CN217820840U - 一种接收模组及激光雷达系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种接收模组及激光雷达系统，其中，该接收模组包括：接收物镜、调整透镜和探测器；调整透镜位于接收物镜与探测器之间，且所述调整透镜的物方焦点与所述接收物镜的像方焦点重合；接收物镜包括第一激励元件和由相变材料制作的第一相变元件；所述第一激励元件用于向所述第一相变元件施加不同的激励，以扩大所述接收物镜的探测角度或探测距离。通过本实用新型实施例提供的接收模组及激光雷达系统，接收模组可以实现广角探测和远场探测，能够针对应用场景更好地捕获探测光线，能够提高探测效果，应用更灵活。

Description

一种接收模组及激光雷达系统

技术领域

本实用新型涉及激光雷达技术领域，具体而言，涉及一种接收模组及激光雷达系统。

背景技术

激光雷达系统中包含发射模组和接收模组，发射模组能够向检测目标发射光线，接收模组能够接收被该检测目标所反射的光线，从而实现探测。

目前，激光雷达系统的接收模组功能有限，只能在有限内接收目标反射的光线，不够灵活，应用场景有限。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型实施例的目的在于提供一种接收模组及激光雷达系统。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种接收模组，包括：接收物镜、调整透镜和探测器；所述调整透镜位于所述接收物镜与所述探测器之间，且所述调整透镜的物方焦点与所述接收物镜的像方焦点重合；

所述接收物镜用于接收检测目标反射的探测光线，对所述探测光线进行调制，并将调制后的探测光线透过所述调整透镜后射向所述探测器；

所述接收物镜包括第一激励元件和由相变材料制作的第一相变元件，所述第一激励元件用于向所述第一相变元件施加不同的激励，以扩大所述接收物镜的探测角度或探测距离。

在一种可能的实现方式中，所述第一激励元件包括第一电极层和第二电极层，所述接收物镜还包括：第一基底和多个第一纳米结构；

所述第一纳米结构和所述第一电极层均设在所述第一基底的同一侧，多个所述第一纳米结构周期性阵列排布，且所述第一电极层填充在所述第一纳米结构之间；所述第一电极层的高度小于所述第一纳米结构的高度；

所述第一相变元件位于所述第一电极层远离所述第一基底的一侧，并填充在所述第一纳米结构之间；所述第一电极层与所述第一相变元件的高度之和大于所述第一纳米结构的高度；

所述第二电极层位于所述第一相变元件远离所述第一电极层的一侧；所述第一电极层和所述第二电极层被配置为能够施加不同大小的电压。

在一种可能的实现方式中，所述第一电极层和所述第二电极层中的一个接地。

在一种可能的实现方式中，所述第一相变元件、所述第一电极层、所述第二电极层、所述第一基底在工作波段均透明。

在一种可能的实现方式中，所述调整透镜的位置沿光轴方向可调；

在扩大探测角度的情况下，所述第一激励元件向所述第一相变元件施加用于减小所述接收物镜焦距的激励；

在扩大探测距离的情况下，所述第一激励元件向所述第一相变元件施加用于增大所述接收物镜焦距的激励。

在一种可能的实现方式中，在扩大探测距离的情况下，所述接收物镜的焦距大于所述调整透镜的焦距。

在一种可能的实现方式中，所述探测器包括：接收透镜阵列和探测单元阵列；

所述接收透镜阵列位于所述探测单元阵列靠近所述调整透镜的一侧，用于将所述调整透镜所透过的探测光线会聚至所述探测单元阵列。

在一种可能的实现方式中，所述接收透镜阵列为微透镜阵列或超透镜阵列。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种激光雷达系统，包括：发射模组和如上所述的接收模组。

在一种可能的实现方式中，所述发射模组包括：光源、MEMS振镜和角度调制器；

所述光源用于发出探测光线；

所述MEMS振镜位于所述光源的出光侧，用于调整所述探测光线的出射角度，以实现在扫描方向上扫描探测；

所述角度调制器位于所述MEMS振镜的出光侧，用于在不同激励下改变所述MEMS振镜出射的探测光线在所述扫描方向上的出射角度。

在一种可能的实现方式中，所述角度调制器包括至少一个超表面结构；

所述超表面结构包括第二激励元件和由相变材料制作的第二相变元件，所述第二激励元件用于向所述第二相变元件施加不同的激励，以改变所述MEMS振镜出射的探测光线在所述扫描方向上的出射角度。

