SU1158962A1 - Устройство дл отклонени луча - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ ЛУЧА, состо щее из пр моугольного биморфного преобразовател  с закрепленным на его свободном торце отражателем и блока питани , посредством блока управлени  соединенного с электродами преобразовател , отличающеес  тем, что, с : целью повышени  быстродействи , каждьЕй из наружных электродов пр моугольного биморфного преобразовател  выполнен .из центральной части в виде ромба, вписанного в пр моугольник преобразовател , и четырех периферийных в виде пр моугольных треугольников, а отражатель установлен в плоскости биморфной пластины. 2. Устройство по П.1, о Тл и ч аю щ е е с   тем, что блок управле ни  вьтолнен из управл ющего устройства , два выхода которого соединены с соответствующими первыми входами формирователей, а третий выход с входом дещифратора, один выход которого соединен с соответствующими вторыми входами формирователей, а другой выход - с входом коммутатора , выходы формирователей соединены (Л с управл ющими входами управл емых усилителей, основные входы которых соединены с выходом коммутатора, а выходы соединены с соответствующими электродами биморфного преобразовател , при этом второй вход коммутаэ ора соединен с источником питани . .

Description

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению и может быть использовано при- создании систем сканировани , стабилизации и фокусировки изображени  в оптических приборах различного назначени , например астрономических телескопах.

Извест.ен пьезокерамический дефлектор , состо щий из сканирующей платформы с отражател ми и пьезокерамического привода. В этом устройстве с целью возможности .отклонени  луча в 2 взаимно перпендикул рных плоскост х с помощью одной сканирующей платформы привод вьшолнен в виде

двух консольно закрепленных в корпус пр моугольных биморфных элементов, колеблющихс  во взаимно перпендикул рных плоскост х, свободные концы которых вход т в пазы сканирующей платформы Cl.

Однако указанное устройство имеет невысокую точность перемещений, что объ сн етс  подвижным соединением . отражател  с биморфными элементами.

Наиболее близким по технической сущности к предлаг-аемому  вл етс  устройство дл  отклонени  луча, состо щее из отражател  и пьезокерамиче .ского привода отражател , выполненного в виде двух биморфных пьезоэлементов , жестко скрепленных между собой торцовыми поверхност ми так, что плоскости их изгиба взаимно перпендикул рны С2.

В известном устройстве второй биморфный элемент, переходна  шайба и отражатель представл ют собой дл  первого биморфного элемента нагрузку с большим механическим импедансом измен юпщмс  во времени, что ограничивает верхний предел рабочей частоты . Кроме того, больша  суммарна  длина биморфных преобразователей в этом устройстве приводит к механической неустойчивости и снижению жесткости устройства, что, в свою очередь, ограничивает верхний предел рабочей частоты. Ограничение верхнего предела рабочей частоты снижает быстродействие устройства.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, состо щемиз пр моугольного биморфного преобразовател  с закрепленным на его свободном торце отражателем и блока

питани , посредством блока управлени  соединенного с электродами преобразовател , каждый из наружных электродов пр моугольного биморфного преобразовател  выполнен из центральной части в виде ромба, вписанного в пр моугольник преобразовател , и четырех периферийных в виде пр моугольных треугольников, а отражатель установлен в плоскости бипол рной пластины.

Целесообразно блок управлени  вьшолнить из управл ющего устройства два выхода которого соединены с соответствующими первыми входами формирователей , а третий выход - с входом дешифратора, один выход которого соединен с соответствующими вторыми входами формирователей, а другой выход - с входом коммутатора, выходы формирователей соединены с управл ющими входами управл емых усилителей, основные входы которых соединены с выходом коммутатора, а выходы соединены с соответствующим электродами биморфного преобразовател , при этом второй вход коммутатора соединен с источником питани  .

ifia фиг. I представлена конструктивна  схема устройства дл  отклонени  луча; .на фиг.2 - функциональна  схема блока управлени  устройств

Устройство дл  отклонени  луча, сост.оит из пр моугольного биморфного преобразовател  1 и отражател  2, Биморфный преобразователь 1 жестко закреплен одним малым торцом к основанию 3, а по малым ребрам противоположного торца в плоскости биморфного преобразовател  жестко закреплен отражатель 2.

