DE2056449C

DE2056449C - Device for the electromagnetic excitation of an oscillating optical element

Info

Publication number: DE2056449C
Authority: DE
Inventors: Albrecht 7923 Königsbronn RiIk
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss AG
Publication date: 1972-12-07

Description

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, 30 statten.5. Device according to claims 1 to 3, 30 equip.

dadurch gekennzeichnet, daß das optische EIe- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-characterized in that the optical EIe- This object is achieved according to the invention

ment den Magneten (4) trägt und die Tauchspule löst, daß ein drehbar gelagertes optisches Element (2, 3) stationär angeordnet ist. eine außerhalb seiner Drehachse gelegene Tauchspuiement the magnet (4) and the plunger solves that a rotatably mounted optical element (2, 3) is arranged in a stationary manner. a diving spuie located outside of its axis of rotation

trägt, die in das Feld eines stationär angeordnetencarries, which are arranged in the field of a stationary

15 Permanent- oder Elektromagneten ragt, und daß das15 permanent or electromagnet protrudes, and that the

elektromagnetische Tauchspulsystem das Stellglied in einem geschlossenen Regelkreis darstellt, der einelectromagnetic moving coil system represents the actuator in a closed control loop, which is a

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elek- System zur Messung der Auslenkung des optischen tromagnetischen Anregung eines schwingenden opti- Elements und eine Vorrichtung zum Vergleich dieser sehen Elements. ♦« Auslenkung mit der den gewünschten zeitlichenThe invention relates to a device for electrical system for measuring the deflection of the optical tromagnetic excitation of an oscillating optical element and a device for comparing this see Elements. ♦ «deflection with the desired time

Schwingende optische Elemente, wie beispielsweise Amplitudenvorlauf aufweisenden Führungsgröße, auf Schwingspiegel dienen vorzugsweise zur Abtastung den die Auslenkung einregelbar ist, enthält,
von optischen Abbildungen. Diese werden dabei vor- Für hohe Konstanz der Betriebseigenschaften ist esOscillating optical elements, such as reference variable having amplitude advance, on oscillating mirrors are preferably used for scanning the deflection can be adjusted, contains,
of optical images. These are pre- For high constancy of the operating characteristics it is

zugsweise linienförmig abgetastet, wobei die Bild- von besonderem Vorteil, wenn der Spiegel in einem punkte nacheinander einem photoelektrischen Detek- 45 Kreuzfedergelenk gelagert ist. Kreuzfedergelenke getor zugeleitet werden, der sie in ein elektrisches statten bei kleinstem Bauvolumen große Schwing-Bildsignal umwandelt. Dieses wird über Kabel oder amplituden bei großem Massenträgheitsmoment des Funk einem Empfänger zugeleitet, der ein sichtbares Schwingers.preferably linearly scanned, the image of particular advantage when the mirror in a points one after the other is mounted on a photoelectric Detek 45 universal spring joint. Cross spring joints gate are fed, which equip them in an electrical with the smallest construction volume, large oscillating image signal converts. This is via cables or amplitudes in the case of a large moment of inertia of the Radio transmitted to a receiver, which is a visible oscillator.

Image generated. In the case of the by means of an oscillating mirror In an advantageous embodiment of the invention

abgetasteten Abbildungen handelt es sich meist um 50 dung ist das Tauchspulsystem so auf der Rückseite solche im nicht sichtbaren Spektralbereich, z. B. um des Spiegels befestigt, daß bei einer Spiegelbewegung Wärmebilder. Das Weg-Zeit-Diagramm des Spiegels sich die Achse des Tauchspulsystems als Tangente soll dabei möglichst durch Linien ersten Grades auf einem Umkreis der Spiegeldrehachse bewegt,
darstellbar sein, weil Abrundungen im Weg-Zeit- Weiterhin ist es möglich, daß auf dem Schwing-scanned images are mostly about 50 manure is the moving coil system so on the back those in the invisible spectral range, z. B. attached to the mirror that thermal images during a mirror movement. The path-time diagram of the mirror, the axis of the moving coil system as a tangent, should move as far as possible through lines of the first degree on a circumference of the mirror axis of rotation,
be representable, because roundings in the distance-time- Furthermore, it is possible that on the oscillation-

Diagrammen gleichbedeutend sind mit Verlustwegen. 55 spiegel ein Magnet befestigt und eine Tauchspule Außerdem ist es wünschenswert, daß der Weg für stationär angeordnet ist.Diagrams are synonymous with loss paths. 55 mirror attached a magnet and a plunger coil In addition, it is desirable that the path be arranged to be stationary.

die Rückführung des Spiegels kürzer ist als der für Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegenthe return of the mirror is shorter than that for the advantages achieved with the invention

den Arbeitsgang. Ein vorteilhaftes Weg-Zeit-Dia- insbesondere darin, daß durch die Verwendung des gramm für einen Schwingspiegel ist also eine Säge- Tauchspulsystems so hohe Flußdichten im Luftspalt zahnkurve, deren Anstiegsflanke einen kleineren 60 erzeugt werden, daß auch bei einer vom Stromnetz Steigungswinkel hat als die abfallende Flanke. Die unabhängigen Energieversorgung hohe Auslenkkräfte in diesem Fall bei der Rückführung auftretenden und damit hohe Beschleunigungen erhalten werden starken Beschleunigungskräfte sind ausschlaggebend können. Dadurch ist es möglich, den Spiegel zu nicht für die Schwierigkeiten und Probleme der Kon- sinusförmigen Schwingungen anzuregen, beispieisstruktion. 65 weise zu einer sägezahnartigen Schwingung, derenthe operation. An advantageous way-time slide, in particular, that by using the gram for a vibrating mirror is a saw-moving coil system with such high flux densities in the air gap Tooth curve, the rising edge of which generates a smaller 60, that even with one from the mains Has the slope angle as the falling edge. The independent power supply has high deflection forces in this case occurring during the return and thus high accelerations can be obtained strong acceleration forces are crucial. This makes it possible not to use the mirror for the difficulties and problems of the sinusoidal oscillations, example construction. 65 point to a sawtooth-like oscillation, whose

