Устройство для сканирования (его варианты)

(189894), кл. С 02 У 18А.Е. Сенченк 598615,царин У978.352336В 27/17 8-10О. 12,82 АРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫГИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(54) УСТРОЙСТВО ДНЯ СКАНИРОВАНИЯ -(ЕГО ВАРИАНТЫ).,(57) 1. Устройство для сканирования, содержащее точечный источник света, коллимирующий объектив, телескопическую систему, развертывающее устройство, выполненное в виде пакета состыкованных идентичных элементов, развернутых друг относитель- но друга, сотражающей гранью, и установленное с возможностью вращения вокруг общей оси, и конденсор, состоящий из цилиндрической и сферической линз, прячем ось вращения развертывающего устройства и образующие цилиндрической линзы параллельны, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения коэффи" циента полезного использования светового потока осветителя, телескопическая система выполнена со сферическими линзами и установлена своей оптической осью параллельно оси вращения развертывающего устройства, а элементы развертывающего устройства выполнены в Форме полос плоско- параллельных пластин, при этом отражающее покрытие выполнено на меньшей боковой грани, ориентированной , наклонно к основанию пластины. 2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что элементыразвертывающего устройства выполнены в форме полос плоскопараллельныхпластин с двумя меньшими плоскимизеркальными боковыми гранями, ориентированными наклонно к основаниюпластины,3. Устройство для сканирования,содержащее точечный источник света,коллимирующий объективтелескопическую систему, развертывающее устройство, выполненное в виде пакетасостыкованных элементов, развернутых друг относительно друга, с отражающей гранью, и установленное свозможностью вращения вокруг общейоси, и конденсор, состоящий иэ цилиндрической и сферической линз,о т л и ч а .ю щ е е с я тем, что,с целью повышения коэффициента полезного использования светового потокаосветителя, телескопическая система выполнена со сферичесикими линзами я установлена своей оптической осью под углом, меньшим 90 ф, к оси вращения развертывающего устройства, а элементы развертывающего устройства выполнены в форме полос плоскопараллельных пластин, убывающих по длине и ширине по направлению от источника, с одной торцовой меньшей зеркальной гранью, состыкованных основаниями.4. Устройство по п.3, о т л и -а ю щ е е с я . тем, что элементы развертывающего устройства выполнены в Форме полос плоскопараллельных пластин .с двумя меньшими торцовыми зеркальными гранями.Изобретение относится к оптикомеханическим сканирующим системам, в частности, к устройствам поэлементного считывания экспонометров, автономных или входящих в устройства для черно-белой и цветной фотопечати,Известно устройство для сканирования, предназначенное для просмотраполя вдоль одной координаты и основанное на развертке по поверхностифотопленки изображения узкой светящейся щели. Свет от источника формируется на поверхности фотопленки вузкую светящуюся полосу, В качестве 15сканирующего элемента в этом устройстве используется отклоняющая призма, установленная перед фотопленкой,которая перемещается вдоль оптнческой оси ЯНедостатками этого устройствасканирования являются одномерностьразвертки и невозможность достичьзаметного увеличения поля обзорабез значительного утолщения призмы,что приводит к дисперсии света иухудшению качества изображения.Кроме того, велики потери энергиииз-за отражения света,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является устройство для сканирования, содержащее точечный источник света, коллимирующий объектив, телескопическую систему, развертывающее устройство, выполненное в виде пакета состыко. - ванных идентичных элементов, развернутых друг относительно друга, с отражающей гранью, и установленное с возможностью вращения вокруг общей оси, и конденсор, состоящий из цилиндрической и сферической линз, причем ось вращения развертывающего устройства и образующие цилиндрической линзы параллельны 12.Недостатком известного устройства сканирования является низкий коэффициент полезного использования светового потока осветителя, обусловленный 50тем, что из всего светового .потока, падающего на развертывающее устройство, в сторону негатива отражается одним элементом этого устройства лишь малая часть этого потока.