Title:
Optische Anordnung und eine LIDAR-Vorrichtung mit einer derartigen optischen Anordnung
Kind Code:
A1


Abstract:

Offenbart ist eine optische Anordnung zum Empfangen von Lichtwellen, mit einer Empfangsoptik zum Fokussieren mindestens einer ankommenden Lichtwelle auf eine Fläche eines Detektors zum Erfassen der mindestens einen Lichtwelle, wobei mindestens ein diffraktives optisches Element mit einer flächigen Ausdehnung zwischen der Empfangsoptik und dem Detektor angeordnet ist und wobei das mindestens eine diffraktive optische Element eine Oberfläche mit einer Oberflächenstruktur mit mindestens einer optischen Funktion aufweist. Des Weiteren ist eine LIDAR-Vorrichtung mit einer derartigen optischen Anordnung offenbart. embedded image




Inventors:
Mayer, Stefanie (72108, Rottenburg, DE)
Frederiksen, Annette (71272, Renningen, DE)
Graf, Tobias (70469, Stuttgart, DE)
Application Number:
DE102017201127A
Publication Date:
07/26/2018
Filing Date:
01/25/2017
Assignee:
Robert Bosch GmbH, 70469 (DE)
International Classes:



Other References:
Normen (IEC 60825-1)
Claims:
Optische Anordnung (1) zum Empfangen von Lichtwellen, mit einer Empfangsoptik (4) zum Fokussieren mindestens einer ankommenden Lichtwelle (32) auf eine Fläche eines Detektors (8) zum Erfassen der mindestens einen Lichtwelle (32) dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein diffraktives optisches Element (6) mit einer flächigen Ausdehnung zwischen der Empfangsoptik (4) und dem Detektor (8) angeordnet ist, wobei das mindestens eine diffraktive optische Element (6) eine Oberfläche mit einer Oberflächenstruktur mit mindestens einer optischen Funktion aufweist.

Optische Anordnung nach Anspruch 1, wobei das diffraktive optische Element (6) als ein Hologramm zum Ablenken oder Fokussieren einer Lichtwelle (32) ausgeführt ist.

Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das diffraktive optische Element (6) als ein Volumenhologramm zum Ablenken oder Fokussieren einer Lichtwelle (32) ausgeführt ist.

Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Detektor (8) eine Vielzahl an Detektorzellen (18) aufweist, die entlang der Fläche des Detektors (8) gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt sind.

Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Empfangsoptik (4) ankommende Lichtwellen (32) über mindestens ein Linsenelement auf das mindestens eine diffraktive optische Element (6) fokussiert.

Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das diffraktive optische Element (6) eine ebene oder unebene Oberfläche mit einer Oberflächenstruktur entlang der Oberfläche aufweist.

Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die optische Funktion entlang der Oberfläche des diffraktiven optischen Elements (6) variiert.

Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Oberfläche des diffraktiven optischen Elements (6) mindestens zwei überlagerte optische Funktionen aufweist.

Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das diffraktive optische Element (6) eine optische Funktion aufweist, die abhängig von einer Wellenlänge der mindestens einen Lichtwelle (32) ist.

Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei mindestens zwei Pixel (16) des diffraktiven optischen Elements (6) auf jede Detektorzelle (18) fokussiert sind.

LIDAR-Vorrichtung (24) zum Senden und Empfangen mindestens einer Lichtwelle (30, 32) mit mindestens einer drehbaren oder schwenkbaren Lichtwellenquelle (26) und mit einer optischen Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

LIDAR-Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die optische Anordnung (1) mit der mindestens einen Lichtwellenquelle (26) synchron drehbar oder schwenkbar ist.

Description:

Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung zum Empfangen von Lichtwellen und eine LIDAR-Vorrichtung mit einer derartigen optischen Anordnung.

