阅读说明：本技术 一种适用于mems扫描镜的闭环控制系统 (Closed-loop control system suitable for MEMS scanning mirror ) 是由 魏朝飞 于 2021-05-25 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种适用于MEMS扫描镜的闭环控制系统。激光光源为激光发射部件,其发射的激光打在MEMS扫描镜上；MEMS扫描镜将接收到的激光进行反射；MEMS扫描镜驱动信号控制微镜面的二维偏转角度,透射反射镜将MEMS扫描镜反射的激光进行透射同时将部分光线进行反射；二维PSD阵列接收透射反射镜反射的激光光线,并依据光路计算出此时MEMS扫描镜的实际偏转角度；得到MEMS扫描镜实际偏转角度与目标控制偏转角度误差信号,该误差信号反馈到MEMS扫描镜驱动控制端,通过控制MEMS扫描镜驱动信号使MEMS实际偏转角度与目标控制偏转角度达到一致,实现MEMS扫描镜的闭环控制,提高了MEMS扫描镜的稳定性。(The invention provides a closed-loop control system suitable for an MEMS scanning mirror. The laser light source is a laser emitting component, and laser emitted by the laser emitting component is irradiated on the MEMS scanning mirror; the MEMS scanning mirror reflects the received laser; the MEMS scanning mirror driving signal controls the two-dimensional deflection angle of the micro mirror surface, and the transmission reflector transmits the laser reflected by the MEMS scanning mirror and reflects part of light; the two-dimensional PSD array receives the laser light reflected by the transmission reflector and calculates the actual deflection angle of the MEMS scanning mirror at the moment according to the light path; and obtaining an error signal of the actual deflection angle and the target control deflection angle of the MEMS scanning mirror, feeding the error signal back to the drive control end of the MEMS scanning mirror, and controlling the drive signal of the MEMS scanning mirror to enable the actual deflection angle of the MEMS to be consistent with the target control deflection angle, thereby realizing the closed-loop control of the MEMS scanning mirror and improving the stability of the MEMS scanning mirror.)

一种适用于MEMS扫描镜的闭环控制系统

技术领域

本发明涉及一种适用于MEMS扫描镜的闭环控制方法，具体涉及电子领域。

背景技术

MEMS扫描镜是一种微机电激光扫描镜，其具有体积小、重量轻、低功耗、响应速度快、扫描频率高等优点，广泛应用于MEMS激光雷达。现阶段MEMS扫描镜技术本身还并不成熟，环境温度的改变会改变其频率响应，随之带来扫描特性的改变。

发明内容

本发明目的是提供了一种适用于MEMS扫描镜的闭环控制方法，提高了MEMS扫描镜的稳定性。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

（1）激光光源为激光发射部件，其发射的激光打在MEMS扫描镜上；MEMS扫描镜将接收到的激光进行反射；

（2）MEMS扫描镜驱动信号控制微镜面的二维偏转角度，透射反射镜将MEMS扫描镜反射的激光进行透射同时将部分光线进行反射；

（3）二维PSD阵列接收透射反射镜反射的激光光线，并依据光路计算出此时MEMS扫描镜的实际偏转角度；

（4）得到MEMS扫描镜实际偏转角度与目标控制偏转角度误差信号，该误差信号反馈到MEMS扫描镜驱动控制端，通过控制MEMS扫描镜驱动信号使MEMS实际偏转角度与目标控制偏转角度达到一致。

优选的，所述获取MEMS扫描镜实际偏转角度方法如下：

（1）标定，分别以不同入射角将激光打在透射反射镜上，二维PSD阵列某一光电二极管接收透射反射镜反射的激光，记录此时入射角与光电二极管的对应关系并存储到Flash中；

（2）通过MEMS扫描镜驱动控制MEMS扫描镜偏转角度β，激光经过传输，二维PSD阵列某一光电二极管接收透射反射镜反射的激光，查表光电二极管与入射角的对应关系且根据光路可逆原理得到此时MEMS扫描镜实际偏转角度为α。

本发明的优点在于：本发明通过获取MEMS扫描镜实际偏转角度与目标控制偏转角度误差信号，将误差信号反馈到MEMS扫描镜驱动控制端，控制MEMS扫描镜驱动信号使MEMS实际偏转角度与目标控制偏转角度达到一致。实现MEMS扫描镜的闭环控制，提高了MEMS扫描镜的稳定性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明实施例1的主视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种适用于MEMS扫描镜的闭环控制系统，由激光光源、MEMS扫描镜、透射反射镜、二维PSD阵列组成。激光光源为激光发射部件，其发射的激光打在MEMS扫描镜上。MEMS扫描镜将接收到的激光进行反射。MEMS扫描镜驱动信号可以控制微镜面的二维偏转角度。透射反射镜可以将MEMS扫描镜反射的激光进行透射同时将部分光线进行反射。二维PSD阵列是一种基于横向光电效应探测光电中心位置坐标信息的半导体器件，具有分辨率高、响应速度快、信号处理简单等优点，特别适用于位移、距离、角度以及可以间接转化为光电位置和位移的其他物理量的非接触高精度快速测量及准直测量。二维PSD阵列可以接收透射反射镜反射的激光光线，并依据光路计算出此时MEMS扫描镜的实际偏转角度。所述获取MEMS扫描镜实际偏转角度方法如下：标定，分别以不同入射角将激光打在透射反射镜上，二维PSD阵列某一光电二极管接收透射反射镜反射的激光，记录此时入射角与光电二极管的对应关系并存储到Flash中；通过MEMS扫描镜驱动控制MEMS扫描镜偏转角度β，激光经过传输，二维PSD阵列某一光电二极管接收透射反射镜反射的激光，查表光电二极管与入射角的对应关系且根据光路可逆原理得到此时MEMS扫描镜实际偏转角度为α。得到MEMS扫描镜实际偏转角度与目标控制偏转角度误差信号α-β，该误差信号反馈到MEMS扫描镜驱动控制端，通过控制MEMS扫描镜驱动信号使MEMS实际偏转角度与目标控制偏转角度达到一致，实现MEMS扫描镜的闭环控制，提高了MEMS扫描镜的稳定性。