DE69308254T2

DE69308254T2 - Abtastung Apparat und Verfahren mit einem Sprung der optischen Weglenge

Info

Publication number: DE69308254T2
Application number: DE69308254T
Authority: DE
Inventors: Bradley G Fritzel
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1992-09-16
Filing date: 1993-09-15
Publication date: 1997-10-02
Anticipated expiration: 2013-09-16
Also published as: EP0588605B1; US5339188A; EP0588605A1; DE69308254D1; ES2097989T3; JPH06235877A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein optische Abtast- oder Erfassungseinrichtungen und insbesondere eine Abtasteinrichtung, die zum stufenweisen Abtasten mit fester Blickrichtung in der Lage ist, um dadurch das Gesichtsfeld eines starr blickenden Abtastarray zu erweitern.
Optische Abtasteinrichtungen werden seit langem in Zielverfolgungs- und Erfassungssystemen wie etwa bei Vorwärtsinfrarot-Radarsystemen in Luftfahrzeugen eingesetzt. In einem typischen optomechanischen Abtaster wird im allgemeinen ein rotierender Abtastspiegel verwendet, um ein lineares Abtastmuster auf einem Ziel zu erzeugen. Gekoppelt mit der Vorwärtsbewegung eines Luftfahrzeuges zum Beispiel wird das von dem rotierenden Abtastspiegel erzeugte lineare Abtastmuster in ein Sägezahn oder Dreieckabtastmuster umgeformt, und so kann eine Fläche wirkungsvoll abgetastet werden. Die Abtastung wird zudem in aktiven und passiven Moden bewerkstelligt. In einem passiven Modus "schaut" die Abtasteinrichtung einfach auf eine Zielfläche und empfängt von dem Abtastziel herrührende Signale und reflektiert sie zu einem Detektor, wie etwa in einem Systemaufbau zum Abtasten einer von einem Ziel herrührenden infraroten Strahlung. In einem aktiven Abtastmodus enthält die Abtasteinrichtung auch eine Signalquelle, wie etwa einen Laser, die ein Signal aussendet. Die Abtasteinrichtung empfängt einen Teil des Signais, das von dem Ziel zurück reflektiert wird, am Detektor. Information, die aus dem zum Abtaster zurück reflektierten Signal hergeleitet wird, erlaubt die Bestimmung einer Zahl von Teilinformationen, wie etwa den Abstand des Objektes vom Abtaster oder die allgemeine Gestalt des Objektes. Häufig erfordert die Abtastanwendung, daß eine Fläche sehr schnell abgetastet wird. Während es im allgemeinen kein Problem macht, die mechanischen Elemente des Abtasters mit höheren Frequenzen zu betreiben, sind Abtasteinrichtungen oft durch die Geschwindigkeit, mit der die Detektorelemente Information aufnehmen können, begrenzt.
Starr blickende Abtasteinrichtungen, d.h., Einrichtungen, die mehrere zu einem Array zusammengebaute Detektorelemente aufweisen, erlauben größere Aufnahme von Information und erhöhen auf diese Weise die Geschwindigkeit des Abtastsystems. In solchen Einrichtungen empfängt das Array von Elementen Information von einer Fläche innerhalb seines Gesichtsfeldes simultan durch sogenanntes elektronisches Abtasten. Diese Einrichtungen sind ebenso in der Lage, in passiven oder aktiven Abtastmoden zu arbeiten. Der Nachteil starr blickender