Оптический дефлектор Советский патент 1989 года по МПК G02B26/12 

(21) 4282219/24-10 (22) 13.07.87 (46) 30.03.89, Бюл. № 12 (72) Ю.К.Ребрин, В.И.Сидоров, Ю.А.Кабалевский, А.В.Кочетыгов и И.В.Романенко

(53)621.396.965(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 949618, кл. G 02 F 1/29, 1982.

(54)ОПТИЧЕСКИЙ ДЕФЛЕКТОР

(57)Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к Приборам, предназначенным для управления направлением света в пространстве. Цель изобретения - увеличение реверсивной амплитуды угла отклонения светового луча, повышение надежности и увеличение быстродействия за счет косых соударений в цилиндрическую подложку зеркального барабана, выполняемых пьезоэлектрическим приводом. Оптический дефлектор содержит зеркальньй барабан 6, установленный на цилиндрической подложке 7, торец которой контактирует с кли новидным элементом 5, на сторонах которого находятся пьезопластины 9 и 10 с электродами 11, а поджатие к подложке осуществляется регулируемым упругим элементом. Ротор находится в магнитном подвесе. При подаче управляющего напряжения на электроды пьезопластин 9, 10 или 9 и 10 поочередно зеркальный барабан приводится в движение за счет косых соударений элемента 5 и подложки 7. 2 ил

(Л

4;: 3t

:о 4 со

1C

Фив.;

Изобретение относится к оптике, в частности к оптическим дефлекторам, и может быть использовано в .квантовой электронике, телевидении, оптических линиях связи, лазерной локации, системах обзора, поиска и слежения.

Цель изобретения -. рбеспечение реверсивного увеличения амплитуды угла отклонения, повышение быстродействия и увеличение надежности.

На фиг.1 представлена схема оптического дефлектора; на фиг.2 - клиновидный элемент, вид сверку.

Оптический дефлектор включает в себя упругую арматуру в виде винта 1, шайбы 2, проушины 3 и цилиндрического упора 4, клиновидный металлический элемент 5, зеркальньй отра- жатель 6 на подложке 7, установленный в магнитном подвесе 8, пьезоэле- менты 9 и 10 с электродами JJ и основание 12.

НИИ 6icii g p оптического луча равна uo(,|y(pK,4 ir /mg. При этом напряжение на электроды пьезоэлемента 9 не подается. При подаче управляющего электрического напряжения на электреды возбуждаются собственные резонансные колебания пьезоэлемента 9, которые вызывают косые соударения элемента

10 5 и подложки 7. Направление соударений совпадает с продолжением отрезка ОБ (фиг.2), что приводит к вращению зеркального отражателя, а следовательно, и отклонению оптического

15 луча в противоположеном направлении. При этом напряжение на электродах пьезоэлемента 10 отсутствует. Режим возвратно-поступательного перемещения оптического луча (с обратным хо20 дом луча) обеспечивается подачей управляющего электрического напряжения попеременно на электроды пьезо- элементов 9 и. 10. Амплитуда угла отклонения сканируемого оптического

Оптический дефлектор работает еле- 25 пучка в данном режиме зависит от числа тактовых электрических импульсов в серии, амплитуды управляющего электрического напряжения, а также от угла между пьезоэлементами. Форм у л а изобрет. ения

дующим образом.

В режиме поступательного перемещения без обратного хода луча, например, в направлении, показанном на фиг.1 стрелкой, на электроды пьезоэлемента JO подается управляющее электрическое напряжение, соответствующее собственной резонансной частоте продольных колебаний этого пьезоэлемента. Колебания пьезоэлемента вызывают косые соударения элемента 5 и подложки 7, направление которых совпадает с продолжением отрезка ОА (фиг.2), В результате возникает вращение зеркального отражателя, а следовательно, и построчное сканировани оптического луча. Число строк за один оборот зеркального отражателя в виде барабана-призмы равно числу его граней rag. Амплитуда угла отклонеНИИ 6icii g p оптического луча равна uo(,|y(pK,4 ir /mg. При этом напряжение на электроды пьезоэлемента 9 не подается. При подаче управляющего электрического напряжения на электреды возбуждаются собственные резонансные колебания пьезоэлемента 9, которые вызывают косые соударения элемента

5 и подложки 7. Направление соударений совпадает с продолжением отрезка ОБ (фиг.2), что приводит к вращению зеркального отражателя, а следовательно, и отклонению оптического

луча в противоположеном направлении. При этом напряжение на электродах пьезоэлемента 10 отсутствует. Режим возвратно-поступательного перемещения оптического луча (с обратным ходом луча) обеспечивается подачей управляющего электрического напряжения попеременно на электроды пьезо- элементов 9 и. 10. Амплитуда угла отклонения сканируемого оптического

пучка в данном режиме зависит от чис

ла тактовых электрических импульсов в серии, амплитуды управляющего электрического напряжения, а также от угла между пьезоэлементами. Форм у л а изобрет. ения

Оптический дефлектор, содержащий зеркальный отражатель на цилиндрической подложке, установленный соосно

на валу ротора, и пьезоэлектрический привод, отличающийся тем, что, с целью обеспечения реверсивно- 10 увеличения амплитуды угла отклонения светового луча, зеркальный отражатель выполнен в виде барабана, привод - в виде клиновидного элемента, контактирующего ребром, параллельным оси ротора, на сторонах которого установлены пьезоэлементы, а

ротор размещен в магнитном подвесе.

Фиг. 2