CH449281A - Gerät zum optischen Abtasten eines Blickfeldes mittels infraroter Strahlen - Google Patents

Description

  
 



  Gerät zum optischen Abtasten eines Blickfeldes mittels infraroter Strahlen
Die Erfindung betrifft ein Gerät zum optischen Abtasten eines Blickfeldes mittels infraroter Strahlen, bestehend aus einem Abtast-Detektor, einer Bildröhre und einer zwischen dieser und dem Detektor angeordneten Gruppe von Verstärkerstufen.



   Bei solchen bekannten Geräten wird z. B. eine von verschiedenen Stellen des abgetasteten Feldes ausgehende Strahlung durch optische oder mechanische Mittel aufeinanderfolgend dem Detektor zugeführt. Die mit dem Detektor über die Gruppe von Verstärkerstufen verbundene Bildröhre kann beispielsweise als Kathoden  strahiröhre    ausgebildet sein. Auf dem Bildschirm wird durch die Abtastung ein Bild erzeugt, dessen helle Teile den eine höhere Temperatur aufweisenden Teilen des abgetasteten Feldes entsprechen, wogegen die eine niedrigere Temperatur aufweisenden Teile des Feldes auf dem Bildschirm mit einer entsprechend kleineren Lichtstärke wiedergegeben werden.



   Bei den betreffenden Geräten werden schon seit langem Mittel angestrebt, mit denen man sich über die Temperatur in einem bestimmten Teil des abgetasteten Feldes vergewissern kann. Es ist zu diesem Zweck üblich, das auf dem Bildschirm befindliche Bild zu photographieren und über verschiedene Teile des aufgenommenen Bildes Schwärzungsdichte-Messungen vorzunehmen. Dieses Verfahren ist jedoch zeitraubend und erfordert eine spezielle Messausrüstung, damit man sich über die im Augenblick der Aufnahme an einem bestimmten Punkt des abgetasteten Feldes vorhandene Temperatur vergewissern kann.



   Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Gerät so zu vervollkommen, dass innerhalb Teilen des abgetasteten Feldes eine unmittelbare und sofortige Temperaturmessung möglich wird.



   Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass an eine Stelle der Verstärkerstufen ein auf den Spannungspegel dieser Stelle ansprechendes Glied angeschlossen ist, welches bei Erreichen einer gewissen Spannung ein Steuersignal erzeugt und dieses einer nachfolgenden Verstärkerstufe der genannten Gruppe zum Zwecke einer vorübergehenden Erhöhung der örtlichen Helligkeit des Bildschirmes zuführt.



   Durch die Hervorhebung der einer bestimmten Temperatur entsprechenden Punkte des abgetasteten Blickfeldes ist es möglich, die Punkte gleicher Temperatur alle auf dem aufgenommenen Bild als zusammenhängende, jeweils eine Isotherme darstellende Linien zu erhalten, die eine entsprechend vereinfachte und beschleunigte Auswertung des aufgenommenen Bildes ermöglichen.



   In der nachstehenden Beschreibung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht ; es zeigen:
Fig. 1 ein die Schaltung eines erfindungsgemässen Gerätes veranschaulichendes Blockschaltbild,
Fig. 2 eine schematisch gehaltene Darstellung einer auf dem Bildschirm des erfindungsgemässen Gerätes erhaltenen Anzeige
Das in Fig. 1 dargestellte Gerät weist einen auf infrarote Strahlung ansprechenden Detektor 1 auf. Der Detektor 1 ist in einer   Abtastkamera    2 angeordnet, die mit einer optisch-mechanischen Abtastvorrichtung 3 bekannter Ausführung zusammenwirkt und dafür sorgt, dass die von verschiedenen Punkten des abgetasteten Blickfeldes ausgehenden Strahlen aufeinanderfolgend dem Detektor zugeführt werden, so dass eine bildförmige Abtastung des Blickfeldes erzielt wird.



   Das vorzugsweise die Form einer modulierten Wechselstromspannung aufweisende Ausgangssignal des Detektors 1 wird einer Verstärkerstufe 4 zugeführt, die mit einem Spannungspegelmesser 5 versehen sein kann.



  An die Verstärkerstufe 4 kann ein einstellbares Dämpfungsglied 6 angeschlossen sein, durch das die Empfindlichkeit der Anordnung verändert und bei dem die eingestellte Empfindlichkeit mittels eines Empfindlichkeits Anzeigegerätes 7 abgelesen werden kann. An das Dämpfungsglied 6 ist eine weitere Verstärkerstufe 8 angeschlossen, in der die dem Detektor 1 zugeführte und mit ihrer Amplitude sich gemäss den jeweiligen Änderungen der Strahlungsintensität ändernde Eingangsspannung in  eine entsprechend veränderliche Gleichspannung umgeformt wird. Diese Gleichspannung wird anschliessend in einem Gleichstromverstärker 9 verstärkt und moduliert daraufhin die Leuchtstärke einer Bildröhre 10.



  Die Bildröhre 10 ist mit üblichen Ablenkgliedern 11 versehen, die über Ablenkungsgeneratoren 12 und 13 üblicher Ausführung synchron zu der Abtastung der Abtastkamera 2 gesteuert werden, wobei die Steuerung mittels in der Abtastvorrichtung 3 erzeugter Steuerspannungen erfolgt. An die Verstärkerstufe 8 ist weiterhin ein üblicher Erzeuger 14 einer Grauskala angeschlossen, der diese Skala vorzugsweise entlang einem Seitenrand des wiedergegebenen Bildes erzeugt. Der Erzeuger 14 kann so ausgelegt sein, dass ein eine linear ansteigende Spannung erzeugt, die nach ihrer Verstärkung entlang der Grauskala eine Linie linear ansteigender Leuchtdichte erzeugt. Die Lage der Grauskala entlang einem Rand des erzeugten Bildes kann durch eine geeignete Synchronisation mit der Abtastbewegung erzielt werden.



   Die bisher beschriebenen Bestandteile des Abtastgerätes arbeiten in bereits bekannter Weise so, dass auf dem Bildschirm ein Bild des abgetasteten Blickfeldes erzeugt wird, von dem heller beleuchtete Stellen einer höheren Temperatur des betreffenden Punktes des abgetasteten Feldes entsprechen. Um diesen Temperaturwert auszuwerten, kann das wiedergegebene Bild, wie bereits ausgeführt, photographiert und am entsprechenden Punkt der Photographie einer Schwärzungsmessung durchgeführt werden. Eine Bestimmung der Temperatur an einem bestimmten Punkt des Bildes kann weiterhin durch Vergleichen der Helligkeit des Punktes des Bildschirmes mit der die gleiche Helligkeit aufweisenden Stelle der Grauskala erfolgen.

   Eine solche Bestimmung unterliegt jedoch einer beträchtlichen Ungewissheit, die sich unter anderem aus dem Abstand des Messpunktes auf dem Bildschirm vom zugehörigen Punkt der Grauskala ergibt.



   Damit die Temperatur auf den verschiedenen Stellen des Bildes des Bildschirmes mit einer grösseren Genauigkeit gemessen werden kann, ist an die Verstärkerstufe 8 erfindungsgemäss ein auf den Spannungspegel ansprechendes Glied 15 (Diskriminator) angeschlossen, das auf einen gewissen Spannungspegel seiner Anschlussstelle an der Verstärkergruppe anspricht und daraufhin ein Steuersignal erzeugt und dem Gleichstromverstärker 9 so zuführt, dass ein momentanes Anwachsen der Helligkeit und auf dem Bildschirm an der dem abgetasteten Punkt des Blickfeldes entsprechenden Stelle in diesem Augenblick ein gegenüber den übrigen Lichtpunkten hellerer Lichtpunkt erzeugt wird, wenn die Temperatur des abgetasteten Punktes gerade so gross ist,

   dass der dieser Temperatur entsprechende Spannungspegel an der entsprechenden Stelle der Verstärkergruppe gleich dem vorgennanten Spannungspegel des auf den Spannungspegel ansprechenden Gliedes 15 ist. Das genannte Glied
15 ist weiterhin mit einer Einstellvorrichtung 16 zum Verändern seines Pegelwertes versehen, auf den das Glied (Diskriminator mit variablem Pegelwert) im Sinne der Erzeugung des genannten Steuersignals anspricht.



   Vorrichtungen, die auf vorbestimmte Spannungspegel ansprechen, sind an sich bekannt und besitzen beispielsweise ein einstellbares Potentiometer, um eine vorbestimmte Bezugsspannung abnehmen zu können, die mit der Spannung an der vorgenannten Stelle der Verstärkergruppe verglichen wird. Wenn also die letztere Spannung mit der eingestellten Bezugsspannung übereinstimmt, wird in bekannter Weise eine Steuerspannung erzeugt, die zum Steuern des Gleichstromverstärkers 9 verwendet wird.



