SU1108381A1 - Light beam deflection device - Google Patents

Light beam deflection device Download PDF

Info

Publication number
SU1108381A1
SU1108381A1 SU833579538A SU3579538A SU1108381A1 SU 1108381 A1 SU1108381 A1 SU 1108381A1 SU 833579538 A SU833579538 A SU 833579538A SU 3579538 A SU3579538 A SU 3579538A SU 1108381 A1 SU1108381 A1 SU 1108381A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
mirror
drive
rotation
angle
sensor
Prior art date
Application number
SU833579538A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Федорович Орелкин
Татьяна Павловна Киселева
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2655
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-2655 filed Critical Предприятие П/Я В-2655
Priority to SU833579538A priority Critical patent/SU1108381A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1108381A1 publication Critical patent/SU1108381A1/en

Links

Landscapes

  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТЮГОНЕНИЯ СВЕТОВОГО ЛУЧА, содержащее установленные в корпусе привод с отклон ющим зеркалом и датчик угла поворота зеркала, при этом привод и датчик угла поворота .зеркала электрически соединены с блоком управлени , о т личающеес  тем, что, с целью увеличени  быстродействи  устройства и упрощени  конструкции, оно снабжено упругим элементом, жестко скрепленным одним концом с приводом в месте установки зеркала, а другим - с датчиком угла поворота зеркала , при этом привод и датчик угла поворота зеркала выполнены в виде пьезокерамических пластин, а привод, отклон ющее зеркало, упругий элемент и датчик угла поворота зеркала последовательно установлены по оси поворота зеркала. &} A DEVICE FOR DISINFECTING A LIGHT BEAM, containing an actuator with a deflecting mirror and a mirror angle sensor installed in the housing, while the actuator and the mirror angle sensor are electrically connected to a control unit, which is structure, it is equipped with an elastic element rigidly fastened at one end with the drive at the place of installation of the mirror, and the other with the angle sensor of the mirror, while the drive and the angle sensor of the mirror are made in the form piezoceramic plates, and the drive, deflecting mirror, elastic element and the angle of rotation of the mirror are successively installed along the axis of rotation of the mirror. &}

