CN113544542A - 具有相位光调制器的lidar - Google Patents

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Abstract

一种设备(400)具有：第一光源(404)，其被配置为将第一光束(410)引导到相位光调制器(414)；以及第二光源(406)，其被配置为将第二光束(420)引导到相位光调制器(414)。相位光调制器(414)被配置为提供：引导到第一视野(418)的第一调制光束(416)；以及引导到第二视野(428)的第二调制光束(426)。设备(400)还具有：第一光检测器，其被配置为检测如从第一视野反射的第一调制光束；以及第二光检测器，其被配置为检测如从第二视野反射的第二调制光束。

Description

具有相位光调制器的LIDAR
技术领域
本申请总体涉及测距装置，且更具体地涉及使用光的测距和成像装置。
背景技术
光检测和测距(LIDAR)系统检测并确定对象的位置。在一个示例中，光束被投射到视野中的已知位置。光检测器聚焦在视野中的那个位置，并检测来自可能在视野中的对象的光的任何反射。光传播的时间用于帮助确定对象的距离。通过横跨场扫描光束，可以确定场中对象的位置和对象的图像。
扫描型LIDAR系统的一个挑战是足够快速和准确地扫描以捕获场内对象的运动。例如，在汽车应用中，LIDAR系统必须快速且准确地确定行人和车辆以及其它对象的运动。已经应用镜子来扫描光束。其它示例使用万向架将整个光投射和检测系统作为一个单元移动。然而，很难以足够的精度操作这些机械系统。此外，此类系统通常体积庞大，具有大的功率要求，并且需要经常维护和校准以保持精度。
发明内容
根据所描述的示例，一种设备包括相位光调制器。该设备还包括光学耦合到相位光调制器的第一光源，第一光源被配置为生成第一光束并且被定位以将第一光束以第一入射角引导到相位光调制器，相位光调制器被配置为调制第一光束以提供第一调制光束并且响应于第一光束将第一调制光束引导到第一视野；以及光学耦合到相位光调制器的第二光源，第二光源被配置为生成第二光束并且被定位以将第二光束以第二入射角引导到相位光调制器，相位光调制器被配置为调制第二光束以提供第二调制光束并且响应于第二光束将第二调制光束引导到第二视野。该设备还包括光学耦合到第一视野并被配置为检测如从第一视野反射的第一调制光束的第一光检测器和光学耦合到第二视野并被配置为检测如从第二视野反射的第二调制光束的第二光检测器。
附图说明
图1A和图1B(统称为“图1”)是示出使用相位光调制器(PLM)的光转向的图。
图2是示例微镜的侧视图。
图3是示例LIDAR设备的顶视图。
图4A至图4D(统称为“图4”)是示例LIDAR设备的发射部分和与LIDAR设备一起使用的扫描模式的视图。
图5A和图5B(统称为“图5”)是图4的LIDAR设备的接收部分的视图。
图6是另一示例LIDAR设备的图。
图7是示例方法的流程图。
图8是另一示例方法的流程图。
具体实施方式
在附图中，除非另有说明，否则对应的数字和符号一般指对应的部分。附图不一定按比例绘制。
在本说明书中，术语“耦合”可以包括与中间元件形成的连接，并且附加元件和各种连接可以存在于“耦合”的任何元件之间。在此称为“光耦合”的元件是包括元件之间的涉及光传输的连接的元件。同样如本文所用，“相位光调制器”(PLM)是具有多个像素的装置，其中PLM可以修改施加到每个像素的光的相位。PLM可以反射或透射施加的光。来自相位修改像素和/或相位未修改像素的光的干涉调制所施加的光。
在示例布置中，相位光调制器(PLM)转向光源的慢扫描速率和窄视野(FOV)问题通过向PLM提供至少两个光源使得来自每个光源的光同时扫描不同的FOV来解决。在至少一个示例中，LIDAR设备具有用于至少两个光源的单个PLM装置。光源相对于PLM具有不同的角度取向。由于不同的角度取向，每个激光照射相应视野(FOV)中的一个点，并且所有FOV同时扫描并平铺在一起。根据示例，一种设备包括相位光调制器。该设备还包括光学耦合到相位光调制器的第一光源，第一光源被配置为生成第一光束并且被定位以将第一光束以第一入射角引导到相位光调制器，相位光调制器被配置为调制第一光束以提供第一调制光束并且响应于第一光束将第一调制光束引导到第一视野；以及光学耦合到相位光调制器的第二光源，第二光源被配置为生成第二光束并且被定位以将第二光束以第二入射角引导到相位光调制器，相位光调制器被配置为调制第二光束以提供第二调制光束并且响应于第二光束将第二调制光束引导到第二视野。该设备还包括光学耦合到第一视野并被配置为检测如从第一视野反射的第一调制光束的第一光检测器以及光学耦合到第二视野并被配置为检测如从第二视野反射的第二调制光束的第二光检测器。
