ES2258249T3 - Sistema de camara. - Google Patents

Abstract

Sistema de cámara (2, 40, 50) con un sensor (12, 58), un primer sistema óptico que comprende un espejo convexo (4, 42) y mediante el cual se puede formar sobre el sensor (12, 58), a través de un primer camino de rayos (18), la imagen de un sector de ángulo sólido (14), un segundo sistema óptico mediante el cual se puede captar sobre un sensor de detalle (68), a través de un segundo camino de rayos (34, 60), una zona parcial (20, 66, 82) del sector de ángulo sólido (14), pudiendo seleccionarse la zona parcial (20, 66, 82) por medio de un elemento óptico (28) móvil con relación a los sensores (12, 58, 68).

Description

Sistema de cámara.

La invención parte de un sistema de cámara con un sensor y un primer sistema óptico que comprende un espejo convexo, mediante el cual se puede formar sobre el sensor la imagen de un sector de ángulo sólido a través de un primer camino de rayos.

Para vigilar grandes sectores de espacio, como, por ejemplo, estaciones de ferrocarril, aeropuertos, plazas públicas, estadios y similares, se conocen sistemas de cámara que hacen posible una visión en un sector de ángulo sólido muy grande - por ejemplo a la redonda -. El artículo de divulgación general "Omnidirectional Vision", Proceedings of the Eighth International Symposium of Robotic Research, Hayama, Japón, Octubre 3-7, 1997, describe sistemas de cámara en los que el camino de los rayos de un sistema óptico está dirigido hacia un espejo convexo y de esta manera se pueden formar sobre un sensor las imágenes de objetos provenientes de un sector de ángulo sólido muy grande. Como espejo convexo sirve aquí un espejo de forma esférica mediante el cual se puede conseguir una visión omnidireccional. No obstante, debido al gran sector de ángulo sólido inspeccionable resulta el inconveniente de que los objetos bastante alejados del espejo convexo se reproducen como imagen sobre el sensor con sólo un pequeño tamaño y en forma poco detallada.

Por tanto, la invención se basa en el problema de indicar un sistema de cámara en el que, además de un gran sector de ángulo sólido observable, se puedan captar informaciones de detalle procedentes del sector de ángulo sólido.

Este problema se resuelve con un sistema de cámara de la clase citada al principio que comprende un segundo sistema sensor mediante el cual se puede captar sobre el sensor de detalle una zona parcial del sector de ángulo sólido a través de un segundo camino de rayos, pudiendo seleccionarse la zona de detalle por medio de un elemento óptico móvil con relación a los sensores.

La invención parte de la consideración de que, además de una, por ejemplo, visión omnidireccional, se puede conseguir una información de detalle mediante un segundo sistema de cámara cuyo campo de visión pueda ser movido hacia una zona parcial dentro del sector de ángulo sólido cubierto por el primer sistema de cámara. En este caso, se dirige la cámara hacia la zona parcial interesante. Es posible de manera más sencilla una basculación muy precisa del campo de visión detallado hacia la zona parcial detallada interesante cuando tenga que moverse no toda la cámara, sino solamente un elemento óptico para la basculación hacia la zona parcial interesante. Además, se pueden ahorrar piezas componentes y costes en comparación con dos sistemas de cámara separados. Se complementa de esta manera en un sistema de cámara el primer sistema óptico pasivo con un segundo sistema óptico activo para el análisis detallado de una zona parcial especialmente interesante.

El sensor puede estar diseñado para captar luz visible o infrarroja. Como sensor activo en el dominio de frecuencias infrarrojas entra en consideración especialmente un microbolómetro que comprende un componente de semiconductor con un material cuya resistencia eléctrica disminuye al aumentar la temperatura. Como espejos cóncavos se entienden todos los espejos que están curvados de forma convexa al menos en una dirección de coordenadas cartesianas o polares, tal como, por ejemplo, una esfera con acabado especular en su superficie exterior, un cono o bien una esfera abombada hacia dentro en dirección axial. Entran en consideración también otros espejos rotacionalmente simétricos, por ejemplo espejos de forma hiperbólica.

