CN113906314A

CN113906314A - 为激光雷达系统提供自组装扩展视场接收器的方法

Info

Publication number: CN113906314A
Application number: CN202080039125.9A
Authority: CN
Inventors: E·马伽罗巴尔巴斯
Original assignee: Morrow Laboratories
Current assignee: Morrow Laboratories
Priority date: 2019-05-03
Filing date: 2020-04-23
Publication date: 2022-01-07
Also published as: KR102564188B1; JP2022530538A; JP7456077B2; US20220146636A1; WO2020224976A1; EP3963356A1; KR20220003617A; JP2024041828A; JP7564417B2; US11378661B2

Abstract

该方法包括：在平面基体上制造多个子单元(402)，其中，每个子单元(402)包括：光学传感结构以及材料，该光学传感结构被配置成接收撞击到子单元(402)中的一个或多个子单元上的光学波前的至少一部分，该材料形成在具有至少一个相邻子单元(402)的边界附近的铰链(408)的至少一部分；移除在不同的至少三对子单元(402)中的每一对子单元之间的各自的边界上的基体的至少一部分，以使得每一对子单元中的子单元(402)之间能够相对移动，每一对子单元中的子单元受到由材料形成的铰链(408)中的一个铰链的约束；以及提供一个或多个致动器，该一个或多个致动器被构造成施加力，以将多个子单元(402)的连接网络折叠成非平面构形。

Description

为激光雷达系统提供自组装扩展视场接收器的方法

技术领域

本公开涉及为激光雷达(LiDAR)系统提供自组装扩展视场接收器。

背景技术

各种类型的激光雷达系统使用各种种类的光学元件以在期望的视场(FOV)上接收光。在一些系统中，焦平面阵列被用于成像构造中，其中视场的不同部分在阵列的不同相应元件上成像。在一些系统中，元件可能在凸面的基体上制造，但是一些制造过程，例如需要手工组装的制造，可能会给组装过程增加过高的成本和复杂性。

发明内容

通常，在一个方面，一种方法包括：在平面基体上制造多个子单元，其中，每个子单元包括：光学传感结构以及如下的材料，该光学传感结构被配置成接收撞击到子单元中的一个或多个子单元上的光学波前的至少一部分，该材料形成在具有至少一个相邻子单元的边界附近的铰链的至少一部分；移除在不同的至少三对子单元中的每一对子单元之间的各自的边界上的基体的至少一部分，以使得每一对子单元中的子单元之间能够相对移动，该每一对子单元中的子单元受到由材料形成的铰链中的一个铰链的约束；以及提供一个或多个致动器，该一个或多个致动器被构造成施加力，以将多个子单元的连接网络折叠成非平面构形。

多个方面可以包括以下特征中的一个或多个特征：

致动器中的一个或多个致动器被构造成施加磁力。

被构造成施加磁力的致动器中的一个或多个致动器包括铁磁性材料。

被构造成施加磁力的致动器中的一个或多个致动器包括平面线圈，该平面线圈形成在子单元的表面上。

移除包括移除在不同的至少十一对子单元中的每一对子单元之间的边界上的基体的至少一部分。

该方法进一步包括在平面基体上制造至少一个包括导电材料的层，以在至少一对相邻子单元之间提供电气连通。

该方法进一步包括在平面基体上制造至少一个包括光学波导的层，以在至少一对相邻子单元之间提供光学连通。

该方法进一步包括在致动器将多个子单元的连接网络折叠成非平面构形之后，将子单元彼此附接。

该方法进一步包括将多面体支撑体布置在子单元中的至少一个子单元附近，以限制多个子单元中的至少一个子单元的移动，并且至少部分地确定非平面构形的几何形状。

多面体支撑体具有剩余磁化强度并且通过多面体支撑体的磁场与子单元相互作用。

该方法进一步包括将子单元附接到支撑体。

通常，在另一个方面，制造的物体包括：多个子单元，该多个子单元在平面基体上制造，其中，每个子单元包括：光学传感结构以及如下的材料，该光学传感结构被配置成接收撞击到子单元中的一个或多个子单元上的光学波前的至少一部分，该材料形成在具有至少一个相邻子单元的边界附近的铰链的至少一部分；至少一个间隙，该至少一个间隙沿着在不同的至少三对子单元中的每一对子单元之间的各自的边界，以使得每一对子单元中的子单元之间能够相对移动，每一对子单元中的子单元受到由材料形成的铰链中的一个铰链的约束；以及一个或多个致动器，该一个或多个致动器被构造成施加力，以将多个子单元的连接网络折叠成非平面构形。

