DE3819828A1 - Beam-splitting for optoelectronic image recording - Google Patents

Beam-splitting for optoelectronic image recording

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Abstract

The invention relates to a device for optoelectronic image recording, preferably with line sensors according to the so-called "push-broom" method. For high geometric resolution, line sensors having a sufficiently high number of discreet individual detectors are required. Under specific circumstances, e.g. for infrared exposures, line sensors are, however, only available with a limited number of individual detectors. The invention presently described shows one way how, by the arrangement of a plurality of reflection surfaces in the focal plane of only one optical main system, the image can be divided into a plurality of partial images and these can be fed without significant beam losses, via corresponding relay optics, to corresponding line sensors of a limited number of detectors and can be scanned. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die opto- elektronische Bildaufnahme vorzugsweise mit linearen Zeilensensoren, die nach dem sog. "Push-broom" - oder "Whisk-broom"-Verfahren das Objekt zeilenweise abtasten. Die Zeilensensoren bestehen oft aus Einzeldetektoren, die in einer Reihe angeordnet sind.The invention relates to a device for the opto-electronic imaging preferably with linear line sensors according to the so-called "push-broom" - scan the object line by line or "Whisk-broom" method.. The line sensors often consist of individual detectors, which are arranged in a row.

Für hohe geometrische Auflösungen besteht der Bedarf nach einer entsprechend großen Zahl der diskreten Detektorelemente. Aus verschiedenen, hier nicht weiter zu erörternden Gründen stehen jedoch für gewisse Aufgabenstellungen keine Sensoren mit genügend großer Detektorzahl zur Verfügung. Dieses Problem kann nach dem Stand der Technik auf verschiedene Weise gelöst werden.There is a need for high geometric resolutions a correspondingly large number of discrete detector elements. For various reasons that are not to be discussed further here However, there are no sensors for certain tasks sufficiently large number of detectors available. This problem can be solved in various ways according to the prior art.

Eine Möglichkeit besteht darin, im Strahlengang des Aufnahme­ objektives halbdurchlässige Strahlenteiler anzuordnen und in den so entstehenden Bildebenen mehrere Detektoren anzuordnen, die das Bild abtasten (siehe O. Hofmann: Digitale Aufnahme­ technik, Bildmessung und Luftbildwesen 50 (1982) Heft 1, S. 22, 23). Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß mindestens 50% der Strahlungsleistung durch den Strahlenteiler verloren geht.One way is in the beam path of the shot Arrange objective semi-transparent beam splitter and in to arrange several detectors in the resulting image planes, who scan the picture (see O. Hofmann: digital recording technology, image measurement and aerial photography 50 (1982) Issue 1, Pp. 22, 23). The disadvantage of this solution is that at least 50% of the radiation power through the beam splitter get lost.

Eine zweite Möglichkeit besteht darin, zwei oder mehr Objektive mit parallelen optischen Achsen zu benützen, die in ihren Bildebenen identische Bilder erzeugen, die mit mehreren Sen­ soren abgetastet werden (siehe Deutsche Patentschrift Nr. DE 27 29 291 C2, Photoelektrischer Bildwandler).A second option is to have two or more lenses to be used with parallel optical axes in their Image planes generate identical images that are created with several sen sensors can be scanned (see German patent specification No. DE 27 29 291 C2, photoelectric image converter).

Der im ersten Beispiel entstehende Strahlungsverlust wird hierbei vermieden. Aber durch das zweite Objektiv entstehen zusätzlicher Aufwand, größere Gerätedimensionen und höheres Gewicht, was besonders bei aufwendigen und großen optischen Systemen nachteilig ist.
The radiation loss occurring in the first example is avoided here. But the second lens creates additional effort, larger device dimensions and higher weight, which is particularly disadvantageous in the case of complex and large optical systems.

Daher besteht der Bedarf mit nur einem optischen Hauptsystem und ohne oder nur geringen Strahlungsverlusten durch Einsatz mehrerer Sensoren mit beschränkter Detektorzahl das Bild ab­ zutasten, wobei die grundlegende Forderung besteht, daß dies lückenlos und überdeckungsfrei geschieht.Therefore, there is a need with only one main optical system and with little or no radiation loss through use several sensors with a limited number of detectors grope, the basic requirement being that this happens without gaps and without overlap.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Bildebene des optischen Aufnahmesystems oder in der unmittel­ baren Nähe dieser Bildebene zwei oder mehrere Reflexions­ flächen angeordnet sind, die das in dieser Bildebene ent­ stehende Bild in Teilbilder teilt und über entsprechend zuge­ ordnete Relais-Optiken entsprechende Teilbilder erzeugt, die von entsprechenden Sensoren abgetastet werden.According to the invention, this object is achieved in that Image plane of the optical recording system or in the immediate close proximity of this image plane two or more reflections are arranged surfaces that ent in this image plane divides the still image into partial images and assigned accordingly ordered relay optics generated corresponding drawing files that be sensed by appropriate sensors.

Für die technische Realisierung dieses Grundgedankens ist es erforderlich, daß die Reflexionsflächen so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie technisch herstellbar sind und daß eine saubere Trennung der Teilstrahlengänge ohne gegenseitige Störungen stattfindet und keine oder nur geringe Strahlungs­ verluste durch Pupillenbeschneidung entstehen. Vollkommen streng und ohne Pupillenbeschneidung funktioniert diese Lösung nur, wenn nach den "Push-broom"- oder "Whisk-broom"-Verfahren das Bild zeilenförmig abgetastet wird und demzufolge in der Bildebene nur eine Bildzeile abzutasten ist. Je größer die Ausdehnung des abzutastenden Bildes quer zu dieser Zeile ist, um so stärker werden die das Bild bildenden Strahlen durch die benachbarten Reflexionsflächen beschnitten, wodurch ein entsprechender Strahlungs- bzw. Lichtverlust in den Randzonen der Teilbilder entsteht, der aber ggf. durch radiometrische Kalibrierungs- und Korrekturmaßnahmen kompensiert werden kann.
For the technical implementation of this basic idea, it is necessary that the reflection surfaces are arranged and designed so that they can be produced technically and that a clean separation of the partial beam paths takes place without mutual interference and no or only slight radiation losses arise through pupil clipping. This solution works only strictly and without pupil cropping if the image is scanned line-by-line according to the "push-broom" or "whisk-broom" methods and consequently only one image line is to be scanned in the image plane. The greater the extent of the image to be scanned across this line, the more the rays forming the image are clipped by the adjacent reflection surfaces, which results in a corresponding loss of radiation or light in the peripheral zones of the partial images, but this may be due to radiometric calibration - and corrective measures can be compensated.

Die Abb. 1 bis 3 erläutern die Funktionsprinzipien. Die Abb. 1 stellt ein System mit zwei Teilabschnitten eines Systems mit zeilenförmiger Abtastung nach dem Push-broom- Prinzip in Grund-, Auf- und Seitenriß dar, wobei die Spiegel­ normalen der Reflexionsflächen stets senkrecht auf den in die Reflexionsflächen abgebildeten Sensorzeilen stehen. Fig. 1 to 3 explain the functional principles. Fig. 1 shows a system with two sections of a system with line-shaped scanning according to the push-broom principle in plan, elevation and side elevation, with the mirrors normal of the reflecting surfaces always perpendicular to the sensor lines shown in the reflecting surfaces.

Die Abb. 2 zeigt in einer Variante des in Abb.1 dargestellten Systems einen dreiteiligen Strahlenteiler. Fig. 2 shows a three-part beam splitter in a variant of the system shown in Fig. 1.

Die Abb. 3 zeigt ebenfalls ein System mit zwei Teilabschnitten mit zeilenförmiger Abtastung nach dem Push-broom-Prinzip, wobei die Spiegelnormalen der Reflexionsflächen mit den Sensorzeilen bzw. ihren jeweils in die Bildebene des Aufnahmeobjektives abge­ bildeten Bildern in einer Ebene liegen. Fig. 3 also shows a system with two sections with line-shaped scanning according to the push-broom principle, with the mirror normals of the reflecting surfaces with the sensor lines or their images depicted in the image plane of the taking lens lying in one plane.

