(57)【要約】【課題】回転レーザーを回転動作モードからスキャン動作モードに切り替える堅牢な制御手段を得る。【解決手段】放射面Ｅにおいて回転する少なくとも１つのレーザー光２を放射するのに適したレーザー光発生ユニット７であって、計算手段９により制御可能であり、放射面Ｅにおいて周方向に回転する回転動作モードIから、角度範囲φ内で放射面Ｅにおいて走査するスキャン動作モードIIに切替え可能とした該レーザー光発生ユニット７と、少なくとも放射面Ｅ内において振幅感知可能に、計算手段９に接続した検出器１０と、を有する回転レーザーにおいて、このような検出器１０を複数個、回転軸線Ａの周りに周方向に分散させて設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射面（Ｅ）において回転する少なくとも１つのレーザー光（２）を放射するのに適したレーザー光発生ユニット（７）であって、計算手段（９）により制御可能であり、前記放射面（Ｅ）において周方向に回転する回転動作モード（I）から、角度範囲（φ）内で前記放射面（Ｅ）において走査するスキャン動作モード（II）に切替え可能とした該レーザー光発生ユニット（７）と、
少なくとも前記放射面（Ｅ）内において振幅感知可能に、前記計算手段（９）に接続した検出器（１０）と、
を有する回転レーザーにおいて、
このような検出器（１０）を複数個、回転軸線（Ａ）の周りに周方向に分散させて設けたことを特徴とする回転レーザー。
【請求項２】
請求項１に記載の回転レーザーにおいて、前記検出器（１０）を、赤外線検出器とした回転レーザー。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転レーザーにおいて、前記振幅感知可能な検出器（１０）にそれぞれ、通常高周波の信号（６）の包絡曲線の振幅を算出する振幅フィルタ（１１）を設けた回転レーザー。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の回転レーザーにおいて、前記計算手段（９）は最大振幅補間手段（１２）を有するものとし、この最大振幅補間手段（１２）は、個々の前記検出器（１０）によって離散的に検出した振幅から前記最大振幅の前記補間方向を補間するものとした回転レーザー。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の回転レーザーにおいて、計算手段（９）は最大振幅変更補間手段（１３）を有し、この最大振幅変更補間手段（１３）は個々の前記検出器（１０）によって離散的に検出した振幅から、互いに異なる極性における双方の前記最大変更振幅の前記補間方向を補間する、回転レーザー。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の回転レーザーにおいて、前記検出器（１０）を、回転するレーザー光発生ユニット（７）の回転軸線（Ａ）の周りに半径方向に離間して配列した、回転レーザー。
【請求項７】
請求項６に記載の回転レーザーにおいて、前記回転するレーザー光発生ユニット（７）は、レーザー光転向手段（１４）に加え、少なくとも１個の転向手段（１５）を設け、この転向手段（１５）は、前記放射面（Ｅ）に直交する方向に凸状に構成した、回転レーザー。
【請求項８】
請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の回転レーザー（１）と、送信機（４）および、信号（６）をアクティブにするための手動作動可能な送信ボタン（５）を有する、前記回転レーザー（１）用の遠隔制御装置（３）と、を有する回転レーザー遠隔制御システムにおいて、前記信号（６）は、少なくとも前記回転レーザー（１）の回転周期（Ｔ）にわたり一定の周波数及び振幅を有するものとした、回転レーザー遠隔制御システム。
【請求項９】
請求項８に記載の回転レーザー遠隔制御システムにおいて、前記送信機（４）の放射立体角（β）を、１０°〜３０°の範囲とした回転レーザー遠隔制御システム。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の回転レーザー遠隔制御システムにおいて、アクティブな受光機としての前記遠隔制御装置は、電源およびフォトダイオードアレイにより構成したことを特徴とする回転レーザー遠隔制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも部分的に周方向に巡回するレーザー光の放射面を展開するための回転レーザー及びこの回転レーザーを制御するための遠隔制御に関するものである。
【０００２】
このタイプの回転レーザーは、主建設業および補助建設業において、水準調整または平面の特定の傾斜および固定点のマーキングに使用される。通常、回転動作モードで作動する回転レーザーは完全な平面を展開し、この完全な平面において、レーザー光は等速回転しながら一定の光強度で巡回する。
【背景技術】
【０００３】
