[發(fā)明專利]一種雙軸振鏡

有效

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• 申請日: 2019-09-11
• 公開（公告）號: CN110471045B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡小波;郭豐收;陳鼎文
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市鐳神智能系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發(fā)明屬于激光技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種雙軸振鏡，包括固定座、支撐架、反射鏡、復(fù)位裝置和驅(qū)動裝置，支撐架包括外框、外撐梁和內(nèi)撐梁，外撐梁和內(nèi)撐梁相互垂直，外框連接于外撐梁，外撐梁轉(zhuǎn)動連接于固定座，反射鏡通過內(nèi)撐梁連接于外框，復(fù)位裝置分別連接于固定座和外撐梁，驅(qū)動裝置設(shè)置于固定座和支撐架上，用于驅(qū)動支撐架和反射鏡以外撐梁為軸相對于固定座進(jìn)行轉(zhuǎn)動，并帶動復(fù)位裝置產(chǎn)生彈性變形，驅(qū)動裝置還用于驅(qū)動反射鏡以內(nèi)撐梁為軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動，并帶動內(nèi)撐梁產(chǎn)生彈性變形。本發(fā)明中，外撐梁轉(zhuǎn)動連接的設(shè)置，使外框在旋轉(zhuǎn)時無需克服外撐梁的剛度，增大了反射鏡的轉(zhuǎn)角范圍，避免振動沖擊造成的損壞。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙軸振鏡。

背景技術(shù)

固態(tài)激光雷達(dá)通常采用電磁式MEMS振鏡和類MEMS振鏡。電磁式MEMS振鏡和類MEMS振鏡使用電磁力產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，鏡面繞扭力梁轉(zhuǎn)動。電磁式振鏡的驅(qū)動方式可分為兩種，高頻諧振式驅(qū)動和低頻準(zhǔn)靜態(tài)驅(qū)動。高頻諧振式驅(qū)動借助振鏡諧振狀態(tài)下的高增益振動，具有頻率較高，角度較大的特點。但是諧振式驅(qū)動對環(huán)境，振動較為敏感，必須使用位置反饋對振鏡進(jìn)行閉環(huán)控制，且諧振掃描無法實現(xiàn)激光雷達(dá)所必須的低頻慢軸掃描。因此，現(xiàn)有電磁式MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)振鏡和類MEMS振鏡對慢軸掃描多采用低頻準(zhǔn)靜態(tài)驅(qū)動，低頻準(zhǔn)靜態(tài)驅(qū)動要求電磁力在低頻下克服扭力梁剛度，使鏡面旋轉(zhuǎn)。為了獲得較大的轉(zhuǎn)角，通常需要降低扭力梁的剛度，使用長度更長，截面積更小的扭力梁。但是這種扭力梁剛度低，且在外界振動環(huán)境下容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，造成振鏡壽命降低，容易超過材料的應(yīng)力極限，造成振鏡損壞,或者由于低剛度帶來的振鏡容易受振動影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種雙軸振鏡，能夠增大振鏡的轉(zhuǎn)角范圍，避免振動沖擊所造成損壞并延長使用壽命。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種雙軸振鏡，包括：

固定座；

支撐架，所述支撐架包括外框、外撐梁和內(nèi)撐梁，所述外撐梁和所述內(nèi)撐梁相互垂直，所述外框連接于所述外撐梁，所述外撐梁轉(zhuǎn)動連接于所述固定座；

反射鏡，通過所述內(nèi)撐梁連接于所述外框；

復(fù)位裝置，分別連接于所述固定座和所述外撐梁；

驅(qū)動裝置，設(shè)置于所述固定座和所述支撐架上，用于驅(qū)動所述支撐架和所述反射鏡以所述外撐梁為軸相對于所述固定座進(jìn)行轉(zhuǎn)動，并帶動所述復(fù)位裝置產(chǎn)生彈性變形，所述驅(qū)動裝置還用于驅(qū)動所述反射鏡以內(nèi)撐梁為軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動，并帶動所述內(nèi)撐梁產(chǎn)生彈性變形。

作為優(yōu)選，所述固定座上設(shè)置有軸承，所述外撐梁通過所述軸承轉(zhuǎn)動連接于所述固定座。

作為優(yōu)選，所述支撐架還包括內(nèi)框，所述內(nèi)框通過所述內(nèi)撐梁連接于所述外框，所述反射鏡安裝于所述內(nèi)框上。

作為優(yōu)選，所述外框套設(shè)于所述內(nèi)框的外側(cè)，所述外撐梁設(shè)置有兩段，對稱連接于所述外框的外側(cè)，分別連接于一個所述軸承，所述內(nèi)撐梁設(shè)置有兩段，對稱連接于所述內(nèi)框的外側(cè)。

作為優(yōu)選，所述固定座上設(shè)置有軸座，所述軸承安裝于所述軸座上，所述外撐梁從所述軸承的一側(cè)連接所述軸承，所述軸座上安裝有端蓋，所述端蓋抵靠于所述軸承的另一側(cè)。

作為優(yōu)選，所述驅(qū)動裝置包括永磁體和線圈，所述永磁體和所述線圈二者，一個安裝于所述固定座上，另一個安裝于所述支撐架上。

作為優(yōu)選，所述永磁體安裝于所述固定座上，所述線圈包括X軸振動線圈和Y軸振動線圈，所述X軸振動線圈安裝于所述外框上，所述Y軸振動線圈安裝于所述內(nèi)框上。

作為優(yōu)選，所述復(fù)位裝置為復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧一端連接于所述外撐梁，另一端連接于所述固定座。