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JPH011922A - radiation scanning system - Google Patents

radiation scanning system

Info

Publication number
JPH011922A
JPH011922A JP63-71704A JP7170488A JPH011922A JP H011922 A JPH011922 A JP H011922A JP 7170488 A JP7170488 A JP 7170488A JP H011922 A JPH011922 A JP H011922A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radiation
relay lens
image
rotor
scanning device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63-71704A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS641922A (en
Inventor
アーウィン イー.クーパー
Original Assignee
テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド filed Critical テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド
Publication of JPH011922A publication Critical patent/JPH011922A/en
Publication of JPS641922A publication Critical patent/JPS641922A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 イ0発明の背景 本発明は放rJ4線走査システムに係りそして特に2種
の走査速度、即ち第1の方向への高走査速度及び第2の
方向への低走査速度、を要求する放射線走査システムに
係る。本発明の成用線走査システムは、場面が2B!t
1によって発生され、一方の礪構がスキャンラインを提
供するために高走査速度で作動しそして他方の義構がフ
レームを提供するために低走査速度で作動づる級の放射
線走査システムに属する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a four-ray scanning system and more particularly to two scanning speeds: a high scanning speed in a first direction and a low scanning speed in a second direction. , concerning a radiation scanning system that requires. The line scanning system of the present invention has a 2B scene! t
1 and belongs to the class of radiation scanning systems in which one structure operates at a high scanning speed to provide a scan line and the other structure operates at a low scanning speed to provide a frame.

米国特許第4.210.810号には、検出器、該検出
器の実像を形成する1−ランスファレンズ、該トランス
ファレンズと検出VS@どの闇に位置される回転走査装
置であって該装置が回転されるに従って前記検出番像が
円形軌跡内において運動するように構成されたもの、前
記検出器の軌跡に対して同心的に配置された凹形の実質
的に球面のミラーであって前記軌跡が前記ミラーの焦点
面に在り従って前記回転走査装置の異なる回転位置に関
して異なる方向に指向された光束が前記ミラーから成用
されてすべてが瞳孔においてnいに交差りるようにされ
たもの、及び前記瞳孔に位置される第2の走査@置を有
する放射線走査システムが開示される。−122個の走
査装置はフレームスキャンにおいて直交する線を提供す
る。
U.S. Pat. No. 4,210,810 discloses a detector, a transfer lens forming a real image of the detector, a rotary scanning device positioned in the darkness with the transfer lens, and the device a concave substantially spherical mirror arranged concentrically with respect to the trajectory of the detector, the detector image being configured to move in a circular trajectory as the detector is rotated; the trajectory being in the focal plane of the mirror, so that light beams directed in different directions for different rotational positions of the rotary scanning device are produced from the mirror so that they all intersect in the pupil; and a second scanning position located at the pupil. -122 scanning devices provide orthogonal lines in the frame scan.

英国特許願GB219.958号もまた放射線検出シス
テムのための1−ランスファレンズ系を開示する。
British patent application GB 219.958 also discloses a 1-transfer lens system for a radiation detection system.

走査@置の効率は、焦点集中エネルギが多角形の柱の面
(ファセット)のただ一つに維持されている間における
多角形走査装置の走査回転角度によって決定される。走
査効率は検出器の像を走査装置の走査面に接近して位置
させることによって改善され得る。このようにされると
き、多角形を離れ去る光は多角形の要求される大きい回
転角度の攻に大きい角度を以て離れ去る。エネルギが多
角形の反射面(ファセット)から離れ去るより大きい角
度は、結果的に、球面ミラーのごときより大きい規準ミ
ラーを必要にするとともに、良好な像を得ることの困難
を増す。
The efficiency of scanning is determined by the scanning rotation angle of the polygonal scanning device while the focused concentrated energy is maintained on only one of the facets of the polygonal columns. Scanning efficiency can be improved by positioning the detector image closer to the scanning plane of the scanning device. When done in this manner, the light leaving the polygon leaves at an angle that is large enough to accommodate the required large angle of rotation of the polygon. A larger angle at which energy leaves the polygonal reflective facets results in the need for a larger reference mirror, such as a spherical mirror, and increases the difficulty of obtaining a good image.

口0発明の概要 放射線走査システムが開示されそして該システムは予画
定された開口絞りを備えた放射線検出器を有する。第1
中継レンズが前記開口絞りから予決定された距離を以て
前記放射線検出器の第1像を形成するように配置されそ
して第2中継レンズが前記第1中継レンズから予決定さ
れた距離を以て位置されそしてライン走査装置上に前記
放射線検出器の第2像を形成するように設置される。該
ライン走査装置は複数の平坦な反射面をその円周に沿っ
て均等に配向された〇−夕を有する。各反射面は前記ロ
ータの回転軸線に対し実質的に垂直の法線を有する。前
記ロータは前記第2中継レンズと前記放射線検出器の第
2像との間に配置されそしてその回転軸線を前記第2中
継レンズの光学軸と交差させるとともに、該ロータが回
転されるにつれて、前記第2像が実質的に円形軌跡内で
運lt+するようにされる態様に位置させる。トロイド
形の凹面ミラーが、前記ロータの任意の特定回転位置か
ら反射される光線を前記トロイド形の凹面ミラー上へ偏
向させるような軌跡に接近して位置される視野レンズか
ら光線を受取るように位置される。前記トロイド形の凹
面ミラーは前記反射光線を平行光束に規準する。フレー
ム走査装置が前記平行光束を予決定された方向へ反射さ
せるように位置される。該フレーム走査装置は、前記ラ
イン走査装置の異なる様々の回転位置に関して前記トロ
イド形の凹面ミラーからの異なる様々の平行光束の交差
によって形成される瞳孔に位置される。
SUMMARY OF THE INVENTION A radiation scanning system is disclosed having a radiation detector with a predefined aperture stop. 1st
A relay lens is positioned to form a first image of the radiation detector at a predetermined distance from the aperture stop, and a second relay lens is positioned at a predetermined distance from the first relay lens and a line The radiation detector is arranged to form a second image of the radiation detector on a scanning device. The line scanning device has a plurality of flat reflective surfaces evenly oriented around its circumference. Each reflective surface has a normal substantially perpendicular to the axis of rotation of the rotor. The rotor is disposed between the second relay lens and the second image of the radiation detector and has its axis of rotation intersecting the optical axis of the second relay lens, and as the rotor is rotated, the The second image is positioned in such a way that it is caused to travel in a substantially circular trajectory. a toroid-shaped concave mirror positioned to receive rays from a field lens positioned proximate a trajectory such that the rays reflected from any particular rotational position of said rotor are deflected onto said toroid-shaped concave mirror; be done. The toroid-shaped concave mirror normalizes the reflected light beam into a parallel light beam. A frame scanning device is positioned to reflect the collimated beam in a predetermined direction. The frame scanning device is located at the pupil formed by the intersection of different parallel light beams from the toroidal concave mirror with respect to different rotational positions of the line scanning device.

