Titel

Sendeeinheit für einen LIDAR-Sensor, LIDAR-Sensor mit einer Sendeeinheit und

Verfahren zur Ansteuerung einer Sendeeinheit für einen LIDAR-Sensor

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sendeeinheit für einen LIDAR-Sensor zum Ausleuchten eines Sichtfeldes mit Primärlicht, einen LIDAR-Sensor mit einer Sendeeinheit zum Ausleuchten eines Sichtfeldes mit Primärlicht und ein Verfahren zur Ansteuerung einer Sendeeinheit für einen LIDAR-Sensor gemäß den

Oberbegriffen der unabhängig formulierten Ansprüche.

Stand der Technik

Die DE 10 2017 208 052 Al offenbart eine Senderoptik für ein LIDAR-System zum Ausleuchten eines Sichtfeldes mit Licht. Die Senderoptik weist einen Ablenkspiegel auf, welcher als Polyederspiegel mit polygonaler Querschnitts- oder Grundfläche ausgebildet sein kann.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Sendeeinheit für einen LIDAR-Sensor zum Ausleuchten eines Sichtfeldes mit Primärlicht aufweisend wenigstens eine Lichtquelle zum Erzeugen und Ausgeben des Primärlichts; und eine

polyederförmige Ablenkeinheit mit polygonaler Querschnitts- oder Grundfläche zur Ablenkung von auf die polyederförmige Ablenkeinheit auftreffendem Primärlicht in das Sichtfeld. Die polyederförmige Ablenkeinheit ist dazu ausgebildet, eine

Schwenkbewegung oder eine Rotationsbewegung auszuführen.

Erfindungsgemäß ist auf wenigstens einer Fläche der polyederförmigen

Ablenkeinheit ein erstes holographisches optisches Element angeordnet. Mittels eines LIDAR-Sensors kann ein Abstand zwischen dem LIDAR-Sensor und einem Objekt im Sichtfeld des LIDAR-Sensors auf der Basis einer Signallaufzeit (Time of Flight, TOF) bestimmt werden. Mittels eines LIDAR-Sensors kann ein Abstand zwischen dem LIDAR-Sensor und einem Objekt im Sichtfeld des LIDAR- Sensors auf der Basis eines frequenzmodulierten Dauerstrich-Signals (Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW) bestimmt werden.

Die Lichtquelle der Sendeeinheit für einen LIDAR-Sensor kann als wenigstens eine Lasereinheit ausgebildet sein. Die Lichtquelle kann dazu ausgebildet sein, das Primärlicht als punktförmigen Strahl oder als Strahl in Form einer Linie oder eines Bereichs auszugeben. Das Sichtfeld des LIDAR-Sensors kann mittels des ausgesendeten Primärlichts abgetastet werden. Die Ausdehnung des Sichtfelds kann hierbei durch einen horizontalen und einen vertikalen Abtastwinkel, sowie durch die Reichweite des Primärlichts vorgegeben sein. Bei einem scannenden LIDAR-Sensor wird das Primärlicht in unterschiedliche Abtastwinkel ausgesendet und wieder empfangen. Aus diesen winkelabhängigen Einzelmessungen kann anschließend ein Umgebungsbild abgeleitet werden. Das Aussenden des

Primärlichts in unterschiedliche Abtastwinkel, sprich die Ablenkung des Primärlichts in das Sichtfeld, erfolgt mittels der polyederförmigen Ablenkeinheit. Die

polyederförmige Ablenkeinheit kann die Schwenkbewegung oder die

Rotationsbewegung um eine feste Rotationsachse ausführen. Die

Schwenkbewegung oder die Rotationsbewegung kann in kontinuierlicher Weise und/oder nach Art einer Drehschwingung ausführbar sein.

