光学扫描装置制造方法及图纸

一种光学扫描装置，包括一光学扫描反射镜、一反光用的反射镜及一透镜系统。光学扫描反射镜具有第一反射面以反射入射的光束，和第二反射面以反射入射的光束并使其射出。该光学扫描反射镜沿预定方向同步改变该第一及第二反射面的角度。该反光用反射镜设置在第一和第二反射面之间的光路中以形成双反射光路。该透镜系统设置在双反射光路中以使被第一反射面反射的光束以预定角度入射在第二反射面上。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用光学扫描反射镜的光学扫描装置，更具体地说，涉及一种能够增大扫描角度的光学扫描装置。众所周知，使用光学扫描反射镜以改变反射光束相对于入射光束间方向的光学扫描装置是通过改变扫描反射镜的角度来完成预定的扫描的，所依据的原理是反射表面的角度相对于入射光束以给定的角度δ变化，则反射光束的角度变化为2δ。不同类型的光学扫描反射镜可与机械式改变其角度的各种形式相配合而实现。更具体地说，光学扫描反射镜可以使一种多面体的旋转式反射镜例如具有其角度彼此相等或者不等的多个反射面的反射镜，以在一个方向上能够改变多块扫描反射镜的一个角度或多个角度也可以是一调谐音叉(tuningfork)，通过将扫描反射镜置于U型音叉的每个远端上，藉助振动来改变该扫描反射镜的角度。使与扫描反射镜安装在一起的转轴在包括该转轴的平面内往复回转而使扫描反射镜摆动，等等。光学扫描装置最好拥有大的扫描角度，因其在一个设备中是用作图象的摄象器以获取例如红外热象的。然而扫描角度一般都很小，而且难以增大，因为光学扫描反射镜是以机械方式改变其角度的。更准确地说，例如多面体旋转式反射镜的扫描角度取决于机械旋转角。例如普通的六面体反射镜按照60°的转角恢复其起始形状，而且机械扫描角的极限为60°。那么为了获得更大的扫描角度，就必须减少反射表面的数目。这就要引起空气阻力的增加和扫描效率的降低。例如规则的三面体反射镜具有120°的最大扫描角度，其空气阻力要比普通的六面体反射镜的空气阻力大很多。常规的三面体反射镜每转一周的扫描周数仅为常规的六面体反射镜之半，故其扫描效率下降。在使用如调谐音叉或谐振扫描机构的一个扫描反射镜的系统中，可以通过增加扫描反射镜中的角度变化或者利用多次反射来增大扫描角度。当需要大的扫描反射镜或者高速扫描时，作用在扫描机构上的动态负荷不希望有的增大导致机械方面的问题。如图3所示，例如当利用多次反射镜，扫描反射镜2将由双点划线表示的平行状态改变到相对于不动的平面反射镜1具有角度δ的位置。入射光线X则在不动的平面反射镜1和扫描反射镜2之间反复进行反射。由扫描反射镜2反射出来的光线Y1、Y2……的方向相对于该扫描反射镜2与不动的平面反射镜1平行时这些光线被反射出来的方向，在第一次反射时改变为2δ角，在第二次反射时改变为4δ角。当采用这种多次反射时，从原理上说在扫描反射镜上的n次反射，将能产生机械变化角度δ的2n倍的扫描角。然而在采用多次反射时，二次以及随后各次反射点将随扫描角的改变而移位，因而就不得不使用庞大的扫描反射镜。为了得到大的扫描角度，反射点位移量的增大将如上述增大扫描反射镜角度变化的方法中那样会增加其动态负荷。本专利技术的目的在于提供一种光学扫描装置，既能增大扫描角度又不增加光学扫描反射镜的机械变化角度。为了达到本专利技术的上述目的，所提供的光学扫描装置，包括一块光学扫描反射镜，它有一个第一反射表面以反射入射光束，有一个第二反射表面以反射入射光束并使入射光束射出，以便在预定的方向上同步地改变第一及第二反射表面的角度;一块被安置在第一及第二反射表面之间光路中的反射镜，以构成双反射光路，一个安置在此双反射光路之中的透镜系统，以使由第一反射表面反射的光束能以预定的角度入射在第二反射表面之上。附图说明图1为表示根据本专利技术第一实施例的光学扫描装置原理的视图;图2为表示根据本专利技术第二实施例的光学扫描装置原理的视图;以及图3为用于解释普通扫描装置中通过多次反射增大扫描角度原理的视图。本专利技术的最佳实施例将参照附图描述如下。图1表示根据本专利技术第一实施例的光学扫描装置。该装置采用的是规则的八面体反射镜10作为光学扫描反射镜。图1所表示的是将此规则的八面体反射镜10以预定角度δ旋转三次，并将每次叠加在一起的情况。八个反射表面之中的A反射面用作入射表面，B反射面用作出射表面。反光用的反射镜20具有等腰三角形的横截面，是靠胶合两块直角反射镜21及22构成的，该反射镜21、22分别具有入射表面21a及22a、反射表面21b及22b以及出射表面21c及22c。直角反射镜21的入射表面21a接改由该规则的八面体反射镜10的反射面A反射的光束，且由直角反射镜22的出射表面22c将此出射光束入射在该规则八面体反射镜10的反射面B上。凸透镜31及32均具有预定的焦距，作为聚焦装置分别配置在直角反射镜21的入射表面21a、和直角反射镜22的出射表面22c上。标号40表示一发射激光束的激光光源。来自激光光源40的激光束，以预定直径的平行光束入射在该规则八面体反射镜的反射面A上，并被反射至该反光用的反射镜20。在上述设置中，来自激光光源40并由该规则八面体反射镜10的反射面A反射的激光束，入射在直角反射镜21的入射表面21a上。在这种情况下，该激光束将被透镜31聚焦导向反光用的反射镜20的内部。此激光束被位于反光用反射镜20内部深处的反射面21b反射。该激光束随后入射在直角反射镜22的入射表面22a上面，差不多与入射表面21a相平行。然后，该激光束被位于反光用反射镜20内部深处的反射面22b反射。该激光束随后被直角反射镜22出射面22c上的透镜32聚焦，并入射在该规则的八面体反射镜10的反射面B上面。该激光束随后被反射面B反射，并作为与该规则的八面体反射镜10的旋转角度对应的扫描激光束射出。两块透镜31及32在一起组成了望远镜。反射面A的角度变化方向与反射面B的角度变化方向相同，以便使该望远镜用作倒象望远镜。该规则的八面体反射镜10的转角和扫描激光束的扫描角度之间的关系，将详细描述如下。在规则的八面体反射镜10处在第一种旋转位置时，如图1中的点划线所示，来自激光光源40的激光束将被该规则八面体反射镜10的反射面A所反射，并且形成被反射的光束。此被反射的光束将通过透镜31的与反光用反射镜20的外围部分相对应的部分，并入射在此反光用的反射镜20上面。此光束随后将通过透镜32中与该反光用反射镜20的外围部分对应的部分，并且射出该反射镜20。由该反光用反射镜20出射的光束将被该规则八面体反射镜10的反射面B所反射，并沿箭头E所示的方向射出。当该规则的八面体反射镜10旋转一个角度δ时，如图1中实线所示，来自激光光源40的激光束将以2δ的扫描角度被该规则八面体反射镜10的反射表面A所反射，并形成被反射的光束，在图1中以实线示出。此被反射的光束将将通过透镜31的中心部分并入射在反光用的反射镜20上面。此光束随后将通过透镜32的中心部分并从反光用的反射镜20中射出。由此反光用的反射镜20中出射的光束，将以4δ的扫描角度被该规则的八面体反射镜10的反射面B反射，并沿箭头F所示的方向射出。当此规则的八面体反射镜10进一步再旋转一角度δ，即距起始角度位置旋转2δ角时，来自激光光源40的激光束将以4δ的扫描角度被该规则的八面体反射镜10的反射面A所反射，并形成以虚线表示的反射光束。此光束将通过透镜31中与反光用反射镜20的内侧部分对应的部分，并入射在反光用反射镜20上面。随后该光束将通过透镜32中与反光用反射镜20的内侧部分对应的部分，并由反光用的反射镜20中射出。由此反光用反射镜20射出的光束，随后将以8δ的扫描角度被此规则的八面体反射镜10的反射面B反射，并沿箭头G表示的方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学扫描装置，其特征在于它包括：一种光学扫描反射镜（１０），具有第一反射面（Ａ）以反射入射的光束，具有第二反射面（Ｂ）以反射入射的光束并使其射出，该光学扫描反射镜（１０）用以沿预定的方向同步改变上述第一及第二反射面的角度；一块反 光用的反射镜（２０），被安置在上述第一及第二反射面之间的光路中，以形成双反射光路，以及一个透镜系统（３１、３２），被安置在该双反射光路中，以使由上述第一反射面反射的光束，以预定的角度入射在上述第二反射面上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：十本耕三，
申请(专利权)人：日本航空电子技术株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]