DE3242867A1 - Optisch-mechanischer abtaster - Google Patents
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Description
OPTISCH-MECHANISCHER ABTASTER
Ausgangspunkt der Erfindung ist ein optisch-mechanischer Abtaster mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen
Merkmalen. Ein solcher Abtaster ist durch die DE-OS 30 22 365 bekannt geworden. 5
Für viele Zwecke wie z.B. für die optische Schriftzeichenerkennung,
für die Laser-Abtastung oder für das Erzeugen von Wärmebildern benötigt man optischmechanische Abtaster, welche eine Szene oder ein
Objekt rasch und wiederholt abtasten können. Gewöhnlich benutzt man dafür einen Rotor mit am Umfang verteilten
Spiegelflächen, welcher derart in den Strahlengang eingefügt wird, daß jede der aufeinanderfolgenden
Spiegelflächen (Facetten) das auftreffende Strahlenbündel infolge der Rotordrehung entlang derselben
Ortskurve ablenkt; wenn aber die Pyramidalwinkel (Neigungswinkel gegen die Rotorachse) der Spiegelflächen
unterschiedlich sind, bewegt sich das vom Rotor abgelenkte Strahlenbündel nicht nur entlang einer Zeile,
sondern entlang unterschiedlicher Zeilen, sodaß nicht nur eine Zeile, sondern eine Fläche abgetastet wird. Der
Wirkungsgrad eines solchen Abtasters, ausgedrückt als Verhältnis der Zeitspanne, in welcher eine Abtastung
erfolgt, zu der totalen Zykluszeit des Abtasters, ist meist auf recht bescheidene Werte beschränkt, denn
ein hoher Wirkungsgrad verlangt einen großen Rotor, welcher aber unpraktisch ist, weil sich mit ihm keine
hohen Abtastgeschwindxgkeiten erreichen lassen und weil er hohe Energieverluste durch die bei der Rotordrehung
auftretende Luftreibung
aufweist. Der beschränkte Wirkungsgrad der bekannten Rotoren hat seine Ursache darin,
daß sich die Spiegelflächen des Rotors an dem einfallenden Strahlenbündel vorbeibewegen, welches im
Gegensatz zum Rotor ruht. In der Zeitspanne, innerhalb der der eigentliche Abtastvorgang erfolgt, muß
das gesamte einfallende Strahlenbündel von ein- und derselben Facette des Rotors reflektiert werden, so»
daß die Erstreckung einer jeden Facette den Querschnitt des Strahlenbündels übertreffen muß, und zwar in
einem Ausmaß, welches von dem geforderten Wirkungsgrad
des Autasters abhängt.
Optisch-mechanische Abtaster, mit denen diese Beschränkung des Wirkungsgrades überwunden werden soll,
sind in der DE-OS 30 22 365 und in der GB-PS 1 419 beschrieben worden; in beiden Fällen hat man zur
Lösung des Problems vorgesehen, das auf den Rotor auftreffende Strahlenbündel der jeweils wirksamen
Spiegelfläche des Rotors so nachzuführen, daß es während der gesamten Abtastperiode dieser Spiegelfläche
auf eben diese Spiegelfläche zentriert bleibt. Am Ende einer jeden Abtastperiode muß das Strahlenbündel dann
BAD ORIGINAL
sehr rasch zurückgeschwenkt werden, um für den Beginn der nächsten Abtastperiode gerüstet zu sein,
in welcher das Strahlenbündel auf die nächstfolgende Spiegelfläche zentriert sein muß. Man erreicht dies
dadurch, daß man das Strahlenbündel an einem sich synchron mit dem Rotor drehenden Reflektor reflektiert,
ehe es auf den Rotor mit den Spiegelflächen für die Zeilenablenkung trifft. Man hat ferner optische
Elemente vorgesehen, die dafür sorgen, daß das einfallende Strahlenbündel bei seiner ersten Reflexion
an dem sich synchron mitdrehenden Reflektor so dünn wie möglich ist, und daß es bei seiner zweiten
Reflexion, welche danach am Rotor erfolgt, einen der Größe der Rotorfacetten entsprechende Dicke
hat.
