DE2615396A1

DE2615396A1 - Messanordnung zum messen der von einem objekt ausgehenden strahlung

Info

Publication number: DE2615396A1
Application number: DE19762615396
Authority: DE
Inventors: Jens Karl-Olof Agerskans; Andras Agoston
Original assignee: AGA AB
Current assignee: AGA AB
Priority date: 1975-04-09
Filing date: 1976-04-08
Publication date: 1976-10-14
Also published as: SE7504045L; DE2615396B2; GB1513642A; FR2307255A1; DE2615396C3; JPS51123651A; IT1058351B; SE392347B

Description

g) Int. Cl. ²:

19) BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

G 01J 5/62

GOU 1/16
G 02 B 27/17

PATENTAMT CO O) CO

(TT)

δι)

Offenlegungsschrift 26 15 396

Aktenzeichen:	P 26 15 396.8-52
Anmeldetag:	8. 4.76
Offenlegungstag:	14.10.76

Unionspriorität: @ (3§) (3Ϊ)

9. 4.75 Schweden 7504045

Bezeichnung: Meßanordnung zum Messen der von einem Objekt ausgehenden
Strahlung

Anmelder: AGA AB, Lidingö (Schweden)

Vertreter: Erfinder: Strohschänk, H., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 8000 München

Agerskans, Jens Karl-Olof, Akersberga; Agoston, Andras,
Täby (Schweden)

Prüfungsantrag gem. § 28 b PatG ist gestellt

CO O) CO

©10.76 609 842/967

PATENTANWALT DIPL.-ING. H. STROHSCHÄNK 8000 MÜNCHEN 60 · MUSÄUSSTRASSE 5 · TELEFON (08;}!) 881608

8.4.1976-SFLa(4) 19Ü-1418P

Keßanordnung zum Hessen der von einem Objekt ausgehenden Strahlung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßanordnung zum Messen der von einem Objekt auscrehenclen Strahlung mit einem optischen System, das eine Abtasteinrichtung zum Abtasten im bildrauni mit mindestens eineir: rotierenden brechenden Prisma aufweist und die einfallende Strahlung auf einen Detektor richtet.

Abtasteinrichtungen dieser Art sind auf dem Gebiet der Infrarottechnik beispielsweise aus der US-PS 3 253 498 bekannt, in der eine Abtasteinrichtung mit einem rotierenden Prisr.a beschrieben ist, das eine Abtastbewegung in einer Dimension bewirkt, wobei weiter angegeben ist, daß eine Abtastbewegung in einer zweiten Dimension beispielsweise mit Hilfe eines Kippspiegels erreicht werden kann.

In der US-PS 3 617 106 ist weiter eine Abtasteinrichtung beschrieben, die zwei Prismen mit zueinander senkrechten Rotationsachsen aufweist, die bei ihrer Rotation ein Objekt in zwei Dimensionen abtasten.

In der Regel wird der Detektor bei einem solchen Abtastsystem mit einer gewissen zeitlichen Periodizität der Strahlung einer Bezugsstrahlungsquelle ausgesetzt. Eine solche

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ijezugsstraalungsquelle kann dann in eier v-7eise angeordnet wercen, daß ein sogenannter Chopper während eines Teils der Iießzeit die Strahlung der Bezugsstrahlungsquelle auf den Detektor reflektiert. Dabei ist dieser Chopper weiter so justiert, daß er während eines anderen Teils der rießzeit die vom abgetasteten Objekt ausgehende Strahlung sum Detektor durchläßt. Bei Verwendung eines Detektors r..it Temperaturstabilisierung kann dieser Detektor gleichzeitig als Bezugsstrahlungsquelle dienen, indem die von ihm ausgehende Strahlung am Chopper reflektiert und damit in sich selbst zurückprojiziert wird, wie dies in der US-PS 3 392 282 beschrieben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßanordnung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß auf einen Chopper verzichtet werden kann, die Meßanordnung also mit einer mechanischen Bewegung weniger auskommt.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im optischen System neben dem vom Objekt kommenden Strahlenweg eine Bezugsstrahlungsquelle angeordnet ist, die durch das Prisma in Zeitintervallen abgetastet wird, die nicht mit denen für die Objektabtastung zusammenfallen.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Meßanordnung wird kein Chopper benötigt, um die Bezugsstrahlung auf den Detektor zu richten, und es kann daher auf die bei Verwendung eines solchen Choppers zwangsläufig erforderlichen mechanisch bewegten Teile verzichtet v/erden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen im einzelnen gekennzeichnet.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigen:

