Дефлектор

(9 В 26 1)4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОП ОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Р 32Р. И. Чай- унский 7 овсльство СССР /29, 1976, ство СССР 7/17, 1975. 54)(57) ДЕФЛЕКТО ус, зеркало, зак твом вилки на уп афиксированном с я упорами, устан содержащий к епленное посред угом стержне, торцов между дв вленнь 1 ми в корп г 3685922/24-1004 01.8430.08.85. Бюл.С. П. Гордиенкоий и А, А. Триб681.4(088.8)Авторское свидет296, кл. С 02 Гторское свидетел247, кл. С 02 В се, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем повышения быстродействия и уменьшения энергоемкости, упругий стержень выполнен с круглым поперечным сечением и снабжен установленным на нем соосно трубчатым цилиндрическим пьезоэлементом с радиальной поляризацией, имеющим общий внутренний и четыре внешних, размещенных равномерно по окружности электрода, причем направления поляризации пьезоэлемента под его противолежащими .электродами противоположны, при этом упоры выполнены в виде кернов.Изобретение относится к оптике, в частности к системам оптико-меха-нической развертки, и может быть использовано в устройствах автоматического контроля нестационарных параметрических полей.Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей и уменьшение энергоемкости.На фиг. 1 изображен дефлектор, 1 О ,разрез; на фиг. 2 - то же, вид сле ва; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг4 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 5 - вращательно-колебательная траектория движения луча, отра женного от зеркала, с числом лепест" ков траектории и = 2 Шар / О 3= 16,5Устройство состоит из корпуса 1, упругого стержня 2 с круглым поперечным сечением, концы которого запрессованы в наконечники 3 и 4. Стержень 2 зажат между двумя упорами 5 и 6, выполненными в виде кернов, причем упор 6 может быть зафиксирован на оси в требуемом положении. 25 На наконечник 3 установлена вилка 7, выполненная из легкого материала, например дюралюминия, с приклеенным к ней зеркалом 8. Упругая тонкая пластина 9, жестко прикрепленная од" ЗО ним своим концом к наконечнику 4, а другим контргайкой 10 к корпусу 1, предотвращает поворот стержня 2 с зеркалом 8 вокруг вертикальной осиЕ, Нижняя часть стержня 2 вклеена в трубчатый пьезоэлемент 11, имеющий пять электродов: один общий, роль которого выполняет упругий стержень2, и четыре одинаковых наружных 1215, расположенных вдоль трубчатого 40 пьезоэлемента 11. Поляризация пьезоэлемента 11 радиальная, причем направления поляризации под его противолежащими электродами противоположны. 45Устройство работает следующим образом.До начала работы стержень 2 сжимается между упорами 5 и 6 за счет перемещения упора 6 в осевом на правлении с усилием, обеспечивающим требуемую резонансную частоту колебаний упругого стержня 2.При подаче управляющих напряжений 11Б = Б, напряженности электрического поля под электродами 12 и 14направлены радиально и симметричноотносительно оси Е. Направления же радиальной поляризации под этими электродами противоположны, поэтому участки пьезоэлемента 11 под этими электродами эа счет поперечного обратного пьезоэффекта деформируются по длине в противоположных направлениях и, следовательно, происходит изгиб трубчатого пьезоэлемента 11 и вместе с ним упругого стержня 2 с зеркалом 8 в плоскости УЕ, что вызывает отклонение луча, отраженного от зеркала 8, в той же плоскости.То же происходит и при подаче напряжений Б = 0 = 0 В этом случае изгиб происходит в плоскости ХЕ, что вызывает отклонение отраженного луча в той же плоскости; Угол отклонения луча пропорционален величине напряжения Б,.При подаче управляющих напряжений 11 = 11 = -П = -0 = Б, получао ем линейное удлийение пьезоэлемента 11, а при обратном знаке напряжения 0 - его укорочение.При подаче одновременно напряжений 11и Ц стержень 2 изгибаетсяв одной из плоскостей, при этом удлинение пьезоэлемента 11 выталкивает стержень 2 из положения равновесия за счет дополнительного продольного изгиба стержня, При движении стержня от максимально деформированного к недеформированному положению напряжение 11 о имеет обратный знак.При подаче управляющих напряжений в виде О =О Э 1 ь 2 и 1+0 СоЭМ т,51 пШ1 о К ю ЬР кОфО зЬ 2 ы +О созе соэй2 о к в вР .кО:-О з 1 ь 2 и) с+ О со 5 Ю 1 зюо 35 о н ю В 1О = -О з 1 о 2 и, 1 + О соэ о) 1 соыа 1 .о к т ВРпьезоэлемент 11 возбуждает модулированные по амплитуде, типа биений, изгибные колебания упругого стержня 2 в двух взаимно перпендикулярныхплоскостях ХЕ и УЕ, сдвинутые по фазе друг относительно друга на четверть периода биений Д Ч= Р(2 сдЬР результатом сложения которых являются колебания упругого стержня 2 с частотой й, постоянной амплитуды и с одновременным вращением плоскости колебаний с частотой и)Таким, образом, луч отраженный от зеркала1176288 1 О 15 8, движется в картинной плоскости по вращательно-колебательной траектории с числом лепестков и = 2 и 16 р/ /цкИзменяя частоты управляющих напряжений сО и м)., можно получить61любое требуемое, в том числе не целое, число лепестков вращательноколебательной траектории движения отраженного луча. При увеличении амплитудных значений напряжений 0, и 0 увеличивается амплитуда углаотклонения отраженного луча. Иакси" мальная амплитуда угла отклонения достигается в резонансном режиме, при совпадении частоты Ю 1 подавае.мого управляющего напряжения с резонансной частотой колебаний стержня. Таким образом, использование 20 изобретения позволяет получать вращательно-колебательные траектории движения луча с регулируемыми амплитудно-частотными параметрами, так как, изменяя частоту подаваемых управляю фщих напряжений а также резонансную частоту колебаний упругого стержня, перемещая дальний по отношению к зеркалу упор вдоль оси Е; можно получить требуемые частоты колебательного и вращательного движений, а также требуемое число лепестков траектории, определяемое соогношением 2 о (оРегулируя амппитудврные значения управляющих напряжений, можно получить необходимую амплитуду угла отклонения отраженного луча, которая в резонансном режиме может достигать 40 . Кроме того, применение пьезоэлемента вместо электромагнитов, а также опор на кернах, в которых отсутствует трение скольжения, вместо .шаровой опоры позволит значительно снизить энергоемкость предлагаемого устройства по сравнению с известным, Использование пьезоэлемента позволяет получать частоту колебательного движения стержня до 15 кГц, что невозможно при использовании электромагнитов. Муск Редак 2 б аказ 5357/4 б 11303 илиал ППП ".11 атент", г, Ужгород, ул. Проектная,Тираж И Госуда делам и Москва,ственного к обретений и Ж, Раушс Подписноитета СССРткрытийя наб., д,