KR830002411B1

KR830002411B1 - Optical scanning device

Info

Publication number: KR830002411B1
Application number: KR1019760002627A
Authority: KR
Inventors: 알푸릿드 보그트 아란
Original assignee: 제네랄 다이나밋크스 코오포레이션; 원본미기재
Priority date: 1976-10-21
Filing date: 1976-10-21
Publication date: 1983-10-26
Also published as: KR830000384A

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Optical scanning device

제1도는 탐색 헤드(head)를 가진 전형적인 미사일(missile)에 있어서의 장미꽃 모양의 주사(走査) 형태를 나타내며,Figure 1 shows a rose-shaped scan in a typical missile with a search head,

제2도는 기본 광학계통의 개략도이고,2 is a schematic diagram of the basic optical system,

제3도는 광학계통의 한 실시예의 축방향 단면도이며,3 is an axial cross-sectional view of one embodiment of an optical system,

제4도는 광학계통을 가진 완전한 탐색 헤드의 축방향 단면도이다.4 is an axial cross-sectional view of a complete search head with an optical system.

본 발명은 광학주사(走査) 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical scanning device.

자이로(gyro)-광한대물경(對物鏡) 계통 및 기타의 광학망원경 응용분야에 있어서는 광학 계통의 축에 대한 광원(先源)의 방향을 결정하기 위해 광학 대물경의 시계(視界)에 걸쳐서 광선 센서장(sensor 場)을 주사하는 것이 바람직할 경우가 많다. 사용되는 여러가지 주사 형태중에서, 장미꽃 모양의 주사는 비교적 좁은시계를 갖는 광선 센서로서도 비교적 큰 시계를 갖는 원형의 탐색형태를 제공하여 광학 대물경의 전체 시계에 걸친 주사가 가능하다는 점에서 특히 유용하다. 장미꽃 모양의 주사형태를 제공하기 위한 종래의 여러계통들중에서, 두개의 회전 반사경을 사용하면 프리즘(prism)의 사용시에 발생하는 난점들을 제거 혹은 최소화시킬 수 있음이 밝혀졌다. 굴절프리즘에 있어서는 색수차(色收差) 및 기타의 수차들이 종종 나타나게 되는데 이러한 수차들은 그 주축의 회전성때문에 대개 교정이 불가능하다. 또한 회전 반사경은 프리즘의 경우와 같은 유효파장 영역에 대한 제한이 없다.In gyro-gwanghan objective systems and other optical telescope applications, the beam sensor field spans the field of view of the optical objective to determine the direction of the light source relative to the axis of the optical system. It is often desirable to inject a sensor s. Among the various scanning forms used, rose-shaped scanning is particularly useful in that it provides a circular search form with a relatively large field of view, even as a light sensor with a relatively narrow field of view, allowing scanning across the entire field of view of the optical objective. Among the various conventional systems for providing rose-shaped scanning forms, it has been found that the use of two rotating reflectors can eliminate or minimize the difficulties encountered in the use of prism. Chromatic aberrations and other aberrations often occur in refractive prisms, which are usually impossible to correct because of the rotation of the main axis. In addition, the rotating reflector has no limitation on the effective wavelength region as in the case of a prism.

종래의 모든 역회전 반사경 계통들은 각기 문제점들을 지니고 있었으며, 이제 본 발명은 이러한 문제점들을 해결한 것이다. 제1 반사경과 제2 반사경이 서로 역방향으로 회전하는 대부분의 종래 장치에 있어서는 별도의 구동수단을 필요로 하였다. 소형의 제2 반사경은 보통 제1 반사경 구동수단 과는 별도의 전기 모우터에 의하여 구동되었다. 종래에는 전기 모우터를 사용하였기 때문에 예컨데 모우터 브러쉬, 정전 잡음의감소를 위한 접지 브러쉬, 슬립링(slipring) 조립체등과 같은 활주 접촉체들이 필요하였다. 이러한 성분들이 광선 탐색 헤드에 존재하는 것은 매우 바람직하지 못한 것이며, 활주 접착제들의 저항이 변하게 되면 잡음이 유발된다. 또한 통상의 소형 고속 브러쉬 조합체의 마모 및 이에 따른 제한된 수명, 그리고 비신뢰성은 탐색헤드의 성능을 저하시킨다.All of the conventional reverse rotating reflector systems had their own problems, and the present invention now solves these problems. In most conventional apparatuses in which the first reflector and the second reflector rotate in opposite directions, a separate driving means is required. The small second reflector is usually driven by an electric motor separate from the first reflector drive means. Conventionally, since electric motors have been used, sliding contacts such as motor brushes, ground brushes for reducing electrostatic noise, slipring assemblies, and the like have been required. It is very undesirable for these components to be present in the beam search head, and noise is caused when the resistance of the slide adhesives changes. Also, the wear and consequently limited life and unreliability of conventional small high speed brush combinations degrade the performance of the search head.

