CN211826476U - 光学系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光学系统。本实用新型的一个目的是提供光学系统。电光束操纵器可以与其他光学结构耦合。例如，这种光学结构可以用于对由束操纵器转向的光束进行整形，或者整形从束操纵器的视角可寻址的视场(FOR)。作为说明性示例，放置在LCW的输出处的光学元件可以用作“点映射器”以增加或减少可由LCW操纵的光束扫描的视场。透镜或其他光学元件也可用于校正跨越视场的转向的光束分布中的失真，例如以提供“微笑校正器”。以类似的方式，光学元件可以放置在束操纵器的输入处，以便提供光束扩展器以改变束操纵器装置内部的光束轮廓的尺寸。

Description

光学系统

技术领域

该文件一般地但非限制性地涉及可用于光学检测的设备和技术，更具体地涉及可与电光束操纵器结合使用的光学元件(诸如透镜)。

背景技术

光学系统可用于各种应用，如传感和检测。光学检测系统通常包括光发射器和光接收器。光发射器可包括照明器模块。例如，在扫描发射方法中，发光器模块可以建立输出光束，例如点或线，其可以机械地或电光地转向到各个位置(例如，角位置)以照亮视场(FOR)。光学接收器可以捕获由接收器视场(FOV)内的一个或多个物体散射或反射的光。诸如用于提供光检测和测距(LIDAR)的系统的光学检测系统可以使用各种技术来执行深度或距离估计，例如向目标提供范围的估计，例如来自光学收发器组件的范围。这种检测技术可以包括一个或多个“飞行时间”确定技术或其他技术。例如，可以估计或跟踪到视场中的一个或多个物体的距离，例如通过确定透射光脉冲和接收光脉冲之间的时间差。可以使用更复杂的技术，例如跟踪光学检测系统的视场内的特定识别目标。在另一个示例中，可以对时间信息进行编码，并且LIDAR系统可以使用相干或连续波方法来操作。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供光学系统。

诸如激光测距或LIDAR系统的光学检测系统可以通过使用连续波或脉冲方法将光传输到目标区域来操作。透射光可以照射目标区域的一部分。一部分透射光可以被目标区域的被照射部分反射或散射，并由LIDAR 系统接收。然后，LIDAR系统可以确定LIDAR系统与目标区域的被照射部分之间的距离。作为说明性示例，在脉冲光方法中，LIDAR系统可以测量发射和接收光脉冲之间的时间差。LIDAR系统中的光发射器可以包括光束控制元件，以引导光束照射视场(FOR)中的不同区域，该视场可由光束控制元件或“束操纵器”寻址。在一种方法中，电光器件可以用作束操纵器。在一个例子中，例如“单站”配置，发射束操纵器也可以操作以控制检测到的光(例如，相同的束操纵器可以作为发射信号链中的操纵元件和检测信号链中的操纵元件操作)。在这样的单站示例中，这里描述的光学元件可以处理输出光(例如，在发射感测中)和输入光(例如，在接收或检测意义上)。

电光束操纵器，例如液晶波导(LCW)装置，可以与其他光学结构光学耦合。例如，这种光学结构可以用于对由束操纵器转向的光束进行整形，或者整形从束操纵器的视角可寻址的视场(FOR)。作为说明性示例，放置在束操纵器的输出或出口处的光学元件可以用作“点定位器”以增加或减少可由束操纵器扫描的场。透镜或其他光学元件也可用于校正视场上的转向光束分布中的失真，以便提供“微笑校正器”。以类似的方式，光学元件可以放置在束操纵器的输入处，以便提供光束扩展器以改变束操纵器装置内部的光束轮廓的尺寸或形状。

光学元件可包括透射宏观尺度透镜(例如，“宏观透镜”)结构，例如聚合物或玻璃透镜，或其他光学元件，例如平面结构。在宏观光学中，可实现的f数(表示为“f/#”，并且对应于透镜的焦距除以入口孔径)通常可以通过模塑或机械加工(例如研磨)技术以及可用于这些工艺的材料(例如玻璃或聚合物材料)的折射率来实现曲率的性质。为了克服这些挑战，作为说明性示例，可以使用平面结构，并且可以包括包含液晶聚合物的几何相位透镜，或包含光栅的平面结构(例如，偏振光栅)。

