CN116783503A - 发射辐射的设备、具有发射辐射的设备的测量系统和具有测量系统的车辆 - Google Patents

Abstract

提出一种用于放射光的发射辐射的设备(100)，所述发射辐射的设备具有：在运行时沿着放射方向(91)放射光的激光源(1)；和在放射方向上设置在激光源下游的非映射性的光学系统(2)，其中光学系统具有沿着放射方向设置的多个光学元件(21，22，23)，以用于在水平方向(92)和垂直于水平方向的竖直方向(93)上塑造发射辐射的设备的放射特性，使得放射特性沿着竖直方向是不对称的，光学系统的第一光学元件(21)设置和构成用于引起光沿着水平方向的发散，光学系统的第二光学元件(22)设置和构成用于引起光沿着竖直方向的准直，光学系统的第三光学元件(23)设置和构成用于引起沿着竖直方向的放射不对称性。还提出一种具有发射辐射的设备的测量系统(1000)和一种具有测量系统的车辆(2000)。

Description

发射辐射的设备、具有发射辐射的设备的测量系统和具有测 量系统的车辆

技术领域

提出一种发射辐射的设备。发射辐射的设备尤其能够用于测量系统，特别优选用于执行以术语LIDAR(英文“light detection and ranging”，光探测和间距测量)已知的方法，所述方法能够用于一种或多种光学测量方法、例如光学间距和速度测量。测量系统还能够在诸如车辆的设备中使用。

本专利申请要求德国专利申请102021100663.5的优先权，其公开内容借此通过参引并入本文。

背景技术

尤其地，关于汽车领域中的LIDAR系统，许多应用情况需要在优选方向上的高的可探测的作用范围，而在一个或多个其他方向上减小的可探测的作用范围通常是足够的。例如，对于中央的前进方向，高的可探测的作用范围可能是所期望的，并且在外围中减小的可探测的作用范围可能是所期望的，或者反过来。为了提高在特定方向上的作用范围，原则上必须提高在所述方向上放射的光功率。如果所述系统经由闪光系统类型实现，那么整个场景同时通过光脉冲照明并且经反射的光通过时间分辨的相机系统探测。同样情况适用于CW类型(英文“continuous wave”，连续波)的LIDAR系统，其中替代光脉冲发出连续调制的光束并且例如检测返回的光的相移。

通常，在汽车应用中，使用发射器的矩阵(也称为阵列)以进行照明。发射的光朝向潜在目标通常借助映射光学器件或投影光学器件来投影，所述映射光学器件或投影光学器件将光源的强度分布例如转移到道路上。因为光源通常涉及由均匀分布的辐射体构成的矩阵，所以产生在所有角度上的均匀的强度分布。这引起，中间的强度对于所期望的测量区域通常是不足的，而在外围中提供过高的光强度。尤其在竖直方向上，这导致能量浪费，因为光束向下几米之后就已经射到行车道表面上，这限制所期望的作用范围，因为仅要检测比行车道表面更靠近的对象。在向上指向的角度方向上也仅需要有限的作用范围，因为在道路上方超过约五米的高度中的对象对于行驶是不感兴趣的。然而，在距离较小的情况下，识别这种角度下的对象是强制需要的。因此，如果系统针对均匀的放射来设计，那么LIDAR系统必须覆盖大的视场，这引起在这种大的角度下的大量不必要的光发射。

为了规避所述问题已设立的方法是使用由可单独寻址的发射器构成的阵列，或使用至少一组能够独立操控的发射器。在这种系统中，能够将更大数量的脉冲放射到最重要的方向上，这由于通过在多个脉冲上取平均引起噪声的降低产生更大的作用范围。仅对减小的作用范围就足够的角度范围有贡献的发射器以减小的频率产生脉冲，这减小发射功率从而减小最大可探测的作用范围。然而，所述方法需要可单独寻址的阵列，所述可单独寻址的阵列在制造中比具有所有发射器的完全的并联电路的阵列更昂贵。此外，当发射器阵列的分辨率不足以对应地调制所期望的强度时，所述方法是不适合的。尤其地，当仅使用少量的高功率发射器例如边缘发射的激光器时，所述方法无法实际地应用。

发明内容

特定的实施方式的至少一个目的是提出一种发射辐射的设备。特定的实施方式的其他目的是提出一种具有发射辐射的设备的测量系统和一种具有测量系统的车辆。

所述目的通过根据独立权利要求的主题来实现。所述主题的有利的实施方式和改进方案在从属权利要求并且还从下面的说明书和附图中得到。

根据至少一个实施方式，发射辐射的设备具有用于放射电磁辐射的激光源，所述电磁辐射在此和在下文中也能够称为光，其中激光源在运行时沿着放射方向放射光。“辐射”或“光”在此和在下文中尤其能够表示具有出自紫外至红外谱范围的一个或多个波长或波长范围的电磁辐射。尤其地，在此和在下文中描述的光或描述的辐射能够是红外光或可见光，并且能够具有或者是如下波长或波长范围，所述波长或波长范围出自在约800nm和约3μm之间的红外谱范围或约350nm和约800nm之间的可见谱范围。发射辐射的设备还具有在放射方向上设置在激光源下游的非映射性的光学系统。

根据至少一个另外的实施方式，测量系统具有这种发射辐射的设备。测量系统还具有探测器单元。探测器单元设置和设立用于探测由发射辐射的设备放射的并且反射至探测器单元的光。发射辐射的设备尤其能够形成测量系统的发送单元，并且设置和设立用于在运行时放射至少一个光脉冲或连续发射的光作为发送信号。光脉冲例如能够根据所期望的应用具有矩形脉冲、锯齿脉冲、三角脉冲、半波或由其构成的组合的形式。尤其能够对连续发射的光进行调制，例如进行幅值调制和/或相位调制。探测器单元设置和设立用于接收返回信号，所述返回信号具有从外部对象处射回的发送信号的至少一部分。与此对应地，返回信号例如能够对应于至少关于一些光谱分量衰减的和/或至少部分地频移的和/或至少部分地相移的发送信号，这可能因发送信号与对象的交互引起。在用于运行这种测量系统的方法中，构成为发送单元的发射辐射的设备发出发送信号。接收单元探测返回信号。所述方法例如能够用于确定关于发送信号和/或返回信号的一个或多个参数。所述一个或多个参数例如能够选自：发送信号与返回信号之间的时间差、发送信号与返回信号之间的波长偏移和/或相移、发送信号与返回信号之间的光谱变化。从通过评估确定的一个或多个参数中能够推导出关于至少部分地反射发送信号的对象的一个或多个状态变量，例如间距和/或速度和/或至少一个或多个速度分量和/或化学和/或物理组成的至少一部分。为了确定参数，测量系统还能够具有为此设置和设立的评估单元。测量系统尤其能够具有LIDAR系统的特性和特征或是LIDAR系统。

根据至少一个另外的实施方式，车辆具有这种测量系统。车辆例如能够是道路车辆、轨道车辆、水运工具或飞行器。特别优选地，车辆是机动车辆例如乘用车或载重车辆。此外也可行的是，测量系统例如在另一设备如固定的安装设备中如在监控设备中使用。对应地，这种设备如监控设备例如能够具有所述测量系统，例如以交通管理、停车位管理、安全性应用或工业目的。

先前的和在下文中的描述同样涉及发射辐射的设备、具有发射辐射的设备的测量系统和测量系统的用途，即例如具有测量系统的车辆或固定安装的设备。

在下文中的描述中使用方向说明、如“水平”和“竖直”。所述术语优选涉及如下设置：其中测量系统和尤其测量系统中的发射辐射的设备对于常规使用相对于环境定向。如果例如在车辆、如道路车辆中使用测量系统，那么水平方向表示平行于或至少基本上平行于行车道表面的方向。然后，垂直于水平方向的竖直方向对应于垂直于或至少基本上垂直于行车道表面的方向。放射方向优选垂直于或基本上垂直于竖直方向和水平方向。

术语、如“垂直”或“平行”在此和在下文中能够分别表示精确垂直的或平行的设置。此外，垂直的或平行的设置也能够分别以小的角度偏离分别精确的设置，所述角度例如能够归因于安装公差或外部状态以及例如能够小于或等于10°或者小于或等于5°或者小于或等于3°或者小于或等于1°。

根据另一实施方式，激光源具有至少一个激光发射器单元。特别优选地，激光源具有多个激光发射器单元。激光源尤其具有至少一个半导体激光二极管。尤其能够构成为激光二极管芯片的半导体激光二极管设置和设立用于在运行时放射光，所述光至少在超过特定的阈值条件时是激光。因此，下面简化地假定发射辐射的设备在运行时放射激光。

根据另一实施方式，至少一个半导体激光二极管具有至少一个有源层，所述有源层设立和设置用于在运行时在有源区域中产生光。有源层尤其能够是具有多个半导体层的半导体层序列的一部分并且具有主延展平面，所述主延展平面垂直于半导体层序列的层的设置方向。有源层例如能够具有恰好一个有源区域。此外，半导体激光二极管也能够具有在半导体层序列内彼此堆叠以及例如经由隧道结彼此串联连接的多个有源层。特别优选地，由激光源产生的光是红外谱范围中的长波光并且具有大于或等于800nm或者大于或等于850nm的波长。光还能够具有小于或等于2μm或者小于或等于1.5μm或者小于或等于1μm的波长。由激光源产生的光的优选的波长能够约为940nm。例如，基于In_xGa_yAl_1-x-yAs或基于In_xGa_yAl_1-x-yP的半导体层序列或至少一个有源层适合于长波红外辐射，其中分别适用的是0≤x≤1，0≤y≤1以及x+y≤1。

半导体激光二极管例如能够构成为边缘发射的激光二极管，其中在运行时在至少一个有源层中产生的光经由构成为棱面的侧面放射，所述侧面能够垂直于至少一个有源层构成。替选于此，半导体激光二极管例如也能够构成为竖直发射的激光二极管、例如VCSEL二极管(VCSEL：“vertical-cavity surface-emitting laser”，垂直腔表面发射激光器)，其中在运行时在至少一个有源层中产生的光经由半导体层序列的平行于有源层设置的表面放射。此外，例如具有集成的偏转光学装置的呈边缘发射的激光二极管的形式的竖直发射的激光二极管也是可行的。

激光发射器单元例如能够通过半导体激光二极管形成。如果激光源具有多个激光发射器单元，那么这例如意味着，激光源具有多个半导体激光二极管。此外，半导体激光二极管也能够具有多个有源区域和/或有源层，其能够形成多个激光发射器单元。例如，在边缘发射的激光二极管的情况下这种半导体激光二极管能够构成为具有激光条，其具有至少一个有源层，所述有源层具有多个并排地设置的有源区域，和/或构成为堆叠的半导体激光二极管，其具有多个重叠地设置的有源层。因此，在这种情况下，激光源能够具有激光发射器单元的一维阵列。如果多个有源层的每个有源层分别具有并排设置的多个有源区域，即如果半导体激光二极管构成为具有堆叠的有源层的激光条，那么激光源能够具有激光发射器单元的二维阵列。此外，在竖直发射的激光二极管的情况下，具有多个激光发射器单元的半导体激光二极管能够具有在半导体层序列中特别优选矩阵状地设置的多个有源区域。因此，在这种情况下，激光源能够具有激光发射器单元的二维阵列。特别优选地，激光源具有多个激光发射器单元，并且多个激光发射器单元作为一维阵列沿着水平方向设置。此外，激光源能够特别优选具有多个激光发射器单元，并且激光发射器单元中的多个激光发射器单元在通过水平方向和竖直方向展开的平面中矩阵状地设置。激光发射器单元能够根据激光源、即尤其(多个)半导体激光二极管的设计方案个体化地、成组地或一起被操控。特别优选地，激光发射器单元在运行时能够一起从而并行地操控。

根据另一实施方式，发射辐射的设备具有壳体体部，在所述壳体体部中设置有激光源。这尤其能够意味着，根据激光源的构成方案，一个半导体激光二极管或多个半导体激光二极管设置在壳体体部中并且特别优选地电连接。

测量系统的探测器单元同样能够具有壳体体部，在所述壳体体部中设置有探测器元件，例如呈光电二极管或光电二极管阵列的形式的探测器元件。探测器单元例如能够具有SPAD阵列(SPAD：“single-photon avalanche diode”，单光子雪崩二极管)、APD阵列(APD：“avalanche photodiode”，雪崩光电二极管)或所谓的门控成像系统。此外，激光源和探测器单元能够设置在共同的壳体体部中。在这种情况下能够有利的是，壳体体部在激光源与探测器单元之间具有光学分离装置，例如呈分离壁的形式的光学分离装置。

根据另一实施方式，用于塑造发射辐射的设备的放射特性的光学系统、即用于塑造由发射辐射的设备放射的光的放射特性的光学系统在水平方向和竖直方向上构成。尤其地，用于塑造放射特性的光学系统设置和设立成，使得放射特性沿着竖直方向优选是不对称的，并且此外沿着水平方向优选是对称的。因此，发射辐射的设备在运行时优选将光放射到环境中，所述光在竖直方向上具有不对称的射束轮廓。由此能够实现，将光以所期望的强度分布偏转到需要所述光的方向上，而在水平方向上向左和向右实现尽可能均匀的放射。

根据另一实施方式，光学系统具有沿着放射方向设置的多个光学元件，以塑造发射辐射的设备的光学特性。光学元件优选是光学系统的有助于塑造由激光源放射的光的放射特性的以及形成非映射性的光学装置的唯一部件。换言之，发射辐射的设备除了激光源和光学系统之外不具有本质上影响放射特性的其他部件。光学系统的光学元件优选沿着放射方向依次设置。

光学元件特别优选能够具有关于由激光源放射的光彼此无关的光学效果，其中所述效果的整体得出发射辐射的设备的所期望的放射特性。尤其地，发射辐射的设备的放射特性与激光源的放射特性不同。

