Изобретение относитс к оптическим приборам управлени пучком лучей оптического излучени и может быть использовано при создании оптических и оптико-электронных систем . поиска и определени координат обьек та, дл компенсации сдвига изображени в приборах, установленных на под вижном основании, а также при создаHtffi зрительного анашзатора работы, Известно сканирующее устройство, содержащее два оптических клина с одинаковыми углами клиновидности, установленных на пути распространени светового излучени с возможностью синхронного вращени их в противоположных направлени х, при этом совмес но с одним из клиньев укреплена плос копараллельна пластинка, наклоненна к оси системы под некоторым углом fj Недостатком данного устройства вл етс то, что оно обеспечивает изменение направлени распространени светового пучка лучей по одной координате. Наиболее близким к предлагаемому по технической сувцюсти вл етс устройство дл изменени направлени распространени световых лучей, содержащее два оптических клина, закрепленных в оправах, установленных в общем основании и механически св занных с электроприводами, входы которых соединены с выходом электрон ного блока управлени , и два датчика обратной св зи, каждый из которых установлен на одной оси с электроприводо и электрически соединен с электронным блоком управлени . Это устройство позвол ет измен ть направление распространени светового луча в двухкоординатном пространстве C2j, Недостатком известного устройства вл етс то, что оно не обеспечивает управление пучком лучей вдоль оптической оси, что приво;11ит к ограничению функциональных возможностей данного устройства, , Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей и повышение быстродействи данного устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл изменени направлени распространени и фокуси ровки световых лучей содержащее два оптических клина, закрепленных в оправах, установленных в общем основании и механически св занных с основ ньми электроприводами, входы которых соединены с выходом электронного блока управлени , и два датчика обратной св зи, калсдый из которых установлен на одной оси с основным электроприводом и электрически соединен с входом электронного блока управлейи , оно снабжено направл ющими поступательного движени , установленными на общем основании, дополнительным электроприводом , установленным на общем основании, дополнительным датчиком обратной св зи, установленным на оси дополнительного электропривода, и блоком управлени осевым перемещением клиньев, вход KOtoporo соединен с дополнительньм датчиком обратной св зи, а выход - с дополнительным электроприводом, при этом оправы снабжены каретками, установленньв 1и в направл кэдих поступательного движени параллельно оси вращени клиньев и механически св занными с дополнительньм электроприводом, а клинь выполнены в виде -осенес.имметричных линз. Причем с целью повьшени быстродействи устройства целесообразно один из оптических клиньев вьшолнить из электрооптического материала. В общем виде су1 о 1арна оптическа сила Vg вдоль направлени распространени световых лучей описываетс уравнением , (1) где Ч % оптические силы первой и второй линз соответственно; О - рассто ние между задней главной плоскостью первой осенесимметричной линзы и передней главной плоскостью второй осенесимметричной линзы вдоль оси вращени . Изменение оптической силы & при изменении рассто ни между компонентами на л Нравно .Оптическа сила системы, состо щей из пары осенесимметричных линз, одна из которых, например перва , выполнена из электрооптического материала, с линейным продольным электрооптическим эффектом равна ..( ) Ч.,,л. , :-ait гдеЛИ, tf(и) - изменение показател преломлени в материа под действием приложе ной раэности потенциа ловЬ Отсюда изменение А fg равно .c-| /,-Wc-,.«. ,-4,|.n..d Величина необходимого изменени i по заданному составл ет . Van, , an, j -{.г Тем самым из формул (1) и (3) с дует, что предлагаемое устройство обладает большими функциональными возмох юст ми по сравнению с иэвес Ным, а именно оно позвол ет измен направление световых лучей в двух . взаимно перпендикул рных направлен и сходимость их. Причём изменение сходимости лучей происходит только лишь в шучае когда измен етс величина d , так как это ведет к изменению оптическо силы системы осенесимметричных линз При развороте линз друг относительн друга изменени оптической силы сис темы не происходит,, так как рассто i ние между последней главной плоскостью первой линзы и передней глав ной плоскостью второй линзы остаетс неизменным. В общемслучае св зь между координатами луча У и Z с углами поворо У( и 2 осенесимметричных линз може в виде форпредставлена ч Л 5in , « 8 sin i г - ft cos If, Bcos jCi 14 соответственно - «fctg у dpcsrn + (Z/xr j( - cjfct«{ где A и В - коэффициенты оптического действи осенесимметричных линз, аналогичные соответствующим посто нным клинБев. Значени А и В могут быть выбраны равными, тогда формулы (5) и (6) упрощаютс . На фиг. 1 представлена принципиальна схема устройства дл изменени направлени распространени и фокусировки световых лучей; на фиг.2 схематично изображена св зь элементов , обеспечивакицих осевое перемещение клиньев. Осенесимметричные линзы 1 и 2 и с оптической силой, отличной от нул , закреплены в оправах 3 и 4. Оправа 3 механически св зана через зубчатую передачу 5 с электроприводом 6, на оси которого установлен датчик 7 обратной св зи. Оправа 4 механически св зана через зубчатую передачу 8 с злектроприводом 9, на оси которого