Ллойд Дж. Системы тепловидения (1978) (1095910), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Покадровая и построчная регистрация требует также высокого постоянства угловой скорости вращения клиньев. При использовании зубчатых передач люфт в них и в связи с этим износ зубьев представляют серьезную проблему. а д я л <,— ' > Угу,Я 4гае л < ( > Р СКАНИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА Таблица 2.2 Четыре возможных случая сианироиаяяя с помощью пары вращающихся илииьев огх Условия Сваяироваяие е,=е,=е бе=ба=6 — 26 вше 2бсове Круговое е,= — е,= — е бе=ба=6 йбсовЕХ х (! — в!а'0) ж аи 26 сов 0 (для малых 0) По прямой в двух направлениях, со скоростью, измеяяющейся примерно по закону косинуса Приблизительно эллиптическое е,= — е,= — е 6! чи бв Е,=Е,+Р 0,=0 бе=ба=б 26 савве-(- +(б! — бв) сов О 6 (сов —, +сов Е' Р—, +вше х Х вш(20-(-Р)) (бв — бй в(а 0 — 6 (вш (В+ Р) + +в!ое) Такое же, каи в случае 2, только лапка сквяировавия вращается со скоростью Р 7.6.
Другие системы сканирования Простейшее решение проблемы обеспечения сканирования заключается з использовании перемещающегося объектива. На фиг. 7.229 изображена простая схема такого рода — объектив, прокачивающийся между двумя ограничителями. Другим вариантом подобного устройства является изображенная на фиг. 7.30 сканирующая система с вращающимися в револьверной оправе объективамн, которая применялась на ранней стадии развития р! (В. Обе системы невыгодны для приборов с большой апертурой, поскольку приходится перемещать слишком большие массы стекла, и кроме того револьверная оправа имеет очень низкий коэффициент использования раавертки. Болыпинство сканирующих устройств дает прямоугольный растр, однако определенный интерес представляют и другие, реже используемые устройства с круглым растром.
В последнем случае имеются две возможности: вращение всего приемного устройства с радиальным расположением чувствительных элементов приемника излучения или вращение картины с помощью вращающихся оптических элементов. Первый способ иллюстрируется на фиг. 7.31. Недостатками таких сканирующих систем являются необходимость вращения большой массы приемного 286 ГЛАВА 7 Лилей«а «убаьбительнмн елементьб ауиемнини Фиг.
7.29. Простая сканирующая система с перемещающимся объективом. ~:.-.д Обь б Г ~~Яинеййамубем ~ Д ,йитЕЛЬНЬи лиан меиеьб нуиееьина ! ~3 Е:-1 Линейни «убте- бительнмн Отнланеттии б длин Обьентиб 7 Обьетеиб 2 Обьеетиб О убьем«же 4 Ь Фиг. 7,30. Сканирующая система с вращающимися в револьверной оправе о5ъективами. и — ввд сверху: б — ввд растра: е — ввд сбоку ва одну чельсвоввчьсвую своюну. СКАНИРУЮЩИВ УСТРОЙСТВА 287 Фиг.
7.3С Сканирующие системы с вращающимся приемным устройством. е — вращавшееся лрвемнсе устройство в целом; б — вращающейся увел цряемвава йааучевяя. дпппддиянап линпйна е00смдшпельнмн плементпд приеппена Вдъпюпиб Вид даопди "-" (э Фиг. 7.32. Сканирующая система с вращающимся Ч-обравным зеркалом. Фиг. 7.33.
Сканирующая система с круговым сканированием. ГЛАВА т Фиг. 7.34. Снанирующая система с вращением в фональной плоскости. т — ннбранрасный объентив; à — линейка нувствнтельиыа элементов приемника;  — многонаиальное1устройство влентронной обработки сигнала; Š— линейка светодиодов; а — окуляр. устройства и возникновение гироскопического эффекта, который может усложнить конструкцию подвеса. Гораздо проще вращать картину, а не приемное устройство.
Эффективный метод, который можно для этого использовать, заключается в применении вращающегося У-образного зеркала (фиг. 7.32). Другой пример круговой сканирующей системы покааан на фиг. 7.33. Основное преимущество таких систем ааключается в том, что движение непрерывно и что любое вращение изображения, возникающее при сканировании, может быть устранено вращением в обратную сторону компенсирующих поворот оптических элементов. Наконец, можно прокачивать целиком приемник излучения с электронным блоком (фиг. 7.34).
7.7. Эффекты затемнения В определенных типах субоптимальных разработок г)1К на изображение на экране индикатора накладывается медленно изменяющийся большой по площади паразитный сигнал. Этот дефект изображения называется затемнением по аналогии с похожнч, но не связанным с ним по существу эффектом в передающих телевизионных трубках. Затемнение возникает, когда наблюдается одно из следующих двух явлений (или оба сразу). Во-первых, если сигнал приемника излучения от однородного источника изменяется в картине в зависимости от угла сканирования, изображение источника на экране индикатора будет казаться изменяющимся по яркости или эатемняться. Во-вторых, если меняется сигнал приемника излучения от источников, находящихся вне поля зрения.
