JP2022526776A - オプトエレクトロニクス装置およびｌｉｄａｒシステム - Google Patents

Abstract

特に障害物の検出および／または距離測定のためのオプトエレクトロニクス装置であって、オプトエレクトロニクス装置は、レーザービームを送出するための送信機器（２１）を含んでおり、送信機器（２１）はピクセル（２５）のフィールド（２３）を有しており、ピクセルフィールド（２３）の各ピクセル（２５）は、少なくとも１つのレーザー、特に、ＶＣＳＥＬ等のオプトエレクトロニクスレーザーを有しており、ピクセルフィールド（２３）のピクセル（２５）は、複数のピクセルセットに分割されており、送信機器（２１）は、異なる、連続する時間インターバルにおいてピクセルセットを動作させるように構成されている。

Description

本特許出願は、２０１９年３月２７日のドイツ出願ＤＥ１０２０１９１０７９５７．８の優先権を主張し、その開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、特に障害物の検出および／または距離測定のためのオプトエレクトロニクス装置およびＬＩＤＡＲシステムに関する。

ＬＩＤＡＲは「Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ」の略で、ＬＩＤＡＲシステムはＬＡＤＡＲシステムとも称される。ここで、ＬＡＤＡＲは「Ｌａｓｅｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ」の略である。以降ではＬＩＤＡＲセンサシステムとも称されるＬＩＤＡＲシステムはレーダーシステムと同様に機能し、たとえば光学的な間隔測定および速度測定に使用され、これと並んでとりわけ大気のパラメータの測定または地表の高さプロファイルの作成にも使用される。ＬＩＤＡＲシステムは、電波を使用するレーダーシステムとは異なり、レーザー放射を使用する。

ＬＩＤＡＲセンサシステムによって生成されたデータセットを使用して、運転支援システムを搭載した車両ならびに半自動走行車両または全自動走行車両を含む車両（たとえば自動車、船舶、飛行機、ドローン）を制御および操縦することができる。さらに、ＬＩＤＡＲシステムは、車両の室内向けの多くのさまざまな機能にも使用可能である。このような機能には、運転者または乗客の監視機能ならびに占有状態検出システムが含まれ得る。これらはたとえば視線追跡、顔認識（頭部の回転または頭部の傾斜の評価）、瞬きの測定等の方法に基づく。したがってＬＩＤＡＲシステムは、車両の外側にも内側にも取り付け可能であり、ヘッドライトおよび車両のさまざまな場所（フロント、リア、側面、コーナ、室内）に配置されているその他の車両照明部品等の光学システムに統合可能である。

すなわち、ＬＩＤＡＲ用途向けの光源は電磁放射線を供給し、それによってＬＩＤＡＲシステムの周囲にある対象物に関する情報が求められる。従来技術で使用されている従来のＬＩＤＡＲ光源は、非可視波長範囲の放射線、特に８５０ｎｍ～８１００ｎｍの波長範囲の赤外線（ＩＲ）を放出する。光源は、有利には、１ｎｓ～１００ｎｓの半値幅（ＦＷＨＭ）を有する狭い帯域幅範囲の放射線を放出する。

すなわちＬＩＤＡＲセンサシステムは、光もしくは電磁放射線を使用して、ＬＩＤＡＲシステムの周囲にある対象物に関する情報を導出するシステムである。ＬＩＤＡＲセンサシステムには典型的に、以降に説明するように、複数のコンポーネントが含まれている。例示的な用途では、そのようなＬＩＤＡＲシステムは車両に配置されており、道路上の対象物および道路の近くにある対象物に関する情報を導出する。このような対象物には、他の道路利用者（たとえば車両、歩行者、サイクリスト等）、道路インフラストラクチャの要素（たとえば交通標識、信号機、車線区分線、ガードレール、安全地帯、歩道、橋脚等）および道路上または道路の近くで意図的にまたは非意図的に発見され得る対象物も含まれ得る。

このようなＬＩＤＡＲセンサシステムを介して導出される情報には、このような対象物の距離、速度、加速度、移動方向、飛行経路、姿勢および／またはその他の物理的特性または化学的特性が含まれ得る。このような情報を導出するために、ＬＩＤＡＲシステムは、放出された放射線が照明フィールド（ＦＯＩ：Ｆｉｅｌｄ ｏｆ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ、ここではターゲットフィールドとも称される）内の少なくとも１つの対象物によって反射され、または散乱されて、検出器によって検出された後に、放出された電磁放射線の飛行時間（ＴＯＦ：Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）または位相、振幅、周波数、偏光、構造化されたポイントパターン、三角測量プロセス等の物理的特性の変形例を決定することができる。

従来技術から知られているＬＩＤＡＲシステムは、機械的な走査システムおよび非機械的な走査システムを使用する。機械的なソリューションには、回転ミラー、振動ミラー、特に振動する微小電気機械ミラー（ＭＥＭＳ）、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）、ガルバノスキャナ、ファイバベースのスキャンシステム等が含まれ得る。可動ミラーは、たとえば楕円形、矩形または多角形の平坦な表面領域を有することができ、１つまたは複数の軸線を中心に傾斜または旋回可能である。非機械的なソリューションには、いわゆる光フェーズドアレイ（ＯＰＡ）が含まれ得る。ここでは、たとえば位相変調器、位相シフタ、液晶要素（ＬＣＤ）等の調整可能な光学要素の光学特性を動的に制御することによって、光波の位相が変えられる。これらの場合のそれぞれにおいて、反射して戻ってきた放射線は単一の検出器によって検出される。光源として使用されるレーザーならびに可動ミラーおよび他の上述のスキャンシステムまたはフラッシュシステムは比較的高価である。

従来技術から知られている他のＬＩＤＡＲシステムは、ターゲット領域の同時照明を可能にする。ここで、以降ではカメラとも称される高解像度の検出器システムによって、視野（ＦｏＶ：Ｆｉｅｌｄ ｏｆ Ｖｉｅｗ）とも称されるターゲット領域全体から反射して戻ってきたレーザービームが検出される。検出されたカメラ画像はここで、ターゲット領域の位置情報を提供する。高い解像度が必要なため、このようなカメラもしくは検出システムは比較的高価である。

検出器は、自身の周囲の物理的（または化学的）特性の存在または変化と定性的または定量的に相関する出力信号を（評価電子ユニットに）提供することができる装置である。このような物理的特性の例は、温度、圧力、加速度、光（ＵＶ，ＶＩＳ，ＩＲ）の明るさ、振動、電界、磁界、電磁界、音波または超音波等である。検出器装置はカメラ（モノラルまたはステレオ）を含むことができ、これはたとえば、感光性ＣＣＤチップまたはＣＭＯＳチップまたは積層された多層フォトダイオード、電波検出器（レーダーシステム）、フォトダイオード、ＮＴＣ要素等の温度センサ、すなわち負の温度係数を有するサーミスタ、加速度センサ等を備える。

光検出器は、電磁放射線の影響に敏感な検出装置である。典型的に、光子は、感光性要素に当たると電流信号に変換される。感光性要素は、光子が吸収されて電子正孔対に変換されるｐｎ接合領域を備える半導体要素を含むことができる。ＬＩＤＡＲ用途には、多くのさまざまな検出器タイプが使用可能であり、これらはたとえばフォトダイオード、ＰＮダイオード、ＰＩＮダイオード（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｉｎｔｒｉｎｓｉｓｃｈｅ ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｄｉｏｄｅｎ）、ＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）、ＳＰＡＤ（単一光子アバランシェダイオード）、ＳｉＰＭ（シリコンフォトマルチプライヤ）、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）センサ、ＣＣＤ（電荷結合素子）、積層型多層フォトダイオード等である。

ＬＩＤＡＲシステムでは、光検出器を使用して、視野（ＦｏＶ）の光源から放出され、次にＦｏＶ内の少なくとも１つの対象物によって反射または散乱された光のエコー信号を（定性的かつ／または定量的に）検出することができる。光検出器は、線形ストリップまたは２次元アレイに配置され得る（同じタイプまたは異なるタイプの）１つまたは複数の感光性要素を含み得る。感光領域は、長方形、正方形、多角形、円形または楕円形を有することができる。光検出器を、Ｂａｙｅｒに類似した可視のフィルタセグメントまたは赤外線フィルタセグメントによって覆うことができる。

本発明の課題は、比較的容易に、かつ低コストで実現され、ＬＩＤＡＲシステムでの使用に特に良好に適しているオプトエレクトロニクス装置を提供することである。

上述の課題は、請求項１の特徴部分に記載された構成を有するオプトエレクトロニクス装置によって解決される。本発明の有利な実施形態および発展形態は、従属請求項に記載されている。

たとえばＬＩＤＡＲシステムにおける障害物の検出および／または距離測定に特に適した本発明のオプトエレクトロニクス装置は、レーザービームを送出するための送信機器を含んでおり、送信機器はピクセルのフィールドを有しており、ここでピクセルフィールドの各ピクセルは、少なくとも１つのレーザー、特にオプトエレクトロニクスレーザーを有しており、これはＶＣＳＥＬ（垂直共振器面発光型レーザー）またはＶＥＣＳＥＬ（外部レーザー共振器を備える面発光型半導体レーザー）等である。本発明のオプトエレクトロニクス装置は、任意選択で、さらに、特に対象物で反射して戻ってきたレーザービームを検出するための受信機器を含んでいる。本発明のオプトエレクトロニクス装置では、ピクセルフィールドのピクセルは、複数のピクセルセットに分割されており、送信機器は、異なる、連続する時間インターバルにおいて、これらのピクセルセットを動作させるように構成されている。

したがって、オプトエレクトロニクス装置は、レーザービームを送出するためのピクセル化された送信機器を含んでいる。ここで、ピクセルフィールドはたとえば６００×２００個のピクセルを有することができる。ここで、各ピクセルはたとえば１つ以上のＶＣＳＥＬを有することができる。ここで各ピクセルは、複数のピクセルセットのうちの１つのピクセルセットに割り当てられている。あるピクセルセットのピクセルは短時間、動作させられる、すなわち、特に短時間、スイッチオンされて、再びスイッチオフされる。この際に、他のピクセルセットのピクセルは動作させられない。複数のピクセルセットが、たとえばそれぞれμｓの長さであり得る連続する時間インターバルにおいて、次第に動作させられる。１μｓという時間の記述は、単なる例として見られるべきである。他の時間インターバルが可能である。たとえば、時間インターバルは１μｓ～３μｓ（それぞれ境界値を含む）の間の範囲にあってよい。

これによって、送信機器は、時間インターバルにおいて動作する各ピクセルからのレーザー光を介して、ターゲット領域を同時に照射することを可能にする。ピクセルフィールドのすべてのピクセルが同時に動作させられるのではなく、各ピクセルセットに割り当てられたピクセルだけが時間インターバルにおいて動作させられるので、反射して戻ってきたレーザービームを検出するために、高い解像度の受信機器は必要なく、以降でより詳細に説明するように、比較的粗い解像度の受信機器で十分である。これによって、受信機器ひいてはオプトエレクトロニクス装置のコストが削減される。

