WO2022248297A1

WO2022248297A1 - Strahlung emittierende vorrichtung, messsystem und fahrzeug mit messsystem

Info

Publication number: WO2022248297A1
Application number: PCT/EP2022/063398
Authority: WO
Inventors: Peter Brick; Reiner Windisch; Thomas Klafta; Farhang Ghasemi Afshar; Martin Hetzl; Simon Lankes
Original assignee: Osram Opto Semiconductors Gmbh
Priority date: 2021-05-26
Filing date: 2022-05-18
Publication date: 2022-12-01
Also published as: DE102021113604A1

Abstract

Es wird eine Strahlung emittierende Vorrichtung (100) angegeben, die auf einer sich in lateralen Richtungen (x, y) erstreckenden Montageebene (6) angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, Licht entlang einer Abstrahlrichtung (z) abzustrahlen, wobei die Abstrahlrichtung (z) eine Richtung senkrecht zur Montageebene (6) umfasst. Die Strahlung emittierende Vorrichtung (100) weist zumindest eine Laserlichtquelle (1) auf, und ein der zumindest einen Laserlichtquelle (1) nachgeordnetes und zumindest ein Optikelement (21, 22, 23) umfassendes nichtabbildendes Optiksystem (2) zur Formung eines Strahlprofils der Strahlung emittierenden Vorrichtung (100) entlang der lateralen Richtungen (x, y). In einem Ausführungsbeispiel sind die auf einem Trägersubstrat (7) angeordnete Laserlichtquelle (1) und ein Licht reflektierende Optikelement (21), das als gekrümmte oder facettierte Reflektoroberfläche ausgebildet sein kann, auf der Montageebene (6) innerhalb eines Gehäusekörpers (5) angeordnet. Die Ebene, in der das Strahlprofil den größten Öffnungswinkel aufweist wird als schnelle Achse (13) ("fast axis") bezeichnet, während die Ebene, in der das Strahlprofil den kleinsten Öffnungswinkel aufweist als langsame Achse (14) ("slow axis") bezeichnet wird. Die Laserlichtquelle (1) kann eine kantenemittierende Laserdiode (1) oder eine vertikal emittierende Laserdiode mit horizontaler Kavität und mit integrierter Spiegelschicht aufweisen. Die Laserlichtquelle (1) kann auch eine oberflächenemittierende Laserdiode mit vertikaler Kavität (vertical cavity surface emitting laser, VCSEL) umfassen. Das Optiksystem kann ein kollimierendes Optikelement (22) und ein divergierendes Optikelement (23) aufweisen. Weiterhin werden ein Messsystem mit der Strahlung emittierenden Vorrichtung (100) und ein Fahrzeug mit dem Messsystem angegeben.

Description

Beschreibung

STRAHLUNG EMITTIERENDE VORRICHTUNG, MESSSYSTEM UND FAHRZEUG

MIT MESSSYSTEM

Es wird eine Strahlung emittierende Vorrichtung angegeben. Insbesondere kann die Strahlung emittierende Vorrichtung für ein Messsystem verwendet werden, besonders bevorzugt zur Durchführung eines unter dem Begriff LIDAR („light detection and ranging", Lichtdetektion und Abstandsmessung) bekannten Verfahrens, das zu einem oder mehreren optischen Messverfahren, beispielsweise optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessungen, eingesetzt werden kann. Weiterhin kann das Messsystem in einer Vorrichtung wie einem Fahrzeug verwendet werden.

Insbesondere in Bezug auf LIDAR-Systeme im Automotive-Bereich erfordern viele Anwendungsfälle eine hohe detektierbare Reichweite in eine Vorzugsrichtung, während eine reduzierte detektierbare Reichweite in einer oder mehreren anderen Richtungen oft ausreichend ist. Beispielsweise kann eine hohe detektierbare Reichweite für die zentrale Vorwärtsrichtung und eine reduzierte detektierbare Reichweite in der Peripherie oder umgekehrt gewünscht sein. Um die Reichweite in eine bestimmte Richtung zu erhöhen, kann prinzipiell die in diese Richtung abgestrahlte Lichtleistung erhöht werden. Wird das System über einen Blitzsystemtyp realisiert, wird die komplette Szene gleichzeitig durch einen Lichtpuls beleuchtet und das reflektierte Licht wird durch ein zeitaufgelöstes Kamerasystem detektiert. Das Gleiche gilt für LIDAR-Systeme vom CW-Typ (CW: „continuous wave", kontinuierliche Welle), bei denen anstelle von Lichtpulsen ein kontinuierlich modulierter Lichtstrahl ausgesendet wird und beispielsweise die Phasenverschiebung des zurückkehrenden Lichts erfasst wird.

In Automotive-Anwendungen wird zum Beispiel eine Matrix, auch als Array bezeichnet, von Emittern zur Beleuchtung verwendet. Das emittierte Licht wird in Richtung des potenziellen Ziels zum Beispiel mit einer Abbildungs- oder Projektionsoptik projiziert, die die Intensitätsverteilung der Lichtquelle beispielsweise auf die Straße überträgt. Da es sich bei der Lichtquelle um eine Matrix aus gleichmäßig verteilten Strahlern handeln kann, ergibt sich eine homogene Intensitätsverteilung über alle Winkel. Dies hat zur Folge, dass die Intensität in der Mitte oft nicht für den gewünschten Messbereich ausreicht, während in der Peripherie eine zu hohe Lichtintensität bereitgestellt wird.

Insbesondere in transversaler Richtung führt dies zu einer Energieverschwendung, da der Lichtstrahl nach unten hin schon nach einigen Metern auf die Fahrbahnoberfläche trifft, was die benötigte Reichweite einschränkt, da nur Objekte, die näher als die Fahrbahnoberfläche liegen, erfasst werden sollen. Auch in Winkelrichtungen, die nach oben zeigen, ist nur eine begrenzte Reichweite erforderlich, da Objekte in einer Höhe von mehr als etwa fünf Metern über der Straße für das Fahren nicht von Interesse sind. Bei geringeren Entfernungen ist die Erkennung von Objekten unter solchen Winkeln jedoch zwingend erforderlich. Daher müssen LIDAR- Systeme ein großes Sichtfeld abdecken, was zu einer Menge unnötiger Lichtemission unter solch großen Winkeln führt, wenn die Systeme auf homogene Abstrahlung ausgelegt sind.

Eine Methode, um dieses Problem zu umgehen, ist die Verwendung von Arrays aus einzeln adressierbaren Emittern, oder zumindest Gruppen von Emittern, die separat angesteuert werden können. In solchen Systemen kann eine größere Anzahl von Impulsen in die relevantesten Richtungen abgestrahlt werden, was aufgrund der Rauschreduzierung durch Mittelung über mehrere Impulse zu einer größeren Reichweite führt. Die Senderemitter, die nur zu demjenigen Winkelbereich beitragen, in dem eine reduzierte Reichweite ausreicht, werden mit einer reduzierten Frequenz gepulst, was die Sendeleistung und damit die maximal detektierbare Reichweite reduziert. Diese Methode erfordert jedoch einzeln adressierbare Arrays, die in der Herstellung teurer sind als Arrays mit vollständiger Parallelschaltung aller Emitter.

Zumindest eine Aufgabe von bestimmten Ausführungsformen ist es, eine verbesserte Strahlung emittierende Vorrichtung anzugeben. Weitere Aufgaben von bestimmten Ausführungsformen sind es, ein Messsystem mit der Strahlung emittierenden Vorrichtung und ein Fahrzeug mit dem Messsystem anzugeben.

Diese Aufgaben werden insbesondere durch Gegenstände gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Gegenstände sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.

Vorliegend werden Richtungsangaben wie „horizontal", „transversal" und „vertikal" verwendet. Diese Begriffe beziehen sich bevorzugt auf eine solche Anordnung, in der das Messsystem und insbesondere die Strahlung emittierende Vorrichtung im Messsystem für den bestimmungsgemäßen Gebrauch relativ zur Umgebung ausgerichtet sind. Wird das Messsystem beispielsweise in einem Fahrzeug wie einem Straßenfahrzeug verwendet, bezeichnet die horizontale Richtung eine Richtung parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel zur Fahrbahnoberfläche. Die transversale Richtung, die senkrecht zur horizontalen Richtung steht, entspricht dann einer Richtung senkrecht oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Fahrbahnoberfläche. Die Abstrahlrichtung steht bevorzugt senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur transversalen Richtung und zur horizontalen Richtung.

Begriffe wie „senkrecht" oder „parallel" können hier und im Folgenden jeweils eine genaue senkrechte oder parallele Anordnung bezeichnen. Weiterhin können senkrechte oder parallele Anordnungen jeweils auch um einen geringen Winkel, der beispielsweise einer Montagetoleranz oder äußeren Umständen geschuldet sein kann und der beispielsweise kleiner oder gleich 10° oder kleiner oder gleich 5° oder kleiner oder gleich 3° oder kleiner oder gleich 1° sein kann, von der jeweils genauen Anordnung abweichen.

Hier und im Folgenden kann „Strahlung" oder „Licht" insbesondere elektromagnetische Strahlung mit einer oder mehreren Wellenlängen oder Wellenlängenbereichen aus einem ultravioletten bis infraroten Spektralbereich bezeichnen. Insbesondere kann hier und im Folgenden beschriebenes Licht oder beschriebene Strahlung infrarotes Licht oder sichtbares Licht sein und Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche aus einem infraroten Spektralbereich zwischen etwa 800 nm und etwa 3 μm oder aus einem sichtbaren Spektralbereich zwischen etwa 350 nm und etwa 800 nm aufweisen oder sein.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Strahlung emittierende Vorrichtung ist die Strahlung emittierende Vorrichtung auf einer sich in lateralen Richtungen erstreckenden Montageebene angeordnet. Die Strahlung emittierende Vorrichtung ist dazu vorgesehen, elektromagnetischer Strahlung entlang einer Abstrahlrichtung abzustrahlen, wobei die Abstrahlrichtung eine Richtung senkrecht zur Montageebene umfasst. Die Strahlung emittierende Vorrichtung weist zumindest eine Laserlichtquelle auf, und ein der zumindest einen Laserlichtquelle nachgeordnetes nicht-abbildendes Optiksystem. Das Optiksystem umfasst zumindest ein Optikelement. Das Optiksystem ist zur Formung eines Strahlprofils der Strahlung emittierenden Vorrichtung entlang der lateralen Richtungen vorgesehen.

Die Montageebene besitzt eine Haupterstreckungsebene, wobei die lateralen Richtungen parallel zur Haupterstreckungsebene verlaufen. Die lateralen Richtungen können insbesondere die horizontale Richtung und die transversale Richtung umfassen. Beispielsweise kann die Montageebene durch eine Leiterplatte oder Platine (engl.: „printed Circuit board", PCB) gebildet sein. Es können weitere elektronische Bauteile auf der Montageebene angeordnet sein. Insbesondere kann neben der Strahlung emittierenden Vorrichtung auch eine Strahlung detektierende Vorrichtung, d.h. eine Detektoreinheit, auf der Montageebene angeordnet sein.

Die Abstrahlrichtung umfasst eine Richtung senkrecht zur Montageebene. Das kann bedeuten, dass die Abstrahlrichtung eine Vielzahl von Richtungen umfasst, wobei die Richtungen zumindest eine Komponente aufweisen, die senkrecht zur Montageebene steht. In anderen Worten kann die Lichtabstrahlung als von der Montageebene aus nach oben, von der Montageebene weg, gerichtet bezeichnet werden. Eine Detektoreinheit hat insbesondere ein nach oben gerichtetes Sichtfeld. Vorteilhafterweise strahlt die Strahlung emittierende Vorrichtung die elektromagnetische Strahlung senkrecht zur Montageebene ab, und hat damit ein gleiches oder ähnliches Sichtfeld wie die Detektoreinheit.

Die Strahlung emittierende Vorrichtung und die Detektoreinheit können somit auf der gleichen Montageebene angeordnet sein, oder auf zueinander parallel ausgerichteten Montageebenen. Eine Rotation der Montageebene um 90° ist nicht notwendig.

Die Laserlichtquelle kann auf der Montageebene oder auf einem auf der Montageebene befestigen Trägersubstrat abgeordnet sein. Auf diese Weise können die Montageebene und/oder das Trägersubstrat vorteilhafterweise als Wärmesenke verwendet werden. Dadurch ergibt sich ein niedriger thermischer Widerstand, der wiederum hohe elektrische Ströme erlaubt. Die Laserlichtquelle kann somit mit einer hohen elektrischen Leistung betrieben werden. Außerdem erlaubt diese Anordnung eine Stapelanordnung von Laserdiodenchips.

Die Laserlichtquelle weist in einer Ausführungsform zumindest eine Laseremittereinheit auf. Besonders bevorzugt weist die Laserlichtquelle eine Mehrzahl von Laseremittereinheiten auf. Insbesondere weist die Laserlichtquelle zumindest eine Halbleiterlaserdiode auf. Die Halbleiterlaserdiode, die insbesondere als Laserdiodenchip ausgebildet sein kann, ist dazu vorgesehen und eingerichtet, im Betrieb Licht abzustrahlen, das zumindest bei Überschreiten bestimmter Schwellenbedingungen Laserlicht ist. Vereinfachend wird daher im Folgenden davon ausgegangen, dass die Strahlung emittierende Vorrichtung im Betrieb Laserlicht abstrahlt. Die zumindest eine Halbleiterlaserdiode kann zumindest eine aktive Schicht aufweisen, die dazu eingerichtet und vorgesehen ist, im Betrieb in einem aktiven Bereich Licht zu erzeugen. Die aktive Schicht kann insbesondere Teil einer Halbleiterschichtenfolge mit einer Mehrzahl von Halbleiterschichten sein und eine Haupterstreckungsebene aufweisen, die senkrecht zu einer Anordnungsrichtung der Schichten der Halbleiterschichtenfolge ist. Beispielsweise kann die aktive Schicht genau einen aktiven Bereich aufweisen. Weiterhin kann die Halbleiterlaserdiode auch eine Mehrzahl von aktiven Schichten aufweisen, die innerhalb der Halbleiterschichtenfolge übereinander gestapelt und beispielsweise über Tunnelübergänge miteinander in Serie geschaltet sein können. Die Halbleiterschichten können zumindest stellenweise hochdotiert sein, um eine gute elektrische Leitfähigkeit zu gewährleisten. Auf diese Weise ist es möglich, die Halbleiterlaserdiode mit einer hohen elektrischen Leistung zu betrieben. Des Weiteren können Halbleiterlaserdioden mit kurzen elektrischen Zuleitungen verwendet werden, wodurch niedrige Induktivitäten erreicht werden.

