激光雷达制造技术

激光雷达(10)具备：具有激光二极管的光源(11)；光学系统，将从激光二极管出射的激光整形为在一个方向上长的线光束(B10)来向目标区域投射；以及扫描部(15)，使线光束(B10)在线光束(B10)的短边方向上扫描。这里，激光二极管被配置成，激光二极管的快轴沿着线光束(B10)的短边方向所对应的方向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光雷达
本专利技术涉及使用激光来检测物体的激光雷达，例如适合搭载于乘用车等移动体的激光雷达。
技术介绍
以往，在各个领域不断开发使用激光来检测物体的激光雷达。例如，在车载用的激光雷达中，从车辆前方投射激光，并根据其反射光的有无来判别在车辆前方是否存在车辆等物体。此外，根据激光的投射定时和反射光的受光定时，来测量到物体的距离。在以下的专利文献1中，公开了一种使激光光束在水平方向以及铅锤方向上二维状地扫描，来生成测量对象区域的三维信息的结构的激光雷达装置。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2017-150990号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题如上述专利文献1中记载的那样，在使激光光束在检测对象区域二维状地扫描的结构中，存在如下课题：伴随着测量位置的高析像度化，用于取得一帧量的信息的帧速度显著下降。作为解决该课题的方式，能够使用使与测量对象区域的宽度对应的长度细长的线光束在线光束的短边方向上扫描的方式。然而在该方式中，由于线光束一边在长边方向上扩展一边向检测对象区域投射，因此，伴随着到测量对象区域的距离变长，线光束的能量密度下降。因此，为了检测更远距离的物体，需要以线光束的短边方向的能量密度不会大程度下降的方式，使线光束向检测对象区域投射。鉴于该课题，本专利技术的目的在于，提供一种能够控制线光束的短边方向的能量密度的下降，从而直到更远距离地检测物体的激光雷达。用于解决课题的手段本专利技术的主要方式所涉及的激光雷达具备：激光二极管；光学系统，将从所述激光二极管出射的激光整形为在一个方向上长的线光束来投射；以及扫描部，使所述线光束在所述线光束的短边方向上扫描。这里，所述激光二极管被配置成，所述激光二极管的快轴沿着所述短边方向所对应的方向。根据本方式所涉及的激光雷达，由于以更容易进行光学上的控制的快轴沿着与线光束的短边方向对应的方向的方式，来配置激光二极管，因此，能够将线光束的短边方向上的光束的扩展角调整成更接近于平行光。由此，能够有效地抑制线光束的短边方向的能量密度的下降，能够直到更远距离地检测物体。专利技术效果如以上，根据本专利技术，能够提供一种能够控制线光束的短边方向的能量密度的下降，从而直到更远距离地检测物体的激光雷达。本专利技术的效果及意义通过以下所示的实施方式的说明得以更加明确。然而，以下所示的实施方式只不过是用于将本专利技术实施化时的一个例示，本专利技术并不受限于以下的实施方式的记载。附图说明图1是表示实施方式所涉及的激光雷达的光学系统以及电路部的结构的图。图2的(a)、(b)分别是表示实施方式所涉及的激光二极管的结构的立体图；图2的(c)是表示实施方式所涉及的激光雷达的光源的结构的立体图。图3的(a)、(b)分别是在线光束的长边方向以及短边方向上观察实施方式所涉及的激光雷达的光学系统的作用而得的图。图4是示意性地表示实施方式所涉及的、激光雷达的激光的出射状态和在目标区域中的线光束的长边方向上的强度分布的图。图5的(a)是通过光学仿真对实施方式1所涉及的在短边方向上的线光束的发散角的优选范围进行验证而得的验证结果。图5的(b)是通过光学仿真对实施方式1所涉及的激光二极管的发光部的快轴方向的宽度的优选范围进行验证而得的验证结果。图6的(a)是表示实施方式所涉及的光源的放大率控制的流程图。图6的(b)是示意性地表示，在图6的(a)的控制下，在进行了使两侧的激光二极管的出射放大率下降的设定的情况下的各激光二极管的出射状态的图。图7是示意性地表示，在图6的(a)的控制下，在进行了使两侧的激光二极管的出射放大率下降的设定的情况下，从激光雷达出射的激光的状态、和在目标区域中的线光束的长边方向上的强度分布的图。图8的(a)是表示用于使实施方式所涉及的两侧的激光二极管的出射放大率下降的另一结构例的图。图8的(b)是表示用于使实施方式所涉及的两侧的激光二极管的出射放大率下降的另外又一个结构例的图。图9的(a)是表示实施方式所涉及的光源的另一放大率控制的流程图。