SU1153311A1 - Зеркальный многогранник развертывающей системы - Google Patents

Abstract

1. ЗЕРКАЛЬНЫЙ МНОГОГРАННИК РАЗВЕРТЫВАЩЕй СИСТЕМЫ с плоскими отражшошими гран ми, образукицими двухгранные углы, вершины которых размещены по окружности, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  точности и упрощени  технологии изготовлени , он выполнен в виде цилиндра, ось которого совпадает с осью вращени , с закрепленными на его боковой поверхности отражательными эле.ментами, выполненными в виде плоскопараллельных пластин . (/) С А СЛ СО со

Description

2. Многогранник по п. I, о т л и- ми стаканами, соосными с основанием чающийс  тем, что, с целью цилиндра, причем торцы отражательт првьаиени  наде иости закреплени  ньк элементов размещены внутри плоскопараллельных пластин на рсно- стаканов и жестко св заны с нивании цилиндра, он снабжен торцовы- ми.

1153311

Изобретение относитс  к оптическим развертывающим системам и может быть использовано, например, в лазерных устройствах отображени  . информации дл  развертки луча на рабочем поле. Известен зеркальный многогранник развертывающей системы, содержащий плоские отражающие взаимноортогонал ные грани, образуюпще двухгранные углы, вершины которых размещены по окружности, причем двухгранные углы образованы гран ми двух усеченных правильных пирамид, соединенных мень шими основани ми, так что их оси симметрии лежат на оси вращени  многогранника , а ребра двухгранных углов перпендикул рны оси вращени  многогранника flj . Недостатками данного многогранника  вл ютс  трудность высокоточного изготовлени  его пирамид, а также потери световой энергии на двух отра жающих гран х двухгранных углов многогранника . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  вращающийс  зеркальный барабан в виде многогранника с полиро ванными зеркальными гран ми 2 , Недостатками известного барабана  вл ютс  сложность высокоточного изготовлени  многогранника и биени  его в процессе вращени , так как из известных механизированных (станочных ) методов отделочной обработки абразивным инструментом (тонкое шлифование ) , хонингование и доводка приемлемым (с точки зрени  уменьшени  погрешности геометрической формЫ  вл етс  только тонкое шлифование,, обеспечивающее точность после обработки 10 мкм что при базе, например 100 мм составл ет 22,5 угловых секунд . При этом тонкое шлифование многогранника необходимо выполн ть в специальном приспособлении с угловой фиксацией детали, обеспечивающем точное рассто ние от обрабатываемой поверхности до оси вращени , что вносит дополнительную погрешность (не менее 10 мкм или 22,5 угловых секунд), т.е. суммарна  погрешность Составл ет 45 угловых секунд. Ручна  же доводка отражательных поверхностей многогранника весьма трудоемка и практически неосуществима в услови х серийного производства , при этом точность расположени  отражающих поверхностей не повышаетс  сложности выполнени  контрольных операций. Примен   специальные .методы и спецоборудование удаетс  получить цельный многогранник с точностью около 10 угловых секунд. Однако эти методы и оборудование требуют значительных затрат и практически непригодны дл  серийного производства. Цель изобретени  - повьппение точности и упрощение технологии изготовлени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что зеркальный многограиник развертывающей системы выполнен в виде 1щлиндра, ось которого совпадает с осью .вращени , с закрепленными на его боковой поверхности отражательными элементами, выполненными в виде плоскопараллельных пластин. Зеркальный многогранник может быть снабжен торцовыми стаканами, соосными с основанием цилиндра, причем торцы отражательных элементов размещены внутри стаканов и жестко св заны с ними. ; На фиг. 1 показано сечение зеркального многогранника вдоль оси вращени ; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1.

