ES2904653T3 - Generador de imágenes de infrarrojo - Google Patents

Abstract

Generador de imágenes de infrarrojo (10) capaz de detectar un flujo de infrarrojo en una primera banda espectral y una segunda banda espectral (B1, B2), de manera que la primera banda (B1) y la segunda banda (B2) son continuas y disjuntas entre sí, comprendiendo el generador de imágenes (10) un recinto (12), de manera que el recinto (12) presenta una primera temperatura (T1), incluyendo el recinto (12): - un separador (18) que separa un flujo de infrarrojo incidente (FI) en dos flujos distintos, siendo el primer flujo (F1) la parte del flujo de infrarrojo incidente (FI) en la primera banda espectral (B1) y siendo el segundo flujo (F2) la parte del flujo de infrarrojo incidente (FI) en la segunda banda espectral (B2), - un único detector (16) capaz de detectar un flujo en las dos bandas espectrales (B1, B2), estando el único detector (16) enfriado a una segunda temperatura (T2), de manera que la segunda temperatura (T2) es estrictamente inferior a la primera temperatura (T1), - una óptica de conmutación (20) móvil entre una primera posición en la que el primer flujo (F1) es enviado hacia el único detector (16) y una segunda posición en la que el segundo flujo (F2) es enviado hacia el único detector (16), y - un primer reflector (26) que presenta un primer fondo (40) a una temperatura estrictamente inferior a la primera temperatura (T1), estando el primer reflector (26) colocado para que la imagen del primer fondo (40) en la primera banda espectral (B1) por la óptica de conmutación (20) en la segunda posición esté situada en el único detector (16).

Description

DESCRIPCIÓN

Generador de imágenes de infrarrojo

[0001] La presente invención se refiere a un generador de imágenes de infrarrojo. La presente invención se refiere también a un sistema optrónico que comprende dicho generador de imágenes. La presente invención se refiere también a una plataforma que comprende dicho sistema optrónico.

[0002] En el campo de la optrónica se sabe cómo equipar sistemas optrónicos con generadores de imágenes de infrarrojo que funcionan en bandas espectrales específicas. Las bandas espectrales de dichos generadores de imágenes se eligen, por ejemplo, en función del tipo de sistemas optrónicos o del entorno en que se encuentran los sistemas optrónicos. Por ejemplo, para sistemas optrónicos de largo alcance o que evolucionan en climas húmedos, se prefiere la banda espectral que incluye el intervalo de longitudes de onda comprendido entre 3 micrómetros (|jm) y 5 jm, llamada «banda II». Por el contrario, para sistemas optrónicos de corto alcance o que evolucionan en climas fríos, se prefiere la banda espectral que incluye el intervalo de longitudes de onda comprendido entre 8 jm y 12 jm, llamada «banda III». En efecto, la banda III emite más fotones a temperatura ambiente que la banda II. Por el contrario, la banda II presenta una mejor transmisión atmosférica que la banda espectral III.

[0003] En otras aplicaciones, se prefiere la banda espectral que incluye el intervalo de longitudes de onda comprendido entre 1 jm y 2 jm, llamada «banda I», una banda que presenta la ventaja de que limita la difracción.

[0004] Para determinadas aplicaciones se sabe usar sistemas que funcionan en dos bandas espectrales distintas.

[0005] Sin embargo, dichos sistemas demuestran ser costosos, consumen muchos recursos y son voluminosos.

[0006] El documento FR 2950763 A describe un ejemplo de terminal repetidor cuyo fin es comunicarse, por una parte, con primer terminal de usuario capaz de transmitir un haz en una primera banda espectral, y, por otra parte, un segundo terminal de usuario capaz de transmitir un haz en una segunda banda espectral.

[0007] Por tanto, existe la necesidad de un sistema capaz de funcionar en al menos dos bandas espectrales distintas, que consuma menos recursos y sea menos voluminoso.

[0008] Para este fin, la invención tiene por objeto un generador de imágenes de infrarrojo capaz de detectar un flujo de infrarrojo en una primera banda espectral y una segunda banda espectral, de manera que la primera banda y la segunda banda son continuas y disjuntas entre sí, comprendiendo el generador de imágenes un recinto, de manera que el recinto presenta una primera temperatura, incluyendo el recinto:

- un separador que separa un flujo de infrarrojo incidente en dos flujos distintos, siendo el primer flujo la parte del flujo de infrarrojo incidente en la primera banda espectral y siendo el segundo flujo la parte del flujo de infrarrojo incidente en la segunda banda espectral,

- un único detector capaz de detectar un flujo en las dos bandas espectrales, siendo el único detector enfriado a una segunda temperatura, y siendo la segunda temperatura estrictamente inferior a la primera temperatura,

- una óptica de conmutación móvil entre una primera posición en la que el primer flujo es enviado hacia el único detector y una segunda posición en la que el segundo flujo es enviado hacia el único detector, y

- un primer reflector que presenta un primer fondo a una temperatura estrictamente inferior a la primera temperatura, estando el primer reflector colocado para que la imagen del primer fondo en la primera banda espectral por la óptica de conmutación en la segunda posición esté situada en el único detector.

