о аналізується миттєвим полем зору оптичної системи приладу.
Траєкторії сканування можуть бути самими різноманітними (спіральна, розеточная, прямокутна, циклоїдальних та ін.) У тепловізорах зазвичай застосовують телевізійну розгортку: оптична вісь переміщається з постійною швидкістю по двох взаємно перпендикулярним напрямам. Рух по горизонталі створює рядкову розгортку; що проводяться і цьому лінії називаються рядками. У результаті переміщення по вертикалі, створюваного кадровою розгорткою, всі рядки розташовуються один під одним. За один період кадрової розгорнення відбувається передача нерухомого зображення, званого кадром.
Оптико-механічні скануючі пристрої досить інерційні,. як засновані на коливальному або обертальному русі порівняно великих оптичних деталей; тепловізори з оптико-механічними сканирующими пристроями більш чутливі, ніж зфотоелектронні сканирующими пристроями, так як у перших ширина смуги частот підсилювачів фотоструму може бути обрана досить вузькою. В якості ПІ в тепловізорах з оптико-механічними сканирующими пристроями застосовують фоторезистори, чутливі до інфрачервоній області спектра (InSb, HgCdTe). При цьому розрізняють тепловізори з Одноелементний приймачем і двовимірним скануванням і тепловізори з лінійним багатоелементних приймачем і одномірним скануванням. Другим варіантом в даний час віддається перевагу, хоча зміна чутливості від елемента до елементу погіршує якість одержуваного зображення.
Сканування хитаються плоскими дзеркалами. Для сканування теплового поля прямокутної форми при Одноелементний ПІ застосовують плоске дзеркало, яка вчиняє коливальні рухи щодо двох взаємно перпендикулярних осей. Зміна положення дзеркала досягається за допомогою різних електромеханічних і електромагнітних приводів. У процесі сканування миттєве поле зору приладу рухається в площині розташування спостережуваного об'єкта, утворюючи телевізійний растр.
Дзеркало розміщують або до об'єктива в паралельному пучку променів (рис. 2а), або за об'єктивом в збіжному пучку (рис. 2б). У першому випадку досягається висока якість зображення (через відсутність додаткових аберацій), але при цьому розміри коливного дзеркала повинні бути великими і вимоги до якості виготовлення його поверхні, що відбиває - жорсткими.
В
Якщо дзеркало нахилене під великим кутом до оптичної осі, то погана якість поверхні, що відбиває викликає астигматизм в зображенні точкового джерела. При розташуванні дзеркала за об'єктивом розміри дзеркала можна зменшити, але в цьому випадку при повороті дзеркала поверхню зображення виходить не плоскою, а сферичної і пляма залишкових аберацій збільшується.
Порядкове сканування за допомогою коливного плоского дзеркала призводить до відхилення растру від прямокутного, якщо дзеркало розташоване під деяким кутом g до оптичної осі (мал. 2.3, а). Беручи за кількісну характеристику цього відхилення найбільшу відносна зміна розмірів, відповідне краю поля зору (). Скануючє плоске дзеркало може бути жорстко закріплено на осі під кутом 45 В°, так що сканування вздовж рядка забезпечується поворотами дзеркала відносно цієї осі на кут В± j, а сканування по кадру - поворотом дзеркала разом з віссю, на якій воно закріплено, на кут В± g (ріс.2.3б) У цьому випадку форма растра близька до трапеції. При j = +10 В° і g = • 95 В° викривлення рядків у верхній і нижній частинах растра становить 3%, а викривлення кутових розмірів кожного рядка не перевищує 5%. Поряд з одним плоским дзеркалом, які мають два ступені свободи, скануючих пристроях можна застосовувати два дзеркала, кожне з яких здійснює коливальний рух відносно взаємно перпендикулярних осей, утворюючи телевізійний растр.
В
У разі використання багатоелементного (лінійного) ПІ конструкція скануючого пристрою з плоским дзеркалом спрощується, так як в цьому випадку дзеркало повинне здійснювати коливальний рух тільки щодо одній осі (у на рис. 2.4). У наведеній схемі фокусування випромінювання здійснюється дзеркальним об'єктивом, що має діаметр 100 мм, фокусна відстань 250мм і пляма залишкових аберацій 250 мкм. Сканування за горизонталі виробляється дзеркалом діаметром 150 мм, вагається з власною частотою 20 Гц. Частота коливань визначається моментом інерції дзеркала і жорсткістю крутильної пружини, на яке воно підвішене. При коливаннях дзеркала неконтактний датчик видає сигнал зворотного зв'язку, відповідний переміщенню дзеркала. Цей сигнал після підсилення подається на обмотку електромагніта, що впливає на легку залізну арматуру, прикріплену до дзеркала.
В
Рис. 2.4. Скануючий пристрій з багатоелементних ПІ і розташуванням скануючого дзеркала в паралельному пучку променів
1 - Об'єктив; 2 - ПІ; 3 - відбивне дзеркало; 4 - електромагніт; 5 - скануючий плоске дзеркало.
Фаза сигналу зворотного зв'язку обрана так, щоб забезпечувалися незгасаючі коливання дзеркала. Вихідний сигнал нек...