Description

I Изобретение относитс  к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано в средствах отобр жени  информации дл  формировани  знаков и в других устройствах, в ко торых требуетс  отклонение светово луча с большой скоростью на углы менее Р, Известно двухкоординатное устрой ство дл  отклонени  светового луча состо щее из двух систем, кажда  из которых содер сит блок управлени , привод гальванометрического типа, н оси которого закреплено зеркало, и датчик обратной св зи, выполненный виде емкостного преобразовател  угла поворота привода в напр жение, ротор которого закреплен на оси при вода. Привод и датчик включены в сервосистему. Зеркала этих систем установлены взаимно перпендикул рно та1;им образом, что одно зеркало отклон ет луч походной :ко , например по горизонтали, и направл  ет его на другое зеркало, которое о клон ет jTy4 по другой координате, например по вертикали СП. Недостатки такого устройства - ма ла  скорость отклонени  луча и слож ность изготовлени  устройства. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство дл  отклонени  светового луча, содержащее установленные в корпусе привод с отклон ющим зеркалом и датчик угла поворота зеркала , при этом привод и датчик угла поворота зеркала электрически соеди нены с блоком управлени  r2j. Известное устройство не позвол ет достигнуть высоких скоростей отклонени  из-за наличи  больщой инер ционной массы, св занной с зеркалом Кроме того, устройство сложно в изготовлении . Целью изобретени   вл етс  увели чение быстродействи  устройства и упрощение его конс рукции. Поставленна  дель достигаетс  тем, что устройство дл  отклонени  светового луча, содержащее у становленные в корпусе привод с отклон ющим зеркалом и датчик угла поворота зеркала, при этом привод и датчик угла поворота зеркала электр1 чески соединены с блоком управлени , снабжено упругим элементом, жестко скреплен})- одним концом с при81 водом в месте установки зеркала, а другим - с датчиком угла поворота зеркала, при этом привод и датчик угла поворота зеркала выполнены в виде пьезокерамических пластин, а привод, отклон ющее зеркало, упругий элемент и датчик угла поворота зеркала пос-ледовательно установлены по оси поворота зеркала. Инерционна  масса устройства, св занна  с отклон ющим зеркалом, минимальна за счет использовани  в качестве привода пьезокерамической пластины малого веса, непосредственно соединенной с зеркалом. Кроме того, введение упругого элемента, св зывающего отклон ющее зеркало с датчиком поворота зеркала, разгружает привод от жесткой нагрузки датчика угла поворота зеркала, передава  на последний только усилие вращени  отклон ющего зеркала, а не само вращение. Все это, нар ду с изготовлением датчика угла поворота зеркала в виде пьезокерамической пластины, значительно повышает быстродействие устройства и упрощает его. На чертеже изображено устройство дл  отклонени  луча. Устройство содержит привод , выполненный в виде пьезокерамической пластины, отклон ющее зеркало 2, размеры которого определ ютс  диаметром светового пучка. Отклон ющее зеркало 2 жестко соединено с Йфиводом 1 и упругим элементом (например, пластиной) 3, работающим на скручивание и соединенным с датчиком угла поворота зеркала 4, также выполненным в виде пьезокерамической пластины. С приводом 1 и датчиком угла поворота зеркала электрически соединен блок управлени  5. Все элементы устройства расположены последовательно по оси поворота зеркала 2, при этом свободные концы привода 1 и датчика угла поворота зеркала 4 жестко закреплены в корпусе 6. Все жесткие соединени  выпол ,нены с помощью кле  или любым другим способом (нагфимер, пайкой). Пьезокерамические пластины привода 1 и датчика угла поворота зеркала 4 выполнены таким образом, что они работают на скручивание. Устройство работает следующим обазом . 3 вправл ющий сигнал с блока управл ни  5 поступает на пьeзoкepa шчecкyю пластину привода 1, вызыва  ее скруч вание вокруг оси. При этом отклон ющее зеркало 2 поворачиваетс  на некоторый угол пропорциональньй управл ющему сигналу, и отклон ет световой луч по соответствующей коо динате , При повороте отклон ющего зеркала 2 упругий элемент 3 закручи ваетс  на тот же угол. Деформаци  упругого элемента 3 передаетс  на датчик угла поворота зеркала 4, кот рый вырабатывает электрический сигнал , пропорциональный углу поворота зеркала 2. Этот сигнал подаетс на блок управлени  5, где определ етс  положение отгслон ющего зеркала 2 в каждый момент времени, дл  точного отклонени  луча в заданную координату. Отклонение луча по двум координа там осуществл етс  двум  подобными устройствами, установленными ортогонально друг другу. Основные показатели базового образца и устройства дл  отклонени  светового луча приведены в таблице. Из сопоставлени  основных показа телей, приведенных в таблице, видно что. предлагаемое устройство обладает значительно более высоким быстродействием , потребл ет меньшую мощность, не требует дополнительного высокочастотного источника питани , так как датчик генерирует 814 собственный сигнал, имеет меньшие габариты и массу. Кроме того, устройство более просто и дешево в изготовлении и надежно в работе. Базовый Устройство . Основные показаобразец дл  отклотели нени  свете вого луча Максимальна  частота отклонени  зеркала (быстродействие ) , Гц Масса, г Габариты,мм 250 250x250 Мощность, потребл ема  приводом, Вт501 Частота питани  датчика угла поворота зеркала, кГц22Генерируетс  собственный сигналI The invention relates to automation and computing technology and can be used in information display tools for forming signs and in other devices that require deflection of a light beam at high speeds at angles less than P. A two-coordinate device is known for deflecting a light beam of a system consisting of two systems, each of which contains a control unit, a galvanometric-type drive, the mirror is fixed on its axis, and a feedback sensor, designed as a capacitive angle converter ota in drive voltage, which is fixed to the rotor axis with water. The drive and sensor are included in the servo system. The mirrors of these systems are installed mutually perpendicular to each other; in this way, one mirror deflects the traveling beam, for example, horizontally, and directs it to another mirror, which jTy4 is tilted along another coordinate, for example, along the vertical SP. The drawbacks of such a device are the low speed of beam deflection and the difficulty of manufacturing the device. The closest to the invention to the technical essence is a device for deflecting a light beam containing an actuator with a deflecting mirror mounted in a housing and a mirror rotation angle sensor, wherein the drive and the mirror rotation angle sensor are electrically connected to the control unit r2j. The prior art device does not allow high deflection speeds to be achieved due to the large inertial mass associated with the mirror. Moreover, the device is difficult to manufacture. The aim of the invention is to increase the speed of the device and simplify its construction. The delivered delta is achieved by the fact that the device for deflecting the light beam, which contains a deflecting mirror installed in the housing and a mirror angle sensor, while the drive and the mirror angle sensor are electrically connected to the control unit, provided with an elastic element, rigidly fastened} ) - at one end with water at the place of installation of the mirror, and at the other end with a sensor of the angle of rotation of the mirror, while the drive and the sensor of the angle of rotation of the mirror are made in the form of piezoceramic plates, and the drive deflecting mirror is elastic The second element and the angle sensor of the mirror are subsequently installed along the axis of rotation of the mirror. The inertial mass of the device associated with the deflecting mirror is minimal due to the use of a small weight directly connected to the mirror as a drive of the piezoceramic plate. In addition, the introduction of an elastic element connecting the deflecting mirror with the sensor of rotation of the mirror unloads the drive from the rigid load of the sensor of the angle of rotation of the mirror, transmitting only the rotational force of the deflecting mirror to the latter, and not the rotation itself. All this, along with the manufacture of the sensor of the angle of rotation of the mirror in the form of a piezoceramic plate, significantly increases the speed of the device and simplifies it. The drawing shows a device for deflecting the beam. The device comprises an actuator made in the form of a piezo-ceramic plate, a deflecting mirror 2, the dimensions of which are determined by the diameter of the light beam. The deflecting mirror 2 is rigidly connected to the Yfivod 1 and an elastic element (for example, a plate) 3, which is twisted and connected to the angle sensor of the mirror 4, also made in the form of a piezoceramic plate. The drive 1 and the angle sensor of the mirror are electrically connected to the control unit 5. All the elements of the device are arranged in series along the axis of rotation of the mirror 2, while the free ends of the drive 1 and the angle sensor of the mirror 4 are rigidly fixed in the housing 6. All rigid connections are made using glue or in any other way (nagfimer, soldering). The piezoceramic plates of the drive 1 and the angle of rotation sensor of the mirror 4 are designed in such a way that they work on twisting. The device works as follows. 3, the adjusting signal from the control unit 5 is fed to the piecer by the knuckle plate of the actuator 1, causing it to twist around the axis. In this case, the deflecting mirror 2 is rotated at a certain angle by the proportional control signal, and deflects the light beam along the corresponding coordinate. When the deflecting mirror 2 is rotated, the elastic element 3 is twisted at the same angle. The deformation of the elastic element 3 is transmitted to the sensor of the angle of rotation of the mirror 4, which produces an electrical signal proportional to the angle of rotation of the mirror 2. This signal is fed to the control unit 5, where the position of the deflecting mirror 2 is determined at each time point to accurately deflect the beam into given coordinate The deviation of the beam in two coordinates is carried out by two similar devices installed orthogonally to each other. The main indicators of the base sample and the device for deflecting the light beam are shown in the table. From a comparison of the main indicators given in the table, it is clear that. The proposed device has a significantly higher speed, consumes less power, does not require an additional high-frequency power source, since the sensor generates its own signal, 814, has smaller dimensions and weight. In addition, the device is simpler and cheaper to manufacture and reliable in operation. Basic Device. Main examples for unwrapping a light beam Maximum mirror deflection frequency (speed), Hz Mass, g Dimensions, mm 250 250x250 Power consumed by the drive, W501 Frequency of the power supply of the angle sensor of the mirror, kHz 22 Own signal is generated

