AT519953B1 - Modular laser scanning system - Google Patents

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AT519953B1
AT519953B1 ATA50542/2017A AT505422017A AT519953B1 AT 519953 B1 AT519953 B1 AT 519953B1 AT 505422017 A AT505422017 A AT 505422017A AT 519953 B1 AT519953 B1 AT 519953B1
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Ing Reichert Rainer
Dr Riegl Johannes
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Riegl Laser Measurement Systems Gmbh
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Abstract

Modulares Laserscansystem (1), umfassend ein Gehäuse (2) mit einem Sendeempfänger (9) für einen Lasermessstrahl (6), einen ersten Scankopf (3) mit einer ersten Strahlablenkeinrichtung (18, 23) und einen zweiten Scankopf (4) mit einer zweiten Strahlablenkeinrichtung (37, 41), wobei der erste und der zweite Scankopf (3, 4) mittels einer Kupplungseinrichtung (24; 25, 26) modular gegeneinander austauschbar am Gehäuse (2) verankerbar sind.Modular laser scanning system (1) comprising a housing (2) with a laser receiver beam transceiver (9) (6), a first scan head (3) with a first beam deflector (18, 23) and a second scan head (4) with a second scan Beam deflection device (37, 41), wherein the first and the second scan head (3, 4) by means of a coupling device (24; 25, 26) are modularly interchangeable with each other on the housing (2) anchored.

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein modulares Laserscansystem zum Abtasten einer Umgebung.Description [0001] The present invention relates to a modular laser scanning system for scanning an environment.

[0002] Laserscanner zur Umgebungserfassung werden in einer Vielzahl von Anwendungsszenarien benötigt, sei es terrestrisch zum Scannen von Gebäuden, Straßenzügen, Bergwerken usw., luftgestützt zur Vermessung von Landschaften von Flugzeugen aus, oder auf See zur Vermessung des Meeresgrundes, von Küstenlinien od.dgl. Ein Lasermessstrahl wird dabei von einer Strahlablenkeinrichtung abtastend über die zu vermessende Umgebung geführt („gescannt“), und anhand von Laufzeitmessungen des umgebungsreflektierten und wieder vom Laserscanner zurückempfangene Lasermessstrahls werden Entfernungsmesspunkte und daraus eine Abtastpunktewolke (ein „3D-Modell“) der Umgebung in einem Koordinatensystem erstellt. Für unterschiedliche Vermessungsaufgaben sind unterschiedliche Laserscanner erforderlich, welche verschiedenste Arten von Scanfächern haben, beispielsweise kreisscheibenförmige (360°-) Scanfächer, kreissektorförmige Scanfächer, kegelmantelförmige Scanfächer usw. So ist in manchen Anwendungen wie dem Scannen von Tunnels, Straßenschluchten usw. ein 360°-Scanfächer von Vorteil, während in anderen Anwendungen wie dem luftgestützten Landschaftsscannen ein bloß nach unten strahlender kreissektor- oder kegelmantelsektorförmiger Scanfächer günstig ist, um unnötige Laserschüsse in die Luft zu vermeiden.Laser scanner for environmental detection are needed in a variety of scenarios, be it terrestrial for scanning buildings, streets, mines, etc., airborne for surveying landscapes of aircraft, or at sea for surveying the seabed, coastlines or the like , A laser measuring beam is scanned across the area to be measured by a beam deflecting device, and distance measuring points and a sampling point cloud (a "3D model") of the surroundings in one are determined by transit time measurements of the laser reflected laser beam received back from the laser scanner Coordinate system created. Different surveying tasks require different laser scanners, which have different types of scanners, for example circular (360 °), fan-shaped, fan-shaped, fan-shaped, etc. Thus, in some applications, such as scanning tunnels, gullies, etc., there is a 360 ° scan fan while in other applications, such as airborne landscape scanning, a down-beam circular sector or cone-shaped sector-shaped scan fan is beneficial to avoid unnecessary laser firing into the air.

[0003] Die Erfindung setzt sich zum Ziel, ein Laserscansystem zu schaffen, welches auf einfache Art und Weise unterschiedliche Anwendungsszenarien abdecken kann.The invention has for its object to provide a laser scanning system, which can cover different application scenarios in a simple manner.

[0004] Dieses Ziel wird erfindungsgemäß mit einem Laserscansystem erreicht, das sich auszeichnet durch die Kombination aus einem Gehäuse mit einem Sendeempfänger für einen Lasermessstrahl und einem ersten Fenster für den Durchtritt des Lasermessstrahls, einem ersten Scankopf, der auf einer Seite ein mit dem ersten Fenster ausrichtbares zweites Fenster für den Durchtritt des Lasermessstrahls und dahinter eine erste motorgetriebene Strahlablenkeinrichtung aufweist, mittels welcher der Lasermessstrahl zu einem eine erste Apertur auf einer anderen Seite des ersten Scankopfes durchsetzenden ersten Scanfächer auffächerbar ist, und einem zweiten Scankopf, der auf einer Seite ein mit dem ersten Fenster ausrichtbares drittes Fenster für den Durchtritt des Lasermessstrahls und dahinter eine zweite motorgetriebene Strahlablenkeinrichtung aufweist, mittels welcher der Lasermessstrahl zu einem eine zweite Apertur auf einer anderen Seite des zweiten Scankopfes durchsetzenden, vom ersten Scanfächer verschiedenen zweiten Scanfächer auffächerbar ist, wobei der erste und der zweite Scankopf mittels einer Kupplungseinrichtung modular gegeneinander austauschbar am Gehäuse verankerbar sind, so dass in der Verankerungsstellung das erste Fenster mit dem zweiten oder dritten Fenster ausgerichtet ist.This object is achieved according to the invention with a laser scanning system, which is characterized by the combination of a housing with a transceiver for a laser measuring beam and a first window for the passage of the laser measuring beam, a first scan head on one side with the first window alignable second window for the passage of the laser measuring beam and behind a first motor-driven beam deflecting device, by means of which the laser measuring beam to a first aperture on another side of the first scan head passing through the first scan fan can be fanned, and a second scan head, on one side with a the first window alignable third window for the passage of the laser measuring beam and behind a second motor-driven beam deflection device, by means of which the laser measuring beam to a second aperture on another side of the second scan head passing through, from the first Sc can be fan-out different second scanning fan, the first and the second scan head by means of a coupling device are mutually exchangeable modularly anchored to the housing, so that in the anchoring position, the first window is aligned with the second or third window.

