[發(fā)明專(zhuān)利]基于激光雷達(dá)的MEMS振鏡同步裝置、方法及激光雷達(dá)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711123340.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109782252A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李軍建;陳佳;張?chǎng)?/a>;范玉強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京萬(wàn)集科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01S7/481
• 分類(lèi)號(hào): G01S7/481
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;李相雨

本發(fā)明提供了一種基于激光雷達(dá)的MEMS振鏡同步裝置、方法及激光雷達(dá)，裝置包括處理器以及分別與處理器連接的發(fā)射單元、MEMS振鏡和MEMS振鏡同步單元；MEMS振鏡同步單元包括參考光源和位置檢測(cè)模塊，參考光源和位置檢測(cè)模塊位于MEMS振鏡的兩側(cè)，參考光源用于發(fā)射光束入射至MEMS振鏡上，經(jīng)MEMS振鏡反射后被位置檢測(cè)模塊接收，位置檢測(cè)模塊根據(jù)接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)發(fā)送給處理器，處理器根據(jù)傳遞回來(lái)的電壓信號(hào)確定MEMS振鏡的偏轉(zhuǎn)角度信息；進(jìn)而控制激光光源發(fā)光，實(shí)現(xiàn)MEMS振鏡角度和激光光源發(fā)光的同步。本發(fā)明提供的MEMS振鏡同步裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，且成本低廉，適用于激光雷達(dá)檢測(cè)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于激光雷達(dá)的MEMS振鏡同步裝置、方法及激光雷達(dá)。

背景技術(shù)

將MEMS振鏡應(yīng)用于激光雷達(dá)上，研發(fā)固態(tài)激光雷達(dá)成為近年來(lái)各個(gè)激光雷達(dá)產(chǎn)品生產(chǎn)廠家都在研究的新方案。MEMS振鏡，是一種采用MEMES工藝制作的一種微鏡，其工作模式多為諧振模式，具有尺寸小，振蕩頻率高，無(wú)旋轉(zhuǎn)部件等優(yōu)勢(shì)，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)激光雷達(dá)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)部件，通過(guò)一片MEMS振鏡即可實(shí)現(xiàn)多線束激光雷達(dá)掃描。

而由于MEMS振鏡工作于諧振態(tài)，因此其頻率和角度的不可控性是制約固態(tài)激光雷達(dá)產(chǎn)品化的一個(gè)重要方面。因此一些MEMS振鏡制作廠家，順勢(shì)研發(fā)能監(jiān)控MEMS振鏡角度的集成芯片，但研發(fā)費(fèi)用高，時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)客戶(hù)的使用開(kāi)源性差等。如何實(shí)現(xiàn)對(duì)MEMS振鏡角度的控制以及用于激光脈沖發(fā)光的同步是一項(xiàng)亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種基于激光雷達(dá)的MEMS振鏡同步裝置、方法及激光雷達(dá)，本發(fā)明提供的MEMS振鏡同步裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，且成本低廉，適用于激光雷達(dá)檢測(cè)領(lǐng)域。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種基于激光雷達(dá)的MEMS振鏡同步裝置，其特征在于，包括：處理器以及分別與所述處理器連接的發(fā)射單元、MEMS振鏡和MEMS振鏡同步單元；

其中，所述處理器用于產(chǎn)生所述MEMS振鏡的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)所述MEMS振鏡以諧振頻率按照固有的偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行振蕩；

所述發(fā)射單元包括激光光源和光束整形單元，所述激光光源用于發(fā)射光束，所述光束整形單元用于將所述光束整形后射入所述MEMS振鏡上；

所述MEMS振鏡同步單元包括參考光源和位置檢測(cè)模塊，所述參考光源和所述位置檢測(cè)模塊位于所述MEMS振鏡的兩側(cè)，所述參考光源作為MEMS振鏡偏轉(zhuǎn)角度偵測(cè)的輔助光源，用于發(fā)射光束入射至所述MEMS振鏡上，經(jīng)所述MEMS振鏡反射后被所述位置檢測(cè)模塊接收，所述位置檢測(cè)模塊根據(jù)接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)發(fā)送給所述處理器，所述處理器根據(jù)傳遞回來(lái)的電壓信號(hào)確定所述MEMS振鏡的偏轉(zhuǎn)角度信息；

所述處理器根據(jù)所述MEMS振鏡的偏轉(zhuǎn)角度信息控制所述激光光源發(fā)光，實(shí)現(xiàn)MEMS振鏡角度和激光光源發(fā)光的同步。

進(jìn)一步地，所述位置檢測(cè)模塊包括位置檢測(cè)器件和處理電路，所述位置檢測(cè)器件用于將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，所述處理電路用于檢測(cè)所述電流信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)傳遞給所述處理器。

進(jìn)一步地，所述位置檢測(cè)器件為光電二極管PD。

進(jìn)一步地，所述參考光源和所述光電二極管PD的相對(duì)位置滿(mǎn)足以下條件：當(dāng)所述MEMS振鏡旋轉(zhuǎn)到正向最大位置或負(fù)向最大位置時(shí)，所述參考光源發(fā)出的光束經(jīng)過(guò)所述MEMS振鏡反射后入射至所述PD上，而當(dāng)所述MEMS振鏡旋轉(zhuǎn)到其他角度時(shí)，所述參考光源發(fā)出的光束經(jīng)過(guò)所述MEMS振鏡反射后無(wú)法被所述PD接收，且所述參考光源發(fā)射的光束的路徑與所述激光光源發(fā)射的光束的路徑?jīng)]有干涉。