用于扫出角度范围的发光元件的弯曲阵列制造技术

本公开涉及用于扫出角度范围的可单独寻址的发光元件的弯曲阵列。一个示例设备包括弯曲的光学元件。该设备还可以包括可单独寻址的发光元件的弯曲阵列，该弯曲阵列被布置成朝向弯曲的光学元件发射光。弯曲阵列的曲率基本上与弯曲的光学元件的圆周的至少一部分同心。弯曲的光学元件被布置成聚焦从每个可单独寻址的发光元件发射的光，以在角度范围内以不同的对应扫描角度产生基本上线性的照射图案。该设备还可以包括控制系统，该控制系统可操作以顺序地激活可单独寻址的发光元件，使得基本上线性的照射图案扫出该角度范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于扫出角度范围的发光元件的弯曲阵列
技术介绍
存在多种技术来映射环境和环境内的对象的几何形状和/或确定环境内感兴趣的对象的位置。这些方法可以包括将一种或多种照射图案(illuminationpattern)应用于环境(例如，垂直和/或水平线型照射的阵列)以及在暴露于这种照射时使用一个或多个相机对环境成像。额外地或替代地，环境内的特定对象可以包括被配置为检测发射的照射的标记。可以基于检测到的照射来确定标记的位置。在另一示例中，环境内的特定对象可以包括被配置为发射照射和/或反射照射的标记。可以通过用一个或多个相机对环境成像来确定标记的位置。
技术实现思路
说明书和附图公开了涉及用于扫出角度范围的发光元件的弯曲阵列的实施例。配备有光检测设备的、角度范围内的对象可以基于与检测到的照射相关联的时间来识别其相对于发光元件的阵列的位置。在一个方面，本公开描述了一种设备。该设备包括弯曲的光学元件。该设备还包括可单独寻址的发光元件的弯曲阵列，其布置成朝向弯曲的光学元件发射光。弯曲阵列的曲率与弯曲的光学元件的圆周的至少一部分基本上同心。弯曲的光学元件被布置成聚焦从每个可单独寻址的发光元件发射的光，以在角度范围内以不同的对应扫描角度产生基本线性的照射图案。该设备还包括控制系统，该控制系统可操作以顺序地激活可单独寻址的发光元件，使得基本上线性的照射图案扫出该角度范围。在另一方面，本公开描述了一种方法。该方法包括从第一可单独寻址的发光元件朝向弯曲的光学元件发射光。该方法还包括通过弯曲的光学元件聚焦从第一可单独寻址的发光元件发射的光，以在角度范围内的第一对应扫描角度处产生基本上线性的照射图案。该方法还包括从第二可单独寻址的发光元件朝向弯曲的光学元件发射光。另外，该方法包括通过弯曲的光学元件聚焦从第二可单独寻址的发光元件发射的光，以在角度范围内的第二对应扫描角度处再现基本上线性的照射图案。第一可单独寻址的发光元件和第二可单独寻址的发光元件是可单独寻址的发光元件的弯曲阵列。第一可单独寻址的发光元件和第二可单独寻址的发光元件由控制系统顺序地激活，使得基本上线性的照射图案扫出角度范围的至少一部分。在第三方面，本公开描述了一种系统。该系统包括发光设备。发光设备包括弯曲的光学元件。发光设备还包括可单独寻址的发光元件的弯曲阵列，其布置成朝向弯曲的光学元件发射光。弯曲阵列的曲率与弯曲的光学元件的圆周的至少一部分基本上同心。弯曲的光学元件被布置成聚焦从每个可单独寻址的发光元件发射的光，以在角度范围内以不同对应扫描角度产生基本上线性的照射图案。该发光设备还包括控制系统，该控制系统可操作以顺序地激活可单独寻址的发光元件，使得基本上线性的照射图案扫出该角度范围。此外，该系统包括光检测器。光检测器被配置为检测来自发光设备的光发射器。通过阅读以下适当参考附图的详细描述，这些以及其他方面、优点和替代方案对于本领域普通技术人员将变得显而易见。附图说明图1是根据示例实施例的可单独寻址的发光元件的弯曲阵列和弯曲的光学元件的透视图。图2是根据示例实施例的可单独寻址的发光元件的弯曲阵列和弯曲的光学元件的俯视图。图3是根据示例实施例的投射到环境中的可单独寻址的发光元件的弯曲阵列的透视图。