[0009] Según realizaciones particulares, el generador de imágenes comprende una o varias de las características siguientes, tomadas de forma aislada o según todas las combinaciones técnicamente posibles: el único detector está hecho de un material elegido entre telururo de mercurio-cadmio, arseniuro de indio-galio y antimoniuro de indio.

- el generador de imágenes incluye un segundo reflector que presenta un segundo fondo a una temperatura estrictamente inferior a la primera temperatura, estando el segundo reflector colocado para que la imagen del segundo fondo en la segunda banda espectral por la óptica de conmutación en la primera posición esté situada en el único detector.

- el primer flujo presenta un primer caudal instantáneo, presentando el segundo flujo un segundo caudal instantáneo estrictamente inferior al primer caudal, de manera que el generador de imágenes incluye un filtro que reduce el caudal instantáneo del primer flujo, presentando el único detector un primer tiempo de acumulación del primer flujo y un segundo tiempo de acumulación del segundo flujo, de manera que la proporción entre el primer tiempo de acumulación y el segundo tiempo de acumulación es superior o igual a 0,5 e inferior o igual a 1,5.

- el o cada reflector es un espejo de efecto narciso.

- el generador de imágenes incluye, además:

- una primera vía óptica capaz de transportar el primer flujo entre el separador y la óptica de conmutación, - una segunda vía óptica capaz de transportar el segundo flujo entre el separador y la óptica de conmutación, cada vía óptica comprende al menos un elemento elegido en el grupo constituido por: una lente óptica, un espejo, un prisma, una lámina separadora y una óptica de aumento capaz de aplicar un coeficiente de aumento al flujo transportado por dicha vía óptica.

- el separador es una lámina dicroica.

- se verifica al menos una de las propiedades siguientes:

- la primera banda espectral incluye longitudes de onda comprendidas entre 8 micrómetros y 12 micrómetros, - la primera banda espectral incluye longitudes de onda comprendidas entre 3 micrómetros y 5 micrómetros, - la segunda banda espectral incluye longitudes de onda comprendidas entre 1 micrómetros y 2 micrómetros, y - la segunda banda espectral incluye longitudes de onda comprendidas entre 3 micrómetros y 5 micrómetros.

[0010] La invención se refiere también a un sistema optrónico que comprende un generador de imágenes tal como se describe anteriormente.

[0011] La invención se refiere también a una plataforma que comprende un sistema optrónico tal como se describe anteriormente.

[0012] Otras características y ventajas de la invención aparecerán con la lectura de la descripción que se ofrece a continuación de realizaciones de la invención, proporcionada a modo de ejemplo únicamente y en referencia a los dibujos que son:

- figura 1, una representación esquemática de un ejemplo de un generador de imágenes de infrarrojo según una primera realización de la invención, comprendiendo el generador de imágenes una óptica de conmutación,

- figura 2, una representación esquemática del generador de imágenes de infrarrojo de la figura 1 en funcionamiento, estando la óptica de conmutación del generador de imágenes en una primera posición,

- figura 3, una representación esquemática del generador de imágenes de infrarrojo de la figura 1 en funcionamiento, estando la óptica de conmutación del generador de imágenes en una segunda posición,

- figura 4, una representación esquemática de un ejemplo de un generador de imágenes de infrarrojo según una segunda realización de la invención, comprendiendo el generador de imágenes una óptica de conmutación, estando el generador de imágenes representado en funcionamiento con la óptica de conmutación en una primera posición, - figura 5, una representación esquemática del generador de imágenes de infrarrojo de la figura 4, estando el generador de imágenes representado en funcionamiento con la óptica de conmutación en una segunda posición, y

- figura 6, una representación esquemática de un generador de imágenes de infrarrojo según una tercera realización de la invención, comprendiendo el generador de imágenes una óptica de conmutación, estando el generador de imágenes representado en funcionamiento con la óptica de conmutación en una segunda posición.

