CS240496B1

CS240496B1 - Optical system for viewing field selection with scanning into detector system

Info

Publication number: CS240496B1
Application number: CS847568A
Authority: CS
Inventors: Jozef Klimko
Original assignee: Jozef Klimko
Priority date: 1984-10-05
Filing date: 1984-10-05
Publication date: 1986-02-13
Also published as: CS756884A1

Description

detektórovdetector

Vynález sa týk.a optickej zostavy pre výher zorného póla jedného z teleskopov s mechanicko-optickým rozkladom obrazu vo vertikálnem a horizontálnom smere na systém detektorov a so zobrazením na zebrazovacej jednotke v reálnom čase.The invention relates to an optical arrangement for obtaining a visual pole of one of the telescopes with mechanical-optical image decomposition in vertical and horizontal direction to a detector system and with real-time imaging on the imaging unit.

Priekopníkom v tejto oblasti je švédská firma AGA so svojimi termovíznymi kamerami. Táto však zásadné využívá na vstupe objektiv a tým rozklad obrazu prevádza v zbiehavých zvázkoch lúčov s použitím kombinácie reilexno-refrakčných rozkladových elementov v prvých zariadeniach a v zariadeniach novšieho prevedenia dvoch refrakčných rozkladových elementov. Změna zorného póla je možná len výměnou objektivu. Systémy sú vhodné pre rozklad obrazu na jednotlivý, detektor. Niektoré západně firmy propagujú termovízne systémy s využitím teleskopov. Výběr zorného póla sa uskutočňuje výměnou teleskopov, alebo je možná skoková volba dvoch zorných polí otočením karuselu so šošovkami v systéme teleskopu. Rozklad obrazu rieši pomocou kmitajúcich rovinných zrkadielok a pravidelného rotujúceho hranola, nie je však známe usporiadanie zostavy. Je známé zariadenie, iktoré využívá sice dva teleskopy, je však určené nie na zobrazovanie rozkladom obrazu na systém detektorov, ale na fotometrické účely. Tým zostava nepoužívá systémy vertikálneho rozkladu a možnost výběru zorného poía. Do zostavy nie je zařáděný pravidelný otáčajúci sa hranol hoři-, zontálneho rozkladu obrazu. Nie je teda známa žiadna podobná optická zostava.The pioneer in this area is the Swedish company AGA with its thermal imaging cameras. However, it basically uses an objective at the input and thereby converts the image decomposition into convergent beams using a combination of reilex refractive decomposition elements in the first devices and in newer devices of two refractive decomposition elements. Changing the visual pole is possible only by changing the lens. The systems are suitable for decomposing the image into a single, detector. Some Western firms are promoting thermo-vision systems using telescopes. The selection of the visual pole is made by replacing the telescopes, or a step selection of two fields of view is possible by rotating the lens carousel in the telescope system. The image decomposition is solved by vibrating planar mirrors and a regular rotating prism, but the arrangement of the assembly is not known. A device is known which uses two telescopes, but it is intended not for image scanning by detector system, but for photometric purposes. Thus, the assembly does not use vertical decomposition systems and a choice of field of view. There is no regular rotating prism of the burnt, zontal image decomposition in the assembly. Thus, no similar optical assembly is known.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že odrazné plochy kmitajúcich zrkadielok systému vertikálneho rozkladu obrazu pr&chádzájú jednotlivo stredmi výstupných pupil teleskopov a odrazné plochy pravidelného otáčajúceho sa hranola systému horizontálneho rozkladu prechádzajú striedavo obrazom výstupných pupil teleskopov.The principle of the invention is that the reflective surfaces of the oscillating mirrors of the vertical image decomposition system extend individually through the centers of the telescope exit pupils and the reflective surfaces of the regular rotating prism of the horizontal decomposition system pass alternately through the image of the telescope exit pupils.

Takéto umiestnenie rozkladových elementov dovoluje minimalizovat ich rozměry. Tým sú znížené nároky na parametre pohonných jednotiek týchto elementov a zvyšuje sa mechanická odolnost optickej zostavy. Usporiadanie zostavy dovoluje konštrukčnú variabilitu s využitím systému detektorov umiestnených vo zvislej, alebo vodorovné] rovině. Ďalej dovoluje rozklad obrazu na jednotlivý detektor, na radu detektorov s využitím sériového, alebo paralelného rozkladu obrazu, resp. systému rad detektorov s využitím sériovo-paralelného rozkladu obrazu a to bud s překládáním, alebo bez prekladania riadkov.Such placement of the decomposition elements makes it possible to minimize their dimensions. This reduces the demands on the drive unit parameters of these elements and increases the mechanical resistance of the optical assembly. The arrangement of the assembly allows for structural variability using a system of detectors located in the vertical or horizontal plane. Furthermore, it allows image decomposition to a single detector, to a series of detectors using serial or parallel image decomposition, respectively. a series of detectors using serial-parallel image decomposition, either with or without line interleaving.