半导体激光二极管具有与相应的构造和特点相关的典型的放射特性。例如，边缘发射的激光二极管在平行于有源层的主延展平面的平面中以与在垂直于有源层的主延展平面的平面中不同的张角放射在有源区域中产生的光。换言之，半导体激光二极管的射束轮廓的张角在所述两个平面中是不同的。射束轮廓具有最大的张角的平面或方向也称为快轴(英文“fast axis”)，而射束轮廓具有最小的张角的平面或方向称为慢轴(英文“slowaxis”)。特别优选地，激光源在发射辐射的设备中以及在测量系统中定向成，使得由激光源放射的光的快轴沿着水平方向定向。

尤其地，光学系统的第一光学元件能够设置和构成用于引起光沿着水平方向的发散。这尤其能够意味着，第一光学元件在水平方向上改变由激光源放射的光的张角、即水平的张角，使得在水平方向上照亮所期望的角度范围。优选地，水平的发散引起在所期望的角度范围中尽可能均匀的与角度相关的放射强度，所述角度范围特别优选尤其大于激光源的射束轮廓沿着水平方向的张角。尤其地，水平的发散优选是对称的。这尤其能够意味着，与角度相关的放射强度分布在水平方向上向左和向右是对称的。

此外，光学系统的第二光学元件能够设置和构成用于引起光沿着竖直方向的准直。这尤其能够意味着，第二光学元件改变由激光源放射的光在竖直方向上的张角、即竖直的张角，使得照亮的角度范围小于激光源的射束轮廓的张角。

此外，光学系统的第三光学元件能够设置和构成用于引起沿着竖直方向的放射不对称性。这尤其能够意味着，由发射辐射的设备的放射的光、即从光学系统出射的光的放射方向在竖直方向上相对于激光源的放射方向倾斜。

根据另一实施方式，第一光学元件和/或第二光学元件具有透镜体。这种透镜体也能够称为体形透镜(Bulk-linse)。第一光学元件和/或第二光学元件尤其能够具有宏观透镜面或由此形成。第一光学元件例如能够具有凹透镜面、尤其柱面透镜状的透镜面或由此形成。第二光学元件例如能够具有凸透镜面、尤其柱面透镜状的透镜面或由此形成。“柱面透镜状”在此和在下文中尤其能够意味着，贯穿光学元件的表面的截面的形状可至少部段地描述为锥形截面、圆锥、非球面、多项式或其组合。如果第一光学元件和第二光学元件具有透镜体，那么所述透镜体能够是共同的透镜体，所述共同的透镜体的一个透镜面形成第一光学元件并且所述共同的透镜体的另一透镜面形成第二光学元件。

根据另一实施方式，第一光学元件和/或第三光学元件具有微透镜阵列，所述微透镜阵列具有多个微透镜。激光源具有至少一个激光发射器单元并且优选具有多个激光发射器单元，并且每个激光发射器单元在运行时优选将光放射到微透镜中的多个微透镜上。当激光源与微透镜之间的间距选择得足够大时，微透镜至少在水平方向或竖直方向上具有如下尺寸，所述尺寸小至使得激光源的光并且尤其每个激光发射器单元的光射到多个微透镜上。微透镜优选通过一维地在一个方向上延伸的结构形成。换言之，微透镜中的每个微透镜能够通过柱面透镜形成。如上所述的柱面透镜状地构成的结构在此和在下文中能够称为柱面透镜。柱面透镜例如能够具有如下透镜面，所述透镜面对应于沿着一个方向挤出的形状，其中透镜面能够对应于具有圆形的和/或有角的底面的柱体的外周面的一部分。“沿着一个方向挤出的形状”尤其涉及对形状的几何描述，而不应理解为关于制造方法的限制。这种形状尤其能够沿着挤出路径(也能够称为挤出方向)延伸，所述挤出路径的方向矢量与对称平面偏离至多30°或至多20°或至多10°。

尤其地，第一光学元件能够具有在竖直方向上延伸的尤其柱面透镜状的结构。形成微透镜的所述结构能够特别优选在水平方向上是对称的。柱面透镜状的微透镜在特定的方向上的对称的构成在此和在下文中意味着，存在垂直于所述特定的方向的对称平面，微透镜相对于所述对称平面是对称的，其中微透镜的挤出方向处于对称平面中。此外，第三光学元件能够具有在水平方向上延伸的尤其柱面透镜状的结构。形成微透镜的所述结构能够特别优选在竖直方向上是不对称的。

根据另一实施方式，第二光学元件在竖直方向上是可移动的。由此能够实现，由发射辐射的设备放射的光的放射方向能够改变，由此能够实现沿着竖直方向呈水平化的形式的方向调整。例如能够存在有呈机械驱动器的形式的机械设备，借助所述机械驱动器，第二光学元件在竖直方向上是可移动的。附加地，光学系统的其他或所有光学元件也可与第二光学元件一起在竖直方向上移动。

第一光学元件、第二光学元件和第三光学元件能够特别优选是光学系统并且尤其发射辐射的设备的唯一的光学元件。

光学系统的光学元件、即尤其第一光学元件、第二光学元件和第三光学元件能够彼此分离地构成并且安装在发射辐射的设备中。换言之，光学元件构成为单独的部件。此外，第一光学元件和第二光学元件或者第一光学元件和第三光学元件或者第二光学元件和第三光学元件或者第一光学元件、第二光学元件和第三光学元件能够一件式地构成。一件式的构成尤其能够意味着，一件式构成的元件通过唯一的部件共同地形成。这种一件式的部件能够通过单个的构件形成。一件式构成的光学元件例如能够通过这种构件的不同表面形成。一件式的部件还能够通过彼此固定连接的、先前独立制造的构件例如熔融的或粘合的构件形成。

如果发射辐射的设备具有设置有激光源的上述壳体体部，那么光学系统的一个光学元件、多个光学元件或所有光学元件能够例如通过粘合设置并且尤其安装在壳体体部中或壳体体部处。如果光学系统的所有光学元件设置在壳体体部中或壳体体部处，那么能够实现发射辐射的设备的大的紧凑性。能够特别优选的是，光学系统的至少一个光学元件与壳体体部一起包围严密地密封的内部空间，在所述内部空间中至少设置有激光源。“严密地密封”在此和在下文中尤其能够意味着，环境中的有害物质或其他有害影响不能以如下程度进入到内部空间中：由此例如在经过通常所预期的或特定的使用寿命时引起有害影响。光学系统的光学元件还能够形成发射辐射的设备的出射窗，通过所述出射窗将光放射到环境中。

在此描述的发射辐射的设备特别优选能够形成用于测量系统、尤其用于LIDAR测量系统的发射器光学系统，并且所述设备的特征在于以下特性中的一个或多个特性：

-通过在竖直方向上的不对称的放射特性，由发射辐射的设备在运行时放射的光具有不对称的射束轮廓。光由此能够以有利的方式以所期望的强度分布偏转到需要所述光的方向上。

-发射辐射的设备具有呈多个激光发射器单元的形式的发射器的阵列。所述阵列能够是一维阵列或二维阵列。激光发射器单元例如能够通过表面发射的激光二极管、即尤其VCSEL激光二极管、边缘发射的激光二极管、具有射束偏转的边缘发射的激光二极管或其一部分形成。

