[发明专利]一种基于柔性支撑的无反作用力快速反射镜

说明书

本发明属于快速反射镜领域，公开了一种基于柔性支撑的无反作用力快速反射镜，包括平面反射镜组件、柔性支撑组件、传感器组件、作动器、反作用板和基座；柔性支撑组件包括上柔性支撑和下柔性支撑，平面反射镜组件通过上柔性支撑与基座连接；反作用板通过下柔性支撑与基座的另一侧连接；传感器组件和作动器均为四个，且传感器组件和作动器交错均匀分布在平面反射镜组件上，传感器组件一端连接平面反射镜组件，另一端连接基座，作动器一端连接平面反射镜组件，另一端连接反作用板。本发明的快速反射镜消除了快速反射镜的反作用力，极大减少了快速反射镜运动对基座的影响，提高了整个系统的性能。

技术领域

本发明涉及快速反射镜领域，尤其涉及一种基于柔性支撑的无反作用力快速反射镜。

背景技术

快速发射镜是近几年来发展起来的用于高精度光束控制的光学装置，可以在较宽的带宽范围内保证高精度的惯性指向精度，可以应用于天文望远镜、精密跟踪瞄准、远距离侦查、激光通讯、激光武器等领域。

快速反射镜系统通常采用柔性结构来提供的支撑，可以实现无摩擦和快速响应。柔性支撑是利用弹性材料或者通过一定的形状设计，来达到工作方向刚度小、非工作方向刚度大的特性。柔性支撑具有无磨损、运动平稳、不需要润滑、工作温度范围广，可靠性高于普通机械结构的优点，被广泛用于各种微动机构。

现有的快速反射镜由于轴系、作动器摩擦等因素带来了非线性扰动，不利于控制精度的进一步提高。同时，在作动器驱动快速反射镜的过程中，大质量的快速反射镜作高动态运转，作动器的驱动力矩会产生显著的反作用力，传递到基座上，对整个基座的稳定性造成影响，进而对所在光学系统造成影响。传统的快速反射镜没有考虑作动器反作用力对平台运动的干扰作用，为实现更高精度的稳定控制，实现无反作用力的快速反射镜装置，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于柔性支撑的无反作用力快速反射镜，旨在解决现有技术中作动器反作用力影响反射镜精度的技术问题。

为达到上述目的，本发明提供的方案是：一种基于柔性支撑的无反作用力快速反射镜，包括平面反射镜组件、柔性支撑组件、传感器组件、作动器、反作用板和基座；

所述柔性支撑组件包括上柔性支撑和下柔性支撑，所述平面反射镜组件通过所述上柔性支撑与所述基座连接；所述反作用板通过所述下柔性支撑与所述基座的另一侧连接；

所述传感器组件和所述作动器均为四个，且所述传感器组件和所述作动器交错均匀分布在所述平面反射镜组件上，

所述传感器组件一端连接所述平面反射镜组件，另一端连接所述基座，

所述作动器一端连接所述平面反射镜组件，另一端连接所述反作用板。

优选的，所述上柔性支撑的中心轴线与所述下柔性支撑的中心轴线重合。

优选的，所述上柔性支撑和下柔性支撑分别具有两个端面，其中一个端面相对于另一个端面具有两轴旋转的自由度。

优选的，所述柔性支撑组件为基于十字柔性轴承的柔性组件。

优选的，所述平面反射镜组件包括平面反射镜、反射镜背板，所述平面反射镜通过粘结的方式安装在所述反射镜背板上，所述平面反射镜的中心轴线与快速反射镜的Z轴重合。

优选的，所述反射镜背板的底部设置有四个中心对称分布的凸台，所述凸台用于连接所述作动器。

优选的，所述作动器包括线圈和磁座，四个所述线圈呈十字安装在所述反射镜背板的凸台上，四个所述磁座呈十字安装在所述反作用板上。

优选的，所述传感器组件包括高精度位置传感器、传感器安装底座，所述高精度位置传感器安装在所述基座上，所述传感器安装底座为柔性板，所述传感器安装底座的一端通过固定螺钉紧固，另一端通过调整螺钉调整所述传感器安装底座的Z向位置。