DE69805163T2

DE69805163T2 - Optisches system

Info

Publication number: DE69805163T2
Application number: DE69805163T
Authority: DE
Inventors: E Couture; A Eckel
Original assignee: Raytheon Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1997-02-19
Filing date: 1998-02-12
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2018-02-13
Also published as: WO1998037449A1; JP2001512586A; US5953155A; DE69805163D1; EP0961944B1; CA2274086A1; CA2274086C; EP0961944A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches System mit einem ausgewählten eines Paares von Blickfeldern, wobei das System folgendes enthält:
einen primären Reflektor;
einen sekundären Reflektor;
ein lichtbrechendes optisches System; und
eine Antriebseinrichtung zur Orientierung des sekundären Reflektors auf einen ersten Bereich in optischer Ausrichtung mit dem primären Reflektor, um das optische System mit einem des Paares von Blickfeldern auszustatten und zur Reorientierung des sekundären Reflektors auf einen zweiten Bereich außerhalb der optischen Ausrichtung mit dem primären Reflektor, wodurch das lichtbrechende optische System in die Lage versetzt wird, ein optisches System mit einem zweiten des Paares von Blickfeldern zu versehen.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, optische Systeme, die so ausgebildet sind, daß sie entweder ein verhältnismäßig breites Blickfeld oder ein verhältnismäßig schmales Blickfeld innerhalb eines vergleichsweise kleinen Packungsvolumens, d. h. in der Größenordnung von weniger als 1639 cm³ (100 Kubikzoll) liefern.
Wie in der Technik bekannt ist, werden optische Systeme in einem breiten Bereich von Anwendungsfällen von Kameras bis hin zu Raketensuchköpfen verwendet. Bei der Anwendung in Raketensystemen ist das optische System vor einem Detektor angeordnet, beispielsweise einem Infrarotdetektor, um Infrarotenergie von dem Zielobjekt auf den Detektor zu fokussieren. In einigen Systemen muß das optische System in verschiedenen Phasen des Fluges der Rakete ein jeweils unterschiedliches Blickfeld haben. Weiter begrenzen wegen des verhältnismäßig geringen Raumes, der innerhalb einer Rakete zur Verfügung steht, die Beschränkungen bezüglich der Packung die erzielbaren Auflösungen und das erreichbare Blickfeld bei vielen optischen Systemen. Hochauflösende Infrarotsysteme in Verbindung mit Anforderungen bezüglich eines großen Blickfeldes machen große Apperturen und Brennweiten erforderlich, die den Anforderungen bezüglich einer geringen Baugröße widersprechen.
Beispielsweise ist in einem Anwendungsfall eine Änderung des Blickfeldes im Verhältnis von 4 : 1 erforderlich. Es sei auf Fig. 1 Bezug genommen. Hier ist ein herkömmliches lichtbrechendes optische System hoher Auflösung gezeigt, welches Energie auf einen Detektor 12, hier eine in einer Fokalebene gelegene Anordnung von Detektorelementen zur Verarbeitung durch einen Prozessor 15 gezeigt. Die Brennweite des optischen System 10 nach Fig. 1 ist vorliegend 200 mm. Das lichtbrechende optische System 10, das in Fig. 1 gezeigt ist, besitzt zwei Gruppen 14a und 14b von lichtbrechenden Linsen mit einem dazwischenliegenden Bereich 13.
Es sei nun auf Fig. 2 Bezug genommen. Das System 10 ist in der dargestellten Weise verkürzt, indem die Linsengruppe 12b näher an die Linsengruppe 14a herangerückt ist. Hier beträgt die Brennweite 50 mm und es wird ein größeres Blickfeld des optischen System 10' erreicht. Es sei zunächst bemerkt, daß das Systems 10' eine niedrigere Auflösung als das optische System 10 (Fig. 1) hat. Es sei auch bemerkt, daß in dem Bereich 13' des optischen Systems 10' (Fig. 2) die Strahlwinkel steiler sind und größere Breite haben, als in dem Bereich 13 von Fig. 1, was auf der Verminderung der Brennweite von 4 : 1 beruht. Weiter besteht eine zusätzliche Beschränkung, die für Infrarot-Abbildungssysteme eigentümlich ist, in der Anordnung der optischen Aperturblende innerhalb des Dewar-Kühlvolumens, um Hintergrund-Fremdstrahlung zu reduzieren, wodurch die Empfindlichkeit des Suchkopfes verbessert wird. Nimmt man diese Beschränkung als gegeben an, so ist es außerordentlich wünschenswert, eine Optik mit Rückabbildungskonfiguration zu verwenden, um die Forderung einer sehr großen Apertur der Optik zu vermeiden.
