РАЗВЕРТЫВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1995 года по МПК G02B26/10 

Изобретение относится к средствам передачи изображений и может быть использовано в устройствах воспроизведения изображений с оригинала.

Известны развертывающие (сканирующие) устройства, содержащие средства отражения падающего луча, связанные с приводом вращения и выполненные либо в виде системы зеркал, либо вращающегося барабана.

В частности, известна сканирующая система [1] содержащая сканирующую головку, вращающийся барабан, детектор, зеркало и дисплей. Разработка направлена на устранение искажений путем синхронизации сигналов от системы детекторов и сигналов от системы детекторов и сигналов вертикальной и горизонтальной разверток, создающих растр на электронно-лучевой трубке.

Известно также сканирующее устройство [2] содержащее вращающийся зеркальный барабан, линзовую систему, установленную на фокусном расстоянии от отражающей поверхности зеркал, треугольную призму, на которую подается отраженный луч и которая перенаправляет его на барабан. В результате отраженный луч поворачивается с четырехкратной угловой частотой. Недостатком устройства является сложность.

Известно также устройство для отклонения светового потока [3] которое содержит источник света, зеркало, закрепленное на валу шагового двигателя, счетчики, логические элементы НЕ, ИЛИ, блок управления шаговым двигателем и генератор импульсов.

Известно сканирующее устройство [4] которое содержит барабан с отражающими пластинами на его боковой поверхности, барабан связан с приводом вращения. Угол наклона пластин по отношению к оси многогранника изменяется с помощью диск-эксцентрика, при вращении которого изменяется угол наклона пластины на величину, равную углу поля зрения приемной оптической системы. Недостатком этого аналога являются значительные потери мощности луча на оптической трассе.

Известно также устройство для сканирования луча [5] которое содержит вращающийся с постоянной скоростью барабан с отражающими и отклоняющими свет плоскостями, сопряженную с плоскостями барабана сканирующую поверхность. Устройство предcтавляет собой довольно сложную конструкцию, требующую точной юстировки и контроля.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому устройству является устройство сведения [6]
Устройство, выбранное в качестве прототипа, содержит статор электродвигателя, смонтированный в опорах ротор, на внешнем диаметре которого установлено средство развертки луча, а на внутреннем запрессованы пакеты ротора.

В устройстве-прототипе после достижения ротором номинальной скорости вращения луч от источника излучения, например лазерного, подается на отражающие поверхности вращающегося вместе с ротором средства разверки и, отражаясь от них, проецируется на светоизменяемый носитель.

Недостатком прототипа являются значительные потери энергии сканирующего луча на оптической трассе, особенно из-за недостаточно высокого коэффициента отражения, что снижает качество воспроизводимого изображения.

Известно использование различных покрытий для увеличения коэффициента отражения поверхности, в частности алюминирование методом испарения.

Однако анализ спектральных кривых коэффициента отражения для данного покрытия показал, что для излучения длиной волн 800-900 нм имеется провал в характеристике, кроме того, это покрытие имеет низкую механическую прочность и влагоустойчивость.

Для устранения указанных недостатков применяются многослойные покрытия, в частности, на основе смесей гафния и кремния, меднение внешнее с подслоем хрома, серебрение с подслоем алюминия и двуокиси кремния. Однако эти покрытия являются сложными, трудоемкими и дорогостоящими, что сказывается на себестоимости развертывающих устройств, в которых они могли бы быть применены.

От недостатков прототипа в значительной степени свободно предлагаемое устройство, сущность которого заключается в том, что в развертывающем устройстве, содержащем статор, смонтированный в опорах ротор, на внешнем диаметре которого установлено средство развертки луча, а на внутреннем запрессованы пакеты ротора из магнитотвердого материала, на отражающие поверхности средства развертки луча нанесено покрытие из нитрида титана (ТiN) толщиной 1-4 мкм.

Нанесение на отражающие поверхности однослойного покрытия из нитрида титана (ТiN) существенно повышает коэффициент отражения, и при этом данное покрытие обладает высокой механической прочностью и влагоустойчивостью, является более дешевым.

Выбор толщины покрытия обусловлен следующими причинами. При толщине менее 1 мкм покрытие становится прозрачным для луча, что приводит к снижению значения коэффициента отражения. При толщине более 4 мкм снижается механическая прочность покрытия.

На чертеже представлено конструктивное выполнение предлагаемого устройства.

Устройство содержит статор 1, ротор 2, маховик-призму 3 (средство развертки), вал 4, отражающую поверхность 5, покрытие 6 из нитрида титана (ТIN), корпус 7.

Статор 1 представляет собой статор обычного трехфазного или однофазного электродвигателя. Ротор 2 монтируется на опорах, например шарикоподшипниковых, газодинамических и других. Маховик (средство развертки) представляет собой закрепленную на валу 4 металлическую многогранную призму, на отражающие поверхности которой наложено покрытие 6 из нитрида титана (ТIN) толщиной 1-4 мкм, не прозрачной для данной (известной) длины волны луча, в частности 850 нм. Элементы и узлы устройства смонтированы в корпусе 7.

Устройство работает следующим образом.

После подачи на статор 1 и ротор 2 напряжения, например трехфазного тока, ротор 2 начинает вращаться под действием вращательного момента. После достижения ротором 2 синхронной скорости вращения устройство готово к работе.

Благодаря нанесению на отражающие поверхности 5 призмы нитрид-титанового (ТIN) покрытия толщиной, обеспечивающей непрозрачность покрытия для падающего луча, существенно увеличивается коэффициент отражения падающего на плоскость луча.

Испытания экспериментального образца предлагаемого развертывающего устройства при использовании лазерного луча с длиной волны 850 нм показали, что после нанесения покрытия из нитрида титана (ТiN) коэффициент отражения увеличился на 30% и составил ≈ 90%
Нанесение покрытия из нитрида титана может быть осуществлено методом ионно-плазменного напыления в среде азота, например на установке "Булат-6".

Пользуясь сведениями, представленными в материалах заявки, чертежами и используя существующие технологии и материалы, предлагаемое устройство может быть изготовлено в производстве, что характеризует объект изобретения как промышленно применимый. Таким образом, предлагаемое устройство является промышленно применимым, обеспечивает достижение технического эффекта и соответствует изобретательскому уровню.

Использование: в устройствах воспроизведения изображений с оригинала. Сущность изобретения: устройство содержит статор, смонтированный в опорах ротор, на внешнем диаметре которого установлено средство развертки луча, а на внутреннем запрессованы пакеты ротора из магнитотвердого материала, при этом на отражающие поверхности средства развертки луча нанесено покрытие из нитрида титана (TiN) толщиной 1 - 4 мкм, что существенно повышает коэффициент отражения. Покрытие обладает высокой механической прочностью и влагоустойчивостью, является более дешевым. 1 ил.

РАЗВЕРТЫВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее статор, смонтированный в опорах ротор, на внешнем диаметре которого установлено средство развертки луча, а на внутреннем запресcованы пакеты ротора из магнитотвердого материала, отличающееся тем, что на отражающие поверхности средства развертки луча нанесено покрытие из нитрида титана (TiN) толщиной 1 4 мкм.