作者：韦bq 时间：2026-02-02
Optotune的光束转向镜作为一种精密的Beam Steering Device，通过创新的音圈驱动和闭环控制技术，为用户提供了一种快速、可靠且高精度的光束指向调节解决方案。无论是作为大范围扫描的激光偏转器，还是作为精密对准的光路调整模块，其核心价值在于通过单一的精细转向反射镜面实现复杂的2D光束转向镜功能，从而帮助工程师构建更紧凑、更高效、更智能的光学系统。
光束转向镜（Beam Steering Device）是一种通过精确控制反射镜角度来实现光束指向调节的光学器件。简单来说，它就像是一个能够以极高精度“指挥”光线射向何处的“交通警察”。这种激光偏转器是现代光学系统中实现动态光路控制的核心元件，广泛应用于机器视觉、激光加工、通信和科研领域。
图：Optotune 2D 光束转向镜
核心技术原理：
精密闭环微型振镜其工作原理基于光的反射定律。一束光照射到镜面上，其出射方向会随着镜面的倾斜而改变。Optotune的光束转向镜核心在于其驱动和控制系统：
-音圈驱动技术：产品采用音圈电机（Voice Coil Actuator）来驱动反射镜。这种方式类似于扬声器的工作原理，通过改变电流大小和方向，精确控制镜面在两个正交方向（X轴和Y轴）上的倾斜角度，从而实现2D光束转向镜的功能。
-闭环反馈控制：以MR-15-30型号为例，它内置了位置传感器（如光学编码器），能够实时监测镜面的实际角度，并与目标角度进行比较和修正。这种闭环控制确保了光束指向调节的高重复精度（可达40微弧度）和稳定性，使其成为一个高度可靠的光路调整模块。
-卓越的机械设计：反射镜的旋转点经过精心设计，靠近其质心。这使得器件对外界的振动和冲击很不敏感，非常适合在恶劣的工业环境中使用，保证了作为精细转向反射镜的长期精度。
这种基于音圈驱动的Beam Steering Device，精密闭环微型振镜相比传统的步进电机或MEMS（微机电系统）方案，在扫描角度、速度、精度和可靠性之间取得了最佳平衡。
技术优势：
-分辨率提升效果
XPR光束移位器可将单色相机分辨率提升40%，彩色相机分辨率提升100%。通过光学像素位移技术，避免了软件插值算法带来的伪影和细节损失，图像质量更真实、锐利。对于0.23" DMD芯片，可将原生qHD（960×540）分辨率提升至720P（1280×720）。
-快速响应性能
采用音圈驱动技术，转换时间低至1ms，支持50Hz和60Hz帧率，满足高速成像和动态扫描应用需求。相比传统机械位移台，速度提升10倍以上，且无振动干扰，适合精密测量场景。
-紧凑设计
产品采用紧凑的铝制支架封装，通光孔径从9mm到33mm可选，支持定制化设计。无轴承设计不产生颗粒、无磨损、无摩擦，适合空间受限的系统集成。
-高可靠性
音圈驱动结构无机械接触，寿命超过20,000小时。内置温度传感器实现温度效应原位补偿，在-20°C至+75°C温度范围内保持稳定性能。预校准设计简化系统集成，无需额外校正。
应用场景：
机器视觉：视场扩展：在PCB检测等应用中，物体尺寸可能大于相机的高分辨率视场。使用光束转向镜快速偏转光束，让单台相机实现“扫视”，既能覆盖大范围，又能保持高分辨率，替代了多台相机或机械移动平台的复杂方案。
激光加工：摆动焊接与打标：在激光焊接中，让激光束以特定图案（如圆形或八字形）快速摆动，可以扩大焊缝宽度，改善焊接质量。此时的光束转向镜就作为一个高速、精确的激光偏转器。同样，在激光打标中，它可以用于生成复杂的矢量图形。
激光雷达（LiDAR）与3D扫描：通过光束转向镜对激光束进行二维扫描，可以快速获取周围环境的三维点云数据。这种非接触式测量技术是自动驾驶、机器人导航和地形测绘的基础。
自由空间光通信：在两个移动平台（如无人机之间）建立激光通信链路时，需要实时精确调整光束方向以对准接收端。光束转向镜，精密闭环微型振镜是实现这种动态光束指向调节的理想光路调整模块。
区域选择与动态照明：在安防监控中，可以用它快速将相机“聚焦”到广视野中的某个特定感兴趣区域（AOI）。同时，也可用于控制照明光源，只照亮需要检测的区域，节省能源并提高图像对比度。