[0005] Die Erfindung schafft damit ein modulares Baukastensystem für einen Laserscanner, bei welchem ein Basisgehäuse mit der gesamten Optoelektronik zum Senden und Empfangen des Lasermessstrahls mit unterschiedlichen Scanköpfen für die Erzeugung verschiedener Scanfächer kombiniert werden kann. Durch einfaches Austauschen eines Scankopfes gegen einen anderen kann ein anderer Scanfächer gewählt werden, beispielsweise anstelle eines kreisscheiben- oder kreissektorförmigen Scanfächers ein kegelmantelförmiger Scanfächer.The invention thus provides a modular system for a laser scanner, in which a base housing can be combined with the entire optoelectronics for sending and receiving the laser measuring beam with different scan heads for the generation of different scan compartments. By simply exchanging one scan head for another, a different scan fan can be selected, for example a cone-shaped scan fan instead of a circular disk or sector-shaped scan fan.

[0006] Besonders günstig ist es, wenn die erste Strahlablenkeinrichtung einen motorgetrieben rotier- oder schwingbaren Ablenkspiegel und die zweite Strahlablenkeinrichtung ein motorgetrieben rotier- oder schwingbares optisch-brechendes Element enthält. Dadurch können gänzlich unterschiedliche Arten von Scanfächern mit ein und demselben Laserscansystem erzeugt werden.It is particularly favorable when the first beam deflecting device comprises a motor-driven rotatable or oscillatable deflecting mirror and the second beam deflecting device contains a motor-driven rotatable or oscillatable optically refracting element. As a result, completely different types of scan compartments can be generated with one and the same laser scanning system.

[0007] Bevorzugt ist beispielsweise die erste Strahlablenkeinrichtung ein rotierbarer Ablenkspiegel und die erste Apertur ein 360°-Rundum-Fenster, um mit dem ersten Scankopf einen kreisscheibenförmigen Scanfächer zu erzeugen, der für terrestrische Scanaufgaben besonders geeignet ist. Vorteilhafterweise liegt bei dieser Ausführungsform der Antriebsmotor des Ablenk-For example, the first beam deflection device is preferably a rotatable deflection mirror and the first aperture is a 360 ° round window in order to generate a circular disk-shaped scanning fan with the first scan head, which is particularly suitable for terrestrial scanning tasks. Advantageously, in this embodiment, the drive motor of the deflecting

Spiegels auf der dem zweiten Fenster abgewandten Seite des ersten Scankopfes, um eine ungehinderte Einkopplung des Lasermessstrahls vom zweiten Fenster zum Ablenkspiegel zu ermöglichen.Mirror on the side facing away from the second window of the first scan head to allow unimpeded coupling of the laser measuring beam from the second window to the deflection mirror.

[0008] Ein solcher Scankopf kann bevorzugt gegen einen zweiten Scankopf ausgetauscht werden, bei welchem die zweite Strahlablenkeinrichtung eine rotierbare Keilscheibe aus transparentem Material ist. Durch die optische Brechungswirkung der Keilscheibe beim Durchtritt des Lasermessstrahls fächert diese bei ihrer Drehung den Lasermessstrahl zu einem kegelmantelförmigen Scanfächer auf, welcher besonders beim luft- oder seegestützten Laserscannen nützlich ist.Such a scan head can preferably be exchanged for a second scan head, wherein the second beam deflection device is a rotatable wedge disc made of transparent material. As a result of the optical refraction effect of the wedge disk during the passage of the laser measuring beam, the latter, as it rotates, fans out the laser measuring beam to form a cone-shaped scanning fan, which is particularly useful in airborne or sea-based laser scanning.

[0009] Bei dieser Variante von Scankopf ist bevorzugt der Antriebsmotor der Keilscheibe ein Ringmotor mit einem außenliegenden Stator und einem innenliegenden ringförmigen Rotor, welcher die Keilscheibe umgibt. Dies vereinigt Drehlagerung und Antrieb der Keilscheibe auf überaus kompakte, platzsparende Weise. Alternativ kann die Keilscheibe von zumindest drei über ihren Umfang verteilten Rollen gelagert sein, von denen zumindest eine Rolle motorgetrieben ist, was eine besonders reibungsarme Lagerung für hohe Drehzahlen ermöglicht.In this variant of scanning head, the drive motor of the wedge disk is preferably a ring motor with an external stator and an internal annular rotor which surrounds the wedge disk. This combines pivot bearing and drive the wedge disk in a very compact, space-saving manner. Alternatively, the wedge disk can be supported by at least three rollers distributed over its circumference, of which at least one roller is motor-driven, which enables a particularly low-friction bearing for high rotational speeds.

[0010] In einer weiteren Ausführungsform kann in dem zweiten Scankopf zwischen dem dritten Fenster und der Keilscheibe ein 90°-Umlenkspiegel angeordnet sein, um unterschiedliche Einbausituationen berücksichtigen zu können. Besonders günstig ist es jedoch, wenn diese Umlenkung als eigenes kuppelbares Modul des Laserscansystems ausgeführt ist, d.h. das Laserscansystem ein Winkelmodul umfasst, das einen Umlenkspiegel, bevorzugt einen 90°-Umlenkspiegel, für den Lasermessstrahl enthält und mittels komplementärer Kupplungselemente in die Kupplungseinrichtung zwischen Gehäuse und erstem oder zweitem Laserkopf einkuppelbar ist. Selbstverständlich können auch Winkelmodule mit anderen Umlenkwinkeln geschaffen werden, beispielsweise 15°, 30°, 45°, 60° oder 75°, je nach Anwendungsfall.In a further embodiment, in the second scan head between the third window and the wedge disk, a 90 ° -Umlenkspiegel be arranged to account for different installation situations can. However, it is particularly advantageous if this deflection is designed as a separate detachable module of the laser scanning system, i. the laser scanning system comprises an angle module which contains a deflecting mirror, preferably a 90 ° deflecting mirror, for the laser measuring beam and can be coupled by means of complementary coupling elements into the coupling device between the housing and the first or second laser head. Of course, angle modules can be created with other deflection angles, for example, 15 °, 30 °, 45 °, 60 ° or 75 °, depending on the application.

[0011] Die Kupplungseinrichtung zum Verbinden von Gehäuse, Scanköpfen und Winkelmodulen ist bevorzugt eine Schnellkupplung, beispielsweise mit Spannverschlüssen, und besonders bevorzugt eine Bajonettkupplung, die ringförmig um die genannten aufeinander ausrichtbaren Fenster angeordnet ist.The coupling device for connecting the housing, scanning heads and angle modules is preferably a quick coupling, for example with clamping locks, and particularly preferably a bayonet coupling, which is arranged in an annular manner around said aligned one another windows.

