DE2262713C2

DE2262713C2 - Electromagnetic light deflector

Info

Publication number: DE2262713C2
Application number: DE19722262713D
Authority: DE
Inventors: Karl-Georg Dipl.-Ing. 7501 Oberweier Schwarz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-12-21
Filing date: 1972-12-21
Publication date: 1974-03-14
Also published as: FR2211670B3; FR2211670A1; DE2262713B1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Lichtablenkvorrichtung mit einem einen Spiegel tragenden, plättchenförmigen Anker, der, in Richtung des konstanten Feldes eines Permanentmagneten ausgerichtet, sich in dessen inhomogenem Feldbereich befindet, der von einem in einen- ElektromagnetenThe invention relates to an electromagnetic light deflection device with a mirror bearing, platelet-shaped armature, which, in the direction of the constant field of a permanent magnet aligned, is located in the inhomogeneous field area of one in an electromagnet

erzeugbaren Wechselfluß durchflossen ist und der um eine senkrecht zu den Feldlinien, des Permanentsie einseitig je eine Schneide aufweisen, und daß 35 magneten und des Wechselfeldes verlaufende Achsealternating flux which can be generated is traversed and the one perpendicular to the field lines, of the permanent one side each have a cutting edge, and that 35 magnets and the axis of the alternating field

der Anker außerhalb des Raumes zwischen den Polschuhen (5, 6) in der Nähe der Schneiden angeordnet ist.the armature is arranged outside the space between the pole pieces (5, 6) in the vicinity of the cutting edges is.

3. Lichtablenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich-Ή, daß die Abmessungen des Ankers in Richtung eier Feldlinien des Permanentmagneten kleiner a^ der Abstand der Polschuhe (5, 6) ist und die dem Wechselfeld abgewandte Fläche des Ankers vollständig mit einem Spiegel (23) bedeckt ist.3. Light deflection device according to claim 1 or 2, characterized in that the dimensions of the armature in the direction of egg field lines of the permanent magnet is less than a ^ the distance between the pole pieces (5, 6) and the surface of the armature facing away from the alternating field completely with a mirror (23) is covered.

4. Lichtablenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (I) an einem die Achse bildenden Spannband (2) aufgehängt ist.4. Light deflection device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Anchor (I) is suspended from a tensioning band (2) forming the axis.

35 derart drehbar ist, daß er sich beim Drehen um diese Achse mit seinem einen Ende dem einen Pol des Permanentmagneten nähert und mit seinem anderen Ende vom anderen Pol entfernt. Eine derartige Vorrichtung ist aus der deutschen Patentschrift 635 099 bekannt. 35 is rotatable in such a way that when rotating about this axis it approaches one pole of the permanent magnet with its one end and removes it with its other end from the other pole. Such a device is known from German Patent 635,099.

Derartige Lichtablenkvorrichtungen dienen vor allem dazu, in Lichttonaufnahmegeräten in Verbindung mit einer Blende das auf die lichtempfindliche Schicht des Filmes fallende Licht mittels des aufzuzeichnenden Tonsignals zu steuern. Von solchen Lichtmodulatoren wird verlangt, daß sie auch hohe Tonfrequenzen mit geringen Verzerrungen aufzeichnen. Der vorliegenden Erfindung liegt die AufgabeSuch light deflection devices are primarily used in connection with optical sound recording devices with a diaphragm the light falling on the photosensitive layer of the film by means of the to be recorded To control the sound signal. Such light modulators are required to be high Record sound frequencies with little distortion. The present invention has for its object

5. Lichtabierikvorrichtung nach einem der An- 40 zugrunde, den bekannten Lichtmodulator hinsichtsprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der lieh der oberen Grenzfrequenz und der nichtlinearen Magnetkreis des Permanentmagneten etwa ring- Verzerrungen bei geringem Aufwand zu verbessern,
förmig ist, daß an diametral gegenüberliegenden Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-5. Lichtabierikvorrichtung according to one of the 40 based on the known light modulator hinsichtsprüche 1 to 4, characterized in that the borrowed the upper limit frequency and the nonlinear magnetic circuit of the permanent magnet to improve approximately ring distortions with little effort,
is shaped that at diametrically opposite This object is achieved according to the invention