установлен датчик 10 обратной х:в зи. Оправы ЗиЛ установлены в направл ющие вращательного движени , выполненные в виде подшипников 11 и 12,внеш-. ние кольца которых закреплены в каретках 13 и 14, с которыми жестко св заны электроприводы 6 и 9 и датчики 7 и to. Каретки 1,3 и 14 снабжены направл ющими 15 и 16 поступательного движени , которые установлены на общем основании устройства 17. На основании 17 установлен электропривод 18 с датчиком 19 обратной св зи. Посредством трубки 20 и зубчатых реек 21 и 22, которые жестко св заны с каретками 13 и 14, электропривод 18 механически св зан с оправами 3 и 4. Выходы блока управлени по направлению световых лучей 23 электрически св заны с выходами f { 1 и jfzfl jZ) электроприводов 6 и 9 а вход этого блока электрически св зан с датчиками 7 и 10. Выход блока 24 управлени суммарной оптической сипы электрически св зан с электроприводом 18, а вход этого блока - с датчиком 19. В примере выполнени устройства, изo,f5paжeннoм на фиг. отрицательные линзы.работают совм но с положительным объективом. Конструктивные параметры лиз: Точка на оси; Точка вне оси: ЛХ -6,2 -1,607 2,112 0,7 Устройство работает следующим образом. В результате решени задачи о необходимости локализации излучен по мощности в заданной точке прос ранства, координаты которой опред л ютс с помощью дальномерно-визи ного устройства, счетно-решающее устройство по значени х X, Z и D вырабатывает информацию о соответ ствующик значени х if- , У, и с . Под . i«,«.i ва в блок 23 уйравлени С5-13 икформацию о необходимом изменении направлени распространени световых лучей,осенесимметричные линзы 1 и 2, одна из которых выполнена из электрооптического материала, например из КДР, поворачиваютс в каретках 13 и 14 с помощью электроприводов ДЭН-12 6 и 9 относительно оптической оси на величину jfiCX,) и { Z а подава в блок 24 .управлени С5-13 величину необходимого значени суммарной оптической сипы / , каретки 13 и 14 с помощью электропривода 18 перемещаютс по направл ющим 15 и 16 поступательного движени на величину й() выражение дп которой приведено в формуле (4). Датчики 7, 10 и 19 обратной св зи СКТ-265Д позвол ют проанализировать правильность отработки заданных Iff Vz входных величины управлени Расширение функциональных возмозкностей в предлагаемом устройстве позвол ет реализовать изменение направлени распространени световых лучей по трем координатам. Таким образом, предлагаемое устройство может решить задачу наиболее полной передачи световой энергии в данную точку пространства, что имеет место, например, при решении задачи входа в оптическую св зь с помощью лазерных лучей или других специальных задач.The invention relates to optical beam-controlling devices for optical radiation and can be used to create optical and opto-electronic systems. search and determine the coordinates of the object, to compensate for the shift of the image in devices installed on a sub-base, as well as creating an optical anashator of work, a scanning device is known that contains two optical wedges with the same wedge angle installed in the path of the light radiation with the possibility of synchronous rotating them in opposite directions, while jointly with one of the wedges there is a reinforced flat copular plate inclined to the axis of the system at an angle fj Ned the remainder of this device is that it provides a change in the direction of propagation of the light beam of rays along one coordinate. Closest to the proposed technical suction is a device for changing the direction of propagation of light rays, containing two optical wedges mounted in frames mounted in a common base and mechanically connected to electric drives, whose inputs are connected to the output of an electronic control unit, and two sensors feedback, each of which is installed on the same axis with the electric drive and is electrically connected to the electronic control unit. This device allows you to change the direction of propagation of the light beam in the two-coordinate space C2j. A disadvantage of the known device is that it does not control the beam of rays along the optical axis, which leads to limiting the functionality of this device. functionality and increase the speed of this device. This goal is achieved by the fact that a device for changing the direction of propagation and focusing of light beams contains two optical wedges fixed in frames mounted on a common base and mechanically connected to the base of electric drives whose inputs are connected to the output of an electronic control unit, and two sensors feedback, the coils of which are mounted on the same axis with the main electric drive and are electrically connected to the input of the electronic control unit, it is provided with progressive guides mounted on a common base, an additional electric drive mounted on a common base, an additional feedback sensor mounted on the axis of the additional electric drive, and a control unit for the axial movement of wedges, the KOtoporo input is connected to an additional feedback sensor, and the output is connected to an additional electrically driven, with the rims fitted with carriages mounted 1i in the direction of translational movement parallel to the axis of rotation of the wedges and mechanically connected with the additional electric drive, and the wedge is made in the form of - Osen.symmetric lenses. Moreover, in order to improve the speed of the device, it is advisable to perform one of the optical wedges