专利名称：可视化激光接收器的制作方法
技术领域：
本发明属于激光测控装置领域，具体涉及一种可视化激光接收器。
背景技术：
在激光标线或者扫平等产品进行标线工作时，往往发出一个或多个激光面作为参考之用。按照有关的安全规定，在工程测量中，对于用于标线的激光的功率是有所限制的，因为如果激光的功率过高会对人眼等器官造成伤害。正是如此，激光在用于进行标线时其亮度也受到了限制，这样就造成了上述的激光面在远距离时很难用肉眼进行观察。为了解决这个问题，在接收位置处往往采用激光接收器，现有的激光接收器，通常用上下两块光电板，通过比对两块光电板的光通量的差异，判断激光面位置，用LED灯或者段码IXD指示激光面所在的位置。现有的激光接收器在使用中存在不直观、定位慢、精度差、容易受到场地限制。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于一种通过可视界面显示出的直线模拟而直观表明激光面位置的可视化激光接收器。为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案:
可视化激光接收器，包括:一组以上的用于探测被测激光的感光阵列、控制器和可视化界面。其中控制器驱动上述感光阵列并接收其反馈信号，可视化界面在上述中央控制器控制下以可视的图案模拟被测激光；上述控制器与上述可视化界面、感光阵列构成电连接。特别地，上述感光阵列的数目为2，分别设置在上述可视化界面的左、右两侧。或者，上述感光阵列的数目为4，分别设置在上述可视化界面的上、下、左、右四个方向。或者，上述感光阵列的数目为1，设置在上述可视化界面的侧面。进一步的来说，还包括:用于校准的校准装置。上述校准装置为机械水泡或/和与上述中央控制器电连接的电子水泡。另外，上述可视化界面包括:显示屏和控制面板。上述显示屏为点阵显示屏或/和段码显示屏。在以上方案的技术上，上述感光阵列包括多个感光单元，上述感光单元成一列直线排列。并且，上述感光单元为:CXD芯片、CMOS芯片、PSD芯片等光电元件。本发明的有益之处在于:在使用中能够直观的反应激光面的位置、定位快、精度好、并且不受场地的限制。
图1是本发明的可视化激光接收器一个优选实施例的结构示意 图2是图1所示实施例的俯视结构示意 图3是本发明的可视化激光接收器另一个优选实施例的结构示意 图4是图1所示实施例的可视化激光接收器的电路框图。
图中附图标记的含义:
1、感光阵列，2、可视化界面，201、显示屏，202、控制面板，3、校准装置；A、激光面，a、激
光线(激光面是有多条激光线组成的)。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。参照图1至图4所示，本发明的可视化激光接收器包括:一组以上的感光阵列1、控制器、可视化界面2。控制器驱动感光阵列I并接收其反馈信号，可视化界面2在控制器控制下以可视的图案模拟被测激光；控制器与可视化界面2、感光阵列I构成电连接。其中感光阵列I包括多个感光单元，这些感光单元可以是CXD芯片、CMOS芯片或者PSD芯片(Position Sensitive Detector,位置敏感器件)等光电元件。可视化界面2是指能够提供给使用者可视化图像的人机交互界面，作为优选，可视化界面2包括:用于显示的显示屏201、用于控制和输入的控制面板202。感光阵列I由感光单元以一定形式的阵列组成，为了利用最少的感光单元而实现探测，作为一种优选方案，感光阵列I由直线排列的一列感光单元构成。这样设置的原因在于，本发明的设计构思在于，能在可视化界面2上以直线的方式来显示激光面A，在正常的情况下，用于测量的激光面A是水平或是垂直，我们所要实现的目的首先在于，能够捕捉或接收到该激光面A，其次在于能够直观的以直线(在有限的可视化界面2上是线段)的形式在可视化界面2上显示出该激光面A。