Способ управления формой поверхности зеркала и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению, более конкретно к устройствам коррекции волнового фронта оптического излучения средствами адаптивной оптики. Целью изобретения является увеличение динамического диапазона управления. В способе управления формой поверхности зеркала, при котором механически перемещают каждую локальную область поверхности зеркала относительно базовой поверхности каждую локальную область перемещают на расстояние, меньшее прежнего S I на величину 1/NΣS I, где N - число локальных областей, а всю группу крайних локальных областей, расположенных по периметру, механически перемещают в противоположном направлении на величину 1/NΣS I. В устройство управления формой поверхности зеркала, содержащее деформируемую зеркальную пластину, жестко закрепленную за край в оправке 6, приводы перемещения 3, жестко закрепленные между опорной плоскостью 2 и задней поверхностью деформируемой зеркальной пластины 1, усилители 7, выходы которых соединены с входами приводов перемещения 3, а неинвертирующие входы подключены к выходам источника управляющих напряжений 8, новым является то, что введены дополнительный привод перемещения 9, жестко закрепленный между оправкой 6 и опорной плоскостью 2, усилитель 10, выход которого соединен с входом дополнительного привода перемещения 9, сумматор 11 и делитель напряжения 12, причем входы сумматора 11 соединены с выходами источника управляющих напряжений 8, а выход сумматора 11 через делитель напряжения 12 соединен с инвертирующими входами усилителей 7 и 10. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ ООВЕТСКИХ

РЕОЪБЛ 4К (19) (и) Al

yl)g G 02 B 5/10, 26!06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 4485760/24-10 (22) 22.09.88 (46) 15.08.90. Б щ. У 30 (71) Ленинградск п институт точной механики и оптики (72) В.И.Бойков, С.В.Быстров и А.В.Смирнов (53) 535.8(088.8) (56) Sato Т. et al. — Applied 8ptics, 1982, ч.. 21, р, 3369.

Freeman R.Н. Garcia Н.R. - Applied

Optics, 1982, v. 21, р. 589-595.

Изобретение относится к оптико- фронта оптического излучения средстэлектронному. приборостроению, а имен-. . вами адаптивной оптики. Предлагаемый но к устройствам коррекции волнового способ управления формой поверхности

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЧ ОРИОЙ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕРКАЛА И УСТРО!(СТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУГ1ЕСТВЛЕНИЧ (57) Изобретение относится к оптикоэлектронному приборостроению, более конкретно к устройствам коррекции волнового фронта оптического излучения средствами адаптивной оптики. Целью изобретения является увеличение динамического диапазона управления. В способе управления формой поверхности зеркала, при котором механически перемещают каждую локальную область по-. верхности зеркала относительно базог, вой поверхности, каждую локальную область перемещают на расстояние, меньшее прежнего s; на величину

1 и

s., где n - число локальных об1а1 ластей, а всю группу крайних локальных областей, расположенных по периметру, механически перемещают в противоположном направлении на величину и . з.. В устройство управления фори мой поверхности зеркала, содержащее деформируемую зеркальную пластину, жестко закрепленную за край в оправке 6, приводы перемещения 3, жестко закрепленные между опорной плоскостью 2 и задней поверхностью деформируемой зеркальной пластины 1, усилители 7, выходы которых соединены с входами приводов перемещения 3, а не-. инвертирующие входы подключены к выходам источника 8 управляющих напряжений, введены дополнительный привод перемещения 9, жестко закрепленный между оправкой 6 и опорной плоскос- 2 тью 2, усилитель 10, выход которого соединен с входом дополнительного привода перемещения 9, сумматор 11 и де- СП литель напряжения 12, причем входы сумматора 11 соединены с выходами источника 8 управляющих напряжений, а выход сумматора 11 через делитель 12 напряжения соединен с инвертирующими входами усилителей 7 и 10, 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1585771 зеркала и устройство, его реализующее, могут быть использованы также н ра- ., диотелескопостроении, станкостроении и др. 5

Целью изобретения янляется увеличение динамического диапазона управления.

На фиг. 1 представлен способ управления формой поверхности зеркала; на фиг. 2 — устройство управления формой поверхности зеркала (узел крепления зеркала относительно опорной плоскости показан,н разрезе).