Ein LIDAR-Sensor weist weiterhin eine Empfangseinheit zum Empfangen von Sekundärlicht aus dem Sichtfeld auf. Die Empfangseinheit kann eine Detektoreinheit aufweisen. Die Detektoreinheit kann punktförmig oder als eine Detektorzeile oder als ein Detektorarray ausgebildet sein. Die Detektoreinheit kann dazu ausgebildet sein, das empfangene Sekundärlicht zu detektieren. Der LIDAR-Sensor weist optional wenigstens eine Auswerteeinheit auf. Mittels der Auswerteeinheit kann das detektierte Sekundärlicht ausgewertet werden. Das Ergebnis der Auswertung kann beispielsweise für eine Fahrerassistenzfunktion eines Fahrzeugs verwendet werden. Das Ergebnis der Auswertung kann beispielsweise für eine Steuerung eines autonom fahrenden Fahrzeugs verwendet werden. Der LIDAR-Sensor kann insbesondere für die Verwendung in einem wenigstens teilweise autonom fahrenden Fahrzeug ausgebildet sein. Mit dem LIDAR-Sensor kann teilautonomes oder autonomes Fahren von Fahrzeugen auf Autobahnen und im Stadtverkehr realisiert werden.

Das erste holographische optische Element kann als Volumenhologramm ausgebildet sein. Das erste holographische optische Element weist eine optische Funktion auf. Das erste holographische optische Element kann zur Beugung des Primärlichts am Volumengitter ausgebildet sein. Das erste holographische optische Element kann hierfür ein Beugungsgitter aufweisen. Das Beugungsgitter kann in eine Folie vorgegebener Dicke belichtet werden. Das erste holographische optische Element kann transmittierend oder reflektierend ausgebildet sein.

Das erste holographische optische Element kann aufgrund des Beugungsgitters wellenlängenselektiv und/oder winkelselektiv und/oder als Filter und/oder strahlformend ausgebildet sein. Abhängig von der Belichtungsbedingung

(Wellenlänge, Winkel) wird nur Primärlicht aus definierten Richtungen und mit definierten Wellenlängen an dem Beugungsgitter gebeugt. Primärlicht wird nur aus bestimmten Richtungen und nur für bestimmte Wellenlängen an der Struktur gebeugt. Für alle anderen Richtungen kann das erste holographische optische Element transparent sein. Die Selektivitäten können über Materialparameter (z. B. eine Dicke des holographischen Materials und Brechungsindexmodulation) eingestellt werden. Das erste holographische optische Element kann als Computer- Generiertes-Hologramm (CGH) hergestellt werden. Durch pixelweises Belichten des ersten holographischen optischen Elements können komplexe optische Funktionen realisiert werden. Dabei wird die optische Zielfunktion pro Pixel als Phasenmuster berechnet und auf einem Phasenschiebeelement (z.B. SLM, Spatial Light

Modulator) dargestellt. Über das am SLM dargestellt Phasenmuster kann somit die optische Funktion der Einzelpixel angepasst werden.

Zur Realisierung verschiedener Abtastwinkel können verschiedene Kombinationen aus Polygonwinkel und optischer Funktion des ersten holographischen optischen Elements genutzt werden. Das erste holographische optische Element kann genau eine vorgegebene optische Funktion über die gesamte Fläche der polyederförmigen Ablenkeinheit aufweisen.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mittels der Sendeeinheit eine situationsabhängige Aussendung des Primärlichts entlang unterschiedlicher Abtastwinkel ermöglicht wird. Die Sendeeinheit ermöglicht eine sehr große

Variabilität bezüglich des Abtastwinkels. Es können verschiedene Bauformen realisiert werden. Auch durch die Verwendbarkeit unterschiedlicher Polygone mit unterschiedlichen Polygonwinkeln können verschiedene Bauformen realisiert werden. Die Sendeeinheit kann durch die Verwendung wenigstens einer holographischen optischen Folie kostengünstig gestaltet werden. Die

