CN112346240B - 一种二维动磁式快速反射镜装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二维动磁式快速反射镜装置，包括反射镜、刚性支撑组件、反射镜支架、音圈电机、位移测量传感器和壳体；所述反射镜由所述反射镜支架支撑于所述壳体的基座的前端；所述刚性支撑组件将所述反射镜支架连接在所述壳体的基座的前端；所述音圈电机固定在所述反射镜支架和所述壳体的基座之间；所述位移测量传感器固定在所述壳体的基座上。本发明采用动磁式的驱动装置，实现了较大的转角范围，同时避免了动圈式设计的线缆拖拽、线圈变热导致的反射镜热变形等技术性问题，并且结构设置合理、紧凑，方便安装。
Description
技术领域
本发明涉及光电扫描跟踪技术领域，特别涉及一种二维动磁式快速反射镜装置。
背景技术
快速反射镜是一种工作在光源或接收器与目标之间用于调整和稳定光学系统视轴或光束指向的部件，通过采用音圈电机精确控制反射镜偏转方向从而精确控制光束偏转角度，用于实现反射镜的“偏转-倾斜”方位角度的快速调整，可用于光电领域的视轴稳定或扫描补偿等应用。由于其具有结构紧凑、响应速度快、工作带宽高、指向精度高等优点，被广泛应用在天文望远镜、自适应光学、像移补偿、自由空间光通信、精密跟踪等领域，成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。
传统的快速反射镜，一般包括四个音圈电机。在每个旋转轴方向上采用两个音圈电机组成推拉式对，为反射镜提供平滑、均匀的扭矩。
现有的快速反射镜采用的音圈电机大都采用动圈式设计，即磁缸部分连接在快速反射镜壳体基座上，线圈连接在反射镜支架上。因一般线圈部分的重量远小于磁缸部分的重量，因此这样设计能够减小反射镜转动部分的转动惯量，从而获得相对较高的工作带宽。但带来个两个问题，一个是线缆的拖拽问题，长时间的运动容易造成线缆断裂；二是线圈工作时会产生较多的热量，直接将线圈接到反射镜支架上，会使热量会传导到反射镜上，引起反射镜的热变形，从而降低反射镜的平面度等指标，降低快速反射镜的整体性能。在真空等特殊场合该问题更为突出。
而且现有的快速反射镜采用的音圈电机大部分采用圆柱形音圈电机，这种类型的音圈电机具有相对较高的出力效率，但是缺点是线圈与磁缸之间的间隙较小，从而使快速反射镜的转动范围较小。
并且现有技术方案中快速反射镜的柔性支撑结构较为复杂，体积较大，造成快速反射镜装置内部空间不能有效地利用，整体体积极偏大。采用柔性支撑使快速反射镜的抗冲击振动性能大大下降，使其在某些场合无法应用。特别是当快速反射镜的转角范围比较大时，该问题尤为突出。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二维动磁式快速反射镜装置，用于解决上述至少一个技术问题，其能够实现较大角度的转动范围，抵抗较大的冲击振动，可用于真空等场合；解决上述线缆拖拽、线圈变热导致的反射镜热变形等技术性问题，具有较大的间隙和行程，实现较大的转角范围；采用框架式设计的刚性轴，提升了快速反射镜的抗振动性能。
本发明的实施例是这样实现的：
一种二维动磁式快速反射镜装置，其包括反射镜、刚性支撑组件、反射镜支架、音圈电机、位移测量传感器和壳体。
所述反射镜由所述反射镜支架支撑于所述壳体的基座的前端。
所述刚性支撑组件将所述反射镜支架连接在所述壳体的基座的前端。
所述音圈电机固定在所述反射镜支架和所述壳体的基座之间。
所述音圈电机均包括固定部分和转动部分，所述固定部分包括线圈组件，所述转动部分包括磁体组件。