多个方面可以包括以下特征中的一个或多个特征：

该器件进一步包括至少一个发射模块，该至少一个发射模块被构造成提供照射光波，该照射光波照射视场的至少一部分。

该器件进一步包括电路，该电路被构造成基于光学传感结构的输出来确定与视场的一个或多个部分相关联的距离。

非平面构形被设计成将光学传感结构的视场组合成连续的复合视场。

连接子单元的至少一个光学波导用于提供时间、频率或者相位基准以使得能够确定距离。

连接子单元的至少一个电导体用于提供时间、频率或者相位基准以使得能够确定距离。

多个方面可以具有以下优点中的一个或多个优点：

一个优点是组装过程的简易性，这使得能够使用更多数量的单个传感器，从而对视场进行更精细地划分。只要在各个FOV之间没有盲区，空间的足够高的密度的采样可以减少或消除机械扫描的需求。反之，对于每个单独的传感器的给定的有限视场，可以获得更大的覆盖。

附图说明

为了补充所进行的描述，并且为了有助于更好地理解本发明的特征，根据本发明的实际实施例的优选示例，附上了作为所述描述的必要部分的一组附图，该附图具有说明性的且非限制性的特征，在附图中示出了：

图1A和图1B分别示出了十二面体形状的传感器的组装视图和平面展开视图。

图2A和图2B示出了示例铰链组装的示意图。

图3A和图3B分别示出了截断的二十面体形状的传感器的组装视图和平面展开视图。

图4示出了十二面体形状的传感器和磁性组件的示意图。

图5A和图5B示出了示例磁场图案的平面图。

图6示出了各种效应的示例以及最大位移与最大力的对应区域的图表。

图7示出了用于聚焦或FOV调整的具有小透镜阵列的示例半球形壳体的示意图。

具体实施方式

光检测和测距(激光雷达，LiDAR)系统的实施例可以包括提供扩展的角覆盖的自组装传感器。例如，这种自组装传感器可以通过对多个单独的子单元的单独视场进行复合以共同形成复合视场来实现，其中，子单元被组装成由单个平面基体形成的所设计的三维(3D)结构。

自组装是指如下的各种特征中的任何一个：这些特征可以被包括在子单元中或者被赋予到子单元，以使子单元能够相对移动或者促进子单元的相对移动，使得子单元从初始状态(例如初始平面状态)转换到组装状态，例如所设计的3D结构，在该设计的3D结构中将使用传感器，如下文更详细地描述的。

图1A示出了处于组装状态的示例十二面体形状的传感器(100)。整个传感器具有大的复合视场。每个子单元(例如，子单元i和子单元j)具有较小的单独视场(例如FOVi和FOVj)，这些视场中的每个视场在不同的方向上以轴线为中心。在子单元中的一些子单元之间还存在机械铰链(102)，以使得能够自组装。图1B示出了传感器(100)的展开的平面状态，并且示出在子单元中的两个子单元之间的机械铰链(102)中的一个机械铰链的位置。

例如通过使平面传感器设计在支撑体上弯曲，子单元的结构可以组装在支撑体(例如，刚性中空支撑体或多面体支撑体)上。预组装的子单元的这种平面传感器设计可以呈彼此连接的子单元的布置的形式。该布置可以使用平面技术制造，在该布置中，每个子单元形成在基体的不同部分上，该基体被提供为由基体材料制成的晶片。这种晶片可以例如由玻璃、石英、蓝宝石制成，或者由半导体材料(例如硅、磷化铟、砷化镓等)制成。