示例PLM是基于数字微镜的PLM。该类型的PLM装置在基板表面上包括许多数字微镜。在示例中，该类型的PLM可以包括数十万个微镜或超过一百万个微镜。每个微镜都被设计成使得它在基板之上的竖直位置可以通过驱动基板中的电路使用施加到微镜的静电力来精确定位。从特定微镜反射的光的相位由微镜的竖直位置(相对于基板竖直，在本讨论中基板为水平)确定。例如，如果第一微镜位于基板之上的整个高度，而相邻的第二微镜降低四分之一波长，则从第二微镜反射的光将相对于从第一微镜反射的光传播二分之一波长(向下的四分之一波长加上向上的四分之一波长)。从第一微镜和第二微镜反射的光然后将以可预测的方式干涉。可以选择PLM上的相位变化模式以提供所需的类似衍射的效果，诸如转向或聚焦光。参见例如McManamon等人的“Optical Phased Array Technology”(Proceedings of the IEEE，第84卷第2号第269-298页(1996.02))，其通过引用整体并入本文。可以在视野中的所需距离处创建任意模式，诸如斑点或光束。另一个示例PLM是液晶型相位光调制器。使用该类型的PLM，施加在每个像素处的电压会改变该像素处的液晶，从而导致光的相移。液晶PLM可以是透射式的或反射式的。
图1A和图1B(统称为“图1”)是示出使用PLM的光转向的图。在该示例中，PLM 102是基于数字微镜的PLM。在图1A中，PLM 102的微镜104具有被选择以在方向108中引导光106的转向模式。在图1B中，微镜104具有被选择以在方向110中引导光106的模式。因此，PLM 102可以在所需方向中将光转向。除了将光转向之外，PLM 102还可以将光聚焦在所需距离处的斑点(焦点)处。
图2是类似于微镜104(图1)之一的示例微镜的侧视图。平台204经由平台柱214连接到两个平台电极212。柱208支撑平台204上方的镜子210。如图2中所示，当电压被施加到驱动电极206并且参考电压(例如接地)被施加到平台电极212时，静电力将平台204拉下，并因此拉下镜子210。运动量由施加的电压确定。在其它示例中，像素202使用可由驱动电路(未示出)单独寻址的两个或更多个驱动电极206。施加的静电力与驱动电极206和平台204的面积成正比。因此，使用多个电极，可以通过选择驱动电极206或驱动电极206的组合来精确控制力的大小，以及因此镜子210的竖直位置，同时对驱动电极206中的每个所选驱动电极施加相同的电压。由像素202提供的相移由镜子210的竖直定位确定。例如，如果像素降低四分之一波长(1/4λ)，相对于未降低的像素，从该像素反射的光将传播附加的二分之一波长(1/4λ向下到达镜子，并且1/4λ返回)。在另一个示例中，如果一个像素降低八分之一波长(1/8λ)，则相对于未降低的像素，从该像素反射的光将传播附加的四分之一波长(1/8λ向下到达镜子，并且1/8λ返回)。
图3是示例LIDAR设备300的顶视图。在该示例中，光源302是激光器。在示例中，光源302提供近红外激光。光源302提供光通过准直透镜304到发射PLM 306。发射PLM 306向光提供可配置的相位模式，其将光引导至目标308。在图3的示例中，目标308在对象310的表面上，该对象310是汽车。从对象310反射的光被接收PLM 312通过透镜316聚焦到检测器314。因为光被发射PLM 306引导的点是已知的，所以检测器314对反射光的检测指示在该点处有对象。在该示例中，检测器314是雪崩光电二极管。发射PLM 306扫描视野，而接收PLM 312扫描APD看到的视野以匹配发射PLM正在扫描的目标308。这允许示例LIDAR设备300确定对象310的距离和轮廓。