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Fig. 1 eine schematische Darstellung für ein Infrarotabtastsystem mit einer gesonderten Bezugsstrahlungsquelle,

Fig. 2a bis 2e eine Einzelheit des Abtastsystems von

Fig. 1 mit Darstellung verschiedener Strahlungswege,

Fig. 3a bis 3f eine entsprechende Systemeinzelheit für eine andere Ausführüngsforra wiederum mit Darstellung verschiedener Strahlungswege,

Fig. 4 und 5 noch zwei weitere Ausführungsbeispiele,

Fig. 6 ein Blockschaltbild für den elektrischen Aufbau eines Abtastsystems nach Fig. 1,

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Infrarotabtastsystems mit einer in einer Brennebene liegenden Bezugsstrahlungsquelle und

Fig. 8a und 8b zwei Ausführungsbeispiele für die Ausbildung der Bezugsstrahlungsquelle in dem Abtastsystem von Fig. 7.

Das in Fig. 1 dargestellte Infrarotabtastsystem besitzt eine optische Achse 1, die durch die Mitte einer Linse 2 hindurchgeht. Außerdem sind zwei Abtastprismen 3 und 4 vorhanden, von denen unter der Annahme, daß die Darstellung in Fig. 1 das Abtastsystem in einer Seitenansicht zeigt, das Prisma 3 die vertikale Abtastung und das Prisma 4 die horizontale Abtastung bewirkt. In einer solchen Anordnung rotiert das die horizontale oder Zeilenabtastung bewirkende Prisma 4 etwa 100 mal schneller als das die vertikale oder Bildabtastung bewirkende Prisma 3.

Zwischen den beiden Prismen 3 und 4 einerseits und einem Infrarotdetektor 6 andererseits, der aus einem oder mehreren Detektorelementen bestehen kann, ist ein Linsensystem 5 angeordnet. Der Detektor 6 ist außerdem mit in Fig. 1 nicht eigens gezeigten elektrischen Schaltungen für die weitere Signalverarbeitung verbunden,- wie sie beispielsweise in Fig. 6 gezeigt sind.

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In der Darstellung in Fig. 1 ist angenommen, daß die von einen¹, abzutastenden Objekt ausgehende Strahlung durch die Linse 2 hindurchgeht und auf die Äbtastprismen 3 und 4 gerichtet ist, bei deren Rotation eine Objektabtastung in zwei Dimensionen erfolgt. Der Detektor 6 setzt die empfangene Strahlung in elektrische Signale um, die nach ihrer Aufbereitung in bekannter Weise ein Therr.iogranm auf einer Anzeigeeinrichtung ergeben.

Um eine angemessene Aufbereitung der Ausgangssignale des Detektors 6 zu erreichen, muß dieser periodisch durch Strahlung von einer Bezugsstrahlungsquelle getroffen v/erden. t^rie oben bereits erwähnt, ist es bekannt, für diesen Zweck einen Chopper zu verwenden. Durch die Anordnung einer bezugsstrahlungsquelle 7 in der in Fig. 1 gezeigten Weise wird es jedoch möglich, auf einen solchen Chopper und die für dessen mechanische Bewegung erforderlichen Bauelemente zu verzichten.

