Устройство углового сканирования



Устройство углового сканирования
Устройство углового сканирования
Устройство углового сканирования
G02B26/00 - Оптические устройства или приспособления с использованием подвижных или деформируемых оптических элементов для управления интенсивностью, цветом, фазой, поляризацией или направлением света, например, переключение, стробирование, модуляция (механически управляемые конструктивные элементы осветительных устройств для управления направлением света F21V; специально предназначенные для измерения характеристик света G01J; устройства или приспособления, оптические функции которых изменяются при изменении оптических свойств среды в этих устройствах или приспособлениях, G02F 1/00; управление светом вообще G05D 25/00; управление источниками света H01S 3/10,H05B 37/00-H05B 43/00)

Владельцы патента RU 2628673:

Общество с ограниченной ответственностью "НТ-МДТ" (RU)

Изобретение относится к точной механике и может быть использовано для углового перемещения отражающего элемента. Сущность изобретения заключается в том, что устройство углового сканирования содержит корпус 1, на котором закреплен пьезоэлектрический элемент 3 посредством первого конца 4 пьезоэлектрического элемента 3, на втором конце 5 пьезоэлектрического элемента 3 закреплен передаточный блок 6, на котором установлен отражающий элемент 20. Пьезоэлектрический элемент 3 выполнен в виде пьезотрубки. Передаточный блок 6 также включает переходник 8, закрепленный первым концом 9 на втором конце 5 пьезоэлектрического элемента 3, при этом на втором конце 10 переходника установлен первый мембранный элемент 11, три опоры 15, закрепленные в корпусе 1 и соединенные со вторым мембранным элементом 16, и рычаг 18, сопряженный с первым мембранным элементом 11 и вторым мембранным элементом 16, на котором установлен отражающий элемент 20. Технический результат изобретения заключается в повышении функциональных возможностей устройства и его точности. 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Устройство углового сканирования относится к точной механике и может быть использовано для углового перемещения отражающего элемента.

Известно устройство углового сканирования, содержащее корпус, на котором закреплен пьезоэлектрический элемент посредством первого конца пьезоэлектрического элемента, при этом на втором конце пьезоэлектрического элемента закреплен передаточный блок, на котором установлен отражающий элемент (а.с. RU 1550457, 1990). Это устройство выбрано в качестве прототипа предложенного решения.

Недостаток этого устройства заключается в том, что пьезоэлектрический элемент может осуществлять сканирование только по одной координате, при этом передаточный блок не обеспечивает точного координатного положения отражающего элемента. Это снижает функциональные возможности устройства и его точность.

Технический результат изобретения заключается в повышении функциональных возможностей устройства и его точности.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве углового сканирования, содержащем корпус, на котором закреплен пьезоэлектрический элемент посредством первого конца пьезоэлектрического элемента, при этом на втором конце пьезоэлектрического элемента закреплен передаточный блок, на котором установлен отражающий элемент, пьезоэлектрический элемент выполнен в виде пьезотрубки, а также тем, что передаточный блок выполнен в виде переходника, закрепленного первым концом на втором конце пьезоэлектрического элемента, при этом на втором конце установлен первый мембранный элемент, выполнен также в виде трех опор, закрепленных в корпусе и соединенных со вторым мембранным элементом, выполнен также в виде рычага, сопряженного с первым мембранным элементом и вторым мембранным элементом, на котором установлен отражающий элемент.

Существует вариант, в котором пьезоэлектрический элемент выполнен в виде однокоординатной X пьезотрубки.

Существует вариант, в котором в устройство введен модуль измерения перемещения по X координате.

Существует вариант, в котором пьезоэлектрический элемент выполнен в виде двухкоординатной XY пьезотрубки.

Существует вариант, в котором в устройство введен модуль измерения перемещения по X координате и модуль измерения перемещения по Y координате.

Существует вариант, в котором пьезоэлектрический элемент выполнен в виде трехкоординатной XYZ пьезотрубки.

Существует вариант, в котором в устройство введен модуль измерения перемещения по X координате, модуль измерения перемещения по Y координате и модуль измерения перемещения по Z координате.

Существует вариант, в котором жесткость первого мембранного элемента превышает жесткость второго мембранного элемента.