Principálna schéma optickej zostavy v jednom alternatívnom usporiadaní s použitím dvoch teleskopov je v půdoryse znázornená na výkrese. Optická zostava obsahuje dva teleskopy 1 a 2, dva kmitajúce zrkadielka 3 a 4> systému ivertikálneho rozkladu obrazu, kombináciu fokusačných šošoviek 5, 6 a kolimačnej šošovky 7, hranol 8 systému horizontálneho rozkladu obrazu, objektiv 9 so systémom detektorov 10, ako aj odrazná sústavu rovinných zrkadielok 11, ktorá. slúži na výběr zorného póla jedného z teleskopov 1, 2. Táto sústava rovinných zrkadielok 11 je zásadné umiestnená medzi fokusačnými šošovkami 5, 6 a kolimačnou šošovkou 7. Odrazné plochy zrkadielok 3 a 4 systému vertikálneho rozkladu obrazu prechádzajú v polohe s nulovým uhlom rozkladu cez středy zodpovedajúcich výstupných pupil teleskopov 1 a) 2. Jednotlivé funkčně plochy hranola 8 systému horizontálneho rozkladu obrazu v polohe s nulovým uhlom rozkladu prechádzajú striedavo· stredom obrazu výstupných pupil teleskopov 1 a 2. Volba obrazu výstupných pupil sa uskutočňuje odraznou sústavou rovinných zrkadielok 11 a k zobr-azeniu do jednej obrazovej roviny sa používajú fokusačné šošovky 5, 6 a kolimačná šošovka 7.A schematic diagram of the optical assembly in one alternative arrangement using two telescopes is shown in plan view in the drawing. The optical assembly comprises two telescopes 1 and 2, two oscillating mirrors 3 and 4 of the ivertical image scanning system, a combination of focusing lenses 5, 6 and a collimating lens 7, a prism 8 of the horizontal image scanning system, a lens 9 with a detector system 10, planar mirrors 11, which. This array of planar mirrors 11 is substantially positioned between the focusing lenses 5, 6 and the collimating lens 7. The reflective surfaces of the mirrors 3 and 4 of the vertical image degradation system pass through the centers in the zero-angle position The respective functional areas of the prism 8 of the horizontal image decomposition system in the zero-angle position pass alternately through the center of the image of the telescope exit pupils 1 and 2. The image of the exit pupil is selected by the reflective array of planar mirrors 11 and The focusing lenses 5, 6 and collimating lens 7 are used to assemble into one image plane.

Obrazy zorných polí vytvořené teleskopmi 1 a 2 sa rozkladajú pomocou kmitajúcich zrkadielok 3 a 4 systému vertikálneho rozkladu obrazu, ktoré pracujú synchronně. Po fokusácii šošovkami 5 a 6 je možné pomocou odraznej sústavy rovinných zrkadielok volil obraz zorného póla jedného z teleskopov 1, 2, ktorý sa ďalej rozkládá v horizontálnem smere pomocou otáčajúceho s-a pravidelného- hranola 8 systému horizontálního rqzkladu po kolimácil šošovkou 7. 0vládanie činnosti odraznej sústavy rovinných zrkadielok 11 je možné elektromagnetickou cestou, čo umožňuje ovládanie na dialku a prakticky okamžitú volbu zorného pol-a. Obraz rozkládaný vo vertikálnom a horizontálnem smere dopadá po fokusácii objektívom 9 na systém detektorov 10. Obrazový elektrický signál získaný ,na vývodoch detektorov 10 sa po zosilnení zobrazí na zobrazovacej jednotke, ktorej snímková frekvencia sa ro-vná frekvencii vertikálneho rozkladu obrazu a riadková frekvencia s-a rovná frekvencii horizontálneho rozkladu obrazu. Pri paralelnom a sériovo-paralelnom rozklade obrazu rovnost medzi riadkovou frekvenciou obrazovej jednotky a frekvenciou horizontálneho rozkladu obrazu neplatí. Zobrazovacia jednotka je synchronizovaná zmesou synchronizačných impulzov získaných v systémoch rozkladu. Takto pri využití systému detektorov 10 s rýchlou odozvou je zobrazenie na zobrazovacej jednotke v reálnom čase. Medzi takéto detektory patria chl-adené fotonové detektory.The field of view images produced by the telescopes 1 and 2 are degraded by the oscillating mirrors 3 and 4 of the vertical image degradation system, which operate synchronously. After focusing with the lenses 5 and 6, the reflective array of planar mirrors can be used to select an image of the field of view of one of the telescopes 1, 2, which further extends in a horizontal direction by rotating the prism 8 of the horizontal stack. The planar mirrors 11 are possible by electromagnetic means, allowing remote control and virtually instantaneous selection of the field of view. The vertical and horizontal image, after focusing through the lens 9, impinges on the detector system 10. frequency of horizontal image degradation. With parallel and series-parallel image decomposition, the equality between the line frequency of the image unit and the frequency of horizontal image decomposition does not apply. The display unit is synchronized by a mixture of synchronization pulses obtained in the degradation systems. Thus, using a fast response detector system 10, the display is in real time on the display unit. Such detectors include refrigerated photon detectors.

Uvedená optická zost-ava má typické použitie v termovíznych zobrazovacích systémoch.Said optical assembly is typically used in thermal imaging systems.

Claims

SUBJECT

Optical image detector optic assembly to a detector system consisting of telescopes, outputting oscillating planar mirrors for vertical image degradation, with individual reflective surfaces in the zero-decomposition position passing through the center of the telescope exit pupils, in the direction of reflected parallel the beams are focusing lenses and a reflective array of planar mirrors for selecting the field of view of one of the telescopes, behind which the collimating lens is in the direction of the reflected beams. ) of the horizontal image decomposition system, whose individual functional areas in the zero-angle position of the r-angle pass through the center of the image of the output pupils of the telescopes (1, 2) displayed separately to one display plane by selecting the field of view of one of them A lens (9) with a detector system (10) is disposed in the direction of the reflected parallel beams.