DE2603129A1

DE2603129A1 - OPTICAL DEVICE FOR COLLECTING AND FOCUSING RADIATION FROM AN AIRPLANE

Info

Publication number: DE2603129A1
Application number: DE19762603129
Authority: DE
Inventors: Leo Heinrich Josef Fr Beckmann
Original assignee: Optische Industrie de Oude Delft NV
Current assignee: Optische Industrie de Oude Delft NV
Priority date: 1975-02-03
Filing date: 1976-01-28
Publication date: 1976-08-05
Also published as: IT1055060B; FR2299658B3; GB1534766A; NL7501243A; SE7601094L; DE2603129C2; FR2299658A1; JPS51103448A

Description

N.Y. OPTISCHE INDUSTRIE "DE OUDS DELFT"
Van Miereveltlaan 3, DeIft - NiederlandeNY OPTICAL INDUSTRY "DE OUDS DELFT"
Van Miereveltlaan 3, DeIft - The Netherlands

Optische Vorrichtung zum Sammeln und Fokussieren von Strahlung von einem Plugzeug aus.Optical device for collecting and focusing radiation from a plug tool.

Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Vorrichtung zum Sammeln und Fokussieren von Strahlung von einem Plugzeug aus, insbesondere von UV-Strahlung, umfassend einen Rotor, versehen mit drei oder mehreren Abtastspiegeln, die symmetrisch und parallel zu der Rotationsachse des Rotors angeordnet sind und im Querschnitt senkrecht zu der Rotationsachse ein regelmässiges Vieleck "bilden, zum optischen Abtasten eines quer zur Plugrichtung liegenden Geländestreifens, und zwei Fokussierungssy sterne, die die an den Abtastspiegeln reflektierte Strahlung einem gemeinsamen Strahlungsdetektor zuführen können.The invention relates to an optical device for collecting and focusing radiation from a plug tool, in particular from UV radiation comprising a rotor provided with three or more scanning mirrors which are symmetrical and parallel to the axis of rotation of the rotor are arranged and in cross section perpendicular to the axis of rotation form a regular polygon ″ for optical scanning of a strip of land lying across the plug direction, and two focussing systems stars that reflect the radiation from the scanning mirrors can feed common radiation detector.

Eine solche Vorrichtung ist aus der US PS 3.2II.O46, Spalte 2, Zeile ff bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird an zwei Abtastspiegeln reflektierte von dem Gelände herrührende Strahlung über die jeweiligen Pokussierungssysteme dem Strahlungsdetektor hinzugeführt. Beim Rotieren des Rotors variiert dabei die Menge an "über jedes Fokussierungssystem dem Strahlungsdetektor hinzugeführter Strahlungsenergie derart, dassSuch a device is from US PS 3.2II.O46, column 2, line ff known. In this device, radiation originating from the terrain is reflected on two scanning mirrors via the respective Focusing systems added to the radiation detector. As the rotor rotates, the amount of "across each focusing system" varies Radiation energy added to the radiation detector in such a way that

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die gesamte an den Abtastspiegeln reflektierte und über die Fokussierungssysteme dem Detektor hinzugeführte Strahlungsenergie im Prinzip in der Zeit konstant bleibt. In dieser Weise wird erreicht, dass während des ganzen Abtastzyklus eine konstante optische Apertur aufrechterhalten wird. Veiter umfasst diese bekannte Vorrichtung einen Faltspiegel, der die darauf durch die Fokussierungssysteme fokussierte Strahlung an dem detektor reflektiert, so dass die zunächst durch die Abtastspiegel gespaltete Strahlung schliesslich kombiniert auf den Detektor gelangt.all reflected on the scanning mirrors and through the focusing systems Radiant energy added to the detector in principle in the time remains constant. In this way it is achieved that a constant optical aperture is maintained during the entire scanning cycle will. Veiter, this known device comprises a folding mirror which the radiation focused thereon by the focusing systems on the detector reflects, so that the first split by the scanning mirror Radiation finally reaches the detector in combination.

Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtung offenbart sich, wenn die Vorrichtung- angewendet wird zum Sammeln und Fokursieren von UV-Strahlung von einem Flugzeug aus zum Erhalten von photographischen UV-Aufnahmen eines Geländes. Dadurch, dass man die auf die Abtastspiegel einfallende Strahlung derart unter Anwendung von zwei zu den Fokussierungssystemen gehörenden parabolischen Spiegelelementen spaltet, dass die Strahlungsenergie jedes der Teilbündel variiert, aber die gesarate Strahlungsenergie konstant bleibt, muss jedes der parabolischen Fpiegelelemente einen Winkel bestreichen, der gross genug ist, um die gesamte Strahlungsenergie auf den Faltspiegel zu fokussieren. Dadurch erhält der Strahlungsdetektor nicht nur von dem Gelände herrührende und über die Abtastspiegel reflektierte UV-Strahlung, sondern auch keine nützlichen Daten enthaltende von dem Inneren der optischen Vorrichtung, z.B. von den fänden und/oder einem momentan nicht das Gelände abtastenden Spiegel des Rotors, herrührende UV-Strahlung. Wenn man sich denkt, dass es meistens erwünscht ist, Temperaturunterschiede von etwa 0,15 C photographisch zu registrieren und innerhalb der Vorrichtung eine wesentlich höhere Temperatur als in dem abzutastenden Gelände herrschen kann, wird es klar sein, dass die bekannte Vorrichtung sich eigentlich für UV-Strahlung nicht eigenet. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung ist, dass, obwohl das Prinzip der optischen Verdopplung benutzt wird und so eine grosse Abtastgeschwindigkeit erhalten wird, die Anzahl Abtastungen je Drehung des Rotors über 300 auf die gesamte Anzahl Abtastspiegel beschränkt ist.A disadvantage of this known device is revealed when the Device - used to collect and focus UV radiation from an airplane to obtain UV photographic images of a terrain. In that the radiation incident on the scanning mirrors is sent to the focusing systems in this way using two belonging parabolic mirror elements splits that the radiation energy of each of the sub-bundles varies, but the total radiation energy remains constant, each of the parabolic mirror elements sweep an angle that is large enough to focus the entire radiant energy on the folding mirror. This gives the radiation detector not only UV radiation originating from the terrain and reflected by the scanning mirrors, but also no useful data contained from the interior of the optical device, e.g. from the sites and / or from a mirror currently not scanning the terrain of the rotor, UV radiation. If you think that it is mostly desirable, temperature differences of about 0.15 C to register photographically and a significantly higher temperature prevail within the device than in the area to be scanned can, it will be clear that the known device is actually not suitable for UV radiation. Another disadvantage of the known The device is that, although the principle of optical doubling is used and so a high scanning speed is obtained, the number of scans per rotation of the rotor over 300 on the total Number of scanning mirrors is limited.

Der Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art, wobei einerseits der Detektor nur die von dem Gelände herrührende Strahlung erhält und andererseits die Anzahl Abtastungen je Drehung des Rotors über 360 zweimal so gross ist,The purpose of the invention is to create a device of the type mentioned, on the one hand, the detector only from the Receives radiation originating from the terrain and, on the other hand, the number of scans per rotation of the rotor over 360 is twice as large,

