CN110726984B - 一种振镜和激光雷达 - Google Patents

一种振镜和激光雷达 Download PDF

Info

Publication number
CN110726984B
CN110726984B CN201911072937.9A CN201911072937A CN110726984B CN 110726984 B CN110726984 B CN 110726984B CN 201911072937 A CN201911072937 A CN 201911072937A CN 110726984 B CN110726984 B CN 110726984B
Authority
CN
China
Prior art keywords
torsion beam
supporting frame
coil
sub
magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911072937.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110726984A (zh
Inventor
胡小波
刘立福
沈俭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LeiShen Intelligent System Co Ltd
Original Assignee
LeiShen Intelligent System Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LeiShen Intelligent System Co Ltd filed Critical LeiShen Intelligent System Co Ltd
Priority to CN201911072937.9A priority Critical patent/CN110726984B/zh
Publication of CN110726984A publication Critical patent/CN110726984A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110726984B publication Critical patent/CN110726984B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Abstract

本发明公开了一种振镜和激光雷达,该振镜包括:固定座;振镜驱动架,包括第一支撑框、第一扭力梁、第二支撑框以及第二扭力梁;反射镜片安装于第一支撑框内,第二支撑框套设于第一支撑框的外侧;第一支撑框通过第一扭力梁连接于第二支撑框,第二支撑框通过第二扭力梁连接于固定座;第一扭力梁沿第一方向延伸,第二扭力梁沿第二方向延伸,第一方向与第二方向交叉;线圈,包括第一线圈和第二线圈,第一线圈设置于第一支撑框上,并依次沿第一扭力梁、部分第二支撑框以及第二扭力梁的形状走线,第二线圈设置于第二支撑框上,并沿第二扭力梁的形状走线。如此,可提高MEMS振镜可靠性,提高其抗振动和冲击能力,从而让有利于延长激光雷达的寿命。

Description

一种振镜和激光雷达
技术领域
本发明实施例涉及激光雷达技术领域,尤其涉及一种振镜和激光雷达。
背景技术
激光雷达是以发射激光束探测目标物体的位置、速度等特征量的雷达系统。随着激光雷达的发展,将微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)振镜(本文中也简称为“振镜”)应用于激光雷达中,研发固态激光雷达成为近年来激光雷达的发展新趋势。MEMS振镜,是采用MEMS工艺制作的一种微镜,其工作模式多为谐振模式,具有尺寸小、震荡频率高、无旋转部件等优势。