所述线圈组件固定在所述壳体的基座上。
所述磁体组件固定所述反射镜支架上。
所述反射镜支架支撑所述反射镜。
所述位移测量传感器固定在所述壳体的基座上。
所述刚性支撑组件包括轴承环、轴承支架和刚性轴。
所述轴承环包括第一滑动轴承环和相对的第二滑动轴承环。
所述刚性轴包括第一刚性轴和相对的第二刚性轴，所述第一刚性轴可滑动地布置在所述第一滑动轴承环中，所述第一滑动轴承环设置在所述反射镜支架的第一孔中，所述第二刚性轴可滑动地设置在所述第二滑动轴承环中，所述第二滑动轴承环设置在反射镜支架的第二孔中。
所述第一刚性轴支撑在所述第一滑动轴承环上，所述第二刚性轴支撑在所述第二滑动轴承环上，使所述第一刚性轴、所述第二刚性轴和所述反射镜相对于所述第一滑动轴承环和所述第二滑动轴承环绕第一轴转动。
所述第一轴是连接到所述反射镜支架的内轴，所述内轴包括所述反射镜支架、所述第一滑动轴承环、所述第二滑动轴承环、所述第一刚性轴和所述第二刚性轴。
所述轴承环还包括第三滑动轴承环和相对的第四滑动轴承环。
所述轴承支架支撑所述反射镜支架。
所述刚性轴还包括第三刚性轴和相对的第四刚性轴，所述第三刚性轴可滑动地布置在所述第三滑动轴承环，所述第三滑动轴承环设置在所述轴承支架的第一孔中，所述第四刚性轴可滑动地设置在所述第四滑动轴承环中，所述第四滑动轴承环设置在所述轴承支架的第二孔中；所述第三滑动轴承环和所述第四滑动轴承环支撑在轴承支架上，使所述第三滑动轴承环、所述第四滑动轴承环和所述轴承支架绕第二轴转动。
所述第二轴是连接到所述反射镜支架的外轴，所述外轴包括所述第三滑动轴承环、所述第四滑动轴承环、所述轴承支架、所述第三刚性轴和所述第四刚性轴。
所述刚性轴和所述轴承环之间布置有弹簧片。
所述弹簧片包括第一弹簧片和第二弹簧片。
所述第一刚性轴包括头部，该头部的直径大于所述第一刚性轴其余部分的直径，该头部布置在所述第一滑动轴承环的外部。
所述第一刚性轴的头部和所述第一滑动轴承环之间布置所述第一弹簧片，所述第一弹簧片可在相邻的所述滑动轴承环之间延伸。
所述第二刚性轴包括头部，该头部的直径大于所述第二刚性轴其余部分的直径，该头部布置在所述第二滑动轴承环的外部。
所述第二刚性轴的头部和所述第二滑动轴承环之间布置所述第二弹簧片，所述第二弹簧片可在相邻的所述滑动轴承环之间延伸。。
其技术效果在于：采用动磁式的驱动装置，实现了较大的转角范围，同时避免了动圈式设计的线缆拖拽、线圈变热导致的反射镜热变形等技术性问题，并且结构设置合理、紧凑，方便安装。
在本发明较佳的实施例中，上述二维动磁式快速反射镜装置的所述弹簧片还包括第三弹簧片和第四弹簧片。
所述第三刚性轴包括头部，该头部的直径大于所述第三刚性轴其余部分的直径，该头部布置在所述壳体的外部。
所述第三刚性轴的头部和所述第三滑动轴承环之间布置所述第三弹簧片，所述第三弹簧片可在相邻的所述滑动轴承环之间延伸。
所述第四刚性轴包括头部，该头部的直径大于所述第四刚性轴其余部分的直径，该头部布置在所述壳体的外部。
所述第四刚性轴的头部和所述第四滑动轴承环之间布置所述第四弹簧片，所述第四弹簧片可在相邻的所述滑动轴承环之间延伸。
其技术效果在于：所述弹簧片可减少机械间隙。
在本发明较佳的实施例中，上述二维动磁式快速反射镜装置还包括锁止机构。
所述锁止机构固定在所述反射镜支架和所述壳体的基座之间，支撑所述反射镜支架。
所述锁止机构通过电机驱动。
所述电机采用步进电机。
其技术效果在于：所述锁止机构与所述反射镜支架直接接触，用于对反射镜提供支撑；并且由一个步进电机驱动，用于调整镜面的高度.