Besonders bevorzugt ist das von der Laserlichtquelle erzeugte Licht langwelliges Licht im infraroten Spektralbereich und weist eine Wellenlänge von größer oder gleich 800 nm oder größer oder gleich 850 nm auf. Weiterhin kann das Licht eine Wellenlänge von kleiner oder gleich 2 gm oder kleiner oder gleich 1,5 gm oder kleiner oder gleich 1 pm aufweisen. Eine bevorzugte Wellenlänge des von der Laserlichtquelle erzeugten Lichts kann bei etwa 940 nm liegen. Für eine langwellige, infrarote Strahlung ist beispielsweise eine

Halbleiterschichtenfolge oder zumindest eine aktive Schicht auf Basis von In_xGa_yAl_1-x-yAs oder auf Basis von In_xGa_yAl_1-x-yP geeignet, wobei jeweils 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1 gilt.

Die Laserlichtquelle kann, muss aber nicht notwendigerweise, Licht in Abstrahlrichtung abstrahlen. Vielmehr kann das der Laserlichtquelle nachgeordnete Optiksystem dazu verwendet werden, das von der Laserlichtquelle abgestrahlte Licht zur Abstrahlrichtung umzulenken und das Strahlprofil zu formen.

Wenn das Optiksystem mehr als ein Optikelement umfasst, können die Optikelemente bevorzugt voneinander unabhängige optische Effekte in Bezug auf das von der Laserlichtquelle abgestrahlte Licht haben, wobei die Gesamtheit dieser Effekte die gewünschte Abstrahlcharakteristik der Strahlung emittierenden Vorrichtung ergibt. Insbesondere ist die Abstrahlcharakteristik der Strahlung emittierenden Vorrichtung von der Abstrahlcharakteristik der Laserlichtquelle verschieden.

Das Optiksystem formt das Strahlprofils der Strahlung emittierenden Vorrichtung entlang der lateralen Richtungen. Das bedeutet insbesondere, dass das Strahlprofil entlang der horizontalen und der transversalen Richtung durch das Optiksystem geformt wird. Vorteilhafterweise ist das Optiksystem in der Strahlung emittierenden Vorrichtung integriert, was eine Kompaktheit des Systems ermöglicht und eine Ausrichtung zu externen optischen Komponenten unnötig macht.

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist die Laserlichtquelle als Laserbarren oder Lasermatrix ausgebildet. Wie oben erwähnt kann die Laserlichtquelle eine Mehrzahl von Laseremittereinheiten aufweisen. Das kann beispielsweise bedeuten, dass die Laserlichtquelle eine Mehrzahl von Halbleiterlaserdioden aufweist. Weiterhin kann eine Halbleiterlaserdiode auch eine Mehrzahl von aktiven Bereichen und/oder aktiven Schichten aufweisen, die eine Mehrzahl von Laseremittereinheiten bilden können.

Wenn kantenemittierende Laserdioden verwendet werden, kann die Laserlichtquelle als Laserbarren mit zumindest einer aktiven Schicht mit einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten aktiven Bereichen und/oder als gestapelte Halbleiterlaserdiode mit einer Mehrzahl von übereinander angeordneten aktiven Schichten ausgebildet sein. In diesem Fall kann die Laserlichtquelle somit ein eindimensionales Array von Laseremittereinheiten aufweisen. Weist jede aktive Schicht einer Mehrzahl von aktiven Schichten jeweils eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten aktiven Bereichen auf, ist die Halbleiterlaserdiode also als Laserbarren mit gestapelten aktiven Schichten ausgebildet, kann die Laserlichtquelle ein zweidimensionales Array, d.h. Matrix, von Laseremittereinheiten aufweisen.

Wenn vertikal emittierende Laserdioden verwendet werden, kann die Laserlichtquelle mit einer Mehrzahl von

Laseremittereinheiten eine Mehrzahl von besonders bevorzugt matrixartig angeordneten aktiven Bereichen in der Halbleiterschichtenfolge aufweisen. In diesem Fall kann die Laserlichtquelle somit ein zweidimensionales Array, d.h. Matrix, von Laseremittereinheiten aufweisen.

Die Laseremittereinheiten innerhalb des Laserbarrens oder der Lasermatrix können je nach Ausgestaltung der

Laserlichtquelle, individuell, in Gruppen oder alle gemeinsam ansteuerbar sein. Besonders bevorzugt werden die Laseremittereinheiten im Betrieb alle gemeinsam und damit parallel angesteuert. Die Verwendung eines Laserbarrens oder einer Lasermatrix kann eine gleichmäßige Ausleuchtung der Umgebung ermöglichen. Des Weiteren kann das Licht, das von unterschiedlichen Laseremittereinheiten ausgeht, in unterschiedliche Richtung gelenkt werden. Auf diese Weise können Bereiche, in denen eine hohe Lichtintensität bzw. Reichweite benötigt wird, und Bereiche, in denen eine niedrige Lichtintensität ausreichend ist, z.B. in der Peripherie, unterschiedlich behandelt werden.

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform umfasst die Laserlichtquelle eine kantenemittierende Laserdiode. In wenigstens einer Ausführungsform ist die kantenemittierende Laserdiode auf einem zur Montageebene planparallelen Trägersubstrat angeordnet. In anderen Ausführungsformen ist die kantenemittierende Laserdiode auf einem zur Montageebene verkippten Trägersubstrat angeordnet.

Bei einer kantenemittierende Laserdiode wird das in der zumindest einen aktiven Schicht im Betrieb erzeugte Licht über eine als Facette ausgebildete Seitenfläche abgestrahlt, die senkrecht zur zumindest einen aktiven Schicht ausgebildet sein kann. Kantenemittierende Laserdioden besitzen ein für diese Laserlichtquellen typisches Fernfeld und einen charakteristischen Öffnungswinkel des Strahlprofils. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, durch die Verwendung einer kantenemittierenden Laserdiode ein elliptisch geformtes Strahlprofil im Fernfeld zu erreichen, mit einer für kantenemittierende Laserdioden typischen schmalen „langsamen Achse". Durch das Trägersubstrat ist die Laserlichtquelle, in diesem Fall die kantenemittierende Laserdiode, von der Montageebene beabstandet. Die Montageebene stellt somit für das abgestrahlte Licht der Laserlichtquelle kein optisches Hindernis dar. Im Fall eines zur Montageebene planparallelen Trägersubstrats weist das Trägersubstrat eine Vorder- und Rückseite auf, deren Flächen im Wesentlichen parallel zur Montageebene verlaufen. Die Rückseite des Trägersubstrates ist der Montageebene zugewandt, während die Vorderseite des Trägersubstrats, auf der der Laserdiodenchip befestigt ist, von der Montageebene abgewandt ist. Die kantenemittierende Laserdiode kann so auf dem Trägersubstrat angeordnet sein, dass die zumindest eine aktive Schicht der Laserdiode parallel zur Montageebene ausgerichtet ist, und die Laserdiode somit Licht in eine laterale Richtung abstrahlt. Eine derartige Anordnung weist einen günstigen Wärmewiderstand auf.

Im Fall eines verkippten Trägersubstrats kann die Vorderseite des Trägersubstrats, auf der der Laserdiodenchip befestigt ist und die von der Montageebene abgewandt ist, in einer zur Montageebene schiefen Ebene liegen. Das von der Laserlichtquelle ausgehende Licht kann somit eine Komponente in Abstrahlrichtung aufweisen, was wiederum die Anforderungen an das Optiksystem vermindern kann.

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist das Optiksystem ein Licht reflektierendes Optikelement mit zumindest einer Reflektorfläche auf. Das Licht reflektierende Optikelement ist dazu vorgesehen und ausgebildet, das Licht zur Abstrahlrichtung umzulenken und eine schnelle Achse des Strahlprofils entlang einer horizontalen Richtung auszurichten . Halbleiterlaserdioden weisen zum Beispiel

Abstrahlcharakteristiken auf, die abhängig vom jeweiligen Aufbau und der Beschaffenheit sind. Beispielsweise strahlen kantenemittierende Laserdioden das in einem aktiven Bereich erzeugte Licht in einer Ebene parallel zur

Haupterstreckungsebene der aktiven Schicht mit einem anderen Öffnungswinkel ab als in einer Ebene senkrecht zur Haupterstreckungsebene der aktiven Schicht. Mit anderen Worten können die Öffnungswinkel des Strahlprofils einer Halbleiterlaserdiode in den beiden besagten Ebenen unterschiedlich sein. Die Ebene beziehungsweise Richtung, in der das Strahlprofil den größten Öffnungswinkel aufweist, wird auch als schnelle Achse („fast axis") bezeichnet, während die Ebene beziehungsweise Richtung, in der das Strahlprofil den kleinsten Öffnungswinkel aufweist, als langsame Achse („slow axis") bezeichnet wird.

Bevorzugt ist die Laserlichtquelle in der Strahlung emittierenden Vorrichtung zum Licht reflektierenden Optikelement so justiert, dass das von der Laserlichtquelle abgestrahlte Licht zur Abstrahlrichtung umgelenkt wird, wobei dadurch die schnelle Achse des Strahlprofils entlang der horizontalen Richtung ausgerichtet wird.

Das Licht reflektierende Optikelement kann mehr als eine Reflektorfläche aufweisen. Beispielsweise können jeweils unterschiedliche Laseremittereinheiten Licht auf verschiedene Reflektorflächen abstrahlen und somit unterschiedliche Winkelbereiche der Umgebung ausleuchten. Die zumindest eine Reflektorfläche des Licht reflektierenden Optikelements kann beispielsweise eine metallbeschichtete Fläche sein. Die zumindest eine Reflektorflache ist gegenüber der Montageebene verkippt .

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist die Reflektorflache des Licht reflektierenden Optikelements als gekrümmte Reflektorflache ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann die Reflektorfläche als facettierte Reflektorfläche ausgebildet sein.

Im Fall einer gekrümmten Reflektorfläche kann eine Krümmung in einer horizontalen Aufsicht oder in einer transversalen Aufsicht vorliegen. Alternativ kann eine Krümmung entlang beider Richtungen verlaufen. Insbesondere kann entlang der horizontalen Richtung die Krümmung der Reflektorfläche durch eine konkave Funktion definiert sein. Eine dergestalte Krümmung der Reflektorfläche bewirkt eine Aufspreizung des auf die Reflektorfläche einfallenden Lichts in horizontaler Richtung .

Im Fall einer facettierten Reflektorfläche kann die Reflektorfläche Wölbungen aufweisen, durch die einfallendes Licht in unterschiedliche Richtungen abgelenkt und/oder aufgeweitet wird. Durch eine gekrümmte und/oder facettierte Reflektorfläche des Optiksystems können die optischen Anforderungen anderer Optikelemente des Optiksystems reduziert, oder andere Optikelemente ganz überflüssig werden. Dadurch können Herstellungskosten verringert und eine Kompaktheit des Systems vergrößert werden. Des Weiteren verringern sich die Anforderungen einer Ausrichtung der Optikelemente zueinander, je weniger Optikelemente das Optiksystem aufweist. Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist das Optiksystem ein Licht kollimierendes Optikelement auf. Das Licht kollimierendes Optikelement ist dazu vorgesehen und ausgebildet, eine Kollimierung des Lichts entlang einer transversalen Richtung zu bewirken. Das kann insbesondere bedeuten, dass das Licht kollimierende Optikelement den Öffnungswinkel des von der Laserlichtquelle abgestrahlten Lichts in transversaler Richtung so verändert, dass der ausgeleuchtete Winkelbereich kleiner ist als der Öffnungswinkel des Strahlprofils der Laserlichtquelle entlang der langsamen Achse. Vorteilhafterweise wird die Umgebung effektiv ausgeleuchtet, insbesondere in transversaler Richtung.

Das Licht kollimierende Optikelement kann einen Linsenkörper aufweisen. Ein solcher Linsenkörper kann auch als Bulk-Linse bezeichnet werden. Insbesondere kann das Licht kollimierende Optikelement eine makroskopische Linsenfläche aufweisen oder dadurch gebildet sein. Das Licht kollimierende Optikelement kann beispielsweise eine konvexe Linsenfläche, insbesondere eine zylinderlinsenartigen Linsenfläche, aufweisen oder dadurch gebildet sein. „Zylinderlinsenartig" kann hier und im Folgenden insbesondere bedeuten, dass die Form eines Schnitts durch eine Oberfläche des Optikelements zumindest abschnittsweise als Kegelschnitt, als Konik, als Asphäre, als Polynom oder als Kombination dieser beschreibbar ist. Das Licht kollimierende Optikelement kann als Fresnellinse ausgebildet sein, was zu einem kompakteren Optikelement führt.

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist das Optiksystem ein Licht divergierendes Optikelement auf. Das Licht divergierendes Optikelement ist dazu vorgesehen und ausgebildet, eine Aufspreizung des Lichts entlang der horizontalen Richtung zu bewirken. Das kann insbesondere bedeuten, dass das Licht divergierende Optikelement in der horizontalen Richtung den Öffnungswinkel des von der Laserlichtquelle abgestrahlten Lichts, also bevorzugt den Öffnungswinkel der schnellen Achse, so verändert, dass ein gewünschter Winkelbereich in horizontaler Richtung ausgeleuchtet wird. Bevorzugt bewirkt die horizontale Aufspreizung eine möglichst gleichförmige winkelabhängige Abstrahlintensität in einem gewünschten Winkelbereich, der besonders bevorzugt insbesondere größer als der Öffnungswinkel des Strahlprofils der Laserlichtquelle entlang der schnellen Achse ist. Insbesondere ist die horizontale Aufspreizung bevorzugt symmetrisch. Das kann insbesondere bedeuten, dass die winkelabhängige

Abstrahlintensitätsverteilung in horizontaler Richtung symmetrisch nach links und rechts ist. Auch in horizontaler Richtung wird die Umgebung somit effektiv ausgeleuchtet.

Das Licht divergierende Optikelement kann eine makroskopische Linsenfläche aufweisen oder dadurch gebildet sein. Das Licht divergierende Optikelement kann beispielsweise eine konkave Linsenfläche, insbesondere eine zylinderlinsenartigen Linsenfläche, aufweisen oder dadurch gebildet sein. Das Licht divergierende Optikelement kann auch als Fresnellinse ausgebildet sein, was zu einem kompakteren Optikelement führt.

