目标反射器探测装置制造方法及图纸

一种用于识别目标反射器的目标反射器探测装置，从偏振光源向目标反射器发射一束光，然后探测由目标反射器所反射的光，其特征在于：所说的偏振光源发射的光是偏振光，其偏振方向是特定的，上述反射光的偏振方向和发射光的偏振方向是不同的，所说的目标反射器探测装置仅用于探测由上述目标反射器反射的偏振方向的分量。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种目标反射器探测装置，它通过发射一束来自偏振光源的光束，然后探测一个特定的反射器以确定标记物和设备的位置。在土木工程或建筑土地，此目标反射器探测装置被用于测定高度。近来，半导体可见光激光器被投入实际应用，因此一种采用了这种半导体可见光激光器的目标反射器探测装置已经被开发出来。然而这种半导体可见光激光器的输出由于考虑到工作人员安全而受限制，因此，用肉眼进行观察确定的测量只能局限在一个比较短的工作距离之内。1992年10月27日递交的日本专利申请289042/1992公开了一种旋转激光照射装置，该装置利用一束激光往复扫描一个设置在预定位置的特定反射器的位置，从而扩展工作距离。在日本专利申请289042/1992所公开的旋转激光照射装置中，为了确保能够探测到目标反射器，在反射器上形成有特定的图案。然而，由于该目标反射器探测装置应用于各种各样的场合，因此无法区分被反射的信号图形是来自目标反射器还是来自非目标反射物，因此难于精确地识别目标反射器和非目标的反射物，因此有时扫描操作会在一个错误位置上进行。特别是当此旋转激光照射装置发出的激光束垂直地落在一个具有象闪光件之类的反射表面的非目标反射物上时，入射光轴与反射光轴相互重合，因而一束强反射光(下面称为“常规反射光”)进入该装置的探测部分。因此，当常规及射光所采取的结构与预定图形信号的结构相类似时，那么即使该装置和非目标反射物之间的距离很长，也会引起扫描误差。此外，当工作点附近存在任何闪光的平面形状物体侧如玻璃板时，有时会在该装置和特定反射器之间形成另一条光路。在这种情况下，会产生下述问题，由于是对所说的另一条光路的反射光(下面称为“多重反射光”)进行探测，使得错误的扫描操作引起发光体的虚像。因此本专利技术的目的是提供一种目标反射器探测装置，它通过有效地排除掉来自除预定目标反射器之外的其它物体的反射光，可靠地识别出预定的目标反射器。根据本专利技术的目标反射器探测装置，通过向目标反射器发射一束来自偏振光源的光束，然后接收来自目标反射器的反射光以进行目标反射器的识别，其特征在于从上述偏振光源发出的偏振光的偏振方向是特定的，所说的反射光和所说的发射光的偏振方向是不同的，而且所说的目标反射器探测装置仅仅探测来自上述目标反射器的一个偏振方向的分量。本专利技术的原理1.消除常规反射光的方法基于这样一个事实，常规反射光保持在目标反射器探测装置的偏振光源发射光的偏振方向上。这就是说，通过将偏振光源发射的光限定在一个预定的偏振方向上，通过目标反射器在对该发射光反射时改变其偏振方向，然后只对具有预定偏振方向的光进行探测，就有可能只对来自目标反射器的光进行探测，以而消除常规反射光。在这种情况下，目标反射器包括一个双折射件，用于改变偏振方向。本专利技术所采用的偏振光既包括园偏振光也包括线偏振光。圆偏振光的偏振方向指右手旋转方向和左手旋转方向，线偏振光的偏振方向指在两个相互正交的方向。用于使目标反射器上的光反射并产生偏振方向改变的装置，可由一个能够在两个正交轴方向上产生1/4波长相位差的双折射件构成，该双折射件安装在反射器的整个表面上。光的偏振方向可以通过往复地通过此双折射件得到改变。附图说明图1至图4表示出双折射件改变光偏振方向的情形。图1表示目标反射器以及非目标反射器上的圆偏振光的反射。图2表示圆偏振光进入目标反射器的情形。图3和图4分别表示线偏振光与图1和图2相应的情形。2.避免出现多重反射的方法基于下述事实，一个闪光表面例如玻璃板表面上的光反射具有偏振光的特性。这种偏振光特性利用了线偏振光仅反射具有某一特定方向上的分量的光的反射特性。更确切地说，它利用了这样一种性质，即当来自光源的光为圆偏振光时，那么被反射的光由于此偏振光特性而成为线偏振光。