Diese Abtaster mit zweifacher Reflexion haben zwei wesentliche Nachteile: Zum ersten ist jenes rotierende
optische Bauteil, welches die erstmalige Reflexion des Strahlenbündels bewirkt, derart angeordnet, daß
es beinahe konzentrisch zur Drehachse liegende gekrümmte Spiegelflächen benötigt, um dem reflektierten
Strahlenbündel eine Winkelbewegung aufzuzwingen, welche mit der Winkelbewegung des Rotors, dessen
Spiegelflächen das Strahlenbündel nachgeführt werden soll, übereinstimmt; dies hat zur Folge, daß es
schwierig und kostenaufwendig ist, dieses die erstmalige Reflexion bewirkende rotierende optische Bau-
teil mit der nötigen Oberflächengüte herzustellen. Der zweite und grundlegendere Nachteil besteht darin,
daß man hohe Bildqualität nur mit einem punktförmigen Detektor bzw. (bei umgekehrtem Strahlengang) mit
punktförmiger Lichtquelle erreichen kann. Dies liegt
daran, daß das Zwischenbild des Detektors (oder - bei
umgekehrtem Strahlengang - der Lichtquelle) auf oder sehr nahe der gekrümmten Spiegelfläche gebildet wird,
an welcher das Strahlenbündel - von Detektor bzw. von der Lichtquelle ausgehend - als erstes reflektiert
wird. Die Krümmung dieser spiegelnden Oberfläche bewirkt zweierlei: Sie bewirkt eine Bildkrümmung im
Detektorbild und sie bewirkt, daß die von unterschiedlichen Detektrorelementen ausgehenden Hauptstrahlen
divergieren. Je größer das Detektorfeld ist, desto größer ist auch die Bildkrümmung und die Divergenz
der Hauptstrahlen, und für alle nicht punktförmigen Detektorfelder müssen die hieraus resultierenden Abbildungsfehler
durch Hinzufügen von komplexen optischen Bauelementen kompensiert werden; bei größeren
Detektorfeldern wird eine Kompensation jedoch praktisch undurchführbar, weil die Divergenz so groß ist
und auch asymmetrisch sein kann, sodaß es nicht möglich ist, den Strahlengang im Abtaster durch Umlenkung
so zu führen, daß der Strahlendurchgang durch den Abtaster ungehindert ist.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Abtaster der eingangs genannten Art mit Zweifachreflexion
dahingehend zu verbessern, daß er die
vorerwähnten Nachteile nicht oder nicht mehr in dem Ausmaß aufweist, insbesondere einfachen Aufbau mit
hohem Wirkungsgrad der Abtastung und hoher Abbildequalität verbindet.
5
5
Die Lösung dieser Aufgabe ist ein Abtaster mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Abtaster die spiegelnden Facetten der ersten reflektierenden Zone
plan ausgebildet sind, sind sie einfach und kostengünstig mit hoher Oberflächengüte herzustellen; eine
ßildkrümmung im Zwischenbild de3 Detektorfeldes (bzw.
des Lichtquellenfelde3 anstelle des Detektorfeldes) tritt nicht mehr auf und auch die Divergenz der den
verschiedenen Detektorelementen bzw. Lichtquellen des daraus gebildeten Feldes zugehörigen Hauptstrahlen
wird selbst bei großen Feldern vermieden, sodaß die beim Stand der Technik zur Kompensation
der darauf beruhenden Abbildungsfehler*beim erfindungsgemäßen Abtaster nicht mehr benötigt werden.
Die Facetten der ersten reflektierenden Zone sind erfindungsgemäß plan; dasselbe muß jedoch keineswegs
für die Facetten der zweiten reflektierenden Zone gelten, vielmehr kann es für besondere Anwendungen
nötig oder zumindest nützlich sein, die Facetten der zweiten reflektierenden Zone sphärisch oder zylind-
benötigten optischen Bauelemente
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risch zu gestalten. Die im Gegensatz zum Rotor statische übertragungsoptik, welche die Strahlenbündel von der einen reflektierenden Zone kommend
auf die andere reflektierende Zone leitet,kann so angeordnet und aufgebaut werden, daß sie sich zum
übertragen von divergenten oder konvergenten oder parallelen Strahlenbündeln eignet, welche von der
zweiten reflektierenden Zone auf diese statische Optik reflektiert werden.