Steüen des Magnetkreises gegen den Mittelpunkt löst, daß die im Bereich des Ankers wirkende FeIddes Ringes gerichtete Polschuh*. (5, 6) aus hoch- 45 stärke des Permanentmagneten so groß gewählt ist, permeablem Material angeordnet sind und an um daß der Anker gesättigt ist. Die Sättigung des AnkersSteüen the magnetic circuit towards the center point releases the field acting in the area of the armature Ring directed pole piece *. (5, 6) the strength of the permanent magnet is selected to be so large that permeable material are arranged and around that the anchor is saturated. The saturation of the anchor

bewirkt, daß die Hysterese klein wird, die Kennlinie gerade ist und damit die Verzerrungen gering gehalfen werden. Die Verzerrungen, insbesondere die Hysterese, können weiter dadurch verringert werden, daß der Magnetkreis des den Wechselfluß erzeugenden Elektromagneten einen großen Luftspalt aufweist. causes the hysteresis to be small, the characteristic curve is straight and thus the distortion helped small will. The distortions, especially the hysteresis, can be further reduced by that the magnetic circuit of the alternating flux generating electromagnet has a large air gap.

An Hand der Zeichnung, in der Ausführungsbeieiner Spule (13, 14) besteht, deren Achse senk- 55 spiele dargestellt sind, werden im folgenden die Errecht zur Drehachse (2) des Ankers (1) und senk- findung sowie weitere Vorteile und Ergänzungen närecht zum konstante» Feld des Permanentmagne-. her beschrieben und erläutert. Es zeigen
ten verläuft. F i g. 1 und 2 eine Anordnung, in der der denOn the basis of the drawing, in which there is a coil (13, 14) whose axis is represented vertically, the right to the axis of rotation (2) of the armature (1) and the depression as well as other advantages and additions are discussed below to the constant »field of the permanent magnet. described and explained here. Show it
th runs. F i g. 1 and 2 an arrangement in which the the

7. Lichtablenkvorrichtung nach einem der An- Wechselfluß erzeugende Elektromagnet senkrecht zu sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der 60 den Feldlinien des Permanentmagneten angeordnet Magnetkreis des den Wechselfluß erzeugenden ist,7. Light deflection device after one of the alternating flux generating electromagnets perpendicular to Claims 1 to 5, characterized in that the 60 is arranged along the field lines of the permanent magnet The magnetic circuit of the alternating flux generating

F i g. 3 eine Anordnung, in der die Polschuhe des Permanentmagneten Teil des Magnetkreises für den den Wechselfluß erzeugenden Elektromagneten sind. In F i g. 1 ist mit 1 ein aus magnetisierbarem Material bestehender Anker bezeichnet, der an einem in Halterungen 3 und 4 befestigten Spannband 2 aufgehängt ist. Er befindet sich im Bereich eines zwischenF i g. 3 shows an arrangement in which the pole pieces of the permanent magnet are part of the magnetic circuit for the the alternating flux generating electromagnets. In Fig. 1 is 1 made of magnetizable material denotes an existing anchor, which is suspended from a tensioning strap 2 fastened in brackets 3 and 4 is. It is located in the area between

90° gegenüber den Polschuhen (5, 6) versetzton Stelleil Permanentmagnete (7, 8) in den Magnetkreis mit solcher Polung eingeset2t sind, daß sich deren Magnetflüsse im Spalt zwischen den Polschuhen (S, 6) addieren.90 ° with respect to the pole pieces (5, 6), offset part of permanent magnets (7, 8) in the magnetic circuit are used with such a polarity that their magnetic fluxes are in the gap between the pole pieces Add (S, 6).

6. Lichtablenkvorrichtung nach einem der Ansprüche ! bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der den Wechselfluß erzeugende Elektromagnet aus6. Light deflection device according to one of the claims! to 5, characterized in that the the alternating flux generating electromagnet from

Elektromagneten von den Polschuhen (16, 17) des Permanentmagneten und auf der diesen gegenüberliegenden Seite des Ankers (1) mit Abstand zu diesem angeordneten Hilfspolschuhen (21, 22) und einem weiteren zwischen diesen und den Polschuhcri (16, 17) des Permanentmagneten befindlichen Luftspalt besteht.Electromagnet from the pole pieces (16, 17) of the permanent magnet and on the opposite one Side of the armature (1) at a distance from this arranged auxiliary pole shoes (21, 22) and another between these and the air gap located on the pole shoe cri (16, 17) of the permanent magnet.

