Сканирующее устройство

) й 02 В 27/17 И ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ( 54 ) ( 57 ) СКАНИРУ 1 Щдержащее сканирующтель сканирующегокоторого соединенментом, датчики пощего элемента, ос я тем, что, с цвеса и габаритов, оскопом с тремя степри этом статор двщего элемента устарамке гироскопа, а осьсканирующего элеменвращения внешней рамки онов,та соосн с ос опа,к ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ 3523658/18-10) М.10, Евстифеев, Ю.П. ЛарНовиков, В,Ф. Путьков июкЛенинградский ордена Ленктротехнический институтВ.И. Ульянова Ленина)) 1. Авторское53571, кл. 6 022. Патент Велик02 В 7/18, 1 ЕЕ УСТРОЙСТВО, соий элемент, двигаэлемента, роторсо сканирующим элеложения сканируютлич ающееелью уменьшенияно снабжено гиропенями свободы,игателя сканируюновлен на внешнейИзобретение относится к элементамоптических систем и может быть использовано для придания колебательных движений сканирующему элементубез механического воздействия наобъект его установки.Известно сканирующее устройство,в котором между инерционным элементом и сканирующим элементом установлена постоянная механическаясвязь И .1 ОНедостатком известного устройстваявляется низкая точность движениясканиру 1 ощего элемента, вызваннаяналичИем возмущаюцих моментов насканирующий элемент со стороны связиНаиболее близким к предлагаемомуявляется сканирующее устройство, содержащее сканируюций элемент иинерционный элемент в Виде маховика, 20установленного соосно со скаирующимэлементом, и двигатель сканирующегоэлемента, ротор которого выполненв виде постоянного магнита, соединенного со сканирующим элементом, 25а статор в виде электромагнитныхкатушек, установленных на инерционном элементе, выполненном в видемаховика. Расположение катушекопределяет угол сканирования. Реверс сканируюцего элемента осуществляется за счет включения двигателяв моменты когда магнит, расположенный на сканирующем элементе, входитв электромагнитную катушку. Поментдвигателя прикладывается к сканирующему и инерционному элементама момент реакции на основание отсутствует 2,Недостатком Укаэанного устройстваявляются большие габариты и весинерционного элемента, вызванныенеобходимостью обеспечения примерногоравенства моментов инерции сканирующего и инерциодного элементов, ибов противном случае угол колебания 4инерционного элемента будет значительно превосходить угол сканирования и конструкция двигателя резкоусложнится.50Цель изобретения - уменьшение габаритов и веса сканирующего устройства.Укаэанная цель достигается тем,что сканирующее устройство, содержащее сканирующий элемент, двигатель55.сканирующего элемента, ротор которого соединен со сканирующим элементом, датчики положения сканирующегоэле 1 лента, снабжено гироскопом с тремя степейями свободы, при этом статор двигателя сканирующего элементаустановлен на внешней рамке гироскопа, а ось вращения сканирующегоэлемента соосна с осью вращениявнешней рамки гироскопа. 6( На чертеже изображено предлагаемое устройство сканирования,Устройство содержит сканирующийэлемент 1, имеющий возможность вращения вокруг оси 2 сканирования,гироскоп с тремя степенями свободы,состоящий из наружной рамки 3, имеющей ось вращения, совпадающую сосью 2 сканирования, внутреннейрамки 4, ось вращения которой перпендикулярна оси вращения наружнойрамки 3, а также ротора 5 гироскопа,На наружной рамке 3 гироскопа закреплен статор б двигателя сканирующего устройства, а также позиционныедатчики 7 угла сканирования. Ротор8 двигателя закрепленна сканирующемэлементе 1. Выход позиционых -,атчикОВ 7 УГла скВ НР 1 рова 11 ия соедР 1 нес Входом блОка .г У.11 эавлениГа В:д. -хОд блока 9 управления подкл 1 ен куправляющим входам сатора б двигателя.Устзойство скаирования рабо-аетследую 1 цим образом,В 1 ри достижении сканирующим эдеме.ТОМ - МаКСИМаЛЬНОГО У,(а С 1 а 1 ИРОВания с позиционного датчика 7 углаlсканирования, например герконовогопоступает сигнал на блок 9 управления. Блок 9 управления подает настатор 6 двигателя, которы,":. можетОыть Выполнен В Виде 3 1 ектроманитРРыг,катушек, управляюее напряжение,ВОЗ НИКаОЩИЙ МОМЕНТ Сс(с.ЧаЛа ТОРМО -зит, а затем приводит к движениюсканиру 10 щеГО элемен:а Б протиОположную стороу. Такой же, но псоотиВоположный по направлению моментприкладывается к наружной рамке3 ГирОскопа. ЭтОт мОмен Вызываетпрецессию ротора 5 гироскопа, вокруг Оси Вращения внутренне,". рамки4 гироскопа на угол 2 / , При этомнаружная рамка 3 гироскопа остаетсяфактически неподвижной. 11 осле окончания процесса реверса и включениядвигателя прецессия ротора 5 гироскопа прекращается,При достижении сканирующего элемента 1 противоголожной границы зоны сканирования к нему, а следовательно, и к наружной рамке 3 гироскопа со стороны двигателя будет приложен момент другого знака. Этот момент приведет к реверсу сканирующего элемента 1 и к прецессии ротора 5 гироскопа вокруг оси внутренней рамки 4 в противоположном наг 1 раьлении. Таким образом, цикл сканирования завергцается.В предлагаемом устройстве ротор 8 двигателя Выполнен В виде постоянного магнита, Блок 9 угравления мо-. жет представлять собой устройство подключающее к катушкам статора б двигателя постоянное напряжение поЗаказ 11038/47 Тираж 501 Подписное ВЙИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 сигналам соответствующих датчиков7 угла сканирования, например,с помощью реле.Расчеты показывают, что моментинерции ротора гироскопа может бытьвзят на три порядка меньше чем момент инерции сканирующего элемента,Известно, что момент инерции какоголибо тела связан с его массой и габаритами. Поскольку момент инерцииротора гироскопа натри порядка 10меньше, чем момент инерции сканирующего элемента, то вес и габаритыустройства уменьшатся.Кроме того, использование предлагаемого устройства позволяет избавиться от гиростабилизированной платформы. На такой .платформе должно уста навливаться устройство при наличииизменяющегося угла крена всего объекта. В устройстве положение биссектрисы угла сканирования подцерживаетсяпостоянным в пространстве, за счетинерциальных свойств гироскопа. Изобретение позволяет улучшить качество фотоснимков, поскольку большая точность движения сканирующего элемента будет приводить к меньшему смазыванию изображения на пленке.Улучшение качества аэрофотоснимков приводит к уменьшению числа самолето- вылетов, связанных с повторной съемкой, позволяет упростить расшифровку снимков, точнее определять месторождения природных ископаемых,