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Laser 'Basics' Information

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Manufacturer: Topcon

Lasers have been used in the construction industry for over three decades. If you're in the construction industry you've probably heard of them, and in most cases either used or have been on a jobsite where they were being used. But what makes them such a vital part of most contractor's inventory? The basic functions they perform have been accomplished for years by tried-and-true tools like carpenter's levels, plumb bobs, and chalk lines, so why the change?

In the following text you'll learn why lasers have become a necessity for most contractors, how they work, and why Topcon lasers are continuing to evolve the role of lasers in the construction industry. If you're not familiar with construction lasers or their concept then read on. Hopefully you'll come away with a basic understanding of why these tools are so important to today's building professionals, and the impact they've made on the construction industry as a whole.

What is a Laser?
A laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) is simply a device that generates a highly concentrated beam of light. These beams can be generated by several means, but the most common means in construction lasers are diodes. Diodes use low amounts of power to generate relatively bright beams of laser light. They're also very durable. Topcon has lead the industry in developing ever brighter and durable diode lasers. In 1997, Topcon was the first construction laser company to introduce a revolution in diode technology, the green laser diode. 400% brighter to the human eye than red beam diodes, Topcon continues to be the only construction laser manufacturer with this unique technology.

There are two types of laser beams used in construction, visible beam and infrared. Visible beams (635nm to 532nm for the Green Beam®) are generally used in the interior and utility/pipe markets where they take the place of other and more cumbersome visual references (see The Construction Laser Advantage). Infrared lasers are used in general construction (concrete, small excavation), and heavy earthmoving markets. Infrared lasers use the same 5mW output but they're barely visible or completely invisible to the human eye (680nm and lower), yet they have the ability to travel through, and be effected less, by atmospheric conditions at far greater distances than visible beams. This makes them perfect for large jobsites or land leveling applications.

*Although the harmfulness of these lasers is extremely small, care should always be taken when using a visible beam laser in open areas. Never set a visible beam laser in an open area at a height that may strike machine operators, workers, or motorists in the eye. Most visible beam construction lasers are Class II and limited to 5mW total output by law. Infrared lasers are Class I lasers, and pose no danger from incidental eye exposure.

The Construction Laser Advantage:
As mentioned above, lasers are replacing many traditional tools. That's not to say that the traditional tools weren't up to the job. It's just the fact that every tool has its limitations, including lasers (See Construction Lasers and The Topcon Advantage). Qualities inherent in lasers have overcome many of the limitations of traditional tools. Take for example a 4' carpenter's level. Generally, when the bubbles are centered you're accurate to within 1/32". But what happens if the object you're leveling is 30' long? That 1/32 of an inch begins to multiply as you move farther away from the level.

Rotating lasers on the other hand "broadcast" a plane of light over distance. The beam is at a constant elevation or vertical plane no matter if you're next to the laser or 100' away. But that's only one advantage. Here's an example:

In the interior industry where lasers are widely used, a contractor places a rotating laser in its vertical position so the beam sweeps across the ceiling, down the far wall and across the floor. From that single setup he or she can hang a wall bracket from the ceiling, the floor, and place the studs exactly vertically by themselves. The savings realized from using a laser in this instance is two-fold: first the setup time is reduced from traditional methods by at least 50% or more because the same reference is used for the floor, ceiling and everything in between. Second, a two person job was reduced to a single person, saving labor and freeing that extra person to work on another part of the job finishing the job faster.

This is just one example, but these types of scenarios can be attributed to lasers in many areas of construction. Here's a brief overview of construction laser types, how they are used, and the general advantage they have over previous methods.

Interior Lasers:
Using visible beams, Interior Lasers are used to hang ceiling grids, align and mount floor and ceiling brackets for walls, align studs, level and hang cabinets, and a host of other applications unique to the Interior construction industry. Interior lasers with slope capabilities can be used to "rake-in" or match angles in situations where settling or non-90° angles occur. Their visible beams replace the need for cumbersome bubble vials, ceiling string, and chalk lines that can get in the way and require time consuming setups.

General Construction Lasers:
Using infrared beams, GC lasers are short to medium range (500' to 1000' radius) lasers used for exterior applications. Setting concrete forms, checking grade on flat pads, checking depth of footers and trenches, and even providing elevation indication for laser receivers mounted on excavators, backhoes, and the like are common applications for these lasers. Because the beams are invisible, these lasers use a receiver mounted on a grade rod to detect the beam. The receivers emit audible signals indicating where the beam is in reference to grade. These lasers provide a continuous and reliable elevation reference over a large area, yet they are passive. In other works, there's nothing to avoid or watch out for when construction equipment or personnel are working throughout the site, unlike stakes, strings, and reference laths. They also provide a large measure of safety in trenching applications by removing the necessity for the grade checker to be in the trench.