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ohne dass die Abtastgeschwindigkeit verringert wird. Me erfindungsgemässe Vorrichtung wird soir.it dadurch gekennzeichnet, dass 'die beiden Fokussierungssysteme die an den Abtastspiegeln reflektierte Strahlung in Brennpunkten fokussieren, deren gegenseitiger Abstand klein ist in bezug auf die Brennpunktabstände der Fokussierungssysteme und gegebenenfalls gleich null ist, dass die Vorrichtung weiter einen synchron mit dem Rotor antreibbaren optischen Schalter umfasst, der in der Nähe der Brennpunkte der Fokussierungssysteme angeordnet ist, zum Bewirken, dass der Strahlungsdetektor abwechselnd Strahlung über das erste bzw. zweite Fokussierungssystem erhält, und dass die Fokussierungssysteme derart aufgestellt sind, dass sie momentan unter in bezug aufeinander verschiedenen Winkeln von dem Gelände herrührende und an den Abtastspiegeln reflektierte Strahlung erhalten und abwechselnd dem Strahlungsdetektor, im Prinzip eine gleiche Menge Strahlungsenergie zuführen, wobei je Drehung des Rotors
gel zwei Abtastungen erhalten werden.without reducing the scanning speed. The device according to the invention is soir.it characterized in that 'the two focusing systems focus the radiation reflected on the scanning mirrors in focal points whose mutual distance is small in relation to the focal point distances of the focusing systems and possibly equal to zero, that the device continues to synchronize with the rotor-drivable optical switch, which is arranged in the vicinity of the focal points of the focusing systems, for causing the radiation detector to alternately receive radiation via the first and second focusing systems, and that the focusing systems are set up so that they are momentarily under with respect to each other Receiving radiation coming from different angles from the terrain and reflected at the scanning mirrors and alternately supplying the radiation detector with, in principle, an equal amount of radiant energy, with each rotation of the rotor
gel two samples can be obtained.

zuführen, wobei je Drehung des Rotors über 36O über jeden Abtastspie-feed, with each rotation of the rotor over 36O over each scanning mirror

Es wird bemerkt, dass die Anwendung eines optischen Schalters, der in der Nähe der in verhältnismässig geringem Abstand voneinander liegenden Brennpunkte der Fokussierungssysteme aufgestellt ist, zum Bewirken, dass der Strahlungsdetektor Strahlung abwechselnd über das erste bzw. zweite Fokussierungssystem erhält, wobei die Fokussierungssysteme abwechselnd dem Strahlungsdetektor im Prinzip eine gleiche Menge Strahlungsenergie zuführen, an sich aus der niederländischen Patentanmeldung 66.18165 bekannt ist. Bei der dort beschriebenen Vorrichtung handelt es sich jedoch um einen Rotor mit Abtastspiegeln, die unter Winkeln ungleich 0 symmetrisch in bezug auf die Rotationsachse angeordnet sind, während die Fokussierungssysteme unter gleichen Winkeln dem Rotor mit den Abtastspiegeln zugekehrt sind. Dadurch wird das Prinzip der optischen Verdopplung, das eine grössere Abtastgeschwindigkeit und einen grösse'ren Abtastwinkel ermöglich, nicht benutzt, sondern ist die Anzahl Abtastungen pro Drehung des Rotors über 36O⁰ ausserdem auf die gesamte Anzahl Abtastspiegel beschränkt.It is noted that the use of an optical switch, which is set up in the vicinity of the focal points of the focusing systems which are relatively close to one another, to cause the radiation detector to receive radiation alternately via the first and second focusing systems, the focusing systems alternating with the Radiation detector in principle supply an equal amount of radiant energy, which is known per se from Dutch patent application 66.18165. The device described there is, however, a rotor with scanning mirrors which are arranged symmetrically at angles other than 0 with respect to the axis of rotation, while the focusing systems face the rotor with the scanning mirrors at the same angles. Thereby, the principle of optical doubling, which allows, is not used a greater scanning speed and a scanning angle grösse'ren, but is the number of samples per rotation of the rotor about 36O ⁰ also on the total number of scanning mirror limited.

Bei einer Vorzugsausführungsform der erfindungsgemässen optischen Vorrichtung sind die Fokussierungssysteme derart aufgestellt, dass wenigstens eines der Fokussierungssysteme Strahlung von den Abtast-.spiegeln' erhält, welche Strahlung sich fortpflanzt in einer Richtung,In a preferred embodiment of the optical device according to the invention, the focusing systems are set up in such a way that at least one of the focusing systems receives radiation from the scanning 'mirrors', which radiation is propagated in a direction

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die rait einer Ebene senkrecht zu der Rotationsachse des Rotors einen Winkel ungleich 0 einschliesst. Diese Ha; ein grösserer Abtastwinkel erhalten wird.the rait a plane perpendicular to the axis of rotation of the rotor Includes an angle not equal to 0. This ha; a larger scanning angle is obtained.

