一种激光仪制造技术

一种激光仪包括：激光仪的壳体中设有电源和激光束发生装置，壳体上设有出光窗口；在本实用新型专利技术中，所述的激光束发生装置是一种至少产生两束基本位于平行平面内的且夹角为１°到１４°的可见准直激光束的激光束发生装置。本实用新型专利技术中，两准直激光束可以直接向外投射，也可以转换为扇形扁平激光束后向外投射，当以扇形扁平激光束的方式向外投射时所述扇形面与导轨横截面的交线应垂直于平面Ｆ。由于激光束是可见的，所以可直接用肉眼观察或测量，无需其它工具的附助，使用非常的方便。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种能用于距离测量的激光仪。
技术介绍
目前在日常生活和工程应用中，很多场合都需要进行较大距离的测量，采用卷尺、滚轮等传统工具测量在实际使用中均较为麻烦，不仅费时费力而且测量误差大，甚至在有些特殊场合无法完成测量工作。因此这类传统距离测量工具已越来越不能令使用者满足，所以近几年随着科技的发展，激光测距仪及超声波测距仪开始在民用领域普及。超声波测距仪的优点是成本低廉，体积小重量轻。但其致命的弱点是测距精度低，在市场销售的超声波测距仪的标称测量误差大都为正负0.5％，即当测量距离为15m时，其最大误差有正负7.5cm；而且超声波测距仪易受干扰，对环境温度、湿度变化敏感，工作状态不稳定。此外由于超声波测距仪的声波扩散角大，能量衰减快，所以一般只能测到15m左右的距离，而大的扩散角也对测试场地提出了较高要求，即要求被测物面积大、声波反射性好且四周有1m以上的无障碍空间等，否则就无法测量或误测。所有这些都限制了它在民用的领域大范围普及，目前它大都用于一些需要面积及体积测量的场合。激光测距仪可以很好的解决超声波测距的上述缺陷。在市场上销售的现有激光测距仪大都利用光速发射及接收的时间差或相位差来进行测量，它的优点是测量距离远、精度高、性能稳定，精度一般在正负5mm左右。但其缺点是价格昂贵，即使配置最低的激光测距仪其售价也要5000圆以上，因此目前它只局限于民用专业领域，还无法普及到家庭使用。综合以上所述，针对超声波测距仪及现有激光测距仪的各自不足之处，有必要加以改进，以解决好性价比的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可用于较大距离测量、精度适中且成本较低的激光仪。本技术是通过以下技术方案来实现的一种激光仪包括激光仪的壳体中设有电源和激光束发生装置，壳体上设有出光窗口；在本技术中，所述的激光束发生装置是一种至少产生两束基本位于平行平面内的且夹角为1°到14°的可见准直激光束的激光束发生装置。设平面F为平行两准直激光束的某一平面，平面E为垂直两准直激光束中另意一束的平面。本技术中，两准直激光束可以直接向外投射，也可以转换为扇形扁平激光束后向外投射，当以扇形扁平激光束的方式向外投射时所述扇形面与导轨横截面的交线应垂直于平面F。如图1所示，两激光束在平面F上的投影线相交于点O，两者的夹角为α，并与平面E在平面F上的投影线分别相交于点A与点B。当直线A B的长度为S时，点O与平面E的距离L可表示为L＝S/tgα。观察上述公式，当本技术结构尺寸确定后α为一常数，因此被测距离L仅与直线AB的长度S相关，且两者间为线性比例关系，所以对于不同的距离L，总可以通过量取S的数据值来求取点O与平面E的距离L，亦即完成对距离L的测量。此外，由于激光束是可见的，所以可直接用肉眼观察或测量，无需其它工具的附助，使用非常的方便。由于本技术的目的在于提供一种可用于较大距离测量、精度适中且成本较低的激光仪，所以必需对两激光束的夹角做出特殊的选择，即确定一个能实现本技术目的1/tgα值。当角α在(0，1°)区间内取值时，1/tgα的值很大，如α＝0.1°时1/tgα的值为572.96，此时虽然能通过测量很小的S来求得很大的L，可以实现对较大距离的测量，但却对S的测量精确度提出了很高的要求，否则会因测量结果的大误差而失去实用价值。因此角α在这一区间取值时，不能用普通的卷尺、直尺或标尺来对S进行测量，例如α取上述的0.1°时，其S每出现1mm的读数误差就会造成572.96mm的L误差，所以此时必须采用专用的精密测量装置来测取S，显然这样会造成仪器造价的直线上升，而且使用精密测量装置时一般其调校、测量程序会较为麻烦，一般人很难使用。