Сканирующее устройство Советский патент 1990 года по МПК G02B26/10 

И

Фиг.3

Т

катушек с обмотками, входящих в рабочие зазоры 15 магнитопроводов и закрепленных на подложке. В основании 8 выполнены пазы, совпадающие с рабочими зазорами магнитопроводов. Основание 8 установлено на неподвижной опоре 20 с возмозйностью вращения в плоскости отражающей поверхности,, на нем закреплены подвижная опора, маг- нитопроводы, узлы перемещения и фиксации, взаимодействующие с неподвиж-. ной опорой 20 и контактами платы положения плоскости сканирования, а .

обмотки снабжены выступами 17, взаимодействующими с узлами- перемещения 24 и 25. Узел перемещения содержит

подпружиненный шток с канавкой, контактирующей с выступом 17 обмо тки, противоположный конец штока имеет скошенную поверхность, взаимодействующую с отверстиями неподвижной опоры, а узел фиксации- содержит стакан, в котором установлен подпружиненный шарик, взаимодействующей с фиксирующими отверстиями неподвижной опоры и контактами платы. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к оптическим устройствам для отклонения светового луча от объекта и применяется для качания вторичных зеркал орбитального телескопа при исследовании источников инфракрасного излучения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей сканирующего устройства и повышение его точности. Сканирующее устройство содержит подложку 2 с отражающей поверхностью 1, установленную на подвижных опорах с возможностью качания относительно своей оси, неподвижную опору 20, магнитоэлектрические движители 10 и 11, установленные в плоскости, перпендикулярной оси качания, и состоящие из магнитопроводов с постоянными магнитами, и катушек с обмотками, входящих в рабочие зазоры 15 магнитопроводов и закрепленных на подложке. В основании 8 выполнены пазы, совпадающие с рабочими зазорами магнитопроводов. Основание 8 установлено на неподвижной опоре 20 с возможностью вращения в плоскости отражающей поверхности, на нем закреплены подвижная опора, магнитопроводы, узлы перемещения и фиксации, взаимодействующие с неподвижной опорой 20 и контактами платы положения плоскости сканирования, а обмотки снабжены выступами 17, взаимодействующими с узлами перемещения 24 и 25. Узел перемещения содержит подпружиненный шток с канавкой, контактирующей с выступом 17 обмотки, противоположный конец штока имеет скошенную поверхность, взаимодействующую с отверстиями неподвижной опоры, а узел фиксации содержит стакан, в котором установлен подпружиненный шарик, взаимодействующий с фиксирующими отверстиями неподвижной опоры и контактами платы. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к оптическим устройствам для отклонения светового луча от объекта и применяется для ка- нания вторичных зеркал орбитального ггелескопа при исследовании источников инфракрасного излуче ния. Целью изобретения является расширение диапазона сканиро1зания и повышение точности.

На фиг.1 изображено сканирующее устройство; на фиг.2 - сечение Г-Г на фиг.З; на фиг.З - сечение А-А на фиг.1, на фиг.4 - сечение на .фиг. 3, первое промежуточное положение} на фиг.5 - то же, второе про- межуточное положениеJ на фиг,6 - сечение В-В на фиг.З, первое промежуточное положение , на. фиг.7 - то же, . в торое промежуточное положение , на фиг. 8 - сечение И-И на фиг. 2, на фиг.9 - сечение К--К на фиг.2, на фиг. 10 - сечение Д-Д на фиг. 3, на фиг. 11 -сечение Л-Л на фиг.З.

