The invention provides a high precision fast aiming mirror system universal flexible hinge system, using a set of voice coil motor as driver, driving mirror of high frequency motion; a set of optical grating micrometer as angle position sensor, real-time feedback signal of angular position; universal flexible hinge support of mirror motion in two degrees of freedom plan. According to the motion characteristics of the mirror, the material composition and structure form of the voice coil motor and universal flexure hinge are designed. Under the premise of using the least actuators and the most simple supporting mechanism, the compensation problem of the residual error of the two level stabilization loop of the optical system is solved.
【技术实现步骤摘要】
一种高精度稳瞄系统中万向柔性铰链连接的快速反射镜系统
本专利技术涉及光学控制
,具体为一种高精度稳瞄系统中万向柔性铰链连接的快速反射镜系统。
技术介绍
在高精度稳瞄系统中,快速反射镜(FastSteeringMirror,FSM)已成为不可缺少的装置之一,它作为光学系统中稳定光束和校正光束传播方向的关键性器件,已广泛应用于自适应光学、精密跟踪、光束控制及光通信等领域。现有的快速反射镜多使用2组对称分布的音圈电机(快速反射镜初始安装位置平面内X、Y轴分别设置2个音圈电机)作为驱动器,这样的做法能够使反射镜获得均匀分布的驱动力,但相应的结构形式更为复杂,负载输出功耗也大幅增加。中科院长春光学精密机械与物理研究所周子云等人设计的FSM系统(周子云,高云国,邵帅,薛向尧.采用柔性铰链的快速反射镜设计[J].光学精密工程,2014,22(6):1548-1554.),外框架轴系的轴承座固定在基座上,镶嵌着反射镜的内框架轴系安装在外框架上。其优点在于反射境内外框架基本无耦合,因此可以分别对其进行控制。不足之处在于机构传动比较复杂,转动惯量大。华中科技大学吴鑫设计的FSM系统(吴鑫.高性能快速控制反射镜研究[D].武汉:华中科技大学,2012),主要有主反射镜系统、直线音圈电机、主壳、反射角探测系统、底壳组成。本方案的优点在于4个音圈电机对称分布,驱动结构均匀稳定,同时反射镜无框架,减少了结构的体积与重量;不足之处在于音圈电机数量过多,增加了系统的输出功率及生产成本。国防科技大学鲁亚飞设计的两轴FSM系统(鲁亚飞.快速反射镜机械结构特性设计问题研究[D].长沙:国 ...
【技术保护点】
一种高精度稳瞄系统中万向柔性铰链连接的快速反射镜系统,其特征在于:包括基座、反射镜、音圈电机、光栅测微仪、支承盖板、柔性支承;基座起固定快速反射镜系统作用,支承盖板连接基座与反射镜,一个万向柔性铰链、两个音圈电机和两个光栅测微仪固定在支承盖板上,其中万向柔性铰链位于支承盖板中心位置,两个音圈电机和两个光栅测微仪位于万向柔性铰链四周,并呈十字分布,且两个音圈电机相邻分布,两个光栅测微仪相邻分布;反射镜中心与万向柔性铰链连接,音圈电机以及光栅测微仪通过弧形柔性铰链连接反射镜;音圈电机接收外部控制系统提供的驱动信号,驱动反射镜补偿光学系统扰动误差,光栅测微仪测量反射镜位移。
【技术特征摘要】
2017.04.24 CN 20171026886451.一种高精度稳瞄系统中万向柔性铰链连接的快速反射镜系统,其特征在于:包括基座、反射镜、音圈电机、光栅测微仪、支承盖板、柔性支承;基座起固定快速反射镜系统作用,支承盖板连接基座与反射镜,一个万向柔性铰链、两个音圈电机和两个光栅测微仪固定在支承盖板上,其中万向柔性铰链位于支承盖板中心位置,两个音圈电机和两个光栅测微仪位于万向柔性铰链四周,并呈十字分布,且两个音圈电机相邻分布,两个光栅测微仪相邻分布;反射镜中心与万向柔性铰链连接,音圈电机以...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵磊,纪明,胥青青,郝利锋,高雅,马优恒,赵振海,李广良,王虎,王小齐,李晶娣,王佳,梁晓东,姚林海,杨永安,慕巍,
申请(专利权)人:西安应用光学研究所,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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