调平激光器以及光学的投影透镜制造技术

建议了一种用于在表面（22）上生成激光投影线（20）的调平激光器（10），该调平激光器（10）包括带有三维的透镜表面（46）的光学的投影透镜（34），其中，投影透镜（34）能在具有三个垂直于彼此布置的轴x、y、z的三维的坐标系（32）中说明，其中，z轴与投影透镜（34）的光轴重合。按照本发明专利技术，投影透镜（34）的透镜表面（46）具有带有沿轴x的方向单调上升的表面倾角（44）的形状。本发明专利技术还涉及一种相应的投影透镜（34）。本发明专利技术还涉及一种相应的投影透镜（34）。本发明专利技术还涉及一种相应的投影透镜（34）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】调平激光器以及光学的投影透镜


[0001]本专利技术涉及一种用于在表面上生成激光投影线的、包括光学的投影透镜的调平激光器以及一种相应的光学的投影透镜。

技术介绍

[0002]由DE 10 2007 039 343 A1已知调平激光器的、在此特别是自对准调平激光器（所谓的摆式激光器）的一般的结构。
[0003]基于自由变形曲面的光学透镜由现有技术已知，例如由激光测距仪的
已知。EP 2379983 B1例如公开了一种用于补偿在测量从激光测距仪到目标的小间距时出现的光学的功率损失的自由变形透镜。在这种近场测量中存在的问题是，在发出的激光束和接收到的、这就是说反射的激光束之间的视差偏差会较为强烈地影响测量结果。因此功率损失尤其造成了，在激光测距仪的探测器上成像的激光束由于发射路径和接收路径的视差偏差而不再完全击中探测器的有效的面。

