DE3532085A1 - Device for using high-resolution, stabilized daylight level imaging, or weak-light level imaging, which has been made uniform, of a moving carrier - Google Patents

Device for using high-resolution, stabilized daylight level imaging, or weak-light level imaging, which has been made uniform, of a moving carrier

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DE3532085A1
DE3532085A1 DE19853532085 DE3532085A DE3532085A1 DE 3532085 A1 DE3532085 A1 DE 3532085A1 DE 19853532085 DE19853532085 DE 19853532085 DE 3532085 A DE3532085 A DE 3532085A DE 3532085 A1 DE3532085 A1 DE 3532085A1
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Israel Fraier
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/73Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the exposure time

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

The invention relates to improvements in monitoring arrangements which are used in daylight and are based on television cameras and a lens or lens group having a long focal length. The improvement to a large extent overcomes the difficulties resulting from vibration and atmospheric interference. The device comprises an amplifying, or image-intensifying, electrooptical imaging device and a suitable optical lens or lens group with an exposure control device, in such a manner that the sensor is exposed for a time duration or period which is much shorter than the normal scanning time of the sensor.

Description

Die Erfindung betrifft ein neuartiges System bzw. eine neuartige Anordnung, das bzw. die dazu geeignet ist, die Nachteile und Probleme in einem großen Ausmaß zu überwinden, welche durch Vibrationen der Sichtlinie und gewisse atmosphärische Wirkungen auf die Auflösung eines Bilds bewirkt werden, das über eine Fernsehröhrenkamera und eine optische Linse bzw. Linsengruppe, insbesondere mit einer Linse oder einer Linsengruppe langer Brennweite, erhalten wird. Die Stabilisierung solcher Systeme bzw. Anordnungen ist ein ernsthaftes Problem, und dieses Problem wird durch das neuartige System bzw. die neuartige Anordnung nach der Erfindung in großem Ausmaß überwunden.The invention relates to a novel system or a novel Arrangement that is suitable, the disadvantages and overcome problems on a large scale which is caused by vibrations of the line of sight and certain atmospheric Effects on the resolution of an image be that via a television tube camera and an optical Lens or lens group, in particular with a lens or a long focal length lens group. The stabilization of such systems or arrangements is a serious problem, and this problem is solved by the novel system or the novel arrangement according to the invention overcome to a great extent.

Vorzugsweise betrifft die Erfindung ein Aufklärungs- und/ oder Überwachungssystem bzw. eine Aufklärungs- und/oder Überwachungsanordnung.The invention preferably relates to an educational and / or or surveillance system or a reconnaissance and / or Monitoring arrangement.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine elektro-optische Anordnung, die eine verstärkende elektro-optische (Ultraviolett, sichtbares Licht und Infrarot) Abbildungseinrichtung und eine Belichtungssteuerungseinrichtung, insbesondere eine Verschlußeinrichtung, sowie eine Synchronisationsschaltung zur Verwendung mit einer geeigneten optischen Linse bzw. Linsengruppe umfaßt.In particular, the invention relates to an electro-optical Arrangement that uses a reinforcing electro-optical (ultraviolet, visible light and infrared) imaging device and an exposure control device, in particular a shutter, and a synchronization circuit for use with a suitable optical Includes lens or lens group.

Die Anordnung ist insbesondere dafür vorgesehen, in einer hochauflösenden stabilisierten Tageslichtniveau-Echtzeitabbildungsanordnung und einer gemäßigten Schwachlichtniveau-Echtzeitabbildungseinrichtung für Aufklärung, Überwachung und/oder Angriff verwendet zu werden.The arrangement is intended in particular in a High resolution stabilized daylight level real-time imaging arrangement and a moderate low-light level real-time imaging device for reconnaissance, surveillance and / or attack to be used.

In den meisten Fällen sind dieses Anordnungen mit hoher Vergrößerung und einem schmalen Sichtfeld (Linsen bzw. Linsengruppen langer Brennweite), deren Leistungsfähigkeit (Auflösungsbereich) ernsthaft durch Mängel des bisher erzielten Sichtlinienstabilisationsniveaus und in der Weitbereichsanordnung auch durch die atmosphärische Turbulenz behindert bzw. gestört wird.In most cases, these are high order Magnification and a narrow field of view (lenses or lens groups  long focal length), their performance (Range of resolution) seriously due to shortcomings of the previous achieved line of sight stabilization and in the wide range arrangement also due to the atmospheric turbulence is hindered or disturbed.

Die verstärkende Abbildungseinrichtung kann ein "im Sensor" vorgesehener elektronischer Verstärker sein, wie in einer Fernsehröhre bzw. Fernsehaufnahmeröhre niedrigen Lichtniveaus und einigen Festkörpersensoren, oder sie kann eine zweiteilige Einrichtung sein, die aus einem externen Verstärker, wie beispielsweise einem Mikrokanalplattenverstärker bzw. einem MCP-Verstärker, der an einer üblichen Abbildungssensorröhre oder einem Festkörpersensor, insbesondere einem CCD-Sensor oder einem CID-Sensor, angebracht oder in Verbindung damit vorgesehen ist, besteht.The amplifying imaging device can be "in the sensor" intended electronic amplifier, as in a TV tube or television tube with low light levels and some solid state sensors, or it can be one be a two-part device consisting of an external amplifier, such as a microchannel plate amplifier or an MCP amplifier on a conventional imaging sensor tube or a solid-state sensor, in particular a CCD sensor or a CID sensor, attached or in Connection is provided.

Die Belichtungssteuerungseinrichtung kann ein motorbetriebener mechanischer Verschluß oder ein elektro-mechanischer Verschluß, insbesondere ein Solenoidverschluß, oder ein Verschluß, der mittels einer Einrichtung betrieben ist, die auf einer elektro-optischen Wirkung beruht, oder eine Schalteinrichtung, die auf die Verstärkungseinrichtung (MCP) oder auf einen Festkörpersensor wirkt und eine Belichtungsverschlußwirkung erzeugt, sein.The exposure control device can be a motorized one mechanical closure or an electro-mechanical Closure, in particular a solenoid closure, or a Closure operated by means of a device which is based on an electro-optical effect, or a Switching device on the amplification device (MCP) or acts on a solid-state sensor and an exposure shutter effect generated.

Die Synchronisationsschaltung wird dazu benötigt, eine genaue Periode zwischen den aufeinanderfolgenden Öffnungen des Verschluß aufrechtzuerhalten und/oder das Öffnen des Verschlusses und den Beginn der Einzelbildabtastung miteinander zu synchronisieren.The synchronization circuit is needed for an accurate Period between successive openings maintain the shutter and / or open the Shutter and the beginning of the frame scan with each other to synchronize.

Diese Unteranordnung wird dazu vorgeschlagen, die stabilisierte Leistungsfähigkeit einer stabilisierten Echtzeit- Tageslichtniveauhochauflösungsabbildungsanordnung (üblicherweise weiter Bereich) zu verbessern. This sub-arrangement is proposed to be the stabilized one Performance of a stabilized real-time Daylight level high definition imaging arrangement (usually wide area) to improve.  