特許文献１（独国特許第１００５４６２７号）には、アクティブな受光機を備えた回転レーザーが記載されている。この回転レーザーは、使用者によって直接制御可能な、回転レーザーのためのリモコンを有し、このリモコンのボタンを押すことで、回転レーザーは２つの平面へ傾斜するように制御可能となる。
【０００４】
特許文献２（米国特許第３８６５４９１号）は、赤外線受信機を有する回転レーザーを記載する。この赤外線受信機によって、レーザー光は正確に、赤外線送信機を有するアクティブな受光機の位置に指向することができる。
【０００５】
特許文献３（独国特許第１９７１６７１０号）は、アクティブな受光機を備えた回転レーザーを記載する。この回転レーザーは、受光機がレーザー光を検知すると確実に赤外線信号を送信する赤外線送信機を有する。このため、赤外線信号は、レーザー光がアクティブな受光機に到達するのと時間的に相関するので、間接的に、その時間によって受光機への方向が、回転レーザーの計算手段によって決定可能である。反射した赤外線信号は、回転レーザーの赤外線受信機によって検知され、これに基づいて、回転レーザーは回転を中断し、「スキャニング」動作モードにおいて、レーザー光を角度範囲内において、受光機の位置の周りを行き来することでレーザー光の視認性を高める。しかし、回転レーザーを制御するためには、受光機は回転するレーザー光内に保持する必要があるが、このレーザー光は良好な視野条件以外では視認しにくい。
【特許文献１】独国特許第１００５４６２７号明細書
【特許文献２】米国特許第３８６５４９１号明細書
【特許文献３】独国特許第１９７１６７１０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明は、回転レーザーを回転する回転動作モードからスキャン動作モードに切り替えるための堅牢な制御手段を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、請求項１に記載する特徴により解決される。好適な実施形態は従属項に記載される。
【０００８】
この課題を解決するため、本発明回転レーザーは、放射面において回転する少なくとも１つのレーザー光を放射するのに適したレーザー光発生ユニットであって、計算手段により制御可能であり、前記放射面において周方向に回転する回転動作モードから、角度範囲内で前記放射面において走査するスキャン動作モードに切替え可能とした該レーザー光発生ユニットと、少なくとも前記放射面内において振幅感知可能に、前記計算手段に接続した検出器と、を設け、さらに、このような検出器を複数個、回転軸線の周りに周方向に分散させて設ける。
【０００９】
検出器を複数個、回転軸線の周りに周方向に分散させて設けることで、放射中の送信機（赤外線、超音波、無線）の方向は、例えば個々の周方向に分散配置された検出器における振幅分布を用いて直接算出可能となる。このようにして、計算手段は、放射中の送信機の方向を、放射面の範囲外であっても算出でき、送信機の放射面における投射の周りを往復移動する、スキャン動作モードに切り替えることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
好適には、信号を赤外線信号とし、検出器を赤外線検出器とし、送信機を赤外線送信機とする。赤外線信号は回析により偏向することがほとんど無いため、この構成により、方向に関する情報を高精度に検出することができる。
【００１１】
好適には、振幅感知可能な検出器にそれぞれ、通常高周波信号における包絡曲線の振幅を算出する振幅フィルタを設ける。この構成により、振幅情報が歪みなく復調される。
【００１２】
好適には、計算手段は最大振幅補間手段を有し、この最大振幅補間手段は、個々の検出器によって離散的に検出された振幅から最大振幅の補間方向を補間する。この構成により、放射中の送信機の方向が、この補間方向により算出される。
【００１３】
好適には、計算手段は最大振幅変更補間手段を有するものとし、この最大振幅変更補間手段は個々の検出器によって離散的に検出された振幅から、互いに異なる極性を有する双方の最大変更振幅の補間方向を補間する。この構成により、放射中の送信機の方向を、正の変更方向であって双方の補間方向にある二等分線によって、より正確に算出することができるようになる。
【００１４】
検出器は、回転するレーザー光発生ユニットの回転軸線の周りに半径方向に離間して配列する。この構成により、検出器自身は回転せず、計算手段と直接、つまりスリップリング伝達機を設けることなく接続することができる。
【００１５】
回転するレーザー光発生ユニットは、レーザー光転向手段（転向プリズムまたは平面鏡）に加え、少なくとも１個の、さらに好適にはレーザー光転向手段の両側に２個の、放射面に直交する方向に凸状に構成した転向手段を構成する。この構成により、放射面に直交する方向に検出器の検出範囲が拡張され、さらに好適には、少なくとも３０°まで拡張される。
【００１６】