-光学系统的至少一个光学元件具有微透镜阵列或由其形成，所述微透镜阵列具有一维的、水平或竖直挤出的结构。每个激光发射器单元与微透镜阵列的表面之间的间距大至使得每个激光发射器单元的射束照明多个微透镜结构。这能够引起对于激光发射器单元阵列的每个激光发射器单元近似相同的竖直的或水平的光分布，并且在第三光学元件的情况下限定在竖直方向上的不对称的射束轮廓。

-第一光学元件限定光在水平方向上的传播，其中第一光学元件能够是体形透镜的一部分或微透镜阵列或是组合的微透镜阵列的一部分。

-发射辐射的设备能够是具有壳体体部的激光器封装，所述壳体体部包含激光源和光学系统的至少一个光学元件或多个或所有光学元件，所述光学系统产生预成形的不对称的射束轮廓。至少一个光学元件能够形成用于光的出射窗和/或壳体体部的严密的密封件，所述密封件能够防止棱面被环境中的有害影响污染。通过使用至少一个光学元件作为出射窗，能够避免使用附加的光学窗，由此能够减少菲涅尔反射和系统耗费。

-壳体体部能够具有至少两个电接触部，经由所述电接触部，激光源能够电接触和运行。

-发射辐射的设备能够附加地具有水平化系统，所述水平化系统机械地定向例如激光源和至少一个光学元件，从而保证在所期望的竖直方向上发射最高强度。这例如能够实现在具有不同坡度的道路上或在车辆的不同负载的情况下使用发射辐射的设备、尤其用于车辆的测量系统。

-发射辐射的设备并且尤其具有发射辐射的设备的测量系统能够在车辆例如机动车辆、例如乘用车或载重车辆中使用。

-发射辐射的设备并且尤其具有发射辐射的设备的测量系统能够在呈固定的安装设备的形式的设备中使用，以用于交通管理或停车位管理、监控或工业目的。

附图说明

其他优点、有利的实施方式和改进方案从下面结合附图描述的实施例中得出。

图1示出根据一个实施例的测量系统的示意图，

图2A和图2B示出具有根据另外的实施例的测量系统的车辆和设备的示意图，

图3A至图6B示出根据另外的实施例的激光源及其特性的示意图，

图7A至图10示出根据另外的实施例的发射辐射的设备的示意图，

图11示出根据另一实施例的发射辐射的设备的放射特性，

图12A至图12T示出根据另外的实施例的发射辐射的设备的示意图。

具体实施方式

在实施例和附图中，相同的、相同类型的或起相同作用的元件能够分别设有相同的附图标记。所示出的元件及其相互间的大小关系不应视为按比例的，更确切地说，为了更好的可视性和/或更好的理解，个别元件例如层、构件、结构元件和区域能够夸张大地示出。

在图1中示出测量系统1000的一个实施例，所述测量系统具有发射辐射的设备100作为发送单元并且具有探测器单元200作为接收单元，借助所述测量系统能够探测在图1中通过点状元素表明的不属于测量系统1000的对象99。对象99例如能够涉及物体或人或可借助于光检查的其他对象。

测量系统1000的发射辐射的设备100设置和设立用于，在运行时放射发送信号L，如通过在图1中对应地表示的箭头所表明的那样。发射辐射的设备100为此具有激光源1，所述激光源在运行时沿着放射方向91放射光。发射辐射的设备100还具有光学系统2，所述光学系统构成用于塑造发射辐射的设备100的放射特性。特别优选地，光学系统2是非映射性的光学系统。结合下面的附图阐述发射辐射的设备100的其他特征。

发射辐射的设备100例如能够构成为，使得在几十米的距离D中、例如在至少50m或至少100m或至少200m的距离D中照亮在水平方向92上具有几十米的宽度B、例如具有至少20m或至少30m或至少50m的宽度B的区域。此外，由发送信号L照亮的区域能够在竖直方向上照亮几米的高度，例如至少2m或至少5m的高度。

方向说明“水平”和“竖直”优选涉及测量系统1000的如下设置，在所述设置中测量系统1000并且尤其测量系统1000中的发射辐射的设备100为了常规使用相对于环境定向。如果例如在车辆、如道路车辆中或在监控设备中使用测量系统1000，如结合图2A和2B所示出的那样，那么水平方向92优选表示平行于或至少基本上平行于行车道表面的方向。然后，例如在图2B中表明的并且垂直于水平方向的竖直方向93优选对应于垂直于或至少基本上垂直于行车道表面的方向。放射方向91优选垂直于或基本上垂直于水平方向92和竖直方向93。在下面的附图中，为了更好的理解，根据视图和视角表明方向91、92、93。

发送信号L例如能够是以具有特定的脉冲频率的单个脉冲的形式放射的光脉冲。此外，替代单个脉冲，发送信号L例如也能够具有脉冲序列、即多个脉冲，和/或在其幅值上调制的脉冲或幅值调制的和/或相位调制的连续的光束。

探测器单元200设置和设立用于接收返回信号R，所述返回信号具有从外部对象99射回的发送信号L的至少一部分。返回信号R能够通过发送信号L与对象99的交互与发送信号L偏离，例如在时间变化过程、光谱组成、幅值和/或相位方面与发送信号偏离。因此，返回信号R例如能够对应于至少关于一些光谱分量衰减的和/或至少部分地频移的和/或相移的发送信号L。

探测器单元200具有至少一个例如呈光电二极管或光电二极管阵列的形式的探测器元件3。探测器单元200例如能够具有或者是SPAD阵列、APD阵列或门控成像系统。探测器单元200还能够具有光学系统4，所述光学系统特别优选是映射性光学系统。

发射辐射的设备100和探测器单元200从而激光源1、光学系统2、探测器元件3和光学系统4能够如在图1中对应地以虚线表明的那样设置在一个或多个壳体体部中或一个或多个壳体体部处。发射辐射的设备100和探测器单元200尤其也能够设置在共同的壳体中或共同的壳体处。

在用于运行测量系统1000的方法中，发射辐射的设备100如所描述的那样发出至少一个光脉冲作为发送信号L。探测器单元200探测返回信号R。所述方法例如能够用于确定关于发送信号L和/或返回信号R的一个或多个参数，以便能够因此得出关于对象99的结论。例如，能够确定发送信号L与返回信号R之间的时间差和/或发送信号L与返回信号R之间的波长偏移和/或相移和/或发送信号L与返回信号R之间的光谱变化。根据从返回信号R中确定的一个或多个参数能够推导出关于对象99的一个或多个状态变量、例如间距和/或速度和/或至少一个或多个速度分量。尤其地，借助映射性光学系统4和作为探测器元件3的探测器阵列能够同时探测多个对象。为了进行参数确定，测量系统1000还能够具有为此设置和设立的评估单元(未示出)。测量系统1000优选具有LIDAR系统的特性和特征以及特别优选是LIDAR系统。

