簡(jiǎn)要介紹迷你型二維音圈掃描鏡(電動(dòng)二維掃描鏡)及其應(yīng)用領(lǐng)域
二維音圈掃描鏡的核心技術(shù)是基于可變形鏡片的工作原理。鏡片由一個(gè)容器組成,容器里裝有光學(xué)流體,并用彈性聚合物薄膜進(jìn)行密封。電磁驅(qū)動(dòng)器對(duì)容器施壓,導(dǎo)致鏡片彎曲。因此,通過(guò)驅(qū)動(dòng)器線圈內(nèi)的電流改變來(lái)控制鏡頭的焦距(或表面的曲面形狀),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)光束掃描。我們?nèi)略O(shè)計(jì)的二維音圈掃描鏡給研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供了光束掃描的顛覆性新方案。
二維音圈掃描鏡(電動(dòng)二維掃描鏡)
優(yōu)勢(shì):
大孔徑和光束角度
使用單個(gè)光學(xué)元件的2D光束偏轉(zhuǎn)(減少反射損耗,無(wú)光束偏移)
強(qiáng)大的音圈驅(qū)動(dòng)
光學(xué)實(shí)時(shí)位置反饋
小巧輕便
可提供定制涂層
雙軸掃描鏡MR-15-30機(jī)械傾斜角度(左)和擴(kuò)展視野范圍(右)
如果需要體積小和大角度視野的雙軸掃描鏡,緊湊、快速和精準(zhǔn)的雙軸掃描鏡MR-15-30會(huì)是絕佳的選擇。MR-15-30最小直徑可達(dá)15mm、機(jī)械傾斜角度±25°,同時(shí)對(duì)應(yīng)光學(xué)偏轉(zhuǎn)±50°。此鏡片內(nèi)建一個(gè)位置反饋系統(tǒng),使用標(biāo)準(zhǔn)PID控制器可精確控制偏轉(zhuǎn)角度在±5μrad內(nèi)。MR-15-30結(jié)合了大鏡面與極大傾斜角的優(yōu)點(diǎn),可選擇任一軸共振。此鏡片適用于汽車(chē)工業(yè) (激光雷達(dá)、動(dòng)態(tài)大燈、ADAS)、激光加工、生物識(shí)別、(眼球追蹤)、機(jī)器視覺(jué)、3D打印和醫(yī)療激光應(yīng)用等。內(nèi)置反饋系統(tǒng)保證了高精度的定位控制。除了常見(jiàn)的準(zhǔn)靜態(tài)版本,我們還提供兩種共振的版本,單軸共振鏡頭和線性軸與垂直共振軸結(jié)合的版本。與掃描振鏡相比,MR-15-30的旋轉(zhuǎn)原點(diǎn)非??拷R面中心,另可選用不同范圍波長(zhǎng)(紫外、可見(jiàn)光和近紅外光)的鍍膜。
型號(hào) | 準(zhǔn)靜態(tài)版本MR-15-30 | 準(zhǔn)靜態(tài)與共振版本MR-10-30 |
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掃描方向 | 雙軸 | 雙軸 |
機(jī)械傾斜角度 | X軸:±25°; Y軸:±25° | X軸:±25°(慢軸); Y軸:±12.5°(快軸) |
鏡片直徑 | 15mm | 10mm |
分辨率(閉環(huán)) | <5μrad | <5μrad |
重復(fù)性RMS | 30-100μrad | X軸:30-100μrad (慢軸) |
轉(zhuǎn)動(dòng)頻率 | 20Hz | X軸:20Hz (慢軸);Y軸:280Hz (快軸) |
鏡片涂層 | 金,保護(hù)層銀膜 | 金,保護(hù)層銀膜 |
鏡片反射率 | 平均>97% @NIR | 平均>97% @NIR |
平面精度(PV) | λ/2 | λ/2 |
二維音圈掃描鏡關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域