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist das Licht divergierende Optikelement des Optiksystems als Mikrolinsenarray ausgebildet, welches eine Mehrzahl von Mikrolinsen aufweist. Die Mikrolinsen weisen eine Dimension auf, die derart klein ist, dass das Licht der Laserlichtquelle und insbesondere das Licht jeder Laseremittereinheit auf mehrere Mikrolinsen fällt. Die Mikrolinsen werden bevorzugt durch sich eindimensional in eine Richtung erstreckende Strukturen gebildet. Mit anderen Worten kann jede der Mikrolinsen durch eine Zylinderlinse gebildet werden. Als Zylinderlinsen können hier und im Folgenden Strukturen bezeichnet werden, die wie weiter oben beschrieben zylinderlinsenartig ausgebildet sind. Beispielsweise kann eine Zylinderlinse eine Linsenfläche aufweisen, die einer entlang einer Richtung extrudierten Form entspricht, wobei die Linsenfläche einem Teil einer Mantelfläche eines Zylinders mit runder und/oder eckiger Grundfläche entsprechen kann. Eine „entlang einer Richtung extrudierte Form" bezieht sich insbesondere auf eine geometrische Beschreibung der Form und ist nicht beschränkend in Bezug auf das Herstellungsverfahren zu verstehen. Insbesondere kann sich eine solche Form entlang eines Extrusionspfads, auch als Extrusionsrichtung bezeichenbar, erstrecken, dessen Richtungsvektor um maximal 30° oder maximal 20° oder maximal 10° von der Symmetrieebene abweicht. Die Verwendung eines Mikrolinsenarrays ermöglicht die kompakte Implementierung des Licht divergierenden Optikelements .

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform sind zumindest zwei Optikelemente des Optiksystems einstückig ausgebildet. Das kann insbesondere bedeuten, dass das Licht reflektierende und das Licht kollimierende Optikelement einstückig ausgebildet sein können. Alternativ können das Licht reflektierende und das Licht divergierende Optikelement einstückig ausgebildet sein. Alternativ können das Licht divergierende und das Licht kollimierende Optikelement einstückig ausgebildet sein. In diesem Fall können die beiden Optikelemente einen gemeinsamer Linsenkörper aufweisen, dessen eine Linsenfläche das Licht kollimierende Optikelement und dessen andere Linsenfläche das Licht divergierende Optikelement bildet. Es kann auch sein, dass das Licht reflektierende, das Licht divergierende und das Licht kollimierende Optikelement einstückig ausgebildet sind.

Eine einstückige Ausbildung kann insbesondere bedeuten, dass einstückig ausgebildete Elemente gemeinsam durch eine einzige Komponente gebildet werden. Eine solche einstückige Komponente kann durch ein einzelnes Bauteil gebildet werden. Beispielsweise können einstückig ausgebildete Optikelemente durch unterschiedliche Oberflächen eines solchen Bauteils gebildet werden. Weiterhin kann eine einstückige Komponente durch fest miteinander verbundene, zuvor separat hergestellte Bauteile, beispielsweise verschmolzene oder verklebte Bauteile, gebildet werden. Eine einstückige Ausführung führt zur Verringerung von optischen Verlusten, da die Anzahl der Oberflächen und damit Fresnel-Reflexionsverluste reduziert werden. Des Weiteren werden durch die einstückige Ausführung optische Anordnungsschwierigkeiten umgangen.

Alternativ können die Optikelemente des Optiksystems getrennt voneinander ausgebildet und in der Strahlung emittierenden Vorrichtung montiert sein. Mit anderen Worten können die Optikelemente auch als separate Komponenten ausgebildet sein, die zueinander passend angeordnet werden. Die Fabrikation separater Komponenten kann im Vergleich zur einstückigen Ausführung leichter zu realisieren sein.

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist die Strahlung emittierende Vorrichtung weiterhin einen Gehäusekörper auf. Der Gehäusekörper umschließt mit zumindest einem Optikelement des Optiksystems und mit der Montageebene einen hermetisch dichten Innenraum, in dem die Laserlichtquelle angeordnet ist. Das kann insbesondere bedeuten, dass je nach Ausbildung der Laserlichtquelle eine Halbleiterlaserdiode oder eine Mehrzahl von Halbleiterlaserdioden im Gehäusekörper angeordnet und besonders bevorzugt elektrisch angeschlossen ist.

Ein Optikelement, mehrere Optikelemente oder alle Optikelemente des Optiksystems können in oder am Gehäusekörper angeordnet und insbesondere montiert sein, beispielsweise durch verkleben. Sind alle Optikelement des Optiksystems in oder am Gehäusekörper angeordnet, kann eine große Kompaktheit der Strahlung emittierenden Vorrichtung erreicht werden. Die Integration der optischen Funktion in einen Gehäusekörper führt zur Miniaturisierung und reduziert gleichzeitig die Anzahl der Flächen, was ferner Fresnel- Reflexionsverluste reduziert. Besonders bevorzugt kann zumindest ein Optikelement des Optiksystems mit dem Gehäusekörper und der Montageebene einen hermetisch dichten Innenraum umschließen, in dem zumindest die Laserlichtquelle angeordnet ist. „Hermetisch dicht" kann hier und im Folgenden insbesondere bedeuten, dass schädigende Substanzen oder andere schädigenden Einflüsse aus der Umgebung nicht in einem solchen Maß in den Innenraum gelangen können, dass dadurch beispielsweise im Laufe einer üblichen zu erwartenden oder spezifizierten Lebensdauer ein schädigender Effekt hervorgerufen wird. Weiterhin kann ein Optikelement des Optiksystems eine Austrittsflache der Strahlung emittierenden Vorrichtung bilden, durch das das Licht in die Umgebung abgestrahlt wird. Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform umfasst die Laserlichtquelle zumindest eine auf der Montageebene angeordnete vertikal emittierende Laserdiode mit horizontaler Kavität. Die vertikal emittierende Laserdiode mit horizontaler Kavität koppelt im Betrieb das in der Kavität generierte Licht über eine integrierte Spiegelschicht zur Abstrahlrichtung aus.

Eine vertikal emittierende Laserdiode mit horizontaler Kavität kann im Folgenden auch als HCSEL („Horizontal Cavity surface emitting Laser") bezeichnet werden. Bei einer vertikal emittierenden Laserdiode mit horizontaler Kavität beziehen sich die Bezeichnungen „horizontal" und „vertikal" allein auf die Halbleiterlaserdiode und nicht auf die in Verbindung mit der Strahlung emittierenden Vorrichtung definierten Richtungen. Indes kann die Ausrichtung der Kavität entlang der lateralen Richtungen erfolgen, d.h. die Kavität kann entlang der horizontalen und/oder transversalen Richtung ausgerichtet sein. Die vertikale Lichtemission der Laserdiode fällt dann mit der Abstrahlrichtung der Strahlung emittierenden Vorrichtung zusammen.

Eine vertikal emittierende Laserdiode mit horizontaler Kavität basiert auf dem Aufbau einer kantenemittierenden Laserdiode, bei der durch Gräben in der

Halbleiterschichtenfolge zumindest eine Facette ausgebildet wird, über die im Betrieb Licht parallel zur aktiven Schicht abgestrahlt werden kann. Die der zumindest einen Facette gegenüber liegende, durch die Gräben erzeugte Fläche der Halbleiterschichtenfolge ist beispielsweise in einem Winkel von 45° geneigt und reflektierend ausgebildet, so dass das auf diese von den Facette abgestrahlte Licht in eine Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene der aktiven Schicht stehende Richtung abgestrahlt wird.

Zur Herstellung einer solchen Laserlichtquelle können nach dem Aufwachsen der Halbleiterschichtenfolge Teile dieser beispielsweise durch Ätzen in monolithisch integrierte Umlenkelemente mit einer Reflektorflache strukturiert werden. Den Reflektorflachen gegenüberliegend werden die Lichtauskoppelflachen ausgebildet, so dass im Betrieb Licht, das von den Lichtauskoppelflachen emittiert wird, auf die Reflektorflachen gestrahlt wird. Die Reflektorflachen können bevorzugt mit einer reflektierenden Beschichtung, beispielsweise einer Metallbeschichtung oder einer Bragg- Spiegel-Schichtenfolge, beschichtet werden. Die so hergestellten Umlenkelemente können beispielsweise als gerade Prismen mit einer ebenen Reflektorflache oder als gekrümmte Prismen mit einer gekrümmten Reflektorfläche, die beispielsweise zur Erzeugung eines zirkularen Lichtflecks dienen kann, ausgebildet werden.

Alternativ kann die vertikal emittierende Laserdiode beispielsweise auch Reflektorflachen aufweisen, die über Totalreflexion das in der aktiven Schicht im Betrieb erzeugte Licht vor dem Austritt aus der Halbleiterschichtenfolge in eine Richtung senkrecht zur Resonatorrichtung umlenken. Ausbildungsformen für derartige Laserdioden sind in den Druckschriften DE 102007 062 050 B4 und US 2009/0097519 Al aus derselben Patentfamilie beschrieben, deren Offenbarungsgehalte hiermit vollumfänglich aufgenommen werden.

Durch die Verwendung einer vertikal emittierenden Laserdiode sind kein externer Spiegel und keine Umlenkung des von der Laserdiode emittierten Laserlichts erforderlich. Das bedeutet, dass weniger diskrete Bauteile vorliegen, die zueinander ausgerichtet werden müssen. Das wiederum reduziert die Herstellungskosten. Des Weiteren kann somit die Strahlung emittierende Vorrichtung größenmäßig reduziert werden. Wenn mehrere vertikal emittierenden Laserdioden verwendet werden oder die vertikal emittierende Laserdiode aus einer Mehrzahl von Laseremittereinheiten besteht, können diese eine gemeinsame Anode aufweisen. Vorteilhafterweise kann durch die Verwendung einer vertikal emittierenden Laserdiode die Abstrahlcharakteristik einer kantenemittierender Laserdiode beibehalten werden, wodurch sich im Fernfeld eine schmale langsame Achse des Strahlprofils ausbildet, als dies unter Verwendung einer VCSEL-Diode der Fall wäre. Das wiederum führt zu reduzierten Anforderungen an das verwendete Optiksystem.

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist die zumindest eine vertikal emittierende Laserdiode mit horizontaler Kavität eine Mehrzahl von Emissionsbereichen auf, ausgehend von denen Licht entlang der Abstrahlrichtung ausgekoppelt wird.

Wie oben beschrieben, werden die Emissionsbereiche durch Gräben in der Halbleiterschichtenfolge gebildet. Hierbei wird eine Mehrzahl von Facetten ausgebildet, und eine der jeweiligen Facette gegenüberliegende geneigte Fläche. Die gegenüberliegende geneigte Fläche reflektiert das von der jeweiligen Facette abgestrahlte Licht in eine Richtung, die senkrecht zur Haupterstreckungsebene der aktiven Schicht steht. Die Emissionbereiche können in einer Linie angeordnet sein und voneinander in einem definierten Abstand entfernt sein. Beispielsweise befindet sich jeweils ein Emissionsbereich an gegenüberliegenden Enden des Laserdiodenchips. Vorteilhafterweise ergibt sich durch die Mehrzahl von Emissionsbereichen eine bessere Ausleuchtung des Optiksystem und damit der Umgebung. Durch die Verteilung des abgestrahlten Lichts auf mehrere Emissionsbereiche wird ferner Verschleiß reduziert. Insbesondere kann eine hohe Intensität der Strahlung und/oder eine lange Betriebsdauer ein Schmelzen der aktiven Schicht am Emissionsbereich begünstigen. Das Schmelzen wird regelmäßig als COD („Catastrophic Optical Damage") bezeichnet. Der COD Pegel wird durch die Verteilung auf mehrere Emissionsbereiche reduziert. Außerdem führt die Verwendung mehrerer Emissionsbereiche zu einer höheren Homogenität an den äußeren Rändern des Sichtfeldes, auch genannt FoV (engl: „Field of View") der Strahlung emittierenden Vorrichtung. Dies ist möglich durch eine Überlagerung zweier oder mehrerer Strahlenbündel desselben Laserdiodenchips.

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist die zumindest eine vertikal emittierende Laserdiode eine Mehrzahl horizontaler Kavitäten auf, die um einen zentralen Emissionsbereich paarweise gegenüberliegend angeordnet sind. Das kann bedeuten, dass in jeder der sich gegenüberliegenden Kavitäten Laserlicht generiert wird, welches über einen gemeinsamen zentralen Emissionsbereich emittiert wird. Die horizontalen Kavitäten und der Emissionsbereich sind in der lateralen Ebene angeordnet. Beispielsweise kann eine vertikal emittierende Laserdiode zwei sich gegenüberliegende horizontale Kavitäten aufweisen, und einen zwischen den Kavitäten liegenden Emissionsbereich. Es ist auch möglich, dass mehrere horizontale Kavitäten sternförmig um einen zentralen Emissionsbereich angeordnet sind. Eine vertikal emittierende Laserdiode mit einer Mehrzahl horizontaler Kavitäten kann auch als Verbindung mehrere HCSEL-Dioden aufgefasst werden, die sich einen Emissionsbereich teilen. Mit anderen Worten werden durch diese Anordnung zwei oder mehr HCSEL-Dioden miteinander verbunden. Auf diese Weise kann eine hohe Leistung des Laserlichts erzielt und ein kompakter Laserdiodenchip realisiert werden. Aufgrund des im Vergleich zum gesamten Laserdiodenchip kleinen Emissionsbereichs kann eine kleine Etendue erreicht werden, d.h. die Ausdehnung eines von der Laserdiode abgestrahlten Strahlenbündels kann gering sein. Insbesondere kann im Fall sternförmig angeordneter horizontaler Kavitäten der vom Emissionsbereich abgestrahlte Lichtkegel symmetrisch sein und sich damit vom typischen Strahlprofil eines kantenemittierenden Emitters unterscheiden .

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist jeder der zumindest einen vertikal emittierenden Laserdiode ein weiteres Optikelement zugeordnet ist. Das weitere Optikelement ist dazu vorgesehen und ausgebildet, das von der jeweiligen Laserdiode zur Abstrahlrichtung ausgekoppelte Licht entlang der horizontalen Richtung umzulenken.

Das kann bedeuten, dass an dem zumindest einen Emissionsbereich einer vertikal emittierenden Laserdiode ein weiteres Optikelement angeordnet ist. Das weitere Optikelement kann in Abstrahlrichtung auf oder über dem jeweiligen Emissionsbereich angeordnet sein. Das weitere Optikelement kann direkt auf dem Laserdiodenchip angebracht sein, wodurch eine Ausrichtung des weiteren Optikelements in der Strahlung emittierenden Vorrichtung vermieden wird. In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem weiteren Optikelement um ein refraktives Optikelement. Alternativ kann das weitere Optikelement auch diffraktiv oder phasenmodulierend sein. Wenn eine Mehrzahl von Laserdiodenchips verwendet wird, kann durch die weiteren Optikelemente insbesondere erreicht werden, dass die von den Laserdiodenchips abgestrahlten Lichtkegel in unterschiedliche Richtungen umgelenkt werden. Auf diese Weise können das Optiksystem und die Umgebung effektiv ausgeleuchtet werden.

