MEMS振镜谐振角度光学检测组件制造技术

本申请公开了一种MEMS振镜谐振角度光学检测组件，包括固定架、激光器和角度检测探测器电路板。激光器和所述角度检测探测器电路板固定安装在所述固定架上，所述激光器用于向MEMS振镜的振镜反射面发射激光，所述角度检测探测器电路板设有一的通光孔，用于供所述激光器发射激光和所述振镜反射面反射的反射光通过。所述角度检测探测器电路板具有相反的电路板第一侧和电路板第二侧，所述电路板第一侧背离所述激光器，所述电路板第二侧面向所述激光器，所述电路板第二侧上设有探测器，所述固定架上一体成型地设有光线汇聚结构，用于将所述反射光反射并汇聚至所述探测器。反射光反射并汇聚至所述探测器。反射光反射并汇聚至所述探测器。

【技术实现步骤摘要】
MEMS振镜谐振角度光学检测组件


[0001]本申请涉及激光雷达
，尤其涉及一种MEMS振镜谐振角度光学检测组件。

技术介绍

[0002]激光雷达是以发射激光束探测目标物体的距离、方位、速度等特征量的雷达系统，近年来随着无人驾驶(包括自动驾驶车辆、AGV、UAV等)市场的蓬勃发展，对于激光雷达的需求日益增长。
[0003]随着技术的发展，将MEMS(Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System)振镜应用于激光雷达中作为激光束扫描元件，成为激光雷达的发展新趋势。MEMS振镜是采用MEMS工艺制作的一种微镜，其工作模式多为谐振模式，与传统的机械式光学扫描镜相比，具有重量轻、体积小、震荡频率高、无旋转部件等优势。相比电容或电压反馈方式检测反馈角度，使用光学反馈方式能够精确得出其工作过程中不同时间对应的扫描角度。但是光学检测组件中各元件需要足够精确的相对位置和角度关系，现有系统无法满足在结构简单的情况下实现高精度位置和角度需求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种MEMS振镜谐振角度光学检测组件，结构简单且能够实现高精度位置和角度需求。
[0005]本申请各实施例提供的MEMS振镜谐振角度光学检测组件，包括固定架、激光器和角度检测探测器电路板。激光器和所述角度检测探测器电路板固定安装在所述固定架上，所述激光器用于向MEMS振镜的振镜反射面发射激光，所述角度检测探测器电路板设有一的通光孔，用于供所述激光器发射激光和所述振镜反射面反射的反射光通过。所述角度检测探测器电路板具有相反的电路板第一侧和电路板第二侧，所述电路板第一侧背离所述激光器，所述电路板第二侧面向所述激光器，所述电路板第二侧上设有探测器，所述固定架上一体成型地设有光线汇聚结构，用于将所述反射光反射并汇聚至所述探测器。
[0006]上述方案中，MEMS振镜的反射光经过固定架上的光线汇聚结构再反射至探测器进行接收，增加了激光反射过程，在保证激光从MEMS振镜到探测器的总传播距离不变的情况下，可以使MEMS振镜与固定架在前后方向上的距离变小，用于容纳谐振角度光学检测组件的收容空间也可以变小，整个振镜组件即可减小，有利于减小整机产品尺寸。另外，将光线汇聚结构与固定架一体成型，简化了光线汇聚结构，省去了装调单独光线汇聚结构的步骤，更容易保证光线汇聚结构与MEMS振镜和探测器之间的相对位置关系，从而利用简单的结构即可实现高精度位置和角度需求。
[0007]在一些实施例中，所述光线汇聚结构包括反射柱面，用于将振镜反射面反射回地反射光反射并汇聚至所述探测器。
[0008]在一些实施例中，所述反射柱面设有一层反射膜。
[0009]在一些实施例中，所述探测器包括第一探测器和第二探测器，所述光线汇聚结构
包括水平反射柱面和竖向反射柱面，所述水平反射柱面用于将所述振镜反射面反射回的反射光反射并汇聚至所述第一探测器，所述竖向反射柱面用于将所述振镜反射面反射回的反射光反射并汇聚至所述第二探测器。
[0010]在一些实施例中，所述固定架包括固定架底座以及与所述固定架底座固定连接的激光器支撑部，所述激光器固定在所述激光器支撑部上，所述水平反射柱面和所述竖向反射柱面形成在所述激光器支撑部上，所述水平反射柱面位于所述激光器上方，所述竖向反射柱面位于所述激光器侧方并位于所述水平反射柱面下方。
[0011]在一些实施例中，所述固定架包括固定架底座以及与所述固定架底座固定连接的激光器支撑部和电路板支撑部，所述激光器固定在所述激光器支撑部上，所述角度检测探测器电路板固定在所述电路板支撑部面向所述激光器的一侧。
[0012]在一些实施例中，所述激光器支撑部上部设有激光器安装孔，所述激光器固定在所述激光器安装孔内。
[0013]在一些实施例中，所述电路板支撑部上设有电路板定位销和电路板固定孔，所述角度检测探测器电路板对应设有与所述电路板定位销配合的销孔和与所述电路板固定孔对齐的螺钉孔。
[0014]在一些实施例中，所述激光器支撑部从所述固定架底座的中部垂直向上延伸，所述电路板支撑部包括从所述固定架底座两侧垂直向上延伸的两个间隔的支撑件，所述通光孔位于两个所述支撑件之间。