在图2A和图2B中表明具有测量系统1000的车辆2000和具有测量系统1000的监控设备3000。车辆2000例如能够是道路车辆、轨道车辆、水运工具或飞行器。特别优选地，车辆2000是机动车辆，如在图2A中所表明的那样。如在图2B中表明的那样，测量系统1000能够在呈固定的安装设备的形式的设备、例如所示出的监控设备3000中使用。为了交通管理、停车位管理、安全性应用或工业目的，监控设备3000例如能够具有测量系统1000。

结合图3A至图6B示出用于激光源1的实施例，所述激光源能够在测量系统1000的发射辐射的设备100中使用。发射辐射的设备100的激光源1尤其能够具有一个或多个激光发射器单元10。

在图3A中示出作为激光源1的半导体激光二极管，所述半导体激光二极管构成为边缘发射的激光二极管并且形成激光发射器单元10。半导体激光二极管具有半导体层序列11，所述半导体层序列具有有源层12，所述有源层设立和设置用于在运行时在至少一个有源区域中产生光。有源层12能够与多个半导体层一起形成半导体层序列11并且具有主延展平面，所述主延展平面垂直于半导体层序列11的层的设置方向。半导体激光二极管具有光耦合输出面和与光耦合输出面相对置的背侧面。光耦合输出面和背侧面尤其能够是半导体激光二极管的侧面，特别优选地是半导体层序列11的侧面，所述侧面也能够称为所谓的棱面。经由光耦合输出面，半导体激光二极管在运行时能够放射在有源层12的至少一个有源区域中产生的光。在光耦合输出面和背侧面上能够施加合适的光学覆层、尤其反射层或部分反射的层或层序列，所述光学覆层能够形成用于在有源层12中所产生的光的光学谐振器。有源层12的至少一个有源区域能够在背侧面与光耦合输出面之间沿着限定谐振方向的方向延伸。

有源层12并且尤其具有有源层12的半导体层序列11能够施加在(未示出的)衬底上。衬底例如能够构成为生长衬底，半导体层序列11在所述生长衬底上生长。有源层12并且尤其具有有源层12的半导体层序列11能够借助于外延方法、例如借助于有机金属气相外延(MOVPE)或分子束外延(MBE)生长。此外，半导体层序列11能够设有呈一个或多个接触元件的形式的电接触部(未示出)。此外，也能够可行的是，在生长过程之后移除生长衬底。在这种情况下，半导体层序列11例如也能够在生长之后转移到构成为载体衬底的衬底上。衬底例如能够具有蓝宝石、GaAs、GaP、GaN、InP、SiC、Si、Ge和/或陶瓷材料例如SiN或AlN或由这种材料构成。

特别优选地，激光源1在运行时产生的光是红外光谱范围中的长波光并且具有大于或等于800nm或者大于或等于850nm的波长。此外，光能够具有小于或等于2μm或者小于或等于1.5μm或者小于或等于1μm的波长。优选的波长能够为约940nm。例如，基于In_xGa_yAl_{1-x- y}As或基于In_xGa_yAl_1-x-yP的半导体层序列11或至少一个有源层12适合于长波红外辐射，其中分别适用的是0≤x≤1，0≤y≤1以及x+y≤1。

有源层12例如能够具有常规的pn结、双异质结构、单量子阱结构(SQW结构)或多量子阱结构(MQW结构)或其他适合于此的结构，以产生光。除了有源层12之外，半导体层序列11还能够具有其他功能层和功能区域，如p型掺杂的或n型掺杂的载流子传输层即电子传输层或空穴传输层、未掺杂的或p型掺杂的或n型掺杂的限制层、披覆层或波导层、阻障层、平坦化层、缓冲层、保护层和/或电极层及其组合。此外，附加的层如缓冲层、阻障层和/或保护层也能够垂直于半导体层序列11的生长方向例如围绕半导体层序列11设置，即例如设置在半导体层序列11的侧面上。

在有源层12中，也能够构成有垂直于谐振方向并排地设置的多个有源区域，所述多个有源区域能够彼此无关地或优选共同地操控。在这种也称为激光条的实施方案中，半导体激光二极管1从而激光源具有多个激光发射器单元10。

如在图3A中所表明的那样，由边缘发射的激光二极管在运行时产生的光的射束轮廓在垂直于有源层12的主延展平面的平面中具有与在平行于有源层12的主延展平面的平面中不同的张角。这适用于以所谓的TM模式(TM：横向磁性(transversal magnetisch))或以所谓的TE模式(TE：横向电性(transversal elektrisch))振荡的激光二极管。射束轮廓具有最大的张角并且在所示出的实施例中与垂直于有源层12的主延展平面的平面相对应的平面或方向也称为快轴13(英文“fast axis”)，而射束轮廓具有最小的张角并且在所示出的实施例中与平行于有源层12的主延展平面的平面相对应的平面或方向称为慢轴14(英文“slow axis”)。

在图3B和图3C中示出用于沿着远场中的快轴13和慢轴14与放射角度θ相关的标准强度I的典型示例。不同的张角在强度分布的宽度中，例如在半高(FWHM：“full width athalf maximum”，半峰全宽)中或在10％的强度(FW10M：“full width at 10％ofmaxiumum”，10％峰全宽)中反映。在所示出的实施例中，沿着快轴的FWHM为25°，而沿着慢轴的FWHM为5°，并且沿着快轴的FW10M为45°而沿着慢轴的FW10M为12°。

特别优选的，具有这种射束轮廓(其具有快轴和慢轴)的激光源1在根据在此描述的实施例的发射辐射的设备中定向成，使得在具有快轴和慢轴的射束轮廓中，由激光源1放射的光的快轴沿着水平方向定向。

在图4中示出激光源1的另一实施例，所述激光源具有多个激光发射器单元10。在这种情况下，涉及具有水平腔的所谓的竖直发射激光二极管，其中名称“水平”和“竖直”仅涉及半导体激光二极管而不涉及结合发射辐射的设备所限定的方向。对应地，在图4中示出的激光源1的竖直发射方向是关于发射辐射的设备的放射方向91。

在图4中示出的激光源1基于边缘发射的激光二极管的构造，其中通过半导体层序列11中的沟槽构成多个棱面，经由所述棱面能够在运行时平行于有源层12放射光。半导体层序列11的通过沟槽产生的、与棱面相对置的面例如以45°的角度倾斜并且反射地构成，使得从棱面放射到所述面上的光在垂直于有源层的主延展平面的方向上放射，如在图4中通过虚线箭头所表明的那样。

为了制造在图4中示出的激光源1，在半导体层序列11生长之后，能够例如通过蚀刻将所述半导体层序列的一部分结构化成具有反射面的单片集成的偏转元件。光耦合输出面与反射面相对置地构成，使得在运行时，从光耦合输出面发射的光射到反射面上。反射面优选能够用反射覆层例如金属覆层或布拉格镜层序列进行覆层。如此制造的偏转元件例如能够构成为具有平坦的反射面的直棱镜或构成为具有弯曲的反射面的弯曲棱镜，所述弯曲棱镜例如能够用于产生圆形光斑。