可動ミラーを使用する、従来技術から知られているＬＩＤＡＲシステムは、コリメートされたレーザービームでターゲット領域を走査するために、通常、たとえば３０Ａ～４０Ａの範囲の比較的高い電流で動作するレーザーを必要とする。ここで、生成されるレーザーパルスは、１００Ｗ以上のピーク出力を有し得る。このようなレーザーの動作のための電流が高いので、既知のＬＩＤＡＲシステムでは、数ナノ秒より短いレーザーパルスを生成することは問題がある。レーザーパルスのエネルギは眼の安全性に影響を与えるので、通常、レーザーパルスの最大パルス出力は制限される。

本発明のオプトエレクトロニクス装置の送信機器では、ピクセルまたは複数のピクセルのグループが個別に駆動制御される。ここで、これに必要な電流は通常、上述の電流の１０分の１である。したがって、これはたとえば、数アンペアの範囲にある。これによって、ナノ秒より短いレーザーパルスが生成可能である。これによって、レーザーパルスのパルスエネルギを低減させることができ、その結果、眼の安全性が向上する。

さらに、レーザー放射線の分配が、ターゲット領域もしくは送信機器と照明されたターゲット領域との間の空間領域において行われる。これによって、放出されるレーザー放射線の出力密度が低くなり、これも眼の安全性に有利に作用する。

コリメートされたレーザービームでターゲット領域を走査するために可動ミラーを使用する、従来技術から知られているＬＩＤＡＲシステムは、自動車内で使用される場合には、通常、車両がある程度の速度を超えたときにはじめて動作する。この理由の１つは、たとえば歩行者の眼の安全性を保証するためである。本発明のオプトエレクトロニクス装置は、改善された眼の安全性を提供するので、自動車のＬＩＤＡＲシステムで使用される場合、本発明のオプトエレクトロニクス装置が低い速度のもとで動作することを可能にする。

可動ミラーを使用する、従来技術から知られているＬＩＤＡＲシステムでは、ミラーは通常、共振周波数で振動または回転する。したがって、光パルスは、特定の、周期的に繰り返される時点でのみ、特定の角度範囲で放出され得る。これは、たとえば、それぞれがＬＩＤＡＲシステムを使用する２台の車両が互いに接近する場合に、外部のＬＩＤＡＲパルスと、自身の車両から生じて、対象物で反射されたＬＩＤＡＲパルスとの間に明確性もしくは区別可能性が確立され得ないことを意味する。なぜなら、上述のように、レーザーパルスがどの車両から送出されたかが不明なままだからである。このような問題は「ジャミング」として知られている。

本発明のある構成では、ピクセルセットが、変化する順序で、異なる、連続する時間インターバルにおいて動作する、もしくは動作可能であることが設定されていてよい。したがって、ピクセルセットは、任意の、特にランダムな順序でアクティブ化可能であり、これによって確率的なタイムスタンプを担う。確率的なタイムスタンプは、たとえばフィボナッチ数列または物理的作用に基づいて、たとえば半導体装置によって提供される熱雑音に基づいて、既知の数学的なタイムスタンプを使用して生成可能である。

これによって、他の光源からのレーザー放射線との相関および／または放出されたレーザー放射線の周期性を回避することができる。したがって、「ジャミング」の問題は、もはや発生しない、または少なくともより少ない規模で発生する。

本発明のある構成では、ピクセルフィールドは、数Ｎのセグメントに分割されており、ここで各セグメントから１つまたは複数のピクセルがそれぞれ１つのピクセルセットに割り当てられている。

本発明のある構成では、ピクセルフィールドは、数Ｎのセグメントに分割されており、ここで各セグメントからそれぞれ１つのピクセルがそれぞれ１つのピクセルセットに割り当てられている。したがって、各セグメントから、各時間インターバルにおいて、１つのピクセルだけが動作させられる。これによって、特に反射して戻ってきたレーザービームの検出に、比較的低い解像度を有する受信機器を使用することが可能になる。たとえば、対応する数Ｎのセグメントを有するカメラを使用することができる。したがって、カメラの解像度は、エミッタのセグメントの数Ｎによって規定されていてよい。しかし、カメラのセグメンテーションが、ピクセルフィールドのセグメントの数Ｎに対応しなくてもよい。

ピクセルフィールドの各セグメントは、同じ数Ｌのピクセルを有することができる。したがって、ピクセルフィールドが同じサイズのＮ個のセグメントに分割されていてよい。これによって、各ピクセルセットに常に、各セグメントからの厳密に１つのピクセルが割り当てられることが保証され得る。択一的に、ピクセルフィールドのこれらのセグメントが、異なるサイズであってよい。たとえば、より良好な解像度、ひいてはより多くの数のピクセルが、セグメントにおいて、ピクセルフィールドの中央に設けられていてよい。これに対して、より少ない数のピクセル、ひいてはこれに伴うより低い解像度も、ピクセルフィールドの縁部に設けられていてよい。

数Ｋのピクセルセットが設けられていてよく、ここでピクセルセットの数Ｋは、セグメントあたりのピクセルの数Ｌに対応する。したがって、各ピクセルセットに、各セグメントからの厳密に１つのピクセルが割り当てられる。これはただの例である。ピクセルセットの数Ｋとセグメントあたりのピクセルの数Ｌとの間には、別の関係が存在する場合もある。これはたとえば、Ｋ＝１／２＊ＬまたはＫ＝１／３＊Ｌである。

受信機器は、数Ｍの検出領域に分割されている２次元検出フィールドを有することができ、ここで各検出領域は、送信機器のレーザービームを検出するように構成されている。２次元検出フィールドは、たとえば画像センサ、たとえばＣＣＤセンサであり得る。ＣＣＤはＣｈａｒｇｅｄ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅの略である。検出フィールドをＭ個の検出領域に分割することによって、検出フィールド、ひいては受信機器は、比較的粗い解像度を有することができる。これによって、低コストの実現が可能になる。受信機器の検出フィールドの検出領域の数Ｍは、ピクセルフィールドが分割されているセグメントの数Ｎに対応することができる。

割り当てられたセグメントから生じた、反射して戻ってきたレーザービームの検出のために検出領域が設けられているように、それぞれ１つの検出領域が、それぞれ１つのセグメントに割り当てられていることが設定されていてよい。たとえば、ピクセルフィールドのセグメントを介して、受信機器の前に、間隔、たとえば２００ｍを空けて存在しているターゲットフィールドの部分領域を照明することができる。セグメントによるターゲットフィールドの部分領域のこの照明を、適切な光学系を介して行うことができる。部分領域から反射して戻ってきたレーザービームを、たとえば同様に、以降ではセンサ光学系とも称される適切な光学系を介して、このセグメントに割り当てられている検出領域に向けることができる。セグメント化されたピクセルフィールドによって、ターゲットフィールドのセグメント化された照明が可能であり、ここで、同様に複数の領域に分割されている検出フィールドを介して、ターゲットフィールドの照明されたセグメントからの、反射して戻ってきたレーザービームを検出することが可能である。

センサ光学系という用語は、ＬＩＤＡＲセンサシステムにおいて、その機能を保証または改良するために使用可能なすべてのタイプの光学要素を含んでいる。たとえば、そのような光学要素は、レンズまたはレンズのセット、フィルタ、ディフューザ、ミラー、リフレクタ、ライトガイド、回折光学要素（ＤＯＥ）、ホログラフィック光学要素および全般的に、屈折、回折、反射、透過、吸収、散乱等を介して光もしくは電磁放射線に影響を与えることができるすべてのタイプの光学要素を含むことができる。

各検出領域は、レーザー放射線を検出するために少なくとも１つのピクセルを有することができる。したがって、受信機器は比較的粗い解像度を有することができる。

本発明のある構成では、ピクセルフィールドの同じセグメントのすべてのピクセルは、同じ偏光および／または同じ波長のレーザービームを放出する。これとは異なり、ピクセルフィールドの異なるセグメントは、異なる偏光および／または異なる波長および／または異なる出力を有するレーザービームを放出することができる。これによって、反射して戻ってきたレーザービームの検出が改良される。ピクセルフィールドのピクセルが、同じパルスレベルの個々のパルス、または均一なパルスレベルまたは変化するパルスレベルを有する複数のパルスのシーケンスの形態で、パルスレーザー放射線を放出することもできる。パルスは、対称的なパルス形状、たとえば、矩形のパルス形状を有することができる。択一的に、パルスは、自身の各立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとにおいて異なっている非対称のパルス形状を有することができる。

たとえば、ピクセルフィールドの少なくとも１つの第１のセグメントのピクセルが第１の偏光を有するレーザービームを放出し、ピクセルフィールドの少なくとも１つの第２のセグメントのピクセルが第２の偏光を有するレーザービームを放出することが設定されていてよい。ここで、第１の偏光と第２の偏光とは異なっている。受信機器の検出フィールドの検出領域において、偏光に関連した検出が行われる場合には、たとえば、ピクセルフィールドの第２のセグメントに割り当てられている検出領域における第１のセグメントからのレーザー放射線の散乱光を回避することができる。

ピクセルフィールドの少なくとも１つの第１のセグメントのピクセルが第１の波長のレーザービームを放出し、ピクセルフィールドの少なくとも１つの第２のセグメントのピクセルが第２の波長のレーザービームを放出することが設定されていてよい。ここで、第１の波長と第２の波長とは異なっている。偏光に関連した検出と相応に、波長に関連した検出を検出領域で行う場合には、受信機器の検出フィールドの検出領域における散乱光の割合も減らされてよい。これは、特に、エッジフィルタまたはバンドパスフィルタ等のスペクトルフィルタが各検出領域の前に配置されていることによって行われる。このフィルタは、ピクセルフィールドの、各検出フィールドに割り当てられているセグメントから放出された、波長を有する光を通過させ、他方でこのフィルタは他の波長は遮断する。

ピクセルフィールドのセグメントは、少なくとも２つの行を構成することができ、ここで各行は、少なくとも２つのピクセルを含んでいる。したがって、ピクセルフィールドのアレイ状のセグメンテーションが実現される。

ピクセルフィールドの第１のセグメントのピクセルは、少なくとも１つの第２のセグメントのピクセルによって放出されるレーザービームの偏光とは異なる偏光を有するレーザービームを放出することができ、第２のセグメントは、第１のセグメントに隣接して、同じ行またはその下の行に配置されている。したがって、行または列において互いに隣接する、ピクセルフィールドのセグメントは、異なる偏光を有するレーザービームを放出することができる。

