EP4078216A1 - Sendeeinheit und lidar-vorrichtung mit optischem homogenisierer - Google Patents

Sendeeinheit und lidar-vorrichtung mit optischem homogenisierer

Info

Publication number
EP4078216A1
EP4078216A1 EP20808323.8A EP20808323A EP4078216A1 EP 4078216 A1 EP4078216 A1 EP 4078216A1 EP 20808323 A EP20808323 A EP 20808323A EP 4078216 A1 EP4078216 A1 EP 4078216A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylindrical microlenses
unit according
sending unit
optical homogenizer
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20808323.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andre ALBUQUERQUE
Dionisio Pereira
Stefan Spiessberger
Anne Schumann
Albert Groening
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4078216A1 publication Critical patent/EP4078216A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4814—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone
    • G01S7/4815—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of transmitters alone using multiple transmitters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/10—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/89—Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S17/894—3D imaging with simultaneous measurement of time-of-flight at a 2D array of receiver pixels, e.g. time-of-flight cameras or flash lidar
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0927—Systems for changing the beam intensity distribution, e.g. Gaussian to top-hat
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/095—Refractive optical elements
    • G02B27/0955—Lenses
    • G02B27/0961—Lens arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/095—Refractive optical elements
    • G02B27/0955—Lenses
    • G02B27/0966—Cylindrical lenses

