Сканирующее устройство
СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, со держащее объектив, сканирующее пло кое зеркало и фотоприемник, устано ленный в фокальной плоскости объек ва, о т Л.-И ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения точности его работы путем уменьшения расфокусировки, объектив вьшолнен в виде первичного вогнутого и вторичнога выпуклого зеркал, установленных по разные стороны сканирующего плоского зеркала, причем вторичное зеркало зakpeплeнo на торце полого сте-ржня, установленного в направляющих с возможностью возвратно-поступательного Перемещения вдоль оптической оси, другой торец которого соединен с тягой, равной половине эквивалентной длины фокусного расстояния объектива и расположенной внутри полого стержня, а свободный конец тяги шарнирно связан с опрао вой сканирующего плоского зеркала- ®
ОООЙ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
М59 G 02 В 27/17
Т 7
t с
i -Л»»
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3292750/18-10 (22) 25 ° 05.81 (46) 07.12.83 Вюл. М 45 (72) Ю.A.Åäèãàðÿí, 3.В.Нерсесян, А.Л.Акопян и Г.В.Мкртчян (53) 535. 8(088.8) (56) 1. Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов. Л., "Машиностроение", 1977, с. 59, рис. 42.
2. Авторскбе свидетельство СССР
Р 718822, кл. Q 02 В 27/17, 1978 (прототип). (54)(57) СЕАНЙРУЕХЦЕЕ .УСТРОЙСТВО, держащее объектив, сканирующее плоское зеркало и фотоприемник, установленный- в фокальной плоскости объекти"
„.SU„„9532 А ва, о т л..и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения точности его работы путем уменьшения расфокусировки, объектив выполнен в виде первичного вогнутого и вторичного. выпуклого зеркал, установленных по разные стороны сканирующего плоского зеркала, причем вторичное зеркало заКреплено на торце полого стержня, установленного в направляющих с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оптической оси, другой торец которого соединен с тягой, равной половине эквивалентной длины фокусного расстояния объектива и расположенной внутри полого стержня, а свободный конец тяги шарнирно связан с опра- с3 вой сканирующего плоского зеркала. Е
1О;-Э532
Изобретение относитея к приборостроению, в частности к оптико-электронным системам сканирования, анализа и обработки оптической информации.
Известно сканирующее устройство. содержащее оптическую систему для построения иэображения исследуемого объекта и подвижный оптический эле.мент, установленный с возможностью возвратно-поворотного движения для 10 перемещения по заданному закону пост .оенного иэображения объекта в плоскости анализа, совмещенной с чувствительной поверхностью фотоприемного устройства (Ц . 15
Сканирующее зеркало в известном устройстве установлено под углом к главной оптичскоГ оси входного объек. тива, в >езчльтате чего параметры движения сканирования зависят or направления сканирования, т.е. от угло ного положения плоскости сканирования относительно плоскости наклона зеркала. В плоскостях сканирования, не совпадающих с плоскостью наклона подвижного зеркала, величины угла и с".орости сканирования в плоскости анализа нелинейно зависят от угла поворота зеркала. Это в эна ительной степени усложняет обработку полученной информации.
Кроме того, с поворотом сканирующего зеркала в плоскости анализа происходит заметная расфокусировка исследуемого изображения, приводящая к снижению точности работы уст- 35 ройства.
Укаэанные недостатки щх являются тем сильнее, чем больше угол поворота сканирующего зеркала.
Известно сканирующее устройство, 40 содержащее объектив, сканирующее плоское зеркало и фот .приемник, установленный в плоскости объектива (2) .
Однако данное устройство подвержено расфокусировке в плоскости àíà- 45 лиза изображения исследуемого объек-
TB с поворотом сканирующего зеркала. Расфокусировка иэображения опре-, 1
5 Р9 6 50 деляется по формуле
g - L,(4- соы ).
Цель изобретения — уменьшение расфокусировки изображения, связан1 где Pч — ув зличение оптической сис» темы. Перемещение вторичного зеркала, устраняющее эту расфокусировку, выражается соотношением
55 ь= кой --41о" 1-с05 Д где К„ — учитывает продольное увеличение оптической. системы. Величину
4I
Поставленная цель достигается тем, что в сканирующем устройстве, содержащем объектив, сканирующее плоское зеркало и фотоприемник, установленный в фокальной плоскости объектива, объектив выполнен в виде перв"чного вогнутого и вторичного выпуклого зеркал, установленных по разные стороны сканирующего плоского зеркала, причем вторичное зеркало закреплено на торце полого стержня, установленного в направляющих с воэможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оптической оси, другой торец которого соединен с тягой, равной половине эквивалентной длины фокусного расстояния объектива и расположенной внутри полого стержня, а свободный конец тяги шарнирно связан с оправой сканиру,щего плоского зеркала.
На фиг.1 представлена схема сканирующего устройства, на фиг.2 кинематическая схема устройства.
Устройство содержит (фиг.1) входной объектив. состоящий из первичного зеркала 1 с центральным отверстием и вторичного зеркала 2, сканирующее зеркало 3 в оправе 4. Сканирующее зеркало имеет центоальное отверстие и расположено между первичным и вторичным зеркалами входного ( бъектива. а вторичное зеркало приреплено на конце подвижного звена 5, снабженного направляющими поступательного движения вдоль главной оптической оси входного обьектива. Тя-, га 6 одним концом шарнирно соединена с оправой 4 сканирующего зеркала ° другим концом — с подвижным звеном 5.
Плоскость 7 иэображения входного объектива совмещается с анализатором, например с чувствительной поверхностью фотоприемного устройства (не показано).
Устройство работает следующим об эазом.
Расходящийся пучок излучения от исследуемого объекта, или его иэображения> например светящейся точки, через центральное отверстие первичного зеркала 1 входного объектива награвляется на сканирующее зеркало Э и, о-.ражаясь от него, на первичное зеркало 1. Пеовичное зеркало преобразует расходящийся пучок в сходящийся и через центральное отверстие сканирующего зеркало направляет его на вторичное зеркало 2. Отраженные от вторичного зеркала лучи сходятся в плоскости 7 изображения входного объектива и формируют там изображение исследуемого объекта
При повороте сканирующего зеркала вокруг одной из осей своего вра:яс1Р59532
Составитель Ю. Костюченко техред в.далекорей Корректор Г. Решет ни к
Редактор И.Янович
Заказ 9826/51 Тираж 511 . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния по заданному закону происходит перемещение в плоскости анализа изображения исследуемого объекта по такому же закону. Одновременно с этим посредством тяги б подвижному звену 5 и жестко укрепленному на нем вторичному зеркалу 2 сообщается поступательное перемещение М вдоль главной оптической оси входного объек,тива (фиг.2), определяемое выражением
10 х = Р,(»-cosy) Р, - с в ), где » — длина шарнирной тяги б; расстояние от центра вращения сканирукзяего зеркала до точки шарнирного соединения.его оправы с тягой б.
П1, я вие у = Q тогла Х = 21,„(1 -c sq).
Расфокусировку в плоскости изображения можно устранить при условии Х =-А.
При L = Lз(2, т.е. при длине шарнирной тяги, равной половине эквивалентной длины оптического рычага, предлагаемая схема обеспечивает устранение расфокусировки иэображения исследуемого объекта, связанной с поворотом сканирующего зеркала. Причем это .происходит синхронно с поворотом сканирующего зеркала.
Аналогичным образом происходит работа устройства при вращении сканирующего зеркала вокруг второй оси поворота.
