[发明专利]光束控制装置、驱动其的方法及包括其的LiDAR系统

权利要求书

1.一种光束控制装置，包括：

相位调制器件，其被配置为调制入射光的相位从而至少发射在第一方向上发射的第一发射光和在第二方向上发射的第二发射光；以及

光束反射器件，其被配置为朝物体反射所述第一发射光和所述第二发射光中的至少一个，

其中所述相位调制器件包括多个通道，其中所述多个通道的每个被配置为独立地调制入射到其上的光的相位，以及其中第一相位值和第二相位值中的一个被应用于所述多个通道的每个，从而形成二元相位分布。

2.根据权利要求1所述的光束控制装置，其中所述第一发射光从所述相位调制器件发射到所述物体，所述第二发射光被所述光束反射器件反射到所述物体。

3.根据权利要求2所述的光束控制装置，其中所述光束反射器件被配置为控制所述第二发射光的反射角，从而导致所述第一发射光的扫描区域和所述第二发射光的扫描区域彼此相同或者彼此相邻地安置。

4.根据权利要求1所述的光束控制装置，其中所述相位调制器件包括：

相位调制器，其包括所述多个通道；

信号输入单元，其被配置为将用于相位调制的输入信号施加到所述多个通道的每个；

二元设定器，其被配置为通过布置所述多个通道当中的第一相位值和第二相位值而设定所述二元相位分布；以及

控制器，其被配置为根据所述二元相位分布控制所述信号输入单元。

5.根据权利要求4所述的光束控制装置，其中所述二元设定器还被配置为重复地执行为所述多个通道中的一个或更多个第一相邻通道设定所述第一相位值并且为所述多个通道中的一个或更多个第二相邻通道设定所述第二相位值的过程。

6.根据权利要求5所述的光束控制装置，其中所述二元设定器被配置为控制所述相位调制器根据下式使所述第一发射光和所述第二发射光转向角度θ：

其中λ是所述入射光的波长，T_k是所述第一相位值和所述第二相位值的布置模式在其中重复的第k周期，<T_k>是所述周期的平均值。

7.根据权利要求6所述的光束控制装置，其中所述二元设定器还被配置为使用从0π到2π的整个相位值范围设定全相位分布以实现期望的输出并且将构成所述全相位分布的相位值的每个校正为所述第一相位值和所述第二相位值中的一个。

8.根据权利要求7所述的光束控制装置，其中所述二元设定器还被配置为通过将设定范围内的所有相位值校正为所述第一相位值并且将所述设定范围外的所有相位值校正为所述第二相位值而将构成所述全相位分布的所述相位值的每个校正为所述第一相位值和所述第二相位值中的一个。

9.根据权利要求8所述的光束控制装置，其中所述第一相位值与所述第二相位值之间的差为π，并且所述设定范围的宽度为π。

10.一种驱动包括相位调制器件和光束反射器件的光束控制装置的方法，所述方法包括：

选择第一相位值和第二相位值作为用于所述相位调制器件的多个通道的相位值；

通过将所述第一相位值和所述第二相位值中的一个分配给所述多个通道的每个而在所述相位调制器件中设定二元相位分布；

通过根据设定的二元相位分布驱动所述相位调制器件而发射第一发射光和第二发射光；以及

所述光束反射器件将所述第一发射光和所述第二发射光中的至少一个反射到所述物体。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述发射包括将所述第一发射光发射到所述物体以及将第二发射光发射到所述光束反射器件。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括控制所述第二发射光的反射角，从而导致所述第二发射光的扫描区域与所述第一发射光的扫描区域相同。