本发明专利技术公开了一种简易水平线投影装置，它含有一个可绕Ｚ－Ｚ轴转动的光束扩展器、以及与之固定在一起且与轴Ｚ－Ｚ轴向平行的长水泡、以及一个与水泡基本垂直放置的水泡。光学平面的方向用三个不在一直线上的三个调节螺丝来调节。而两个水泡，指示光学平面的水平方向。它还含有一个由两组以光束组成的交叉光束进行平行测量。从它们在目标平面内的交叉点确定该平面与转轴的平行性。通过一机构，旋转调节轮则引起交叉点的平行移动。转动光束扩展器及调节轮，该投影装置既可在不同距离的目标平面上投射不同高度的水平线，也可以测量此装置与目标平面的距离。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到一种简易水平线投影装置，尤指一种在激光束水平测量仪器中可在不同距离目标平面上投射不同高度水平线的投影装置。
技术介绍
在室内装修中，需要一个水平线或垂直线用以作为测量、测定的基准。在施工的现场，这些基准水平线或垂直线应该是确定的；半导体激光器由于有较小的尺寸、很高的亮度、以及低廉的价格，常用于产生基准水平线或垂直线。在本申请人先前专利“自动雷射指向仪”(台湾专利证书号159196)中，曾描述过的一种能够自动产生基准水平线或垂直线的装置，主要是由一个能产生细光束的雷射模块、一光束扩展器及一自动定向机构所构成。光束扩展器为一个柱面镜或锥型镜，它能使雷射模块发出的细光线扩展为一扇形薄光束。定向机构是一钟摆机构，它将扇形薄光束自动确定在水平的方向上；经水平的扇形薄光束在目标墙面上的投影，就可划出相应的水平线。然而，欲投射不同高度的水平线时，指向仪必需在垂直方向作水平移动。这在施工现场是不方便的。
技术实现思路
本专利技术的主要目的就在于提供一种在激光束水平测量仪器中可在不同距离目标平面上投射不同高度水平线的简易水平线投影装置。为了达到上述目的本专利技术提出的解决方案是一种简易水平线投影装置，它包括一产生激光束并自动将该光束扩展成薄平面光束扩展器，一使薄平面光束可以绕一转轴转动的机构，一使薄平面光束转动轴与目标平面平行的平行检测装置，一使薄平面光束转动轴处水平状态的水平检测装置，和一将薄平面光束转动轴调整到与目标平面平行且水平的转轴调整机构。所述的水平线投影装置还可含有可绕Z-Z轴转动的光束扩展器；固定一个与轴Z-Z轴平行的长水泡以及一个与水泡基本垂直放置的水泡指示光学平面的水平方向；光平面的方向用三个不在一直线上的调节螺丝调节；并进一步含有一个由两组由光束组成的交叉光束进行平行测量；从它们在目标平面内的交叉点确定该平面与转轴的平行性；由分别固定有分光镜的两个相互啮合的齿轮以及由调节轮带动的齿轮组成一个机构；借此机构可以平行移动交叉点；利用这个投影装置既可在不同距离的目标平面上投射水平线，也可以测量此装置与目标平面的距离。其中，该投影装置基本原理如下在本专利技术人先前专利“自动雷射指向仪”(台湾专利证书号159196)中，就曾描述过从雷射模块发出细光束，并经光束扩展器扩展成平面薄光束。光束扩展器为柱面镜时，则光束为扇形；光束扩展器为锥型镜时，则光束为360度光学全平面。除了上述专利描述的无动力光束扩展器外，还可以使用有动力的光束扩器。从雷射模块发出的细光束，被用马达带动一反射镜反射，就可以形成一扫描平面。该反射镜可以是与马达的转动轴平行的，此时，入射光应与该轴垂直。反射镜也可以是与马达转动轴呈45度的，此时入射光应与该轴平行。它们在目标平面内的光点移动方向与马达转动方向一致。当马达转动很快时，观察者在目标平面内所见为一直线。上述马达可以用振动马达代替。它们在目标平面内的光点将来回移动。当振动频率很高时，观察者在目标平面内所见也为一直线。当平面薄光束绕一轴转动时，转动的平面薄光束在目标平面内的投影线会作移动。为了使在目标平面内的投影线在转动中作平行移动，转轴应与目标平面平行。又为了使在目标平面内的投影线在转动中保持水平，转轴需处于水平状态。转轴与目标平面的平行性是由一个平行检测装置测定的。平行检测装置可以是在转轴方向上不同位置上放置两个超声波或光波测距装置。它们分别向目标平面发射脉冲波；经测定返回波到达各自的探测接收器的时间，就可确定它们之间的平行性。平行检测装置也可以是转轴方向上不同位置上放置两个图形投影器，比较它们发出的图形在目标平面上的投影可以确定其平行性。图形投影器可以是细光束锥型光学组件。沿锥型光学组件的对称轴射向该组件，可以产生一锥型薄光束。