DE2615396B2 - Meßanordnung zum Messen der von einem Objekt ausgehenden Strahlung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßanordnung zum Messen der von einem Objekt ausgehenden Strahlung mit einem Strahlungsdetektor, dem mittels mindestens eines um eine zur optischen Achse senkrechte Drehachse drehbaren brechenden Prismas periodisch alternierend vom Objekt her einfallende Meßstrahlung und von wenigstens einer Bezugsstrahlungsquelle kommende Bezugsstrahlung zuführbar ist.

Eine Meßanordnung dieser Art ist in der DE-AS 59 181 beschrieben. Bei dieser bekannten Meßanordnung ist dem Strahlungsdetektor ein Prisma vorgeschaltet, das sich um 90° um eine zur optischen Achse senkrechte Achse aus einer ersten Endstellung in eine zweite Endstellung verdrehen läßt und den Detektor in seiner einen Endstellung mit Meßstrahlung und in seiner anderen Endstellung mit Bezugsstrahlung beaufschlagt. Das Prisma wirkt also als Umlenkorgan für dem Detektor zuzuführende Strahlung und ist zu diesem Zweck als gerades Dreikant mit reflektierend wirkender Basisfläche ausgebildet. Die Drehachse für das Prisma fällt zusammen mit der Mittellinie seiner Basisfläche, und das Prisma erfährt im praktischen Betriebe der Meßanordnung eine Schwenkbewegung von 90° um diese Mittellinie, wobei der Drehsinn dieser Bewegung periodisch alterniert

Aus den US-PS 32 53 498 und 36 17 106 sind weiter mit IR-Strahlung arbeitende Abtasteinrichtungen bekannt, bei denen ein Meßobjekt mit Hilfe wenigstens eines rotierenden Prismas abgetastet wird. Die dc-bei erhaltene Meßstrahlung wird mit Hilfe von Strahlungsdetektoren erfaßt, auf die alternierend mit der jeweiligen Meßstrahlung Bezugsstrahlung von einer Bezugsstrahlungsquelle zur Einwirkung kommt Für die periodisch alternierende Beaufschlagung der Strahlungsdetektoren mit Meßstrahlung einerseits und mit Bezugsstrahlung andererseits sind dabei Chopper vorgesehen, die während eines Teils der Meßzeit Meßstrahlung zum Detektor gelangen lassen und während eines anderen Teils der Meßzeit Bezugsstrahlung auf den Detektor reflektieren. In diesem Zusammenhang ist es aub der US-PS 33 92 282 bekannt, einen temperaturstabilisierten Detektor zugleich als Bezugsstrahlungsquelle auszunutzen, indem die vom Detektor ausgehende Strahlung am Chopper reflektiert und in sich selbst zurückprojiziert wird.

Sowohl ein als Prisma ausgeführtes Umlenkorgan als auch ein Chopper sind nun aber mechanisch bewegte Bauteile, die bei einer zur Objektabtastung bestimmten Meßanordnung zusätzlich zu deren Abtasteinrichtung vorgesehen werden müssen. Dabei bedeuten diese Bauteile nicht nur einen zusätzlichen baulichen Aufwand bei der Herstellung, sondern sie stellen außerdem auch eine weitere Quelle für verschleißbedingte Betriebsstörungen dar. Des weiteren bringen sie darüber hinaus meist auch meßtechnische Nachteile mit sich. Im Interesse einer Verkleinerung der Gesamtabmessungen und vor allem auch einer Verringerung der bewegten Massen ist man nämlich bestrebt, diese Bauteile möglichst nahe am Strahlungsdetektor anzuordnen, da sie nur dann baulich klein gehalten werden können. Diese weit vom Meßobjekt entfernte Lage hat aber zwangsläufig zur Folge, daß bei der Beaufschlagung des Strahlungsdetektors mit der Bezugsstrahlung durch die zur Meßanordnung selbst gehörende Bezugsstrahlungsquelle praktisch keinerlei Streustrahlung erfaßt wird, wie sie zusammen mit der Meßstrahlung vom Meßobjekt unvermeidlich einfällt. Die Arbeitsbedingungen für den Strahlungsdetektor werden somit bei der Erfassung der Meßstrahlung einerseits und der Bezugsstrahlung anderseits unterschiedlich, woraus sich zwangsläufig beachtliche Meßfehler ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

