Устройство для отклонения луча

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ ЛУЧА, состоящее из прямоугольного биморфного преобразователя с закрепленным на его свободном торце отражателем и блока питания, посредством блока управления соединенного с электродами преобразователя, отличающееся тем, что, с : целью повышения быстродействия, каждьЕй из наружных электродов прямоугольного биморфного преобразователя выполнен .из центральной части в виде ромба, вписанного в прямоугольник преобразователя, и четырех периферийных в виде прямоугольных треугольников, а отражатель установлен в плоскости биморфной пластины. 2. Устройство по П.1, о Тл и ч аю щ е е с я тем, что блок управле ния вьтолнен из управляющего устройства , два выхода которого соединены с соответствующими первыми входами формирователей, а третий выход с входом дещифратора, один выход которого соединен с соответствующими вторыми входами формирователей, а другой выход - с входом коммутатора , выходы формирователей соединены (Л с управляющими входами управляемых усилителей, основные входы которых соединены с выходом коммутатора, а выходы соединены с соответствующими электродами биморфного преобразователя , при этом второй вход коммутаэ ора соединен с источником питания. .

СОЮЗ СоаЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (! 9) (1)1

4(!) G 02 В 26/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРОНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3663687/24-10 (22) !7.11.83 (46) 30.05.85. Бюл. 9 20 (72) А.В.Кочикян, M.Ã.Àðóòþíÿí, М.Г.Саркисян, Ю.А.Едигарян, С,P.Îâàкимян, .Г.Г.Габриелян и В.С.Акопян (7l) Ереванский политехнический институт им. К.!!аркса. (53) 681.4(088.8) (56) I. Авторское свидетельство СССР

lI 652520, кл. С 02 F I/33, 1977.

2, Авторское свидетельство СССР

Ф 458800, кл. G 02 F !/29, 1973. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ ЛУЧА, состоящее из прямоугольного биморфного преобразователя с закрепленным на его свободном торце отражателем и блока питания, посредством блока управления соединенного с электродами преобразователя, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, каждый иэ наружных электродов прямоугольного биморфного преобраэоватеЪ ля выполнен .иэ центральной части в виде ромба, вписанного в прямоугольник преобразователя, и четырех периферийных в виде прямоугольных треугольников, а отражатель установлен в плоскости биморфной пластины.

2. Устройство по п.l о т .л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления выполнен иэ управляющего устройства, два выхода которого соединены с соответствующими первыми входами формирователей, а третий выход— с входом дешифратора, один выход которого соединен с соответствующими вторыми входами формирователей, а другой выход — с входом коммутатора, выходы формирователей соединены с управляющими входами управляемых усилителей, основные входы которых соединены с выходом коммутатора, а выходы соединены с соответствующими электродами биморфного преобразователя, при этом второй вход коммутатора соединен с источником питания..

1 11589

Изобретение относится к оптическо-. му приборостроению и может быть использовано при. создании систем сканирования, стабилизации и фокусировки изображения в оптических приборах различного назначения, например астрономических телескопах.

Известен пьезокерамический дефлектор, состоящий из сканирующей платформы с отражателями и пьезокерами" 10 ческого привода. В этом устройстве с целью возможности отклонения луча в 2 взаимно перпендикулярных плоскостях с помощью одной сканирующей платформы привод выполнен в виде двух консольно закрепленных в корпусе прямоугольных биморфных элементов, колеблющихся во взаимно перпендикулярных плоскостях, свободные концы которых входят в пазы сканирующей 20 платформы 413.

Однако указанное устройство имеет невысокую точность перемещений, что объясняется подвижным соединением отражателя с биморфными элементами, 25

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для отклонения луча, состоящее из отражателя и пьеэокерамического привода отражателя, выпол- З0 ненного в виде двух биморфных пьезоэлементов, жестко скрепленных между собой торцовыми поверхностями так, что плоскости их изгиба взаимно перпендикулярны 1.2 3, 35

