Зеркальное скинирующее устройство

 

ЗЕРКАЛЬНОЕ СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее отклоняющее зеркало, укрепленное на поворотном элементе в корпусе устройства, ферромагнитные якоря, электромагниты и датчик положения зеркала, электрически соединенные с блоком управления, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, в устройство введены два постоянных магнита , одноименные полюса которых соединены с ферромагнитными якорями, выполненными в виде полосковых мембран, между которыми установлены с зазором электромагниты, а поворотный элемент выполнен в виде упругой рамки, на одной из сторон которой закреплено отклоняющее зеркало, а с противоположной стороной жестко связан датчик положения зеркала, закрепленный в корпусе, при этом каждая из этих сторон рамки жестко связана с серединой соответствующего ферромагнитного якоря. входной сиенам сл ел о |

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. SU„„1151907

4(59 G 02 В 718 2608

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ьяо3ной сигнал

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3677144/24-10 (22) 22.12.83 (46) 23.04.85. Бюл. № 15 (72) Т. П. Киселева и Н. Ф. Орелкин (53) 535.8 (088.8) (56) 1. Каталог фирмы OPTELTEC «Laser

Optics», ФРГ, 1975, с. 171 — 173.

2. Заявка Великобритании № 1454427, кл. G 2 J, 1970. (54) (57) ЗЕРКАЛЬНОЕ СКАНИРУЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО, содержащее отклоняющее зеркало, укрепленное на поворотном элементе в корпусе устройства, ферромагнитные якоря, электромагниты и датчик положения зеркала, электрически соединенные с блоком управления, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, в устройство введены два постоянных магнита, одноименные полюса которых соединены с ферромагнитными якорями, выполненными в виде полосковых мембран, между которыми установлены с зазором электромагниты, а поворотный элемент выполнен в виде упругой рамки, на одной из сторон которой закреплено отклоняющее зеркало, а с противоположной стороной жестко связан датчик положения зеркала, закрепленный в корпусе, при этом каждая из этих сторон рамки жестко связана с серединой соответствующего ферромагнитного якоря.

1151907

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может применяться в средствах записи и отображения информации для координатного отклонения светового луча, в оптических запоминающих устройствах, в светолокации и в других устройствах, в которых требуется отклонение светового луча с большой скоростью на углы в пределах от 0 до 10 .

Известно устройство для отклонения светового луча, содержащее привод гальванометрического типа, на оси которого закреплено зеркало. Датчик обратной связи представляет собой емкостной преобразователь угла поворота привода в напряжение, ротор которого закреплен на оси привода. При- 15 вод и емкостной преобразователь включены в сервосистему (1).

Недостатком данногб устройства является низкая скорость отклонения светового луча.

Наиболее близким к изобретению по достигаемому эффекту и совокупности сушественных признаков является зеркальное сканирующее устройство, содержащее отклоняющее зеркало, установленное на оси, закрепленной в центре тяжести зеркала. На 2s концах зеркала установлены ферромагнитные якоря, взаимодействующие с расположенными напротив них электромагнитами.

При работе устройства зеркало поворачивается на угол, ограниченный упорами.

Контроль отклонения зеркала в каждый момент времени осуществляется емкостным датчиком положения зеркала, установленным на зеркале и электрически соединенным с блоком управления, с которым также соединены обмотки электромагнитов (2).

Однако известное зеркальное сканирующее устройство не позволяет достигнуть высоких скоростей отклонения, так как с отклоняющим зеркалом связана инерционная масса.

Целью изобретения является увеличение 40 быстродействия устройства при сохранении высокой точности отклонения светового луча.

Поставленная цель достигается тем, что в зеркальное сканирующее устройство, содержашее отклоняющее зеркало, укрепленное на поворотном элементе в корпусе устройства, ферромагнитные якоря, электромагниты и датчик положения зеркала, электрически соединенные с блоком управления, дополнительно введены два постоянных gp магнита, одноименные полюса которых соединены с ферромагнитными якорями, выполненными в виде полосковых мембран, между которыми установлены с зазором электромагниты, а поворотный элемент выполнен в виде упругой рамки, на одной из сторон которой закреплено отклоняюшее зеркало, а с противоположной стороной жестко связан датчик положения зеркала, закрепленный в корпусе, при этом каждая из этих сторон рамки жестко связана с серединой соответствующего ферромагнитного якоря.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — сканируюшее зеркало, разрез.

Устройство содержит отклоняюшее зеркало 1, закрепленное на середине верхней стороны упругой рамки 2. С серединой противоположной стороны упругой рамки 2 жестко связан датчик 3 положения зеркала, неподвижно закрепленный в корпусе 4 и выполненный в виде пьезокерамической пластины. В корпусе 4 также жестко закреплены два постоянных магнита 5, одноименные полюса которых соединены двумя ферромагнитными якорями 6, выполненными в виде полосковых мембран.

Середина каждого ферромагнитного якоря 6 жестко связана с соответствующей ему боковой стороной упругой рамки 2, причем расстояние между боковыми сторонами упругой рамки 2 и, соответственно ширина ферромагнитных якорей 6 выбраны в зависимости от заданного угла поворота отклоняющего зеркала 1. Рядом с каждым из постоянных магнитов 5 между ферромагнитными якорями 6 на равных расстояниях от их середин помещены два электромагнита 7, электрически соединенные с блоком 8 управления, с которым также электрически соединен датчик 3 положения зеркала, причем электромагниты 7 закреплены в корпусе 4 таким образом, что между их полюсами и ферромагнитными якорями 6 имеется зазор. Для исключения ошибки децентровки отклоняющее зеркало 1 закреплено на упругой рамке 2 таким образом, что его отражающая поверхность находится в плоскости, проходяшей через сторону упругой рамки 2, параллельную ферромагнитным якорям 6.

Устройство работает следуюшим образом.

При подаче сигнала в виде знакопеременного напряжения от блока 8 управления на электромагниты 7, ферромагнитные якоря 6, намагниченные постоянными магнитами 5, вследствие взаимодействия с полюсами электромагнитов 7 изгибаются и деформируют упругую рамку 2, которая при этом преобразует поступательное перемешение ферромагнитных якорей 6 в угловой поворот отклоняющего зеркала 1, пропорциональный сигналу от блока 8 управления. Одновременно деформация упругой рамки 2 передается на датчик 3 положения зеркала, который вырабатывает электрический сигнал, амплитуда которого пропорциональна углу поворота отклоняющего зеркала 1, а полярность сигнала показывает направление поворота отклоняющего зеркала 1. Этот сигнал поступает на блок 8 управления, где опре1151907 фиг.2

Составитель О. Петров

Редактор В. Иванова Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 2318 35 Тираж 526 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4деляется положение отклоняющего зеркала 1 в каждый момент времени для точного отклонения луча в заданную координату.

Отклонение луча по двум координатам осуществляется двумя подобными устройствами, установленными ортогонально друг к другу.

Предлагаемое сканирующее устройство имеет повышенное быстродействие и высокую точность отклонения светового луча.