3

Зеркальный многогранник разверть вающей системы содержит пилиндр I, отражательные элементы 2 и торцовые стаканы 3. Ось цилиндра совпадает с бсью вращени  многогранника . Каждый из отражательных элементов 2 выполнен в виде плоскопараллельной пластины и одной плоскостью касаетс  поверхности цилиндра 1 не менее чем двум  точками (расположенными на образующей цилиндрической поверхности). В качестве отражательных: элементов 2 использованы меры длины концевые плоскопараллельные по ГОСТ 9038-73. Торцовые стаканы 3 посажены на цилиндр 1 и соосны с ним. Пространство между поверхностью цилиндра 1 и плоскост ми отражательных элементов 2, а также между внутренними поверхност ми стаканов 3 и вход щими в них част ми отражательных элементов 2 заполнено компаундом 4 дл  обеспечени  жесткости конструкции.

Устройство работает следующим образом.

Луч, подлежащий развертьшанию / направл етс  на одну из отражающих граней зеркального многогранника. При вращении многогранника вокруг своей оси измен етс  угол падени  луча на отражающую поверхность и, в соответствии с этим, угол отражени  и направление отраженного луча . При этом на плоскости, пересекающей отраженный луч (рабочее поле ) , световое п тно отраженного луча вычерчивает линию. При дальнейшем вращении многогранника следующа  грань пересекает падающий на многогранник пуч и движение отраженного луча (а вместе с ним и светового п тна на рабочем поле) повтог р етс .

В зеркальном многограннике погрешность расположени  отражающих поверхностей многогранника относительно оси вращени  складьшаетс  из погрешности формы цилиндра 1 и отражательных элементов 2. При этом погрешность формы цилиндра 1 при

53311 4

; механической станочной ) доводке составл ет 0,2-0,3 мкм, что составл ет 0,65 угловых секунд, а погрешность формы отражательных элементов 2, если в качестве их используютс  стандартные меры длины концевые плоскопарралельные по ГОСТ 9038-73, составл ет 0,05-0,30 мкм (в зависимости от класса точности 1Q меры, т.е. суммарна  погрешность не превышает 0,6 мкм или 1,35 угловых секунд, что более 30 раз точнее известного изготовленного станочным методом в услови х серийного производства .

Сборка зеркального многогранника производитс  в простом неточном приспособлении (форме), в котором устанавливаете/ цилиндр 1 , к которому подпружиненными элементами подвод тс  до соприкосновени  к образующим цилиндра отражательные элементы 2, после чего в пространство между цилиндром 1 и элементами 2 вводитс  клеюще-герметизирующа  масса (например, компаунд на базе эпоксидной смолы холодного отверждени . При этом вследствие поджати  пружинами сохран етс  контакт пластин с цилиндром и тем самым паррапельность отражающих поверхностей оси цилиндра .

Применение более простых в изготовлении деталей исключает необходимость использовани  высокоточного приспособлени  дл  изготовлени  граней призм базового многогранника, что существенно упрощает многогранник . Применение в качестве отражательных элементов плоскопараллельных концевых мер длины по ГОСТ 9038-73, имеюпдах очень высокую точность и параллельность (до 0,01 мкм), а также хорошую отражашвдую поверхность ( S 0,063 мкм), позвол ет дополнительно упростить многогранник, так как промьшшенностью освоен их серийный выпуск.

Применение торцовых стаканов позвол ет повысить надежность многогранника и использовать менее дефицитные компаунды.

Claims (2)

1. ЗЕРКАЛЬНЫЙ МНОГОГРАННИК РАЗВЕРТЫВАЮЩЕЙ*СИСТЕМЫ с плоскими отражающими гранями, образующими двухгранные углы, вершины которых размещены по окружности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения технологии изготовления, он выполнен в виде цилиндра, ось которого совпадает с осью вращения, с закрепленными на его боковой поверхности отражательными эле.ментами, выполненными в виде плоскопараллельных пластин .

2, Многогранник по п.1, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения надежности закрепления плоскопараллельных пластин на основании цилиндра, он снабжен торцовы ми стаканами, соосными с основанием цилиндра, причем торцы отражательт ных элементов размещены внутри стаканов и жестко связаны с ними.