[发明专利]用于激光雷达系统的光学组件、激光雷达系统和工作装置

说明书

本发明涉及一种用于激光雷达系统(1)的光学组件(10)，所述激光雷达系统用于光学地感测视场(50)，尤其用于工作装置，车辆或类似物。其中，接收器光具(30)和发射器光具(60)至少在视场侧(i)构造有基本上同轴的光轴并(ii)具有公共的偏转光具(62)，在探测器侧，探测器光具(35)构造为直接将经由偏转光具(62)尤其从视场(50)入射的光对准到探测器组件(20)上并且具有直接将经由偏转光具(62)尤其从视场(50)入射的光对准到探测器组件(20)上的器件。

技术领域

本发明涉及一种用于激光雷达系统的光学组件、激光雷达系统以及工作装置。本发明尤其涉及一种用于光学地感测视场的激光雷达系统的光学组件，所述激光雷达系统尤其用于工作装置、车辆和类似物。本发明还涉及一种用于光学地感测视场的激光雷达系统，尤其用于工作装置、车辆或类似物。此外，通过本发明提供一种车辆。

背景技术

在使用工作装置、车辆和其他机器和设备时，越来越多地使用运行辅助系统或用于检测运行环境的传感器装置。除了基于雷达的系统或基于超声的系统之外，还越来越多地使用基于光的检测系统，例如所谓的激光雷达系统(英文LiDAR：light detection andranging)。

在已知的激光雷达系统中存在如下缺点：在同轴布置的情况下为了分离发射器光具和接收器光具的光路传统上经常使用分束器。分束器由于其工作原理而不仅在发射路径中、即在发射一次光时，而且在接收路径中、即在接收来自视场的二次光时，导致射束强度的减弱并且从而降低了探测过程的灵敏性和精确性。

发明内容

与现有技术相比，根据本发明的具有独立权利要求1的特征的光学组件具有的优点是，可以省去减弱射束强度的分束器的使用，使得在探测过程中不发生强度损失。这提高了探测过程的灵敏性和精确性并且根据本发明通过独立权利要求1的特征由此实现，即，提供一种用于光学地感测视场的激光雷达系统的光学组件，所述激光雷达系统尤其用于工作装置、车辆和类似物，在该光学组件中，一方面，接收器光具和发射器光具至少在视场侧(i)构造有基本上同轴的光轴并(ii)具有公共的偏转光具，并且，在该光具中，另一方面，在探测器侧，探测器光具构造为直接将经由偏转光具尤其从视场入射的光对准探测器组件并且具有这样的器件工具。根据本发明取消了分束器的必需性，因为在探测器侧设置的探测器光具拥有该能力并且具有相应的器件，其与偏转光具的直接相互作用将尤其从视场入射的光通过偏转光具对准到所基于的探测器组件上。

从属权利要求示出本发明的有利扩展。

在有利的扩展中避免了可能关系到相应的损失的附加光具，其方式是，偏转光具构造为将来自视场的光直接对准到探测器光具上并且具有这样的器件。

如果根据本发明光学组件的另一种扩展，偏转光具构造有能够一维或二维地可控地摆转和/振荡的镜，尤其微镜，则得到一种可特别简单地控制的光学组件。在此，能振荡的镜也应理解成可以激发振荡或枢转式振荡运动的镜。

在本发明光学组件的另一有利扩展中设置，镜或微镜(i)在用于将一次光入射到视场中的第一角度范围中和(ii)在用于将来自视场的二次光直接对准到探测器光具上的第二角度范围中可控地偏转和/或振荡。

根据优选的扩展，如果探测器光具构造为与探测器组件的探测器元件在空间上直接紧邻，则产生该光学组件的特别紧凑的结构方式。

在此，根据光学组件的另一扩展设置，探测器光具具有或形成透镜，尤其呈半球形式或呈由垂直的圆柱体和处于圆柱的端侧上的半球构成的组合的形式，其中，探测器组件或探测器组件的传感器元件布置在背离半球的凸起侧的一侧上。

如果根据另一有利实施方式探测器光具具有或形成包容探测器组件或探测器组件的探测器元件的材料区域，则在根据本发明的光学组件中产生特别少的损失。在这种情况下，特别有效地避免了产生损失的边界面。