ピクセルフィールドの第１のセグメントのピクセルは、少なくとも１つの第２のセグメントのピクセルによって放出されるレーザービームの波長とは異なる波長を有するレーザービームを放出することができ、第２のセグメントは、第１のセグメントに隣接して、同じ行またはその下の行に配置されている。したがって、行または列において互いに隣接する、ピクセルフィールドのセグメントは、異なる波長を有するレーザービームを放出することができる。

各検出領域は、割り当てられたセグメントのピクセルが放出するレーザービームの偏光に整合されている偏光フィルタを有することができる。これによって、散乱光の検出が減らされる。

散乱光、特に太陽の背景光だけでなく、他のＬＩＤＡＲ光源からの光の検出を回避するために、さらに有利には、各検出領域が、割り当てられたセグメントのピクセルが放出するレーザー放射線の波長に整合されているスペクトルフィルタを有している。

本発明のある構成では、ピクセルフィールドの少なくとも１つのピクセル、有利には各ピクセルは、異なる動作温度範囲を有している少なくとも２つのレーザーを有することができる。したがって、オプトエレクトロニクス装置を、このオプトエレクトロニクス装置が使用され得る動作温度範囲に関して整合させることができる。これによって、特に自動車工学において課せられるような要件を満たすことができる。

自動車の要件に関して、特に有利には、ピクセルの少なくとも１つのレーザーの動作温度範囲は第１のインターバル、たとえば－４０℃～＋４０℃の範囲にあり、このピクセルの少なくとも１つの他のレーザーの動作温度範囲は第２のインターバル、たとえば＋４０℃～＋１２０℃の範囲にある。したがって、自動車工学において要求される、－４０℃～＋１２０℃の動作温度範囲を満たすことができる。同様に、動作温度範囲を－４０℃～１２０℃の間で、他のインターバルに分割することが可能である。

ピクセル内のレーザーとしてＶＣＳＥＬを使用し、ＶＣＳＥＬ内に同じ量子壁がある場合、ＶＣＳＥＬでのバンドギャップに関連して、キャビティの「離調」を介して、温度範囲を調整することができる。キャビティの共振波長を、各ＶＣＳＥＬのエピタキシャル層厚を介して調整することができる。共振波長が同じ場合には、温度範囲を同様に、バンドギャップに対するキャビティの「離調」を介して調整することができる。バンドギャップを、量子壁の層厚を介して調整することができる。

少なくとも２つのレーザーが、ピクセルの異なる動作温度範囲で一緒に動作可能であることが設定されていてよい。温度範囲に応じて、通常、その動作温度範囲に現在の温度があるレーザーだけが、光学出力に大きく寄与する。ここで、ピクセル内のレーザーの駆動制御のための電子回路が比較的用に実現可能である。さらに、温度センサは必要ない。

択一的に、その動作温度範囲内に現在の温度が存在する少なくとも１つのレーザーが、現在の温度に関連して動作可能であることが設定されていてよい。これは、ピクセルのレーザーを駆動制御するための、相応に構成された電気回路を介して、かつ温度センサを使用して実現可能である。温度センサは、ピクセルフィールドの近くに配置されていてよい、または、たとえば、送信機器またはオプトエレクトロニクス装置のハウジング上に配置されていてよい。温度センサが、近年の自動車に設けられている周辺温度センサであってもよい。

たとえば、自動車の要件を満たすために、択一的な構成では、ピクセルフィールドの各ピクセル内に、同じ動作温度範囲を有するレーザー、特にＶＣＳＥＬが配置されていることが設定されていてもよいが、これに対して、異なるピクセル内に、異なる動作温度範囲を有するレーザーが配置されている。たとえば、レーザー、特にＶＣＳＥＬに、２つの異なる動作温度範囲が設けられていてよい。第１の動作温度範囲は、たとえば－４０℃～＋４０℃まで延在していてよく、第２の動作温度範囲は、たとえば＋４０℃～＋１２０℃まで延在していてよい。ピクセルフィールドの各ピクセルには、第１の動作温度範囲を有するレーザー、または択一的に第２の動作温度範囲を有するレーザーのいずれかが配置されていてよい。ここでは有利には、ピクセルフィールドの同じ数のピクセルが、第１の動作温度範囲を有するレーザーと、第２の動作温度範囲を有するレーザーとを有している。

本発明はさらに、特に障害物の検出および／または距離測定のためのオプトエレクトロニクス装置に関しており、このオプトエレクトロニクス装置は、レーザービームを送出するための送信機器を有しており、ここで送信機器はピクセルフィールドを有しており、ピクセルフィールドの各ピクセルは、少なくとも１つのレーザー、特に、ＶＣＳＥＬ、μＶＣＳＥＬまたはＶＥＣＳＥＬ等のオプトエレクトロニクスレーザーを有しており、ピクセルフィールドのピクセルは、少なくとも１つの第１のピクセルセットと第２のピクセルセットとに分割されており、第１のピクセルセットの各ピクセルは、たとえば－４０℃～＋２５℃の間の第１の温度範囲でのレーザー動作用に構成されている少なくとも１つのオプトエレクトロニクスレーザーを有しており、第２のピクセルセットの各ピクセルは、たとえば２５℃～＋９０℃の間の第２の温度範囲でのレーザー動作用に構成されている少なくとも１つのオプトエレクトロニクスレーザーを有している。

特にＶＣＳＥＬまたはμＶＣＳＥＬとも称されるμＶＣＳＥＬが、オプトエレクトロニクスレーザーとして考えられる。ＶＥＣＳＥＬまたはμＶＥＣＳＥＬも考えられる。

ＶＣＳＥＬは構成によって、レーザー動作中に放出される波長が、共振器装置で形成されたレーザーモードによって、通常のレーザー動作において、エッジ発光型レーザー（ｅｄｇｅ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｓｅｒの省略形であるＥＥＬ）と比較して、温度に関して格段に小さいドリフトを有するという特性を有し得る。このようなドリフトは、共振器装置のミラー間に形成されたキャビティの光路長によって決定されてよく、ここでアクティブゾーンはこのキャビティ内に配置されている。光路長は、特に共振器装置における材料の屈折率に関連しており、温度依存性は小さい。ＶＣＳＥＬまたはμＶＣＳＥＬにおける共振器長が短いため、より高次の縦モードは、活性物質のゲインスペクトルから大きく外れている波長を有している。ここで有効な共振器長は、僅かな波長の範囲にある。適切なアパーチャを使用することによって、横モードを抑制することができる。

センサ装置用途にとって興味深い９００ｎｍ～９５０ｎｍの間の波長範囲では、ＶＣＳＥＬは０．０７ｎｍ／Ｋの放出波長のドリフトを有する可能性がある。これに対して、エッジ発光型レーザーは比較的長いキャビティ、たとえば、３００μｍ～３ｍｍのキャビティを有しているので、これらの縦モードは、活性物質のゲインスペクトル内に密集して位置している。その他の措置が講じられない場合には、極めて大きいゲインでモードがそれぞれ振動し始める。ゲインスペクトルの最大値は、実質的に、温度を介して、活性物質のバンドギャップとともにシフトする。このようなドリフトは、屈折率の温度への関連性よりも格段に大きい。典型的な９０５ｎｍＥＥＬレーザーはたとえば、０．２８ｎｍ／Ｋの波長の温度係数を有している。

上述の特性によって、エッジ発光型レーザーは、格段に低い、光出力の温度への温度関連性を有する。なぜなら、そのレーザーモードが常に最大ゲインで振動し始めるからである。これに対して、ＶＣＳＥＬまたはμＶＣＳＥＬでは、波長は、短い共振器によって決定される。ゲインスペクトルは、温度を介して、共振器によって設定された共振によってシフトする。これは、ゲイン、ひいては出力の、温度への強い関連性につながる。

多くのセンサ装置用途では、太陽光等の周辺光が破壊的な要因として重要な役を演じる。信号対雑音比（ＳＮＲ）は、周辺光によって悪影響を受ける可能性がある、または、たとえばＬＩＤＡＲシステムが太陽を「見た」ときに、センサが周辺光に単純に過度にさらされる可能性がある。

したがって、センサ側で波長フィルタリングが実行されることが重要になり得る。ＶＣＳＥＬまたはμＶＣＳＥＬの場合には、波長の温度ドリフトが小さくなるため、このようなフィルタを、エッジ発光型レーザーの場合よりも狭く構成することができる。自動車での用途の場合の、典型的なパラメータを用いた例示的な計算は、たとえば、１０ｎｍのＶＣＳＥＬ光源の場合および７０ｎｍのエッジ発光型レーザーの場合のバンドフィルタの幅を予測する。ここから、太陽の散乱光子の約１桁の抑制が導出される。

たとえば、ＶＣＳＥＬアレイもしくはＶＣＳＥＬフィールドとして構成されていてよい、本明細書に記載のオプトエレクトロニクス装置では、特にＶＣＳＥＬとして構成されている、いくつかのオプトエレクトロニクスレーザーは、第１の温度範囲でのレーザー動作用に構成されており、特にＶＣＳＥＬとして構成されている、別のいくつかのオプトエレクトロニクスレーザーは、第２の温度範囲でのレーザー動作用に構成されている。これによって、ＶＣＳＥＬフィールドを用いて、ＶＣＳＥＬの出力の比較的高い温度関連性を補償することができる。

オプトエレクトロニクス装置は、自動車での使用、たとえばＬＩＤＡＲシステムでの使用のために、かつ／またはたとえば、低減された光密度要件を伴うセンサ装置用途向けのエミッタとして特に適しており、これは、波長の僅かなドリフトも、温度に関する光学的な出力も有し得る。

第１の温度範囲は、第２の温度範囲とは異なっている。第１の温度範囲と第２の温度範囲とは互いに接していてよく、ここで、これらの温度範囲の重複が設定されていなくてよい、または択一的に部分的な重複が設定されていてよい。

各オプトエレクトロニクスレーザーが共振器装置とアクティブゾーンとを有しており、アクティブゾーンが共振器装置内に埋め込まれていることが設定されていてよい。共振器装置は、アクティブゾーンが埋め込まれているミラーによって構成されてよい。これらのミラーは、たとえばブラッグミラーとして、材料層によって実現されていてよい。これらは「分布ブラッグ反射器」とも称され、「ＤＢＲ」と略される。これは、屈折率の異なる誘電性材料の交互の薄い層である。アクティブゾーンは、半導体材料層によってそれ自体公知の様式で構成されてよく、たとえば量子井戸または量子ドットを有することができる。

第１の温度範囲または第２の温度範囲でのレーザー動作用に構成されているＶＣＳＥＬの場合、ミラー層とキャビティの長さとを設計することによって、同じ発光波長が放出され得るが、ＶＣＳＥＬは、同じ温度のもとで、アクティブゾーンのゲインスペクトルの波長位置によって異なっていてよい。これによって、ＶＣＳＥＬは、たとえば－４０℃～２５℃の間の下方の第１の温度範囲でのレーザー動作に対して最適化され、ＶＣＳＥＬは、たとえば２５℃～９０℃の間の上方の第２の温度範囲でのレーザー動作に対して最適化される。

