[發明專利]一種光路切換裝置

在審

• 申請號: 202010068188.9
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN112034613A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 萬淵;熊恒;宋鐵強;方凡;謝可迪;周國威;張曉曦;侯霞
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

本發明公開了一種光路切換裝置，包括轉子組件、定子組件和彈簧，轉子組件包括反射鏡組件、電機的輸出軸、轉動桿和磁鋼，反射鏡組件和轉動桿分別固定在電機的輸出軸上，定子組件包括電機的殼體、固定座、霍爾電路板、第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器、第一墊塊和第二墊塊，電機的殼體和霍爾電路板均與固定座連接，霍爾電路板位于轉動桿與固定座之間，第一霍爾傳感器和第二霍爾傳感器安裝在霍爾電路板上，固定座包括限位結構，第一墊塊和第二墊塊粘接在固定座的限位結構上，轉子組件和定子組件通過彈簧進行柔性連接。本發明光路切換裝置具有定位精度高、抗震性好、穩定性強等優點，能夠滿足激光雷達領域中對光路穩定、快速切換的使用需求。

技術領域

本發明屬于精密光學機械結構設計技術領域，具體涉及一種光路切換裝置，可以用于實現光學系統中光路的穩定切換。

背景技術

光路切換裝置是用于光學系統中切換光路傳播方向的精密光學裝置，要求具有高可靠性、重復定位精度高、功耗低以及自鎖性能強等特點。

隨著空間激光雷達、空間激光通信技術的不斷發展，在光機結構設計領域及空間環境中應用的精密光學機械機構越來越多，此類精密光學裝置通常要求能夠實現穩定、可靠的光路切換，并且在工作狀態中具有自鎖性能好的特點。另一方面空間環境的低溫真空對裝置的熱控性能、抗震性能均有較高的要求。

因此，如何提供一種能夠實現光路快速切換、重復定位精度高、抗震性好的精密光路切換裝置是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

發明內容

本發明提供了一種具有彈簧自鎖機構的光路切換裝置，可以滿足激光雷達、空間激光通信領域中對光路實現穩定、快速切換的使用需求。

為達到上述目的，本發明技術方案如下：

本發明提供一種光路切換裝置，包括轉子組件、定子組件和彈簧，轉子組件包括反射鏡組件、電機的輸出軸、轉動桿和磁鋼，反射鏡組件和轉動桿分別固定在電機的輸出軸上，定子組件包括電機的殼體、固定座、霍爾電路板、第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器、第一墊塊和第二墊塊，電機的殼體和霍爾電路板均與固定座連接，霍爾電路板位于轉動桿與固定座之間，第一霍爾傳感器和第二霍爾傳感器安裝在霍爾電路板上，固定座包括限位結構，第一墊塊和第二墊塊粘接在固定座的限位結構上，轉子組件和定子組件通過彈簧進行柔性連接。

優選地，電機是兩端出軸電機。

優選地，固定座的限位結構可以限制轉動桿的轉動范圍，當轉動桿運動到極限位置時，第一墊塊或第二墊塊位于轉動桿與固定座之間。

優選地，彈簧的兩端通過限位螺母固定在轉動桿和固定座上。

優選地，當轉動桿運動到極限位置時，彈簧處于拉伸狀態，轉動桿受到由彈簧彈力產生的自鎖力矩。

優選地，轉動桿上粘接著磁鋼，磁鋼在電機運轉時可以通過第一霍爾傳感器和第二霍爾傳感器的正上方，第一霍爾傳感器和第二霍爾傳感器可以控制電機的啟動和停止。

優選地，反射鏡組件包括反射鏡鏡架和反射鏡，反射鏡通過粘接固定在反射鏡鏡架上。

優選地，反射鏡組件通過軸向螺釘和徑向螺釘固定在電機的一端輸出軸上，轉動桿通過軸向螺釘和徑向螺釘固定在電機的另一端輸出軸上，霍爾電路板和電機的殼體通過連接螺釘固定在固定座上。

優選地，電機的兩端輸出軸采用切平面設計。

優選地，第一墊塊和第二墊塊是聚酰亞胺墊塊。

本發明提供的一種光路切換裝置相比現有技術具有的有益效果為：

(1)本發明提供一種具有彈簧自鎖機構的光路切換裝置，轉子組件和定子組件之間通過彈簧以柔性方式進行連接，使得轉子組件在運動極限的兩個工作位置上，受到來自彈簧拉力產生的自鎖力矩，保證了整體結構具有空間適用的抗震性能及結構穩定性能。