JPS61296326A - 光学走査装置 - Google Patents
光学走査装置Info
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- JPS61296326A JPS61296326A JP61145041A JP14504186A JPS61296326A JP S61296326 A JPS61296326 A JP S61296326A JP 61145041 A JP61145041 A JP 61145041A JP 14504186 A JP14504186 A JP 14504186A JP S61296326 A JPS61296326 A JP S61296326A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N3/00—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
- H04N3/02—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by optical-mechanical means only
- H04N3/08—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by optical-mechanical means only having a moving reflector
- H04N3/09—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by optical-mechanical means only having a moving reflector for electromagnetic radiation in the invisible region, e.g. infrared
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- G02—OPTICS
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- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、対物系と、互いにほぼ９０°の角度で配置さ
れるとともに反射鏡本体の回転方向を横切る線に沿って
互いに交差する２個の鏡面を有する反射鏡素子を複数個
具える回転対称な回転反射鏡本体と、該反射鏡本体によ
り反射される放射線の光路に配設される放射線感応検出
系と、該放射線感応検出系および反射鏡本体の間に配設
された像を放射線感応検出系の点および反射鏡本体の近
傍の点に夫々結ぶ結像系とを具える光学走査装置に関す
るものである。
れるとともに反射鏡本体の回転方向を横切る線に沿って
互いに交差する２個の鏡面を有する反射鏡素子を複数個
具える回転対称な回転反射鏡本体と、該反射鏡本体によ
り反射される放射線の光路に配設される放射線感応検出
系と、該放射線感応検出系および反射鏡本体の間に配設
された像を放射線感応検出系の点および反射鏡本体の近
傍の点に夫々結ぶ結像系とを具える光学走査装置に関す
るものである。
結像系は１個のレンズ素子または複数のレンズ素子を具
え、これは「リレーレンズ」とも称される。検出系の点
像が結像系によって結像される点を、反射素子の内側、
さらには反射鏡素子の外側の反射鏡本体の付近に置くこ
とができる。これら内外の点をとる可能性を“反射鏡本
体の近傍に”の表現により言い表すこととする。検出系
は、−個の検出器を具えるか、でなければ線上に配置し
た複数の検出器を具えることもできる。
え、これは「リレーレンズ」とも称される。検出系の点
像が結像系によって結像される点を、反射素子の内側、
さらには反射鏡素子の外側の反射鏡本体の付近に置くこ
とができる。これら内外の点をとる可能性を“反射鏡本
体の近傍に”の表現により言い表すこととする。検出系
は、−個の検出器を具えるか、でなければ線上に配置し
た複数の検出器を具えることもできる。
斯かる光学走査装置は、英国特許第１ 、２８７ 、２
８０号明細書に開示されている。この既知の装置は回動
するディスクを具え、このディスクはその周面に複数の
屋根形ミラー或いはフェーセットミラー（ｆａｃｅｔ
ｍ１ｒｒｏｒ）を支持し、これらミラーは互いに９０°
の角度で配置された２個の鏡面を夫々具える。
８０号明細書に開示されている。この既知の装置は回動
するディスクを具え、このディスクはその周面に複数の
屋根形ミラー或いはフェーセットミラー（ｆａｃｅｔ
ｍ１ｒｒｏｒ）を支持し、これらミラーは互いに９０°
の角度で配置された２個の鏡面を夫々具える。
走査すべき場所（情景）あるいは対象物は、対物系と、
走査ビームの放射線を一個の検出器を具える放射線感応
検出系に反射する屋根形ミラーとにより、円板の近傍に
結像される。
走査ビームの放射線を一個の検出器を具える放射線感応
検出系に反射する屋根形ミラーとにより、円板の近傍に
結像される。
この種の光学走査装置の動作は、一般に検出系から出発
し、走査されるスペースあるいは物体空間までの光路を
たどって説明されている。この方法を以下の説明におい
ても採用する。ミラーディスクおよび検出器の間の逆進
光路にレンズを配置して、検出器の像の屋根形ミラーの
頂面を通る湾曲表面の固定点に照像するようにする。ミ
ラーディスクが回転する間に情景を線、例えば水平線に
沿って走査する。第２方向、例えば垂直方向の走査を、
ミラーディスクの回転軸と平行な線に沿って検出器を複
数個配置することにより、行うことができる。
し、走査されるスペースあるいは物体空間までの光路を
たどって説明されている。この方法を以下の説明におい
ても採用する。ミラーディスクおよび検出器の間の逆進
光路にレンズを配置して、検出器の像の屋根形ミラーの
頂面を通る湾曲表面の固定点に照像するようにする。ミ
ラーディスクが回転する間に情景を線、例えば水平線に
沿って走査する。第２方向、例えば垂直方向の走査を、