[0013] En la figura 1 se ilustra un generador de imágenes de infrarrojo 10.

[0014] El generador de imágenes de infrarrojo 10 está destinado, por ejemplo, a integrarse en un sistema optrónico. Dicho sistema optrónico es, por ejemplo, un sistema de designación láser. El sistema optrónico está a su vez destinado, por ejemplo, a integrarse en una plataforma, tal como la plataforma de una aeronave.

[0015] El generador de imágenes de infrarrojo 10 es capaz de detectar un flujo de infrarrojo en al menos una primera banda espectral B1 y una segunda banda espectral ^b2. La primera banda espectral B1 y la segunda banda espectral B2 son continuas y disjuntas entre sí. Una banda espectral se llama «continua» cuando dicha banda contiene todos los valores de longitudes de ondas presentes en el intervalo delimitado por los límites extremos de dicha banda.

[0016] Por ejemplo, la primera banda B1 incluye el intervalo de longitudes de onda comprendido entre 8 pm y 12 pm (que se denomina también banda III) y la segunda banda B2 incluye el intervalo de longitudes de onda comprendido entre 3 pm y 5 pm (que se denomina también banda II). Como variante, la primera banda B1 incluye el intervalo de longitudes de onda comprendido entre 8 pm y 12 pm y la segunda banda B2 incluye el intervalo de longitudes de onda comprendido entre 1 pm y 2 pm (que se denomina también banda I). Como otra variante, la primera banda B1 incluye el intervalo de longitudes de onda comprendido entre 3 pm y 5 pm y la segunda banda B2 incluye el intervalo de longitudes de onda comprendido entre 1 pm y 2 pm.

[0017] Como variante, las bandas espectrales incluyen únicamente uno de los intervalos de longitudes de onda anterior.

[0018] Según otra variante más, las bandas espectrales están incluidas estrictamente en uno de los intervalos de longitudes de onda anteriores.

[0019] El generador de imágenes 10 comprende un recinto 12.

[0020] En lo que sigue de la descripción, se define una dirección longitudinal X representada en la figura por un eje X y que corresponde a la longitud del recinto 12. Además, se define una primera dirección transversal, llamada de elevación Z, perpendicular a la dirección longitudinal X y representada en la figura por un eje Z. También se define una segunda dirección transversal Y, perpendicular a la dirección longitudinal X y a la primera dirección transversal Z. La segunda dirección transversal Y se representa en la figura por un eje Y.

[0021] Las dimensiones del recinto 12 están comprendidas, por ejemplo, entre 10 centímetros (cm) y 20 cm según la dirección longitudinal X, comprendidas entre 5 cm y 15 cm según la primera dirección transversal Z y comprendidas entre 5 cm y 15 cm según la segunda dirección transversal Y.

[0022] El recinto 12 presenta una primera temperatura T1. La primera temperatura T1 está comprendida, por ejemplo, entre 28°C y 32°C.

[0023] Como puede verse en la figura 1, el recinto 12 presenta una abertura 13 para el paso de un flujo luminoso incidente FI que proviene del exterior del recinto 12.

[0024] En una primera realización ilustrada en la figura 1, el recinto 12 comprende un criostato 14, un detector 16, un separador 18, una óptica de conmutación 20, una primera vía óptica 22, una segunda vía óptica 24 y un primer reflector 26. Además, en la realización ilustrada en la figura 1, el generador de imágenes 10 comprende dos ópticas de transporte 27A, 27B y una óptica de focalización 28.

[0025] Como variante, el recinto 10 comprende una única óptica de transporte 27A, 27B o más de dos ópticas de transporte 27A, 27B. Como otra variante, el recinto 12 comprende al menos dos ópticas de focalización 28.

[0026] El criostato 14 es un recinto cerrado, térmicamente aislado y mantenido al vacío. El criostato 14 se mantiene a una segunda temperatura T2. La segunda temperatura T2 es estrictamente inferior a la primera temperatura T1. La segunda temperatura T2 es, por ejemplo, inferior o igual a 80 °K.

[0027] El criostato 14 está equipado con una ventana transparente o puesto de observación 30. El puesto de observación 30 es capaz de transmitir en el interior del criostato 14 cualquier flujo de infrarrojo en la primera o la segunda banda espectral B1, B2 que llega en el puesto de observación 30.

[0028] El detector 16 es el único detector del generador de imágenes 10.

[0029] El detector 16 comprende un único sensor capaz de detectar un flujo de infrarrojo en la primera y la segunda banda espectral B1, B2.

