DE3215564C2 - - Google Patents

Description

Das Patent 30 41 279 betrifft einen optisch-mechanischen Abtaster mit einem von einem parallelen Strahlenbündel be­ aufschlagten rotierenden Spiegelpolygon, dessen aktive, als Pupille wirkende Reflexionsfläche mittels eines optischen Spiegelsystems auf einen in einer anderen Abtastrichtung ablenkenden Spiegel als konjugierte Pupille abgebildet ist, wobei das optische Spiegelsystem aus einem wiederholt beauf­ schlagten Hohlspiegel und einem in dessen Brenn­ fläche befindlichen Konvexspiegel besteht, und die zusammenfallenden Krümmungsmittelpunkte dieser Spiegel nahe den ablenkenden Flächen angeordnet sind, und wobei zur Verringerung von dem Hohlspiegel anhaftenden Öffnungsfehlern in den Strahlengang zwischen Hohlspiegel und Ablenkflächen ein Korrektur­ mittel eingeschaltet ist, das eine Bouwerslinse ist, wobei der gemeinsame Krümmungsmittelpunkt ihrer beiden sphärischen Flächen mit dem Krümmungsmittel­ punkt des Spiegels zusammenfällt.

Es wurde gefunden, daß man zur Verbesserung der Abbildungsqualität die Bouwers-Linse, die mit einer ihrer Flächen einen Konvexspiegel bildet, entlang einem in Abtastrichtung verlaufenden Streifen verspiegeln kann.

Zur Erläuterung dieser Vorrichtung wird der Strahlungsempfänger als Strahlungssender angesehen, dessen Strahlung durch die Abtastvorrichtung über das Sehfeld geführt wird.

Die vom Detektor 1 ausgehende Strahlung wird durch das Abbildungssystem 2 in ein Parallelbündel umgeformt, d. h. der Detektor wird durch das Abbildungssystem 2 ins Unendliche abgebildet. Das Prallelbündel trifft dann auf eine erste Abtasteinrichtung, vorzugsweise ein mit der Winkel­ geschwindigkeit w rotierendes Spiegelpolygon 3. Der Hauptstrahl des Bündels schwenkt dann mit der doppelten Winkelgeschwindigkeit 2w um einen Punkt 4 herum. Dieser Punkt 3 ist der Mittelpunkt der Pupille der Zeilenabtastung. Das Strahlenbündel trifft dann auf einen konkaven, vorzugsweise sphärischen Hohlspiegel 5 mit dem Krümmungsradius R, dessen Krümmungsmittelpunkt 6 in der Ebene der Pupille der Zeilenabtastung liegt. Das vom Hohlspiegel 5 erzeugte Bild 7 des Detektors 1 beschreibt dann einen Kreisbogen 8 mit dem Radius R/2 um den Punkt 6 in einer Ebene, die parallel zu der Ebene ist, welche durch die abgelenkten Hauptstrahlen gebildet wird. In der Bildkurve 8 befindet sich ein kovexer Spiegel 9, dessen Krümmungsradius mit dem Krümmungsradius der Bildkurve 8 zusammenfällt. Von diesem Spiegel 9 wird das Strahlenbüschel zum Hohlspiegel 5 zurückreflektiert und von diesem in ein paralleles Bündel umgeformt. Alle Zentral­ strahlen der parallelen Bündel schneiden sich in einem Punkt 10. Dieser Punkt 10 ist das Bild des Punktes 4 und damit die Mitte eines Bildes der Pupille der Zeilenabtastung. In diesem Pupillen­ bild befinden sich die zweite Abtastvorrichtung, vorzugsweise ein oszillierender Spiegel 11 zur Bildfeldabtastung. In den Strahlengang ist eine konzentrische Bouwers-Linse 12 eingefügt.

In Weiterbildung der Erfindung wird nun die Bouwers-Linse 12 so ausgelegt und angeordnet, daß die Ortskurve 8 des Detektorbildes auf einer der Flächen der Bouwers-Linse liegt, und daß an dieser Stelle der konvexe Spiegel 9 als Spiegelstreifen aufgedampft ist.

Die Vorteile dieser Ausbildung sind:

• 1. Es wird ein optisches Bauteil weniger benötigt.
• 2. Dadurch wird die Justierung vereinfacht.
• 3. Liegt das Detektorbild auf der dem konkaven Spiegel 5 abgewandten Seite der Bouwers-Linse 12, so kann sich kein Staub auf der reellen Bildebene, die ja auf dem konvexen Spiegel 9 liegt, anlagern, was sich sehr störend auf die Bildqualität auswirken würde.