我们知道确定直线(因为激光面A沿着投射方向投射过来是一条直线段)，而直线排列的一列感光单元构成的感光阵列I即能够定位直线的其中一个点，只要这个直线是不与之平行的。所以该优选方案为最有效且也是最节约成本的，当然，其他形式的比如矩形、圆形和环形的感光阵列I也可以实施本发明，落入本发明的保护范围中。作为一种优选方案，由感光单元直线排列成的感光阵列I的数目为2，分别设置在可视化界面2的两侧，这样一来，当激光面A能投射到这样两个感光阵列I上时，感光阵列I相应的感光单元探测的到激光束，控制器根据感光阵列I探测的结果和具体的感光单元的位置在可视化界面2上以显示屏201显示的图像线段模拟激光面A正常投射在可视化界面2上的线段，具体办法是，控制器首先确定两侧感光阵列I探测到激光面A的具体点位，然后控制器控制显示器显示出一条线段图案(因为显示屏201屏幕尺寸的限制)，这个线段图案即是激光面A投射在显示屏201上的可视化图案。需要说明的是，这里所说的可视化界面2的左右两侧，是指可视化界面2界面区域相对的两侧，在对水平的激光面A进行测量时，我们希望或我们通过设置使感光阵列I位于可视化界面2的水平的两侧，即左、右两侧，此时感光单元排列形成的直线段平行于竖直方向，分别位于可视化界面2的左右两侧，此时水平的激光面A只要在感光阵列I的范围内，必定会被显示在可视化界面2上，当然我们可以通过调整可视化界面2和感光阵列I构成的整体高度位置，来对准激光面A，当然即使在感光单元排列形成的直线段略微偏离竖直方向时，只要激光面A能同时照射在感光阵列I上，可视化界面2仍旧能够成像显示代表激光面A的线段，只是此时可视化界面2也偏转了，可能使我们无法完成校正的工作，所以我们还是希望在接收水平的激光面A (或按照测量目的想要实现水平而需要接收器校正的激光面A)时，我们需要摆正可视化界面2和感光阵列I构成的整体，使感光单元排列形成的直线段平行于竖直方向。对竖直的激光面A (或按照测量目的想要实现水平而需要接收器校正的激光面A)而言，其实我们仍然采用相对两侧设置直线型感光阵列I (即由直线排列的一列感光单元构成感光阵列1，下同)的方案，只不过为了能探测到竖直的激光面A，这两侧我们希望是竖直的两侧，这可以通过将感光阵列I设置在竖直两侧来实现也可以通过将前述方案转动90度使用来实现。为了针对现实中，既存在水平的激光面A又存在竖直的激光均需要同时接收时，作为一种优选方案，感光阵列I的数目为4，分别设置在可视化界面2的四个方向；也就是在可视化界面2的两对两两相对的四个方向均设有感光阵列I。作为进一步的优选，可视化界面2具有矩形的轮廓，在其四周的直线型感光阵列I均平行于其所在侧的可视化界面2具的轮廓线。为了能在可视化界面2显示激光面A位置后，实现校准工作，作为一种优选方案，在本发明的激光接收器中还包括:校准装置3。具体而言，校准装置3可以是机械水泡也可以是电子水泡，如果是电子水泡，则其与控制器实现电连接。具体进行工作时，首先通过校准装置3校准可视化界面2的位置，使其作为参照标准的参照物，比如标尺线(可以是实物标尺构成也可以是显示屏201显示的虚拟线段)等进行水平或垂直的定位，然后通过它们进一步去校正激光面A的位置。作为一种优选方案，可视化界面2的显示屏201为点阵显示屏，在具有校准装置3并且确定所接收的激光面A为确定的水平面或竖直面的情况下，可以仅设置一个感光阵列1，因为此时在已知激光面A水平或垂直时，仅需要一个点即可确定用于表示它的虚拟线段，对于水平的激光面A采用的是竖直的直线型感光阵列1，对于竖直的则采用水平的直线型感光阵列1，另外，显示屏201可以采用段码显示屏，接收时，通过摆放使段码显示屏的段码水平或竖直。