本申请属于光电检测领域,尤其涉及一种通过微机电系统(microelectromechanical system,mems)振镜实现光束偏转的发射模组、mems振镜激光雷达系统及电子设备。
背景技术:
1、激光雷达的测距功能通常基于飞行时间(time of flight, tof)测量原理,亦即通过向测量场景发射激光脉冲,测量激光脉冲在激光雷达与目标物体之间来回的飞行时间来计算目标物体的距离等三维信息。由于tof测量具有感测距离远、精度高、能耗低等优点,被广泛应用于消费性电子产品、智能驾驶、无人飞行器、ar/vr等领域。
2、利用tof测量原理进行测距的检测装置发出的单束光所能覆盖的视场角有限,需要通过不断改变光束照射方向进行扫描的方式来获得更大的视场范围。目前,常用的一种改变光束发射方向的方式主要通过机械结构转动检测装置的发射模组和接收模组实现,然而此种方式往往需要多个分立器件组配成机械转动结构,发射/接收的光路调试和装配复杂度高,机械转动结构也容易损坏失准,而且因机械转动结构的尺寸较大会对使用它的终端设备外形造成影响。采用mems振镜偏转光束可在一定程度上缩小产品尺寸和提高产品可靠性,然而mems振镜模块对光束的偏转速度会有快慢的差异,容易导致对视场范围内不同方位发射的光束能量不一致,引起对不同方位的视场分区的检测效果差异。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请提供能够改善现有技术问题的一种发射模组、mems振镜激光雷达系统及相关的电子设备。
2、第一方面,本申请提供一种发射模组,被配置向视场范围发射可沿预设扫描路径偏转的光束。所述发射模组包括mems振镜模块、光源模块及控制模块。其中,mems振镜模块被配置为分别在不同时段依序偏转对光束的不同反射角度。光源模块被配置为发出光束。控制模块被配置为控制光源模块对应其中扫描路径所在的反射角度发出光束,并根据mems振镜模块对光束反射角度的偏转速度来对应调整光源模块发射光束的参数。
3、第二方面,本申请提供一种mems振镜激光雷达系统,其被配置为对预设的视场范围内的物体进行距离检测。所述mems振镜激光雷达系统包括接收模组、处理模块及如上所述的发射模组。所述接收模组被配置为感测来自所述视场范围的光信号。接收模组包括光电传感器及接收光学器件。所述光电传感器包括多个光电转换器件,其被配置为响应所述光信号并输出相应的光感应信号。所述接收光学器件被配置为将来自所述视场范围不同方位的光信号分别传输至对应的所述光电转换器件。所述处理模块被配置为处理所述光感应信号以获取三维信息。
4、第三方面,本申请提供一种电子设备,包括应用模块及如上所述的mems振镜激光雷达系统。所述应用模块被配置为根据所述mems振镜激光雷达系统的检测结果实现相应的功能。
5、本申请的有益效果:
6、本申请根据mems振镜模块对光束反射角度的偏转速度变化对应调整光源模块发射光束的参数,可补偿mems振镜模块对光束反射角度的偏转速度变化而造成发射模组对视场范围内不同方位的视场分区发射光束的总能量差异,从而减少对不同方位的视场分区的检测效果差异。
1.一种发射模组,被配置向视场范围发射可沿预设扫描路径偏转的光束,其特征在于,所述发射模组包括:
2.如权利要求1所述的发射模组,其特征在于,可调整的发射光束参数包括发射光束的频率、发射光束的功率以及对应一个反射角度所发射光束的次数。
3.如权利要求2所述的发射模组,其特征在于,控制模块被配置为控制光源模块发射光束的频率与mems振镜模块对光束反射角度的偏转速度成正比。
4.如权利要求2所述的发射模组,其特征在于,控制模块被配置为控制光源模块发射光束的功率与mems振镜模块对光束反射角度的偏转速度成正比。
5.如权利要求2所述的发射模组,其特征在于,控制模块被配置为控制光源模块对应一个反射角度发射光束的次数与mems振镜模块对光束反射角度的偏转速度成反比。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的发射模组,其特征在于,将mems振镜模块对光束的不同反射角度的偏转轨迹定义为mems振镜模块对光束的反射路径,反射路径包括多个第一分部,所述第一分部为平行于第一方向的线段,多个第一分部相互平行设置并沿第二方向间隔排布,第一分部包括中间段及分别位于所述中间段相对两侧的第一段和第二段,所述mems振镜模块在中间段偏转光束反射角度的速度高于在第一段和第二段偏转光束反射角度的速度。
7.如权利要求6所述的发射模组,其特征在于,所述第一方向与第二方向相互垂直设置,第一方向为水平方向,第二方向为竖直方向;或者,
8.如权利要求6所述的发射模组,其特征在于,所述反射路径还包括多个连接不同的第一分部的第二分部,所述第二分部为平行于所述第二方向的线段,所述第二分部分别连接相邻的两个第一分部位于同一侧的端部,光束的反射角度在相邻的两个第一分部上分别沿相反方向偏转。
9.如权利要求6所述的发射模组,其特征在于,所述反射路径还包括多个连接不同的所述第一分部的第二分部,所述第二分部为相较于第一方向倾斜设置的线段,所述第二分部分别连接相邻的两个第一分部各自不同侧的端部,光束的反射角度在相邻的两个第一分部上分别沿相同方向偏转。
10.一种mems振镜激光雷达系统,其特征在于,包括接收模组、处理模块及如权利要求1-9中任一项所述的发射模组;其中,
11.如权利要求10所述的mems振镜激光雷达系统,其特征在于,所述感光像素包括至少一个光电转换器件,所述光电转换器件为单光子雪崩二极管、雪崩光电二极管或硅光电倍增管中的任意一种或多种的组合。
12.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求10或11所述的mems振镜激光雷达系统,所述电子设备还包括应用模块,所述应用模块被配置为根据所述mems振镜激光雷达系统的检测结果实现相应的功能。
