DE3341066C2

DE3341066C2 -

Info

Publication number: DE3341066C2
Application number: DE19833341066
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 6901 Dossenheim De Weigel
Original assignee: Eltro Gesellschaft fur Strahlungstechnik 6900 Heidelberg De GmbH
Current assignee: Eltro Gesellschaft fur Strahlungstechnik 6900 Heidelberg De GmbH
Priority date: 1983-08-16
Filing date: 1983-11-12
Publication date: 1987-12-23
Also published as: DE3341066A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wärmebildgerät gemäß dem Oberbe griff des Anspruchs 1. Dieses den Gegenstand des Hauptpatents P 33 29 590 bildende und an sich durchaus brauch bare Wärmebildgerät enthält einen Scan-Position-Sensor, dessen Strah lengang mit der Ruhelage des Abtastspiegels einen Winkel von 90° ein schließt. Aus konstruktiven Gründen eignet sich dieser Winkel jedoch nicht für alle Gerätekonfigurationen.The invention relates to a thermal imaging device according to the Oberbe handle of claim 1. This the subject of the main patent P 33 29 590 educational and in itself quite useful Bare thermal imaging device contains a scan position sensor, the beam of which lengang with the rest position of the scanning mirror an angle of 90 ° closes. However, this angle is suitable for design reasons not for all device configurations.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, bei dem eingangs genannten Gerät einen Scan-Position-Sensor verwenden zu können, dessen Strahlengang mit dem Abtastspiegel einen von 90° wesentlich abweichenden Winkel zuläßt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Während sich bei der Geräteanordnung gemäß dem Hauptpatent im wesentlichen nur der rechte Winkel oder allenfalls ihm unmittelbar benachbarte Winkel von etwa 89 bzw. 91° verwenden lassen, ist mit der erfindungsgemäßen An ordnung praktisch jeder andere Winkel möglich bzw. erfaßt.The object of the invention is to provide a way in which device to use a scan position sensor at the beginning, whose beam path with the scanning mirror is essentially 90 ° deviates angle. This object is achieved according to the invention solved the features mentioned in the characterizing part of claim 1. While essentially only in the device arrangement according to the main patent the right angle or, if necessary, the immediately adjacent angle of about 89 or 91 ° can be used with the invention order practically any other angle possible or recorded.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, wobei die in den einzelnen Figuren einander ent sprechenden Teile dieselben Bezugszahlen aufweisen. Es zeigtIn the following, the invention will be explained using an exemplary embodiment explained in more detail, the ent in the individual figures speaking parts have the same reference numerals. It shows

Fig. 1 die schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Wärmebildgerätes und Fig. 1 is a schematic representation of the thermal imaging device according to the invention and

Fig. 2 die drei charakteristischen Stellungen des in vergrößertem Maßstab für sich herausgezeichneten Abtastspiegels gemäß Fig. 1. FIG. 2 shows the three characteristic positions of the scanning mirror shown in FIG. 1 on an enlarged scale.

In Fig. 1 ist eine das Prinzip der Wärmebildtechnik benutzende Visier einrichtung dargestellt, bei der Strahlung in das IR-Teleskop 1 des Gerätes einfällt. Die an dem Teleskop afokal austretende Strahlung wird über den in Ruhestellung unter 45° zum Strahlenverlauf angeord neten Abtastspiegel 2 und das rechtwinkelige IR-Objektiv 3 auf die Detektorreihenanordnung 4 geführt, welche dann - nach optoelektro nischer Umwandlung - die zu der Detektorreihenanordnung entsprechend ausgelegte Leuchtdioden-Reihenanordnung 6 zeitsynchron ansteuert. Letztere wird mit der Wiedergabeseite des Abtastspiegels über das Ob jektiv 5 abgetastet und das Bild über den Spektralteiler 8 dem Be trachter 11 mittels der Abbildungsoptik 9 dargestellt. Auf der Wieder gabeseite des Abtastspiegels ist sodann noch der Scan-Position-Sensor 12 vorhanden, der sich im wesentlichen aus der Lichtquelle 12/1 und dem Detektor 12/2 zusammensetzt, welche über den Strahlteiler 12/4 in der Bildebene der Optik 12/3 angeordnet sind. Mit diesem Sensor läßt sich für den Fall, daß mit dem Abtastspiegel Autokollimation hergestellt wird, ein Triggersignal auslösen. Insofern ist dieses Gerät Gegenstand des Hauptpatents.In Fig. 1, a principle using the principle of thermal imaging technology is shown, in which radiation falls into the IR telescope 1 of the device. The radiation exiting at the telescope afocal is guided via the scanning mirror 2 , which is arranged at rest at 45 ° to the beam path, and the right-angled IR objective 3 onto the detector array 4 , which then - after optoelectronic conversion - the light-emitting diodes designed for the detector array Row arrangement 6 drives synchronously. The latter is scanned with the reproduction side of the scanning mirror via the lens 5 and the image via the spectral splitter 8 is shown to the viewer 11 by means of the imaging optics 9 . The scanning position sensor 12 , which is composed essentially of the light source 12/1 and the detector 12/2 , is then also present on the scanning side of the scanning mirror, and is made up of the beam splitter 12/4 in the image plane of the optics 12 / 3 are arranged. With this sensor, a trigger signal can be triggered in the event that autocollimation is produced with the scanning mirror. In this respect, this device is the subject of the main patent.