LIDAR设备300具有局限性。例如，PLM上的每个模式对应于在特定方向中将光束转向。发射PLM 306和接收PLM 312从一种模式改变到另一种模式需要大量时间。例如，如果新模式的数据加载时间为50μs，并且帧时间为100ms，则只能捕获2000个点，分辨率仅为约65x30。更高的分辨率是优选的。此外，大视野(FOV)的LIDAR扫描很困难。以0.1度波束宽度、10Hz帧速率扫描大于60x20度的区域需要大于100万个样本/秒的PLM更新率。然而，PLM中镜子的大小限制了视野，并且光的波长限制了FOV。对于使用近红外光的约10μ平方像素大小，当前PLM装置的FOV仅限于几度。接收PLM 312允许通过将光从窄角度引导到检测器来拒绝环境光。然而，扫描大FOV需要广角光学器件。广角光学器件需要限制在检测器314处接收到的信号强度的小孔径大小。
图4A至图4D(统称为“图4”)是示例LIDAR设备400的发射部分402的视图。图4A是发射部分402的顶视图。如本文所使用的，术语“顶视图”和“侧视图”指示图的相对取向并且不表示任何其它关系。例如，LIDAR设备400的“顶部”或“侧面”可以处于示例LIDAR设备400的特定安装中的多个取向中的任何一个。示例LIDAR设备400包括三个光源：第一光源404、第二光源406和第三光源408。控制器401控制第一光源404、第二光源406和第三光源408的光输出。示例LIDAR设备400在该示例中包括三个光源，但可以包括两个、四个或更多光源，该光源可以布置在一维或二维阵列中。此外，在该示例中，第一光源404、第二光源406和第三光源408是近红外激光二极管，但也可以是其它类型的光源，诸如紫外光源。第一光源404以相对于发射PLM 414的第一入射角提供第一光束410通过第一准直透镜412。在该示例中，发射PLM 414是基于数字微镜的PLM。在其它示例中，发射PLM 414是反射或透射液晶相位光调制器。根据由控制器401施加到发射PLM 414的转向模式，发射PLM 414响应于第一光束410的第一输出是具有第一输出反射角的第一调制光束416。第一光源404的第一入射角和发射PLM 414上的转向模式确定反射到第一焦点411的输出角。在该示例中，第一入射角将第一调制光束416引导到第一视野(FOV)418中的对象450上的第一焦点411。
第二光源406以相对于发射PLM 414的第二入射角提供第二光束420通过第二准直透镜422。根据由控制器401施加到发射PLM 414的转向模式，响应于第二光束420的发射PLM414的输出是具有第二反射角的第二调制光束426。在任何给定时间，发射PLM 414上的转向模式是恒定的。因此，第二反射角与第一反射角的差由第二入射角与第一入射角的差确定。与第一反射角一样，第二光源406的第二反射角和发射PLM 414上的模式确定第二反射角。在该示例中，第二反射角将第二调制光束426引导到第二FOV 428中对象450上的第二焦点421。
第三光源408以相对于发射PLM 414的第三入射角提供第三光束430通过第三准直透镜432。根据由控制器401施加到发射PLM 414的转向模式，响应于第三光束430的发射PLM414的输出是具有第三反射角的第三调制光束436。在任何给定时间，发射PLM 414上的转向模式是恒定的。因此，第三反射角与第一反射角和第二反射角之间的差由第三入射角与第一反射角和第二入射角之间的差确定。与第一反射角和第二反射角一样，第三光源408的第三入射角和发射PLM 414上的模式确定第三反射角。在该示例中，第三反射角将第三调制光束436引导到第三FOV 438中对象450上的第三焦点431。总而言之，发射PLM 414同时将来自第一光源404、第二光源406和第三光源408的光分别引导到第一FOV 418、第二FOV 428和第三FOV 438中的点。
