DE4418903A1 - Anordnung zur Verlängerung von Sensorzeilen in einer opto-elektronischen Kamera - Google Patents
Anordnung zur Verlängerung von Sensorzeilen in einer opto-elektronischen KameraInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verlängerung von
Sensorzeilen in einer opto-elektronischen Kamera mit Hilfe
einer Anzahl von CCD-Linienabtastern bzw. mit Hilfe einer An
zahl von aus mehreren parallel zueinander angeordneten CCD-Li
nienabtastern gebildeten CCD-Flächenabtastern nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1 oder 2.
Auf dem Markt befindliche CCD-Linienabtaster (Charged Coupled
Devices) weisen bis zu 5000 Bildpunkte auf. Für eine Ferner
kundung beispielsweise der Erde werden jedoch bis zu einigen
zehntausend Bildpunkten in einer Zeile benötigt. Aus einer
Reihe von technischen Gründen werden CCD-Linienabtaster nicht
so gefertigt, daß sie sich lückenlos aneinanderreihen lassen.
Zur Aufteilung von Licht hinter einer abbildenden Optik einer
opto-elektronischen Kamera wird nach DE 36 16 400 A1 in der
technisch einfachsten Lösung etwa die Hälfte der nach der Op
tik der opto-elektronischen Kamera verfügbaren Lichts mittels
eines halb-durchlässigen bzw. halb verspiegelten, optischen
Strahlteilers in Form eines Spiegels oder Prismas zur Seite
reflektiert. Ein erstes aus einer Anzahl CCD-Linienabtastern
gebildetes Langzeilenmodul liegt - in Richtung der optischen
Achse gesehen - hinter dem Strahlteiler in der primären Bilde
bene der abbildenden Optik. Ein zweites, ebenfalls aus CCD-Li
nienabtastern gebildetes Langzeilenmodul ist bei einer Drehung
von beispielsweise 90° um die Modullängsachse seitlich von dem
Strahlteiler oberhalb der primären Bildebene der abbildenden
Optik angeordnet.
In DE 36 16 400 A1 sind außer der vorstehend beschriebenen,
technisch verhältnismäßig einfachen Lösung eine Reihe weiterer
Strahlteiler-Konfigurationen beschrieben, die jedoch alle har
te, nicht kontinuierliche Übergänge zwischen vollständig spie
gelnden und vollständig transparenten Zonen des Strahlteilers
erzeugen und oberhalb der primären Bildebene angeordnet sind.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungen zur Aufteilung
von Licht erhält jeder Langzeilenmodul nur etwas weniger als
50% der zur Verfügung stehenden Strahlung. Ferner ergeben sich
bei den dort beschriebenen Strahlteiler-Konfigurationen Abbil
dungslücken und störende Beugungseffekte.
In DE 38 19 828 A1 weist zur Aufteilung von Licht hinter der
abbildenden Optik einer opto-elektronischen Kamera ein opti
scher Strahlteiler eine Reihe von abwechselnd nach rechts und
links reflektierenden Spiegeln oder auch von voll verspiegel
ten Prismen auf. Die Länge dieser Spiegel oder Prismen muß
hierbei so gewählt sein, daß sie exakt der Länge einer einzel
nen Detektorzeile eines kommerziellen CCD-Linienabtasters ent
spricht.
Um im Bildaufbau Lücken sowie störende Beugungseffekte zu ver
meiden, muß der Strahlteiler bzw. die Verbindungsachse von
dessen einzelnen Spiegeln oder Prismen genau in der primären
Bildebene der opto-elektronischen Kamera angeordnet werden.
Auch bei dieser bekannten Ausführungsform sind zwei Langzei
lenmodule vorgesehen; sie sind entweder auf beiden Seiten des
Strahlteilers oder, wie bei einer der Lösungen in dem vorste
hend beschriebenen Patent DE 36 16 400 A1, ist das eine Lang
zeilenmodul in Richtung der optischen Achse der Kamera unter
dem Strahlteiler und das andere nach einer Drehung von 90° um
die Modul-Längsachse höhenversetzt seitlich von dem Strahlteiler
angeordnet.
