[发明专利]传感器设备

说明书

本发明涉及一种传感器设备，包括：载体和透镜装置，所述载体具有平坦的载体表面，在所述载体表面上布置多个光电检测器，每一个光电检测器具有背离载体表面的光敏传感器表面，所述透镜装置与传感器表面相对并且具有光轴，以用于将电磁辐射光学成像到传感器表面上，使得透镜装置可以将电磁辐射成像在传感器表面上，其中所述多个光电检测器包括至少一个光电检测器，所述至少一个光电检测器的传感器表面具有至少一个性质，所述至少一个性质不同于所述多个光电检测器中基于透镜装置的光轴而布置成在载体表面上比所述至少一个光电检测器更靠近光轴的光电检测器的传感器表面的性质，以便减少透镜装置的光学成像误差。本发明还涉及激光雷达系统和车辆。

技术领域

本发明涉及传感器设备。本发明还涉及激光雷达系统和车辆。

本专利申请要求德国专利申请DE 10 2015 104 208.8的优先权，该德国专利申请的公开内容通过引用并入于此。

背景技术

简单的会聚透镜可以将光线射束成像到光电二极管阵列上。以相对于会聚透镜的光轴的大角度入射在会聚透镜上的射束在距光轴较大距离处的像平面中撞击在光电二极管阵列上。距该像平面中的光轴的距离越大，像差（场曲）变得越大。射束现在不再聚焦于该像平面中的一个点处，而是替代地成像为椭圆形斑。

因而，一般来说，在相对大的光电二极管阵列的情况下不可能甚至在远离光轴的光电二极管上也获得聚焦成像。这导致边缘区中的分辨率的恶化，因为某个角度片段然后被成像在两个光电二极管上。

一般地，像差可以通过复杂光学器件予以补偿，所述复杂光学器件例如是多透镜元件物镜。

发明内容

本发明所基于的目标可以被认为是提供一种高效的概念，其可以减少透镜装置的光学像差。

该目标借助于独立权利要求的相应主题来实现。本发明的有利配置是相应从属权利要求的主题。

根据一个方面，规定一种传感器设备，包括：

- 载体，

- 所述载体具有平坦的载体表面，

- 在所述载体表面上布置大量光电检测器，

- 所述光电检测器各自包括光敏传感器区域，所述光敏传感器区域远离载体表面，以及

- 透镜装置，与传感器区域相对地布置并且包括光轴，以用于将电磁辐射光学成像到传感器区域上，使得透镜装置可以将电磁辐射成像到传感器区域上，

- 其中所述大量光电检测器包括至少一个光电检测器，所述至少一个光电检测器的传感器区域包括至少一个性质，所述至少一个性质与所述大量光电检测器中的以下光电检测器的传感器区域的性质不同，该光电检测器相对于透镜装置的光轴布置成在载体表面上比所述至少一个光电检测器更靠近光轴，以便减少透镜装置的光学像差。

根据另外的方面，规定一种激光雷达系统，所述激光雷达系统包括用于发射电磁辐射的激光器以及传感器设备。

依照另一个方面，规定一种包括激光雷达系统的车辆。

本发明是基于以下发现：透镜装置的像差，例如场曲，特别是取决于距透镜装置的光轴的距离。因而这意味着，一般来说像差随着距透镜装置的光轴的距离的增加而变得更大。现在，依照本发明，规定至少一个光电检测器具有以下传感器区域：该传感器区域具有与另外的光电检测器的传感器区域的性质不同的性质，所述另外的光电检测器相对于透镜装置的光轴布置成在载体表面上比具有不同传感器区域的光电检测器更靠近光轴。因而，更远离的光电检测器的传感器区域包括相对于布置成更靠近光轴的光电检测器的传感器区域不同的性质。作为该不同性质的结果，有利地可能考虑到以下事实：像差随着距光轴的距离的增加而增加。作为这一点的结果，因而有利地可能减少透镜装置的光学像差。这可以特别是通过传感器区域的性质的合适适配来实施。