Nun sei Fig. 3 betrachtet. Hier ist ein herkömmliches catadioptrisches System 10" hoher Auflösung gezeigt. Das System 10" enthält eine optische Cassegrain-Anordnung mit einem Primärreflektor 20 und einem Sekundärreflektor 22. Das optische System 10" enthält ein lichtbrechendes optische System 24 und den Detektor 12, vorliegend eine in der Fokalebene gelegene Anordnung von Detektorelementen. Der Primärreflektor 20, der Sekundärreflektor 22 und das lichtbrechende optische System 24 sind so angeordnet, daß sie Energie auf den Detektor 12 lenken. Das optische System 10" ist also ein catadioptrisches optisches System hoher Auflösung mit komprimierter körperlicher Länge von der halben Brennweite des optischen Systems 10 nach Fig. 1. Jetzt sei Fig. 4 betrachtet. Das optische System 10" (Fig. 3) ist, wie dargestellt, so ausgebildet, daß der Sekundärreflektor 22 nach rückwärts näher an das lichtbrechende optische System 42 herangesetzt ist. Das resultierende optische System 10''' hat theoretisch eine Brennweite von 50 mm und ist längenmäßig nur ein Viertel im Vergleich zu der Länge des optischen Systems 10" (Fig. 3). Es sei jedoch bemerkt, daß eine erhöhte Strahlenabdeckung herrscht und die lokale f-Größe zwischen den Reflektoren hierdurch vermindert ist, was in einer Konstruktion resultiert, die sich nicht als praktisch erweist.
Zusammengefaßt ist zu sagen, daß bei einem System, das eine Packungslängendimension kleiner als die Brennweite des optischen Systems erfordert, ein lichtbrechendes optisches System hoher Auflösung nicht praktisch zweckmäßig ist (Fig. 1), während ein catadioptrisches System (Fig. 3) verwendet werden kann. Wenn nun eine Brennweite von einem Viertel gefordert wird, resultiert die Bewegung des Sekundärreflektorteiles des catadioptrischen Systems auf das lichtbrechende optische System hin in einer unpraktischen Konstruktion (Fig. 4) wegen einer stark vergrößerten Blockade des eintreffenden Lichtes und einem beachtlichen Anwachsen des erforderlichen Durchmessers des Primärreflektors. Weiter ergibt sich bei dem resultierenden optischen System (Fig. 4) eine große Änderung im effektiven f-Wert, da eine große Änderung in der Energiemenge auftritt, die von dem Detektor aufgrund der vergrößerten Abschattung aufgefangen wird, d. h., auf den Detektor trifft.
Die EP-A-0145845 beschreibt ein System der zuvor eingangs definierten Art, bei welchem der Primärreflektor ein mittig mit einer Öffnung versehener konkaver Spiegel ist, wobei in der Öffnung des Spiegels und koaxial zu dem Primärreflektor gelegen ein lichtbrechendes optisches System angeordnet ist.
Das zuerst erwähnte lichtbrechende System befindet sich vor dem konkaven Primärreflektor und ist koaxial mit dem Relaisystem, um mit dem Relaisystem allein ein optisches System zu bilden, das ein weites Blickfeld erzeugt. Der Sekundärreflektor, der konvex ist, kann in eine Position zwischen dem erstgenannten lichtbrechenden System und dem Relaisystem bewegt werden, um mit dem Primärreflektor und dem Relaisystem bei der Bildung eines optischen Systems zusammen zu wirken, welches ein engeres Blickfeld hat.