图4是根据示例实施例的投射在光检测器处的可单独寻址的发光元件的弯曲阵列的透视图。图5是包括光发射器和对象的示例系统的框图。图6a是根据示例实施例的来自可单独寻址的发光元件的弯曲阵列的、通过弯曲的光学元件聚焦的光的俯视图。图6b是根据示例实施例的来自可单独寻址的发光元件的弯曲阵列的、通过弯曲的光学元件聚焦的光的侧视图。图7是根据示例实施例的水平的和垂直的投影仪的框图。图8是根据示例实施例的方法的流程图。图9是根据示例实施例的方法的流程图。具体实施方式在以下详细描述中，对附图进行了参考，附图形成了本专利技术的一部分。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施例并不意味着是限制性的。在不脱离本文提出的主题的范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以进行其他改变。容易理解的是，如本文一般描述的并且在附图中示出的本公开的各方面可以以各种不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计，所有这些在本文中都是预期的。I.概述可以通过随时间推移用多种不同的照射图案照射环境来确定环境中的对象的位置。可以指定照射图案，使得环境内的不同区域暴露于不同的光强的时变波形。光强的时变波形是在时间上(例如，通过光发射器)调制的照射图案(例如，基本上线性的照射图案)。然后可以通过检测在对象上的一个或多个位置处接收的光强的时变波形并将这些检测到的波形与环境内的对应区域相关联来确定对象在环境中的位置。例如，设置在感兴趣的对象上的光传感器可以检测入射在对象上的光强的时变波形，然后对象的位置(例如，对象相对于随时间推移发射不同照射图案的一个或多个光发射器的位置或角度)可以基于检测到的光强的时变波形来确定。这种光发射器可以发射不同照射图案，不同照射图案在第一方向上相对于光发射器的第一角度范围内变化。所发射的照射图案可用于针对相对于光发射器的角度对环境的不同区域编码。例如，光发射器可以包括多个(例如，32个)布置的、可单独寻址的发光元件(例如，发光二极管LED或垂直腔面发射激光器VCSEL)的阵列和弯曲的光学元件(例如，柱面透镜)。弯曲的光学元件可以聚焦由可单独寻址的发光元件之一发射的光，以产生基本上线性的照射图案。此外，从每个可单独寻址的发光元件聚焦的基本上线性的照射图案可以在第一角度范围内以不同对应角度或对应角度范围投射。因此可以顺序地(例如，通过控制系统)激活可单独寻址的发光元件以扫出第一角度范围。例如，阵列内可单独寻址的发光元件的数量可以有助于第一角度范围的宽度和/或分辨率。环境中的标记或其他设备可以检测随时间推移在环境中的特定点处接收的光，并且可以使用这种检测到的照射的时变波形来确定标记相对于光发射器的角度。这种信息可以被用于确定标记在一个维度或方向上相对于光发射器和/或相对于被光发射器照射的环境的位置。例如，检测从光发射器接收的光的标记或其他设备可以被配置为检测来自光发射器的同步脉冲。可以通过同时照射所有可单独寻址的发光元件来提供同步脉冲，从而照射第一角度范围内的整个区域。然后，标记可以检测与标记的角度位置相对应的基本上线性的照射图案何时照射标记(例如，当光发射器以基本上线性的照射图案顺序地照射环境时)。标记可以使用同步脉冲和对应的基本上线性的照射图案之间的时间间隔来确定标记的相对角度位置。作为替代方案，可以顺序地激活可单独寻址的发光元件、以双扫描方式扫出角度范围(例如，在相同的时间间隔内从0至90度和从90度至0度扫出角度范围)。基于从可单独寻址的发光元件发射的光的调制(例如，对于渐增的照射角度，以400kHz的速率激活可单独寻址的发光元件，而对于渐减的照射角度，以700kHz的速率激活可单独寻址的发光元件)，以及两个对应的基本上线性的照射图案之间的相对时间间隔(如由标记测量的)，可以由标记确定相对于光发射器的第一角度位置。