Световой дефлектор Советский патент 1981 года по МПК G02B17/08 

(54) СВЕТОВОЙ ДЕФЛЕКТОР

Изобретение относится к оптике, а именно к системам оптико-механической развертки светового луча, и может быть использовано для различных устройств автоматики и вычислительной техники. По основному авт.св. № 558247 известен дефлектор, в котором сканирование луча осуществляется при помощи зеркала, поворачивающегося на -опре деленный телесный угол в зависимости от направления изгиба упругого стержня и выполненного в виде многогранника, нижний конец которого в осевом направлении совпадает с осевым направ лением jmopa с электромагнитом, создающим упругому стержню состояние, близкое к потере устойчивости; верхний конец упругого стержня снабжен опорой в виде шарового шарнира, создающим при помощи вилки поворот зеркала. Изгиб упругого стержня осуществляется за счет сжимающего усилия от упора в осевом направлении и за счет взаимодействия стержня с поперечными электромагнитами управления. Для осуществ-ттения переброса зеркала из одного устойчивого положения в другое снимается осевое усилие с упора и обесточиваются поперечные эСпектромагниты, и при подходе стержня к недеформированному положению упор сообщает ему осевую нагрузку, и включаются определенные поперечные электромагниты. При изгибе стержня изгибается и мембрана, которая способствует потере устойчивости стержня в определенном направлении tOСущественным недостатком этого дефлектора является то, что сканирова- ние луча осуществляется в определенном телесном угле, определяемом расположением поперечных электромагнитов, Целью изобретения является повышение информативной емкости дефлектора. Поставленная цель достигается тем, что на стержне жестко закреплены две взаимно перпендикулярные рамки, причем обмотка двух боковых и верхней . продольной сторон каждой рамки выпол нены витками из по крайней мере одно пары слоев, плотно прилегающими друг к другу, при этом каждый слой обмотк по отношению к соседнему имеет проти воположное направление лоренцевых сил, а витки нижней стороны каждой обмотки параллельны этой стороне. На чертеже представлен световой дефлектор, общш вид, в фронтальном (а) и профильном (5) разрезах. Устройство содержит цилиндрически корпус 1 с верхней 2 и нижней 3 крыш ками. В центре верхней крьппки 2, в коническом отверстии, расположен шаровой шарнир. 4, вверху которого неподвижно закреплено зеркало 5. К шар ниру 4 неподвижно прикреплен стер жень 6, на котором жестко прикрепле ны две взаимно перпендикулярные плас массовые рамки 7, где расположены обмотки 8. Обмотки 8 выполнены таким образом, чтобы силы, действующие в магнитном поле на три стороны каждой рамки, при пропускании через обмотки постоянного тока быпи равны нулю, а силы, действующие на одну из нижних горизонтальных сторон каждой рдрмки, были бы равны некоторой конечной величине, зависящей от силы возбужде ния электромагнитов управления 9 и 1 Электромагниты 9 и 10 крепятся к кронштейнам 11, которые прикрепляются к корпусу 1. Нижний конец стержщ 6 при помощи гаек 12 неподвижно крепится к демпферу 13, который припаивается к двум спиральным пружинам 14 и 15. Демпфер 13 состоит из основания 16, металлических верхней и нижней поверхностей 17,боковых тек столитовых поверхностей 18 и 19 с контактами 20 и 214. Спиральные пружи ны,с обратной стороны от демпфера 13 крепятся к контактам 22 и 23, расположеннь1м на платах 24 и 25 и прикреп ленных к корпусу 1. Каждая рамка 7 расположена вдоль магнитных силовых линий соответствукщей пары электромагиитов 9 и 10. Обмотки 8 имеют форму параллелограмма и выполнены таким образом, что три стороны каждой из них выполнены витками. Количество вит ков противоположных сторон в каждой рамке одно и- то же, но обязательно четное. На одной из двух рамок 7 намотка производится таким образом, чтобы каждый ее слой имел противопо25ложное направление. Витки в обеих рамках должны плотно прилегать один к другому. Изготовление отдельных обмоток 8 рамок витками позволяет привести к нулю силы, действующие на эти стороны рамок 7 со стороны магнитного поля, создаваемого электромагнитами 9 и 10, а также привести к нулю силы, действующие между отдельными сторонами рамок 7. Витки не обозначены, нижние стороны обмоток 8 каждой из рамок 7 параллельны этой стороне, поэтому на каждую из этих сторон действует сила, обусловленная поперечным магнитным лолем. Под действием этих сил подвижная часть дефлектора сканирует в пространстве под определенным углом. Величина этого угла зависит от силы ;возбуждения электромагнитов 9 и 10, т.е. появляется возможность координатного управления сканирования зеркала 5. Кроме того, на эти обмотки 8 рамок 7, в зависимости от направления токов в обмотках, действуют силы притяжения или отталкивания, которые равны по величине и противоположно навзаимно скомпенсиправленные, т.е. рованы. Для увеличения быстродействия применен демпфер 13 и две спиральные пружины 14 и 15. Спиральная пружина 14 припаивается с одной стороны к контактам 20 фронтальных боковых поверхностей 18 демпфера 13, ас другой стороны - к контактам 22 плат 24, которые крепятся к корпусу J. Спиральная пружина 15 припаивается с одной стороны к контактам 21 профильных боковых поверхностей 19 демпфера. J3, а с другой стороны - к контактам 23 плат 25, которые крепятся к корпусу 1. Боковые поверхности 18 и 19 демпфера 13 и платы 24 и 25 изготовляются из текстолита толщиной не менее 2 мм. Постоянный ток питания обмоток 8 рамок 7 подается через контакты 22 и 23, спиральные пружины 14 и 15 и контакты 20 и 21. Такая подача питания на обмотки 8 рамок 7 устраняет влияние токоподводящих проводов на величину угла сканирования зеркала 5. Формула изобретения Световой дефлектор по авт.св. 558247, отличающий с я тем, что, с целью повышения информативной емкости дефлектора, на стержне жестко закреплены две взаимно перпендикулярные рамки, причем обмотка двух боковьп: и верхней продольной сторон каждой рамки вьшолнены витками из по крайней мере одной пары слоев, плотно прилегающими друг к другу, при этом каждый слой обмотки по отношению 8 56 К соседнему имеет противоположное направление лоренцевых сил, а витки нижней стороны каждой обмотки параллельны этой стороне. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 558247, кл. G 02 В 17/08, 1975 GlpOTOTHn) .