Brevet FR2273292A1 — publié le 19751226

La presente invention concerne un système de déviation à faible inertie pour faisceaux lumineux, qui réalise, au moyen de miroirs commandes électriquement, une modification de la direction d'un faisceau lumineux. De tels éléments de déviation du faisceau lumineux sont nécessaires avant tout dans la technique de mise en mémoire d'informations, en vue d'inscrire des traces de caracteristiques optiques sur un milieu optiquement sensible, ou de palper ensuite ces inscriptions. Un domaine d'utilisation réside dans la technique d'enregistrement des disques vidéo. L'emploi de miroirs commandés électriquement est connu entre autres dans les oscillographes à faisceau lumineux, où lton utilise le principe électrodynamique, comme dans les galvanomètres. L'inertie d'un tel système est toutefois relativement grande En outre, ces systèmes sont sensibles aux chocs et prennent relativement beaucoup de place. On obtient une constructmn extremement simple avec une fréquence limite extrêmement plus élevée, mais par emploi d'éléments d"entrainement piézo-électriques pour le miroir. Par le brevet US 3 567 855, on connaît déjà un système piézo-électrique tel que représenté dans la figure 1 des dessins. Il se compose de deux plaques de quartz i, 2, serrées au milieu, qui sont excitées électriquement sur les faces a, b et sur les faces opposées. Les extrémités des plaques 1 et 2 sont biseautées, et deux miroirs 3 et 4 sont collés sur ces extrémités biseautees, pour devier deux fois le faisceau lumineux. Des ouvertures a et b sont prévues pour le passage des faisceaux lumineux.Si maintenant les deux plaques sont excitées par des tensions alternatives, de telle manière que l'une des plaques se contracte dans sa direction- longitudinale et que l'autre se dilate, les miroirs 3 et 4 tournent simultanément et 1 e faisceau lumineux subit, lors d'une rotation a de chacun des miroirs, une déviation totale de 4a. Dans cette installation connuç, l'angle de déviation est trop faible pour de nombreux buts et le montage des plaques est un peu délicat. L'invention a pour but de perfectionner ce système et de réaliser une installation de déviation piézoélectrique qui soit de fabrication relativement facile et qui possède une grande sensibilité de déviation. Dans ce but l'invention prévoit un système de déviation qui présente deux plaques piézo-électriques serrées à l'une de leurs extrémités entre les autres extrémités desquelles est serré l'axe du miroir de telle façon que cet axe roule le long des surfaces des deux plaques en raison des comportements inverses des deux plaques à la dilatation quand on les soumet à une tension. A cet effet leaxe est supporté entre les extrémités de deux plaques piézo-electriques, dont les autres extrémites sont rigidement bloquées, de telle sorte que, si les deux plaques changent de longueur dans des sens opposés sous l'effet de l'application de tensions électriques, l'axe roule le long des faces supérieures des plaques. Des évidements peuvent être prévus dans les deux. plaques pour permettre le passage du faisceau lumineux et le déplacement du miroir. Les avantages de l'invention résident entre autres dans une grande sensibilité à la déviation, qui peut être considérablement augmentée par l'emploi d'un axe très mince. Le système, de fabrication simple, est robuste à l'égard des chocs et des secousses. Pour la fabrication du système, on place une plaque sur un support plan. On colle à une extrémité l'axe du miroir avec très peu d'adhésif. On pose alors la seconde plaque en disposant une pièce d'espacement sur la première. On réunit ensuite les plaques et les points de contact de l'axe du miroir avec les plaques au moyen d'un adhésif approprié. Si maintenant l'extrémité inférieure est bloquée mécaniquement, les plaques exécutent, quand on soumet leurs surfaces extérieures à des tensions, des oscillations, longitudinales qui, si le montage est établi en push-pull, s'étendent en direction opposée. L'axe du miroir tourne alors sur un angle 6 qui, pour une dilatation longitudinale + 6 des plaques, et un diamètre d de l'arbre, a une valeur de y = 4 # d Les plaques peuvent etre faites de quartz ou de céramique piézo-électrique, et l'axe du miroir en acier ou en quartz. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ci-après avec reference à la figure 2 des dessins annexes. Dans la figure 2, les deux oscillateurs longitudinaux ont la forme de plaques allongées 6 et 7 qui sont pourvues, sur leurs faces, d'une métallisation permettant l'application d'une tension électrique de commande. A une extrémité, les plaques sont maintenues éloignées l'une de l'autre par une pièce d'espacement 8 et sont montées dans une armature 9. A l'autre extrémité des plaques , sont prévus des évidements 10 et 11, qui offrent un espace suffisant pour le déplacement du miroir 12 et pour le passage du faisceau lumineux 13, 14. Si lton applique sur chacune des faces extérieures des plaques 6, 7, un pôle d'une tension alternative et qu'on relie les deux faces intérieures au potentiel terre, les plaques exécutent des oscillations longitudinales en va et vient, de telle sorte que l'axe du miroir 14, auquel est fixé le miroir 12, est amené à tourner. Avec ce dispositif, on peut obtenir, dans le cas de fréquences allant jusqutâ 30 Hz, des écarts angulaires de 1 à 50. L'angle de déviation peut naturellement être multiplié en interposant d'autres plaques et d'autres miroirs Le cas échéant, on peut utiliser également, au lieu d'un miroir, un petit prisme comme réflecteur. Si la section transversale de faisceau lumineux est très petite, le miroir 12 peut être remplacé par une partie polie-miroir de l'arbre 14. En outre, les évidements 10, 11, peuvent, si le miroir est très petit, être abandonnés ou remplacés par des chanfreins des plaques. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réaLisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres variantes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de 1 t invention. REVENDICATIONS 1. - Elément piézo-électrique pour la déviation d'un faisceau lumineux avec un miroir tournant sur un arbre, caractérise en ce que l'axe (14) est supporté entre les extrémités de deux plaques piézo-électriques (6.7), dont les autres extrémités sont rigidement bloquées, de telle sorte que, si les deux plaques changent de longueur dans des sens opposés sous l'effet de l'application de tensions électriques, l'axe (14) roule le long des faces supérieures des plaques (6.7). 2.- Elément suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les plaques (6.7) sont pourvues d'évidements (10.11) per-mettant le passage du faisceau lumineux et le déplacement du miroir (12).