本實用新型涉及光電分析，特別涉及準固態(tài)單線激光雷達。

背景技術：

激光雷達是一種常用的測距傳感器，由于具有分辨率高、受環(huán)境因素干擾小等優(yōu)點，其在工業(yè)領域、智能機器人、汽車等領域應用廣泛。激光雷達分為單線激光雷達、多線激光雷達和面陣雷達三種，其中單線激光雷達的使用最為廣泛。單線激光雷達基本工作原理如圖1所示：激光發(fā)射器出射的激光經(jīng)反射(動)鏡反射后照射至探測物體，其中，反射(動)鏡被電機帶動高速沿一定范圍旋轉(zhuǎn)，因此，出射光在一定角度范圍內(nèi)快速掃描、測距，由探測物體反射的光被反射(動)鏡反射后，由激光接收器(例如，陣列APD)接收。

傳統(tǒng)單線激光雷達中反射(動)鏡使用激光振鏡，例如高速Galvano鏡，利用高速旋轉(zhuǎn)的電機帶動反射鏡旋轉(zhuǎn)。主要不足為：

傳統(tǒng)的激光振鏡尺寸大，成本高，不利于激光雷達結(jié)構(gòu)緊湊、實現(xiàn)小型化，而且，電機全速連續(xù)工作時驅(qū)動功率高。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術方案中的不足，本實用新型提供了一種無需電機、結(jié)構(gòu)緊湊、低成本的準固態(tài)單線激光雷達。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種準固態(tài)單線激光雷達，所述激光雷達包括激光器、探測器；所述激光雷達進一步包括：

振鏡，所述振鏡包括：

底座；

磁鐵，所述磁鐵分別設置在所述底座的相對的兩側(cè)，相互隔離的位置相對的磁鐵的極性相反；

線圈，所述線圈的兩端接入交流電；

反射鏡，所述反射鏡連接所述線圈；所述反射鏡將激光器發(fā)出的檢測光反射到探測物，探測物上的反射光經(jīng)過所述反射鏡后進入所述探測器；

扭力桿，所述扭力桿的一端通過固定件固定在所述底座上，另一端連接所述線圈；交流電驅(qū)動下的所述線圈在所述磁鐵形成的磁場中產(chǎn)生力矩，帶動所述反射鏡以所述扭力桿為軸線扭動；

固定件。

根據(jù)上述的激光雷達，可選地，所述振鏡進一步包括：

支撐部，所述支撐部設置在所述底座上，并高于所述底座的平面，所述固定件將所述扭力桿的一端固定在所述支撐部上。

根據(jù)上述的激光雷達，優(yōu)選地，自由狀態(tài)下，所述線圈的中心軸線與所述磁鐵間的連線的夾角大于零。

根據(jù)上述的激光雷達，可選地，所述底座上具有位置相對的凹槽，所述磁鐵設置在所述凹槽內(nèi)。

根據(jù)上述的激光雷達，可選地，所述扭力桿的一端可轉(zhuǎn)動地固定在所述底座上。

根據(jù)上述的激光雷達，優(yōu)選地，所述扭力桿為二個，二個扭力桿的一端分別固定在底座，另一端分別連接所述線圈的相對的兩側(cè)。

根據(jù)上述的激光雷達，可選地，所述振鏡進一步包括：

支撐件，所述反射鏡和線圈連接所述支撐件，所述扭力桿的一端固定在支撐件上。

根據(jù)上述的激光雷達，優(yōu)選地，所述支撐件、扭力桿一體成型。

根據(jù)上述的激光雷達，優(yōu)選地，所述扭力桿的一端呈“T”形，通過固定件固定在所述底座上。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有的有益效果為：

本實用新型的類MEMS振鏡無需使用電機，全速連續(xù)工作時功耗低；

振鏡尺寸小、重量輕，使激光雷達結(jié)構(gòu)緊湊、實現(xiàn)了小型化；

振鏡結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，極大地降低了單線激光雷達的成本；

反射鏡的有效鏡面尺寸為厘米級，保證了由探測物體返回的較弱發(fā)散光的反射，進而保證了激光雷達的檢測靈敏度。

附圖說明

參照附圖，本實用新型的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于舉例說明本實用新型的技術方案，而并非意在對本實用新型的保護范圍構(gòu)成限制。圖中：

