Устройство для осуществления двух независимых вращательных движений оптических деталей Советский патент 1976 года по МПК G12B3/00 G02B27/44 

движения гильзы во вращательное движение держателя.

Кроме того, устройство фиксации держателя содержит диск с прорезями на его цилиндрической поверхности, установленный на оси держателя, и ролик, закрепленный на рычаге, установленном на основании устройства, и взаимодейсгвующий с цилиндрической поверхностью диска.

На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемого устройства; на фиг. 2 - разрез но А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез но Б-Б на фиг. 1.

Устройство содержит оптические детали, например дифракционные решетки 1, закрепленные в держателе 2, установленном в подшипниках 3 опор 4, закреплепных на основании 5, которое установлено в подшипниках 6 корпуса 7, рычаг 8, взаимодействующий с кулачком 9, гильзу 10 с упорами 11, взаимодействующими с буртиками 12 щтока 13, установленного соосно с гильзой 10, винт 14, гайку 15, рукоятку 16, зубчатую рейку 17, закрепленную на гильзе 10 и взаимодействующую с зубчатым колесом 18, установленным на одной оси со шкивом 19, связанным гибкой связью 20 со шкивом 21, закрепленным на держателе 2.

Устройство фиксации держателя в заданных угловых положениях содержит установленный на основании 5 рычаг 22, новоротный вокруг горизонтальной оси, и пружину 23 для осуществления силового замыкания. На рычаге 22 закреплен ролик 24. Нри этом на держателе закреплен диск 25, на боковой поверхности которого выполнены прорези 26, в которые при вращении диска 25 вместе с держателем 2 может заходить ролик 24. Количество прорезей 26 равно числу заданных угловых положений держателя 2 относительно горизонтальной оси, которое совпадает с числом используемых решеток 1.

Нривод поворота основания 5 содержит рычаг 8, взаимодействующий с кулачком 9.

Нривод поворота держателя 2 содержит гильзу 10, подвижную вдоль вертикальной оси, с упорами 11, взаимно смешенными вдоль вертикальной оси, шток 13, установленный соосно с гильзой 10, с буртиками 12, взаимодействующими с упорами 11 гильзы 10. Для осуществления поступательного движения щтока 13 вдоль вертикальной оси используется, например, пара винт 14 - гайка 15, причем вращение винта 14 может осуществляться как вручную, с помощью рукоятки 16, так и с помощью любого известного привода.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении в ход лучей введена одна из решеток 1, причем ее положение относительно оси ее вращения зафиксировано роликом 24, вощедщим в соответствующую прорезь 26 диска 25. При этом между буртиками 12 щтока 13 и упорами II гильзы 10 имеются зазоры.

Сканирование спектра осуществляется поворотом основания 5 вокруг вертикальной оси

вместе с гильзой 10 и всеми элементами, расположенными на основании 5. Этот поворот осуществляется с помощью кулачкового механизма, содержащего рычаг 8 и кулачок 9. Но5 скольку шток 13 расцеплен с гильзой 10, то при повороте основания щток 13 вместе с винтом 16 и корпусом 7 остается неподвижным.

Для осуществления смены рещеток 1 винт 14 вручную или с помощью соответствующего 10 привода приводится во вращение и, следовательно, вместе со щтоком 13 начинает перемещаться поступательно (например, вверх) вдоль вертикальной оси. Нри этом буртик 12 подходит к упору 11 гильзы 10. Нри дальней15 щем движении щтока 13 гильза 10 также начинает перемещаться вдоль вертикальной оси; от поворота вокруг вертикальной оси гильза 10 зафиксирована рейкой 17, установленной в пазу основания 5, т. е. одновременно выполняющей функцию направляющей щнонки. Нри подъеме гильзы 10 с рейкой 17 поворачиваются зубчатое колесо 18 со шкивом 19 и, следовательно, шкив 21. Нри этом держатель 2 с решетками 1 и диском 25, преодолевая усилие 5 пружины 23, начинает поворачиваться вокруг горизонтальной оси, ролик 24 выходит из прорези 26, поворачивая рычаг 22 по часовой стрелке.