Существует вариант, в котором в устройство введен механизм, обеспечивающий замену отражающего элемента.

Существует вариант, в котором отражающий элемент выполнен в виде параболического зеркала.

Существует вариант, в котором основание содержит отверстия для вентиляции.

Существует вариант, в котором в устройство введен защитный элемент, сопряженный с рычагом и корпусом.

На фиг. 1 изображена схема устройства углового сканирования, вид сбоку.

На фиг. 2 изображен вариант мембранного элемента.

Устройство углового сканирования содержит корпус 1, на котором закреплен пьезоэлектрический элемент 3 посредством своего первого конца 4. На втором конце 5 пьезоэлектрического элемента 3 закреплен передаточный блок 6. Пьезоэлектрический элемент 3 выполнен в виде пьезотрубки. Передаточный блок 6 выполнен в виде переходника 8, закрепленного первым концом 9 на втором конце 5 пьезоэлектрического элемента 3. На втором конце 10 передаточного блока 6 установлен первый мембранный элемент 11. Передаточный блок 6 выполнен также в виде трех опор 15, закрепленных в корпусе 1 и соединенных со вторым мембранным элементом 16. Передаточный блок 6 выполнен также в виде рычага 18, сопряженного с первым мембранным элементом 11 и вторым мембранным элементом 16, на котором установлен отражающий элемент 20.

В одном из вариантов пьезоэлектрический элемент 3 выполнен в виде однокоординатной X пьезотрубки.

В этом случае в устройство может быть введен модуль измерения перемещения по X координате 21.

В одном из вариантов пьезоэлектрический элемент 3 выполнен в виде двухкоординатной XY пьезотрубки.

В этом случае в устройство может быть введен модуль измерения перемещения по X координате 21 и модуль измерения перемещения по Y координате 22.

В одном из вариантов пьезоэлектрический элемент 3 выполнен в виде трехкоординатной XYZ пьезотрубки.

В этом случае в устройство может быть введен модуль измерения перемещения по X координате 21, модуль измерения перемещения по Y координате 22 и модуль измерения перемещения по Z координате 26.

Существует вариант, в котором жесткость первого мембранного элемента 11 превышает жесткость второго мембранного элемента 13.

В одном из вариантов в устройство введен механизм 35, обеспечивающий замену отражающего элемента 20. Механизм 35 может быть выполнен в виде платформы с винтом, который вворачивается в рычаг 8, тем самым обеспечивая съем и установку отражающего элемента 20.

В одном из вариантов отражающий элемент 20 выполнен в виде параболического зеркала.

В одном из вариантов основание 1 содержит отверстия для вентиляции 40.

Существует вариант, в котором в устройство введен защитный элемент 43, сопряженный с рычагом 18 и корпусом 1. Элемент 43 может быть выполнен из витона.

Модуль измерения перемещения по X координате 21, модуль измерения перемещения по Y координате 22 и модуль измерения перемещения по Z координате 26 могут быть выполнены из однотипных первого электрода 45 и второго электрода 46. При этом модули перемещения будут представлять собой емкостные датчики. Первые электроды 45 могут быть установлены на переходнике 8, а вторые электроды 46 на корпусе 1.

Пьезоэлектрический элемент 3 подключен к блоку управления 50. Модуль измерения перемещения по X координате 21, модуль измерения перемещения по Y координате 22 и модуль измерения перемещения по Z координате 26 могут быть также подключены к блоку управления 50.

Первый мембранный элемент 11 и второй мембранный элемент 16 могут быть выполнены в виде однотипных перфорированных плоских мембран. На фиг. 2 изображен второй мембранный элемент 16, закрепленный внутренней частью 52 на рычаге 18, а внешней частью 54 на трех опорах 15. Это закрепление может быть осуществлено по плотным посадкам с использованием переходных элементов (не показаны). Первый мембранный элемент 11 и второй мембранный элемент 16 могут содержать сквозные пазы 56 и быть выполнены из бериллиевой бронзы. При этом их различная жесткость может быть обеспечена за счет различной толщины. Например, первый мембранный элемент 11 может иметь толщину 0.3 мм, а второй мембранный элемент - 0.2 мм.

Устройство работает следующим образом.

