[發明專利]波束操控裝置及其驅動方法、和空間信息獲取裝置

有效

• 申請號: 201611137984.3
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN107015413B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 金鎮明;崔宰赫;金楨佑
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G02F1/29
• 分類號: G02F1/29
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 錢大勇

提供了一種波束操控裝置、一種驅動該波束操控裝置的方法和一種使用該波束操控裝置的空間信息獲取裝置。波束操控裝置包括光源和操控陣列，該操控陣列包括具有隨著驅動該操控陣列的電壓而變動的折射率的元件，這些元件被配置為控制來自光源并入射在操控陣列上的波束的方向。波束操控裝置還包括驅動器，該驅動器被配置為基于至少兩個電壓的中間值生成該電壓，并且基于所生成的電壓來驅動操控陣列。

相關申請的交叉引用

本申請要求2015年12月11日在韓國知識產權局遞交的韓國專利申請10-2015-0177364號的優先權，在此通過引用將該申請的公開內容全部并入。

技術領域

符合示例實施例的裝置和方法涉及波束操控(beam steering)裝置、驅動波束操控裝置的方法和使用波束操控裝置的空間信息獲取裝置。

背景技術

一種通過利用光測量距離或者通過掃描物體來獲得空間信息的技術例如是光檢測和測距(light detection and ranging，LiDAR)技術。對于在LiDAR中控制從光源入射的波束的方向，有機械方法和非機械方法。機械波束操控方法旋轉某些機器部件，利用馬達來控制波束的方向。非機械波束操控方法例如是使用微機電系統(micro-electromechanical system，MEMS)鏡子的方法。

發明內容

示例實施例可解決至少上述問題和/或缺點以及以上未描述的其他缺點。另外，示例實施例不是必須要克服以上描述的缺點，并且可不克服以上描述的問題中的任何一個。

示例實施例提供了一種可以低功率消耗來高速驅動的波束操控裝置、驅動該波束操控裝置的方法和使用該波束操控裝置的空間信息獲取裝置。

根據示例實施例的一方面，提供了一種波束操控裝置，其包括光源和操控陣列，該操控陣列包括具有隨著驅動該操控陣列的電壓而變動的折射率的元件，這些元件被配置為控制來自光源并入射在操控陣列上的波束的方向。波束操控裝置還包括驅動器，該驅動器被配置為基于至少兩個電壓的中間值生成該電壓，并且基于所生成的電壓來驅動操控陣列。

驅動器可包括：驅動陣列，其包括被配置為存儲被施加到操控陣列的各個元件的第一電壓的單元；電源供應器，其被配置為向驅動陣列施加要用于生成第一電壓的第二電壓；以及控制器，其被配置為控制驅動陣列。第一電壓和第二電壓的任一者或兩者是基于至少兩個電壓的中間值生成的。

電源供應器還可被配置為基于預定初始電壓的中間值并且基于被包括在驅動陣列的線中并且被施加第二電壓的單元的數目來生成第二電壓。

施加到驅動陣列的線的第二電壓可具有在該線的方向上恒定增大或減小的模式。

電源供應器可包括：初始電壓生成器，其被配置為設置預定初始電壓的任何一者或任何組合；電阻性部件，其與驅動陣列的線中包括的單元相對應；以及開關，其分別連接到電阻性部件并且被配置為驅動電阻性部件。電源供應器還可被配置為通過選擇性地操作開關和初始電壓生成器來生成第二電壓。

驅動陣列可被配置為基于存儲在驅動陣列中包括的相鄰單元中的第二電壓的中間值來生成第一電壓，并且將所生成的第一電壓存儲在相鄰單元中。

驅動陣列還可被配置為將第二電壓存儲在超級單元中，超級單元是通過按預定單位連接與驅動陣列的線垂直并且被施加第二電壓的單元來形成的，并且控制器還可被配置為通過控制超級單元之中的相鄰超級單元之間的連接和超級單元中包括的相鄰單元之間的連接來將所生成的第一電壓存儲在驅動陣列中。

每個單元可以包括：電容器，其被配置為存儲第二電壓或第一電壓之一；第一開關，其被配置為控制第二電壓之一被存儲在電容器中；以及第二開關，其被配置為控制驅動陣列中包括的相鄰單元的相鄰電容器與所述電容器之間的連接。控制器還可被配置為通過選擇性地操作第一開關和第二開關來生成第一電壓之一。