Slope/Machine Control Lasers:
Perhaps the most advanced of all rotating construction lasers, Slope/Machine Control lasers use high power infrared or barely visible beam lasers that "broadcast" over long distances (1500' to 2500' or more) at extremely exacting slopes. Land leveling applications in the farming industry is a prime example. Extremely gentle slopes are required across long distances to promote irrigation water coverage while preventing soil erosion. But other applications such as road and runway construction that require slope for rain drainage, long trenching jobs requiring a constant fall for the pipes, and large sites where multiple machines are operating off the same laser reference are also examples of the broad application of these lasers. GC lasers have all but eliminated the use of transits and other optical instruments that were used to verify grade during the construction process previous to the introduction of lasers.

Pipe Lasers:
One of the earliest application of lasers in the construction industry occurred in the pipe laying market. Unlike the lasers in the previous categories, Pipe Lasers emit a stationary (non-rotating) beam of circular, visible laser light. Underground alignment is accomplished by placing the pipe laser in the manhole with the beam "broadcasting" at the designated line and slope down the trench. A target is placed inside of the far end of the pipe section being placed and is positioned so the beam strikes the center of the target. Doing this section after section, the pipe sections provide a constant fall from the manhole (or starting point) to the destination. There are also "over-the-top" methods used that involve projecting the laser beam over the top of the pipe and "plunging" the beam down to the pipe using a Theodolite. Previous to laser technology, there were several methods employed to align the pipes including "batter boards", "drop" strings (a plumb bob type system) as well as other equally cumbersome methods.

Almost without exception, these markets have realized tremendous advantages in efficiency, accuracy, and safety through the use of laser technology. But that's not where the story ends. Laser technology continues to develop and evolve on a daily basis. Let's take a look the innovations and see what makes Topcon the leader in construction laser technology.

The Topcon Advantage:
Topcon has a long history as a technology development leader in the optical, mechanical and electronic industries. Today, many consumer products, especially those relating to optics, owe some part of their success to Topcon. SLR (single lens reflex) technology found in just about every 35mm camera manufactured today is a Topcon patent. Many of the copiers in offices around the world contain Topcon lens technology. Optometrists recognize Topcon as a leader in vision technology. Topcon even manufactures Electron Microscopes for the scientific industry. But what does this have to do with Construction Lasers? Well, actually quite a lot.

Some of the innovative features seen in Topcon construction lasers have their beginnings as a direct result of breakthroughs in products developed outside of the Construction Laser division. Many others were developed as a direct result of recognizing a need, and dedicating the resources to overcome it. As was mentioned at the beginning of this overview, all tools have their limitations. Lasers are no exception. But at Topcon we view these limitations a little differently. We consider them an opportunity for improvement. We think it shows in the advancements we've introduced in our relatively short history. We intend to continue on the path of innovation. And if you're thinking of purchasing a construction laser, we hope you recognize this fact and become a part of our revolution.

For more info call Lengemann... 1.800.342.9238 or email:



Los lásers han sido usados en la industria de la construcción durante más de tres décadas. Si usted está en la industria de la construcción usted ha oído probablemente de ellos, y en la mayor parte de casos usados o ha estado en un jobsite donde ellos estaban siendo usados. ¿Pero qué los hace una parte tan vital del inventario de la mayor parte de contratista? ¿Las funciones básicas que ellos realizan han sido llevadas a cabo durante años por instrumentos infalibles como niveles del carpintero, plomos, y líneas de creta, entonces, por qué el cambio?

En el texto siguiente usted aprenderá por qué los lásers se han hecho una necesidad de la mayor parte de contratistas, como ellos trabajan, y por qué los lásers de Topcon siguen desarrollando el papel de lásers en la industria de la construcción. Si usted no es familiar con lásers de construcción o su concepto entonces leído en. Esperamos que usted se separará{saldrá} con un entendimiento básico de por qué estos instrumentos son tan importantes para profesionales de edificio de hoy, y el impacto que ellos han hecho en la industria de la construcción en conjunto.


¿Cuál es un Láser?

Un láser (Amplificación Ligera{Clara} por la Emisión Estimulada de la Radiación) es simplemente un dispositivo que genera un haz de luz muy concentrado. Éstos emiten puede ser generado por varios medios, pero los medios más comunes en lásers de construcción son diodos. Los diodos usan bajo cantidades del poder de generar rayos relativamente brillantes de la luz de láser. Ellos son también muy duraderos. Topcon tiene el plomo{la ventaja} la industria en el desarrollo de lásers de diodo alguna vez más brillantes y duraderos. En 1997, Topcon era la primera compañía de láser de construcción para introducir una revolución en la tecnología de diodo, el diodo láser verde. El 400 % más brillante al ojo humano que diodos de viga rojos, Topcon sigue siendo el único fabricante de láser de construcción con esta tecnología única.