   Die Punkte vergrösserter Helligkeit, die auf diese Weise erzeugt werden, erscheinen auf dem wiedergegebenen Bild an allen den abgetasteten Stellen des Blickfeldes, die dieselbe Temperatur aufweisen. Eine alle diese Punkte verbindende Linie kann deshalb als Isotherme betrachtet werden, die alle Teile gleicher Temperatur des abgetasteten Feldes anzeigt. Es ist auch möglich, die Nachleuchtdauer der helleren Lichtpunkte auf dem Bildschirm so gross zu machen, dass auf dem letzteren eine zusammenhängende Linie aller dieser Punkte erscheint. Dies ist schematisch in Fig. 2 angedeutet, wo die Linie 17 aus einer gleichen Temperatur zugeordneten Punkten gebildet ist.

   Durch geändertes Einstellen der Bezugsspannung des genannten Gliedes 15 werden auf dem Bildschirm Punkte vergrösserter Helligkeit erzeugt, die anderen Stellen des abgetasteten Blickfeldes entsprechen, wodurch auf dem Bildschirm eine einer anderen Temperatur entsprechende Isotherme 18 wiedergegeben wird. Wenn ausserdem an einem Rand des Bildschirmes eine Grauskala wiedergegeben ist, wird eine entsprechende Anzeige auch in der Grauskala erhalten, so dass auf dieser Skala entweder eine Linie 17' oder eine Linie 18' vergrösserter Helligkeit erzeugt wird.



  Wenn das Bild photographiert wird, kann auf diese Weise für spätere Fälle die eingestellte Bezugsspannung des genannten Gliedes 15 und somit auch die auf der Photographie dargestellte Isotherme leicht bestimmt werden. Zur Ermittlung und Festlegung (Archivierung) der vollständigen Temperaturverteilung eines Blickfeldes kann vom Bild des Bildschirmes für jede unterschiedliche, einer gewünschten Isotherme entsprechende Einstellung des genannten Gliedes 15 eine Aufnahme gemacht werden.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Gerät zum optischen Abtasten eines Blickfeldes mittels infraroter Strahlen, bestehend aus einem Abtast Detektor, einer Bildröhre und einer zwischen dieser und dem Detektor angeordneten Gruppe von Verstärkerstufen, dadurch gekennzeichnet, dass an eine Stelle (8) der Verstärkerstufen (6, 8, 9) ein auf den Spannungspegel dieser Stelle ansprechendes Glied (15) angeschlossen ist, welches bei Erreichen einer gewissen Spannung ein Steuersignal erzeugt und dieses einer nachfolgenden Verstärkerstufe (9) der genannten Gruppe zum Zwecke einer vorübergehenden Erhöhung der örtlichen Helligkeit des Bildschirmes zuführt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Glied (15) auf verschiedene Spannungspegel im Sinne der Abgabe je eines entsprechenden Steuersignals einstellbar ist.

   2. Gerät nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Glied (15) eine auf Temperaturgrade geeichte Einstellvorrichtung (16) aufweist.

   3. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe von Verstärkerstufen (6, 8, 9) so ausgelegt ist, dass zwischen der genannten Stelle (Verstärkerstufe 8) der Verstärkergruppe und der Bildröhre (10) eine reine Gleichspannungsverstärkung stattfindet, wobei einer bestimmten Gleichspannung an der genannten Stelle eine bestimmte Temperatur am ent sprechenden Punkt des abgetasteten Blickfeldes ent spricht.

   4. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildschirm eine grosse Nachleuchtdauer aufweist, um einer gleichen Temperatur zugeordnete Punkte, an denen während des Abtastens des Blickfeldes eine vorübergehende Erhöhung der Helligkeit erfolgt, als zusammenhängende Linie erscheinen lassen zu können, die eine einer bestimmten Temperatur entsprechende Isotherme darstellt.

   5. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an die Gruppe von Verstärkerstufen (6, 8, 9) ein im wiedergegebenen Bild, vorzugsweise an einem Band desselben, eine Grauskala erzeugendes Glied (Erzeuger 14) angeschlossen ist.