RU2025752C1 - Сканирующее устройство - Google Patents
Сканирующее устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2025752C1 RU2025752C1 SU4946105A RU2025752C1 RU 2025752 C1 RU2025752 C1 RU 2025752C1 SU 4946105 A SU4946105 A SU 4946105A RU 2025752 C1 RU2025752 C1 RU 2025752C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical system
- radiation
- axis
- flat mirror
- scanning device
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
Использование: сканирующее устройство может быть использовано для получения изображений в инфракрасных лучах. В устройстве, содержащем зеркальные объективы, смонтированные с возможностью вращения относительно общего центра, неподвижный приемник излучения и плоское зеркало, закрепленное жестко под углом к плоскости вращения объективов между установленным напротив входного окна объективом и центром вращения объективов, плоское зеркало снабжено прямоугольным отверстием, а приемник излучения закреплен напротив этого отверстия за плоским зеркалом, вне пучка излучения, идущего от объектива наблюдения. В результате этого устраняется экранирование пучка излучения корпусом криостата при работе с охлаждаемым приемником излучения, что дает возможность работы с неохлаждаемыми, так и охлаждаемыми приемниками излучения, и приводит к расширению функциональных возможностей сканирующего устройства при сохранении высокого качества изображения. 3 ил.
Description
Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению, а более конкретно - к приборам, служащим для получения изображений в инфракрасных лучах, т.е. к тепловизорам.
Известно сканирующее устройство, содержащее корпус, барабан, выполненный с возможностью вращения, объективы, закрепленные на боковых стенках барабана, плоское зеркало, неподвижно расположенное внутри барабана, и фотоприемник, закрепленный в фокальной плоскости объектива, расположенного напротив входного окна [1].
Недостатком известного сканирующего устройства является то, что оно не может работать с охлаждаемыми приемниками излучения из-за экранирования светового потока корпусом криостата для заливки хладагента.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является сканирующее устройство, содержащее оптические системы, расположенные на барабане, внутри которого установлены неподвижный приемник излучателя, оптически сопряженный с оптической системой, расположенной напротив входного окна, и плоское зеркало с отверстием, выполненное с возможностью качания для кадрового сканирования, а также двигатель и привод строчной развертки барабана, соединенный с двигателем и барабаном [2].
Изображение объекта наблюдения формируется на приемнике излучения оптической системой, находящейся в данный момент напротив входного окна сканирующего устройства. В процессе вращения барабана каждая оптическая система сканирует определенную строку изображения, последовательно воспринимая излучение от различных участков поля обзора. При этом оптические системы одновременно выполняют функции механизма развертки изображения объекта наблюдения и функции механизма фокусировки изображения в плоскости приемника излучения, что приводит к значительному упрощению конструкции.
Другим преимуществом известного устройства является то, что в процессе сканирования не изменяется длина оптического пути между приемником излучения и сканирующей оптической системой, благодаря чему изображение всегда фокусируется в плоскости приемника излучения и обеспечивается высокое качество изображения.
Недостатком известного устройства является то, что оно не может работать с охлаждаемыми приемниками излучения из-за экранирования светового потока корпусом криостата для заливки хладагента, что приводит к ограничению его функциональных возможностей.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей сканирующего устройства за счет обеспечения возможности его работы как с охлаждаемыми, так и с неохлаждаемыми приемниками излучения.
Цель достигается тем, что в сканирующем устройстве, содержащем оптические системы, расположенные на барабане, выполненном с возможностью вращения, внутри которого установлены неподвижный приемник излучения, оптически сопряженный с оптической системой, расположенной напротив входного окна, и плоское зеркало с отверстием, отверстие в плоском зеркале выполнено прямоугольным, длинные стороны которого расположены в плоскости, перпендикулярной оси вращения барабана, симметрично относительно оси оптической системы, расположенной напротив входного окна, при этом длина и ширина отверстия выполнены равными соответственно:
a = 2htg + F
b = hsin F(cosecC + cosecA), где h - расстояние от оси вращения барабана до точки пересечения поверхности плоского зеркала с осью установленного напротив входного окна оптической системы;
F = arctgD/R;
W - угол поля зрения сканирующего устройства;
C = α + F, A = α - F;
D - световой диаметр оптической системы;
R - радиус кривизны оптической системы;
α - угол наклона плоского зеркала к оптической оси системы.
a = 2htg + F
b = hsin F(cosecC + cosecA), где h - расстояние от оси вращения барабана до точки пересечения поверхности плоского зеркала с осью установленного напротив входного окна оптической системы;
F = arctgD/R;
W - угол поля зрения сканирующего устройства;
C = α + F, A = α - F;
D - световой диаметр оптической системы;
R - радиус кривизны оптической системы;
α - угол наклона плоского зеркала к оптической оси системы.
