[发明专利]扫描振镜

说明书

本申请涉及一种扫描振镜，包括：锚定结构、差动电容驱动器、连杆传动组件和扫描镜组件；差动电容驱动器固定在锚定结构上，包括：X轴驱动器、Y轴驱动器和驱动电路；连杆传动组件包括：X轴连杆机构和Y轴连杆机构；X轴驱动器用于在驱动电路输出的第一驱动电压产生的静电力下驱动X轴连杆机构摆动，进而带动扫描镜组件绕Y轴摆动；Y轴驱动器用于在驱动电路输出的第二驱动电压产生的静电力下驱动Y轴连杆机构摆动，进而带动扫描镜组件绕X轴摆动；其中，扫描镜组件绕Y轴摆动的角度与频率和第一驱动电压对应，绕X轴摆动的角度与频率和第二驱动电压对应。采用本扫描振镜能够分别独立地精准控制扫描镜组件绕X轴、Y轴摆动的扫描频率和扫描角度。

技术领域

本申请涉及激光雷达技术领域，特别是涉及一种扫描振镜。

背景技术

激光雷达作为一种常用的测距传感器，由于具有分辨率高、受环境因素干扰小等优点，在无人驾驶系统中有着重要的应用，一般是用于视场扫描。但是无人驾驶系统需要激光雷达具有高成像帧频、高分辨率、远测距能力、小体积、高可靠性，而传统的激光雷达系统很难满足这样的性能要求。

谐振式扫描镜，作为目前较成熟的一种视场扫描方式，是通过微线圈中电流所产生的电磁场驱动扫描镜绕水平轴或垂直轴中的一个轴进行高频谐振，同时扫描镜绕另一个轴进行低频受迫振动，因此使得投射到镜面并经镜面反射的激光实现高频率的视场扫描。

然而，谐振式扫描镜中，一个轴是受迫振动，因此不能控制该轴的扫描频率与扫描角度，进而无法实现视场扫描的精准控制。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够实现视场扫描的精准控制的扫描振镜。

一种扫描振镜，包括：锚定结构和悬挂结构；所述悬挂结构包括差动电容驱动器、连杆传动组件和扫描镜组件；所述差动电容驱动器固定在所述锚定结构上，包括：X轴驱动器、Y轴驱动器和驱动电路；所述连杆传动组件包括：X轴连杆机构和Y轴连杆机构；所述X轴连杆机构分别与所述X轴驱动器和所述扫描镜组件转动连接；所述Y轴连杆机构分别与所述Y轴驱动器和所述扫描镜组件转动连接；

所述X轴驱动器用于在所述驱动电路输出的第一驱动电压产生的静电力下驱动所述X轴连杆机构摆动，进而带动所述扫描镜组件绕Y轴摆动；所述Y轴驱动器用于在所述驱动电路输出的第二驱动电压产生的静电力下驱动所述Y轴连杆机构摆动，进而带动所述扫描镜组件绕X轴摆动；其中，所述扫描镜组件绕Y轴摆动的角度与频率和所述第一驱动电压对应，绕X轴摆动的角度与频率和所述第二驱动电压对应。

在其中一个实施例中，所述X轴驱动器包括第一X轴驱动器和第二X轴驱动器，所述X轴连杆机构包括第一X轴连杆机构和第二X轴连杆机构；其中，所述第一X轴驱动器和所述第一X轴连杆机构组成的第一X轴驱动结构、所述第二X轴驱动器和所述第二X轴连杆机构组成的第二X轴驱动结构，分别沿X轴布置于所述扫描镜组件两侧。

在其中一个实施例中，所述Y轴驱动器包括第一Y轴驱动器和第二Y轴驱动器，所述Y轴连杆机构包括第一Y轴连杆机构和第二Y轴连杆机构；其中，所述第一Y轴驱动器和所述第一Y轴连杆机构组成的第一Y轴驱动结构、所述第二Y轴驱动器和所述第二Y轴连杆机构组成的第二Y轴驱动结构，分别沿Y轴布置于所述扫描镜组件两侧。

在其中一个实施例中，所述第一X轴驱动结构、第二X轴驱动结构，分别沿X轴对称布置于所述扫描镜组件两侧；所述第一Y轴驱动结构、第二Y轴驱动结构，分别沿Y轴对称布置于所述扫描镜组件两侧。

在其中一个实施例中，各连杆机构均为弹性连杆。

在其中一个实施例中，所述弹性连杆为“几”字型连杆。

在其中一个实施例中，所述第一X轴连杆机构和第二X轴连杆机构的“几”字型连杆的凸出方向相反，所述第一Y轴连杆机构和第二Y轴连杆机构的“几”字型连杆的凸出方向相反。