Оптический дефлектор

 

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 биморфный 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

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 02 В 26/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

11 qg g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ ! 4 (лЭ

О (лЭ

Ф фь.

I

I ! Ь

" (21) 4865873/10 (22) 11.09.90 (46) 07.06.92, Бюл. N. 21 (71) КрамаТорский индустриальный институт (72) В.E. Тырса, Д.Н. Косолап, И.М. Сагайда и В.М. Срыбник . (53) 621.396 {088,8) (56) Ребрин Ю.К. Управление оптическим лусом в пространстве. — М.: Советское радио, 1977, с. 248.

Патент США % 2920529, . кл. 350-285, 1960, (54) ОПТИЧЕСКИЙ ДЕФЛЕКТОР (57) Изобретение относится к устройствам

„„Я „„1739344 А1 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 flðî.дольной прорезью, в которой с помощью регулировочных винтов закреплен биморфный 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, восколькоразбольшедлина биморфного элемента по отношению к его части, не входящей в основание. 2 ил.

1739344 коподводящие электроды, 10

Недостатком такого дефлектора я вляет15

Недостатком такого устройства также 25

40

55

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 совокупность консольно закрепленного биморфного пьезоэлемента, установленного в держателе, имеющего отражатель и тося 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. 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 воэможностью контактирования с биморфным элементом, размещенным в прорези основания.

Одним из факторов, определяющим угол отклонения дефлектора, является величина абсолютного удлинения биморфного элемента дефлектора, выполненното из магнитострикционного материала, которая зависит от свойств укаэанного 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 требованию 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, необходимой для выполнения требований к скорости отклонения луча и жесткости, находилась внеоснования, и помещая биморфный элемент в обмотку возбу>кдения, подключенную к источнику электрического напряжения, можно заставить изгибаться только не входящую в прорезь основания часть биморфного элемента, при этом абсолютное удлинение обусловлено длиной всеIo биморфного элемента и выше во столько раз, во сколько раз больше длина всего биморфного элемента по отношению к его части, не входящей в основание, следовательно, угол отклонения светового . луча также больше.

В качестве материала для изготовления

-биморфного элемента может также использоваться и ьезокерамика.

На фиг. 1 представлен оптический дефлектор; на фиг. 2 — то >ке, вид сбоку.

Дефлектор содержит основание 1 в виде 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 неподвижную губку 8 и две.поперечные пластины 9, присоединенные к основанию 1 для придания ему жесткости, Вокруг основания намотана обмотка 10 возбуждения. Биморфный элемент 11, состоящий из двух магнитострикционных 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 переменного электрического напряжения с частотой, равной одной из собственных частот механических колебаний части биморфного элемента 11, не входящеи в основание 1, указанная часть элемента 11 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 попеI

1739344 речную неподвижность биморфного элемента 11 и не препятствовать продольным колебаниям, обусловленным изменениям длины биморфного элемента 11.

Дефлектор позволяет увеличить угол отклонения луча и расширить технологические воэможности.

Формула изобретения

Оптический дефлектор, содержащий установленный на основании биморфный элемент со средством возбуждения и . закрепленным на нем отражателем, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения диапазона углов отклонения светового луча с сохранением жесткости биморфа, основание выполнено в виде прямоугольной пла5 стины с продольной прорезью и содержит дополнительно два винта с губками, ось одного иэ которых. совпадает с направлением прорези, а другого — .перпендикулярна к первому, при этом губки винтов установле10 ны с возможностью контактирования с биморфным элементом, размещенным в прорези основания.