In Ausführung der Lehre der Erfindung kann man zu= nächst die Winkel (X und /ψ vorwählen und anschließend
die Fokussiereinrichtung relativ zum Rotor so anordnen, daß der Winkel /4 der erfindungsgemäß geforderten
Beziehung genügt. Insbesondere ist es möglich, die einander zugeordneten Facetten der ersten und der
zweiten reflektierenden Zone paarweise zu einheitlichen ebenen Spiegelflächen zu vereinen (Anspruch 3;
in diesem Falle si-nd natürlich auch die Facetten der
zweiten reflektierenden Zone notwendigerweise eben), wodurch die Herstellung des Rotors nochmals wesentlich
vereinfacht wird. Diese besondere Anordnung ist insbesondere möglich mit einer Anordnung der einheitlichen
Spiegelflächen parallel zur Rotorachse, doch ist das keine zwingende Bedingung? es ist ein Vorteil
der Erfindung, daß diese besondere Anordnung auch verwirklicht werden kann mit Spiegelflächen, die nicht
parallel zur Rotorachse verlaufen=
Eine aus dem Stand der Technik bekannte Abtastvorrichtung und einige Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen
Abtastvorrichtungen sind in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt
und werden nachfolgend beschrieben.
Figur 1 zeigt eine bekannte Abtastvorrichtung,
Figur 2 zeigt eine erste erfindungsgemäföe Abtastvorrichtung,
Figur 3 zeigt eine zweite erfindungsgemäße Abtastvorrichtung,
Figur H zeigt eine erste Abwandlung der Abtastvorrichtung
in Fig. 2 in Verbindung mit einem Abtaster für die Bildabtastung, und
Figur 5 zeigt eine zweite Abwandlung der Abtastvorrichtung in Fig. 2 mit einem
großen, aus mehreren Detektorelementen gebildeten Detektor.
Die in Fig. 1 dargestellte bekannte Abtastvorrichtung enthält einen um eine Achse 11 drehbaren Rotor 10 mit
zwei in Achsrichtung benachbarten reflektierenden
Zonen 12 und 13. Die erste reflektierende Zone 12
besteht aus einer Folge von den Rotor 10 umgebenden gekrümraten Facetten 12A, 12B, 12C etc., wohingegen
die zweite reflektierende Zone 13 aus einer Folge von den Rotor 10 umgebenden ebenen Facetten 13A, 13B, 13C etc,
besteht. Ein paralleles Strahlenbündel 9A, welches auf eine Sammellinse 14 fällt, wird von dieser auf die
erste reflektierende Zone 12 des Rotors 10 fokussiert und von dort reflektiert, wobei der reflektierte
Strahlenkegel 9B infolge der Rotordrehung um seine auf dem Rotor 10 liegende Auftreffstelle (Brennpunkt)
verschwenkt wird. Der reflektierte Strahlenkegel 9B trifft auf einen länglichen Hohlspiegel 15, dessen
Hauptbrennpunkt mit dem Scheitel des reflektierten Strahlenkegels 9B zusammenfällt, und wird von diesem
deshalb in Gestalt eines parallelen Strahlenbündels reflektiert, welches auf den Rotor 10 im Bereich seiner
zweiten reflektierenden Zone 13 trifft und von dieser wiederum als paralleles Strahlenbündel 9C reflektiert
wird , wobei letzteres infolge der Rotordrehung über eine Ortskurve 16 hinwegbewegt wird.