ミラーディスクの回転軸と平行な線に沿って検出器を複
数個配置することにより、行うことができる。
回動する透明なプリズム或いはドラムのような外周面で
複数のミラーを保持する他の走査本体と比べて、走査装
置に屋根形ミラーを有するディスク（フエーセットディ
スクとも称する）を使用することは、この走査装置が、
“デ・ノドタイム”を有しない、即ち第１走査線に沿う
走査が終了した瞬時および第２走査線に沿う走査が開始
する瞬時の間の時間間隔がないという利点がある。この
走査装置を、コールドシールドを検出器の前に配置した
熱画像或いは赤外線カメラに用いる場合に、前記フェー
セソトディスクには、検出器に達する有用な放射線ビー
ムを空間的に定め、そのためコールドシールドの開口を
小さくすることができ、検出器に入射するバンクグラウ
ンド放射（背景雑音）を最小量にするという利点がある
。
複数のミラーを保持する他の走査本体と比べて、走査装
置に屋根形ミラーを有するディスク（フエーセットディ
スクとも称する）を使用することは、この走査装置が、
“デ・ノドタイム”を有しない、即ち第１走査線に沿う
走査が終了した瞬時および第２走査線に沿う走査が開始
する瞬時の間の時間間隔がないという利点がある。この
走査装置を、コールドシールドを検出器の前に配置した
熱画像或いは赤外線カメラに用いる場合に、前記フェー
セソトディスクには、検出器に達する有用な放射線ビー
ムを空間的に定め、そのためコールドシールドの開口を
小さくすることができ、検出器に入射するバンクグラウ
ンド放射（背景雑音）を最小量にするという利点がある
。
検出器から放射された画像ビームは反射鏡面に近い点に
集束されるため、このビームは、ビームが反射鏡素子の
第１鏡面に入射する位置に小さな横断面区域を有する。
集束されるため、このビームは、ビームが反射鏡素子の
第１鏡面に入射する位置に小さな横断面区域を有する。
したがって、特定の情景或いは対象物から放射され１．
同一反射鏡素子の第二鏡面を経て第１鏡面に入射する走
査ビームは、等しく小さな横断面区域を有する。これは
第１鏡面の表面の傷或いは穴の形成またはこの表面上の
ちり片による小さな妨害が、走査ビームの放射線強度即
ち検出器から供給される信号に比較的大きな影響を与え
ることを意味する。また、走査装置を赤外線カメラに用
いる場合、前記妨害は、検出器に入射する有効赤外線の
量を減少するだけでなく、これら妨害自体が検出器に赤
外線を放出する。赤外線を当てた場所の可視画像には、
これら妨害が待に実際の画像が均一である場合に、微粒
子として現れる。
同一反射鏡素子の第二鏡面を経て第１鏡面に入射する走
査ビームは、等しく小さな横断面区域を有する。これは
第１鏡面の表面の傷或いは穴の形成またはこの表面上の
ちり片による小さな妨害が、走査ビームの放射線強度即
ち検出器から供給される信号に比較的大きな影響を与え
ることを意味する。また、走査装置を赤外線カメラに用
いる場合、前記妨害は、検出器に入射する有効赤外線の
量を減少するだけでなく、これら妨害自体が検出器に赤
外線を放出する。赤外線を当てた場所の可視画像には、
これら妨害が待に実際の画像が均一である場合に、微粒
子として現れる。
本発明の目的は、前記欠点を軽減した上述の走査装置を
提供せんとするにある。
提供せんとするにある。
本発明は、対物系と、互いにほぼ９０°の角度で配置さ
れるとともに反射鏡本体の回転方向を横切る線に沿って
互いに交差する２個の鏡面を有する反射鏡素子を複数個
具える回転対称な回転反射鏡本体と、該反射鏡本体によ
り反射される放射線の光路に配設される放射線感応検出
系と、該放射線感応検出系および反射鏡本体の間に配設
された像を放射線感応検出系の点および反射鏡本体の近
傍の点に夫々結ぶ結像系とを具える光学走査装置におい
て、第１非点収差素子を放射線感応検出系および反射鏡
本体の間の光路に配設し、第２非点収差素子を反射鏡本
体から対物系までの光路に配設して第１非点収差素子の
非点収差を補正するようにしたことを特徴とする。
れるとともに反射鏡本体の回転方向を横切る線に沿って
互いに交差する２個の鏡面を有する反射鏡素子を複数個
具える回転対称な回転反射鏡本体と、該反射鏡本体によ
り反射される放射線の光路に配設される放射線感応検出
系と、該放射線感応検出系および反射鏡本体の間に配設
された像を放射線感応検出系の点および反射鏡本体の近
傍の点に夫々結ぶ結像系とを具える光学走査装置におい
て、第１非点収差素子を放射線感応検出系および反射鏡
本体の間の光路に配設し、第２非点収差素子を反射鏡本
体から対物系までの光路に配設して第１非点収差素子の
非点収差を補正するようにしたことを特徴とする。
前記第１非点収差素子によれば、局部的表面欠陥を細長
片の長さにわたって平滑化するが、走査方向における１
つ１つの結像を維持するため、検出系は鏡面の細長片か
ら放出されたビームを受は取る。第２非点収差素子は走
査ビームの走査スペースへの当初の発散量を回復する。
片の長さにわたって平滑化するが、走査方向における１
つ１つの結像を維持するため、検出系は鏡面の細長片か
ら放出されたビームを受は取る。第２非点収差素子は走
査ビームの走査スペースへの当初の発散量を回復する。
第１非点収差素子は、検出系および反射鏡本体の間の光
路に既に置かれるとともに特に本目的のため非点収差を
生じさせる光学素子を具えることができる。この光学素
子は、例えば結像系のレンズ素子、またはリレーレンズ
、または、例えば球面に造られ、これがビームに対し斜
めに配設されるため非点収差効果を有する光路屈曲形ミ
ラーとすることができる。第２非点収差素子は、例えば
反射鏡本体および対物系の間の光路に配置される球面形
屈曲ミラー、または例えば対物形のレンズ素子を具える
ことができる。しかし、本発明の好適実施例において、
前記第１および第２非点収差素子は夫々円筒状レンズを
具え、この円筒軸線を走査方向と交差して延在させるよ
うにしたことを特徴とする。斯かる円筒状レンズは、非
点収差が高く、これがため本目的のため極めて適してい
る。
路に既に置かれるとともに特に本目的のため非点収差を
