无人驾驶MEMS扫描微镜行业

MEMS扫描微镜中的MEMS具有以下几个基本特点，微型化、智能化、多功能、高集成度和适于大批量生产。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。 MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域，几乎涉及到自然及工程科学的所有领域，如电子技术、机械技术、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等。其研究内容一般可以归纳为以下三个基本方面： 1．理论基础： 在当前MEMS所能达到的尺度下，宏观世界基本的物理规律仍然起作用，但由于尺寸缩小带来的影响（Scaling Effects），许多物理现象与宏观世界有很大区别，因此许多原来的理论基础都会发生变化，如力的尺寸效应、微结构的表面效应、微观摩擦机理等，因此有必要对微动力学、微流体力学、微热力学、微摩擦学、微光学和微结构学进行深入的研究。这一方面的研究虽然受到重视，但难度较大，往往需要多学科的学者进行基础研究。2. 技术基础研究：主要包括微机械设计、微机械材料、微细加工、微装配与封装、集成技术、微测量等技术基础研究。3. 微机械在各学科领域的应用研究。按照驱动方式的不同，MEMS扫描微镜可以分为静电驱动、电磁驱动、压电驱动和电热驱动四种驱动方式。无人驾驶MEMS扫描微镜行业

MEMS扫描镜：MEMS扫描镜的驱动技术即静电驱动、电磁驱动、压电驱动和电热驱动，其中前两种技术比较成熟，应用也更普遍。静电驱动MEMS扫描镜（如图7）采用单晶硅制造，工艺简单、成熟，芯片尺寸小，驱动功耗极低，封装也比较简单，属电压驱动型器件。静电驱动MEMS扫描镜由于器件工作于谐振状态，可以实现大角度的扫描，但驱动电压会比较高。由于电磁驱动的力密度大，电磁驱动MEMS扫描镜也获得普遍的应用，其扫描角度大，可以实现线性扫描。电磁驱动器件工艺涉及数十微米厚度的电磁线圈的制造，封装需要配置永磁铁，器件模块尺寸稍大些。该器件属电流驱动型器件，驱动电流达数十毫安，驱动功耗较高。器件既可工作于谐振状态，也可以工作于非谐振状态，当工作与谐振状态时，驱动功耗可以大幅度降低。上海汽车HUDMEMS器件MEMS扫描微镜的应用普遍。

MEMS扫描镜技术未来的发展趋势是什么？MEMS扫描镜技术的发展趋势是更好地满足各项应用的技术要求、更低的成本、更高的可靠性。从MEMS扫描镜的技术参数看，发展趋势是大尺寸镜面、大扫描角度，对MEMS三维激光雷达应用；MEMS扫描镜的直径数毫米，水平光学扫描角度高达110°，垂直光学扫描角度25~40°，谐振频率高达数十kHz。从MEMS扫描镜的轴数看，双轴扫描镜是技术发展趋势，这样能大幅度降低封装成本。从MEMS扫描镜的扫描角度精度看，发展趋势是扫描镜集成制造角度传感器，采用闭环控制方法实现对扫描微镜的精确控制。从MEMS扫描镜的驱动方式看，由于压电驱动具有更高的力密度，压电驱动MEMS扫描镜将可能成为技术新方向。

MEMS扫描镜的使用：按照驱动方式的不同，MEMS扫描镜可以分为静电驱动、电磁驱动、压电驱动和电热驱动四种驱动方式。电热驱动是，利用电能转换为热能，再转换为机械能驱动，其优点是驱动力和驱动位移较大，但是响应速度较慢。压电驱动是利用压电材料的压电效应实现驱动，具有驱动力大、响应速度快等优点，但是压电材料存在迟滞现象。电磁驱动是利用电磁或者永磁体实现驱动，具有较大的驱动力力和驱动位移，但是响应速度偏慢，且容易受到电磁干扰。静电驱动是利用带电导体间的静电作用力实现驱动，具有功耗低、速度快、兼容性好等优点。是目前使用普遍的驱动方式。一维MEMS扫描镜(直径1.4mm)采用半导体硅工艺制造。

二维MEMS扫描微镜的镜面直径为5mm(可根据客户需求进行定制)，具有体积小、驱动功耗低、扫描频率高、扭转转角大、生产成本低等特点，主要应用领域包括汽车激光雷达(LiDAR)等3D扫描应用。采用MEMS扫描微镜的混合固态激光雷达，被业界认为是有望快速走向大规模量产及应用的解决方案。二维MEMS扫描镜的镜面直径通常为数毫米，镜面采用金反射薄膜，可以满足大功率红外激光应用的要求。MEMS扫描微镜上集成了角度传感器，通过控制电路采集传感器的反馈信号以实现对MEMS扫描微镜的闭环控制。MEMS扫描微镜上集成了角度传感器。上海汽车HUDMEMS器件

一维MEMS扫描镜可大规模制造中采用铝为镜面材料,实现其他波段的高反射率。无人驾驶MEMS扫描微镜行业

MEMS扫描镜的分类：根据扫描镜运动方式，MEMS扫描镜可以分为谐振式和准静态式两种。谐振式MEMS扫描镜工作在机械谐振状态，其扫描角度大、驱动功耗低、扫描电压低，图像化激光扫描、激光成像是其主要的应用市场。准静态MEMS扫描镜工作在非谐振状态，扫描镜可以在扫描范围内的任意扫描角度暂停，主要应用于激光指向、激光矢量化图形扫描，其扫描角度范围相对较小。在同一MEMS扫描镜中，其二维扫描也可以分别工作于谐振和非谐振两种状态。无人驾驶MEMS扫描微镜行业

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