第1のフォールドミラーが前記第1中継レンズと前記放
射線検出器の第1像との間に位置され、そして第2のフ
ォールドミラーが前記第1像と前記第2中継レンズとの
間に位置される。
A first fold mirror is positioned between the first relay lens and a first image of the radiation detector, and a second fold mirror is positioned between the first image and the second relay lens. Ru.

前記第1及び第2のフォールドミラーは、前記第1中継
レンズと第2中継レンズとの間において光学軸を中心と
して回転し得る。
The first and second fold mirrors may rotate about the optical axis between the first relay lens and the second relay lens.

本発明の目的は、システム全体を通じて光学瞳孔の位置
及び機能を制御する放射線走査システムを提供すること
である。
It is an object of the present invention to provide a radiation scanning system that controls the position and function of the optical pupil throughout the system.

本発明の目的は、65%またはそれ以上の効率を有する
放射線走査システムを提供することである。
It is an object of the present invention to provide a radiation scanning system with an efficiency of 65% or more.

本発明の他の一目的は、ライン走査装置の寸法が光学瞳
孔の制御を通じて縮小されるrliOA線走査システム
を提供することである。
Another object of the present invention is to provide an rliOA line scanning system in which the size of the line scanning device is reduced through control of the optical pupil.

本発明のさらに伯の一目的は、完全に低温遮蔽される放
射線検出器を有する改良された放射線走査システムを提
供することである。
A further object of the present invention is to provide an improved radiation scanning system having a completely cryo-shielded radiation detector.

本発明のさらに他の一目的は、放射線検出器に使用され
る低温シールドが開口絞りとして働く放射線走査システ
ムを提供することである。
Yet another object of the present invention is to provide a radiation scanning system in which the cold shield used in the radiation detector acts as an aperture stop.

本発明のさらに伯の一目的は、光学瞳孔がライン走査装
置の表面上に位置される放!)1線走査システムを提供
することである。
A further object of the invention is to provide an optical system in which the optical pupil is located on the surface of the line scanning device. ) to provide a one-line scanning system.

本発明のこれら及びその伯の諸利点は添付図面を参照し
て木明細店を検討することによってより明らかになるで
あろう。
These and other advantages of the present invention will become more apparent from a consideration of the detailed description with reference to the accompanying drawings.

ハ、好適実施例の詳細な説明 第1図は本発明に基づく放射線走査システムの簡略ブロ
ック図であり、該図において場面11は熱赤外線域にお
けるそれのような放射線を発生する。前記放射線は望遠
鏡9によって受取られそして拡大される。放射線走査装
置7が前記拡大された放射線をライン及び一フレーム放
射線スキャンに変換する。検出器3が前記ライン及びフ
レーム放射線スキャン(走査情報)を受取って該放射線
を走査情報を表す電気信号に変換しそしてこの変換走査
情報を導線5を通じてデイスプレー1へ伝達する。該デ
イスプレー1は電気信号に応答するラスター走査陰極線
管のごとき装置である。次いで、前記デイスプレー1は
前記場面11をライン/フレーム走査フォーマツ]〜に
よってデイスプレー上に再現する。
D. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a simplified block diagram of a radiation scanning system according to the present invention in which a scene 11 generates radiation such as that in the thermal infrared range. Said radiation is received and magnified by a telescope 9. A radiation scanning device 7 converts the expanded radiation into line and one frame radiation scans. A detector 3 receives the line and frame radiation scans (scanning information), converts the radiation into electrical signals representing the scanning information, and transmits the converted scanning information to the display 1 via conductors 5. The display 1 is a device such as a raster scanning cathode ray tube that responds to electrical signals. The display 1 then reproduces the scene 11 on the display in a line/frame scanning format.

第2図は前記放射線走査装置7及び検出器3を説明する
概略図である。本図に示される実施例における検出器3
は、熱赤外放射線に対するその感度を増すように冷却さ
れる赤外放射線検出器のごとき装置である。低温シール
ド15が光学束20の先側の給源からの望ましからざる
放射線に対して前記検出器3を遮蔽しそして該低温シー
ルドは前記場面11からの望ましい放射線が通過する開
口17を有する。該間口17は前記放射線走査装置7の
ためのF絞つとして働く。検出器3は窓4によって閏鎖
される。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the radiation scanning device 7 and the detector 3. Detector 3 in the embodiment shown in this figure
is a device such as an infrared radiation detector that is cooled to increase its sensitivity to thermal infrared radiation. A cold shield 15 shields the detector 3 against undesired radiation from sources distal to the optical bundle 20 and has an aperture 17 through which the desired radiation from the scene 11 passes. The opening 17 serves as an F-diaphragm for the radiation scanning device 7. The detector 3 is interlocked by a window 4.

