[發明專利]一種二維MEMS振鏡控制方法

在審

• 申請號: 201810584679.1
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108803005A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 劉定
• 申請（專利權）人: 北京大漢正源科技有限公司
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08;G02B26/10
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發明公開了一種二維MEMS振鏡控制方法。本發明通過使MEMS振鏡按照李薩如曲線進行偏轉，使MEMS振鏡當前角度與MEMS振鏡的輸出電壓為一定關系，利用ARM的SPI接口對MEMS振鏡的分辨率、最大偏轉角度和轉動頻率進行配置，以及利用GPIO輸出零度標志脈沖及角度標志脈沖，對現有的對MEMS振鏡的驅動方法、對MEMS振鏡的狀態采集方法、對MEMS振鏡的可配置方法和對外輸出方法進行改進，可對二維MEMS振鏡進行高效穩定的控制，可以簡單地對二維MEMS振鏡的參數進行配置，且模擬李薩如曲線進行連續掃描，使二維MEMS振鏡的效率、分辨率均得以提高，并使二維MEMS振鏡的使用壽命延長。

技術領域

本發明涉及激光掃描技術領域，具體領域為一種二維MEMS振鏡控制方法。

背景技術

光學掃描鏡是一種優秀的矢量掃描設備，能使入射光束按照特定的方式與時間順序發生反射，從而在像面上實現掃描成像。按照掃描維度分為一維和二維掃描，二維MEMS振鏡實際上是能夠沿兩個軸做簡諧振動的光學反射鏡，在控制難度上大于一維振鏡。在激光雷達中，為了得到高分辨率的掃描圖像，通常采用二維MEMS振鏡，使激光按照預先設定的角度和頻率進行掃描。能夠對二維MEMS振鏡進行穩定高效的控制，是激光雷達得以實現的前提之一，因此需要一種穩定高效的二維MEMS振鏡的控制方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種二維MEMS振鏡控制方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種二維MEMS振鏡控制方法，包括對MEMS振鏡的驅動方法、對MEMS振鏡的狀態采集方法、對MEMS振鏡的可配置方法和對外輸出方法，所述對MEMS振鏡的驅動方法的主要內容為：使MEMS振鏡按照李薩如曲線進行偏轉；

所述對MEMS振鏡的狀態采集方法的主要內容為：使MEMS振鏡當前角度與MEMS振鏡的輸出電壓為一定關系，在此關系下，實時采集到的電壓即為角度數據；

所述對MEMS振鏡的可配置方法的主要內容為：利用ARM的SPI接口對MEMS振鏡的分辨率、最大偏轉角度和轉動頻率進行配置；

所述對外輸出方法的主要內容為：利用GPIO輸出零度標志脈沖及角度標志脈沖。

優選的，所述對MEMS振鏡的驅動方法的具體內容為：

1）利用DAC生成兩個頻率不為整數倍數的正弦波，一個代表x軸，另一個代表y軸；

2）以水平方向為x軸，垂直方向為y軸，模擬李薩如曲線進行連續掃描。

優選的，所述對MEMS振鏡的狀態采集方法的具體內容為：

1）在初始化時，采集無DAC輸入狀態下的MEMS振鏡的輸出電壓作為參考電壓值，為零度電壓值；

2）在正常工作狀態下，采集峰值電壓對應MEMS振鏡的最大偏轉角度值；

3）計算峰值電壓與零度電壓的差值，作為最大偏轉角度的壓差；

4）實時采集上述電壓值，計算當前角度的變化。

優選的，所述對MEMS振鏡的可配置方法的具體內容為：

1）利用ARM的SPI接口對MEMS振鏡的分辨率、最大偏轉角度以及轉動頻率進行配置；

2）利用ARM的SPI接口讀取MEMS振鏡的配置；

3）利用ARM的SPI接口讀取MEMS振鏡的狀態；

4）利用ARM的SPI接口控制MEMS振鏡的工作與停止。

優選的，所述對外輸出方法的具體內容為：