CN107110972B - 激光反射靶 - Google Patents

Abstract

提供了一种有效地使由激光扇形光束发射器产生的激光光线发亮的激光反射靶。该靶被放在施工现场地面上，以及当两个激光扇形光束撞击该靶的反射表面时，激光束显现得比其它情形亮得多。激光扇形光束在恰当地瞄准兴趣点时将交叉且在靶上产生“X”形图案的光。该靶可以与激光铅垂光束指示器一起使用，如果已恰当地放置靶，则该激光铅垂光束指示器将使其竖直光束向下直接瞄准特定兴趣点。激光铅垂线指示器可以附加地使第二竖直光束向上瞄准，以在布局的内室的天花板上产生铅垂线靶点。

Description

激光反射靶

相关申请的交叉引用

本申请要求在2014年10月28日递交的发明名称为“LASER LIGHT REFLECTIVETARGET”的序列号为14/525,717的专利申请的优先权。

技术领域

本文中所公开的技术总体涉及施工设备，以及尤其针对有效地使激光线路发亮的类型的激光反射靶(或“拦截器”设备)，该激光线路由激光扇形光束发射器或由旋转激光光源产生。多个实施方式具体被公开成反射子组件，该反射子组件被放在施工现场地面上或附近以充当激光扇形光束(或旋转激光光束)的靶。当激光束撞击靶的反射表面时，该激光束显现得比其原本在不具有该靶的情况下所具有的亮度亮得多。

天宝导航有限公司发明了一种新的产品线，其包括具有激光扇形光束的基部单元，这些激光扇形光束瞄准施工现场表面(例如地面)上的兴趣点(例如基准点)以达到在那些施工现场表面上布局这类点的目的。当使用时，两个单独的基部单元瞄准施工现场表面上的同一兴趣点，从而两个扇形光束形成光线；两条光线被瞄准以便刚好在表面(或地面)上的那个特定点处交叉，以及由此在特定兴趣点处产生“X”形图案的光。

然而，如果白天在室外使用该系统或者也许在已安装了明亮的内部照明的施工现场的室内使用该系统，则可能难以在表面上看到X图案，尤其如果特定兴趣点位于距基部单元上的激光扇形光束发射器相当大的距离处(此处激光有点暗)。激光“X”图案还在那，只是在明亮的环境光中更难以看到。然而，本文中所公开的技术的激光靶可以被放在施工现场表面上的特定兴趣点处，且该激光靶的反射表面将使激光光线显现得更加明亮，且交叉的X图案将易于看到。在一个实施方式中，激光靶可以单独使用，且该激光靶的反射表面上的中心点可以被用作对于X图案的瞄准点。

在第二实施方式中，激光靶可以与激光铅垂光束指示器一起使用，且在本实施方式中，当已恰当地放置激光靶时，铅垂线指示器将使其竖直光束向下直接瞄准特定兴趣点。激光铅垂线指示器可以附加地使第二竖直光束向上瞄准，以在布局在该施工现场上的内室的天花板上产生铅垂线靶点。在第一实施方式中，可使用可滑动卡片阻断铅垂线激光束之一(如果在施工现场上的用户期望的话)。在第三实施方式中，激光靶不具有可滑动卡片，且也可以与包括激光铅垂线指示器的第二实施方式设备一起使用。

关于联邦赞助的研究或开发的声明

无

背景技术

在建筑施工现场上，需要将兴趣点定位在二维水平面上。长期以来需要用于在施工现场处布局楼面平面图的简单的、精确的且高成本效益的系统。传统的GPS不能用在标准的钢结构建筑物内部，且先前的基于激光的系统已经是极度复杂和昂贵的。

两个早先的专利文献已经以显著方式推进了本领域的技术，其公开了一种提供用于在视觉上将兴趣点定位在二维水平面上的元件的激光系统。一对“基部单元”放在施工现场表面上，且这些基部单元具有在那些先前的专利文献中所描述的某些性能。这些文献之一是专利号为8,087,176的美国专利；第二个这类文献是公开号为US 2012/0203502的公开申请；这两个专利文献被共同转让给天宝导航有限公司。

这类专利文献教导使用由第一基部单元发射的(通常调制的)激光构成的竖直扇形光束。目标为调整第一基部单元的扇形光束的瞄准物，直到其沿着施工现场表面(地面或天花板)运行的激光光线直接穿过该施工现场表面上的兴趣点。一旦已发生，则调整第二基部单元使得其竖直扇形光束被瞄准成其沿着施工现场(地面或天花板)表面运行的激光光线直接穿过该施工现场表面上的同一兴趣点。在两个基部单元已被正确瞄准之后，可以按需确定并记录角位置(例如在方位方向上)。

在明亮照明的条件下或在兴趣点在物理上距基部单元很长距离的情况下，扇形光束产生的激光光线可能相对难以在预期的(地面或天花板)施工现场表面上看到。将有益的是具有某种类型的反射激光靶以加亮两个激光扇形光束在该施工现场表面上交叉的位置。

发明内容

因此，一个优势是提供一种反射激光靶，该反射激光靶有效地使由激光扇形光束发射器或由旋转激光光源产生的激光光线变亮，使得当这类激光束撞击靶的反射表面时，该激光束显现得比其原本在不具有该靶的情况下所具有的亮度亮得多。

另一个优势是提供一种包括反射激光靶的系统，该反射激光靶安装到激光铅垂线指示器，从而当使一对激光扇形光束(或产生竖直的激光平面的旋转激光发射器)瞄准该反射激光靶时，其交叉的激光光线将在靶表面上明亮地出现，以及当靶处于施工现场表面上的正确位置且使这对光束正确瞄准时，激光铅垂线指示器将产生基本上竖直的铅垂线激光束，该铅垂线激光束处于两个激光竖直平面的交叉的正确位置。

又一个优势是提供一种具有反射激光靶的系统，该反射激光靶安装到激光铅垂线指示器，其中，该靶的反射表面包括半透明部分，该半透明部分产生可容易辨别的一对交叉线，其中可将交叉“点”与由激光铅垂线指示器产生的可见圆点相比较，以及当该圆点与“点”对准或未对准时，施工现场的用户可以很容易在视觉上辨别该事实。