通常,固态激光雷达青睐电磁式MEMS振镜和类MEMS振镜。电磁式MEMS振镜和类MEMS振镜使用电磁力产生转矩,镜面绕扭力梁转动。电磁式MEMS振镜的驱动方式可分为两种,即高频谐振式驱动和低频准静态驱动。其中,高频谐振式驱动借助MEMS振镜谐振状态下的高增益振动,具有频率较高,角度较大的特点。但是,高频谐振式驱动对环境及振动较为敏感,必须使用位置反馈对振镜进行闭环控制;并且,谐振扫描无法实现激光雷达所必须的低频慢轴扫描,扫描角度小,效率低。为获得较大扫描角度,可采用低频准静态驱动方式。低频准静态驱动要求电磁力在低频下克服扭力梁刚度,使镜面旋转。为了获得较大的转角,通常需要降低扭力梁的刚度,为满足此要求,需采用长度更长,截面积更小的扭力梁。但是,这种扭力梁刚度低,在外界振动环境下容易发生应力集中而超过材料的应力极限,导致MEMS振镜损坏;或者,由于低刚度而导致MEMS振镜容易受振动影响。由此,MEMS振镜可靠性较差,易受振动或冲击损坏,导致激光雷达的寿命较短。
发明内容
本发明实施例提供一种振镜和激光雷达,以提高MEMS振镜可靠性,提高其抗振动和冲击能力,从而有利于延长激光雷达的寿命。
第一方面,本发明实施例提出一种振镜,该振镜包括:固定座、振镜驱动架、线圈以及反射镜片;
所述振镜驱动架包括第一支撑框、第一扭力梁、第二支撑框以及第二扭力梁;所述反射镜片安装于所述第一支撑框内,所述第二支撑框套设于所述第一支撑框的外侧;所述第一支撑框通过所述第一扭力梁连接于所述第二支撑框,所述第二支撑框通过所述第二扭力梁连接于所述固定座;所述第一扭力梁沿第一方向延伸,所述第二扭力梁沿第二方向延伸,所述第一方向与所述第二方向交叉;
所述线圈包括第一线圈和第二线圈,所述第一线圈设置于所述第一支撑框上,并依次沿所述第一扭力梁、部分所述第二支撑框以及所述第二扭力梁的形状走线,所述第二线圈设置于所述第二支撑框上,并沿所述第二扭力梁的形状走线。
在一实施例中,所述第一扭力梁为异形扭力梁,所述异形扭力梁的形状为非直线延伸型。
在一实施例中,所述第一扭力梁包括第一子内梁和第二子内梁,所述第一子内梁和所述第二子内梁对称连接于所述第一支撑框与所述第二支撑框之间;
所述第一线圈穿过所述第一子内梁和/或所述第二子内梁。
在一实施例中,所述第二扭力梁包括第一子外梁和第二子外梁,所述第一子外梁和所述第二子外梁对称连接于所述第二支撑框与所述固定座之间;
所述第一线圈穿过所述第一子外梁和/或所述第二子外梁,以及所述第二线圈穿过所述第一子外梁和/或所述第二子外梁。
在一实施例中,所述固定座上设置有轴承和轴承座,所述轴承安装于所述轴承座内,所述第二扭力梁的两端连同所述轴承的转轴套入所述轴承。
在一实施例中,该振镜还包括角度传感器和角度磁铁;所述角度磁铁固定于所述第二扭力梁的一端,所述角度传感器设置于所述角度磁铁背离所述第二扭力梁的一侧;
所述角度传感器用于感应角度磁铁的方向和大小以确定所述第二支撑框的旋转角度。
在一实施例中,该振镜还包括线路板,所述线路板固定于所述第二扭力梁的另一端,所述第一线圈和所述第二线圈分别与所述线路板的一接线端电连接。
在一实施例中,该振镜还包括磁性结构件、第一磁铁以及第二磁铁;
所述第一磁铁和所述第二磁铁在所述第二支撑框背离所述第一支撑框的外侧相对设置;在所述固定座的延伸平面内,所述第一磁铁与所述第二磁铁的连线方向与所述第一方向交叉,以及与所述第二方向交叉;
所述磁性结构件设置于第二支撑框与所述第一扭力梁的连接位置处;所述磁性结构件用于在磁力作用下使所述第二扭力梁在围绕所述第二方向转动时受力平衡以实现自动复位。
在一实施例中,所述第二扭力梁的形状为方框、椭圆框、蛇形框、圆管形或方管形。
在一实施例中,所述第一线圈围绕所述第一支撑框缠绕至少一圈;所述第二线圈围绕所述第二支撑框缠绕至少一圈。
第二方面,本发明实施例还提出一种激光雷达,该激光雷达包括第一方面提供的任一种振镜。
本发明实施例提供的振镜包括固定座、振镜驱动架、线圈以及反射镜片,通过设置振镜驱动架包括第一支撑框、第一扭力梁、第二支撑框以及第二扭力梁;反射镜片安装于第一支撑框内,第二支撑框套设于第一支撑框的外侧;第一支撑框通过第一扭力梁连接于第二支撑框,第二支撑框通过第二扭力梁连接于固定座;第一扭力梁沿第一方向延伸,第二扭力梁沿第二方向延伸,第一方向与第二方向交叉;线圈包括第一线圈和第二线圈,第一线圈设置于第一支撑框上,并依次沿第一扭力梁、部分第二支撑框以及第二扭力梁的形状走线,第二线圈设置于第二支撑框上,并沿第二扭力梁的形状走线,从而保证了旋转过程中,第一线圈和第二线圈最大程度的不易断裂,有利于提高MEMS振镜可靠性,提高其抗振动和冲击能力,从而让有利于延长激光雷达的寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种振镜的立体结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种振镜的正面结构示意图;