Нри вращении держателя 2 с диском 25 к 0 ролику 24 подходит следующая прорезь 26, соответствующая установке следующей решетки 1, и ролик 24 начинает входить в эту прорезь (положение диска 25, соответствующее этому моменту, показано на фиг. 3 пунктиром). 5 Дальнейшее вхождение ролика 24 в прорезь 26 происходит почти мгновенно, не под действием движения штока 13, а вследствие усилия, развиваемого пружиной 23. Нри быстром вхождении ролика 24 в прорезь 26 происходит 0 также быстрый поворот диска 25 с держателем 2 на небольшой угол (3-5°) и решетка 1 устанавливается в заданное положение. Одновременно происходит быстрый поворот шкивов 21, 19 и зубчатой рейки 17, так что гильза 10 5 быстро поднимется вверх (на 0,3-0,5 мм) и расцепится со штоком 13, т. е. механизм вновь придет в исходное положение. Новторная смена решеток производится аналогичным образом, но при вращении винта 14 в противопо0 ложную сторону.

Нреимуществом предлагаемого устройства является то, что в нем погрещности поворота держателя вокруг горизонтальной оси при смене рещеток не сказываются на его положе5 НИИ относительно вертикальной оси, т. е. не снижают точности сканирования спектра. Ногрещности поворота вокруг горизонтальной оси сказываются только на расфокусировке спектральных линий. Носкольку качество изображения линий мало зависит от расфокусировки при наклонах рещетки до нескольких угловых минут, требование к точности изготовления привода поворота держателя вокруг горизонтальной оси могут быть значительно снижены.

Кроме того, в предлагаемом устройстве осуществляется автоматическое расцепление привода смены решегок (винта 14 со шкивом 13) с элементами, установленными на основании 5. Это расцепление, достигнутое за счет соответствующего взаимодействия элементов механизма (ролика 24, пружины 23, диска 25, шкивов 21, 19, реечной передачи 18, 17 и гильзы 10), позволяет осуществить поворот ocFiOBaния 5 на любой угол, в том числе превышающий 360°.

В устройстве может быть увеличено число решеток, изменена конструкция элементов для осуществления поступательного перемещения штока и для преобразования поступательного движения гильзы во вращение держателя и т. д. Устройство может быть использовано не только в спектральных, но и в других оптических приборах, где необходимо обеспечить более точное вращение оптического элемента, например, зеркала или призмы, вокруг одной оси и менее точное - вокруг второй оси.

Формула изобретения

1. Устройство для осуществления двух независимых вращательных движений оптических деталей, содержащее основание, привод поворота основания, держатель оптических деталей, привод поворота держателя оптических деталей и устройство фиксации держателя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности установки оптических деталей в заданные угловые положения, в нем имеются опоры для установки держателя, закрепленные на основании и имеющие отверстия, через которые проходит ось держателя, причем привод поворота держателя связан с осью держателя посредством кинематической системы, а на оси держателя установлен диск устройства фиксации.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что привод поворота держателя содержит гильзу с упорами, взаимно смещенными вдоль оси гильзы, шток с буртиками, установленный соосно с гильзой, и кинематическую систему

для преобразования поступательного движения гильзы во вращательное движение держателя.

3. Устройство по п. I, отличающееся тем, что устройство фиксации держателя содержит диск с прорезями на его цилиндрической поверхности, установленной на оси держателя, и ролик, закрепленный на рычаге, установленном на основании устройства, и взаимодействующий с цилиндрической поверхностью диска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 3659945, кл. 356-100, 1969.

2.Авт. св. N° 422046, кл. G 12В 3/00, 1971 (прототип).

fi-VAWW

- WT- - I-: -if-111 Г

ч