KR20200026919A

KR20200026919A - 상황에 따른 입체각 스캐닝을 위한 lidar 장치

Info

Publication number: KR20200026919A
Application number: KR1020207002857A
Authority: KR
Inventors: 악셀 뷔트너; 안네테 프레데릭젠
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2018-06-04
Publication date: 2020-03-11
Also published as: JP2020526764A; EP3652561A1; WO2019011525A1; DE102017211817A1; CN111051920A; EP3652561B1; US20200408883A1

Abstract

본 발명은 하나 이상의 빔을 생성하기 위한, 수평으로 회전 가능하게 배치된 하나 이상의 광원; 생성된 하나 이상의 빔을 성형하기 위한 하나 이상의 생성 광학 수단; 대상물에서 반사되는 하나 이상의 빔을 수신하고, 반사되는 하나 이상의 빔을 검출기 상으로 편향하기 위한, 수평으로 회전 가능한 수신 광학 수단;을 구비한, 하나 이상의 빔을 이용하여 입체각을 스캐닝하기 위한 LIDAR 장치에 관한 것이며, 생성된 하나 이상의 빔은 가변적으로 성형 가능하다.

Description

상황에 따른 입체각 스캐닝을 위한 LIDAR 장치

본 발명은 하나 이상의 빔을 생성하기 위한, 수평으로 회전 가능하게 배치된 하나 이상의 광원; 생성된 하나 이상의 빔을 성형하기 위한 하나 이상의 생성 광학 수단; 대상물에서 반사되는 하나 이상의 빔을 수신하고, 반사되는 하나 이상의 빔을 검출기 상으로 편향하기 위한, 수평으로 회전 가능한 수신 광학 수단;을 구비한, 하나 이상의 빔을 이용하여 입체각을 스캐닝하기 위한 LIDAR(light detection and ranging) 장치에 관한 것이다.

통상적인 LIDAR 장치들은 상이한 컨셉들에 기초한다. 한편으로는 소위 마이크로 스캐너들이, 다른 한편으로는 매크로 스캐너들이 사용될 수 있다. 매크로 스캐너들의 경우, 송신 유닛과 수신 유닛은 회전자 상에 배치되어, 회전축을 중심으로 함께 회전하거나 선회할 수 있다. 이로 인해, 예를 들어 360°의 수평 스캐닝 각도가 조사 및 스캐닝될 수 있다.

예를 들어, 공보 DE 10 2006 049 935 A1호로부터는 스캐닝 영역을 스캐닝하기 위해 포커싱되는 개별 빔을 사용하고, 반사된 빔들을 신호 처리 범주에서 평가 및 분석하는 LIDAR 장치 또는 매크로 스캐너가 공지되어 있다.

통상적으로 이러한 유형의 LIDAR 장치들은 제한된 수직 분해능 및 비교적 작은 수직 스캐닝 각도를 갖고, 이들은 상황에 따라 변화될 수 없다.

본 발명의 과제는 상황에 따라 입체각들의 조사를 적응시킬 수 있는 LIDAR 장치를 제공하는 것으로 볼 수 있다.

이러한 과제는 독립 청구항들의 각각의 대상에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 각각의 종속 청구항들의 대상이다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 하나 이상의 빔에 의해 입체각을 스캐닝하기 위한 LIDAR 장치가 제공된다. LIDAR 장치는 하나 이상의 빔을 생성하기 위한, 수평으로 회전 가능하게 배치된 하나 이상의 광원을 포함한다. 생성 광학 수단은 생성된 하나 이상의 빔을 성형하는데 사용된다. 생성 광학 수단은 예를 들어 렌즈, 회절 광학 소자, 홀로그래픽 광학 소자 등과 같은 복수의 광학 소자들로 구성될 수 있다. 또한, LIDAR 장치는 대상물에서 반사되는 하나 이상의 빔을 수신하고 검출기 상으로 편향하는, 수평으로 회전 가능한 수신 광학 수단을 포함한다.