替选于如在图4中示出的外部的反射面，激光源1例如也能够具有经由全反射将在运行时在有源层12中产生的光在从半导体层序列11中出射之前沿着垂直于谐振方向的方向偏转的反射面。对于这种激光二极管的构成方式在同族专利中的出版物DE 10 2007 062050 B4和US 2009/0097519A1中描述，其公开内容借此完全并入本文。

结合图5A和图5B示出激光源1的另一实施例，与先前的实施例相比，所述激光源具有呈多个有源层12的形式的多个激光发射器单元10，所述有源层能够在半导体层序列11内彼此堆叠以及例如经由隧道结彼此串联连接。此外，对于每个有源层12也能够设有例如呈电极层的形式的接触元件，经由所述接触元件能够独立地操控有源层12。特别优选地，有源层12以及半导体层序列11的其余层以张紧优化的方式生长。

此外，在每个有源层12中，也能够并排地构成有多个有源区域，使得产生激光发射器单元10的二维矩阵。重叠地设置的有源区域例如能够被共同操控并且形成通道，使得这种激光源能够具有多个多发射极通道。纯示例性地，在图5A中示出的激光源1具有七个彼此堆叠的有源层12。替选于此，也能够存在更多或更少的有源层12，例如存在三个或五个有源层。

纯示例性地，在图5B中示出用于以100ns的脉冲长度和0.001％的占空比(英文“duty cycle”)进行脉冲式光发射的这种激光源1的输出功率P与运行电流C相关的典型的图表。同样能够示出，针对每个通道例如100A的运行电流和560W的输出功率是可行的。为了在120m的距离中照亮30m宽的区域，四个通道能够是足够的。这种激光源1例如能够在结合图7A的和以下示出的发射辐射的设备中使用并且具有极其紧凑的封装尺寸，所述封装尺寸例如具有明显小于1mm的透镜直径和小于3mm的焦距。激光源1沿着慢轴的长度能够约为200μm，沿着快轴的高度约为28μm。

结合图6A和图6B示出用于激光源1的另一实施例，所述激光源构成为竖直发射激光二极管，其呈构成为VCSEL的半导体激光二极管的形式。如在图6A中在光耦合输出面的俯视图中从而逆着放射方向所表明的那样，激光源1能够具有多个激光发射器单元10，所述激光发射器单元通过竖直地在半导体层序列中构成的有源区域形成并且矩阵状地设置，例如以矩形的或六边形的矩阵设置。在图6B中示出具有用于不同运行电流的典型的与角度相关的强度分布的图表。

对于结合图3A至图6B示例性地示出的激光源1共同的是，在多个激光发射器单元的情况下，所有激光发射器单元优选并行地从而不彼此分离地运行，以便获得尽可能简单的操控。由此，一个或多个有源区域的相应的放射轮廓基本上对应于激光源1的放射轮廓。为了将所述放射轮廓转换成适合于测量系统的、例如适合于结合图1至图2B描述的用途的放射特性，根据结合下面的附图描述的实施例的发射辐射的设备100具有非映射性的光学系统2，所述非映射性的光学系统构成用于在水平方向和竖直方向上塑造发射辐射的设备100的放射特性。尤其地，用于塑造放射特性的光学系统2设立成，使得放射特性沿着竖直方向93以所期望的方式是不对称的并且沿着水平方向92优选是对称的，以至于发射辐射的设备100在运行时优选将在竖直方向93上具有不对称的射束轮廓的光放射到环境中。由此能够实现，将光以所期望的强度分布偏转到关于相应的应用需要所述光的方向上，而在水平方向92上实现向左和向右的尽可能均匀的放射。

结合下面的附图示出用于发射辐射的设备100的实施例，其中光学系统2分别具有沿着激光源1的放射方向设置的多个光学元件21、22、23，以塑造发射辐射的设备100的放射特性。光学元件21、22、23优选是光学系统2的有助于塑造由激光源1放射的光的放射特性的唯一部件。因此，发射辐射的设备100优选除了光学系统2之外不具有本质上影响放射特性的其他部件。光学系统2的光学元件21、22、23如下面所描述的那样优选沿着放射方向91依次设置，其中所示出的顺序也能够改变。为了实现发射辐射的设备100的所期望的、与激光源1的放射特性不同的放射特性，光学元件21、22、23特别优选能够具有关于由激光源1放射的光的彼此无关的光学效果，其中所述光学效果的整体得出发射辐射的设备100的所期望的放射特性。为了概览，在下面的附图中通常仅示出激光源1和光学系统2的部件。如结合图1阐述的那样，所述激光源和所述光学系统的部件优选设置在共同的壳体中或共同的壳体处。下面的实施例分别示出具有第一光学元件21、第二光学元件22和第三光学元件23的光学系统2。

光学系统2的第一光学元件21设置和构成用于引起由激光源1放射的光沿着水平方向92发散。这尤其能够意味着，第一光学元件21沿着水平方向92改变由激光源1放射的光的张角，使得在水平方向92上照亮所期望的角度范围。优选地，水平的发散引起在所期望的角度范围中尽可能均匀的与角度相关的放射强度，所述角度范围特别优选尤其大于激光源1的射束轮廓沿着水平方向92的张角。尤其地，水平的发散优选是对称的。这尤其能够意味着，与角度相关的放射强度分布在水平方向92上向左和向右是对称的。

光学系统2的第二光学元件22设置和构成用于引起光沿着竖直方向93的准直。这尤其能够意味着，第二光学元件22沿着竖直方向93改变由激光源1放射的光的张角，使得所照亮的角度范围小于激光源1的射束轮廓在竖直方向93上的张角。

光学系统2的第三光学元件23设置和构成用于引起沿着竖直方向93的放射不对称性。这尤其能够意味着，由发射辐射的设备100放射的光、即从光学系统2出射的光的放射方向相对于激光源1的放射方向91倾斜。

结合在下面描述的实施例示出光学元件21、22、23的不同组合。发射辐射的设备100的不同尺寸通过光学元件21、22、23和不同激光源1的使用的排列组合得出。通常，由于光源的高的发光密度实现具有构成为单个边缘发射的波导激光器的激光源1的最小系统。边缘发射的激光二极管或具有水平谐振器的竖直发射的激光二极管如上文中所提及的那样优选设置有平行于水平方向92的快轴。

光学元件21、22、23能够分别具有一种或多种透明的塑料和/或一种或多种适合的玻璃，或者所述光学元件例如也能够层压板结构和/或区域，所述层压板结构具有多个层，所述区域具有不同材料或由不同材料构成，以便具有所期望的光学特性。光学元件21、22、23能够如在下文中描述的那样是彼此分离的部件或也成对地或一起构成为一件式的部件。在这种熔融、粘合或制造为共同的构件的光学元件中，关于放射方向91的取向能够在所有情况下相反，其中为了概览，在下面未示出所有变型方案。为了减小光学损耗，光学元件优选一件式地构成(只要这是可行的)，以便减少表面的数量从而减少菲涅尔反射损耗。尤其地，将光学功能集成到壳体体部中引起小型化并且同时减少面的数量。

结合图7A至图7D在根据分别表明的方向91、92、93的不同视图中示出用于发射辐射的设备100的实施例，其中在由激光源1放射的光的放射方向91上，第一光学元件21、第二光学元件22和第三光学元件23以所述顺序依次设置在激光源1下游。在沿着激光源1的放射方向91的不同方向上的光路分别在图7A至图9C中表明。