图3是本发明实施例提供的一种振镜的背面结构示意图;
图4是沿图2中A-A的剖面结构示意图;
图5是沿图2中B-B的剖面结构示意图;
图6是本发明实施例提供的扭力梁结构与现有技术的对比示意图;
图7是本发明实施例提供的一种走线方式的结构示意图;
图8是本发明实施例提供的另一种走线方式的结构示意图。
实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本文中,第一支撑框在内,第二支撑框在外。基于此,第一支撑框(也称为内框)的旋转轴称为内轴或快轴,第二支撑框(也称为外框)的旋转轴称为外轴或慢轴;第一扭力梁也称为内轴扭力梁,第二扭力梁也称为外轴扭力梁;第一线圈也称为内线圈,第二线圈也称为外线圈。
本发明实施例的改进点在于:
(1)针对电磁式振镜低频准静态扫描寿命短,易损坏的缺点,采用轴承支撑外轴的扭力梁(即第二扭力梁)整体旋转的方式来取代传统克服扭力梁刚度进行旋转的方式,并使用定位磁性件(即磁性结构件)产生线性的回复力和阻尼运动,这样不但可以增大转角范围还可以避免振动冲击造成的材料损坏,有利于延长振镜的使用寿命。轴承的使用保证了慢轴旋转中心与快轴重合,从而有利于实现对反射镜片的精确控制。
(2)针对内轴的扭力梁,即第一扭力梁,采用异形扭力梁结构取代传统单一直杆扭力梁,这样可以降低第一扭力梁的整体刚度,增大转角范围;同时降低第一扭力梁的整体应力,避免应力集中,从而避免振动冲击造成的损坏并延长疲劳极限。
(3)针对线圈(包括第一线圈和第二线圈)在振镜旋转过程中存在的容易断裂的问题,本发明实施例采用了内线圈和外线圈的走线方式都是顺着内框、内轴扭力梁、外框以及外轴扭力梁的形状走线的,从而保证在旋转过程中线圈最大限度的不易断裂,进而有利于延长振镜的使用寿命。
(4)针对扫描角度不能精确控制的问题,本发明实施例顺着外轴扭力梁的方向设置了角度传感器,如此可以精确测得慢轴旋转的角度,以便较精确地控制振镜的扫描角度精度。
下面结合图1-图8,对本发明实施例提供的振镜以及激光雷达进行示例性说明。
参考图1-图8,该振镜10包括:固定座110、振镜驱动架120、线圈130以及反射镜片140;振镜驱动架120包括第一支撑框121、第一扭力梁122、第二支撑框123以及第二扭力梁124;反射镜片140安装于第一支撑框121内,第二支撑框123套设于第一支撑框121的外侧;第一支撑框121通过第一扭力梁122连接于第二支撑框123,第二支撑框123通过第二扭力梁124连接于固定座110;第一扭力梁122沿第一方向X延伸,第二扭力梁124沿第二方向Y延伸,第一方向X与第二方向Y交叉;线圈130包括第一线圈131和第二线圈132,第一线圈131设置于第一支撑框121上,并依次沿第一扭力梁122、部分第二支撑框123以及第二扭力梁124的形状走线,第二线圈132设置于第二支撑框123上,并沿第二扭力梁124的形状走线。
其中,单独的反射镜片140(石英玻璃或者蓝宝石)与振镜驱动架120组装;第一支撑框121以第一扭力梁122作为旋转轴(可称为快轴),即第一支撑框121围绕第一方向X转动;第二支撑框123以第二扭力梁124作为旋转轴(可称为慢轴),即第二支撑框123围绕第二方向Y转动。在此基础上,反射镜片140安装在第一支撑框121内,第一支撑框121通过第一扭力梁122随第二支撑框123转动,由此实现反射镜片可围绕第一方向X和/或第二方向Y转动,即实现两个维度的转动。
其中,第一线圈131和第二线圈132的上述走线方式,可保证在旋转过程中,走线最大限度的不易断裂,从而有利于延长振镜10的使用寿命。
本领域技术人员可理解,上文中的“第一扭力梁122沿第一方向X延伸,第二扭力梁124沿第二方向Y延伸”并非对第一扭力梁122和第二扭力梁124的形状的限定,而是对其整体延伸方向的说明。
在一实施例中,第一扭力梁122为异形扭力梁,异形扭力梁的形状为非直线延伸型。
示例性的,异形扭力梁的形状可为曲线型、折线型、蛇形或本领域技术人员可知的其他非直线型的形状,本发明实施例对此不作限定。
通过设置异形扭力梁结构取代传统单一直杆扭力梁022(具体可参考图6所示),可以降低第一扭力梁122的整体刚度,增大反射镜片140围绕第一方向X的转角范围,同时可降低第一扭力梁122的整体应力,延长器使用寿命。