Da bei dieser bekannten Ausführungsform die verlängerte Zeile
genau im Strahlteiler und zwar in der primären Bildebene
liegt, muß die verlängerte Zeile bzw. der Strahlteiler über
zwei Sätze von Sekundäroptiken auf jedes der beiden Langzei
lenmodule abgebildet werden. Hierbei muß die Anzahl der Sekun
däroptiken in jedem Satz mit der Anzahl der einzelnen Detek
torzeilen in Form der CCD-Linienabtaster in dem zugeordneten
Langzeilenmodul übereinstimmen.
Hierdurch erhält jedes Langzeilenmodul das gesamte hinter der
abbildenden Primäroptik zur Verfügung stehende Licht, das le
diglich durch die Transmission der Sekundäroptiken etwas ge
schwächt ist. Trotz des in der primären Bildebene der abbil
denden Optik der verwendeten Kamera angeordneten, segmentier
ten Strahlteilers stellt in der Praxis für eine sinnvolle An
wendung die benötigte große Anzahl an Sekundäroptiken und de
ren Justage das Haupthindernis dar, weshalb diese Anordnung
in der Praxis nur in äußerst geringem Umfang, wenn überhaupt,
verwendet wird.
Aus US 4 009 388 ist eine Anordnung bekannt, bei welcher das
Licht hinter einer abbildenden Optik der verwendeten Kamera
durch einen halb verspiegelten, optischen Strahlteiler auf je
weils zwei parallel zueinander angeordnete und sich vollstän
dig überdeckende CCD-Linienabtaster aufgeteilt wird.
Hierbei sind die beiden CCD-Linienabtaster in der Längsrich
tung nur um ein halbes Detektorelement gegeneinander versetzt,
so daß die Zentren der einzelnen Detektorelemente des einen
CCD-Linienabtasters genau in den Grenzbereichen zwischen den
Detektorelementen des anderen CCD-Linienabtasters zu liegen
kommen.
Durch die aus US 4 009 388 bekannte Methode wird somit eine
Gesamtzeile nicht verlängert, sondern sie wird lediglich mit
der doppelten Anzahl von Detektorelementen ausgestattet, wo
durch eine Verfeinerung der Abtastung, jedoch keine Zeilenver
längerung erreicht ist. Dieses Verfahren ist auch nicht auf
ein mit Lücken behaftetes Langzeilenmodul übertragbar.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung zur Verlän
gerung von Sensorzeilen in einer opto-elektronischen Kamera zu
schaffen, bei welcher eine prinzipiell beliebige Anzahl von
Bildpunkten in einer Sensorzeile so aneinander gereiht werden
können, daß auf einer aus zwei Modulen gebildeten Langzeile
die volle Lichtstärke zur Verfügung steht.
Gemäß der Erfindung ist dies bei einer Anordnung zur Verlänge
rung von Sensorzeilen in einer opto-elektronischen Kamera nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 2 durch die Merkmale im
kennzeichnenden Teil des jeweiligen Anspruchs erreicht.
Gemäß der Erfindung ist im Unterschied zu DE 38 19 828 A1 der
verwendete Strahlteiler nicht zu 50% verspiegelt, sondern er
ist aus abwechselnd annähernd vollständig durchlässigen und
vollständig verspiegelten Segmenten gebildet, so daß die ein
zelnen Detektorzeilen der CCD-Linienabtaster bzw. deren zen
trale Bereiche jeweils die volle Lichtstärke erhalten.
Um Beugungseffekte am Übergang zwischen verspiegelten und
transparenten Bereichen des optischen Strahlteilers zu vermei
den, erfolgt gemäß der Erfindung dieser Übergang graduell.
Hierfür genügt ein kleiner Teil der üblichen Länge eines kom
merziellen CCD-Linienabtasters.
