Оптическое сканирующее устройство

(51) 1. 1 л. с присоединением заявки М 6 02 В 27/17 ГосударстаанныВ комитат СССР по делам изобретений н открытий(54) ОПТИЧЕСКОЕ СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к оптическим устройствам для сканирования светового луча и может быть использовано в технике оптических измерений.Известно сканирующее устройство, которое содержит два оптических элемен та, расположенных вдоль оси светового пучка, перемещающих изображение. Оптические элементы выполнены в виде плоскопараллельных пластин, располоо женных под углом к оси светового пучкаНедостатком этого устройства является малый диапазон сканирования и сильное влияние неоднородности применя 5 емых оптических элементов.Наиболее близким по технической сущности к изобретению я вля ет ся сканирующее устройство, содержащее входное зеркало, механизм его поворота и выходной оптический элемент 21.Недостатком известного устройства является небольшой диапазон сканирования луча, увеличение которого связано с ростом габаритов оптических элементов, и, как следствие, возрастание влияния погрешностей изготовления этих элементов на характеристики выходного луча,Цель изобретения - расширение диапазона сканирования. Поставленная цель достигается тем, что оптическое сканирующее устройство снабжено ползуном и направляющей в Форме окружности, а выходной оптический элемент выполнен в виде плоского зеркала и жестко закреплен на ползуне, установленном в направляющей и кинематически связанном с механизмом поворота входного зеркала, отражаоцая поверхность которого расположена под углом к плоскости, перпендикулярной его оси поворота, при этом точка пересечения отражающей поверхности зеркала с осью его вращения размещена на середине радиуса окружности направляющей.883341 5 Кроме того, направляющая можетбыть выполнена в форме параболы,На фиг. 1 представлена конструктивная схема устройства; на фиг,2устройство, вид А,Устройство содержит входное 1 и выходное 2 зеркала, размещенные соответственно на подвижных платформах3 и 4, приводимых в движение двигателем 5, например РД, Платформа выходного зеркала имеет ползун 6, который движется по направляющей 7 безпроворота в ней при помощи водила 8.В примере реализации направляющаявыполнена в виде паза в корпусе 9 вформе части окружности или параболы. 4осью вращения, то отраженный от зеркала 2 луч параллелен оси, проходящей через фокус и центр кривизны направляющей. Выполнение направляющей в форме параболы или окружности позволяет увеличить параллельность перемещения выходного пучка, особенно при бсльших диапазонах сканирования,Разработанный макет устройства обеспечивает перемещение луча в пределах 0-250 мм с частотой 1-3 Гц при размерах входного и выходного зеркала ,- 10 -15 мм. В то же время в известных устройствах, например фототепеграфных аппаратах типа ТФА-П, размерФормула изобретения Зеркало 1 располагается ниже плоскости сканирования, чтобы исключить "мертвую зону", а его ось вращения20 совпадает с направлением входного луча. Отражающая поверхность входного зеркала расположена под углом к оси его поворота. Угол наклона зависит от величины смещения его под плоскость сканирования. Центр вращения платформы 3 расположен на расстоянии от направляющей, равном половине ее радиуса кривизны.Платформа 4 кииематически связаназо с платформой 3 водилом, что обеспечивает перемещением обоих платформ с одинаковой угловой скоростью.Устройство работает следующим об. разом.С помощью двигателя 5 приводится во вращение платформа 3 с зеркалом 1, а также посоедством водила 8 и ползуна 6 - платформа 4. Зеркало 1, поворачиваясь вокруг вертикальной оси платформы, вдоль которой на него падает све" то вой лу ч, обеспечи вает его у гловое перемещение (ход луча в устройстве на схеме показан стрелками). Луч, отразившийся от зеркала 1, попадает на зеркало 2, отражающая поверхность 45 которого параллельна касательной к направляющей на любом ее участке, Луч, отраженный от выходного зеркала, перемещается параллельно самому себе эа счет того, что зеркало 1 находится на расстоянии от направляющей, равном половине ее радиуса кривизны, т.е. в фокусе. Так как при повороте зеркала 2 оно описывает кривую (по форме направляющей), совпадающую по форме 55 с сечением вогнутого зеркала с фокусом в точке пересечения отражающей поверхности входного зеркала и его, выходного зеркала составляет 220 мм,что приводит к сильному влиянию неоднородности его отражающих свойств,связанных с технологией изготовленияили загрязнением в процессе эксплуатации. Предлагаемое устройство позволяет использовать зеркала малых размеров, следовательно, более однородные по отражающим свойствам, т.е, при увеличении диапазона сканирования уменьшить влияние неоднородности оптических свойств применяемых зеркал . Увеличение диапазона сканирования обеспечивается перемещением в больших пределах последнего практически до размера сечения луча. Это преимущество особенно существенно при создании устройств с диапазоном перемещения луча 500 мм и более, например при анализе оптических свойств газовых сред. Оптическое сканирующее устройство, содержащее входное зеркало, механизм его поворота и выходной оптический элемент, о т л и чающеес я тем, что, с целью увеличения угла сканирования, оно снабжено ползуном и направляющей в форме окружности, а выходной оптический элемент выполнен в виде плоского зеркала и жестко закреплен на ползуне, установленном в направляющей и кинематически связанном с механизмом поворота входного зеркала, отражающая поверхность которого расположена под углом К плоскости, перпендикулярной его оси поворота, при этом точка пересечения отражаьщей поверхности зеркала с осью883841 ИИПИ Заказ 10226/71 Тираж 542 Подписное илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 его вращения размещена на середине радиуса окружности направляющей,2, Оптическое сканирующее устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что направляющая выполнена в форме параболы. 6 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 11 492857, кл. 6 02 В 17/00, 16.0 1.74. 2. Патент США Н 4123135,кл.350-6.8,опублик. 31.10,78 (прототип),