CN117784399A - 一种阵列快反镜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阵列快反镜，涉及反射镜技术领域，包括：镜托、多个小型反射镜组件和控制装置；多个小型反射镜组件设置于镜托的一个端面；控制装置与镜托连接并能够驱动镜托相对于镜托的初始位置所在平面倾斜相应角度以带动多个小型反射镜组件同步移动；控制装置分别与每个小型反射镜组件连接并控制每个小型反射镜组件的镜面所在平面相对于其镜面初始位置倾斜相应角度。本发明提供的阵列快反镜采用镜托和多个小型反射镜组件配合，将多个小型反射镜组件设置于镜托上，通过镜托实现大转角，小型反射镜组件的转动惯量低，可以实现小范围高速往复运动，可实现高带宽。
Description
技术领域
本发明涉及反射镜技术领域，尤其是涉及一种阵列快反镜。
背景技术
快速控制反射镜（Fast Steering Mirror，FSM），简称快反镜，是控制反射镜的转动从而使反射光束在一维或二维方向上，对光传播方向进行高精度、高动态的控制，实现光束在所需转角范围内的快速精确指向，应用在激光制导、光电侦查、光电对抗、激光武器、空间探测、激光雷达、激光通信等领域中实现***精密跟踪、稳瞄、稳像等。采用快反镜替代传统的框架结构，可改善***的性能，上述领域通常要求快反镜具有较高的工作带宽、角分辨率、指向精度和转角范围，对***的环境适应性等也有很高要求。
当前快反镜中主要根据驱动方式的不同分为压电陶瓷（PZT）驱动和音圈电机（VCM）驱动两大类。PZT驱动器的优点是结构简单、体积小、分辨率高、响应快、推力大、发热少、无杂散电磁场，缺点是其行程相对较小，只有几十微米，用于快反镜中无法实现较大转角范围。PZT还存在迟滞特性、耐低温性能差的缺点。音圈电机是基于洛伦兹力原理制造的一种驱动电机，其工作原理是通电线圈(导体)放在磁场内就会产生力，力的大小与施加在线圈上的电流成比例。通常由磁缸、线圈等组成，具有运动行程大、驱动电压低等优点。采用VCM驱动，可使快反镜***转角范围大、承载能力强，且对振动、冲击等工作环境具有较强的适应性。在国防军工领域的***中，大多采用音圈电机驱动的快反镜。
传统快反镜由于运动部件转动惯量低，能够实现较高的扫描速度，但是用于扫描补偿应用中，长时间的小范围高速往复运动，会使得轴承寿命很低，很快就发生磨损，从而使***的精度降低。轴承的耐高低温特性不好。
传统大口径快反镜以及小口径快反镜很难同时满足大转角以及高带宽这两个指标。
发明内容
本发明的目的是提供一种阵列快反镜，可以同时实现大角度偏转和高带宽，可满足不同场景下的应用需要。
为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种阵列快反镜，其特征在于，包括：镜托、多个小型反射镜组件和控制装置；
多个所述小型反射镜组件设置于所述镜托的一个端面；
所述控制装置与所述镜托连接并能够驱动所述镜托相对于所述镜托的初始位置所在平面倾斜相应角度以带动多个所述小型反射镜组件同步移动；
所述控制装置分别与每个所述小型反射镜组件连接并控制每个所述小型反射镜组件的镜面所在平面相对于其镜面初始位置倾斜相应角度。
优选地，所述小型反射镜组件包括：反射镜本体和驱动单元；
所述驱动单元设置在所述镜托上，所述驱动单元的输出端与所述反射镜本体连接，所述驱动单元依据控制信号控制对应的所述小型反射镜组件相对于所述小型反射镜组件所在平面倾斜相应角度。
优选地，每相邻的两个所述小型反射镜组件上的所述反射镜本体之间均具有气隙。
优选地，所述反射镜本体的形状为正六边形。
优选地，多个所述小型反射镜组件呈规则排列。
优选地，所述阵列快反镜还包括：基座和柔性铰链组件；
所述柔性铰链组件的一端连接所述镜托，另一端连接所述基座；
所述控制装置包括安装于所述基座上的驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述镜托相对于其初始位置所在平面倾斜相应角度。
优选地，所述柔性铰链组件至少一个十字交叉式柔性铰链；
当所述十字交叉式柔性铰链的数量为一个时，所述十字交叉式柔性铰链的顶部与所述镜托的底部连接，所述十字交叉式柔性铰链的底部设置在所述基座中心位置；
当所述十字交叉式柔性铰链的数量为多个时，多个所述十字交叉式柔性铰链层叠设置，位于最上层的所述十字交叉式柔性铰链的顶部与所述镜托的底部连接，位于最下层的所述十字交叉式柔性铰链的底部设置在所述基座中心位置。