在一实施例中,第一扭力梁122包括第一子内梁1221和第二子内梁1222,第一子内梁1221和第二子内梁1222对称连接于第一支撑框121与第二支撑框123之间;第一线圈131穿过第一子内梁1221和/或第二子内梁1222。
示例性的,第一线圈131的走线可仅穿过第一子内梁1221(如图7所示)或第二子内梁1222(如图8所示),也可同时穿过第一子内梁1221和第二子内梁1222,可根据供电方式设置,本发明实施例对此不作限定。
在一实施例中,第二扭力梁124包括第一子外梁1241和第二子外梁1242,第一子外梁1241和第二子外梁1242对称连接于第二支撑框123与固定座110之间;第一线圈131穿过第一子外梁1241和/或第二子外梁1242,以及第二线圈132穿过第一子外梁1241和/或第二子外梁1242。
示例性的,第一线圈131可仅穿过第一子外梁1241(如图7或图8所示)或第二子外梁1242,也可同时穿过第一子外梁1241和第二子外梁1242;同理,第二线圈132可仅穿过第一子外梁1241(如图7或图8所示)或第二子外梁1242,也可同时穿过第一子外梁1241和第二子外梁1242,可根据供电方式设置,本发明实施例对此不作限定。
在一实施例中,固定座110上设置有轴承111和轴承座112,轴承111安装于轴承座112内,第二扭力梁124的两端连同轴承111的转轴113(可称为轴承转轴113)套入轴承111。
如此,可实现第二扭力梁124与固定座110转动连接。此时,第二支撑框123旋转时无需克服第二扭力梁124的刚度,从而对第二扭力梁124的刚度、长度、横截面积等性能的要求标准较低,有利于使振镜10不受振动影响,从而有利于延长振镜10的使用寿命。
在一实施例中,该振镜10还包括第一磁铁181和第二磁铁182,第一磁铁181和第二磁铁182在第二支撑框123背离第一支撑框121的外侧相对设置;在固定座110的延伸平面内,第一磁铁181与第二磁铁182的连线方向与第一方向X交叉,以及与第二方向Y交叉。
如此,可实现振镜驱动架120采用线圈130在磁场中产生扭矩的方式驱动。
其中,快轴采用谐振式扫描,振镜驱动架120包括内框121(即第一支撑框121)和外框123(即第二支撑框123)。反射镜片140安装在内框中,内框121通过电磁力克服第一扭力梁122的刚度,使反射镜片140绕第一扭力梁122旋转,从而实现一个维度的扫描。外框123通过第二扭力梁124连接到固定座110的两端,固定座110的两端均设置有轴承座112和轴承111,第二扭力梁124的两端作为起振板直接套入轴承111。当第二线圈320通电时,其在第一磁铁181和第二磁铁182形成的磁场中会产生洛伦磁力,从而使得起振片通过轴承111支撑带动第二扭力梁124和第二支撑框123整体旋转,使得反射镜片140绕与第二方向Y平行的方向旋转,从而实现另一个维度的扫描。
在一实施例中,该振镜10还包括角度传感器151和角度磁铁152;角度磁铁152固定于第二扭力梁124的一端,角度传感器151设置于角度磁铁152背离第二扭力梁124的一侧;角度传感器151用于感应角度磁铁152的方向和大小以确定第二支撑框123的旋转角度。
其中,第二扭力梁124的两端作为起振板连同轴承转轴113直接套入轴承111,第二扭力梁124的一端端部设有线路板160(例如接线PCB板),第二扭力梁124的另二端端部设置有角度传感器151和角度磁铁152,角度传感器151通过感应角度磁铁152的方向和大小,从而达到检测第二支撑框123的旋转角度的功能。
其中,可使角度磁铁152与第二扭力梁124同步转动,从而可通过角度传感器151感应角度磁铁152转动的方向和大小,以确定第二扭力梁124以及与其同步转动的第二支撑框123的旋转角度。同时,可简化振镜10的结构,减小振镜10的整体体积,从而有利于其小型化设计。
本领域技术人员可理解,本文中的“旋转角度”既可包括旋转方向,例如,顺时针或逆时针;也可包括旋转大小,例如5°或8°。
在一实施例中,该振镜10还包括线路板160,线路板160固定于第二扭力梁124的另一端,第一线圈131和第二线圈132分别与线路板160的一接线端电连接。
如此,可通过线路板160为第一线圈131和第二线圈132供电。
在上述各实施例中,一轴承111、角度传感器151以及角度磁铁152沿第二扭力梁124的延伸方向、且由振镜10中心指向边缘的方向依次设置,线路板160设置于另一轴承111背离振镜驱动架120的外侧,两个轴承111在固定座110的相对两边相对设置。
