壓電偏轉(zhuǎn)鏡是基于平行運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì),具有共面軸及移動(dòng)面。四個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為四支壓電促動(dòng)器,以90°角平分放置,成對(duì)的差分控制分布。
壓電偏轉(zhuǎn)鏡的命名實(shí)際由它的驅(qū)動(dòng)原理及應(yīng)用目的相結(jié)合而來(lái)的。“壓電”指的是它的驅(qū)動(dòng)原理,即利用PZT壓電陶瓷來(lái)作為驅(qū)動(dòng)源從而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng);而“偏轉(zhuǎn)鏡”則是它的應(yīng)用目的,即用來(lái)使鏡片產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
但通常情況下,壓電偏轉(zhuǎn)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(zhuǎn)鏡的移動(dòng)臺(tái)面上。因?yàn)閴弘娖D(zhuǎn)鏡對(duì)光路的快速控制作用,也常被稱(chēng)作快速轉(zhuǎn)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(zhuǎn)鏡就是指將PZT壓電陶瓷集成于機(jī)械柔性鉸鏈,再將除運(yùn)動(dòng)面外的其他整個(gè)結(jié)構(gòu)封裝進(jìn)機(jī)械外殼,從而能夠產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)產(chǎn)品。它將PZT壓電陶瓷的直線微米級(jí)(μm,1μm=0.001mm)的運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)換為機(jī)械部件的毫弧度級(jí)(mrad,17mrad=1°)偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
反射鏡片安裝于壓電偏轉(zhuǎn)鏡的運(yùn)動(dòng)臺(tái)面上,壓電偏轉(zhuǎn)鏡運(yùn)動(dòng)臺(tái)面的偏轉(zhuǎn)帶動(dòng)反射鏡的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)壓電偏轉(zhuǎn)鏡的運(yùn)動(dòng)維度,一般可分為三類(lèi),即一維θx軸偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、二維θxθy偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、三維θxθy偏轉(zhuǎn)及Z向運(yùn)動(dòng)。
一維θx壓電偏轉(zhuǎn)鏡分為兩種結(jié)構(gòu),一種為單個(gè)壓電促動(dòng)器驅(qū)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(yù)緊力。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小巧、性價(jià)比高。
另一種為雙壓電促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)型,即由兩支陶瓷促動(dòng)器的推拉運(yùn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)臺(tái)面偏轉(zhuǎn),這種結(jié)構(gòu)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。