[发明专利]光学装置、车载系统和移动装置

说明书

本发明提供光学装置、车载系统和移动装置。所述光学装置包括：偏转器，其被构造为，使来自光源单元的照明光偏转以扫描物体，并使来自所述物体的反射光偏转；以及控制器，其被构造为控制所述偏转器。所述照明光在第一横截面中的第一发散角大于在与所述第一横截面正交的第二横截面中的第二发散角。所述控制器控制所述偏转器，使得所述照明光以第一速度在所述第一横截面中移动，并且以高于所述第一速度的第二速度在所述第二横截面中移动。

技术领域

本发明涉及各自通过接收来自照明物体的反射光来检测物体(或对象)的光学装置、车载系统和移动装置。

背景技术

LiDAR(光检测和测距)是一种用于测量到物体的距离的已知方法，其基于接收来自照明物体的反射光的时间和反射光的相位来计算距离。日本特许第4476599号公报公开了一种构造，该构造基于在光接收元件接收到来自物体的反射光时偏转器(驱动镜)的角度和从光接收元件获得的信号，来测量物体的位置和距离。

当到物体的距离长时，从将照明光发射到物体到反射光从物体返回需要很长时间，因此驱动镜的角度显著改变。除了到物体的距离之外，驱动镜的驱动量还根据驱动镜的偏转角和频率的状态而改变。随着驱动镜的移动，光接收光路可能会从光接收元件偏移。在这种情况下，光接收器接收到的光量可能会减少，并且测量性能可能会劣化。

发明内容

本发明提供不论驱动镜的状态如何，都能令人满意地检测从短距离到长距离的范围内的物体的光学装置、车载系统和移动装置。

根据本发明一个方面的光学装置包括：偏转器，其被构造为，使来自光源单元的照明光偏转以扫描物体，并使来自所述物体的反射光偏转；以及控制器，其被构造为控制所述偏转器。所述照明光在第一横截面中的第一发散角大于在与所述第一横截面正交的第二横截面中的第二发散角。所述控制器控制所述偏转器，使得所述照明光以第一速度在所述第一横截面中移动，并且以高于所述第一速度的第二速度在所述第二横截面中移动。

具有上述光学装置的车载系统和移动装置还构成了本发明的另一方面。

通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1示意性地阐明了根据第一实施例的光学装置。

图2说明了激光二极管的发散角。

图3A至图3C说明了从光源单元发射的光的照明光路和由检测器接收的光的光接收光路。

图4A和图4B示出了物体与照明区域之间的关系。

图5A至图5D示出了光接收面与成像区域之间的关系。

图6示意性地示出了根据第二实施例的光学装置。

图7示出了变倍光学系统与驱动镜之间的关系。

图8示出了根据本实施例的车载系统的构造。

图9示意性地示出了根据本实施例的车辆(移动装置)。

图10是示出根据本实施例的车载系统的示例性操作的流程图。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述根据本发明的实施例。将通过相同的附图标记来指定各图中的对应元件，并且将省略其重复描述。

使用LiDAR的光学装置包括对物体进行照明的照明系统和接收来自物体的反射光或散射光的光接收系统。在LiDAR中，存在照明系统的光轴和光接收系统的光轴彼此一致的同轴系统、以及这些光轴彼此不一致的非同轴系统。根据本实施例的光学装置适用于同轴系统的LiDAR。

第一实施例