광원은 생성 광학 수단과 함께 또는 생성 광학 수단의 일부와 함께 송신 유닛을 형성할 수 있다. 광원은 예를 들어 적외선 반도체 레이저, 레이저 바 등일 수 있다. 따라서, 광원은 전자기 빔들을 연속적으로 또는 맥동 방식으로 생성할 수 있다.

수신 유닛은 수신 광학 수단 및 검출기로 구성된다. 검출기는 예를 들어 컬럼형 검출기일 수 있으며, 이러한 컬럼형 검출기는 검출기 픽셀로 세분된다. 검출기는 단일 광자 애벌란시 다이오드 검출기(영: Single Photon Avalanche Diode 또는 SPAD)일 수 있다. SPAD 검출기는 높은 감도를 통하여, 시간 상관 단일 광자 계수(time-correlated single photon counting: TCSPC)의 사용 하에 적은 유효 광에서 높은 분해능을 구현할 수 있다. 이로 인해, LIDAR 장치의 수직 분해능은 검출기 측에서 개선될 수 있다.

송신 유닛과 수신 유닛은 서로 동기식으로 수평 회전하므로, 수평 스캐닝 각도를 조사하고 검출할 수 있다. 송신 유닛과 수신 유닛은 시간 상 동시적으로 뿐만 아니라 순차적으로도 작동될 수 있다. 예를 들어, 송신 유닛과 수신 유닛은 서로 나란히 회전 가능하게 배치되거나, 회전축을 따라 축방향으로 서로 겹쳐지도록 배치될 수 있다.

송신 유닛은 수직으로 서로 포개지되도록 연장되는 하나 또는 복수의 빔을 생성할 수 있으며, 이러한 빔은 수직 스캐닝 각도를 규정하고 조사한다. 이어서, LIDAR 장치의 수직 분해능은 컬럼형 검출기를 통해 구현될 수 있다.

생성 광학 수단은 생성된 하나 이상의 빔을 성형하는데 사용되고, 생성된 하나 이상의 빔을 적응시키거나 변화시킬 수 있는 하나 이상의 가변형 렌즈를 포함한다. 이러한 방식의 가변형 생성 광학 수단을 통해, 예를 들어 초점 및/또는 편향 방향이 송신 측에서 변화될 수 있다. 생성 광학 수단은 전체적으로 광원과 함께 회전 가능할 뿐만 아니라, 일부는 회전 가능하고 일부는 고정되도록 배치될 수 있다. 따라서, 광원으로부터 생성된 빔들은, LIDAR 장치가 특정 주변 환경, 속도, 방향 등에 최적으로 적응될 수 있는 방식으로 영향을 받고, 변화 가능하게 성형될 수 있다. 이러한 유형의 LIDAR 장치에서, 예를 들어 상황에 따라 수직 분해능 및/또는 도달 거리는 변화될 수 있다. 예를 들어, 더 강한 포커싱을 통해 수직 스캐닝 각도가 감소될 수 있고, 스캐닝 영역의 도달 거리는 증가될 수 있다. 다른 한편으로, 수직 스캐닝 각도가 확대되는 동시에 도달 거리가 감소될 수 있거나, 수직 스캐닝 각도가 축방향으로 변위 또는 오프셋될 수 있다. 따라서, 예를 들어 차량에서 측면 영역들은 LIDAR 장치를 통해 검출기를 통한 더 낮은 분해능 및 더 큰 수직 스캐닝 각도로 스캐닝될 수 있다. 이를 위해, 검출기에서는 예를 들어 각각의 제2 검출기 픽셀 또는 각각의 제3 검출기 픽셀이 평가를 위해 사용될 수 있다. 반면, 주행 방향으로는 수직 스캐닝 각도가 작으면서 긴 도달 거리가 유용하고 구현 가능할 수 있다. LIDAR 장치의 조사는 상황에 따라 변화될 수 있다. 예를 들어, 이러한 조사는 오르막 주행, 내리막 주행, 국도 주행, 고속도로 주행, 도시 주행 등에 적응될 수 있다. 생성 광학 수단은 복수의 가변형 렌즈들 및 비가변형 렌즈들 및/또는 광학 소자들로도 구성될 수 있다.