圖1是根據(jù)本實用新型實施例1的類MEMS振鏡的結(jié)構(gòu)簡圖；

圖2是根據(jù)本實用新型實施例1的類MEMS振鏡的另一結(jié)構(gòu)簡圖。

具體實施方式

圖1-2和以下說明描述了本實用新型的可選實施方式以教導本領域技術人員如何實施和再現(xiàn)本實用新型。為了教導本實用新型技術方案，已簡化或省略了一些常規(guī)方面。本領域技術人員應該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本實用新型的范圍內(nèi)。本領域技術人員應該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本實用新型的多個變型。由此，本實用新型并不局限于下述可選實施方式，而僅由權利要求和它們的等同物限定。

實施例1：

本實用新型實施例的一種準固態(tài)單線激光雷達，所述激光雷達包括：

激光器、探測器及分析模塊，這些都是本領域的現(xiàn)有技術，在此不再贅述；

類MEMS振鏡，圖1-2示意性地給出了本實用新型實施例的類MEMS振鏡的結(jié)構(gòu)簡圖，如圖1-2所示，所述振鏡包括：

底座11，如鋁質(zhì)底座；

支撐部21，所述支撐部設置在所述底座的相對的兩側(cè)，并高于所述底座的平面；

磁鐵，如永磁鐵，所述磁鐵分別設置在所述底座的相對兩側(cè)的凹槽內(nèi)，相互隔離的位置相對的磁鐵的極性相反；所述凹槽的走向與所述支撐部的走向垂直；

支撐件32，如支撐環(huán)；

線圈33，所述線圈圍成筒狀結(jié)構(gòu)，固定在所述支撐環(huán)上，線圈的兩端接入交流電；

反射鏡31，所述反射鏡固定在所述支撐環(huán)上；所述反射鏡將激光器發(fā)出的檢測光反射到探測物，探測物上的反射光經(jīng)過所述反射鏡后進入所述探測器；

扭力桿41，所述扭力桿的一端42通過固定件固定在所述底座上，另一端連接所述線圈；交流電驅(qū)動下的所述線圈在所述磁鐵形成的磁場中產(chǎn)生力矩，帶動所述反射鏡以所述扭力桿為軸線扭動，且不會觸碰底座；

固定件61，如螺母。

本實用新型實施例的上述激光雷達的工作過程，包括以下步驟：

激光器發(fā)出檢測光；

檢測光被所述振鏡反射，反射光射向檢測物；

交流電驅(qū)動下的所述線圈在所述磁鐵形成的磁場中產(chǎn)生力矩，帶動所述反射鏡以所述扭力桿為軸線扭動；所述檢測光在所述反射鏡上的反射光射向不同方向；

檢測光在檢測物上的反射光被所述反射鏡反射進探測器。

實施例2：

本實用新型實施例的準固態(tài)單線激光雷達，與實施例1不同的是：

利用壓片將扭力桿的一端壓在支撐部上，并通過固定件將壓片固定在支撐部上。所述扭力桿的一端呈圓柱形，壓片的形狀與所述扭力桿的圓柱形表面匹配，使得所述扭力桿可轉(zhuǎn)動地固定在支撐部上。

實施例3：

根據(jù)本實用新型實施例1的激光雷達的應用例。

在本實施例中，如圖1所示，扭力桿41為二個，二個扭力桿的一端分別固定在支撐部21上，另一端分別連接所述支撐環(huán)相對的兩側(cè)；支撐環(huán)、扭力桿采用強度高、機械性能好、韌性好的材料，例如鈦合金、碳纖維；所述扭力桿適于固定在所述支撐部的一端42呈“T”形，“T”形結(jié)構(gòu)上具有通孔，支撐部上具有與該通孔匹配的螺紋孔；固定件采用螺母，將扭力桿的一端固定在支撐部上；所述支撐環(huán)及與其連接的二個扭力桿一體成型；自由狀態(tài)下，線圈(圍成的筒狀結(jié)構(gòu))的中心軸線與二個永磁鐵的中心的連線的夾角(或底座所處的平面)大于零，如90度；適于設置永磁鐵的凹槽的走向與支撐部的走向垂直；反射鏡的有效鏡面尺寸為厘米級。