ИЦель изобретения - повышение коэффициента полезного использования светового потока осветителя. Указаццая цель достигается тем, что в известном устройстве для сканирования, содержащем точечный источник сцета, коллимцрующий объектив, телескопическую систему, развертывающее устройство, выполненное в виде пакета состыкованных идентичных элементов, развернутых друг относительно друга, с отражающей гранью, и установленное с возможностью вращения вокруг общей оси, и коцденсор, состоящиц из цилиндрической и сферической линз, причем ось вращения развертывающего устройства и образующиецилиндрической линзы параллельны, телескопическая. система выполнена со сферическими линзами и установлена своей оптической осью параллельно оси вращения развертывающего устройства, а элементы развертывающего устройства выполнены в форме полос плоскопараллельных пластин, при этом отражающее покрытие выполнено на мень. шей боковой грани, ориентированной наклонно к основанию пластины.Целесообразно элементы развертываю.щего устройства выполнить в формеполос плоскопараллельцых пластин сдвумя меньшими плоскими зеркальнымибоковыми гранями, ориентированныминаклонно к основанию пластины,По второму варианту в устройстведля сканирования, содержащем точечный источник света, коллимирующийобъектив, телескопическую систему,развертывающее устройство, выполнен- .ное в виде пакета состыкованных элементов, развернутых друг относительно друга, с отражающей гранью, и установленное с возможностью вращениявокруг общей оси, и конденсор, состоящий из цилиндрической и сферической линз, телескопическая системавыполнена со сферическими линзами иустановлена своей оптической осьюпод углом, меньшим 90к оси враощения развертывающего устройства, аэлементы развертывающего устройствавыполнены в форме полос плоскопараллельных пластин, убывающих по длинеи ширине по направлению от источника, с одной торцовой меньшей зеркальной гранью, состыкованных основаниями,Целесообразно элементы развертывающего. устройства выполнить вформе полос плоскопараллельных пласПредложенное устройство сканирова ния включает в себя осветитель, содержащий точечный источник света, образованный зеркальной лампой 1 и диафрагмой 2 (фиг. 1 и 3), коллимирующий объектив 3, телескопическую систему 4, развертывающее устройство 5 и конденсор, состоящий из ци линдрической линзы 6 и сферической линзы 7, Световое отверстие диафрагмы 2 расположено в фокусе сферического коллимирующего объектива 3, посредством которого расходящийся ф световой пучок .от источника преобразуется в пучок параллельных световых лучей. Телескопическая система 4 преобразует падающий на нее широкий пучок параллельных лучей, имеющий 45 круглое сечение, в узкий пучок парал левьных лучей также круглого сечения. Назначение телескопической системы 4 - сужение пучка параллельных лучей. Развертывающее устройство 5 имеет возможность вращения вокруг своей оси, ориентированной параллелько оптической оси телескопической системы 4 в первом варианте выполнения устройства сканирования (фиг. 1) и ориентированной иод острым углом к оптической оси . телескопической системы 4 во втором тин с двумя меньшими торцовыми зеркальными гранями.Предлагаемое устройство обеспечивает повышение коэффициента полезного использования светового потока осветителя, Кроме того, в устройстве сканирования по первому варианту элементы его развертывающего устройства конгруэнтны (геометрически равны), Благодаря такой унификации упрощается процесс изготовления основного узла устройства сканирования и достигается лучшая технологическая и меньшая себестоимостьпо сравнению с вторым вариантом.На фиг.изображено устройство для сканирования, первый вариант выполнения; на фиг. 2 - развертывающее устройство для первого варианта выполнения устройства, составленное из элементов с одной зеркально отражающей свет гранью; на фиг. 3 - устройство для сканирования, второй вариант выполнения; на фиг. 4 - развертывающее устройство для второго варианта выполнения устройства сканирования. 10 15 2 а 25 варианте выполнения устройства ска"нирования (фиг. 3). Конденсор, образованный цилиндрической линзой 6 исферической линзой 7, предназначендля сбора в одной точке, расположенной на его оптической оси, лучейсвета, отраженных от граней развертывающего устройства и прошедшихнегатив 8,Телескопическая система 4 можетбыть выполнена в двух вариантах,в любом из которых состоит из двухсферических линз. В первом вариантетелескопическая система выполненапо типу зрительной трубы Галилея ивключает положительный первый компонент и отрицательный второй компонент, Во втором варианте телескопическая система выполнена по типу зрительной трубы Кеплера и включает дваположительных компонента, Более предпочтительна телескопическая система,выполненная по схеме трубы Галилея,так как в этом случае она короче.Для получения высокого качества изображения каждый ее компонент можетбыть усложнен и образован несколькими линзами, как положительными, таки отрицательными,Развертывающее устройство 5 (фиг. 1) образовано пакетом сложенных вместе идентичных элементов, выполненных в первом варианте устройст" ва сканирования в форме полос плоскопараллельных пластин с одной или двумя плоскими зеркальными меньшими боковыми гранями 9 (фиг. 1 и 2), расположенными наклонно по отношению к параллельным основаниям 10 пластин. Полосы собраны в пакет однотипно, т.е, повернуты меньшими иэ двух оснований 10 в одну сторону, состыкованы этими параллельными основаниями и повернуты вокруг оси развертывающего устройства 5 одна относительно другой. Угол поворота между двумя соседними элементами развертывающего устройства может быть один и тот же для любых пар соседних элементов, а может быть и разным для разных пар элементов. На плоские поверхности 9 нанесено отражающее покрытие. Этим поверхностям может быть придана способность зеркально отражать свет и путем их механической обработки.При выполнении развертывающего устройства по первому варианту уст-.ройства сканирования его элементы могут быть выполнены в форме призм с трапециевидными основаниями 11 и с двумя противоположными боковыми гранями 9 (Фиг. 1) или с однойбоковой 3 гранью 9 (фиг., 2), отражающими световое излучение зеркально. Призмы, собраны в пакет однотипно, т.е. повернуты меньшими из двух.параллельных боковых граней в одну сторону, состыкованы этими параллельными боковыми гранями и повернуты вокруг ,оси развертывающего устройства.Развертывающее устройство 5 (Фиг. 3) в соответствии с вторым 1 э вариантом выполнения устройства сканирования образовано пакетом элементов, выполненных в форме полос плоскопараллельных пластин с прямоуголь,ными основаниями 12 (фиг. 3 и 4) 211 и с одной или двумя боковыми гранями 13, отражающими свет зеркально. Две другие боковые грани 14 имеют форму трапеции (на Фиг. 3 и 4 изображены прямоугольные боковые грани). И Пластины собраны в пакет однотипнои состыкованы основаниями 12, Все соответственные линейные размеры оснований элементов развертывающего устройства прямо пропорционально Щ уменьшаются по мере их удаления от крайнего наибольшего элемента. Толщины полосовых элементов развертывающего устройства могут быть равными или изменяться по произвольному закону, Полосы также однотипно собраны в пакет и также повернуты вокруг оси развертывающего устройства одна относительно другой на один и тот же или на разные углы ЮУстройство для сканирования работает следующим образом.Коллимирующий объектив 3 (фиг. и 3) преобразует расходящийся световой пучок в пучок параллельных лу- р чей. Этот широкий световой пучок сжимается телескопической системой4 в узкий пучок лучей, который на. правляется к развертывающему устройству 5 и падает на зеркальную грань у 9 (фиг. ) или 13 (фиг. 3) одного из его элементов. Эта грань зеркаль-, но отражает падающий на нее пучоксвета.в направлении конденсорной линзы 6; После прохождения цилиндрической линзы 6 конденсора световой пучок принимает направление, параллельное главной оптической оси конденсора, нормально, падает на поверхность негатива 8, модулируется по интенсивности и цветности изображением негатива, а затем после прохождения сферической линзы 1 конденсора отклоняется к его оси, пересекая ее в фокусе линзы 1, где и может быть зарегистрирован одним из известных устройств (например, с помощью Фотоэлектронного умножителя). При повороте развертывающего устройства 5 на определенный угол, на такой же угол поворачивается отраженный от него пучок света, сканируя кадровое окно и размещенный в нем негатив 8 вдоль одной строки. Нри вращении развертываю- . щего устройства 5 свет поочередно падает на каждый следующий элемент и, отразившись от его зеркального плоского участк, сканирует каждую новую строку кадра негатива 8. После отражения света всеми элементами развертывающего устройства цикл сканирования кадра негатива повторяется. При неподвижном нега-. тиве строки параллельны стороне кад" ра, а при его движении строки .располагаются под углом к сторонам кадра.Предлагаемое устройство для сканирования осуществляет двумерную (строчную и кадровую) развертку как подвижных, так и неподвижных изображений. Оно технологично в изготовлении, значительно повышает коэффици-. ент полезного использования светового потока .осветителя, что позволяет .использовать менее мощные источники света, следовательно, ведет к уменьшению габаритов осветителя и применению более простых систем его охлаждения. Применяя же прежние источники света, можно использовать менее чувствительные Фотоэлектрические преобразователи в устройствах поэлементного считывания. Кроме того, предлагаемое развертывающее устройство пригодно для использования его с наиболее перспективными источниками све- та - оптическими квантовыми генерато- рамиеНодлисноекомитета СССРоткрытийская наб., д, 4/5 аказ 3136/4 Узгород, ул. Проектная,"Патент 1 Тираж 526 ВНИИПИ Государственного но делам изобретений 13035, Москва, К, Рауа