Hay dos tipos de rayos láser usados en construcción, viga visible e infrarrojos. Los rayos visibles (635nm a 532nm para la Viga Verde ®) son generalmente usados en el interior y mercados de utilidad/tubo donde ellos toman el lugar de otras referencias visuales y más incómodas (ver la Ventaja de Láser de Construcción). Los lásers infrarrojos son usados en la construcción general (excavación concreta, pequeña), y mercados earthmoving pesados. Los lásers infrarrojos usan el mismo 5mW salida pero ellos son apenas visibles o completamente invisibles al ojo humano (680nm y más abajo), aún ellos tienen la capacidad de viajar por, y ser efectuado menos, por condiciones atmosféricas a mucho mayores distancias que rayos visibles. Este los hace perfeccionar para jobsites grande o tierra que nivela aplicaciones.

Aunque la nocividad de estos lásers sea muy pequeña, el cuidado siempre debería ser tomado usando un láser de viga visible en áreas abiertas. Nunca ponga un láser de viga visible en un área abierta en una altura que puede golpear a operadores de máquina, trabajadores, o motoristas en el ojo. La mayoría de los lásers de construcción de viga visibles son la Clase II y limitado con 5mW salida total según la ley. Los lásers infrarrojos son la Clase I lásers, y no plantean ningún peligro de la exposición de ojo secundaria.


La Ventaja de Láser de Construcción:

Como mencionado anteriormente, los lásers sustituyen muchos instrumentos tradicionales. Esto no debe decir que los instrumentos tradicionales no estuvieron a la altura del trabajo. Esto es sólo{justo} el hecho que cada instrumento tiene sus limitaciones, incluso lásers (Ver Lásers de Construcción y la Ventaja de Topcon). Las calidades inherentes en lásers han vencido muchas de las limitaciones de instrumentos tradicionales. Tome por ejemplo el nivel de un 4' carpintero. Generalmente, cuando las burbujas son centradas usted es exacto a dentro de 1/32". ¿Pero qué pasa si el objeto que usted nivela es 30' mucho tiempo? Esto que 1/32 de una pulgada comienza a multiplicar cuando usted se mueve más lejos del nivel.

El giro de lásers por otra parte "transmitió" un avión de luz sobre la distancia. La viga está en una elevación constante o avión vertical no importa si usted está al lado del láser o 100' lejos. Pero esto es sólo una ventaja. Aquí está un ejemplo:

En la industria interior donde los lásers son extensamente usados, un contratista coloca un láser rotativo en su posición vertical tan los barridos de viga a través del techo, abajo la pared lejana y a través del suelo{piso}. De aquel sistema solo él o ella pueden colgar un soporte de la pared del techo, el suelo{piso}, y colocar los clavos exactamente verticalmente por ellos. Los ahorros realizados{comprendidos} de usar un láser en este caso son dobles: primero el tiempo de sistema es reducido de métodos tradicionales en al menos el 50 % o más porque la misma referencia es usada para el suelo{piso}, techo y todo en medio. Segundo, un dos trabajo de persona fue reducido a una persona sola, salvando el trabajo y liberando a aquella persona suplementaria para trabajar en otra parte del trabajo que termina el trabajo más rápido.

Este es sólo{justo} un ejemplo, pero estos tipos de guiones pueden ser atribuidos a lásers en muchas áreas de la construcción. Aquí está una breve descripción de tipos de láser de construcción, como ellos son usados, y la ventaja general que ellos tienen sobre métodos anteriores.

Lásers Interiores:

Usando rayos visibles, los Lásers Interiores son usados para colgar rejillas de techo, alinearse y suelo{piso} de montaje{monte} y soportes de techo para paredes, alinear clavos, nivelar y colgar gabinetes, y un anfitrión de otras aplicaciones únicas a la industria de la construcción Interior. Los lásers interiores con capacidades de cuesta pueden estar acostumbrados "rastrillan - en" o ángulos de partido{cerilla} en situaciones donde colocar o no 90 ángulos ° ocurren. Sus rayos visibles sustituyen la necesidad de frascos de burbuja incómodos, cuerda de techo, y líneas de creta que pueden entrar en el camino y requerir el tiempo consumiendo sistemas.

Lásers de Construcción Generales:

Usando rayos infrarrojos, los lásers de GC son cortos a la variedad media (500' a 1000' radio) lásers usados para aplicaciones exteriores. El ajuste de formas concretas, comprobación del grado en almohadillas llanas, comprobación de la profundidad de pies y trincheras, y hasta suministro de la indicación de elevación para receptores de láser montados en excavadoras, backhoes, y otros por el estilo es aplicaciones comunes para estos lásers. Como los rayos son invisibles, estos lásers usan a un receptor montado en una vara{barra} de grado para descubrir la viga. Los receptores emiten señales audibles que indican donde la viga está en la referencia para clasificar. Estos lásers proporcionan una referencia de elevación continua y confiable sobre un área grande, aún ellos son pasivos. Con otros trabajos, no hay nada para evitar o tener cuidado cuando el equipo de construcción o el personal trabajan en todas partes del sitio, a diferencia de apuestas, cuerdas, y se refieren a listones. Ellos también proporcionan una medida grande de la seguridad en aplicaciones trenching quitando la necesidad del inspector de grado para estar en la zanja.

