[实用新型]五杆机构、摆镜系统及二维摆镜装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光束控制领域，尤其涉及一种五杆机构、摆镜系统及二维摆镜装置。

背景技术

快速反射镜是近年来发展起来的一种用于精密跟踪的技术手段，用以控制发射和接收光轴的方向和对光束指向的变化进行校正。快速反射镜工作于光源或接收器与目标之间，是调整和稳定光学系统视轴或光束指向的重要部件。国内外相关单位致力于快速反射镜系统的研究，并已经成功应用于天文望远镜、自适应光学、空间激光通信以及激光武器等领域。

目前，快速反射镜的结构形式主要分为有轴系和无轴系两种结构形式。有轴系快速反射镜采用传统的机械轴系，通过驱动机械轴带动反射镜的偏转，具有运动范围大的特点，但也存在体积较大的问题。

实用新型内容

鉴于此，有必要提供了一种用于实现二维摆镜调节的有轴系的体积小的五杆机构(RRSSR机构)、摆镜系统及一种二维摆镜装置。

一种五杆机构，包括第一构件、第二构件、第三构件、第四构件和第五构件；

所述第一构件的一端和所述第五构件通过第一回转铰连接，所述第一构件的另一端和所述第二构件的一端通过第二回转铰连接，所述第二构件的另一端和所述第三构件的一端通过第一球铰连接，所述第三构件的另一端和所述第四构件的一端通过第二球铰连接，所述第四构件的另一端和所述第五构件通过第三回转铰连接；

所述第二构件通过所述第一构件的驱动，绕所述第一回转铰进行俯仰运动，所述第二构件通过所述第三构件和所述第四构件的驱动，绕所述第二回转铰进行方位运动。

在其中一个实施例中，所述第一回转铰的轴线和所述第二回转铰的轴线垂直相交。

在其中一个实施例中，所述第一回转铰的轴线和所述第二回转铰的轴向垂直相交于O点，以所述第一回转铰的轴线为X轴，以所述第二回转铰的轴线的初始状态为Z轴，以经过O点且垂直于XOZ平面的直线为Y轴，建立坐标系，当所述第二回转铰摆动至所述第二回转铰的轴线位于XOZ平面内时，所述第一球铰的中心位于XOY平面内。

一种摆镜系统，包括五杆机构和平面镜，所述五杆机构包括第一构件、第二构件、第三构件、第四构件和第五构件；

所述第一构件的一端和所述第五构件通过第一回转铰连接，所述第一构件的另一端和所述第二构件的一端通过第二回转铰连接，所述第二构件的另一端和所述第三构件的一端通过第一球铰连接，所述第三构件的另一端和所述第四构件的一端通过第二球铰连接，所述第四构件的另一端和所述第五构件通过第三回转铰连接；

所述第二构件通过所述第一构件的驱动，绕所述第一回转铰进行俯仰运动，所述第二构件通过所述第三构件和所述第四构件的驱动，绕所述第二回转铰进行方位运动；

所述反射镜安装于所述第二构件上，且所述第二回转铰的轴线始终处于所述反射镜的反射面内。

一种二维摆镜装置，包括基座、俯仰运动传动轴系、方位运动传动轴系、安装架、反射镜组件、摆杆和连杆；

所述基座上安装有第一电机和第二电机；

所述安装架包括安装部和与所述安装部固定连接的两条安装臂；

所述俯仰运动传动轴系包括第一传动轴，所述第一传动轴的一端和所述第一电机连接，所述第一传动轴的另一端与所述安装架的所述安装部固定连接；

所述方位运动传动轴系包括第二传动轴，所述第二传动轴的一端和所述第二电机连接，所述第二传动轴的另一端与所述摆杆的一端连接；

所述反射镜组件设于两条所述安装臂之间，两条所述安装臂和所述反射镜组件之间分别通过转轴连接，所述反射镜组件能绕所述转轴转动；

所述连杆的一端和所述反射镜组件连接，所述连杆的另一端和所述摆杆远离所述第二传动轴的一端连接。

在其中一个实施例中，所述反射镜组件开设有第一通孔，所述第一通孔内设有第一关节轴承，所述摆杆远离所述第二传动轴的一端开设有第二通孔，所述第二通孔内设有第二关节轴承，所述连杆两端的轴颈分别与所述第一关节轴承和第二关节轴承的内圈相配合，所述连杆的两端面上安装有第一锁紧螺钉和第二锁紧螺钉，所述第一锁紧螺钉和所述第二锁紧螺钉分别用于将所述连杆与所述第一关节轴承和第二关节轴承的内圈紧固。

在其中一个实施例中，所述第一关节轴承远离所述连杆的一端依次设有第一压紧套、第一波形弹簧和第一弹簧压盖，所述第一压紧套、第一波形弹簧和第一弹簧压盖均设于所述第一通孔内，所述第一弹簧盖通过螺纹结构和所述反射镜组件固定连接，所述第一弹簧压盖将所述第二波形弹簧压紧；