ОПТИКО-МЕХАНИЧЕСКОЕ СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1971 года по МПК G01C3/02 

Изобретение относится к следящим устройствам, работающим по принципу измерения воспринимаемого ими потоком излучения.

Известные устройства, в которых в качестве сканирующего элемента используется вращающийся зеркальный многогранник, установленный перед объективом, не обеспечивают высокой точности измерения из-за их низкой чувствительности, поскольку поток излучения из обозреваемой зоны в объектив направляется только одной гранью многогранника.

Цель изобретения - повышение чувствительности устройства, для чего перед зеркальным многогранником под углом к оси его вращения и оптической оси объектива установлен неподвижный отражатель так, что изображение пространства, сканируемого одной из граней многогранника, формируется в одной половине ВХОДНОГО зрачка объектива, а изображение пространства, сканируемого другой гранью, с первой, формируется с помощью неподвижного в другой половине входного зрачка объектива, что повыщает чувствительность и увеличивает скорость сканирования пространства при меньших размерах граней многогранника.

На фиг. 1 и 2 приведена принципиальная с.хема устройства.

ный объектив 2, в фокусе которого установлен приемник 3 излучения, неподвижный отражатель 4 и дополнительную систему зеркал 5.

При пятигранном сканирующем элементе в качестве отражателя 4 служит одно плоское зеркало, положение которого строго фиксировано относительно сканирующего элемента в соответствии с геометрией хода лучей. В случае использования сканирующего элемента с числом граней 4, 6, 7 и 8 в качестве неподвижного отражателя необходимо использовать систему из двух зеркал, положение которых определяется построением хода лучей.

Каждая грань при сканировании последовательно в пределах некоторого угла поворота отражает в объектив лучистый поток, приходящий из обозреваемого пространства. Поскольку объектив 2 неподвижен, то в него попадают потоки с непрерывно -меняющихся направлений обозреваемого пространства. Так при положении сканирующего элемента (обозначено пунктиром) в объектив попадают лучи б-б, а при повороте на некоторый угол в направлении, указанном стрелкой (обозначено сплошной линией), в объектив попадают лучи а-а - таким образом, что отражение от одной грани направлено на объектив, а от соседней грани - от объектива. Лучи, направленные от объектива, попадают на неподвижное зеркало 4, которое отражает их на объектив 2.

Сканирующий элемент 1 и неподвижный отражатель 4 расположены по отношению к объективу 2 так, что сканирующий элемент перекрывает одну половину поля зрения объектива, а отражатель - другую, причем отражатель 4 установлен таким образом, что в объектив в каждый момент времени попадают только однонаправленные лучи.

На фиг. 2 показан ход однонаправленных лучей: а-а- и одного положения сканирующего элемента, б-б- и б-б - для другого положения (разность хода лучей между двумя половинами поля зрения входного зрачка объектива).

Разность хода лучей не сказывается на качестве изображения при установке объектива 2 на бесконечность. В случае необходимости наблюдения близко расположенных объектов, расстояние до которых соизмеримо с указанной разностью хода, последняя может быть полностью скомпенсирована путем установки между объективом 2 и сканирующим элементом / дополнительной системы из трех зеркал 5, увлечивающей путь хода лучей в соответствующей половине поля зрения объектива.

Предмет изобретения

1.Оптико-механическое сканирующее устройство, например, для теплопеленгатора, содержащее сканирующий элемент в виде зеркального многогранника, установленного перед объективом так, что ось вращения многогранника и оптическая ось объектива взаимно-перпендикулярны и сдвинуты относительно

друг друга, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, под углом к онтической оси объектива и оси вращения многогранника, перед последним установлен неподвижный отражатель так, что изображение

пространства, сканируемого одной из граней многогранника, формируется в одной половине входного зрачка объектива, а изображение пространства, сканируемого другой гранью, смежной с первой, формируется с помощью

неподвижного отражателя в другой половине входного зрачка объектива.

2.Оптико-механическое сканирующее устройство по н. 1, отличающееся тем, что, с целью компенсации разности хода лучей, между

зеркальным многогранником и объективом установлена дополнительная система из трех зеркал.

Фиг. 2