視覺(jué)應(yīng)用
FOV擴(kuò)展,具有“普通”圖像傳感器的高分辨率圖像
AOI選擇,非常適合在不知道確切位置時(shí)AOI成像,例如在幾米的距離上進(jìn)行眼睛跟蹤(游戲控制臺(tái))及虹膜掃描
十億像素的成像、大視場(chǎng)擴(kuò)展FOV和AOI選擇
十億像素的成像和大視場(chǎng)擴(kuò)展FOV
這套設(shè)備結(jié)合了液態(tài)透鏡EL-16-40和二維音圈掃描鏡MR-15-30。這種嶄新的產(chǎn)品組合可以大幅改善標(biāo)準(zhǔn)成像系統(tǒng)的視野角度和景深。這套模塊可提供100° x 70°的視野角度,即便使用市售3百萬(wàn)像素的普通相機(jī)也可通過(guò)圖像拼接后可達(dá)15億像素 (1500 MP )的圖像,產(chǎn)生遠(yuǎn)超越人眼的成像分辨率。
液態(tài)透鏡EL-16-40(左)、二維音圈掃描鏡MR-15-30(中)和驅(qū)動(dòng)器MR-E-2(右)
如下圖所示:這套模塊主要由兩部相機(jī)系統(tǒng)組成,包含左側(cè)搭配廣角鏡頭,用于捕捉大視野的畫(huà)面的相機(jī)系統(tǒng),以及右側(cè)包含一個(gè)具備100°光學(xué)FOV的光束轉(zhuǎn)向振鏡以及窄角長(zhǎng)焦鏡頭,用于鎖定并聚焦在小范圍的特定區(qū)域圖像的相機(jī)系統(tǒng)。另一方面該套模塊也可以通過(guò)單一畫(huà)面拼接的方式獲得十億像素等級(jí)的高分辨率圖像。另一方面,模塊內(nèi)的液態(tài)鏡頭可以在毫秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)從30公分到無(wú)窮遠(yuǎn)的對(duì)焦能力,讓不同景深的畫(huà)面都可以清晰呈現(xiàn)。這套模塊非常適合用在安防監(jiān)控、臉部與虹膜識(shí)別、交通標(biāo)志檢測(cè)、駕駛員疲勞檢測(cè)等。
迷你型視角擴(kuò)張模塊
使用二維音圈掃描鏡進(jìn)行視場(chǎng)擴(kuò)展和AOI選擇
使用EL-16-40和MR-15-30進(jìn)行FOV擴(kuò)展的演示設(shè)置
從原始圖像(A)到拼接(B)和失真校正(C)圖像的工作流。
在機(jī)器人系統(tǒng)中盡量減少咬合,遮擋是機(jī)器人視覺(jué)中的一大挑戰(zhàn),有可能忽略甚至損壞目標(biāo),當(dāng)多個(gè)機(jī)器人在同一環(huán)境下工作時(shí),遮擋更具挑戰(zhàn)性,使用二維音圈掃描鏡代替傾斜傳感器即可獲取更快的動(dòng)態(tài)且無(wú)需復(fù)雜的傳感器傾斜機(jī)構(gòu)。
光柵掃描
MR-10-30設(shè)計(jì)用于光柵掃描
汽車(chē)應(yīng)用
集成MR-15-30的Varroc照明系統(tǒng)前照燈(左),后視鏡激光雷達(dá)掃描演示(中),自適應(yīng)前照大燈(右)
左圖:模糊視覺(jué)系統(tǒng)視野擴(kuò)大,在100°x40°視野中,如果沒(méi)有我們的鏡子,需要400萬(wàn)像素的攝像頭來(lái)檢測(cè)100米距離內(nèi)的交通標(biāo)志。
右圖:AOI選擇,虹膜掃描,駕駛員疲勞檢測(cè)
自由空間通信
自由空間通信
醫(yī)療
左圖:光學(xué)相干斷層掃描(OCT)。右圖:紫外線消毒,MR-15-30帶有定制鏡面涂層(如保護(hù)鋁),適用于紫外線消毒
計(jì)量學(xué)
例如:有利于風(fēng)力激光雷達(dá)系統(tǒng)