Зеркальный многогранник развертывающей системы

 

1. ЗЕРКАЛЬНЫЙ МНОГОГРАННИК РАЗВЕРТЫВАЩЕй СИСТЕМЫ с плоскими отражшошими гранями, образукицими двухгранные углы, вершины которых размещены по окружности, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и упрощения технологии изготовления, он выполнен в виде цилиндра, ось которого совпадает с осью вращения, с закрепленными на его боковой поверхности отражательными эле.ментами, выполненными в виде плоскопараллельных пластин . (/) С А СЛ СО со

G0IO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) () () 4(5l) (* 02 В 26/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТ0РСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3608024/24-10 (22) 20.06;83 (46) 30.04 ° 85.Бюл.11- 16 (72) В.И.Докучаев, М.Н.Езриль и Ш.А;Дорман (71) Киевский научно-исследовательский и конструкторский институт периферийного оборудования (53) 681.41 (088.8) ,(56) 1. Авторское свидетельство СССР

:11 815702, кл. C 02 В 27/17, 1981.

2. Достижения в области передачи и воспроизведения изображения.

Под. ред. Б.Кейзана М., "Мир", 1979, Т.2, с.44-51. (54) (57) 1 . ЗЕРКАЛЬНЫЙ МНОГОГРАННИК

РАЗВЕРТЫВАКМЦЕЙ СИСТЕМЫ с плоскими отражающими гранями, образующими двухгранные углы, вершины которых размещены по окружности, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения технологии изготовления, он выполнен в виде цилиндра, ось которого совпадает с осью вращения, с закрепленными на его боковой поверхности отражательными элементами, выполненными в виде плоскопараллельных пластин.

115ЗЗ11 ми.

2. Многогранник по п.l, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности закрепления плоскопараллельных пластин на основании цилиндра, он снабжен торцовы-:

Изобретение относится к оптическим развертывающим системам и может быть использовано, например, : в лазерных устройствах отображения информации для развертки луча на 5 рабочем поле.

Известен зеркальный многогранник развертывающей системы, содержащий плоские отражающие взаимноортогональные грани, образующие двухгранные углы, вершины которых размещены по окружности, причем двухгранные углы образованы гранями двух усеченных правильных пирамид, соединенных меньними основаниями, так что их оси симметрии лежат на оси вращения многогранника, а ребра двухгранных углов перпендикулярны оси вращения многогранника jig ..

Недостатками данного многогран- 2О ника являются трудность высокоточного изготовления его пирамид, а также потери световой энергии на двух отражающих гранях двухгранных углов многогранника. 25

Наиболее близким к предлагаемому является вращающийся зеркальный барабан в виде многогранника с полированными зеркальными гранями (2) °

Недостатками известного барабана являются сложность высокоточного изготовления многогранника и биения

его в процессе вращения, так как из известных механизированььм (станочных) методов отделочной обработки абразивным инструментом (тонкое шли35 фование), хонингование и доводка приемлемым (с точки зрения уменьшения погрешности геометрической формы: является только тонкое шлифование., обеспечивающее точность после обработки 10 мкм что при базе, например, 100 мм составляет 22,5 угловых се" кунд. При этом тонкое шлифование многогранника необходимо выполнять ми стаканами, соосными с основанием цилиндра, причем торцы отражатель-. ных элементов размещены внутри стаканов и жестко связаны с нив специальном приспособлении с угловой фиксацией детали, обеспечивающем точное расстояние от обрабатываемой поверхности до оси вращения, что вносит дополнительную погрешность (не менее 10 мкм или 22,5 угловых секунд), т.е. суммарная погрешность составляет 45 угловых секунд.

Ручная же доводка отражательных поверхностей многогранника весьма трудоемка и практически неосуществима в условиях серийного производства, при этом точность расположения отражающих поверхностей не повышается из- за сложности выполнения контрольных операций. Применяя специальные,методы и спецоборудование удается получить цельный многогранник с точностью около 10 угловых секунд.