Diese neuartige Anordnung ist relativ einfach und macht es möglich, die Beschränkungen zu überwinden, denen die Leistungsfähigkeiten von konventionellen Abbildungsanordnungen aufgrund ihrer bisher erzielten Sichtlinienstabilisierungsnievaus und bis zu einem gewissen Ausmaß auch durch die atmosphärische Turbulenz (in der Weitbereichsanordnung) eigen sind.This novel arrangement is relatively simple and does it possible to overcome the constraints imposed on the capabilities of conventional imaging arrangements due to their previously achieved line of sight stabilization and to a certain extent also through the atmospheric Turbulence (in the wide range arrangement) inherent are.

Als Nebenprodukt wird die Abbildungsleistungsfähigkeit in den gemäßigten Schwachlichtniveaubereich der Target- bzw. Zielbeleuchtungsstärke ausgedehnt.The imaging performance in the moderate low light level range of the target or Target illuminance expanded.

Es sei zunächst nachstehend der Stand der Technik erläutert:The prior art is first explained below:

In jeder Abbildungsanordnung bewirkt eine Bewegung oder ein "Tanzen" des erzeugten Bildes auf der Sensoroberfläche während der Belichtungsperiode, daß das Szeneriebild jenseits der Erkennung verwackelt, verschwommen und unscharf wird.In each mapping arrangement, a movement or a "Dance" of the generated image on the sensor surface during the exposure period that the scene picture is beyond detection blurred, blurry and out of focus becomes.

Der Ursprung dieses Verwackelns, Verschwommen- und Unscharfwerdens kann folgender sein:
(1) Zufällige bzw. statistische Bewegungen (Zittern) der Sichtlinie um deren Nominalposition, wie sie beispielsweise durch Abbilden von nichtstabilen Plattformen her bewirkt werden,
(2) jedes Bild-"Tanzen" relativ zur Zeit oder Teile von Bildtanzen relativ zueinander und relativ zur Zeit, verursacht durch atmosphärische Turbulenz,
(3) schnelle Relativbewegungen zwischen Sensor und Szene, dadurch bewirkt daß:
(a) der Sensor in einem Suchmuster "geschwenkt" wird,
(b) sich der Sensor auf einem sich schnell bewegenden Fahrzeug befindet,
(c) der Sensor eine sich schnell bewegende Szene abbildet.
The origin of this blurring, blurring and blurring can be:
(1) Random or statistical movements (tremors) of the line of sight around its nominal position, such as those caused by mapping non-stable platforms,
(2) each image "dancing" relative to time or parts of image dancing relative to each other and relative to time caused by atmospheric turbulence,
(3) rapid relative movements between the sensor and the scene, thereby causing:
(a) the sensor is "pivoted" in a search pattern,
(b) the sensor is on a fast moving vehicle,
(c) the sensor maps a fast moving scene.

Die Erscheinung des Verwackelns, Verschwommen- und/oder Unscharfseins, die eine Auflösungsherabsetzungswirkung hat, ist an sich bekannt. Die Bildauflösungsherabsetzung wird fast vollständig beschrieben und ausgedrückt bzw. abgeschätzt durch die optische Übertragungsfunktion, die nachstehend auch als OTF bezeichnet ist, oder die Modulationsübertragungsfunktion, die nachstehend auch als MTF bezeichnet ist und sich auf die speziellen vorerwähnten Wirkungen bzw. Effekte bezieht.The phenomenon of blurring, blurring and / or blurring, which has a dissolving effect, is known per se. The image resolution reduction is almost completely described and expressed or estimated by the optical transfer function, which is also referred to below as OTF , or the modulation transfer function, which is also referred to below as MTF and relates to the specific effects mentioned above.

Die Auflösungsherabsetzungswirkung ist am stärksten bzw. schlimmsten in Hochauflösungsanordnungen.The dissolution reducing effect is strongest or worst in high definition arrays.

In den meisten Fällen sind dieses Anordnungen mit hoher Vergrößerung und engem Gesichtsfeld (Linsen bzw. Linsengruppen langer Brennweite).In most cases these are high magnification arrangements and narrow field of vision (lenses or lens groups long focal length).

Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Hochauflösungsanordnung, die sich auf einer fahrzeuggetragenen instabilen Plattform befindet (Erd-, Luft- oder Marinefahrzeug).The present invention relates in particular to a high-resolution arrangement, which is carried on a vehicle unstable platform (earth, air or marine vehicle).

Die Instabilität einer solchen Plattform kann von mechanischen Störungen herrühren, die dem Fahrzeug eigen sind (Motoren, interne Resonanzen und/oder Eigenresonanzen) oder sie kann von mechanischen Störungen herrühren, welche durch Umgebungsfaktoren oder durch Wechselwirkung zwischen Umgebungsfaktoren und dem Fahrzeug (Winde, Strömungen, Straßen etc.) verursacht werden. Solche mechanischen Störungen können direkt auf die Anordnungsplattform wirken (Winde und Rand- bzw. Grenzluftströmung in einer Luftfahrzeugumgebung) oder als Schub bzw. Verwerfung auf den Fahrzeugkörper bzw. kann eine solche mechanische Störung ein Ausschlag, eine Verwerfung, ein Vorschub, ein Hub, ein Schub o. dgl. des Fahrzeugkörpers sein.The instability of such a platform can be mechanical Interference that is inherent to the vehicle (engines, internal resonances and / or natural resonances) or them can result from mechanical disturbances caused by environmental factors or by interaction between environmental factors and the vehicle (winds, currents, roads etc.) are caused. Such mechanical disturbances can act directly on the arrangement platform (winch and  Marginal or boundary air flow in an aircraft environment) or as a thrust or warp on the vehicle body or such a mechanical fault can be a rash, a Rejection, a feed, a stroke, a push or the like Be vehicle body.

Es gibt ein an sich bekanntes Verfahren zum Verringern eines Verwackelns, Verschwommen- und/oder Unscharfseins eines Bilds, welches durch schnelle Relativbewegungen zwischen dem Sensor und der Szene verursacht wird. Dieses Verfahren besteht darin, die Belichtungszeit zu verkürzen, und es wird in der Schnellfilmfotografie sowie in der Schnellereignis/ Echtzeitfotografie angewandt, indem man gepulste aktive Beleuchtung und torgesteuerte Sensoren verwendet.There is a known method of reducing one Blurring, blurring and / or blurring of one Image, which is characterized by rapid relative movements between the sensor and the scene. This method is to shorten the exposure time and it is used in fast film photography as well as in the fast event / Real time photography applied by using pulsed active lighting and gate controlled sensors are used.