종래의 어떤 주사계통은 비회전식 전자석(電磁石)을 사용하고 있다. 전자석은 반사경을 회전시키는 것이아니라 주사 반사경을 진동시키기 위해 사용된다. 그 반사경을 회전시키기 위한 별도의 구동 모우터는 장치의 맨 뒷부분에 장착되어 있다. 탐색 헤드를 가장 효율적으로 사용하기 위하여서는 모든 광학 부품들을 완전히 짐발링(gimballing, 수평유지) 시켜야 하기 때문에 이 계통을 탐색헤드에 사용하는 것은 비효율적이다. 이 종래 기술에서의 구동 모우터는 짐발장치설치가 불가능하며, 탐색헤드의 구조를 불필요하게 복잡하게 만든다.Some conventional scanning systems use non-rotating electromagnets. The electromagnet is used to vibrate the scanning reflector rather than rotating the reflector. A separate drive motor for rotating the reflector is mounted at the rear of the device. Using this system in the search head is inefficient because all optical components must be fully gimbaled in order to use the search head most efficiently. The drive motor in this prior art is impossible to install a gimbal device, which unnecessarily complicates the structure of the search head.

또 다른 종래의 장치에서, 광학 주사장치는 운반장치를 안정화시키는 플라이 휘일(flywheel)내부에 장치된다. 이 장치에서는 고정자(固定子) 및 코어(core)는 회전하지 않으며 회전하는 광학 부품의 뒤쪽에 장치된다. 이 장치는 움직이는 광학 목표를 탐색하기 위해 설계된 것이 아니며, 따라서 수평유지가 되지 않는다.In another conventional device, the optical scanning device is mounted inside a flywheel that stabilizes the delivery device. In this device, the stator and core are not rotating but are mounted behind the rotating optical component. The device is not designed to search for moving optical targets and therefore is not leveled.

그러므로 주사 반사경을 구동하는 전기 모우터가 구동력공급 장치와 직접 결합되어서 슬립링 브러쉬 혹은 기타의 장치를 필요치 않게하는 광학 주사계통을 갖도록 하는 것이 요망된다. 마찬가지로 탐색헤드에 대해 그 상대적 위치가 변화하는 광학 목표를 계속적으로 추적하기 위해서는 그 계통이 완전히 수평유지될 것이 요망된다.Therefore, it is desirable to have an optical motor driving a scanning reflector coupled directly with a driving force supply device to have an optical scanning system that eliminates the need for slip ring brushes or other devices. Likewise it is desired that the system be completely leveled in order to keep track of the optical target whose relative position with respect to the search head is changing.

본 발명은 광원 혹은 방사분포 형태의 방향, 공간 원점 혹은 공간 특성을 결정하기위해 광학 목표의 범위를 주사하는데 사용된다. 광선 탐색 미사일의 유도에 사용된 자이로-광학계통에 대한 특별한 응용과 함께 본 발명은 "장미꽃 모양"이라고 알려진 주사형태를 수행하도록 만들어질 수 있다. 장미꽃 모양의 특히 중요한 장점은, 주사 형태의 중앙부가 가장 많이 표본추출되기 때문에 의사(擬似) 표적물의 영향을 근본적으로 적게 받는다는 사실에 있다. 따라서 본 발명의 구체적인 실시예에서는 주사 장치를 선택된 파장의 광선에대해 투과성이 있는 헤드 돔(dome)내에 설치하고 있다. 입사 광선은 자기(磁氣) 자이로-매스(mass)의 전면(前面)에 형성된 제1 광선 지시장치에 입사된다. 자이로-메스의 회전은 자이로-매스 부근의 코일(coil) 케이지(cage)에 장치된 세차 코일(歲差 coil, precession coil)에 의해 제어된다. 자이로-매스는 세차 코일의 회전 전기 신호에 의해 구동된다. 자이로-매스는 헤드 돔의 앞 부분에 장치된 회전 베어링(bearing)을 중심으로 회전한다. 또한, 자이로-매스는 내부 및 외부 수평유지링과 연관된 수평유지 베어링을 중심으로 해서 완전히 수평유지된다. 제1 광선 지시장치의 반사면은 장치의 제1 광학축에 대한 수직관계에서 약간 기울어져 있다. 제1 광선 지시장치의 운동은 장미꽃 모양의 주사형태를 구성하는 제1 주사형태 성분을 발생시킨다.The present invention is used to scan a range of optical targets to determine the direction, spatial origin or spatial characteristics of a light source or radiation distribution. With particular application to the gyro-optical system used in the guidance of light search missiles, the present invention can be made to perform a scanning form known as the "rose flower shape". A particularly important advantage of the rose shape lies in the fact that the central portion of the injection form is most frequently sampled and thus is essentially less affected by pseudo targets. Therefore, in a specific embodiment of the present invention, the scanning device is installed in a head dome that is transparent to light of a selected wavelength. Incident light rays are incident on the first light ray indicator formed on the front surface of the magnetic gyro-mass. The rotation of the gyro-mass is controlled by a precession coil mounted in a coil cage near the gyro-mass. The gyro-mass is driven by the rotating electrical signal of the car wash coil. The gyro-mass rotates about a rotating bearing mounted at the front of the head dome. The gyro-mass is also completely leveled around the leveling bearings associated with the inner and outer leveling rings. The reflecting surface of the first light indicating device is slightly inclined in a perpendicular relationship with the first optical axis of the device. Movement of the first light indicating device generates a first scanning component that constitutes a rose-shaped scanning configuration.

