SU1095123A1 - Оптическа система со сканируемым полем зрени - Google Patents

Оптическа система со сканируемым полем зрени Download PDF

Info

Publication number
SU1095123A1
SU1095123A1 SU833568050A SU3568050A SU1095123A1 SU 1095123 A1 SU1095123 A1 SU 1095123A1 SU 833568050 A SU833568050 A SU 833568050A SU 3568050 A SU3568050 A SU 3568050A SU 1095123 A1 SU1095123 A1 SU 1095123A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
mirror
optical system
axis
mirrors
main
Prior art date
Application number
SU833568050A
Other languages
English (en)
Inventor
Валентин Михайлович Гримблатов
Николай Николаевич Фащевский
Ремир Александрович Петренко
Original Assignee
Одесский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.И.И.Мечникова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Одесский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.И.И.Мечникова filed Critical Одесский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.И.И.Мечникова
Priority to SU833568050A priority Critical patent/SU1095123A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1095123A1 publication Critical patent/SU1095123A1/ru

Links

Landscapes

  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА СО СКАНИ-. РУЕМЬ1М ПОЛЕМ ЗРЕНИЯ, содержаща  выпуклое и вогнутое асферические зеркала. .установленные соосно с общим фокусом , и основное плоское поворотное зеркало, отличающа с  тем, что, с целью повьшени  точности сканировани  при одновременной коллимации входного и выходного пучков, асферические зеркала вьшолнены параболическими , а оптическа  система снабжена дополнительным плоским зеркалом , установленным с возможностью поворота совместно с основным плоским зеркалом вокруг оси, проход щей через общий фокус параболических зеркал и через дополнительное плоское зеркало так, что укзанна  ось, нормаль к дополнительному плоскому зеркалу 4V в точке его пересечени  этой осью и нормаль к основному плоскому зеркалу лежат в одной плоскости. со ел isd 00