Gemäß der Erfindung sind Zwischenräume zwischen aufeinander
folgend angeordneten CCD-Linienabtastern in jedem der beiden
Langzeilenmodule verkürzt, so daß sich die Endbereiche der
einzelnen Detektorzeilen der beiden Langzeilenmodule überlap
pen bzw. überdecken. Hierbei ist die Länge jedes Überlappungs
bzw. Überdeckungsbereichs der CCD-Linienabtaster etwas größer
gewählt als die Summe aus der Länge eines Übergangsbereichs
zwischen einem verspiegeltem und transparenten Bereich des
Strahlteilers sowie dem Durchmesser des optischen Strahlen
gangs für einen Bildpunkt im Strahlteiler.
Ferner wird gemäß der Erfindung das Signal aus den Über
deckungsbereichen der beiden Langzeilenmodule elektronisch
aufsummiert. Aufgrund der bei der Erfindung vorgesehenen Maß
nahmen ist sichergestellt, daß allen Bildpunkten, d. h. jedem
einzelnen Detektor der insgesamt verlängerten Gesamtzeile je
weils die volle Strahlungsintensität zur Verfügung steht. Der
mit der Erfindung erzielte Vorteil gegenüber DE 36 16 400 A1
liegt daher darin, daß beinahe die gesamte hinter bzw. nach
der abbildenden Optik zur Verfügung stehende Lichtstärke der
Strahlung den opto-elektronischen Detektoren im Überdeckungs
bereich durch die vorstehend erwähnte Signal-Aufsummierung an
geboten wird.
Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile gegenüber
DE 38 19 828 A1 liegen vor allem darin, daß Sekundäroptiken
bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform vermieden sind und
damit auch die hiermit verbundenen Justage-Schwierigkeiten so
wie Transmissionsverluste entfallen. Darüber hinaus sind ra
diometrisch verfälschende Beugungseffekte an den radiometrisch
harten Übergängen der reflektierenden Spiegelflächen vermie
den.
Außerdem müssen bei weitem keine so hohen Anforderungen an die
Präzision des optischen Strahlteilers gestellt werden wie bei
der Lösung nach DE 38 19 828 A1, wo die Längen der einzelnen
Spiegel bzw. Prismen des Strahlteilers auf den Bruchteil eines
Detektorelements genau, d. h. in der Größenordnung von etwa 1 µm
übereinstimmen müssen.
Die erfindungsgemäße Anordnung zur Verlängerung von Sensorzei
len in einer opto-elektronischen Kamera stellt somit eine Ver
einfachung gegenüber den bisher hierfür verwendeten Anordnun
gen dar und es läßt sich obendrein noch eine wesentliche Qua
litätssteigerung erreichen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Aus
führungsform anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine schematische vereinfachte Schnittansicht etwa im
mittleren Bereich einer Draufsicht auf eine Ausfüh
rungsform einer Anordnung zur Verlängerung von Sensor
zeilen gemäß der Erfindung und
Fig. 2 in einer schematisierten, ebenfalls stark vereinfach
ten Darstellung eine Draufsicht auf die Ausführungs
form einer Anordnung zur Verlängerung von Sensorzeilen
gemäß der Erfindung.
Zur Erläuterung der prinzipiellen Wirkungsweise der Erfindung
sind, wie der schematischen, vereinfachten Draufsicht der
Fig. 2 zu entnehmen ist, fünf lineare CCD-Einheiten in Form
von CCD-Linienabtastern CCD₁ bis CCD₅ mit jeweils einer Länge
von etwas mehr als 5 cm dargestellt. Die Länge der lichtemp
findlichen Zone ist jeweils mit 5 cm angesetzt, was in der
Praxis 5000 Sensoren entspricht, wobei die einzelnen Elemente
einen Abstand von 10 µm voneinander haben. Die Breite jeder
der kommerziellen CCD-Linienabtaster CCD₁ bis CCD₅ beträgt
etwa 15 mm. Eine nur durch eine schematisch wiedergegebene
Linse angedeutete Optik O einer opto-elektronischen Kamera
hat beispielsweise ein Öffnungsverhältnis von 1 : 4. Durch
die Optik O wird ein in Fig. 1 angedeutetes Strahlenbündel STB
gebündelt.
Ein langgestreckter Strahlteiler ST hat bei der in Fig. 2 wie
dergegebenen Verwendung von insgesamt fünf CCD-Linienabta
stern CCD₁ bis CCD₅ an seinen beiden Enden jeweils einen
transparenten Bereich ST₁ und ST₅ sowie dazwischen vorgesehe
ne verspiegelte Bereiche ST₂ und ST₄.
