DE3241752C2

DE3241752C2 - Richtungsstabilisierte Bildfeldabtastung

Info

Publication number: DE3241752C2
Application number: DE3241752A
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: 1984-09-06
Also published as: GB2129654B; DE3241752A1; GB2129654A; FR2536231A1; FR2536231B1; US4594503A; GB8329651D0

Description

Die Erfindung betrifft eine richtungsstabilisierte Bildfeldabtastung mit zwei zueinander im wesentlichen senkrechten Abtastrichtungen und diesen jeweils zugeordneten elektrisch gesteuerten Abtasteinrichtuiigen zur Erzeugung einer Abbildung auf einem Detektor, welche in einem nachgeschalteten Bildpunktespeicher gespeichert wird sowie mit mindestend einem Referenzgeber zur Bestimmung von Richtungsabweichungen der mittleren Blickrichtung der beiden Abtasteinrichtungen und Bildung entsprechender elektrischer Ablagesignaie.

Eine Vorrichtung zur Bildfeldabtastung mit zwei Abtasteinrichtungen ist aus der Europäischen Patentanmeldung 00 51 274 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 Richtungsabweichungen der mittleren Blickrichtung zumindest einer Abtasteinrichtung durch Verschiebung der Bildpunkte in dem Bildpunktespeicher mittels der elektrischen Ablagesignale korrigiert werden.

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

Ein hochauflösender Sensor zur Erzeugung eiiics stabilisierten Bildes, bei dem die Stabilisierung des Bildes um die Dreh- oder Schwenkachse eines Abtastspiegels

ίο durch eine präzise Steuerung des Abtastvorgangs am Detektor in Abhängigkeit von der Stellung des Abtastspiegels erfolgt, ist aus der DE-OS 28 19 056 bekannt Hierbei wird jedoch die absolute Lage des Bildes in der Abtastebene durch Beginn und Ende einer Impulsfolge eines Zusatzdetektors festgestellt, welche dadurch entsteht, daß ein Seiten- und höhenstabilisierter Kollimator über die verspiegelte Rückseite des Abtastspiegels ein ebenfalls stabilisiertes Strichgitter auf dem Zusatzdetektor abbildet. Die Mittel und der Aufwand für eine Seiten- und Höhenstabilisierung des Kollimators und des Trichgitters unterscheidet sich jedoch nur unwesentlich von denjenigen für eine stabilisierte Plattform.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Figur sch-ematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei wird von einer Vorrichtung zur Bildfeldabtastung ausgegangen, wie sie aus der obengenannten Europäischen Patentanmeldung 00 51 274 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 Spiegelpoiygon 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 übe; eine Detektoroptik 7 auf einen Strahlungsdetektor 8, der im Falle von Infrarotstrahlung durch 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 Ladungsverschiebungselement (Charge-Coupled Device,

so 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 Signale werden dann einem BiIdschirm zugeführt. Die elektrischen 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 16 das Ablagesignal AUt\ 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 /.. B.

ein kardanisch aufgehängter Kreisel mit elektrischen Abgriffen an dem Rahmen der Aufhängung sein. Die Ablagesignale AUe\ für die Elevation sollten in ihrer Frequenz unter der Kippfrequenz des Hörienablenkspiegels bleiben.

Die Richtungsstabilisierung in Azimut geschieht bei dem Ausführungsbeispiel dadurch, daß das Einlesen einer Bildzeile in die Schieberegister des CCD's durch e;n vom Referenzgeber 12 abgegebenes Ablagesignale in Azimut AUaz zeitlich verschoben wird, was einer Ver-Schiebung einer Bildzeile nach links oder rechts entspricht Damit ist jede ausgelesene Bildzeile und damit die Blickrichtung in Azimut ebenfalls richtungsstabilisiert

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Richtungsstabilisierte Bildfeldabtastung mit zwei zueinander im wesentlichen senkrechten Abtastrichtungen und diesen jeweils zugeordneten elektrisch gesteuerten Abtasteinrichtungen zur Erzeugung einer Abbildung auf einem Detektor, welche in einem nachgeschalteten Bildpunktespeicher gespeichert wird sowie mit mindestens einem Referenzgeber zur Bestimmung von Richtungsabweichungen der mittleren Blickrichtung der beiden Abtasteinrichtungen und Bildung entsprechender elektrischer Ablagesignale, dadurch gekennzeichnet, daß Richtungsabweichungen der mittleren Blickrichtung zumindest einer Abtasteinrichtung durch Verschiebung der Bildpunkte in dem Bildpunktespeicher mittels der elektrischen Ablagesignale korrigiert werden.

2. Richtungsstabilisierte Bildfeldabtastung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste Abtasteinrichtung, insbesondere mit einem rotierendem 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 Abtastrichtung für einen Bildzeilenwechsel und ferner dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen Ablagesignale (AUaz) des Referenzgebers (23) zu einer Verschiebung der Bildpunkte im Bildpunktespeicher (10) und die vertikalen Ablagesignale (AUi:i) zu einer Verschiebung des Stellsignals der zweiten Abtasteinrichtung (1) verwendet werden.