该布置中的子单元的每个子单元可以被配置成起到能够在其单独的视场内执行激光雷达成像的单独的传感器元件的作用。为此，可以采用不同的技术，例如飞行时间激光雷达、调频连续波激光雷达、双波长激光雷达等。子单元可以被配置成使用焦平面阵列、孔径平面阵列，或者可以被配置成包括基于MEMS的机械扫描技术。

在制造过程的一些实施例中，在该过程中的给定点处引入步骤，以在子单元之间产生机械连接。这种连接被构造成使得子单元能够相对于彼此成角度地移动，同时使连接之间的距离基本上保持恒定，有效地在两个子单元之间构造铰链。这种铰链可以由具有足够的弹性/塑性并且被构造成使得能够进行这种移动的材料制成。

可替代地，铰链可以由基本上刚性的材料制成，但是铰链被构造成在部件之间具有间断性，使得部件可以相对于彼此移动，并且部件的几何形状限制移动以提供期望的铰链功能。为了制造这种铰链，可以使用由柔性材料制成的层，包括聚合物层、无机介电层、半导体层或金属层。因此，可以使用光刻、电子束曝光、离子束铣削或其他方法使这些层图案化。

在图2A所示的铰链组装的特定实施例中，由聚合物制成的连续条状部通过两个悬臂(202A，202B)在两点处连接两个子单元(子单元i和子单元j)，两个悬臂夹持在两个子单元中的两个不同位置处。子单元的刚性确保这种悬臂只能在平面外变形并且提供期望的铰链功能。组装还使得能够在相邻的子单元之间在一个或多个位置处进行光学连接和/或电气连接，如光学/电气总线耦合器(204)所示，该光学/电气总线耦合器连接到靠近铰链的光学/电气总线(206)。

在图2B中所示的铰链组装的另一个特定实施例中，使薄硅层图案化，以产生多个梁部(210A，210B，210C，210D)，这些梁部在两个子单元(子单元i和子单元j)之间起到扭转铰链的作用。多个扭转铰链沿着共同轴线的构造确保了旋转基本上被限制成围绕那一个轴线。

在制造过程中的给定点，包括以下步骤：提供在子单元之间的电气连接和/或光学连接以制造耦合器(204)和总线(206)。这种连接将为在每个子单元中的激光雷达接收器与发射器的同步提供时间基础，以能够产生期望的测距功能。这种同步可以通过光学信号或电气信号中的相位、频率或时间基准来获得。

例如，脉冲的边沿可以用来确定测距周期的开始以及在飞行时间设置中测量距离的基准。可替代地，在调频连续波(frequency-modulated continuous-wave，FMCW)方案中，波导中的光频可以用作计算距离的基准。在可替代的实施例中，相位可以用作在相移键控(phase shift keying，PSK)编码方案中计算距离的基准。此外，这种电气连接和/或光学连接可以用于从每个子单元传输成像信息和测距信息，或者为各个子单元供电。

电气连接可以通过以下方式来提供：在本体基体上沉积一个或多个金属层或导电层、并且将一个或多个金属层或导电层图案化为单个导体，单个导体形成耦合器(204)和总线(206)的一部分。合适的材料包括铝、金、铬、钛、铂、铜或氧化铟锡等。这些层的沉积可以使用溅射、蒸发或电镀来完成。层的图案化可以使用光刻、电子束曝光、离子束铣削或其他方式来完成。

光学连接可以通过以下方式来提供：在本体基体(例如电介质和半导体)上沉积一种或多种透明材料、并且将一种或多种透明材料图案化以限定波导，该波导形成耦合器(204)和总线(206)的一部分。常用的材料包括氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、硅、砷化镓、磷化铟、硅氧烷基聚合物、卤化丙烯酸酯聚合物、氟化丙烯酸酯聚合物以及其他聚合物。这些层的形成可以使用外延生长、掺杂、蒸发、化学气相沉积、溅射或其他方法来完成。层的图案化可以使用光刻、电子束曝光、离子束铣削或其他方式来完成。

