[发明专利]一种扫描反射镜及其扫描方法

说明书

本发明公开了一种扫描反射镜，包括激光反射模块和激光反馈模块；所述激光反射模块用于对激光进行反射；所述激光反馈模块通过对扫描反射镜幅度和频率的反馈补偿，实现扫描反射镜在固定扫描幅度和固定频率下工作；本发明还公开了该扫描反射镜的扫描方法。本发明的扫描反射镜的扫描角度大，可以满足正负15°的光学扫描，扫描频率＞300Hz；扫描反射镜的镜面尺寸≥10mm×10mm；并且可以实现扫描反射镜在固定扫描幅度和固定频率下工作。

技术领域

本发明涉及反射镜领域，尤其涉及一种扫描反射镜及其扫描方法。

背景技术

从2D激光雷达拓展到3D激光雷达时，需要在纵向上增加扫描点数，主流有两种方式：采用多线2D扫描镜实现纵向扫描方式和采用一维扫描镜实现纵向扫描方式。但多线2D扫描模式可扩展空间太小，提高纵向分辨率即相当于增加线程，线程的增加会使结构更复杂，成本更高。对比之下，尽管目前采用的一维扫描镜实现纵向扫描方式技术不太成熟，但是可扩展空间较大，其一维扫描镜扫描频率的提高可以显著的增加纵向分辨率。而目前主流的一维激光扫描器难以满足其需求。

目前主流的一维激光扫描器有压电陶瓷扫描器、音圈电机扫描器以及MEMS扫描器，其中压电陶瓷扫描器的光学扫描角度通常很小，难以满足正负10度以上的光学扫描；此外音圈电机扫描器的扫描频率较小，难以满足300Hz以上的扫描频率；且现有技术中的扫描器难以满足在固定扫描幅度和频率下工作。

因此，亟需一种能够同时满足大角度、高频率、大镜面且能够在固定扫描幅度和频率下工作的一维激光扫描反射镜。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种大角度、高频率、大镜面且能够在固定扫描幅度和频率下工作的扫描反射镜及其扫描方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种扫描反射镜，包括激光反射模块和激光反馈模块；所述激光反射模块用于对激光进行反射；所述激光反馈模块通过对扫描反射镜幅度和频率的反馈补偿，实现扫描反射镜在固定扫描幅度和固定频率下工作。

进一步地，所述激光反射模块包括线圈、底座、转轴和反射镜，所述线圈通过线圈支架固定于所述底座的上表面，所述反射镜固定于所述底座的下表面，所述底座侧边设置有转轴，所述反射镜在所述线圈通电状态下绕所述转轴偏转。

进一步地，所述底座中部设置有线圈引线端，所述线圈的引线经过所述线圈支架连接到所述线圈引线端，再通过连接线与外部驱动电路相连，所述引线通电后用于驱动所述线圈。

进一步地，所述线圈支架上端设置有U型凹槽，所述线圈固定于所述线圈支架的U型凹槽中，所述线圈支架中部设置有小孔。

进一步地，所述激光反馈模块包括半导体激光器、光探测器和小孔，所述半导体激光器用于发射激光，所述光探测器用于接收激光。

具体地，所述半导体激光器、光探测器以及小孔设置于同一条直线上，所述半导体激光器和所述光探测器分别设置于所述小孔的两侧，所述小孔为扇形孔，所述半导体激光器和所述光探测器分别部分嵌入两个磁铁固定板中。

进一步地，所述扫描反射镜还包括外壳、轴承、磁铁和弹簧，所述外壳的两侧边上各设置有一个孔位，两个孔位关于所述外壳的中心轴线对称，所述孔位用于安装轴承，转轴通过所述轴承与所述外壳连接。

进一步地，所述外壳的顶部设置有安装孔，磁铁固定板上端通过螺丝固定于所述安装孔中；所述磁铁固定板上设置有螺纹孔，所述磁铁通过螺栓固定于所述磁铁固定板中；所述磁铁和所述磁铁固定板各有两个，分别设置于线圈的两侧，所述磁铁固定板与底座之间设置有弹簧，所述弹簧用于维持反射镜的镜面初始状态处于平衡位置。

本发明还公开了一种扫描反射镜的扫描方法，包括如下步骤：