JP7319690B2 - ライダーシステムの分解能を向上させるための光学設計および検出器設計 - Google Patents
ライダーシステムの分解能を向上させるための光学設計および検出器設計 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7319690B2 JP7319690B2 JP2020529120A JP2020529120A JP7319690B2 JP 7319690 B2 JP7319690 B2 JP 7319690B2 JP 2020529120 A JP2020529120 A JP 2020529120A JP 2020529120 A JP2020529120 A JP 2020529120A JP 7319690 B2 JP7319690 B2 JP 7319690B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- lens
- laser source
- cylindrical lens
- illumination
- 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.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 73
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 151
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 65
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 47
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 22
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
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
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/02—Details
- G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
- G01J1/0407—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings
- G01J1/0411—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings using focussing or collimating elements, i.e. lenses or mirrors; Aberration correction
-
- 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
- G01S17/04—Systems determining the presence of a target
-
- 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
- G01S17/08—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
- G01S17/26—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency-modulated or phase-modulated carrier wave, e.g. for pulse compression of received signals
-
- 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
-
- 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
- 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
-
- 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
- G01S7/4817—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements relating to scanning
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
- G02B19/0009—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only
- G02B19/0014—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only at least one surface having optical power
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
- G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
- G02B19/0052—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a laser diode
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
- G02B19/0085—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with both a detector and a source
-
- 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
-
- 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
- G02B27/30—Collimators
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
-
- 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
- G01S17/32—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
- G01S17/34—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
Description
[0001]本PCT出願は、2017年11月30日に出願された米国仮特許出願第62/593,105号の利益、ならびに2018年11月28日に出願された「OPTICAL DESIGNS USING CYLINDRICAL LENSES FOR IMPROVED RESOLUTION IN LIDAR SYSTEMS」と題する米国特許出願第16/203,422号、および2018年11月28日に出願された「DETECTOR DESIGNS FOR IMPROVED RESOLUTION IN LIDAR SYSTEMS」と題する米国特許出願第16/203,430号の優先権を主張するものであり、これらの内容の全体が本明細書において参照により組み込まれる。
ここで、hは、特定の方向に沿ったレーザ源110aの走査範囲であり、fは、照射レンズ130の焦点距離である。所与の走査範囲hに対して、より短い焦点距離はより広いAFOVを生じる。所与の焦点距離fに対して、より広い走査範囲はより広いAFOVを生じる。
[0045]
本発明のいくつかの実施形態によれば、負の屈折率を有する円柱レンズが回転対称照射レンズと組み合わせて使用されて、水平方向および垂直方向において比較的均一な角度分解能を達成し得る。図4Aおよび図4Bは、いくつかの実施形態による、ライダーシステムにおいてレーザビームを投影するための光学システムを概略的に示す。光学システムは、レーザ源210の前方に配置された平凹円柱レンズ410を備える。円柱レンズ410のパワー軸は、実質的に水平方向に沿っていてもよい。すなわち、円柱レンズ410は、図4Aに示すように、水平方向に非ゼロの屈折率を有することができ、図4Bに示すように、垂直方向にほとんど屈折率を持たない。
[0065]
いくつかの実施形態によれば、ライダーシステムの分解能を改善するための別の手法が検出器側で実施され得る。図5Aおよび図5Cに示すように、円柱レンズを使用しなければ、遠視野ビームスポット510は、水平方向に細長くなり得る。結果として、検出器(例えば、図1に示される検出器160aまたは160b)上の受光レンズ(例えば、図1に示される受光レンズ140)によって形成される遠視野ビームスポット510の像もまた、水平方向に細長くなり得る。
(項目1)
第1の方向に第1の幅を有し、かつ前記第1の方向に直交する第2の方向に第1の高さを有し、前記第1の幅が前記第1の高さより大きい照射領域を有するレーザ源と、
負の屈折率を有し、前記レーザ源の前方に配置された円柱レンズであって、前記円柱レンズが、前記円柱レンズのパワー軸が実質的に前記第1の方向に沿うように向けられ、前記円柱レンズが、前記レーザ源によって照射されたレーザビームの前記照射領域を仮想幅および仮想高さを有する仮想照射領域に変換するように構成され、前記仮想幅が前記第1の幅より小さい、円柱レンズと、
前記円柱レンズの下流に配置された回転対称レンズであって、前記回転対称レンズが前記レーザビームをコリメートして、遠視野に向けて差し向けるように構成される、回転対称レンズと、
を備える、光学システム。
(項目2)
前記レーザ源が固体レーザ源を含む、項目1に記載の光学システム。
(項目3)
前記円柱レンズが、前記レーザ源と単一のパッケージに一体化される、項目2に記載の光学システム。
(項目4)
前記レーザ源、前記円柱レンズ、および前記回転対称レンズが、ライダーシステムで使用される、項目1に記載の光学システム。
(項目5)
前記レーザ源および前記円柱レンズが、前記レーザビームを走査するために、前記回転対称レンズの焦点面において一緒に並進移動されるように構成される、項目4に記載の光学システム。
(項目6)
前記レーザ源と第2のレーザ源とがレーザアレイを形成するように、前記レーザ源の隣に配置された第2のレーザ源と、
前記第2のレーザ源の前方に配置され、前記第2のレーザ源によって照射された第2のレーザビームの第2の照射領域を第2の仮想照射領域に変換するように構成された、第2の円柱レンズであって、
前記回転対称レンズが、前記第2のレーザビームをコリメートして、前記遠視野に向けて差し向けるようにさらに構成される、第2の円柱レンズと、
をさらに備える、項目4に記載の光学システム。
(項目7)
三次元イメージングのためのライダーシステムであって、前記ライダーシステムが、
複数のレーザパルスを照射するように構成されたレーザ源であって、前記レーザ源が、第1の方向に第1の幅を有し、かつ前記第1の方向に直交する第2の方向に第1の高さを有し、前記第1の幅が前記第1の高さより大きい照射領域を有する、レーザ源と、
負の屈折率を有し、前記レーザ源の前方に配置された円柱レンズであって、前記円柱レンズが、前記円柱レンズのパワー軸が実質的に前記第1の方向に沿うように向けられ、前記円柱レンズが、前記照射領域を仮想幅および仮想高さを有する仮想照射領域に変換するように構成され、前記仮想幅が前記第1の幅より小さい、円柱レンズと、
前記円柱レンズの下流に配置された照射レンズであって、前記照射レンズが、回転対称であり、前記複数のレーザパルスをコリメートし、1つまたは複数の対象物に向けて差し向けるように構成され、前記1つまたは複数の対象物が、前記複数のレーザパルスを反射して、複数の戻りレーザパルスを生成する、照射レンズと、
回転対称であり、前記複数の戻りレーザパルスのそれぞれを受光し、受光レンズの焦点面で戻りビームスポットに集束させるように構成される受光レンズと、
前記受光レンズの前記焦点面に配置された検出面を有し、前記複数の戻りレーザパルスのそれぞれを受光および検出するように構成された検出器と、
前記レーザ源および前記検出器に接続されたプロセッサであって、前記プロセッサが、
前記複数の戻りレーザパルスのそれぞれの飛行時間を判定し、
前記複数の戻りレーザパルスのそれぞれの前記判定された飛行時間に基づいて前記1つまたは複数の対象物の三次元画像を構築する、
ように構成される、プロセッサと、
を備える、ライダーシステム。
(項目8)
前記円柱レンズが、前記レーザ源と単一のパッケージに一体化される、項目7に記載のライダーシステム。
(項目9)
前記レーザ源が、前記円柱レンズと共に、前記ライダーシステムの光軸に実質的に垂直な少なくとも1つの方向に、複数の照射位置を通して並進移動されるように構成され、前記複数のレーザパルスのそれぞれが、前記複数の照射位置のそれぞれ1つにおいて照射され、
前記検出器が、前記受光レンズの前記焦点面における複数の検出位置を通して前記少なくとも1つの方向に並進移動されるように構成され、前記複数の検出位置の各それぞれの検出位置が、前記複数の照射位置のそれぞれの照射位置に対応し、前記レーザ源および前記検出器が、互いに対して同期して並進移動される、項目7に記載のライダーシステム。
(項目10)
前記レーザ源および前記検出器のそれぞれが、2つの方向に並進移動されるように構成される、項目9に記載のライダーシステム。
(項目11)
前記レーザ源および前記検出器のそれぞれが、リサージュパターンで並進移動されるように構成される、項目10に記載のライダーシステム。
(項目12)
前記照射レンズが、前記照射レンズの光軸に実質的に垂直な少なくとも1つの方向に前記レーザ源に対して並進移動されるように構成され、前記受光レンズが、前記少なくとも1つの方向に前記検出器に対して並進移動されるように構成され、前記照射レンズおよび前記受光レンズが、互いに同期して並進移動される、項目7に記載のライダーシステム。
(項目13)
前記照射レンズおよび前記受光レンズのそれぞれが、2つの方向に並進移動される、項目12に記載のライダーシステム。
(項目14)
前記照射レンズおよび前記受光レンズのそれぞれが、リサージュパターンで並進移動される、項目13に記載のライダーシステム。
(項目15)
前記レーザ源および前記検出器が、前記ライダーシステムの光軸に実質的に垂直な少なくとも第1の方向に同期して並進移動されるように構成され、前記照射レンズおよび前記受光レンズが、前記ライダーシステムの前記光軸に実質的に垂直な少なくとも第2方向に同期して並進移動されるように構成される、項目7に記載のライダーシステム。
(項目16)
三次元イメージングの方法であって、前記方法が、
レーザ源および円柱レンズを一緒に並進移動させるステップであって、前記レーザ源が、第1の高さを有し、かつ前記第1の高さより大きい第1の幅を有する照射領域を有し、前記円柱レンズが、負の屈折率を有し、前記レーザ源の前方に配置され、前記円柱レンズが、前記円柱レンズのパワー軸が実質的に幅方向になるように向けられ、前記レーザ源が、照射面内の複数の照射位置のそれぞれに並進移動される、ステップと、
前記レーザ源を使用して、複数のレーザパルスを照射するステップであって、前記複数のレーザパルスのそれぞれが、前記複数の照射位置のそれぞれ1つで照射される、ステップと、
照射レンズを使用して、前記複数のレーザパルスをコリメートし、1つまたは複数の対象物に向けて差し向けるステップであって、前記1つまたは複数の対象物が、前記複数のレーザパルスのそれぞれを反射して複数の戻りレーザパルスを生成する、ステップと、
受光レンズを使用して、前記複数の戻りレーザパルスのそれぞれを受光し、検出面内の複数の対応する検出位置に集束させる、ステップであって、各対応する検出位置がそれぞれの照射位置と共役である、ステップと、
前記検出面内の前記複数の対応する検出位置のそれぞれに検出器を並進移動させるステップと、
前記検出器を使用して、前記複数の検出位置の各それぞれの検出位置における前記複数の戻りレーザパルスの各それぞれの戻りレーザパルスを検出するステップと、
