本發(fā)明基于一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的模塊。

背景技術(shù)：

眾所周知激光掃描儀。例如激光掃描儀可以用于檢測(cè)對(duì)象的三維(3D)形狀。這樣的激光掃描儀也稱(chēng)為3D掃描儀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種模塊，該模塊相比于現(xiàn)有技術(shù)允許提供3D掃描儀的更緊湊并且更成本有利的結(jié)構(gòu)并且此外尤其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)象的相對(duì)精確的測(cè)量。

根據(jù)并列權(quán)利要求的根據(jù)本發(fā)明的模塊和根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量定位在測(cè)位區(qū)中的對(duì)象的方法相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)應(yīng)用半導(dǎo)體激光構(gòu)件以相對(duì)高的精度測(cè)量對(duì)象并且盡管如此模塊具有相對(duì)緊湊的結(jié)構(gòu)，因?yàn)榘雽?dǎo)體激光構(gòu)件配置不僅用于產(chǎn)生初級(jí)射束而且用于探測(cè)次級(jí)信號(hào)。優(yōu)選地，半導(dǎo)體激光構(gòu)件是單片式半導(dǎo)體構(gòu)件。這尤其表示：激光源和光學(xué)探測(cè)裝置單片地集成在半導(dǎo)體激光構(gòu)件中，其中，光學(xué)探測(cè)裝置包括光學(xué)探測(cè)器，其信號(hào)優(yōu)選用于距離測(cè)量和/或速度測(cè)量。

尤其應(yīng)將對(duì)象的測(cè)量理解為數(shù)據(jù)檢測(cè)，以便檢測(cè)對(duì)象的三維形狀，也即空間立體幾何結(jié)構(gòu)或外形。優(yōu)選地，術(shù)語(yǔ)模塊包括可以匹配方式集成到多個(gè)不同電設(shè)備中的構(gòu)件。例如，對(duì)象是空間立體的物體，其定位在測(cè)位區(qū)中。測(cè)位信息優(yōu)選涉及在對(duì)象表面上的點(diǎn)的測(cè)位，其中，測(cè)位在此尤其表示：探測(cè)到在對(duì)象表面上的該點(diǎn)的位置坐標(biāo)。位置坐標(biāo)尤其涉及該點(diǎn)相對(duì)于模塊的位置和/或該點(diǎn)相對(duì)于在對(duì)象表面上的另一點(diǎn)的另一位置的位置，其中，尤其該點(diǎn)和另一點(diǎn)沿著與掃描運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)的掃描線布置在對(duì)象的表面上。次級(jí)信號(hào)尤其通過(guò)對(duì)象與在掃描鏡結(jié)構(gòu)的偏轉(zhuǎn)位置中輻射的初級(jí)射束的相互作用(反射)而產(chǎn)生。次級(jí)信號(hào)尤其是反射信號(hào)的通過(guò)模塊可探測(cè)的部分，該反射信號(hào)返回到模塊。優(yōu)選地，半導(dǎo)體激光構(gòu)件是用于產(chǎn)生輻射到測(cè)位區(qū)中的初級(jí)射束的激光源，其中，初級(jí)射束例如具有可見(jiàn)光和/或紅外光。初級(jí)射束的掃描運(yùn)動(dòng)優(yōu)選是初級(jí)射束的行式運(yùn)動(dòng)和/或網(wǎng)格式運(yùn)動(dòng)，其中，掃描運(yùn)動(dòng)優(yōu)選沿著輻射面實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，掃描運(yùn)動(dòng)是在測(cè)位區(qū)的兩個(gè)測(cè)位邊界之間的周期性的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，模塊可根據(jù)組合部件(Baukasten)原理以靈活方式集成到多個(gè)不同的電設(shè)備中。模塊例如如此配置，使得模塊可集成到智能電話、平板電腦、微型投影儀和/或其他便攜式電設(shè)備中。本發(fā)明的有利的構(gòu)型和擴(kuò)展方案可由從屬權(quán)利要求以及參照附圖的描述得出。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的擴(kuò)展方案設(shè)置，所述半導(dǎo)體激光構(gòu)件是多普勒傳感器，其中，所述多普勒傳感器尤其是具有垂直空穴(VCSEL)的表面發(fā)射激光器或者具有外部垂直空穴(VeCSEL)的表面發(fā)射激光器。

由此有利地可能的是，借助于多普勒傳感器無(wú)觸碰式地探測(cè)例如在對(duì)象表面上的投影點(diǎn)的速度和/或例如在對(duì)象表面上的投影點(diǎn)與模塊的距離或間距。優(yōu)選地，初級(jí)射束是高斯射束，從而尤其將相對(duì)簡(jiǎn)單地設(shè)計(jì)的準(zhǔn)直光學(xué)器件用于如下模塊，該模塊用于由VCSEL產(chǎn)生的初級(jí)射束的準(zhǔn)直。優(yōu)選地，VCSEL集成在多波長(zhǎng)激光模塊中，也即紅-綠-藍(lán)(RGB)模塊或紅外(IR)模塊或RGB-IR模塊中。此外，通過(guò)應(yīng)用VCSEL多普勒傳感器有利地可能的是，也探測(cè)具有相對(duì)小強(qiáng)度的次級(jí)信號(hào)，從而提供具有相比于干擾性背景光和/或相對(duì)于溫度波動(dòng)相對(duì)小的靈敏性的模塊。

根據(jù)另一優(yōu)選的擴(kuò)展方案設(shè)置，掃描鏡結(jié)構(gòu)是微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)。

由此有利地可能的是，將MEMS微鏡用作用于使初級(jí)射束偏轉(zhuǎn)的掃描鏡結(jié)構(gòu)或用作偏轉(zhuǎn)單元，其中，尤其通過(guò)調(diào)節(jié)MEMS微鏡來(lái)產(chǎn)生初級(jí)射束的掃描運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)另一優(yōu)選的擴(kuò)展方案設(shè)置，所述模塊配置用于在距離運(yùn)行模式下和/或在速度運(yùn)行模式下測(cè)量所述對(duì)象，其中，所述模塊如此配置，使得關(guān)于所述對(duì)象的三維形狀的圖像信息在所述距離運(yùn)行模式下和/或在所述速度運(yùn)行模式下產(chǎn)生。

由此有利地可能的是，以相對(duì)高的精度探測(cè)沿對(duì)象表面的相對(duì)大的高度差(輪廓變化)和/或棱邊。特別優(yōu)選地實(shí)現(xiàn)在非常高的掃描速度、也即與在千赫范圍中的掃描頻率關(guān)聯(lián)的掃描速度下的探測(cè)。由此有利地可能的是，相對(duì)高效并且快速地探測(cè)相應(yīng)高的多普勒頻率。

根據(jù)另一優(yōu)選的擴(kuò)展方案設(shè)置，所述模塊配置用于在所述距離模式下根據(jù)關(guān)于所述模塊與所述對(duì)象之間的距離的距離探測(cè)產(chǎn)生圖像信息，其中，所述模塊尤其配置用于根據(jù)所述初級(jí)射束的以調(diào)制信號(hào)的調(diào)制進(jìn)行所述距離探測(cè)。

由此有利地可能的是，在距離運(yùn)行模式(其也稱(chēng)為距離模式)下如此實(shí)現(xiàn)對(duì)象(對(duì)象表面)的表面(或者形狀或輪廓)的三維測(cè)量，使得由初級(jí)激光射束射到或如此照射位置點(diǎn)或投影點(diǎn)，使得產(chǎn)生次級(jí)信號(hào)并且根據(jù)次級(jí)信號(hào)(借助多普勒傳感器)的探測(cè)產(chǎn)生測(cè)位信息，從而測(cè)位信息具有關(guān)于距離的信息(距離值)。優(yōu)選地，在此通過(guò)關(guān)于對(duì)象表面上的多個(gè)不同的投影點(diǎn)的多個(gè)這樣的距離值的探測(cè)重構(gòu)對(duì)象的三維形狀。

根據(jù)另一優(yōu)選的擴(kuò)展方案設(shè)置，所述模塊配置用于在所述速度運(yùn)行模式下根據(jù)所述次級(jí)信號(hào)的多普勒頻率的頻率探測(cè)來(lái)產(chǎn)生所述圖像信息，其中，所述模塊尤其如此配置，使得所述圖像信息根據(jù)所述多普勒頻率和所述初級(jí)射束的掃描運(yùn)動(dòng)的掃描速度來(lái)產(chǎn)生。

由此有利地可能的是，在如下運(yùn)行模式下，在所述運(yùn)行模式下在掃描運(yùn)動(dòng)期間在對(duì)象表面上產(chǎn)生的投影點(diǎn)的速度通過(guò)多普勒傳感器來(lái)探測(cè)，其中，對(duì)象表面借助(運(yùn)動(dòng)的)初級(jí)射束來(lái)采集(掃描)。根據(jù)投影點(diǎn)沿對(duì)象輪廓的橫向運(yùn)動(dòng)——也即基本上垂直于初級(jí)射束的主延伸方向——如此改變投影點(diǎn)與多普勒傳感器的間距，也即基本上平行于初級(jí)射束的主延伸方向，使得根據(jù)所探測(cè)的次級(jí)信號(hào)產(chǎn)生的探測(cè)信號(hào)(測(cè)量信號(hào))具有關(guān)于投影點(diǎn)沿對(duì)象輪廓的運(yùn)動(dòng)的信息，其中，投影點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)優(yōu)選作為有效的速度(也即基于點(diǎn)沿對(duì)象輪廓的運(yùn)動(dòng)，對(duì)象相對(duì)于模塊的有效速度)檢測(cè)(多普勒效應(yīng))。優(yōu)選地，根據(jù)與多普勒效應(yīng)關(guān)聯(lián)的多普勒頻率的頻率測(cè)量來(lái)探測(cè)有效速度，從而由探測(cè)信號(hào)可導(dǎo)出圖像信息。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選地，所述模塊如此配置，使得根據(jù)所探測(cè)的多普勒頻率探測(cè)在對(duì)象表面上的兩個(gè)不同投影點(diǎn)之間的距離變化或間距變化并且距離變化可由探測(cè)信號(hào)導(dǎo)出。優(yōu)選地，多普勒頻率與初級(jí)射束的掃描速度(也即角速度或方向變化速率)以及對(duì)象表面的幾何結(jié)構(gòu)(對(duì)象幾何結(jié)構(gòu))相關(guān)。

根據(jù)另一優(yōu)選擴(kuò)展方案設(shè)置，

所述模塊配置用于產(chǎn)生關(guān)于所述模塊的位置的位置數(shù)據(jù)，其中，所述模塊配置用于根據(jù)所述位置數(shù)據(jù)測(cè)量所述對(duì)象；和/或，

所述模塊配置用于借助于特征識(shí)別來(lái)測(cè)量所述對(duì)象。

由此有利地可能的是，使用不同的方法來(lái)測(cè)量對(duì)象。所述模塊例如具有用于產(chǎn)生位置數(shù)據(jù)的微機(jī)電慣性傳感器。

本發(fā)明的另一主題是具有根據(jù)本發(fā)明的模塊的電設(shè)備，其中，所述電設(shè)備是用于關(guān)于對(duì)象的三維形狀測(cè)量對(duì)象的激光掃描儀。

由此有利地可能的是，提供一種電設(shè)備，借助該電設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)：以有效方式相對(duì)精確地探測(cè)對(duì)象表面上的結(jié)構(gòu)(例如棱邊)。

按照根據(jù)本發(fā)明的方法的一種優(yōu)選的擴(kuò)展方案設(shè)置，在距離運(yùn)行模式下和/或在速度運(yùn)行模式下如此運(yùn)行所述模塊，使得產(chǎn)生關(guān)于所述對(duì)象的三維形狀的圖像信息，其中，尤其根據(jù)所述測(cè)位信息和所述掃描鏡結(jié)構(gòu)的偏轉(zhuǎn)位置產(chǎn)生所述圖像信息。

按照根據(jù)本發(fā)明的方法的另一優(yōu)選的擴(kuò)展方案設(shè)置，在距離模式下通過(guò)距離探測(cè)檢測(cè)對(duì)象的對(duì)象表面輪廓，其中，在距離探測(cè)期間以調(diào)制信號(hào)來(lái)調(diào)制初級(jí)射束。

根據(jù)本發(fā)明的方法的另一優(yōu)選的擴(kuò)展方案設(shè)置，在所述速度運(yùn)行模式下根據(jù)所述次級(jí)信號(hào)的多普勒頻率的頻率探測(cè)來(lái)檢測(cè)所述對(duì)象的對(duì)象表面輪廓，其中，根據(jù)所探測(cè)的多普勒頻率產(chǎn)生所述圖像信息，其中，尤其根據(jù)所述初級(jí)射束的掃描運(yùn)動(dòng)的掃描速度產(chǎn)生所述圖像信息。

附圖說(shuō)明

在附圖中示出并且在以下描述中進(jìn)一步闡述本發(fā)明的實(shí)施例。附圖示出：

圖1至3：根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施方式的模塊的示意性視圖；

圖4至7：根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施方式的模塊的半導(dǎo)體激光構(gòu)件的示意性視圖。

具體實(shí)施方式

在不同附圖中，相同部分總是設(shè)有相同附圖標(biāo)記并且因此通常也分別僅僅命名或提及一次。

在圖1中示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的模塊2的示意性視圖。模塊2在此配置用于布置在輻射面30中的對(duì)象4的測(cè)位。模塊2如此配置，使得初級(jí)射束3實(shí)施基本上沿輻射面30的掃描運(yùn)動(dòng)，其中，如果初級(jí)射束3與定位在輻射面30中的對(duì)象4如此相互作用使得產(chǎn)生次級(jí)信號(hào)5，則探測(cè)次級(jí)信號(hào)5。例如，如果初級(jí)射束3沿輻射方向101輻射并且射到對(duì)象4上并且如果對(duì)象由模塊2看去沿輻射方向101定位在輻射面30中，則通過(guò)初級(jí)射束3在對(duì)象4上的反射產(chǎn)生次級(jí)信號(hào)5。

對(duì)象4的測(cè)位在此表示整個(gè)對(duì)象或在對(duì)象表面上的僅僅一個(gè)點(diǎn)(例如在對(duì)象4的表面上的由初級(jí)射束3產(chǎn)生的投影點(diǎn))的位置確定，其中，位置確定涉及在模塊2與對(duì)象4或?qū)ο蟊砻嬷g的距離的或間距的確定和/或涉及(與在對(duì)象表面上的點(diǎn)關(guān)聯(lián)的)投影點(diǎn)相對(duì)于(與在對(duì)象表面上的另一點(diǎn)關(guān)聯(lián)的)另一投影點(diǎn)的位置的確定，其中，尤其分別在掃描運(yùn)動(dòng)期間在不同的時(shí)刻產(chǎn)生該投影點(diǎn)和另一投影點(diǎn)。

優(yōu)選地，模塊2具有第一子模塊21、第二子模塊22、第三子模塊23、第四子模塊24、第五子模塊25、第六子模塊26、第七子模塊27、第八子模塊28和/或另外的子模塊。由此提供模塊化地構(gòu)造的模塊2，該模塊例如根據(jù)組合部件原理可靈活地匹配于多個(gè)不同的電設(shè)備1和/或應(yīng)用情況。

在模塊2的一種示例性的實(shí)施方式中，第一子模塊21是配置用于產(chǎn)生初級(jí)射束3和/或另一初級(jí)射束3’的光模塊21；和/或，第二子模塊22是配置用于產(chǎn)生初級(jí)射束3的掃描運(yùn)動(dòng)和/或另一初級(jí)射束3’的另一掃描運(yùn)動(dòng)的掃描模塊22；和/或，第三子模塊23是配置用于根據(jù)次級(jí)信號(hào)5和/或另一次級(jí)信號(hào)5’產(chǎn)生探測(cè)信號(hào)的第一控制和/或探測(cè)模塊23；和/或，第四子模塊24是用于產(chǎn)生測(cè)位信息的分析處理模塊24；和/或，第五子模塊25是第二控制和/或探測(cè)模塊25；和/或，第六子模塊26是用于控制能量供給的控制模塊26；和/或，第七子模塊27是攝像機(jī)模塊；和/或，第八子模塊28是配置用于與電設(shè)備1通信和/或到電設(shè)備1上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ拍K28。

