RU1793415C - Scanning system - Google Patents

Abstract

Использование: исследование тепловых полей. Сущность изобретени : устройство содержит два оптических канала, сканирующий элемент из спаренных наклонных зеркал , отражающие поверхности которых ориентированы в противоположные стороны , привод сканирующего элемента и два приемника излучени , размещенные в одном корпусе, 6 з.п.ф-лы, 4 ил.Usage: study of thermal fields. SUMMARY OF THE INVENTION: the device comprises two optical channels, a scanning element of paired inclined mirrors, the reflecting surfaces of which are oriented in opposite directions, a scanning element drive and two radiation receivers located in one housing, 6 cpfs, 4 silt.

Description

Изобретение относитс  к оптотехнике и может найти применение в оптико-электронных приборах, например в тепловизо- рах. . The invention relates to optics and may find application in optoelectronic devices, for example, thermal imagers. .

Известны различные сканирующие системы , в том числе и двухканальные, содержащие по два приемника излучени  1J. Из естна двухканальна  сканирующа  система со сканирующим элементом, состо щим из спаренных наклонных плоских зеркал 2. Наличие двух отдельных фотоприемников , обладающих неизбежным разбросом геометрических (физических) характеристик , в том числе вследствие ошибок при юстировке их пространственного положени , ухудшает качество формируемого с их помощью изображени . Если средством визуализации служит телевизионна  трубка, то качество изображени  может снижатьс  за счет ограниченного числа элементов разрешени  в строке на ее экране.Various scanning systems are known, including two-channel, containing two 1J radiation detectors. A conventional two-channel scanning system with a scanning element consisting of paired inclined planar mirrors 2. The presence of two separate photodetectors having an inevitable spread of geometric (physical) characteristics, including due to errors in adjusting their spatial position, affects the quality of the image formed with their help . If the television tube is the visualization tool, the image quality may be reduced due to the limited number of resolution elements per line on its screen.

Кроме того, в данной системе ограничено быстродействие из-за наличи  только по одному зеркалу в каждом канале.In addition, in this system, performance is limited due to the presence of only one mirror in each channel.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества изображени  и быстродействи .The aim of the invention is to improve image quality and speed.

Сущность изобретени  характеризуетс  содержанием его формулы.The invention is characterized by the content of its formula.

На фиг. 1а показана схема (первый вариант ), содержаща  телескопическую систему с вогнутыми 1,2 и выпуклыми 3,4 зеркалами, при этом последние установлены на оси поворота; 5,6 - плоские зеркала сканирующего элемента; 7,8 - зеркальные объективы; 9,10- конденсаторы, 11 - фотоприемники с чувствительными элементами (фиг.1в): приемник, установленный на оси поворота (фиг. 16).In FIG. 1a shows a diagram (first embodiment) comprising a telescopic system with concave 1.2 and convex 3.4 mirrors, the latter being mounted on a pivot axis; 5.6 - flat mirrors of the scanning element; 7.8 - mirror lenses; 9.10 - capacitors, 11 - photodetectors with sensitive elements (pigv): the receiver mounted on the axis of rotation (Fig. 16).

На фиг. 2 - форма растра, получаемого при использовании схемы фиг. 1.In FIG. 2 is a raster shape obtained using the circuit of FIG. 1.

На фиг. 3 показан второй вариант системы , на которой имеютс : 1,2 -наклонные, спаренные зеркала, установленные с возможностью поворота вокруг оси (с целью изменени  формы растра); 3,5 и 4,6 - телескопические системы, 7 - гранный сканирующий элемент с осью вращени , св занной с двигателем 8; 9 - объектив; 12 - фотоприемник с окном 10 и линейкой чувствительных элементов 11.In FIG. Figure 3 shows a second embodiment of a system on which there are: 1,2-inclined, twin mirrors mounted rotatably around an axis (to change the shape of the raster); 3.5 and 4.6 are telescopic systems; 7 is a faceted scanning element with a rotation axis connected to engine 8; 9 - lens; 12 - photodetector with a window 10 and a line of sensitive elements 11.

На фиг. 4 показана примерна  схема обработки сигналов и получени  изображений с помощью элт, на которой обозначены: 1 - фотоприемник, 2 - блок предусилителей сигналов, 3 - электронный коммутатор с распределителем импульсов 4; 5 - видеоусилители; 6,7 - телевизионные трубки, симч In FIG. 4 shows an exemplary signal processing and image acquisition circuit using a CRT, which shows: 1 - a photodetector, 2 - a signal preamplifier unit, 3 - an electronic switch with a pulse distributor 4; 5 - video amplifiers; 6.7 - TV tubes, sim

ЁYo

XI юXI th

Сд JVSD JV

«mJk"MJk

елate

метрично расположенные относительно общей оси, направленной на общий экран 10 из листового материала.metrically arranged relative to a common axis directed to a common screen 10 of sheet material.

На схеме фиг.1э оси объективов 1 и 2 направлены в предметную плоскость под углом 2 а друг к другу, чем обеспечиваетс  получение растра с форматом 2:1 (фиг.2), при котором полнее используетс  сравнительно узкое поле зрени  каждого из объективов , а также повышаетс  качество изображени  по сравнению с использованием одного широкопольного объектива. Рассмотрим действие схемы. Поток излучени  проходит к двум линейкам приемникаIn the diagram of FIG. 1e, the axes of the lenses 1 and 2 are directed to the object plane at an angle 2 and to each other, which ensures a raster with a 2: 1 format (figure 2), in which the relatively narrow field of view of each lens is used more fully image quality is also improved compared to using a single wide-field lens. Consider the action of the circuit. The radiation stream passes to two lines of the receiver

Claims (2)

