JPS61501592A - 改良型イメ−ジスキャニング装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 １改良型イメ一ジスキヤニング装置１ 本発明は、例えば赤外線スキャニング装置に使用する一般的な走査装置、すなわ ち、揺動ミラーが入射光束をミラー上に向け、該ミラーはある軸線を中心にして 回転するミラー、レンズ等の集光装置に順次該光束を向け、かつ集光された光束 を検出器に順次向けるように構成され、回転軸線のまわシＱ一連又は一群の補正 レンズを有する回転型ス午ヤナーは集光された像を検出器へ向け１かつ上記回転 型スキャナーは揺動ミラーによって累進的に離れた一連の線像を形成するという 原理によって作動して、本装置の目的である可視像を表示する装置である。

このような装置は、例えば／り７♂年≠月／７日に出願されたオーストチリヤ特 許第ｊ／乙、７り０号によって公知であり、これは球面土合焦レンズと回転部材 上に取付けられた一連の補正レンズとを包含するシュミット光学系を使用して結 像光束を検出器に向ける走査装置に関する。このような装置の他のものとしては 、米国特許第３、♂／７．ｊ２３号公報に記載されたものであって、これは上記 オーストラリヤ特許と類似の装置であるが、シュミット光学系の一部として半球 ミラーを使用し、傾斜した補正板である池の部品は視野に非対称収差をもつ心合 °。

せされてない走査をなし、またそれらの作用の一部として走査と直交して揺動す る揺動ムープメ／トを備えた一連の屋根形反射器を使用する。

本発明の目的は、単純化され、かつフン・母りトな形の上記従来装置を提供する ことにある。

本発明の別の目的は、補正すべき収差が視野の全体にわたって一定であシ、シか もかかる収差が回転する要素によって除去できるような配置を得ることにある。

本発明のその上の目的は、物体空間における直線走査を揺動ミラーと連動して行 なわせることにある。

本発明は、第１の平面内で揺動するミラーによってイメージを集め、このイメー ジを上記第１の平面に直角な第２の平面内で回転する光学要素の対を備えた回転 する、スキャナーによって順次走査される結像集光ミラーに向けるイメージスキ ャニング装置であって、上記結像ミラーが球面集光ミラーであり、上記回転する 光学要素が非球面補正ミラーであるようなイメージスキャニング装置の改良に関 し、その特徴とするところは、集光ミラーが半球面ミラーであシ、補正ミラーを この半球面集光ミラーの曲率中心の回シに回転させるためかかる補正ミラーを集 光ミラーの光軸に垂直で、この先軸と交差する回転軸を有するスキャナー上に担 持することによって物体空間における直線走査を行ない、結像集光ミラーの収差 が全視野にわたって一定になシ、かかる収差が回転する光学的補正ミラーによっ て対称に補正される点にある。

従って、本発明は、揺動ミラーを使用して半球面ミラーである球面受光面の上に 光線を向けて、用意されたミラー区域の有効利用を可能にすると井に、回転する スキャナーの補正ミラーをこの半球面ミラーに対して有利な相対位置に配設する ことを可能にするものであって、そのため物体空間における軸上直線走査を可能 にするコン／４クトな組立体が得られる。

本発明は、その好ましい実施態様によれば、揺動ミラーに組合わされた半球面集 光ミラーを包含し、この揺動ミラーは上記半球面集光ミラーに隣接して、しかも この集光ミラーの一方の側に配置されたものであり、その特徴とするところは、 揺動ミラーと同じ半球面集光ミラーの側に配置された、半球面集光ミラーの光軸 上に、しかもこの集光ミラーの平面エツジに平行に配置した固定受光ミラーと、 半球面集光ミラーによって固定ミラーに投射されたイメージを受ける位置に配置 した検知器と、光軸に垂直で、かっこの光軸と交差する軸線の回りに回転するよ う配置したスキャナー上に担持された非球面補正ミラーの系列とから構成するこ とによって、揺動ミラーによシイメージが第１の平面内で半球面集光ミラーを横 断して移動すると共に、非球面補正ミラーによって半球面集光ミラーが、第１の 走査と直角な第２の平面内で走査される点にある。