Aus einem ersten Grunde ist es klar, daß das Prinzip der Verkürzung der Belichtungszeit bei einem Bild keine Auflösungsverbesserung bringt, das durch Verwackeln, Verschwommen- und/oder Unscharfsein beeinträchtigt ist, dessen Ursprung das Zittern der Sichtlinie einer Anordnung ist, die sich auf einer unangemessen stabilisierten Plattform befindet, oder bei einem Bild, das durch atmosphärische Turbulenz beeinträchtigt ist.For a first reason it is clear that the principle of Shortening the exposure time for an image does not improve the resolution brings that by blurring, blurring and / or blurring is impaired, its origin is the tremor of the line of sight of an arrangement that is on an inappropriately stabilized platform, or with an image caused by atmospheric turbulence is impaired.

Das ist deswegen so, weil fast keine positive Wirkung vorhanden ist, wenn es so ist, daß die Frequenz des Sichtlinienzitterns oder des Bildtanzens höher oder gleich dem Reziproken der verkürzten Belichtungszeit ist. Bisher sind alle Bemühungen, die Abbildungsleistungsfähigkeit (Auflösung/ Entfernung) von hochauflösenden stabilisierten Abbildungsanordnungen zu verbessern, darauf gerichtet und konzentriert worden, ein höheres Stabilisierungsniveau zu erzielen.This is because there is almost no positive effect is if it is so that the frequency of the line of sight tremor or the picture dancing higher or equal to that Reciprocal of the reduced exposure time is. So far all efforts to improve the imaging performance (resolution / Distance) from high resolution stabilized imaging assemblies to improve, focused and focused to achieve a higher level of stabilization.

Das insoweit bzw. bisher erzielte höchste Stabilisierungsniveau ist etwa 40 Mikroadian bzw. 40 Mikrobogeneinheiten Spitze-zu-Spitze, und selbst dieses hohe Stabilisierungsniveau (erreicht unter hohen Kosten) ist nicht angemessen, um die gesamte Auflösung zu erzielen, die das Auge benutzen bzw. ausnutzen kann, wenn man versucht, Linsen mit einer Brennweite zu verwenden, die länger als etwa 900 mm ist. Es existiert infolgedessen eine Beschränkung für die Systemvergrößerung - den brauchbaren Bereich des Systems bzw. der Anordnung.The highest level of stabilization achieved so far or so far is about 40 microadians or 40 microbow units  Tip-to-tip, and even this high level of stabilization (achieved at high cost) is not appropriate to achieve the full resolution that the eye uses or exploit if you try to use lenses with a Use a focal length that is longer than about 900 mm. It as a result, there is a limitation on system expansion - The usable area of the system or Arrangement.

Die Anordnung nach der Erfindung ermöglicht es, eine Echtzeitabbildungseinrichtung hoher Auflösung zur Verfügung zu stellen, wodurch das durch Stabilisierung bewirkte Bildverwackeln, -verschwimmen und/oder -unscharfwerden durch Verkürzung der Belichtungszeit wesentlich vermindert werden kann.The arrangement according to the invention enables a real-time imaging device high resolution available too the image blur caused by stabilization, - blur and / or become blurred by shortening exposure time can be significantly reduced can.

Die Anordnung ermöglicht es, eine Echtzeit-Abbildungsanordnung bei Tageslichtniveau und mit einer kurzen Belichtungszeit zu betreiben. Es ist infolgedessen möglich, die auf andere Weise nicht überwindbaren Leistungsfähigkeitsbeschränkung (Auflösung/Entfernung) zu überwinden, denen derartige Echtzeitabbildungsanordnungen hoher Auflösung durch das insoweit bzw. überhaupt erzielbare Stabilisierungsniveau unterworfen sind.The arrangement enables a real-time imaging arrangement at daylight level and with a short exposure time to operate. As a result, it is possible that on other way insurmountable performance limitation (Resolution / distance) to overcome such Real-time imaging arrangements of high resolution through that or subject to achievable stabilization levels are.

Kurz zusammengefaßt wird mit der Erfindung insbesondere eine Überwachungsanordnung zur Verwendung bei der Tageslichtaufklärung und zur Verwendung im mäßigen Schwachlichtzielbeleuchtungsbereich zur Verfügung gestellt.In summary, the invention in particular one Monitoring arrangement for use in daylight reconnaissance and for use in the moderate low light target lighting area made available.

Die neuartige Anordnung basiert auf den Aufbereitungsleistungsfähigkeiten einer stabilisierten Fernsehabbildungseinrichtung hoher Auflösung. Die neuartige Anordnung gemäß der Erfindung basiert auf der Projektion des Bilds auf einen geeigneten Fernsehsensor während einer Zeitdauer bzw. -periode, die wesentlich kürzer als die konventionelle Abtastzeit des Sensors ist, und auf dem Auswerten des auf diese Weise erhaltenen Bilds. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß mit dem Begriff "Sensor" auch und insbesondere eine Sensoranordnung, wie insbesondere eine flächige Sensoranordnung, wie sie zum Erfassen eines Bildes durch einzelne Bildpunkte erforderlich ist, verstanden werden soll. Durch Vermindern der Belichtungszeit eines solchen Niedrigniveau-Fensehsensors pro Abtastung von der generell angenommenen bzw. vorgesehenen Periode von 1/30 Sekunde auf eine Zeitdauer bzw. -periode, die wesentlich geringer ist, insbesondere bis zu etwa 1/10000 Sekunde, können viele der inhärenten Nachteile solcher Anordnungen, die selbst durch die teuersten und ausgeklügeltsten sowie technisch hochentwickelsten mechanischen Stabilisierungsanordnungen nicht überwunden werden können, in einem hohen Maße vermieden werden, was eine beträchtlich erhöhte Bildauflösung und einen beträchtlich erhöhten stabilisierungsfreien Systembereich bzw. einen beträchtlich erhöhten stabilisierungsfreien Systementfernungsbereich zur Folge hat.The novel arrangement is based on the processing capabilities a stabilized television imaging device high resolution. The new arrangement according to The invention is based on the projection of the image onto one suitable TV sensor for a period of time or  period that is significantly shorter than the conventional sampling time of the sensor, and on evaluating the on this Wise image obtained. It is at this point noted that with the term "sensor" also and in particular a sensor arrangement, in particular a flat one Sensor arrangement as used for capturing an image individual pixels is required to be understood should. By reducing the exposure time of one Low level television sensor per scan of the general assumed or planned period of 1/30 second a period or period that is significantly shorter, especially up to about 1/10000 second, many of the inherent disadvantages of such arrangements that by themselves the most expensive and sophisticated as well as technically sophisticated mechanical stabilization arrangements are not can be overcome, avoided to a high degree, which is a considerably increased image resolution and one considerably increased stabilization-free system area or a considerably increased stabilization-free system removal range has the consequence.