Stand der Technik

Für LIDAR(Light Detection And Ranging)-Vorrichtungen gibt es unterschiedliche Konzepte. Eine Möglichkeit besteht in der Verwendung von sogenannten „Makroscannern“. Hier hat ein beispielsweise rotierender Makrospiegel einen Durchmesser in einer Größenordnung von einigen Zentimetern. Dadurch kann auch ein Lichtstrahl mit einem Durchmesser in dieser Größenordnung über den Spiegel geführt werden. Ein großer Strahldurchmesser hat insbesondere Vorteile in der Einhaltung der Augensicherheit, da ein in den Normen (IEC 60825-1) angenommener Pupillendurchmesser von 7 mm nur einen Bruchteil des Strahls einfangen kann. Außerdem ist ein größerer Strahldurchmesser robuster gegenüber Störungen, wie Regen oder Staub. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Verwendung von „Mikroscannern“. Hierbei werden kleine Spiegel mit einem Durchmesser in der Größenordnung von einigen Millimetern verwendet, die in MEMS (Micro-Electro Mechanical Systems)-Technologie gefertigt sind und in einer oder zwei Achsen schwingbar oder drehbar gelagert sind, um eine Strahlenablenkung zu realisieren. Vorteilhaft sind hier die kleine Baugröße und das Fehlen von makroskopisch bewegten Elementen. Kleine Spiegeldurchmesser wirken sich jedoch nachteilig auf die Augensicherheit und die Störanfälligkeit aus. Des Weiteren ist es nur schwer möglich diese mikrospiegelbasierten Systeme derart zu betreiben, dass ein gleicher optischer Pfad für den Sende- und Empfangsweg genutzt werden kann. Hierbei kann der Mikrospiegel je nach Größe die Empfangsapertur stark einschränken, wodurch nicht genügend Photonen für eine optimale Ausleuchtung eines Detektors eingesammelt werden können.

Bei derzeitigen Systemen mit komplexer Empfangsoptik muss ein großflächiger Detektor eingesetzt werden. Dies ist notwendig, damit das Signal-Rausch-Verhalten des Detektors derart gering ist, dass auch Objekte in größeren Entfernungen noch zuverlässig detektiert werden können. Die Größe der Fläche des Detektors hat jedoch einen direkten Einfluss auf die Herstellungskosten der Vorrichtung.

Offenbarung der Erfindung

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann darin gesehen werden, eine optische Anordnung und eine LIDAR-Vorrichtung mit einer derartigen Anordnung zu schaffen, die eine Verwendung einer kleineren Detektorfläche ermöglichen.

Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.

Nach einem Aspekt der Erfindung wird eine optische Anordnung zum Empfangen von Lichtwellen, mit einer Empfangsoptik zum Fokussieren mindestens einer ankommenden Lichtwelle auf eine Fläche eines Detektors zum Erfassen der mindestens einen Lichtwelle bereitgestellt, wobei mindestens ein diffraktives optisches Element mit einer flächigen Ausdehnung zwischen der Empfangsoptik und dem Detektor angeordnet ist und das mindestens eine diffraktive optische Element eine Oberfläche mit einer Oberflächenstruktur mit mindestens einer optischen Funktion aufweist.

