[发明专利]关联成像激光雷达的发射模块

权利要求书

1.一种关联成像激光雷达的发射模块，其特征在于该发射模块包括：散斑光源（2）、成像系统（3）、数据存储器（4）和同步控制器（5），所述的散斑光源（2）和成像系统（3）固定在同一底座（1）上；

所述的散斑光源（2）由激光器（201）、光束变换器（202）、光散射板（203）、电动平移台（204）和电动旋转台（205）组成，所述的电动旋转台（205）安装在电动平移台（204）上，所述的电动旋转台（205）旋转平面与所述的电动平移台的运动方向平行，所述的光散射板（203）固定在所述的电动旋转台（205）上；

所述的成像系统（3）由场镜（301）、第一光阑（302）、第二光阑（303）、分光片（304）、发射镜（305）、参考镜（306）、光衰减器（307）和阵列探测器（308）组成；

沿所述的激光器（201）发出的激光束的方向依次是光束变换器（202）、光散射板（203）、场镜（301）、第一光阑（302）、第二光阑（303）和分光片（304），该分光片（304）将所述的激光束分为反射光和透射光，所述的反射光经过发射镜（305）照射在被观测目标上，所述的透射光依次经过所述的参考镜（306）和光衰减器（307），最终照射在所述的阵列探测器308上，所述的场镜（301）将所述的光散射板（203）的散射面成像在所述的第二光阑（303）上，所述的参考镜（306）将所述的第一光阑（302）成像在所述的阵列探测器（308）的探测面上；

所述的数据存储器（4）与所述的阵列探测器（308）的输出端相连，用于存储阵列探测器308采集的一系列参考光场数据；

所述的同步控制器（5）同时与所述的激光器（201）、电动平移台（204）、电动旋转台（205）和数据存储器（4）相连，以实现同步控制。

2.根据权利要求1所述的关联成像激光雷达的发射模块，其特征在于所述的光散射板（203）在所述的电动旋转台（205）和电动平移台（204）同时驱动下作螺旋扫描运动，所述的激光器（201）发出的激光束经过光束变换器（202）将所述的光束直径变换后照射在作螺旋扫描运动的光散射板（203）上，经过光散射板（203）散射后在后面空间中产生激光散斑场。

3.根据权利要求1所述的关联成像激光雷达的发射模块，其特征在于所述的激光器（201）为脉冲式单横模激光器。

4.根据权利要求1所述的关联成像激光雷达的发射模块，其特征在于所述的光束变换器（202）为一个变倍率扩束器、变倍率缩束器、由一个变倍率扩束器和透镜构成、前后移动的具有正光焦度的透镜，以改变聚焦在光扩散板（203）上的激光光斑尺寸。

5.根据权利要求1所述的关联成像激光雷达的发射模块，其特征在于所述的光散射板203为毛玻璃或喷砂玻璃或相位板。

6.根据权利要求1所述的关联成像激光雷达的发射模块，其特征在于所述的电动平移台（204）安装有光栅尺或编码器，以精确定位移动方位；所述的电动旋转台（205）安装有光栅尺或编码器，以精确定位旋转方位。

7.根据权利要求1所述的关联成像激光雷达的发射模块，其特征在于所述的第一光阑（302）为固定大小光阑或可变光阑；所述的第二光阑（303）为固定尺寸光阑，保证照射到发射镜（305）和参考镜（306）上的光线均在各自的通光孔径之内。

8.根据权利要求1所述的关联成像激光雷达的发射模块，其特征在于所述的分光片（304）为分光平片或具有微小楔角的分光楔板，第一面为分光面且反射率大于等于90%，第二面镀增透膜，分光楔板的楔角用于矫正分光楔板本身产生的像散。

9.根据权利要求1所述的关联成像激光雷达的发射模块，其特征在于所述的发射镜（305）为一组定焦光学透镜或变焦光学透镜，并将第一光阑（302）成像在被观测目标上，该发射镜（305）沿光轴前后移动，以对不同距离的目标成像。

10.根据权利要求1至9任一项所述的关联成像激光雷达的发射模块，其特征在于所述的阵列探测器（308）为CCD或CMOS相机。