В известном устройстве второй биморфиый элемент, переходная шайба и отражатель представляют собой для первого биморфного элемента нагрузку с большим механическим импедансом, изменяющимся во времени, что ограничивает верхний предел рабочей частоты. Кроме того, большая суммарная длина биморфных преобразователей в этом устройстве приводит к механической неустойчивости и снижению жесткости устройства, что, в свою очередь, ограничивает верхний предел рабочей частоты. Ограничение верхнего предела рабочей частоты снижает быстродействие устройства.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, состояшем из прямоугольного биморфного преобразователя с закрепленным на его свободном торце отражателем и блока

62 питания, посредством блока управления соединенного с электродами преобразователя, каждый иэ наружных электродов прямоугольного биморфного преобразователя выполнен из центральной части в виде ромба, вписанного в прямоугольник преобразователя, и четырех периферийных в виде прямоугольных треугольников, а отражатель установлен в плоскости биполярной пластины.

Целесообразно блок управления выполнить иэ управляющего устройства два выхода которого соединены с соответствующими первыми входами формирователей, а третий выход — с входом дешифратора, один выход которого соединен с соответствующими вторыми входами формирователей, а другой выход — с входом коммутатора, выходы формирователей соединены с управляющими входами управляемых усилителей, основные входы которых соединены с выходом коммутатора, а выходы соединены с соответствующими электродами биморфного преобразователя, при этом второй вход коммутатора соединен с источником питания, Йа фиг.l представлена конструктивная схема устройства для отклонения луча;.на фиг.2 — функциональная схема блока управления устройства.

Устройство для отклонения луча. состоит из прямоугольного биморфного преобразователя 1 и отражателя 2. Биморфный преобразователь

1 жестко закреплен одним малым торцом к основанию 3, а по малым ребрам противоположного торца в плоскости биморфного преобразователя жестко закреплен отражатель 2.

Каждый из наружных электродов

4 и 5 биморфного преобразователя 1 выполнен в" виде расположенных под углом двух полос,. разделенных на три части: центральную, общую для

I обеих полос часть .6 и 6 (позицияNH со штрихами)обозначены аналогичные части наружного электрода 5 и периферийные центрально-симмет( ричные части 7,8,9,10 и 7, 8, 9

10 . Общий для обеих пластин электрод Il преобразователя 1 выполнен сплошным и соединен с шиной нулевого потенциала.

Все укаэанные части наружных электродов ч и 5 имеют идентичные, I)58962 4 относительно шины нулевого потенциала, направления остаточной поляризации подэлектродных частей и посредством соединительных шин 14 и 15, блока 12 управления подключены к источнику 13 питания.

Блок 12 управления обеспечивает в зависимости от режима работы устройства формирование сигналов возбуждения наружных электродов 4, 5 и содержит (см.фиг.2) устройство

16 управления, дешифратора 17 режима работы, выходы которого управляют ключами коммутатора 18 и формир вателей 19. Выходы последних соединены с входами усилителей с управ-. ляемым коэффициентом передачи 20 сигналов возбуждения электродов

6-10 и б -10 и управляющими входами усилителей 2)).

Ключи коммутатора 18, управляемые дешифратором. 17, подключают источник 13 питания к входам выбранных групп 6,6i;7,9,8,10 и 8,10,7,9 усилителей 20 наружных электродов

4и5.

Ключи формирователей 19, также управляемые дешифратором 17, подклю- чают источники сигналов управления

0„; коэффициентом передачи с устройством 16 управления к управляющим ,входам усилителей 20.

Устройство )б управления состоит из. перестраиваемых источников опорного напряжения, цифроаналогоных преобразователей, восьмиразрядного буферного регистра команд, системы переключателей и информационных шин.

Выходы буферного регистра соединены с входами цифроаналоговых преобразователей, Четыре разряда регистра команд, используемые для задания режимов устройства, соединены с входами дешифратора 17, другие четыре разряда регистра команд используются для передачи содержимого буферного регистра в цифроаналоговый преобразователь выбранных источников опорного напряжения. Входы буферного регистра и регистра команд соедине- . ны с группой установочных переключателей и информационными шинами.

$0

Устройстно для отклонения луча работает следующим образом.

При возбуждении пьезопреобразователя, когда на электроды наружных частей 4 и 5 подаются сигналы возбуждения М, и V (V,=-V>) за счет

$ о)5

2$

Зя обратного пьезоэффекта и идентичных направлений остаточных поляризаций подэлектродных областей, пьезопреобразователь изгибается относительно оси Х, поворачивая отражатель 2.

