变形镜及其致动器组件制造技术

本发明专利技术提出一种变形镜及其致动器组件，该致动器组件包括致动筒；推进器，沿直线可前后移动地设在致动筒内且推进器从致动筒的前端壁伸出；第一和第二磁铁，沿前后方向且同极相对地设在致动筒内，且位于致动筒的前端壁和推进器之间以通过同性磁极排斥力向后推动推进器；第三和第四磁铁，沿内外方向且同极相对地设在致动筒内，且位于推进器和致动筒的内壁之间以通过同性磁极的排斥力使推进器沿直线前后移动；致动器，设在致动筒内以推动推进器向前移动或允许推进器向后移动；和密封圈，设在致动筒内以封闭致动筒的后端部。由此，本发明专利技术实施例的变形镜的致动器组件，通过同极相对设置的第一和第二磁铁能够保证工作精度，延长了使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提出一种变形镜及其致动器组件，该致动器组件包括致动筒；推进器，沿直线可前后移动地设在致动筒内且推进器从致动筒的前端壁伸出；第一和第二磁铁，沿前后方向且同极相对地设在致动筒内，且位于致动筒的前端壁和推进器之间以通过同性磁极排斥力向后推动推进器；第三和第四磁铁，沿内外方向且同极相对地设在致动筒内，且位于推进器和致动筒的内壁之间以通过同性磁极的排斥力使推进器沿直线前后移动；致动器，设在致动筒内以推动推进器向前移动或允许推进器向后移动；和密封圈，设在致动筒内以封闭致动筒的后端部。由此，本专利技术实施例的变形镜的致动器组件，通过同极相对设置的第一和第二磁铁能够保证工作精度，延长了使用寿命。【专利说明】变形镜及其致动器组件
本专利技术涉及精密位移传递
，特别是涉及一种变形镜及其致动器组件。
技术介绍
变形镜，又称变形反射镜，主要运用于各种自适应光学系统之中，作为波前校正器件校正波前误差，在自适应光学系统中起着极其重要的作用，是自适应光学系统中的重要部件之一，变形镜的研究和发展关系到整个自适应光学系统的校正能力和校正精度。变形反射镜式通过改变自己表面面形来补偿波前相位畸变，可分为连续表面形和分立表面两种类型.连续表面变形镜，其优点是可以得到连续的面形，校正精度高，其缺点是面形的变形量比较小。连续表面的变形反射镜又可分为整体致动和分立致动两种。整体致动主要有双压电变形镜和薄模变形镜，其特点是当控制电压作用于某一致动单元时，整个反射镜面都将产生变形，这类变形镜主要用于与曲率波前传感器配合校正波前畸变的低阶模式部分。分立致动变形镜的一个特点是当控制电压作用于一个致动器时，只有该致动器相邻区域产生局部变形。其中致动方向平行于镜面时，致动器作用于反射镜边缘，只能用于校正离焦和像散等特定像差，因此在自适应光学系统里的应用受到了局限。致动方向垂直于镜面的连续表面变形镜可以校正各阶像差，而且能达到很高的校正精度，因此成为自适应光学系统中应用最广的一种波前校正器。国内在高调节度的可变形镜系统方面的研究较早，在1986年即建立起了第一套激光波面校正系统(详见学术报告文献，姜文汉，自适应光学技术，《中国工程院第二次院士大会学术报告汇编》，1995年7月)，其调节口径是70mm*70mm.从应用上看，到目前为止，在这方面应用最成功的就是美国劳伦斯?利费莫尔国家实验室的激光核聚变系统。他们采用由Beamlet公司研制成功的400mm*400mm的可变形镜系统。该系统采用电磁制动器制动的方式，致动器采用六边形布局方式，实现了大口径(400mm*400mm)和较高调节精度的性能。其位移传递系统采用的方式是，致动器直接接触弹性簧片，弹性簧片与能动光学镜面粘连在一起。这样致动器的正向运动位移直接反应到光学镜面上，其负向位移则因弹性簧片的回复力来实现。然而，在长时间使用可变形镜后，由于弹性簧片为易损件，很容易出现弹性部件发生永久形变或损毁，从而影响变形镜镜面负向变形度不到位，降低了变形镜的工作精度，甚至缩短了变形镜的使用寿命。另外，现有的变形镜系统的致动器是在底座上直接进行装配的，因此当部件(例如弹性簧片)发生故障需要更换或维修时需要在底座上进行拆卸和重组装，其操作复杂繁琐，提升了变形镜的维护成本。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决·现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种便于安装和拆卸且使用寿命长、工作精度高的变形镜的致动器组件。本专利技术的另一个目的在于提出一种具有该致动器组件的变形镜。