プロセッサを使用して、前記複数の戻りレーザパルスのそれぞれの飛行時間を判定するステップと、
前記プロセッサを使用して、前記複数の戻りレーザパルスのそれぞれの前記飛行時間に基づいて、前記1つまたは複数の対象物の三次元画像を構築するステップと、
を含む、三次元イメージングの方法。
(項目17)
前記受光レンズおよび前記照射レンズが同じレンズを含む、項目16に記載の方法。
(項目18)
前記円柱レンズが、前記レーザ源の前記照射領域を仮想幅および仮想高さを有する仮想照射領域に変換するように構成され、前記仮想幅が、前記照射領域の前記第1の幅より小さい、項目16に記載の方法。
(項目19)
前記レーザ源および前記検出器が、前記照射レンズの光軸に実質的に垂直な少なくとも第1の方向に並進移動される、項目16に記載の方法。
(項目20)
前記照射レンズおよび前記受光レンズを、前記照射レンズの前記光軸に実質的に垂直な少なくとも第2の方向に同期して並進移動させるステップをさらに含む、項目19に記載の方法。
(項目21)
前記レーザ源および前記検出器のそれぞれが、二次元で並進移動される、項目16に記載の方法。
(項目22)
前記レーザ源および前記検出器のそれぞれが、リサージュパターンで並進移動されるように構成される、項目21に記載の方法。
(項目23)
前記円柱レンズが、前記レーザ源と単一のパッケージに一体化される、項目16に記載の方法。
(項目24)
三次元イメージングのためのライダーシステムであって、前記ライダーシステムが、
電磁信号を運ぶレーザビームを照射するように構成されたレーザ源と、
前記レーザビームをコリメートして、前記レーザビームの視野内の1つまたは複数の対象物に向かって差し向けるように構成された照射レンズであって、前記1つまたは複数の対象物が、前記レーザビームを反射して戻りレーザビームを生成する、照射レンズと、
前記戻りレーザビームを受光して、前記受光レンズの焦点面における戻りビームスポットに集束させるように構成された受光レンズと、
前記受光レンズの前記焦点面にアレイとして配置された複数の光センサを備える検出器であって、各それぞれの光センサが、それぞれの感知領域を有し、前記レーザビームの前記視野のそれぞれのセクションに対応する前記戻りレーザビームのそれぞれの部分を受光および検出するように構成される、検出器と、
前記レーザ源および前記検出器に接続されたプロセッサであって、前記プロセッサが、
前記検出器の前記それぞれの光センサで検出された前記戻りレーザビームの各それぞれの部分のそれぞれの飛行時間を判定し、
前記戻りレーザビームの各それぞれの部分の前記それぞれの飛行時間に基づいて前記1つまたは複数の対象物の三次元画像を構築する、
ように構成される、プロセッサと、
を備える、ライダーシステム。
(項目25)
前記複数の光センサが、前記複数の光センサの全感知領域が前記戻りビームスポットに実質的に一致するように配置される、項目24に記載のライダーシステム。
(項目26)
前記複数の光センサが、一次元または二次元のアレイとして配置される、項目24に記載のライダーシステム。
(項目27)
前記複数の光センサが2つの光センサを含む、項目26に記載のライダーシステム。
(項目28)
前記照射レンズおよび前記受光レンズが同じレンズを含む、項目24に記載のライダーシステム。
(項目29)
第2の視野をカバーするために、前記レーザ源によって照射された前記レーザビームを走査するための走査機構をさらに備える、項目24に記載のライダーシステム。
(項目30)
前記走査機構が回転フレームを備え、前記レーザ源、前記照射レンズ、前記受光レンズ、および前記検出器が、前記回転フレームに取り付けられる、項目29に記載のライダーシステム。
(項目31)
前記走査機構が、前記レーザビームを反射するように構成された回転ミラーまたは微小電気機械システム(MEMS)ミラーを備える、項目29に記載のライダーシステム。
(項目32)
前記走査機構が、前記ライダーシステムの光軸に実質的に垂直な平面内で前記照射レンズおよび前記受光レンズを同期して並進移動させるように構成される、項目29に記載のライダーシステム。
(項目33)
前記走査機構が、
前記ライダーシステムの光軸に実質的に垂直な平面内で前記照射レンズに対して前記レーザ源を並進移動させ、
前記レーザ源の前記並進移動と同期して、前記平面内で前記受光レンズに対して前記検出器を並進移動させる、
ように構成される、項目29に記載のライダーシステム。
(項目34)
前記走査機構が、
前記ライダーシステムの光軸に実質的に垂直な平面内の少なくとも第1の方向に前記レーザ源および前記検出器を同期して並進移動させ、
前記照射レンズおよび前記受光レンズを前記平面内で少なくとも第2の方向に同期して並進移動させる、
ように構成される、項目29に記載のライダーシステム。
(項目35)
前記レーザビームが、レーザパルスまたは周波数変調連続波(FMCW)を含む、項目24に記載のライダーシステム。
(項目36)
三次元イメージングの方法であって、前記方法が、
レーザ源を使用して、レーザパルスを照射するステップと、
照射レンズを使用して、前記レーザパルスをコリメートし、前記レーザパルスの視野内の1つまたは複数の対象物に向けて差し向けるステップであって、前記1つまたは複数の対象物が、前記レーザパルスを反射して戻りレーザパルスを生成する、ステップと、
受光レンズを使用して、前記戻りレーザパルスを受光し、前記受光レンズの焦点面で戻りビームスポットに集束させるステップと、
前記受光レンズの前記焦点面にアレイとして配置された複数の光センサを備える検出器を使用して、各それぞれの光センサで受信された前記戻りレーザパルスのそれぞれの部分を検出するステップであって、前記戻りレーザパルスの前記それぞれの部分が、前記レーザパルスの前記視野のそれぞれのセクションに対応する、ステップと、
前記レーザ源および前記検出器に接続されたプロセッサを使用して、前記戻りレーザパルスの各それぞれの部分の飛行時間を判定するステップと、
前記プロセッサを使用して、前記戻りレーザパルスの各それぞれの部分の前記飛行時間に基づいて、前記1つまたは複数の対象物の三次元画像を構築するステップと、
を含む、方法。
(項目37)
各それぞれの光センサが、前記戻りレーザパルスの前記それぞれの部分を受光するためのそれぞれの感知領域を有し、前記複数の光センサが、前記複数の光センサの全感知領域が前記戻りビームスポットに実質的に一致するように配置される、項目36に記載の方法。
(項目38)
前記戻りビームスポットが、第1の検出器方向に幅を有し、かつ前記第1の検出器方向に直交する第2の検出器方向に高さを有し、前記高さが前記幅とは異なる、項目37に記載の方法。
(項目39)
前記複数の光センサが、一次元または二次元のアレイとして配置される、項目36に記載の方法。
(項目40)
前記照射レンズの光軸に実質的に垂直な少なくとも第1の方向に沿って複数の照射位置を通して前記レーザ源を並進移動させるステップと、
少なくとも前記第1の方向に沿って複数の検出位置を通して前記検出器を並進移動させるステップであって、前記複数の検出位置の各それぞれの検出位置が、前記複数の照射位置のそれぞれの照射位置に対応し、前記レーザ源および前記検出器が、互いに対して同期して並進移動される、ステップと、
をさらに含む、項目36に記載の方法。
(項目41)
前記レーザ源および前記検出器のそれぞれが、2つの方向に沿って並進移動される、項目36に記載の方法。
(項目42)
前記照射レンズの光軸に実質的に垂直な少なくとも第1の方向に沿って前記レーザ源に対して前記照射レンズを並進移動させるステップと、
少なくとも前記第1の方向に沿って前記検出器に対して前記受光レンズを並進移動させるステップであって、前記照射レンズおよび前記受光レンズが、互いに対して同期して並進移動される、ステップと、
をさらに含む、項目36に記載の方法。
(項目43)
前記照射レンズおよび前記受光レンズのそれぞれが2つの方向に沿って並進移動される、項目42に記載の方法。
(項目44)
前記レーザ源および前記検出器を、前記照射レンズの光軸に実質的に垂直な少なくとも第1の方向に同期して並進移動させるステップと、
