体表面反射的并且在一个平面中在 360°的角度上发射出的激光光束可以因此不受阻碍地精确地沿着径向穿过透明的管筒8 的壁并且没有光学的损害地，如失真或遮暗，产生一个可以在360°的角度范围中投射的激 光线。透明的管筒8同时允许密封地封闭光学系统支架1的空腔，其中具有线投影装置2 的光学部件，反射锥体5,以及具有激光源4,准直器透镜6和环形光阑的激光模块。以这种 方式保护了敏感的光学表面在恶劣的日常使用中不受湿气、灰尘和其它的不利的环境影响 的侵害。
[0035] 通过按照图1和图3示出的三线激光仪的实施例，其具有产生的激光线的三个 360°的遮盖(覆盖区）（Abdeckung)，可以由此使三个完整的空间平面突出并且伸展成一个 空间坐标系，其具有在六个空间方向（±x，土y和土z方向）上的坐标轴。激光线的平面表 示为 10a，10b 和 10c。
[0036] 原则上在一定的结构类型的激光二极管4的功率和发射的激光光束的椭圆度之 间存在关系；因此尤其是小功率的激光二极管4的激光光束具有特别强烈拉平的椭圆形光 束横截面。因此可以有利的是，尤其是在这种激光二极管4情况下，对该光束稍微地在边缘 区中进行遮掩，从而例如最外边的边缘区域在长半轴线的方向上被切去并且由此形成一种 光束横截面，其是程度不太大的椭圆形或甚至是圆形的。由此例如可以更好地补偿可投射 的激光线在整个的360°的角度范围上的亮度分布并且附加地防止椭圆形的激光光束的部 分区域未被反射地从反射锥体5旁边通过和产生干扰的反射或光像或造成对人员的危险 的耀眼。但是，在一个有利的实施形式中，椭圆形的激光光束也可以在没有遮掩下使用。在 此情况下，激光光束的各向异性的亮度分布得到充分利用并且椭圆的长半轴被如此定向， 使得展开的激光光束的最大亮度定向于希望的方向上。因此。例如可以设想，为了产生水平 的激光线使椭圆形的激光光束如此定向，即最大的亮度相对于仪器外壳是向"前"和向"后" 发射的。如果线激光仪被设计用于大的厅中，那么可以有利的是，将垂直的激光线的最大亮 度定向到"侧面"上，以便将激光线的足够的亮度产生在远离的墙壁上。在其它的情况下， 最大亮度的另外的定向可能是有利的。也可以设想，如此地设计该仪器，使得椭圆形的激光 光束的长半轴依据使用领域和/或应用情况可以转动，以便由此将激光线的亮度分布与使 用领域和/或应用情况相匹配。
[0037] 仪器外壳最好基本上由聚合物材料或例如纤维加强的聚合物复合材料（例如纤 维加强的热固性塑料或热塑性塑料）制成。仪器外壳部位前述的机械的和光学的结构，保 护该结构免受机械损伤和减小污染物的危险。仪器外壳具有三个开口，线投影装置2的安 装了锥体的末端穿过这些开口并且向外突出，从而通过反射锥体5展开的激光光束可以不 受阻碍地在360°的角度上射出。外壳开口的大小如此地设计，使得光学系统支架1的可运 动性和调平能力在自动调平的三线激光仪的自动调平区域中不受到不利的影响。
[0038] 在此处示出的实施例中，外壳此外还容纳供电的电池或蓄电池（没有示出），操作 元件，最好是用于共同地，成对地和分开地开关三个激光二极管4的薄膜按键（没有示出）， 以及用于运行激光二极管4的电子电路机构（没有示出）。从在外壳中安装的电子电路机 构到在光学系统支架1中摆动地悬挂的激光二极管4,激光源的供电通过非常薄的高柔性 的和易弯曲的供电电缆（没有示出）实施，该供电电缆在靠近光学系统支架1的悬挂点的 旁边被引导通过，以使对光学系统支架1在重力场中的摆动和调平精度的不利影响尽可能 得小。
[0039] 本发明不受限于具体的实施形式并且不同的实施形式的特征可以自由地相互组 合。在本申请中的用于描述不同的部件相互间的位置的术语，如"精确90° "或"相互垂直 地"，"在一条线上"，"在光学平面内"或类似的术语，说明希望的理想的位置/地点并且包含 由于机械的/光学的设计结构可以产生的一定的偏差及不精确性，它们被一起包含在发明 的教导中。在范围说明的情况下，本发明的教导不仅包括给出的端部数值，而且也包括所有 位于它们之间的数值和其中包含的部分范围。如果在本申请中提及激光线或可投射的激光 线，那么在此处是指几何图形，该几何图形是当通过在锥体上反射而在一个平面中展开的 激光光束投射到一个平的物体上并且在那里在投影中产生一个激光线时形成的。
【权利要求】
1. 自动调平的多线激光仪，其包括三个线投影装置（2)，其中，这些线投影装置（2)中 的每个都具有反射锥体（5)和激光光束，该激光光束可以在该反射锥体（5)的锥体轴线的 方向上指向该锥体（5)的尖端，其中，线投影装置（2)相互垂直地布置，其中，线投影装置 (2)此外具有至少分部段地圆柱形的、透明的锥体支架（8)，该锥体支架至少分部段地围绕 反射锥体（5)布置。