from an electro-optical material. In general, a massive optical power Vg along the direction of propagation of light rays is described by the equation, (1) where H% is the optical power of the first and second lenses, respectively; O is the distance between the back main plane of the first axisymmetric lens and the front main plane of the second axisymmetric lens along the axis of rotation. Optical power change & when the distance between the components is changed by l Equal. The optical power of the system, consisting of a pair of near-symmetric lenses, one of which, for example, is made of electro-optical material, has a linear longitudinal electro-optical effect equal to () Ch., l. ,: -ait where are OR, tf (and) is the change in the refractive index in the material under the action of the applied potential of the potential. Hence the change in A fg is equal to .c- | /, - Wc-,. ". , -4, | .n..d The magnitude of the required change by i for a given amount is. Van,, an, j - {. G Thus, from formulas (1) and (3), it blows that the proposed device possesses greater functional capabilities in comparison with ives Nym, namely it allows changing the direction of light rays in two . mutually perpendicular directions and their convergence. Moreover, a change in the convergence of the rays occurs only in joking when the value of d changes, since this leads to a change in the optical power of the system of anosymmetric lenses. When turning the lenses relative to each other, the change in the optical power of the system does not occur, since the distance i between the last main plane the first lens and the front main plane of the second lens remain unchanged. In general, the relationship between the coordinates of the beam Y and Z with the angles of rotation U (and 2 afore-symmetric lenses can be in the form of a pre-presented HL 5in, "8 sin i g - ft cos If, Bcos jCi 14, respectively -" fctg y dpcsrn + (Z / xr j (- cjfct ' {where A and B are optical coefficients of octosymmetric lenses, similar to the corresponding constant wedge. The values of A and B can be chosen equal, then formulas (5) and (6) are simplified. Fig. 1 shows the principal diagram of the device for changing the direction of propagation and focusing of the light rays; FIG. 2 schematically shows The connection of the elements ensuring axial movement of the wedges. Axisymmetric lenses 1 and 2 and with an optical power other than zero are fixed in the frames 3 and 4. The frame 3 is mechanically connected through gear 5 to the electric actuator 6, on the axis of which the reverse sensor 7 is mounted The frame 4 is mechanically connected through the gear train 8 to the electric drive 9, on the axis of which the 10 x return sensor is mounted. The rims ZIL are installed in rotational movement guides, made in the form of bearings 11 and 12, ext. Their rings are fixed in the carriages 13 and 14, to which the actuators 6 and 9 and the sensors 7 and to are rigidly connected. The carriages 1, 3 and 14 are provided with guides 15 and 16 of translational motion, which are mounted on a common base of the device 17. On the base 17, an electric actuator 18 is installed with a feedback sensor 19. Through the tube 20 and the gear racks 21 and 22, which are rigidly connected to the carriages 13 and 14, the actuator 18 is mechanically connected to the frames 3 and 4. The outputs of the control unit in the direction of the light beams 23 are electrically connected to the outputs f {1 and jfzfl jZ ) electric drives 6 and 9 and the input of this unit is electrically connected with sensors 7 and 10. The output of the control unit 24 of the total optical system is electrically connected with the electric drive 18, and the input of this unit with sensor 19. In the example of the device, which is equipped with FIG. negative lenses. work in conjunction with a positive lens. Design parameters Liz: Point on the axis; Point off-axis: LH-6.2 -1.607 2.112 0.7 The device operates as follows. As a result of solving the problem of the need for localization of radiated power at a given point in the space, the coordinates of which are determined using a ranging-sight device, the counting device, using the values of X, Z and D, generates information about the corresponding values of if- , U, and with. Under i ",". i wa into block 23 of C5-13 eradication and information about the required change in the direction of propagation of light rays, near-symmetric lenses 1 and 2, one of which is made of electro-optical material, for example of CDR, is rotated in carriages 13 and 14 using electric drives DAN-12 6 and 9 relative to the optical axis by the value of jfiCX,) and {Za, supplying the C5-13 control unit 24 to the value of the required total optical intensity, the carriage 13 and 14 are moved along the guides 15 and 16 by the electric actuator 18 forward motion by d () the expression dp is given in formula (4). Sensors 7, 10, and 19 of the feedback SKT-265D allow to analyze the correctness of testing specified control input Iff Vz. Expansion of functional capabilities in the proposed device allows the change of the direction of propagation of light beams in three coordinates. Thus, the proposed device can solve the problem of the most complete transmission of light energy to a given point in space, which takes place, for example, in solving the problem of entering optical communication using laser beams or other special tasks.
, гg
II
Н 22H 22