这就是说，通过将置于目标反射器整个表面上的四分之一波长双折射件的光轴设置在与偏振光源的扫描方向(即旋转方向)成45°角的位置，那末从反射表面朝着目标反射器传播的线偏振光的方向，变成与线偏振光受目标反射器反射时从双折附件的另一相对表面出射的偏振特性的方向成正交情形。因此，当这束光重又返回反射面时将难以被反射，从而不能返回此目标反射器探测装置的偏振光源。图5表示出这种情形。此外，当目标反射器探测装置的光源发出的光为线偏振光时，那么通过将这束光的偏振方向安排在与光源的扫描方向相一致，从而使其偏振方向与该反射面的偏振特性的方向相一致或相互正交，则能达到相同的效果。当目标反射器探测装置发出的线偏振光与该反射面的偏振特性的方向成正交时，则光强将由于该反射面的偏振特性而减弱。另一方面，当目标反射器探测装置发出的线偏振光与反射面的偏振特性的方向相一致时，则此光能够穿过该反射面。但是，与圆振光相类似，由于光的偏振方向被目标反射器改变成正交方向，所以在光的回路上在反射面上光强被减弱。图7表示出当目标反射器探测装置发出的线偏振光与该反射面的偏振特性的方向相一致时的情形。3.在目标反射器探测装置中，转动照射光方向的通常作法是，出于转动轴稳定性的考虑使半导体激光器光源保持静态，同时转动光学元件如五角棱镜等等。在这种情况下，虽然半导体激光器是线偏振的，但偏振方向也将随着照射方向的转动而转动。限定偏振方向的方法基于下述事实圆偏振光的旋转方向即使在该装置围绕光轴旋转的情况下也不发生改变。即，如图7所示，通过采用一个能产生了1/4波长相位差的双折射件，半导体激光器将线偏振光改变为圆偏振光。当使圆偏振光通过一个旋转的光学元件如五角棱镜时，从光学元件中出射的光不受旋转此光学元件的影响，因此这个圆偏振光的旋转方向将终始保持不变。上述方法是将该装置发出光限定为圆偏振光的一种情形。另一方向，当将该装置发出的光限定为线偏振光时，可以通过这种方式达到使得圆偏振光再次通过放置在旋转轴上的、能够产生1/4波长相位差的双折射件，如图8所示，通过转动双折射件的光轴方向，可以自由选取线偏振光的方向。探测部分仅仅探测由目标反射器反射的光，其方法是利用偏振器，通过选择出经过能够产生四分之一波长相位差的双折射件并且从通过五角棱镜的被反射的圆偏振光改变成的线偏振光。图1为表示由目标反射器引起的圆偏振光的反射的示意图。图2为表示由目标反射器引起的圆偏振光的反射的解释性详图。图3为表示由目标反射器引起的线偏振光的反射的示意图。图4为表示由目标反射器引起的线偏振光的反射的解释性详图。图5是一个解释性示意图，表示除目标反射器之外的任何其它物体反射的扫描圆偏振光都不能返回探测装置。图6是一个解释性示图，表示除目标反射器之外的任何其它物体反射的扫描线偏振光都不能返回该目标反射器探测装置。图7是一个解释性示图，表示用于使扫描圆偏振光能量旋转的本专利技术目标反射器探测装置的光学系统。图8是一个解释性示图，表示用于使扫描线偏振光的光通量旋转的本专利技术目标反射器探测装置的光学系统。图8是一个解释性示图，表示用于使扫描线偏振光能量旋转的本专利技术目标反射器探测装置的光学系统。图9为表示目标反射器和本专利技术的目标反射器探测装置的光学系统。图10为表示本专利技术的目标反射器的前视图。图11为表示本专利技术的目标反射器的侧视图。下面将结合附图介绍本专利技术的目标反射器探测装置的最佳实施例。一种具有本专利技术的目标反射器探测装置的可旋转激光照射装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于识别目标反射器的目标反射器探测装置，通过向目标反射器发射一束来自光源的偏振光，然后对来自目标反射器的反射光进行控测，其特征在于：由上述偏振光源发出的光为偏振方向经过特别限定的偏振光，所说的出射光和所说的反射光其偏振光之间的偏振方向不同，而且上述目标反射器探测装置仅仅适合于探测来自上述目标反射器的偏振方向的分量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大友文夫，林邦，古平纯一，西裕之，吉野健一郎，
申请(专利权)人：拓普康株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]