w Meßanordnung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß auf die Verwendung eines gesonderten Umlenkorgans für die Erzielung einer alternierenden Beeinflussung des Strahlungsdetektors durch Meßstrahlung einerseits und Bezugsstrahlung anderseits verzichtet werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Meßanordnung, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

m> Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Meßanordnung ist das als Abtastorgan wirkende rotierende Prisma relativ zur Bezugsstrahlung so angeordnet, daß diese jeweils nur beim Durchgang einer Kante zwischen zwei aufeinanderfolgenden Prismenflächen durch die

f>5 optische Achse zum Strahlungsdetektor gelangt, während in der übrigen Zeit das Meßobjekt abgetastet wird und die von diesem ausgehende Meßstrahlung auf den Strahlungsdetektor trifft. Die erfindungsgemäß ausge-

bildete Meßanordnung nutzt das zur Objektabtastung vorgesehene Prisma also gleichzeitig auch dazu aus, statt der Meßstrahlung damit periodisch alternierend Bezugsstrahlung auf den Strahlungsdetektor zu richten, so daß es insoweit keines zusätzlichen mechanisch bewegten Bauteils bedarf.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung des Au*baus eines Infrarotabtastsystems mit einer Bezugsstrahlungsquelle;

Fig.2a bis 2e eine erste Ausführungsvariante für einen Ausschnitt aus einem solchen Abtastsystem mit der Darstellung verschiedener Strahlungswege;

F i g. 3a bis 3f eine entsprechende Darstellung für eine zweite Ausführungsvariante;

F i g. 4 und 5 zwei weitere Ausführungsbeispiele;

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

F i g. 7 eine schematische Darstellung eines Infrarotabtastsystems mit einer in einer Brennebene angeordneten Bezugsstrahlungsquelle, und

Fig.8a und 8b zwei Ausführungsbeispiele für die Ausbildung von Bezugsstrahlungsquellen in einem Abtastsystem nach F i g. 7.

Das in F i g. 1 dargestellte Infrarotabtastsystem besitzt eine optische Achse 1, die durch die Mitte einer Linse 2 hindurchgeht. Außerdem sind zwei A Hastprismen 3 und 4 vorhanden, von denen unter der Annahme, daß die Darstellung in F i g. 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 lOOmal schneller als das die vertikale oder Bildabtastung bewirkende Prisma 3.

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

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

Um eine angemessene Aufbereitung der Ausgangssignale des Detektors 6 zu erreichen, muß dieser periodisch durch Strahlung von einer Bezugsstrahlungsquelle 7 getroffen werden. Dabei zeichnet sich die in Fig. 1 dargestellte Anordnung durch eine Anordnung der Bezugsstrahlungsquelle 7 sehr weit vorn im System aus, so daß die Streustrahlung für den Detektor 6 in £>o hohem Maße auch während der Zeitabschnitte wirksam wird, in denen der Detektor 6 mit der Bezugsstrahlung beaufschlagt wird.

Bei dem in Fig. 2a bis 2e dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist ein l'risma 9 mit vier wirksamen t>5 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 to in derartiger Weise ab, daß eine Parallelverschiebung des Bündels der einfallenden Strahlung 8 auftritt

Wie bereits erwähnt kann der Detektor 6 selbst an der Stelle 12 angeordnet werden, es ist aber auch möglich, daß sich an dieser Stelle 12 nur ein Bild des Detektors 6 befindet; es können also zwischen dem Prisma 9 und dem Detektor 6 auch weitere optische Bauelemente wie beispielsweise ein weiteres rotierendes Prisma vorgesehen sein, wie dies in der US-PS 36 17 106 beschrieben ist

Bei der Rotationsbewegung des Prismas 9 durchlaufen dessen Ecken einen Kreis 15, der in F i g. 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 F i g. 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 zustandekommt.