[0012] Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung können das Gehäuse, die Scanköpfe und das optionale Winkelmodul jeweils elektrische Kontakte aufweisen, über welche in der Verankerungsstellung der Antriebsmotor des jeweiligen Scankopfes von einer Speiseschaltung des Gehäuses her stromversorgbar ist. Dies ermöglicht einen raschen Wechsel der Scanköpfe, ohne dass gesonderte Kabelverbindungen hergestellt werden müssen. Aus denselben Gründen ist es besonders günstig, wenn in dem Fall, dass jede Strahlablenkeinrichtung mit einem Winkelkodierer für ihren Ablenkwinkel ausgestattet ist, dieser Winkelkodierer in der Verankerungsstellung über weitere elektrische Kontakte des Gehäuses und jeweiligen Scankopfes an eine Auswerteschaltung des Gehäuses anschließbar ist.According to a further preferred feature of the invention, the housing, the scan heads and the optional angle module each have electrical contacts over which in the anchoring position of the drive motor of the respective scan head is powered by a supply circuit of the housing ago. This allows a quick change of scan heads, without having to make separate cable connections. For the same reasons, it is particularly advantageous if in the case that each beam deflection device is equipped with an angle encoder for its deflection angle, this angle encoder is connected in the anchoring position via further electrical contacts of the housing and the respective scan head to an evaluation circuit of the housing.

[0013] Den Winkelbereich, in dem die Strahlablenkeinrichtung des jeweiligen Scankopfes arbeitet, ist von dessen Typ - z.B. mit einem oder mehreren Ablenkspiegeln oder mit einer optisch brechenden Keilscheibe - sowie von allfälligen darin vorhandenen Umlenkspiegeln abhängig. Um eine automatische Anpassung der Auswerteschaltung im Gehäuse an unterschiedliche Scanköpfe und/oder Winkelmodule zu ermöglichen, weisen bevorzugt die Scanköpfe - und optional das Winkelmodul, falls vorhanden - jeweils einen Datenträger mit einer eindeutigen Kennung des Scankopfes auf, und das Gehäuse ist mit einer Leseeinrichtung für den Datenträger ausgestattet. Der Datenträger kann ein optischer Datenträger sein, beispielsweise ein Barcode, der von einer optischen Leseeinrichtung gelesen wird, oder ein Speicherchip, der über weitere elektrische Kontakte ausgelesen wird, oder bevorzugt ein funkauslesbarer Datenträger, beispielsweise ein RFID-Tag (Radio Frequency Identification Tag), in welchem Fall die Leseeinrichtung drahtlos arbeitet.The angular range in which the beam deflector of the respective scan head operates is of its type - e.g. with one or more deflecting mirrors or with a visually refracting wedge disk - as well as any deflection mirrors present therein. In order to enable automatic adaptation of the evaluation circuit in the housing to different scan heads and / or angle modules, preferably the scan heads - and optionally the angle module, if present - each have a data carrier with a unique identifier of the scan head, and the housing is provided with a reading device for equipped the disk. The data carrier can be an optical data carrier, for example a barcode which is read by an optical reading device, or a memory chip which is read out via further electrical contacts, or preferably a radio-readable data carrier, for example a RFID tag (Radio Frequency Identification Tag), in which case the reading device works wirelessly.

[0014] Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigeschlossenen Zeichnungen dargestellten Beispielen näher erläutert. In den Figuren zeigen: [0015] die Fig. 1 bis 5 das Laserscansystem der Erfindung jeweils in der Verankerungsstellung unterschiedlicher Komponenten des Systems in Perspektivansichten (Fig. 1 und 2) bzw. schematischen Schnittansichten (Fig. 3 bis 5); [0016] Fig. 6 die Kupplungseinrichtung des Laserscansystems der Fig. 1 bis 5 in einer schematischen Stirnansicht auf einen Teil der zweiteiligen Kupplungseinrichtung; und [0017] Fig. 7 eine alternative Lagerung der Keilscheibe des zweiten Scankopfes derThe invention will be explained in more detail with reference to examples shown in the accompanying drawings. In the figures: Figures 1 to 5 show the laser scanning system of the invention respectively in the anchoring position of different components of the system in perspective views (Figures 1 and 2) and schematic sectional views (Figures 3 to 5). Fig. 6 shows the coupling device of the laser scanning system of Figures 1 to 5 in a schematic end view of a part of the two-piece coupling device. and FIG. 7 shows an alternative mounting of the wedge disk of the second scan head of FIG

Fig. 2, 4 und 5 in einer schematischen Draufsicht.Fig. 2, 4 and 5 in a schematic plan view.

[0018] In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 5 ist ein Laserscansystem 1 mit vier Systemkomponenten 2 - 5 gezeigt, die modular unterschiedlich miteinander kombiniert werden können, um jeweils ein Laserscansystem 1 mit anderen Eigenschaften für ein anderes Einsatzgebiet zu schaffen.In the embodiment of FIGS. 1 to 5, a laser scanning system 1 with four system components 2 - 5 is shown, which can be combined modularly different from each other to each create a laser scanning system 1 with different properties for a different application.

[0019] Allen Kombinationsmöglichkeiten des Laserscansystems 1 gemeinsam ist ein Basismodul in Form eines z.B. annähernd parallelepipedischen oder zylindrischen Gehäuses 2, das die elektronischen und elektrooptischen Komponenten für das Aussenden, Zurückempfangen und Verarbeiten eines Lasermessstrahls 6 enthält. Durch Laufzeitmessungen an den vom Laserscansystem 1 ausgesandten, an einem Punkt P einer zu vermessenden Umgebung 7 reflektierten und wieder im Laserscansystem 1 zurückerhaltenen Lasermessstrahls 6 kann in an sich bekannter Weise die Entfernung des Laserscansystems 1 zu dem Punkt P vermessen werden; und aus einer Vielzahl solcherart vermessener Punkte P kann dann - in Kenntnis der Position und Raumlage des Laserscansystems 1 und in Kenntnis der jeweils aktuellen Aussende- und Empfangsrichtung des Lasermessstrahls 6 - in einem Koordinatensystems 8 ein 3D-Modell der Umgebung 7 in Form einer „Punktewolke“ von Abtastpunkten P erstellt werden, wie in der Technik bekannt.All possible combinations of the laser scanning system 1 in common is a base module in the form of e.g. approximately parallelepiped or cylindrical housing 2, which contains the electronic and electro-optical components for the transmission, return and processing of a laser measuring beam 6. By measuring transit times at the laser scanning system 1 emitted, reflected at a point P of an environment to be measured 7 and returned again in the laser scanning system 1 laser measuring beam 6 can be measured in a conventional manner, the distance of the laser scanning system 1 to the point P; and from a plurality of such measured points P can then - knowing the position and spatial position of the laser scanning system 1 and in knowledge of the current emission and reception direction of the laser measuring beam 6 - in a coordinate system 8, a 3D model of the environment 7 in the form of a "point cloud Of sample points P as known in the art.

