[发明专利]一种激光雷达

说明书

本申请涉及一种激光雷达，尤其涉及一种可变焦的激光雷达。本申请激光雷达，包括发射光源、发射光学模块、接收光学模块、接收端，所述发射光源用于产生出射光束，所述出射光束经过发射光学模块射向目标，所述目标返回的回波光束经接收光学模块射入所述接收端，所述发射光学模块和接收光学模块可改变焦距，所述发射光学模块、接收光学模块为光机变焦装置或液态透镜装置。本申请通过采用可变焦的光机变焦装置或液态透镜装置作为发射光学模块、接收光学模块，使得发射光学模块、接收光学模块焦距可调，接收光学模块可变焦，能够获得不同测距范围下的最优成像质量；接收光学模块和发射光学模块可变焦，实现大角度测距和远距离测距的切换和兼容。

技术领域

本申请涉及激光雷达领域，尤其涉及一种可变焦的激光雷达。

背景技术

激光雷达的发射装置使用对应的光学发束系统，接收装置使用对应的收束镜头系统，从而尽可能的提高发射和接收系统的能量利用率。通常光学雷达的发射装置和接收装置都是固定的，其焦平面和焦深通常不可改变，即不可变焦，因而量程范围、视场角都受到限制。当被测物不在光学系统成像焦深内时，出现对该物面的成像失焦现象，成像质量会急剧下降。对于雷达系统来说，焦深造成失焦的影响体现在：成像质量快速变差，探测像素之间相互干扰，造成拖点和对比度问题，对返回信号光接收效率的下降单像素接收视场变大，所受环境光干扰变严重。因此人们需要一种可以变焦的激光雷达。

发明内容

本申请实施例在于提出一种可变焦的激光雷达，解决现有技术不能变焦的问题。

一种激光雷达，包括发射光源、发射光学模块、接收光学模块、接收端，所述发射光源用于产生出射光束，所述出射光束经过发射光学模块射向目标，所述目标返回的回波光束经接收光学模块射入所述接收端，其特征在于，所述发射光学模块和接收光学模块可改变焦距，所述发射光学模块、接收光学模块为光机变焦装置或液态透镜装置。

在一种可能的实现方式中，所述的光机变焦装置包括变焦透镜组、传动机构、马达，所述变焦透镜组与传动机构连接，其光轴与发射光源或接收端光轴一致，所述马达与传动机构连接，通过传动机构带动变焦透镜组沿光轴移动。

在一种可能的实现方式中，所述的变焦透镜组为多个透镜，分为变焦透镜和固定透镜，变焦透镜由传动机构带动到指定位置，固定透镜固定不动。

在一种可能的实现方式中，所述的变焦透镜数量为1个或多个，固定透镜数量为1个或多个。

在一种可能的实现方式中，所述的光机变焦装置的变焦范围为2-15mm。

在一种可能的实现方式中，所述的马达为步进马达或超声波马达。

在一种可能的实现方式中，所述的液态透镜装置包括液态透镜、正负电极，所述的正负电极用于向液态透镜供电，液态透镜在通电后调整曲面曲率，进而改变液态透镜的焦距。

在一种可能的实现方式中，所述的液态透镜装置还包括控制模块，所述控制模块与正负电极连接，用于控制液态透镜改变曲率。

在一种可能的实现方式中，所述的液态透镜装置变焦范围为2-15mm。

在一种可能的实现方式中，所述的激光雷达，还包括透镜，所述的透镜设置在液态透镜与待测目标之间，其数量为一个或多个。

本申请实施例通过采用可变焦的光机变焦装置或液态透镜装置作为发射光学模块、接收光学模块，使得发射光学模块、接收光学模块焦距可调，接收光学模块可变焦，能够获得不同测距范围下的最优成像质量；接收光学模块和发射光学模块可变焦，实现大角度测距和远距离测距的切换和兼容。

附图说明

图1是本申请实施例采用光机变焦装置的激光雷达示意图。

图2是本申请实施例光机变焦原理示意图。