[发明专利]驱动扫描微镜进行转动的方法及其装置

说明书

本发明公开了一种扫描微镜控制方法，产生对扫描微镜扰动最小的锯齿波；获取所述扫描微镜的第一位置信号；根据所述锯齿波和所述第一位置信号产生驱动信号，以驱动所述扫描微镜进行转动。本发明还公开了一种扫描微镜控制装置。本发明通过先确定对扫描微镜扰动最小的输入锯齿波作为输入信号，再对扫描微镜进行闭环控制，可有效降低扫描微镜的失真响应。

技术领域

本发明属于微镜控制领域，具体地，涉及一种驱动扫描微镜进行转动的方法及其装置。

背景技术

MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)扫描微镜作为微型投影仪、激光雷达、光学相干层析成像和共聚焦显微镜等系统的核心部件，在工业测量、无人驾驶、以及医学成像等领域拥有广泛的应用和巨大市场潜力。MEMS扫描微镜能够解决传统机械扫描系统尺寸大、精度低、能耗高、以及大规模量产能力不足等问题。

由于MEMS微镜为模拟器件同时也是一个非线性的响应系统，即当微镜输入一个波形时由于微镜的频率响应特性，会使微镜的响应波形失真，即微镜的响应曲线与输入波形不一致，即非线性响应。这种非线性响应会极大影响MEMS微镜的应用，使应用效果大幅度降低。

因此，如何改善微镜的驱动方法，降低微镜的失真响应是目前业内需要解决的问题。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种可有效降低微镜的失真响应的驱动扫描微镜进行转动的方法及其装置。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

根据本发明的一方面，提供了一种扫描微镜控制方法，所述方法包括：

产生对扫描微镜扰动最小的锯齿波；

获取所述扫描微镜的第一位置信号；

根据所述锯齿波和所述第一位置信号产生驱动信号，以驱动所述扫描微镜进行转动。

进一步地，所述产生对扫描微镜扰动最小的锯齿波的步骤包括：

确定对扫描微镜的扰动最小的锯齿波的占空比为最小扰动占空比；

产生占空比为最小扰动占空比的锯齿波。

进一步地，所述确定对扫描微镜的扰动最小的锯齿波的最小扰动占空比的步骤包括：

产生多个不同占空比的锯齿波；

分别根据所述多个不同占空比的锯齿波驱动所述扫描微镜进行转动；

获取所述扫描微镜的第二位置信号并根据所述第二位置信号分别计算所述多个不同占空比的锯齿波对所述扫描微镜的扰动大小；

将对所述扫描微镜的扰动最小的锯齿波对应的占空比设置为最小扰动占空比。

进一步地，所述驱动信号驱动所述扫描微镜沿Y轴方向进行转动；当所述扫描微镜的旋转角度为0时，光源发出的入射光线构成的入射平面与扫描微镜所在平面垂直，所述Y轴方向为所述扫描微镜旋转角度为0时，所述扫描微镜所在平面上的与所述入射平面垂直的方向。

进一步地，所述根据所述锯齿波和所述第一位置信号产生驱动信号，以驱动所述扫描微镜进行转动的步骤是根据所述锯齿波和所述第一位置信号采用PID控制算法产生驱动信号。

根据本发明的另一方面，还提供了一种驱动扫描微镜进行转动的装置，包括：第一控制器、第二控制器、反馈装置；

所述第一控制器用于确定对所述扫描微镜的扰动最小的锯齿波的最小扰动占空比，且所述第一控制器用于产生占空比为最小扰动占空比的锯齿波；

当所述驱动扫描微镜进行转动的系统驱动扫描微镜工作时：