【技术实现步骤摘要】
本技术涉及激光雷达领域，尤其涉及一种用于激光雷达的扫描装置和激光雷达。
技术介绍
1、常规的扫描器通常利用径向充磁的轴在两个电流相反的绕组之间受到磁极的相互作用力带动反射镜旋转，通过改变绕组电流方向即可实现反射镜往复摆动。该扫描器常用于医疗、美容行业，但近些年也已经应用在激光雷达内，用于慢速(小于15hz)、小扫描角度(小于25度)的扫描。
2、具有一定频率的往复运动是扫描式激光雷达中常见的需要。常规的电机往往能够实现此功能，但是受限于驱动器的原理和特性，在提高往复运动频率(不低于10hz)、增大扫描角度(大于30度)时，常规电机往往需要较高的驱动功率。
3、由于常规电机的力学模型可以简化为一个“质量-阻尼”二阶系统，因此其力学传递函数可以写作：
4、
5、其中转动惯量j，阻尼c，工作频率s，位移x，驱动力f。
6、在低阻尼(一般电机都会尽量降低阻尼)情况下，该传递函数的增益与频率的二次方成反比，即：随着工作频率s增加，常规电机的动力学增益x(s)/f(s)会迅速下降，这就导致存在上述问题：扫描器做往复运动时，如果提高往复运动频率(s)或增加扫描角度(x)，就需要提供更大的驱动力(f)，因此，采用常规电机驱动扫描器在一定频率下进行大角度扫描时需要提高驱动功率，这将导致大量能量浪费以及在激光雷达内部产生大量热量，从而降低激光雷达长时间扫描的可靠性和使用寿命。
7、
技术介绍
部分的内容仅仅是技术人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。
1、针对现有技术中的一个或多个缺陷，本技术提供一种用于激光雷达的扫描装置和激光雷达。
2、根据本技术的一方面，提供一种用于激光雷达的扫描装置，包括：
3、反射镜，其配置为反射光束；
4、驱动装置，其包括：
5、定子，其包括第一磁性组件；
6、转子，其包括第二磁性组件，并与所述反射镜连接，以带动所述反射镜运动来实现光束扫描，
7、其中，所述定子配置为使所述转子从平衡位置运动，以及所述第二磁性组件能够与所述第一磁性组件相互作用，以使所述转子回复至所述平衡位置。
8、根据本技术的实施例，所述转子还包括转子主体部，所述转子主体部能够绕轴运动。
9、根据本技术的实施例，所述定子还包括定子主体部，所述定子主体部与所述转子主体部配合以使所述转子从所述平衡位置绕轴运动。
10、根据本技术的实施例，所述第二磁性组件与所述转子主体部连接，所述第一磁性组件与所述定子主体部分离设置。
11、根据本技术的实施例，所述第二磁性组件和所述反射镜分别设置在所述转子主体部的两侧。
12、根据本技术的实施例，所述第一磁性组件包括两个第一磁性件，所述第二磁性组件包括至少一个第二磁性件。
13、根据本技术的实施例，所述第二磁性组件包括两个第二磁性件，所述两个第二磁性件分别与所述两个第一磁性件配对以形成两个回复组件，每个第二磁性件和配对的第一磁性件相对并且相对磁极的极性相同，以产生使所述转子回复至所述平衡位置的回复力。
14、根据本技术的实施例，所述两个第二磁性件相对于所述反射镜的对称面对称布置；所述两个第一磁性件相对于所述反射镜在所述转子处于平衡位置时的对称面对称布置，其中所述反射镜的对称面垂直于所述反射镜的反射面并且包含所述转子主体部的轴。
15、根据本技术的实施例，所述第一磁性组件还包括两个磁轭，所述两个磁轭分别包围所述两个第一磁性件的不与所述两个第二磁性件相对的磁极。
16、根据本技术的实施例，所述第二磁性组件还包括支撑所述两个第二磁性件的支撑体，所述支撑体与所述转子的转子主体部连接，所述支撑体具有开口，所述开口露出所述第二磁性件的与所述第一磁性件相对的磁极。
17、根据本技术的实施例，所述定子还包括定子主体部、从所述定子主体部底部边缘往外延伸的底板、以及设置在所述底板两侧的子支架，所述第一磁性组件设置在所述子支架上。
18、根据本技术的实施例，所述定子主体部包括定子支撑体以及设置在所述定子支撑体上的电磁组件。
19、根据本技术的实施例，所述电磁组件包括芯体、线圈和一对定位件。
20、根据本技术的实施例，所述芯体包括环形部和设置在所述环形部上的至少一对齿槽。
21、根据本技术的实施例，所述定位件包括环形槽和凸出部，所述环形槽配置为容纳所述线圈，所述凸出部与所述环形槽连通并且延伸到所述齿槽内。
22、根据本技术的实施例，所述至少一对齿槽相对于所述反射镜在所述转子处于平衡位置时的对称面对称布置，所述定位件的远离所述芯体的表面具有对应所述至少一对齿槽的至少一对第一缺口和相对于所述反射镜在所述转子处于平衡位置时的对称面对称的第二缺口。
23、根据本技术的实施例，所述定子主体部还包括设置于所述定子支撑体的中空部内的轴承。
24、根据本技术的实施例，所述定子主体部还包括设置在所述定子支撑体底部开口的端盖。
25、根据本技术的实施例，所述端盖的顶部附接有磁性件，所述磁性件向上延伸到所述轴承内。