Winkel ungleich 0 einschliesst. Diese Ffassnahme hat den Vorteil, dassIncludes an angle not equal to 0. This definition has the advantage that

Bei der erfindungsgemässen Torrichtung· wird mit jedem Fokussierungssystem über jeden Abtastspiegel des Rotors eine Abtastung des Geländes erhalten. Dadurch, dass beide Fokussierungssysteme abwechselnd dem Strahlungsdetektor Strahlung zuführen, werden daher zwei Abtastungen des Geländes je Abtastspiegel erhalten. Abhängig von der gewünschten Anwendung können diese zwei Abtastungen je Abtastspiegel denselben Abtastwinkel bestreichen oder zwei verschiedene Winkelbereiche abtasten. Bei einer Torzugsausführungsform der erfindungsgemässen optischen Vorrichtung führen die Fokussierungssysteme dem Detektor abwechselnd an aufeinanderfolgenden Abtastspiegeln reflektierte Strahlung zu, zum Bewirken dass beide Fokussierungssysteme über den Rotor mit Abtastspiegeln das Gelände über immer denselben Abtastwinkel abtasten. In dieser Weise wird das Signal-Geräusch-Terhältnis verbessert.In the gate direction according to the invention, with each focusing system Receive a scan of the terrain via each scanning mirror of the rotor. The fact that both focusing systems alternate with the Radiation detector feed radiation, two scans of the terrain are therefore obtained per scanning mirror. Depending on the desired These two scans can cover the same scanning angle per scanning mirror or scan two different angular ranges. In a door pull embodiment of the invention optical device, the focusing systems guide the detector alternately from successive scanning mirrors reflected radiation to, for the effect that both focusing systems scan the terrain via the rotor with scanning mirrors over always the same scanning angle. In this way the signal-to-noise ratio is improved.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:The invention is explained with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1a - 1d schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Torrichtung, und1a-1d schematically an embodiment of the inventive Gate direction, and

Fig. 2a - 2d schematisch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Torrichtung.2a-2d schematically another embodiment of the inventive Gate direction.

Zunächst sei erwähnt, dass bei den hier beschriebenen optischen A'btastvorrichtungen für die langsame Abtastbewegung die Fortbewegung des Flugzeugs, in dem oder an dem die optische Torrichtung angeordnet ist, benutzt wird. Nur die schnelle Abtastbewegung (Zeilenabtastung) soll durch die optische Torrichtung erfolgen. Die Wahl der Anzahl Abtastspiegel des Rotors wird bestimmt von den der Abtastvorrichtung gestellten Anforderungen, wie z.B. von dem Abtastwinkel (d.h. der Winkel, über den, von dem Flugzeug aus gesehen, das Gelände senkrecht zur Flugrichtung abgetastet wird), der Abtastgeschwindigkeit (d.h. die Anzahl Abtastungen pro Minute) der zulässigen Drehzahl des Rotors,First of all, it should be mentioned that in the case of the optical scanning devices described here for the slow scanning movement, the locomotion of the aircraft in or on which the optical gate direction is arranged is used. Only the fast scanning movement (line scanning) should take place through the optical gate direction. The choice of the number of scanning mirrors of the rotor is determined by that of the scanning device requirements, such as the scanning angle (i.e. the angle over which, viewed from the aircraft, the terrain is perpendicular the direction of flight is scanned), the scanning speed (i.e. the number of scans per minute) the permissible speed of the rotor,

der Bandbreite des elektrischen Signals, worin die durch den Detektor erhaltene Strahlung umgesetzt wird, dem Signal-Geräusch-Verhältnis, usw.the bandwidth of the electrical signal in which that passed by the detector radiation received is converted, the signal-to-noise ratio, etc.