第一光学元件和第二光学元件21、22一件式地构成并且具有共同的透镜体，也能够称为体形透镜。尤其地，第一光学元件21和第二光学元件22分别具有宏观透镜面，其中在所示出的实施例中，第一光学元件21通过进入到透镜体中的入射面形成，而第二光学元件22通过透镜体的出射面形成。

第一光学元件21构成为呈具有半椭圆形的或抛物线形的横截面的柱面透镜状的透镜面形式的凹透镜面，所述凹透镜面在竖直方向93上延伸。由此能够实现由激光源1放射的光沿着水平方向92对称的发散。第二光学元件22构成为呈柱面透镜状的透镜面形式的凸透镜面，所述凸透镜面在水平方向92上延伸。由此能够实现光沿着竖直方向93的准直。

如尤其在图7C和图7D中所看到的那样，第三光学元件23具有微透镜阵列，所述微透镜阵列具有多个微透镜231。当激光源1与微透镜之间的间距选择得足够大时，微透镜231在竖直方向93上具有如下尺寸，所述尺寸小至使得激光源1的光并且尤其激光源1的每个激光发射器单元的光射到多个微透镜231上。如在图7C中所看到的那样，微透镜231通过在一维地水平方向92上延伸的结构形成。尤其地，微透镜231中的每个微透镜通过柱面透镜形成，所述柱面透镜分别具有对应于在水平方向92上挤出的形状的透镜面，其中透镜面对应于具有至少部分地圆形的和/或有角的底面的柱体的外周面的一部分。形成微透镜的结构在竖直方向93上特别优选是不对称的(如在图7D中所看到的那样)，使得由第三光学元件23从而由光学系统2放射的光的放射方向在竖直方向93上相对于激光源1的放射方向91倾斜(如尤其在图7A中所看到的那样)。

结合图8A至图8D示出另一实施例，其中与先前的实施例相比，第一光学元件21与第三光学元件23类似地构成为具有多个微透镜211的微透镜阵列，如尤其在图8D中所看到的那样。与第三光学元件23相比，第一光学元件21的呈柱面透镜的形式的微透镜211沿着竖直方向93延伸并且沿着水平方向92对称地构成。此外，第一光学元件21的微透镜211不像第三光学元件23的微透镜231那样凸形地构成，而是凹形地构成。第一光学元件21的微透镜211结合第一光学元件21距激光源1的合适的距离沿着水平方向92尺寸小至使得激光源1的每个激光发射器单元的光射到多个微透镜上。由此可行的是，尤其沿着水平方向92添加其他激光发射器单元，例如呈附加的半导体激光二极管或具有附加的有源区域的更宽的激光条的形式的激光发射器单元，而不必改变光学系统2。因此，调整激光源1的光强度以简单的方式可行，而不必由于激光源1的改变的尺寸、尤其在水平方向92上改变的尺寸来改变光学系统2。

光学元件21、22、23的所示出的顺序能够与在图7A至图8D中示出的顺序不同。结合图9A至图9C对应地示出另一实施例，其中纯示例性地，第三光学元件23在放射方向91上设置在激光源1正下游，并且一件式地构成的其他光学元件21、22在放射方向91上设置在第三光学元件23下游，其中保持上文中所描述的特征和特性。此外，例如也能够可行的是，第一光学元件和第三光学元件21、23一件式地构成，然后第二光学元件22在放射方向91上设置在所述第一光学元件和所述第三光学元件下游，其中相反的顺序也是可行的，即组合的第一光学元件和第三光学元件21、23在放射方向91上设置在第二光学元件22下游。

在图10中示出另一实施例，其中纯示例性地，第一光学元件和第三光学元件21、23一件式地构成，并且第二光学元件22在放射方向91上设置在所述第一光学元件和所述第三光学元件下游。第二光学元件22还可沿着竖直方向93尤其相对于激光源1移动，如通过虚线双箭头所表明的那样。由此能够实现，能够改变由发射辐射的设备100放射的光的放射方向，由此能够沿着竖直方向93以平整化的形式实现方向调整。例如能够存在呈机械驱动器的形式的机械设备，借助所述机械驱动器，第二光学元件22可在竖直方向93上移动。附加地，光学系统2的其他或所有光学元件也可与第二光学元件22一起在竖直方向93上移动。

在图11中示例性地示出与水平方向92上的放射角度θ_x和竖直方向93上的放射角度θ_y相关的在远场中可借助在此描述的发射辐射的设备实现的与角度相关的强度分布I。借助在此描述的光学系统能够实现大于70％或甚至大于80％的效率。可清楚地看到，能够实现沿着水平方向92在宽的角度范围中的均匀的发散，所述角度范围明显大于激光源1的射束轮廓在关于发射辐射的设备的水平方向92上的张角。同时能够实现沿着竖直方向93的准直以及附加地实现沿着所述竖直方向的不对称。

结合图12A至12T示出用于发射辐射的设备100的其他实施例，根据所述实施例应图解说明激光源1和光学系统2的一些可行的设置构思。在所有实施例中，在壳体体部5中至少设置有纯示例性地以三个半导体激光二极管的形式表明的激光源1，所述半导体激光二极管分别形成至少一个激光发射器单元。壳体体部5例如能够具有塑料壳体、导体框架、电路板、陶瓷载体或其组合，以及借助于适合的电接触部实现激光源1的安装和电连接。

如在图12A中所看到的那样，在所述实施例中，壳体体部5具有透明的覆盖件6，所述覆盖件例如具有塑料或玻璃或由塑料或玻璃构成，通过所述覆盖件，由激光源1在运行时产生的光从壳体体部5中耦合输出。覆盖件6特别优选能够实现壳体体部5的严密的密封，以便保护激光源1免受有害的外部影响。

在所述实施例中，第三光学元件23、第一光学元件21和第二光学元件22构成为单独的部件并且以所述顺序沿着激光源1的放射方向设置在激光源1下游。发射辐射的设备100能够具有另一壳体体部，壳体体部5和光学系统2设置在所述另一壳体体部中或所述另一壳体体部处。

在图12B中示出的实施例中，第一光学元件和第二光学元件21、22一件式地构成并且设置在第三光学元件23下游，例如也如结合图9A至图9C所描述的那样。

在图12C和图12D中示出光学元件21、22、23关于放射方向的相同的顺序，其中第三光学元件23分别构成为用于壳体体部5的覆盖件并且对应地作为出射窗安装在壳体体部5上或壳体体部中。

在图12E中示出的实施例对应于在图12A中示出的实施例，其中光学元件21、22、23的顺序交换。尤其地，第一光学元件21、第三光学元件和第二光学元件22以所述顺序设置在激光源1下游。

在图12F中示出的实施例中，第一光学元件21与覆盖件6一件式地构成并且设置在壳体体部5中。此外，在图12G的实施例中，第二光学元件和第三光学元件22、23一件式地构成，而与此相比，在图12H的实施例中，第一光学元件21与覆盖件6一件式地构成，但是设置在壳体体部5外。

