[发明专利]一种双轴振镜

说明书

本发明属于激光技术领域，公开了一种双轴振镜，包括固定座、支撑架、反射镜、复位装置和驱动装置，支撑架包括外框、外撑梁和内撑梁，外撑梁和内撑梁相互垂直，外框连接于外撑梁，外撑梁转动连接于固定座，反射镜通过内撑梁连接于外框，复位装置分别连接于固定座和外撑梁，驱动装置设置于固定座和支撑架上，用于驱动支撑架和反射镜以外撑梁为轴相对于固定座进行转动，并带动复位装置产生弹性变形，驱动装置还用于驱动反射镜以内撑梁为轴进行转动，并带动内撑梁产生弹性变形。本发明中，外撑梁转动连接的设置，使外框在旋转时无需克服外撑梁的刚度，增大了反射镜的转角范围，避免振动冲击造成的损坏。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种双轴振镜。

背景技术

固态激光雷达通常采用电磁式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。电磁式振镜的驱动方式可分为两种，高频谐振式驱动和低频准静态驱动。高频谐振式驱动借助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。但是谐振式驱动对环境，振动较为敏感，必须使用位置反馈对振镜进行闭环控制，且谐振扫描无法实现激光雷达所必须的低频慢轴扫描。因此，现有电磁式MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)振镜和类MEMS振镜对慢轴扫描多采用低频准静态驱动，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，使用长度更长，截面积更小的扭力梁。但是这种扭力梁刚度低，且在外界振动环境下容易产生应力集中，造成振镜寿命降低，容易超过材料的应力极限，造成振镜损坏,或者由于低刚度带来的振镜容易受振动影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双轴振镜，能够增大振镜的转角范围，避免振动冲击所造成损坏并延长使用寿命。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种双轴振镜，包括：

固定座；

支撑架，所述支撑架包括外框、外撑梁和内撑梁，所述外撑梁和所述内撑梁相互垂直，所述外框连接于所述外撑梁，所述外撑梁转动连接于所述固定座；

反射镜，通过所述内撑梁连接于所述外框；

复位装置，分别连接于所述固定座和所述外撑梁；

驱动装置，设置于所述固定座和所述支撑架上，用于驱动所述支撑架和所述反射镜以所述外撑梁为轴相对于所述固定座进行转动，并带动所述复位装置产生弹性变形，所述驱动装置还用于驱动所述反射镜以内撑梁为轴进行转动，并带动所述内撑梁产生弹性变形。

作为优选，所述固定座上设置有轴承，所述外撑梁通过所述轴承转动连接于所述固定座。

作为优选，所述支撑架还包括内框，所述内框通过所述内撑梁连接于所述外框，所述反射镜安装于所述内框上。

作为优选，所述外框套设于所述内框的外侧，所述外撑梁设置有两段，对称连接于所述外框的外侧，分别连接于一个所述轴承，所述内撑梁设置有两段，对称连接于所述内框的外侧。

作为优选，所述固定座上设置有轴座，所述轴承安装于所述轴座上，所述外撑梁从所述轴承的一侧连接所述轴承，所述轴座上安装有端盖，所述端盖抵靠于所述轴承的另一侧。

作为优选，所述驱动装置包括永磁体和线圈，所述永磁体和所述线圈二者，一个安装于所述固定座上，另一个安装于所述支撑架上。

作为优选，所述永磁体安装于所述固定座上，所述线圈包括X轴振动线圈和Y轴振动线圈，所述X轴振动线圈安装于所述外框上，所述Y轴振动线圈安装于所述内框上。

作为优选，所述复位装置为复位弹簧，所述复位弹簧一端连接于所述外撑梁，另一端连接于所述固定座。