Тепловизор Советский патент 1981 года по МПК H04N3/02 

1

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в системах неразрушающего контроля.

Известен тепловизор, содержащий оптически связанные оптико-механический сканирующий блок и строчной оптико-механический модулятор, выполненный, например, В виде вращающегося диска с отверстиями, приемник излучения, выход которого соединен с входом блока обработки видеосигнала, выход которого соединен с ВХОДОМ блока воспроизведения, входы синхронизации блока обработки видеосигнала и блока воспроизведения соединены с соответствующими выходами первого блока .синхронизации, вход которого соединен с ВЫХОДОМ оптико-механического сканирующего блока, при этом строчной оптико-механический модулятор соединен с входом второго блока синхронизации 1.

Однако известный тепловизор имеет недостаточную температурную стабильность и небольшой динамический диапазон.

Цель изобретения - повыщение температурной стабильности при одновременном расширении динамического диапазона В сторону низких температур.

Для этого В тепловизоре, содержащем оптически связанные оптико-механический сканирующий блок и строчной оптико-механичсский модулятор, выполненный, например, В виде Вращающегося диска с отверстиями, приемник излучения, выход которого соединен с входом блока обработки видеосигнала, выход которого соединен с ВХОДОМ блока воспроизведения, входы синхронизации блока обработки видеосигнала и блока воспроизведения соединены с соответствующими выходами первого блока синхронизации, вход которого соединен с ВЫХОДОМ оптико-механического сканирующего блока, при этом строчной оптико-механический модулятор соединен с входом второго блока синхронизации, перед оптическим ВХОДОМ приемника излучения установлен инфракрасный конденсатор, в фокальной плоскости которого расположен введенный зеркальный отражающий элемент, расположенный на поверхности диска строчного оптико-механического модулятора, которая обращена к приемнику излучения. Выход второго блока синхронизации соединен с первым входом введенного блока фазовой автоподстройки, второй ВХОД которого соединен с соответствующим ВЫХОДОМ первого блока синхронизации, а ВЫХОД i- с приводом строчного оптико-механического модулятора.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного тепловизора.

Тепловизор содержит оптико-механический сканирующий блок, включающий фокусирующее параболическое зеркало 1, плоское зеркало 2, призму 3 и диафрагму 4, инфракраспый конденсатор 5, оити ко-механический модулятор 6 с зеркальным отражающим элементом 7, приемник 8 излучения, первый блок синхронизации, включающий лампы 9, 10 накаливапия, приемники И, 12 сигналов синхронизации и усилители 13 и 14 соответственно строчных и кадровых синхроимпульсов, второй блок синхронизации, включающий лампу 15 накаливания, приемник 16 сигналов синхронизации и усилитель 17 опорных синхроимпульсов. Тепловизор содержит также блок 18 фазовой автоподстройки, привод 19 строчного оптико-механического модулятора и блок 20 воспроизведения с блоком обработки видеосигнала.

Тепловизор работает следующим образом.

Тепловое излучение элементов объекта с помощью параболического зеркала 1 фокусируется в плоскости диафрагмы 4. Инфракрасный конденсатор 5 последовательно переносит изображение диафрагмы 4 поля в плоскость модулятора 6 с зеркальным отражающим элементом 7 и затем в плоскость приемника 8 излучения. С помощью зеркала 2, колеблющегося с частотой 16 Гц, и призмы 3, вращающейся со скоростью 12000 об/мин, на приемник 8 поочередно направляется излучение от всех элементов анализируемого объекта. С помощью ламп 9, 10 и приемников 11, 12 формируются имнульсы строчной и кадровой синхронизации. Сигнал с датчика частоты вращения модулятора формируемся усилителем 17 и подается на блок 18 фазовой автоподстройки, на которой одновременно подается строчный синхроимпульс. С помощью блока 18 фазовой автоподстройки, управляющего питанием привода 19, вращающего модулятор 6, последний вращается таким образом, что в момент обратного хода строчной развертки на вход приемника 8 излучения попадает его собственное изображение, отраженное зеркальным элементом 7 модулятора.

Импульсы, сформированные усилителями 14 и 13 кадровых и строчных синхроимпульсов и видеосигнал с приемника 8 излучения со сформированным опорным уровнем в конце каждой строки изображения поступают в блок 20 воспроизведения и обработки видеосигнала, на экране которого воспроизводится видимое изображение анализируемого теплового поля.

Таким образом, использование модулятора с зеркальным элементом, установленного в фокальной плоскости конденсора, оптически сопряженноц с плоскостью приемника излучения, и вращающегося синхронно с частотой вращения узла строчной развертки с помощью блока фазовой автоподстройки позволяет сформировать стабильный опорный уровень излучения в

конце каждой строки изображения, необходимый при работе на переменном токе с восстановлением постоянной составляющей видеосигнала, что позволяет избавиться от температурной нестабильности и обеспечить стабильность показаний прибора во Бремени.

Формула изобретения

т

Тепловизор, содержащий оптически связанные оптико-механический сканирующий блок и строчной оптико-механический модулятор, выполненный, например, в виде

вращающегося диска с отверстиями, приемник излучения, выход которого соединен с входом блока обработки видеосигнала, выход которого соединен со входом блока воспроизведения, входы синхронизации

блока обработки видеосигнала и блока воспроизведения соединены с соответствующими выходами первого блока синхронизации, вход которого соединен с выходом оптико-механического сканирующего

блока, при этом строчной оптико-механический модулятор соединен с входом второго блока синхронизации, отличающийся тем, что, с целью повыщения температурной стабильности при одновременном расщирении динамического диапазона в сторону низких температур, перед оптическим входом приемника излучения установлен инфракрасный конденсор, в фокальной плоскости которого расположен

введенный зеркальный отражающий элемент, расположенный на поверхности диска строчного оптико-механического модулятора, которая обращена к приемнику излучения, при этом выход второго блока

синхронизации соединен с первым входом введенного блока фазовой автоподстройки, второй вход которого соединен с соответствующим выходом первого блока синхронизации, а выход - с приводом строчного оптико-мехапического модулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иатент ФРГ № 2.035.893, кл. 21 п 75/33, опублик. 1972 (прототип).