生じさせる光学素子を具えることができる。この光学素
子は、例えば結像系のレンズ素子、またはリレーレンズ
、または、例えば球面に造られ、これがビームに対し斜
めに配設されるため非点収差効果を有する光路屈曲形ミ
ラーとすることができる。第２非点収差素子は、例えば
反射鏡本体および対物系の間の光路に配置される球面形
屈曲ミラー、または例えば対物形のレンズ素子を具える
ことができる。しかし、本発明の好適実施例において、
前記第１および第２非点収差素子は夫々円筒状レンズを
具え、この円筒軸線を走査方向と交差して延在させるよ
うにしたことを特徴とする。斯かる円筒状レンズは、非
点収差が高く、これがため本目的のため極めて適してい
る。
英国特許第１，４９０，０９２号明細書には、光スポッ
トにより媒体を刻む走査装置が記載されており、この走
査装置において、第１円筒レンズおよび第２円筒レンズ
を回動反射鏡本体の前後に配置している。しかし、開示
されている走査装置において反射鏡本体は多面鏡であり
、即ちその周囲に互いに９０度より十分小さな角度で配
置される単一ミラーを複数個保持する回転対称反射鏡本
体であって、各々２個のミラーを有する反射鏡素子を具
えるディスクではない。既知の走査装置における第１円
筒レンズは、走査ビームが少なくとも２個のミラーに同
時に入射し得るようにするため、走査方向の走査ビーム
を発散させるが、走査方向を横切る方向の走査ビームを
発散させないようにする。また、この既知の走査装置に
おける第２円筒レンズは、多面鏡の回転軸に対する傾斜
および／またはミラーの間違った配向を訂正するが、第
１円筒レンズあ非点収差を訂正しないようにする。
トにより媒体を刻む走査装置が記載されており、この走
査装置において、第１円筒レンズおよび第２円筒レンズ
を回動反射鏡本体の前後に配置している。しかし、開示
されている走査装置において反射鏡本体は多面鏡であり
、即ちその周囲に互いに９０度より十分小さな角度で配
置される単一ミラーを複数個保持する回転対称反射鏡本
体であって、各々２個のミラーを有する反射鏡素子を具
えるディスクではない。既知の走査装置における第１円
筒レンズは、走査ビームが少なくとも２個のミラーに同
時に入射し得るようにするため、走査方向の走査ビーム
を発散させるが、走査方向を横切る方向の走査ビームを
発散させないようにする。また、この既知の走査装置に
おける第２円筒レンズは、多面鏡の回転軸に対する傾斜
および／またはミラーの間違った配向を訂正するが、第
１円筒レンズあ非点収差を訂正しないようにする。
本発明の好適実施例において、前記２個の非点収差素子
の位置および度を、走査方向と交差する方向に見て、こ
れら非点収差素子の間でビームが平行ビームとなるよう
にしたことを特徴とする。
の位置および度を、走査方向と交差する方向に見て、こ
れら非点収差素子の間でビームが平行ビームとなるよう
にしたことを特徴とする。
この実施例の利点は、円筒レンズ相互の位置関係がそれ
ほど厳格ではなくなる点にある。
ほど厳格ではなくなる点にある。
図面につき本発明の詳細な説明する。
第１図には、フェーセソトディスクを具える光学走査装
置の一般的な原理を図示している。この図は、図の左側
の物体空間■から放出された走査ビーム２をディスク３
の鏡面近傍の点に集束する対物系１を線図的に示す。図
において回転軸８を横切る平面に沿う断面図にて示され
るこの円板は、複数の、例えば２５〜５０個の、フェー
セットミラー４を具え、各ミラーは、前記回転軸に平行
な線７に沿って互いに交差する即ち第１図の図面平面と
直交する２個の鏡面５および６を具える。素子９はイメ
ージングレンズ或いはリレーレンズであり、素子１０は
単−検出器或いは線型検出器アレイを具え得る放射線感
応検出系である。レンズ９は軸線がディスク３の回転軸
と一致する仮想円筒表面上に配置される点りの像を検出
器に結像する。図面を明瞭なものとするため、点りをデ
ィスク３の外周面に位置するものとする。実際には点り
は交線７および１２の間に位置する。この点りは交線１
２または７を僅かに超えて位置することもできる。検出
器１０から放出された仮想ビーム２′は、フェーセソト
ディスク４により反射されたものであり、したがって点
りの虚像点である点Ｄ′における虚像から放射されたも
のとすることができる。また、ディスク１１は回転する
ため、点Ｄ′は虚像の曲線に沿って走査線路ＳＬをたど
って、検出器１０が物体空間Ｖの１本の線を走査するよ
うにする。
置の一般的な原理を図示している。この図は、図の左側
の物体空間■から放出された走査ビーム２をディスク３
の鏡面近傍の点に集束する対物系１を線図的に示す。図
において回転軸８を横切る平面に沿う断面図にて示され
るこの円板は、複数の、例えば２５〜５０個の、フェー
セットミラー４を具え、各ミラーは、前記回転軸に平行
な線７に沿って互いに交差する即ち第１図の図面平面と
直交する２個の鏡面５および６を具える。素子９はイメ
ージングレンズ或いはリレーレンズであり、素子１０は
単−検出器或いは線型検出器アレイを具え得る放射線感
応検出系である。レンズ９は軸線がディスク３の回転軸
と一致する仮想円筒表面上に配置される点りの像を検出
器に結像する。図面を明瞭なものとするため、点りをデ
ィスク３の外周面に位置するものとする。実際には点り
は交線７および１２の間に位置する。この点りは交線１
２または７を僅かに超えて位置することもできる。検出
器１０から放出された仮想ビーム２′は、フェーセソト
ディスク４により反射されたものであり、したがって点
りの虚像点である点Ｄ′における虚像から放射されたも
のとすることができる。また、ディスク１１は回転する
ため、点Ｄ′は虚像の曲線に沿って走査線路ＳＬをたど
って、検出器１０が物体空間Ｖの１本の線を走査するよ
うにする。
第２図は走査装置の２次元的な実施例を示す。
この図においてフエーセットディスク３を側面図にて示
す。このディスクの回転軸８は図面平面内に位置する。
す。このディスクの回転軸８は図面平面内に位置する。
このディスクは第２図の図面平面を横切る平面の水平方
向を走査する。第２方向、例えば垂直方向の走査は、矢