[0020] Zu diesem Zweck enthält das Gehäuse 2 einen Sendeempfänger 9 für den Lasermessstrahl 6. Der Sendeempfänger 9 ist hinter einem Fenster 10 angeordnet, das auf einer Seite des Gehäuses 2 liegt. Der Sendeempfänger 9 umfasst beispielsweise einerseits eine Laserdiode 11 und einen Umlenkspiegel 12 zum Aussenden des Lasermessstrahls 6 und andererseits eine Sammellinse 13 und einen optischen Empfänger 14, z.B. eine Foto- oder Lawinendiode, zum Empfangen des umgebungsreflektierten Lasermessstrahls 6. Aufgrund der meist diffusen Reflexion des Lasermessstrahls 6 an der Umgebung 7 wird dieser in der Regel aufgeweitet zurückempfangen und von der Sammellinse 13 auf den Empfänger 14 fokussiert. Mit 15 ist eine an den Sendeempfänger 9 angeschlossene Auswerteschaltung bezeichnet, die im Gehäuse 2 angeordnet sein kann, was jedoch nicht zwingend ist. 16 bezeichnet eine innerhalb oder außerhalb des Gehäuses 2 angeordnete Speiseschaltung zur Stromversorgung der Komponenten des Laserscansystems 1.For this purpose, the housing 2 includes a transceiver 9 for the laser measuring beam 6. The transceiver 9 is disposed behind a window 10 which lies on one side of the housing 2. The transceiver 9 comprises, on the one hand, a laser diode 11 and a deflecting mirror 12 for emitting the laser measuring beam 6 and on the other hand a converging lens 13 and an optical receiver 14, e.g. Due to the mostly diffuse reflection of the laser measuring beam 6 at the environment 7 this is usually expanded expanded and focused by the converging lens 13 on the receiver 14. With 15 an attached to the transceiver 9 evaluation circuit is referred to, which may be arranged in the housing 2, which is not mandatory. 16 denotes a supply circuit arranged inside or outside of the housing 2 for supplying power to the components of the laser scanning system 1.

[0021] Das Gehäuse 2 ist modular mit unterschiedlichen Scanköpfen 3, 4 zur Strahlablenkung bzw. Auffächerung (zum „Scannen“) des Lasermessstrahls 6 über die Umgebung 7 kuppelbar. Zwei verschiedene Ausführungsbeispiele von Scanköpfen 3, 4 sind in den Fig. 1 und 3 einerseits und den Fig. 2, 4 und 5 andererseits gezeigt. Zwischen einen Scankopf 3, 4 und das Gehäuse 2 kann dabei jeweils ein optionales Winkelmodul 5 zwischengekuppelt sein, das eine Winkelumlenkung des Lasermessstrahls 6 durchführt. In den Fig. 2 und 4 ist beispielsweise ein 90°- Winkelmodul zwischen Gehäuse 2 und Scankopf 4 gezeigt.The housing 2 is modular with different scan heads 3, 4 for beam deflection or fanning (for "scanning") of the laser measuring beam 6 via the environment 7 can be coupled. Two different embodiments of scan heads 3, 4 are shown in Figs. 1 and 3 on the one hand and Figs. 2, 4 and 5 on the other. In each case, an optional angle module 5, which performs an angular deflection of the laser measuring beam 6, can be interposed between a scan head 3, 4 and the housing 2. For example, FIGS. 2 and 4 show a 90 ° angle module between housing 2 and scan head 4.

[0022] Die erste Art von Scankopf 3 wird anhand von Fig. 3 näher erläutert. Der Scankopf 3 enthält hauptsächlich einen um eine Achse 17 rotierenden, unter 45° zur Achse 17 schräggestellten Ablenkspiegel 18. Der Ablenkspiegel 18 ist einerseits hinter einem Fenster 19 des Scankopfes 3 angeordnet, das mit dem Fenster 10 des Gehäuses 2 ausrichtbar ist, um von dort den Lasermessstrahl 6 zu empfangen und den umgebungsreflektierten Lasermessstrahl 6 wieder dorthin zurückzusenden, und ist andererseits von einem 360°-Rundumfenster 20 umgeben, welches hier auch als „Apertur“ 20 des Scankopfes 3 bezeichnet wird. Das Fenster bzw. die Apertur 20 ist beispielsweise ein Glasrohr beliebigen Querschnitts, das zwischen zwei Ge häuseteilen 21, 22 des Scankopfes 3 liegt, wobei der eine Gehäuseteil 21 das Fenster 19 enthält und der andere Gehäuseteil 22 einen Antriebsmotor 23 für den Drehantrieb des Ablenkspiegels 18.The first type of scan head 3 will be explained in more detail with reference to FIG. The scan head 3 contains mainly a rotating about an axis 17, inclined at 45 ° to the axis 17 deflecting mirror 18. The deflecting mirror 18 is disposed on the one hand behind a window 19 of the scan head 3, which is aligned with the window 10 of the housing 2 to from there receive the laser measuring beam 6 and return the ambient reflected laser measuring beam 6 there again, and on the other hand surrounded by a 360 ° all-round window 20, which is also referred to here as "aperture" 20 of the scan head 3. The window or the aperture 20 is, for example, a glass tube of any cross-section housing parts 21, 22 of the scan head 3 between two Ge, one housing part 21 containing the window 19 and the other housing part 22 a drive motor 23 for the rotary drive of the deflecting mirror 18 ,

[0023] Bei Drehung des Ablenkspiegels 18 wird der Lasermessstrahl 6 sowohl in seiner Sendeais auch seiner Empfangsrichtung zu einem die Apertur 20 durchsetzenden, normal zur Achse 17 liegenden, etwa kreisscheibenförmigen Scanfächer 6' aufgefächert. Wenn das Laserscansystem 1 in der Konfiguration der Fig. 1 und 3 z.B. entlang der Achse 17 von einem Fahrzeug, beispielsweise Landfahrzeug oder Luftfahrzeug, fortbewegt wird, kann mit einem solchen kreisscheibenförmigen Scanfächer 6' ein 3D-Modell der Umgebung 7 erstellt werden.Upon rotation of the deflecting mirror 18, the laser measuring beam 6 is fanned both in its Sendeais and its receiving direction to the aperture 20 passing through, normal to the axis 17, approximately circular disc-shaped scan compartments 6 '. When the laser scanning system 1 in the configuration of Figs. along the axis 17 of a vehicle, such as land vehicle or aircraft, is moved, can be created with such a circular disk-shaped scan compartments 6 ', a 3D model of the environment 7.

[0024] Der Scankopf 3 der Fig. 1 und 3 ist modular austauschbar am Gehäuse 2 verankert, und zwar mittels einer Kupplungseinrichtung 24, welche in der in den Fig. 1 und 3 gezeigten Verankerungsstellung das Fenster 19 des Scankopfes 3 mit dem Fenster 10 des Gehäuses 2 ausrichtet. Es versteht sich, dass die Fenster 10, 19 sowohl offen, d.h. einfache Öffnungen, als auch geschlossen sein können, d.h. mit einem für die Wellenlänge des Lasermessstrahls 6 transparenten Material verschlossen, um das Innere des Gehäuses 2 und Scankopfes 3 gegen Eindringen von Staub und Schmutz abzudichten.The scan head 3 of FIGS. 1 and 3 is modularly interchangeable anchored to the housing 2, by means of a coupling device 24, which in the anchoring position shown in Figs. 1 and 3, the window 19 of the scan head 3 with the window 10 of Align housing 2. It is understood that the windows 10, 19 are both open, i.e., open. simple openings, as well as may be closed, i. sealed with a transparent to the wavelength of the laser measuring beam 6 material to seal the interior of the housing 2 and scan head 3 against ingress of dust and dirt.