Ventajosamente, el sistema de cámara comprende al menos un elemento óptico dispuesto en los caminos de rayos primero y segundo. Mediante este aprovechamiento conjunto del elemento óptico de los sistemas ópticos primero y segundo se pueden ahorrar piezas componentes. Además, se facilita la alineación de la zona parcial con un área escogida del gran sector de ángulo sólido, ya que mediante el empleo del mismo elemento óptico en los caminos de rayos primero y segundo se pueden igualar entre sí los defectos ópticos de los sistemas ópticos primero y segundo. Se pueden conseguir de esta manera primeras imágenes amplias y segundas imágenes detalladas cuyos defectos ópticos están igualados uno a otro, lo que facilita una correlación de las imágenes una con otra.

En otra ejecución de la invención se propone que el sensor esté diseñado para un primer dominio de frecuencia y el sensor de detalle lo está para un segundo dominio de frecuencia diferente del primero. Se pueden obtener de esta manera informaciones adicionales que no son accesibles en solamente un dominio de frecuencia. A título de ejemplo para esta ejecución se indica una cámara que, para vigilar una nave de un aeropuerto, vigila un sector de ángulo sólido omnidireccional en el dominio de frecuencia visible, pudiendo dirigirse la zona parcial hacia una persona especial. Mediante un sensor de detalle sensible en el dominio espectral infrarrojo se puede detectar la temperatura de la persona y se puede obtener así información sobre su estado de salud.

Además, se propone que el sistema de cámara comprenda un elemento dicroico para separar el primer camino de rayos del segundo. Con este elemento se puede acoplar el camino de los rayos del segundo sistema óptico con el primer camino de los rayos y/o desacoplarlo del mismo, con lo que se pueden emplear elementos ópticos subsiguientes como elementos del primer sistema óptico y también como elementos del segundo sistema óptico. Un elemento dicroico presenta una permeabilidad diferente para radiaciones de frecuencias diferentes y es permeable, por ejemplo, para una radiación de una primera frecuencia y refleja radiación de una segunda frecuencia. Es posible así una separación entre radiación del primer dominio de frecuencia y radiación del segundo dominio de frecuencia. En cada caso particular, la primera frecuencia puede estar situada en banda estrecha dentro de una banda ancha de la segunda frecuencia.

En otra ejecución ventajosa de la invención el sistema de cámara comprende una fuente de radiación y un elemento óptico para inyectar radiación de la primera fuente de radiación en el primer camino de rayos. De esta manera, se puede iluminar un objeto interesante en el sector de ángulo sólido o bien se le puede explorar en un dominio de frecuencia interesante, con lo que se puede obtener otra información adicional sobre este objeto. Además, se puede dirigir la zona parcial hacia el objeto irradiado o explorado, con lo que se puede observar el objeto en forma detallada. Debido a la inyección de la radiación en el primer camino de los rayos se pueden emplear elementos ópticos para dirigir tanto la radiación que sale de la fuente de radiación como la radiación que entra desde la zona parcial y el sector de ángulo
sólido.

Convenientemente, el sistema de cámara comprende un dispositivo de telemetría, siendo la fuente de radiación un láser y el sensor de detalle un fotodiodo. Con ayuda de una electrónica de mando y evaluación correspondiente se puede calcular de esta manera la distancia de un objeto interesante.

Se consigue otra ventaja haciendo que el sistema de cámara comprenda un dispositivo de análisis espectral, siendo la fuente de radiación un láser y el sensor de detalle un espectrómetro. De esta manera, se puede realizar un análisis espectral de un objeto o de gas en una zona parcial interesante. Se puede reconocer humo, tóxico, gas o en general una calidad deficiente del aire y se pueden iniciar contramedidas. Como espectrómetro se designa un servodispositivo con el cual se puede detectar cuantitativamente radiación incidente según varias frecuencias discretas o según varias frecuencias de una banda de frecuencia continua. Se pueden detectar frecuencias discretas, por ejemplo, con un dispositivo sensor que presente varios fotodetectores, por ejemplo fotodiodos, sensibles en frecuencias diferentes. Una banda de frecuencia continua puede ser presentada cuantitativamente resuelta en frecuencia con ayuda de un fotodetector sintonizable.

Convenientemente, el láser es un láser multifrecuencia cuya frecuencia es ajustable en un intervalo predeterminado o el cual comprende varios diodos de láser diferentes. De esta manera, el análisis espectral puede orientarse a moléculas o elementos químicos especialmente interesantes.