需要说明的是，在有多个投线仪同时发射激光面A时，控制器会判断被感光单元探测到的多个激光线是否属于同一激光面A，其仅会将属于同一激光面A的点位在屏幕上显示出线段，不同线段可以通过屏幕的灰度、颜色、粗细等去区分显示，当遇到无法识别和判断情况，可以采用在屏幕边缘相应的位置闪烁，以提示使用者自行判断或调整投线仪等激光测量仪器。其中控制器可以根据激光的波长、信号幅值、脉冲频率等差别来进行判断被感光单元探测到的多个激光线是否属于同一激光面。例如，利用信号幅值的差别，当有多条激光线打到感光阵列上时，因为距离远近是激光强弱的因素，造成不同激光线在信号幅值有差别，而相同激光线在不同感光阵列上的相对幅值是不变的，因此，通过相对信号幅值的判断，就可以将不同感光阵列上的信号进行配对，从而可以画出多条线。再通过幅值的强弱，改变线条的粗细和颜色深浅在显示屏201上进行显示。其中在单色显示屏下，可以用线条的粗细区分不同的线条，在带有灰度的单色显示屏下，可以通过灰度等级表区分不同的线条。当然也可以通过激光线的时间差进行识别，时间差是指脉冲发生时间不一致，可以判断光线的先后，从而区分多个激光线是否属于同一激光面A。在脉冲激光条件下，显示屏201也可以通过不同的线形来分别显示不同激光面，即可以通过闪烁的线或者持续显示的线来区分。综上所述，本发明的可视化激光接收器可以直观、实时地显现激光位置，使用时无角度和场地的限制，任意角度都可使用，且定位时间短，通常Is以内，精度高，通常1_以内。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
权利要求
1.可视化激光接收器，其特征在于，包括:一组以上的用于探测被测激光的感光阵列，驱动上述感光阵列并接收其反馈信号的控制器，在上述控制器控制下以可视的图案模拟被测激光的可视化界面；上述控制器与上述可视化界面、感光阵列构成电连接。
2.根据权利要求1所述的可视化激光接收器，其特征在于，上述感光阵列的数目为2，分别设置在上述可视化界面相对的两侧。
3.根据权利要求1所述的可视化激光接收器，其特征在于，上述感光阵列的数目为4，分别设置在上述可视化界面的四侧。
4.根据权利要求1所述的可视化激光接收器，其特征在于，上述感光阵列的数目为1，设置在上述可视化界面的一侧。
5.根据权利要求1所述的可视化激光接收器，其特征在于，还包括:用于校准的校准装置。
6.根据权利要求5所述的可视化激光接收器，其特征在于，上述校准装置为机械水泡或/和与上述控制器电连接的电子水泡。
7.根据权利要求1所述的可视化激光接收器，其特征在于，上述可视化界面包括:显示屏和控制面板。
8.根据权利要求7所述的可视化激光接收器，其特征在于，上述显示屏为点阵显示屏或/和段码显示屏。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的可视化激光接收器，其特征在于，上述感光阵列包括多个感光单元，上述感光单元成一列直线排列。
10.根据权利要求9所述的可视化激光接收器，其特征在于，上述感光单元为:CCD芯片、CMOS芯片、PSD芯片。
全文摘要
本发明公开了一种可视化激光接收器，包括一组以上的用于探测激光的感光阵列、控制器和可视化界面。其中控制器驱动上述感光阵列并接收其反馈信号，可视化界面在上述控制器控制下以可视的图案模拟被测激光；上述控制器与上述可视化界面、感光阵列构成电连接。本发明在使用中能够直观的反应激光面的位置、定位快、精度好、并且不受场地的限制。
文档编号G01C15/00GK103105161SQ201210588529
公开日2013年5月15日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者陈明, 周其伟 申请人:南京德朔实业有限公司