Description

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению, а точнее к зеркальным системам телескопического типа, к южет найти применение в сканирующих системах, в частности в оптической св зи, в системах поиска , слежени  и локации космических объектов. Известна сканирующа  оптическа  система, содержаща  основную оптическую систему и поворотное плоское зеркало, установленное вне основной оптической системы Cl 3. Существенным недостатком системы  вл етс  мала  точность сканировани  погрешность которого, в силу удвоени  угла при отражении от плоского зеркала, вдвое больше погрешности «поворотного механизма. Кроме того, «система характеризуетс  низкой скоростью сканировани , завис щей от инертности массивного плоского зерка ла, размер которого преэьпиает пример но в полтора раза величину наибольше го силового компонента. Известен зеркальный объектив, содержащий вогнутое и выпуклое асферические зеркала, между которыми в цен ре кривизны поверхности изображени  размещено поворотное плоское зеркало С 2 3. Недостатком данного устройства  в л етс  низка  точность сканировани  из-за того, что коэффициент повышени  точности сканировани , определ емый как отношение угла поворота пло кого зеркала к углу сканировани  (уг лу поворота луча), не превышает 4,5 Кроме того, в устройстве пучок на выходе сходитс , т.е. оно не обе печивает одновременно со сканированием коллимацию пучка, что не позво ет нар ду с использованием устройст дл  приема излучени , использовать его дл  передачи. Коллимаци  с помощью ; вспомогательной системы вносит допо нительные потери и искажени . Целью изобретени   вл етс  повышение точности сканировани  при одно I временной коллимации входного и выходного пучков. Поставленна  цель достигаетс  тем что в оптической системе со сканируе мым полем зрени , содержащей вьтуклое и вогнутое асферические зеркала установленные соосно с общим фокусом и основное плоское поворотное зеркало , асферические зеркала выполнены параболическими, а оптическа  система снабжена дополнительным плоским зеркалом, установленным с возможностью поворота совместно с основным плоским зеркалом вокруг оси, проход щей через общий .фокус параболических зеркал и через дополнительное плоское зеркало, так, что указанна  ось, нормаль к дополнительному плоскому зеркалу в точке его пересечени  с этой осью и нормаль к основному плоскому зеркалу лежат в одной плоскости. На фиг. 1 изображена принципиальна  оптическа  схема оптической системы со сканируемым полем зрени , вид сбокуi на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - схема, по сн юща  работу устройства. Оптическа  система состоит из вогнутого 1 и выпуклого 2 силовых отражающих компонентов, которые расположены соосно и имеют общий фокус Между силовыми отражающими компонентами 1 и 2 установлено основное плоское поворотное зеркало 3. Дополнительное плоское зеркало 4 установлено на оси, проход щей через фокус F с возможностью совместного поворота с основным плоским зеркалом 3 вокруг общей оси (фиг. 1 и 2). Оптическа  система работает следующим образом. Узкий квазипараллельный пучок излучени  лазера направл етс  так, что ось этого пучка проходит через точку F - общий фокус вогнутого 1 и выпуклого 2 силовых отражающих компонентов . Пучок отражаетс  дополнительным зеркалом 4 и попадает на основное поворотное зеркало 3, после отражени  откоторого попадает на вьшуклый компонент 2, отража сь от которого расходитс  и попадает на вогнутый силовой компонент 1. После него, расширенный и коллимированный, уходит в пространство. При сканировании плоские зеркала 3 и 4 совместно поворачиваютс  вокруг оси, проход щей через точку Р и плоское зеркало. При этом осевой луч пучка, отраженный плоским зеркалом 3, проходит через эту же точку и пересекает поверхность силового компонента 2 в точке А (фиг.З). В силу свойств параболических отражающих поверхностей схемы Мерсена луч, отраженный компонентом 2 (фокусом которого  вл етс  точка F ), проходит параллельно главной оптичес кой оси и пересекает компонент 1 в точке В. После чего луч, отраженный компонентом 1, оп ть проходит через точку F . Поскольку высота точек А и В над главной оптической осью одинакова (обозначим ее Н ), а рассто ни  точек о и О от точки IF  вл ютс  главными фокусными рассто ни ми ком понентов 1 и 2 (обозначим их f oiin вогн ° повороте вход щего пучка на угол выход щий пучок синхронно повернетс  на угол р 2acrtg -МШ-t. -а этом коэффици ент повьппени  точности сканировани  К /5/ot. Как известно, схема Мерсена афокальна и в ней строго исправлены сфе рическа  аберраци  и астигматизм и выполн етс  условие синусов, т.е. исправлена также и кома. Благодар  афокальности примененной схемы в оптической системе без участи  какой-либо вспомогательной оптики происходит преобразование узкого пучка в пространстве изображени в широкий в пространстве предметов, т.е. коллимаци  вводимого в систему пучка. Коэффициент коллимации определ ет с  отношением ширины широкого пучка к ширине узкого пучка в зрачках оптической системы. Коллимаци  используетс  также дл  повьш1ени  точности сканировани . При наклоне оси узкого пучка к оптической оси системы ма некоторый угол ось широкого пучка, в силу уменьшени расходимости, отклонитс  на меньший угол и вли ние погрешности устройства , задакнцего наклон узкого пучка, с ответственно уменьшитс .В отличии от прототипа, коэффициент повышени  точности сканировани  в данной систе ме зависит от параметров оптической схемы (соотношени  фокусов обоих силовых компонентов), что позвол ет значительно повысить соответствующую точность сканировани , достигаемую в прототипе. Равномерное распределе-ние плотности излучени  в коллимированном пу ке обеспечиваетс  отсутствием в схеме Мерсена сферической аберрации, комы и астигматизма. Однако последни исправл етс  строго только в том слу чае, когда центры входного и выходного зрачков совпадают с общим фокусом обоих силовых компонентов. Этим , определ етс  положение оси поворота узкого пучка, котора  должна проходить через центр входного или выходного зрачка. В оптических системах оптико-электронных устройств источник излучени , при работе устройства на передачу, или приемник излучени , при работе на прием, при совместной работе, при осуществлении сканировани  должны оставатьс  неподвижными. Вьтолнение этого требовани  достигаетс  применением двух плоских поворотных зеркал, одно из которых пересекаетс  поворотной осью, вдоль которой первоначально направлен узкий пучок, причем это зеркало наклонено таким образом, что отраженный от него узкий пучок попадает на второе плоское зеркало, в свою очередь наклоненное таким образом, что отраженный от него узкий пучок попадает на вогнутый отражак дий компонент , а ось этого пучка направлена на общий фокус силовых компонентов (см. фиг. 1). Поскольку сама поворотна  ось тоже проходит через эту точку, то отрезки оси узкого пучка, заключенные между фокусом и зеркалами и между самими зеркалами,  вл ютс  сторонами треугольника, сумма углов которого, как известно, составл ет 180 , а биссектрисы углов,  вл ющиес  в данном случае нормал ми к плоским зеркалам, лежат в одной плоскости . Например, в оптической системе, собранной по указанной схеме, где вогнутое зеркало имеет параметры: R 6000 ММ, Ф 300 мм, выпуклое зеркало имеет параметры: мм; , ф 10 мм, рассто ние между параболическими зеркалами - 2970 мм, коэффициент коллимации равен 100. Чтобы просканировать этой оптической системой угол 5 9,А (ytiacTOK длиной 1,5 км на удалений -1000 км), плоские зеркала должны развернутьс  на угол 8°3525,2. В указанном устройстве точность сканировани  в 22 раза выше, чем в известном устройстве. Применение предлагаемой оптической системы со сканируемым полем зрени  позвол ет при сканировании внутри небольших углов резко повысить разрешающую способйость и дальнодействие оптико-электронных комплексов.

Claims (1)

  1. ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА СО СКАНИ-. РУЕМЫМ ПОЛЕМ ЗРЕНИЯ, содержащая выпуклое и вогнутое асферические зеркала, «установленные соосно с общим фокусом, и основное плоское поворотное зеркало, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности сканирования при одновременной коллимации входного и выходного пучков, асферические зеркала выполнены параболическими, а оптическая система снабжена дополнительным плоским зерка лом, установленным с возможностью поворота совместно с основным плоским зеркалом вокруг оси, проходящей через общий фокус параболических зеркал и через дополнительное плоское зеркало так, что укзанная ось, нормаль к дополнительному плоскому зеркалу в точке его пересечения этой осью и нормаль к основному плоскому зеркалу лежат в одной плоскости.
    фиг.1
SU833568050A 1983-03-24 1983-03-24 Оптическа система со сканируемым полем зрени SU1095123A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833568050A SU1095123A1 (ru) 1983-03-24 1983-03-24 Оптическа система со сканируемым полем зрени

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833568050A SU1095123A1 (ru) 1983-03-24 1983-03-24 Оптическа система со сканируемым полем зрени

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1095123A1 true SU1095123A1 (ru) 1984-05-30

Family

ID=21055057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833568050A SU1095123A1 (ru) 1983-03-24 1983-03-24 Оптическа система со сканируемым полем зрени

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1095123A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4653880A (en) * 1985-03-01 1987-03-31 Spectra-Tech Inc. Reflective beam splitting objective

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Льюси, Питере и др. Точна лазернй автоматическЪ система слежени Л Зарубежна радиоэлектроника, 1967, № 1, с. 3-7. 2. Авторское свидетельство СССР № 492842, кл. С 02 В 17/08, 1974 (прототип). , *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4653880A (en) * 1985-03-01 1987-03-31 Spectra-Tech Inc. Reflective beam splitting objective

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4624528A (en) Scanning systems with polygon scanner having curved facets
US5689354A (en) Optical space communication apparatus
US5168386A (en) Flat field telecentric scanner
US5392149A (en) Polygonal mirror optical scanning system
USRE38165E1 (en) Laser scanning system with reflecting optics
US7059781B2 (en) Optical detection device and optical device
US4812613A (en) Beam guiding optical system for laser radiation
KR20200040288A (ko) 콜리메이팅 커버 요소에 의해서 커버된 스캐닝 미러를 갖는 송신 장치
US4682842A (en) Scanning system with two reflections from scanning surface by mirrors with optical power
US4196961A (en) Optical apparatus for correcting the spherical aberration of a spherical concave mirror
EP0263131B1 (en) Afocal beam expansion apparatus and method
US4950056A (en) Optical system
US4883348A (en) Wide field optical system
EP0045138A1 (en) Infra-red optical system
US3873180A (en) Light beam scanning system with scan angle demagnification
US5115355A (en) Compact coude optics system
SU1095123A1 (ru) Оптическа система со сканируемым полем зрени
EP0580407B1 (en) Small angle scanner
US20020135831A1 (en) Anamorphic optical collimator for laser diode
US4029389A (en) Radiation scanning system
US4504110A (en) Converging beam linear optical scanner
US3473861A (en) Accidental-motion compensation for optical devices
JPH08152554A (ja) 光分岐光学系
US2360298A (en) Optical system
US4209223A (en) Scanning device