印１５により示されるように揺動するミラーにより行わ
れる。この第２方向を走査するため１個の検出器と組合
せてミラー１４を使用する代わりに、第２走査方向を横
切る１本の線に沿って配置される複数の検出器を使用す
ることもできる。検出器の数は、走査すべき線の数に等
しくすることができる。その他に検出系に少数の例えば
５個の検出器を具えて、少数の線を同時に走査するよう
にすることもできる。したがって光学走査装置は、第２
方向を完全に走査し得る走査ミラー１４を具える必要が
ある。
向を走査する。第２方向、例えば垂直方向の走査は、矢
印１５により示されるように揺動するミラーにより行わ
れる。この第２方向を走査するため１個の検出器と組合
せてミラー１４を使用する代わりに、第２走査方向を横
切る１本の線に沿って配置される複数の検出器を使用す
ることもできる。検出器の数は、走査すべき線の数に等
しくすることができる。その他に検出系に少数の例えば
５個の検出器を具えて、少数の線を同時に走査するよう
にすることもできる。したがって光学走査装置は、第２
方向を完全に走査し得る走査ミラー１４を具える必要が
ある。
第３図には中心がＭであるディスクのフエーセットミラ
ーにより走査される様子を示す。実線５゜６はディスク
の初期位置を示し、破線５’、６′はディスクが角度ψ
だけ回転した後の該当するフェーセットミラーの位置を
示す。ＮをディスクＤは検出器から放出された仮想ビー
ムにより形成される検出器１０の像点である。鏡面５′
、６’で反射された後のビームは、虚像点Ｄ′から放出
されたような軌跡をとる。これがため、鏡面５′。
ーにより走査される様子を示す。実線５゜６はディスク
の初期位置を示し、破線５’、６′はディスクが角度ψ
だけ回転した後の該当するフェーセットミラーの位置を
示す。ＮをディスクＤは検出器から放出された仮想ビー
ムにより形成される検出器１０の像点である。鏡面５′
、６’で反射された後のビームは、虚像点Ｄ′から放出
されたような軌跡をとる。これがため、鏡面５′。
６′により形成される像点りの虚像Ｄ′は像点りの点７
′について鏡像とみなすことができる。像点りは固定点
である。また、フエーセットディスクが回転するため、
点７′は円弧を描き、虚像Ｄ′は走査線とも称される曲
線ＳＬに沿った軌跡をたどる。フエーセットディスクが
角度Ｘだけ回転する間に、虚像Ｄ′は点１６および１７
間の曲線ＳＬを連続的に移動する。さらに円板３が回転
するため、別の走査線ＳＬを再びたどる。
′について鏡像とみなすことができる。像点りは固定点
である。また、フエーセットディスクが回転するため、
点７′は円弧を描き、虚像Ｄ′は走査線とも称される曲
線ＳＬに沿った軌跡をたどる。フエーセットディスクが
角度Ｘだけ回転する間に、虚像Ｄ′は点１６および１７
間の曲線ＳＬを連続的に移動する。さらに円板３が回転
するため、別の走査線ＳＬを再びたどる。
検出器１０の虚像点Ｄ′は他の素子、第１図の対物レン
ズ１、場合によっては第２図に示すミラー１４により、
物体空間に像が再結像される。フェーセットディスクが
回転している間に再結像された点は曲線を描く。この曲
線の終点を検出器からビューイング角と称される特定の
角度で検視する。
ズ１、場合によっては第２図に示すミラー１４により、
物体空間に像が再結像される。フェーセットディスクが
回転している間に再結像された点は曲線を描く。この曲
線の終点を検出器からビューイング角と称される特定の
角度で検視する。
ビューイング角の大きさは、曲線ＳＬの長さ、即ち点１
６および１７間の距離により決まる。
６および１７間の距離により決まる。
検出器１０の像はフエーセットミラーの表面または内側
に常に結像されるため、検出器から放出されたビームは
、フエーセットミラーの鏡面５或いは６の一方に入射し
た位置で、小さな横断面区域を有する。このことを第４
図に図示する。この図は図面平面を横切る軸につき回転
するフェーセットディスクの平面図である。２′は検出
器から放出されたビームであり、点りに集束される。２
個の面５゛および６で反射された後、虚像点Ｄ′を得、
この点はディスクの回転中に矢印１８で示される方向に
移動する。
に常に結像されるため、検出器から放出されたビームは
、フエーセットミラーの鏡面５或いは６の一方に入射し
た位置で、小さな横断面区域を有する。このことを第４
図に図示する。この図は図面平面を横切る軸につき回転
するフェーセットディスクの平面図である。２′は検出
器から放出されたビームであり、点りに集束される。２
個の面５゛および６で反射された後、虚像点Ｄ′を得、
この点はディスクの回転中に矢印１８で示される方向に
移動する。
像点りの位置でのビーム２′の小横断面区域即ち左から
到来する走査ビームの小横断面区域の結果として、表面
５の傷或いは穴またはこの表面のちり片が、物体空間か
ら放出された放射線ビームの強度を減少して、検出器に
入射する。熱源を走査する場合に、表面欠陥が、検出器
に赤外線を放射し、検出信号に雑音を生じさせるという
欠点を有する。このような表面欠陥がある場合に、検出
器により供給される電気信号は、走査された熱源または
対象物を忠実に再現することができない。
到来する走査ビームの小横断面区域の結果として、表面
５の傷或いは穴またはこの表面のちり片が、物体空間か
ら放出された放射線ビームの強度を減少して、検出器に
入射する。熱源を走査する場合に、表面欠陥が、検出器
に赤外線を放射し、検出信号に雑音を生じさせるという
欠点を有する。このような表面欠陥がある場合に、検出
器により供給される電気信号は、走査された熱源または
対象物を忠実に再現することができない。
本発明では、表面欠陥による不利な影響を減少するため
、このビームをフエーセットディスクの位置で、走査方
向を横切る方向に、本例においてはフエーセットディス
クの回転軸に平行な方向に発散させる。このため追加の
素子２０．２１を第４゜５図に示す光路に配置する。第
５図は、第４図と同一の走査装置の素子を示す側面図ま
たは縦断面図である。追加素子２０．２１は、走査方向
１８に直角な方向にのみレンズの度を設けた平凹或いは
平凸円筒レンズを具えることができる。走査方向におい
てこれらレンズはビームの収束に影響を与えない。走査
方向を横切る方向において、レンズ２０は、ビーム２′
の収束を変え、例えば収束ビームを平行ビームに変える
。フェーセットミラーで反射された後に平行ビームは、
レンズ２１により物体空間に向けて発散するビームにも
どされる。
、このビームをフエーセットディスクの位置で、走査方
向を横切る方向に、本例においてはフエーセットディス
クの回転軸に平行な方向に発散させる。このため追加の
素子２０．２１を第４゜５図に示す光路に配置する。第
５図は、第４図と同一の走査装置の素子を示す側面図ま
たは縦断面図である。追加素子２０．２１は、走査方向
１８に直角な方向にのみレンズの度を設けた平凹或いは
平凸円筒レンズを具えることができる。走査方向におい
てこれらレンズはビームの収束に影響を与えない。走査
方向を横切る方向において、レンズ２０は、ビーム２′
の収束を変え、例えば収束ビームを平行ビームに変える
。フェーセットミラーで反射された後に平行ビームは、
レンズ２１により物体空間に向けて発散するビームにも
どされる。
平行ビームには、光学走査装置のビーム軸または光軸の
方向から見た場合に、２個のレンズ２０．２１を相互に
正確に位置決めする必要がないという利点がある。また
他に、レンズ２０が、強く収束するビームを弱く収束す
るビームに変え、レンズ２１が、フェーセットミラーか
ら放出された僅かに発散するビームを強く発散するビー
ムに変えることができる。他の可能性としては、レンズ
２０がビーム２′を、このレンズに比較的近い位置にあ
る点に集束して、この点の通過後にこのビームを発散さ
せ、レンズ２１が当初の発散ビームにもどす。特有の表
現にて述べたように、素子２０．２１は、非点収差効果
を有する素子、例えば走査方向を横切る方向のビームの
収束を変化゛させる素子であるが、原則として走査方向
のビームの収束に影響を与えないものである。
方向から見た場合に、２個のレンズ２０．２１を相互に
正確に位置決めする必要がないという利点がある。また
他に、レンズ２０が、強く収束するビームを弱く収束す
るビームに変え、レンズ２１が、フェーセットミラーか
ら放出された僅かに発散するビームを強く発散するビー
ムに変えることができる。他の可能性としては、レンズ
２０がビーム２′を、このレンズに比較的近い位置にあ
る点に集束して、この点の通過後にこのビームを発散さ
せ、レンズ２１が当初の発散ビームにもどす。特有の表
現にて述べたように、素子２０．２１は、非点収差効果
を有する素子、例えば走査方向を横切る方向のビームの
収束を変化゛させる素子であるが、原則として走査方向
のビームの収束に影響を与えないものである。
本発明では、特に非点収差素子を設ける代わりに、光学
素子を適宜に配置して光路に非点収差が現れるようにす
ることもできる。例えば、平面鏡を光学走査装置の光路
内の反射本体３の前後に配設して、光路を曲げ、光路長
を維持しつつ、走査装置の長さを減少するようにする。
素子を適宜に配置して光路に非点収差が現れるようにす
ることもできる。例えば、平面鏡を光学走査装置の光路
内の反射本体３の前後に配設して、光路を曲げ、光路長
を維持しつつ、走査装置の長さを減少するようにする。
本発明によれば、平面鏡を球面鏡に置き換えることがで
きる。
きる。
この理由は、これら球面鏡をビームに対し斜めに配置す
ることにより、非点収差効果を得ることができるからで
ある。また、結像系９を非点収差素子とすることも、例
えば対物系１を非点収差素子とすることもできる。
ることにより、非点収差効果を得ることができるからで
ある。また、結像系９を非点収差素子とすることも、例
えば対物系１を非点収差素子とすることもできる。
円筒状レンズの代わりに円筒状ミラーを非点収差素子と
して用いることができる。これら円筒状ミラーには、例
えば、円筒状にした前記折返し形反射鏡を具えてもよい
。
して用いることができる。これら円筒状ミラーには、例
えば、円筒状にした前記折返し形反射鏡を具えてもよい
。
前述の実施例において、走査装置は、走査方向を横切る
方向の走査ビームをデフォーカスする円筒状レンズ或い
はミラーを具え、このため、この円筒状レンズ或いはミ
ラーの軸線を、走査方向を横切るように延在させる。し
かし、円筒状レンズまたはミラーの度および対物系１お
よびレンズ３めような他の結像素子の度を適宜選択して
、走査方向における対物レンズ並びに円筒状レンズ或い
はミラーが反射素子３の反射表面の近傍に走査ビームを
収束するようにすることもできる。したがって、走査ビ
ームは走査方向を横切る方向にデフォーカスされる。こ
のため円筒状レンズ或いはミラーの軸線は走査方向に平
行に延在する。
方向の走査ビームをデフォーカスする円筒状レンズ或い
はミラーを具え、このため、この円筒状レンズ或いはミ
ラーの軸線を、走査方向を横切るように延在させる。し
かし、円筒状レンズまたはミラーの度および対物系１お
よびレンズ３めような他の結像素子の度を適宜選択して
、走査方向における対物レンズ並びに円筒状レンズ或い
はミラーが反射素子３の反射表面の近傍に走査ビームを
収束するようにすることもできる。したがって、走査ビ
ームは走査方向を横切る方向にデフォーカスされる。こ
のため円筒状レンズ或いはミラーの軸線は走査方向に平
行に延在する。
第４，５図に示すように、レンズ２０．２１の度および
位置を、第４図の水平面における点Ｄ′から放射される
よりもむしろ他の点、第５図の垂直面から見た点Ｃから
放射されるように選択して、前記水平面におけるビーム
の開口角が前記垂直面におけるものと異なるようにする
。
位置を、第４図の水平面における点Ｄ′から放射される
よりもむしろ他の点、第５図の垂直面から見た点Ｃから
放射されるように選択して、前記水平面におけるビーム
の開口角が前記垂直面におけるものと異なるようにする
。
このようにしてミラー３の表面欠陥を無効にする走査装
置にする素子によりアナモルフィック光学系を得る。こ
のような光学系は、例えば放射線スポットが、相互に直
交する２方向、即ち水平および垂直方向に倍率が異なる
検出系１０に結像されることになっている場合に特に望
ましい。例えば、より高速な走査を行うため、検出系の
放射線スポットを走査方向に拡大するのが望ましいが、
その反面、第２方向の倍率が小さくなり、しかも検出系
が検出器アレイを具える場合にはこの検出系の幾何学的
図形配列が制限される。これから明らかのように前記追
加の光学素子２０．２１が非アナモルフィック光学系を
形成することもできる。
置にする素子によりアナモルフィック光学系を得る。こ
のような光学系は、例えば放射線スポットが、相互に直
交する２方向、即ち水平および垂直方向に倍率が異なる
検出系１０に結像されることになっている場合に特に望
ましい。例えば、より高速な走査を行うため、検出系の
放射線スポットを走査方向に拡大するのが望ましいが、
その反面、第２方向の倍率が小さくなり、しかも検出系
が検出器アレイを具える場合にはこの検出系の幾何学的
図形配列が制限される。これから明らかのように前記追
加の光学素子２０．２１が非アナモルフィック光学系を
形成することもできる。
この発明を、フェーセソト素子をディスクの円周面上で
はなく、ディスクの平面上に配置した平坦なフエーセッ
トディスクを用いた走査装置に利用することもできる。
はなく、ディスクの平面上に配置した平坦なフエーセッ
トディスクを用いた走査装置に利用することもできる。
第６図は、かかるディスクの平面図であり、また第７，
８図は、第６図の円板の■−■′線上および■−■′線
上の断面図である。平坦なフエーセソトディスク２９は
円筒状支持部３０を具え、この支持部３０に多数のフエ
ーセット素子を設け、この素子は上部交線３３および下
部交線３４を有する２個の反射表面３１および３２を夫
々具える。フェーセソト素子の２個の面は、はぼ９０゜
の角度で相互に交差する。ディスク２９は軸線３５につ
き回転し、第１乃至５図にて示したフェーセソトドラム
３にて走査するのと同様な効果を与える。
８図は、第６図の円板の■−■′線上および■−■′線
上の断面図である。平坦なフエーセソトディスク２９は
円筒状支持部３０を具え、この支持部３０に多数のフエ
ーセット素子を設け、この素子は上部交線３３および下
部交線３４を有する２個の反射表面３１および３２を夫
々具える。フェーセソト素子の２個の面は、はぼ９０゜
の角度で相互に交差する。ディスク２９は軸線３５につ
き回転し、第１乃至５図にて示したフェーセソトドラム
３にて走査するのと同様な効果を与える。
平坦な走査円板の走査線の曲率半径は無限大となる。こ
の走査線、即ち第１，３図の線ＳＬの長さは、２個のフ
エーセノト素子間の距離の２倍となる。
の走査線、即ち第１，３図の線ＳＬの長さは、２個のフ
エーセノト素子間の距離の２倍となる。
平坦なフェーセット円板により走査距離即ち走査線の長
さに差を生じさせることができる。この理由は、２個の
フエーセット素子間の距離が走査ビームの主光線とディ
スクの中心３との間の距離に依存するからである。走査
ビームに対する放射方向にディスクの位置をずらすこと
により、走査線の長さを変化させることができる。本発
明を平坦なフエーセソトディスクを具える走査装置に使
用する場合には、交線３３或いは３４の方向に延びた放
射線スポットをこのディスクの反射表面３１或いは３２
に投影する。
さに差を生じさせることができる。この理由は、２個の
フエーセット素子間の距離が走査ビームの主光線とディ
スクの中心３との間の距離に依存するからである。走査
ビームに対する放射方向にディスクの位置をずらすこと
により、走査線の長さを変化させることができる。本発
明を平坦なフエーセソトディスクを具える走査装置に使
用する場合には、交線３３或いは３４の方向に延びた放
射線スポットをこのディスクの反射表面３１或いは３２
に投影する。
本発明の走査装置は、熱像カメラの一部を形成し、この
カメラにおいて走査ビームは赤外線ビームであり、この
赤外光を用いる検出系により供給される電気信号は、例
えばテレビジョン受像管により、走査された熱像に対応
する可視像を形成するために用いる。可視像は前述した
ものと同様な走査装置によっても得ることができる。可
視像の形成のため走査装置は、赤外線走査装置を具える
装置の一部を形成することもできる。したがって、−個
のフヱーセントディスクを熱像の走査および可視像の形
成の両方に利用することができる。赤外線検出系により
生じた信号を、画像を表示すべき遠隔位置に送信するこ
とも可能である。
カメラにおいて走査ビームは赤外線ビームであり、この
赤外光を用いる検出系により供給される電気信号は、例
えばテレビジョン受像管により、走査された熱像に対応
する可視像を形成するために用いる。可視像は前述した
ものと同様な走査装置によっても得ることができる。可
視像の形成のため走査装置は、赤外線走査装置を具える
装置の一部を形成することもできる。したがって、−個
のフヱーセントディスクを熱像の走査および可視像の形
成の両方に利用することができる。赤外線検出系により
生じた信号を、画像を表示すべき遠隔位置に送信するこ
とも可能である。
本発明の走査装置を、送られてきた画像情報を走査する
とともにこの画像情報を表示する、ファクシミリ装置の
ような可視光にのみ作動するシステムに使用することも
できる。また、本発明は走査ビームを移動反射鏡に集束
する任意の走査装置に一般的に使用することができる。
とともにこの画像情報を表示する、ファクシミリ装置の
ような可視光にのみ作動するシステムに使用することも
できる。また、本発明は走査ビームを移動反射鏡に集束
する任意の走査装置に一般的に使用することができる。
第１図はフェーセソトディスクを具える１次元走査装置
を示す線図、 第２図は同様に２次元走査装置を示す線図、第３図はフ
ェーセットディスクの作動を示す説明図、 第４．５図は本発明の原理を示す説明図、第６，７およ
び８図は、他のフエーセソトディスクを示すそれぞれ１
個の平面図および２個の断面図である。
を示す線図、 第２図は同様に２次元走査装置を示す線図、第３図はフ
ェーセットディスクの作動を示す説明図、 第４．５図は本発明の原理を示す説明図、第６，７およ