在一种可能的实现方式中，所述第二激励元件包括第三电极层和第四电极层，所述超表面结构还包括：第二基底和多个第二纳米结构；

所述第二纳米结构和所述第三电极层均设在所述第二基底的同一侧，多个所述第二纳米结构周期性阵列排布，且所述第三电极层填充在所述第二纳米结构之间；所述第三电极层的高度小于所述第二纳米结构的高度；

所述第二相变元件位于所述第三电极层远离所述第二基底的一侧，并填充在所述第二纳米结构之间；所述第三电极层与所述第二相变元件的高度之和大于所述第二纳米结构的高度；

所述第四电极层位于所述第二相变元件远离所述第三电极层的一侧；所述第三电极层和所述第四电极层被配置为能够施加不同大小的电压。

在一种可能的实现方式中，所述第三电极层和所述第四电极层中的一个接地。

在一种可能的实现方式中，所述第二相变元件、所述第三电极层、所述第四电极层、所述第二基底在工作波段均透明。

在一种可能的实现方式中，所述角度调制器包括：多个所述超表面结构；

多个所述超表面结构沿垂直于所述扫描方向的方向排列。

本实用新型实施例上述第一方面提供的方案中，检测目标反射的探测光线依次经过接收物镜、调整透镜后射向探测器；该接收物镜为包含相变材料制作的第一相变元件，通过第一激励元件向该第一相变元件施加激励，可以改变接收物镜的相位调制效果，从而能够改变该接收物镜的视场角，并配合共焦点的调整透镜能够实现广角探测和远场探测。在不同的场景下，该接收模组可以实现广角探测和远场探测，能够针对应用场景更好地捕获探测光线，能够提高探测效果，应用更灵活。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的接收模组广角探测时的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的接收模组远场探测时的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的接收物镜的一种结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的发射模组的一种结构示意图；

图5示出了本实用新型实施例所提供的发射模组的一种结构示意图；

图6示出了本实用新型实施例所提供的超表面结构的一种结构示意图；

图7示出了本实用新型实施例所提供的激光雷达系统的一种应用场景示意图；

图8示出了本实用新型实施例所提供的激光雷达系统的另一种应用场景示意图；

图9示出了本实用新型实施例所提供的激光雷达系统的再一种应用场景示意图。

图标：

1-发射模组、2-接收模组、10-接收物镜、20-调整透镜、30-探测器、101-第一相变元件、102-第一电极层、103-第二电极层、104-第一基底、105-第一纳米结构、301-接收透镜阵列、302-探测单元阵列、50-光源、60-MEMS振镜、70-角度调制器、80-超表面结构、801-第二相变元件、802-第三电极层、803-第四电极层、804-第二基底、805-第二纳米结构。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供一种接收模组，该接收模组可以用于激光雷达系统，用于接收检测目标所反射的探测光线(回波信号)。参见图1和图2所示，该接收模组包括：接收物镜10、调整透镜20和探测器30；调整透镜20位于接收物镜10与探测器30之间，且调整透镜20的物方焦点与接收物镜10的像方焦点重合；接收物镜10用于接收检测目标反射的探测光线，对探测光线进行调制，并将调制后的探测光线透过调整透镜20后射向探测器30；接收物镜10包括第一激励元件和由相变材料制作的第一相变元件101，第一激励元件用于向第一相变元件101施加不同的激励，以扩大接收物镜10的探测角度或探测距离。

本实用新型实施例中，检测目标将探测光线反射至该接收模组后，接收模组中的物镜将该探测光线射向探测器30，使得探测器30能够所采集到的探测光线，方便后续执行相应的处理，例如实现测距等。本实施例中利用接收物镜10和调整透镜20实现上述物镜的功能，以将探测光线调整至射向该探测器30。本实用新型实施例中，接收物镜10、调整透镜20和探测器30依次设置，检测目标反射的探测光线依次经过接收物镜10、调整透镜20后射入该探测器30内。其中，该接收物镜10为相位可调的超表面，通过相位调制以能够扩大该接收模组的探测角度或探测距离。