在本发明较佳的实施例中，上述二维动磁式快速反射镜装置的所述音圈电机有四组。
四组所述音圈电机依次间隔90°排列成一个圆周。
每组所述音圈电机均包括固定部分和转动部分，所述固定部分包括线圈组件，所述转动部分包括磁体组件。
每个所述线圈组件固定在所述壳体的基座上。
每个所述磁体组件固定所述反射镜支架上。
在本发明较佳的实施例中，上述二维动磁式快速反射镜装置的每个所述磁体组件均包括两个永磁体和一个导磁体。
两个所述永磁体分别附接到所述导磁体的内壁的左右两侧。
在本发明较佳的实施例中，上述二维动磁式快速反射镜装置的每个所述线圈组件分别伸入对应的所述磁体组件的开口之中。
每个所述线圈组件包括线圈和线圈芯。
所述线圈芯置于所述线圈的开口之中，相对于所述磁体组件布置。
磁通量可以从所述线圈芯引导到所述磁体组件。
其技术效果在于：整体布局结构紧凑，减小了快速反射镜系统的尺寸，使整体结构更为紧凑。并且能够在快反镜工作时，利用永磁体与线圈芯之间的磁性吸附力，使得镜面向下运动，从而减小了轴承的径向间隙，从而避免了轴承间隙对系统指向精度带来影响。
在本发明较佳的实施例中，上述二维动磁式快速反射镜装置的所述位移测量传感器有四个，分别间隔设置在四个所述音圈电机之间。
其技术效果在于：采用将4个两两相对布置的电涡流传感器置于反射镜的中心轴附近，这两组传感器能够在两个运动轴方向上各形成一组差分信号，使得快反镜能够测量更大的转动角度，从而有效克服干扰带来的影响。
在本发明较佳的实施例中，上述二维动磁式快速反射镜装置的所述位移测量传感器采用电涡流传感器。
其技术效果在于：采用的电涡流传感器具有环境适应性特性，能够在较宽的温度范围内工作，能承受较强的冲击振动，所以是音圈电机快反镜中最常用的角度传感器。在本发明中，将电涡流传感器置于反射镜的中心轴附近，使其能够测量更大的转动角度，利用电涡流传感器获取反射镜的位置信息，并将反馈信号发送给控制系统，控制系统再对音圈电机发送信号，对反射镜位置进行精确调整。
本发明实施例的有益效果是：
本发明提供的二维动磁式快速反射镜装置，音圈电机采用动磁式设计，将线圈组件放置于磁体组件开口之中,将磁体组件固定在刚性轴上来驱动反射镜的二维运动。可以实现较大的间隙和行程，从而实现了较大的转角范围；同时避免了动圈式设计的线缆拖拽、线圈变热导致的反射镜热变形等技术性问题；整体布局结构紧凑，使整体结构更为紧凑，方便安装；并且能够在快反镜工作时，利用永磁体与线圈芯之间的磁性吸附力，使得镜面向下运动，从而减小了轴承的径向间隙，能够减小由于线圈与磁体之间的作用导致的振动，提高系统的指向精度。
本发明采用框架式设计的刚性支撑组件，使快速反射镜能够具有较大的转角范围，同时大大提高了抗冲击振动性能；并且采用磁性吸附力和弹性结构设计避免了轴承间隙对系统指向精度带来影响。
本发明采用锁止机构，能够在快反镜不工作或者运输条件下，提升镜面高度，从而减小振动冲击对反射镜的影响,并为反射镜提供支撑。
本发明采用将4个两两相对布置的电涡流传感器置于反射镜的中心轴附近，这两组传感器能够在两个运动轴方向上各形成一组差分信号，使得快反镜能够测量更大的转动角度，从而有效减小干扰和制造误差影响。并且采用电涡流传感器能够获取反射镜的位置信息，并将反馈信号发送给控制系统，控制系统再对音圈电机发送信号，对反射镜位置进行精确调整。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明二维动磁式快速反射镜装置爆炸结构示意图；
图2为本发明二维动磁式快速反射镜装置剖面结构示意图；
图3为本发明二维动磁式快速反射镜装置的磁极分布、受力示意图。
图中：1-反射镜；2-反射镜支架；3-弹簧片；4-刚性轴；5-轴承环；6-轴承支架；7-音圈电机；8-位移测量传感器；9-锁止机构；10-壳体；11-导磁体；12-线圈；13-永磁体。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件能够以各种不同的配置来布置和设计。
请参照图1至图3，本发明的第一个实施例提供一种二维动磁式快速反射镜装置，包括：反射镜1、刚性支撑组件、反射镜支架2、音圈电机7、位移测量传感器8和壳体10。
所述反射镜1由所述反射镜支架2支撑于所述壳体10的基座的前端。
所述刚性支撑组件将所述反射镜支架2连接在所述壳体10的基座的前端。
所述音圈电机7固定在所述反射镜支架2和所述壳体10的基座之间。
所述音圈电机7均包括固定部分和转动部分，所述固定部分包括线圈组件，所述转动部分包括磁体组件。
所述线圈组件固定在所述壳体10的基座上。
所述磁体组件固定所述反射镜支架2上。
所述反射镜支架2支撑所述反射镜1。
所述位移测量传感器8固定在所述壳体10的基座上。
所述刚性支撑组件包括轴承环5、轴承支架6和刚性轴4。
所述轴承环5包括第一滑动轴承环和相对的第二滑动轴承环。
所述刚性轴4包括第一刚性轴和相对的第二刚性轴，所述第一刚性轴可滑动地布置在所述第一滑动轴承环中，所述第一滑动轴承环设置在所述反射镜支架2的第一孔中，所述第二刚性轴可滑动地设置在所述第二滑动轴承环中，所述第二滑动轴承环设置在反射镜支架2的第二孔中。
所述第一刚性轴支撑在所述第一滑动轴承环上，所述第二刚性轴支撑在所述第二滑动轴承环上，使所述第一刚性轴、所述第二刚性轴和所述反射镜1相对于所述第一滑动轴承环和所述第二滑动轴承环绕第一轴转动。
所述第一轴是连接到所述反射镜支架2的内轴，所述内轴包括所述反射镜支架2、所述第一滑动轴承环、所述第二滑动轴承环、所述第一刚性轴和所述第二刚性轴。
所述轴承环5还包括第三滑动轴承环和相对的第四滑动轴承环。
所述轴承支架6支撑所述反射镜支架2。
所述刚性轴4还包括第三刚性轴和相对的第四刚性轴，所述第三刚性轴可滑动地布置在所述第三滑动轴承环，所述第三滑动轴承环设置在所述轴承支架6的第一孔中，所述第四刚性轴可滑动地设置在所述第四滑动轴承环中，所述第四滑动轴承环设置在所述轴承支架6的第二孔中；所述第三滑动轴承环和所述第四滑动轴承环支撑在轴承支架6上，使所述第三滑动轴承环、所述第四滑动轴承环和所述轴承支架6绕第二轴转动。
所述第二轴是连接到所述反射镜支架2的外轴，所述外轴包括所述第三滑动轴承环、所述第四滑动轴承环、所述轴承支架6、所述第三刚性轴和所述第四刚性轴。
所述刚性轴4和所述轴承环5之间布置有弹簧片3。
所述弹簧片3包括第一弹簧片和第二弹簧片。
所述第一刚性轴包括头部，该头部的直径大于所述第一刚性轴其余部分的直径，该头部布置在所述第一滑动轴承环的外部。
所述第一刚性轴的头部和所述第一滑动轴承环之间布置所述第一弹簧片，所述第一弹簧片可在相邻的所述滑动轴承环之间延伸。
所述第二刚性轴包括头部，该头部的直径大于所述第二刚性轴其余部分的直径，该头部布置在所述第二滑动轴承环的外部。
所述第二刚性轴的头部和所述第二滑动轴承环之间布置所述第二弹簧片，所述第二弹簧片可在相邻的所述滑动轴承环之间延伸。
其技术效果在于：采用动磁式的驱动装置，实现了较大的转角范围，同时避免了动圈式设计的线缆拖拽、线圈变热导致的反射镜热变形等技术性问题，并且结构设置合理、紧凑，方便安装。
在本发明较佳的实施例中，上述二维动磁式快速反射镜装置的
所述弹簧片3还包括第三弹簧片和第四弹簧片。
所述第三刚性轴包括头部，该头部的直径大于所述第三刚性轴其余部分的直径，该头部布置在所述壳体10的外部。
所述第三刚性轴的头部和所述第三滑动轴承环之间布置所述第三弹簧片，所述第三弹簧片可在相邻的所述滑动轴承环之间延伸。
所述第四刚性轴包括头部，该头部的直径大于所述第四刚性轴其余部分的直径，该头部布置在所述壳体10的外部。
所述第四刚性轴的头部和所述第四滑动轴承环之间布置所述第四弹簧片，所述第四弹簧片可在相邻的所述滑动轴承环之间延伸。
其技术效果在于：所述弹簧片3可减少机械间隙。
在本发明较佳的实施例中，上述二维动磁式快速反射镜装置还包括锁止机构9。
所述锁止机构9固定在所述反射镜支架2和所述壳体10的基座之间，支撑所述反射镜支架2。
所述锁止机构9通过电机驱动。
所述电机采用步进电机。
其技术效果在于：所述锁止机构9与所述反射镜支架2直接接触，用于对反射镜1提供支撑；并且由一个步进电机驱动，用于调整镜面的高度.
在本发明较佳的实施例中，上述二维动磁式快速反射镜装置的所述音圈电机7有四组。
四组所述音圈电机7依次间隔90°排列成一个圆周。
每组所述音圈电机均包括固定部分和转动部分，所述固定部分包括线圈组件，所述转动部分包括磁体组件。
每个所述线圈组件固定在所述壳体10的基座上。
每个所述磁体组件固定所述反射镜支架2上。
在本发明较佳的实施例中，上述二维动磁式快速反射镜装置的每个所述磁体组件均包括两个永磁体13和一个导磁体11。
两个所述永磁体13分别附接到所述导磁体11的内壁的左右两侧。
在本发明较佳的实施例中，上述二维动磁式快速反射镜装置的每个所述线圈组件分别伸入对应的所述磁体组件的开口之中。
每个所述线圈组件包括线圈12和线圈芯。
所述线圈芯置于所述线圈12的开口之中，相对于所述磁体组件布置。
磁通量可以从所述线圈芯引导到所述磁体组件。
其技术效果在于：整体布局结构紧凑，减小了快速反射镜系统的尺寸，使整体结构更为紧凑。并且能够在快反镜工作时，利用永磁体与线圈芯之间的磁性吸附力，使得镜面向下运动，从而减小了轴承的径向间隙，从而避免了轴承间隙对系统指向精度带来影响。
其中，如图3的音圈电机磁极分布及受力示意图所示，每个音圈电机包括线圈12、永磁体13以及导磁体11。图中左侧永磁体13的左侧为S极，右侧为N极，图中右侧永磁体13的左侧为S极，右侧为N极。当电流从线圈12上方流入，从线圈12下方流出时，根据右手定则，线圈12对永磁体13产生向下的电磁力，驱动永磁体13向下运动，从而带动反射镜1发生移动。改变线圈12通入电流的方向，永磁体13受到的力也会改变。
其技术效果在于：有效防止了线缆拖拽造成的损坏和线圈与反射镜支架的直接接触导致的反射镜热变形。并且保证了较大的间隙和行程，使得快反镜能够实现较大的倾斜角度。
在本发明较佳的实施例中，上述二维动磁式快速反射镜装置的所述位移测量传感器8有四个，分别间隔设置在四个所述音圈电机7之间。
其技术效果在于：采用将4个两两相对布置的电涡流传感器置于反射镜的中心轴附近，这两组传感器能够在两个运动轴方向上各形成一组差分信号，使得快反镜能够测量更大的转动角度，从而有效克服干扰带来的影响。
在本发明较佳的实施例中，上述二维动磁式快速反射镜装置的所述位移测量传感器8采用电涡流传感器。
其技术效果在于：采用的电涡流传感器具有环境适应性特性，能够在较宽的温度范围内工作，能承受较强的冲击振动，所以是音圈电机快反镜中最常用的角度传感器。在本发明中，将电涡流传感器置于反射镜的中心轴附近，使其能够测量更大的转动角度，利用电涡流传感器获取反射镜的位置信息，并将反馈信号发送给控制系统，控制系统再对音圈电机发送信号，对反射镜位置进行精确调整。
本发明实施例旨在保护一种二维动磁式快速反射镜装置，具备如下效果：
1.采用动磁式设计，将线圈组件放置于磁体组件开口之中,将磁体组件固定在刚性支撑组件上来驱动反射镜的二维运动。可以实现较大的间隙和行程，从而实现了较大的转角范围；同时避免了动圈式设计的线缆拖拽、线圈变热导致的反射镜热变形等技术性问题；并且能够在快反镜工作时，利用永磁体与线圈芯之间的磁性吸附力，使得镜面向下运动，从而减小了轴承的径向间隙，能够减小由于线圈与磁体之间的作用导致的振动，提高系统的指向精度；
2.采用框架式设计的刚性支撑组件，使快速反射镜能够具有较大的转角范围，同时大大提高了抗冲击振动性能；并且采用磁性吸附力和弹性结构设计避免了轴承间隙对系统指向精度带来影响。
3.采用锁止机构，能够在快反镜不工作或者运输条件下，提升镜面高度，从而减小振动冲击对反射镜的影响,并为反射镜提供支撑；
4.采用将4个两两相对布置的电涡流传感器置于反射镜的中心轴附近，这两组传感器能够在两个运动轴方向上各形成一组差分信号，使得快反镜能够测量更大的转动角度，从而有效克服干扰带来的影响。并且采用电涡流传感器能够获取反射镜的位置信息，并将反馈信号发送给控制系统，控制系统再对音圈电机发送信号，对反射镜位置进行精确调整；
