DE3241752A1

DE3241752A1 - Richtungsstabilisierte bildfeldabtastung

Info

Publication number: DE3241752A1
Application number: DE19823241752
Authority: DE
Inventors: Rupert Dipl.-Ing. 8011 Egmating Breithaupt; Fridbert Dipl.-Ing. 8000 München Kilger; Jupp Dipl.-Ing. 2392 Glücksburg Menke; Siegfried Dipl.-Ing.(FH) 8012 Riemerling Roth; Günter Dr. 6903 Neckargemünd Zeifang
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: MENKE, JUPP, DIPL.-ING., 2392 GLUECKSBURG, DE
Priority date: 1982-11-11
Filing date: 1982-11-11
Publication date: 1984-05-24
Also published as: GB2129654A; DE3241752C2; GB8329651D0; FR2536231A1; US4594503A; FR2536231B1; GB2129654B

Description

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Richtungsstabilisierte Bildfeldabtastung

Die Erfindung betrifft eine richtungsstabilisierte Bildfeldabtastung mit zwei zueinander im wesentlichen senkrechten Abtastrichtungen und diesen jeweils zugeordneten elektrisch gesteuerten Abtasteinrichtungen sowie mit mindestens einem Referenzgeber zur Bestimmung von Richtungsänderungen der mittleren Blickrichtung der beiden Abtasteinrichtungen und Bildung entsprechender elek-. trischer Abfragesignale.

Eine Vorrichtung zur Bildfeldabtastung mit zwei Abtasteinrichtungen ist aus der Europäischen Patentanmeldung Nr. 0 051 274 bekannt. Dabei tastet eine Abtasteinrichtung mit hoher Abtastgeschwindigkeit eine Bildzeile ab, während die andere mit geringer Geschwindigkeit senkrecht dazu die Bild- bzw. Halbbildabtastung bewirkt, wobei sie das Bildfeld geradlinig mit konstanter Winkelgeschwindigkeit abtastet. Die Vorrichtung weist weiterhin einen als Signalempfänger dienenden Detektor auf, der durch ein optisches System ins Unendliche abgebildet wird.

Für den Fall, daß eine derartige Bildfeldabtastung richtungsstabilisiert arbeiten soll, wäre es naheliegend, die gesamte Einrichtung auf eine stabilisierte Plattform zu montieren. Die vorliegende Erfindung geht demgegenüber einen völlig anderen, mit wesentlich geringerem Aufwand verbundenen Weg, indem bei einer Bildfeldabtastung der oben beschriebenen Art die mittlere Blickrichtung zumindestens einer Abtasteinrichtung durch die elektrischen Ablagesignale entsprechend verändert wird.

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Durch diese Maßnahme wird die Richtungsstabilisierung direkt von der Vorrichtung zur Bildfeldabtastung vorgenommen, wodurch auf bekannte Mittel wie eine stabilisierte Plattform oder vorgeschaltete stabilisierte optische Vorrichtungen verzichtet werden kann.

Entsprechend den Erfordernissen ist es möglich, die Bildfeldabtastung entweder in nur einer oder in beiden Achsen zu stabilisieren, indem entweder nur eine oder beide Abtasteinrichtungen durch die Ablagesignale des Referenzgebers richtungsstabilisiert werden.

Eine besonders vorteilhafte, in zwei Achsen richtungsstabilisierte Bildfeldabtastung ist im Patentanspruch 2 beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei wird von einer Vorrichtung zur Bildfeldabtastung ausgegangen, wie sie aus der obengenannten Europäischen. Patentanmeldung Nr. 0 051 274 bekannt ist. Die durch ein Eintrittsfenster der Vorrichtung gelangende Strahlung trifft auf einen Höhenablenkspiegel 1, der mittels eines von einer Regelung 2 gesteuerten elektrischen Antriebes eine vertikale Schwenkbewegung mit einer Frequenz von 50 Hz durchführt. Die Strahlung gelangt weiterhin über eine Zwischenabbildung 2 auf ein Spiegelpolygon 3, welches mit hoher Rotations- und somit Abtastgeschwindigkeit eine horizontale Bildzeile abtastet.

Das Spiegelpolygon 3 weist ebenfalls einen elektrischen Antrieb auf und wird durch eine Drehgeschwindigkeitsregelung 4 gesteuert. Auf der Achse des Spiegelpolygons 3 sitzt weiterhin ein Drehwinkelaufnehmer (pick up) 5, dessen Signale einer elektronischen Synchronisationseinheit 6 zugeführt werden. Von dem Spiegelpolygon 3 gelangt die Strahlung über eine Detektoroptik 7 auf einen Strahlungsdetektor 8, der im Falle von Infrarotstrahlung durch

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einen Joule-Thomson-Kühler 9 auf der erforderlichen Betriebstemperatur gehalten wird. Die nunmehr von dem Detektor 8 in elektrische Signale umgewandelte Strahlung wird verstärkt (Vorverstärker 9) und in ein Ladungsver-Schiebungselement (Charge-Coupled Device, CCD) 10 eingeschrieben. Der Einschreibevorgang geschieht taktgesteuert durch eine Takterzeugung 11, welche von der elektronischen Synchronisationseinheit 6 sowie durch einen weiter unten näher beschriebenen Referenzgeber 12 gesteuert wird. Das Auslesen des CCD-Zeilenspeichers geschieht ebenfalls synchronisiert durch die Synchronisationseinheit 6, wobei die Signale nochmals verstärkt (Nachverstärker 13) in einer Einrichtung 14 für eine Bilddarstellung aufbereitet werden. Die so aufbereiteten Si- gnale werden dann einem Bildschirm zugeführt. Die elek-■ trischen Einrichtungen 6,9 und 13 werden von einer zentralen Spannungsquelle 15 versorgt.

Die Richtungsstabilisierung in Elevation geschieht nun dadurch,daß dem 50 Hz-Stellsignal des Reglers 2 das Ablagesignal <4u , des Referenzgebers 12, welches der Ablage der optischen Achse in der Höhe von einer mittleren Blickrichtung entspricht, zuaddiert bzw. davon subtrahiert wird. Der Referenzgeber 12 kann z.B. ein kardanisch aufgehängter Kreisel mit elektrischen Abgriffen an dem Rahmen der Aufhängung sein. Die Ablagesignale^U-.. für die Elevation sollten in ihrer Frequenz unter der Kippfrequenz des Höhenablenkspiegels bleiben.

Die Richtungsstabilisierung in Azimut geschieht bei dem Ausführungsbeispiel dadurch, daß das Einlesen einer Bildzeile in die Schieberegister des CCD's durch ein vom Referenzgeber 12 abgegebenes Ablagesignal in Azimut ^P₇, zeitlich verschoben wird, was einer Verschiebung einer Bildzeile nach links oder rechts entspricht. Damit ist jede ausgelesene Bildzeile und damit die Blickrichtung in Azimut ebenfalls richtungsstabilisiert.

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Claims

MESSERSCHMITT-BÖLKOW-BLOHM Ottobrunn, den 03.11.82

GESELLSCHAFT BTÖ1 Mn/bk - 93Q1 -

MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG
OTTOBRUNN

Richtungsstabilisierte Bildfeldabtastung

PATENTANSPRÜCHE

f1 Λ Richtungsstabilisierte Bildfeldabtastung mit zwei zueinander im wesentlichen senkrechten Abtastrichtungen und diesen jeweils zugeordneten elektrisch gesteuerten Abtasteinrichtungen sowie mit mindestens einem Referenzgeber zur Bestimmung von Richtungsänderungen der mittleren Blickrichtung der beiden Abtasteinrichtungen und Bildung entsprechender elektrischer Ablagesignäle, dadurch gekennzeichnet , daß die mittlere Blickrichtung zumindest einer Abtasteinrichtung durch die elektrischen Ablagesignale entsprechend verändert wird.
2. Richtungsstabilisierte Bildfeldabtastung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine erste Abtasteinrichtung, insbesondere mit einem rotierenden Spiegelpolygon (3) mit horizontaler Abtastrichtung, welche Bildpunkte einer Bildzeile auf einen Detektor (8) mit nachgeschaltetem Bildpunktespeicher (10) abbildet, eine zweite Abtasteinrichtung, insbesondere mit einem oszillierenden Kippspiegel (1) mit vertikaler Abtastrichfür (>inon Bi 1 dv.e i 1 onwochsel und dadurch

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gekennzeichnet , daß die horizontalen Ablagesignale (^U ) des Referenzgebers (12) zu einer entsprechenden Verschiebung der Bildpunkte im Bildpunkte-speicher (10) und die vertikalen Ablagesignale (ΔU ,) zu einer entsprechenden Verschiebung der Mittelpunktslage der zweiten Abtasteinrichtung (1) verwendet werden.

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