heiter ist es bei einem solchen Abtastsystem vorzuziehen, wenn die Bezugsstrahlungsquelle so nahe wie möglich am abzutastenden Objekt, also in der Darstellung in Fig. 1 möglichst weit links angeordnet werden kann. Bei Verwendung eines Choppers als Bezugsstrahlungsquelle oder als Reflektor für die Strahlung einer gesonderten Bezugsstrahlungsquelle hat es sich in der Praxis jedoch erwiesen, daß dieser unhandlich oder schlecht justiert wird, wenn er im Infrarotsystern in der Nachbarschaft der eingangsseitigen Linse 2 angeordnet v/erden soll. Es ist daher übliche Praxis, den Chopper sehr nahe am Detektor anzuordnen, um mit klein dimensionierten Ausführungen für den Chopper auszukommen. Dies hat jedoch hinsichtlich der zu beurteilenden Strahlung zahlreiche Kachteile. Der wichtigste dieser Nachteile liegt darin, daß während der Beeinflussung des Detektors durch die Eezugsstrahlungsquelle bei einer solchen Anordnung des Choppers weit hinten im System keinerlei Streustrahlung eingeschlossen ist, wie dies umgekehrt bei

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der eigentlichen Messung unvermeidlich der Fall ist.

Der Detektor v/ird also unter diesen Umständen bei der Objektabtastung und bei der Bezugsabtastung unter verschiedenen Bedingungen betrieben. Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung zeichnet sich im Gegensatz dazu durch eine Anordnung der Bezugsstrahlungsquelle 7 sehr weit vorn im System aus, so daß die Streustrahlung für den Detektor 6 in hohem Maße auch während der Zeitabschnitte wirksam wird, in denen der Detektor mit der Bezugsstrahlung beaufschlagt wird.

Bei dem in Fig. 2a bis 2e dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Prisma 9 mit vier wirksamen Flächen vorgesehen.

Für die zeichnerische Darstellung dieses Ausführungsbeispiels in Fig. 2a bis 2e ist angenommen, daß sich das abzutastende Objekt und die Linse 2 auf der rechten Seite der Figuren befinden, so daß die vom Objekt kommende Strahlung 8 von rechts her einfällt und am Prisma 9 in Abhängigkeit von dessen Drehstellung gebrochen nach links weitergegeben wird. Auf diese Weise führt die Rotationsbewegung des Prismas 9 zu einer Objektabtastung in der Zeichenebene. Dazu rotiert das Prisma 9 um eine Achse 11, und ein an einer Stelle 12 angeordneter Detektor tastet dadurch eine Linie 10 in derartiger Weise ab, daß eine Parallelverschiebung des Bündels der einfallenden Strahlung 8 auftritt.

Wie bereits erwähnt, kann der Detektor an der Stelle 12 angeordnet werden, es ist aber auch möglich, daß sich an dieser Stelle 12 nur ein Bild des Detektors befindet, es können also zwischen dem Prisma 9 und dem Detektor auch weitere optische Bauelemente wie beispielsweise ein weiteres rotierendes Prisma vorgesehen sein, wie dies in der US-PS 3 617 106 beschrieben ist.

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Bei der Rotationsbewegung des Prismas 9 durchlaufen dessen · Ecken einen Kreis 15, der in Fig. 2a in Form des geometrischen Umkreises für das durch seinen quadratischen Querschnitt angedeutete Prisma 9 wiedergegeben ist, und außerdem zeigt die Darstellung in Fig. 2a, daß die Stelle 12 für die Anordnung des Detektors auf diesem Kreis 15 liegt.

Zu beiden Seiten"der optischen Achse des in Fig. 2a bis 2e dargestellten Systems sind zwei Bezugsstrahlungsquellen 13 und

14 angeordnet, die jeweils unmittelbar außerhalb des Kreises

15 um das Prisma 9 liegen. Die Darstellungen in Fig. 2a bis 2e zeigen, wie sich der Strahlungsweg bei verschiedener Stellung des rotierenden Prismas 9 verschiebt, so daß eine Abtastung des Objekts einerseits und der beiden Bezugsstrahlungsquellen 13 und 14 anderseits zustandekomint.

