CN112578553A - 一种光电压电静电复合驱动微镜微调节装置 - Google Patents

一种光电压电静电复合驱动微镜微调节装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光电压电静电复合驱动微镜微调节装置，包括粗动台，所述粗动台上对称设有Y向滑轨，所述Y向滑轨内设有第一滑杆，所述第一滑杆通过第一滑块与Y向微调平台滑动连接，所述Y向微调平台的下方并位于粗动台的表面上设有Y向调节机构，所述Y向调节机构的两端通过第一固定块固定连接在粗动台的表面上，所述Y向调节机构的下方并位于粗动台的表面上对称设有Y向光电陶瓷，通过利用光电陶瓷的光生电压效应，使光能转化为电能，通过利用调节机构中压电薄膜驱动器上压电薄膜的逆压电效应，使电能转化为机械能，可实现位移调节，机构简单紧凑，响应速度更快。

Description

一种光电压电静电复合驱动微镜微调节装置
技术领域
本发明涉及微镜微调节驱动技术领域，具体领域为一种光电压电静电复合驱动微镜微调节装置。
背景技术
微镜被广泛应用于光学***、微机械光开关、精密测量、医疗成像、生物技术和航空航天等国防和民用领域。近年来，通过对微镜配备不同功能的驱动装置，可以实现对入射光强度和相位的调制以及光路的选通，使得微镜具有光开关、自适应光学校正等功能。传统的微镜工作台采用精密丝杆副及滚动导轨、精密螺旋楔块机构、涡轮-凹轮机构、齿轮-杠杆式机构等机械传动式驱动，由于机械摩擦、间隙、爬行等原因，很难一次性定位成功，往往需要进行微调节，而对于电热、电磁等驱动形式也存在适应性不足等缺陷，同时对于真空或者特定操作环境下，无法直接操作控制，因此我们提出一种光电压电静电复合驱动微镜微调节装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光电压电静电复合驱动微镜微调节装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光电压电静电复合驱动微镜微调节装置，包括粗动台，所述粗动台上对称设有Y向滑轨，所述Y向滑轨内设有第一滑杆，所述第一滑杆通过第一滑块与Y向微调平台滑动连接，所述Y向微调平台的下方并位于粗动台的表面上设有Y向调节机构，所述Y向调节机构的两端通过第一固定块固定连接在粗动台的表面上，所述Y向调节机构的下方并位于粗动台的表面上对称设有Y向光电陶瓷，所述Y向微调平台上对称设有X向滑轨，所述X向滑轨内设有第二滑杆，所述第二滑杆通过第二滑块与X向微调平台滑动连接，所述X向微调平台的左侧并位于Y向微调平台的表面上设有X向调节机构，所述X向调节机构的两端通过第二固定块固定连接在Y向微调平台的表面上，所述X向调节机构的左侧并位于Y向微调平台的表面上对称设有X向光电陶瓷，所述X向微调平台的表面上设有微镜俯仰调节机构。
优选的，所述Y向调节机构包括第一固支杆，所述第一固支杆数量为2，两个所述第一固定块分别与两个第一固支杆的一端固定连接，所述第一固支杆的另一端通过第一弹性杆与第一连接块固定连接，两个所述第一连接块相对一端均通过第一销轴与第一移动块转动连接，所述第一移动块的上表面固定连接有Y向柔性推杆的一端，所述Y向柔性推杆的另一端与Y向微调平台固定连接，两个所述第一固支杆的下表面对称设有Y向压电薄膜驱动器。
优选的，所述Y向光电陶瓷与Y向压电薄膜驱动器电连接。
优选的，所述X向调节机构包括第二固支杆，所述第二固支杆数量为2，两个所述第二固定块分别与两个第二固支杆的一端固定连接，所述第二固支杆的另一端通过第二弹性杆与第二连接块固定连接，两个所述第二连接块相对一端均通过第二销轴与第二移动块转动连接，所述第二移动块的右侧表面固定连接有X向柔性推杆的一端，所述X向柔性推杆的另一端与X向微调平台固定连接，两个所述第二固支杆的左侧表面对称设有X向压电薄膜驱动器。
