DE2731653B1 - Radiation shutter and television camera assembly with such a radiation shutter - Google Patents

Radiation shutter and television camera assembly with such a radiation shutter

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Description

Die Erfindung betrifft eine Strahlungsblende, wie sie in erster Linie mit pyroelektrischen Vidicon-Kameraröhren verwendet wird.The invention relates to a radiation diaphragm, as it is primarily with pyroelectric Vidicon camera tubes is used.

Eine pyroelektrische Vidicon-Kameraröhre kann ein Fernseh-Video-Signal erzeugen, das für sich ändernde Temperaturen in einem thermischen Abbild repräsentativ ist. Um ein von Null verschiedenes Signal zu erhalten, das konstante Temperaturen in einer erfaßten Szene repräsentiert, ist es üblich, eine sich drehende Blende mit abwechselnden Abschnitten, die für thermische Energie durchlässig und undurchlässig sind, vorzusehen, um eine überlagerte periodische Temperaturmodulation zu erzeugen.A pyroelectric vidicon camera tube can produce a television video signal that is changing for Temperatures in a thermal map is representative. To get a non-zero signal, that represents constant temperatures in a captured scene, it is common to use a rotating shutter to be provided with alternating sections that are permeable and impermeable to thermal energy, to generate a superimposed periodic temperature modulation.

Um das maximale Amplitudensignal aus der Kameraröhre zu erhalten, sollten die Raster-Abtastzeilen dicht vor den Offnungs- und Schließkanten der Blende verlaufen, und um Kanten zu erhalten, die mit den Raster-Abtastzeilen in einem annehmbaren Ausmaß übereinstimmen, ist es üblich, eine drehbare Blende zu benutzen, deren Durchmesser einem Vielfachen des Durchmessers der Kameraröhre entspricht, wodurch sich eine sperrige und unbequeme Vorrichtung ergibtTo get the maximum amplitude signal from the camera tube, the raster scan lines should be dense run in front of the opening and closing edges of the bezel, and to get edges that coincide with the If raster scan lines coincide to an acceptable extent, it is common to use a rotatable shutter use whose diameter corresponds to a multiple of the diameter of the camera tube, whereby a bulky and inconvenient device results

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, diese Schwierigkeit zu verringern.The present invention aims to alleviate this difficulty.

Eine erfindungsgemäße drehbare Strahlungsblende umschließt einen hohlen, dünnwandigen Kegel, der mit einem spitzen Kegelwinkel versehen ist und dessen Wände aus einem für thermische Energie undurchlässigen Material bestehen und die mit in regelmäßigen Abständen angeordneten Abschnitten um die Kegelachse versehen ist die auffallende thermische Strahlung durchlassen.A rotatable radiation diaphragm according to the invention encloses a hollow, thin-walled cone, which with is provided with an acute cone angle and the walls of which are made of an impermeable to thermal energy Material are made and those with regularly spaced sections around the cone axis the incident thermal radiation is provided.

Vorzugsweise umfaßt die Strahlungsblende einen Kegelstumpf.The radiation diaphragm preferably comprises a truncated cone.

H Die durchlässigen Abschnitte können sich bis zum Rand des Kegels erstrecken und nach außen offene Offnungen zwischen den Blattabschnitten der Kegelwand bilden oder die durchlässigen Abschnitte können alternativ in der Kegelwand befindliche und von dieser umgebene Fensteröffnungen sein.The H-transmitting portions may extend to the edge of the cone and form outwardly open openings between the blade portions of the conical wall or the permeable portions may be alternatively located in the cone wall and surrounded by these window openings.

Vorzugsweise sind die Blattabschnitte der Kegelwand zwischen einander benachbarten durchlässigen Abschnitten von der gleichen Gestalt und Größe wie die durchlässigen Abschnitte. Wenn die Blende vor dem thermisch empfindlichen Target der Kameraröhre gedreht wird, ergeben sich so gleiche Zeitabschnitte, während denen das Targetalternativ der einfallenden Strahlung ausgesetzt oder von ihr abgeschirmt istPreferably, the blade sections of the cone wall are between adjacent permeable sections of the same shape and size as the permeable sections. If the aperture is in front of the the thermally sensitive target of the camera tube is rotated, this results in the same time segments, during which the target is alternatively exposed to or shielded from the incident radiation

Die Offnungs- und Schließkanten der Blende könnenThe opening and closing edges of the panel can

auf zugehörigen Teilen von geraden Linien liegen, die durch die Spitze des Kegels (oder durch die gedachtelie on associated parts of straight lines that through the tip of the cone (or through the imaginary

Spitze des Kegelstumpfes) gehen, oder die KantenTip of the truncated cone), or the edges

können auf Spiralen liegen.can lie on spirals.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine pyroelektrische Fernsehkameraanordnung mit einer Kameraröhre und einer Strahlungsblende zur Modulation auffallender thermischer Strahlung geschaffen, die eine der beschriebenen Strahlungsblenden umfaßt.According to a further aspect of the invention there is provided a pyroelectric television camera assembly having a Camera tube and a radiation diaphragm for modulating incident thermal radiation created, the comprises one of the radiation diaphragms described.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung zeigtThe invention is explained in more detail below, for example with reference to the drawing. In the drawing shows

F i g. 1 und 2 alternative Blendenanordnungen mit geradlinigen Offnungs- und Schließkanten undF i g. 1 and 2 alternative diaphragm arrangements with straight opening and closing edges and

Fig.3 eine alternative Blendenöffnungsausbildung mit spiralförmigen Offnungs- und Schließkanten.3 shows an alternative diaphragm opening design with spiral-shaped opening and closing edges.

