Блок автоматической смены светофильтров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 675832 Щрр гНГЯ 1,ОПИСА ЗОБРЕТЕНИ ВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВУ 2тирующих с рейками 9, 10, жестко связанных с электромагнитами 15, 16, На зубчатых рейках 9, 10 выполнены зубья 21, 22, взаимодействующие с зубьями 26, 27 коромь 1 сла 25, связанного с электромагнитом 28, ось которого перпендикулярна линии перемещения реек 9, 10. Ввод светофильтров 1, 2 в рабочее положение осуществляется включением соответствующих электромагнитов 15, 16 и зацеплением зубьев 21 и 22 с соответствующими зубьями 26 и 27 коромысл 25.Ввод светофильтров, закрепленных на сек.торах 3, 4, из рабочего положения осущес 1- вляется включением электромагнита 28, якорь которого перемещается в направлении, перпендикулярном направлению перемещению реек 9, 10, в результате чего освобождаются зубья 21 и 22 от зацепления с зубьями 26 и 27 и рейки 9, 10 под действи- М ем пружин 11,.12 возвращаются в исходное состояние, 4 ил.(56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1198444, кл. В 03 В 7/00, 1984.Авторское свидетельство СССР М 1566969, кл. О 03 В 7/00, 1988.(54) БЛОК ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ СВЕТОФИЛЬТРОВ(57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет повысить быстродействие устройств, предназначенных для ослабления светового потока. Светофильтры 1, 2 размещены попарно в секторах 3, 4, установленных на плате 32 с возможностью поворота посредством расположенных на осях их поворота и жестко связанных с секторами 3, 4 зубчатых колес 7, 8. контакном зацеплении неннцми возвр Рейки 9, 10 эак соответствующи ромагнитов 15 (Э сердечники 13 и ось перемещени ляются к электро гаек 17 и 18 с оейкам 9, 10 с по 2), На рейках 9,пы с зубьями 21 Блок также с ство, выполнен между рейками тельно осей 5, бическому стройстя мо ноИзобретение огносится к опт приборостроению, конкретнее к у вам для дискретного регулировани щ сти светового излучения.Целью изобретения является повышение быстродействия.На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - устройство в одном из рабочих состояний; на фиг. 3- разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 4- электронная схема управления устройством,Светофильтры 1, 2 - ослабители, например, лазерного излучения - устанавливаются попарно на секторах 3, 4, на осях 5 и б поворота которых жестко установлены зубчатые колеса 7, 8, находящиеся в постоян вввш ГОСУДАРСТВЕННЪИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР с рейками 9, 10, подпружиатными пружинами 11, 12. реплены одним торцом на х сердечниках 13, 14 элект- М - 1) и 16(ЭМ - 2), при этом 14 имеют горизонтальную я, Пружины 11, 12 прикрепмагнитам 15, 16 с помощью отверстиями, а к зубчатым мощью отгиба 19, 20 (фиг, 1, 10 также выполнены высту- , 22.одержит стопорное устройное в виде размещенного 9, 10 симметрично относи- вращения зубчатых колес 7, 16758328 и установленного на оси 23 с воэможностью углового поворота подпружиненногопружиной 24 коромысла 25 с ответнымизубьями 26 и 27 по отношению к зубьям 21и 22 реек 9, 10, шарнирно связанного сэлектромагнитом 28, имеющим вертикальную ось перемещения сердечника 29.Зубчатые колеса 7 и 8 прикреплены ксекторам 3 и 4 винтами 30 и 31 (фиг, 3), Всеэлементц блока закрепленц на плате 32,Оси 5 и 6 крепятся на плате 32 в резьбовь:хотверстиях 33.