[发明专利]一种用于光转向的镜组件

说明书

本公开的实施例提供了一种调节光束的装置，所述装置包括微机电系统(MEMS)、非微机电系统(non‑MEMS)。所述微机电系统可以包括：用于接收和反射所述光束的第一可旋转镜的阵列，以及被配置为旋转所述第一可旋转镜的阵列中每个可旋转镜的第一致动器的阵列。所述非微机电系统可以包括用于接收和反射所述光束的第二可调节镜，以及被配置为调节所述第二可调节镜的第二致动器。由所述第一可旋转镜的阵列接收的所述光束是由所述第二可调节镜反射的，或者由所述第二可调节镜接收的所述光束是由所述第一可旋转镜的阵列反射的。

相关申请

本申请要求于2018年12月31日提交的美国专利申请第16/237,454号的优先权，所述申请是2018年12月7日提交的题为“用于光转向的镜组件”的美国专利申请的第16/213,992号的部分继续申请。上述申请中的全部内容通过引用以其全文并入本文。

背景技术

光转向通常涉及沿预定方向的光线的投射，以便于例如物体的检测和测距、物体的照明和扫描等。光转向可以用于许多不同的应用领域，包括例如自动驾驶汽车、医疗诊断设备等。

可以在光线的发射和接收中执行光转向。例如，光转向系统可以包括用于控制光线的投射方向以检测/成像物体的微镜阵列。此外，光转向接收器还可以包括用于选择将由接收器检测的入射光线的方向的微镜阵列，以避免检测其它不想要的信号。微镜阵列可以包括微镜组件的阵列，其中每个微镜组件包括微镜和致动器。在微镜组件中，可以经由连接结构(例如，扭杆、弹簧等)将微镜连接到基底以形成枢轴，并且可以通过致动器将微镜绕枢轴旋转。可以使每个微镜以某一旋转角度旋转，以朝目标方向反射(和转向)来自光源的光线。每个微镜可以由致动器旋转，以提供沿垂直轴线的第一投射角度范围、且提供沿水平轴线的第二投射角度范围。第一范围和第二范围能够限定二维视场(FOV，field of view)，在所述二维视场中光线被投射以检测/扫描物体。视场还能够限定由物体反射的入射光线的方向，并由接收器检测。

镜组件能够主导光转向系统的各种性能指标，包括例如精度、致动功率、视场、色散角、可靠性等。提供一种能够改进这些性能指标的镜组件是令人期待的。

发明内容

一方面，本公开的实施例提供了一种调节光束的装置，所述装置包括微机电系统(MEMS，microelectromechanical system)、非微机电系统(non-MEMS，non-microelectromechanical system)。所述微机电系统可以包括：用于接收和反射所述光束的第一可旋转镜的阵列，以及被配置为旋转所述第一可旋转镜的阵列中的每个可旋转镜的第一致动器的阵列。所述非微机电系统可以包括用于接收和反射所述光束的第二可调节镜，以及被配置为调节所述第二可调节镜的第二致动器。由所述第一可旋转镜的阵列接收的所述光束是由所述第二可调节镜反射的，或者由所述第二可调节镜接收的所述光束是由所述第一可旋转镜的阵列反射的。

另一方面，本公开的实施例提供了一种光检测和测距系统。所述系统可以包括光源、接收器、微机电系统和非微机电系统。所述微机电系统可以包括：用于接收和反射所述光束的第一可旋转镜的阵列，以及被配置为旋转所述第一可旋转镜的阵列中的每个可旋转镜的第一致动器的阵列。所述非微机电系统可以包括用于接收和反射所述光束的第二可调节镜，以及被配置为调节所述第二可调节镜的第二致动器。由所述第一可旋转镜的阵列接收的所述光束是由所述第二可调节镜反射的，或者由所述第二可调节镜接收的所述光束是由所述第一可旋转镜的阵列反射的。

又一方面，本公开的实施例进一步提供一种用于在光转向系统中调节光束的方法。所述方法可以包括：确定光路的第一角度和第二角度，所述光路是输出光线的投射路径或输入光线的输入路径，所述第一角度相对于第一维度，所述第二角度相对于与所述第一维度正交的第二维度，以及控制第一致动器的阵列旋转微机电系统的第一可旋转微镜的阵列以设置所述第一角度。