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein optisches System der zuvor eingangs definierten Art dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung derart mit dem lichtbrechenden optischen System gekoppelt ist, daß sie das lichtbrechende optische System im ersten Bereich ausrichtet, wobei sich der sekundäre Reflektor im zweiten Bereich befindet, wobei der sekundäre Reflektor und das optische System an einer gemeinsamen Halterung montiert sind und die Antriebseinrichtung die Halterung derart dreht, daß der sekundäre Reflektor und das lichtbrechende optische System orientiert und reorientiert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein optisches System geschaffen, das ein ausgewähltes eines Paares von Blickfeldern aufweist. Das optische System enthält eine primären Reflektor, einen sekundären Reflektor, ein lichtbrechendes optisches System und eine Antriebseinrichtung zur Orientierung des sekundären Reflektors auf einen ersten Bereich in optischer Ausrichtung mit dem primären Reflektor zur Bildung des optischen Systems mit einem des Paares von Blickfeldern und zur Reorientierung des sekundären Reflektors auf einen zweiten Bereich außerhalb der optischen Ausrichtung mit dem primären Reflektor und zur Orientierung des lichtbrechenden optischen Systems auf den ersten Bereich zur Bildung eines lichtbrechenden optischen Systems mit einem zweiten des Paares von Blickfeldern.
Das bevorzugte optische System enthält einen Detektor und ein zweites lichtbrechendes optisches System, das zwischen dem ersten Bereich und dem Detektor angeordnet ist. Der Detektor enthält eine Anordnung von Detektorelementen. Es ist ein Prozessor vorgesehen, um die Energie zu verarbeiten, die entweder von dem sekundären Reflektor oder dem erstgenannten lichtbrechenden optischen System auf die Mehrzahl von Detektorelementen gerichtet wird. Der Prozessor verarbeitet Energie von Pixeln, die von der Mehrzahl von Detektorelementen gebildet werden, welche eine kleinere Fläche haben, wenn die Energie durch den sekundären Reflektor aufgebracht wird, als wenn die Energie durch das erstgenannte lichtbrechende optische System aufgebracht wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der sekundäre Reflektor und das erstgenannte lichtbrechende optische System an einer gemeinsamen Halterung montiert und ein Motor schwingt kardanisch die Halterung um den Primärreflektor, um den sekundären Reflektor zu orientieren und zu reorientieren.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Andere Merkmale der Erfindung sowie diese selbst werden noch deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen. In diesen stellen dar:
Fig. 1 eine schematische Skizze eines lichtbrechenden optischen Systems nach dem Stande der Technik zur Erzeugung eines verhältnismäßig schmalen Blickfeldes bei hoher Auflösung;
Fig. 2 eine schematische Skizze eines lichtbrechenden optischen Systems gemäß dem Stande der Technik ähnlich Fig. 1, welches so ausgebildet ist, daß es ein verhältnismäßig breites Blickfeld bei niedriger Auflösung erzeugt;
Fig. 3 eine schematische Skizze eines catadioptrischen optischen Systems gemäß dem Stande der Technik mit einer Länge halb so groß wie die Länge des optischen Systems nach Fig. 1, wobei dieses System so ausgebildet ist, daß es dasselbe verhältnismäßig schmale Blickfeld bei hoher Auflösung erzeugt wie dies durch das optische System nach Fig. 1 erzeugt wird;
Fig. 4 eine schematische Skizze eines theoretischen catadioptrischen optischen Systems gemäß dem Stande der Technik ähnlich demjenigen von Fig. 3, welches so ausgebildet ist, daß es ein verhältnismäßig breites Blickfeld bei niedriger Auflösung erzeugt;
Fig. 5A eine vereinfachte Frontansicht, welche ein optisches System gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, das so konfiguriert ist, daß es ein schmales Blickfeld erzeugt;