考虑到在组装期间发生的机械移动，将会存在压力和应力，可以小心地对这些压力和应力进行管理，以避免电导体和/或光学波导的断裂。特别地，引入可以在低应力水平下吸收形变的蛇形弯曲和其他弹簧状结构可能是明智的。可以避免应力集中点，例如，在具有不同材料性质的两个区域之间的几何形状转变或突然转变引起的应力集中点。另外，能够沿着铰链的旋转轴线形成长的独立部段(220)以分配扭转应力(再次参照图2A)。

在制造过程中的另一点上，将采取措施将这些子单元从基体的本体中分离(或分开)并且彼此分离(或分开)。为此，可以使用不同的技术，包括DRIE、RIE、湿蚀刻、激光切割、切块以及其他方式。在一些实施例中，这种分离对基体的本体是选择性的，并且使得子单元之间的相互连接是功能性的。实现这一点的方法是在被移除的基体与不同的功能层之间具有保护层。另一种方法是使用只对基体的本体具有选择性的过程。另一种方法是使用定时的过程，使得该过程在功能层开始受到影响之前停止。

例如，从基体的本体分离的平面传感器设计可以对应于多面体的多边形网络。在一些实施例中，网络将具有限定子单元的面以及在子单元之间形成连接点的边缘。这些边缘将使得不同的子单元之间能够移动，使得结构可以以三维形式组装。如上所述，使用机械铰链或连杆、或者通过在子单元之间使用柔性连接或塑料连接，可以使得两个相邻的子单元能够围绕边缘进行这种相对旋转。在一些实施例中，子单元穿过铰链进行电气连接和/或光学连接。如上所述，这可以使用被构造成穿过单元的波导和/或金属总线来实现。

子单元中的一个或多个子单元可以包括附加的光电仪器，或可以物理连接到附加的光电仪器，该附加的电光仪器可以延伸到给定的子单元的基体的一部分中，该附加的电光仪器可以用作给定的子单元的基座、或者可以附接到形成给定的子单元的基座的适当形状的材料。这些子单元可以包含附加的电子器件，以对来自各个传感子单元的信号进行放大、数字化、串行化和/或以其他方式进行多路传输。这些组件可以附接到基座，形成扩展的子单元，并且可以具有接到光纤、光源和/或外部检测器的光学接口，以使得各个子单元能够具有激光雷达扫描功能。可替代地，这些组件可以被整体地包括在基座中和/或通过组件的混合集成来被包括。

多面体可以是柏拉图多面体中的一种，即四面体、立方体、八面体、正十二面体或正二十面体。规则多面体的优点是子单元之间的所有二面角都相等，提供了围绕传感器的多面角的均匀间隔的划分。也可以使用不规则多面体，例如截断的二十面体(或五角十二面体)，如分别以组装状态和展开状态在图3A和图3B中所示出的。

随着面的数量的增加，可以更加接近球形，并且面之间的二面角变得更加平面化，多面角在期望的复合视场中的划分变得更精细，这意味着每个子单元只需要扫描更小的多面角。可以使用短程线多面体、接近球形的UV、戈德堡多面体或者具有足够的多边形数量的球形的任何其他曲面细分。这些曲面细分可以扩展成平面网络，并且可以折叠成最终期望的3D形状。

曲面细分也可以对应于非球形的形状或只有部分球形的形状。例如，曲面细分可以对应于椭球、圆柱、圆锥体、或者这些形状的一部分。形状的选择将取决于所期望的子单元的分布以及系统试图重现的复合视场。

另外，器件可以包括致动机构，该致动机构将两个相邻子单元相对于彼此推成一角度。如上所述，这些致动机构可以限定机械旋转并且单独地机械地连接子单元，或者可以由其他机械元件补充。在实施例中，具有工程应力水平的层将用于产生平面外弹簧，该平面外弹簧在每个子单元连接的目标角度处或超过目标角度处处于平衡状态。在制造过程期间或者在制造过程结束时，一释放器件，弹簧就会将子单元带到它们的最终位置，这可能是通过与支撑体的接触来引导的。

在一些实施例中，致动机构可以基于由两种材料制成的梁部，该梁部在加热时表现出弯曲动量，这引起围绕铰链的旋转。在该层中的两种材料可以选择成使得在选定的温度范围内膨胀系数的差异导致在该层中的净曲率。致动器的力可以被设计成抵消任何潜在的机械铰链的刚度和器件质量或者在目标位置处进行支撑。

器件质量可以通过蚀刻掉本体基体的部分来减小，而不影响子单元的每个子单元的光学功能层。特别地，除了在限定不同的子单元的边界处，可以完全移除本体基体。

在一些实施例中，致动机构依靠材料的相的变化或状态的变化。这种相的变化可以由温度或照射的变化引起，例如材料形状和/或体积的变化可能导致机械致动效应。这些致动器包括石蜡基致动器、形状记忆合金、光致相转变聚合物(例如聚二乙炔，如在Ikehara等人的以下文献中所描述的，传感器和致动器A：物理，第96卷，第2-3期，2002年2月28日，239页至243页，在此通过引用的方式并入)或基于水凝胶的器件。这些器件的优点是它们可以产生高作用力，这可能会减少对于质量减少和基体蚀刻的需要。

可以使用其他致动技术(包括基于MEMS的技术)，例如在基体上沉积铁磁性材料(例如镍、钴、铁等)和进行铁磁性材料的图案化。这可以通过溅射、蒸发、电镀或这些方法的组合来完成。沉积层被默认为不是永磁体。在这种情况下，在支撑体中的永磁体可以用来产生导致结构进行自组装的力。可替代地，由电磁体或永磁体产生的外磁场可以被应用于产生期望的力。不受理论约束，可用于计算各种参数的方程的示例包括以下各项。在铁磁粒子上的力可以被确定为：

其中V是体积，χ是粒子的磁化系数，并且

和

分别是磁感应强度和磁场强度。永磁体的球形磁场由永磁体的体积外侧的磁偶极子的磁场限定：

其中

是磁偶极矩。对于有剩余磁场

的球形永磁体，偶极矩为

图4示出了在展开状态下的十二面体形状的传感器组装件(400)的示例，该传感器组件包括子单元(402)，该子单元包括涂覆有铁磁性材料(404)的圆形部分、在子单元的表面上的柔性箔材料(406)、以及形成在相邻的子单元之间的铰链区域(408)。钕球磁体(410)被布置在子单元中的一个子单元上。图5A和图5B分别示出了对于具有直径为3mm的磁性永磁体(例如球磁体(410))的偶极矩的组装件的示例性磁场和相应的力、以及对于在直径为1.8mm的圆形子单元上涂覆有0.5μm的铁磁性材料(例如材料(404)，其磁化系数χ＝20)的示例性磁场和相应的力。图5A的磁场图案是由如下的偶极子产生的：该偶极子沿水平方向指向、具有以对数刻度示出的强度、并且具有叠加的磁场线。图5B的力的图案是由如下的净力产生的：该净力由球形永磁体施加在厚度为0.5μm半径为0.92mm的薄层上，该磁体具有以对数刻度示出的强度并且具有叠加的磁场线。

可替代地，可以施加外磁场，并且在振幅和方向上对外磁场进行调制，以控制组装操作。铁磁性材料可以在外磁场中生长，以在铁磁性材料的体积中引起永久磁化并且支撑组装件。作为铁磁性材料的替代，微线圈可以被限定在基体上，使得微线圈可以经受洛伦兹力和扭矩。因此，可以使用外磁场在子单元上产生期望的力，以引起自组装。每个微线圈可以独立地致动，也可以同时地致动全部微线圈。力可能由如下的相互作用产生：与来自永磁体或电磁体的外磁场、或者由在同一基体上的另一个微线圈产生的磁场的相互作用，或者与可能被嵌入在基体中或支撑体中的铁磁性材料的相互作用。

其他的选择(如静电致动、压电层等)可以用于产生同样的效果。图6示出了可用于为自组装提供力的各种效应的示例以及最大位移与最大力的对应区域(每个轴线用对数刻度绘制)，这是基于在D.J.Bell等人的如下文献中出现的类似的图：J.Michromech.Microeng.15S153,2005，该文献在此通过引用的方式并入。

该结构可以被设计成包括在子单元之间的接触点，使得在致动过程期间该结构锁定到位。在这种情况下，可能不需要支撑体。这种锁定可以仅通过机械结构来实现，或者可以包括使用胶合、焊接或接合步骤。

这些子单元中的每一个子单元可以联接到接收模块，接收模块从对应于该子单元的视场收集光。接收模块可以包括被构造成对在视场内接收的光的角方向进行区分的组件。这可以通过在望远镜镜头的焦平面中的成像传感器来实现。例如，这还可以通过相控阵列、通过来自联接到镜头和MEMS扫描器的单个波导的单个光束、或者通过具有与本机振荡器混合的独立外差的孔径阵列来实现，如在2019年4月26日提交的、序列号为62/839,114的美国临时申请专利中所描述的，在此通过引用的方式并入。激光雷达系统还可以包括一个或多个发射模块。这些一个或多个发射模块可以联接到子单元(例如，在与接收模块共享的结构中)，或者可以独立于子单元。

在基于被设计为焦平面阵列的传感器的子单元的情况下，可以使用镜头。这种镜头可以被生产成具有从外表面(如图7中所示的小透镜阵列(700))或内表面突出(或者作为内含物)的单个小透镜的壳状部段。该结构的形状(球形或非球形)和小透镜分布将反映内部传感器的设计。自组装焦平面传感器可以机械地组装并且与聚焦结构对齐。镜头还可以用于调整孔径平面阵列设计的视场，如在美国专利申请公布文本US2017/0350965A1中所描述的，在此通过引用的方式并入。这种形状可以使用高精度3D打印、模塑、机械加工或通过任何其他合适的技术来生产。

一个或多个发射模块将局部地或完全地照射复合视场。特别地，单个发射模块是可能的。每个发射模块可以包括将光引导到给定多面角中的漫射器或聚焦镜头；每个发射模块还可以包括使得系统能够将光引导到特定方向的光束指引元件。例如，该光束指引元件可以基于机械致动或相控阵列。

一个或多个发射模块可以通过电子电路与不同子单元中的多个接收模块进行配合。一个或多个发射模块可以与接收模块共享物理空间和聚焦光学器件，或者一个或多个发射模块和发射模块可以是分开的。来自一个或多个发射模块的照射和来自接收模块的角度分辨信息之间的重叠产生了以3维的方式对传感器的环境进行扫描的能力。

在此描述的一些技术所解决的技术问题包括：制造可以扩展到完全的球形覆盖的、具有大FOV的激光雷达系统。以前的许多激光雷达系统显著低于全球形覆盖。对于许多应用，具有大角度覆盖的激光雷达系统也可能相对昂贵且笨重。

所描述的技术方法通过使得能够低成本地制造具有宽的复合视场的激光雷达系统来解决潜在的问题。能够解决该问题部分是由于在此公开的自组装特征，该自组装特征与用于每个视角方向的组合的多个激光雷达传感器子系统的整体制造相关联。

一些系统通过传感器布置的旋转来扩展视场。可替代地，可以使用在单个主体上多个独立传感器的单个组装件。这些系统可能需要明显更多的组装工作量、额外的组件、和/或可能导致更笨重且更昂贵的器件。

在此描述的技术的一个潜在优点是组装过程的简易性，这使得能够使用更多数量的单个传感器，从而对视场进行更精细的划分。只要在各个FOV之间没有盲区，对空间进行足够高的密度的采样可以减少或消除机械扫描的需求。反之，对于每个单独的传感器的给定的有限视场，可以获得更大的覆盖。

当在基体(例如晶片)上制造器件时，多面体网络可能没有100％的填充因子。这可以导致传感器的制造成本的轻微增加。

通常一旦器件的其余部分被制造，可能需要附加的过程步骤来形成子单元之间的连接以及分离。这可能会提高制造成本。然而，由于这可以以批量方式来进行，因此可能对器件总成本产生轻微的影响，并且这通过减少组装时间、材料和过程复杂性而极大地抵消。

尽管已经结合某些实施例描述了本公开，但应当理解，本公开不限于所公开的实施例，相反地，本公开旨在覆盖包括在所附权利要求的范围内的各种修改和等效布置，所述范围应给予最广泛的解释，以包括法律允许的所有这种修改和等效结构。

Claims

1.用于为激光雷达系统提供自组装扩展视场接收器的方法，所述方法包括以下步骤：

在平面基体上制造多个子单元(402)，其中，每个子单元(402)包括：

光学传感结构，所述光学传感结构被配置成接收撞击到所述子单元(402)中的一个或多个子单元上的光学波前的至少一部分，以及

如下的材料，所述材料形成在具有至少一个相邻子单元(402)的边界附近的铰链(408)的至少一部分；

移除在不同的至少三对子单元(402)中的每一对子单元之间的各自的边界上的所述基体的至少一部分，以使得每一对子单元中的所述子单元(402)之间能够相对移动，每一对子单元中的所述子单元受到由所述材料形成的所述铰链(408)中的一个铰链的约束；以及

提供一个或多个致动器，所述一个或多个致动器被构造成施加力，以将多个子单元(402)的连接网络折叠成非平面构形。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述致动器中的一个或多个致动器被构造成施加磁力。

3.根据权利要求0所述的方法，其中，被构造成施加磁力的所述致动器中的一个或多个致动器包括铁磁性材料(404)。

4.根据权利要求0所述的方法，其中，被构造成施加磁力的所述致动器中的一个或多个致动器包括平面线圈，所述平面线圈形成在子单元(402)的表面上。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述移除包括移除在不同的至少十一对子单元(402)中的每一对子单元之间的边界上的所述基体的至少一部分。

6.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括在所述平面基体上制造至少一个包括导电材料的层，以在至少一对相邻子单元(402)之间提供电气连通。

7.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括在所述平面基体上制造至少一个包括光学波导的层，以在至少一对相邻子单元(402)之间提供光学连通。

8.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括在所述致动器将多个子单元(402)的所述连接网络折叠成所述非平面构形之后，将所述子单元(402)彼此附接。

9.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括将多面体支撑体布置在所述子单元(402)中的至少一个子单元附近，以限制所述多个子单元(402)中的至少一个子单元的移动，并且至少部分地确定所述非平面构形的几何形状。

10.根据权利要求0所述的方法，其中，所述多面体支撑体具有剩余磁化强度并且通过多面体支撑体的磁场与所述子单元(402)相互作用。

11.根据权利要求0所述的方法，所述方法进一步包括将所述子单元(402)附接到所述支撑体。

12.一种器件，所述器件包括：

多个子单元(402)，所述多个子单元在平面基体上制造，其中，每个子单元(402)包括：

至少一个间隙，所述至少一个间隙沿着在不同的至少三对子单元(402)中的每一对子单元之间的各自的边界，以使得每一对子单元中的所述子单元(402)之间能够相对移动，每一对子单元中的所述子单元受到由所述材料形成的所述铰链(408)中的一个铰链的约束；以及

一个或多个致动器，所述一个或多个致动器被构造成施加力，以将多个子单元(402)的连接网络折叠成非平面构形。

13.根据权利要求0所述的器件，所述器件进一步包括至少一个发射模块，所述至少一个发射模块被构造成提供照射光波，所述照射光波照射视场的至少一部分。

14.根据权利要求0所述的器件，所述器件进一步包括电路，所述电路被构造成基于所述光学传感结构的输出来确定与所述视场的一个或多个部分相关联的距离。

15.根据权利要求0所述的器件，其中，所述非平面构形被设计成将所述光学传感结构的所述视场组合成连续的复合视场。

16.根据权利要求0所述的器件，其中，连接所述子单元(402)的至少一个光学波导用于提供时间、频率或者相位基准以使得能够确定距离。

17.根据权利要求0所述的器件，其中，连接所述子单元(402)的至少一个电导体用于提供时间、频率或者相位基准以使得能够确定距离。