【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到光学光束调节，尤其涉及一种基于柔顺机构二维调节的高精度动镜装置。
技术介绍
1、在现代光学应用中，光束的精确指向是确保系统性能和稳定性的关键，特别是在对洁净度要求极高的环境中，传统调节装置常常因磨损和润滑需求而引入污染。
2、传统二维电调镜由于具有配合间隙和运动磨损，随着使用时间的推移，容易导致精度下降，降低设备的整体性能，不适用于对光束有透射需求的光学系统中。在高精度光学系统中，任何微小的误差都可能影响光束的准确指向，进而影响系统的整体效果。
3、公开号为cn116594136a，公开日为2023年08月15日的中国专利文献公开了一种光学元件的光轴指向调节装置，其特征在于，包括：
4、内镜组，包括内镜架和固定件，所述内镜架具有用于容置光学元件的第一容置腔，所述固定件用于将所述光学元件固定于所述第一容置腔；
5、外镜组，包括外镜架和四个直线驱动机构，所述外镜架具有用于容置所述内镜架的第二容置腔，所述第二容置腔的形状与所述内镜架的形状相适配，四个所述直线驱动机构对应预定的第一矩形的四个顶点位置安装于所述外镜架，所述直线驱动机构的驱动端与所述内镜架固定连接，用于驱动所述内镜架偏转，所述第一矩形的长轴和短轴为所述光学元件的对称轴；
6、多个柔性膜片，所述柔性膜片柔性连接所述内镜架和外镜架。
7、该专利文献公开的光学元件的光轴指向调节装置，能够实现光学元件姿态的可连续调节，保证在调节范围内的任意角度位置不影响镜片的面型。但是，柔性膜片无运动副，需要驱
技术实现思路
1、本专利技术为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种基于柔顺机构二维调节的高精度动镜装置，本专利技术通过伺服电机与柔顺机构的有机结合，能够有效降低对驱动器力矩的要求，且能够避免应力集中的问题，进而保障整个装置的调节精度和稳定性。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、一种基于柔顺机构二维调节的高精度动镜装置，包括固定镜座组件、二维运动组件、驱动器组件、光学镜装配组件和光学镜架组件，光学镜架组件与固定镜座组件固定连接，光学镜装配组件与二维运动组件固定连接，其特征在于：所述二维运动组件包括二维运动座和柔顺机构，二维运动座与固定镜座组件通过柔顺机构连接，所述驱动器组件包括伺服电机、梯形丝杆和柔性连杆，伺服电机设置在固定镜座组件上，所述梯形丝杆的一端与伺服电机的输出轴连接，梯形丝杆的另一端通过柔性连杆与二维运动座连接。
4、所述梯形丝杆包括丝杆和滑动连接在丝杆上的滑块。
5、所述伺服电机通过梯形丝杆传动，梯形丝杆将伺服电机的旋转运动转换为直线位移运动，驱动二维运动座在俯仰轴和方位轴的调节。
6、所述柔顺机构为四个，固定镜座组件与二维运动座通过四个柔顺机构连接。
7、所述柔顺机构包括多节柔性铰链，柔性铰链上设置有俯仰转动副和方位转动副。
8、所述伺服电机为四个，四个伺服电机分别对应布置在固定镜座组件的四个角上。
9、所述固定镜座组件包括固定镜座、后盖板和连接器，后盖板和连接器通过螺纹连接在固定镜座的后表面上。
10、所述光学镜装配组件包括光学元件、光学镜镜框和光学镜压块，光学元件通过光学镜压块固定在光学镜镜框中。
11、所述光学镜架组件包括光学镜架、研磨垫块和光阑，光阑通过螺钉连接至光学镜架前表面，研磨垫块设置在光学镜架底部。
12、所述研磨垫块为三个，三个研磨垫块呈三角形布置在光学镜架底部。
13、本专利技术的工作原理如下：
14、使用时，将光学镜架通过螺钉连接至光学系统中，通过对研磨垫块进行研磨，完成初装调，使光学系统的光束指向完成粗调试，通过研磨的方式将整个动镜装置固定，能够确保动镜装置安装的稳定性。
