CN109491042A - 一种基于旋转电机和柔性铰链的电调镜 - Google Patents
一种基于旋转电机和柔性铰链的电调镜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109491042A CN109491042A CN201811530705.9A CN201811530705A CN109491042A CN 109491042 A CN109491042 A CN 109491042A CN 201811530705 A CN201811530705 A CN 201811530705A CN 109491042 A CN109491042 A CN 109491042A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flexible hinge
- electric machine
- rotating electric
- mirror
- driving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 17
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N ferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
- G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
- G02B7/1821—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors for rotating or oscillating mirrors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于旋转电机和柔性铰链的电调镜。它包括反射镜平台、基座、旋转电机、螺旋传动组件和柔性铰链。旋转电机、螺旋传动组件和柔性铰链构成一组驱动组件，反射镜平台和基座通过3组驱动组件连接。柔性铰链具有二维偏转及平移的柔度，螺旋传动组件满足自锁条件。通过3个旋转电机的同步旋转可实现反射镜的轴向平移，通过任意两个旋转电机的驱动可实现反射镜的二维偏转。对非0°角入射的光束，此电调镜在调整光束方向的同时，还可以在光束入射平面内调整反射镜面上的光斑位置。
Description
技术领域
本发明涉及光束控制技术领域，具体涉及一种基于旋转电机和柔性铰链的电调镜，其可以用于光束二维偏转调整。
背景技术
在光学系统中，反射镜的二维偏转调整是一种普遍的需求，以满足光束传播方向的精确调整。在某些场合，在调整光束传播方向的同时，在光束入射平面内，需要对反射镜上的光斑位置予以调整，如图1所示。目前，两维快速反射镜广泛应用于光束的精确调整。但是，在无需快速高频调整光束方向的场合，用快速反射镜来调整光路实在是大材小用。而且，快速反射镜无法实现位置的自锁。公开号为“CN106773022A”的中国专利，公开了一种二维电调镜装置，它采用关节轴承作为连接副，采用步进电机作为驱动器，既可以实现反射镜二维偏转的自动调整，又可以实现位置的自锁。但是，无论是广泛应用的两维快速反射镜，还是上述专利公开的二维电调镜装置，均无法实现反射镜沿轴向平移的自动调整。
发明内容
为了克服快速反射镜应用在光路非快速动态调整上的浪费及无法位置自锁的不足，并在反射镜二维偏转调整的同时实现反射镜的轴向平移，本发明提供了一种基于旋转电机和柔性铰链的电调镜，兼具了反射镜二维偏转和轴向平移自动调整功能。
本发明所采用的技术方案是：一种基于旋转电机和柔性铰链的电调镜，它包括反射镜平台、基座、旋转电机、螺旋传动组件和柔性铰链；旋转电机、螺旋传动组件和柔性铰链构成一组驱动组件，反射镜平台和基座通过3组驱动组件连接；螺旋传动组件通过驱动螺纹副将旋转电机的旋转运动转化为直线运动，其固定部分和旋转电机均与基座相连，运动部分通过柔性铰链与反射镜平台相连，驱动螺纹副的螺旋升角满足自锁条件；柔性铰链具有二维偏转及平移的柔度。
其中，旋转电机一般为步进电机。
其中，反射镜平台可以是反射镜，也可以是反射镜及镜框组件，其与柔性铰链的连接方式可以是胶粘或螺钉固定连接。
其中，反射镜平台的驱动可以通过位移测量组件实现驱动位置闭环。
本发明的有益效果是：
(1)、本发明具有位置自锁功能，适于光束方向二维偏转的非快速高频调整。
(2)、本发明可实现反射镜的轴向平移调整，对非0°角入射的光束，此电调镜在调整光束方向的同时，还可以在光束入射平面内调整反射镜面上的光斑位置。
(3)、本发明总体结构简单，加工和装配工艺性良好。
附图说明
图1为反射镜轴向平移调整光斑位置的示意图；
图2为基于旋转电机和柔性铰链的电调镜第一个实施例的三维轴测图；
图3为基于旋转电机和柔性铰链的电调镜第一个实施例的局部二维剖面图；
图4为图3的I-I剖视图；
图5为基于旋转电机和柔性铰链的电调镜第二个实施例的三维轴测图；
图6为基于旋转电机和柔性铰链的电调镜第二个实施例的局部二维剖面图；
图7为图6的Ⅱ-Ⅱ剖视图。
图中：1.反射镜平台，2.柔性铰链，3.螺旋传动组件，4.基座，5.步进电机，6.反射镜，7.反射镜压块，8.反射镜镜框，9.位移测量组件，10.读数头安装座，11读数头，12.光栅尺，13.光栅尺安装块。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明进一步说明。
