[发明专利]包括旋转激光器和激光接收器的建筑激光系统及方法

说明书

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的、包括旋转激光器和激光接收器的建筑激光系统，涉及分别根据权利要求11和12的前序部分的、用于这种系统的旋转激光器和激光接收器，并涉及根据权利要求13的前序部分的、用于确定激光接收器相对于由旋转激光束限定的基准表面的位置的方法。

已知的是，在（例如建筑物的）建筑工地处使用建筑激光器（还称作旋转激光器），以限定表面（举例来说，如墙壁、地板或天花板）上的基准点和基准线，具体来说，在内部装修工作的情况下，如安装管线和电力线路或窗户、定位家具、悬挂图片等。具体来说，使用了旋转激光器，其中，由激光器单元发射的（可见光或红外波长范围内的）激光束经由旋转偏转棱镜的偏转而生成基准表面，于是通过所述基准表面提供了精确的高度基准。如果在这种情况下发射了可见光谱内的激光束，并且如果在这种情况下该旋转激光束照射到表面（例如建筑物的墙壁、地板或天花板），则基准线在那里可见，作为用于进一步测量的基础。

为将根据激光表面指定的基准高度精确地发送到例如墙壁上，已知能够手持的激光接收器，其可以非常准确地确定和指示相对于基准表面的位置。

现有技术已知的能够手持并在这种情况下可用于确定相对于基准表面的位置的激光接收器具有包括多个光敏元件的激光束检测器，所述激光束检测器被设计用于在激光束照射到该激光束检测器时生成输出信号。详细地说，在这种情况下，该激光束检测器被设计成，使得另外可以导出激光束在激光束检测器上的照射位置，针对该目的，光敏元件（在该装置的竖直操作位置下考虑）可以沿垂直对准的传感器线串在一起。另外，通常地，用于基于激光束检测器的输出来确定激光接收器相对于由旋转激光束限定的基准高度的位置的估计单元，以及用于指示所确定的位置，具体来说，被设计用于指示激光接收器是否精确地与基准表面一致的指示器（例如，可视显示器）被集成到激光接收器装置中。在这种情况下，该位置例如可以基于多个输出信号的比率（举例来说，如激光束检测器表面上的被激光束照明的该区域的中点）来确定。

特别是在通过旋转激光束在墙壁上成像的线仅靠眼睛难于辨别或者不够精确时，可以使用这种能够手持的激光接收器。这例如是这样的情况，例如，当旋转激光器与墙壁之间存在相对较大的距离时（例如，由于激光束的发散性[->成像线变得太宽]或者低光功率[->成像线变得过于弱可见]，具体来说，其出于眼睛安全理由而这样设置）或者当使用处于不可见光波长范围的激光时。

在这种情况下，这种类型的激光接收器接着能够寻找激光束，并且指示和读取由旋转激光束限定的激光平面（或基准高度）并且将高度信息发送到墙壁上。例如，可以按由激光接收器来指示的方式，在该墙壁上的基准高度处施加对应标记（如铅笔线）。

为此，对用户而言，激光接收器例如在垂直方向按搜索方式上下移动，最终达到指示器指示了与基准表面一致的位置。通过示例的方式，所提供的指示器可以是可视显示器，其（例如通过发光箭头或不同颜色的LED）显示激光接收器的所定义的零点（例如，检测器表面的表面中点）：

°精确地位于所述基准表面的水平处，

°位于所述基准表面上方，或者

°位于所述基准表面下面。

这种激光接收器的示例在文献EP2 199 739Al和US4240208中进行了公开。

为了向用户提供由激光接收器确定和指示的基准高度的简单发送，可以按限定的零点的水平，在激光接收器的外壳上设置高度标记（例如，外壳上横向设置槽口或印记线）。

如在EP2 199 739Al中所述，激光接收器本身还可以具有激光扇发射器（laser fan emitter），使得按由旋转激光束限定并且在接收器部分上检测到的激光平面的水平横向发射水平激光扇。从而，放大和/或转发了由旋转激光束限定的高度信息。这使得能够例如在墙壁上生成锐利且清晰的基准线，即使旋转激光器本身在远处甚或位于另一房间。

US7394527公开了一种包括激光发射器和激光接收器的系统，其中，希望确定激光接收器与激光发射器之间的距离。为此，提出了按旋转方式发射两个相互平行的激光束，并且根据这两个激光束的直接连续接收的激光脉冲的旋转速度和时间偏差来确定该距离。与此类似的是，假设在接收器部分上存在彼此平行的多个检测器带偏差（具有彼此相对检测器带的精确获知的平行偏差），另选的是，还可以按旋转方式发射单个激光束，在该情况下，接着，根据相应接收器带连续接收到的激光脉冲的时间偏差，来确定接收器与激光发射器之间的距离。