优选地，所述驱动组件包括若干个音圈电机；
所述基座朝向所述镜托的端面设有与所述音圈电机一一对应的音圈电机槽；
每个所述音圈电机设置于对应的所述音圈电机槽内，所有音圈电机用于驱动所述镜托相对于所述镜托的初始位置所在平面倾斜相应角度。
优选地，所述阵列快反镜还包括多对电涡流探头；
多对所述电涡流探头安装于所述基座朝向所述镜托的端面；
每一对所述电涡流探头用于测量所述镜托在两个所述电涡流探头连线所在方向上的倾斜角度。
优选地，所述阵列快反镜还包括至少一个限位块；
所述基座朝向所述镜托设有与所述限位块一一对应的限位块凹槽；
至少一个所述限位块安装于对应的所述限位块凹槽内，至少一个所述限位块用于限制所述镜托的转动角度。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明提供的阵列快反镜采用镜托和多个小型反射镜组件配合，将多个小型反射镜组件设置于镜托上，通过镜托实现大转角，小型反射镜组件的转动惯量低，可以实现小范围高速往复运动，可实现高带宽，综上所述，本发明提供的阵列快反镜可以同时实现大角度偏转和高带宽，可满足不同场景下的应用需要。
采用柔性铰链组件作为柔性支撑，相比于滚珠轴承具有较长的寿命，具有较好的耐高低温特性。无润滑剂，可用于真空，同时转角范围也足够大。
在基座内部布置电涡流探头结构，从而减小了快反镜的总体高度，结构更紧凑。
附图说明
图1示出了本发明一个实施方式的阵列快反镜的分解结构示意图。
图2示出了本发明一个实施方式的阵列快反镜的俯视示意图。
图3示出了本发明一个实施方式的阵列快反镜立体结构示意图。
图4示出了本发明一个实施方式的基体俯视示意图。
图5示出了本发明另一个实施方式的阵列快反镜立体结构示意图。
附图标记说明：
1-镜托；2-反射镜本体；3-气隙；4-基座；5-音圈电机；6-音圈电机槽；7-电涡流探头；8-十字交叉式柔性铰链；9-限位块；10-驱动单元。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
显然，所描述的实施例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。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
快速控制反射镜（Fast Steering Mirror，FSM），简称快反镜，是控制反射镜的转动从而使反射光束在一维或二维方向上，对光传播方向进行高精度、高动态的控制，实现光束在所需转角范围内的快速精确指向，应用在激光制导、光电侦查、光电对抗、激光武器、空间探测、激光雷达、激光通信等领域中实现***精密跟踪、稳瞄、稳像等。采用快反镜替代传统的框架结构，可改善***的性能，上述领域通常要求快反镜具有较高的工作带宽、角分辨率、指向精度和转角范围，对***的环境适应性等也有很高要求。
当前快反镜中主要根据驱动方式的不同分为压电陶瓷（PZT）驱动和音圈电机（VCM）驱动两大类。PZT驱动器的优点是结构简单、体积小、分辨率高、响应快、推力大、发热少、无杂散电磁场，缺点是其行程相对较小，只有几十微米，用于快反镜中无法实现较大转角范围。PZT还存在迟滞特性、耐低温性能差的缺点。音圈电机是基于洛伦兹力原理制造的一种驱动电机，其工作原理是通电线圈(导体)放在磁场内就会产生力，力的大小与施加在线圈上的电流成比例。通常由磁缸、线圈等组成，具有运动行程大、驱动电压低等优点。采用VCM驱动，可使快反镜***转角范围大、承载能力强，且对振动、冲击等工作环境具有较强的适应性。在国防军工领域的***中，大多采用音圈电机驱动的快反镜。
传统快反镜由于运动部件转动惯量低，能够实现较高的扫描速度，但是用于扫描补偿应用中，长时间的小范围高速往复运动，会使得轴承寿命很低，很快就发生磨损，从而使***的精度降低。轴承的耐高低温特性不好。
传统大口径快反镜以及小口径快反镜很难同时满足大转角以及高带宽这两个指标。
为了解决上述问题，本发明提供了一种阵列快反镜，用于解决上述问题。
实施例1
参照图1-5，本发明的一个实施方式中提供的阵列快反镜，包括：镜托1、多个小型反射镜组件和控制装置；多个小型反射镜组件设置于镜托1的一个端面；控制装置与镜托1连接并能够驱动镜托1相对于镜托1的初始位置所在平面倾斜相应角度以带动多个小型反射镜组件同步移动；控制装置分别与每个小型反射镜组件连接并控制每个小型反射镜组件的镜面所在平面相对于其镜面初始位置倾斜相应角度。