Hierdurch kann eine Anordnung zum Empfangen von Lichtwellen geschaffen werden, die ein diffraktives optisches Element aufweist. Durch diese Maßnahme kann eine einfallende Lichtwelle derart durch Beugung bzw. Diffraktion auf einen Detektor abgelenkt und gebündelt werden, dass die Fläche des Detektors kleiner gegenüber einer optischen Anordnung, die lediglich aus Linsen-Elementen besteht, ausgeführt sein kann. Das diffraktive optische Element weist hierbei eine Gitterkonstante bzw. Pixel mit einer Pixelgröße auf. Jede Gitterkonstante bzw. jedes Pixel bündelt und lenkt das Licht des gesamten Einfallwinkels der optischen Anordnung durch Beugung in mindestens eine Richtung. Die optische Anordnung kann beispielsweise in einer LIDAR-Vorrichtung zum Empfangen einer reflektierten Lichtwelle verwendet werden. Weitere Anwendungsgebiete können beispielsweise Entfernungs- und Geschwindigkeitsmesser sein. Eine ankommende Lichtwelle kann hierbei eine beliebige Wellenlänge im sichtbaren oder unsichtbaren Spektrum aufweisen. Mögliche Wellenlängen der Lichtwelle können beispielsweise bei der Verwendung von Laserstrahlen im Bereich von 150nm bis 500µm liegen. Das diffraktive optische Element kann beispielsweise ein Beugungsgitter sein, welches als ein Transmissionsgitter ausgeführt sein kann. Ein derartiges Beugungsgitter kann hierbei ein Laminargitter oder beispielsweise ein Drahtgitter mit einer Gitterkonstante bzw. mit einer Pixelgröße sein, die auf die Wellenlänge der Lichtwelle und den Detektor angepasst ist. Die optische Funktion des diffraktiven optischen Elements kann beispielsweise darin liegen, die Lichtwelle durch Beugung zu bündeln bzw. zu fokussieren. Des Weiteren sind als mögliche optische Funktionen auch eine Aufspreizung der Lichtwelle auf mehrere Bereiche des Detektors oder auf mehrere Detektoren, Korrektur von Abbildungsfehlern oder selektive Transmission basierend auf der Wellenlänge der Lichtwelle oder eines Einfallswinkels der Lichtwelle denkbar.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das diffraktive optische Element der optischen Anordnung als ein Hologramm zum Ablenken oder Fokussieren einer Lichtwelle ausgeführt. Es sei erwähnt, dass das diffraktive optische Element mit seinen Anwendungsmöglichkeiten Hologramme einschließt. Hologramme können somit als Spezialanwendungen von diffraktiven optischen Elementen angesehen werden. Ein Hologramm bzw. ein holografisch optisches Element lässt sich technisch einfach und preiswert herstellen. Beispielsweise können für die Herstellung des Hologramms fotolithografische Verfahren angewandt werden. Alternativ kann ein holografischer Drucker das Hologramm herstellen. Hierbei kann der Drucker beispielsweise jedem Pixel des Hologramms eine andere optische Funktion zuordnen.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das diffraktive optische Element als ein Volumenhologramm zum Ablenken oder Fokussieren einer Lichtwelle ausgeführt. Hierdurch kann das diffraktive optische Element eine besonders hohe Beugungseffizienz aufweisen. Insbesondere kann das Volumenhologramm hierbei als ein Phasenhologramm ausgeführt sein. Das Volumenhologramm kann eine konstante oder variable Winkel- und/oder Wellenlängenselektivität aufweisen. Hierdurch kann das Volumenelement Störlicht bzw. Störreflexe unterdrücken und zusätzliche Filterfunktionen aufweisen. Das Maß der Selektivität der Einfallswinkel und/oder der Wellenlängen und/oder der Filterfunktion kann hierbei durch Materialparameter wie beispielsweise Dicke und Brechungsindex der holographischen Schicht bzw. des Volumenhologramms gesteuert werden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der Detektor eine Vielzahl an Detektorzellen auf, die entlang der Fläche des Detektors gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt sind. Hierbei kann der Detektor als ein Array bzw. eine Matrix aus einer Vielzahl an Sensoren bzw. Detektorzellen aufgebaut sein, die es erlauben eine einfallende Lichtwelle ortsabhängig zu erfassen. Die Sensoren können beispielsweise CCD, CMOS, APD oder SPAD Sensoren sein.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel fokussiert die Empfangsoptik ankommende Lichtwellen über mindestens ein Linsenelement auf das mindestens eine diffraktive optische Element. Hierdurch kann das diffraktive optische Element entsprechend dem Einfallswinkel angestrahlt werden, sodass die Effizienz der Anordnung verbessert werden kann.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das diffraktive optische Element eine ebene oder unebene Oberfläche auf. Hierbei kann die Oberfläche beispielsweise eine Oberflächenstruktur aufweisen. Bevorzugterweise kann das diffraktive optische Element als ein Volumenhologramm mit einer ebenen oder unebenen Oberfläche ausgeführt sein. Als eine weitere Möglichkeit kann das Volumenhologramm durch eine gebogene Form mindestens eine unebene Oberfläche aufweisen. Die Oberflächenstruktur ist vorzugsweise im Bereich von Nano-, Mikro- oder Millimetern. Bei der Verwendung einer unebenen Oberfläche mit beispielsweise einer Wölbung kann ein Beugungsverhalten des diffraktiven optischen Elements zusätzlich beeinflusst werden. Hierdurch kann das diffraktive optische Element an unterschiedliche Konfigurationen angepasst werden. Alternativ kann das diffraktive optische Element auch beidseitig mit einer Oberflächenstruktur versehen sein. Hierbei kann die jeweilige Oberfläche wahlweise eben oder uneben ausgeführt sein.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel variiert die optische Funktion entlang der Oberfläche des diffraktiven optischen Elements. Hierdurch können beispielsweise an einem Rand der Oberfläche des diffraktiven optischen Elements andere Gitterkonstanten bzw. Pixelgrößen vorhanden sein als in einem zentralen Bereich der Oberfläche. Somit können die Lichtwellen im Randbereich anders beeinflusst werden als in einem zentralen Bereich der Oberfläche des diffraktiven optischen Elements.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Oberfläche des diffraktiven optischen Elements mindestens zwei überlagerte optische Funktionen auf. Hierdurch kann das diffraktive optische Element gleichzeitig mehrere optische Funktionen aufweisen. Hiermit lassen sich neben der Umlenkung und Fokussierung auch beispielsweise Filterfunktionen realisieren. Folglich können durch die Ausgestaltung des diffraktiven optischen Elements auch Abbildungsfehler korrigiert werden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das diffraktive optische Element eine optische Funktion auf,die abhängig von einer Wellenlänge der mindestens einen Lichtwelle ist. Hierdurch kann beispielsweise die Durchlässigkeit des diffraktiven optischen Elements derart angepasst werden, dass nur Lichtwellen mit einer definierten Wellenlänge das diffraktive optische Element passieren können. Darüber hinaus kann die optische Funktion derart angepasst werden, dass die Lichtwelle ortsabhängig unterschiedlich stark abgelenkt bzw. unterschiedlich stark fokussiert wird. Beispielsweise kann eine Ablenkung der Lichtwelle in einem Randbereich des diffraktiven optischen Elements stärker und in einem zentralen Bereich, beispielsweise im Bereich einer optischen Achse des diffraktiven optischen Elements, schwächer ausgeführt werden. Des Weiteren kann hierdurch auch eine zusätzliche Filterwirkung erzielt werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist jede Detektorzelle jeweils von mindestens zwei Pixeln des diffraktiven optischen Elements zu beleuchten. Hierdurch können bei Anwendungen mit geringen Anforderungen an die Störfestigkeit unter Hinnahme eines schlechteren Signal-Rausch-Verhaltens Lichtwellen mehrere Hologrammpixel jeweils auf eine Detektorzelle fokussiert werden. Hierdurch wird jede Detektorzelle besonders stark belichtet und kann kleiner ausgeführt sein oder schneller ausgelesen werden. Alternativ kann auch der Detektor selbst kleiner ausgeführt sein. Hierbei können die Detektorzellen gleichbleiben oder größer ausgeführt werden.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine LIDAR-Vorrichtung zum Senden und Empfangen mindestens einer Lichtwelle mit mindestens einer drehbaren oder schwenkbaren Lichtwellenquelle und mit einer optischen Anordnung bereitgestellt.