Abtastarrays liegt darin, daß sie ein begrenztes Gesichtsfeld, das im allgemeinen durch die Zahl von Detektoren in dem Array bestimmt wird, aufweisen. Ein verdeutlichendes Beispiel für dieses enge Gesichtsfeld ist das verhältnismäßig begrenzte Bild, das durch die Linsen einer Kamera gesehen wird, gegenüber dem Bild, das mit dem menschlichen Auge gesehen wird. Unter diesem Aspekt gibt es einen Bedarf dafür, das Gesichtsfeld starr blickender Abtasteinrichtungen zu erweitern.
Ein Verfahren zum Erweitern des Gesichtsfeldes starr blickender Abtasteinrichtungen ist einfach, größere Abtastarrays aufzubauen. Unglücklicherweise erhöht die große Zahl von Detektorelementen, die erforderlich ist, um das Gesichtsfeld wesentlich zu erweitern, die Größe, das Gewicht, die Kosten und die technische Komplexität der Abtasteinrichtung. Eine zweite Methode liegt darin, eine mechanische Vorrichtung zu bauen, die das starr blickende Array bewegt oder unter verschiedenen Winkeln abtastet. Die Vorrichtung bewegt das Array zu einem Blickwinkel, gestattet dem Abtaster, unter diesem Blickwinkel während einer Zeitspanne abzutasten, bewegt das Array zu einem neuen Blickwinkel und so weiter. Die Start-Stop-Bewegung, die durch Bewegen des Abtasters zu verschiedenen Blickwinkeln erzeugt wird, führt allerdings zu Beschleunigungen in der Mechanik, erfordert große Leistungsbeträge und übt Kräfte auf das Halterungssystem aus und erfordert robustere und notwendigerweise schwerere Halterungssysteme. Alle diese Eigenschaften sind unerwünscht, insbesondere wenn das Abtastgerät bei Anwendungen in Luftfahrzeugen oder Raumfahrzeugen eingesetzt werden soll.
Eine andere Methode zum Erweitern des Gesichtsfeldes starr blickender Abtastarrays ist es, eine Abtasteinrichtung zu schaffen, die die Abtastung bei einer Anzahl von unterschiedlichen Blickwinkeln durchführt und die aus einem bestimmten Blickwinkel empfangenen Signale zu einem einzigen starr blickenden Abtastarray reflektiert. So eine Anordnung verknüpft vorteilhafterweise das erweiterte Gesichtsfeld, das bei optomechanischen Abtastern verfügbar ist, mit der Geschwindigkeit von elektronischem Abtasten bei einem starr blickenden Abtastarray. Bisherige Einrichtungen haben oszillierende Spiegel oder vertikal und horizontal rotierende Prismen zum Festhalten oder "Starren" eingesetzt, während sie bei einem bestimmten Blickwinkel abtasteten und sie sich dann zu einem neuen Blickwinkel bewegten oder "sprangen", bei diesem neuen Blickwinkel abtasteten und so weiter. Während diese Systeme geeignet zum Bereitstellen passender stufenweiser Abtastmuster unter fester Blickrichtung sind, leiden sie auch unter den Nachteilen, die damit verbunden sind, daß die Abtastapparatur veranlaßt wird, Start-Stop-Bewegungen zu machen, die nötig sind, um den Spiegel oder das Prisma von einem Blickwinkel zu einem anderen Blickwinkel einzustellen. Deshalb wäre es wünschenswert, ein stufenweises Abtastmuster unter fester Blickrichtung mit einer gleichmäßigen Bewegung zu schaffen.

