[发明专利]激光雷达用双轴谐振光束转向镜系统及方法

权利要求书

1.一种激光雷达用双轴谐振光束转向镜系统，其特征在于包括：

至少6个激光雷达单元；

光束转向镜组件，所述光束转向镜组件包括光束转向镜、第一轴、第二轴，所述光束转向镜组件上的所述光束转向镜上反射来自所述至少6个激光雷达单元的平行光，所述光束转向镜在所述第一轴和第二轴上的长度约为10mm-30mm；

所述光束转向镜借助电磁感应力在所述第一轴和第二轴上进行谐振，以获得一个在第一轴和第二轴上的正负20度的光学视场，以确定远距离物体的形状。

2.根据权利要求1所述的一种激光雷达用双轴谐振光束转向镜系统，其特征在于：每一所述激光雷达单元相对于所述光束转向镜组件以不同的入射角放置，且每一所述激光雷达单元的视场覆盖所述激光雷达用双轴谐振光束转向镜系统视场的一部分。

3.根据权利要求1所述的一种激光雷达用双轴谐振光束转向镜系统，其特征在于：所述光束转向镜组件操控来自多个激光雷达单元按时间顺序发射的激光，并将远处物体的距离测量数据转换成三维扫描数据云。

4.根据权利要求1所述的一种激光雷达用双轴谐振光束转向镜系统，其特征在于：所述光束转向镜组件还包括：

光束转向镜，所述光束转向镜安装在具有大约正负20度机械旋转自由度的所述第一转子上；

第一扭力弹簧，所述第一扭力弹簧形成所述第一轴，所述第一转子和所述光束转向镜在所述第一轴上旋转；

第二扭力弹簧，所述第二扭力弹簧形成所述第二轴，所述第二轴具有大约正负20度的机械旋转自由度，所述第一转子、第二转子和光束转向镜在所述第二轴上旋转；

定子，所述定子为所述第一转子和第二转自提供了一个固定平台；

第一电线圈和第二电线圈，所述第一电线圈和第二电线圈为光束转向镜组件旋转提供动力。

5.根据权利要求4所述的一种激光雷达用双轴谐振光束转向镜系统，其特征在于：所述第一转子通过所述第一扭力弹簧与所述第二转子连接，并且在至少一个通电的第一电线圈的牵引下，与所述第一扭力弹簧同轴谐振。

6.根据权利要求4所述的一种激光雷达用双轴谐振光束转向镜系统，其特征在于：所述第二转子通过所述第二扭力弹簧与所述定子连接，并且在至少一个通电的第二电线圈的牵引下，与所述第二扭力弹簧同轴谐振。

7.根据权利要求4所述的一种激光雷达用双轴谐振光束转向镜系统，其特征在于：所述第一转子相对于所述第二转子旋转，所述第二转子相对于所述第一转子静止，所述第二转子相对于所述定子旋转，从而所述光束转向镜和所述第一转子在两个轴上旋转。

8.根据权利要求4所述的一种激光雷达用双轴谐振光束转向镜系统，其特征在于：

所述第一转子包括至少一个扭力弹簧、至少一个插入件、至少一个间隔件和至少一个磁通层，所述插入件、间隔件和磁通层可以是一体成型，并且对称地放置在所述第一扭力弹簧的两侧；

所述第二转子包括至少一个扭力弹簧、至少一个插入件、至少一个间隔件和至少一个磁通层，所述插入件、间隔件和磁通层可以是一体成型，并且对称地放置在所述第二扭力弹簧的两侧。

9.根据权利要求4所述的一种激光雷达用双轴谐振光束转向镜系统，其特征在于：所述定子包括至少一个插入件、至少一个间隔件和至少一个磁通层，所述插入件、间隔件、磁通层可以是一体成型，并且对称地放置在所述第二扭力弹簧的两侧。

10.根据权利要求8所述的一种激光雷达用双轴谐振光束转向镜系统，其特征在于：所述插入件、间隔件、磁通层可通过磁导硅钢层压、电阻焊、铆接和环氧胶等方式连接。

11.根据权利要求4所述的一种激光雷达用双轴谐振光束转向镜系统，其特征在于：至少一个所述第一电线圈安装在所述第一转子上，在移动线圈结构下，并与所述第二转子形成磁耦合，所述磁体是磁阻电机结构中的导磁材料。