在例子中，光学系统可以提供用于光学检测的视场照明，光学系统包括：电光束操纵器；和光学结构，被配置为调整由所述电光束操纵器提供的视场或光束的形状中的至少一种。在例子中，光学结构可包括平面光学结构，例如偏振光栅或几何相位透镜。在另外例子中，光学结构可以包括至少两个透镜结构，例如会聚透镜和发散透镜。在例子中，光学结构可以包括棱镜，例如布置为无性型。这些实例的组合也可用于光学结构。

根据本公开的一个方面，提供一种用于提供光学检测的视场照明的光学系统，该光学系统包括：电光束操纵器；光学结构，被配置为调整由所述电光束操纵器提供的视场或光束的形状中的至少一种；光学耦合到所述电光束操纵器的光源，所述光源和所述电光束操纵器通信地耦合到控制电路，以提供从所述光源到包围目标的区域的光的转向。

优选地，所述光学结构包括至少一种平面光学结构。

优选地，所述平面光学结构包括偏振光栅(PG)或几何相位透镜(GPL) 中的至少一种。

优选地，所述光学结构包括至少两个透镜结构，至少两个透镜结构中包括会聚透镜和发散透镜。

优选地，所述光学结构包括光学耦合到所述电光束操纵器的输出的棱镜。

优选地，所述光学结构被配置为调节由所述电光束操纵器提供的光束的光束分布。

优选地，光学系统包括输入光学结构，以调节提供给所述电光束操纵器的输入光束的光束分布。

优选地，所述输入光学结构包括第二无性型。

优选地，提供给所述电光束操纵器的光束的光束分布包括椭圆光束分布。

优选地，所述电光束操纵器包括液晶波导(LCW)结构。

优选地，光学系统包括光学耦合到所述电光束操纵器的光源，所述光源和所述电光束操纵器通信地耦合到控制电路，以提供从所述光源到包围目标的区域的光的转向。

优选地，所述光学结构被配置为增强所述电光束操纵器可寻址的视场。

优选地，所述光学结构被配置为与没有光学结构的光斑的尺寸相比，减小在特定范围内由光束形成的光斑的尺寸。

优选地，所述光学结构被配置为减小由光束在指定范围内形成的光斑的尺寸；和其中光斑尺寸的分布跨越所述视场变化，与所述视场的周边相比，在所述视场的中心处提供较小的光斑尺寸。

在例子中，可以使用诸如方法的技术来生成用于光学检测的视场照明。该技术可包括：从光源接收输入光束；使用电光束操纵器对所述输入光束进行电光转向；和使用光学结构调节由所述电光束操纵器提供的视场或输出光束的形状中的至少一种。在例子中，可以调节由电光束操纵器提供的输出光束的光束分布。在例子中，可以调节提供给电光束操纵器的输入光束的光束分布。在例子中，该技术可包括：使用所述光学结构建立跨越所述视场变化的光斑尺寸的分布，例如与所述视场的周边相比，在所述视场的中心处提供较小的光斑尺寸(对应于增强的分辨率)。

通常，本文件中描述的示例可以全部或部分地在模块或组件内实现。作为说明性示例，模块或组件可包括单个封装内的束操纵器和相关光学结构。

一个实施例已经解决了本实用新型的至少一个技术问题和相应的有益效果。

该实用新型内容旨在提供本专利申请的主题的概述。其目的不是提供对本实用新型的排他性或详尽的解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的进一步信息。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的数字可以描述不同视图中的类似组件。具有不同字母后缀的相同数字可表示类似组件的不同实例。附图通过示例而非通过限制的方式示出了本文件中讨论的各种实施例。

图1总体上示出了包括束操纵器的示例，该束操纵器可以包括液晶波导(LCW)结构，以便在面内方向或面外方向中的一个或多个方向上提供光束控制。

图2总体上示出了包括束操纵器和包括透镜的光学结构的示例，所述透镜用于调节光束的视场或形状以照亮所述视场中的至少一个。

图3总体上示出了包括实验获得的第一视场和第二视场的范围的说明性示例，该第一视场对应于例如图1所示的束操纵器，缺少如图2所示的光输出结构，第二视场对应于受束操纵器使用如图2的说明性示例中所示的光学结构可寻址的视场。