Сканирующее устройство (фиг.1) содержит отражающую поверхность 1, изготовленную на подложке 2, установленную на подвижных опорах 3 и 4, определяющих ось качания 0-0, Подвижная опора 3 и 4 состоит из оси 5 с иглой 6,. взаимодействующей с дав- фой 7, закрепленной в подложке 2. Игла 6 и цапфа 7 выполнены из драгоцен ного материала с высокой прочностью на истирание. Ось 5 установлена в оновании 8 с возможностью перемещени относительно своей оси и закреплена гайками 9. Устройство содержит два магнитоэлектрических движителя 10 и 11, установленных в плоскости , перпендикулярной подвижной опоре (оси 0-0) и равноудаленных от вертикальной оси отражающей поверхности 1. Каждый движитель состоит из магнитопроводов 12 с постоянными магнитами 13, закрепленных на основании 8 (фиг.2), и катушек с обмотками 14, установленных, на подложке 2. Обмотки 14 входят в рабочие зазоры 15 магнитопроводов 12. В основании 8 выполнены пазы 16, совпадаюшие с рабочими зазорами 15. Обмотка 14 снабжена выступом 17 и возможностью прохода в пазу 16 (фиг.3-5).

Основание В имеет выступ 18, в котором выполнены отверстия 19, а в неподвижной опоре 20 - канавка 21. Шарики 22 установлены одновременно в отверстиях 19, канавке 21 и заперты втулкой 23 (фиг. 3, 11) так, что основание 8 имеет возможность свободного вращения относительно оси, совпадающей с центральной осью отражающей поверхности 1.

На основании 8 в нижней части магнитопроводов 12 закреплены узлы 24 и 25 перемещения, каждый из которых содержит шток 26 с канавкой 27 (фиг.4, 5), пружину 28, упругая сила которой пропорциональна силе, развиваемой манитоэлектрическим движителем и регулируется прокладками 29, Выступ 17 обмотки 14 контактирует с канавкой 27 штока 26, который установлен без возможности вращения вокруг своей оси и имеет возможность вертикального перемещения (фиг, 3). Шток 26 имеет скшенную поверхность 30, Поверхности 3

5

узлов 24 и 25 перемещения расположен зеркально относительно друг друга.

На основании 8 закреплены изолированно узлы фиксации (фиг. 2, 8, 9) каждый из которых содержит стакан 31 в котором установлен шарик 32 с возможностью вертикального перемещения, пружина 33, упругая сила которой регулируется прокладками 34. Регулировка узлов фиксации по высоте осуществляется прокладками 35.

В опоре 2.0 установлена плата 36 положения плоскости сканирования с проводниками и контактами 37, совпадающими о фиксирующими отверстиями 38 и 39, расстояние мелщу которыми определяет шаг изменения положения плоскости сканирования - уголоб (фиг.З 10), В неподвижной опоре 20 выполнены отверстия 40, расположенные с возможностью взаимодействия со скошенными поверхностями 30 штока узлов 24 и

25перемещения, и фиксирующие отверстия 38 и 39, расположенные с возможностью взаимодействия с шариками 32 узлов фиксации (фиг,1, 8 - 10). Узел 24 перемещения установлен так, что скошенная поверхность 30 штока 26 может взаимодействовать с гранью отверстия 40, а поверхность 30 штока

26узла 25 перемещения сдвинута на шаг - угол оС - относительно грани отверстия 40. Один узел установлен так, что шарик 32 контактирует с отверстиями 38 и контактами 37 (фиг. 8), а шарик 32 второго узла фиксации располагается меязду отверстиями 39 (фиг.9)

Предлагаемая конструкция позволяет получить необходимый шаг изменения положения плоскости сканирования - угол об - за счет добавления узлов фиксации и рядов фиксирующих отверс- тий. Катушки могут быть выполнены с двумя обмотками 14 для дублирования либо для упрощения программы управления устройством - одна обмотка работает на сканирование, другая - на изменение положения плоскости сканирования.

Устройство работает следующим образом.

Отражающая поверхность 1 устанавливается в нулевое положение, и телескоп направляется на исследуемый объект. На катушки с обмотками 14 дви- ;жителей 10 и 11 подается управляющий ток. Они, взаимодействуя с магнито -.

