[發明專利]磁阻執行器

有效

• 申請號: 201880010937.3
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN110301018B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 喬治·舒特;恩斯特·斯森塞斯;約翰·施拉普;托比亞斯·斯科普夫
• 申請（專利權）人: 微-埃普西龍測量技術有限兩合公司
• 主分類號: H01F7/14
• 分類號: H01F7/14;G02B26/08;G02B26/10
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 許偉群;郭放

本發明涉及涉及一種磁阻執行器，包括：可磁化的定子；至少一個線圈，該線圈被設計用于在所述定子中產生磁場；和磁軛，用于使得所述定子的磁通至少部分地閉合，其中，所述磁軛構造成用于往復/翻擺運動的可運動的部件。

技術領域

本發明涉及一種磁阻執行器，其包括可磁化的定子、至少一個線圈和磁軛，所述線圈被設計用于在定子中產生磁場，所述磁軛用于使得定子的磁通至少部分地閉合。

本發明還涉及一種包括磁阻執行器的執行器系統。

本發明還涉及一種使得磁阻執行器的可運動的部件執行往復/翻擺運動的方法。

盡管可應用于任意系統，但本發明將針對光學組件的操縱系統予以介紹。

背景技術

已知的光-機械的往復/翻擺系統，例如可快速控制的反射鏡，所謂的faststeeringmirros FSM，在多種應用中使用。其它已知的操縱系統基于例如由M.Hafez、T.Sidler、R.Salathe、G.Jansen和J.Compter的非專利文獻“Design and simulations andexperimental and investigations of a compact single mirror tip/tilt laserscanner”(Mechatronics，第10卷，第741-760頁，2000年)已知的洛倫茲致動器，或者基于例如由F.M.Tapos、D.J.Edinger、T.R.Hilby、M.S.Ni、B.C.Holmes和D.M.Stubbs的非專利文獻“High bandwith fast steering mirror”(Optomechanics 200，Proceedings of SPIE，第5877卷，2005年)已知的壓電執行器。

基于洛倫茲致動器的執行器應用在具有大的掃描范圍——通常至多兩個弧度——、但具有有限的帶寬——僅數100Hz——的系統中。而壓電執行器應用在具有大帶寬——高達數kHz——、但具有較小掃描范圍——通常只有幾個毫弧度——的系統中。

相比于洛倫茲執行器，磁阻執行器具有較高的力密度，而相比于壓電執行器具有較大的掃描范圍。磁阻執行器在各種不同的應用領域中使用，例如用于可快速控制的反射鏡系統的旋轉運動。

然而這里的缺點是，為了圍繞兩個軸翻擺，在可運動的部件周圍設置了兩對不同的執行器，這雖然能夠實現可運動的部件的快速的加速，但在整體上明顯增大了執行器的安裝空間，并且嚴重地限制了最大可達到的光學(偏轉)角度。其它的磁阻執行器例如由M.Boulet的非專利文獻“Design of a small fast steering mirror for airbone andaerospace applications”(碩士論文，Massachusetts Institute of Technology，2008年)和Y.Long、C.Wang、X.Dai、X.Wei與S.Wang的非專利文獻“Modeling and analysisof anovel two-axis rotary electromagnetic actuator for fast steering mirror”(Journal of Magnetics，第19卷，no.2，第130-139頁，2014年)已知。

可是，所有這些已知的磁阻執行器同樣具有缺點：圍繞可運動的部件設置四個不同的執行器或兩對執行器，進而明顯增大了安裝空間，且同時減小了最大可達到的光學(偏轉)角度。這最終嚴重地限制了使用或應用可行性。

發明內容

本發明的目的因而是，提出一種磁阻執行器，其一方面構造緊湊，另一方面可靈活地使用，而且能實現高帶寬和大偏轉，同時可靠性高。

在一種磁阻執行器的情況下，其中該磁阻執行器包括可磁化的定子、至少一個線圈和磁軛，所述線圈被設計用于在定子中產生磁場，所述磁軛用于使得定子的磁通至少部分地閉合，本發明實現上述目的的方式為，所述磁軛構造成用于往復/翻擺運動的可運動的部件。