一種激光掃描放樣裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種激光掃描放樣裝置，包括：處理模塊，接收外部裝置發(fā)來的一目標(biāo)圖像；中央控制模塊，與所述處理模塊連接，接收所述目標(biāo)圖像并轉(zhuǎn)換所述目標(biāo)圖像為控制指令；激光源模塊，與所述中央控制模塊通信連接，接收所述控制指令并發(fā)出激光束；振鏡驅(qū)動模塊，與所述中央控制模塊通信連接以接收所述控制指令，并將所述控制指令轉(zhuǎn)換為一驅(qū)動指令；掃描振鏡模塊，與所述振鏡驅(qū)動模塊通信連接以接收所述驅(qū)動指令，面向所述激光源模塊而設(shè)以接收所述激光束，并將根據(jù)所述驅(qū)動指令將所述激光束反射至一目標(biāo)物體，使所述目標(biāo)物體表面呈現(xiàn)所述目標(biāo)圖像。采用上述技術(shù)方案后，基于目標(biāo)圖像進行放樣，并且可實時地根據(jù)反饋的光信號進行調(diào)整和補償，以保證放樣圖形的準(zhǔn)確性。
【專利說明】
一種激光掃描放樣裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及激光設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種激光掃描放樣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在建筑施工過程中，通常需要激光準(zhǔn)直儀器投射出固定的點或線，以作為基準(zhǔn)線進行施工。使用時，使用者通常根據(jù)施工圖紙并結(jié)合實地環(huán)境，將激光準(zhǔn)直儀器配合壁掛架或三腳架調(diào)整到適當(dāng)?shù)奈恢茫⒛繙y激光準(zhǔn)直儀器發(fā)出的激光束是否符合施工要求。對不同施工面進行施工時，則需要再將儀器重新調(diào)整位置，以獲得新的參照準(zhǔn)直投影，再進行下一步工作，如此反復(fù)。施工流程繁瑣而且效率不高，且緊靠目測與儀器測量，精準(zhǔn)度不高。
[0003]因此，亟需一種智能而簡便的激光掃描放樣裝置，可根據(jù)施工要求，在目標(biāo)平面上投射一個或多個指定形狀及尺寸的幾何圖形，無需反復(fù)調(diào)整激光準(zhǔn)直儀器的位置，為建筑施工帶來了極大的便利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種激光掃描放樣裝置，基于目標(biāo)圖像進行放樣，并且可實時地根據(jù)反饋的光信號進行調(diào)整和補償，以保證放樣圖形的準(zhǔn)確性。
[0005]本發(fā)明公開了一種激光掃描放樣裝置，包括:處理模塊，接收外部裝置發(fā)來的一目標(biāo)圖像；中央控制模塊，與所述處理模塊連接，接收所述目標(biāo)圖像并轉(zhuǎn)換所述目標(biāo)圖像為控制指令;激光源模塊，與所述中央控制模塊通信連接，接收所述控制指令并發(fā)出激光束;振鏡驅(qū)動模塊，與所述中央控制模塊通信連接以接收所述控制指令，并將所述控制指令轉(zhuǎn)換為一驅(qū)動指令;掃描振鏡模塊，與所述振鏡驅(qū)動模塊通信連接以接收所述驅(qū)動指令，面向所述激光源模塊而設(shè)以接收所述激光束，并將根據(jù)所述驅(qū)動指令將所述激光束反射至一目標(biāo)物體，使所述目標(biāo)物體表面呈現(xiàn)所述目標(biāo)圖像。
[0006]優(yōu)選地，所述中央處理模塊與所述激光源模塊間設(shè)有一激光調(diào)制電路，接收所述控制指令并控制所述激光源模塊內(nèi)的激光二極管的功率。
[0007]優(yōu)選地，所述激光源模塊包括至少一個第一激光二極管，每一第一激光二極管具有相同或不同的波長。
[0008]優(yōu)選地，所述掃描振鏡模塊包括:反光鏡MEMS;所述振鏡驅(qū)動模塊包括:驅(qū)動電路，用于控制所述反光鏡MEMS的方向。
[0009]優(yōu)選地，所述驅(qū)動電路改變驅(qū)動所述反光鏡MEMS的電壓、電流、頻率或波形。
[0010]優(yōu)選地，所述反光鏡MEMS置于一雙軸電子機械結(jié)構(gòu)上，所述振鏡驅(qū)動模塊驅(qū)動所述雙軸電子機械結(jié)構(gòu)的雙軸旋轉(zhuǎn)，以使所述激光束充滿一四棱錐空間。