На фиг.1 показано предлагаемое сканирующее устройство; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; фиг.3 поясняет определение ширины b отверстия в плоском зеркале.
Сканирующее устройство содержит оптические системы, выполненные, например, в виде вогнутых зеркал 1-3 и расположенные на барабане, выполненном с возможностью вращения, внутри которого установлены плоское зеркало 4 и неподвижный приемник 5 излучения, закрепленный жестко на криостате 6 для заливки хладагента. Плоское зеркало 4 снабжено прямоугольным отверстием 7, длинные стороны которого расположены в плоскости, перпендикулярной оси вращения барабана, симметрично относительно оси оптической системы 1, установленной напротив входного окна 8 в корпусе 9. Приемник 5 излучения оптически сопряжен с оптической системой 1, расположенной напротив входного окна 8, и закреплен по ходу распространения излучения за плоским зеркалом 4, при этом длина а и ширина b отверстия 7 в зеркале 4 выполнены равными соответственно:
a = 2htg + F
b = hsin F(cosecC + cosecA), где h - расстояние от оси вращения барабана до точки пересечения поверхности плоского зеркала 4 с осью, установленной напротив входного окна 8 оптической системы 1;
F = arctgD/R;
W - угол поля зрения сканирующего устройства;
C = α + F, A = α - F;
D - световой диаметр оптической системы;
R - радиус кривизны оптической системы;
α - угол наклона плоского зеркала к оптической оси системы.
a = 2htg + F
b = hsin F(cosecC + cosecA), где h - расстояние от оси вращения барабана до точки пересечения поверхности плоского зеркала 4 с осью, установленной напротив входного окна 8 оптической системы 1;
F = arctgD/R;
W - угол поля зрения сканирующего устройства;
C = α + F, A = α - F;
D - световой диаметр оптической системы;
R - радиус кривизны оптической системы;
α - угол наклона плоского зеркала к оптической оси системы.
Длину а отверстия 7 в зеркале 4 определяют, исходя из условия обеспечения подачи излучения на приемник 5 излучения во всем диапазоне угла W поля зрения сканирующего устройства. Ширину b отверстия 7 определяют решением треугольников BCF и ABF (фиг.3).
b = AC = BC+AB = + = hsinF(Cosec C + Cosec A)
Полученные размеры а и b обеспечивают минимальные потери на отверстии 7 потока излучения, идущего от объекта наблюдения, и максимальное пропускание сфокусированного оптической системой 1 потока излучения на поверхность приемника 5.
Полученные размеры а и b обеспечивают минимальные потери на отверстии 7 потока излучения, идущего от объекта наблюдения, и максимальное пропускание сфокусированного оптической системой 1 потока излучения на поверхность приемника 5.
Сканирующее устройство работает следующим образом.
Излучение от объекта наблюдения, проходя через входное окно 8 в корпусе 9 и отражаясь от зеркала 4, попадает на объектив 1, а затем, проходя через отверстие 7 плоского зеркала 4, фокусируется на поверхности приемника 5 излучения, который охлаждают с помощью хладагента, заливаемого в криостат 6. В положениях I и III объектив 1 воспринимает излучение источников, находящихся на краях поля обзора, а в положении II - в центре поля обзора, при этом расстояние от объектива до поверхности приемника излучения все время остается постоянным, поэтому поверхность приемника излучения постоянно находится в фокусе объектива, в результате чего обеспечивается высокое качество изображения объектов, находящихся как в центре, так и на краях поля обзора. Объективы 1-3, последовательно меняя друг друга, осуществляют сканирование по строке. Сканирование по кадpу может быть осуществлено, например, тем, что оси объективов смещают так, чтобы каждый объектив давал свою строку, при этом получаются n-строчные растры, где n - количество сканирующих объективов, или любым другим известным способом.
