[发明专利]激光接收器

说明书

本发明涉及包括与激光发射器协作的激光接收器的系统、和对这种激光器系统的使用。

激光接收器通常被用于建筑工地，以便定位参照激光束，具体地，旋转结构激光器的激光束或线激光器的扇状激光束。被设计成在旋转所发射的激光束时提供激光平面的旋转结构激光器是本领域技术人员公知的，并由此在本文未加以详细描述。生成扇状激光平面的线激光器的实施方式在EP 1988360 A1中给出。由旋转结构激光器或线激光器生成的参照光平面可以是水平的或者倾斜的。其在建筑工地出于不同目的而使用，即，用于引导施工机械或者用于基于该平面执行各种测量，即，用于允许建筑工人快速布置可视标记线或者调节高度。

针对激光引导施工机械的示例在US 6,691,437 Bl中给出。在该文献中公开了用于与挖掘机一起使用的水平感测系统。激光接收器安装在该机器的铲斗柄上，以便基于入射激光束击中激光接收器的光接收传感器来指示铲斗柄针对参照激光束的相对位置。该铲斗柄还设置有倾斜仪，该倾斜仪包括陀螺倾度传感器和加速度计。加速度计感测重力加速度，并且提供静态垂直参照，以便补偿陀螺倾度传感器的长期漂移。

然而，由于眼安全规范，在建筑工地使用的激光发射器(即，旋转结构激光器和线激光器)必须具有低功率射束。因此，一方面，这种常规激光发射器的激光束能够在附近的墙壁指示精确可视的参照线，但另一方面，在远离光源的距离处趋于散焦并变得更加暗淡，使得必须利用激光接收器来定位射束。

常规的激光接收器包括激光光传感器和电路，其中，该光传感器包括光敏部件的线性阵列并且连接至所述电路。该光敏部件在被激光束照射时提供电输出信号，该电输出信号被传递至所述电路并且通过该电路计算。该计算的结果通过输出装置(像集成在激光接收器中并且连接至所述电路的显示器一样)向用户呈现。这种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中给出。具体地讲，那些激光接收器具有限定的零位置，例如，光传感器阵列的中心。对于激光束的定位来说，激光接收器的零位置必须要稳定地匹配激光平面。某些激光接收器(像在US 7,409,312 B中公开的激光接收器一样)还设置有重力参照装置，而且可选地设置有GPS接收器，以便易于精确定位。附加的激光测距装置还可以考虑到计算激光接收器的3D位置。WO 2008/008210 A2中描述的方法公开了在激光接收器内集成测距仪，以确定针对激光发射器的距离。然而，这需要激光接收器取向非常好地对准至激光发射器，这尤其在建筑工地通常是非常难的。

参照激光平面的精确定位是一耗时过程，尤其是在其是通过旋转激光束生成的激光平面时(具体地，在使用红外激光束的情况下)。常规手持式激光接收器必须沿垂直于激光平面的方向缓慢扫描几次，以便针对每一次扫描捕获至少两次激光束撞击，即，光敏部件线性阵列的最外侧光敏部件处的第一次撞击，和更靠近光敏部件线性阵列中心的零位置的光敏部件处的第二次撞击。光敏部件阵列处的不同入射角指示激光接收器针对激光平面的移动方向，该移动方向根据光敏部件的电子输出信号通过所述电路得到，并且通过相应的输出在激光接收器的显示器上向用户指示，或者作为音频信号。为了使激光接收器处于一位置，其中，激光束的连续撞击仅照射对准的光敏部件中心处的零位置，以使激光接收器同坡度(on-grade)，用户按遍及激光平面连续扫描的反复过程移动激光接收器。由此，可以说，在建筑工地获知激光平面和/或激光接收器相对于激光发射器的位置和取向仍是一耗时过程。

因此，本发明的一目的是，提供一种具有激光接收器和激光发射器的激光器系统，其允许更有效地定位激光束，具体地，更有效地定位旋转结构激光器的激光平面。

本发明的一个目的是，改进激光接收器与激光发射器的协作(尤其是定位和搜索协作)，具体地，与发射参照激光平面的激光发射器协作。

本发明的另一些方面在和该申请同一日期提交的并且具有欧洲申请号12159573.0的欧洲专利申请中加以保护。由此，欧洲专利申请第12159573.0号的内容同此并入本申请中。