び８図は、他のフエーセソトディスクを示すそれぞれ１
個の平面図および２個の断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、対物系と、互いにほぼ９０°の角度で配置されると
ともに反射鏡本体の回転方向を横切る線に沿って互いに
交差する２個の鏡面を有する反射鏡素子を複数個具える
回転対称な回転反射鏡本体と、該反射鏡本体により反射
される放射線の光路に配設される放射線感応検出系と、
該放射線感応検出系および反射鏡本体の間に配設された
像を放射線感応検出系の点および反射鏡本体の近傍の点
に夫々結ぶ結像系とを具える光学走査装置において、第
１非点収差素子を放射線感応検出系および反射鏡本体の
間の光路に配設し、第２非点収差素子を反射鏡本体から
対物系までの光路に配設して第１非点収差素子の非点収
差を補正するようにしたことを特徴とする光学走査装置
。 ２、前記第１および第２非点収差素子は夫々円筒状レン
ズを具え、この円筒軸線を走査方向と交差して延在させ
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の光学走査装置。 ３、前記第１および第２非点収差素子は夫々円筒状レン
ズを具え、この円筒軸線を走査方向と平行に延在させる
ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の光学走査装置。 ４、前記第１および第２非点収差素子は夫々円筒状ミラ
ーを具え、この円筒軸線を走査方向と交差して延在させ
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の光学走査装置。 ５、前記第１および第２非点収差素子は夫々円筒状ミラ
ーを具え、この円筒軸線を走査方向と平行に延在させる
ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の光学走査装置。 ６、前記２個の非点収差素子の位置および度を、走査方
向と交差する方向に見て、これら非点収差素子の間でビ
ームが平行ビームとなるようにしたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項乃至第５項の何れか一項記載の光学
走査装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8501805 | 1985-06-24 | ||
| NL8501805A NL8501805A (nl) | 1985-06-24 | 1985-06-24 | Optische aftastinrichting. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61296326A true JPS61296326A (ja) | 1986-12-27 |
Family
ID=19846184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61145041A Pending JPS61296326A (ja) | 1985-06-24 | 1986-06-23 | 光学走査装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4747647A (ja) |
| EP (1) | EP0209929B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61296326A (ja) |
| DE (1) | DE3676581D1 (ja) |
| NL (1) | NL8501805A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009501345A (ja) * | 2005-02-14 | 2009-01-15 | リライアント・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | 単一の回転コンポーネントを用いた光学パターン生成器 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3729059A1 (de) * | 1987-08-31 | 1989-03-09 | Menke Josef F | Verfahren zur zielfeldaufklaerung |
| US5033807A (en) * | 1989-09-05 | 1991-07-23 | Menke Joseph F | Triple mirror wheel and method of making |
| JP2000050062A (ja) * | 1998-07-31 | 2000-02-18 | Minolta Co Ltd | 画像入力装置 |
| DE60026786D1 (de) * | 1999-05-03 | 2006-05-11 | Elop Electrooptics Ind Ltd | Optische Abtasteinrichtung |
| US20040165242A1 (en) * | 2001-11-13 | 2004-08-26 | Jean-Louis Massieu | Compact optical and illumination system with reduced laser speckles |
| ATE443248T1 (de) * | 2004-09-30 | 2009-10-15 | Picometrix Llc | Optische verzögerung |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL6813387A (ja) * | 1968-09-19 | 1970-03-23 | ||
| CH539892A (de) * | 1971-03-22 | 1973-07-31 | Zellweger Uster Ag | Abtastvorrichtung für optisch erkennbare Zeichen |