holographische optische Folie kann auf beliebige Flächen aufgetragen werden. Das pixelweise Belichten des ersten holographischen optischen Elements führt zu einer großen Designfreiheit der beschriebenen Sendeeinheit. Eine optische Funktion des ersten holographischen optischen Elements kann auf einfache und kostengünstige Art und Weise an die Geometrie und an die Wellenlänge eines LIDAR-Sensors angepasst werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste holographische optische Element einen ersten Bereich mit wenigstens einer ersten optischen Funktion und wenigstens einen zweiten Bereich mit wenigstens einer zweiten optischen Funktion aufweist. Mit anderen Worten, das erste holographische optische Element kann derart ausgebildet sein, dass auf das erste holographische optische Element auftreffendes Primärlicht vom ersten Bereich anders gebeugt wird als vom zweiten Bereich. Hierbei wird ausgenutzt, dass der Auftreffpunkt des Primärstrahls auf der Fläche der polyederförmigen Ablenkeinheit wandert, wenn sich die Ablenkeinheit bewegt. Es können verschiedene optische Funktionen örtlich separiert auf dem ersten holographischen optischen Element ausgebildet sein. Der erste Bereich kann als ein einzelner Pixel oder als ein Bereich aus mehreren Pixeln des ersten holographischen optischen Elements ausgebildet sein. Der zweite Bereich kann als ein einzelner Pixel oder als ein Bereich aus mehreren Pixeln des ersten holographischen optischen Elements ausgebildet sein. Durch pixelweises Belichten des ersten holographischen optischen Elements können die wenigstens zwei Bereiche hergestellt werden. Durch eine entsprechende Belichtung wird ein erstes Beugungsgitter mit definierten Beugungswinkeln für den ersten Bereich und ein zweites Beugungsgitter mit definierten Beugungswinkeln für den zweiten Bereich ausgebildet. Eine wenigstens zweite Fläche der polyederförmigen Ablenkeinheit kann in dieser Ausgestaltung beispielsweise als Spiegel ausgebildet sein. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass mittels der verschiedenen Bereiche unterschiedliche Abtastwinkel realisiert werden können. Mittels einer Ansteuerung der Ablenkeinheit kann bewirkt werden, dass das Primärlicht auf den ersten Bereich oder auf dem wenigstens zweiten Bereich des ersten

holographischen optischen Elements auftrifft. Wird die Sendeeinheit beispielsweise bei einem LIDAR-Sensor für ein Fahrzeug genutzt, kann die Ansteuerung beispielsweise abhängig von einer jeweiligen Fahrsituation erfolgen. Hierbei wird ausgenutzt, dass der Auftreffpunkt des Primärstrahls auf der Fläche der

polyederförmigen Ablenkeinheit wandert, wenn sich die Ablenkeinheit bewegt. In einer anderen Fahrsituation, in der eine Ablenkfunktion eines Spiegels benötigt wird, kann wiederum die polyederförmige Ablenkeinheit derart angesteuert werden, dass das ausgegebene Primärlicht auf eine wenigstens zweite Fläche der

polyederförmigen Ablenkeinheit, die als Spiegel ausgebildet ist, auftrifft. Somit kann der Informationsgehalt bei einer Messung mittels eines LIDAR-Sensors erhöht werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass auf wenigstens einer zweiten Fläche der polyederförmigen Ablenkeinheit ein wenigstens zweites holographisches optisches Element angeordnet ist. Sämtliche für das erste holographische optische Element beschriebene Eigenschaften gelten auch für das wenigstens zweite holographische optische Element. Insbesondere weist das wenigstens zweite holographische optische Element eine optische Funktion auf, die sich von der optischen Funktion des ersten holographischen optischen Elements unterscheidet. Ein wenigstens zweites holographisches optisches Element kann alternativ dieselbe optische Funktion aufweisen wie das erste holographische optische Element.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass mittels der Sendeeinheit auf einfache und kostengünstige Weise mehrere Ablenkfunktionen auf wenigstens zwei Flächen der polyederförmigen Ablenkeinheit realisiert werden können. Mittels einer Ansteuerung der Ablenkeinheit kann bewirkt werden, dass das Primärlicht das erste holographische optische Element oder auf das zweite holographische optische Element auftrifft. Die Ansteuerung kann auch hier abhängig von einer jeweiligen Fahrsituation erfolgen. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite holographische optische Element einen ersten Bereich mit wenigstens einer dritten optischen Funktion und wenigstens einen zweiten Bereich mit wenigstens einer vierten optischen Funktion aufweist. Mit anderen Worten, das zweite holographische optische Element kann derart ausgebildet sein, dass auf das zweite holographische optische Element auftreffendes Primärlicht in dem ersten Bereich anders gebeugt wird als in dem zweiten Bereich. Hierbei wird ausgenutzt, dass der Auftreffpunkt des Primärstrahls auf der Fläche der polyederförmigen Ablenkeinheit wandert, wenn sich die Ablenkeinheit bewegt.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass die Sendeeinheit noch mehr Freiheitsgrade aufweist. Es können mehrere unterschiedliche Abtastwinkel realisiert werden durch die optische Funktion des ersten holographischen optischen

