一種變形鏡制造技術

本發明專利技術提出一種變形鏡，包括：鏡體、包括至少一個致動通道的基座和至少一個致動裝置，致動裝置一一對應地安裝與致動通道中，用于控制鏡體變形，其中致動裝置包括：推進器，該推進器用于對鏡體施加作用力；致動器，當致動器伸展時推動推進器產生正向位移；碟簧，該碟簧位于推進器與致動器之間，當致動器收縮時推動推進器產生負向位移；錐形頂桿，該錐形頂桿的大直徑面開有和致動器尾端相配合的定位孔，定位孔用于固定致動器，以防止致動器受到徑向剪切力；以及微調旋鈕，通過旋轉微調按鈕來調節致動通道內的預緊力。根據本發明專利技術的變形鏡，保護了內部壓電陶瓷部件，具有耐用可靠、易于安裝的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及變形鏡
，特別涉及一種包含錐形壓電保護致動裝置的變形鏡。
技術介紹
變形鏡，又稱變形反射鏡，主要運用于各種自適應光學系統之中，作為波前校正器件校正波前誤差，在自適應光學系統中起著極其重要的作用，是自適應光學系統中的重要部件之一，變形鏡的研究和發展關系到整個自適應光學系統的校正能力和校正精度。變形反射鏡式通過改變自己表面面形來補償波前相位畸變，可分為連續表面和分立表面兩種類型。連續表面變形鏡，其優點是可以得到連續的面形，校正精度高，其缺點是面形的變形量比較小。連續表面的變形反射鏡又可分為整體致動和分立致動兩種類型。整體致動主要有雙壓電變形鏡和薄模變形鏡，其特點是當控制電壓作用于某一致動單元時，整個反射鏡面都將產生變形，這類變形鏡主要用于與曲率波前傳感器配合校正波前畸變的低階模式部分。分立致動變形鏡的一個特點是當控制電壓作用于一個致動器時，只有該致動器相鄰區域產生局部變形，其中致動方向平行于鏡面時，致動器作用于反射鏡邊緣，只能用于校正離焦和像散等特定像差，因此在自適應光學系統里的應用受到局限。致動方向垂直于鏡面的連續表面變形鏡可以校正各階像差，而且能達到很高的校正精度，因此成為自適應光學系統中應用最廣的一種波前校正器。國內在高調節度的可變形鏡系統方面的研究較早，在1986年即建立起了第一套激光波面校正系統(詳見學術報告文獻，姜文漢，自適應光學技術，《中國工程院第二次院士大會學術報告匯編》，1995年7月)，其調節口徑是70mm*70mm。從應用上看，到目前為止，在這方面應用最成功的就是美國勞倫斯 利費莫爾國家實驗室的激光核聚變系統。他們采用由Beamlet公司研制成功的400mm*400mm的可變形鏡系統。該系統采用電磁致動器致動的方式，致動器采用六邊形布局方式，實現了 400mm*400mm大口徑和較高調節精度的性能。其位移傳遞系統采用的方式是，致動器直接接觸彈性簧片，彈性簧片與能動光學鏡面粘連在一起。這樣致動器的正向運動位移直接反應到光學鏡面上，其負向位移則因彈性簧片的回復力來實現。在變形鏡的機構中致動力的來源為致動器，致動器采用壓電陶瓷制成，壓電陶瓷在加電后可以產生致動力較大的正負向位移，且響應速度較快。但是壓電陶瓷也有缺點，因其是陶瓷材質所以較小的剪切力就能夠將其損毀且不能恢復使用，在安裝和使用的過程中徑向剪切力容易破壞壓電陶瓷材料。
技術實現思路
本專利技術旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一或至少提供一種有用的商業選擇。為此，本專利技術的一個 目的在于提出一種變形鏡，該變形鏡結構模塊化，調節精度高，壓電陶瓷受保護，同時降低結構成本。為了實現上述目的，根據本專利技術實施例的變形鏡，其特征在于，包括:鏡體，所述鏡體在受力時發生變形；基座，所述基座包括至少一個致動通道；和至少一個致動裝置，所述致動裝置一一對應地安裝與所述至少一個致動通道中，用于控制所述鏡體變形，其中，所述致動裝置進一步包括:推進器，所述推進器與所述鏡體相連，對所述鏡體施加作用力；致動器，所述致動器與所述推進器相連，當所述致動器伸展時，所述致動器推動所述推進器產生正向位移；碟簧，所述碟簧位于所述推進器與所述致動器之間，當所述致動器收縮時，所述碟簧推動所述推進器產生負向位移；錐形頂桿，所述錐形頂桿的大直徑面開有和所述致動器尾端相配合的定位孔，所述定位孔用于固定所述致動器，以防止所述致動器受到徑向剪切力；微調旋鈕，所述微調旋鈕外徑套有螺紋，所述螺紋與所述基座的螺紋相配合，通過旋轉所述微調按鈕來調節所述致動通道內的預緊力。根據本專利技術的變形鏡，具有結構模塊化的特點，調節精度較高，且其中的壓電陶瓷結構得到保護，具有耐用可靠優點，同時該變形鏡便于安裝和維修，可廣泛應用于光盤裝置、視頻放映機、數碼相機等光學系統中。在本專利技術的一個實施例中，所述鎖定塊具有與所述錐形頂桿尾端形狀相配合的孔，用于固定所述錐形頂桿的尾端，以使當所述微調旋鈕旋轉時，緊鄰所述微調旋鈕的所述錐形頂桿不發生從動旋轉。在本專利技術的一個實施例中，所述錐形頂桿尾端為多邊形、橢圓形或其他不規則形狀。在本專利技術的一個實施例中，所述微調旋鈕尾端開有四個小圓孔，所述鎖定塊安裝后，通過使用與所述小圓孔相配的工具透過所述鎖定塊對所述微調旋鈕進行旋調。在本專利技術的一個實施例中，所述致動器采用壓電陶瓷材料制成。根據本專利技術的變形鏡，具有結構模塊化的特點，調節精度較高，且其中的壓電陶瓷結構得到保護，具有耐用可靠優點，同時該變形鏡便于安裝和維修，可廣泛應用于光盤裝置、視頻放映機、數碼相機等光學系統中。本專利技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術的實踐了解到。附圖說明本專利技術所述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1是根據本專利技術實施例的變形鏡的結構示意圖；圖2是根據本專利技術實施例的圖1的虛框部分的局部放大圖；圖3是根據本專利技術實施例的變形鏡一個致動裝置和基座的尾端結構示意圖。具體實施例方式下面詳細描述本專利技術的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本專利技術，而不能理解為對本專利技術的限制。相反，本專利技術的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內涵范圍內的所有變化、修改和等同物。在本專利技術的描述中，需要理解的是，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本專利技術的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本專利技術中的具體含義。此外，在本專利技術的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。變形鏡是一種常見光學儀器，其設置在光盤裝置、數碼相機、放映機或其它光學設備的光學系統中，通過改變鏡面形狀將照射在鏡面上的光束進行補償整形。如圖1所示，為根據本專利技術實施例的變形鏡的結構示意圖。在本專利技術實施例的變形鏡中，包括一個鏡體100、基座200和至少一個致動裝置300。具體地:鏡體100能夠在受力時發生變形，是整個變形鏡機構中最核心的部件之一。一般地，鏡體100應當較薄，以使其可以通過伸展和收縮而變形。同時，要求鏡體100具有一定程度的剛性，以使其在正向和負向位移的變形中不至于破裂。基座200包括至少一個致動通道，制動通道中安裝有致動裝置300，二者數目相等。需要說明的是，基座200中制動通道數目的(即致動裝置300的數目)可以根據實際情況自由選定為一個、兩個或者多個。致動通道數目越多則調節鏡體100的精細度越高，但生產和維護成本也更高。至少一個致動裝置300被--對應地安裝與至少一個致動通道中，用于控制鏡體100變形。如圖2和圖3，本專利技術的變形鏡中的致動裝置300進一步包括:推進器310、致動器320、碟簧330、錐形頂桿340和微調旋鈕350和鎖定塊360。具體地:推進器310與鏡體100相連，對鏡體100施加作用力，為整個機構的動力傳遞件。 致動器本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種變形鏡，其特征在于，包括：鏡體，所述鏡體在受力時發生變形；基座，所述基座包括至少一個致動通道；和至少一個致動裝置，所述致動裝置一一對應地安裝與所述至少一個致動通道中，用于控制所述鏡體變形，其中，所述致動裝置進一步包括：推進器，所述推進器與所述鏡體相連，對所述鏡體施加作用力；致動器，所述致動器與所述推進器相連，當所述致動器伸展時，所述致動器推動所述推進器產生正向位移；碟簧，所述碟簧位于所述推進器與所述致動器之間，當所述致動器收縮時，所述碟簧推動所述推進器產生負向位移；錐形頂桿，所述錐形頂桿的大直徑面開有和所述致動器尾端相配合的定位孔，所述定位孔用于固定所述致動器，以防止所述致動器受到徑向剪切力；和微調旋鈕，所述微調旋鈕外徑套有螺紋，所述螺紋與所述基座的螺紋相配合，通過旋轉所述微調按鈕來調節所述致動通道內的預緊力。

【技術特征摘要】
1.一種變形鏡，其特征在于，包括: 鏡體，所述鏡體在受力時發生變形； 基座，所述基座包括至少一個致動通道；和 至少一個致動裝置，所述致動裝置一一對應地安裝與所述至少一個致動通道中，用于控制所述鏡體變形，其中，所述致動裝置進一步包括: 推進器，所述推進器與所述鏡體相連，對所述鏡體施加作用力； 致動器，所述致動器與所述推進器相連，當所述致動器伸展時，所述致動器推動所述推進器產生正向位移； 碟簧，所述碟簧位于所述推進器與所述致動器之間，當所述致動器收縮時，所述碟簧推動所述推進器產生負向位移； 錐形頂桿，所述錐形頂桿的大直徑面開有和所述致動器尾端相配合的定位孔，所述定位孔用于固定所述致動器，以防止所述致動器受到徑向剪切力；和 微調...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃磊，鞏馬理，閆平，薛嶠，李騰浩，柳強，馮澤心，康少男，孫冶，閆海波，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：