3 * 43 * 4

Polschuhen S und 6 herrschenden konstanten Ma- Luftspalt, die Polschuhe 5 und 6 und den Anker 1, gnetfeldes. Der Magnetkreis, zu dem die Polschuhe S wobei beiderseits dieses Ankers kleine Luftspalt^Pole shoes S and 6 prevailing constant Ma air gap, the pole shoes 5 and 6 and the armature 1, gnetfeldes. The magnetic circuit to which the pole pieces S are small air gaps on both sides of this armature

und 6 gehören, ist etwa ringförmig. In den Ring sind, vorhanden sind. Wird die Spule 14 mit einem Stromand 6 belong, is roughly ring-shaped. In the ring are, are present. The coil 14 is supplied with a current

um 90° gegenüber den Polschuhen S und 6 versetzt, gespeist, so ist der magnetisch gesättigte Anker I füroffset by 90 ° with respect to the pole pieces S and 6, then the magnetically saturated armature I is for

zwei Permanentmagnete 7 und 8 eingesetzt. Die ma- 5 die Poischuhe 5 und 6 je nach Stromrichtung Nord-two permanent magnets 7 and 8 are used. The ma- 5 the Poischuhe 5 and 6 depending on the direction of the current north

gnetische Verbindung zwischen den Permanentma- oder Südpol. Ist er Nordpol, so wird e^r, falls der ?ol-gnetic connection between the permanent magnet or south pole. Is he the North Pole, so e ^r, if the? Ol

gneten 7 ujd 8 und den Polschuhen S und 6 stellen schuh 5 Südpol ist, von diesem angezogen und, dagneten 7 ujd 8 and the pole pieces S and 6 represent shoe 5 south pole is attracted by this and, there

Ringteile 9, 10, 11 und 12 her. Die Permanentmag- dann der Polschuh 6 Nordpol ist, von diesem abge-Ring parts 9, 10, 11 and 12. The permanent magnet is then the pole piece 6 North Pole, separated from this

gnete 7 und 8 sind mit solcher Polung in den Ring ein- stoßen. Er dreht sich also um die Achse 2 Wird diegnete 7 and 8 are inserted into the ring with this polarity. So it rotates around the axis 2

gesetzt, daß sich die Magnetflüsse in den Polschu- io Spule 14 mit einem Wechselstrom beschickt, soset that the magnetic fluxes in the Polschu io coil 14 is charged with an alternating current, so

hen 5 und 6 addieren. Dadurch wird in diesen ein ho- schwingt der Anker 1 synchron mit dem Wechssi-hen add 5 and 6. As a result, the armature 1 oscillates synchronously with the alternating

her Fluß und zwischen ihnen ein so starkes Magnet- strom, wobei die Auslenkung aus der Mittellage profeld erhalten, daß der Anker magnetisch gesättigt ist.-v portional zur jeweiligen Größe des Wechselstromeshere the river and between them such a strong magnetic current, the deflection from the central position being profeld obtained that the armature is magnetically saturated.-v proportional to the respective size of the alternating current

Die Polschuhe S und 6 sollen aus einem Material mit ist, was für verzerrungsfreie Aufnahmen wichtig ist.The pole pieces S and 6 should be made of one material, which is important for distortion-free recordings.

hoher Permabilität bestehen. ij Dies ist aber auch nur dann der Fall, wenn die Hy-high permeability exist. ij But this is only the case if the hy-

In Fig.2 ist der Bereich um den Anker 1 vergrö- sterese vernachlässigbar klein ist. Aus diesemIn FIG. 2, the area around the armature 1 is enlarged and negligibly small. For this

ßeri im Schnitt dargestellt. Es ist zu erkennen, daß Grunde ist dafür gesorgt, daß zwischen den Pohchu-ßeri shown in section. It can be seen that reason is ensured that between the Pohchu-

die Abmessung des Ankers 1 in Richtung des perma- hen S und 6 ein so starkes Magnetfeld herrscht, daßthe dimension of the armature 1 in the direction of the permanent S and 6 there is such a strong magnetic field that

nenten Magnetfeldes etwas kleiner ist als der Ab- der Anker 1 magnetisch gesü.-iigt ist. Eine Hystersenenten magnetic field is slightly smaller than the anchor 1 is magnetically gesü.-iigt. A hysteresis

stand zwischen den Polschuhen 5 und f. Dadurch ist 20 ist dann nicht mehr möglich. 2ine Hysterese imstood between the pole pieces 5 and f. This means that 20 is no longer possible. 2 a hysteresis in

es möglich, die gesamte Fläche des Ankers 1 mit Wechse'flußkreis ist durch den großen Luftweg zwi-it is possible, the entire area of the armature 1 with Wechse'flußkreis is due to the large air path between

einem Spiegel 23 zu überziehen. Der Anker 1 hat so- sehen dem freien Ende des Kerns 13 und den Po!-a mirror 23 to cover. The anchor 1 has the free end of the core 13 and the Po!

