Сканирующее устройство

СО 1 ОЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1610464 5 С 02 В 26/1 О САНИЕ ИЗОБРЕТЕН никовобрех возное объедиваний ТВОсяк оптиче ия светоняется цляитального и 70 фиг. Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а,ким устройствам для отклового луча от объекта и пркачания вторичных зеркал телескопа при исследовании источ инфракрасного излучения, Цель из тения - расширение функциональны можностей сканирующего устройства и повышение его точности. Сканирующее устройство содержит подложку 2 с отражающей поверхностью 1, установленную на подвижных опорах воэможностью качания относительно своей оси, неподвижную опору 20, магнитозлектрические движители 10 и 11, установ" ленные в плоскости, перпендикулярной оси качания, и состоящие из магнитопроводов с постоянными магнитами, и3 6104644 катушек с обмотками, входящих в рабочие зазоры 15 магнитопроводов и закрепленных на подложке, В основании8 выполнены пазы, совпадающие с рабочими зазорами магнитопроводов, Основание 8 установлено на неподвижнойопоре 20 с воэможностью вращения вплоскости отражающей поверхности нанем закреплены подвижная опора, магнитопроводы, узлы перемещения и фиксации, взаимодействующие с неподвиж-.ной опорой 20 и контактами платыположения плоскости сканирования аИзобретение относится к оптическимустройствам для отклонения световоголуча от объекта и применяется для каяания вторичных зеркал орбитальноготелескопа при исследованйи источников 25инфракрасного излучения,Целью изобретения является расширение диапазона сканирования и по.вышение точности,На фиг.1 изображено сканирующее 30устройство; на фиг.2 - сечение Г-Гна фиг,З; на фиг.З - сечение А-А нафиг.1; на фиг.4 - сечение Б-Б нафиг. 3, первое промежуточное положение, на фиг,5 - то же, второе промежуточное положение, на фиг,б - сечение В-В на фиг.З, первое промежуточное положение 1 на фиг,7 - то же,второе промежуточное положение, нафиг.8 - сечение И-И на фиг,2; на 40фиг,9 - сечение К-К на фиг.2, нафиг, 10 - сечение Д-Д на фиг, 3", нафиг,11 - сечение Л-Л на фиг,З.Сканирующее устройство (фиг,1)содержит отражающую поверхностьизготовленную на подложке 2, установленную на подвижных опорах 3 и 4,определяющих ось качания О-О, Подвижная опора 3 и 4 состоит из оси 5с иглой 6, взаимодействующей с цапфой 7, закрепленной в подложке 2. Игла 6 и цапфа 7 выполнены из драгоценного материала с высокой прочностьюна истирание. Ось 5 установлена в основании 8 с возможностью перемещенияотносительно своей оси и закрепленагайками 9, Устройство содержит двамагнитоэлектрических движителя 10 и11, установленных в плоскости, перобмотки снабжены выступами 17, взаимодействующими с узлами перемещения24 и 25, Узел перемещения содержитподпружиненный шток с канавкой, контактирующей с выступом 17 обмотки,противоположный конец штока имеетскошенную поверхность, взаимодействующую с отверстиями неподвижной опоры, а узел фиксации содержит стакан,в котором установлен подпружиненныйшарик, взаимодействующий с фиксирующими отверстиями неподвижной опоры иконтактами платы, 1 э.п, ф-лы, 11 ил. пендикулярной подвижной опоре (осиО-О) 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 маг. нитопроводов 12, В основании 8 выполнены пазы 16, совпадающие с рабочими зазорами 15, Обмотка 14 снабжена выступом 17 и возможностью прохода в пазу 16 (фиг.3-5).Основание 8 имеет выступ 18, в котором выполнены отверстия 19, а в неподвижной опоре 20 - канавка 21, Шарики 22 установлены одновременно вотверстиях 19, канавке 21 и запертывтулкой 23 (фиг. 3, 11) так, что основание 8 имеет возможность свободного вращения относительно оси, совпадающей с центральной осью отражающейповерхности 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 сиче, развиваемой магнитоэлектрическим 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 скошенную поверхность 30, Поверхности 30, 5 16104 узлов 24 и 25 перемещения расположены зеркально относительно друг друга.На основании 8 закреплены изолированно узлы фиксации (фиг2, 8, 9)5 каждый иэ которых содержит стакан 31, в котором установлен шарик 32 с воэможностью вертикального перемещения, пружина 33, упругая сила ко 1 орой регулируется прокладками 34, Регулировка узлов фиксации по высоте осуществляется прокладками 35.В опоре 20 установлена плата 36 положения плоскости сканирования с проводниками и контактами 37, совпадающими в фиксирующими отверстиями 38 и 39, расстояние между которыми определяет шаг изменения положения плоскости сканирования - уголй,(фиг.3, 10). В неподвижной опоре 20 выполне ны отверстия 40, расположенные с возможностью взаимодействия со скошенными поверхностями 30 штока узлов 24 и 25 перемещения, и фиксирующие отверстия 38 и 39, расположенные с возмож ностью 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 26 узла 25 перемещения сдвинута на шаг - угол (6 - относительно грани отверстия 40. Один узел установлен так, что шарик 32 контактирует с отверстиями 38 и контактами 37 (фиг, 8), а35 шарик 32 второго узла фиксации располагается