26、根据本技术的实施例，所述端盖的顶部形成有向上开口的凹槽，所述凹槽设置所述磁性件。
27、根据本技术的实施例，所述定子还包括设置在所述底板上的电路板。
28、根据本技术的实施例，所述电路板包括多组印刷线圈和多个电容，各组印刷线圈与各个电容分别对应。
29、根据本技术的实施例，所述转子还包括转子主体部，所述转子主体部包括转子支撑体，所述转子支撑体覆盖所述定子的定子主体部，所述第二磁性组件附接到所述转子支撑体的侧壁。
30、根据本技术的实施例，所述转子主体部还包括第三磁性件，所述第三磁性件位于所述定子主体部中的电磁组件的外周并且固定在所述转子支撑体上。
31、根据本技术的实施例，所述转子主体部包括一对所述第三磁性件，所述电磁组件中的芯体包括一对齿槽，在所述转子处于平衡位置时，一对所述第三磁性件分别与所述一对齿槽相对，所述一对第三磁性件和/或所述一对齿槽相对于所述反射镜的对称面对称布置。
32、根据本技术的实施例，所述扫描装置还包括位置传感器，所述位置传感器配置为检测所述反射镜的位置。
33、根据本技术的实施例，所述转子支撑体覆盖所述定子的电路板上的印刷线圈。
34、根据本技术的实施例，所述转子支撑体的底部形成有目标物，所述目标物的至少一部分与所述印刷线圈相对，用于在所述转子运动时检测所述反射镜的位置。
35、根据本技术的实施例，所述目标物的第一部分和第二部分分别与所述印刷线圈中的第一印刷线圈和第二印刷线圈相对，用于在所述转子运动本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于激光雷达的扫描装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，所述转子还包括转子主体部，所述转子主体部能够绕轴运动。
3.根据权利要求2所述的扫描装置，其特征在于，所述定子还包括定子主体部，所述定子主体部与所述转子主体部配合以使所述转子从所述平衡位置绕轴运动。
4.根据权利要求3所述的扫描装置，其特征在于，所述第二磁性组件与所述转子主体部连接，所述第一磁性组件与所述定子主体部分离设置。
5.根据权利要求4所述的扫描装置，其特征在于，所述第二磁性组件和所述反射镜分别设置在所述转子主体部的两侧。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的扫描装置，其特征在于，所述第一磁性组件包括两个第一磁性件，所述第二磁性组件包括至少一个第二磁性件。
7.根据权利要求6所述的扫描装置，其特征在于，所述第二磁性组件包括两个第二磁性件，所述两个第二磁性件分别与所述两个第一磁性件配对以形成两个回复组件，每个第二磁性件和配对的第一磁性件相对并且相对磁极的极性相同，以产生使所述转子回复至所述平衡位置的回复力。
8.根据权利要求7所述的扫描装置，其特征在于，所述两个第二磁性件相对于所述反射镜的对称面对称布置；所述两个第一磁性件相对于所述反射镜在所述转子处于平衡位置时的对称面对称布置，其中所述反射镜的对称面垂直于所述反射镜的反射面并且包含所述转子主体部的轴。
9.根据权利要求7所述的扫描装置，其特征在于，所述第一磁性组件还包括两个磁轭，所述两个磁轭分别包围所述两个第一磁性件的不与所述两个第二磁性件相对的磁极。
10.根据权利要求7所述的扫描装置，其特征在于，所述第二磁性组件还包括支撑所述两个第二磁性件的支撑体，所述支撑体与所述转子的转子主体部连接，所述支撑体具有开口，所述开口露出所述第二磁性件的与所述第一磁性件相对的磁极。
11.根据权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，所述定子还包括定子主体部、从所述定子主体部底部边缘往外延伸的底板、以及设置在所述底板两侧的子支架，所述第一磁性组件设置在所述子支架上。
12.根据权利要求11所述的扫描装置，其特征在于，所述定子主体部包括定子支撑体以及设置在所述定子支撑体上的电磁组件。
13.根据权利要求12所述的扫描装置，其特征在于，所述电磁组件包括芯体、线圈和一对定位件。
14.根据权利要求13所述的扫描装置，其特征在于，所述芯体包括环形部和设置在所述环形部上的至少一对齿槽。
15.根据权利要求14所述的扫描装置，其特征在于，所述定位件包括环形槽和凸出部，所述环形槽配置为容纳所述线圈，所述凸出部与所述环形槽连通并且延伸到所述齿槽内。
16.根据权利要求15所述的扫描装置，其特征在于，所述至少一对齿槽相对于所述反射镜在所述转子处于平衡位置时的对称面对称布置，所述定位件远离所述芯体的表面具有对应所述至少一对齿槽的至少一对第一缺口和相对于所述反射镜在所述转子处于平衡位置时的对称面对称的第二缺口。
17.根据权利要求12所述的扫描装置，其特征在于，所述定子主体部还包括设置于所述定子支撑体的中空部内的轴承。
18.根据权利要求17所述的扫描装置，其特征在于，所述定子主体部还包括设置在所述定子支撑体底部开口的端盖。