또한, LIDAR 장치는 근접 주변부의 넓은 커버링을 위한 더 큰 수직 스캐닝 각도를 위해서와 같이, 상이한 조사 상태들 간의 전환을 구현할 수 있고, 이와 같이 복잡한 주변 환경 내에서의 위치 확인을 위해 사용될 수 있다. 가변형 렌즈 또는 적응형 광학 수단으로서, 예를 들어 전기활성 고분자에 기초한 가변형 렌즈들이 사용될 수 있다.

LIDAR 장치의 일 실시예에 따르면, 광원은 개별 이미터를 포함하고, 서로 수직으로 각도 오프셋되거나 위치 오프셋된 2개 이상의 빔들을 생성한다. 광원은 예를 들어 복수의 개별 이미터들을 구비한 레이저 바일 수 있다. 따라서, 각각의 이미터는 하나 이상의 전자기 빔을 생성할 수 있다. 대안적으로, 예를 들어 복수의 반도체 레이저들이 서로 나란히 배치될 수 있다. 특히, 이미터들의 일렬 배치 시에 광원은 스캐닝 영역의 픽셀형의 또는 점형의 수직 조사 또는 선형의 수직 조사를 구현할 수 있다. 이와 같이, 수직 스캐닝 각도는 생성된 빔들에 의해 부분적으로 또는 완전히 조사될 수 있다.

LIDAR 장치의 추가의 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 빔은 반경 방향으로 가변적으로 포커싱 가능하다. 생성 광학 수단의 가변형 렌즈는 자신의 초점 거리를 변화시킬 수 있으므로, 생성된 하나 이상의 빔을 초점면에서 예를 들어 점형태로 포커싱할 수 있다. LIDAR 장치로부터 초점면의 반경 방향 간격은 가변형 렌즈를 통해 영향을 받을 수 있고 설정될 수 있다.

LIDAR 장치의 추가의 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 빔은 축방향으로 가변적으로 포커싱 가능하다. 가변형 렌즈는 특히 그 형태가 변화될 수 있다. 이로 인해, 생성된 하나 이상의 빔은 축방향으로 편향되거나 오프셋될 수 있다. 이와 같이, 예를 들어 더 높게 또는 더 낮게 연장되는 수직 스캐닝 각도가 구현될 수 있다. 이로 인해, 예를 들어 LIDAR 장치를 자동차에서 사용할 때 언덕 주행 시에는 수직 스캐닝 영역의 높이 및 위치가 능동적으로 변화될 수 있다.

LIDAR 장치의 추가의 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 빔은 시간에 따라 가변적으로 성형 가능하다. 하나 이상의 가변형 렌즈에 의해, 생성된 하나 이상의 빔은, 예를 들어 송신 유닛의 각각의 제2 회전 시에, 생성된 빔들이 변화되거나, 규정된 2개 이상의 조사 모드들 간의 전환이 실행되도록 송신 측에서 변화될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 생성된 빔들의 적응이 송신 유닛의 한번의 회전 이내에서도 실행될 수 있다.

