[实用新型]适用于输出图案化光束的系统和光路结构

权利要求书

1.一种适用于输出图案化光束的系统，包括发射系统(1)、控制系统(2)、接收系统(3)；控制系统(2)通过电路分别连接发射系统(1)、接收系统(3)；

其特征在于，所述发射系统(1)包括凸面反射镜(4)、光源(5)，所述凸面反射镜(4)是回转体或自由曲面反射镜；光源(5)发出的光束通过所述凸面反射镜(4)输出，其中，通过所述凸面反射镜(4)的反射向周围场景(9)发出面、线、点光束的至少其中之一。

2.根据权利要求1所述的适用于输出图案化光束的系统，其特征在于，所述回转体是球面反射镜、非球曲面反射镜或者锥面反射镜。

3.根据权利要求1所述的适用于输出图案化光束的系统，其特征在于，所述回转体的非球面反射镜的面型满足：扫描光束在反射前角度变化量与反射后角度变化量呈正比。

4.根据权利要求1所述的适用于输出图案化光束的系统，其特征在于，所述回转体的非球面反射镜的面型使输入输出光束满足：

α为经过非球面反射镜的反射光与凸面反射镜旋转中心线方向的夹角；

α_max、α_min分别为α的最大值、最小值；

θ_max为扫描光束的最大范围半角；

θ_min为扫描光束的最小范围半角；

θ为反射前扫描光束与凸面反射镜旋转中心线方向夹角。

5.根据权利要求1所述的适用于输出图案化光束的系统，其特征在于，将θ_max-θ_min分为多个角度dθ，所述回转体的非球面反射镜的面型的曲线上第n个点的公式满足：

y_n-1表示θ＝(n-1)dθ时的y坐标，即第(n-1)个点的y坐标；

y_n表示θ＝ndθ的y坐标，即第n个点的y坐标；

x_n-1表示θ＝(n-1)dθ时的x坐标，即第(n-1)个点的x坐标；

x_n表示θ＝(n-1)dθ时的x坐标，即第n个点的x坐标；

θ表示反射前扫描光束与凸面反射镜旋转中心线方向夹角；

θ_max为扫描光束的最大范围半角；

θ_min为扫描光束的最小范围半角；

α为经过非球面反射镜的反射光与凸面反射镜旋转中心线方向的夹角；

l为反射前扫描光束视场角反向延长线的焦点到非球面顶点的距离；

所述曲线绕y轴旋转一周得到非球面反射镜的面型。

6.根据权利要求1所述的适用于输出图案化光束的系统，其特征在于，所述光源(5)包括：半导体激光器、光纤激光器、固体激光器、垂直腔面激光器、二氧化碳激光器中的任一种或任多种。

7.根据权利要求1所述的适用于输出图案化光束的系统，其特征在于，所述光源(5)包括光学系统，所述光学系统进行扩束和/或对准直光源发出的光矫正像差。

8.根据权利要求1所述的适用于输出图案化光束的系统，其特征在于，所述发射系统(1)包括：扫描光束生成模块(6)；

所述扫描光束生成模块(6)包括：空间光调制器、振镜、硅光器件、运动式波浪镜、运动式光栅中的任一种或任多种；

所述光源(5)的光束经过所述扫描光束生成模块(6)输出。

9.根据权利要求8所述的适用于输出图案化光束的系统，其特征在于，所述空间光调制器是数字微镜元件、透射式硅基液晶或者反射式硅基液晶。