между отверстиями 39 (Фиг.9),Предлагаемая конструкция позволяет получить необходимый шаг изменения положения плоскости сканирования угол- за счет добавления узлов фиксации и рядов фиксирующих отверстий, Катушки могут быть выполнены с двумя обмотками 14 для дублирования 45 либо для упрощения программы управления устройством - одна обмотка работает на сканирование, другая - на изменение положения плоскости ска 50нирования,Устройство работает следующим об"разом,Отражающая поверхность 1 устанавливается в нулевое положение, и телескоп направляется на исследуемый объект. На катушки с обмотками 14 движителей 1 О и 11 подается управляющийток. Они, взаимодействуя с магнито;,64 6проводами 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 Ь (фиг.13) от оси качания 0-0 до поверхности 1 выполнено минимальным, что дополнительно повышает точность качания, При приближении поверхности 1 к крайнему положению на угол ( упругая сила пружины 28 противодействует дальнейшему наклонению поверхности 1, Дополнительно к упругой силе пружины 28 четкость крайних положений достигается за счет точного по времени мгновенного переключения подачи управляющего тока с катушки 14 движителя 10 на катушку 14 движителя 11, что позволяет исключить вибрации поверхности 1, Угол С и скорость отклонения поверхности 1 управляется величиной тока и временем его действия, При сканировании в пределах угла Ч" шток 26 узлов 24 и 25 перемещения незначительно колеблется в вертикальном направлении, не взаимодействуя с гранями отверстий 40, а узел фиксации (фиг, 8) надежно фиксирует основание 8 относительно неподвижной опоры 20, обеспечивая точность положения плоскости сканирования, например плоскость Х-Х (фиг. 10)Шарик 32 узла фиксации контактирует с контактами 37 платы 36 и замыкает цепь, определяющую положение плоскости сканированияДля изменения положения плоскости сканирования, например, на плоскость У-У 1 на угол 06 (фиг.10), на катушку с обмоткой 14 движителя 10 подается импульсный ток, которая, взаимодействуя с магнитопроводами 12, значительно втягивается в рабочие зазоры 15 и пазы 16, деформируя пружину 28 (фиг, 4). Выступ 17 контактирует с канавкой 27 и толкает шток 26 вертикально вниз. Скошенная поверхность 30 узла 24, в,заимодействуя с гранью отверстия 40, поворачивает основание 8 относительно опоры 20 во.круг оси, совпадающей с центральной осью поверхности 1, Шарик 32 узла фиксации выходит из контакта с отверстием 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 положениеплоскости сканирования, плоскостьУ-У, а поверхность 30 узла 25 перемещается на угол 0 и обеспечивается возможностью ее взаимодействия с граньюотверстия 40 (различие на фиг,4 ифиг.6). После окончания действия импульсного тока пружина 28 возвращаетшток 26 в исходное положение (фиг,5)Дальнейшее изменение положения плоскости сканирования осуществляется подачей импульсного тока на катушку 14движителя 11, поверхность 30 узла 25аналогично поворачивает основание втом же направлении еще на угол 0 Ь15(фиг, 7),Таким образом, попеременно подаваяимпульс на катушки 14 движителей 10и 11, можно изменять положение плоскости сканирования в пределах 360Контакт выступа 17 с канавкой 27 обеспечивает стабильность рабочих зазоров15, исключает эаклинивание штоков 26,а следовательно, четкую работоспособность движителей 10 и 11,Формула из обр етенияСканирующее устройство, содер жащее подложку с отражающей поверхностью, установленную на подвижной опоре с возможностью качания относительно оси, неподвижную опору, магнитоэлектрические движители, установ 35 ленные в плоскости, перпендикулярной оси качания и выполненные из магнитопроводов с постоянными магнитами икатушек с обмотками, входящих в зазоры магнитопроводов, о т л и ч а ю,щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона сканирования и повышения точности, оно дополнительно .снабжено основанием с пазами, приэтом основание и магнитопроводы установлены так, что зазоры магнитопроводов совпадают с пазами основания,приэтом основание установлено с возможностью вращения в плоскости, параллельной отражающей поверхности, и нанем закреплена подвижная опора, магнитопроводы, дополнительно введенныеузлы перемещения и фиксации,взаимодействующие с неподвижной опорой иконтактами также введенной платы положения плоскости сканирования, аобмотки выполнены с выступами, взаимодействующими с узлами перемещения. 2, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что узел перемещения выполнен в виде подпружиненного штока с канавкой, в которой размещенывыступы обмотки, один конец штока выполнен со скошенной поверхностью,взаимодействующей с неподвижной опорой и размещенной в ее отверстии, а узел фиксации выполнен в виде стакана, в котором установлен подпружиненный шарик, взаимодействующий с неподвижной опорой через отверстия и контактами платы,1610464 Составитель Н.ГончаренкоРедактор О,Спесивых Техред И.Ходанич Корректор М.Самборская Заказ 3138 Подписное Тираж 455 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5