本発明を説明することは、前記検出器3が、第2図及び
第3図の検討に関する限りにおいて、前記放射線走査装
置7によって前記場面11上に投射される放射線の給源
と見なされるとき簡単化される。この配列方向を使用す
るとき、第1中継レンズ19は前記検出器3の像を像点
21へ中継するように配置され、該像点21の位置にお
いて検出器3の像が形成される。前記11口17と像点
21との間の距離を最小限にするために、フォールドミ
ラー23が前記光学束20内に挿入される。
The description of the invention is simplified when the detector 3, insofar as the discussion of FIGS. 2 and 3 is concerned, is considered as the source of the radiation projected onto the scene 11 by the radiation scanning device 7. be done. When using this arrangement direction, the first relay lens 19 is arranged to relay the image of the detector 3 to the image point 21, and the image of the detector 3 is formed at the position of the image point 21. A fold mirror 23 is inserted into the optical bundle 20 in order to minimize the distance between the eleven apertures 17 and the image point 21.

第2中継レンズ25は像点21で形成された前記像を回
転走査装置27上へ中継する。該回転走査装置27は第
2及び第3の実施例においては多角形スキャナーである
。前記第1中継レンズ19及び第2中継レンズ25は非
球面レンズであり、そして瞳孔28、即ち前記■101
7の像、が前記光学束20と整合する位置において回転
走査装置27の多角形の面33の一つに形成されるよう
に選択される。複数のW42像が回転する多角形の複数
の面33の作用によって軌跡39に沿って形成されそし
てそれらはあたかも概ね回転走査装置27の内側の点2
9において生起するように見える。
The second relay lens 25 relays the image formed at the image point 21 onto the rotary scanning device 27 . The rotary scanning device 27 is a polygon scanner in the second and third embodiments. The first relay lens 19 and the second relay lens 25 are aspherical lenses, and the pupil 28, that is, the 101
7 is selected to be formed on one of the polygonal faces 33 of the rotary scanning device 27 in a position aligned with said optical bundle 20. A plurality of W42 images are formed along a trajectory 39 by the action of a plurality of surfaces 33 of the rotating polygon, and they are located approximately as if at a point 2 inside the rotating scanning device 27.
It appears to occur at 9.

前記回転走査装置27は、既に述べたように、図示実施
例においては7個の面を有しそしてモータ31によって
駆動される多角形スキャナーである。
Said rotary scanning device 27 is, as already mentioned, a polygonal scanner with seven faces in the illustrated embodiment and driven by a motor 31.

本回転走査[1127は高速スキャナーであり、前記検
出器3のラインスキャンを生じさせるように使用される
。前記多角形スキャナーの複数の面33は反射性であり
、そして検出器3から放射されるエネルギを視野レンズ
37を介してトロイド形の凹面ミラー35へ反射する。
The main rotational scan [1127 is a high speed scanner and is used to produce a line scan of the detector 3. The faces 33 of the polygonal scanner are reflective and reflect the energy emitted from the detector 3 via a field lens 37 onto a toroidal concave mirror 35 .

前記多廟形の回転走査装置が27が回転するに従って、
該i置は前記検出器3の第2611が形成される軌跡3
9を確立する。前記視野レンズ37は軌跡39に形成さ
れる像に接近して配置されそして軌跡39上の像を偏向
させて前記トロイド形の凹面ミラー35へ導く。前記凹
面ミラー35は偏向された光線を規準してフレーム走査
装置41へ導く。該フレーム走査装置41は点45を中
心として枢動するミラー43を有する。フレーム走査装
置41は前記検出ム3のフレームスキャンを生じさせる
ようにモータ47(第5図参照)によつ駆動される。フ
レーム走査装置41の位置は視野レンズによって限定さ
れそして前記視野レンズ37及びトロイド形の凹面ミラ
ー35から成る光学系から形成される瞳孔即ち間口像に
位置される。
As the polygon-shaped rotary scanning device 27 rotates,
The i position is the locus 3 where the 2611th detector 3 is formed.
Establish 9. The field lens 37 is placed close to the image formed on the trajectory 39 and deflects the image on the trajectory 39 to the toroid-shaped concave mirror 35 . The concave mirror 35 standardizes the deflected light beam and guides it to the frame scanning device 41 . The frame scanning device 41 has a mirror 43 pivoting about a point 45. The frame scanning device 41 is driven by a motor 47 (see FIG. 5) to cause frame scanning of the detector 3. The position of the frame scanning device 41 is defined by a field lens and is located at the pupil or frontage image formed by the optical system consisting of said field lens 37 and a toroidal concave mirror 35.

次に参照される第3図は前記11i射線走査装置7の側
面図であり、前記検出器3のライン走査像を回転走査装
置27の多角形本体の反射づる面33から前記トロイド
形の凹面ミラー35へ偏向する視野レンズ37の作用を
示す。適切な視野レンズ37を使用するまたは選択する
利点は、像の軌跡39を離れ去る光線をより遠い瞳孔位
置から生起するように児えさせることによる瞳孔の位置
、従って、フレーミングミラー44の位置に関するa、
lI御、規準ミラー(凹面ミラー35)の焦点距離及び
/または放射線走査システム10の視野の選択範囲の拡
大、及び像形成の諸問題を最小限度にするより小さい寸
法の規準ミラーの使用を含む。これらの諸利点は、同一
寸法の球面ミラーを凌駕する優れた像形成性能を有する
トロイド形の凹面ミラーの使用と相俟って、多角形走査
装置が大回転角度にBる走査を行って優れた走査効率を
生むことを可能にする。
FIG. 3, which will be referred to next, is a side view of the 11i ray scanning device 7, in which the line scanning image of the detector 3 is transferred from the reflecting surface 33 of the polygonal body of the rotating scanning device 27 to the toroid-shaped concave mirror. 35 shows the action of the field lens 37 deflecting toward 35. The advantage of using or selecting a suitable field lens 37 is that the position of the pupil by causing the rays leaving the image trajectory 39 to originate from a more distant pupil position, and therefore the a with respect to the position of the framing mirror 44, is ,
1I control, increasing the focal length of the reference mirror (concave mirror 35) and/or selection of the field of view of the radiation scanning system 10, and the use of smaller sized reference mirrors to minimize imaging problems. These advantages, combined with the use of a toroid-shaped concave mirror, which has superior imaging performance that surpasses that of a spherical mirror of the same size, make the polygonal scanning device superior in scanning over large rotational angles. Enables to generate scanning efficiency.