異なるゲインスペクトルを、たとえば、アクティブゾーンの異なる構成によって、たとえば、異なる厚さの量子井戸を使用することによって、かつ／または量子井戸の異なるテンションおよび／または異なる組成によって得ることができる。

第１のピクセルセットのオプトエレクトロニクスレーザーの共振器装置と第２のピクセルセットのオプトエレクトロニクスレーザーの共振器装置とは、同一に構成されていてよい、かつ／または同一に寸法決定されていてよい、または異なって構成されていてよい、かつ／または異なって寸法決定されていてよい。特に、ミラー層およびミラー層間のキャビティの長さは、少なくとも実質的に同一に構成されていてよい。アクティブゾーンが存在しているミラー層間の領域はキャビティと称される。したがって、キャビティはミラー間に中空空間を形成するのではなく、材料、特にアクティブゾーンで満たされている。

本発明の発展形態によれば、第１のピクセルセットのオプトエレクトロニクスレーザーのアクティブゾーンと第２のピクセルセットのオプトエレクトロニクスレーザーのアクティブゾーンとは、異なって構成されていてよい、かつ／または異なって寸法決定されていてよい。ここで第１のピクセルセットのオプトエレクトロニクスレーザーのアクティブゾーンは、第１の温度範囲でのレーザー動作に合うように調整されており、第２のピクセルセットのオプトエレクトロニクスレーザーのアクティブゾーンは、第２の温度範囲でのレーザー動作に合うように調整されている。すでに上述したように、これらのアクティブゾーンは、たとえば、異なる構成の量子井戸によって、同じ温度のもとで、ゲインスペクトルの波長位置において異なっていてよい。

第１のピクセルセットのオプトエレクトロニクスレーザーは、第１のウェハから生じていてよく、第２のピクセルセットのオプトエレクトロニクスレーザーは、第２のウェハから生じていてよい。その結果、たとえば、異なる温度範囲で動作するように構成されているＶＣＳＥＬを、プロセス技術的に容易に提供することができる。

ピクセルフィールドが、ピクセルを備える複数の行または列を含んでいるように設定されていてよい。連続する行または列において、それぞれ交互に、第１のピクセルセットのピクセルのみが、または第２のピクセルセットのピクセルのみが配置されていてよい。択一的に、各行また列において、それぞれ交互に、第１のピクセルセットのピクセルと、第２のピクセルセットのピクセルとが配置されていてよく、このような配置は特に、第１のピクセルセットのピクセルと第２のピクセルセットのピクセルとのチェス盤状の配置が生じるように行われる。所望の配置は、適切なプロセス、たとえば、スタンピング技術、自己組織化またはピックアンドプレースによって、個々のＶＣＳＥＬから構成されていてよい。

ピクセルフィールドのすべてのオプトエレクトロニクスレーザーが並列接続されていることが設定されていてよい。この場合には、低い温度範囲において、第１のピクセルセットのオプトエレクトロニクスレーザーが実質的にレーザー放出に寄与する。これに対して、高い温度範囲では、第２のピクセルセットのオプトエレクトロニクスレーザーが実質的にレーザー放出に寄与する。これの欠点は、ＶＣＳＥＬアレイの全体的な効率が約半分にされてしまうことである。なぜなら通常は、レーザーの半分は、使用可能なレーザー放射線に寄与しない、または僅かにしか寄与しないからである（第１のピクセルセットおよび第２のピクセルセットの５０－５０分割の場合）。製造時の正確なテンションも、コントロールするのは困難である。

第１のピクセルセットのオプトエレクトロニクスレーザーは、第２のピクセルセットのオプトエレクトロニクスレーザーとは電気的に別個に駆動制御可能であってよい。これは、さまざまな様式で実現可能である。たとえば、その上にＶＣＳＥＬが被着されている基板は、たとえば、シリコンベースまたはＣＭＯＳベースのチップを有することができ、このチップは、レーザー毎に、電流源、特にスイッチングトランジスタをすでに含んでいる。

別の実施形態では、オプトエレクトロニクスレーザーのコンタクトは、スルーホールビアのみを介して、基板を通って下方に案内されていてよい。この場合には、ドライバへの線路の案内は、異なるピクセルセットが別個に駆動制御されるように、チップの下に配置されたＰＣＢ（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ：プリント回路基板の略）を介して編成される。さらなる実施形態では、これらのオプトエレクトロニクスレーザーは、ブスバーによって、担体基板の表面上で互いに接続されている。このような場合、および他の実施変形例では、すべてのオプトエレクトロニクスレーザーが並列接続されていてよく、任意選択で、自身のドライバを伴い、または部分的に並列にかつ直列に接続されていてよく、これによってたとえば接続ポイントの数を減らすことができる、かつ／または動作電圧を上げて、その結果生じる総電流を低くすることができる。

オプトエレクトロニクスレーザーは、特に、ＶＣＳＥＬ、μＶＣＳＥＬ、ＶＥＣＳＥＬまたはμＶＥＣＳＥＬであり得る。本明細書においてＶＣＳＥＬについて言及している場合、その時々の実情は、ＶＣＳＥＬ、ＶＥＣＳＥＬまたはμＶＣＳＥＬに関していることもある。

このオプトエレクトロニクス装置は、たとえば自動車における、変化が著しい周辺温度にさらされる用途に特に良好に適している。

本発明はさらに、少なくとも１つの本発明のオプトエレクトロニクス装置と、評価機器とを備えたＬＩＤＡＲシステムに関しており、ここでこの評価機器は、受信機器によって検出されたレーザービームに関連して、送出されたレーザービームを反射する対象物までの距離を求める。

本発明はさらに、オプトエレクトロニクス装置、特に本発明のオプトエレクトロニクス装置を製造するための方法に関し、この方法において、担体上に複数のピクセルを有しているピクセルフィールドが形成され、各ピクセルは少なくとも１つのオプトエレクトロニクスレーザー、特にＶＣＳＥＬを有しており、この方法において、ピクセルを駆動制御するための電子制御部が、特に担体上に配置および／または形成され、駆動制御の目的のために、ピクセルフィールドのピクセルが複数のピクセルのセットに分割されており、異なる、連続した時間インターバルにおいて、ピクセルのセットを動作させるように、制御部が構成されている。

本発明を、例として、添付の図面を参照して、以降でより詳細に説明する。それぞれ概略的に以下のものが示されている。

本発明のオプトエレクトロニクス装置の変形例の送信機器の平面図を示す図である。 図１の装置のターゲットフィールドの平面図を示す図である。 図１の装置の送信機器のピクセルのための光学システムのイラストを示す図である。 本発明のオプトエレクトロニクス装置の別の変形例の送信機器の平面図を示す図である。 図４ａの送信機器に対する受信機器の平面図を示す図である。 図４ａの送信機器の別の平面図を示す図である。 図４ｂの受信機器の別の平面図を示す図である。 本発明のオプトエレクトロニクス装置のさらなる変形例の送信機器の平面図を示す図である。 図６ａの送信機器に対する受信機器の平面図を示す図である。 本発明のオプトエレクトロニクス装置のさらなる別の変形例の送信機器の平面図を示す図である。 図７ａの送信機器に対する受信機器の平面図を示す図である。 本発明のオプトエレクトロニクス装置のさらなる別の変形例の送信機器の平面図を示す図である。 図８ａの送信機器に対する受信機器の平面図を示す図である。 本発明のオプトエレクトロニクス装置のさらなる別の変形例の送信機器の平面図を示す図である。 本発明のオプトエレクトロニクス装置のさらなる別の変形例の送信機器の平面図を示す図である。 本発明のオプトエレクトロニクス装置のさらなる別の変形例の送信機器の平面図をさらに示す図である。 本発明のオプトエレクトロニクス装置の変形例の送信機器のピクセルのオプトエレクトロニクスレーザーを駆動制御するための電子回路を示す図である。 本発明のオプトエレクトロニクス装置の変形例の送信機器のピクセルのオプトエレクトロニクスレーザーを駆動制御するための択一的な電子回路を示す図である。 本発明のオプトエレクトロニクス装置の変形例の送信機器の断面図を示す図である。 本発明のオプトエレクトロニクス装置のさらなる変形例の送信機器の断面図を示す図である。 担体上のピクセルの複数の可能な構成を示す図である。 本発明のオプトエレクトロニクス装置のさらなる変形例の送信機器の平面図を示す図である。 本発明のオプトエレクトロニクス装置のさらなる別の変形例の送信機器の平面図を示す図である。 低い第１の温度範囲でのレーザー動作用に最適化されたＶＣＳＥＬに対する、－４０℃、２５℃および９０℃の温度に対する、波長にわたった例示的なゲイン曲線ならびにＶＣＳＥＬの共振器によって与えられる発光波長を示す図である。 高い第２の温度範囲でのレーザー動作用に最適化されたＶＣＳＥＬに対する、－４０℃、２５℃および９０℃の温度に対する、波長にわたった例示的なゲイン曲線ならびにＶＣＳＥＬの共振器によって与えられる発光波長を示す図である。

図１は、本発明のオプトエレクトロニクス装置の変形例の送信機器２１の一部の平面図を示している。送信機器２１は、ピクセル２５のアレイ状の配置であるピクセルフィールド２３を有している。いくつかのピクセル２５が例として示されており、特に破線によって区切られている。ピクセルフィールド２３の各ピクセル２５は、特にＶＣＳＥＬである少なくとも１つのレーザーを含んでいる。ピクセルフィールド２３は、数Ｎのセグメント２７に分割されている。セグメント２７間の境界は、一点鎖線で示されている。図示の例では、各セグメント２７はそれぞれ、正方形配置で配置されている４つのピクセル２５を含んでいるので、ピクセルフィールド２３の１つの行のそれぞれ２つのピクセル２５が１つのセグメント２７に割り当てられており、１つのセグメント２７は２つの行にわたって延在している。しかし、図１に示されたセグメンテーションは、単に例として見られるべきである。

送信機器２１では、ピクセル２５は、複数のピクセルセットに分割されている。図１の送信機器２１では、セグメント毎のピクセルの数２５に対応して、４つのピクセルセットが設けられている。さらに、各セグメント２７から、それぞれ１つのピクセル２５がそれぞれ１つのピクセルセットに割り当てられている。