该接收物镜10包括第一激励元件和由相变材料制作的第一相变元件101，利用相变材料在激励下能够改变其相变状态的特点，从而在第一激励元件的激励作用下可以改变该第一相变元件101的相变状态，从而可以改变该接收物镜10的调制效果。可选地，该相变材料为能够实现晶态、非晶态转换的材料；例如，该相变材料可以为锗锑碲化物(Ge_XSB_YTE_Z)，碲化锗(Ge_XTE_Y)，碲化锑(Sb_XTE_Y)，银锑碲化物(Ag_XSB_YTE_Z)等。例如，该相变材料为GST(Ge₂SB₂TE₅)，通过施加电压等方式，可以实现相变材料晶态

非晶态的快速转换；并且，也可实现部分晶化，使得相变材料处于晶态与非晶态之间的一种状态。

具体地，该第一激励元件通过向第一相变元件101施加合适的激励，可以扩大该接收物镜10的探测角度，能够接收更广角度射入的探测光线，实现广角探测。如图1所示，该接收物镜10能够调制广角光线(边缘位置的光线)的入射角度；并且，配合共焦点的接收物镜10，可以实现类似望远系统的结构，从而实现能够实现更大角度地探测，即广角探测。如图1所示，接收物镜10的像方焦平面与调整透镜20的物方焦平面重合，使得二者的焦点重合，二者之间的距离为f_t+f_c；其中，f_t表示接收物镜10的焦距，f_c表示调整透镜20的焦距。

并且，该第一激励元件通过向第一相变元件101施加另一种合适的激励，可以减小该接收物镜10的探测角度；此时，调整透镜20的物方焦点与接收物镜10的像方焦点仍然重合，使得调整透镜20与接收物镜10形成望远系统，从而能够获取远距离检测目标反射的检测光线，从而能够扩大探测距离，实现远场探测。如图2所示，接收物镜10的像方焦平面与调整透镜20的物方焦平面重合，使得二者的焦点重合，二者之间的距离为f_t+f_c。如图2所示，远场近乎平行的探测光线依次经接收物镜10、调整透镜20后能够射向探测器30，从而实现远场探测。

需要说明的是，第一激励元件未施加激励的情况下，相当于施加的激励为零，其也有可能实现广角探测或远场探测。具体地，由于超表面式的接收物镜10本身即具有相位调制功能，故即使在第一激励元件未施加激励的情况下，该接收物镜10也可以实现其中一种功能。例如，该接收物镜10本身即可实现广角探测，之后通过向其施加激励以改变该接收物镜10的调制效果，从而能够扩大探测距离，实现远场探测。

本实用新型实施例提供的接收模组，检测目标反射的探测光线依次经过接收物镜10、调整透镜20后射向探测器30；该接收物镜为包含相变材料制作的第一相变元件101，通过第一激励元件向该第一相变元件101施加激励，可以改变接收物镜的相位调制效果，从而能够改变该接收物镜10的视场角，并配合共焦点的调整透镜20，能够实现广角探测和远场探测。在不同的场景下，该接收模组可以实现广角探测和远场探测，能够针对应用场景更好地捕获探测光线，能够提高探测效果，应用更灵活。

可选地，该第一激励元件通过施加电压的方式向第一相变元件101施加激励。如图3所示，该第一激励元件包括第一电极层102和第二电极层103，该接收物镜10还包括：第一基底104和多个第一纳米结构105。

其中，第一纳米结构105和第一电极层102均设在第一基底104的同一侧，多个第一纳米结构105周期性阵列排布，且第一电极层102填充在第一纳米结构105之间；第一电极层102的高度小于第一纳米结构105的高度；第一相变元件101位于第一电极层102远离第一基底104的一侧，并填充在第一纳米结构105之间；第一电极层102与第一相变元件101的高度之和大于第一纳米结构105的高度；第二电极层103位于第一相变元件101远离第一电极层102的一侧；第一电极层102和第二电极层103被配置为能够施加不同大小的电压。