Wie aus der schematischen Vorderansicht der Fig. 1 zu ersehen
ist, hat der Strahlteiler ST beispielsweise einen Abstand in
der Größenordnung von 1 cm von den CCD-Linienabtastern CCD₁,
CCD₃ und CCD₅, welche in einer in Fig. 1 senkrecht unter dem
Strahlteiler ST liegenden Ebene angeordnet sind und in ihrer
Gesamtheit ein erstes Langzeilenmodul M₁ bilden. Gleichzeitig
ist der Strahlteiler ST in demselben Abstand von beispiels
weise 1 cm von den CCD-Linienabtastern CCD₂ und CCD₄ angeord
net, die ein zweites Langzeilenmodul M₂ bilden, welches be
züglich des ersten Langzeilenmoduls M₁ beispielsweise um 90°
gedreht und in der Höhe seitlich versetzt angeordnet ist, wie
aus Fig. 1 zu ersehen ist, wenn die verspiegelten Bereiche des
Strahlteilers unter einem Winkel von 45° bezüglich der in
Fig. 1 nicht eingetragenen optischen Achse der Optik O verlau
fen.
In der Draufsicht der Fig. 2 ist zu erkennen, daß der Strahl
teiler ST insgesamt fünf Bereiche ST₁ bis ST₅ aufweist, von
welchen die drei Bereiche ST₁₁ ST₃ und ST₅ transparent sind
und damit eine annähernd vollständige Transmission der Strah
lung ermöglichen, während die dazwischen angeordneten, in
Fig. 2 schraffiert wiedergegebenen Bereiche ST₂ und ST₄ ver
spiegelte Bereiche mit einer annähernd vollständigen Refle
xion sind.
Ferner ist aus Fig. 1 zu ersehen, daß die drei transparenten
Bereiche ST₁₁ ST₃ und ST₅ des Strahlteilers ST - in Richtung
der (nicht eingezeichneten) optischen Achse der Optik O der
Kamera gesehen, genau über den beispielsweise in der Zeichen
ebene der Fig. 2 liegenden CCD-Linienabtastern CCD₁, CCD₃ und
CCD- angeordnet. Die reflektierenden, in Fig. 2 schraffiert
wiedergegebenen Bereiche ST₂ und ST₄ des Strahlteilers ST
sind dagegen in der Höhe versetzt genau gegenüber den um 90°
gedreht angeordneten CCD-Linienabtastern CCD₂ und CCD₄ ange
ordnet.
Ferner ist aus der Draufsicht der Fig. 2 zu ersehen, daß zwi
schen den beispielsweise in der Zeichenebene der Fig. 2 lie
genden CCD-Linienabtastern CCD₁, CCD₃ und CCD₅ übertrieben
groß wiedergegebene freie Zwischenräume FR vorhanden sind.
Aufgrund der aus Fig. 1 und 2 ersichtlichen Anordnung der bei
spielsweise insgesamt fünf CCD-Linienabtaster CCD₁ bis CCD₅
wird ein über die schematisch wiedergegebene Optik O einer
(sonst nicht näher dargestellten) opto-elektronischen Kamera
auf den Strahlteiler ST auftreffendes Strahlenbündel STB von
den insgesamt drei transparenten Bereichen ST₁, ST₃ und ST₅
des Strahlteilers ST durchgelassen und trifft damit auf die
(in Fig. 1 darunter angeordneten) CCD-Linienabtaster CCD₁,
CCD₃ und CCD₅, welche zusammen das Langzeilenmodul M₁ bilden.
Der Teil des Strahlenbündels STB, welcher auf die verspiegel
ten Bereiche ST₂ und ST₄ des Strahlteilers ST auftrifft, wird
durch dessen in Fig. 1 beispielsweise unter 450 angeordnete,
verspiegelte Bereiche ST₂ und ST₄ um 90° (in Fig. 1 nach
rechts) abgelenkt und trifft damit auf die in der Höhe ver
setzt gegenüber dem Strahlteiler ST angeordneten CCD-Einhei
ten CCD₂ und CCD₄ auf, welche in Fig. 2 das Langzeilenmodul M₂
bilden.
