МАЛОГАБАРИТНЫЙ ПСЕВДОЦВЕТНОЙ ТЕПЛОВИЗИОННЫЙ ПРИБОР Российский патент 2004 года по МПК G02B23/00 G02B23/12 H04N5/33 

Предлагаемое изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано при изготовлении тепловизионных приборов для визуализации тепловых изображений с псевдоцветным эффектом в самых разнообразных условиях эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности является малогабаритный тепловизионный прибор (патент РФ №2137319, МКИ Н 04 №5/33 приоритет от 30.03.98 г.).

Недостатком малогабаритного тепловизионного прибора являются невозможность гарантированной идентификации регистрируемого теплового излучения с наблюдаемыми объектами, низкое качество изображения даваемое одноцветной светодиодной линейкой.

Целью настоящего изобретения является обеспечение гарантированной идентификации теплового излучения с наблюдаемыми объектами, повышение качества изображения за счет использования объектива имеющего полосы пропускания в видимом и инфракрасном диапазонах, сдвоенной линейки фотоприемников, и двухцветной линейки излучателей, способной одновременно формировать совмещенные изображения желто-зеленого и красного цветов, дающей эффект псевдоцветного изображения.

Эта цель достигается тем, что тепловизор содержит объектив, имеющий две полосы пропускания: одна в видимом диапазоне от 0,4 до 1 мкм, вторая в инфракрасном диапазоне от 3 до 5 мкм, двухстороннее сканирующее зеркало, сдвоенную линейку фотоприемников, двухцветную линейку излучателей, проекционный объектив, призменную оборачивающую систему и окуляр, при этом двухстороннее сканирующее зеркало расположено в сходящемся пучке между объективом и сдвоенной линейкой фотоприемников с одной стороны и между двухцветной линейкой излучателей и проекционным объективом с другой стороны, оборачивание изображения осуществляется по вертикали электрической коммутацией между линейками (фотоприемников и излучателей), по горизонту призменной оборачивающей системой из двух призм АР-90 и БП-90, при этом изображение, создаваемое объективом в видимой части спектра посредством электрической коммутации, преобразуется в излучение желто-зеленого цвета двухцветной линейки излучателей, а изображение, создаваемое в инфракрасной части спектра в излучение красного цвета двухцветной линейки излучателей.

Конструктивное исполнение малогабаритного псевдоцветного тепловизионного прибора показано на чертеже. Здесь содержится объектив 1, имеющий две полосы пропускания: одна в видимом диапазоне от 0,4 до 1 мкм, вторая в инфракрасном диапазоне от 3 до 5 мкм, сдвоенная линейка фотоприемников 2, двухцветная линейка излучателей 3, двухстороннее сканирующее зеркало 4, проекционный объектив 5, призменная оборачивающая система 6, окуляр 7, электродвигатель 8 с кривошипно-шатунным приводом на сканирующее зеркало 4.

Принцип действия малогабаритного псевдоцветного тепловизионного прибора заключается в следующем. Объектив 1, имеющий две полосы пропускания: одна в видимом диапазоне от 0,4 до 1 мкм, вторая в инфракрасном диапазоне от 3 до 5 мкм, строит два изображения на сдвоенной линейке фотоприемников 2: одно в видимой части спектра, второе в инфракрасной части спектра, через одну сторону сканирующего зеркала 4. Изображение, формируемое объективом 1 в видимой области спектра, посредством электрической коммутации преобразуется в излучение желто-зеленого цвета одного участка линейки излучателей 3, а изображение, формируемое объективом 1 в инфракрасной области спектра, в излучение красного цвета второго участка линейки излучателей 3. Эти два излучения через другую сторону сканирующего зеркала 4 и оптическую систему, состоящую из проекционного объектива 5 и призменной оборачивающей системы 6, преобразуются в единое с эффектом псевдоцветного, изображение желто-зеленого и красного участков двухцветной линейки 3, которое рассматривается через окуляр 7.

Положительный эффект от предлагаемого технического решения заключается в обеспечении гарантированной идентификации теплового излучения с наблюдаемыми объектами, повышение качества изображения за счет использования объектива, имеющего полосы пропускания в видимом и инфракрасном диапазонах, и двуцветной линейки излучателей, формирующей псевдоцветное изображение наложением излучений желто-зеленого и красного участков.

Патентуемое устройство - малогабаритный псевдоцветной тепловизионный прибор позволяет обеспечить гарантируемую идентификацию регистрируемого теплового излучения с наблюдаемыми объектами и получение псевдоцветного изображения за счет применения объектива, имеющего две полосы пропускания: одну в области спектра от 0,4 до 1 мкм, вторую в области спектра от 3 до 5 мкм, который строит два изображения в плоскости сдвоенной линейки фотоприемников, электрически коммутированной с двухцветной линейкой излучателей таким образом, что излучение желто-зеленого цвета, соответствующее изображению объектов в области спектра от 0,4 до 1 мкм, и излучение красного цвета, соответствующее изображению в области спектра от 3 до 5 мкм, становятся единым цветным изображением наблюдаемых объектов. Технический результат - обеспечение гарантированной идентификации теплового излучения с наблюдаемыми объектами, повышение качества изображения. 1 ил.

Малогабаритный псевдоцветной тепловизионный прибор, состоящий из объектива, фотоприемного устройства, линейки излучателей, двустороннего сканирующего зеркала проекционного объектива, призменной оборачивающей системы, окуляра, электродвигателя с кривошипно-шатунным приводом на сканирующее зеркало, отличающийся тем, что объектив имеет две полосы пропускания: одна в видимом диапазоне 0,4 - 1 мкм, вторая в инфракрасном диапазоне 3 - 5 мкм, и создает в плоскости фотоприемного устройства два изображения: одно в видимой части спектра, второе в инфракрасной части спектра, в качестве фотоприемного устройства используется сдвоенная линейка фоточувствительных элементов, одна часть является приемником излучения видимой области спектра 0,4 - 1 мкм, другая часть - приемником излучения инфракрасной области спектра 3 - 5 мкм, в качестве излучателя используется двуцветная линейка излучателей, имеющая участки желто-зеленого и красного излучений которые проекционным объективом преобразуются в псевдоцветное изображение, рассматриваемое через окуляр, при этом изображение, создаваемое объективом в видимой части спектра посредством электрической коммутации, преобразуется в излучение желто-зеленого цвета двуцветной линейки излучателей, а изображение, создаваемое объективом в инфракрасной части спектра посредством электрической коммутации, преобразуется в излучение красного цвета двуцветной линейки излучателей.