波束操控装置及其驱动方法、和空间信息获取装置制造方法及图纸

提供了一种波束操控装置、一种驱动该波束操控装置的方法和一种使用该波束操控装置的空间信息获取装置。波束操控装置包括光源和操控阵列，该操控阵列包括具有随着驱动该操控阵列的电压而变动的折射率的元件，这些元件被配置为控制来自光源并入射在操控阵列上的波束的方向。波束操控装置还包括驱动器，该驱动器被配置为基于至少两个电压的中间值生成该电压，并且基于所生成的电压来驱动操控阵列。

Beam steering device and method of driving the same, and spatial information acquisition device

A beam steering device, a method of driving the beam steering device, and a spatial information acquisition device using the beam steering device are provided. Beam steering device includes a light source and a control array, the control array includes having a refractive index changing with the driving voltage of the control rate of the array elements, these elements are configured to control from the light source and beam incident on the array in the control direction. The beam steering device also includes a driver configured to generate the voltage based on an intermediate value of at least two voltages and to drive the control array based on the generated voltage.

【技术实现步骤摘要】
波束操控装置及其驱动方法、和空间信息获取装置相关申请的交叉引用本申请要求2015年12月11日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请10-2015-0177364号的优先权，在此通过引用将该申请的公开内容全部并入。
符合示例实施例的装置和方法涉及波束操控(beamsteering)装置、驱动波束操控装置的方法和使用波束操控装置的空间信息获取装置。
技术介绍
一种通过利用光测量距离或者通过扫描物体来获得空间信息的技术例如是光检测和测距(lightdetectionandranging，LiDAR)技术。对于在LiDAR中控制从光源入射的波束的方向，有机械方法和非机械方法。机械波束操控方法旋转某些机器部件，利用马达来控制波束的方向。非机械波束操控方法例如是使用微机电系统(micro-electromechanicalsystem，MEMS)镜子的方法。
技术实现思路
示例实施例可解决至少上述问题和/或缺点以及以上未描述的其他缺点。另外，示例实施例不是必须要克服以上描述的缺点，并且可不克服以上描述的问题中的任何一个。示例实施例提供了一种可以低功率消耗来高速驱动的波束操控装置、驱动该波束操控装置的方法和使用该波束操控装置的空间信息获取装置。根据示例实施例的一方面，提供了一种波束操控装置，其包括光源和操控阵列，该操控阵列包括具有随着驱动该操控阵列的电压而变动的折射率的元件，这些元件被配置为控制来自光源并入射在操控阵列上的波束的方向。波束操控装置还包括驱动器，该驱动器被配置为基于至少两个电压的中间值生成该电压，并且基于所生成的电压来驱动操控阵列。驱动器可包括：驱动阵列，其包括被配置为存储被施加到操控阵列的各个元件的第一电压的单元；电源供应器，其被配置为向驱动阵列施加要用于生成第一电压的第二电压；以及控制器，其被配置为控制驱动阵列。第一电压和第二电压的任一者或两者是基于至少两个电压的中间值生成的。电源供应器还可被配置为基于预定初始电压的中间值并且基于被包括在驱动阵列的线中并且被施加第二电压的单元的数目来生成第二电压。施加到驱动阵列的线的第二电压可具有在该线的方向上恒定增大或减小的模式。电源供应器可包括：初始电压生成器，其被配置为设置预定初始电压的任何一者或任何组合；电阻性部件，其与驱动阵列的线中包括的单元相对应；以及开关，其分别连接到电阻性部件并且被配置为驱动电阻性部件。电源供应器还可被配置为通过选择性地操作开关和初始电压生成器来生成第二电压。驱动阵列可被配置为基于存储在驱动阵列中包括的相邻单元中的第二电压的中间值来生成第一电压，并且将所生成的第一电压存储在相邻单元中。