一维快速控制反射镜制造技术

本发明专利技术公开了一种一维快速控制反射镜，包括依次连接的反射镜体、柔性连接件、位移放大机构和底座，位移放大机构内设有用于产生位移的位移执行器，底座两侧设有纵向侧板，两纵向侧板的上端设有旋转副，反射镜体通过旋转副连接在两纵向侧板之间，位移放大机构通过柔性连接件驱动反射镜体绕旋转副的旋转轴线做定轴旋转运动；本发明专利技术的旋转轴线为一固定轴线并最大限度地靠近反射镜体的反射面，使反射镜能够提供单纯的角度偏转，以简化系统光路的设计；同时由于位移放大机构对位移执行器进行预紧，使得旋转副具有弹力，因此只需设置一个位移执行器即可实现对旋转角度的控制，减少驱动装置的数量，使整体结构变得紧凑，提高本发明专利技术的适用广度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种一维快速控制反射镜，包括依次连接的反射镜体、柔性连接件、位移放大机构和底座，位移放大机构内设有用于产生位移的位移执行器，底座两侧设有纵向侧板，两纵向侧板的上端设有旋转副，反射镜体通过旋转副连接在两纵向侧板之间，位移放大机构通过柔性连接件驱动反射镜体绕旋转副的旋转轴线做定轴旋转运动；本专利技术的旋转轴线为一固定轴线并最大限度地靠近反射镜体的反射面，使反射镜能够提供单纯的角度偏转，以简化系统光路的设计；同时由于位移放大机构对位移执行器进行预紧，使得旋转副具有弹力，因此只需设置一个位移执行器即可实现对旋转角度的控制，减少驱动装置的数量，使整体结构变得紧凑，提高本专利技术的适用广度。【专利说明】一维快速控制反射镜
本专利技术涉及一种快速控制反射镜，特别涉及一种由压电陶瓷驱动的一维快速控制反射镜。
技术介绍
快速控制反射镜是一种在输入的电信号控制下实时调整镜面角度的装置，具有体积小、速度快、精度高等优点，能够实现高频率的角度指向、扫描和稳定，在自适应光学补偿、视觉跟踪、图像稳定等方面有着广泛的应用。现有的快速控制反射镜主要有音圈电机驱动和压电陶瓷驱动两种驱动方式，一般来说，前者扫描角度较大但谐振频率较低，后者扫描角度较小但是扫描频率高。现有的快速控制反射镜通常包括从上往下依次连接的反射镜体、柔性连接件、位移放大机构和底座，其中位移放大机构内设有用于产生位移的位移执行器。反射镜体可为单独的反射镜片，也可以是由反射镜片与其它支撑结构的组合体，其反射镜面用于反射光线。若要实现反射镜体的一维转动，起码需要两个位移执行器及对应的柔性连接件、位移放大机构，通过给两个位移执行器施加互为反向的驱动电压，可以使它们做互为反向的运动，两个位移放大机构将位移执行器的伸缩位移转化为放大后的垂直于伸缩方向的位移，使两个柔性连接件围绕轴向形成转动，实现反射镜体的转动。这种结构的一维快速控制反射镜，由于其依靠柔性连接件的分别推拉作用实现旋转，旋转轴线位于反射镜面下方一定距离，因此不能提供单纯的角度偏转，使得系统光路设计变得复杂。此外，由于需要多个驱动装置(即柔性连接件、位移放大机构、位移执行器及相关的其它驱动部件)进行驱动，在对系统尺寸和重量有着严格要求的空间探测系统、武器系统中难以应用。同时，结构的限制使得同时保证大角度的偏转和高精度的角度控制变得十分困难。因此，有必要对现有的一维快速控制反射镜进行改进，使其能够提供单纯的角度偏转，简化系统光路的设计，同时减少驱动装置的数量，使整体结构变得紧凑，提高其适用广度，并且能够保证大角度的偏转和高精度的角度控制。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种一维快速控制反射镜，其能够提供单纯的角度偏转，简化系统光路的设计，同时减少驱动装置的数量，使整体结构变得紧凑，提高其适用广度，并且能够保证大角度的偏转和高精度的角度控制。本专利技术的一维快速控制反射镜，包括依次连接的反射镜体、柔性连接件、位移放大机构和底座，所述位移放大机构内设有用于产生位移的位移执行器，其特征在于:所述底座两侧设有纵向侧板，两所述纵向侧板的上端设有旋转副，所述反射镜体通过所述旋转副连接在两所述纵向侧板之间，所述位移放大机构通过所述柔性连接件驱动所述反射镜体绕所述旋转副的旋转轴线做定轴旋转运动。进一步，所述旋转轴线处于所述反射镜体的反射面上。进一步，所述位移放大机构为一内设空腔的弹性圈，所述位移执行器为紧密嵌入所述空腔的压电陶瓷执行器。进一步，所述位移放大机构的侧壁包括与所述压电陶瓷紧密贴合的第一侧壁和与所述第一侧壁联动伸缩的第二侧壁，所述第二侧壁切割成圆弧型柔性铰链。