In den Figuren 1a - 1 d ist eine Ausführungsform der optischen Vorrichtung gemäss der Erfindung wiedergegeben, bei der derselbe Abtastwinkel zweimal nacheinander durch denselben Abtastspiegel abgetastet wird. Der Rotor 1 ist in diesem Beispiel ein symmetrisches dreiseitiges Prisma, das mittels nicht-wiedergegebener Antriebsmittel um die Symmetrieachse 2 gedreht werden kann. Ausgehend von dem Stand nach Fig. 1a, wobei eine der drei scharfen Kanten des Prismas nach unten gerichtet ist und wobei über einen optischen Schalter 3 nur Strahlung von dem rechten Fokussierungssystem 5 und 7 den Detektor 9 erreicht, wird das Abtastbündel mit der Drehung des Prismas 1 im Uhrzeigersinne mitbewegen und den Stand nach Fig. 1b erreichen. Bei einer weiteren Drehung des Prismas 1 wird der optische Schalter 3 umgelegt, so dass nur Strahlung von dem linken Fokussierungssystem 4> 6 und 8 den Detektor 9 erreicht. Dadurch gelangt das Abtasvbündel, wie wiedergegeben in Fig. 1c, aufs neue an die rechte Seite und wird dieses sich bei weiterer Drehung des Prismas 1 wieder von rechts nach links über das Gelände bewegen bis der Stand nach Fig. 1d erreicht worden ist, wobei die nächste scharfe Kante des Prismas 1 nach unten·gerichtet ist und also nach einer Drehung über 120 wieder die Ausgangslage nach Fig. 1a erreicht ist. Da bei der wiedergegebenen Drehung über 120 zwei Abtastungen über nur einen einzigen Abtastspiegel erhalten wurden, werden bei einer Drehung über 36O sechs Abtastungen stattfinden, und zwar zwei Abtastungen pro Abtastspiegel. In dem wiedergegebenen Beispiel sind die zu den Fokussierungssystemen gehörenden hohlen sphärischen Fangspiegel 4 und 5 gerade ausserhalb des abzutastenden Winkelbereichs angeordnet, der tatsächlich durch diese Spiegel auf weniger als 120 beschränkt wird. Dadurch ist je Drehung des Prismas 1 von einer "Totzeit" die Rede, während welcher der Detektor 9 kein nützlich zu verarbeitendes Signal empfängt. Vie aus Fig. 1 hervorgeht, entspricht diese "Totzeit" der Drehung von dem Stand nach Fig. 1b in den Stand nach Fig. 1 c, was in der Praxis auf eine "Totzeit" von 10 je Drehung über 120 hinauskommt. In dieser Weise wird je Drehung über 120 zweimal denselben Winkel von 110 abgetastet. Es wird klar sein, dass wenn einmal die Abmessungen des Rotors mit Abtastspiegeln gegeben sind, die AbmessungenAn embodiment of the optical device is shown in FIGS. 1a-1d reproduced according to the invention, at the same scanning angle scanned twice in succession by the same scanning mirror will. In this example, the rotor 1 is a symmetrical three-sided prism, which is driven around the axis of symmetry by means of drive means that are not shown 2 can be rotated. Starting from the state of FIG. 1a, one of the three sharp edges of the prism pointing downwards and where only radiation from the right focusing system 5 and 7 reaches the detector 9 via an optical switch 3, that is Move the scanning beam with the rotation of the prism 1 in a clockwise direction and reach the level of Fig. 1b. If you turn the Prism 1, the optical switch 3 is flipped over, so that only radiation from the left focusing system 4> 6 and 8 reaches the detector 9. As a result, the Abtasvbündel arrives, as shown in Fig. 1c new to the right side and this will move again from right to left over the terrain with further rotation of the prism 1 the state according to FIG. 1d has been reached, the next sharp edge of the prism 1 being directed downwards and thus towards one Rotation through 120 again the starting position according to Fig. 1a is reached. There in the reproduced rotation over 120 two samples over only For example, if a single scanning mirror has been obtained, there will be six scans when rotated through 360, two scans each Scanning mirror. In the example shown, these are for the focusing systems belonging hollow spherical secondary mirror 4 and 5 arranged just outside the angular range to be scanned, which actually limited to less than 120 by these mirrors. As a result, for each rotation of the prism 1, there is talk of a "dead time", during which the detector 9 has no useful signal to be processed receives. As can be seen from FIG. 1, this "dead time" corresponds to FIG Rotation from the position according to FIG. 1b to the position according to FIG. 1c, which in practice amounts to a "dead time" of 10 per rotation beyond 120. In this way, the same angle of 110 is scanned twice for every rotation over 120. It will be clear that once the Dimensions of the rotor with scanning mirrors are given the dimensions

