[發明專利]一種無機械運動掃描的激光測距系統

在審

• 申請號: 202011541251.2
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112731420A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 董亭亭;耿安兵;孫鋼波;陳濤;操瓊
• 申請（專利權）人: 華中光電技術研究所（中國船舶重工集團公司第七一七研究所）
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/481
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 劉璐

1.一種無機械運動掃描的激光測距系統，其特征在于，包括：

光線發射模組，用于發出探測光束，所述光線發射模組包括沿光的傳播方向依次排列的激光光源、擴束準直單元、第一光學相控陣；所述擴束準直單元用于將所述激光光源發出的激光光束擴束及準直，并將擴束及準直后的所述光束入射至所述第一光學相控陣，所述第一光學相控陣與豎直方向傾斜設置；

光線接收模組，用于接收被目標物體反射回來的回波光束，所述光線接收模組包括沿光的傳播方向依次排列的第二光學相控陣、接收折轉光路組、光路準直單元以及探測器，所述第二光學相控陣與第一光學相控陣相同軸設置；以及

控制處理單元，所述控制處理單元與激光光源、第一光學相控陣、第二光學相控陣及探測器電連接；所述控制處理單元控制所述激光光源發出光束，所述控制處理單元能同步控制所述第一光學相控陣及第二光學相控陣，所述激光光源發出的光束入射至第一光學相控陣；經過第一光學相控陣后反射出射，并入射至目標物體，目標物體反射所述光束至第二光學相控陣，經過第二光學相控陣后反射出射，且入射至目標物體表面的探測光束與經目標物體反射的回波光束同軸，所述回波光束經過所述接收折轉光路組及光路準直單元后被所述探測器接收，所述控制處理單元能根據所述回波光信號確定所述目標物體的距離。

2.根據權利要求1所述的一種無機械運動掃描的激光測距系統，其特征在于，所述擴束準直單元與所述第一光學相控陣之間還設置有可變光闌。

3.根據權利要求2所述的一種無機械運動掃描的激光測距系統，其特征在于，所述可變光闌與所述第一光學相控陣之間還設置有偏振元件。

4.根據權利要求2所述的一種無機械運動掃描的激光測距系統，其特征在于，所述接收折轉光路組包括相互平行的的第一反射元件及第二反射元件，所述第一反射元件與水平方向的夾角為45度，探測光束入射至第一反射元件后經第一反射元件的反射、入射至第二反射元件，再經第二反射元件的反射入射至光路準直單元。

5.根據權利要求4所述的一種無機械運動掃描的激光測距系統，其特征在于，所述第一反射元件為長方形，第二反射元件為方形或者圓形。

6.根據權利要求1所述的一種無機械運動掃描的激光測距系統，其特征在于，所述第一光學相控陣及第二光學相控陣是液晶光學相控陣或是液晶偏振光柵。

7.根據權利要求6所述的一種無機械運動掃描的激光測距系統，其特征在于，所述第一光學相控陣及第二光學相控陣均是反射式液晶光學相控陣。

8.根據權利要求1所述的一種無機械運動掃描的激光測距系統，其特征在于，所述擴束準直單元為由正光焦度的物鏡和負光焦度的目鏡組成的伽利略擴束結構，實現光束的擴束準直。

9.根據權利要求1所述的一種無機械運動掃描的激光測距系統，其特征在于，所述第一光學相控陣與第二光學相控陣在空間上呈上下不重疊、左右不重疊設置。

10.根據權利要求1所述的一種無機械運動掃描的激光測距系統，其特征在于，入射至所述第一光學相控陣的光束與所述第一光學相控陣形成的入射角為20度，經所述第一光學相控陣的調制及反射后以與所述第一光學相控陣呈0°的夾角出射；入射至所述第二光學相控陣的光束與所述第二光學相控陣形成的夾角為20度，經所述第二光學相控陣的調制及反射后以與所述第二光學相控陣呈0°的夾角出射。