Однако эти методы и оборудование требуют значительных затрат и практически непригодны для серийного производства.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение технологии изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что зеркальный многогранник развертывающей системы выполнен в виде пилиндра, ось которого совпадает с ocb». вращения, с закрепленными на его боковой поверхности отражательными элементами, выполненными в виде плоскопараллельных пластин.

Зеркальный многогранник может быть снабжен торцовыми стаканами, соосными с основанием цилиндра, причем торцы отражательных элементов размещены внутри стаканов и жестко связаны с ними.

На фиг. 1 показано сечение зеркального многогранника вдоль оси вращения; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

1153311

Зеркальный многогранник разверты. вающей системы содержит цилиндр 1, отражательные элементы 2 и торцовые стаканы 3. Ось цилиндра совпадает с Ьсью вращения многогранника. Каждый из отражательных элементов 2 выполнен в виде плоскопараллельной пластины и одной плоскостью. касается поверхности цилиндра 1 не менее чем двумя точками (расположенными на образующей цилиндрической поверхности) . В качестве отражательных элементов 2 использованы меры длины концевые плоскопараллельные по ГОСТ 9038-73. Торцовые стаканы 3 посажены на цилиндр 1 и соосны с иим. Пространство между поверхностью цилиндра 1 и плоскостями отражательных элементов 2, а также между внутренними !IoBерхноcтями

/ стаканов 3 и входящими в них частями отражательных элементов 2 заполнено компаундом 4 для обеспечения жесткости конструкции.

Устройство работает следующим образом.

Луч, подлежащий развертыванию направляется на одну из отражающих граней зеркального многогранника.

При вращении многогранника вокруг своей оси изменяется угол падения луча.на отражающую поверхность и, в соответствии с этим, угол отражения и направление отраженного луча. При этом на плоскости, пересекающей отраженный луч (рабочее поле), световое пятно отраженного луча вычерчивает линию. При дальнейшем вращении многогранника следующая грань пересекает падающии на многогранник луч и движение отраженного луча (а вместе с ним и светового пятна на рабочем поле) повто-. ряется.

В зеркальном многограннике погрешность расположения отражающих поверхностей многогранника относительно оси вращения складывается из погрешности формы цилиндра 1 и отражательных элементов 2. При этом погрешность формы цилиндра 1 при

4 механической (станочной ) доводке составляет 0,2-0,3 мкм, что составляет 0,65 угловых секунд, а погрешность формы отражательных элементов 2, если в качестве их используются стандартные меры длины концевые плоскопарралельные по ГОСТ

9038-73, составляет 0,05-0,30 мкм (в зависимости от класса точности меры), т.е. суммарная погрешность не превышает О, 6 мкм или 1,35 угловых секунд, что более 30 раз точнее известного изготовленного станочным методом в условиях серийного произ15

Сборка зеркального многогранника производится в простом неточном приспособлении (форме), в котором устанавливается цилиндр 1, к которому подпружиненными элементами подводятся до соприкосновения к образующим цилиндра отражательные элементы 2, после чего в пространство между цилиндром 1 и элементами 2 вводится клеюще-герметизирующая масса (например, компаунд на базе эпоксидной смолы холодного отверждения) .

При этом вследствие поджатия пружинами сохраняется контакт пластин с цилиндром и тем самым парралельность отражающих поверхностей оси цилиндра °

Применение более простых в изготовлении деталей исключает необходимость использования высокоточ

35 ного приспособления для изготовления граней призм базового многогранника, что существенно упрощает многогранник. Применение в качестве отража40 тельных элементов плоскопараллельных концевых мер длины по ГОСТ 9038-73, имеющих очень высокую точность и параллельность (до 0,01 мкм), а также хорошую отражающую поверхность

45 (1Z< = 0,063 мкм), позволяет дополнительно упростить многогранник, так как промышленностью освоен их серийный выпуск.

Применение торцовых стаканов позво50 ляет повысить надежность многогранни.ка и использовать менее дефицитные компаунды.! l 533!!

Составитель В.Дринь

Техред Л.Микеш

Редактор Н.Воловик

Корректор E.ÑèðîõìaH

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 2503/39 Тираж 526 Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д,4/5