再一个优势是提供一种具有反射激光靶的系统，该反射激光靶安装到激光铅垂线指示器，其中，可以使用可滑动卡片或其它构件来阻断铅垂线激光束之一，从而向上行进的铅垂线激光束在通过反射靶系统的平面之后将不再延续，以及当将可滑动卡片/构件从反射激光靶移除时，向上行进的铅垂线激光束在通过反射激光靶的平面之后将延续。

附加的优势和其它新颖特征将在如下描述中部分地提出，以及对于细阅下文之后的本领域的技术人员来说将变得部分地明显，或可以利用本文中所公开的技术的实践得以获知。

为了实现上述优势和其它优势，以及根据一个方面，提供了一种使用反射靶装置的方法，其中该方法包括如下步骤：(a)提供反射靶装置，所述反射靶装置具有：(i)具有周界的平坦表面，所述周界围绕所述平坦表面延伸，所述周界将所述反射靶的前部区域与后部区域分离，所述前部区域包括半透明部分；和(ii)从反射靶装置延伸的至少一个臂，所述至少一个臂用于将所述反射靶附接并保持到外部设备；(b)使来自不同角度的至少两条可见光线瞄准所述平坦表面的所述前部区域，所述前部区域充当粗略靶，所述前部区域具有基本上反射的表面，从而当所述至少两条可见光线撞击所述前部区域时，所述至少两条可见光线的被所述前部区域表面反射的光量明显大于所述至少两条可见光线的被施工现场表面反射的光量；以及(c)进一步使来自不同角度的所述至少两条可见光线瞄准所述半透明部分，所述半透明部分充当对于所述至少两条可见光线的细化靶，从而允许用户在视觉上确定所述至少两条可见光线在穿过所述半透明部分时是否以正确瞄准角度撞击所述前部区域。

根据另一方面，提供了一种反射靶系统，其包括：(a)激光铅垂线指示器，所述激光铅垂线指示器具有自调平安装件以及至少一个光发射器，所述至少一个光发射器发射具有在基本竖直的方向上的路径的激光光束；以及(b)反射靶，所述反射靶包括：(i)具有周界的平坦表面，所述周界围绕所述平坦表面延伸，所述周界将所述反射靶的前部区域与后部区域分离，所述前部区域包括在所述周界内的开口；(ii)从反射靶装置延伸的至少一个臂，所述至少一个臂具有帮助将所述反射靶附接并保持到所述激光铅垂线指示器的成形构件，使得在所述反射靶已附接到所述激光铅垂线指示器之后，以除了竖直以外的角度定向所述平坦表面；(iii)可移动构件，所述可移动构件包括瞄准区域，其中：(A)如果将所述可移动构件移动到第一位置，则所述瞄准区域将位于所述激光光束路径中；以及(B)如果将所述可移动构件移动到第二位置，则所述可移动构件的任何部分将不位于所述激光光束路径中。

根据又一方面，提供一种反射靶，其包括：具有周界的平坦表面，所述周界围绕所述平坦表面延伸，所述周界将所述反射靶的前部区域与后部区域分离，所述前部区域包括面积小于所述前部区域的半透明部分；以及从反射靶装置延伸的至少一个臂，所述至少一个臂具有帮助将所述反射靶附接并保持到外部设备的成形构件，使得以除了竖直以外的角度定向所述平坦表面；其中：所述前部区域是基本上反射的且包括粗略靶；以及所述半透明部分的反射性比所述前部区域的反射性低，且包括细化靶。

从如下描述和附图，另外其它优势对于本领域的技术人员来说将变得明显，其中，以设想用于执行本技术的最佳模式之一描述和示出了优选实施方式。如将意识到，本文中所公开的技术能够实现其它不同的实施方式，以及本技术的数个细节能够在各种明显方面进行修改，这些都不脱离本技术的原理。因此，附图和说明书本质上将被视为说明性的而非限制性的。

附图说明

并入说明书中且形成说明书的一部分的附图示出了本文中所公开的技术的多个方面，以及连同说明书和权利要求一起用于阐述本技术的原理。附图中：

图1为根据本文中所公开的技术的原理所构造的反射激光靶的第一实施方式的前方正视图。

图2为图1的反射激光靶的后视图。

图3为图1的反射激光靶的俯视图。

图4为图1的反射激光靶的仰视图。

图5为图1的反射激光靶的右侧视图。

图6为图1的反射激光靶的左侧视图。

图7为从右前上方看到的图1的反射激光靶的透视图。

图8为根据本文中所公开的技术的原理所构造的图1的反射激光靶在与激光铅垂线指示器连接以形成第二实施方式的系统时的透视图。

图9为示出安装到图8的激光铅垂线指示器的反射激光靶的第二实施方式系统的俯视图。

图10为图8的第二实施方式系统的右侧视图。

图11为图8的第二实施方式系统的后视图。

图12为可与图1的第一实施方式一起使用的可滑动卡片的前视图。

图13为根据本文中所公开的技术的原理所构造的第三实施方式的反射激光靶的前视图。

图14为图13的第三实施方式的激光靶的后视图。

图15为图13的第三实施方式的激光靶的俯视图。

图16为图13的第三实施方式的激光靶的右侧视图。

图17为图13的第三实施方式的激光靶的左侧视图。

图18为从右前上方看到的图13的第三实施方式的激光靶在与激光铅垂线指示器接合时的透视图。

图19为当安装到激光铅垂线指示器上时的图18的第三实施方式的反射激光靶的俯视图。

图20为在图18中看到的第三实施方式的反射激光靶系统的右侧视图。

图21为在图18中看到的第三实施方式的反射激光靶系统的后视图。

图22为包括安装到激光铅垂线指示器的第二实施方式的反射激光靶的系统的右侧视图，该视图示出了向下的竖直激光光线和向上的竖直激光光线。

图23为图22的系统的透视图。

图24为使用两个基部单元和安装到激光铅垂线指示器的单个反射激光靶的点布局系统的透视图，其中基部单元扇形光束没有被正确地完全瞄准。

图25为图24的点布局系统，其中，基部单元的两个激光扇形光束现在已被正确瞄准且因此在反射激光靶上的正确点处交叉。

图26为使用两个基部单元、但不具有反射激光靶的现有技术的点布局系统的透视图。

具体实施方式

现在将详细地参考本优选实施方式，本优选实施方式的示例在附图中被示出，其中，在所有的图中，相同标记指示相同元件。

应当理解，本文中所公开的技术在其应用上不限于在下文描述中提出的或在附图中示出的构造以及部件的布置的细节。本文中所公开的技术能够实现其它实施方式，以及能够以各种方式来实践或执行。另外，应当理解，本文中所使用的短语和术语出于描述目的且不应当被视为限制。“包括”、“包含”、或“具有”及其变型在本文中的使用意在涵盖其后所列的项目及其等效物以及额外的项目。除非另有限制，否则本文中的术语“连接”、“联接”、和“安装”及其变型被概括使用，以及涵盖直接的连接、联接和安装以及间接的连接、联接和安装。此外，术语“连接”和“联接”及其变型不限于物理的或机械的连接或联接。