好適には、回転レーザー遠隔制御システムは、上述のタイプの回転レーザーと、送信機および、信号をアクティブにするための手動作動可能な送信ボタンを有する、回転レーザー用の遠隔制御装置とから成り、信号は、少なくとも回転レーザーの回転周期にわたり、さらに好適には数秒間、一定の周波数および振幅で送信するようにする。
【００１７】
好適には、送信機の放射立体角を、１０°〜３０°、さらに好適には１７°とする。この構成により、使用者は回転レーザーの遠隔制御を直感的に行うことができ、また操作ミスを少なくすることができるようになる。
【００１８】
好適には、アクティブな受光機としての遠隔制御装置は、電源およびフォトダイオードアレイより構成する。
【実施例】
【００１９】
以下に、図面につき本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
図１に示す回転レーザー遠隔制御システムは、水平方向に水準調整された放射面Ｅにおいて回転するレーザー光２を放射する回転レーザー１と、回転レーザー１に対して放射面Ｅから視角γ＝１０°外れた位置に設けた遠隔制御装置３と、を有し、この遠隔制御装置３には立体角β＝１７°で赤外線を送信する（赤外線）送信機４を設ける。さらにこの遠隔制御装置３には、（赤外線）信号６をアクティブにするための手動操作可能な送信ボタン５を設ける。この信号６は、時間Ｔ＝２秒にわたり、一定の周波数および振幅で送信される。回転レーザー１が（赤外線）信号６を受信すると、回転レーザー１は、放射面Ｅにおいて周方向に回転する回転動作モードＩから、スキャン動作モードIIに切り替わり、（示唆される）角度範囲φ内で遠隔制御装置３は投射を放射面Ｅ上で往復移動させる。回転レーザー１には、放射面Ｅ内で回転するレーザー光２を放射するのに適したレーザー光発生ユニット７を設ける。このレーザー光発生ユニット７は、ステップモータ８により駆動され、このステップモータ８を計算手段９により制御可能としかつ回転軸線Ａの周りを回転可能とする。回転するレーザー光発生ユニット７には、さらに転向プリズムの形式としたレーザー光転向手段１４に加え、２個の、円柱状凸面鏡の形式とした（赤外線）転向手段１５を設ける。これらの転向手段１５は、放射面Ｅに直交して、２×α＝３０°の検出範囲に対して凸状に構成し、図２に示すように、レーザー光転向手段１４の両側に取り付ける。さらに、水準調整ユニット１７に連結し、放射面Ｅに平行に配列した（赤外線）検出器１０（図２参照）を設ける。さらに、アクティブな受光機としても構成した遠隔制御装置３には、電源１５およびフォトダイオードアレイ１６を設ける。
【００２０】
図２に示すように、回動可能な水準調整ユニット１７に連結した５個の振幅感知可能な（赤外線）検出器１０は、回転するレーザー光発生ユニット７の回転軸線Ａの周りに互いに離間して配列する。
【００２１】
図３に示すように、各（赤外線）検出器１０は、振幅フィルタ１１を介して計算手段９に接続する。マイクロコントローラの形式とした計算手段９は、最大振幅補間手段１２および最大振幅変更補間手段１３を有し、最大振幅補間手段１２は、各（赤外線）検出器１０において非連続的に検出した振幅から、最大振幅の補間方向を補間し、最大振幅変更補間手段１３は、検出した、方向角度に関して図１に示す放射面Ｅ内において非連続的な、各（赤外線）検出器１０の振幅から、双方の最大振幅変更における双方の補間方向を補間する。このようにして、（赤外線）送信機４（図１参照）の方向Ｒを算出し、回転動作モードI（図１参照）を終了し、図１に示すステップモータ８を制御して、レーザー光２（図１参照）が、放射面Ｅ（図１参照）において、送信機４（図１参照）の方向を指向するようにし、またスキャン動作モード（図１参照）に切り替えるように制御される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明回転レーザー遠隔制御システムの一実施例における側面図である。
【図２】図１に示す回転レーザーの詳細平面図である。
【図３】電子回路のブロック図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  回転レーザー
２  レーザー光
３  遠隔制御装置
４  送信機
５  送信ボタン
６  （赤外線）信号
７  レーザー光発生ユニット
８  ステップモータ
９  計算手段
１０  検出器
１１  振幅フィルタ
１２  最大振幅補間手段
１３  最大振幅変更補間手段
１４  レーザー光転向手段
１５  電源
１６  フォトダイオードアレイ
１７  水準調整ユニット
Ａ  回転軸線
Ｅ  放射面
Ｔ  時間
α  検出範囲
β  立体角
φ  角度範囲
γ  視角
Ｉ  回転動作モード
II  スキャン動作モード
【図１】
2009128364.tif 000003
【図２】
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【図３】
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