자기 자이로-매스의 반사면은 입사 광선을 제1 광학축 방향으로 전환시켜 제2 광선 지시장치로 보낸다. 제2 광선 지시장치는 제1 광학축에 대해 회전하도록 장치된 반사경(거울)형태의 반사부품을 포함한다. 이제부터 언급되는 반사경(거울)은 작은 곡률(曲率)을 갖는 일반적인 평면거울 혹은 완전한 평면거울을지칭한다. 평면 거울이 제1 광학축에 대해 수직에서 약간 기울어지게 하기 위해 회전자 플랜지(flange)와 평면 거울사이에 쐐기를 꽂는다. 제2 광선 지시장치의 운동은 제2 주사성분을 발생시키며, 이것은 제1 광선 지시장치에의해 제공된 제1 주사성분과 결합되어 장미꽃 모양의 주사 형태를 만든다.The reflective surface of the magnetic gyro-mass diverts the incident light beam in the direction of the first optical axis and sends it to the second light beam pointing device. The second light indicating device comprises a reflector in the form of a reflector (mirror) arranged to rotate about a first optical axis. The reflector (mirror) referred to hereafter refers to a general flat mirror or a complete flat mirror with a small curvature. A wedge is inserted between the rotor flange and the planar mirror so that the planar mirror is tilted slightly perpendicular to the first optical axis. The movement of the second light indicating device generates a second scanning component, which is combined with the first scanning component provided by the first light indicating device to form a rose-shaped scanning form.

전기 모우터 형태의 회전장치는 평면거울을 제1 광학축에 대해 회전시킨다. 회전수단인 전기 모우터의 제1부분인 환상(環狀) 자석은 회전 플랜지의 전면 부분에 장치된다. 회전 수단의 제2부분, 즉 고정자 및 코일의 조합체는 환상 자석의 전면에 장치되며, 회전하지 않는다. 전체 고정자 조합체는 지지장치위에 장치되는데, 이 지지장치 주위로 제1 광선 지시장치가 회전한다. 고정자 조합체는 자석 및 평면거울에 대해 회전하지 않기 때문에, 탐색장치의 나머지 부분을 따라 완전히 수평유지 된다. 고정자가 회전하지 않기 때문에 생기는 잇점은 구동력 공급장치와 직접적으로 전기적 접촉을 할 수 있게 되어 브러쉬, 슬립링 따위가 필요하지 않다는 점이다. 표적이 장미꽃 형태의 전 시계내에 있으나 장미꽃 형태의 중앙과 일치하지 않을 때, 센서에 의해 발생한 펄스 신호는 오차정보를 외부 처리회로에 제공한다. 이 회로로 부터 정확한 위상을 갖는 세차 신호가 구해져서 그 신호는 세차코 일에 인가되는데, 그것은 다시 목표물의 상(像)을 주사된 장미꽃형태의 시계 중앙에 오게하기 위해 적당한 방향으로 제1 광선 지시장치를 이동시키기에 필요한 자속(magnetic flux)을 발생시킨다. 장치의 모든 광학 성분들은 완전히 수평유지 되었기 때문에, 탐색계통은 표적을 계속 시계중앙에 고정시킬 수 있으며 제1 광학축에 대한 표적의 각(角) 편차를 연속적으로 추적할 수 있다.An electric motor-shaped rotating device rotates the planar mirror about the first optical axis. The annular magnet, which is the first part of the electric motor, which is the rotating means, is mounted on the front part of the rotating flange. The second part of the rotating means, i.e. the combination of the stator and the coil, is installed in front of the annular magnet and does not rotate. The entire stator assembly is mounted on a support device, around which the first light indicator rotates. Since the stator combination does not rotate with respect to the magnet and the flat mirror, it is completely leveled along the rest of the search device. The advantage of not rotating the stator is that it allows direct electrical contact with the drive force supply, eliminating the need for brushes and slip rings. When the target is within the rose-shaped front field but does not coincide with the center of the rose-type, the pulse signal generated by the sensor provides error information to the external processing circuit. From this circuit the car wash signal with the correct phase is obtained and the signal is applied to the car wash coil, which in turn directs the first ray in the proper direction to bring the image of the target to the center of the scanned rose-shaped clock. Generate the magnetic flux needed to move the indicator. Since all the optical components of the device are completely leveled, the search system can keep the target centered in the field of view and continuously track the angle deviation of the target relative to the first optical axis.

