Сканирующее устройство Советский патент 1984 года по МПК G02B26/10 H04N3/02 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам .для управления положением пучка оптического излучения, и может применяться в качестве развертьгоающего устройства оптико-электронных и тел визонных систем для автоматизирован ного анализа информационных полей. Известно сканирующее устройство, содержащее два одинаковых оптических клина, установленных последовательно в ходе пучка излучения с возможностью встречного вращения вокруг его оси с одинаковыми угловыми скоростями. Устройство обеспечивает периодическое отклонение пучка в некоторой наперед заданной плоскост (плоскости сканирования), ориентация которой определяется начальньп положением оптических элементов lj, К недостаткам устройства следует отнести то, что полному отклонению пучка соответствует полоборота опти ческих элементов, а в течение второ половины оборота пучок возвращается в исходное положение. Поэтому приме нение таких сканирующих устройств в . системах с.о строчной разверткой, на пример телевизионных, снижает их быстродействие. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является оптическое сканирующее устройство, содержащее два оптических элемента, установленных последовательно в пучке излучения с возможностью встречного вращения с одинаковыми угловыми скоростями вокруг осей, параллельных оси пучка излучения, кажцый из которых выполнен в виде двух оптических клиньев, обращенных вершинами в,, противоположные стороны Устройство обеспечивает за один оборот каждого оптического элемента скакирование дважды в одну и ту же сторону со .скачкообразным возвратом пучка в исходное положение в момент пересечения его плоскостью liaздeлa клиньев. Это позволяет вдвое увеличить быстродействие системы со строчной разве{)ткой изображения за счет уменьшения времени Те обратного хода пучка к началу строки, которое определяется для устройства выражением . где Т.д время сканирования вдоль строки 2J . Однако каждый оптический элемент в известном устройстве представляет собой сборку из двух оптических деталей и технологически предполагает помимо их изготовления сборочно-юстировочную операцию, выполнение которой в значительной мере определяет качество функционирования сканирующего устройства,стабильность линии сканирования, что особенно важно для описанного режима работы (два такта сканирования за один оборот оптических элементов). Целью изобретения является упрощение устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем два оптических элемента, установленных последовательно в пучке излучения с возможностью встречного вращения с одинаковыми угловыми скоростями относительно осей, параллельных оси пучка излучения, каждый из которых выполнен в виде двух оптических клиньев, обращенных вершинами в противоположные стороны, оптические элементы выполнены в виде биклиньев, оси вращения которых расположены по разные стороны.от плоскости скаН1фования, при этом в исходном по-, ложении главные сечения биклиньев параллельны этой плоскости. На чертеже представлена оптическая схема сканирующего устройства и ход через нее главного луча осевого пучка. Устройство содержит расположенные в ходе пучка излучения, распространяющегося вдоль.оси, опт ические элементы 1 и 2 в виде одинаковых симметричных биклиньев, установленных с возможностью встречного вращения вокруг осей Z Z параллельных оси пучка Z и лежащих по разные стороны от плоскости сканирования, причем в исходном положении биклинья 1 и 2 ориентированы так, что их главные сечения, т.е. сечения плоскостью, проходящей через линии наибольшего наклона рабочих граней каждого биклина,параллельны плоскости сканирования. Устройство работает следующим образом. В начальный момент работы уст.ройства пучок излучения, входящий в него вдоль оси 2, , отклоняется кл новыми участками оптических элемен тов 1 и 2 соответственно на ный угол ср (на чертеже отрицательный) и пересекает исследуемое информационное поле в точке А. При вращении оптических элемент 1 и 2 с одинаковыми угловыми скоростями G) в направлении стрелок уг отклонения пучка Cf уменьшается до нуля (в точке О информационного поля), меняет свой знак и затем достигает в точке В наибольшего по ложительного значения, равного по абсолютной величине углу отклонени пучка в начальный момент работы ус ройства. В момент пересечения ребрами биклиньев 1 и 2 пучка последний возвращается скачкообразно в точку А информационного поля и при дальнейшем вращении оптических элементов (iB пределах второй половины оборота) повторно перемещается из точки А в точку В. Дальнейшая работа устройства ан логична описанной, причем как и в известном, время Т обратного хода пучка к началу строки определяется выражением Т -i-T O-irR ICTPJ где d - диаметр сканируемого пуч iка лучей, R - расстояние от оси пучка Z до осей вращения z и г оптических элементов устройства. Т - время сканирования вдоль строки. Таким образом, изобретение полностью сохраняя положительные ка- чества известного устройства (мсшое время обратного хода пучка по строке , простоту кинематики), выгодно отличается от него тем, что оптические элементы устройства - бикли- нья - являются фактически одиночными трехгранными призмами и поэтому значительно проще в изготовлении, чем составные оптические элементы известного устройства, содержащие каждый по два оптических клина, т. е . по две трехгранные призмы. Кроме того, исключение взаимного наклона последовательных двух строк развертки, обусловленного непараллельностью главных сечений клиновых участков каждого оптического элемента, требует в известном устройстве ужесточения допусков на качество изготовления и ориентацию нерабочих граней клиньев, пс которым производится их соединение, а следовательно, дополнительной обработки по меньшей мере одной нерабочей грани у каждого из четырех оптических клиньев. В предлагаемом сканирующем устройстве зта задача решается трчным поворотом заготовки -на 180 вокруг оси вращения биклина непосредственно в процессе обработки его преломляющих граней, который может быть вьшолнен, например, с помощью оптической делительной головки ОДГ-2, имеющей точность отсчета угла поворота 2.

СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее два оптических элемента, установленных последовательно в пучjtce излучения с возможностью встречного вращения с одинаковыми угловыми скоростями относительно осей, параллельных оси пучка излучения, каждый из которых выполнен в виде двух оптических клиньев, обращенных вершинами в противоположные стороныотличающееся тем, что, с целью его упрощения, оптические элементы выполнены в виде биклиньев, оси вращения которых расположены по разные стороны от плоскости сканирования , при этом в исходном положении главные сечения биклиньев параллельны этой плоскости.-