mit keine unnötig große Abmessungen und daher ein schuhen S und 6 verhindert.with no unnecessarily large dimensions and therefore a shoe S and 6 prevents.

geringes Trägheitsmoment, so daß er — auf eine Jt-' i g. 3 zeigt eine Lichtablenkvorrichtung, derenlow moment of inertia, so that he - on a Jt- 'i g. 3 shows a light deflecting device whose

hohe Frequenz abgestimmt — das auf den Spiegel 23 35 Permanentmagnet Wiederum so au-gebildet ist, daßtuned high frequency - the permanent magnet on the mirror 23 35 is again so au-formed that

fallende Licht mit hohen Frequenzen modulieren der Anker 1 magnetisch gesättigt ist. Dieser MagnetFalling light with high frequencies modulate the armature 1 is magnetically saturated. This magnet

kann. Aus Fig. 2 ist ferner zu euehen, daß die Pol- enthält als aktives Element einen Permanentmagne-can. From Fig. 2 it can also be seen that the pole contains a permanent magnet as the active element

schuhe 5 und 6 einseitig abgeschrägt sind, so daß sie ten 18, dessen Fluß über magnetisierbare Teile 16shoes 5 and 6 are beveled on one side so that they th 18, the flow of which via magnetizable parts 16

an ihren vorderen Enden Si.:ineiden aufweisen. Der und 17 und den Anker 1 geschlossen ist. Auf diesehave at their front ends Si.:eniden. The and 17 and the anchor 1 is closed. To this

Anker 1 befindet sich außerhalb des Raumes zwi- 30 Teile 16 und 17 sind Spulen 19 und 20 angebracht,Armature 1 is outside the space between 30 parts 16 and 17, coils 19 and 20 are attached,

sehen den Polschuhen und in der Nähe der Schnei- die mit dem tonfrequenten Wechselstromsignal mitsee the pole pieces and near the cutting edge with the audio-frequency alternating current signal

den. solcher Polung gespeist sind, daß die erzeugtenthe. such polarity are fed that the generated

In dem in F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungs- Wechselflüsse gegeneinandergerichtet sind und den beispiel befindet sich unterhalb des Ankers 1 ein Anker 1 senkrecht zu seiner Fläche durchfließen. Der Elektromagnet mit einem lamellierten Magnetkern 35 Wechselfluß wird über Hilfspole ?.l und 22 rückge-13 und einer Spule 14. Er sitzt auf einer unmagneti- führt, wobei zwischen diesen Hilfspolen :nd den maschen Halteplatie 15. Der vom Kern 13 dei Spule 14 gnetisierbaren Teilen 16 und 17 große Luftspalte beerzeugte Magnetfluß schließt sich über einen großen stehen, damit keine Hysterese auftritt.In the one shown in FIG. 1 and 2 shown execution alternating flows are directed against each other and the example, an anchor 1 is located below the anchor 1 perpendicular to its surface. the Electromagnet with a laminated magnetic core 35 Alternating flux is returned via auxiliary poles? .L and 22 and a coil 14. It sits on a non-magnetic leads, with between these auxiliary poles: nd the mesh Holding plate 15. The parts 16 and 17 that can be gneted by the core 13 of the coil 14 produced large air gaps Magnetic flux closes over a large stand so that no hysteresis occurs.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Electromagnetic light swiveling device with a plate-shaped mirror carrying a mirror Armature, which is aligned in the direction of the constant field of a permanent magnet part and is in its inhomogeneous field area, that of one in an electromagnet generated alternating flux flows through and around a perpendicular to the field lines of the permanent magnet extending axis is rotatable such that it rotates about this axis with one end of the core (113) of the alternating magnet approaches and with its other end removed from this core, characterized by that the field strength d?: s permanent magnets acting in the area of the armature (1) (5, 6) is chosen so large that the anchor so (1) is magnetically saturated.

2. light deflection device me claim 1, characterized in that the pole shoes (5, 6) of the permanent magnet are bevelled so that

8. Lichtablenkvorrichüing according to claim 7, characterized in that the windings (19, 20) for the electromagnet on the pole scliuhr-n (16, 17) attached to the permanent magnet are.

9. light deflection device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the Core (13) of the electromagnet and / or the pole pieces (5, 6) are laminated.