[0030] El detector 16 es, por ejemplo, un detector hecho de telururo de mercurio-cadmio (MCT), llamado «detector MCT». Dicho detector MCT está adaptado especialmente para detectar las bandas espectrales I, II y III.

[0031] Como variante, el detector 16 está hecho de arseniuro de indio-galio (InGaAs).

[0032] Como otra variante, el detector 16 está hecho de antimoniuro de indio (InSb).

[0033] El detector 16 está dispuesto en el interior del criostato 14 de manera que se mantiene enfriado a la segunda temperatura T2. Además, el detector 16 está dispuesto frente al puesto de observación 30 del criostato 14 de manera que recibe todo el flujo de infrarrojo transmitido por el puesto de observación 30.

[0034] En la realización ilustrada en la figura 1, el detector 16 está equipado con un filtro frío 32 capaz de seleccionar una banda espectral de análisis. Por la expresión «filtro frío» se entiende un filtro que ha sido enfriado a baja temperatura. Por la expresión «baja temperatura» se entiende una temperatura inferior o igual a 150 °K.

[0035] En el contexto de la invención, la banda espectral de análisis seleccionada por el filtro frío 32 comprende al menos la primera y la segunda banda espectral B1, b2.

[0036] El separador 18 es capaz de separar un flujo de infrarrojo incidente FI sobre dos flujos distintos: un primer flujo F1 y un segundo flujo F2. El primer flujo F1 es la parte del flujo de infrarrojo incidente FI sobre la primera banda espectral B1. El segundo flujo F2 es la parte del flujo de infrarrojo incidente FI sobre la segunda banda espectral B2. El flujo de infrarrojo incidente FI es un flujo de infrarrojo que proviene del exterior del recinto 12 y que llega al recinto 12 a través de la entrada 13.

[0037] El primer flujo F1 presenta un primer caudal instantáneo y el segundo flujo F2 presenta un segundo caudal instantáneo. Por el término «caudal instantáneo» se entiende el número de fotones por segundo. El segundo caudal instantáneo es estrictamente inferior al primer caudal.

[0038] El detector 16 presenta un primer tiempo de acumulación (también denominado tiempo de integración) del primer flujo F1 y un segundo tiempo de acumulación del segundo flujo F2.

[0039] Ventajosamente, el filtro frío 32 del detector 16 presenta una banda espectral de análisis para la que el caudal instantáneo del primer flujo F1 es reducido. La proporción entre el primer tiempo de acumulación y el segundo tiempo de acumulación es, preferentemente, superior o igual a 0,5 y es inferior o igual a 1,5.

[0040] El separador 18 es, por ejemplo, capaz de transmitir el primer flujo F1 y de reflejar el segundo flujo F2, o a la inversa. En la realización ilustrada en figura 1, el separador 18 es capaz de transmitir el primer flujo F1 y de reflejar el segundo flujo F2.

[0041] El separador 18 es, por ejemplo, una lámina dicroica, también denominada lámina separadora.

[0042] La óptica de conmutación 20 puede moverse entre una primera posición, ilustrada en la figura 2, en la que el primer flujo F1 es enviado hacia el detector 16 y una segunda posición, ilustrada en la figura 3, en la que el segundo flujo F2 es enviado hacia el detector 16. En la primera posición, el segundo flujo F2 no es enviado hacia el detector 16 y, en la segunda posición, el primer flujo F1 no es enviado hacia el detector 16.

[0043] Más en concreto, en la primera posición, la óptica de conmutación 20 no está presente en el camino óptico del primer flujo F1 y del segundo flujo F2. Por el contrario, en la segunda posición, la óptica de conmutación 20 está presente en el camino óptico de cada uno del primer flujo F1 y del segundo flujo F2. Así, en la segunda posición, la óptica de conmutación 20 es capaz de reflejar el primer flujo F1 y el segundo flujo F2.

[0044] La óptica de conmutación 20 es, por ejemplo, un espejo de conmutación.

[0045] La primera vía óptica 22 es capaz de transportar el primer flujo F1 entre el separador 18 y la óptica de conmutación 20.

[0046] La primera vía óptica 22 comprende al menos un elemento elegido en el grupo constituido por: una lente óptica, un espejo, un prisma, una lámina separadora y una óptica de aumento capaz de aplicar un coeficiente de aumento al flujo transportado por dicha vía óptica.

[0047] En la realización ilustrada en la figura 1, la primera vía óptica 22 está delimitada por una zona en trazo discontinuo. La primera vía óptica de la figura 1 comprende una lente convergente L1.

[0048] La segunda vía óptica 24 es capaz de transportar el segundo flujo F2 entre el separador 18 y la óptica de conmutación 20.

[0049] La segunda vía óptica 24 comprende al menos un elemento elegido en el grupo constituido por: una lente óptica, un espejo, un prisma, una lámina separadora y una óptica de aumento capaz de aplicar un coeficiente de aumento al flujo transportado por dicha vía óptica.

[0050] En la realización ilustrada en la figura 1, la segunda vía óptica 24 está delimitada por una zona en trazo discontinuo. La segunda vía óptica 24 de la figura 1 comprende, en el sentido de propagación de la luz, desde corriente arriba hacia corriente abajo: una lente convergente L2, un espejo M2, una lámina separadora S2 y otra lente convergente L2'. La lámina separadora S2 es capaz de reflejar los flujos que pertenecen a la segunda banda espectral B2 y de transmitir los flujos que pertenecen a la primera banda espectral B1.

[0051] El primer reflector 26 presenta un primer fondo 40 a una temperatura estrictamente inferior a la primera temperatura T1.

[0052] El primer reflector 26 está colocado para que la imagen del primer fondo 40 en la primera banda espectral B1 por la óptica de conmutación 20 en la segunda posición esté situada en el detector 16. Más en concreto, el primer reflector 26 está colocado de manera que reciba todo el flujo en la primera banda espectral B1 transmitido por la lámina separadora S2 de la segunda vía óptica 24 y para enviar dicho flujo hacia el detector 16. Así se termina por enviar al detector 16 su propia imagen en la primera banda espectral B1. Al ser el detector 16 enfriado en el criostato 14, el primer reflector 26 es un elemento visto como frío por el detector 16.

[0053] El primer reflector 26 es, por ejemplo, un espejo de efecto narciso.

[0054] Como variante, el primer reflector 26 es un cuerpo negro a baja temperatura. La temperatura de dicho cuerpo negro es normalmente inferior o igual a 250 °K.

[0055] Las ópticas de transporte 27A, 27B están dispuestas entre la entrada 13 del recinto 12 y el separador 18. Cada óptica de transporte 27A, 27B es, por ejemplo, una lente convergente.

[0056] La óptica de focalización 28 es capaz de enfocar en el detector 16 todo el flujo de infrarrojo en la primera y la segunda banda espectral B1, B2 corriente abajo de la óptica de conmutación 20.

[0057] La óptica de focalización 28 está dispuesta entre la óptica de conmutación 20 y el detector 16. La óptica de focalización 28 es, por ejemplo, una lente convergente.

[0058] A continuación se describirá el funcionamiento del generador de imágenes 10 según la primera realización ilustrada en la figura 1 en referencia a las figuras 2 y 3.

[0059] Inicialmente, un flujo de infrarrojo incidente FI es transportado desde la entrada 13 hacia el separador 18 por las ópticas de transporte 27. El flujo de infrarrojo incidente FI está formado por al menos un primer flujo F1 y un segundo flujo F2. El primer flujo F1 y el segundo flujo F2 son distintos uno del otro. El primer flujo F1 es la parte del flujo de infrarrojo incidente FI sobre la primera banda espectral B1. El segundo flujo F2 es la parte del flujo de infrarrojo incidente FI sobre la segunda banda espectral B2.

[0060] El separador 18 transmite el primer flujo F1 y refleja el segundo flujo F2.

[0061] La primera vía óptica 22 transporta el primer flujo F1 entre el separador 18 y la óptica de conmutación 20.

[0062] La segunda vía óptica 24 transporta el segundo flujo F2 entre el separador 18 y la óptica de conmutación 20. Más en concreto, el segundo flujo F2 es reflejado en el espejo M2, y después en la lámina separadora S2 de la segunda vía óptica 24.

[0063] Cuando la óptica de conmutación 20 está en la primera posición, ilustrada en la figura 2, la óptica de conmutación 20 no se encuentra en el camino óptico del primer flujo F1 y del segundo flujo F2. El primer flujo F1 transmitido por la primera vía óptica 22 es así enfocado por la óptica de focalización 28 en el detector 16. El segundo flujo F2 transmitido por la segunda vía óptica 24 es, por su parte, absorbido por las paredes del recinto 12.