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ СВЕТОВОГО ЛУЧА, содержащее установленные в корпусе привод с отклоняю шим зеркалом и датчик угла поворота зеркала, при этом привод и датчик угла поворота зеркала электрически соединены с блоком управления, о т личающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства и упрощения конструкции, оно снабжено упругим элементом, жестко скрепленным одним концом с приводом в месте установки зеркала, а другим - с датчиком угла поворота зеркала, при этом привод и датчик угла поворота зеркала выполнены в виде пьезокерамических пластин, а привод, отклоняющее зеркало, упругий элемент и датчик угла поворота зеркала поспедовательно установлены по оси поворота зеркала.DEVICE FOR DECLINING THE LIGHT BEAM, comprising an actuator with a deflecting mirror and a mirror angle sensor installed in the housing, the drive and the mirror angle sensor are electrically connected to the control unit, which, in order to increase the speed of the device and simplify the design , it is equipped with an elastic element, rigidly fastened at one end with a drive in the place of installation of the mirror, and the other with a sensor for the angle of rotation of the mirror, while the drive and the sensor of the angle of rotation of the mirror are made in the form of pies ceramic plates, and the drive, the deflecting mirror, the elastic element and the mirror angle sensor are successively mounted along the axis of rotation of the mirror. toasttoast О tsaA >About tsaA>
SU833579538A 1983-04-12 1983-04-12 Light beam deflection device SU1108381A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833579538A SU1108381A1 (en) 1983-04-12 1983-04-12 Light beam deflection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833579538A SU1108381A1 (en) 1983-04-12 1983-04-12 Light beam deflection device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1108381A1 true SU1108381A1 (en) 1984-08-15