光模塊21具有用于產(chǎn)生初級(jí)射束3的半導(dǎo)體激光構(gòu)件6(以下也稱(chēng)為光源)。光源優(yōu)選是發(fā)光二極管，特別優(yōu)選是激光二極管或表面發(fā)射裝置，例如VCSEL。由光源6產(chǎn)生的初級(jí)射束3尤其是可見(jiàn)光射束3——也即大約380納米(nm)至780nm波長(zhǎng)的光——或者紅外(IR)光射束。

掃描模塊22在此具有掃描鏡結(jié)構(gòu)7、7’，所述掃描鏡結(jié)構(gòu)具有微機(jī)電掃描鏡元件7。模塊2尤其如此配置，使得通過(guò)掃描鏡結(jié)構(gòu)7以如下方式使初級(jí)射束3偏轉(zhuǎn)，使得初級(jí)射束3基本上沿(平整的)輻射面30延伸。微機(jī)械掃描鏡元件7可調(diào)整到在(掃描鏡元件7或另外的掃描鏡元件7’的)兩個(gè)最大的偏轉(zhuǎn)位置之間的區(qū)域中的多個(gè)偏轉(zhuǎn)位置中。在所述兩個(gè)最大偏轉(zhuǎn)位置中的第一最大偏轉(zhuǎn)位置中，通過(guò)掃描鏡結(jié)構(gòu)7使初級(jí)射束3沿輻射面30以第一輻射方向101’輻射。在所述兩個(gè)最大偏轉(zhuǎn)位置的第二最大偏轉(zhuǎn)位置中，通過(guò)掃描鏡結(jié)構(gòu)7使初級(jí)射束3沿輻射面30以第二輻射方向101’輻射。通過(guò)第一輻射方向101’和第二輻射方向101”在此限定測(cè)位區(qū)30的測(cè)位邊界101’、101”。尤其在該實(shí)施方式中術(shù)語(yǔ)測(cè)位區(qū)30和輻射面30具有相同含義。微機(jī)械掃描鏡元件7尤其如此配置，使得當(dāng)以控制信號(hào)加載掃描鏡元件7時(shí)，掃描鏡元件7執(zhí)行在所述兩個(gè)最大偏轉(zhuǎn)位置之間的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。初級(jí)射束3尤其是激光射束3。

尤其使初級(jí)射束3在具有掃描頻率的掃描運(yùn)動(dòng)期間運(yùn)動(dòng)，其中，所述掃描頻率與掃描運(yùn)動(dòng)的掃描周期關(guān)聯(lián)。尤其使初級(jí)射束3在所述掃描周期期間由第一測(cè)位邊界101’(通過(guò)具有附圖標(biāo)記3’的初級(jí)射束表示)至第二測(cè)位邊界101”(通過(guò)具有附圖標(biāo)記3”的初級(jí)射束表示)并且又回到第一測(cè)位邊界101’地掃描或擺動(dòng)。掃描頻率尤其在1赫茲(Hz)與100千赫茲(kHz)之間，特別優(yōu)選在1赫茲與50千赫茲之間，特別優(yōu)選在1赫茲與30千赫茲之間。

在掃描鏡元件7的最大偏轉(zhuǎn)位置之間的區(qū)域中的偏轉(zhuǎn)位置中，使初級(jí)射束3沿輻射方向101輻射。如果對(duì)象4——例如用戶(hù)手指4如此布置或定位在輻射面30中，使得對(duì)象4觸碰輻射面30或與輻射面30相交，則通過(guò)初級(jí)射束3與對(duì)象4的相互作用——也即例如反射產(chǎn)生次級(jí)信號(hào)5。例如使對(duì)象4通過(guò)對(duì)象4沿與輻射面30垂直的投影方向103的對(duì)象運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)到輻射面30中，從而對(duì)象4布置或定位在輻射面30中。在此，如果初級(jí)射束3(在掃描運(yùn)動(dòng)期間)沿輻射方向101輻射，則產(chǎn)生次級(jí)信號(hào)5。

在此，光源6配置不僅用于產(chǎn)生初級(jí)射束3而且用于探測(cè)次級(jí)信號(hào)3(也即光源6包括與光源單片地集成的光學(xué)探測(cè)元件)。優(yōu)選地，光源6是VCSEL。優(yōu)選地，模塊2配置用于根據(jù)通過(guò)光學(xué)探測(cè)元件9探測(cè)的次級(jí)信號(hào)5產(chǎn)生探測(cè)信號(hào)。模塊2尤其配置用于根據(jù)探測(cè)信號(hào)產(chǎn)生測(cè)位信息。優(yōu)選地，模塊2如此配置用于在探測(cè)次級(jí)信號(hào)5期間產(chǎn)生關(guān)于掃描鏡元件7的偏轉(zhuǎn)位置的和/或另一掃描鏡元件7’的另一偏轉(zhuǎn)位置的位置探測(cè)信號(hào)，使得時(shí)間分辨地根據(jù)探測(cè)信號(hào)和位置探測(cè)信號(hào)產(chǎn)生測(cè)位信息。測(cè)位信息尤其包括關(guān)于對(duì)象4與模塊2的距離的距離信息和/或關(guān)于對(duì)象4相對(duì)于模塊2的取向方向的取向信息和/或關(guān)于對(duì)象4的對(duì)象表面上的投影點(diǎn)的位置的位置坐標(biāo)。

在圖2中示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的模塊2。在此示出的實(shí)施方式基本上相應(yīng)于在圖1中描述的實(shí)施方式。模塊2在此具有第一子模塊21、第二子模塊22、第三子模塊23、第四子模塊24和第五子模塊25。

第一子模塊21(光模塊)具有光源6和準(zhǔn)直光學(xué)器件15。在此，光源6是(VCSEL或VeCSEL)多普勒傳感器，其中，多普勒傳感器如此配置，使得發(fā)送初級(jí)射束3(參見(jiàn)例如圖2)到第二子模塊22(MEMS掃描模塊)上。初級(jí)射束例如是紅外(IR)激光射束。第二子模塊22在此包括具有至少一個(gè)MEMS掃描鏡元件7的掃描鏡結(jié)構(gòu)7、7’。在另一實(shí)施方式中，掃描鏡結(jié)構(gòu)包括另一鏡元件7’。優(yōu)選地，掃描鏡結(jié)構(gòu)7、7’是可調(diào)節(jié)的，也即至少一個(gè)MEMS掃描鏡元件7的位置是可變的并且可借助于位置探測(cè)傳感器元件(在此未示出)探測(cè)。優(yōu)選地，模塊2具有廣角光學(xué)器件8(例如透鏡光學(xué)器件或尤其圓柱形的凹鏡結(jié)構(gòu)或凸鏡結(jié)構(gòu))。優(yōu)選地，多普勒傳感器6與模塊2的第三子模塊23(第一控制和/或探測(cè)模塊)導(dǎo)電連接(接通)，其中，第三子模塊23尤其配置用于控制多普勒傳感器6和/或用于根據(jù)次級(jí)信號(hào)的通過(guò)多普勒傳感器6的探測(cè)產(chǎn)生探測(cè)信號(hào)。優(yōu)選地，掃描模塊22與模塊2的第五子模塊25(第二控制和/或探測(cè)模塊)導(dǎo)電連接(接通)，其中，第五子模塊25尤其配置用于控制和/或產(chǎn)生位置探測(cè)信號(hào)(根據(jù)MEMS鏡元件7的位置的位置探測(cè))，從而位置探測(cè)信號(hào)尤其包括關(guān)于掃描鏡元件7的角位置的信息。優(yōu)選地，模塊2具有第四子模塊24(分析處理模塊)，其中，分析處理模塊24尤其如此配置，使得尤其關(guān)于對(duì)象表面上的投影點(diǎn)4’的距離和/或速度的測(cè)位信息根據(jù)探測(cè)信號(hào)和位置探測(cè)信號(hào)(時(shí)間分辨地)來(lái)確定，也即尤其被明確分配給角位置。優(yōu)選地，經(jīng)由模塊2的接口24’將測(cè)位信息(也即經(jīng)分析處理的位置信號(hào)、尤其原始數(shù)據(jù)信號(hào)，其具有關(guān)于對(duì)象4的所測(cè)量的三維形狀的圖像信息)傳輸給應(yīng)用處理器(在此未示出)。優(yōu)選地，應(yīng)用處理器集成在模塊2中或者是電設(shè)備(在該電設(shè)備中集成有模塊2)的應(yīng)用處理器或另一外部電設(shè)備。第三、第四和第五子模塊23、24、25尤其集成在相同電路中或者是單獨(dú)的電路元件。

在圖3中示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的模塊2。根據(jù)圖3以下描述根據(jù)本發(fā)明的用于運(yùn)行模塊2的方法。

在第一運(yùn)行步驟中，通過(guò)第一子模塊21的半導(dǎo)體激光構(gòu)件6(VCSEL或VeCSEL多普勒傳感器)產(chǎn)生初級(jí)射束3，其中，使初級(jí)射束3朝第二子模塊22的掃描鏡結(jié)構(gòu)7、7’定向。在第二運(yùn)行步驟中，如此調(diào)節(jié)或控制掃描鏡結(jié)構(gòu)7、7’，使得初級(jí)射束3實(shí)施在測(cè)位區(qū)30中的掃描運(yùn)動(dòng)。掃描鏡結(jié)構(gòu)7、7’尤其包括MEMS掃描鏡元件7，其中，MEMS掃描鏡元件7或者是一維掃描鏡元件7、也即配置用于產(chǎn)生單行掃描運(yùn)動(dòng)的掃描鏡元件7或者是二維掃描鏡元件7、也即配置用于(逐漸)掃描對(duì)象4的(整個(gè))對(duì)象表面的掃描鏡元件7。在第三運(yùn)行步驟中，在掃描鏡結(jié)構(gòu)7、7’的偏轉(zhuǎn)位置中，如果在掃描鏡結(jié)構(gòu)7、7’的偏轉(zhuǎn)位置中初級(jí)射束3與對(duì)象4相互作用，則通過(guò)半導(dǎo)體激光構(gòu)件6探測(cè)次級(jí)信號(hào)5。在圖2中示出在掃描運(yùn)動(dòng)期間在不同角位置(掃描鏡結(jié)構(gòu)7、7’的偏轉(zhuǎn)位置)中的初級(jí)射束3。在此，初級(jí)射束在掃描運(yùn)動(dòng)期間在不同時(shí)刻射到在對(duì)象4(在此是臉)的對(duì)象表面上的不同點(diǎn)上，從而給對(duì)象表面上的每個(gè)點(diǎn)分配在該點(diǎn)與多普勒模塊6之間的間距或距離。在第四運(yùn)行步驟中根據(jù)(時(shí)間分辨地)探測(cè)的次級(jí)信號(hào)5產(chǎn)生測(cè)位信息。對(duì)于每個(gè)投影點(diǎn)4’優(yōu)選確定在模塊2的距離運(yùn)行模式下和/或在模塊2的速度運(yùn)行模式下在投影點(diǎn)4’與多普勒傳感器6之間的間距。此外優(yōu)選地，如果投影點(diǎn)沿對(duì)象4的表面的速度(表面速度)的探測(cè)在如下時(shí)間段中實(shí)現(xiàn)，該時(shí)間段小于關(guān)于掃描運(yùn)動(dòng)的掃描頻率的周期持續(xù)時(shí)間，則探測(cè)對(duì)象4沿在模塊2與對(duì)象4之間的連接線的運(yùn)動(dòng)。