非球面補正ミラーは半球面ミラーの数個の対であって、６対の一方のミラーが半 球面集光ミラーの光軸の一方の側に配設されるが、他のミラーが光軸の他の側に 配設され、しかも６対の両方のミラーの平面エツジが光軸に隣接し、しかも半球 面集光ミラーの平面エツジに平行に配設されるような配置の半球面ミラーの数個 の対から成る。

補正ミラーが半球面集光ミラーを走査するため半球面集光ミラーと固定ミラーと の間を横断して回転できるようにするため、固定ミラーは非球面補正ミラーの回 転円の内側に配設される。

本発明は構成部品の配置を若干変更することが可能であるが、本明細書に添付の 図面は本発明の装置の好ましい配置を図示しているにすぎない。従って、本発明 の装置の構造は図示の形に必ずしも忠実に従ったものでなげ、ればならないこと はない。

第１図は１本発明に従って構成した装置の略断面図である。

第２図は本発明の装置の基本構成部品を示す図であって、半球面集光ミラーの光 軸と、補正ミラーの対を担持したスキャナーの回転軸線の位置が示されている。

任意適当な方法でハウジ／グ２中に支持された揺動ミラー１は、監視区域の垂直 走査を生じるようにこのミラー１を揺動軸１／ｓ４の回シに揺動させるカム３を 具備する。

また、上記揺動ミラー１は、この揺動ミラーに対して所定の相対位置に固着され た半球面集光ミラー５に光線を向けるためのものであシ、この半球面集光ミラー ５からの光線を走査軸線９の回シに回転するスキャナー８の、回転する非球面補 正ミラー６と７とに向けるように配置されている。

第３図と第弘図には、かかる補正ミラーの２対だけが図示されている。

固定ミラーｌＯは光線を検知器に向けるが、この検知器は任意の通常の形のもの であっても、任意の承認された形のものであってもよく、又イメージの貯蔵やイ メージの解析のため表示装置に接続しても、ミニプロセッサなどに接続してもよ い。

第３図と第≠図は折返し式に配置した本発明の装置のフン・セクト性を示す説明 図であって、揺動ミラー１と半球面ミラー５と検知器１１をごく接近させて概し て積重ね配置に配列することによってスキャナー８の非球面補正ミラー６と７を 光軸１４のすぐ近くに配設することが可能になる。

非球面補正ミラ一対（６，７）の組を支持するスキャナー８は、駆動モータ１６ によって回転させられる。

本発明の装置に特宵な配置のため、光を向ける構成部材には全てミラーを使用で きるので口径を有するレンズなどを使用しなくてもよい。イメージは揺動ミラー １によシ偏向を受けてから直接に半球面集光ミラー５に至シ、反射を受けてから 回転する補正ミラー６に至シ、ミラー６の反射を受けてから補正ミラー７に至シ 、ミラー７の反射を受けてから固定ミラー１ｏに至シ、ミラー１ｏの反射を受け てから検知器１１に至る。

スキャナー８の補正ミラー６と７の対の多重組が走査軸線９の回シに配設されて いるため、かかる補正ミラーは半球面ミラー５へ投射されたイメージを走査する 。

揺動ミラー１の揺動軸線４は集光ミラー５の平面エラ、）１５に平行であるのに 対して、スキャナー８の回転軸９は集光ミラー５の平百エツジ１５に、垂直であ ると共にこの半球面集光ミラー５の光軸１４にも垂直である。

以上述べたところから明確に理解できるように、本発明の装置は一般原理につい ては同タイプの従来の周知装置と類似しているが、回転スキャナー８上に担持さ れた非球面補正ミラー６．７を含めて全構成部品をミラーにすることができ、し かもかがｂミラーが互に池を遮ることのない配置の、格段に改良されたイメージ スキャニング組立体が半球面集光ミラー５の使用の結果生じる。