In Fig. 2 ist die mit I bezeichnete Nullage des Abtastspiegels 2 mit durchgehender Linienführung für sich und in vergrößertem Maßstab her ausgezeichnet. Außerdem sind mit gestrichelter Linienführung noch die beiden Endausschläge II und III dargestellt. Zur Ermittlung, z. B. der Null-Lage I, ist das in Fig. 1 zwischen dem Abtastspiegel 2 und der Leuchtdioden-Reihenanordnung 6 angeordnete Objektiv 5 als Kollimator ausgebildet, der die Strahlung über die als Strahlteiler fungierende Planplatte 7 der Rückseite des Abtastspiegels und dem Betrachter 11 zuführt. Die Planplatte reflektiert in dem vorliegenden Ausführungs beispiel die Wellenlänge von 560 nm (grüne Farbe) und transformiert diejenige von 670 nm (rote Farbe).In FIG. 2, denoted by I zero position of the scanning mirror 2 with continuous lines is excellent for itself and on a larger scale here. In addition, the two final deflections II and III are shown with dashed lines. To determine, e.g. B. the zero position I, the lens 5 arranged in FIG. 1 between the scanning mirror 2 and the light-emitting diode array 6 is designed as a collimator which supplies the radiation via the plane plate 7 acting as a beam splitter to the rear of the scanning mirror and the viewer 11 . In the present embodiment, the plane plate reflects the wavelength of 560 nm (green color) and transforms that of 670 nm (red color).

Die Lichtquelle 12/1 des Scan-Position-Sensors 12 besteht z. B. aus einer Leuchtdiode und der Detektor 12/2 aus einem Phototransistor. Der zwischen Leuchtdiode und Phototransistor angeordnete Strahlteiler 12/4 teilt die Energie im Verhältnis 50/50 auf. Beide Elemente arbeiten beispielsweise im Wellenlängenbereich von 560 nm. Der zwischen der Wiedergabeseite des Abtastspiegels 2 und der Abbildungsoptik 9 ange ordnete Spektralteiler 8 dagegen ist für die von der Leuchtdioden- Reihenanordnung 6 ankommende Strahlung mit der Wellenlänge 670 nm durchlässig, während er die von dem Scan-Position-Sensor 12 kommende Strahlung mit der Wellenlänge von 560 nm reflektiert. In der bereits eingangs beschriebenen Weise gelangt so die Strahlung der Leucht dioden-Reihenanordnung zum Betrachter 11. Die Strahlung der Licht quelle 12/1 dagegen gelangt über Strahlteiler 12/4 und Kollimator objektiv 12/3 auf den Spektralteiler 8, wird von diesem um 90° re flektiert und gelangt anschließend über die Wiedergabeseite des Ab tastspiegels 2 auf die Planplatte 7, von wo aus die Strahlung - jetzt in umgekehrter Reihenfolge - über Abtastspiegel, Spektralteiler, Kolli matorobjektiv und Strahlteiler auf dem Detektor 12/2 abgebildet wird. Bei anderen Ausführungsbeispielen sind für Leuchtdiode, Phototransistor und Spektralteiler selbstverständlich auch andere Wellenlängenbereiche im Rahmen dieser Erfindung denkbar.The light source 12/1 of the scan position sensor 12 consists, for. B. from a light emitting diode and the detector 12/2 from a phototransistor. The beam splitter 12/4 arranged between the light-emitting diode and the phototransistor divides the energy in a ratio of 50/50. Both elements work, for example, in the wavelength range of 560 nm. The spectral divider 8 , which is arranged between the reproduction side of the scanning mirror 2 and the imaging optics 9 , on the other hand, is transparent to the radiation with the wavelength 670 nm arriving from the light-emitting diode array 6 while it detects the one from the scan Position sensor 12 coming radiation with the wavelength of 560 nm reflected. In the manner already described, the radiation from the light-emitting diode array arrives at the observer 11 . The radiation from the light source 12/1, on the other hand, reaches the spectral divider 8 via the beam splitter 12/4 and the collimator 12/3 , is reflected by this by 90 ° and then passes through the reproduction side of the scanning mirror 2 to the plane plate 7 , from where the radiation - now in reverse order - is imaged on the detector 12/2 using scanning mirrors, spectral splitters, collimator lenses and beam splitters. In other exemplary embodiments, other wavelength ranges for the light-emitting diode, phototransistor and spectral splitter are of course also conceivable within the scope of this invention.

In der angenommenen Null-Lage I (Fig. 2) des Abtastspiegels 2 wird die durch die Lichtquelle 12/1 ausgesandte Strahlung 15 auf dem Detektor 12/2 abgebildet, das heißt die Autokollimationsbedingung ist erfüllt. Dieses Detektorsignal repräsentiert somit eine bestimmte Spiegelstel lung - im vorliegenden Ausführungsbeispiel Stellung I. Wird dem Detek tor eine entsprechend dimensionierte Loch- oder Schlitzblende vorge schaltet, kann die Spiegelstellung in Winkelsekunden-Genauigkeit sen siert werden. Da sich die Planplatte 7 sowohl in Strahlenverlaufsrich tung als auch quer hierzu verstellen läßt, können auch die Lagen II und III sowie beliebige andere Lagen des Abtastspiegels sensiert werden.In the assumed zero position I ( FIG. 2) of the scanning mirror 2 , the radiation 15 emitted by the light source 12/1 is imaged on the detector 12/2 , that is to say the autocollimation condition is fulfilled. This detector signal thus represents a specific mirror position - position I in the present exemplary embodiment. If the detector is preconfigured with an appropriately dimensioned aperture or slit diaphragm, the mirror position can be sensed in angular-second accuracy. Since the plane plate 7 can be adjusted both in the direction of the beam direction and transversely thereto, the layers II and III and any other layers of the scanning mirror can be sensed.

Claims

1. Thermal imaging device, the

a) in the direction of radiation incidence consists of an IR telescope, a scanning mirror arranged here at 45 ° in the rest position, an IR objective and an array of detectors,
b) represents the radiation energy received by the detector row arrangement after optoelectronic conversion on a corresponding row of light emitting diodes,
c) the radiation of the light-emitting diode row arrangement is reflected via an ob jective on the reproduction side of the scanning mirror and from here via a spectral splitter onto an eyepiece and
d) contains a scan position sensor whose light source illuminates the reproduction side of the scanning mirror and on the detector of which the reflected radiation generates a trigger signal during autocollimation according to patent 33 29 590,

characterized in that

e) the radiation ( 14 ) of the light emitting diode array arrangement ( 6 ) via a collimator lens ( 5 ) and a plane plate ( 7 ) formed as a spectral divider on the reproduction side of the scanning mirror ( 2 ) and
f) the light source ( 12/1 ) of the scan position sensor ( 12 ) on the spectral divider ( 8 ) on the plane plate ( 7 ) and reflected by the spectral divider ( 8 ) on the detector ( 12/2 ) of the sensor arrives.

2. Thermal imaging device according to claim 1, characterized in that the plane plate ( 7 ) for the purpose of adjustment in the beam direction and in the transverse direction is designed to move bar.

3. Thermal imaging device according to claim 1 and 2, characterized in that within the scan position sensor ( 12 ), the light source ( 12/1 ) and the detector ( 12/2 ) via a beam splitter ( 12/4 ) in the Image plane of a collimator lens ( 12/3 ) are arranged.

4. Thermal imaging device according to one of the preceding claims, characterized in that the scan position sensor ( 12 ) for both the visible and the near infrared range - for. B. the wavelength 900 nm - is designed.

5. Thermal imaging device according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the plane plate ( 7 ) and spectral splitter ( 8 ) for the wavelength 560 nm reflective and the wavelength 670 nm are transparent.