优选的，所述X向光电陶瓷与X向压电薄膜驱动器电连接。
优选的，所述微镜俯仰调节机构包括反射镜，所述反射镜的后表面固定连接有转轴，所述转轴的两端通过第三固定块转动连接在X向微调平台上，所述反射镜的上下两端并位于X向微调平台的前表面上分别设有电极一和电极二，所述反射镜的下方并位于X向微调平台的前表面上设有俯仰调节光电陶瓷，所述俯仰调节光电陶瓷的一端电极与电极二、反射镜电连接，所述俯仰调节光电陶瓷的另一端电极与电极一电连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种光电压电静电复合驱动微镜微调节装置，具有以下优点：通过利用光电陶瓷的光生电压效应，使光能转化为电能，通过利用压电薄膜驱动器上压电薄膜的逆压电效应，使电能转化为机械能，可实现位移调节，机构简单紧凑，响应速度更快，通过设有Y向调节机构和X向调节机构，使装置的Y向位移和X向位移效果更好，通过设有微镜俯仰调节机构，微镜俯仰调节机构中俯仰调节光电陶瓷的一端与电极二、反射镜相连，使其带同种电荷，俯仰调节光电陶瓷的另一端与电极一相连，使其带异种电荷，在静电吸附的作用下，实现反射镜的俯仰调节，通过设有光电陶瓷，可实现光控非接触式驱动，可适用于各种介质环境工作。
附图说明
图1为本发明的主视结构示意图；
图2为本发明的粗动台的主视结构示意图；
图3为本发明的Y向微调平台的主视结构示意图。
图中：1-粗动台、2-Y向滑轨、3-第一滑杆、4-第一滑块、5-Y向微调平台、6-第一固定块、7-Y向光电陶瓷、8-X向滑轨、9-第二滑杆、10-第二滑块、11-X向微调平台、12-第二固定块、13-X向光电陶瓷、14-第一固支杆、15-第一弹性杆、16-第一连接块、17-第一销轴、18-第一移动块、19-Y向柔性推杆、20-Y向压电薄膜驱动器、21-第二固支杆、22-第二弹性杆、23-第二连接块、24-第二销轴、25-第二移动块、26-X向柔性推杆、27-X向压电薄膜驱动器、28-反射镜、29-转轴、30-第三固定块、31-电极一、32-电极二、33-俯仰调节光电陶瓷。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种光电压电静电复合驱动微镜微调节装置，括粗动台1，所述粗动台1上对称设有Y向滑轨2，所述Y向滑轨2内设有第一滑杆3，所述第一滑杆3通过第一滑块4与Y向微调平台5滑动连接，所述Y向微调平台5的下方并位于粗动台1的表面上设有Y向调节机构，所述Y向调节机构的两端通过第一固定块6固定连接在粗动台1的表面上，所述Y向调节机构的下方并位于粗动台1的表面上对称设有Y向光电陶瓷7，所述Y向微调平台5上对称设有X向滑轨8，所述X向滑轨8内设有第二滑杆9，所述第二滑杆9通过第二滑块10与X向微调平台11滑动连接，所述X向微调平台11的左侧并位于Y向微调平台5的表面上设有X向调节机构，所述X向调节机构的两端通过第二固定块12固定连接在Y向微调平台5的表面上，所述X向调节机构的左侧并位于Y向微调平台5的表面上对称设有X向光电陶瓷13，所述X向微调平台11的表面上设有微镜俯仰调节机构，通过设有Y向调节机构和X向调节机构，使装置的Y向位移和X向位移效果更好，通过利用光电陶瓷的光生电压效应，使光能转化为电能，通过利用调节机构中压电薄膜驱动器上压电薄膜的逆压电效应，使电能转化为机械能，可实现位移调节，机构简单紧凑，响应速度更快。
具体而言，所述Y向调节机构包括第一固支杆14，所述第一固支杆14数量为2，两个所述第一固定块6分别与两个第一固支杆14的一端固定连接，所述第一固支杆14的另一端通过第一弹性杆15与第一连接块16固定连接，两个所述第一连接块16相对一端均通过第一销轴17与第一移动块18转动连接，所述第一移动块18的上表面固定连接有Y向柔性推杆19的一端，所述Y向柔性推杆19的另一端与Y向微调平台5固定连接，两个所述第一固支杆14的下表面对称设有Y向压电薄膜驱动器20。
