Двухкоординатное сканирующее устройство

 

Изобретение относится к оптическим устройствам. Устройство содержит неподвижное основание 1, на котором установлены две вращакяцисся рамы 2, 3, оси 5 враще ния которых взаимно перпендикулярны. К одной из рам прикреплен отражающий элемент 6, причем ось этой рамы установлена на 6 L фм.2

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 G 02 В 26/08, 7/18 СЕСИЖ н у! ;3 1Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3847051/24-10 (22) 24.01 ° 85 (46) 30.01,88. Бюл, У 4 (72) В,В.Аксютин, А.Ф.Ходячих и А.Н.Еремин (53) 681.4(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 580539, кл. G 02 В 7/18, 1977, Авторское свидетельство СССР

11 861880, кл. F ?4 J 3/02, 1981.

Л0„„1299325 А1 (54 ) ДВУХКООРДИНАТНОЕ СКАНИРУЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к оптическим устройствам. Устройство содержит неподвижное основание 1, на котором установлены две вращающиеся рамы 2, 3, оси 5 вращения которых взаимно перпендикулярны. К одной из рам прикреплен отражающий элемент 6, причем ось этой рамы установлена на!

299325

20 другой раме, а ось последней — на неподвижном основании. Рамы снабжены кронштейнами 16, кинематически связанными с ходовыми винтами приводов.

Для повышения точности наведения отраженного луча на объект и уменьшения габаритов устройства, вращающиеся рамы 2, 3 выполнены в виде концентричных колец разного диаметра, расположенных в плоскости пересечения осей вращения рам, а концы кронштейнов 16 снабжены подпятниками 18

Изобретение относится к оптическим сканирующим устройствам и может быть использовано для точного наведения отраженного луча на объект.

Целью изобретения является повышение точности наведения отраженного луча на объект путем повышения точности изменения положения отражающего элемента в пространстве и умень. шение габаритов устройства. !

О

На фиг.l изображено двухкоординатное сканирующее устройство в нейтральном положении; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — сечение

Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — кривая (парабола) движения точки контакта штифта с подпятником при перемещениях, выраженная уравнением

Двухкоординатное сканирующее устройство содержит неподвижное основание 1, вращающиеся рамы 2 и 3, от- 25 клоняющиеся на угол +e(выполненные в виде концентричных колец разного диаметра, оси 4 и 5 вращения которых взаимно перпендикулярны и расположены в одной плоскости, совпадающей с 30 радиальными плоскостями рам 2 и 3; отражающий элемент (зеркало) 6, выполненный в виде цилиндрического диска, прикрепленного к раме 3, при этом ось вращения каждой рамы расположена на отражающей поверхности элемента, так, что точка пересечения осей 4 и 5 вращения находится на его с параболической поверхностью, обеспечивающей равномерность отклонений зеркала 6 во всем диапазоне углов.

Силовое замыкание подпятников 18 с коническими концами штифтов 14 осуществляется пружинами 20 растяжения, размещенными между кронштейнами 16 и гайками 12 ° благодаря чему механизм имеет возможность самоустанавливаться. Положение зеркала 6 в пространстве определяется шаровыми двигателями. 4 ил. отражающей поверхности постоянно при вращениях рам 2 и 3. Ось 5 рамы 3 установлена на раме 2, ось 4 рамы 2 установлена на неподвижном основании 1.

Оси вращения 4 и 5 рам 2 и 3 смещены относительно центра тяжести каждой рамы в отдельности, т.е. механизм разбалансирован для выборки зазоров в подвижных сочлененных осей с рамами. Вращение рам 2 и 3 осуществляется двумя идентичными независимыми механизмами, установленными на неподвижном основании 1 и состоящими из шаговых электродвигателей 7 и 8, микрометрических винтов 9 и 10, гаек 11 и

12 на винтах, установленных с механизмом для выборки мертвого хода в резьбовом соединении при их возвратно-поступательном движении, штифтов

13 и 14 с коническим концом, установленных на гайках 11 и 12, кронштейнов 15 и 16, установленных на рамах 2 и 3, соедржащих на конце подпятникн 17 и 18, пружин !9 и 20 растяжения, служащих для силового замыкания кинематической связи устройства механическим контактом параболических поверхностей подпятников 17 и 18 с коническими концами штифтов 13 и 14. Поверхность подпятников 17 и

18 выполнена параболической для обеспечения равномерности во всем диапазоне углов отклонений отражающего элемента (зеркала).

Кронштейны 15 и 16 разные по длине, так как диаметры рам 2 и 3 различны а расстояния от оси вращения рам

3 12993? 5 4 и до точки контакта концов конических штифтов 13 и 14 с параболической поверхностью подпятников 17 и 18 одинаковы (1,= 1 ). Датчиками положения

5 отражающего элемента в пространстве служат,шаговые двигатели.

Двухкоординатное сканиружщее устройство работает следующим образом, При подаче сигнала на шаговый 10 электродвигатель 7 происходит вращение винта 9, возвратно-поступательное перемещение гаек 11 через сопряжение поверхностей штифта 13.и подпятника 17, находящихся в постоян- 15 ном контакте под силовым воздействием пружины 19, передается кронштейну

15, установленному на раме 3 с зеркалом 6. Отклонение зеркала 6 относительно оси 5 происходит аналогичным образом, так как механизмы отклонений и приводы одинаковы и независимы.

Формула изобретения

Двухкоординатное сканирующее устройство, содержащее отражающий элемент, установленный »а неподвижном основании с помощью карданового подвеса, выполненного в виде двух рам с поворотными осями, размещенными в одной плоскости, при этом рамы снабжены кронштейнами, кинематически связанными с ходовыми винтами приводов, установленных на неподвижном основании, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности наведения отражающего луча на объект и уменьшения габаритов, рамы выполнены в виде установленных коаксиально колец разного диаметра, оси поворота которых совпадают с рабочей поверхностью отражающего элемента, кинема-. тическая связь осуществляется с помощью подпятника с параболической поверхностью, установленного на каждом кронштейне и взаимодействующего своей параболической поверхностью с конической поверхностью штифта, связанного с дополнительно введенной гайкой, установленной на каждом ходовом винте, а между концами кронштейнов и гайками установлены пружины растяжения, 1299325

is m

4Ьа4

Составитель В.Дринь

Техред М. Ходанич Корректор И.Пожо

Редактор Г.Бельская

Заказ 739

Тираж 533 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4