DE2655961A1

DE2655961A1 - Vorrichtung fuer die bildzerlegung oder bildabtastung

Info

Publication number: DE2655961A1
Application number: DE19762655961
Authority: DE
Inventors: Peter John Berry; Herbert Morrison Runciman
Original assignee: Thales Optronics Ltd
Current assignee: Thales Optronics Ltd
Priority date: 1975-12-13
Filing date: 1976-12-10
Publication date: 1977-06-16
Also published as: GB1522390A; US4082416A

Description

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Barr & Stroud Ltd.

Vorrichtung für die Bildzerlegung oder Bildabtastung (Zusatz zu P 25 34 695.6)

Aus der DT-OS 25 34 695 ist eine Vorrichtung für die Bildzerlegung oder Bildabtastung, mit einem Strahlungsdetektor und einer optischen Einrichtung, die die von einem Blickfeld her eintreffende Strahlung über den Strahlungsdetektor leitet, bekannt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die optische Einrichtung zwei Gruppen planarer reflektierender Flächen aufweist, von denen die eine Gruppe relativ zur anderen bewegbar ist, daß eine der Gruppen planarer reflektierender Flächen an einer um eine Rotationsachse rotierenden Einrichtung befestigt ist, daß der Strahlungsdetektor in bezug auf die optische Einrichtung so angeordnet ist, daß die Strahlung nach sequentieller Reflektion von den reflektierenden Flächen der beiden Gruppen auf den Detektor trifft, und daß die die sequentielle Reflektion bewirkenden Flächen einen vorbestimmten Abstand voneinander haben und in bezug auf die Rotationsachse der drehbaren Einrichtung so angeordnet sind, daß der Einfallswinkel der Strahlung am Detektor unabhängig von der Position der Strahlung in dem Blickfeld ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung dieser Art zu vereinfachen und zu ν erbessern, um verzerrungsfreie Bilder zu erhalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die reflektierenden Flächen der ersten Gruppe jeweils paarweise aus zwei planaren reflektierenden Teilen

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zusammengesetzt sind, welche im wesentlichen rechtwinklig zueinander geneigt sind, wobei die Schnittlinie der Ebenen der beiden planaren reflektierenden Teile rechtwinklig zu den Rotationsachsen der Trommeln verläuft, und daß die Achse der zweiten Trommel gegenüber der die erste Rotationsachse und die Achse des Fokussiersystems enthaltenden Ebene um eine Entfernung versetzt ist, die kleiner ist als der Radius der zweiten Trommel.

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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.

Fig. 1 und 2 zeigen Komponenten einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung aus Richtung des Pfeiles B von Fig. 4,

Fig. 4 zeigt eine Ansicht des zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 5 zeigt eine Ansicht von Fig. 4 aus Richtung des Pfeiles A,

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht, und

Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel .

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 1 und 2 abgebildet ist, wird die aus dem Blickfeld einfallende Strahlung von einem aus Linsenelementen 1OA und 10B bestehenden System 10 fokussiert und von einem planaren Reflektor 11 reflektiert, um über eine optische Einrichtung 12 von einem Detektor 13 abgetastet zu werden. Die Vorrichtung 12 enthält eine ringförmige erste Trommel 20, an deren innerem Rand eine erste Gruppe reflektierender Flächen 21 angeordnet ist, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit nur zwei dargestellt sind. Jede Gruppe reflektierender Flächen 21 besteht aus zwei planaren Reflektionsflachen 21A und 21B, die im