元件名称之前的术语“第一”和“第二”(例如第一入口、第二入口等)用于识别目的以在类似的或相关的元件、结果或概念之间区分，且不意图必须暗示次序，术语“第一”和“第二”也不意图排除包括额外的类似的或相关的元件、结果或概念，除非另有指示。

名称均为“TWO DIMENSION LAYOUT AND POINT TRANSFER SYSTEM”的美国专利No.8,087,176、No.8,281,495和No.8,595,946以及名称为“AUTOMATED LAYOUT AND POINTTRANSFER SYSTEM”的专利申请公开No.US 2012/0203502被共同转让给加利福尼亚州森尼维耳市的天宝导航有限公司，且上述专利申请的全部内容通过引用并入在本文中。

现在参照附图，图1至图7示出了根据本文中所公开的技术的原理所构造的反射激光靶。如上所述，图1为前视图、图2为后视图、图3为俯视图、图4为仰视图、图5为右侧视图、图6为左侧视图、以及图7为从右前上方看到的透视图。

在这些视图中，反射激光靶通常用附图标记10来描绘，该反射激光靶10具有平坦的前表面12，该平坦的前表面12被设计成具有高反射性且在被人眼观看时在视觉上是“明亮”的。在图1中，可以看出，前视图中的该靶面的形状为方形，但是为了本文中所公开的目的可以使用几乎任何形状。在图1中，靶的右边缘为16、左边缘为18、顶部边缘为24、以及底部边缘为26。具有后表面14，其可以在图2和其它视图上看到。边缘16、边缘18、边缘24、和边缘26基本上形成围绕平坦的靶面12的周界，且该周界使前部区域12与后部区域14分离。

激光靶的结构的一部分包括可在图5和图6中容易看到的两个延伸臂。具有顶部延伸臂20和底部延伸臂22。顶部臂20具有基本上为Z形的顶部抓持构件30，而底部臂具有基本上为L形的底部抓持构件32。这两个延伸臂20和22充当支架构件，该支架构件用于将反射激光靶10附接到另一设备，这将在下文讨论。

应当注意，延伸臂20和延伸臂22可以为执行如下功能所期望的(或所需的)几乎任何尺寸和形状：将反射激光靶10附接到外部设备，然后一旦附接则将靶10保持到该外部设备。单个延伸臂或许可以很好地这样做，尤其如果该延伸臂在沿着该臂的某处包括形状合适的“抓持构件”。此外，(一个或多个)延伸臂可以从反射激光靶10的前部区域或后部区域的几乎任何角度且任何位置延伸。当然，出于下文所讨论的原因，可能将不会期望具有从前靶表面12的正中心突出的延伸臂。

在图1中，可以看出，存在具有附图标记40的圆形开口。该开口被设计成基本上处于平坦面反射表面12的中心，然而这不是完全必要的，如果系统设计者希望将开口移动到不同位置。在优选实施方式中，具有覆盖该开口40的半透明薄膜，以及优选薄膜为聚碳酸酯薄膜，该聚碳酸酯薄膜也被设计成中心为635纳米的滤光片。该薄膜被设计成在激光撞击薄膜的表面时反射(或漫射)且传递激光的一部分，且该特征的合意性将在下文描述。注意，半透明薄膜可以为在某种意义上“可移除的”——该选项也在下文更详细地讨论。

在本第一实施方式10中，具有暴露可滑动“卡片”的一部分(42)的区域切口。顶部反射表面12具有沿着右边缘16的半圆形切口，并可在该小的开口中看见该可滑动卡片部分42。如在图7上更好地看到的，标记42表示整个卡片的仅一部分，该整个卡片用附图标记46来指示且由如在激光靶10的表面12下方的虚线来指示。可滑动卡片46还具有薄膜覆盖的开口44，其在图12上可见。当一直将卡片46推到其在激光靶10中的小容纳部中时，则该卡片的孔或开口44被设计成与开口40对齐。下文讨论卡片46的效果。

现在参照图8至图11，示出了本文中所公开的技术的第二实施方式，其包括反射激光靶10，但是也包括通常用附图标记50指示的激光铅垂线指示器。激光靶10的延伸臂20和延伸臂22被设计成通过夹持到激光铅垂线指示器50的特定表面特征上而充当支架。示例性激光铅垂线指示器可从天宝导航有限公司购得，型号LP30，其为在图8至图11中绘制的类型的激光铅垂线指示器。在图8上，例如，激光铅垂线指示器为50，且具有右侧表面特征52。铅垂线指示器50被安装到通常用附图标记80指示的基部支托件。基部支托件80的整体形状为“U”，以及该基部支托件80具有底部水平构件82、顶部水平构件84、和将两个水平构件连接在一起成为单个单元80的中间竖直构件86。

在图10中，可以看出如何使用延伸臂20和延伸臂22来夹持到激光铅垂线指示器50的一些表面特征上。在该视图中可以很容易看到Z形抓持构件30，而无法看到L形抓持构件32，这是因为该L形抓持构件32被铅垂线指示器50的侧部52部分地隐藏。

可以看出，当激光靶10被安装到激光铅垂线指示器50时，该激光靶10保持处于大约45度角度；然而，该确切角度完全由系统设计者决定且该确切角度可以相对于水平面为稍微更尖锐的或稍微更不尖锐的。如将在下文更详细描述，对于反射激光靶10的主要目的为拦截在施工现场上产生的旋转激光光束或激光扇形光束，以及使这类激光束或激光线相比其在不具有处于该位置上的靶的情况更高度可见。