5.整体布局结构紧凑，减小了快速反射镜系统的整体尺寸。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (8)
1.一种二维动磁式快速反射镜装置，其特征在于，包括反射镜(1)、刚性支撑组件、反射镜支架(2)、音圈电机(7)、位移测量传感器(8)和壳体(10)；
所述反射镜(1)由所述反射镜支架(2)支撑于所述壳体(10)的基座的前端；
所述刚性支撑组件将所述反射镜支架(2)连接在所述壳体(10)的基座的前端；
所述音圈电机(7)固定在所述反射镜支架(2)和所述壳体(10)的基座之间；
所述音圈电机(7)均包括固定部分和转动部分，所述固定部分包括线圈组件，所述转动部分包括磁体组件；
所述线圈组件固定在所述壳体(10)的基座上；
所述磁体组件固定所述反射镜支架(2)上；
所述反射镜支架(2)支撑所述反射镜(1)；
所述位移测量传感器(8)固定在所述壳体(10)的基座上；
所述刚性支撑组件包括轴承环(5)、轴承支架(6)和刚性轴(4)；
所述轴承环(5)包括第一滑动轴承环和相对的第二滑动轴承环；
所述刚性轴(4)包括第一刚性轴和相对的第二刚性轴，所述第一刚性轴可滑动地布置在所述第一滑动轴承环中，所述第一滑动轴承环设置在所述反射镜支架(2)的第一孔中，所述第二刚性轴可滑动地设置在所述第二滑动轴承环中，所述第二滑动轴承环设置在反射镜支架(2)的第二孔中；
所述第一刚性轴支撑在所述第一滑动轴承环上，所述第二刚性轴支撑在所述第二滑动轴承环上，使所述第一刚性轴、所述第二刚性轴和所述反射镜(1)相对于所述第一滑动轴承环和所述第二滑动轴承环绕第一轴转动；
所述第一轴是连接到所述反射镜支架(2)的内轴，所述内轴包括所述反射镜支架(2)、所述第一滑动轴承环、所述第二滑动轴承环、所述第一刚性轴和所述第二刚性轴；
所述轴承环(5)还包括第三滑动轴承环和相对的第四滑动轴承环；
所述轴承支架(6)支撑所述反射镜支架(2)；
所述刚性轴(4)还包括第三刚性轴和相对的第四刚性轴，所述第三刚性轴可滑动地布置在所述第三滑动轴承环，所述第三滑动轴承环设置在所述轴承支架(6)的第一孔中，所述第四刚性轴可滑动地设置在所述第四滑动轴承环中，所述第四滑动轴承环设置在所述轴承支架(6)的第二孔中；所述第三滑动轴承环和所述第四滑动轴承环支撑在轴承支架(6)上，使所述第三滑动轴承环、所述第四滑动轴承环和所述轴承支架(6)绕第二轴转动；
所述第二轴是连接到所述反射镜支架(2)的外轴，所述外轴包括所述第三滑动轴承环、所述第四滑动轴承环、所述轴承支架(6)、所述第三刚性轴和所述第四刚性轴；
所述刚性轴(4)和所述轴承环(5)之间布置有弹簧片(3)；
所述弹簧片(3)包括第一弹簧片和第二弹簧片；
所述第一刚性轴包括头部，该头部的直径大于所述第一刚性轴其余部分的直径，该头部布置在所述第一滑动轴承环的外部；
所述第一刚性轴的头部和所述第一滑动轴承环之间布置所述第一弹簧片，所述第一弹簧片可在相邻的所述滑动轴承环之间延伸；
所述第二刚性轴包括头部，该头部的直径大于所述第二刚性轴其余部分的直径，该头部布置在所述第二滑动轴承环的外部；
所述第二刚性轴的头部和所述第二滑动轴承环之间布置所述第二弹簧片，所述第二弹簧片可在相邻的所述滑动轴承环之间延伸。
2.根据权利要求1所述的二维动磁式快速反射镜装置，其特征在于，
所述弹簧片(3)还包括第三弹簧片和第四弹簧片；
所述第三刚性轴包括头部，该头部的直径大于所述第三刚性轴其余部分的直径，该头部布置在所述壳体(10)的外部；
所述第三刚性轴的头部和所述第三滑动轴承环之间布置所述第三弹簧片，所述第三弹簧片可在相邻的所述滑动轴承环之间延伸；
所述第四刚性轴包括头部，该头部的直径大于所述第四刚性轴其余部分的直径，该头部布置在所述壳体(10)的外部；
所述第四刚性轴的头部和所述第四滑动轴承环之间布置所述第四弹簧片，所述第四弹簧片可在相邻的所述滑动轴承环之间延伸。
