[发明专利]扫描装置和扫描方法

权利要求书

1.一种扫描装置，具有：

用于发出光束(3)的激光器(1)；

具有可调焦距(f1)的、用于聚焦由激光器(1)发出的光束(3)的准直透镜(2)；以及

用于调制由激光器(1)发出的光束(3)的微反射镜(4)；

其中通过调节准直透镜(2)的焦距(f1)能够调节由激光器(1)发出的光束(3)的光束半径(d)最小处与激光器(1)的光束距离(L)。

2.根据权利要求1所述的扫描装置，其中激光器(1)是VCSEL。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的扫描装置，其中准直透镜(2)包括液晶透镜、光流体透镜、聚合物透镜或者机械可调的透镜。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的扫描装置，具有用于放大由激光器(1)扫描的区域的扫描宽度的放大透镜(6)。

5.根据权利要求4所述的扫描装置，其中所述放大透镜(6)具有可调焦距(f2)；并且由激光器(1)扫描的区域的扫描宽度的放大能够通过调节放大透镜(6)的焦距(f2)来调节。

6.一种扫描方法，具有如下步骤：

根据由物体(7)反射的光束(3)，识别(S101)物体(7)是否处于能够检测的与激光器(1)的距离范围内，在所述距离范围内由激光器(1)发出的光束(3)的光束半径(d)小于预定值；

在识别到物体(7)的情况下，通过调节布置在激光器(1)后方的准直透镜(2)的焦距(f1)，调节(S102)由激光器(1)发出的光束(3)的光束半径(d)最小处与激光器(1)的光束距离(L)。

7.根据权利要求6所述的扫描方法，其中调节由激光器(1)发出的光束(3)的光束半径(d)最小处与激光器(1)的光束距离(L)的方式为，使得由物体(7)反射的光束(3)的信噪比最小化。

8.根据权利要求6所述的扫描方法，其中将由激光器(1)发出的光束(3)的光束半径(d)最小处与激光器(1)的光束距离(L)调节成物体(7)与激光器(1)的物体距离(D5)。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的扫描方法，其中：在识别(S101)物体(7)是否处于能够检测的与激光器(1)的距离范围内之前，检验(S309)是否能够通过将准直透镜(2)的焦距(f1)调节为特定的固定焦距而使得针对预定的距离范围由激光器(1)发出的光束(3)的光束半径(d)小于一个预定值(d_max)；并在答案是肯定的情况下将准直透镜(2)的焦距(f1)调节(S301)为所述固定焦距并激活(S302)微反射镜(4)，或者在答案是否定的情况下连续改变(S308)准直透镜(2)的焦距(f1)值并激活(S307)微反射镜(4)；并且用激活的微反射镜(4)并通过调节准直透镜(2)的焦距(f1)扫描(S303)所述预定的距离范围；并且在识别(S101)物体(7)是否处于能够检测的与激光器(1)的距离范围内之后跟踪(S306)所述物体(7)；并且在不再识别到所述物体(7)的情况下重复所述扫描方法。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的扫描方法，其中测量物体(7)的距离、速度或者角位移。