Art und Aufbau dieser bekannten Abtastvorrichtung werden durch eine Reihe von praktischen Überlegungen
bestimmt, von denen einige auch auf herkömmliche Abtastvorrichtungen mit einmaliger Reflexion anwendbar
sind. So ist z.B. die mit der Abtastvorrichtung übertragbare Informationsmenge dem Durchmesser D der
BAD ORIGINAL
reflektierenden Zone direkt proportional und dem Quadrat der Facettenanzahl N umgekehrt proportional,
wohingegen die bei der Rotordrehung zu überwindenden Energieverluste durch Luftreibung der fünften Potenz
des Durchmessers (D) proportional sind. Zur Erzielung eines vernünftigen Kompromisses zwischen geringen
Energieverlusten durch Luftreibung einerseits und hoher Informationsübertragungskapazität andererseits
besitzen bekannte Abtastvorrichtungen einen Rotor mit nur mäßig großem Durchmesser und mit einer
geringen Anzahl N von Facetten; gewöhnlich ist N in der Größenordnung von zehn oder darunter.
Für den Aufbau der Abtastvorrichtung in Fig. 1 mit zweimaliger Reflexion ist eine weitere Überlegung
von Bedeutung, welche an der Ablenkbewegung ansetzt, welche dem Strahlenkegel 9B durch die rotierende
reflektierende Zone 12 aufgezwungen wird. Wenn man den halben öffnungswinkel des von der Sammellinse 14 gebildeten
Strahlenkegels (also den Winkel zwischen
der Achse und den Randstrahlen dieses Strahlenkegels) mit o<
bezeichnet, dann vollführt der Hauptstrahl des an der reflektierenden Zone 12 refPaktierten
Strahlenkegels 9B eine Schwenkbewegung um den Winkel 2^ ' Z OC >
sofern man die Facetten 12A, 12B, 12C etc. als ebenflächig annimmt, und weil der halbe Öffnungswinkel
des Strahlenkegels 9B ebenfalls die Größe O^ besitzt, muß der Hohlspiegel 15 - vom Scheitel des
* ■«
* * no
Λ QA ο
0 ·
- 13 -
Strahlenkegels 9B aus betrachtet - in Schwenkrichtung des Strahlenkegels 9B eine Ausdehnung von 4©^
besitzen. Der theoretische Höchstwert- für den halben Konuswinkel OC ist deshalb -π-—' oder 90° entsprechend
einer Winkelausdehnung des Hohlspiegels 15 von 2 TC oder 360°. in der Praxis kann der Hohlspiegel
15 sich aber nicht über einen Winkel von 360° erstrecken, sondern herstellungsbedingt über
einen Winkel von ca. Sk- oder weniger, und die
Sammellinse 14 kann praktisch nur so groß hergestellt
werden, daß sie einen Konuswinkel von maximal rund -ΐ=- überdeckt; diese theoretischen
und praktischen Einschränkungen führen dazu, daß bei Verwendung von ebenflächigen Facetten 12A, 12B, 12C
etc. 0< einen Wert von höchstens ungefähr ~g—annehmen
kann.
Wie jedoch in der DE-OS 30 22 365 erläutert wurde,
hängt ein erfolgreiches Verfolgen der sich bewegenden Facetten 13A, 13B, 13C etc. mit den von den Facetten
12A, 12B, 12C etc. reflektierten Strahlen davon ab,
daß die Krümmung der Facetten 12A, 12B, 12C etc. einer vorgegebenen Beziehung genügt; die sich aufgrund
dieser Beziehung und unter den oben erwähnten praktischen Einschränkungen ergebende Lösung für ebene
Facetten 12A, 12B, 12C etc. ist jedoch nicht praktikabel,
Folglich besitzen auf den Lehren der DE-OS 30 22 und der GB-PS 1 419 940 basierende Abtastvorrichtungen
aus praktischer Notwendigkeit heraus keine ebenen, sondern gekrümmte Facetten 12A, 12B, 12C etc., und diese
weisen die vorn erwähnten Beschränkungen und Nachteile
auf (komplizierte Herstellung, hohe Kosten, Bildkrümmung).