Die neuartige Anordnung, die insbesondere zur Verwendung in optischen Überwachungs-, Aufklärungs- und/oder Angriffssystemen auf einem sich bewegenden Träger angebracht ist, umfaßt einen Niedrigniveau-Fernsehsensor, eine geeignete optische Linse bzw. Linsengruppe und eine Einrichtung zum Belichten des Sensors mit dem Zielbild über die Linse bzw. Linsengruppe während einer Zeitdauer bzw. -periode, die wesentlich kürzer als die normale Abtastzeit des Sensors, insbesondere wesentlich kürzer als 1/30 Sekunde, ist. Die Einrichtung, die zwischen die Linse bzw. Linsengruppe und den Sensor eingefügt ist, kann ein geeigneter Verschluß oder irgendeine andere Einrichtung, mit der das gleiche Ergebnis wie mit einem Verschluß erzielbar ist, eine Schalteinrichtung oder der Verstärker bzw. eine Schalteinrichtung des Verstärkers etc. sein. The novel arrangement, which is particularly suitable for use in optical surveillance, reconnaissance and / or attack systems mounted on a moving support a low level television sensor, a suitable optical one Lens or lens group and a device for exposure of the sensor with the target image over the lens or Lens group during a period of time that is essential shorter than the normal sampling time of the sensor, in particular is significantly shorter than 1/30 second. The facility, between the lens or lens group and the A suitable closure or sensor can be inserted any other facility with the same result as can be achieved with a closure, a switching device or the amplifier or a switching device of the amplifier etc.  

Jedes Bild wird während der konventionellen Abtastzeit, insbesondere während 1/30 Sekunde, abgetastet. Wenn irgendwelche Vibration während dieser Zeitdauer stattfindet, tritt ein Verwackeln, Verschwommen- und/oder Unscharfwerden auf, das eine niedrige Bildqualität zur Folge hat, die sogar ohne jeden Wert sein kann. Konventionelle Stabilisierungsanordnungen sind kompliziert und teuer, und es ist praktisch unmöglich, einen Grad zu erzielen, der höher als eine 40 µ-Radian-Spitze-zu-Spitze-Stabilisierung bzw. eine 40 µ-Bogeneinheit-Spitze-zu-Spitze-Stabilisierung ist. Wenn eine solche Anordnung zum Beispiel auf einem Flugzeug oder einem anderen Träger angebracht ist, bewirken die Vibrationen des Motors und/oder des Flügels schwerwiegende Störungen, Schwierigkeiten o. dgl. Wenn Licht einen langen Weg bei niedrigen Höhen zu durchlaufen hat, tritt ein Verwackeln, Verschwommen- und/oder Unscharfwerden außerdem aufgrund atmosphärischer Turbulenz auf.Each picture is taken during the conventional scan time, in particular during 1/30 second, sampled. If any Vibration occurs during this period blurring, blurring and / or blurring, which results in low image quality, even can be without any value. Conventional stabilization arrangements are complicated and expensive and it is practical impossible to achieve a degree higher than one 40 µ radian peak-to-peak stabilization or a 40 µ-arc unit tip-to-tip stabilization is. If such an arrangement, for example on an airplane or is attached to another carrier, cause the vibrations serious malfunctions of the engine and / or the wing, Difficulties or the like. When light goes a long way has to go through low altitudes, blurring occurs, Blurring and / or blurring also due to atmospheric turbulence.

Generell muß man gemäß den Johnsonkriterien ein 6-Linienpaar auf dem Ziel haben, um dieses zu identifizieren. Konventionelle Sensoren sind von der Abmessung 6,6 × 8,8 mm oder 9,9 × 11,6 mm (2/3″- oder 1″-Abmessung); es gibt Festkörpersensoren mit etwa 800 × 800 Sensorelementen oder 380 × 525 Sensorelementen.Generally you have to have a 6-line pair according to the Johnson criteria have on the target to identify this. Conventional The dimensions of the sensors are 6.6 × 8.8 mm or 9.9 × 11.6 mm (2/3 ″ or 1 ″ dimension); there are solid state sensors with about 800 × 800 sensor elements or 380 × 525 sensor elements.

Die Anordnung nach der Erfindung hat Leistungsfähigkeiten zur Folge, die erst bei einem Grad an Stabilisierung erzielt werden würden, der durch konventionelle Einrichtungen nicht oder nahezu unmöglich zu erzielen ist. Es ist möglich, die Grenze der Stabilisierung in der Größenordnung von etwa 40 µ- Radian-Spitze-zu-Spitze zu überwinden, und das ermöglicht die wirksame Verwendung von optischen Linsen bzw. Linsengruppen von sehr großer Brennweite anstatt von 900 mm Brennweite, die gegenwärtig verwendet wird und welche Brennweite zur Zeit etwa die Grenze für eine gute Auflösung ist. The arrangement according to the invention has capabilities result, which is only achieved with a degree of stabilization would not, or through conventional facilities is almost impossible to achieve. It is possible to cross the border stabilization on the order of about 40 µ Overcoming radian-to-peak, and that enables the effective use of optical lenses or lens groups of very large focal length instead of 900 mm focal length, which is currently in use and what focal length is currently the limit for good resolution.  

Das Grundmerkmal der Anordnung ist die Projektion des Bilds auf den Sensor (der auch an eine Eigenverstärkungseinrichtung angekoppelt ist oder der an eine konventionelle Bildverstärkereinrichtung angekoppelt ist) während einer Zeitdauer, die wesentlich kürzer als die konventionelle Abtastzeit des Sensors (generell 1/30 Sekunde) ist, und dieses Bild wird dann während der erwähnten konventionellen Abtastperiode abgetastet. Da eine Verstärkung von 1000fach leicht erzielbar ist, kann die Belichtungsdauer des Sensors kurz sein, nämlich in der Größenordnung von bis zu etwa 1/10000 Sekunde, wenn das erforderlich ist, woraus immer noch eine angemessene Qualität des auf diese Weise erhaltenen Bildes resultiert.The basic feature of the arrangement is the projection of the image on the sensor (which is also connected to a self-amplification device is coupled or to a conventional image intensifier is coupled) during a period of time, which is much shorter than the conventional sampling time of the sensor (generally 1/30 second), and this Image is then taken during the conventional scanning period mentioned scanned. Because a gain of 1000 times is easy to achieve, the exposure time of the sensor be short, in the order of up to about 1/10000 second if necessary, whatever still an adequate quality of the thus obtained Result.

Infolgedessen wird eine Einrichtung zur Verwendung in hochauflösenden stabilisierten Tageslichtniveau-Überwachungs- Echtzeit-Abbildungsanordnungen und bis zu einem gewissen Ausmaß eine Einrichtung zur Verwendung in hochauflösenden stabilisierten Schwachlichtniveau-Aufklärungs-Echtzeit-Abbildungsanordnungen zur Verfügung gestellt. Diese Abbildungsanordnungen sind generell für Überwachungs-, Aufklärungs- und/oder Angriffszwecke geeignet.As a result, a device for use in high resolution stabilized daylight level monitoring Real-time imaging arrays and to some extent Extent a facility for use in high resolution stabilized low-light level reconnaissance real-time imaging arrangements made available. These mapping arrangements are generally for surveillance, reconnaissance and / or attack purposes.