Durch die Verwendung einer optischen Anordnung nach einem Aspekt der Erfindung in einer LIDAR-Vorrichtung zum Senden und Empfangen von Lichtwellen wird ein diffraktives optisches Element mit mindestens einer optischen Funktion verwendet. Durch diese Maßnahme kann eine einfallende Lichtwelle derart durch Beugung bzw. Diffraktion auf einen Detektor abgelenkt und gebündelt werden, sodass die Fläche des Detektors kleiner gegenüber einer optischen Anordnung, die lediglich aus Linsen-Elementen besteht, ausgeführt sein kann. Durch die Nutzung kleinerer Detektoren und eine Reduzierung von Linsen im Strahlengang der optischen Anordnung können die Herstellungskosten der LIDAR-Vorrichtung gesenkt werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist die optische Anordnung mit der mindestens einen Lichtwellenquelle synchron drehbar oder schwenkbar. Hierdurch kann beispielsweise der Strahlengang für das Senden einer Lichtwelle durch die Lichtwellenquelle und das Empfangen einer reflektierten Lichtwelle durch die optische Anordnung gemeinsam genutzt werden. Das Drehen oder Schwenken kann alternativ auch durch variables Ablenken der Lichtwelle erfolgen. Beispielsweise kann ein Ablenkspiegel rotieren oder schwenken. Diese Ausgestaltung ist technisch einfach realisierbar.

