Сканирующая система

 

СКАНИРУЮЩАЯ СИСТЕМА, содержащая объектив, линейку приемников излучения, установленную в фокальной плоскости объектива, и качающееся зеркало, установленное между объективом и линейкой приемников излучения, отличающаяс я тем, что,с целью повышения ка чества изображения и быстродействия системы, оно снабжена несколькими дополнительными линейками приемников излучения, установленными i фокальной плоскости объектива на расстоянии друг от друга, симметрично относительно оси объектива.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ФЧВВЙ

РЕСПУБЛИК (ИВ OD

М5р G 02 В 27/17

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЮМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТФ (21) 3398786/18-10 (22) 19.02.82 (46) 15.03.84. Бюл. 9 10 (72) Е.Я.Кариженский (53) 535.8(088.8) (56) l. Ллойд Дж. Системы тепловидения. М., Мир, 1978, с.258.

2. Там же, с.293. (54) (57) СКАНИРУЮЩАЯ СИСТЕМА, содержащая объектив, линейку приемников излучения, установленную в фокальной плоскости объектива, н качающееся зеркало, .установленное между объективом н линейкой приемников излучения, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения качества изображения и быстродействия системы, оно снабжена несколькими дополнительными линейками приемников излучения, установленными в фокальной плоскости объектива на расстоянии друг от друга, симметрично относительно оси объектива.

Ю

QO

Ю

Ю

1080106

Ф

Цель изобретения - повышение качества изображения и быстродействия системы.

Поставленная цель достигается тем, что сканирующая система, со- 65

Изобретение относится к оптикоэлектронному приборостроению, а конкретно к приборам, служащим для получения изображЕний в инфракрасных лучах, т.е. к тепловизорам.

Известна сканирующая система, . 5 содержащая объектив, линейку прием" ников излучения и подвижное зеркало, установленное перед объективом 111.

Подвижное, например периодически )0 качающееся между двумя ограничителями хода, зеркало служит для перемещения изображения, сформированного оптической системой в плоскости линейки чувствительных эле- 15 ментов приемника излучений с целью обеспечения полного последовательного разложения иэображений.

Оно устанавливается в параллельном пучке лучей. При этом наблюдается сравнительно хорошее качество иэображения, но размеры зеркала получаются относительно большими, так как его площадь должна быть больше площади объектива. Это, а также

25 инерция зеркала, отрицательно сказывается на габаритах и быстродействии приборов.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является сканирующая система, содержащая объектив, линейку приемников излучения,установленную в плоскос-, ти изображения объектива, и подвижное зеркало, установленное между объективом и линейкой прием- 35 ников излучения (2.1.

В этом случае размеры зеркала получаются меньшими, что сокращает габариты системы и повышает ее быстродействие. Однако при этом имеет место расфокусировка, приводящая к снижению качества изображения и точности работы системы. В работающем устройстве иэображение предмета, напримеР 45 светящейся точки, создается оптической системой, состоящей из объектива и сканирующего зеркала, на одном из элементов линейки, расположенной в плоскости изображения.

В процессе сканирования зеркало поворачивается на угол г, выбираемый с учетом размеров плоскости изображения объектива. При этом изображение перемещается по дуге на угол

2,у, а плоскость изображения отходит от первоначального положения (а следовательно, и от элемента линейки) на величину отрезка Е, происходит ас ок си овка. держащая объектив, линейку приемников излучения, установленную в плоскости иэображения объектива, и качающееся зеркало, установленное между объективом и линейкой приемников излучения, снабжена несколькими дополнительными линейками приемников излучения, установленными в фокальной плоскости объектива на расстоянии друг от друга, симметрично относительно оси объектива, На чертеже изображена предлагаемая сканирующая система.

Сканнрующая система состоит из объектива 1, качающегося зеркала 2, нескольких линеек приемников 3 излучения (1 — расстояние между линейками)., при этом 4 — фокальная плоскость объектива, положение которой соответствует положению зеркала 2, обозначенному сплошной линией.

Сканирующая система работает аналогично прототипу.

Изображение предмета создается оптической системой, состоящей из объектива 1 и сканирующего зеркала 2 в фокальной плоскости 4 объектива. В фокальной плоскости 4 объектива установлено несколько линеек приемников, например два.

Поэтому требуемый угол отклонения .2„ зеркала 2 в два раза меньше, чем в прототипе, т.е.

Х

При отклонении плоскости изображения на угол 2 у„ сканируются одновременно две четверти плоскости иэображения, расположенные слева от линеек приемников 3, а при отклонении зеркала в другую сторону сканируются две четверти, расположенные справа от линеек. Ва один цикл отклонения зеркала плоскость изображения сканируется два раза. При этом отрезок Г в два раза меньше, чем в прототипе, т.е. E = †. При малых углах отклоЕ нения у =- агс1 —

2 . Г 2E (при а= Ь) где — расстояние между линейками

Г приемников излучения;

- фокусное расстояние объектива;

,6 — соответственно расстояния от объектива до зеркала и от зеркала по фокальной плоскости.

В этом случае улучшается и качество изображения, характеризуемое диаметром Н кружка рассеяния, поскольку

1080106!

Составитель В.Дринь

Редактор Л.Алексеенко Техред В.Далекорей Корректор Г.Решетник

Заказ 1332/47 . Тираж 497 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где Ф, К и d — соответственно ди-. аметр, фокусное расСтояние и относитель-. ное отверстие объектива.

При использовании числа линеек 5 больше двух расфокусировка и угол отклонения зеркала уменьшаются значительнее.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет значительно расширить область применения наиболее простой и дешевой иэ сканирующих систем, какой является система с одним плоским зеркалом.

Введение в систему дополнительной одной (или более) линейки приемников хотя и связано с некоторым ее удорожанием, однако повышает обнаружительную способность- главный показатель эффективности приемной сканирующей системы. В самом деле, при двух линейках сокращается в два раза угол отклонения зеркала, что влечет эа собой сокращение полосы частот сигнального тракта при" бора, в состав которого входит сканирующая система. Кроме того, введение дополнительных линеек (рядов) приемников упрощает реализацию чересстрочной развертки в приборах, в которых сигналы Йа выходе сканирующей системы усиливаются, а затем преобразуются снова в оптические сигналы с целью визуализации изображения °

Технико-экономическая эффективность иэображения сводится к повышению качества изображения, а также быстродействия, поскольку уменьшается угол сканирования и ограничительное влияние массы зеркала на увеличение частоты развертки снижается, к повышению обнаружительной способности и к упрощению механизма чересстрочной развертки, а следовательно, и к упрощению устройства в целом.