[0011 ]優(yōu)選地，所述激光掃描放樣裝置還包括:第二激光二極管，檢測所述目標(biāo)物體上的目標(biāo)圖像，以形成一檢測圖像，并將所述檢測圖像轉(zhuǎn)化為檢測信號；圖像處理模塊，與所述第二激光二極管通信連接，接收所述檢測信號并轉(zhuǎn)發(fā)至所述中央處理模塊;所述中央處理模塊比較所述檢測信號與所述目標(biāo)圖像，以改變所述控制指令。
[0012]優(yōu)選地，所述外部裝置為智能設(shè)備;所述目標(biāo)圖像為一建筑施工圖。
[0013]采用了上述技術(shù)方案后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0014]1.建筑施工時無需移動激光掃描放樣裝置，且其投射而出的激光圖像完全遵循目標(biāo)施工圖像；
[0015]2.目標(biāo)施工圖像變化時，其可根據(jù)實時反饋的光信號調(diào)整投射位置。
【附圖說明】
[0016]圖1為符合本發(fā)明一優(yōu)選實施例中激光掃描放樣裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為符合本發(fā)明一優(yōu)選實施例中反光鏡MEMS的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖標(biāo)記:
[0019]100-激光掃描放樣裝置、110-處理模塊、120-中央控制模塊、130-激光調(diào)制電路、140-激光源模塊、150-振鏡驅(qū)動模塊、160-掃描振鏡模塊、161-反光鏡MEMS、162-雙軸電子機械結(jié)構(gòu)、170-圖像處理模塊、180-激光二極管；
[0020]200-目標(biāo)物體、210-目標(biāo)圖像。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖與具體實施例進一步闡述本發(fā)明的優(yōu)點。
[0022]如圖1所示實施例中，激光掃描放樣裝置100包括:
[0023]-處理模塊110
[0024]設(shè)于激光掃描放樣裝置100內(nèi)，當(dāng)激光掃描放樣裝置100與外部裝置連接，接收外部裝置通過藍(lán)牙、紅外、無線Wif i等方式發(fā)送的一目標(biāo)圖像210，并可選地將目標(biāo)圖像210轉(zhuǎn)化為可讀格式存儲。是否需要轉(zhuǎn)換可視激光掃描放樣裝置100可讀取的目標(biāo)圖像210的格式而定。
[0025]-中央控制模塊!20
[0026]作為激光掃描放樣裝置100的控制指令的轉(zhuǎn)送元件，與處理模塊110連接，接收處理模塊110發(fā)來的目標(biāo)圖像210或目標(biāo)圖像210轉(zhuǎn)換后的格式文件，以獲取使用者期望的在成像目標(biāo)上的圖像。中央控制模塊120接收完畢后，進而將目標(biāo)圖像210轉(zhuǎn)換為控制指令，以期下發(fā)操作?？梢岳斫獾氖?，中央控制模塊120可接收的目標(biāo)圖像210的數(shù)量并不局限于一份，在實際施工過程中，激光掃描放樣裝置100可固定在施工區(qū)域的中心，向四周分別投射出需要的圖像。因此，其內(nèi)可存儲多個目標(biāo)圖像210，并分別轉(zhuǎn)換為控制指令，根據(jù)使用者對不同施工面的要求而切換。
[0027]-激光源模塊HO
[0028]與中央控制模塊120通信連接，中央控制模塊120形成的控制指令下發(fā)至激光源模塊140，激光源模塊140根據(jù)控制指令發(fā)出激光束。對于激光源模塊140而言，控制指令可以是啟動/停止發(fā)出激光束，或基于啟動/停止指令，將發(fā)出的激光束設(shè)為頻閃模式。
[0029]-掃描振鏡模塊160
[0030]面向激光源模塊140而固定，激光源模塊140發(fā)出的激光束經(jīng)掃描振鏡模塊160反射而出，直至投射至目標(biāo)物體200上。
[0031]-振鏡驅(qū)動模塊150
[0032]正是由于激光束發(fā)出的頻率、成型形狀由掃描振鏡模塊160決定，因此，在中央控制模塊120與掃描振鏡模塊160間，還設(shè)有一振鏡驅(qū)動模塊150，與中央控制模塊120通信連接，并根據(jù)中央控制模塊120發(fā)來的控制指令形成一驅(qū)動指令，驅(qū)動指令而后下發(fā)至掃描振鏡模塊160，掃描振鏡模塊160根據(jù)驅(qū)動指令反射激光束，最終呈現(xiàn)目標(biāo)圖像210。可以理解的是，中央控制模塊120向振鏡驅(qū)動模塊150發(fā)送的控制指令包括激光束所需的頻率、成型形狀等。而振鏡驅(qū)動模塊150所形成的驅(qū)動指令則為控制掃描振鏡模塊160的轉(zhuǎn)動速度、轉(zhuǎn)動方向等的指令。