Die Anordnung umfaßt ein neuartiges elektro-optisches System, das es ermöglicht, hochauflösende stabilisierte Echtzeit- Tageslichtniveau-Abbildungsanordnungen aufzubereiten bzw. höher leistungsfähig zu machen, deren Höchstleistungsfähigkeiten (Auflösung/Entfernung) sonst durch ihr Stabilisierungsniveau begrenzt sind.The arrangement comprises a novel electro-optical system, which enables high-resolution stabilized real-time Prepare daylight level mapping arrangements or to make them more powerful, their maximum performance (Resolution / distance) otherwise through their stabilization level are limited.

Zum Beispiel ist es möglich, eine Anordnung sehr hoher Auflösung zu erhalten, die eine 2000 mm-Linse bzw. ein Objektiv mit einer Brennweite von 2000 mm und eine Vidicon 1″-Fernsehröhre bzw. -Fernsehaufnahmeröhre umfaßt und eine Stabilisierung des nahezu unglaublichen Werts von 40-mikro-Radian- Spitze-zu-Spitze-Restzittern besitzt und sie wesentlich zu verbessern.For example, it is possible to arrange very high resolution to get that a 2000 mm lens or lens with a focal length of 2000 mm and a Vidicon 1 ″ television tube TV receiver tube and stabilization the almost incredible value of 40 micro radians  Has peak-to-peak residual tremors and it is essential to improve.

Es sei angenommen, daß die Durchlässigkeit der Isolatoren, auf denen die Anordnung angebracht ist, bei 20 Hz auf 50% herabsinkt und bei 40 Hz auf 10%, wie das der Fall ist, wenn man zum Beispiel sehr wirksame Barry S-44-Isolatoren wählt.It is assumed that the permeability of the insulators, on which the arrangement is attached, at 20 Hz to 50% descends and at 40 Hz to 10%, as is the case for example if you have very effective Barry S-44 isolators chooses.

Aus Vereinfachungsgründen sei die nachfolgende Berechnung nur für die 20 Hz-Zitterfrequenz durchgeführt. Um wegen der Leistungsfähigkeitsverbesserung, die durch die Erfindung erzielt wird, zurückhaltend zu sein, wird hier die MTF-Berechnung der Linearbildbewegung sogar auf den normalen Fall angewandt, in dem die 1/20 Hz-Zitterfrequenz und die 1/30 Hz Einzelbildperiode relativ dicht beieinander liegen.For reasons of simplification, the following calculation is only carried out for the 20 Hz dither frequency. In order to be cautious about the performance improvement achieved by the invention, the MTF calculation of linear image motion is applied here even to the normal case where the 1/20 Hz dither frequency and the 1/30 Hz frame period are relatively close together lie.

Die MTF des Linearbewegungsfalls wird gegeben durch:The MTF of the linear motion case is given by:

MTF (SF) = sinc (π SF · D), MTF ( SF ) = sinc ( π SFD ),

worin
U = Bildgeschwindigkeit auf der Fotooberfläche bzw. auf der lichtempfindlichen Oberfläche
SF = räumliche Frequenz bzw. Häufigkeit in Linienpaar pro mm
D = U · T = Bildmaximumverschiebung auf der Fotooberfläche bzw. auf der lichtempfindlichen Oberfläche, die gegeben ist durch:
wherein
U = image speed on the photo surface or on the light-sensitive surface
SF = spatial frequency or frequency in line pairs per mm
D = U · T = maximum image shift on the photo surface or on the light-sensitive surface, which is given by:

D = 2 · X · Sinc (ω T/2) D = 2 · X · sinc T / 2)

T = Belichtungszeit
ω = Winkelgeschwindigkeit des Zitterns
X = Amplitude der Zitterverschiebung auf der Fotooberfläche bzw. auf der lichtempfindlichen Oberfläche.
T = exposure time
ω = angular velocity of the tremor
X = amplitude of the tremor shift on the photo surface or on the light-sensitive surface.

Für eine 10% MTF dieses Zittereffekts ergibt sich eine maximale räumliche Frequenz bzw. Häufigkeit von: For a 10% MTF of this tremor, the maximum spatial frequency or frequency is:

Die 1″-Fotooberflächenauflösung, die erforderlich ist, um die normale Augenauflösung zu verwenden, ist SF = 26 LP/mm.The 1 ″ photo surface resolution required to use normal eye resolution is SF = 26 LP / mm.

Unter Verwendung der vorerwähnten MTF (10%)-Gleichung erhält man für die normale Anordnung, die auf 40-mikro-Radian- Spitze-zu-Spitze-Restzittern stabilisiert ist, eine beschränkende räumliche Frequenz bzw. Häufigkeit von:Using the aforementioned MTF (10%) equation, for the normal arrangement, which is stabilized on 40-micro-radian peak-to-peak residual jitter, a limiting spatial frequency or frequency of:

SF = 13 LP/mm SF = 13 LP / mm

was insgesamt eine ungenügende Auflösung bedeutet.which means an overall insufficient resolution.

Gemäß der Erfindung wird die 1″ Vidicon-Fernsehröhre durch eine verstärkende 1″ Abbildungseinrichtung ersetzt, die eine Schwachlichtniveau-Fernsehröhre bzw. -Fernsehaufnahmeröhre sein kann (zum Beispiel SIT-Röhre, eine SEBIR-Röhre, eine SER-Röhre oder eine andere verstärkende Röhre) oder ein CCD-Sensor oder CID-Sensor, der optisch an eine Verstärkungseinrichtung, insbesondere eine Mikrokanalplatten-Verstärkungseinrichtung angekoppelt ist.According to the invention, the 1 ″ Vidicon television tube is passed through a reinforcing 1 ″ imaging device that replaces a Low light level television tube or television reception tube can be (for example, SIT tube, SEBIR tube, one SER tube or other reinforcing tube) or a CCD sensor or CID sensor that optically connects to an amplification device, in particular a microchannel plate reinforcement device is coupled.

Die Lichtverstärkung solcher Einrichtungen ist gewöhnlich höher, und zwar beträgt sie etwa das Tausendfache derjenigen einer normalen Vidicon-Röhre, wobei eine 10fache Verstärkung für den vorliegenden Fall gewöhnlich genug ist.Light amplification of such devices is common higher, namely about a thousand times that a normal Vidicon tube, with a 10-fold gain is usually enough for the present case.

Zwischen diese 1″ Bildverstärkungseinrichtung und der normalen Systemlinse bzw. -linsengruppe (in dem Fall, in welchem die Abbildungseinrichtung keine automatische Verstärkungssteuerung bzw. -regelung oder keine genügende automatische Verstärkungssteuerung bzw. -regelung besitzt, kann sich die Notwendigkeit ergeben, eine Linse mit einer Auto- IRIS bzw. mit einer automatischen Irisblende oder ein geeignetes optisch neutrales Dichte- bzw. Helligkeitsfilter zu verwenden) fügt man einen Zerhacker ein, der bei einer Frequenz von 30 Hz mit einer Belichtungszeit von 1/140 Sekunde arbeitet.Between this 1 ″ image intensifier and the normal System lens or lens group (in the case in which the imaging device has no automatic gain control or regulation or no sufficient automatic Gain control or regulation, can there is a need to replace a lens with an auto IRIS or with an automatic iris diaphragm or a suitable one  optically neutral density or brightness filter to be used) you insert a chopper that works at a frequency of 30 Hz with an exposure time of 1/140 second.