暂时参照图22和图23，其示出了该系统的第二实施方式，一旦被恰当地定位在施工现场地面上，则铅垂线指示器50使其竖直的铅垂线激光束直接向下瞄准具体兴趣点，且在这些视图中通常用附图标记60描绘向下光束。激光铅垂线指示器可以附加地使第二竖直的铅垂线激光束向上瞄准，且在这些视图中通常用附图标记70描绘向上的竖直光束。天宝LP30同时在两个方向上产生竖直的铅垂线激光束，然而将具有针对某些点布局操作仅期望(或需要)上述铅垂线激光束中的仅一者的实例。

注意，这些激光束60和70为“基本竖直的”，因为它们在垂直于重力的期望的、已知的精确度内被瞄准。铅垂线指示器本身为自调平的，出于在建筑施工现场使用的目的而再次在期望的、已知的精确度内自调平。在该设备中没有事物被确保为“精确竖直的”或“精确水平的”，因为那些概念将会暗示绝对完美，这对于在本专利公开中所讨论的实际使用是不必要的。天宝LP30具有对于这两个属性的足够的精确度。

标准的激光铅垂线指示器(诸如天宝型号LP30)将具有自调平特征，从而其向上行进的激光光线70和向下行进的激光光线60在对于建筑施工现场使用是有用的的精确度内真实地为铅垂的。(天宝LP30具有对于这类使用足够的精确度。)自然地，这类设备将会是相对无用的，除非采取合适的设置来确保这类设备被恰当地调平使得激光光线确实为铅垂的。在本专利公开中假设这些光线的“铅垂状态”。

注意，这些激光束60和70为“基本竖直的”，因为它们在垂直于重力的期望的、已知的精确度内被瞄准。铅垂线指示器本身为自调平的，出于在建筑施工现场使用的目的而再次在期望的、已知的精确度内为自调平的。在该设备中没有事物被确保为“精确竖直的”或“精确水平的”，因为那些概念将会暗示绝对完美，这对于在本专利公开中所讨论的实际使用是不必要的。再者，天宝LP30具有对于那两个属性的足够的精密度和精确度。

讨论该反射激光靶10的一种方式是将“主要”的前表面区域12视为较大的“粗略靶”，以及将小得多的开口40视为(较小的)“细化靶”。如将在下文所讨论的，将使可见激光光线瞄准反射激光靶10，且相当大的区域12将比小得多的区域40更容易“捕捉”那些光线。然而，较小区域40最终为设备的“重要”部分，因为该较小区域40充当“瞄准区域”使得其作为“细化靶”的功能将在整个系统被用在施工现场上时发挥作用。此外，区域12的大的平坦表面被设计成高度(或基本上地)反射，且设备的该特定属性将极大地帮助用户观看首先撞击靶10的激光光线。在另一方面，由于靠近开口40的区域中的半透明薄膜的漫射属性，撞击薄膜的光线几乎不容易被看到(即，薄膜不太反射)，但是纯反射性不是薄膜的主要目的。

如上文所讨论，当激光靶10安装到铅垂线指示器50时，激光靶10的表面12相对于水平面的确切倾斜角由系统设计者决定。然而，表面12不应当被定向成垂直于水平面；换言之，该表面12不应当为竖直的，因为如果是这种情况，则两个铅垂线激光束60和70将会被靶10的特有结构干扰；另外，交叉点(在此将使两条其它激光光线瞄准靶10)将不具有用于“瞄准”在靶表面12上的逻辑位置。在下文更详细地讨论这些考虑。

现在参照图13至图21，示出了反射激光靶的第三实施方式，其通常用附图标记210来指示。该激光靶210基本上与第一实施方式的激光靶10相同，除了在其中不提供可滑动卡片。第三实施方式的激光靶210的尺寸和形状可以与第一实施方式的激光靶10的尺寸和形状相同，或者那些属性可以再次依据系统设计者所期望的而完全不同。在本专利公开中，参照图13至图21，激光靶210被示出成在尺寸和形状上与激光靶10几乎相同。激光靶210具有主要前反射面212、右边缘216、左边缘218、顶部边缘224、以及底部边缘226。具有基本上处于主要反射靶表面212的中心的圆形开口240(尽管不要求开口240处于表面212的中心)。注意，优选的是具有覆盖该开口240的半透明薄膜(或标签)；下文讨论其原因。

第三实施方式的激光靶210还包括顶部延伸臂220和底部延伸臂222，每个臂具有抓持构件。Z形的顶部抓持构件的附图标记是230，且L形的底部抓持构件的附图标记是232。主要平坦部包括后表面214。两个支架或延伸臂220和222被设计成夹持到激光铅垂线指示器50上，该激光铅垂线指示器50再次被示出为天宝型号LP30。出于该目的而再次使用两个抓持构件230和232，如在图20中可见。

如在第一实施方式10中，边缘216、边缘218、边缘224、和边缘226基本上形成围绕平坦的靶面212的周界，且该周界使前部区域212与后部区域214分离。而且再次，延伸臂220和延伸臂222可以为执行如下功能所期望的(或所需的)几乎任何尺寸和形状：将反射激光靶210附接到外部设备，然后一旦附接则将靶210保持到该外部设备。上文针对第一实施方式靶10讨论的大部分其它结构属性也直接适用于第三实施方式的靶210。

再次参照图22和图23，激光铅垂线指示器具有以附图标记70和附图标记60处指示的上部竖直的铅垂线激光束和下部竖直的铅垂线激光束。向下的激光束60将在竖直方向上延续直到撞击施工现场表面(其通常可以被描述为“地面”)，且将在该地面上产生激光斑点62。向上的竖直激光束70将向上延续直到撞击天花板且将在该天花板表面上产生激光斑点72。此外，向上的激光束70在其穿过靶表面中的开口40处的薄膜44时将产生细小的激光斑点。该小的可见斑点通常用参考箭头74来指示，在图22和图23上，该参考箭头74直接指向该斑点。(注意，斑点74实际上不会存在于图23上，因为卡片46已被移除，以允许竖直向上行进的光束70在反射靶表面12的平坦表面上行进。在该图上，为了清楚才示出斑点74。)