| US3817593A (en) * | 1971-11-11 | 1974-06-18 | Te Co | Image surface scanning system |
| CA1043011A (en) * | 1973-12-20 | 1978-11-21 | Gary K. Starkweather | Flying spot scanner with plural lens correction |
| GB1510460A (en) * | 1974-06-10 | 1978-05-10 | Hawker Siddeley Dynamics Ltd | Optical scanning systems |
| US3909105A (en) * | 1974-06-17 | 1975-09-30 | Te Company | Optical image scanner with beam stabilization |
| US4106845A (en) * | 1976-08-16 | 1978-08-15 | The Rank Organisation Limited | Infra-red scanner |
| JPS54143661A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-09 | Canon Inc | Recording optical system |
| NL7806504A (nl) * | 1978-06-16 | 1979-12-18 | Philips Nv | Inrichting voor twee-dimensionale aftasting. |
| GB2029979A (en) * | 1978-09-14 | 1980-03-26 | Elektro Optic Gmbh & Co Kg | Opto-mechanical scanning arrangements |
| JPS55149916A (en) * | 1979-04-25 | 1980-11-21 | Xerox Corp | Laser scan device |
| GB2069176B (en) * | 1980-02-06 | 1984-10-24 | Canon Kk | Optical mechanical scanning using several light beams |
| GB2073537A (en) * | 1980-03-12 | 1981-10-14 | Honeywell Gmbh | Thermal imaging apparatus |
| JPS57144501A (en) * | 1981-03-03 | 1982-09-07 | Canon Inc | Scan optical system applied with moisture-resistant process |
| GB2096789B (en) * | 1981-03-03 | 1985-03-13 | Canon Kk | Optical mechanical scanning system |
| SE433783B (sv) * | 1982-03-03 | 1984-06-12 | Pharos Ab | Optisk svepanordning |
| GB2119952B (en) * | 1982-03-21 | 1986-03-05 | Konishiroku Photo Ind | Optical beam scanning apparatus |
| SU1053058A1 (ru) * | 1982-10-22 | 1983-11-07 | Предприятие П/Я В-8279 | Система сканировани |
| US4519680A (en) * | 1982-11-05 | 1985-05-28 | Philip Morris Incorporated | Beam chopper for producing multiple beams |
-
1985
- 1985-06-24 NL NL8501805A patent/NL8501805A/nl not_active Application Discontinuation
-
1986
- 1986-06-17 US US06/875,418 patent/US4747647A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-06-19 EP EP86201070A patent/EP0209929B1/en not_active Expired
- 1986-06-19 DE DE8686201070T patent/DE3676581D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-06-23 JP JP61145041A patent/JPS61296326A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009501345A (ja) * | 2005-02-14 | 2009-01-15 | リライアント・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | 単一の回転コンポーネントを用いた光学パターン生成器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0209929A1 (en) | 1987-01-28 |
| EP0209929B1 (en) | 1990-12-27 |
| US4747647A (en) | 1988-05-31 |
| DE3676581D1 (de) | 1991-02-07 |
| NL8501805A (nl) | 1987-01-16 |
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