Insbesondere können in dieser Ausführungsform individuell adressier- und steuerbare Laserdiodenchips verwendet werden, die sequentielle Lichtblitze abstrahlen. Die Laserdiodenchips können individuell oder in Gruppen angesteuert werden. Jeder Laserdiodenchip oder jede Gruppe von Laserdiodenchips kann einen anderen Bereich im Fernfeld ausleuchten, wobei das Strahlprofil im Fernfeld durch das Optiksystem optimiert wird. Insbesondere kann das Optiksystem dergestalt sein, dass für unterschiedliche Bereiche des Fernfeldes unterschiedliche Strahlmuster generiert werden, d.h. dass das Strahlprofil für jeden der ausgeleuchteten Bereiche im Fernfeld unterschiedlich sein kann.

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform ist das weitere Optikelement ein Prisma. Alternativ kann das weitere Optikelement ein Beugungsgitter, ein photonischer Kristall, oder eine integrierte Phasenmodulationsstruktur sein.

Mithilfe eines Prismas, eines Beugungsgitters, eines photonischen Kristalls, oder eine integrierten Phasenmodulationsstruktur können die von einem Laserdiodenchip abgestrahlten Strahlbündel modelliert und in unterschiedliche Richtungen umgelenkt werden. Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform umfasst die zumindest eine Laserlichtquelle eine auf der Montageebene angeordnete oberflächenemittierende Laserdiode mit vertikaler Kavität. Im Betrieb koppelt die oberflächenemittierende Laserdiode mit vertikaler Kavität das in der Kavität generierte Licht zur Abstrahlrichtung aus.

Eine vertikal emittierende Laserdiode mit vertikaler Kavität kann auch VCSEL-Diode (VCSEL: „vertical-cavity surface- emitting laser") genannt werden. Bei dieser Art von Laserdiode wird das in der zumindest einen aktiven Schicht im Betrieb erzeugte Licht über eine parallel zur aktiven Schicht angeordnete Oberfläche der Halbleiterschichtenfolge abgestrahlt wird. Die VCSEL-Diode kann direkt auf der Montageebene angebraucht sein. Wenn neben einer oder mehrerer VCSEL-Dioden zusätzlich noch kantenemittierende Dioden verwendet werden, kann die VCSEL-Diode auch zusammen mit diesen auf einem Trägersubstrat angeordnet sein, was die Fabrikation erleichtert und Ausrichtungsschwierigkeiten reduziert .

Eine VCSEL-Diode besitzt im Fernfeld ein symmetrischeres Strahlprofil als eine kantenemittierende Laserdiode. Beispielsweise kann der Lichtkegel einer kantenemittierenden Laserdiode im Fernfeld einen Öffnungswinkel entlang der schnellen Achse von etwa 120°, und entlang der langsamen Ache von etwa 12° erreichen. Demgegenüber kann der Lichtkegel einer VCSEL-Diode oder eines VCSEL-Dioden Arrays im Fernfeld Öffnungswinkel von etwa 30°-60° in der horizontalen Richtung und 30° in der transversalen Richtung erreichen. Die Verwendung einer VCSEL-Diode oder eines VCSEL-Dioden Arrays kann deshalb vorteilhaft sein, um im Fernfeld Hindernisse oberhalb der Straße, wie beispielsweise Auffahrrampen, Brücken oder Garagen, auszuleuchten. Die VCSEL-Diode oder das VCSEL-Dioden Array kann zum Beispiel je nach Situation an- oder ausgeschaltet werden. Das von der VCSEL-Diode oder von dem VCSEL-Dioden Array ausgehende Licht kann vorteilhafterweise ohne zusätzliche Kollimierung abgestrahlt werden, und die Strahlung emittierende Vorrichtung kann deshalb kompakt realisiert werden.

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform bildet das Optiksystem eine kuppelförmige Austrittsfläche für das abgestrahlte Licht. Alternativ weist das Optiksystem eine Mehrzahl von Austrittsflächen auf, deren Flächennormalen in unterschiedliche Richtungen zeigen.

Die Austrittsfläche oder die Mehrzahl an Austrittsflächen können eine Abdeckung des Gehäusekörpers bilden. Im Fall einer kuppelförmigen Austrittsfläche kann die Austrittsfläche beispielsweise halbkugelförmig über der Montageebene angeordnet sein und mit dem Gehäusekörper abschließen. In der Austrittsfläche können die oben erwähnten Optikelemente, insbesondere das Licht divergierende und/oder das Licht kollimierende Optikelement, integriert sein. Wenn das Optiksystem eine Mehrzahl von Austrittsflächen aufweist, können diese abschnittsweise ebene Flächen sein. Ferner können die Austrittsflächen in geeigneter Weise miteinander verbunden, z.B. verklebt, sein und mit dem Gehäusekörper abschließen. Ausgehend von einem zentralen Punkt auf der Montageebene können die Austrittsfläche oder die Mehrzahl von Austrittsflächen einen großen Raumwinkel in der horizontalen Richtung abdecken. Mithilfe einer kuppelförmigen Austrittsfläche oder einer Mehrzahl von Austrittsflächen, deren Flächennormalen in unterschiedliche Richtungen zeigen, kann die Strahlung emittierende Vorrichtung Licht in einen weiten Winkelbereich abstrahlen. Beispielsweise kann ein Winkelbereich von etwa 240° in horizontaler Richtung und 12° in vertikaler Richtung abgedeckt werden. Besonders bevorzugt kann diese Ausführungsform mit Ausführungsformen kombiniert werden, in denen kantenemittierende Laserdioden auf zu der Montageebene verkippten Trägersubstraten angeordnet sind, so dass die Laserdioden Licht im Wesentlichen senkrecht zu einer jeweiligen Austrittsfläche abstrahlen. Alternativ kann mit entsprechenden Licht reflektierenden Optikelementen, wie oben ausgeführt, ein von einer Laserdiode abgestrahltes Strahlenbündel im Wesentlich senkrecht zur jeweiligen Austrittsfläche umgelenkt werden. Eine derartige Strahlung emittierende Vorrichtung kann zum Beispiel auf dem Dach eines Fahrzeuges montiert sein, so dass ein großer Winkelbereich um das Fahrzeug ausgeleuchtet wird.

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist ein Messsystem eine solche Strahlung emittierende Vorrichtung auf. Weiterhin weist das Messsystem eine Detektoreinheit auf. Die Detektoreinheit ist dazu vorgesehen und eingerichtet, von der Strahlung emittierenden Vorrichtung abgestrahltes und zur Detektoreinheit reflektiertes Licht zu detektieren. Die Detektoreinheit ist auf der Montageebene oder einer im Wesentlichen parallel zur Montageebene ausgerichteten weiteren Montageebene angeordnet.

Die Strahlung emittierende Vorrichtung kann insbesondere eine Sendereinheit des Messsystems bilden und dazu vorgesehen und eingerichtet sein, im Betrieb zumindest einen Lichtpuls oder ein kontinuierlich emittiertes Licht als Sendersignal abzustrahlen. Ein Lichtpuls kann je nach gewünschter Anwendung beispielsweise die Form eines Rechteckpulses, eines Sägezahnpulses, eines Dreieckspulses, einer Halbwelle oder eine Kombination hieraus aufweisen. Ein kontinuierlich emittiertes Licht kann insbesondere moduliert sein, beispielsweise amplituden- und/oder phasenmoduliert.

Die Detektoreinheit kann ein Detektorelement aufweisen, beispielsweise in Form einer Fotodiode oder eines Fotodiodenarrays. Beispielsweise kann die Detektoreinheit ein SPAD-Array (SPAD: „single-photon avalanche diode", Einzelphotonenlawinendiode), ein APD-Array (APD: „avalanche photodiode", Lawinenfotodiode) oder ein sogenanntes Gated- Imaging-System aufweisen. Die Detektoreinheit ist dazu vorgesehen und eingerichtet, ein Rücksignal zu empfangen, das zumindest einen Teil des von einem externen Objekt zurückgestrahlten Sendersignals aufweist. Das Rücksignal kann demensprechend beispielsweise einem zumindest in Bezug auf einige spektrale Komponenten abgeschwächten und/oder zumindest teilweise frequenzverschobenen und/oder zumindest teilweise phasenverschobenen Sendersignal entsprechen, was durch Interaktionen des Sendersignals mit dem Objekt hervorgerufen werden kann. Bei einem Verfahren zum Betrieb eines solchen Messsystems sendet die als Sendereinheit ausgebildete Strahlung emittierende Vorrichtung ein Sendersignal aus. Die Empfängereinheit detektiert das Rücksignal .

Beispielsweise kann das Verfahren dazu verwendet werden, einen oder mehrere Parameter in Bezug auf das Sendersignal und/oder das Rücksignal zu bestimmen. Der eine oder die mehreren Parameter können beispielsweise ausgewählt sein aus einem Zeitunterschied zwischen dem Sendersignal und dem Rücksignal, einer Wellenlängenverschiebung und/oder Phasenverschiebung zwischen dem Sendersignal und dem Rücksignal, einer spektralen Änderung zwischen dem Sendersignal und dem Rücksignal. Aus dem einen oder den mehreren durch Auswertung bestimmten Parametern können eine oder mehrere Zustandsgrößen in Bezug auf das das Sendersignal zumindest teilweise reflektierende Objekt abgeleitet werden, beispielsweise ein Abstand und/oder eine Geschwindigkeit und/oder zumindest eine oder mehrere

Geschwindigkeitskomponenten und/oder zumindest ein Teil einer chemischen und/oder physikalischen Zusammensetzung. Zur Parameterbestimmung kann das Messsystem weiterhin eine dafür vorgesehene und eingerichtete Auswertungseinheit aufweisen. Insbesondere kann das Messsystem Eigenschaften und Merkmale eines LIDAR-Systems aufweisen oder ein LIDAR-System sein.

Wie oben erwähnt hat eine Detektoreinheit insbesondere ein nach oben gerichtetes Sichtfeld. Vorteilhafterweise strahlt die Strahlung emittierende Vorrichtung Licht senkrecht zur Montageebene ab, und hat damit ein gleiches oder ähnliches Sichtfeld wie die Detektoreinheit. Die Strahlung emittierende Vorrichtung und die Detektoreinheit können somit auf der gleichen Montageebene angeordnet sein, oder auf zueinander parallel ausgerichteten Montageebenen. Eine Rotation der Montageebene um 90° ist nicht notwendig.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Messsystems ist die Laserlichtquelle und die Detektoreinheit in einem gemeinsamen Gehäusekörper angeordnet. Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn der Gehäusekörper eine optische Trennung zwischen der Laserlichtquelle und der Detektoreinheit aufweist, beispielsweise in Form einer Trennwand. Durch einen gemeinsamen Gehäusekörper kann das Messsystem sehr kompakt sein. Beispielsweise kann die Strahlung emittierende Vorrichtung und die Detektoreinheit auf der gleichen Montageebene, z.B. einer Platine, angeordnet sein. Elektrische Verbindung und/oder optische Ausrichtung werden dadurch erleichtert.

Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform weist ein Fahrzeug ein solches Messsystem auf. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Straßenfahrzeug, ein schienengebundenes Fahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug sein. Besonders bevorzugt ist das Fahrzeug ein Kraftfahrzeug wie etwa ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen.

Weiterhin ist es auch möglich, das Messsystem beispielsweise in einer anderen Vorrichtung wie einer festen Installation, etwa in einer Überwachungsvorrichtung, zu verwenden. Entsprechend kann eine solche Vorrichtung, etwa eine Überwachungsvorrichtung, beispielsweise für ein Verkehrsmanagement, eine Parkplatzmanagement, eine Sicherheitsanwendung oder industrielle Zwecke, das Messsystem aufweisen .

Die vorherige und nachfolgende Beschreibung bezieht sich gleichermaßen auf die Strahlung emittierende Vorrichtung, das Messsystem mit der Strahlung emittierenden Vorrichtung und Verwendungen des Messsystems, also beispielsweise ein Fahrzeug oder eine fest installierte Vorrichtung mit dem Messsystem.

Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen .

In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Strahlung emittierenden Vorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels .

Figuren 2 und 3 zeigen schematische Darstellungen von Laserlichtquellen und Eigenschaften dieser gemäß weiterer Ausführungsbeispiele.

Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Strahlung emittierenden Vorrichtung gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels .

Figuren 5a bis 5c zeigen schematische Darstellungen eines Optiksystems gemäß Figur 4.

Figuren 6 bis 12 zeigen schematische Darstellungen einer Strahlung emittierenden Vorrichtung gemäß weiterer Ausführungsbeispiele .

Figur 13 zeigt eine schematische Darstellung einer

Laserlichtquelle und Eigenschaften dieser gemäß weiterer Ausführungsbeispiele .

Figur 14 zeigt eine schematische Darstellung einer Strahlung emittierenden Vorrichtung gemäß weiterer Ausführungsbeispiele . Figur 15 zeigt eine schematische Aufsicht einer

Laserlichtquelle und Eigenschaften dieser gemäß weiterer Ausführungsbeispiele.

Figur 16 zeigt eine schematische Darstellung einer Strahlung emittierenden Vorrichtung gemäß weiterer Ausführungsbeispiele.

Figur 17 zeigt eine schematische Aufsicht einer

Figur 18 zeigt eine schematische Darstellung einer Strahlung emittierenden Vorrichtung gemäß weiterer Ausführungsbeispiele.

Figur 19 zeigt eine schematische Darstellung eines Strahlprofils im Fernfeld gemäß weiterer Ausführungsbeispiele.

Figuren 20 und 21 zeigen schematische Darstellungen einer Strahlung emittierenden Vorrichtung gemäß weiterer Ausführungsbeispiele.

Figur 22 zeigt eine schematische Detailansicht gemäß des Ausführungsbeispiels von Figur 21.

Figur 23 zeigt eine schematische Darstellung einer Strahlung emittierenden Vorrichtung gemäß weiterer Ausführungsbeispiele. Figur 24 zeigt eine Abstrahlcharakteristik einer Strahlung emittierenden Vorrichtung gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels .

Figur 25 zeigt eine schematische Darstellung eines Messsystems gemäß eines Ausführungsbeispiels.

Figuren 26 bis 28 zeigen schematische Darstellungen eines Fahrzeugs und einer Vorrichtung mit einem Messsystem gemäß weiterer Ausführungsbeispiele.

In Verbindung mit der Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel für die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 gezeigt, anhand dessen ein mögliches Anordnungskonzept einer Montageebene 6, einer Laserlichtquelle 1 und eines Optiksystems 2 veranschaulicht werden sollen.

Die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 nach Figur 1 ist auf einer sich in lateralen Richtungen x, y erstreckenden Montageebene 6 angeordnet und dazu vorgesehen, Licht entlang einer Abstrahlrichtung z abzustrahlen, wobei die Abstrahlrichtung z eine Richtung senkrecht zur Montageebene 6 umfasst. Zwei mögliche Strahlengänge sind in Figur 1 durch Pfeile dargestellt. Die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 weist zumindest eine Laserlichtquelle 1 auf, die in Figur 1 rein beispielhaft in Form eines Laserdiodenchips dargestellt ist. Des Weiteren weist die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 ein der zumindest einen Laserlichtquelle 1 nachgeordnetes und zumindest ein Optikelement 21, 22, 23 umfassendes nicht-abbildendes Optiksystem 2 auf. Das Optiksystem 2 ist dazu vorgesehen und ausgebildet, ein Strahlprofil der Strahlung emittierenden Vorrichtung 100 entlang der lateralen Richtungen x, y zu formen.