[0025] Die Kupplungseinrichtung 24 kann von jeder in der Technik bekannten Art sein, beispielsweise in Form von Schnappverschlüssen oder Rasthaken, mittels welchen der Scankopf 3 am Gehäuse 2 verankerbar ist. Bevorzugt ist die Kupplungseinrichtung 24 eine Bajonettkupplung mit einem ersten, am Gehäuse 2 rund um das Fenster 10 angeordneten Bajonettring 25 und einem zweiten, am Scankopf 3 rund um das Fenster 19 angeordneten komplementären Bajonettring 26. Fig. 6 zeigt eine Stirnansicht auf eine einfache Ausführungsform eines solchen Bajonettrings 25 - der andere Bajonettring 26 ist dazu komplementär ausgebildet - mit einer oder mehreren Bajonettnuten 27, in die ein dazu komplementärer Bajonettkopf 28 in Axialrichtung eintreten und durch gegeneinander Verdrehen der Bajonettringe 25, 26 darin verriegelt werden kann, wie in der Technik bekannt.The coupling device 24 can be of any type known in the art, for example in the form of snap closures or latching hooks, by means of which the scan head 3 can be anchored to the housing 2. The coupling device 24 is preferably a bayonet coupling with a first bayonet ring 25 arranged on the housing 2 around the window 10 and a second complementary bayonet ring 26 arranged on the scan head 3 around the window 19. FIG. 6 shows an end view of a simple embodiment of FIG such bayonet rings 25 - the other bayonet ring 26 is complementary thereto - with one or more bayonet grooves 27, into which a complementary bayonet head 28 in the axial direction and can be locked by mutually rotating the bayonet rings 25, 26 therein, as known in the art.

[0026] Selbstverständlich können auch sämtliche Bajonettnuten 27 an dem einen Bajonettring 25 und sämtliche Bajonettköpfe 28 an dem anderen Bajonettring 26 angeordnet sein. Auch alle anderen Arten von Bajonettkupplungen sind möglich, wie Umfangsvorsprünge an einem Flansch, die in entsprechende Bajonettnuten an der Innenseite eines Gegenflansches eingrei-fen, usw.Of course, all the bayonet grooves 27 may be arranged on the one bayonet ring 25 and all bayonet heads 28 on the other bayonet ring 26. All other types of bayonet couplings are possible, such as circumferential projections on a flange, which engage in corresponding bayonet grooves on the inside of a counter-flange, etc.

[0027] Die Kupplungseinrichtung 24 kann gleich mit elektrischen Kontakten 29, 30 ausgestattet sein, welche beim Schließen der Kupplungseinrichtung 24 - hier: bei der gegenseitigen Anlage und Bajonettverriegelung der Bajonettringe 25, 26 - geschlossen werden, um elektrische Verbindungen zwischen dem Gehäuse 2 und dem Scankopf 3 herzustellen. Über die elektrischen Kontakte 29 kann beispielsweise der Antriebsmotor 23 des Scankopfes 3 von der Speiseschaltung 16 des Gehäuses 2 her stromversorgt werden. Über die elektrischen Kontakte 30 kann ferner eine Verbindung zwischen einem Winkelkodierer 31, der den jeweiligen aktuellen Ablenkwinkel des Ablenkspiegels 18, z.B. die Drehstellung des Ablenkspiegels 18 um die Achse 17, kodiert, und der Auswerteschaltung 15 hergestellt werden. Aus dem jeweiligen Ablenkwin-kel-Messwert in Verbindung mit entsprechenden Messwerten der Position und Raumlage des Laserscansystems 1 im Koordinatensystems 8 und den entsprechenden Entfernungsmesswerten der Punkte P kann die Auswerteschaltung 15 oder eine nachgelagerte Schaltung die Punkte P korrekt im Koordinatensystem 8 verorten und daraus das 3D-Modell der Umgebung 7 erstellen.The coupling device 24 may be the same equipped with electrical contacts 29, 30, which are closed when closing the coupling device 24 - here: in the mutual investment and bayonet lock the bayonet rings 25, 26 - to electrical connections between the housing 2 and the Scan head 3 produce. For example, the drive motor 23 of the scan head 3 can be supplied with power from the feed circuit 16 of the housing 2 via the electrical contacts 29. Furthermore, via the electrical contacts 30, a connection between an angle encoder 31, the respective current deflection angle of the deflection mirror 18, e.g. the rotational position of the deflecting mirror 18 about the axis 17, encoded, and the evaluation circuit 15 are produced. From the respective deflection angle measured value in conjunction with corresponding measured values of the position and spatial position of the laser scanning system 1 in the coordinate system 8 and the corresponding distance measurement values of the points P, the evaluation circuit 15 or a downstream circuit can locate the points P correctly in the coordinate system 8 and from this the 3D Create model of environment 7.

[0028] Die Fig. 2, 4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Scankopfes in Form des Scankopfes 4, der - modular gegen den Scankopf 3 ausgetauscht - am Gehäuse 2 verankerbar ist, und zwar einmal unter Zwischenschaltung des Winkelmoduls 5 (Fig. 2 und 4) und einmal direkt (Fig. 5). Der Scankopf 4 verfügt über denselben Kupplungsteil der Kupplungseinrichtung 24 wie der Scankopf 3, beispielsweise einen Bajonettring 26, während das Gehäuse 2 den anderen Bajonettring 25 trägt. Im Falle der Zwischenschaltung des Winkelmoduls 5 in die Kupplungseinrichtung 24 verfügt auch das Winkelmodul 5 über entsprechende komplementäre Kupp lungsteile für die Kupplungseinrichtung 24, z.B. auf einer Seite einen Bajonettring 25 zur Kupplung mit dem Bajonettring 26 des Scankopfes 4 und auf der anderen Seite einen Bajonettring 26 zur Kupplung mit dem Bajonettring 25 des Gehäuses 2.2, 4 and 5 show another embodiment of a scan head in the form of the scan head 4, which - modular exchanged against the scan head 3 - is anchored to the housing 2, once with the interposition of the angle module 5 (Fig and 4) and once directly (Fig. 5). The scan head 4 has the same coupling part of the coupling device 24 as the scan head 3, for example a bayonet ring 26, while the housing 2 carries the other bayonet ring 25. In the case of the interposition of the angle module 5 in the coupling device 24 and the angle module 5 has corresponding complementary hitch be parts for the coupling means 24, e.g. on one side a bayonet ring 25 for coupling with the bayonet ring 26 of the scan head 4 and on the other side a bayonet ring 26 for coupling with the bayonet ring 25 of the housing second

