一种激光发射器的变焦机构制造技术

一种激光发射器的变焦机构，包含主反射镜、次反射镜、连接件和压电陶瓷驱动器；所述主反射镜沿短轴线分为两块，两块主反射镜之间设有用于激光束进入的间隙，两主反射镜的反射面位于同一侧，所述次反射镜的轴线对应与两主反射镜之间间隙的轴线共线，且次反射镜的反射面与两主反射镜的反射面相对应，次反射镜的背面通过连接件与压电陶瓷驱动器的伸缩端对应连接，压电陶瓷的安装端与激光发射器内的固定座对应连接；本变焦机构具有体积较小、装配难度低，并且变焦精度高优点。

【技术实现步骤摘要】
一种激光发射器的变焦机构
本专利技术涉及激光发射
，尤其是涉及一种激光发射器的变焦机构。
技术介绍
公知的，激光发射器中常用的光学系统是透镜组，其变焦方式是通过移动其中一组透镜的位置实现焦距的变化；但是由于激光的能量密度较大，因此通常采用反射镜构成光学系统，其中主要是牛顿系统和卡塞格林系统，该光学系统中的变焦方式是通过移动次反射镜的位置从而实现光束的汇聚，从而增强激光照射到目标上的能量密度，可广泛应用于车载、机载和星载等激光发射系统和激光通讯中；激光发射中的变焦机构主要由驱动机构和传动结构等几部分组成，其中传统的驱动机构主要为电机，而传动部件则有丝杆、蜗轮、蜗杆或者凸轮等结构，其中丝杆传动部件具有结构简单、体积小、重量轻、成本低等优点，但该传动部件对机械装配精度要求高，并且在温度和振动环境下容易发生卡滞；蜗轮、蜗杆传动部件的传动比大，适合于高精度微变焦机构，但传动部件的体积较大，从而将造成激光发射器的体积较大，进而影响激光发射器在卫星、雷达等需要控制自身体积的设备上的应用；凸轮传动变焦方式结构简单，但调焦精度和凸轮的精度相关，对凸轮曲线的加工精度要求高；并且由于这些传动部件均为机械结构，而机械结构在加工和装配过程中很容易产生误差，以及机械零件磨损后会产生空回，从而会降低光学系统变焦的精度，另外，基于上述传动部件的变焦机构由于体积较大，应用于牛顿系统或卡塞格林系统的激光发射系统中会遮挡较多的光线，进而降低了激光发射的效率，影响激光的能量；中国专利(CN201310012629.3)公开了一种激光切割机自动变焦的方法与装置，通过调节第一变曲率反射装置和第二变曲率反射装置中气缸的气压，使两个反射镜的变形曲率发生改变，进而实现了激光束焦距的自动调节，但是由于气缸的动作精度较难把控，因此，综上所述，目前市场上需要一种体积较小、装配难度低，并且变焦精度高的变焦机构。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中的不足，本专利技术公开了一种激光发射器的变焦机构。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种激光发射器的变焦机构，包含主反射镜、次反射镜、连接件和压电陶瓷驱动器；所述主反射镜沿短轴线分为两块，两块主反射镜之间设有用于激光束进入的间隙，所述次反射镜的轴线对应与间隙的轴线共线，且次反射镜的反射面与两主反射镜的反射面相对应，次反射镜的背面通过连接件与压电陶瓷驱动器的伸缩端对应连接，压电陶瓷的安装端与激光发射器内的固定座对应连接；优选的，所述压电陶瓷驱动器包含压电陶瓷、电极片和封装壳体，电极片包含正电极片和负电极片，所述压电陶瓷的一端面与正电极片对应连接，压电陶瓷的另一端面与负电极片对应连接，压电陶瓷和正、负电极片均安装在封装壳体内，且封装壳体的头端设为开口，连接件穿过开口与对应电极片相连接，封装壳体的尾端与固定座对应连接；优选的，所述压电陶瓷设为多个，相邻两压电陶瓷之间设有一电极片；优选的，所述连接件包含安装板、连接杆和套筒，所述安装板的一端与次反射镜对应固定连接，安装板的另一端与连接杆的头端对应固定连接，连接杆的杆身套设有套筒，且套筒固定安装在激光发射器内，连接杆的尾端与压电陶瓷驱动器的伸缩端对应固定连接；优选的，所述套筒的长度小于连接杆的长度；优选的，所述套筒的长度大于连接杆长度的二分之一；优选的，所述安装板的板面长度大于套筒的直径；优选的，所述套筒的直径与两主反射镜之间的间距一致；优选的，所述次反射镜的镜面长度大于两主反射镜之间的间距，且小于主反射镜的整体长度；优选的，所述主反射镜设为球面凹镜或非球面凹镜，且次反射镜对应设为球面凸镜或非球面凸镜。由于采用如上所述的技术方案，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术公开的一种激光发射器的变焦机构，由于压电陶瓷驱动器具有体积小、响应速度快、输出力大、输入电压低、变形较大、使用寿命长等优点，因此本变焦机构同样具有上述优点；另外，本变焦机构的传动结构为连接件，从而让次反射镜和压电陶瓷驱动器之间为刚性连接，进而使得次反射镜的动作精度更高，从而使得变焦的精度更高；并且本变焦机构没有复杂的机械结构，因此装配过程较为简单。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为压电陶瓷驱动器的结构示意图。