Сканирующая система Советский патент 1984 года по МПК G02B26/10 

ё (Л

VnV

/

Н

00

а

X

/f

О) Изобретение относится к оптикоэлектронному приборостроению, а конкретно к приборам, служащим для получения изображе1ний в инфракрасных лучах, т.е. к тепловизорам. Известна сканирующая система, содержащая объектив, линейку прием ников излучения и подвижное зеркало, установленное перед объективом L1 . Подвижное, например периодическ качающееся между двумя ограничителями хода, зеркало служит для перемещения изображения, сформированного оптической системой в плос кости линейки чувствительных элементов приемника излучений, с целью обеспечения полного последовательного разложения изображений Оно устанавливается в параллельном пучке лучей. При этом -наблюдается сравнительно хорошее качество изоб ражения, но размеры зеркала получа ются относительно большими, так ка его площадь должна быть больше площади объектива-. Это, а также инерция зеркала, отрицательно ска зывается на габаритах и быстродейс вии приборов. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является сканирующая система, содержащая объектив, линейку приемников излучения, установленную в плоское-. ти изображения объектива, и подвижное зеркало, установленное меж ду объективом и линейкой приемников излучения 2. 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 изображение предмета, например светящейся точки, создается оптической системой, состоящей из объектива и сканирующего зеркала, на одном из элементов линейки, ра положенной в плоскости изображени В процессе сканирования зеркало по ворачивается на угол у, выбираемы с учетом размеров плоскости изобр жения объектива. При этом изображение перемещается по дуге на уго 2.J, а плоскость изображения отход от первоначального положения (а с довательно, и от элемента линейки на величину отрезка , происходит расфокусировка. Цель изобретения - повышение ка чества изображения и быстродействи системы. Поставленная цель достигается тем, что сканирующая система, содержащая объектив, линейку приемников излучения, установленную в плоскости изображения 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. Сканирующая система состоит из объектива 1, качающегося зеркала 2, нескольких линеек приемников 3 излучения (S - 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 .у зеркала 2 в два раза меньше, чем в прототипе, т.е. 1f При отклонении плоскости изображения на угол 2 сканируются одновременно две четверти плоскости изображения, расположенные слева ОТ линеек приемников 3, а при отклонении зеркала в другую сторону сканируются две четверти, расположенные справа от линеек. За один цикл отклонения зеркала плоскость изображения сканируется два раза. При этом отрезок t в два раза меньше, чем в прототипе, т.е. | . При малых углах отклонения. (при - расстояние между линейКами I приемников излучения; . f - фокусное расстояние объектива;a,fo - соответственно расстояния от объектива до зеркала и от зеркала по фокальной плоскости . В этом случае улучшается и качество изображения, характеризуемое диаметром d кружка рассеяния, поскольку где J), f и d - соответственно диаметр, фокусное ра стояние и относител ное отверстие объе ва. При использовании числа линеек больше двух расфокусировка и угол отклонения зеркала уменьшаются значительнее. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет значительно расширить область применения наиболее простой и дешевой из 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 шва раза угол отклонения зеркала. что влечет за собой сокращение полосы частот сигнального тракта прибора, в состав которого входит сканирующая система. Кроме того, введение дополнительных линеек (рядов) приемников упрощает реализацию чересстрочной развертки в приборах, в которых сигналы Аа выходе сканирующей системы усиливаются, а затем преобразуются снова в оптические сигналы с целью визуализации изображения. Технико-экономическая эффективность изображения 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.

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.