Сканирующее устройство

 

СКАНИРУЮЩЕЕ.УСТРОЙСТВО, содержащее плоскЬё зеркалб установленное с возможностью вращения вокруг оси, составляющей с нормалью к плоскости зеркала острый угол, и выходной объектив, о т Л и ч а ю щ еее я Тем, что, с целью повсяиения точности и упрощения конструкции при обеспечении линейности траектории сканирования, в него введено неподвижное двугранное , установ-. ленное в пapaлJfeльнoм ходе лучей за плоским зеркалом. О а о 9)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н авта енвму свидвтайьдтвм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOLIIHTH ССОР

ПО ДЮЙМ И306РЕТЕНИЙ И ОЧНРЬИ ИЙ аа а ),:: ММ) . 02 В 27 17

ЗАЛЕСОВ" БВ"- :

Н4ТЕИ1 80: "; у Н4ИНЧЖЖЛ, ;" " ( (21 ) . 237 8802/18-10 ,,(22) 05.07.76 (46) 30 ° 12 ° 83 Бюл. В:48 (72) .А.И.Гончаров, В.Ф.Набирушкин и М.А.Рытов (53) 535 ° 824(088.8 ) (56) 1. Бегунов Б.Н. и др. Теория оп йических систем.-И, "Машиностроение", 1973, с, 238.

2. йатент CIA, 9 3516722, кл. 356-7, 1970 (прототип) . (54 ) (57 ) СКАНИРУЮЩЕЕ . УСТРОЙСТВО > содержащее плоское зеркало, установленное с возможностью вращения вокруг оси, составляющей с нормалью к плоскости зеркала острый угол, и выходной объектив, о т л и ч.а ю щ .ее с я тем, что, с целью повнаения точности и упрощения конструкции йри обеспечении линейности траектории сканирования, в него введено неподвижное двугранное зеркало, установ-. ленное в параллельном ходе лучей эа нлоскнм зеркалом.

1064261

Изобретение относится к оптикомеханическим системам и может быть использовано в оптических следящих системах.

Известно сканирующее устройство для прямолинейного отклонения пучков света, состоящее.иэ двух одинаковых клиньев, вращдемых в противоположных направлениях на равные углы (1) .

Известно также сканирующее уст= ройство, содержащее плоское зерка- 10 ло, установленное с воэможностью вращения вокруг оси, составляющей с нормалью к плоскости зеркала острый уго;,и выходной объектив. При этом устройство содержит два зерка- 15 ла, вращающихся в противоположных направлениях на равные углы f2) .

Однако в данном устройстве вра.щение элементов должно быть синхронным н по фазе и по амплитуде. 20

Несоблюдение этого условия приводит к тому, что сканирование происходит не по прямой линии, а по эллипсу. Это снижает точность сканирующего устройства. Для получения прямо- 25 линейного сканирования необходимо осуществлять синхронизацию вращения дисков с высокой точностью, что требует применения сложной аппаратуры. Это усложняет конструкцию устройства и снижает его надежност1

Цель изобретения - повышение то г ности устройства и упрощение кон струкции при обеспечении линейност траектории сканирования.

Поставленная цель достигается тем, что в сканирующее устройство,содержащее плоское зеркало, установленное Ч. возможностью вращения вокруг оси, составляющей .с нормалью, к плоскости зеркала острый угол, и выход- 40 ной объектив, введено неподвижное двугранное зеркало, установленное в параллельном ходе лучей за плос.ким зеркалом.

На чертеже изображено сканирУю- 45 щее устройство, общий вид.

Устройство состоит из вращающегося 1 и двугранного зеркал, при этом последнее включает зеркала и 3. )

Устройство работает следующим образом.

ПучЬк лучей падает на вращающееся зеркало 1 с зеркальной отражающей поверхностью, нормаль к которой расположена под углом к оси вра.щения (направление распространения лучей показано стрелками). На пути отраженного,от зеркала 1,пучка лучей установлен неподвижный блок.Двугранный угол между зеркала- Ю мй 2 и 3 блока должен быть выбран таким,.чтобы выходящий из блока пучок лучей падал на отражающую поверхность диска.в то же место, что и первоначальный пучок лучей, для б5 того, чтобы диаметр диска был минимальным.

Ось вращения диска лежит в .плоскости чертежа, а двугранный угол, образованный зеркалами 2 и 3, перпендикулярен к плоскости чертежа.

Если бы отражающая поверхность диска была бы перпендикулярна к оси вращения, то выходящий из устройства пучок лучей лежал бы.в плоскости чертежа и выходил бы в направлении. Q.

Так как зеркальная поверхность зеркала расположена под углом к оси вращения, то.при отражении от. нее падающего пучка лучей, он будет совершать вращательное движение по конической поверхности в направлении вращения диска. Стоящее на пути отраженного От диска пучка лучей двугранное неподвижное зеркало нзменяет лишь направление распространенйя и не влияет на направление вращения пучка лучей. Поэтому выходящий нз двугранного зеркала пучок лучей будет также совершать вращательное движение по конической по-. верхности. Направление вращения зеркала и пучка лучей (по ходу распро- странения) показано на чертеже. Пу-чок лучей, выходящий иэ блока двугранного зеркала вращается по ходу часовой стрелки н падает на отражающую поверхность зеркала 1, вращающуюся против движения часовой стрелки (если смотреть по направлению распространения пучка лучей) .

В результате такого взаимодействия отклонения выходящего из устройства пучка лучей будут по одной координате взаимно исключаться, а по другой координате удваиваться, т.е будет совершаться сканирование по прямой линии.

Таким образом,. в предлагаемом устройстве для получения прямолинейного отклонения пучок лучей дважды отражается от одной н той же вращающейся зеркальной поверхности диска, расположенной под углом к оси вращения.

Определим направление сканиро- . вания. Цожно считать, .что направление распространения пучка лучей, отраженного от вращающегося диска, изменяется в плоскости, перпендикулярной ребру двугранного угла, образованного зеркалами 2 и .3 н в плоскости, параллельной ребру. Если при вращении зеркала нормаль к его отражающей поверхности в плоскости, перпендикулярной ребру двуграниого угла, повернется на величину 3, то отраженный от зеркала пучок лучей изменит- свое направление на величину 24 .

Далее, пройдя блок зеркал и вторично.-отразившись от диска, направление .пучка лучей должно измениться на

1064 261

Составитель л.мухина

ТехредМ;Гергель Корректор О.Тигор

Редактор А.Огар

Заказ 10528/49 Тираж 511 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент",. г. ужгород, ул. Проектная, 4

3 противоположное (-ф2)) из-.эа нечет- .. нам ребру двугранного угла. При этом ного числа отражений, но так как пучок лучей, будет отклоняться от центпрн вторичном отражении от диска пу- рального направления О. по гармоничес-. чок лучей должен снова изменить кому.закону на угловую величину свое направление, как н при первом отражении, на веЛичнну 2 t,, та . 5 . jy 4et cosy .суммарное изменение направления в этой плоскостн будет равно нулю. . где . у угол поворота плоского

В плоскосты,. параллельной ребру зеркала. двугранного угла, суьвеарное.изме-. . .Полная угловая велйчнна .отклонення ,.пенне направленйя пучка лучей будет tO..íó÷êà. лучей будет равна 8 et

4: при отклоненнн нормалн к отра- Предлагаемое устройство обеспе. жамщей поверхности диска в этой плос- чйвает повииаэнне точностн сканирокоатн на 4 . . :, .. . вания и увеличение надежности рабо,г, . - . ъы.при строго прямолинейной траекТаким образом, направление скан»-- g морин сканирования. кроме того, оно .;рования (прямая AS) будет параллель- имеет простую конструкцию.