Aufgrund des eingangs angenommenen Öffnungsverhältnisses von
1 : 4 bei der (in Fig. 1 schematisch dargestellten) Optik O
wird bei dem ebenfalls angenommenen und gewählten Abstand von
etwa 1 cm zwischen dem Strahlteiler ST und den einzelnen CCD-
Linienabtastern CCD₁ bis CCD₅ der Durchmesser eines optischen
Strahlenbündels STB, welches, wie aus der schematisierten
Schnittansicht der Fig. 1 zu ersehen ist, kegelförmig ausge
bildet ist, im Strahlteiler zu (1 cm × 1/4) = 2,5 mm. Dies ist
dann in dem gewählten Beispiel das Maß für eine Mindestüber
deckung zwischen dem in Fig. 2 unteren Ende des CCD-Linienab
tasters CCD₁ und dem gegenüberliegenden Ende des CCD-Linien
abtasters CCD₂, dem in der Darstellung der Fig. 2 oberen Ende
des mittleren CCD-Linienabtasters CCD₃ und dem gegenüberlie
genden Ende des CCD-Linienabtasters CCD₂, dem in der Darstel
lung der Fig. 2 unteren Ende des mittleren CCD-Linienabtasters
CCD₃ und dem gegenüberliegenden Ende des CCD-Linienabtasters
CCD₄, usw., und zwar gilt dies dann, wenn ein scharfkantiger
Übergang zwischen den transparenten Bereichen ST₁, ST₃ und
ST₅ und den reflektierenden, verspiegelten Bereichen ST₂ und
ST₄ des Strahlteilers ST vorliegt.
In Fig. 2 haben dann übertrieben groß und unmaßstäblich wieder
gegebene Übergangszonen ÜB₁ bis ÜB₄ jeweils eine vorstehend
überschlagsmäßig berechnete Länge von 2,5 mm, was 250 Elemen
ten oder einem Zwanzigstel (1/20) der aktiven Zone von 5 cm
eines CCD-Linienabtasters entspricht. In dem gewählten Aus
führungsbeispiel ergibt sich dann mit Hilfe der sich an den
Enden teilweise überdeckenden, insgesamt fünf CCD-Linienabta
stern CCD₁ bis CCD₅ eine Abtastzeile mit insgesamt 24000 Ele
menten.
Die Länge der freien Zwischenräume FR in jedem der beiden
Langzeilenmodule M₁ und M₂ ist entsprechend kurz gewählt, so
daß für die opto-elektronische Kamera, welche durch ihre
schematisch wiedergegebene Optik O in Fig. 1 angedeutet ist,
einerseits durch annähernd verlustfreie Signale aus den Zen tralbereichen der CCD-Linienabtaster CCD₁, CCD₃ und CCD₅ hin ter den annähernd voll durchlässigen Bereichen ST₁, ST₃ und ST₅ des Strahlteilers ST bzw. durch die annähernd verlust freien Signale aus den Zentralbereichen der CCD-Linienabta ster CCD₂ und CCD₄ hinter den annähernd voll reflektierenden Bereichen ST₂ und ST₄ des Strahlteilers ST und andererseits durch eine elektronische Aufsummierung von Signa len der benachbarten CCD-Linienabtaster CCD₁ und CCD₂, CCD₂ und CCD₃₁ CCD₃ und CCD₄, usw. in den Übergangszonen ÜB₁ bis ÜB₄ entsprechenden Überdeckungsbereichen zwischen den Lang zeilenmodulen M₁ und M₂ ein radiometrisch weitgehend verlustfreies Signal gewährlei stet ist.
