壓電偏轉鏡是基于平行運動(dòng)學(xué)設計,具有共面軸及移動(dòng)面。四個(gè)執行機構為四支壓電促動(dòng)器,以90°角平分放置,成對的差分控制分布。
壓電偏轉鏡的命名實(shí)際由它的驅動(dòng)原理及應用目的相結合而來(lái)的。“壓電”指的是它的驅動(dòng)原理,即利用PZT壓電陶瓷來(lái)作為驅動(dòng)源從而產(chǎn)生運動(dòng);而“偏轉鏡”則是它的應用目的,即用來(lái)使鏡片產(chǎn)生偏轉運動(dòng)。
但通常情況下,壓電偏轉鏡本身是不帶有鏡片的,通過(guò)粘接或鏡持夾持方式將鏡片固定于壓電偏轉鏡的移動(dòng)臺面上。因為壓電偏轉鏡對光路的快速控制作用,也常被稱(chēng)作快速轉向鏡。也經(jīng)常被稱(chēng)作為壓電傾斜鏡、壓電快反鏡、壓電反射鏡、擺鏡等。
壓電偏轉鏡就是指將PZT壓電陶瓷集成于機械柔性鉸鏈,再將除運動(dòng)面外的其他整個(gè)結構封裝進(jìn)機械外殼,從而能夠產(chǎn)生偏轉運動(dòng)的運動(dòng)平臺產(chǎn)品。它將PZT壓電陶瓷的直線(xiàn)微米級(μm,1μm=0.001mm)的運動(dòng),轉換為機械部件的毫弧度級(mrad,17mrad=1°)偏轉運動(dòng)。
反射鏡片安裝于壓電偏轉鏡的運動(dòng)臺面上,壓電偏轉鏡運動(dòng)臺面的偏轉帶動(dòng)反射鏡的偏轉運動(dòng)。根據壓電偏轉鏡的運動(dòng)維度,一般可分為三類(lèi),即一維θx軸偏轉運動(dòng)、二維θxθy偏轉運動(dòng)、三維θxθy偏轉及Z向運動(dòng)。
一維θx壓電偏轉鏡分為兩種結構,一種為單個(gè)壓電促動(dòng)器驅動(dòng)、單鉸鏈支撐型,鉸鏈確定了軸心點(diǎn),并加倍了作用于壓電促動(dòng)器的預緊力。該結構的優(yōu)點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單、體積小巧、性?xún)r(jià)比高。
另一種為雙壓電促動(dòng)器驅動(dòng)型,即由兩支陶瓷促動(dòng)器的推拉運動(dòng)來(lái)驅動(dòng)平臺臺面偏轉,這種結構的優(yōu)點(diǎn)是可承載更大,不受工作環(huán)境溫度變化的影響。