该斑点74相对于施工现场上的其它设备的确切位置将是重要的，如下文所述。而且必须记住，如果该单元被用在户外，则向上行进的竖直激光束70的延伸运行将是相当多余的，这就是或许通过使用例如可滑动卡片阻断该竖直激光束70的一个原因。阻断该向上的竖直激光束的另一个原因可以是为了施工现场安全，或者也许是为了消除可见光频谱中的电磁“噪声”的源。

类似于靶10，讨论该反射激光靶210的一种方式是将“主要”的前表面区域212视为“粗略靶”，以及将小得多的开口240视为“细化靶”。如将在下文所讨论，将使可见激光光线瞄准反射激光靶210，且相当大的区域212将比小得多的区域240更容易“捕捉”那些光线。另外，区域212的大的平坦表面被设计成高度反射，使得设备的特定属性将极大地帮助用户观看首先撞击靶210的激光光线。在另一方面，由于靠近开口240的区域中的半透明薄膜244的漫射属性，撞击薄膜的光线几乎不容易被看到(即，薄膜不太反射)，但是(再次)纯反射性不是薄膜的主要目的。而是，区域244的主要目的为充当用于由基部单元100和基部单元120的扇形光束产生的交叉光线的“瞄准区域”；换言之，区域244为整个较大的平坦表面212的一部分，因此将使扇形光束更精确地瞄准该“细化靶”区域244。

现在参照图26，附图标记为100和120的一对“基部单元”被放在施工现场表面105上且被用在二维点布局系统中。图26的系统为现有技术，但是它为最近发明的且申请专利的先进系统。例如，具有公开该系统的特定实施方式的两个专利文献。第一个文献是专利号为8,087,176的美国专利，且第二个文献是公开号为US 2012/0203502的公开申请，这两个文献被共同转让给天宝导航有限公司。

在图26的该现有技术系统中，两个基部单元具有由具有激光扇形光束发射器的转塔头发射的激光竖直扇形光束。对于基部单元100和基部单元120，这两个转塔头扇形光束发射器分别为102和122。由转塔头102发射的扇形光束具有上边缘线104和下边缘线108。如在图26中可见，一旦下边缘线108到达地面，则其产生可见激光光线110，该可见激光光线在地面上一直延续。实质上，在边缘线108和边缘线104之间具有激光光幕(或激光平面)，且该激光光幕基本上为竖直的激光平面且通常用附图标记112来指示。

采用类似方式，第二基部单元从转塔122发射激光扇形光束，该激光扇形光束具有顶部边缘线124和底部边缘线128，以及该激光扇形光束产生激光光幕或激光平面(共同用附图标记132来指示)。一旦下边缘线128撞击地面105，则该下边缘线128产生在地面上一直延伸的可见激光光线130。

在图26上，两个激光光线110和130在点5交叉。假设这是实际的施工现场，诸如建造建筑物的施工场地，例如，点5可以为基准点，或点5可以为某种其它类型的兴趣点。在任何情况下，期望两个基部单元使它们的扇形光束瞄准兴趣点5，使得它们的光线110和光线130实际上在该点处交叉。当这发生时，竖直激光光线将出现在两个激光平面112和132交叉的位置(刚好在点5上方)。该竖直激光线用附图标记7来指示且实际上为从地面105开始延伸直到天花板或更高处(如果无天花板)的铅垂线。实质上，激光铅垂线7将从较低点5到较高点(在此，两条上边缘线104和124与彼此的激光平面交叉)一直存在。(更精确地，激光的竖直铅垂线7的顶部将一直延伸到两条上边缘线104和124的两个激光平面112和132交叉的较低点)。

如上所述，激光光线110和激光光线130可以极其明亮，尤其当光线已从其各自的基部单元100和120仅延伸相对较短距离时。然而，最终将到达光线110和光线130变得难以在施工现场表面105上看到的距离(距激光发射器)。如果照明条件非常明亮，则也将趋于使激光光线110和激光光线130更难以在地面上看到。然而，本文中所公开的反射激光靶的实施方式为该潜在问题的解决方案。

现在参照图24和图25，示出了可以如何将反射激光靶10与这两个基部单元100和120一起使用的示例。从图24中描绘的情形开始，由转塔102和转塔122发射的两个扇形光束均使其竖直的扇形光束撞击激光靶10的靶表面12，且它们的扇形光束在靶表面上可见的一点处交叉。具有作为激光扇形束112的一部分的激光光线106，且具有作为激光扇形束132的一部分的激光光线126。这两个激光光线106和126均撞击主要方形靶面，然而，它们不是刚好在靶的中心交叉，如图24所见。除了边缘线104、边缘线108、边缘线124和边缘线128以及激光光线110和激光光线130外，还具有延续的底部边缘线109和129，如图24所示。换言之，扇形光束112产生与地面105交叉的底部边缘线108且产生一直行进到靶10的可见激光光线110。一旦到达靶，则可以在该靶表面上看到可见激光光线106，且该靶将产生阴影，使得激光扇形光束“光幕”112无法填充沿着地面到靶10的右侧(在本视图上)的空间。反而，扇形光束112的下边缘线变为线109，其开始于靶的上表面，在此，上表面与可见光线106交叉。

以类似方式，激光扇形光束132产生底部边缘线128、可见激光光线130、在靶表面上的另一可见激光光线126，然后是延续的底部边缘线129，该底部边缘线129开始于激光光线126沿着靶表面的左(在本视图中)边缘结束的点处。

在图24的该示例中，清楚地，两个转塔102和122的瞄准均需要被调整，使得其激光扇形光束将交叉靶10上的确切中心点74。因此，可以针对两个基部单元旋转转塔，直到实际上达到期望的结果。在图25上示出了该期望的结果，其中，激光光线106直接在对于反射激光靶10的大的平坦靶表面12的中心点74处与激光光线126交叉。当这发生时，由于激光靶10在其被夹持到激光铅垂线指示器50上时的精确定位，向下行进的竖直的铅垂线激光束60将撞击地面105上的点62，该点62基本上处于与图26上的点5相同的位置。(这假设图24和图26的两个示例中的基部单元瞄准同一兴趣点。)此外，向上行进的竖直的铅垂线激光束70将指向天花板(如果在该施工现场存在天花板)，以及竖直的铅垂线激光束60和竖直的铅垂线激光束70的组合将大体上是共线的且基本上将与图26上的竖直激光铅垂线7的位置相同。