图4B是由图4A的视线4B-4B所示的视野的视图。图4B是从面向第一FOV 418、第二FOV 428和第三FOV 438的发射PLM 414的角度的视图。对于发射PLM 414上的给定转向模式，第一光源404、第二光源406和第三光源408分别照射第一FOV 418、第二FOV 428和第三FOV 438中的每一个FOV的一个点。通过改变发射PLM 414的转向模式，发射部分402扫描每个FOV。在该示例中，如图4B中所示，以光栅扫描方式扫描第一扫描点442、第二扫描点452和第三扫描点462。然而，可以使用其它扫描方法，诸如随机扫描。如图4B中所示，在该示例中，第一FOV 418、第二FOV 428和第三FOV 438的大小被选择为使得第一FOV 418、第二FOV 428和第三FOV 438避免由从发射PLM 414上的转向模式衍射的光所产生的无关的衍射级。在其它示例中，FOV重叠以提供更准确但更慢的扫描。在这些示例中，必须在检测后校正任何无关的衍射级。
图4C是示例LIDAR设备400的发射部分402的侧视图。图4C是从第三光源408的方向横跨发射PLM 414的面看的视图，其是从图4A的4C-4C看的。从该角度看，第三光源408阻挡了第一光源404和第二光源406的视图。此外，第三准直透镜432遮挡了第一准直透镜412和第二准直透镜422的视图。为简单起见，图4C中仅示出了第三光束430和第三调制光束436。从图4C中可以看出，第三光束430和第三调制光束436不在同一平面内。在该示例中，这避免了第三光源408与第三调制光束436的干扰。在该示例中相对于发射PLM 414示出了光源的特定配置。其它示例可以使用不同的配置。此外，其它示例可以使用两个、四个或更多个光源。
图4D是另一示例LIDAR设备403的另一示例发射部分405的顶视图。在该示例设备中，一个光源407产生第一调制光束416、第二调制光束426和第三调制光束436。光源407提供光束423通过准直透镜425。本示例中的发射PLM 414不使用单个转向模式，而是使用三个转向模式。在示例中，三个不同的转向模式将应用于发射PLM 414的三个不同部分。在该示例中使用了三个转向模式。然而，可以使用两个、四个或更多个转向模式。此外，图4D的示例包括以一个入射角的一个光源。然而，使用以多个入射角的多个光源以及应用于发射PLM414的多个转向模式，可以成倍增加可以同时照射的视野数量。例如，应用于具有三个转向模式的发射PLM的三个光源可以同时照射九个视野。
在图4D的示例中，应用于发射PLM 414的三个转向模式产生光第一调制光束416、第二调制光束426和第三调制光束436，其分别在第一FOV 418、第二FOV 428和第三FOV 438中的第一焦点411、第二焦点421和第三焦点431处分别照射对象450。如上面关于图4A和图4B所描述的，转向模式扫描视野。因为每个转向模式被应用到发射PLM 414的区域的三分之一或更少，所以图4D的示例将提供给每个焦点的光量限制为由光源407提供的亮度的三分之一或更少。
图5A和图5B(统称为“图5”)是示例LIDAR设备400(图4)的接收部分502的视图。图5A示出接收部分502的顶视图。控制器501类似于控制器401(图4)。第一检测器504、第二检测器506和第三检测器508分别检测从第一FOV 518、第二FOV 528和第三FOV 538中的对象反射的光。第一FOV 518、第二FOV 528和第三FOV 538对应于第一FOV 418、第二FOV 428和第三FOV 438(图4)。第一焦点511、第二焦点521和第三焦点531分别对应于第一焦点411、第二焦点421和第三焦点431(图4)。第一检测器504检测由第一光源404(图4)照射的第一FOV518中的第一焦点511。第二检测器506检测由第二光源406(图4)照射的第二FOV 528中的第二焦点521。第三检测器508检测由第三光源408(图4)照射的第三FOV 538中的第三焦点531。对象550对应于对象450(图4)。
接收PLM 514将从对象550在第一FOV 518中的第一焦点511处反射的第一反射光束516作为第一接收光束510通过第一接收透镜512聚焦到第一检测器504上。在该示例中，接收PLM 514是基于数字微镜的PLM。在其它示例中，接收PLM 514是反射式或透射式液晶相位光调制器。控制器501接收第一检测器504的输出用于进一步处理。第一FOV 518中的第一焦点511对应于第一FOV 418(图4)中的第一焦点411。第一检测器504的第四反射角以及由控制器501提供的接收PLM 514上的转向和聚焦模式确定第一焦点511相对于接收PLM 514的第四入射角。