Устройство для отклонения светового пучка

Патент 855592

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ CB ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик! 855592 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву

122) Заявлено. 150579 (21) 2766090/40-23

Р1 М 3 с присоединением заявки Нов

G 02 В 27/17

G F 1/29

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150881. 6кзллетеиь ЙЯ gp

Дата опублмковання описания 150881 (53) V@K 621. 396. . 965(088.8) (72) Авторы изобретения

Н.Ф. Орелкин, Д.М. Бродский н С.М. Рольбин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ BETOBOI О

ПУЧКА

Изобретение относится к оптическим приборам и может быть использовано в оптических системах управления пространственным Прложением луча.

Известны устройства, предназначенные для отклонения светового пучка 11 1.

Устройство содержит электропфивод с зеркалом на оси, неподвижную кодовую маску, установленную по ходу световых лучей зеркала, и светосводящие устройства с фотоприемниками. Светоприемники примыкают к кодовой маске. При повороте электропривода на некоторый угол, пропорцио- 15 нальный входному аналоговому сигна- . лу, луч в виде штриха, отразившись от зеркала, направляется на кодовую маску, проходит через не затененные участки маски, фиксируется фотоп1зием- Ю никами и стробируется для формирования цифрового сигнала с помощью вентилей и фоумирователя импульсов синхронизации 2) .

Недостатками известного устройства являются сложность его конструкции и большие габариты.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее источника све- 30 та, формирующую оптическую систему, . зеркало, закрепленное на оси электропривода, кодовую маску и фото-, приемный блок, выход которого череэ блок управления связан со входом электропривода (2).

Недостатком этого устройства является низкая надежность- его работы, обусловленная возможностью сбоев счетчика блока управления при каждом быстро протекающем процессе реверсирования осн электропривода.

Цель изобретения вЂ” повышение надежности работы устройства при сохранении высокой точности и скорости отклонению светового пучка.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем источник света, формирующую оптическую систему, зеркало, закрепленное на оси электропривода, кодовую маску и фотоприемный блок, выход которого через блок управления связан со входом электропривода, кодовая маска установлена между источником света и формирующей оптической системой и выполнена в виде многоразрядной оптической шкалы, разрядные штрихи которой расположены параллельно оси вращения зеркала, а перед фотоприемным

855592 блоком установлена щелевая диафрагма, размер щели которой не превышает размера изображения штриха младшего разряда в плоскости диафрагмы, при этом фотоприемный блок выполнен многоразрядным в соответствии с числом разрядов кодовой маски, и его фотоприемные поверхности расположены на одной линии, параллельной оси вращения зеркала.

На чертеже представлена схема устройства.

Схема устройства содержит объектив

1, источник 2 света, оптический элемент 3 в виде зеркала, закрепленного на оси электропривода 4, Фотоприемники 5, электрически связанные с элект- 15 роприводом через блок б управления, кодовую маску 7 и щелевую диафрагму

Устройство работает следующим образом. 20

На входы блока б управления поступает с фотоприемников 5 код обратной . связи и от внешнего источника код требуемого положения управляемого светового пучка. В блоке 6 управления производится сравнение кодов обратной связи и требуемого положения управляемого светового пучка и Формирование сигнала управления электроприводом 4. Вал электропривода 4 начинает поворачиваться, а вместе с валом поворачивается оптический элемент 3, изменяя одновременно направление управляемого пучка н пучка света обратной связи, несущего изображение кодовой маски 7. Перемещение изображения кодовой. маски 7 через щель диафрагмы 8 приводит к срабатыванию тех фотоприемников 5, на которые проецируются световые (не затененные) участки кодовой маски 7, т.е. ф) приводит к изменению кода обратной связи. При равенстве кода обратной связи и кода требуемого положения управляемого светового пучка в блоке 6 управления прекращается Формирование сигнала управления электроприводом 4. Вал электропривода 4 останавливается, и управляемый световой пучок отлоняется в требуемом направлении. В качестве оптического элемента 3 и электропривода 4 можно использовать электрооптическую призму, изменяющую направление управляемого светового пучка и пучка света обратной связи, несущего изображейие ко довой маски 7. В качестве источника. И света можно использовать лазер, Применение предлагаемогс изобретения позволяет повысить надежность работы устройства при сохранении высокой точности и скорости отклонения ц светового пучка. Повышение надежности в предлагаемом устройстве по сравнению с известным обусловлено тем, что вместо оптической решетки примейяет- ся изображение кодовой маски. Наличие в известиом оптической решетки приводит к сбоям в работе счетчика при каждом быстропротекающем процессе реверсирования электропривода, т.е., имеет место ненадежный съем кода обратной связи. Использование в предлагаемом устройстве изображения кодовой маски обеспечивает съем параллельного кода обратной связи и исключает недостатки, присущие известному, сохраняя при этом положительные качества: точность и быстродействие.

Возможность создания надежной цепи обратной связи без дополнительной механической нагрузки на электропривод позволяет использовать в качестве последнего быстродействующие магнитоэлектрические вибраторы, час.тота переключения которых может достигать 5000 Гц. Последующее увеличение частоты переключения ограничивается инерционностью фотоприемников. Использование в качестве источника света лазера позволяет создать в изображении кодовой маски неэатенненные штрихи размером около 10 мкм с необходимой яркостью, что обеспечивает получение точности отклонения светового пучка до 0,05%.

Формула изобретения

1. Устройство для отклонения свето- вого пучка, содержащее источник света, формирующую оптическую систему, зеркало, закрепленное на оси электропривода, кодовую маску и фотоприемный блок, выход которого через блок управления связан со входом электропривода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, кодовая маска установлена между источником света и формирующей оптической системой и выполнена в виде многоразрядной оптической шкалы, разрядные штрихи которой расположены параллельно оси вращения зеркала, а перед фотоприемным блоком установлена щелевая диафрагма, размер щели которой не превышает размера изображения штриха младшего разряда в плоскости диафрагмы, 2. Устройство поп.1,о т л и ч а ювЂ” щ е е с я тем, что фотоприемный блок выполнен многоразрядным в соответствии с числом разрядов кодовой маски, при этом его фотоприемные поBepxBQeTH расположены на одной линии, \ параллельной оси вращения зеркала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США У 3521271, кл. 340-347, 1970.

2.. EIec

9 4, 1974, с.33-34.

855592

0m Хива ис еще иЮ

Составитель Н. Киреева

Техред И, Коштура Корректор Е. Рошко

Редактор Л. Повхан

Филиал ППП Патент, r.Óìãîðîä, ул.Проектная,4

Заказ 6902/66 Тираж . 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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