Сканирующее устройство

(19) (И) 26 10 ЕНИ ЕТЕЛЬСТ АВТОРСКОМУ С ное объедиваний.Султа 3 госуддРстеенный номитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ П(НТ СССР ПИСАНИЕ ИЗ(54) СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к оптическим устройствам для отключения светового луча и применяется для качания зеркал телескопа. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. В сканирующем устройстве, содержащем подложку 2 с отражающей поверхностью, установленной с возможностью качания, магнитоэлектрические движители 10, расположенные в плоскости, перпендикулярной оси каЖ чания, и обмотки 14 которых закрепле-. ны на подложке 2, на неподвижной опоре 18 размещено основание 8 с воэможностью вращения в плоскости отражающей поверхности. На основании 8 установлены подложка 2, магнитоэлектри" ческие движители 10, подпружиненные пальцы 24, контактирующие с обмотками 14, и самотормозящий червяк 27, взаимодействующий с червячным колесом 28, жестко установленным на неподвижной опоре 18, На противоположных концах вала червяка 27 закреплены диски с отверстиями, а рычаг 31 свободно установлен на валу червяка 27 и расположен в прорези пальца 24. На рычаге установлены два подпружиненных 3 штока, взаимодействующих с отверстиями дисков, при этом один диск смещен в диаметральной плоскости отно- С сительно другого на величину половины угла поворота червяка. 11 ил.Изобретение относится к оптическим устройствам для отклонения светового ,луча от объекта и применяется для качения вторичных зеркал орбитального5 телескопа при исследовании источников ийфракрасного излучения.Цель изобретения - расширение диапазона сканирования с повышением его точности.На фиг.1 изображено сканирующее устройство; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - вид В на фиг.З; на ,Фиг.5 - вид Г на фиг.З на фиг.б ,сечение Д-Л на фиг,4; на. фиг, 7 - сечение Е-Е на фиг.5; на фиг,8 - сечение Ж-Ж на фиг,1; на фиг.9 - вид В на фиг.З, промежуточное положение; на фиг.10 - вид Г на фиг,З, промежу точное положение, на фиг.11 - сечение ,Л-Л на фиг.4, промежуточное положение.Универсальное сканирующее устройство (фиг.1) содержит отражающую по ,верхность 1, изготовленную на подложке 2 и установленную на подвижных ,опорах 3 и 4, определяющих ось О"О качания (фиг,2). Подвижная опора 3 и 4 состоит из оси 5 с иглой 6, взаимо действующей с цапфой 7, закрепленной в подложке 2, Игла 6 и цапфа 7 выполнены иэ драгоценного материала с высокой прочностью на истеклние. Ось 5 установлена на основании 8 с воэМожностью перемещения относительно35 своей оси и закреплена гайками 9. Нанутренней поверхности подложки 2ыполнены выборки для уменьшения ееассы что снижает момент инерции 40 качающейся конструкции в сравнении с цельностеклянным зеркалом. Устройство содержит два магнитоэлектрических )движителя 10 и 11, установленных в плоскости, перепендикулярной подвиж Ной опоре (оси 0-0) и равноудаленных Ьт вертикальной оси поверхности 1. Каждый движитель состоит из магнитопроводов 12 с постоянными магнитами 13, закрепленных на основании 8 (фиг.З), и катушек с обмотками 14,50 закрепленных на подложке 2 (фиг.1), Обмотки 14 входят в рабочие зазоры 15 магнитопроводов 12.Основание 8 имеет выступ 16 с отверстиями 17 (фиг.1, 3), а в неподвижной опоре 18 выполнена канавка 19. Щарики 20 установлены одновременно в отверстиях 17, канавке 19 и заперты втулкой 21. так, что основание 8 имеет возможность. свободно вращаться относительно оси, совпадающей с центральной осью отражающей поверхности 1. В основании 8 выполнены пазы 22, совпадающие с рабочими зазорами 15, а обмотки 14 снабжены выступами 23 с возможностью прохода в пазу 22 (фиг.1, 8), Выступы 23 взаимодействуют с пальцами 24, установленными в основании 8 с возможностью вертикального перемещения, и пружиной 25, упругая сила которой пропорциональна силе, развиваемой магнитоэлектрическими движителями 10 и 11, и регулируется прокладками 26 (фиг.1) .На основании 8 закреплен червяк 27 самотормозящей червячной неподвижной опорой 18, На противоположных концах вала червяка 27 установлены узлы вращения (фиг.З, 4 и 5), каждый из которых содержит диск 29 с отверстиями 30, закрепленный на валу червяка 27, рычаг 31, свободно установленный на валу червяка 27, средняя часть которого внедрена в прорезь (фиг, 1) пальца 24, и помещенный в продольный паз 32, выполненный в основании 8 (фиг.Я). На рычаге 31 установлен шток 33 .со скошенной поверхностью 34, взаимодействующей с отверстием 30 и пружиной 35, упругая сила которой прижимает шток 33 к диску 29 (фиг.б, 7), Шток 33 имеет канавку 36, взаимодействующую со штифтом 37, обеспечивающим стабильное положение скошенной поверхности 34 в верхнем положении (фиг.б, 7). Отверстия 30 расположены на дисках 29 под углом у, диск 29 одного узла вращения смещен в диаметральной плоскости относительно диска другого узла вращения на угол у/2 (фиг.4, 5). При этом шток 33 одного узла вращения взаимодействует с отверстием 30 (фиг.б), а шток 33 другого узла вращения смещен относительно отверстия 30 на угол ,2 (фиг.7). Пружина 38, установленная на валу червяка 27, прижимает его к червячному колесу 28, устраняя зазоры, и оказывает дополнительное усилие к самоторможению передачи. Устройство содержит переменное кольцевое сопротивление 39, закрепленное на опоре 18 и контактирующее с подпружиненным контактом 40. Шагу изменения положения плоскости сканирования соответствует угол Ы.5 155394Устройство работает следующим образом.Отражающая поверхность 1 устанавливается в нулевое положение и телескоп направляется на исследуемыйобъект. На катушки с обмотками 14движителей 10 и 11 подается управляющий ток, которые, взаимодействуя смагнитопроводами 12, втягиваются в10рабочих зазорах 15 и отклоняют отражающую поверхность 1 относительнооси 0-0, которая гарантированно зафиксирована иглами 6, что сводит биение оси и трение к нулю, Расстояние15Ь (фиг.2) от оси 0-0 качания до поверхности 1 выполнено минимальным,что дополнительно повышает точностькачания. Четкость крайних положенийповерхности 1 при отклонении на уголь достигается за счет упругой силыпружин 25 и точного по времени мгновенного переключения подачи управляющего тока в обмотки 14 движителя10 на обмотку 14 движителя 11. Уголи скорость отклонения поверхности 1управляются величиной тока и временемего действия.При колебаниях поверхности 1 наугол р до 10 угл. мер, выступ 23 перемещается в вертикальной плоскости30на величину дравнуюД = 1 сд 10= 85 ф 0,00291 = 0,24735"0,3 мм,где 1 - расстояние между плоскостями,проходящими по сечениям А-Аи Ж-Ж (фиг. 1) .Средняя часть рычага 31 меньшепрорези пальца 24 на величину 2 Л иподдерживается в среднем положении 40пружинами 25, при колебаниях на уголне происходит взаимодействия рычага 31 и пальца 24 (фиг8). При этомчервяк 27 фиксирует основание 8 относительно червячного колеса 28, определяя начальное положение плоскостисканирования относительно неподвижнойопоры 18, регистрируемое контактом 40и сопротивлением 39.Изменение положения плоскости ска Онирования на угол а( осуществляетсяподачей на обмотку 14 движителя 10импульсного тока, которая значительновтягивается в рабочих зазорах 15 ипазу 22, Выступ 23 перемещает палец24, который взаимодействует с рычагом 31 перемещения его в пазу 32.Рычаги 3 1, взаимодействуя штоками 33, поворачивает диски 29 и чер 2 6вяк 27 на угол /2 (фиг.9, 1 О), который, обкатываясь о колесо 28, поворачивает основание 8 вокруг оси, совпадающей с центральной осью поверхности 1, После прекращения действия импульсного тока пружина 25 возвращает рычаг 31 в первоначальное положение (фиг.4) оси 5, штоки 33 проскальзывают, взаимодействуя скошенными по" верхностями 34 с отверстием 30 (фиг. 11). При этом шток 33, смещенный относительно отверстия 30 на угол/2, входит во взаимодействие с отверстием .30, а шток 33 противоположного узла вращения оказывается смещенным на угол т/2 (вэаимоэамена положений на фиг.6 и 7), и обеспечивается фиксация нового положения плоскости сканирования. Таким образом, основание 8 с отражающей поверхностью занимает новое положение, определяемое углом относительно первоначального положения.В предлагаемом устройстве ,/25 передаточное число червячной передачи ц = 50,.тогда с= 6.При необходимости, изменяяи ц, можно получить заданный шаг изменения положения плоскости сканирования. Дальнейшее изменение положения плоскости сканирования осуществляется аналогичным образом. Контакт выступов 23 с канавкой пальца 24 обеспечивает стабильность рабочих зазоров 15 и четкую работоспособность устройства.Формула изобретенияСканирующее устройство, содержащее подложку с отражающей поверхностью, установленную с воэможностью качания с помощью двух магнитозлектрических движителей, подвижные обмотки которых закреплены на подложке, неподвижную опору, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона сканирования с повышением точности, в устройство дополнительно введено основание, размещенное на неподвижной опоре с возможностью вращения в плоскости, параллельной плоскости отражающей поверхности, при этом подложка шарнирно связана с основанием, на котором размещены магнитоэлектрические движители, а их подвижные обмотки контактируют с установленными на основании подпружиненными пальцами, один из которых1553942 юг г 5 выполнен с прорезью, в которой размещен рычаг, свободно установленный на валу червяка, размещенном на основании, и вэаимодейгтвувщий с червячным колесом, жестко закрепленным на не -5 подвижной опоре, нри этом на рычаге установлены подпружиненные. штоки с торцовой скошенной поверхностью, вэаимопействующие с отверстиями дисков, закрепленных на валу червяка с обоих его торцов, причем один диск смещен в диаметральной плоскости относительно другого на величину половины угла поворота червяка,1553942 иг Составитель М.ДруянТекред А.Кравчук орректор Э.Лончакова едактор М. Келеме Тираж 452 Подписное Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина Заказ 45 ВНИИПИ Г дарственного комитет 113035, Москва,по изоб -35, Ра боб Г по 5 ернут Фиг ениям и открытиям при ГКНТ СССРкая наб., д, 4/5