In Figur 1 ist die Laserlichtquelle 1 auf einem Trägersubstrat 7 angeordnet, welches auf der Montageebene 6 platziert ist. Das Trägersubstrat weist eine zur Montageebene planparallele Vorder- und Rückseite auf. Die Rückseite des Trägersubstrats 7 ist der Montageebene 6 zugewandt und mit dieser direkt verbunden. Die Laserlichtquelle 1 ist auf der der Montageebene abgewandten Vorderseite des Trägersubstrats angeordnet. Die Laserlichtquelle 1 kann über das Trägersubstrat 7 elektrisch mit der Montageebene verbunden sein. Zu diesem Zweck kann die Montageebene als Leiterplatte oder Platine („PCB: printed Circuit board") ausgebildet sein und eine Montage und einen elektrischen Anschluss der Laserlichtquelle 1 mittels geeigneter elektrischer Kontakte ermöglichen .

Der Laserdiodenchip 1 aus Figur 1 besitzt eine Haupterstreckungsebene, die im Wesentlichen parallel zur Montageebene verläuft. Der Laserdiodenchip 1 koppelt Laserlicht an einer Seitenfläche aus, die im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung verläuft. Das bedeutet, dass die Laserlichtquelle 1 aus Figur 1 als kantenemittierende Laserdiode ausgebildet sein kann. In diesem Fall ist die Abstrahlrichtung der Laserlichtquelle 1 nicht identisch mit der Abstrahlrichtung z der Strahlung emittierenden Vorrichtung 100. Vielmehr verläuft die Abstrahlrichtung der Laserlichtquelle 1 entlang einer lateralen Richtung x, y, zum Beispiel entlang der horizontalen Richtung x, wie in Figur 1 angedeutet. Auf der Montageebene 6 ist ferner ein Licht reflektierendes Optikelement 21 mit zumindest einer Reflektorflache 25 angeordnet. Das Licht reflektierendes Optikelement 21 ist Teil des Optiksystems 2. Die Reflektorflache 25 kann beispielsweise durch eine Metallbeschichtung realisiert sein. Das von der Laserlichtquelle 1 abgestrahlte Laserlicht wird auf die Reflektorflache 25 projiziert. Das Licht reflektierende Optikelement 21 ist dazu vorgesehen und ausgebildet, das Licht zur Abstrahlrichtung z umzulenken. Des Weiteren kann das Licht reflektierende Optikelement 21 dafür vorgesehen sein, eine schnelle Achse 13 des Strahlprofils entlang einer horizontalen Richtung x auszurichten. Wie anhand von Figur 3 erläutert, besitzt eine kantenemittierende Laserdiode insbesondere ein Strahlprofil, das in einer Ebene senkrecht zur Haupterstreckungsebene einen anderen Öffnungswinkel als in einer Ebene parallel zur Haupterstreckungsebene aufweist. Die Ebene beziehungsweise Richtung, in der das Strahlprofil den größten Öffnungswinkel aufweist wird auch als schnelle Achse 13 („fast axis") bezeichnet, während die Ebene beziehungsweise Richtung, in der das Strahlprofil den kleinsten Öffnungswinkel aufweist als langsame Achse 14 („slow axis") bezeichnet wird. Mit anderen Worten rotiert das Licht reflektierende Optikelement 21 die schnelle Achse 13 der Laserlichtquelle 1 um 90°, so dass der größte Öffnungswinkel des Strahlprofils entlang der horizontalen Richtung z ausgerichtet wird. Auf diese Weise kann beispielsweise ein breiter Straßenbereich ausgeleuchtet werden. Die langsame Achse 14 des Strahlprofils ist der transversalen Richtung y zugeordnet und kann beispielsweise der Richtung senkrecht zur Fahrbahn entsprechen.

Die Laserlichtquelle 1 auf dem Trägersubstrat 7 und das Licht reflektierendes Optikelement 21 sind auf der Montageebene 6 innerhalb eines Gehäusekörpers 5 angeordnet. Der Gehäusekörper 5 ist mit der Montageebene 6 fest verbunden und bildet, wie in Figur 1 zu sehen, die Seitenflächen der Strahlung emittierenden Vorrichtung 100. Der Gehäusekörper 5 kann beispielsweise ein Kunststoffgehäuse oder Keramikgehäuse sein.

Das Optiksystem 2 der Strahlung emittierenden Vorrichtung kann ferner weitere Optikelement 22, 23 aufweisen, wie in Figur 1 dargestellt. Insbesondere kann das Optiksystem 2 ein Licht kollimierendes Optikelement 22 aufweisen, das dazu vorgesehen und ausgebildet ist, eine Kollimierung des Lichts entlang der transversalen Richtung y zu bewirken. Das Optiksystem 2 weist außerdem ein Licht divergierendes Optikelement 23 auf, das dazu vorgesehen und ausgebildet ist, eine Aufspreizung des Lichts entlang der horizontalen Richtung x zu bewirken, wie in Figur 1 zu sehen ist. Wie beispielhaft in Figur 1 gezeigt, können das Licht kollimierende Optikelement 22 und das Licht divergierendes Optikelement 23 einstückig ausgebildet sein. Die beiden Optikelemente 22, 23 können beispielsweise einen gemeinsamen Linsenkörper aufweisen, dessen eine Linsenfläche das Licht kollimierende Optikelement 22 und dessen andere Linsenfläche das Licht divergierende Optikelement 23 bildet. Das Licht kollimierende Optikelement 22 und das Licht divergierende Optikelement 23 können als makroskopische Linsen oder als Mikrolinsenarrays ausgebildet sein.

Der Gehäusekörper 5 kann, wie in Figur 1 gezeigt, mit zumindest einem Optikelement 21, 22, 23 des Optiksystems 2 und der Montageebene 6 einen hermetisch dichten Innenraum umschließen, in dem die Laserlichtquelle 1 angeordnet ist. In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 bilden das Licht kollimierende Optikelement 22 und das Licht divergierende Optikelement 23 eine Abdeckung zum Gehäusekörper 5 und verschließen diesen hermetisch. Optional kann eine Abdeckung auch durch eine für das Laserlicht transparente Platte, z.B. Glasplatte, gebildet werden.

In Verbindung mit den Figuren 2 und 3 sind

Ausführungsbeispiele für Laserlichtquellen 1 gezeigt, die in der Strahlung emittierenden Vorrichtung 100 verwendet werden können. Insbesondere kann die Laserlichtquelle 1 der Strahlung emittierenden Vorrichtung 100 eine oder mehrere Laseremittereinheiten 10 aufweisen.

In Figur 2 ist als Laserlichtquelle 1 eine Halbleiterlaserdiode gezeigt, die als kantenemittierende Laserdiode ausgebildet ist und die eine Laseremittereinheit 10 bildet. Die Halbleiterlaserdiode weist eine Halbleiterschichtenfolge 11 mit einer aktiven Schicht 12 auf, die dazu eingerichtet und vorgesehen ist, im Betrieb in zumindest einem aktiven Bereich Licht zu erzeugen. Die aktive Schicht 12 kann zusammen mit einer Mehrzahl von Halbleiterschichten die Halbleiterschichtenfolge 11 bilden und eine Haupterstreckungsebene aufweisen, die senkrecht zu einer Anordnungsrichtung der Schichten der Halbleiterschichtenfolge 11 ist. Die Halbleiterlaserdiode weist eine Lichtauskoppelflache und eine der

Lichtauskoppelflache gegenüberliegende Rückseitenfläche auf. Die Lichtauskoppelfläche und die Rückseitenfläche können insbesondere Seitenflächen der Halbleiterlaserdiode, besonders bevorzugt Seitenflächen der

Halbleiterschichtenfolge 11, sein, die auch als sogenannte Facetten bezeichnet werden können. Über die

Lichtauskoppelfläche kann die Halbleiterlaserdiode im Betrieb das im zumindest einen aktiven Bereich der aktiven Schicht 12 erzeugte Licht abstrahlen. Auf der Lichtauskoppelflache und der Rückseitenfläche können geeignete optische Beschichtungen, insbesondere reflektierende oder teilreflektierende Schichten oder Schichtenfolgen, aufgebracht sein, die einen optischen Resonator für das in der aktiven Schicht 12 erzeugte Licht bilden können. Der zumindest eine aktive Bereich der aktiven Schicht 12 kann sich zwischen der Rückseitenfläche und der

Lichtauskoppelfläche entlang einer Richtung erstrecken, die die Resonatorrichtung definiert.

Die aktive Schicht 12 und insbesondere die

Halbleiterschichtenfolge 11 mit der aktiven Schicht 12 können auf einem Substrat (nicht gezeigt) aufgebracht sein. Beispielsweise kann das Substrat als Aufwachssubstrat ausgebildet sein, auf dem die Halbleiterschichtenfolge 11 aufgewachsen wird. Die aktive Schicht 12 und insbesondere die Halbleiterschichtenfolge 11 mit der aktiven Schicht 12 können mittels eines Epitaxieverfahrens, beispielsweise mittels metallorganischer Gasphasenepitaxie (MOVPE) oder Molekularstrahlepitaxie (MBE), aufgewachsen werden. Weiterhin kann die Halbleiterschichtenfolge 11 mit elektrischen Kontakten (nicht gezeigt) in Form von einem oder mehreren Kontaktelementen versehen werden. Darüber hinaus kann es auch möglich sein, dass das Aufwachssubstrat nach dem Aufwachsprozess entfernt wird. Hierbei kann die Halbleiterschichtenfolge 11 beispielsweise auch nach dem Aufwachsen auf ein als Trägersubstrat ausgebildetes Substrat übertragen werden. Das Substrat kann beispielsweise Saphir, GaAs, GaP, GaN, InP, SiC, Si, Ge und/oder ein Keramikmaterial wie beispielsweise SiN oder A1N aufweisen oder aus einem solchen Material sein. Besonders bevorzugt ist das von der Laserlichtquelle 1 im Betrieb erzeugte Licht langwelliges Licht im infraroten Spektralbereich und weist eine Wellenlänge von größer oder gleich 800 nm oder größer oder gleich 850 nm auf. Weiterhin kann das Licht eine Wellenlänge von kleiner oder gleich 2 gm oder kleiner oder gleich 1,5 gm oder kleiner oder gleich 1 pm aufweisen. Eine bevorzugte Wellenlänge kann bei etwa 940 nm liegen. Für eine langwellige, infrarote Strahlung ist beispielsweise eine Halbleiterschichtenfolge 11 oder zumindest eine aktive Schicht 12 auf Basis von In_xGa_yAl_1-x-yAs oder auf Basis von In_xGa_yAl_1-x-yP geeignet, wobei jeweils 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1 gilt.

Die aktive Schicht 12 kann beispielsweise einen herkömmlichen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, eine Einfach- QuantentopfStruktur (SQW-Struktur) oder eine Mehrfach- QuantentopfStruktur (MQW-Struktur) oder andere dafür geeignete Strukturen zur Lichterzeugung aufweisen. Die Halbleiterschichtenfolge 11 kann zusätzlich zur aktiven Schicht 12 weitere funktionale Schichten und funktionelle Bereiche aufweisen, etwa p- oder n-dotierte Ladungsträgertransportschichten, also Elektronen- oder Löchertransportschichten, undotierte oder p- oder n-dotierte Confinement-, Cladding- oder Wellenleiterschichten, Barriereschichten, Planarisierungsschichten, Pufferschichten, Schutzschichten und/oder Elektrodenschichten sowie Kombinationen daraus. Darüber hinaus können zusätzliche Schichten, etwa Pufferschichten, Barriereschichten und/oder Schutzschichten auch senkrecht zur Aufwachsrichtung der Halbleiterschichtenfolge 11 beispielsweise um die Halbleiterschichtenfolge 11 herum angeordnet sein, also etwa auf den Seitenflächen der Halbleiterschichtenfolge 11. In der aktiven Schicht 12 können auch mehrere senkrecht zur Resonatorrichtung nebeneinander angeordnete aktive Bereiche ausgebildet sein, die unabhängig voneinander oder bevorzugt gemeinsam ansteuerbar sein können. Bei einer derartigen, auch als Laserbarren bezeichneten Ausführung weist die Halbleiterlaserdiode und damit die Laserlichtquelle 1 eine Mehrzahl von Laseremittereinheiten 10 auf.

Wie in Figur 2 angedeutet ist, weist das Strahlprofil des von der kantenemittierenden Laserdiode im Betrieb erzeugten Lichts in einer Ebene senkrecht zur Haupterstreckungsebene der aktiven Schicht 12 einen anderen Öffnungswinkel als in einer Ebene parallel zur Haupterstreckungsebene der aktiven Schicht 12 auf. Dies gilt sowohl für Laserdioden, die im sogenannten TM-Mode (TM: transversal magnetisch) oder im sogenannten TE-Mode (TE: transversal elektrisch) oszillieren. Die Ebene beziehungsweise Richtung, in der das Strahlprofil den größten Öffnungswinkel aufweist und die im gezeigten Ausführungsbeispiel der zur Haupterstreckungsebene der aktiven Schicht 12 senkrechten Ebene entspricht, wird auch als schnelle Achse 13 („fast axis") bezeichnet, während die Ebene beziehungsweise Richtung, in der das Strahlprofil den kleinsten Öffnungswinkel aufweist und die im gezeigten Ausführungsbeispiel der zur Haupterstreckungsebene der aktiven Schicht 12 parallelen Ebene entspricht, als langsame Achse 14 („slow axis") bezeichnet wird.

In Verbindung mit der Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Laserlichtquelle 1 gezeigt, die im Vergleich zum vorherigen Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Laseremittereinheiten 10 in Form einer Mehrzahl von aktiven Schichten 12 aufweist, die innerhalb der Halbleiterschichtenfolge 11 übereinander gestapelt und beispielsweise über Tunnelübergänge miteinander in Serie geschaltet sein können. Weiterhin können auch für jede aktive Schicht 12 Kontaktelemente, beispielsweise in Form von Elektrodenschichten, vorgesehen sein, über die die aktiven Schichten 12 getrennt ansteuerbar sein können. Besonders bevorzugt sind die aktiven Schichten 12 sowie die übrigen Schichten der Halbleiterschichtenfolge 11 verspannungsoptimiert aufgewachsen.