图4总体上示出了包括束操纵器和包括棱镜的光学结构的示例，该棱镜可以放置在输出光束路径中，例如在光束离开束操纵器之后改变光束宽度或转向角度范围中的一个或多个。

图5A和图5B一般性地示出了包括束操纵器和平面光学结构的示例，例如可以用于减小至少一个维度上的光束宽度，或者增加束操纵器可寻址的视场中的至少一个。

图6总体上示出了包括束操纵器和光学结构的示例，该光学结构包括平面光学器件，以调节光束的视场或形状以照亮视场中的至少一个。

图7A总体上示出了包括束操纵器和光学结构的示例，该光学结构包括可以放置在输出光束路径中的棱镜，例如可以用于调节束操纵器的输出处的光束分布。

图7B和图7C示出了包括图7B中的光束的可能转向位置的未校正“微笑”图案的各个示例，以及诸如可以使用图7A的棱镜或另一光学结构实现的校正图案。

图8总体上示出了包括棱镜(例如，无性型)的示例，以便接收准直的圆柱形光束并向束操纵器的输入面提供椭圆光束。

图9总体上示出了一种技术，例如一种方法，包括从光源接收光束，电光转向光束，例如使用液晶波导(LCW)结构，并调整光束的形状或由电光束操纵器可寻址的视场中的至少一个。

具体实施方式

如上所述，光学检测系统可包括使用扫描的发送方案。例如，用于光学系统的发光器可以包括诸如激光器的光源和电光束操纵器。电光束操纵器可以与其他光学结构耦合。例如，这种光学结构可以用于对由束操纵器操纵的光束进行整形，或者形成从束操纵器的角度可寻址的视场(FOR)。放置在LCW的输出处的光学元件可以用作“点映射器”以增加或减少可由LCW操纵的光束扫描的视场，作为说明性示例。透镜或其他光学元件也可以用于校正穿过视场的转向光束分布的失真，例如提供“微笑校正器”。以类似的方式，光学元件可以放置在束操纵器的输入端，例如，提供光束扩展器以改变束操纵器装置内部的光束轮廓的尺寸。

图1总体上示出了包括可以包括液晶波导(LCW)结构的束操纵器 150的示例。在扫描发射方法中，使用束操纵器150可以便于在一维或二维中操纵或扫描光束。例如，可以根据使用电极图案122提供给束操纵器 150的光束控制信号根据光栅图案或其他任意图案扫描光束，以便在一个或多个面内方向上提供光束控制，跨越角度范围θ_面内，或跨越角度范围θ_面外的面外方向，例如用于寻址二维角度空间120。这种控制信号可以由控制电路184提供，控制电路184通信地耦合到束操纵器150。控制电路184 可通信地耦合到光源124，以便触发或以其他方式控制光源116发射光束 116。

束操纵器150可包括用于将光116插入半导体板104的输入小平面 102A，以及用于在束操纵器150建立的方向上向光114A或114B输出耦合的输出小平面102B。平板104可包括或可覆盖平面LCW、电池107，其又可以搁置在下面的玻璃或其他安装块上，例如可以位于LCW电池107 的相对侧上。平面LCW电池107可以包括子电极和大致平面的液晶(LC) 核。子板在板104的内耦合和外耦合区域下面的位置变薄，以允许光通过这些区域中的子层。平板104和单元107或其他支撑结构的内表面可以涂覆或植入一层或多层，例如用于建立适合于在特定的特定波长范围内对光束进行光束控制的光学和电子条件。

