[發明專利]建筑激光系統

有效

• 申請號: 201410102823.5
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN104061912A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: T·費斯勒;B·施托克爾;T·阿默爾
• 申請（專利權）人: 萊卡地球系統公開股份有限公司
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東

技術領域

本發明涉及用于在施工和/或室內設計中工作的建筑激光系統，其包括具有在配置復雜性和實現速度方面具有改進的功能的旋轉激光器和激光接收器，以用于確定從旋轉激光器的角度來看激光接收器所處的方向。此外，本發明涉及使用旋轉激光器和激光接收器的對應方法，其中確定從旋轉激光器的角度來看激光接收器所處的方向以改進的方式進行，并且涉及用于實施該方法的計算機程序產品。

背景技術

已知的是，在(例如建筑物的)建筑工地上或在道路施工作業和/或土方工程中使用旋轉激光器。特別地，旋轉激光器用在如下情形中，其中，由激光器單元發射的(可見光或紅外波長范圍內的)激光束經由旋轉偏轉棱鏡的偏轉而生成基準區域，于是通過所述基準區域提供了精確的平面基準(特別地，在水平平面的情況中的高度基準)。

目前存在的許多旋轉激光器具有光束自調平功能。為了實現這樣的光束自調平功能，已知各種技術方案，其在本質上可以是純粹機械的，但目前通?；谠诒举|上為光學的傳感器系統。例如，包括特別是激光器單元和可旋轉的偏轉棱鏡的旋轉激光器的芯(即，激光器芯模塊)可以振蕩方式被懸置，這導致可使用重力來產生調平準確度。然而，在這種情況下，激光器芯模塊可以以這樣的方式有利地被懸置在設備的外殼上，即，使得它能以機動方式繞兩個軸線(至少略微地在例如±5°的范圍內)精確地傾斜，并可配有傾斜傳感器或調平傳感器，該傳感器的指示或信號可被讀取并用作用于主動改變激光器芯模塊的傾斜位置的輸出變量。

根據發展階段，已知的旋轉激光器目前在這種情況下還具有用于激光平面在一個或兩個方向上相對于水平面的專用的所需傾斜的功能(其具有對應的機械系統、傳感器系統和控制系統)。為此，包括特別是激光器單元和可旋轉的偏轉棱鏡的旋轉激光器的芯可以以機動方式繞一個軸線或繞兩個軸線有針對性地傾斜并且進入所需的傾斜位置，結果是，因此，旋轉軸線和因此還有所跨越的平面也以所需的方式傾斜。用于其的對應的機構、傳感器系統和控制系統從現有技術很早就為人所知并且例如在專利文獻公開US5,485,266A、US2004/0125356A1、EP1790940A2、EP1901034A2、EP2327958A1和EP2522954A1中有所描述。

在這種情況下，如果由旋轉激光器發射的旋轉的激光束在可見光光譜中傳輸并照射到諸如建筑物的墻壁、地板或天花板的區域上，則在那里可以看到作為進一步測量的基礎的基準線。

為了將由旋轉的激光束給定的基準平面或基準高度精確傳輸到例如墻壁上或現場，已經知道可確定并以高精度指示相對于由旋轉激光器跨越的基準區域的位置的手持激光接收器。

從現有技術已知的用于確定相對于基準區域的位置的手持激光接收器在這種情況下可具有激光束檢測器，該檢測器包括多個感光元件并且設計成在激光束照射到激光束檢測器上的情況下生成輸出信號。具體地，在這種情況下，激光束檢測器通常以這樣的方式設計，即，此外，在激光束檢測器區域上的激光束的照射位置可被導出，為此，當在設備的直立操作位置觀察時，光敏元件可在豎直地對準的傳感器行中一個接一個地布置成一行，結果是，因此，激光束檢測器至少在激光接收器上的一維區域上延伸。此外，在激光接收器設備中通常集成了：評價單元，其用于在激光束檢測器的輸出的基礎上確定激光接收器相對于由旋轉的激光束限定的基準高度的位置；以及指示器，其用于確定的位置(例如，直觀顯示器)，特別地設計用于指示激光接收器是否與基準區域精確地重合。在這種情況下，可以例如在多個輸出信號的比率的基礎上確定位置(例如，作為在由激光束照射的激光束檢測器行上的子區域的中心點)。

這樣的手持激光接收器可以特別地在由旋轉的激光束描繪的線可由眼睛僅僅是吃力地或不夠精確地感知時使用。這是例如在離旋轉激光器相對長的距離處(例如，由于激光束的發散[所描繪的線過寬]或低的光視效能[所描繪的線不充分地可見](出于眼睛安全原因，光視效能受到某些限制)和/或高的環境亮度水平)或者當使用在不可見波長范圍內的激光時的情況。

在這樣的情況下，現在可以借助于這樣的激光接收器來發現激光束并指示由旋轉的激光束限定的激光平面(或基準高度)，讀取該激光平面并且將高度信息傳輸到現場或墻壁(等)上。例如，可以將由激光接收器指示的對應標記施加在基準高度處。

為此，激光接收器由使用者移動，在例如豎直方向上上下搜索，并且最終進入其中指示器指示與基準區域重合的那個位置。例如，可以提供作為指示器的直觀顯示器，該顯示器(例如，借助于照亮的箭頭或或不同顏色的LED)提供關于激光接收器的限定的零點(例如，檢測器區域的區域中心點)是否定位成如下情形的信息：