LIDAR 장치의 추가의 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 빔은 광원의 회전 위치에 따라 가변적으로 성형 가능하다. 이로 인해, 생성된 하나 이상의 빔은 송신 유닛의 한번의 회전 또는 선회 이내에 한번 이상 적응되거나 변화될 수 있다. 이와 같이, 예를 들어 차량 지붕에 배치된 LIDAR 장치는 주행 중 차량 전방 방향으로의 회전 위치에서, 생성된 빔들을 LIDAR 장치로부터 가능한 멀어지도록 포커싱함으로써, 조사의 최대 도달 거리를 구현할 수 있다. 차량 측면에서는, 생성된 빔들이 LIDAR 장치의 비교적 짧은 도달 거리에서 가능한 큰 수직 스캐닝 각도를 가질 수 있다. 주차 과정 중에는, 생성된 빔들이 송신 유닛의 전체 회전을 따라 짧은 도달 거리로 제한될 수 있다. 이와 같이, 360°의 수평 스캐닝 각도가 복수의 각도 섹션들로 세분될 수 있다. 각각의 각도 섹션들 내에서, 생성된 하나 이상의 빔은 이에 따라 일정할 수 있거나, 변화 또는 변경될 수 있다.

LIDAR 장치의 추가의 일 실시예에 따르면, 광원은 시간에 따라, 각도 오프셋되거나 위치 오프셋된 하나 이상의 빔을 생성한다. 검출기를 통한 분해능 제어에 대안적으로 또는 추가적으로, 제한된 수의 검출기 픽셀들이 추가의 평가를 위해 사용됨으로써, 광원을 통한 조사가 적응될 수 있다. 예를 들어, 광원의 모든 이미터들이 활성화될 수 있거나 모든 이미터들 중 규정된 부분만 활성화될 수 있다. 대안적으로, 광원의 각각의 제2 또는 제3 이미터도 활성화될 수 있다. 도달 거리가 최대로 요구되는 적용예에서는 모든 이미터들이 활성화될 수 있다. 최대 거리에 대한 요구가 적은 적용예에서는 이미터들이 더 적게 활성화됨으로써 조사의 강도가 감소될 수 있다. 이로 인해, 예를 들어, 근접 영역 내의 대상물들이 조사될 때 검출기가 포화 또는 과잉 조사되는 것이 방지될 수 있다.

LIDAR 장치의 추가의 일 실시예에 따르면, 광원은 광원의 회전 위치에 따라, 각도 오프셋되거나 위치 오프셋된 하나 이상의 빔을 생성한다. 광원의 이미터들의 스위치 온 또는 스위치 오프를 통한 광출력의 적응은 시간에 따라서나, 광원 또는 송신 유닛의 회전 위치에 기초하여 구현될 수 있다. 이로 인해, 수평 스캐닝 각도는 상이한 기능들을 갖는 복수의 각도 영역들로 세분될 수 있다. 이는 예를 들어, 자동화 주행을 위한 주변 환경 인식의 다양한 기능들을 위해 필요할 수 있는, 차량에 근접한 주변부의 더욱 포괄적인 측정을 가능하게 한다. 이로 인해, 예를 들어 도로 경계의 인식이 최적화될 수 있거나 주행 가능한 노면이 더 양호하게 예측될 수 있다. 이와 같이, 복잡한 주변 환경 내에서도 LIDAR 장치의 위치 확인이 구현될 수 있는데, 이는 입체각에 대한 더 많은 정보를 획득하기 위해 LIDAR 장치가 주변 환경의 인식되지 않았거나 잘못 인식된 특정 영역들을 상이하게 성형된 빔들로 여러 차례 스캐닝할 수 있기 때문이다.

