[發明專利]激光接收器

有效

• 申請號: 201380012510.4
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN104428626B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: C·L·E·迪穆蘭;安東·克爾
• 申請（專利權）人: 萊卡地球系統公開股份有限公司
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 呂俊剛,劉久亮

本發明涉及包括與激光發射器協作的激光接收器的系統、和對這種激光器系統的使用。

激光接收器通常被用于建筑工地，以便定位參照激光束，具體地，旋轉結構激光器的激光束或線激光器的扇狀激光束。被設計成在旋轉所發射的激光束時提供激光平面的旋轉結構激光器是本領域技術人員公知的，并由此在本文未加以詳細描述。生成扇狀激光平面的線激光器的實施方式在EP 1988360 A1中給出。由旋轉結構激光器或線激光器生成的參照光平面可以是水平的或者傾斜的。其在建筑工地出于不同目的而使用，即，用于引導施工機械或者用于基于該平面執行各種測量，即，用于允許建筑工人快速布置可視標記線或者調節高度。

針對激光引導施工機械的示例在US 6,691,437 Bl中給出。在該文獻中公開了用于與挖掘機一起使用的水平感測系統。激光接收器安裝在該機器的鏟斗柄上，以便基于入射激光束擊中激光接收器的光接收傳感器來指示鏟斗柄針對參照激光束的相對位置。該鏟斗柄還設置有傾斜儀，該傾斜儀包括陀螺傾度傳感器和加速度計。加速度計感測重力加速度，并且提供靜態垂直參照，以便補償陀螺傾度傳感器的長期漂移。

然而，由于眼安全規范，在建筑工地使用的激光發射器(即，旋轉結構激光器和線激光器)必須具有低功率射束。因此，一方面，這種常規激光發射器的激光束能夠在附近的墻壁指示精確可視的參照線，但另一方面，在遠離光源的距離處趨于散焦并變得更加暗淡，使得必須利用激光接收器來定位射束。

常規的激光接收器包括激光光傳感器和電路，其中，該光傳感器包括光敏部件的線性陣列并且連接至所述電路。該光敏部件在被激光束照射時提供電輸出信號，該電輸出信號被傳遞至所述電路并且通過該電路計算。該計算的結果通過輸出裝置(像集成在激光接收器中并且連接至所述電路的顯示器一樣)向用戶呈現。這種激光接收器的示例在EP 2 199 739 Al、US 7,409,312 B以及WO 2008/008210 A2中給出。具體地講，那些激光接收器具有限定的零位置，例如，光傳感器陣列的中心。對于激光束的定位來說，激光接收器的零位置必須要穩定地匹配激光平面。某些激光接收器(像在US 7,409,312 B中公開的激光接收器一樣)還設置有重力參照裝置，而且可選地設置有GPS接收器，以便易于精確定位。附加的激光測距裝置還可以考慮到計算激光接收器的3D位置。WO 2008/008210 A2中描述的方法公開了在激光接收器內集成測距儀，以確定針對激光發射器的距離。然而，這需要激光接收器取向非常好地對準至激光發射器，這尤其在建筑工地通常是非常難的。

參照激光平面的精確定位是一耗時過程，尤其是在其是通過旋轉激光束生成的激光平面時(具體地，在使用紅外激光束的情況下)。常規手持式激光接收器必須沿垂直于激光平面的方向緩慢掃描幾次，以便針對每一次掃描捕獲至少兩次激光束撞擊，即，光敏部件線性陣列的最外側光敏部件處的第一次撞擊，和更靠近光敏部件線性陣列中心的零位置的光敏部件處的第二次撞擊。光敏部件陣列處的不同入射角指示激光接收器針對激光平面的移動方向，該移動方向根據光敏部件的電子輸出信號通過所述電路得到，并且通過相應的輸出在激光接收器的顯示器上向用戶指示，或者作為音頻信號。為了使激光接收器處于一位置，其中，激光束的連續撞擊僅照射對準的光敏部件中心處的零位置，以使激光接收器同坡度(on-grade)，用戶按遍及激光平面連續掃描的反復過程移動激光接收器。由此，可以說，在建筑工地獲知激光平面和/或激光接收器相對于激光發射器的位置和取向仍是一耗時過程。

因此，本發明的一目的是，提供一種具有激光接收器和激光發射器的激光器系統，其允許更有效地定位激光束，具體地，更有效地定位旋轉結構激光器的激光平面。

本發明的一個目的是，改進激光接收器與激光發射器的協作(尤其是定位和搜索協作)，具體地，與發射參照激光平面的激光發射器協作。

本發明的另一些方面在和該申請同一日期提交的并且具有歐洲申請號12159573.0的歐洲專利申請中加以保護。由此，歐洲專利申請第12159573.0號的內容同此并入本申請中。