本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種小型化剛性承載式快速反射鏡，包括：平面反射鏡、鏡片壓塊、反射鏡座、直線式音圈電機(jī)、關(guān)節(jié)軸承、軸承壓環(huán)、圓螺母、電機(jī)支撐板、壓縮彈簧、球面支撐座、彈簧座、調(diào)整墊片、滾珠、支撐基座、電容傳感器。本發(fā)明專利技術(shù)的小型化剛性承載式快速反射鏡，采用音圈電機(jī)直接推動(dòng)反射鏡支撐板，減小了快速反射鏡Z軸方向的尺寸；4個(gè)小型電容傳感器與4個(gè)音圈電機(jī)交錯(cuò)分布，減小了快速反射鏡X、Y軸方向的尺寸；采用壓縮彈簧實(shí)現(xiàn)球面支撐座和滾珠對(duì)快速反射鏡運(yùn)動(dòng)部分的二次支撐，更易于系統(tǒng)裝調(diào)與質(zhì)量控制；采用電容傳感器差動(dòng)式測(cè)量，即系統(tǒng)每一次的反饋信息均由4個(gè)傳感器差分獲得，提高了控制系統(tǒng)的測(cè)量精度。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種快速反射鏡，特別是中心采用關(guān)節(jié)軸承作為連接副、測(cè)量元件采用電容傳感器進(jìn)行位置反饋的小型化剛性承載式快速反射鏡。
技術(shù)介紹
中國專利技術(shù)專利“申請(qǐng)?zhí)枮?01110261049. 9”公開了一種剛性承載式快速反射鏡。其運(yùn)動(dòng)部分與不動(dòng)部分之間通過一個(gè)關(guān)節(jié)軸承實(shí)現(xiàn)剛性連接，大幅度增加了系統(tǒng)的承載能力。但是音圈電機(jī)通過搖板間接驅(qū)動(dòng)反射鏡進(jìn)行擺動(dòng)，導(dǎo)致快速反射鏡Z軸方向尺寸較大。另一方面，快反裝置在Χ、γ軸線上、音圈電機(jī)的外側(cè)各采用I個(gè)大體積光柵測(cè)微儀進(jìn)行該方向位置信息的測(cè)量與反饋，直接增大了快反裝置Χ、γ軸方向的尺寸。因此，盡管這種快速反射鏡的承載能力強(qiáng)、抗干擾效果突出，但小型化困難，其應(yīng)用領(lǐng)域十分受限。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有剛性承載式快速反射鏡小型化困難的不足，進(jìn)一步拓展剛性承載式快速反射鏡在車載、機(jī)載、艦載等領(lǐng)域的應(yīng)用，本專利技術(shù)提供了一種音圈電機(jī)直接推動(dòng)反射鏡支撐板、4個(gè)電容傳感器非X、Y軸線布置進(jìn)行位置信息測(cè)量的小型化剛性承載式快速反射鏡。本專利技術(shù)解決上述問題所采用的技術(shù)方案是一種小型化剛性承載式快速反射鏡，包括平面反射鏡、鏡片壓塊、反射鏡座、直線式音圈電機(jī)、關(guān)節(jié)軸承、軸承壓環(huán)、圓螺母、電機(jī)支撐板、壓縮彈簧、球面支撐座、彈簧座、調(diào)整墊片、滾珠、支撐基座、電容傳感器。其中，音圈電機(jī)由線圈和磁座兩部分組成；反射鏡座包括反射鏡支撐板、中心軸、滾珠孔和4個(gè)電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)，中心軸與電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)位于反射鏡支撐板的同側(cè)，且中心軸位于反射鏡支撐板的對(duì)稱中心處，4個(gè)電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)以中心軸為中心均勻分布在X、Y軸的兩條對(duì)稱線上。平面反射鏡通過鏡片壓塊固連在反射鏡支撐板的一側(cè)表面，4個(gè)音圈電機(jī)的線圈以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心成“十”字均勻固連在反射鏡支撐板的另一側(cè)表面，Χ、Υ軸線上各2個(gè)，且距離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離與4個(gè)電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)距離X或Y軸的距離相等。圓螺母與中心軸通過螺紋連接，并將關(guān)節(jié)軸承的內(nèi)環(huán)緊固在中心軸上。軸承壓環(huán)與支撐基座相固連，并將關(guān)節(jié)軸承的外環(huán)緊固在支撐基座上。