Se consigue la buena posibilidad de utilización conjunta de elementos ópticos haciendo que el sensor esté construido en una pieza con el sensor de detalle. Además, se pueden ahorrar piezas componentes, como controles, sujetadores o cableados.

Además, se propone que el sistema de cámara comprenda un segundo espejo dispuesto en el primer camino de los rayos. Este segundo espejo cooperante con el espejo convexo puede emplearse para compensar defectos ópticos de dicho espejo convexo. Así, por ejemplo, mediante una forma hiperbólica del segundo espejo se puede contrarrestar un defecto óptico de un espejo convexo configurado como una esfera. La disposición de espejos en dos etapas, constituida por un espejo convexo y un segundo espejo, se diseña convenientemente de modo que el primer sistema óptico presente tan sólo un centro de proyección efectivo. Esto hace posible de manera sencilla que, a través de transformaciones adecuadas da imágenes omnidireccionales, se reconstruyan imágenes panorámicas (por proyección cilíndrica) y en perspectiva (proyección plana) exentas de defectos. Cuantos más centros de proyección efectivos maneje la disposición de espejos y cuanto más separados uno de otro estén estos centros de proyección, tantas más aberraciones ópticas se presentan en el sistema omnidireccional.

Ventajosamente, el espejo convexo comprende una abertura a través de la cual se conduce el primer camino de los rayos. De este modo, se puede aprovechar un espacio muerto en el que, en caso contrario, se formaría la imagen del propio sensor. Debido a una disposición opcional del sensor en el interior del espejo convexo es posible posicionarlo en forma estable y protegida.

Se consigue una desviación sencilla y precisa de los rayos en el segundo camino de éstos cuando el elemento óptico móvil comprende una lente convergente y una lente divergente que son desplazables una respecto de otra. Las lentes pueden ser microlentes o tramas de lentes microópticas.

Dibujo

Otras ventajas resultan de la descripción siguiente del dibujo. En el dibujo se ha representado un ejemplo de realización de la invención. El dibujo, la descripción y las reivindicaciones contienen numerosas características en combinación. Convenientemente, el experto considerará las características también en forma individualizada y las agrupará formando otras combinaciones adecuadas. Los elementos del mismo tipo representados en las figuras están provistos de símbolos de referencia iguales.

Muestran:

La figura 1, un sistema de cámara con un campo de visión omnidireccional y un aparato de telemetría por láser con un rayo láser orientable,

La figura 2, un sistema de cámara con un campo de visión omnidireccional y un espectrómetro,

La figura 3, un sistema de cámara con un campo de visión omnidireccional y un campo de visión adicional orientable y zoomizable, y

La figura 4 una formación de imagen sobre un sensor y sobre un sensor de detalle interior.

La figura 1 muestra un sistema de cámara 2 con un primer sistema óptico para generar una visión omnidireccional. El primer sistema óptico comprende un espejo convexo 4 configurado como un cono dotado de un acabado especular exterior, el cual está dispuesto con simetría de rotación alrededor de un eje longitudinal 6 del sistema de cámara 2. El primer sistema óptico comprende, además, un segundo espejo 8 que está dispuesto también como un cono dotado de un acabado especular exterior y con simetría de rotación alrededor del eje longitudinal 6. El espejo 8 y el espejo convexo 4 están hechos de aluminio, que está pulido en su superficie exterior. Es posible también producir el acabado especular de los dos espejos 8, 4 por medio de un fino revestimiento de plata o de oro sobre un substrato metálico. El primer sistema óptico comprende como elemento óptico adicional una lente convergente 10 para enfocar sobre un sensor 12 un objeto a reproducir en forma de imagen. El sensor 12 es un detector de matriz, también llamado red plana focal (Focal Plane Array = FPA), que está configurado como un microbolómetro sensible en el dominio de longitudes de onda infrarrojas.

Mediante el primer sistema óptico del sistema de cámara 2 se puede contemplar un sector de ángulo sólido 14 que se extiende alrededor del eje longitudinal 6 con un ángulo de apertura 16 de 50º, estando orientado el ángulo de apertura 16 simétricamente alrededor de un plano imaginario perpendicular al eje longitudinal 6. Un primer camino de rayos 18 discurre con simetría de rotación alrededor del eje longitudinal 6 desde el sector de ángulo sólido 14 hasta el espejo convexo 4 y desde allí es conducido al espejo 8. El espejo 8 a su vez conduce radiación que sigue el camino de rayos 18 hacia la lente convergente 10, mediante la cual se enfoca la radiación a lo largo del camino de rayos 18 hacia el sensor 12. De esta manera, se forma sobre el sensor 12 la imagen del sector de ángulo sólido 14 o de objetos que se encuentran en el sector de ángulo sólido 14. La representación se efectúa en forma de una imagen circular que es semejante a la imagen representada en la zona exterior de la figura 4. La zona del sensor 12 interior alrededor del eje longitudinal 6 queda entonces sin ser aprovechada.