19.根据权利要求18所述的扫描装置，其特征在于，所述端盖的顶部附接有磁性件，所述磁性件向上延伸到所述轴承内。
20.根据权利要求19所述的扫描装置，其特征在于，所述端盖的顶部形成有向上开口的凹槽，所述凹槽设置所述磁性件。
21.根据权利要求11所述的扫描装置，其特征在于，所述定子还包括设置在所述底板上的电路板。
22.根据权利要求21所述的扫描装置，其特征在于，所述电路板包括多组印刷线圈和多个电容，各组印刷线圈与各个电容分别对应。
23.根据权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，所述转子还包括转子主体部，所述转子主体部包括转子支撑体，所述转子支撑体覆盖所述定子的定子主体部，所述第二磁性组件附接到所述转子支撑体的侧壁。
24.根据权利要求23所述的扫描装置，其特征在于，所述转子主体部还包括第三磁性件，所述第三磁性件位于所述定子主体部中的电磁组件的外周并且固定在所述转子支撑体上。
25.根据权利要求24所述的扫描装置，其特征在于，所述转子主体部包括一对所述第三磁性件，所述电磁组件中的芯体包括一对齿槽，在所述转子处于平衡位置时，一对所述第三磁性件分别与所述一对齿槽相对，一对所述第三磁性件和/或所述一对齿槽相对...
【技术特征摘要】
1.一种用于激光雷达的扫描装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，所述转子还包括转子主体部，所述转子主体部能够绕轴运动。
3.根据权利要求2所述的扫描装置，其特征在于，所述定子还包括定子主体部，所述定子主体部与所述转子主体部配合以使所述转子从所述平衡位置绕轴运动。
4.根据权利要求3所述的扫描装置，其特征在于，所述第二磁性组件与所述转子主体部连接，所述第一磁性组件与所述定子主体部分离设置。
5.根据权利要求4所述的扫描装置，其特征在于，所述第二磁性组件和所述反射镜分别设置在所述转子主体部的两侧。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的扫描装置，其特征在于，所述第一磁性组件包括两个第一磁性件，所述第二磁性组件包括至少一个第二磁性件。
7.根据权利要求6所述的扫描装置，其特征在于，所述第二磁性组件包括两个第二磁性件，所述两个第二磁性件分别与所述两个第一磁性件配对以形成两个回复组件，每个第二磁性件和配对的第一磁性件相对并且相对磁极的极性相同，以产生使所述转子回复至所述平衡位置的回复力。
8.根据权利要求7所述的扫描装置，其特征在于，所述两个第二磁性件相对于所述反射镜的对称面对称布置；所述两个第一磁性件相对于所述反射镜在所述转子处于平衡位置时的对称面对称布置，其中所述反射镜的对称面垂直于所述反射镜的反射面并且包含所述转子主体部的轴。
9.根据权利要求7所述的扫描装置，其特征在于，所述第一磁性组件还包括两个磁轭，所述两个磁轭分别包围所述两个第一磁性件的不与所述两个第二磁性件相对的磁极。
10.根据权利要求7所述的扫描装置，其特征在于，所述第二磁性组件还包括支撑所述两个第二磁性件的支撑体，所述支撑体与所述转子的转子主体部连接，所述支撑体具有开口，所述开口露出所述第二磁性件的与所述第一磁性件相对的磁极。
11.根据权利要求1所述的扫描装置，其特征在于，所述定子还包括定子主体部、从所述定子主体部底部边缘往外延伸的底板、以及设置在所述底板两侧的子支架，所述第一磁性组件设置在所述子支架上。
12.根据权利要求11所述的扫描装置，其特征在于，所述定子主体部包括定子支撑体以及设置在所述定子支撑体上的电磁组件。
13.根据权利要求12所述的扫描装置，其特征在于，所述电磁组件包括芯体、线圈和一对定位件。
14.根据权利要求13所述的扫描装置，其特征在于，所述芯体包括环形部和设置在所述环形部上的至少一对齿槽。
15.根据权利要求14所述的扫描装置，其特征在于，所述定位件包括环形槽和凸出部，所述环形槽配置为容纳所述线圈，所述凸出部与所述环形槽连通并且延伸到所述齿槽内。
16.根据权利要求15所述的扫描装置，其特征在于，所述至少一对齿槽相对于所述反射镜在所述转子处于平衡位置时的对称面对称布置，所述定位件远离所述芯体的表面具有对应所述至少一对齿槽的至少一对第一缺口和相对于所述反射镜在所述转子处于平衡位置时的对称面对称的第二缺口。
17.根据权利要求12所述的扫描装置，其特征在于，所述定子主体部还包括设置于所述定子支撑体的中空部内的轴承。
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【专利技术属性】
技术研发人员：方亮，高永丰，向少卿，
申请(专利权)人：上海禾赛科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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