[發明專利]一種掃描反射鏡及其掃描方法

有效

• 申請號: 201610920816.5
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN106526834B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 羅棟;熊小剛;陳四海;李鵬;鄭富瑜;梁增基
• 申請（專利權）人: 深圳市微覺未來科技有限公司
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

本發明公開了一種掃描反射鏡，包括激光反射模塊和激光反饋模塊；所述激光反射模塊用于對激光進行反射；所述激光反饋模塊通過對掃描反射鏡幅度和頻率的反饋補償，實現掃描反射鏡在固定掃描幅度和固定頻率下工作；本發明還公開了該掃描反射鏡的掃描方法。本發明的掃描反射鏡的掃描角度大，可以滿足正負15°的光學掃描，掃描頻率＞300Hz；掃描反射鏡的鏡面尺寸≥10mm×10mm；并且可以實現掃描反射鏡在固定掃描幅度和固定頻率下工作。

技術領域

本發明涉及反射鏡領域，尤其涉及一種掃描反射鏡及其掃描方法。

背景技術

從2D激光雷達拓展到3D激光雷達時，需要在縱向上增加掃描點數，主流有兩種方式：采用多線2D掃描鏡實現縱向掃描方式和采用一維掃描鏡實現縱向掃描方式。但多線2D掃描模式可擴展空間太小，提高縱向分辨率即相當于增加線程，線程的增加會使結構更復雜，成本更高。對比之下，盡管目前采用的一維掃描鏡實現縱向掃描方式技術不太成熟，但是可擴展空間較大，其一維掃描鏡掃描頻率的提高可以顯著的增加縱向分辨率。而目前主流的一維激光掃描器難以滿足其需求。

目前主流的一維激光掃描器有壓電陶瓷掃描器、音圈電機掃描器以及MEMS掃描器，其中壓電陶瓷掃描器的光學掃描角度通常很小，難以滿足正負10度以上的光學掃描；此外音圈電機掃描器的掃描頻率較小，難以滿足300Hz以上的掃描頻率；且現有技術中的掃描器難以滿足在固定掃描幅度和頻率下工作。

因此，亟需一種能夠同時滿足大角度、高頻率、大鏡面且能夠在固定掃描幅度和頻率下工作的一維激光掃描反射鏡。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種大角度、高頻率、大鏡面且能夠在固定掃描幅度和頻率下工作的掃描反射鏡及其掃描方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種掃描反射鏡，包括激光反射模塊和激光反饋模塊；所述激光反射模塊用于對激光進行反射；所述激光反饋模塊通過對掃描反射鏡幅度和頻率的反饋補償，實現掃描反射鏡在固定掃描幅度和固定頻率下工作。

進一步地，所述激光反射模塊包括線圈、底座、轉軸和反射鏡，所述線圈通過線圈支架固定于所述底座的上表面，所述反射鏡固定于所述底座的下表面，所述底座側邊設置有轉軸，所述反射鏡在所述線圈通電狀態下繞所述轉軸偏轉。

進一步地，所述底座中部設置有線圈引線端，所述線圈的引線經過所述線圈支架連接到所述線圈引線端，再通過連接線與外部驅動電路相連，所述引線通電后用于驅動所述線圈。

進一步地，所述線圈支架上端設置有U型凹槽，所述線圈固定于所述線圈支架的U型凹槽中，所述線圈支架中部設置有小孔。

進一步地，所述激光反饋模塊包括半導體激光器、光探測器和小孔，所述半導體激光器用于發射激光，所述光探測器用于接收激光。

具體地，所述半導體激光器、光探測器以及小孔設置于同一條直線上，所述半導體激光器和所述光探測器分別設置于所述小孔的兩側，所述小孔為扇形孔，所述半導體激光器和所述光探測器分別部分嵌入兩個磁鐵固定板中。

進一步地，所述掃描反射鏡還包括外殼、軸承、磁鐵和彈簧，所述外殼的兩側邊上各設置有一個孔位，兩個孔位關于所述外殼的中心軸線對稱，所述孔位用于安裝軸承，轉軸通過所述軸承與所述外殼連接。

進一步地，所述外殼的頂部設置有安裝孔，磁鐵固定板上端通過螺絲固定于所述安裝孔中；所述磁鐵固定板上設置有螺紋孔，所述磁鐵通過螺栓固定于所述磁鐵固定板中；所述磁鐵和所述磁鐵固定板各有兩個，分別設置于線圈的兩側，所述磁鐵固定板與底座之間設置有彈簧，所述彈簧用于維持反射鏡的鏡面初始狀態處于平衡位置。

本發明還公開了一種掃描反射鏡的掃描方法，包括如下步驟：