DE102021101584B3 - Mechanic-less ISO26262 compliant LIDAR system - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Laser-Modul für ein mechanikfreies LIDAR-System. Das Laser-Modul umfasst mehrere Laser-Untermodule mit einer jeweiligen Mehrzahl von Lasern. Jedes Laser-Untermodul weist ein Treiber-IC auf. Jeder Treiber-IC steuert jeweils mehrere Laser an. In dem Beispiel der Zeichnung der Zusammenfassung überwacht jeweils ein Fotodetektor einen der Laser. Die Treiber-IC des Laser-Moduls können mit Hilfe der Empfangssignale der Fotodetektoren die reale Aussendeamplitude der Laserpulse für alle Laser des Laser-Moduls homogenisieren und nachregeln und den Aussendezeitpunkt der jeweiligen realen Laserpulse auf ein Synchronisationssignal ausregeln. Das Treiber-IC kann einen Ausfall eines Lasers mittels des zugehörigen Fotodetektors erfassen und ein Fehlersignal ausgeben.The invention relates to a laser module for a mechanism-free LIDAR system. The laser module includes a plurality of laser sub-modules each having a plurality of lasers. Each laser sub-module has a driver IC. Each driver IC controls multiple lasers. In the example of the summary drawing, one photodetector monitors one of the lasers at a time. With the help of the received signals from the photodetectors, the driver IC of the laser module can homogenize and readjust the real transmission amplitude of the laser pulses for all lasers of the laser module and regulate the transmission time of the respective real laser pulses to a synchronization signal. The driver IC can detect a failure of a laser using the associated photodetector and output an error signal.

Description

Oberbegriffgeneric term

Die Erfindung richtet sich auf die Optik für ein ISO26262 konformes Laser-Modul und ein darauf basierendes LIDAR-System ohne mechanische Teile.The invention is aimed at the optics for an ISO26262-compliant laser module and a LIDAR system based thereon without mechanical parts.

Allgemeine EinleitungGeneral introduction

LIDAR (Abkürzung für englisch: light detection and ranging), auch Ladar (laser detection and ranging), ist eine dem Radar verwandte Methode zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung sowie zur Fernmessung atmosphärischer Parameter. Solche LIDAR-Systeme verwenden statt Radiowellen, wie beim Radar, Laserstrahlen. Der Stand der Technik nutzt bevorzugt mechanische Spiegel für die Ablenkung der Laserstrahlen in verschiedene Richtungen. Da die Verwendung dieser LIDAR Systeme in der Regel im Bereich des autonomen Fahrens und/oder der Medizintechnik liegt, unterliegen die LIDAR-Systeme bevorzugt Sicherheitsanforderungen. Eine wichtige Norm zur Sicherung der funktionalen Sicherheit, abgekürzt FUSI, in automobilen Anwendungen ist die ISO 26262.LIDAR (abbreviation for English: light detection and ranging), also Ladar (laser detection and ranging), is a radar-related method for optical distance and speed measurement as well as for remote measurement of atmospheric parameters. Such LIDAR systems use laser beams instead of radio waves, as with radar. The prior art preferably uses mechanical mirrors to deflect the laser beams in different directions. Since these LIDAR systems are usually used in the field of autonomous driving and/or medical technology, the LIDAR systems are preferably subject to safety requirements. ISO 26262 is an important standard for ensuring functional safety, abbreviated FUSI, in automotive applications.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 10 2009 060 873 A1 ist eine Treiberschaltung für eine LED bekannt. Die technische Lehre der DE 10 2009 060 873 A1 lässt darüber hinaus offen, wie die Bauteile montiert werden sollen, um die parasitären Induktivitäten und Kapazitäten in optimaler Weise zu minimieren.From the DE 10 2009 060 873 A1 a driver circuit for an LED is known. The technical teaching of DE 10 2009 060 873 A1 also leaves open how the components should be mounted in order to minimize the parasitic inductances and capacitances in an optimal way.

Aus der DE 10 2016 116 368 A1 ist ein Treiberschaltkreis für lichtemittierende optoelektronische Komponenten bekannt (siehe 1 der DE 10 2016 116 368 A1 ), bei der der Ladeschaltkreis (Bezugszeichen 2, 3, 4, 5, 9, 10, 11, 12, 13, 14 der DE 10 2016 116 368 A1 ) einen Kondensator (Bezugszeichen 18-21 der DE 10 2016 116 368 A1 ) über einen Serienwiderstand (Bezugszeichen 3 der DE 10 2016 116 368 A1 ) lädt. Die lichtemittierenden optoelektronischen Komponenten (Bezugszeichen 22 bis 25 der DE 10 2016 116 368 A1 ) sind mit ihren Kathoden zu einem ersten Sternpunkt zusammengeschaltet. Ein Ansteuerschalter (Bezugszeichen 26 der DE 10 2016 116 368 A1 ) verbindet diesen Sternpunkt mit dem Bezugspotenzial (Bezugszeichen GND der DE 10 2016 116 368 A1 ), wenn eine oder mehrere der lichtemittierenden optoelektronischen Komponenten Licht emittieren sollen. Der Pufferkondensator (Bezugszeichen 9 der DE 10 2016 116 368 A1 ) dient zu einer schnellen Ladung der eigentlichen Energiereserven (Bezugszeichen 18 bis 21 der DE 10 2016 116 368 A1 ).From the DE 10 2016 116 368 A1 a driver circuit for light-emitting optoelectronic components is known (see 1 the DE 10 2016 116 368 A1 ), in which the charging circuit (reference numerals 2, 3, 4, 5, 9, 10, 11, 12, 13, 14 of DE 10 2016 116 368 A1 ) a capacitor (reference numerals 18-21 of DE 10 2016 116 368 A1 ) via a series resistor (reference number 3 of DE 10 2016 116 368 A1 ) loads. The light-emitting optoelectronic components (reference numbers 22 to 25 of DE 10 2016 116 368 A1 ) are interconnected with their cathodes to form a first star point. A control switch (reference number 26 of DE 10 2016 116 368 A1 ) connects this star point with the reference potential (reference sign GND of DE 10 2016 116 368 A1 ) if one or more of the light-emitting optoelectronic components should emit light. The buffer capacitor (reference number 9 of the DE 10 2016 116 368 A1 ) serves to quickly charge the actual energy reserves (reference numbers 18 to 21 of the DE 10 2016 116 368 A1 ).

Die DE 10 2016 116 368 A1 weist den Nachteil auf, dass der Vorwiderstand zu einer schlechteren Energiebilanz führt. Die technische Lehre der DE 10 2016 116 368 A1 lässt darüber hinaus offen, wie die Bauteile montiert werden sollen, um die parasitären Induktivitäten und Kapazitäten in optimaler Weise zu minimieren.the DE 10 2016 116 368 A1 has the disadvantage that the series resistor leads to a worse energy balance. The technical teaching of DE 10 2016 116 368 A1 also leaves open how the components should be mounted in order to minimize the parasitic inductances and capacitances in an optimal way.

Aus der US 10 193 304 B2 ist eine Treiberschaltung bekannt, bei der die Ladung der Kondensatoren so erfolgt, dass der Strom unter der Ansprechschwelle der Laser bleibt. Die technische Lehre der US 10 193 304 B2 lässt offen, wie die Bauteile montiert werden sollen, um die parasitären Induktivitäten und Kapazitäten in optimaler Weise zu minimieren.From the U.S. 10,193,304 B2 a driver circuit is known in which the capacitors are charged in such a way that the current remains below the response threshold of the laser. The technical teaching of U.S. 10,193,304 B2 leaves open how the components should be mounted in order to minimize the parasitic inductances and capacitances in an optimal way.

Aus der EP 2 002 519 A2 (2 der EP 2 002 519 A2 ) ist ein kompakter, komplexer Aufbau mit vier Lagen (2 Leiterplatten, Kondensatoren, Laser und Schalt-IC) bekannt, der für die hier gesuchte Lösung noch zu komplex und zu langsam ist.From the EP 2 002 519 A2 ( 2 the EP 2 002 519 A2 ) a compact, complex structure with four layers (2 printed circuit boards, capacitors, laser and switching IC) is known, which is still too complex and too slow for the solution sought here.

Aus der EP 3 301 473 A1 ist eine Ansteuerschaltung für eine einzelne LED bekannt, die zur Aussendung kurzer Impulse geeignet ist. Wie die in der EP 3 301 473 A1 geforderte geringe Induktivität erreicht werden kann, wird nicht offenbart.From the EP 3 301 473 A1 a control circuit for a single LED is known which is suitable for emitting short pulses. Like the ones in the EP 3 301 473 A1 required low inductance can be achieved is not disclosed.

Aus der DE 10 2016 116 369 A1 ist eine LED Treiberschaltung bekannt, bei der jede LED über einen eigenen Ansteuerschalter verfügt, was den Aufwand vergrößert und die Kompaktheit der Vorrichtung verschlechtert.From the DE 10 2016 116 369 A1 an LED driver circuit is known in which each LED has its own control switch, which increases the complexity and impairs the compactness of the device.

Aus der DE 10 2008 021 588 A1 ist eine Laseransteuerschaltung bekannt, bei der mehrere Ansteuerschalter parallelgeschaltet sind, sodass diese zeitversetzt zueinander Pulse generieren können und zwischen den Pulsen abkühlen können, während die anderen Ansteuerschalter die weiteren Pulse erzeugen können.From the DE 10 2008 021 588 A1 a laser control circuit is known in which a plurality of control switches are connected in parallel, so that they can generate pulses with a time offset relative to one another and can cool down between the pulses, while the other control switches can generate the further pulses.

Aus der DE 10 2017 121 713 A1 sind Ansteuerschalter bekannt, die aus Untereinheiten bestehen, bei denen jede Untereinheit einen eigenen Kondensator zur Bereitstellung der Schaltenergie aufweist.From the DE 10 2017 121 713 A1 control switches are known which consist of subunits in which each subunit has its own capacitor for providing the switching energy.

Aus der DE 19 914 362 A1 und der DE 19 514 062 A1 ist eine Steuereinrichtung für einen Gas-Laser bekannt.From the DE 19 914 362 A1 and the DE 19 514 062 A1 a control device for a gas laser is known.

Aus der US 9 185 762 B2 ( DE 10 2014 105 482 A1 ) ist eine Schaltung zur Verringerung der Ausschaltzeit einer Laser-Diode bekannt.From the U.S. 9,185,762 B2 ( DE 10 2014 105 482 A1 ) a circuit for reducing the switch-off time of a laser diode is known.

Aus der DE 10 2017 100 879 A1 ist eine Schaltung zum schnellen Ein- und Ausschalten einer einzelnen Laser-Diode bekannt. Dort wird auch ein Aufbaubeispiel gegeben. Eine günstige Lösung für mehrere Laser-Dioden wird nicht angegeben.From the DE 10 2017 100 879 A1 a circuit for rapidly turning on and off a single laser diode is known. A construction example is also given there. A favorable solution for several laser diodes is not specified.

Aus der DE 10 2018 106 860 A1 ist die direkte Verbindung zwischen einem Laser-Die eines Einzellasers und dem Die eines integrierten Ansteuerschalters bekannt. Der Ansteuerschalter ist dabei zwischen Versorgungsspannung und Anode der Laser-Diode geschaltet, was, wie im Folgenden noch klarwerden wird, eine besonders kompakte Lösung für ein Laser-Array verhindert.From the DE 10 2018 106 860 A1 the direct connection between a laser die of a single laser and the die of an integrated control switch is known. The drive switch is connected between the supply voltage and the anode of the laser diode, which, as will become clear below, prevents a particularly compact solution for a laser array.

Aus der DE 10 2016 116 875 A1 ist eine Treiberschaltung (z. B. 12 der DE 10 2016 116 875 A1 ) mit einem gemeinsamen Ansteuerschalter (Bezugszeichen S3 der DE 10 2016 116 875 A1 ) für mehrere Laser (Bezugszeichen D1, D7 der DE 10 2016 116 875 A1 ) bekannt, bei der der gemeinsame Ansteuerschalter (Bezugszeichen S3 der DE 10 2016 116 875 A1 ) an die Kathoden der Laser angeschlossen ist und diese mit dem Bezugspotenzial verbinden kann. Die Energie für den Laserpuls kommt dabei aus einer gemeinsamen Speicherkapazität (Bezugszeichen C der DE 10 2016 116 875 A1 ). Die Laser werden über separate Schalter selektiert (Bezugszeichen S2 der DE 10 2016 116 875 A1 ). Diese Schaltung hat den Nachteil, dass über diese Schalter (Bezugszeichen S2 der DE 10 2016 116 875 A1 ) eine parasitäre Spannung abfällt.From the DE 10 2016 116 875 A1 is a driver circuit (e.g. 12 the DE 10 2016 116 875 A1 ) with a common control switch (reference number S3 of DE 10 2016 116 875 A1 ) for several lasers (reference numbers D1, D7 of DE 10 2016 116 875 A1 ) known, in which the common control switch (reference number S3 of DE 10 2016 116 875 A1 ) is connected to the cathodes of the lasers and can connect them to the reference potential. The energy for the laser pulse comes from a common storage capacity (reference C of the DE 10 2016 116 875 A1 ). The lasers are selected via separate switches (reference number S2 of the DE 10 2016 116 875 A1 ). This circuit has the disadvantage that via these switches (reference S2 of the DE 10 2016 116 875 A1 ) a parasitic voltage drops.

Aus der DE 10 2006 036 167 B4 ist eine Lasertreiberschaltung bekannt, bei der die Resonanzen der parasitären Induktivitäten und der Kapazitäten so abgestimmt sind, dass sie vorbestimmte Eigenschaften der zu erzeugenden Lichtpulse unterstützen.From the DE 10 2006 036 167 B4 a laser driver circuit is known in which the resonances of the parasitic inductances and the capacitances are tuned in such a way that they support predetermined properties of the light pulses to be generated.

Aus der US 6 697 402 B2 ist ein Lasertreiber mit einer Laserstromerfassung über einen Shunt-Widerstand zwischen Kathodenanschluss und Bezugspotenzial bekannt.From the U.S. 6,697,402 B2 a laser driver with a laser current detection via a shunt resistor between the cathode connection and the reference potential is known.

Aus der US 9 368 936 B1 ist eine einzelne Treiberschaltung bekannt. Eine Spule wird als Energiespeicher verwendet.From the U.S. 9,368,936 B1 a single driver circuit is known. A coil is used as an energy store.

Aus der US 9 155 146 B2 ist eine Schaltung zur Energieversorgung einer LED-Kette bekannt.From the U.S. 9,155,146 B2 a circuit for supplying energy to an LED chain is known.

Aus der DE 10 2018 106 861 A1 ist die Ansteuerung einer Laser-Diode mit einer H-Brücke bekannt.From the DE 10 2018 106 861 A1 the control of a laser diode with an H-bridge is known.

Aus der DE 19 546 563 C2 ist eine Treiberschaltung bekannt, bei der der Ladeschaltkreis durch eine Induktivität von der Laser-Diode für die kurze Zeit der Lichtpulsemission abgeklemmt wird, wenn der Ansteuertransistor die Lichtemission initiiert.From the DE 19 546 563 C2 a driver circuit is known in which the charging circuit is disconnected by an inductance from the laser diode for the short time of the light pulse emission when the driving transistor initiates the light emission.

Aus den zum Zeitpunkt der prioritätsbegründenden Anmeldung dieser Schrift noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldungen DE 10 2020 114 782 A1 und DE 10 2020 124 564 A1 sowie der internationalen Patentanmeldung WO 2021/140160 A1 daraus hervorgegangenen Schriften ist ein Laser-Modul für ein mechanikloses LIDAR-System bekannt, das mehrere aneinander anreihbare Laser-Untermodule mit jeweils mehreren Lasern umfasst. Die technische Lehre der deutschen Patentanmeldungen DE 10 2020 114 782 A1 und DE 10 2020 124 564 A1 sowie der internationalen Patentanmeldung WO 2021/140160 A1 offenbart noch keine Berücksichtigung sicherheitskritischer Anforderungen und keine technische Lehre zur Erfüllung dieser sicherheitskritischen Anforderungen. Die 1 bis 6 basieren auf der technischen Lehre der unveröffentlichten deutschen Patentanmeldungen DE 10 2020 114 782 A1 und DE 10 2020 124 564 A1 sowie der internationalen Patentanmeldung WO 2021/140160 A1 . Sie sind um die wesentlichen neuen Elemente des hier vorgelegten Vorschlags ergänzt.From the German patent applications that were still unpublished at the time the priority application for this document was filed DE 10 2020 114 782 A1 and DE 10 2020 124 564 A1 and the international patent application WO 2021/140160 A1 A laser module for a mechanism-free LIDAR system is known from the documents resulting from this, which comprises a plurality of laser sub-modules, each with a plurality of lasers, which can be lined up in a row. The technical teaching of German patent applications DE 10 2020 114 782 A1 and DE 10 2020 124 564 A1 and the international patent application WO 2021/140160 A1 does not yet disclose any consideration of safety-critical requirements and no technical teaching for the fulfillment of these safety-critical requirements. the 1 until 6 are based on the technical teaching of the unpublished German patent applications DE 10 2020 114 782 A1 and DE 10 2020 124 564 A1 and the international patent application WO 2021/140160 A1 . They have been supplemented by the essential new elements of the proposal presented here.

Aus der DE 10 2019 131 460 B3 ist eine Vorrichtung zur Nachregelung des Aussendezeitpunkts des Beleuchtungslasers einer TOF-Kamera (TOF=time of flight, Deutsch Lichtlaufzeit) bekannt.From the DE 10 2019 131 460 B3 a device for readjusting the transmission time of the illumination laser of a TOF camera (TOF=time of flight) is known.

Aus der US 2020 / 0 278 426 A1 ist ein Laser-Modul mit einer Mehrzahl von VCSEL Lasern bekannt. Die technische Lehre der US 2020 / 0 278 426 A1 offenbart eine Monitor-Diode (Bezugszeichen PD der US 2020 / 0 278 426 A1 in deren 16) zur Nachregelung der Ansteuerung der VCSEL-Dioden.From the U.S. 2020/0 278 426 A1 a laser module with a plurality of VCSEL lasers is known. The technical teaching of U.S. 2020/0 278 426 A1 discloses a monitor diode (reference PD of U.S. 2020/0 278 426 A1 in their 16 ) to readjust the control of the VCSEL diodes.

Die technische Lehre der US 2020 / 0 278 426 A1 ist jedoch für die hier vorgestellte Konfiguration nicht anwendbar.The technical teaching of U.S. 2020/0 278 426 A1 however, is not applicable for the configuration presented here.

Aus der DE 10 2008 062 544 A1 ist eine technische Lehre für eine geeignete Ansteuerschaltung bekannt. Die hier vorgelegte Schrift weist jedoch besonders auf die 4 der US 2020 / 0 278 426 A1 hin.From the DE 10 2008 062 544 A1 a technical teaching for a suitable control circuit is known. However, the writing presented here specifically points to the 4 the U.S. 2020/0 278 426 A1 there.

Auch aus der JP S62- 232 987 A ist ein Laser-Modul bekannt.Also from the JP S62- 232 987 A a laser module is known.

Aus der DE 10 2018 222 049 A1 ist eine Einrichtung zur optischen Laufzeitmessung bekannt.From the DE 10 2018 222 049 A1 a device for optical transit time measurement is known.

Aufgabetask

Dem Vorschlag liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die die obigen Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist und weitere Vorteile aufweist.The object of the proposal is therefore to create a solution that does not have the above disadvantages of the prior art and has other advantages.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.This object is solved by a device according to claim 1.

Lösung der Aufgabesolution of the task

Kern des hier vorgestellten Vorschlags ist ein Laser-Modul aus m Laser-Untermodulen, das die Aussendung besonders schnell ansteigender Laser-Pulse erlaubt. Wir nehmen beispielhaft an, dass das Laser-Modul n linear nebeneinander angeordnete Laser umfasst. Bei den Lasern handelt es sich bevorzugt um Halbleiterlaser, die bevorzugt einen gemeinsamen Kathodenkontakt besitzen.The core of the proposal presented here is a laser module made up of m laser sub-modules, which allows the emission of particularly fast-rising laser pulses. For example, we assume that the laser module comprises n lasers arranged linearly next to one another. The lasers are preferably semiconductor lasers, which preferably have a common cathode contact.

Das vorgeschlagene Laser-Untermodul besitzt ein lineares Laser-Array aus n Lasern (D1 bis Dn), wobei n für eine ganze positive Zahl größer gleich 1, besser größer gleich 2, besser größer gleich 4, besser größer gleich 8, besser größer gleich 16 steht. Bevorzugt ist die Zahl n der Laser eine Potenz von 2. Das Laser-Modul umfasse daher m*n Laser.The proposed laser sub-module has a linear laser array of n lasers (D1 to Dn), where n is a positive integer greater than or equal to 1, preferably greater than or equal to 2, preferably greater than or equal to 4, preferably greater than or equal to 8, preferably greater than or equal to 16 stands. The number n of lasers is preferably a power of 2. The laser module therefore comprises m*n lasers.

Die n Laser (D1 bis Dn) eines Laser-Untermoduls des Laser-Moduls sind dabei bevorzugt längs einer ersten Linie mit einem bevorzugt gleichen ersten Abstand (Englisch: Pitch) von Laser zu Laser des Laser-Untermoduls angeordnet. Bevorzugt sind die n Laser (D1 bis Dn) eines Laser-Untermoduls des Laser-Moduls in gleicher Weise ausgeführt. Bevorzugt sind die n Laser (D1 bis Dn) eines Laser-Untermoduls des Laser-Moduls in einem gemeinsamen Kristall gefertigt.The n lasers (D1 to Dn) of a laser sub-module of the laser module are preferably arranged along a first line with a preferably equal first spacing (pitch) from laser to laser of the laser sub-module. The n lasers (D1 to Dn) of a laser sub-module of the laser module are preferably designed in the same way. The n lasers (D1 to Dn) of a laser sub-module of the laser module are preferably manufactured in a common crystal.

Die n*m Laser des Laser-Moduls sind dabei bevorzugt als Gesamtheit ebenfalls längs der ersten Linie, die bevorzugt den Laser-Untermodulen des Laser-Moduls gemeinsam ist, mit einem bevorzugt gleichen und gemeinsamen ersten Abstand (Englisch: Pitch) von Laser zu Laser des Laser-Moduls angeordnet. Bevorzugt sind die n*m Laser (D1 bis Dn) des Laser-Moduls in gleicher Weise ausgeführt.The n*m lasers of the laser module are preferably also in their entirety along the first line, which is preferably common to the laser sub-modules of the laser module, with a preferably equal and common first distance (pitch) from laser to laser of the laser module. The n*m lasers (D1 to Dn) of the laser module are preferably designed in the same way.

Jedem Laser der n Laser (D1 bis Dn) eines Laser-Moduls ist bevorzugt genau ein Kondensator von n Kondensatoren als jeweilige Energiequelle für seinen Laserpuls zugeordnet. Ob ein Laser beim nächsten Pulssignal einen Laserpuls aussendet oder nicht, bestimmt sich bevorzugt danach, ob der diesem Laser zugeordnete Kondensator zuvor vor dem Eintreffen des Pulssignals durch eine Ladeschaltung aufgeladen wurde oder nicht. Diese n Kondensatoren werden nun bevorzugt längs einer zweiten Linie angeordnet. Diese zweite Linie der Anordnung der Kondensatoren ist bevorzugt parallel der ersten Linie der Anordnung der Laser. Der zweite Abstand von Kondensator zu Kondensator für die n Kondensatoren, die längs dieser zweiten Linie angeordnet sind, ist bevorzugt innerhalb eines Laser-Untermoduls und besser innerhalb des Laser-Moduls gleich dem ersten Abstand von Laser zu Laser, mit dem die Laser längs der ersten Linie angeordnet sind. Es ergibt sich somit ein lineares Kondensator-Array aus n Kondensatoren innerhalb eines Laser-Untermoduls und ein lineares Kondensator-Array aus n*m Kondensatoren innerhalb eines Laser-Moduls.Each laser of the n lasers (D1 to Dn) of a laser module is preferably assigned exactly one capacitor from n capacitors as the respective energy source for its laser pulse. Whether or not a laser emits a laser pulse with the next pulse signal is preferably determined by whether or not the capacitor assigned to this laser was previously charged by a charging circuit before the arrival of the pulse signal. These n capacitors are now preferably arranged along a second line. This second line of array of capacitors is preferably parallel to the first line of array of lasers. The second capacitor-to-capacitor distance for the n capacitors arranged along this second line is preferably within a laser sub-module, and more preferably within the laser module, equal to the first laser-to-laser distance at which the lasers are arranged along the first line are arranged. This results in a linear capacitor array made up of n capacitors within a laser sub-module and a linear capacitor array made up of n*m capacitors within a laser module.

Des Weiteren weist ein vorschlagsgemäßes Laser-Untermodul des Laser-Moduls einen Laser-Untermodul spezifischen Ansteuerschalter auf, der zur Zündung der Laser des betreffenden Laser-Untermoduls mit geladenen, diesen Lasern des Laser-Untermoduls zugeordneten Kondensatoren des Laser-Untermoduls dient.Furthermore, a proposed laser sub-module of the laser module has a laser sub-module-specific control switch that is used to ignite the lasers of the relevant laser sub-module with charged capacitors of the laser sub-module assigned to these lasers of the laser sub-module.

Damit ein Laser eines Laser-Untermoduls mit Eintreffen des Pulssignals einen Laserpuls aussenden kann, muss ein diesem Kondensator des Laser-Untermoduls zugeordneter Ladeschaltkreis des Laser-Untermoduls den diesem Laser zugeordneten Kondensator des Laser-Untermoduls zuvor laden. Das Laser- Untermodul umfasst daher bevorzugt n Ladeschaltkreise des Laser-Untermoduls, wobei ein Ladeschaltkreis des Laser-Untermoduls der n Ladeschaltkreise des Laser-Untermoduls selektiv jeweils einen Kondensator des Laser-Untermoduls der n Kondensatoren des Laser-Untermoduls, im Folgenden der diesem Ladeschaltkreis des Laser-Untermoduls zugeordnete Kondensator des Laser-Untermoduls genannt, über eine zugehörige Ladezuleitungsinduktivität laden kann. Die Größe dieser Ladezuleitungsinduktivität wirkt sich für die Entladegeschwindigkeit des jeweiligen Kondensators des Laser-Untermoduls und damit für die Steilheit der Pulsflanke positiv aus, da diese Induktivität die Ladeschaltung des Laser-Untermoduls von dem Kondensator des Laser-Untermoduls für hohe Frequenzen trennt. Somit wirken sich Ausgangskapazitäten der Ladeschaltung des Laser-Untermoduls bei steilen Laserflanken bei einer großen Ladezuleitungsinduktivität nicht mehr aus. Der Laser-Puls wird also durch die sperrende Ladezuleitungsinduktivität potenziell steiler.So that a laser of a laser sub-module can emit a laser pulse when the pulse signal arrives, a charging circuit of the laser sub-module assigned to this capacitor of the laser sub-module must first charge the capacitor of the laser sub-module assigned to this laser. The laser sub-module therefore preferably comprises n charging circuits of the laser sub-module, with a charging circuit of the laser sub-module of the n charging circuits of the laser sub-module selectively respectively charging a capacitor of the laser sub-module of the n capacitors of the laser sub-module, hereinafter the charging circuit of the Laser sub-module associated capacitor of the laser sub-module called, can charge via an associated charging lead inductance. The size of this charging lead inductance has a positive effect on the discharge rate of the respective capacitor of the laser sub-module and thus on the steepness of the pulse edge, since this inductance separates the charging circuit of the laser sub-module from the capacitor of the laser sub-module for high frequencies. Thus, output capacitances of the charging circuit of the laser sub-module no longer have an effect in the case of steep laser flanks with a large charging lead inductance. The laser pulse is therefore potentially steeper due to the blocking charging lead inductance.

Somit ist bevorzugt jedem Kondensator des Laser-Untermoduls der n Kondensatoren des Laser-Untermoduls jeweils ein Laser des Laser-Untermoduls der n Laser des Laser-Untermoduls als diesem Kondensator des Laser-Untermoduls zugeordneter Laser des Laser-Untermoduls zugeordnet. Mit dem Eintreffen des Pulssignals in der Kontrollschaltung des Laser-Untermoduls wird der Ansteuerschalter des Laser-Untermoduls geschlossen. Der Ansteuerschalter des Laser-Untermoduls ist dabei bevorzugt ein Transistor einer integrierten Schaltung. Durch das Schließen des Ansteuerschalters des Laser-Untermoduls entlädt der Ansteuerschalter denjenigen Kondensator des Laser-Untermoduls der n Kondensatoren des Laser-Untermoduls, der geladen ist, über den diesem Kondensator zugeordneten Laser des Laser-Untermoduls und eine Entladeleitungsinduktivität, die diesen Kondensator bevorzugt mit der Anode des Lasers des Laser-Untermoduls verbindet. Der zugeordnete Laser des Laser-Untermoduls kann natürlich nur dann einen Laserpuls mit dem Eintreffen des Pulssignals und dem darauffolgenden Schließen des Ansteuerschalters des Laser-Untermoduls aussenden, wenn die Ladeschaltung des Laser-Untermoduls den diesem Laser des Laser-Untermoduls zugeordneten Kondensator des Laser-Untermoduls zuvor geladen hatte. Durch das Schließen des Ansteuerschalters mit dem Eintreffen des Pulssignals verbindet der Ansteuerschalter des Laser-Untermoduls typischerweise die Kathode des Lasers des Laser-Untermoduls mit einem Bezugspotenzial des Laser-Untermoduls. Bevorzugt ist das Bezugspotenzial des Laser-Untermoduls gleich dem Bezugspotenzial des Laser-Moduls. Natürlich sind auch funktionsäquivalente Schaltungen denkbar/vorstellbar/möglich, in denen die Anode und die Kathode des Lasers vertauscht sind.Thus, each capacitor of the laser submodule of the n capacitors of the laser submodule is preferably assigned one laser of the laser submodule of the n lasers of the laser submodule as the laser of the laser submodule assigned to this capacitor of the laser submodule. The control switch of the laser sub-module is closed when the pulse signal arrives in the control circuit of the laser sub-module. the drive Switch of the laser sub-module is preferably a transistor of an integrated circuit. By closing the control switch of the laser sub-module, the control switch discharges that capacitor of the laser sub-module of the n capacitors of the laser sub-module that is charged, via the laser of the laser sub-module assigned to this capacitor and a discharge line inductance that preferentially connects this capacitor with the anode of the laser of the laser sub-module connects. The assigned laser of the laser sub-module can of course only emit a laser pulse with the arrival of the pulse signal and the subsequent closing of the control switch of the laser sub-module if the charging circuit of the laser sub-module charges the capacitor of the laser sub-module assigned to this laser of the laser sub-module previously loaded. By closing the control switch when the pulse signal arrives, the control switch of the laser sub-module typically connects the cathode of the laser of the laser sub-module to a reference potential of the laser sub-module. The reference potential of the laser sub-module is preferably the same as the reference potential of the laser module. Functionally equivalent circuits are of course also conceivable/imaginable/possible in which the anode and the cathode of the laser are interchanged.

Der Wert der Ladezuleitungsinduktivität eines Kondensators, der zur Energieversorgung eines Lasers des Laser-Untermoduls dient, sollte daher möglichst hoch sein. Im Gegensatz dazu sollte die Induktivität der Entladeleitungsinduktivität dieses Kondensators, die über den zugeordneten Laser des Laser-Untermoduls läuft, möglichst klein sein. Zur Entladeleitungsinduktivität trägt dabei die Verbindung von der beispielhaft hier verwendeten Anode des Lasers des Laser-Untermoduls zu seinem zugehörigen Kondensator und die Zuleitungsinduktivität vom Kondensator des Lasers des Laser-Untermoduls zum Bezugspotenzial des Laser-Untermoduls bei. Die gesamte Entladeleitungsinduktivität sollte dabei möglichst gering sein. Es ist typischerweise besser, für diese elektrische Verbindung mehrere dünne Bonddrähte für diese Verbindungen zu verwenden als einen dicken Bonddraht mit hoher Stromtragfähigkeit. Der Grund ist, dass die Gesamtinduktivität der mehreren parallel geschalteten Bonddrähte niedriger als die eines dicken Bonddrahtes liegt. Zwar kommt es zu einer transformatorischen Koppelwirkung zwischen den parallel gesetzten Bonddrähten, die Vorteile der niedrigen Gesamtinduktivität und damit der schnellen Schaltzeiten überwiegen jedoch massiv.The value of the charging lead inductance of a capacitor, which is used to supply energy to a laser of the laser sub-module, should therefore be as high as possible. In contrast, the inductance of the discharge line inductance of this capacitor, which runs across the associated laser of the laser sub-module, should be as small as possible. The connection from the anode of the laser of the laser submodule used here by way of example to its associated capacitor and the supply line inductance of the capacitor of the laser of the laser submodule to the reference potential of the laser submodule contributes to the discharge line inductance. The total discharge line inductance should be as low as possible. It is typically better to use multiple thin bond wires for these connections than one thick, high current carrying bond wire for this electrical connection. The reason is that the total inductance of the several bonding wires connected in parallel is lower than that of a thick bonding wire. Although there is a transformer coupling effect between the bonding wires set in parallel, the advantages of the low total inductance and thus the fast switching times massively outweigh the disadvantages.

Die Ladezuleitungsinduktivität für einen Kondensator zur Energieversorgung eines Lasers des Laser-Untermoduls weist bevorzugt einen maximierten Induktivitätswert auf. Die Bonddrahtlänge zur Verbindung des ersten Anschlusses des betreffenden Kondensators des Laser-Untermoduls mit der ihm und dem betreffenden Laser des Laser-Untermoduls zugeordneten Ladeschaltung des Laser-Untermoduls weist daher bevorzugt einen möglichst großen Induktivitätswert auf. Diese Maximierung der Bonddrahtlänge maximiert diese Ladezuleitungsinduktivität im Rahmen des Möglichen. Dies erreicht eine maximale Separation zwischen den parasitären Ausgangskapazitäten der Ladeschaltung und der Anode des betreffenden Lasers des Laser-Untermoduls.The charge lead inductance for a capacitor for powering a laser of the laser sub-module preferably has a maximized inductance value. The bond wire length for connecting the first connection of the relevant capacitor of the laser submodule to the charging circuit of the laser submodule assigned to it and the relevant laser of the laser submodule therefore preferably has as large an inductance value as possible. This maximization of bond wire length maximizes this charge lead inductance as much as possible. This achieves a maximum separation between the parasitic output capacitances of the charging circuit and the anode of the relevant laser of the laser sub-module.

Somit ist bevorzugt der Wert der Ladezuleitungsinduktivität größer als der Wert der Entladeleitungsinduktivität.Thus, the value of the charging lead inductance is preferably greater than the value of the discharging lead inductance.

Bevorzugt umfasst das Laser-Untermodul einen integrierten Schaltkreis, bei dem die Kathoden der n Laser des linearen Laser-Arrays aus n Lasern zu einem Sternpunkt bonddrahtlos zusammengeschaltet sind. Bevorzugt ist dazu das Laser-Untermodul einem gemeinsamen Rückseitenkontakt, der in dem hier vorgestellten Beispiel die gemeinsame Kathode der n Laser des Laser-Untermoduls darstellt, direkt mit einem Kontakt des Ansteuerschalters des Laser-Untermoduls verbunden, sodass dieser Ansteuerschalter des Laser-Untermoduls mit einem Anschluss praktisch induktivitätslos mit den Kathoden der n Laser des Laser-Untermoduls verbunden ist. Der Kristall des integrierten Schaltkreises des Laser-Untermoduls leitet dabei die Abwärme der n-Laser des Laser-Untermoduls weiter. Bevorzugt ist die Rückseite des linearen Laser-Arrays des Laser-Untermoduls somit thermisch und elektrisch leitfähig mit einem Kontakt des Ansteuerschalters des Laser-Untermoduls verbunden, der bevorzugt monolithisch in den Kristall der bevorzugt verwendeten integrierten Schaltung des Laser-Untermoduls integriert ist. Klebung oder Lötung oder eine andere geeignete elektrisch und thermisch leitende Verbindungstechnik wie z. B. Thermokompression von Bond-Balls oder eine andere Flip-Chip-Montage-Technik können beispielsweise diese Verbindung herstellen. Bevorzugt ist der Stapel aus dem Kristall des linearen Laser-Arrays des Laser-Untermoduls und dem Kristall der integrierten Schaltung des Laser-Untermoduls mit dem Ansteuerschalter und bevorzugt mit der Ladeschaltung des Laser-Untermoduls thermisch und bevorzugt auch elektrisch leitend mit der Rückseite der integrierten Schaltung des Laser-Untermoduls auf einer Wärmesenke, beispielsweise mittels thermisch und bevorzugt elektrisch leitender Klebung oder Lötung montiert.The laser sub-module preferably comprises an integrated circuit in which the cathodes of the n lasers of the linear laser array made up of n lasers are bonded together wirelessly to form a star point. For this purpose, the laser sub-module is preferably connected to a common rear contact, which in the example presented here represents the common cathode of the n lasers of the laser sub-module, directly to a contact of the control switch of the laser sub-module, so that this control switch of the laser sub-module is connected to a Connection is connected with practically no inductance to the cathodes of the n lasers of the laser sub-module. The crystal of the integrated circuit of the laser sub-module conducts the waste heat from the n-laser of the laser sub-module. The back of the linear laser array of the laser sub-module is thus preferably connected in a thermally and electrically conductive manner to a contact of the control switch of the laser sub-module, which is preferably monolithically integrated into the crystal of the preferably used integrated circuit of the laser sub-module. Gluing or soldering or another suitable electrically and thermally conductive connection technology such. For example, thermocompression of bond balls or other flip-chip assembly technique can make this connection. Preferably, the stack of the laser sub-module linear laser array crystal and the laser sub-module integrated circuit crystal is thermally and preferably also electrically conductive with the backside of the integrated circuit with the drive switch and preferably with the charging circuit of the laser sub-module of the laser sub-module is mounted on a heat sink, for example by means of thermally and preferably electrically conductive bonding or soldering.