第1中継レンズ19と第2中継レンズ25とを含む複式
像形成中継レンズ系の使用は、単一中継レンズによって
は可能でない多角形の面上にお【プる瞳孔28の寸法の
最小化に役立つ。この最小化された瞳孔は前記回転走査
装置27が、瞳孔のエネルギが2個の面33上に存在す
ることなしに大きい走査角度に亙っで走査することを可
能にする。
The use of a multiple imaging relay lens system, including the first relay lens 19 and the second relay lens 25, allows for the minimization of the size of the pupil 28 on the surface of a polygon, which is not possible with a single relay lens. Helpful. This minimized pupil allows the rotary scanning device 27 to scan over a large scan angle without the pupil energy being on two planes 33.

このことは既に記述されたように先行技術に基づくシス
テムに比し改善された使用率及びより高い効率を生じる
This results in improved utilization and higher efficiency compared to systems based on the prior art, as already described.

第4図を参照すると、開口絞り17の像である瞳孔28
はその形状が多角形46の面上の瞳孔28の寸法を減じ
たことを示しそして互いに平行整合する2個の平坦部5
1.53を有する。第4図の実施例において前記平坦部
51.53の間の分離距離は対向位置された円弧55.
57の直径の0.8倍である。この結果として、開口絞
りは円弧のそれと同等の直径の円形開口−つとしての開
放面積の90%を有するに過ぎない。第4図の開口絞り
17は前記平坦部51.53が前記回転走査装置27の
回転方向に対し垂直に配置されるように位置される。前
記面33上の瞳孔は前記間口17の像でありそして前記
開口は走査方向に20%切端されているから、第2中継
レンズ25がらのエネルギの幅は前記円弧55.57の
半径を有する円形開口のそれより10%小さい。かくの
ごとき切端された開口絞りによって、前記回転走査装置
27はより大きい角度を以て走査し得る、即ち、開口面
積を10%削減するだけでより良好な使用率を達成し得
る。
Referring to FIG. 4, the pupil 28 is an image of the aperture stop 17.
shows that the shape reduces the size of the pupil 28 on the plane of the polygon 46 and has two flat parts 5 aligned parallel to each other.
It has 1.53. In the embodiment of FIG. 4, the separation distance between the flat portions 51.53 is the oppositely located circular arc 55.53.
It is 0.8 times the diameter of 57. As a result of this, the aperture stop has only 90% of its open area as a circular aperture with a diameter comparable to that of a circular arc. The aperture stop 17 in FIG. 4 is positioned such that the flat portion 51.53 is arranged perpendicular to the direction of rotation of the rotary scanning device 27. Since the pupil on the surface 33 is an image of the aperture 17 and the aperture is truncated by 20% in the scanning direction, the energy width of the second relay lens 25 is circular with a radius of the arc 55.57. 10% smaller than that of the aperture. With such a truncated aperture diaphragm, the rotary scanning device 27 can scan over a larger angle, ie, better utilization can be achieved with only a 10% reduction in the aperture area.

次に第5図及び第6図を参照すると、第1のフォールド
ミラー23と第2のフォールドミラー24が、前記検出
器3と前記回転走査装置27との間の物理的間隔を短縮
するとともに該検出器及び関連冷加装置の配置を容易に
づるように位置されている。ll1DJ線走査装置のパ
ッケージ化を示1第5図の実施例において、前記フォー
ルドミラー24は光学軸89を中心として配置されて回
転可能に位置される。−旦位置されるとともに、留め金
具81が7ランジ83を適所に保持してフォールドミラ
ー24の回転を阻止する。このような配列は最大180
’までの回転を許す。同様に、フォールドミラー23は
光学軸91を中心として360″回転され得そしてフラ
ンジ85及び留め金具87によって固定的に確保される
。第6図は第5図の側面図であり、前記M射線走査装置
のパッケージ化の融通性をさらに説明している。
Referring now to FIGS. 5 and 6, a first fold mirror 23 and a second fold mirror 24 reduce the physical spacing between the detector 3 and the rotary scanning device 27 and It is located to facilitate the placement of the detector and associated cooling equipment. In the embodiment of FIG. 5, which shows the packaging of the ll1DJ line scanning device, the fold mirror 24 is arranged and rotatably positioned about the optical axis 89. - Once in position, the catch 81 holds the seven flange 83 in place to prevent rotation of the fold mirror 24. Such an array has a maximum of 180
Allow rotation up to '. Similarly, the fold mirror 23 can be rotated 360'' about the optical axis 91 and is secured fixedly by the flange 85 and the fastener 87. FIG. 6 is a side view of FIG. The flexibility of device packaging is further illustrated.

以上の説明に関して更に以下の項を開示する。Regarding the above description, the following sections are further disclosed.

(1)  放射線走査システムにおいて、該システムが
、予画定された開口絞りを有する放射線検出器と、該放
射線検出器の第1像を形成するように配置された第1中
継レンズと、前記第1中継レンズから予決定された距離
を以て位置されそして前記放射線検出器の第2像を形成
するとともにライン走査装置上に瞳孔を中継するように
配置された第2中継レンズとを有し、+’+Q記ライシ
ライン走査装数の平坦な反射面をその円周に沿って均等
に配置されそして前記中継された瞳孔を受取るように位
置決めされたロータを有し、前記反射面のおのおのが前
記0−夕の回転軸線に対して実質的に垂iの法線を有し
、前記ロータが前記第2中継レンズと前記放射線検出器
の第2像との間に配置され、そして前記ロータがその回
転軸線を前記第2中継レンズの光学軸と交差させ、前記
8転軸線が前記ロータの回転に従って前記第2像が実質
的に円形軌跡内で運動するようにされる態様に配置され
ており、さらに前記システムが、実質的にトロイド形の
凹面ミラーと、前記ロータの任意の特定回転位置から反
射される光線を反射光線を受取るように位置された前記
実質的にトロイド形の凹面ミラー上へ偏向させるため実
質的に円形の軌跡に作用的に位置される視野レンズとを
有し、前2実質的にトロイド形の凹面ミラーが前記反射
光線を平行束に規準しそして第2の瞳孔の位置を画定す
るように前記視野レンズと協働し、さらに前記システム
が予決定された方向に平行光束を反射するように位置さ
れたフレーム走査装置を有しそして該フレーム走査装置
が第2の瞳孔に配置されていることを特徴とする放射線
走査システム。
(1) A radiation scanning system, the system comprising: a radiation detector having a predefined aperture stop; a first relay lens arranged to form a first image of the radiation detector; a second relay lens positioned at a predetermined distance from the relay lens and positioned to form a second image of the radiation detector and relay the pupil onto the line scanning device; a rotor having a number of flat reflective surfaces evenly spaced along its circumference and positioned to receive the relayed pupils, each of said reflective surfaces the rotor having a normal substantially perpendicular i to the axis of rotation, the rotor being disposed between the second relay lens and the second image of the radiation detector, and the rotor having its axis of rotation intersecting the optical axis of the second relay lens, the octavo axis being arranged in a manner such that the second image moves in a substantially circular trajectory as the rotor rotates; , a substantially toroid-shaped concave mirror for deflecting a ray reflected from any particular rotational position of said rotor onto said substantially toroid-shaped concave mirror positioned to receive the reflected ray; and a field lens operatively positioned in a circular trajectory, such that two front substantially toroidal concave mirrors normalize said reflected rays into a parallel beam and define the position of a second pupil. Cooperative with the field lens, the system further comprises a frame scanning device positioned to reflect a parallel beam of light in a predetermined direction, and the frame scanning device is located at the second pupil. A radiation scanning system featuring:

(2)  第1墳記載の放射線走査システムにおいて、
さらに、前記第1中継レンズと前記放射線検出器の第1
像との間の第1光学通路に位置される第1フオールドミ
ラーを有する放射線走査システム。
(2) In the radiation scanning system described in the first tomb,
Furthermore, the first relay lens and the first relay lens of the radiation detector
A radiation scanning system having a first fold mirror positioned in a first optical path between the image and the image.

(3)  第2墳記載の放射線走査システムにおいて、
さらに、前記放射線検出器の第1像と前記第2中継レン
ズとの間の第2光学通路に位置される第2フオールドミ
ラーを有する放射線走査システム。
(3) In the radiation scanning system described in the second tomb,
The radiation scanning system further includes a second fold mirror positioned in a second optical path between the first image of the radiation detector and the second relay lens.

(4)  第3項記載の放射線走査システムにおいて、
前記第1フオールドミラーが前記第1光学通路に沿って
回転自在に取付けられそして前記第2フオールドミラー
が前記第2光学通路に沿って回転自在に取付けられてい
る放射線走査システム。
(4) In the radiation scanning system described in paragraph 3,
A radiation scanning system, wherein the first fold mirror is rotatably mounted along the first optical path and the second fold mirror is rotatably mounted along the second optical path.

(5)  第1項記載の放射線走査システムにおいて、
前記視野レンズが前記ライン走査装置からの反射光線に
よって生じる第3の瞳孔に近接して位置されている放射
線走査システム。
(5) In the radiation scanning system described in paragraph 1,
A radiation scanning system, wherein the field lens is located proximate a third pupil caused by reflected light from the line scanning device.

(6)  第5項記載の放射線走査システムにおいて、
さらに、前記第1中継レンズと前記族114線検出器の
第1像との間の第1光学通路に位置される第1フオール
ドミラーをイjする放射線走査システム。
(6) In the radiation scanning system described in paragraph 5,
The radiation scanning system further includes a first fold mirror positioned in a first optical path between the first relay lens and a first image of the group 114 radiation detector.

(7)  第6項記載の放射線走査システムにおいて、
さらに、前記放tJ4Ii!検出器の第1像と前記第2
中継レンズとの間の光学通路に位置される第2フオール
ドミラーを有する放射線走査システム。
(7) In the radiation scanning system described in paragraph 6,
Furthermore, the release tJ4Ii! The first image of the detector and the second image
A radiation scanning system having a second fold mirror positioned in an optical path between the relay lens and the relay lens.

(8)  第7項記載の放射線走査システムにおいて、
前記第1フオールドミラーが前記第1光学通路に沿って
回転自在に取付けられそして前記第2フオールドミラー
が前記第2光学通路に沿って回転自在に取付けられてい
る放射線走査システム。
(8) In the radiation scanning system described in paragraph 7,
A radiation scanning system, wherein the first fold mirror is rotatably mounted along the first optical path and the second fold mirror is rotatably mounted along the second optical path.

(9)  第1項記載の放射線走査システムにおいて、
前記開口絞りが、第1の半径の丸端と該第1の半径の2
倍より短い距離によって互いから離された平行側壁とを
有する長方形の穴を有する放射線走査システム。
(9) In the radiation scanning system described in paragraph 1,
The aperture stop has a round end of a first radius and a round end of the first radius.
A radiation scanning system having a rectangular hole with parallel side walls separated from each other by a distance less than twice.

(10)第9項記載の放射線走査システムにおい°C1
さらに、前記第1中継レンズと前記tliOA線検出蒸
の第1像との間の第1光学通路に位置される第1フオー
ルドミラーを有する放射線走査システム。
(10) In the radiation scanning system described in item 9, °C1
The radiation scanning system further includes a first fold mirror positioned in a first optical path between the first relay lens and the first image of the triOA line detection vapor.

(11)  第10項記載の放射線走査システムにおい
て、さらに、前記放射線検出器の第1flElと前記第
2中継レンズとの間の光学通路に位置される第2フオー
ルドミラーを有する放射線走査システム。
(11) The radiation scanning system according to item 10, further comprising a second fold mirror located in an optical path between the first flEl of the radiation detector and the second relay lens.

(12)第11項記載の放射線走査システムにおいて、
前記第1フオールドミラーが前記第1の光学通路に沿っ
て回転自在に取付けられそして第2フオールドミラーが
前記第2の光学通路に沿って回転自在に取付けられてい
る放射線走査システム。
(12) In the radiation scanning system according to item 11,
A radiation scanning system, wherein the first fold mirror is rotatably mounted along the first optical path and the second fold mirror is rotatably mounted along the second optical path.

(13)  放射線走査システムにおいて、該システム
が、放litを電気信号に変換するための放射線検出器
装置及び変、換さるべき放tJIIの焦点集中のための
予画定された開口絞りを有する放011i1検出器装置
と、前記放射線検出器装置の第1&を形成するための第
1中継レンズ装置と、該第1中継レンズ装置から予決定
された距離に位置されそして前記放射線検出器装置の第
2像を形成するとともにライン走査装置上に瞳孔を中継
するために配置された第2中継レンズ装買とを有し、前
記ライン走査装置が複数の平坦な反射面を、放射線の光
線を反射させそして中継瞳孔を受取るために、その円周
に沿って均等に配置され、前記各反射面が前記ロータの
回転軸線に対して実質的に垂直の法線を有し、該ロータ
が前記第2中継レンズ装置と前記放射線検出器装置の第
2@どの間に配置されており、そして前記ロータがその
回転軸線を前記第2中継レンズ装置の光学軸線と交差さ
せ、そして前記ライン走査装置が前記第2像を反射光線
のラインスキャンに変換するために配置されており、さ
らに前記システムが、前記反射光線を平行光束に規準す
るための実質的にトロイド形の凹面ミラー装置と、前記
ロータの任意の特定回転部分から反射される反射光線を
受取るように位置されIこ前記実質的にトロイド形の凹
面ミラー装置上に偏向させるとともに第2の瞳孔の位置
を画定するように前記実質的にトロイド形の凹面ミラー
装置と協働するための視野レンズと、そして予決定され
た方向へ平行光束を反射させるように位置されたフレー
ム走査装置とを有し、該フレーム走査装置が前記第2の
瞳孔に配置されていることを特徴とづる放射線走査シス
テム。
(13) A radiation scanning system, the system comprising a radiation detector device for converting the radiation into an electrical signal and a predefined aperture stop for focusing the radiation to be converted. a detector arrangement, a first relay lens arrangement for forming a first and second image of the radiation detector arrangement, the first relay lens arrangement being located at a predetermined distance from the first relay lens arrangement and a second image of the radiation detector arrangement; and a second relay lens arrangement disposed to form a pupil and relay the pupil onto the line scanning device, the line scanning device having a plurality of flat reflective surfaces for reflecting and relaying the beam of radiation. the second relay lens device for receiving a pupil, each reflective surface having a normal substantially perpendicular to the axis of rotation of the rotor; and a second part of the radiation detector device, and the rotor intersects the axis of rotation with the optical axis of the second relay lens device, and the line scanning device scans the second image. arranged to convert the reflected beam into a line scan, the system further comprising: a substantially toroid-shaped concave mirror arrangement for collimating the reflected beam into a parallel beam; and any particular rotating portion of the rotor. said substantially toroidal concave mirror device positioned to receive reflected light rays reflected from said substantially toroidal concave mirror device to deflect onto said substantially toroidal concave mirror device and to define the location of a second pupil; and a frame scanning device positioned to reflect the collimated beam in a predetermined direction, the frame scanning device being disposed in the second pupil. A radiation scanning system characterized by:

(14)第13項記載の放射線走査シス−1ムにおいて
、前記視野レンズ装置が前記ライン走査装置からの反射
光線によって生じる第3の瞳孔に近接して作用的に位置
されている放射線走査システム。
14. The radiation scanning system of claim 13, wherein the field lens device is operatively located in close proximity to a third pupil caused by reflected light from the line scanning device.

(15)第13項記載の放射線走査システムにJ3いて
、前記間口絞りが、第1の半径の太端と該第1の半径の
2倍より短い距離によって互いから離された平行側壁と
を有する長方形の穴を有するjjs[fl)I線走査シ
ステム。
(15) The radiation scanning system J3 according to paragraph 13, wherein the frontage aperture has a wide end with a first radius and parallel side walls separated from each other by a distance less than twice the first radius. jjs[fl) I-line scanning system with rectangular holes.

(16)第15項記載の放11)J線走査システムにお
いて、さらに、第1の方向へ放射線を折り曲げるため前
記第1中継レンズ装置と前記放射線検出器装置の第1像
との間の第1の光学通路に位置される第1フオールドミ
ラーを有する放射線走査システム。
(16) In the radiation 11) J-ray scanning system described in paragraph 15, further, a first relay lens device between the first relay lens device and the first image of the radiation detector device for bending the radiation in a first direction. A radiation scanning system having a first fold mirror positioned in an optical path of the system.