在圖4中示出根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施方式的模塊2的半導(dǎo)體激光構(gòu)件6的示意性視圖。在此，半導(dǎo)體激光構(gòu)件6優(yōu)選多普勒傳感器是具有垂直空穴的表面發(fā)射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser-VCSEL)。半導(dǎo)體激光構(gòu)件6在此施加在襯底610上。半導(dǎo)體激光構(gòu)件6尤其具有沿與襯底610的主延伸平面100垂直的法線方向103的層式結(jié)構(gòu)，其中，半導(dǎo)體激光構(gòu)件6包括施加在襯底610上的鏡層620(也即具有超過(guò)99.9％的反射率的底部鏡元件)、另一鏡層620’(也即具有大約99％的反射率的上部鏡元件)以及布置在鏡層620與另一鏡層620’之間的共振層630(也即光學(xué)共振器或激光空穴)，其中，共振層630尤其沿法線方向103沿層厚延伸，其中，層厚基本上等于初級(jí)射束3的波長(zhǎng)。共振層630在此具有加強(qiáng)元件631，其中，加強(qiáng)元件631布置在共振層630的兩個(gè)氧化物層632之間。半導(dǎo)體激光構(gòu)件6配置用于產(chǎn)生初級(jí)射束3，其中，初級(jí)射束3在此是激光射束3，其中，激光射束3尤其具有可見(jiàn)光或紅外光。在此，半導(dǎo)體激光構(gòu)件6具有用于半導(dǎo)體激光構(gòu)件6的導(dǎo)電接觸的接觸單元601，其中，半導(dǎo)體激光構(gòu)件可根據(jù)注入電流信號(hào)601’來(lái)控制。

在圖5至7中示出根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施方式的模塊2的半導(dǎo)體激光構(gòu)件6的示意性視圖，其中，在此，半導(dǎo)體激光構(gòu)件6配置為VCSEL多普勒傳感器。原則上示出次級(jí)信號(hào)5的探測(cè)(功率探測(cè))的至少三個(gè)(尤其可相互組合的)實(shí)現(xiàn)選項(xiàng)。根據(jù)第一探測(cè)變型方案(參見(jiàn)圖5)通過(guò)在光學(xué)共振器630之外的功率探測(cè)根據(jù)反射或吸收來(lái)產(chǎn)生探測(cè)信號(hào)。根據(jù)第二探測(cè)變型方案(參見(jiàn)圖6)通過(guò)在光學(xué)共振器630之外的功率探測(cè)根據(jù)通過(guò)半導(dǎo)體激光構(gòu)件6的底部的發(fā)射(底部發(fā)射，英語(yǔ)：bottom emission)產(chǎn)生探測(cè)信號(hào)。根據(jù)第三探測(cè)變型方案(參見(jiàn)圖7)通過(guò)在光學(xué)共振器630之外的功率探測(cè)根據(jù)吸收損耗產(chǎn)生探測(cè)信號(hào)。在圖5中闡明根據(jù)第一探測(cè)變型方案的探測(cè)，其中，通過(guò)在半導(dǎo)體激光構(gòu)件6之外的硅-光電探測(cè)器610’探測(cè)由覆蓋元件603反射的光信號(hào)。在圖6中闡明根據(jù)第二探測(cè)變型方案的探測(cè)，其中，在此，半導(dǎo)體激光構(gòu)件6具有n摻雜的內(nèi)部接觸單元604(內(nèi)部空穴接觸)和外部接觸單元605(外部空穴光電二極管接觸)用于集成在半導(dǎo)體激光構(gòu)件6中的光電二極管的接觸，其中，集成的光電二極管在此布置在光學(xué)共振器630(也即在外部)與半導(dǎo)體激光構(gòu)件6的襯底610之間。在圖7中闡明根據(jù)第三探測(cè)變型方案的探測(cè)，其中，在此，半導(dǎo)體激光構(gòu)件6具有n摻雜的內(nèi)部接觸單元604(內(nèi)部空穴接觸)和另一接觸結(jié)構(gòu)605’(在此，內(nèi)部空穴光電二極管接觸)用于集成在半導(dǎo)體激光構(gòu)件6中的光電二極管的接觸，其中，集成的光電二極管在此尤其是與光學(xué)共振器630集成的光電二極管。