Каждый из наружных электродов 4 и 5 биморфного преобразовател  1 выполнен. тГ виде расположенных под углом двух полос, разделенных на три части: центральную, общую дл  обеих-полос часть 6 и б (позици ми со штрихами)обозначены аналогичны части наружного электрода 5 и периферийные центрально-симметричные части 7,8,9,10 и 7 , 8 , 9 , 10 . Общий дл  обеих пластин электрод 11 преобразовател  1 вьтолнен сплошным и соединен с шиной нулевого потенциала.

Все указанные части наружных электродов 4 и 5 имеют идентичные,

относительно шины нулевого потенциала , направлени  остаточной пол ризации подэлектродных частей и посредством соединительных шин 14 и 15, блока 12 управлени  подключены к источнику 13 питани .

Блок 12 управлени  обеспечивает в зависимости от режима работы устройства формирование сигналов возбуждени  наружных электродов 4, 5 и содержит (см.фи1.2) устройство 16 управлени , дешифратора I7 режима работы, выходы которого управл ют ключами коммутатора 18 и формивателей 19. Выходы последних соедииены с входами усилителей с управл емым коэффициентом передачи 20 сигналов возбуждени  электродов 6-10 и 6-10 и управл ющими входами усилителей 20.

Ключи коммутатора 18; управл емы дешифратором 17 , подключают источник 13 питани  к входам выбранных групп 6,6;7,9,8,10 и 8,10,7,9усилителей 20 наружных электродов 4 и 5.

Ключи формирователей 19, также управл емые дешифратором 17, подключают источники сигналов управлени  и.у; коэффициентом передачи с устройством 16 управлени  к управл ющим .входам усилителей 20.

Устройство 16 управлени  состоит из перестраиваемых источников опорного напр жени , цифроанапоговых преобразователей, восьмиразр дного буферного регистра команд, системы переключателей и информационных шин Выходы буферного регистра соединены с входами цифроаналоговых преобразователей . Четыре разр да регистра команд, используемые дл  задани  режимой устройства, соединены с входами дешифратора 17, другие четыре разр да регистра команд используютс  дл  передачи содержимого буферного регистра в цифроаналоговый преобразователь выбранных источников опорного напр жени . Входы буферного регистра и регистра команд соединены с группой установочных переключателей и информационными шинами.

Устройство, дл  отклонени  луча работает следующим образом.

При возбуждении пьезопреобразовател , когда на электроды наружных частей 4 и 5 подаютс  сигналы возбуждени  V., и V2(,) за счет

обратного пьезоэффекта и идентичных направлений остаточных пол ризаций подэлектродных областей, пьезопреобразователь изгибаетс  относительно оси X, поворачива  отражатель 2. Сигналы возбу ени  V электродов 6-10 и VT электродов формируютс  на выходах усилителей 20. При этом разрешающие уровни дешифратора

17посредством ключей коммутатора

18подают сигналы источника питани  на входы всех усилителей 20, а разрешающие уровни с других выходов дешифратора . 17 посредством ключей формировател  19 подключают сигналы Vj,, и v,j2 с устройства 16 управлени  к управл ющим входам усилителей 20 соответственно электродов б-10 и 6-10.

Изменение направлени  поворота отражател  относительно оси X достигаетс  изменением пол рностей сигналов возбуждени  V и V путем подачи V и V,2 на управл ющие входы усилителей 20 соответственно электродов б-10 и 6-10.