装置が動作すると比較的水平な視野が揺動ミラー１によって半球面集光ミラー５ に向けられるが、この視野は上記揺動ミラー１の揺動につれて垂直方向に順次走 査される。

走査イメージは半球面集光ミラー５によって反射され概してその先軸にそって進 み補正ミラーの６対のミラー６に達し、このミラー６によって反射されミラー６ と対になった補正ミラー７に達し、このミラー７は走査イメージを固定ミラー１ ０へ投射し、投射イメージは固定ミラー１０によって反射されて検知器１１に達 する。

スキャナー上に支持された補正ミラ−６と７の各系列がこのスキャナー８の回転 軸９の回りに回転すると集光ミラー５から投射さのたイメージの横断走査が生じ 、しかも補正ミラー６と７は集光ミラー５の光軸を挾んで配設されていることか ら、集光ミラーの収差は全視野にわたって一定になると共に、かかる収差は回転 する非球面補正ミラーによって対称に補正される。

第３図と第≠図の説明図において、エレクトロニクス収納隔室には符号２１が付 され、表示装置への出力には符号２２が付され、又エンコーダには符号２３が、 そして・・ウジングの入射窓には符号２４が付されている。

国際調査報告 ＩＩｓ　４２０２５９７　０Ｅ　２８００４７３　ＦＲ２３７７０５０Ｇ３　１ ５６７！２ＯＮＬ　７８０００９１ ｕｓ　４２７９４７２　０ε　２８５１９４３　ＧＢ　２００９５５１１　ＪＰ ５４０８７０１４ＷＯ８２０３９２４ＥＰ　７Ｂ２９７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 本発明を限定する請求の範囲は次の通りである。 １．第１の平面内で揺動すると共に、この第１の平面に直角な第２の平面内で回 転する光学要素を備えた回転するスキヤナーにより順次走査される集光ミラーへ 向けられた上記揺動ミラーによつてイメージを集めるようにしたイメージスキヤ ニング装置において、集光ミラー（５）を半球面ミラーとして使用すべく配置し た球面ミラーとし、光学要素を非球面補正ミラー（６，７）とし、この補正ミラ ー（６，７）を集光ミラー（５）の曲率中心の回りに回転させるため集光ミラー （５）の光軸（１４）に垂直で、この光軸（１４）と交差する回転軸線（９）を 有するスキヤナー（８）上に担持させることによつて、物体空間における直線走 査を行ない、それによつて集光ミラー（１５）の収差が全視野にわたつて一定に なり、かかる収差が回転する非球面補正ミラー（６，７）によつて補正されるこ とを特徴とする改良型イメージスキヤニング装置。 ２．非球面補正ミラーの対を各対の一方のミラー（６）が上記光軸（１４）の一 方の側に配設されその対の他のミラー（７）が上記光軸（１４）の他の側に配設 されるように配置することによつて、上記非球面補正ミラー（６，７）がイメー ジを概して上記集光ミラー（５）の光軸（１４）にそつて受け取りこのイメージ を投射するように構成した請求の範囲第１項に記載の改良型イメージスキヤニン グ装置。 ３．非球面補正ミラー（６，７）を、上記光軸に隣接すると共に、半球面集光ミ ラー（５）の平面エツジに平行な平面エツジを備えた、概して半球面のミラーと して構成した請求の範囲第２項に記載の改良型イメージスキヤニング装置。 ４．揺動ミラーの軸線を上記半球面集光ミラー（５）の平面エツジ（１５）と平 行にし、上記ミラー（１）を上記軸線の回りに揺動させる装置（３）を備え、固 定ミラー（１０）を半球面集光ミラー（５）の光軸（１４）上に、しかも上記揺 動ミラー（１）のある側と同じ、半球面ミラー（５）の側に反射光が向かうよう に配置し、球面補正ミラー（６，７）の両系列を上記半球面集光ミラー（５）の 上記光軸（１４）を挟む対として上記スキヤナー（８）上に取付け、上記固定． ミラー（１０）を上記補正ミラー（６，７）の回転円の内部に配置することによ つて、非球面補正ミラー（６，７）が上記半球面集光ミラー（５）と上記固定ミ ラー（１０）との間を横断し、その結果半球面集光ミラー（５）の横断走査を生 じる請求の範囲第１項に記載の改良型イメージスキヤニング装置。 ５．第１の平面内で揺動すると共に、この第１の平面に直角な第２の平面内で回 転する光学要素を備えた回転するスキヤナーにより順次走査される集光ミラーに 向けられた上記ミラーによつて検知器にイメージを導くためにイメージを集める ようにしたイメージスキヤニング装置において、ハウジング（２）によつて支持 された球面ミラーであつて、その球面の半分が使用されるようにした球面集光ミ ラー（５）と、上記球面ミラー（５）の上記半分の上方に配設され、イメージを 上記球面ミラー（５）の、上記使用されるようにした半分の上に投射するため第 １の平面内で揺動するように配置され、かつ上記ハウジング（２）により支持さ れた揺動ミラー（１）と、軸受で支承されて上記ハウジング（２）によつて支持 されたスキヤナー（８）が担持する非球面補正ミラーの対（６，７）であつて、 補正ミラー（６，７）を主ミラーの曲率中心の回りに回転させるため上記スキヤ ナー（８）は集光ミラー（５）の光軸（１４）に垂直で、かつこの軸と交差する 回転軸線を有することによつて、物体空間における直線走査を行ない、それによ つて集光ミラー（１５）の収差が全視野にわたつて一定になり、かかる収差が球 面補正ミラーの回転する対（６．７）によつて対称に補正される非球面補正ミラ ーの対（６，７）とから成り、各対の一方の上記非球面補正ミラー（６）が上記 光軸（１４）の、上記集光ミラー（５）のある側とは反対の側に上記光軸に隣接 して配置され、上記対の他のミラー（７）がイメージを概して上記集光ミラー（ ５）の光軸（１４）にそつて受取り、このイメージを上記ハウジング（２）によ つて又支持された検知器（１１）に投射することを特徴とする改良型イメージス キヤニング装置。 ６．上記球面集光ミラー（５）が、上記揺動ミラー（１）の揺動軸線（４）に平 行な平面エツジを備えた、概して半球面のミラーである請求の範囲第５項に記載 の改良型イメージスキヤニング装置。 ７．イメージを上記非球面補正ミラー（６，７）から上記検知器へ向けるため上 記ハウジング（２）によつて支持された固定ミラー（１０）をさらに包含する請 求の範囲第５項、又は第６項に記載の改良型イメージスキヤニング装置。 ８．（ａ）揺動ミラーを上記集光ミラー（５）の光軸（１４）を通過する平面の 第１の側に配設した状態で、イメージをかかる揺動ミラー（１）により球面集光 ミラー（５）の概して半分の上で受けることによつてイメージを概して光軸の方 向に投射する段階と、ｂ）上記イメージを上記光軸（１４）に垂直な軸線（９） の回りに回転する補正ミラーの対（６，７）の第１のミラー（６）上で受け、上 記第１の補正ミラー（６）を上記平面に隣接して、しかも上記揺動ミラー（１） が配設されている側とは一般に反対の、上記平面の第２の側に配設する段階と、 （ｃ）上記イメージを上記平面に隣接して、しかも上記平面の第１の側に配設し た上記対（６，７）の第２の補正ミラー（７）の上で受け、上記第２の補正ミラ ー（７）からの上記イメージを検知器（１１）上で受ける段階とから成る イメージを走査する方法。 ９．上記第２の補正ミラー（７）からの上記イメージを概して光軸（１４）上に 配設された固定ミラー（１０）によつて上記検知器に向ける段階を包含する請求 の範囲第８項に記載の方法。 １０．本明細書に記載し、かつ添付図面に図示したものと実質的に同じく構成さ れ、動作する改良型イメージスキヤニング装置。