따라서 본 발명의 목적은 신규의, 개선된 광학 주사계통을 제공하려는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a novel, improved optical scanning system.

본 발명의 또 다른 목적은 근본적으로 반사하는 성질을 갖는 신규의 개선된 광학주사 계통을 제공하려는것이다.It is another object of the present invention to provide a novel and improved optical scanning system having essentially reflective properties.

본 발명의 또 다른 목적은 자체적으로 주사 형태를 끝맺는 신규의 개선된 광학 주사 계통을 제공하려는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a novel and improved optical scanning system which terminates the scanning form on its own.

본 발명의 또 다른 목적은 색 수차 및 다른 수차들이 감소된, 신규의 개선된 광학 주사 계통을 제공하려는 것이다.It is another object of the present invention to provide a novel improved optical scanning system in which chromatic and other aberrations are reduced.

본 발명의 또 다른 목적은 제2 광선 지시장치를 구동하기 위해 전기모우터를 사용하는, 신규의 개선된 광학 주사 계통을 제공하려는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a novel and improved optical scanning system which uses an electric motor to drive the second light indicating device.

본 발명의 또 다른 목적은 제2 광선 지시장치를 구동하기 위해 전기모우터를 사용하되 슬립링과 브러쉬등은 사용하지 않는, 신규의 개선된 광학주사 계통을 제공하려는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a novel and improved optical scanning system which uses an electric motor to drive the second light indicating device but does not use slip rings and brushes.

본 발명의 또 다른 목적은 잡음발생이 적은, 신규의 개선된 광학 주사 계통을 제공하려는 것이다.Another object of the present invention is to provide a novel and improved optical scanning system with low noise.

본 발명의 또 다른 목적은 완전히 수평유지된, 신규의 개선된 광학 주사 계통을 제공하려는 것이다.It is another object of the present invention to provide a novel and improved optical scanning system that is completely leveled.

본 발명의 또 다른 목적은 기계적으로 간단하고 신뢰성이 있고 소형이며 효율적인 특징을 갖는 신규의 개선된 광학주사 계통을 제공하려는 것이다.It is another object of the present invention to provide a novel and improved optical scanning system that is mechanically simple, reliable, compact and efficient.

이제 도면을 참조하면, 제1도에는 헤드 돔(14)의 근처에 탐색헤드(12)가 장치된 전형적인 운반기구(10)가 도시되어 있다. 투영(投影)된 시계(fied of view)는 목표의 전체 원형 시계를 연속적으로 통과해서 만들어지는 장미꽃 모양(18)을 묘사하는 광선(16)에 의해 표시된다. 이러한 주사 형태에 의해, 목표의 촛점거리에에 관련하여 비교적 적은, 순간적인 광선 센서의 시계는 비교적 늦은 속도로 각이 지게 배열된 "잎사귀들"을 형성하며, 이로써 비교적 큰 시계를 갖는 원형의 기하학적 탐색 형태를 하게되어, 결국 빠르고 반복적인 정현적 행정(行程)을 묘사하게 된다.Referring now to the drawings, FIG. 1 shows a typical carrier 10 with a search head 12 mounted near the head dome 14. The projected view of the view is represented by light rays 16 depicting a rosette 18 created by successively passing through the entire circular field of view of the target. By this scanning form, the instantaneous light sensor's field of view, which is relatively small in relation to the focal length of the target, forms "leaves" arranged at an angle at a relatively slow rate, thereby forming a circular geometry with a relatively large field of view. In the form of an exploration, it ultimately depicts a fast and repetitive sine administration.