在示例中，第四反射角不同于第一入射角以允许以第一光源404(图4)和第一检测器504彼此不干扰的方式定位第一检测器504。选择由控制器501提供的接收PLM 514上的转向和聚焦模式将第一反射光束516的焦点转向对象550上的第一焦点511。第一反射光束516的第一焦点511是第一调制光束416(图4)所指向的第一焦点411。随着第一调制光416(图4)扫描第一FOV 418(图4)，第一反射光束516的焦点扫描第一调制光416(图4)所指向的相同点。在该示例中，第一检测器504是雪崩光电二极管。如果第一检测器504检测到从第一反射光束516的第一焦点511反射的来自第一光源404(图4)的光，则该检测到的光指示对象550在该点处。扫描所有第一FOV 518确定可能在第一FOV 518中的对象550的形状和位置。在示例中，发射PLM 414(图4)和接收PLM 514是相同的PLM。然而，由于该示例中PLM414/514上的模式必须同时聚焦发射光和接收光，因此使用一个组合PLM的示例需要将光源和检测器定位在在某些情况下可能不切实际的配置中。如图4和图5的示例中那样，使用用于接收部分和发射部分的单独的PLM允许LIDAR设备的定位部件的更大灵活性。
接收PLM 514和第二接收透镜522将从对象550在第二FOV 528中的第二焦点521处反射的第二反射光束526作为第二接收光束520聚集到第二检测器506。控制器501接收第二检测器506的输出用于进一步处理。第二FOV 528中的第二焦点521对应于第二FOV 428(图4)中的第二焦点421。第二检测器506相对于接收PLM 514的第五反射角和接收PLM 514上的聚焦模式确定第二焦点521相对于接收PLM 514的第五入射角。在示例中，第五反射角不同于第二入射角以允许以第一光源406(图4)和第一检测器506彼此不干扰的方式定位第一检测器506。第二反射光束526的第二焦点521是第二调制光束426(图4)所指向的第二FOV 428的第二焦点421。在任何给定时间，接收PLM 514上的转向模式是恒定的。因此，第五入射角和第四入射角之间的差由第五反射角和第四反射角之间的差确定。与第四反射角一样，第二检测器506的第五反射角和接收PLM 514上的模式确定第五入射角。随着第二调制光束426(图4)扫描第二FOV 428，第二反射光束526的第二焦点521扫描第二调制光束426(图4)所指向的同一第二焦点421。在该示例中，第二检测器506是雪崩光电二极管。如果第二检测器506检测到从对象550的第二焦点521处反射的来自第二光源406(图4)的光，则该检测到的光指示对象550在该点处。扫描所有第二FOV 528确定可能在第二FOV 528中的对象的形状和位置。
接收PLM 514和第三接收透镜532将从对象550在第三FOV 538中的第三焦点531处反射的第三反射光束536作为第三接收光束530聚集到第三检测器508。控制器501接收第三检测器508的输出用于进一步处理。第三FOV538中的第三焦点531对应于第三FOV 438(图4)中的第三焦点431。第三检测器508的第六入射角和由控制器501提供的接收PLM 514上的转向和聚焦模式确定第三焦点531相对于接收PLM 514的第六反射角。在示例中，第六反射角不同于第三入射角以允许以第三光源408(图4)和第三检测器508彼此不干扰的方式定位第三检测器508。在任何给定时间，接收PLM 514上的转向模式是恒定的。因此，第六入射角与第四入射角和第五入射角之间的差由第六反射角与第四反射角和第五反射角之间的差确定。与第四入射角和第五入射角一样，第三检测器508的反射角和接收PLM 514上的模式确定第六入射角。第三反射光束536的第三焦点531是第三调制光束436(图4)所指向的第三FOV 438的第三焦点431。随着第三调制光束436(图4)扫描第三FOV 438，第一反射光束516的第三焦点531扫描第三调制光束436(图4)所指向的同一第三焦点431(图4)。在该示例中，第三检测器508是雪崩光电二极管。如果第三检测器508在第三焦点531处检测到从对象550反射的来自第三光源408(图4)的光，则该检测到的光指示对象550在该点处。