[發明專利]用于光學鏡面振動控制的壓電陶瓷微驅動器

有效

• 申請號: 201610227613.8
• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN105700108B
• 公開（公告）日: 2018-02-09
• 發明（設計）人: 李東旭;馮世鵬;羅青;劉望;周易;蔣建平
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G02B7/182
• 分類號: G02B7/182;G02B26/08
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司11429
• 代理人: 陳立新

技術領域

本發明涉及振動主動控制技術領域，具體的涉及一種用于光學鏡面振動控制的壓電陶瓷微驅動器。

背景技術

隨著光學技術的不斷進步，光學系統的應用領域得到不斷拓展，光學系統的精度要求也在不斷提高。但是，光學系統的應用環境卻也越來越復雜，環境振動等干擾對光學系統的成像情況影響越來越大。環境振動引起的光束指向不穩定的問題普遍存在于各類光學系統中，并對其性能造成了重大影響。

然而，現有多通過作動器來實現對光學系統在振動環境下較好的成像，作動器的作用是按照確定的控制規律對控制對象施加控制力。近年來，在傳統的流體作動、氣體作動器和電器作動器的基礎上，研究開發出了多種智能型作動器，如壓電陶瓷作動器、壓電薄膜作動器、電致伸縮作動器等。但現有的這些作動器普遍存在功耗高、結構復雜的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于光學鏡面振動控制的壓電陶瓷微驅動器，該發明解決了現有技術中常用作動器進行光學系統控制時存在的光束指向主動控制功耗高、結構復雜的困難的技術問題。

本發明提供一種用于光學鏡面振動控制的壓電陶瓷微驅動器，包括前蓋、用于控制光學鏡面在其俯仰偏航方向所處位置的壓電堆和用于容納壓電堆的套筒，前蓋的一端抵接于光學鏡面上，另一端與壓電堆的一端相連 接并容納于套筒內；壓電堆的另一端預緊地容納于套筒內。

進一步地，前蓋的一端設有圓頭端，圓頭端抵接于光學鏡面上。

進一步地，前蓋的另一端上設有用于使壓電堆插入的倒槽，倒槽設置于前蓋的另一端內，倒槽內設有倒角。

進一步地，還包括直線軸承和內套，前蓋和壓電堆通過直線軸承潤滑連接；內套套設于直線軸承上，并容納固定連接于套筒內。

進一步地，還包括用于抵住壓電堆的后蓋，后蓋的一段插設于壓電堆中，另一端滑動設置于套筒內。

進一步地，后蓋包括相連接的上部圓柱體和下部圓柱體，上部圓柱體插入壓電堆中，下部圓柱體滑動設置于套筒內。

進一步地，還包括用于固定壓電堆位置的頂絲，頂絲的一端通過螺紋與套筒相連接，另一端伸出套筒外。

進一步地，套筒內分段依序設有第一固定槽、第二滑動槽和第三抵頂槽，內套容納卡接于第一固定槽內；后蓋滑動容納于第二滑動槽內；頂絲螺紋連接于第三抵頂槽內。

本發明的另一方面還提供了一種光學鏡面微調裝置，包括光學鏡面裝置、至少2個如上述的用于光學鏡面振動控制的壓電陶瓷微驅動器、微驅動器支架和鏡座體，用于光學鏡面振動控制的壓電陶瓷微驅動器的一端安裝于微驅動器支架內，另一端抵接于光學鏡面裝置的光學鏡面上用于光學鏡面振動控制的壓電陶瓷微驅動器成對設置，分別抵接于光學鏡面下部的兩相對側上。

進一步地，光學鏡面裝置包括鏡座、安裝于鏡座上的鏡座板、安裝于鏡座板上的鏡片和正對鏡座間隔安裝的鏡座體，鏡座體的外側下部間隔安裝有用于安裝微驅動器的微驅動器支架。

本發明的技術效果：

本發明提供的了一種用于光學鏡面振動控制的壓電陶瓷微驅動器，該微驅動器使用方便、易于調整，可直接操控光學元件實現光束指向主動控制。

本發明提供的光學鏡面微調裝置尺寸較小，配合已有控制方法即可實現對鏡片的準確控制，尺寸小于現有的作動器，能更好的適應星上需要。

具體請參考根據本發明的用于光學鏡面振動控制的壓電陶瓷微驅動器提出的各種實施例的如下描述，將使得本發明的上述和其他方面顯而易見。

附圖說明

圖1是本發明提供的用于光學鏡面振動控制的壓電陶瓷微驅動器優選實施例的爆炸分解示意圖；

圖2是本發明提供的用于光學鏡面振動控制的壓電陶瓷微驅動器優選實施例的組裝示意圖；

圖3是本發明優選實施例的前蓋的主視局部剖視示意圖；

圖4是本發明優選實施例的套筒局部剖視示意圖；

圖5是本發明提供的用于光學鏡面振動控制的壓電陶瓷微驅動器優選實施例安裝狀態示意圖；

圖6是本發明提供的用于光學鏡面振動控制的壓電陶瓷微驅動器優選實施例用于調整Z軸或/和X軸向角度安裝狀態局部放大示意圖；

圖7是本發明優選實施例在10Hz激勵情況下控制效果曲線圖示意圖；

圖8是圖7中總位移局部放大示意圖

圖9是本發明優選實施例在50Hz激勵情況下控制效果曲線示意圖；

圖10是圖9中總位移局部放大示意圖；

圖11是本發明優選實施例在150Hz激勵情況下控制效果曲線示意圖；