如图2至图4所示，本实施例由步进电机5，基座4，螺旋传动组件3，柔性铰链2和反射镜平台1等组成。反射镜6通过3个反射镜压块7固定于反射镜框8内，组成反射镜平台1。步进电机5、螺旋传动组件3和具有二维偏转及平移柔度的柔性铰链2构成一组驱动组件。3组驱动组件呈等边三角形排布。3组驱动组件的步进电机5按控制脉冲数旋转，螺旋传动组件3将步进电机5的旋转运动转换为对反射镜平台1的直线推或拉作用。反射镜平台1二维偏转调整时，固定其中一组驱动组件，调整另两组驱动组件；3组驱动组件同步驱动，即可实现反射镜平台1的轴向平移。
图5至图7所示的实施例2中，在实施例1的基础上，每一组驱动组件增加了位移测量组件9。所述位移测量组件9包括读数头安装座10、读数头11、光栅尺12和光栅尺安装块13。其中，光栅尺安装块13通过螺钉固定连接在螺旋传动组件3的直线运动部分上，光栅尺12粘接在光栅尺安装块13上，读数头安装座10固定连接在基座4上，读数头11安装在读数头安装座10上。步进电机5工作时，光栅尺12相对读数头11作直线位移，利用光栅读数即可实现驱动组件的位置闭环操作。
通过步进电机的选择、螺旋传动组件螺距和驱动组件间距的控制，可以实现电调镜的高精度开环控制；配合高精度的直线光栅，则可以实现电调镜驱动组件的高精度位置闭环。通过3组驱动组件的同步位置闭环，可以实现反射镜的轴向平移调整。固定其中一组驱动组件，根据3组驱动组件的位置关系，建立反射镜空间偏转角与另外两组驱动组件位置驱动量的关系模型，在此基础上，通过两组驱动组件的位置驱动闭环，则可以实现电调镜空间偏转角的精确控制。
本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似的结构，而得到的其他结构设计，均在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于旋转电机和柔性铰链的电调镜，其特征在于：它包括反射镜平台(1)、基座(4)、旋转电机(5)、螺旋传动组件(3)和柔性铰链(2)；旋转电机(5)、螺旋传动组件(3)和柔性铰链(2)构成一组驱动组件，反射镜平台(1)和基座(4)通过3组驱动组件连接；螺旋传动组件(3)通过驱动螺纹副将旋转电机(5)的旋转运动转化为直线运动，其固定部分和旋转电机(5)均与基座(4)相连，运动部分通过柔性铰链(2)与反射镜平台(1)相连，驱动螺纹副的螺旋升角满足自锁条件；柔性铰链(2)具有二维偏转及平移的柔度。
2.根据权利要求1所述的基于旋转电机和柔性铰链的电调镜，其特征在于：旋转电机(5)一般为步进电机。
3.根据权利要求1所述的基于旋转电机和柔性铰链的电调镜，其特征在于：反射镜平台(1)可以是反射镜，也可以是反射镜及镜框组件，其与柔性铰链(2)的连接方式可以是胶粘或螺钉固定连接。
4.根据权利要求1所述的基于旋转电机和柔性铰链的电调镜，其特征在于：反射镜平台(1)的驱动可以通过位移测量组件(9)实现驱动位置闭环。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811530705.9A CN109491042A (zh) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 一种基于旋转电机和柔性铰链的电调镜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811530705.9A CN109491042A (zh) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 一种基于旋转电机和柔性铰链的电调镜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109491042A true CN109491042A (zh) | 2019-03-19 |
Family
ID=65710277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811530705.9A Pending CN109491042A (zh) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 一种基于旋转电机和柔性铰链的电调镜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109491042A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110531481A (zh) * | 2019-10-10 | 2019-12-03 | 北京遥感设备研究所 | 一种高成像质量反射镜及轴粘接结构 |
| CN110673299A (zh) * | 2019-05-30 | 2020-01-10 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种适用于冷光学中的反射镜微调整装置 |
| CN110701450A (zh) * | 2019-09-20 | 2020-01-17 | 南京智真电子科技股份有限公司 | 两轴并联式稳定平台 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101846796A (zh) * | 2009-12-31 | 2010-09-29 | 上海量科电子科技有限公司 | 一种光学反射调节结构 |
| EP2860555A1 (en) * | 2013-10-08 | 2015-04-15 | Optotune AG | Tunable lens |
| CN105676447A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-06-15 | 合肥芯福传感器技术有限公司 | 音圈电机驱动型扫描微镜 |