Im Folgenden werden anhand von stark vereinfachten schematischen Darstellungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Hierbei zeigen

  • 1 eine schematische Darstellung einer optischen Anordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 2 eine schematische Darstellung einer optischen Anordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
  • 3 eine schematische Darstellung einer optischen Anordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
  • 4 eine schematische Darstellung einer LIDAR-Vorrichtung mit einer optischen Anordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel

In den Figuren weisen dieselben konstruktiven Elemente jeweils dieselben Bezugsziffern auf.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer optischen Anordnung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Insbesondere wird ein Strahlenverlauf 2 in Randbereichen der optischen Anordnung 1 angedeutet, der einen Einfallswinkel β/2 definiert. Somit kann eine ankommende Lichtwelle unter dem Einfallswinkel β/2 über eine Empfangsoptik 4 auf ein diffraktives optisches Element 6 und anschließend auf einen Detektor 8 umgelenkt bzw. fokussiert werden. Die Empfangsoptik 4 ist hier in Form einer konvexen Sammellinse ausgeführt. Alternativ kann die Empfangsoptik 4 auch eine Gruppe oder ein System aus konvexen und/oder konkaven Linsen aufweisen, die neben einer Bündelung der Lichtwelle auch Abbildungsfehlern wie beispielsweise Aberrationen oder Astigmatismus entgegenwirken. Das diffraktive optische Element 6 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel ein Hologramm bzw. ein holografisches optisches Element 6, welches von der Empfangsoptik 4 in einem Abstand 10 angeordnet ist. Der Abstand 10 ist derart gewählt, dass bei einer ankommenden Lichtwelle das diffraktive optische Element 6 vollständig ausgeleuchtet bzw. angestrahlt ist. Das diffraktive optische Element 6 beinhaltet das Fokussieren als eine optische Funktion und beugt die ankommende Lichtwelle derart, dass diese auf den Detektor 8 trifft. Der Detektor 8 weist eine rechteckige Form auf und besteht aus einer Vielzahl an Detektorzellen 18. Das Hologramm 6 weist eine Vielzahl an Hologrammpixeln 16 auf, in denen die optische Funktion gespeichert ist. Die optische Funktion ist hierbei in jedem Hologrammpixel 16 gespeichert und ist bei diesem Ausführungsbeispiel in jedem Hologrammpixel 16 gleich. Alternativ kann die optische Funktion lokal entlang einer Ausdehnung des Holgramms 6 variieren. Somit kann beispielsweise die einfallende Lichtwelle lokal in Abhängigkeit von der optischen Funktion der beleuchteten Hologrammpixel 16 in unterschiedliche Richtungen umgelenkt bzw. mit unterschiedlichen Brennweiten fokussiert werden. Die Abstände 10, 12 zwischen der Empfangsoptik 4, dem Hologramm 6 und dem Detektor 8, sowie die Hologrammpixel 16 und die Größe der Detektorzellen 18 sind auf einander und eine Wellenlänge der Lichtwelle angepasst. Hierbei ist jedem Hologrammpixel 16 eine Detektorzelle 18 zugeordnet und die Zahl der Detektorzellen 18 entspricht den nxn Hologrammpixeln 16. Eine Reduzierung einer Fläche des Detektors 8 durch eine Zwischenschaltung eines Hologramms 6 ergibt sich aus dem Verhältnis: Größe_Hologrammpixel=nGröße_Detektorzelleembedded image