Устройство содержит поверхность 1 15 деформируемой зеркальной пластины, опорную плоскость 2, приводы 3 перемещений локальных областей поверхности зеркала, край 4 зеркала в оправе, ollранку 6, усилители 7, источник 8 уп- 20 равляющих напряжений, дополнительный привод 9 пвремещения, .дополнительный

-усилитель 10, сумматор 11, делитель

12 напряжения. Приводы перемещения жестко закреплены между опорной плос- 25 костью 2 и задней поверхностью деформируемой зеркальной пластины 1, дополнительный привод 9 перемещения жестко закреплен между оправкой 6 и опорной плоскостью 2, выходы усилите- 30 лей 7 соединены с входами приводов 3 перемещений, а неинвертирующие входы соединены с выходами источника

8 управляющих напряжений, выход усилителя 10 подключен:к входу дополни- 35 тельного привода 9 перемещения, входы сумматора 11 соединены с выходами источника 8 управляющих напряжений, а выход сумматора 11 через делитель напряжения 12 соединен с инвертирующи- 40 ми входами усилителей 7 и 10.

Сущность предложенного способа, состоит н следующем.

1 45

Предположим, что исходное положение поверхности 1.деформируемой вертикальной пластины совпадает с плоскостью 5, параллельной опорной плоскости 2. Для деформации поверхности 1 зеркала, например, по выпуклой сфере приводы 3 перемещний должны переместить локальные области поверхности 1 зеркала на величины s . Для перемещения всей группы локальных областей в рассматриваемом случае наиболее рационально переместить край 4 деформируемой зеркальной плас" тины на величину

1,л з =-",.> s ° где s - перемещение кран зеркала;

Б

s, — перемещение i-й локальной обI ласти поверхности зеркала

i-.ì приводом 3 перемещения;

n — число локальных областей, равное числу приводов 3 перемещения.

При этом, как видно из фиг. 1, средняя плоскость деформированной поверх" ности 1 зеркальной пластины совпадает с плоскостью 5 исходного .положения зеркала. Следовательно, для создания одинаковых с прототипом деформаций по предлагаемому способу требуется перемещать локальные области поверхности 1 зеркала на меньшую неличину, равную разности s -s, что принодит

1 к увеличению динамического диапазона создаваемых деформаций, а для исключения паразитного изгиба зеркала вблизи точек закрепления необходимо его края переместить н протиноположную сторону на величину s>, I

Устройство, реализующее способ, ра« ботает следующим образом.

Выходные сигналы источника 8 управляющих напряжений, пропорциональные требуемым смещениям локальных областей поверхности зеркала 1, поступают на-неинвертирующие входы усилителей 7 и на входы сумматора 11. На выходе сумматора 11 формируется сигнал, равный сумме сигналов источника 8 управ-. ляющих напряжений. Этот сигнал через делитель t2 напряжения поступает на инвертирующие входы усилителей 7 и 10..

На выходах усилителей 7 формируются сигналы, пропорциональные разности выходных сигналов источника 8 опорных напряжений и делителя 12 напряжения.

Сигналы с выходов усилителей 7 поступают на входы приводов 3 перемещения, вызывая пропорциональные перемещения локальных областей поверхности зеркала 1. Одновременно с этим сигнал с вы" хода усилителя 10 поступает на вход дополнительного привода 9 перемещения, вызыная пропорциональное перемещение оправки 6 относительно опорной плоскости 2. Деформация поверхности зеркала 1 происходит за счет одновременного перемещения локальных областей поверхности зеркала 1 и оправки 6 в противоположных направлениях.

Формула

Способ управления формой поверхности зеркала, состоящий в механическом перемещении локальных областей поверхности зеркала относи-.. тельно базовой поверхности, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения динамического диапазона управления, всю группу локальных областей дополнительно перемещают на расстояние, пропорциональное .величии не — g s., где n — число локальных и;., областей; s< — требуемая величина перемещения -й локальной области.

2. Устройство для управления Аормой поверхности зеркала, содержащее жестко закрепленную за край деАормируемой зеркальной пластины оправку, приводы перемещений, жестко эакреп5

15 изобретения

85771 6 ленные между опорной плоскостью и

I задней поверхностью деформируемой зеркальной пластины, усилители, выходы которых соединены с входами приводов перемещений, а неинвертирукщие входы подключены к выходам источника управляющих напряжений, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью увеличе1О ния динамического диапазона управления, в него введены дополнительный привод перемещений, жестко закрепленный между оправкой и опорной плоскостью, усилитель, выход которого

15 соединен с входом дополнительного привода перемещений, сумматор и делитель напряжений, причем входы сумматора соединены с выходами источника у."равляющих напряжений, а выход сум-

20 матора через делитель напряжений соединен с инвертирующими входами усилителей, 1585771

Составитель А.Вольнов

Редактор М.Циткина Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Заказ 2326 Тираж 465 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

4в

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101