CN205898129U - 一种激光扫描放样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种激光扫描放样装置，包括：处理模块，接收外部装置发来的一目标图像；中央控制模块，与所述处理模块连接，接收所述目标图像并转换所述目标图像为控制指令；激光源模块，与所述中央控制模块通信连接，接收所述控制指令并发出激光束；振镜驱动模块，与所述中央控制模块通信连接以接收所述控制指令，并将所述控制指令转换为一驱动指令；扫描振镜模块，与所述振镜驱动模块通信连接以接收所述驱动指令，面向所述激光源模块而设以接收所述激光束，并将根据所述驱动指令将所述激光束反射至一目标物体，使所述目标物体表面呈现所述目标图像。采用上述技术方案后，基于目标图像进行放样，并且可实时地根据反馈的光信号进行调整和补偿，以保证放样图形的准确性。

Description

一种激光扫描放样装置

技术领域

本实用新型涉及激光设备领域，尤其涉及一种激光扫描放样装置。

背景技术

在建筑施工过程中，通常需要激光准直仪器投射出固定的点或线，以作为基准线进行施工。使用时，使用者通常根据施工图纸并结合实地环境，将激光准直仪器配合壁挂架或三脚架调整到适当的位置，并目测激光准直仪器发出的激光束是否符合施工要求。对不同施工面进行施工时，则需要再将仪器重新调整位置，以获得新的参照准直投影，再进行下一步工作，如此反复。施工流程繁琐而且效率不高，且紧靠目测与仪器测量，精准度不高。

因此，亟需一种智能而简便的激光扫描放样装置，可根据施工要求，在目标平面上投射一个或多个指定形状及尺寸的几何图形，无需反复调整激光准直仪器的位置，为建筑施工带来了极大的便利。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种激光扫描放样装置，基于目标图像进行放样，并且可实时地根据反馈的光信号进行调整和补偿，以保证放样图形的准确性。

本实用新型公开了一种激光扫描放样装置，包括：处理模块，接收外部装置发来的一目标图像；中央控制模块，与所述处理模块连接，接收所述目标图像并转换所述目标图像为控制指令；激光源模块，与所述中央控制模块通信连接，接收所述控制指令并发出激光束；振镜驱动模块，与所述中央控 制模块通信连接以接收所述控制指令，并将所述控制指令转换为一驱动指令；扫描振镜模块，与所述振镜驱动模块通信连接以接收所述驱动指令，面向所述激光源模块而设以接收所述激光束，并将根据所述驱动指令将所述激光束反射至一目标物体，使所述目标物体表面呈现所述目标图像。

优选地，所述中央控制模块与所述激光源模块间设有一激光调制电路，接收所述控制指令并控制所述激光源模块内的激光二极管的功率。

优选地，所述激光源模块包括至少一个第一激光二极管，每一第一激光二极管具有相同或不同的波长。

优选地，所述扫描振镜模块包括：反光镜MEMS；所述振镜驱动模块包括：驱动电路，用于控制所述反光镜MEMS的方向。

优选地，所述驱动电路改变驱动所述反光镜MEMS的电压、电流、频率或波形。

优选地，所述反光镜MEMS置于一双轴电子机械结构上，所述振镜驱动模块驱动所述双轴电子机械结构的双轴旋转，以使所述激光束充满一四棱锥空间。

优选地，所述激光扫描放样装置还包括：第二激光二极管，检测所述目标物体上的目标图像，以形成一检测图像，并将所述检测图像转化为检测信号；图像处理模块，与所述第二激光二极管通信连接，接收所述检测信号并转发至所述中央控制模块；所述中央控制模块比较所述检测信号与所述目标图像，以改变所述控制指令。

优选地，所述外部装置为智能设备；所述目标图像为一建筑施工图。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.建筑施工时无需移动激光扫描放样装置，且其投射而出的激光图像完全遵循目标施工图像；

2.目标施工图像变化时，其可根据实时反馈的光信号调整投射位置。

附图说明

图1为符合本实用新型一优选实施例中激光扫描放样装置的系统结构示意图；

图2为符合本实用新型一优选实施例中反光镜MEMS的结构示意图。

附图标记：

100-激光扫描放样装置、110-处理模块、120-中央控制模块、130-激光调制电路、140-激光源模块、150-振镜驱动模块、160-扫描振镜模块、161-反光镜MEMS、162-双轴电子机械结构、170-图像处理模块、180-激光二极管；

