CN112838736A - 一种基于四麦克斯韦力直线作动器驱动的快速偏摆镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于四麦克斯韦力直线作动器驱动的快速偏摆镜，包括反射镜、麦克斯韦力直线作动器、柔性支撑***、角度检测***和框架组件；反射镜安装在反射镜支架上，与传感器感应板和挠性膜片共同组成运动组件，四个麦克斯韦力直线作动器位于运动组件的下方，通过退磁螺钉与运动组件相连；四个麦克斯韦力直线作动器两两正交排布，产生扭矩使反射镜发生偏转；柔性支撑***针对作动扭矩提供恢复扭矩以实现角度控制；角度检测***中的四个非接触式电容位移传感器均布在四个方向，实时检测反射镜的转向角度并将其反馈给控制***，实现角度反馈控制和角度闭环控制。本发明具有高力密度，结构紧凑，且便于加工制造等优点。

Description

一种基于四麦克斯韦力直线作动器驱动的快速偏摆镜

技术领域

本发明属于用于精密光学平台的精密跟踪领域，具有四个新型的麦克斯韦力作动器结构，具体涉及一种基于四麦克斯韦力直线作动器驱动的快速偏摆镜。

背景技术

快速控制偏摆镜作为光学***中的关键性器件，通过控制反射镜的转动对光传播方向进行控制，实现光束在所需转角范围内的快速精确指向，具有响应速度快、精度高、分辨率高等优点，在自适应光学、激光通讯、图像稳定、精密跟踪、光束控制以及目标指向等领域得到了广泛的应用。市面上的快速控制偏摆镜主要根据驱动方式的不同分为压电陶瓷驱动和音圈电机驱动两大类，但压电陶瓷的行程很小，一般只有十几到几十微米，驱动电压却需要几百伏；音圈电机的行程比压电陶瓷高出两个数量级，驱动电压只需十几伏，但力密度较小。所以需要寻求一种精度更高，结构更为紧凑的方法来驱动快速偏摆镜，因此设计基于麦克斯韦力驱动的快速偏摆镜具有一定的工程现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于四麦克斯韦力直线作动器驱动的快速偏摆镜，用于在目标和接收器之间控制光束方向，具有结构紧凑、更高的力密度、更大的工作范围以及工程上易于实现等特点，可应用在各种场合，为快反镜的发展提供了一种新思路。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种基于四麦克斯韦力直线作动器驱动的快速偏摆镜，包括反射镜、四个麦克斯韦力直线作动器、柔性支撑***、角度检测***和框架组件，其中：

所述反射镜固定在反射镜支架上表面的中心位置；

所述每个麦克斯韦力直线作动器包括电枢、永磁体、定子铁芯和线圈绕组，其中永磁体包括圆形永磁体和瓦形永磁体，定子铁芯包括中间铁芯和外铁芯。电枢位于麦克斯韦力直线作动器的顶部，中间铁芯位于电枢下方的中间位置，与电枢之间存在气隙；线圈绕组缠绕在中间铁芯的上半部分，用于产生交变磁通；圆形永磁体直径与中间铁芯直径相同，紧贴在中间铁芯下表面，多块瓦形永磁体(本发明采用12块)形成一个环状永磁体，围绕分布在在中间铁芯的下半部分，外铁芯位于线圈绕组和多块瓦形永磁体外侧，作为麦克斯韦力直线作动器磁通的通路；

所述柔性支撑***包括轴向挠性件和挠性膜片，用于支撑由反射镜、反射镜支架、传感器感应板组成的运动组件和电枢，轴向挠性件上端连接到反射镜支架下部的中心位置，下端紧固在作动器支架上，挠性膜片中间部分被夹持在反射镜支架和传感器感应板中间，一同固定到运动组件上，挠性膜片圆周外侧部分通过螺钉固定在主框体上；

所述角度检测***包括传感器感应板、传感器和传感器支架，传感器感应板通过螺钉固连到运动组件中，随运动组件摆动，四个传感器均布在传感器感应板的下方，用于实时检测反射镜的转向角度，传感器与传感器感应板不发生接触，主框体具有传感器支架的作用，传感器穿过主框体，通过螺钉固定到主框体底部的传感器夹紧结构中；