Wie bereits erwähnt, sind der Ansteuerschalter des Laser-Untermoduls und bevorzugt die n Ladeschaltkreise des Laser-Untermoduls für die n Kondensatoren des Kondensatoren-Arrays des Laser-Untermoduls Teil der integrierten Schaltung des Laser-Untermoduls. Der Ansteuerschalter des Laser-Untermoduls ist bevorzugt bonddrahtlos mit dem ersten Sternpunkt des Laser-Untermoduls, der die Kathoden der n Laser des Laser-Untermoduls miteinander verbindet, elektrisch verbunden.As already mentioned, the driver switch of the laser sub-module and preferably the n charging circuits of the laser sub-module for the n capacitors of the capacitor array of the laser sub-module are part of the integrated circuit of the laser sub-module. The control switch of the laser sub-module is preferably connected electrically without bonding to the first star point of the laser sub-module, which connects the cathodes of the n lasers of the laser sub-module to one another.

In den Kristall des integrierten Schaltkreises des Laser-Untermoduls sind, wie erwähnt, bevorzugt der Ansteuerschaltkreis des Laser-Untermoduls und die n Ladeschaltungen des Laser-Untermoduls in die, der Rückseite des Kristalls des integrierten Schaltkreises des Laser-Untermoduls gegenüberliegende aktive Oberfläche integriert. Somit sind die n Ladeschaltkreise des Laser-Untermoduls Teil der aktiven Oberfläche der integrierten Schaltung des Laser-Untermoduls. D. h., sie sind relativ zur Dicke des Kristalls im Wesentlichen direkt unter der Oberfläche des Kristalls des integrierten Schaltkreises des Laser-Untermoduls bzw. an dessen Oberfläche, wie bei integrierten Schaltkreisen üblich, platziert. Parallel zu dem linearen Laser-Array des Laser-Untermoduls aus n Lasern des Laser-Untermoduls ist nun auch das lineare Kondensator-Array des Laser-Untermoduls aus n Kondensatoren des Laser-Untermoduls auf der aktiven Oberfläche des monolithischen Kristalls der integrierten Schaltung des Laser-Untermoduls angebracht.As mentioned, the driver circuit of the laser submodule and the n charging circuits of the laser submodule are preferably integrated in the crystal of the integrated circuit of the laser submodule in the active surface opposite the rear side of the crystal of the integrated circuit of the laser submodule. Thus, the n charging circuits of the laser sub-module are part of the active surface of the integrated circuit of the laser sub-module. That is, they are placed relative to the thickness of the crystal substantially just below the surface of the crystal of the integrated circuit of the laser sub-module or on the surface thereof as is common in integrated circuits. In parallel with the linear laser array of the laser sub-module of n lasers of the laser sub-module, the linear capacitor array of the laser sub-module of n capacitors of the laser sub-module is now also on the active surface of the monolithic crystal of the integrated circuit of the laser attached submodule.

Diese Parallelität bezieht sich dabei nicht nur auf eine zeitliche Parallelität, sondern auch auf eine räumliche Parallelität. Die n Laser des Laser-Arrays des Laser-Untermoduls sind bevorzugt längs einer ersten geraden Linie angeordnet. Die n Kondensatoren des Kondensatoren-Arrays des Laser-Untermoduls sind bevorzugt längs einer zweiten geraden Linie angeordnet. Diese gerade Linie der Anordnung der n Kondensatoren des Kondensatoren-Arrays des Laser-Untermoduls ist typischerweise eine gedachte Linie parallel zur zweiten Linie. Diese gedachte Linie liegt typischerweise an der Unterseite des Kondensator-Arrays des Laser-Untermoduls. Ebenso kann die erste Linie eine weitere gedachte Linie an der Unterseite des Laser-Arrays des Laser-Untermoduls sein. Diese gedachten Linien definieren dann eine Ebene, die mit der aktiven Oberfläche des Kristalls der bevorzugt integrierten elektrischen Schaltung des Laser-Untermoduls bevorzugt gleich ist, oder die zumindest im Wesentlichen zu dieser Oberfläche parallel und nur so wenig durch Befestigungsmittel, wie beispielsweise Kleber oder Lot, von dieser beabstandet ist, dass hier von einer Gleichheit im Wesentlichen gesprochen werden kann.This parallelism relates not only to a temporal parallelism, but also to a spatial parallelism. The n lasers of the laser array of the laser sub-module are preferably arranged along a first straight line. The n capacitors of the capacitor array of the laser sub-module are preferably arranged along a second straight line. This straight line of the arrangement of the n capacitors of the capacitor array of the laser sub-module is typically an imaginary line parallel to the second line. This imaginary line is typically at the bottom of the laser sub-module capacitor array. Likewise, the first line can be another imaginary line on the underside of the laser array of the laser sub-module. These imaginary lines then define a plane which is preferably the same as the active surface of the crystal of the preferably integrated electrical circuit of the laser sub-module, or which is at least essentially parallel to this surface and only slightly fixed by means of attachment, such as glue or solder, distanced from this is that essentially equality can be spoken of here.

Jeder Kondensator der n Kondensatoren des Kondensator-Arrays des Laser-Untermoduls weist einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss auf. Der erste Anschluss des Kondensators des linearen Kondensator-Arrays des Laser-Untermoduls ist zur Induktivitätsreduktion durch eine Mehrfach-Bondung mit einer ersten Bonddrahtlänge mit der Anode des diesem Kondensator zugeordneten Lasers des linearen Laser-Arrays aus n Lasern des Laser-Untermoduls verbunden. Die zweiten Anschlüsse der n Kondensatoren des Kondensator-Arrays des Laser-Untermoduls sind zu einem zweiten Sternpunkt des Laser-Untermoduls zusammengeschaltet. Dieser zweite Sternpunkt des Laser-Untermoduls ist zur weiteren Induktivitätsreduktion mit einer Mehrzahl von Bonddrähten mit einer zweiten Bonddrahtlänge mit einem Bezugspotenzialkontakt des Laser-Untermoduls auf der aktiven Oberfläche des Kristalls der integrierten Schaltung des Laser-Untermoduls verbunden. Diese Konstruktion hat wesentliche Vorteile. Wenn die Ladeschaltungen des Laser-Untermoduls beispielsweise nur genau einen der Kondensatoren der n Kondensatoren des Kondensator-Arrays des Laser-Untermoduls aufgeladen haben und wenn demzufolge alle anderen Kondensatoren des Kondensator-Arrays des Laser-Untermoduls nicht geladen sind, sind diese ungeladenen Kondensatoren im Wesentlichen auf eine Spannung nahe 0V aufgeladen. Mit dem Eintreffen des Pulssignals verbindet nun der Ansteuerschalter des Laser-Untermoduls den ersten Sternpunkt des Laser-Untermoduls mit dem Bezugspotenzial des Laser-Untermoduls. Zum Ersten entlädt dadurch ein Laser des Laser-Untermoduls, der dem aufgeladenen Kondensator zugeordnet ist, den betreffenden, zuvor aufgeladenen Kondensator des Laser-Untermoduls. Zum Zweiten verbindet aber der Ansteuerschalter des Laser-Untermoduls die ersten Anschlüsse aller anderen Kondensatoren des Laser-Untermoduls über ihre Laser ebenfalls mit dem Bezugspotenzial. Da die zugehörigen Kondensatoren dieser Laser ungeladen sind, erzwingen diese übrigen Kondensatoren, dass das Potenzial der zweiten Anschlüsse dieser Kondensatoren des Laser-Untermoduls, die den zweiten Sternpunkt des Laser-Untermoduls bilden, sich ebenfalls nahe des Bezugspotenzials des Laser-Untermoduls bewegen müssen. Bevorzugt sind die ersten Anschlüsse der Kondensatoren des linearen Kondensator-Arrays des Laser-Untermoduls über jeweils einen Bonddraht mit einer dritten Bonddrahtläge, der den zweiten Sternpunkt des Laser-Untermoduls kreuzt, mit der dem jeweiligen Kondensator der n Kondensatoren des Kondensator-Arrays des Laser-Untermoduls zugeordneten Ladeschaltung der n Ladeschaltungen des Laser-Untermoduls verbunden. Die dritte Bonddrahtlänge ist dabei bevorzugt länger als die zweite Bonddrahtlänge. Die zweite Bonddrahtlänge ist dabei bevorzugt länger als die erste Bonddrahtlänge.Each capacitor of the n capacitors of the capacitor array of the laser sub-module has a first terminal and a second terminal. The first connection of the capacitor of the linear capacitor array of the laser sub-module is connected to the anode of the laser of the linear laser array of n lasers of the laser sub-module assigned to this capacitor by multiple bonding with a first bonding wire length for inductance reduction. The second connections of the n capacitors of the capacitor array of the laser sub-module are connected together to form a second star point of the laser sub-module. For further inductance reduction, this second star point of the laser submodule is connected to a reference potential contact of the laser submodule on the active surface of the crystal of the integrated circuit of the laser submodule with a plurality of bonding wires with a second bonding wire length. This construction has significant advantages. For example, if the laser sub-module charging circuits have only exactly one of the capacitors of the n capacitors of the laser sub-module capacitor array charged and, consequently, if all other capacitors of the laser sub-module capacitor array are not charged, these capacitors are essentially uncharged charged to a voltage close to 0V. When the pulse signal arrives, the control switch of the laser sub-module now connects the first star point of the laser sub-module to the reference potential of the laser sub-module. First, a laser of the laser sub-module associated with the charged capacitor thereby discharges the relevant previously charged capacitor of the laser sub-module. Secondly, however, the control switch of the laser sub-module also connects the first connections of all other capacitors of the laser sub-module to the reference potential via their lasers. Since the associated capacitors of these lasers are uncharged, these remaining capacitors force the potential of the second terminals of these laser sub-module capacitors, which form the second star point of the laser sub-module, to also move close to the reference potential of the laser sub-module. The first connections of the capacitors of the linear capacitor array of the laser sub-module are preferably each connected via a bonding wire with a third bonding wire layer, which crosses the second star point of the laser sub-module, with which the respective capacitor of the n capacitors of the capacitor array of the laser Sub-module associated charging circuit of the n charging circuits of the laser sub-module connected. The third bonding wire length is preferably longer than the second bonding wire length. The second bonding wire length is preferably longer than the first bonding wire length.

Dieses so definierte Laser-Untermodul kann in einem Laser-Modul eines LIDAR-System eingesetzt werden. Es wird vorgeschlagen, dazu die folgende Grundstruktur eines LIDAR-Systems anzuwenden:

  • Die Ansteuerschaltung veranlasst beispielsweise nun zu einem Aussendezeitpunkt beispielsweise genau einen Laser der n Laser beispielsweise genau eines der m Laser-Untermodule des Laser-Moduls des Lidar-Systems zur Emission eines Laserlichtpulses durch Schließen des diesem Laser zugeordneten Ansteuerschalters. Diesem Laser dieses Laser-Untermoduls sind eine zugeordnete Ladeschaltung des Laser-Untermoduls und ein zugeordneter Kondensator des Laser-Untermoduls zugeordnet. Eine Kontrollschaltung veranlasst hierzu vor der Emission des Laserpulses beispielsweise diese Ladeschaltung der n Ladeschaltungen des Laser-Untermoduls des zuvor beschriebenen Laser-Moduls, den ihr zugeordneten Kondensator der n Kondensatoren des Laser-Untermoduls aufzuladen. Alle anderen Kondensatoren des Laser-Untermoduls sollen ungeladen sein. Alle anderen Kondensatoren des Laser-Untermoduls sollen auch für die Dauer des Verfahrens zur Aussendung eines Lichtpulses durch diesen Laser des Laser-Untermoduls ungeladen bleiben.
This laser sub-module defined in this way can be used in a laser module of a LIDAR system. It is proposed to use the following basic structure of a LIDAR system:
  • The control circuit now causes, for example, a transmission time for example exactly one laser of the n lasers, for example exactly one of the m laser sub-modules of the laser module of the lidar system for emitting a laser light pulse by closing the control switch assigned to this laser. An associated charging circuit of the laser sub-module and an associated capacitor of the laser sub-module are associated with this laser of this laser sub-module. Before the laser pulse is emitted, a control circuit causes, for example, this charging circuit of the n charging circuits of the laser sub-module of the laser module described above to charge the associated capacitor of the n capacitors of the laser sub-module. All other laser sub-module capacitors should be uncharged. All other capacitors of the laser sub-module should also remain uncharged for the duration of the process for emitting a light pulse through this laser of the laser sub-module.

Die Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls kann beispielsweise einen Zeitgeber umfassen. Der Start des Ladevorgangs durch die Ladeschaltung startet den Zeitgeber. Bevorzugt weist die Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls mehrere Zeitgeber auf. Bevorzugt ist bei der Verwendung von Zeitgebern jedem Laser der n Laser des Laser-Untermoduls ein Zeitgeber zugeordnet. In diesem Fall umfasst somit die Ansteuerschaltung bevorzugt n Zeitgeber. Der Zeitgeber der Ladeschaltung des Lasers der n Laser des Laser-Untermoduls, dessen Kondensator die Ladeschaltung lädt, kann ein analoger oder digitaler Zähler sein. Im Falle eines digitalen Zählers erhöht der Zähler seinen Zählerstand bevorzugt um einen Zählschrittwert mit jedem Takt eines Zähltaktes. Bevorzugt nutzen alle Laser-Untermodule den gleichen Zähltakt. Es ist denkbar, dass jedes Laser-Untermodul der m Laser-Untermodule seinen eigenen Zähltakt verwendet, ein Synchronisationssignal oder ein Synchronisationstakt diese jedoch miteinander synchronisiert. Bevorzugt sind alle Zeitgeber der Laser-Untermodule eines Laser-Moduls in gleicher Weise ausgeführt. Jeder Zeitgeber generiert dabei einen mit dem Fortschreiten der Zeit streng monoton ansteigenden Zeitwert, der je nach Zeitgebertyp analog oder digital sein kann. Bevorzugt vergleicht eine Vergleichseinrichtung den aktuellen Zeitwert des Zeitgebers der Ladeschaltung, die diesem Laser dieses Laser-Untermoduls der m Laser-Untermodule des Laser-Moduls zugeordnet ist, mit einem Ladezeitvorgabewert, der diesem Laser dieses Laser-Untermoduls der m Laser-Untermodule des Laser-Moduls zugeordnet ist. Wenn der Zeitwert des Zeitgebers diesen Ladezeitvorgabewert erreicht oder überschreitet, erzeugt bevorzugt die Vergleichseinrichtung ein Stoppsignal für die betreffende Ladeschaltung des betreffenden Lasers des betreffenden Laser-Untermoduls. Diese Ladeschaltung beendet dann nach Empfang des Stoppsignals die weitere Aufladung des betreffenden Kondensators. Aus dem Kapazitätswert des Kondensators, dem bevorzugt konstanten Ladestrom der Ladeschaltung und der Ladezeit ergibt sich dann die Energiemenge, die in dem Kondensator gespeichert ist. Bevorzugt ist der Ladezeitvorgabewert vordefiniert oder einstellbar oder berechenbar. Vorschlagsgemäß ist also bevorzugt jedem Laser ein Ladezeitvorgabewert zugeordnet. Somit kann beispielsweise ein Laser-Untermodul n Ladezeitvorgabewerte für seine n Laser aufweisen. Ein Laser-Modul sollte daher bevorzugt n*m Ladezeitvorgabewerte für seine n*m Laser seiner m Laser-Untermodule aufweisen. Für die hier vorgelegte technische Lehre ist nun im Gegensatz zum vorgenannten Stand der Technik wesentlich, dass ein Ladezeitvorgabewert der n Ladezeitvorgabewerte eines Laser-Untermoduls von Parametern eines oder mehrerer tatsächlich abgestrahlter Laserpulse des zugehörigen Lasers der n Laser des Laser-Untermoduls über einen Regelkreis abhängen soll.The control circuit of the laser sub-module can include a timer, for example. The start of charging by the charging circuit starts the timer. The control circuit of the laser sub-module preferably has a number of timers. When using timers, each laser of the n lasers of the laser sub-module is preferably assigned a timer. In this case, the drive circuit preferably includes n timers. The timer of the laser charging circuit of the n lasers of the laser submodule, whose capacitor charges the charging circuit, can be an analog or digital counter. In the case of a digital counter, the counter preferably increases its count by one count step value with each cycle of a count cycle. All laser sub-modules preferably use the same counting cycle. It is conceivable that each laser sub-module of the m laser sub-modules uses its own counting clock, but a synchronization signal or a synchronization clock synchronizes them with one another. All timers of the laser sub-modules of a laser module are preferably designed in the same way. Each timer generates a strictly monotonically increasing time value as time progresses, which can be analog or digital depending on the type of timer. A comparison device preferably compares the current time value of the timer of the charging circuit, which is assigned to this laser of this laser submodule of the m laser submodules of the laser module, with a default charging time value that corresponds to this laser of this laser submodule of the m laser submodules of the laser Module is assigned. If the time value of the timer reaches or exceeds this charging time default value, the comparison device preferably generates a stop signal for the relevant charging circuit of the relevant laser of the relevant laser sub-module. After receiving the stop signal, this charging circuit then ends the further charging of the relevant capacitor. The amount of energy stored in the capacitor then results from the capacitance value of the capacitor, the preferably constant charging current of the charging circuit and the charging time. The default charging time value is preferably predefined or adjustable or calculable. According to the proposal, each laser is therefore preferably assigned a default charging time value. Thus, for example, a laser sub-module may have n load time default values for its n lasers. A laser module should therefore preferably have n*m loading time default values for its n*m lasers of its m laser sub-modules. For the technical teaching presented here, in contrast to the aforementioned prior art, it is essential that a charging time default value of the n charging time default values of a laser sub-module should depend on parameters of one or more laser pulses actually emitted by the associated laser of the n lasers of the laser sub-module via a control loop .

Statt der Zeitsteuerung kann die Ansteuerschaltung auch den Ladevorgang durch die Ladeschaltung bei Erreichen oder Überschreiten einer Kondensatorzielspannung stoppen. Im Falle eines konstanten Ladestromes würde dann die Kombination aus konstanter Ladestromquelle und Kondensator den Zeitgeber bilden. Die Kondensatorspannung würde in dem Fall dann dem Zeitwert entsprechen. Die Vergleichseinrichtung kann dann die Kondensatorspannung erfassen und mit einem Vorgabewert vergleichen. Bei der Vergleichseinrichtung kann es sich um einen Komparator handeln, der die Kondensatorspannung mit einer Vergleichsspannung vergleicht. Dieser Vorgabewert, bzw. diese Vergleichsspannung, entsprechen dann dem besagten Ladezeitvorgabewert. Hierzu kann beispielsweise der besagte Komparator die Kondensatorspannung des Kondensators mit der Kondensatorzielspannung als Ladezeitvorgabewert vergleichen und ein Ladestoppsignal erzeugen, das die Ansteuerschaltung zum Beenden des Ladevorgangs durch die betreffende Ladeschaltung veranlasst. Bevorzugt lädt die Ladeschaltung den Kondensator mit einem Konstantstrom aus einer Ladestromquelle, deren Ladestromquellenstrom einen Ladestromquellenstromwert aufweist.Instead of the time control, the drive circuit can also stop the charging process by the charging circuit when a capacitor target voltage is reached or exceeded. In the case of a constant charging current, the combination of constant charging current source and capacitor would then form the timer. In this case, the capacitor voltage would then correspond to the time value. The comparison device can then detect the capacitor voltage and compare it with a default value. The comparison device can be a comparator that compares the capacitor voltage with a comparison voltage. This default value, or this comparison voltage, then corresponds to the specified charging time default value. For this purpose, for example, the aforesaid comparator can compare the capacitor voltage of the capacitor with the capacitor target voltage as the default charging time value and generate a charging stop signal that causes the drive circuit to end the charging process by the charging circuit in question. Preferably, the charging circuit charges the capacitor with a constant current from a charging current source whose charging current source current has a charging current source current value.

Nach Abschluss des Ladevorgangs kann beispielsweise ein Schalter und/oder ein Hochohmigschalten des Ausgangs der Ladeschaltung die Ladeschaltung von dem zu ladenden Kondensator trennen. Nachdem die bevorzugt eine Kombination aus Laser und Kondensator der n Paare aus Laser und zugeordnetem Kondensator eines Laser-Untermoduls auf diese Weise scharf durch diese Aufladung des betreffenden Kondensators geschaltet ist, kann nun die schlagartige Entladung dieses Kondensators über den betreffenden Laser und den Ansteuerschalter des Laser-Untermoduls durch Schließen des Ansteuerschalters des Laser-Untermoduls erfolgen. Hierzu erzeugt bevorzugt eine Kontrollschaltung des Laser-Untermoduls, die bevorzugt Teil der Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls ist, ein Pulssignal, das bevorzugt den besagten Ansteuerschalter des zuvor beschriebenen Laser-Untermoduls schließt und somit beispielsweise die Kathode des betreffenden Lasers des Laser-Untermoduls mit dem Bezugspotenzial des Laser-Untermoduls verbindet. Der betreffende, geladene Kondensator ist bevorzugt mit seinem zweiten Anschluss mit diesem Bezugspotenzial seines Laser-Untermoduls verbunden und bevorzugt mit seinem ersten Anschluss mit der Anode des diesem Kondensator zugeordneten Lasers des Laser-Untermoduls verbunden. Somit entlädt sich nun über den ihm zugeordneten Laser der zuvor geladene Kondensator schlagartig. Durch den Laser des Laser-Untermoduls, der diesem sich nun entladenden Kondensator zugeordnet ist, fließt ein elektrischer Strom. Aufgrund dieses Stromflusses emittiert der betreffende Laser einen Lichtpuls. Die anderen Laser der n Laser des Laser-Untermoduls emittieren in diesem Beispiel typischerweise keinen Lichtpuls, da ihre zugeordneten Ladeschaltungen in diesem Beispiel gemäß den Voraussetzungen dieses Beispiels die ihnen zugeordneten Kondensatoren des Laser-Untermoduls nicht geladen haben. Theoretisch ist es möglich, dass mehr als eine Ladeschaltung eines Laser-Untermoduls bzw. des Laser-Moduls den ihr jeweils zugeordneten Kondensator lädt. D.h., es ist möglich, dass nach dem Ende aller Ladevorgänge mehr als ein Kondensator des Laser-Untermoduls bzw. des Laser-Moduls geladen ist. In dem Fall ist es denkbar, mehrere Kondensatoren des Laser-Moduls zu laden und die anderen Kondensatoren nicht zu laden. Bei Zündung der Laser leuchten die Laser des Laser-Moduls dann entsprechend einem Muster. Das Lidar-System kann dann nach und nach verschiedene Muster verwenden. Die Messergebnisse kann das Lidar-System dann wieder auf den einfachen, dann aber theoretischen Fall eines einzigen geladenen Kondensators des Laser-Moduls zurückrechnen.After completion of the charging process, for example, a switch and/or high-impedance switching of the output of the charging circuit can separate the charging circuit from the capacitor to be charged. After the preferably one combination of laser and capacitor of the n pairs of laser and associated capacitor of a laser sub-module has been activated in this way by this charging of the capacitor in question, it can the sudden discharge of this capacitor via the relevant laser and the control switch of the laser sub-module can now take place by closing the control switch of the laser sub-module. For this purpose, a control circuit of the laser sub-module, which is preferably part of the control circuit of the laser sub-module, preferably generates a pulse signal which preferably closes said control switch of the laser sub-module described above and thus, for example, connects the cathode of the relevant laser of the laser sub-module to the Reference potential of the laser sub-module connects. The charged capacitor in question is preferably connected with its second connection to this reference potential of its laser sub-module and preferably connected with its first connection to the anode of the laser of the laser sub-module assigned to this capacitor. Thus, the previously charged capacitor suddenly discharges via the laser assigned to it. An electrical current flows through the laser of the laser sub-module, which is associated with this now discharging capacitor. Due to this current flow, the laser in question emits a light pulse. The other lasers of the n lasers of the laser sub-module typically do not emit a light pulse in this example since their associated charging circuits in this example have not charged their associated capacitors of the laser sub-module according to the assumptions of this example. It is theoretically possible that more than one charging circuit of a laser sub-module or of the laser module charges the capacitor assigned to it. That is, it is possible that more than one capacitor of the laser sub-module or the laser module is charged after all charging processes have ended. In this case it is conceivable to charge several capacitors of the laser module and not to charge the other capacitors. When the lasers are ignited, the lasers of the laser module then light up according to a pattern. The lidar system can then gradually use different patterns. The lidar system can then calculate the measurement results back to the simple, but then theoretical case of a single charged capacitor of the laser module.

Bevorzugt umfasst das Lidar-System ein oder mehrere Fotodetektoren. Aus dem oben angegebenen Stand der Technik ist die Verwendung von Fotodetektoren zur Abstandsmessung zu Objekten außerhalb des Lidar-Systems bekannt. Hierzu wird insbesondere auf die technische Lehre der deutschen Patentanmeldungen DE 10 2020 114 782.1 , DE 10 2020 124 564.5 und DE 10 2020 111 075.8 sowie der internationalen Patentanmeldung PCT/EP2021/050199 verwiesen, auf deren weitere Erläuterung wir daher hier verzichten.The lidar system preferably comprises one or more photodetectors. The use of photodetectors to measure the distance to objects outside of the lidar system is known from the prior art indicated above. For this purpose, reference is made in particular to the technical teaching of the German patent applications DE 10 2020 114 782.1 , DE 10 2020 124 564.5 and DE 10 2020 111 075.8 and the international patent application PCT/EP2021/050199, which we therefore refrain from explaining further here.

Die technische Lehre der hier vorgelegten Schrift schlägt nun vor, dass das Lidar-System zumindest einen Fotodetektor umfasst, der mit einem oder mehreren Lasern des LIDAR-Systems optisch und in bekannter Weise gekoppelt ist. Bevorzugt weist jedes Laser-Modul zumindest einen Fotodetektor auf, der mit einem oder mehreren Lasern der n*m Laser des Laser-Moduls optisch und in bekannter Weise gekoppelt ist. Noch bevorzugter weist jedes Laser-Untermodul zumindest einen Fotodetektor auf, der mit einem oder mehreren Lasern der n Laser des Laser-Untermoduls optisch und in bekannter Weise gekoppelt ist. Noch bevorzugter weist jedes Laser-Untermodul zumindest n Fotodetektoren auf, die jeweils mit genau einem oder mehreren Lasern der n Laser des Laser-Untermoduls optisch und in bekannter Weise gekoppelt sind, sodass bevorzugt jedem Laser der n Laser eines Laser-Untermoduls bevorzugt genau ein Fotodetektor von n Fotodetektoren des Laser-Untermoduls zugeordnet ist.The technical teaching of the document presented here now proposes that the lidar system comprises at least one photodetector which is coupled optically and in a known manner to one or more lasers of the LIDAR system. Each laser module preferably has at least one photodetector, which is coupled optically and in a known manner to one or more lasers of the n*m lasers of the laser module. Even more preferably, each laser sub-module comprises at least one photodetector coupled optically and in a known manner to one or more of the n lasers of the laser sub-module. More preferably, each laser sub-module has at least n photodetectors, each of which is coupled optically and in a known manner to exactly one or more lasers of the n lasers of the laser sub-module, so that each laser of the n lasers of a laser sub-module preferably has exactly one photodetector of n photodetectors of the laser sub-module.

In einem ersten Extremfall weist ein Laser-Modul also n*m solche Fotodetektoren auf. Dies ist der Fall des maximalen Raummultiplexes. In einem zweiten Extremfall weist ein Laser-Modul nur genau einen solchen Fotodetektor auf. Dies ist der Fall des maximalen Zeitmultiplexes. Zwischenformen sind wie oben erläutert möglich. Im Sinne einer knappen Beschreibung beschränken wir uns hier auf diese beiden Extremfälle in der Beschreibung. Die anderen Zwischenmöglichkeiten sind aber ausdrücklich beansprucht, sofern die beiden Extremfälle in der Beanspruchung der Ansprüche liegen.In a first extreme case, a laser module has n*m such photodetectors. This is the case of maximum space division. In a second extreme case, a laser module has only exactly one such photodetector. This is the case of maximum time division multiplexing. Intermediate forms are possible as explained above. In the interests of a brief description, we limit ourselves here to these two extreme cases in the description. However, the other intermediate possibilities are expressly claimed, insofar as the two extreme cases lie in the claiming of the claims.

Wir beginnen mit dem ersten Extremfall.We start with the first extreme case.

Zur Vereinfachung nehmen wir beispielhaft an, dass nur beispielhaft genau eine Ladeschaltung beispielhaft genau eines Laser-Untermoduls des Laser-Moduls den ihr zugeordneten, genau einen Kondensator auflädt. Alle anderen Kondensatoren des Laser-Moduls bleiben ungeladen. Mit dem Startzeitpunkt des Empfangs eines Startsignals durch die Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls erzeugt die Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls bevorzugt für jeden Laser der n Laser des Laser-Untermoduls, zumindest aber für den Laser des Laser-Untermoduls, dessen Kondensator aufgeladen ist, ein um eine bevorzugt einstellbare und für diesen Laser bevorzugt spezifische Verzögerungszeit verzögertes Startsignal, das dadurch spezifisch für diesen Laser des Laser-Untermoduls ist. Ein oder mehrere Verzögerungszeiten können dabei auch 0s sein. Für den betreffenden Laser signalisiert sein verzögertes Startsignal zu einem verzögerten und für diesen Laser spezifischen Startzeitpunkt, dass die Ansteuerschaltung den Ansteuerschalter des genau einen Laser-Untermoduls des Laser-Moduls zu diesem Startzeitpunkt schließen soll. Sind die Kondensatoren mehrerer Laser aufgeladen, so funktioniert dies nicht mehr korrekt, wenn die Laser-spezifischen Verzögerungszeiten der Laser mit aufgeladenen Kondensatoren voneinander abweichen. Als Verzögerungszeit kann die Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls dann beispielsweise den Mittelwert der Verzögerungszeiten der Laser des Laser-Untermoduls verwenden, deren Kondensatoren aufgeladen sind. Bevorzugt wird daher nur ein Kondensator eines Lasers eines Laser-Untermoduls aufgeladen, um die Verzögerungszeit genau einem Laser des Laser-Untermoduls zuordnen zu können. Durch das Schließen des Ansteuerschalters des Laser-Untermoduls entlädt sich der genau eine, zuvor aufgeladene Kondensator des Laser-Untermoduls über den an diesen beispielhaft genau einen Kondensator angeschlossenen, beispielhaft genau einen Laser des Laser-Untermoduls. Dieser Kondensator speist dann einen Entladestrom in diesen, ihm zugeordneten Laser des Laser-Untermoduls ein. Beispielhaft genau dieser eine Laser des Laser-Untermoduls emittiert aufgrund des Entladestroms einen Laserpuls. Eine Streuoptik leitet einen bevorzugt möglichst kleinen, für den technischen Zweck aber ausreichenden Anteil des Lichts des Laserpulses auf einen bevorzugt diesem Laser des Laser-Untermoduls zugeordneten, beispielhaft genau einen Fotodetektor des Laser-Untermoduls. Dieser Fotodetektor des Laser-Untermoduls empfängt einen Lichtpulsanteil des Lichtpulses und erzeugt ein Empfangssignal dieses genau einen Fotodetektors, dessen zeitlicher Werteverlauf von dem zeitlichen Werteverlauf des empfangenen Lichtpulsanteils abhängt.For simplification, we assume, for example, that exactly one charging circuit, for example, of exactly one laser submodule of the laser module, charges exactly one capacitor assigned to it. All other laser module capacitors remain uncharged. At the start time of receipt of a start signal by the control circuit of the laser sub-module, the control circuit of the laser sub-module preferably generates for each laser of the n lasers of the laser sub-module, but at least for the laser of the laser sub-module whose capacitor is charged, a μm a preferably adjustable and preferably specific delay time for this laser delayed start signal, which is thereby specific for this laser of the laser sub-module. One or more delay times can also be 0s. For the laser in question, its delayed start signal signals at a delayed start time specific to this laser that the drive circuit should close the drive switch of exactly one laser submodule of the laser module at this start time. Are the condens If the capacitors of several lasers are charged, this no longer works correctly if the laser-specific delay times of the lasers with charged capacitors deviate from one another. The control circuit of the laser sub-module can then use, for example, the mean value of the delay times of the lasers of the laser sub-module, whose capacitors are charged, as the delay time. Therefore, only one capacitor of a laser in a laser sub-module is preferably charged in order to be able to assign the delay time to exactly one laser in the laser sub-module. Closing the control switch of the laser sub-module causes exactly one, previously charged capacitor of the laser sub-module to discharge via the example of exactly one laser of the laser sub-module that is connected to this capacitor. This capacitor then feeds a discharge current into this laser of the laser sub-module, which is assigned to it. For example, precisely this one laser of the laser sub-module emits a laser pulse due to the discharge current. A scattering optic directs a portion of the light of the laser pulse that is preferably as small as possible, but sufficient for the technical purpose, onto a photodetector of the laser submodule, for example precisely one photodetector, which is preferably assigned to this laser of the laser submodule. This photodetector of the laser sub-module receives a light pulse component of the light pulse and generates a received signal from this precisely one photodetector, the time profile of which depends on the time profile of the received light pulse component.

Eine Auswertevorrichtung des Laser-Untermoduls, die bevorzugt Teil der Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls ist, erfasst wesentliche Parameter des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals dieses Fotodetektors, der hier beispielhaft dem genau einen Laser des Laser-Untermoduls zugeordnet ist.An evaluation device of the laser sub-module, which is preferably part of the control circuit of the laser sub-module, detects essential parameters of the time course of the value of the received signal of this photodetector, which is assigned to exactly one laser of the laser sub-module here, for example.

Bei einem Parameter dieser durch die Auswertevorrichtung des Laser-Untermoduls erfassten Parameter kann es sich beispielsweise um die zeitliche Verschiebung zwischen einer Startflanke des Startsignals und der korrespondierenden Flanke des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals handeln. Bei einem anderen Parameter dieser durch die Auswertevorrichtung des Laser-Untermoduls erfassten Parameter kann es sich beispielsweise um die maximale Amplitude im zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals beispielsweise innerhalb eines typischerweise vorgegebenen Zeitraums nach dem Startsignal handeln. Bei einem weiteren möglichen Parameter dieser durch die Auswertevorrichtung des Laser-Untermoduls erfassten Parameter kann es sich beispielsweise um das zeitliche Integral oder einen funktionsäquivalenten Wert des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals beispielsweise innerhalb eines typischerweise vorgegebenen Zeitraums nach dem Startsignal handeln. Auch kann es sich bei einem möglichen Parameter dieser durch die Auswertevorrichtung des Laser-Untermoduls erfassten Parameter beispielsweise um einen Abtastwert des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals beispielsweise zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Startsignal handeln.A parameter of these parameters detected by the evaluation device of the laser submodule can be, for example, the time shift between a start edge of the start signal and the corresponding edge of the time profile of the received signal. Another parameter of these parameters recorded by the evaluation device of the laser sub-module can be, for example, the maximum amplitude in the time course of the value of the received signal, for example within a typically predetermined period of time after the start signal. A further possible parameter of these parameters recorded by the evaluation device of the laser submodule can be, for example, the time integral or a functionally equivalent value of the time course of the received signal, for example within a typically predetermined period of time after the start signal. A possible parameter of these parameters detected by the evaluation device of the laser submodule can also be, for example, a sampled value of the time profile of the received signal, for example at a predetermined point in time after the start signal.