3.根据权利要求1所述的二维动磁式快速反射镜装置，其特征在于，还包括锁止机构(9)；
所述锁止机构(9)固定在所述反射镜支架(2)和所述壳体(10)的基座之间，支撑所述反射镜支架(2)；
所述锁止机构(9)通过电机驱动。
4.根据权利要求1所述的二维动磁式快速反射镜装置，其特征在于，
所述音圈电机(7)有四组；
四组所述音圈电机(7)依次间隔90°排列成一个圆周。
5.根据权利要求4所述的二维动磁式快速反射镜装置，其特征在于，
每个所述磁体组件均包括两个永磁体(13)和一个导磁体(11)；
两个所述永磁体(13)分别附接到所述导磁体(11)的内壁的左右两侧。
6.根据权利要求4-5任一项所述的二维动磁式快速反射镜装置，其特征在于，
每个所述线圈组件分别伸入对应的所述磁体组件的开口之中；
每个所述线圈组件包括线圈(12)和线圈芯；
所述线圈芯置于所述线圈(12)的开口之中，相对于所述磁体组件布置。
7.根据权利要求4所述的二维动磁式快速反射镜装置，其特征在于，
所述位移测量传感器(8)有四个，分别间隔设置在四个所述音圈电机(7)之间。
8.根据权利要求1所述的二维动磁式快速反射镜装置，其特征在于，
所述位移测量传感器(8)采用电涡流传感器。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102520517A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-06-27 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种二维快速反射镜用柔性防转机构 |
| US20130044195A1 (en) * | 2011-04-28 | 2013-02-21 | Institute Of Automation, Chinese Academy Of Sciences | Laser alignment device with a movable mirror, laser-target alignment sensor with movable mirrors and laser alignment method |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130044195A1 (en) * | 2011-04-28 | 2013-02-21 | Institute Of Automation, Chinese Academy Of Sciences | Laser alignment device with a movable mirror, laser-target alignment sensor with movable mirrors and laser alignment method |
| CN102520517A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-06-27 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种二维快速反射镜用柔性防转机构 |
| CN107003498A (zh) * | 2014-10-08 | 2017-08-01 | 奥普托图尼股份公司 | 用于倾斜光学元件特别是镜的装置 |
| CN107942473A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-04-20 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种快速反射镜 |
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