Es ist bekannt, die Anregung von Schwingsyste- Verlaufsform eine flache Anstiegs- und eine steile men motorisch und mittels mechanischer Getriebe Abfall flanke zeigt,
vorzunehmen, wobei die Amplitudenkonstanz und Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in denIt is known that the stimulation of Schwingsyste- course shape shows a flat rise and a steep men motor and by means of mechanical gear falling edge,
undertake, with the amplitude constancy and An embodiment of the invention is in the

Fig. 1 bis 3 dec Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtFig. 1 to 3 of the drawing and is shown in described in more detail below. It shows

F i g. 1 die Vorrichtung entsprechend der Erfindung in einem Schnitt in der Seitenansicht,F i g. 1 shows the device according to the invention in a section in a side view,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II der "ilFig. 2 is a section along the line H-II of "il

ι α r Fi ρ 3 ist die vom Sollwertgeber in den gelkreis eingegetne Führungsgröße mit W begeiKreis ciu_Bt_B „ . _is» sondern eine sich ι α r Fi ρ 3 is that of the set value transmitter in the gelkreis eingegetne command with W begeiKreis ciu _B t _B ". _is »but one itself

Regelkreis
KegeiKreisControl loop
Kegei circle

sondern eine sichbut one yourself

Fig. 3 das Blockschaltbild des geschlossenen Regelkreises.3 shows the block diagram of the closed control loop.

Im einzelnen ist in den Fig. 1 und 2 mit 1 der Spiegel bezeichnet, der drehbar um die Achse 8 in einem Kreuzfedergelenk 5 gelagert ist. Auf der Rückseite des Spiegels 1 ist außerhalb der Drehachse 8 eine Tauchspule 2 mit den Wicklungen 3 befestigt. Mit 4 ist ein rotationssymmetrischer Topfmagnet bezeichnet, in welchen die Spüle 2 bei Schwingbewegungen des Spiegels 1 eintaucht. Die Achse 6 der Spule 2 bewegt sich dabei als Tangente auf den Umkreis 7 der Spiegeldrehachse 8.In detail, 1 and 2 with 1 in Figs Designated mirror, which is rotatably mounted about the axis 8 in a universal spring joint 5. On the back side of the mirror 1, a plunger coil 2 with the windings 3 is attached outside the axis of rotation 8. 4 with a rotationally symmetrical pot magnet is referred to, in which the sink 2 with oscillating movements of the mirror 1 is immersed. The axis 6 of the coil 2 moves as a tangent to the circumference 7 of the mirror axis of rotation 8.

und der Spiet-ei-and the Spiet-egg

auf daon there

vSrker und einen Leistung
eleCmagneüsche System des Schwngungssp^eKvSrker and a performance
eleCmagneüsche system of the swivel sp ^ eK

gegeben.given.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 2 -: -ill the dimensional accuracy of the movement by the mechanics äff patent claims itself is prescribed. For non-sinusoidal SSfv claims. Distractions of the mirror are gears, however, S

1. Device for electromagnetic induction difficult to determine, manufacture and excite a vibrating optical element, 5 require a large structural volume. Further disadvantages ^ characterized in that a rotating optical element (1) with its high noise level and normal, ^ Urbar mounted optical element (1) is non-wear. i # half of its axis of rotation (8) located moving coil. There are also electromagnetic excitation * - Jg (2,3), which are known in the field of a stationary system for oscillating mirrors, which have an ordered permanent magnet or electromagnet (4) io electric coil in a magnetic field by a., .. · ,. protrudes and that the electromagnetic moving coil is deflected through the alternating current flowing through it, the actuator is in a closed system Elements and a low deflection force too. Therefore can u- κ Device for comparing this deflection 15-like oscillation systems only for sinusoidal bpiegei ψ. with the reference variable which has the desired amplitude movements over time and mirrors with a small mass trajectory, to which the moment of unity is used. ^K deflection is adjustable, contains. The invention is now based on the object

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the optical element (I) consists of a vibrating optical element, beispie
consists of a mirror. way of specifying an oscillating mirror that

3. Device according to claim 2, thereby permitting the amplitude of the mirror deflection to be a ·. indicates that the mirror (1) in a cross-desired time course to give, wot · · spring joint (5) is mounted. large steering amplitudes also possible sip, *

4. Device according to claims 2 and 3, as The new device should in particular also 1-thereby characterized in that with a mirror possible, mirror with a relatively large mass force. movement to stimulate the axis (6) of the moving coil torque to oscillate movements, iltt systems (2,3) as a tangent on a circumference (7) a deflection of ray bundles of larger diameter the mirror axis of rotation (8) moves. knife, for example from 100 mm and more gc