灵活的变焦镜头模块与多面圆柱形线性超声波电机-启动透明弹性体模块
Zhongying Wang1, Menghui Liu2, Chenyu Liang3
1School of Mechanical and Electrical Engineering, Henan University of Technology, Zhengzhou 450001, PR China; COFCO Technology & Industry Equipment (Henan) Co.,Ltd, Kaifeng 475000, PR China.
Ultrasonics
|November 29, 2025
概括
这项研究介绍了一个由圆柱形超声波电机 (CYUSM) 驱动的紧,灵活的变焦镜头模块. 这种创新设计可实现小型化和精确的焦距调整,用于先进的光学系统.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 由于多个固体元素和电磁驱动器,传统的变焦镜头是重的.
- 微型化对于紧的光学系统至关重要,但目前的变焦镜头设计存在局限性.
- 现有的变焦镜头技术难以满足空间有限的应用程序的需求.
研究的目的:
- 为微型光学系统推出一种新的灵活变焦镜头模块.
- 开发一个由圆柱形超声波电机 (CYUSM) 驱动的变焦镜头,用于精确的焦距控制.
- 为了克服传统变焦镜头的尺寸和复杂性限制.
主要方法:
- 一个灵活的变焦镜头模块由CYUSM驱动,使用由聚甲基素 (PDMS) 制成的透明弹性体镜头.
- 使用ANSYS有限元分析优化CYUSM定位器和PDMS镜头参数,用于模态频率退化和电机械合.
- 使用ZEMAX对CYUSM执行器的实验性表征和光学性能评估.
主要成果:
- 该CYUSM的最大速度为1.21mm/s,推力为5.4N.
- 灵活的变焦镜头模块显示最低焦距为36.5mm.
- 实验结果与模拟预测密切匹配,验证了设计的准确性.
结论:
- 开发的灵活变焦镜头模块通过同轴空心结构提供了高度集成和小型化.
- 由CYUSM驱动的设计提供了自锁和电磁干扰免疫力.
- 这项技术可以为紧的光学系统持续调节焦距.