т. е. сигнал от фона, система г11К пропустит эти изменения по переменной составляющей в видеоканал, в результате чего возникнет не зависящий от картины эффект затемнения. Имеются два типа затемнения: зависящее и не зависящее от сигнала. Зависящее от сигнала затемнение возникает по следующим причинам. Во-первых, из-за дисторсии в оптической системе, которая приводит к изменению увеличения в зависимости от угла поля зрения. В результате будет наблюдаться локальное увеличе- 289 СК АНИРУЮЩИК УСТРОЙСТВА Зсвеееемйме ееле7иееие 3Еееаеа 1 Фиг. 7.35. Сдвиг пучка при скакпровакки. а — скаиироваиис в слоилвуемся пучке; б — скааироваиие в параллельном пучке. ние или уменьшение яркости деталей изображения в фокальной плоскости.
Поскольку системы РЫВ работают по переменной составляющей сигнала, изменения яркости фона из-за дисторсии будут еще более заметными. Во-вторых, виньетирование в оптической системе вызывает спад сигнала в соответствии с кривой виньетирования. Эти два дефекта часто удается устранить соответствующим выбором оптической системы при проектировании. В-третьих, затемнение равномерно излучающего объекта возникает из-за изменения по закону косинуса проекции площади зрачка оптической системы на плоскость, перпендикулярную оси мгновенного угла поля зрения.
В-четвертых, зависящее от сигнала затемнение свяаано о изменением угла, под которым сходящийся пучок падает на приемник излучения. Эта причина может создать наиболее серьезные проблемы. В первом приближении плоская поверхность чувствительных злементов приемника воспринимает излучение по аакону Ламберта, т.
е. выходной сигнал пропорционален косинусу угла между падающим пучком и нормалью к поверхности чувствительного элемента приемника. Все системы со сканированием в сходящемся пучке и системы со сканированием в параллельном.пучке, в которых перемещается зрачок, характери- 1 Э вЂ” 0373 ГЛАВА т уид суерсу Ирайнее праФе поммгиние при спинирое удаепти Ириемпип Г г ! Ирайнее леФе поло -'~ мение при спанироуонии' и Иорпус приемннпа геометричесное меспю еноуящис у зрапон ммаоу луней от партины Изменяющийся гри спонияМании пе суязинный с «ортиной Мон Фиг. 7.36.
Пример сканирования апертурой. зуются изменением угла падения пучка на приемник (фиг. 7.35). Эти изменения угла падения сходящегося пучка вызывают сигнал затемнения, изменяющийся по закону косинуса. В некоторых приемниках увеличение потерь на отражение с ростом угла падения может усугубить этот эффект. Не зависящее от сигнала затемнение может наблюдаться во всех тех случаях, когда конфигурация сканирующей системы и оптики такова, что излучение корпуса попадает на приемник.
Этим недостатком будут обладать все системы сканирования в сходящемся пучке и системы сканирования в параллельном пучке с перемещающимся зрачком. Простой частный случай показан на фиг. 7.36, где для ясности система сканирования в сходящемся пучке изображена в виде эквивалентной качающейся линзы. В любом мгновен- СКАНИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ном положении сканирующей системы приемник воспринимает излучение в пределах полного телесного угла 1)„образованного лучами, идущими от линзы. Однако, чтобы правильно работать при всех положениях оптической системы, неподвижный приемник должен воспринимать излучение в телесном угле 12в > 12с.
Таким образом, приемник принимает излучение не только от картины, но и от корпуса прибора. На корпус приемник не сфокусирован, однако поток излучения от корпуса, попадающий на приемник, может меняться в зависимости от положения сканирующей системы, так что в видеосигнал выосятся стационарные сигналы помех. В случае сканирующей системы с перемещающимся зрачком линза приемника должна иметь запас по размеру, в связи с чем при изменении угла сканирования приемник будет визировать различные части корпуса, что при наличии разности их температур вызовет затемнение.
Важно отметить, что устройство, сканирующее в параллельном пучке только в одном направлении, неизбежно будет иметь сдвиг пучка в направлении, в котором сканирование ые происходит. Само по себе такое затемнение не вызывает больших неприятыостей, если оно ограничено несколькнын процентами от максимальной яркости изображения картины на индикаторе. Однако, если система РЫК должна использоваться как входное устройство автоматической системы слежения или в приборе, обеспечивающем автоматическую классификацию наблюдаемых объектов, затемнение должно быть сведено к минимуму. Если проектированием оптической системы затемнение устранить не удается, можно прибегнуть к диафрагмированию и установке бленд в оптической части прибора и к электронной компенсации ЛИТЕРАТУРА 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