제1도에 도시된 시계에는 침입 비행기, 즉 표적(20)이 포함되 어있는데, 쎈서의 시계가 이 표적과 일치할때마다 광선 쎈서는 전기적 펄스 신호를 발생시킨다. 이 신호는 다시 오차 정보를 제공하여 보조 세차계통이 자이로-광학축을 알맛게 재배시키도록 하며, 이로써 표적의 상이 주사된 장미꽃 모양의 시계의 중앙에 오도록 한다.The clock shown in FIG. 1 includes an invading plane, i.e., a target 20. Whenever the clock matches the target, the light pulse generates an electrical pulse signal. The signal again provides error information, allowing the auxiliary car wash system to cultivate the gyro-optical axis favorably, thereby allowing the target image to be centered in the scanned rose-shaped clock.

제2도에 도시된 바와 같이, 장미꽃 형태의 주사(18)를 만드는 한 성분은 회전축(26)에 대한 제2 반사경, 즉 평면거울(22)의 회전을 포함한다. 이 평면거울은 화살표 방향으로 회전한다. 동시에 평면거울(22)은 두방향의 화살표로 표시한 바와 같이 진동축(24)에 대해 진동한다. 거울(22)은 입사 광선(28)(28')을 위치 A 및 B사이에서 진동시켜 투사광선(30)(30')을 발생시킨다. 동일한 주사형태가 회전축(26)에 대해 거울(22)을 약간 기울어지게 하고 전술한 방법에 의하여 거울(22)을 회전시킴으로써 진동축(24)에 대한 거울(22)의 진동을 대체하여 묘사될 수 있다. 이렇게해서 얻어진 주사형태는, 비록 거울(22)의 운동이 회전운동만으로 간략화되었고 진동은 위치를 경사지게 함으로써 얻고 있지만, 동일하다는 것은 명백하다.As shown in FIG. 2, one component of making a rosette-shaped scan 18 involves the rotation of a second reflector, ie, a planar mirror 22, about the axis of rotation 26. This plane mirror rotates in the direction of the arrow. At the same time, the flat mirror 22 oscillates about the oscillation shaft 24 as indicated by the arrows in both directions. The mirror 22 vibrates the incident rays 28, 28 ′ between positions A and B to generate the projection rays 30, 30 ′. The same scan form can be depicted by replacing the vibration of the mirror 22 about the oscillation axis 24 by tilting the mirror 22 slightly about the rotation axis 26 and by rotating the mirror 22 by the method described above. have. It is clear that the scanning form thus obtained is the same, although the movement of the mirror 22 is simplified by the rotational movement only and the vibration is obtained by tilting the position.

제12도에는 제1 반사경(32)과 제2 반사경, 즉 평면거울(22)사이의 상호 협동 관계가 도시되어 있다. 먼거리의 표적으로 부터의 평행 입사광선(28)(28')은 제1 반사경(32)에서 평면 거울(22)로 반사되는 것으로 도시되어 있다. 거울(22)의 B위치의 광선(30')은 쎈서(34)의 B점에 집중하게 되며, 거울(22)의 A위치의 광선(30)은 쎈서(34)의 A점에 집중하게 된다. 이와같이 쎈서(34)의 시계는 표적(20)의 전체 범위에 걸쳐 주사되는 것이다.FIG. 12 shows the mutual cooperation between the first reflecting mirror 32 and the second reflecting mirror, that is, the flat mirror 22. Parallel incident rays 28, 28 ′ from the far-field target are shown to be reflected from the first reflector 32 to the planar mirror 22. Light ray 30 'at position B of mirror 22 concentrates at point B of sequence 34, and light ray 30 at position A of mirror 22 concentrates at point A of sequence 34. . As such, the field of view 34 is scanned over the entire range of the target 20.

제3도에는 제2광선 지시계통(48)의 실시예가 도시되어 있다. 입사광선(28)(28')은 제1 반사경(52)에 형성된 오목 반사면(54)에 부딪힌다. 제1 반사경(52)은 지지조립체(56)에 장착되어 자이로-회전 베어링(58)의 주위로 회전하는 자화(磁化) 자이로-회전자의 일부로 형성되어 있다. 자이로-회전 베어링(58)은 광학통(60)상에 장착되어 있으며, 완전히 수평유지된 비회전 지지체(도시하지 않았음)내에서지지된다. 광학통(60)에는 지지창(窓)(62)이 장치된다.3 shows an embodiment of a second ray indicating system 48. Incident light rays 28 and 28 'impinge on the concave reflecting surface 54 formed in the first reflecting mirror 52. The first reflecting mirror 52 is formed of a part of a magnetized gyro-rotor mounted on the support assembly 56 and rotating around the gyro-rotating bearing 58. The gyro-rotating bearing 58 is mounted on the optical cylinder 60 and is supported in a completely leveled non-rotating support (not shown). A support window 62 is attached to the optical cylinder 60.

