[发明专利]一种二维MEMS微镜驱动控制系统和方法

说明书

本发明公开了一种二维MEMS微镜驱动控制系统和方法，其中，所述系统包括：数字控制器、第一DAC、微镜偏转驱动回路和MEMS微镜芯片；MEMS微镜芯片，包括：MEMS微镜；数字控制器，用于从接收到的外部指令中提取得到偏转角度指令，对偏转角度指令进行解码，得到MEMS微镜驱动数字波形；第一DAC，用于将MEMS微镜驱动数字波形转换为MEMS微镜驱动模拟波形；微镜偏转驱动回路，用于将MEMS微镜驱动模拟波形，转换为MEMS微镜驱动电流；MEMS微镜，用于在MEMS微镜驱动电流的驱动作用下进行偏转。通过本发明提高了磁驱动模式MEMS微镜的指向控制精度。

技术领域

本发明属于MEMS微镜驱动技术领域，尤其涉及一种二维MEMS微镜驱动控制系统和方法。

背景技术

传统光束的二维空间扫描的方法有很多种，电光扫描、声光扫描、旋转多面镜扫描和微镜扫描等方法。其中，MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS，微机电系统)微镜是一种使用MEMS加工技术制作的微小可驱动反射镜。

MEMS微镜通常在半导体硅上制作，驱动结构是微米级结构。MEMS微镜与传统系统相比，其具有重量轻、体积小及与大规模集成电路制作工艺相兼容的优点，且易于大批量生产，生产成本较低。同时，传感器、信号处理电路和微执行器的集成，可以使微弱信号的放大、校正及补偿等在同一片芯片中进行，从而不需要经过长距离传输，这样可以很大程度上抑制噪声干扰，提高输出信号品质。因此，MEMS微镜在投影显示、光纤通讯、数据存储、精密测量、医疗成像和生物技术等国防和民用领域都有着广泛的应用。

目前，主流的MEMS微镜通常采用驱动方式有：磁驱动、静电驱动和热驱动等。其中，磁驱动模式MEMS微镜具有驱动电压低、驱动功耗低、驱动力大等优点，目前应用较为广泛。然而，现有的磁驱动模式MEMS微镜也存在一个问题：磁驱动模式MEMS微镜指向控制精度较低。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种二维MEMS微镜驱动控制系统和方法，旨在提高磁驱动模式MEMS微镜的指向控制精度。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种二维MEMS微镜驱动控制系统，包括：数字控制器、第一DAC、微镜偏转驱动回路和MEMS微镜芯片；其中，所述MEMS微镜芯片，包括：MEMS微镜；

数字控制器，用于从接收到的外部指令中提取得到偏转角度指令，对所述偏转角度指令进行解码，得到MEMS微镜驱动数字波形；

第一DAC，用于将所述MEMS微镜驱动数字波形转换为MEMS微镜驱动模拟波形；

微镜偏转驱动回路，用于将所述MEMS微镜驱动模拟波形，转换为MEMS微镜驱动电流；

MEMS微镜，用于在所述MEMS微镜驱动电流的驱动作用下进行偏转。

在上述二维MEMS微镜驱动控制系统中，所述二维MEMS微镜驱动控制系统，还包括：第二DAC和微镜角度反馈测量回路；其中，所述MEMS微镜芯片，还包括：MEMS微镜角度角度传感器；

数字控制器，还用于按照预定时序，生成MEMS微镜角度传感器数字驱动波形；

第二DAC，用于将所述MEMS微镜角度传感器数字驱动波形转换为MEMS微镜角度传感器模拟驱动波形；

微镜角度反馈测量回路，用于对所述MEMS微镜角度传感器模拟驱动波形进行驱动；

MEMS微镜角度传感器，用于在所述驱动后的MEMS微镜角度传感器模拟驱动波形的作用下，对所述MEMS微镜的实际偏转角度进行测量，输出测量结果。

在上述二维MEMS微镜驱动控制系统中，所述二维MEMS微镜驱动控制系统，还包括：ADC；