Оптико-механическое сканирующее устройство

 

Использование, приборостроение, развертывающие устройства оптико-электронных и телевизионных систем. Сущность изобретения, в сканирующем устройстве зеркало в оправе 1 размещено на платформе , которая установлена на стержневых опорах 3 в корпусе, образуя карданов подвес , а привод имеет по каждой из двух координат автономный привод. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з 0 02 В 26/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОП И САН И Е. И ЗОБ РЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

- (21) 4681561/10 (22) 23.02.89 (46) 07.06.92, Бюл. N 21 (71) Казанский авиационный институт им.

А.Н. Туполева (72) А.А. Потапов, А.М. Махмудов, Р.H. Галиев и А.H. Шмарев . (53) 681.4 (088.8) (56) Криксунов Л.З, Справочник по основам инфракрасной техники. — М.: Советское радио, 1978, с. 209, рис. 5.14а. (.БЫ 1739342 А1 (54) ОПТИКО-МЕХАНИЧЕСКОЕ СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование: приборостроение, развертывающие устройства оптико-электронных и телевизионных систем. Сущность ивобретения: в сканирующем устройстве зеркало в оправе 1 размещено на платформе. которая установлена на стержневых опорах 3 в корпусе, образуя карданов под. вес, а привод имеет по каждой из двух координат автономный привод. 2 ил.

1739342

25 ковые колеса 10 и 11, редукторы 12 и 13, шайбу 14, корпус 15 изделия, зазор Лмежду зеркалом 1 и платформой 2, зазор hüìåæäó платформой 2 и корпусом 15 изделия, ось

30 ОХ возможного поворота платформы 2, ось

ОУ возможного поворота оправы с зеркакоординатам, 40 . Фиг. 2 представляет собой проекционный вид сверху с послойным аырывами оправы с зеркалом. платформы и корпуса.

Все отмеченные конструктивные элементы расположены в корпусе 15 изделия.45 Оправа 1 с зеркалом подвешена стержневыми опорами 3 на платформе 2, которая также подвешена стержневыми опорами 3 в корпусе 15 изделия.

Размеры сечения стержневых опор 3

50 выбираются из массовых и кйнематических параметров подвеса. Жесткость стержневых опор 3 определяется размерами сече-! ния и размерами Ьи h,Îòàåòíûå отверстия под опоры 3 должны иметь гарантирован55 ный зазор а характерных сечениях; необхоИзобретение относится к преобразованиям оптической информации, а именно к развертывающим и сканирующим устройствам оптико-электронных и телевизионных . систем.

Известно оптико-механическое устройство, содержащее неподвижное основание, раму, наружная поверхность которой выполнена сферической и образует с неподвижным основанием шаровой шарнир, снабженный подпружинивающим элементом, при этом кулачки выполнены в виде двух коаксиально расположенных цилиндров, установленных соосно оптической оси устройства. 1

Недостатком данного устройства является низкая технологичность его конструкции, а именно трудность в изготовлении и сборке деталей опорного сферического шарнира, а также толкателей, выполненных заодно с рамой.

Известно оптико-механическое скани.рующее устройство, содержащее оправу с зеркалом, элементы подвеса в виде центрального упругого стержня (центра), привод с кулачковыми передаточными механизмами задания движения оправы с зеркалом по двум координатам, установленные в общем . корпусе. Электродвигатель приводит во вращение через редуктор кулачки строчной .. и кадровой развертки, которые входят в соприкосновение с шаровыми опорами, установленнйми на плоской оправе с зеркалом, Оправа во время движения прижата к кулачкам пружинами и координируется от смеще- 3 ния элементом подвеса в виде центрального заостренного упругого стержня (центра).

Недостатком данного устройства является малая точность функционирования изза непостоянства положения в пространстве точки падения и отражения центрального луча вследствие несовпадения осей возможных поворотов оправы с зеркалом с наружной поверхностью зеркала.

Цель изобретения — повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что в сканирующем устройстве, содержащем корпус, в котором размещено зеркало, выполненное в оправе и связанное с кулачковыми передаточными механизмами привода через элементы подвеса в виде шаровых опор и.упругих стержней, закрепленных йа оправе, оправа установлена а дополнительно введенной платформе, которая установлена в корпусе, с помощью стержневых опор, образуя карданов подвес, оси поворота которого проходят через центры тяжести сечений стержневых опор и пересекаются на поверхности зеркала, при этом привод имеет по каждой из двух координат автономный двигатель, а между шаровыми опорами и кулачковыми передаточными механизмами размещены стержневые толкатели, выполненные с элементами прижима, Конструктивное обеспечение пересечения осей возможных поворотов платформы и оправы с зерйалом на поверхности зеркала приводит к постоянству положения в пространстве точки падения и отражения центрального луча, что особенно важно при использовании квантовых излучателей, и упрощает последующие операции юстировки.

На фиг, 1 и 2 показана конструкция предлагаемого устройства.

Устройство содержит оправу 1 с зеркалом (зеркало, выполненное в оправе}, платформу 2, стержневую опору 3, сферический шарнир 4, стержневой толкатель 5, пружину

6, стержневой толкатель 7; электродвигатель 8, электродвигатель 9, зубчатые кулачлом, ось QZ относительно которой задается угол падения центрального луча и закон управления углом отражения, точку 0 пересечения осей 0Х и ОУ, Элементы 5, 7, 10 и 11 образуют передаточные механизмы задания движения карданного подвеса по управляемым димый для размещения клеевого слоя для их соединения. В качестве клея могут быть использованы конструкционные марки, обладающие повышенной стойкостью основных

1739342 показателей во времени. Обработка ответных отверстий может. быть выполнена методами электротехнологии, например электрохимической или электроэрозионной обра.боткой.. 5

Контакт сферических торцовых поверхностей стержневых толкателей 5 и 7 с кулачковыми зубчатыми колесами. 10 и 11 соответственно обеспечивается пружийами

6 через шайбы 14. Кинематическая связь 10 электродвигателя 8 со стержневыми толкателями 5 осуществлена через редуктор 12 и кулачковое зубчатое колесо 10, а электродвигателя 9 со стержневыми толкателями 7 — через редуктор 13 и кулачковое зубчатое .15 колесо 11. Связь стержневых тол кателей 5 и

7 с платформой 2 и оправы с зеркалом 1 соответственно обеспечивается сферическими шарнирами 4, Вращение относительно осей ОХ и OY 20 обеспечивается соответственно по кинематическим Цепям: элементы 9, 13. 11, 6, 7, 4, 2 и элементы 8, 12, 10. 6, 5, 4, 1.

Устройство работает следующим образом.. 25

С пуском электродвигателей 8 и 9.связанные с ними через редукторы 12 и 13 и кулачковые зубчатые колеса 10 и 11.стержневые толкатели 5 и 7 начинают поступательно перемещаться, приводя за счет 30 связей через сферические шарниры 4 оправу 1 с зеркалом и платформу 2 в колебательное движение относительно двух ортогональных осей ОУ и ОХ, пересекающихся на наружной поверхности зеркала в 35 . точке О. При этом световой поток, оцениваемый при управлении положением центрального луча .(световой поток и центральный луч не показаны), получает необходимый закон развертки и сканирова- 40 ния. Достигнутое постоянство в пространст.ве точки О падения и отражения центрального луча обеспечивает строгую, точную отработку. закона управления, что особенно важно при использовании квантовых излучателей и упрощает последующие операции юстировки, Покрытие площади кадра световым потоком обеспечивается подбором кинематических параметров электродвигателей 8 и 9, редукторов 12 и 13 и кулачковых зубчатых колес 10 и 11.

Предлагаемое изобретение наиболее эффективно в конструкциях прецизионных оптических преобразователей информации, использующих квантовые излучатели, и может обеспечить точную отработку законов управления и упростить юстировку.

Формула изобретения

Оптико-механическое сканирующее устройство, содержащее корпус, в котором размещено зеркало, установленное в оправе и связанное с кулачковыми передаточными механизмами привода через элементы подвеса в виде шаровых опор и упругих стержней, закрепленных на оправе, о т л и-. ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оправа установлена в дополнительно введенной платформе, размещенной в корпусе с помощью стержневых опор, образуя карданов подвес, оси поворота которого проходят через центры тяжести стер.жневых опор, а точка их пересечения совпадает с поверхностью зеркала, при этом привод имеет по каждой из двух координат автономный двигатель, а стержневые толкатели, выполненные с элементами прижима, размещены между шаровыми опорами и кулачковыми передаточными механизмами.

1739342

Составитель А,Махмудов

Техред M,Moðãåíòàë Корректор С»Черни

Редактор И,Горная

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

1 »

Заказ 2002 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5