前記照射レンズおよび前記受光レンズを、前記照射レンズの前記光軸に実質的に垂直な少なくとも第2の方向に同期して並進移動させるステップと、
をさらに含む、項目36に記載の方法。
(項目45)
三次元イメージングのためのライダーシステムであって、前記ライダーシステムが、
電磁信号を運ぶレーザビームを照射するように構成されたレーザ源と、
前記レーザビームをコリメートして、前記レーザビームの視野内の1つまたは複数の対象物に向かって差し向けるように構成されたレンズであって、前記1つまたは複数の対象物が、前記レーザビームを反射して戻りレーザビームを生成し、前記レンズが、前記戻りレーザビームを受光して、前記レンズの焦点面における戻りビームスポットに集束させるようにさらに構成される、レンズと、
前記レンズの前記焦点面にアレイとして配置された複数の光センサを備える検出器であって、各それぞれの光センサが、それぞれの感知領域を有し、前記レーザビームの前記視野のそれぞれのセクションに対応する前記戻りレーザビームのそれぞれの部分を受光および検出するように構成される、検出器と、
前記レーザ源および前記検出器に接続されたプロセッサであって、前記プロセッサが、
前記検出器の前記それぞれの光センサで検出された前記戻りレーザビームの各それぞれの部分のそれぞれの飛行時間を判定し、
前記戻りレーザビームの各それぞれの部分の前記それぞれの飛行時間に基づいて前記1つまたは複数の対象物の三次元画像を構築する、
ように構成される、プロセッサと、
を備える、ライダーシステム。
Claims (19)
- 第1の方向に第1の幅を有し、かつ前記第1の方向に直交する第2の方向に第1の高さを有し、前記第1の幅が前記第1の高さより大きい、第1の照射領域を有する第1のレーザ源と、
負の屈折率を有し、前記第1のレーザ源の前方に配置された第1の円柱レンズであって、前記第1の円柱レンズが、前記第1の円柱レンズのパワー軸が実質的に前記第1の方向に沿うように向けられ、前記第1の円柱レンズが、前記第1のレーザ源によって照射された第1のレーザビームの前記第1の照射領域を仮想幅および仮想高さを有する第1の仮想照射領域に変換するように構成され、前記仮想幅が前記第1の幅より小さい、第1の円柱レンズと、
前記第1のレーザ源と第2のレーザ源とがレーザアレイを形成するように、前記第1のレーザ源の隣に配置された第2のレーザ源と、
負の屈折率を有し、前記第2のレーザ源の前方に配置され、前記第2のレーザ源によって照射された第2のレーザビームの第2の照射領域を第2の仮想照射領域に変換するように構成された、第2の円柱レンズと、
前記第1の円柱レンズおよび前記第2の円柱レンズの下流に配置された回転対称レンズであって、前記回転対称レンズが前記第1のレーザビームおよび前記第2のレーザビームをコリメートして、遠視野に向けて差し向けるように配置される、回転対称レンズと、
を備える、光学システム。 - 前記第1のレーザ源、前記第1の円柱レンズ、および前記回転対称レンズが、ライダーシステムで使用される、請求項1に記載の光学システム。
- 前記第1のレーザ源および前記第1の円柱レンズが、前記第1のレーザビームを走査するために、前記回転対称レンズの焦点面において一緒に並進移動されるように構成される、請求項2に記載の光学システム。
- 前記第1のレーザ源を封入する第1の透明カバーであって、前記第1の円柱レンズが、前記第1の透明カバーに直接成形され、第1の単一パッケージに前記第1のレーザ源と一体化される第1の透明カバーと、
前記第2のレーザ源を封入する第2の透明カバーであって、前記第2の円柱レンズが、前記第2の透明カバーに直接成形され、第2の単一パッケージに前記第2のレーザ源と一体化される第2の透明カバーと、
をさらに備える、請求項2または3に記載の光学システム。 - 前記第1のレーザ源が固体レーザ源を含む、請求項1乃至4に記載の光学システム。
- 三次元イメージングのためのライダーシステムであって、前記ライダーシステムが、
第1の複数のレーザパルスを照射するように構成された第1のレーザ源であって、前記第1のレーザ源が、
第1の方向に第1の幅を有し、かつ前記第1の方向に直交する第2の方向に第1の高さを有し、前記第1の幅が前記第1の高さより大きい、第1の照射領域を有する、第1のレーザ源と、
負の屈折率を有し、前記第1のレーザ源の前方に配置された第1の円柱レンズであって、前記第1の円柱レンズが、前記第1の円柱レンズのパワー軸が実質的に前記第1の方向に沿うように向けられ、前記第1の円柱レンズが、前記第1の照射領域を仮想幅および仮想高さを有する第1の仮想照射領域に変換するように構成され、前記仮想幅が前記第1の幅より小さい、第1の円柱レンズと、
前記第1のレーザ源と第2のレーザ源とがレーザアレイを形成するように、前記第1のレーザ源の隣に配置された第2のレーザ源であって、第2の複数のレーザパルスを照射するように構成された第2のレーザ源と、
負の屈折率を有し、前記第2のレーザ源の前方に配置され、前記第2のレーザ源によって照射された第2のレーザビームの第2の照射領域を第2の仮想照射領域に変換するように構成された、第2の円柱レンズと、
前記第1の円柱レンズおよび前記第2の円柱レンズの下流に配置された照射レンズであって、前記照射レンズが、回転対称であり、前記第1の複数のレーザパルスおよび前記第2の複数のレーザビームをコリメートし、1つまたは複数の対象物に向けて差し向けるように配置され、前記1つまたは複数の対象物が、前記第1の複数のレーザパルスおよび前記第2の複数のレーザビームを反射して、複数の戻りレーザパルスを生成する、照射レンズと、
回転対称であり、前記複数の戻りレーザパルスのそれぞれを受光し、受光レンズの焦点面で戻りビームスポットに集束させるように配置される受光レンズと、
前記受光レンズの前記焦点面に配置された検出面を有し、前記複数の戻りレーザパルスのそれぞれを受光および検出するように配置された検出器と、
前記レーザアレイおよび前記検出器に接続されたプロセッサであって、前記プロセッサが、
前記複数の戻りレーザパルスのそれぞれの飛行時間を判定し、
前記複数の戻りレーザパルスのそれぞれの前記判定された飛行時間に基づいて前記1つまたは複数の対象物の三次元画像を構築する、
ように構成される、プロセッサと、
を備える、ライダーシステム。 - 前記第1のレーザ源および前記第1の円柱レンズが、前記ライダーシステムの光軸に実質的に垂直な少なくとも1つの方向に、複数の照射位置を通して並進移動されるように配置され、前記第1の複数のレーザパルスのそれぞれが、前記複数の照射位置のそれぞれ1つにおいて照射され、
前記検出器が、前記受光レンズの前記焦点面における複数の検出位置を通して前記少なくとも1つの方向に並進移動されるように構成され、前記複数の検出位置が、前記複数の照射位置に対応し、前記レーザアレイおよび前記検出器が、互いに対して同期して並進移動される、請求項6に記載のライダーシステム。 - 前記照射レンズが、前記照射レンズの光軸に実質的に垂直な少なくとも1つの方向に前記レーザアレイに対して並進移動されるように構成され、前記受光レンズが、前記少なくとも1つの方向に前記検出器に対して並進移動されるように構成され、前記照射レンズおよび前記受光レンズが、互いに同期して並進移動される、請求項6に記載のライダーシステム。
- 前記レーザアレイおよび前記検出器が、前記ライダーシステムの光軸に実質的に垂直な少なくとも第1の方向に同期して並進移動されるように構成され、前記照射レンズおよび前記受光レンズが、前記ライダーシステムの前記光軸に実質的に垂直な少なくとも第2方向に同期して並進移動されるように構成される、請求項6に記載のライダーシステム。
- 前記レーザアレイおよび前記検出器が、2つの方向に並進移動されるように構成される、またはリサージュパターンで並進移動されるように構成される、請求項7または9に記載のライダーシステム。
- 前記照射レンズおよび前記受光レンズのそれぞれが、2つの方向に並進移動される、またはリサージュパターンで並進移動される、請求項8または9に記載のライダーシステム。