Kurfassung der Erfindung

Gemäß der im Anspruch 1 definierten Erfindung wird eine Einrichtung zum stufenweisen Abtasten mit fester Blickrichtung mit einem Reflektor, der eine Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen aufweist, bereitgestellt. Jede Reflektoroberfläche ist unter einem Winkel zu den anderen Oberflächen angeordnet. Es ist vorgesehen, daß der Reflektor um eine erste Achse gedreht werden kann, während der Reflektor im wesentlichen gleichzeitig um eine zweite, vorzugsweise einem Array von Detektorelementen zugeordnete Achse kreist.
Auf eine solche Art und Weise wird das Gesichtsfeld des Arrays mit fester Blickrichtung erweitert, während die Stop-Start-Bewegungen und die mit bekannten Techniken verbundenen Probleme beseitigt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Andere Vorteile, Merkmale und Nutzen der vorliegenden Erfindung werden einem Fachmann aus der folgenden schriftlichen Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen deutlich, wobei
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Einrichtung zum stufenweisen Abtasten mit fester Blickrichtung der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Spiegels der Abtasteinrichtung der vorliegenden Erfindung zur weiteren Verdeutlichung der reflektierenden Oberfläche ist;
Fig. 3A, 3B und 3C Ansichten sind, die die Dreh- und Umkreisungsbewegung der Abtrasteinrichtung verdeutlichen;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer zusätzlichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wobei der Antriebsmotor am Gehäuse der Abtasteinrichtung in einem Achslager gelagert ist; und
Fig. 5 eine Ansicht eines Teils von Fig. 1 ist und zeigt, daß die Abtasteinrichtung der vorliegenden Erfindung eine Signalquelle einschließt.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die Vorrichtung 10 zum stufenweisen Abtasten mit fester Blickrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, erzeugt ein Muster der stufenweisen Abtastung bei fester Blickrichtung durch die Kombination aus Drehbewegung und umlaufender Bewegung eines Vielfacetten-Spiegels 12 um eine Abtastpupille 14. Diese Kombination aus Drehbewegung und umlaufender Bewegung bewirkt, daß die Abtastpupille 14 der Abtastvorrichtung 10 in einer festen Winkelbeziehung zu einer abgetasteten Sichtlinie gehalten wird, wenn der Spiegel eine Facette über die Abtastpupille dreht und umkreisen läßt. Für jede Facette, die vor die Abtastpupille gedreht wird, entstehen neue Winkelbeziehungen zwischen der Pupille und einer neuen abgetasteten Sichtlinie. Ein Array von Detektorelementen oder ein Array 15 zum Abtasten mit fester Blickrichtung wird an der Abtastpupille angeordnet und erhält damit Eingangssignale von dem abgetasteten Ziel. Es sollte so verstanden werden, daß das Array zum Abtasten mit fester Blickrichtung auf der Basis der besonderen Abtasterfordernisse ausgewählt wird, daß aber das Array im allgemeinen aus einem oder mehreren Festkörper Ladungsspeicherelementen (CCD) besteht, die so ausgelegt sind, daß sie optische Eingangsgrößen bei einer gewünschten Wellenlänge empfangen und ein elektrisches Ausgangssignal als Antwort darauf erzeugen. Die Prozedur des Abtasten mit fester Blickrichtung wird für jede der Facetten des Spiegels 12 wiederholt und beginnt dann wieder, wodurch ein vergrößertes Gesichtsfeld für das einzelne Array zum Abtasten mit fester Blickrichtung bereitgestellt wird.
Wendet man sich zudem der Fig. 2 zu, so sieht man den Vielfacetten-Spiegel 12 in der vorliegenden Ausführungsform mit drei Facetten, 16, 18 bzw. 20. Es ist jedoch so zu verstehen, daß der Spiegel 12 eine Facettenzahl von zwei oder mehr haben kann. Facetten 16, 18 und 20 sind bezüglich jedem anderen aufspannenden, durch die Pfeile 22, 24 und 26 angezeigten Blickwinkel unter differierenden Winkeln ausgerichtet (Pfeile 22 und 26 in Fig. 1 gestrichelt dargestellt). Deshalb kann durch Hinzufügen von Facetten und Ändern der Winkelorientierung der Facetten eine breite Vielfalt von Blickwinkeln erzeugt werden.