104646;

проводами 12, втягиваются в рабочие зазоры 15 и отклоняют отражающую поверхность 1 относительно оси. 0-0, ко- торая гарантированно зафиксирована иглами 6, что сводит биение оси и трение к нулю. Расстояние h (фиг.13) от оси качания 0-0 до поверхности 1 выполнено минимальным, что дополни- Q тельно повышает точность качания. При приближении поверхности 1 к крайнему положению на угол СР упругая сила пружины 28 противодействует дальнейшему наклонению поверхности 1. Допол- 15 нительно к упругой силе пружины 28 четкость крайних положений достигается за счет точного по времени мгновенного переключения подачи управляющего тока с катушки 14 движителя 10 20 на катушку 14 движителя 11, что позволяет исключить вибрации поверхности 1 . Угол tf и скорость отклонения поверхности 1 управляется величиной тока и временем его действия. При 25 сканировании в пределах угла Cf шток 26 узлов 24 и 25 перемещения незначительно колеблется в вертикальном направлении, не взаимодействуя с гранями отверстий 40, а узел фиксации 30 (фиг. 8) надежно фиксирует основание 8 относительно неподвижной опоры 20, обеспечивая точность положения плоскости сканирования, например плоскость Х-Х (фиг. 10). Шарик 32 узла 2 фиксации контактирует с контактами 37 платы 36 и замыкает цепь, определяющую положение плоскости сканирования . Для изменения положения плоскости сканирования, например, на плос- 40 кость Y-Y на угол об (фиг.10), на катушку с обмоткой 14 движителя 10 подается импульсный ток, которая, взаимодействуя с магнитопроводами 12, значительно втягивается в рабочие за- 5 зоры 15 и пазы 16, деформируя пружину 28 (фиг. 4). Выступ 17 конта}сти- рует с канавкой 27 и толкает шток 26 вертикально вниз. Скошенная поверхность 30 узла 24, взаимодействуя с 0 гранью отверстия 40, поворачивает основание 8 относительно опоры 20 вокруг оси, совпадающей с центральной осью поверхности 1. Шарик 32 узла фиксации -выходит из контакта с отвер- 5 стием 38, контактом 37 и устанавливается между отверстиями 38, шарик 32 второго узла фиксации заскакивает в отверстия 39 и замыкает цепь с контактом 37, определяя новое положение

плоскости сканирования, плоскость Y-Y, а поверхность 30 узла 25 перемещается на угол (xi и обеспечивается возможностью ее взаимодействия с гранью i отверстия 40 (различие на фиг,4 и фиг.6). После окончания действия импульсного тока пружина 28 возвращает шток 26 в исходное положение (фиг,5).. Дальнейшее изменение положения плос- |Q кости сканирования осуществляется подачей импульсного тока на катушку 14 движителя 11, поверхность 30 узла 25 аналогично поворачивает основание в том же направлении еще на угол оЛ (фиг.. 7).

Таким образом, попеременно подавая импульс на катушки 14 движителей 10 и 11, можно изменять положение штос- 2Q кости сканирования в пределах 360 , Контакт выступа 17 с канавкой 27 обеспечивает стабильность рабочих зазоров 15, исключает заклинивание штоков 26, а следовательно, четкую работоспособ- 25 ность движителей 10 и 11,

Формула изобретения

проводов с постоянными магнитами и катушек с обмотками, входящих в зазоры магнитопроводов, отличаю- щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона сканирования и повышения точности, оно дополнительно/ снабжено основанием с пазами, при этом основание и магнитопроводы установлены так, что зазоры магнитопроводов совпадают с пазами основания,при этом основание установлено с возможностью вращения в плоскости, параллельной отражающей поверхности, и на нем закреплена подвижная опора, магнитопроводы, дополнительно введенные узлы перемещения и фиксации,взаимодействующие с неподвижной опорой и контактами также введенной штаты положения плоскости сканирования, а обмотки выполнены с выступами, взаимодействующими с узлами перемещения.

I

Ф(2. /

S-ff

Фаг.

1

Фиг. Z

6-5

26

Фиг. 8

Фие.9

4в

38

39

21

Составитель Н.Гончаренко Редактор О.Спесивых Техред М.Ходанич

Заказ 3738

Тираж 455

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, 1-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

20

Фиг. 10

Фиг. 11

Корректор М.Самборская

Подписное