此外，角α在这一区间取值时，还对仪器本身的α夹角的精确底提出了很高的要求，如当α为0.09°、0.1°、0.11°时其相应的1/tgα值分别为636.2、572.96、520.87，即此时α出现0.01°的调校误差时L会出现50S以上的误差，假设此时S实测为1m，则L的误差有50m以上，所以角α在这一区间取值时对仪器本身的精密性要求很高，这样同样会造成造价的直经升高。综上所述，当α在(0，1°)区间时不能满足本技术的创造目的，也不适用于一般民用领域的使用。当角α在(45°，90°)区间内取值时，S会小于L，对本技术而言，此时再通过测量S来求得L没有实际意义，不在讨论范围。当角α在(14°，45°)区间内取值时，1/tgα的值很小，如α＝30°时1/tgα的值为1.732，此时虽然L对S的测量误差及对仪器本身的α夹角的调校误差不敏感，但当对较大距离测量进行测量时，S的测量会变得很麻烦。例如α取上述的30°时，当对20m左右的目标进行距离测量时，其所需要测的S约有十几米，这在实际使用中很困难，因此不具备对较大距离测量的实际意义，所以当角α在这一区间内取值时也不能满足本技术的创造目的。当角α在区间内取值时，其1/tgα的值在57.29至4.01之间，此时能兼顾L对S的测量误差及对仪器α角调校误差的敏感性与实际操作的方便性，而且不需借助专用的精密测量装置来测取S，所以只有当α在这一区间内取值时才能很好的满足本技术的创造目的。在本技术中，所述的激光束发生装置包括一个投射可见准直激光束的激光器，在准直激光束的投射路径上设有分光镜，在分光镜的分光光路上设有反射镜，其中分光镜与反射镜的镜面之间有0.5°到7°的夹角，分光镜与反射镜的法平面基本平行于激光器产生的准直激光束。激光器产生的可见准直激光束经分光镜后，由于发生透射与反射所以形成两束分光激光束，其中一分光激光束经反射镜反射后与另一分光激光束一起向外投射。当反射镜与分光镜的镜面之间有0.5°到7°的夹角时，其反射激光束或透射激光束间的夹角为1°到14°；当分光镜与反射镜的法平面基本平行于激光器产生的可见准直激光束时，则准直激光束、透射激光束、反射激光束有基本共面的特性。此外，由于该结构只使用了一个激光器来产生两束激光束，所以有助于本技术制造成本的降低。在本技术中，所述的激光发生装置包括二个投射可见准直激光束的激光器，激光器内设有准直透镜，准直激光束与准直透镜的光轴基本重合，两激光器的准直透镜的光轴基本处于平行平面内且两者间有1°到14°的夹角。通过两激光器本技术也可以产生所需的激光束，而且这样的结构有助于简化对激光束投射方向的校准程序，能提高生产效率。在本技术中，所述的壳体上设有水平及铅直确定装置。通过这种装置，在对水平或铅直方向的距离进行测量时，能减少测量误差。而且利用这种装置，可使激光束在目标物上形成水平或铅直的激光点、线，可作为施工的参考基准点、线使用。在本技术中，所述壳体内设有自动安平机构，所述的激光束发生装置连接在自动安平机构的摆动件上。利用安平机构能使本实用自动产生水平或铅直投射的激光束，其对在对水平或铅直方向的距离进行测量时，能减少测量误差；另外，其在目标物上形成水平或铅直的激光点、线，可作为施工的参考基准点、线使用；而且由于上述是利用安平机构来自动实现的，所以无需人工校准，具有使用方便、高效的优点。在本技术中，所述壳体是水平尺的尺身，在水平尺的尺身上设有水平水准泡及铅直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光仪包括：激光仪的壳体中设有电源和激光束发生装置，壳体上设有出光窗口；其特征在于：所述的激光束发生装置是一种至少产生两束基本位于平行平面内的且夹角为１°到１４°的可见准直激光束的激光束发生装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周培银，
申请(专利权)人：周培银，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]