DE102017211503B4

DE102017211503B4 - LIDAR device for detecting an object

Info

Publication number: DE102017211503B4
Application number: DE102017211503.3A
Authority: DE
Inventors: Nico Heussner; Mustafa Kamil
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-07-06
Filing date: 2017-07-06
Publication date: 2021-01-21
Anticipated expiration: 2037-07-07
Also published as: WO2019007594A2; DE102017211503A1

Abstract

LIDAR-Vorrichtung (100) zur Erfassung eines Objektes (107) innerhalb eines Abtastbereichs (106) aufweisend• mindestens eine Strahlenquelle (101) zur Erzeugung mindestens eines Strahls (105-1);• mindestens eine um eine Rotationsachse (104) drehbare Ablenkeinheit (103) mit mindestens drei Spiegelflächen (A-D, B-E, C-F) zur Ablenkung von an dem Objekt (107) reflektierten und/oder gestreuten Strahlen (105-2) auf einen Detektor (102);• wobei die mindestens drei Spiegelflächen (A-D, B-E, C-F) für jeweils einen aktiven Winkelbereich (202) eine Reflektivität (R) aufweisen; und• die mindestens drei Spiegelflächen (A-D, B-E, C-F) in einem Bereich der Rotationsachse (104, 302) unter einem Winkel miteinander verbindbar sind; und• der Detektor (102) parallel zu der Rotationsachse (104) ausgerichtet ist; und• jede Spiegelfläche (A-D, B-E, C-F) den aktiven Winkelbereich (202) um die Rotationsachse (104) aufweist und innerhalb des aktiven Winkelbereichs (202) ankommende Strahlen (105-2) auf den Detektor (102) reflektierbar sind; dadurch gekennzeichnet, dass· jede der Spiegelflächen (A-D, B-E, C-F) außerhalb des aktiven Winkelbereichs (202) ankommende Strahlen (105-1, 105-2) auf mindestens eine weitere Spiegelfläche (A-D, B-E, C-F) transmittiert.LIDAR device (100) for detecting an object (107) within a scanning area (106) having • at least one radiation source (101) for generating at least one beam (105-1); • at least one deflection unit rotatable about an axis of rotation (104) ( 103) with at least three mirror surfaces (AD, BE, CF) for deflecting beams (105-2) reflected and / or scattered on the object (107) onto a detector (102), the at least three mirror surfaces (AD, BE , CF) each have a reflectivity (R) for an active angular region (202); and • the at least three mirror surfaces (A-D, B-E, C-F) can be connected to one another at an angle in a region of the axis of rotation (104, 302); and • the detector (102) is aligned parallel to the axis of rotation (104); and • each mirror surface (A-D, B-E, C-F) has the active angular range (202) about the axis of rotation (104) and rays (105-2) arriving within the active angular range (202) can be reflected onto the detector (102); characterized in that each of the mirror surfaces (A-D, B-E, C-F) transmits incoming rays (105-1, 105-2) outside the active angular range (202) onto at least one further mirror surface (A-D, B-E, C-F).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine LIDAR-Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Erfassung eines Objektes innerhalb eines Abtastbereichs gemäß dem Oberbegriff der unabhängig formulierten Ansprüche.The present invention relates to a LIDAR device and a method for detecting an object within a scanning area according to the preamble of the independently formulated claims.

Stand der TechnikState of the art

Gängige LIDAR (Light detection and ranging)-Vorrichtungen nutzen Strahlenquellen, insbesondere Laser, zum Erzeugen eines Strahls. Der erzeugte Strahl wird anschließend mittels einer Ablenkeinheit in einen Abtastbereich abgelenkt. Eine Ablenkeinheit kann in Form mehrerer rotierbarer Spiegel ausgeführt sein, die nacheinander die auf die Spiegel emittierten Strahlen in eine Richtung eines Abtastbereichs ablenken. Hierbei ist üblicherweise die Strahlenquelle parallel zu der Rotationsachse der Spiegel angeordnet. Sofern Objekte in dem Abtastbereich angeordnet sind, können die abgelenkten Strahlen an den Objekten zu der LIDAR-Vorrichtung zurück reflektiert oder gestreut werden. Die reflektierten Strahlen können über die Spiegel zu einem Detektor abgelenkt und die resultierenden Messdaten anschließend ausgewertet werden.Common LIDAR (light detection and ranging) devices use radiation sources, in particular lasers, to generate a beam. The generated beam is then deflected into a scanning area by means of a deflection unit. A deflection unit can be designed in the form of a plurality of rotatable mirrors which, one after the other, deflect the beams emitted onto the mirrors in a direction of a scanning area. Here, the radiation source is usually arranged parallel to the axis of rotation of the mirror. If objects are arranged in the scanning area, the deflected rays can be reflected or scattered back to the LIDAR device on the objects. The reflected rays can be deflected via the mirrors to a detector and the resulting measurement data can then be evaluated.

Zur Erhöhung einer Abtastfrequenz des Abtastbereichs können beispielsweise mehr rotierbare Spiegel verwendet werden oder die Spiegel mit einer höheren Rotationsgeschwindigkeit gedreht werden. Zum Erreichen einer höheren Rotationsgeschwindigkeit müssten jedoch leistungsfähigere und damit größere Antriebsmotoren verwendet werden. Bei der Verwendung von zusätzlichen Spiegeln können sich die Spiegel gegenseitig behindern. Aus einer zunehmenden Anzahl an rotierenden Spiegeln resultiert entsprechend ein zunehmend kleinerer Abtastbereich.To increase a scanning frequency of the scanning area, more rotatable mirrors can be used, for example, or the mirrors can be rotated at a higher rotational speed. To achieve a higher speed of rotation, however, more powerful and therefore larger drive motors would have to be used. When using additional mirrors, the mirrors can interfere with each other. An increasing number of rotating mirrors results in an increasingly smaller scanning area.

Aus der JP 2012-189 366 A ist eine Überwachungsvorrichtung bekannt, die einen Flutabschnitt zum Fluten mit Laserlicht, einen Vertikalscanner, der Laserlicht in einer vertikalen Richtung scannt, einen Horizontalscanner, der das Abtasten mit Laserlicht in horizontaler Richtung durchführt, einen Lichtempfangsabschnitt, der Reflexionslicht des Laserlichts empfängt und Lichtempfangsinformationen überträgt, einen Abstandsberechnungsabschnitt, der eine Entfernung eines Objekts anhand der Lichtempfangsinformation berechnet, und einen Steuerabschnitt, der den Flutabschnitt, den Vertikalscanner und den Horizontalscanner steuert, umfasst. Ein Überwachungsbereich wird mit einem oberen Totpunkt oder einem unteren Totpunkt des Horizontalscanners als Referenz eingestellt. Eine Abtastgeschwindigkeit des Vertikalscanners ist höher als die des Horizontalscanners eingestellt.From the JP 2012-189 366 A A monitoring device is known which includes a flooding section for flooding with laser light, a vertical scanner that scans laser light in a vertical direction, a horizontal scanner that performs scanning with laser light in a horizontal direction, a light receiving section that receives reflection light of the laser light and transmits light receiving information, a A distance calculating section that calculates a distance of an object based on the light receiving information, and a control section that controls the flood section, the vertical scanner and the horizontal scanner. A monitoring area is set with a top dead center or a bottom dead center of the horizontal scanner as a reference. A scanning speed of the vertical scanner is set higher than that of the horizontal scanner.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer LIDAR-Vorrichtung zur Erfassung eines Objektes innerhalb eines Abtastbereichs. Die LIDAR-Vorrichtung weist mindestens eine Strahlenquelle zur Erzeugung mindestens eines Strahls auf. Die LIDAR-Vorrichtung weist weiterhin mindestens eine um eine Rotationsachse drehbare Ablenkeinheit mit mindestens drei Spiegelflächen zur Ablenkung von an dem Objekt reflektierten und/oder gestreuten Strahlen auf einen Detektor auf. Hierbei weisen die mindestens drei Spiegelflächen für jeweils einen aktiven Winkelbereich eine Reflektivität auf Die mindestens drei Spiegelflächen sind in einem Bereich der Rotationsachse unter einem Winkel miteinander verbindbar.The present invention is based on a LIDAR device for detecting an object within a scanning area. The LIDAR device has at least one radiation source for generating at least one beam. The LIDAR device also has at least one deflection unit rotatable about an axis of rotation with at least three mirror surfaces for deflecting rays reflected and / or scattered on the object onto a detector. The at least three mirror surfaces each have a reflectivity for an active angular region. The at least three mirror surfaces can be connected to one another at an angle in a region of the axis of rotation.

Erfindungsgemäß ist der Detektor parallel zu der Rotationsachse ausgerichtet.According to the invention, the detector is aligned parallel to the axis of rotation.

Der Vorteil besteht darin, dass eine LIDAR-Vorrichtung mit einer erhöhten Abtastfrequenz bei gleichbleibenden Abmessungen geschaffen wird. Bei gleichem Bauraum und/oder Abmessungen kann die LIDAR-Vorrichtung ohne einen Verlust von einer Empfangsleistung eine höhere Abtastfrequenz aufweisen. Dies wird dadurch möglich, dass die Reflektion von Spiegelflächen, welche gerade nicht zum Reflektieren von Strahlen verwendet werden, die Detektion nicht behindern. Dies kann insbesondere durch Spiegelflächen realisiert werden, die Strahlen innerhalb eines aktiven Winkelbereichs neue Beschreibungsseite 2a (Reinschrift) reflektieren können. Der aktive Winkelbereich kann als der Bereich von Einfallswinkeln der Strahlen auf eine Spiegelfläche verstanden werden, innerhalb dem die Strahlen reflektiert werden können. Als Einfallswinkel kann insbesondere der Winkel verstanden werden, unter dem Strahlen auf die Spiegelfläche treffen. Strahlen, die mit einem Einfallswinkel auf die Spiegelfläche treffen, der außerhalb des definierten aktiven Winkelbereichs liegt, werden hingegen durch mindestens eine Spiegelfläche transmittiert. Der wenigstens eine Winkelbereich außerhalb des aktiven Winkelbereichs kann ein passiver Winkelbereich sein. Die mindestens drei Spiegelflächen weisen für einen passiven Winkelbereich eine Transmittivität auf.The advantage is that a LIDAR device is created with an increased sampling frequency while the dimensions remain the same. With the same installation space and / or dimensions, the LIDAR device can have a higher sampling frequency without a loss of reception power. This is made possible by the fact that the reflection from mirror surfaces which are currently not used to reflect rays do not hinder the detection. This can be realized in particular by mirror surfaces, the rays within an active angular range new description page 2a (Fair copy) can reflect. The active angular range can be understood as the range of angles of incidence of the rays on a mirror surface within which the rays can be reflected. The angle of incidence can in particular be understood to be the angle at which the rays strike the mirror surface. Rays which strike the mirror surface at an angle of incidence that lies outside the defined active angular range, on the other hand, are transmitted through at least one mirror surface. The at least one angle range outside the active angle range can be a passive angle range. The at least three mirror surfaces have transmittivity for a passive angular range.

Je nach Drehposition der mindestens drei Spiegelflächen können Strahlen von mindestens einer Spiegelfläche reflektiert werden oder durch mindestens eine Spiegelfläche transmittieren. Der aktive Winkelbereich der jeweiligen Spiegelfläche kann derart eingestellt werden, dass die einzelnen Spiegelflächen sich nicht behindern und/oder sich gegenseitig nicht abschatten. Es ist hierdurch möglich wenigstens drei Spiegelflächen zum Erhöhen der Abtastfrequenz zu verwenden. Der verwendete Bauraum und die Rotationsgeschwindigkeit der Spiegelflächen können unverändert bleiben. Somit kann eine N-fach höhere Abtastrate, mit N=Anzahl der Spiegelflächen, der LIDAR-Vorrichtung erreicht werden. Dies kann neben der Erhöhung der Abtastfrequenz insbesondere für digitale Detektorprinzipien verwendet werden, bei denen eine Histogrammbildung durch eine Pulsdetektion, wie beispielsweise bei SPAD (single photon avalanche diode) Detektoren, realisiert werden kann.Depending on the rotational position of the at least three mirror surfaces, rays can be reflected by at least one mirror surface or transmitted through at least one mirror surface. The active angular range of the respective mirror surface can be set in such a way that the individual mirror surfaces do not obstruct one another and / or do not shade one another. This makes it possible to use at least three mirror surfaces to increase the scanning frequency. The space used and the speed of rotation of the mirror surfaces can remain unchanged. An N times higher sampling rate, with N = number of mirror surfaces, of the LIDAR device can thus be achieved. In addition to increasing the sampling frequency, this can be used in particular for digital detector principles in which a histogram can be formed by pulse detection, such as, for example, with SPAD (single photon avalanche diode) detectors.

Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der LIDAR-Vorrichtung sind die mindestens drei Spiegelflächen als Bragg-Spiegel ausgebildet. Bragg-Spiegel können jeweils nur für einen bestimmten Winkelbereich reflektierend sein. Der bestimmte Winkelbereich kann der aktive Winkelbereich einer Spiegelfläche sein. Trifft ein von einem Objekt zurückgestreuter und/oder reflektierter Strahl unter einem bestimmten Winkel auf eine Spiegelfläche, kann der Bragg-Spiegel diesen Strahl auf den Detektor reflektieren. Reflektierte Strahlen können beispielsweise entlang der Rotationsachse der Spiegelfläche auf den Detektor reflektiert werden. Fallen beispielsweise reflektierte Strahlen unter einem anderen Winkel auf mindestens einen Bragg-Spiegel, so kann der reflektierte Strahl transmittiert werden und kann auf diejenige Spiegelfläche fallen, die gerade unter einem „richtigen“ Winkel steht, um den reflektierten Strahl auf den Detektor reflektieren zu können. Zusätzlich kann ein Bragg-Spiegel einen begrenzten Wellenlängenbereich aufweisen, für den der Bragg-Spiegel reflektierend ist. Hierdurch kann für einen Großteil an Störlicht vermieden werden, dass es an einem der Bragg-Spiegel auf den Detektor reflektiert wird. Ein dem Detektor vorgeschalteter Filter kann hierdurch entfallen.According to an advantageous exemplary embodiment of the LIDAR device, the at least three mirror surfaces are designed as Bragg mirrors. Bragg mirrors can only be reflective for a certain angular range. The specific angular range can be the active angular range of a mirror surface. If a beam that is backscattered and / or reflected by an object hits a mirror surface at a certain angle, the Bragg mirror can reflect this beam onto the detector. Reflected rays can, for example, be reflected onto the detector along the axis of rotation of the mirror surface. For example, if reflected rays fall at a different angle on at least one Bragg mirror, the reflected beam can be transmitted and can fall on the mirror surface that is at the “correct” angle in order to be able to reflect the reflected beam onto the detector. In addition, a Bragg mirror can have a limited wavelength range for which the Bragg mirror is reflective. This makes it possible to prevent a large part of the stray light from being reflected onto the detector at one of the Bragg mirrors. A filter connected upstream of the detector can thus be dispensed with.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der LIDAR-Vorrichtung reflektieren die mindestens drei Spiegelflächen ankommende Strahlen nacheinander auf den Detektor. Die ankommenden Strahlen werden hierbei nacheinander entsprechend einer aktuellen Drehpositionen der drehbaren Ablenkeinheit auf den Detektor reflektiert. Hierdurch können die rotierbaren Spiegelflächen mit einer definierten Rotationsgeschwindigkeit unidirektional gedreht werden. Eine Richtungsumkehr der Drehbewegung der Spiegelflächen ist somit nicht notwendig.According to a further exemplary embodiment of the LIDAR device, the at least three mirror surfaces reflect incoming rays one after the other onto the detector. The incoming beams are reflected one after the other onto the detector in accordance with a current rotational position of the rotatable deflection unit. This allows the rotatable mirror surfaces to be rotated unidirectionally with a defined rotation speed. A reversal of direction of the rotational movement of the mirror surfaces is therefore not necessary.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der LIDAR-Vorrichtung weist jede der mindestens drei Spiegelflächen den aktiven Winkelbereich um die Rotationsachse auf. Innerhalb des aktiven Winkelbereiches sind ankommende Strahlen auf den Detektor reflektierbar. Basierend auf der Abhängigkeit der Reflektivität von einem Einfallswinkel eines Strahls, können nur Strahlen unter einem definierten Einfallswinkel bzw. unter einem definierten Einfallswinkelbereich in einem ersten Schritt von einer Spiegelfläche reflektiert und in einem zweiten Schritt unter einem derartigen Winkel reflektiert werden, dass der Strahl auf den Detektor trifft. Hieraus resultiert ein aktiver Winkelbereich einer Spiegelfläche, innerhalb dessen Strahlen auf den Detektor umgelenkt oder reflektiert werden können. Es ist somit auch möglich den Spiegelflächen eine Filterfunktion zuzuweisen und Störlicht zu reduzieren oder auszublenden.According to a further exemplary embodiment of the LIDAR device, each of the at least three mirror surfaces has the active angular range around the axis of rotation. Incoming rays can be reflected onto the detector within the active angular range. Based on the dependency of the reflectivity on an angle of incidence of a ray, only rays at a defined angle of incidence or under a defined angle of incidence range can be reflected in a first step from a mirror surface and in a second step at an angle such that the beam hits the Detector hits. This results in an active angular range of a mirror surface, within which rays can be deflected or reflected onto the detector. It is thus also possible to assign a filter function to the mirror surfaces and to reduce or mask out stray light.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der LIDAR-Vorrichtung transmittiert jede der mindestens drei Spiegelflächen außerhalb des aktiven Winkelbereiches ankommende Strahlen auf mindestens eine weitere Spiegelfläche. Es sind bei mehreren Spiegelflächen stets Drehwinkel der Spiegelflächen vorhanden, bei denen sich Spiegelflächen teilweise überlappen und somit einen Teil der Strahlen nicht zum Detektor reflektieren können. Treffen Strahlen auf eine erfindungsgemäße Spiegelfläche, die einen Winkel außerhalb des aktiven Winkelbereiches der jeweiligen Spiegelfläche aufweist, so werden die Strahlen von der Spiegelfläche transmittiert. Hierdurch können sich mehrere Spiegelflächen nicht gegenseitig abschatten. Es werden nur dann Strahlen reflektiert, wenn diese auch auf den Detektor treffen können.According to a further exemplary embodiment of the LIDAR device, each of the at least three mirror surfaces transmits rays arriving outside the active angular range onto at least one further mirror surface. If there are several mirror surfaces, there are always angles of rotation of the mirror surfaces in which mirror surfaces partially overlap and therefore cannot reflect part of the rays to the detector. If rays strike a mirror surface according to the invention which has an angle outside the active angular range of the respective mirror surface, the rays are transmitted by the mirror surface. As a result, several mirror surfaces cannot shade each other. Rays are only reflected if they can hit the detector.

Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der LIDAR-Vorrichtung ist die mindestens eine Strahlenquelle parallel zu der Rotationsachse ausgerichtet, wobei der mindestens eine erzeugte Strahl über die mindestens drei Spiegelflächen entlang einer Abstrahlrichtung in den Abtastbereich ablenkbar ist. According to a further exemplary embodiment of the LIDAR device, the at least one radiation source is aligned parallel to the axis of rotation, the at least one generated beam being deflectable via the at least three mirror surfaces along an emission direction into the scanning area.

