Сканирующее устройство
(72) Авторы изобретения
М. К. Нараева и А. С. Селиванов (71) Заявитель (54) СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО .
Изобретение относится к сканирующим устройствам, предназначеннм для использования в системах формирования изображения широких участков поверхно сти, устанавливаемых на летательных аппаратах.
Известно широкоугольное сканирующее устройство, в котором в качестве развертывающего элемента используется трехгранная зеркальная пирамида, установленняа перед объективом.. Строч-
«10 ная развертка в этих устройствах осу" ществляется цо линейному закону за счет вращения пирамиды вокруг:оси, параллельной оптической.оси объекти.ваЩ .
Недостатком сканирующих устройстн с линейным сканировал нем является наличие геометрическйх искажений и неравномерности освещенности изображения вдоль строки.
Известно сканирующее устройство с круговой разверткой, содержащее сферическое зеркало (объектив) и по крайней мере одну систему, поворот". ную вокруг его оптической оси, из афокального корректора сферической аберрации зеркала и элементов, отклоняющих отраженный зеркалом световой поток к приемнику, размещенному на
его оптической оси, при етом .оптичес». кая ось афокального корректора пересекает оптическую ось зеркала в центре его кривизны, с которым совмещен центр входного зрачка устройства(2 .
Корректоры в известном устройстве выполнены в виде выпуклых зеркал.
Такое устройство осуществляет скани-. рование в углах не более 30 . Угол о сканирования в нем является функцией угла наклона оптической оси корректора к онтической оси зеркала. В случае необходимости создания устройства с углом сканирования, большим
ЭО, угол наклона оси корректора увео личнвается, а габариты, и, следовательно, вес устройства становятся
877460 неприемлемыми для использования его на борту летательного аппарата.
Цель изобретения — увеличение угла сканирования до 900.
Поставленная цель достигается тем,. 5 что. в устройстве, содержащем сферическое зеркало и по крайней мере од ну систему,.поворотную вокруг его оптичесйой оси, иэ афокального корректора сферической аберрации зеркала 10 и элементов, отклоняющих отраженный зерклалом световой поток к приемнику, размещенному на его оптической оси, при этом оптическая ось афокального корректора пересекает оптическую ось .зеркала в центре его кривизны, с -. которым совмещен центр входного зрачка устройства, корректоры выполнены . линзовыми.
На фиг. 1 изображено предлагаемое 20 устройство, оптическая схема; на фиг.. 2 - вид А на фиг. 1.
Сканирующее устройство содержит сферическое зеркало 1, афокальный линЗовый корректор 2 сферической аберрации зеркала 1 и элементы, направляющие отраженный зеркалом 1 световой поток, диафрагму 3, линзовый компойент 4, зеркало 5, зеркальную пирамиду 6. Центр входного зрачка 7 устройства-совмещен с центром кривизны С зеркала 1.
Устройство работает следующим образом.
Световой поток, прошедший через
35 вход зрачка 7 и отраженный зеркалом
1, собирается корректором 2 на фокальной поверхности зеркала 1, куда помещается полевая диафрагма 3. Пройдя через диафрагму 3, поток линзовым ком40 поНеНТоМ 4, зеркалом 5 и одной из граней пирамиды б направляется к приемнику В. В каждый момент времени зеркало 1. работает только зоной, ограни ченной апертурой корректора 2 и об45 разует с ним объектив, оптическая ось которого при вращении полого вала 9 с укрепленными на нем штангами 10 описывает в пространстве коническую поверхность, обеспечивая круговую строчную развертку. При этом длина строки ограничивается размером зеркала 1, так как последнее слу— жит затвором :. свет на приемник 9 попадает только во время перемещения светового пучка диаметром 0
55 .(фиг. 2).по поверхности зеркала 1.
С целью обеспечения заданного разрешения при одновременном уменьшении скорости вращения вала 9 в устройстве может быть предусмотрена не одна штанга 10 с установленными в ней оптическими элементами. а несколько.
При этом расположение штанг 10 и размеры зеркала 1 выбираются таким образом,что в каждый момент времени свет на приемник 8 попадает только через одну из них,Кадровая развертка осуществляется за счет движения летательного аппарата,на котором установлено сканирующее устройствО.
Увеличению угла сканирования
Обусловленному увеличением угла наклона оптической оси корректора к оптической оси зеркала, в известном устройстве препятствует виньетирование пучка света, отраженного от корректоров. Этого не происходит в предлагаемом устройстве с линзовыми корректорами, что делает возможным увеличение в нем угла сканирования.
Кроме того, создание зеркальных объективов большого диаметра с достаточно высоким качеством иэображения возможно лишь при сравнительно небольших отверстиях (1:7-1:3), в то время как объективы с линзовыми корре- кторами такого же качества могут иметь относительное отверстие порядка
1:I-1:0,7. Откуда следует, что при равенстве диаметров световых пучков в изветсном устройстве центр кривизны отстоит на большее расстояние от по верхности зеркала, а полый вал — от
его края, чем в предлагаемом устройстве с линзовыми корректорами. Это означает, что даже при равенстве углов сканирования габариты устройства с линзовыми корректорами .меньше, чем у устройства с зеркальными корректорами. Этому же способствует в предлагаемом устройстве и то, что зеркало, осуществляя, функцию затвора, выполнено в виде неполного круга.
Формула изобретения
Сканирующее устройство, содержащее сферическое зеркало и по крайней мере одну систему, повороТную вокруг
его оптической оси, иэ афокального корректора сферической аберрации зеркала и элементов, направляющих отраженный зеркалом световой поток к приемнику, размещенному на его оптической оси, при этом оптическая ось кор877460
ВНИИПИ Заказ 9608/69 Тираж 542 . Подписное
Филиал ППП ".Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ректора пересекает оптическую ось зеркала в центре его кривизны, с которым совмещен центр входного зрачка устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения угла сканирования, корректор выполнен линзовым, 6
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. "Техника кино и телевидения", 1977, В 3, с. 43-45.
2, Патент США S 3887263, кл. 350-7, !975 (прототип).