LIDAR 장치의 추가의 일 실시예에 따르면, 생성 광학 수단은 하나 이상의 수동 광학 소자를 포함한다. 비가변형 렌즈와 더불어, 생성 광학 수단은 회전 가능하게 배치되지 않는 광학 소자들을 포함할 수 있다. 이러한 광학 소자들은 여타의 렌즈, 필터, 예를 들어 체적 홀로그래픽 광학 소자(volume holographic optical element)와 같은 회절 광학 소자 등일 수 있다. 이러한 광학 소자들은 예를 들어 LIDAR 장치의 하우징에 배치될 수 있다. 이에 따라, 전체 또는 일부의 수평 스캐닝 영역 및/또는 수직 스캐닝 영역 내에서는 하나 이상의 광학 소자가, 생성된 빔의 빔 경로 내에 배치되며, 이에 따라 생성된 하나 이상의 빔이 스캐닝될 입체각 내로 방사되기 전에, 생성된 하나 이상의 빔을 성형할 수 있다. 상기 유형의 수동 광학 소자는 생성 광학 수단의 일부이며, 예를 들어 송신 유닛을 중심으로 둘레측에 고정되도록 배치된 필름 형태로 구성될 수 있다. 이로 인해, 스캐닝될 입체각의 상이한 영역들이 적응되어 조사 및 스캐닝될 수 있다. 이 경우, 능동 제어가 생략될 수 있으므로, 상기 유형의 LIDAR 장치를 기술적으로 단순화할 수 있다.

LIDAR 장치의 추가의 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 빔은 하나 이상의 수동 광학 소자를 통해 광원의 회전 위치에 따라 성형 가능하다. 이 경우, 바람직하게 송신 유닛은 축방향으로 수신 유닛과는 다른 평면 상에 배치될 수 있다. 따라서, 송신 유닛은 적어도 부분적으로 자신의 수평 회전을 따라, 생성된 하나 이상의 빔을 하나 이상의 수동 광학 소자를 통해 안내할 수 있다. 수동 광학 소자는 연속적으로 또는 특정 회전 위치들 내에서만 배치될 수 있다. 수동 광학 소자는 예를 들어 LIDAR 장치의 방출창 내부면에 적층되거나 접착될 수 있다. 수동 광학 소자들은 서로 공간적으로 분리되거나 서로 매끄럽게 또는 단계적으로 이어질 수 있다.

LIDAR 장치의 추가의 바람직한 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 수동 광학 소자는 홀로그래픽 광학 소자이다. 수동 광학 소자들은 바람직하게는 홀로그래픽 광학 소자로서 구성된다. 특히 홀로그래픽 광학 소자들은 체적 홀로그램일 수 있다. 종래의 광학 수단들과는 달리, 체적 홀로그램으로서 구현되는 홀로그래픽 광학 소자들에서는 빔 편향이 굴절을 통해서가 아니라 체적 격자에서의 회절을 통해서 사전 결정될 수 있다. 이러한 홀로그래픽 광학 소자들은 투과식으로 뿐만 아니라 반사식으로도 제조될 수 있으며, 입사각 및 반사각 또는 회절각의 자유로운 선택을 가능하게 한다. 홀로그래픽 광학 소자를 생성할 수 있도록, 홀로그래픽 재료가 캐리어 필름에 도포된 다음, 광학 기능이 재료 내에 제공되도록 레코딩 공정에서 조사될 수 있다. 유사하게 이러한 조사 방법은 예를 들어 픽셀 형태로 인쇄될 수 있다. 체적 홀로그램에서의 체적 회절을 통해, 홀로그래픽 광학 소자는 특성화된 파장 및 각도 선택도(selectivity), 또는 마찬가지로 필터 기능을 추가로 포함한다.

LIDAR 장치의 추가의 일 실시예에 따르면, 생성 광학 수단은 하나 이상의 가변형 광학 수단을 포함한다. 가변형 또는 적응형 광학 수단은 특히 액체 렌즈일 수 있고, 생성 광학 수단의 일부를 나타낼 수 있다. 이러한 유형의 렌즈들은 인가 전압에 따라 그 초점 거리가 변화할 수 있다. 이러한 기능은 예를 들어 전기습윤(electrowetting)의 원리에 기초할 수 있다. 액체 렌즈에 의해서는 상이한 포커싱이 가능할 뿐만 아니라, 수직 방향 또는 축방향이나 수평 방향으로의 빔 편향 또는 빔 오프셋도 가능하다.

하기에는 매우 단순화된 개략적 도시에 의하여, 본 발명의 바람직한 실시예들이 더 상세히 설명된다.

