[发明专利]一种基于钢带传动的二维耦合光学摆镜装置

说明书

本发明为了解决现有技术中的摆镜装置容易增加光机系统重量、增大系统结构尺寸并降低系统精度的缺陷，而提出一种基于钢带传动的二维耦合光学摆镜装置，包括：正交设置的一维轴系和二维轴系，还包括一维减速电机、二维减速电机、镜片组件、钢带、主动轮以及被动轮；所述一维轴系通过联轴器将一维减速电机的转轴与所述镜片组件固定连接，直接驱动镜片组件的一维转动；所述钢带与主动轮和被动轮均连接，所述被动轮与二维轴系固定连接，所述主动轮通过联轴器与二维减速电机的转轴固定连接；所述二维减速电机的输出力矩通过钢带作用到二维轴系上，驱动镜片组件做二维转动。本发明适用于精密光机系统领域。

技术领域

本发明涉及精密光机系统领域，具体涉及一种基于钢带传动的二维耦合光学摆镜装置。

背景技术

二维耦合光学摆镜装置的关键指标包括体积小、重量轻、高精度、角度连续可调、定位准确、成本低。传统的二维耦合光学摆镜装置多采用电机挂在摆镜装置外部直接驱动，或增加传动装置的方式，比如齿轮传动、凸轮传动等，这种方式无疑增加了整个光机系统的重量、增大系统结构尺寸，并降低了系统精度。

发明内容

本发明的一个目的是解决现有技术中的摆镜装置容易增加光机系统重量、增大系统结构尺寸并降低系统精度的缺陷，而提出一种基于钢带传动的二维耦合光学摆镜装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种基于钢带传动的二维耦合光学摆镜装置，包括正交设置的一维轴系和二维轴系，还包括一维减速电机、二维减速电机、镜片组件、钢带、主动轮以及被动轮；所述一维轴系通过联轴器将一维减速电机的转轴与所述镜片组件固定连接，直接驱动镜片组件的一维转动；所述钢带与主动轮和被动轮均连接，所述被动轮与二维轴系固定连接，所述主动轮通过联轴器与二维减速电机的转轴固定连接；所述二维减速电机的输出力矩通过钢带作用到二维轴系上，驱动镜片组件做二维转动。

优选地，所述镜片组件包括摆镜镜片、内框摆镜镜座、镜片压板；所述摆镜镜片安装在内框摆镜镜座上，并通过所述镜片压板将摆镜镜片固定在内框摆镜镜座上。

优选地，基于钢带传动的二维耦合光学摆镜装置还包括与所述一维轴系连接的中框，所述一维减速电机垂直穿过所述中框。

优选地，所述一维轴系包括第一半轴、第二半轴、第一轴承、第一轴承盖，所述第一半轴和第二半轴与所述中框固定连接；第一轴承安装在所述中框和所述第一半轴、第二半轴上；所述一维减速电机内置于中框和第一半轴的内部，所述一维减速电机的外壳与所述第二半轴固定连接；所述第一轴承盖与中框固定连接；一维减速电机的转轴通过第一联轴器与第一轴承盖固定连接；所述一维减速电机的输出轴带动第一轴承盖和内框摆镜镜座摆动，实现一维摆动。

优选地，所述二维轴系包括第三半轴、第四半轴、第三轴承、第二轴承盖、第三轴承盖；其中所述第三半轴和所述第四半轴与所述中框固定连接，第三轴承安装在所述第三半轴、所述第四半轴和外框上；第二轴承盖和第三轴承盖分别固定在外框的两侧；所述被动轮与所述第四半轴固定连接。

优选地，基于钢带传动的二维耦合光学摆镜装置还包括钢带张紧座、主动轮轴承座和电机安装座；其中钢带张紧座与外框固定连接，主动轮轴承座与钢带张紧座固定连接，第二轴承安装在主动轮轴承座内，主动轮的转轴穿过第二轴承，并通过轴承轴向锁紧螺母将主动轮相对于第二轴承轴向固定；电机安装座与二维减速电机固定连接；电机安装座与主动轮轴承座固定连接。

优选地，所述钢带绕过被动轮后在所述主动轮上利用钢带压板固定；所述钢带在所述被动轮上利用钢带压板固定。

优选地，基于钢带传动的二维耦合光学摆镜装置还包括第一零位开关挡片和第一零位开关；所述第一零位开关挡片固定在所述内框摆镜镜座上；所述第一零位开关安装在所述外框上；第一零位开关挡片和第一零位开关作为一维轴系的基准零位。