In der Abb. 1 erzeugt das optische Hauptsystem (1) in der Hauptbildebene bzw. im Fokalpunkt (6) ein Bild, das an zwei Reflexionsflächen (5) und (7) reflektiert wird. Diese Re­ flexionsflächen kreuzen sich unter einem bestimmten Winkel (im vorliegenden Beispiel der Abb. 1 beträgt dieser Winkel 90°), wobei die Spiegelnormalen der Reflexionsflächen in einer Ebene liegen. Die durch den Kreuzungsschnitt der Re­ flexionsflächen gebildete und in den Reflexionsflächen liegende Gerade enthält den Fokalpunkt (6) und steht senk­ recht auf der optischen Achse des optischen Hauptsystems (1).In Fig. 1, the main optical system ( 1 ) produces an image in the main image plane or in the focal point ( 6 ), which is reflected on two reflection surfaces ( 5 ) and ( 7 ). These reflection surfaces intersect at a certain angle (in the present example in FIG. 1, this angle is 90 °), the mirror normals of the reflection surfaces lying in one plane. The straight line formed by the intersection of the reflection surfaces and lying in the reflection surfaces contains the focal point ( 6 ) and is perpendicular to the optical axis of the main optical system ( 1 ).

Die durch die zwei Reflexionsflächen geteilten Teilbilder werdem jeweils über die beiden Relais-Objektive (4) bzw. (8) in deren Bildebenen (3) bzw. (9) abgebildet, wo sie von den Sensoren (3) bzw. (9) abgetastet werden. Die entsprechenden Sensorträger (2) bzw. (10) können z.B. Kühlkörper (Dewars) für die Kühlung von Infrarot-Detektoren sein.The partial images divided by the two reflection surfaces are each imaged via the two relay lenses ( 4 ) and ( 8 ) in their image planes ( 3 ) and ( 9 ), where they are scanned by sensors ( 3 ) and ( 9 ) will. The corresponding sensor carriers ( 2 ) or ( 10 ) can be, for example, heat sinks (dewars) for cooling infrared detectors.

Diese Sensoren (3) bzw. (9) können z.B. aus linearen Zeilen­ sensoren bestehen, die jeweils eine gewisse Zahl von Einzel- Detektoren enthalten, die die in diese Sensorzeile abgebilde­ ten Bildpunkte abtasten. Die Zeilensensoren (3) bzw. (9) sind jeweils so ausgerichtet und fokussiert, daß ihre über die Relaisoptiken in die Reflexionsflächen (5) bzw. (7) abge­ bildeten Bilder (11) bzw. (12) mit der durch den Kreuzungs­ bzw. Fokalpunkt (6) verlaufenden Schnittlinie der Reflexions­ flächen zusammenfallen und somit die Gesamtbildzeile in ihren einzelnen Teilabschnitten von den zugeordneten Sensoren abge­ tastet werden.These sensors ( 3 ) or ( 9 ) can consist, for example, of linear line sensors, each of which contains a certain number of individual detectors which scan the pixels depicted in this sensor line. The line sensors ( 3 ) and ( 9 ) are each aligned and focused so that their images via the relay optics in the reflection surfaces ( 5 ) or ( 7 ) images ( 11 ) or ( 12 ) with the through the intersection or Focal point ( 6 ) intersecting line of the reflection surfaces coincide and thus the overall image line in its individual sections can be scanned by the assigned sensors.

In Abb. 1 sind die Reflexionsflächen (5) und (7) des Strahlen­ teilers als oberflächenverspiegelte Prismenflächen dargestellt.In Fig. 1, the reflection surfaces ( 5 ) and ( 7 ) of the beam splitter are shown as mirrored prism surfaces.

