Сканирующая система
Авторы патента:
Использование: оптотехника, оптико-электронные приборы, например тепловизоры. Сущность изобретения: поток излучения от достаточно удаленной предметной плоскости направлен к приемнику 2 излучения по двум параллельным ветвям 8 - 3 - 1 - 6 / 8 - 4 - 1 - 5 - 1 - 6. При повороте сканера на половину оборота поток на приемник 2 будет следовать через плоское зеркало 9 в том же порядке. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к оптотехнике и может найти применение в оптико-электронных приборах, например в тепловизорах.
Известны различные сканирующие системы, из которых наиболее простые содержат качающееся плоское зеркало, расположенное перед объективом [1, c. 259] К недостаткам такой системы относится, в частности, малое быстродействие [1, c. 271] Быстродействие повышается с переходом на вращательное движение зеркала, однако, при этом резко снижается эффективность сканирования [1, c. 28] а следовательно, обнаружительная и способность системы Q[1, c. 175] Некоторого увеличения эффективности можно достигнуть в системе, у которой ось вращения совпадает с оптической осью объектива [2] поскольку там угол поворота зеркала равен углу отклонения луча. Наиболее близкой к изобретению является двухканальная оптическая система, в которой обнаружительную способность удалось повысить за счет увеличения светосилы, но без изменения параметров объектива [3] Однако к отрицательным свойствам этой системы относятся недостаточно высокое быстродействие и эффективность сканирования, так как система эквивалентна сканеру с одной гранью зеркала, имеющему сравнительно большие габариты и массу, что часто не позволяет достигнуть требуемого числа оборотов и обнаружительной способности. Эти недостатки, равно как и невозможность получения двухмерного изображения, нельзя восполнить даже при помощи использования приемной линейки чувствительных элементов в режиме параллельного сканирования [1, c. 293] так как в прототипе фазы наложенных друг на друга в плоскости чертежа двух изображений не совпадают между собой. Целью изобретения является получение двухмерных изображений, увеличение быстродействия и эффективности сканирования. Цель достигается тем, что в сканирующей системе, содержащей линзовый объектив и расположенный в его фокусе приемник излучения, сканер в составе первого и второго с отверстием плоских зеркал, наклоненных к оптической оси с возможностью вращения вокруг нее, а также криволинейное зеркало, последнее выполнено вогнутым и расположенным за отверстием в первом плоском зеркале. При этом введены третье и четвертое плоские зеркала, установленные наклонно с двух сторон оптической оси, а приемник излучения содержит линейку чувствительных элементов, расположенную в плоскости, перпендикулярной к плоскостям наклонных зеркал. Третье и четвертое плоские зеркала разделены каждое на две ступенчато расположенные части. На фиг. 1 представлена схема сканирующей системы; на фиг. 2 вариант установки плоских зеркал с обеих его сторон; на фиг. 3 примерный вид растров, образуемых при параллельном разложении картины. Система включает двухлинзовый объектив 1, фотоприемник 2 с линейкой чувствительных элементов; первое 3 и второе 4 плоские с отверстиями зеркала сканера, установленного в подшипниках 7; вогнутое зеркало 5, второй объектив 6, третье 8 и четвертое 9 плоские зеркала. На фиг. 2 и 3 8, 9, 11, 12 плоские, наклонные зеркала сокращенных размеров; пунктиром показан ход лучей при повороте сканера на 180о; 10 растр, образуемый за один оборот сканера. На фиг. 1 поток излучения от достаточно удаленной предметной плоскости направлен к приемнику 2 по двум параллельным ветвям . При этом на приемнике, благодаря установке вогнутого зеркала 5, вместо выпуклого в прототипе, образуются два наложенных друг на друга, совпадающих по фазе и по размеру изображения предмета. При повороте сканера на пол-оборота, поток на приемник 2 будет следовать через плоское зеркало 9. В данной системе в отличие от прототипа, во-первых, стало возможным получение двухмерного изображения и, во-вторых, за один оборот сканера образуется в два раза большее количество строк, что удваивает скорость получения информации как следствие повышения эффективности сканирования и быстродействия системы. К недостатку схемы (фиг. 1) следует отнести большие размеры зеркал 8 и 9. Этот недостаток существенно уменьшается при их замене зеркалами 8, 9, 11, 12 (фиг. 2). Порядок работы при этом не нарушается, а массогабаритные характеристики существенно улучшаются. Следует отметить, что так же, как и в прототипе, изображение приемника проектируется в предметную плоскость по двум оптическим каналам сканера с базой между осями этих каналов, а это может явиться причиной параллакса в изображении. Однако, если дистанция визирования достаточно большая (более 100 фокусных расстояний), то влиянием этого параллакса можно пренебречь и считать, что два изображения практически совпадают друг с другом. Поэтому развертка изображения линейки в предметной плоскости будет осуществляться аналогично известному случаю с зеркальной пирамидой с числом граней N 2. За пол-оборота сканера образуется левый растр, а за другую половину оборота правый растр. В результате наложения за один оборот этих растров образуется растр 10, который по форме больше похож на прямоугольный, соответствующий телевизионному стандарту. Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в следующем: 1. Становится возможным в оптической системе получать двухмерные изображения, при этом существенно улучшенные по освещенности и яркости благодаря совмещению двух изображений. 2. Повышается эффективность сканирования и быстродействие системы. 3. Улучшается форма растра, характерная для сканирующих систем, у которых плоское зеркало наклонено к оси вращения под углом 45о, что облегчает согласование данной системы с блоками регистрации изображения, действующими в соответствии с телевизионным стандартом.Формула изобретения
1. СКАНИРУЮЩАЯ СИСТЕМА, содержащая линзовый объектив и размещенный в его фокусе приемник излучения, сканер в виде первого и второго с отверстием плоских зеркал, установленных наклонно к оптической оси с возможностью вращения вокруг нее, а также криволинейное зеркало, отличающаяся тем, что криволинейное зеркало выполнено вогнутым, в первом зеркале выполнено отверстие, вогнутое зеркало установлено за ним, при этом введены третье и четвертое плоские зеркала, установленные наклонно с двух сторон оптической оси, а приемник излучения выполнен в виде линейки чувствительных элементов, размещенной в плоскости, перпендикулярной к плоскости дополнительно введенных зеркал. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что третье и четвертое плоские зеркала выполнены каждое из двух ступенчато расположенных частей.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Похожие патенты:
Сканирующая система // 2038621
Сканирующее устройство // 2038620
Оптический сканирующий блок // 2037860
Изобретение относится к оптическим сканирующим устройствам и может быть использовано в системах оптической записи
Сканирующая система // 2036494
Изобретение относится к оптическим приборам и может найти применение, например, в тепловизорах
Развертывающее устройство // 2035754
Изобретение относится к средствам передачи изображений и может быть использовано в устройствах воспроизведения изображений с оригинала
Сканирующее устройство // 2034320
Изобретение относится к оптотехнике и может найти применение в сканирующих оптико-электронных приборах, например тепловизорах
Сканирующая система // 2034319
Изобретение относится к оптическим приборам и может найти применение в тепловизорах
Сканатор мощного лазерного излучения // 2032195
Изобретение относится к оптическим устройствам для лазерной обработки, а более конкретно к устройствам сканирования мощным лазерным излучением
Сканирующая система // 2031422
Изобретение относится к оптическим приборам и может найти применение, например, в самолетных тепловизорах
Лазерное сканирующее устройство // 2027203
Изобретение относится к оптико-механическим сканирующим устройствам и может быть использовано в авиационных системах обзора местности в ночных условиях
Оптико-электронный следящий координатор // 2101742
Лазерное сканирующее устройство // 2106667
Изобретение относится к лазерной технологии и может быть использовано для воспроизведения схем печатных плат на фотографических материалах
Изобретение относится к оптико-электронной технике и может найти применение в тепловидении
Способ наблюдения за земной поверхностью // 2137160
Изобретение относится к технике разведки оптическими средствами
Изобретение относится к оптико-электронной технике и может найти применение в телевидении и тепловидении, например, при разработке системы телевидения высокой четкости с широкоформатным или стереоцветным изображениями
Изобретение относится к технической физике, в частности к исследованиям внутренней структуры объектов оптическими средствами, и может быть использовано в медицинской диагностике состояния отдельных органов и систем человека in vivo, а также в технической диагностике, например, для контроля технологических процессов
Изобретение относится к оптическому приборостроению и предназначено для получения тепловых изображений поверхности Земли из космоса и авиационных носителей различного класса
Оптическое сканирующее устройство // 2158948
Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению, а именно к приборам, служащим для пространственного перемещения светового луча, при котором последовательно "просматривается" заданная зона, и предназначенным для использования в тепловизионных системах
Тепловизионный прибор // 2182717
Изобретение относится к области инфракрасной техники и предназначено для использования как прибор ночного видения
Подвижное сканирующее устройство // 2183343