제2광선 지시계통(48)은 환상(環狀)의 평면 거울(64)을 포함한다. 이 거울(64)은 제1 광학축(26)을 중심으로 회전하도록 회전자(66)에 장치된다. 회전자(66)에는 방사상의 플랜지(68)가 있다. 두께가 점점 증가하도록 되어있는 쐐기(70)의 기능은 거울(64)을 축(26)에 대해서 기울어지게 하는 것이다. 따라서, 거울(64)이 회전하면 이 거울(64)이 상술한 바와 같이 진동하게 되어 상(像)이 쎈서(34)의 전체에 걸쳐주사된다. 회전자(66)는 회전 베어링(72)에 의해 축(26)을 중심으로 회전하도록 장차되어 있다. 회전베어링(72)은 지지창(62)내의 구멍을 통해 돌출한 나선형 단부(76)를 갖는 지지 기둥(74)의 주위에 장착되며, 나선형단부(76)에는 너트(78)가 고정되어 각 부품을 정위치에 유지시키고 있다.The second ray indicating system 48 includes an annular planar mirror 64. This mirror 64 is mounted to the rotor 66 to rotate about the first optical axis 26. The rotor 66 has a radial flange 68. The function of the wedge 70, which is intended to increase in thickness gradually, is to tilt the mirror 64 about the axis 26. Therefore, when the mirror 64 is rotated, the mirror 64 vibrates as described above, and the image is scanned throughout the entire body 34. The rotor 66 is equipped to rotate about the axis 26 by the rotation bearing 72. The rotating bearing 72 is mounted around the support column 74 having the spiral end 76 protruding through the hole in the support window 62, and the nut 78 is fixed to the spiral end 76 to each component. Is kept in place.

회전자(66)의 전면(前面)에는 자성(磁性) 삽입체(82)가 있다. 고정자(84)는 지지 기둥(74)에 장착되어 있으며, 헤드 돔(50)으로 둘러싸인 부분의 전면에 위치한다. 이 고정자(84)는 후면 철(86)과 코일(88)로 구성된다. 외부구동력 공급장치를 거쳐 코일로 전달되는 전기 신호가 회전자(66)에 전달되면, 회전자(66)는 자성 삽입체(82)에 의해 제1 광학축(26)의 주위로 회전하게 된다. 제2회전 주파수와 제1회전 주파수의 비는 16대 7인 것이 전형적이다. 각 거울(64)이 회전하는 동안에 발생하는 다수의 진동으로 인하여 장미꽃 형태의 잎사귀(18)가 발생되어 서로 중첩되는데, 이로써 대물경 시계내의 모든 부분으로 부터의 정보가 지연됨이 없이 얻어진다. 고정자(84)는 회전하지 않는 지지창(62)에 직접 연결되어 있기 때문에 완전히 수평유지되는 동시에 회전하지도 않는다. 이러한 배열의 잇점은 제2회전모우터 구동 전자장치(도시하지 않았음)와 고정자(84)가 활주 접촉제나 브러쉬 등이 없이도 전기적으로 연결된다는 점이다. 그리하여 기타 장치에서 활주 접촉제의 저항의 변화에 따라 발생하는 잡음 및 이에 따른 소형 고속 브러쉬 및 링 조립체의 제한된 수명등의 결점이 제거된다.The front face of the rotor 66 has a magnetic insert 82. The stator 84 is mounted to the support pillar 74 and is located in front of the portion surrounded by the head dome 50. This stator 84 consists of a back side iron 86 and a coil 88. When the electrical signal transmitted to the coil via the external driving force supply device is transmitted to the rotor 66, the rotor 66 is rotated around the first optical axis 26 by the magnetic insert (82). The ratio of the second rotational frequency to the first rotational frequency is typically 16 to 7. Due to the multiple vibrations occurring while each mirror 64 is rotating, rose-shaped leaves 18 are generated and overlapped with each other, thereby obtaining information from all parts of the objective field of view without delay. Since the stator 84 is directly connected to the non-rotating support window 62, it is completely horizontal and does not rotate. An advantage of this arrangement is that the second rotary motor drive electronics (not shown) and the stator 84 are electrically connected without the need for sliding contacts, brushes, or the like. This eliminates the drawbacks of noise caused by changes in the resistance of the slide contact in other devices and consequently limited lifetime of small high speed brushes and ring assemblies.

