Сканирующая система Советский патент 1983 года по МПК G02B26/12 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а более конкретно к оптико-механическим сканирующим системам, в частности к устройствам поэлементного считывания экспонометров, автономных или входя щих в устройства для черно-белой и цветной фотопечати. Известна сканирующая система, выполненная в виде вращающегося зеркала рЛ . Недостатком такой системы является низкий коэффициент сканирования, обусловленный тем, что часть периода зеркало вращается вхолостую возвращаясь из крайнего положения в исходное. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является ск нирующая система , содержащая точечный источник света, коллимирующий объектив с диафрагмой прямоугольно, го сечения, анаморфотную телескопическую систему, развертывающее устройство с отражающими гранями. установленное с возможностью вращения вокруг своей оси, и конденсатор состоящий из цилиндрической и сферической линз, причем большая из сторон диафрагмы прямоугольного сечения, образующие цилиндрических инз анаморфотной телескопической системы и конденсатора, а также ось вращения развертывающего устройства взаимно параллельны. В системе разв тывсцощее устройство выполнено в виде многогранного барабана, на грани которого нанесены зеркальные отражающие- полоски, причем каждая после дующая полоска смещена относительно предыдущей на постоянную величину. .Благодаря такому выполнению обеспеч вается сканирование по двум координатам. Однако в известной системе разве тывающее устройство имеет сложную .технологию изготовления, обусловлен ную необходимостью поочередной и вы сокоточной обработки каждой грани барабана и поочередного нанесения на эти грани отражающих полосок Кроме того, поскольку барабан содер жит большое число граней, он-представляет собой ДОВОЛЬНО крупногабаритную конструкцию, имеющ5ю большой момент инерции и требующую мощного привода. Цель изобретения - улучшение тех нологичности конструкции. Поставленная цель достигается -тем, что в сканирующей системеf содержаще, точечный источник света, коллимирующий объектив с диафрагМ1 й прямоугольного сечения, анаморфо ную телескопическую систему, развертывающее устройство с отражающими гранями, установленное с возможноетью вращения вокруг своей оси, и конденсор, состоящий из цилиндрической и сферической линз, причем большая из сторон диафрагмы прямоугольного сечения, образующие цилиндрических линз анаморфотной.телескопической системы и конденсатора, а также ось вращения развертывающего устройства взаимно параллельны, развертывающее устройство выполненно в виде пакета идентичных цилиндрических сегментов, на плоские поверхности которых, перпендикулярные к основанию сегментов, нанесено отражающее покрытие и которые состыкованы между собой этими- основаниями и развернуты относительно друг друга на равные углы, причем ось вращения развертывающего устройства совпадает с осью цилиндричёских поверхностей сегментов, а само это устройство установлено в цилиндрическом светозащитном кожухе с двумя щелями, выполненными в виде витков винтовых спиралей, смещенных относительно друг друга на 90°, который жестко связан с развертывающим устройством. На фиг.1 представлена оптическая схема сканирующей системыГ нэ фиг.2 - развертывающее устройства на фиг.З светозащитный кожух. Система включает точечный исто 1ник света, образованный зеркальной лампой 1 и диафрагмой 2, коллимирующий объектив 3 с диафрагмой 4 прямоугольного сечения, анаморфотную телескопическую систему, образованную двумя цилиндрическими линзами 5 и б, развертывающее устройство 7, установ.ленное с возможностью вращения вок-; руг.своей оси, и конденсор, состоящий из цилиндрической 8 и сферической 9 линз. При этом большая из сторон диафрагмы 4, образующие цилинд- . рических линз 5,6 и8 и ось вращения развертывающего устройства 7 взаимно параллель toj. Развертывающее устройство 7 (фиг.2) выполнено в виде ступенчатой винтовой спирали, которая образована, пакетом сложенных вместе идентичных цилиндрических сегментов 10, в частности полукругов. Сегменты 10 состыкованы своими основаниями и повернуты вокруг оси развертывающего устройства 7 относительно друг друга. Угол поворота между двумя последовательными сегментами, составляющими пакет, один и тот же. На плоские noeepXHOdти 11 сегментов 10, перпендикулярных их основаниям, нанесено отражающее покрытие. Ось вращения устройства 7 сов.падает с осью цилиндрических поверхностей сегментов 10. Развертывающее устройство 7 установлено внутри полого цилиндрического сэетозащитгного кожуха 12 (фиг.З) имеющего две щели 13 и 14 постоянной

ширины. Каждая щель образует один полный виток (или часть его)) винтовой спирали..Цели 13 и 14 смещены относительно друг друга, и одну из . них можно привести в положение другой поворотом цилиндрического кожуха 12 на угол 90 .Кожух 12 жестко связан с развертывающим устройством 7 и вращается вместе с ним.

