[发明专利]一种激光雷达多维扫描控制装置与控制方法

权利要求书

1.一种激光雷达多维扫描控制装置，其特征在于：包括保持电路、选通电路、光开关选通控制器和独立可控稳压电源；所述的光开关选通控制器的控制输出端连接选通电路的输入端，选通电路的输出端通过保持电路与待控制开关阵列中的电极相连接；所述的独立可控稳压电源控制输入端连接光开关选通控制器的输出端，用于对保持电路、选通电路和光开关选通控制器进行供电；所述的保持电路由多个结构相同的保持单元构成，且保持电路包括行/列信号保持电路、列扫描保持电路和行扫描保持电路；所述的选通电路包括由多个结构相同的选通单元构成行/列信号选通电路、列扫描选通电路和行扫描保持电路；

所述的待控制开关阵列包括由上、下设置的第一层液晶板和第二层液晶板构成，第一层液晶板的上面依次平行设置有第一定向薄膜、行扫描电极、上层玻璃板和上偏振片，第一层液晶板的下面依次平行设置有第二定向薄膜、行信号电极和中间玻璃板；

第二层液晶板的上面依次平行设置第三定向薄膜和列扫描电极，第二层液晶板的下面依次平行设置有第四定向薄膜、列信号电极、下层玻璃板和下偏振片；且行扫描电极与行信号电极相互垂直且上下覆盖对齐，列信号电极与行信号电极相互垂直且上下覆盖对齐，列扫描电极与列信号电极相互垂直且上下覆盖对齐；所述的第一定向薄膜、第二定向薄膜、第三定向薄膜和第四定向薄膜均是由一薄层高分子有机物，经定向摩擦处理，使棒状液晶分子平行于玻璃表面，沿定向处理的方向排列，用于使每一层液晶板的晶体上表面的分子取向与晶体下表面的分子取向相互垂直；

所述的行扫描电极有n个，n个行扫描电极均匀分为n1组，每个组内行扫描电极有n2个，则n＝n1*n2；组内电极宽度与间隔呈等尺寸分布，每组宽度与间隔呈等尺寸分布；

所述的列扫描电极有m个，m个列扫描电极均匀分为m1组，每个组内列扫描电极有m2个，则m＝m1*m2；组内电极宽度与间隔呈等尺寸分布，每组宽度与间隔呈等尺寸分布；

所述的n1组行扫描电极对应n3个行信号电极，m1组列扫描电极对应m3个列信号电极，所述的n、n1、n2、n3、m、m1、m2、m3均为正整数。

2.根据权利要求1所述的激光雷达多维扫描控制装置，其特征在于：所述的保持电路由x个保持单元构成，所述的x＝n+n3+m+m3；选通电路由y个z路选通单元构成，所述的y*z＝x，其中x、y均为正整数。

3.根据权利要求2所述的激光雷达多维扫描控制装置与控制方法，其特征在于：所述的保持电路包括运放MAX419及电容构成的外围电路。

4.根据权利要求3所述的激光雷达多维扫描控制装置，其特征在于：所述的选通电路采用高速CMOS多路复用电路CA74HC4051，或采用CA74HC4067以节省所使用的芯片数量。

5.一种基于如权利要求1所述的激光雷达多维扫描控制装置的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

①设计选通工作模式，确定选通实际间隔即实际延时时间Δt，则对应于相位差为其中k为整数、T为对应激光波长的光周期、为相邻两元素的相位差；

②依据工作模式确定上、下层通/断对应关系；

③依据光开关阵列结构计算通光孔数N_阈值、通光孔中行扫描电极数或列扫描电极数n_阈值、相位调制最小相位差值以及对应的时间[Δt]、相邻两元素的最大相位差中的i控制参数；

④依据步骤①、②和③生成驱动控制信号时序图；

⑤依据驱动控制信号时序图编写选通控制软件代码；

⑥编译并下载代码到光开关选通控制器中；

⑦光开关扫描控制器根据代码进行执行扫描动作，从而完成扫描。