Elements, bzw. die optischen Funktionen wenigstens zweier Bereiche des ersten holographischen optischen Elements, durch die wenigstens dritte und vierte optische Funktion des zweiten holographischen optischen Elements und durch die Ansteuerung der polyederförmigen Ablenkeinheit.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste holographische optische Element und/oder das wenigstens zweite

holographische optische Element schaltbar ausgebildet ist/sind. Das erste holographische optische Element und/oder das wenigstens zweite holographische optische Element können hierbei auf einem Phasenschiebeelement (z.B. SLM) angeordnet sein.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass der Abtastwinkel und somit z.B. das Sichtfeld eines LIDAR-Sensors noch besser an eine Fahrsituation angepasst werden kann. Beispielsweise ist ein Umschalten zwischen verschiedenen

Ausdehnungen des Sichtfelds mit geringen Schaltzeiten möglich.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste und/oder die zweite und/oder die dritte und/oder die vierte optische Funktion eine Winkelselektivität, eine Strahlformungsfunktion und/oder eine

Wellenlängenselektivität ist. Hierbei ist die Winkelselektivität durch einen Einfalls und Ausfalls- bzw. Beugungswinkel vorgegeben. Durch eine Strahlformungsfunktion kann ein holographisches optisches Element zum Beispiel in der Art einer optischen Linse wirken. Eine Wellenlängenselektivität kann die Beugung von Primärlicht einer vorgegebenen Wellenlänge bewirken.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass die Sendeeinheit noch mehr Freiheitsgrade aufweist. Beispielsweise kann gleichzeitig zur Ablenkfunktion eine Störlichtunterdrückung bewirkt werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste holographische optische Element und/oder das wenigstens zweite

holographische optische Element als Multiplex-Hologramm ausgebildet ist/sind. Ein Multiplex-Hologramm weist mehrere optische Gitter in einer holographischen Schicht auf. Mit anderen Worten, das erste holographische optische Element und/oder das wenigstens zweite holographische optische Element weist/weisen mehrere Gitter auf. Eine Gesamteffizienz eines Multiplex-Hologramms ergibt sich aus einer Überlagerung dieser mehreren Gitter.

Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass der Abtastwinkel der

Sendeeinheit und somit z.B. das Sichtfeld eines LIDAR-Sensors auf einfache Weise vergrößert werden kann.

Die Erfindung geht weiterhin aus von einem LIDAR-Sensor mit einer oben beschriebenen Sendeeinheit zum Ausleuchten eines Sichtfeldes mit Primärlicht; und mit einer Empfangseinheit zum Empfangen von Sekundärlicht aus dem Sichtfeld.

Die Erfindung geht weiterhin aus von einem Verfahren zur Ansteuerung einer Sendeeinheit für einen LIDAR-Sensor aufweisend die Schritte der Ansteuerung einer Lichtquelle zum Erzeugen und Ausgeben von Primärlicht mittels einer ersten Ansteuerungseinheit; und der Ansteuerung einer Schwenkbewegung oder einer Rotationsbewegung einer polyederförmigen Ablenkeinheit mit polygonaler

Querschnitts- oder Grundfläche zur Ablenkung von auf die polyederförmige

Ablenkeinheit auftreffendem Primärlicht in das Sichtfeld mittels einer zweiten Ansteuerungseinheit. Erfindungsgemäß ist auf wenigstens einer Fläche der polyederförmigen

Ablenkeinheit ein erstes holographisches optisches Element angeordnet. Optional ist auf wenigstens einer zweiten Fläche der polyederförmigen Ablenkeinheit ein wenigstens zweites holographisches optisches Element angeordnet.

Aufgrund der Komponenten des LIDAR-Sensors und des konkreten Aufbaus des LIDAR-Sensors kann eine notwendige Winkelselektivität und/oder eine notwendige Wellenlängenselektivität und/oder eine notwendige Strahlformungsfunktion des oder der holographischen optischen Elements/-e vorgegeben sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das erste holographische optische Element und/oder das wenigstens zweite holographische optische Element schaltbar ausgebildet ist/sind, und dass das Verfahren weiterhin den Schritt/die Schritte aufweist der Ansteuerung des schaltbaren ersten

holographischen optischen Elements mittels einer dritten Ansteuerungseinheit; und optional zusätzlich oder alternativ der Ansteuerung des schaltbaren wenigstens zweiten holographischen optischen Elements mittels der dritten

Ansteuerungseinheit.