在图12I和图12J的实施例中，第一光学元件和第三光学元件21、23一件式地构成，并且第二光学元件22在放射方向上相应设置在所述第一光学元件和所述第三光学元件下游，其中在图12I中，第三光学元件23设置在第一光学元件21下游，而在图12J中，第一光学元件21设置在第三光学元件23下游。

在图12K和图12L的实施例中，一件式地构成的光学元件21、23与图12I和图12J的实施例相比形成壳体体部5的覆盖件，从而安装在所述壳体体部上或所述壳体体部中。

在图12M的实施例中，第一光学元件和第二光学元件21、22一件式地构成，并且第三光学元件23设置在所述第一光学元件和所述第二光学元件下游。因此，所述设置对应于结合图7A至图8B示出的设置。

在图12N的实施例中，第一光学元件21与覆盖件6一件式地构成，而设置在所述第一光学元件下游的第二光学元件和第三光学元件22、23同样一件式地构成。

在图12O中示出如下实施例，其中第一光学元件、第二光学元件和第三光学元件21、22、23一件式地构成，即形成一件式的光学元件2，所述一件式的光学元件形成用于壳体体部5的覆盖元件，其中第一光学元件和第二光学元件21、22如在图12B中示出的那样直接彼此邻接，而第三光学元件23与第一光学元件21间隔开。与此相比，在图12P的实施例中，第一光学元件和第三光学元件21、23彼此交换。

在图12Q的实施例中，光学元件21、22、23虽然同样形成一件式的光学系统2，但是光学元件21、22、23分别彼此间隔开地构成。

相反，在图12R的实施例中，第一光学元件和第三光学元件21、23直接彼此邻接。在图12S中，在三维示图中示出这种光学系统2的示例性的构成方案，与图12R的实施例相比，所述光学系统能够结合壳体体部上的覆盖件使用并且能够安装在覆盖件和/或壳体体部上。尤其地，在图12S中示出的光学系统2能够优选一件式地制造从而制造为一个部件。这具有如下优点：光学元件不必相对于彼此调整，并且这种部件的构造能够显著地简化。

在图12T中示出用于发射辐射的设备100的一个实施例，所述发射辐射的设备与探测器单元200具有共同的壳体体部5，所述探测器单元具有探测器元件3和光学系统4，例如也如结合图1所阐述的那样。在这种情况下有利的是，壳体体部5如所示出的那样在激光源1与探测器单元3之间具有光学分离装置、例如呈分离壁的形式的光学分离装置。纯示例性地，发射辐射的设备100的光学系统2如在图12R的实施例中那样构成。替选于此，光学系统2也能够如结合其他附图阐述的那样构成。探测器单元200的光学系统4能够具有一个或多个光学元件，并且与发射辐射的设备100的光学系统2相反优选是映射性光学系统。

结合附图描述的特征和实施例能够根据其他实施例彼此组合，即使没有明确描述所有组合也如此。此外，结合附图描述的实施例能够替选地或附加地具有根据概述部分中的描述的其他特征。

本发明不通过根据实施例的描述而受限于此。更确切地说，本发明包括每个新的特征以及特征的任意组合，这尤其包含权利要求中的特征的任意组合，即使所述特征或所述组合本身未明确地在权利要求或实施例中说明也如此。

附图标记列表

1 激光源

2 光学系统

3 探测器元件

4 光学系统

5 壳体体部

6 覆盖件

10 激光发射器单元

11 半导体层序列

12 有源层

13 快轴

14 慢轴

21，22，23光学元件

91 放射方向

92 水平方向

93 竖直方向

99 对象

100 发射辐射的设备

200 探测器单元

211 微透镜

231 微透镜

1000 测量系统

2000 车辆

3000 监控设备

B 宽度

D 距离

L 发送信号

R 返回信号

Claims (20)

1.一种用于放射光的发射辐射的设备(100)，所述发射辐射的设备具有：在运行时沿着放射方向(91)放射所述光的激光源(1)；以及在放射方向上设置在所述激光源下游的非映射性的光学系统(2)，其中

-所述光学系统具有沿着所述放射方向设置的多个光学元件(21，22，23)，以用于在水平方向(92)和垂直于所述水平方向的竖直方向(93)上塑造所述发射辐射的设备的放射特性，使得所述放射特性沿着所述竖直方向是不对称的，

-所述光学系统的第一光学元件(21)设置和构成用于引起所述光沿着所述水平方向的发散，

-所述光学系统的第二光学元件(22)设置和构成用于引起所述光沿着所述竖直方向的准直，

-所述光学系统的第三光学元件(23)设置和构成用于引起沿着所述竖直方向的放射不对称性。

2.根据权利要求1所述的发射辐射的设备，其中所述第一光学元件和/或所述第三光学元件具有带有多个微透镜(211，231)的微透镜阵列。

3.根据权利要求2所述的发射辐射的设备，其中所述激光源具有至少一个激光发射器单元(10)，并且所述至少一个激光发射器单元中的每个激光发射器单元在运行时将光放射到所述微透镜中的多个微透镜上。

4.根据权利要求2或3所述的发射辐射的设备，其中所述微透镜通过在一个方向上延伸的结构形成。

5.根据上一项权利要求所述的发射辐射的设备，其中所述微透镜中的每个微透镜通过柱面透镜形成。

6.根据权利要求4或5所述的发射辐射的设备，其中所述第一光学元件具有在所述竖直方向上延伸的结构。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的发射辐射的设备，其中所述第三光学元件具有在所述水平方向上延伸的结构。

8.根据权利要求7所述的发射辐射的设备，其中所述结构在竖直方向上是不对称的。

9.根据上述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备，其中所述第二光学元件具有透镜体。

10.根据上述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备，其中所述第二光学元件能够在所述竖直方向上移动。

11.根据上述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备，其中所述第一光学元件、所述第二光学元件和所述第三光学元件彼此分离地构成。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的发射辐射的设备，其中至少两个光学元件一件式地构成。

13.根据上述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备，其中所述光具有大于或等于800μm的波长。

14.根据上述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备，所述发射辐射的设备还具有壳体体部(5)，在所述壳体体部中设置有所述激光源，其中所述光学系统的所述光学元件设置在所述壳体体部中或所述壳体体部处。

15.根据权利要求14所述的发射辐射的设备，其中所述光学系统的至少一个光学元件与所述壳体体部一起包围严密密封的内部空间，在所述内部空间中至少设置有所述激光源。

16.根据上述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备，其中所述光学系统的一个光学元件形成所述发射辐射的设备的出射窗，所述光通过所述出射窗放射到环境中。

17.根据上述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备，其中所述激光源定向成，使得放射的光的快轴(13)沿着所述水平方向定向。

18.一种测量系统(1000)，所述测量系统具有探测器单元(200)和根据上述权利要求中任一项所述的发射辐射的设备(100)。

19.根据权利要求18所述的测量系统，其中所述激光源和所述探测器单元设置在共同的壳体体部(5)中。

20.一种车辆(2000)，所述车辆具有根据权利要求18和19中任一项所述的测量系统(1000)。