[發明專利]光束掃描設備及包括其的光學設備

在審

• 申請號: 201910166850.1
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN110297372A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 樸晶鉉;金楨祐;鄭秉吉;申昶均;崔秉龍
• 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;G01S7/481
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 翟然

一種光束掃描設備，包括：配置為發射光的光源；以及反射相控陣裝置，其被配置為反射自光源發射且入射在反射相控陣裝置上的光并電調節被反射相控陣裝置反射的反射光的反射角，其中光源和反射相控陣裝置被設置使得光以相對于反射相控陣裝置的反射表面的法線的入射角入射在反射相控陣裝置上。

技術領域

本公開的示例實施方式涉及光束掃描設備以及包括光束掃描設備的光學設備，更具體地，涉及使用反射相控陣的非機械式光束掃描設備以及包括非機械式光束掃描設備的光學設備。

背景技術

具有各種功能的先進駕駛輔助系統(ADAS)已經商業化。例如，越來越多的車輛被配備諸如自適應巡航控制(ACC)或自動緊急制動系統(AEB)的功能，自適應巡航控制(ACC)識別另一車輛的位置和速度，并且如果碰撞風險低則降低相應車輛的速度，而當沒有碰撞風險時則在設定的速度范圍內驅動相應車輛，自動緊急制動系統(AEB)識別前車，并且如果存在碰撞風險但駕駛員對其沒有響應，或者如果響應方法不適當，則通過自動停止防止碰撞。而且，預計允許自動駕駛的汽車在不久的將來商業化。

因此，對能夠提供關于車輛的周圍環境的信息的光學測量設備的興趣正在增加。例如，用于車輛的光探測和測距設備(LiDAR)將激光照射到車輛周圍的選定區域，并檢測反射的激光，以提供關于相對于車輛附近的對象的距離或該對象的相對速度和方位角的信息。為此，用于車輛的LiDAR包括能夠在所需區域中掃描光的光束掃描設備。除了用于汽車的LiDAR外，光束掃描設備還可以用于例如機器人的LiDAR、無人機的LiDAR、安全用途入侵者監視系統、地鐵屏蔽門障礙物檢測系統、深度傳感器、移動電話中的用戶面部識別傳感器、增強現實(AR)、動作識別以及電視機(TV)或娛樂設備上的對象感知。

光束掃描設備可以分為機械式光束掃描設備和非機械式光束掃描設備。例如，機械式掃描設備使用旋轉光源自身的方法、旋轉反射光的鏡子的方法或者在垂直于光軸的方向上移動球面透鏡的方法。非機械式掃描設備使用例如使用半導體器件的方法以及通過使用反射相控陣來電控制反射光的角度的方法。

發明內容

一種或更多種示例實施方式提供光束掃描設備及包括光束掃描設備的光學設備。

另外的方面部分地將在以下描述中闡述，部分地將因該描述而顯然，或者可通過對示例實施方式的實踐而被了解。

根據一示例實施方式的一方面，提供一種光束掃描設備，其包括：配置為發射光的光源；以及反射相控陣裝置，其被配置為反射自光源發射且入射在反射相控陣裝置上的光并電調節被反射相控陣裝置反射的反射光的反射角，其中光源和反射相控陣裝置被設置使得光以相對于反射相控陣裝置的反射表面的法線的入射角入射在反射相控陣裝置上。

光源和反射相控陣裝置可以被設置使得入射在反射相控陣裝置上的光和由反射相控陣裝置反射的反射光彼此不重疊。

反射相控陣裝置可以包括多個天線共振器，所述多個天線共振器中的每個被獨立驅動。

所述多個天線共振器中的每個可以包括：電極層；設置在電極層上的有源層；設置在有源層上與電極層背對的絕緣層；以及設置在絕緣層上與有源層背對的天線層。

電極層可以包括被配置為反射從光源發射的光的導電金屬。

天線層可以具有魚骨形狀，且可以包括在第一方向上延伸的第一天線部分以及沿第一方向設置并且在第二方向上從第一天線部分延伸的多個第二天線部分。

反射光可以包括由反射相控陣裝置直接反射的直接反射光以及基于反射相控陣裝置的多個天線共振器中的每個中的共振而產生的共振散射光，其中多個第二天線部分中的每個在第一方向上的長度被確定，使得直接反射光的強度等于共振散射光的強度。

光束掃描設備中，多個第二天線部分中的每個在第一方向上的長度可以基于光的入射角確定。