Hierdurch wird der Betrag an Licht um 140/30 = 4,6(6) vermindert, wobei zu bedenken ist, daß eine 100fache Verstärkungsleistung vorhanden ist.This will decrease the amount of light by 140/30 = 4.6 (6), keeping in mind that 100 times the gain is available.

Verwendet man die MTF (10%)-Gleichung, dann erhält man für die verbesserte Anordnung eine beschränkende räumliche Frequenz bzw. Häufigkeit von:If one uses the MTF (10%) equation, then for the improved arrangement one obtains a limiting spatial frequency or frequency of:

SF = 26 LP/mm SF = 26 LP / mm

was die vom Auge erforderte Auflösung ist.what is the resolution required by the eye.

Es ist klar, daß die Verbesserung mit einem weniger wirksamen Isolator spektakulärer ist, insbesondere bei Linsen bzw. Linsengruppen langer Brennweite.It is clear that the improvement is less effective Isolator is more spectacular, especially with lenses or long focal length lens groups.

Es ist weiter klar, daß ein weiter Bereich an Belichtungszeitmöglichkeiten vorhanden ist, aus dem heraus man eine Optimalisierung entsprechend den speziellen System- und Aufgaben- bzw. Einsatzdaten vornehmen kann: Brennweite, Stabilisationsniveau, Isolatorübertragungsfunktion, Zielbeleuchtungsniveaus, Höhe und relative Ziel-Sensor-Bewegung.It is further clear that there is a wide range of exposure time options is available from which one can Optimization according to the special system and Can carry out task or application data: focal length, Stabilization level, isolator transfer function, target lighting levels, Height and relative target sensor movement.

Um normale Fernsehbilder bei einer Belichtungszeit, die kürzer als der Kehrwert der speziellen Fernseh-Standard- Einzelbildrate (30 Hz, 25 Hz oder eine andere Frequenz) ist, sicherzustellen, muß eine der beiden nachfolgenden Bedingungen erfüllt sein.
(a) Die Verschlußfrequenzsteuerung muß besser als die Linienabtastzeit sein, was bedeutet, daß die Frequenzsteuerung bei einem 30 Hz-System besser als 0,07% sein muß. In einem mechanisch rotierenden Verschluß kann das durch eine geeignete Kodier- und Geschwindigkeitssteuerschleife erreicht werden. In elektro-magnetischen oder elektro-optischen Verschlüssen und in einer Schalteinrichtung mit Verschlußwirkung kann das durch ein Synchronisiersignal erreicht werden,
(b) Synchronisierung:
(1) zwischen dem Öffnen des Verschlusses und dem Beginn der Fernseheinzelbildabtastung (mit einer angemessenen Verzögerung),
(2) zwischen dem Ende der geraden Feldabtastung bzw. der Abtastung des ebenen Felds und dem Öffnen des Verschlusses. Diese Synchronisierung kann durch Verwenden der Synchronisationssignale der Fernsehkamera (oder des Haupttakts in einer Festkörperkamera) erfolgen, und im ersten Falle auch durch Benutzung eines Positionsmeßsensors auf dem Verschluß (mechanisch oder elektro-mechanisch).
In order to ensure normal television pictures at an exposure time that is shorter than the reciprocal of the special television standard frame rate (30 Hz, 25 Hz or another frequency), one of the two following conditions must be fulfilled.
(a) The shutter frequency control must be better than the line scan time, which means that the frequency control must be better than 0.07% in a 30 Hz system. This can be achieved in a mechanically rotating closure by means of a suitable coding and speed control loop. In electro-magnetic or electro-optical closures and in a switching device with a locking effect, this can be achieved by a synchronization signal,
(b) synchronization:
(1) between the opening of the shutter and the start of the television frame scan (with a reasonable delay),
(2) between the end of the straight field scan or the scan of the flat field and the opening of the shutter. This synchronization can be done by using the synchronization signals of the television camera (or the main clock in a solid-state camera), and in the first case also by using a position measuring sensor on the shutter (mechanical or electro-mechanical).

Fig. 1 ist ein schematisches Blockschaltbild einer Abbildungsanordnung, die auf dem System der Erfindung beruht. Figure 1 is a schematic block diagram of an imaging arrangement based on the system of the invention.

Die Vorteile der neuartigen Anordnung und des sich darauf beziehenden Betriebskonzepts nach der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß es diese Anordnung ermöglicht, die unüberbietbaren konventionellen Stabilisierungsbeschränkungen, die durch das Stabilisierungsniveau bei Echtzeit-Tageslicht- Abbildungsanordnungen hoher Auflösung und großer Entfernung gesetzt sind, zu überwinden.The advantages of the new arrangement and the fact that related operating concept according to the invention in particular in that this arrangement enables the incomparable conventional stabilization restrictions, due to the stabilization level in real-time daylight High resolution, long distance imaging arrays are set to overcome.

Wegen der Verwendung einer Fernsehkamera niedrigen Lichtniveaus in der neuartigen Anordnung ist es möglich, als Nebenprodukt des Hauptziels die Abbildungsleistungsfähigkeiten in einen Teil des Bereichs niedrigen Lichtniveaus der Zielbeleuchtung zu erstrecken. Dieses Nebenprodukt erhöht außerdem den "guten Abbildungs"-Bereich der Anordnungen hoher Auflösung und großer Entfernung, weil solche Anordnungen üblicherweise durch atmosphärische Turbulenz stark behindert bzw. gestört werden. Die atmosphärische Turbulenz ist am frühen Morgen minimal, also in einer Situation, in welcher das Zielbeleuchtungsniveau zu niedrig ist, um für eine Abbildung mit einer normalen konventionellen Anordnung ausreichend zu sein.Because of the use of a television camera with low light levels in the new arrangement it is possible as  Byproduct of the main goal is the imaging capabilities part of the low light area to extend the target lighting. This by-product increases also the "good mapping" area of the arrays high resolution and long distance because of such arrangements usually due to atmospheric turbulence severely hindered or disturbed. The atmospheric Turbulence is minimal in the early morning, in a situation in which the target lighting level is too low around for an image with a normal conventional arrangement to be sufficient.

Eine Verkürzung der Belichtungszeit kann einen Teil des Verwackelns, Verschwommen- und/oder Unscharfseins, das durch atmosphärische Turbulenz verursacht worden ist, wegnehmen, weil die Phänomene, die ein "Tanzen" des Bildes auf der Fotooberfläche bzw. auf der lichtempfindlichen Oberfläche verursachen, teilweise ein zeitabhängiger Effekt sind.Shortening the exposure time can be part of the blurring, Being blurred and / or out of focus atmospheric turbulence has been caused to take away, because the phenomena that a "dancing" of the picture on the Photo surface or on the light-sensitive surface cause, are sometimes a time-dependent effect.

