[发明专利]无轴向位移的压电二维快反镜及驱动和偏转角度测量方法

权利要求书

1.一种无轴向位移的压电二维快反镜，其特征在于：包括反射镜片(1)，用于安装反射镜片的镜托(2)，第一位移放大机构(3)，第一表面贴应变片的压电堆(4)，第二位移放大机构(6)，第二表面贴应变片的压电堆(5)，第三位移放大机构(9)，第三表面贴应变片的压电堆(10)，第四位移放大机构(12)，第四表面贴应变片的压电堆(11),安装底座(7)和应变信号处理电路(8)；

所述第一位移放大机构(3)，第二位移放大机构(6)，第三位移放大机构(9)，第四位移放大机构(12)安装在安装底座(7)上，相邻90°安装；应变信号处理电路(8)安装在安装底座(7)上表面中部；所述第一位移放大机构(3)，第二位移放大机构(6)，第三位移放大机构(9)，第四位移放大机构(12)顶部为双向柔性导向的虎克铰；第一位移放大机构(3)和第二位移放大机构(6)近似为菱形结构；第三位移放大机构(9)和第四位移放大机构(12)近似为六边形且上下两个顶点内凹；

所述第一表面贴应变片的压电堆(4)安装在第一位移放大机构(3)内，沿长轴方向布置；第二表面贴应变片的压电堆(5)安装在第二位移放大机构(6)内，沿长轴方向布置；第三表面贴应变片的压电堆(10)安装在第三位移放大机构(9)内，沿长轴方向布置；第四表面贴应变片的压电堆(11)安装在第四位移放大机构(12)内，沿长轴方向布置；

所述第一位移放大机构(3)和第二位移放大机构(6)结构形式和工作原理相同，相邻安装；表现为当压电堆通电且电压逐渐升高时，压电堆伸长并驱动位移放大机构沿长轴方向伸长，同时在位移放大机构的短轴方向，即安装方向表现为数倍放大的位移的收缩；第三位移放大机构(9)，第四位移放大机构(12)结构形式和工作原理相同，相邻安装；表现为当压电堆通电且电压逐渐升高时，压电堆伸长并驱动位移放大机构沿长轴方向伸长，同时在位移放大机构的短轴方向，即安装方向表现为数倍放大的位移的伸长；

所述第一表面贴应变片的压电堆(4)和第一位移放大机构(3)组成第一位移作动器，第二表面贴应变片的压电堆(5)和第二位移放大机构(6)组成第二位移作动器，第三表面贴应变片的压电堆(10)和第三位移放大机构(9)组成第三位移作动器，第四表面贴应变片的压电堆(11)和第四位移放大机构(12)组成第四位移作动器；

所述第一表面贴应变片的压电堆(4)和第一位移放大机构(3)组成的第一位移作动器与第三表面贴应变片的压电堆(10)和第三位移放大机构(9)组成第三位移作动器相对安装，组成一个偏转对；第二表面贴应变片的压电堆(5)和第二位移放大机构(6)组成的第二位移作动器与第四表面贴应变片的压电堆(11)和第四位移放大机构(12)组成的第四位移作动器相对安装，组成一个偏转对；

所述镜托(2)安装在第一位移放大机构(3)、第二位移放大机构(6)、第三位移放大机构(9)和第四位移放大机构(12)之上，通过虎克铰与作动器相连；反射镜片(1)安装在镜托(2)上，反射镜片(1)和镜托(2)同轴心。

2.根据权利要求1所述的一种无轴向位移的压电二维快反镜，其特征在于：所述四个位移放大机构放大倍率相同，即在相同的驱动电压下，四个位移作动器的输出位移大小相等，且两种不同结构形式和工作原理的位移作动器输出位移方向相反。