扫描所有第三FOV 538确定可能在第三FOV 538中的对象的形状和位置。总而言之，示例LIDAR设备400(图4)同时扫描三个视野。也就是说，PLM的数据速率会因平铺FOV的数量而降低。因此，对于给定的PLM转向模式加载率，示例LIDAR设备400(图4)扫描相同区域比使用一个光源/检测器对的LIDAR设备快三倍。此外，由于扫描的每个视野是整个视野的较小部分，因此克服了PLM的转向角限制导致的视野大小限制。在另一个示例中，平铺的FOV可以重叠以为每个点提供多个数据，并且从而提供更好的覆盖范围。在另一个示例中，FOV可以在两个维度中平铺。也就是说，相对于LIDAR设备，视野可以在一个平面上，也可以在多个平面上。
图5B是示例LIDAR设备400的接收部分502的侧视图。图5B是从第三检测器508的方向横跨接收PLM 514的面看的图5A的视图5B-5B。从该角度看，第三检测器508阻挡了第一检测器504和第二检测器506的视图。此外，第三接收透镜532阻挡了第一接收透镜512和第二接收透镜522的视图。为简单起见，图5B中仅示出了第三接收光束530和第三反射光束536。如图5B中所示，第三接收光束530和第三反射光束536不在同一平面内。在该示例中，这避免了第三检测器508与第三反射光束536的干扰。在该示例中示出了相对于接收PLM 514的光源的特定配置。其它示例可以使用不同的配置。此外，其它示例可以使用两个、四个或更多个检测器。在另一个示例中，如图4和图5的示例中的FOV或平铺FOV，可以通过用发散的激光束照射来扩展。使用发散光束的示例在Makowski等人的“Simple Holographic Projectionin Color，”(Opt.Express 20,22(2012.02))和Maimone等人的“Holographic Near-EyeDisplays for Virtual and Augmented Reality，”(ACM Transactions on Graphics，第36卷第4号，文章85(2017.07))中描述，其全部内容通过引用并入本文。
图6是另一示例LIDAR设备600的图。在该示例中，光源602是激光器。在示例中，光源602提供近红外激光。光源602提供发散光束603到发射PLM 606，该发射PLM 606响应于从光源602输出的发散光束603而提供调制光束605。并非使用如图3的示例中的准直透镜，发射PLM 606向光提供可配置的相位模式，其将调制光束605引导到目标608并提供将来自光源602的发散光束603聚焦以聚焦在焦点611上的光功率或曲率。因此，通过使用具有光功率的相位模式来聚焦来自光源602的发散光，示例LIDAR设备600消除了使用准直透镜的附加费用和制造复杂性。在图6的示例中，焦点611在对象610的表面上，该对象610是汽车。接收PLM 612包括将从焦点611处的对象610反射的光聚焦到检测器614上的模式。在该示例中，接收PLM 612上的模式包括转向功能和将光直接聚焦到检测器614上的光功率或曲率。因此，不需要将来自焦点611的光聚焦和“去准直”到检测器614上的附加透镜。在该示例中，发射PLM 606和接收PLM 612是基于数字微镜的PLM。在其它示例中，发射PLM 606和接收PLM612中的一个或二者是反射式或透射式液晶相位光调制器。控制器601控制发射PLM 606和接收PLM 612上的模式，并控制光源602提供的光并从检测器614接收检测到的光信号。因为控制器601知道发射PLM 606引导来自光源602的光的点，检测器614对反射光的检测指示对象在该点处。在该示例中，检测器614是雪崩光电二极管。发射PLM 606扫描视野，而接收PLM612被调节以聚焦在发射PLM 606正在扫描的焦点611上。这允许示例LIDAR设备600确定对象610的距离和轮廓。在另一个示例中，采用使用多个光源和检测器的配置，如图4和图5那样，光源可以提供发散光并且PLM可以提供光功率，与图6的示例一样，从而消除了对光源输出处的透镜准直和检测器输入处的透镜聚焦的需要。