在图1的示例中，小平面102A和102B相对于平面LCW单元107的纵向倾斜地成角度，例如具有足够大的连续平面小平面102A和102B以容纳耦合光束116或耦合光束114A或114B的光束尺寸正常分量的整个直径。如图1的示例所示，两个连续的平面小平面102A和102B可以切入平板104中，平板角度接近布鲁斯特角的空气(或其他光入口或出口邻近介质)和平板104的材料。这些小平面102A和102B可以用作基板-空气界面处的高效光入射和出射窗口。当使用“Ulrich耦合”将光从平板104传递到LC波导芯时，使用小平面102A和102B，因为当激光束从LC波导芯的区域中的板104侧撞击基板-LC界面时，LCW物理需要全内反射(TIR)。由于空气的折射率低于任何LC层的折射率，因此光也必须在平行的基板-空气界面处经历TIR。因此，光只能通过切割小平面102A和102B 而适当地进入或离开平板104，以改变激光撞击基板-空气界面的角度。

图1的示例是说明性的，并且可以使用其他方法，例如涉及使用具有光栅内耦合或外耦合结构的束操纵器，而不需要使用刻面板104。可用于提供束操纵器150的波导结构的说明性(但非限制性)示例可以在以下美国专利中找到：(1)美国专利号10,133,083；(2)美国专利号10,120,261； (3)美国专利号9,366,938、9,885,892、9,829,766,和9,880,443；(4)美国专利号8,311,372和8,380,025；(5)美国专利号8,860,897；(6)美国专利号 8,463,080；(7)美国专利号7,570,320，所有这些都通过引用整体并入本文，包括它们对LCW的描述和用途，例如用于光的光束控制，包括平面内和平面外光束控制。

在如图1的图示中所示的束操纵器150中，图案122中的成形电极可用于改变液晶波导层的光学性质以使光束偏转。可以使用其他模式，例如提供离散角度控制增量或对转向角度的连续可变控制，或者诸如相应模式的不同控制方案的组合，以为转向控制建立相对更粗略和相对更精细的角度分辨率。通过增加输入光束116的宽度可以改善转向效率和功率处理，例如对应于来自诸如半导体激光光源或光纤激光器的光源124的输出。如本文的其他示例所示，束操纵器150可以在其输出处光学耦合到光学器件，以便提供“光点映射器”光学结构，其可以将光束转换成适合于将光传播到远场中的形式。

图2总体上示出了包括束操纵器250和光学结构260的示例200，光学结构260包括透镜，用于调节光束的视场或形状以照亮视场中的至少一个。作为说明性示例，提供给束操纵器250的激光束216可以至少近似衍射受限，在束操纵器250输入处准直，并且可以通过瑞利长度来表征，瑞利长度与沿着纵轴的束操纵器250的长度相比较长(例如，沿着光束传播方向沿着页面的水平轴)。在该示例中，在束操纵器出口处的较小激光光斑尺寸(例如，对应于束操纵器250的出口附近的输出光束214)将导致远离束操纵器250的较大光斑尺寸(例如，在远场中)。输出光学器件(例如，光学结构260)可以提供“点映射器”，其可以用于在远场中产生期望的激光点几何形状，同时当激光光斑218在束操纵器250内传播时仍然允许激光光斑218的某种程度的优化。远场光点尺寸通常与系统可以解决的一系列转向角相关(例如，视场(FOR))，例如，对应于输出光束228A、 228B和228C可访问的角度范围，对应于不同的转向角度。

在图2的示例200中，示出了三个光束228A、228B、228C在三个不同方向上被操纵，其中与束操纵器250的出口处的光束(例如，光束214A) 的角度范围相比，光点映射器光学结构260提供增强的(例如，加宽的) 视场。图2的示例250是说明性示例，并且示出了在单个平面中以不同方向投射的光线。通常，点定位器光学器件可用于在两个维度上操纵和成形光。取决于输入和输出光束分布的性质，透镜结构可以是球面、圆柱或散光。在这种情况下，到点测绘器的输入光束分布将对应于LCW束操纵器的出射光束214A分布，并且光点映射器光学器件的输出光束分布将对应于远场光束分布，包括光束228A、228B或228C)。

远场中的斑点分布不一定是均匀的。例如，可以实现“不规则”的斑点分布。在一个示例中，可以在光轴附近提供相对较小的远场光斑(例如，在纵向方向上延伸的中心轴)，并且在远离轴线横向或垂直延伸的方向上光点尺寸可以相对较大。以这种方式，可以使用视网膜中央凹扫描方案，例如在视场的中心区域提供增强的分辨率。在图2所示的示例200中，与没有光学结构260存在的一组光束相比，光点映射器光学结构减小了光束直径，同时增加了转向角度范围。

