Устройство для угловой модуляции светового луча Советский патент 1984 года по МПК G02F1/29 

Изобретение относится к точной механике,а.именно к устройствам для осуществления точных микродеремещений объектов, и может быть использовано в качестве узлов подвески, юсти ровки и модуляции оптических элементов оптико-электронных приборов (ОКГ спектрометры и т.д.). Известно устройство дпя юстировки и модуляции в оптико-электронных приборах, состоящее из обоймы с зеркалом, жестко связанным с мембраной, замыкающей магнитную цепь магнитопровода. Корпус привода является маг нитопроводом. Внутри корпуса привода расположена катушка, состоящая из двух секций - управляющей и подмагни чивакицей. Осевое перемещение объекта происходит вследствие упругой деформации мембраны при пропускании тока через катушку. Для того, чтобы осуществить модуляцию светового потока, нужно электромагнитный преобразователь подключить к генератору модулирующих колебаний Си. .К недостаткам этого устройства от носится невозможность модуляции по двум координатам. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для угловой модуляции светового луча, содержащее магнитопровод с мембраной замыкающей магнитную цепь магиитопро вода, состоящий из корпуса с располо женными внутри него со сдвигом на 90 четырьмя сердечниками, на которы намотаны катушки, генератор модулирующих колебаний, электрически связанный с фазосдвигающим блоком, каждый выход которого электрически соединен с соответствующей катушкой, а также зеркало, жестко закрепленное на мембране. Это устройство позволяет осуществлять сканирование по-двум координатам 2. К его недостаткам относится небольшая амплитуда модуляции без увеличения тока управления. Это достигается тем, что в устройсфве для угловой мрдуляции светового луча, содержащем магнитопровод с мембраной, замыкающей магнитную цепь магнитопровода, состоящий из корпуса с расположенными внутри него со сдвигом на 90 четырьмя сердечниками, на которые намотаны ка1482 тущки, генератор модулирующихколебаний, электрически соединенньй с фазосдвигающим блоком, каждый выход . которого электрически соединен с соответствующей катущкой, а также зеркало, жестко закрепленное на мембране, сердечники расположены перпендикулярно мембране, а в корпусе выполнены пазы, число которых кратно восьми, которые расположены в четыре ряда, причем каящая пара пазов размещена с противоположных блоков КОР пуса на глубине, равной трети диам«т ра корпуса, и пары пазов каждого ря-. да смещены на 90 относительно предыдущего ряда. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 конструктивное исполнение устройства; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. Устройство содержит модулирующее зеркало 1, жестко связанное с мембраной 2, катушки 3,1-ЗЛ, электрически связанные с фазосдвигающим блоком А, содержащим диодные ключи 5.1-5.4 и фазосдвигатель 6, вход которого подключен к генератору 7 модулирующих колебаний. Мембрана 2 замыкает магнитопровод, состоящий из корпуса привода 8 и сердечников 9.1-9.4 катушек 3.1-3.4, черезвоздушньй зазор 10 между мембраной 2 и сердечниками 9.1-9.4. Модулирующие колебания осущейтвляются относительно осей X и У, причем при модуляции относительно оси X работают катушки 3.2-3.3, а при модуляции относительно оси У - катушки 3.1- и 3.4. Работа модулирующего устройства по каждой из координат одинакова. Вдоль оси X модуляция осуществляется следующим образом. Модулирующее напряжение с генератора 7 пo цaeтcя на диодные ключи 5.2 и 5.3. Диодный ключ 5.2 пропускает на катушку 3.2 только положиельную полуволну модулирующего наряжения и мембрана 2 притягивается сердечнику 9.2 катушки 3.3. Диодный к}шч 5.3 пропускает только трицательную полуволну модулирующего апряжения на катушке 3.3. Д итоге ембрана 2 и, соответственно, зеркао 1 совершают угловые модулирующие олебания. В результате исключается еобходимость в начальном смещении ембраны 2, что приподит к стабилизаJ1. .о.ГЛ o. ка. „PCK:Z:« J;«MS. -- ходимсЛ для обеспечения того же прогиба F, развиваемый в данном устройстве, где еС - угол между Р- и F. «фсже того, в прототипе необходимо Яояолнительно затратить усилие для г: ----Т,:: -г---- -- - «Ч газд-иие мемораны, о уеняня FP(центральная часть, где находится зеркало мсжио считать a6coj wHo твердым телом, так как обычно соотиощениё диаметра и толщижл у зеркал ие более 1:6). Для осуществления одновременной модуляции по двум координатам в устройстве имеется фазосдвигатель 6, ...... „ кодебанияй по оси У. Так как значительная часть усилия развиваемого приводом, расходуется на преодоление жесткости мембраны, корпус привода имеет пазы, число которых кратно восьми, расположенные в четыре ряда, причем каждая пара 484 irr(i:; ;a::tr- -ри±с ; оГл;ж1.%ГрГ - . p-v., :::г диаметра корпуса, и пары пазов каждого ряда смещены на 90 относительно пазов предыдущего ряда. Наличие пазов в корпусе позволяет за счет :-Ег-ЕЗ™ Как известно, гофрированная поверхность имеет значительно «ньиую . -- ««ivionv неныпП ЖвСТКОСТК- tfAu «u«r«... жесткость, чем цилиндрическая. ПоПТ Т ° Vb2V «f; V по коорДииате X, а с помощью пазов 12.1, U 1 и двух таких же пазъв, находящихея на противоположной стороне корпуса nrtnvt a %inn А «.с. восемь пазов (по два в каждом ряду) позволяют создать по одному гофру на каадой из двух координат. Данное устройство позволяет осуществлять сканирование по двум координатам с большей амплитудой При; прежнем токе управления.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УГЛОВОЙ МОДУЛЯЦИИ СВЕТОВОГО ЛУЧА, содержащее магнитопровод с мембраной, замьжающей магнитную цепь магнитопровода, состоящий КЗ корпуса с расположенными внутри него со сдвигом на 90 четырьмя сердечниками, на которые намотаны катушка, генератор модулирующих колебаний, электрически соединенный с фаэосдвигающим блоком, каждьй выход которого электрически соединен с соответствующей катушкой, а также зеркало, жестко закрепленное на мембране, отличающее с я тем, что, с целью увеличения амплитуды модуляции без увеличения тока управления, сердечники расположены перпендикулярно мембране, а в корпусе выполнены пазы, число которьж кратно восьми, расположенные в ряда, число которых кратно четырем, причем каждая пара пазов размещена с противоположных боков .корпуса на глубине, равной трети диаметра корпуса, и пары пазов каждо(О го ряда смещены на 90° относительно предыдущего ряда.

f f

/

.

«г «г If

fi.r

/3.2