根据本专利技术的一方面实施例的变形镜的致动器组件，包括；致动筒；推进器，所述推进器沿直线可前后移动地设在所述致动筒内且所述推进器从所述致动筒的前端壁伸出；第一和第二磁铁，所述第一和第二磁铁沿前后方向且同极相对地设在所述致动筒内，所述第一和第二磁铁位于所述致动筒的前端壁和所述推进器之间以通过同性磁极排斥力向后推动所述推进器；第三和第四磁铁，所述第三和第四磁铁沿内外方向且同极相对地设在所述致动筒的内壁和所述推进器之间，以通过同性磁极的排斥力使所述推进器沿直线前后移动时不与所述致动筒的内壁发生接触；致动器，所述致动器设在所述致动筒内以推动所述推进器向前移动并允许所述推进器向后移动；和密封圈，所述密封圈设在所述致动筒内以封闭所述致动筒的后端部。由此，根据本专利技术实施例的变形镜的致动器组件，通过同极相对设置的第一和第二磁铁所产生的排斥力推动推进器向后移动，因此无需安装弹性部件，并且能够保证制动器组件的工作精度，延长了制动器组件的使用寿命。另外，通过同极相对设置的第三和第四磁铁所产生的排斥力保证了致动器组件沿直线方向移动。最后，本专利技术实施例的变形镜的致动器组件结构紧凑，适用多种工作场合。另外，根据本专利技术的变形镜的致动器组件还具有如下附加技术特征:根据本专利技术的一个实施例，所述推进器包括推杆部和设在所述推杆部后部的环形部，所述第二磁铁设在所述环形部的后壁上，所述致动筒的前端壁的内侧设有环形安装槽以容纳所述第一磁铁。根据本专利技术的一个实施例，所述第三磁铁设在所述推进器的环形部的外周壁上，所述第四磁铁设在所述致动筒的内壁上且与所述第三磁铁位置相对以避免所述推进器与所述致动筒内壁之间发生接触。根据本专利技术的一个实施例，所述第三和第四磁铁均为环状磁铁。根据本专利技术的一个实施例，所述致动器为步进电机或柱状压电陶瓷并通过伸长或收缩在沿直线方向上推动所述推进器向前移动或允许所述推进器向后移动。根据本专利技术的一个实施例，还包括设在所述致动筒内的定位器，所述致动器位于所述定位器内以沿直线伸长或收缩。根据本专利技术的一个实施例，所述定位器的外周面上设有延伸至所述定位器的后边沿第一开槽，所述致动筒的外周面上设有与所述第一开槽对应且延伸至所述致动筒的后边沿的第二开槽，所述致动器的电源线通过所述第一开槽和第二开槽形成的缝隙从所述定位器和致动筒内引出。根据本专利技术的一个实施例，还包括微调旋钮，所述微调旋钮设在所述密封圈上且穿过所述密封圈旋入所述致动筒内，所述微调旋钮旋入所述致动筒的深度可调以改变所述第一和第二磁铁之间的间距。根据本专利技术的一个实施例，还包括防剪垫片，所述定位器的内表面上设有配合槽，所述防剪垫片设在所述配合槽内且与所述微调旋钮相接触。。根据本专利技术另一方面实施例的变形镜，包括:基座；多个致动器组件，所述多个致动器组件均为上述致动器组件且可拆卸地设在所述基座上；和镜体，所述镜体分别与所述多个致动器组件相连接以在所述镜体上形成多个由所述制动器组件驱动的致动点。由此，根据本专利技术实施例的变形镜，通过致动器组件的同极相对设置的第一和第二磁铁所产生的排斥力推动推进器向后移动，因此无需安装弹性部件，并且能够保证制动器组件的工作精度，延长了变形镜的使用寿命。另外，本专利技术实施例的变形镜的装配步骤简单快捷，且致动器组件可作为一个整体安装和拆卸，便于维修和更换。另外，根据本专利技术的变形镜还具有如下附加技术特征:根据本专利技术另一方面实施例的变形镜，所述镜体上具有多个连接脚，每个所述致动器组件的推进器的推杆部通过连接头与所述镜体的连接脚相连以形成所述致动点。根据本专利技术另一方面实施例的变形镜，所述基座上设有多个具有内螺纹的安装孔，所述致动器组件的致动筒的外表面上具有与所述内螺纹相配合的外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变形镜的致动器组件，其特征在于，包括;致动筒；推进器，所述推进器沿直线可前后移动地设在所述致动筒内且所述推进器从所述致动筒的前端壁伸出；第一和第二磁铁，所述第一和第二磁铁沿前后方向且同极相对地设在所述致动筒内，所述第一和第二磁铁位于所述致动筒的前端壁和所述推进器之间以通过同性磁极排斥力向后推动所述推进器；第三和第四磁铁，所述第三和第四磁铁沿内外方向且同极相对地设在所述致动筒的内壁和所述推进器之间，以通过同性磁极的排斥力使所述推进器沿直线前后移动时不与所述致动筒的内壁发生接触；致动器，所述致动器设在所述致动筒内以推动所述推进器向前移动并允许所述推进器向后移动；和密封圈，所述密封圈设在所述致动筒内以封闭所述致动筒的后端部。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄磊，巩马理，闫平，柳强，张海涛，康少男，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11