图2的配置可类似于包括会聚透镜262和发散透镜264的伽利略望远镜。作为说明性示例，透镜262和265可具有25毫米(mm)的直径和从中心到中心为25mm的间距，会聚透镜262的焦距为f＝+50mm，发散透镜 264的焦距为f＝-25mm。焦距的大小之间的比率提供了因子2的近场光束尺寸减小(“2×”)。

随着光束尺寸的减小，图2中所示的配置也使扫描角度视场增加大约两倍，并且如果准直光入射在其上，则这种配置将输出准直光。已经通过实验证明了图2中所示的配置，并且下面在图3中示出的这种结果表明图 2中所示的配置可以提供具有最小的远场光束失真(加宽)的波束压缩。图2中所示的配置是说明性的，但是可以使用其他光学配置，例如更复杂的配置。例如，光学结构260可以被布置成将离开束操纵器250的指定光束组转移到远场中的期望输出光束组中，例如使用像散光学器件(例如，圆柱形或复曲面透镜)、更多的透镜(例如，大于图2中所示的两个透镜) 和具有不同直径的透镜。透射光学器件的使用是说明性的，并且本文所示和所述的配置可以使用反射光学器件(例如，曲面镜)而不是折射透射透镜来实现。

图3总体上示出了包括实验获得的第一视场314和第二视场328的范围的说明性示例，该第一视场314对应于如图1所示的束操纵器150，缺少如图2所示的光学输出结构260，第二视场328对应于可使用如图2的说明性示例200中所示的光学结构260受束操纵器250寻址的视场。

图4总体上示出了包括束操纵器450和包括棱镜470(例如，无性型) 的光学结构的示例400，棱镜470可以放置在输出光束414A路径中，例如在光束离开束操纵器450之后改变光束宽度或转向角度范围中的一个或多个，以便提供输出光束428。可以使用图4中所示的技术来代替上面关于图2提到的光学结构260，或者除了这种结构260之外。在图4的说明性示例400中，输出光束428的尺寸和扫描范围均由棱镜调节。

当光束414A在棱镜470界面折射时，其尺寸可以根据入射角的几何形状和棱镜470材料的折射率而减小或增加。如在图2中的光学透镜系统的情况下，光束414A宽度的减小通常导致视场的增加，反之亦然。注意，在图4的示例400中，每个棱镜470界面仅在一个维度上减小或增加光束尺寸。因此，可以使用两个或更多个棱镜的组合来提供光束414A的再成形或者在多个维度上调整视场。

通常，上面图2和图4的示例提到折射光学结构，但是可以使用其他类型的光学结构。例如，光点映射光学结构可包括一个或多个光栅结构。图5A和图5B一般性地示出了包括束操纵器550和平面光学结构562和 564的示例500A和500B，例如可以用于减少至少一个维度上的波束宽度，或者增加束操纵器550可寻址的视场中的至少一个。

通常，光栅结构可包括反射或透射光栅。作为示例，偏振光栅(PG) 可以高效率地将光衍射成特定的顺序(例如，具有与光耦合到不需要的顺序相关联的低或最小损耗)。作为说明性示例，平面光学结构562和564 可包括偏振光栅(“PG结构”)或衍射波片。通常，PG结构很薄(例如，微米量级)，并且可以提供高透射率，因此这种结构可以有效地堆叠成两个或更多个系列，用于附加的光束整形阶段。可以使用其他平面结构562 和564，例如几何相位透镜(GPL)，以提供包括透镜行为、棱镜行为或镜子行为的光学结构，并且这种平面结构可以用于图5A和图5B的示例500A 和500B，或者本文档中描述的其他示例(诸如代替透射宏观透镜结构)。

