Оптико-механический сканирующий прибор

 

! ОПИСАНИЕ

ЙЗО БР ЕТЕНЙЯ

Со!03 Советских

Социапистиче ".".их рес убп((н

К.i 213, 32зя

3 аявлено 23.1(".1963 (¹ 832815 26-10) (ПК Н 04п

ГостДвРотвеннь(й комитет по дег?Зм изобретений и отирытий СССР

Опубликовано 30. (i11.1964 г. Бюллетень № 14

Дата опх бликования оппса((пл 16.IX.1964

Авторы изобретения:!

". П. Катыс и И, К. Мельниченко

ОПТИКО-МЕХАИИЧЕСКИЙ СКАИИРУЮЩИЙ ПРИБОР

Подггггсн(гя группа 140

Известны оптико-!.еханические сканирующие приборы с нссим.;гетр((иной линзой, укрепленной в тубусе, помещеппо » Во вращя:о(цсмся барабане, и траекторным мсхаш(змом, обеспечивающим прострапствени перемещение тубуса, соответствующее Выбранной траектории сканирования. В качестве передаточ:(ых устройств в известных приборах такого типа применены или устройства, построен:(ые на Основе комплекса жестких рычажных, зубчатых 10 и кулачковых элементов, или устройства, построенные на гибких элс;»ентах. Для передачи

В113!ценил От дВигателл под заданным 1 глом известны передаточные устройства, выполненныс в впдс гибкого соединения мембранного 15 типа — — гибкого цилиндрического элемента с гофром в средней части; длл персл3:,è зямедЛ е! i l! 0 Г О В р 3 (ц(- .(I и(! — X ст р 01!Ст В я, Г .)1(! Ол .(с()!!! 1 с

В Виде ГиокОГО цилиндра с 3, б (г(т!>(м Вен цог 1, надетого на приводимый во Вращен(:е Вал. 20

Предлагается оптико-мсхаш(ческий cI.311!(рующий прибор, в котором, с цель(о упрощения конструкции в случае передачи замедленного вращения 113 тубус, осу(цсствлена связь узлов псредато гных устройств: врап(аюшийсл 25 барабан совмещен с ротором двигателя, гиокий i!èëèíäð передаточного устройства рсду(п(; рогания скорости совмещен с цплпндрпчсск! м элементом соединения:»смбра((ного типа. закрепленного по шейкс тубуса, а ролпкогый де- зо формятор, приводящий в зацепление жестко укрепленную на роторе двигателя шестерню и зубчатый венец гибкого цилиндра, расположен неподвижно и встроен в корпус прибора.

На фиг. 1 изображена принципиальная cxei»3 оптико-механического сканирующего прибора с использованием передаточных устройств, построенных на гибких элементах; на фиг. 2 — схема, поясняющая работу передаточного устройства редуцирования скорости; на фиг. 3 — схема оптико-механического сканирующего прибора.

В тубусе 1 укреплена несимметричная лпн-3 2, оптическая ось которой смещена относительно оси тубуса. Тубус 1 помещен в барабан 8, вращающийся вокруг своей оси симметрии. Ротор 4 двигателя, приводящего во вращение барабан 8, при помощи передаточного устройства связан с тубусом 1. Ось вращения тубуса наклонена к ос» вращения барабана и пересекается с исй. Ротор 4 выполнен полым и

i13 его неподвижной Oci! расположен чувствительный элемент 5, воспринимающий световой поток от объекта набл(оденпя. В результате од(.:овременного вращения тубуса 1 и барабана 3 относительно неподвижного чувствительного элемента 5 осуществляется сканирование по задан(ой траектории. Если скорость вращения тубуса в и раз превышает скорость вращения барабана и угол и1 между осью линзы и

164ОЗЗ

60 осью вращения тубуса равен углу а между осью тубуса и осью барабана, обеспечивается розеточная траектория сканирования, полностью исследующая круглое поле. Для вращения наклонного тубуса с той же угловой скоростью, какую имеет двигатель, пспользуюг гибкое соединение мембранного типа — гибкий цилиндрический элемент 6 с гофром 7 в средней части. Такое соединение, обеспечивагощее возможность перегибания и плоскостях, перпендикулярных осям тубуса и двигателя, практически пе имеет люфта н гарантирует синхронность поворота тубуса и двигателя.

Передача вращения на барабан 8 оТ двигателя с редуцированием скорости осуществляется с помощью устройства, построенного на гибких элементах: к барабан 8 прикреплен гиокий цилиндр 8 с зубчатым венцом — гибкой зубчатой шестернеи 9 в нижней части. Гибкнс элементы могут быть изготовлены, например, из синтетического материала (капралона Б).