der optischen Elemente, die zu den Fokus si erungs sy steinen gehören, derart gewählt were¹ en können, dass die effektiven Aperturen dieser Systeme einander gleich sind und in der Zeit konstant sind, wodurch der Detektor über jedes Fokussierungssystem eine konstante Menge von dem Gelände herrührender Strahlungsenergie während des effektiven Abtastzyklus erhalten wird. Insbesondere wird dabei die Apertur des betreffenden Fokussierungssystems ganz mit von dem Gelände herrührender an einem Abtastspiegel reflektierter Strahlung gefüllt, ohne dass nicht von dem Gelände herrührende Strahlung den Detektor erreicht.the optical elements belonging stones to the focus si erungs sy chosen such were ¹ to s, that the effective apertures of these systems are the same and are constant in time, whereby the detector over each focusing system a constant amount of the premises herrührender Radiant energy is obtained during the effective scan cycle. In particular, the aperture of the focusing system in question is completely filled with radiation originating from the terrain and reflected on a scanning mirror, without radiation not originating from the terrain reaching the detector.

Es wird bemerkt, dass der optische Schalter und die Fokussierungssysteme jeder geeigneten Art sein können. Im Prinzip ist, neben demjenigen, was oben schon bemerkt wurde, nur von Belang, dass die Brennpunkte der Fokussierungssysteme in einem Abstand voneinander liegen, der klein ist in bezug auf die 3rennpunktabstände und gegebenenfalls gleich O ist, während weiter der synchron mit dem Rotor antreibbare, optische Schalter in der Na'he der "Brennpunkte der Fokussierungssysteme angeordnet sein soll. Der optische Schalter kann z.B. ein zwischen drei Lagen synchron mit dem Rotor bewegbarer Spiegel sein, wobei in der ersten Lage nur Strahlung von dem einen Fokussierungssystem den Detektor erreichen kann, in der zweiten Lage durchaus keine Strahlung von den Fokussierungssystemen den Detektor erreichen kann (entspricht der "Totzeit") und in der dritten Lage nur Strahlung von dem anderen Fokussierungssystem den Detektor erreichen kann.It is noted that the optical switch and the focusing systems can be of any suitable type. In principle, apart from what has already been noted above, the only thing that matters is that the Focal points of the focusing systems lie at a distance from one another which is small in relation to the 3 focal point distances and possibly is equal to O, while the synchronous drivable with the rotor, optical switches close to the "focal points" of the focusing systems should be arranged. The optical switch can e.g. be a mirror that can be moved between three positions synchronously with the rotor, whereby in the first position only radiation from one focusing system can reach the detector, in the second position absolutely none Radiation from the focusing systems can reach the detector (corresponds to the "dead time") and in the third position only radiation from the other focusing system can reach the detector.