驱动阵列还可被配置为将第二电压存储在超级单元中，超级单元是通过按预定单位连接与驱动阵列的线垂直并且被施加第二电压的单元来形成的，并且控制器还可被配置为通过控制超级单元之中的相邻超级单元之间的连接和超级单元中包括的相邻单元之间的连接来将所生成的第一电压存储在驱动阵列中。每个单元可以包括：电容器，其被配置为存储第二电压或第一电压之一；第一开关，其被配置为控制第二电压之一被存储在电容器中；以及第二开关，其被配置为控制驱动阵列中包括的相邻单元的相邻电容器与所述电容器之间的连接。控制器还可被配置为通过选择性地操作第一开关和第二开关来生成第一电压之一。驱动器可包括：电源供应器，其被配置为基于预定初始电压的中间值来生成第二电压，并且将所生成的第二电压施加到驱动阵列；驱动阵列，其包括被配置为基于所施加的第二电压的中间值来生成被施加到操控阵列的各个元件的第一电压并且存储所生成的第一电压的单元；以及控制器，其被配置为控制驱动阵列。控制器还可被配置为控制所生成的第二电压的施加、第一电压的生成、第一电压的存储和操控阵列的驱动。根据示例实施例的一方面，提供了一种驱动波束操控装置的方法，该方法包括：基于至少两个电压的中间值生成电压；基于所生成的电压驱动操控阵列；并且由操控阵列的元件控制来自光源并且入射在操控阵列上的波束的方向，这些元件具有随着驱动操控阵列的电压而变动的折射率。该方法还可包括基于第二电压生成被施加到操控阵列的各个元件的第一电压，并且将第一电压存储在驱动阵列的单元中，并且向驱动阵列施加要被用于生成第一电压的第二电压。第一电压和第二电压的任一者或两者是基于至少两个电压的中间值生成的。该方法还可包括基于预定初始电压的中间值并且基于被包括在驱动阵列的线中并且被施加第二电压的单元的数目来生成第二电压。施加到驱动阵列的线的第二电压可具有在该线的方向上恒定增大或减小的模式。第二电压的生成可包括通过选择性地操作开关和初始电压生成器来生成第二电压，开关可分别连接到与驱动阵列的任意线中包括的单元相对应的电阻性部件，开关驱动电阻性部件，并且初始电压生成器可设置预定初始电压的任何一者或任何组合。该方法还可包括基于存储在驱动阵列中包括的相邻单元中的第二电压的中间值来生成第一电压，并且将所生成的第一电压存储在相邻单元中。第一电压的生成和存储可包括：将第二电压存储在超级单元中，超级单元是通过按预定单位连接与驱动阵列的线垂直并且被施加第二电压的单元来形成的；并且通过控制超级单元之中的相邻超级单元之间的连接和超级单元中包括的相邻单元之间的连接来将所生成的第一电压存储在驱动阵列中。第一电压的生成可包括通过选择性地操作单元之一的第一开关和第二开关来生成第一电压之一，第一开关控制第二电压之一被存储在单元之一的电容器中，并且第二开关控制驱动阵列中包括的相邻单元的相邻电容器与电容器之间的连接。该方法还可包括基于预定初始电压的中间值生成第二电压，施加第二电压，基于所施加的第二电压的中间值生成被施加到操控阵列的各个元件的第一电压，并且存储所生成的第一电压。根据示例实施例的一方面，提供了一种空间信息获取装置，其包括波束操控装置，该波束操控装置被配置为基于至少两个电压的中间值生成驱动电压，并且控制来自光源并且入射在波束操控装置的元件上的波束的方向，这些元件具有随着驱动电压变动的折射率。空间信息获取装置还检测器，该检测器被配置为基于在波束被反射时接收到的信息来检测波束被从波束操控装置反射到其中的空间的信息。附图说明通过以下结合附图对示例实施例的描述，上述和/或其他方面将变得清楚并且更容易领会，附图中：图1是根据示例实施例的波束操控装置的框图；图2是根据示例实施例图示出反射从波束操控装置入射的波束的过程的示图；图3是根据示例实施例图示出波束操控装置的操控阵列的结构和操作的示图；图4A和4B是根据示例实施例图示出波束操控装置的操控阵列的元件的结构和操作的示图；图5是根据示例实施例图示出波束操控装置的驱动器的结构和驱动阵列的单元的结构的示图；图6是根据示例实施例图示出波束操控装置的驱动阵列的单元的结构和操作的示图；图7A是根据示例实施例图示出当波束操控装置的驱动阵列的单元连接到彼此时的电压变化原理的示图；图7B是根据示例实施例图示出当波束操控装置的驱动阵列的单元连接到彼此时的电压变化过程的示图；图8是根据另一示例实施例图示出波束操控装置的驱动器的结构和驱动阵列的单元的结构的示图；图9是根据另一示例实施例图示出波束操控装置的驱动阵列的单元的结构和操作的示图；图10是根据另一示例实施例图示出波束操控装置的驱动器的结构和电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波束操控装置，包括：光源；操控阵列，其包括具有随着驱动所述操控阵列的电压而变动的折射率的元件，所述元件被配置为控制来自所述光源并入射在所述操控阵列上的波束的方向；以及驱动器，其被配置为：基于至少两个电压的中间值生成所述电压；并且基于所生成的电压来驱动所述操控阵列。