Es können somit nicht nur an Objekten reflektierte Strahlen zum Detektor abgelenkt werden, sondern es können auch die von der mindestens einen Strahlenquelle erzeugten Strahlen von der LIDAR-Vorrichtung in den Abtastbereich gestrahlt werden. Die LIDAR-Vorrichtung kann somit auch gleichzeitig erzeugte Strahlen senden und reflektierte Strahlen und/oder zu der LIDAR-Vorrichtung zurückgestreute Strahlen empfangen.Thus, not only can beams reflected on objects be deflected towards the detector, but the beams generated by the at least one radiation source can also be radiated into the scanning area by the LIDAR device. The LIDAR device can thus also simultaneously transmit generated rays and receive reflected rays and / or rays scattered back to the LIDAR device.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Erfassung eines Objektes innerhalb eines Abtastbereichs mit einer LIDAR-Vorrichtung nach dem vorhergehenden Aspekt der Erfindung bereitgestellt. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Die Erzeugung mindestens eines Strahls mittels einer Strahlenquelle; und die Ablenkung der an dem Objekt reflektierten und/oder gestreuten Strahlen mittels einer um eine Rotationsachse drehbaren Ablenkeinheit mit mindestens drei Spiegelflächen auf einen Detektor (102). Hierbei werden abhängig von einer Drehposition der mindestens drei Spiegelflächen reflektierte Strahlen durch eine erste Spiegelfläche auf mindestens eine zweiten Spiegelfläche transmittiert und von der mindestens einen zweiten Spiegelfläche auf den Detektor reflektiert. Oder es werden abhängig von einer Drehposition der mindestens zwei Spiegelflächen reflektierte Strahlen von der ersten Spiegelfläche auf den Detektor reflektiert.According to a further aspect of the invention, a method for detecting an object within a scanning area with a LIDAR device according to the preceding aspect of the invention is provided. The method has the following steps: generating at least one beam by means of a radiation source; and the deflection of the beams reflected and / or scattered on the object by means of a deflection unit rotatable about an axis of rotation with at least three mirror surfaces onto a detector ( 102 ). Here, depending on a rotational position of the at least three mirror surfaces, reflected rays are transmitted through a first mirror surface onto at least one second mirror surface and reflected by the at least one second mirror surface onto the detector. Or it will depend on a rotational position of the at least two mirror surfaces reflected rays reflected from the first mirror surface onto the detector.

Sofern ein Objekt in dem Abtastbereich positioniert ist, können die erzeugten und in den Abtastbereich gesendeten erzeugten Strahlen an dem Objekt reflektiert werden. Die rotierenden Spiegelflächen können hierbei die reflektierten Strahlen empfangen und auf den Detektor ablenken. Die Spiegelflächen können vorzugsweise eine einfallswinkelselektive Reflektivität aufweisen. So können beispielsweise Strahlen nur dann von den Spiegelnflächen reflektiert werden, wenn die Strahlen unter einem definierten Einfallswinkel auf die Spiegelflächen treffen. Die Reflektivität kann hierbei innerhalb eines Bereiches an Einfallswinkeln vorhanden sein. Wenn beispielsweise ein ankommender Strahl optische Eigenschaften aufweist, die sich außerhalb der Spezifikationen der jeweiligen Spiegelfläche befinden, wird dieser Strahl nicht reflektiert. Hierdurch kann beispielsweise verhindert werden, dass reflektierte Strahlen den Detektor verfehlen können oder Störreflexe auf den Detektor gelenkt werden. Somit können die rotierenden Spiegelflächen einen Filter ersetzen. Ein reflektierter Strahl, der von einer ersten Spiegelfläche nicht reflektiert wird, kann bevorzugterweise ungehindert durch die erste Spiegelfläche auf eine weitere in einem Strahlengang des reflektierten Strahls angeordnete Spiegelfläche transmittieren. Vorzugsweise ist die weitere Spiegelfläche derart relativ zum Detektor ausgerichtet, dass der transmittierte Strahl zum Detektor abgelenkt werden kann. Hierdurch kann insbesondere verhindert werden, dass sich Spiegelflächen gegenseitig abschatten oder behindern können. Bei einer höheren Anzahl an rotierbaren Spiegelflächen erhöht sich die Abtastfrequenz. Dies geht mit einem kleineren Abtastbereich einher. Durch diese Maßnahme können die Abmessungen einer derartigen LIDAR-Vorrichtung trotz Verwendung von mindestens Spiegelflächen konstant bleiben.If an object is positioned in the scanning area, the generated beams that are sent into the scanning area can be reflected on the object. The rotating mirror surfaces can receive the reflected beams and deflect them onto the detector. The mirror surfaces can preferably have an angle-of-incidence-selective reflectivity. For example, rays can only be reflected by the mirror surfaces if the rays strike the mirror surfaces at a defined angle of incidence. The reflectivity can be present within a range of angles of incidence. For example, if an incoming beam has optical properties that are outside the specifications of the respective mirror surface, this beam will not be reflected. In this way, for example, it can be prevented that reflected rays can miss the detector or that interference reflections are directed onto the detector. The rotating mirror surfaces can thus replace a filter. A reflected beam that is not reflected by a first mirror surface can preferably transmit unhindered through the first mirror surface onto a further mirror surface arranged in a beam path of the reflected beam. The further mirror surface is preferably oriented relative to the detector in such a way that the transmitted beam can be deflected towards the detector. This can in particular prevent mirror surfaces from being able to shadow or obstruct one another. With a higher number of rotatable mirror surfaces, the scanning frequency increases. This is associated with a smaller scanning area. As a result of this measure, the dimensions of such a LIDAR device can remain constant despite the use of at least mirror surfaces.

FigurenlisteFigure list

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

1 eine schematische Darstellung einer LIDAR-Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 schematische Darstellung der Reflektivität einer rotierbaren Spiegelfläche in Abhängigkeit vom Einfallswinkel;
3A-C eine schematische Darstellung von rotierbaren Spiegelflächen einer LIDAR-Vorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiel in verschiedenen Drehpositionen.

In the following, exemplary embodiments of the present invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Identical reference symbols in the figures denote identical or identically acting elements. Show it:

1 a schematic representation of a LIDAR device according to a first embodiment;
2 schematic representation of the reflectivity of a rotatable mirror surface as a function of the angle of incidence;
3A-C a schematic representation of rotatable mirror surfaces of a LIDAR device according to an embodiment in different rotational positions.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer LIDAR-Vorrichtung 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die LIDAR-Vorrichtung 100 weist eine Strahlenquelle 101 auf, die als ein Infrarotlaser 101 ausgebildet sein kann. Die Strahlenquelle 101 kann gepulste Strahlen 105-1 erzeugen. Die Strahlen 105-1 werden parallel zu einer Rotationsachse 104 einer Ablenkeinheit 103 gerichtet emittiert. Die Ablenkeinheit 103 rotiert mit einer definierten Rotationsgeschwindigkeit um die Rotationsachse 104. Mittels der Ablenkeinheit 103 werden die erzeugten Strahlen 105-1 reflektiert. Hierdurch kann die LIDAR-Vorrichtung 100 mit den reflektierten Strahlen 105-1 den Abtastbereich 106 abtasten. Innerhalb des Abtastbereichs 106 kann ein Objekt 107 angeordnet sein. An diesem Objekt 107 können die Strahlen 105-1 reflektiert und/oder zurück gestreut werden. Die reflektierten und/oder zurückgestreuten Strahlen 105-2 können von der LIDAR-Vorrichtung 100 empfangen werden. Die Ablenkeinheit 103 auch ankommende Strahlen 105-2 empfangen. Die empfangenen Strahlen 105-2 werden auf einen Detektor 102 geleitet. 1 shows a schematic representation of a LIDAR device 100 according to a first embodiment. The LIDAR device 100 has a radiation source 101 on that as an infrared laser 101 can be formed. The radiation source 101 can be pulsed rays 105-1 produce. The Rays 105-1 become parallel to an axis of rotation 104 a deflection unit 103 directionally emitted. The deflection unit 103 rotates around the axis of rotation at a defined rotation speed 104 . By means of the deflection unit 103 are the generated rays 105-1 reflected. This allows the LIDAR device 100 with the reflected rays 105-1 the scanning area 106 scan. Within the scanning area 106 can be an object 107 be arranged. At this object 107 can the rays 105-1 reflected and / or scattered back. The reflected and / or backscattered rays 105-2 can from the lidar device 100 be received. The deflection unit 103 also incoming rays 105-2 receive. The rays received 105-2 be on a detector 102 directed.