Bleibt man weiter bei Fig. 2, so würde, wenn ein kollimierter Lichtstrahl wie durch Pfeil "B" angezeigt, dazu veranlaßt wird, sich zusätzlich zum Verschieben entlang einer Abtast-Sichtlinie im Raum unter einem festen Winkel im Raum um einen Kreis auf dem Spiegel 12 zu verschieben, allgemein bei "C" angezeigt, der reflektierte Strahl zusätzlich zur Verschiebung entlang einer Abtast- Sichtlinie im Raum ebenfalls die Winkelorientierung wechseln, wenn er zwischen den Facetten überspringt. Während der Zeit, in der sich der Strahl über die Oberfläche einer bestimmten Facette verschiebt, beispielsweise Facette 18, würde der Strahl unter einem dem Blickwinkel der Facette 18 entsprechenden konstanten Winkel reflektiert werden, wie durch den Pfeil 24 angezeigt. Beim Übertritt des Strahls von einer Facette zur nächsten würde jedoch eine sprunghafte Winkeländerung in der reflektierten Richtung des Strahls auftreten, und der Strahl würde unter einem neuen Winkel, der einem neuen Blickwinkel, wie durch die Pfeile 22 und 26 für die Facetten 16 bzw. 20 angezeigt, entspricht, reflektiert werden. In dieser Hinsicht kann man sagen, daß der Strahl unter einem gegebenen Blickwinkel "starrt", wenn er sich über eine Facette hinweg verschiebt und beim Überqueren von Facetten zu einem neuen Ausblick "springt". In der Praxis muß bei optischen Systemen der starr blickende Detektor, oder die Signalquelle in einem aktiven Abtastsystem, an der Pupille des Abtastsystems angeordnet und in einer feststehenden Position bezüglich der optischen Achse des optischen Systems gehalten werden. Um das oben beschriebene Muster des stufenweisen Abtasten bei fester Blickrichtung zu erzeugen muß der Spiegel oder Reflektor so betätigt werden, daß er eine deutliche Bewegung der Pupille, die dabei den Spiegel umläuft, erzeugt.
Nimmt man dann auf Fig. 1 Bezug, so ist dort der auf eine Welle 28 montierte Spiegel 12 gezeigt, wobei die Ebene des Spiegels 12 senkrecht zur Achse der Welle 28 steht und für eine Drehbewegung damit fest verbunden ist. Die Welle 28 ist durch den Arm 30 hindurch gelagert und besitzt an einem zweiten Ende 33 befestigt eine Riemenscheibe 34, um die Drehbewegung auf die Welle zu übertragen. Der Arm 30 ist in der Nähe seiner Mitte mit einer geeigneten Keilwellennut- oder Keilverbindung auf der Welle 36 montiert, so daß der Arm 30 dazu veranlaßt wird, sich zusammen mit der Welle 36 zu drehen. Die Welle 36 erstreckt sich durch ein Gehäuse 38 und ist darin für eine Drehbewegung in geeigneter Weise gelagert und ist zum Aufnehmen des von einem Motor 40 zugeführten Drehantriebes direkt gekoppelt. Auf einem zweiten Ende des Arms 30 ist eine Masse 42 montiert, die ein Gegengewicht für den Massenausgleich des Gerätes 10 bereit stellt.
Das Gehäuse 38 ist in Fig. 1 generell als Box dargestellt. In der Praxis wird es von Vorteil sein, wenn das Gehäuse 38 zum Befestigen des Gerätes 10 in einem Fahrzeug wie etwa ein Flugzeug oder Raumfahrzeug geeignet aufgebaut ist. Am Gehäuse und sich davon nach außen erstreckend ist der Nabenkörper 44 befestigt, der eine integral ausgebildete Riemenscheibe 46 aufweist. Der Motor ist am Gehäuse befestigt und liefert die Antriebsenergie für die Welle 36. Der Riemen 48 verbindet die Riemenscheibe 34 mit der Riemenscheibe 46 und bewirkt damit eine gegenläufige Drehung der Welle 26 als Antwort auf eine Drehbewegung des Armes 30.
Bleibt man weiterhin bei der Fig. 1 und betrachtet ferner die Figuren 3A, 3B und 3C, so wird dort die Funktionsweise der Einrichtung zum stufenweisen Abtasten mit fester Blickrichtung erläutert. Fig. 3A zeigt die Abtasteinrichtung in einer ersten Position und das Abtasten in einer ersten Richtung, wie durch Pfeil 22 angezeigt. Auf diese Weise werden Bilder rechts von der Abtasteinrichtung, wie in Fig. 3A gezeigt, zur Abtastpupille 14 und ebenfalls zum fest blickenden, an der Abtastpupille angeordneten Array 15 reflektiert. Der Drehantrieb vom Motor 40 bewirkt, daß sich der Arm 30, wie durch den Pfeil "O" angedeutet, im Uhrzeigersinn um die Achse "X" dreht, und so der Spiegel 12 veranlaßt wird, sich auf einer Bahn um die Abtastpupille herum zu bewegen. Im wesentlichen simultan zur Umkreisungsbewegung des Spiegels 12 verursacht die Einwirkung des Riemens 48 auf die Riemenscheiben 34 und 46 ferner, daß sich der Spiegel 12, wie durch den Pfeil "R" angedeutet, um die Achse "Y" im Gegenuhrzeigersinn dreht. Auf diese Weise hat sich, wenn der Arm 30 bis zu der in Fig. 3B angezeigten Position gedreht wird, der Spiegel 12 so auf einer Umlaufbahn bewegt und ist so gedreht worden, daß die Facette 22 nun auf einer Linie mit der Abtastpupille 14 liegt, und Bilder auf der linken Seite der Abtasteinrichtung 10 in Fig. 3B so wie durch den Pfeil 26 angezeigt gesehen werden. Wenn sich der Arm 30 weiter bis zu der in Fig. 3C gezeigten Position dreht, bewegt sich der Spiegel 12 in ähnlicher Weise auf einer Umlaufbahn und dreht sich so, daß die Facette 18 jetzt auf einer Linie mit der Abtastpupille 14 liegt, und es werden direkt auf einer Linie mit der Abtasteinrichtung 10 liegende Bilder wie in Fig. 3C gezeigt gesehen.
Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung wird die Abtasteinrichtung 10 durch Betreiben des Motors 40 bei konstanter Drehgeschwindigkeit in Gang gesetzt, wodurch der Spiegel 12 um die Abtastpupille 14 auf einer Umlaufbahn geführt und gedreht wird. Einmal in Gang gesetzt, wird die Abtasteinrichtung 10 ohne Start-Stop-Bewegungen, und damit ohne damit zusammenhängende mechanische Beschleunigungen, schrittweise unter fester Blickrichtung abtasten. In der bevorzugten Ausführungsform haben die Riemenscheiben 34 und 46 ungefähr den gleichen Durchmesser, so daß der Spiegel 12 mit im wesentlichen der gleichen Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, mit der er sich auf seiner Umlaufbahn bewegt. Dies ermöglicht ein Abtasten unter einer Anzahl von Blickwinkeln, die der Zahl von Facetten im Spiegel 12 für jede Umlaufbahn entspricht. Der Durchmesser der Riemenscheiben 34 und 46 kann geändert werden, um unterschiedliche Winkelgeschwindigkeiten bei der Drehbewegung und der Umkreisung zu bekommen, abhängig von der Anwendung der Abtastung.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Signalquelle 56 (Fig. 5), wie etwa ein Laser, der Abtasteinrichtung 10 hinzu gefügt werden, um in einem aktiven Modus abzutasten. Bei der Beschreibung dieser und anderer Ausführungsformen werden gestrichene Bezugszeichen verwendet, um gleiche Elemente wie bei der vorhergehenden Ausführungsform zu bezeichnen. Die Signalquelle 56 wird an der Abtastpupille 14' angeordnet und auf den Spiegel 12 gerichtet. Wenn sich der Spiegel 12 in Bezug auf die Abtastpupille 14' auf einer Umlaufbahn bewegt und dreht wird der Lichtstrahl dazu veranlaßt, unter festen Winkeln entsprechend den Facetten 16, 18 und 20 des Spiegels 12 abzutasten, und das ist beispielsweise durch den Pfeil 24' für die Facette 18 gezeigt. Wenn die Signalquelle 56 mit einem starr blickenden Abtastarray oder einem anderen Detektorelement (nicht gezeigt), das ebenfalls bei der Abtastpupille 14' angeordnet ist, kombiniert wird, so kann der Teil des Quellensignals, der von dem abgetasteten Ziel entlang des Sichtwinkels zurück reflektiert wird, gezeigt durch den gestrichelten Pfeil 58, empfangen werden, wodurch man ein aktives Abtasten erzielt.
Die Abtasteinrichtung kann ferner reaktionslos gemacht werden, d.h. so, daß Motordrehmomente oder Kreiselmomente des Abtastmechanismus nicht durch das Gehäuse 38 hindurch wirken und auf diese Weise auf das das Gerät tragende Fahrzeug übertragen werden. Wie schematisch aus Fig. 4 ersichtlich, schließt der Motor 40' ein Motorgeh'use 62 ein, in dem ein erster Satz von Stator- oder Feldwicklungen 64 eingeschlossen sind, und ein Rotor oder Läufer 66 mit innerhalb des Motorgehäuses 62 gelagerter Welle 68 und Wicklungen 70. Es wird von Vorteil sein, daß abhängig von der Anwendung, in der die Abtasteinrichtung 10 eingesetzt wird, und der zur Verfügung stehenden Energiequelle, der Motor 40' entweder ein Gleichstrom- oder ein Wechselstrommotor sein kann. Das Motorgehäuse 62 ist ferner mit dem Gehäuse 38' über geeignete, bei 72 gezeigte Lager gelagert verbunden. So wird, wenn man die Abtasteinrichtung einschaltet, sich das Motorgehäuse 62 entgegen der Richtung der Umlaufbahn des Spiegels 12 drehen und auf diese Weise eine Drehmomentübertragung auf das Gehäuse 38' ausschließen. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft bei Anwendungen in Raumfahrzeugen, wo eine Kraftübertragung auf das Fahrzeug unerwünscht ist oder wo das Gehäuse 38' leicht sein muß und deshalb eingeschränkte bauliche Möglichkeiten aufweist.
Während mehrere Ausführungsformen beschrieben worden sind, um die Grundzüge der vorliegenden Erfindung zu verdeutlichen, ist es selbstverständlich, daß die Erfindung auf andere Weise ausgeführt werden kann, ohne von diesen Grundzügen abzuweichen. Zum Beispiel wird ein Fachmann aus der Beschreibung, den beigefügten Zeichnungen und Ansprüchen ohne weiteres erkennen, daß verschiedene Änderungen, Modifikationen und Variationen darin durchgeführt werden können, ohne von dem in den folgenden Ansprüchen festgelegten Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Vorrichtung zum stufenweisen Abtasten mit fester Blickrichtung, mit:

einem Reflektor (12), der eine Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen (16,18,20) aufweist, die alle in einem Winkel zueinander angeordnet sind; und

einer Dreheinrichtung (34,40,46,48), die den Reflektor (12) veranlaßt, sich in einer ersten Winkelrichtung um eine erste Achse (Y) zu drehen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung ferner Einrichtungen (30,36) umfaßt, die den Reflektor (12) veranlassen, sich gleichzeitig auf einer Umlaufbahn in einer zweiten Winkelrichtung um eine zweite Achse (X) zu bewegen, so daß Lichtsignale von einem Gesichtsfeld von den reflektierenden Oberflächen zu einer Abtastpupille reflektiert werden.

2. Vorrichtung zum stufenweisen Abtasten mit fester Blickrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (12) einen Spiegel umfaßt, der eine Mehrzahl von Facetten aufweist.

3. Vorrichtung zum stufenweisen Abtasten mit fester Blickrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Signaldetektions-Einrichtung (15) zum Empfangen der vom Reflektor reflektierten Lichtsignale umfaßt.

4. Vorrichtung zum stufenweisen Abtasten mit fester Blickrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaldetektions-Einrichtung (15) ein Array von Detektorelementen umfaßt.

5. Vorrichtung zum stufenweisen Abtasten mit fester Blickrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Lichtsignal-Erzeugungseinrichtung (56) zum Erzeugen eines auf den Reflektor (12) gerichteten Abtaststrahls aufweist.

6. Vorrichtung zum stufenweisen Abtasten mit fester Blickrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungs-Einrichtung (56) einen Laser aufweist.

7. Vorrichtung zum stufenweisen Abtasten mit fester Blickrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Winkeldrehung des Reflektors (12) der Richtung der Winkeldrehung der Umlaufbahn entgegengesetzt ist.

8. Vorrichtung zum stufenweisen Abtasten mit fester Blickrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Reflektor (12) im wesentlichen mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit dreht und um die Umlaufbahn bewegt.

9. Vorrichtung zum stufenweisen Abtasten mit fester Blickrichtung nach Anspruch 1, wobei die Dreheinrichtung folgende Merkmale umfaßt:

ein Gehäuse (38');

einen Motor (40), der an das Gehäuse montiert ist;eine erste Welle (68), die in dem Gehäuse in einem Achslager angeordnet und mit einem ersten Ende mit dem Motor für eine Drehbewegung verbunden ist;

ein Querträgerelement (30), das an einem zweiten Ende der ersten Welle für eine Drehbewegung damit befestigt ist;

eine zweite Welle (33), die in einem Achslager durch das Querträgerelement angeordnet und mit einem ersten Ende des Reflektors (12) verbunden ist, um die Drehbewegung darauf zu übertragen;

eine erste Riemenscheibe (34), die mit einem ersten Ende der zweiten Welle verbunden ist;

eine zweite Riemenscheibe (46), die an dem Gehäuse befestigt ist; und

einen Antriebsriemen (48), der die erste Riemenscheibe mit der zweiten Riemenscheibe verbindet.

10. Vorrichtung zum stufenweisen Abtasten mit fester Blickrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung ferner eine Masse (42) umfaßt, die an dem Querträgerelement (30) zum Massenausgleich der Dreheinrichtung befestigt ist.

11. Vorrichtung zum stufenweisen Abtasten mit fester Blickrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ferner ein Motorgehäuse (62) umfaßt, das mittels einem Achslager mit dem Gehäuse (38') verbunden ist.

12. Verfahren zum stufenweisen Abtasten mit fester Blickrichtung, mit:

a) Bereitstellen eines Reflektors (12), der eine Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen (16,18,20) aufweist, wobei die reflektierenden Oberflächen in unterschiedlichen Winkeln zueinander sind:

b) Bewegen des Reflektors auf einer Umlaufbahn um eine zweite Achse (X), die durch den Mittelpunkt einer Abtastpupille geht;

c) Drehen des Reflektors um elne erste Achse (Y), die durch dessen Mittelpunkt geht;

d) Empfangen von Lichtsignalen an den reflektierenden Oberflächen; und

e) Reflektieren der Lichtsignale hin zu der Abtastpupille.