[发明专利]使用固定光学元件进行图像扫描

说明书

一种用于对感兴趣区域成像的设备包括扫描组件，其配置为相对于目标位置使入射在其上的光束转向。扫描组件包括第一固定光学器件，其配置为控制光束的圆偏振方向并将光束透射至第二固定光学器件，且该第二固定光学器件配置为将光束偏转到目标位置。该设备还包括图像传感器，其配置为基于偏转的光束生成图像。

技术领域

本主题公开涉及成像和图像检测的领域，更具体地，涉及用于通过扫描生成相机图像的设备、系统和方法。

背景技术

现代车辆越来越多地配备有相机和/或其他成像设备和传感器，以促进车辆操作并增加安全性。出于各种目的，可以将相机包括在车辆中，比如增加可见度和驾驶员意识，从而辅助驾驶员并执行车辆控制功能。常规的扫描系统使用机械扫描设备，其可能很复杂并且可能具有次优的分辨率。因此，期望提供包括用于图像扫描的固定光学元件的系统和设备。

发明内容

在一示例性实施例中，一种用于对感兴趣区域成像的设备包括扫描组件，其配置为相对于目标位置使入射在其上的光束转向。扫描组件包括第一固定光学器件，其配置为控制光束的圆偏振方向并将光束透射至第二固定光学器件，且该第二固定光学器件配置为将光束偏转到目标位置。该设备还包括图像传感器，其配置为基于偏转的光束生成图像。

除了本文所述的一个或多个特征之外，第一固定光学器件和第二固定光学器件包括液晶部件。

除了本文所述的一个或多个特征之外，第一固定光学器件是液晶半波片，其配置为基于施加的电压来控制圆偏振方向。

除了本文所述的一个或多个特征之外，第二固定光学器件是液晶偏振光栅，其配置为使光束在基于圆偏振方向的偏转方向上偏转所选角度。

除了本文所述的一个或多个特征之外，该设备还包括四分之一波片，其配置为在线性圆化和圆偏振之间转换光束。

除了本文所述的一个或多个特征之外，扫描组件在光束的光路中包括多对光学器件，每对光学器件包括相应的液晶半波片和相应的液晶偏振光栅，每对配置为使光束偏转构成角度方向。

除了本文所述的一个或多个特征之外，光束是由光源发射的照明光束，扫描组件配置为通过改变照明光束的角度方向将照明光束引导到目标位置。

除了本文所述的一个或多个特征之外，光束是沿着从目标位置到扫描组件的方向传播的反射光束，扫描组件配置为通过改变反射光束的角度方向将反射光束引导到图像传感器。

除了本文所述的一个或多个特征之外，图像传感器包括互补金属氧化物半导体(CMOS)和半导体电荷耦合器件(CCD)中的至少一个。

在一示例性实施例中，一种对感兴趣区域成像的方法包括：在扫描组件处接收来自光源的光束，该扫描组件包括第一固定光学器件和第二固定光学器件；以及通过处理设备控制扫描组件，相对于目标位置使光束转向。该转向包括：通过第一固定光学器件控制光束的圆偏振方向，并将光束透射至第二固定光学器件；通过第二固定光学器件使光束偏转所选偏转角度；以及通过图像传感器基于偏转的光束来生成目标位置的图像。

除了本文所述的一个或多个特征之外，第一固定光学器件是液晶半波片，其配置为基于施加的电压来控制圆偏振方向，并且第二固定光学器件是液晶偏振光栅，其配置为使光束在基于圆偏振方向的偏转方向上偏转所选角度。

除了本文所述的一个或多个特征之外，该方法还包括通过四分之一波片在线性圆化和圆偏振之间转换光束。

除了本文所述的一个或多个特征之外，扫描组件在光束的光路中包括多对光学器件，每对光学器件包括相应的液晶半波片和相应的液晶偏振光栅，每对配置为使光束偏转构成角度方向。

除了本文所述的一个或多个特征之外，光束是由光源发射的照明光束，并且扫描组件通过改变照明光束的角度方向将照明光束引导到目标位置。