Patentansprüche 1 Optisch-mechanischer Abtaster mit einer Lichtuele
und einem rotierenden refraktiv wirkenden keilfaDirmilgen Element sowie einer nachgeschalteten
rotierenden, scHig zur Rotationsachse geneigten Spiegelanordnung, dadurch gekennzeichnet,
daß das keilförmige Element als Keilplatte ;t113 3i mit zwei konisch zueinander
geneigten Planiläthen ausgebilde ist und die Spiegelanordnung aus einem iytarnidenspiegel
(12) besteht, dessen einzelne Spiegelilächen unterschiedlich zur Dreihadhse(14)genielgtsind
2. Abtaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ilir die Keilplatte (11)
und den l'yramidenspiegel (12) gesonderte in ihrer Drehzahl aufeinander abgestimmte
Motore (13a, 13b) vorgesehen sind Die Erfindung bezieht sich auf einen optisch-mechani
. Claims 1 optical-mechanical scanner with a Lichtuele
and a rotating, refractive wedge-shaped wedge element as well as a downstream element
rotating mirror arrangement inclined at a high angle to the axis of rotation, characterized in that
that the wedge-shaped element as a wedge plate; t113 3i with two conical to each other
inclined Planiläthen is formed and the mirror arrangement from a iytarnidenspiegel
(12), the individual mirror surfaces of which are different from the Drehadhse (14)
2. Scanner according to claim 1, characterized in that ilir the wedge plate (11)
and the pyramid mirror (12) separately coordinated in terms of their speed
Motors (13a, 13b) are provided. The invention relates to an optical-mechani
.
schen Abtaster mit einer Lichtquelle und einem rotierenden refraktiv
wirkenden keilförmigen Element sowie einer nachgeschalteten rotierenden, schräg
zur Rotationsachse geneigten Spiegelanordnung.cal scanner with a light source and a rotating refractive
acting wedge-shaped element and a downstream rotating, inclined
mirror arrangement inclined to the axis of rotation.
Es ist bekannt, zur Verschiebung von Zeilen auf elektrooptische Apparaten
einen der refraktiv wirkenden rotierenden Platte nachgeschalteten, ebenfalls rotierenden
Spiegel mit zur Drehachse geneigter Reflexionsfläche zu benutzen. Hierbei wird als
keilförmiges refraktiv wirkendes Element eine Kreisscheibe mit für beide Hälften
unterschiedlichem Keilwinkel verwendet. Das Abtastfeld dieser Einrichtung ist jedoch
beschränkt und eine Lichtstrahlführung in Form der Abwälzung des Strahls auf einem
Kegelmantel ist nicht möglich. It is known to move lines on electro-optical apparatus
a rotating plate connected downstream of the refractive rotating plate
Use mirrors with a reflective surface inclined to the axis of rotation. This is used as a
wedge-shaped refractive element with a circular disk for both halves
different wedge angle used. However, the scanning field of this device is
limited and a light beam guidance in the form of the rolling of the beam on one
Cone jacket is not possible.
Weiter ist ein Verfahren zur Realisierung von Lichtpunktdisplays
bekanntgeworden, bej dem ein refraktives rotierendes Prisma mit paarweise unterschiedlich
zur Drehachse geneigten Planflächen vorhanden ist. Auch mit dieser Einrichtung ist
ein großes Abtastfeld bei kleiner Bauweise nicht zu erreichen. Alle diese zum Stand
der Technik zählenden Konzeptionen sind vor allem für den Großraumabtastungsbereich
viel zu aufwendig in bezug aßif Raumbedarf und Gewicht. There is also a method for realizing light point displays
become known, bej the one refractive rotating prism with different pairs
there is an inclined plane surface to the axis of rotation. Even with this facility it is
a large scanning field cannot be achieved with a small design. All of these to the booth
of the technology-counting concepts are mainly for the large-scale scanning area
much too expensive in terms of space requirements and weight.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optisch-mechanischen
Abtaster der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine sehr kleine Bauart aufweist,
aber einen großen Raumabtastungsbe-' reich umfaßt. The present invention is based on the object of an opto-mechanical
To create a scanner of the type mentioned, which has a very small design,
but covers a large spatial scanning area.
Diese Aufgabe wird in überraschend einfacher und doch äußerst zuverlässiger
Weise durch die in den Ansprüchen niedergelegten Maßnahmen gelöst. In der
nachfolgenden
Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel abgehandelt und in der Zeichnung schematisch
dargestellt Dieses in der einzigen - Figur der Zeichnung dargestellte Ausführiingsbeispiel
zeigt die in einem rechteckigen Gehäuse 20 untergebrachte Abtasteinrichtung- Zur
näheren Erläuterung der Größenverhältnisse sei angeführt, daß ein konzipiertes Ausführungsbeispiel
einen Innendurchmesser von 15 mm, eine Breite von 35 mm und eine Gesamtlange von
knapp 100 mm aufweist In diesem äußerst kleinen Gehäuse 20 ist ein Lasersender 10
angeordnet, der vorzugsweise ein Halbleiterlaser vom Typ eines Gallium-Arsenit-Lasers
ist Dem Ausgangsstrahl tOa dieses Lasers ist eine rotierende Keilplatte 11 und ein
verspiegeltes Pyramidenprisma 12 zugeordnet Jedes dieser beiden Elemente 11 und
12 wird von einer rotierenden Scheibe 13c gehalten, die jeweils von einem Getriebemotor
13a, 13b in Drehung versetzt werden, wobei diese Drehung gegenläufig ist. This task becomes surprisingly easier, yet extremely reliable
Way solved by the measures set out in the claims. In the
subsequent
Description is dealt with an embodiment and schematically in the drawing
This is shown in the single - figure of the drawing illustrated embodiment
shows the scanning device housed in a rectangular housing 20
a more detailed explanation of the proportions is given that a designed embodiment
an inner diameter of 15 mm, a width of 35 mm and an overall length of
a laser transmitter 10 is located in this extremely small housing 20
arranged, which is preferably a semiconductor laser of the type of a gallium arsenite laser
The output beam tOa of this laser is a rotating wedge plate 11 and a
mirrored pyramid prism 12 associated with each of these two elements 11 and
12 is held by a rotating disc 13c, each by a gear motor
13a, 13b are set in rotation, this rotation being in opposite directions.
Das Gehäuse 20 weist im Bereich der optischen Glieder 11, 12 ein
Strahlfenster 21 auf, das in Form und Ausmaß so gestaltet ist, daß ein Sichtwinkel
von 900 bis 1200 freigegeben wird. Um nun mit minimalstem optischen Aufwand diesen
großen Flächenbereich überdecken zu können, ist der rotierenden Keilplatte 11 ein
gegenläufig rotierendes - als - Polygonspiegel ausgebildetes - Pyramidenprisma 12
zugeordnet, dessen Flächenausmaße in Umfang und Winkelstellung unterschiedlich in
bezug auf die Systemachse 14 ausgebildet sind. The housing 20 has in the area of the optical elements 11, 12
Beam window 21, which is designed in shape and size so that a viewing angle
is released from 900 to 1200. In order to now with minimal optical effort this
To be able to cover a large surface area, the rotating wedge plate 11 is a
counter-rotating pyramid prism 12 designed as a polygon mirror
assigned, whose area dimensions differ in circumference and angular position in
are formed with respect to the system axis 14.
Die Getriebemotoren der optischen Elemente 11, 12 werden von einer
(nicht gezeichneten) elektronischen Programmsteuerung in ihrer Geschwindigkeit,
Rhyth--mus und Reihenfolge gesteuert. The gear motors of the optical elements 11, 12 are of a
(not shown) electronic program control in their speed,
Controlled rhythm and sequence.
Durch die zu einem Polygonspiegel zusammengefaßten mehreren geneigten
Spiegelflächen, wobei diese unterschiedlich zur Drehachse geneigt sind, werden aufeinanderfolgende
Zeilen mit unterschiedlicher Zeilenhöhe geschrieben. Diese zeilenförmigen Bewegun-
-gen des Abtastpunktes überlagert sich eine annähernd kreisförmige Bewegung des
Abtastpunktes, in dem die dem Pyramidenspiegel vorgeschaltete Keilplatte auf jede
einzelne Reflexionsfläche des Pyramidenspiegels einen Lichtstrahl auftreffen läßt,
der sich gleichsam auf einem Kegelmantel abwälzt. Hierdurch ergibt sich ein extrem
großes Abtastfeld bei kleiner Bauweise. Due to the several inclined ones combined to form a polygon mirror
Mirror surfaces, which are inclined differently to the axis of rotation, become consecutive
Lines written with different line heights. These linear movements
-gen the scanning point an approximately circular movement of the superimposed
Sampling point in which the wedge plate upstream of the pyramid mirror on each
single reflective surface of the pyramid mirror allows a ray of light to strike,
which, as it were, rolls on the surface of a cone. This results in an extreme
large scanning field with a small design.