图中：1、主反射镜；2、次反射镜；3、连接件；3.1、安装板；3.2、连接杆；3.3、套筒；4、压电陶瓷驱动器；4.1、压电陶瓷；4.2、电极片；4.3、封装壳体；5、固定座。具体实施方式通过下面的实施例可以详细的解释本专利技术，公开本专利技术的目的旨在保护本专利技术范围内的一切技术改进。结合附图1-2所述的一种激光发射器的变焦机构，包含主反射镜1、次反射镜2、连接件3和压电陶瓷驱动器4；特别的，所述主反射镜1设为球面凹镜或非球面凹镜，且次反射镜2对应设为球面凸镜或非球面凸镜，能够让激光束在经过次反射镜和主反射镜的反射后，在焦点处更加集中，进一步提高激光照射到目标上的能量密度；所述主反射镜1沿短轴线分为两块，两块主反射镜1之间设有用于激光束进入的间隙，所述次反射镜2的轴线对应与间隙的轴线共线，且次反射镜2的反射面与两主反射镜1的反射面相对应，激光束穿过两主反射镜1之间的间隙后，射在次反射镜2的反射面上，然后激光束被次反射镜2分别反射到两主反射镜1的反射面，接下来激光束再被两主反射镜1反射向焦点方向，此外，所述次反射镜2的镜面长度大于两主反射镜1之间的间距，且小于主反射镜1的整体长度，能够保证激光束能够被准确反射到主反射镜1上；次反射镜2的背面通过连接件3与压电陶瓷驱动器4的伸缩端对应连接，通过压电陶瓷驱动器4能够通过连接件3直接驱动次反射镜2进行直线运动，从而使得次反射镜2接近或者远离主反射镜1，进而调整激光束反射到主反射镜1上时的位置，最终改变主反射镜1反射并放大的激光束汇聚的焦点位置，完成变焦操作，根据需要，所述连接件3包含安装板3.1、连接杆3.2和套筒3.3，所述安装板3.1的一端与次反射镜2对应固定连接，安装板3.1的另一端与连接杆3.2的头端对应固定连接，连接杆3.2的杆身套设有套筒3.3，且套筒3.3固定安装在激光发射器内，连接杆3.2的尾端与压电陶瓷驱动器4的伸缩端对应固定连接，通过安装板3.1能够增强对次反射镜2的支撑能力，而套筒3.3与连接杆3.2为间隙配合连接，使得连接杆3.2在沿套筒3.3的轴线进行移动时不会出现偏移的情况，并且当激光发射器被倾斜放置时，次反射镜2由于在安装板3.1和连接杆3.2的支撑作用下，也不会出现偏转的情况，此外，所述套筒3.3的长度小于连接杆3.2的长度，用于限制连接杆3.2带动次反射镜2移动的距离，从而限制本变焦机构的焦距调节范围，进而方便操作，特别的，所述套筒3.3的长度大于连接杆3.2长度的二分之一，进一步简化调焦操作；根据需要，所述安装板3.1的板面长度大于套筒3.3的直径，使得安装板3.1具有限位功能，从而防止次反射镜2被带入套筒3.3中，影响次反射镜2对激光束的反射，此外，所述套筒3.3的直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光发射器的变焦机构，其特征是：包含主反射镜(1)、次反射镜(2)、连接件(3)和压电陶瓷驱动器(4)；所述主反射镜(1)沿短轴线分为两块，两块主反射镜(1)之间设有用于激光束进入的间隙，所述次反射镜(2)的轴线对应与间隙的轴线共线，且次反射镜(2)的反射面与两主反射镜(1)的反射面相对应，次反射镜(2)的背面通过连接件(3)与压电陶瓷驱动器(4)的伸缩端对应连接，压电陶瓷(4.1)的安装端与激光发射器内的固定座(5)对应连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光发射器的变焦机构，其特征是：包含主反射镜(1)、次反射镜(2)、连接件(3)和压电陶瓷驱动器(4)；所述主反射镜(1)沿短轴线分为两块，两块主反射镜(1)之间设有用于激光束进入的间隙，所述次反射镜(2)的轴线对应与间隙的轴线共线，且次反射镜(2)的反射面与两主反射镜(1)的反射面相对应，次反射镜(2)的背面通过连接件(3)与压电陶瓷驱动器(4)的伸缩端对应连接，压电陶瓷(4.1)的安装端与激光发射器内的固定座(5)对应连接。


2.如权利要求1所述的激光发射器的变焦机构，其特征是：所述压电陶瓷驱动器(4)包含压电陶瓷(4.1)、电极片(4.2)和封装壳体(4.3)，电极片(4.2)包含正电极片和负电极片，所述压电陶瓷(4.1)的一端面与正电极片对应连接，压电陶瓷(4.1)的另一端面与负电极片对应连接，压电陶瓷(4.1)和正、负电极片均安装在封装壳体(4.3)内，且封装壳体(4.3)的头端设为开口，连接件(3)穿过开口与对应电极片(4.2)相连接，封装壳体(4.3)的尾端与固定座(5)对应连接。


3.如权利要求2所述的激光发射器的变焦机构，其特征是：所述压电陶瓷(4.1)设为多个，相邻两压电陶瓷(4.1)之间设有一电极片(4.2)。


4.如权利要求1所述的激光发射器的变焦机构，其特征是：所述连接件(3)包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：周树平，刘振力，严毅，彭志永，高挺挺，张宁华，钟如亮，
申请(专利权)人：中国空空导弹研究院，
类型：发明
国别省市：河南;41