- 前記第1のレーザ源を封入する第1の透明カバーであって、前記第1の円柱レンズが、前記第1の透明カバーに直接成形され、第1の単一パッケージに前記第1のレーザ源と一体化される第1の透明カバーと、
前記第2のレーザ源を封入する第2の透明カバーであって、前記第2の円柱レンズが、前記第2の透明カバーに直接成形され、第2の単一パッケージに前記第2のレーザ源と一体化される第2の透明カバーと、
をさらに備える、請求項6乃至11に記載のライダーシステム。 - 三次元イメージングの方法であって、前記方法が、
プロセッサを使用して、第1のレーザ源および第1の円柱レンズを一緒に並進移動させるステップであって、前記第1のレーザ源が、第1の高さを有し、かつ前記第1の高さより大きい第1の幅を有する照射領域を有し、前記第1の円柱レンズが、負の屈折率を有し、前記第1のレーザ源の前方に配置され、前記第1の円柱レンズが、前記第1の円柱レンズのパワー軸が実質的に幅方向になるように向けられ、前記第1のレーザ源が、照射面内の第1の複数の照射位置のそれぞれに並進移動される、ステップと、
前記プロセッサによって前記第1のレーザ源を使用して、第1の複数のレーザパルスを照射するステップであって、前記第1の複数のレーザパルスのそれぞれが、前記第1の複数の照射位置のそれぞれ1つで照射される、ステップと、
前記プロセッサを使用して、前記第1のレーザ源と第2のレーザ源とがレーザアレイを形成するように、前記第1のレーザ源の隣に配置された前記第2のレーザ源を並進移動させるステップであって、第2の円柱レンズが、負の屈折率を有し、前記第2のレーザ源の前方に配置され、前記第2のレーザ源は、前記照射面内の第2の複数の照射位置に並進移動される、ステップと、
前記プロセッサによって前記第2のレーザ源を使用して、第2の複数のレーザパルスを照射するステップと、
照射レンズを使用して、前記第1の複数のレーザパルスおよび前記第2の複数のレーザパルスをコリメートし、1つまたは複数の対象物に向けて差し向けるステップであって、前記1つまたは複数の対象物が、前記第1の複数のレーザパルスおよび前記第2の複数のレーザパルスを反射して複数の戻りレーザパルスを生成する、ステップと、
受光レンズを使用して、前記複数の戻りレーザパルスのそれぞれを受光し、検出面内の複数の対応する検出位置に集束させる、ステップであって、各対応する検出位置がそれぞれの照射位置と共役である、ステップと、
前記プロセッサを使用して、前記検出面内の前記複数の対応する検出位置のそれぞれに検出器を並進移動させるステップと、
前記プロセッサによって前記検出器を使用して、前記複数の対応する検出位置の各それぞれの検出位置における前記複数の戻りレーザパルスの各それぞれの戻りレーザパルスを検出するステップと、
前記プロセッサを使用して、前記複数の戻りレーザパルスのそれぞれの飛行時間を判定するステップと、
前記プロセッサを使用して、前記複数の戻りレーザパルスのそれぞれの前記飛行時間に基づいて、前記1つまたは複数の対象物の三次元画像を構築するステップと、
を含む、三次元イメージングの方法。 - 前記受光レンズおよび前記照射レンズが同じレンズを含む、請求項13に記載の方法。
- 前記第1の円柱レンズが、前記第1のレーザ源の前記照射領域を仮想幅および仮想高さを有する仮想照射領域に変換するように構成され、前記仮想幅が、前記照射領域の前記第1の幅より小さい、請求項13に記載の方法。
- 前記レーザアレイおよび前記検出器が、前記照射レンズの光軸に実質的に垂直な少なくとも第1の方向に並進移動される、請求項13に記載の方法。
- 前記プロセッサを使用して、前記照射レンズおよび前記受光レンズを、前記照射レンズの前記光軸に実質的に垂直な少なくとも第2の方向に同期して並進移動させるステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 前記レーザアレイおよび前記検出器が、二次元で並進移動される、またはリサージュパターンで並進移動されるように構成される、請求項13に記載の方法。
- 前記第1のレーザ源を封入する第1の透明カバーであって、前記第1の円柱レンズが、前記第1の透明カバーに直接成形され、第1の単一パッケージに前記第1のレーザ源と一体化される第1の透明カバーと、
前記第2のレーザ源を封入する第2の透明カバーであって、前記第2の円柱レンズが、前記第2の透明カバーに直接成形され、第2の単一パッケージに前記第2のレーザ源と一体化される第2の透明カバーと、
をさらに備える、請求項13乃至18に記載の方法。
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201762593105P | 2017-11-30 | 2017-11-30 | |
US62/593,105 | 2017-11-30 | ||
US16/203,430 | 2018-11-28 | ||
US16/203,422 US11585902B2 (en) | 2017-11-30 | 2018-11-28 | Optical designs using cylindrical lenses for improved resolution in lidar systems |
US16/203,422 | 2018-11-28 | ||
US16/203,430 US11592530B2 (en) | 2017-11-30 | 2018-11-28 | Detector designs for improved resolution in lidar systems |
PCT/US2018/062994 WO2019108752A2 (en) | 2017-11-30 | 2018-11-29 | Optical designs and detector designs for improved resolution in lidar systems |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021504707A JP2021504707A (ja) | 2021-02-15 |
JP2021504707A5 JP2021504707A5 (ja) | 2022-01-06 |
JP7319690B2 true JP7319690B2 (ja) | 2023-08-02 |
Family
ID=66632998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020529120A Active JP7319690B2 (ja) | 2017-11-30 | 2018-11-29 | ライダーシステムの分解能を向上させるための光学設計および検出器設計 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11585902B2 (ja) |
EP (1) | EP3717937A4 (ja) |
JP (1) | JP7319690B2 (ja) |
KR (1) | KR102626258B1 (ja) |
CN (1) | CN111566512A (ja) |
WO (1) | WO2019108752A2 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11585902B2 (en) | 2017-11-30 | 2023-02-21 | Cepton Technologies, Inc. | Optical designs using cylindrical lenses for improved resolution in lidar systems |
US11592527B2 (en) | 2018-02-16 | 2023-02-28 | Cepton Technologies, Inc. | Systems for incorporating LiDAR sensors in a headlamp module of a vehicle |
CN111751838A (zh) * | 2019-03-28 | 2020-10-09 | 上海小瞳智能科技有限公司 | 一种微型固态激光雷达及其数据处理方法 |
RU2719424C1 (ru) * | 2019-09-16 | 2020-04-17 | Александр Алексеевич Семенов | Система машинного зрения с электромагнитным отклонением луча |
KR102588354B1 (ko) * | 2021-03-08 | 2023-10-13 | 한국알프스 주식회사 | 스캔 성능이 향상된 광위상 배열 라이다 |
CN113721250A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-30 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 一种离散视场激光近程探测前端装置 |
CN113640819A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-11-12 | 上海禾赛科技有限公司 | 激光雷达 |
CN113985386A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-01-28 | 四川吉埃智能科技有限公司 | 一种可调式激光雷达光学接收装置 |
WO2023182371A1 (ja) * | 2022-03-25 | 2023-09-28 | 株式会社小糸製作所 | 照明装置、アクティブセンサ、物体識別システム、車両用灯具 |
US20230314791A1 (en) * | 2022-04-01 | 2023-10-05 | Stmicroelectronics International N.V. | Scanner laser optics for lidar |
US20240125940A1 (en) * | 2022-10-12 | 2024-04-18 | Lg Innotek Co., Ltd. | Systems and methods for variable-resolution refinement of geiger mode lidar |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000098027A (ja) | 1998-09-25 | 2000-04-07 | Nec Corp | レーザレーダ装置 |
JP2003028960A (ja) | 2001-07-12 | 2003-01-29 | Nissan Motor Co Ltd | 障害物検出装置 |
JP2005019804A (ja) | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Toyota Motor Corp | 半導体レーザ装置 |
JP2007214564A (ja) | 2006-02-06 | 2007-08-23 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Private Ltd | 面発光レーザ(vcsel)アレイ・レーザスキャナ |
JP2016109517A (ja) | 2014-12-04 | 2016-06-20 | リコーインダストリアルソリューションズ株式会社 | レーザレーダ装置 |
US20160254638A1 (en) | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Princeton Optronics Inc. | Miniature Structured Light Illuminator |
WO2017189185A1 (en) | 2016-04-26 | 2017-11-02 | Cepton Technologies, Inc. | Three-dimensional imaging systems |
Family Cites Families (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4203652A (en) | 1977-02-15 | 1980-05-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Beam shaping optical system |
JPS606487B2 (ja) | 1977-02-15 | 1985-02-19 | キヤノン株式会社 | ビ−ム整形光学系 |
JPH0694990A (ja) * | 1992-09-11 | 1994-04-08 | Sadao Nakai | 半導体レーザ用集光光学系 |
JPH08307006A (ja) | 1995-05-11 | 1996-11-22 | Ricoh Co Ltd | 半導体レーザ |
US6830189B2 (en) * | 1995-12-18 | 2004-12-14 | Metrologic Instruments, Inc. | Method of and system for producing digital images of objects with subtantially reduced speckle-noise patterns by illuminating said objects with spatially and/or temporally coherent-reduced planar laser illumination |
US7028899B2 (en) * | 1999-06-07 | 2006-04-18 | Metrologic Instruments, Inc. | Method of speckle-noise pattern reduction and apparatus therefore based on reducing the temporal-coherence of the planar laser illumination beam before it illuminates the target object by applying temporal phase modulation techniques during the transmission of the plib towards the target |
JPH11118419A (ja) | 1997-10-13 | 1999-04-30 | Oki Electric Ind Co Ltd | 変位計及び三次元形状測定器 |
US6959869B2 (en) | 1999-06-07 | 2005-11-01 | Metrologic Instruments, Inc. | Automatic vehicle identification (AVI) system employing planar laser illumination and imaging (PLIIM) based subsystems |
US20020135831A1 (en) | 2001-03-23 | 2002-09-26 | Park Kisoo | Anamorphic optical collimator for laser diode |
KR100559421B1 (ko) * | 2003-12-30 | 2006-03-10 | 현대자동차주식회사 | 차량 추돌 방지 시스템 |
US20060221459A1 (en) | 2005-04-01 | 2006-10-05 | Sagan Stephen F | Optical system for projecting a line of illumination from an array of lasers |
DE102009029364A1 (de) * | 2009-09-11 | 2011-03-24 | Robert Bosch Gmbh | Messvorrichtung zur Messung einer Entfernung zwischen der Messvorrichtung und einem Zielobjekt mit Hilfe optischer Messstrahlung |