電機(jī)支撐板固連在支撐基座的4個(gè)支柱上，4個(gè)音圈電機(jī)的磁座以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心成“十”字均勻固連在電機(jī)支撐板的一側(cè)表面，Χ>Υ軸線上各2個(gè)，且距離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離與4個(gè)電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)距離X或Y軸的距離相等。彈簧座通過調(diào)整墊片固連在電機(jī)支撐板的另一側(cè)表面。球面支撐座位于彈簧座的中心孔中，并將壓縮彈簧限制在彈簧座與球面支撐座之間，可以通過更換不同厚度的調(diào)整墊片來調(diào)節(jié)壓縮彈簧的預(yù)緊力。滾珠位于反射鏡座上的滾珠孔中，其直徑比滾珠大O. 02mm,滾珠可在其中自由轉(zhuǎn)動(dòng)。球面支撐座的內(nèi)球面在壓縮彈簧的作用下與滾珠的外表面相切，以消除關(guān)節(jié)軸承內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間的間隙，同時(shí)為快速反射鏡的運(yùn)動(dòng)部分提供二次支撐，進(jìn)一步提高快速反射鏡的承載能力。完成裝配后，球面支撐座的內(nèi)球面與關(guān)節(jié)軸承共球心。4個(gè)電容傳感器固連在電機(jī)支撐板上，分別與反射鏡座上的4個(gè)測(cè)量凸臺(tái)正對(duì)，以間接測(cè)量反射鏡座繞X、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，實(shí)現(xiàn)對(duì)平面反射鏡轉(zhuǎn)角的閉環(huán)控制。因此，平面反射鏡、鏡片壓塊、反射鏡座、關(guān)節(jié)軸承的內(nèi)環(huán)、圓螺母、滾珠和4個(gè)音圈電機(jī)的線圈組成了快速反射鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)部分。支撐基座、關(guān)節(jié)軸承的外環(huán)、軸承壓環(huán)、電機(jī)支撐板、彈簧座、調(diào)整墊片、壓縮彈簧、球面支撐座、電容傳感器和4個(gè)音圈電機(jī)的磁座組成了快速反射鏡的不動(dòng)部分。由于音圈電機(jī)的磁座較線圈重3飛倍，因此，選擇音圈電機(jī)的線圈與反射鏡支撐板相固連，以減小快反裝置運(yùn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。本專利技術(shù)的有益效果是本專利技術(shù)的小型化剛性承載式快速反射鏡，采用音圈電機(jī)直接推動(dòng)反射鏡支撐板，減小了快速反射鏡Z軸方向的尺寸；4個(gè)小型電容傳感器與4個(gè)音圈電機(jī)交錯(cuò)分布，減小了快速反射鏡X、Y軸方向的尺寸。從結(jié)構(gòu)原理上保證了剛性承載式快速反射鏡的小型化，有利于剛性承載式快速反射鏡在環(huán)境惡劣、空間受限的場(chǎng)合應(yīng)用。本專利技術(shù)的小型化剛性承載式快速反射鏡，運(yùn)動(dòng)部分與支撐基座之間通過關(guān)節(jié)軸承 進(jìn)行剛性連接，繼承了剛性支撐式快速反射鏡承載能力大，抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。本專利技術(shù)的小型化剛性承載式快速反射鏡，采用壓縮彈簧實(shí)現(xiàn)球面支撐座和滾珠對(duì)快速反射鏡運(yùn)動(dòng)部分的二次支撐，更易于系統(tǒng)裝調(diào)與質(zhì)量控制。本專利技術(shù)的小型化剛性承載式快速反射鏡，采用電容傳感器差動(dòng)式測(cè)量，即系統(tǒng)每一次的反饋信息均由4個(gè)傳感器差分獲得，提高了控制系統(tǒng)的測(cè)量精度。附圖說明下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖I是本專利技術(shù)快速反射鏡的組成結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖I的A-A向剖視圖。圖3是反射鏡座的組成結(jié)構(gòu)圖。圖4是支撐基座的組成結(jié)構(gòu)圖。