进一步，所述反射镜体包括用于支撑所述反射面的镜架，所述镜架背向所述反射面的一端间隔设有减重凹槽。进一步，所述旋转副为与所述反射镜体或者所述纵向侧板一体成型的柔性铰链；或者，所述旋转副包括转轴和轴承，所述纵向侧板的上端设有与所述轴承配合的轴承座；或者，所述旋转副为与所述纵向侧板一体成型的柔性铰链，所述反射镜体、柔性连接件和位移放大机构一体成型；或者，所述旋转副和柔性连接件为与所述纵向侧板一体成型的柔性铰链，且所述柔性连接件横贯两所述纵向侧板，还包括与所述反射镜体的两端连接的镜体连接部，所述反射镜体两端通过柔性铰链连接有用于与所述镜体连接部相连接的连接耳，所述旋转副设于所述镜体连接部及纵向侧板之间，所述柔性连接件下端与所述位移放大机构连接，所述柔性连接件的两侧上端与所述镜体连接部连接，使得所述柔性连接件的推拉作用通过所述镜体连接部推动所述反射镜体旋转。进一步，所述反射镜体受到所述柔性连接件的预紧，使得所述反射镜体的反射面在非工作状态下与所述底座的底面之间存在初始夹角。本专利技术的有益效果:本专利技术的一维快速控制反射镜，反射镜体从位移放大机构处获得旋转动力并绕旋转副的旋转轴线旋转，此时旋转轴线为一固定轴线并最大限度地靠近反射镜体的反射面，使反射镜能够提供单纯的角度偏转，以简化系统光路的设计；同时由于位移放大机构对位移执行器进行预紧，使得旋转副具有弹力，因此只需设置一个位移执行器即可实现对旋转角度的控制，减少驱动装置的数量，使整体结构变得紧凑，提高本一维快速控制反射镜的适用广度，同时能够保证大角度的偏转和高精度的角度控制。【专利附图】【附图说明】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述:图1为本专利技术第一种结构的立体示意图；图2为本专利技术的椭圆形位移放大机构的结构示意图；图3本专利技术的侧壁切割成圆弧型柔性铰链的位移放大机构的第一种结构示意图；图4本专利技术的侧壁切割成圆弧型柔性铰链的位移放大机构的第二种结构示意图；图5为本专利技术第二种结构的立体示意图；图6为本专利技术第三种结构的立体示意图；图7为本专利技术第四种结构的立体示意图。【具体实施方式】实施例一图1为本实施例的立体结构示意图，如图所示:本实施例的一维快速控制反射镜，包括依次连接的反射镜体1、柔性连接件3、位移放大机构4和底座2，所述位移放大机构4内设有用于产生位移的位移执行器5，所述底座2两侧设有纵向侧板8，两所述纵向侧板8的上端设有旋转副6，所述反射镜体I通过所述旋转副6连接在两所述纵向侧板8之间，所述位移放大机构4通过所述柔性连接件3驱动所述反射镜体I绕旋转副6的旋转轴线做定轴旋转运动；反射镜体I可为单独的反射镜片，也可以是由反射镜片与其它支撑结构的组合体，其反射面Ia为实际工作表面；柔性连接件3可柔性支承反射镜体1，分配变形并限制在各自由度上的运动；底座2置于底部，通过底部的连接孔固定到其他设备或者安装基台上；位移执行器5为快速控制反射镜的位移驱动源，输入电压即可产生微位移，通过位移放大机构4后驱动反射镜体I的运动；纵向侧板8与底座2 —体成型并对称设置，不仅构成了底座2的质量补偿块以增强底座2的刚度，还构成了反射镜体I的主要支撑部件；反射镜体I从位移放大机构4处获得旋转动力并绕旋转副6的旋转轴线旋转，此时旋转轴线为一固定轴线并最大限度地靠近反射镜体I的反射面la，使本一维快速控制反射镜能够提供单纯的角度偏转，以简化系统光路的设计；由于位移放大机构4对位移执行器5进行预紧，使得旋转副6具有弹力，因此只需设置一个位移执行器5即可实现对旋转角度的控制，减少驱动装置的数量，使整体结构变得紧凑，提高本一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一维快速控制反射镜，包括依次连接的反射镜体、柔性连接件、位移放大机构和底座，所述位移放大机构内设有用于产生位移的位移执行器，其特征在于：所述底座两侧设有纵向侧板，两所述纵向侧板的上端设有旋转副，所述反射镜体通过所述旋转副连接在两所述纵向侧板之间，所述位移放大机构通过所述柔性连接件驱动所述反射镜体绕所述旋转副的旋转轴线做定轴旋转运动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王代华，袁刚，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85