Gemäss einer Vorzugsausführungsform nach der Erfindung kann der Wirkungsgrad der optischen Vorrichtung auf 100$ erhöht werden und so der Abtastwinkel maximal gemacht werden, wenn man wenigstens einen der sphärischen Hohlspiegel 4 'und 5 derart anordnet, dass die optische Achse des Bündels zwischen dem Rotor und dem betreffenden Abtastspiegel unter einem Winkel zu der Fläche der Zeichnung steht, wodurch die Hohlspiegel nicht langer im Wege des an einen Abtastspiegel reflektierten Bündels stehen. Angewendet "bei der in Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsfarm wird dadurch je Drehung des Rotors 1 über 120 zweimal derselbe Winkel von 120 abgetastet. In diesem Fall kann der optische Schalter ein Schalter des in der niederländischen Patentanmeldung 66.I8I65 beschriebenen Typs sein, und zwar ein synchron mit demAccording to a preferred embodiment of the invention, the efficiency of the optical device can be increased to $ 100, and so on the scanning angle can be made maximum if you have at least one of the spherical concave mirror 4 'and 5 arranged such that the optical The axis of the beam between the rotor and the scanning mirror in question is at an angle to the surface of the drawing, whereby the Concave mirrors no longer stand in the way of the beam reflected on a scanning mirror. Applied "to that shown in FIG Execution farm is thereby made twice per rotation of the rotor 1 over 120 sampled the same angle of 120. In this case the optical Switch be a switch of the type described in Dutch patent application 66.I8I65, synchronous with the

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Rotor drehbarer scheibenförmiger Körper mit am Umfang wechselweise spiegelnden und strahlungsdurchlässigen Sektoren, wobei die gesamte Anzahl Sektoren zweimal so gross ist als die Anzahl Abtastspiegel. Dieser optische Schalter ist dabei derart angeordnet, dass die Brennpunkte der Fokussierungssysteme in bezug auf die spiegelnden Sektoren einander zum Spiegelbild haben, damit bewirkt wird, dass der Strahlungsdetektor wechselweise Strahlung über das erste bzw. das zweite Fokussierungssystem erhält.Rotor rotatable disc-shaped body with alternating on the circumference reflective and radiation-permeable sectors, the total number of sectors being twice as large as the number of scanning mirrors. This optical switch is arranged in such a way that the focal points of the focusing systems with respect to the reflective sectors have each other to the mirror image, so that it is effected that the radiation detector alternately radiation via the first and the second focusing system receives.

In den Fig. 2a-2d ist eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen optischen Vorrichtung wiedergegeben, wobei zwei verschiedene, aneinander anschliessende Winkelbereiche nacheinander über die zwei Fokussierungssysteme abgetastet werden. Der Rotor 1 ist hier ein symmetrisches fünfseitiges Prisma, das mittels nicht wiedergegebener Antriebsmittel um die Symmetrieachse 2 gedreht werden kann. Die hohlen sphärischen Fangspiegel 4 und 5> die in diesem Fall die Fokussierungssysteme bilden, sind derart angeordnet, dass die Bündel von diesen Spiegeln aus das drehende
Horizontale treffen kann.In FIGS. 2a-2d another embodiment of the optical device according to the invention is shown, two different angular ranges adjoining one another being scanned one after the other via the two focusing systems. The rotor 1 is here a symmetrical five-sided prism which can be rotated about the axis of symmetry 2 by means of drive means (not shown). The hollow spherical secondary mirrors 4 and 5, which in this case form the focusing systems, are arranged in such a way that the bundles of these mirrors rotate
Horizontal can meet.

Spiegeln aus das drehende Prisma 1 unter einem Winkel von 18 zur derReflect from the rotating prism 1 at an angle of 18 to the

