Сканирующее устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5и 4 С 02 В 7/00 26/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО Д1=.ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3719745/24-10 (22) 30.03.84 (46) 15.01.86. Бюл. Р 2 (72) О.Н. Гусев и И.Н.Степаненков (53) 681.4(088.8) (56) Справочник конструктора точного приборостроения. М.: Машиностроение, 1964, с. 547, фиг. 39 (е).

Там же, с. 376, фиг. 14 (а). (54)(57) 1. СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее установленный в корпусе вал, кольцо с оптическим элементом, установленное коаксиально валу и связанное с ним радиальными упру.Я0„„1205096 А гими элементами, равномерно размещенными по окружности, и привод, о т л и ч а ю щ е е с я . тем, что с целью повышения точности сканирования, оно дополнительно снабжено наружным кольцом, установленным коаксиально основному кольцу и связанным с ним упругими элементами, при этом привод соединен с внешним кольцом, 2, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что дополнительные упругие элементы размещены по биссектрисе угла между основными упругими элементами.

1205096

55,нению с известным.

Изобретение относится к точному приборостроению и может быть исполь зовано в качестве сканирующего или поворотного устройства в интерферометрах,.спектрометрах с дифракционными решетками для осуществления точного поворота оптических элементов с высокой угловой точностью порядка долей секунд при малых осевых габаритах устройства.

Цель изобретения — повышение точности сканирования.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Сканирующее устройство< содержит основной шарнир, состоящий из неподв>вкного вала 1, упругих элементов 2, расположенных радиально и симметрично относительно оси вращения устройства, и подвижного кольца 3. Кроме того, устройство содержит дополнительный шарнир, расположенный коаксиально основному шарниру, причем плоскость максимальной податливости дополнительного шарнира совпадает с плоскостью максимальной податливости основного шарнира. Дополнительный шарнир состоит из наружного кольца 4, соединенного с подвижным кольцом 3 упругими элементами 5. Последние расположены по углу между упругими элементами 2 основного шарнира. Основной шарнир жестко связан с корпусом

6, а на его подвижном кбльце 3 установлена оправа для оптического элемента 7.

Устройство работает следующим образом.

При приложении к внешнему кольцу 4 поворачивающего усилия с помощью привода (изображен условно) упругие элементы 5 изгибаются и передают крутящий момент подвижному кольцу 3, одновременно и равномерно поворачивая его вокруг оси, образованной упругими элементами 2 и 5. Упругие элемента 2 и 5 могут быть изготовлены из материалов с различными характеристиками в зависимости от требуемой жесткости механизма и передаточного отношения (различным коэффициентом упругости, сечением и т.д.)

Передаточное отношение между внешним кольцом 4 и подвижным

1О

35 кольцом 3 определяется отношением моментов сопротивления звеньев 2 и

5. При этом в каждом конкретном случае зависит от соотношения длин упругих элементов 2 и 5 и растет с приближением кольца 3 к неподвижному валу 1 основного шарнира при неизменных внутренних размерах внешнего кольца 4, достигая значений в несколько тысяч и более, Таким образом, оправа для оптического элемента 7, помещенная на подвижное кольцо 3, значительно меньше воспринимает погрешности изготовпения привода и может быть повернута на малый угол с точностью, превышающей точность известных систем в десятки раз. Например, при одинаковых упругих элементах 2 и 5 и расположении кольца 3 посредине между внешним кольцом 4 и неподвижным валом 1 кольцо 3, несущее оправу для оптического элемента 7, поворачивается на угол, в 2 раза меньший, чем угол поворота внешнего кольца 4. Таким образом, точность сканирования увеличивается вдвое или вдвое расширяются допуски изготовления механизма передачи угла

Б некоторых случаях, когда сканирующее устройство должно передать вращение нескольким оптическим эле-: ментам и на различные углы, можно коаксиально основному шарниру установить несколько дополнительных шарниров на расстояниях, определяемых требуемым передаточным соотношением.

Расположение дополнительного шарнира, плоскость максимальной податливости которого совпадает с плоскостью максимальной податливости основного шарнира, позволяет выполнить устройство с минимальными габаритами, что особенно важно при использовании его в ограниченных объемах (вакуумной аппаратуре, космической технике). Располо>кение по углу упругих элементов дополнительного шарнира между упругими элементами основного шарнира позваляет уменьшить величину деформации подвижного кольца основного шарнира, что также повышает точность предлагаемого устройства по срав—

1205096

Составитель В . Дринь

Техред C.Ìèãóíoâà Корректор А. Обручар

/. V

Редактор А. Огар ф ППП "Патент!1, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8526/49 Тираж 525 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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