【技术特征摘要】
2015.12.11 KR 10-2015-01773641.一种波束操控装置，包括：光源；操控阵列，其包括具有随着驱动所述操控阵列的电压而变动的折射率的元件，所述元件被配置为控制来自所述光源并入射在所述操控阵列上的波束的方向；以及驱动器，其被配置为：基于至少两个电压的中间值生成所述电压；并且基于所生成的电压来驱动所述操控阵列。2.如权利要求1所述的波束操控装置，其中，所述驱动器包括：驱动阵列，其包括被配置为存储被施加到所述操控阵列的各个元件的第一电压的单元；电源供应器，其被配置为向所述驱动阵列施加要用于生成所述第一电压的第二电压；以及控制器，其被配置为控制所述驱动阵列，其中，所述第一电压和所述第二电压的任一者或两者是基于至少两个电压的中间值生成的。3.如权利要求2所述的波束操控装置，其中，所述电源供应器还被配置为基于预定初始电压的中间值并且基于被包括在所述驱动阵列的线中并且被施加所述第二电压的单元的数目来生成所述第二电压。4.如权利要求3所述的波束操控装置，其中，施加到所述驱动阵列的所述线的第二电压具有在所述线的方向上恒定增大或减小的模式。5.如权利要求3所述的波束操控装置，其中，所述电源供应器包括：初始电压生成器，其被配置为设置预定初始电压的任何一者或任何组合；电阻性部件，其与所述驱动阵列的所述线中包括的单元相对应；以及开关，其分别连接到所述电阻性部件并且被配置为驱动所述电阻性部件，其中，所述电源供应器还被配置为通过选择性地操作所述开关和所述初始电压生成器来生成所述第二电压。6.如权利要求2所述的波束操控装置，其中，所述驱动阵列被配置为：基于存储在所述驱动阵列中包括的相邻单元中的第二电压的中间值来生成所述第一电压；并且将所生成的第一电压存储在所述相邻单元中。7.如权利要求6所述的波束操控装置，其中，所述驱动阵列还被配置为将所述第二电压存储在超级单元中，所述超级单元是通过按预定单位连接与所述驱动阵列的线垂直并且被施加所述第二电压的单元来形成的，并且所述控制器还被配置为通过控制所述超级单元之中的相邻超级单元之间的连接和所述超级单元中包括的相邻单元之间的连接来将所生成的第一电压存储在所述驱动阵列中。8.如权利要求6所述的波束操控装置，其中，每个所述单元包括：电容器，其被配置为存储所述第二电压或所述第一电压之一；第一开关，其被配置为控制所述第二电压之一被存储在所述电容器中；以及第二开关，其被配置为控制所述驱动阵列中包括的相邻单元的相邻电容器与所述电容器之间的连接，其中，所述控制器还被配置为通过选择性地操作所述第一开关和所述第二开关来生成所述第一电压之一。9.如权利要求1所述的波束操控装置，其中，所述驱动器包括：电源供应器，其被配置为基于预定初始电压的中间值来生成第二电压，并且将所生成的第二电压施加到所述驱动阵列；驱动阵列，其包括被配置为基于所施加的第二电压的中间值来生成被施加到所述操控阵列的各个元件的第一电压并且存储所生成的第一电压的单元；以及控制器，其被配置为控制所述驱动阵列。10.如权利要求9所述的波束操控装置，其中，所述控制器还被配置为控制所生成的第二电压的施加、所述第一电压的生成、所述第一电压的存储和所述操控阵列的驱动。11.一种驱动波束操控装置的方法，该方法包括：基于至少两个电压的中间值生成电压；基于所生成的电压驱动操控阵列；并且由所述操控阵列的元件控制来自光源并...

【专利技术属性】
技术研发人员：金镇明，崔宰赫，金桢佑，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR