[发明专利]在倾斜界面后面使用衍射结构的LiDAR系统的紧凑光学封装

权利要求书

1.一种感测装置，所述感测装置包括：

透明窗口；

LiDAR组件，所述LiDAR组件包括光束源，所述LiDAR组件被配置为沿光束轴线发射一个或多个光学辐射束，并且被配置为在围绕所述光束轴线的角度范围内扫描所述一个或多个光束；和

衍射结构，所述衍射结构被安装成大致平行于所述透明窗口并且被定位成拦截由所述LiDAR组件发射的所述一个或多个光束，并且使所述光束轴线转向以相对于所述透明窗口表面的法线成大于30°的角穿过所述透明窗口。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述LiDAR组件包括至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置为检测所述光学辐射，所述光学辐射从目标反射并且通过所述透明窗口返回到所述至少一个传感器。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述至少一个传感器以具有所述光束源的单站配置定位在所述光束轴线上。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述光束源包括衬底和发射器阵列，所述发射器阵列设置在所述衬底上并且被配置为发射相应的光束。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中所述LiDAR组件包括折叠光学器件，所述折叠光学器件被定位在所述光束源与所述一个或多个衍射结构之间，所述衍射结构被配置为拦截所述光束轴线并且使所述光束轴线朝所述透明窗口转向。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述折叠光学器件包括光栅。

7.根据权利要求5所述的装置，其中所述光束源被配置为在预定义的调谐范围内调谐所述一个或多个光束的波长，并且其中所述折叠光学器件包括色散元件，所述色散元件被配置为以作为所述波长的函数而变化的转向角偏转所述一个或多个光束。

8.根据权利要求5所述的装置，其中所述折叠光学器件包括反射镜，所述反射镜被配置为旋转以在转向角的范围内偏转所述一个或多个光束。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中所述衍射结构被配置为相对于所述光束轴线旋转，以在光束角范围内扫描穿过所述透明窗口的所述一个或多个光束。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述LiDAR组件被配置为在第一扫描方向上扫描所述一个或多个光束，并且所述衍射结构被配置为旋转以在横向于所述第一扫描方向的第二扫描方向上扫描所述一个或多个光束。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中所述衍射结构被安装在所述透明窗口附近。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述LiDAR组件被封装到车辆挡风玻璃的支撑结构中，并且所述透明窗口为所述挡风玻璃或者被放置在大致平行于所述挡风玻璃的所述支撑结构中。

13.一种用于感测的方法，所述方法包括：

提供LiDAR组件，所述LiDAR组件被配置为沿光束轴线发射一个或多个光学辐射束并且在围绕所述光束轴线的角度范围内扫描所述一个或多个光束；以及

将衍射结构安装成大致平行于透明窗口，以拦截由所述LiDAR组件发射的所述一个或多个光束，并且使所述光束轴线转向以相对于所述透明窗口表面的法线成大于30°的角穿过所述透明窗口。

14.根据权利要求13所述的方法，其中提供所述LiDAR组件包括定位至少一个传感器以检测所述光学辐射，所述光学辐射从目标反射并且通过所述透明窗口返回到所述至少一个传感器。

15.根据权利要求13所述的方法，其中提供所述LiDAR组件包括将折叠光学器件定位在所述光束源与所述一个或多个衍射结构之间，以拦截所述光束轴线并且使所述光束轴线朝所述透明窗口转向。