Теоретические основы оптико-электронных приборов - Мирошников М.М.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 97. Рак правой молочной железы
Рис. 98. Тепловая фотография ног человека (травматический артрит левого коленного сустава)
118
й кромки, обеспечивает время, в течение которого происходит полное испарение азота около 6 ч.
Сигнал, вырабатываемый приемником излучения, усиливается редусилителем Я У, усилителем Ус и воздействует на модули-ующий электрод электроннолучевой трубки ЭЛТ индикатора, развертка луча индикатора по строкам и кадру осуществляется генераторами строчной ГС и кадровой ГК разверток, которые синхронизируются датчиками сигналов синхронизации строк ДС и кадрив ЦК- Последние формируют сигналы синхронизации с помощью фотодиодов, освещаемых светом, прерываемым модулирующими дисками синхронно с вращением призмы и колебаниями плоского зеркала.
На рис. 95 и 96 приведены тепловые фотографии, полученные с помощью тепловизора «АГА Термовижн». Для сравнения на рис. 97 и 98 приведены тепловые фотографии, полученные тепловизором «Рубин» (СССР), внешний вид которого представлен на рис. 46, а описание дано в § 1.7 (гл. 4).
Г лава 6
СКАНИРОВАНИЕ ВРАЩАЮЩИМИСЯ ОБЪЕКТИВАМИ И ОПТИЧЕСКИМИ КЛИНЬЯМИ. ЭКРАНИРУЮЩИЕ СИСТЕМЫ И СИСТЕМЫ С ИЗМЕНЯЮЩИМИСЯ ОПТИЧЕСКИМИ
СВОЙСТВАМИ
§ 1. СКАНИРОВАНИЕ ВРАЩАЮЩИМИСЯ ОБЪЕКТИВАМИ
Принцип построчного сканирования вращающимися объективами рассмотрим по схеме, представленной на рис. 99. Три объектива — сферические зеркала — размещены на вращающемся основании, в центре которого установлен неподвижный приемник излучения. Всякий раз используется объектив, находящийся над отверстием в корпусе прибора (на рис. 99 объектив Обх). В положениях / и III объектив воспринимает излучение источников, находящихся на краях поля обзора, в положении II — в центре поля обзора. На смену объективу Обх приходит объектив Об 2 и т. д. Сканирование по кадру осуществляется за счет Движения всей системы вдоль оси, перпендикулярной плоскости Рисунка.
Коэффициент заполнения канала усиления сигналами, приводящими от источников, находящихся в поле обзора, может оыть доведен до единицы.
Система с вращающимися объективами имеет следующие недостатки.
119
1. Приемник излучения воспринимает сигналы, приходящие не только от источников, расположенных в поле обзора, но и от всего окружающего прибор фона, так как объективы всегда направляют падающее на них излучение на приемник, незави* симо от того, приходит это излучение от наблюдаемых источников или корпуса прибора.
2 Излучение, приходящее от наблюдаемых источников, падает на чувствительную площадку приемника под различными углами
в зависимости от положения источника в поле обзора. В связи с тем, что чувствительность приемника зависит от угла падения излучения, один и тот же объект может вызывать разный сигнал при перемещении его по полю обзора.
3. Конструкция оптической головки прибора с вращающимися объективами получается достаточно сложной и громоздкой.
Форма растра, образованного в плоскости наблюдения, при сканировании вращающимися объективами в системе с многоэлементным приемником излучения напоминает форму растра, создаваемого вращающейся призмой. Однако вследствие того, что в данном случае плоскость приемной площадки всегда параллельна плоскости наблюдения, формулы для вычисления размеров линейного поля зрения имеют несколько иной вид.
Действительно, по-прежнему при угле визирования ср/2 можно
найти.
ах = H6xsec2 ау = HdySec-У-у
но величина мгновенного поля зрения изменяется по полю обзора (рис. 100):
Ьх=- 80*cos-|-; 6^=6иу.
Здесь 6о* = xlF; у = y!F* где х, у — линейные размеры чувствительной площадки приемника излучения (диафрагмы поля); f — фокусное расстояние объектива.
Следовательно,
ах = Нб0х cos sec2 \ =
= //60Asec-|-; оу = Я60^ sec -у •
С помощью вращающегося объектива можно обеспечить сканирование по спиральной и розеточной траекториям.
Рассмотрим в качестве примера такого способа сканирования принципиальное устройство самолетного те-плопеленгатора «Киль-4», разработанного в Германии во время второй мировой войны.
Теилопеленгатор «Киль-4» предназначен для обнаружения ночью самолета по тепловому излучению двигателя.
Он устанавливался на самолетах-истребителях и обеспечивал обнаружение двухмоторного бомбардировщика на дистанциях, превышающих 3 км. Поле обзора теплопеленгатора ср = 20° сканируется мгновенным полем зрения 6 = 1° за 0,5 с. Принципиальная схема Прибора приведена на рис. 101. Параболическое зеркало — объектив Об (диаметр 230 мм, фокус 150 мм, шейка каустики 1 мм) — закреплено на вращающемся со скоростью 15 с-1 валике так, Что его главная ось составляет угол уг — 5° с валиком. Валик,
Рис. 100. Изменение мгновенного поля зрения при сканировании вращающимися объективами
121
на котором закреплено зеркало, имеет наклон к продольной оси прибора, равный у — 5°, и вращается вокруг этой оси со скоро, стью 2 с~г.
Сложение двух движений заставляет оптическую ось зеркала описывать в пространстве розеточную траекторию с общей точ-
Рис. 101. Самолетный теплопеленгатор: а — принципиальная схема; б — траектория сканирования; в — генератор опорных напряжений (синусно-косинусный потенциометр)
