【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有重新成像器的激光雷达发射器
技术介绍
我们相信，在本领域中存在对改进计算机视觉技术的巨大需求，特别是在诸如汽车计算机视觉的领域中。然而，这些需要并不限于汽车计算机视觉市场，因为对改进的计算机视觉技术的需求在广泛范围的领域中无所不在，包括但不限于，自主平台视觉(例如，用于空中、陆地(包括地下)、水域(包括水下)和太空的自主交通工具，诸如自主陆基交通工具、自主空中交通工具等)、监督(例如，边境安全、空中无人机监控等)、绘制(例如，地下隧道的绘制、经由空中无人机的绘制等)、目标识别应用、远程感测、安全警告(例如，针对驾驶员)等等)。如本文所使用，术语“激光雷达”是指并且涵盖激光雷达、激光检测和测距以及光检测和测距(“光雷达”)中的任一种。激光雷达是结合计算机视觉广泛使用的技术。激光雷达系统与雷达系统的深度信息(测距)共享无源光学传感器的高分辨率和直观感觉。在示例性激光雷达系统中，包括激光源的发射器向附近环境中发射诸如激光雷达脉冲的激光输出。然后，激光雷达接收器将从附近环境中的物体接收这个激光输出的反射，并且激光雷达接收器将处理接收到的发射以确定到这个物体的距离(测距信息)。基于这个测距信息，可以通过希望计算诸如障碍物回避情形下的路径规划、路点确定等事物的主处理器来获得对环境的几何结构的更清楚理解。然而，对于计算机视觉问题的常规激光雷达解决方案经受高成本、大尺寸、大重量和大功率需要以及大数据带宽使用。这个的最佳实例就是交通工具自主。这些复杂因素将它们的有效使用主要限于仅需要短视力范围、窄视场和/或慢再访速率的昂贵应用。例如，本领域中已...
【技术保护点】
1.一种扫描器设备，其包括：/n第一可扫描镜；/n第二可扫描镜；/n透镜，所述透镜光学地定位在所述第一可扫描镜的上游；以及/n椭球镜，所述椭球镜光学地定位在所述第一可扫描镜与所述第二可扫描镜之间。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170707 US 15/644,2421.一种扫描器设备，其包括：
第一可扫描镜；
第二可扫描镜；
透镜，所述透镜光学地定位在所述第一可扫描镜的上游；以及
椭球镜，所述椭球镜光学地定位在所述第一可扫描镜与所述第二可扫描镜之间。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述椭球镜被定位作为偏移椭球重新成像器。
3.如权利要求1-2中任一项所述的设备，其还包括：
光源,所述光源光学地定位在所述透镜的上游，其中所述光源被配置为透过所述透镜向所述第一可扫描镜上发射光，由此所述第一可扫描镜将所述光朝向所述椭球镜反射，并且由此所述椭球镜将所述光朝向所述第二可扫描镜反射。
4.如权利要求3所述的设备，其被布置作为激光雷达发射器，所述设备还包括：
光束扫描器控制器，所述光束扫描器控制器被配置为沿着第一轴线驱动(1)所述第一可扫描镜，并且(2)使所述第二可扫描镜沿着第二轴线扫描，以在扫描区域内限定扫描图案；以及
处理器，所述处理器与所述光源和所述光束扫描器控制器协作，所述处理器被配置为经由压缩感测而智能地选择测距点的子集，用于用来自所述光源的光经由所述第一可扫描镜、所述椭球镜和所述第二可扫描镜进行瞄准。
5.如权利要求1-2中任一项所述的设备，其中所述第一可扫描镜、所述第二可扫描镜和所述椭球镜定位成使得，相对于椭球，(1)所述第一可扫描镜具有定位在所述椭球的第一焦点处的中心区，(2)所述第二可扫描镜具有定位在所述椭球的第二焦点处的中心区，并且(3)所述椭球镜沿着所述椭球位于光学上处于所述第一可扫描镜与所述第二可扫描镜之间的位置。
6.如权利要求5所述的设备，其中所述椭球具有主轴线和沿着所述主轴线的对称轴线，并且其中所述椭球镜的位置偏离所述对称轴线。