이제 제4도를 참조하면, 제1 실시예의 원리가 적용된 미사일 탐색헤드가 도시되어 있다. 미사일 탐색헤드돔(100) 및 케이스(101)에는 탐색 헤드 광학에 관련된 모든 구조가 포함되어 있다. 헤드 돔(100)은 선택된 파장의 광선에 대해 투과성이 있다. 케이스(101)와 격벽(隔璧)(102)은 나선(104)에 의해 상호 나사 결합하고 있다. 격벽(102)은 또한 트랜스듀서(transducer) 지지 기둥(108)을 갖는 저널(journal)(106)을 지지한다. 광선 쎈서(110)는 지지기둥(108)의 선단부에 장착증되어 있다. 세차코일(112)은 케이지(114)에 장착되어 있으며, 이 케이지(114)는 격벽(102)에 의해 지지되어 있다. 정확한 위상을 맞는 세차 신호가 외부 회로로부터 유도되어 세차코일에 가해진다. 이에 의하여 장미꽃 모양의 주사형태(18)의 중앙에 표적을 위치시킬 수있도록 제1 광선 지시장치(113)를 적당한 방향으로 이동시키기에 필요한 자속(磁束)이 세차코일에서 발생된다. 제1광선 지시장치(113)는 상술한 바와같은 자이로-매스를 형성하는 영구자석(116)을 포함한다. 반사면(118)은 이 자석(116)의 전면에 있다. 자석(116)은 제1 광학축(26)을 중심으로 회전한다. 반사면(118)은 제1 광학축(26)에 대해 약 1° 정도 기울어지게 회전하며(제2도 참조), 이리하여 장미꽃 모양의 주사형태(18)의 2가지 주사성분중의 1가지가 발생한다. 상기 자석(116)은 헤드 돔(100)을 향하여 돌출된하우징(housing)(124)에 장치된다. 이 하우징(124)은 자이로-회전 베어링(126)을 중심으로 회전한다. 탐색 헤드의 전체적인 광학계통은 수평유지 하우징(128)의 주위로 수평유지 되어있다. 하우징(128)은 나선(129)에 의해 격벽(102)과 나사 결합하고 있다. 외부 수평유지 링(ring)(130)은 베어링(140)에 의해 하우징(128)의 내부에서 회전할 수 있도록 장착되어 있다. 내부 수평유지 링(132)은 외부 링(130)내에서 베어링(146)을 중심으로 피벗된다.Referring now to FIG. 4, there is shown a missile search head to which the principles of the first embodiment are applied. The missile search head dome 100 and the case 101 include all structures related to the search head optics. The head dome 100 is transparent to light rays of the selected wavelength. The casing 101 and the partition 102 are screwed together by the spiral 104. The partition 102 also supports a journal 106 having a transducer support column 108. The light beam 110 is mounted on the tip of the support pillar 108. The car wash coil 112 is attached to the cage 114, and the cage 114 is supported by the partition wall 102. Precise phase wash signals are derived from external circuitry and applied to the precession coils. As a result, a magnetic flux necessary for moving the first light indicating device 113 in a proper direction is generated in the precessed coil so that the target can be positioned at the center of the rose-shaped scanning form 18. The first ray indicating device 113 includes a permanent magnet 116 forming a gyro-mass as described above. The reflective surface 118 is in front of this magnet 116. The magnet 116 rotates about the first optical axis 26. The reflecting surface 118 is rotated at an angle of about 1 ° with respect to the first optical axis 26 (see FIG. 2), and thus one of the two scanning components of the rose-shaped scanning form 18 Occurs. The magnet 116 is mounted in a housing 124 protruding toward the head dome 100. This housing 124 rotates about the gyro-rotating bearing 126. The entire optical system of the search head is leveled around the leveling housing 128. The housing 128 is screwed with the partition 102 by the spiral 129. The outer leveling ring 130 is mounted to allow the bearing 140 to rotate inside the housing 128. The inner leveling ring 132 is pivoted about the bearing 146 in the outer ring 130.