Die Ablenkeinheit 103 ist in 1 nur schematisch dargestellt. Die Ablenkeinheit 103 weist mindestens drei Spiegelflächen auf. Eine genauere Beschreibung der rotierbaren Spiegelflächen folgt bei der Beschreibung der 3A bis 3C. Zunächst sei erwähnt, dass die Ablenkeinheit 103 aus wenigstens drei Bragg-Spiegeln ausgebildet sein kann. Insbesondere können die mindestens drei Spiegelflächen als Bragg-Spiegeln ausgebildet sein. Die Bragg-Spiegel können beispielsweise jeweils eine Beschichtung aus einer Vielzahl an Bereichen mit abwechselnd unterschiedlichen Brechungsindices aufweisen. Ausgehend von der Beschichtung der Bragg-Spiegel der Ablenkeinheit 103 können ankommende Strahlen 105-1 nur unter einem bestimmten Einfallswinkel derart an den Bragg-Spiegeln reflektiert werden, dass reflektierte Strahlen 105-1 durch konstruktive Interferenz entstehen und von der LIDAR-Vorrichtung 100 in Richtung eines Abtastbereichs 106 emittiert werden können. Ausgehend von der Beschichtung der Bragg-Spiegel der Ablenkeinheit 103 können ankommende Strahlen 105-2 nur unter einem bestimmten Einfallswinkel der Art an den Bragg-Spiegeln reflektiert werden, dass reflektierte Strahlen 105-2 durch konstruktive Interferenz entstehen und in Richtung des Detektors 102 abgelenkt werden können. Weicht der Einfallswinkel eines Strahls 105-1 und/oder 105-2 von einem aktiven Winkelbereich der Bragg-Spiegel der Ablenkeinheit 103 ab, so sind die Bragg-Spiegel für die Strahlen 105-1 und/oder 105-2 transparent.The deflection unit 103 is in 1 only shown schematically. The deflection unit 103 has at least three mirror surfaces. A more detailed description of the rotatable mirror surfaces follows in the description of FIG 3A to 3C . First of all, it should be mentioned that the deflection unit 103 can be formed from at least three Bragg mirrors. In particular, the at least three mirror surfaces can be designed as Bragg mirrors. The Bragg mirrors can, for example, each have a coating made up of a large number of areas with alternately different refractive indices. Based on the coating of the Bragg mirror of the deflection unit 103 can incoming rays 105-1 are only reflected at the Bragg mirrors at a certain angle of incidence in such a way that reflected rays 105-1 caused by constructive interference and from the lidar device 100 in the direction of a scanning area 106 can be emitted. Based on the coating of the Bragg mirror of the deflection unit 103 can incoming rays 105-2 The Bragg mirrors are only reflected at a certain angle of incidence of the kind that reflected rays 105-2 caused by constructive interference and in the direction of the detector 102 can be distracted. The angle of incidence of a ray deviates 105-1 and or 105-2 from an active angular range of the Bragg mirror of the deflection unit 103 so are the Bragg mirrors for the rays 105-1 and or 105-2 transparent.

2 zeigt eine schematische Darstellung der Reflektivität R einer rotierbaren Spiegelfläche der Ablenkeinheit 103 in Abhängigkeit von der Abweichung des Einfallswinkels einfallender Strahlen von einem zentralen Winkel 200. Die Spiegelfläche kann hierbei eine Spiegelfläche der Ablenkeinheit 103, insbesondere ein Bragg-Spiegel, sein. Strahlen, die unter dem zentralen Winkel 200 auf die Spiegelfläche einfallen, weisen eine Abweichung 201 von 0° zum zentralen Winkel 200 auf. Fallen Strahlen unter einem von dem zentralen Winkel 200 abweichenden Winkel auf die Spiegelfläche ein, so ergibt sich die Abweichung 201. Die Abweichung von 201 wird in der Einheit Grad angegeben. Fallen Strahlen unter einem von dem zentralen Winkel 200 abweichenden Winkel ein, so kann eine positive Abweichung 201-1 oder 201-2 auftreten. Fallen Strahlen unter einem von dem zentralen Winkel 200 abweichenden Winkel ein, so kann sich eine negative Abweichung 201-1 oder 201-2 ergeben. Eine Abweichung 201-1 oder 201-2 zum zentralen Winkel 200 kann einen positiven Wert aufweisen. Eine Abweichung 201-1 oder 202-2 zum zentralen Winkel 200 kann auch einen negativen Wert aufweisen. Positive Abweichungen zum zentralen Winkel 200 sind im Beispiel rechts als Abweichungen 201-1 auf der x-Achse dargestellt. Negative Abweichungen zum zentralen Winkel 200 sind im Beispiel links als Abweichungen 201-2 auf der x-Achse dargestellt. Für einen aktiven Winkelbereich 202 kann die Reflexivität R gleich oder nahezu 100 % sein. Außerhalb des aktiven Winkelbereichs 202 ist die Reflexivität R gleich oder nahezu 0 %. Dies gilt im Allgemeinen für eine vogegebene Wellenlänge der einfallenden Strahlen. 2 shows a schematic representation of the reflectivity R of a rotatable mirror surface of the deflection unit 103 as a function of the deviation of the angle of incidence of incident rays from a central angle 200 . The mirror surface can be a mirror surface of the deflection unit 103 , especially a Bragg mirror. Rays falling at the central angle 200 fall on the mirror surface show a deviation 201 from 0 ° to the central angle 200 on. Rays fall at one of the central angles 200 deviating angle on the mirror surface, the deviation results 201 . The deviation from 201 is given in degrees. Rays fall at one of the central angles 200 deviating angle, it can be a positive deviation 201-1 or 201-2 occur. Rays fall at one of the central angles 200 deviating angle, there may be a negative deviation 201-1 or 201-2 surrender. A deviation 201-1 or 201-2 to the central angle 200 can have a positive value. A deviation 201-1 or 202-2 to the central angle 200 can also have a negative value. Positive deviations from the central angle 200 are in the example on the right as deviations 201-1 shown on the x-axis. Negative deviations from the central angle 200 are in the example on the left as deviations 201-2 shown on the x-axis. For an active angle range 202 the reflectivity R can be equal to or close to 100%. Outside the active angle range 202 the reflectivity R is equal to or close to 0%. This generally applies to a given wavelength of the incident rays.