圖中的附圖標(biāo)記表示為1_平面反射鏡；2_鏡片壓塊；3_反射鏡座；4_直線式音圈電機(jī)；5_關(guān)節(jié)軸承；6_軸承壓環(huán)；7_圓螺母；8_電機(jī)支撐板；9_壓縮彈簧；10-球面支撐座；11-彈簧座；12-調(diào)整墊片；13_滾珠；14-支撐基座；15-第一電容傳感器；16-第二電容傳感器；17_第三電容傳感器；18_第四電容傳感器；31_反射鏡支撐板；32_中心軸；33_滾珠孔；34_電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)；41_音圈電機(jī)的線圈；42_音圈電機(jī)的磁座；51_關(guān)節(jié)軸承內(nèi)環(huán)；52_關(guān)節(jié)軸承外環(huán)；4a-第一音圈電機(jī)；4b-第二音圈電機(jī)；4c_第三音圈電機(jī)；4d_第四音圈電機(jī)；141-支柱;mm-X、Y軸的第一對(duì)稱線；nn_X、Y軸的第二對(duì)稱線。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)做以詳細(xì)說明。參照?qǐng)DI 4，本專利技術(shù)的小型化剛性承載式快速反射鏡，包括平面反射鏡I、鏡片壓塊2、反射鏡座3、第一音圈電機(jī)4a、第二音圈電機(jī)4b、第三音圈電機(jī)4c、第四音圈電機(jī)4d、關(guān)節(jié)軸承5、軸承壓環(huán)6、圓螺母7、電機(jī)支撐板8、壓縮彈簧9、球面支撐座10、彈簧座11、調(diào)整墊片12、滾珠13、支撐基座14、第一電容傳感器15、第二電容傳感器16、第三電容傳感器17、第四電容傳感器18。其中，音圈電機(jī)4由線圈41和磁座42兩部分組成；反射鏡座3包括反射鏡支撐板31、中心軸32、滾珠孔33和4個(gè)電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)34，中心軸32與電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)34位于反射鏡支撐板31的同側(cè)，且中心軸32位于反射鏡支撐板31的對(duì)稱中心處，4個(gè)電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)34以中心軸32為中心均勻分布于X、Y軸的第一對(duì)稱線_和第二對(duì)稱線nn上。平面反射鏡I通過鏡片壓塊2固連在反射鏡支撐板31的一側(cè)表面，4個(gè)音圈電機(jī)4的線圈41以坐標(biāo)原點(diǎn)O為中心成“十”字均勻固連在反射鏡支撐板31的另一側(cè)表面，X、Y軸線上各2個(gè)，且距離坐 標(biāo)原點(diǎn)O的距離與4個(gè)電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)34距離X或Y軸的距離相等。圓螺母7與中心軸32通過螺紋連接，并將關(guān)節(jié)軸承5的內(nèi)環(huán)51緊固在中心軸32上。軸承壓環(huán)6與支撐基座14相固連，并將關(guān)節(jié)軸承5的外環(huán)52緊固在支撐基座14上。電機(jī)支撐板8固連在支撐基座14的4個(gè)支柱141上，4個(gè)音圈電機(jī)的磁座42以坐標(biāo)原點(diǎn)O為中心成“十”字均勻固連在電機(jī)支撐板8的一側(cè)表面，X、Y軸線上各2個(gè)，且距離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離與4個(gè)電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)34距離X或Y軸的距離相等。彈簧座11通過調(diào)整墊片12固連在電機(jī)支撐板8的另一側(cè)表面。球面支撐座10位于彈簧座11的中心孔中，并將壓縮彈簧9限制在彈簧座11與球面支撐座10之間，可以通過更換不同厚度的調(diào)整墊片12來調(diào)節(jié)壓縮彈簧9的預(yù)緊力。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種小型化剛性承載式快速反射鏡，其特征在于，包括：平面反射鏡（1）、鏡片壓塊（2）、反射鏡座（3）、4個(gè)音圈電機(jī)（4）、關(guān)節(jié)軸承（5）、軸承壓環(huán)（6）、圓螺母（7）、電機(jī)支撐板（8）、壓縮彈簧（9）、球面支撐座（10）、彈簧座（11）、調(diào)整墊片（12）、滾珠（13）、支撐基座（14）、4個(gè)電容傳感器；每個(gè)音圈電機(jī)（4）分別包括線圈（41）和磁座（42）；電機(jī)支撐板（8）固連在支撐基座（14）的4個(gè)支柱（141）上，4個(gè)音圈電機(jī)（4）的磁