例如，图6总体上示出了包括束操纵器650和光学结构660的示例600，光学结构660包括平面光学器件662和664，以调整视场或光束614A的形状中的至少一个以照亮视场。如在图2的示例200中那样，可以在束操纵器650的输入处提供波束616，并且在束操纵器650内，可以操纵光618 以提供输出波束(例如，波束614A)。平面光学结构，例如结合液晶聚合物(LCP)材料可以使用几何相位(而不是光学路径长度)，使得具有特定偏振的入射光614A在经过LCP结构时将呈现特定的相位轮廓(例如，穿越、平面结构662和664)，以提供具有一个或多个调整的光束轮廓(例如，光束形状)或增强的可寻址角度范围的输出光束628A、628B或628C。将 LCP结构用于光学结构660可以避免球面像差。LCP透镜结构的平面性也可以简化制造，例如促进与其他光学结构的共同集成。这种简化还可以缓解与对准有关的挑战。可以制造LCP光学结构以提供比用其他类型的透镜容易实现的更低的f/#。

图7A总体上示出了包括束操纵器750和光学结构的示例700，光学结构包括可以放置在输出光束路径中的棱镜770，例如可以用于调节光束器750的输出处的光束728分布，以及、图7B和图7C示出了包括图7B 中的束的可能转向位置的未校正“微笑”图案的各个示例，以及诸如可以使用图7A的棱镜或另一光学结构实现的校正图案。在图7A的示例700 中，使得从束操纵器750装置射出的光穿过棱镜770，类似于图4中所示的示例400。在图7A的示例中，代替或除了对输出光束的形状进行恒定调整或校正之外，棱镜770可以被布置成提供对总视场(FOR)中的失真的校正-角度空间中的位置范围，其可以从束操纵器750的角度来解决。作为说明性示例，当未校正时，这种失真可以形成如图7B所示的“微笑”图案，并且可以由3D折射角度的变化引起，例如当光束以不垂直于装置的任何主方向的复合角度撞击束操纵器750的输出面时。使用如图7A所示的棱镜770可以极大地改善视场覆盖的均匀性，而不需要调整输出光束尺寸。例如，在图7C中示例性地示出了显示更均匀覆盖的校正图案。图7A示出了单个棱镜770，但是这种校正可以使用多个棱镜、透镜系统或光栅结构来实现，类似于关于本文其他示例提到的配置。

图8总体上示出了包括棱镜870(例如，无性型)的示例800，例如以接收准直的圆柱形光束816并且将椭圆形光束876提供给束操纵器850 的输入面。该文献中的其他示例通常涉及在束操纵器850的出口处使用光学器件进行光束整形或调整视场(FOR)中的一个或多个。各种光学结构也可用于束操纵器850的输入处的光束形成。例如，图8、示出了示例800，其中棱镜870被定位成在输入光束816进入束操纵器、850之前在一个维度上调整(例如，加宽)输入光束816。作为说明性示例，图8的配置可以提供益处，因为通常更容易从光源(例如，激光系统)输出准直圆形光束，但是在束操纵器850内可能需要椭圆形光束形状。

通常，对于用作束操纵器850的LCW器件，可以通过用于将光耦合到波导芯中的方法来确定所需的光束高度和几何形状。例如，较小的光束高度通常允许波导芯的较短的锥形区域(例如，刻面区域)。这种较短的锥形区域有利于制造更小、更低成本的装置。不需要以这种方式约束梁876 的宽度。例如，更宽的光束可以提供改进的功率处理特性(例如，通过在波导芯内空间扩展光束能量)，这反过来允许更高功率的光束并因此允许更长距离的操作，例如在激光雷达应用中。此外，更宽的光束可以在远场的更多光点上转向，从而在LIDAR成像或目标中实现更高的分辨率。

图9总体上示出了技术900，例如方法，包括在905处从光源接收光束、在910处对光束进行电光转向，例如使用液晶波导(LCW)结构，并且在915处调整光束的形状或电光束操纵器可寻址的视场中的至少一个。

本文件中的每个非限制性方面可以独立存在，或者可以以各种排列组合或与本文档中描述的一个或多个其他方面或其他主题组合。

以上详细描述包括对附图的参考，附图形成详细描述的一部分。附图通过图示的方式示出了可以实施本实用新型的具体实施例。这些实施例通常也称为“示例”。这些示例可以包括除了示出或描述的那些之外的元件。然而，本发明人还考虑了仅提供所示或所述的那些元件的实例。此外，本发明人还考虑使用所示或所述的那些元素(或其一个或多个方面)的任何组合或置换的示例，或关于特定示例(或其一个或多个方面)，或关于本文示出或描述的其他示例(或其一个或多个方面)。