但是存在重要区别：利用激光靶10的明亮反射表面12，激光光线106和激光光线126将显现得比它们在用户直接看地面(根据图26的示例(即，观看光线110和光线130))的情况下所具有的亮度更亮。因此，通过使用与激光铅垂线指示器50组合的激光靶10，对于使用两个基部单元100和120的有效范围大幅增大，且也可以被用在更亮的照明情况下。由于铅垂线指示器为自调平的，因此激光竖直光束60和激光竖直光束70均基本上为铅垂的(在期望的、已知的精确度内)，且它们为基本上共线的。

除了上文的特殊效果外，假设该卡片已被滑动到其位于激光靶10的结构内的容纳部中，向上行进的铅垂线激光束70还将在卡片46的开口区域44中的半透明薄膜的薄膜上产生可见的激光斑点。如果产生交叉点的定位(或那些线的瞄准)是正确的，则由竖直行进的激光束70产生的该斑点将存在于与两条激光光线交叉的点相同的位置。换言之，如果两条激光光线110和130的在靶10上交叉的位置未被完全“居中”(在靶10上)，则用户将在薄膜覆盖的开口44上看到小的激光斑点，该开口44没有精确地处于两条激光光线的交叉处。因此，对用户来说将十分明显的是，两个基部单元100和120的竖直扇形光束未精确地在正确斑点处交叉，因此必须对竖直扇形光束112和竖直扇形光束132的对准或瞄准(或被放置在施工现场表面上的错误位置处的具有铅垂线指示器50的靶10)进行一些调整。就这一点而言，系统为非常直观的——且其为视觉上直观的——因此很容易使用且确实看到扇形光束的瞄准中(或靶/铅垂线指示器的定位中)的任何可感知误差。

可以在两种模式下使用可滑动卡片46。在模式#1下，将卡片滑动就位到靶装置10的卡片小容纳部中，使得卡片的开口44(或多或少)与靶表面12的开口40对准。在模式#2下，将卡片从靶装置10移除，使得开口40不具有刚好在反射激光靶装置10的表面12上方的“障碍”。

在模式#1下，卡片46上的半透明薄膜44的漫射属性将有效地阻断大部分激光光束在向上的竖直方向上发射；但是同时，所发射的激光的相对较小部分将被允许通过该薄膜(基本上作为激光光束的漫射部分)，以及该小部分激光将在该薄膜上显现为小的但清楚可见的斑点，从而产生上文所讨论的斑点74。该光斑点由位于薄膜44的一侧(即，在薄膜层下面)的激光发射器产生，但是可以从该薄膜44的另一侧(处于比铅垂线指示器高的高度，即，如果该工作者站在或走在施工现场地面的该区域附近，则处于人类工作者的眼睛所在的高度)看到该光斑点的视觉形象。

将理解，在本专利公开和权利要求的上下文中，词语“半透明”——当其应用于薄膜或标签时——指的是，激光的一部分将从发射激光的相对侧可见，以及将通过该薄膜或标签有效地拦截(或阻断)激光的一部分使其无法在原方向上行进。当然，任何半透明介质将使光束漫射，该半透明介质自身可能足以实现对撞击该介质的激光束的上述效果。更具体地，在优选模式下，这个所谓的半透明特性确实不必须来源于纯漫射效果，只要激光束的至少大部分不在其原路径中穿过介质继续行进，且只要激光束的一部分被再定向使得其形成在该介质的相对侧上可见的小的光斑点——如上所述。也将理解，可见的小的光“斑点”应当在与激光束的原路径相同的(竖直)线路上位于介质上。最后，该斑点不应当太大，否则作为定位手段，它将变得无用，而且该斑点不应当太小，否则它在施工现场上将几乎看不到。

在模式#2下，将不具有阻断向上行进的竖直激光光束的事物，使得该光束将到达天花板(如果在施工现场的该区域处存在天花板的话)。如上所述，该竖直激光光束(70)将照亮天花板的下侧表面上的斑点72，该斑点72对于在施工现场的一般区域中站立的人类用户来说将是可见的。斑点72将为铅垂的，并因此将在同时在地面上照亮的斑点62的正上方。实质上，两个竖直激光束60和70共同包括(共线的)竖直铅垂线激光束。

作为选项，在激光靶中的开口处的相对干净的薄膜可以为永久性标签(若需要)，然而，如果使用该类型的永久性结构，则该结构仍然必须能够反射足够的光给用户以观看交叉的激光线落在该结构的表面上的位置。换言之，“标签”必须至少部分地反射。(注意：“标签”可以为平坦表面212的整体结构的永久性模制的部分。)这实质上为不具有可滑动卡片的第三实施方式210。

在图18上，开口240总是畅通无阻的(因为在本实施方式中不具有可滑动卡片)，使得该开口240仅为组成靶210的平坦前表面212的反射性的塑性材料中的“开口”。在本实施方式210中，向上行进的铅垂激光束70将在半透明材料244上产生斑点，但是该半透明材料244被设计成防止大部分激光进一步向上延续。因此，在本第三实施方式210的情况下，将不具有在天花板上产生的激光“斑点”。注意，如果永久性标签或永久性“薄膜”结构被制作使得不具有可移除卡片，则该单元将很明显在试图将竖直的铅垂线激光束一直追溯到施工现场的天花板时是无用的。当然，如果该设备将仅被用在室外情况中，则这类设备会是可接受的。

应当注意，该反射激光靶10不是“长距离”靶。换言之，为了成功使用，施工现场上负责恰当地使激光光线瞄准的用户无法从很远的距离如此做。是的，例如，高度反射且相当大的区域12被设计成从相当长的距离(即，从距观看者几十(如果没有几百)英尺)来观看和使用。但并不是，反射性较低且较小的区域40没有被设计用于该类型的“长距离”。例如，用户可以将组合靶和激光铅垂线指示器“系统”放在施工现场表面上的特定兴趣点处，然后命令具有激光扇形光束的基部单元直接瞄准大的区域12，以及然后将确实能够在由该扇形光束所产生的形成的激光光线撞击大的区域12时从相当长的距离看到由该扇形光束所产生的形成的激光光线。用户也应当能够改善扇形光束的瞄准，直到扇形光束从相当长的距离穿过靶面的较黑暗且较小的半透明部分(即半透明部分44或244)。然而，期望的结果是确保扇形光束均产生确实穿过半透明部分(例如薄膜)上的“斑点”的光线，该“斑点”由向上的竖直铅垂线激光束70产生。为此，用户需要接近组合靶和激光铅垂线指示器“系统”以在相当近距离内，因为这是对用户的眼睛的视觉输入，且扇形光束的瞄准角度越精确，整个布局系统将越精确。由于基部单元瞄准系统被天宝设计成由用户携带的便携式(且无线的)远程控制单元来指挥，因此当人类用户站在施工现场上的几乎任何地方时，扇形光束“瞄准命令”都可以由该用户来输入，这些“长”距离对比“短”距离根本不以任何程度进行限制。(当然，用户不能站在扇形光束的路径中。)

