Тема 8. Конструювання скануючих вузлів

 

Лекція № 29. Типи і характеристики скануючих систем з плоскими дзеркалами

 

Призначення скануючих пристроїв полягає в тому, аби розширити поле зору оптичної системи. При використанні дзеркал і призм можуть бути реалізовані різні траєкторії сканування. Вигляд траєкторії визначає форму поля огляду оптичної системи. Кругла форма поля огляду утворюється осесиметричними траєкторіями за рахунок двох складових сканування. Однією з цих складових є обертальний рух, а іншою може бути як обертальний, так і коливальний рух. Прикладами такої форми огляду є спіральна і розеткова траєкторія.

 

Рис. 8.1. Спіральна траєкторія сканування

Спіральна форма поля огляду (рис. 8.1) утворюється при коливально-обертальному русі скануючого елементу. Коли за час одного коливання по осі OY ця вісь здійснює декілька зворотів відносно початку координат, крок траєкторії сканування визначається наступним співвідношенням:

,                                                 (8.1)

де   – лінійна швидкість переміщення миттєвого поля зору у напрямі осі OY;  – кутова швидкість обертання цієї осі відносно початку координат.

Час зворотного ходу розгортки складає 30% від її періоду.

Рис. 8.2. Розеткова траєкторія сканування

Розеткова траєкторія (Рис.8.2) має круглу форму поля огляду. Утворюється при двох обертальних рухах, коли скануюче поле обертається відносно осі  з кутовою швидкістю  (відносний рух). У свою чергу ця вісь обертається відносно осі О з кутовою швидкістю  (переносний рух). Характер заповнення поля огляду залежить від співвідношення радіусів, наприклад якщо ,то є видимим все поле. Прямокутна форма поля огляду (рис. 8.3) утворюється при двох коливальних рухах. В цьому випадку скануюче поле переміщується зліва направо і одночасно зміщується вниз на ширину рядка.

Рис. 8.3. Прямокутна траєкторія сканування

 

Скануючий елемент може розташовуватися в площині предметів і в площині зображення.

Сканування в просторі предметів (ПП).

При скануванні в просторі предметів (рис. 8.4) необхідне поле огляду забезпечується за рахунок поворотів скануючого дзеркала, тоді як об'єктив може бути вузькопольним і якість створюваного ним зображення має бути достатня високою лише в межах миттєвого поля зору.

 

Рис. 8.4. Сканування в просторі предметів

На рисунку показано: 1 – скануюче дзеркало в рамках карданного підвісу; 2 – об'єктив; 3 – діафрагма; 4 – конденсор; 5 – фотоприймач; 6 – миттєве поле зору; 7 – поле огляду. Недоліком такої системи є те, що при великому світловому діаметрі об'єктива габарити дзеркала також великі.

Сканування в просторі зображень (ПЗ).

При скануванні в просторі зображень (див. рис. 8.5) використовується ширококутний об'єктив, що забезпечує високу якість зображення по всьому полю огляду. В цьому випадку дзеркало встановлюється за об'єктивом і в процесі сканування послідовно направляє випромінювання окремих елементів зображення на приймач.

 

Рис. 8.5. Сканування в просторі зображення

На рисунку показано: 1 – скануюче дзеркало в рамках карданного підвісу; 2 – об'єктив; 3 – діафрагма; 4 – конденсор; 5 – фотоприймач. 6 – миттєве поле зору; 7 – поле огляду.

 

Лекція № 30. Звязок кутів установки скануючих дзеркал з кутами поля огляду. Візначення габаритів скануючих дзеркал і призм