Aufgrund dieser Parameter kann die Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls Form und Lage des Laserpulses nachregeln.Based on these parameters, the control circuit of the laser sub-module can readjust the shape and position of the laser pulse.

Zum Ersten kann die Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls die Verzögerungszeit, die diesem Laser des Laser-Untermoduls zugeordnet ist, in Abhängigkeit von einem Parameter des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals verändern. Beispielsweise kann konkreter die Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls die Verzögerungszeit, die diesem Laser des Laser-Untermoduls zugeordnet ist, in Abhängigkeit von dem Wert der erfassten zeitlichen Verschiebung zwischen der Startflanke des Startsignals und der korrespondierenden Flanke des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals verändern. Bevorzugt erfolgt diese Rückkopplung über einen Filter. Bevorzugt hat der Filter integrierende Eigenschaften. Bevorzugt handelt es sich bei dem sich ergebenden Regler um einen PI- oder PID-Regler. Bevorzugt regelt die Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls die Verzögerungszeit auf einen Verzögerungszeitzielwert ein.Firstly, the control circuit of the laser sub-module can change the delay time assigned to this laser of the laser sub-module as a function of a parameter of the time profile of the received signal. More specifically, for example, the control circuit of the laser sub-module can change the delay time assigned to this laser of the laser sub-module as a function of the value of the detected time shift between the start edge of the start signal and the corresponding edge of the time profile of the received signal. This feedback preferably takes place via a filter. The filter preferably has integrating properties. The resulting controller is preferably a PI or PID controller. The drive circuit of the laser sub-module preferably adjusts the delay time to a target delay time value.

Der Verzögerungszeitzielwert kann zum Ersten durch einen Zahlenwert vorgegeben werden. In dem Fall regelt die Ansteuerschaltung die Verzögerungszeit so aus, dass der Wert der erfassten zeitlichen Verschiebung zwischen der Startflanke des Startsignals und der korrespondierenden Flanke des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals diesem Verzögerungszeitzielwert entspricht.The delay time target value can first be specified by a numerical value. In this case, the control circuit regulates the delay time so that the value of the detected time shift between the start edge of the start signal and the corresponding edge of the time profile of the received signal corresponds to this delay time target value.

Der Verzögerungszeitzielwert kann beispielsweise auch durch ein Synchronisationssignal angegeben werden, das einen Synchronisationszeitpunkt der Ansteuerschaltung signalisiert. Die Ansteuerschaltung kann beispielsweise einen Phasendetektor umfassen, der je nachdem, ob die zu der Startflanke des Startsignals korrespondierende Flanke des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals vor oder nach dem Eintreffen des Synchronisationssignals bei der Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls eintrifft die Verzögerungszeit für diesen Laser des Laser-Untermoduls erhöht oder erniedrigt.The delay time target value can also be specified, for example, by a synchronization signal that signals a synchronization point in time for the drive circuit. The control circuit can, for example, comprise a phase detector which, depending on whether the edge of the time value curve of the received signal corresponding to the starting edge of the start signal arrives before or after the arrival of the synchronization signal at the control circuit of the laser sub-module, determines the delay time for this laser of the laser sub-module increased or decreased.

D.h., das Startsignal ist dann nicht mehr für die zeitliche Position des Laserpulses maßgeblich, sondern die zeitliche Lage der Signalisierung des Synchronisationszeitpunkts durch das Synchronisationssignal. Das Synchronisationssignal kann diese Signalisierung beispielsweise mittels der steigenden oder fallenden Flanke eines Synchronisationspulses vornehmen.This means that the start signal is then no longer decisive for the time position of the laser pulse, but rather the time position of the signaling of the synchronization time point by the synchronization device tion signal. The synchronization signal can perform this signaling, for example, by means of the rising or falling edge of a synchronization pulse.

Sollen mehrere Laser-Untermodule jeweils einen Laser des betreffenden Laser-Untermoduls der m Laser-Untermodule des Laser-Moduls abfeuern, so kann das Lidar-System auf diese Weise beispielsweise sicherstellen, dass nach Ausregelung der verschiedenen Verzögerungszeiten der betreffenden Laser der verschiedenen Laser-Untermodule des Laser-Moduls die Laser der Laser-Untermodule synchron zum gleichen Synchronisationszeitpunkt jeweils ihren Laserpuls aussenden. Hierdurch wird die Flankensteilheit des Gesamtlaserpulses der sich überlagernden Laserpulse der feuernden Laser der m Laser-Untermodule des Laser-Moduls erhöht. Dies erhöht die Reichweite eines solchen Gesamtlaserpulses und damit des Lidar-Systems.If several laser sub-modules are to each fire a laser of the relevant laser sub-module of the m laser sub-modules of the laser module, the lidar system can ensure in this way, for example, that after the different delay times of the relevant lasers of the different laser sub-modules have been adjusted of the laser module, the lasers of the laser sub-modules each emit their laser pulse synchronously at the same synchronization time. This increases the edge steepness of the overall laser pulse of the superimposed laser pulses of the firing lasers of the m laser sub-modules of the laser module. This increases the range of such an overall laser pulse and thus of the lidar system.

Die Erfassung amplitudenabhängiger Werte des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals eines Fotodetektors, der einem Laser der n Laser eines Laser-Untermoduls der m Laser-Untermodule eines Laser-Moduls zugeordnet ist, ermöglicht eine Amplitudennachregelung auf einen Amplitudenvorgabewert. Die Ansteuerschaltung vergleicht dazu den betreffenden amplitudenabhängigen Wert des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals eines Fotodetektors mit einem Amplitudenvorgabewert.The detection of amplitude-dependent values of the time profile of the received signal of a photodetector assigned to one of the n lasers of a laser sub-module of the m laser sub-modules of a laser module enables amplitude readjustment to an amplitude default value. For this purpose, the drive circuit compares the relevant amplitude-dependent value of the time profile of the received signal of a photodetector with a preset amplitude value.

Ist der betreffenden amplitudenabhängige Wert des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals des Fotodetektors kleiner als der Amplitudenvorgabewert, so erhöht die Ansteuerschaltung die Energiemenge, die die Ladeschaltung des Kondensators dieses Lasers der n Laser des Laser-Untermoduls dem betreffenden Laser für die Erzeugung des nächsten Laserpulses durch Aufladung des Kondensators dieses Lasers zur Verfügung stellt.If the relevant amplitude-dependent value of the time profile of the received signal of the photodetector is less than the amplitude default value, the control circuit increases the amount of energy that the charging circuit of the capacitor of this laser of the n lasers of the laser submodule supplies to the relevant laser for generating the next laser pulse by charging the Capacitor of this laser makes available.

Zur Erhöhung der Energiemenge des Kondensators kann die Ansteuervorrichtung zum Ersten den Ladestrom, mit dem die Ladeschaltung den Kondensator des Lasers lädt, in Abhängigkeit von dem Wert der Abweichung zwischen dem amplitudenabhängigen Wert des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals des Fotodetektors und dem Amplitudenvorgabewert erhöhen.In order to increase the amount of energy in the capacitor, the control device can firstly increase the charging current with which the charging circuit charges the capacitor of the laser, depending on the value of the deviation between the amplitude-dependent value of the value over time of the received signal of the photodetector and the amplitude default value.

Zum Zweiten kann die Ansteuerschaltung zur Erhöhung der Energiemenge des Kondensators bei einer zeitgesteuerten Aufladung des Kondensators den Ladezeitvorgabewert beispielsweise in Abhängigkeit von dem Wert der Abweichung zwischen dem amplitudenabhängigen Wert des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals des Fotodetektors und dem Amplitudenvorgabewert erhöhen.Secondly, to increase the amount of energy in the capacitor when the capacitor is charged in a time-controlled manner, the drive circuit can increase the default charging time value, for example as a function of the value of the deviation between the amplitude-dependent value of the time profile of the received signal from the photodetector and the default amplitude value.

Zum Dritten kann die Ansteuerschaltung zur Erhöhung der Energiemenge des Kondensators bei einer kondensatorspannungsgesteuerten Aufladung des Kondensators die Kondensatorzielspannung beispielsweise in Abhängigkeit von dem Wert der Abweichung zwischen dem amplitudenabhängigen Wert des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals des Fotodetektors und dem Amplitudenvorgabewert erhöhen.Thirdly, the drive circuit can increase the amount of energy in the capacitor when the capacitor is charged in a way that is controlled by the capacitor voltage.

Ist der betreffenden amplitudenabhängige Wert des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals des Fotodetektors größer als der Amplitudenvorgabewert, so verkleinert die Ansteuerschaltung die Energiemenge, die die Ladeschaltung des Kondensators dieses Lasers der n Laser des Laser-Untermoduls dem betreffenden Laser für die Erzeugung des nächsten Laserpulses durch Aufladung des Kondensators dieses Lasers zur Verfügung stellt. Zur Erniedrigung der Energiemenge des Kondensators kann die Ansteuervorrichtung zum Ersten den Ladestrom, mit dem die Ladeschaltung den Kondensator des Lasers lädt, in Abhängigkeit von dem Wert der Abweichung zwischen dem amplitudenabhängigen Wert des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals des Fotodetektors und dem Amplitudenvorgabewert erniedrigen. Zum Zweiten kann die Ansteuerschaltung zur Verringerung der Energiemenge des Kondensators bei einer zeitgesteuerten Aufladung des Kondensators den Ladezeitvorgabewert beispielsweise in Abhängigkeit von dem Wert der Abweichung zwischen dem amplitudenabhängigen Wert des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals des Fotodetektors und dem Amplitudenvorgabewert erniedrigen. Zum Dritten kann die Ansteuerschaltung zur Verringerung der Energiemenge des Kondensators bei einer kondensatorspannungsgesteuerten Aufladung des Kondensators die Kondensatorzielspannung beispielsweise in Abhängigkeit von dem Wert der Abweichung zwischen dem amplitudenabhängigen Wert des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals des Fotodetektors und dem Amplitudenvorgabewert erniedrigen.If the relevant amplitude-dependent value of the time profile of the received signal of the photodetector is greater than the amplitude default value, the control circuit reduces the amount of energy that the charging circuit of the capacitor of this laser of the n lasers of the laser submodule supplies to the relevant laser for generating the next laser pulse by charging the Capacitor of this laser makes available. In order to reduce the amount of energy in the capacitor, the control device can firstly reduce the charging current with which the charging circuit charges the capacitor of the laser, depending on the value of the deviation between the amplitude-dependent value of the value profile over time of the received signal of the photodetector and the amplitude default value. Secondly, to reduce the amount of energy in the capacitor when the capacitor is charged in a time-controlled manner, the control circuit can lower the default charging time value, for example as a function of the value of the deviation between the amplitude-dependent value of the time profile of the received signal from the photodetector and the default amplitude value. Third, the drive circuit can reduce the amount of energy in the capacitor when the capacitor is charged in a manner controlled by the capacitor voltage.

Unterschreitet die Kondensatorzielspannung eines Lasers der n-Laser eines Laser-Untermoduls der m Laser-Untermodule des Laser-Moduls während der Regelung eine vorgegebene oder programmierte untere Kondensatorzielspannungsschwelle, so signalisiert die Ansteuerschaltung mittels eines Kondensatorzielspannungsunterschreitungssignals einer ggf. übergeordneten Einheit eine Unterschreitung der unteren Kondensatorzielspannungsschwelle durch die Kondensatorzielspannung. Für jeden Laser der n Laser eines Laser-Untermoduls müsste ein solches Kondensatorzielspannungsunterschreitungssignal vorgesehen werden. In der Regel ist es das Beste, wenn die Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls eine Datenschnittstelle des Laser-Untermoduls aufweist. Bei einem solchen Fehler ändert die Ansteuerschaltung dann bevorzugt in einem Register der Datenschnittstelle des Laser-Untermoduls ein Flag von einem ersten logischen Wert zu einem zweiten logischen Wert. Bevorzugt ist der erste logische Wert der Rücksetzwert des Flags. Der zweite logische Wert signalisiert bei einem Auslesen des Registers über die Datenschnittstelle der auslesenden Einheit dann eine Unterschreitung der unteren Kondensatorzielspannungsschwelle durch die Kondensatorzielspannung bei der Regelung der Ladung des betreffenden Kondensators des betreffenden Lasers der n Laser des Laser-Untermoduls. Diese Signalisierung kann mit einer zusätzlichen Signalisierung verbunden werden, die beispielsweise mittels einer Interrupt-Leitung einer übergeordneten Recheneinheit die Existenz eines Fehlers signalisiert ohne diesen zu spezifizieren.If the capacitor target voltage of a laser of the n-lasers of a laser sub-module of the m laser sub-modules of the laser module falls below a specified or programmed lower capacitor target voltage threshold during regulation, the control circuit uses a capacitor target voltage undershoot signal to indicate to a possibly higher-level unit that the lower capacitor target voltage threshold has not been reached the capacitor target voltage. Such a capacitor target undershoot signal would have to be provided for each laser of the n lasers of a laser submodule. It is usually best if the laser sub-module drive circuitry has a laser sub-module data interface. With such a In the event of an error, the control circuit then preferably changes a flag in a register of the data interface of the laser submodule from a first logical value to a second logical value. The first logical value is preferably the reset value of the flag. When the register is read via the data interface of the reading unit, the second logical value then signals that the capacitor target voltage has fallen below the lower capacitor target voltage threshold when controlling the charge of the relevant capacitor of the relevant laser of the n lasers of the laser submodule. This signaling can be combined with an additional signaling which, for example, uses an interrupt line to signal the existence of an error to a higher-level arithmetic unit without specifying it.

Überschreitet die Kondensatorzielspannung eines Lasers der n-Laser eines Laser-Untermoduls der m Laser-Untermodule des Laser-Moduls während der Regelung eine vorgegebene oder programmierte obere Kondensatorzielspannungsschwelle, so signalisiert die Ansteuerschaltung mittels eines Kondensatorzielspannungsüberschreitungssignals einer ggf. übergeordneten Einheit eine Überschreitung der oberen Kondensatorzielspannungsschwelle durch die Kondensatorzielspannung. Für jeden Laser der n Laser eines Laser-Untermoduls müsste ein solches Kondensatorzielspannungsüberschreitungssignal vorgesehen werden. In der Regel ist es das Beste, wenn die Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls eine Datenschnittstelle des Laser-Untermoduls aufweist. Bei einem solchen Fehler ändert die Ansteuerschaltung dann bevorzugt in einem Register der Datenschnittstelle des Laser-Untermoduls ein Flag von einem ersten logischen Wert zu einem zweiten logischen Wert. Bevorzugt ist der erste logische Wert der Rücksetzwert des Flags. Der zweite logische Wert signalisiert bei einem Auslesen des Registers über die Datenschnittstelle der auslesenden Einheit dann eine Überschreitung der oberen Kondensatorzielspannungsschwelle durch die Kondensatorzielspannung bei der Regelung der Ladung des betreffenden Kondensators des betreffenden Lasers der n Laser des Laser-Untermoduls. Diese Signalisierung kann mit einer zusätzlichen Signalisierung verbunden werden, die beispielsweise mittels einer Interrupt-Leitung einer übergeordneten Recheneinheit die Existenz eines Fehlers signalisiert ohne diesen zu spezifizieren.If the capacitor target voltage of a laser of the n-lasers of a laser sub-module of the m laser sub-modules of the laser module exceeds a specified or programmed upper capacitor target voltage threshold during regulation, the control circuit uses a capacitor target voltage exceeding signal to indicate to a possibly higher-level unit that the upper capacitor target voltage threshold has been exceeded the capacitor target voltage. Such a capacitor target voltage exceeding signal would have to be provided for each laser of the n lasers of a laser sub-module. It is usually best if the laser sub-module drive circuitry has a laser sub-module data interface. In the event of such an error, the control circuit then preferably changes a flag in a register of the data interface of the laser submodule from a first logical value to a second logical value. The first logical value is preferably the reset value of the flag. When the register is read out via the data interface of the reading unit, the second logical value then signals that the upper capacitor target voltage threshold has been exceeded by the capacitor target voltage when controlling the charge of the relevant capacitor of the relevant laser of the n lasers of the laser submodule. This signaling can be combined with an additional signaling which, for example, uses an interrupt line to signal the existence of an error to a higher-level arithmetic unit without specifying it.

Unterschreitet der Wert des Ladestroms des Kondensators eines Lasers der n-Laser eines Laser-Untermoduls der m Laser-Untermodule des Laser-Moduls während der Regelung eine vorgegebene oder programmierte untere Ladestromzielschwelle, so signalisiert die Ansteuerschaltung mittels eines Ladestromzielunterschreitungssignals einer ggf. übergeordneten Einheit eine Unterschreitung der unteren Ladestromzielschwelle durch den Wert des Ladestroms. Für jeden Laser der n Laser eines Laser-Untermoduls müsste ein solches Ladestromzielunterschreitungssignal vorgesehen werden. In der Regel ist es das Beste, wenn die Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls eine Datenschnittstelle des Laser-Untermoduls aufweist. Bei einem solchen Fehler ändert die Ansteuerschaltung dann bevorzugt in einem Register der Datenschnittstelle des Laser-Untermoduls ein Flag von einem ersten logischen Wert zu einem zweiten logischen Wert. Bevorzugt ist der erste logische Wert der Rücksetzwert des Flags. Der zweite logische Wert signalisiert bei einem Auslesen des Registers über die Datenschnittstelle der auslesenden Einheit dann eine Unterschreitung der unteren Ladestromzielschwelle durch den Wert des Ladestroms bei der Regelung der Ladung des betreffenden Kondensators des betreffenden Lasers der n Laser des Laser-Untermoduls. Diese Signalisierung kann mit einer zusätzlichen Signalisierung verbunden werden, die beispielsweise mittels einer Interrupt-Leitung einer übergeordneten Recheneinheit die Existenz eines Fehlers signalisiert ohne diesen zu spezifizieren.If the value of the charging current of the capacitor of a laser of the n-lasers of a laser sub-module of the m laser sub-modules of the laser module falls below a predetermined or programmed lower charging current target threshold during the regulation, the control circuit uses a charging current target undershoot signal to signal a higher-level unit, if applicable the lower charging current target threshold by the value of the charging current. For each laser of the n lasers of a laser sub-module, such a signal that the charging current falls below the target would have to be provided. It is usually best if the laser sub-module drive circuitry has a laser sub-module data interface. In the event of such an error, the control circuit then preferably changes a flag in a register of the data interface of the laser submodule from a first logical value to a second logical value. The first logical value is preferably the reset value of the flag. When the register is read via the data interface of the reading unit, the second logical value then signals that the value of the charging current has fallen below the lower charging current target threshold when controlling the charge of the relevant capacitor of the relevant laser of the n lasers of the laser submodule. This signaling can be combined with an additional signaling which, for example, uses an interrupt line to signal the existence of an error to a higher-level arithmetic unit without specifying it.

Überschreitet der Wert des Ladestroms des Kondensators eines Lasers der n-Laser eines Laser-Untermoduls der m Laser-Untermodule des Laser-Moduls während der Regelung eine vorgegebene oder programmierte obere Ladestromzielschwelle, so signalisiert die Ansteuerschaltung mittels eines Ladestromzielüberschreitungssignals einer ggf. übergeordneten Einheit eine Überschreitung der oberen Ladestromzielschwelle durch den Wert des Ladestroms. Für jeden Laser der n Laser eines Laser-Untermoduls müsste ein solches Ladestromzielüberschreitungssignal vorgesehen werden. In der Regel ist es das Beste, wenn die Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls eine Datenschnittstelle des Laser-Untermoduls aufweist. Bei einem solchen Fehler ändert die Ansteuerschaltung dann bevorzugt in einem Register der Datenschnittstelle des Laser-Untermoduls ein Flag von einem ersten logischen Wert zu einem zweiten logischen Wert. Bevorzugt ist der erste logische Wert der Rücksetzwert des Flags. Der zweite logische Wert signalisiert bei einem Auslesen des Registers über die Datenschnittstelle der auslesenden Einheit dann eine Überschreitung der oberen Ladestromzielschwelle durch den Wert des Ladestroms bei der Regelung der Ladung des betreffenden Kondensators des betreffenden Lasers der n Laser des Laser-Untermoduls. Diese Signalisierung kann mit einer zusätzlichen Signalisierung verbunden werden, die beispielsweise mittels einer Interrupt-Leitung einer übergeordneten Recheneinheit die Existenz eines Fehlers signalisiert ohne diesen zu spezifizieren.If the value of the charging current of the capacitor of a laser of the n-lasers of a laser sub-module of the m laser sub-modules of the laser module exceeds a specified or programmed upper charging current target threshold during regulation, the control circuit uses a charging current target exceeding signal to indicate that it has been exceeded to a possibly higher-level unit the upper charging current target threshold by the value of the charging current. Such a charging current target exceeding signal would have to be provided for each laser of the n lasers of a laser submodule. It is usually best if the laser sub-module drive circuitry has a laser sub-module data interface. In the event of such an error, the control circuit then preferably changes a flag in a register of the data interface of the laser submodule from a first logical value to a second logical value. The first logical value is preferably the reset value of the flag. When the register is read out via the data interface of the reading unit, the second logical value then signals that the upper charging current target threshold has been exceeded by the value of the charging current when controlling the charge of the relevant capacitor of the relevant laser of the n lasers of the laser submodule. This signaling can be combined with an additional signaling which, for example, uses an interrupt line to signal the existence of an error to a higher-level arithmetic unit without specifying it.

Unterschreitet der Ladezeitvorgabewert des Kondensators eines Lasers der n-Laser eines Laser-Untermoduls der m Laser-Untermodule des Laser-Moduls während der Regelung eine vorgegebene oder programmierte untere Ladezeitzielschwelle, so signalisiert die Ansteuerschaltung mittels eines Ladezeitzielunterschreitungssignals einer ggf. übergeordneten Einheit eine Unterschreitung der unteren Ladezeitzielschwelle durch den Ladezeitvorgabewert. Für jeden Laser der n Laser eines Laser-Untermoduls müsste ein solches Ladezeitzielunterschreitungssignal vorgesehen werden. In der Regel ist es das Beste, wenn die Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls eine Datenschnittstelle des Laser-Untermoduls aufweist. Bei einem solchen Fehler ändert die Ansteuerschaltung dann bevorzugt in einem Register der Datenschnittstelle des Laser-Untermoduls ein Flag von einem ersten logischen Wert zu einem zweiten logischen Wert. Bevorzugt ist der erste logische Wert der Rücksetzwert des Flags. Der zweite logische Wert signalisiert bei einem Auslesen des Registers über die Datenschnittstelle der auslesenden Einheit dann eine Unterschreitung der unteren Ladezeitzielschwelle durch den Ladezeitvorgabewert bei der Regelung der Ladung des betreffenden Kondensators des betreffenden Lasers der n Laser des Laser-Untermoduls. Diese Signalisierung kann mit einer zusätzlichen Signalisierung verbunden werden, die beispielsweise mittels einer Interrupt-Leitung einer übergeordneten Recheneinheit die Existenz eines Fehlers signalisiert ohne diesen zu spezifizieren.If the charging time default value of the capacitor of a laser of the n-laser of a laser sub-module of the m laser sub-modules of the laser module falls below a specified or programmed lower charging time target threshold during regulation, the control circuit uses a charging time target undershoot signal to indicate to a possibly higher-level unit that the lower target has not been reached Load time target threshold by the load time target value. For each laser of the n lasers of a laser sub-module, such a charging time target underrun signal would have to be provided. It is usually best if the laser sub-module drive circuitry has a laser sub-module data interface. In the event of such an error, the control circuit then preferably changes a flag in a register of the data interface of the laser submodule from a first logical value to a second logical value. The first logical value is preferably the reset value of the flag. When the register is read via the data interface of the reading unit, the second logical value then signals that the charging time default value has not fallen below the lower charging time target threshold when controlling the charge of the relevant capacitor of the relevant laser of the n lasers of the laser submodule. This signaling can be combined with an additional signaling which, for example, uses an interrupt line to signal the existence of an error to a higher-level arithmetic unit without specifying it.

Überschreitet der Ladezeitvorgabewert des Kondensators eines Lasers der n-Laser eines Laser-Untermoduls der m Laser-Untermodule des Laser-Moduls während der Regelung eine vorgegeben oder programmierte obere Ladezeitzielschwelle, so signalisiert die Ansteuerschaltung mittels eines Ladezeitzielüberschreitungssignals einer ggf. übergeordneten Einheit eine Unterschreitung der oberen Ladezeitzielschwelle durch den Ladezeitvorgabewert. Für jeden Laser der n Laser eines Laser-Untermoduls müsste ein solches Ladezeitzielüberschreitungssignal vorgesehen werden. In der Regel ist es das Beste, wenn die Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls eine Datenschnittstelle des Laser-Untermoduls aufweist. Bei einem solchen Fehler ändert die Ansteuerschaltung dann bevorzugt in einem Register der Datenschnittstelle des Laser-Untermoduls ein Flag von einem ersten logischen Wert zu einem zweiten logischen Wert. Bevorzugt ist der erste logische Wert der Rücksetzwert des Flags. Der zweite logische Wert signalisiert bei einem Auslesen des Registers über die Datenschnittstelle der auslesenden Einheit dann eine Überschreitung der oberen Ladezeitzielschwelle durch den Ladezeitvorgabewert bei der Regelung der Ladung des betreffenden Kondensators des betreffenden Lasers der n Laser des Laser-Untermoduls. Diese Signalisierung kann mit einer zusätzlichen Signalisierung verbunden werden, die beispielsweise mittels einer Interrupt-Leitung einer übergeordneten Recheneinheit die Existenz eines Fehlers signalisiert ohne diesen zu spezifizieren.If the charging time default value of the capacitor of a laser of the n-laser of a laser sub-module of the m laser sub-modules of the laser module exceeds a specified or programmed upper charging time target threshold during regulation, the control circuit uses a charging time target exceeded signal to indicate to a possibly higher-level unit that it has fallen below the upper limit Load time target threshold by the load time target value. Such a charging time target exceeded signal would have to be provided for each laser of the n lasers of a laser sub-module. It is usually best if the laser sub-module drive circuitry has a laser sub-module data interface. In the event of such an error, the control circuit then preferably changes a flag in a register of the data interface of the laser submodule from a first logical value to a second logical value. The first logical value is preferably the reset value of the flag. When the register is read via the data interface of the reading unit, the second logical value then signals that the upper charging time target threshold has been exceeded by the charging time default value when controlling the charge of the relevant capacitor of the relevant laser of the n lasers of the laser submodule. This signaling can be combined with an additional signaling which, for example, uses an interrupt line to signal the existence of an error to a higher-level arithmetic unit without specifying it.

Unterschreitet der Wert der Verzögerungszeit, die einem Lasers der n-Laser eines Laser-Untermoduls der m Laser-Untermodule des Laser-Moduls zugeordnet ist, während der Regelung des Werts dieser Verzögerungszeit eine vorgegebene oder programmierte untere Verzögerungszeitschwelle, so signalisiert die Ansteuerschaltung mittels eines Verzögerungszeitunterschreitungssignals einer ggf. übergeordneten Einheit eine Unterschreitung der unteren Verzögerungszeitschwelle durch den Wert der betreffende Verzögerungszeit. Für jeden Laser der n Laser eines Laser-Untermoduls müsste ein solches Verzögerungszeitunterschreitungssignal vorgesehen werden. In der Regel ist es das Beste, wenn die Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls eine Datenschnittstelle des Laser-Untermoduls aufweist. Bei einem solchen Fehler ändert die Ansteuerschaltung dann bevorzugt in einem Register der Datenschnittstelle des Laser-Untermoduls ein Flag von einem ersten logischen Wert zu einem zweiten logischen Wert. Bevorzugt ist der erste logische Wert der Rücksetzwert des Flags. Der zweite logische Wert signalisiert bei einem Auslesen des Registers über die Datenschnittstelle der auslesenden Einheit dann eine Unterschreitung der unteren Verzögerungszeitschwelle durch den Wert der betreffenden Verzögerungszeit bei der Regelung des Werts der betreffenden Verzögerungszeit des betreffenden Lasers der n Laser des Laser-Untermoduls. Diese Signalisierung kann mit einer zusätzlichen Signalisierung verbunden werden, die beispielsweise mittels einer Interrupt-Leitung einer übergeordneten Recheneinheit die Existenz eines Fehlers signalisiert ohne diesen zu spezifizieren.If the value of the delay time, which is assigned to a laser of the n-laser of a laser sub-module of the m laser sub-modules of the laser module, falls below a predetermined or programmed lower delay time threshold during the regulation of the value of this delay time, the control circuit uses a delay time undershoot signal a higher-level unit, if applicable, that the value of the relevant delay time has fallen below the lower delay time threshold. Such a delay underrun signal would have to be provided for each laser of the n lasers of a laser submodule. It is usually best if the laser sub-module drive circuitry has a laser sub-module data interface. In the event of such an error, the control circuit then preferably changes a flag in a register of the data interface of the laser submodule from a first logical value to a second logical value. The first logical value is preferably the reset value of the flag. When the register is read via the data interface of the reading unit, the second logical value then signals that the value of the relevant delay time has fallen below the lower delay time threshold when controlling the value of the relevant delay time of the relevant laser of the n lasers of the laser submodule. This signaling can be combined with an additional signaling which, for example, uses an interrupt line to signal the existence of an error to a higher-level arithmetic unit without specifying it.

Überschreitet der Wert der Verzögerungszeit, die einem Laser der n-Laser eines Laser-Untermoduls der m Laser-Untermodule des Laser-Moduls zugeordnet ist, während der Regelung des Werts dieser Verzögerungszeit eine vorgegebene oder programmierte obere Verzögerungszeitschwelle, so signalisiert die Ansteuerschaltung mittels eines Verzögerungszeitüberschreitungssignals einer ggf. übergeordneten Einheit eine Überschreitung der oberen Verzögerungszeitschwelle durch den Wert der betreffenden Verzögerungszeit. Für jeden Laser der n Laser eines Laser-Untermoduls müsste ein solches Verzögerungszeitüberschreitungssignal vorgesehen werden. In der Regel ist es das Beste, wenn die Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls eine Datenschnittstelle des Laser-Untermoduls aufweist. Bei einem solchen Fehler ändert die Ansteuerschaltung dann bevorzugt in einem Register der Datenschnittstelle des Laser-Untermoduls ein Flag von einem ersten logischen Wert zu einem zweiten logischen Wert. Bevorzugt ist der erste logische Wert der Rücksetzwert des Flags. Der zweite logische Wert signalisiert bei einem Auslesen des Registers über die Datenschnittstelle der auslesenden Einheit dann eine Überschreitung der oberen Verzögerungszeitschwelle durch den Wert der betreffenden Verzögerungszeit bei der Regelung des Werts der betreffenden Verzögerungszeit des betreffenden Lasers der n Laser des Laser-Untermoduls. Diese Signalisierung kann mit einer zusätzlichen Signalisierung verbunden werden, die beispielsweise mittels einer Interrupt-Leitung einer übergeordneten Recheneinheit die Existenz eines Fehlers signalisiert ohne diesen zu spezifizieren.If the value of the delay time assigned to a laser of the n-lasers of a laser sub-module of the m laser sub-modules of the laser module exceeds a predefined or programmed upper delay time threshold while the value of this delay time is being controlled, the control circuit uses a delay time exceeded signal a higher-level unit, if applicable, that the upper delay time threshold has been exceeded by the value of the relevant delay time. Such a delay time-out signal would have to be provided for each laser of the n lasers of a laser sub-module. It is usually best if the laser sub-module drive circuitry has a laser sub-module data interface. In the event of such an error, the control circuit then preferably changes a flag of in a register of the data interface of the laser submodule a first logical value to a second logical value. The first logical value is preferably the reset value of the flag. When the register is read out via the data interface of the reading unit, the second logical value then signals that the upper delay time threshold has been exceeded by the value of the relevant delay time when controlling the value of the relevant delay time of the relevant laser of the n lasers of the laser submodule. This signaling can be combined with an additional signaling which, for example, uses an interrupt line to signal the existence of an error to a higher-level arithmetic unit without specifying it.

Sendet der betreffende Laser der n Laser eines Laser-Untermoduls wider Erwarten keinen Laserpuls aus, so kann beispielsweise die Ansteuerschaltung des Laser-Untermoduls durch Auswertung eines amplitudenabhängigen Werts des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals des Fotodetektors das Nichtaussenden des Laser-Pulses erfassen und mittels eines Flags in der zuvor beschriebenen Art und/oder einer Signalleitung signalisieren.If, contrary to expectations, the relevant laser of the n lasers of a laser sub-module does not emit a laser pulse, the control circuit of the laser sub-module can, for example, detect the non-emission of the laser pulse by evaluating an amplitude-dependent value of the value profile over time of the received signal of the photodetector and using a flag in signal the type described above and / or a signal line.

Im Falle der zuvor beschriebenen Fehler kann das übergeordnete System den oder die Fehler bewerten und die Daten in ihrer Nutzbarkeit einschränken oder verwerfen. Hierdurch ist sichergestellt, dass beispielsweise ein Ausfall eines einzelnen Lasers das übergeordnete System nicht zu der fehlerhaften Annahme des Nichtvorhandenseins von Objekten im Fahrweg des Kfz verleitet.In the case of the errors described above, the higher-level system can evaluate the error or errors and restrict or discard the usability of the data. This ensures that, for example, a failure of a single laser does not mislead the higher-level system to the erroneous assumption that objects are not present in the path of the motor vehicle.

Es ist besonders vorteilhaft, das weiter oben beschriebene Laser-Modul in einem zuvor beschriebenen LIDAR-System einzusetzen.It is particularly advantageous to use the laser module described above in a previously described LIDAR system.

Der Vorschlag umfasst des Weiteren ein Laser-Modul mit m Laser-Untermodulen (mit m als ganzer positiver Zahl). Jedes Laser-Untermodul umfasst bevorzugt ein lineares Laser-Array aus n Lasern, mit n als ganzer positiver Zahl. Die n-Laser eines Laser-Untermoduls sind bevorzugt auf einem Modulträger und/oder einem Treiber-IC des Laser-Untermoduls montiert. Jeder Laser-Strahl jedes Lasers weist eine Laser-Strahlachse auf. Alle Laser-Strahlachsen und/oder mindestens zwei Laserstrahlachsen der Laser eines Laser-Untermoduls schneiden sich bevorzugt in einem Punkt. Darauf aufbauend kann eine Zusammenstellung von m Laser-Untermodulen, mit m als ganzer positiver Zahl, definiert werden, bei der jedes Laser-Untermodul das besagte lineare Laser-Array aus n Lasern aufweist, mit n als ganzer positiver Zahl. Die Laser eines jeden Laser-Untermoduls können bevorzugt in gleicher Weise durchnummeriert werden. Bevorzugt jeder Laser-Strahl jedes Lasers weist eine Laser-Strahlachse auf. Bevorzugt schneiden sich alle jeweiligen Laser-Strahlachsen jeweils aller n Laser aller m Laser-Untermodule des Laser-Moduls in einem Punkt. Zumindest sollten sich die Laser-Strahlachsen von mindestens zwei Lasern der jeweils n Laser der m Laser-Untermodule des Laser-Moduls in einem Punkt schneiden. Besser ist jedoch, wenn sich alle m*n Laser-Strahlachsen aller n*m Laser aller m Laser-Untermodule des Laser-Moduls in einem Punkt schneiden. Alternativ können sich zumindest zwei Laser-Strahlachsen von mindestens zwei Lasern der n*m Laser aller m Laser-Untermodule des Laser-Moduls in einem Punkt schneiden. Das jeweilige Treiber-IC eines Laser-Untermoduls ist bevorzugt eine jeweilige integrierte Schaltung. Ein solches Treiber-IC hat bevorzugt eine rechteckige Form. Das Treiber-IC des jeweiligen Laser-Untermoduls weist dann bevorzugt zwei Schmalseiten und zwei Langseiten als Kanten auf. Das Treiber-IC des jeweiligen Laser-Untermoduls weist bevorzugt an einer ersten Kante des Rechtecks seiner Form, die eine Schmalseite ist, Kontakte oder einen Kontakt (DISC) auf, die dazu bestimmt und geeignet sind einen oder mehrere Rückseitenkontakte von Lasern zu kontaktieren. Das Treiber-IC des jeweiligen Laser-Untermoduls weist an seiner zweiten Kante des Rechtecks seiner Form, die eine Schmalseite ist, Kontakte (VDDA, GNDA, VDDD, GNDD, VDDP, GNDP, VDDH, GND) auf, die der Energieversorgung des Treiber-ICs und/oder der besagen Laser (D1 bis Dn) und/oder der zugehörigen Energiespeicher (C1 bis Cn) dienen. Die erste Kante liegt dabei der zweiten Kante bevorzugt gegenüber.The proposal further includes a laser module with m laser sub-modules (where m is a positive integer). Each laser sub-module preferably comprises a linear laser array of n lasers, where n is a positive integer. The n-lasers of a laser sub-module are preferably mounted on a module carrier and/or a driver IC of the laser sub-module. Each laser beam of each laser has a laser beam axis. All laser beam axes and/or at least two laser beam axes of the lasers of a laser sub-module preferably intersect at one point. Based on this, an assembly of m laser sub-modules, where m is a positive integer, can be defined, where each laser sub-module has said linear laser array of n lasers, where n is a positive integer. The lasers of each laser sub-module can preferably be numbered consecutively in the same way. Each laser beam of each laser preferably has a laser beam axis. All respective laser beam axes of all n lasers of all m laser sub-modules of the laser module preferably intersect at one point. At least the laser beam axes of at least two lasers of the n lasers of the m laser sub-modules of the laser module should intersect at one point. However, it is better if all m*n laser beam axes of all n*m lasers of all m laser sub-modules of the laser module intersect at one point. Alternatively, at least two laser beam axes of at least two lasers of the n*m lasers of all m laser sub-modules of the laser module can intersect at one point. The respective driver IC of a laser sub-module is preferably a respective integrated circuit. Such a driver IC preferably has a rectangular shape. The driver IC of the respective laser submodule then preferably has two narrow sides and two long sides as edges. The driver IC of the respective laser sub-module preferably has contacts or a contact (DISC) on a first edge of the rectangle of its shape, which is a narrow side, which are intended and suitable for contacting one or more rear side contacts of lasers. The driver IC of the respective laser sub-module has contacts (VDDA, GNDA, VDDD, GNDD, VDDP, GNDP, VDDH, GND) on its second edge of the rectangle of its shape, which is a narrow side, which are used for the power supply of the driver ICs and/or said lasers (D1 to Dn) and/or the associated energy stores (C1 to Cn) are used. The first edge preferably lies opposite the second edge.

Das Treiber-IC des jeweiligen Laser-Untermoduls weist bevorzugt an einer dritten Kante des Treiber-ICs, die eine Langseite ist, mindestens einen Transfer-Kontakt für ein Signal auf, das an andere Treiber-ICs anderer Laser-Untermodule weitergegeben werden kann. Das Treiber-IC weist an einer vierten Kante des Treiber-ICs, die eine Langseite ist, einen weiteren Transfer-Kontakt auf, der elektrisch mit dem Transferkontakt verbunden ist.The driver IC of the respective laser sub-module preferably has at least one transfer contact for a signal on a third edge of the driver IC, which is a long side, which can be passed on to other driver ICs of other laser sub-modules. The driver IC has another transfer contact, which is electrically connected to the transfer contact, on a fourth edge of the driver IC, which is a long side.

Bevorzugt ist einer der Transferkontakte ein Kontakt für ein Rücksetzsignal (RST), das das Treiber-IC des jeweiligen Laser-Untermoduls in einen definierten Zustand versetzt. Bevorzugt ist ein Transferkontakt ein Kontakt für ein Trigger-Signal (TRIG), das das Treiber-IC des jeweiligen Laser-Untermoduls in einem vorbestimmten Signalzustand dazu veranlasst, seine Laser (D1 bis Dn) abzufeuern, sofern dies aufgrund des Systemzustands vorgesehen ist.One of the transfer contacts is preferably a contact for a reset signal (RST), which puts the driver IC of the respective laser submodule into a defined state. A transfer contact is preferably a contact for a trigger signal (TRIG) that causes the driver IC of the respective laser submodule to fire its lasers (D1 to Dn) in a predetermined signal state, if this is provided for by the system state.

Bevorzugt sind ein oder mehrere Transfer-Kontakte zur Kontaktierung von Signalen eines Datenbusses bestimmt. Der eine oder die mehreren Transfer-Kontakte an der einen Kante des Treiber-ICs des jeweiligen Laser-Untermoduls, die eine Langseite ist, sind bevorzugt mit einem oder mehreren korrespondieren Transfer-Kontakten an der gegenüberliegenden Kante des Treiber-ICs des jeweiligen Laser-Untermoduls, die die gegenüberliegende Langseite ist, direkt elektrisch verbunden. Es ist aber auch denkbar, dass ein linearer Datenbus (z.B. ein LIN-Bus) zumindest zeitweise durch die Treiber-ICs der jeweiligen Laser-Untermodule als Busknoten unterbrochen wird und interne Vorrichtungsteile der Treiber-ICs der jeweiligen Laser-Untermodule die Daten auf der einen Seite des jeweiligen Treiber-ICs in Empfang nehmen und auf der anderen Seite dieses Treiber-ICs ggf. auch modifiziert weitersenden kann. In dem Fall werden die Signale des einen oder der mehreren Transfer-Kontakte an der einen Kante des jeweiligen Treiber-ICs des jeweiligen Laser-Untermoduls, die eine Langseite ist, vor der Weiterleitung an einen oder mehrere korrespondiere Transfer-Kontakte an der gegenüberliegenden Kante dieses Treiber-ICs, die die gegenüberliegende Langseite ist, in einer Teilvorrichtung des Treiber-ICs, insbesondere in einer Datenbusschnittstelle, verarbeitet.One or more transfer contacts are preferably intended for contacting signals of a data bus. The one or more transfer contacts on the one edge of the driver IC of the respective laser sub-module, which is a long side, are preferably provided with one or more directly electrically connected to corresponding transfer contacts on the opposite edge of the driver IC of the respective laser sub-module, which is the opposite long side. However, it is also conceivable that a linear data bus (e.g. a LIN bus) is interrupted at least temporarily by the driver ICs of the respective laser sub-modules as bus nodes and internal device parts of the driver ICs of the respective laser sub-modules transfer the data to one Receive side of the respective driver IC and on the other side of this driver IC can possibly also send modified. In that case, the signals of the one or more transfer contacts on one edge of the respective driver IC of the respective laser sub-module, which is a long side, are transferred before being forwarded to one or more corresponding transfer contacts on the opposite edge of this Driver ICs, which is the opposite long side, processed in a sub-device of the driver ICs, in particular in a data bus interface.

Des Weiteren umfasst diese Schrift die Offenlegung einer Zusammenstellung von Laser-UnterModulen zu Laser-Modulen, insbesondere innerhalb eines LIDAR-Systems, mit mehreren, mindestens aber zwei Laser-Untermodulen, einem ersten Laser-Untermodul und einem zweiten Laser-Untermodul, wobei die Laser-Untermodule eine rechteckige Form mit zwei Schmalseiten und zwei Langseiten haben und wobei die Laser-Untermodule mit Ihren Langseiten nebeneinander angeordnet sind.Furthermore, this document includes the disclosure of a compilation of laser sub-modules to laser modules, in particular within a LIDAR system, with several, but at least two laser sub-modules, a first laser sub-module and a second laser sub-module, the laser -Sub-modules have a rectangular shape with two narrow sides and two long sides and the laser sub-modules are arranged with their long sides next to each other.

Die Laser-Untermodule weisen jeweils ein anreihbares Treiber-IC, wie zuvor beschrieben, auf.The laser sub-modules each have a stackable driver IC, as previously described.

Die Treiber-ICs der Laser- Untermodule sind typischerweise hinsichtlich der genutzten Transfer-Kontakte ihrer Treiber-ICs baugleich. Jeweils ein Transfer-Kontakt des Treiber-ICs des ersten Laser-Untermoduls ist dann bevorzugt mit dem korrespondierenden Transfer-Kontakt des Treiber-ICs des zweiten Laser-Untermoduls mittels eines einzigen Bonddraht pro solch einem Transfer-Kontakt-Paar elektrisch verbunden. Dies hat den Vorteil, dass nur geringe Verluste entstehen. Die ist insbesondere für eine schnelle synchrone Übertragung des Trigger-Signals (TRIG) vorteilhaft, da alle Laser zeitgerecht zünden sollen und damit ihr Strahlungspaket aussenden sollen.The driver ICs of the laser sub-modules are typically identical in terms of the transfer contacts used in their driver ICs. In each case one transfer contact of the driver IC of the first laser sub-module is then preferably electrically connected to the corresponding transfer contact of the driver IC of the second laser sub-module by means of a single bonding wire per such transfer contact pair. This has the advantage that only small losses occur. This is advantageous in particular for fast, synchronous transmission of the trigger signal (TRIG), since all lasers should ignite at the right time and thus emit their radiation packet.

Der Vorschlag umfasst auch ein spezielles Kondensator-Array für ein Laser-Untermodul und/oder für eine Zusammenstellung von Laser-Untermodulen zu einem Laser-Modul und/oder für die Verwendung zusammen mit einem Treiber-IC, wie zuvor beschrieben. Das Kondensator-Array ist rechteckig und weist eine Oberseite und eine Unterseite auf. Das Kondensator-Array weist n Kontakte (K1' bis Kn') aufgereiht längs einer ersten Kante des Rechtecks auf der Oberfläche des Kondensator-Arrays auf. Das Kondensator-Array weist einen weiteren Kontakt (KG') auf, der sich längs einer zweiten Seite des Rechtecks auf der Oberseite des Kondensator-Arrays erstreckt. Die zweite Seite des Rechtecks liegt der ersten Seite des Rechtecks gegenüber. Die Erstreckung des weiteren Kontakts (KG') längs der dritten und vierten Seite ist kürzer als die Erstreckung der dritten Kante des Rechtecks des am nächsten liegenden Kontakts der n Kontakte (K1' bis Kn') längs der dritten Kante des Rechtecks. Die Erstreckung des weiteren Kontakts (KG') längs der dritten und vierten Seite ist kürzer als die Erstreckung der vierten Kante des Rechtecks des am nächsten liegenden Kontakts der n Kontakte (K1' bis Kn') längs der vierten Kante des Rechtecks. Das Kondensator-Array weist einen Rückseitenkontakt (KR) auf, der die Unterseite des Kondensator-Arrays bedeckt. Jeder der n Kontakte (K1' bis Kn') bildet mit dem Rückseitenkontakt (KR) eine Kapazität (C1 bis Cn), wobei der weitere Kontakt (KG') mit dem Rückseitenkontakt (KR) eine weitere Kapazität (CVDD) bildet und wobei die Kondensatoren (C1 bis Cn und CVDD) bevorzugt ein gemeinsames Dielektrikum aufweisen, das sich zwischen den n Kontakten (K1' bis Kn') und dem weiteren Kontakt (KG') einerseits und dem Rückseitenkontakt (KR) erstreckt.The proposal also includes a special capacitor array for a laser sub-module and/or for an assembly of laser sub-modules into a laser module and/or for use together with a driver IC as previously described. The capacitor array is rectangular and has a top and a bottom. The capacitor array has n contacts (K1' to Kn') lined up along a first edge of the rectangle on the surface of the capacitor array. The capacitor array has another contact (KG') extending along a second side of the rectangle on top of the capacitor array. The second side of the rectangle is opposite the first side of the rectangle. The extent of the further contact (KG') along the third and fourth sides is shorter than the extent of the third edge of the rectangle of the closest contact of the n contacts (K1' to Kn') along the third edge of the rectangle. The extent of the further contact (KG') along the third and fourth sides is shorter than the extent of the fourth edge of the rectangle of the closest contact of the n contacts (K1' to Kn') along the fourth edge of the rectangle. The capacitor array has a backside contact (KR) covering the underside of the capacitor array. Each of the n contacts (K1' to Kn') forms a capacitance (C1 to Cn) with the rear contact (KR), the further contact (KG') forming a further capacitance (CVDD) with the rear contact (KR) and the Capacitors (C1 to Cn and CVDD) preferably have a common dielectric which extends between the n contacts (K1' to Kn') and the further contact (KG') on the one hand and the rear-side contact (KR).

Die vorgestellten Vorrichtungen können als LIDAR-Vorrichtung oder als Teil einer solchen LIDAR-Vorrichtung in einer mobilen Vorrichtung verwendet werden. Dabei kann beispielsweise die angesprochene mobile Vorrichtung insbesondere ein Roboter oder ein Flugkörper oder ein Raumflugkörper oder ein Schiffskörper oder ein Wasserfahrzeug oder ein Fahrzeug oder ein Schienenfahrzeug oder Flugzeug oder ein Raumfahrzeug sein.The presented devices can be used as a LIDAR device or as part of such a LIDAR device in a mobile device. In this case, for example, the addressed mobile device can be in particular a robot or a missile or a spacecraft or a ship's hull or a watercraft or a vehicle or a rail vehicle or aircraft or a spacecraft.

Die vorgestellten Vorrichtungen können als LIDAR-Vorrichtung oder als Teil einer solchen LIDAR-Vorrichtung in der Automatisierungstechnik eingesetzt werden. Sie können beispielsweise in einer Vorrichtung zur Erfassung der Form eines Gegenstands oder eines Gebäudes oder in einer Vorrichtung zur Automatisierung von Prozessen oder in einer Vorrichtung zum dreidimensionalen Erfassen der Form dreidimensionaler Körper eingesetzt werden. Die vorgestellten Vorrichtungen können auch in medizinischen Vorrichtungen oder anderen Vorrichtungen zur biometrischen Vermessung von Organismen verwendet werden. Die vorgestellten Vorrichtungen können aber auch ganz allgemein als 3D-Scanner eingesetzt werden.The devices presented can be used as a LIDAR device or as part of such a LIDAR device in automation technology. They can be used, for example, in a device for detecting the shape of an object or a building, or in a device for automating processes, or in a device for three-dimensionally detecting the shape of three-dimensional bodies. The devices presented can also be used in medical devices or other devices for the biometric measurement of organisms. However, the devices presented can also be used quite generally as 3D scanners.

Der Vorschlag betrifft also zunächst ein Laser-Untermodul. Das Laser-Untermodul umfasst bevorzugt ein lineares Laser-Array aus n Lasern (D1 bis Dn), n Kondensatoren (C1 bis Cn), einen Ansteuerschalter (Tdis), n Ladeschaltkreise (B1 bis Bn) und einen Steuerschaltkreis (CTR).The proposal therefore initially relates to a laser sub-module. The laser sub-module preferably comprises a linear laser array of n lasers (D1 to Dn), n capacitors (C1 to Cn), one driving switch (T dis ), n charging circuits (B1 to Bn) and a control circuit (CTR).

Dabei soll n eine ganze positive Zahl größer 2 ein. Jeder Kondensator der n Kondensatoren (C1 bis Cn) weist einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss auf. Jeder Ladeschaltkreis der n Ladeschaltkreise (B1 bis Bn) kann selektiv jeweils einen Kondensator der n Kondensatoren (C1 bis Cn) laden. Der Text des folgenden Abschnitts bezeichnet diesen Kondensator als den diesem Ladeschaltkreis „zugeordneten Kondensator“. Der Steuerschaltkreis (CTR) steuert die Ladeschaltungen (B1 bis Bn). Die Verschaltung ordnet somit jedem Kondensator der n Kondensatoren (C1 bis Cn) jeweils bevorzugt genau einen Laser der n Laser (D1 bis Dn) als den diesem Kondensator „zugeordneten Laser“ zu. Der Steuerschaltkreis (CTR) steuert den Ansteuerschalter (Tdis). Der Ansteuerschalter (Tdis) entlädt auf ein Signal der Steuerschaltung (CTR) denjenigen Kondensator der n Kondensatoren (C1 bis Cn), der geladen ist, über den diesem Kondensator zugeordneten Laser. Der zugeordnete Kondensator versorgt also nach dem Schließen des Ansteuerschalters (Tdis) durch die Steuerschaltung (CTR) den Laser mit elektrischer Energie, die der diesem Kondensator zugeordnete Ladeschaltkreis zuvor im gekoppelten Kondensator gespeichert hat. Dieser dem Kondensator zugeordnete Laser sendet jeweils nur dann einen Laserpuls aus, wenn der dem Kondensator zugeordnete Ladeschaltkreis den diesem Laser zugeordneten Kondensator zuvor geladen hatte und wenn zum Zeitpunkt der Aussendung des Laserpulses der Ansteuerschalter (Tdis) den Laser und damit den Kondensator über den Laser mit einem Bezugspotenzial verbindet, sodass ein Entladestrom des zugeordneten Kondensators durch den betreffenden Laser fließen kann. Die technische Lehre dieser Schrift schlägt nun vor, dass das Laser-Untermodul mindestens einen Fotodetektor (PD1), insbesondere n Fotodetektoren (PD1 bis PDn), aufweist. Bevorzugt ist der dem zu entladenden Kondensator zugeordnete Laser mit zumindest einem Fotodetektor über einen optischen Pfad (oP1 bis oPn) optisch gekoppelt. Dieser mindestens eine Fotodetektor erzeugt nun ein Empfangssignal mit einem zeitlichen Wertverlauf in Abhängigkeit von dem zeitlichen Amplitudenverlauf der Lichtpulserzeugung des mit diesem Fotodetektor optisch, beispielsweise über den besagten optischen Pfad, gekoppelten Lasers. Der Steuerschaltkreis (CTR) ermittelt einen Parameter des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals aus dem zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals des dem Laser zugeordneten Fotodetektors. Die technische Lehre dieser Schrift schlägt vor, dass der Steuerschaltkreis (CTR) die Erzeugung eines Lichtpulses des dem Kondensator zugeordneten Lasers in Abhängigkeit von diesem Parameter zum Ersten steuert und bevorzugt zum Zweiten mittels des zugeordneten Fotodetektors und des zugeordneten Empfangssignals überwacht.n should be a positive integer greater than 2. Each capacitor of the n capacitors (C1 to Cn) has a first terminal and a second terminal. Each charging circuit of the n charging circuits (B1 to Bn) can selectively charge each one of the n capacitors (C1 to Cn). The text of the following section refers to this capacitor as the “capacitor associated” with this charging circuit. The control circuit (CTR) controls the charging circuits (B1 to Bn). The interconnection thus assigns each capacitor of the n capacitors (C1 to Cn) to one laser of the n lasers (D1 to Dn) as the “assigned laser” to this capacitor. The control circuit (CTR) controls the drive switch (T dis ). In response to a signal from the control circuit (CTR), the drive switch (T dis ) discharges that capacitor of the n capacitors (C1 to Cn) that is charged, via the laser assigned to this capacitor. After the control circuit (CTR) has closed the drive switch (T dis ), the associated capacitor supplies the laser with electrical energy which the charging circuit associated with this capacitor has previously stored in the coupled capacitor. This laser assigned to the capacitor only emits a laser pulse if the charging circuit assigned to the capacitor had previously charged the capacitor assigned to this laser and if, at the time the laser pulse was emitted, the control switch (T dis ) switched the laser and thus the capacitor via the laser connected to a reference potential, so that a discharge current of the associated capacitor can flow through the laser in question. The technical teaching of this document now proposes that the laser sub-module has at least one photodetector (PD1), in particular n photodetectors (PD1 to PDn). The laser assigned to the capacitor to be discharged is preferably optically coupled to at least one photodetector via an optical path (oP1 to oPn). This at least one photodetector now generates a received signal with a value profile over time as a function of the amplitude profile over time of the light pulse generation of the laser optically coupled to this photodetector, for example via the said optical path. The control circuit (CTR) determines a parameter of the time profile of the received signal from the time profile of the received signal of the photodetector assigned to the laser. The technical teaching of this document proposes that the control circuit (CTR) firstly controls the generation of a light pulse of the laser associated with the capacitor as a function of this parameter and secondly preferably monitors it by means of the associated photodetector and the associated received signal.

Bevorzugt ist der Parameter der Wert der realen zeitlichen Verzögerung zwischen dem Eintreffen eines zeitlichen Merkmals eines Trigger-Signals (TRIG) als Startsignal für die Aussendung eines Laserpulses durch den zugeordneten Laser an der Steuerschaltung (CTR) und dem Auftreten eines zeitlichen Merkmals für die reale Aussendung des Laserpulses im zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals.The parameter is preferably the value of the real time delay between the arrival of a time characteristic of a trigger signal (TRIG) as a start signal for the transmission of a laser pulse by the associated laser at the control circuit (CTR) and the occurrence of a time characteristic for the real transmission of the laser pulse in the course of the value of the received signal over time.

Die hier vorgelegte technische Lehre definiert den Begriff einer Verzögerungszeit. Diese Verzögerungszeit beginnt mit dem Eintreffen des zeitlichen Merkmals eines Trigger-Signals (TRIG) als Startsignal für die Aussendung eines Laserpulses durch den zugeordneten Laser an der Steuerschaltung (CTR) als Startzeitpunkt. Bevorzugt veranlasst die Steuerschaltung (CTR) den Ansteuerschalter (Tdis) nach Ablauf einer vorgegebenen und/oder berechneten und/oder einstellbaren und/oder programmierbaren Verzögerungszeit, den zugeordneten Laser mit dem Bezugspotenzial zu verbinden.The technical teaching presented here defines the concept of a delay time. This delay time begins with the arrival of the time characteristic of a trigger signal (TRIG) as the start signal for the transmission of a laser pulse by the associated laser at the control circuit (CTR) as the start time. The control circuit (CTR) preferably causes the control switch (T dis ) to connect the associated laser to the reference potential after a predetermined and/or calculated and/or adjustable and/or programmable delay time has elapsed.

Bevorzugt regelt die Steuerschaltung (CTR) die Verzögerungszeit in Abhängigkeit von dem Parameter. The control circuit (CTR) preferably regulates the delay time as a function of the parameter.

Dabei regelt bevorzugt die Steuerschaltung (CTR) die Verzögerungszeit auf einen Soll-Wert, den diese Schrift auch mit dem Begriff Verzögerungszeitzielwert benennt.In this case, the control circuit (CTR) preferably regulates the delay time to a desired value, which this document also refers to as the delay time target value.

Bevorzugt regelt die Steuerschaltung (CTR) die Verzögerungszeit in der Art, dass der Zeitpunkt des Auftretens des zeitlichen Merkmals für die reale Aussendung des Laserpulses im zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals synchron mit einer ggf. festen zeitlichen Verschiebung zu einem zeitlichen Merkmal im zeitlichen Werteverlauf eines Synchronsignals ist. Bei dem zeitlichen Merkmal für die reale Aussendung des Laserpulses im zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals kann es sich beispielsweise um eine steigende oder fallende Flanke im zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals handeln. Bei dem zeitlichen Merkmal für die reale Aussendung des Laserpulses im zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals kann es sich beispielsweise um den Zeitpunkt des Überschreitens eines Schwellwerts durch den zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals handeln. Bei dem zeitlichen Merkmal für die reale Aussendung des Laserpulses im zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals kann es sich beispielsweise um den Zeitpunkt des Auftretend eines Maximalwerts im zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals handeln.The control circuit (CTR) preferably regulates the delay time in such a way that the time of the occurrence of the temporal characteristic for the real transmission of the laser pulse in the temporal value curve of the received signal is synchronous with a possibly fixed time shift to a temporal characteristic in the temporal value curve of a synchronous signal . The time characteristic for the real transmission of the laser pulse in the time profile of the received signal can be, for example, a rising or falling edge in the time profile of the received signal. The time characteristic for the real transmission of the laser pulse in the time profile of the received signal can be, for example, the time at which a threshold value is exceeded by the time profile of the received signal. The temporal characteristic for the real transmission of the laser pulse in the time profile of the received signal can be, for example, the time at which a maximum value occurs in the time profile of the received signal.

In einer anderen Ausprägung kann der Parameter ein Wert, der von der Auswirkung des zeitlichen Amplitudenverlaufs des Laserpulses im zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals abhängig ist, sein. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Schwellwert handeln, der im zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals über bzw. unterschritten werden muss.In another embodiment, the parameter can be a value that is dependent on the effect of the amplitude profile over time of the laser pulse in the value profile over time of the received signal. This can be, for example, a threshold value that must be exceeded or fallen below in the course of the value of the received signal over time.

Die Steuerschaltung (CTR) veranlasst zu einem Zeitpunkt, der zeitlich vor dem Schließen des Ansteuerschalters (Tdis) liegt, den dem Laser zugehörigen Ladeschaltkreis, den dem Laser zugehörigen Kondensator mit einem Ladestrom zu laden. Bevorzugt kann dabei die Steuerschaltung (CTR) die Energiemenge, mit der die Ladeschaltung den Kondensator laden kann, steuern.The control circuit (CTR) causes the charging circuit associated with the laser to charge the capacitor associated with the laser with a charging current at a point in time which is before the closing of the control switch (T dis ). The control circuit (CTR) can preferably control the amount of energy with which the charging circuit can charge the capacitor.

Bevorzugt regelt dabei die Steuerschaltung (CTR) die Energiemenge, mit der die Ladeschaltung den Kondensator laden kann, in Abhängigkeit von dem Parameter.The control circuit (CTR) preferably regulates the amount of energy with which the charging circuit can charge the capacitor as a function of the parameter.

Die hier vorgestellt technische Lehre beschreibt auch Laser-Untermodul mit einer Ladezeit gesteuerten Aufladung des betreffenden Kondensators mit der beabsichtigten Energiemenge.The technical teaching presented here also describes a laser sub-module with a charging time-controlled charging of the relevant capacitor with the intended amount of energy.

Die Steuerschaltung (CTR) veranlasst bei einer Zeitsteuerung der Energiemenge bevorzugt die Ladeschaltung, während der Dauer einer Ladezeit den Kondensator mit einem Ladestrom, der einen Ladestromwert aufweist, auf eine Kondensatorspannung zu laden. Die Dauer dieser Ladezeit ist typischerweise durch einen Ladezeitvorgabewert begrenzt. Die Steuerschaltung (CTR) regelt die Energiemenge, mit der die Ladeschaltung den Kondensator während der Dauer der Ladezeit lädt, in Abhängigkeit von dem Parameter dadurch,
dass die Steuerschaltung (CTR) bei einer Zeitsteuerung der Energiemenge den Ladezeitvorgabewert nach Aussendung eines Laserpulses durch den Laser in Abhängigkeit von dem Parameter für die nächste zeitlich folgende Ladung des Kondensators zur Vorbereitung der nächsten Aussendung eines Laserpulses durch diesen Laser in Abhängigkeit von dem Parameter ändert.When the amount of energy is timed, the control circuit (CTR) preferably causes the charging circuit to charge the capacitor to a capacitor voltage with a charging current having a charging current value for the duration of a charging time. The duration of this charging time is typically limited by a default charging time value. The control circuit (CTR) regulates the amount of energy with which the charging circuit charges the capacitor during the duration of the charging time, depending on the parameter thereby,
that the control circuit (CTR) changes the charging time default value after a laser pulse has been emitted by the laser depending on the parameter for the next chronologically following charging of the capacitor in preparation for the next emission of a laser pulse by this laser, depending on the parameter, when the amount of energy is timed.

Bevorzugt regelt die Steuerschaltung (CTR) bei einer Zeitsteuerung der Energiemenge den Ladezeitvorgabewert so aus, dass der Wert des Parameters des zeitlichen Werteverlaufs dieses Empfangssignals, der von der Amplitude des durch diesen Laser ausgesandten Laser-Pulses abhängig ist, einem bevorzugt einstellbaren oder programmierbaren Parametervorgabewert als Soll-Wert entspricht.The control circuit (CTR) preferably regulates the charging time default value during time control of the amount of energy in such a way that the value of the parameter of the time value profile of this received signal, which is dependent on the amplitude of the laser pulse emitted by this laser, corresponds to a preferably adjustable or programmable default parameter value target value corresponds.

Bevorzugt vergleicht die Steuerschaltung (CTR) oder eine andere Teilvorrichtung des Laser-Untermoduls bei einer Zeitsteuerung der Energiemenge den Ladezeitvorgabewert mit einem Erwartungswertintervall des Ladezeitvorgabewerts, das ggf. auch durch eine einzelne Schwelle für den Wert des Ladezeitvorgabewerts gegeben sein kann.Preferably, the control circuit (CTR) or another sub-device of the laser sub-module compares the charging time default value with a time control of the amount of energy with an expected value interval of the charging time default value, which may also be given by a single threshold for the value of the charging time default value.

Typischerweise signalisiert bei einer Zeitsteuerung der Energiemenge die Steuerschaltung (CTR) einen Fehler oder erzeugt die Information über einen Fehler und/oder hält diese bereit, wenn der Wert des Ladezeitvorgabewerts außerhalb des Erwartungswertintervalls dieses Werts des Ladezeitvorgabewerts liegt.Typically, when timing the amount of energy, the control circuit (CTR) signals an error or generates and/or provides the information about an error if the value of the charging time target is outside the expected value interval of that value of the charging time target.

Die hier vorgestellt technische Lehre beschreibt auch Laser-Untermodule mit einer Kondensatorspannung gesteuerten Aufladung des betreffenden Kondensators mit der beabsichtigten Energiemenge. Die Steuerschaltung (CTR) veranlasst die Ladeschaltung, während der Dauer einer Ladezeit den Kondensator mit einem Ladestrom, der einen Ladestromwert aufweist, auf eine Kondensatorspannung zu laden. Die Steuerschaltung (CTR) erfasst während der Dauer der Ladezeit des Kondensators die Kondensatorspannung. Die Steuerschaltung (CTR) veranlasst die Ladeschaltung, die Ladung des Kondensators mit dem Ladestrom zu beenden, wenn der Wert der Kondensatorspannung den Wert einer Kondensatorzielspannung erreicht oder diesen Wert der Kondensatorzielspannung überschreitet. Die Steuerschaltung (CTR) regelt beispielsweise die Energiemenge, mit der die Ladeschaltung den Kondensator während der Dauer der Ladezeit lädt, in Abhängigkeit von dem Parameter bevorzugt dadurch, dass die Steuerschaltung (CTR) den Wert der Kondensatorzielspannung nach Aussendung eines Laserpulses durch den Laser in Abhängigkeit von dem besagten Parameter für die nächste zeitlich folgende Ladung des Kondensators zur Vorbereitung der nächsten Aussendung eines Laserpulses durch diesen Laser in Abhängigkeit von dem Parameter ändert.The technical teaching presented here also describes laser sub-modules with a capacitor voltage-controlled charging of the relevant capacitor with the intended amount of energy. The control circuit (CTR) causes the charging circuit to charge the capacitor to a capacitor voltage with a charging current having a charging current value for the duration of a charging time. The control circuit (CTR) senses the capacitor voltage during the duration of the capacitor charge time. The control circuit (CTR) causes the charging circuit to stop charging the capacitor with the charging current when the value of the capacitor voltage reaches or exceeds a value of a capacitor target voltage. The control circuit (CTR) regulates, for example, the amount of energy with which the charging circuit charges the capacitor during the charging time, depending on the parameter, preferably in that the control circuit (CTR) changes the value of the capacitor target voltage after the laser has emitted a laser pulse of the said parameter for the next chronologically following charging of the capacitor in preparation for the next emission of a laser pulse by this laser as a function of the parameter.

Die Steuerschaltung (CTR) regelt bevorzugt den Wert der Kondensatorzielspannung so aus, dass der Wert des Parameters des zeitlichen Werteverlaufs dieses Empfangssignals, der von der Amplitude des durch diesen Laser ausgesandten Laser-Pulses abhängig ist, einem bevorzugt einstellbaren oder programmierbaren Parametervorgabewert als Soll-Wert entspricht.The control circuit (CTR) preferably regulates the value of the capacitor target voltage in such a way that the value of the parameter of the time profile of this received signal, which is dependent on the amplitude of the laser pulse emitted by this laser, corresponds to a preferably adjustable or programmable parameter default value as a target value is equivalent to.

Die Steuerschaltung (CTR) oder eine andere Teilvorrichtung des Laser-Untermoduls vergleicht den Wert der Kondensatorzielspannung mit einem Erwartungswertintervall der Kondensatorzielspannung. Das Erwartungswertintervall der Kondensatorzielspannung kann ggf. auch durch eine einzelne Schwelle für den Wert der Kondensatorzielspannung gegeben sein. In dem Fall erstreckt sich das Erwartungswertintervall beispielsweise von dem Wert der Kondensatorspannung 0V bis zu dem Wert der Schwelle oder von dem Wert der Schwelle bis zum Wert unendlich. Die Steuerschaltung (CTR) signalisiert bevorzugt einen Fehler oder erzeugt die Information über einen Fehler und/oder hält die Information über einen Fehler bereit, wenn der Wert der Kondensatorzielspannung außerhalb des Erwartungswertintervalls dieses Werts der Kondensatorzielspannung liegt.The control circuit (CTR) or other sub-device of the laser sub-module compares the value of the capacitor target voltage to an expected value interval of the capacitor target voltage. The expected value interval of the capacitor target voltage can optionally also be given by a single threshold for the value of the capacitor target voltage. In this case, the expected value interval extends, for example, from the value of Capacitor voltage 0V up to the value of the threshold or from the value of the threshold to the value infinity. The control circuit (CTR) preferably signals an error or generates the information about an error and/or holds the information about an error when the value of the capacitor target voltage is outside the expected value interval of this value of the capacitor target voltage.

Die Steuerschaltung (CTR) veranlasst bevorzugt die Ladeschaltung, während der Dauer einer Ladezeit den Kondensator mit einem Ladestrom, der einen Ladestromwert aufweist, auf eine Kondensatorspannung zu laden. Die Steuerschaltung (CTR) regelt dabei bevorzugt die Energiemenge, mit der die Ladeschaltung den Kondensator während der Dauer der Ladezeit lädt, in Abhängigkeit von dem Parameter dadurch, dass die Steuerschaltung (CTR) den Ladestromwert nach Aussendung eines Laserpulses durch den Laser in Abhängigkeit von dem Parameter für die nächste zeitlich folgende Ladung des Kondensators zur Vorbereitung der nächsten Aussendung eines Laserpulses durch diesen Laser in Abhängigkeit von dem Parameter ändert.The control circuit (CTR) preferably causes the charging circuit to charge the capacitor to a capacitor voltage with a charging current having a charging current value for the duration of a charging time. The control circuit (CTR) preferably regulates the amount of energy with which the charging circuit charges the capacitor during the charging time, depending on the parameter in that the control circuit (CTR) adjusts the charging current value after a laser pulse has been emitted by the laser, depending on the Changes parameters for the next chronologically subsequent charge of the capacitor to prepare for the next transmission of a laser pulse by this laser depending on the parameter.

Bevorzugt regelt die Steuerschaltung (CTR) den Ladestromwert so aus, dass der Wert des Parameters des zeitlichen Werteverlaufs dieses Empfangssignals, der von der Amplitude des durch diesen Laser ausgesandten Laser-Pulses abhängig ist, einem bevorzugt einstellbaren oder programmierbaren Parametervorgabewert als Soll-Wert entspricht.The control circuit (CTR) preferably regulates the charging current value in such a way that the value of the parameter of the time profile of this received signal, which is dependent on the amplitude of the laser pulse emitted by this laser, corresponds to a preferably adjustable or programmable parameter default value as a target value.

Bevorzugt vergleicht die Steuerschaltung (CTR) oder eine andere Teilvorrichtung des Laser-Untermoduls den Ladestromwert mit einem Erwartungswertintervall des Ladestromwerts, das ggf. auch durch eine einzelne Schwelle für den Wert des Ladestromwerts gegeben sein kann. Die Steuerschaltung (CTR) signalisiert typischerweise einen Fehler oder erzeugt die Information über einen Fehler und/oder hält die Information über einen Fehler bereit, wenn der Ladestromwert außerhalb des Erwartungswertintervalls dieses Ladestromwerts liegt.The control circuit (CTR) or another sub-device of the laser sub-module preferably compares the charging current value with an expected value interval of the charging current value, which can optionally also be given by a single threshold for the value of the charging current value. The control circuit (CTR) typically signals an error or generates the information about an error and/or provides the information about an error if the charging current value is outside the expected value interval of this charging current value.

Die hier vorgestellt technische Lehre beschreibt auch ein Laser-Untermodul wie zuvor beschrieben, wobei die Steuerschaltung (CRT) oder eine andere Teilvorrichtung den Wert des Parameters des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals mit einem Erwartungswertintervall vergleicht, das ggf. auch durch eine einzelne Schwelle für den Parameter gegeben sein kann. Die Steuerschaltung signalisiert einen Fehler oder erzeugt die Information über einen Fehler und/oder hält die Information über einen Fehler bereit, wenn der Wert des Parameters des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals außerhalb des Erwartungswertintervalls dieses Werts des Parameters des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals liegt.The technical teaching presented here also describes a laser sub-module as described above, wherein the control circuit (CRT) or another sub-device compares the value of the parameter of the time history of the received signal with an expected value interval, which may also be defined by a single threshold for the parameter can be given. The control circuit signals an error or generates information about an error and/or provides information about an error if the value of the parameter of the time profile of the received signal is outside the expected value interval of this value of the parameter of the time profile of the received signal.

Die hier vorgestellt technische Lehre beschreibt auch ein Laser-Modul, wobei das Laser-Modul mehrere Laser-Untermodule wie zuvor beschrieben aufweist. Dabei weist das Laser-Modul zumindest ein erstes Laser-Untermodul wie zuvor beschrieben als ein solches Laser-Untermodul auf. Dabei weist das Laser-Modul zumindest ein zweites Laser-Untermodul wie zuvor beschrieben als ein solches Laser-Untermodul auf. Die Steuerschaltungen (CTR) des ersten Laser-Untermoduls und des zweiten Laser-Untermoduls regeln die Amplitude der Laserpulse der Laser ihrer jeweiligen Laser-Untermodule auf den im Wesentlichen gleichen Amplitudenspitzenwert und/oder auf den im Wesentlichen gleichen Wert des zeitlichen Integrals des Amplitudenverlaufs der Laserpulse der Laser ihres jeweiligen Laser-Untermoduls aus. Hierbei bedeutet der Begriff „gleich“ hier, dass sich die Amplitudenspitzenwerte und/oder die Werte der zeitlichen Integrale der Amplitudenverläufe der Laserpulse der Laser des ersten Laser-Untermoduls um nicht mehr als 10% und/oder nicht mehr als 5% und/oder nicht mehr als 2% von den Amplitudenspitzenwerten und/oder den Werten der zeitlichen Integrale der Amplitudenverläufe der Laserpulse der Laser des zweiten Laser-Untermoduls unterscheiden.The technical teaching presented here also describes a laser module, the laser module having a plurality of laser sub-modules as previously described. In this case, the laser module has at least one first laser sub-module as described above as such a laser sub-module. In this case, the laser module has at least one second laser sub-module, as described above, as such a laser sub-module. The control circuits (CTR) of the first laser sub-module and the second laser sub-module regulate the amplitude of the laser pulses of the lasers of their respective laser sub-modules to essentially the same peak amplitude value and/or to essentially the same value of the time integral of the amplitude profile of the laser pulses the laser of their respective laser sub-module. The term "equal" here means that the amplitude peak values and/or the values of the time integrals of the amplitude profiles of the laser pulses of the lasers of the first laser sub-module differ by no more than 10% and/or no more than 5% and/or not differ by more than 2% from the amplitude peak values and/or the values of the time integrals of the amplitude curves of the laser pulses of the lasers of the second laser sub-module.

Die hier vorgestellt technische Lehre beschreibt auch ein Laser-Modul, wobei das Laser-Modul mehrere Laser-Untermodule wie zuvor beschrieben aufweist. Dabei weist das Laser-Modul zumindest ein erstes Laser-Untermodul wie zuvor beschrieben als ein solches Laser-Untermodul auf. Dabei weist das Laser-Modul zumindest ein zweites Laser-Untermodul wie zuvor beschrieben als ein solches Laser-Untermodul auf. Das Laser-Modul umfasst bevorzugt ein Synchronisationssignal (Sync) und ein Trigger-Signal (TRIG). Das Synchronisationssignal (Sync) und das Trigger-Signal (TRIG) stehen bevorzugt in einem festen zeitlichen Phasenverhältnis. Bevorzugt ist das Synchronisationssignal (Sync) um eine feste Phasenverschiebungszeit gegenüber dem Trigger-Signal (TRIG) verzögert. Das Synchronisationssignal (Sync) und das Trigger-Signal (TRIG) werden entweder von einer speziellen Teilvorrichtung des Lasermoduls oder einem der Laser-Untermodule erzeugt. Im letzteren Fall erzeugt bevorzugt der Steuerschaltkreis (CTR) des betreffenden Laser-Untermoduls das Synchronisationssignal (Sync) und das Trigger-Signal (TRIG) für bevorzugt alle Laser-Untermodule des ganzen Laser-Moduls. Dieser Text bezeichnet das Laser-Untermodul, das das Synchronisationssignal (Sync) und das Trigger-Signal (TRIG) erzeugt, im Folgenden als Master-Laser-Untermodul und die übrigen Laser-Untermodule des Laser-Moduls als Slave-Laser-Untermodule. Der hier vorgelegte Vorschlag offenbart somit ein Laser-Modul mit einem Master-Laser-Untermodul und mindestens einem Slave-Laser-Untermodul, wobei das Master-Laser-Untermodul das Synchronisationssignal (Sync) und das Trigger-Signal (TRIG) für die Slave-Laser-Untermodule des Laser-Moduls erzeugt. Das erste Laser-Untermodul ist also somit mit dem Synchronisationssignal (Sync) und mit dem Trigger-Signal (TRIG) verbunden. Das zweite Laser-Untermodul ist mit dem Synchronisationssignal (Sync) und mit dem Trigger-Signal (TRIG) verbunden. Die Steuerschaltung (CTR) des ersten Laser-Untermoduls regelt die zeitliche Verzögerung zwischen dem Auftreten eines zeitlichen Merkmals im zeitlichen Werteverlauf des Trigger-Signals (TRIG) und der Aussendung des Laserpulses durch die Laser des ersten Laser-Untermoduls so aus, dass ein zeitliches Merkmal der zeitlichen Amplitudenverläufe der Laserpulse der Laser des ersten Laser-Untermoduls im Wesentlichen zum gleichen Zeitpunkt wie ein zeitliches Merkmal eines Synchronisationssignals (Sync) auftritt. Die Steuerschaltung (CTR) des zweiten Laser-Untermoduls regelt die zeitliche Verzögerung zwischen dem Auftreten eines zeitlichen Merkmals im zeitlichen Werteverlauf des Trigger-Signals (TRIG) und der Aussendung der Laserpulse durch die Laser des zweiten Laser-Untermoduls so aus, dass ein zeitliches Merkmal der zeitlichen Amplitudenverläufe der Laserpulse der Laser des zweiten Laser-Untermoduls im Wesentlichen zum gleichen Zeitpunkt wie das zeitliche Merkmal des Synchronisationssignals (Sync) auftritt. Hierdurch senden die Laser der beiden Laser-Untermodule stets synchron zum Synchronisationssignal (Sync), sodass keine Verfälschung des gemessenen Werts der Lichtlaufzeit in Abhängigkeit von Laserpulsen verschiedener Laser verschiedener Laser-Untermodule auftritt.The technical teaching presented here also describes a laser module, the laser module having a plurality of laser sub-modules as previously described. In this case, the laser module has at least one first laser sub-module as described above as such a laser sub-module. In this case, the laser module has at least one second laser sub-module, as described above, as such a laser sub-module. The laser module preferably includes a synchronization signal (sync) and a trigger signal (TRIG). The synchronization signal (sync) and the trigger signal (TRIG) are preferably in a fixed time phase relationship. The synchronization signal (sync) is preferably delayed by a fixed phase shift time in relation to the trigger signal (TRIG). The synchronization signal (sync) and the trigger signal (TRIG) are generated either by a special sub-device of the laser module or by one of the laser sub-modules. In the latter case, the control circuit (CTR) of the relevant laser sub-module preferably generates the synchronization signal (sync) and the trigger signal (TRIG) for preferably all laser sub-modules of the entire laser module. This text refers to the laser sub-module that generates the synchronization signal (sync) and the trigger signal (TRIG) as the master laser sub-module and the remaining laser sub-modules of the laser module as slave laser sub-modules. The proposal presented here thus reveals a laser module with a master laser sub-module and at least one slave laser sub-module, wherein the master laser sub-module transmits the synchronization signal (sync) and the trigger signal (TRIG) for the slave laser sub-modules of the laser module generated. The first laser sub-module is thus connected to the synchronization signal (sync) and to the trigger signal (TRIG). The second laser sub-module is connected to the synchronization signal (sync) and to the trigger signal (TRIG). The control circuit (CTR) of the first laser sub-module regulates the time delay between the occurrence of a time feature in the time value curve of the trigger signal (TRIG) and the emission of the laser pulse by the laser of the first laser sub-module so that a time feature the temporal amplitude curves of the laser pulses of the lasers of the first laser sub-module occur essentially at the same time as a temporal characteristic of a synchronization signal (sync). The control circuit (CTR) of the second laser sub-module regulates the time delay between the occurrence of a time feature in the time value curve of the trigger signal (TRIG) and the emission of the laser pulses by the laser of the second laser sub-module so that a time feature of the temporal amplitude curves of the laser pulses of the lasers of the second laser sub-module occurs essentially at the same time as the temporal characteristic of the synchronization signal (sync). As a result, the lasers of the two laser sub-modules always transmit synchronously with the synchronization signal (sync), so that the measured value of the light propagation time as a function of laser pulses from different lasers in different laser sub-modules is not falsified.

Die hier vorgestellte technische Lehre beschreibt auch ein Laser-Untermodul oder Laser-Modul, wobei das Laser-Modul mindestens ein Laser-Untermodul, mit m=1, und/oder mindestens zwei Laser-Untermodule, mit m=2, und/oder m Laser-Untermodule umfasst. Der folgende Abschnitt bezeichnet diese vereinfacht als Laser-Modul. Das Laser-Modul umfasst eine Mehrzahl von m*n Lasern (D1 bis Dn) und mindestens einen Fotodetektor (PD1 bis PDn). Das Laser-Modul umfasst mindestens eine Steuerschaltung (CTR). Die m*n Laser können jeweils einen Laserpuls abgeben. Zumindest ein Laser der m*n Laser (D1 bis Dn) ist bevorzugt über einen optischen Pfad (oP1 bis oPn) mit dem mindestens einen Fotodetektor der Fotodetektoren (PD1 bis PDn) gekoppelt. Der mindestens eine Fotodetektor (PD1 bis PDn) erzeugt bevorzugt ein genau diesem Fotodetektor zugehöriges Empfangssignal (es1 bis esn) mit einem zeitlichen Werteverlauf dieses Empfangssignals. Der zeitliche Werteverlauf des mindestens einen Empfangssignals (es1 bis esn) des mindestens einen Fotodetektors (PD1 bis PDn) hängt bevorzugt von dem zeitlichen Amplitudenwerteverlauf eines von dem mindestens einen Laser der m*n Laser (D1 bis Dn) ausgesendeten Laserpulses ab. Das Laser-Modul verfügt bevorzugt über Mittel (PD1 bis PDn, es1 bis esn), um die Tatsache der Aussendung eines Lichtpulses durch den mindestens einen Laser mit Hilfe des Werteverlaufs des mindestens einen Empfangssignals (es1 bis esn) des mindestens einen Fotodetektors (PD1 bis PDn) zu überprüfen. Das Laser-Modul erzeugt dann mittels einer Steuerschaltung (CTR) eine Fehlermeldung oder ein Fehlersignal oder hält eine Fehlermeldung oder ein Fehlersignal zum Abruf bereit, wenn ein Laserpuls, den der mindestens eine Laser der m*n Laser (D1 bis Dn) aussenden sollte, keinen zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals (es1 bis esn) des mindestens einen Fotodetektors (PD1 bis PDn) hervorruft, das einen Wert eines Parameters des zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals (es1 bis esn) des mindestens einen Fotodetektors (PD1 bis PDn) innerhalb eines vorbestimmten Parameterwertebereichs aufweist.The technical teaching presented here also describes a laser sub-module or laser module, the laser module having at least one laser sub-module with m=1 and/or at least two laser sub-modules with m=2 and/or m Includes laser sub-modules. The following section refers to this simply as a laser module. The laser module includes a plurality of m*n lasers (D1 to Dn) and at least one photodetector (PD1 to PDn). The laser module includes at least one control circuit (CTR). The m*n lasers can each emit a laser pulse. At least one laser of the m*n lasers (D1 to Dn) is preferably coupled to the at least one photodetector of the photodetectors (PD1 to PDn) via an optical path (oP1 to oPn). The at least one photodetector (PD1 to PDn) preferably generates a received signal (es1 to esn) associated precisely with this photodetector, with a value profile of this received signal over time. The time profile of the at least one received signal (es1 to esn) of the at least one photodetector (PD1 to PDn) preferably depends on the time profile of the amplitude values of a laser pulse emitted by the at least one laser of the m*n lasers (D1 to Dn). The laser module preferably has means (PD1 to PDn, es1 to esn) to detect the fact that a light pulse has been emitted by the at least one laser using the value profile of the at least one received signal (es1 to esn) of the at least one photodetector (PD1 to PDn) to check. The laser module then uses a control circuit (CTR) to generate an error message or an error signal or has an error message or an error signal ready for retrieval if a laser pulse that the at least one laser of the m*n lasers (D1 to Dn) should emit does not cause a time profile of the received signal (es1 to esn) of the at least one photodetector (PD1 to PDn) that has a value of a parameter of the time profile of the received signal (es1 to esn) of the at least one photodetector (PD1 to PDn) within a predetermined parameter value range .

Die hier vorgestellte technische Lehre beschreibt auch ein Laser-Modul, wobei das Laser-Modul mindestens zwei Laser-Untermodule, mit m=2, und/oder m Laser-Untermodule mit m>0 umfasst. Bevorzugt weist jedes der m Laser-Untermodule eine Mehrzahl von nj Lasern (D1 bis Dnj) mit 1≤j≤m auf. Die Anzahl nj der Laser eines Laser-Untermoduls kann dabei von Laser-Untermodul zu Laser-Untermodul verschieden sein. Das Laser-Modul weist bevorzugt mindestens einen Fotodetektor und/oder eine Mehrzahl von Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) je Laser-Untermodul auf. Bevorzugt umfasst jedes Laser-Untermodul mindestens eine Steuerschaltung (CTR) des betreffenden Laser-Untermoduls. Die nj Laser jedes Laser Untermoduls der m Laser-Untermodule können typischerweise jeweils einen Laserpuls abgeben. Für jedes Laser-Untermodul der m Laser-Untermodule, im Folgenden dieses Abschnitts mit „dieses Laser-Modul“ bezeichnet, ist bevorzugt zumindest ein Laser der nj Laser (D1 bis Dnj) dieses Laser-Untermoduls über einen optischen Pfad (oP1 bis oPnj) dieses Laser-Untermoduls mit dem mindestens einen Fotodetektor der Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) dieses Laser-Untermoduls gekoppelt. Dieser mindestens eine Fotodetektor (PD1 bis PDn) dieses Laser-Untermoduls erzeugt bevorzugt ein genau diesem Fotodetektor zugehöriges Empfangssignal (es1 bis esn) dieses Laser-Untermoduls mit einem zeitlichen Werteverlauf dieses Empfangssignals dieses Laser-Untermoduls. Der zeitliche Werteverlauf des mindestens einen Empfangssignals (es1 bis esn) des mindestens einen Fotodetektors (PD1 bis PDn) dieses Laser-Untermoduls hängt typischerweise von dem zeitlichen Amplitudenwerteverlauf eines von dem mindestens einen Laser der nj Laser (D1 bis Dn) dieses Laser-Untermoduls ausgesendeten Laserpulses ab. Dieses Laser-Untermodul verfügt bevorzugt über Mittel (PD1 bis PDn, es1 bis esn), um die Tatsache der Aussendung eines Lichtpulses durch den mindestens einen Laser dieses Laser-Untermoduls mit Hilfe des zeitlichen Werteverlaufs des mindestens einen Empfangssignals (es1 bis esn) des mindestens einen Fotodetektors (PD1 bis PDn) dieses Laser-Untermoduls zu überprüfen. Dieses Laser-Untermodul erzeugt mittels einer Steuerschaltung (CTR) dieses Laser-Untermoduls eine Fehlermeldung oder ein Fehlersignal oder hält eine solche Fehlermeldung oder ein solches Fehlersignal zum Abruf bereit, wenn ein Laserpuls, den der mindestens eine Laser der nj Laser (D1 bis Dnj) dieses Laser-Untermoduls aussenden sollte keinen zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals (es1 bis esn) des mindestens einen Fotodetektors (PD1 bis PDn) dieses Laser-Untermoduls hervorruft, das einen Wert eines Parameters des zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals (es1 bis esn) des mindestens einen Fotodetektors (PD1 bis PDn) dieses Laser-Untermoduls innerhalb eines vorbestimmten Parameterwertebereichs aufweist.The technical teaching presented here also describes a laser module, the laser module comprising at least two laser sub-modules with m=2 and/or m laser sub-modules with m>0. Each of the m laser sub-modules preferably has a plurality of n j lasers (D1 to Dn j ) with 1≦j≦m. The number n j of lasers in a laser sub-module can differ from laser sub-module to laser sub-module. The laser module preferably has at least one photodetector and/or a plurality of photodetectors (PD1 to PDn j ) for each laser sub-module. Each laser sub-module preferably comprises at least one control circuit (CTR) of the relevant laser sub-module. The n j lasers of each laser sub-module of the m laser sub-modules can typically each emit a laser pulse. For each laser sub-module of the m laser sub-modules, referred to as "this laser module" in the following of this section, at least one laser of the n j lasers (D1 to Dn j ) of this laser sub-module is preferably connected via an optical path (oP1 to oPn j ) of this laser sub-module coupled to the at least one photodetector of the photodetectors (PD1 to PDn j ) of this laser sub-module. This at least one photodetector (PD1 to PDn) of this laser submodule preferably generates a received signal (es1 to esn) of this laser submodule that is associated with precisely this photodetector and has a value profile of this received signal of this laser submodule over time. The time course of the at least one received signal (es1 to esn) of the at least one photodetector (PD1 to PDn) of this laser sub-module typically depends on the time course of the amplitude values of one of the at least one laser of the n j lasers (D1 to Dn) of this laser sub-module emitted laser pulse away. This laser sub-module preferably has means (PD1 to PDn, es1 to esn) to detect the fact that the at least one laser of this laser sub-module has emitted a light pulse using the time profile of the at least one received signal (es1 to esn) of the at least to check a photodetector (PD1 to PDn) of this laser sub-module. This laser sub-module uses a control circuit (CTR) of this laser sub-module to generate an error message or an error signal or has such an error message or such an error signal ready for retrieval if a laser pulse generated by the at least one laser of the n j lasers (D1 to Dn j ) of this laser sub-module should not emit a time profile of the received signal (es1 to esn) of the at least one photodetector (PD1 to PDn) of this laser sub-module, which causes a value of a parameter of the time profile of the received signal (es1 to esn) of the at least a photodetector (PD1 to PDn) of said laser sub-module within a predetermined range of parameter values.

Die hier vorgestellte technische Lehre beschreibt auch ein Laser-Modul, wobei das Laser-Modul mindestens ein Laser-Untermodul, mit m=1, und/oder zwei Laser-Untermodule, mit m=2, und/oder m Laser-Untermodule mit m>0 umfasst. Bevorzugt weist jedes der m Laser-Untermodule eine Mehrzahl von nj Lasern (D1 bis Dnj) mit 1≤j≤m auf. Dabei kann die ganze, positive Anzahl nj der Laser eines Laser-Untermoduls von Laser-Untermodul zu Laser-Untermodul verschieden sein. Das Laser-Modul umfasst bevorzugt mindestens nj Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) je Laser-Untermodul. Bevorzugt umfasst jedes Laser-Untermodul mindestens jeweils eine Steuerschaltung (CTR) des betreffenden Laser-Untermoduls. Die nj Laser jedes Laser-Untermoduls der m Laser-Untermodule können bevorzugt jeweils einen Laserpuls abgeben. Innerhalb jedes Laser-Untermoduls der m Laser-Untermodule, im Folgenden dieses Anspruchs mit „dieses Laser-Modul“ bezeichnet, ist bevorzugt zumindest jeder Laser der nj Laser (D1 bis Dnj) dieses Laser-Untermoduls über genau einen dominierenden optischen Pfad von zumindest nj optischen Pfaden (oP1 bis oPnj) dieses Laser-Untermoduls mit genau einem Fotodetektor der nj Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) dieses Laser-Untermoduls am stärksten gekoppelt. Bevorzugt erzeugt jeder dieser nj Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) dieses Laser-Untermoduls genau jeweils ein genau diesem Fotodetektor der nj Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) dieses Laser-Untermoduls zugehöriges Empfangssignal von nj Empfangssignalen (es1 bis esnj) dieses Laser Untermoduls mit einem jeweiligen zeitlichen Werteverlauf dieses jeweiligen Empfangssignals von nj Empfangssignalen (es1 bis esnj) dieses jeweiligen Laser-Untermoduls. Der zeitliche Werteverlauf des jeweiligen Empfangssignals (es1 bis esnj) jedes Fotodetektors der nj Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) dieses Laser-Untermoduls hängt typischerweise von dem zeitlichen Amplitudenwerteverlauf eines von demjenigen Laser der nj Laser (D1 bis Dn) dieses Laser-Untermoduls ausgesendeten Laserpulses ab, der über den genau einen dominierenden optischen Pfad der nj optischen Pfade (oP1 bis oPnj) dieses Laser-Untermoduls mit genau diesem Fotodetektor der nj Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) dieses Laser-Untermoduls am stärksten gekoppelt ist. Dieses Laser-Untermodul verfügt typischerweise über Mittel (PD1 bis PDnj, es1 bis esnj), um für jeden Laser der nj Laser (D1 bis Dnj) die Tatsache der Aussendung eines Lichtpulses durch genau diesen Laser der nj Laser (D1 bis Dnj) dieses Laser-Untermoduls mit Hilfe des zeitlichen Werteverlaufs des mit diesem Laser gekoppelten Empfangssignals der nj Empfangssignale (es1 bis esnj) des mit diesem Laser am stärksten gekoppelten Fotodetektors der nj Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) dieses Laser-Untermoduls, der über den genau einen dominierenden optischen Pfad der besagten nj optischen Pfade (oP1 bis oPnj) dieses Laser-Untermoduls mit genau diesem Laser der nj Laser (D1 bis Dnj) dieses Laser-Untermoduls am stärksten gekoppelt ist, zu überprüfen. Dieses Laser-Untermodul erzeugt mittels einer Steuerschaltung (CTR) dieses Laser-Untermoduls eine Fehlermeldung oder ein Fehlersignal oder hält eine solche Fehlermeldung oder ein solches Fehlersignal zum Abruf bereit, wenn ein Laserpuls, den ein Laser der nj Laser (D1 bis Dnj) dieses Laser-Untermoduls aussenden sollte, keinen zeitlichen Werteverlauf des mit diesem Laser gekoppelten Empfangssignals der nj Empfangssignale (es1 bis esnj) des mindestens einen Fotodetektors der nj Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) dieses Laser-Untermoduls hervorruft, das einen Wert eines Parameters des zeitlichen Werteverlauf des mit diesem Laser gekoppelten Empfangssignals der nj Empfangssignale (es1 bis esnj) des zugehörigen Fotodetektors der nj Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) dieses Laser-Untermoduls außerhalb eines vorbestimmten und ggf. Laser spezifischen Parameterwertebereichs aufweist.The technical teaching presented here also describes a laser module, the laser module having at least one laser sub-module with m=1 and/or two laser sub-modules with m=2 and/or m laser sub-modules with m >0 included. Each of the m laser sub-modules preferably has a plurality of n j lasers (D1 to Dn j ) with 1≦j≦m. The whole, positive number n j of lasers in a laser sub-module can differ from laser sub-module to laser sub-module. The laser module preferably comprises at least n j photodetectors (PD1 to PDn j ) per laser sub-module. Each laser sub-module preferably comprises at least one control circuit (CTR) of the relevant laser sub-module. The n j lasers of each laser sub-module of the m laser sub-modules can preferably each emit a laser pulse. Within each laser sub-module of the m laser sub-modules, referred to as "this laser module" in the following of this claim, at least each laser of the n j lasers (D1 to Dn j ) of this laser sub-module is preferably at least one dominant optical path of at least n j optical paths (oP1 to oPn j ) of this laser sub-module with precisely one photodetector of the n j photodetectors (PD1 to PDn j ) of this laser sub-module are most strongly coupled. Each of these n j photodetectors (PD1 to PDn j ) of this laser sub-module preferably generates exactly one received signal of n j received signals (es1 to esn j ) that corresponds to precisely this photo detector of the n j photodetectors (PD1 to PDn j ) of this laser sub-module Laser sub-module with a respective time value profile of this respective received signal from n j received signals (es1 to esn j ) of this respective laser sub-module. The time course of the respective received signal (es1 to esn j ) of each photodetector of the n j photodetectors (PD1 to PDn j ) of this laser sub-module typically depends on the time course of the amplitude values of one of the lasers of the n j lasers (D1 to Dn) of this laser Sub-module emitted from the laser pulse, which is the most strongly coupled via exactly one dominant optical path of the n j optical paths (oP1 to oPn j ) of this laser sub-module with precisely this photodetector of the n j photodetectors (PD1 to PDn j ) of this laser sub-module . This laser sub-module typically has means (PD1 to PDn j , es1 to esn j ) for detecting, for each of the n j lasers (D1 to Dn j ), the fact that a light pulse was emitted by precisely this laser of the n j lasers (D1 to Dn j ) of this laser sub-module using the time course of the received signal coupled to this laser of the n j received signals (es1 to esn j ) of the photodetector most strongly coupled to this laser of the n j photodetectors (PD1 to PDn j ) of this laser Sub-module that is most strongly coupled to precisely this laser of the n j lasers (D1 to Dn j ) of this laser sub-module via the precisely one dominant optical path of the said n j optical paths (oP1 to oPn j ) of this laser sub-module check. This laser sub-module generates an error message or an error signal by means of a control circuit (CTR) of this laser sub-module or makes such an error message or such an error signal available for retrieval when a laser pulse emitted by one of the n j lasers (D1 to Dn j ) this laser sub-module should emit, does not cause a time course of the received signal coupled with this laser of the n j received signals (es1 to esn j ) of the at least one photodetector of the n j photodetectors (PD1 to PDn j ) of this laser sub-module, which has a value of a Parameter of the time course of values of the received signal coupled to this laser of the n j received signals (es1 to esn j ) of the associated photodetector of the n j photodetectors (PD1 to PDn j ) of this laser sub-module outside a predetermined and possibly laser-specific parameter value range.

Vorteiladvantage

Das vorgeschlagene Laser-Modul ermöglicht die Erzeugung synchronisierter im Wesentlichen gleich intensiver kurzer Lichtimpulse und eine Fehlerüberwachung der Lichtpulsaussendung der Laser für das vorgeschlagene LIDAR-System, das keine beweglichen Teile erfordert. Die Vorteile sind darauf nicht beschränkt.The proposed laser module enables the generation of synchronized, essentially equally intense, short light pulses and error monitoring of the light pulse emission of the lasers for the proposed LIDAR system, which requires no moving parts. The benefits are not limited to this.

Figurenlistecharacter list

  • 1 zeigt eine beispielhafte Verschaltung für das vorgeschlagene LIDAR-System. 1 shows an example circuit for the proposed LIDAR system.
  • 2 zeigt einen vorgeschlagenen Aufbau eines Laser-Moduls für das LIDAR-System der 1. 2 shows a proposed structure of a laser module for the LIDAR system 1 .
  • 3 zeigt eine Anordnung mit mehreren Laser-Modulen der 2. 3 shows an arrangement with several laser modules 2 .
  • 4 zeigt die Struktur eines vorgeschlagenen Treiber-ICs in der Aufsicht. 4 shows the top view of the structure of a proposed driver IC.
  • 5 zeigt die Anreihung der Laser-Module auf Treiber-IC-Ebene. 5 shows the alignment of the laser modules at driver IC level.
  • 6 Zeigt die Ausrichtung der Laser-Module der 5 längs einer gebogenen Linie. 6 Shows the alignment of the laser modules of the 5 along a curved line.

Beschreibung der FigurenDescription of the figures

Figur 1figure 1

1 zeigt eine beispielhafte Verschaltung für das vorgeschlagene Laser-Untermodul. Eine Steuerschaltung (CTR) veranlasst eine Ladeschaltung der n Ladeschaltungen (B1 bis Bn) über eine dieser Ladeschaltung zugeordnete Ladeleitung der n Ladeleitungen (K1 bis Kn) einen Kondensator der n Kondensatoren (C1 bis Cn) mit einem jeweiligen Ladestrom zu laden. Es ist denkbar, dass mehrere Ladeschaltungen der n Ladeschaltungen (B1 bis Bn) über jeweils eine der jeweiligen Ladeschaltung zugeordnete Ladeleitung der n Ladeleitungen (K1 bis Kn) jeweils einen Kondensator der n Kondensatoren (C1 bis Cn) mit einem jeweiligen Ladestrom laden. Bevorzugt ist der jeweilige Ladestrom, der einem der Kondensatoren zugeordnet ist, für die Dauer des jeweiligen Ladevorgangs des betreffenden Kondensators der n Kondensatoren (C1 bis Cn) auf einem konstanten Ladestromwert. 1 shows an example circuit for the proposed laser sub-module. A control circuit (CTR) causes a charging circuit of the n charging circuits (B1 to Bn) to charge one of the n capacitors (C1 to Cn) with a respective charging current via one of the n charging lines (K1 to Kn) assigned to this charging circuit. It is conceivable that several charging circuits of the n charging circuits (B1 to Bn) each charge one of the n capacitors (C1 to Cn) with a respective charging current via one of the n charging lines (K1 to Kn) assigned to the respective charging circuit. The respective charging current which is assigned to one of the capacitors is preferably at a constant charging current value for the duration of the respective charging process of the relevant capacitor of the n capacitors (C1 to Cn).

Die Schaltung der 1 umfasst n Fotodetektoren (PD1 bis PDn). Jeder der Fotodetektoren (PD1 bis PDn) ist genau einem Laser der n Laser (D1 bis Dn) zugeordnet. Es ist ausdrücklich denkbar, weniger Fotodetektoren pro Laser-Untermodul vorzusehen. Im Extremfall kann ein Laser-Untermodul auch nur einen Fotodetektor aufweisen. In einem noch extremeren Fall kann das Laser-Modul als Ganzes nur einen Fotodetektor aufweisen. Die Ermittlung der Ist-Werte für die Regelung der Laser kann dann statt im Raummultiplex beispielsweise im Zeitmultiplex erfolgen. Hier behandeln wir zur Vereinfachung einen maximalen Raummultiplex in dem jedem Laser der n Laser (D1 bis Dn) eines Laser-Untermoduls genau ein Fotodetektor von n Fotodetektoren (PD1 bis PDn) zugeordnet ist.The circuit of 1 includes n photodetectors (PD1 to PDn). Each of the photodetectors (PD1 to PDn) is assigned to exactly one laser of the n lasers (D1 to Dn). It is expressly conceivable to provide fewer photodetectors per laser sub-module. In the extreme case, a laser sub-module can also have only one photodetector. In an even more extreme case, the laser module as a whole can have only one photodetector. The actual values for controlling the lasers can then be determined, for example, in time-division multiplex instead of space-division multiplex. Here, for the sake of simplification, we deal with a maximum spatial multiplex in which each laser of the n lasers (D1 to Dn) of a laser submodule is assigned exactly one photodetector from n photodetectors (PD1 to PDn).

Wenn ein Laser der n Laser (D1 bis Dn) einen Laserpuls erzeugt, wird ein im Wesentlichen feststehender Anteil des Lichts des Laserpulses beispielsweise mittels einer Streuvorrichtung über einen diesem Laser zugehörigen optischen Pfad von n optischen Pfaden (oP1 bis oPn) auf den zugehörigen Fotodetektor der n Fotodetektoren (PD1 bis PDn) des beispielhaften Laser-Untermoduls geleitet.When a laser of the n lasers (D1 to Dn) generates a laser pulse, a substantially fixed portion of the light of the laser pulse is directed, for example by means of a scattering device, via one of the n optical paths (oP1 to oPn) associated with this laser to the associated photodetector n photodetectors (PD1 to PDn) of the exemplary laser sub-module.

Der diesem Laser der n Laser (D1 bis Dn) zugeordnete Fotodetektor der n Fotodetektoren (PD1 bis PDn) erfasst diesen Anteil des Lichts des Laserpulses des zugehörigen Lasers und wandelt ihn in einen zeitlichen Werteverlauf eines diesem Laser zugeordneten Empfangssignals dieses diesem Laser zugeordneten Fotodetektors. Dieses Empfangssignal ist somit genau eines von n Empfangssignalen (es1 bis esn) der n Fotodetektoren (PD1 bis PDn). Jedem Laser der n Laser (D1 bis Dn) ist somit genau ein Empfangssignal der n Empfangssignale (es1 bis esn) in diesem Szenario eines vollständigen Raummultiplex zugeordnet.The photodetector of the n photodetectors (PD1 to PDn) assigned to this laser of the n lasers (D1 to Dn) detects this portion of the light of the laser pulse of the associated laser and converts it into a time value profile of a received signal assigned to this laser from this photodetector assigned to this laser. This received signal is therefore precisely one of n received signals (es1 to esn) from the n photodetectors (PD1 to PDn). Each laser of the n lasers (D1 to Dn) is therefore assigned exactly one received signal from the n received signals (es1 to esn) in this scenario of a complete spatial multiplex.

Wie oben beschrieben kann der Zeitpunkt der Aussendung des Laserpulses eines Lasers des Laser-Untermoduls auch in Abhängigkeit von der durch die Fotodetektoren (PD1 bis PDn) erfassten Verzögerungszeit zwischen dem Startsignal und dem von dem diesem Laser zugehörigen Fotodetektor erfassten Laserpuls dieses Lasers erfolgen. Besonders vorteilhaft ist eine Erfassung der Verzögerungszeit zwischen der Startflanke des Startsignals, beispielsweise des Trigger-Signals (TRIG), und der entsprechenden Flanke im zeitlichen Verlauf des zugehörigen Empfangssignals. Für die Regelung des Zeitpunkts der Aussendung des Laserpulses eines Lasers des Laser-Untermoduls auch in Abhängigkeit von der der durch die Fotodetektoren erfassten Verzögerungszeit zwischen dem Startsignal und dem von dem diesem Laser zugehörigen Fotodetektor erfassten Laserpuls erfasst die Steuerschaltung einen ausgezeichneten Zeitpunkt im Werteverlauf des Startsignals und einen ausgezeichneten Startpunkt im zeitlichen Werteverlauf des zugehörigen Empfangssignals und bestimmt aus dem Wert der zeitlichen Differenz einen Wert für die erfasste Verzögerungszeit.As described above, the point in time at which the laser pulse of a laser of the laser submodule is emitted can also take place as a function of the delay time detected by the photodetectors (PD1 to PDn) between the start signal and the laser pulse of this laser detected by the photodetector associated with this laser. It is particularly advantageous to record the delay time between the start edge of the start signal, for example the trigger signal (TRIG), and the corresponding edge over time in the associated received signal. To regulate the point in time at which the laser pulse of a laser of the laser submodule is emitted, also as a function of the delay time recorded by the photodetectors between the start signal and the laser pulse recorded by the photodetector associated with this laser, the control circuit records a specific point in time in the value curve of the start signal and a distinct starting point in the time profile of the associated received signal and determines a value for the recorded delay time from the value of the time difference.

Zum Ersten kann die Steuerschaltung (CTR) nun den Zeitpunkt der Aussendung des Laserpulses eines Lasers des Laser-Untermoduls so ausregeln, dass der ausgezeichnete Startpunkt im zeitlichen Werteverlauf des zugehörigen Empfangssignals nach erfolgter Ausregelung synchron zu einem Zielzeitpunkt in einem vorgebbaren zeitlichen Zielabstand zu dem ausgezeichneten Zeitpunkt im Werteverlauf des Startsignals liegt.Firstly, the control circuit (CTR) can now correct the point in time at which the laser pulse of a laser of the laser sub-module is emitted in such a way that the marked starting point in the time course of the value of the associated received signal after correction has taken place synchronously with a target point in time at a definable time target distance from the marked point in time lies in the value curve of the start signal.

Zum Zweiten kann die Steuerschaltung (CTR) nun den Zeitpunkt der Aussendung des Laserpulses eines Lasers des Laser-Untermoduls so ausregeln, dass der ausgezeichnete Startpunkt im zeitlichen Werteverlauf des zugehörigen Empfangssignals nach erfolgter Ausregelung synchron zu einem Zielzeitpunkt, der ein ausgezeichneter Zeitpunkt im Werteverlauf eines Synchronisationssignals (Sync) ist, liegt. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Flanke im Synchronisationssignal (Sync) handeln.Secondly, the control circuit (CTR) can now adjust the timing of the emission of the laser pulse of a laser of the laser sub-module so that the excellent starting point in time union value profile of the associated received signal after correction has taken place synchronously with a target time point, which is a distinct point in time in the value profile of a synchronization signal (sync). This can be an edge in the synchronization signal (sync), for example.

Im Falle einer Verzögerungszeitsteuerung des Zeitpunkts der Aussendung des Laserpulses eines Lasers des Laser-Untermoduls wertet die Steuerschaltung (CTR) den zeitlichen Werteverlauf des diesem Laser zugeordneten Empfangssignals der n Empfangssignale (es1 bis esn) in Antwort auf die Aussendung eines Laserpulses durch diesen Laser aus. Das Empfangssignals der n Empfangssignale (es1 bis esn) ist dabei genau diesem Laser in diesem Szenario des vollständigen Raummultiplexes zugeordnet. Die Steuerschaltung (CTR) kann den Wert eines Parameters des zeitlichen Werteverlaufs dieses Empfangssignals erfassen, der von der Verzögerung des durch diesen Laser ausgesandten Laser-Pulses gegenüber dem Startsignal, beispielsweise dem Trigger-Signal (TRIG) abhängig ist. In diesem Falle einer Verzögerungszeitsteuerung und eines vollständigen Raummultiplexes ermittelt die Steuerschaltung (CTR) eine neue Verzögerungszeit für die Verzögerung des Pulsvorsignals (PL) vor der nächsten Aussendung des nächsten Laserpulses durch diesen Laser. Die Steuerschaltung (CTR) legt diese Verzögerungszeit zur Einstellung der Verzögerung des Pulsvorsignals (PL) gegenüber dem Startsignal, also beispielsweise dem Trigger-Signal (TRIG), nach erfolgter Aufladung des diesem Lasers zugehörigen Kondensators und in der Vorbereitung der Aussendung dieses nächsten Laser-Pulses durch diesen Laser zugrunde. Die Regelung der Verzögerungszeit durch die Steuerschaltung (CTR) erfolgt dabei bevorzugt durch eine Filterung, die bevorzugt einen integrierenden Charakter aufweist, sodass die Regelung im Wesentlichen in erster Näherung einem PI-Regler entspricht.In the case of a delay time control of the point in time of the transmission of the laser pulse of a laser of the laser submodule, the control circuit (CTR) evaluates the time course of the value of the received signal of the n received signals (es1 to esn) assigned to this laser in response to the transmission of a laser pulse by this laser. The received signal of the n received signals (es1 to esn) is assigned precisely to this laser in this scenario of complete spatial multiplexing. The control circuit (CTR) can detect the value of a parameter of the time profile of this received signal, which depends on the delay of the laser pulse emitted by this laser compared to the start signal, for example the trigger signal (TRIG). In this case of delay time control and full space division multiplexing, the control circuit (CTR) determines a new delay time for the delay of the pulse pre-signal (PL) before the next emission of the next laser pulse by this laser. The control circuit (CTR) sets this delay time to adjust the delay of the pre-pulse signal (PL) compared to the start signal, e.g. the trigger signal (TRIG), after the capacitor associated with this laser has been charged and in preparation for the transmission of this next laser pulse by this laser. The delay time is regulated by the control circuit (CTR) preferably by filtering, which preferably has an integrating character, so that the regulation essentially corresponds to a PI controller in a first approximation.

Jedem Kondensator der n Kondensatoren (C1 bis Cn) ist somit im Übrigen ebenfalls genau ein Empfangssignal der n Empfangssignale (es1 bis esn) in diesem Szenario eines vollständigen Raummultiplex zugeordnet. Jeder Ladeschaltung der n Ladeschaltungen (B1 bis Bn) ist somit ebenfalls genau ein Empfangssignal der n Empfangssignale (es1 bis esn) in diesem Szenario eines vollständigen Raummultiplex zugeordnet.Each capacitor of the n capacitors (C1 to Cn) is thus also assigned exactly one received signal of the n received signals (es1 to esn) in this scenario of a complete spatial multiplex. Each charging circuit of the n charging circuits (B1 to Bn) is thus also assigned exactly one received signal from the n received signals (es1 to esn) in this scenario of a complete spatial multiplex.

Im Falle einer Zeitsteuerung des Kondensatorladevorgangs veranlasst die Steuerschaltung (CTR) die betreffende Ladeschaltung der n Ladeschaltungen (B1 bis Bn) den zugehörigen Kondensator der n Kondensatoren (K1 bis Kn) für die zeitliche Dauer einer Ladezeit entsprechend einem Ladezeitvorgabewert für diesen betreffenden Kondensator dieses Lasers mit dem Ladestrom entsprechend einem Ladestromwert zu laden. Die Steuerschaltung (CTR) wertet den zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals der n Empfangssignale (es1 bis esn) in Antwort auf die Aussendung eines Laserpulses durch diesen Laser aus. Das Empfangssignals der n Empfangssignale (es1 bis esn) ist dabei genau diesem Laser in diesem Szenario des vollständigen Raummultiplexes zugeordnet. Die Steuerschaltung (CTR) kann den Wert eines Parameters des zeitlichen Werteverlaufs dieses Empfangssignals erfassen, der von der Amplitude des durch diesen Laser ausgesandten Laser-Pulses abhängig ist. In diesem Falle einer Zeitsteuerung und eines vollständigen Raummultiplexes ermittelt die Steuerschaltung (CTR) einen neuen Ladezeitvorgabewert für die Aussendung des nächsten Laserpulses durch diesen Laser. Die Steuerschaltung (CTR) legt diesen Ladezeitvorgabewert bei der Steuerung der Ladung des betreffenden Kondensators, der diesem Laser zugeordnet ist, durch die betreffende Ladeschaltung zur Einstellung der Ladezeit in der Vorbereitung der Aussendung dieses nächsten Laser-Pulses durch diesen Laser zugrunde. Die Regelung des Ladezeitvorgabewerts durch die Steuerschaltung (CTR) erfolgt dabei bevorzugt durch eine Filterung, die bevorzugt einen integrierenden Charakter aufweist, sodass die Regelung im Wesentlichen in erster Näherung einem PI-Regler entspricht. Die Steuerschaltung (CTR) regelt bevorzugt den Ladezeitvorgabewert so ein, dass der Wert des Parameters des zeitlichen Werteverlaufs dieses Empfangssignals, der von der Amplitude des durch diesen Laser ausgesandten Laser-Pulses abhängig ist, einem bevorzugt einstellbaren oder programmierbaren Parametervorgabewert als Soll-Wert entspricht.In the case of a time control of the capacitor charging process, the control circuit (CTR) causes the relevant charging circuit of the n charging circuits (B1 to Bn) to charge the associated capacitor of the n capacitors (K1 to Kn) for the duration of a charging time corresponding to a charging time default value for this relevant capacitor of this laser to charge the charging current according to a charging current value. The control circuit (CTR) evaluates the time profile of the received signal of the n received signals (es1 to esn) in response to the transmission of a laser pulse by this laser. The received signal of the n received signals (es1 to esn) is assigned precisely to this laser in this scenario of complete spatial multiplexing. The control circuit (CTR) can detect the value of a parameter of the time profile of this received signal, which is dependent on the amplitude of the laser pulse emitted by this laser. In this case of timing and full space division, the control circuit (CTR) determines a new charge timing target for the emission of the next laser pulse by that laser. The control circuit (CTR) uses this charging time default value in controlling the charging of the relevant capacitor associated with that laser by the relevant charging circuit to adjust the charging time in preparation for the emission of this next laser pulse by that laser. The regulation of the charging time default value by the control circuit (CTR) is preferably carried out by filtering, which preferably has an integrating character, so that the regulation essentially corresponds to a PI controller in a first approximation. The control circuit (CTR) preferably regulates the charging time default value in such a way that the value of the parameter of the time profile of this received signal, which is dependent on the amplitude of the laser pulse emitted by this laser, corresponds to a preferably adjustable or programmable parameter default value as a target value.

Wie oben beschrieben kann die Ladung des einem Laser des Laser-Untermoduls zugeordneten Kondensators auch in Abhängigkeit von der Kondensatorspannung dieses Kondensators der n Kondensatoren (C1 bis Cn) erfolgen.As described above, the capacitor assigned to a laser of the laser sub-module can also be charged as a function of the capacitor voltage of this capacitor of the n capacitors (C1 to Cn).

Im Falle einer Kondensatorspannungssteuerung des Kondensatorladevorgangs veranlasst die Steuerschaltung (CTR) die betreffende Ladeschaltung der n Ladeschaltungen (B1 bis Bn) den zugehörigen Kondensator der n Kondensatoren (K1 bis Kn) bis zum Erreichen einer Kondensatorzielspannung für diesen betreffenden Kondensator dieses Lasers mit dem Ladestrom entsprechend einem Ladestromwert zu laden. Die Steuerschaltung (CTR) wertet den zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals der n Empfangssignale (es1 bis esn) in Antwort auf die Aussendung eines Laserpulses durch diesen Laser aus. Das Empfangssignal der n Empfangssignale (es1 bis esn) ist dabei genau diesem Laser in diesem Szenario des vollständigen Raummultiplexes zugeordnet. Die Steuerschaltung (CTR) kann wieder den Wert eines Parameters des zeitlichen Werteverlaufs dieses Empfangssignals erfassen, der von der Amplitude des durch diesen Laser ausgesandten Laser-Pulses abhängig ist. In diesem Falle einer Kondensatorspannungssteuerung und eines vollständigen Raummultiplexes ermittelt die Steuerschaltung (CTR) eine neue Kondensatorzielspannung für die Aufladung des Kondensators vor der nächsten Aussendung des nächsten Laserpulses durch diesen Laser. Die Steuerschaltung (CTR) legt diese Kondensatorzielspannung bei der Steuerung der Ladung des betreffenden Kondensators dieses Lasers durch die betreffende Ladeschaltung zur Einstellung der Kondensatorspannung nach erfolgter Aufladung und in der Vorbereitung der Aussendung dieses nächsten Laser-Pulses durch diesen Laser zugrunde. Die Regelung der Kondensatorzielspannung durch die Steuerschaltung (CTR) erfolgt dabei bevorzugt durch eine Filterung, die bevorzugt einen integrierenden Charakter aufweist, sodass die Regelung im Wesentlichen in erster Näherung einem PI-Regler entspricht. Die Steuerschaltung (CTR) regelt bevorzugt die Kondensatorzielspannung so ein, dass der Wert des Parameters des zeitlichen Werteverlaufs dieses Empfangssignals, der von der Amplitude des durch diesen Laser ausgesandten Laser-Pulses abhängig ist, einem bevorzugt einstellbaren oder programmierbaren Parametervorgabewert als Soll-Wert entspricht.In the case of a capacitor voltage control of the capacitor charging process, the control circuit (CTR) causes the relevant charging circuit of the n charging circuits (B1 to Bn) to charge the associated one of the n capacitors (K1 to Kn) until a capacitor target voltage for this relevant capacitor of this laser is reached with the charging current corresponding to a to load the charging current value. The control circuit (CTR) evaluates the time profile of the received signal of the n received signals (es1 to esn) in response to the transmission of a laser pulse by this laser. The received signal of the n received signals (es1 to esn) is assigned precisely to this laser in this scenario of full spatial multiplexing. The control circuit (CTR) can again read the value of a parameter of the time course of values detect this received signal, which depends on the amplitude of the laser pulse emitted by this laser. In this case of capacitor voltage control and full space division multiplexing, the control circuit (CTR) determines a new capacitor target voltage for charging the capacitor prior to the next emission of the next laser pulse by that laser. The control circuit (CTR) uses this capacitor target voltage in controlling the charging of the respective capacitor of this laser by the respective charging circuit for adjusting the capacitor voltage after charging and in preparation for the emission of this next laser pulse by this laser. In this case, the capacitor target voltage is preferably regulated by the control circuit (CTR) by filtering, which preferably has an integrating character, so that the regulation essentially corresponds to a PI regulator in a first approximation. The control circuit (CTR) preferably regulates the capacitor target voltage in such a way that the value of the parameter of the time profile of this received signal, which is dependent on the amplitude of the laser pulse emitted by this laser, corresponds to a preferably adjustable or programmable parameter default value as a target value.

Wie oben beschrieben kann die Ladung des einemLaser des Laser-Untermoduls zugeordneten Kondensators auch durch Regelung des Ladestromwerts des Ladestroms der Ladeschaltung der n Ladeschaltungen (B1 bis Bn) erfolgen, der diesen Kondensator der n Kondensatoren (C1 bis Cn) dieses Lasers der n Laser (D1 bis Dn) lädt.As described above, the capacitor associated with a laser of the laser sub-module can also be charged by controlling the charging current value of the charging current of the charging circuit of the n charging circuits (B1 to Bn) charging this capacitor of the n capacitors (C1 to Cn) of this laser of the n lasers ( D1 to Dn) loads.

Im Falle einer Ladestromsteuerung des Kondensatorladevorgangs veranlasst die Steuerschaltung (CTR) die betreffende Ladeschaltung der n Ladeschaltungen (B1 bis Bn) den zugehörigen Kondensator der n Kondensatoren (K1 bis Kn) für die zeitliche Dauer einer Ladezeit entsprechend einem Ladezeitvorgabewert für diesen betreffenden Kondensator dieses Lasers mit dem Ladestrom entsprechend einem Ladestromwert zu laden. Die Steuerschaltung (CTR) wertet den zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals der n Empfangssignale (es1 bis esn) in Antwort auf die Aussendung eines Laserpulses durch diesen Laser aus. Das Empfangssignals der n Empfangssignale (es1 bis esn) ist dabei genau diesem Laser in diesem Szenario des vollständigen Raummultiplexes zugeordnet. Die Steuerschaltung (CTR) kann den Wert eines Parameters des zeitlichen Werteverlaufs dieses Empfangssignals erfassen, der von der Amplitude des durch diesen Laser ausgesandten Laser-Pulses abhängig ist. In diesem Falle einer Ladestromsteuerung und eines vollständigen Raummultiplexes ermittelt die Steuerschaltung (CTR) einen Ladestromwert für die Aufladung des Kondensators vor der nächsten Aussendung des nächsten Laserpulses durch diesen Laser. Die Steuerschaltung (CTR) legt diesen Ladestromwert bei der Steuerung der Ladung des betreffenden Kondensators dieses Lasers durch die betreffende Ladeschaltung zur Einstellung der Kondensatorspannung nach erfolgter Aufladung und in der Vorbereitung der Aussendung dieses nächsten Laser-Pulses durch diesen Laser zugrunde. Die Regelung des Ladestromwerts durch die Steuerung (CTR) erfolgt dabei bevorzugt durch eine Filterung, die bevorzugt einen integrierenden Charakter aufweist, sodass die Regelung im Wesentlichen in erster Näherung einem PI-Regler entspricht. Die Steuerschaltung (CTR) regelt bevorzugt den Ladestromwert so ein, dass der Wert des Parameters des zeitlichen Werteverlaufs dieses Empfangssignals, der von der Amplitude des durch diesen Laser ausgesandten Laser-Pulses abhängig ist, einem bevorzugt einstellbaren oder programmierbaren Parametervorgabewert als Soll-Wert entspricht.In the case of a charging current control of the capacitor charging process, the control circuit (CTR) causes the relevant charging circuit of the n charging circuits (B1 to Bn) to charge the associated capacitor of the n capacitors (K1 to Kn) for the duration of a charging time corresponding to a charging time default value for this relevant capacitor of this laser to charge the charging current according to a charging current value. The control circuit (CTR) evaluates the time profile of the received signal of the n received signals (es1 to esn) in response to the transmission of a laser pulse by this laser. The received signal of the n received signals (es1 to esn) is assigned precisely to this laser in this scenario of complete spatial multiplexing. The control circuit (CTR) can detect the value of a parameter of the time profile of this received signal, which is dependent on the amplitude of the laser pulse emitted by this laser. In this case of charging current control and full spatial multiplexing, the control circuit (CTR) determines a charging current value for charging the capacitor before the next emission of the next laser pulse by this laser. The control circuit (CTR) uses this charging current value when controlling the charging of the relevant capacitor of this laser by the relevant charging circuit to adjust the capacitor voltage after charging has taken place and in preparation for the emission of this next laser pulse by this laser. The regulation of the charging current value by the controller (CTR) is preferably carried out by filtering, which preferably has an integrating character, so that the regulation essentially corresponds to a PI controller in a first approximation. The control circuit (CTR) preferably regulates the charging current value in such a way that the value of the parameter of the time profile of this received signal, which is dependent on the amplitude of the laser pulse emitted by this laser, corresponds to a preferably adjustable or programmable parameter default value as a target value.

Jede Ladeleitung der n Ladeleitungen (K1 bis Kn) weist typischerweise einen zugeordneten Widerstand (von n Widerständen RZ1 bis RZn) und eine Induktivität (von n Induktivitäten LZ1 bis LZn) auf. Jede der Ladeleitungen (K1 bis Kn) ist bevorzugt mit einem ersten Anschluss genau eines Kondensators von n Kondensatoren (C1 bis Cn) verbunden. Der zweite Anschluss jedes Kondensators der n Kondensatoren (C1 bis Cn) ist mit dem Bezugspotenzial (GND) über eine Leitung verbunden. Jede der Leitungen zwischen einem zweiten Anschluss eines Kondensators der n Kondensatoren (C1 bis Cn) und dem Bezugspotenzial umfasst einen Widerstand (von n Widerständen RC1 bis RCn) und eine Induktivität (von n Induktivitäten LC1 bis LCn). Die Anode bevorzugt genau eines Lasers der n Laser (D1 bis Dn) ist bevorzugt mit einem ersten Kontakt bevorzugt genau eines Kondensators der n Kondensatoren (C1 bis Cn) über bevorzugt genau eine Entladeleitung der n Entladeleitungen (K1' bis Kn') verbunden. Die Kathoden der n Laser (D1 bis Dn) sind zu einem gemeinsamen ersten Sternpunkt (DISC) zusammengeschaltet. Dieser gemeinsame Sternpunkt wird mit Eintreffen des Pulssignals (Gdis) durch den Ansteuerschalter (Tdis) mit dem Bezugspotenzial (GND) verbunden, das mit dem zweiten Kontakt der n Kondensatoren (C1 bis Cn) verbunden ist.Each charging line of the n charging lines (K1 to Kn) typically has an associated resistance (of n resistors RZ1 to RZn) and an inductance (of n inductances LZ1 to LZn). Each of the charging lines (K1 to Kn) is preferably connected to a first connection of exactly one capacitor from n capacitors (C1 to Cn). The second connection of each capacitor of the n capacitors (C1 to Cn) is connected to the reference potential (GND) via a line. Each of the lines between a second terminal of a capacitor of the n capacitors (C1 to Cn) and the reference potential comprises a resistor (of n resistors RC1 to RCn) and an inductor (of n inductors LC1 to LCn). The anode of preferably exactly one laser of the n lasers (D1 to Dn) is preferably connected to a first contact of preferably exactly one capacitor of the n capacitors (C1 to Cn) via preferably exactly one discharge line of the n discharge lines (K1' to Kn'). The cathodes of the n lasers (D1 to Dn) are interconnected to form a common first neutral point (DISC). When the pulse signal (G dis ) arrives, this common star point is connected by the control switch (T dis ) to the reference potential (GND), which is connected to the second contact of the n capacitors (C1 to Cn).

Ein beispielhafter Treiber (Buf) erzeugt aus dem Pulsvorsignal (PL) das Pulssignal (Gdis). Die Steuerschaltung (CTR) kann bevorzugt dieses Pulsvorsignal (PL) erzeugen, wenn der Ladevorgang für den zu ladenden Kondensator durch die zugehörige Ladeschaltung abgeschlossen ist und die Ladeschaltung neutral geschaltet ist.An exemplary driver (Buf) generates the pulse signal (G dis ) from the pre-pulse signal (PL). The control circuit (CTR) can preferably generate this pre-pulse signal (PL) when the charging process for the capacitor to be charged has been completed by the associated charging circuit and the charging circuit is switched to neutral.

Ein Stützkondensator (CVDD) ist bevorzugt Teil des Kondensatorarrays der n Kondensatoren (C1 bis Cn) Der Stützkondensator (CVDD) stabilisiert die Versorgungsspannung (VDD) oder eine andere systemrelevante Spannung. Er dient dazu, ein Übersprechen der Stromstöße bei Zündung der Laser zu verhindern.A backup capacitor (CVDD) is preferably part of the capacitor array of the n capacitors (C1 to Cn) The backup capacitor (CVDD) stabilizes the supply voltage (VDD) or other system-relevant voltage. It is used to prevent crosstalk of the current surges when the laser is ignited.

Der Stützkondensator (CVDD) ist mit seinem ersten Kontakt über eine Leitungsinduktivität (LZV) in der Zuleitung zum Stützkondensator (CVDD) und über einen Leitungswiderstand (RZV) in der Zuleitung zum Stützkondensator (CVDD) mit der Versorgungsspannung (VDD) oder einer Leitung ähnlicher Funktion verbunden, die zu stabilisieren ist.The support capacitor (CVDD) has its first contact via a line inductance (LZV) in the supply line to the support capacitor (CVDD) and via a line resistance (RZV) in the supply line to the support capacitor (CVDD) with the supply voltage (VDD) or a line with a similar function connected, which is to be stabilized.

Der Stützkondensator (CVDD) ist mit seinem zweiten Kontakt über einen Leitungswiderstand (RZV) und über eine Leitungsinduktivität (LZV) mit dem Bezugspotenzial (GND) verbunden.The second contact of the back-up capacitor (CVDD) is connected to the reference potential (GND) via a line resistance (RZV) and a line inductance (LZV).

Figur 2figure 2

2 zeigt einen vorgeschlagenen Aufbau eines Laser-Untermoduls eines Laser-Moduls für das LIDAR-System der 1. Basis des Untermoduls ist das Treiber-IC. Das Treiber-IC ist bevorzugt eine monolithisch integrierte Schaltung. Es umfasst bevorzugt die Steuerschaltung (CTR) und alle anderen CMOS-mikrointegrierbaren Schaltungsteile der 1. Dies wären beispielsweise, aber nicht nur, die Steuerschaltung (CTR), der Treiber (Buf), der Ansteuerschalter (Tdis), und die n Ladeschaltungen (B1 bis Bn) und die Fotodetektoren (PD1 bis PD4). Des Weiteren kann eine Steuerschaltung (CTR) beispielsweise einen Mikrorechner mit Speicher, Schnittstellen und CPU umfassen. Diese bilden zusammen die Ansteuerschaltung. Die Ansteuerschaltung kann weitere Funktionskomponenten umfassen. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Analog-zu-Digital-Wandler und einen analogen Multiplexer zur Erfassung der Kondensatorspannungen handeln, der mit dem besagten Mikrorechner zusammenwirken kann. Des Weiteren kann es sich beispielsweise um Komparatoren handeln, zur Detektion von analogen Schwellwertüber- bzw. -unterschreitungen handeln. Es kann sich um einen Digital-zu-Analog-Wandler und analoge Halteschaltungen handeln, die analoge Referenzwerte für solche Schwellwertvorgaben in analoger Form ermöglichen. Es kann sich um Zeitgeber handeln. Es kann sich um Filter handeln, die Pulsbeginnsignale aus dem zeitlichen Werteverlauf der Empfangssignale (es1 bis esn) erzeugen oder extrahieren. Es kann sich um Amplitudenschätzfilter handeln, die Werte ermitteln und dem Mikrorechner zur Verfügung stellen, die von der jeweiligen Amplitude des jeweiligen Laserpulses des jeweiligen Lasers abhängen. Es kann sich um Verzögerungsschätzfilter handeln, die Werte ermitteln und dem Mikrorechner zur Verfügung stellen, die von der jeweiligen Verzögerung des jeweiligen Laserpulses des jeweiligen Lasers relativ zum Startsignal, beispielsweise dem Trigger-Signal (TRIG) abhängen. Es kann sich um durch den Mikrorechner einstellbare Verzögerungsglieder handeln, die das Pulsvorsignal (PL) in Abhängigkeit von einem vorgebaren Wert der Verzögerungszeit verzögern. Der Mikrorechner kann diese Verzögerungszeit beispielsweise einstellen. Der Mikrorechner kann beispielsweise im Falle eines maximalen Raummultiplexes den Wert der Verzögerungszeit in Abhängigkeit vom zeitlichen Werteverlauf eines Empfangssignals der n Empfangssignals (es1 bis esn) des Laser-Untermoduls vor dem Aussenden des nächsten Laserpulses durch den diesem Empfangssignal zugeordneten Laser einstellen. Sofern nur ein Fotodetektor vorgesehen ist, kann der Mikrorechner entweder im Zeitmultiplex die einzustellenden Verzögerungszeiten beispielsweise durch Ausmessen der n Verzögerungszeiten der Laserpulsemission beispielsweise jedes einzelnen Lasers der n Laser ermitteln, oder alternativ dazu, weniger als n einzustellende Verzögerungszeiten für Gruppen von Lasern ermitteln. Dabei kann eine Gruppe von Lasern auch alle n Laser (D1 bis Dn) umfassen. 2 shows a proposed structure of a laser sub-module of a laser module for the LIDAR system of FIG 1 . The basis of the sub-module is the driver IC. The driver IC is preferably a monolithic integrated circuit. It preferably includes the control circuit (CTR) and all other CMOS micro-integrable circuit parts 1 . These would be, for example, but not limited to, the control circuit (CTR), the driver (Buf), the drive switch (T dis ), and the n charging circuits (B1 to Bn) and the photodetectors (PD1 to PD4). Furthermore, a control circuit (CTR) can include, for example, a microcomputer with memory, interfaces and CPU. These together form the control circuit. The control circuit can include additional functional components. This can be, for example, an analog-to-digital converter and an analog multiplexer for detecting the capacitor voltages, which can interact with said microcomputer. Furthermore, it can be a question of comparators, for example, for the detection of analog threshold value overshoots or undershoots. It can be a digital-to-analog converter and analog hold circuits that allow analog reference values for such threshold specifications in analog form. It can be a timer. These can be filters that generate or extract pulse start signals from the time profile of the received signals (es1 to esn). It can be an amplitude estimation filter that determines and makes available to the microcomputer values that depend on the respective amplitude of the respective laser pulse of the respective laser. Delay estimation filters can be involved, which determine values and make them available to the microcomputer, which values depend on the respective delay of the respective laser pulse of the respective laser relative to the start signal, for example the trigger signal (TRIG). These can be delay elements that can be set by the microcomputer and that delay the pre-pulse signal (PL) as a function of a predeterminable value of the delay time. The microcomputer can set this delay time, for example. In the case of maximum spatial multiplexing, for example, the microcomputer can set the value of the delay time as a function of the time profile of a received signal of the n received signals (es1 to esn) of the laser submodule before the next laser pulse is emitted by the laser assigned to this received signal. If only one photodetector is provided, the microcomputer can either determine the delay times to be set in time multiplex, for example by measuring the n delay times of the laser pulse emission, for example of each individual laser of the n lasers, or alternatively, determine fewer than n delay times to be set for groups of lasers. A group of lasers can also include all n lasers (D1 to Dn).

In dem Beispiel der 2 werden beispielhaft n=4 Laser (D1 bis D4) verwendet, die auf einem gemeinsamen Kristall gefertigt sind und ein lineares Laser-Array bilden. Die Unterseite dieses Kristalls bildet die gemeinsame Kathode, die als erster Sternpunkt (DISC) mit einem Ansteuerschalter elektrisch verbunden ist, der in dem Kristall des Treiber-ICs des Laser-Untermoduls der 2 gefertigt ist und an dessen aktiver Oberfläche liegt. Durch diese Flip-Chip-Montage ist es möglich, diese Verbindung mit nur geringen parasitären Induktivitäts- und Widerstandswerten zu realisieren, was die Flankensteilheit der jeweiligen Laserpulse erhöht. Die thermische Kühlung der n Laser erfolgt also über den Kristall des Treiber-ICs in dem Beispiel der 2. Die 4 Kondensatoren (C1 bis C4) sind ebenfalls als ein gemeinsames Plättchen ausgeführt. In dem Beispiel der 2 sind die zweiten Kontakte der 4 Kondensatoren (C1 bis C4) durch einen gemeinsamen Kontakt miteinander verbunden. Der erste Kontakt eines jeden Kondensators (C1 bis C4) ist mit dem ihm zugeordneten Laser der vier Laser (D1 bis D4) über eine entsprechende Entladeleitung der vier Entladeleitungen (K1' bis K4') verbunden. Die Entladeleitungen (K1' bis K4') sind durch die gewählte Anordnung besonders kurz. Die Mehrfachbondung der Entladeleitungen (K1' bis K4') führt zu einer weiteren Reduktion der parasitären Induktivität und damit zu einer weiteren Erhöhung der Flankensteilheit. Ebenso führen die kurzen Bonddrähte der Verbindung zwischen dem zweiten Sternpunkt und dem Bezugspotenzial (GND) zusammen mit der Mehrfachbondung zu einer Reduktion der parasitären Induktivität auf dieser Verbindung. Auch dies erhöht die Flankensteilheit des ausgesandten Lichtpulses.In the example of 2 n=4 lasers (D1 to D4) are used as an example, which are manufactured on a common crystal and form a linear laser array. The underside of this crystal forms the common cathode, which is electrically connected as a first star point (DISC) to a drive switch that is built into the crystal of the driver IC of the laser sub-module of the 2 is made and is located on its active surface. This flip-chip assembly makes it possible to realize this connection with only low parasitic inductance and resistance values, which increases the edge steepness of the respective laser pulses. The n lasers are therefore thermally cooled via the crystal of the driver IC in the example in FIG 2 . The 4 capacitors (C1 to C4) are also designed as a common plate. In the example of 2 the second contacts of the 4 capacitors (C1 to C4) are connected to each other by a common contact. The first contact of each capacitor (C1 to C4) is connected to its associated laser of the four lasers (D1 to D4) via a corresponding discharge line of the four discharge lines (K1' to K4'). The discharge lines (K1' to K4') are particularly short due to the chosen arrangement. The multiple bonding of the discharge lines (K1' to K4') leads to a further reduction in the parasitic inductance and thus to a further increase in the edge steepness. Likewise, the short bonding wires of the connection between the second star point and the reference potential (GND), together with the multiple bonding, lead to a reduction in the parasitic inductance on this connection. This also increases the edge steepness of the emitted light pulse.

Die relativ langen Bonddrähte der Ladeleitungen (K1 bis Kn) sind für die Flankensteilheit eher förderlich.The relatively long bonding wires of the charging lines (K1 to Kn) are more beneficial for the edge steepness.

Ein Stützkondensator (CVDD) ist Teil des Kondensator-Arrays. Der Stützkondensator (CVDD) ist auf einer Unterseite mit einem zweiten Anschluss mit einem sehr kleinen Leitungswiderstand (RZV) und einer sehr kleinen Leitungsinduktivität (LZV) mit dem Bezugspotenzial (GND) verbunden. Der erste Anschluss des Stützkondensators (CVDD) ist mit dem virtuellen Knoten (KG') der Versorgungsspannung (VDD) verbunden. Der virtuelle Knoten (KG') der Versorgungsspannung (VDD) ist mit sehr kurzen Bond-Drähten mit der Versorgungsspannung (VDD) verbunden. Dadurch ist der virtuelle Knoten (KG') der Versorgungsspannung (VDD) mit einem sehr kleinen Leitungswiderstand (RZV) und einer sehr kleinen Leitungsinduktivität (LZV) mit der Versorgungsspannung (VDD) verbunden.A backup capacitor (CVDD) is part of the capacitor array. The support capacitor (CVDD) is connected to the reference potential (GND) on a lower side with a second connection with a very small line resistance (RZV) and a very small line inductance (LZV). The first terminal of the backup capacitor (CVDD) is connected to the virtual node (KG') of the supply voltage (VDD). The virtual node (KG') of the supply voltage (VDD) is connected to the supply voltage (VDD) with very short bonding wires. As a result, the virtual node (KG') of the supply voltage (VDD) is connected to the supply voltage (VDD) with a very small line resistance (RZV) and a very small line inductance (LZV).

In dem Beispiel der 2 sind beispielhaft vier Fotodetektoren (PD1 bis PD4) eingezeichnet, die das Streulicht der vier Laser (D1 bis D4) erfassen und in jeweils ein Empfangssignal (es1 bis es4) wandeln. Jeder der Fotodetektoren ist einem Laser der Laser (D1 bis D4) zugeordnet, dem er am nächsten liegt. Bei den Fotodetektoren (PD1 bis PD4) kann es sich beispielsweise um PN-Dioden oder ähnliches handeln.In the example of 2 four photodetectors (PD1 to PD4) are drawn in as an example, which detect the scattered light of the four lasers (D1 to D4) and each convert it into a received signal (es1 to es4). Each of the photodetectors is associated with one of the lasers (D1 through D4) to which it is closest. The photodetectors (PD1 to PD4) can be PN diodes or the like, for example.

Figur 3figure 3

3 zeigt eine Anordnung, ein beispielhaftes Laser-Modul mit mehreren Laser-Untermodulen der 2. Bevorzugt werden die Ansteuerlogik und die Steuerung dabei so gestaltet, dass immer nur ein Laser eines Laser-Moduls einen Lichtpuls erzeugt. 3 shows an arrangement, an exemplary laser module with multiple laser sub-modules 2 . The control logic and the controller are preferably designed in such a way that only one laser of a laser module generates a light pulse.

Figur 4figure 4

4 zeigt die Struktur eines einzelnen vorgeschlagenen Treiber-ICs für ein Laser-Untermodul in der Aufsicht. Die Struktur ist grob vereinfacht und auf die wesentlichen Informationen zur Ermöglichung der Nacharbeit beschränkt. 4 shows the top view of the structure of a single proposed driver IC for a laser sub-module. The structure is roughly simplified and limited to the essential information to enable rework.

Wie an anderen Stellen in dieser Schrift ist die Anzahl n der Laser (D1 bis Dn) des Moduls auf n=4 zur besseren Übersicht beispielhaft beschränkt. Die beispielhaften, vier Fotodetektoren (PD1 bis PDn) sind eingezeichnet. Für eine andere Anzahl n von Lasern können die Prinzipien dieser Schrift entsprechend angewendet werden. Hier wird n statt 4 verwendet, auch wenn die Figur n=4 zeigt. n soll in dieser Schrift stets eine ganz positive Zahl sein.As in other places in this document, the number n of lasers (D1 to Dn) of the module is limited to n=4 for a better overview. The exemplary four photodetectors (PD1 to PDn) are indicated. For a different number n of lasers, the principles of this document can be applied accordingly. Here n is used instead of 4, even though the figure shows n=4. In this document, n should always be an entirely positive number.

Oben befinden sich beispielhaft vier Kontaktflächen für die Rückseitenkontakte der beispielhaften vier Laser (D1 bis Dn) des später aufzusetzenden Laser-Moduls. Jede der vier Kontaktflächen ist mit dem ersten Sternpunkt (DISC) verbunden. Statt vier separaten Kontaktflächen ist natürlich auch eine einzelne Kontaktfläche denkbar.At the top there are four contact surfaces for the rear side contacts of the four lasers (D1 to Dn) of the laser module to be attached later. Each of the four contact surfaces is connected to the first neutral point (DISC). Of course, instead of four separate contact surfaces, a single contact surface is also conceivable.

Darunter befindet sich ein Kontakt (GND), der mit dem Bezugspotenzial (GND) verbunden ist. Auf diese Kontaktfläche wird das Kondensator-Array (C1 bis Cn und CVDD) aufgesetzt. Dies verbindet den Rückseitenkontakt (KR) des Kondensator-Arrays (C1 bis Cn und CVDD) mit dem Bezugspotenzial (GND).Below this is a contact (GND) that is connected to the reference potential (GND). The capacitor array (C1 to Cn and CVDD) is placed on this contact surface. This connects the back contact (KR) of the capacitor array (C1 to Cn and CVDD) to ground (GND).

Darunter befindet sich eine Kontaktfläche für die Bonddrähte, mit denen der erste Kontakt des Stützkondensators (CVDD) des Kondensator-Arrays (C1 bis Cn und CVDD), der der virtuelle Knoten (KG') der Versorgungsspannung (VDD) ist, mit der Versorgungsspannung (VDD) verbunden wird.Underneath there is a contact area for the bond wires, with which the first contact of the support capacitor (CVDD) of the capacitor array (C1 to Cn and CVDD), which is the virtual node (KG') of the supply voltage (VDD), is connected to the supply voltage ( VDD) is connected.

Darunter befinden sich die n Bondflächen (hier beispielhaft n=4) für die Ausgänge der Treiberschaltungen (B1 bis Bn) (hier n=4). Mittels langer Bonddrähte, die die Ladeleitungen (K1 bis Kn) (hier n=4) darstellen, werden von dort die Kondensatoren (C1 bis Cn) der Energiereserven der Laser (D1 bis Dn) (hier n=4) durch die Treiberschaltungen (B1 bis Bn) geladen.Below this are the n bond pads (here n=4 as an example) for the outputs of the driver circuits (B1 to Bn) (here n=4). By means of long bonding wires, which represent the charging lines (K1 to Kn) (here n=4), the capacitors (C1 to Cn) of the energy reserves of the lasers (D1 to Dn) (here n=4) are charged from there by the driver circuits (B1 to Bn) loaded.

In dem Beispiel der 4 benötigt das vorgeschlagene Treiber-IC des Laser-Untermoduls mehrere Versorgungsspannungen über mehrere Versorgungsspannungskontakte (VDDA, GNDA, VDDD, GNDD, VDDP, GNDP, VDDH, GNDH). Ergebnis der Ausarbeitung ist, dass es günstig ist, die Versorgungsspannungen niederohmig über die den Lasern gegenüberliegende Kante des Treiber-ICs dem Treiber-IC zu zuführen, da so jedes Treiber-IC seine eigene niederohmige Zuleitung besitzen kann.In the example of 4 the proposed driver IC of the laser sub-module requires multiple supply voltages via multiple supply voltage pins (VDDA, GNDA, VDDD, GNDD, VDDP, GNDP, VDDH, GNDH). The result of the elaboration is that it is favorable to feed the supply voltages to the driver IC with low resistance via the edge of the driver IC opposite the lasers, since each driver IC can have its own low-resistance supply line.

Des Weiteren ergab die Ausarbeitung des Vorschlags, dass die Treiber-ICs Signale, die auch hochohmig an die Treiber-ICs gehen können, durch die ICs quer durchschleifen können. Ein solches, durchgeschleiftes Signal ist in dem Beispiel der folgenden 4 beispielsweise das Rücksetzsignal (RST). Das Rücksetzsignal (RST) ist bevorzugt horizontal mit einem entsprechenden Anschluss auf der gegenüberliegenden Seite des Treiber-ICs verbunden. Des Weiteren ist dies in dem Beispiel der 4 als Beispiel für einen Datenbus ein SPI-Datenbus. Der Eingang des SPI-Datenbusses (MOSI) und der Ausgang des SPI-Datenbusses (MISO) und der Takt des SPI-Datenbusses (SCK) haben Entsprechungen auf der gegenüberliegenden Seite des Treiber-ICs. Der vorgeschlagene Treiber-IC schleift in dem Beispiel der 4 auch ein Auswahlsignal (Englisch: Chip-Select (CS)) durch. Der Treiber-IC schleift bevorzugt auch das Synchronisationssignal (Sync) und das Trigger-Signal (TRIG) durch. Dieses Zündsignal (TRIG) zum Abfeuern des Laser-Pulses wird bevorzugt somit auch von einer Seite des Treiber-ICs zugeführt und zur anderen Seite unverändert durchgeschleift.Furthermore, the development of the proposal revealed that the driver ICs can loop through signals that can also go to the driver ICs with high resistance. Such a looped-through signal is as follows in the example 4 for example the reset signal (RST). The reset signal (RST) is preferably connected horizontally to a corresponding pin on the opposite side of the driver IC. Furthermore, this is in the example 4 an SPI data bus as an example of a data bus. The SPI data bus input (MOSI) and SPI data bus output (MISO) and SPI data bus clock (SCK) have counterparts on the opposite side of the driver IC. The proposed driver IC loops in the example 4 also a selection signal (English: Chip Select (CS)) through. The driver IC preferably also loops the synchronization signal (Sync) and the trigger signal (TRIG). This ignition signal (TRIG) for firing the laser pulse is thus preferably also supplied from one side of the driver IC and looped through unchanged to the other side.

Mit der Flanke dieses Zündsignals (TRIG) werden die Laser der Laser-Untermodule eines Laser-Moduls somit im Wesentlichen gleichzeitig abgefeuert.With the flank of this ignition signal (TRIG), the lasers of the laser sub-modules of a laser module are thus fired essentially simultaneously.

Der guten Form halber ist ein Beispiel für ein weiteres Synchronisationssignal (Sync), das an alle Treiber-ICs geht, aufgeführt, das ebenfalls durchgeschleift wird. Das Synchronisationssignal (Sync) kann den Treiber-ICs der Laser-Untermodule einen diesen Laser-Untermodulen gemeinsamen Referenzzeitpunkt signalisieren, auf den die Steuerschaltungen (CTR) aller Treiber-ICs aller Laser-Untermodule beispielsweise die steigende Flanke des real jeweils ausgesendeten Laserpulses eines Lasers mittels mehrerer Laserpuls-Aussendedurchgänge synchronisieren.For the sake of good form, an example of another synchronization signal (sync) going to all driver ICs is included, which is also looped through. The synchronization signal (sync) can signal the driver ICs of the laser sub-modules a reference time common to these laser sub-modules, to which the control circuits (CTR) of all driver ICs of all laser sub-modules, for example, the rising edge of the actually transmitted laser pulse of a laser synchronize multiple laser pulse emission passes.

Figur 5figure 5

5 zeigt die Anreihung mehrerer Laser-Untermodule, hier Laser-Untermodule der 4, zu einem Laser-Modul auf Treiber-IC-Ebene. 5 shows the arrangement of several laser sub-modules, here laser sub-modules 4 , to a driver IC level laser module.

Die Kontakte an den Längsseiten zweier benachbarter Treiber-ICs sind durch Bonddrähte miteinander verbunden. Es wird deutlich, dass diese Konstruktion die niederohmige Versorgung aller Laser-Untermodule mit elektrischer Energie sicherstellt, da die Steuersignale durchgeschleift werden.The contacts on the long sides of two adjacent driver ICs are connected to each other by bonding wires. It becomes clear that this construction ensures the low-impedance supply of all laser sub-modules with electrical energy, since the control signals are looped through.

Figur 6figure 6

6 zeigt die Ausrichtung der Laser-Untermodule der 6 längs einer gebogenen Linie (kL). Dies hat den Vorteil, dass die Erzeugung des Laser-Strahl-Fächers sich massiv vereinfacht. Zum Ersten können die Laser-Untermodule senkrecht zu dieser gekrümmten Linie (kL) ausgerichtet sein. Zum Zweiten können innerhalb eines Laser-Untermoduls die Laser längs dieser gekrümmten Linie (kL) ausgerichtet sein, sodass letztlich alle Laser aller Laser-Untermodule längs dieser gekrümmten Linie (kL) ausgerichtet sind. Die gekrümmte Linie (kL) kann konvex oder konkav sein. Der Laserstrahl jedes Lasers jedes Laser-Untermoduls weist eine Laserstrahlachse auf. Sind nur die Laser-Untermodule längs der gekrümmten Linie (kL) ausgerichtet und ist diese gekrümmte Linie ein Kreissegment, so schneiden sich die Laserstrahlachsen des ersten Lasers (D1) aller Laser-Untermodule in einem Punkt im Raum. Dieser kann auch hinter den Lasern liegen. 6 shows the orientation of the laser sub-modules of the 6 along a curved line (kL). This has the advantage that the generation of the laser beam fan is massively simplified. First, the laser sub-modules can be oriented perpendicular to this curved line (kL). Secondly, within a laser sub-module, the lasers can be aligned along this curved line (kL), so that ultimately all lasers of all laser sub-modules are aligned along this curved line (kL). The curved line (kL) can be convex or concave. The laser beam of each laser of each laser sub-module has a laser beam axis. If only the laser sub-modules are aligned along the curved line (kL) and this curved line is a segment of a circle, the laser beam axes of the first laser (D1) of all laser sub-modules intersect at one point in space. This can also be behind the lasers.

Sind die Laser (D1 bis Dn) eines Laser-Moduls längs einer gekrümmten Linie (kL) ausgerichtet, so schneiden sich die Laserstrahlachsen der Laser (D1 bis Dn) des Laser-Moduls in einem Punkt.If the lasers (D1 to Dn) of a laser module are aligned along a curved line (kL), the laser beam axes of the lasers (D1 to Dn) of the laser module intersect at one point.

Sind die Laser (D1 bis Dn) aller Laser-Module längs einer gekrümmten Linie (kL) ausgerichtet, so schneiden sich die Laserstrahlachsen der Laser (D1 bis Dn) aller Laser-Module in einem Punkt.If the lasers (D1 to Dn) of all laser modules are aligned along a curved line (kL), the laser beam axes of the lasers (D1 to Dn) of all laser modules intersect at one point.

Eine Ausrichtung nur eines Teils der Laser und/oder nur eines Teils der Laser-Untermodule längs der gekrümmten Linie (kL) ist ausdrücklich von der Beanspruchung mit umfasst.Alignment of only part of the lasers and/or only part of the laser sub-modules along the curved line (kL) is expressly included in the claim.

Eine Ausrichtung der Laser eines Laser-Untermoduls längs der gekrümmten Linie (kL) innerhalb des Laser-Untermoduls ist ebenfalls denkbar.Alignment of the lasers of a laser sub-module along the curved line (kL) within the laser sub-module is also conceivable.

BezugszeichenlisteReference List

Atestcertificate
zweites Teststeuersignal zum Aktivieren und Steuern eines Testzustands der Vorrichtung;second test control signal for activating and controlling a test state of the device;
B1B1
erste Ladeschaltung für den ersten Kondensator (C1), der den ersten Laser (D1) ggf. mit elektrischer Energie im Falle einer Lichtpulserzeugung versorgt;first charging circuit for the first capacitor (C1), which optionally supplies the first laser (D1) with electrical energy in the case of light pulse generation;
B2B2
zweite Ladeschaltung für den zweiten Kondensator (C2), der den zweiten Laser (D2) ggf. mit elektrischer Energie im Falle einer Lichtpulserzeugung versorgt;second charging circuit for the second capacitor (C2), which optionally supplies the second laser (D2) with electrical energy in the case of light pulse generation;
B3B3
dritte Ladeschaltung für den dritten Kondensator (C3), der den dritten Laser (D3) ggf. mit elektrischer Energie im Falle einer Lichtpulserzeugung versorgt;third charging circuit for the third capacitor (C3), which optionally supplies the third laser (D3) with electrical energy in the case of light pulse generation;
BnBn
n-te Ladeschaltung für den n-ten Kondensator (Cn), der den n-ten Laser (Dn) ggf. mit elektrischer Energie im Falle einer Lichtpulserzeugung versorgt;nth charging circuit for the nth capacitor (Cn), which optionally supplies the nth laser (Dn) with electrical energy in the case of light pulse generation;
Bufbuf
Treiber, der das Pulsvorsignal (PL) zum Pulssignal (Gdis) verstärkt;Driver that amplifies the pre-pulse signal (PL) to form the pulse signal (G dis );
C1C1
erster Kondensator, der die Energiereserve für den ersten Laser (D1) darstellt;first capacitor representing the energy reserve for the first laser (D1);
C2C2
zweiter Kondensator, der die Energiereserve für den zweiten Laser (D2) darstellt;second capacitor representing the energy reserve for the second laser (D2);
C3C3
dritter Kondensator, der die Energiereserve für den dritten Laser (D3) darstellt;third capacitor representing the energy reserve for the third laser (D3);
C4C4
vierter Kondensator, der die Energiereserve für den vierten Laser (D4) darstellt;fourth capacitor representing the energy reserve for the fourth laser (D4);
Cncn
n-ter Kondensator, der die Energiereserve für den n-ten Laser (Dn) darstellt;nth capacitor representing the energy reserve for the nth laser (Dn);
CSCS
Auswahlsignal;selection signal;
CTRctr
Steuerschaltung, die die n Ladeschaltungen (B1 bis Bn) steuert und das Pulsvorsignal (PL) erzeugt. Die Steuerschaltung veranlasst eine der n Ladeschaltungen, typischerweise einen der n Kondensatoren, vor der Erzeugung eines Lichtpulses durch einen der n Laser zu laden, schaltet dann bevorzugt alle Ladeschaltungen bevorzugt ab, bzw. die Ladeausgänge bevorzugt aller Ladeschaltungen hochohmig und schließt dann den Ansteuerschalter (Tdis), was die Lichtpulserzeugung initiiert. Die Steuerschaltung (CTR) wiederholt diesen Vorgang bevorzugt, bis alle n Laser (D1 bis Dn) bevorzugt genau einmal einen Lichtpuls abgegeben haben und beginnt dann bevorzugt wieder von vorne mit dem nächsten Durchgang;Control circuit that controls the n charging circuits (B1 to Bn) and generates the pre-pulse signal (PL). The control circuit causes one of the n charging circuits, typically one of the n capacitors, to charge before a light pulse is generated by one of the n lasers, then preferably all charging circuits are switched off, or the charging outputs are preferably made high-resistance for all charging circuits and then closes the control switch (T dis ), which initiates light pulse generation. The control circuit (CTR) preferably repeats this process until all n lasers (D1 to Dn) have preferably emitted a light pulse exactly once and then preferably starts again from the beginning with the next pass;
CVDDCVDD
Stützkondensator zur Stabilisierung der Versorgungsspannung (VDD);Backup capacitor to stabilize the supply voltage (VDD);
D1D1
erster Laser;first laser;
D2D2
zweiter Laser;second laser;
D3D3
dritter Laser;third laser;
D4D4
vierter Laser;fourth laser;
DISCDISC
Erster Sternpunkt. Am ersten Sternpunkt sind bevorzugt die Kathoden der Laser (D1 bis Dn) angeschlossen. Der erste Sternpunkt (DISC) wird bei Eintreffen eines Pulssignals (Gdis) durch den Ansteuerschalter (Tdis) mit dem Bezugspotenzial (GND) verbunden. Sofern einer der Kondensatoren (C1 bis Cn) zuvor geladen wurde, erfolgt dann die Entladung dieses Kondensators über den entsprechenden Laser, der dann einen Lichtpuls abgibt;First star point. The cathodes of the lasers (D1 to Dn) are preferably connected to the first star point. When a pulse signal (G dis ) arrives, the first star point (DISC) is connected to the reference potential (GND) by the control switch (T dis ). If one of the capacitors (C1 to Cn) was previously charged, this capacitor is then discharged via the corresponding laser, which then emits a light pulse;
DnDn
n-ter Laser;nth laser;
es1it1
erstes Empfangssignal;first reception signal;
es2it2
zweites Empfangssignal;second reception signal;
es3it3
drittes Empfangssignal;third reception signal;
esnesn
n-tes Empfangssignal;nth received signal;
GdisGdis
Pulssignal;pulse signal;
GNDGND
Bezugspotenzial;reference potential;
GNDAGND
analoges Bezugspotenzial;analog reference potential;
GNDDGNDD
digitales Bezugspotenzial;digital reference potential;
GNDHGNDH
Bezugspotenzial für die hohe Versorgungsspannung;reference potential for the high supply voltage;
GNDPgndp
Bezugspotenzial der Schnittstellen;reference potential of the interfaces;
GNDPBGNDPB
Bezugspotenzial des Stützkondensators (CVDD);Common of the backup capacitor (CVDD);
K1K1
erste Ladeleitung, über die die erste Ladeschaltung (B1) den ersten Kondensator (C1) ggf. vor einer Lichtpulserzeugung durch den ersten Laser (D1) lädt;first charging line, via which the first charging circuit (B1) charges the first capacitor (C1), possibly before a light pulse is generated by the first laser (D1);
K1'K1'
erste Entladeleitung, über die der erste Laser (D1) den ersten Kondensator (C1) entlädt, wenn der Ansteuerschalter (Tdis) durch das Pulssignal (Gdis) geschlossen ist;first discharge line, via which the first laser (D1) discharges the first capacitor (C1) when the drive switch (T dis ) is closed by the pulse signal (G dis );
K2K2
zweite Ladeleitung, über die die zweite Ladeschaltung (B2) den zweiten Kondensator (C2) ggf. vor einer Lichtpulserzeugung durch den zweiten Laser (D2) lädt;second charging line, via which the second charging circuit (B2) charges the second capacitor (C2), possibly before a light pulse is generated by the second laser (D2);
K2'K2'
zweite Entladeleitung, über die der zweite Laser (D2) den zweiten Kondensator (C2) entlädt, wenn der Ansteuerschalter (Tdis) durch das Pulssignal (Gdis) geschlossen ist;second discharge line, via which the second laser (D2) discharges the second capacitor (C2) when the drive switch (T dis ) is closed by the pulse signal (G dis );
K3K3
dritte Ladeleitung, über die die dritte Ladeschaltung (B3) den dritten Kondensator (C3) ggf. vor einer Lichtpulserzeugung durch den dritten Laser (D3) lädt;third charging line, via which the third charging circuit (B3) charges the third capacitor (C3), possibly before a light pulse is generated by the third laser (D3);
K3'K3'
dritte Entladeleitung, über die der dritte Laser (D3) den dritten Kondensator (C3) entlädt, wenn der Ansteuerschalter (Tdis) durch das Pulssignal (Gdis) geschlossen ist;third discharge line, via which the third laser (D3) discharges the third capacitor (C3) when the drive switch (T dis ) is closed by the pulse signal (G dis );
K4'K4'
vierte Entladeleitung, über die der vierte Laser (D4) den vierten Kondensator (C4) entlädt, wenn der Ansteuerschalter (Tdis) durch das Pulssignal (Gdis) geschlossen ist;fourth discharge line, via which the fourth laser (D4) discharges the fourth capacitor (C4) when the drive switch (T dis ) is closed by the pulse signal (G dis );
KG'KG'
virtueller Knoten der Versorgungsspannung (VDD);virtual node of the supply voltage (VDD);
kLsmall
optionale gekrümmte Linie, längs derer die Lasermodule ausgerichtet werden.optional curved line along which the laser modules are aligned.
KnKn
n-te Ladeleitung, über die die n-te Ladeschaltung (Bn) den n-ten Kondensator (Cn) ggf. vor einer Lichtpulserzeugung durch den n-ten Laser (Dn) lädt;nth charging line, via which the nth charging circuit (Bn) charges the nth capacitor (Cn), possibly before a light pulse is generated by the nth laser (Dn);
Kn'Kn'
n-te Entladeleitung, über die der n-te Laser (Dn) den n-ten Kondensator (Cn) entlädt, wenn der Ansteuerschalter (Tdis) durch das Pulssignal (Gdis) geschlossen ist;nth discharge line via which the nth laser (Dn) discharges the nth capacitor (Cn) when the drive switch (T dis ) is closed by the pulse signal (G dis );
KRKR
Rückseitenkontakt;rear contact;
LC1LC1
Induktivität der Leitung, mit der der zweite Kontakt des ersten Kondensators (C1) an das Bezugspotenzial (GND) angeschlossen ist;Inductance of the line with which the second contact of the first capacitor (C1) is connected to the reference potential (GND);
LC2LC2
Induktivität der Leitung, mit der der zweite Kontakt des zweiten Kondensators (C2) an das Bezugspotenzial (GND) angeschlossen ist;Inductance of the line with which the second contact of the second capacitor (C2) is connected to the reference potential (GND);
LC3LC3
Induktivität der Leitung, mit der der zweite Kontakt des dritten Kondensators (C3) an das Bezugspotenzial (GND) angeschlossen ist;Inductance of the line with which the second contact of the third capacitor (C3) is connected to the reference potential (GND);
LCnLCn
Induktivität der Leitung, mit der der zweite Kontakt des n-ten Kondensators (Cn) an das Bezugspotenzial (GND) angeschlossen ist;Inductance of the line with which the second contact of the nth capacitor (Cn) is connected to the reference potential (GND);
LZVLZV
Leitungsinduktivität zwischen dem zweiten Anschluss des Stützkondensators (CVDD) und dem Bezugspotenzial (GND);Line inductance between the second terminal of the backup capacitor (CVDD) and the reference potential (GND);
LZ1LZ1
Induktivität der ersten Ladeleitung (K1), über die die erste Ladeschaltung (B1) den ersten Kondensator (C1) ggf. vor einer Lichtpulserzeugung durch den ersten Laser (D1) lädt;Inductance of the first charging line (K1), via which the first charging circuit (B1) charges the first capacitor (C1), possibly before a light pulse is generated by the first laser (D1);
LZ2LZ2
Induktivität der zweiten Ladeleitung (K2), über die die zweite Ladeschaltung (B2) den zweiten Kondensator (C2) ggf. vor einer Lichtpulserzeugung durch den zweiten Laser (D2) lädt;Inductance of the second charging line (K2), via which the second charging circuit (B2) charges the second capacitor (C2), possibly before a light pulse is generated by the second laser (D2);
LZ3LZ3
Induktivität der dritten Ladeleitung (K3), über die die dritte Ladeschaltung (B3) den dritten Kondensator (C3) ggf. vor einer Lichtpulserzeugung durch den dritten Laser (D3) lädt;Inductance of the third charging line (K3), via which the third charging circuit (B3) charges the third capacitor (C3), possibly before a light pulse is generated by the third laser (D3);
LZnLZn
Induktivität der n-ten Ladeleitung (Kn), über die die n-te Ladeschaltung (Bn) den n-ten Kondensator (Cn) ggf. vor einer Lichtpulserzeugung durch den n-ten Laser (Dn) lädt;Inductance of the nth charging line (Kn), via which the nth charging circuit (Bn) charges the nth capacitor (Cn), possibly before a light pulse is generated by the nth laser (Dn);
LZVLZV
Leitungsinduktivität der Zuleitung zum Stützkondensator (CVDD);Line inductance of the supply line to the backup capacitor (CVDD);
MOSIMOSI
Eingang des SPI-Datenbusses;SPI data bus input;
MISOMISO
Ausgang des SPI-Datenbusses;SPI data bus output;
oP1oP1
erster optischer Pfad;first optical path;
oP2oP2
zweiter optischer Pfad;second optical path;
oP3oP3
dritter optischer Pfad;third optical path;
oPnoPn
n-ter optischer Pfad;nth optical path;
PD1PD1
erster Fotodetektor;first photodetector;
PD2PD2
zweiter Fotodetektor;second photodetector;
PD3PD3
dritter Fotodetektor;third photodetector;
PD4PD4
vierter Fotodetektor;fourth photodetector;
PDnpdn
n-ter Fotodetektor;nth photodetector;
PLpl
Pulsvorsignal;advance pulse signal;
RC1RC1
Widerstand der Leitung, mit der der zweite Kontakt des ersten Kondensators (C1) an das Bezugspotenzial (GND) angeschlossen ist;Resistance of the line with which the second contact of the first capacitor (C1) is connected to the reference potential (GND);
RC2RC2
Widerstand der Leitung, mit der der zweite Kontakt des zweiten Kondensators (C2) an das Bezugspotenzial (GND) angeschlossen ist;Resistance of the line with which the second contact of the second capacitor (C2) is connected to the reference potential (GND);
RC3RC3
Widerstand der Leitung, mit der der zweite Kontakt des dritten Kondensators (C3) an das Bezugspotenzial (GND) angeschlossen ist;Resistance of the line with which the second contact of the third capacitor (C3) is connected to the reference potential (GND);
RCnRCn
Widerstand der Leitung, mit der der zweite Kontakt des n-ten Kondensators (Cn) an das Bezugspotenzial (GND) angeschlossen ist;Resistance of the line with which the second contact of the nth capacitor (Cn) is connected to the reference potential (GND);
RZVRZV
Leitungswiderstand zwischen dem zweiten Anschluss des Stützkondensators (CVDD) und dem Bezugspotenzial (GND);Line resistance between the second connection of the backup capacitor (CVDD) and the reference potential (GND);
RSTRST
Rücksetzsignal;reset signal;
RZ1RZ1
Widerstand der ersten Ladeleitung (K1), über die die erste Ladeschaltung (B1) den ersten Kondensator (C1) ggf. vor einer Lichtpulserzeugung durch den ersten Laser (D1) lädt;Resistance of the first charging line (K1), via which the first charging circuit (B1) charges the first capacitor (C1), possibly before a light pulse is generated by the first laser (D1);
RZ2RZ2
Widerstand der zweiten Ladeleitung (K2), über die die zweite Ladeschaltung (B2) den zweiten Kondensator (C2) ggf. vor einer Lichtpulserzeugung durch den zweiten Laser (D2) lädt;Resistance of the second charging line (K2), via which the second charging circuit (B2) charges the second capacitor (C2), possibly before a light pulse is generated by the second laser (D2);
RZ3RZ3
Widerstand der dritten Ladeleitung (K3), über die die dritte Ladeschaltung (B3) den dritten Kondensator (C3) ggf. vor einer Lichtpulserzeugung durch den dritten Laser (D3) lädt;Resistance of the third charging line (K3), via which the third charging circuit (B3) charges the third capacitor (C3), possibly before a light pulse is generated by the third laser (D3);
RZVRZV
Leitungswiderstand der Zuleitung zum Stützkondensator (CVDD);Line resistance of the supply line to the backup capacitor (CVDD);
RZnRZn
Widerstand der n-ten Ladeleitung (Kn), über die die n-te Ladeschaltung (Bn) den n-ten Kondensator (Cn) ggf. vor einer Lichtpulserzeugung durch den n-ten Laser (Dn) lädt;Resistance of the nth charging line (Kn), via which the nth charging circuit (Bn) charges the nth capacitor (Cn), possibly before a light pulse is generated by the nth laser (Dn);
SCKSCK
Taktsignal des SPI-Datenbusses;SPI data bus clock signal;
Syncsync
Synchronisationssignal, das an alle Laser-Untermodule geht;synchronization signal going to all laser sub-modules;
TdisTdis
Ansteuerschalter. Der Ansteuerschalter (Tdis) ist bevorzugt ein Transistor;control switch. The drive switch (T dis ) is preferably a transistor;
Test_ModeTest_Mode
erstes Teststeuersignal zum Aktivieren und Steuern eines Testzustands der Vorrichtung;first test control signal for activating and controlling a test state of the device;
TRIGTRIG
Trigger-Signal, das das Treiber-IC in einem vorbestimmten Signalzustand dazu veranlasst, seine Laser (D1 bis Dn) abzufeuern;trigger signal which causes the driver IC to fire its lasers (D1 to Dn) in a predetermined signal state;
VDDVDD
Versorgungsspannung;supply voltage;
VDDAVDDA
analoge Versorgungsspannung;analog supply voltage;
VDDDVDDD
digitale Versorgungsspannung;digital supply voltage;
VDDHVDDH
hohe Versorgungsspannung;high supply voltage;
VDDPVDDP
Versorgungsspannung der Schnittstellen;supply voltage of the interfaces;
VDDPBVDDPB
Versorgungsspannungsknoten des Stützkondensators (CVDD);supply voltage node of the backup capacitor (CVDD);

Liste der zitierten SchriftenList of cited writings

  • DE 19 514 062 A1 , DE 19 514 062 A1 ,
  • DE 19 546 563 C2 , DE 19 546 563 C2 ,
  • DE 19 914 362 A1 , DE 19 914 362 A1 ,
  • DE 10 2006 036 167 B4 , DE 10 2006 036 167 B4 ,
  • DE 10 2008 021 588 A1 , DE 10 2008 021 588 A1 ,
  • DE 10 2009 060 873 A1 , DE 10 2009 060 873 A1 ,
  • DE 10 2014 105 482 A1 , DE 10 2014 105 482 A1 ,
  • DE 10 2016 116 368 A1 , DE 10 2016 116 368 A1 ,
  • DE 10 2016 116 369 A1 , DE 10 2016 116 369 A1 ,
  • DE 10 2016 116 875 A1 , DE 10 2016 116 875 A1 ,
  • DE 10 2017 100 879 A1 , DE 10 2017 100 879 A1 ,
  • DE 10 2017 121 713 A1 , DE 10 2017 121 713 A1 ,
  • DE 10 2018 106 861 A1 , DE 10 2018 106 861 A1 ,
  • DE 10 2019 131 460 B3 , DE 10 2019 131 460 B3 ,
  • DE 10 2020 114 782.1 , DE 10 2020 114 782.1 ,
  • DE 10 2020 124 564 A1 , DE 10 2020 124 564 A1 ,
  • EP 2 002 519 A2 , EP 2 002 519 A2 ,
  • EP 3 301 473 A1 , EP 3 301 473 A1 ,
  • WO 2021/140160 A1 , WO 2021/140160 A1 ,
  • US 6 697 402 B2 , U.S. 6,697,402 B2 ,
  • US 9 185 762 B2 , U.S. 9,185,762 B2 ,
  • US 9 368 936 B1 , U.S. 9,368,936 B1 ,
  • US 10 193 304 B2 . U.S. 10,193,304 B2 .

Claims (24)

Laser-Untermodul mit einem linearen Laser-Array aus n Lasern (D1 bis Dn) und mit n Kondensatoren (C1 bis Cn) und mit einem Ansteuerschalter (Tdis) und mit n Ladeschaltungen (B1 bis Bn) und mit einer Steuerschaltung (CTR), mit einem Treiber-IC, wobei n eine ganze positive Zahl größer 2 ist und wobei das Treiber-IC eine monolithisch integrierte Schaltung ist und wobei das Treiber-IC die Steuerschaltung (CTR) und den Ansteuerschalter (Tdis) und die n Ladeschaltungen (B1 bis Bn) umfasst und wobei jeder Kondensator der n Kondensatoren (C1 bis Cn) einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweist und wobei jede Ladeschaltung der n Ladeschaltungen (B1 bis Bn) selektiv jeweils einen Kondensator der n Kondensatoren (C1 bis Cn), im Folgenden der dieser Ladeschaltung zugeordnete Kondensator genannt, laden kann und wobei die Steuerschaltung (CTR) die Ladeschaltungen (B1 bis Bn) steuert und wobei jedem Kondensator der n Kondensatoren (C1 bis Cn) jeweils ein Laser der n Laser (D1 bis Dn) als diesem Kondensator zugeordneter Laser zugeordnet ist und wobei die Steuerschaltung (CTR) den Ansteuerschalter (Tdis) steuert und wobei der Ansteuerschalter (Tdis) denjenigen Kondensator der n Kondensatoren (C1 bis Cn), der geladen ist, über den diesem Kondensator zugeordneten Laser entlädt und wobei dieser zugeordnete Laser dann jeweils nur dann einen Laserpuls aussendet, wenn der diesem Laser zugeordnete Kondensator geladen war, und der Ansteuerschalter (Tdis) die Kathode des Lasers mit einem Bezugspotenzial (GND) verbindet und wobei das Laser-Untermodul mindestens einen Fotodetektor (PD1), insbesondere n Fotodetektoren (PD1 bis PDn), aufweist und wobei der dem Kondensator zugeordnete Laser mit zumindest einem Fotodetektor über einen optischen Pfad (oP1 bis oPn) optisch gekoppelt ist und wobei der mindestens eine Fotodetektor (PD1) ein Empfangssignal mit einem zeitlichen Wertverlauf in Abhängigkeit von dem zeitlichen Amplitudenverlauf der Lichtpulserzeugung des mit diesem Fotodetektor optisch gekoppelten Lasers erzeugt und wobei die Steuerschaltung (CTR) einen Parameter des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals aus dem zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals ermittelt und wobei die Steuerschaltung (CTR) die Erzeugung eines Lichtpulses des dem Kondensator zugeordneten Lasers in Abhängigkeit von diesem Parameter steuert und/oder überwacht und wobei das Treiber-IC den Fotodetektor (PD1), insbesondere die n Fotodetektoren (PD1 bis PDn), umfasst wobei die n Laser (D1 bis Dn) des linearen Laser-Arrays aus n Lasern (D1 bis Dn) auf einem gemeinsamen Kristall gefertigt sind gekennzeichnet dadurch, dass die Unterseite dieses Kristalls eine gemeinsame Kathode der n Laser (D1 bis Dn) bildet und dass diese gemeinsame Kathode der n Laser (D1 bis Dn) als ein erster Sternpunkt (DISC) mit dem Ansteuerschalter (Tdis) elektrisch verbunden ist und dass diese gemeinsame Kathode an der aktiven Oberfläche des Kristalls liegt und dass die Unterseite dieses Kristalls mit der gemeinsamen Kathode auf den ersten Sternpunkt (DISC) aufgesetzt ist.Laser sub-module with a linear laser array of n lasers (D1 to Dn) and with n capacitors (C1 to Cn) and with a drive switch (T dis ) and with n charging circuits (B1 to Bn) and with a control circuit (CTR) , having a driver IC, where n is a positive integer greater than 2 and wherein the driver IC is a monolithic integrated circuit and wherein the driver IC comprises the control circuit (CTR) and the drive switch (Tdis) and the n charging circuits (B1 to Bn) and wherein each capacitor of the n capacitors (C1 to Cn) has a first terminal and a second terminal and wherein each charging circuit of the n charging circuits (B1 to Bn) can each selectively charge one of the n capacitors (C1 to Cn), hereinafter referred to as the capacitor associated with this charging circuit, and wherein the control circuit (CTR) controls the charging circuits (B1 to Bn) and each Capacitor of the n capacitors (C1 to Cn), one laser of the n lasers (D1 to Dn) is assigned as the laser assigned to this capacitor and the control circuit (CTR) controls the drive switch (T dis ) and the drive switch (T dis ) controls the one Capacitor of the n capacitors (C1 to Cn), which is charged, discharges via the laser assigned to this capacitor and this assigned laser then only has one La emits a laser pulse when the capacitor assigned to this laser was charged, and the control switch (T dis ) connects the cathode of the laser to a reference potential (GND) and the laser sub-module has at least one photodetector (PD1), in particular n photodetectors (PD1 to PDn ), and wherein the laser assigned to the capacitor is optically coupled to at least one photodetector via an optical path (oP1 to oPn) and wherein the at least one photodetector (PD1) generates a received signal with a value curve over time as a function of the amplitude curve over time of the light pulse generation of the laser optically coupled to this photodetector and wherein the control circuit (CTR) determines a parameter of the time profile of the received signal from the time profile of the received signal and the control circuit (CTR) controls the generation of a light pulse of the laser assigned to the capacitor as a function of this parameter U.N d/or monitors and wherein the driver IC comprises the photodetector (PD1), in particular the n photodetectors (PD1 to PDn), the n lasers (D1 to Dn) of the linear laser array of n lasers (D1 to Dn). are made from a common crystal characterized in that the underside of this crystal forms a common cathode of the n lasers (D1 to Dn) and that this common cathode of the n lasers (D1 to Dn) acts as a first star point (DISC) with the control switch (T dis ) is electrically connected and that this common cathode is on the active surface of the crystal and that the underside of this crystal is placed with the common cathode on the first star point (DISC). Laser-Untermodul nach Anspruch 1 wobei der Parameter der Wert der realen zeitlichen Verzögerung zwischen dem Eintreffen eines zeitlichen Merkmals eines Startsignals (TRIG) für die Aussendung eines Laserpulses durch den zugeordneten Laser an der Steuerschaltung (CTR) und dem Auftreten eines zeitlichen Merkmals für die reale Aussendung des Laserpulses im zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals ist.laser sub-module claim 1 the parameter being the value of the real time delay between the arrival of a time characteristic of a start signal (TRIG) for the transmission of a laser pulse by the associated laser at the control circuit (CTR) and the occurrence of a time characteristic for the real transmission of the laser pulse in the time course of values of the received signal. Laser-Untermodul nach Anspruch 2 wobei die Steuerschaltung (CTR) den Ansteuerschalter (Tdis) nach Ablauf einer Verzögerungszeit veranlasst, den zugeordneten Laser mit dem Bezugspotenzial zu verbinden und wobei die Verzögerungszeit mit dem Eintreffen des zeitlichen Merkmals eines Startsignals (TRIG) für die Aussendung eines Laserpulses durch den zugeordneten Laser an der Steuerschaltung (CTR) als Startzeitpunkt beginnt.laser sub-module claim 2 wherein the control circuit (CTR) causes the control switch (T dis ) to connect the associated laser to the reference potential after a delay time has elapsed, and wherein the delay time coincides with the arrival of the time characteristic of a start signal (TRIG) for the transmission of a laser pulse by the associated laser at the control circuit (CTR) as the start time. Laser-Untermodul nach Anspruch 3 wobei die Steuerschaltung (CTR) die Verzögerungszeit in Abhängigkeit von dem Parameter regelt.laser sub-module claim 3 wherein the control circuit (CTR) regulates the delay time depending on the parameter. Laser-Untermodul nach Anspruch 4 wobei die Steuerschaltung (CTR) die Verzögerungszeit auf einen Soll-Wert, einen Verzögerungszeitzielwert, regelt.laser sub-module claim 4 wherein the control circuit (CTR) regulates the delay time to a target value, a delay time target value. Laser-Untermodul nach Anspruch 5 wobei die Steuerschaltung (CTR) die Verzögerungszeit so regelt, dass der Zeitpunkt des Auftretens des zeitlichen Merkmals für die reale Aussendung des Laserpulses im zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals synchron mit einer ggf. festen zeitlichen Verschiebung zu einem zeitlichen Merkmal im zeitlichen Werteverlauf eines Synchronsignals ist.laser sub-module claim 5 wherein the control circuit (CTR) regulates the delay time in such a way that the time of the occurrence of the temporal characteristic for the real transmission of the laser pulse in the temporal value curve of the received signal is synchronous with a possibly fixed time shift to a temporal characteristic in the temporal value curve of a synchronous signal. Laser-Untermodul nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 wobei der Parameter ein Wert ist, der von der Auswirkung des zeitlichen Amplitudenverlaufs des Laserpulses im zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals abhängig ist.Laser sub-module according to one or more of Claims 1 until 6 wherein the parameter is a value which is dependent on the effect of the amplitude profile over time of the laser pulse in the value profile over time of the received signal. Laser-Untermodul nach Anspruch 7 wobei die Steuerschaltung (CTR) zeitlich vor dem Schließen des Ansteuerschalters (Tdis) die dem Laser zugehörige Ladeschaltung veranlasst, den dem Laser zugehörigen Kondensator mit einem Ladestrom zu laden und wobei die Steuerschaltung (CTR) die Energiemenge, mit der die Ladeschaltung den Kondensator laden kann, steuern kann.laser sub-module claim 7 wherein the control circuit (CTR) causes the laser-associated charging circuit to charge the laser-associated capacitor before the actuation switch (T dis ) closes a charging current and wherein the control circuit (CTR) can control the amount of energy with which the charging circuit can charge the capacitor. Laser-Untermodul nach Anspruch 8 wobei die Steuerschaltung (CTR) die Energiemenge, mit der die Ladeschaltung den Kondensator laden kann, in Abhängigkeit von dem Parameter regelt.laser sub-module claim 8 wherein the control circuit (CTR) regulates the amount of energy with which the charging circuit can charge the capacitor depending on the parameter. Laser-Untermodul nach Anspruch 9 wobei die Steuerschaltung (CTR) die Ladeschaltung veranlasst, während der Dauer einer Ladezeit den Kondensator mit einem Ladestrom, der einen Ladestromwert aufweist, auf eine Kondensatorspannung zu laden, und wobei die Dauer dieser Ladezeit durch einen Ladezeitvorgabewert begrenzt ist und wobei die Steuerschaltung (CTR) die Energiemenge, mit der die Ladeschaltung den Kondensator während der Dauer der Ladezeit lädt, in Abhängigkeit von dem Parameter dadurch regelt, dass die Steuerschaltung (CTR) den Ladezeitvorgabewert nach Aussendung eines Laserpulses durch den Laser in Abhängigkeit von dem Parameter für die nächste zeitlich folgende Ladung des Kondensators zur Vorbereitung der nächsten Aussendung eines Laserpulses durch diesen Laser in Abhängigkeit von dem Parameter ändert.laser sub-module claim 9 wherein the control circuit (CTR) causes the charging circuit to charge the capacitor to a capacitor voltage with a charging current having a charging current value for the duration of a charging time, and wherein the duration of this charging time is limited by a charging time default value and wherein the control circuit (CTR) the amount of energy with which the charging circuit charges the capacitor during the charging time, depending on the parameter, in that the control circuit (CTR) regulates the charging time default value after a laser pulse has been emitted by the laser, depending on the parameter for the next subsequent charge of the capacitor in preparation for the next emission of a laser pulse by this laser changes depending on the parameter. Laser-Untermodul nach Anspruch 10 wobei die Steuerschaltung (CTR) den Ladezeitvorgabewert so ausregelt, dass der Wert des Parameters des zeitlichen Werteverlaufs dieses Empfangssignals, der von der Amplitude des durch diesen Laser ausgesandten Laser-Pulses abhängig ist, einem bevorzugt einstellbaren oder programmierbaren Parametervorgabewert als Soll-Wert entspricht.laser sub-module claim 10 wherein the control circuit (CTR) regulates the default charging time value in such a way that the value of the parameter of the time profile of this received signal, which is dependent on the amplitude of the laser pulse emitted by this laser, corresponds to a preferably adjustable or programmable parameter default value as a target value. Laser-Untermodul nach Anspruch 10 oder 11 wobei die Steuerschaltung (CTR) oder eine andere Teilvorrichtung des Laser-Untermoduls den Ladezeitvorgabewert mit einem Erwartungswertintervall des Ladezeitvorgabewerts vergleicht, das ggf. auch durch eine einzelne Schwelle für den Wert des Ladezeitvorgabewerts gegeben sein kann, und wobei die Steuerschaltung (CTR) einen Fehler signalisiert oder die Information über einen Fehler erzeugt und/oder bereithält, wenn der Wert des Ladezeitvorgabewerts außerhalb des Erwartungswertintervalls dieses Werts des Ladezeitvorgabewerts liegt.laser sub-module claim 10 or 11 wherein the control circuit (CTR) or another sub-device of the laser sub-module compares the charging time default value with an expected value interval of the charging time default value, which may also be given by a single threshold for the value of the charging time default value, and wherein the control circuit (CTR) signals an error or which generates and/or provides information about an error when the value of the charging timer is outside the expected value interval of that value of the charging timer. Laser-Untermodul nach Anspruch 9 wobei die Steuerschaltung (CTR) die Ladeschaltung veranlasst, während der Dauer einer Ladezeit den Kondensator mit einem Ladestrom, der einen Ladestromwert aufweist, auf eine Kondensatorspannung zu laden, und wobei die Steuerschaltung (CTR) während der Dauer der Ladezeit des Kondensators die Kondensatorspannung erfasst und wobei die Steuerschaltung (CTR) die Ladeschaltung veranlasst, die Ladung des Kondensators mit dem Ladestrom zu beenden, wenn der Wert der Kondensatorspannung den Wert einer Kondensatorzielspannung erreicht oder diesen Wert der Kondensatorzielspannung überschreitet, und wobei die Steuerschaltung (CTR) die Energiemenge, mit der die Ladeschaltung den Kondensator während der Dauer der Ladezeit lädt, in Abhängigkeit von dem Parameter dadurch regelt, dass die Steuerschaltung (CTR) den Wert der Kondensatorzielspannung nach Aussendung eines Laserpulses durch den Laser in Abhängigkeit von dem Parameter für die nächste zeitlich folgende Ladung des Kondensators zur Vorbereitung der nächsten Aussendung eines Laserpulses durch diesen Laser in Abhängigkeit von dem Parameter ändert.laser sub-module claim 9 wherein the control circuit (CTR) causes the charging circuit to charge the capacitor with a charging current having a charging current value to a capacitor voltage during the duration of a charging time, and wherein the control circuit (CTR) detects the capacitor voltage during the duration of the charging time of the capacitor and wherein the control circuit (CTR) causes the charging circuit to stop charging the capacitor with the charging current when the value of the capacitor voltage reaches or exceeds a value of a capacitor target voltage, and wherein the control circuit (CTR) controls the amount of energy with which the The charging circuit charges the capacitor for the duration of the charging time, depending on the parameter, in that the control circuit (CTR) regulates the value of the capacitor target voltage after the laser has emitted a laser pulse, depending on the parameter for the next subsequent charging of the capacitor in preparation the next time a laser pulse is emitted by this laser, depending on the parameter. Laser-Untermodul nach Anspruch 13 wobei die Steuerschaltung (CTR) den Wert der Kondensatorzielspannung so ausregelt, dass der Wert des Parameters des zeitlichen Werteverlaufs dieses Empfangssignals, der von der Amplitude des durch diesen Laser ausgesandten Laser-Pulses abhängig ist, einem bevorzugt einstellbaren oder programmierbaren Parametervorgabewert als Soll-Wert entspricht.laser sub-module Claim 13 wherein the control circuit (CTR) regulates the value of the capacitor target voltage in such a way that the value of the parameter of the time profile of this received signal, which is dependent on the amplitude of the laser pulse emitted by this laser, corresponds to a preferably adjustable or programmable parameter default value as a target value . Laser-Untermodul nach Anspruch 13 oder 14 wobei die Steuerschaltung (CTR) oder eine andere Teilvorrichtung des Laser-Untermoduls den Wert der Kondensatorzielspannung mit einem Erwartungswertintervall der Kondensatorzielspannung vergleicht, das ggf. auch durch eine einzelne Schwelle für den Wert der Kondensatorzielspannung gegeben sein kann, und wobei die Steuerschaltung (CTR) einen Fehler signalisiert oder die Information über einen Fehler erzeugt und/oder bereithält, wenn der Wert der Kondensatorzielspannung außerhalb des Erwartungswertintervalls dieses Werts der Kondensatorzielspannung liegt.laser sub-module Claim 13 or 14 wherein the control circuit (CTR) or another sub-device of the laser sub-module compares the value of the capacitor target voltage with an expected value interval of the capacitor target voltage, which can optionally also be given by a single threshold for the value of the capacitor target voltage, and wherein the control circuit (CTR) has a Error signals or generates and/or provides information about an error when the value of the capacitor target voltage is outside the expected value interval of this value of the capacitor target voltage. Laser-Untermodul nach Anspruch 9 wobei die Steuerschaltung (CTR) die Ladeschaltung veranlasst, während der Dauer einer Ladezeit den Kondensator mit einem Ladestrom, der einen Ladestromwert aufweist, auf eine Kondensatorspannung zu laden, und wobei die Steuerschaltung (CTR) die Energiemenge, mit der die Ladeschaltung den Kondensator während der Dauer der Ladezeit lädt, in Abhängigkeit von dem Parameter dadurch regelt, dass die Steuerschaltung (CTR) den Ladestromwert nach Aussendung eines Laserpulses durch den Laser in Abhängigkeit von dem Parameter für die nächste zeitlich folgende Ladung des Kondensators zur Vorbereitung der nächsten Aussendung eines Laserpulses durch diesen Laser in Abhängigkeit von dem Parameter ändert.laser sub-module claim 9 wherein the control circuit (CTR) causes the charging circuit to charge the capacitor to a capacitor voltage with a charging current having a charging current value for the duration of a charging time, and wherein the control circuit (CTR) controls the energy amount with which the charging circuit charges the capacitor during the charging time, depending on the parameter, in that the control circuit (CTR) regulates the charging current value after a laser pulse has been emitted by the laser, depending on the parameter for the next subsequent charging of the Capacitor to prepare the next emission of a laser pulse by this laser changes depending on the parameter. Laser-Untermodul nach Anspruch 16 wobei die Steuerschaltung (CTR) den Ladestromwert so ausregelt, dass der Wert des Parameters des zeitlichen Werteverlaufs dieses Empfangssignals, der von der Amplitude des durch diesen Laser ausgesandten Laser-Pulses abhängig ist, einem bevorzugt einstellbaren oder programmierbaren Parametervorgabewert als Soll-Wert entspricht.laser sub-module Claim 16 wherein the control circuit (CTR) regulates the charging current value in such a way that the value of the parameter of the time profile of this received signal, which is dependent on the amplitude of the laser pulse emitted by this laser, corresponds to a preferably adjustable or programmable parameter default value as a target value. Laser-Untermodul nach Anspruch 16 oder 17 wobei die Steuerschaltung (CTR) oder eine andere Teilvorrichtung des Laser-Untermoduls den Ladestromwert mit einem Erwartungswertintervall des Ladestromwerts vergleicht, das ggf. auch durch eine einzelne Schwelle für den Wert des Ladestromwerts gegeben sein kann, und wobei die Steuerschaltung (CTR) einen Fehler signalisiert oder die Information über einen Fehler erzeugt und/oder bereithält, wenn der Ladestromwert außerhalb des Erwartungswertintervalls dieses Ladestromwerts liegt.laser sub-module Claim 16 or 17 wherein the control circuit (CTR) or another sub-device of the laser sub-module compares the charging current value with an expected value interval of the charging current value, which may also be given by a single threshold for the value of the charging current value, and wherein the control circuit (CTR) signals an error or generates and/or provides information about an error if the charging current value is outside the expected value interval of this charging current value. Laser-Untermodul nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 wobei die Steuerschaltung (CRT) oder eine andere Teilvorrichtung den Wert des Parameters des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals mit einem Erwartungswertintervall vergleicht, das ggf. auch durch eine einzelne Schwelle für den Parameter gegeben sein kann, und wobei die Steuerschaltung (CRT) einen Fehler signalisiert oder die Information über einen Fehler erzeugt und/oder bereithält, wenn der Wert des Parameters des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals außerhalb des Erwartungswertintervalls dieses Werts des Parameters des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals liegt.Laser sub-module according to one or more of Claims 1 until 18 wherein the control circuit (CRT) or another sub-device compares the value of the parameter of the time profile of the received signal with an expected value interval, which may also be given by a single threshold for the parameter, and wherein the control circuit (CRT) signals an error or generates and/or provides information about an error if the value of the parameter of the time profile of the received signal is outside the expected value interval of this value of the parameter of the time profile of the received signal. Laser-Modul wobei das Laser-Modul mehrere Laser-Untermodule nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 aufweist und wobei das Laser-Modul zumindest ein erstes Laser-Untermodul nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 als ein solches Laser-Untermodul aufweist und wobei das Laser-Modul zumindest ein zweites Laser-Untermodul nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 als ein solches Laser-Untermodul aufweist und wobei die Steuerschaltungen (CTR) des ersten Laser-Untermoduls und des zweiten Laser-Untermoduls die Amplitude der Laserpulse der Laser ihrer jeweiligen Laser-Untermodule auf den gleichen Amplitudenspitzenwert und/oder auf den gleichen Wert des zeitlichen Integrals des Amplitudenverlaufs der Laserpulse der Laser ihres jeweiligen Laser-Untermoduls ausregeln und wobei der Begriff „gleich“ hier bedeutet, dass sich die Amplitudenspitzenwerte und/oder die Werte der zeitlichen Integrale der Amplitudenverläufe der Laserpulse der Laser des ersten Laser-Untermoduls um nicht mehr als 10% und/oder nicht mehr als 5% und/oder nicht mehr als 2% von den Amplitudenspitzenwerten und/oder den Werten der zeitlichen Integrale der Amplitudenverläufe der Laserpulse der Laser des zweiten Laser-Untermoduls unterscheiden.Laser module wherein the laser module multiple laser sub-modules according to one or more of Claims 1 until 18 comprises and wherein the laser module at least a first laser sub-module according to one or more of Claims 1 until 18 as such a laser sub-module and wherein the laser module comprises at least one second laser sub-module according to one or more of Claims 1 until 18 as such a laser sub-module and wherein the control circuits (CTR) of the first laser sub-module and the second laser sub-module adjust the amplitude of the laser pulses of the lasers of their respective laser sub-modules to the same peak amplitude value and/or to the same time integral value of the amplitude profile of the laser pulses of the lasers of their respective laser sub-module and the term "equal" here means that the amplitude peak values and/or the values of the time integrals of the amplitude profiles of the laser pulses of the lasers of the first laser sub-module do not differ by more than 10 % and/or no more than 5% and/or no more than 2% from the amplitude peak values and/or the values of the time integrals of the amplitude curves of the laser pulses of the lasers of the second laser sub-module. Laser-Modul wobei das Laser-Modul mehrere Laser-Untermodule nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 aufweist und wobei das Laser-Modul zumindest ein erstes Laser-Untermodul nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 als ein solches Laser-Untermodul aufweist und wobei das Laser-Modul zumindest ein zweites Laser-Untermodul nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 als ein solches Laser-Untermodul aufweist und wobei das Laser-Modul ein Synchronisationssignal (Sync) aufweist und wobei das Laser-Modul ein Trigger-Signal (TRIG) aufweist und wobei das Synchronisationssignal (Sync) und das Trigger-Signal (TRIG) in einem festen zeitlichen Phasenverhältnis stehen und wobei das erste Laser-Untermodul mit dem Synchronisationssignal (Sync) verbunden ist und wobei das erste Laser-Untermodul mit dem Trigger-Signal (TRIG) verbunden ist und wobei das zweite Laser-Untermodul mit dem Synchronisationssignal (Sync) verbunden ist und wobei das zweite Laser-Untermodul mit dem Trigger-Signal (TRIG) verbunden ist und wobei die Steuerschaltung (CTR) des ersten Laser-Untermoduls die zeitliche Verzögerung zwischen dem Auftreten eines zeitlichen Merkmals im zeitlichen Werteverlauf des Trigger-Signals (TRIG) und der Aussendung des Laserpulses durch die Laser des ersten Laser-Untermoduls so ausregelt, dass ein zeitliches Merkmal der zeitlichen Amplitudenverläufe der Laserpulse der Laser des ersten Laser-Untermoduls im Wesentlichen zum gleichen Zeitpunkt wie ein zeitliches Merkmal eines Synchronisationssignals (Sync) auftritt, und wobei die Steuerschaltung (CTR) des zweiten Laser-Untermoduls die zeitliche Verzögerung zwischen dem Auftreten eines zeitlichen Merkmals im zeitlichen Werteverlauf des Trigger-Signals (TRIG) und der Aussendung der Laserpulse durch die Laser des zweiten Laser-Untermoduls so ausregelt, dass ein zeitliches Merkmal der zeitlichen Amplitudenverläufe der Laserpulse der Laser des zweiten Laser-Untermoduls im Wesentlichen zum gleichen Zeitpunkt wie das zeitliche Merkmal des Synchronisationssignals (Sync) auftritt.Laser module wherein the laser module multiple laser sub-modules according to one or more of Claims 1 until 18 comprises and wherein the laser module at least a first laser sub-module according to one or more of Claims 1 until 18 as such a laser sub-module and wherein the laser module comprises at least one second laser sub-module according to one or more of Claims 1 until 18 as such a laser sub-module and wherein the laser module has a synchronization signal (sync) and wherein the laser module has a trigger signal (TRIG) and wherein the synchronization signal (sync) and the trigger signal (TRIG) in one fixed time phase relationship and wherein the first laser sub-module is connected to the synchronization signal (sync) and wherein the first laser sub-module is connected to the trigger signal (TRIG) and wherein the second laser sub-module is connected to the synchronization signal (sync). and wherein the second laser sub-module is connected to the trigger signal (TRIG) and wherein the control circuit (CTR) of the first laser sub-module determines the time delay between the occurrence of a time feature in the time profile of the trigger signal (TRIG) and the emission of the laser pulse by the laser of the first laser sub-module is regulated in such a way that a temporal characteristic of the temporal amplitude curves of the Laserpu The laser of the first laser sub-module releases at substantially the same time how a temporal characteristic of a synchronization signal (sync) occurs, and wherein the control circuit (CTR) of the second laser sub-module determines the time delay between the occurrence of a temporal characteristic in the temporal value curve of the trigger signal (TRIG) and the emission of the laser pulses by the laser of the second laser sub-module is regulated in such a way that a temporal characteristic of the temporal amplitude curves of the laser pulses of the lasers of the second laser sub-module occurs essentially at the same time as the temporal characteristic of the synchronization signal (sync). Laser-Untermodul nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 oder Laser-Modul nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 20, wobei das Laser-Modul mindestens ein Laser-Untermodul, mit m=1, und/oder mindestens zwei Laser-Untermodule, mit m=2, und/oder m Laser-Untermodule umfasst, im Folgenden vereinfacht als Laser-Modul bezeichnet, mit einer Mehrzahl von m*n Lasern (D1 bis Dn) und mit mindestens einem Fotodetektor (PD1 bis PDn), wobei das Laser-Modul mindestens eine Steuerschaltung (CTR) umfasst und wobei die m*n Laser jeweils einen Laserpuls abgeben können und wobei zumindest ein Laser der m*n Laser (D1 bis Dn) über einen optischen Pfad (oP1 bis oPn) mit dem mindestens einen Fotodetektor der Fotodetektoren (PD1 bis PDn) gekoppelt ist und wobei der mindestens eine Fotodetektor (PD1 bis PDn) ein genau diesem Fotodetektor zugehöriges Empfangssignal (es1 bis esn) mit einem zeitlichen Werteverlauf dieses Empfangssignal erzeugt und wobei der zeitliche Werteverlauf des mindestens eine Empfangssignals (es1 bis esn) des mindestens einen Fotodetektors (PD1 bis PDn) von dem zeitlichen Amplitudenwerteverlauf eines von dem mindestens einen Laser der m*n Laser (D1 bis Dn) ausgesendeten Laserpulses abhängt und wobei das Laser-Modul über Mittel (PD1 bis PDn, es1 bis esn) verfügt, um die Tatsache der Aussendung eines Lichtpulses durch den mindestens einen Laser mit Hilfe des Werteverlaufs des mindestens einen Empfangssignals (es1 bis esn) des mindestens einen Fotodetektors (PD1 bis PDn) zu überprüfen und wobei das Laser-Modul mittels einer Steuerelektronik (CTR) eine Fehlermeldung oder ein Fehlersignal erzeugt oder zum Abruf bereit hält, wenn ein Laserpuls, den der mindestens eine Laser der m*n Laser (D1 bis Dn) aussenden sollte keinen zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals (es1 bis esn) des mindestens einen Fotodetektors (PD1 bis PDn) hervorruft, das einen Wert eines Parameters des zeitlichen Werteverlaufs des Empfangssignals (es1 bis esn) des mindestens einen Fotodetektors (PD1 bis PDn) innerhalb eines vorbestimmten Parameterwertebereichs aufweist.Laser sub-module according to one or more of Claims 1 until 18 or laser module according to one or more of claims 19 until 20 , wherein the laser module comprises at least one laser sub-module, with m=1, and/or at least two laser sub-modules, with m=2, and/or m laser sub-modules, hereinafter simply referred to as laser module a plurality of m*n lasers (D1 to Dn) and having at least one photodetector (PD1 to PDn), wherein the laser module comprises at least one control circuit (CTR) and wherein the m*n lasers can each emit a laser pulse and wherein at least a laser of the m*n lasers (D1 to Dn) is coupled via an optical path (oP1 to oPn) to the at least one photodetector of the photodetectors (PD1 to PDn), and the at least one photodetector (PD1 to PDn) is a precisely this photodetector associated received signal (es1 to esn) is generated with a value profile of this received signal over time, and the value profile over time of the at least one received signal (es1 to esn) of the at least one photodetector (PD1 to PDn) differs from the amplitude value profile over time of one of the at least one laser of the m * n lasers (D1 to Dn) emitted laser pulse and wherein the laser module has means (PD1 to PDn, es1 to esn) to the fact of the emission of a light pulse by the at least one laser with the help to check the course of the value of the at least one received signal (es1 to esn) of the at least one photodetector (PD1 to PDn) and the laser module using control electronics (CTR) to generate an error message or an error signal or make it available for retrieval if a laser pulse, which the at least one laser of the m*n lasers (D1 to Dn) should emit does not cause a time profile of the received signal (es1 to esn) of the at least one photodetector (PD1 to PDn), which has a value of a parameter of the time profile of the received signal (es1 to esn) of the at least one photodetector (PD1 to PDn) within a predetermined parameter value range. Laser-Modul nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 20, wobei das Laser-Modul mindestens zwei Laser-Untermodule, mit m=2, und/oder m Laser-Untermodule mit m>0 umfasst und wobei jedes der m Laser-Untermodule eine Mehrzahl von nj Lasern (D1 bis Dnj) mit 1≤j≤m aufweist und wobei die Anzahl nj der Laser eines Laser-Untermoduls von Laser-Untermodul zu Laser-Untermodul verschieden sein kann und mit mindestens einem Fotodetektor und/oder einer Mehrzahl von Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) je Laser-Untermodul, wobei jedes Laser-Untermodul mindestens eine Steuerschaltung (CTR) des betreffenden Laser-Untermoduls umfasst und wobei die nj Laser jedes Laser Untermoduls der m Laser-Untermodule jeweils einen Laserpuls abgeben können und wobei für jedes Laser Untermodul der m Laser-Untermodule, im Folgenden dieses Anspruchs mit „dieses Laser-Modul“ bezeichnet, zumindest ein Laser der nj Laser (D1 bis Dnj) dieses Laser-Untermoduls über einen optischen Pfad (oP1 bis oPnj) dieses Laser-Untermoduls mit dem mindestens einen Fotodetektor der Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) dieses Laser-Untermoduls gekoppelt ist und wobei dieser mindestens eine Fotodetektor (PD1 bis PDn) dieses Laser-Untermoduls ein genau diesem Fotodetektor zugehöriges Empfangssignal (es1 bis esn) dieses Laser Untermoduls mit einem zeitlichen Werteverlauf dieses Empfangssignals dieses Laser-Untermoduls erzeugt und wobei der zeitliche Werteverlauf des mindestens einen Empfangssignals (es1 bis esn) des mindestens einen Fotodetektors (PD1 bis PDn) dieses Laser-Untermoduls von dem zeitlichen Amplitudenwerteverlauf eines von dem mindestens einen Laser der nj Laser (D1 bis Dn) dieses Laser-Untermoduls ausgesendeten Laserpulses abhängt und wobei dieses Laser-Untermodul über Mittel (PD1 bis PDn, es1 bis esn) verfügt, um die Tatsache der Aussendung eines Lichtpulses durch den mindestens einen Laser dieses Laser-Untermoduls mit Hilfe des zeitlichen Werteverlaufs des mindestens einen Empfangssignals (es1 bis esn) des mindestens einen Fotodetektors (PD1 bis PDn) dieses Laser-Untermoduls zu überprüfen und wobei dieses Laser-Untermodul mittels einer Steuerschaltung (CTR) dieses Laser-Untermoduls eine Fehlermeldung oder ein Fehlersignal erzeugt oder zum Abruf bereithält, wenn ein Laserpuls, den der mindestens eine Laser der nj Laser (D1 bis Dnj) dieses Laser-Untermoduls aussenden sollte keinen zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals (es1 bis esn) des mindestens einen Fotodetektors (PD1 bis PDn) dieses Laser-Untermoduls hervorruft, das einen Wert eines Parameters des zeitlichen Werteverlauf des Empfangssignals (es1 bis esn) des mindestens einen Fotodetektors (PD1 bis PDn) dieses Laser-Untermoduls innerhalb eines vorbestimmten Parameterwertebereichs aufweist.Laser module according to one or more of the claims 19 until 20 , wherein the laser module comprises at least two laser sub-modules, with m=2, and/or m laser sub-modules with m>0, and wherein each of the m laser sub-modules has a plurality of n j lasers (D1 to Dn j ). 1≤j≤m and where the number n j of lasers in a laser sub-module can vary from laser sub-module to laser sub-module and with at least one photodetector and/or a plurality of photodetectors (PD1 to PDn j ) per laser Sub-module, wherein each laser sub-module comprises at least one control circuit (CTR) of the relevant laser sub-module and wherein the n j lasers of each laser sub-module of the m laser sub-modules can each emit a laser pulse and wherein for each laser sub-module of the m laser sub-modules, referred to in the following of this claim as "this laser module", at least one laser of the n j lasers (D1 to Dn j ) of this laser sub-module via an optical path (oP1 to oPn j ) of this laser sub-module with the at least one photodetector photo detect gates (PD1 to PDn j ) of this laser sub-module, and this at least one photodetector (PD1 to PDn) of this laser sub-module has a received signal (es1 to esn) of this laser sub-module that is associated precisely with this photodetector, with a time value profile of this received signal of this laser submodule is generated and the time profile of the at least one received signal (es1 to esn) of the at least one photodetector (PD1 to PDn) of this laser submodule is dependent on the time profile of the amplitude values of one of the at least one of the n j lasers (D1 to Dn) of this Laser sub-module emitted laser pulse depends and this laser sub-module has means (PD1 to PDn, es1 to esn) to the fact of the transmission of a light pulse by the at least one laser of this laser sub-module using the time course of the at least one received signal (es1 to esn) of the at least one photodetector (PD1 to PDn) of this laser To check the sub-module and this laser sub-module using a control circuit (CTR) of this laser sub-module generates an error message or an error signal or makes it available for retrieval when a laser pulse from the at least one laser of the n j lasers (D1 to Dn j ) of this Laser sub-module should not emit a time course of values of the Received signal (es1 to esn) of the at least one photodetector (PD1 to PDn) of this laser sub-module, which causes a value of a parameter of the time profile of the received signal (es1 to esn) of the at least one photodetector (PD1 to PDn) of this laser sub-module within having a predetermined range of parameter values. Laser-Modul nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 oder Laser-Modul nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 20, wobei das Laser-Modul mindestens ein Laser-Untermodul, mit m=1, und/oder zwei Laser-Untermodule, mit m=2, und/oder m Laser-Untermodule mit m>0 umfasst, wobei jedes der m Laser-Untermodule eine Mehrzahl von nj Lasern (D1 bis Dnj) mit 1≤j≤m aufweist und wobei die ganze, positive Anzahl nj der Laser eines Laser-Untermoduls von Laser-Untermodul zu Laser-Untermodul verschieden sein kann und mit mindestens nj Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) je Laser-Untermodul, wobei jedes Laser-Untermodul mindestens jeweils eine Steuerschaltung (CTR) des betreffenden Laser-Untermoduls umfasst und wobei die nj Laser jedes Laser-Untermoduls der m Laser-Untermodule jeweils einen Laserpuls abgeben können und wobei für jedes Laser-Untermodul der m Laser-Untermodule, im Folgenden dieses Anspruchs mit „dieses Laser-Modul“ bezeichnet, zumindest jeder Laser der nj Laser (D1 bis Dnj) dieses Laser-Untermoduls über genau einen dominierenden optischen Pfad von zumindest nj optischen Pfaden (oP1 bis oPnj) dieses Laser-Untermoduls mit genau einem Fotodetektor der nj Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) dieses Laser-Untermoduls am stärksten gekoppelt ist und wobei jeder dieser nj Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) dieses Laser-Untermoduls genau jeweils ein genau diesem Fotodetektor der nj Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) dieses Laser-Untermoduls zugehöriges Empfangssignal von nj Empfangssignalen (es1 bis esnj) dieses Laser-Untermoduls mit einem jeweiligen zeitlichen Werteverlauf dieses jeweiligen Empfangssignals von nj Empfangssignalen (es1 bis esnj) dieses jeweiligen Laser-Untermoduls erzeugt und wobei der zeitliche Werteverlauf des jeweiligen Empfangssignals (es1 bis esnj) jedes Fotodetektors der nj Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) dieses Laser-Untermoduls von dem zeitlichen Amplitudenwerteverlauf eines von demjenigen Laser der nj Laser (D1 bis Dn) dieses Laser-Untermoduls ausgesendeten Laserpulses abhängt, der über den genau einen dominierenden optischen Pfad der nj optischen Pfade (oP1 bis oPnj) dieses Laser-Untermoduls mit genau diesem Fotodetektor der nj Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) dieses Laser-Untermoduls am stärksten gekoppelt ist, und wobei dieses Laser-Untermodul über Mittel (PD1 bis PDnj, es1 bis esnj) verfügt, um für jeden Laser der nj Laser (D1 bis Dnj) die Tatsache der Aussendung eines Lichtpulses durch genau diesen Laser der nj Laser (D1 bis Dnj) dieses Laser-Untermoduls mit Hilfe des zeitlichen Werteverlaufs des mit diesem Laser gekoppelten Empfangssignals der nj Empfangssignale (es1 bis esnj) des mit diesem Laser am stärksten gekoppelten Fotodetektors der nj Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) dieses Laser-Untermoduls, der über den genau einen dominierenden optischen Pfad der besagten nj optischen Pfade (oP1 bis oPnj) dieses Laser-Untermoduls mit genau diesem Laser der nj Laser (D1 bis Dnj) dieses Laser-Untermoduls am stärksten gekoppelt ist, zu überprüfen und wobei dieses Laser-Untermodul mittels einer Steuerschaltung (CTR) dieses Laser-Untermoduls eine Fehlermeldung oder ein Fehlersignal erzeugt oder zum Abruf bereithält, wenn ein Laserpuls, den ein Laser der nj Laser (D1 bis Dnj) dieses Laser-Untermoduls aussenden sollte keinen zeitlichen Werteverlauf des mit diesem Laser gekoppelten Empfangssignals der nj Empfangssignale (es1 bis esnj) des mindestens einen Fotodetektors der nj Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) dieses Laser-Untermoduls hervorruft, das einen Wert eines Parameters des zeitlichen Werteverlauf des mit diesem Laser gekoppelten Empfangssignals der nj Empfangssignale (es1 bis esnj) des zugehörigen Fotodetektors der nj Fotodetektoren (PD1 bis PDnj) dieses Laser-Untermoduls innerhalb eines vorbestimmten und ggf. laserspezifischen Parameterwertebereichs aufweist.Laser module according to one or more of the Claims 1 until 18 or laser module according to one or more of claims 19 until 20 , wherein the laser module comprises at least one laser sub-module, with m=1, and/or two laser sub-modules, with m=2, and/or m laser sub-modules with m>0, each of the m laser sub-modules has a plurality of n j lasers (D1 to Dn j ) with 1≦j≦m and wherein the positive whole number n j of lasers in a laser sub-module can differ from laser sub-module to laser sub-module and with at least n j Photodetectors (PD1 to PDn j ) per laser sub-module, each laser sub-module comprising at least one control circuit (CTR) of the relevant laser sub-module and wherein the n j lasers of each laser sub-module of the m laser sub-modules can each emit a laser pulse and wherein for each laser sub-module of the m laser sub-modules, referred to as "this laser module" in the following of this claim, at least each laser of the n j lasers (D1 to Dn j ) of this laser sub-module via exactly one dominant optical path of at least n j optical paths (oP1 to oPn j ) d This laser sub-module is most strongly coupled to exactly one photo detector of the n j photo detectors (PD1 to PDn j ) of this laser sub-module, and each of these n j photo detectors (PD1 to PDn j ) of this laser sub-module has exactly one photo detector of the n j photodetectors (PD1 to PDn j ) of this laser sub-module associated received signal of n j received signals (es1 to esn j ) of this laser sub-module with a respective time value curve of this respective received signal of n j received signals (es1 to esn j ) of this respective laser submodule and wherein the time profile of the respective received signal (es1 to esn j ) of each photodetector of the n j photodetectors (PD1 to PDn j ) of this laser submodule depends on the time profile of the amplitude values of one of the lasers of the n j lasers (D1 to Dn) This laser sub-module emitted laser pulse depends on the exactly one dominant optical path of the n j optical paths (oP1 to oPn j ) of this laser sub-module is coupled to precisely this photodetector of the n j photodetectors (PD1 to PDn j ) of this laser sub-module, and this laser sub-module is coupled via means (PD1 to PDn j , es1 to esn j ) has, for each laser of the n j lasers (D1 to Dn j ) the fact that a light pulse is emitted by precisely this laser of the n j lasers (D1 to Dn j ) of this laser sub-module using the time course of the values associated with this Laser-coupled received signal of the n j received signals (es1 to esn j ) of the photodetector of the n j photodetectors (PD1 to PDn j ) that is most strongly coupled to this laser of this laser sub-module, via the exactly one dominant optical path of the said n j optical paths (oP1 to oPn j ) of this laser sub-module with precisely this laser of the n j lasers (D1 to Dn j ) of this laser sub-module is most strongly coupled, and wherein this laser sub-module is controlled by means of a control circuit (CTR) d This laser sub-module generates an error message or an error signal or makes it available for retrieval if a laser pulse, which a laser of the n j lasers (D1 to Dn j ) of this laser sub-module should emit, does not show a time course of the received signal coupled with this laser of the n j Received signals (es1 to esn j ) of the at least one photodetector of the n j photodetectors (PD1 to PDn j ) of this laser sub-module, which generates a value of a parameter of the time profile of the received signal of the n j received signals (es1 to esn j ) of the associated photodetector of the n j photodetectors (PD1 to PDn j ) of this laser sub-module within a predetermined and possibly laser-specific parameter value range.
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