Die Zeichnung zeigt eine Seitenansicht der Vor­ richtung an der die Erfindung näher erläutert wird:

Zur einfacheren Beschreibung wird auch hier die Strahlungsrichtung umgekehrt.

Die vom Detektor 1 ausgehende Strahlung wird durch ein Abbildungssystem 2 in ein paralleles Strahlenbündel umgewandelt, das auf die erste Abtasteinrichtung, in diesem Falle ein Spiegelpolygon 3, trifft. Rotiert das Spiegel­ polygon 3 mit einer Winkelgeschwindigkeit w um eine Achse, die in der Zeichenebene liegt, so wird das Strahlenbündel mit der Winkelgeschwindigkeit 2w in etwa um den Punkt 4 senkrecht zur Zeichenebene abgelenkt. Durch die Bouwers-Linse 12 und den sphärischen Hohlspiegel 5 wird das Bündel auf den Spiegelstreifen 9, der auf die Bouwers-Linse aufgedampft ist, fokussiert, dort reflektiert und nach nochmaliger Reflexion am Hohlspiegel 5 und Durchgang durch die Bouwers-Linse 12 wieder in ein paralleles Bündel umgeformt.

Ist 6 der gemeinsame Krümmungsmittelpunkt der konzentrischen Bouwers-Linse 12 und des sphärischen Hohlspiegels 5 und liegt dieser Punkt auf einer durch den Punkt 4 gehenden Geraden, die senkrecht auf der Ebene steht, welche durch die von ersten Ablenkeinrichtung abgelenkten Strahlen gebildet wird, so schneiden sich alle abgelenkten Zentral­ strahlen im Punkt 10, der auf der Verlängerung der Verbindungsgeraden der Punkte 4 und 6 liegt. Hier sei erwähnt, daß aus Symmetriegründen die Abbildungsqualität un­ abhängig vom Abtastwinkel ist.

Die zweite Abtasteinrichtung, in diesem Fall ein schwenkbarer Spiegel 11 ist so angeordnet, daß der Punkt 10 in etwa auf der Mitte der Spiegelfläche liegt. Die Dreh­ achse des Spiegels 11 ist im wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse des drehbaren Spiegelpolygons 3 und zur Zeichenebene.

Der Punkt 10 stellt den Mittelpunkt der Pupille der Abtastvorrichtung dar. Durch Verwendung eines afokalen Teleskopes, dessen Austrittspupille mit der Pupille der Abtastvorrichtung übereinstimmt, kann der Abtastwinkel entsprechend der Vergrößerung des Teleskopes verkleinert und damit die geometrische Auflösung verbessert werden.

Um den Detektor vor Störstrahlung zu schützen, ist vor ihm ein Autokollimationsspiegel 13 angeordnet.

Mit 7 ist das momentane Bild des Detektors und mit 8 die Ortskurve des Bildes 7 bezeichnet.

Claims (1)

1. Optisch-mechanischer Abtaster mit einem von einem parallelen Strahlenbündel beaufschlagten rotieren­ den Spiegelpolygon, dessen aktive, als Pupille wirkende Reflexionsfläche mittels eines optischen Spiegelsystems auf einen in einer anderen Ab­ tastrichtung ablenkenden Spiegel als konjugierte Pupille abgebildet wird, wobei das optische Spiegel­ system aus einem wiederholt beaufschlagten Hohl­ spiegel und einem in dessen Brennfläche befind­ lichen Konvexspiegel besteht und die zusammen­ fallenden Krümmungsmittelpunkte dieser Spiegel nahe den ablenkenden Flächen angeordnet sind, und wobei zur Verringerung von dem Hohlspiegel an­ haftenden Öffnungsfehlern in den Strahlengang zwischen Hohlspiegel und Ablenkflächen eine Bouwers-Linse eingeschaltet ist und der gemeinsame Krümmungsmittelpunkt ihrer beiden sphärischen Flächen mit den Krümmungsmittelpunkten der Spiegel zusammenfällt, nach Patent 30 41 279, dadurch gekennzeichnet, daß die Bouwers-Linse mit einer ihrer Flächen den Konvexspiegel bildend entlang einem in Abtastrichtung verlaufenden Streifen verspiegelt ist.