[发明专利]一种振镜和激光雷达

说明书

本发明公开了一种振镜和激光雷达，该振镜包括：固定座，反射镜片：包括第一反射镜片和第二反射镜片，以及振镜驱动架：包括快轴支架、快轴框和慢轴框，第一反射镜片安装在快轴框中，第二反射镜片安装在慢轴框中；快轴框连接于快轴支架的内侧，慢轴框固定连接于快轴支架的外侧，振镜驱动架连接于固定座中；其中，快轴框绕第二方向扭动，慢轴框绕第一方向扭动，第一方向与第二方向垂直；第一反射镜片反射探测光束，形成探测视场；第二反射镜片反射由探测视场反馈的回波光束。如此，可通过将慢轴框与快轴框分离，以预留第二反射镜片的安装空间，并且通过反射镜片绕第一方向同步俯仰，可减小感光阵面的面积，有利于降低振镜以及激光雷达的成本。

技术领域

本发明实施例涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种振镜和激光雷达。

背景技术

激光雷达是以发射激光束探测目标物体的位置、速度等特征量的雷达系统。随着激光雷达的发展，将微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)振镜(本文中也简称为“振镜”)应用于激光雷达中，研发固态激光雷达成为近年来激光雷达的发展新趋势。

目前所有采用离轴式振镜扫描方案的激光雷达，其接收光学通道是与发射光学通道独立设置的，接收的回波光斑通过接收透镜以后落在光电传感器APD(即雪崩光电二极管)上。随着发射光束的扫描角度变化，回波光斑会在接收光电传感器APD上移动，发射扫描的角度范围越大，回波光斑的移动范围越大。因此，离轴式振镜扫描雷达需要一个尺寸较大的感光接收阵列，保证在最大的扫描角度范围内回波光斑不会落到接收光电传感器APD阵面以外。同时，同等通光孔径条件下，离轴式扫描雷达的视场范围越大，需要的APD阵面就越大，由此导致激光雷达成本居高不下。

发明内容

本发明实施例提供一种振镜和激光雷达，以减小感光阵面的面积，有利于降低振镜以及激光雷达的成本。

第一方面，本发明实施例提出一种振镜，该振镜包括：固定座、振镜驱动架以及反射镜片；

所述反射镜片包括第一反射镜片和第二反射镜片；所述振镜驱动架包括快轴支架、快轴框和慢轴框，所述第一反射镜片安装在所述快轴框中，所述第二反射镜片安装在所述慢轴框中；所述快轴框连接于所述快轴支架的内侧，所述慢轴框固定连接于所述快轴支架的外侧，所述振镜驱动架连接于所述固定座中；

其中，所述快轴框围绕第二方向扭动，所述慢轴框围绕第一方向扭动，所述第一方向与所述第二方向垂直；所述第一反射镜片用于反射探测光束，形成探测视场；所述第二反射镜片用于反射由所述探测视场反馈的回波光束。

在一实施例中，所述振镜驱动架还包括两个快轴扭力梁；沿所述第二方向，两个所述快轴扭力梁对称连接于所述快轴框与所述快轴支架之间；

所述快轴扭力梁扭动带动所述快轴框扭动及复位。

在一实施例中，该振镜还包括第一磁铁、第二磁铁以及第一线圈；

沿所述第一方向，所述第一磁铁和所述第二磁铁设置于所述快轴框的相对两侧；所述第一线圈环绕设置于所述快轴框的边缘，且穿过所述快轴扭力梁中的至少一个所述快轴扭力梁。

在一实施例中，所述快轴支架旋转连接于所述振镜驱动架中。

在一实施例中，所述振镜驱动架旋转连接于所述固定座中。

在一实施例中，该振镜还包括慢轴支架、第二线圈、第三磁铁、第四磁铁、慢轴轴承以及轴承座；

所述慢轴框固定于所述慢轴支架的内侧，所述慢轴支架的第一端与所述快轴支架的第一端固定连接，所述慢轴支架的第二端与所述固定座旋转连接，所述快轴支架背离所述慢轴支架的第二端与所述固定座旋转连接；所述固定座上沿所述第一方向的两端分别设置一所述轴承座，所述慢轴支架的第二端套入一所述轴承座中的所述慢轴轴承，所述快轴支架的第二端套入另一所述轴承座中的所述慢轴轴承；