[发明专利]光束转向器件、包括其的光学装置及光束转向器件封装

说明书

本发明涉及一种光束转向器件、包括其的光学装置及光束转向器件封装。公开了一种能够调节入射光的反射角并将入射光反射到期望位置的光束转向器件。还公开了一种配置为检测从外部物体反射的光并提取关于该外部物体的信息的光学装置。该光束转向器件包括：基板、设置在基板上的天线层、覆盖天线层的电介质层、设置在电介质层上的折射率改变层、以及设置在折射率改变层上的电极层。

技术领域

与示例性实施方式一致的装置和方法涉及光束转向器件及包括其的光学装置，更具体地，涉及能够调节入射光的反射角并朝着期望的位置反射入射光的光束转向器件(beam steering device)以及配置为感测从外部物体反射的光并提取关于该外部物体的信息的光学装置。

背景技术

近来，已经商业化了具有各种功能的先进驾驶辅助系统(ADAS)。例如，具有诸如自适应巡航控制(ACC)或自动紧急制动(AEB)的功能的车辆已经增加。ACC的特征在于识别其它车辆的位置和速度；当存在碰撞风险时，车辆的速度降低，并且当没有碰撞风险时，车辆在预设的速度范围内被驾驶。AEB的特征在于当前方车辆被识别并且存在碰撞风险但驾驶员对此情形不作出反应或者以不适当的方式作出反应时，执行自动制动以防止碰撞。此外，预计能够自动驾驶的车辆将在不久的将来被商业化。

因此，对用于提供关于车辆周围环境的信息的光学测量装置的兴趣已经增加。例如，车辆光检测和测距(LiDAR)装置可以通过朝车辆周围的选定区域发射激光束并检测反射的激光束而提供关于车辆与车辆附近的物体之间的距离、相对速度、方位角等的信息。为此，车辆LiDAR装置包括用于朝着期望的区域发射光的光束转向器件。

发明内容

额外的示例性方面和优点将在下面的描述中被部分地陈述并部分将由该描述是明显的，或者可以通过本示例性实施方式的实践而被了解。

根据一示例性实施方式的一方面，一种光束转向器件包括基板、设置在基板上的天线层(antenna layer)、覆盖天线层的电介质层、设置在电介质层上的折射率改变层、以及设置在折射率改变层上的电极层。

折射率改变层可以包括具有根据电信号的施加而可变的折射率的材料。

折射率改变层可以包括电光材料。

折射率改变层可以包括透明导电氧化物。

天线层可以被配置为经由局域表面等离子体共振反射入射光，并且由天线层反射的光的反射角可以根据折射率改变层的折射率的改变而改变。

基板相对于将要由光束转向器件转向的入射光可以是透明的。

基板和天线层可以设置为使得入射光穿过基板并到达天线层并且由天线层反射的光穿过基板。

多个天线层、多个电介质层、多个折射率改变层和多个电极层可以设置在基板上从而形成二维矩阵阵列。

光束转向器件还可以包括电连接到电极层并向电极层提供电信号的电极焊盘。

电极焊盘可以设置在基板的边缘处。

根据另一示例性实施方式的一方面，一种光束转向器件封装包括光束转向器件以及其中安装光束转向器件的封装框架，其中光束转向器件包括基板、设置在基板上的天线层、覆盖天线层的电介质层、设置在电介质层上的折射率改变层、以及设置在折射率改变层上的电极层。

封装框架可以包括：凹入的安装槽，光束转向器件将要被安装在安装槽内；以及开口，其可以形成在安装槽的中央部分中使得光穿过开口。

基板和封装框架可以设置为使得入射光穿过开口和基板并到达天线层，并且从天线层反射的光穿过基板和开口。

基板可以具有与其上设置天线层的表面相反的光入射表面，并且光束转向器件封装还可以包括设置在基板的光入射表面上并将入射光集中在天线层上的透镜。