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 F i g. 2c hat sich das Prisma 9 so weit gedreht, daß der Detektor nicht mehr von dem 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 F i g. 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 eine Umschaltung auf die Bezugsstrahlungsquelle 13 und dann plötzlich auf die Bezugsstrahlungsquelle 14 erfolgt.

Für die Bezugsstrahlungsquellen 13 und 14 wird angenommen, daß sie Wärmestrahlung mit konstanter Temperatur abgeben. Während der Zeit, in der diese Bezugsstrahlungsquellen 13 und 14 für den Detektor wii ksam sind, kann das von diesem erhaltene Videosignal als absoluter Bezugstemperaturwert dienen oder auch lediglich zur Stabilisierung des Gleichspannungspegels für das Videosignal dienen. Bei dem in F i g. 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 Fig. 2c dargestellten Drohstellung 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 Be:zugsstrahlungsquellen 13 und 14 gibt es daher für das Videosignal vom Detektor zwei Bezugspegel. Dann kann der eine diser beiden Bezugspegel zur Steuerung des absoluten Spannungspegels dienen, während sich die Differenz zwischen den beiden Bezugspegeln zur Steuerung der Verstärkung für das Videosignal (vgl. F i g. 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 F i g. 3a bis 3f ist eine ähnliche Konstruktion wie in F i g. 2a bis 2e veranschaulicht, wobei lediglich ein Prisma 16 mit acht wirksamen Flächen verwendet wird. Bei dieser Ausführungsform 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 um 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 Drehstellunge π 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 F i g. 3d kommen beide Bezugsstrahlungsqueilen 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 Bezugsstrahlungsqueilen 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 Bezugsstrahlungsqueilen 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 Darstellung in die in Fig.3e wiedergegebene Drehstellung weiterdreht, wirkt auf den Detektor mehr und mehr Strahlung von der Bezugsstrahlungsquelle 14 und immer weniger Strahlung von der Bezugsstrahlungsquelle 13 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 F i g. 3c zur Drehstellung nach Fig. 3e im Zuge der Abtastbewegung zu oder ab. In Analogie zu den Verhältnissen bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel von Ί F i g. 2a bis 2e kann dieses variierende Videosignal zur Steuerung sowohl des absoluten Spannungspegels als auch der Verstärkung verwendet werden.

Bei der einfachsten Ausführung können zwei Drehstellungen des Prismas gewählt werden, für die

ίο eine Signalaufbereitung ähnlich wie in Fig. 2a bis 2e vorgenommen wird, alternativ dazu kann auch der größere Teil der Drehstellung von Fig. 3c bis 3e verwendet werden. 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 F i g. 2a bis 2e in jedem Zeitpunkt jeweils nur eine der beiden Bezugsstrahlungsqueilen 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 das Prisma 9 befindet. Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3a bis 3f, wo das Bild des Detektors innerhalb des Prismas 16 liegt,

2^r> können in bestimmten Drehstellungen beide Bezugsstrahlungsqueilen 13 und 14 gleichzeitig für den Detektor wirksam werden.

Wenn die rotierenden Prismen sich sehr schnell drehen, können Luftströme entstehen, die eine schädli-

M ehe Wirkung auf die Temperaturkonstanz der Bezugsstrahlungsqueilen haben können.

Bei einem in Fig.4 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel ist daher zwischen dem rotierenden Prisma 9 und den Bezugsstrahlungsqueilen 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 dem Raum trennt, in dem die Bezugsstrahlungsqueilen 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 Bezugsstrahlungsqueilen 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 F i g. 5 dargestellt, wo in einem dem Ausführungsbeispiel von F i g. 2a bis 2e entsprechenden System vor Bezugsstrahlungsqueilen 19 und 20 Sammellinsen 21 bzw. 22 angeordnet sind. Wenn bei einer solchen Anordnung wie in Fig.4 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 Bezugsstrahlungsqueilen in Verbindung mit dem einen oder mit dem anderen dieser Prismen angeordnet werden. Je nachdem, ob eine häufige Wiederholung der Abtastung der Bezugsstrah-

lurigsquellen erwünscht ist oder nicht, werden diese Bezugsstrahlungsquellen dann dem Prisma mit der niedrigeren Rotationsgeschwindigkeit zugeordnet
Wie bereits erwähnt, kann die Strahlung der

Bezugsstrahlungsquellen als absolute Bezugstemperatur dienen, oder zur Stabilisierung des Gleichspannungspegels für das Videosignal herangezogen werden.

In F i g. 6 ist ein Blockschaltbild für ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das die Aufbereitung des Videosignals für zwei Bezugsstrahlungsqucllen von verschiedener Temperatur betrifft. Dabei ist dieses Ausführungsbeispiel auf ein Zusammenwirken mit einer Abtastanordnung nach F i g. 2a bis 2e ausgelegt, bei der für den Detektor zuerst 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 F i g. 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 F i g. 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 Bildwiedergabeeinrichtung enthält. Wenn das System einen Detektor mit mehreren Detektorelementen enthält, müssen die Blöcke 29 und 42 im Signalweg von jedem dieser Detektorelemente liegen. Diese Signalwege müssen sich also an einem vor dem Verstärker im Block 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 angemerkt, daß der Block 42 irgendwo im Block 29 oder auch zwischen den Blöcken 28 und 29 angeordnet sein kann.

Für eine Steuerung des absoluten Spannungspegels für das Videosignal wird ein Kondensator 30 im Block 42 während der Zeit aufgeladen, in der die Bezugsstrahlungsquelle 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 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 Objektis hält der Verstärker 33 die ihm in der

ίο Abtaststellung von Fig.2d aufgeprägte Verstärkung über irgendeine Speicherfunktion fest, für die bei dem Ausführungsbeispiel von F i g. 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 F i g. 7 veranschaulicht ist, wo die Bezugszahlen 1 bis 6 die gleiche Bedeutung haben wie in F i g. 1.

Weiter ist in F i g. 7 eine Linse 60 vorgesehen, und in der Brennebene 62 der Linse 2 sind eine oder mehrere Bezugsstrahlungsquellen 61 angeordnet Die Darstellung in F i g. 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 Hand, daß dann, wenn die Bezugsstrahlungsquellen bei jeder horizontalen Abtastung einmal abgetastet werden sollen, die Bezugsstrahlungsquellen 61 um 90° 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 61 in der in F i g. 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 für die horizontale Abtastung.

Wenn stattdessen in Abwandlung der Darstellung in F i g. 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 F i g. 7 zu liegen kommt

In F i g. 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 werden 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.

130116/164

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Meßanordnung zum Messen der von einem Objekt ausgehenden Strahlung mit einem Strahlungsdetektor, dem mittels mindestens eines um eine zur optischen Achse senkrechte Drehachse drehbaren brechenden Prismas periodisch alternierend vom Objekt her einfallende Meßstrahlung und von wenigstens einer Bezugsstrahlungsquelle kommende Bezugsstrahlung zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma (9; 16) als rotierender Vielflächner mit einer geroden Anzahl von im Zuge der Rotation des Prismas nacheinander wirksam werdenden Flächen ausgebildet und so relativ zu der oder den Bezugsstrahlungsquellen (7; 13,14; 19, 20; 61) angeordnet ist, daß die von diesen ausgehende Bezugsstrahlung jeweils beim Durchgang einer Kante zwischen zwei Flächen des Prismas durch die optische Achse (1) zum Strahlungsdetektor (6) gelangt, während in der Zwischenzeit das Objekt abgetastet wird.

2. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Bezugsstrahlungsquellen (13 und 14) vorgesehen sind, die Bezugsstrahlungen von unterschiedlicher Intensität emittieren.

3. Meßanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der oder den Bezugsstrahlungsquellen (13, 14) einerseits und dem Prisma (9; 16) anderseits ein Schirm (18) aus einem für IR-Strahlung durchlässigen oder teildurchlässigen Material angeordnet ist.

4. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der oder den Bezugsstrahlungsquellen (7; 19, 20) einerseits und dem Prisma (9) anderseits jeweils eine Sammellinse (21,22) eingefügt ist.

5. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsstrahlungsquelle bzw. die Bezugssirahlungsquellen (61) in einer Brennebene (62) des Abtastsysisms angeordnet ist bzw. sind.