Weiterhin können in jeder aktiven Schicht 12 auch mehrere aktive Bereiche nebeneinander ausgebildet sein, so dass sich eine zweidimensionale Matrix von Laseremittereinheiten 10 ergibt. Die übereinander angeordneten aktiven Bereiche können beispielsweise gemeinsam ansteuerbar sein und einen Kanal bilden, so dass eine solche Laserlichtquelle mehrere Multiemitter-Kanäle aufweisen kann. Rein beispielhaft weist die in Figur 4 gezeigte Laserlichtquelle 1 sieben übereinander gestapelte aktive Schichten 12 auf. Alternativ hierzu können auch mehr oder weniger aktiven Schichten 12 vorhanden sein, beispielsweise drei oder fünf aktive Schichten .

In Verbindung mit der Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 gezeigt. Das Ausführungsbeispiel nach Figur 4 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach Figur 1 darin, dass die Optikelemente 21, 22, 23 einstückig ausgeführt sind. Das bedeutet, dass das Licht reflektierende 21, das Licht kollimierende 22 und das Licht divergierende Optikelement 23 als einstückige Komponente ausgeführt sind. Weitere Details eines derartigen Optiksystems 2 werden in den folgenden Figuren 5a bis 5c gezeigt. Figur 5a zeigt eine dreidimensionale schematische Darstellung des Optiksystems 2 gemäß des Ausführungsbeispiels nach Figur 4. Das Licht kollimierende Optikelement 22 und das Licht divergierende Optikelement 23 weisen in diesem Ausführungsbeispiel einen gemeinsamen Linsenkörper 24 auf, wobei das Licht kollimierende Optikelement 22 auf einer Seite des Linsenkörpers und das Licht divergierende Optikelement 23 auf der anderen Seite des Linsenkörpers angeordnet ist. In dem gezeigten Beispiel sind das Licht kollimierende Optikelement 22 und das Licht divergierende Optikelement 23 als makroskopische zylinderlinsenartige Linsen ausgelegt. Das Licht kollimierende Optikelement 22 ist ausgebildet als eine konvexe, das heißt nach außen gewölbte, Zylinderlinse, die entlang der horizontalen Richtung x ausgerichtet ist. Das Licht divergierende Optikelement 23 ist ausgebildet als eine konkave, das heißt nach innen gewölbte, Zylinderlinse, die entlang der transversalen Richtung y ausgerichtet ist. Alternativ können das Licht kollimierende Optikelement 22 und das Licht divergierende Optikelement 23 als Mikrolinsenarrays oder als Fresnellinsen ausgelegt sein, um ein kompaktes Design des Optiksystems 2 zu ermöglichen.

Das Licht reflektierende Optikelement 21 ist über eine Haltevorrichtung an einem oberen Ende mit dem Linsenkörper 24 verbunden. An einem unteren Ende kann das Licht reflektierende Optikelement 21 mit den Montageebene 6 in Kontakt stehen. Das Licht reflektierende Optikelement 21 ist gegenüber der Montageebene 6 in horizontaler Richtung x gekippt .

In den Figuren 5b und 5c sind Seitenansichten des in Figur 5a gezeigten Optiksystems 2 zu sehen. Beispielhaft sind mögliche Strahlengänge illustriert. In Figur 5b ist die AufSpreizung des Strahlprofils entlang der horizontalen Richtung x zu sehen, die hauptsächlich vom Licht divergierenden Optikelement 23 verursacht wird. Aber auch das Licht reflektierende Optikelement 21 kann zu einer Aufspreizung des Strahlprofils beitragen. Das Strahlprofil der Strahlung emittierenden Vorrichtung 100 weist nach dem Optiksystem 2 einen Öffnungswinkel ϑ_x in horizontaler Richtung x auf.

In Figur 5c ist die Kollimierung des Strahlprofils entlang der transversalen Richtung y zu sehen, die hauptsächlich vom Licht kollimierenden Optikelement 22 verursacht wird. Das Strahlprofil der Strahlung emittierenden Vorrichtung 100 weist nach dem Optiksystem 2 einen Öffnungswinkel ϑ_y in transversaler Richtung y auf.

In Verbindung mit Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 gezeigt. Das Ausführungsbeispiel nach Figur 6 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach Figur 1 darin, dass das Licht reflektierende Optikelement 21 eine gekrümmte Reflektorfläche 25 aufweist. Wie in Figur 6 angedeutet, kann die Krümmung der Reflektorfläche 25 entlang der horizontalen Richtung x als konkave Funktion realisiert sein. In diesem Fall ist das Licht reflektierende Optikelement 21 also als Zylindersegment ausgebildet. Entlang der transversalen Richtung y kann das Licht reflektierende Optikelement 21 ebenfalls eine Krümmung aufweisen. Die gekrümmte Reflektorfläche 25 unterstützt die Aufspreizung des Strahlprofils entlang der horizontalen Richtung x. Entlang der transversalen Richtung y kann die Krümmung der Reflektorfläche 25 zur Kollimierung des Strahlprofils beitragen. Auf diese Weise werden die optischen Anforderungen an das Licht kollimierende Optikelement 22 und das Licht divergierende Optikelement 23 reduziert.

In Figur 7 ist eine Weiterentwicklung des in Figur 6 gezeigten Ausführungsbeispiels zu sehen. Zusätzlich zur Krümmung weist die Reflektorflache 25 Facetten auf, die als Wölbungen innerhalb der Reflektorflache 25 ausgebildet sind. Durch die Facetten wird eine Aufspreizung des Strahlprofils entlang der horizontalen Richtung x und eine Kollimierung des Strahlprofils entlang der transversalen Richtung y erreicht. Durch diese Anordnung werden die optischen Anforderungen an das Licht kollimierende Optikelement 22 und das Licht divergierende Optikelement 23 weiter reduziert. In einem Ausführungsbeispiel können diese beiden Optikelemente durch eine lediglich für Licht transparente planare Platte ersetzt werden, wobei die Platte als Abdeckung des Gehäusekörpers 5 ausgebildet ist. Vorteilhaft wird das Optiksystem 2 durch nur ein Optikelement 21 gebildet.

Die in Figur 8 dargestellte Strahlung emittierende Vorrichtung 100 weist eine Vielzahl von Reflektorflächen 25 des Licht reflektierenden Optikelements 21 auf. Die Reflektorflächen 25 sind entlang der transversalen Richtung y angeordnet. Die Reflektorflächen 25 weisen unterschiedliche Neigungswinkel in Bezug auf die Montagebene 6 auf. Die Laserlichtquelle 1, die insbesondere eine Mehrzahl von Laseremittereinheiten entlang der transversalen Richtung y aufweisen kann, strahlt Licht auf jede der Reflektorflächen 25 ab, so dass dieses in unterschiedliche Richtungen entlang der Abstrahlrichtung z umgelenkt wird, wie durch die in Figur 8 gezeigten Pfeile dargestellt. Auf diese Weise lässt sich ein großer Öffnungswinkel ϑ_x in horizontaler Richtung x realisieren . In Figur 9 ist eine perspektivische Ansicht auf die Laserlichtquelle 1 und das Licht reflektierende Optikelement 21 des in Figur 8 gezeigten Ausführungsbeispiels zu sehen. Laseremittereinheiten 10 sind auf einem gemeinsamen Trägersubstrat 7 entlang der transversalen Richtung y angeordnet. Die Laseremittereinheiten 10 können als separate Laserdiodenchips oder als Laserbarren ausgebildet sein. Jede der Laseremittereinheiten 10 strahlt Licht auf eine der Reflektorflachen 25 ab, an denen das Licht in unterschiedliche Richtungen entlang der Abstrahlrichtung z reflektiert wird. Das Licht reflektierende Optikelement 21 kann als einstückige Komponente ausgebildet sein, wie in Figur 9 gezeigt.

In Verbindung mit Figur 10 ist ein weiteres

Ausführungsbeispiel der strahlungsemittierenden Vorrichtung 100 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 eine Mehrzahl von Laserlichtquellen 1, 1' an unterschiedlichen peripheren

Positionen auf der Montageebene 6 auf. Die Laserlichtquellen 1 sind als separate Laserdiodenchips 1 ausgebildet, die auf jeweiligen Trägersubstraten 7 angeordnet sind. Die Laserlichtquellen 1 strahlen Licht auf ein zentral auf der Montageebene 6 positioniertes Licht reflektierendes Optikelement 21 ab, wobei das Licht reflektierende Optikelement 21 Reflektorflächen 25, 25' aufweist, die der jeweiligen Laserlichtquelle 1 zugewandt sind. Wie in Figur 10 gezeigt kann das Licht reflektierende Optikelement 21 eine pyramidale Struktur aufweisen, wobei die Reflektorflächen 25, 25' Seitenflächen der pyramidalen Struktur darstellen. Das von einer ersten Laserlichtquelle 1 abgestrahlte Licht, das von einer ersten Reflektorfläche 25 in Abstrahlrichtung z reflektiert wird, leuchtet einen ersten Winkelbereich in horizontaler Richtung x aus, während das von einer zweiten Laserlichtquelle 1' abgestrahlte Licht, das von einer zweiten Reflektorflache 25' in Abstrahlrichtung z reflektiert wird, einen zweiten Winkelbereich ϑ_x ' in horizontaler Richtung x ausleuchtet. Der erste Winkelbereich ϑ_x und der zweite Winkelbereich ϑ_x ' können aneinander angrenzen oder leicht überlappen. Beispielsweise umfassen beide Winkelbereiche ϑ_x, ϑ_x ' jeweils 60°, wodurch die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 einen Gesamtwinkelbereich von bis zu 120° ausleuchtet. Durch die Verteilung des Gesamtwinkelbereichs auf mehrere Laserlichtquellen 1, 1' und/oder Reflektorflachen

25, 25' werden die optischen Anforderungen an ein Licht divergierendes Optikelement 23 reduziert. Des Weiteren kann die durch die einzelnen Laserdiodenchips 1 erzeugte Wärme besser abgeführt werden.

In Verbindung mit Figur 11 ist ein weiteres

Ausführungsbeispiel der Strahlung emittierenden Vorrichtung 100 gezeigt. Das gezeigte Ausführungsbeispiel weist anstatt der in vorgenannten Beispielen verwendeten kantenemittierenden Laserdioden eine vertikal emittierende Laserdiode 1 mit horizontaler Kavität 16 (nicht gezeigt) auf, die im Betrieb über eine integrierte Spiegelschicht 17 (siehe Figur 13) das in der Kavität generierte Licht zur Abstrahlrichtung z auskoppelt. Die vertikal emittierende Laserdiode weist einen Emissionsbereich 15 auf, ausgehend von dem Licht entlang der Abstrahlrichtung z ausgekoppelt wird.

Ferner können zum Beeinflussen der von der Laserlichtquelle 1 abgestrahlten Strahlung eine, zwei oder mehrere optisch wirksame Schichten an ein, zwei oder mehreren Grenzflächen des Laserdiodenchips 1 ausgebildet sein. Die optisch wirksamen Schichten dienen in diesem Zusammenhang dazu, eine Reflektion an der entsprechenden Grenzfläche zu erhöhen oder zu verringern. Die optisch wirksamen Schichten umfassen beispielsweise eine erste und/oder zweite optisch wirksame Oberflächenschicht 31, 32. Die optisch wirksamen Schichten können eine Strahlungsausbeute pro aufgewendeter Energie beeinflussen. Ferner kann eine Energieschwelle, in anderen Worten Laserschwelle, ab der Laserstrahlung erzeugt wird, herabgesenkt werden. Ferner kann durch die optisch wirksamen Schichten eine Strahlungsleistung der vertikal emittierende Laserdiode 1 bei einer vorgegebenen Versorgungsenergie eingestellt werden. Ferner können die optisch wirksamen Schichten genutzt werden, um eine Wellenlänge der aus der Laserlichtquelle 1 austretenden Strahlung besonders präzise vorzugeben .

Die erste optisch wirksame Oberflächenschicht 31 kann beispielsweise eine Reflektion der aus dem Emissionsbereich ausgekoppelten Strahlung verringern und somit als antireflektierende Schicht ausgebildet sein.

Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise die zweite optisch wirksame Oberflächenschicht 32 eine Reflexion an der Oberfläche der Laserlichtquelle 1 erhöhen. Dabei kann die Reflexion durch die zweite optisch wirksame

Oberflächenschicht 32 beispielsweise so weit erhöht werden, dass nahezu Totalreflexion an der Oberfläche der Laserlichtquelle 1 stattfindet. Dies führt dazu, dass die aus einen aktiven Schicht 12 (siehe Figur 13) ausgekoppelte Strahlung zurück in die aktive Schicht 12 reflektiert wird. Dies bewirkt, dass die Strahlung nur in einem kleinen Emissionsbereich 15 austritt. Ferner kann dadurch die Laserschwelle abgesenkt werden, bei der Laserstrahlerzeugung auftritt. Alternativ dazu kann auch nur eine der beiden optisch wirksamen Oberflächenschichten 31, 32 vorgesehen sein. Durch die Verwendung einer vertikal emittierenden Laserdiode 1 ist kein externes Licht reflektierendes Optikelement 21 notwendig, da das in der Kavität generierte Licht durch eine integrierte Spiegelschicht 17 umgelenkt wird.

In Verbindung mit Figur 12 ist ein weiteres

Ausführungsbeispiel der Strahlung emittierenden Vorrichtung 100 gezeigt. Hier weist die vertikal emittierende Laserdiode 1 eine Mehrzahl von Emissionsbereichen 15 auf, die bevorzugt in einer Linie entlang der horizontalen Richtung x angeordnet sind. Beispielhaft sind in Figur 12 zwei Emissionsbereiche 15 an gegenüberliegenden Enden des Laserdiodenchips 1 gezeigt.

An oder auf jedem der Emissionsbereiche 15 kann eine optisch aktive Oberflächenschicht 31 angeordnet sein, die beispielsweise als antireflektierende Schicht ausgebildet ist. Mithilfe der Mehrzahl von Emissionsbereichen 15 kann das Optiksystem 2 und die Umgebung homogen ausgeleuchtet werden, da sich die von den Emissionsbereichen 15 ausgehenden Strahlengänge überlagern können. Ferner wird durch die Verteilung auf mehrere Emissionsbereiche 15 innerhalb eines Laserdiodenchips 1 der Verschleiß, z.B. in Form eines Schmelzens der aktiven Schicht 12, verringert.

