Лазерное сканирующее устройство

сОюэ сООетснихМММЗИУПЩЕШИКРЕСПУБЛИН р 1)Ф С 02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСК ТВУ ЕТ щих зеркал равляющие еся те ГГГ ф Хф Г господа ственный номитет сссПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(46) 23.08.86. Вюл. У 3"- (72) В.А. Кравченко, С.М. Роэкин, .М.А. Гукалов и П.И. Малежик (71) Институт газа АН УССР (53) 535.562 (088,8)(56) 1. Катыс Г.П, Информационные сканирующие системы. - М "Наука", 1965, с. 114.2. Авторское свидетельство СССР У 684482, кл. С 02 В 27/17 (прототип).(54)(57) ЛАЗЕРНОЕ СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее источник света, отклоняющие зеркала с электромеханическими приводами, расположенныи на выходной оптической оси отклоняю формирующий объектив,уп блоки, о т л и ч а ю щ ем, что, с целью контроля и исследования распределения фаэ в гетерофазных процессах, оно сна жено по крайней мере одним дополнительным формирующим объективом, полупрозрачным зеркалом, а также непрозрачным зеркалом, расположенными за источником света соосно с ним, и не менее чем двумя, фокусирующими объективами, установленным на выходных оптических осях форми рующих объективов, блоком совпадения и соединенными с ними фотодетекторами, расположенными в фокаль ных плоскостях фокусирующих объективов.Изобретение относится к системам оптико-механической развертки иможет быть использовано в системахконтроля гетерофаэных процессов,например пузырькового кипения, барботажа, истечения дисперсной фазыиз сопла,Известны сканирующие устройства,содержащие зеркало, приводимое вдвижение электродвигателем и вибра 10тором, а также объектив, посредством которого изображение проецируется на экран. При этом зеркало расположено под углом к объективу, Сканирование изображения осуществляется по колебательно-вращательнойтраектории 1 3,. Такие устройстване позволяют регистрировать два иболее препятствий (оптических неоднородностей), находящихся в данныймомент времени на выходной оптической оси системы.Наиболее близким техническим решением является двухкоординатныйзеркальный дефлектор, содержащийисточник света, отклоняющиезеркала,закрепленные на осях двух электромеханических приводов. После отклоняющих зеркал по ходу световыхлучей установлен объектив. С электромеханическими приводами связаныдва управляющих блока, Кроме того,он снабжен вторым источником света,частота излучения которого отличнаот частоты излучения первого источ- З 5ника, дихроичным зеркалом и полупрозрачным зеркалом, установленными под углом одно к другому по хо-ду световых лучей после объектива,и двумя преобразователями положения световой точки в цифровой код,установленными по ходу световых лучей после полупрозрачного зеркала 21Однако этот известный дефлектор 45имеет отклоняющую систему толькодля одного луча, которым и производится сканирование в плоскости нормальной к выходной оптической оси.При этом второй источйик света используется не для сканирования,а дляповышения точности и скорости отклонения светового луча. Два уп 15 авляющих блока предназначены для управления отклонением луча по двум55взаимно перпендикулярным направлениям. Таким образом, сканированиеодним лучом не позволяет дифферен" цировать два и более препятствий, находящихся в данный момент времеви на выходной оптической оси системы,Целью изобретения является контроль и исследование распределения фаз в гетерофазных процессах.Поставленная цель достигается тем, что лазерное сканирующее устройство, содержащее источник света, отклоняющие зеркала с электромеханическими приводами, расположенный на выходной оптической оси отклоняющих зеркал формирующий объектив и управляющие блоки, снабжено по крайней мере одним дополнительным Формирующим объективом и полупрозрачным зеркалом, а также непрозрачным зеркалом, расположенными за источником света соосно с ним, не менее чем двумя, фокусирующимис объективами, установленными на выходных оптических осях формирующих объективов, блоком совпадения и соединенными с ним фотодетекторами, расположенными в фокальных плоскостях Фокусирующих объективов.На чертеже представлена схема устройства для случая сканирования тремя лучами. Лазерное сканирующее устройство содержит лазер (источник света) 1. Соосно с источником света расположены последовательно два полупрозрачных зеркала 2 и непрозрачное зеркало 3, Причем зеркала 2 и зеркало 3 расположены под углом к выходной оптической оси лазера 1. Кроме того, устройство содержит отклоняющие зеркала 4, расположенные под углами к выходным оптическим осям полупрозрачных зеркал 2 и непрозрачного зеркала 3, Отклоняющие зеркала соединены с электромеханическими приводами 5, которые в свою очередь соединены с управляющими блоками б. На выходных оптических осях отклоняющих. зеркал 4 расположены форми- рующие объективы 7, причем отклоняющие зеркала 4 находятся в Фокальных плоскостях объективов 7. На выходных оптических осях формирующих объективов 7 расположены Фокусирующие объективы 8, в фокальнык плоскостях которых расположены фотодетекторы 9, соединенные с блоком совпадения 10.53618 Корректор В. Гирняк Редактор С. Титова Техред С.Мигунова Заказ 5766/3 Тираж 526 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,43 10Объект контроля (носитель информации) 11 помещается между формирующими объективами 7 и фокусирующими объективами 8 в зоне пересечения выходных оптических осей отклоняющих зеркал 4 и объективов 7.Устройство работает следующим образом,Лазер 1 генерирует луч, который проходит через полупрозрачные зеркала 2 и непрозрачное зеркало 3. Эти зеркала делят луч лазера 1 и направляют лучи, полученные в результате деления, на отклоняющие зеркала 4, соединенные с электромеханическими приводами 5. Изменение углов отклонения отклоняющих зеркал 4 производится при помощи управляющих блоков 6. При этом управляющие блоки 6 при помощи цифроаналоговых преобразователей формируют сигналы ступенчатой формы. Цифроаналоговые преобразователи управляющих блоков 6 работают от одного генератора тактовых импульсов, что позволяет синхронно и согласованно отклонять отклоняющие зеркала 4. При этом кажцой ступеньке электрического сигнала на выходе управляющих блоков 6 соответствует определенный угол отклонения отклоняющих зеркал 4. Колеблющиеся лучи с отклоняющих зеркал 4 проходят через формирующие объективы 7, в фокальных плоскостях которыхрасположены отклоняющие зеркала 4,После формирующих объективов 7 развертка каждого луча становится 5 плоскопараллельной. Все лучи пересекаются в одной точке и образуютнекоторый объем (зону пересечения),которым построчно сканируется носитель информации 11. Далее лучи, 10 несущие информацию,проходят черезфокусирующие объективы 8 и фокусируются на соответствующих фотодетекторах 9, Каждый луч, встречая вовремя сканирования препятствие (оп тическую неоднородность), изменяетинтенсивность освещенности фотодетектора 9, Это приводит к появлениюэлектрического импульса на выходефотодетектора 9, Все фотодетекторы 20 подключены к входам блока совпадения 1 О, сигнал на выходе которогопоявляется только при прохожденииточки (объема) пересечения всехлучей через препятствие в носителе 2 информации 11. Препятствие, нахо-дящееся на пути одного или нескольких (но не всех) лучей, не регистрируется. Погрешность дифференциации уменьшается при увеличении 30 числа лучей и углом между ними.Выход блока совпадения 10 может подключаться, например, к устройствувизуального отображения информации.