Definitions

  • the invention relates to a transmission unit of a LIDAR device, having at least one radiation source for generating electromagnetic radiation with a linear or rectangular cross section.
  • the invention also relates to a LIDAR device with such a transmission unit.
  • LIDAR sensors are used, for example, to create precise three-dimensional maps.
  • LIDAR sensors have a pulsed laser and optics for shaping the generated beams. Based on a time-of-flight analysis, distances between the LIDAR sensor and objects in the scanning area can be determined.
  • the maximum range of the LIDAR sensor is essentially limited to the amount of light reflected from the scanning area, which can still be reliably received and evaluated by a detector.
  • a common approach to increasing the range of a LIDAR sensor is to use more powerful radiation sources.
  • the usable radiation power from radiation sources, such as lasers is limited to ensure eye safety.
  • the object on which the invention is based can be seen in proposing a transmitting unit and a LIDAR device which provide a homogeneous beam distribution for scanning scanning areas and which comply with the limit values of the radiation power with regard to eye safety.
  • a transmission unit of a LIDAR device has at least one radiation source for generating electromagnetic rays with a linear or rectangular cross section and transmission optics.
  • the transmission unit has an optical homogenizer with at least one lens array, which is arranged in a beam path of the generated beams before or after the transmission optics.
  • the limit values with regard to eye safety are defined by the maximum permissible radiation power of the radiation source per area.
  • the at least one radiation source can be, for example, a laser or an LED.
  • the generated rays produce a peak or an intensity maximum which can reach or exceed the limit value.
  • Using the optical homogenizer avoids such peaks in the distribution of the radiation power of the generated beams.
  • the Generated rays can thus have a flat or constant intensity distribution or radiation power distribution which does not contain any peaks.
  • the transmission unit can optionally have the transmission optics, which can consist of lenses, prisms and filters, for example. Furthermore, depending on the configuration of the transmission unit, further optical elements, micromirrors, macromirrors and the like can be provided.
  • the radiation source can emit generated beams with a linear cross section, which are pivoted along an axis by moving the transmitting unit or a mirror in order to expose a scanning area.
  • the optical homogenizer By using the optical homogenizer, beams for scanning the scanning area can be provided which have a constant or plateau-shaped intensity distribution in the near area. In this way, the radiation output can be increased while at the same time guaranteeing the limit values for eye safety. Complex and actively controlled regulation mechanisms and detection mechanisms, which represent an additional source of errors, can be dispensed with.
  • the transmission unit can be designed in a technically simple manner and, for example, have only one optical element or the transmission optics.
  • the optical homogenizer has two spaced apart lens arrays with a multiplicity of cylindrical microlenses, the cylindrical microlenses each being arranged on a surface of the lens arrays. Image planes of the cylindrical microlenses are preferably arranged on a focal plane within a distance between the lens arrays.
  • the focal plane can be arranged centered between the two lens arrays and aligned parallel to a flat extension of the lens arrays.
  • the cylindrical microlenses of the two lens arrays preferably have the same alignment and run transversely to a direction of propagation of the generated rays.
  • the cylindrical microlenses can form a one-dimensional array which is arranged on one side on each lens array.
  • a second surface of the respective lens arrays can be shaped flat.
  • Each cylindrical microlens of the first lens array can image the incoming generated rays on the focal plane.
  • Each cylindrical microlens of the first lens array thus images the generated rays on the focal plane, the respective images of the cylindrical microlenses overlapping at least in some areas.
  • the image plane of the cylindrical microlenses of the first lens array is preferably an object plane of the cylindrical microlenses of the second lens array.
  • a large number of optical images of the radiation source are thus imaged on the focal plane, which are offset in height from one another.
  • the cylindrical microlenses of the second lens array use the images on the focal plane as objects for a new superimposed image and thus ensure optimal uniformity of the rays.
  • the lens arrays of the optical homogenizer are arranged in such a way that the surfaces provided with the cylindrical microlenses are directed in the direction of the at least one radiation source.
  • the lens arrays of the optical homogenizer are arranged in such a way that the surfaces provided with the cylindrical microlenses are directed towards or away from one another.
  • the optical homogenizer has a lens array with a first surface and a second surface, a multiplicity of cylindrical microlenses being arranged on the first surface and the second surface.
  • the image planes of the cylindrical microlenses are preferably between the first surface and the second surface arranged.
  • the respective surfaces of the lens array point away from one another.
  • the cylindrical microlenses of the respective surfaces thus also point away from one another.
  • the focal plane or the image planes of the cylindrical microlenses of the first surface are preferably within the lens array, in particular in a center of the lens array.
  • the cylindrical microlenses of the second surface are designed in such a way that they use the common image plane of the cylindrical microlenses of the first surface as the object plane. In this way, a particularly homogeneous intensity distribution can be set for the beams to be emitted.
  • the image planes of the cylindrical microlenses are set centrally between the first surface and the second surface.
  • the cylindrical microlenses of the second surface can use the distributed or superimposed images of the radiation source in order to provide a homogeneous intensity distribution.
  • the cylindrical microlenses on both surfaces of the lens arrays can be configured identically, as a result of which the optical homogenizer can be manufactured in a particularly cost-effective manner.
  • the transmission unit has a homogenization plane which is arranged in the area of the transmission optics.
  • the transmission optics are set up to form a line-shaped illumination.
  • a number of the cylindrical microlenses, a shape of the cylindrical microlenses and / or a size of the cylindrical microlenses are the lens arrays of the optical homogenizer configured to be the same or different from one another.
  • the shape of the cylindrical microlenses and / or the size of the cylindrical microlenses within an area of the lens array are preferably designed to be constant or varying.
  • the number of cylindrical microlenses, their size and their size distribution along a surface of a lens array can be varied in such a way that optical properties of the transmission unit are adapted to different areas of use.
  • the generated rays can be homogenized by the cylindrical microlenses along a direction transverse to the extension of the cylindrical microlenses.
  • the at least one radiation source is designed as an array of emitters, the emitters being arranged in such a way that the beams generated by the radiation source form a rectangular and / or elongated scanning pattern.