本实用新型实施例中，第一基底104和在其一侧周期排列的多个第一纳米结构105构成基本的超表面，并且，在第一相变元件101的两侧设有第一电极层102和第二电极层103，通过在第一电极层102和第二电极层103施加不同的电压形成电压差，从而可以向相变材料制作的第一相变元件101施加电激励，进而改变第一相变元件101的相变状态。其中，该第一电极层102和第一相变元件101均填充在第一纳米结构105周围，通过改变第一相变元件101的相变状态，能够改变第一纳米结构105所在位置处的等效折射率，从而改变该接收物镜10的功能。其中，第一电极层102与第一相变元件101的高度之和大于第一纳米结构105的高度，使得第二电极层103与该第一纳米结构105间隔一定距离，可以避免第一纳米结构105接触到该第二电极层103。

可选地，电极层(第一电极层102和第二电极层103)向第一相变元件101施加不同的电压，以改变接收物镜10的焦距，从而改变该接收物镜的视场角(即探测角度)。具体地，在扩大探测角度的情况下，第一激励元件向第一相变元件101施加用于减小接收物镜10焦距的激励。在扩大探测距离的情况下，第一激励元件向第一相变元件101施加用于增大接收物镜10焦距的激励。

根据系统视场角的特点可知，接收物镜10的焦距越小，其视场角越大，本实用新型实施例利用电极层102、103施加电压的不同来改变该接收物镜10的焦距，从而改变视场角。例如，在需要广角探测时(即在需要扩大探测角度时)，电极层向第一相变元件101施加高电压，以能够增加接收物镜10的等效折射率，从而减小其有效焦距，使得视场角增大。相反，在远场探测时，施加低电压(或者不施加电压)，减小接收物镜10的等效折射率，增大焦距，到达减小视场的目的；同时，与调整透镜20组成望远系统，实现对远场物体的探测功能。可选地，该接收物镜10的焦距大于调整透镜20的焦距，以能够放大检测。

并且，该调整透镜20的位置是可调的，其位置可沿光轴方向移动变化。例如，如图1所示，在广角探测的情况下，该接收物镜10的焦距较小，调整透镜20与该接收物镜10共焦点，且二者之间的距离较小。之后，若需要调整为远场探测，该接收物镜10的焦距变大，此时通过沿光轴改变该调整透镜20的位置，该调整透镜20远离接收物镜10，使得二者之间的距离变大，且仍然能够保证二者共焦点。

其中，该调整透镜20可以设置在导轨上，利用齿条或直线电机等传动机构使得该调整透镜20能够沿光轴方向移动，本实施例对该调整透镜20的移动方式不做限定。并且，该探测器30的位置可以固定，其也可以是变化的，例如随调整透镜20一并移动，本实施例对此也不做限定。

可选地，为方便调整电极层的电压，简化电控布线，本实用新型实施例中，第一电极层102和第二电极层103中的一个接地。例如，第一电极层102接地，此时只需要控制第二电极层103的电压；或者，第二电极层103接地，此时只需要控制第一电极层102的电压。

此外可选地，该接收物镜10为透射式物镜，其中的第一相变元件101、第一电极层102、第二电极层103、第一基底104在工作波段均透明。该工作波段指的是接收物镜10所接收的探测光线所处波段，例如可见光波段、红外波段等，具体可基于实际情况而定。例如，第一相变元件101为GST，第一电极层102、第二电极层103均为ITO(氧化铟锡)，第一基底104为石英玻璃、冕牌玻璃、火石玻璃等。也可采用其他符合要求的材料，本实施对此不做限定。

可选地，参见图1和图2所示，该探测器30包括：接收透镜阵列301和探测单元阵列302。其中，接收透镜阵列301位于探测单元阵列302靠近调整透镜20的一侧，用于将调整透镜20所透过的探测光线会聚至探测单元阵列302。

本实用新型实施例中，该接收透镜阵列301位于探测单元阵列302的入光侧，以能够将调整透镜20所透过的探测光线会聚至探测单元阵列302，使得探测单元阵列302可以处理该探测光线。其中，该探测单元阵列为由多个探测单元组成的阵列，其可采用现有的成熟结构，本实施例对此不做详述。

并且，接收透镜阵列301也包括多个接收透镜，该接收透镜与探测单元可以是一一对应的。可选地，该接收透镜阵列301可以为微透镜阵列，或者，该接收透镜阵列301也可以为超透镜阵列，以能够减小该探测器30的厚度。

本实用新型实施例还提供一种激光雷达系统，该激光雷达系统包括：发射模组1和如上任意一项实施例提供的接收模组2。其中，该发射模组1用于向检测目标发射探测光线，该接收模组2用于接收该探测目标反射的探测光线。如上所述，该接收模组2能够接收广角的探测光线以及远场的探测光线。

