1、工作原理：

微扫描镜是一种矢量扫描设备，能使入射光按照特定的方式和时间来发生反射，从而实现扫描成像。传统的光学扫描镜体积大、成本高且多为散装。相较于传统扫描镜，电磁驱动微扫描镜由于其可靠性高、外型小和重量轻等优点，得以在激光显示、激光雷达、激光散斑抑制等领域应用。

2、产品性能：

启动时间: <20s(为自系统上电至有标志脉冲稳定输出，包含参数配置时间)。

(2)    精度

角度幅值误差：<0.05°；

角度脉冲输出分辨率：0.05°；

角度脉冲输出误差：±0.025°。

(3)    动态性能

幅值漂移： < 0.05°；

 幅值稳定时间：<1 S。

单轴扫描模组在TRIG0和TRIG1两个引脚输出与微振镜位置相关的脉冲信号，用户可利用两个标志脉冲计算获得微振镜的实时角度。TRIG0引脚在微振镜每从负角度到正角度扫描至零度位置（即微振镜的平衡位置）即输出一个零 位标志脉冲，脉冲信号高电平为3.3V，脉宽为200ns。微振镜扫描过程中由零度位 置始，每经过一个设定的间隔角度，TRIG1便输出一个角度标志脉冲， 脉冲信号高电平为3.3V，脉宽为10ns。如此，根据零位标志脉冲与角度标志脉冲可计算微振镜的实时扫描角度。

为方便用户应用，单模扫描微振镜人为规定了角度方向，如图2所示其侧视图，以微振镜扫描外置连续激光为例说明其角度方向。图中，0°标识微振镜位于平衡位置处激光的镜面反射线。“+”与“-”反射线标识镜面 振动过程中正、负扫描角度。

图2 单轴驱动未扫描镜工作示意图

实时扫描角度的计算以零位标志脉冲和角度标志脉冲为依据，图3详细地描述了微振镜在谐振过程中零位标志脉冲、角度标志脉冲与时间的关系。图3中设定单轴扫描模组的扫描角度为 60°（即±30°），角度标志脉冲的间隔角度为 3°，并对 TRIG0与 TRIG1的每个输出时刻做了标注。其中T为微振镜的谐振周期。TRIG0在零时刻输出标志脉冲，此刻微振镜位于平衡位置。TRIG1在微振镜幅值每变化一个角度标志脉冲的间隔角度时输出一个标志脉冲。

图3 标志脉冲与时间关系图

为方便计算实时扫描角度，依据微振镜的振动规律将其一个谐振周期分为四部分，分别为 1/4 周期、2/4 周期、3/4 周期和 4/4 周期。假定设定的微振镜扫描角度为±Φ，设定的角度标志脉冲的间隔角度为 δ。

(1)    1/4 周期

首先，微振镜自平衡位置开始向正方向扫描，在零位时单轴扫描模组的 TRIG0 引脚输出 1个零位标志脉冲，TRIG1引脚输出 1个角度标志脉冲。而后扫描角度每增加一个设定的角度标志脉冲的间隔角度时，单轴扫描模组的 TRIG1引脚便会输出 1个角度标志脉冲，直至输出 N个角度标志脉冲。此处， 

\( N=\frac{\Phi}{\delta } \)

单轴扫描模组输出N个角度标志脉冲后，微振镜的1/4谐振周期结束。因此，在 1/4周期内 单轴扫描模组输出的角度标志脉冲个数为 N+1。例如图 3中，单轴扫描模组在 1/4周期内共输出 11个角度标志脉冲（TRIG1）。

(2)    2/4 周期

微振镜由最大正向角度开始返回平衡位置，在经过 1/4周期的每个输出角度标志脉冲的位置处，单轴扫描模组也将输出 1个角度标志脉冲。当 单轴扫描模组输出 N个角度标志脉冲后，微振镜返回至平衡位置，微振镜的 1/2谐振周期结束。同时，单轴扫描模组在平衡位置处输出 1个角度标志脉冲，此时并无零位标志脉冲输出。因此，在 2/4周期 输出的角度标志脉冲个数为 N+1。例如图 3中，单轴扫描模组在 2/4周期内共输出 11个角度标志脉冲（TRIG1）。

(3)    3/4 周期

依据谐振运动对称特性，微振镜扫描在 3/4周期内，在与 1/4周期的每个角度标志脉冲输出位置关于平衡位置对称的位置处，单轴扫描模组都输出 1个角度标志脉冲。至此，微振镜的 3/4周期结束。则在 3/4周期内 单轴扫描模组输出的角度标志脉冲个数为 N。例如图 3中，单轴扫描模组在 3/4周期内共输出 10个角度标志脉冲（TRIG1）。

(4)    4/4 周期

微振镜又开始返回平衡位置，在经过 3/4周期的每个输出角度标志脉冲的位置处，单轴扫描模组都输出 1个角度标志脉冲。当 单轴扫描模组输 出 N个角度标志脉冲后，微振镜的谐振周期结束，微振镜此时返回至平衡位置，此时 单轴扫描模组将产生 1个零位标志脉冲与 1个角度标志脉冲，用以提示下个谐振周期的开始，因此上述两个标志脉冲应归于下一周期的实时角度计算中。则在 4/4周期内单轴扫描模组输出的角度标志脉冲个数为 N。例如图 3 中，单轴扫描模组在 4/4周期内共输出 10个角度标志脉冲（TRIG1）。图4 为一个谐振周期内微振镜的振动过程。图中“0”表示微振镜处于平衡位置，Φ1处是输出第一个角度标志脉冲时微振镜的位置，箭头分别标识微振镜在 1/4、2/4、3/4 和 4/4 周期内的振动方向，虚线分别标识单轴扫描模组输出，每个角度脉冲时微振镜的角度位置，Φ2n+2处是微振镜第一次回到平衡位置。Φ4n+2处是单轴扫描模组输出最后一个角度标志脉冲时微振镜的位置。

图4 微振镜一个周期的振动过程

因此，单轴扫描模组在一个谐振周期共输出 4*N+2个角度标志脉冲，1个零位标志脉冲。零位标志脉冲作为一个周期的开始，设定在 1/4与 2/4周期内，实时扫描角度为正，而在 3/4与 4/4内，实时扫描角度为负（正负的设定是以微振镜的实际振动方向为依据）。即零位标志脉冲输出后，前 2*N+2个角度标志脉冲为正扫描角，后 2*N个角度标志脉冲为负扫描角。

一个谐振周期内，实时扫描角的计算公式为：

                                                                           \( (i-1)\ast \delta \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad 1< i≤N+1 \)

                                                                           \( (2\ast N- i+2)\ast \delta \qquad \qquad \qquad N+ 1< i\le 2N \)

                                                                           \( 0 \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad \qquad i= 1,2N+ 2 \)

                                                                          \( - (i- 2\ast N- 2)\ast \delta \qquad \qquad \qquad(2N+ 2)< i\le (3N+ 2) \)

                                                                          \( - (4\ast N+ 3- i)\ast \delta \qquad \qquad \qquad(3N+ 2)< i\le (4N+ 2) \)

上式表示自零度位置始，单轴扫描模组输出的第 i个角度标志脉冲所对应的实时扫描角度，为设定的角度标志脉冲的间隔角度，N可根据1/4周期处给出的公式计算。特别地，正负方向的确定是正确测算实时扫描角度的前提。单轴扫描模组壳体上标注了扫描角的正负方向，且结构设计说明图中也做了标识。