Сканирующее устройство

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к устройствам для отклонения светового луча, и может быть использовано в лазерных сканирующих микроскопах. Цель изобретения - увеличение частоты сканирования, уменьшение колебательности устройства и исключение взаимного влияния по двум координатам. При подаче управляющего тока через усилитель на один из диаметрально расположенных электромагнитов 9 возникает момент, приложенный к траверсе 6. Под действием момента траверса с зеркалом поворачивается. Оптический датчик 13 преобразует угол поворота траверсы в фототек, который поступает на вход усилителя и сравнивает с током управления. Разностный ток, усиленный усилителем мощности усилителя, посредством управляющих обмоток воздействует на траверсу. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 02 В 26/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4660307/10 (22) 09.03,89 (46) 23.12.91. Бюл. М 47 (72) А.Е.Галаян, А.А.Петросян и В.Г,Севинян (53) 621.396,965(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1303975, кл. G 02 В 26/10, 1986.

Авторское свидетельство СССР

hh 1068872, кл, G 02 B 26/10, 1983. (54) СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к устройствам для отклонения светового луча, и может быть использовано в лазерных сканирующих микроскопах. Цель изобретения — увеИзобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к устройствам для отклонения светового луча в пространстве, и может быть использовано в лазерных сканирующих микроскопах.

Цель изобретения — увеличение частоты сканирования, уменьшение колебательности устройства и исключение взаимного влияния по двум координатам.

На фиг.1 изображено сканирующее устройство, общий вид; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — структурная схема устройства с усилителем.

Сканирующее устройство содержит зеркало 1, заслонки 2 — 5, закрепленные на траверсе 6, основание 7, которое через упругий стержень 8 жестко соединено с траверсой 6, электромагниты 9-12 с управляющими обмотками, оптический датчик (ОД) 13, выполненный из четырех пар светодиод-фотодиод 14 и 15; 16 и 17; 18 и 19;

20 и 21, установленных в держателях друг

Я2,„, 1700520 А1 личение частоты сканирования, уменьшение колебательности устройства и исключение взаимного влияния по двум координатам. При подаче управляющего тока через усилитель на один из диаметрально расположенных электромагнитов 9 возникает момент, приложенный к траверсе 6, Под действием момента траверса с зеркалом поворачивается, Оптический датчик

13 преобразует угол поворота траверсы в фототок, который поступает на вход усилителя и сравнивает с током управления.

Разностный ток, усиленный усилителем мощности усилителя, посредством управляющих обмоток воздействует на траверсу.

3 ил. против друга и перекрываемых заслонками

2 — 5. Для каждой координаты X, Y две противоположно расположенные пары светодиод-фотодиод представляют собой датчики

22 и 23 по одной координате, выходами которых являются общие точки дифференциально включенных фотодиодов 14,16 и

18,20. Каждый из выходов датчика по координате подключен к одному из концов переменных сопротивлений 24 и 25 и через другие сопротивления 26 и 27 — к входу усилителя сканирующих устройств 29 и 30, к которому через конденсаторы 28 и 31 подключены средние выводы переменных сопротивлений 24 и 25, другой конец которых заземлен, Каждый из усилителей сканирущего устройства содержит операционный усилитель (ОУ) и усилитель мощности (УМ), Выходы усилителей подключены к обмоткам управления электромагнитов 9-12.

Устройство .работает следующим образом.

1700520

13 1 4

При отсутствии управляющего тока отсутствует ток в обмотках электромагнитов и зеркало 1 занимает нулевое положение, При подаче управляющего тока через усилитель устройства на один из диаметрально расположенных электромагнитов, например 9, возникает момент, приложенный к траверсе 6. Поддействием момента траверса 6 с зеркалом 1 поворачивается. Оптический датчик 13 (датчик по координате X) преобразует угол поворота траверсы в фототок, который поступает на вход усилителя устройства 29 и сравнивается с током ,управления !у .1. Разностный ток, усилен ный усилителем мощности (YM) усилителя сканирующего устройства, посредством управляющих обмоток воздействует на траверсу,6, при этом в установившемся режиме разница между током управления и фототоком равняется величине тока в обмотке катушки, деленного на коэффициент усиления усилителя мощности по току, Наличие двух. независимых систем поворота обеспечивает сканирование оптического луча в пространстве.

Регулировкой глубины отрицательной обратной связи по первой производной (с помощью сопротивлений 24 и 25 изменяют степень демпфирования сканирующего устройства), колебательность подвижной части сводят к минимуму.

Формула изобретения

Сканирующее устройство, содержащее

5 зеркало, закрепленное на траверсе, установленной на основании с помощью упругого стержня, привод зеркала, выполненный в виде четырех электромагнитов с обмотками управления, размещенными на основании, 10 источник питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения частоты сканирования, уменьшения колебательности устройства и исключения взаимного влияния по двум координатам, в него дополнительно

15 введен оптический датчик, выполненный в виде четырех пар светодиод-фотодиод с заслонками, размещенными между ними и закрепленными на траверсе, при этом датчик размещен над траверсой, а пары фотодиодов

20 каждой координаты соединены дифференциально и подключены к одному из концов нагрузочных переменных сопротивлений и к входу усилителя через другое сопротивление, выход усилителя соединен с первыми конца25 ми обмоток управления электромагнитов, вторые концы которых подключены к источнику питания, а к входу усилителя также подключен средний вывод переменных нагрузочных сопротивлений, 30

1700520