Die Ansteuerung der Lichtquelle und/oder die Ansteuerung der polyederförmigen Ablenkeinheit und/oder die Ansteuerung des schaltbaren ersten und optional zusätzlich des zweiten holographischen optischen Elements ist alternativ auch mittels einer gemeinsamen Ansteuerungseinheit möglich.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Verfahren den weiteren Schritt des Empfangens wenigstens einer externen Information aufweist und dass die Ansteuerung der Schwenkbewegung oder der Rotationsbewegung der polyederförmigen Ablenkeinheit und/oder die Ansteuerung des schaltbaren ersten holographischen optischen Elements und optional zusätzlich oder alternativ die Ansteuerung des schaltbaren wenigstens zweiten

holographischen optischen Elements in Abhängigkeit der externen Information geschieht/geschehen. Die externe Information kann beispielsweise eine Information über eine Fahrsituation eines Fahrzeugs sein. So kann zum Beispiel bei hohen Geschwindigkeiten des Fahrzeugs eine Ansteuerung derart sein, dass ein horizontaler und eine vertikaler Abtastwinkel kleiner sind, hingegen die Reichweite des Primärlichts größer ist. Bei niedrigen Geschwindigkeiten des Fahrzeugs kann eine Ansteuerung z. B. derart sein, dass ein horizontaler und eine vertikaler Abtastwinkel größer sind, hingegen die Reichweite des Primärlichts kleiner.

Zeichnungen

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder gleichwirkende Elemente. Es zeigen:

Figur 1 LIDAR-Sensor mit einer Sendeeinheit zum Ausleuchten eines

Sichtfeldes mit Primärlicht;

Figur 2A-C Beugung von Primärlicht an einem ersten holographischen

optischen Element einer polyederförmigen Ablenkeinheit;

Figur 3A-C Beugung von Primärlicht an einem zweiten holographischen

optischen Element der polyederförmigen Ablenkeinheit aus Figur 2A-C;

Figur 4 eine Gesamteffizienzkurve eines Multiplex-Hologramms;

Figur 5A-B Beugung von Primärlicht an zwei Bereichen eines ersten

holographischen optischen Elements einer polyederförmigen Ablenkeinheit;

Figur 6 Verfahren zur Ansteuerung einer Sendeeinheit für einen LIDAR- Sensor.

Figur 1 zeigt in Form eines schematischen Blockdiagramms eine Ausführungsform eines LIDAR-Sensors 100. Der LIDAR-Sensor 100 ist ausgebildet zur optischen Erfassung eines Sichtfeldes 106, insbesondere für eine Arbeitsvorrichtung, ein Fahrzeug oder dergleichen.

Der LIDAR-Sensor 100 gemäß Figur 1 weist eine erfindungsgemäße Sendeeinheit 101 zum Ausleuchten des Sichtfeldes 106 mit Primärlicht 104 auf. Die Sendeeinheit weist eine Lichtquelle 102 auf. Die Sendeeinheit 101 erzeugt Primärlicht 104 und sendet dieses nach Durchlaufen einer Sendeoptik 105 in ein Sichtfeld 106 zur Erfassung und/oder Untersuchung einer Szene 108 und eines dort befindlichen Objekts 107 aus. Die Sendeeinheit 101 weist eine polyederförmige Ablenkeinheit 103 mit polygonaler Querschnitts- oder Grundfläche zur Ablenkung von auf die polyederförmige Ablenkeinheit 103 auftreffendem Primärlicht 104 in das Sichtfeld 106 auf. Die polyederförmige Ablenkeinheit 103 kann wie in Figur 1 gezeigt Teil der Sendeoptik 105 sein. Die polyederförmige Ablenkeinheit 103 ist dazu ausgebildet, eine Schwenkbewegung oder eine Rotationsbewegung (angedeutet durch den Pfeil 111) auszuführen. Die Schwenkbewegung oder die Rotationsbewegung kann um die Achse 111-1 ausgeführt werden. Auf wenigstens einer Fläche der

polyederförmige Ablenkeinheit 103 ist ein erstes holographisches optisches Element angeordnet.

