УСТРОЙСТВО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ЛАЗЕРНОГО ЛУЧА

Предлагаемое техническое решение относится к области технической физики, а в частности к оптическим сканирующим устройствам и может быть использовано для управления направлением лазерного луча в пространстве.
Известно механическое линейное сканирующее устройство, содержащее зеркало с приводом, см. а.с. СССР №1474576, MTIK G02B 26/10, публ. 23.04.89 г.
Известно также оптическое сканирующее устройство с многогранным вращающимся зеркалом, см. ЕВП(ЕР) заявка №0138400, MПK G02B 26/10, публ.24.04.85 г.
Общим недостатком данных устройств является однокоординатное перемещение лазерного луча в пространстве.
Наиболее близким решением (прототипом) к предлагаемой полезной модели по своей технической сущности является двухкоординатная оптическая сканирующая система (устройство позиционирования лазерного луча), содержащая входное и выходное плоские зеркала, установленные на поворотных осях с приводами, подключенными к блоку управления, и
двухлинзовую афокальную оптическую систему, смонтированную между отклоняющими зеркалами, центральные области которых совмещены с передним и задним фокусами линз двухлинзовой афокальной оптической системы, см. Япония (JP) заявка №58-13890, МПК G02B 26/10, публ. 16.03.83 г.
Недостатком приведенной конструкции является ее повышенные габариты, связанные с необходимостью расположения приводов зеркал в двух взаимно ортогональных плоскостях.
Технический результат от использования предлагаемого технического решения заключается в уменьшении габаритов устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство позиционирования лазерного луча, содержащем входное и выходное плоские зеркала, установленные на поворотных осях с приводами, подключенными к блоку управления, и двухлинзовую афокальную оптическую систему, смонтированную между отклоняющими зеркалами, центральные области которых совмещены с передним и задним фокусами линз двухлинзовой афокальной оптической системы, дополнительно содержит оптический элемент в виде призмы Дове, расположенный между линзами двухлинзовой афокальной системы, при этом гипотенузные грани призмы Дове обращены в стороны отклоняющих зеркал, поворотные оси последних параллельны между собой, а призма Дове наклонена к общей плоскости поворотных осей зеркал под углом в 45°.
Кроме того, приводы осей плоских зеркал устройства выполнены в виде накопителей на жестких магнитных дисках, а зеркала установлены на поворотных осях магнитных головок накопителей на жестких магнитных дисках.
На фиг.1 представлено предполагаемое устройство позиционирования лазерного луча, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.3 - вид Б на фиг.2.
Рассмотрим предлагаемое устройство, где в качестве приводов осей плоских зеркал устройства выбраны накопители на жестких магнитных
дисках, а зеркала установлены на поворотных осях магнитных головок накопителей на жестких магнитных дисках.
1
2
Устройство содержит два идентичных накопителя - 1 и 2 на жестких магнитных дисках (НЖМД), где 3 и 4 - магнитные диски с магнитными головками - 5 и 6, имеющими параллельно расположенные поворотные оси - 7 и 8 на которых установлены входное - 9 и выходное - 10 плоские зеркала. Между зеркалами - 9 и 10 размещена афокальная оптическая система в виде линз - 11 и 12. Передний фокус F афокальной системы совмещен с центральной областью зеркала - 9, а задний F с центральной областью зеркала - 10. Между линзами - 11 и 12 размещена призма Дове - 13, развернутая (наклоненная) на угол 45° к общей плоскости расположения осей - 7 и 8 зеркал - 9 и 10.
Функционирование устройства осуществляется следующим образом. Сформированный лазерным источником (в графических материалах условно не показан) лазерный луч (см. фиг.2) подается на зеркало - 9.
В результате разворота плоского зеркала - 9, смонтированного на оси - 7 позиционирования магнитных головок - 5 верхнего - 1 НЖМД (см. фиг.1), производится перемещение поступающего на него лазерного луча по горизонтали. Призма Дове - 13 развернутая на угол 45°, осуществляет разворот луча на угол 90°, см. М.Я.Кругер «Справочник конструктора оптико-механических приборов», Маш., Л., 1968 г., с.227. После прохождения призмы Дове - 13 направление перемещения луча меняется на вертикальное. Плоское зеркало - 10, смонтированное на валу - 8 перемещения магнитных головок - 6 нижнего - 2 НЖМД, перемещает поступающий на него лазерный луч в горизонтальном направлении, чем достигается сканирование луча в двух взаимно ортогональных плоскостях. Управление позиционированием магнитных головок - 5 и 6 производится с помощью блока управления - 14.
Дадим обоснование достижения технического результата при использовании предложенного технического решения.
В результате введения в схему призмы Дове, повернутой на угол 45°, и параллельному расположению осей поворота плоских зеркал и их приводов устройство имеет компактный вид и достигается уменьшение его габаритов.
Кроме того, использование в качестве привода плоских зеркал НЖМД, обеспечивает высокоточные угловые повороты зеркал и пространственное позиционирование лазерного луча по двум независимым координатам.
Из вышеизложенного следует, что предложенное техническое решение при использовании дает технический результат, заключающийся в уменьшении габаритов устройства, за счет расположения осей приводов зеркал в одной плоскости.
По материалам заявки на предприятии в настоящее время изготовлен опытный образец изделия, испытания которого подтвердили достижение указанного результата.