Сигналы возбуждения V„ электродов

6-10 и Ч„ электродов 6 -10 формируются на выходах усилителей 20, При этом разрешающие уронни дешифратора

17 посредством ключей коммутатора

18 подают сигналы источника питания на входы всех усилителей 20, à paspeшающие уровни с других выходов дешифратора. 17 посредством ключей формирователя 19 подключают сигналы

Ч„„ и „ с устройства 16 управления к управляющим входам усилителей 20 соответственно электродов б -10 и

6-10.

Изменение направления поворота отражателя относительно оси Х достигается изменением полярностей сигналов возбуждения Ч и V путем пода2 чи Ч„„ и Ч„ на управляющие входы усилйтелей 20 соответственно электродов 6 -10 и 6-10.

При подаче сигналов возбуждения

ЧЗ и Ч4(ЧЗ -Ч4 электроднйе части 6,7,9 и 6,8,10 наружных электродов 4 и 5 происходит деформация кручения преобразователя и, как результат, поворот отражателя 2 вокруг оси У. В этом случае разрешающие уровни дешифратора 17 посредством ключей коммутатора 18 подают сигналы источника питания на входы усилителей 20 и посредством ключей формирователя 19 сигналы

Ч и Ч. подают на управляющие входы усилителей 20 электродов 6,7, 8 и 6,8,10 . На невыбранные электроды 8,10 и 7,9 сигналы возбуждения не подаются; ключ коммутатора 18 входных сигналов невыбранных усилителей 20 отключен запрещающим уровнем дешифратора 17.

Для поворота отражателя 2 в обратном направлении сигналы нозбуждения ) и / подаются соответственно на электродные части 6,8,)0 и б,7, 9, При этом к источнику питания подключаются усилитель 20 электродов 6,8,10 и б,7,9, на управляющие входы которых подаются V è Ч„ усилителя 20 невыбранных электродов

7,9 и 8,10 отключены ключом коммутатора 18 и запрещающим уровнем дешифратора )7.

1158962

Одновременный поворот отражателя

2 вокруг осей Х и У возможен при подаче определенных сигналов возбуждения 9< и Ч на электроды 8,10 и 7,9 и сигналов возбуждения и м на электроды 6,7,9 и 6,8,10, При этом разрешающие уровни дешифратора 17 посредством ключей коммутатора 18 подключают к источнику питания все усилители 20 и посредством ключей формирователя 19 сигналы V„

5 и. Ч, подают на управляющие входы усилителей 20 соответственно электродов 6,7,9; 6,8,10 ; 8,10 и 7,9 .

Одновременный обратный поворот отражателя 2 вокруг осей X и У (или поворот вокруг оси У при фиксированном отклонении относительно оси

Х ) достигается подачей сигналов возбуждения V ;V V è V ôîðмируемых на выходах усйлителей 20 соответственно электродов 6,8,10;

6,7,9 ; 7,9 и 8, 10 ; на управляющие входы усилителей 20 посредством ключей формирователя 19 управляемых сигналами дешифратора 17 подаются

Чу 1 Чм4 э V>5 и V>6 г

Варьируя величинами сигналов

5 возбуждения V --Ч можно обеспечить отклонения отражателя в телесном угле, Блок управления обеспечивает надежную работу устройства и позволяет как автономную установку режимов управления (отклонение отражателя и задание сигналов „, так и программную, например, в составе микропроцессорной системы.

В данном устройстве по сравнению

35 с прототипом, при условии обеспечения одних и тех же величин угловых перемещений отражателя, длина преобразователя меньше, что. повышает его жесткость и устойчивость и, 20 как следствие, верхний предел рабочей частоты и быстродействие устройства.

Устройство для отклонения луча обеспечивает верхний предел рабочей частоты до 40000 Гц, что значитель25 но выше, чем у базового объектаприбора МДП-2А.

I 158962

Составитель В.Дринь

Редактор А.Долинич. Техред И.Асталош КоРРектоР 0,Билак

Заказ 3583/46. Тираж 526.. . -. Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по,делам 1изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент",.г.ужгород, ул.Проектная,4