Der Erfinder hat nun herausgefunden, daß man diese Beschränkungen überwinden und die Forderungen der
Praxis doch mittels ebener Facetten erfüllen kann, wenn deren Neigung gegen die Drehachse in bestimmter
Welse mit dem halben Konuswinkel des auf die Facette einfallenden Strahlenkegels und mit dem Einfallswinkel des Hauptstrahls dieses Strahlenkegels in
Beziehung gesetzt wird.
Figur 2 illustriert in schematischer Darstellung die gegenseitige Orientierung der Komponenten des
Abtasters, wie die Erfindung sie vorsieht. Wie beim Stand der Technik ist eine Sammellinse 14
vorgesehen und derart angeordnet, daß sie die einfallenden Strahlen auf die erste reflektierende
Zone 12 fokussiert, deren ebene, spiegelnde Facetten 12A, 12B etc. jeweils eine Normale 17 besitzen,
die mit der Drehachse 11 des Rotors 10 einen Winkel Ύ* einschließen. Der halbe Öffnungswinkel des auf
die Facetten 12A, 12B etc. auftreffenden Strahlenkegeis
ist mit OC bezeichnet und die Hauptstrahlen dieses Strahlenkegels und des von den Facetten 12A,
12B etc. reflektierten Strahlenkegels schließen beide einen Winkel /3/2 mit der im Auftreffpunkt des
Strahlenkegels auf den Facetten 12A, 12B etc= er=
richteten Normale 17' ein, sofern diese Normale 17' in
derselben Ebene wie die beiden Hauptstrahlen liegt-Erfindungsgemäß
soll zwischen den Winkeln die folgende Beziehung gelten:
sin fy . cos
' 2 360°
wobei oC in Grad einzusetzen ist. Wenn man voraussetzt, daß die Facetten 12A, 12B etc. parallel zur
Drehachse 11 liegen, sodaß ^ = 90° ist, und wenn
man für oC und N praxisnahe Werte wählt, nämlich
· " ~
N = 8 ,
dann folgt aus der obigen Beziehung cos
β _ 180 8 2 8 * 360
und
-A = 60°
2
25
25
Der Winkel zwischen den Hauptstrahlen des auf die erste reflektierende Zone 12 einfallenden Strahlenkegels
und des von dort reflektierten Strahlenkegels beträgt also 120°.
Wenn man den Winkel *~ψ von 90° schrumpfen läßt auf
eine Größe wie in Fig. 2 dargestellt (ungefähr 15°), dann wächst cos -y- und wird -£- kleiner; wenn
man den Winkel /3 zwischen einfallendem und reflektiertem Hauptstrahl auf einen kleinen Wert beschränken
will, so wie man das auch beim zuvor erwähnten Stand der Technik getan hat, dann kann
man dies folglich erreichen, indem man gemäß der Erfindung einen kleinen Winkel ?γ wählt, wie
in Fig. 2 dargestellt. Natürlich soll der Winkel/*
hinreichend groß gewählt werden, um sicherzustellen, daß durch die auftretende Überlappung des einfallenden
und des reflektierten Strahlenkegels keine Verdunkelung des Gesichtsfeldes auftritt. Es sei noch darauf hingeweisen,
daß es angesichts des beträchtlichen Unterschieds zwischen der Neigung der Facetten 12A, 12B etc.
einerseits und der Facetten 13A, 13B etc. andererseits
in bezug auf die Drehachse 11 im Beispiel der Fig. nötig ist, in den Strahlengang noch einen ebenen
Umlenkspiegel 18 einzufügen, welcher im Zusammenspiel mit dem Hohlspiegel 15 die von der ersten reflektierenden
Zone 12 reflektierten Strahlen auf die zweite reflektierende Zone 13 des Rotors 10 leitet.
Fig. 3 illustriert die Erfindung am Beispiel eines Rotors 10, bei dem der die Orientierung der Facetten
12A, 12B etc. charakterisierende Winkel <y/ =90°
ist und bei dem zugleich die Facetten 13A, 13B etc. der zweiten reflektierenden Zone 13 parallel zur
Drehachse 11 verlaufen. In diesem besonderen Fall
verschmelzen die Facettenpaare 12A und 13A, 12B und 13B
etc. jeweils zu einheitlichen ebenen Spiegelflächen, in welchen ein mittlerer, quer zur Drehachse 11 verlaufender
Streifen die Aufgabe der Facetten 12A, 12B etc, übernimmt. In diesem besonderen Fall ist die
Herstellung des Rotors 10 natürlich besonders einfach.