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wesentlichen rechtwinklig zueinander geneigt sind. Die Trommel 20 wird von einem (nicht dargestellten) Motor um eine Achse 23 gedreht und dreht über ein Zahnradgetriebe 24 eine zweite Trommel 25 um die Achse 22. Die·Achse 22 ist gegenüber der Achse 23 seitlich versetzt. Die Trommel 25 trägt eine zweite Gruppe reflektierender Flächen 26 an ihrem Rand. Jede der Flächen 26 ist planar und parallel zu den Achsen 22, 23 ausgerichtet und die Trommel 25 befindet sich im Inneren der Trommel 20. Die reflektierenden Flächen 21A, 21B schneiden sich entlang einer Linie 21C, die rechtwinklig zur Achse 23 verläuft. Die Achse 22 ist gegenüber der die Achse 23 und die Achse 29 des Linsensystems 10 enthaltenden Ebene um einen Betrag versetzt, der kleiner ist als der Radius der Trommel 25, so daß eine auf der Achse 29 zentrierte Strahlung, die in die Vorrichtung eindringt, von den Teilen 21A, 21B und einer Fläche 26 ohne verdunkelt oder abgeschwächt zu werden über einen festen Spiegel 31 (der aus Gründen der Klarheit nur in Fig. 2 dargestellt ist) und ein Übertragungslinsensystem 30 aus den Elementen 3OA, 3OB und 3OC auf den Detektor 13 übertragen wird. Das Linsensystem 10 fokussiert die einfallende Strahlung im wesentlichen auf die Oberfläche der Trommel 25 und das Linsensystem 30 überträgt die fokussierte Strahlung auf den Detektor 13·

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung nach Fig. 1, wobei die Teile 10A, 10B und 11 der Übersichtlichkeit wegen fortgelassen sind.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellt ist, ist der Detektor 13 auf der

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der Einfallsseite der Strahlung abgewandten Seite der Trommel 20 angeordnet und die in den Detektor 13 einfallende Strahlung wird zur Schaffung eines Referenzsignales intermittierend von einem Verschluß 40 abgefangen. Fig. 5 zeigt eine Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 4 aus Richtung des Pfeiles A, wobei die Teile 11 und 20 fortgelassen sind. Zwischen den Linsenelementen 3OB und 3OC des Übertragungslinsensystems 3 0 befindet sich ein Faltspiegel (fold mirror) 32. Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält das Zahnradgetriebe 24 ein
Ringrad 24A mit Innenverzahnung, das an der Trommel befestigt ist und mit einem an der Welle, an der der Rotationsverschluß 40 befestigt ist, angebrachten Zahnrad 24B kämmt. An dieser Welle ist außerdem ein Zahnrad 24C befestigt, das ein leerlaufendes Zahnrad 24D
antreibt. Dieses Zahnrad 24D treibt seinerseits ein
an der die Trommel 25 tragenden Welle befestigtes Zahnrad 24E.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Fig. 6 und 7
ist die Trommel 20 in einem Gehäuse 50 untergebracht, das eine öffnung 51 aufweist, durch die hindurch die
Strahlung von dem (nicht dargestellten) Fokussiersystem auf den planaren Reflektor 11 fällt. Die Reflektionsflachen 21 sind mit Abständen über den Trommelumfang
verteilt und die Trommel 20 trägt einen mit öffnungen versehenen Flansch, der einen Zahnkranz 53 für den
Trommelantrieb aufweist. Die öffnungen in dem Flansch ermöglichen die Reflektion der Strahlung von dem Teil 21A auf das Teil 21B. An dem Gehäuse 50 ist ein Motor 54 befestigt, der eine ein erstes Zahnrad 56 tragende Welle 55 antreibt. Der Motor treibt ferner über das

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auf der Welle 55 sitzende Zahnrad 57 das Ringrad 53 und über ein auf der Welle 55 sitzendes drittes Zahnrad 58 über ein Zahnradgetriebe die Trommel 25 an. Die von der Trommel 25 reflektierte Strahlung wird von einem (nicht dargestellten) Planarreflektor durch eine öffnung

61 des Gehäuses 50 auf einen weiteren Planarreflektor

62 und über das Fokussiersystem 30 in den Detektor 13 reflektiert. Der Detektor 13 und die Teile des Systems 30 sind innerhalb des an dem Gehäuse 50 angebrachten weiteren Gehäuses 65 untergebracht.

