作动单元3包括一个压电叠堆，两个三角固定块，压电叠堆两端 通过三角固定块分别与第一外部活动预紧块2以及固定预紧块4连接。
[0023] 所述的内部压电作动单元包括一个压电叠堆，两个三角固定块，压电叠堆两端通 过三角固定块分别与第二外部活动预紧块以及内部活动预紧块8连接。
[0024] 所述的外部压电作动单元3设有两个第一外部活动预紧块2,两个第一外部外部 活动预紧块2相向设置，相对面上均设有V形凹槽；所述固定预紧块4的两端面上也设有V 形凹槽，第一外部活动预紧块2与固定预紧块4之间设有压电叠堆和三角固定块，三角固定 块卡在第一外部活动预紧块2与固定预紧块4对应位置的V形凹槽内。
[0025] 如图4、图5所述固定预紧块4中部有对称的V形凹槽4a，第一活动预紧块2 -侧 也有V形凹槽2a，第一外部活动预紧块2和固定预紧块通过v形凹槽与压电作动单元的三 角固定块3b、3c相连接。第一外部活动预紧块2通过侧面的矩形凹槽2c与外部作动框相 连接，且通过螺钉将孔2b和外部作动框的螺纹孔6a相连接。
[0026] 所述的内部压电作动单元设有两个第二外部活动预紧块，两个第二外部外部活动 预紧块相向设置，相对面上均设有V形凹槽；所述内部活动预紧块8的两端面上也设有V形 凹槽，第二外部活动预紧块与内部活动预紧块8之间设有压电叠堆和三角固定块，三角固 定块卡在第二外部活动预紧块与内部活动预紧块8对应位置的V形凹槽内。
[0027] 如图6、图7所述的内部活动预紧块8中部有对称的v形凹槽8a，内部活动预紧块 8与第一外部活动预紧块2通过V形凹槽与压电作动单元的三角固定块3b、3c相连接。第 一外部活动预紧块2通过侧面的矩形凹槽2c与外部作动框相连接，且通过螺钉将孔2b和 外部作动框的螺纹孔6a相连接。内部活动预紧块8通过侧边有矩形凹槽8b和内部镜片框 7连接，且通过螺钉将孔8c与内部镜片框螺纹孔7c相连接。
[0028] 所述二维微位移定位平台外部一维双向驱动单元驱动内部一维双向驱动单元整 体的x轴双向作动，由两侧的压电作动单元组完成双向的主动推动。内部一维双向驱动单 元相对外部作动框推动镜片框在y轴方向的作动和定位。
[0029] 如图10、图11体现了压电作动单元相对作动方向，本实施方式中，外部的一维双 向驱动单元固定在外部作动框上，外部作动框为对称的八边形，在相对的两条边上对称设 置有作动部件B和D，以外部一维双向驱动单元所处的方向设为x方向；内部的一维双向 驱动单元设置在于其垂直的方向上，以内部的一维双向驱动单元所处的方向设为y方向， 即作动部件A和C;压电作动单元3与其对镜片框7驱动方向所成的角度0，当0大于 _顏时，对称分布的压电作动单元同时同步伸长增加AC时，将会放大在驱动方向的位移 S0
[0030] 如图12二维微位移定位平台外部一维双向驱动单元由驱动内部一维双向驱动单 元整体的x轴双向作动，X方向由压电作动部件B、D组共同驱动，Y方向由压电作动单元A、 C组共同驱动。当C组压电作动单元共同伸长时，A组压电作动单元共同缩短相同的量，经 三角原理放大内部镜片框7整体沿Y方向移动S1的距离，带动内部镜片框7沿X方向移 动S1的距离；同理当A组压电作动单元共同伸长时，C组压电作动单元共同缩短相同的量 时完成Y方向的反方向作动。
[0031] 当D组压电作动单元共同伸长时，B组压电作动单元共同缩短相同的量，经三角原 理放大使外部作动框6整体沿X方向移动S2的距离，带动内部镜片框7沿X方向移动S2 的距离。同理当B组压电作动单元共同伸长时，D组压电作动单元共同缩短相同的量时完 成X方向的反方向作动。
[0032] 两个方向的作动互相独立，当需要X、Y方向的共同作动时只需要对两个方向共同 作动。
[0033] 可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发 明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保 护范围。
【主权项】