可选地，该发射模组1能够以广角的方式发射探测光线，也可以发射比较集中的探测光线，从而基于一种发射模组即可适用于广角探测和远场探测。具体地，参见图4所示，该发射模组1包括：光源50、MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)振镜60和角度调制器70。该光源50用于发出探测光线，其具体可为激光光源；MEMS振镜60位于光源50的出光侧，用于调整探测光线的出射角度，以实现在扫描方向上扫描探测；角度调制器70位于MEMS振镜60的出光侧，用于在不同激励下改变MEMS振镜出射的探测光线在扫描方向上的出射角度。

本实用新型实施例中，光源50和MEMS振镜60能够形成扫描系统，利用MEMS振镜60可以动态改变光源50所发出探测光线的出射角度，从而实现扫描。如图1所示，MEMS振镜60能够反射光源50发出的光线；光源50能够发出7条激光(即探测光线)，MEMS振镜60通过转动能够改变这7条激光的角度，从而实现线性扫描。如图4所示，所发出的7条光线沿纵向排列，即沿θ_V方向排列；在MEMS振镜60的作用下，每条激光可以沿横向扫描，即沿θ_H方向扫描，该θ_H方向即为扫描方向。

由于MEMS振镜60的转动幅度有限，本实用新型实施例在MEMS振镜60出光侧设置角度调制器70，以能够扩大所出射的探测光线的角度，进一步增大扫描范围。如图4所示，可以在更广的θ_H方向上实现扫描，从而实现广角扫描探测。具体地，该角度调制器70也为相位可调的超表面，其在不同激励下可以改变其相位调制效果，从而能够扩大探测光线在扫描方向上的出射角度，从而扩大扫描角度；也可以按需缩小出射角度，从而能够集中探测光线，方便实现远场扫描。

可选地，与上述接收物镜10相似，该角度调制器70也是通过向相变材料施加激励以实现相位可调。本实用新型实施例中，该角度调制器70包括至少一个超表面结构80；参见图5所示，该角度调制器70包括多个超表面结构80。

与接收物镜10类似，该超表面结构80包括第二激励元件和由相变材料制作的第二相变元件801，第二激励元件用于向第二相变元件801施加不同的激励；其中，通过施加不同的激励，可以改变MEMS振镜出射的探测光线在扫描方向上的出射角度。

可选地，参见图6所示，该第二激励元件包括第三电极层802和第四电极层803，超表面结构80还包括：第二基底804和多个第二纳米结构805。

第二纳米结构805和第三电极层802均设在第二基底804的同一侧，多个第二纳米结构805周期性阵列排布，且第三电极层802填充在第二纳米结构805之间；第三电极层802的高度小于第二纳米结构805的高度；第二相变元件801位于第三电极层802远离第二基底804的一侧，并填充在第二纳米结构805之间；第三电极层802与第二相变元件801的高度之和大于第二纳米结构805的高度；第四电极层803位于第二相变元件801远离第三电极层802的一侧；第三电极层802和第四电极层803被配置为能够施加不同大小的电压。

本实用新型实施例中，第二基底804和在其一侧周期排列的多个第二纳米结构805构成基本的超表面的主体结构，并且，在第二相变元件801的两侧设有第三电极层802和第四电极层803，通过在第三电极层802和第四电极层803施加不同的电压形成电压差，从而可以向相变材料制作的第二相变元件801施加电激励，进而改变第二相变元件801的相变状态。其中，该第三电极层802和第二相变元件801均填充在第二纳米结构805周围，通过改变第二相变元件801的相变状态，能够改变第二纳米结构805所在位置处的等效折射率，从而改变该超表面结构80的调制效果。其中，第三电极层802与第二相变元件801的高度之和大于第二纳米结构805的高度，使得第四电极层803与该第二纳米结构805间隔一定距离，可以避免第二纳米结构805接触到该第四电极层803。

