Оптический дефлектор Советский патент 1992 года по МПК G02B26/10 

Изобретение относится к устройствам для отклонения светового луча и может быть использовано для измерения геометрических размеров изделий в промышленности.

Известен пьезоэлектрический оптический дефлектор, представляющий собой со- вокупность консольно закрепленного биморфного пьезоэлемента, установленного в держателе, имеющего отражатель и то- коподводящие электроды.

Недостатком такого дефлектора является малый угол отклонения, обусловленный малой длиной биморфного пьезоэлемента, которая в свою очередь обусловлена необходимой величиной собственной резонансной частоты биморфного пьезоэлемента и требованиями жесткости.

Известно также устройство для отклонения луча, содержащее биморфный элемент, свернутый в спираль или округлую форму, установленный на основании и имеющий отражатель и обмотку возбуждения, расположенную вокруг биморфного элемента.

Недостатком такого устройства также является малый угол отклонения светового луча, обусловленный малой длиной биметаллической пластины, которая обусловлена необходимой величиной собственной резонансной частоты пластины и требованиями жесткости.

Цель изобретения - увеличение диапазона углов отклонения светового луча с сохранением жесткости биморфа.

Поставленная цель достигается тем, что в оптическом дефлекторе, содержащем установленный в основании биморфный элемент с закрепленным на нем отражателем и средство возбуждения, основание выполнено в виде прямоугольной пластины с продольной прорезью и содержит дополнительно два винта с губками, ось одного из которых совпадает с направлением прорези, а другого - перпендикулярна первому, при этом губка винтов установлены с возможностью контактирования с биморфным элементом, размещенным в прорези основания.

Одним из факторов, определяющим угол отклонения дефлектора, является величина абсолютного удлинения биморфного элемента дефлектора, выполненного из маг- нитострикционного материала, которая зависит от свойств указанного материала и геометрической длины упомянутого элемента, которую нельзя выбирать очень большой вследствие того, что от длины биморфного элемента зависит величина собственной частоты его колебаний и при большой длине частота будет низка, что противоречит тре

бованию к скорости отклонения луча. Кроме того, увеличение длины биморфного элемента приводит к снижению его жесткости, что сказывается на точности отклонения луча. Выполняя основание в виде прямоугольной продолговатой пластины с продольной прорезью и помещая в прорезь биморфный элемент так, чтобы часть его с длиной, необ: ходимой для выполнения требований к ско0 рости отклонения луча и жесткости, находилась вне основания, и помещая биморфный элемент в обмотку возбуждения, подключенную к источнику электрического напряжения, можно заставить изгибаться

5 только не входящую в прорезь основания часть биморфного элемента, при этом абсолютное удлинение обусловлено длиной всего биморфного элемента и выше во столько раз, во сколько раз больше длина всего би0 морфного элемента по отношению к его части, не входящей в основание, следовательно, угол отклонения светового луча также больше.

В качестве материала для изготовления

5 диморфного элемента может также использоваться пьезокерамика.

На фиг. 1 представлен оптический дефлектор; на фиг. 2 - то же, вид сбоку.

Дефлектор содержит основание 1 в ви0 де прямоугольной пластины, имеющей соединенные с ней гайки 2 и 3, причем в гайку 2 входит регулировочный винт 4, имеющий губку 5, а в гайку 3 - регулировочный винт 6 с губкой 7. Основание 1 содержит также

5 неподвижную губку 8 и две поперечные пла- сгины 9, присоединенные к основанию 1 для придания ему жесткости. Вокруг основания намотана обмотка 10 возбуждения. Биморфный элемент 11, состоящий из двух магни0 тострикционных пластин разного знака, помещен в продольную прорезь основания 1 и содержит отражатель 12.

Дефлектор работает следующим образом.

5 После установки необходимой длины не входящей в основание 1 части биморфного элемента 11 с помощью регулировочного винта 4, зажима биморфного элемента 11 с помощью регулировочного винта 6 и подачи

0 переменного электрического напряжения с частотой, равной одной из собственных частот механических колебаний части биморфного элемента 11, не входящей в основание 1, указанная часть элемента 11

5 совершает поперечные колебаний с амплитудой, пропорциональной общей длине биморфного элемента 11, так как магнитное поле подведено по всему биморфному элементу 11. Регулировочный винт 6 должен быть завинчен так, чтобы обеспечить поперечную неподвижность биморфного элемента 11 и не препятствовать продольным колебаниям, обусловленным изменениям длины биморфного элемента 11.

Дефлектор позволяет увеличить угол отклонения луча и расширить технологические возможности.

Формула изобретения Оптический дефлектор, содержащий установленный на основании биморфный элемент со средством возбуждения и закрепленным на нем отражателем, о т л и0

чающийся тем, что. с целью увеличения диапазона углов отклонения светового луча с сохранением жесткости биморфа, основание выполнено в виде прямоугольной пластины с продольной прорезью и содержит дополнительно два винта с губками, ось одного из которых совпадает с направлением прорези, а другого - перпендикулярна к первому, при этом губки винтов установлены с возможностью контактирования с би- морфным элементом, размещенным в прорези основания.

Изобретение относится к устройствам для отклонения светового луча и может быть использовано для измерений геометрических размеров изделий в промышленности. В оптическом дефлекторе основание выполнено в виде прямоугольной пластины с продольной прорезью, в которой с помощью регулировочных винтов закреплен биморф- ный элемент 11, а обмотка 10 возбуждения выполнена вокруг основания. При работе дефлектора изгибается часть биморфного элемента, не входящая в прорезь основания, при этом угол отклонения больше во столько раз, во сколько раз больше длина биморфного элемента по отношению к его части, не входящей в основание. 2 ил. сл С vj W о CJ N

s