US9098931B2 (en) | 2010-08-11 | 2015-08-04 | Apple Inc. | Scanning projectors and image capture modules for 3D mapping |
US8596823B2 (en) | 2010-09-07 | 2013-12-03 | Coherent, Inc. | Line-projection apparatus for arrays of diode-laser bar stacks |
US9323063B2 (en) | 2011-04-29 | 2016-04-26 | Dhpc Technologies, Inc. | Free-space combining of laser beam radiation |
JP5740321B2 (ja) | 2012-02-02 | 2015-06-24 | 株式会社東芝 | 距離計測装置、距離計測方法及び制御プログラム |
WO2013177650A1 (en) | 2012-04-26 | 2013-12-05 | Neptec Design Group Ltd. | High speed 360 degree scanning lidar head |
KR20140091342A (ko) * | 2013-01-11 | 2014-07-21 | 삼성테크윈 주식회사 | 전방향 스캔 레이다 및 전방향 레이저 스캐닝 방법 |
US9086273B1 (en) | 2013-03-08 | 2015-07-21 | Google Inc. | Microrod compression of laser beam in combination with transmit lens |
KR20140145482A (ko) * | 2013-06-13 | 2014-12-23 | 주식회사 만도 | 차량용 tof 카메라 |
US8836922B1 (en) | 2013-08-20 | 2014-09-16 | Google Inc. | Devices and methods for a rotating LIDAR platform with a shared transmit/receive path |
US10203399B2 (en) | 2013-11-12 | 2019-02-12 | Big Sky Financial Corporation | Methods and apparatus for array based LiDAR systems with reduced interference |
US20150192677A1 (en) * | 2014-01-03 | 2015-07-09 | Quanergy Systems, Inc. | Distributed lidar sensing system for wide field of view three dimensional mapping and method of using same |
US10061111B2 (en) | 2014-01-17 | 2018-08-28 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for three dimensional imaging |
CN104020474B (zh) * | 2014-05-06 | 2016-08-24 | 南京大学 | 一种激光三维成像光学收发系统 |
JP6476062B2 (ja) | 2014-06-19 | 2019-02-27 | 株式会社Screenホールディングス | 光照射装置および描画装置 |
US9854226B2 (en) * | 2014-12-22 | 2017-12-26 | Google Inc. | Illuminator for camera system having three dimensional time-of-flight capture with movable mirror element |
US9574936B2 (en) * | 2015-03-24 | 2017-02-21 | Sharper Shape Oy | Planar imaging sensor having plural photo detector groups with different detection windows |
US10063849B2 (en) * | 2015-09-24 | 2018-08-28 | Ouster, Inc. | Optical system for collecting distance information within a field |
CN108243619B (zh) * | 2015-11-09 | 2020-06-23 | 三菱电机株式会社 | 投射光学设备和前照灯装置 |
WO2017095817A1 (en) | 2015-11-30 | 2017-06-08 | Luminar Technologies, Inc. | Lidar system with distributed laser and multiple sensor heads and pulsed laser for lidar system |
US9823118B2 (en) | 2015-12-26 | 2017-11-21 | Intel Corporation | Low power, high resolution solid state LIDAR circuit |
US10627490B2 (en) | 2016-01-31 | 2020-04-21 | Velodyne Lidar, Inc. | Multiple pulse, LIDAR based 3-D imaging |
EP3417340A1 (en) * | 2016-02-16 | 2018-12-26 | NLIGHT, Inc. | Passively aligned single element telescope for improved package brightness |
JP7258554B2 (ja) | 2016-03-21 | 2023-04-17 | ベロダイン ライダー ユーエスエー,インコーポレイテッド | 可変照射場密度を有するlidarに基づく三次元撮像 |
US10683987B2 (en) | 2016-04-28 | 2020-06-16 | Nichia Corporation | Light emitting device, light irradiation device including the light emitting device, and light emitting unit |
JP6999658B2 (ja) * | 2016-09-30 | 2022-01-18 | マジック リープ, インコーポレイテッド | 空間光変調を伴うプロジェクタ |
US10677896B2 (en) | 2017-06-02 | 2020-06-09 | Qualcomm Incorporated | Resolution enhancement for scanning LIDAR/LADAR |
US11294035B2 (en) | 2017-07-11 | 2022-04-05 | Nuro, Inc. | LiDAR system with cylindrical lenses |
CN207037244U (zh) | 2017-08-04 | 2018-02-23 | 大连理工大学 | 一种二极管激光器光束准直的装置 |
US11585902B2 (en) | 2017-11-30 | 2023-02-21 | Cepton Technologies, Inc. | Optical designs using cylindrical lenses for improved resolution in lidar systems |