[0029] Das optionale Winkelmodul 5 enthält im Wesentlichen einen Umlenkspiegel 32, der den Lasersmessstrahl 6 zwischen einem mit Fenster 10 des Gehäuses 2 ausrichtbaren Fenster 33 des Winkelmoduls 5 und einem mit dem einem Fenster 34 des Scankopfes 4 ausrichtbaren Fenster 35 auf einer anderen Seite des Winkelmoduls 5 um (hier:) 90° umlenkt. Die Umlenkung kann jedoch auch um einen anderen Winkel als 90° erfolgen, z.B. um 15°, 30°, 45°, 60°, 75° usw., und es könnten auch mehrere Winkelmodule 5 hintereinandergeschaltet werden, um verschiedenen Einbausituationen gerecht zu werden.The optional angle module 5 essentially comprises a deflection mirror 32, the laser measuring beam 6 between an alignable with window 10 of the housing 2 window 33 of the angle module 5 and one with a window 34 of the scan head 4 alignable window 35 on another side of the Angle module 5 um (here :) 90 ° deflects. However, the deflection may also be by an angle other than 90 °, e.g. by 15 °, 30 °, 45 °, 60 °, 75 °, etc., and several angle modules 5 could be connected in series to accommodate different installation situations.

[0030] Der Scankopf 4 enthält eine andere Art von Strahlablenkeinrichtung als der Scankopf 3, und zwar auf Basis eines optisch brechenden Elements, hier eine in einer Hülse 36 montierte Keilscheibe 37 aus einem für die Wellenlänge des Lasermessstrahls 6 transparenten Material, das beim Durchtritt des Messerstrahls 6 diesen an den Grenzflächen 37', 37" der Keilscheibe 37 zur Luft optisch bricht und damit ablenkt. Die beiden Grenzflächen, d.h. Scheibenseiten 37', 37" der Keilscheibe 37 sind nicht-parallel, und durch Drehen der Keilscheibe 37 um ihre Achse 38 wird der sie durchsetzende Lasermessstrahl 6 sowohl in der Sende- als auch in der Empfangsrichtung zu einem kegelmantelförmigen Scanfächer 6" aufgefächert, welcher eine Apertur 39 des Scankopfes 4 durchsetzt. Die Apertur 39 kann wieder offen oder geschlossen sein, so wie die Apertur 20. Während der Scanfächer 6' des Scankopfes 3 der Fig. 1 und 3 beim Auftreffen auf einer ebenen Umgebung 7 eine gerade Abtastlinie von Punkten P ergibt, liefert der Scanfächer 6" des Scankopfes 4 der Fig. 2, 4 und 5 beim Auftreffen auf einer ebenen Umgebung 7 eine kegelschnittförmige, z.B. kreisförmige Abtastlinie 40 von Punkten P. Wenn das Laserscansystem 1 in der Konfiguration der Fig. 2, 5 und 5 beispielsweise von einem Fahrzeug, z.B. einem Flugzeug, normal zur Achse 38 fortbewegt wird, kann aus einer Schar aufeinanderfolgender Abtastkreise 40 wieder ein 3D-Modell der überflogenen Umgebung 7 erstellt werden.The scan head 4 contains a different type of beam deflecting device than the scan head 3, on the basis of an optically refractive element, here a mounted in a sleeve 36 wedge disk 37 made of a transparent to the wavelength of the laser measuring beam 6 material, the passage of the Knife blade 6 optically refracts them to the air at the interfaces 37 ', 37 "of the wedge disk 37. The two boundary surfaces, ie disk sides 37', 37" of the wedge disk 37 are non-parallel, and by rotating the wedge disk 37 about its axis 38, the laser measuring beam 6 passing through it is fanned out in both the transmitting and the receiving direction to form a cone-shaped scanning fan 6 ", which passes through an aperture 39 of the scanning head 4. The aperture 39 can again be open or closed, such as the aperture 20. During the scan fan 6 'of the scan head 3 of FIGS. 1 and 3 when hitting a planar environment 7, a straight scan line of dots n P, the scanning fan 6 "of the scanning head 4 of Figs. 2, 4 and 5, when hitting a planar environment 7, provides a conic-shaped, e.g. circular scanning line 40 of points P. When the laser scanning system 1 in the configuration of Figs. 2, 5 and 5 is driven, for example, by a vehicle, e.g. an aircraft, is moved normal to the axis 38, from a family of successive sampling 40 again a 3D model of the flown environment 7 can be created.

[0031] Die Keilscheibe 37 wird in der Ausführungsform der Fig. 4 und 5 von einem Ringmotor 41 im Scankopf 4 zur Rotation um die Achse 38 angetrieben. Die Keilscheibe 37 ist entweder direkt im Ringmotor 41 oder z.B. über die Hülse 36 in Lagern 42 des Scankopfes 4 gelagert.The wedge disk 37 is driven in the embodiment of FIGS. 4 and 5 by a ring motor 41 in the scan head 4 for rotation about the axis 38. The wedge disk 37 is either directly in the ring motor 41 or e.g. mounted on the sleeve 36 in bearings 42 of the scan head 4.

[0032] Der Ringmotor 41 umfasst einen außenliegenden, im Scankopf 4 montierten ringförmigen Stator 43 und einen innenliegenden ringförmigen Rotor 44, welcher die Keilscheibe 37 bzw. ihre Hülse 36 umgibt und hält.The ring motor 41 comprises an outer, mounted in the scan head 4 annular stator 43 and an inner annular rotor 44, which surrounds the wedge disk 37 and its sleeve 36 and holds.

[0033] Fig. 7 zeigt eine alternative Art der Lagerung der Keilscheibe 37 für besonders geringe Reibung und hohe Drehgeschwindigkeit. Die Keilscheibe 37 ist hier von zumindest drei über ihren Umfang verteilten Rollen 45 gelagert, von denen zumindest eine motorgetrieben ist.Fig. 7 shows an alternative way of supporting the wedge disk 37 for particularly low friction and high rotational speed. The wedge disk 37 is mounted here by at least three rollers 45 distributed over its circumference, of which at least one is motor-driven.