如果本文档与通过引用并入的任何文档之间的使用不一致，则以本文档中的用法为准。

在该文献中，术语“一”或“一个”在专利文献中是常见的，包括一个或多于一个、独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其他实例或用法。在本文件中，术语“或”用于表示非排他性的，例如、“A或B”包括、“A但不是B”、“B但不是A”、和“A和B”，除非另有说明表示。在该文献中，术语“包括”和“其中”用作相应术语“包括”和“其中”的等同词。此外，在以下权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，即，除了在权利要求中的这一术语之后列出的元件之外的元件的系统、装置、物品、组合物、配方或工艺仍被认为属于该权利要求的范围内。此外，在以下权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，并不旨在对其对象施加数字要求。

这里描述的方法示例可以至少部分地是机器或计算机实现的。一些示例可以包括编码有指令的计算机可读介质或机器可读介质，所述指令可操作以配置电子设备以执行如以上示例中描述的方法。这种方法的实现可以包括代码，例如微代码、汇编语言代码、更高级语言代码等。此类代码可包括用于执行各种方法的计算机可读指令。代码可以形成计算机程序产品的一部分。此外，在例子中，代码可以有形地存储在一个或多个易失性、非暂时性或非易失性有形计算机可读介质上，例如在执行期间或在其他时间。这些有形计算机可读介质的示例可以包括但不限于硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如光盘和数字视频盘)、磁带、存储卡或棒、随机存取存储器(、RAM)、只读存储器(ROM)等。

以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。在阅读以上描述之后，例如本领域普通技术人员可以使用其他实施例。提供摘要以允许读者快速确定技术公开的本质。提交时的理解是，它不会用于解释或限制权利要求的范围或含义。而且，在以上详细描述中，可以将各种特征组合在一起以简化本公开。这不应被解释为意图无人认领的公开特征对于任何权利要求是必不可少的。相反，发明主题可以在于少于特定公开实施例的所有特征。因此，以下权利要求作为示例或实施例结合到具体实施方式中，其中每个权利要求自身作为单独的实施例，并且可以预期这些实施例可以以各种组合或置换彼此组合。应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定本实用新型的范围。

Claims (12)

1.一种用于提供光学检测的视场照明的光学系统，其特征在于，所述光学系统包括：

电光束操纵器；

光学结构，被配置为调整由所述电光束操纵器提供的视场或光束的形状中的至少一种；以及

光学耦合到所述电光束操纵器的光源，所述光源和所述电光束操纵器通信地耦合到控制电路，以提供从所述光源到包围目标的区域的光的转向。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，其中所述光学结构包括至少一种平面光学结构。

3.根据权利要求2所述的光学系统，其特征在于，其中所述平面光学结构包括偏振光栅PG或几何相位透镜GPL中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，其中所述光学结构包括至少两个透镜结构，至少两个透镜结构中包括会聚透镜和发散透镜。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，其中所述光学结构包括光学耦合到所述电光束操纵器的输出的棱镜。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，其中所述光学结构被配置为调节由所述电光束操纵器提供的光束的光束分布。

7.根据权利要求6所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统包括输入光学结构，以调节提供给所述电光束操纵器的输入光束的光束分布。

8.根据权利要求7所述的光学系统，其特征在于，其中提供给所述电光束操纵器的光束的光束分布包括椭圆光束分布。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的光学系统，其特征在于，其中所述电光束操纵器包括液晶波导LCW结构。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的光学系统，其特征在于，其中所述光学结构被配置为增强所述电光束操纵器可寻址的视场。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的光学系统，其特征在于，其中所述光学结构被配置为与没有光学结构的光斑的尺寸相比，减小在特定范围内由光束形成的光斑的尺寸。

12.根据权利要求1至8中任一项所述的光学系统，其特征在于，其中所述光学结构被配置为减小由光束在指定范围内形成的光斑的尺寸；和

其中光斑尺寸的分布跨越所述视场变化，与所述视场的周边相比，在所述视场的中心处提供较小的光斑尺寸。

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