具体而言，所述Y向光电陶瓷7与Y向压电薄膜驱动器20电连接。
具体而言，所述X向调节机构包括第二固支杆21，所述第二固支杆21数量为2，两个所述第二固定块12分别与两个第二固支杆21的一端固定连接，所述第二固支杆21的另一端通过第二弹性杆22与第二连接块23固定连接，两个所述第二连接块23相对一端均通过第二销轴24与第二移动块25转动连接，所述第二移动块25的右侧表面固定连接有X向柔性推杆26的一端，所述X向柔性推杆26的另一端与X向微调平台11固定连接，两个所述第二固支杆21的左侧表面对称设有X向压电薄膜驱动器27。
具体而言，所述X向光电陶瓷13与X向压电薄膜驱动器27电连接。
具体而言，所述微镜俯仰调节机构包括反射镜28，所述反射镜28的后表面固定连接有转轴29，所述转轴29的两端通过第三固定块30转动连接在X向微调平台11上，所述反射镜28的上下两端并位于X向微调平台11的前表面上分别设有电极一31和电极二32，所述反射镜28的下方并位于X向微调平台11的前表面上设有俯仰调节光电陶瓷33，所述俯仰调节光电陶瓷33的一端电极与电极二32、反射镜28电连接，所述俯仰调节光电陶瓷33的另一端电极与电极一31电连接，通过设有微镜俯仰调节机构，微镜俯仰调节机构中电极二32与反射镜28带同种电荷，电极一31带异种电荷，在静电吸附的作用下，实现反射镜28的俯仰调节，通过设有光电陶瓷，可实现光控非接触式驱动，可适用于各种介质环境工作。
工作原理：本发明通过利用光电陶瓷的光生电压效应，使光能转化为电能，通过利用调节机构中压电薄膜驱动器上压电薄膜的逆压电效应，压电薄膜产生的薄膜力使固支杆发生形变，并通过弹性柱、连接块与销轴使移动块向微调平台方向移动，移动块上的柔性推杆并推动微调平台，使微调平台通过滑块并在滑轨中的滑杆上滑动，使电能转化为机械能，实现装置的位移调节，机构简单紧凑，响应速度更快，通过设有Y向调节机构和X向调节机构，使装置的Y向位移和X向位移效果更好，通过设有微镜俯仰调节机构，微镜俯仰调节机构中俯仰调节光电陶瓷33的一端与电极二32、反射镜28相连，使其带同种电荷，俯仰调节光电陶瓷33的另一端与电极一31相连，使其带异种电荷，在静电吸附的作用下，实现反射镜28的俯仰调节，通过设有光电陶瓷，可实现光控非接触式驱动，可适用于各种介质环境工作。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种光电压电静电复合驱动微镜微调节装置，包括粗动台(1)，其特征在于：所述粗动台(1)上对称设有Y向滑轨(2)，所述Y向滑轨(2)内设有第一滑杆(3)，所述第一滑杆(3)通过第一滑块(4)与Y向微调平台(5)滑动连接，所述Y向微调平台(5)的下方并位于粗动台(1)的表面上设有Y向调节机构，所述Y向调节机构的两端通过第一固定块(6)固定连接在粗动台(1)的表面上，所述Y向调节机构的下方并位于粗动台(1)的表面上对称设有Y向光电陶瓷(7)，所述Y向微调平台(5)上对称设有X向滑轨(8)，所述X向滑轨(8)内设有第二滑杆(9)，所述第二滑杆(9)通过第二滑块(10)与X向微调平台(11)滑动连接，所述X向微调平台(11)的左侧并位于Y向微调平台(5)的表面上设有X向调节机构，所述X向调节机构的两端通过第二固定块(12)固定连接在Y向微调平台(5)的表面上，所述X向调节机构的左侧并位于Y向微调平台(5)的表面上对称设有X向光电陶瓷(13)，所述X向微调平台(11)的表面上设有微镜俯仰调节机构。
2.根据权利要求1所述的一种光电压电静电复合驱动微镜微调节装置，其特征在于：所述Y向调节机构包括第一固支杆(14)，所述第一固支杆(14)数量为2，两个所述第一固定块(6)分别与两个第一固支杆(14)的一端固定连接，所述第一固支杆(14)的另一端通过第一弹性杆(15)与第一连接块(16)固定连接，两个所述第一连接块(16)相对一端均通过第一销轴(17)与第一移动块(18)转动连接，所述第一移动块(18)的上表面固定连接有Y向柔性推杆(19)的一端，所述Y向柔性推杆(19)的另一端与Y向微调平台(5)固定连接，两个所述第一固支杆(14)的下表面对称设有Y向压电薄膜驱动器(20)。