자이로-회전 베어링(126)은 하우징(124)과 지지 조립체(150)의 사이에 장착되어 있다. 지지 조립체(150)는 내부 링(132)에 장착되어 고정자(84)를 설치하고 있다. 앞의 실시예에서와 마찬가지로, 고정자(84)는 내부 링(132)과의 연결에 의하여 완전히 수평유지 되어 있으나, 회전하지는 않는다. 이 실시예에서, 지지조립체(150)에는 렌즈(152)가 포함되어 있는데, 이 렌즈(152)는 돔(100)에 의해 유발되는 음(-)의 색수차를 보상하기에 충분한 양(+)의 동력 및 돔(100)에서의 분산과 같은 양(+)의 분산을 발생시키도록 되어있다.The gyro-rotating bearing 126 is mounted between the housing 124 and the support assembly 150. The support assembly 150 is mounted to the inner ring 132 to install the stator 84. As in the previous embodiment, the stator 84 is completely leveled by the connection with the inner ring 132 but does not rotate. In this embodiment, the support assembly 150 includes a lens 152 that is positive enough to compensate for the negative chromatic aberration caused by the dome 100. It is intended to generate positive dispersion such as power and dispersion in the dome 100.

제1 반사경(118) 및 제2 반사경(64)에 의한 주사 형태는 장미꽃 모양의 형태(18)을 발생시키도록 결합된다. 장미꽃 모양의 형태(18)는 표적(20)을 중앙점에 위치시켜 최대의 데이타를 얻을 수 있으며 또한 상술한 바와 같은 구조로 이 형태를 감쌀 수 있다는 점에 있어서 바람직하다. 장미꽃 모양의 주사에 있어서의 중요한 장점은 이것이 의사(擬似) 표적의 효과에 대하여, 또는 혼란된 공간 방사 형태의 분포에 대하여 근본적으로 덜 민감하다는데 있다.Scanning forms by the first reflector 118 and the second reflector 64 are combined to produce a rosette form 18. The rose shape 18 is preferable in that the target 20 can be positioned at the center point to obtain the maximum data and the shape can be wrapped in the structure as described above. An important advantage of rose-shaped injections is that they are fundamentally less sensitive to the effect of pseudo targets or to the distribution of confused spatial radiation forms.

회전 베어링(72)의 직경은 비교적 작으므로, 제2 광선 지시 조립체(48)는 적은 마찰 손실로서도 높은 회전속도를 얻을 수 있으며, 이로 말미암아 제2회전 모우터는 대부분의 종래 장치에서 필요로 하던 동력의 몇분의 일만 가지고도 필요한 속도를 제공할 수 있게 된다. 이 제2회전 모우터는 탐색장치의 전단부 맨끝에 위치하고 있으므로 제2회전 모우터와 쎈서(110)는 실질적으로 최대한도로 분리되게 된다. 이 때문에 탐색장치의 고증폭 검출회로에서의 잡음의 간섭을 감소시킬 수 있으며, 따라서 잡음에 대한 탐색신호의 비율을 높여줄 수 있다. 또한, 제2회전 모우터는 돔(100)으로 둘러싸인 부분의 맨 앞부분에 위치하기 때문에, 자석(116)이 제2회전 모우터의 강자성(强磁性) 물질을 끌어당김으로써 이 자석(116)에 유도되는 드리프트(d6ift)를 감소시킬 수 있다.Since the diameter of the rotary bearing 72 is relatively small, the second beam directing assembly 48 can achieve a high rotational speed with little frictional loss, thereby allowing the second rotary motor to achieve the power required by most conventional devices. It takes just a few minutes to deliver the speed you need. Since the second rotary motor is located at the front end of the search device, the second rotary motor and the sensor 110 are substantially separated to the maximum. As a result, the interference of the noise in the high amplification detection circuit of the search apparatus can be reduced, thereby increasing the ratio of the search signal to the noise. In addition, since the second rotary motor is located at the front of the portion surrounded by the dome 100, the magnet 116 attracts the ferromagnetic material of the second rotary motor to guide the magnet 116. It is possible to reduce the drift (d6ift).

Claims

A light ray indicating device 113 for instructing incident light from a light source to generate a first scanning form, first rotating means 112 and 116 for rotating the light ray indicating device about a rotation axis, and the light ray indicating device A first portion 116 of the first rotating means coupled with and rotating with the first rotating means, the first rotating portion being mounted so as not to rotate adjacent to the first portion of the first rotating means, and directly connected to a driving force source. Mounting portions 114, 124, 126, 128 for horizontal maintenance for mounting the second portion 112 of the means, the light indicating device and the first and second portions of the first means; A light beam directing device 48, which is another light beam directing device for receiving the light beam and converting the light into the 34, a second rotation provided separately from the first rotating means to rotate the light beam main indicating device. Means 82, 88, At this time, the means for notifying the light beam is mounted so as to rotate about the axis of rotation, and is inclined from the perpendicular to the axis of rotation to generate a second type of scan. Device.