Оптический дефлектор
Изобретение относится к оптико-механическим системам. Цель изобретения - увеличение амплитуды угла отклонения и расширение рабочего диапазона частот путем изменения упругости и уменьшения момента инерции. Оптический дефлектор содержит зеркало 1, подложку 2, основание 3, пьезоэлементы 4 и 5, держатели 7, упругие стержни 8, полые цилиндры 9, электромагниты 10, пружины 11 и механический подвес 12. Отличием дефлектора является то, что зеркало связано с пьезоэлементами через стержни, изменяющие упругость при смещении по ним полых цилиндров под действием электромагнитов, а также то, что момент инерции системы зеркало - подложка уменьшен путем совмещения их оси вращения и центра масс. 1 ил.
СОЮЗ COBETCHHX
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 G 02 В 26 10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4641368/24-10 (22) 23.11.88 (46) 07.10.90. Бюл. № 37 (72) Ю. К. Ребрик, В. И. Сидоров, Ю. А. Хабалевский и Н. H. Илькив (53) 535.8 (088.8) (56) EP № 0075063, кл. G 02 В 27/17, 1982. (54) ОПТИЧЕСКИЙ ДЕФЛЕКТОР (57) Изобретение относится к оптико-механическим системам. Цель изобретения — увеличение амплитуды угла отклонения и расширения рабочего диапазона частот путем изменения упругости и уменьшения момента
„„SU„„1597841 А 1
2 инерции. Оптический дефлектор содержит зеркало 1, подложку 2, основание 3, пьезоэлементы 4 и 5, держатели 7, упругие стержни 8, полые цилиндры 9, электромагниты 10, пружины 11 и механический подвес 12. Отличием дефлектора является то, что зеркало связано с пьезоэлементами через стержни, изменяющие упругость при смещении по ним полых цилиндров под действием электромагнитов, а также то, что момент инерции системы зеркало — подложка уменьшен путем совмещения их оси вращения и центра масс. 1 ил.
1597841
Формула изобретения
Составитель И. Форманюк
Техред А. Кравчук Корректор Л. Бескид
Тираж 458 Подписное
Реда ктор Н. Гу н ько
Заказ 3054
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
Изобретение относится к оптике, в частности к оптическим дефлекторам, и может быть использовано в квантовой электронике, лазерной локации, оптических линиях связи, системах обзора, поиска и слежения, радионавигации и других.
Цель изобретения — увеличение амплитуды угла отклонения и расширение диапазона рабочих частот.
На чертеже изображен предлагаемый оптический дефлектор, вертикальный разрез.
Оптический дефлектор содержит зеркало 1, подложку 2, основание 3 и панели пьезоэлементов 4 и 5, в пьезоэлементах выполнены осевые отверстия, через которые проходит упругая арматура в виде стержнейвинтов 6, поджимающих держатели 7 тяг 8 к основанию 3. Крепление тяг 8 к держателям осуществляется через подвижные полые цилиндры 9, которые выдвигаются из держателей 7 и скользят по металлическим тягам 8. Приводами цилиндров являются цилиндрические электромагниты 10, установленные на каждом держателе, для которых цилиндры, выполненные из прочного магнитного материала, служат сердечником: сила, действующая на цилиндр со стороны электромагнита, уравновешивается упругой силой пружины 11, зеркало прокачивается в механическом подвесе 12, включающем пару шарикоподшипников 13, установленных соосно.
Оптический дефлектор работает следующим образом.
При подаче управляющих электрических сигналов на электроды составных пьезоэлементов под действием обратного пьезоэлектрического эффекта пьезоэлемент 4 расширяется, а пьезоэлемент 5 сжимается, линейные перемещения пьезоэлементов посредством упругих тяг 8 преобразуются в угловые отклонения зеркала 1, а следовательно, и сканируется оптический пучок.
В случае не использования режима перестройки частоты большая амплитуда угла отклонения зеркала 1 наблюдается в узком диапазоне рабочих частот, вблизи собственной резонансной частоты колебаний дефлектора, определяемой в основном жесткостью металлических тяг, массой и моментом инерции зеркала.
Для переключения оптического дефлектора на более высокую частоту и сохранения при этом большой амплитуды угла, отклонения включается электромагнит 10, который выдвигает на нужную величину полый цилиндр 9 из держателя 7, тем самым изменяется рабочая длина тяги 8, а следовательно, изменяется и собственная резонансная частота колебаний оптического дефлектора. При этом достигается увеличение амплитуды угла отклонения.
Сила, действующая на цилиндр со стороны электромагнита, уравновешивается
)5 упругой силой пружины 11.
Для последующего переключения оптического дефлектора на другую частоту следует пропорционально увеличить силу тока в обмотке электромагнита.
Таким образом, применение предлагаемой конструкции дефлектора позволяет увеличить амплитуду угла отклонения в широком диапазоне рабочих частот.
Для перестройки собственной резонансной частоты колебаний, кроме предлагае25 мого электромагнитного привода, могут быть использованы, например, пневмопривод, гидропривод, электродвигатель.
30 Оптический дефлектор, включающий зеркало, закрепленное на подложке, установленной в механическом подвесе с возможностью прокачки, и связанное с основанием через пакеты пьезоэлементов, отличающийся тем, что, с целью увеличения ампли35 туды угла отклонения и расширения диапазона рабочих частот путем изменения упругости и уменьшения момента инерции, дополнительно введены упругие металлические тяги, соединенные с пьезоэлементами че4О рез держатели, электромагнитные движители и полые цилиндры, установленные в держателях с возможностью скольжения по металлическим тягам, причем цилиндры подпружинены к основаниям держателей, а ось вращения подложки совмещена с .общим центром масс подложки и зеркала.
