Устройство для отклонения луча

(9) В 26/08 4 (51) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тоугольн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРоо делАм иэоБРетений и отнеытий(72) А.В.Кочикян, М,Г.Арутюнян, М.Г.Саркисян, Ю.А.Едигарян, С,Р.Овакимян, .Г.Г.Габриелян и В,С.Акопян (71) Ереванский политехнический институт им, К.Маркса.(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 652520, кл. С 02 Р /33, 1977,2, Авторское свидетельство СССР В 458800, кл. О 02 Г /29, 1973.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ ЛУЧА, состоящее из прямоугольного биморфного преобразователя с закрепленным на его свободном торце отражателем и блока питания, посредством блока управления соединенного с электродами преобразователя, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, каждый из наружных электродов прямоого биморфного преобразователя выполнен .иэ центральной части в виде ромба, вписанного в прямоугольник преобразователя, и четырех периферийных в виде прямоугольных треугольников, а отражатель установлен в плоскости биморфной пластины.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управлев. ния выполнен иэ управляющего устройства, два выхода которого соединены с соответствующими первыми входами формирователей, а третий выход - с входом дешифратора, один выход которого соединен с соответствующими вторыми входами Формирователей, а другой выход - с входом коммутатора, выходы Формирователей соединены с управляющими входами управляемых усилителей, основные входы которых соединены с выходом коммутатора, а выходы соединены с соответствующими электродами биморфного преобразователя, при этом второй вход коммута ра соединен с источником питания1 11589Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при создании систем сканирования, стабилизации и фокусировкиизображения в оптических приборахразличного назначения, например астрономических телескопах,Известен пьезокерамический дефлектор, состоящий из сканирующей платформы с отражателями и пьезокерами" 1 Оческого привода. В этом устройствес целью возможности отклонения лучав 2 взаимно перпендикулярных плоскостях с помощью одной сканирующейплатформы привод выполнен в видедвух консольно закрепленных в корпусепрямоугольных биморфных элементов,колеблющихся во взаимно перпендикулярных плоскостях, свободные концыкоторых входят в пазы сканирующей 20платформы Г 1 3.Однако указанное устройство имеетневысокую точность перемещений, чтообъясняется подвижным соединениемотражателя с биморфными элементами, 25Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для отклонения луча,состоящее из отражателя и пьеэокерамического привода отражателя, выпол- Зоненного в виде двух биморфных пьезоэлементов, жестко скрепленных междусобой торцовыми поверхностями так,что плоскости их изгиба взаимноперпендикулярны 2 335В известном устройстве второй биморфиый злемеьт, переходная шайбаи отражатель представляют собой дляпервого биморфного элемента нагрузку с большим механическим импедансом,4изменяющимся во времени, что ограничивает верхний предел рабочей частоты. Кроме того, большая суммарнаядлина биморфных преобразователейв этом устройстве приводит к механической неустойчивости и снижениюжесткости устройства, что, в своюочередь, ограничивает верхний пределрабочей частоты. Ограничение верхнего предела рабочей частоты снижаетбыстродействие устройства.Цель изобретения - повышениебыстродействия устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве, состояшем из прямоугольного биморфного преобразователя с закрепленным на его свободном торце отражателем и блока 62питания, посредством блока управления соединенного с электродами преобразователя, каждый иэ наружных электродов прямоугольного биморфного преобразователя выполнен из центральнойчасти в виде ромба, вписанного впрямоугольник преобразователя, ичетырех периферийных в виде прямоугольных треугольников, а отражательустановлен в плоскости биполярнойпластины,Целесообразно блок управлениявыполнить иэ управляющего устройствадва выхода которого соединены с соответствующими первыми входами формирователей, а третий выход - с входом дешифратора, один выход которогосоединен с соответствующими вторымивходами формирователей, а другойвыход - с входом коммутатора,выходы формирователей соединеныс управляющими входами управляемыхусилителей, основные входы которыхсоединены с выходом коммутатора,а выходы соединены с соответствующимиэлектродами биморфного преобразователя, при этом второй входкоммутатора соединен с источникомпитания,Йа фиг.1 представлена конструктивная схема устройства для отклонения луча; на фиг.2 - функциональная схема блока управления устройства.Устройство для отклонения луча,состоит из прямоугольного биморфного преобразователя 1 и отражателя 2. Биморфный преобразователь1 жестко закреплен одним малымторцом к основанию 3, а по малымребрам противоположного торца вплоскости биморфного преобразователя жестко закреплен отражатель 2.Каждый из наружных электродов 4 и 5 биморфного преобразователя 1 выполнен в" виде расположенных под углом двух полос,. разделенных на три части: центральную, общую для1обеих полос часть .6 и 6 ( позициями со штрихами)обозначены аналогичные части наружного электрода 5 и периферийные центрально-симметричные части 7,8,9,10 и 7 , 8 , 9 10 . Общий для обеих пластин электрод 11 преобразователя 1 выполнен сплошным и соединен с шиной нулевого потенциала.Все укаэанные части наружных электродов ч и 5 имеют идентичные,относительно шины нулевого потенциала, направления остаточной поляризации подэлектродных частей и посредством соединительных шин 14 и 5, блока 12 управления подключены к источнику 13 питания.Блок 12 управления обеспечивает в зависимости от режима работы устройства Формирование сигналов возбуждения наружных электродов 4, 5 и содержит (см.фиг.2) устройство 16 управления, дешифратора 17 режима работы, вьгкоды которого управляют ключами коммутатора 18 и формир вателей 19. Выходы последних соединены с входами усилителей с управ-. ляемым коэффициентом передачи 20 сигналов возбуждения электродов 6-О и 6 -1 О и управляющими входами усилителей 2 Д.Ключи коммутатора 18, управляемые дешифратором. 17, подключают источник 13 питания к входам выбранных групп 6,6;7,9,8,10 и 8,10,7,9 усилителей 20 наружных электродов 4 и 5.Ключи формирователей 19, также управляемые дешифратором 17, подклю- чают источники сигналов управления О; коэффициентом передачи с устрой" ством 16 управления к управляющим ,входам усилителей 20.Устройство 16 управления состоит из. перестраиваемых источников опорного напряжения, цифроаналоговых преобразователей, восьмиразрядного буферного регистра команд, системы переключателей и информационных шин. Выходы буферного регистра соединены с входами цифроаналоговых преобразователей, Четыре разряда регистра команд, используемые для задания режимов устройства, соединены с входами дешифратора 17, другие четыре разряда регистра команд используются для передачи содержимого буферного регистра в цифроаналоговый преобразователь выбранных источников опорного напряжения. Входы буферного регистра и регистра команд соедине- . ны с группой установочных переключа" телей и информационными шинами. О Устройстно для отклонения луча работает следующим образом.При возбуждении пьезопреобразователя, когда на электроды наружных частей 4 и 5 подаются сигналы возбуждения М и Ч(Ч =-Ч) за счет 5 о 15 20 2 30 Зя обратного пьезоэффекта и идентичныхнаправлений остаточных поляризацийподэлектродных областей, пьезопреобразователь изгибается относительно оси Х, поворачивая отражатель 2,Сигналы возбуждения Ч электродов6-10 и Ч электродов 6-1 О формируются на выходах усилителей 20, Приэтом разрешающие уронни дешифратора17 посредством ключей коммутатора18 подают сигналы источника питанияна входы всех усилителей 20, а разрешающие уровни с других выходов дешифратора. 17 посредством ключейФормирователя 19 подключают сигналыЧ и ч с устройства 16 управления куправляющим входам усилителей 20соответственно электродов б -1 О и6-10,Изменение направления поворотаотражателя относительно оси Х достигается изменением полярностей сигналов возбуждения Ч и Ч путем пода 1чи Ч и Ч на управляющие входыусилйтелей 20 соответственно электродов би 6-10.При подаче сигналов возбужденияЧ и Ч(Ч= -Ч ) соответственно наэлектроднйе части 6,7,9 и 6,8,10наружных электродов 4 и 5 происходитдеформация кручения преобразователяи, как результат, поворот отражателя 2 вокруг оси У. В этом случаеразрешающие уровни дешифратора 17посредством ключей коммутатора 18подают сигналы источника питанияна входы усилителей 20 и посредствомключей формирователя 19 сигналыЧ и Ч. подают на управляющиевходы усилителей 20 электродов 6,7,8 и 6,8,10. На невыбранные электроды 8,10 и 7,9 сигналы возбуждения не подаются; ключ коммутатора 18входных сигналов невыбранных усилителей 20 отключен запрещающим уровнем дешифратора 17.Для поворота отражателя 2 в обрат.ном направлении сигналы нозбуждения М и Чг подаются соответственнона электродные части 6,8,10 и б,7,9, При этом к источнику питанияподключаются усилитель 20 электродов 6,8,10 и 6,7,9, на управляющие входы которых подаются Ч и Ч.усилителя 20 невыбранных электродов7,9 и 8,10 отключены ключом коммутатора 18 и запрещающим уровнем дешифратора 17,Одновременный поворот отражателя 2 вокруг осей Х и У возможен при подаче определенных сигналов возбуждения Ч и Ч на электроды 8,10 и 7,9 и сигналов возбуждения и м на электроды 6,7,9 и 6,8,10, При этом разрешающие уровни дешиФратора 17 посредством ключей коммутатора 18 подключают к источнику питания все усилители 20 и посредством ключей Формирователя 19 сигналы Ч Ч ; Ч и Чподают на управляющие входы усилителей 20 соответственно электродов 6,7,9; 6,8,10; 8,10 и 7,9 . Одновременный обратный поворот отражателя 2 вокруг осей Х и У или поворот вокруг оси У при Фиксированном отклонении относительно оси Х ) достигается подачей сигналов возбуждения Ч, ;Ч,; Ч, и Ч, Формируемых на выходах усйлителей 20 соответственно электродов 6,8,10; б ,7,9; 7,9 и 8, 10; на управляющие входы усилителей 20 посредством ключей Формирователя 19 управляемыхсигналами дешиФратора 17 подаютсяз э Ч 4Ч и ЧВарьируя величинами сигналов 5 возбуждения Ч -Ч можно обеспечитьотклонения отражателя в телесномугле, Блок управления обеспечиваетнадежную работу устройства и позволяет как автономную установку 1 б режимов управления отклонение отражателя и задание сигналов и, таки программную, например, в составемикропроцессорной системы.В данном устройстве по сравнению 15 с прототипом, при условии обеспечения одних и тех же величин угло"вых перемещений отражателя, длинапреобразователя меньше, что. повышает его жесткость и устойчивость и, 20 как следствие, верхний предел рабочейчастоты и быстродействие устройства.Устройство для отклонения лучаобеспечивает верхний предел рабочейчастоты до 40000 Гц, что значитель но выше, чем у базового объекта "прибора МДПА.1158962 Фй Дринош Составитель Техред И,Аст