15、根据控制器输入的调节信息量，控制器根据转换算法，输出四个伺服电机的位移信息，控制器发出工作指令与四个伺服电机对应运动量数据，并驱动四个伺服电机产生旋转运动，驱动器组件的梯形梯形丝杆将伺服电机的旋转运动转换为直线位移，通过柔性连杆将运动传递到二维运动组件，进而带动光学镜装配组件产生运动，通过伺服电机内的绝对位置传感器获得移动信息，形成闭环控制，使光学镜装配组件内的光学元件执行相应偏转运动，从而改变光束指向。
16、本专利技术的有益效果主要表现在以下方面：
17、一、本专利技术，二维运动座与固定镜座组件通过柔顺机构连接，驱动器组件包括伺服电机、梯形丝杆和柔性连杆，伺服电机设置在固定镜座组件上，梯形丝杆的一端与伺服电机的输出轴连接，梯形丝杆的另一端通过柔性连杆与二维运动座连接，较现有技术而言，通过伺服电机与柔顺机构的有机结合，能够有效降低对驱动器力矩的要求，且能够避免应力集中的问题，进而保障整个装置的调节精度和稳定性。
18、二、本专利技术，梯形丝杆包括丝杆和滑动连接在丝杆上的滑块，梯形丝杆具有自锁功能，能够使二维运动座在断电状态下保持原位自锁，确保在电源中断或意外情况下，光学元件的当前位置能够得到有效保持，避免了因断电导致的光学元件位置偏移，在断电状态下也不影响光学系统中其他设备的光学调试。
19、三、本专利技术，柔顺机构包括多节柔性铰链，柔性铰链上设置有俯仰转动副和方位转动副，柔顺机构提供了俯仰和方位的二维运动轴系，相较于传统的滑动和滚动轴系具有更简单的结构形式，使用更低成本实现了传统机构相同的功能。
20、四、本专利技术，柔顺机构采用一体化加工无配合间隙，避免了传统机构存在轴系游隙的问题，能够实现更高的运动精度，柔顺机构在运动过程中无磨损无杂质产生，且不需要润滑剂，适用于洁净度要求高的精密光学系统中。
21、五、本专利技术，相较于公开号为cn116594136a，公开日为2023年08月15日的中国专利文献公开的柔性膜片结构而言，采用多节柔性铰链的柔顺机构能够实现多自由度运动，实现运动和姿态调整，降低对驱动器力矩的要求。
22、六、本专利技术，相较于公开号为cn116594136a，公开日为2023年08月15日的中国专利文献公开的柔性膜片结构而言，采用多节柔性铰链的柔顺机构能够分散负载，减少各个关节的应力集中，延长使用寿命。
23、七、本专利技术，相较于公开号为cn116594136a，公开日为2023年08月15日的中国专利文献公开的柔性膜片结构而言，采用多节柔性铰链的柔顺机构能够通过调整节数和连接方式，实现不同的运动模式和负载能力。
24、八、本专利技术，伺服电机为四个，四个伺服电机分别对应布置在固定镜座组件的四个角上，通过采用四点驱动的方式，能够在多个方向上进行协同调节，使得调节过程更加灵活和高效。
25、九、本专利技术，采用四点驱动，每个驱动点都能够独立控制，在复杂环境下，外部扰动可能导致光学元件的定位偏移，而采用四点驱动就能够快速本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于柔顺机构二维调节的高精度动镜装置，包括固定镜座组件（1）、二维运动组件（2）、驱动器组件（3）、光学镜装配组件（4）和光学镜架组件（5），光学镜架组件（5）与固定镜座组件（1）固定连接，光学镜装配组件（4）与二维运动组件（2）固定连接，其特征在于：所述二维运动组件（2）包括二维运动座（6）和柔顺机构（7），二维运动座（6）与固定镜座组件（1）通过柔顺机构（7）连接，所述驱动器组件（3）包括伺服电机（8）、梯形丝杆（9）和柔性连杆（10），伺服电机（8）设置在固定镜座组件（1）上，所述梯形丝杆（9）的一端与伺服电机（8）的输出轴连接，梯形丝杆（9）的另一端通过柔性连杆（10）与二维运动座（6）连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于柔顺机构二维调节的高精度动镜装置，其特征在于：所述梯形丝杆（9）包括丝杆（11）和滑动连接在丝杆（11）上的滑块（12）。