Además del primer sistema óptico, el sistema de cámara 2 comprende un segundo sistema óptico mediante el cual se puede explorar una zona parcial 20 del sector de ángulo sólido 14. Este segundo sistema óptico presenta un diodo láser 22 que está diseñado para emitir luz láser infrarroja. Es también parte del segundo sistema óptico un espejo 24 a través del cual puede pasar radiación procedente del diodo láser 22, pero el cual refleja radiación orientada hacia el diodo láser 22 enviándola a un fotodiodo 26 empleado como sensor de detalle. El fotodiodo 26 es sensible en el mismo dominio de longitudes de onda en el que emite radiación el diodo láser 22. El segundo sistema óptico comprende, además, un elemento óptico móvil 28 que está configurado como un escáner microóptico con una lente convergente 30 y una lente divergente 32. La lente divergente 32 es desplazable con relación a la lente convergente 30 en cualquier dirección del espacio perpendicular al eje longitudinal 6. Este desplazamiento se consigue por medio de actuadores no representados que se basan en el funcionamiento del efecto piezoeléctrico. Por tanto, el elemento óptico móvil 28 está dispuesto en forma móvil con su lente divergente 32 con relación al fotodiodo 26 y con relación al sensor 12.

Tanto al primer sistema óptico como al segundo sistema óptico ha de añadirse la lente convergente 10, la cual está dotada de un acabado especular dicroico en su superficie dirigida hacia arriba en la figura 1. Este acabado especular refleja radiación dentro de una estrecha banda de frecuencia y deja que pase radiación sustancialmente sin impedimentos por fuera de esta banda de frecuencia. Dentro de esta banda de frecuencia está situada la radiación emitida por el diodo láser 22, de modo que esta radiación de láser es reflejada por la superficie de la lente convergente 10.

Durante el funcionamiento del sistema de cámara 2 se emite por el diodo láser 22 radiación de láser en un segundo camino de rayos 34 a lo largo del eje longitudinal 6 y en dirección al espejo 24. La radiación pasa por el espejo 24 sustancialmente sin impedimentos e incide en el elemento óptico móvil 28. En una posición simétrica alrededor del eje longitudinal 6 tanto de la lente convergente 30 como de la lente divergente 32, la radiación de láser no es desviada por el elemento óptico móvil 28. En la representación de la figura 1 esta radiación atravesaría el espejo 8 en dirección vertical hacia abajo e incidiría en el centro de la lente convergente 10. Para orientar la radiación de láser irradiada por el diodo láser 22 hacia una zona parcial deseada 20 se desplaza cierto trecho la lente divergente 32 en dirección perpendicular al eje longitudinal 6. En la figura 1 la lente divergente 32 se ha desplazado a título de ejemplo hacia la izquierda. De este modo, la radiación de láser es dirigida hacia fuera del eje longitudinal 6, con lo que atraviesa el espejo 8 a cierta distancia a la derecha del centro de éste. La lente convergente 30 y la lente divergente 32 forman en su disposición telescópica un grupo constructivo afocal y pueden desviar el rayo por efecto de un desplazamiento relativo de una respecto de otra.

La radiación láser que sigue el segundo camino de rayos 34 incide en la capa de espejo dicroica de la lente convergente 10 y es retrorreflejada desde ésta hacia el espejo 8 y de esta manera es inyectada en el primer camino de rayos 18. Por tanto, la lente convergente 10 sirve también para inyectar radiación del diodo láser 22 desde el segundo camino de rayos 34 en el primer camino de rayos 18. A partir de la reflexión de la luz láser por la capa dicroica, el segundo camino de rayos 34 y el primer camino de rayos 18 discurren idénticos uno a otro. La luz láser es reflejada por el espejo 8 en dirección al espejo convexo 4, el cual refleja la luz láser nuevamente hacia la zona parcial seleccionada 20. La zona parcial 20 está situada completamente dentro del sector de ángulo sólido 14 y - debido al fuerte enfoque de la luz láser - tiene solamente una pequeña extensión angular.