送信機器２１は、異なる、連続する時間インターバルにおいてピクセルセットを動作させるように構成されている。

たとえば、各セグメントの左上にあるピクセル２５ａは第１のピクセルセットに割り当てられており、セグメント２７の右上にあるピクセル２５ｂは第２のピクセルセットに割り当てられており、各セグメント２７の左下にあるピクセル２５ｃは第３のピクセルセットに割り当てられており、各セグメント２７の右下にあるピクセル２５ｄは第４のピクセルセットに割り当てられている。４つのピクセルセットは、異なる、連続した時間インターバルにおいて動作させられる。したがって、たとえば、ピクセル２５ａは第１の時間インターバルにおいて動作させられ、残りのピクセルは動作させられない。ピクセル２５ｂは後続の第２の時間インターバルにおいて動作させられ、ピクセル２５ｃは別の時間インターバルにおいて動作させられ、ピクセル２５ｄはさらなる別の時間インターバルにおいて動作させられる。このシーケンスは、さらなる、後続の時間インターバルにおいて繰り返されてよい、またはこれらのピクセルセットの動作の順序が変えられてもよく、これによって、すでに上述したように、ＬＩＤＡＲシステムにおいてオプトエレクトロニクス装置を使用する際のジャミングの問題を回避することができる。

送信機器２１のピクセルフィールド２３のセグメンテーションおよび各ピクセルセットへのピクセル２５の割り当ては、複数のピクセル、すなわち、各ピクセルセットのピクセルの同時動作を可能にする。ピクセルフィールド２３の各ピクセル２５の別個の個別の動作開始とは異なり、これによって、ＬＩＤＡＲシステムにおいて使用される場合、画像記録のための総露光時間を短くすることができる。たとえば、ピクセルフィールド２３は、６００×２００個のピクセルを有することができる。レーザービームは、１５０ｍの距離を往復するのに約１μｓを必要とする（２×１５０ｍは、１μｓの光伝播時間に対応する）。ピクセルフィールド２３の個々のピクセル２５が自身の時間インターバルにおいて別々に動作開始する場合には、総露光時間は約１２０ｍｓ（６００×２００×１μｓ＝１２０ｍｓ）になるだろう。上述のように、各ピクセルセットのピクセル２５が同時に動作開始することによって、以降でより詳細に説明するように、このような露光時間が短縮される。別の利点は、ピクセルフィールドのセグメンテーションによって、たとえば波長、パルス形状、出力等に関して、各立体角に関連して、異なって照射を行うことができるということである。

図１に示されたピクセルフィールド２３では、各ピクセル２５は、４０μｍ×４０μｍの断面積を有することができ、たとえば、１個～５個のＶＣＳＥＬを含むことができる。このピクセルフィールドはさらに、たとえば、２４ｍｍの幅および８ｍｍの高さを有することができ、その結果、これは全体で６００×２００個のピクセルを含んでいる。

図２の平面図に示されたターゲットフィールド（照明フィールド：ＦＯＩ）２９は、たとえば、図１の送信機器２１のピクセルフィールド２３の前に２００ｍの間隔で位置していてよい。対応する投影光学系を使用する場合、ターゲットフィールド２９は、たとえば、２３１ｍの幅および７０．６ｍの高さを有することができる。ここでピクセル２５は、約０．３４９ｍ×０．３４９ｍの面積に投影される。ターゲットフィールド２９に対するこの寸法の記述は、単に例として見なされるべきである。すなわち、有利にはピクセルフィールドのアスペクト比、たとえば２４：８が、ターゲットフィールドにおいて保持され続ける。これによって、歪みのない投影光学系を使用して、ピクセルフィールドの寸法がターゲットフィールドに投影もしくはスケールアップされる。

図３に簡略化されて示された光学システムは、割り当てられた各ピクセル２５の前に少なくとも１つのレンズ３１を含んでいる。レンズ３１は、有利には、各ピクセル２５の前に、自身の焦点距離の間隔で配置されている。ピクセルから放出されたレーザー放射線のエタンデュを保持するために、特に図２を参照して記載されたように、ターゲットフィールドを照明するためにも、レンズ３１は、一例では、１０．３ｍｍを超えるレンズ直径と、２３ｍｍの焦点距離とを有するべきである。ピクセル２５の前にコリメータレンズ（図示されていない）を使用する場合には、レンズ３１の必要な直径を、たとえば４．１２ｍｍより大きい値に減らすことができる。

図４ａの平面図に示された送信機器２１は、図１の送信機器に実質的に対応する。ピクセルフィールド２３の４つのセグメント２７が示されており、ここで各セグメント２７は、同様に、４つのピクセルを有している。セグメント２７のそれぞれ１つのピクセル２５がそれぞれ１つのピクセルセットに割り当てられている。たとえば、左上のセグメント２７ａからは、ピクセル２５ａが第１のピクセルセットに割り当てられており、右上のセグメント２７ｂからは、ピクセル２５ｂが第１のピクセルセットに割り当てられており、左下のセグメント２７ｃからは、ピクセル２５ｄが第１のピクセルセットに割り当てられており、右下のセグメント２７ｄからは、ピクセル２５ｃが第１のピクセルセットに割り当てられている。

図１を参照して上述したように、図４ａの送信機器２１は、異なる、連続する時間インターバルにおいて、ピクセルセットを動作させるように構成されている。したがって、ある時間インターバルにおいては、第１のピクセルセットに割り当てられているピクセルが動作させられ、残りのピクセルは動作させられない。

図４ｂは、複数の検出領域３７に分割されている２次元検出フィールド３５を含んでいる受信機器３３の平面図を示している。検出領域３７の数は、図４ａのピクセルフィールド２３のセグメントの数に対応する。ここでそれぞれ１つの検出領域３７は、割り当てられたセグメント２７から生じた、反射して戻ってきたレーザービームを検出するために検出領域３７が設けられているように、それぞれ１つのセグメント２７に配置されている。割り当てを、特に、受信機器３３の後に配置されている検出ユニット（図示されていない）において行うこともでき、検出ユニットは、各検出領域３７において検出された信号を処理および／または評価する。

たとえば、検出領域３７ａをセグメント２７ａに割り当てることができ、検出領域３７ｂをセグメント２７ｂに割り当てることができ、検出領域３７ｃをセグメント２７ｃに割り当てることができ、検出領域３７ｄをセグメント２７ｄに割り当てることができる。レーザー放射線を検出するための少なくとも１つのピクセルが、各検出領域３７に設けられていてよい。したがって、受信機器３３の解像能力が、送信機器２１の解像度よりも悪くなることがあり得る。しかし、画像記録およびターゲットフィールド（図２を参照）の走査に必要な時間ステップの数は、検出領域の数によって低減する。たとえば、ピクセルフィールド２３内に６００×２００個のピクセルがある場合に、各ピクセルが個々の時間インターバルにおいて動作されると、露光時間は比較的長くなるだろう。これは、受信機器３３の検出領域３７の数だけ減少し、したがって、対応する検出領域３７の数の場合には格段に短縮され得る。

図５ａは、図４ａの送信機器２１を示している。この場合、第２のピクセルセットに割り当てられているピクセルが、別の第２の時間インターバルにおいて動作する。たとえば、左上のセグメント２７ａからは、ピクセル２５ｂが第２のピクセルセットに割り当てられており、右上のセグメント２７ｂからは、ピクセル２５ｄが第２のピクセルセットに割り当てられており、左下のセグメント２７ｃからは、ピクセル２５ｃが第２のピクセルセットに割り当てられており、右下のセグメント２７ｄからは、ピクセル２５ａが第２のピクセルセットに割り当てられている。第２のピクセルセットに割り当てられていない他のすべてのピクセルは、第２の時間インターバルの間は動作しない。同様に、反射して戻ってきたレーザー放射線が、図５ｂに示された受信機器３３を介して検出されてよい。ここで各検出領域３７は、割り当てられた各セグメント２７からのレーザー放射線を検出する。

図６ａの変形例では、セグメント２７ａおよび２７ｄ内のピクセルが、第１の偏光を有するレーザービームを放出する。たとえば、第１の偏光は、水平方向Ｈにおける直線偏光であり得る。セグメント２７ａおよび２７ｄに割り当てられた、図６ｂの受信機器３３の検出フィールド３５の検出領域３７ａおよび３７ｄを参照されたい。これに対して、セグメント２７ｂおよび２７ｃのピクセル２５は、第２の偏光を有するレーザービームを放出し、これは、たとえば、垂直方向Ｖにおける直線偏光であり得る。対応する垂直偏光方向Ｖは、検出領域３７ｃおよび３７ｂに示されている。

セグメント２７に割り当てられている検出領域３７ａは、水平偏光方向Ｈにおいて放出された光を通過させる偏光フィルタ（図示されていない）を有している。したがって、検出領域３７ａの偏光フィルタは、セグメント２７ａによって放出されるレーザービームの偏光方向に整合されている。これとは異なり、検出領域３７ａの偏光フィルタは、セグメント２７ｂおよび２７ｃからの、垂直偏光方向Ｖを有するレーザー光を遮断する。

対応する様式で、他の検出領域にも、送信機器の割り当てられた各セグメントによって放出されるレーザービームの偏光に整合されている偏光フィルタが設けられている。これに対して、長手方向側にわたって各検出領域に接する検出領域は、直交する偏光方向において光が通過することを可能にする偏光フィルタを有している。

ピクセルフィールド２３の行または列におけるセグメント２７を観察するときに、常に、水平偏光または垂直偏光を有するレーザー光を交互に放出するセグメント２７ａ～２７ｄを使用することによって、かつ割り当てられた検出領域３７ａ～３７ｄに、相応に整合させられた偏光フィルタを装備することによって、個々の検出領域３７ａ～３７ｄにおいて検出される散乱光（これはたとえば、割り当てられていないセグメントからのレーザー放射線から生じる）を格段に減らすことができる。たとえば太陽の背景放射線および他のＬＩＤＡＲ光源からの放射線である他の干渉光の検出も減らすことができる。

図７ａの変形例では、送信機器２１のピクセルフィールド２３は、次のように構成されている。すなわち、ピクセルフィールド２３の行もしくは列において互いに直接的に隣接するセグメントのピクセルが、特に、僅かに異なる波長を有するレーザービームを放出するように構成されている。たとえば、セグメント２７ａのピクセル２５は、少なくとも近似的に９３９ｎｍの波長でレーザービームを放出することができる。同じことがセグメント２７ｄのピクセル２５に当てはまる。これに対して、セグメント２７ｂおよび２７ｃのピクセル２５は、少なくとも近似的に９４１ｎｍの波長でレーザービームを放出することができる。異なる波長を放出するＶＣＳＥＬは、たとえば、異なるウェハに由来し得る。これらの波長の記述も単に例として見られるべきである。別の例では、２０ｎｍまたは２５ｎｍまたは３０ｎｍまたは３５ｎｍまたは４０ｎｍまたはそれを超える波長の違いが有利であろう。これらの波長が互いに著しく異なっていてもよい。たとえば、第１の波長は少なくとも近似的に８５０ｎｍであってよく、第２の波長は少なくとも近似的に９０５ｎｍまたは１６００ｎｍであってよい。