| CN108761772A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-06 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种类镜框安装的框架式电调镜 |
-
2018
- 2018-12-14 CN CN201811530705.9A patent/CN109491042A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101846796A (zh) * | 2009-12-31 | 2010-09-29 | 上海量科电子科技有限公司 | 一种光学反射调节结构 |
| EP2860555A1 (en) * | 2013-10-08 | 2015-04-15 | Optotune AG | Tunable lens |
| CN105676447A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-06-15 | 合肥芯福传感器技术有限公司 | 音圈电机驱动型扫描微镜 |
| CN108761772A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-06 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种类镜框安装的框架式电调镜 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110673299A (zh) * | 2019-05-30 | 2020-01-10 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种适用于冷光学中的反射镜微调整装置 |
| CN110673299B (zh) * | 2019-05-30 | 2021-11-16 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种适用于冷光学中的反射镜微调整装置 |
| CN110701450A (zh) * | 2019-09-20 | 2020-01-17 | 南京智真电子科技股份有限公司 | 两轴并联式稳定平台 |
| CN110701450B (zh) * | 2019-09-20 | 2021-07-13 | 南京智真电子科技股份有限公司 | 两轴并联式稳定平台 |
| CN110531481A (zh) * | 2019-10-10 | 2019-12-03 | 北京遥感设备研究所 | 一种高成像质量反射镜及轴粘接结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109491042A (zh) | 一种基于旋转电机和柔性铰链的电调镜 | |
| CN107329231B (zh) | 可调节反射镜Bipod柔性支撑结构、支撑装置及其装调方法 | |
| CN102540391A (zh) | 一种采用直线电机和光栅尺作为伺服元件的精密调焦机构 | |
| CN108582035B (zh) | 应用于光电子封装的三自由度柔性并联运动平台 | |
| CN110727077A (zh) | 一种基于柔性铰链的质心驱动调焦机构 | |
| CN103028843B (zh) | 一种激光打孔光学元件的驱动电机控制系统及控制方法 | |
| US20130044195A1 (en) | Laser alignment device with a movable mirror, laser-target alignment sensor with movable mirrors and laser alignment method | |
| CN103309009A (zh) | 应用于光学系统的压电陶瓷直线电机调焦装置 | |
| CN109375338A (zh) | 一种反射镜二维角度调整装置 | |
| CN101532876A (zh) | 缝宽可调节的小型精密狭缝装置 | |
| CN111308677B (zh) | 一种光束位置调节装置 | |
| CN108761772A (zh) | 一种类镜框安装的框架式电调镜 | |
| CN111755936A (zh) | 高精度光路准直反射镜调整机构及调整方法 | |
| CN208795907U (zh) | 用于航空光学遥感器的高精密紧凑型调焦机构 | |
| CN103176270B (zh) | 两自由度高速并联扫描平台及其垂直度误差的校准方法 | |
| CN103197416B (zh) | 一种两自由度高速并联扫描平台及垂直度误差校准方法 | |
| CN109491035B (zh) | 一种大口径拼接光栅精密调整架 | |
| CN203350530U (zh) | 两自由度高速并联扫描平台 | |
| CN107894644B (zh) | 机载光学镜头调焦机构 | |
| CN109254376A (zh) | 一种特种透镜定轴平台装置 | |
| CN112099288B (zh) | 一种应用于共轭双焦面的空间相机调焦机构 | |
| JP7145485B2 (ja) | 刺繍機の刺繍枠駆動装置 | |
| CN217879771U (zh) | 一种可微调角度的结构及激光机 | |
| CN113540975B (zh) | 一种光栅俯仰角度定心微调装置 | |
| CN219245840U (zh) | 一种真空多维离轴抛物镜调整架 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190319 |