На пьезоэлектрический элемент 3 подают переменное напряжение от блока управления 50. Пьезоэлектрический элемент 3 при этом осуществляет перемещение по координате X, и (или) по координате Y, и (или) по координате Z. В результате этого отражающий элемент 20 качается в плоскостях XZ, YZ и перемещается по координате Z. Модуль измерения перемещения по X координате 21, модуль измерения перемещения по Y координате 22 и модуль измерения перемещения по Z координате 26 контролируют величины перемещений.

То, что в устройстве углового сканирования пьезоэлектрический элемент 3 выполнен в виде пьезотрубки, а также тем, что передаточный блок 6 выполнен в виде переходника 8, закрепленного первым концом 9 на втором конце 5 пьезоэлектрического элемента 3, при этом на втором конце 10 установлен первый мембранный элемент 11, выполнен также в виде трех опор 15, закрепленных в корпусе 1 и соединенных со вторым мембранным элементом 16, выполнен также в виде рычага 18, сопряженного с первым мембранным элементом 11 и вторым мембранным элементом 16, на котором установлен отражающий элемент 20, приводит к повышению функциональных возможностей устройства и его точности.

То, что пьезоэлектрический элемент 3 выполнен в виде однокоординатной X пьезотрубки, приводит к повышению функциональных возможностей устройства и его точности.

То, что в устройство введен модуль измерения перемещения по X координате 21, приводит к повышению функциональных возможностей устройства и его точности.

То, что пьезоэлектрический элемент 3 выполнен в виде двухкоординатной XY пьезотрубки, приводит к повышению функциональных возможностей устройства и его точности.

То, что в устройство введен модуль измерения перемещения по X координате 21 и модуль измерения перемещения по Y координате 22, пьезоэлектрический элемент 3 выполнен в виде трехкоординатной XYZ пьезотрубки, приводит к повышению функциональных возможностей устройства и его точности.

То, что в устройство введен модуль измерения перемещения по X координате 21, модуль измерения перемещения по Y координате 22 и модуль измерения перемещения по Z координате 26, упрощает эксплуатацию устройства.

То, что жесткость первого мембранного элемента 11 превышает жесткость второго мембранного элемента 13, приводит к повышению функциональных возможностей устройства и его точности.

То, что в него введен механизм 35, обеспечивающий замену отражающего элемента 20, приводит к повышению функциональных возможностей.

То, что отражающий элемент 20 выполнен в виде параболического зеркала, приводит к повышению функциональных возможностей устройства.

То, что основание 1 содержит отверстия для вентиляции 40, увеличивает ресурс работы устройства.

То, что в устройство введен защитный элемент 43, сопряженный с рычагом 18 и корпусом 1, увеличивает ресурс работы устройства.

1. Устройство углового сканирования, содержащее корпус (1), на котором закреплен пьезоэлектрический элемент (3) посредством первого конца (4) пьезоэлектрического элемента (3), при этом на втором конце (5) пьезоэлектрического элемента (3) закреплен передаточный блок (6), на котором установлен отражающий элемент (20), отличающееся тем, что пьезоэлектрический элемент (3) выполнен в виде пьезотрубки, а также тем, что передаточный блок (6) выполнен в виде переходника (8), закрепленного первым концом (9) на втором конце (5) пьезоэлектрического элемента (3), при этом на втором конце (10) установлен первый мембранный элемент (11), выполнен также в виде трех опор (15), закрепленных в корпусе (1) и соединенных со вторым мембранным элементом (16), выполнен также в виде рычага (18), сопряженного с первым мембранным элементом (11) и вторым мембранным элементом (16), на котором установлен отражающий элемент (20).

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пьезоэлектрический элемент (3) выполнен в виде однокоординатной X пьезотрубки.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что в устройство введен модуль измерения перемещения по X координате (21).

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пьезоэлектрический элемент (3) выполнен в виде двухкоординатной XY пьезотрубки.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что в устройство введен модуль измерения перемещения по X координате (21) и модуль измерения перемещения по Y координате (22).

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пьезоэлектрический элемент (3) выполнен в виде трехкоординатной XYZ пьезотрубки.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что в устройство введен модуль измерения перемещения по X координате (21), модуль измерения перемещения по Y координате (22) и модуль измерения перемещения по Z координате (26).