Dabei ist in Fig. 2a bis 2e für die Rotation des Prismas 9 eine Drehrichtung entgegen dem Uhrzeiger angenommen. In Fig. 2a ist für den Detektor ein zentraler Teil des Objekts sichtbar, während in Fig. 2b der Detektor den oberen Teil des Objekts abtastet. In Fig. 2c hat sich das Prisma 9 so weit gedreht, daß der Detektor nicht mehr von vom Objekt ausgehender Strahlung getroffen wird, sondern stattdessen Bezugsstrahlung von der Bezugsstrahlungsquelle 13 empfängt. Wenn dann die der Stelle 12 zu diesem Zeitpunkt nächste Ecke bzw. Kante des Prismas 9 durch die Stelle 12 hindurchgeht, wird für den Detektor plötzlich anstelle der Bezugsstrahlungsquelle 13 die Bezugsstrahlungsquelle 14 wirksam, deren Strahlung so lange auf den Detektor trifft, bis sich das Prisma 9 in die in Fig. 2e gezeigte Stellung weitergedreht hat.

In Fig. 2e läßt eine weitere Drehung des Prismas 9 die vom unteren Teil des abzutastenden Objekts ausgehende Strahlung für den Detektor wirksam werden, so daß dieses Objekt insgesamt von unten nach oben abgetastet wird, wobei zwischendurch

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eine Umschaltung auf die Bezugsstrahlungsquelle 13 und dann plötzlich auf die Bezugsstrahlungsquelle 14 erfolgt.

Für die Bezugsstrahlungsquellen 13 und 14 wird angenommen, daß sie VJärmestrahlung mit konstanter Temperatur abgeben. Während der Zeit, in der diese Bezugsstrahlungsquellen 13 und 14 für den Detektor wirksam sind, kann das von diesen, erhaltene Videosignal als absoluter Bezugstemperaturwert dienen oder auch lediglich zur Stabilisierung des Gleichsparmungspegels für das Videosignal dienen. Bei dem in Fig. 2a bis 2e dargestellten Beispiel ist angenommen, daß die Bezugsstrahlungsquellen 13 und 14 die gleiche Temperatur aufweisen, diese Temperaturen können bei einem anderen Ausführungsbeispiel aber auch durchaus voneinander verschieden sein. Bei der in Fiq. 2c dargestellten Drehstellung des Prismas 9 wird die Bezugsstrahlungsquelle 13 für den Detektor wirksam, während dieser bei der in Fig. 2d dargestellten Drehstellung des Prismas 9 von der von der Bezugsstrahlungsquelle 14 ausgehenden Strahlung getroffen wird. Bei unterschiedlicher Temperatur der Bezugsstrahlungsquellen 13 und 14 gibt es daher für das Videosignal vom Detektor zwei Bezugspegel. Dann kann der eine dieser beiden Eezugspegel zur Steuerung des absoluten Spannungspegels dienen, während sich die Differenz zwischen den beiden Eezugspegeln zur Steuerung der Verstärkung für das Videosignal (vgl. Fig. 6) verwenden läßt.

Der konstruktive Aufbau der Bezugsstrahlungsquellen 13 und 14 ist in der Zeichnung nicht im einzelnen veranschaulicht, da sich als solche Bezugsstrahlungsquellen 13 und 14 Strahlungsquellen von bekanntem Aufbau verwenden lassen.

In Fig. 3a bis 3f ist eine ähnliche Konstruktion wie in Fig. 2a bis 2e veranschaulicht, wobei lediglich ein Prisma 16 mit acht wirksamen Flächen verwendet wird. Bei dieser Ausfüh-

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• C _

rungsform ist das sonstige optische System, beispielsweise ein zusätzliches'Prisma, so aufgebaut, daß sich das Bild des Detektors (an der Stelle 12) innerhalb des Prismas 16 befindet. Bei seiner Rotation uiti die Achse 11, für die wiederum ein Drehsinn entgegen dem Uhrzeiger angenommen ist, tastet das Prisma 16 eine Ebene 17 ab.