如本文中所使用，术语“邻近”可以具有使一个物理对象与第二物理对象位置靠近的意思，从而两个对象可能彼此相邻，但是不一定要求在二者之间不放有第三对象。在本文中所公开的技术中，可具有多个实例，其中，“凸形定位结构”将被放置成“邻近”“凹形定位结构”。通常，这可以意味着凸形和凹形的两个结构在物理上彼此邻接，或这可以意味着凸形结构和凹形的两个结构通过特定尺寸和形状而彼此“配对”，该特定尺寸和形状基本上使一个结构相对于另一结构保持定向在预定方向上且处于X-Y(例如水平和竖直)位置上，无论凸形和凹形的两个结构实际上是否沿着连续表面彼此接触。或者，任何尺寸和形状的两个结构(不论凸形、凹形、或其它形状)可以被定位成略微靠近彼此，无论它们是否在物理上邻接彼此；这类关系可以仍被称为“邻近”。或者，可以关于物理对象的精确属性(诸如“靠近”或“处于”棍子的末端)来指示用于特定点的两个或更多个可能位置；所有的那些可能的靠近/处于位置可以被视为“邻近”该棍子的端部。此外，术语“邻近”还可以具有严格涉及单一对象的意思，其中，该单一对象可以具有两端，以及“远端”为放置成略微远离主体参考点(或区域)的一端，且“近端”为将会放置成略微更靠近同一主体参考点(或区域)的另一端。

将理解，本文中所描述和/或示出的各个部件可以以各种方式来制造，对于这些部件中的每一者，包括以多个部分或作为整体部分来制造，而不脱离本文中所公开的技术的原理。例如，被包括作为下文中权利要求的所叙述元件的部件可以被制成整体部分；或者该部件可以被制成组装在一起的几个单独部分的组合结构。但是出于权利要求解释的侵权目的，即使出现所要求保护的、所记载的元件在本文中仅被描述和示出为整体结构，该“多部分部件”仍将落在所要求保护的、所记载的元件的范围内。

在背景技术和具体实施方式中所引用的所有文件的相关部分通过引用并入在本文中；任何文件的引用不被理解为承认其相对于本文中所公开的技术为现有技术。

出于说明和描述的目的已经呈现了优选实施方式的如上描述。不意图是详尽的或将本文中所公开的技术限制到所公开的确切形式，以及在本发明的精神和范围内可以进一步修改本文中所公开的技术。在本文中所描述或示出的任何示例意图作为非限制性示例，以及鉴于以上教导，示例或优选实施方式的许多修改或变型是可能的，而不脱离本文中所公开的技术的精神和范围。选择并描述一个或多个实施方式以便说明本文中所公开的技术的原理及其实践应用，从而使本领域的普通技术人员能够在各种实施方式中以及通过如适合于所设想的特定用途的各种修改利用本文中所公开的技术。因此本申请意图覆盖使用本文中所公开的技术的一般性原理而对该技术的任何变型、使用、或改编。另外，本申请意图覆盖如在本文中所公开的该技术所属的领域中的已知或惯用做法范围内的本发明的这类背离，且这类背离落在所附权利要求的限制范围内。

Claims (15)

1.一种使用反射靶装置的方法，所述方法包括：

a)提供反射靶装置(10)，所述反射靶装置(10)具有：

i)具有周界(16,18,24,26)的平坦表面，所述周界围绕所述平坦表面延伸，所述周界将所述反射靶装置的前部区域与后部区域(14)分离，所述前部区域包括半透明部分(44)；和

ii)从所述反射靶装置延伸的至少一个臂(20,22)，所述至少一个臂用于将所述反射靶装置附接并保持到外部设备；

其特征在于，所述方法执行如下步骤：

b)使来自不同角度的至少两条可见光线(106,126)瞄准所述平坦表面的所述前部区域，在使用时，以除了竖直以外的角度定向所述平坦表面，所述前部区域充当粗略靶，所述前部区域具有高度反射的表面，使得当所述至少两条可见光线撞击所述前部区域时，所述至少两条可见光线的被所述前部区域的表面反射的光量明显大于所述至少两条可见光线的被施工现场表面(110,130)反射的光量；以及

c)进一步使来自不同角度的所述至少两条可见光线瞄准所述半透明部分，所述半透明部分充当对于所述至少两条可见光线的细化靶，从而允许用户在视觉上确定所述至少两条可见光线在穿过所述半透明部分时是否以正确瞄准角度撞击所述前部区域。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述外部设备包括激光铅垂线指示器(50)，所述激光铅垂线指示器为自调平的且包括至少一个光发射器，所述至少一个光发射器发射在基本竖直的向上方向上指向的第一激光束(70)，使得所述第一激光束撞击所述半透明部分且在所述半透明部分上的预定位置处形成第一可见光斑点(74)。

3.如权利要求2所述的方法，还包括如下步骤：在所述进一步瞄准步骤期间，将所述第一可见光斑点与所述至少两条可见光线交叉的位置对准。

4.如权利要求3所述的方法，还包括如下步骤：

a)改善所述至少两条可见光线的瞄准，直到将所述至少两条可见光线交叉的所述位置移动到所述半透明部分上的所述预定位置处的所述第一可见光斑点；

或

b)将所述反射靶装置和激光铅垂线指示器的组合移动到施工现场表面上的不同位置，直到所述至少两条可见光线交叉的所述位置变为与所述半透明部分上的所述预定位置处的所述第一可见光斑点对准。