Die pyroelektrische Vidiconkameraröhre 1 in Fig. 1 ist mit einer Strahlungsblende 2 mit der Gestalt eines hohlen Kegelstumpfes versehen. Das heißt eine kegelstumpfförmige Fläche liegt zwischen den beiden Ebenen 10 und 11, die senkrecht zur Achse 12 des Kegels liegen. Die Blende 2 ist so angebracht, daß ein Abschnitt der Kegelwand 3 vor dem lichtempfindlichen Target 4 der Kameraröhre so vorbeigeht, daß die von der erfaßten Szene im Blickfeld der Kameraröhre auffallende thermische Strahlung 5 unterbrochen wird. Die Blende 2 ist mit Offnungen 6 mit der gleichen Größe und Form wie die verbleibenden Zwischenwandabschnitte, den sogenannten Blättern 7 versehen, die sich in gleichmäßigen Abständen voneinander befinden. Die bU Kanten der öffnungen liegen auf geraden Linien, die sich von der unteren Kante 8 der Kegelfläche bis zur Spitze des Kegels erstrecken. In diesem Beispiel sind vier öffnungen und vier Blätter vorgesehen, und es ist zu sehen, daß die Blende viel weniger Raum in e:ner h5 parallel zur Bildebene stehenden Ebene einnimmt, als es bei einer Flachblende der Fall wäre.The pyroelectric vidicon camera tube 1 in FIG. 1 is provided with a radiation diaphragm 2 in the shape of a hollow truncated cone. That is, a frustoconical surface lies between the two planes 10 and 11, which are perpendicular to the axis 12 of the cone. The diaphragm 2 is attached in such a way that a section of the cone wall 3 passes in front of the light-sensitive target 4 of the camera tube in such a way that the thermal radiation 5 incident from the captured scene in the field of view of the camera tube is interrupted. The screen 2 is provided with openings 6 of the same size and shape as the remaining intermediate wall sections, the so-called leaves 7, which are located at regular intervals from one another. The bU edges of the openings lie on straight lines that extend from the lower edge 8 of the conical surface to the tip of the cone. In this example, four openings and four blades provided, and it can be seen that the diaphragm in much less space e: ner occupies h5 standing parallel to the image plane level, as it would be the case with a flat diaphragm.

Die Blende wird durch einen kleinen Motor IC mit einer mit der Bildwechselfrequenz der Fernsehkamera-The aperture is driven by a small motor IC with a frame rate of the television camera

röhre synchronisierten Geschwindigkeit so gedreht, daß die Blattkanten den Zeilenabtastungen des Fernsehrasters unmittelbar folgen. Im allgemeinen ist es sehr erwünscht, die Blattkanten so parallel wie möglich zur Richtung der Abtastzeile auszurichten.tube synchronized speed rotated so that the sheet edges the line scans of the television raster follow immediately. In general, it is very desirable to keep the sheet edges as parallel as possible to the Align the direction of the scan line.

Dadurch wird es der Blattkante ermöglicht, den Zeilenabtastungen dichter zu folgen und dadurch wird die Amplitude der thermischen Modulation vergrößert, die durch die sich drehende Blende erzeugt wird.This enables the edge of the sheet to follow the line scans more closely, and thereby becomes increases the amplitude of the thermal modulation created by the rotating shutter.

Wenn diese besondere Anforderung nicht so wichtig ist, kann eine Blendenanordnung nach F i g. 2 benutzt werden, bei der ein kurzer Kegel 20 mit einem relativ stumpfen Winkel verwendet wird. Wie in F i g. 1 wird die Blende vor einer Kameraröhre 1 angebracht. Es ist zu sehen, daß die Kanten 21 der Blätter wiederum auf durch die Spitze des Kegels 22 gehenden Linien liegen, und wegen des relativ stumpfen Kegelwinkels bedeutet das, daß die Öffnungs- und Schließkanten der Blätter auch nicht annähernd parallel zu den Abtastzeilen des Fernsehrasters an der Ober- und der Unterseite des Targets der Kameraröhre liegen können.If this particular requirement is not so important, a diaphragm arrangement according to FIG. 2 used using a short taper 20 with a relatively obtuse angle. As in Fig. 1 will the aperture is attached in front of a camera tube 1. It can be seen that the edges 21 of the sheets turn on through the apex of the cone 22 are lines, and because of the relatively obtuse cone angle means that the opening and closing edges of the sheets are not even nearly parallel to the scanning lines of the Television grid can be on the top and bottom of the target of the camera tube.