本实用新型实施例中，向该第二相变元件801提供不同大小的电压，可以改变超表面结构80出射光线的角度。如图6所示，MEMS振镜60所射出的探测光线以入射角θ_i射入该超表面结构80，该超表面结构80为透射式的超表面，对射入的该探测光线进行相位调制后，其出射角为θ_o。当电极层为第二相变元件801施加不同的电压时，该探测光线的出射角度不同；如图6所示，向第二相变元件801施加电压V₂时的出射角度大于向第二相变元件801施加电压V₁时的出射角度，从而实现角度可调，能够改变该发射模组整体上的扫描角度。

其中，在角度调制器70包括多个超表面结构80的情况下，多个超表面结构80沿垂直于扫描方向的方向排列。如图5所示，多个超表面结构80沿θ_V方向排列，从而能够部分地改变部分探测光线的出射角度，能够实现更加多元化的扫描。

可选地，为方便调整电极层的电压，简化电控布线，本实用新型实施例中，第三电极层802和第四电极层803中的一个接地。例如，第三电极层802接地，此时只需要控制第四电极层803的电压；或者，第四电极层803接地，此时只需要控制第三电极层802的电压。

此外可选地，该超表面结构80为透射式超表面(超透镜)，其中的第二相变元件801、第三电极层802、第四电极层803、第二基底804在工作波段均透明。该工作波段指的是光源50所发出的探测光线所处波段，例如可见光波段、红外波段等，具体可基于实际情况而定。例如，第二相变元件801为GST，第三电极层802、第四电极层803均为ITO(氧化铟锡)，第二基底804为石英玻璃、冕牌玻璃、火石玻璃等。也可采用其他符合要求的材料，本实施对此不做限定。

本实用新型提供的激光雷达系统，利用该角度调制器的相位可调功能，可以对感兴趣区域实现精准探测。例如，参见图7所示，该激光雷达系统应用于车辆中，该发射模组1能够以角度均匀的方式出射探测光线，接收模组2能够接收到外接行人和树木所反射的探测光线，从而可以得到外界环境的点云图；通过对该点云图进行处理确定物体轮廓，进而划分出至少一个感兴趣区域(Region Of Interest,ROI)，例如将行人所在区域作为感兴趣区域。之后，通过调控第二相变单元801所施加的电压，可以调整探测光线的出射角度，使得更多的探测光线射向ROI，即行人所在位置，从而能够对行人进行更精准地探测；其中，对行人和树木采用不同精度探测的示意图可参见图8所示。

并且，当检测目标距离激光雷达系统较近时，可以采用广角探测模式，当检测目标距离激光雷达系统较远时，可以采用远场探测模式。例如，参见图9所示，该激光雷达系统应用于车辆中，若当前需要探测前方较远的其他车辆，此时可以将该前方的车辆作为ROI，通过控制角度调制器70将更多的探测光线射向该前方的车辆；并且，接收模组2中的接收物镜10的视场角减小，且移动调整透镜20的距离，使得二者共交点，从而形成望远系统，以能够对ROI区域的视场进行放大，使检测结果更加精确。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换的技术方案，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种接收模组，其特征在于，包括：接收物镜(10)、调整透镜(20)和探测器(30)；所述调整透镜(20)位于所述接收物镜(10)与所述探测器(30)之间，且所述调整透镜(20)的物方焦点与所述接收物镜(10)的像方焦点重合；

所述接收物镜(10)用于接收检测目标反射的探测光线，对所述探测光线进行调制，并将调制后的探测光线透过所述调整透镜(20)后射向所述探测器(30)；

所述接收物镜(10)包括第一激励元件和由相变材料制作的第一相变元件(101)，所述第一激励元件用于向所述第一相变元件(101)施加不同的激励，以扩大所述接收物镜(10)的探测角度或探测距离。

2.根据权利要求1所述的接收模组，其特征在于，所述第一激励元件包括第一电极层(102)和第二电极层(103)，所述接收物镜(10)还包括：第一基底(104)和多个第一纳米结构(105)；

所述第一纳米结构(105)和所述第一电极层(102)均设在所述第一基底(104)的同一侧，多个所述第一纳米结构(105)周期性阵列排布，且所述第一电极层(102)填充在所述第一纳米结构(105)之间；所述第一电极层(102)的高度小于所述第一纳米结构(105)的高度；

所述第一相变元件(101)位于所述第一电极层(102)远离所述第一基底(104)的一侧，并填充在所述第一纳米结构(105)之间；所述第一电极层(102)与所述第一相变元件(101)的高度之和大于所述第一纳米结构(105)的高度；