Diese Ausbildung des Strahlenteilers kann ggf. dazu führen, daß Verunreinigungen auf der in der Hauptbildebene liegenden Reflexionsflächen zu Bildstörungen führen.This formation of the beam splitter can possibly lead to that impurities on the in the main image plane Reflective surfaces lead to image disturbances.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann man den Strahlenteiler so ausbilden, wie er in Abb. 2 dargestellt ist. Die verspie­ gelten Prismenflächen (14) und (16) der Prismen (19) bzw. (23) sind dort durch Prismen (22) und (21) abgedeckt und zu Würfeln ergänzt. Durch Aneinanderreihung mehrerer derartiger Reflexionswürfel kann die Hauptbildzeile soweit verlängert und in Teilbildabschnitte zerlegt werden, wie es der Bild­ winkel des optischen Systems (1) zuläßt.To avoid this disadvantage, the beam splitter can be designed as shown in Fig. 2. The prism surfaces ( 14 ) and ( 16 ) of the prisms ( 19 ) and ( 23 ) are covered there by prisms ( 22 ) and ( 21 ) and supplemented into cubes. By lining up several such reflection cubes, the main image line can be extended and broken down into partial image sections as the image angle of the optical system ( 1 ) allows.

In Abb. 2 sind 3 derartige Würfel zusammengefügt, wobei der mittlere Würfel (20) ohne Reflexionsfläche ist und den direkten, unreflektierten Strahlendurchgang für den mittleren Bildzeilen­ abschnitt zuläßt, dessen Bild von einem hinter dem Strahlen­ teiler in Richtung (17) liegenden (nicht dargestellten Sensor) abgetastet wird.In Fig. 2 3 such cubes are put together, the middle cube ( 20 ) has no reflective surface and allows the direct, unreflected beam passage for the middle image section, the image of which lies behind the beam in the direction ( 17 ) (not shown) Sensor) is scanned.

Dieser Strahlenteiler, in den aus Richtung (13) die Strahlen vom optischen Hauptsystem einfallen, teilt die Bildzeile so­ mit in 3 Teilbilder, wobei die Reflexionsflächen (14) und (16) die Strahlen in die Richtungen (18) bzw. (15) zu entsprechenden Sensoren ablenken. This beam splitter, into which the rays from the main optical system are incident from direction ( 13 ), divides the image line into 3 partial images, the reflection surfaces ( 14 ) and ( 16 ) assigning the rays in directions ( 18 ) and ( 15 ) distract appropriate sensors.

Die einzelnen benachbarten Teile und Würfel des Strahlen­ leiters müssen durch Kitt oder Ansprengen so aneinander gefügt sein, daß ein ungehinderter Strahlenfluß über die Trennflächen möglich ist. Damit wird ein Pupillenbe­ schnitt vermieden.The individual neighboring parts and cubes of the rays leaders have to stick to each other by putty or wringing be joined that an unimpeded flow of rays over the Dividing surfaces is possible. It becomes a pupil cut avoided.

Die Breite b der beiden äußeren Prismenwürfel muß, um diesen Pupillenbeschnitt zu vermeiden entsprechend größer sein.The width b of the two outer prism cubes must be correspondingly larger in order to avoid this pupil trimming.

Die Abb. 3 stellt eine weitere Ausbildungsform des Strahlen­ teilers dar. In diesem Fall ist ein Strahlenteilerprisma (25) so angeordnet, daß seine Dachkante im Brennpunkt (6) des optischen Hauptsystems (1) und rechtwinkelig zu dessen optischer Achse liegt. Diese Dachkante teilt das Bild in zwei Teilabschnitte (11) und (12) und die Reflexionsflächen (24) und (26) reflektieren diese beiden Teilbilder, die jeweils von den Relais-Optiken (4) bzw. (8) auf die Zeilen- Sensoren (3) bzw. (9) abgebildet und von ihnen abgetastet werden. Diese Zeilensensoren sind so ausgerichtet und fokussiert, daß ihr jeweiliges Bild rechtwinklig zur Dachkante des Strahlenteilerprismas (25) steht und mit dem Fokuspunkt (6) bzw. der Dachkante zusammenfällt. Fig. 3 shows a further embodiment of the beam splitter. In this case, a beam splitter prism ( 25 ) is arranged so that its roof edge is at the focal point ( 6 ) of the main optical system ( 1 ) and perpendicular to its optical axis. This roof edge divides the image into two sections ( 11 ) and ( 12 ) and the reflection surfaces ( 24 ) and ( 26 ) reflect these two partial images, each from the relay optics ( 4 ) and ( 8 ) on the line sensors ( 3 ) and ( 9 ) are mapped and scanned by them. These line sensors are aligned and focused so that their respective image is perpendicular to the roof edge of the beam splitter prism ( 25 ) and coincides with the focus point ( 6 ) or the roof edge.