  • the radiation source can be designed as a one-dimensional or two-dimensional array of emitters.
  • the emitters can be surface emitters or so-called VCSELs or edge emitters.
  • the emitters can be designed as LEDs or lasers.
  • the emitters can be designed as fiber diode bars or as fiber lasers with planar waveguides or a fiber splitter arrangement.
  • a LIDAR device for scanning scan areas.
  • the LIDAR device has a transmitting unit according to the invention and a receiving unit.
  • the transmission unit of the LIDAR device has at least one radiation source for generating rays.
  • the receiving unit has at least one detector for detecting rays.
  • the receiving unit can have receiving optics for receiving the beams backscattered and / or reflected from the scanning area, which optics then focus the received beams onto the at least one detector.
  • the detector can be positioned in a focal plane of the receiving optics.
  • the at least one detector of the receiving unit can be designed, for example, as a CCD sensor, CMOS sensor, APD array, SPAD array and the like.
  • the LIDAR device can be designed as a flash LIDAR or a solid-state LIDAR without moving components.
  • the LIDAR device or parts of the LIDAR device can be designed to be rotatable or pivotable along at least one axis of rotation.
  • the LIDAR device can optionally be a micro-scanner or a macro-scanner.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a LIDAR device according to an embodiment
  • FIG. 3 shows a sectional illustration of a one-piece optical homogenizer
  • FIG. 5 shows a schematic intensity distribution of the beams within the plane E from FIG. 4 without an optical homogenizer
  • FIG. 6 shows a schematic intensity distribution of the beams within the plane E from FIG. 4 with an optical homogenizer
  • FIG. 7 is a diagram for illustrating a change in the intensity distribution through the use of the optical homogenizer.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a LIDAR device 1 according to one embodiment.
  • the LIDAR device 1 has a transmitting unit 2 and a receiving unit 4.
  • the transmission unit 2 has a radiation source 6 with a multiplicity of emitters 8.
  • the emitters 8 are designed as an array of surface emitters.
  • the emitters 8 can emit generated beams 7 with a wavelength range, for example infrared.
  • the beams 7 generated by the radiation source 6 are bundled by a transmission optics 10.
  • the transmission optics 10 are shaped as a cylindrical lens which extends in the height direction y and has the height direction y as the axis of rotation.
  • the radiation source 6 generates rays 7 with a linear or cuboid cross-section.
  • the cross section of the rays 7 extends oblong along the height direction y.
  • the generated beams 7 can be collimated by the transmission optics 10.
  • optical element 11 which is designed as part of the transmission optics 10, can be used to take over the vertical beam shaping.
  • the optical element 11 can also be designed as a microlens array or as a so-called honeycomb condenser.
  • An optical homogenizer 12 is arranged in the beam path in front of the transmission optics 10 and 11.
  • the optical homogenizer 12 is exemplified as a one-piece lens array and is described in more detail in the following figures.
  • the optical homogenizer 12 generates beams with a more uniform intensity distribution than the generated beams 7 and enables homogeneous illumination approximately in the area of the optical element 11 or the transmission optics 10.
  • the receiving unit 4 has a detector 14.
  • the detector 14 can receive rays 15 reflected and / or backscattered from the scanning area 1 and convert them into electrical measurement data.
  • the receiving unit 14 can have optional receiving optics which shape the reflected and / or backscattered beams 15 or focus them on the detector 14.
  • FIG. 2 shows a sectional illustration of a two-part optical homogenizer 13.
  • the optical homogenizer 13 has a first lens array 16 and a second lens array 18.
  • Each lens array 16, 18 has a multiplicity of cylindrical microlenses 20.
  • the cylindrical microlenses 20 are each arranged on a surface 22 of the respective lens array 16, 18.
  • the cylindrical microlenses 20 run in a transverse direction x or transverse to the height direction y.
  • a surface 24 arranged opposite the cylindrical microlenses 20 is flat or has no further structuring or contouring.
  • the lens arrays 16, 18 are aligned such that the flat surfaces 24 face one another.
  • the generated rays 7 are focused by the respective cylindrical microlenses 20 of the first lens array 16 and imaged on a focal plane F.
  • each cylindrical microlens 20 generates an image 26 on the focal plane F.
  • the images 26 of the cylindrical microlenses 20 are imaged along the focal plane F in an overlapping manner in the height direction y.
  • the images 26 of the cylindrical microlenses 20 of the first lens array 16 are used as objects by the cylindrical microlenses 20 of the second lens array 18.
  • the already overlapped images 26 are focussed and overlapped again, whereby a homogeneous intensity distribution of the resulting beams 9, which are emitted into the scanning area A, is created.
  • the focal plane F here forms an image plane for the first lens array 16 and for the second lens array 18.
  • the respective focal points of the cylindrical Microlenses can preferably be arranged offset to the focal plane F.
  • FIG. 3 shows a sectional illustration of a one-piece optical homogenizer 12. In contrast to the optical homogenizer 13 shown in FIG. 2, this is made in one piece.
  • the one-piece optical homogenizer 12 has a lens array 28 with a first surface 22 and a second surface 24.
  • the cylindrical microlenses 20 are arranged both on the first surface 22 and on the second surface 24.
  • the cylindrical microlenses 20 of the respective surfaces 22, 24 have a common image plane which runs through the focal plane F.
  • the focal plane F runs centrally or centered through the lens array 28 in the direction of propagation z of the rays 7.
  • FIG. 4 shows a perspective illustration of the one-piece optical homogenizer 12 with an exemplary beam path. Furthermore, a plane E is illustrated, which is used to illustrate the other figures. The plane E is arranged downstream of the optical homogenizer 12 and extends in an x-y plane which runs transversely to the direction of propagation z.
  • FIG. 5 shows a schematic intensity distribution I of the beams 9 emitted into the scanning area A within the plane E from FIG. 4 without the use of an optical homogenizer 12.
  • the rays 9 have a transverse intensity distribution I with a clearly pronounced peak.
  • the intensity distribution I is designed to be essentially Gaussian.
  • FIG. 6 shows a schematic intensity distribution I of the rays 9 within the plane E from FIG. 4 with an optical homogenizer 12 used. Here, a clear deviation from the Gaussian intensity distribution I from FIG. 5 can be seen.
  • the rays 9 have a homogenized intensity distribution I.
  • the diagram shows an intensity I along the height direction y and illustrates the constant intensity profile I2 of the beams 9, which can be set by the optical homogenizer 12, 13.
  • one or more optics 30, which bring the rays 7 into a desired shape are located in the homogenization plane E.
  • the at least one optics 30 can serve as a collimation for producing a small divergence in one spatial direction and for producing a fanning out or a large divergence in the other spatial direction.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

