[发明专利]一种用于驱动激光雷达发射器镜子的杠杆系统

说明书

一种用于旋转微机电系统(MEMS)镜子的杠杆；所述杠杆可用于从垂直梳齿驱动器中提供更多扭矩；所述旋转微机电系统的镜子可以是微镜阵列的一部分，所述微镜阵列用于在自动驾驶汽车的光探测与测距系统中对激光进行光束转向。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年12月7日提交的编号为16/213,999的美国专利申请的优先权，本申请的公开内容通过引用全部并入本申请。

背景技术

光转向通常涉及沿预定方向的光投射以促进例如物体的检测和测距、物体的照明和扫描等。光转向可用于许多不同的应用领域，包括例如自动驾驶汽车、医疗诊断装置等。

现代车辆通常配备环境检测传感器，旨在实时检测车辆周围的物体和环境特征，作为许多现有和新兴技术的基础，例如变道辅助、避免碰撞和自动驾驶功能。一些常用的传感系统包括光学传感器(例如，红外线、照相机等)、用于探测其他车辆或物体的存在、方向、距离和速度的射频检测测距仪(雷达)、磁力计(例如，如卡车、汽车或有轨电车等大型含铁物体的被动传感)，和光探测和测距仪(激光雷达)。

激光雷达通常使用脉冲光源和探测系统来估计与环境特征(例如车辆、结构物等)的距离。在某些系统中，激光或光束(脉冲)通过镜片组件发射和聚焦，接收器会收集来自物体的反射脉冲。脉冲的飞行时间(TOF)可以从发射时间到接收到反射的时间进行测量，表现为单个数据点。该过程可以在任何所需的范围内(在地面行驶的车辆的二维(2D)平面周围360度和/或飞机的三维(3D)区域)快速地重复，以形成点的集合，这些点可以实时地动态和持续更新，形成一个“点云”。点云数据可用于估计，例如相对于激光雷达系统的物体的距离、尺寸和位置，通常具有很高的保真度(例如，在5厘米之内)。

尽管激光雷达和其他传感系统有望带动全自动交通的持续发展，但仍然存在着限制其广泛采用的挑战。激光雷达系统通常昂贵、大型和笨重。在某些情况下，可能需要多个发射器来精确地跟踪场景，特别是对于在大的测距范围和视野(FOV)内需要保证精度的系统。虽然在将自动驾驶汽车技术推向更大的商业应用方面取得了长足的进步，但仍需要更多的改进。

发明内容

在某些实施例中，公开了一种用于自动驾驶汽车的光探测与测距(激光雷达)系统中的光束转向的设备。所述设备可以包括镜子、梳状驱动致动器、杠杆和/或铰链。所述镜子包括反射面和支撑梁。所述支撑梁被配置为通过作用于支撑梁上的力旋转反射面。所述梳状驱动致动器被配置为向支撑梁施加扭矩，其中支撑梁机械地位于梳状驱动致动器与反射面之间。所述杠杆将梳状驱动致动器和支撑梁机械地耦接，其中杠杆被配置为对支撑梁施加力。所述铰链将杠杆和支撑梁耦接，其中铰链被配置为允许杠杆与支撑梁之间的铰接运动。