雷射掃平儀的製作方法

2023-12-10 04:38:46 1

專利名稱：雷射掃平儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種顯示水平線的儀器，特別涉及一種使用雷射顯示水平的儀器。
由於雷射技術的發展及小功率半導體雷射器件的普及，採用雷射作掃平儀已發展多年，通常是由雷射光源向上發射雷射，光源上方設置一不斷旋轉的直角稜鏡或五角稜鏡進行反射，從而向外發射一水平光面，在目的物的垂直面上顯示一水平光線，這種方法在具體實施中結構複雜，成本相當高，作為室內使用的小型掃平儀，不易被用戶所接受。近來美國Momentum公司推出了一種雷射掃平儀，其剖視示意圖如圖1所示，它由機座、機身11和旋轉頭12組成，機座固定在三腳架上，機身11安裝在機座上，機身11頂部有轉頭12，機身11內有電機111及傳動輪112及113，傳動輪113的軸孔兩邊固定有一對磁鐵1131，一端為N板，另一端為S極，該傳動輪113與旋轉軸115同心但不固定，傳動輪113的下面還有一轉動輪114，它與傳動輪113一樣裝有一對磁鐵1141並與旋轉軸115固接，旋轉軸115上端固接有旋轉頭12，旋轉頭12外蓋有一外罩13，旋轉頭12內有二個雷射光源。通過二個光孔141射出二束雷射，轉動頭12的外園上裝有一限位塊121，而外罩13內相應位置也有一限位塊131。當電機111帶動傳動輪112、113轉動，並由傳動輪113的磁鐵1131吸住轉動輪114的磁鐵1141從而帶動轉動輪114轉動，通過旋轉軸115帶動旋轉頭12旋轉。由於旋轉頭12的限位塊121與外罩13的限位塊131相碰而使旋轉頭12停止轉動，轉動輪114被迫也停止轉動，而傳動輪113仍在轉動，當傳動輪113的N極磁鐵1131轉到轉動輪114的N極上面時，轉動輪114由於磁鐵的NN相斥，迫使轉動輪114反向旋轉，當其磁鐵的N極處於傳動輪113的S極的下面、又被其拖動，故使該轉動頭12作連續的正反向擺動，由此帶動裝在旋轉頭12上的二個光源14左右擺動使光束在目的物的牆上顯示一條亮線以滿足使用需要，該裝置要有二個光源14，而且其傳動結構複雜，因此其成本較高，另外其顯示的水平線是由旋轉頭12擺動而形成，故其水平有抖動，由於其必須旋轉才能產生亮線，故電能消耗較多。
本實用新型的目的在於提供一種採用單雷射光源即能在目的物的牆上顯示一條水平亮線，使傳動結構更簡單，價格更低廉的雷射掃平儀。
本實用新型是這樣完成的本實用新型由機座、機身和旋轉頭組成，機座安裝在三腳架上，機身安裝在機座上，機身頂部有旋轉頭，機身內有電池、電機及傳動機構，旋轉頭由傳動機構的旋轉軸帶動旋轉，旋轉頭由旋轉體及雷射光源系統組成，光源系統由光源座、雷射光源(雷射二極體及其電源電路)、透鏡座、透鏡及光欄組成，光源系統由螺母固定在旋轉體上並由其帶動旋轉，在目的物的牆上形成環形水平亮線，其特徵在於。
1.一個單雷射光源提供一束雷射，在一定距離內的目的物的牆上顯示一個光點，用手將旋轉頭轉動一個角度，可在同一水平面上的一定距離處顯示另一光點，依次可用於確定同一水平面上若干點的位置；2.在雷射出口上開有一垂直園孔，孔中可插入一帶柱面鏡的鏡座，使雷射光束射至柱面鏡上產生折射，形成一定長度的水平亮線，使射到目的物上之光由一個光點變成一條水平直線，實現了現有技術使用雙光束加正反向旋轉才能在目的物牆上形成一條水平直線的目的。
3.雷射光束經柱面鏡折射出即可在目的物上形成一定長度的水平亮線，由於此時旋轉頭不需轉動，故水平亮線的穩定性有所提高，四面目的物牆上同時需要形成環形水平亮線時再旋轉，故其旋轉傳動機構可簡單地由電動機帶動傳動輪經旋轉軸直接帶動旋轉體，而不需複雜的傳動機構。
本實用新型與已有技術相比，其優點在於1.便用單一雷射光源，傳動機構簡單，故成本低廉；2.通過柱面鏡折射即可在目的物牆上形成一定長度的水平亮線，此時旋轉頭不需轉動，故提高了水平亮線的穩定性，同時節約電池用電。


圖1為本實用新型的剖視示意圖。
圖2為雷射光束經柱面鏡在目的物牆上形成的水平亮線示意圖。
圖3為已有技術的雷射掃平儀的剖視示意圖。
結合實施例說明附圖見附圖1，本實用新型由機身(21)、機座和旋轉頭(22)組成，機座安裝於三腳架上，機身(21)安裝於機座上，旋轉頭(22)位於機身(21)的頂部，機身(21)內裝有電池、電機、調速及傳動機構，機身(21)的下部外緣有一對用作對機身(21)調水平的相互垂直的水泡(注機座、機身內的電池、電機、調速及傳動機構及水泡在本實用新型的附圖1中沒有畫出)。由傳動機構的旋轉軸(211)帶動旋轉頭(22)旋轉，旋轉頭(22)由旋轉體(221)及光源系統(23)組成，光源系統(23)由螺母(231)固定在旋轉體(221)上，光源系統(23)由光源座(231)、雷射光源(232)、透鏡座(234)、透鏡(235)及光欄(236)組成，光源座(231)上固定有雷射光源(雷射二極體及其電源電路)(232)，雷射光源(232)前有固定在透鏡座(234)內的用作聚光的透鏡(235)，透鏡(235)外套有一光欄(236)。
本實用新型的雷射光源是一個提供一束在一定距離內的目的物牆上顯示一個光點的單一雷射光源(232)，由於單一雷射是不能在目的物牆上出現一條亮線的，本實用新型在雷射的射出口上開有一垂直園孔(24)，故在需要顯示一條一定長度的水平亮線時，在垂直園孔(24)中可插入一鏡座(241)，鏡座(241)內裝設有一柱面鏡(242)，當雷射光束射出時即產生折射而在目的物牆上形成一定長度水平亮線，達到已有技術需要用雙雷射光源並擺動轉動頭才能達到的目的。只有當需要在目的物四周形成一環形亮線時，才由電機直接通過傳動輪和旋轉軸帶動旋轉頭(22)旋轉。故本實用新型在雷射光源的數量最少，傳動機構最簡單。
本實用新型的雷射光源(232)之雷射二極體採用波長為對人眼敏感度較高的630-650mm。
本實用新型經柱面鏡(242)折射的雷射扇面其發射角在20°至40°間。
權利要求1.一種雷射掃平儀，由機身(21)、機座和旋轉頭(22)組成，機座安裝於三腳架上，機身(21)安裝於機座上，旋轉頭(22)位於機身(21)的頂部，機身(21)內裝有電池、電機、調速及傳動機構，機身(21)的下部外緣有一對用作對機身(21)調水平的相互垂直的水泡，由傳動機構的旋轉軸(211)帶動旋轉頭(22)旋轉，旋轉頭(22)由旋轉體(221)及光源系統(23)組成，光源系統(23)由螺母(231)固定在旋轉體(221)上，光源系統(23)由光源座(231)、雷射光源(232)、透鏡座(234)、透鏡(235)及光欄(236)組成，光源座(231)上固定有雷射光源(雷射二極體及其電源電路)(232)，雷射光源(232)前有固定在透鏡座(234)內的用作聚光的透鏡(235)，透鏡(235)外套有一光欄(236)，其特徵在於①旋轉頭(22)內裝有一個提供一束在一定距離內的目的物牆上顯示一個光點的單一雷射光源(232)；②在雷射的射出口上開有一垂直園孔(24)，垂直園孔(24)中可插入一鏡座(241)，鏡座(241)內設有一使雷射光束射出時產生折射而形成一定長度水平亮線的柱面鏡(242)③旋轉頭(22)由旋轉軸(211)帶動旋轉，旋轉軸(211)固定在傳動輪中，電機直接帶傳動輪旋轉。
2.根據權利要求1所述的雷射掃平儀，其特徵在於雷射光源(232)的雷射二極體採用波長為對人眼敏感度較高的630-650nm。
3.根據權利要求1所述的雷射掃平儀，其特徵在於經柱面鏡(242)折射的雷射扇面其發射角在20°至40°間。
專利摘要本實用新型涉及一種水平線顯示的儀器,特別涉及一種使用雷射顯示的水平顯示儀器。本實用新型提供的雷射掃平儀,由機座、機身和旋轉頭組成,旋轉頭位於機身的頂部,旋轉頭直接由機身內的電機及傳動機構帶動旋轉。旋轉頭上有一單雷射光源提供單束光,射到目的物牆上形成一光點,在雷射射出處設置有一柱面鏡,雷射光束經柱面鏡折射在目的物牆上可產生一定長度的亮線,當需要在四周目的物上產生一環形亮線時,由電機帶動旋轉頭轉動在目的物牆上掃出一環形亮線。本實用新型內使用單雷射光源,旋轉傳動結構簡單,故成本低,製造簡單。
文檔編號G01C5/00GK2279585SQ9624159
公開日1998年4月22日 申請日期1996年11月1日 優先權日1996年11月1日
發明者張瑞欣, 田春義, 崔碧峰 申請人:北京光學儀器廠