Während die erste, in den Abb. 1 und 2 dargestellte Lösung die Aufteilung der Hauptbildzeile in mehr als zwei Teilab­ schnitte erlaubt, ist bei der in Abb. 3 dargestellten Lösung die Aufteilung in nur zwei Abschnitte möglich. Diese Lösung hat allerdings den Vorteil, daß die Teilbilder (11) und (12) nicht auf den Reflexionsflächen (24) und (26) liegen und da­ her durch Verumreinigungen keine Bildstörungen auftreten können.While the first solution shown in Figs. 1 and 2 allows the main image line to be divided into more than two sections, the solution shown in Fig. 3 allows the division into only two sections. However, this solution has the advantage that the partial images ( 11 ) and ( 12 ) do not lie on the reflecting surfaces ( 24 ) and ( 26 ) and since there can be no image disturbances due to contamination.

Auch bei der in Abb. 3 dargestellten Lösung ist es möglich, eine der beiden Reflexionsflächen (24) oder (26) wegfallen zu lassen und das entsprechende Teilbild mit den durchgehenden unreflektierten Strahlen über die nunmehr hinter dem Strahlen­ teilerprisma anzuordnende Relaisoptik auf den Zeilensensor abzubilden. Um Pupillenbeschneidungen zu vermeiden ist es zweck­ mäßig, wie in Abb. 2 dargestellt, sowohl die reflektierten als auch die gerade durchtretenden Strahlen durch Prismenwürfel zu leiten.Even with the solution shown in Fig. 3, it is possible to omit one of the two reflection surfaces ( 24 ) or ( 26 ) and to image the corresponding partial image with the continuous unreflected beams on the line sensor via the relay optics that are now to be arranged behind the beam splitter prism. In order to avoid pupil clipping, it is advisable, as shown in Fig. 2, to guide both the reflected and the rays that are just passing through prism cubes.

Die hier beschriebenen Lösungen der Aufteilung des Haupt­ bildes in Teilbilder gewährt einen weiteren Vorteil. In der Regel sind für derartig abtastende Systeme große Öffnungsver­ hältnisse erwünscht, um auch für große Objektentfernungen, z.B. für die militärische Aufklärung mit Infrarot- Detektoren, ein ausreichend großes Signal/Rauschver­ hältnis zu erlangen.The solutions of the division of the main described here image in drawing files gives another advantage. In the The rule for such scanning systems are large opening ver ratios desired, even for large object distances, e.g. for military reconnaissance with infrared Detectors, a sufficiently large signal / noise ratio to attain a relationship.

Die Vergrößerung der Öffnung bei gleicher Brennweite des Hauptsystems (1) und unveränderter, in der Regel vorgegebener Detektorgröße führt unter Umständen zu nicht akzeptablen großen Abbildungsfehlern in der Hauptbildebene. Um dieses Problem zu umgehen, kann man bei konstantem ÖffnungsverhältnisThe enlargement of the aperture with the same focal length of the main system ( 1 ) and unchanged, usually predetermined detector size may lead to unacceptable large imaging errors in the main image plane. To avoid this problem, you can with a constant opening ratio

die Absolutwerte der ursprünglichen Öffnung D auf D′ und die ursprüngliche Brennweite F des Hauptsystems (1) auf F′ proportional vergrößern und diese Vergrößerung durch eine entsprechende Verkleinerung des Abbildungsmaßstabes β der Relaisoptiken wieder auf den ursprünglichen Wertincrease the absolute values of the original aperture D to D ' and the original focal length F of the main system ( 1 ) to F' proportionally and this enlargement by a corresponding reduction in the magnification β of the relay optics back to the original value