7.如权利要求5-6中任一项所述的设备，其中所述椭球镜的位置使得来自所述第一可扫描镜的光线扇面被所述椭球镜反射，使得被所述椭球镜反射的光线扇面中的所有光线的交叉点位于含有所述第二可扫描镜的所述中心区的平面上。
8.如权利要求1-7中任一项所述的设备，其中所述第一可扫描镜和所述第二可扫描镜包括MEMS镜。
9.如权利要求1-8中任一项所述的设备，其中所述第一可扫描镜和所述第二可扫描镜具有相等的大小。
10.如权利要求1-8中任一项所述的设备，其中所述设备包括光学上处于所述第一可扫描镜与所述第二可扫描镜之间的单个重新成像镜，其中所述椭球镜充当所述单个重新成像镜。
11.如权利要求1-10中任一项所述的设备，其中所述透镜被适配和定位成提供用于入射光的焦点，其中所述焦点位于所述第一可扫描镜与所述椭球镜之间。
12.如权利要求1-10中任一项所述的设备，其中所述椭球镜和所述透镜被适配和定位成一起用作无焦透镜系统。
13.如权利要求1-12中任一项所述的设备，其中所述第二可扫描镜具有中心倾斜轴线，其中所述3D椭球呈现水平宽度，其中距离A对应于所述水平宽度的一半，并且其中距离C对应于从所述椭球的中心到所述第二可扫描镜的所述中心倾斜轴线的距离；
其中用于所述第一可扫描镜的共面角度(CPA)被限定为使得
14.如权利要求1-13中任一项所述的设备，其中所述第一可扫描镜具有倾斜角度α，其中所述第二可扫描镜具有中心倾斜轴线，其中所述3D椭球呈现水平宽度，其中距离A对应于所述水平宽度的一半，并且其中距离C对应于从所述椭球的中心到所述第二可扫描镜的所述中心倾斜轴线的距离；
其中用于所述第一可扫描镜的共面角度(CPA)被限定为使得
15.如权利要求1-14中任一项所述的设备，其还包括：
光束扫描器控制器，所述光束扫描器控制器被配置为沿着第一轴线驱动(1)所述第一可扫描镜，并且(2)使所述第二可扫描镜沿着第二轴线扫描，以在扫描区域内限定扫描图案，其中所述光束扫描器控制器还被配置为驱动所述第一可扫描镜和所述第二可扫描镜，使得所述第一可扫描镜和所述第二可扫描镜中的至少一者以正弦频率进行扫描。
16.如权利要求1-15中任一项所述的设备，其还包括：
光场分离器/反转器，所述光场分离器/反转器光学地定位在所述第一可扫描镜和所述第二可扫描镜的下游，以分离和反转由所述第一可扫描镜和所述第二可扫描镜限定的扫描区域。
17.如权利要求1-16中任一项所述的设备，其中所述第一可扫描镜和所述第二可扫描镜以并排布置进行定位。
18.一种光转向方法，其包括：
朝向透镜发射光；
所述透镜将所述发射的光传递到第一扫描镜；
所述第一扫描镜将所述发射的光朝向椭球镜反射；
所述椭球镜将所述发射的光朝向第二扫描镜反射；以及
所述第二扫描镜反射所述发射的光。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述椭球镜被定位作为偏移椭球重新成像器。
20.如权利要求18-19中任一项所述的方法，其还包括处理器经由压缩感测而智能地选择测距点的子集以用于通过激光雷达发射器经由所述第一扫描镜和所述第二扫描镜进行瞄准。
21.如权利要求18-20中任一项所述的方法，其中所述第一扫描镜、所述第二扫描镜和所述椭球镜定位成使得，相对于椭球，(1)所述第一扫描镜具有定位在所述椭球的第一焦点处的中心区，(2)所述第二扫描镜具有定位在所述椭球的第二焦点处的中心区，以及(3)所述椭球镜沿着所述椭球位于光学上处于所述第一扫描镜与所述第二扫描镜之间的位置。
22.如权利要求21所...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·C·杜珊，D·R·德默尔，J·斯托克顿，A·斯坦哈德特，D·库克，
申请(专利权)人：艾耶股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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