一种ToF测距系统技术方案

本申请公开了一种ToF测距系统，涉及测距技术领域，该ToF测距系统包括：发射器、接收器、控制处理电路和控制计算机；接收器包括变焦光学镜头和ToF探测器；控制计算机与控制处理电路连接，发射器和接收器均与控制处理电路连接；控制计算机用于输入测距档位指令，控制处理电路用于根据测距档位指令控制发射器发出激光的功率，接收器用于根据测距档位指令调整变焦光学镜头的焦距，变焦光学镜头用于接收激光打到目标物体上，被目标物体反射或者散射的光，ToF探测器用于将变焦光学镜头接收到的光转换为电信号，并根据电信号确定与目标物体的距离。本申请可进行视场重构，实现远距离测量。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及测距，特别是涉及一种tof测距系统。

技术介绍

1、当前在轨维护领域面临的空间场景愈发复杂，要解决的首要关键技术就是如何快速感知测量到观测目标，为服务航天器提供观测目标高精度相邻位置和姿态信息。光电探测系统是空间目标感知识别与位姿测量导航的主要手段。一般地，针对目标距服务航天器不同距离范围采用不同的测量技术，远距离采用微波雷达或红外探测技术，中近距离采用激光雷达技术，超近距离采用视觉测量技术。其中，飞行时间(time-of-flight，tof)测距技术具有成本低、精度高、体积小、重量轻和低功耗等优点，在空间目标超近距离探测中具有极大的优势。

2、tof测距系统应用范围较多，如自动取款机(automatedtellermachine，atm)前的感应系统、手机前置tof摄像头等。受体积重量和应用场景的限制，tof测距系统主要用于近距离(10m以内)，且视场固定(探测范围固定，视场不可重构)。并且由于市面上常用tof相机探测器的调制频率在出厂时已明确调制范围，无法通过无限降低调制频率实现更远距离的探测；且探测器探测到的能量随距离的平方快本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种ToF测距系统，其特征在于，所述ToF测距系统包括：发射器、接收器、控制处理电路和控制计算机；所述接收器包括变焦光学镜头和ToF探测器；所述控制计算机与所述控制处理电路连接，所述发射器和所述接收器均与所述控制处理电路连接；

2.根据权利要求1所述的ToF测距系统，其特征在于，所述发射器包括垂直腔面发射激光器光源阵列、光源驱动和光源电源，所述光源驱动和所述光源电源均与所述垂直腔面发射激光器光源阵列连接，所述光源驱动用于驱动所述垂直腔面发射激光器光源阵列，所述光源电源用于为所述垂直腔面发射激光器光源阵列提供电源，所述垂直腔面发射激光器光源阵列用于向目标物体发射激光。...

【技术特征摘要】

1.一种tof测距系统，其特征在于，所述tof测距系统包括：发射器、接收器、控制处理电路和控制计算机；所述接收器包括变焦光学镜头和tof探测器；所述控制计算机与所述控制处理电路连接，所述发射器和所述接收器均与所述控制处理电路连接；

2.根据权利要求1所述的tof测距系统，其特征在于，所述发射器包括垂直腔面发射激光器光源阵列、光源驱动和光源电源，所述光源驱动和所述光源电源均与所述垂直腔面发射激光器光源阵列连接，所述光源驱动用于驱动所述垂直腔面发射激光器光源阵列，所述光源电源用于为所述垂直腔面发射激光器光源阵列提供电源，所述垂直腔面发射激光器光源阵列用于向目标物体发射激光。

3.根据权利要求1所述的tof测距系统，其特征在于，所述变焦光学镜头包括依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜和第六透镜；所述第一透镜的两个表面分别定义为第一表面和第二表面，所述第二透镜的两个表面分别定义为第三表面和第四表面，所述第三透镜的两个表面分别定义为第五表面和第六表面，其中，所述第二表面与所述第三表面相邻，所述第四表面与所述第五表面相邻；所述第一透镜、所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜的位置是固定的，所述第二表面的厚度、所述第四表面的厚度、所述第六表面的厚度、所述第二透镜的位置和所述第三透镜的位置根据所述测距档位指令调整。

4.根据权利要求3所述的tof测距系统，其特征在于，所述第一透镜的折射率为1.85，阿贝数为30.06，焦距为49.47；所述第二透镜的折射率为1.52，阿贝数为59.48，焦距为-34.17；所述第三透镜的折射率为1.76，阿贝数为26.01，焦距为-16.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，束安，于鲲，裴浩东，刘云猛，周宜帆，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：