1. 一种二维压电微位移驱动器，其特征在于：包括底板（I )、镜片框（7)，底板（I)通过 定位块（5)固定连接有二维双向驱动机构；所述二维双向驱动机构包括外部一维双向驱动 单元和内部的一维双向驱动单元，其中外部的一维双向驱动单元通过定位块（5)固定在底 板（1)上，内部的一维双向驱动单元通过连接件固定在外部的一维双向驱动单元上，所述内 部的一维双向驱动单元连接在镜片框（7)上；外部的一维双向驱动单元与内部的一维双向 驱动单元分别在相互垂直的方向上产生两个方向的作用力，使镜片框（7)沿两个维度运动。2. 根据权利要求1所述的一种二维压电微位移驱动器，其特征在于：所述外部的一维 双向驱动单元包括外部作动框（6)、第一作动部件，外部作动框（6)在同一直线上有两个端 部，在所述端部，通过第一作动部件连接至定位块（5 )上。3. 根据权利要求2所述的一种二维压电微位移驱动器，其特征在于：所述第一作动部 件包括第一外部活动预紧块（2)、固定预紧块（4)和外部压电作动单元（3)，所述固定预紧 块（4)连接在定位块（5)上，其两端分别通过外部压电作动单元（3)连接在第一外部活动预 紧块（2)上，第一外部活动预紧块（2)固定在外部作动框（6)上。4. 根据权利要求1所述的一种二维压电微位移驱动器，其特征在于：内部的一维双向 驱动单元设置在外部作动框（6)上与外部的一维双向驱动单元相垂直的方向上；所述内部 的一维双向驱动单元包括内部活动预紧块（8)、内部压电作动单元、第二外部活动预紧块； 第二外部活动预紧块和内部活动预紧块（8)之间通过内部压电作动单元连接，其中第二外 部活动预紧块固定在外部作动框（6)上，内部活动预紧块（8)固定在内部镜片框（7)上。5. 根据权利要求3所述的一种二维压电微位移驱动器，其特征在于：所述的外部压电 作动单元（3 )包括一个压电叠堆，两个三角固定块，压电叠堆两端通过三角固定块分别与第 一外部活动预紧块（2)以及固定预紧块（4)连接。6. 根据权利要求4所述的一种二维压电微位移驱动器，其特征在于：所述的内部压电 作动单元包括一个压电叠堆，两个三角固定块，压电叠堆两端通过三角固定块分别与第二 外部活动预紧块以及内部活动预紧块（8)连接。7. 根据权利要求5所述的一种二维压电微位移驱动器，其特征在于：所述的外部压电 作动单元（3)设有两个第一外部活动预紧块（2)，两个第一外部外部活动预紧块（2)相向设 置，相对面上均设有V形凹槽；所述固定预紧块（4)的两端面上也设有V形凹槽，第一外部 活动预紧块（2)与固定预紧块（4)之间设有压电叠堆和三角固定块，三角固定块卡在第一 外部活动预紧块（2 )与固定预紧块（4 )对应位置的V形凹槽内。8. 根据权利要求6所述的一种二维压电微位移驱动器，其特征在于：所述的内部压电 作动单元设有两个第二外部活动预紧块，两个第二外部外部活动预紧块相向设置，相对面 上均设有V形凹槽；所述内部活动预紧块（8)的两端面上也设有V形凹槽，第二外部活动预 紧块与内部活动预紧块（8)之间设有压电叠堆和三角固定块，三角固定块卡在第二外部活 动预紧块与内部活动预紧块（8 )对应位置的V形凹槽内。
【专利摘要】本发明公开了一种二维压电微位移驱动器，包括底板1、镜片框7，底板1通过定位块5固定连接有二维双向驱动机构；所述二维双向驱动机构包括外部一维双向驱动单元和内部的一维双向驱动单元，其中外部的一维双向驱动单元通过定位块5固定在底板1上，内部的一维双向驱动单元通过连接件固定在外部的一维双向驱动单元上，所述内部的一维双向驱动单元连接在镜片框7上；外部的一维双向驱动单元与内部的一维双向驱动单元分别在相互垂直的方向上产生两个方向的作用力，使镜片框7沿两个维度运动。本发明采用了一种基于三角放大原理的位移放大机构，将两个正交方向的放大位移进行串联，两个方向的位移作动均为独立的，互相不会耦合，减少了控制的难度。
【IPC分类】H02N2/04
【公开号】CN105071689
【申请号】CN201510421353
【发明人】刘雪瑞, 黄卫清, 王寅, 李亦君
【申请人】南京航空航天大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月17日