F = β F′ F = β F ′

reduzieren. Unter Beibehaltung der vergrößerten Öffnung D′ erhält damit das Gesamtsystem das vergrößerte Öffnungs­ verhältnisto reduce. While maintaining the enlarged opening D ', the overall system thus receives the enlarged opening ratio

unter Beibehaltung der vorgegebenen Brennweite F und Detektor­ größe. while maintaining the specified focal length F and detector size.

Diese vorstehend beschriebenen Lösungen der Bildteilung weisen folgende Vorzüge auf:These image sharing solutions described above have the following advantages:

  • a. Mit einem einzigen optischen Hauptsystem läßt sich, soweit es dessen Bildwinkel zuläßt, dessen Bild in mehrere Teilabschnitte unterteilen und von ent­ sprechenden, jeden Teilabschnitt zugeordneten Sensor beschränkter Detektorzahl abtasten.a. With a single main optical system, insofar as its angle of view permits, its image in divide several sections and from ent speaking sensor assigned to each section scan the limited number of detectors.
  • b. Die Bild- bzw. Strahlenteilung erfolgt ohne oder nur mit verhältnismäßig geringem Strahlungsverlust.b. The image or beam splitting takes place without or only with relatively little radiation loss.
  • c. Die Sensoren zur Abtastung der Teilbilder können in äußeren Abmessungen praktisch beliebig groß sein ohne sich gegenseitig zu behindern. Das ist besonders wichtig bei der Abtastung mit Infrarotdetektoren, die zur Kühlung in eine Kühlvorrichtung (Dewar) einge­ bettet sind.c. The sensors for scanning the partial images can be in outer dimensions can be practically any size without hindering each other. It is special important when scanning with infrared detectors that for cooling in a cooling device (Dewar) are bedded.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur opto-elektronischen Bildaufnahme durch Abtastung vorzugsweise mit Zeilensensoren nach dem sog. Push-broom-Prinzip dadurch gekennzeichnet,
  • - daß ein optisches Hauptsystem ein Bild erzeugt, das von zwei oder mehr in oder in unmittelbarer Nähe der Bildebene angeordneten Reflexionsflächen geteilt und über entsprechend zugeordnete Relaisoptiken ent­ sprechende Teilbilder erzeugt, die von entsprechenden Sensoren abgetastet werden.
1. Device for opto-electronic image recording by scanning, preferably with line sensors according to the so-called push-broom principle, characterized in that
  • - That an optical main system generates an image, which is divided by two or more reflection surfaces arranged in or in the immediate vicinity of the image plane and generates corresponding partial images via correspondingly assigned relay optics, which are scanned by appropriate sensors.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Reflexionsflächen sich unter einem bestimmten, vorzugsweise rechten Winkel kreuzen wobei die Spiegel­ normalen in einer Ebene liegen und die durch den Kreuzungsschnitt gebildete und in den Reflexionsflächen liegende Gerade den Fokalpunkt (6) des optischen Haupt­ systems (1) enthält und senkrecht auf dessen optischer Achse steht und
  • - daß die Bildabtastung der Teilbilder jeweils mit einem vorzugsweise zeilenförmigen Sensor nach dem Push-broom- Prinzip erfolgt der so ausgerichtet ist, daß das über die Relaisoptik erzeugte Bild der Sensorzeile jeweils mit der Kreuzungs-Schnittgeraden der Reflexionsflächen zusammenfällt und der entsprechende Zeilenabschnitt ab­ getastet wird.
2. Device according to claim 1, characterized in
  • - That the reflection surfaces intersect at a certain, preferably right angle, the mirrors are normal in one plane and the straight line formed by the intersection and lying in the reflection surfaces contains the focal point ( 6 ) of the main optical system ( 1 ) and perpendicular to it optical axis stands and
  • - That the image scanning of the partial images is carried out with a preferably line-shaped sensor according to the push-broom principle, which is oriented such that the image of the sensor line generated via the relay optics coincides with the intersection line of intersection of the reflection surfaces and the corresponding line section is scanned .