另外，由于可单独寻址的发光元件可以产生对于基本上线性的照射图案的高斯或半高斯照射分布，所以可以由标记使用这种分布的宽度(其可以指示照射图案的发散(divergence))来确定标记到光发射器的距离。光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，包括：弯曲的光学元件；可单独寻址的发光元件的弯曲阵列，被布置成朝向所述弯曲的光学元件发射光，其中所述弯曲阵列的曲率与所述弯曲的光学元件的圆周的至少一部分基本上同心，其中所述弯曲的光学元件被布置成聚焦从每个可单独寻址的发光元件发射的光，以在角度范围内以不同的对应扫描角度产生基本上线性的照射图案；以及控制系统，可操作以顺序地激活可单独寻址的发光元件，使得基本上线性的照射图案扫出所述角度范围。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.13 US 15/181,3701.一种设备，包括：弯曲的光学元件；可单独寻址的发光元件的弯曲阵列，被布置成朝向所述弯曲的光学元件发射光，其中所述弯曲阵列的曲率与所述弯曲的光学元件的圆周的至少一部分基本上同心，其中所述弯曲的光学元件被布置成聚焦从每个可单独寻址的发光元件发射的光，以在角度范围内以不同的对应扫描角度产生基本上线性的照射图案；以及控制系统，可操作以顺序地激活可单独寻址的发光元件，使得基本上线性的照射图案扫出所述角度范围。2.根据权利要求1所述的设备，其中扫出所述角度范围的基本上线性的照射图案被用于水平地扫描物理空间。3.根据权利要求1所述的设备，其中扫出所述角度范围的基本上线性的照射图案被用于垂直地扫描物理空间。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述弯曲阵列被制造在弯曲的印刷电路板上。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述弯曲阵列包含32个可单独寻址的发光元件。6.根据权利要求1所述的设备，其中所述弯曲阵列中的可单独寻址的发光元件的数量有助于所述角度范围的角分辨率。7.根据权利要求1所述的设备，其中所述弯曲阵列中的可单独寻址的发光元件的数量有助于所述角度范围的大小。8.根据权利要求1所述的设备，其中从所述可单独寻址的发光元件中的一个发光元件聚焦的基本上线性的照射图案的宽度使得所述基本上线性的照射图案将至少部分地与从相邻的可单独寻址的发光元件聚焦的基本上线性的照射图案重叠。9.根据权利要求1所述的设备，其中所述角度范围是90度、135度或180度。10.根据权利要求1所述的设备，其中所述弯曲的光学元件是柱面透镜。11.根据权利要求1所述的设备，其中所述弯曲阵列中的所有可单独寻址的发光元件被设置在距所述弯曲的光学元件恒定的距离处。12.根据权利要求1所述的设备，其中所述可单独寻址的发光元件在所述弯曲阵列中相对于彼此交错，使得所述基本上线性的照射图案连续地扫出所述角度范围。13.一种方法，包括：从第一可单独寻址的发光元件朝向弯曲的光学元件发射光；通过所述弯曲的光学元件聚焦从所述第一可单独寻址的发光元件发射的光，以在角度范围内以第一对应扫描角度产生基本上线性的照射图案；从第二可单独寻址的发光元件朝向所述弯曲的光学元件发射光；以及通过所述弯曲的光学元件聚焦从所述第二可单独寻址的发光元件发射的光，以在所述角度范围内的第二对应扫描角度再现基本上线性的照射图案，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：S安萨里，R卢科，J霍尔特，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US