[发明专利]用于探测对象的传感器设备

说明书

本发明涉及一种用于通过至少一个波长的光来探测对象的传感器设备，该传感器设备包括具有至少一个光源的用于发送光的发送装置和用于接收光的接收装置，其中，由发送装置发送的光在垂直于发送路径的平面中具有环绕的面的形状，该环绕的面具有不施加光的的内部区域，其中，在发送路径和接收路径的共同部分中这样布置光学元件，使得光学元件在垂直于发送路径的平面上的横截面以其横截面与不施加光的内部区域基本上完全重叠。

技术领域

本发明涉及一种用于借助至少一个波长的光来探测对象的传感器设备，其包括用于借助至少一个光源来发送光的发送装置和用于接收光的接收装置。

本发明也涉及一种用于借助至少一个波长的光来探测对象的方法，其中，通过具有至少一个光源的发送装置来发送光并且通过接收装置来接收光。

本发明还涉及一种用于产生光的方法。

尽管本发明可以应用于任何传感器设备，但是参照激光雷达传感器设备来阐述本发明。

背景技术

已知的激光雷达传感器设备包括用于激光的发送装置和接收装置。发送装置沿发送方向发送连续的(连续波)或脉冲激发的例如红外激光。如果该光照射到可运动的或固定的障碍物，例如行驶的或静止的汽车、行人等，则该光在接收装置的方向上部分地反射回。如果分析处理探测器中发送时间与接收时间的时间差，即所谓的飞行时间(TOF)，则可以推断出由光子走过的路径上的运行时间并最终确定对象的距离。

在例如由US 88 36 922 B1已知的同轴激光雷达系统中，将孔镜用于发送路径和接收路径的光学隔离。在此，通过孔镜中的开口来透射所发送的光束，以将在接收光时的损耗保持得尽可能小。在此，光束的横截面尽可能小。为了实现这一点，将发送光束聚焦到开口上。然后使用透镜对光束进行准直(kollimieren)。在光束反射到对象上并反向散射后，光束再次通过透镜成像到探测器上。如果光束离开激光雷达传感器而扩展——这可以通过大的透镜实现，则不能将发送光束扩展到最大透镜直径并且同时进行准直，这对眼睛安全性是值得期望的。

由DE 198 40 049 A1已知一种用于大地测量和工业测量中的光学距离测量的设备。该设备具有带有一个或两个光辐射源的发送器单元，所述光辐射源发射衍射受限的可见的辐射和发散的可见的或红外的辐射。使两个辐射源的辐射引导通过同一物镜，并使其指向目标对象。由目标对象反射或散射的辐射由同一物镜接收。以具有孔的镜形式的耦合输入元件使发散的辐射束反射，而将衍射受限的可见的辐射束引导通过该孔。

发明内容

在一种实施方式中，本发明提供了一种用于借助至少一个波长的光来探测对象的传感器设备，该传感器设备包括用于借助至少一个光源来发送光的发送装置以及用于接收光的接收装置，其中，由发送装置发送的光在垂直于发送路径的平面中具有如下面的形状：该面具有不施加光的内部区域，其中，在发送路径和接收路径的共同部分中这样布置有光学元件，使得该光学元件在垂直于发送路径的平面中的横截面以其横截面与不施加光的内部区域基本上完全重叠。

关于两个表面的术语“重叠”尤其可以理解为，较小的第一面是或构成较大的第二面的部分面：第一面与第二面完全重叠。在此，两个面的尺寸可能显著不同。特别地，关于两个面的术语“重叠”不应仅理解为两个面的尺寸相等。

在另一实施方式中，本发明提供了一种用于借助至少一个波长的光来探测对象的方法，其中，借助具有至少一个光源的发送装置来发送光，并且通过接收装置来接收光，其中，由至少一个光源发送的光在垂直于发送路径的平面中构成具有不施加光的内部区域的环绕的面(umlaufend )，其中，在发送路径和接收路径的共同部分中这样布置光学元件，使得该光学元件在垂直于发送路径的平面上的横截面以其横截面与不施加光的内部区域基本上完全重叠。