Устройство для сканирования оптического луча Советский патент 1985 года по МПК G02B26/10 

Изобретение относится к факсимильной технике, а именно к оптикомеханическим дефлекторам, в основу работы которых положены механически перемещения в пространстве преломляющих или отражающих элементов. Известен дефлектор с использованием вращающегося зеркального барабана-призмы i . Указанный дефлектор позволяет получить значительные скорости развертки, имеет относительно простую конструкцию и большую разрешающую способность, однако требует высокой точности при изготовлении и поэтому очень дорог, что ограничивает его применение. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для сканирования оптичес кого луча, содержащее два отклоняющих элемента, в качестве которых используются два преломляющих стеклянных клина, синхронно вращающиеся в противоположные стороны|2. Однако для приведения во вращение двух клиньев необходима механическая передача между ними в виде зубчатых колес, ремней и т.д., что значительно снижает точность и разрешающую способность устройства. Кроме того, устройство применяют только с монохроматическим источником света вследствие возможной дисперсии света. При этом невозможно изменение параметров сканирования без замены клиньев, требующих высокой точности изготовления. .Цель изобретения - повьпнение раз решающей способности устройства и упрощение его конструк1Д1И. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для сканирова ния оптического луча, содержащем источник излучения, два отклоняющих де двух концентрических зеркал, внутреннего и кольцевого наружного, установленных на оси вращения под углами oi и |Ь соответственно к перпе дикулярной к ней плоскости, кроме того, устройство снабжено двумя неподвижными зеркалами, первое из кот рых установлено между отклоняющими элементами и источником оптического излучения под углом к оси последнег а второй - в ходе луча между первым неподвижным зеркалом и ртклонякицим. наружным кольцевым зеркалом, при этом расстояние Р от центра концентрических зеркал до плоскости сканирования и длина строки А определены соотношениями W i(v-l) ( при . расстояние от центра концентрических зеркал до строки;А - длина строки; расстояние от центра концентрических зеркал до центра первого зеркала; расстояние от центра первого неподвижного зеркала до центра второго; 00,,- расстояние от центра концентрических зеркал до центра второго неподвижного зеркала. На фиг. 1 и 2 схематически представлено устройство для сканирования оптического луча. Устройство содержит излучатель 1, концентрическое внутреннее зеркало 2, первое и второй неподвижные зеркала 3 и 4, концентрическое внеш- нее зеркало 5, ось 6 приводного вала 2, плоскость 7. Неподвижное первое зеркало 3, имеющее отверстие в центре для прохождения луча, расположено перед излучателем 1, например оптическим квантовым генератором, на его оптической оси, которая совпадает с осью приводного вала. На оси 6 приводного вала концентрически установлено Внешнее и внутреннее зеркала 5 и 2, установленные под углами сх; и Д соответственно к плоскости, перпендикулярной оси 6 приводного вала. В пучке лучей, отраженных от -внутреннего концентрического зеркала 2, установлено первое неподвижное зеркало 3. В пучке лучей, отраженных от первого неподвижного зеркала 3, установлено второе неподвижное зерт кало 4, отражающее на внешнее концентрическое зеркало 5, направляющее лучи на строку в плоскости 7. Параметры установки определены соотношениями м, где U 4i-/i, npHoi f , +0, ; 6 - расстояние от центра концен рических зеркал до строки, . ), где А,- длина строки; S1 о(+/ Текущая координата следа луча на плоскости (от точки О-)) . pin где Cf - угол поворота приводного ва ла 6. Скорость перемещения следа луча по плоскости 7 А cosCf Устройство работает следующим образом. Луч от излучателя 1 через отверстие в зеркале 3 попадает в центр зеркала 2. Отраженный от зеркала 2 луч попадает на зеркало 3, на поверх ности которого он описывает эллипс. Угол между падающим и отраженньм лу чом равен 2|5. Отражаясь от зеркала луч попадает на зеркало 4 и затем на зеркало 5. Отражаясь от зеркал 3 и 4, луч изменяет направление враще ния на противоположное, и по поверх ности зеркала 5 он вращается в стор ну, противоположную направлению вращения приводного вала 6. Вследст вие этого за один оборот приводного вала 6 углы, под которыми луч попадает на зеркало 5 и отражается от н го, будут дважды складываться и дважды вычитаться, поэтому на некотором удалении С от центра О луч переме-й щается на плоскости 7 не по эллипсу, а по прямой линии D te2f гдеС)ог-|}; к 00,+0,0 +002 Вследствие введения двух плоских зеркал и выполнения отклоняющих элементов в виде двух концентрических зеркал, установленных на оси вращения под углами Cf и /Ь к плоскости, перпендикулярной оси вращения, в данном устройстве по сравнению с прототипом исключена зубчатая передача между отклоняющими элементами и благодаря этому повьпиена разрешающая способность сканирования. Кроме того, изготовление клиньев, содержащихся в прототипе, требует высокой точности исполнения, и замена этих клиньев плоскими зеркалами упрощает конструкцию. Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом имеет повьщ1енную разрещающую способность и упрощенную конструкцию. При этом возможно, меняя углы с«; и р, изменять параметры устройства без замены его деталей. К тому же устройство можно применять с любым источником света, а не только с монохроматическим, как в прототипе. Устройство отличается от базового объекта (сканер G300PD фирмы GeneiraB Scanning в факсимильном аппарате ТМ4006 фирмы НеВб) высокой разрешающей способностью и простотой конструкции, так как наличие возвратнопоступательного движения подвижных частей, в том числе и зеркала, ограничивает быстродействие, снижает разрешакицую способн9сть устройства, а также делает устройство сложным и громоздким.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКАНИРОВАНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ЛУЧА, содержащее источник излучения, два отклоняющих элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и зшрощения конструкции, отклоняющие элементы выполнены в виде двух концентрических зеркал, внутреннего и кольцевого наружного, установленных на оси вращения под углами 0( и