技术实现思路

[0004]本专利技术在第一个方面中涉及一种用于在表面上生成激光投影线的调平激光器（也称为调平装置）。调平激光器在此用于在特别是在手工业领域中出现的调平任务、对准任务、测量任务和/或标记任务的范畴内，例如在建筑物的内部装修时、在建筑作业时、在墙或类似物处施加标记时，生成形式为激光投影线的光学的标记。借助调平激光器生成的激光投影线的准确的设计方案另外可以视使用领域和任务而不同。因此激光投影线也可以包括多个标记点和/或多条标记线，也包括中断的标记线。此外，调平激光器可以设置用于，随时间改变地、特别是例如闪烁地实现激光投影线。调平激光器原则上允许生成激光标记、特别是投影到是与地板、天花板、墙壁或其它物体、例如柜子的垂直壁的取向无关的参考物的对象上。
[0005]调平激光器典型地具有带有至少一个开口、特别是窗口的壳体，其中，通过所述开口将激光投影线发出到表面上，在所述表面上应当生成激光投影线。调平激光器被这样设定大小，使得它可以在没有运输机械的辅助下仅用手、特别是用一只手就能运输。调平激光器的质量小于5 kg、特别是小于2 kg并且十分特别地小于1 kg。调平激光器沿第一方向（特别是轴x的方向，参看下文）的尺寸小于15 cm、特别是小于10 cm、十分特别地小于5 cm。调平激光器沿第二方向（特别是轴z和/或y的方向，参看下文）的尺寸小于25 cm、特别是小于15 cm、十分特别地小于10 cm。
[0006]调平激光器设置用于，例如水平地、垂直地或按照其它的调平角调平所发出的激光投影线。调平角尤其可以由用户选择。调平可以例如在使用设置在调平激光器的壳体中的摆动装置的情况下进行，激光投影线借助摆动装置与壳体在铅垂线处的取向无关地能自由地自对准、特别是能全面地摆动或振荡地发出。摆动装置承载并且在此调平所述调平激光器的所有光学的部件，这就是说，至少一个用于生成激光辐射的激光单元和投影透镜。壳
体备选能够实现激光投影线的手动的对准。在这种情况下，光学的部件，这就是说，至少用于生成激光辐射的激光单元和投影透镜牢固地布置在调平激光器的壳体中。此外还可以想到的是，在壳体中设有调平传感器、特别是惯性传感器、磁场传感器、加速度传感器、重力传感器或类似物，和/或水平仪，在使用它们的情况下可以将激光投影线手动地（通过用户）和/或自动地（例如马达驱动地）带入到期望的调平的状态中。调平激光器尤其可以包括一种特别是光学的、声学的或触觉的输出装置，借助所述输出装置可以将调平的状态输出给用户。因此用户可以在水平仪处和/或所输出的信号处识别到，何时或者在何种条件下（
‘
还转动了5
°’
）存在激光投影线的调平的状态。
[0007]调平激光器包括至少一个激光单元和带有三维的透镜表面的光学的投影透镜作为光学的部件，其中，投影透镜可以在具有三条彼此垂直布置的轴x、y、z的三维坐标系中说明，并且其中，轴z与投影透镜的光轴重合。在调平激光器的一种实施方式中，激光单元和投影透镜是在调平激光器的发射路径（也称为投影路径）中的唯一的光学的部件。激光单元具有至少一个激光光源、例如半导体激光器或激光二极管。在一种实施方式中，激光辐射设在人眼可见的光谱波长范围内，这就是说特别是在380 nm至780 nm之间，例如设置成635 nm的红色的激光光线。此外，激光单元可以包括形成束的和/或引导束的和/或影响激光辐射的特性的光学的元件，特别是如例如透镜，如准直器、准直透镜、滤光器、衍射元件、镜子、反射器、光学透明的玻璃片或类似物。
[0008]投影透镜布置在调平激光器的发射路径中。投影透镜用于将激光束折射和扇形展开到在由轴x、z撑开的平面中延伸的激光扇形（激光平面）中。这个激光平面与表面的相交生成了人眼可见的激光投影线。在调平激光器的一种实施方式中，投影透镜沿轴y的方向具有镜像对称的、特别是柱筒形的形状。以这种方式可以实现的是，投影透镜沿轴y的方向没有发挥折光力并且因此将激光束的整个辐射功率特别有效地扇形放射到激光扇形中。激光投影线因此沿轴y的方向能实现得特别狭窄（横向受限）。在调平激光器的一种实施方式中，投影透镜能借助经准直的激光束沿光轴的方向照射或者在激光单元的应用状态或运行状态下相应地照射。经准直的激光束可以尤其在使用准直器或准直透镜的情况下生成，准直器/准直透镜在光学的发射路径中处在激光单元后方和特别是投影透镜前方。在一种实施方式中，投影透镜和准直透镜集成为一个单独的透镜构件。在此，可以尤其在调平激光器的一种实施方式中规定，激光单元和透镜构件是在调平激光器的发射路径中的唯一的光学的部件。准直透镜和激光单元备选可以集成成单独的激光单元构件。在此，在调平激光器的一种实施方式中尤其可以规定，激光单元构件和投影透镜是在调平激光器的发射路径中的唯一的光学的部件。尤其能以这种方式提供紧凑的和在它们的功能上尤为综合的构件，并且调平激光器可以设计得特别小型。此外，在调平激光器的制造方法中明显简化了光学的部件的安装和校准。在调平激光器的一种实施方式中，投影透镜由塑料制成。塑料在此至少对所使用的激光光线的波长而言在光学上是透明的。投影透镜可以有利地例如通过注塑方法由塑料特别利于成本地和同时精确地制造。
[0009]在调平激光器的一种实施方式中，调平激光器设置用于，直接布置在表面上。在表面上的布置在此可以借助本领域技术人员公知的保持器件，如胶带、螺钉或类似物完成。调平激光器的壳体尤其可以包括相应的装置，例如壳体后侧布置的、能反复使用的胶垫，如由US 9,909,035 B已知的那样。在一种实施方式中，调平激光器设置用于，将激光投影线投影
到调平激光器在应用状态下布置于其上的表面上或者生成在调平激光器在应用状态下布置于其上的表面上。在调平激光器的一种实施方式中，激光投影线能投影到表面上，其中，激光投影线具有平行于投影透镜的光轴的、特别是也平行于入射到投影透镜上的激光辐射的光轴的取向并且与这个光轴间隔了沿轴x方向的偏差。所述表面处在由轴y、z撑开的平面中，其中，表面与投影透镜的光轴间隔了沿轴x方向的偏差。以这种方式可以提供一种能特别简单和直观地操作的调平激光器。所需的空间需求尤其很小，因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于在表面（22）上生成激光投影线（20）的调平激光器（10），包括带有三维的透镜表面（46）的光学的投影透镜（34），其中，投影透镜（34）能在具有三个垂直于彼此布置的轴x、y、z的三维的坐标系（32）中说明，其中，z轴与投影透镜（34）的光轴重合，并且表面（22）基本上平行于由轴y、z撑开的平面，其特征在于，透镜表面（46）至少在投影透镜（34）的能用于生成激光投影线（20）的区段（40）中具有带有沿轴x的方向单调上升的表面倾角（44）的形状。2.按照权利要求1所述的调平透镜（10），其特征在于，所述投影透镜（34）沿轴y的方向具有镜像对称的特别是柱筒形的形状。3.按照前述权利要求中任一项所述的调平透镜（10），其特征在于，所述投影透镜（34）能借助经准直的激光束（18b）沿所述投影透镜（34）的光轴的方向照明。4.按照前述权利要求中任一项所述的调平透镜（10），其特征在于，最大的表面倾角（44）设置在所述投影透镜（34）的面朝所述表面（22）的侧面上。5.按照权利要求4所述的调平透镜（10），...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：