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die den Strahlenteiler bildenden Reflexions­ flächen jeweils durch verspiegelte Diagonalflächen gebildet werden und die einzelnen benachbarten Prismenwürfel durch optischen Kitt oder Ansprengen so aneinandergefügt sind, daß der Strahlendurchtritt von einem zum anderen Prismenwürfel ohne nennenswerten Strahlungsverlust erfolgt.3. Device according to claims 1 and 2 characterized thereby records that the reflection forming the beam splitter surfaces each formed by mirrored diagonal surfaces and the individual neighboring prism cubes optical putty or wring are joined together so that the passage of rays from one to the other prism cube without significant loss of radiation. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3 dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Prismenwürfel ohne Reflexionsfläche ist und der entsprechende Teilabschnitt im direkten Strahlendurchtritt ohne Reflektion auf einen entsprechenden Sensor abgebildet wird.4. Device according to claims 1, 2 and 3 characterized thereby records that a prism cube has no reflective surface and the corresponding section in the direct beam passage is mapped onto a corresponding sensor without reflection. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Strahlenteilerprisma so angeordnet ist, daß seine Dachkante im Brennpunkt des optischen Hauptsystems und rechtwinklig zu dessen optischer Achse liegt und daß die Zeilensensoren so angeordnet und fokussiert sind, daß ihr jeweiliges Bild rechtwinklig zur Dachkante des Strahlenteilerprismas steht und ihre Teilbilder in einer Ebene mit der die Dachkante des Strahlenteilerprismas enthaltenden Hauptbildebene liegen.5. The device according to claim 1, characterized in that a Beam splitter prism is arranged so that its roof edge at the focal point of the main optical system and at right angles to its optical axis and that the line sensors are arranged and focused so that their respective image is perpendicular to the roof edge of the beam splitter prism and their drawing files in one plane with the roof edge of the Main image plane containing beam splitter prism. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Verkleinerung des Abbildungsmaßstabes β der Relais-Optiken bei gleichzeitiger proportionaler Vergrößerung der Brennweite von F auf F′ und der Öffnung von D auf D′ des optischen Haupt­ systems das Öffnungsverhältnis des Gesamtsystems auf vergrößert werden kann, wobei die Gesamtbrennweite F und damit die Detektorgröße den ursprünglichen, vorgegebenen Wert behalten.6. The device according to claim 1, characterized in that by reducing the magnification β of the relay optics with a simultaneous proportional increase in the focal length from F to F ' and the opening from D to D' of the main optical system, the opening ratio of the overall system can be enlarged, the total focal length F and thus the detector size keeping the original, predetermined value.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4418903A1 (en) * 1993-06-15 1994-12-22 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Device for lengthening sensor lines in an opto-electronic camera
WO2019185707A1 (en) 2018-03-29 2019-10-03 Thales Airborne image sensor taking matrix pictures by temporal shifting and multi-spectral summation

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4418903A1 (en) * 1993-06-15 1994-12-22 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Device for lengthening sensor lines in an opto-electronic camera
US6366315B1 (en) 1993-06-15 2002-04-02 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Arrangement for lengthening sensor lines in an optoelectronic camera
WO2019185707A1 (en) 2018-03-29 2019-10-03 Thales Airborne image sensor taking matrix pictures by temporal shifting and multi-spectral summation
FR3079707A1 (en) * 2018-03-29 2019-10-04 Thales AIRBORNE IMAGE SENSOR PROVIDING MATRIX VIEWS BY TEMPORAL SHIFT AND MULTI-SPECTRAL SUMMIT

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