In den Figuren 2 und 3 bilden die beiden Spiegel 15 und 18 zusammen einen Kollimator; dies ist jedoch für
die Verwirklichung der Erfindung nicht unbedingt nötig; vielmehr könnten diese statischen optischen
Bauelemente - falls gewünscht - die Strahlen erst nach der Reflexion an der zweiten reflektierenden
Zone 13 fokussieren, wie es häufig auch geschieht.
Die beiden Spiegel 15 und 18 müssen auch nicht die dargestellte Gestalt aufweisen, sondern könnten zur
Erfüllung ihrer Aufgabe z.B. auch mit brechenden optischen Bauelementen zusammenarbeiten.
Figur 4 zeigt als Beispiel für einen Fall, wo die
Spiegel 15 und 18 die abgetasteten Strahlen in einem Brennpunkt vereinigen,einen Raster-Abtaster, welcher
für die zweite Ablenkrichtung (für unterschiedliche Lage aufeinanderfolgender Abtastzeilen) einen Kipp»
spiegel 20 aufweist und einen weiteren Hohlspiegel 21 besitzt, welcher - wie in der GB-PS 1 586 099
beschrieben - unter Berücksichtigung der Tatsache, daß der Brennpunkt 22 der vom Hohlspiegel 15 ausgehenden
und am Rotor 10 reflektierten Strahlen sich infolge der
Rotordrehung entlang einer kreisbogenförmigen Ortskurve
bewegt, so angeordnet ist, daß diese vom Hohlspiegel 15 fokussierten Strahlen nach ihrer
Reflexion am zweiten Hohlspiegel 21 als parallele Strahlen auf den ebenen Kippspiegel 20 auftreffen.
Eine der wichtigsten Anwendungen der Erfindung liegt im Bereich der Erzeugung von Wärmebildern, also in
der Erzeugung von Bildern mittels der aus dem Gesichtsfeld des Abtasters einfallenden Infrarotstrahlung.
In diesem Anwendungsfall enthält da3 eingangs erwähnte
Detektorfeld eine Reihe von sehr tief (kryogen) gekühlten Detektorelementen, welche in einem Gehäuse
untergebracht sind, welches dicht vor dem Detektorfeld einen kalten Schild besitzt, der zugleich eine
Aperturblende bildet. Eine derartige Anordnung ist in Fig. 5 dargestellt: Sie zeigt das Detektorfeld 26
in einem Gehäuse 25 und darin vor dem Detektorfeld 26 den als Aperturblende dienenden kalten Schild 27.
In diesem Anwendungsfall ist es erwünscht, daß ausschließlich Strahlung aus dem Gesichtsfeld 28 des Abtasters,
also aus der beobachteten Szene bzw. von dem beobachteten Objekt, vom Detektorfeld 26 empfangen
wird, und wenn man das ohne eine übergroße Bemessung des Rotors 10 erreichen will, dann muß man dafür sorgen,
daß der kalte Schild 27 und die den Querschnitt des aus dem Gesichtsfeld 28 kommenden und auf den Rotor
auftreffenden Strahlenbündels begrenzende Pupille 24
BAD ORIGINAL
an Stellen liegen, die optisch zueinander konjugiert sind, während das Detektorfeld 26 auf die reflektierende
Zone 12 des Rotors 10 abgebildet wird (wenn man den Strahlenverlauf gedanklich umkehrt). Man erreicht dies
dadurch, daß man die Sammellinse 14 hinreichend groß im Durchmesser wählt, sodaß sie (bei umgekehrtem
Strahlenverlauf)alle vom Detektorfeld 26 ausgehenden
und durch den kalten Schild 27 hindurchtretenden Strahlen erfassen kann, und indem man ferner den Hohlspiegel
15 derart anordnet, daß er den kalten Schild 27 (die Aperturblende des Detektorfeldes) an einer Stelle 29
abbildet, welche in demselben Abstand vor der reflektierenden Zone 13 des Rotors 10 liegt, in dem
die Pupille 2U hinter dieser reflektierenden Zone 13
liegt, wenn die Facetten 13A, 13B etc. gerade auf das Zentrum des abgetasteten Gesichtsfeldes gerichtet
sind. Die zu verschiedenen Detektorelementen im Detektorfeld 26 gehörenden parallelen Strahlenbündel
scheinen dann von derselben Stelle auszugehen, an der auch die Pupille 24 liegt, und das führt zu den in der
US-PS 4 029 389 erläuterten Vorteilen.
Es wird noch darauf hingewiesen, daß bei dem in Fig. gezeichneten Aufbau der Ablenkspiegel 18 sowohl den
auf die reflektierende Zone 12 auftreffenden als auch
den von dieser reflektierenden Zone 12 reflektierten Strahlenkegel ablenkt. Die in Fig. 5 gezeichnete Anordnung
ermöglicht sehr kleine Ablenkwinkel ρ .
BAD ORIGINAL
Claims (4)
1. Optisch-mechanischer Abtaster mit einem Rotor
(10), welcher an seinem Umfang eine erste (12) und eine zweite reflektierende Zone (13) trägt, welche
beide aus einer Anzahl (N) von in Umfangsrichtung aneinander anschließenden Facetten (12A1 12B, 12C; 13A,
13B, 13C) bestehen, wobei jeder Facette (12A bzw. 12B bzw,
12C) aus der ersten reflektierenden Zone (12) eine sich über denselben Umfangswinkel (Zentriwinkel bezogen
auf die Achse (11) des Rotors (10))erstreckende Facette (13A bzw. 13B bzw. 13C) aus der zweiten
reflektierenden Zone (13) zugeordnet ist,
mit einer statischen Fokussiereinrichtung (11O zwischen
d=r ersten reflektfe'enden Zone (12) und einem Feld (26)
aus Strahlungsdetektoren oder Lichtquellen, deren beide konjugierte Brennpunkte auf dem Feld (26)
bzw. auf der ersten reflektierenden Zone (12) des Rotors (10) liegen,
BAD ORIGINAL
und mit einer statischen Übertragungsoptik (15) zur Übertragung der Strahlen zwischen den beiden
reflektierenden Zonen (12,13) des Rotors (10), dadurch gekennzeichnet, daß die
spiegelnden Facetten (12A, 12B, 12C) der ersten reflektierenden Zone (12) sämtlich plan sind und
ihre Normalen(17) einen Winkel γ mit der Drehachse
(11) des Rotors (10) einschließen, daß ferner die Hauptstrahlen des auf die erste
reflektierende Zone (12) auftreffenden und des
von dort reflektierten Strahlenkegels (9A und 9B) mit dem halben öffnungswinkel oi beide einen Winkel
•ίξ· mit der Normalen (17') einer jeden Facette (12A,
12B, 12C) der ersten reflektierenden Zone (12) einschließen, wenn die jeweilige Normale (17') gerade in
derselben Ebene wie die beiden Hauptstrahlen liegt, und daß zwischen den Winkeln p(, ρ und /
Beziehung
sin /ψ . cos ~r* =
r * 360°
gilt, worin qC in Grad einzusetzen ist.
2. Abtaster nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß die spiegelnden
Facetten (13A,13B,13C) der zweiten reflektierenden
Zone (13) sämtlich plan sind.
3. Abtaster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet
, daß die Facetten (12A und 13A-bzw. 12B und 13B bzw. 12C und 13C) der beiden
reflektierenden Zonen (12,13) paarweise auf einer geraeinsamen ebenen Spiegelfläche liegen (Fig. 3)s und
daß der Rotor (10) an seinem Umfang verteilt eine Anzahl (N) nur solcher gemeinsamer ebener Spiegelflächen
trägt.
4. Abtaster nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Winkel /ψ zu 90° gewählt ist.
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