[发明专利]波束操控装置及其驱动方法、和空间信息获取装置

说明书

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。

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。

技术领域

符合示例实施例的装置和方法涉及波束操控(beam steering)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。

背景技术

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(light detection and ranging，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-electromechanical system，MEMS)镜子的方法。

发明内容

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。