Offenbart ist eine Sendeeinheit einer LIDAR-Vorrichtung, aufweisend mindestens eine Strahlenquelle zum Erzeugen von elektromagnetischen Strahlen mit einem linienförmigen oder rechteckigen Querschnitt und aufweisend eine Sendeoptik, wobei die Sendeeinheit einen in einem Strahlengang der erzeugten Strahlen vor oder nach der Sendeoptik angeordneten optischen Homogenisierer mit mindestens einem Linsenarray aufweist. Des Weiteren ist eine LIDAR- Vorrichtung offenbart.

Description

Beschreibung
Titel
Sendeeinheit und LIDAR-Vorrichtung mit optischem Homogenisierer
Die Erfindung betrifft eine Sendeeinheit einer LIDAR-Vorrichtung, aufweisend mindestens eine Strahlenquelle zum Erzeugen von elektromagnetischen Strahlen mit einem linienförmigen oder rechteckigen Querschnitt. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine LIDAR-Vorrichtung mit einer derartigen Sendeeinheit.
Stand der Technik
Zum technischen Umsetzen von automatisierten Fahrfunktionen sind Sensoren, wie beispielsweise Kamerasensoren, Radarsensoren und LIDAR-Sensoren, notwendig. LIDAR-Sensoren werden beispielsweise zum Erstellen von präzisen dreidimensionalen Karten eingesetzt. Hierzu weisen LIDAR-Sensoren einen gepulsten Laser und Optiken zum Formen der erzeugten Strahlen auf. Basierend auf einer Time-of-Flight Analyse können Distanzen zwischen dem LIDAR-Sensor und Objekten im Abtastbereich ermittelt werden.
Die maximale Reichweite des LIDAR-Sensors ist im Wesentlichen auf die aus dem Abtastbereich reflektierte Lichtmenge beschränkt, welche noch zuverlässig von einem Detektor empfangen und ausgewertet werden kann. Ein übliches Vorgehen zum Erhöhen der Reichweite eines LIDAR-Sensors besteht in der Verwendung stärkerer Strahlenquellen. Im Fahrzeugbereich ist die nutzbare Strahlungsleistung von Strahlenquellen, wie beispielsweise Lasern, zur Gewährleistung von Augensicherheit limitiert.
Es sind unterschiedliche Verfahren zur Einhaltung der Grenzwerte der Strahlungsleistung für die Augensicherheit bekannt, welche eine aktive Objekterkennung aufweisen und die emittierte Strahlungsleistung drosseln können, sobald ein Fußgänger oder ein Verkehrsteilnehmer erkannt wird. Derartige Verfahren sind jedoch von einer zuverlässigen Objekterkennung abhängig, welche fehleranfällig und somit gefährlich für Verkehrsteilnehmer sein kann. Des Weiteren sind komplexe Erkennungsalgorithmen und entsprechende Regelungsverfahren zum Einstellen der Strahlungsleistung kostenintensiv in der technischen Umsetzung.
Offenbarung der Erfindung
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe kann darin gesehen werden, eine Sendeeinheit und eine LIDAR-Vorrichtung vorzuschlagen, welche eine homogene Strahlenverteilung zum Abtasten von Abtastbereichen bereitstellen und die Grenzwerte der Strahlungsleistung hinsichtlich der Augensicherheit einhalten.
Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird eine Sendeeinheit einer LIDAR- Vorrichtung bereitgestellt. Die Sendeeinheit weist mindestens eine Strahlenquelle zum Erzeugen von elektromagnetischen Strahlen mit einem linienförmigen oder rechteckigen Querschnitt und eine Sendeoptik auf. Erfindungsgemäß weist die Sendeeinheit einen in einem Strahlengang der erzeugten Strahlen vor oder nach der Sendeoptik angeordneten optischen Homogenisierer mit mindestens einem Linsenarray auf.
Die Grenzwerte hinsichtlich der Augensicherheit sind durch eine maximal zulässige Strahlungsleistung der Strahlenquelle pro Fläche definiert. Die mindestens eine Strahlenquelle kann beispielsweise ein Laser oder eine LED sein. Üblicherweise entsteht bei den erzeugten Strahlen ein Peak bzw. ein Intensitätsmaximum, welches den Grenzwert erreichen oder überschreiten kann. Durch den Einsatz des optischen Homogenisierers werden derartige Peaks in der Verteilung der Strahlungsleistung der erzeugten Strahlen vermieden. Die erzeugten Strahlen können somit eine flache bzw. konstante Intensitätsverteilung bzw. Strahlungsleistungsverteilung aufweisen, welche keinerlei Peaks beinhaltet.
Die Sendeeinheit kann optional die Sendeoptik aufweisen, welche beispielsweise aus Linsen, Prismen und Filtern bestehen kann. Des Weiteren können je nach Ausgestaltung der Sendeeinheit weitere optische Elemente, Mikrospiegel, Makrospiegel und dergleichen vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Strahlenquelle erzeugte Strahlen mit einem linienförmigen Querschnitt emittieren, welche durch ein Bewegen der Sendeeinheit oder eines Spiegels entlang einer Achse geschwenkt werden, um einen Abtastbereich zu belichten.
Durch den Einsatz des optischen Homogenisierers können Strahlen zum Abtasten des Abtastbereichs bereitgestellt werden, welche eine konstante bzw. plateauförmige Intensitätsverteilung im Nahbereich aufweisen. Hierdurch kann die Strahlungsleistung bei gleichzeitiger Gewährleistung der Grenzwerte für die Augensicherheit erhöht werden. Dabei können komplexe und aktiv gesteuerte Regelungsmechanismen und Erkennungsmechanismen, welche eine zusätzliche Fehlerquelle darstellen, entfallen. Trotz der optimierten Intensitätsverteilung der in den Abtastbereich emittierten Strahlen kann die Sendeeinheit technisch einfach ausgestaltet sein und beispielsweise nur ein optisches Element bzw. die Sendeoptik aufweisen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der optische Homogenisierer zwei voneinander beabstandete Linsenarrays mit einer Vielzahl von zylindrischen Mikrolinsen auf, wobei die zylindrischen Mikrolinsen jeweils auf einer Fläche der Linsenarrays angeordnet sind. Vorzugsweise sind Bildebenen der zylindrischen Mikrolinsen auf einer Fokusebene innerhalb eines Abstands zwischen den Linsenarrays angeordnet.
Insbesondere kann die Fokusebene zentriert zwischen den beiden Linsenarrays angeordnet und parallel zu einer flächigen Ausdehnung der Linsenarrays ausgerichtet sein.
Die zylindrischen Mikrolinsen der beiden Linsenarrays weisen vorzugsweise eine gleiche Ausrichtung auf und verlaufen quer zu einer Ausbreitungsrichtung der erzeugten Strahlen. Insbesondere können die zylindrischen Mikrolinsen ein eindimensionales Array bilden, welches einseitig auf jedem Linsenarray angeordnet ist. Eine zweite Fläche der jeweiligen Linsenarrays kann flach geformt sein.
Jede zylindrische Mikrolinse des ersten Linsenarrays kann die ankommenden erzeugten Strahlen auf der Fokusebene abbilden. Jede zylindrische Mikrolinse des ersten Linsenarrays bildet somit die erzeugten Strahlen auf der Fokusebene ab, wobei die jeweiligen Abbildungen der zylindrischen Mikrolinsen sich zumindest bereichsweise überlagern.
Die Bildebene der zylindrischen Mikrolinsen des ersten Linsenarrays ist vorzugsweise eine Objektebene der zylindrischen Mikrolinsen des zweiten Linsenarrays. Es wird somit eine Vielzahl von optischen Abbildungen der Strahlenquelle auf der Fokusebene abgebildet, welche einen Höhenversatz zueinander aufweisen. Die zylindrischen Mikrolinsen des zweiten Linsenarrays verwenden die Abbildungen auf der Fokusebene als Objekte zur erneuten überlagernden Abbildung und gewährleisten somit eine optimale Uniformierung der Strahlen.
Nach einerweiteren Ausführungsform sind die Linsenarrays des optischen Homogenisierers derart angeordnet, dass die mit den zylindrischen Mikrolinsen versehenen Flächen in Richtung der mindestens einen Strahlenquelle gerichtet sind. Gemäß einer alternativen Ausführungsform sind die Linsenarrays des optischen Homogenisierers derart angeordnet sind, dass die mit den zylindrischen Mikrolinsen versehenen Flächen aufeinander zu oder voneinander weg gerichtet sind. Durch diese Maßnahmen können die Linsenarrays vielseitig angeordnet werden, um eine homogene Intensitätsverteilung der Strahlen zu erzielen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der optische Homogenisierer ein Linsenarray mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche auf, wobei auf der ersten Fläche und der zweiten Fläche eine Vielzahl von zylindrischen Mikrolinsen angeordnet ist. Bevorzugterweise sind die Bildebenen der zylindrischen Mikrolinsen zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche angeordnet. Hierdurch kann ein einteiliger optischer Homogenisierer verwendet werden. Das Linsenarray weist an beiden Flächen jeweils eine Vielzahl von zylindrischen Mikrolinsen auf, wobei die zylindrischen Mikrolinsen der jeweiligen Fläche des Linsenarrays parallel zueinander verlaufen. Durch einen einteiligen optischen Homogenisierer kann die Sendeeinheit technisch besonders einfach ausgestaltet sein und eine minimale Anzahl an Komponenten benötigen.
Die jeweiligen Flächen des Linsenarrays zeigen voneinander weg. Somit zeigen auch die zylindrischen Mikrolinsen der jeweiligen Flächen voneinander weg. Die Fokusebene bzw. die Bildebenen der zylindrischen Mikrolinsen der ersten Fläche liegen vorzugsweise innerhalb des Linsenarrays, insbesondere in einem Zentrum des Linsenarrays. Die zylindrischen Mikrolinsen der zweiten Fläche sind derart ausgestaltet, dass sie die gemeinsame Bildebene der zylindrischen Mikrolinsen der ersten Fläche als Objektebene nutzen. Hierdurch kann eine besonders homogene Intensitätsverteilung für die zu emittierenden Strahlen eingestellt werden.
Nach einerweiteren Ausführungsform sind die Bildebenen der zylindrischen Mikrolinsen mittig zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche eingestellt. Hierdurch können die zylindrischen Mikrolinsen der zweiten Fläche die verteilten bzw. überlagerten Abbildungen der Strahlenquelle verwenden, um eine homogene Intensitätsverteilung bereitzustellen. Insbesondere können die zylindrischen Mikrolinsen auf beiden Flächen den Linsenarrays gleich ausgestaltet sein, wodurch der optische Homogenisierer besonders kosteneffizient herstellbar ist.
Bei einer weiteren Ausgestaltung weist die Sendeeinheit eine Homogenisierungsebene auf, welche im Bereich der Sendeoptik angeordnet ist.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Sendeoptik dazu eingerichtet, eine linienförmige Ausleuchtung auszubilden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind eine Anzahl der zylindrischen Mikrolinsen, eine Form der zylindrischen Mikrolinsen und/oder eine Größe der zylindrischen Mikrolinsen der Linsenarrays des optischen Homogenisierers einander gleich oder voneinander unterschiedlich ausgestaltet. Vorzugsweise sind die Form der zylindrischen Mikrolinsen und/oder die Größe der zylindrischen Mikrolinsen innerhalb einer Fläche des Linsenarrays gleichbleibend oder variierend ausgestaltet. Hierdurch kann die Anzahl der zylindrischen Mikrolinsen, ihre Größe und ihre Größenverteilung entlang einer Fläche eines Linsenarrays derart variiert werden, dass optische Eigenschaften der Sendeeinheit auf unterschiedliche Einsatzbereiche angepasst sind.
Insbesondere können die erzeugten Strahlen durch die zylindrischen Mikrolinsen entlang einer Richtung quer zur Ausdehnung der zylindrischen Mikrolinsen homogenisiert werden.
Nach einerweiteren Ausführungsform ist die mindestens eine Strahlenquelle als ein Array aus Emittern ausgestaltet, wobei die Emitter derart angeordnet sind, dass die von der Strahlenquelle erzeugten Strahlen ein rechteckiges und/oder längliches Abtastmuster bilden. Insbesondere kann die Strahlenquelle als ein eindimensionales oder zweidimensionales Array aus Emittern ausgestaltet sein. Die Emitter können hierbei Oberflächenemitter bzw. sogenannte VCSEL oder Kantenemitter sein. Insbesondere können die Emitter als LEDs oder Laser ausgebildet sein. Des Weiteren können die Emitter als Faserdiodenbarren oder als Faserlaser mit planaren Wellenleitern bzw. einer Faser-Splitter-Anordnung ausgestaltet sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine LIDAR-Vorrichtung zum Abtasten von Abtastbereichen bereitgestellt. Die LIDAR-Vorrichtung weist eine erfindungsgemäße Sendeeinheit und eine Empfangseinheit auf. Die Sendeeinheit der LIDAR-Vorrichtung weist mindestens eine Strahlungsquelle zum Erzeugen von Strahlen auf. Die Empfangseinheit weist mindestens einen Detektor zum Detektieren von Strahlen auf.
Die Empfangseinheit kann eine Empfangsoptik zum Empfangen der aus dem Abtastbereich rückgestreuten und/oder reflektierten Strahlen aufweisen, welche die empfangenen Strahlen anschließend auf den mindestens einen Detektor fokussiert. Der Detektor kann hierbei in einer Brennebene der Empfangsoptik positioniert sein. Der mindestens eine Detektor der Empfangseinheit kann beispielsweise als ein CCD-Sensor, CMOS-Sensor, APD-Array, SPAD-Array und dergleichen ausgestaltet sein.
Die LIDAR-Vorrichtung kann als ein Flash-LIDAR bzw. ein Festkörper-LIDAR ohne bewegliche Komponenten ausgestaltet sein. Alternativ kann die LIDAR- Vorrichtung oder Teile der LIDAR-Vorrichtung entlang zumindest einer Rotationsachse drehbar oder schenkbar ausgestaltet sein. Darüber hinaus kann die LIDAR-Vorrichtung optional ein Mikro-Scanner oder ein Makro-Scanner sein.
Im Folgenden werden anhand von stark vereinfachten schematischen Darstellungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Hierbei zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer LIDAR-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines zweiteiligen optischen Homogenisierers,
Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines einteiligen optischen Homogenisierers,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des einteiligen optischen Homogenisierers mit einem beispielhaften Strahlenverlauf,
Fig. 5 eine schematische Intensitätsverteilung der Strahlen innerhalb der Ebene E aus Fig. 4 ohne einen optischen Homogenisierer,
Fig. 6 eine schematische Intensitätsverteilung der Strahlen innerhalb der Ebene E aus Fig. 4 mit einem optischen Homogenisierer und
Fig. 7 ein Diagramm zum Veranschaulichen einer Änderung der Intensitätsverteilung durch die Verwendung des optischen Homogenisierers. In der Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer LIDAR-Vorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform gezeigt. Die LIDAR-Vorrichtung 1 weist eine Sendeeinheit 2 und eine Empfangseinheit 4 auf.
Die Sendeeinheit 2 weist eine Strahlenquelle 6 mit einer Vielzahl von Emittern 8 auf. Die Emitter 8 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Array aus Oberflächenemittern ausgestaltet. Die Emitter 8 können erzeugte Strahlen 7 mit einem, beispielsweise infraroten, Wellenlängenbereich emittieren.
Die von der Strahlenquelle 6 erzeugten Strahlen 7 werden durch eine Sendeoptik 10 gebündelt. Die Sendeoptik 10 ist als eine Zylinderlinse geformt, welche sich in Höhenrichtung y erstreckt und die Höhenrichtung y als Rotationsachse aufweist.
Die Strahlenquelle 6 erzeugt Strahlen 7 mit einem linienförmigen bzw. quaderförmigen Querschnitt. Der Querschnitt der Strahlen 7 erstreckt sich länglich entlang der Höhenrichtung y. Durch die Sendeoptik 10 können die erzeugten Strahlen 7 kollimiert werden.
Ein weiteres optisches Element 11 , welches als ein Teil der Sendeoptik 10 ausgestaltet ist, kann dazu verwendet werden, die vertikale Strahlformung zu übernehmen. Das optische Element 11 kann ebenfalls als ein Mikrolinsenarray bzw. als ein sogenannter Wabenkondenser ausgestaltet sein .
Im Strahlengang vor der Sendeoptik 10 und 11 ist ein optischer Homogenisierer 12 angeordnet. Der optische Homogenisierer 12 ist beispielhaft als ein einteiliges Linsenarray ausgeführt und wird in den folgenden Figuren näher beschrieben. Der optische Homogenisierer 12 erzeugt Strahlen mit einer gleichmäßigeren Intensitätsverteilung gegenüber den erzeugten Strahlen 7 und ermöglicht eine homogene Ausleuchtung in etwa im Bereich des optischen Elements 11 bzw. der Sendeoptik 10.
Die Empfangseinheit 4 weist einen Detektor 14 auf. Der Detektor 14 kann aus dem Abtastbereich 1 reflektierte und/oder rückgestreute Strahlen 15 empfangen und in elektrische Messdaten wandeln. Des Weiteren kann die Empfangseinheit 14 optionale Empfangsoptiken aufweisen, welche die reflektierten und/oder rückgestreuten Strahlen 15 formt bzw. auf den Detektor 14 fokussiert.
Die Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung eines zweiteiligen optischen Homogenisierers 13. Der optische Homogenisierer 13 weist ein erstes Linsenarray 16 und ein zweites Linsenarray 18 auf. Jedes Linsenarray 16, 18 weist eine Vielzahl von zylindrischen Mikrolinsen 20 auf.
Die zylindrischen Mikrolinsen 20 sind auf jeweils einer Fläche 22 des jeweiligen Linsenarrays 16, 18 angeordnet. Die zylindrischen Mikrolinsen 20 verlaufen in einer Querrichtung x bzw. quer zur Höhenrichtung y.
Eine den zylindrischen Mikrolinsen 20 entgegengesetzt angeordnete Fläche 24 ist eben bzw. ohne weitere Strukturierungen oder Konturierungen ausgeformt. Die Linsenarrays 16, 18 sind derart ausgerichtet, dass die ebenen Flächen 24 einander zugewandt sind.
Die erzeugten Strahlen 7 werden durch die jeweiligen zylindrischen Mikrolinsen 20 des ersten Linsenarrays 16 fokussiert und auf einer Fokusebene F abgebildet. Insbesondere erzeugt jede zylindrische Mikrolinse 20 eine Abbildung 26 auf der Fokusebene F. Die Abbildungen 26 der zylindrischen Mikrolinsen 20 sind in Höhenrichtung y überlappt entlang der Fokusebene F abgebildet.
Die Abbildungen 26 der zylindrischen Mikrolinsen 20 des ersten Linsenarrays 16 werden als Objekte von den zylindrischen Mikrolinsen 20 des zweiten Linsenarrays 18 verwendet. Somit werden die bereits überlappten Abbildungen 26 erneut fokussiert und überlappt, wodurch eine homogene Intensitätsverteilung der resultierenden Strahlen 9 entsteht, welche in den Abtastbereich A emittiert werden.
Die Fokusebene F bildet hierbei eine Bildebene für das erste Linsenarray 16 und für das zweite Linsenarray 18. Die jeweiligen Brennpunkte der zylindrischen Mikrolinsen können vorzugsweise versetzt zu der Fokusebene F angeordnet sein.
Die Figur 3 zeigt eine Schnittdarstellung eines einteiligen optischen Homogenisierers 12. Im Unterschied zum in Figur 2 gezeigten optischen Homogenisierer 13, ist dieser einteilig ausgeführt. Der einteilige optische Homogenisierer 12 weist ein Linsenarray 28 mit einer ersten Fläche 22 und einer zweiten Fläche 24 auf.
Die zylindrischen Mikrolinsen 20 sind sowohl auf der ersten Fläche 22 als auch auf der zweiten Fläche 24 angeordnet. Die zylindrischen Mikrolinsen 20 der jeweiligen Flächen 22, 24 weisen eine gemeinsame Bildebene auf, welche durch die Fokusebene F verläuft.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die Fokusebene F in Ausbreitungsrichtung z der Strahlen 7 mittig bzw. zentriert durch das Linsenarray 28.
Die Figur 4 zeigt eine perspektivische Darstellung des einteiligen optischen Homogenisierers 12 mit einem beispielhaften Strahlenverlauf. Des Weiteren ist eine Ebene E illustriert, welche zum Veranschaulichen der weiteren Figuren herangezogen wird. Die Ebene E ist dem optischen Homogenisierer 12 nachgelagert angeordnet und erstreckt sich in einer x-y-Ebene, welche quer zur Ausbreitungsrichtung z verläuft.
In der Figur 5 ist eine schematische Intensitätsverteilung I der in den Abtastbereich A emittierten Strahlen 9 innerhalb der Ebene E aus Figur 4 ohne den Einsatz eines optischen Homogenisierers 12 gezeigt.
Die Strahlen 9 weisen eine transversale Intensitätsverteilung I mit einem deutlich ausgeprägten Peak auf. Insbesondere ist die Intensitätsverteilung I im Wesentlichen Gauß-förmig ausgestaltet. Die Figur 6 zeigt eine schematische Intensitätsverteilung I der Strahlen 9 innerhalb der Ebene E aus Figur 4 mit einem verwendeten optischen Homogenisierer 12. Hierbei ist eine deutliche Abweichung von der Gauß förmigen Intensitätsverteilung I aus Figur 5 erkennbar. Die Strahlen 9 weisen eine homogenisierte Intensitätsverteilung I auf.
Der Unterschied zwischen der Intensitätsverteilung 11 aus der Figur 5 und der Intensitätsverteilung I2 aus der Figur 6 sind in dem in Figur 7 gezeigten Diagramm veranschaulicht.
Das Diagramm zeigt eine Intensität I entlang der Höhenrichtung y und verdeutlicht den konstanten Intensitätsverlauf I2 der Strahlen 9, welcher durch den optischen Homogenisierer 12, 13 einstellbar ist.
In einer vorteilhaften Ausprägung der Erfindung befindet sich in der Homogenisierungsebene E eine oder mehrere Optiken 30 welche die Strahlen 7 in eine gewünschte Form bringen. Bei einer Linienausleuchtung kann die mindestens eine Optik 30 eine Kollimation zum Herstellen kleiner Divergenz in einer Raumrichtung und zum Herstellen einer Auffächerung bzw. einer großen Divergenz in der anderen Raumrichtung dienen.