В одном из отверстий сектора 3 закреплены стеклянные нейтральные светофильтры 34, 35 с коэффициентом ослабления,равным нулю, при этом в другом отверстиисектора 3 размещается светофильтр 36 ввиде двух других стекляннцх пластин с коэффициентом ослабления каждая, равными10 (суммарный коэффициент ослаблениясветофильтра равен 100), Между светофильтрами 34, 35 установлена промежуточнаяцилиндрическая втулка 37, Пружина 24 растяжения, удерживающая коромысло 25 в горизонтальном положении, одним своимконцом жестко с ним связана, а другим концом заведена в отверстие 38 стойки 39, установленной на плате 32, Шарнирная связьэлектромагнита 28 (ЭМ - 3) с коромыслом 25выполнена в виде жестко связанного с якорем хвостовика 40, заведенного в отверстие, выполненное в коромысле 25,Электрическая схема управления электромагнитами 15, 16, 28 содержит (фиг. 4)фотоприемное устройство 41, компараторы42, 43, пять схем И 44 - 48, два Я 5-триггера49, 50, четыре схемы ИЛИ 51 - 54, двухразрядный реверсивный счегчик 55, дешифратор, состоящий иэ счетчика 56, дваформирователя 57, 58, ключи 59, 60, 61 исобственно электромагниты 15, 16, 28 (фиг. 1и 2),Схема работает следующим образом,Перед началом работы на вхоц "УСТ,О"подается внешний сигнал, который производит установку всех запоминающих элементов схемы в первоначальное состояние,при этом триггеры 49, 50, устанавливаютсяпо инверсному выходу в единицу, счетчикобнуляется, а формирователь 58 вырабатывает импульс, который, проходя через схемуИЛИ 54, поступает на ключ 61, и электромагнит 28, срабатывает. разворачивая коромысло 25 (фиг, 2), и тем самым освобождаетэлектромагниты 15, 16, По окончании импульса электромагнит 28 также возвращается в исходное состояние,Световые импульсы, прошедшие черезсветофильтры-аттенюаторы(точку "0", фиг, 1),поступают на вход фотоприемного устрой 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ства 41 (фиг, 4), где преобразуются электрические сигналы, поступающие на первые входы компараторов 42, 43. на вторые входы которых поданы пороговые напряжения ОЯ 1Оп 2. В СЛУЧаЕ, ЕСЛИ аМПЛИтУДа ВХОД- ного сигнала компараторов 42,43 находится в пределах Оп 1ОсОп 2, электронная схема остается в исходном состоянии, Если ОсОп 1Оп 2, то оба компаратора 42, 43 срабатывают и на прямых входах появляются единичные импульсные сигналы, дающие разрешение на прохождение электрического импульса с фотоприемного устройства 41 через схему И 44, который, пройдя элемент И 46, поступает на вход сложения счетчика 55, изменяя его состояние на единицы. Одновременно этот же сигнал, пройдя через элемент ИЛИ 51, поступает на вход формирователя 57, который по спаду импульса формирует импульс, поступающий на стробирующий вход дешифратора, на первом выходе котороо появляется сигнал, поступающий через схему ИЛИ 53 на ключ 60, и электромагнит 16 включается, введя аттенюатор-светофильтр 2 с ослаблением 1006 (в 10 раз). Если последующий импульс также превысит оба пороговых напряжения, то счетчик 55 опять изменит свое состояние на единицу и сигнал со второго выхода дешифратора включит электромагнит 15, При этом за счет отклонения коромысла 25 и возвратной пружины 12 сердечник 14 электромагнита 16 возвращается в исходное состояние (фиг 1 и 2).При очередном превышении амплитуды сигнала на входе компараторов 42, 43 пороговых уровней сигнал с третьего выхода дешифратора включает оба электромагнита 15, 16 и, одновременно поступая на вход триггера 49, переключает последний, закрывая тем самым вход сложения счетчика 55, чтобы исключить его переполнение.В случае уменьшения амплитуды входного сигнала до величины Ос ОмОп 2 импульс-сигнал с фотоприемного устройства 41 проходит через схему И 45, на входах которой присутствует разрешение с инверсных выходов компараторов 42, 43. Импульс с выхода схемы И 45 поступает через элемент И 47 на вход вычитания счетчика 56. Одновременно этот же сигнал попадает иа входай триггера 49, возвращая последний в исходное состояние, и тем самым открывает вхОД сложениЯ счетчика 55 для послеДних сигналов, Счетчик 55 изменяет свое состояние на единицу в сторону уменьшения. На вцходах схемы И 48 появляется отрицательный перепад, по которому формирователь 58 вырабатывает импульс, позволяющий сработать электромагниту 28. Коромысло 25(фиг, 2) освобождает электромагнит 16, а электромагнит 15 удерживается в том же состоянии за счет сигнала со второго выхода дешифратора. Это возможно в случае, если длительность импульса с выхода Формирователя 57 (фиг. 4) больше длительности импульса с выхода формирователя 58.При последовательном уменьшении содержимого счетчика до нуля сигнал с нулевого выхода дешифратора поступает на вход триггера 50, закрывая канал вычитания счетчика 55, и позволяет сработать электромагнитам 28, в результате чего схема возвращается в исходное состояние (фиг. 1).При необходимости сохранения исходной мощности лазерного излучения напряжение на электромагниты 15, 16, 28 не подается (фиг. 1), световое излучение - лазерный луч проходит через нейтральные светофильтры 1, 34, 35. не ослабляясь. Для ослабления лазерного излучения в 10 раз включают электромагнит 16, подавая на него импульсное напряжение. При этом сердечники 14 вместе с рейкой 10 и зубом 22 движется влево.(фиг. 2), зацепляясь с ответным зубом 27 коромысла 25. Зубчатое колесо 8, вращаясь по часовой стрелке на оси 6, поворачивает сектор 4, устанавливая светофильтр-ослабитель 2 на путь лазерного луча. Для получения коэффициента ослабления, равного 100 раз, подают импульсное напряжение на электромагнит 15, Рейка 9 в результате движется вправо и поворачивает сектор 3 против часовой стрелки, Зуб 21 набегает на зуб 26 коромысла 25, освобождая зуб 22 и рейку 10, которая вместе с сердечником 14 под действием пружины 12 растяжения, возвращается в исходное состояние.Для получения коэффициента ослабления, равного 1000. одновременно подают импульсное напряжение на электромагниты 15 и 16, которые Фиксируются зубьями 21 и 22 за зубья 26 и 27 коромысла 25. Оба сектора.3 и 4 поворачиваются соответственно по часовой и против часовой стрелки, перемещая тем самым светофильтры-ослабители вверх.Вывод аттенюаторов из этого положе ния осуществляется включением электромагнита 28, якорь которого перемещается в направлении, перпендикулярном направлению перемещения реек 9, 10, в результате чего последние поворачиваются по часовой 10 стрелке на угол 25-30 О, освобождая зубья 21и 22, Рейки 9 и 10 под действием пружин 11 и 12 возвращаются в исходное положение,15 формула изобретенияБлок для автоматической смены светофильтров, содержащий размещенные наплате держатели светофильтров, каждый изкоторых выполнен в виде двух размещен 20 ных друг за другом секторов, установленныхс возможностью поворота вокруг осей, совмещенных с их центрами, при этом светофильтры в оправах размещены попарно насторонах секторов, противоположных их25 центрам, а на оси каждого сектора установлено зубчатое колеса, жестко связанное сзубчатой рейкой, связанной с сердечникомсоответствующего электромагнита, а такжесхему управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем,30 что, с целью повышения быстродействия, онснабжен стопорным устройством, выполненным в виде размещенного на плате наоси симметрично осям поворота секторов ишарнирно связанного с автономным элект 35 ромагнитом подпружиненного коромысла сзубьями на его концах, каждый из которыхустановлен с воэможностью контактирования с соответствующим зубом выступа, выполненного на одном из торцов каждой40 зубчатой подпружиненной рейки, вторыеконцы которых жестко связаны с сердечниками соответствующих электромагнитов,установленными на одной прямой линии,перпендикулярной оси сердечника авто 45 номного электромагнита., 16758321675832Вее еФ З 1 РФиг,ЗСоставитель С,Шигалович едактор Г.Наджарян Техред М.Моргентал Корректор О, Кундрик аз 3001 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10