SE452539B - Infrarod-betraktningsapparat - Google Patents

Description

452 539 - 2 JÛ! en stråluppdelare i apparatens strålningsbana, inga ytterligare konstruktions- ändringar krävs. En bild vars geometri svarar mot den hos den direkt betraktade bilden erhålles därigenom ätt linjesensorns avsökning är synkroniserad med den svängbara spegelns rörelse.

En utföringsfonn av uppfinningen kännetecknas därav att linjesensorn inne- fattar en laddningskopplad halvledaranordning. Denna halvledaranordning är lämpligen ett s.k. p2CCD-element, t.ex. såsom är beskrivet i tidskriften "Electronic components and applications", vol. 1, nr. 3, maj 1979. Ett sådant element ger en synnerligen snabb, förlustfri avsökning och dess konstruktion är mycket kompakt.

En annan utföringsfonm kännetecknas därav att synkroniseringsanordningen innefattar en ytterligare linjesensor, som är belyst i huvudsak punktvis av en kontinuerlig strâlningskälla via den svänhgbara spegeln. På detta sätt avsöker den ytterligare linjesensorn kontinuerligt den svängbara spegelns läge.

En utföringsform av uppfinningen kommer nu att beskrivas i detalj såsom exempel med hänvisning till ritningen.

På ritningen betecknar hänvisningssiffran 1 ett infraröd-objektiv, som är representerat i förenklad fonn och som avbildar den termiska bildscenen 10 på detektorraden 4 via den svängbara spegeln 2. Den svängbara spegeln 2 svänges fram och tillbaka i en snabb sekvens omkring en axel 3, som är vinkelrät mot ritningens plan, medelst ej visade drivorgan. Som följd härav rör sig bilden av den termiska scenen 10 kontinuerligt fram och tillbaka relativt detekterings- raden 4.

Denna rad innefattar ett flertal separata infraröd-detektorer som är anordnade vinkelrätt mot ritningens plan. Som följd av den avbildade termiska scenens fram- och återgående rörelse avsöker denna rad av detektorer den termiska bildscenen linje för linje.

Detekteringsraden 4 är ansluten till en förstärkaranordning 5 som inne- fattar en separat förstärkare för varje inröd-detektor. Förstärkarnas utgångar är anslutna till en rad 6 av källor som emitterar synligt ljus, t.ex. dioder.

Dessa dioder är anordnade som en linjär rad som sträcker sig vinkelrätt mot ritningens plan på samma sätt som de individuella infraröd-detektorerna. Denna rad av ljusemitterande dioder avbildas i ett observationsplan 8 via ett optiskt system 7 och den reflekterande baksidan av den svängbara spegeln 2. Som följd härav projiceras olika linjer konsekutivt i observationsplanet 8 vid olika ställen som svarar mot de tillhörande avsökningslinjerna i den termiska bild- scenen 10, så att en synlig bild av den termiska scenen 10 bildas i observa- s _. _.. .w- -.. .......v.._.,.....-....._..,. i 4s2Hsz9 o- ... L tionsplanet 8.

I strålningsbanan mellan raden 6 och den svängbara spegeln 2, i förelig- gande exempel mellan det optiska systemet 7 och den svängbara spegeln 2, finns en stråluppdelare 9 som bara transmitterar en del av den strålning, som alstras av raden 6, till den svängbara spegeln och således till observationsplanet 8 och som reflekterar en del av denna strålning. Den reflekterade strålningen går genom ett extra objektiv 16 och faller in mot en linjesensor 11 där en bild av raden 6 av strålningskällor bildas.

Linjesensorn innefattar en laddningskopplad halvledaranordning, lämpligen av p2CCD-typ som omvandlar de individuella punkternas ljushet i en ljuslinje till motsvarande laddningar och överför dessa till en utgång 12, där dessa laddningar uppträder såsom spänningssignaler. Emedan raden 6 återger de konse- kutiva linjerna i den termiska scenen 10 såsom tidssekventiella linjer av ljus uppträder en kvasianalog elektrisk signal på utgången 12, vilken representerar strålningsintensiteten i den termiska scenen 10 linje för linje och som följ- aktligen svarar mot utgångssignalen från t.ex. en teševisionskamera. Utgångs- signalen på utgången 12 kan återges på bildskärmen av ett bildrör.

Den linjesekventiella utläsningen av linjesensorn 1 styres i synkronism med den svängbara spegeln genom en synkroniseringsanordning 15. Via ett avbild- ningssystem 14 och baksidan av den svängbara spegeln 2 tar denna anordning emot strålning som emitteras av en kontinuerligt strålande källa 13, vilken lämp- ligen är i huvudsak punktformad. Det ställe på synkroniseringsanordningen 15, där ljuskällan 13 avbildas, representerar den svängbara spegelns 2 läge.

Om synkroniseringskretsen 15 också innefattar en linjesensor i form av en laddningskopplad halvledaranordning kan den läsas ut direkt och snabbt i kon- sekutiva tidsintervall. I var och en av tidsintervallen uppträder en elektrisk Signal på utgången av halvledaranordningen, vilken signal uppträder vid tid- punkter efter start, vilka svarar mot läget av bilden av ljuskällan 13 på halv- ledaranordningen 15. Om denna signal förskjutes med ett specifikt värde startas en ny utläsning av linjesensorn 11. I stället för detta kan den hastighet med vilken linjesensorn 11 läses styras av hastighetsändringen hos den elektriska signalen på utgången av synkroniseringsanordningen 15. Till följd härav läses linjesensorn 11 alltid i synkronism med den svängbara spegelns 2 rörelse.

På ritningen är banan för det strålknippe, som emitteras»av källan 13, angiven på ett visst avstånd från banan för den strålning som emitteras av raden 6 för enkelhets skull. I praktiken är källan 13 anordnad nära raden 6, så att strålknippet från källan 13 faller på den svängbara spegeln 2 ungefär vid 452 539 JJ;- svängningsaxein 3 och förjakiigen kommer den svängbara spegeïns 2 röreïse inte att ge upphov ti11 någon signifikant förskjutning av avbiïdningspianet för systemet, som innefattar optiken 14 och den svängbara spegeïn.

Modifikationer av den på ritningen visade apparaten är ïätt möjïiga. Så kan t.ex. strå1uppde1aren 9 aiternativt vara anordnad meïïan raden 6 och det optiska systemet 7. Vad beträffar utförandet av iinjesensorn 11 och synkroni- seringsanordningen 15 finns det vidare oiika möjiigheter, viika är uppenbara för fackmannen.

Claims (4)

4s2_ss9 s -ï |" Patentkrav.

1. Infraröd-betraktningsapparat som innefattar ett infraröd-objektiv för att via en svängbar spegel som periodiskt svänger fram och tillbaka omkring en axel avbilda en termisk bildscen på en infraröddetekteringsrad som avsöker bilden linjevis, varvid linjens riktning går parallellt med spegelns svängningsaxel, en förstärkaranordning, vars ingång är ansluten till detekteringsradens utgång och vars utgång är ansluten till en linjär återgivningsrad, samt ett optiskt system för att avbilda återgivningsraden i ett observationsplan, företrädesvis via baksidan av den svängbara spegeln, k ä n n e t e c k n a d av att en stråluppdelare är anordnad i strålningsbanan mellan återgivningsraden och den svängbara spegeln (2), vilken stråluppdelare transmitterar en del av ljusstrâ- larna från âtergivningsraden till en linjesensor, vilken sensor avsöker bilden serievis och genererar en analog elektrisk linjesignal, och att det finns en synkronsiseringsanordning som detekterar den svängbara spegelns rörelse för att styra linjesensorns avsökningssekvens.

2. Inraröd-betraktningsapparat enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att detekteringsraden innefattar en linjär rad av separata infraröd-detekto- rer, att förstärkaranordningen innefattar en förstärkare för varje infraröd- detektor och att återgivningsraden innefattar ett flertal ljusemitterande ele- ment, som vart och ett är styrt av en separat förstärkare, varvid alla ele- menten är anordnade på samma sätt som de tillhörande infraröd-detektorerna.

3. Infraröd-betraktningsapparat enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d av att linjesensorn innefattar en laddningskopplad halvledar- anordning (PZCCD).

4. Infraröd-betraktningsapparat enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e- t e c k n a d av att synkroniseringsanordningen innefattar en ytterligare linjesensor, som är belyst i huvudsak punktvis av en kontinuerligt strålande källa via den svängbara spegeln.