座（42）以坐標(biāo)原點(diǎn)O為中心成“十”字均勻固連在電機(jī)支撐板（8）的一側(cè)表面，X、Y軸線上各2個(gè)，且距離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離與4個(gè)電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)（34）距離X或Y軸的距離相等；彈簧座（11）通過調(diào)整墊片（12）固連在電機(jī)支撐板（8）的另一側(cè)表面；球面支撐座（10）位于彈簧座（11）的中心孔中，并將壓縮彈簧（9）限制在彈簧座（11）與球面支撐座（10）之間；反射鏡座（3）包括反射鏡支撐板（31）、中心軸（32）、滾珠孔（33）和4個(gè)電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)（34），中心軸（32）與電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)（34）位于反射鏡支撐板（31）的同側(cè)，且中心軸（32）位于反射鏡支撐板（31）的對(duì)稱中心處；4個(gè)電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)（34）以中心軸（32）為中心均勻分布于X、Y軸的第一對(duì)稱線mm和第二對(duì)稱線nn上；平面反射鏡（1）通過鏡片壓塊（2）固連在反射鏡支撐板（31）的一側(cè)表面，4個(gè)音圈電機(jī)（4）的線圈（41）以坐標(biāo)原點(diǎn)O為中心成“十”字均勻固連在反射鏡支撐板（31）的另一側(cè)表面，X、Y軸線上各2個(gè)，且距離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離與4個(gè)電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)（34）距離X或Y軸的距離相等；圓螺母（7）與中心軸（32）通過螺紋連接，并將關(guān)節(jié)軸承（5）的內(nèi)環(huán)（51）緊固在中心軸（32）上；軸承壓環(huán)（6）與支撐基座（14）相固連，并將關(guān)節(jié)軸承（5）的外環(huán)（52）緊固在支撐基座（14）上。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種小型化剛性承載式快速反射鏡，其特征在于，包括平面反射鏡(I)、鏡片壓塊(2)、反射鏡座(3)、4個(gè)音圈電機(jī)(4)、關(guān)節(jié)軸承(5)、軸承壓環(huán)(6)、圓螺母(7)、電機(jī)支撐板(8)、壓縮彈簧(9)、球面支撐座(10)、彈簧座(11)、調(diào)整墊片(12)、滾珠(13)、支撐基座 (14)、4個(gè)電容傳感器；每個(gè)音圈電機(jī)(4)分別包括線圈(41)和磁座(42);電機(jī)支撐板(8)固連在支撐基座 (14)的4個(gè)支柱(141)上，4個(gè)音圈電機(jī)(4)的磁座(42)以坐標(biāo)原點(diǎn)O為中心成“十”字均勻固連在電機(jī)支撐板(8)的一側(cè)表面，X、Y軸線上各2個(gè)，且距離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離與4個(gè)電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)(34)距離X或Y軸的距離相等；彈簧座(11)通過調(diào)整墊片(12)固連在電機(jī)支撐板(8)的另一側(cè)表面；球面支撐座(10)位于彈簧座(11)的中心孔中，并將壓縮彈簧(9)限制在彈簧座(11)與球面支撐座(10)之間；反射鏡座(3)包括反射鏡支撐板(31)、中心軸(32)、滾珠孔(33)和4個(gè)電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)(34)，中心軸(32)與電容傳感器測(cè)量凸臺(tái)(34)位于反射鏡支撐板(31)的同側(cè)，且中心軸(32)位于反射鏡支撐板(31)的對(duì)稱中心處；4個(gè)電容...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐新行，王兵，韓旭東，莊昕宇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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