[0033]具有上述配置后，使用者首先通過外部裝置向激光掃描放樣裝置100發(fā)送一目標(biāo)圖像210，激光掃描放樣裝置100內(nèi)的處理模塊110接收并轉(zhuǎn)發(fā)至中央控制模塊120，由中央控制模塊120轉(zhuǎn)換目標(biāo)圖像210為控制指令，激光源模塊140根據(jù)控制指令向掃描振鏡模塊160發(fā)送激光束，而振鏡驅(qū)動模塊150根據(jù)控制指令控制掃描振鏡模塊160，最終通過掃描振鏡模塊160的反射投射向目標(biāo)物體200，以形成目標(biāo)圖像210。
[0034]針對不同施工情況的要求，在目標(biāo)物體200上形成的目標(biāo)圖像210可以是具有多種顏色、多種亮度的，因此，在中央處理模塊110與激光源模塊140間設(shè)有一激光調(diào)制電路130，可針對不同的測量要求選擇不同的調(diào)制模式。如，當(dāng)以激光發(fā)射接收的時間差為基礎(chǔ)計算測量值時，可選擇脈沖調(diào)制模式，當(dāng)以激光發(fā)射接收的相位差為基礎(chǔ)計算測量值時，可選擇正弦曲線波形模式。因此，針對不同需要的模式，激光調(diào)制模塊可將激光源模塊140發(fā)出的激光束進行調(diào)整，以轉(zhuǎn)化為期望的形式。
[0035]同時，針對不同的工況要求，激光源模塊140可采用單個激光二極管形成的激光源，或是多個激光二極管組成的激光源組。具體地，激光源模塊140內(nèi)具有一個第一激光二極管180，及具有單一的波長，可使用該第一激光二極管180所具有的顏色顯示不同的圖案或形狀;或是激光源模塊140內(nèi)具有有著不同波長的多個第一激光二極管180，可利用多個顏色呈現(xiàn)更加豐富的圖像信息。
[0036]為了更方便、更精確、更快速地控制掃描振鏡模塊160對激光束的反射效果，掃描振鏡模塊160包括有反光鏡MEMS161，并置于一雙軸電子機械結(jié)構(gòu)162上，參閱圖2，該雙軸電子機械結(jié)構(gòu)162包括有可繞X軸旋轉(zhuǎn)的一 X平面及旋轉(zhuǎn)軸，使得設(shè)置在X平面上的部件可隨著X平面繞X軸旋轉(zhuǎn)時而旋轉(zhuǎn)，同樣地，該雙軸電子機械結(jié)構(gòu)162還包括有可繞Y軸旋轉(zhuǎn)的一Y平面及旋轉(zhuǎn)軸，設(shè)置在Y平面上的部件可隨著Y平面繞Y軸旋轉(zhuǎn)時而旋轉(zhuǎn)。且Y平面所具有的旋轉(zhuǎn)軸的兩端可旋轉(zhuǎn)地與X平面的內(nèi)部連接。具體地X平面的中部鏤空，以形成一空間，該空間預(yù)留給Y平面設(shè)置，同時Y平面所具有的旋轉(zhuǎn)軸連接在該空間側(cè)邊，也即X平面的內(nèi)側(cè)邊。反光鏡MEMS161置于Y平面上，從而可在X軸、Y軸這雙軸上旋轉(zhuǎn)。正是由于反光鏡MEMS161的二維平面內(nèi)的任意旋轉(zhuǎn)和任意位置定位，使得由反光鏡MEMS161反射而出的激光束在這兩個軸的旋轉(zhuǎn)限量所界定的一個“金字塔”空間內(nèi)可被投射到任何方向。而當(dāng)反光鏡MEMS161處于高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下時，反射的激光束可充滿整個四棱錐的空間。
[0037]而雙軸電子機械結(jié)構(gòu)162由振鏡驅(qū)動模塊150驅(qū)動，振鏡驅(qū)動模塊150向其發(fā)送驅(qū)動指令，進而調(diào)整反光鏡MEMS161的電壓、電流、頻率或波形。振鏡驅(qū)動模塊150的指令也可由使用者生成，例如，激光掃描放樣裝置100為手持式的，具有供使用者操作的界面，使用者根據(jù)自身的期望輸入所希望得到的激光束形狀及頻率等，從而驅(qū)動反光鏡MEMS161。