In Figur 13 ist eine Detailansicht für eine Laserlichtquelle 1 gezeigt, die in den Ausführungsbeispielen der Strahlung emittierenden Vorrichtung gemäß den Figuren 11, 12, 14 und 16 verwendet werden kann. Die vertikal emittierende Laserdiode mit horizontaler Kavität gemäß Figur 13 weist mehrere Emissionsbereiche 15, und somit mehrere Laseremittereinheiten 10 auf. Die Emissionsrichtung der in Figur 13 gezeigten Laserlichtquelle 1 kann mit der Abstrahlrichtung z der Strahlung emittierende Vorrichtung zusammenfallen. Die in Figur 13 gezeigte Laserlichtquelle 1 basiert auf dem Aufbau einer kantenemittierenden Laserdiode, bei der durch Gräben in der Halbleiterschichtenfolge 11 mehrere Facetten ausgebildet sind, über die im Betrieb Licht parallel zur aktiven Schicht 12 abgestrahlt werden kann. Den Facetten gegenüber liegende, durch die Gräben erzeugte Flächen der Halbleiterschichtenfolge 11 sind beispielsweise in einem Winkel von 45° geneigt und mit einer integrierten Spiegelfläche 17 ausgebildet, so dass das auf diese von den Facetten abgestrahlte Licht in eine Richtung senkrecht zur Haupterstreckungsebene der aktiven Schicht stehende Richtung abgestrahlt wird, wie in Figur 13 durch die gestrichelten Pfeile angedeutet ist. Für weitere Details der in Figur 13 gezeigten Laserlichtquelle 1 wird auf die Ausführungen des allgemeinen Teils dieser Beschreibung verwiesen.

In Figur 14 ist ein Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels gezeigt, bei dem die vertikal emittierende Laserdiode 1 eine Mehrzahl horizontaler Kavitäten 16 aufweist, die um eine zentralen Emissionsbereich 15 paarweise gegenüberliegend angeordnet sind. In jeder der sich gegenüberliegenden Kavitäten 16 wird Laserlicht generiert, welches über den gemeinsamen zentralen Emissionsbereich 15 emittiert wird. Beispielsweise und wie in Figur 14 angedeutet, umfasst die Laserdiode zwei Kavitäten 16 und einen Emissionsbereich 15, so dass der Emissionsbereich 15 zwischen den beiden Kavitäten 16 liegt. Wie in den zuvor erläuterten Beispielen können ein, zwei oder mehrere optisch wirksame Schichten 31, 32 an der Oberfläche der Laserlichtquelle 1 angeordnet sein. Eine derartige Laserlichtquelle 1 erzielt eine hohe Lichtleistung. Ferner wiest die Laserlichtquelle durch den kleinen gemeinsamen Emissionbereich 15 eine kleine Etendue auf, und der vom Emissionsbereich 15 abgestrahlte Lichtkegel kann symmetrischer als der einer typischen kantenemittierenden Laserdiode sein.

Ferner können, wie in Figur 15 gezeigt, mehrere derartige Laseremittereinheiten 10 kombiniert werden. Figur 15 zeigt eine Aufsicht auf ein eindimensionales Array von Laseremittereinheiten 10, wobei jede Laseremittereinheit 10 von einer vertikal emittierenden Laserdiode 1 mit zwei um einen zentralen Emissionsbereich 15 angeordneten Kavitäten 16 gebildet wird. Die Laseremittereinheiten 10 können bevorzugt entlang der transversalen Richtung y angeordnet sein. Weiterhin kann, wie in Figur 15 gezeigt eine Metaoptik über jedem der Emissionsbereiche 15 angeordnet sein. Die Metaoptik kann als weiteres Optikelement 18, wie zum Beispiel ein Beugungsgitter, ausgebildet und dafür vorgesehen sein, das von der jeweiligen Laseremittereinheit 10 abgestrahlte Licht in eine vordefinierte Richtung zu lenken und/oder das Strahlprofil des von der jeweiligen Laseremittereinheit 10 abgestrahlten Lichts zu formen. Ferner sind die Laseremittereinheiten 10 bevorzugt individuell ansteuerbar, so dass bestimmte Winkelbereiche definiert werden können, die häufiger beleuchtet werden, und andere, die weniger häufig beleuchtet werden.

In Figur 16 ist eine perspektivische Sicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem wiederum ein eindimensionales Array aus Laseremittereinheiten 10 verwendet wird. Die Laseremittereinheiten 10 sind als vertikal emittierende Laserdioden mit jeweils einem Emissionsbereich 15 ausgebildet. Auf oder über dem Emissionsbereich 15 der ersten und dritten Laseremittereinheit 10 sind weitere Optikelemente 18 angeordnet, die beispielhaft als Prismen dargestellt sind. Alternativ kann das weitere Optikelement 18 ein Beugungsgitter, ein photonischer Kristall, oder eine integrierte Phasenmodulationsstruktur sein. Das weitere Optikelement 18 ist dazu vorgesehen und ausgebildet, das von der jeweiligen Laseremittereinheit, bzw. Laserdiode, zur Abstrahlrichtung z ausgekoppelte Licht entlang der horizontalen Richtung x umzulenken, so dass ein weiter Winkelbereich in horizontaler Richtung x ausgeleuchtet werden kann.

Figur 17 zeigt ein weiteres Beispiel für eine Laserlichtquelle 1, bei der mehrere horizontale Kavitäten 16 sternförmig um einen zentralen Emissionsbereich 15 angeordnet sind. Die in Figur 17 gezeigt Laserlichtquelle umfasst ferner optisch wirksame Oberflächenschichten 31, 32 zur Beeinflussung des abgestrahlten Lichts, zum Beispiel indem eine Reflektion an der entsprechenden Grenzfläche erhöht oder verringert wird. Eine derartige Laserlichtquelle weist eine hohe Leistung auf, ist kompakt und führt zu einem symmetrischen abgestrahlten Lichtkegel, vergleichbar mit dem Lichtkegel einer VCSEL-Diode.

In Figur 18 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel ähnlich zu dem in Figur 10 gezeigten Beispiel zu sehen. Zusätzlich zu den kantenemittierenden Laserdioden 1 in der Peripherie der Montageebene 6 weist die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 eine auf der Montageebene 6 angeordnete oberflächenemittierende Laserdiode 1' mit vertikaler Kavität (VCSEL-Diode) auf, die im Betrieb das in der Kavität generierte Licht zur Abstrahlrichtung z auskoppelt. Ein Array aus VCSEL-Dioden ist ebenfalls möglich. Die VCSEL-Diode 1' bzw. das VCSEL-Dioden Array kann direkt und mittig auf der Montageebene 6 angeordnet sein. Wie gezeigt können sich die von den jeweiligen Laserdioden 1, 1' ausgeleuchteten

Winkelbereiche überlappen und so zu einem Gesamtwinkelbereich ϑ_x,ges in horizontaler Richtung x beitragen.

In diesem Zusammenhang zeigt Figur 19 schematisch das zusammengesetzte Strahlprofil im Fernfeld in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel ϑ_x in horizontaler Richtung x und in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel ϑ_y in transversaler Richtung y. Das Strahlprofil kann hierbei durch das Optiksystem 2 optimiert sein. Das in Figur 19 gezeigte zusammengesetzte Strahlprofil weist einen ersten, von kantenemittierenden Laserdioden 1 ausgehenden, Bereich 41, und einen zweiten, von vertikal emittierenden Laserdioden 1' ausgehenden Bereich 42 auf. Der erste Strahlprofilbereich 41 besitzt einen im Vergleich zum transversalen Abstrahlwinkel ϑ_y größeren horizontalen Abstrahlwinkel ϑ_x, während der Strahlprofilbereich 42 in Bezug auf beide Abstrahlwinkel beinahe symmetrisch, d.h. kreisförmig, sein kann.

Beispielsweise kann der Lichtkegel kantenemittierender Laserdioden 1 im Fernfeld einen Öffnungswinkel entlang der schnellen Achse 13 (entspricht nach Rotation durch das Licht reflektierende Optikelement 21 dem Öffnungswinkel ϑ_x) von etwa 120°, und entlang der langsamen Ache (entspricht dem Öffnungswinkel ϑ_y) von etwa 12° erreichen. Demgegenüber kann der Lichtkegel einer VCSEL-Diode oder eines VCSEL-Dioden Arrays im Fernfeld Öffnungswinkel von etwa 30°-60° in der horizontalen Richtung x und 30° in der transversalen Richtung y erreichen. Die Verwendung einer VCSEL-Diode oder eines VCSEL-Dioden Arrays kann deshalb vorteilhaft sein, um im Fernfeld Hindernisse oberhalb der Straße, wie beispielsweise Auffahrrampen, Brücken oder Garagen, auszuleuchten. Die VCSEL-Diode oder das VCSEL-Dioden Arrays kann zum Beispiel je nach Situation an- oder ausgeschaltet werden.

In Figur 20 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Strahlung emittierenden Vorrichtung 100 gezeigt. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Figur 18 ist die vertikal emittierende VCSEL-Diode 1', bzw. das VCSEL-Dioden Array, auf dem gleichen Trägersubstrat 7 wie die kantenemittierenden Laserdioden 1 angeordnet. Vorteilhafterweise werden dadurch Ausrichtungsanforderungen gemindert und die Montage erleichtert. In diesem Fall strahlen die kantenemittierenden Laserdioden 1 Licht in Richtung der auf der Montageebene 6 in der Peripherie befindlichen Licht reflektierenden Optikelemente 21 ab, die das Licht in Richtung der Abstrahlrichtung z umlenken. Die Licht reflektierenden Optikelemente 21 weisen Reflektorflachen 25 auf, die den jeweiligen kantenemittierenden Laserdioden 1 zugewandt sind.

Figur 21 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Strahlung emittierenden Vorrichtung 100 mit einem weiten horizontalen Gesamtabstrahlwinkel . Die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 weist zumindest zwei kantenemittierende Laserdioden 1 auf, die auf jeweils einem zur Montageebene 6 verkippten Trägersubstrat 7 angeordnet sind. Durch die Verkippung der Trägersubstrate 7 weist das von der jeweiligen Laserdiode 1 abgestrahlte Licht eine Komponente in Abstrahlrichtung z auf, weshalb das Optiksystem 2 in diesem Fall nicht notwendigerweise ein Licht reflektierendes Optikelement 21 enthalten muss. Die Laserdioden 1 strahlen Licht in Richtung der Optikelemente 22, 23 ab, die für eine Kollimierung des Lichts in transversaler Richtung y und eine Aufspreizung des Lichts in horizontaler Richtung x sorgen. Das Optiksystem 2 bildet eine oder mehrere Austrittsflächen 29 für das abgestrahlte Licht. Beispielweise (nicht gezeigt) bildet das Optiksystem 2 eine kuppelförmige Austrittsfläche, deren Flächennormale abschnittsweise in unterschiedliche Richtungen zeigt. Alternativ, und wie in Figur 21 gezeigt, bildet das Optiksystem 2 eine Mehrzahl von Austrittsflächen 29, deren Flächennormalen in unterschiedliche Richtungen zeigen. Das kann bedeuten, dass zumindest eine Austrittsfläche 29 des Optiksystems in einer zur Montageebene 6 verkippten Position steht. Beispielsweise und wie in Figur 21 gezeigt, kann eine Austrittsfläche 29 senkrecht zur Abstrahlrichtung der jeweiligen Laserdiode 1 stehen, bzw. senkrecht zu einer Oberfläche des Trägersubstrats 7, auf der diese Laserdiode 1 angeordnet ist. Das Optiksystem 2 kann dafür vorgesehen und ausgebildet sein, eine Aufspreizung des Strahlprofils der Strahlung emittierenden Vorrichtung 100 in horizontaler Richtung x auf beispielsweise zumindest 240° zu bewirken, wobei das von den zwei Laserdioden 1 abgestrahlte Licht jeweils auf 120° aufgespreizt wird und eine Richtung umfasst, die senkrecht zur Montagebene 6 steht.

In Figur 22 ist eine perspektivische Ansicht auf die Montageebene 6 mit zwei darauf angeordneten verkippten Trägersubstraten 7, auf die jeweils eine kantenemittierende Laserdiode 1, bzw. ein Laserdiodenchip 1 angeordnet ist, zu sehen. Die Anordnung entspricht der Anordnung der in Figur 21 gezeigten Ausführungsform, bei der die Trägersubstrate 7 in transversaler Richtung y hintereinander angeordnet sind. Die Abstrahlrichtung der beiden Laserdiodenchips 1 ist ebenfalls angedeutet .

Figur 23 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Strahlung emittierenden Vorrichtung 100. Der Strahlung emittierende Vorrichtung 100 umfasst eine Montageebene 6 und ein mittig auf der Montageebene 7 angeordnetes, zur Montageebene 6 planparalleles Trägersubstrat 7. Auf dem Trägersubstrat 7 ist mittig eine vertikal emittierende Laserdiode 1' angeordnet, die im Betrieb Licht zur Abstrahlrichtung z auskoppelt, welches über eine parallel zur Montagebene 6 stehende erste Austrittsfläche 29 abgestrahlt wird. Weiterhin sind 2 kantenemittierende Laserdioden 1 an gegenüberliegenden Rändern des Trägersubstrates 7 angeordnet, die Licht in Richtung zweier am Rand der Montageebene 6 befindlicher Licht reflektierender Optikelemente 21 abstrahlen. Von dort wird das Licht in Richtung einer zweiten und dritten Austrittsfläche 29 des Optiksystems 2 reflektiert. Wie im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 20 ermöglicht die Anordnung der Laserlichtquellen 1, 1' auf einem gemeinsamen

Trägersubstrat 7 eine kompakte und effiziente Montage. Die Umlenkung des von den kantenemittierenden Laserdioden 1 abgestrahlten Lichts mittels Licht reflektierender Optikelemente 21 ermöglicht die Montage auf einem planparallelen Trägersubstrat 7, was auch in thermischer Hinsicht vorteilhaft ist. Die Realisierung einer Mehrzahl von Austrittsflächen 29 ermöglicht ein weites horizontales Sichtfeld der Strahlung emittierenden Vorrichtung 100, beispielsweise von etwa 240°.

In Figur 24 ist beispielhaft eine mit der hier beschriebenen Strahlung emittierenden Vorrichtung erzielbare winkelabhängige Intensitätsverteilung I im Fernfeld in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel ϑ_x in horizontaler Richtung x und in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel ϑ_y in transversaler Richtung y gezeigt. Es ist zu erkennen, dass eine gleichmäßige Aufspreizung entlang der horizontalen Richtung x in einem breiten Winkelbereich erreicht werden kann, der deutlich größer ist als der Öffnungswinkel des Strahlprofils der Laserlichtquelle 1. Gleichzeitig kann eine Kollimierung entlang der transversalen Richtung y erzielt werden.

In Figur 25 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Messsystem 1000 mit einer Strahlung emittierenden Vorrichtung 100 als Sendereinheit und einer Detektoreinheit 200 als Empfängereinheit gezeigt, mit dem nicht zum Messsystem 1000 gehörende, in Figur 25 durch die gepunkteten Elemente angedeutete Objekte 99 detektiert werden können. Bei den Objekten 99 kann es sich beispielsweise um Gegenstände oder Personen oder um andere mittels Licht untersuchbare Objekte handeln .