2. 按照权利要求1所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，锥体支架（8)至少分部 段地具有最好旋转对称的空心圆柱形的形状并且最好至少分部段地同轴地围绕反射锥体 (5)布置。
3. 按照前述权利要求中的至少一项所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，反射 锥体（5)至少分部段地设计成具有90°锥体张角的直圆锥体。
4. 按照前述权利要求1至3中的至少一项所述的自动调平的多线激光仪，其特征在 于，反射锥体（5)实施成圆柱形的棒，所述棒具有被削尖成具有90°张角的直圆锥体的和 反射的端部并且被容纳在管座套（7)中，该管座套本身安装在一个圆柱形管段（8)中，该圆 柱形管段由透明的材料制成，最好由聚合物如PMMA[聚甲基丙烯酸甲酯]，PC[聚碳酸酯]， COC[环烯-(共）聚合物]制成。
5. 按照权利要求1至4所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，管筒（8)的长度大 于反射锥体段（5)的高度并且在两个管末端处突出，从而该突出的一部分可以用于与一个 光学系统支架（1)和一个管座套（7)的连接，以形成精确的径向配合。
6. 按照前述权利要求中的任一项、但是特别是按照权利要求5所述的自动调平的多线 激光仪，其特征在于，反射锥体段（5)完全地和同轴地被透明的管筒（8)围住，从而由锥体 表面反射的并且在一个平面中在360°的角度上发射出的激光光束可以因此不受阻碍地精 确地沿着径向穿过透明的管筒（8)的壁并且没有光学的损害地，如失真或遮暗，产生一个可 以在360°的角度范围中可投射的激光线。
7. 按照前述权利要求中的至少一项所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，至少 一个激光光束可以通过作为激光源的激光二极管（4)产生，该激光光束最好可以通过至少 一个准直光学兀件，尤其是准直器透镜（6)，准直。
8. 按照前述权利要求中的至少一项所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，在激 光二极管（4)的光路上布置有光阑。
9. 按照前述权利要求中的至少一项所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，最好 可以借助于光束分离通过一个部分反射的光学元件由一个激光源，最好由一个激光二极管 (4)分离出至少两个激光光束。
10. 按照权利要求1所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，设置具有三个激光光 束源（4)的三个线投影装置（2)，该三个激光光束源相互间以90°角度在三个空间轴的方 向上安装在一个光学系统支架（1)中。
11. 按照权利要求10或13所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，三个激光源 (4)的激光光束都交叉在一个点上，该点位于通过光学系统支架（1)的悬挂点的重心线上。
12. 按照前述权利要求中的至少一项所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，反射 锥体（5)的与激光光束共线地定向的轴线相互垂直并且这些轴线形成一个三维坐标系统的 轴线。
13. 按照权利要求12所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，反射锥体（5)的轴 线，与对应的激光光束的轴线一样，在一个点上交割，通过光学系统支架（1)的悬挂点的重 心线也穿过该点。
14. 按照前述权利要求10至13中的至少一项所述的自动调平的多线激光仪，其特征在 于，光学系统支架（1)基本上由一种金属的压铸合金，尤其是错或锌压铸合金，制成。
15. 按照权利要求14所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，光学系统支架（1)摆 动地悬挂在一个框架元件中，该框架元件与仪器外壳连接。
16. 按照前述权利要求中的至少一项所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，所述 线投影装置（2)可以安装在一个光学系统支架（1)上和/或里面，所述光学系统支架可以 在重力场中定向，最好自动定向，由此线投影装置（2)的激光光束和锥体轴线可以在重力 向量的方向上定向或与重力向量垂直地定向。
17. 按照前述权利要求7至16中的至少一项所述的自动调平的多线激光仪，其特征在 于，激光源（4)和线投影装置（2)可以安装在一个光学系统支架（1)上和/或里面，其中所 述光学系统支架（1)实施成可自动调平并且最好摆动地悬挂在最好两个相互相对垂直的 和在运行状态下基本上水平定向的支承轴上。
18. 按照前述权利要求15至17中的至少一项所述的自动调平的多线激光仪，其特征在 于，光学系统支架（1)通过一个具有球轴承的十字轴万向节借助于一个双轴的万向悬架摆 动地悬挂在一个框架元件中，其中，用于光学系统支架（1)的悬架的支承轴分别在悬挂点的 两侧在球轴承中引导。
19. 按照权利要求18所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，为了避免由对准公 差限定的张力，支承轴在球轴承内套的区域中构造成稍微成球面形。
20. 按照前述权利要求中的至少一项所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，所述 光学系统支架（1)具有振动阻尼机构，最好是磁阻尼机构，尤其是涡流阻尼机构（3)。
21. 按照权利要求20所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，振动阻尼机构具有 铜块（3)，该铜块安装在摆动地悬挂的光学系统支架（1)的下部自由端上。
22. 按照权利要求21所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，铜块（3)在摆动运动 的情况下在小的间距下无接触地在一个永久磁铁上方运动，该永久磁铁与激光仪的外壳固 定地连接。
23. 按照权利要求20或21所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，铜块（3)被从 装配了部件的光学系统支架（1)的重心轴线中移出并且在一个角度位置上以圆柱形的铜块 (3)在一个悬臂上大约轴向倾斜20°至30°地安装在光学系统支架（1)的在运行状态下位 于下面的末端上。
24. 按照权利要求22或23所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，永久磁铁具有 比铜块（3)大的直径，并且在它的外周面上具有用于所述铜块（3)的径向止挡，由此光学系 统支架（1)的摆动运动和因此自动调平的三线激光仪的自动调平范围被限制。
25. 按照权利要求24所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，在铜块（3)和永久磁 铁的径向止挡之间接触的情况下，可以在一个控制电路中闭合一个电触头，从而通过光学 的或声学的信号或通过激光源（4)的周期性的闪光信号警告使用者系统没有正确地调平。
26. 按照前述权利要求21至25中的至少一项所述的自动调平的多线激光仪，其特征 在于，永久磁铁包括多个单独的磁体元件，尤其是4个磁体元件，其具有最好交替的磁场取 向，并且被优化成使得磁场线以尽可能高的磁场密度和尽可能大的磁场强度梯度穿过铜块 (3 )并且在那里经电磁感应产生一个与永久磁铁的磁场反向的磁场。
27. 按照前述权利要求中的至少一项所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，该仪 器具有外壳，其中，该仪器外壳具有三个开口，线投影装置（2)的安装了锥体的末端穿过这 些开口并且向外突出。
28. 按照前述权利要求10和27所述的自动调平的多线激光仪，其特征在于，外壳容纳 供电的电池或蓄电池、用于共同地、成对地和分开地开关三个激光二极管（4)的操作元件、 以及用于运行激光二极管（4)的电子电路机构。
【文档编号】G01C15/00GK104142144SQ201410380939
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2010年2月5日 优先权日:2009年3月26日
【发明者】T.齐默曼 申请人:罗伯特·博世有限公司