所述第二电极层(103)位于所述第一相变元件(101)远离所述第一电极层(102)的一侧；所述第一电极层(102)和所述第二电极层(103)被配置为能够施加不同大小的电压。

3.根据权利要求2所述的接收模组，其特征在于，所述第一电极层(102)和所述第二电极层(103)中的一个接地。

4.根据权利要求2所述的接收模组，其特征在于，所述第一相变元件(101)、所述第一电极层(102)、所述第二电极层(103)、所述第一基底(104)在工作波段均透明。

5.根据权利要求2所述的接收模组，其特征在于，所述调整透镜(20)的位置沿光轴方向可调；

在扩大探测角度的情况下，所述第一激励元件向所述第一相变元件(101)施加用于减小所述接收物镜(10)焦距的激励；

在扩大探测距离的情况下，所述第一激励元件向所述第一相变元件(101)施加用于增大所述接收物镜(10)焦距的激励。

6.根据权利要求5所述的接收模组，其特征在于，在扩大探测距离的情况下，所述接收物镜(10)的焦距大于所述调整透镜(20)的焦距。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的接收模组，其特征在于，所述探测器(30)包括：接收透镜阵列(301)和探测单元阵列(302)；

所述接收透镜阵列(301)位于所述探测单元阵列(302)靠近所述调整透镜(20)的一侧，用于将所述调整透镜(20)所透过的探测光线会聚至所述探测单元阵列(302)。

8.根据权利要求7所述的接收模组，其特征在于，所述接收透镜阵列(301)为微透镜阵列或超透镜阵列。

9.一种激光雷达系统，其特征在于，包括：发射模组(1)和如权利要求1-8任意一项所述的接收模组(2)。

10.根据权利要求9所述的激光雷达系统，其特征在于，所述发射模组(1)包括：光源(50)、MEMS振镜(60)和角度调制器(70)；

所述光源(50)用于发出探测光线；

所述MEMS振镜(60)位于所述光源(50)的出光侧，用于调整所述探测光线的出射角度，以实现在扫描方向上扫描探测；

所述角度调制器(70)位于所述MEMS振镜(60)的出光侧，用于在不同激励下改变所述MEMS振镜(60)出射的探测光线在所述扫描方向上的出射角度。

11.根据权利要求10所述的激光雷达系统，其特征在于，所述角度调制器(70)包括至少一个超表面结构(80)；

所述超表面结构(80)包括第二激励元件和由相变材料制作的第二相变元件(801)，所述第二激励元件用于向所述第二相变元件(801)施加不同的激励，以改变所述MEMS振镜(60)出射的探测光线在所述扫描方向上的出射角度。

12.根据权利要求11所述的激光雷达系统，其特征在于，所述第二激励元件包括第三电极层(802)和第四电极层(803)，所述超表面结构(80)还包括：第二基底(804)和多个第二纳米结构(805)；

所述第二纳米结构(805)和所述第三电极层(802)均设在所述第二基底(804)的同一侧，多个所述第二纳米结构(805)周期性阵列排布，且所述第三电极层(802)填充在所述第二纳米结构(805)之间；所述第三电极层(802)的高度小于所述第二纳米结构(805)的高度；

所述第二相变元件(801)位于所述第三电极层(802)远离所述第二基底(804)的一侧，并填充在所述第二纳米结构(805)之间；所述第三电极层(802)与所述第二相变元件(801)的高度之和大于所述第二纳米结构(805)的高度；

所述第四电极层(803)位于所述第二相变元件(801)远离所述第三电极层(802)的一侧；所述第三电极层(802)和所述第四电极层(803)被配置为能够施加不同大小的电压。

13.根据权利要求12所述的激光雷达系统，其特征在于，所述第三电极层(802)和所述第四电极层(803)中的一个接地。

14.根据权利要求12所述的激光雷达系统，其特征在于，所述第二相变元件(801)、所述第三电极层(802)、所述第四电极层(803)、所述第二基底(804)在工作波段均透明。

15.根据权利要求11-14任意一项所述的激光雷达系统，其特征在于，所述角度调制器(70)包括：多个所述超表面结构(80)；

多个所述超表面结构(80)沿垂直于所述扫描方向的方向排列。

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