200-目标物体、210-目标图像。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本实用新型的优点。

如图1所示实施例中，激光扫描放样装置100包括：

-处理模块110

设于激光扫描放样装置100内，当激光扫描放样装置100与外部装置连接，接收外部装置通过蓝牙、红外、无线Wifi等方式发送的一目标图像210，并可选地将目标图像210转化为可读格式存储。是否需要转换可视激光扫描放样装置100可读取的目标图像210的格式而定。

-中央控制模块120

作为激光扫描放样装置100的控制指令的转送元件，与处理模块110连接，接收处理模块110发来的目标图像210或目标图像210转换后的格式文件，以获取使用者期望的在成像目标上的图像。中央控制模块120接收完毕后，进而将目标图像210转换为控制指令，以期下发操作。可以理解的是，中央控制模块120可接收的目标图像210的数量并不局限于一份，在实际施工过程中，激光扫描放样装置100可固定在施工区域的中心，向四周分别投射出需要的图像。因此，其内可存储多个目标图像210，并分别转换为控制指令，根据使用者对不同施工面的要求而切换。

-激光源模块140

与中央控制模块120通信连接，中央控制模块120形成的控制指令下发至激光源模块140，激光源模块140根据控制指令发出激光束。对于激光源模块140而言，控制指令可以是启动/停止发出激光束，或基于启动/停止指令，将发出的激光束设为频闪模式。

-扫描振镜模块160

面向激光源模块140而固定，激光源模块140发出的激光束经扫描振镜模块160反射而出，直至投射至目标物体200上。

-振镜驱动模块150

正是由于激光束发出的频率、成型形状由扫描振镜模块160决定，因此，在中央控制模块120与扫描振镜模块160间，还设有一振镜驱动模块150，与中央控制模块120通信连接，并根据中央控制模块120发来的控制指令形成一驱动指令，驱动指令而后下发至扫描振镜模块160，扫描振镜模块160根据驱动指令反射激光束，最终呈现目标图像210。可以理解的是，中央控制模块120向振镜驱动模块150发送的控制指令包括激光束所需的频率、成型形状等。而振镜驱动模块150所形成的驱动指令则为控制扫描振镜模块160的转动速度、转动方向等的指令。

具有上述配置后，使用者首先通过外部装置向激光扫描放样装置100发送一目标图像210，激光扫描放样装置100内的处理模块110接收并转发至中央控制模块120，由中央控制模块120转换目标图像210为控制指令，激光源模块140根据控制指令向扫描振镜模块160发送激光束，而振镜驱动模块150根据控制指令控制扫描振镜模块160，最终通过扫描振镜模块160的反射投射向目标物体200，以形成目标图像210。

针对不同施工情况的要求，在目标物体200上形成的目标图像210可以是具有多种颜色、多种亮度的，因此，在中央控制模块110与激光源模块140间设有一激光调制电路130，可针对不同的测量要求选择不同的调制模式。如，当以激光发射接收的时间差为基础计算测量值时，可选择脉冲调制模式，当以激光发射接收的相位差为基础计算测量值时，可选择正弦曲线波形模 式。因此，针对不同需要的模式，激光调制模块可将激光源模块140发出的激光束进行调整，以转化为期望的形式。

同时，针对不同的工况要求，激光源模块140可采用单个激光二极管形成的激光源，或是多个激光二极管组成的激光源组。具体地，激光源模块140内具有一个第一激光二极管180，及具有单一的波长，可使用该第一激光二极管180所具有的颜色显示不同的图案或形状；或是激光源模块140内具有有着不同波长的多个第一激光二极管180，可利用多个颜色呈现更加丰富的图像信息。

为了更方便、更精确、更快速地控制扫描振镜模块160对激光束的反射效果，扫描振镜模块160包括有反光镜MEMS161，并置于一双轴电子机械结构162上，参阅图2，该双轴电子机械结构162包括有可绕X轴旋转的一X平面及旋转轴，使得设置在X平面上的部件可随着X平面绕X轴旋转时而旋转，同样地，该双轴电子机械结构162还包括有可绕Y轴旋转的一Y平面及旋转轴，设置在Y平面上的部件可随着Y平面绕Y轴旋转时而旋转。且Y平面所具有的旋转轴的两端可旋转地与X平面的内部连接。具体地X平面的中部镂空，以形成一空间，该空间预留给Y平面设置，同时Y平面所具有的旋转轴连接在该空间侧边，也即X平面的内侧边。反光镜MEMS161置于Y平面上，从而可在X轴、Y轴这双轴上旋转。正是由于反光镜MEMS161的二维平面内的任意旋转和任意位置定位，使得由反光镜MEMS161反射而出的激光束在这两个轴的旋转限量所界定的一个“金字塔”空间内可被投射到任何方向。而当反光镜MEMS161处于高速旋转的状态下时，反射的激光束可充满整个四棱锥的空间。

