[发明专利]波束扫描装置以及包括波束扫描装置的光学装置

说明书

提供了一种波束扫描装置，包括：多个天线谐振器，在行方向和列方向上二维地设置；多个行电压线，被配置为在行方向上分别提供多个驱动电压；多个列电压线，被配置为在列方向上分别提供多个驱动电压；以及驱动电压转换电路，被配置为基于从多个行电压线中的每一个行电压线提供的行方向上的驱动电压以及从多个列电压线中的每一个列电压线提供的列方向上的驱动电压，控制被施加到多个天线谐振器中的每一个天线谐振器的驱动电压。

相关申请的相交引用

本申请要求于2018年11月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0136802的优先权，该申请的公开内容通过全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开的示例实施例涉及波束扫描装置以及包括波束扫描装置的光学装置，更具体地，涉及降低了操作所需的电压信息量的非机械波束扫描装置以及包括该非机械波束扫描装置的光学装置。

背景技术

最近，具有各种功能的高级驾驶辅助系统(ADAS)已经商业化。例如，配备有诸如自适应巡航控制(ACC)或者自动紧急制动系统(AFB)系统之类的功能的车辆的数量增加，该自适应巡航控制(ACC)识别另一车辆的位置和速度并且如果碰撞风险高则降低相应车辆的速度并且在没有碰撞风险时在设定的速度范围内驾驶相应车辆，该自动紧急制动系统(AEB)系统识别前方车辆并且如果存在碰撞风险但是驾驶员未对其进行响应或者如果响应方法不恰当则通过自动制动来防止碰撞。此外，预计在不久的将来会商业化允许自动驾驶的汽车。

因此，对能够提供与车辆周围环境有关的信息的光学测量装置的关注增加。例如，用于车辆的光检测和测距(LiDAR)将激光照射到车辆周围的选定区域，并检测反射的激光以提供与相对于车辆附近的对象的距离或对象的相对速度和方位有关的信息。为此，用于车辆的LiDAR包括能够在期望区域中用光进行扫描的波束扫描装置。波束扫描装置除了在用于汽车的LiDAR中使用之外，还可以在用于机器人的LiDAR、用于无人机的LiDAR、安全用途的入侵者监视系统、地铁屏障门障碍物检测系统、深度传感器、移动电话中的用户面部识别传感器、增强现实(AR)、TV或娱乐设备上的动作识别和对象轮廓分析(profiling)中使用。

波束扫描装置可以分为机械波束扫描装置和非机械波束扫描装置。例如，机械扫描装置使用旋转光源本身的方法、旋转对光进行反射的反射镜的方法、或者在垂直于光轴的方向上移动球面透镜的方法。非机械扫描装置使用例如使用半导体器件的方法和通过使用反射式相控阵电控制反射光的角度的方法。

发明内容

根据示例实施例的一个方面，提供了一种波束扫描装置，包括：多个天线谐振器，在行方向和列方向上二维地设置；多个行电压线，被配置为在行方向上提供多个行驱动电压；多个列电压线，被配置为在列方向上提供多个列驱动电压；以及驱动电压转换电路，被配置为基于从所述多个行电压线中的每一个行电压线提供的行驱动电压以及从所述多个列电压线中的每一个列电压线提供的列驱动电压，控制被施加到所述多个天线谐振器中的每一个天线谐振器的驱动电压。

所述多个行电压线可以被配置为同时提供所述多个行驱动电压，并且所述多个列电压线被配置为同时提供所述多个列驱动电压。

所述行方向上的所述多个驱动电压中的每一个驱动电压和所述列方向上的所述多个驱动电压中的每一个驱动电压可以在0V和阈值电压之间的范围内，并且其中，所述阈值电压是所述多个天线谐振器中的每一个天线谐振器引起的反射光的相移最大时的电压。

所述行方向上由所述多个行电压线中的每一个行电压线提供的所述多个驱动电压中的每一个驱动电压可以具有锯齿状电压分布，所述锯齿状电压分布在所述行方向上以周期线性地变化。