3.根据权利要求1所述的一种基于柔顺机构二维调节的高精度动镜装置，其特征在于：所述伺服电机（8）通过梯形丝杆（9）传动，梯形丝杆（9）将伺服电机（8）的旋转运动转换为直线位移运动，驱动二维运动座（
4.根据权利要求1所述的一种基于柔顺机构二维调节的高精度动镜装置，其特征在于：所述柔顺机构（7）为四个，固定镜座组件（1）与二维运动座（6）通过四个柔顺机构（7）连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于柔顺机构二维调节的高精度动镜装置，其特征在于：所述柔顺机构（7）包括多节柔性铰链（13），柔性铰链（13）上设置有俯仰转动副和方位转动副。
6.根据权利要求1所述的一种基于柔顺机构二维调节的高精度动镜装置，其特征在于：所述伺服电机（8）为四个，四个伺服电机（8）分别对应布置在固定镜座组件（1）的四个角上。
7.根据权利要求1所述的一种基于柔顺机构二维调节的高精度动镜装置，其特征在于：所述固定镜座组件（1）包括固定镜座（14）、后盖板（15）和连接器（16），后盖板（15）和连接器（16）通过螺纹连接在固定镜座（14）的后表面上。
8.根据权利要求1所述的一种基于柔顺机构二维调节的高精度动镜装置，其特征在于：所述光学镜装配组件（4）包括光学元件（17）、光学镜镜框（18）和光学镜压块（19），光学元件（17）通过光学镜压块（19）固定在光学镜镜框（18）中。
9.根据权利要求1所述的一种基于柔顺机构二维调节的高精度动镜装置，其特征在于：所述光学镜架组件（5）包括光学镜架（20）、研磨垫块（21）和光阑（22），光阑（22）通过螺钉连接至光学镜架（20）前表面，研磨垫块（21）设置在光学镜架（20）底部。
10.根据权利要求9所述的一种基于柔顺机构二维调节的高精度动镜装置，其特征在于：所述研磨垫块（21）为三个，三个研磨垫块（21）呈三角形布置在光学镜架（20）底部。
...【技术特征摘要】
1.一种基于柔顺机构二维调节的高精度动镜装置，包括固定镜座组件（1）、二维运动组件（2）、驱动器组件（3）、光学镜装配组件（4）和光学镜架组件（5），光学镜架组件（5）与固定镜座组件（1）固定连接，光学镜装配组件（4）与二维运动组件（2）固定连接，其特征在于：所述二维运动组件（2）包括二维运动座（6）和柔顺机构（7），二维运动座（6）与固定镜座组件（1）通过柔顺机构（7）连接，所述驱动器组件（3）包括伺服电机（8）、梯形丝杆（9）和柔性连杆（10），伺服电机（8）设置在固定镜座组件（1）上，所述梯形丝杆（9）的一端与伺服电机（8）的输出轴连接，梯形丝杆（9）的另一端通过柔性连杆（10）与二维运动座（6）连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于柔顺机构二维调节的高精度动镜装置，其特征在于：所述梯形丝杆（9）包括丝杆（11）和滑动连接在丝杆（11）上的滑块（12）。
3.根据权利要求1所述的一种基于柔顺机构二维调节的高精度动镜装置，其特征在于：所述伺服电机（8）通过梯形丝杆（9）传动，梯形丝杆（9）将伺服电机（8）的旋转运动转换为直线位移运动，驱动二维运动座（6）在俯仰轴和方位轴的调节。
4.根据权利要求1所述的一种基于柔顺机构二维调节的高精度动镜装置，其特征在于：所述柔顺机构（7）为四个，固定镜座组件（1）与二维运动座（6）通过四个柔顺机构（7）连接。
5.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：武春风，陈柯，胡从林，李胜，吴丰阳，张贵清，王勋，蹇宝锐，曾书琴，
申请(专利权)人：航天科工微电子系统研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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