在与其轴不垂直的平面内，该光束投射出椭圆。显然，利用两组同样的锥型光学组件形成的两束同样的锥型薄光束，分别投向目标平面时，若它们在此平面内的大小和形状一样，则它们的锥顶之间的联机与目标平面平行。为了易于比较，可以将这两束光在目标平面内交叉。只有它们在目标平面内的两个椭圆重合时，则它们的锥顶之间的联机与目标平面平行。光平面的旋转轴就定义在与锥光的顶点联机的方向上。当目标平面不与转轴平行时，两个椭圆不再完全重合。如要测定不同距离上的目标平面的平行性，可将锥型光束同时对称转动以平移重合椭圆所在目标平面的距离。以上生成的光束为薄锥形光束。它也可以是实心的锥形光束。为了易于比较，两束光可以有不同的颜色。当这两束光在目标平面内重合时，两投影图垂合部分的颜色是这两种颜色的和。如两实心锥光束分别为红色和绿色时，只要当整个在目标平面内的投影图(椭圆)为单一的黄色时，则它们的锥顶之间的联机与目标平面平行。两组能产生像散光束的光学组件是本专利技术另一种平行检测装置。所谓的像散光束是指在两个相互垂直方向上焦点不一致的光束。光束在该焦点为两相互垂直的称之为焦线的短线。在两焦线之间的某个位置上的截面上为圆形。利用两组同样的产生像散光束的光学组件组成另一种平行检测装置。首先将两同样的像散光束投射在目标平面上。当他们在目标平面内产生同样的两个图形时，如圆形或同一方向的焦线，就可以确定该平面的方向。当然，投影光束也可以有其它的几何形状，如扇形光束。它在目标平面内为直线。本专利技术另一种平行检测装置中的图形投影器是能产生两组交叉光线的装置。将两束交叉光射向目标平面；目标平面只有在它们的交点上时，才是重合成一点。不然在平面上出现两点，与交点越远，它们之间的距离越大。两组交叉光的交点设定与光学平面的旋转轴平行。只要在目标平面上出现两个以上的光点，就说明旋转轴与该平面不平行。利用光学方法平行移动两交叉光点的位置，就可以测定不同距离上的目标平面的平行性。最简单的形成两组交叉光的方法是用四组能形成细光束的雷射模块。两组形成一组交叉光，两组交叉光的交点联机和转轴平行。在具体光学设计时，也可用不同的光学方法，及光学组件，灵活地实施这种平行性测量。因为两交叉光束与转轴的交角可以测定，这个装置可以同时用来测定至目标平面之间的距离。投影线的水平状态是由一水平检测装置测定的。它可以是沿水平投影线方向放置的长型水泡。加上一个调整机构，则可以将投影线调整到水平方向。方便，简单而又可靠的平行性测量方法是本专利技术的重要组成部分。本专利技术的功效主要在于1.专利技术一简易方法，将雷射水平线投向目标，而无需改变投射装置的高度。2.专利技术一迅速、可靠、精确的方法将光学平面的转轴确定在与目标平面平行的方向上。3.利用这个方法设计结构简单紧凑、功耗小、性能优良且价格低廉的水平线发生器。附图说明图1是转动光束扩器以达到移动投影线的方法的示意图；图2是在光束扩器发出的光束上加入一转动镜以达到移动投影线的方法的示意图；图3是旋转式多面直反射镜的示意图；图4是旋转式多面45度反射镜的示意图；图5是旋转式单面45度反射镜的示意图；图6是振动式单面直反射镜的示意图；图7是振动式单面45度反射镜的示意图；图8是光学平面旋转轴不与目标平面平行时所产生的投影线的示意图；图9是光学平面旋转轴与目标平面平行，且为水平时所产生的高度投影线的示意图；图10是光学平面旋转轴与目标平面平行，且不为水平时所产生的投影线的示意图；图11是用光脉冲或超声波脉冲回波测距的平行测量装本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种简易水平线投影装置，其特征在于：它包括一产生激光束并自动将该光束扩展成薄平面光束扩展器，一使薄平面光束可以绕一转轴转动的机构，一使薄平面光束转动轴与目标平面平行的平行检测装置，一使薄平面光束转动轴处水平状态的水平检测装置，和一将薄平面光束转动轴调整到与目标平面平行且水平的转轴调整机构。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：浦建华，
申请(专利权)人：浦建华，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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