図７ｂに示されているように、各セグメント２７ａ～２７ｄに割り当てられた検出領域３７ａ～３７ｄは、レーザービームの波長に整合されている、適切に構成されたスペクトルフィルタを有している。たとえば、検出領域３７ａはスペクトルフィルタを有しており、これはたとえば、割り当てられたセグメント２７ａが放出した、９３９ｎｍのレーザービームが通過することができるバンドパスフィルタであり、したがって、セグメント２７ａのこのようなレーザービームが検出され得る。これに対して、このスペクトルフィルタは、他の波長、特に９４１ｎｍの光を遮断する。したがって、セグメント２７ｂおよび２７ｃによって放出されるレーザービームは、検出領域３７ａによって検出されない。このようにして、不所望な散乱光の検出を減らすことができる。

残りの検出領域３７ｂ～３７ｄは、割り当てられたセグメント２７ｂ～２７ｄの波長に整合されている、対応するフィルタを備えている。

図８ａの変形例では、ピクセルフィールド２３の行もしくは列において互いに接するセグメント２７ａ～２７ｄは、異なる偏光方向を有するレーザービームを放出する。特に、あるセグメントは水平偏光方向Ｈを有するレーザービームを放出し、他方で、行または列において、このセグメントに隣接するセグメントは、垂直偏光方向Ｖを有するレーザービームを放出する（図８ｂの受信機器３３の検出フィールド３５の検出領域３７ａ～３７ｄにおける偏光方向を参照）。たとえば、セグメント２７ａのピクセルは、水平偏光方向Ｈを有するレーザービームを放出し、他方で、ピクセルフィールド２３の行において、セグメント２７ａの隣にあるセグメント２７ｂのピクセルは、垂直偏光方向Ｖを有するレーザーを放出する。ピクセルフィールド２３の同じ列において、セグメント２７ａの下に位置するセグメント２７ｃも、垂直偏光方向Ｖを有するレーザービームを放出する。これに対して、同じ行において、その隣に位置するセグメント２７ｄは、水平偏光方向Ｈを有するレーザービームを放出する。

受信機器３３の検出フィールド３５の検出領域３７ａ～３７ｄは、対応する偏光フィルタを備えているので、検出領域３７ａおよび３７ｄは水平偏光方向Ｈを有するレーザービームを検出することができ、検出領域３７ｂおよび３７ｃは垂直偏光方向Ｖを有するレーザービームを検出することができる。

図８ａの変形例では、セグメントはさらにサブセグメントに分割されている。有利には各セグメントは２つのサブセグメントに分割されており、ここで同じ数のピクセルが各サブセグメントに割り当てられている。これらのサブセグメントは、これらが、異なる波長の光を放出するという点で異なっている。たとえば、セグメント２７ａは、サブセグメント３９ａと３９ｂとに分割されている。サブセグメント３９ａは、セグメント２７ａのピクセル２５ａおよび２５ｃを含んでおり、サブセグメント３９ｂは、セグメント２７ａのピクセル２５ｂおよび２５ｄを含んでいる。対応する様式で、セグメント２７ｂ、２７ｃおよび２７ｄはそれぞれ、２つのサブセグメント３９ａおよび３９ｂに分割されており、これらは、異なる波長の光を放出する。サブセグメント３９ａに割り当てられているピクセル２５ａおよび２５ｃは、たとえば、９３９ｎｍの波長で光を放出し、他方で、サブセグメント３９ｂに割り当てられているピクセル２５ｂおよび２５ｄは、９４１ｎｍの波長で光を放出する。サブセグメント３９ａおよび３９ｂの配置が、セグメント毎に変化する可能性があるということに留意されたい。したがって、ある波長の光を放出することができるピクセルが、セグメント毎に、異なる領域に配置されていてよい。

図８ｂの受信機器３３では、各検出領域３７ａ～３７ｄは、２つのサブ領域４１ａおよび４１ｂに分割されており、これらは、各サブセグメント３９ａもしくは３９ｂに割り当てられており、かつ相応に整合されたスペクトルフィルタを有しており、これによって、割り当てられたサブセグメントからの光を通過させ、かつ割り当てられていない各サブセグメントからの光を遮断する。

図８ａおよび図８ｂの変形例では、個々の検出領域３７における散乱光の検出を、上述の措置によって、特に、異なる波長および異なる偏光を有するレーザービームを使用および検出することによって、さらに減らすことができる。

図９ａを参照して、本発明のオプトエレクトロニクス装置の変形例を説明する。ここでは、送信機器２１のピクセルフィールド２３が複数のピクセル２５を有しており、これらのピクセルは、図８ａにおいて、破線で相互に別個にされている。各ピクセル２５は、有利にはＶＣＳＥＬである、複数のオプトエレクトロニクスレーザーを有している。各ピクセル２５のＶＣＳＥＬも、２つのＶＣＳＥＬグループに分割されており、これらは、自身の動作温度範囲において異なっている。

左上に位置するピクセル２５について図９ａに示されているように、これは、第１のＶＣＳＥＬグループ４３ａを有しており、その動作温度範囲はたとえば－４０℃～＋４０℃の範囲にある。さらに、ピクセル２５は、第２のＶＣＳＥＬグループ４３ｂを有しており、その動作温度範囲はたとえば＋４０℃～＋１２０℃の間にある。ピクセルフィールド２３の他のピクセル２５は、対応する第１のＶＣＳＥＬグループおよび対応する第２のＶＣＳＥＬグループを備えている。したがって、ピクセルフィールド２３の各ピクセル２５は、自動車の要件において必要とされる－４０℃～＋１２０℃の温度範囲でのレーザー動作を可能にするＶＣＳＥＬを有している。したがって、図９ａの送信機器２１のピクセルフィールド２３は、自動車用途での使用に特に適している。

図９ｂの変形例では、各ピクセル２５は同様に、第１のＶＣＳＥＬグループ４３ａおよび第２のＶＣＳＥＬグループ４３ｂを有している。ここで２つのＶＣＳＥＬ４３ａと１つのＶＣＳＥＬ４３ｂとが設けられている。これは単に例として見られるべきであり、とりわけ、逆に、１つのＶＣＳＥＬ４３ａと２つのＶＣＳＥＬ４３ｂとが設けられていてもよい。ＶＣＳＥＬ４３ａおよび４３ｂは、図９ｂに示されているように、列の中心線に関して僅かにオフセットして配置されている。

図１０の変形例では、ピクセル２５毎に、異なる動作温度範囲を有するレーザーが配置されている。左上にあるピクセル２５ａは、たとえば、第１のＶＣＳＥＬグループ４３ａのＶＣＳＥＬ４３ａのみを有しており、隣接するピクセルは、第２のＶＣＳＥＬグループ４３ｂのＶＣＳＥＬ４３ｂのみを有している。特に、ピクセルフィールド２３の各行において、ピクセル毎に、それぞれ交互に、第１のＶＣＳＥＬグループ４３ａまたは第２のＶＣＳＥＬグループ４３ｂのいずれが配置されていてよい。同じことがピクセルフィールド２３の各列に対して当てはまる。したがって、ピクセルフィールド２３の各列において、ピクセル毎に、それぞれ交互に、第１のＶＣＳＥＬグループ４３ａまたは第２のＶＣＳＥＬグループ４３ｂのいずれが配置されていてよい。各ピクセルに構造的に同じＶＣＳＥＬが配置されているため、これによって製造が簡易化される。

図１１は、ピクセル２５のＶＣＳＥＬ４３ａ、４３ｂを駆動制御するための電子回路を示している。図示されているように、第１のＶＣＳＥＬグループのＶＣＳＥＬ４３ａも、第２のＶＣＳＥＬグループのＶＣＳＥＬ４３ｂも直列接続されている。したがって、ピクセル２５のＶＣＳＥＬ４３ａ、４３ｂの共通の同時の駆動制御が行われる。この場合、ＶＣＳＥＬ４３ａ、４３ｂを流れる電流が、ＶＣＳＥＬを動作させるために、もしくは動作させないために、トランジスタ４５によってスイッチオンもしくはスイッチオフされる。ここで温度範囲に応じて、第１のＶＣＳＥＬグループ４３ａのＶＣＳＥＬまたは第２のＶＣＳＥＬグループ４３ｂのＶＣＳＥＬのいずれかが最適な動作範囲にあり、他方で、別のＶＣＳＥＬグループは発光スペクトルに寄与しない、または僅かにしか寄与しない。たとえば、２つのＶＣＳＥＬグループの動作温度範囲の間の４０℃の遷移範囲における、第１のＶＣＳＥＬグループ４３ａおよび第２のＶＣＳＥＬグループ４３ｂの同時発光には、全く問題がない。図１１の回路は実現が容易であり、温度センサを必要としない。

図１２は、第１のＶＣＳＥＬグループ４３ａのＶＣＳＥＬと第２のＶＣＳＥＬグループ４３ｂのＶＣＳＥＬとを別個に駆動制御するための電子回路を示している。図１２が示すように、ＶＣＳＥＬの各グループは、互いに平行に延在している自身の並びに配置されている。温度センサ５１によって測定された温度に応じて、第１のＶＣＳＥＬグループのＶＣＳＥＬ４３ａまたは第２のＶＣＳＥＬグループのＶＣＳＥＬ４３ｂのいずれかを動作させるために、トランジスタ４７またはトランジスタ４９のいずれかに作用が与えられる。温度センサ５１は、近年の自動車では通常すでに設けられている、周辺温度センサであり得る。

図１３は、送信機器２１の領域を断面図で示しており、ここではピクセルフィールド２３は担体５３を有しており、この担体５３の上に、それぞれ少なくとも１つのＶＣＳＥＬ５５を有しているアレイ状のピクセル２５が配置されている。担体５３は、ＶＣＳＥＬ５５を駆動制御するために、たとえばシリコンベースの少なくとも１つの集積回路を有することができる。ここで回路は、たとえばパルス動作でＶＣＳＥＬ５５を動作させることができるようにするために、ロジック要素およびドライバ要素、たとえばトランジスタを有することができる。担体５３は、特に、いわゆるシリコンバックプレーンであり得る。

ＶＣＳＥＬ５５は、特にμＶＣＳＥＬ（マイクロスケールＶＣＳＥＬ）として、平行チップ転送によって、担体５３上に配置されてよい。択一的に、ＶＣＳＥＬ５５は、ウェハとして、ウェハボンディングによって、担体５３上に直接的に「ボンディング」されてよい。

図１４の構成では、担体５３は受動的に構成されている。各ピクセル２５には制御部５７が割り当てられており、制御部５７は担体５３上に配置されており、これによってピクセル２５のＶＣＳＥＬ５５の動作が行われる。択一的に、制御部５７に複数のピクセル２５が割り当てられていることが設定されていてもよい。

特にμＶＣＳＥＬであるＶＣＳＥＬ５５および制御部５７を、平行チップ転送によって受動的な担体５３上に配置することができる。制御部５７はここで、集積回路として構成されていてよい。