Claims

Ansprüche
1. Sendeeinheit (2) einer LIDAR-Vorrichtung (1), aufweisend mindestens eine Strahlenquelle (6) zum Erzeugen von elektromagnetischen Strahlen (7) mit einem linienförmigen oder rechteckigen Querschnitt und aufweisend eine Sendeoptik (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (2) einen in einem Strahlengang der erzeugten Strahlen (7) vor oder nach der Sendeoptik (10) angeordneten optischen Homogenisierer (12, 13) mit mindestens einem Linsenarray (16, 18, 28) aufweist.
2. Sendeeinheit nach Anspruch 1 , wobei die Sendeeinheit (2) eine Homogenisierungsebene (E) aufweist, welche im Bereich der Sendeoptik (10) angeordnet ist.
3. Sendeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei der optische Homogenisierer (13) zwei voneinander beabstandete Linsenarrays (16, 18) mit einer Vielzahl von zylindrischen Mikrolinsen (20) aufweist, wobei die zylindrischen Mikrolinsen (20) jeweils auf einer Fläche (22) der Linsenarrays (16, 18) angeordnet sind, wobei Bildebenen der zylindrischen Mikrolinsen (20) auf einer Fokusebene (F) innerhalb eines Abstands zwischen den Linsenarrays (16, 18) angeordnet sind.
4. Sendeeinheit nach Anspruch 3, wobei die Linsenarrays (16, 18) des optischen Homogenisierers (13) derart angeordnet sind, dass die mit den zylindrischen Mikrolinsen (20) versehenen Flächen (22) in Richtung der mindestens einen Strahlenquelle (6) gerichtet sind.
5. Sendeeinheit nach Anspruch 3 oder4, wobei die Linsenarrays (16, 18) des optischen Homogenisierers (13) derart angeordnet sind, dass die mit den zylindrischen Mikrolinsen (20) versehenen Flächen (22) aufeinander zu oder voneinander weg gerichtet sind.
6. Sendeeinheit nach Anspruch 1 , wobei der optische Homogenisierer (12) ein Linsenarray (28) mit einer ersten Fläche (22) und einer zweiten Fläche (24) aufweist, wobei auf der ersten Fläche (22) und der zweiten Fläche (24) eine Vielzahl von zylindrischen Mikrolinsen (20) angeordnet ist, wobei die Bildebenen der zylindrischen Mikrolinsen (20) zwischen der ersten Fläche (22) und der zweiten Fläche (24) angeordnet sind.
7. Sendeeinheit nach Anspruch 6, wobei die Bildebenen der zylindrischen Mikrolinsen (20) mittig zwischen der ersten Fläche (22) und der zweiten Fläche (24) angeordnet sind.
8. Sendeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Anzahl der zylindrischen Mikrolinsen (20), eine Form der zylindrischen Mikrolinsen (20) und/oder eine Größe der zylindrischen Mikrolinsen (20) der zwei Linsenarrays (16, 18) einander gleich oder voneinander unterschiedlich ausgestaltet sind, wobei die Form der zylindrischen Mikrolinsen (20) und/oder die Größe der zylindrischen Mikrolinsen (20) innerhalb einer Fläche (22, 24) des Linsenarrays (16, 18) gleichbleibend oder variierend ausgestaltet sind.
9. Sendeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Sendeoptik (10) dazu eingerichtet ist, eine linienförmige Ausleuchtung auszubilden.
10. Sendeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die mindestens eine Strahlenquelle (6) als ein Array aus Emittern (8) ausgestaltet ist, wobei die Emitter (8) derart angeordnet sind, dass die von der Strahlenquelle (6) erzeugten Strahlen (7) ein rechteckiges und/oder längliches Abtastmuster bilden.
11. LIDAR-Vorrichtung (1) zum Abtasten von Abtastbereichen (A), aufweisend eine Sendeeinheit (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und eine Empfangseinheit (4) mit mindestens einem Detektor (14) zum Empfangen von aus dem Abtastbereich (A) reflektieren und/oder rückgestreuten Strahlen (15).
EP20808323.8A 2019-12-17 2020-11-16 Sendeeinheit und lidar-vorrichtung mit optischem homogenisierer Pending EP4078216A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019219825.2A DE102019219825A1 (de) 2019-12-17 2019-12-17 Sendeeinheit und LIDAR-Vorrichtung mit optischem Homogenisierer
PCT/EP2020/082189 WO2021121818A1 (de) 2019-12-17 2020-11-16 Sendeeinheit und lidar-vorrichtung mit optischem homogenisierer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4078216A1 true EP4078216A1 (de) 2022-10-26

