激光雷达制造技术

激光雷达(10)具备：出射激光的光源(11)；将激光整形为在一个方向上长的线状光束(B10)并进行投射的光学系统；使线状光束(B10)在线状光束(B10)的短边方向上扫描的扫描部(15)；用于使线状光束(B10)的光强度在线状光束(B10)的长边方向上不同的结构。例如通过控制器(21)在光源(11)中控制沿着与线状光束(B10)的长边方向相对应的方向配置的多个发光部的出射功率，从而使线状光束(B10)的光强度不同。

【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的移动体的激光雷达。
技术介绍
一直以来，使用激光来检测物体的激光雷达在各种领域中被开发。例如在车载用的激光雷达中，激光从车辆前方被投射，基于有无该激光的反射光判断在车辆前方是否存在车辆等物体。此外，基于激光的投射时机和反射光的受光时机测量到物体为止的距离。在以下的专利文献1中，公开了一种使激光束在水平方向以及铅垂方向上二维状地扫描而生成计测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中所记载的那样，存在在使激光束在检测对象区域中二维状地扫描的结构中，伴随着计测位置的高分辨率化，用于取得1帧量的信息的帧率显著地降低的课题。作为消除该课题的方式，能够使用使与计测对象区域的宽度相应的长度的细长的线状光束在线状光束的短边方向上扫描的方式。但是，在该方式中，由于线状光束在长边方向上变宽且被投射到检测对象区域，因而伴随着到计测对象区域为止的距离变长，线状光束的能量密度降低。因此，为了检测更远距离的物体，需要以高的光强度使光源发光，但很难说随机提高光强度是优选的对策。因而，优选尽可能高效地利用从光源出射的激光。鉴于上述课题，本专利技术的目的在于提供一种能更有效地利用从光源出射的激光的激光雷达。本专利技术的主要方式所涉及的激光雷达具备：光源，出射激光；光学系统，将所述激光整形为在一个方向上长的线状光束并投射；扫描部，使所述线状光束在所述线状光束的短边方向上扫描；和用于使所述线状光束的光强度在所述线状光束的长边方向上不同的结构。根据本方式所涉及的激光雷达，由于具备使线状光束的光强度在线状光束的长边方向上不同的结构，因而例如通过使能检测距离足够短范围的光强度降低，从而能更高效地利用从光源出射的激光并适当地进行物体的检测。专利技术效果如上那样，根据本专利技术，能够提供一种能更高效地利用从光源出射的激光的激光雷达。本专利技术的效果以及意义通过以下所示的实施方式的说明应该更加明确。但是，以下所示的实施方式只不过是实施本专利技术时的一个例示，本专利技术并不限于以下的实施方式中记载的任何内容。附图说明图1为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)分别为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)为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)分别为在线状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的图。图4为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目标区域中的线状光束的长边方向上的强度分布的图。图5的(a)为实施方式1所涉及的、通过光学仿真验证了短边方向上的线状光束的发散角的优选范围的验证结果。图5的(b)为实施方式1所涉及的、通过光学仿真验证了激光二极管的发光部的快轴方向的宽度的优选范围的验证结果。图6的(a)为表示实施方式所涉及的光源的功率控制的流程图。图6的(b)为示意性地表示在图6的(a)的控制中进行了使两侧的激光二极管的出射功率降低的设定的情况下的各激光二极管的出射状态的图。图7为示意性地表示在图6的(a)的控制中进行了使两侧的激光二极管的出射功率降低的设定的情况下从激光雷达出射的激光的状态和目标区域中的线状光束的长边方向上的强度分布的图。图8的(a)为表示用于使实施方式所涉及的两侧的激光二极管的出射功率降低的其他结构例的图。图8的(b)为表示实施方式所涉及的、用于使两侧的激光二极管的出射功率降低的进而其他的结构例的图。图9的(a)为表示实施方式所涉及的光源的其他的功率控制的流程图。图9的(b)为示意性地表示进行了图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为示意性地表示实施方式所涉及的在图9的(a)的控制中进行了使左侧的激光二极管的出射功率降低的设定的情况下从激光雷达出射的激光的状态和目标区域中的线状光束的长边方向中的强度分布的图。图11为示意性地表示实施方式所涉及的图9的(a)的控制中进行了使右侧的激光二极管的出射功率降低的设定的情况的状况的图。图12的(a)为表示实施方式所涉及的光源的其他功率控制的流程图。图12的(b)为示意性地表示进行了图12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13为示意性地表示实施方式所涉及的、在图12的(a)的控制中进行了使两侧的激光二极管的出射功率上升的设定的情况下从激光雷达出射的激光的状态和目标区域中的线状光束的长边方向中的强度分布的图。图14的(a)、(b)分别为表示变更例所涉及的激光二极管的结构的立体图，图14的(c)为表示变更例所涉及的激光雷达的光源的结构的立体图。其中，附图仅用于说明，并不会限定该专利技术的范围。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。为了方便，在各图中适当地附记有相互正交的X、Y、Z轴。X轴向以及Y轴向分别为线状光束的短边方向以及长边方向，Z轴正方向为线状光束的投射方向。图1为表示激光雷达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和受光元件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出射的激光在Y轴向上生成长的线状光束B10。光源11出射规定波长的激光。光源11集成多个激光二极管而构成。在本实施方式中，假设激光雷达10被搭载于车辆。因此，各激光二极管的出射波长被设定于红外的波段(例如905nm)。激光二极管的出射波长按照激光雷达10的使用方式能被适宜变更。图2(a)、(b)分别为表示激光二极管110的结构的立体图，图2的(c)为表示光源11的结构的立体图。如图2(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层叠有接触层115。通过对电极116施加电流，激光被从发光部117在Z轴正方向上出射。一般地来说，发光部117的与活性层111平行的方向的宽度W1比与活性层111垂直的方向的宽度W2更宽。发光部117的短边方向的轴，即，与活性层111垂直的方向(X轴向)的轴被称作快轴，发光部117的长边方向的轴、即与活性层111平行的方向(Y轴向)的轴被称为慢轴。图2(b)中，118a表示快轴，118b表示慢轴。从发光部117出射的激光的快轴方向的广角与慢轴方向的广角相比大。因此，如图2(b)所示那样，光束B20的形状成为在快轴方向上长的椭圆形状。由于快轴方向的发光部117的宽度窄，因此从发光部117出射的光束B20的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达，具备：/n光源，出射激光；/n光学系统，将所述激光整形为在一个方向上长的线状光束并投射；/n扫描部，使所述线状光束在所述线状光束的短边方向上扫描；和/n用于使所述线状光束的光强度在所述线状光束的长边方向上不同的结构。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180308 JP 2018-0423851.一种激光雷达，具备：
光源，出射激光；
光学系统，将所述激光整形为在一个方向上长的线状光束并投射；
扫描部，使所述线状光束在所述线状光束的短边方向上扫描；和
用于使所述线状光束的光强度在所述线状光束的长边方向上不同的结构。


2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，
所述线状光束的光强度被调整为所述长边方向上的端部侧比所述长边方向上的中央部减少。


3.根据权利要求1或者2所述的激光雷达，其特征在于，
具备控制所述光源的控制部，
所述激光的发光部沿着与所述长边方向对应的方向配置多个，
所述控制部通过控制所述发光部的输出使所述线状光束的光强度在所述线状光束的长边方向上不同。


4.根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于
所述控制部通过控制所述发光部的输出，从而使所述线状光束的光强度按照所述长边方向的端部侧比所述长边方向的中央部增加的方式而不同。


5.根据权利要求1或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：野口仁志，武田英治，
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