[实用新型]一种多方向分时变焦机构及激光雷达

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，具体涉及一种多方向分时变焦机构及激光雷达。

背景技术

激光雷达是一种集大气光学、弱信号探测、激光器等技术发展出的光机电一体化系统设备。其工作原理是激光源向靶标区域发射激光束，经过探测靶标的反射或散射，然后接收从靶标返回来的激光回波信号与发射激光信号进行比对并作适当处理，即可获得靶标的相关信息，如靶标的距离、方位、速度、姿态、甚至表面形状等参数，从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。近年来，激光雷达已广泛应用在激光导航、激光测距、大气监测、跟踪识别、扫描成像等领域。

现有的激光雷达系统的变焦机构一般均为单路定焦发射方式，探测距离固定且方向唯一，激光雷达光束方向的改变通常依靠机械传动实现，所需时间较长且过程中会有较大的机械振动，对探测光束有较大的影响，除此之外，一但单路定焦发射的任一光学部件出现故障或问题，测得数据存在极大偏差而根本无法使用。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是提供一种结构简单，成本低的多方向分时变焦机构。

本实用新型提供的一种多方向分时变焦机构，包括：

前组镜，设于电动平移台上并通过所述电动平移台上的导轨沿光束传输方向前后移动；

扫描振镜，所述激光雷达输出光束经过所述前组镜至扫描振镜，光束通过扫描振镜的偏转实现光束的多方向发射；

后组镜，所述扫描振镜通过设定的偏转角度将光束导向所述后组镜，所述后组镜设于所述扫描振镜的一侧或对称设于所述扫描振镜的两侧。

可选地，所述前组镜为平凸非球面镜片。

可选地，所述平凸非球面镜片为偶次非球面镜片，该镜片的折射率为11.788±0.001，阿贝数为47.369±1.0％，镜片直径18毫米，中心厚度6.2毫米。

可选地，所述后组镜为单片平凸球面镜片。

可选地，所述单片平凸球面镜片的镜片折射率为1.5163±0.001，阿贝数为64.06±1.0％，球面曲率半径128.77毫米，镜片直径50.8毫米，中心厚度5.5毫米。

可选地，所述前组镜安装于电动平移台上，所述后组镜固定安装于载体平台上。

可选地，所述前组镜和/或后组镜为一片镜片或多片镜片。

可选地，所述扫描振镜为一维振镜或二维振镜。

可选地，所述一维振镜为0－45度平反射镜，其中一个面为镀高介质反射膜，该平反射镜的折射率为1.5163±0.001。

本实用新型还包括一种应用所述的多方向分时变焦机构的激光雷达。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

本实用新型提出一种多方向分时变焦机构，能够实现多方向激光束的分时输出，所需时间较短且不存在机械振动，变焦机构可以实现光学系统焦距的改变，对应不同距离位置的光束探测。本申请所提出的多方向分时变焦发射装置具有结构简洁、成本低的优点，可集成到不同的激光雷达发射系统中，实现多方向变焦发射，扩展激光雷达的探测方向和距离；通过对称多路探测可合成中心轴向探测结果，减小测量误差；前组镜和/后组镜为一片镜片或多片镜片，后组镜片可以为两组也可以为多组，上述均可以根据实际需要与探测距离与目标选择。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的立体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。