Bei den in Fig. 3a und 3b dargestellten Drehstellungen des Prismas 16 wird der Detektor von vom zentralen Teil bzw. vom oberen Teil des abzutastenden Objekts ausgehender Strahlung getroffen. In Fig. 3c sind für den Detektor die beiden Bezugsstrahlungsquellen 13 und 14 gleichzeitig, jedoch in verschiedenem Ausmaß wirksam. Der Detektor wird in diesem Falle stärker von von der oberen Bezugsstrahlungsquelle 13 ausgehender Strahlung getroffen als von Strahlung von der unteren Bezugsstrahlungsquelle 14.

In Fig. 3d kommen beide Bezugsstrahlungsquellen 13 und 14 in gleichem Ausmaß auf den Detektor zur Einwirkung, dagegen ist in Fig. 3e die untere Bezugsstrahlungsquelle 14 in größerem Ausmaß für den Detektor wirksam als die obere Bezugsstrahlungsquelle 13. In Fig. 3f wird der Detektor wiederum von vom abzutastenden Objekt ausgehender Strahlung getroffen.

Bei dem in Fig. 3a bis 3f dargestellten Ausführungsbeispiel werden beide Bezugsstrahlungsquellen 13 und 14 gleichzeitig für den Detektor wirksam. Wenn diese beiden Bezugsstrahlungsquellen 13 und 14 die gleiche Temperatur aufweisen, dienen die optischen Eigenschaften des rotierenden Prismas 16 dazu, Bezugsstrahlung von maximaler Wirksamkeit zu erhalten.

Wenn die beiden Bezugsstrahlungsquellen 13 und 14 dagegen unterschiedliche Temperaturen aufweisen, kann dies in nachstehender Weise ausgenutzt werden. Wenn das Prisma 16 sich von der in Fig. 3d dargestellten Drehstellung in die in Fig. 3e

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wiedergegebene Drehstellung weiterdreht, wirkt auf den Detektor mehr und mehr Strahlung von der Bezugsstrahlungsquelle 14 und immer weniger Strahlung von der Bezugsstrahlungsquelle ein. Wenn nun die Bezugsstrahlungsquelle 14 eine höhere Temperatur aufweist, so nimmt das vom Detektor abgegebene Videosignal in Abhängigkeit von dessen Polarität im Verlaufe des Übergangs von der Drehstellung nach Fig. 3c zur Drehstellung nach Fig. 3e im Zuge der Abtastbewegung zu oder ab. In Analogie zu den Verhältnissen bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel von Fig. 2a bis 2e kann dieses variierende Videosignal zur Steuerung sowohl des absoluten Spannuncrspegels als auch der Verstärkung verwendet werden.

Bei der einfachsten Ausführung können zwei Drehstellungen des Prismas gewählt werden, für die eine Signalaufbereitung ähnlich wie in Fig. 2a bis 2e vorgenommen wird, alternativ dazu kann auch der größere Teil der Drehstellungen von Fig. 3c bis 3e verwendet v/erden. So können beispielsweise Fig. 3c bis 3e in zwei Teile aufgeteilt werden, von denen der eine zur Steuerung des absoluten Spannungspegels und der andere zur Steuerung der Verstärkung dient.

Der Grund dafür, warum bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2a bis 2e in jedem Zeitpunkt jeweils nur eine der beiden Bezugsstrahlungsquellen 13 und 14 wirksam wird, liegt darin, daß sich bei diesem Ausführungsbeispiel das Bild des Detektors an der Stelle 12 auf dem Kreis 15 um aas Prisma 9 befindet. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a bis 3f, wo das Bild des Detektors innerhalb des Prismas 16 liegt, können in bestimmten Drehstellungen beide Bezugsstrahlungsquellen 13 und gleichzeitig für den Detektor wirksam werden.

Wenn die rotierenden Prismen sich sehr schnell drehen, können Luftströme entstehen, die eine schädliche Wirkung auf die Temperaturkonstanz der Bezugsstrahlungsquellen haben können.

