[发明专利]一种基于光开关的二维扫描装置

说明书

一种基于光开关的二维扫描装置，属于扫描装置技术领域，包括激光输出单元，输出发散的激光光束；耦合透镜，将发散的激光光束耦合成点光源；光开关，接收点光源进行时序多通道输出；准直系统，接收光开关输出的发散光准直成平行光出射；光栅，将经准直系统准直后的平行光按照衍射角不同发射至扩束系统；扩束系统，接收光栅输出的激光，改变其光束发散角，扩大其扫描范围；本发明通过采用光开关结合激光输出单元以及光栅实现纯固态的二维扫描，简化扫描装置的结构，同时，通过纯固态的二维扫描方式确保扫描的精准性以及稳定性。

技术领域

本发明属于扫描装置技术领域，特别涉及一种基于光开关的二维扫描装置。

背景技术

激光雷达是利用激光束搜索、跟踪目标并精确测定目标方位、距离和速度的设备。与微波雷达相比，激光雷达具有分辨率高、隐藏性好、低空探测性能好、体积小、质量轻等优点。目前较为成熟的激光雷达有机械扫描雷达和非扫描雷达；目前扫描式的激光雷达占据比较大的市场份额；从现有技术来看扫描式的激光雷达有两种，一种是机械扫描，通过电机驱动镜面转动，并利用几何光学的原理实现光束的偏转，扫描出三维点云图；此种方式扫描可以算作点扫描的方式，缺点是分辨率比较低，在远距离时只能分辨比较大的物体且体积比较大。

目前市面上较为常见的激光雷达均设置有旋转机构，通过旋转机构带动扫描镜结合光栅进行二维扫描，该类设计较为复杂，且在扫描过程中由于旋转设备转动容易导致扫描结果不够精准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光开关的二维扫描装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于光开关的二维扫描装置，包括激光输出单元，输出发散的激光光束；耦合透镜，将发散的激光光束耦合成点光源；光开关，接收点光源进行时序多通道输出；准直系统，接收光开关输出的发散光准直成平行光出射；光栅，将经准直系统准直后的平行光按照衍射角不同发射至扩束系统；扩束系统，接收光栅输出的激光，改变其光束发散角，扩大其扫描范围。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过采用光开关结合激光输出单元以及光栅实现纯固态的二维扫描，简化扫描装置的结构，同时，通过纯固态的二维扫描方式确保扫描的精准性以及稳定性。

进一步的，所述激光输出单元采用可调谐激光器。

进一步的，所述光栅选用全息光栅或衍射光栅中的一种。

进一步的，所述准直系统由微透镜阵列或透镜组件中的一种构成。

进一步的，所述透镜组件包括若干个柱透镜，若干个所述柱透镜一一对应设置于光开关的输出通道的出光端，即每一个出光端均间隔设置有一个所述柱透镜。

进一步的，所述扩束系统包括不低于两块棱镜，两块所述棱镜间隔设置。

附图说明

图1是本发明架构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚，完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。

实施例：

如图1所示的一种基于光开关的二维扫描装置，依照光路顺序依次设置有激光输出单元、耦合透镜1、光开关2、准直系统3、光栅4和扩束系统5。