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что жесткость первого мембранного элемента (11) превышает жесткость второго мембранного элемента (13).

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него введен механизм (35), обеспечивающий замену отражающего элемента (20).

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что отражающий элемент (20) выполнен в виде параболического зеркала.

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что основание (1) содержит отверстия для вентиляции (40).

12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него введен защитный элемент (43), сопряженный с рычагом (18) и корпусом (1).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области спектроскопии, а именно к интерферометрам и фурье-спектрометрам. Сущность решения заключается в использовании электродинамической головки, у которой резонансная частота fr, обуславливающая паразитные вибрации, эффективно подавляется с помощью активной системы с обратной связью, за счет того, что достаточно удалена на частотной оси относительно частоты колебания зеркала f.

Изобретение относится к области оптики и касается устройства управления параметрами лазерного излучения. Устройство включает в себя источник лазерного излучения, поляризатор, вращающийся оптический элемент и цепь обратной связи.

Изобретение касается переключателя или коммутатора, содержащего хотя бы один такой переключатель, который содержит бистабильный элемент в МЭМС-исполнении, средства переключения и коммутационный узел.

Изобретение относится к области аппаратуры, применяемой для астрофизических исследований, и может быть использовано при наблюдении за звездным небом с помощью телескопа.

Изобретение относится к оптической технике. Устройство для модуляции монохроматического оптического излучения содержит оптически прозрачную среду, в которой установлены разделитель монохроматического оптического излучения на первый и второй каналы распространения, отражающий элемент во втором канале, участок когерентного суммирования для формирования модулированного монохроматического оптического излучения.

Изобретение относится к лазерной технике. Оптико-механический модулятор добротности с функцией коммутатора представляет собой устройство, включающее оптико-механический блок, блок питания и процессор управления, а также сборную призму, которая устанавливается на вращающемся роторе электромотора, состоящую из двух прямоугольных призм Ap90, закрепленных гипотенузными гранями на наклонных гранях ромб-призмы с зазором между гранями.

Изобретение относится к области квантовой криптографии - системам квантового распределения криптографических ключей, а более конкретно способу кодирования и передачи криптографических ключей.

Дисплей содержит множество пикселей, включающих красный, зеленый и синий интерференционный модуляторы. Каждый из пикселей выполнен с возможностью вывода более высокой интенсивности зеленого света, чем красного и синего света.

Изобретение относится к электрооптическим полимерным материалам, изменяющим коэффициент преломления при приложении электрического поля. .
Способ управления лазерным лучом, в котором в магнитное поле помещают поворотную платформу с зеркалом для отражения падающего лазерного луча, расположенным на одной из ее сторон. На другой стороне платформы размещают проводник электрического тока и поворотный механизм. Причем проводник выполняют в виде кольцевых витков, которые располагают по периметру поворотной платформы. Поворотный механизм устанавливают в центре тяжести платформы. Магнитное поле формируют системой электромагнитов. Ток кольцевых витков и электромагнитов регулируют из условия отражения лазерного луча от зеркала в заданном направлении. Технический результат - повышение оперативности управления лазерным лучом.

Изобретение относится к точной механике и может быть использовано для углового перемещения отражающего элемента. Сущность изобретения заключается в том, что устройство углового сканирования содержит корпус 1, на котором закреплен пьезоэлектрический элемент 3 посредством первого конца 4 пьезоэлектрического элемента 3, на втором конце 5 пьезоэлектрического элемента 3 закреплен передаточный блок 6, на котором установлен отражающий элемент 20. Пьезоэлектрический элемент 3 выполнен в виде пьезотрубки. Передаточный блок 6 также включает переходник 8, закрепленный первым концом 9 на втором конце 5 пьезоэлектрического элемента 3, при этом на втором конце 10 переходника установлен первый мембранный элемент 11, три опоры 15, закрепленные в корпусе 1 и соединенные со вторым мембранным элементом 16, и рычаг 18, сопряженный с первым мембранным элементом 11 и вторым мембранным элементом 16, на котором установлен отражающий элемент 20. Технический результат изобретения заключается в повышении функциональных возможностей устройства и его точности. 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх