47、前置物镜多边形扫描系统的深入解析

前置物镜多边形扫描系统的深入解析

1. 引言

在光学扫描领域，规则棱柱多边形扫描系统是一个重要的研究方向。之前已有学者对其设计方程进行过分析和描述。我们此次聚焦于全面直观地理解改变入射光束宽度（直径）D、入射光束偏移角 2p（即入射光束相对于 x 轴的偏移角度）以及多边形扫描器上反射镜 facet 的数量 N 所产生的影响，且不考虑分辨率方面的性能。为了实现这一目标，我们选择笛卡尔直角坐标系 Ox 和 Oy 来表示直线方程、轨迹以及重要点的坐标，原点与规则棱柱多边形扫描器的旋转轴 0 重合，x 轴（Ox）平行于物镜的光轴。

1.1 研究主题概述

本文主要涵盖三个不同的主题，分别由三个独立的部分进行阐述：
- 多边形扫描系统的方程和坐标
- 瞬时扫描中心（ICS）
- 图像格式外的静态鬼影图像

2. 多边形扫描系统的方程和坐标

2.1 目标

我们的目标是精确给出重要点的坐标、这些点之间的距离，以及入射光束、扫描轴和物镜光轴这三个轴相对于多边形扫描器旋转轴 0 的方程，从而避免手动或计算机辅助的迭代技术。同时，揭示多边形扫描系统光机设计布局的限制条件，带来意想不到的有趣见解。

2.2 中间位置和扫描轴

当多边形扫描器的 facet 处于中间位置时，反射的准直入射光束平行于 x 轴，该反射光束轴 PU 定义为扫描轴，且扫描轴和物镜光轴均平行于 x 轴。

2.3 反射镜 facet 角度 A

从中间位置开始，反射光束围绕扫描轴以 ±A 的角度进行对称扫描。这里的 A 是反射镜 facet 角度，即 f