在一实施例中,该振镜还包括磁性结构件170,磁性结构件170设置于第二支撑框123与第一扭力梁122的连接位置处;磁性结构件170用于在磁力作用下使第二扭力梁124在围绕第二方向Y转动时受力平衡以实现自动复位。
其中,磁性结构件170可以产生磁性作用,使得反射镜片140在围绕第二方向Y旋转时受力平衡从而实现自动复位,同时还可以通过调节磁性结构件170的性能,控制这种磁性作用的大小调节振动阻尼的大小。
其中,磁性结构件170的复位原理为:第二支撑框123偏转角度时,由于电压的变化,使得通电电流方向发生改变,在电流方向发生改变的过程中电流值有一个零值的过度,相当于第二支撑框123中的第二线圈132不通电,从而洛伦磁力消失,而磁性结构件170与第一磁铁181和第二磁铁182之间的受力方向为竖直向前向后(以图2为例),绕着第二方向Y转到竖直位置时,力平衡而使第二扭力梁124带动第二支撑框123复位。
在一实施例中,为了降低刚度和避免应力集中,第二扭力梁124可以为多种形状。示例性的,第二扭力梁124的形状为方框、椭圆框、蛇形框、圆管形、方管形或本领域技术人员可知的其他形状,本发明实施例对此不作限定。
在一实施例中,为了实现较高的抗扭性能,第一扭力梁122和第二扭力梁124的材料可为铍铜、弹簧钢、钛合金或本领域技术人员可知的其他金属材料或非金属材料,本发明实施例对此不作限定。
在一实施例中,第一线圈131围绕第一支撑框121缠绕至少一圈;第二线圈132围绕第二支撑框123缠绕至少一圈。
其中,内轴线圈(即第一线圈131)依次顺着第一支撑框121、第一扭力梁122、部分第二支撑框123以及第二扭力梁124的形状走线,最终由第二扭力梁124的一端连接到接线PCB板,外轴线圈(即第二线圈132)依次顺着第二支撑框123和第二扭力梁124的形状走线,最终由第二扭力梁124的一端连接到接线PCB板,从而保证在旋转过程中线圈130最大限度的不易断裂。
在此基础上,通过内轴线圈与两侧磁铁(即第一磁铁181和第二磁铁182)之间的电磁力使得第一支撑框121绕第一扭力梁122的延伸方向旋转,从而实现一个维度的扫描;同时,通过外轴线圈与两侧磁铁之间的电磁力使得第二支撑框123绕第二扭力梁124的延伸方向旋转,从而实现另一个维度的扫描。由此,实现两个维度的扫描。示例性的,两维度的延伸方向相互垂直。
在上述实施方式中,本发明实施例的改进点包括:
a.采用轴承支撑外轴的扭力梁(即第二扭力梁)整体旋转的方式来取代传统克服扭力梁刚度进行旋转的方式,不受振动影响,可以延长振镜的使用寿命。
b.外轴的扭力梁复位通过定位磁性件(即磁性结构件)产生磁力的方式来完成,复位方式简单,且复位精度较高。
c.内线圈、外线圈的走线方式都是顺着内框(即第一支撑框)、内轴扭力梁(即第一扭力梁)、外框(即第二支撑框)以及外轴扭力梁(即第二扭力梁)的形状走线的,从而保证在旋转过程中线圈最大限度的不易断裂,从而有利于延长振镜寿命。
d.内轴扭力梁采用异形扭力梁,可降低整体刚度,减少应力集中,从而可延长疲劳寿命,有利于延长振镜寿命。
e.角度传感器的安装方式,采用顺着外轴扭力梁的方向,在轴承末端设置角度传感器和传感器磁铁,可实现对外框旋转角度的检测。
在上述实施方式的基础上,本发明实施例还提供了一种激光雷达。该激光雷达可包括上述实施方式提供的任一种振镜,因此,该激光雷达也具有上述实施方式中的振镜所具有的有益效果,相同之处可参照上文中对振镜的解释说明进行理解,在此不再赘述。
在其他实施方式中,激光雷达除包括振镜之外,还可包括本领域技术人员可知的其他结构部件,本发明实施例对此不赘述也不作限定。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种振镜,其特征在于,包括:
固定座、振镜驱动架、线圈以及反射镜片;
所述振镜驱动架包括第一支撑框、第一扭力梁、第二支撑框以及第二扭力梁;所述反射镜片安装于所述第一支撑框内,所述第二支撑框套设于所述第一支撑框的外侧;所述第一支撑框通过所述第一扭力梁连接于所述第二支撑框,所述第二支撑框通过所述第二扭力梁连接于所述固定座;所述第一扭力梁沿第一方向延伸,所述第二扭力梁沿第二方向延伸,所述第一方向与所述第二方向交叉;
