DE4001242A1 - Linearscanner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearscanner gemäß dem Ober­ begriff des Hauptanspruchs.

Die Erfindung der genannten Art wird u. a. in Flugkörpern eingesetzt und kommt daher beispielsweise im Bereich der taktischen Munition zur Anwendung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen mittels der schnell ein zu detektierender Bereich erfaßt wird und die in Flug­ körpern und im Bereich ballistischer Munition einsetzbar ist.

Die erfindungsgemäße Anordnung sowie ihre entsprechenden Weiterbildungen sollen dabei zusätzlich leicht herstell­ bar, preiswert und materialsparend ausfallen.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist in dem Pa­ tentanspruch 1 beschrieben. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sowie bevorzugte An­ wendungen der Erfindung aufgeführt.

Der erfindungsgemäße Lösungsgedanke besteht darin, daß auf einem leichten Rotorsegment, das frei bewegliche und/oder gerichtete Bewegungen ausführt, vorzugsweise ein Reflek­ tor, der auf dem Rotorsegment vorteilhafterweise fest mon­ tiert ist, angebracht ist, der als Abtastspiegel (Scann­ spiegel) des Scanners wirkt.

Das Rotorsegment selbst befindet sich in einer segmentier­ ten Anordnung.

Die durch seine schnelle und/oder langsame Bewegung auf­ tretenden Materialschwingungen sind durch Federn, Magnete, Spulen an den vermeintlichen Schwingungs-Übertragungs-Kon­ taktstellen oder durch andere Maßnahmen kompensiert. Als andere Maßnahme ist z. B. anzusehen, daß die segmentierte Anordnung insgesamt eine wesentlich größere Masse aufweist als das Rotorsegment selbst. Hierzu kann das Rotorsegment beispielsweise als Schwinganker aus Kunststoff mit inte­ grierten Magneten oder als Leichtmetall- bzw. Magnesium- oder CFK-Schwinganker ausgebildet sein, wobei seine Füh­ rung bzw. die restliche Segmentierung aus schwererem Mate­ rial auszubilden ist.

Aufgrund der vorliegenden Anordnung ist ein schnelles Scannen eines zu detektierenden Bereiches unter Vermeidung von Eigenschwingungen durch den Scanner möglich. Die An­ ordnung ist dabei temperaturbeständig und beschleunigungs­ fest. Des weiteren ist die gefundene Lösung leicht her­ stellbar, preiswert, materialsparend ausgebildet und er­ füllt die Aufgabenstellung in vollem Umfang.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Fig. 1 bis 3 näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 bis 3 jeweils die Schnittbilder des erfindungsgemäßen Scanners bzw. die Schnittbilder der erfindungsgemäßen Weiterbildungen von Fig. 1.

Der erfindungsgemäße Scanner ist in einem Polschuh 70, in dem Spulen integriert sind, ausgebildet (Segmentmotor). In einer vorzugsweise exponentiell verlaufenden Aushöhlung des Polschuhes 70 ist ein bewegliches Rotorsegment 710 ausgebildet, dessen ebenfalls exponentiell verlaufende Auswölbung in etwa parallel und möglichst nahe zur Aushöh­ lung im Polschuh 70 ausgebildet ist.

An der jener Auswölbung gegenüberliegenden Seite am Stator ist ein Spiegel 713 montiert, wobei die Geometrie des Ro­ torsegments 710 diesbezüglich so ausgebildet ist, daß eine möglichst schnelle Bewegung des Spiegels möglich ist. Eine mögliche geometrische Ausbildung besteht darin, daß der Stator aus einer Halbkugel mit anschließendem Kegelstumpf ausgebildet ist.

Das Rotorsegment 710 selbst ist zusätzlich von vorzugs­ weise zwei parallel zu ihm ausgerichteten Ausgleichsroto­ ren 31 und 32 umgeben, die mit dem Rotorsegment 710 ge­ meinsam in einem Gehäuse 37 integriert sind (Fig. 1) und zu diesem axial ausgebildet sind. Grundsätzlich kann die­ ses Rotorsegment 710 aus leichterem Material als die übri­ gen Bauteile bestehen.

Nach Fig. 2 ist dieses Rotorsegment 710 mit einem Perma­ nentmagneten versehen, der in der Aushöhlung bündig zur zugehörigen Oberfläche integriert ist. Hierdurch ist die Verwendung von Kunststoffen als Rotorsegment-Basismaterial möglich. Durch Ausgleichsfedern 712 erfolgt eine Führung und Dämpfung des Rotorsegments 710 bzw. eine Bedämpfung der durch seine Bewegung erzeugten Körperschwingungen. Alternativ hierzu kann das Rotorsegment 710 nach Fig. 3 bzw. der Polschuh 70 an den Wölbungsflächen (Aushöh­ lung/Auswölbung) Einkerbungen aufweisen. Hierdurch sind an­ stelle von Ausgleichsfedern 712 nur Anschlagbolzen 714, z. B. aus Gummi, im Gehäuse 37 auszubilden.

Die beschriebene Anordnung kann vorzugsweise mit einer Einrichtung zur Detektion des Auslenkwinkels des Rotati­ onssegmentes 710 versehen sein. Hierzu ist vorteilhafter­ weise ein induktiver und/oder optischer Sensor zur Detek­ tion des Auslenkwinkels zu verwenden.

In allen drei Fällen führt bei Erregung der Motorwicklun­ gen das Rotorsegment 710 vorzugsweise schnelle periodische Pendelbewegungen aus, die direkt, vorteilhafterweise ver­ zögerungsfrei, auf den Spiegel 713 übertragen werden. Durch Federn 712 oder die besondere Gestaltung des Rotor­ segments 710 wird die Übertragung von Körperschwingungen auf das Gehäuse 37 vermieden.

Durch die Ausbildung der Erfindung gemäß obiger Beschrei­ bung stellen sich die bereits oben genannten Vorteile ein.

Claims (9)

1. Linearscanner für hohe Frequenzen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Spiegelantrieb mit gegenläufig angetrie­ benen Elementen versehen ist, die die Übertragung von Schwingungen auf das Gehäuse vermeiden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Scanners durch einen Segmentmotor erfolgt, der zusammen mit zwei Druckfedern (712) ein Feder-Masse- System bildet.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Scanners durch einen Segmentmotor erfolgt, der vorzugsweise in der Mitte des Rotorsegments (710) einen Permanentmagneten (711) aufweist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Scanners durch einen segmentierten Schrittmotor erfolgt.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsrotoren (31, 32) über den gleichen Strom­ kreis angetrieben werden, mit dem der Spiegelrotor (70) angetrieben wird.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rotoren der Ausgleichsroto­ ren (31, 32) aus einem Werkstoff hoher Dichte hergestellt sind und zusammen die gleiche Masse besitzen wie der Spie­ gelrotor (70) mit Spiegel.

7. Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie mit einer Einrichtung zur Detektion des Auslenkwinkels versehen ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Detektion des Auslenkwinkels ein in­ duktiver Sensor ist.

9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Detektion des Auslenkwinkels ein opti­ scher Sensor ist.