Des Weiteren weist der LIDAR-Sensor 100 gemäß Figur 1 eine Empfangseinheit 110 auf, welche Licht und insbesondere vom Objekt 107 im Sichtfeld 106 reflektiertes Licht als Sekundärlicht 109 über eine Detektoroptik 112 an eine

Detektoreinheit 113 mit wenigstens einem Detektor- oder Sensorelement 114 überträgt. Die Steuerung der Lichtquelleneinheit 102 sowie der Detektoreinheit 113 kann wie schematisch gezeigt über Steuerleitungen 117 bzw. 116 mittels einer Ansteuerungseinheit 115 erfolgen. Die Ansteuerungseinheit 115 kann weiterhin auch als Auswerteeinheit ausgebildet sein. Die Ansteuerungseinheit 115 kann beispielsweise eine erste Ansteuerungseinheit 115-1, eine zweite

Ansteuerungseinheit 115-2 und/oder eine dritte Ansteuerungseinheit 115-3 aufweisen. Die Ansteuerungseinheit 115 kann optional dazu ausgebildet sein, eine externe Information 118 von einem externen Steuergerät 119 zu empfangen. Das externe Steuergerät 119 kann beispielsweise Teil eines Fahrerassistenzsystems eines zumindest teilweise autonom fahrenden Fahrzeugs sein.

Die Sendeeinheit 101 und die Empfangseinheit 110 können wie in Figur 1 gezeigt biaxial angeordnet sein. Alternativ können die Sendeeinheit 101 und die

Empfangseinheit 110 koaxial angeordnet sein. Im Fall der koaxialen Anordnung können Elemente der Sendeoptik 105 auch als Elemente der Detektoroptik 112 ausgebildet sein, und umgekehrt. Im Fall der koaxialen Anordnung kann die polyederförmige Ablenkeinheit 103 auch als Element der Detektoroptik 112 ausgebildet sein.

In den Figuren 2A-C und 3A-C ist die polyederförmige Ablenkeinheit 103 einer in Figur 1 beschriebenen Sendeeinheit dargestellt, bei der auf einer ersten Fläche ein erstes holographisches optisches Element HOE1, auf einer zweiten Fläche ein zweites holographisches optisches Element HOE2 und auf einer dritten Fläche ein drittes holographisches optisches Element HOE3 angeordnet ist. HOE1 weist über die gesamte erste Fläche eine optische Funktion auf. HOE2 weist über die gesamte zweite Fläche eine optische Funktion auf. HOE3 weist über die gesamte dritte Fläche eine optische Funktion auf.

In Figur 2A trifft Primärlicht 104-1 unter einem Winkel 202-1-1 zum Lot 201 der ersten Fläche auf das erste holographische optische Element HOE1. HOE1 weist eine erste optische Funktion auf, mittels derer das Primärlicht 104-1 gebeugt und unter einem Winkel 202-1-2 zum Lot 201 der ersten Fläche als Primärlicht 104-2 in das Sichtfeld der Sendeeinheit abgelenkt wird. Die polyederförmige Ablenkeinheit 103 kann eine Schwenkbewegung oder eine Rotationsbewegung um die Achse 111-1 ausführen. In den Figuren 2B und 2C ist die polyederförmige Ablenkeinheit 103 entsprechend jeweils in einer anderen Ausrichtung um die Achse 111-1 dargestellt, wobei Primärlicht 104-1 weiterhin auf das HOE1 auftrifft. In Figur 2B trifft Primärlicht 104-1 auf den gleichen Auftreffpunkt 201 von HOE1 wie in Figur 2A, aufgrund der vorherigen Bewegung der polyederförmige Ablenkeinheit 103 in diesem Fall jedoch unter einem Winkel 202-1-3 zum Lot 201 der ersten Fläche. Das Primärlicht 104-1 wird gebeugt und in diesem Fall unter einem Winkel 202-1-4 zum Lot 201 der ersten Fläche als Primärlicht 104-2 in das Sichtfeld der Sendeeinheit abgelenkt. In Figur 2C trifft das Primärlicht 104-1 ebenfalls auf den gleichen

Auftreffpunkt 201 von HOE1 aus Figur 2A jedoch unter einem Winkel 202-1-5 zum Lot 201 der ersten Fläche. Das Primärlicht 104-1 wird gebeugt und in diesem Fall unter einem Winkel 202-1-6 zum Lot 201 der ersten Fläche als Primärlicht 104-2 in das Sichtfeld der Sendeeinheit abgelenkt.