所述框架组件分成四个部分，包括上框体、作动器支架、主框体和下框体，作动器支架包裹支撑轴向挠性件和4个麦克斯韦力直线作动器，作动器支架通过螺钉与下框体进行连接与紧固，主框体支撑挠性膜片和传感器，上框体、主框体和下框体之间通过螺钉进行连接。

其中，所述的传感器是外形为圆柱形的非接触式位移传感器。

其中，所述的由反射镜、反射镜支架、挠性膜片和传感器感应板组成的运动组件，反射镜通过环氧树脂粘合到反射镜支架上表面的中间位置，反射镜支架下表面紧贴到挠性膜片上表面，挠性膜片下表面紧贴到传感器感应板上表面，传感器感应板下表面紧贴到4个麦克斯韦力直线作动器电枢的上表面，螺钉从反射镜支架深入，贯穿挠性膜片和传感器感应板，最后固定到4个电枢上表面的螺纹孔中，由此运动组件中各零件与电枢紧固成一个整体。

其中，所述的环形永磁体由于整块的充磁成本较高，因此按照多块瓦形永磁体构成环形磁钢的思路进行了设计，每块瓦形永磁体角度为30°，12块瓦形永磁体构成一个环形永磁体，12块瓦形永磁体均布在中间铁芯的圆周外侧，圆形永磁***于中间铁芯的下侧，并紧贴到中间铁芯的下表面。圆形永磁体和环形永磁体共同构成了集中通量型的麦克斯韦力直线作动器，可以增加磁感线密度，使得磁场的强度大幅增加。

其中，所述的传感器深入主框体内部，通过导线连到外部的控制器中，通过基于裂箍方法设计的传感器夹紧结构夹持圆柱形传感器，传感器夹紧结构整体集成到主框体中，在夹紧结构下方设计有一个通槽，利用材料的弹性变形并通过螺钉将圆柱形传感器进行固定。由于基于裂箍方法设计的传感器夹紧机构集成到主框体上，所以在装配时可以减小传感器的安装误差，便于安装定位。

其中，所述的反射镜支架是上端有直径为Φ20mm的圆形盲孔，下端有直径为Φ7mm的圆形盲孔的结构件。反射镜支架上端的圆形盲孔用来固定反射镜，下端的盲孔用来与柔性支撑***中的轴向挠性件进行连接，可以使得结构相对紧凑；

轴向挠性件是下端包括有4个小口直径为Φ1.8mm，大口直径为Φ3mm的埋头孔的结构件。将螺钉安装至埋头孔中时的装配位置相对紧凑，并且可以使得连接面没有突起，外观整齐美观；

挠性膜片和传感器感应板是中间有直径为Φ12mm的通孔，四周均布8个直径为Φ1.8mm的通孔的结构件。挠性膜片和传感器感应板中间的通孔是为了在安装过程中避开柔性支撑***中的轴向挠性件，使得轴向挠性件能与反射镜支架进行连接；四周的通孔是为了和反射镜支架一起通过螺钉与麦克斯韦力直线作动器中的电枢进行连接。挠性膜片的设计增强了快速偏摆镜对振动，冲击等恶劣工作环境的适应性。传感器感应板的设计使得角度检测***的组成较为简单且便于安装；

电枢是有2个M1.6内螺纹通孔的结构件。螺纹孔用于与由反射镜、反射镜支架、挠性膜片和传感器感应板组成的运动组件进行连接。将麦克斯韦力直线作动器中的电枢直接与运动组件进行连接，可以使得整体的结构较为简单，作动器的运动在传递过程中损失较小；

作动器支架是上端有4个均布的M1.6内螺纹孔，下端有4个均布的M2.5内螺纹孔的结构件。作动器支架上端的螺纹孔用于固定柔性支撑***中的轴向挠性件，下端的螺纹孔用于与下框体进行连接与紧固，可以使得结构相对紧凑；