Fig. 5B eine vereinfachte Frontansicht, welche ein optisches System nach der Erfindung zeigt, wenn es so konfiguriert ist, daß es ein weites Blickfeld erzeugt;
Fig. 6A eine vereinfachte Querschnitts-Seitenansicht des optischen Systems nach Fig. 5A, wobei der Querschnitt entsprechend der in Fig. 5A angedeuteten Schnittlinie 6A-6A gelegt ist;
Fig. 6B eine vereinfachte Querschnitts-Seitenansicht des optischen Systems nach Fig. 5B, wobei der Querschnitt entsprechend der in Fig. 5B angedeuteten Schnittlinie 6B-6B gelegt ist;
Fig. 7A eine schematische Skizze eines lichtbrechenden optischen Systems gemäß der vorliegenden Erfindung, bei einer Konfiguration nach den Fig. 5B und 6B zur Erzeugung eines verhältnismäßig weiten Blickfeldes mit demselben f-Wert, wie demjenigen, der durch das optische System in der Konfiguration nach Fig. 7A erzeugt wird;
Fig. 8A ein vereinfachte Aufsicht auf eine in einer Fokalebene angeordnete Gruppe von Detektorelementen, welche in dem optischen System nach der Erfindung verwendet wird, wobei die Detektorelemente schematisch so angeordnet dargestellt sind, daß sie Ausgangssignale für einen Prozessor liefern, der durch die Ausgangssignale beaufschlagt wird, wenn das optische System entsprechend Fig. 7B konfiguriert ist, um ein verhältnismäßig weites Blickfeld und niedrige Auflösung zu erzeugen; und
Fig. 8B eine vereinfacht Aufsicht einer in einer Brennebenen angeordneten Gruppe von Detektorelementen, die in dem System nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wobei diese Detektorelemente schematisch so angeordnet dargestellt sind, daß sie Ausgangssignale für den Prozessor liefern, der durch die Ausgangsignale beaufschlagt wird, wenn das optische System wie in Fig. 7 A dargestellt konfiguriert ist, um ein verhältnismäßig schmalen Blickfeld und hohe Auflösung zu erzeugen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Es sein nun auf die Fig. 5A und 6A Bezug genommen. Hier ist ein optisches System 30 in einer Konfiguration als catadioptrisches optisches System gezeigt, um ein verhältnismäßig schmales Blickfeld bei hoher Auflösung zu erzeugen. Fig. 7 A zeigt eine schematische Skizze des optischen Systems 30 entsprechend den Fig. 5A und 6A, wenn es als ein catadioptrisches System konfiguriert ist, um ein verhältnismäßig schmales Blickfeld bei hoher Auflösung zu erzeugen. In den Fig. 5B und 6B ist das optische System 30 in einer Konfiguration als ein catadioptrisches optisches System dargestellt, um ein verhältnismäßig weites Blickfeld bei niedriger Auflösung zu erzeugen. Fig. 7B zeigt eine schematische Skizze des optischen Systems 30 in einer Konfiguration als lichtbrechendes System zur Erzeugung eines verhältnismäßig weiten Blickfeldes bei niedriger Auflösung und mit demselben f-Wert wie demjenigen, der von dem optischen System erzeugt wird, das entsprechend den Fig. 5A, 6A und 7 A konfiguriert ist. Das System 30 ist also so ausgebildet, daß ein gewähltes eines Paares von Blickfeldern durch Umschaltung des optischen Systems 30 von einem catadioptrischen optischen System wie in den Fig. 5A, 6A und 7 A gezeigt, auf ein lichtbrechendes optisches System, in den Fig. 5B, 6B und 7B gezeigt, verwirklicht werden kann.