(17)第16項記載の放射線走査システムにおいて、
さらに、第2の方向へ放射線を折り曲げるため前記放射
線検出器Viaの第1@と前記第2中継レンズ装置との
闇において第1の方向に位置される第2フオールドミラ
ーを有する放射線走査システム。
(17) In the radiation scanning system according to item 16,
The radiation scanning system further comprises a second fold mirror positioned in the first direction in the darkness between the first @ of the radiation detector Via and the second relay lens device for folding the radiation in a second direction.

(18)第17項記載のtIi銅線走査システムにおい
て、さらに、前記第1の方向と第2の方向とを交換する
ためのViaを有するtli銅線走査システム。
(18) The tIi copper wire scanning system according to item 17, further comprising a via for exchanging the first direction and the second direction.

(19)放射線走査方法において、該方法が予画定され
た間口絞りを有する放gAlit検出器によって放射線
を電気信号に変換する過程と、第1中継レンズ装置によ
って前記放射線検出器の第1像を形成する過程と、前記
第1中継レンズ装置から予決定距離に位置される第2中
継レンズ装置によってライン走査装置上に前記放射線検
出器装置の第2像を形成しそしてライン走査装置上に瞳
孔を中継する過程と、前記ライン走査装置によって前記
第2像を反射光線のラインスキャンに変換する過程とを
有し、前記ライン走査装置が、前記第2像の光線の反射
のためそして瞳孔を受取るためその円周に沿って均等に
配置された複数の平坦な反射面を有するロータを有し、
前記反射面のおのおのが前記ロータの回転軸線に対し実
質的に垂直の法線を有し、そして前記ロータが前記第2
中継レンズ装置と前記放射線検出器装置の第2像との間
に位置されそして前記ロータがその回転軸線を前記第2
中継レンズ装置の光学軸と交差させそして前記第2中継
レンズ装置と前記第2像との間に位置させ、さらに前記
方法が、実質的にトロイド形の凹面ミラーによって前記
反射光線を平行光束に規準する過程と、第2の瞳孔の位
置を画定するように実質的にトロイド形の凹面ミラーと
協働する視野レンズによって、反射光線を受取るように
位置された実質的にトロイド形の凹面ミラー上に、前記
ロータの任意の特定回転位置から反射される反射光線を
偏向させる過程と、そして予決定された方向へ第2の瞳
孔に位置されるフレーム走査装置によって平行光束を反
射させる過程とを有することを特徴とづる放射線走査方
法。
(19) A radiation scanning method, the method comprising: converting radiation into an electrical signal by means of a radiation gAlit detector having a predefined aperture aperture; and forming a first image of the radiation detector by a first relay lens device; forming a second image of the radiation detector device on a line scanning device by a second relay lens device located at a predetermined distance from the first relay lens device and relaying the pupil onto the line scanning device; and converting the second image into a line scan of reflected light rays by the line scanning device, the line scanning device having a pupil for reflection of the second image rays and for receiving the pupil. having a rotor with a plurality of flat reflective surfaces evenly spaced along the circumference;
each of the reflective surfaces has a normal substantially perpendicular to the axis of rotation of the rotor, and the rotor
the rotor is positioned between the relay lens device and the second image of the radiation detector device, and the rotor has its axis of rotation aligned with the second image of the radiation detector device;
intersecting the optical axis of a relay lens arrangement and located between the second relay lens arrangement and the second image, and the method further includes normalizing the reflected light beam into a parallel beam by a substantially toroid-shaped concave mirror. on a substantially toroidal concave mirror positioned to receive the reflected light beam by a field lens cooperating with the substantially toroidal concave mirror to define the position of a second pupil; , deflecting a reflected beam of light reflected from any particular rotational position of the rotor; and reflecting a parallel beam of light by a frame scanning device located in a second pupil in a predetermined direction. A radiation scanning method characterized by

(20)第19項記載の方法において、さらに、第1の
半径の太端と該第1の半径の2倍より短い距離によって
互いから離された平行側壁とをiする長方形の穴を有す
る縮小された開口絞りによって前記放射線検出器の放射
線を制限する過程を有する放射線走査方法。
(20) The method according to paragraph 19, further comprising a rectangular hole having a wide end of a first radius and parallel side walls separated from each other by a distance less than twice the first radius. A radiation scanning method comprising the step of restricting radiation of the radiation detector by an aperture diaphragm.

