[发明专利]光学系统、激光雷达传感器和用于制造光学系统的方法

说明书

本发明涉及一种光学系统、一种具有这种光学系统的激光雷达传感器和一种用于制造光学系统的方法。光学系统包括：光源(10)、具有第一紧固区域(22)和第二紧固区域(24)的基底保持件(20)、具有第三紧固区域(32)和第四紧固区域(34)的光学单元(30)，光学单元(30)沿着横向于、尤其垂直于紧固区域(22，24，32，34)取向的接合方向(40)紧固在基底保持件(20)上，从而第一紧固区域(22)与第三紧固区域(32)和第二紧固区域(24)与第四紧固区域(34)粘合，光源(10)在预先定义的位置上并且相对于基底保持件(20)以预先定义的取向紧固，第三紧固区域(32)和第四紧固区域(34)沿接合方向(40)在光学单元(30)和基底保持件(20)之间相互间隔开地设置在光学单元(30)上，并且光学单元(30)设置用于，影响由光源(10)朝向光学单元(30)发射出的光束。

技术领域

本发明涉及一种光学系统、一种包括这样的光学系统的激光雷达传感器和一种用于制造该光学系统的方法。

背景技术

激光辐射通常借助柱面透镜成形，以便能够在激光发射器的几何形状不同的情况下实现相适应的照明(例如激光线)。用于产生激光线的简单的光学器件能够例如由柱面透镜组成，所述柱面透镜使激光线在(例如水平的)空间方向上准直并且在与之垂直的(例如竖直的)空间方向上不影响激光束。由于在一个空间方向上的准直和在与之垂直的空间方向上的发散，在到光学系统的间距小的情况下已经形成激光线。因此，柱面透镜能够在无准直的空间方向上移动，而不影响激光束的射束成形。为了实现要求的准直，光学器件必须尽可能准确地定位在与激光源相隔光学器件的焦距的间距处。在这里，在现有技术中使用两种典型的粘合几何形状。在轴向的粘合的情况下，光学器件沿光束传播轴线粘合在保持件上。在侧向的粘合的情况下，光学器件在对置的侧上粘合到保持件的留空中。

DE102008027721A1说明了一种具有用于补偿热影响的装置的光学系统，其中，用于补偿热影响的装置与载体组件共同起作用。用于补偿热影响的机制基于参与了载体组件的构造的不同材料的热膨胀系数的参考，以便将温度改变转换成机械式的调节运动。

DE102015208276B4说明了一种用于成像仪器的透镜模块，其具有包括第一透镜和第二透镜的透镜布置、保持件，其中，第一粘合剂布置在第一透镜的表面和保持件之间，而第二粘合剂布置在第一透镜的另外的表面和保持件之间，从而由于透镜布置的温度的改变引起的第一和第二透镜的折射系数改变对透镜布置的焦距的影响和由于透镜布置的温度的改变引起的第一透镜变形对透镜布置的焦距的影响相互抵消。

发明内容

根据本发明的第一方面，提出一种光学系统，所述光学系统包括光源、具有第一紧固区域和第二紧固区域的基底保持件和具有第三紧固区域和第四紧固区域的光学单元。基本上，作为光源，能够考虑具有任意的波长范围的任意光源(例如用于产生可见光、红外光或者近红外光)、但尤其是如激光二极管这样的激光光源，所述激光光源是例如激光雷达传感器的光源。基底保持件例如由金属和/或塑料和/或玻璃和/或不同于它们的材料制造并且例如以长方体形的空心体的形式(例如以壳体形式)、以透明的体积体形式、以框架形式或者以不同于它们的形式构造。光学单元沿着横向于、尤其垂直于紧固区域取向的接合方向紧固在基底保持件上，从而第一紧固区域与第三紧固区域粘组合且第二紧固区域与第四紧固区域粘合。

对于根据本发明的光学系统有利的是，第一紧固区域、第三紧固区域和在它们之间的粘合剂在基底保持件和光学单元之间在接合方向上的布置顺序与第二紧固区域、第四紧固区域和在它们之间的粘合剂在接合方向上的布置顺序相同。这提供下述优点：粘合剂在接合方向上或者与接合方向反向的可能的长度改变(例如，由老化和/或如温度波动和/或湿度波动这样的环境影响造成)在两种粘合上分别向相同的方向产生影响，从而光学单元虽然因此在接合方向或者与接合方向反向地相对于光源移动，但是防止拉或者压应力产生到粘合剂上。相应地，在根据本发明的光学系统中的粘合剂的这样的长度改变不导致粘合剂的潜在撕裂，由此，这里现有的光学系统同时带来特别高的可靠性。