[0064] Así, cuando la óptica de conmutación 20 está en la primera posición, el detector 16 recibe el primer flujo F1, un primer flujo parásito FP1 en la primera banda espectral B1 y un segundo flujo parásito FP2 en la segunda banda espectral B2. El primer flujo parásito FP1 se produce por el calor desprendido por el separador 18 y por las ópticas de la primera vía óptica 22 que están a la primera temperatura T1 del recinto 12. El primer flujo parásito FP1 se distingue del primer flujo F1 por el hecho de que dicho primer flujo parásito FP1 es detectado por el detector 16 tanto en presencia como en ausencia del primer flujo F1. El segundo flujo parásito FP2 se produce por el calor desprendido por el separador 18 y por las ópticas de la segunda vía óptica 24 que están a la primera temperatura T1 del recinto 12. El segundo flujo parásito FP2 se distingue del segundo flujo F2 por el hecho de que dicho segundo flujo parásito FP2 es detectado por el detector 16 tanto en presencia como en ausencia del segundo flujo F2. El primer y el segundo flujo parásito contribuyen como ruido a deteriorar la relación señal-ruido del detector 16.

[0065] Cuando la óptica de conmutación 20 está en la segunda posición, ilustrada en la figura 3, la óptica de conmutación 20 se encuentra en el camino óptico del primer flujo F1 y del segundo flujo F2. El primer flujo F1 transmitido por la primera vía óptica 22 es así reflejado por la óptica de conmutación 20 hacia las paredes del recinto 12 y es absorbido por las paredes del recinto 12. El segundo flujo F2 transmitido por la segunda vía óptica 24 es reflejado por la óptica de conmutación 20 de manera que es enfocado por la óptica de focalización 28 en el detector 16.

[0066] Cuando la óptica de conmutación 20 está en la segunda posición, el detector 16 recibe entonces el segundo flujo F2, un primer flujo parásito FP1 en la primera banda espectral B1 y un segundo flujo parásito FP2 en la segunda banda espectral B2.

[0067] Sin embargo, el primer flujo parásito FP1 es un flujo visto por el detector 16 como enfriado a la segunda temperatura T2 impuesta por el criostato 14. En efecto, el primer flujo parásito FP1 es transmitido por la lámina separadora S2 de la segunda vía óptica 24 hacia el primer reflector 26, y es reflejado por el primer reflector 26 en el sentido opuesto a través de la lámina separadora S2 hacia el detector 16. Al estar el primer reflector 26 colocado para que la imagen del primer fondo 40 por la óptica de conmutación 20 en la segunda posición esté situada en el detector 16, el primer flujo parásito FP1 es visto por el detector 16 a la temperatura del detector 16, es decir, a la segunda temperatura T2. Así, la imagen del detector 16 por el primer flujo parásito FP1 se superpone a la imagen útil formada a partir del segundo flujo F2.

[0068] El generador de imágenes 10 permite así separar, mediante el separador 18, dos flujos F1, F2 obtenidos de un mismo flujo de infrarrojo incidente FI, tratarlos por separado en la primera y la segunda vía óptica 22, 24, y después recombinarlos en el detector 16 por medio de la óptica de conmutación 20. Dicho generador de imágenes 10 permite también tratar por separado los flujos primero y segundo F1, F2, los ruidos parásitos generados por dichos flujos F1, F2 en el generador de imágenes 10.

[0069] Así, el generador de imágenes 10 según la primera realización permite detectar dos bandas espectrales B1, B2 continuas y disjuntas a partir de un único detector 16 que cubre las dos bandas espectrales B1, ^b2, de una óptica de conmutación 20 y de un separador 18 que permite seleccionar la banda espectral deseada.

[0070] Cuando la óptica de conmutación 20 está en la segunda posición, el primer reflector 26 asociado a la lámina separadora S2 permite que el ruido generado por los fotones de la banda no usada (primera banda espectral B1) sea insignificante para obtener un generador de imágenes 10 que puede funcionar en cada una de las dos bandas con rendimientos equivalentes a generadores de imágenes específicos para cada una de la primera y la segunda banda espectral B1, B2.

[0071] El generador de imágenes 10 consume también menos recursos y es menos voluminoso que los generadores de imágenes del estado de la técnica, ya que se usa un único detector 16 para obtener el generador de imágenes 10.

[0072] Según una segunda realización tal como se aprecia en las figuras 4 y 5, los elementos idénticos al generador de imágenes 10 según la primera realización descrita en relación con las figuras 1 a 3 no se repiten. Solo se destacan las diferencias.

[0073] El generador de imágenes 10 comprende, además, un segundo reflector 50 que presenta un segundo fondo 52 a una temperatura inferior a la primera temperatura T1.

[0074] El segundo reflector 50 está colocado para que la imagen del segundo fondo 52 en la segunda banda espectral B2 por la óptica de conmutación 20 en la primera posición esté situada en el detector 16. Más en concreto, el segundo reflector 50 está colocado de manera que recibe todo el flujo en la segunda banda espectral B2 reflejado por el separador 18 y para enviar dicho flujo hacia el detector 16. Así se termina por enviar en el detector 16 su propia imagen en la segunda banda espectral B2. Al ser el detector 16 enfriado en el criostato 14, el segundo reflector 50 es un elemento visto como frío por el detector 16.

[0075] El segundo reflector 50 es, por ejemplo, un espejo de efecto narciso.

[0076] Como variante, el segundo reflector 50 es un cuerpo negro a baja temperatura. La temperatura de dicho cuerpo negro es normalmente inferior o igual a 250 °K.

[0077] En lo sucesivo solo se marcan las diferencias de funcionamiento del generador de imágenes 10 según la segunda realización con respecto a la primera realización. Las etapas idénticas no se repiten.

[0078] Cuando la óptica de conmutación 20 está en la primera posición, el detector 16 recibe el primer flujo F1, un primer flujo parásito FP1 en la primera banda espectral B1 y un segundo flujo parásito FP2 en la segunda banda espectral B2.

[0079] Sin embargo, el segundo flujo parásito FP2 es un flujo visto por el detector 16 como enfriado a la segunda temperatura T2 impuesta por el criostato 14. En efecto, el segundo flujo parásito FP2 es reflejado por el separador 18 hacia el segundo reflector 50, y es reflejado por el segundo reflector 50 en el sentido opuesto a través del separador 18 hacia el detector 16. Al estar colocado el segundo reflector 50 para que la imagen del segundo fondo 52 por la óptica de conmutación 20 en la primera posición esté situada en el detector 16, el segundo flujo parásito FP2 es visto por el detector 16 a la temperatura del detector 16, es decir, a la segunda temperatura T2. Así, la imagen del detector 16 por el segundo flujo parásito FP2 se superpone a la imagen útil formada a partir del primer flujo F1.

[0080] Así, además de las ventajas de la primera realización, el generador de imágenes 10 según la segunda realización permite, cuando la óptica de conmutación 20 está en la primera posición hacer insignificante el ruido generado por los fotones de la banda no usada (segunda banda espectral B2) para obtener un generador de imágenes 10 que puede funcionar en cada una de las dos bandas con rendimientos equivalentes a generadores de imágenes específicos para cada una de la primera y de la segunda banda espectral B1, B2. La segunda realización permite así reducir más los ruidos parásitos.

[0081] Dicho generador de imágenes 10 se revela como especialmente ventajoso cuando la proporción entre el primer y el segundo tiempo de acumulación es superior o igual a 0,5 y es inferior o igual a 1,5. En efecto, en este caso, cuando la óptica de conmutación 20 está en la primera posición, el segundo ruido parásito FP2 no siempre es insignificante. El segundo reflector 50 asociado al separador 18 permite así enfriar para el detector 16 el segundo ruido FP2 y, por tanto, hacerlo insignificante para el detector 16.

[0082] Según una tercera realización tal como se aprecia en la figura 6, los elementos idénticos al generador de imágenes 10 según la primera realización descrita en relación con las figuras 1 a 3 no se repiten. Solo se destacan las diferencias.

[0083] En la tercera realización, la segunda vía óptica 24 comprende un conjunto de aumento 60 en lugar de la lente convergente L2. El conjunto de aumento 60 es capaz de aplicar un coeficiente de aumento al segundo flujo F2 transportado por la segunda vía óptica 24. El coeficiente de aumento es, por ejemplo, igual a 4. En el ejemplo ilustrado en la figura 6, el conjunto de aumento 60 comprende dos lentes convergentes 61, 62.

[0084] En lo sucesivo solo se marcan las diferencias de funcionamiento del generador de imágenes 10 según la tercera realización con respecto a la primera realización. Las etapas idénticas no se repiten.

[0085] Durante el paso del segundo flujo F2 en la segunda vía óptica 24, se aplica un coeficiente de aumento en dicho segundo flujo F2.

[0086] Así se permite obtener una imagen aumentada en el detector 16 a partir del segundo flujo F2.

[0087] Como variante, el conjunto de aumento 60 u otro conjunto de aumento está integrado en la primera vía óptica 22.

[0088] Como otra variante, el generador de imágenes 10 comprende los elementos de la tercera realización, así como el segundo reflector 50 de la segunda realización.

[0089] Como complemento facultativo de cada una de las realizaciones anteriores, el recinto 12 comprende colectores también denominados «trampas de luz». Los colectores son capaces de recoger los flujos enviados hacia las paredes del recinto 12 de manera que se evite la generación de reflexiones parásitas en el recinto 12.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Generador de imágenes de infrarrojo (10) capaz de detectar un flujo de infrarrojo en una primera banda espectral y una segunda banda espectral (B1, B2), de manera que la primera banda (B1) y la segunda banda (B2) son continuas y disjuntas entre sí, comprendiendo el generador de imágenes (10) un recinto (12), de manera que el recinto (12) presenta una primera temperatura (T1), incluyendo el recinto (12):

- un separador (18) que separa un flujo de infrarrojo incidente (FI) en dos flujos distintos, siendo el primer flujo (F1) la parte del flujo de infrarrojo incidente (FI) en la primera banda espectral (B1) y siendo el segundo flujo (F2) la parte del flujo de infrarrojo incidente (FI) en la segunda banda espectral (B2),

- un único detector (16) capaz de detectar un flujo en las dos bandas espectrales (B1, B2), estando el único detector (16) enfriado a una segunda temperatura (T2), de manera que la segunda temperatura (T2) es estrictamente inferior a la primera temperatura (T1),

- una óptica de conmutación (20) móvil entre una primera posición en la que el primer flujo (F1) es enviado hacia el único detector (16) y una segunda posición en la que el segundo flujo (F2) es enviado hacia el único detector (16), y

- un primer reflector (26) que presenta un primer fondo (40) a una temperatura estrictamente inferior a la primera temperatura (T1), estando el primer reflector (26) colocado para que la imagen del primer fondo (40) en la primera banda espectral (B1) por la óptica de conmutación (20) en la segunda posición esté situada en el único detector (16).

2. Generador de imágenes (10) según la reivindicación 1, en el que el único detector (16) está hecho de un material elegido entre telururo de mercurio-cadmio, arseniuro de indio-galio y antimoniuro de indio.

3. Generador de imágenes (10) según la reivindicación 1 o 2, en el que el generador de imágenes (10) incluye un segundo reflector (50) que presenta un segundo fondo (52) a una temperatura estrictamente inferior a la primera temperatura (T1), estando el segundo reflector (50) colocado para que la imagen del segundo fondo (52) en la segunda banda espectral (B2) por la óptica de conmutación (20) en la primera posición esté situada en el único detector (16).

4. Generador de imágenes (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el primer flujo (F1) presenta un primer caudal instantáneo, presentando el segundo flujo (F2) un segundo caudal instantáneo estrictamente inferior al primer caudal, de manera que el generador de imágenes (10) incluye un filtro (32) que reduce el caudal instantáneo del primer flujo (F1), presentando el único detector (16) un primer tiempo de acumulación del primer flujo (F1) y un segundo tiempo de acumulación del segundo flujo (F2), de manera que la proporción entre el primer tiempo de acumulación y el segundo tiempo de acumulación es superior o igual a 0,5 e inferior o igual a 1,5.

5. Generador de imágenes (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el o cada reflector (26; 50) es un espejo de efecto narciso.

6. Generador de imágenes (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el generador de imágenes (10) incluye, además:

- una primera vía óptica (22) capaz de transportar el primer flujo (F1) entre el separador (18) y la óptica de conmutación (20), y

- una segunda vía óptica (24) capaz de transportar el segundo flujo (F2) entre el separador (18) y la óptica de conmutación (20),

cada vía óptica (22, 24) comprende al menos un elemento elegido en el grupo constituido por: una lente óptica, un espejo, un prisma, una lámina separadora y una óptica de aumento capaz de aplicar un coeficiente de aumento al flujo transportado por dicha vía óptica.

7. Generador de imágenes (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el separador (18) es una lámina dicroica.

8. Generador de imágenes (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que se verifica al menos una de las propiedades siguientes:

- la primera banda espectral (B1) incluye longitudes de onda comprendidas entre 8 micrómetros y 12 micrómetros, - la primera banda espectral (B1) incluye longitudes de onda comprendidas entre 3 micrómetros y 5 micrómetros, - la segunda banda espectral (B2) incluye longitudes de onda comprendidas entre 1 micrómetros y 2 micrómetros, y

- la segunda banda espectral (B2) incluye longitudes de onda comprendidas entre 3 micrómetros y 5 micrómetros.

9. Sistema optrónico que comprende un generador de imágenes (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Plataforma que incluye un sistema optrónico según la reivindicación 9.