Сканирующая система работает следу1бщим образом.

Коллимирующий объектив 3 преобразует расходящийся световой пучок в пучок параллельных лучей, имеющий ;после прохождения диафра17№л 4 прямоугольное сечение. Этот световой пучок сжимается линзами 5 и 6. ана-моЬфотной телескопической системы в направлении меньшей стороны ок,на диафрагмы 4 и формирует на поверх ности светозащитного кожуха 12 развер ташающего устройства 7 узкую светящуюся полосу, параллельную оси вращения развертывающего устройства Две части этой светящейся полосы приходятся на две спиральные щели 13 и 14. сквозь которые к развертывающему устройству 7 проходят два узких пучка параллельных световых лучей. Эти два световых пучка падают на две з ркаЛ1 ньгё поверхности

11 двух цилиндрических сегментов iO.верхность одно о сегмента зеркально, отражает падающий на нее пучок света в направлении негатива 15. Этот пучок проходит через вторую щель 14 кожуха 12 развертывающего устройства 7 и негатив 15 и попадает в конденсор. В конденсоре он сначала, после прохождения цилиндрической линзы 8, принимает направление, параллельное главной оптической оси конденсора, а затем, после прохождений сферической линзы 9, отклоняется к оси, пересекая ее в фокусе линзы 9, где и может быть зарегистрирован одним из известных устройств (например, фотоэлектронным умножи.телем). Поверхность другого сегмента зеркально отражает падающий на нее пучок в напргшлении, отличном от направления негатива. Этот световой поток падает на внутреннюю поверхность светрзащитного кожуха 12 и поглощается.. При повороте ра.зв.ер- тывающего устройства 7 на угоЛ (f отраженный от него пучок света пог ворачивается на удвоенный угол 2 tf , сканируя, кадровое окно вдоль одной строки. Чтобы светозащитный кожух 12 не препятствовал отражению светового пучка, ширину каждой спиральной щели выбирают большей толщины цилинд рических сегментов 10 развёртывающегЪ устройства 7 и большей высоты светового пучка на выходе из анаморфотной системы. При вращении развертывающего устройства 7 свет поочередно пгщает на каждый следующий цилиндрический сегмент Ю и, отразившись от его зеркальной плоской поверхности 11, сканирует каждуюЮ новую строку кадра негатива 15. После отргикения света всеми сегментами развертывающего устройства цикл сканирования кадра повторяется. При неподвижном негативе строки параллельны стороне кадра, а при его движении строки располагаются под углом к сторонам кадра. Обработка плоских поверхностей 11 сегментов 10 осуществляется одновременно в блоке, Ьгакже как и нанесение отражающего покрытия на эти поверхности. Благодаря этому процесс изготовления развертывающего устройства существенно упрощается.

Применение предлагаемой сканирующей систелал позволяет осуществлять двумерн5 (строчную и кадровую) азвертку как подвижных, так и неподвижных изображений. При этом развертывающее устройство имеет мальй габариты, что обеспечивает экономию материала при его изготовлении, и его можно легко встраивать в различные устройства поэлементного считывания информации.

Таким образом, предлагаемая система благодаря упрощению процесса изготовления ее основного узла характеризуется лучшей технологичностью и меньшей себестоимостью по сравнению с прототипом.

СКАНИРУЮЩАЯ СИСТЕМА, содержсицая точечный источник света коллимирукедий объектив с диафрагмой прямоугольного сечения, анаморфотную телескопическую систему, развертывающее устройство с отргшаю-v щими гранями, установленное с. возможностью вращения вокруг своей оси, и конденсор, состоящий из цилинд--. рической и сферической линз, причем большая из сторон диафрагмы прямоугольного сечения, образующие цилиндрических линз анаморфотной телескопической системы и конденсора, а также ось вращения развертывающего устройства взаимно параллельны, о тличающаяся тем, что, с целью улучшения технологичности конструкции, развертывающее устройство выполнено в виде пакета идентичных цилиндрических сегментов, на плоские поверхности которых, перпендикулярные к основаниям сегментов, нанесено отражающее покрытие и которые состыкованы между собой этими основаниями и развернуты относительно друг друга на равные углы, причем ось вращения развертывающего устройства совпадает с осью цилиндриS ческих поверхностей сегментов, а саМО это устройство установлено в цилиндрическом светозащитном кожухе с даумя щелями, выполненными в виде витков винтовых спиралей, смещенных относительно друг друга на 90°, который жестко связан с ра;звертывающим устройством.