도 1은 제1 실시예에 따른 LIDAR 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a는 제2 실시예에 따른 LIDAR 장치의 송신 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2b는 제3 실시예에 따른 LIDAR 장치의 송신 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3a는 제4 실시예에 따른 LIDAR 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3b는 제4 실시예에 따른 LIDAR 장치의 수동 광학 소자를 개략적으로 도시한 도면이다.
도면들에서 동일한 구조 요소들은 각각 동일한 도면 부호들을 갖는다.

도 1에는 제1 실시예에 따른 LIDAR 장치(1)가 개략적으로 도시되어 있다. LIDAR 장치(1)는 광원(2)을 포함한다. 본 실시예에 따라 광원(2)은 예를 들어, 레이저 빔들(3)을 생성할 수 있는 반도체 레이저(2)일 수 있다. 생성된 빔들(3)은 이어서 생성 광학 수단(4)에 의해 성형되거나 적응될 수 있다. 성형된 빔들(5)은 이어서 LIDAR 장치(1)로부터 입체각(A)의 방향으로 방사된다. 생성 광학 수단(4)은, 미도시된 전기 연결부를 통해 전압이 공급될 수 있으므로 자신의 광학 특성이 전압에 따라 변화할 수 있는 액체 렌즈(4)이다. 광원(2)과 생성 광학 수단은 함께 송신 유닛(6)을 형성한다.

대상물들(8)이 입체각(A) 내에 있다면, 성형된 빔들(5)은 대상물들(8)에서 반사 또는 산란될 수 있다. 산란되거나 반사된 빔들(7)은 수신 광학 수단(10)에 의해 수신되어 검출기(12)로 편향될 수 있다. 검출기(12)는, 일렬로 배치되어 LIDAR 장치(1)의 수직 분해능을 규정하는 복수의 검출기 픽셀들로 이루어진 컬럼형 검출기이다. 여기서, 검출기(12)와 수신 광학 수단(10)은 LIDAR 장치(1)의 수신 유닛(14)을 형성한다.

송신 유닛(6)과 수신 유닛(14)은 수평으로 회전축(R)을 중심으로 360°만큼 회전 가능하고, 축방향으로 서로 포개지도록 배치된다.

도 2a 및 도 2b에는 제2 실시예 및 제3 실시예에 따른 LIDAR 장치(1)의 송신 유닛들(6)이 개략적으로 도시되어 있다. 여기서, 광원들(2)은 각각 5개의 개별 이미터들(16)을 구비한 레이저 바(2)로서 구성된다. 활성화된 이미터들(16)의 수가 감소된 광원(2)의 사용이 도시되어 있다. 본 실시예에 따라, 광원(2)의 5개의 개별 이미터들(16) 중 3개가 활성화되고, 이에 따라 빔들(3)을 생성한다. 생성된 빔들(3)은 액체 렌즈(4)에 의해 변화되거나 적응된다. 성형된 빔들(5)은 공통 초점면(B)을 갖고, 초점면(B)에서 예를 들어 점형태로 형성된다. 생성된 각각의 빔들(3)은 생성 광학 수단(4)을 통해, 초점면(B) 내의 선형 빔으로 통합될 수도 있다. 생성 광학 수단(4) 또는 생성 광학 수단의 하나 이상의 액체 렌즈(4)는 생성된 빔들(3)을 인가 전압에 따라 상이한 강도로 집속할 수 있으므로, 성형된 빔들(5)의 초점면(B)은 변위될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 성형된 빔들(5)은 추가의 인가 전압에 따라 수직 방향 또는 축방향으로 또는 수평 방향으로 편향될 수 있으므로, 빔들의 포커싱 점들이 초점면(B) 내에서 국부적으로 오프셋된다. 파선으로 표시된 빔 경로들은 생성된 빔들(3)에 대한 액체 렌즈(4)의 효과를 나타낸다.