Genauer betrachtet enthält das optische System 30 einen primären Reflektor 32 mit einer mittigen Öffnung 33, einen sekundären Reflektor 34, der durch die von dem primären Reflektor 32 reflektierten Energie beaufschlagt ist, ein erstes lichtbrechendes optisches System 36, ein zweites lichtbrechendes System 38 (Fig. 6A), einen Detektor 40, einen Prozessor 42 und einen Antriebsmechanismus 44. Es sei bemerkt, daß das zweite lichtbrechendes System 38 und der Detektor relativ zu dem primären Reflektor 32 feststehend ausgebildet sind. Im Einzelnen sind das zweite lichtbrechende System 38 und der Detektor 40 in fester optischer Ausrichtung zu der mittigen Öffnung 33 angebracht. Es ist also ein Halterungsgehäuse 39 für das zweite lichtbrechenden optische System 38 und den Detektor 40 an dem primären Spiegel 32 befestigt. Der Antriebsmechanismus 44 enthält einen Motor 46 und eine Halterungsstruktur 48, die an dem sekundären Reflektor 34 und dem ersten lichtbrechenden System 36 befestigt ist, um den sekundären Reflektor 34 auf einen ersten Bereich 50 in optischer Ausrichtung mit dem primären Reflektor 32 zu richten. Sind die Teile so ausgerichtet, so wird ein Cassegrain-Reflexionssystem geschaffen, das zusammen mit dem zweiten lichtbrechenden System 38 ein catadioptrisches optisches System 30 mit dem schmalen Blickfeld bildet, wie in den Fig. 5A, 6A und 7 A gezeigt ist. Wenn der Motor 46 die Struktur 48 um eine Achse 49 in der durch den Pfeil 51 in Fig. 6A angedeuteten Richtung (d. h. im Uhrzeigersinn) dreht, dann bewirkt der Antriebsmechanismus 44 eine Neuausrichtung des sekundären Reflektors 34 auf einen zweiten Bereich 54 (Fig. 5B und 6B) außer der optischen Ausrichtung mit dem primären Reflektor 32, und richtet das lichtbrechende optische System 36 auf den ersten Bereich 50, um zusammen mit dem zweiten lichtbrechendes System 38 ein lichtbrechendes optisches System 30 mit weitem Blickfeld zu verwirklichen, wie schematisch in Fig. 7B dargestellt ist. Um zurückzuschalten dreht der Motor seine Drehrichtung um, wie in Fig. 6B durch den Pfeil 53 gezeigt ist (d. h. Gegen-Uhrzeigersinn), um wieder den sekundären Reflektor 34 in optische Ausrichtung mit dem primären Reflektor 32 und dem zweiten lichtbrechenden optischen System 38 zu bringen, während das erste lichtbrechende optische System 36 von seiner zuvor innegehabten Ausrichtung mit dem zweiten lichtbrechenden optischen System 38 entfernt wird.
Das bedeutet, und hier sei auf die Fig. 5A, 6A, 5B und 6B Bezug genommen, daß der sekundäre Reflektor 36 und das erste lichtbrechende optische System 36 an einer gemeinsamen Halterung 48 montiert sind, welche durch den Motor 46 um den primären Reflektor 32 kardanisch geschwenkt wird. Der Antriebsmechanismus 44 dreht also die Halterung 48, um den sekundären Reflektor 34 und das erste lichtbrechende optische System 36 in der oben beschriebenen Weise zu orientieren und rückzuorientieren.
Wie in den Fig. 6A, 6B, 7 A und 7B gezeigt, ist das zweite lichtbrechende optische System 38 zwischen dem ersten Bereich 50 und dem Detektor 40 angeordnet. Der Detektor 40 enthält eine Gruppe oder Anordnung von Detektorelementen 60, vorliegend Infrarot-Detektorelemente, die in einer Gruppierung von vorliegend 512 · 512 Reihen und Spalten von Detektorelementen 601,1-60512,512 angeordnet sind, wie aus den Fig. 8A und 8B ersichtlich ist.
Das optische System 30 enthält den Prozessor 42 (Fig. 6A, 6B, 7A und 7B) zur Verarbeitung von Energie, welche durch den Pfeil 43 angedeutet ist, die entweder durch das catadioptrische optische System (d. h. den primären Reflektor 32, den sekundären Reflektor 34 und das zweite lichtbrechende optische System 38, wie in den Fig. 5A, 6A und 7 A gezeigt), oder durch das lichtbrechende optische System (d. h. das erste und das zweite lichtbrechende optische System 36 bzw. 38, wie in den Fig. 5B, 6b und 7B gezeigt), auf die Mehrzahl von Detektorelementen 601,1, 60512,512 gelenkt wird. Es sei bemerkt, daß bei dem catadioptrischen optischen System die Energie 43 durch die konkave Oberfläche des primären Reflektors 32 auf die konvexe Oberfläche des sekundären Reflektors 34 reflektiert wird und daß die Energie 43 dann durch die zentrale Öffnung 33, danach durch das zweite lichtbrechende optische System 38 dann auf den Detektor 40 geführt wird, wie man aus den Fig. 5A, 6A und 7A ersieht. Bei dem lichtbrechenden optischen System verläuft die Energie 53 durch das erste optische System 36, dann durch die zentrische Öffnung 33 in dem primären Reflektor 32, danach durch das zweite lichtbrechende optische System 38 und schließlich auf den Detektor 40, wie in den Fig. 5B, 6B und 7B dargestellt ist.