Die neuartige Anordnung und das sich darauf beziehende Betriebskonzept ist von entscheidender Wichtigkeit für Aufgaben und Einsätze der Luftaufklärung, -überwachung und des Luftangriffs. Tageslicht- und Nahinfrarotabbildungsanordnungen, die bei diesen Aufgaben und Einsätzen verwendet werden, sind üblicherweise in ihren Leistungsfähigkeiten (Auflösung/ Entfernung) stabilisierungsbeschränkt, und zwar wegen einem der nachfolgenden beiden Gründe:
(a) Es wird ein beschränktes Stabilisierungsniveau akzeptiert, und zwar wegen der Kosten, der technischen Kompliziertheit und der komplizierten Wartbarkeit, die zum Erreichen eines angemessenen Stabilisierungsniveaus erforderlich sind; zum Beispiel Mini-RPV-Überwachungsnutzlasten,
(b) unerreichbare (wie groß die Kosten auch immer seien) Stabilisierungsniveaus, die für Aufgaben und Einsätze hoher Auflösung und großer Entfernung (Optik langer Brennweite) benötigt werden.
The new arrangement and the related operational concept is of crucial importance for tasks and operations of air reconnaissance, surveillance and air strikes. Daylight and near-infrared imaging arrangements used in these tasks and uses are typically limited in stabilization performance (resolution / distance) for one of two reasons:
(a) A limited level of stabilization is accepted because of the cost, complexity, and maintainability required to achieve an adequate level of stabilization; for example mini RPV surveillance payloads,
(b) Inaccessible (however large the cost) stabilization levels required for high resolution, long distance tasks and missions (long focal length optics).

Die Anordnung kann in Verbindung mit Linsen bzw. Linsengruppen von sehr langer Brennweite verwendet werden und gibt Lichtauflösungsbilder bzw. Bilder hoher Auflösung.The arrangement can be in connection with lenses or lens groups of very long focal length can be used and there Light resolution images or high resolution images.

Die Einrichtung nach der Erfindung nimmt die Beschränkungen des Stabilisierungsniveaus weg und ermöglicht es, bessere Leistungsfähigkeiten bei einem niedrigerem Stabilisierungsniveau zu erzielen.The device according to the invention takes away the limitations away from the level of stabilization and allows better ones Abilities at a lower stabilization level to achieve.

Sie verlängert außerdem den Bereich der Aufgaben und des Einsatzes in den Bereich der Zielbeleuchtung mit geringem Licht und ermöglicht es, den Turbulenzeffekt dadurch zu vermeiden, daß die Anordnungen in den frühen Morgenstunden betrieben werden.It also extends the scope of tasks and deployment in the area of target lighting with low light and makes it possible to avoid the turbulence effect by that the orders operated early in the morning will.

Die Erfindung vermindert außerdem direkt einen Teil der Turbulenzunschärfewirkung auf die Bildqualität, die durch atmosphärische Turbulenz verursacht wird.The invention also directly reduces part of the Turbulence blurring effect on image quality caused by atmospheric turbulence is caused.

Die beigefügte einzige Figur, die als Fig. 1 bezeichnet ist, ist ein Blockschaltbild einer Abbildungsanordnung gemäß der Erfindung.The accompanying single figure, designated as Fig. 1, is a block diagram of an imaging arrangement in accordance with the invention.

Wie in dieser Figur veranschaulicht ist, umfaßt die Anordnung in Kombination eine Fernsehröhrenkamera 11 (insbesondere eine CCD-Kamera oder eine CID-Kamera) oder irgendeine Art einer LLTV-Kamera (d. h. einer Fernsehkamera mit niedrigem Lichtniveau bzw. eine Schwachlichtniveau-Fernsehkamera).As illustrated in this figure, the arrangement comprises in combination a television tube camera 11 (in particular a CCD camera or a CID camera) or some type of LLTV camera (ie a low-light television camera or a low-light television camera).

Diese kann als wahlweises Merkmal eine automatische Verstärkungssteuerung bzw. -regelung (AGC) haben, und die Kamera fluchtet auf der optischen Achse mit einer Belichtungssteuereinrichtung 12, mit einem wahlweisen neutralen Dichte- bzw. Helligkeitsfilter 13 und mit einer optischen Linse bzw. Linsengruppe 14.As an optional feature, this can have an automatic gain control (AGC), and the camera is aligned on the optical axis with an exposure control device 12 , with an optional neutral density or brightness filter 13 and with an optical lens or lens group 14 .

Die Fernsehkamera kann in Verbindung mit dem wahlweise angekoppelten bzw. eingefügten Bildverstärker (MPC) 15 verwendet werden. Die Belichtungssteuerungseinrichtung 12 kann ein mechanischer Verschluß, ein elektro-mechanischer Verschluß (Solenoid) sowie eine Einrichtung, die auf elektro- optischen Wirkungen basiert, sein. Die Belichtungssteuerungseinrichtung 12 ist nicht notwendig, wenn ein Verstärker 15 bzw. ein Bildverstärker mit schnellen Schaltfähigkeiten verwendet wird. Die Linse bzw. Linsengruppe 14 kann eine solche von langer Brennweite sein, wobei die Brennweite diejenige übersteigen kann, die gegenwärtig wegen der Beschränkungen, welche durch das Verwackeln, das Verschwommen- und/oder Unscharfwerden aufgrund der verschiedenen Ursachen, die oben angegeben sind, vorhanden sind, benutzt bzw. maximal benutzt wird. Brennweiten, die gut über dem 900 mm Bereich liegen, können ohne Schwierigkeiten, was die Bildqualität anbelangt, verwendet werden.The television camera can be used in conjunction with the optionally coupled or inserted image intensifier (MPC) 15 . Exposure control device 12 may be a mechanical shutter, an electro-mechanical shutter (solenoid) and a device based on electro-optical effects. The exposure control device 12 is not necessary if an amplifier 15 or an image intensifier with fast switching capabilities is used. The lens group 14 may be a long focal length, the focal length may exceed that currently present due to the limitations of blurring, blurring and / or defocusing due to the various causes noted above are used or used to the maximum. Focal lengths well above the 900 mm range can be used without any problems in terms of image quality.

Es ist klar, daß jeder andere Aufbau von Komponenten bzw. Bauteilen, der zum Ausbilden eines Bilds auf dem Sensor (beispielsweise Fernsehröhre bzw. Fernsehkameraröhre) während einer Zeitdauer bzw. -periode führt, die viel kürzer als diejenige der konventionellen Abtastung ist, in Kombination mit einer geeigneten Linse oder Linsengruppe dazu benutzt werden kann, eine Anordnung gemäß der Erfindung zur Verfügung zu stellen bzw. als erfindungsgemäße Anordnung benutzt werden kann.It is clear that any other structure of components or Components used to form an image on the sensor (e.g. TV tube or television camera tube) during a time period that is much shorter than that of conventional scanning, in combination with a suitable lens or lens group can be used, an arrangement according to the invention To make available or used as an arrangement according to the invention can be.