族9AI!i!走査システムは予画定されたl110絞
りを有する放射線検出器と共に使用される。第1中継レ
ンズが前記開口絞りから予決定された距離にlVi記放
uJ I!i!検出器の第1像を形成するように配置さ
れそして第2中継レンズが前記第1中継レンズから予決
定された距離に位置されそして前記放射線検出器の第2
像をライン走査装置上に形成するように配置される。該
ライン走査装置はその円周に沿って均等に配置される複
数の平坦な反射面を備えたロータを有する。これら反射
面のおのJ5のは 4゜前記ロータの回転軸線に対して
実質的に垂直の法線を右する。前記ロータは前記第2中
継レンズと前記放射線検出器の第2像との間に位置され
そしてその回転軸線を前記第2中継レンズの光学軸と交
差させそして該ロータが回転されるに従って前記第2像
が実質的に円形の軌跡内で連動するようにされる態様に
位置させる。実質的にトロイド形の凹面ミラーが、前記
ロータの任意の特定回転位置から反射される光線を前記
実質的にトロイド形の凹面ミラー上へ偏向させるような
軌跡に位置された視野レンズから偏向光線を受取るよう
に位置される。前記実質的にトロイド形の凹面ミラーは
@記反射光線を平行光束に規準する。フレーム走査装置
が前記平行光束を予決定された方向へ反射させるように
位置される。該フレーム走査装置は、前記ライン走査装
置の異なる様々の回転位置に関して前記実質的にトロイ
ド形の凹面ミラーからの異なる様々の平行光束の交差に
よって形成される瞳孔に位置される。
Tribe 9 AI! i! The scanning system is used with a radiation detector having a predefined l110 aperture. A first relay lens is positioned at a predetermined distance from the aperture stop. i! a second relay lens is positioned to form a first image of the radiation detector and a second relay lens is positioned at a predetermined distance from the first relay lens and forms a second image of the radiation detector.
The device is arranged to form an image on a line scanning device. The line scanning device has a rotor with a plurality of flat reflective surfaces evenly spaced along its circumference. J5 of each of these reflective surfaces is 4° to the right of a normal substantially perpendicular to the axis of rotation of the rotor. The rotor is located between the second relay lens and the second image of the radiation detector and has its axis of rotation intersecting the optical axis of the second relay lens, and as the rotor is rotated, the second The images are positioned in such a way that they are caused to move in a substantially circular trajectory. A substantially toroid-shaped concave mirror deflects a deflected ray from a field lens positioned at a trajectory such that the ray reflected from any particular rotational position of said rotor is deflected onto said substantially toroid-shaped concave mirror. positioned to receive. The substantially toroidal concave mirror normalizes the reflected beam into a parallel beam. A frame scanning device is positioned to reflect the collimated beam in a predetermined direction. The frame scanning device is located at the pupil formed by the intersection of different parallel light beams from the substantially toroidal concave mirror with respect to different rotational positions of the line scanning device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に基づく放射線走査システムのブロック
図である。 第2図は第1図の放射線走査システムの光学レンズ装置
を示す概略図である。 第3図は第2図の光学レンズ装置の側面図である。 第4図は第1図のライン走査装置における瞳孔、間口絞
りの像、を説明する図面である。 第5図及び第6図は第1図の放Dj4a走査システムの
パッケージ化を示す概略図である。 図面上、3・・・検出器、7・・・放射線走査方法、1
7・・・開口、19・・・第1中継レンズ、23.24
・・・フォールドミラー、25・・・第2中継レンズ、
27・・・回転走査装置、28・・・瞳孔、33・・・
面、35・・・トロイド形ミラー、37・・・視野レン
ズ、39・・・軌跡。
FIG. 1 is a block diagram of a radiation scanning system according to the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing an optical lens arrangement of the radiation scanning system of FIG. FIG. 3 is a side view of the optical lens device of FIG. 2. FIG. 4 is a diagram illustrating the image of the pupil and the aperture diaphragm in the line scanning device of FIG. 1. 5 and 6 are schematic diagrams illustrating the packaging of the radiation Dj4a scanning system of FIG. 1. On the drawing, 3...detector, 7...radiation scanning method, 1
7... Aperture, 19... First relay lens, 23.24
...Fold mirror, 25...Second relay lens,
27... Rotating scanning device, 28... Pupil, 33...
Surface, 35...Troid mirror, 37...Field lens, 39...Trajectory.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  放射線走査システムにおいて、該システムが、予画定
された開口絞りを有する放射線検出器と、該放射線検出
器の第1像を形成するように配置された第1中継レンズ
と、前記第1中継レンズから予決定された距離を以て位
置されそして前記放射線検出器の第2像を形成するとと
もにライン走査装置上に瞳孔を中継するように配置され
た第2中継レンズとを有し、前記ライン走査装置が複数
の平坦な反射面をその円周に沿つて均等に配置されそし
て前記中継された瞳孔を受取るように位置決めされたロ
ータを有し、前記反射面のおのおのが前記ロータの回転
軸線に対して実質的に垂直の法線を有し、前記ロータが
前記第2中継レンズと前記放射線検出器の第2像との間
に配置され、そして前記ロータがその回転軸線を前記第
2中継レンズの光学軸と交差させ、前記回転軸線が前記
ロータの回転に従つて前記第2像が実質的に円形軌跡内
で運動するようにされる態様に配置されており、さらに
前記システムが、実質的にトロイド形の凹面ミラーと、
前記ロータの任意の特定回転位置から反射される光線を
反射光線を受取るように位置された前記実質的にトロイ
ド形の凹面ミラー上へ偏向させるため実質的に円形の軌
跡に作用的に位置される視野レンズとを有し、前記実質
的にトロイド形の凹面ミラーが前記反射光線を平行束に
規準しそして第2の瞳孔の位置を画定するように前記視
野レンズと協働し、さらに前記システムが予決定された
方向に平行光束を反射するように位置されたフレーム走
査装置を有しそして該フレーム走査装置が第2の瞳孔に
配置されていることを特徴とする放射線走査システム。
A radiation scanning system, the system comprising: a radiation detector having a predefined aperture stop; a first relay lens arranged to form a first image of the radiation detector; and from the first relay lens. a second relay lens positioned at a predetermined distance and positioned to form a second image of the radiation detector and relay the pupil onto the line scanning device, the line scanning device having a plurality of a rotor having flat reflective surfaces evenly spaced along its circumference and positioned to receive the relayed pupils, each of the reflective surfaces substantially relative to the axis of rotation of the rotor; has a normal perpendicular to , the rotor is disposed between the second relay lens and a second image of the radiation detector, and the rotor has its axis of rotation with the optical axis of the second relay lens. intersecting and the rotational axes are arranged in a manner such that the second image moves in a substantially circular trajectory as the rotor rotates, and the system further comprises a substantially toroidal shaped concave mirror,
operatively positioned in a substantially circular trajectory for deflecting light rays reflected from any particular rotational position of the rotor onto the substantially toroid-shaped concave mirror positioned to receive the reflected rays; a field lens, the substantially toroidal concave mirror cooperating with the field lens to normalize the reflected rays into a parallel beam and define a second pupil position; A radiation scanning system comprising a frame scanning device positioned to reflect a collimated beam of light in a predetermined direction, the frame scanning device being located in a second pupil.
JP7170488A 1987-03-26 1988-03-25 Radiation scanning system Pending JPS641922A (en)

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