Der Prozessor 42 verarbeitet die Energie von den Pixeln 64 (d. h., die Pixel 641,1- 6256,256 in Fig. 8A und die Pixel 64128,128-64384,384 in Fig. 8B), die durch die Mehrzahl von Detektorelementen 601,1, 60512,512, in einer noch zu beschreibenden Weise gebildet werden. Wenn die Energie durch das catadioptrische System (Fig. 5A, 6A, 7A,) gelangt, ist die Fläche jedes Pixels 64, das von dem Prozessor 42 verarbeitet wird, verhältnismäßig klein, wie man aus Fig. 5B ersieht. Wenn die Energie durch das lichtbrechende System (Fig. 5B, 6B, 7B) geleitet wird, ist die Fläche jedes Pixels 64, das von dem Prozessor 42 verarbeitet wird, verhältnismäßig groß, wie man aus Fig. 8A ersieht. Genauer gesagt, wenn die Energie durch das lichtbrechende System ( Fig. 5B, 6B, 7B) geführt wird, ist die Energie, die in vier benachbarten Detektorelementen empfangen wird, ausgemittelt, um einen Pixelwert zu bilden, wie in Fig. 8A gezeigt ist (d. h. Superpixelbildung). Beispielsweise erfolgt eine Durchschnittsbildung der durch die Detektorelemente 601,1, 601,2, 602,1, 602,2, eingesammelten Energie, um das Pixel 641,1 zu bilden. Es folgt somit, daß eine Gruppenanordnung von 256 · 256 Pixeln, nämlich 641,1-64256,256 von dem Prozessor 42 verarbeitet wird, wenn die Energie durch das lichtbrechende System geführt wird, das in den Fig. 5B, 6B und 7B gezeigt ist.
Wenn andererseits die Energie durch das catadioptrische System (Fig. 5A, 6A, 7A) geleitet wird, entspricht jedes von dem Prozessor 42 verarbeitete Pixel 64 einem der Detektorelemente 60128,128...60384,384. Daher wird eine Gruppe von 256 · 256 Pixeln, nämlich 64128,128-64384,384 (Fig. 8B) welche durch die mittig gelegene Gruppe von 256 · 256 Detektorelementen gegeben ist, nämlich durch die Detektorelemente 60128,128- 60384,128 in der Reihe 128 bis zu den Detektorelementen 60128,384-60384,384 in der Reihe 384, durch den Prozessor 42 verarbeitet. Im Einzelnen liefert, wenn die Energie durch das catadioptrische System (Fig. 5A, 6A, 7 A) geleitet wird, die Energie in jedem der Detektorelemente 60128,128-60384,384 ein Pixel 64128,128 - 64384,384 wie man aus Fig. 8B erkennt.
In dieser Weise schaltet das optische System 30 mit der Gruppe von Detektorelementen 601,1,....60512,512 mit dem Prozessor 42 zwischen dem catadioptrischen optischen System (Fig. 5A, 6A, 7 A) und dem lichtbrechenden optischen System (Fig. 5B, 6B, 7B) hin- und her, um eine 4:1-Änderung bezüglich des Blickfeldes mit jeweils 256 · 256 Pixeln zu erreichen.
Andere Ausführungsformen liegen innerhalb des Umfanges der anliegenden Ansprüche. Während beispielsweise ein Verhältnis von 4 : 1 der Änderung des Blickfeldes durch ein Verhältnis von 2 : 1 der optischen Änderung (d. h. 200 mm des catadioptrischen Systems zu 100 mm des lichtbrechenden Systems) in Verbindung mit einer Gruppenanordnung von 256 · 256 in einer Fokalebenen angeordneten Elementen in einem Bereich von Interesse ohne Summierung (d. h. keine Superpixelbildung) für das catadioptrische System zu einem in der Fokalebenen gelegenen Gruppenbereich von Interesse von 512 · 512 Pixeln mit Summierung (d. h. mit Superpixelbildung) beschrieben wurde, können auch andere Verhältnisänderungen verwendet werden.

Claims

1. Optisches System mit einem ausgewählten eines Paars von Blickfeldern, wobei das System folgendes enthält:

einen primären Reflektor (32);

einen sekundären Reflektor (34);

ein lichtbrechendes optisches System (36); und

eine Antriebseinrichtung (44, 46, 48) zur Orientierung des sekundären Reflektors (34) auf einen ersten Bereich (50) in optischer Ausrichtung mit dem primären Reflektor (32), um das optische System mit einem des Paares von Blickfeldern auszustatten und zur Reorientierung des sekundären Reflektors (34) auf einen zweiten Bereich (54) außerhalb der optischen Ausrichtung mit dem primären Reflektor (32), wodurch das lichtbrechende optische System (36) in die Lage versetzt wird, ein optisches System mit einem zweiten des Paars von Blickfeldern zu versehen;

dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (44, 46) derart mit dem lichtbrechenden optischen System (36) gekoppelt ist, daß sie das lichtbrechende optische System (36) im ersten Bereich (50) ausrichtet, wobei sich der sekundäre Reflektor (34) im zweiten Bereich (54) befindet, wobei der sekundäre Reflektor (34) und das lichtbrechende optische System (36) an einer gemeinsamen Halterung (48) montiert sind und die Antriebseinrichtung (44, 46) die Halterung (48) derart dreht, daß der sekundäre Reflektor (34) und das lichtbrechende optische System (36) orientiert und reorientiert werden.

2. Optisches System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Detektor (40), der derart angeordnet ist, das er Energie empfängt, welche auf ihn durch den sekundären Reflektor (34) oder durch das lichtbrechende optische System (36) hingelenkt wird.

3. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (40) eine Gruppenanordnung von Detektorelementen (60) enthält und daß ein Prozessor (42) vorgesehen ist, um Energie von einer Mehrzahl von Pixeln (64) zu verarbeiten, die durch eine Mehrzahl der Detektorelemente (60) gebildet ist, wobei die Mehrzahl von Pixeln (64) eine kleinere Fläche einnimmt, wenn die Energie durch den sekundären Reflektor (34) auf den Detektor gerichtet wird, als wenn die Energie durch das lichtbrechende optische System (36) auf den Detektor gerichtet wird.

4. Optisches System nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein zweites lichtbrechendes optisches System (38), welches zwischen dem genannten ersten Bereich (50) und dem Detektor (40) angeordnet ist.

5. Optisches System nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Halterung (48) so gelagert ist, daß sie sich um den primären Reflektor (32) dreht.