[發明專利]一種基于光學超表面的MEMS微振鏡監測裝置及方法

有效

• 申請號: 202010106616.2
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111189617B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 馬宣;王兆民;周興;楊神武;孫瑞
• 申請（專利權）人: 奧比中光科技集團股份有限公司
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00;G01M11/02;G01S7/497
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 孟學英

1.一種基于光學超表面的MEMS微振鏡監測裝置，其特征在于，包括：

光源，用于發射光信號；

MEMS微振鏡，用于將所述光源投射至所述MEMS微振鏡的光信號向被測空間的被測物投射，所述被測物反射的第一光信號反饋至光束傳感器；所述MEMS微振鏡上設置光學超表面，用于將所述光源投射至所述光學超表面的光信號反射的第二光信號反饋至所述光束傳感器；

光束傳感器，用于接收反饋的所述第一光信號和所述第二光信號；

處理器，用于：

提取所述光束傳感器接收的所述第一光信號計算第一深度信息；

提取所述光束傳感器接收的所述第二光信號計算第二深度信息并根據所述第二深度信息對所述第一深度信息進行標定；

根據所述第二光信號出現的時序和規律，監測所述MEMS微振鏡的位置和工作狀態。

2.如權利要求1所述的基于光學超表面的MEMS微振鏡監測裝置，其特征在于，還包括基架和萬向架，用于支撐所述MEMS微振鏡通過二維偏轉振蕩將所述光源的光信號向被測空間的所述被測物投射。

3.如權利要求2所述的基于光學超表面的MEMS微振鏡監測裝置，其特征在于，所述萬向架圍繞所述基架的中心軸偏轉振蕩，所述MEMS微振鏡圍繞所述萬向架的中心軸進行偏轉振蕩。

4.如權利要求3所述的基于光學超表面的MEMS微振鏡監測裝置，其特征在于，所述MEMS微振鏡通過第一鉸鏈和第二鉸鏈與所述萬向架鉸接，所述MEMS微振鏡沿著所述第一鉸鏈與所述第二鉸的第一連線方向振蕩偏轉；所述萬向架通過第三鉸鏈和第四鉸鏈與所述基架鉸接，所述萬向架沿著所述第三鉸鏈與所述第四鉸鏈的第二連線方向振蕩偏轉；所述第一連線方向與所述第二連線方向不平行。

5.如權利要求2所述的基于光學超表面的MEMS微振鏡監測裝置，其特征在于，所述光源發射周期性的短脈沖光束；所述基架以一定的傾斜角度固定使得所述光源發射的光信號經過所述MEMS微振鏡向外投射至被測空間的被測物上，所述被測物反射的所述第一光信號經相同光路入射至所述光束傳感器上。

6.如權利要求2所述的基于光學超表面的MEMS微振鏡監測裝置，其特征在于，所述處理器還用于獲取所述光束傳感器接收所述第一光信號時的時間并與所述MEMS微振鏡偏轉振蕩的偏振角的偏振角度狀態進行配準。

7.如權利要求1-6任一所述的基于光學超表面的MEMS微振鏡監測裝置，其特征在于，所述光學超表面包括納米結構。

8.如權利要求1-6任一所述的基于光學超表面的MEMS微振鏡監測裝置，其特征在于，所述光源包括脈沖激光二極管，所述光束傳感器包括雪崩光電二極管。

9.一種基于光學超表面監測MEMS微振鏡的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：控制光源發射光信號；

S2：控制MEMS微振鏡將所述光源投射至所述MEMS微振鏡的光信號向被測空間的被測物投射，所述被測物反射的第一光信號反饋至光束傳感器；控制設置在所述MEMS微振鏡上的光學超表面將所述光源投射至所述光學超表面的光信號反射的第二光信號反饋至所述光束傳感器；

S3：控制所述光束傳感器接收反饋的所述第一光信號和所述第二光信號；

S4：提取所述光束傳感器接收的所述第一光信號計算第一深度信息；提取所述光束傳感器接收的所述第二光信號計算第二深度信息并根據所述第二深度信息對所述第一深度信息進行標定；根據所述第二光信號出現的時序和規律，監測所述MEMS微振鏡的位置和工作狀態。

10.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求9所述方法的步驟。