El espejo convexo 4, el espejo 8 y la lente convergente 10 son tres elementos ópticos que están dispuestos tanto en el primer camino de rayos 18 como en el segundo camino de rayos 34. Han de añadirse tanto al primer sistema óptico como al segundo sistema óptico.

El espejo convexo 4 presenta en su zona próxima al eje longitudinal 6 una abertura 36 a través de la cual se dirige el primer camino de rayos 18 para que entre en el interior del espejo convexo 4. Asimismo, en el interior del espejo convexo 4 está dispuesto el sensor 12, el cual está unido fijamente con el espejo convexo 4 por medio de un dispositivo de retención no representado. Debido a la configuración geométrica del sistema de cámara 2, el primer camino de rayos 18 puede mantenerse simétrico al eje longitudinal 6, lo que facilita una formación de imagen ópticamente exenta de defectos o al menos una formación de imagen en una buena calidad óptica de objetos del sector de ángulo sólido 14 sobre el sensor 12.

El diodo láser 22 y el fotodiodo 26 son parte de un dispositivo de telemetría que se hace funcionar de una manera conocida para el experto. A este fin, el diodo láser 22 emite radiación láser pulsada que incide en un objeto dispuesto en la zona parcial 20 y que es reflejada por éste en dirección al espejo convexo 4. La luz láser reflejada es reflejada por el espejo convexo 4 hacia el espejo 8 y desde allí hacia la lente convergente 10, cuya capa dicroica proyecta la luz láser sobre la lente divergente 32 del elemento óptico móvil 28. Por tanto, la lente divergente 10 sirve con su capa de espejo dicroica como elemento dicroico para separar el primer camino de rayos 18 respecto del segundo camino de rayos 34. El elemento óptico móvil 28 inyecta la radiación láser reflejada en el eje de simetría del sistema de cámara 2 que discurre a lo largo del eje longitudinal 6 y desde el cual la radiación láser es reflejada nuevamente hacia fuera por el espejo 24 y conducida al fotodiodo 26. El fotodiodo 26 detecta la luz láser reflejada y alimenta señales de tensión transformadas a partir de ella a una electrónica de evaluación que no se ha representado en la figura 1. Esta electrónica de evaluación calcula el tiempo de propagación de la luz láser pulsada y establece a partir del mismo la distancia del objeto irradiado por la luz láser en la zona parcial 20.

La figura 2 muestra un sistema de cámara 40 bastante semejante al sistema de cámara 2 representado en la figura 1. Las piezas componentes del mismo tipo de los sistemas de cámara 2 y 40 están provistas de los mismos símbolos de referencia. El funcionamiento del sistema de cámara 40 corresponde en amplio grado al del sistema de cámara 2, explicándose en lo que sigue tan sólo las diferencias del sistema de cámara 40 con respecto al sistema de cámara 2.

El sistema de cámara 40 comprende un espejo convexo 42 de forma de segmento esférico y un espejo 44 que presenta una superficie exterior de forma de hiperboloide. Ambos espejos 42, 44 están dispuestos con simetría de rotación alrededor del eje longitudinal 6 del sistema de cámara 40 y pueden denominarse espejos convexos. Esta disposición de espejos en dos etapas está diseñada - al igual que la disposición de espejos en dos etapas de la figura 1 - de modo que forme junto con la lente convergente 10 un sistema óptico que se basa en refracción y reflexión y que posee tan sólo un centro de proyección efectivo. De esta manera, es posible que, a través de transformaciones matemáticas adecuadas de una imagen omnidireccional, se reconstruya una imagen panorámica o en perspectiva que esté sustancialmente exenta de defectos ópticos.

Un diodo láser 46 del sistema de cámara 40, que puede hacerse funcionar en el dominio de radiación infrarroja, está diseñado para que pueda emitir radiación láser en varias frecuencias (una tras otra en el tiempo o simultáneamente). Esta radiación es dirigida, análogamente a como se ha descrito antes, hacia un objeto o un gas en la zona parcial 20, es reflejada desde allí e incide en un espectrómetro 48 previsto para analizar la luz láser reflejada. El diodo láser 46 y el espectrómetro 48 están unidos con una electrónica de control y evaluación que no se muestra en la figura 2. Con ayuda de esta electrónica se pueden establecer informaciones sobre la composición del gas o del objeto y su temperatura en la zona parcial 20. El funcionamiento de un espectrómetro 48 y de la electrónica para obtener esta información es enteramente conocido del experto y, por tanto, no se describe con detalle en lo que sigue.

