[發明專利]一種二維動磁式快速反射鏡裝置

有效

• 申請號: 202110027739.1
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112346240B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 肖立亮;孔凡輝
• 申請（專利權）人: 北京瑞控信科技有限公司
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10
• 代理公司: 北京中創云知識產權代理事務所(普通合伙) 11837
• 代理人: 肖佳

本發明公開了一種二維動磁式快速反射鏡裝置，包括反射鏡、剛性支撐組件、反射鏡支架、音圈電機、位移測量傳感器和殼體；所述反射鏡由所述反射鏡支架支撐于所述殼體的基座的前端；所述剛性支撐組件將所述反射鏡支架連接在所述殼體的基座的前端；所述音圈電機固定在所述反射鏡支架和所述殼體的基座之間；所述位移測量傳感器固定在所述殼體的基座上。本發明采用動磁式的驅動裝置，實現了較大的轉角范圍，同時避免了動圈式設計的線纜拖拽、線圈變熱導致的反射鏡熱變形等技術性問題，并且結構設置合理、緊湊，方便安裝。

技術領域

本發明涉及光電掃描跟蹤技術領域，特別涉及一種二維動磁式快速反射鏡裝置。

背景技術

快速反射鏡是一種工作在光源或接收器與目標之間用于調整和穩定光學系統視軸或光束指向的部件，通過采用音圈電機精確控制反射鏡偏轉方向從而精確控制光束偏轉角度，用于實現反射鏡的“偏轉-傾斜”方位角度的快速調整，可用于光電領域的視軸穩定或掃描補償等應用。由于其具有結構緊湊、響應速度快、工作帶寬高、指向精度高等優點，被廣泛應用在天文望遠鏡、自適應光學、像移補償、自由空間光通信、精密跟蹤等領域，成為光學系統中穩定光束和校正光束傳播方向的關鍵性器件。

傳統的快速反射鏡，一般包括四個音圈電機。在每個旋轉軸方向上采用兩個音圈電機組成推拉式對，為反射鏡提供平滑、均勻的扭矩。

現有的快速反射鏡采用的音圈電機大都采用動圈式設計，即磁缸部分連接在快速反射鏡殼體基座上，線圈連接在反射鏡支架上。因一般線圈部分的重量遠小于磁缸部分的重量，因此這樣設計能夠減小反射鏡轉動部分的轉動慣量，從而獲得相對較高的工作帶寬。但帶來個兩個問題，一個是線纜的拖拽問題，長時間的運動容易造成線纜斷裂；二是線圈工作時會產生較多的熱量，直接將線圈接到反射鏡支架上，會使熱量會傳導到反射鏡上，引起反射鏡的熱變形，從而降低反射鏡的平面度等指標，降低快速反射鏡的整體性能。在真空等特殊場合該問題更為突出。

而且現有的快速反射鏡采用的音圈電機大部分采用圓柱形音圈電機，這種類型的音圈電機具有相對較高的出力效率，但是缺點是線圈與磁缸之間的間隙較小，從而使快速反射鏡的轉動范圍較小。

并且現有技術方案中快速反射鏡的柔性支撐結構較為復雜，體積較大，造成快速反射鏡裝置內部空間不能有效地利用，整體體積極偏大。采用柔性支撐使快速反射鏡的抗沖擊振動性能大大下降，使其在某些場合無法應用。特別是當快速反射鏡的轉角范圍比較大時，該問題尤為突出。

發明內容

本發明的目的在于提供一種二維動磁式快速反射鏡裝置，用于解決上述至少一個技術問題，其能夠實現較大角度的轉動范圍，抵抗較大的沖擊振動，可用于真空等場合；解決上述線纜拖拽、線圈變熱導致的反射鏡熱變形等技術性問題，具有較大的間隙和行程，實現較大的轉角范圍；采用框架式設計的剛性軸，提升了快速反射鏡的抗振動性能。

本發明的實施例是這樣實現的：

一種二維動磁式快速反射鏡裝置，其包括反射鏡、剛性支撐組件、反射鏡支架、音圈電機、位移測量傳感器和殼體。

所述反射鏡由所述反射鏡支架支撐于所述殼體的基座的前端。

所述剛性支撐組件將所述反射鏡支架連接在所述殼體的基座的前端。

所述音圈電機固定在所述反射鏡支架和所述殼體的基座之間。

所述音圈電機均包括固定部分和轉動部分，所述固定部分包括線圈組件，所述轉動部分包括磁體組件。

所述線圈組件固定在所述殼體的基座上。

所述磁體組件固定所述反射鏡支架上。

所述反射鏡支架支撐所述反射鏡。

所述位移測量傳感器固定在所述殼體的基座上。

所述剛性支撐組件包括軸承環、軸承支架和剛性軸。