Die Gestalt der Blätter und der öffnungen, die inThe shape of the leaves and openings in

Fig.und 2 gezeigt sind, sind analog zu den an konventionellen flachen drehbaren Blenden vorgesehenen Radialsektorformen. Es können jedoch auch andere Formen übernommen werden, und zwar beispielsweise Spiralformen.And 2 are analogous to those provided on conventional flat rotatable panels Radial sector shapes. However, other forms can also be adopted, for example Spiral shapes.

In diesem Fall sind die Spiralformen der Kanten der Blätter auf einer konischen Oberfläche so ausgebildet, daß sie die Form gegenüber einem thermischen, auf das Target einfallenden Bild einer spiralig geformten Kante ergeben. Diese Anordnung ist schematisch in F i g. 3 gezeigt, in der die Kameraröhre 1 mit einem dünnwandigen Kegelstumpf 31 mit einander abwechselnden öffnungen 32 und Blättern 33 versehen ist. Der Kegelstumpf wird durch einen Motor 34 angetrieben und bei seiner Drehung überstreichen die spiraligen Kanten 35, 36 der Blätter 33 das Target der Kameraröhre von oben nach unten. Die Verwendung der spiralförmigen Kanten ermöglicht eine noch kompaktere Form der Blende. Da eine Blende mit gegebenem Durchmesser weniger spiralförmige öffnungen als solche mit geraden Kanten enthalten kann, muß die Blende schneller gedreht werden.In this case, the spiral shapes of the edges of the leaves on a conical surface are formed so that they form the opposite of a thermal image of a spiral-shaped edge incident on the target result. This arrangement is shown schematically in FIG. 3 shown, in which the camera tube 1 with a thin-walled truncated cone 31 is provided with alternating openings 32 and blades 33. Of the The truncated cone is driven by a motor 34 and sweeps over the spiral as it rotates Edges 35, 36 of the sheets 33 the target of the camera tube from top to bottom. The usage the spiral-shaped edges enable an even more compact shape of the panel. There is an aperture with the given diameter may contain fewer spiral-shaped openings than those with straight edges, the aperture must be rotated faster.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Drehbare Strahlungsblende, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohler, dünnwandiger Kegel (3, 31) mit einem spitzen Kegelwinkel vorgesehen ist, dessen Wände aus einem für thermische Energie undurchdringbaren Material bestehen, daß der Kegel mit in regelmäßigen Abständen angeordneten Abschnitten (6,32) versehen ist, die um die Achse des Kegels herum angeordnet sind und auffallende thermische Strahlung durchlassen.1. Rotatable radiation diaphragm, characterized in that that a hollow, thin-walled cone (3, 31) is provided with an acute cone angle, the walls of which are made of a for thermal energy impenetrable material exist that the cone with in regular Spaced sections (6,32) are provided around the axis of the cone are arranged and allow incident thermal radiation to pass through. 2. Blende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kegelstumpf verwendet ist.2. Aperture according to claim 1, characterized in that a truncated cone is used. 3. Blende nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durchlässigen Abschnitte sich bis zur Kante des Kegels erstrecken und zwischen den Blattabschnitten der Kegelwand Offnungen mit offenen Enden bilden.3. Aperture according to claim 1 or 2, characterized in that the permeable sections extend to the edge of the cone and between the blade sections of the cone wall Form openings with open ends. 4. Blende nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durchlässigen Abschnitte in der Kegelwand ausgebildete und von ihr umgebene Fenster sind4. Aperture according to claim 1 or 2, characterized in that the permeable sections in the cone wall formed and surrounded by windows 5. Blende nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattabschnitte der Kegelwand zwischen benachbarten durchlässigen Abschnitten die gleiche Gestalt und Größe wie die durchlässigen Abschnitte aufweisen.5. Aperture according to one of the preceding claims, characterized in that the blade sections the cone wall between adjacent permeable sections has the same shape and As large as the permeable sections. 6. Blende nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Offnungs- und Schließkanten der Blende auf entsprechenden Teilen von durch die Spitze des Kegels (oder durch die vorgestellte Spitze im Falle eines Kegelstumpfes) gehenden geraden Linien liegen.6. Aperture according to one of claims 1 to 5, characterized in that the opening and Closing edges of the diaphragm on corresponding parts of through the apex of the cone (or through the imagined tip in the case of a truncated cone) are straight lines. 7. Blende nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die offnungs- und Schließkanten auf einer Spirale liegen.7. Aperture according to one of claims 1 to 5, characterized in that the opening and Closing edges lie on a spiral. 8. Pyroelektrische Fernsehkameraanordnung mit einer Kameraröhre und einer Strahlungsblende zur Modulierung einfallender thermischer Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strahlungsblende nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist8. Pyroelectric television camera assembly with a camera tube and a radiation diaphragm for Modulation of incident thermal radiation, characterized in that a radiation diaphragm according to one of the preceding claims is provided
DE2731653A 1977-03-31 1977-07-13 Radiation shutter and television camera assembly with such a radiation shutter Expired DE2731653C2 (en)

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