图7是示例方法700的流程图。步骤702将来自第一光源的第一光束引导到相位光调制器的第一输入。诸如第一光源404(图4)的光源提供第一光束。相位光调制器类似于发射PLM 414(图4)。步骤704是使用相位光调制器调制第一光束以提供引导到第一视野的第一调制光束。第一调制光束类似于调制的第一调制光束416(图4)。第一视野类似于第一FOV418(图4)。步骤706是将来自第二光源的第二光束引导到相位光调制器。诸如第二光源406(图4)的光源提供第二光束。步骤708是使用相位光调制器调制第二光束以提供引导到第二视野的第二调制光束。第二调制光束类似于第二调制光束426(图4)。第二视野类似于第二FOV 428(图4)。步骤710是使用第一光检测器检测从第一视野反射的第一光束。第一光检测器类似于第一检测器504(图5)。步骤712是使用第二光检测器检测从第二视野反射的第二光束。第二光检测器是光第二检测器506(图5)。
图8是另一示例方法800的流程图。步骤802是将来自光源的发散光束引导到相位光调制器。发散光源类似于光源602(图6)。相位光调制器类似于发射PLM 606。步骤804是使用相位光调制器调制发散光束以提供引导到视野的调制输出光束。视野类似于目标608(图6)。步骤806是使用光检测器检测如从视野反射的光调制输出。光检测器类似于检测器614(图6)。
在权利要求的范围内，在所描述的示例中的修改是可能的，并且其它示例也是可能的。

Claims (22)

1.一种设备，包括：
相位光调制器；
第一光源，其光学耦合到所述相位光调制器，所述第一光源被配置为生成第一光束并且被定位以将所述第一光束以第一入射角引导到所述相位光调制器，所述相位光调制器被配置为调制所述第一光束以提供第一调制光束并且响应于所述第一光束将所述第一调制光束引导到第一视野；
第二光源，其光学耦合到所述相位光调制器，所述第二光源被配置为生成第二光束并且被定位以将所述第二光束以第二入射角引导到所述相位光调制器，所述相位光调制器被配置为调制所述第二光束以提供第二调制光束并且响应于所述第二光束将所述第二调制光束引导到第二视野；
第一光检测器，其光学耦合到所述第一视野并被配置为检测如从所述第一视野反射的所述第一调制光束；以及
第二光检测器，其光学耦合到所述第二视野并被配置为检测如从所述第二视野反射的所述第二调制光束。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述相位光调制器是第一相位光调制器并且进一步包括第二相位光调制器，所述第二相位光调制器被配置为将如从所述第一视野反射的所述第一调制光束引导到所述第一光检测器并且被配置为将如从所述第二视野反射的所述第二调制光束引导到所述第二光检测器。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，从所述第二相位光调制器到所述第一光检测器的第一反射角不同于所述第一入射角，以及其中，从所述第二相位光调制器到所述第二光检测器的第二反射角不同于所述第二入射角。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述相位光调制器以转向模式调制所述第一光束以提供所述第一调制光束，并且所述相位光调制器以所述转向模式调制所述第二光束以提供所述第二调制光束。
5.根据权利要求4所述的设备，进一步包括控制器，所述控制器被配置为控制所述相位光调制器上的所述转向模式，使得所述第一调制光束扫描所述第一视野并且所述第二调制光束扫描所述第二视野。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述相位光调制器包括如下项之一：数字微镜阵列，并且其中所述相位光调制器通过将所述数字微镜的高度设置在所述相位光调制器的基板之上来调制所述第一光束和所述第二光束；或者液晶相位光调制器，其中所述相位光调制器通过向每个像素处的液晶施加电压来调制所述第一光束和所述第二光束。
7.根据权利要求1所述的设备，进一步包括在所述第一光源和所述相位光调制器之间的第一准直透镜并且包括在所述第二光源和所述相位光调制器之间的第二准直透镜。
8.一种设备，包括：
相位光调制器；
光源，其光学耦合到所述相位光调制器，所述光源被配置为将发散光束引导到所述相位光调制器，所述相位光调制器被配置为响应于所述发散光束提供被引导到视野的调制光束；以及