einerseits durch annähernd verlustfreie Signale aus den Zen tralbereichen der CCD-Linienabtaster CCD₁, CCD₃ und CCD₅ hin ter den annähernd voll durchlässigen Bereichen ST₁, ST₃ und ST₅ des Strahlteilers ST bzw. durch die annähernd verlust freien Signale aus den Zentralbereichen der CCD-Linienabta ster CCD₂ und CCD₄ hinter den annähernd voll reflektierenden Bereichen ST₂ und ST₄ des Strahlteilers ST und andererseits durch eine elektronische Aufsummierung von Signa len der benachbarten CCD-Linienabtaster CCD₁ und CCD₂, CCD₂ und CCD₃₁ CCD₃ und CCD₄, usw. in den Übergangszonen ÜB₁ bis ÜB₄ entsprechenden Überdeckungsbereichen zwischen den Lang zeilenmodulen M₁ und M₂ ein radiometrisch weitgehend verlustfreies Signal gewährlei stet ist.
Da somit die Intensität der einander zugeordneten Paare von
CCD-Linienabtastern CCD₁ bis CCD₅ in den insgesamt vier Über
deckungsbereichen ÜB₁ und ÜB₄ aufsummiert wird, ergeben sich
keine Einbrüche in der Bildhelligkeit. Ebenso werden Beu
gungserscheinungen an den Kanten der Übergänge zwischen den
spiegelnden und transparenten Bereichen ST₁, ST₃ und ST₅ bzw.
ST₂ und ST₅ durch kontinuierliche, den Überdeckungsbereichen
entsprechende Übergangszonen unterdrückt.
Claims (2)
1. Anordnung zur Verlängerung von Sensorzeilen in einer opto
elektronischen Kamera mit Hilfe einer Anzahl von CCD-Linienab
tastern, wobei
der Optik (O) der opto-elektronischen Kamera ein optischer Strahlteiler (ST) nachgeordnet ist, in welchem abwechselnd Be reiche (ST₁, ST₃, . . .) mit annähernd vollständiger Transmis sion und Bereiche (ST₂, ST₄, . . .) mit annähernd vollständiger Reflexion ausgebildet sind, und aus der Anzahl von CCD-Linien abtastern (CCD₁, CCD₂, CCD₃, CCD₄, . . .) zwei in der Höhe ge geneinander versetzte und zum Strahlteiler (ST) hin ausgerich tete Langzeilenmodule (M₁, M₂) gebildet sind, dadurch gekenn zeichnet,
daß zwischen den Bereichen (ST₁, ST₃, . . .) mit annähernd vollständiger Transmission und solchen Bereichen (ST₂, ST₄, . . .) mit annähernd vollständiger Reflexion, um sie von einander zu trennen und um Beugungseffekte zu vermeiden, je weils kontinuierlich variierende Übergangszonen (ÜB₁, ÜB₂, ÜB₃, ÜB₄ . . . ) vorgesehen sind;
daß in jedem der Langzeilenmodule (M₁, M₂) freie Zwischenräume (FR) zwischen den CCD-Linienabtastern kürzer sind als die Län ge eines lichtempfindlichen Bereichs eines CCD-Linienabta sters, und
daß das erste Langzeilenmodul (M₁) nach dem Strahlteiler (ST) unterhalb von dessen transparenten Abschnitten (ST₁, ST₃, . . .) und das zweite Langzeilenmodul (M₂) seitlich von dem Strahl teiler (ST) neben dessen reflektierenden Abschnitten (ST₂, ST₄, . . .) so angeordnet sind, daß die Zentren der CCD-Linien abtaster (CCD₂, CCD₄, . . .) des zweiten Langzeilenmoduls (M₂) die Zentren der freien Zwischenräume (FR) des ersten Langzei lenmoduls (M₁) überdecken, und
die Längen der freien Zwischenräume (FR) in jedem Langzeilen modul (M₁, M₂) so kurz gewählt sind, daß für die opto-elektro nische Kamera
einerseits durch annähernd verlustfreie Signale aus dem Zentralbereich eines CCD-Linienabtasters hinter dem annä hernd voll durchlässigen respektive hinter dem annähernd voll reflektierenden Bereich des Strahlteilers (ST) und andererseits durch elektronische Summation von Signalen von benachbarten CCD-Linienabtastern (CCD₁, CCD₂; CCD₂, CCD₃; CCD₃, CCD₄; . . . .) in den Übergangszonen (ÜB₁, ÜB₂, ÜB₃, ÜB₄) entsprechenden Überdeckungsbereichen zwi schen den Langzeilenmodulen (M₁, M₂) ein radiometrisch weitgehend verlustfreies Signal gewährleistet ist.