第一连接螺钉为M2.5×16的内六角圆柱头螺钉，用于将上框体和下框体与主框体进行连接与紧固；

第二连接螺钉为M1.6×4的内六角圆柱头螺钉，用于固定夹紧结构中的圆柱形传感器；

第三连接螺钉为M2.5×4的内六角圆柱头螺钉，用于将下框体与作动器支架进行连接与紧固；

第四连接螺钉为M1.6×8的内六角圆柱头螺钉，用于将由反射镜、反射镜支架、挠性膜片和传感器感应板组成的运动组件与麦克斯韦力直线作动器中的电枢进行连接与紧固；

第五连接螺钉为M1.6×4的十字槽沉头螺钉，用于将柔性支撑***中的轴向挠性件与作动器支架进行固定。

本发明的工作过程为：利用12个瓦形永磁体和圆形永磁体产生的永磁磁通沿中间铁芯的磁路流通，磁通量跳到中间铁芯上侧的气隙，流过电枢，然后在电枢圆周位置跳到外铁芯中，到达外铁芯底部，又回到瓦形永磁体和圆形永磁体中，形成永磁磁通环路。同一轴上的一对麦克斯韦力直线作动器气隙长度、结构拓扑和磁通密度均相等。当4个麦克斯韦力直线作动器均不加载电流时，反射镜处于平衡位置。当给位于X轴两侧的麦克斯韦力直线作动器中的线圈绕组输入大小相等、方向相反的电流时，会分别在中间铁芯中产生相反方向的交流磁通，其中一侧(+X)的交流磁通与永磁磁通方向相同，气隙处磁通增加，另一侧(-X)的交流磁通与永磁磁通方向相反，气隙处的磁通减少，因此+X处产生使电枢靠近麦克斯韦力直线作动器的作用力，-X处产生使电枢远离麦克斯韦力直线作动器的作用力，因此电枢产生绕Y轴正方向的扭矩，与其固连的运动组件中的反射镜也随其绕Y轴正方向发生偏转。同理，通过给麦克斯韦力直线作动器中的线圈绕组输入不同方向的电流，可使反射镜绕Y轴负方向，X轴正方向和X轴负方向发生偏转。

本发明的优点在于：

(1)本发明形成了以四个麦克斯韦力直线作动器为中心的一种基于四麦克斯韦力直线作动器驱动的快速偏摆镜，其可以绕X轴和Y轴发生偏转，转动偏角精度较高的同时也具有麦克斯韦力的力密度高的优点；

(2)本发明结构简单紧凑，便于加工装配；

(3)压电陶瓷的行程较小，一般只有十几到几十微米，却需要几百伏的驱动电压。本发明是基于麦克斯韦力进行驱动的，作动器可实现较压电陶瓷更大的工作行程，所以相较于现有的采用压电陶瓷驱动的快速偏摆镜具有更大的工作范围，且驱动电压远小于压电陶瓷驱动时所需的电压；

(4)本发明采用圆形永磁体和环形永磁体共同构成了集中通量型的麦克斯韦力直线作动器，增加了磁场的强度，相较于现有的采用音圈电机驱动的快速偏摆镜具有更高的力密度和更为紧凑的结构。