Family

ID=73476097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20808323.8A Pending EP4078216A1 (de) 2019-12-17 2020-11-16 Sendeeinheit und lidar-vorrichtung mit optischem homogenisierer

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230003843A1 (de)
EP (1) EP4078216A1 (de)
JP (1) JP7354451B2 (de)
KR (1) KR20220110573A (de)
CN (1) CN114868031A (de)
DE (1) DE102019219825A1 (de)
WO (1) WO2021121818A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021208949A1 (de) * 2021-08-16 2023-02-16 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung LiDAR-Vorrichtung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19841040A1 (de) * 1997-09-10 1999-03-11 Alltec Angewandte Laser Licht Vorrichtung zum Markieren einer Oberfläche mittels Laserstrahlen
JP5124864B2 (ja) 2006-06-07 2013-01-23 本田技研工業株式会社 光学装置および移動装置
US9798126B2 (en) 2015-08-25 2017-10-24 Rockwell Automation Technologies, Inc. Modular illuminator for extremely wide field of view
JP6332491B1 (ja) 2017-02-13 2018-05-30 オムロン株式会社 レーザ照明装置およびこれを備えた周辺監視センサ
DE102017208052A1 (de) * 2017-05-12 2018-11-15 Robert Bosch Gmbh Senderoptik für ein LiDAR-System, optische Anordnung für ein LiDAR-System, LiDAR-System und Arbeitsvorrichtung
CA3063605A1 (en) * 2017-05-15 2018-11-22 Ouster, Inc. Optical imaging transmitter with brightness enhancement

Also Published As

Publication number Publication date
CN114868031A (zh) 2022-08-05
US20230003843A1 (en) 2023-01-05
DE102019219825A1 (de) 2021-06-17
JP2023506280A (ja) 2023-02-15
WO2021121818A1 (de) 2021-06-24
KR20220110573A (ko) 2022-08-08
JP7354451B2 (ja) 2023-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3182160B1 (de) Optoelektronischer sensor und verfahren zur erfassung eines objekts
EP3182153B1 (de) Optoelektronischer sensor und verfahren zur erfassung eines objektes
EP3640667B1 (de) Optoelektronischer sensor und verfahren zur erfassung von objekten
DE102013219567A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Mikrospiegelscanners und Mikrospiegelscanner
CH685652A5 (de) Autofokus-Anordnung für ein Stereomikroskop.
EP2136248A1 (de) Bildaufnahmevorrichtung mit anpassbarer Beleuchtung
EP3438691B1 (de) Optoelektronischer sensor und verfahren zum erfassen von objekten in einem überwachungsbereich
DE102018101846A1 (de) Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Erfassung von Objekten
EP2803906A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines Beleuchtungsbereichs für eine 3D-Kamera
DE102018113848A1 (de) Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Erfassung von dreidimensionalen Bilddaten
DE102017206912A1 (de) Laserscanner beispielsweise für ein LIDAR-System eines Fahrerassistenzsystems
EP3583444B1 (de) Lidar-sensor zur erfassung eines objektes
EP3583445A1 (de) Lidar-sensor zur erfassung eines objektes
EP4078216A1 (de) Sendeeinheit und lidar-vorrichtung mit optischem homogenisierer
DE102021111949A1 (de) Vorrichtung zur scannenden Messung des Abstands zu einem Objekt
EP3699640B1 (de) Optoelektronischer sensor und verfahren zur erfassung eines objekts
WO2016207327A1 (de) Sendeeinheit für eine optische sensorvorrichtung
EP3495845A1 (de) Optoelektronischer sensor und verfahren zur erfassung eines überwachungsbereichs
DE102021130334A1 (de) Optoelektronischer Sensor
DE102016118481A1 (de) Abtasteinheit einer optischen Sende- und Empfangseinrichtung einer optischen Detektionsvorrichtung eines Fahrzeugs
DE102018209394A1 (de) Koaxiales LiDAR-System
WO2021083806A1 (de) Sendeeinheit für lidar-vorrichtungen mit nahfeldstrahlen und fernfeldstrahlen
DE202021106330U1 (de) Optoelektronischer Sensor
DE10323336B3 (de) Anordnung zur optischen Abstandsbestimmung einer reflektierenden Oberfläche
DE102019217157A1 (de) Erzeugen von Strahlen für zeitgleiche Nahfeld- und Fernfeldabtastung

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20220718

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)