图9的(b)是示意性地表示在进行了图9的(a)的控制的情况下的多个激光二极管的出射状态的图。图10是示意性地表示实施方式所涉及的、在图9的(a)的控制下，在进行了使左侧的激光二极管的出射放大率下降的设定的情况下，从激光雷达出射的激光的状态、和在目标区域中的线光束的长边方向上的强度分布的图。图11是示意性地表示实施方式所涉及的、在图9的(a)的控制下，在进行了使右侧的激光二极管的出射放大率下降的设定的情况下的状况的图。图12的(a)、(b)分别是表示变更例所涉及的激光二极管的结构的立体图；图12的(c)是表示变更例所涉及的激光雷达的光源的结构的立体图。然而，附图是专门用于说明的，并不对该专利技术的范围进行限定。具体实施方式以下，参照附图来说明本专利技术的实施方式。为了方便，在各图中，适当地标记有相互正交的X、Y、Z轴。X轴方向以及Y轴方向分别是线光束的短边方向以及长边方向，Z轴正方向是线光束的投射方向。图1是表示激光雷达10的光学系统以及电路部的结构的图。激光雷达10作为光学系统的结构，具备光源11、准直透镜12、13、反射镜14、扫描部15、调整透镜16、放大透镜17、聚光透镜18、以及受光元件19。通过从光源11到放大透镜17为止的去路的光学系统，根据从光源11出射的激光，生成为在Y轴方向上长的线光束B10。光源11出射给定波长的激光。光源11是集聚多个激光二极管而构成的。在本实施方式中，设想了将激光雷达10搭载于车辆。因此，各激光二极管的出射波长被设定为红外的波段(例如905nm)。根据激光雷达10的使用样态，激光二极管的出射波长能够适当地变更。图2的(a)、(b)分别是表示激光二极管110的结构的立体图，图2的(c)是表示光源11的结构的立体图。如图2的(a)所示那样，激光二极管110成为活性层111被N型包覆层112和P型包覆层113夹着的构造。N型包覆层112被层叠于N型基板114。此外，在P型包覆层113层叠接触层115。通过对电极116施加电流，从发光部117向Z轴正方向出射激光。一般地，发光部117的与活性层111平行的方向的宽度W1变得宽于与活性层111垂直的方向的宽度W2。发光部117的短边方向的轴、即与活性层111垂直的方向(X轴方向)的轴被称为快轴；发光部117的长边方向的轴、即与活性层111平行的方向(Y轴方向)的轴被称为慢轴。在图2的(b)中，118a表示快轴，118b表示慢轴。关于从发光部117出射的激光，相比于慢轴方向，快轴方向的扩展角大。因此，光束B20的形状如图2的(b)所示那样，成为在快轴方向上长的椭圆形状。关于从发光部117出射的光束B20的快轴方向的强度分布(发光轮廓)，由于快轴方向的发光部117的宽度窄，因此，成为接近于单个高斯的分布形状。与此相对地，关于从发光部117出射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达，具备：/n激光二极管；/n光学系统，将从所述激光二极管出射的激光整形为在一个方向上长的线光束来投射；以及/n扫描部，使所述线光束在所述线光束的短边方向上扫描，/n所述激光二极管被配置成，所述激光二极管的快轴沿着所述短边方向所对应的方向。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180308 JP 2018-0423841.一种激光雷达，具备：
激光二极管；
光学系统，将从所述激光二极管出射的激光整形为在一个方向上长的线光束来投射；以及
扫描部，使所述线光束在所述线光束的短边方向上扫描，
所述激光二极管被配置成，所述激光二极管的快轴沿着所述短边方向所对应的方向。


2.根据权利要求1所述的激光雷达，其中，
沿着所述激光二极管的慢轴方向，配置多个所述激光的发光部。


3.根据权利要求2所述的激光雷达，其中，
以沿着所述慢轴方向并排的方式，配置多个所述激光二极管。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的激光雷达，其中，
在将透过所述光学系统之前的所述激光的快轴方向的发散角设为θ0，并将透过了所述光学系统之后的所述激光的快轴方向的发散角设为θ1时，θ1/θ0为0.1以下。


5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：武田英治，野口仁志，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP