Сканирующее устройство

В 27 17 ЩЕ ог ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТИ ССОР ГЮ ДЮЮМ ИЗОВ%ТЕНИЙ И ОЗЯфЬОМЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двтаенав с 6 ИДВтайЬдтвм ЙСЕСОН."МФ" НАТЕИТН 0- НМФВЧВЙИ"ви( 56) 1. Бегунов В.Н. и др. Теория оптических систем. И , "Машиностроением, 1973, с, 238.2. йатент Сйй В 3516722, кл. 356-7, 1970 (прототип). (54)(57) СКЬНИРУЗОВЗВЖ УСТРОЙСТВО содержащее плоское зеркало, установ.ленное с возможностью вращения вокруг оси, составляющей с нормалью к. плоскости зеркала острый угол, и вы ходной объектив, о т л и ч.а ю щее с я тем, что, с целью повнаения,.точности и упрощения конструкции йр обеспечении линейности траектории. сканирования, в него введено неподвижное двугранное зеркало, установ-, ленное в параллельном ходе лучей эа плоским зеркалом,Изобретение относится к оптикомеханическим системам и может быть использовано в оптических следящих системах,Известно сканирующее устройстводля прямолинейного отклонения пучковсвета, состоящее.иэ двух одинаковых клиньев, вращдемых в противопоцожных направлениях на равные углы 1 .Известно также сканирующее уст= ройство, содержащее плоское зерка ло, установленное с воэможностью вращения вокруг оси, составляющей с нормалью к плоскости зеркала острый уго;,и выходной объектив. При этом устройство содержит два зерка ла, вращающихся в противоположных направлениях на равные углы 2,Однако в данном устройстве вра.щение элементов должно быть синхронным н по фазе и по амплитуде. 20Несоблюдение этого условия приводит к тому, что сканирование происходит не по прямой линии, а по эллипсу. Это снижает точность сканирующего устройства. Для получения прямо линейного сканирования необходимо осуществлять синхронизацию вращения дисков с высокой точностью, что требует применения сложной аппаратуры. Это усложняет конструкцию устройства и снижает его надежност 1Цель изобретения - повышение тог 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 ной объектив, введено неподвижное двугранное зеркало., установленное в параллельном ходе лучей за плос.ким зеркалом.На чертеже изображено сканирую щее устройство, общий вид.Устройство состоит из вращающегося 1 и двугранного зеркал, приэтом последнее включает зеркала 2и 3. )50Устройство работает следующим образом.ПучЬк лучей падает на вращающеесязеркало 1 с зеркальной отражающей поверхностью, нормаль к которой расположена под угломк оси вра.щения направление распространениялучей показано стрелками). На пути отраженного,от зеркала 1,пучка лучей установлен неподвижный блок.Двугранный угол между зеркала 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 65 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 О.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 из 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. Кожно считать, что направление распространения пучка лучей, отраженного от вращающегося диска, изменяется в плоскости, перпендикуляр" ной 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 Ь, то отраженный от зеркала пучок лучей изменит. свое направление на величину 24 . Далее, пройдя блок зеркал и вторичноотразившись от диска, направление .пучка лучей должно измениться на1064261 Составитель л.мухинаТехредМ;Гергель Корректор О.тигор Редактор А.Огар Заказ 10528/49 Тираж 511 ПодписноеВНКИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, ж, Раущская наб., д. 4/5е ее Филиал ППП фПатентф,. г. ужгород, ул. Проектная, 4 3противоположное ( -ф 2 . из-. эа нечет- нмм ребру двугранного угла. При этом ного числа отражений, но так как пучок лучей, будет отклоняться от цент при вторичном отражении от диска пу- ралього направления О.по гармоничес-. чок лучей должен снова изменить кому.закону на угловую величину свое направление, как и при первомотражении, на веЛичину 2 Ьто . 5 . М 4 к сову .суммарное изменение направления вэтой плоскости будет равно нулю. . где . у. угол поворота плоскогоВ плоскости,.параллельной ребру зеркала. двугранного угла, суммарное.изме-. . .Полная угловая величина .отклонения ,.ивине направлвнйя пучка лучвй будет39 пучка. лучей будет равна 8 ю .4.:4 при отклонении нормали к отра- . Зредлагавмое устройство обвспелающей поверхностидиска в этой плос- чйиает пощааенив точности сканирокоати на 4 ,. :,. вания и увеличение надежности рабо,г..зы,при строго прямолинейной траекТаким образом, направление акаи я торин сканирования. кроме того, оно .;рованя (прямая АВ будет наралавль- имеет простую конструкцию.