図１５は、担体５３上のＶＣＳＥＬの配置の異なる可能性を説明するために用いられる。たとえば、特にμＶＣＳＥＬであるＶＣＳＥＬ５５は、基板なしで担体５３上に配置されてよい。ある変形例では、ＶＣＳＥＬ５５は、補助基板５９を用いて担体５３上に配置されてよい。たとえば、ＶＣＳＥＬウェハをＳｉ基板、Ｇｅ基板、ＳｉＣ基板またはサファイア基板上で「再ボンディング」し、次いで元来の成長基板を除去することによって、補助基板を生成することができる。

別の変形例では、ＶＣＳＥＬ５５は、いわゆる裏面配置で、担体５３上に配置されてよい。ＶＣＳＥＬ５５上にある基板６１は、たとえば、ＧａＡｓから製造されていてよい。ここでは、ＧａＡｓ基板を通じた、たとえば９４０ｎｍでの光の取り出しが可能である。

さらに別の変形例では、たとえばビームコリメーション用のレンズ６３が、たとえばＧａＡｓから製造されている基板６１の上面に構成されていてよい。

さらなる変形例では、ＶＣＳＥＬ５５が、基板６５、たとえばＧａＡｓによって、担体５３上に配置されてよい。基板６５はここで、担体５３とＶＣＳＥＬ５５との間に配置されている。

上述のオプトエレクトロニクス装置では、送信機器２１は、レーザービームを送出するように構成されており、ここで各送信機器２１は、ピクセル２５のフィールド２３を有しており、ピクセルフィールド２３の各ピクセル２５は、少なくとも１つのレーザー、特にＶＣＳＥＬを有している。レーザービーム、特に対象物で反射して戻ってきたレーザービームを検出するための受信機器３３がさらに設けられている。ピクセルフィールド２３のピクセル２５は、複数のピクセルセットに分割されていてよく、各送信機器２１は、異なる、連続する時間インターバルにおいてピクセルセットを動作させるように構成されている。

本発明のオプトエレクトロニクス装置の変形例の送信機器２１の、図１６ａに示されている平面図は、ピクセルフィールド２３を含んでいる。ピクセルフィールド２３の各ピクセル２５は、ＶＣＳＥＬとして構成されているオプトエレクトロニクスレーザー２５を含んでいる。択一的にこれは、各μＶＣＳＥＬ、ＶＥＣＳＥＬまたはμＶＥＣＳＥＬであってよい。

ピクセルフィールド２３のピクセル２５は、少なくとも１つの第１のピクセルセット６７と、第２のピクセルセット６９とに分割されており、図１６ａの例では、ピクセル６７、６９はチェス盤状のパターンで配置されている。

ここで第１のピクセルセット６７の各ピクセルは、たとえば－４０℃～＋２５℃の間の第１の低い温度範囲（「ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ」の略であるＬＴ）におけるレーザー動作用に構成されているＶＣＳＥＬを含んでいる。これに対して、第２のピクセルセット６９の各ピクセルは、たとえば２５℃～＋９０℃の間の第２の高い温度範囲（「ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ」の略であるＨＴ）におけるレーザー動作用に構成されている少なくとも１つのＶＣＳＥＬを含んでいる。

図１６ａの変形例とは異なり、図１６ｂにおいて平面図で示された送信機器２１では、第１のピクセルセット６７のピクセル２５と、第２のピクセルセット６９のピクセル２５とは、ピクセルフィールド２３の異なる列に配置されている。

図１６ａ、図１６ｂにおいて示された、各ピクセルフィールド２３における第１のピクセルセット６７および第２のピクセルセット６９のチェス盤状もしくは列状の配置は、単に例として見られるべきである。第１のピクセルセット６７および第２のピクセルセット６９の他の配置も可能である。ピクセルの半分を、第１のピクセルセット６７のピクセルに分割し、残りの半分を第２のピクセルセット６９のピクセルに分割することも、例として見られるべきである。他の分割も可能である。

第１のピクセルセット６７のＶＣＳＥＬは、第１の低い温度範囲でのレーザー動作用に構成されており、第２のピクセルセット６９のＶＣＳＥＬは、第２の高い温度範囲でのレーザー動作用に構成されているので、図１６ａまたは図１６ｂの送信機器を備えるオプトエレクトロニクス装置は、周辺温度が著しく変化するアプリケーション、たとえば、車両のＬＩＤＡＲシステムでの使用に適している。

ここで第１の温度範囲および第２の温度範囲は部分的に重複していてよい、または特に重複することなく、互いに直接的に接していてよい。

ＶＣＳＥＬの電気的な駆動制御のために、第１のピクセルセット６７のＶＣＳＥＬと、第２のピクセルセット６９のＶＣＳＥＬとが並列接続されていることが設定されていてよい。これによって、すべてのＶＣＳＥＬを同時に動作させることができる。ここで、低い温度では、第１のピクセルセット６７のＶＣＳＥＬが、少なくとも実質的にレーザー放出に寄与する。これに対して、高い温度範囲では、第２のピクセルセット６９のＶＣＳＥＬが、少なくとも実質的にレーザー放出に寄与する。

択一的に、第１のピクセルセット６７のＶＣＳＥＬが、第２のピクセルセット６９のＶＣＳＥＬと別個に駆動制御可能であってよい。これは、たとえば、その上にＶＣＳＥＬが被着されている基板が、たとえば、シリコンベースまたはＣＭＯＳベースでチップを有しており、これが、オプトエレクトロニクスレーザー毎に電流源、特にスイッチングトランジスタを含んでいることによって実現されてよい。これによって、スイッチングトランジスタの相応する駆動制御によって、異なるピクセルセットの別個の動作が実行可能である。ピクセルセットを個別に駆動制御するための他の可能性も考えられる。

第１のピクセルセット６７のＶＣＳＥＬおよび第２のピクセルセット６９のＶＣＳＥＬは、異なるウェハから生じていてよい。これらのウェハは、ウェハ上のＶＣＳＥＬが、自身のミラー層およびアクティブゾーンが配置されているミラー層間のキャビティの長さの設計によって、少なくとも実質的に同じ発光波長λ_ｒｅｓを有するように構成されていてよい。しかし、２つのウェハのＶＣＳＥＬが、－４０℃、２５℃および９０℃でのゲイン曲線に基づいて図１７ａおよび図１７ｂに示されるように、ゲインスペクトルの波長位置が、同じ温度のもとで異なるという点で異なっていてよい。したがって、一方のウェハのＶＣＳＥＬは、図１７ａに示されるように、下方の第１の温度範囲でのレーザー動作に最適化されており、他方のウェハのＶＣＳＥＬは、図１７ｂに示されるように、上方の第２の温度範囲でのレーザー動作に最適化されている。

下方の温度（たとえば－４０℃）と上方の温度（たとえば＋２５℃）との間にある温度範囲への最適化は、発光波長λ_ｒｅｓが、図１７ａおよび図１７ｂに示されるように、少なくとも近似的に、下方の温度および上方の温度に対するゲイン曲線の交点を通って延在することによって実現されてよい。

２１ 送信機器
２３ ピクセルフィールド
２５，２５ａ～２５ｄ ピクセル
２７，２７ａ～２７ｄ セグメント
２９ ターゲットフィールド（ＦＯＩ：Ｆｉｅｌｄ ｏｆ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ（照明フィールド））
３１ レンズ
３３ 受信機器
３５ 検出フィールド
３７，３７ａ～３７ｄ 検出領域
３９ａ，３９ｂ サブセグメント
４１ａ，４１ｂ サブ領域
４３ａ 第１のＶＣＳＥＬグループ
４３ｂ 第２のＶＣＳＥＬグループ
４５ トランジスタ
４７ トランジスタ
４９ トランジスタ
５１ 温度センサ
５３ 担体
５５ ＶＣＳＥＬ
５７ 制御部
５９ 補助基板
６１ 基板
６３ レンズ
６５ 基板
６７ 第１のＶＣＳＥＬセット
６９ 第２のＶＣＳＥＬセット
Ｈ 水平方向
Ｖ 垂直方向
λ_ｒｅｓ 発光波長

Claims (28)

