[发明专利]目标反射体检测系统

说明书

本发明涉及在勘测领域中采用激光束检测目标反射体的一种目标反射体检测系统，其中发自主单元的偏振光束辐照到目标反射体上，并且对由目标反射体反射的偏振的反射光束进行检测。

在土木工程和建筑技术领域中为了确定参考高度，现在采用旋转的激光辐照系统在一个水平面内进行偏振光束的旋转扫描。

近几年来，已把可见半导体激光发展到了用于实际应用中，并且已经出现了采用可见半导体激光的旋转辐照系统，这使得进行可视勘测成为可能。在这种旋转激光辐照系统中，为了确保操作人员的安全，要限制激光的输出。由于这个原因，在要求对偏振光束的反射进行可视识别的勘测和测量中，其工作距离变得相对短了。

这样，在现在采用的旋转激光辐照系统中，对偏振光束进行往复的扫描来增加偏振的反射光束的亮度，使工作距离延长。为了在适当的范围内实现往复的扫描，必须识别出扫描位置。为了这一目的，采用了一种目标反射体检测系统，在这个系统中在一个工作位置放置一块目标反射体，并对由目标反射体反射的偏振的反射光束进行检测，识别目标反射体的位置。

在上述目标反射体检测系统中，为了识别目标反射体，使发射的光变成偏振光，并使由目标反射体反射回的反射光的偏振方向相对于发射光的偏振方向发生变化。这是因为玻璃面等不需要的反射体具有保持该偏振方向而反射的性质，所以，可以进行识别。

在上述旋转激光辐照系统中，用与目标反射体的偏振光相对应的检测装置检测反射光。但是，在土木工程或建筑工程的工作现场，常常有许多不需要的反射体，并且反射的方式不固定，包含各种各样的偏振成分。

因此，当发自旋转激光辐照系统的激光束照射到具有光亮表面的不需要的反射体上，强反射光进入主机的检测器时或者由光学性质与目标反射体类似的反射物反射回的反射光进入主机的检测器时，常常错误地把不需要的反射体检测成目标反射体，并且在错误的位置进行往复扫描。

本发明的目的是要提供一种目标反射体检测系统，该目标反射体检测系统在测量中利用激光束形成基准线和基准平面时不会错误地识别作为激光束照射目标的目标反射体。该目标反射体检测系统包括向目标反射体发射偏振辐照光束的一个激光发射器，以及一个用来检测由目标反射体反射回的偏振反射光束的反射光束检测器，该反射光束检测器由检测目标反射体反射回的偏振反射光束的第一检测装置、检测与目标反射体反射回的偏振反射光束不同的偏振光束的第二检测装置，以及根据第一检测装置的输出与第二检测装置的输出的比较对目标反射体进行识别的一个反射光检测电路构成。

图1是用于解释本发明的第一个实施例的图；

图2是示出上述实施例中的偏振反射光束检测电路的方框图；

图3示出上述实施例中一种目标反射体的例子；

图4示出上述偏振反射光束检测电路中的信号波形；

图5A和5B分别用于解释目标反射体，偏振照射光束及目标反射体的输出信号之间的关系的图：

图6是解释本发明的第二个实施例的图；

图7是解释本发明的第三个实施例的图；

图8是解释本发明的第四个实施例的图；

图9示出目标反射体的另一个例子：

图10示出装有本发明的目标反射体检测系统的一种激光准直器的截面图；

图11是上述激光准直器的正面图；

图12是沿图10中A-A线的箭头方向的剖视图；以及

图13是上述激光准直器的激光振荡器的示意图。

图1示出装有按照本发明的目标反射体检测系统的一种激光旋转照射系统。这个激光旋转照射系统包括旋转照射系统主机1和一个目标反射体2，该反射体被放置在离旋转照射系统主机1一定距离的地方。

首先，给出对旋转照射系统主机1的描述。

旋转照射系统主机1包括激光发射器3、旋转单元4、反射光检测器5、旋转控制器6、及发光元件的驱动器7。

先描述激光发射器3。

在发射线偏振光的偏振辐照光束的激光二极管10的光轴上，从激光二极管10开始顺序设置准直透镜11，第一λ/4双折射片12，以及穿孔镜13。准直透镜11把发自激光二极管10的线偏振光的偏振辐照光束变成平行光束，然后由第一λ/4双折射片12转换成圆偏振光。圆偏振光的偏振辐照光束穿过穿孔镜13照射到旋转单元4上。