[发明专利]基于多空间光调制器拼接激光雷达扫描装置及系统

权利要求书

1.一种基于多空间光调制器拼接的激光雷达扫描装置，其特征在于，包括：

光源组件、分光棱镜、探测目标、空间光调制器；

所述光源组件发射的光束依次经过空间光调制器、分光棱镜后到达探测目标，或者；

所述光源组件发射的光束依次经过分光棱镜、空间光调制器后到达探测目标。

2.根据权利要求1所述的基于多空间光调制器拼接的激光雷达扫描装置，其特征在于，还包括投射系统；

所述光源组件发射的光束依次经过空间光调制器、分光棱镜、投射系统后到达探测目标，或者；

所述光源组件发射的光束依次经过分光棱镜、空间光调制器、投射系统后到达探测目标。

3.根据权利要求2所述的基于多空间光调制器拼接的激光雷达扫描装置，其特征在于，所述光源组件包括：光源、扩束器、偏振片；

光源发射的光束依次经过扩束器、偏振片后射出。

4.根据权利要求3所述的基于多空间光调制器拼接的激光雷达扫描装置，其特征在于，所述空间光调制器包括以下任一项或任多项：

一个或多个透射式空间光调制器、一个或多个反射式空间光调制器、一个或多个数字微反射镜；

所述光源组件发射的光束依次经过透射式空间光调制器、分光棱镜、投射系统后到达探测目标，或者；

所述光源组件发射的光束依次经过分光棱镜、反射式空间光调制器、投射系统后到达探测目标，或者；

所述光源组件发射的光束依次经过分光棱镜、数字微反射镜、投射系统后到达探测目标。

5.根据权利要求4所述的基于多空间光调制器拼接的激光雷达扫描装置，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块分别与光源组件、空间光调制器相连；

所述多个空间光调制器通过分光棱镜的镜像作用拼接到一起；

所述投射系统包括以下任一种：

广角投射系统、鱼眼镜头。

6.一种基于多空间光调制器拼接的激光雷达扫描系统，其特征在于，包括：

控制模块：获取控制信号及用户指令，根据用户指令将控制信息通过全息图算法转换为全息图，输出全息图及用户指令至空间光调制器模块，并输出用户指令至光源模块；

光源模块：根据接收到的用户指令，驱动光源射入初始光束到空间光调制器模块；

空间光调制器模块：根据接收到的全息图及用户指令，对射入的初始光束进行调制，投射出多点激光点阵至投射系统；

投射系统模块：拓展射入的激光点阵的扫描角度后，发射至探测目标，实现对探测目标的扫描。

7.根据权利要求6所述的基于多空间光调制器拼接的激光雷达扫描系统，其特征在于，所述控制模块包括：

全息图生成模块：将控制信号通过全息图算法转换为全息图，输出全息图至空间光调制器模块；

外部通信接口模块：接收外部数据，获取控制信号；

控制程序界面模块：接收用户指令。

8.根据权利要求7所述的基于多空间光调制器拼接的激光雷达扫描系统，其特征在于，所述光源模块包括：

扩束模块：对光源入射的初始光束进行扩束，形成平行光束或者发散光束入射到空间光调制器模块；

偏振片模块：控制光源入射的初始光束的偏振态。

9.根据权利要求8所述的基于多空间光调制器拼接的激光雷达扫描系统，其特征在于，所述空间光调制器模块：

根据接收到的全息图及用户指令，对射入的初始光束进行调制，将全息图进行分块获得多个子块，每个子块加载不同的数字闪耀光栅，通过控制数字闪耀光栅的周期，实现光束偏转角度的控制，生成偏转角度单独可控的多点激光点阵。

10.根据权利要求9所述的基于多空间光调制器拼接的激光雷达扫描系统，其特征在于，所述空间光调制器模块包括：多个空间光调制器；

多个空间光调制器通过分光棱镜的镜像作用拼接到一起；

单个空间光调制器的扫描角度为：

其中，

θ表示单个空间光调制器的扫描角度；

λ表示入射光的波长；

p表示空间光调制器的像素大小；

多个空间光调制器通过分光棱镜的镜像作用拼接到一起后的扫描角度为：

其中，

θ_t表示曲面拼接后的扫描角度；

n表示空间光调制器的数量。