In den Figuren 3A-3C ist die polyederförmige Ablenkeinheit 103 derart positioniert, dass das Primärlicht 104-1 unter verschiedenen Winkeln zum Lot 301 der zweiten Fläche auf den Auftreffpunkt 304 des zweiten holographischen optischen Elements HOE2 auftrifft. In Figur 3A trifft das Primärlicht 104-1 unter dem Winkel 202-2-1 zum Lot 301 auf den Auftreffpunkt 304 von HOE2 und wird unter dem Winkel 202-2-2 zum Lot 301 gebeugt und als Primärlicht 104-2 in das Sichtfeld der Sendeeinheit abgelenkt. In den Figuren 3B und 3C ist die polyederförmige Ablenkeinheit 103 wiederrum in einer anderen Ausrichtung um die Achse 111-1 dargestellt, wobei Primärlicht 104-1 weiterhin auf das HOE2 auftrifft. In Figur 3B trifft Primärlicht 104-1 auf den gleichen Auftreffpunkt 304 von HOE2 wie in Figur 3A, jedoch unter einem Winkel 202-2-3 zum Lot 301 der zweiten Fläche. Das Primärlicht 104-1 wird gebeugt und in diesem Fall unter einem Winkel 202-2-4 zum Lot 301 der zweiten Fläche als Primärlicht 104-2 in das Sichtfeld der Sendeeinheit abgelenkt. In Figur 3C trifft das Primärlicht 104-1 ebenfalls auf den gleichen Auftreffpunkt 304 von H0E2 aus Figur 3A jedoch unter einem Winkel 202-2-5 zum Lot 301 der zweiten Fläche. Das Primärlicht 104-1 wird gebeugt und in diesem Fall unter einem Winkel 202-2-6 zum Lot 301 der zweiten Fläche als Primärlicht 104-2 in das Sichtfeld der Sendeeinheit abgelenkt.

Die optische Funktion des HOE2 der polyederförmigen Ablenkeinheit 103 ist hierbei verschieden zur optischen Funktion des HOE1. Wie in den Figuren 2A-C und 3A-C dargestellt, wird hierdurch das Primärlicht 104-1 von HOE2 unter anderen Winkeln gebeugt wird als von HOE1. HOE3 kann wiederrum eine andere optische Funktion als HOE1 und HOE2 aufweisen. Hierdurch können andere Regionen des Sichtfelds z.B. mit höherer Genauigkeit abgetastet werden. Je nach Ausrichtung der polyederförmigen Ablenkeinheit 103 ist somit eine hohe Auflösung in definierten Regionen des Sichtfelds möglich. Bei Verwendung einer derartigen Ablenkeinheit in einem LIDAR-Sensor kann eine hohe Auflösung unabhängig von einer

Scanwinkelauflösung realisiert werden.

Figur 4 zeigt eine Gesamteffizienzkurve eines Multiplex-Hologramms. Es ist die Effizienz 401 aufgetragen über den Einfallswinkel 402. Das zugehörige Multiplex- Hologramm weist ein erstes optisches Gitter mit einer 30° zu 60° Umlenkfunktion auf. Die Kurve 403 stellt die zugehörige Effizienzkurve dar. Das Multiplex- Hollogramm weist außerdem ein zweites optisches Gitter mit einer 50° zu 40° Umlenkfunktion auf. Die Kurve 404 stellt die zugehörige Effizienzkurve dar. Die Gesamteffizienzkurve stellt im gezeigten Beispiel eine Überlagerung der beiden Kurven 403 und 404 in einer holographischen Schicht dar. Das hier beispielhaft besprochene Multiplex-Hologramm kann mit hoher Effizienz Primärlicht, welches unter 30° auf das Multiplex-Hologramm auftritt, unter einem Winkel von 60°; und mit hoher Effizienz Primärlicht, welches unter 50° auf das Multiplex-Hologramm auftritt, unter einem Winkel von 40° beugen. Der Abtastwinkel des Multiplex-Hologramms ist somit größer als der Abtastwinkel des ersten optischen Gitters oder der

Abgaswinkel des zweiten optischen Gitters allein.