Es liegt auch innerhalb des Bereichs der Erfindung, auf eine kurze Belichtung der Fernsehröhre bzw. Fernsehkameraröhre (oder eines Äquivalents) zurückzugreifen und eine Abtastung mit einer höheren Geschwindigkeit als üblich zu bewirken, wobei die Bedingung besteht, daß die 40µ-Radian- Spitze-zu-Spitze-Stabilisierung oder eine geringere Stabilisierung erzielt ist.It is also within the scope of the invention to brief exposure of the television tube or television camera tube  (or an equivalent) to resort to and a scan at a higher speed than usual with the condition that the 40µ radian Peak-to-peak stabilization or less stabilization is achieved.

Es sei darauf hingewiesen, daß die vorstehend verwendeten Abkürzungen folgende Bedeutung haben:
CCD - ladungsgekoppelte Einrichtung
CID - ladungsinjizierte Einrichung
LP - Linienpaare
PTP - Spitze-zu-Spitze
SIT - Silikon- bzw. Siliziumverstärkertargetröhre bzw. Bildverstärkerröhre mit Siliziumtarget
auto IRIS - automatische Blende, insbesondere automatische Irisblende
RPV - Fernpilotfahrzeug bzw. ferngesteuertes Fahrzeug
MPC - Mikrokanalplatte
It should be noted that the abbreviations used above have the following meanings:
CCD - charge coupled device
CID - charge injected facility
LP - line pairs
PTP - tip-to-tip
SIT - silicon or silicon intensifier target tube or image intensifier tube with silicon target
auto IRIS - automatic iris, especially automatic iris
RPV - remote pilot vehicle or remote-controlled vehicle
MPC - microchannel plate

Weiter sei darauf hingewiesen, daß als Fernsehaufnahmeröhren mit niedrigem Lichtniveau in der erfindungsgemäßen Anordnung insbesondere Sekundarelektroneneffekt-Fernsehaufnahmeröhren verwendet werden können.It should also be noted that as a television recording tubes with low light level in the arrangement according to the invention especially secondary electron effect television recording tubes can be used.

Claims (7)

1. Einrichtung zur Verwendung zum hochauflösenden stabilisierten Tageslichtniveauabbilden oder gemäßigten Schwachlichtniveauabbilden von einem beweglichen Träger, dadurch gekennzeichnet, daß das System bzw. die Anordnung (11, 12, 13, 14) eine verstärkende elektro-optische Abbildungseinrichtung (11) und eine geeignete optische Linse (14) oder Linsengruppe (14) mit einer Belichtungssteuerungseinrichtung (12), die dazu geeignet ist, den Sensor bzw. die Sensoranordnung mit dem Zielbild während einer Zeitdauer zu belichten, die wesentlich kürzer als die konventionelle Abtastzeit des Sensors ist, umfaßt.1. Device for use for high-resolution stabilized daylight level imaging or moderate low-light level imaging of a movable carrier, characterized in that the system or arrangement ( 11, 12, 13, 14 ) has a reinforcing electro-optical imaging device ( 11 ) and a suitable optical lens ( 14 ) or lens group ( 14 ) with an exposure control device ( 12 ) which is suitable for exposing the sensor or the sensor arrangement to the target image for a period of time which is substantially shorter than the conventional scanning time of the sensor. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildprojektionssteuerungseinrichtung (12) ein Verschluß ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the image projection control device ( 12 ) is a shutter. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Synchronisationseinrichtung für die Synchronisation der Bildprojektion und der Abtastung des Sensors (11) oder der Sensoranordnung (11) vorgesehen ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that a synchronization device for the synchronization of the image projection and the scanning of the sensor ( 11 ) or the sensor arrangement ( 11 ) is provided. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (11) oder die Sensoranordnung (11) ausgewählt ist von Fernsehröhren mit niedrigem Lichtniveau, die eine Verstärkungseinrichtung (15) umfassen, oder Festkörpersensoren, insbesondere CCD-Sensoren oder CID-Sensoren, kombiniert mit einem Mikrokanalplattenverstärker (MCP-Verstärker), oder ein anderer Verstärker (15), der an einer konventionellen Abbildungssensorröhre (11) oder einem Festkörpersensor (11) angebracht bzw. mit einer konventionellen Abbildungssensorröhre (11) oder einem Festkörpersensor (11) kombiniert ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor ( 11 ) or the sensor arrangement ( 11 ) is selected from television tubes with a low light level, which comprise an amplification device ( 15 ), or solid-state sensors, in particular CCD sensors or CID sensors, combined with a microchannel plate amplifier (MCP amplifier), or another amplifier ( 15 ) which is attached to a conventional imaging sensor tube ( 11 ) or a solid-state sensor ( 11 ) or with a conventional imaging sensor tube ( 11 ) or a solid-state sensor ( 11 ) is combined. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungssteuerung (12) ein elektro-mechanischer oder elektro-optischer Verschluß oder eine Schalt- bzw. Schaltereinrichtung, die auf die Verstärkungseinrichtung (15) wirkt, oder ein Festkörpersensor, der eine Belichtungsverschlußwirkung erzeugt, ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the exposure control ( 12 ) is an electro-mechanical or electro-optical shutter or a switching device which acts on the amplification device ( 15 ), or a solid state sensor, which produces an exposure shutter effect. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie dazu geeignet ist, eine Leistungsfähigkeit zu erzielen, die einer Stabilisierung von besser als 50 µ-Bogeneinheiten Spitze-zu- Spitze ist, worin die Belichtungszeit des Sensors (11) bzw. der Sensoranordnung (11) kürzer als die normale Abtastzeit ist, und zwar bis zu 1/10000 Sekunde.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that it is suitable for achieving a performance which is a stabilization of better than 50 µ-arc units tip-to-tip, wherein the exposure time of the sensor ( 11 ) or the sensor arrangement ( 11 ) is shorter than the normal sampling time, namely up to 1/10000 second. 7. Einrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Überwachungssystem bzw. eine Überwachungsanordnung ist, das bzw. die eine Fernsehröhre (11) oder einen sonstigen Fernsehsensor bzw. eine sonstige Fernsehsensoranordnung niedrigen Lichtniveaus bzw. eine Fernsehaufnahmeröhre (11) oder einen sonstigen Fernsehaufnahmesensor oder eine sonstige Fernsehaufnahmesensoranordnung niedrigen Lichtniveaus, sowie eine Linse (14) oder Linsengruppe (14) und eine Verschlußeinrichtung (12) umfaßt.7. Device, in particular according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is a monitoring system or a monitoring arrangement, the one or the television tube ( 11 ) or another television sensor or another television sensor arrangement low light levels or a television recording tube ( 11 ) or another television recording sensor or other television recording sensor arrangement of low light level, as well as a lens ( 14 ) or lens group ( 14 ) and a closure device ( 12 ).
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