附图说明

图1为本发明的***视图；

图2为本发明的外观轴测图；

图3为本发明的外观仰视图；

图4为本发明的麦克斯韦力直线作动器与传感器的排布位置示意图；

图5为本发明的麦克斯韦力直线作动器的***视图；

图6为本发明的麦克斯韦力直线作动器的磁通示意图；

图7为本发明的半剖装配图；

图1～7中附图标记含义为：

1─反射镜 2─上框体 3─反射镜支架

4─轴向挠性件 5─挠性膜片 6─传感器感应板

7─麦克斯韦力直线作动器 8─作动器支架 9─传感器

10─主框体 11─下框体 12─电枢

13─线圈绕组 14─中间铁芯 15─瓦形永磁体

16─圆形永磁体 17─外铁芯 18─第一连接螺钉

19─第二连接螺钉 20─第三连接螺钉 21─第四连接螺钉

22─第五连接螺钉

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。

本发明基于四麦克斯韦力直线作动器驱动的快速偏摆镜，包括反射镜、麦克斯韦力直线作动器、柔性支撑***、角度检测***和框架组件。反射镜安装在反射镜支架上，与传感器感应板和挠性膜片共同组成运动组件，四个麦克斯韦力直线作动器位于运动组件的下方，通过八个退磁螺钉与运动组件相连；麦克斯韦力直线作动器由电枢、线圈绕组、定子铁芯和永磁体组成，分别产生交流磁通和永磁磁通使电枢进行直线运动，四个麦克斯韦力直线作动器两两正交排布，产生扭矩使反射镜发生偏转；柔性支撑***主要包括挠性膜片和轴向挠性件，针对作动扭矩提供恢复扭矩以实现角度控制；角度检测***中的四个非接触式电容位移传感器均布在四个方向，实时检测反射镜的转向角度并将其反馈给控制***，实现角度反馈控制和角度闭环控制。本发明具有高力密度，结构紧凑，且便于加工制造等优点。

如图1-3所示，本发明一种基于四麦克斯韦力直线作动器驱动的快速偏摆镜，包括反射镜1、四个麦克斯韦力直线作动器7、柔性支撑***、角度检测***和框架组件。

反射镜1通过环氧树脂粘接到反射镜支架3上表面的中心位置，反射镜支架3下表面紧贴柔性支撑***中的挠性膜片5的上表面，挠性膜片5下表面与传感器感应板6上表面贴合，传感器感应板6下表面与4个麦克斯韦力直线作动器中电枢12的上表面贴合，每个电枢12具有2个螺纹通孔，反射镜1、反射镜支架3、挠性膜片5和传感器感应板6组合成一个整体结构，称为运动组件，通过第四连接螺钉21与电枢12固连到一起。传感器感应板6为角度检测***中的传感器9提供目标面。

麦克斯韦力直线作动器7均布在运动组件下侧，是快速偏转镜的电磁驱动装置，能够在Z轴方向上产生直线运动，在X、Y两轴方向上各放置一对麦克斯韦力直线作动器7，输入不同方向的电流信号可使作动器在Z轴上产生相反方向的直线运动，进而使反射镜1发生偏转；所述的柔性支撑***提供了相对于操作扭矩的恢复扭矩，从而实现了角度控制；所述的框架组件用于支撑麦克斯韦力作动器7、柔性支撑***和角度检测***，角度检测***固定在框架组件上，用于检测反射镜1的运动。

如图4所示为麦克斯韦力直线作动器7和传感器9之间的位置关系，4对结构尺寸完全相同的麦克斯韦力直线作动器7作为快速偏摆镜的电磁驱动装置，呈间隔90°布置，4个电枢12固定在可绕自身水平两轴线偏转的运动组件上，4个传感器9作为角度检测***的装置，也呈间隔90°布置，与麦克斯韦力直线作动器7交错角度为45°，二者工作互不干涉。

如图5-7所示为麦克斯韦力直线作动器7的具体结构和工作原理。

每个麦克斯韦力直线作动器7包括电枢12、永磁体、定子铁芯和线圈绕组13，其中永磁体包括圆形永磁体16和瓦形永磁体15，定子铁芯包括中间铁芯14和外铁芯17。电枢12位于麦克斯韦力直线作动器7的顶部，中间铁芯14位于电枢12下侧的中间位置，与电枢12之间存在气隙；线圈绕组13缠绕在中间铁芯14的上半部分，用于产生交变磁通；圆形永磁体16直径与中间铁芯14直径相同，圆形永磁体16紧贴在中间铁芯14的下表面，12块瓦形永磁体15形成一个环状永磁体，围绕分布在在中间铁芯14的下半部分，外铁芯17包裹在线圈绕组13和12块瓦形永磁体15外侧和底部。

电枢12、中间铁芯14、瓦形永磁体15、圆形永磁体16和外铁芯17组成永磁磁路，表现为如图6所示的实线，瓦形永磁体15和圆形永磁体16选择NeFeB，型号为N42H，设置轴向朝上的方向为z轴正方向，圆形永磁体16沿z轴正方向充磁，瓦形永磁体15沿内环径向充磁，所有磁通量通过瓦形永磁体15和圆形永磁体16聚集到中间铁芯14中，并从电枢12中心指向圆周方向，接着通过外铁芯17，最后回到瓦形永磁体15和圆形永磁体16中，电枢12、中间铁芯14和外铁芯17选择的材料均为12L14。

线圈绕组13缠绕在中间铁芯14上，在中间铁芯14中产生交流磁通，交流磁路路径与永磁磁路路径相同，表现为如图6所示的虚线，输入不同方向的电流则在中间铁芯14中产生不同方向的交流磁通，线圈绕组13选择精制铜线，线径选择0.2mm，为260匝。

快速偏摆镜的剖面示意图如图7所示，包括柔性支撑***、角度检测***、框架组件的具体装配位置。

柔性支撑***包括轴向挠性件4和挠性膜片5，用于支撑运动组件，运动组件中的挠性膜片5和传感器感应板6的中心均有一个圆形通孔，使得柔性支撑***中的轴向挠性件4可以与反射镜支架3配合粘接，轴向挠性件4上端粘接到反射镜支架3下表面的中心位置，下端通过第五连接螺钉22紧固到作动器支架8上，并提供很小的弯曲刚度和较高的轴向刚度。挠性膜片5内侧通过第四连接螺钉21固连在反射镜支架3和传感器感应板6中间，外侧用第一连接螺钉18固定在上框体2和主框体10之间。通过平衡轴向挠性件4和挠性膜片5之间的弹性，旋转中心得以固定，从而使光路长度恒定。柔性支撑***在工作方向上较软，而在非工作方向上刚度较高。挠性膜片5材料为不锈钢，通过薄片冲压而成。

角度检测***包括传感器感应板6和传感器9，四个传感器9均布在传感器感应板6的下部，传感器感应板6随运动组件的偏摆而运动，因此传感器9可实时检测反射镜1的转向角度，传感器9与传感器感应板6不发生接触。主框体10具有传感器支架的作用，其底部集成了基于裂箍方法设计的传感器夹紧结构，用于夹持圆柱形的传感器9并进行定位。当传感器9穿过主框体10时，通过第二连接螺钉19进行夹紧定位。传感器9是型号为capa NCDT6110的非接触式位移传感器，为市购产品，根据安装尺寸要求设计。

框架组件分为四个部分，包括上框体2、作动器支架8、主框体10和下框体11。作动器支架8包裹支撑轴向挠性件4和4个麦克斯韦力直线作动器7，作动器支架8通过螺钉与下框体11进行紧固；主框体10支撑挠性膜片5和传感器9；上框体2，主框体10和下框体11之间通过第一连接螺钉18进行连接，框架组件中各个零件的材料为304不锈钢。

反射镜支架3上端与反射镜1配合粘结，下端有一个直径为Φ7mm的圆形盲孔；轴向挠性件4上端与反射镜支架3下端配合粘结，下端均布4个小口直径为Φ1.8mm、大口直径为3mm的埋头孔；挠性膜片5和传感器感应板6中间都有一个直径为Φ12mm的通孔，四周均分布有8个直径为Φ1.8mm的通孔；电枢12有2个M1.6内螺纹通孔；挠性膜片5圆周外侧分布有8个直径为Φ2.7mm的通孔；作动器支架8上端有4个均布的M1.6内螺纹孔，下端有4个均布的M2.5内螺纹孔；上框体2轴向分布8个直径为Φ2.5mm的沉头孔；主框体10上下两侧各轴向分布8个M2.5内螺纹孔；下框体6圆周外侧分布8个直径为Φ2.5mm的沉头孔，内侧均布4个直径为Φ2.5mm的沉头孔；第一连接螺钉18为M2.5×16的内六角圆柱头螺钉、第二连接螺钉19为M1.6×4的内六角圆柱头螺钉、第三连接螺钉20为M2.5×4的内六角圆柱头螺钉、第四连接螺钉21为M1.6×8的内六角圆柱头螺钉、第五连接螺钉22为M1.6×4的十字槽沉头螺钉，均为市购产品。

本发明的装配过程为：参见图5，首先将中间铁芯14与圆形永磁体16利用环氧树脂粘接成一体，注意圆形永磁体16充磁方向需竖直向上；接着将中间铁芯14与圆形永磁体16组成的组件配合粘接在外铁芯17底部的中心；然后将12块瓦形永磁体15组成的环形永磁体放置到外铁芯17内部，其中，环形永磁体的内孔穿过中间铁芯14；最后将线圈绕组13穿过中间铁芯14放置到外铁芯17内，由此完成麦克斯韦力直线作动器7的静模块组件的装配，放置一旁待用。参见图7，将反射镜支架3、挠性膜片5、传感器感应板6按照从上到下的顺序依此贴合放置，再将1个电枢12放置到传感器感应板6下相应的位置，确定好位置后，利用第四连接螺钉21进行连接，接着将其余3个电枢12依此连接，并进行锁紧，最后把反射镜1用环氧树脂配合粘接到反射镜支架3上表面的中心圆孔中，由此完成运动组件和电枢12的装配，放置一旁待用。参见图3和图7，将轴向挠性件4用第五连接螺钉22连接锁紧到作动器支架8上，将麦克斯韦力直线作动器7用环氧树脂配合粘接到作动器支架8上，接着将作动器支架8用第三连接螺钉20与下框体11进行固连；接着将运动组件中反射镜支架3的下端面配合粘接到轴向挠性件4的上端面，其中，运动组件中的挠性膜片5需贴合主框体10的上表面，且挠性膜片5上的圆孔需与主框体10的螺纹孔同心；接着装配传感器9，将传感器9由下向上装入主框体10中的夹紧结构中，确定其与运动组件的位置，并用第二连接螺钉19锁紧。最后将上框体2配合到挠性膜片5上，利用第一连接螺钉18进行紧固，完成快速偏摆镜的装配。

本发明的工作过程为：参见图6，瓦形永磁体15和圆形永磁体16产生永磁磁通，沿中间铁芯14的磁路流通，磁通量跳到中间铁芯14上侧的气隙，流过电枢12，然后在电枢12圆周位置跳到外铁芯17中，到达外铁芯17底部，又回到瓦形永磁体15和圆形永磁体16中，形成永磁磁通环路。同一轴上的一对麦克斯韦力直线作动器7气隙长度、结构拓扑和磁通密度均相等。当4个麦克斯韦力直线作动器7均不加载电流时，反射镜1处于平衡位置。当给位于X轴两侧的麦克斯韦力直线作动器7中的线圈绕组13输入大小相等、方向相反的电流时，会分别在中间铁芯14中产生相反方向的交流磁通，其中一侧(+X)的交流磁通与永磁磁通方向相同，气隙处磁通增加，另一侧(-X)的交流磁通与永磁磁通方向相反，气隙处的磁通减少，因此+X处产生使电枢12靠近麦克斯韦力直线作动器7的作用力，-X处产生使电枢12远离麦克斯韦力直线作动器7的作用力，因此电枢12产生绕y轴正方向的扭矩，与其固连的运动组件中的反射镜1也随其绕y轴正方向发生偏转。同理，通过给麦克斯韦力直线作动器7中的线圈绕组13输入不同方向的电流，可使反射镜1绕其他方向发生偏转。

本发明将四个麦克斯韦力直线作动器集成到一个快速偏摆镜中，获得使反射镜1偏转的电磁扭矩，结构紧凑，力密度高，装配简单合理，有效补充了基于麦克斯韦力驱动的快速偏摆镜的结构设计。

本发明未详细公开技术属于本领域技术人员公知常识。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解到的替换或增减，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种基于四麦克斯韦力直线作动器驱动的快速偏摆镜，其特征在于：包括反射镜(1)、四个麦克斯韦力直线作动器(7)、柔性支撑***、角度检测***和框架组件；其中：

所述反射镜(1)固定在反射镜支架(3)上表面的中心位置；

所述每个麦克斯韦力直线作动器(7)包括电枢(12)、永磁体、定子铁芯和线圈绕组(13)，其中永磁体包括圆形永磁体(16)和瓦形永磁体(15)，定子铁芯包括中间铁芯(14)和外铁芯(17)；电枢(12)位于麦克斯韦力直线作动器(7)的顶部，中间铁芯(14)在电枢(12)下侧的中间位置，与电枢(12)之间存在气隙；线圈绕组(13)缠绕在中间铁芯(14)的上半部分，用于产生交变磁通；圆形永磁体(16)直径与中间铁芯(14)直径相同，紧贴在中间铁芯(14)的下表面，将多块瓦形永磁体(15)构成一个环状永磁体，围绕分布在在中间铁芯(14)的下半部分；外铁芯(17)位于线圈绕组(13)和多块瓦形永磁体(15)的外侧，与中间铁芯(14)共同作为麦克斯韦力直线作动器(7)磁通的通路；

所述柔性支撑***包括：轴向挠性件(4)和挠性膜片(5)，用于支撑由反射镜(1)、反射镜支架(3)、传感器感应板(6)组成的运动组件和电枢(12)；轴向挠性件(4)上端粘接到反射镜支架(3)下部的中心位置，下端利用螺钉紧固在作动器支架(8)上，挠性膜片(5)中间部分被夹持在反射镜支架(3)和传感器感应板(6)中间，一同固定在运动组件上，挠性膜片(5)圆周外侧部分利用螺钉固定在主框体(10)上；

所述角度检测***包括：传感器感应板(6)和传感器(9)；传感器感应板(6)通过螺钉固连到运动组件中，反映运动组件的运动状态；四个传感器(9)均布在四个麦克斯韦力直线作动器(7)的四周，用于实时检测反射镜(1)的转向角度，传感器(9)与传感器感应板(6)不接触，主框体(10)具有传感器支架的作用，传感器(9)穿过并深入主框体(10)内部，并通过螺钉固定到主框体(10)底部的传感器夹紧结构中，传感器(9)通过导线连到外部的控制器中；

所述框架组件包括上框体(2)、作动器支架(8)、主框体(10)和下框体(11)；作动器支架(8)包裹支撑轴向挠性件(4)和四个麦克斯韦力直线作动器(7)，作动器支架(8)与下框体(11)通过螺钉固连，主框体(10)支撑挠性膜片(5)和传感器(9)；上框体(2)、主框体(10)和下框体(11)之间相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于四麦克斯韦力直线作动器驱动的快速偏摆镜，其特征在于：所述传感器(9)是外形为圆柱形的非接触式位移传感器。

3.根据权利要求1所述的一种基于四麦克斯韦力直线作动器驱动的快速偏摆镜，其特征在于：所述反射镜(1)、反射镜支架(3)、挠性膜片(5)和传感器感应板(6)共同组成运动组件；反射镜(1)通过环氧树脂配合粘接到反射镜支架(3)上表面的中间位置，反射镜支架(3)下表面紧贴到挠性膜片(5)的上表面，挠性膜片(5)下表面紧贴到传感器感应板(6)上表面，传感器感应板(6)下表面紧贴到4个麦克斯韦力直线作动器电枢(12)的上表面，螺钉从反射镜支架(3)深入，贯穿挠性膜片(5)和传感器感应板(6)，最后固定到4个电枢(12)上表面的螺纹孔中，由运动组件与电枢(12)固连成为一个整体。

4.根据权利要求1所述的一种基于四麦克斯韦力直线作动器驱动的快速偏摆镜，其特征在于：所述每块瓦形永磁体(15)角度为30°，12块瓦形永磁体(15)构成一个环形永磁体，12块瓦形永磁体(15)均布在中间铁芯(14)的圆周外侧，圆形永磁体(16)位于中间铁芯(14)的下侧，并紧贴到中间铁芯(14)的下表面。

5.根据权利要求1所述的一种基于四麦克斯韦力直线作动器驱动的快速偏摆镜，其特征在于：所述传感器夹紧结构整体集成到主框体(10)中，下方设计有一个通槽，利用材料的弹性变形并通过螺钉将圆柱形传感器(9)进行固定；由于基于裂箍方法设计的传感器夹紧机构集成到主框体(10)上，在装配时减小传感器(9)的安装误差，便于安装定位。

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