ОПТИКО-МЕХАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ Советский патент 1970 года по МПК H04N3/08 

Известны оптико-механические устройства для отклонения светового луча, содержащие два оптических клиновых блока, вращаюи ихся вокруг общей оптической оси.

Цель изобретения - обеспечить плавное изменение формы и параметров траектории отклонения луча при неизменных скоростях вращения оптических элементов.

Достигается это тем, что в предложенном устройстве каждый оптический клкновът блок состоит из двух оптических клиньев, укрепленных на втулках, вращающихся вокруг общей оси с одинаковой скоростью. На конце одной из втулок закреплена шестерня, входящая в зацепление с шестерней, свободно сидящей на приводном валу и имеющей пальцы, входящие в спиральные прорези муфты. Последняя вращается вместе с валом и передвигается вдоль него по щпоночному пазу под действием нажимного подщипиика, вилки, червячной передачи, валика и рукоятки.

На фиг. 1 показан продольный разрез устройства; на фиг. 2 - поперечный разрез по Л-А; на фиг. 3-6 - варианты предельных положений оптических элементов и ход оптического луча; на фиг. 7-10 - различные траектории разверток луча на плоскости, получаемые с помощью предложенного устройства.

2

клип 4. Втулка 5 вставлена во втулку 3 и несет оптический клин 6. Втулка 7 установлена на подщипниках 8 и имеет на конце оптический клин 9. Втулка 10 свободно вставлена во втулку 7 и имеет на одном конце оптический клин У/. Оптические клинья 4 и 6 образуют первый оптический клиповый блок. Оптические клинья Р и // образуют второй оптический клиновый блок. Шестерня 12 входит в зацепление с щестерней втулки 10 и установлена на валике 13 на шпонке. Механизм врашепия и разворота клина 9 состоит из шестерни 14, входящей в зацепление с шестерней втулки 7, свободно надетой на валик 13. Пальцы 15, неподвижно укрепленные в ступице шестерни 14, входят в два диаметрально про1ИВОПОЛОЖНЫХ спиральных паза в муфте 16, которая может передвигаться по валику 13 вдоль шпонки 17. На муфте запрессован подшипник 18, на который неподвижно надета втулка 19, имеющая пальцы 20. Пальцы входят в прорези вилки 21, скрепленной с валиком 22, на котором неподвижно установлена червячная шестерня 23, сцепленная с червяком 24 валика 25, установленного на подшипниках 26 и приводимого во врашение рукояткой 27.

соединена с шестерней 32, входящей в зацепление с шестерней втулки 3 и установленной на валике 13 на шпонке. Числа зубьев шестерен 12 и 14 равны. Числа зубьев шестерен 31 и 32 равны и на единицу больше числа зубьев шестерен 12 и 14. Устройство приводится во вращение электродвигателем 33.

Параллельный луч света проходит вдоль оси втулки 10 и падает на оптический клин //. Преломляясь в нем луч проходит клинья 9, 6, 4 -л получает отклонение, соответствующее суммарному углу преломления всех оптических клиньев.

Углы аь аа, аз и a при вершинах клиньев выбраны так, что суммарные углы преломления обоих оптических блоков равны. Поэтому при положении клиньев, показанном на фиг. 3, луч света на выходе имеет максимальньш угод отклонения (3. При положении клиновых блоков, показанном на фиг. 4, луч проходит оптическую систему без отклонений.

От двигателя 33 и валика 13 вращение передается через шестерню 12 шестерне втулки 10 и закрепленному на ней клину //. Клин 9, закрепленный на втулке 7, вращается шестерней 14, свободно сидящей на валике 13. Пальцы 15 шестерни 14 входят в пазы вращающейся вместе с валиком 13 муфты 16. Скорость вращения клиньев 1 и 9 одинакова.

Для изменения суммарного угла преломления первого клинового блока клин 9 повертывают относительно клина // рукояткой 27, вращающей валик 25. Через червячную передачу 24 и 23 поворачивается вилка 21, которая перемещает с помощью пальцев 20 и подшипника 18 муфту 16. При перемещении муфты 16 вдоль валика 13 пальцы /5 скользят по пазам муфты 16 и поворачивают шестерню 14 относительно муфты, а следовательно, и клин 9 относительно клина 11. Аналогичиый механизм производит поворот клиньев 5 и и их относительный разворот, но, так как число зубьев шестерен 31 и 32 на единицу больше числа зубьев шестерен 12 и 14, то скорость вра.щения второго блока больше скорости вращения первого блока. Для получения развертки в форме спиральной траектории (фиг. 7) необходимо с помощью рукояток 30 и 27 установить клинья 4 и 9 так, чтобы суммарные углы преломления клиновых блоков были равны. Наибольшее значение величины D получается при установке клиньев, соответствуюшей фиг. 3. Для уменьшения величины D необходи.мо клинья 9 и 4 развернуть относительно клиньев 11 6 таким образом, чтобы суммарные углы преломления клиновых блоков оставались равными между собой. Если при

этом величина угла преломления клинового блока становится равной нулю, то развертки не происходит, и луч выходит из устройства без отклонения; при этом получается пятно, равное диаметру сечения луча d (фиг.

10). Кольцевая спиральная траектория развертки (фиг. 8) получается при такой установке клиньев в клиновых блоках, при которой суммарные углы преломления блоков не равны. При этом величины d и D, могут плавно

н независимо изменяться с помощью рукояток 27 и 30. Установка клиньев по фиг. 5 дает траекторию развертки в виде окружности диаметром D-y, также плавно меняющимся от значения di до наибольшего значения, определен)1ого максимально возможным углом преломления одного оптического клинового блока.

Предмет изобретения

Оптико-механическое устройство для отклонения светового луча, содержащее два оптических клиновых блока, вращающихся вокруг общей оптической оси, отличающееся тем, что, с целью плавного изменения формы и параметров траектории отклонения луча при неизменных скоростях вращения оптических элементов, каждый оптический клиновый блок состоит из двух оптических клиньев, укрепленных на втулках, вращающихся вокруг общей

оси с одинаковой скоростью, причем на конце одной из втулок закреплена шестерня, входящая в зацепление с шестерней, свободно сидящей на приводном валу и имеющей па своей ступице пальцы, входящие в спиральные прорези муфты, вращающейся вместе с валом и передвигающейся вдоль него по щпоночному пазу под действием нажимного подшипника, вилки, червячной передачи,валика и-рукоятки.

f 87 5 л

Уг - ///// Я/х

1

Риг I

3

,i

иг.

fuz.fO

иг.9