En contraste con la lente convergente 10 representada en la figura 1, la capa dicroica de la lente convergente 10 de la figura 2 refleja no sólo una, sino varias bandas estrechas de frecuencia que están situadas todas en el dominio espectral infrarrojo. Fuera de estas bandas de frecuencia, la radiación puede pasar sustancialmente sin impedimentos por la capa dicroica. Dentro de esta banda de frecuencias está situada la radiación emitida por el diodo láser 46, de modo que esta radiación láser es reflejada por la superficie de la lente convergente 10.

En la figura 3 se representa otro ejemplo de realización de un sistema de cámara 50 según la invención. El sistema de cámara 50 comprende, análogamente al sistema de cámara 2 mostrado en la figura 1, un espejo convexo 4 de forma troncocónica y una lente convergente 52 que están dispuestos con simetría de rotación alrededor del eje longitudinal 6 del sistema de cámara 50. Sin embargo, la lente divergente 52 no lleva un acabado especular dicroico. Asimismo, con simetría de rotación alrededor del eje longitudinal 6 está dispuesto un segundo espejo 54 que presenta una abertura 56 en su centro.

El primer camino de rayos 18 del sistema de cámara 50 presenta el mismo recorrido que el del sistema de cámara 2, con lo que se reproducen sobre un sensor 58 imágenes en forma de anillo de objetos situados en el sector de ángulo sólido 14, tal como se representa en la figura 4.

Un segundo sistema óptico, que forma un segundo camino de rayos 60, comprende un espejo móvil 62, una lente convergente 64 y la lente convergente 52 computable también para el primer sistema óptico. Mediante el segundo sistema óptico puede formarse sobre un sensor de detalle 68 la imagen de un objeto dispuesto en una zona parcial 66. El segundo sistema óptico está preparado aquí con sus elementos de modo que se reproduzca sobre el sensor de detalle 68 el objeto dispuesto en la zona parcial 66 con una imagen de mayor tamaño que la formada sobre el sensor 58 por el primer camino de rayos 18. El sistema de cámara 50 aprovecha de esta manera la zona muerta del espejo convexo 4 y del segundo espejo 54 para que, dentro de la imagen omnidireccional del sector de ángulo sólido 14 sobre el sensor 58, se represente ampliado sobre el sensor de detalle 68 un fragmento interesante con ayuda del segundo sistema óptico.

La lente convergente 64 es móvil a lo largo del eje longitudinal 6 del sistema de cámara 50 en la dirección de movimiento 70 indicada con flechas. De este modo, el segundo sistema óptico presenta una función de zoom mediante la cual el objeto dispuesto en la zona parcial 66 puede ser reproducido como imagen sobre el sensor de detalle 68 en un tamaño libremente seleccionable dentro de límites prefijados.

El sensor de detalle 68 y el sensor 58 están unidos uno con otro en una sola pieza como un único sensor. Como alternativa y sin variación en la representación esquemática de la figura 3, el sensor de detalle 68 y el sensor 58 pueden ser sensibles también en dominios de frecuencia diferentes y estar dispuestos por separado uno de otro. Así, el sensor 58 puede estar diseñado para el dominio visible y el sector de detalles 68 para el dominio infrarrojo, de modo que se puede generar una imagen omnidireccional en el dominio visible a través del primer sistema óptico y una imagen de detalle detallada y zoomizable en el dominio de radiación calorífica a través del segundo sistema óptico. En un sistema de cámara que funcione como avisador de movimiento el sensor de detalle 68 está diseñado para el dominio visible y el sensor 58 para el dominio infrarrojo, nuevamente sin variaciones de la representación de la figura 3. Por tanto, se puede detectar una fuente de calor en un espacio a vigilar y se puede poner a disposición de personal de vigilancia una imagen de comprobación detallada en el dominio visible.

Para seleccionar la zona parcial 66 de todo el sector de ángulo sólido 14, el espejo 62 no sólo es rotativo en al menos 360º alrededor del eje longitudinal 6 del sistema de cámara 50, sino que también es basculable, tal como se indica por medio de la flecha 72.

Además, el sistema de cámara 50 comprende un tercer sistema óptico que a su vez comprende un diodo láser 74, un fotodiodo 76, un espejo de desacoplamiento 78 con un revestimiento dicroico y un divisor de rayos 80. El diodo láser 74 es hecho funcionar a una frecuencia que no está situada en un dominio de frecuencia en el que son sensibles el sensor 58 o el sensor de detalle 68. Análogamente a como se ha descrito con relación a la figura 1, el tercer sistema óptico con una electrónica de control y evaluación no representada sirve de dispositivo de telemetría. En este caso, se cubre con el rayo láser emitido por el diodo láser 74 una zona parcial 82 que es más pequeña que la zona parcial 66 correspondiente al segundo camino de rayos 60.

Símbolos de referencia

2

Sistema de cámara

4

Espejo convexo

6

Eje longitudinal

8

Espejo

10

Lente convergente

12

Sensor

14

Sector de ángulo sólido

16

Ángulo de apertura

18

Camino de rayos

20

Zona parcial

22

Diodo láser

24

Espejo

26

Fotodiodo

28

Elemento óptico

30

Lente convergente

32

Lente divergente

34

Camino de rayos

36

Abertura

40

Sistema de cámara

42

Espejo convexo

44

Espejo

46

Diodo láser

48

Espectrómetro

50

Sistema de cámara

52

Lente convergente

54

Espejo

56

Abertura

58

Sensor

60

Camino de rayos

62

Espejo

64

Lente convergente

66

Zona parcial

68

Sensor de detalle

70

Dirección de movimiento

72

Flecha

74

Diodo láser

76

Fotodiodo

78

Espejo de desacoplamiento

80

Divisor de rayos

82

Zona parcial

Claims (11)

1. Sistema de cámara (2, 40, 50) con un sensor (12, 58), un primer sistema óptico que comprende un espejo convexo (4, 42) y mediante el cual se puede formar sobre el sensor (12, 58), a través de un primer camino de rayos (18), la imagen de un sector de ángulo sólido (14), un segundo sistema óptico mediante el cual se puede captar sobre un sensor de detalle (68), a través de un segundo camino de rayos (34, 60), una zona parcial (20, 66, 82) del sector de ángulo sólido (14), pudiendo seleccionarse la zona parcial (20, 66, 82) por medio de un elemento óptico (28) móvil con relación a los sensores (12, 58, 68).

2. Sistema de cámara (2, 40, 50) según la reivindicación 1, caracterizado por al menos un elemento óptico dispuesto en el primer camino de rayos (18) y en el segundo camino de rayos (34, 60).

3. Sistema de cámara (2, 40, 50) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el sensor (12, 58) está diseñado para un primer dominio de frecuencia y el sensor de detalle (68) está diseñado para un segundo dominio de frecuencia diferente del primero.

4. Sistema de cámara (2, 40, 50) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por un elemento dicroico para separar el primer camino de rayos (18) respecto del segundo camino de rayos (34, 60).

5. Sistema de cámara (2, 40, 50) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por una fuente de radiación y un elemento óptico para inyectar radiación de la fuente de radiación en el primer camino de rayos (18).

6. Sistema de cámara (2, 50) según la reivindicación 5, caracterizado por un dispositivo de telemetría, siendo la fuente de radiación un láser y el sensor de detalle (68) un fotodiodo (26, 76).

7. Sistema de cámara (40) según la reivindicación 5, caracterizado por un dispositivo de análisis espectral, siendo la fuente de radiación un láser y el sensor de detalle un espectrómetro (48).

8. Sistema de cámara (50) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sensor (58) está construido en una sola pieza con el sensor de detalle (68).

9. Sistema de cámara (2, 40, 50) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por un segundo espejo (8, 44, 54) dispuesto en el primer camino de rayos (18).

10. Sistema de cámara (2, 40, 50) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el espejo convexo (4, 42) comprende una abertura (36) a través de la cual se extiende el primer camino de rayos (18).

11. Sistema de cámara (2, 40) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento óptico móvil (28) comprende una lente convergente (30) y una lente divergente (32) que son desplazables una respecto de otra.