而双轴电子机械结构162由振镜驱动模块150驱动，振镜驱动模块150向其发送驱动指令，进而调整反光镜MEMS161的电压、电流、频率或波形。振镜驱动模块150的指令也可由使用者生成，例如，激光扫描放样装置100为手持式的，具有供使用者操作的界面，使用者根据自身的期望输入所希望得到的激光束形状及频率等，从而驱动反光镜MEMS161。

继续参阅图1，一优选或可选实施例中，激光扫描放样装置100包括第二激光二极管及图像处理模块170，在目标物体200上已呈现目标图像210后，第二激光二极管检测该目标图像210，并形成一检测图像，作为检测目标图像210是否准确的比较对象。检测图像形成后，第二激光二极管将检测图像转化为检测信号，即将光信号转换为电信号。图像处理模块170与第二激光二极管通信连接，接收检测信号，再转发至中央控制模块110，中央控制模块110实时地将反馈得到的检测信号与使用者从外部装置输入的目标图像210进行对比，若不相符，则调整控制指令，以作补偿和调整，最终实现目标图像210的准确呈现。

使用者可通过智能手机等智能设备向激光扫描放样装置100发送目标图像210，如施工图(包括门框、窗框等)、装潢图等，目标图像210对准施工面，即可在如墙面上扫描出施工方案(门框的位置、窗框的位置等)，使用者只需按照墙面上呈现的施工方案作业即可。

应当注意的是，本实用新型的实施例有较佳的实施性，且并非对本实用新型作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种激光扫描放样装置，其特征在于，包括：

处理模块，接收外部装置发来的一目标图像；

中央控制模块，与所述处理模块连接，接收所述目标图像并转换所述目标图像为控制指令；

激光源模块，与所述中央控制模块通信连接，接收所述控制指令并发出激光束；

振镜驱动模块，与所述中央控制模块通信连接以接收所述控制指令，并将所述控制指令转换为一驱动指令；

扫描振镜模块，与所述振镜驱动模块通信连接以接收所述驱动指令，面向所述激光源模块而设以接收所述激光束，并将根据所述驱动指令将所述激光束反射至一目标物体，使所述目标物体表面呈现所述目标图像。

2.如权利要求1所述的激光扫描放样装置，其特征在于，

所述中央控制模块与所述激光源模块间设有一激光调制电路，接收所述控制指令并控制所述激光源模块内的激光二极管的功率。

3.如权利要求1所述的激光扫描放样装置，其特征在于，

所述激光源模块包括至少一个第一激光二极管，每一第一激光二极管具有相同或不同的波长。

4.如权利要求1所述的激光扫描放样装置，其特征在于，

所述扫描振镜模块包括：反光镜MEMS；

所述振镜驱动模块包括：驱动电路，用于控制所述反光镜MEMS的方向。

5.如权利要求4所述的激光扫描放样装置，其特征在于，

所述驱动电路改变驱动所述反光镜MEMS的电压、电流、频率或波形。

6.如权利要求4所述的激光扫描放样装置，其特征在于，

所述反光镜MEMS置于一双轴电子机械结构上，所述振镜驱动模块驱动所 述双轴电子机械结构的双轴旋转，以使所述激光束充满一四棱锥空间。

7.如权利要求1所述的激光扫描放样装置，其特征在于，

所述激光扫描放样装置还包括：

第二激光二极管，检测所述目标物体上的目标图像，以形成一检测图像，并将所述检测图像转化为检测信号；

图像处理模块，与所述第二激光二极管通信连接，接收所述检测信号并转发至所述中央控制模块；

所述中央控制模块比较所述检测信号与所述目标图像，以改变所述控制指令。

8.如权利要求1所述的激光扫描放样装置，其特征在于，

所述外部装置为智能设备；

所述目标图像为一建筑施工图。