同时，控制装置设置于基座4内部，都采用轻量化结构设计，这里不做特意说明。
本发明提供的阵列快反镜采用镜托1和多个小型反射镜组件配合，将多个小型反射镜组件设置于镜托1上，通过镜托1实现大转角，小型反射镜组件的转动惯量低，可以实现小范围高速往复运动，可实现高带宽，综上，本发明提供的阵列快反镜可以同时实现大角度偏转和高带宽，可满足不同场景下的应用需要。
实施例2
参照图1-5，本发明的一个实施方式中提供的阵列快反镜，包括：镜托1、多个小型反射镜组件和控制装置；多个小型反射镜组件设置于镜托1的一个端面；控制装置与镜托1连接并能够驱动镜托1相对于镜托1的初始位置所在平面倾斜相应角度以带动多个小型反射镜组件同步移动；控制装置分别与每个小型反射镜组件连接并控制每个小型反射镜组件的镜面所在平面相对于其镜面初始位置倾斜相应角度。
作为优选的实施方式，小型反射镜组件包括：反射镜本体2和驱动单元10；驱动单元10设置在镜托1上，驱动单元10的输出端与反射镜本体2连接，驱动单元10依据控制信号控制对应的小型反射镜组件相对于小型反射镜组件所在平面倾斜相应角度。
进一步的，相邻的两个小型反射镜组件上的反射镜本体2之间具有气隙3。反射镜本体2为正六边形。多个小型反射镜组件呈规则排列。
多个小型反射镜组件呈规则排列指的是多个小型反射镜组件按照一种有序、重复或对称的方式进行布局，例如线性排列、对称排列、网格排列或有序的辐射状排列等，例如图1和2所示的结构中，七个小型反射镜组件中的一个位于中心，其他六个小型反射镜组件呈一个环形且均匀绕设于位于中心的小型反射镜组件的四周，当然，作为替代性地，小型反射镜组件的数量可以更多，环形也可以设置为多个且由内向外依次设置，这种结构的变化不偏离本发明的发明构思，也属于本发明的保护范围。
进一步的，反射镜本体2之间的气隙3宽度为1-2mm。
进一步的，反射镜本体2边长为40mm。
驱动单元10能控制反射镜本体2在两个维度运动。
实施例3
参照图1-5，本发明的一个实施方式中提供的阵列快反镜，包括：镜托1、多个小型反射镜组件和控制装置；多个小型反射镜组件设置于镜托1的一个端面；控制装置与镜托1连接并能够驱动镜托1相对于镜托1的初始位置所在平面倾斜相应角度以带动多个小型反射镜组件同步移动；控制装置分别与每个小型反射镜组件连接并控制每个小型反射镜组件的镜面所在平面相对于其镜面初始位置倾斜相应角度。
小型反射镜组件包括：反射镜本体2和驱动单元10；驱动单元10设置在镜托1上，驱动单元10的输出端与反射镜本体2连接，驱动单元10依据控制信号控制对应的小型反射镜组件相对于小型反射镜组件所在平面倾斜相应角度。
阵列快反镜还包括：基座4和柔性铰链组件；柔性铰链组件的一端连接镜托1，另一端连接基座4。
控制装置包括安装于基座4上的驱动组件，驱动组件用于驱动镜托1相对于其初始位置所在平面倾斜相应角度。
具体而言，镜托1位于基座4上方，呈规则多边形形状，且主边边长为400mm。
在本实施例提供的阵列快反镜中，镜托1与基座4采用铰链组件支撑，相比于滚珠轴承具有较长的寿命，具有较好的耐高低温特性。无润滑剂，可在真空环境中使用。
实施例4
参照图1-5，本发明的一个实施方式中提供的阵列快反镜，包括：镜托1、多个小型反射镜组件和控制装置；多个小型反射镜组件设置于镜托1的一个端面；控制装置与镜托1连接并能够驱动镜托1相对于镜托1的初始位置所在平面倾斜相应角度以带动多个小型反射镜组件同步移动；控制装置分别与每个小型反射镜组件连接并控制每个小型反射镜组件的镜面所在平面相对于其镜面初始位置倾斜相应角度。
小型反射镜组件包括：反射镜本体2和驱动单元10；驱动单元10设置在镜托1上，驱动单元10的输出端与反射镜本体2连接，驱动单元10依据控制信号控制对应的小型反射镜组件相对于小型反射镜组件所在平面倾斜相应角度。
阵列快反镜还包括：基座4和柔性铰链组件；柔性铰链组件的一端连接镜托1，另一端连接基座4。
控制装置包括安装于基座4上的驱动组件，驱动组件用于驱动镜托1相对于其初始位置所在平面倾斜相应角度。
作为优选的实施方式，柔性铰链组件包括至少一个十字交叉式柔性铰链8；
当十字交叉式柔性铰链8的数量为一个时，十字交叉式柔性铰链8的顶部与镜托1的底部连接，十字交叉式柔性铰链8的底部设置在基座4中心位置；
当十字交叉式柔性铰链8的数量为多个时，多个十字交叉式柔性铰链8层叠设置，位于最上层的十字交叉式柔性铰链8的顶部与镜托1的底部连接，位于最下层的十字交叉式柔性铰链8的底部设置在基座4中心位置。