Lásers de Control de Cuesta/Máquina:

Quizás los más avanzados de todos los lásers de construcción de giro, los lásers de Control de Cuesta/Máquina usan el poder alto lásers de viga infrarrojos o apenas visibles que "transmiten" sobre distancias largas (1500' a 2500' o más) en cuestas muy exigentes. La tierra que nivela aplicaciones en la industria que cultiva la tierra es un ejemplo principal. Las cuestas muy suaves son requeridas a través de distancias largas promover la cobertura de agua de irrigación previniendo la erosión de suelo. Pero otras aplicaciones como camino y construcción de pista de aterrizaje que requieren la cuesta para el avenamiento de lluvias, mucho tiempo trenching empleos que requieren una constante se enamoran de los tubos{las pipas}, y los sitios grandes donde máquinas múltiples funcionan de la misma referencia de láser son también ejemplos de la amplia aplicación de estos lásers. Los lásers de GC han eliminado casi el uso de tránsitos y otros instrumentos ópticos que fueron usados para verificar el grado durante el proceso de construcción antes de la introducción de lásers.

Lásers de Tubo{Pipa}:

Una de la aplicación más temprana de lásers en la industria de la construcción ocurrió en el tubo{la pipa} que pone el mercado. A diferencia de los lásers en las categorías anteriores, los Lásers de Tubo{Pipa} emiten un inmóvil (no giro) la viga de circular, luz de láser visible. La alineación subterránea es llevada a cabo colocando el láser de tubo{pipa} en la cámara subterránea con la viga "difusión" en la línea designada y descender la zanja. Un objetivo es colocado dentro del final lejano de la sección de tubo{pipa} colocada y es colocado así la viga golpea el centro del objetivo. Haciendo esta sección después de la sección, las secciones de tubo{pipa} proporcionan una caída constante de la cámara subterránea (o punto de partida) al destino. Hay también "excesivo" métodos usados lo que implica proyectar el rayo láser por encima del tubo{de la pipa} "y sumergir" la viga abajo al tubo{a la pipa} usando un Teodolito. Antes de la tecnología de láser, había varios métodos empleados para alinear los tubos{las pipas} incluso "bordos de rebozado", cuerdas "de gota" (un sistema de tipo de plomo) así como otros métodos igualmente incómodos.

Casi sin la excepción, estos mercados han realizado{comprendido} ventajas tremendas en eficacia, exactitud, y seguridad por el uso de la tecnología de láser. Pero esto no es donde la historia se termina. La tecnología de láser sigue desarrollando y evolucionar cada día. Vaya a mirar las innovaciones y ver lo que hace Topcon el líder en la tecnología de láser de construcción.

La Ventaja de Topcon:

Topcon tiene una historia larga como un líder de desarrollo de tecnología en las industrias ópticas, mecánicas y electrónicas. Hoy, muchos productos de consumo, sobre todo aquellos acerca de la óptica, deben alguna parte de su éxito a Topcon. El SLR (reflejo de lente solo) tecnología encontrada en aproximadamente cada cámara de 35 mm fabricada hoy es una patente de Topcon. Muchas de las copiadoras en oficinas alrededor del mundo contienen la tecnología de lente de Topcon. Los optometristas reconocen a Topcon como un líder en la tecnología de visión. Topcon hasta fabrica Microscopios de Electrones para la industria científica. ¿Pero qué tiene que ver este con Lásers de Construcción? Bien, realmente bastante.

Algunos rasgos innovadores vistos en lásers de construcción de Topcon tienen sus principios como un resultado directo de brechas en productos desarrollados fuera de la división de Láser de Construcción. Muchos otros fueron desarrollados como un resultado directo de reconocer una necesidad, y dedicar los recursos de vencerlo. Como fue mencionado a principios de esta descripción, todos los instrumentos tienen sus limitaciones. Los lásers no son ninguna excepción. Pero en Topcon vemos estas limitaciones un poco diferentemente. Los consideramos una oportunidad de la mejora. Pensamos que esto muestra en los progresos que hemos introducido en nuestra historia relativamente corta. Tenemos la intención de seguir el camino de innovación. Y si usted piensa comprar un láser de construcción, esperamos que usted reconozca este hecho y se haga una parte de nuestra revolución.

Ya que más información llaman Lengemann... 1.800.342.9238

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