1. 特に障害物の検出および／または距離測定のためのオプトエレクトロニクス装置であって、前記オプトエレクトロニクス装置は、
   レーザービームを送出するための送信機器（２１）を含んでおり、前記送信機器（２１）はピクセル（２５）のフィールド（２３）を有しており、前記ピクセルフィールド（２３）の各ピクセル（２５）は、少なくとも１つのレーザー、特に、ＶＣＳＥＬ、μＶＣＳＥＬ、ＶＥＣＳＥＬまたはμＶＥＣＳＥＬ等のオプトエレクトロニクスレーザーを有しており、
   前記ピクセルフィールド（２３）の前記ピクセル（２５）は、複数のピクセルセットに分割されており、
   前記送信機器（２１）は、異なる、連続する時間インターバルにおいて前記ピクセルセットを動作させるように構成されている、
   オプトエレクトロニクス装置。
2. 前記ピクセルセットは、変化する順序で、前記時間インターバルにおいて動作可能である、請求項１記載のオプトエレクトロニクス装置。
3. 前記ピクセルフィールド（２３）は、数Ｎのセグメント（２７）に分割されており、
   各セグメント（２７）からそれぞれ１つのピクセル（２５）がそれぞれ１つのピクセルセットに割り当てられている、請求項１または２記載のオプトエレクトロニクス装置。
4. 各セグメント（２７）は、同じ数Ｌのピクセル（２５）を有しており、かつ／または
   数Ｋの、ピクセル（２５）のセットが設けられており、
   ピクセル（２５）のセットの前記数Ｋは、セグメント（２７）あたりのピクセル（２５）の数Ｌに対応する、請求項３記載のオプトエレクトロニクス装置。
5. 特に対象物で反射して戻ってきたレーザービームを検出するための受信機器（３３）を含んでおり、
   有利には、前記受信機器（３３）は、数Ｍの検出領域（３７）に分割されている２次元検出フィールド（３５）を有しており、
   各検出領域（３７）は、前記送信機器（２１）のレーザービームを検出するように構成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のオプトエレクトロニクス装置。
6. 検出領域（３７）の前記数Ｍは、前記ピクセルフィールド（２３）が分割されているセグメント（２７）の数Ｎに対応し、
   割り当てられた前記セグメント（２７）から生じた、反射して戻ってきたレーザービームの検出のために前記検出領域（３７）が設けられているように、それぞれ１つの検出領域（３７）が、それぞれ１つのセグメント（２７）に割り当てられている、請求項５記載のオプトエレクトロニクス装置。
7. 各検出領域（３７）は、前記レーザー放射線を検出するために少なくとも１つのピクセル（２５）を有している、請求項５または６記載のオプトエレクトロニクス装置。
8. 前記ピクセルフィールド（２３）の同じ前記セグメント（２７）のすべてのピクセル（２５）は、同じ偏光および／または同じ波長のレーザービームを放出する、請求項３から７までのいずれか１項記載のオプトエレクトロニクス装置。
9. 前記ピクセルフィールド（２３）の少なくとも１つの第１のセグメント（２７ａ，２７ｄ）の前記ピクセル（２５）が第１の偏光（Ｈ）を有するレーザービームを放出し、
   前記ピクセルフィールド（２３）の少なくとも１つの第２のセグメント（２７ｂ，２７ｃ）の前記ピクセルが第２の偏光（Ｖ）を有するレーザービームを放出し、
   前記第１の偏光と前記第２の偏光とは異なっており、特に相互に直交している、請求項３から８までのいずれか１項記載のオプトエレクトロニクス装置。
10. 前記ピクセルフィールド（２３）の少なくとも１つの第１のセグメント（２７ａ，２７ｄ）の前記ピクセル（２５）が第１の波長を有するレーザービームを放出し、
    前記ピクセルフィールド（２３）の少なくとも１つの第２のセグメント（２７ｂ，２７ｃ）の前記ピクセル（２５）が第２の波長を有するレーザービームを放出し、
    前記第１の波長と前記第２の波長とは異なっている、請求項３から９までのいずれか１項記載のオプトエレクトロニクス装置。
11. 前記ピクセルフィールド（２３）の前記セグメント（２７）は、少なくとも２つの行を構成し、
    各行は、少なくとも２つのピクセル（２５）を有している、請求項３から１０までのいずれか１項記載のオプトエレクトロニクス装置。
12. 前記ピクセルフィールド（２３）の第１のセグメント（２７ａ，２７ｄ）の前記ピクセル（２５）は、少なくとも１つの第２のセグメント（２７ｂ，２７ｃ）の前記ピクセル（２５）によって放出される前記レーザービームの前記偏光（Ｖ）とは異なる偏光（Ｈ）を有するレーザービームを放出し、
    前記第２のセグメント（２７ｂ，２７ｃ）は、前記第１のセグメント（２７ａ，２７ｄ）に隣接して、同じ行またはその下の行に配置されている、請求項１１記載のオプトエレクトロニクス装置。
13. 前記ピクセルフィールド（２３）の第１のセグメント（２７ａ，２７ｄ）の前記ピクセル（２５）は、少なくとも１つの第２のセグメント（２７ｂ，２７ｃ）の前記ピクセル（２５）によって放出される前記レーザービームの前記波長とは異なる波長を有するレーザービームを放出し、
    前記第２のセグメント（２７ｂ，２７ｃ）は、前記第１のセグメント（２７ａ，２７ｄ）に隣接して、同じ行またはその下の行に配置されている、請求項１１または１２記載のオプトエレクトロニクス装置。
14. 各検出領域（３７ａ～３７ｄ）は、割り当てられた前記セグメント（２７ａ～２７ｄ）の前記ピクセルが放出する前記レーザー放射線の前記偏光（Ｖ，Ｈ）に整合されている少なくとも１つの偏光フィルタを有している、請求項５から１３までのいずれか１項記載のオプトエレクトロニクス装置。
15. 各検出領域（３７ａ～３７ｄ）が、割り当てられた前記セグメント（２７ａ～２７ｄ）の前記ピクセル（２５）が放出する前記レーザー放射線の前記波長に整合されている少なくとも１つのスペクトルフィルタを有している、請求項５から１４までのいずれか１項記載のオプトエレクトロニクス装置。
16. 少なくとも１つのピクセル（２５）、有利には各ピクセル（２５）は、異なる動作温度範囲を有している少なくとも２つのレーザー（４３ａ，４３ｂ）を有しており、
    有利には、ピクセル（２５）の少なくとも１つのレーザー（４３ａ）の前記動作温度範囲は第１のインターバル、特に－４０℃～＋４０℃の範囲にあり、
    さらに有利には、前記ピクセル（２５）の少なくとも１つの他のレーザー（４３ｂ）の前記動作温度範囲は第２のインターバル、特に＋４０℃～＋１２０℃の範囲にある、請求項１から１５までのいずれか１項記載のオプトエレクトロニクス装置。
17. ピクセル（２５）の少なくとも２つの前記レーザー（４３ａ，４３ｂ）が、一緒に動作可能である、または
    その動作温度範囲内に現在の温度が存在する前記少なくとも１つのレーザー（４３ａ，４３ｂ）が、現在の温度に関連して動作可能である、請求項１６記載のオプトエレクトロニクス装置。
18. 少なくとも１つの第１のピクセルが、第１の動作温度範囲を有する２つ以上のレーザー（４３ａ）のみを有しており、
    少なくとも１つの第２のピクセルが、第２の動作温度範囲を有する２つ以上のレーザー（４３ｂ）のみを有している、請求項１から１７までのいずれか１項記載のオプトエレクトロニクス装置。
19. 特に障害物の検出および／または距離測定のためのオプトエレクトロニクス装置であって、前記オプトエレクトロニクス装置は、
    レーザービームを送出するための送信機器（２１）を含んでおり、前記送信機器（２１）はピクセル（２５）のフィールド（２３）を有しており、前記ピクセルフィールド（２３）の各ピクセル（２５）は、少なくとも１つのレーザー、特に、ＶＣＳＥＬまたはＶＥＣＳＥＬ等のオプトエレクトロニクスレーザーを有しており、さらに、
    特に対象物で反射して戻ってきたレーザービームを検出するための受信機器（３３）を含んでおり、
    前記ピクセルフィールド（２３）の前記ピクセル（２５）は、複数のピクセルセットに分割されており、
    前記送信機器（２１）は、異なる、連続する時間インターバルにおいて前記ピクセルセットを動作させるように構成されている、
    オプトエレクトロニクス装置。
20. 特に請求項１から１９までのいずれか１項記載の、特に障害物の検出および／または距離測定のためのオプトエレクトロニクス装置であって、前記オプトエレクトロニクス装置は、
    レーザービームを送出するための送信機器（２１）を含んでおり、
    前記送信機器（２１）はピクセル（２５）のフィールド（２３）を有しており、前記ピクセルフィールド（２３）の各ピクセル（２５）は、少なくとも１つのレーザー、特に、ＶＣＳＥＬ、μＶＣＳＥＬ、ＶＥＣＳＥＬまたはμＶＥＣＳＥＬ等のオプトエレクトロニクスレーザーを有しており、
    前記ピクセルフィールド（２３）の前記ピクセル（２５）は、少なくとも１つの第１のピクセルセット（６７）と第２のピクセルセット（６９）とに分割されており、
    前記第１のピクセルセット（６７）の各ピクセル（２５）は、たとえば－４０℃～＋２５℃の間の第１の温度範囲でのレーザー動作用に構成されている少なくとも１つのオプトエレクトロニクスレーザーを有しており、
    前記第２のピクセルセット（６９）の各ピクセル（２５）は、たとえば２５℃～＋９０℃の間の第２の温度範囲でのレーザー動作用に構成されている少なくとも１つのオプトエレクトロニクスレーザーを有している、
    オプトエレクトロニクス装置。
21. 各オプトエレクトロニクスレーザーは共振器装置とアクティブゾーンとを有しており、
    前記アクティブゾーンは前記共振器装置内に埋め込まれている、請求項２０記載のオプトエレクトロニクス装置。
22. 前記第１のピクセルセット（６７）の前記オプトエレクトロニクスレーザーの前記共振器装置と、前記第２のピクセルセット（６９）の前記オプトエレクトロニクスレーザーの前記共振器装置とは、少なくとも実質的に同一に構成されている、かつ／または同一に寸法決定されている、請求項２１記載のオプトエレクトロニクス装置。
23. 前記第１のピクセルセット（６７）の前記オプトエレクトロニクスレーザーの前記アクティブゾーンと、前記第２のピクセルセット（６９）の前記オプトエレクトロニクスレーザーの前記アクティブゾーンとは、異なって構成されており、かつ／または異なって寸法決定されており、
    前記第１のピクセルセット（６７）の前記オプトエレクトロニクスレーザーの前記アクティブゾーンは、前記第１の温度範囲でのレーザー動作に合うように調整されており、
    前記第２のピクセルセット（６９）の前記オプトエレクトロニクスレーザーの前記アクティブゾーンは、前記第２の温度範囲でのレーザー動作に合うように調整されている、請求項２１または２２記載のオプトエレクトロニクス装置。
24. 前記第１のピクセルセット（６７）の前記オプトエレクトロニクスレーザーは第１のウェハから生じており、前記第２のピクセルセット（６９）の前記オプトエレクトロニクスレーザーは第２のウェハから生じている、請求項２１から２３までのいずれか１項記載のオプトエレクトロニクス装置。
25. 前記ピクセルフィールド（２３）は、ピクセル（２５）を備える複数の行または列を含んでおり、
    連続する行または列において、それぞれ交互に、前記第１のピクセルセット（２７）のピクセルのみが、または前記第２のピクセルセット（６９）のピクセルのみが配置されおり、または
    各行また列において、それぞれ交互に、前記第１のピクセルセット（６７）のピクセル（２５）と、前記第２のピクセルセット（６９）のピクセル（２５）とが配置されており、前記配置は特に、前記第１のピクセルセット（６７）の前記ピクセル（２５）と前記第２のピクセルセット（６９）の前記ピクセル（２５）とのチェス盤状の配置が生じるように行われる、請求項２０から２４までのいずれか１項記載のオプトエレクトロニクス装置。
26. 前記第１のピクセルセット（６７）の前記オプトエレクトロニクスレーザーは、前記第２のピクセルセット（６９）の前記オプトエレクトロニクスレーザーとは電気的に別個に駆動制御可能である、請求項２０から２５までのいずれか１項記載のオプトエレクトロニクス装置。
27. ＬＩＤＡＲシステムであって、前記ＬＩＤＡＲシステムは、
    請求項１から２６までのいずれか１項記載の、少なくとも１つのオプトエレクトロニクス装置と、
    前記オプトエレクトロニクス装置の受信機器（３３）によって検出されたレーザービームに関連して、送出された前記レーザービームを反射する対象物までの距離を求める評価機器とを有している、
    ＬＩＤＡＲシステム。
28. オプトエレクトロニクス装置、特に請求項１から２６までのいずれか１項記載のオプトエレクトロニクス装置を製造するための方法であって、前記方法は、
    担体（５３）上に複数のピクセル（２５）を有しているピクセルフィールド（２３）を形成するステップを有しており、各ピクセル（２５）は少なくとも１つのオプトエレクトロニクスレーザー、特にＶＣＳＥＬまたはμＶＣＳＥＬを有しており、
    前記ピクセル（２５）を駆動制御するための少なくとも１つの電子制御部（５７）を、特に前記担体（５３）上に配置するステップを有しており、駆動制御の目的のために、前記ピクセルフィールド（２３）の前記ピクセル（２５）が複数のピクセル（２５）のセットに分割されており、
    異なる、連続した時間インターバルにおいて、ピクセル（２５）の前記セットを動作させるように、前記制御部が構成されている、
    オプトエレクトロニクス装置を製造するための方法。

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