进一步的，柔性铰链相比于滚珠轴承具有较长的寿命，具有较好的耐高低温特性。不需要润滑剂，可用于真空环境中。实际中采用两个十字交叉式柔性支撑组合作为振镜的柔性支撑。
进一步的，十字交叉式柔性铰链8可以选用的材料主要有钛合金、铍青铜、不锈钢等；
进一步的，一对十字交叉式柔性铰链8采用相互垂直的弹性片实现反射镜主镜的设定角度偏转。
实施例5
本发明的一个实施方式中提供的阵列快反镜，包括：镜托1、多个小型反射镜组件和控制装置；多个小型反射镜组件设置于镜托1的一个端面；控制装置与镜托1连接并能够驱动镜托1相对于镜托1的初始位置所在平面倾斜相应角度以带动多个小型反射镜组件同步移动；控制装置分别与每个小型反射镜组件连接并控制每个小型反射镜组件的镜面所在平面相对于其镜面初始位置倾斜相应角度。
小型反射镜组件包括：反射镜本体2和驱动单元10；驱动单元10设置在镜托1上，驱动单元10的输出端与反射镜本体2连接，驱动单元10依据控制信号控制对应的小型反射镜组件相对于小型反射镜组件所在平面倾斜相应角度。
阵列快反镜还包括：基座4和柔性铰链组件；柔性铰链组件的一端连接镜托1，另一端连接基座4。
控制装置包括安装于基座4上的驱动组件，驱动组件用于驱动镜托1相对于其初始位置所在平面倾斜相应角度。
作为优选的实施方式，驱动组件包括若干个音圈电机5；基座4朝向镜托1的端面设有与音圈电机5一一对应的音圈电机槽6；每个音圈电机5设置于音圈电机槽6内，所有音圈电机5用于驱动镜托1相对于镜托1初始位置所在平面倾斜相应角度。
音圈电机5包括线圈和磁钢，放置于音圈电机槽6内，音圈电机5有4个，每2个为一对，连接为一条直线，驱动镜托1在直线所在的方向上转动。
在本发明的实施例中，通过在述基座4内设置音圈电机槽6，将音圈电机5设置在音圈电机槽6内，降低了整体高度，提高了空间利用率。
实施例6
参照图1-5，本发明的一个实施方式中提供的阵列快反镜，包括：镜托1、多个小型反射镜组件和控制装置；多个小型反射镜组件设置于镜托1的一个端面；控制装置与镜托1连接并能够驱动镜托1相对于镜托1的初始位置所在平面倾斜相应角度以带动多个小型反射镜组件同步移动；控制装置分别与每个小型反射镜组件连接并控制每个小型反射镜组件的镜面所在平面相对于其镜面初始位置倾斜相应角度。
小型反射镜组件包括：反射镜本体2和驱动单元10；驱动单元10设置在镜托1上，驱动单元10的输出端与反射镜本体2连接，驱动单元10依据控制信号控制对应的小型反射镜组件相对于小型反射镜组件所在平面倾斜相应角度。
阵列快反镜还包括：基座4和柔性铰链组件；柔性铰链组件的一端连接镜托1，另一端连接基座4。
控制装置包括安装于基座4上的驱动组件，驱动组件用于驱动镜托1相对于其初始位置所在平面倾斜相应角度。
作为优选的实施方式，还包括多对电涡流探头7；多对电涡流探头7安装于基座4朝向镜托1的端面；每一对电涡流探头7包括两个电涡流探头7；每一对电涡流探头7用于测量镜托1在两个电涡流探头7连线所在方向上的倾斜角度。
具体而言，电涡流探头7有4个，设置于音圈电机槽6旁，两两相对，在同一方向上采用2个电涡流探头进行差动测量，提高测量精度，从而减小温漂等对测量结果的影响。电涡流探头7设置在基座4内，减小了快反镜的总体高度，使结构更紧凑。
实施例7
参照图1-5，本发明的一个实施方式中提供的阵列快反镜，包括：镜托1、多个小型反射镜组件和控制装置；多个小型反射镜组件设置于镜托1的一个端面；控制装置与镜托1连接并能够驱动镜托1相对于镜托1的初始位置所在平面倾斜相应角度以带动多个小型反射镜组件同步移动；控制装置分别与每个小型反射镜组件连接并控制每个小型反射镜组件的镜面所在平面相对于其镜面初始位置倾斜相应角度。
小型反射镜组件包括：反射镜本体2和驱动单元10；驱动单元10设置在镜托1上，驱动单元10的输出端与反射镜本体2连接，驱动单元10依据控制信号控制对应的小型反射镜组件相对于小型反射镜组件所在平面倾斜相应角度。
阵列快反镜还包括：基座4和柔性铰链组件；柔性铰链组件的一端连接镜托1，另一端连接基座4。
控制装置包括安装于基座4上的驱动组件，驱动组件用于驱动镜托1相对于其初始位置所在平面倾斜相应角度。
作为优选的实施方式，还包括至少一个限位块9；
基座4朝向镜托1设有与限位块9一一对应的限位块凹槽；
至少一个限位块9安装于限位块凹槽内，至少一个限位块（9）用于限制镜托1的倾斜角度。
在本实施例提供的阵列快反镜通过设置限位块9对镜托1的转动行程进行限位，避免由于转动角度过大造成柔性铰链组件损坏；通过将限位块9设置在限位块凹槽内，减小了高度。