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bei einem in Fig. 4 dargestellten weiteren Äusführungsbeispiel ■ ist daher zwischen dem rotierenden Prisma 9 und den Bezugsstrahlungsquellen 13 und 14 ein Schirm 18 vorgesehen, der aus einem für die jeweilige Strahlung durchlässigen Material besteht und so angeordnet ist, daß er den Raum, in dem das Prisma 9 rotiert, von deiu Raum trennt, in dem die Bezugsstrahlungsquellen 13 und 14 angeordnet sind. Wenn dieser Schirm 18 so ausgebildet ist, daß' seine Strahlungseigenschaften mit denen der gesamten Optik oder denen von deren vor dem Prisma 9, also zwischen diesem und dem abzutastenden Objekt, liegenden Teilen übereinstimmen oder ihnen ähnlich sind, so wird der Einfluß der von dieser Optik emittierten oder reflektierten Strahlung auf das Videosignal des Detektors eliminiert oder reduziert.

Die Bezugsstrahlungsquellen müssen eine bestimmte Strahlungsfläche aufweisen, um eine wirksame Bezugsstrahlung zu erhalten. Sie können in ihren Abmessungen jedoch sehr klein gehalten werden, wenn davor Sammellinsen angeordnet werden. Eine entsprechende Anordnung ist in Fig. 5 dargestellt, wo in einem dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2a bis 2e entsprechenden System vor Bezugsstrahlungsquellen 19 und 20 Sammellinsen 21 bzw. angeordnet sind. Wenn bei einer solchen Anordnung wie in Fig. ein Schirm 18 vorgesehen ist, können die Linsen 21 und 22 in diesen Schirm 18 einbezogen bzw. damit kombiniert werden.

Bei einer Abtastanordnung mit zwei rotierenden Prismen können die Bezugsstrahlungsquellen in Verbindung mit dem einen oder mit dem anderen dieser Prismen angeordnet werden. Je nachdem, ob eine häufige Wiederholung der Abtastung der Bezugsstrahlungsquellen erwünscht ist oder nicht, werden diese Bezugsstrahlungsquellen dann dem Prisma mit der größeren Rotationsgeschwindigkeit oder dem Prisma mit der niedrigeren Rotationsgeschwindigkeit zugeordnet.

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Wie bereits erwähnt, kann die Strahlung der Bezugsstrahlungsquellen als absolute Bezugstemperatur dienen, oder zur Stabilisierung des Gleichspannungspegels für das Videosignal herangezogen werden.

In Fig. 6 ist ein Blockschaltbild für ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das die Aufbereitung des Videosignals für zwei Bezugsstrahlungsquellen von verschiedener Temperatur betrifft. Dabei ist dieses Ausführungsbeispiel auf ein Zusammenwirken mit einer Abtastanordnung nach Fig. 2a bis 2e ausgelegt, bei der für den Detektor zuerst die Strahlung von der einen Bezugsstrahlungsquelle 13 und dann die Strahlung von der anderen Bezugsstrahlungsquelle 14 wirksam wird, der Detektor also nicht gleichzeitig mit Strahlung von beiden Bezugsstrahlungsquellen 13 und 14 beaufschlagt wird.

Weiter ist für die Schaltung von Fig. 6 angenommen, daß die Strahlung der Bezugsstrahlungsquelle 13 zur Steuerung des absoluten Spannungspegels für das Videosignal dient, während die Differenz zwischen den beiden Bezugspegeln dazu dient, die Verstärkung für das Videosignal zu steuern.

Die Darstellung in Fig. 6 zeigt das Grundprinzip für den Aufbau eines Sichtgeräts für Infrarotstrahlung. Das Blockschaltbild enthält Blöcke 28, 29, 39 und 40, die für Schaltungen stehen, die innerhalb weiter Grenzen variiert werden können. Die in einem durch eine gestrichelte Linie veranschaulichten Block 42 zusammengefaßten Bauelemente 30 bis 38 ergeben ein Schaltbild, in dem die Bezugsstrahlungsquellen zur Erzielung bestimmter Eigenschaften des Systems herangezogen werden. Ein Infrarotabtastsystem kann in eine Anzahl von Blöcken aufgeteilt werden, von denen entsprechend der Darstellung in Fig. 6 der Block 28 einen Detektor, der Block 29 einen Verstärker und der Block 42 Schaltungen zur Auswertung der Strahlung der Bezugsstrahlungsquellen enthalten, während der Block 40 eine