В отличие от известных сканирующих устройств в предлагаемом устройстве приемник 5 излучения расположен по ходу распространения излучения за плоским зеркалом 4, благодаря чему корпус криостата 6, охлаждающего приемник 5 излучения, не экранирует идущие от объекта наблюдения световые пучки и поэтому сканирующее устройство может работать как с неохлаждаемыми, так и с охлаждаемыми приемниками излучения, что приводит к расширению функциональных возможностей сканирующего устройства при сохранении высокого качества изображения, причем выбранные размеры длины а и ширины b прямоугольного отверстия 8 в плоском зеркале 4 и расположение длинных сторон отверстия в плоскости, перпендикулярной оси вращения барабана, симметрично относительно оси оптической системы, расположенной напротив входного окна, обеспечивают наиболее полное использование светового потока, идущего от объекта наблюдения, при работе и с охлаждаемым и с неохлаждаемым приемниками излучения.
Claims (1)
- СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее оптические системы, расположенные на барабане, выполненном с возможностью вращения, внутри которого установлены неподвижный приемник излучения, оптически сопряженный с оптической системой, расположенной напротив входного окна, и плоское зеркало с отверстием, отличающееся тем, что отверстие в плоском зеркале выполнено прямоугольным, длинные стороны которого расположены в плоскости, перпендикулярной к оси вращения барабана, симметрично относительно оси оптической системы, расположенной напротив входного окна, при этом длина и ширина отверстия выполнены равными соответственно
a = 2htg + F;
b = hsinF(cosecC + cosecA)
где h - расстояние от оси вращения барабана до точки пересечения поверхности плоского зеркала с осью, установленной напротив входного окна оптической системы;
F= arctg ;
W - угол поля зрения сканирующего устройства;
C = X + F;
A = α - F ;
D - световой диаметр оптической системы;
R - радиус кривизны оптической системы;
α - угол наклона плоского зеркала к оптической оси системы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4946105 RU2025752C1 (ru) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | Сканирующее устройство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4946105 RU2025752C1 (ru) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | Сканирующее устройство |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2025752C1 true RU2025752C1 (ru) | 1994-12-30 |
Family
ID=21579611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4946105 RU2025752C1 (ru) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | Сканирующее устройство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2025752C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007090251A1 (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-16 | Donand Ltd | Scanning device |
-
1991
- 1991-06-17 RU SU4946105 patent/RU2025752C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1721579, кл. G 02B 26/10, 1988. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1518918, кл. H 04N 3/08, 1987. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007090251A1 (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-16 | Donand Ltd | Scanning device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11977183B2 (en) | 2D scanning high precision LiDAR using combination of rotating concave mirror and beam steering devices | |
US4527055A (en) | Apparatus for selectively viewing either of two scenes of interest | |
US3287559A (en) | Infrared thermogram camera and scanning means therefor | |
US4508422A (en) | Optical scanning system | |
US3781559A (en) | Variable field of view scanning system | |
US4260217A (en) | Panoramic periscope | |
US7940444B2 (en) | Method and apparatus for synchronous laser beam scanning | |
GB2107897A (en) | Optical automatic critical focusing device | |
US6791101B2 (en) | Scanning apparatus | |
NL8401618A (nl) | Infrarood bewakingsinrichting. | |
US4695139A (en) | Plural-zone mirror focusing system | |
US4972085A (en) | Cold shielding of infrared detectors | |
US4512642A (en) | Automatic focusing apparatus in optical drawing machine | |
EP0961944B1 (en) | Optical system | |
EP1184702B1 (en) | Infrared imaging microscope | |
RU2025752C1 (ru) | Сканирующее устройство | |
US4912321A (en) | Radiation scanning system with pupil control | |
US3629592A (en) | Optical means for space exploration | |
US4200786A (en) | Electrooptical focusing apparatus for photographic cameras | |
EP0209929B1 (en) | Optical scanning device | |
US6774366B1 (en) | Image integration and multiple laser source projection | |
GB2075789A (en) | Missile mounted scanner | |
RU2191417C1 (ru) | Оптико-электронный прибор для дистанционного обнаружения систем скрытого видеонаблюдения | |
SU1755245A1 (ru) | Оптическое сканирующее устройство | |
JP2778577B2 (ja) | 光ビーム角度検出器 |