实施例8
参照图1-5，本发明的一个实施方式中提供的阵列快反镜，包括：镜托1、多个小型反射镜组件和控制装置；多个小型反射镜组件设置于镜托1的一个端面；控制装置与镜托1连接并能够驱动镜托1相对于镜托1的初始位置所在平面倾斜相应角度以带动多个小型反射镜组件同步移动；控制装置分别与每个小型反射镜组件连接并控制每个小型反射镜组件的镜面所在平面相对于其镜面初始位置倾斜相应角度。
小型反射镜组件包括：反射镜本体2和驱动单元10；驱动单元10设置在镜托1上，驱动单元10的输出端与反射镜本体2连接，驱动单元10依据控制信号控制对应的小型反射镜组件相对于小型反射镜组件所在平面倾斜相应角度。
作为优选的实施方式，镜托1和反射镜本体2均包括结构主体和表层；表层设置于结构主体和的外表面；结构主体的材料为铍、硅、熔融石英/石英、SiC、BK7、蓝宝石Al2O3、MgF2中的一种或多种；表层为金、保护银。
综上所述，本发明旨在保护一种阵列快反镜，阵列快反镜包括：镜托1、多个小型反射镜组件和控制装置；多个小型反射镜组件设置于镜托1的一个端面；控制装置与镜托1连接并能够驱动镜托1相对于镜托1的初始位置所在平面倾斜相应角度以带动多个小型反射镜组件同步移动；控制装置分别与每个小型反射镜组件连接并控制每个小型反射镜组件的镜面所在平面相对于其镜面初始位置倾斜相应角度。
本发明实施例的有益效果是：
1.采用大口径镜托加小型小镜可满足不同场景下的应用需要，同时满足高带宽以及大转角的要求。
2.采用十字交叉式柔性铰链作为柔性支撑，相比于滚珠轴承具有较长的寿命，具有较好的耐高低温特性；无需使用润滑剂，可用于真空环境，同时转角范围也足够大。
3.在反射镜壳体内部布置电涡流转角测量结构，从而减小了快反镜的总体高度，结构更紧凑。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种阵列快反镜，其特征在于，包括：镜托（1）、多个小型反射镜组件和控制装置；
多个所述小型反射镜组件设置于所述镜托（1）的一个端面；
所述控制装置与所述镜托（1）连接并能够驱动所述镜托（1）相对于所述镜托（1）的初始位置所在平面倾斜相应角度以带动多个所述小型反射镜组件同步移动；
所述控制装置分别与每个所述小型反射镜组件连接并控制每个所述小型反射镜组件的镜面所在平面相对于其镜面初始位置倾斜相应角度。
2.根据权利要求1所述的阵列快反镜，其特征在于，
所述小型反射镜组件包括：反射镜本体（2）和驱动单元（10）；
所述驱动单元（10）设置在所述镜托（1）上，所述驱动单元（10）的输出端与所述反射镜本体（2）连接，所述驱动单元（10）依据控制信号控制对应的所述小型反射镜组件相对于所述小型反射镜组件所在平面倾斜相应角度。
3.根据权利要求2所述的阵列快反镜，其特征在于，
每相邻的两个所述小型反射镜组件上的所述反射镜本体（2）之间均具有气隙（3）。
4.根据权利要求2所述的阵列快反镜，其特征在于，所述反射镜本体（2）的形状为正六边形。
5.根据权利要求1所述的阵列快反镜，其特征在于，
多个所述小型反射镜组件呈规则排列。
6.根据权利要求1所述的阵列快反镜，其特征在于，
所述阵列快反镜还包括：基座（4）和柔性铰链组件；
所述柔性铰链组件的一端连接所述镜托（1），另一端连接所述基座（4）；
所述控制装置包括安装于所述基座（4）上的驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述镜托（1）相对于其初始位置所在平面倾斜相应角度。
7.根据权利要求6所述的阵列快反镜，其特征在于，所述柔性铰链组件至少一个十字交叉式柔性铰链（8）；
当所述十字交叉式柔性铰链（8）的数量为一个时，所述十字交叉式柔性铰链（8）的顶部与所述镜托（1）的底部连接，所述十字交叉式柔性铰链（8）的底部设置在所述基座（4）中心位置；
当所述十字交叉式柔性铰链（8）的数量为多个时，多个所述十字交叉式柔性铰链（8）层叠设置，位于最上层的所述十字交叉式柔性铰链（8）的顶部与所述镜托（1）的底部连接，位于最下层的所述十字交叉式柔性铰链（8）的底部设置在所述基座（4）中心位置。
8.根据权利要求6所述的阵列快反镜，其特征在于，所述驱动组件包括若干个音圈电机（5）；
所述基座（4）朝向所述镜托（1）的端面设有与所述音圈电机（5）一一对应的音圈电机槽（6）；