5.如权利要求2所述的方法，还包括如下步骤：

使用所述激光铅垂线指示器的所述至少一个光发射器，发射在基本竖直的向下方向上指向的第二激光束(60)，使得所述第二激光束撞击施工现场表面(105)且在所述施工现场表面上形成第二可见光斑点(62)；以及

将所述反射靶装置和激光铅垂线指示器的组合移动到所述施工现场表面上的不同位置，直到使所述第二可见光斑点与所述施工现场表面上的预定兴趣点对准；

在所述进一步瞄准步骤期间，校准所述至少两条可见光线的路径，直到所述至少两条可见光线在所述半透明部分上的预定位置处的所述第一可见光斑点处交叉；以及

从而建立如下延伸的激光铅垂线：i)从所述半透明部分上的所述预定位置处的所述第一可见光斑点(74)ii)到所述施工现场表面上的所述预定兴趣点处的所述第二可见光斑点(62)。

6.如权利要求5所述的方法，还包括如下步骤：

从所述前部区域移除所述半透明部分；

使用所述激光铅垂线指示器的所述至少一个光发射器，发射在基本竖直的向上方向上指向的所述第一激光束(70)，使得所述第一激光束撞击施工现场的天花板且在所述施工现场的天花板上形成第三可见光斑点(72)；以及

从而建立如下的激光铅垂线：(i)从所述施工现场的天花板上的所述第三可见光斑点(72)(ii)延伸到所述施工现场表面上的所述预定兴趣点处的所述第二可见光斑点(62)。

7.一种反射靶系统，包括：

a)激光铅垂线指示器(50)，所述激光铅垂线指示器具有自调平安装件以及至少一个光发射器，所述至少一个光发射器发射具有在基本竖直的向上方向上的路径的激光光束(70)；

其特征在于：

b)反射靶(10)，所述反射靶(10)包括：

i)具有周界(16,18,24,26)的平坦表面，所述周界围绕所述平坦表面延伸，所述周界将所述反射靶的前部区域与后部区域(14)分离，所述前部区域包括在所述周界内的开口(40)；

ii)从所述反射靶延伸的至少一个臂(20,22)，所述至少一个臂具有帮助将所述反射靶附接并保持到所述激光铅垂线指示器的成形构件(30,32)，使得在使用时所述反射靶已附接到所述激光铅垂线指示器之后，以除了竖直以外的角度定向所述平坦表面；以及

iii)可移动构件(46)，所述可移动构件(46)包括瞄准区域(44)，其中：

A)如果将所述可移动构件移动到第一位置，则所述瞄准区域将位于所述激光光束的路径中；以及

B)如果将所述可移动构件移动到第二位置，则所述可移动构件的任何部分将不位于所述激光光束的路径中。

8.如权利要求7所述的反射靶系统，其中：

a)所述瞄准区域包括所述可移动构件(46)的半透明部分(44)；

或

b)如果将所述可移动构件移动到所述第二位置，则：由所述至少一个光发射器发射的基本上全部激光光束穿过所述开口，且不被所述瞄准区域拦截；

或

c)所述前部区域是高度反射的，且所述可移动构件的所述瞄准区域的反射性比所述前部区域的反射性低；

或

d)所述前部区域是高度反射的，且所述开口包括空气。

9.如权利要求8所述的反射靶系统，其中，如果将所述可移动构件移动到所述第一位置，则：

a)所述激光光束的第一部分将基本上被所述半透明部分拦截，且在通过所述半透明部分之后将不再沿着所述路径继续行进；以及

b)所述激光光束(70)的第二部分将穿过所述半透明部分行进且将产生从所述可移动构件的所述半透明部分的与所述至少一个光发射器所位于的一侧相反的一侧可见的光斑点(74)。

10.如权利要求9所述的反射靶系统，其中，所述光斑点包括由所述至少一个光发射器发射的漫射激光。

11.一种反射靶(10)，所述反射靶(10)包括：

具有周界(16,18,24,26)的平坦表面，所述周界围绕所述平坦表面延伸，所述周界将所述反射靶的前部区域与后部区域(14)分离，所述前部区域包括面积小于所述前部区域的半透明部分(44)；

其特征在于：

所述反射靶还包括：从所述反射靶延伸的至少一个臂(20,22)，所述至少一个臂具有帮助将所述反射靶附接并保持到外部设备的成形构件(30,32)，使得，在使用所述反射靶时，以除了竖直以外的角度定向所述平坦表面；

其中：

所述前部区域是高度反射的且包括粗略靶；以及

所述半透明部分的反射性比所述前部区域的反射性低，且所述半透明部分包括细化靶。

12.如权利要求11所述的反射靶，其中：

a)如果至少两条可见光线(106,126)从不同角度撞击所述前部区域，则所述至少两条可见光线的被所述前部区域的表面反射的光量明显大于所述至少两条可见光线(110,130)的被施工现场表面(105)反射的光量；以及

b)如果所述至少两条可见光线从不同角度撞击所述半透明部分，则所述半透明部分允许用户在视觉上确定所述至少两条可见光线在穿过所述半透明部分时是否以正确瞄准角度撞击所述前部区域。

13.如权利要求11所述的反射靶，还包括：作为所述外部设备的激光铅垂线指示器(50)，其中：

a)所述反射靶的所述至少一个臂(20,22)附接到所述激光铅垂线指示器；

b)所述激光铅垂线指示器为自调平的；以及

c)所述激光铅垂线指示器具有至少一个光发射器，所述至少一个光发射器发射在基本竖直的向上方向上指向的第一激光束(70)，使得所述第一激光束在所述半透明部分上的预定位置处撞击所述半透明部分且在所述半透明部分上的所述预定位置处形成第一可见光斑点(74)。

14.如权利要求13所述的反射靶，其中：

a)从所述半透明部分的第一侧能够看到所述第一可见光斑点(74)，以及所述至少一个光发射器位于所述半透明部分的第二相对侧上；

或

b)所述半透明部分能够从所述反射靶移除；

或

c)所述至少一个光发射器发射在基本竖直的向下方向上指向的第二激光束(60)，使得所述第二激光束撞击施工现场表面(105)且在所述施工现场表面上形成第二可见光斑点(62)。

15.如权利要求14所述的反射靶，其中，所述第一激光束和所述第二激光束共同建立从所述第一可见光斑点(74)延伸到所述第二可见光斑点(62)的基本竖直的激光铅垂线。

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