[0038]繼續(xù)參閱圖1，一優(yōu)選或可選實施例中，激光掃描放樣裝置100包括第二激光二極管及圖像處理模塊170，在目標(biāo)物體200上已呈現(xiàn)目標(biāo)圖像210后，第二激光二極管檢測該目標(biāo)圖像210，并形成一檢測圖像，作為檢測目標(biāo)圖像210是否準(zhǔn)確的比較對象。檢測圖像形成后，第二激光二極管將檢測圖像轉(zhuǎn)化為檢測信號，即將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。圖像處理模塊170與第二激光二極管通信連接，接收檢測信號，再轉(zhuǎn)發(fā)至中央處理模塊110，中央處理模塊110實時地將反饋得到的檢測信號與使用者從外部裝置輸入的目標(biāo)圖像210進行對比，若不相符，則調(diào)整控制指令，以作補償和調(diào)整，最終實現(xiàn)目標(biāo)圖像210的準(zhǔn)確呈現(xiàn)。
[0039]使用者可通過智能手機等智能設(shè)備向激光掃描放樣裝置100發(fā)送目標(biāo)圖像210，如施工圖(包括門框、窗框等)、裝潢圖等，目標(biāo)圖像210對準(zhǔn)施工面，即可在如墻面上掃描出施工方案(門框的位置、窗框的位置等)，使用者只需按照墻面上呈現(xiàn)的施工方案作業(yè)即可。
[0040]應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明的實施例有較佳的實施性，且并非對本發(fā)明作任何形式的限制，任何熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容變更或修飾為等同的有效實施例，但凡未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何修改或等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種激光掃描放樣裝置，其特征在于，包括: 處理模塊，接收外部裝置發(fā)來的一目標(biāo)圖像； 中央控制模塊，與所述處理模塊連接，接收所述目標(biāo)圖像并轉(zhuǎn)換所述目標(biāo)圖像為控制指令； 激光源模塊，與所述中央控制模塊通信連接，接收所述控制指令并發(fā)出激光束； 振鏡驅(qū)動模塊，與所述中央控制模塊通信連接以接收所述控制指令，并將所述控制指令轉(zhuǎn)換為一驅(qū)動指令； 掃描振鏡模塊，與所述振鏡驅(qū)動模塊通信連接以接收所述驅(qū)動指令，面向所述激光源模塊而設(shè)以接收所述激光束，并將根據(jù)所述驅(qū)動指令將所述激光束反射至一目標(biāo)物體，使所述目標(biāo)物體表面呈現(xiàn)所述目標(biāo)圖像。2.如權(quán)利要求1所述的激光掃描放樣裝置，其特征在于， 所述中央處理模塊與所述激光源模塊間設(shè)有一激光調(diào)制電路，接收所述控制指令并控制所述激光源模塊內(nèi)的激光二極管的功率。3.如權(quán)利要求1所述的激光掃描放樣裝置，其特征在于， 所述激光源模塊包括至少一個第一激光二極管，每一第一激光二極管具有相同或不同的波長。4.如權(quán)利要求1所述的激光掃描放樣裝置，其特征在于， 所述掃描振鏡模塊包括:反光鏡MEMS ； 所述振鏡驅(qū)動模塊包括:驅(qū)動電路，用于控制所述反光鏡MEMS的方向。5.如權(quán)利要求4所述的激光掃描放樣裝置，其特征在于， 所述驅(qū)動電路改變驅(qū)動所述反光鏡MEMS的電壓、電流、頻率或波形。6.如權(quán)利要求4所述的激光掃描放樣裝置，其特征在于， 所述反光鏡MEMS置于一雙軸電子機械結(jié)構(gòu)上，所述振鏡驅(qū)動模塊驅(qū)動所述雙軸電子機械結(jié)構(gòu)的雙軸旋轉(zhuǎn)，以使所述激光束充滿一四棱錐空間。7.如權(quán)利要求1所述的激光掃描放樣裝置，其特征在于， 所述激光掃描放樣裝置還包括: 第二激光二極管，檢測所述目標(biāo)物體上的目標(biāo)圖像，以形成一檢測圖像，并將所述檢測圖像轉(zhuǎn)化為檢測信號； 圖像處理模塊，與所述第二激光二極管通信連接，接收所述檢測信號并轉(zhuǎn)發(fā)至所述中央處理模塊； 所述中央處理模塊比較所述檢測信號與所述目標(biāo)圖像，以改變所述控制指令。8.如權(quán)利要求1所述的激光掃描放樣裝置，其特征在于， 所述外部裝置為智能設(shè)備； 所述目標(biāo)圖像為一建筑施工圖。
【文檔編號】G01C15/00GK105973211SQ201610421046
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】張甌, 汪永平
【申請人】常州華達(dá)科捷光電儀器有限公司