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Bildwiedergabeeinrichtung enthält. Wenn das System einen Detektor rait mehreren Detektorelenenten enthält, müssen die Flocke 29 und 42 im Signalweg von jeden dieser Detektorelerner.te liegen. Diese Signalwege müssen sich also an einem, vor dem Verstärker im Dlock 39 liegenden Schaltungspunkt 41 treffen. Die Blöcke 28, 29, 39 und 40 sind in ihrem inneren Aufbau in an sich bekannter Weise ausgebildet und sollen daher hier nicht weiter erläutert werden. Es sei lediglich angenerkt, daß der Block irgendwo im Block 29 oder auch zwischen cen Blöcken 28 unc⁵ 29 angeordnet sein kann.

Für eine Steuerung des absoluten Spannungspegels für das Videosignal wird ein Kondensator 30 ix* Block 42 während der Seit aufgeladen, in der die Bezugsstrahluncrsauelle 13 entsprechend Fig. 2c für den Detektor wirksam ist. Dabei liegt dieser Kondensator 30 in einer Gegenkopplungsschleife für einen Verstärker 33, die außerdem einen weiteren Verstärker 31 und einen Widerstand 32 enthält.

Der Kondensator 30 wird auf einen solchen Spannungspegel aufgeladen, daß das Ausgangssignal des Verstärkers 33, des Videoverstärkers, auf einen bestimmten Wert, vorzugsweise den Wert 0 V,eingestellt wird.

Während der Zeit, in der das Objekt abgetastet wird, erfährt der Kondensator 30 keine Beeinflussung, da der Stromkreis dann durch einen Schalter 34 geöffnet ist, der zwischen dem Ausgang des Verstärkers 33 und dem Kondensator 30 angeordnet ist. Die Spannung am Kondensator 30 bleibt jedoch weiterhin aufrechterhalten, so daß diese Korrekturspannung dem Videosignal an einem Summenpunkt 35 vor dem Eingang des Verstärkers 33 zugesetzt wird.

In der in Fig. 2d dargestellten Abtaststellung kann die Ausgangsspannung des Verstärkers 33 ihre eigene Verstärkung

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über eine weitere Rückkopplungsschleife steuern, die einen Schalter 36, einen Widerstand 37 und einen Kondensator 38 enthält. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 33 ist dann auf einen vorgegebenen Wert eingestellt, der sich von dem oben erwähnten Wert unterscheidet. Während der Abtastung des Objekts hält der Verstärker 33 die ihm in der AL·taststellung von Fig. 2d aufgeprägte Verstärkung über irgendeine Speicherfunktion fest, für die bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 6 der aufgeladene Kondensator 38 vorgesehen ist, dessen Spannung die Verstärkung im Verstärker 33 steuert.

Die Schalter 34 und 35 werden vorzugsweise von der Abtasteinrichtung selbst gesteuert.

In manchen Fällen kann es vorzuziehen sein, die Bezugsstrahlungsquelle in eine Brennebene des Abtastsystems zu legen, wie dies in Fig. 7 veranschaulicht ist, wo die Bezugszahlen 1 bis 6 die gleiche Bedeutung haben wie in Fig. 1.

Weiter ist in Fig. 7 eine Linse 60 vorgesehen, und in der Brennebene 62 der Linse 2 sind eine oder mehrere Bezugsstrahlungsquellen 61 angeordnet. Die Darstellung in Fig. 7 ist sehr schematisch gehalten, und so sind lediglich zwei Bezugsstrahlungsquellen 61 zu beiden Seiten der optischen Achse 1 dargestellt. Es liegt jedoch auf der Pland, daß dann, wenn die Bezugsstrahlungsquellen bei jeder horizontalen Abtastung einmal abgetastet werden sollen, die Bezugsstrahlungsquellen 61 um verdreht in einer durch die Brennebene 62 senkrecht zur Zeichenebene hindurchgehenden Ebene liegen, während dann, wenn die Bezugsstrahlungsquellen bei jeder vertikalen Abtastung einmal abgetastet werden sollen, die Bezugsstrahlungsquellen in der in Fig. 7 dargestellten Weise angeordnet sind, da, wie bereits oben erwähnt, das Prisma 3 für die vertikale Abtastung im allgemeinen früher im Strahlungsgang liegt als das Prisma 4

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für die horizontale Abtastung.