der Optik (O) der opto-elektronischen Kamera ein optischer Strahlteiler (ST) nachgeordnet ist, in welchem abwechselnd Be reiche (ST₁, ST₃, . . .) mit annähernd vollständiger Transmis sion und Bereiche (ST₂, ST₄, . . .) mit annähernd vollständiger Reflexion ausgebildet sind, und aus der Anzahl von CCD-Linien abtastern (CCD₁, CCD₂, CCD₃, CCD₄, . . .) zwei in der Höhe ge geneinander versetzte und zum Strahlteiler (ST) hin ausgerich tete Langzeilenmodule (M₁, M₂) gebildet sind, dadurch gekenn zeichnet,
daß zwischen den Bereichen (ST₁, ST₃, . . .) mit annähernd vollständiger Transmission und solchen Bereichen (ST₂, ST₄, . . .) mit annähernd vollständiger Reflexion, um sie von einander zu trennen und um Beugungseffekte zu vermeiden, je weils kontinuierlich variierende Übergangszonen (ÜB₁, ÜB₂, ÜB₃, ÜB₄ . . . ) vorgesehen sind;
daß in jedem der Langzeilenmodule (M₁, M₂) freie Zwischenräume (FR) zwischen den CCD-Linienabtastern kürzer sind als die Län ge eines lichtempfindlichen Bereichs eines CCD-Linienabta sters, und
daß das erste Langzeilenmodul (M₁) nach dem Strahlteiler (ST) unterhalb von dessen transparenten Abschnitten (ST₁, ST₃, . . .) und das zweite Langzeilenmodul (M₂) seitlich von dem Strahl teiler (ST) neben dessen reflektierenden Abschnitten (ST₂, ST₄, . . .) so angeordnet sind, daß die Zentren der CCD-Linien abtaster (CCD₂, CCD₄, . . .) des zweiten Langzeilenmoduls (M₂) die Zentren der freien Zwischenräume (FR) des ersten Langzei lenmoduls (M₁) überdecken, und
die Längen der freien Zwischenräume (FR) in jedem Langzeilen modul (M₁, M₂) so kurz gewählt sind, daß für die opto-elektro nische Kamera
einerseits durch annähernd verlustfreie Signale aus dem Zentralbereich eines CCD-Linienabtasters hinter dem annä hernd voll durchlässigen respektive hinter dem annähernd voll reflektierenden Bereich des Strahlteilers (ST) und andererseits durch elektronische Summation von Signalen von benachbarten CCD-Linienabtastern (CCD₁, CCD₂; CCD₂, CCD₃; CCD₃, CCD₄; . . . .) in den Übergangszonen (ÜB₁, ÜB₂, ÜB₃, ÜB₄) entsprechenden Überdeckungsbereichen zwi schen den Langzeilenmodulen (M₁, M₂) ein radiometrisch weitgehend verlustfreies Signal gewährleistet ist.