光检测器，其光学耦合到所述视野并被配置为检测如从所述视野反射的所述调制光束。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述相位光调制器是第一相位光调制器并且进一步包括第二相位光调制器，所述第二相位光调制器被配置为将从所述视野反射的所述调制光束引导到所述光检测器。
10.根据权利要求8所述的设备，其中，所述相位光调制器以转向模式调制所述发散光束以提供所述调制光束。
11.根据权利要求10所述的设备，进一步包括控制器，所述控制器被配置为控制所述相位光调制器上的所述转向模式，使得所述调制光束扫描所述视野。
12.根据权利要求8所述的设备，其中，所述相位光调制器包括如下项之一：数字微镜阵列，并且所述相位光调制器通过将所述数字微镜的高度设置在所述相位光调制器的基板之上来调制所述发散光束；或者液晶相位光调制器，其中，所述相位光调制器通过向每个像素处的液晶施加电压来调制所述发散光束。
13.一种方法，包括：
将来自第一光源的第一光束引导到相位光调制器；
使用所述相位光调制器调制所述第一光束以提供引导到第一视野的第一调制光束；
将来自第二光源的第二光束引导到所述相位光调制器；
使用所述相位光调制器调制所述第二光束以提供引导到第二视野的第二调制光束；
使用第一光检测器检测如从所述第一视野反射的所述第一调制光束；以及
使用第二光检测器检测如从所述第二视野反射的所述第二调制光束。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述相位光调制器以转向模式调制所述第一光束以提供所述第一调制光束，并且所述相位光调制器以所述转向模式调制所述第二光束以提供所述第二调制光束。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括控制所述相位光调制器上的所述转向模式，使得所述第一调制光束扫描所述第一视野并且所述第二调制光束扫描所述第二视野。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述相位光调制器包括如下项之一：数字微镜阵列，并且所述相位光调制器通过将所述数字微镜的高度设置在所述相位光调制器的基板之上来调制所述第一光束和所述第二光束；或者液晶相位光调制器，并且其中所述相位光调制器通过向每个像素处的液晶施加电压来调制所述第一光束和所述第二光束。
17.一种设备，包括：
相位光调制器；
光源，其光学耦合到所述相位光调制器并被配置为将光束引导到所述相位光调制器，所述相位光调制器被配置为响应于所述光束提供被引导到第一视野的第一调制光束，并且被配置为响应于所述光束提供被引导到第二视野的第二调制光束；
第一光检测器，其光学耦合到所述第一视野并且被配置为检测如从所述第一视野反射的所述第一调制光束；以及
第二光检测器，其光学耦合到所述第二视野并且被配置为检测如从所述第二视野反射的所述第二调制光束。
18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述相位光调制器是第一相位光调制器，并且进一步包括第二相位光调制器，所述第二相位光调制器被配置为将如从所述第一视野反射的所述第一调制光束引导到所述第一光检测器并且被配置为将如从所述第二视野反射的所述第二调制光束引导到所述第二光检测器。
19.根据权利要求17所述的设备，其中，所述相位光调制器以转向模式调制所述光束以提供所述第一调制光束和所述第二调制光束。
20.根据权利要求19所述的设备，进一步包括控制器，所述控制器被配置为控制所述相位光调制器上的所述转向模式，使得所述第一调制光束扫描所述第一视野并且所述第二调制光束扫描所述第二视野。
21.根据权利要求17所述的设备，其中，所述相位光调制器包括如下项之一：数字微镜阵列，并且其中所述相位光调制器通过将所述数字微镜的高度设置在所述相位光调制器的基板之上来调制所述光束；或液晶相位光调制器，并且其中所述相位光调制器通过向每个像素处的液晶施加电压来调制所述光束。
22.根据权利要求17所述的设备，进一步包括在所述光源和所述相位光调制器之间的第一准直透镜。
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