每个所述音圈电机（5）设置于对应的所述音圈电机槽（6）内，所有音圈电机（5）用于驱动所述镜托（1）相对于所述镜托（1）的初始位置所在平面倾斜相应角度。
9.根据权利要求8所述的阵列快反镜，其特征在于，所述阵列快反镜还包括多对电涡流探头（7）；
多对所述电涡流探头（7）安装于所述基座（4）朝向所述镜托（1）的端面；
每一对所述电涡流探头（7）用于测量所述镜托（1）在两个所述电涡流探头（7）连线所在方向上的倾斜角度。
10.根据权利要求9所述的阵列快反镜，其特征在于，所述阵列快反镜还包括至少一个限位块（9）；
所述基座（4）朝向所述镜托（1）设有与所述限位块（9）一一对应的限位块凹槽；
至少一个所述限位块（9）安装于对应的所述限位块凹槽内，至少一个所述限位块（9）用于限制所述镜托（1）的转动角度。
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Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101388625A (zh) * | 2007-09-10 | 2009-03-18 | 上海华达运新能源科技有限公司 | 一种太阳能聚光发电装置 |
| WO2011069876A1 (en) * | 2009-12-08 | 2011-06-16 | Alcatel Lucent | An optical beam scanner |
| CN103543526A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-29 | 华中科技大学 | 一种阵列式激光扫描器 |
| CN108449045A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-08-24 | 北京兆阳光热技术有限公司 | 一种反射镜模组制作方法、结构、聚光单元结构及电站 |
| CN208953786U (zh) * | 2018-12-11 | 2019-06-07 | 北京瑞控信科技有限公司 | 一种基于十字柔性铰链连接的快速反射镜装置 |
| CN209233696U (zh) * | 2018-11-19 | 2019-08-09 | 北京瑞控信科技有限公司 | 一种音圈电机及快速反射镜 |
| CN110955012A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-04-03 | 西安应用光学研究所 | 一种基于柔性铰链的双轴稳定快速反射镜装置 |
| US20200355801A1 (en) * | 2017-08-21 | 2020-11-12 | Jenoptik Optical Systems Gmbh | Transmitting device for a lidar scanner having a scanning mirror covered by a cover element |
| US20210011132A1 (en) * | 2019-07-09 | 2021-01-14 | Microvision, Inc. | Arrayed MEMS Mirrors for Large Aperture Applications |
| CN113281898A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-20 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | Mems微镜单元及mems微镜阵列 |
| CN113805158A (zh) * | 2020-06-17 | 2021-12-17 | 英飞凌科技股份有限公司 | 使能大镜的高频率和高机械倾斜角的mems扫描仪悬架*** |
| WO2023061713A1 (de) * | 2021-10-14 | 2023-04-20 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Mehrfachspiegelanordnung |
| CN116400476A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-07-07 | 北京瑞控信科技股份有限公司 | 一种基于柔性支承的动圈式快速反射镜 |