Wenn von dem Stand nach Fig. 2a ausgegangen wird, wobei eine scharfe Kante praktisch nach oben gerichtet ist und über den optischen Schalter 5 nur Strahlung von dem rechten Fokussierungssystem den Strahlungsdetektor 9 erreicht, wird das Abtastbündel mit der Drehung des Prismas im Uhrzeigersinne mitbewegen und den Stand nach Fig. 2b erreichen, worin eine scharfe Kante des Prismas nach unten gerichtet ist. Dann wird der optische Schalter in den Stand gebracht, in dem nur Strahlung von dem linken Fokussierungssystem den Detektor erreicht (Fig. 2c). Bei weiterer Drehung des Rotors 1 bewegt sich das Abtastbündel von der Ifertikalrichtung nach links bis den Stand nach Fig. 2d erreicht worden ist und damit die Abtastung des zweiten Winkelbereichs beendet ist. Fach einer geringen Weiterdrehung ("Totzeit") wird die Ausgangslage nach Fig. 2a aufs neue erreicht sein. In dieser Weise sind bei einer Drehung des Rotors über 72 zwei aneinander anschliessende Abtastungen erhalten, so dass bei einer vollständigen Drehung über 36O zehn Abtastungen durchgeführt werden, die hier jedoch als die rechten und die linken Hälften von fünf Abtastzeilen·erscheinen.If it is assumed from the state according to Fig. 2a, with a sharp edge practically directed upwards and only radiation from the right focusing system reaches the radiation detector 9 via the optical switch 5, the scanning beam will move with the rotation of the prism clockwise and the Reach the state according to Fig. 2b, in which a sharp edge of the prism is directed downwards. Then the optical switch is brought into the state in which only radiation from the left focusing system reaches the detector (Fig. 2c). With further rotation of the rotor 1, the scanning beam moves from the vertical direction to the left until the level according to FIG. 2d has been reached and the scanning of the second angular range is thus ended. Subject to a slight further rotation ("dead time"), the starting position according to FIG. 2a will be reached again. In this way, with a rotation of the rotor over 72, two consecutive scans are obtained, so that with a complete rotation over 360, ten scans are carried out, which here, however, appear as the right and left halves of five scan lines.

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Ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 kann auch jetzt der Abtastgrad auf 10O^ erhöht werden und in dieser Weise der Abtastwinkel maximal gemacht werden, wenn man beide sphärische Hohlspiegel 4 und 5 derart anordnet, dass die Heflektion an dem Prisma 1 nicht in einer Fläche senkrecht zu der Rotationsachse 2 erfolgt.As in the embodiment of FIG. 1, the Scanning degree can be increased to 10O ^ and in this way the scanning angle can be made maximum if you have both spherical concave mirrors 4 and 5 arranged so that the yeast lesson on the prism 1 is not in a Surface is perpendicular to the axis of rotation 2.

Es wird bemerkt, dass in den Figuren 1 und 2 mit 10 ein vor dem Strahlungsdetektor 9 angeordneter Kollimator bezeichnet wird.It is noted that in Figures 1 and 2 with 10 a before Radiation detector 9 arranged collimator is referred to.

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Claims

-Jf-

AHS PRTJE C HE :

ClV Optical device for collecting and focusing radiation from an aircraft, in particular from UV radiation, comprising a Rotor, provided with three or more scanning mirrors, which are arranged symmetrically and parallel to the axis of rotation of the rotor and in the Cross-section perpendicular to the axis of rotation is a regular polygon form, for the optical scanning of a strip of land lying transversely to the flight direction, and two focusing systems that are attached to the

'. Scanning mirrors reflected radiation from a common' radiation detector can feed, characterized in that the two focusing systems, the radiation reflected on the scanning mirrors focus in "focal points whose mutual distance is small with respect to the focal distances of the focusing systems and possibly equal to zero, that the device further one comprises synchronously with the rotor drivable optical switch, which is arranged in the vicinity of the focal points of the focusing systems, for Effect that the radiation detector alternately receives radiation via the first and second focusing system, and that the focusing systems are set up in such a way that they are currently under different angles in relation to each other from the terrain and to the Scanning mirrors received reflected radiation and alternately the radiation detector, in principle, an equal amount of radiant energy feed, with each rotation of the rotor over 360 over each scanning mirror two samples can be obtained.

2. Optical device according to claim 1, characterized in that the radiation received by at least one of the focusing systems is propagated in a direction coincident with a plane perpendicular to the axis of rotation of the rotor includes an angle not equal to 0.

3. Optical device according to claims 1-2, characterized in that the focusing systems alternately supply reflected radiation to the detector at successive scanning mirrors, so that two scans per rotation of the rotor via J6o / n (n = the number of angles of the polygon) via a scanning mirror can be obtained over the same scanning angle.