[0034] Es versteht sich, dass das Laserscansystem 1 um weitere Scanköpfe 3, 4 und/oder Winkelmodule 5 erweitert werden kann, beispielsweise um Scanköpfe mit anderen Arten von Strahlablenkeinrichtungen. So kann anstelle des rotierenden Spiegels 18 des Scankopfes 4 auch ein um einen Winkelbereich schwingender Spiegel 18 eingesetzt werden, so dass sich die Apertur 20 auch nur über einen begrenzten Winkelsektor zu öffnen braucht. Auch können anstelle eines einzigen Ablenkspiegels 18 ganze Ablenkspiegelsysteme verwendet werden, beispielsweise rotierende Spiegelräder mit Spiegelfacetten, Spiegelprismen usw. Auch eine Kombination von mehreren, um unterschiedliche Achsen rotierenden oder schwingenden Spiegeln ist möglich, um einen Scankopf zu schaffen, der den Lasermessstrahl 6 über einen Raumwinkelbereich abtastend führt, d.h. nicht bloß einen flächigen, sondern einen Raumwinkel-Scanfächer 6' erzeugt. Anstelle einer Keilscheibe 37 können z.B. mehrere separat drehbare, vom Lasermessstrahl 6 durchsetzte Keilscheiben, deren Drehungen beim Auftreffen auf eine ebene Umgebung eine Abtastlinie in Form einer Lissajous-Figur erzeugen, oder auch alle anderen Arten von optisch brechenden Elementen vorgesehen werden, die rotieren oder schwingen gelassen werden, beispielsweise elektrisch steuerbare Linsen mit elektrisch veränderbarer Form oder elektrisch veränderbarem Brechungsindex, z.B. elektro-optische Fluidlinsen.It is understood that the laser scanning system 1 can be extended by more scanheads 3, 4 and / or angle modules 5, for example scan heads with other types of beam deflection devices. Thus, instead of the rotating mirror 18 of the scan head 4, a mirror 18 oscillating around an angular range can also be used, so that the aperture 20 also needs to be opened only over a limited angular sector. Also, instead of a single deflecting mirror 18, entire deflecting mirror systems may be used, for example rotating mirror wheels with mirror facets, mirror prisms, etc. Also, a combination of multiple mirrors rotating or oscillating about different axes is possible to provide a scan head which scans the laser measuring beam 6 over a solid angle range scanning leads, ie not merely a flat, but a solid angle scan 6 'generated. Instead of a wedge disk 37, e.g. a plurality of separately rotatable, from the laser beam 6 interspersed wedge discs whose rotations when hitting a flat environment produce a scan line in the form of a Lissajous figure, or all other types of optically refractive elements are provided which are rotated or oscillated, for example, electrically controllable Lenses with electrically variable shape or electrically variable refractive index, eg electro-optical fluid lenses.

[0035] Um die Auswerteschaltung 15 automatisch an den jeweils verwendeten Scankopf 3, 4 bzw. ein allenfalls mitverwendetes Winkelmodul 5 automatisch anzupassen, können jeder Scankopf 3, 4 und auch das optionale Winkelmodul 5 mit einem Datenträger 46 ausgestattet sein, der eine eindeutige Kennung des Scankopfes 3, 4 bzw. Winkelmoduls 5 trägt. In dem Datenträger 46 kann lediglich eine Kennung gespeichert sein, welche der Auswerteschaltung 15 das Aufsuchen von in einer Datenbank gespeicherten Strahlablenkeigenschaften des jeweiligen Scankopfes 3, 4 bzw. Winkelmoduls 5 gestattet, oder der Datenträger 46 kann gleich selbst die entsprechenden Daten des Scankopfes 3, 4 bzw. Winkelmoduls 5 enthalten.In order to automatically adjust the evaluation circuit 15 automatically to the respectively used scan head 3, 4 or an optionally used angle module 5, each scan head 3, 4 and also the optional angle module 5 can be equipped with a data carrier 46 having a unique identifier of Scan head 3, 4 or angle module 5 carries. In the data carrier 46, only one identifier can be stored which allows the evaluation circuit 15 to search for beam deflection properties of the respective scan head 3, 4 or angle module 5 stored in a database, or the data carrier 46 can itself provide the corresponding data of the scan head 3, 4 or angle module 5 included.

[0036] Der Datenträger 46 kann beispielsweise ein optischer Datenträger sein, z.B. ein Beschriftungsfeld oder Barcode 47, das bzw. der beim Schließen der Kupplungseinrichtung 24 einer optischen Leseeinrichtung des Gehäuses 2 zugewandt und von dieser optisch erfasst wird, welche an die Auswerteschaltung 15 angeschlossen ist. Alternativ und bevorzugt ist der Datenträger 46 funkauslesbar, z.B. ein RFID-Tag (Radio Frequency Identification Tag), und kann dann an einer beliebigen Stelle innerhalb des Scankopfes 3, 4 oder Winkelmoduls 5 angeordnet werden. Eine entsprechende Leseeinrichtung 48 im Gehäuse 2 ist dann beispielsweise ein RFID-Reader und kann über Funk die Kennung oder Daten des gerade verankerten Scankopfes 3, 4 und optional eines oder mehrerer zwischengekuppelter Winkelmodule 5 ausle-sen, um die Auswerteschaltung 15 darauf einzustellen.The data carrier 46 may be, for example, an optical data carrier, e.g. an inscription field or bar code 47, which faces the closing of the coupling device 24 of an optical reading device of the housing 2 and is optically detected by this, which is connected to the evaluation circuit 15. Alternatively and preferably, the data carrier 46 is radio-readable, e.g. an RFID tag (Radio Frequency Identification Tag), and can then be placed anywhere within the scan head 3, 4 or angle module 5. A corresponding reading device 48 in the housing 2 is then, for example, an RFID reader and can ausle-sen via radio the identifier or data of the currently anchored scan head 3, 4 and optionally one or more zwischengekuppelter angle modules 5 to set the evaluation circuit 15 thereon.

[0037] Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst alle Varianten, Modifikationen und deren Kombinationen, die in den Rahmen der angeschlossenen Ansprüche fallen.The invention is not limited to the illustrated embodiments, but includes all variants, modifications and combinations thereof that fall within the scope of the appended claims.

Claims (14)