US20220091236A1 (en) * | 2020-08-10 | 2022-03-24 | Cepton Technologies, Inc. | Techniques for detecting and mitigating interference among multiple lidar sensors |
-
2018
- 2018-11-28 US US16/203,422 patent/US11585902B2/en active Active
- 2018-11-28 US US16/203,430 patent/US11592530B2/en active Active
- 2018-11-29 CN CN201880085629.7A patent/CN111566512A/zh active Pending
- 2018-11-29 WO PCT/US2018/062994 patent/WO2019108752A2/en unknown
- 2018-11-29 KR KR1020207018298A patent/KR102626258B1/ko active IP Right Grant
- 2018-11-29 JP JP2020529120A patent/JP7319690B2/ja active Active
- 2018-11-29 EP EP18884348.6A patent/EP3717937A4/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000098027A (ja) | 1998-09-25 | 2000-04-07 | Nec Corp | レーザレーダ装置 |
JP2003028960A (ja) | 2001-07-12 | 2003-01-29 | Nissan Motor Co Ltd | 障害物検出装置 |
JP2005019804A (ja) | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Toyota Motor Corp | 半導体レーザ装置 |
JP2007214564A (ja) | 2006-02-06 | 2007-08-23 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Private Ltd | 面発光レーザ(vcsel)アレイ・レーザスキャナ |
JP2016109517A (ja) | 2014-12-04 | 2016-06-20 | リコーインダストリアルソリューションズ株式会社 | レーザレーダ装置 |
US20160254638A1 (en) | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Princeton Optronics Inc. | Miniature Structured Light Illuminator |
WO2017189185A1 (en) | 2016-04-26 | 2017-11-02 | Cepton Technologies, Inc. | Three-dimensional imaging systems |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
滝田 好宏 他,3D-LIDARに揺動機構を用いた測量システムの研究,第35回日本ロボット学会学術講演会[CD-ROM],日本,一般社団法人日本ロボット学会,2017年09月11日 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20200093603A (ko) | 2020-08-05 |
US20190162857A1 (en) | 2019-05-30 |
JP2021504707A (ja) | 2021-02-15 |
EP3717937A4 (en) | 2021-08-11 |
WO2019108752A2 (en) | 2019-06-06 |
US11592530B2 (en) | 2023-02-28 |
CN111566512A (zh) | 2020-08-21 |
US20190162858A1 (en) | 2019-05-30 |
EP3717937A2 (en) | 2020-10-07 |
KR102626258B1 (ko) | 2024-01-16 |
US11585902B2 (en) | 2023-02-21 |
WO2019108752A3 (en) | 2020-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7319690B2 (ja) | ライダーシステムの分解能を向上させるための光学設計および検出器設計 | |
JP7232818B2 (ja) | カバー要素によって覆われたスキャンミラーを備えたライダースキャナ用の送信器 | |
US10481266B2 (en) | Multi-range three-dimensional imaging systems | |
US20210311171A1 (en) | Improved 3d sensing | |
JP2022174329A (ja) | Lidarに基づく3次元撮像のための統合された照射及び検出 | |
JP7355171B2 (ja) | 光学装置、これを用いた距離計測装置、及び移動体 | |
CN108490420A (zh) | 一种微镜扫描光学系统 | |
JP2021504707A5 (ja) | ||
JP6856784B2 (ja) | 固体光検出及び測距(lidar)システム、固体光検出及び測距(lidar)分解能を改善するためのシステム及び方法 | |
WO2020068249A1 (en) | Lidar system with anamorphic objective lens | |
JP2022523493A (ja) | トランシーバアレイを含むライダーシステム | |
US20230003843A1 (en) | Transmission unit and lidar device with optical homogenizer | |
WO2022097468A1 (ja) | 光検出装置 | |
TW202208930A (zh) | 具有掃描磷光體照明系統及方法的整合式光達 | |
WO2023077864A1 (zh) | 可变视场扫描系统及其方法 | |
US11762066B2 (en) | Multi-beam scanning system | |
US20120300489A1 (en) | Light Generator | |
CN116893506A (zh) | 用于lidar的扫描仪激光光学器件 | |
JP2023138001A (ja) | LiDAR装置およびLiDAR装置の制御方法 | |
JP2021121789A (ja) | 光検出装置 | |
JPWO2021043851A5 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211126 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221028 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221111 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230213 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230411 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230614 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230713 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7319690 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |