[发明专利]自动调平式的五路光束激光装置

说明书

背景技术

本发明涉及一种自动调平式的五路光束激光装置。这种装置在工业、手工 业和家庭作坊领域中用于校准、标记、测量和定向的目的。通过光束将测量点 投射到壁和/或物体上，并且就这样撑开一种水平平面和垂直平面。这种五点或 者五路光束激光装置是已知并且是市场上可供的。

US 6,542,304示出用于激光标记装置的分光器，其具有中央通道，围绕该通 道有四个相对于激光束倾斜45°的反射分裂面，这些分裂面在光束轴线中彼此以 相应90°的旋转错开方式进行设置。由此唯一的激光源的光束可以分为五路激光 分光束，它们撑开了一种空间的正交系。US 5,617,202公开了借助于反射镜或者 半透明反射镜分裂光束的可能性。

现有技术的缺点一方面是复杂的光学结构。此外所述光束不可以分开地接 通和关断。另外由于光束分裂使得光束强度降低了，从而所投影的单个点相应 亮度较弱，这因而是有缺点的，这是因为基于激光等级所述强度降低不能毫无 疑问地通过更强的激光来平衡。

发明内容

本发明的任务在于克服现有技术的缺点，尤其是提供一种自动调平式五路 光束激光装置，其在结构紧凑和制造及校准费用较低的情况下生成具有较高定 位精度的激光光束。

该任务通过权利要求1的五路光束装置来解决。在从属权利要求中给出优 选的实施方式。

根据本发明提供一种自动调平式的五路光束激光装置，其具有三个激光源， 其中，由所述激光源生成的两路激光束分为各两路分光束。所述分光束中的一 路分光束分别与第三激光源的光束的轴线在一点处相交。

术语“五路光束激光装置(以下也简称：激光装置)”的意思是，该装置发 射五路激光束，这些激光束对应于三维笛卡尔(或者说正交)坐标系的五个轴 线。所述坐标系优选如此取向，以使所述光束中的三个从所述坐标系的原点(即 所述交点)指向水平面的四个主方向的其中三个，并且两个光束位于垂直平面 中，也就是朝向上方或者朝向下方取向。因而利用所述装置例如在房间中可以 将五个点投射到壁、地面和天花板上，它们可以用于测量房间或者作为其它的 参考量。术语“五路光束”意思是：在装置内部生成五路光束；并且包括：这些 光束在离开激光装置时也可以例如通过一种DOE(稍后说明)扇形地分裂。

基于安全原因，激光装置中的激光器的功率限定在确定等级，例如根据DIN  EN 60825-1限定在2或者2M激光器等级。这意味着，相应的激光束尽量避免 伤害人眼。然而尽可能大的功率是所期望的，以便获得尽可能亮的投射点。基 于此原因，激光源光束的分裂是有缺点的，这是因为由此降低了各个投射点的 亮度。每个激光束应用一个激光源是有优点的，然而具有相应光学元件(例如 准直透镜)的单个激光器在制造成本低廉和节约空间的设置方式方面存在问题。 因而有创造性地了解到：在应用三个激光源以及分裂所述三路激光束中的两路 的情况下可以制造一种五路光束激光装置，所述五路光束激光装置一方面带来 各个所投射的激光点的最佳亮度，另一方面具有紧凑的结构。

在所述激光装置中优选地将激光束分为各两路轴线相同的且反向平行的分 光束。这尤其通过屋顶镜(Dachspiegel)实现。屋顶镜是光学元件，其可以廉 价地且以较高精度地进行制造。屋顶镜的两个镜面彼此形成90°角并且与相应的 激光束成45°角地取向，该镜面使得激光束相应地转向为以90°的方向变化的分 光束。这两个分光束精确地沿相反的方向延伸。可选的是，也可以通过棱镜来 进行分光。通过所述转向，光束位于相同的轴线上。借此，关于笛卡尔坐标系 的原点的准确测量效果是可行的，该坐标系通过激光束来撑开或者说形成。因 而全部光束关于坐标系无角度误差并且无偏移。

在一种优选实施方式中，所述三个激光源以其纵轴线按照轴线平行的方式 进行设置。这三个激光源尤其朝向同一方向发射其光束。通过这种设置方式， 这三个激光源连同其光学元件直接彼此相邻。这一方面是节约空间的。另一方 面单个激光源(或者说激光二极管)的电接口直接地并排排列。这使得电布线 变得容易。因为全部激光二极管的接线柱的方向是相同的(其中角度定向由于 椭圆形的光束撑开(Strahlaufweitung)而部分地旋转90°)，因而例如激光二极 管的接口可以直接接触在唯一的电路板上。