Figur 5A und 5B zeigt eine weitere polyederförmige Ablenkeinheit 103, wie sie in einer in der Figur 1 beschriebenen Sendeeinheit verwendet werden kann. Ähnlich wie in den Figuren 2A-C und 3A-C ist auf der in der Figur 5A und 5B dargestellten Ablenkeinheit 103 auf einer ersten Fläche ein erstes holographisches optisches Element HOE1, auf einer zweiten Fläche ein zweites holographisches optisches Element HOE2 und auf einer dritten Fläche ein drittes holographisches optisches Element HOE3 angeordnet. Dieses Mal ist jedoch die optische Funktion wenigstens eines der holographisch optischen Elemente über die Fläche verschieden.

Beispielhaft ist dies für das HOE1 gezeigt. Das HOE1 weist einen ersten Bereich 302a mit einer ersten optischen Funktion und einen zweiten Bereich 302b mit einer zweiten optischen Funktion auf. In Figur 5A trifft Primärlicht 104-la unter einem Winkel 202-1-la zum Lot 301a der ersten Fläche auf den ersten Bereich 302a des HOE1. Der erste Bereich 302a kann hierbei auch als Auftreffpunkt 302a bezeichnet werden. Das Primärlicht 104-la wird gebeugt und unter einem Winkel 202-l-2a zum Lot 301a der ersten Fläche als Primärlicht 104-2a in das Sichtfeld der Sendeeinheit abgelenkt.

Wird nun die polyederförmige Ablenkeinheit 103 um die Achse 111-1 bewegt, so trifft anschließend Primärlicht 104-lb auf den zweiten Bereich 302b des HOE1. Dies ist in Figur 5B dargestellt. Der zweite Bereich 302b kann hierbei auch als

Auftreffpunkt 302b bezeichnet werden. Der Auftreffpunkt 302b befindet sich hierbei in einem Abstand Ad zum Auftreffpunkt 302a. Das Primärlicht 104-lb trifft unter einem Winkel 202-1-lb zum Lot 301b der ersten Fläche auf den zweiten Bereich 302b des HOE1. Das Primärlicht 104-lb wird gebeugt und unter einem Winkel 202- l-2b zum Lot 301b der ersten Fläche als Primärlicht 104-2b in das Sichtfeld der Sendeeinheit abgelenkt.

Aufgrund der wenigstens zwei Bereiche des HOE1 wird somit Primärlicht 104-1 unterschiedlich gebeugt, je nachdem auf welchen der wenigstens zwei Bereiche es trifft.

Figur 6 zeigt ein Verfahren zur Ansteuerung einer Sendeeinheit für einen LIDAR- Sensor. Das Verfahren startet im Schritt 601. Im Schritt 603 wird eine Lichtquelle zum Erzeugen und Ausgeben von Primärlicht mittels einer ersten

Ansteuerungseinheit angesteuert. Im Schritt 604 wird eine Schwenkbewegung oder eine Rotationsbewegung einer polyederförmigen Ablenkeinheit mit polygonaler Querschnitts- oder Grundfläche zur Ablenkung von auf die polyederförmige

Ablenkeinheit auftreffendem Primärlicht in das Sichtfeld mittels einer zweiten Ansteuerungseinheit angesteuert. Hierbei ist auf wenigstens einer Fläche der polyederförmigen Ablenkeinheit ein erstes holographisches optisches Element angeordnet. Optional ist auf wenigstens einer zweiten Fläche der polyederförmigen Ablenkeinheit ein wenigstens zweites holographisches optisches Element angeordnet. Das Verfahren endet im Schritt 607. Optional kann/können das erste holographische optische Element und/oder das optional vorhandene wenigstens zweite holographische optische Element schaltbar ausgebildet sein. In diesem Fall kann das Verfahren den weiteren Schritt 605 der Ansteuerung des schaltbaren ersten holographischen optischen Elements mittels einer dritten Ansteuerungseinheit; und optional zusätzlich oder alternativ den Schritt 606 der Ansteuerung des schaltbaren wenigstens zweiten holographischen optischen Elements mittels der dritten Ansteuerungseinheit aufweisen.

Das Verfahren kann optional den weiteren Schritt 602 des Einlesens wenigstens einer externen Information aufweisen. Hierbei geschieht/geschehen die

Ansteuerung der Schwenkbewegung oder der Rotationsbewegung der

polyederförmigen Ablenkeinheit und/oder die Ansteuerung des schaltbaren ersten holographischen optischen Elements und optional zusätzlich oder alternativ die Ansteuerung des schaltbaren wenigstens zweiten holographischen optischen Elements in Abhängigkeit der externen Information.