도 3a에는 제4 실시예에 따른 LIDAR 장치(1)가 개략적으로 도시되어 있다. 제1 실시예에 따른 LIDAR 장치(1)와는 달리, 여기서 LIDAR 장치(1)는 수동 광학 소자(18)를 구비한 생성 광학 수단(4)을 포함한다. 여기서 생성 광학 수단(4)은 가변형 렌즈(4)뿐만 아니라 비가변형 렌즈도 포함할 수 있다. 여기서 수동 광학 소자(18)는 필름으로서 형성된 체적 홀로그램(18)이다. 이러한 필름은 회전 가능한 송신 유닛(6)을 중심으로 둘레측에 고정되도록 배치된다. 따라서, 회전축(R)을 중심으로 하는 송신 유닛(6)의 회전 시에 필름의 모든 영역들이 연속적으로 조사된다. 필름의 상이한 영역들은 상이한 광학 기능 또는 동일한 광학 기능을 갖는 상이한 체적 홀로그램들(18)로 이루어진다. 도 3b에는 상기 유형의 필름이 펼쳐진 상태로 도시되어 있다. 필름의 상이한 장방형 체적 홀로그램들(18)을 갖는 0° 내지 360°의 각도 범위가 도시되어 있다. 따라서, 생성된 빔들(3)은 렌즈(4)를 통한 성형 이후에 송신 유닛(6)의 수평 회전 위치에 따라 각각의 체적 홀로그램들(18)을 통해 추가로 성형되거나 필터링된다.

Claims

하나 이상의 빔(3)을 생성하기 위한, 수평으로 회전 가능하게 배치된 하나 이상의 광원(2); 생성된 하나 이상의 빔(3)을 성형하기 위한 하나 이상의 생성 광학 수단(4); 대상물(8)에서 반사되는 하나 이상의 빔(7)을 수신하고, 반사되는 하나 이상의 빔(7)을 검출기(12) 상으로 편향하기 위한, 수평으로 회전 가능한 수신 광학 수단(10);을 구비한, 하나 이상의 빔(5)을 이용하여 입체각(A)을 스캐닝하기 위한 LIDAR 장치(1)에 있어서,
생성된 하나 이상의 빔(3)은 가변적으로 성형 가능한 것을 특징으로 하는, LIDAR 장치.
제1항에 있어서, 광원(2)은 개별 이미터(16)를 포함하고, 서로 수직으로 각도 오프셋되거나 위치 오프셋된 2개 이상의 빔들(3)을 생성하는, LIDAR 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 생성된 하나 이상의 빔(3)은 반경 방향으로 가변적으로 포커싱 가능한, LIDAR 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 생성된 하나 이상의 빔(3)은 축방향으로 가변적으로 포커싱 가능한, LIDAR 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 생성된 하나 이상의 빔(3)은 시간에 따라 가변적으로 성형 가능한, LIDAR 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 생성된 하나 이상의 빔(3)은 광원(2)의 회전 위치에 따라 가변적으로 성형 가능한, LIDAR 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 광원(2, 16)은 시간에 따라, 각도 오프셋되거나 위치 오프셋된 하나 이상의 빔(3)을 생성하는, LIDAR 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 광원(2, 16)은 광원(2)의 회전 위치에 따라, 각도 오프셋되거나 위치 오프셋된 하나 이상의 빔(3)을 생성하는, LIDAR 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 생성 광학 수단(4)은 하나 이상의 수동 광학 소자(18)를 포함하는, LIDAR 장치.
제9항에 있어서, 생성된 하나 이상의 빔(3)은 하나 이상의 수동 광학 소자(18)를 통해 광원(2)의 회전 위치에 따라 성형 가능한, LIDAR 장치.
제9항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 수동 광학 소자(18)는 홀로그래픽 광학 소자(18)인, LIDAR 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 생성 광학 수단(4)은 하나 이상의 가변형 광학 수단(4)을 포함하는, LIDAR 장치.