所述线圈包括第一线圈和第二线圈,所述第一线圈设置于所述第一支撑框上,并依次沿所述第一扭力梁、部分所述第二支撑框以及所述第二扭力梁的形状走线,所述第二线圈设置于所述第二支撑框上,并沿所述第二扭力梁的形状走线;
所述振镜还包括磁性结构件、第一磁铁以及第二磁铁;
所述磁性结构件设置于第二支撑框与所述第一扭力梁的连接位置处;
所述第一磁铁和所述第二磁铁在所述第二支撑框背离所述第一支撑框的外侧相对设置;
所述磁性结构件、第一磁铁和第二磁铁配合,在磁力作用下使所述第二扭力梁在围绕所述第二方向转动时受力平衡以实现自动复位以及对反射镜产生阻尼运动。
2.根据权利要求1所述的振镜,其特征在于,所述第一扭力梁为异形扭力梁,所述异形扭力梁的形状为非直线延伸型。
3.根据权利要求1所述的振镜,其特征在于,所述第一扭力梁包括第一子内梁和第二子内梁,所述第一子内梁和所述第二子内梁对称连接于所述第一支撑框与所述第二支撑框之间;
所述第一线圈穿过所述第一子内梁和/或所述第二子内梁。
4.根据权利要求1所述的振镜,其特征在于,所述第二扭力梁包括第一子外梁和第二子外梁,所述第一子外梁和所述第二子外梁对称连接于所述第二支撑框与所述固定座之间;
所述第一线圈穿过所述第一子外梁和/或所述第二子外梁,以及所述第二线圈穿过所述第一子外梁和/或所述第二子外梁。
5.根据权利要求1所述的振镜,其特征在于,所述固定座上设置有轴承和轴承座,所述轴承安装于所述轴承座内,所述第二扭力梁的两端连同所述轴承的转轴套入所述轴承。
6.根据权利要求5所述的振镜,其特征在于,还包括角度传感器和角度磁铁;所述角度磁铁固定于所述第二扭力梁的一端,所述角度传感器设置于所述角度磁铁背离所述第二扭力梁的一侧;
所述角度传感器用于感应角度磁铁的方向和大小以确定所述第二支撑框的旋转角度。
7.根据权利要求6所述的振镜,其特征在于,还包括线路板,所述线路板固定于所述第二扭力梁的另一端,所述第一线圈和所述第二线圈分别与所述线路板的一接线端电连接。
8.根据权利要求5所述的振镜,其特征在于,在所述固定座的延伸平面内,所述第一磁铁与所述第二磁铁的连线方向与所述第一方向交叉,以及与所述第二方向交叉。
9.根据权利要求1所述的振镜,其特征在于,所述第一线圈围绕所述第一支撑框缠绕至少一圈;所述第二线圈围绕所述第二支撑框缠绕至少一圈。
10.一种激光雷达,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的振镜。
CN201911072937.9A 2019-11-05 2019-11-05 一种振镜和激光雷达 Active CN110726984B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911072937.9A CN110726984B (zh) 2019-11-05 2019-11-05 一种振镜和激光雷达

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911072937.9A CN110726984B (zh) 2019-11-05 2019-11-05 一种振镜和激光雷达

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110726984A CN110726984A (zh) 2020-01-24
CN110726984B true CN110726984B (zh) 2023-06-27

Family

ID=69223835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911072937.9A Active CN110726984B (zh) 2019-11-05 2019-11-05 一种振镜和激光雷达

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110726984B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113311578A (zh) * 2020-02-27 2021-08-27 深圳市中光工业技术研究院 微电子非着陆式的反射镜系统
CN116931253A (zh) * 2022-03-30 2023-10-24 华为技术有限公司 电磁振镜及振镜系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100738114B1 (ko) * 2006-05-18 2007-07-12 삼성전자주식회사 액츄에이터 및 이차원 스캐너
CN100520487C (zh) * 2006-06-19 2009-07-29 茂森科技股份有限公司 光源摆动装置
JP6056179B2 (ja) * 2012-04-18 2017-01-11 セイコーエプソン株式会社 光スキャナーおよび画像形成装置
CN103399402B (zh) * 2013-08-13 2015-07-08 北京纳米能源与系统研究所 一种电磁驱动微型二维扫描镜装置
US9798135B2 (en) * 2015-02-16 2017-10-24 Apple Inc. Hybrid MEMS scanning module
CN105929530A (zh) * 2016-07-05 2016-09-07 全普光电科技(上海)有限公司 具有浮动平衡环的微型扫描仪及包含该微型扫描仪的激光投影装置
EP4198605A1 (en) * 2017-02-28 2023-06-21 Hamamatsu Photonics K.K. Optical module
CN208314328U (zh) * 2018-06-29 2019-01-01 上海禾赛光电科技有限公司 扫描镜
CN107907993A (zh) * 2017-12-08 2018-04-13 上海禾赛光电科技有限公司 谐振式扫描镜、扫描方法、角度的测量方法及加工方法
CN109557555A (zh) * 2018-12-03 2019-04-02 北京觉醒纪科技有限公司 扫描镜和激光雷达
CN109814254A (zh) * 2019-03-29 2019-05-28 李胜保 一种激光扫描振镜装置及扫描镜的摆动方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110726984A (zh) 2020-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110726984B (zh) 一种振镜和激光雷达
JP4364482B2 (ja) 光学シンボル読取装置用光学ユニット
CN110471045B (zh) 一种双轴振镜
EP3006395B1 (en) Drive device
US20160178894A1 (en) Optical resonance scanner
CN116400476A (zh) 一种基于柔性支承的动圈式快速反射镜
CN110764072B (zh) 一种双轴承振镜和激光雷达
JP2016180832A (ja) ミラーチルトアクチュエータおよび光送受信用アンテナ
CN112444796B (zh) 一种振镜和激光雷达
CN110940989A (zh) 一种振镜和激光雷达
CN113885035A (zh) 用于激光雷达的扫描装置及其控制方法、激光雷达
CN111175765B (zh) 一种双轴承振镜和激光雷达
JP4407046B2 (ja) 光スキャナ
CN110941083B (zh) 一种振镜和激光雷达
JP5388948B2 (ja) ガルバノスキャナ、及びレーザ加工装置
JP2006119420A (ja) 光スキャナ
CN111090083B (zh) 一种扫描振镜和激光雷达
CN219997293U (zh) 用于激光雷达的扫描装置及激光雷达
JP5614478B2 (ja) ミラーチルトアクチュエーター
CN215575634U (zh) 振镜及激光雷达
CN111308478B (zh) 一种双轴振镜和激光雷达
CN216209896U (zh) 用于激光雷达的扫描装置、激光雷达
EP4307530A1 (en) Rotary reciprocating drive actuator
US20240022153A1 (en) Rotary reciprocating drive actuator
US20240019684A1 (en) Rotary reciprocating drive actuator

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant