SU1068733A1

SU1068733A1 - Преобразователь изображени

Info

Publication number: SU1068733A1
Application number: SU823480201A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Леопольдович Агинский; Олег Викторович Елфимов; Лев Самсонович Кременчугский; Виктор Филиппович Косоротов; Илларион Иванович Степочкин
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Физики Ан Усср
Priority date: 1982-08-04
Filing date: 1982-08-04
Publication date: 1984-01-23

Abstract

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ , содержащий оптико-механическую систему с одномерным сканированием , модул тор потока излучени , пироэлектрический элемент с электродами и схему формировани сигнала, отличающийс тем, что, с.целью повышени разрещающей способности и упрощени конструкции, электроды пироэлектрического элеменЙГ s 52;:;. №SJ«; 0r ; : та выполнены сплошными и преобразователь дополнительно содержит дискретную линию тепловой задержки, выполненную в виде ступенчатого клина, плоска грань которого примыкаетк электроду пироэлектрического элемента , обращенного к потоку излучени , а на ступенчатую грань клина нанесено поглощающее покрытие, причем толщина ступенек клина определ етс формулой e -p 7j6Ff О ( где Е( - толщина V -ступеньки клина; «е - коэффициент температуропро водности материала клина; О) Q врем задержки сигнала между соседними элементами линии тепловой задержки. . 2. Устройство по п. If отлич а ю щ е G с тем, что, с целью повышени качества изображени , дополнительно содержит -корректирук иий оптический фильтр, выполненный в виде пластины , число градаций ослаб,де№ ОО ни которой соответствует количеству элементов линии задешски. СО 00

Description

Изобретение относитс к технике визуализации электромагнитных полей и может быть использовано дл наблюдени объектов по тепловому излучению .

Известно устройство, содержащее пироэлектрическое приемное устройство и схему формировани изображени . Приемное устройство выполнено в виде матричного пироэлемента вместе с интегральной схемой дл обработки и пространственно-йременного преобразовани сигналов 1.

Однако устройство отличаетс недостаточной разрешающей способностью преобразовател , ограничиваемой технологической и конструктивной сложностью съема сигнала с матрицы.

Наиболее близким к изобретению вл етс преобразователь изображени содержащий оптико-механическую систему с одномерным сканированием, модул тор потока излучени , пироэлектрический элемент с электродами и схему формировани сигнала. Преобраэбватель содержит многойлементную линейку приемников излучени на основе триглицинсульфата, каждый элемент линейки св зан со своим согласующим каскадом и ключом в схеме выборки. Развертка всех строк осуществл етс зеркалом при одновременном освещении всех элементов. Механическое сканирование одномерное вдоль оси, перпендикул рной оси линейки. Преобразование параллельного ввода в последовательную развертку по кадру выполн етс схемой выборки, котора синхронизирована с механическим модул тором , установленным перед многоэлементным приемником 2.

Недостатком устройства вл етс мала разрещающа способность преобразовател , ограниченна технологической сложностью съема сигнала с элементов линейки, так как поскольку количество выводов (электродов) линейки соответствует количеству элементов линейки, то габаритные размеры выводов ограничивают количество чувствительных элементов и, соответственно , разрешающую способность преобразовател .

Цель изобретени - повышение разрешающей способности и упрощение конструкции преобразовател .

Указанна цель достигаетс тем, что в преобразователе изображени , содержащем оптико-механическую систему с одномерным сканированием, модул тор потока излучени , пироэлектрический элемент с электродами и схему формировани сигнала, электроды пироэлектрического элемента выполнены сплошными и преобразователь дополнительно содержит дискретную линию тепловой задержки, выполненную в виде ступенчатого клина, плоска .грань которого примыкает к электроду пироэлектрического элемента, обращенного к потоку излучени , а на ступенчатую грань клина нанесено поглощающее покрытие, причем толщина ступенек клина определ етс формулой

(fcM)6att ,

где 2к- толщина к-ступеньки клина; X - коэффициент температуропроводимости материала клина; врем задержки сигнала межto ду соседними элементами линии тепловой задержки.

Кроме того, с целью повьниени качества изображени устройство дополнительно содержит корректирующий оптический фильтр, выполненный в виде пластины, число градаций ослаблени которой соответствует количеству элементов линии задержки.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фИг. 2 временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.

Преобразователь содержит оптикомеханическую систему 1 ,с одномерным сканированием, пироэлектрический элемент 2 с электродами, модул тор 3 потока 4 излучени , дискретную линию 5 тепловой задержки, корректирующий оптический фильтр 6. Схема формировани сигнала состоит из согласующего каскада 7, датчика 8 строчных синхроимпульсов, формировател 9 импульсов изображени , блока 10 формировани полного сигнала, построител 11 изображени .

Излучение попадает в оптико-механическую систему 1 с одномерным сканированием . В фокальной плоскости этой системы формируетс изображение наблюдаемой сцены, которое разворачиваетс (сканируетс ) в направлении оси, перпендикул рной линейному пироэлектрическому элементу с электродами 2. При прохождении через модул тор 3 излучение периодически прерываетс .

На фиг. 2, а показаны импульсы потока излучени после модул тора. В элементах корректирующего оптического фильтра б происходит ослабление потока излучени . Попада в поглсацающий слой (не показан) модулированный поток излучени преобразуетс в тепловые импульсы, которые при прохождении по элементам дискретной линии тепловой задержки приобретают соответствующее временное запаздывание . На фиг. 2,6 показан тепловой импульс на выходе первой линии задержки, а на Фиг. 2,в - последний . Благодар различному ослаблению тепловых импульсов в элементах линии задержки, которое согласовано с ослаблением соответствующих элементов корректирующего оптического фильтра, тепловые импульсы на выходе линии задержки имеют распределен соответствующее пространственному распределению потока излучени , который падает на корректирующий фильтр. В пироэлектрическом элементе тепловые импульсы преобразуютс в электрические, которые последовательно подаютс на согласующий каскад 7. Электрический отклик приемника показан на фиг. 2,г. Он вл етс суммой сигналов, возникающих в пироактивном элементе под действием последовательно поступающих от дискретной линии задержки тепловых импульсов. После согласующего каскада сигнал подаетс на формирователь импул сов изображени который путем вычи тани из сигнала, приход щего в момент формировани К-го элемента раз ложени , сигнала, приход щего в момент формировани (К-1) элемента, осуществл ет вьщеление сигналов, со ответствующих каждому элементу разложени , и производит их амплитудно временную коррекцию. Сигналы на выходе формировател импульсов изображени показаны на ff ff /f / / / ff f фиг. 2,л (Все построени на фиг. 2 дл нагл дности проведены в предложении равномерной засветки пирозлемента ). Из усилител сигналы поступают в блок 10 формировани полного сигнала; в котосшй также подгиотс строчные синхроимпульсы с датчика 8. и кадровые из ойтико-механичесмой системы 1. В блоке 10 Формируютс гас щие импульсы обратного кода развертки построител изображени , После блока 10 формировани полный сигнал подаетс иа построитель Ц изображени . Выполнение преобразовател с дискретной линией тепловой задержки позвол ет увеличить разрешающую способность преобразовател за счет увеличени числа элементов разложени , роль которых выполн ют элементы линии задержки, кроме того така конструкци приемника позвол ет использовать дл усилени сигналов один предусилитель и исключить ключи , количество которых равно числу чувствительных элементов в известном устройстве. ./

Фыг.г Ui

Claims

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащий оптико-механическую систему с одномерным сканированием, модулятор потока излучения, пироэлектрический элемент с электродами и схему формирования сигнала, отличающийся тем, что,

с.целью повышения разрешающей способности и упрощения конструкции, электроды пироэлектрического элемен та выполнены сплошными и преобразователь дополнительно содержит дискретную линию тепловой задержки, выполненную в виде ступенчатого клина, плоская грань которого примыкает к электроду пироэлектрического элемента, обращенного к потоку излучения, а на ступенчатую грань клина нанесено поглощающее покрытие, причем толщина ступенек клина определяется формулой e_K=]i(^6^t_o, .

где С|< - толщина -ступеньки клина;

X - коэффициент температуропро-g водности материала клина;

t₀ - время задержки сигнала между соседними элементами линии тепловой задержки.

2. Устройство поп. 1, о т л и ч а ю щ е с с я тем, что, с целью повышения качества изображения, дополнительно содержит корректирующий оптический фильтр, выполненный в виде пластины , число градаций ослабления которой соответствует количеству элементов линии задержки.

SU-1068733