Family

ID=21059178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833579538A SU1108381A1 (en) 1983-04-12 1983-04-12 Light beam deflection device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1108381A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Каталог Фир *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2000068640A3 (en) Micro-machined angle-measuring gyroscope
US6449079B1 (en) Deflectable micro-mirror
US4727278A (en) Piezoelectric multiaxis micropositioner
US6149061A (en) Optoelectronic device for multidirectional capture of images of plane objects, in particular bar codes
US4639630A (en) Piezoceramic servo-drive for producing translational motion, especially for application to ring laser mirrors
US6469415B2 (en) Balanced microdevice and rotary electrostatic microactuator use therewith
US20140085694A1 (en) Piezoelectric actuator and optical scanning apparatus having a plurality of piezoelectric layers
JPH1152278A (en) Optical scanner and its driving method
SE8800094D0 (en) LASERSTRALE-NIVELLERINGSAPPARAT
SU1108381A1 (en) Light beam deflection device
WO2010019247A1 (en) Robotic manipulator
JPS61271463A (en) Acceleration measuring device
CN109029124A (en) Displacement amplifying mechanism, laser deflection device and the anti-unmanned plane laser gun of machine-carried type
JPH03255409A (en) Device for positioning optical fiber
SE437430B (en) BERAGGREGAT
CA2003630A1 (en) Constant velocity scanning apparatus
SU1384846A1 (en) Electrohydraulic amplifier
CN108873319A (en) One-dimensional rapid control reflector
SU1493973A1 (en) Two-coordinate optical deflector
JPH063153A (en) Vibration gyro
SU1151907A1 (en) Mirror scanning device
JPS641284Y2 (en)
JPS58202424A (en) Optical beam deflecting device
JP2677625B2 (en) Position adjustment device
SU1405015A1 (en) Optical deflector