| CN116449526A (zh) * | 2023-06-16 | 2023-07-18 | 季华实验室 | 快速反射镜装置 |
| CN117518397A (zh) * | 2023-12-04 | 2024-02-06 | 西安交通大学 | 一种双驱动快速反射镜***及其调节方法 |
-
2024
- 2024-02-28 CN CN202410217613.4A patent/CN117784399A/zh active Pending
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101388625A (zh) * | 2007-09-10 | 2009-03-18 | 上海华达运新能源科技有限公司 | 一种太阳能聚光发电装置 |
| WO2011069876A1 (en) * | 2009-12-08 | 2011-06-16 | Alcatel Lucent | An optical beam scanner |
| CN103543526A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-29 | 华中科技大学 | 一种阵列式激光扫描器 |
| US20200355801A1 (en) * | 2017-08-21 | 2020-11-12 | Jenoptik Optical Systems Gmbh | Transmitting device for a lidar scanner having a scanning mirror covered by a cover element |
| CN108449045A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-08-24 | 北京兆阳光热技术有限公司 | 一种反射镜模组制作方法、结构、聚光单元结构及电站 |
| CN209233696U (zh) * | 2018-11-19 | 2019-08-09 | 北京瑞控信科技有限公司 | 一种音圈电机及快速反射镜 |
| CN208953786U (zh) * | 2018-12-11 | 2019-06-07 | 北京瑞控信科技有限公司 | 一种基于十字柔性铰链连接的快速反射镜装置 |
| US20210011132A1 (en) * | 2019-07-09 | 2021-01-14 | Microvision, Inc. | Arrayed MEMS Mirrors for Large Aperture Applications |
| CN110955012A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-04-03 | 西安应用光学研究所 | 一种基于柔性铰链的双轴稳定快速反射镜装置 |
| CN113805158A (zh) * | 2020-06-17 | 2021-12-17 | 英飞凌科技股份有限公司 | 使能大镜的高频率和高机械倾斜角的mems扫描仪悬架*** |
| CN113281898A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-20 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | Mems微镜单元及mems微镜阵列 |
| WO2023061713A1 (de) * | 2021-10-14 | 2023-04-20 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Mehrfachspiegelanordnung |
| CN116400476A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-07-07 | 北京瑞控信科技股份有限公司 | 一种基于柔性支承的动圈式快速反射镜 |
| CN116449526A (zh) * | 2023-06-16 | 2023-07-18 | 季华实验室 | 快速反射镜装置 |
| CN117518397A (zh) * | 2023-12-04 | 2024-02-06 | 西安交通大学 | 一种双驱动快速反射镜***及其调节方法 |
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