[发明专利]一种基于液晶相控阵和条纹管的激光三维成像系统

权利要求书

1.一种基于液晶相控阵和单狭缝条纹管的激光三维成像系统，其特征在于：它由发射分系统、接收分系统、同步控制电路、综合信息处理器组成。

所述发射分系统由脉冲激光器、准直发射透镜、一维Dammann光栅、发射-接收分光镜、一维液晶相控阵、可编程控制器和发射-接收透镜构成。其中，脉冲激光器和准直发射透镜垂直于光轴放置，激光通过准直发射透镜后再经一维Dammann光栅分束成多个衍射光斑，这多个衍射光斑经可编程控制器控制的一维液晶相控阵，再经过发射-接收透镜对目标进行空域扫描。

所述接收分系统的接收分光镜与光轴成45°角放置，对接收到的回波光信号进行分光，其平行于发射-接收分光镜，且两者的中心连线与光轴垂直。物镜位于接收分光镜反射方向的后端且与光轴垂直，单狭缝、中继透镜和单狭缝条纹管依次垂直光轴放置，CCD位于单狭缝条纹管后端。PIN光电二极管位于接收分光镜透射方向的后端且与光轴垂直，延时器和斜坡电压发生器依次位于PIN光电二极管后端。

根据光路可逆原则，从目标散射返回的回波光信号经过发射-接收透镜，能够通过一维液晶相控阵，并经发射-接收分光镜和接收分光镜的分束后形成与接收分系统光轴保持水平的线阵列，它能通过单狭缝条纹管的单狭缝进入条纹管成像。

所述同步控制电路位于系统后端，控制脉冲激光器和单缝条纹管狭缝的工作时序，同步控制电路控制激光器发射脉冲激光，同时根据目标的距离范围设定单狭缝条纹管狭缝开启的延迟时间进行选通成像，以减少后向散射对成像带来的影响。

2.根据权利要求1所述的一种基于液晶相控阵和单狭缝条纹管的激光三维成像系统，其特征在于：激光通过准直发射透镜后再经一维Dammann光栅分束成多个衍射光斑，这多个衍射光斑经可编程控制器控制的一维液晶相控阵，再经过发射-接收透镜对目标进行空域扫描；根据光路可逆原则，从目标散射返回的回波光信号被一维液晶相控阵接收。一维液晶相控阵既是系统的发射光束的扫描控制器件，又是接收光束的扫描控制器件。

3.根据权利要求1所述的一种基于液晶相控阵和单狭缝条纹管的激光三维成像系统，其特征在于：从目标散射返回的回波光信号经过一维液晶相控阵，经发射-接收分光镜和接收分光镜的分束后形成与接收分系统光轴保持水平的线阵列，通过单狭缝条纹管的单狭缝进入条纹管成像子系统。即采用一维液晶相控阵和单狭缝条纹管相结合实现三维成像。