2. Anordnung zur Verlängerung von Sensorzeilen in einer opto
elektronischen Kamera mit Hilfe einer Anzahl von aus mehreren,
parallel zueinander angeordneten CCD-Linienabtastern gebilde
ten CCD-Flächenabtastern, wobei
der Optik der opto-elektronischen Kamera ein optischer Strahlteiler nachgeordnet ist, in welchem abwechselnd Berei che mit annähernd vollständiger Transmission und Bereiche mit annähernd vollständiger Reflexion ausgebildet sind, und aus der Anzahl von CCD-Flächenabtastern zwei in der Höhe gegenein ander versetzte und zum Strahlteiler hin ausgerichtete Lang zeilenmodule gebildet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Bereichen mit annähernd vollständiger Trans mission und solchen Bereichen mit annähernd vollständiger Re flexion, um sie voneinander zu trennen und um Beugungseffekte zu vermeiden, jeweils kontinuierlich variierende Übergangszo nen vorgesehen sind;
daß in jedem der Langzeilenmodule freie Zwischenräume (FR) zwischen den CCD-Flächenabtastern kürzer sind als die Länge eines lichtempfindlichen Bereichs eines CCD-Flächenabtasters, und
daß das erste Langzeilenmodul nach dem Strahlteiler unterhalb von dessen transparenten Abschnitten und das zweite Langzei lenmodul seitlich von dem Strahlteiler neben dessen reflektie renden Abschnitten so angeordnet sind, daß die Zentren der CCD-Flächenabtaster des zweiten Langzeilenmoduls die Zentren der freien Zwischenräume des ersten Langzeilenmoduls über decken, und
die Längen der freien Zwischenräume (FR) in jedem Langzeilen modul so kurz gewählt sind, daß für die opto-elektronische Ka mera
einerseits durch annähernd verlustfreie Signale aus dem Zentralbereich eines CCD-Flächenabtasters hinter dem annä hernd voll durchlässigen respektive hinter dem annähernd voll reflektierenden Bereich des Strahlteilers und andererseits durch elektronische Summation von Signalen von benachbarten CCD-Flächenabtastern in den Übergangszo nen entsprechenden Überdeckungsbereichen zwischen den Langzeilenmodulen ein radiometrisch weitgehend verlust freies Signal gewährleistet ist.
der Optik der opto-elektronischen Kamera ein optischer Strahlteiler nachgeordnet ist, in welchem abwechselnd Berei che mit annähernd vollständiger Transmission und Bereiche mit annähernd vollständiger Reflexion ausgebildet sind, und aus der Anzahl von CCD-Flächenabtastern zwei in der Höhe gegenein ander versetzte und zum Strahlteiler hin ausgerichtete Lang zeilenmodule gebildet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Bereichen mit annähernd vollständiger Trans mission und solchen Bereichen mit annähernd vollständiger Re flexion, um sie voneinander zu trennen und um Beugungseffekte zu vermeiden, jeweils kontinuierlich variierende Übergangszo nen vorgesehen sind;
daß in jedem der Langzeilenmodule freie Zwischenräume (FR) zwischen den CCD-Flächenabtastern kürzer sind als die Länge eines lichtempfindlichen Bereichs eines CCD-Flächenabtasters, und
daß das erste Langzeilenmodul nach dem Strahlteiler unterhalb von dessen transparenten Abschnitten und das zweite Langzei lenmodul seitlich von dem Strahlteiler neben dessen reflektie renden Abschnitten so angeordnet sind, daß die Zentren der CCD-Flächenabtaster des zweiten Langzeilenmoduls die Zentren der freien Zwischenräume des ersten Langzeilenmoduls über decken, und
die Längen der freien Zwischenräume (FR) in jedem Langzeilen modul so kurz gewählt sind, daß für die opto-elektronische Ka mera
einerseits durch annähernd verlustfreie Signale aus dem Zentralbereich eines CCD-Flächenabtasters hinter dem annä hernd voll durchlässigen respektive hinter dem annähernd voll reflektierenden Bereich des Strahlteilers und andererseits durch elektronische Summation von Signalen von benachbarten CCD-Flächenabtastern in den Übergangszo nen entsprechenden Überdeckungsbereichen zwischen den Langzeilenmodulen ein radiometrisch weitgehend verlust freies Signal gewährleistet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4418903A DE4418903C2 (de) | 1993-06-15 | 1994-05-31 | Anordnung zur Aufteilung eines großformatigen Bildstreifens einer opto-elektronischen Zeilen- der Flächenkamera |
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DE4319731 | 1993-06-15 | ||
DE4418903A DE4418903C2 (de) | 1993-06-15 | 1994-05-31 | Anordnung zur Aufteilung eines großformatigen Bildstreifens einer opto-elektronischen Zeilen- der Flächenkamera |
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DE4418903C2 DE4418903C2 (de) | 1996-08-01 |
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DE4418903A Expired - Fee Related DE4418903C2 (de) | 1993-06-15 | 1994-05-31 | Anordnung zur Aufteilung eines großformatigen Bildstreifens einer opto-elektronischen Zeilen- der Flächenkamera |
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