Patentansprücheclaims 1. Laserscansystem, gekennzeichnet durch die Kombination aus einem Gehäuse (2) mit einem Sendeempfänger (9) für einen Lasermessstrahl (6) und einem ersten Fenster (10) für den Durchtritt des Lasermessstrahls (6), einem ersten Scankopf (3), der auf einer Seite ein mit dem ersten Fenster (10) ausrichtba-res zweites Fenster (19) für den Durchtritt des Lasermessstrahls (6) und dahinter eine erste motorgetriebene Strahlablenkeinrichtung (18, 23) aufweist, mittels welcher der Lasermessstrahl (6) zu einem eine erste Apertur (20) auf einer anderen Seite des ersten Scankopfes (3) durchsetzenden ersten Scanfächer (6j auffächerbar ist, und einem zweiten Scankopf (4), der auf einer Seite ein mit dem ersten Fenster (10) ausricht-bares drittes Fenster (34) für den Durchtritt des Lasermessstrahls (6) und dahinter eine zweite motorgetriebene Strahlablenkeinrichtung (37, 41) aufweist, mittels welcher der Lasermessstrahl (6) zu einem eine zweite Apertur (39) auf einer anderen Seite des zweiten Scankopfes (4) durchsetzenden, vom ersten Scanfächer (6j verschiedenen zweiten Scanfächer (6") auffächerbar ist, wobei der erste und der zweite Scankopf (3, 4) mittels einer Kupplungseinrichtung (24) modular gegeneinander austauschbar am Gehäuse (2) verankerbar sind, so dass in der Verankerungsstellung das erste Fenster (10) mit dem zweiten oder dritten Fenster (19, 34) ausgerichtet ist.A laser scanning system, characterized by the combination of a housing (2) with a transceiver (9) for a laser measuring beam (6) and a first window (10) for the passage of the laser measuring beam (6), a first scanning head (3) on one side with the first window (10) alignable second window (19) for the passage of the laser measuring beam (6) and behind a first motor-driven beam deflection means (18, 23), by means of which the laser measuring beam (6) to a a the first aperture (20) on a different side of the first scan head (3) passing through the first scan fan (6j is fanned, and a second scan head (4) on one side with the first window (10) alignable third window (34 ) for the passage of the laser measuring beam (6) and behind a second motorized beam deflection means (37, 41), by means of which the laser measuring beam (6) to a second aperture (39) on another side of the second S cankopfes (4), fanned from the first scan fan (6j different second scan compartments (6 "), wherein the first and the second scan head (3, 4) by means of a coupling device (24) modular against each other exchangeable on the housing (2) are anchored, so that in the anchoring position the first window (10) is aligned with the second or third window (19, 34). 2. Laserscansystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Strahlablenkeinrichtung (18, 23) einen motorgetrieben rotier- oder schwingbaren Ablenkspiegel (18) und die zweite Strahlablenkeinrichtung (37, 41) ein motorgetrieben rotier- oder schwingbares optisch-brechendes Element (37) enthält.2. Laser scanning system according to claim 1, characterized in that the first beam deflecting device (18, 23) rotates a motor-driven or swingable deflecting mirror (18) and the second beam deflecting device (37, 41) a motor-driven rotatable or vibratable optically refractive element (37 ) contains. 3. Laserscansystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Strahlablenkeinrichtung (18, 23) ein rotierbarer Ablenkspiegel (18) und die erste Apertur (20) ein 360°-Rundum-Fenster ist.3. Laser scanning system according to claim 1 or 2, characterized in that the first beam deflecting device (18, 23) is a rotatable deflecting mirror (18) and the first aperture (20) is a 360 ° round window. 4. Laserscansystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (23) des Ablenkspiegels (18) auf der dem zweiten Fenster (19) abgewandten Seite des ersten Scankopfes (3) liegt.4. Laser scanning system according to claim 3, characterized in that the drive motor (23) of the deflection mirror (18) on the second window (19) facing away from the first scan head (3). 5. Laserscansystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Strahlablenkeinrichtung (37, 41) eine rotierbare Keilscheibe (37) aus transparentem Material ist.5. Laser scanning system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second beam deflection device (37, 41) is a rotatable wedge disk (37) made of transparent material. 6. Laserscansystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (41) der Keilscheibe (37) ein Ringmotor mit einem außenliegenden Stator (43) und einem innenliegenden ringförmigen Rotor (44) ist, welcher die Keilscheibe (37) umgibt.6. Laser scanning system according to claim 5, characterized in that the drive motor (41) of the wedge disk (37) is a ring motor with an outer stator (43) and an inner annular rotor (44) which surrounds the wedge disk (37). 7. Laserscansystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilscheibe (37) von zumindest drei über ihren Umfang verteilten Rollen (45) gelagert ist, von denen zumindest eine Rolle (45) motorgetrieben ist.7. Laser scanning system according to claim 5, characterized in that the wedge disk (37) of at least three rollers (45) distributed over its circumference is mounted, of which at least one roller (45) is motor-driven. 8. Laserscansystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dass zwischen dem dritten Fenster (34) und der Keilscheibe (37) ein 90°-Umlenkspiegel angeordnet ist.8. Laser scanning system according to one of claims 5 to 7, that between the third window (34) and the wedge disk (37), a 90 ° -Umlenkspiegel is arranged. 9. Laserscansystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner ein Winkelmodul (5) umfasst, das einen Umlenkspiegel (32), bevorzugt einen 90°-Umlenkspiegel, für den Lasermessstrahl (6) enthält und mittels komplementärer Kupplungselemente (25, 26) in die Kupplungseinrichtung (24) zwischen Gehäuse (2) und erstem oder zweitem Laserkopf (3, 4) einkuppelbar ist.9. laser scanning system according to one of claims 1 to 8, characterized in that it further comprises an angle module (5), which includes a deflection mirror (32), preferably a 90 ° -Umlenkspiegel, for the laser measuring beam (6) and by means of complementary coupling elements ( 25, 26) in the coupling device (24) between the housing (2) and the first or second laser head (3, 4) can be coupled. 10. Laserscansystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (24) eine Bajonettkupplung (25, 26) ist.10. Laser scanning system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the coupling device (24) is a bayonet coupling (25, 26). 11. Laserscansystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2), die Scanköpfe (3, 4) und das optionale Winkelmodul (5) jeweils elektrische Kontakte (29) aufweisen, über welche in der Verankerungsstellung der Antriebsmotor (23, 41) des jeweiligen Scankopfes (3, 4) von einer Speiseschaltung (16) des Gehäuses (2) her stromversorgbar ist.11. Laser scanning system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the housing (2), the scan heads (3, 4) and the optional angle module (5) each have electrical contacts (29), via which in the anchoring position of the drive motor (23, 41) of the respective scan head (3, 4) can be supplied with power from a feed circuit (16) of the housing (2). 12. Laserscansystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass jede Strahlablenkeinrichtung (18, 23; 37, 41) mit einem Winkelkodierer (31) für ihren Ablenkwinkel ausgestattet ist, welcher Winkelkodierer (31) in der Verankerungsstellung über weitere elektrische Kontakte (30) des Gehäuses (2) und jeweiligen Scankopfes (3, 4) an eine Auswerteschaltung (15) des Gehäuses (2) anschließbar ist.12. Laser scanning system according to one of claims 1 to 11, characterized in that each beam deflection device (18, 23, 37, 41) is equipped with an angle encoder (31) for its deflection angle, which angle encoder (31) in the anchoring position via further electrical contacts (30) of the housing (2) and the respective scan head (3, 4) to an evaluation circuit (15) of the housing (2) can be connected. 13. Laserscansystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Scanköpfe (3, 4) jeweils einen Datenträger (46) mit einer eindeutigen Kennung des Scankopfes (3, 4) aufweisen, wobei das Gehäuse (2) mit einer Leseeinrichtung (48) für den Datenträger (46) ausgestattet ist.13. Laser scanning system according to one of claims 1 to 12, characterized in that the scan heads (3, 4) each have a data carrier (46) with a unique identifier of the scan head (3, 4), wherein the housing (2) with a reading device (48) is equipped for the data carrier (46). 14. Laserscansystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger (46) ein RFID-Tag (47) ist.14. Laser scanning system according to claim 13, characterized in that the data carrier (46) is an RFID tag (47).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3156838A1 (en) * 2015-10-14 2017-04-19 Abberior Instruments GmbH Scanner head and device with scanner head
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