Die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 des Messsystems 1000 ist dazu vorgesehen und eingerichtet, im Betrieb ein Sendersignal L abzustrahlen, wie durch die entsprechend gekennzeichneten Pfeile in Figur 25 angedeutet ist. Hierzu weist die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 eine Laserlichtquelle 1 auf, die im Betrieb Licht entlang einer Abstrahlrichtung z abstrahlt. Weiterhin weist die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 ein Optiksystem 2 auf, das zur Formung einer Abstrahlcharakteristik der Strahlung emittierenden Vorrichtung 100 ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist das Optiksystem 2 ein nicht-abbildendes Optiksystem.

Beispielsweise kann die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 so ausgebildet sein, dass ein Bereich mit einer Breite B von mehreren 10 m in einer horizontalen Richtung x, beispielsweise mit einer Breite B von mindestens 20 m oder mindestens 30 m oder mindestens 50 m, in einer Entfernung D von mehreren 10 m, beispielsweise in einer Entfernung D von mindestens 50 m oder mindestens 100 m oder mindestens 200 m, ausleuchtet wird. Weiterhin kann der vom Sendersignal L ausgeleuchtete Bereich in einer transversalen Richtung y eine Höhe von mehreren Metern, beispielsweise eine Höhe von mindestens 2 m oder mindestens 5 m, ausleuchten.

Die Richtungsangaben „horizontal" und „transversal" beziehen sich bevorzugt auf eine derartige Anordnung des Messsystems 1000, in der das Messsystem 1000 und insbesondere die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 im Messsystem 1000 für den bestimmungsgemäßen Gebrauch relativ zur Umgebung ausgerichtet sind. Wird das Messsystem 1000 beispielsweise in einem Fahrzeug wie einem Straßenfahrzeug oder in einer Überwachungsvorrichtung verwendet, wie in Verbindung mit den Figuren 26 bis 28 gezeigt ist, bezeichnet die horizontale Richtung x bevorzugt eine Richtung parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel zur Fahrbahnoberfläche. Die transversale Richtung y, die beispielsweise in Figur 28 angedeutet ist und die senkrecht zur horizontalen Richtung steht, entspricht dann bevorzugt einer Richtung senkrecht oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Fahrbahnoberfläche. Die Abstrahlrichtung z steht bevorzugt senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur horizontalen Richtung x und zur transversalen Richtung y.

Das Sendersignal L kann beispielsweise ein Lichtpuls sein, der in Form eines Einzelpulses mit einer bestimmten Pulsfrequenz abgestrahlt wird. Weiterhin kann das Sendersignal L anstelle eines Einzelpulses beispielsweise auch einen Pulszug, also eine Mehrzahl von Pulsen, und/oder einen in seiner Amplitude modulierten Puls oder einen amplituden- und/oder phasenmodulierten kontinuierlichen Lichtstrahl aufweisen. Die Detektoreinheit 200 ist dazu vorgesehen und eingerichtet, ein Rücksignal R zu empfangen, das zumindest einen Teil des von einem externen Objekt 99 zurückgestrahlten Sendersignals L aufweist. Das Rücksignal R kann durch Interaktion des Sendersignals L mit einem Objekt 99 vom Sendersignal L abweichen, beispielsweise im Hinblick auf den zeitlichen Verlauf, auf eine spektrale Zusammensetzung, eine Amplitude und/oder eine Phase. So kann das Rücksignal R etwa einem zumindest in Bezug auf einige spektrale Komponenten abgeschwächten und/oder zumindest teilweise frequenzverschobenen und/oder phasenverschobenen Sendersignal L entsprechen.

Die Detektoreinheit 200 weist zumindest ein Detektorelement 3 auf, beispielsweise in Form einer Fotodiode oder einem Fotodiodenarray. Beispielsweise kann die Detektoreinheit 200 ein SPAD-Array, ein APD-Array oder ein Gated-Imaging-System aufweisen oder sein. Weiterhin kann die Detektoreinheit 200 ein Optiksystem 4 aufweisen, das besonders bevorzugt ein abbildendes Optiksystem ist.

Die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 und die Detektoreinheit 200 und damit die Laserlichtquelle 1, das Optiksystem 2, das Detektorelement 3 und das Optiksystem 4, können, wie in Figur 25 entsprechend gestrichelt angedeutet ist, in oder an einem oder mehreren Gehäusekörpern angeordnet sein. Insbesondere können die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 und die Detektoreinheit 200 auch in oder an einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Insbesondere können die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 und die Detektoreinheit auf derselben Montageebene angeordnet sein, oder zumindest auf zueinander parallelen Montageebenen. Bei einem Verfahren zum Betrieb des Messsystems 1000 sendet die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 wie beschrieben als Sendersignal L zumindest einen Lichtpuls aus. Die Detektoreinheit 200 detektiert das Rücksignal R. Beispielsweise kann das Verfahren dazu verwendet werden, einen oder mehrere Parameter in Bezug auf das Sendersignal L und/oder das Rücksignal R zu bestimmen, um so Rückschlüsse auf ein Objekt 99 ziehen zu können. Beispielsweise können ein Zeitunterschied zwischen dem Sendersignal L und dem Rücksignal R und/oder eine Wellenlängenverschiebung und/oder Phasenverschiebung zwischen dem Sendersignal L und dem Rücksignal R und/oder eine spektrale Änderung zwischen dem Sendersignal L und dem Rücksignal R bestimmt werden. Aus dem einen oder den mehreren aus dem Rücksignal R bestimmten Parametern können eine oder mehrere Zustandsgrößen in Bezug auf das Objekt 99 abgeleitet werden, beispielsweise ein Abstand und/oder eine Geschwindigkeit und/oder zumindest eine oder mehrere Geschwindigkeitskomponenten. Insbesondere können mit einem abbildenden Optiksystem 4 und einem Detektorarray als Detektorelement 3 mehrere Objekte gleichzeitig detektiert werden. Zur Parameterbestimmung kann das Messsystem 1000 weiterhin eine dafür vorgesehene und eingerichtete Auswertungseinheit aufweisen (nicht gezeigt). Bevorzugt weist das Messsystem 1000 Eigenschaften und Merkmale eines LIDAR- Systems auf und ist besonders bevorzugt ein LIDAR-System.

In den Figuren 26 bis 27 sind ein Fahrzeug 2000 mit einem Messsystem 1000 angedeutet. Das Fahrzeug 2000 kann beispielsweise ein Straßenfahrzeug, ein schienengebundenes Fahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug sein. Besonders bevorzugt ist das Fahrzeug 2000 ein Kraftfahrzeug, wie in Figuren 26 und 27 angedeutet ist. In Figur 27 sind zwei Situationen illustriert, bei denen das Fahrzeug 2000 eine im Vergleich zum Objekt 99 in transversaler Richtung y erhöhte oder vertiefte Position einnimmt. Das in das Fahrzeug 2000 integrierte Messsystem 1000, insbesondere die Strahlung emittierende Vorrichtung 100 des Messsystems 1000, kann in diesen Fällen dergestalt sein, dass zusätzliche Laserlichtquellen 1 zugeschaltet werden und das von ihnen abgestrahlte Licht über das Optiksystem 2 auf die Szene projiziert wird. Auf diese Weise lässt sich der ausgeleuchtete Bereich dynamisch verändern. Beispielsweise kann eine in der Strahlung emittierenden Vorrichtung integrierte VCSEL-Diode oder ein Array von VCSEL-Dioden je nach Situation an- oder ausgeschaltet werden, um im Fernfeld Hindernisse oberhalb oder unterhalb der Straße, wie beispielsweise Auffahrrampen, Brücken oder Garagen, auszuleuchten .

Wie in Figur 28 angedeutet ist, kann das Messsystem 1000 in einer Vorrichtung in Form einer festen Installation, etwa der gezeigten Überwachungsvorrichtung 3000, verwendet werden. Die Überwachungsvorrichtung 3000 kann beispielsweise für ein Verkehrsmanagement, eine Parkplatzmanagement, eine Sicherheitsanwendung oder industrielle Zwecke das Messsystem 1000 aufweisen.

Die in den in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Merkmale und Ausführungsbeispiele können gemäß weiteren Ausführungsbeispielen miteinander kombiniert werden, auch wenn nicht alle Kombinationen explizit beschrieben sind. Weiterhin können die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele alternativ oder zusätzlich weitere Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen . Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102021 113 604.0, deren Inhalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Bezugszeichenliste

1 Laserlichtquelle

2 Optiksystem

3 Detektorelement

4 Optiksystem

5 Gehäusekörper

6 Montageebene 7 Trägersubstrat

10 Laseremittereinheit

11 Halbleiterschichtenfolge

12 aktive Schicht

13 schnelle Achse

14 langsame Achse

15 Emissionsbereich

16 Kavität

17 SpiegelSchicht

18 weiteres Optikelement 21 reflektierendes Optikelement 22 kollimierendes Optikelement 23 divergierendes Optikelement 25 Reflektorfläche 29 Austrittsfläche

31, 32 optisch wirksame Oberflächenschicht 41, 42 Strahlprofil 100 Strahlung emittierende Vorrichtung 200 Detektoreinheit 1000 Messsystem 2000 Fahrzeug 3000 ÜberwachungsVorrichtung B Breite D Entfernung L Sendersignal R Rücksignal x horizontale Richtung y transversale Richtung z Abstrahlrichtung ϑ_x,ϑ_y Abstrahlwinkel

Claims

Patentansprüche

1. Strahlung emittierende Vorrichtung (100), die auf einer sich in lateralen Richtungen (x, y) erstreckenden Montageebene (6) angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, Licht entlang einer Abstrahlrichtung (z) abzustrahlen, wobei die Abstrahlrichtung (z) eine Richtung senkrecht zur Montageebene (6) umfasst, aufweisend zumindest eine Laserlichtquelle (1), und ein der zumindest einen Laserlichtquelle (1) nachgeordnetes und zumindest ein Optikelement (21, 22, 23) umfassendes nicht-abbildendes Optiksystem (2) zur Formung eines Strahlprofils der Strahlung emittierenden Vorrichtung (100) entlang der lateralen Richtungen (x, y).

2. Strahlung emittierende Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die die zumindest eine Laserlichtquelle (1) als Laserbarren oder Lasermatrix ausgebildet ist.

3. Strahlung emittierende Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zumindest eine Laserlichtquelle (1) eine kantenemittierende Laserdiode umfasst, die auf einem zur Montageebene (6) planparallelen oder verkippten Trägersubstrat (7) angeordnet ist.

4. Strahlung emittierende Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Optiksystem (2) ein Licht reflektierendes Optikelement (21) mit zumindest einer Reflektorflache (25) aufweist, das dazu vorgesehen und ausgebildet ist, das Licht zur Abstrahlrichtung (z) umzulenken und eine schnelle Achse (13) des Strahlprofils entlang einer horizontalen Richtung (x) auszurichten.

5. Strahlung emittierende Vorrichtung (100) nach Anspruch 4, wobei die Reflektorflache (25) des Licht reflektierenden Optikelements (21) als gekrümmte und/oder facettierte Reflektorflache (25) ausgebildet ist.

6. Strahlung emittierende Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Optiksystem (2) ein Licht kollimierendes Optikelement (22) aufweist, das dazu vorgesehen und ausgebildet ist, eine Kollimierung des Lichts entlang einer transversalen Richtung (y) zu bewirken.

7. Strahlung emittierende Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Optiksystem (2) ein Licht divergierendes Optikelement (23) aufweist, das dazu vorgesehen und ausgebildet ist, eine Aufspreizung des Lichts entlang der horizontalen Richtung (x) zu bewirken.

8. Strahlung emittierende Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Licht divergierende Optikelement (23) des Optiksystems (2) als Mikrolinsenarray ausgebildet ist, welches eine Mehrzahl von Mikrolinsen aufweist .

9. Strahlung emittierende Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest zwei Optikelemente (21, 22, 23) des Optiksystems (2) einstückig ausgebildet sind.

10. Strahlung emittierende Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, weiterhin aufweisend einen Gehäusekörper (5), wobei der Gehäusekörper (5) mit zumindest einem Optikelement (21, 22, 23) des Optiksystems (2) und der Montageebene (6) einen hermetisch dichten Innenraum umschließt, in dem die Laserlichtquelle (1) angeordnet ist.

11. Strahlung emittierende Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Laserlichtquelle (1) zumindest eine auf der Montageebene (6) angeordnete vertikal emittierende Laserdiode mit horizontaler Kavität (16) umfasst, die im Betrieb über eine integrierte Spiegelschicht (17) das in der Kavität generierte Licht zur Abstrahlrichtung (z) auskoppelt.

12. Strahlung emittierende Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die zumindest eine vertikal emittierende Laserdiode mit horizontaler Kavität (16) eine Mehrzahl von

Emissionsbereichen (15) aufweist, ausgehend von denen Licht entlang der Abstrahlrichtung (z) ausgekoppelt wird.

13. Strahlung emittierende Vorrichtung (100) nach Anspruch 11, wobei die zumindest eine vertikal emittierende Laserdiode eine Mehrzahl horizontaler Kavitäten (16) aufweist, die um eine zentralen Emissionsbereich (15) paarweise gegenüberliegend angeordnet sind.

14. Strahlung emittierende Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei jeder der zumindest einen vertikal emittierenden Laserdiode ein weiteres Optikelement (18) zugeordnet ist, das dazu vorgesehen und ausgebildet ist, das von der jeweiligen Laserdiode zur Abstrahlrichtung (z) ausgekoppelte Licht entlang der horizontalen Richtung (x) umzulenken .

15. Strahlung emittierende Vorrichtung (100) nach Anspruch 14, wobei das weitere Optikelement ein Prisma, ein Beugungsgitter, ein photonischer Kristall, oder eine integrierte Phasenmodulationsstruktur ist.

16. Strahlung emittierende Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zumindest eine Laserlichtquelle (1) eine auf der Montageebene angeordnete oberflächenemittierende Laserdiode mit vertikaler Kavität umfasst, die im Betrieb das in der Kavität generierte Licht zur Abstrahlrichtung (z) auskoppelt.

17. Strahlung emittierende Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Optiksystem (2) eine kuppelförmige Austrittsfläche (29) für das abgestrahlte Licht bildet, oder eine Mehrzahl von Austrittsflächen (29) aufweist, deren Flächennormalen in unterschiedliche Richtungen zeigen.

18. Messsystem (1000) aufweisend eine Strahlung emittierende Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche und eine Detektoreinheit (200), wobei die Detektoreinheit (200) auf der Montageebene (6) oder einer im Wesentlichen parallel zur Montageebene (6) ausgerichteten weiteren Montageebene angeordnet ist, und dazu vorgesehen ist, von der Strahlung emittierenden Vorrichtung abgestrahltes und zur Detektoreinheit (200) reflektiertes Licht zu detektieren.

19. Messsystem (1000) nach Anspruch 18, wobei die Laserlichtquelle (1) und die Detektoreinheit (200) in einem gemeinsamen Gehäusekörper (5) angeordnet sind.

20. Fahrzeug mit einem Messsystem (1000) nach einem der Ansprüche 18 und 19.