[發明專利]基于環形放大機構的透鏡驅動裝置及方法

有效

• 申請號: 201510087330.3
• 申請日: 2015-02-25
• 公開（公告）號: CN104656225B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 盧景琦;趙緒文
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G02B7/04
• 分類號: G02B7/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 王守仁

1.一種基于環形放大機構的透鏡驅動裝置，其特征在于：包括依次相連的位移輸出平臺(1)、環形位移放大機構(2)、支撐殼體(4)，支撐殼體(4)還通過位移驅動器件(3)與環形位移放大機構(2)接觸。

2.根據權利要求1所述的透鏡驅動裝置，其特征在于：位移驅動器件(3)還與驅動控制系統(5)相連。

3.根據權利要求2所述的透鏡驅動裝置，其特征在于：位移驅動器件(3)另一端與設置在支撐殼體(4)底端的預緊螺絲(6)接觸。

4.根據權利要求3所述的透鏡驅動裝置，其特征在于：支撐殼體(4)為中空圓筒形，環形位移放大機構(2)、位移驅動器件(3)、預緊螺絲(6)包含三組，沿支撐殼體(4)軸線對稱布置。

5.根據權利要求4所述的透鏡驅動裝置，其特征在于：位移輸出平臺(1)為圓環狀。

6.根據權利要求1所述的透鏡驅動裝置，其特征在于：環形位移放大機構(2)包括杠桿結構，位移驅動器件(3)的輸出位移由杠桿結構放大后傳送至位移輸出平臺(1)。

7.根據權利要求6所述的透鏡驅動裝置，其特征在于：環形位移放大機構(2)包括第一杠桿結構和第二杠桿結構，第一杠桿結構包括一級旋轉柔性鉸鏈(2f)、一級剛性片段(2e)和位移驅動器件(3)，位移驅動器件(3)的位移輸出端與一級剛性片段(2e)相接觸，一級旋轉柔性鉸鏈(2f)的一端連接支撐殼體(4)的截面，另一端與一級剛性片段(2e)的一端相連，一級剛性片段(2e)的另一端作為位移輸出端；第二杠桿結構包括一級位移輸出端柔性鉸鏈(2d)、二級剛性片段(2c)和二級旋轉柔性鉸鏈(2b)，一級位移輸出端柔性鉸鏈(2d)的一端接至一級剛性片段(2e)的位移輸出端，一級位移輸出端柔性鉸鏈(2d)的另一端與二級剛性片段(2c)相連，二級剛性片段(2c)的一端通過二級旋轉柔性鉸鏈(2b)與支撐殼體(4)的一個截面相連，二級剛性片段(2c)的另一端作為位移輸出端，通過二級位移輸出端柔性鉸鏈(2a)與位移輸出平臺(1)的底面相連。

8.根據權利要求1所述的透鏡驅動裝置，其特征在于：位移輸出平臺(1)、環形位移放大機構(2)、支撐殼體(4)由一個厚壁圓筒形鋼件通過線切割一體加工而成。

9.根據權利要求1所述的透鏡驅動裝置，其特征在于：所述位移驅動器件(3)為堆疊型壓電陶瓷驅動器、雙晶片彎曲型壓電陶瓷驅動器或其他電致位移驅動器件。

10.一種基于環形放大機構的透鏡驅動方法，其特征在于：首先調整預緊螺絲(6)、環形位移放大機構(2)的各接觸點、柔性鉸鏈的位置和各剛性片段的長度，從而調整整個環形位移放大機構(2)的位移放大倍率；再將支撐殼體(4)和位移輸出平臺(1)與光學系統或其他需要位移輸出的器件相連，由驅動控制系統(5)單獨或同步控制各組位移驅動器件(3)的形變量、振動頻率，以及各組位移驅動器件(3)之間的響應時間差；當驅動控制系統(5)通過控制信號線(7)給三組位移驅動器件(3)提供響應時間差為零的三組完全同步的控制信號，則三組位移驅動器件(3)同步伸縮，通過環形位移放大機構(2)使得位移輸出平臺(1)下截面的三個二級位移輸出端柔性鉸鏈(2a)產生相同的位移輸出，位移輸出平臺(1)始終保持水平，并沿垂直方向軸向掃描；當驅動控制系統(5)提供的三組控制信號在信號強度尚有一定差異，或三組信號間存在一定時差時，在同一時間點三組位移驅動器件(3)的位移量不同，三個二級位移輸出端柔性鉸鏈(2a)輸出的位移量存在差異，使得位移輸出平臺(1)相對于水平面旋轉一定的角度。