[發(fā)明專利]用于激光雷達傳感器的發(fā)送單元、激光雷達傳感器和用于將初級光發(fā)射到視場中的方法

在審

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• 申請日: 2021-12-16
• 公開（公告）號: CN114636988A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設計）人: H-J·施瓦茨;A·諾伊施塔特;A·弗雷德里克森;M·哈塔斯
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S7/484
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

本發(fā)明涉及用于激光雷達傳感器的發(fā)送單元，用于將初級光發(fā)射到激光雷達傳感器的視場中，具有：構造用于發(fā)射照明圖案的形式的初級光的發(fā)射器單元，照明圖案具有彼此正交地定向的第一延展尺度和第二延展尺度，第一延展尺度大于或小于第二延展尺度，發(fā)射的照明圖案沿著平行于第一延展尺度的取向向量定向；第一轉(zhuǎn)向鏡、第二轉(zhuǎn)向鏡和可運動的鏡；第二轉(zhuǎn)向鏡在將取向向量旋轉(zhuǎn)第一角度的情況下將由發(fā)射器單元發(fā)射的初級光轉(zhuǎn)向到第一轉(zhuǎn)向鏡上；第一轉(zhuǎn)向鏡在將取向向量旋轉(zhuǎn)第二角度的情況下將初級光轉(zhuǎn)向到可運動的鏡上；可運動的鏡在視場中沿著第一方向并且沿著第二方向掃描初級光，第二方向垂直于第一方向取向；第一角度和第二角度分別不等于0°和90°。

技術領域

本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明的一種用于激光雷達傳感器的發(fā)送單元、一種激光雷達傳感器和一種用于借助激光雷達傳感器將初級光發(fā)射到視場中的方法。

背景技術

DE 10 2017 123 878 A1公開了一種發(fā)送單元，該發(fā)送單元優(yōu)選包含至少兩個激光二極管和掃描鏡，該掃描鏡能夠圍繞其中心點偏轉(zhuǎn)(lenkbar)，該掃描鏡布置在具有透明的覆蓋元件的殼體內(nèi)。該覆蓋元件至少在耦合輸出區(qū)域中通過具有曲率中心點的單中心半球殼的一個片段形成，該半球殼如此覆蓋掃描鏡并且如此布置，使得曲率中心點和掃描鏡的中心點重合，并且該覆蓋元件在耦合輸入?yún)^(qū)域中通過光學塊形成，該光學塊具有環(huán)形進入面、至少一個環(huán)形出射面和布置在環(huán)形進入面與環(huán)形出射面之間的至少一個第一鏡面，該第一鏡面用于激光射束的轉(zhuǎn)向和預準直。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明從一種用于激光雷達傳感器的發(fā)送單元出發(fā)，該發(fā)送單元用于將初級光發(fā)射到激光雷達傳感器的視場中。發(fā)送單元具有至少一個發(fā)射器單元，該發(fā)射器單元構造用于發(fā)射照明圖案(Ausleuchtungsmuster)的形式的初級光，其中，該照明圖案至少具有第一延展尺度(Ausdehnung)和第二延展尺度，第一延展尺度和第二延展尺度彼此正交地定向，并且其中，第一延展尺度大于或者小于第二延展尺度，并且其中，發(fā)射的照明圖案沿著平行于第一延展尺度的取向向量定向。另外，發(fā)送單元具有至少一個第一轉(zhuǎn)向鏡、至少一個第二轉(zhuǎn)向鏡和至少一個可運動的鏡(beweglichen Spiegel)。第二轉(zhuǎn)向鏡構造用于在將取向向量旋轉(zhuǎn)第一角度的情況下將由發(fā)送器單元發(fā)射的初級光轉(zhuǎn)向到第一轉(zhuǎn)向鏡上。第一轉(zhuǎn)向鏡構造用于在將取向向量旋轉(zhuǎn)第二角度的情況下將初級光轉(zhuǎn)向到可運動的鏡上。可運動的鏡構造用于在視場中沿著第一方向并且沿著第二方向掃描(abtasten)初級光，該第二方向垂直于第一方向取向。在此，第一角度和第二角度分別不等于0°和90°。

第一方向優(yōu)選垂直于照明圖案的取向向量取向。第二方向優(yōu)選平行于照明圖案的取向向量取向。照明圖案的取向向量優(yōu)選垂直于第一方向并且平行于第二方向取向。

發(fā)射器單元能夠具有至少一個激光器。至少一個激光器能夠構造為DFB激光器(DFB：英語Distributed feedback，分布式反饋)、DBR激光器(DBR：英語Distributed BraggReflector，分布式布拉格反射)、邊緣發(fā)射器或者表面發(fā)射器或者固體激光器。發(fā)射器單元的激光器能夠溫度穩(wěn)定地構造。發(fā)射器單元能夠具有唯一的激光器，該激光器具有沿著第一方向的高發(fā)散性。發(fā)射器單元能夠具有唯一的激光器，該激光器具有沿著第二方向的高發(fā)散性。發(fā)射器單元能夠具有多個激光器，所述多個激光器構造用于產(chǎn)生照明圖案。為此，所述多個激光器能夠例如布置在一列或者一行中。發(fā)送單元能夠具有另外的光學元件，例如光學透鏡、鏡、分束器或者類似物。照明圖案也能夠借助這樣的光學元件構造。在發(fā)送單元的光學路徑中，能夠在從激光雷達傳感器中出射之后相對短時間內(nèi)(立即或者在幾厘米之后)以照明圖案產(chǎn)生對視場的連續(xù)的照明，該照明在與激光雷達傳感器的間距上越來越均勻。發(fā)射器單元尤其構造用于以脈沖的方式發(fā)射初級光。發(fā)射器單元尤其構造用于以脈沖的方式發(fā)射照明圖案。照明圖案尤其構造為線條、矩形或者圖案(例如棋格式圖案)。

第一轉(zhuǎn)向鏡尤其以不可運動的方式構造。第一轉(zhuǎn)向鏡也能夠被稱為折疊鏡(Faltspiegel)。替代該第一轉(zhuǎn)向鏡地，發(fā)送單元還能夠具有另外的第一轉(zhuǎn)向元件。這樣的第一轉(zhuǎn)向元件能夠是例如棱鏡或者具有轉(zhuǎn)向功能的衍射光學元件。