Bei jedem der beschriebenen Ausführungsbeispiele wird die aus dem Blickfeld einfallende Strahlung durch das Fokussiersystem 10 auf die Innenfläche der Trommel 25 fokussiert und die Drehachse der Trommel 20 ist gegenüber der Ebene der einfallenden Strahlung um einen Betrag versetzt _r der kleiner ist als der Radius der Trommel Die reflektierenden Flächen 21 der Trommel 20 weisen jeweils zwei rechtwinklig zueinander verlaufende ebene reflektierende Teile auf, deren Schnittlinie jeweils parallel zur Rotationsachse der Trommel 20 verläuft. Die reflektierenden Flächen 26 der Trommel 25 sind jeweils parallel zur Rotationsachse der Trommel, die wiederum parallel zur Rotationsachse der Trommel 20 verläuft. Die fokussierte Strahlung an der Fläche der Trommel 20 wird über das Übertragungslinsensystem 30 auf den Detektor 13 übertragen und dies erlaubt eine gute Umschaltung zwischen den aufeinanderfolgenden Bildern detektierter Strahlung.

Man kann zeigen, daß bei einem ziemlich kleinen Durchmesser der Trommel 25 (von z.B. 1 cm) der Versatz gegenüber der Achse der Trommel 25 keine nennenswerte Ver-

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zerrung verursacht und man eine im wesentlichen telezentrische Abtastung erhält.

Die Teile 21A und 21B, von denen jedes eine der reflektierenden Flächen 21 bildet, können als Spiegel oder Prismen ausgebildet sein und zur Erzielung einer Abtastung in Sekundärrichtung der Flächen 21 können die Flächen 21 so angeordnet sein, daß die verschiedenen Linien 21C in Richtung der Rotationsachse 23 gegenüber einer Fläche 21 gegenseitig axial versetzt sind, wie es in der GB-PS 1 399 706 beschrieben ist.

Obwohl die Teile 21A und 21B zur Erzielung einer verzerrungsfreien Abtastung rechtwinklig zueinander liegen sollten, müssen diese Teile 21A und 21B nicht jeweils unter 45° zur Rotationsachse 23 liegen und ebenso muß der Reflektor 11 nicht unter dem in Fig. 1 dargestellten Winkel angeordnet sein. Durch die Wahl abweichender Orientierungen kann man gewisse Vorteile erhalten.

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Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung für die Bildzerlegung oder Bildabtastung, mit einer ringförmigen ersten Trommel, an deren Innenseite eine erste Gruppe reflektierender Flächen angeordnet ist, einer von der ersten Trommel umschlossenen zweiten Trommel, an deren Außenseite eine zweite Gruppe reflektierender Flächen angeordnet ist, die jeweils planar sind und parallel zu den Rotationsachsen der beiden Trommeln verlaufen, und mit einem Strahlungsdetektor, auf den die aus einem Blickfeld einfallende Strahlung nach Reflektion an den reflektierenden Flächen geworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Flächen (21A, 21B) der ersten Gruppe jeweils paarweise aus zwei planaren reflektierenden Teilen zusammengesetzt sind, welche im wesentlichen rechtwinklig zueinander geneigt sind, wobei die Schnittlinie (21C) der Ebenen der beiden planaren reflektierenden Teile (21 A, 21B) rechtwinklig zu den Rotationsachsen (22, 23) der Trommeln verläuft, und daß die Achse (22) der zweiten Trommel gegenüber der die erste Rotationsachse (23) und die Achse (29) des Fokussiersystems enthaltenden Ebene um eine Entfernung versetzt ist, die kleiner ist als der Radius der zweiten Trommel (25).

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ORIGINAL INSPECTED

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die planaren reflektierenden Teile (21A, 21B, 26) als Spiegel ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die planaren reflektierenden Teile (21A, 21B) Teile von Prismen sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Schnittlinien (21C) in der Richtung der Rotationsachse (23) der ersten Trommel von einer reflektierenden Oberfläche zur nächsten um die erste Trommel verschoben sind, so daß eine Abtastung in einer Sekundärrichtung entsteht.

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