[发明专利]一种基于微反射镜阵列的MEMS微振镜监测装置及方法

说明书

本发明提供一种基于微反射镜阵列的MEMS微振镜监测装置及方法，装置包括：光源用于发射光信号；MEMS微振镜用于将光信号向被测空间的被测物投射，被测物反射的第一光信号反馈至光束传感器；MEMS微振镜上设置具有不同空间法向角的反射面的微反射镜阵列，用于将光信号反射的第二光信号反馈至光束传感器；光束传感器用于接收第一光信号和第二光信号；处理器用于提取光束传感器接收的第一光信号计算第一深度信息；提取光束传感器接收的第二光信号计算第二深度信息并根据所述第二深度信息对第一深度信息进行标定；根据第二光信号出现的时序和规律，监测所述MEMS微振镜的位置和工作状态。提高了MEMS微振镜的安全性及信号的完整性。

技术领域

本发明涉及MEMS微振镜监测技术领域，尤其涉及一种基于微反射镜阵列的MEMS微振镜监测装置及方法。

背景技术

微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)是微电路和微机械按功能要求在芯片上的集成，尺寸通常在毫米或微米级。MEMS器件可被用于快速光学扫描领域，在投影显示、条形码扫描、激光打印机、医疗成像、光通讯等领域具有广泛应用。近年来，由于MEMS微振镜帮助激光雷达摆脱了笨重的马达、多棱镜等机械运动装置，毫米级尺寸的微振镜大大减小了激光雷达的尺寸，无论从美观度、车载集成度还是成本的角度，MEMS微振镜具有明显的优势。

MEMS微振镜主要用于反射激光器发射的光束，将光束快速、均匀地投射在被测空间内，完成被测物表面光信号的全覆盖。但当MEMS微振镜由于机械、破损等故障时，会造成MEMS微振镜停止工作、扫描范围缺失等情况，进而激光器发射的光束会连续聚焦于一点，会造成人身伤害和信号缺失。

现有技术中缺乏一种检测MEMS微振镜是否有故障的方法。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明为了解决现有的问题，提供一种基于微反射镜阵列的MEMS微振镜监测装置及方法。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下所述：

一种基于微反射镜阵列的MEMS微振镜监测装置，包括：光源，用于发射光信号；MEMS微振镜，用于将所述光源投射至所述MEMS微振镜的光信号向被测空间的被测物投射，所述被测物反射的第一光信号反馈至光束传感器；所述MEMS微振镜上设置具有不同空间法向角的反射面的微反射镜阵列，用于将所述光源投射至所述微反射镜阵列的光信号反射的第二光信号反馈至所述光束传感器；光束传感器，用于接收反馈的所述第一光信号和所述第二光信号；处理器，用于：提取所述光束传感器接收的所述第一光信号计算第一深度信息；提取所述光束传感器接收的所述第二光信号计算第二深度信息并根据所述第二深度信息对所述第一深度信息进行标定；根据所述第二光信号出现的时序和规律，监测所述MEMS微振镜的位置和工作状态。

在本发明的一种实施例中，还包括基架和万向架，用于支撑所述MEMS微振镜通过二维偏转振荡将所述光源的光信号向被测空间的所述被测物投射。所述万向架围绕所述基架的中心轴偏转振荡，所述MEMS微振镜围绕所述万向架的中心轴进行偏转振荡。所述MEMS微振镜通过第一铰链和第二铰链与所述万向架铰接，所述MEMS微振镜沿着所述第一铰链与所述第二铰的第一连线方向振荡偏转；所述万向架通过第三铰链和第四铰链与所述基架铰接，所述万向架沿着所述第三铰链与所述第四铰链的第二连线方向振荡偏转；所述第一连线方向与所述第二连线方向不平行。

在本发明的另一种实施例中，所述光源发射周期性的短脉冲光束；所述基架以一定的倾斜角度固定使得所述光源发射的光信号经过所述MEMS微振镜向外投射至被测空间的被测物上，所述被测物反射的第一光信号经相同光路入射至所述光束传感器上。所述处理器还用于获取所述光束传感器接收所述第一光信号时的时间并与所述MEMS微振镜偏转振荡的偏振角的偏振角度状态进行配准。