Теоретические основы оптико-электронных приборов - Мирошников М.М.
Скачать (прямая ссылка):
Для осмотра поля обзора без пропусков размер элемента разложения (мгновенного поля зрения) должен быть равен шагу спирали, который можно выразить через полное число витков спирали (число строк) г и амплитуду колебательного движения г
а = г!г.
Следовательно, число элементов, укладывающихся на витке спирали, соответствующем радиусу р (число элементов в строке), примерно равно
Nc = 2лр/а = 2л (р/г) г.
Если поле обзора осматривается FK раз в секунду, то время осмотра каждой спирали (каждой строки) составляет
Tc=\/Fc = 2я/со = Tjz = 1 l(FKz),
Кадр^СТу,та СТР0К = со/(2я), а время осмотра поля обзора (время
35
Следовательно, число элементов, осматриваемых в единицу времени,
п = Nc/Tc = 2лFK (р/r) г2,
а время осмотра одного элемента
т = 1 In — 1/[2jc/7k (р/r) z2J.
Полученное значение времени т зависит от радиуса осматри-ваемой кольцевой зоны поля обзора р, что необходимо учитывать при выборе характеристик электронного тракта прибора, в част*
ности, полосы пропускания усилителя, которая, как известно, пропорциональна числу элементов, осматриваемых в единицу времени (обратно пропорциональна минимальной длительности импульса),
Д f <=& п = 1/т.
Рис. 15. Розеточная траектория сканирования при колебательновращательном движении сканирующего поля
Рис. 16. Закон движения сканирующего поля вдоль оси для розеточной траектории
Очевидно, что значение полосы пропускания, определенное для крайнего витка спирали (р!r = 1), является избыточным для всех остальных витков. Это связано с различной линейной скоростью движения сканирующего поля в разных точках пространства обзора при спиральной развертке.
Если при колебательно-вращательном движении сканирующего поля за время одного оборота совершается несколько колебаний, то создается розеточная траектория (рис. 15).
Розеточная траектория характеризуется числом лепестков N, которое определяется угловой скоростью вращения о, линейной скоростью V и амплитудой г колебательного движения
N = (2яУ/ю) 11/(2 г)],
где V = г1(0,ЬТ) = 2г/Т.
Колебательное движение предполагается происходящим по закону, представленному на рис. 16.
36
зависимости от соотношения между амплитудой колебатель-явижения г и радиусом поля обзора R, а также от направле-Н°Г° и момента начала сканирующего колебания характер заполни* поЛЯ линиями сканирования изменяется.
Рис. 17. Траектории сканирования при колебательно-вращательном движении сканирующего поля для r<^R: а — спиральная; б — розеточная
Например, если колебательный процесс происходит по направлению от периферии к центру и амплитуда колебания меньше радиуса поля обзора, то спиральная и розеточная траектории при колебательно-вращательном движении имеют вид, представленный на рис. 17.
§ 2. ТРАЕКТОРИИ СКАНИРОВАНИЯ ПРИ ВРАЩАТЕЛЬНО-ВРАЩАТЕЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ СКАНИРУЮЩЕГО ПОЛЯ
При вращательно-вращательном движении, когда сканирующее поле вращается с угловой скоростью (Dj вокруг некоторой оси Ох (относительное движение), которая в свою очередь вращается с угловой скоростью со 2 вокруг неподвижной оси О (переносное движение), вид траектории определяется соотношением скоростей <»! и to 2-
Если сох < to 2, имеет место спиральная траектория (рис. 18), а при О] > со2 — розеточная траектория (рис. 19).
В зависимости от соотношения радиуса относительного движе-ния г и радиуса поля обзора R характер заполнения поля линиями сканирования изменяется. Если 2г = R, сканируется в^я круглая зона поля, если 2г < R, сканируются только периферийные кольцевые области.
Построение спиральной и розеточной траекторий в этом последам случае приведено на рис. 20 и 21.
87
Рис. 18. Спиральная траектория сканирования при вращателыю-ьращательном движении сканирующего поля для 2г ~ R
Рис. 19. Розеточная траектория сканирования при вращательно-вращательном движении сканирующего поля для 2г = R
Рис. 20. Спиральная траектория сканирования при вращательно-вращательном движении сканирующего поля для 2г R
Рис. 21. Розеточная траектория сканирования при вращательно-вращательном движении сканирующего поля для 2r<^R
§ з. Траектории сканирования
hPH КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЯХ
СКАНИРУЮЩЕГО ПОЛЯ |
В ДВУХ ВЗАИМНО ПЕРПЕНДИКУЛЯРНЫХ НАПРАВЛЕНИЯХ, ТРАЕКТОРИЯ СКАНИРОВАНИЯ «ГУСЕНИЦА»
И СЛЕДЯЩАЯ РАЗВЕРТКА !
Колебательные перемещения сканирующего поля в двух! взаимно перпендикулярных направлениях позволяют осуществить! так называемую построчную или прогрессивную траекторию ска-1 нирования (рис. 22).
В этом случае в процессе развертки сканирующее поле nepeJ мещается слева направо в горизонтальном направлении и одно!
временно смещается вниз на ширинш строки. Пройдя одну строку, сканиЗ рующее поле быстро возвращается влево, после чего вновь начинали перемещаться вправо, но уже вдоля следующей строки. Процесс этоя продолжается до тех пор, пока ска-J нирующее поле не пройдет послед! нюю строку кадра, затем оно воЛ вращается в исходное положение -1 в верхний левый угол кадра (поля обзора). |
Для получения равномерного движения сканирующего поля вдол1| строки или кадра и быстрого пере! мещения его в исходное положения необходимо обеспечить пилообраз! ный закон движения (рис. 23), при-| чем перемещение слева направо называется прямым ходом строчной развертки (в течение вре-| мен и /пр), а быстрое возвращение в исходное положение — обрат-1 ным ходом строчной развертки (в течение времени to6). Анало-J гично говорят о прямом и обратном ходе развертки по кадру.
