Устройство для сканирования (его варианты)

Устройство для сканирования (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Устройство для сканирования , содержащее точечный источник света, коллимирующий объектив, телескопическую систему, развертывакндее устройство, выполненное в виде пакета состыкованных идентичных элементов , развернутых друг относительно друга, сотражающей гранью, и установленное с возможностью вращения вокруг общей оси, и конденсор, состоящий из цилиндрической и сферической линз, причем ось вращения развертывающего устройства и образующие цилиндрической линзы параллельны , отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного использования светового потоки осветителя, телескопическая система выполнена со сф ерическими линзами и установлена своей оптической осью параллельно оси вращения развертывающего устройства, а элементы развертывающего устройства выполнены в форме полос апоскопаралпельных пластин, при этом отражающее покрытие выполнено на меньшей боковой грани, ориентированной , наклонно к основанию пластины. 2.Устройство по П.1, о т ли чающееся тем, что элементы развертывающего устройства выполнены в форме полос плоскопараллельных пластин с двумя меньшими плоскими зеркальными боковыми гранями, ориентированными наклонно к основанию пластины-. 3.Устройство для сканирования, содержащее точечный источник света, коллимирующий объектив, телескопическую систему, развертывающее устройство , выполненное в вцде пакета срстыковаиных элементов, развернутых друг относительно друга, с отражающей гранью, и установленное с возможностью вращения вокруг общей оси, и конденсор, состоящий из цилиндрической и сферической лииз, отлича-ющееся тем, что, с целью повыщения коэффициента полез иого использования светового потока осветителя, телескопическая система выполнена со сферичесикими линсл зами и установлена своей оптической осью под углом, меньшим 90 , к оси вращения развертывающего устрой:о эо ства, а элементы развертывающего устройствавыполнены в форме полос плоекопараллельных пластин, убывающих по длине и щириие по направлению от источника, с одной торцовой меньшей зеркальной гранью, состыкованных основаниями. 4.Устройство по п.З, о т л и чающееся тем, что элементы развертывающего устройства выполнены в форме полос плоскопараллельиых пластин с двумя меньшими торцовыми зеркальными гранями.

(l 9) (I 1!

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(!) С 02 В 26/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3670098/24-10 (22) 05. 12. 83 (46) 15.05.85. Бюл. У 18 (72) А.Ф. Домрин и А.Е. Сенченко (53) 681.4(088.8) (56) 1. Патент Швейцарии Ф- 598615, кл. С 03 В 27/76, 1978.

2. Заявка СССР У 3523365/18-10 (189894), кл. G 02 В 27/17, 20. 12.82 (54) УСТРОЙСТВО ДНЯ СКАНИРОВАНИЯ

-(ЕГО ВАРИАНТЫ). ,(57) 1. Устройство для сканирования, содержащее точечный источник света, коллимирующий объектив, телескопическую систему, развертывающее устройство, выполненное в виде пакета состыкованных идентичных элементов, развернутых друг относитель- но друга, с отражающей гранью, и установленное с возможностью вращения вокруг общей оси, и конденсор, состоящий из цилиндрической и сферической линз, прячем ось вращения развертывающего устройства и образующие цилиндрической линзы параллельны, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения коэффициента полезного использования светового потока осветителя, телескопическая система выполнена со сферическими линзами и установлена своей оптической осью параллельно оси вращения развертывающего устройства, а элементы развертывающего устройства выполнены в форме полос плоскопараллельных пластин, при этом отражающее покрытие выполнено на меньшей боковой грани, ориентированной, наклонно к основанию пластины.

2. Устройство по п.1, о т л.и— ч а ю щ е е с я тем, что элементы развертывающего устройства выполнены в форме полос плоскопараллельных пластин с двумя меньшими плоскими зеркальными боковыми гранями, ориентированными наклонно к основанию пластины.

3. Устройство для сканирования, содержащее точечный источник света, коллимирующий объектив ° телескопическую систему, развертывающее устройство, выполненное в виде пакета состыкованных элементов, развернутых друг относительно друга, с отражающей гранью, и установленное с возможностью вращения вокруг общей оси, и конденсор, состоящий иэ цилиндрической и сферической линз, о т л и ч а .ю щ е е с я тем, что, с целью повышения коэффициента полез ного использования светового потока осветителя, телескопическая система выполнена со сферичесикими линзами я установлена своей оптической осью под углом, меньшим 90, к

0 оси вращения развертывающего устройства, а элементы развертывающего устройства выполнены в форме полос плоскопараллельных пластин, убывающих по длине и ширине по направлению от источника, с одной торцовой меньшей зеркальной гранью, состыкованных основаниями.

4. Устройство по п.3 о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что элементы развертывающего устройства выполнены в форме полос плоскопараллельных пластин .с двумя меньшими торцовыми зеркальными гранями.

11 55980

Изобретение относится к оптикомеханическим сканирующим системам, в частности, к устройствам поэлементного считывания экспонометров, автономных или входящих в устройства для черно-белой и цветной фотопечати.

Известно устройство для сканирования, предназначенное для просмотра поля вдоль одной координаты и осно- 10 ванное на развертке по поверхности фотопленки изображения узкой светящейся щели. Свет от источника формируется на поверхности фотопленки в узкую светящуюся полосу. В качестве 1 сканирующего элемента в этом устройстве используется отклоняющая призма, установленная перед фотопленкой, которая перемещается вдоль оптнческой оси (I)

Недостатками этого устройства сканирования являются одномерность развертки и невозможность достичь заметного увеличения поля обзора без значительного утолщения призмы, что приводит к дисперсии света и ухудшению качества изображения.

Кроме того, велики потери энергии из-за отражения света.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сканирования, содержащее точечный источник света, коллимирующий объектив, телескопическую систему, развертывающее устройство, выполненное в виде пакета состыко.— ванных идентичных элементов, развернутых друг относительно друга, с отражающей гранью, и установленное с возможностью вращения вокруг общей оси, и конденсор, состоящий из цилиндрической и сферической линз, причем ось вращения развертывающего устройства и образующие цилиндрической линзы параллельны (2) .

Недостатком известного устройства сканирования является низкий коэффициент полезного использования светового потока осветителя, обусловленный50 тем, что из всего светового .потока, падающего на развертывающее устройство, в сторону негатива отражается одним элементом этого устройства лишь малая часть этого потока.

И

Цель изобретения - повьппение коэффициента полезного использования светового потока осветителя.

Указанцая цель достигается тем, что в известном устройстве для сканирования, содержащем точечный источник света, коллимирующий объектив, телескопическую систему, развертывающее устройство, выполненное в виде пакета состыкованных идентичных элементов, развернутых друг относительно друга, с отражающей гранью, и установленное с возможностью вращения вокруг общей оси, и конденсор, состоящий из цилиндрической и сферической линз, причем ось вращения развертывающего устройства и образующие цилиндрической линзы параллельны, телескопическая. система выполнена со сферическими линзами и установлена своей оптической осью параллельно оси вращения развертывающего устройства, а элементы развертывающего устройства выполнены в форме полос плоскопараллельных пластин, при этом отражающее покрытие выполнено на меньшей боковой грани, ориентированной наклонно к основанию пластины.

Целесообразно элементы развертывающего устройства выполнить в форме полос плоскопараллельных пластин с двумя меньшими плоскими зеркальными боковыми гранями, ориентированными наклонно к основанию пластины.

По второму варианту в устройстве для сканирования, содержащем точечный источник света, коллимирующий объектив, телескопическую систему, развертывающее устройство, выполнен- . ное в виде пакета состыкованных элементов, развернутых друг относительно друга, с отражающей гранью, и установленное с возможностью вращения вокруг общей оси, и конденсор, состоящий из цилиндрической и сферической линз, телескопическая система выполнена со сферическими линзами и установлена своей оптической осью под углом, меньшим 90,, к оси врао щения развертывающего устройства, а элементы развертывающего устройства выполнены в форме полос плоскопараллельных пластин, убывающих по длине и ширине пб направлению от источника, с одной торцовой меньшей зеркальной гранью, состыкованных основаниями.

Целесообразно элементы развертывающего. устройства выполнить в форме полос плоскопараллельных плас1155980 4

Предложенное устройство сканирова ния включает в себя осветитель, содержащий точечный источник света, образованный зеркальной лампой 1 и диафрагмой 2 (фиг. 1 и 3), коллимирующий объектив 3, телескопическую систему 4, развертывающее устройство 5 и конденсор, состоящий из ци- З5 линдрической линзы 6 и сферической линзы 7. Световое отверстие диафрагмы 2 расположено в фокусе сферического коллимирующего объектива 3, посредством которого расходящийся 4О световой пучок .от источника преобразуется в пучок параллельных световых лучей. Телескопическая система 4 преобразует падающий на нее широкий пучок параллельных лучей, имеющий круглое сечение, в узкий пучок парал левьных лучей также круглого сечения. Назначение телескопической системы 4 — сужение пучка параллельных лучей. Развертывающее устройство 5 имеет возможность вращения вокруг своей оси, ориентированной параллелько оптической оси телескопической системы 4 в первом варианте выполнения устройства сканирования (фиг. 1) и ориентированной иод острым углом к оптической оси . телескопической системы 4 во втором тин с двумя меньшими торцовыми зеркальными гранями.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение коэффициента полезного использования светового потока осветителя. Кроме того, в устройстве сканирования по первому варианту элементы его развертывающего устройства конгруэнтны (геометрически равны), Благодаря такой унификации упрощается процесс изготовления основного узла устройства сканирования и достигается лучшая технологическая и меньшая себестоимость по сравнению с вторым вариантом.

На фиг. изображено устройство для сканирования, первый вариант выполнения; на фиг. 2 — развертывающее устройство для первого варианта выполнения устройства, составленное из элементов с одной зеркально отражающей свет гранью; на фиг. 3 — устройство для сканирования, второй вариант выполнения; на фиг. 4 — развертывающее устройство для второго варианта выполнения устройства сканирования.

2а

25 варианте выполнения устройства ска" нирования (фиг. 3). Конденсор, обра. зованный цилиндрической линзой 6 и сферической линзой 7, предназначен для сбора в одной точке, расположен ной на его оптической оси, лучей света, отраженных от граней развертывающего устройства и прошедших негатив 8.

Телескопическая система 4 может быть выполнена в двух вариантах, в любом из которых состоит из двух сферических линз. В первом варианте телескопическая система выполнена по типу зрительной трубы Галилея и включает положительный первый компонент и отрицательный второй компонент. Во втором варианте телескопическая система выполнена по типу зрительной трубы Кеплера и включает два положительных компонента. Более предпочтительна телескопическая система, выполненная по схеме трубы Галилея, так как в этом случае она короче.

Для получения высокого качества изображения каждый ее компонент может быть усложнен и образован несколькими линзами, как положительными, так и отрицательными.

Развертывающее устройство 5 (фиг. 1) образовано пакетом сложенных вместе идентичных элементов, выполненных в первом варианте устройст" ва сканирования в форме полос плоскопараллельных пластин с одной или двумя плоскими зеркальными меньшими боковыми гранями 9 (фиг. 1 и 2), расположенными наклонно по отношению к параллельным основаниям l0 пластин.

Полосы собраны в пакет однотипно, т.е. повернуты меньшими иэ двух оснований 10 в одну сторону, состыкованы этими параллельными основаниями и повернуты вокруг оси развертывающего устройства 5 одна относительно другой. Угол поворота между двумя соседними элементами развертывающего устройства может быть один и тот же для любых пар соседних элементов, а может быть и разным для разных пар элементов. На плоские поверхности 9 нанесено отражающее покрытие. Этим поверхностям может быть придана способность зеркально отражать свет и путем их механической обработки.

При выполнении развертывающего устройства по первому варианту уст-.

1155980 ройства сканирования его элементы могут быть выполнены в форме призм с . трапециевидными основаниями 11 и с двумя противоположными боковыми гранями 9 (фиг. 1) или с одной боковой 3 гранью 9 (фиг.. 2), .отражающими световое излучение зеркально. Призмы. собраны в пакет однотипно, т.е. повернуты меньшими из двух.параллельных боковых граней в одну сторону, состыкованы этими параллельными боковыми гранями и повернуты вокруг ,оси развертывающего устройства.

Развертывающее устройство 5 (фиг. 3) в соответствии с вторым 15 вариантом выполнения устройства сканирования образовано пакетом элементов, выполненных в форме полос плоскопараллельных пластин с нрямоуголь,ными основаниями 12 (фиг. 3 и 4) и с одной или двумя боковыми гранями 13, отражающими свет зеркально.

Две другие боковые грани 14 имеют форму трапеции (на фиг. 3 и 4 изображены прямоугольные боковые грани). И

Пластины собраны в пакет однотипно и состыкованы основаниями 12. Все соответственные линейные размеры оснований элементов развертывающего устройства прямо пропорционально Е уменьшаются по мере их удаления от крайнего наибольшего элемента. Толщины полосовых элементов развертывающего устройства могут быть равными или изменяться по произвольному закону. Полосы также однотипно собраны в пакет и также повернуты вокруг оси развертывающего устройства одна относительно другой на один и тот же или на разные углы.. ° O

Устройство для сканирования работает следующим образом.

Коллимирующий объектив 3 (фиг. и 3) преобразует расходящийся световой пучок в пучок параллельных лу- р чей. Этот широкий световой пучок сжимается телескопической системой

0 в узкий пучок лучей, который на. правляется к развертывающему устройству 5 и падает на зеркальную грань у

9 (фиг. !) или 13 (фиг. 3) одного из его элементов. Эта грань зеркаль-, но отражает падающий на нее пучок света.в направлении конденсорной линзы 6; После прохождения цилиндрической линзы 6 конденсора световой пучок принимает направление, параллельное главной оптической оси конденсора, нормально, падает на поверхность негатива 8, модулируется по интенсивности и цветности изображением негатива, а затеи после прохождения сферической линзы 7 конденсора отклоняется к его оси, пересекая ее в фокусе линзы 7, где и может быть зарегистрирован одним из известных устройств (например, с помощью фотоэлектронного умножителя). При повороте развертывающего устройства 5 на определенный угол, на такой же угол поворачивается отраженный от него пучок света, сканируя кадровое окно и размещенный в нем негатив 8 вдоль одной строки. Нри вращении развертываю- . щего устройства 5 свет поочередно падает на каждый следующий элемент и, отразившись от его зеркального плоского участка, сканирует каждую новую строку кадра негатива 8.

После отражения света всеми элементами развертывающего устройства цикл сканирования кадра негатива повторяется. При неподвижном нега-. тиве строки параллельны стороне кадра, а при его движении строки .располагаются под углом к сторонам кадра.

Предлагаемое устройство для сканирования осуществляет двумерную (строчную и кадровую) развертку как подвижных, так и неподвижных изображений. Оно технологично в изготовлении, значительно повышает коэффици-. ент полезного использования светового потока .осветителя, что позволяет .использовать менее мощные источники света, следовательно, ведет к уменьшению габаритов осветителя и применению более простых систем его охлаждения. Применяя же прежние источники света, можно использовать менее чувствительные фотоэлектрические преоб- ° разователи s устройствах поэлементного считывания. Кроме того, предлагаемое развертывающее устройство пригодно для использования его с наиболее перспективными источникамн све- та - оптическими квантовыми генераторами °

1155980

1155980

1155980

Составитель В. Дринь

Редактор К. Волощук Техред А.Кикемезей Корректор И. Самборская

Заказ 3136/41 Тираж 526 Нодлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Иосква, К-35, Рауаская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4