Wenn stattdessen in Abwandlung der Darstellung in Fig. 7 die Linse 60 fehlt und eine sogenannte Zwischenoptik vorgesehen ist, kann eine Brennebene für die Anordnung der Bezugsstrahlungsquellen zwischen dieser Zwischenoptik und dem Prisma 3 erhalten werden. Eine solche Zwischenoptik ermöglicht auch eine Dimensionierung in der Weise, daß die Brennebene zwischen das Prisma 3 und die Linse 2 in Fig. 7 zu liegen kommt.

In Fig. 8a ist der Bereich der Brennebene gezeigt, in dem die Bezugsstrahlungsquellen angeordnet sein können. Wenn diese Bezugsstrahlungsquellen bei jeder Horizontalabtastung einmal abgetastet werden sollen, so liegen sie an den Seiten dieses Bereichs, wenn sie dagegen bei jeder Vertikalabtastung einmal abgetastet v/erden sollen, so sind sie im oberen und/oder unteren Teil dieses Bereichs angeordnet.

Die Darstellung in Fig. 8b zeigt vier Bezugsstrahlungsquellen mit verschiedener Temperatur. Bei dieser Ausführungsform liegen alle Bezugsstrahlungsquellen an den Seiten des Bereichs, und so ergeben sich bei jeder Horizontalabtastung vier Bezugstemperaturen, die in Kombination über eine geeignete elektronische Schaltung mit dem vom abgetasteten Objekt erhaltenen Signal verglichen werden können. Bei einer solchen Anordnung besteht auch die Möglichkeit, unterschiedliche Bezugssignale für den oberen und den unteren Teil der Vertikalabtastung oder für den rechten und den linken Teil der Horizontalabtastung zu erhalten.

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Claims

Meßanordnung zum Messen der von einem Objekt ausgehenden Strahlung mit einem optischen System, das eine Abtasteinrichtung zum Abtasten im Bildraum mit mindestens einem rotierenden brechenden Prisma aufweist und die einfallende Strahlung auf den Detektor richtet, dadurch gekennzeichnet, daß im optischen System neben dem vom Objekt kommenden Strahlenweg (optische Achse 1) eine Bezugsstrahlungsquelle (7; 13, 14; 19, 20; 61) angeordnet ist, die durch das Prisma (9; 16) in Zeitintervallen abgetastet wird, die nicht mit denen für die Objektabtastung zusammenfallen.
2. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im optischen System noch eine weitere Bezugsstrahlungsquelle (14) so neben dem Strahlenweg (1) vom Objekt angeordnet ist, daß sie durch das Prisma (9; 16) in Zeitintervallen abgetastet wird, die nicht mit den Zeitintervallen für die Objektabtastung zusammenfallen.
3. Meßanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Bezugsstrahlungsquellen (13 und 14, Fig. 3) zumindest teilweise gleichzeitig abgetastet werden.
4. Meßanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bezugsstrahlungsquellen (13 und 14) voneinander verschiedene Strahlungsintensitäten emittieren.
5. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Bezugsstrahlungsquellen (13, 14) und dem rotierenden Prisma (9; 16) ein Schirm (18) aus einem für IR-Strahlung durchlässigen oder teildurchlässigen Material angeordnet ist.

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6. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder der Bezugsstrahlungsquellen (7; 19, 20) einerseits und dem Prisma (9) anderseits je eine Sammellinse (21 bzw. 22) eingefügt ist.
7. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsstrahlungsguellen (61) in einer
Brennebene (62) angeordnet sind.

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