3.根据权利要求2所述的一种光电压电静电复合驱动微镜微调节装置，其特征在于：所述Y向光电陶瓷(7)与Y向压电薄膜驱动器(20)电连接。
4.根据权利要求1所述的一种光电压电静电复合驱动微镜微调节装置，其特征在于：所述X向调节机构包括第二固支杆(21)，所述第二固支杆(21)数量为2，两个所述第二固定块(12)分别与两个第二固支杆(21)的一端固定连接，所述第二固支杆(21)的另一端通过第二弹性杆(22)与第二连接块(23)固定连接，两个所述第二连接块(23)相对一端均通过第二销轴(24)与第二移动块(25)转动连接，所述第二移动块(25)的右侧表面固定连接有X向柔性推杆(26)的一端，所述X向柔性推杆(26)的另一端与X向微调平台(11)固定连接，两个所述第二固支杆(21)的左侧表面对称设有X向压电薄膜驱动器(27)。
5.根据权利要求4所述的一种光电压电静电复合驱动微镜微调节装置，其特征在于：所述X向光电陶瓷(13)与X向压电薄膜驱动器(27)电连接。
6.根据权利要求1所述的一种光电压电静电复合驱动微镜微调节装置，其特征在于：所述微镜俯仰调节机构包括反射镜(28)，所述反射镜(28)的后表面固定连接有转轴(29)，所述转轴(29)的两端通过第三固定块(30)转动连接在X向微调平台(11)上，所述反射镜(28)的上下两端并位于X向微调平台(11)的前表面上分别设有电极一(31)和电极二(32)，所述反射镜(28)的下方并位于X向微调平台(11)的前表面上设有俯仰调节光电陶瓷(33)，所述俯仰调节光电陶瓷(33)的一端电极与电极二(32)、反射镜(28)电连接，所述俯仰调节光电陶瓷(33)的另一端电极与电极一(31)电连接。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113189737A (zh) * 2021-04-27 2021-07-30 重庆大学 一种滑轨组装型复合控制式的快速反射镜

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103487934A (zh) * 2013-09-25 2014-01-01 南京理工大学 一种光电陶瓷驱动的微镜微调节装置
CN106066536A (zh) * 2016-06-28 2016-11-02 南京理工大学 一种光电‑压电‑静电驱动的微镜微调节装置
CN106842555A (zh) * 2017-01-18 2017-06-13 南京理工大学 一种三维压电驱动微镜调节装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103487934A (zh) * 2013-09-25 2014-01-01 南京理工大学 一种光电陶瓷驱动的微镜微调节装置
CN106066536A (zh) * 2016-06-28 2016-11-02 南京理工大学 一种光电‑压电‑静电驱动的微镜微调节装置
CN106842555A (zh) * 2017-01-18 2017-06-13 南京理工大学 一种三维压电驱动微镜调节装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113189737A (zh) * 2021-04-27 2021-07-30 重庆大学 一种滑轨组装型复合控制式的快速反射镜

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