Ein Bragg-Spiegel der Ablenkeinheit 103 kann insbesondere so ausgebildet sein, dass der aktive Winkelbereich 202 an die Ausdehnung der einfallenden Strahlen angepasst ist. Werden beispielsweise bei einer LIDAR-Vorrichtung, wie sie beispielhaft in 1 gezeigt ist, von einer Strahlenquelle 101 Strahlen 105-1 unter einem horizontalen Öffnungswinkel von z. B. 0,15° und einem vertikalen Öffnungswinkel von z. B. 6,5° ausgesendet, so muss der Bragg-Spiegel derart angepasst sein, dass der aktive Winkelbereich 202 wenigstens den Bereich von +6,5° für den Winkel 201-1 bis -6,5° für den Winkel 201-2 abdeckt. Die Bedingung für den kleineren Winkel von 0,15° sind damit automatisch ebenfalls erfüllt.A Bragg mirror of the deflection unit 103 can in particular be designed so that the active angular range 202 is adapted to the extent of the incident rays. If, for example, a LIDAR device, as exemplified in 1 is shown from a radiation source 101 Rays 105-1 at a horizontal opening angle of z. B. 0.15 ° and a vertical opening angle of z. B. emitted 6.5 °, the Bragg mirror must be adapted so that the active angular range 202 at least the range of + 6.5 ° for the angle 201-1 up to -6.5 ° for the angle 201-2 covers. The conditions for the smaller angle of 0.15 ° are therefore also automatically fulfilled.

Die 3A bis 3C zeigen eine schematische Darstellung von rotierbaren Spiegelflächen einer Ablenkeinheit 103 einer LIDAR-Vorrichtung 100 gemäß des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel in verschiedenen Drehpositionen. Es ist ein detaillierter Aufbau der Ablenkeinheit 103 gezeigt. Die Ablenkeinheit 103 besteht gemäß dem Ausführungsbeispiel aus den sechs Bragg-Spiegeln A, B, C, D, E und F. Die beiden Bragg-Spiegel A und D bilden die Spiegelfläche A-D aus. Die beiden Bragg-Spiegel B und E bilden die Spiegelfläche B-E aus. Die beiden Bragg-Spiegel C und F bilden die Spiegelfläche C-F aus. Die Bragg-Spiegel A bis F sind im Bereich der Rotationsachse 104 an einer Antriebswelle 302 indirekt rotationssymmetrisch miteinander verbunden. Alternativ können die die drei Spiegelflächen aus drei Bragg-Spiegeln jeweils in einem Stück ausgebildet sein.The 3A to 3C show a schematic representation of rotatable mirror surfaces of a deflection unit 103 a LIDAR device 100 according to the in 1 shown embodiment in different rotational positions. It is a detailed structure of the deflection unit 103 shown. The deflection unit 103 consists according to the embodiment of the six Bragg mirrors A, B, C, D, E and F. The two Bragg mirrors A and D form the mirror surface AD. The two Bragg mirrors B and E form the mirror surface BE. The two Bragg mirrors C and F form the mirror surface CF. The Bragg mirrors A to F are in the area of the axis of rotation 104 on a drive shaft 302 indirectly connected to one another in a rotationally symmetrical manner. Alternatively, the three mirror surfaces can each be formed from three Bragg mirrors in one piece.

3A zeigt die Ablenkeinheit 103 in einer ersten Drehposition. Beispielsweise wurden die erzeugten Strahlen 105-1 entlang der Abstrahlungsrichtung 303 in den Abtastbereich 106 ausgesendet. An einem Objekt 107 reflektierte und/oder gestreute Strahlen 105-2 werden anschließend von der Ablenkeinheit 103 empfangen und von dieser auf einen Detektor 102 reflektiert. Ausgehend von der Beschichtung der Bragg-Spiegel A bis F können ankommende Strahlen 105-2 nur unter einem bestimmten Einfallswinkel 301 derart an den Bragg-Spiegeln A bis F reflektiert werden, dass reflektierte Strahlen durch konstruktive Interferenz entstehen und auf den Detektor 102 reflektiert werden können. In 3A liegt der Einfallswinkel 301(A-D) der Strahlen 105-2 auf die Spiegelfläche A-D in dem aktiven Winkelbereich 202(A-D) der Spiegel A und D. Strahlen 105-2, die auf die Spiegelfläche A-D einfallen, können von der Spiegelfläche A-D reflektiert werden. Der Einfallswinkel 301(B-E) der Strahlen 105-2 auf die Spiegelfläche B-E liegt außerhalb des aktiven Winkelbereichs 202(B-E) der Spiegel B und E. Der Einfallswinkel 301(B-E) der Strahlen 105-2 auf die Spiegelfläche B-E weicht von einem zentralen Winkel 200(B-E) der Spiegel B und E so stark ab, dass die Spiegel B und E transparent für die Strahlen 105-2 sind. Die Strahlen 105-2 können durch die für die Strahlen 105-2 transparenten Spiegel B und E, auf die Spiegel A und D fallen. Die Spiegel A und D sind den Spiegeln B und E nachgeschaltet. An den Spiegeln A und D werden die Strahlen 105-2 reflektiert. Auch der Einfallswinkel 301(C-F) der Strahlen 105-2 auf die Spiegelfläche C-F liegt außerhalb des aktiven Winkelbereichs 202(C-F) der Spiegel C und F. Der Einfallswinkel 301(C-F) der Strahlen 105-2 auf die Spiegelfläche C-F weicht von einem zentralen Winkel 200(C-F) der Spiegel C und F so stark ab, dass die Spiegel C und F transparent für die Strahlen 105-2 sind. Die Strahlen 105-2 können durch die für die Strahlen 105-2 transparenten Spiegel C und F, auf die Spiegel A und D fallen. Die Spiegel A und D sind den Spiegeln C und F nachgeschaltet. An den Spiegeln A und D werden die Strahlen 105-2 reflektiert. 3A shows the deflection unit 103 in a first rotational position. For example, the generated rays were 105-1 along the direction of radiation 303 in the scanning area 106 sent out. On an object 107 reflected and / or scattered rays 105-2 are then by the deflection unit 103 received and from this to a detector 102 reflected. Starting from the coating of the Bragg mirrors A to F, incoming rays can 105-2 only at a certain angle of incidence 301 are reflected at the Bragg mirrors A to F in such a way that reflected rays are created by constructive interference and hit the detector 102 can be reflected. In 3A is the angle of incidence 301 (AD) of the rays 105-2 onto the mirror surface AD in the active angular range 202 (AD) the mirror A and D. rays 105-2 incident on the mirror surface AD can be reflected from the mirror surface AD. The angle of incidence 301 (BE) of the rays 105-2 on the mirror surface BE lies outside the active angular range 202 (BE) the mirrors B and E. The angle of incidence 301 (BE) of the rays 105-2 on the mirror surface BE deviates from a central angle 200 (BE) the mirrors B and E so strongly that the mirrors B and E are transparent to the rays 105-2 are. The Rays 105-2 can through the for the rays 105-2 transparent mirrors B and E on which mirrors A and D fall. The mirrors A and D follow the mirrors B and E. At the mirrors A and D the rays become 105-2 reflected. Also the angle of incidence 301 (CF) of the rays 105-2 on the mirror surface CF lies outside the active angular range 202 (CF) the mirror C and F. The angle of incidence 301 (CF) of the rays 105-2 on the mirror surface CF deviates from a central angle 200 (CF) the mirrors C and F so strongly that the mirrors C and F are transparent to the rays 105-2 are. The Rays 105-2 can through the for the rays 105-2 transparent mirrors C and F on which mirrors A and D fall. The mirrors A and D are connected downstream of the mirrors C and F. At the mirrors A and D the rays become 105-2 reflected.

3B zeigt die gleiche Ablenkeinheit 103 in einer zweiten Drehposition. Die Ablenkeinheit 103 ist im Vergleich zu 3A um einen Winkel von +60° (exemplarisch anhand der Abbildung) um die Rotationsachse 104 gedreht. Werden erzeugte Strahlen 105-1 entlang der Abstrahlrichtung 303 in den Abtastbereich 106 ausgesendet, und werden an einem Objekt 107 reflektierte und/oder gestreute Strahlen 105-2 anschließend von der Ablenkeinheit 103 empfangen, verhalten sich die Bragg-Spiegel A bis F genauso wie es in der 3A beschrieben wurde. Strahlen 105-2, welche im Beispiel unter dem Einfallswinkel 301(A-D) auf die Spiegel A und D treffen, werden von den Spiegeln A und D reflektiert. Strahlen 105-2, welche im Beispiel unter dem Einfallswinkel 301(B-E) auf die Spiegel B und E treffen, werden von den Spiegeln B und E transmittiert. Strahlen 105-2, welche im Beispiel unter dem Einfallswinkel 301(C-F) auf die Spiegel C und F treffen, werden von den Spiegeln C und F transmittiert. Das gleiche gilt für die Ablenkeinheit 103 in 3C, welche in einer dritten Drehposition angeordnet ist. Die Ablenkeinheit 103 ist im Vergleich zu 3A um einen Winkel von -60° (exemplarisch anhand der Abbildung) um die Rotationsachse 104 gedreht. 3B shows the same deflection unit 103 in a second rotational position. The deflection unit 103 is compared to 3A at an angle of + 60 ° (using the illustration as an example) around the axis of rotation 104 turned. Are generated rays 105-1 along the beam direction 303 in the scanning area 106 sent out, and are sent to an object 107 reflected and / or scattered rays 105-2 then from the deflection unit 103 received, the Bragg mirrors A to F behave exactly as in the 3A has been described. Rays 105-2 , which in the example under the angle of incidence 301 (AD) Hitting mirrors A and D are reflected by mirrors A and D. Rays 105-2 , which in the example under the angle of incidence 301 (BE) Hitting mirrors B and E are transmitted by mirrors B and E. Rays 105-2 , which in the example under the angle of incidence 301 (CF) Hitting mirrors C and F are transmitted by mirrors C and F. The same applies to the deflection unit 103 in 3C , which is arranged in a third rotational position. The deflection unit 103 is compared to 3A at an angle of -60 ° (using the illustration as an example) around the axis of rotation 104 turned.

Die 3A bis 3C zeigen, wie an einem Objekt 107 in dem Abtastbereich 106 reflektierte und/oder gestreute Strahlen 105-2 von der Ablenkeinheit 103 auf einen Detektor 102 reflektiert werden können. Gleiches gilt auch für die von einer Strahlenquelle 101 erzeugten Strahlen 105-1, die in den Abtastbereich 106 ausgesendet werden. Die Erläuterungen zu den 3A bis 3C gelten für erzeugte Strahlen 105-1 analog.The 3A to 3C show how on an object 107 in the scan area 106 reflected and / or scattered rays 105-2 from the deflection unit 103 on a detector 102 can be reflected. The same also applies to those from a radiation source 101 generated rays 105-1 that are in the scan area 106 be sent out. The explanations to the 3A to 3C apply to generated rays 105-1 analogous.

Die Spiegelflächen A-D, B-E und/oder C-F können beispielsweise jeweils eine beidseitige Beschichtung mit abwechselnd unterschiedlichen Brechungsindizes aufweisen. Durch die beidseitige Beschichtung der Spiegelflächen A-D, B-E und/oder C-F können die Strahlen 105-1 und/oder 105-2 von den Spiegelflächen A-D, B-E und/oder C-F je nach Drehposition der Ablenkeinheit 103 bzw. der jeweiligen Spiegelflächen A-D, B-E und/oder C-F durch die Spiegelflächen A-D, B-E und/oder C-F transmittieren oder in den Abtastbereich 106 oder zum Detektor reflektiert werden. Hierbei können die Spiegelflächen A-D, B-E und/oder C-F als Filter dienen, da unerwünschtes Streulicht die Kriterien für eine Reflektion an den Spiegelflächen A-D, B-E und/oder C-F nicht erfüllt.The mirror surfaces AD, BE and / or CF can each have, for example, a coating on both sides with alternately different refractive indices. By coating the mirror surfaces AD, BE and / or CF on both sides, the rays 105-1 and or 105-2 of the mirror surfaces AD, BE and / or CF depending on the rotational position of the deflection unit 103 or the respective mirror surfaces AD, BE and / or CF transmit through the mirror surfaces AD, BE and / or CF or into the scanning area 106 or be reflected to the detector. In this case, the mirror surfaces AD, BE and / or CF can serve as filters, since undesired scattered light does not meet the criteria for a reflection on the mirror surfaces AD, BE and / or CF.

Die in Richtung der Ablenkeinheit 103 ankommenden Strahlen 105-1 und 105-2 können hierbei auch durch mehrere Spiegelflächen A-D, B-E und/oder C-F nacheinander transmittieren, bis die Kriterien für eine Reflektion erfüllt sind. Es kann somit eine Anzahl der Spiegelflächen A-D, B-E und/oder C-F erhöht werden, um bei gleichbleibender Rotationsgeschwindig-keit eine höhere Abtastfrequenz der LIDAR-Vorrichtung 100 des Abtastbereichs 106 zu ermöglichen.The one in the direction of the deflector 103 incoming rays 105-1 and 105-2 can also transmit through several mirror surfaces AD, BE and / or CF one after the other until the criteria for a reflection are met. The number of mirror surfaces AD, BE and / or CF can thus be increased in order to achieve a higher scanning frequency of the LIDAR device while the rotational speed remains the same 100 of the scanning area 106 to enable.

Anhand der Darstellungen in den 3A bis 3C wird deutlich, dass die Strahlen 105-2 auch gleichzeitig auf mehrere Spiegelflächen A-D, B-E und/oder C-F einfallen können. Somit können beispielsweise mehrere Strahlen 105-2 gleichzeitig auf einen Detektor 102 reflektiert werden. Somit können beispielsweise mehrere Strahlen 105-2 in Form einer Linie auf einen Detektor 102 emittiert werden. Gleiches gilt auch für die mittels einer Strahlenquelle 101 erzeugten Strahlen 105-1. Es können mehrere Strahlen 105-1 gleichzeitig in Richtung des Abtastbereichs 106 ausgesendet werden. Es können mehrere Strahlen 105-1 in Form einer Linie in Richtung des Abtastbereichs ausgesendet werden.Based on the representations in the 3A to 3C it becomes clear that the rays 105-2 can also be incident on several mirror surfaces AD, BE and / or CF at the same time. Thus, for example, several beams 105-2 simultaneously on a detector 102 be reflected. Thus, for example, several beams 105-2 in the form of a line on a detector 102 are emitted. The same also applies to those using a radiation source 101 generated rays 105-1 . There can be multiple rays 105-1 simultaneously in the direction of the scanning area 106 be sent out. There can be multiple rays 105-1 in the form of a line in the direction of the scanning area.

Claims

LIDAR-Vorrichtung (100) zur Erfassung eines Objektes (107) innerhalb eines Abtastbereichs (106) aufweisend • mindestens eine Strahlenquelle (101) zur Erzeugung mindestens eines Strahls (105-1); • mindestens eine um eine Rotationsachse (104) drehbare Ablenkeinheit (103) mit mindestens drei Spiegelflächen (A-D, B-E, C-F) zur Ablenkung von an dem Objekt (107) reflektierten und/oder gestreuten Strahlen (105-2) auf einen Detektor (102); • wobei die mindestens drei Spiegelflächen (A-D, B-E, C-F) für jeweils einen aktiven Winkelbereich (202) eine Reflektivität (R) aufweisen; und • die mindestens drei Spiegelflächen (A-D, B-E, C-F) in einem Bereich der Rotationsachse (104, 302) unter einem Winkel miteinander verbindbar sind; und • der Detektor (102) parallel zu der Rotationsachse (104) ausgerichtet ist; und • jede Spiegelfläche (A-D, B-E, C-F) den aktiven Winkelbereich (202) um die Rotationsachse (104) aufweist und innerhalb des aktiven Winkelbereichs (202) ankommende Strahlen (105-2) auf den Detektor (102) reflektierbar sind; dadurch gekennzeichnet, dass · jede der Spiegelflächen (A-D, B-E, C-F) außerhalb des aktiven Winkelbereichs (202) ankommende Strahlen (105-1, 105-2) auf mindestens eine weitere Spiegelfläche (A-D, B-E, C-F) transmittiert.LIDAR device (100) for detecting an object (107) within a scanning area (106) comprising • at least one radiation source (101) for generating at least one beam (105-1); • at least one deflection unit (103) rotatable about an axis of rotation (104) with at least three mirror surfaces (AD, BE, CF) for deflecting beams (105-2) reflected and / or scattered on the object (107) onto a detector (102) ); • wherein the at least three mirror surfaces (AD, BE, CF) each have a reflectivity (R) for an active angular region (202); and • the at least three mirror surfaces (AD, BE, CF) can be connected to one another at an angle in a region of the axis of rotation (104, 302); and • the detector (102) is aligned parallel to the axis of rotation (104); and • each mirror surface (AD, BE, CF) has the active angular region (202) around the axis of rotation (104) and rays (105-2) arriving within the active angular region (202) can be reflected onto the detector (102); characterized in that · each of the mirror surfaces (AD, BE, CF) transmits incoming rays (105-1, 105-2) outside the active angular region (202) onto at least one further mirror surface (AD, BE, CF).

LIDAR-Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens drei Spiegelflächen (A-D, B-E, C-F) als Bragg Spiegel ausgebildet sind.LIDAR device (100) Claim 1 , characterized in that the at least three mirror surfaces (AD, BE, CF) are designed as Bragg mirrors.

LIDAR-Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens drei Spiegelflächen (A-D, B-E, C-F) ankommende Strahlen (105-2) nacheinander auf den Detektor (102) reflektieren.LIDAR device (100) Claim 1 or 2 , characterized in that the at least three mirror surfaces (AD, BE, CF) reflect incoming beams (105-2) one after the other onto the detector (102).

LIDAR-Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Strahlenquelle (101) parallel zu der Rotationsachse (104) ausgerichtet ist und der mindestens eine erzeugte Strahl (105-1) über die mindestens drei Spiegelflächen (A-D, B-E, C-F) entlang einer Abstrahlrichtung (303) in den Abtastbereich (106) ablenkbar ist.LIDAR device (100) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the at least one radiation source (101) is aligned parallel to the axis of rotation (104) and the at least one generated beam (105-1) over the at least three mirror surfaces (AD, BE, CF) is deflectable along an emission direction (303) into the scanning area (106).

Verfahren zur Erfassung eines Objektes (107) innerhalb eines Abtastbereichs (106) mit einer LIDAR Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten: • Erzeugung mindestens eines Strahls (105-1) mittels einer Strahlenquelle (101); • Ablenkung der an dem Objekt (107) reflektierten und/oder gestreuten Strahlen (105-2) mittels einer um eine Rotationsachse (104) drehbaren Ablenkeinheit (103) mit mindestens drei Spiegelflächen (A-D, B-E, C-F) auf einen Detektor (102); wobei • abhängig von einer Drehposition der mindestens drei Spiegelflächen (A-D, B-E, C-F) reflektierte Strahlen (105-2) durch eine erste Spiegelfläche (A-D, B-E, C-F) auf mindestens eine zweite Spiegelfläche (A-D, B-E, C-F) transmittiert werden, und von der mindestens einen zweiten Spiegelfläche (A-D, B-E, C-F) auf den Detektor (102) reflektiert werden, oder von der ersten Spiegelfläche (A-D, B-E, C-F) auf den Detektor (102) reflektiert werden; dadurch gekennzeichnet, dass • der Detektor (102) parallel zu der Rotationsachse (104) ausgerichtet ist.A method for detecting an object (107) within a scanning area (106) using a LIDAR device (100) according to one of the preceding claims, comprising the steps of: generating at least one beam (105-1) by means of a radiation source (101); • Deflection of the beams (105-2) reflected and / or scattered on the object (107) by means of a deflection unit (103) rotatable about an axis of rotation (104) and having at least three mirror surfaces (AD, BE, CF) onto a detector (102) ; where • depending on a rotational position of the at least three mirror surfaces (AD, BE, CF) reflected rays (105-2) are transmitted through a first mirror surface (AD, BE, CF) onto at least one second mirror surface (AD, BE, CF), and are reflected by the at least one second mirror surface (AD, BE, CF) onto the detector (102), or are reflected from the first mirror surface (AD, BE, CF) onto the detector (102); characterized in that • the detector (102) is aligned parallel to the axis of rotation (104).