DE4001242A1

DE4001242A1 - Linear optical scanner for missile - has mirror on oscillating segmental rotor with lateral return springs and located between two compensatory rotors

Info

Publication number: DE4001242A1
Application number: DE19904001242
Authority: DE
Inventors: Rainer Schmieg
Original assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Current assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Priority date: 1990-01-18
Filing date: 1990-01-18
Publication date: 1991-07-25

Abstract

The linear scanner has a mirror drive provided with oppositely moving elements that avoid transferring vibration to the casing. The scanner's drive is a motor that together with two springs (712) forms a spring/mass system. The motor has a permanent magnet at the centre of its segmental rotor (710). The motor may be a stepping motor. The motor has two compensatory rotors (31,32) driven from the same circuit that drives the rotor (70) carrying the mirror (713). The compensating rotors are made of a material of relatively high density and together possess the same mass as the mirror rotor. An inductive or optical sensor measures the deflection angle. USE/ADVANTAGE - For missiles and shells. Fast scan. Easy and cheap to make.

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearscanner gemäß dem Ober begriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a linear scanner according to the Ober concept of the main claim.

Die Erfindung der genannten Art wird u. a. in Flugkörpern eingesetzt und kommt daher beispielsweise im Bereich der taktischen Munition zur Anwendung.The invention of the type mentioned u. a. in missiles used and therefore comes for example in the field of tactical ammunition for application.

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.The invention has for its object an arrangement of the type mentioned above by means of quickly an area to be detected is detected and in flight bodies and can be used in the area of ballistic ammunition is.

Die erfindungsgemäße Anordnung sowie ihre entsprechenden Weiterbildungen sollen dabei zusätzlich leicht herstell bar, preiswert und materialsparend ausfallen.The arrangement according to the invention and its corresponding Further training should also be easy to manufacture cash, inexpensive and material-saving.

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.The achievement of the object is in Pa Claim 1 described. In the subclaims are advantageous training and further education and preferred to uses of the invention listed.

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.The inventive concept consists in that a light rotor segment that can move freely and / or executes directed movements, preferably a reflect gate, which is advantageously fixed on the rotor segment mon tiert is attached, which is used as a scanning mirror (Scann mirror) of the scanner works.

Das Rotorsegment selbst befindet sich in einer segmentier ten Anordnung.The rotor segment itself is in a segmented arrangement.

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.Which due to its fast and / or slow movement material vibrations are caused by springs, magnets, Coils at the supposed vibration transmission con cycle points or compensated by other measures. As another measure is e.g. B. to see that the segmented Overall arrangement has a much larger mass than the rotor segment itself. For this purpose, the rotor segment for example as a plastic vibration anchor with inte magnet or as a light metal or magnesium or be made of CFRP vibrating anchors, its Füh tion or the remaining segmentation from heavier mate rial is to be trained.

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.Due to the present arrangement is a quick one Scanning an area to be detected while avoiding it of natural vibrations possible by the scanner. The An Order is temperature-resistant and accelerates firmly. Furthermore, the solution found is easy adjustable, inexpensive, material-saving trained and he fills the task in full.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Fig. 1 bis 3 näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 3. Show it

Fig. 1 bis 3 jeweils die Schnittbilder des erfindungsgemäßen Scanners bzw. die Schnittbilder der erfindungsgemäßen Weiterbildungen von Fig. 1. Figs. 1 to 3 are the cross-sectional images of the scanner according to the invention or the sectional images of the further developments of the invention 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.The scanner according to the invention is formed in a pole piece 70 in which coils are integrated (segment motor). In a preferably exponential cavity of the pole piece 70 , a movable rotor segment 710 is formed, the likewise exponential curve of which is approximately parallel and as close as possible to the cavity in the pole piece 70 .

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.On the opposite side of that bulge on the stator, a mirror 713 is mounted, the geometry of the rotor segment 710 being designed in this regard so that the mirror can be moved as quickly as possible. A possible geometric design is that the stator is formed from a hemisphere with a subsequent truncated cone.

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. The rotor segment 710 itself is additionally surrounded by preferably two parallel compensating rotors 31 and 32 , which are integrated with the rotor segment 710 together in a housing 37 ( FIG. 1) and are axially formed for this purpose. Basically, this rotor segment 710 can be made of lighter material than the other components.

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.According to FIG. 2 of this rotor segment 710 is provided with a Perma mag- nets, which is integrated in the cavity flush with the mating surface. This makes it possible to use plastics as the base material for the rotor segment. Compensating springs 712 guide and dampen the rotor segment 710 or dampen the body vibrations generated by its movement. As an alternative to this, the rotor segment 710 according to FIG. 3 or the pole shoe 70 can have notches on the bulge surfaces (cavity / bulge). In this way are in place of balance springs 712 only stop pin 714, z. B. made of rubber, in the housing 37 .

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.The arrangement described can preferably be provided with a device for detecting the deflection angle of the rotation segment 710 . For this purpose, an inductive and / or optical sensor for detecting the deflection angle is advantageously to be used.

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.In all three cases, when the motor windings are excited, the rotor segment 710 preferably executes rapid, periodic pendulum movements, which are transmitted directly, advantageously without delay, to the mirror 713 . Springs 712 or the special design of the rotor segment 710 prevent the transmission of body vibrations to the housing 37 .

Durch die Ausbildung der Erfindung gemäß obiger Beschrei bung stellen sich die bereits oben genannten Vorteile ein.By designing the invention as described above the advantages already mentioned above.

Claims

1. Linear scanner for high frequencies, characterized in that a mirror drive is provided with oppositely driven elements which avoid the transmission of vibrations to the housing.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the scanner is driven by a segment motor which, together with two compression springs ( 712 ), forms a spring-mass system.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the scanner is driven by a segment motor, which preferably has a permanent magnet ( 711 ) in the center of the rotor segment ( 710 ).

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the scanner is driven by a segmented Stepper motor.

5. Arrangement according to claim 1, characterized in that the compensating rotors ( 31 , 32 ) are driven by the same circuit with which the mirror rotor ( 70 ) is driven.

6. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the rotors of the compensation rotor ( 31 , 32 ) are made of a high-density material and together have the same mass as the mirror rotor ( 70 ) with a mirror.

7. Arrangement according to claims 1 to 6, characterized records that it with a device for detecting the Deflection angle is provided.

8. Arrangement according to claim 7, characterized in that the device for detecting the deflection angle in ductive sensor.

9. Arrangement according to claim 7, characterized in that the device for detecting the deflection angle is an opti sensor.