Шестерня 9 с помощью роликового деформатора-штанги 10 с роликами 11 вводится в зацепление с неподвижной металлической шестерней 12. Штанга 10 жестко связана с валом двигателя.

Ролики 11, упираясь в стенки гибкой зубчатой шестерни 9, придают ей форму эллипс».

Зубцы гибкой шестерни, лежащие по оое стороны большой оси эллипса, входят в зацепление с жесткой зубчатой шестерней 12. При этом зубцы обеих шестерен 9 и 12, расположенные не на большой оси эллипса, выходят из зацепления. Зубцы на гибкой и жесткой шестернях выполнены с одинаковым шагом, но и» гибкой шестерне зубцов меньше, чем на жесткой. Разница в числе зубцов должна составлять целое число, кратное от числа роликов, например, 2, 4 и т. д. Эта разница определяет коэффициент передачи. При вращении деформатора гибкая шестерня 9 приводится в замедленное вращательное движение в противоположном направлении, так как каждому полному обороту деформатора вследствие разности в числе зубцов на шестернях соответствует поворот гибкой шестерни 9, а значит, и барабана 8 на некоторый угол, Для осуществления сканирования по спиральной траектории, при котором необходима передача замедленного вращения на тубус, прибор конструктивно выполнен следующим образом. В корпусе 18 установлен статор 14 двигателя. Ротор 4 совмещен с барабаном 8.

В расточке барабана 8 под углом к оси его вращения на двух подшипниках установлен тубус

1 с несимметричной линзой 2. К шейке тубуса с помощью кольца 16 прикреплен гибкий эл»мент 16. Гибкий элемент 16 выполнен ь виде длинного цилиндра с гофром 17 в средней части, выполняющим роль мембранной муфты.

На цилиндре расположен гибкий зубчатый венец — гибкая зубчатая шестерня 9. Жесткая металическая шестерня 12 установлена на роторе 4 или, что одно и то же, па барабане 8.

Деформатор укреплен неподвижно и встроен в корпус 18 прибора. Штанга 10, несущая ролики 11, установлена на неподвижном центральном стержне, выполненном заодно с крышкой

18 прибора.

Таким образом, барабан 8 вращается со скоростью, равной скорости вращения ротора 4 двигателя, а тубус, расположенный под углом к оси вращения барабана, вращается со скоростью, несколько меньшей скорости вращения барабана. Требуемая величина редукции скорости обеспечивается подбором соотношения числа зубцов на гибкой шестерне 9 и металлической шестерни 12.

Для формирования сигналов синхронизации, необходимых для воспроизведения изображения сканирующего поля, на тубусе жестко укреплен диск 19, играющий роль якоря индуктивных датчиков 20, расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. При пространственном перемещении тубуса происходит изменение зазора между соответствующими индуктивными датчиками 20 и диском 19, пропорциональное величине и направлению наклона оптической оси тубуса, Описанные варианты построения сканирующих приборов могут быть применены и в случае сканирующих систем с двумя диафрагмами, вращающимися с различной скоростью.

Предмет изобретения

Оптико-механический сканирующий прибор с несимметричной линзой, укрепленной в тубусе, помещенном во вращающемся барабане, и траекторным механизмом, обеспечивающим пространственное перемещение тубуса, соответствующее выбранной траектории сканирования, с помощью передаточных устройств, одно из которых, выполненное в виде гибкого соединения мембранного типа — гибкого цилиндрического элемента с гофром в средней части, — служит для передачи вращения от двигателя на тубус под заданным углом, а другое, выполненное в виде гибкого цилиндра с зубчатым венцом, прикрепленного к барабану, служит для редуцирования скорости, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции прибора в случае передачи замедленного вращения на тубус, вращающийся барабан совмещен с ротором двигателя, гибкий цилиндр передаточного устройства редуктирования скорости совмещен с цилиндрическим элементом соединения мембранного типа, закрепленным на шейке тубуса, а роликовый деформатор, приводящий в зацепление жестко укрепленную па роторе двигателя шестерню tt зубчатый венец гибкого цилиндра, расположен неподвижно и встроен в корпус прибора.

20 б в

14 озим 3

Фиг 2

Составитель Ю. М. ферштман

Редактор В. П. Липатов Техред А. А. Камышникова Корректор О. Б. Тюрина

Зак. 2156/11 Тираж 825 Формат бум. 60X90

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2