Сканирующее устройство (варианты)

Сканирующие устройства содержат объектив, сканирующий элемент и фотоприемное устройство. Сканирующий элемент выполнено в виде зеркала (зеркал), отражающая поверхность которого расположена под углом к оптической оси объектива, установленное на оси вращения под углом, отличным от 90°, с возможностью вращения вокруг этой оси. Зеркало установлено с перекрыванием всего светового пучка от объектива и выполнено двухсторонним, а со стороны зеркала, противоположной расположению объектива, введены линейка излучателей и окуляр. В сканирующем устройстве по второму варианту сканирующий элемент содержит несколько зеркал, установленных под одинаковым углом к оси вращения с перекрыванием всего светового пучка от объектива. Сканирующие устройства позволяют работать как в параллельном, так и в сходящемся пучке лучей, в двух оптических трактах, варьировать время сканирования. Уменьшены габариты сканирующих элементов и устройств в целом.

Группа изобретений относится к оптическому приборостроению н может быть использована б оптико-электронных приборах, например, в тепловизорах.

Известны сканирующие устройства, в которых сканирующие элементы выполнены в виде двух зеркал, с углами между зеркальными плоскостями меньше 90° (а.с. СССР № 1307428. МПК G02B 26/10, публ. 1987 г.,), вращающихся клиньев (a.c. СССР № 1550460, МПК G02B 26/10, публ. 1990 г.), зеркальных пирамид (a.c СССР № 1628041, МПК G02B 26/10 публ. 1991 г.,), вращающихся призм, барабанов, колеблющихся зеркал, перемещающихся объективов, вращающегося в револьверной головке объектива, описанных в трудах Мирошникова М.М. «Теоретические основы оптико-электронных приборов» Л., изд-во «Машиностроение», 1977, Ллойда Дж. «Системы тепловидения», М., изд-во «Мир», 1978, с.258-288, Жукова А.Г. и др. «Телловизионные приборы и их применение». М-, изд-во «Радио и связь», 1983, с.44-52 - Известно сканирующее устройство, в котором сканирующий элемент выполнен в виде двухстороннего зеркала (патент РФ № 2137919. МПК H 04 № 5/33, публ. 1999 г), приводимого в действие с помощью кривошипно-шатунного привода, работающего со знакопеременным ускорением, что ведет к возникновению вибраций и снижению разрешающей способности устройства.

Наиболее близким аналогом к заявляемым техническим решениям по. обоим вариантам является сканирующая система, описанная в a.c. СССР № 1561061, МПК G02B 26/10 публ. 1990 г., содержащая последовательно установленные объектив, сканирующий элемент (сканер), приемник излучения. Здесь сканирующий элемент содержит три разделенные воздушными промежутками лопасти в виде плоских зеркал, установленные под различными углами к оси вращения, равными и не равными 90° Зеркальные поверхности развернуты относительно оптической оси

объектива под углами, не равными 90°. При этом сканирующая система работает только в приемном тракте приемника излучения, а быстродействие изменяется при изменении скорости вращения привода.

Задачей группы изобретений является создание универсальных сканирующих устройств.

Технический результат - возможность работы устройств как в параллельном, так и в сходящемся пучке лучей, в двух оптических трактах; возможность варьировать время сканирования; уменьшение габаритов сканирующего элемента и устройств в целом. Для второго варианта - это дополнительно - увеличение частоты сканирования.

Технический результат достигается тем, что в сканирующем устройстве по первому варианту, содержащем последовательно установленные объектив, сканирующий элемент и фотоприемное устройство, причем сканирующий элемент содержит зеркало, отражающая поверхность которого расположена под углом к оптической оси объектива, установленное на оси вращения под углом, отличным от 90°, с возможностью вращения вокруг этой оси, в отличие от известного, зеркало установлено с перекрыванием всего светового пучка от объектива и выполнено двухсторонним, а со стороны зеркала, противоположной расположению объектива, введены линейка излучателей и окуляр.

В сканирующем устройстве по второму варианту, содержащем последовательно установленные объектив, сканирующий элемент и фотоприемное устройство, причем сканирующий элемент содержит несколько зеркал, отражающая поверхность которых расположена под углом к оптической оси объектива, установленных на оси вращения под углом, отличным от 90°, с возможностью вращения вокруг этой оси, в отличие от известного, зеркала установлены под одинаковым углом к оси вращения с перекрыванием всего светового пучка от объектива и выполнены двухсторонними, а со стороны зеркал, противоположной расположению объектива, введены линейка излучателей и окуляр.

На фиг.1 изображена схема сканирующего устройства, на фнг.2,а - расположение относительно оси вращения одного зеркала по первому варианту, на фиг.2,6 - двух зеркал по второму варианту.

Устройство по первому варианту (фиг.1) состоит из фотоприемного канала, содержащего последовательно установленные объектив 1, сканирующий элемент, выполненный в виде двухстороннего зеркала 2 и фотоприемное устройство 3. Отражающая поверхность зеркала 2 расположена под углом к оптической оси объектива и перекрывает весь идущий от него световой пучок. Зеркало 2 установлено на оси вращения 4 под углом о,, отличным от 90° (фиг.2, а) с возможностью вращения вокруг этой оси с помощью двигателя 5. Излучатель б, вторая отражающая поверхность зеркала 2, противоположная расположению объектива, и окуляр 7 образуют окулярный канал устройства.

Устройство по второму варианту содержит те же конструктивные элементы 1, 3, 4, 5, 6, 7, но несколько зеркал 2 (фиг.2,б), установленных под одинаковым углом а к оси, отличным от 90°.

Устройства по обоим вариантам работают следующим образом. Объектив фокусирует изображение на фотоприемное устройство 3 через одну сторону двухстороннего сканирующего зеркала (зеркал) 2, сканирующего тепловую картину. Сканирование происходит за счет наклона отражающей стороны зеркала(зеркал) 2 к оси 4 при вращении зеркала (зеркал), осуществляемого двигателем 5, связанным с осью 4 вращения. Световой поток от излучателя 6, отраженный от второй стороны зеркала (зеркал) 2, рассматривается глазом наблюдателя через окуляр 7.

Особенности конструкции устройств, одновременное сканирование изображения в фотоприемном и окулярном каналах одним зеркалом (зеркалами) без дополнительных согласующих устройств и без элементов конструкции, создающих вибрации, позволяет обеспечить получение указанного технического результата.

1. Сканирующее устройство, содержащее последовательно установленные объектив, сканирующий элемент и фотоприемное устройство, причем сканирующий элемент содержит зеркало, отражающая поверхность которого расположена под углом к оптической оси объектива, установленное на оси вращения под углом, отличным от 90°, с возможностью вращения вокруг этой оси, отличающееся тем, что зеркало установлено с перекрыванием всего светового пучка от объектива и выполнено двухсторонним, а со стороны зеркала, противоположной расположению объектива, введены линейка излучателей и окуляр.

2. Сканирующее устройство, содержащее последовательно установленные объектив, сканирующий элемент и фотоприемное устройство, причем сканирующий элемент содержит несколько зеркал, отражающая поверхность которых расположена под углом к оптической оси объектива, установленных на оси вращения под углом, отличным от 90°, с возможностью вращения вокруг этой оси, отличающееся тем, что зеркала установлены под одинаковым углом к оси вращения с перекрыванием всего светового пучка от объектива и выполнены двухсторонними, а со стороны зеркал, противоположной расположению объектива, введены линейка излучателей и окуляр.