上海数字显示MEMS扫描镜

时间:2022年04月26日 来源:

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。固定的MEMS器件包括本体微机械加工传输线、滤波器和耦合器。上海数字显示MEMS扫描镜

MEMS器件的封装形式是把基于MEMS的系统方案推向市场的关键因素。研究发现,当今基于MEMS的典型产品中,封装成本几乎占去了所有物料和组装成本的20%~40%。由于生产因素的影响,使得封装之后的测试成本比器件级的测试成本更高,这就使MEMS产品的封装选择和设计更加重要。MEMS器件设计团队在开始每项设计前,以及贯穿在整个设计流程中都必须对封装策略和如何折中进行考虑和给与极大的关注。首先,MEMS器件的封装必须能够和环境进行相互影响。MEMS器件的封装也必须满足其他一些机械和散热裕量要求。作为MEMS器件的输出,可能是机械电机或压力的变化,因此,封装的机械寄生现象就有可能与器件的功能相互影响和干扰。当封装中不同材料混合使用时,它们的膨胀和收缩系数不同,因此,这些变化引起的应力就附加在传感器的压力值中。在光学MEMS器件中,由于冲击、震动或热膨胀等原因而产生的封装应力会使光器件和光纤之间的对准发生偏移。在高精度加速度计和陀螺仪中,封装需要和MEMS芯片隔离以优化性能。微型化MEMS扫描微镜开发MEMS扫描微镜采用无万向节设计,使大镜面尺寸和大角度偏转的MEMS微镜拥有更高的速度。

MEMS扫描微镜的应用普遍,MEMS具有体积小、扫描速度快、成本低的特点,可以进行双轴扫描,成为此类激光雷达系统的重要组成部分。MEMS镜前正透镜焦距设定为100mm,距MEMS微镜23.5mm;根据建议,MEMS的机械倾斜角设置为±°4左右,即MEMS本身的光偏斜角=±°81(因为光学偏斜角是机械倾斜角的两倍)。所用MEMS的参数参考MirrorcleTechnologiesInc.的产品。一维MEMS扫描镜(直径1.4mm)采用半导体硅工艺制造,低功耗静电驱动,以高速谱振模式,可实现大的光学扫描角度和高扫描频率,镜面表面以金为标准镀膜材料,可为红外波长光束提供高反射率,目前已经量产。

MEMS二维扫描微镜的使用:MEMS二维扫描微镜利用微加工技术,批量制备高性能光学扫描微镜,可以实现对激光束和激光脉冲的精密扫描定位和操控。利用MEMS二维扫描微镜,以及半导体激光器的光强调制技术,可以实现全高清的微型激光投影仪,满足移动大屏显示的需求。利用MEMS二维扫描微镜结合红外激光器的调制,可以实现红外结构光的发射,满足3D相机对结构光投影的性价比的要求。利用大镜面的MEMS二维扫描微镜,可以实现固态激光雷达的小型化、低成本和可批量生产,满足自动驾驶对激光雷达的要求。MEMS器件的封装形式是把基于MEMS的系统方案推向市场的关键因素。

MEMS器件可以完成大尺寸机电系统所不能完成的任务,也可嵌入大尺寸系统中,把自动化、智能化和可靠性水平提高到一个新的水平。MEMS器件在工业、信息和通信、**、航空航天、航海、医疗和物生工程、农业、环境和家庭服务等领域有着潜在的巨大应用前景。目前,MEMS器件的应用领域中领头的有:汽车、医疗和环境;正在增长的有:通信、机构工程和过程自动化;还在萌芽的有:家用/安全、化学/配药和食品加工。二十一世纪MEMS器件将逐步从实验室走向实用化,对工农业、信息、环境、生物工程、医疗、空间技术、科学发展产生重大影响。扫描镜具有的特点是比较多的。上海数字显示MEMS扫描镜

微镜具有普遍的潜在应用。上海数字显示MEMS扫描镜

MEMS微镜的应用领域比较普遍,MEMS微镜扫描方法使用洛伦兹力磁体来控制1cm²微镜设备的运动,这是朝着小尺寸传感器模块迈出的一步,它无需使用电机,且限制了会引起摩擦的机械部件。从理论上讲,降低了那些可能影响传感器模块可靠性和使用寿命的因素。分辨率的提高主要来自调整反射镜和激光发射器的尺寸。通过提高分辨率,开发者旨在提高对象检测和识别的可靠性。MEMS微镜的使用仍然涉及移动部件的使用,并伴随着可靠性和准确性的风险。但MEMS微镜也已经应用于汽车其他领域,例如DLP方案的HUD和前照灯系统,且已经通过了车规级的NVH测试。上海数字显示MEMS扫描镜

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