При подаче сигналов возбуждени  Vj и V,(Vg V) соответственно на электродные части 6,7,9 и-б,8,10 наружных электродов А и 5 происходит деформаци  кручени  преобразоват&п  и, как результат, поворот-отражател  2 вокруг оси У. В этом случае разрешающие уровни дешифратора 17 посредством ключей коммутатора 18 подают сигналы источника питани  на входы усилителей 20 и посредством ключей формировател  19 сигналы V и V подают на управл ющие входы усилителей 20 электродов 6,7,

8и 6,8,10. На невыбранные электроды 8,10 и 7 ,9 сигналы возбуждени  не подаютс ; ключ коммутатора 18 входных сигналов невыбранньк усилителей 20 отключен эапрещающим уровнем дешифратора 17,

Дл  поворота отражател  2 в обратном направлении сигналы возбуждени  Мз и V подаютс  соответственно на электродные части 6,8,10 и б ,7 ,

9. При этом к источнику питани  подключаютс  усилитель 20 электродов 6,8,10 и 6,7 ,9 , на управл ющие входы которых подаютс  V, и Vy усилител  20 невыбранных электродов 7,9 и 8,10 отключены ключом комь утатора 18 и запрещающим уровнем дешифратора 17.

Одновременньй поворот отражател  2 вокруг осей X и У возможен при подаче определенных сигналов возбуждени  Vg- и Vf на электроды 8,10 и ,9 и сигналов возбуждени  V и V, на электроды 6, и 6,8 ,10, При этом разрешающие уровни дешифратора 17 посредством ключей коммутатора 18 подк:дачают к источнику питани  все усилители 20 и посредством ключей формировател  19 сигналы V, ; :(Ч на управл ющие входы усилителей 20 соответственно электродов 6,7,9; 6,8, 10-, 8,10 и 7,9.

1. .

Одновременный обратный поворот

отражател  2 вокруг осей X и У (или поворот вокруг оси у при фиксированном отклонении относительно оси X) достигаетс  подачей сигналов возбуждени  V.j ;V.,;.V,j.HV,j формируемых на выходах усилителей, 20 соответственно электродов 6,8,10; 6 ,7 ,9 ; 7,9 и 8 , 10 5 на управл ющие входы усилителей 20 посредством

ключей формировател  19 управл емых сигналами дешифратора 17 подаютс 

v.,3 5 4; и v,.

Варьиру  величинами сигналов

возбуждени  можно обеспечить отклонени  отражател  в телесном угле. Блок управлени  обеспечивает надежную работу устройства и позвол ет как автономную установку

режимов управлени  (отклонение отражател  J и задание сигналов v, , так и программную, например, в составе микропроцессорной системы.

В данном устройстве по сравнению

с прототипом, при услЬвии обеспечени  одних и тех же величин угловых перемещений отражател , длина преобразовател  меньше, что. повышает его жесткость и устойчивость и,

как следствие, верхний предел рабочей частоты и быстродействие устройства

Устройство дл  отклонени  луча обеспечивает верхний предел рабочей .частоты до 40000 Гц, что значительно выше, чем у базового объекта прибора МДП-2А.

фиг. 2

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ ЛУЧА, состоящее из прямоугольного биморфного преобразователя с закрепленным на его свободном торце отражателем и блока питания, посредством блока управления соединенного с электродами преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, каждый из наружных электродов прямоугольного биморфного преобразовате ля выполнен из центральной части в виде ромба, вписанного в прямоугольник преобразователя, и четырех периферийных в виде прямоугольных треугольников, а отражатель установлен в плоскости биморфной пластины.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок управлег· ния выполнен из управляющего устрой ства, два выхода которого соединены с соответствующими первыми входами формирователей, а третий выход с входом дешифратора, один выход которого соединен с соответствующими вторыми входами формирователей, а другой выход - с входом коммутатора, выходы формирователей соединены с управляющими входами управляемых усилителей, основные входы которых соединены с выходом коммутатора, а выходы соединены с соответствующими электродами биморфного преобразователя, при этом второй вход коммутатора соединен с источником питания, .