1-3-5-7-91-3-5-7-9 11 через элементы:11 through the elements: . При ко2-4-6-8-10 лебани х сканирующего элемента производитс  развертка изображени  чувствительных элементов по строкам в пред- мзтной плоскости. Дл  сокращени  числа этих элементов и соответственно электрических каналов, возможно использование чересстрочной развертки путем колебани  фотоприемника вокруг оси (фиг. 16), имеющего разреженные линейки (фиг.1в), в такт с колебани ми сканирующего элемента. Схема допускает возможность изменени  масштаба изображени  путем поворота вокруг оси зеркал 3,4, что исключает телескопическую систему из устройства.. When ko2-4-6-8-10 swings of the scanning element, the image of the sensitive elements is scanned along the lines in the predominant plane. In order to reduce the number of these elements and, accordingly, electric channels, it is possible to use interlaced scanning by oscillating the photodetector around the axis (Fig. 16) having sparse rulers (Fig. 1c) in time with the oscillations of the scanning element. The scheme allows the possibility of zooming by rotating around the axis of the mirrors 3,4, which excludes the telescopic system from the device. На фиг. 3 лучистый поток от предмета направлен параллельно по ветв мIn FIG. 3 radiant flux from the object is directed parallel to the branches m 2-4-6-7-9-10-11 ФОКУСИРУЯСЬ на правой и левой половинах линейки приемника 12. При колебани х (или вращении) вокруг оси производитс  развертка изображени . Эта схема позвол ет увеличить быстродействие , поскольку сканирующий элемент может быть более, чем две грани. Поворот зеркал 1,2 вокруг оси обеспечивает изменение формы растра. Дл  обработки сигналов может быть использована схема фиг.4. От фотоприемника 1 сигналы по п2-4-6-7-9-10-11 FOCUSING on the right and left halves of receiver line 12. When vibrating (or rotating) around an axis, the image is scanned. This scheme allows to increase the speed, since the scanning element can be more than two faces. The rotation of the mirrors 1.2 around the axis provides a change in the shape of the raster. For signal processing, the circuit of FIG. 4 can be used. From the photodetector 1 signals on p каналам следуют по цепи: 2-3-5- i -10,the channels follow the chain: 2-3-5-i -10, образу  на экране изображение формата 2:1, благодар  чему возможное число элементов разложени  в строке определ етс a 2: 1 format image on the screen, whereby the possible number of decomposition elements per line is determined 0 суммой таких чисел у двух телевизионных трубок, что повышает разрешающую способность системы. При этом полнее используетс  площадь экрана (обычно круглого) каждой трубки, что способствует сокраще5 нию габаритов прибора (если сравнить формат 1:1 с форматом 4:3). Изображени  с экранов трубок формата 1:1 плотно стыкуютс  на общем экране, образу  формат 2:1. Общий экран 10 выполн етс  из какого-ли0 бо листового материала, например из матового стекла.0 the sum of these numbers for two television tubes, which increases the resolution of the system. In this case, the screen area (usually round) of each tube is used more fully, which helps to reduce the dimensions of the device (if we compare the 1: 1 format with the 4: 3 format). Images from the screens of 1: 1 format tubes fit tightly together on a common screen, in a 2: 1 format. The common screen 10 is made of any sheet material, for example frosted glass. Формула изобретени The claims 1. Сканирующа  система, содержаща  первый и второй оптические каналы со средствами дл  изменени  масштаба изображени  и ориентации оптических каналов в пространстве, сканирующий элемент из спаренных наклонных зеркал, снабженный приводом, два приемника излучени , оптическую систему и средства визуализации, причем каждый оптический канал св зан с соответствующим приемником излучени  через сканирующий элемент и оптическую систему, отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества изображени , отражающие поверхности наклонных зеркал сканирующего элемента ориентированы в противоположные стороны, а приемники излучени  размещены в одном корпусе..1. A scanning system comprising first and second optical channels with means for zooming and orienting the optical channels in space, a scanning element of paired inclined mirrors, equipped with a drive, two radiation receivers, an optical system and imaging devices, each optical channel being connected with an appropriate radiation receiver through a scanning element and an optical system, characterized in that, in order to improve image quality, the reflective surfaces of the inclined mirrors with aniruyuschego element are oriented in opposite directions, and the radiation receivers are arranged in one housing .. 2. Система по п.1, о т л и ч а ю щ а   с   тем, что корпус приемников излучени  расположен между сторонами наклонных зеркал , выполненных с отверсти ми, соосными оси вращени  сканирующего элемента, а2. The system according to claim 1, with the proviso that the housing of the radiation receivers is located between the sides of the inclined mirrors made with holes coaxial to the axis of rotation of the scanning element, and приемники излучени  ориентированы в направлении отверстий в соответствующих наклонных зеркалах.radiation receivers are oriented in the direction of the openings in the respective oblique mirrors. з. Система по п. 1 .отличающа с  тем, что ось вращени  сканирующего элемента совпадает с бессектрисойугла между спаренными наклонными зеркалами, а приемники излучени  расположены симметрично относительно оси вращени  ска- пирующего элемента.h. The system according to claim 1, characterized in that the axis of rotation of the scanning element coincides with the angleless structure between the paired inclined mirrors, and the radiation detectors are located symmetrically with respect to the axis of rotation of the scanning element. 4. Система по п.2, отличающа с 4. The system of claim 2, wherein тем, что приемники излучени  установленыthe fact that the radiation receivers are installed с возможностью поворота вокруг оси, параллельной оси вращени  сканирующегоrotatable around an axis parallel to the axis of rotation of the scanning элемента.item. 5. Система по пп. 2и 4, отличающа с  тем, что каждый оптический канал выполнен из вогнутого зеркала с отверстием и обращенного к нему зеркала, причем выпуклые зеркала оптических каналов закреплены с возможностью синхронного поворота вокруг оси, совпадающей с плоскостью симметрии системы.5. The system of claims. 2 and 4, characterized in that each optical channel is made of a concave mirror with a hole and a mirror facing it, and the convex mirrors of the optical channels are fixed with the possibility of synchronous rotation around an axis coinciding with the plane of symmetry of the system. 6, Система по п.З, отличающа с  тем, что каждый оптический канал выполнен из плоского зеркала с отверстием, вогнутого зеркала с отверстием и выпуклого зеркала, причем отверсти  в плоском и вогнутом зеркалах соосны, выпуклое зеркало размещено в отверстии плоского зеркала,6, A system according to claim 3, characterized in that each optical channel is made of a flat mirror with a hole, a concave mirror with a hole and a convex mirror, and the holes in the flat and concave mirrors are coaxial, the convex mirror is placed in the hole of the flat mirror, которое установлено под углом и с возможностью поворота вокруг оси отверсти .which is installed at an angle and can be rotated around the axis of the hole. 7. Система по п. 1,отличающа с  тем, что средства визуализации выполнены в виде соосно расположенных телевизионных трубок, снабженных общим экраном, выполненным из листового стекла.7. The system according to claim 1, characterized in that the visualization means are made in the form of coaxially arranged television tubes equipped with a common screen made of sheet glass.