Daraus ergibt sich eine Reduzierung der Fläche des Detektors 16 durch Verwendung des Hologramms 16: Fläche_Detneu=Fläche_Detalt/n2embedded image

Die Größe der Detektorzellen 18 kann hierbei erhöht werden, damit Abweichungen von der definierten Wellenlänge der Lichtwelle beispielsweise durch Wellenlängenshifts, verursacht durch Temperaturänderungen, oder Chargenabweichungen bzw. Fertigungstoleranzen, berücksichtigt werden können.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer optischen Anordnung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel der optischen Anordnung 1 weist hier das Hologramm 6 lokal variierende optische Funktionen auf. Das Hologramm 6 ist in zwei Bereiche aufgeteilt, von denen jeder Bereich die ankommende Lichtwelle auf die gesamte Fläche des Detektors 8 lenkt. Hierdurch können die Detektorzellen 18 mit einer doppelten Lichtstärke beleuchtet werden, sodass die Detektorzellen 18 kleiner ausgestaltet sein können. Somit kann die Fläche des Detektors 8 verkleinert werden. Der Übersicht halber sind nur die abgelenkten Strahlen 20 einer Hälfte des Hologramms 6 dargestellt.

Mit schlechterem Signal-Rausch-Verhalten eignet sich diese Konfiguration insbesondere für Anwendungen die unproblematisch hinsichtlich Störungen sind. Beispiele hierfür sind Indoor-Anwendungen oder Anwendungen mit geringer Reichweite. Alternativ sind auch Varianten möglich, bei denen drei oder mehr Hologrammpixel 16 eine Detektorzelle 18 beleuchten.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer optischen Anordnung 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wird hierbei keine Empfangsoptik 4 verwendet. Vielmehr weist das Hologramm 6 bzw. das diffraktive optische Element 6 eine parabelförmige Wölbung auf und ist somit entgegen den vorherigen Ausführungsbeispielen nicht in Form einer ebenen Fläche ausgeführt. Die optische Funktion der Hologrammpixel 16 variiert hier entlang der örtlichen Ausdehnung des Hologramms 6, sodass die mindestens eine Lichtwelle auf den Detektor 8 fokussiert wird.

In der 4 ist eine schematische Darstellung einer LIDAR-Vorrichtung 24 mit einer optischen Anordnung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt. Die LIDAR-Vorrichtung 24 weist eine Lichtwellenquelle 26 auf, die hier ein Laser zum Aussenden kohärenter Lichtwellen ist. Die gesamte Vorrichtung 24 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel schwenkbar ausgeführt, wodurch ein bestimmter Winkel auf Objekte 28 und deren Geschwindigkeit abgetastet werden kann. Für die Bestimmung der Geschwindigkeit kann hierbei eine Änderung einer Laufzeitmessung über die Entfernung zum Objekt 28 durchgeführt und daraus die Geschwindigkeit berechnet werden. Insbesondere dient die optische Anordnung 1 als Empfangsanordnung zum Empfangen von reflektierten Lichtwellen 32. Trifft beispielsweise eine von dem Laser 26 erzeugte Lichtwelle 30 auf ein Objekt 28 oder Hindernis 28, so wird die Lichtwelle 30 teilweise reflektiert. Die reflektierte Lichtwelle 32 kann so in die Empfangsoptik 4 gelangen. Die Empfangsoptik 4 fokussiert die Lichtwelle 32 auf das Hologramm 6. Das Hologramm 6 kann wiederum optische Fehler korrigieren und die Lichtwelle 32 auf den Detektor weiterleiten, sodass die reflektierte Lichtwelle 32 optimal detektiert werden kann. Aus dem Unterschied der Laufzeiten der erzeugten Lichtwelle 30 und der reflektierten Lichtwelle 32 kann die Entfernung und bei einer Vielzahl an Messungen auch die Geschwindigkeit und die Kontur des Objektes 28 ermittelt werden.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Nicht-Patentliteratur

  • Normen (IEC 60825-1) [0002]