[0015]上述方案中，利用两个间隔的支撑件来定位角度检测探测器电路板，可以获得更稳固和精确的定位效果。
[0016]在一些实施例中，所述激光器支撑部和所述电路板支撑部与所述固定架底座一体成型。因此，利用单一固定架即可实现激光器和角度检测探测器电路板，结构简单，装调方便，有助于提高定位精度。
附图说明
[0017]图1是振镜谐振角度光学检测组件一实施例的工作示意图。
[0018]图2是图1的振镜谐振角度光学检测组件的固定架的立体图。
[0019]图3是图2的固定架另一角度的立体图。
[0020]图4是图1的振镜谐振角度光学检测组件的角度检测探测器电路板的立体图。
[0021]元件标号说明：
[0022]MEMS振镜402、振镜反射面406、MEMS振镜谐振角度光学检测组件500、固定架502、激光器504、角度检测探测器电路板506、通光孔508、第一探测器510A、第二探测器510B、固定架底座512、激光器支撑部514、电路板支撑部516、定位销518、多个安装通孔520、激光器安装孔522、水平反射柱面524、竖向反射柱面526、电路板定位销528、电路板固定孔530、支撑件532、电路板第一侧550、电路板第二侧552、销孔554、螺钉孔556、螺钉558
具体实施方式
[0023]下面，结合附图以及具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施
例。
[0024]需要说明的是，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外、顶部、底部
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0025]还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，该元件可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0026]图1至图4例示了MEMS振镜谐振角度光学检测组件一实施例的具体结构。本实施例的MEMS振镜谐振角度光学检测组件500包括固定架502、激光器504和角度检测探测器电路板506。激光器504和角度检测探测器电路板506都固定安装在固定架502上，相对于MEMS振镜402的振镜反射面406定位。
[0027]激光器504出射用于角度检测的激光，例如为半导体激光器504。激光器504与角度检测探测器电路板506之间连接有电线，使得角度检测探测器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MEMS振镜谐振角度光学检测组件(500)，其特征在于，包括固定架(502)、激光器(504)和角度检测探测器电路板(506)，所述激光器(504)和所述角度检测探测器电路板(506)固定安装在所述固定架(502)上，所述激光器(504)用于向MEMS振镜(402)的振镜反射面(406)发射激光，所述角度检测探测器电路板(506)设有一的通光孔(508)，用于供所述激光器(504)发射的激光和所述振镜反射面(406)反射的反射光通过，所述角度检测探测器电路板(506)具有相反的电路板第一侧(550)和电路板第二侧(552)，所述电路板第一侧(550)背离所述激光器(504)，所述电路板第二侧(552)面向所述激光器(504)，所述电路板第二侧(552)上设有探测器，所述固定架(502)上一体成型地设有光线汇聚结构，用于将所述反射光反射并汇聚至所述探测器。2.根据权利要求1所述的MEMS振镜谐振角度光学检测组件(500)，其特征在于，所述光线汇聚结构包括反射柱面，用于将振镜反射面(406)反射回的反射光反射并汇聚至所述探测器。3.根据权利要求2所述的MEMS振镜谐振角度光学检测组件(500)，其特征在于，所述探测器包括第一探测器(510A)和第二探测器(510B)，所述反射柱面包括水平反射柱面(524)和竖向反射柱面(526)，所述水平反射柱面(524)用于将所述振镜反射面(406)反射回的反射光反射并汇聚至所述第一探测器(510A)，所述竖向反射柱面(526)用于将所述振镜反射面(406)反射回的反射光反射并汇聚至所述第二探测器(510B)。4.根据权利要求3所述的MEMS振镜谐振角度光学检测组件(500)，其特征在于，所述固定架(502)包括固定架底座(512)以及与所述固定架底座(512)固定连接的激光器支撑部(514)，所述激光器(504)固定在所述激光器支撑部(514)上，所述水平反射柱面(524)和所述竖向反射柱面(526)形成在所述激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：车凯，王敬，尹逊帅，雷健，
申请(专利权)人：烟台艾睿光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：