DE1953352B2 - Ziel und beobachtungseinrichtung mit zwei elektrooptischen beobachtungsgeraeten - Google Patents
Ziel und beobachtungseinrichtung mit zwei elektrooptischen beobachtungsgeraetenInfo
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Description
gerät, so daß eine gemeinsame Wiedergabeeinrichtung für ein Licht- und ein Wärmebild nicht notwendig
ist.
Weiterhin ist eine Anordnung zur Verbesserung der Erkennbarkeit von schwach beleuchteten und/
oder leuchtenden Objekten bekannt, bei welcher das zu beobachtende Objekt mittels eines Objektivs auf
den lichtempfindlichen Schichten mehrerer Auf
meinsamen Wiedergabeeinrichtung zwei von ver- io einen Bildschirm geworfen wird. Bei diesem Sichtschiedenen
Beobachtungsgeräten gelieferte Signale gerät handelt es sich nicht um ein kombiniertes Sichtdeckungsgleich zur Anzeige zu bringen. Das eine
Beobachtungsgerät kann in bekannter Weise aus ein-
oder mehrstufigen Bildverstärkerröhren und/oder
Fernsehaufnahmeröhren bestehen. Das reproduzierte 15
Bild einer Szene, im folgenden das »Lichtbild« genannt, wird entweder auf. dem Leuchtschirm der
letzten Lichtverstärkerröhre oder auf dem Bildschirm
eines Fernsehempfängers als Wiedergabeeinrichtung
Beobachtungsgerät kann in bekannter Weise aus ein-
oder mehrstufigen Bildverstärkerröhren und/oder
Fernsehaufnahmeröhren bestehen. Das reproduzierte 15
Bild einer Szene, im folgenden das »Lichtbild« genannt, wird entweder auf. dem Leuchtschirm der
letzten Lichtverstärkerröhre oder auf dem Bildschirm
eines Fernsehempfängers als Wiedergabeeinrichtung
angezeigt. Bei einem Einsatz derartiger Beobachtungs- 20 nahmeeinrichtungen abgebildet wird und die Bilder
gerate während der Dunkelheit ist der Informations- mit elektronischen Mitteln verstärkt werden. Die
gehalt der erzielbaren Lichtbilder verhältnismäßig Fotoschichten weisen verschiedene spektrale Empgering.
Um den Informationsgehalt der Lichtbilder findlichkeitsverteilungen auf. Das vom Objekt komzu
erhöhen, kann als zweites Beobachtungsgerät bei- mende Licht wird mit Hilfe von an sich bekannten
spielsweise ein Infrarot-Strahlungswandler verwendet 25 Farbteilungseinrichtungen derart auf die einzelnen
werden. Bei der Anwendung derartiger Strahlungs- Fotoschichten verteilt, daß jede der Fotoschichten
wandler ergeben sich von einer beobachteten Szene Licht in demjenigen Wellenlängenbereich erhält, für
über die Umwandlung der elektrischen Bildsignale den die Empfindlichkeit der betreffenden Fotoschicht
in sichtbare optische Signale sogenannte Wärme- größer als die der anderen Fotoschichten ist. Die
bilder, die deckungsgleich mit den mit dem erst- 30 Grenzen der Farbteilungseinrichtungen befinden sich
genannten Beobachtungsgerät erzielten Lichtbildern bei den Wellenlängen, bei denen sich die Empfindlichderselben
Szene auf einer gemeinsamen Wiedergabe- keitskurven der Fotoschichten schneiden,
einrichtung überlagert werden. Somit kann die Infor- Bei einer derartigen Anordnung ist es zwar mög-
mation, die der gemeinsamen Wiedergabeeinrichtung lieh, geringe und nur in einzelnen Spektralbereichen
entnommen werden kann, erheblich verbessert 35 auftretende Abweichungen der Remissionsgrade zum
werden. Erkennen von schwach beleuchteten oder schwach
Es ist bekannt, das sogenannte Wärmebild dadurch leuchtenden Objekten auszunutzen, jedoch muß
zu gewinnen, daß die Szene durch die Bewegung hierbei der Aufwand für die mehrfache Anordnung
eines Spiegelpaares abgetastet wird, welche die Strah- von elektronenoptischen Aufnahmeröhren als nachhing
von den verschiedenen Szenenpunkten im zeit- 40 teilig angesehen werden. Außerdem ist bei dieser
liehen Nacheinander einem feststehenden Strahlungs- Ausführung nicht gewährleistet, daß die auf der gewandler
zuführt. Das elektrische Ausgangssignal meinsamen Wiedergabeeinrichtung gebildeten Bilder
dieses Strahlungswandlers steuert die Intensität des deckungsgleich überlagert sind, da die beiden elek-Elektronenstrahlers
der elektronenoptischen Wieder- tronenoptischen Aufnahmegeräte und nachgeschalgaberöhre.
Von Vorteil bei diesem Verfahren ist, daß 45 teten Verstärkungseinrichtungen nicht völlig identisch
die zweidimensionale Bildabtastung durch zwei ge- sind. Die bei der elektronenoptischen Verstärkung
trennte Spiegelbewegungen um feste Raumachsen unvermeidlich auftretenden Verzeichnungen in beiverwirklicht
wird und daher auch ein schnelles Ab- den Aufnahmeeinrichtungen erfolgen nicht in gleitasten
möglich wird. Als nachteilig hat sich heraus- eher Weise, sondern können zu einer Unscharfe des
gestellt, daß die dabei auftretende im allgemeinen 5° gemeinsamen Bildes führen.
gekrümmtzeilige Abtastung zur Erzielung einer ver- Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,
zerrungsfreien Wiedergabe elektronisch nachgebildet bei einer Ziel- und Beobachtungseinrichtung mit
werden muß. Auch der Einsatz einer Detektorzeile zwei elektrooptischen Beobachtungsgeräten den Aufan
Stelle eines Einzeldetektors verursacht bei der wand für die Erzeugung des Wärmebildes zu ver-Bilddarstellung
mit einem Einstrahl-Oszillografen- 55 ringern und gleichzeitig die Deckungsgleichheit des
rohr einen großen elektronischen Aufwand. Wärmebildes und des Lichtbildes auf der gemein-
Außerdem ist bekannt, die zweidimensionale Ab- samen Wiedergabeeinrichtung zu gewährleisten. Dartastung
durch einen einzigen Spiegel zu verwirklichen über hinaus soll auch die Möglichkeit bestehen,
und eine lichtoptische Wärmebildherstellung anzu- Wärmeziele, die außerhalb, aber in der Nachbarschließen,
bei der das elektrische Ausgangssignal des 60 schaft des jeweiligen Beobachtungsraumes sich be-Strahlungswandlers
direkt die Intensität einer Licht- finden, zumindest ihrer azimutalen Lage nach anquelle
steuert, deren Licht über denselben Abtast- zuzeigen.
spiegel gelenkt schließlich das Wärmebild schreibt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-
Der Vorteil dieses Verfahrens besteht in der streng löst, daß das im unsichtbaren Bereich arbeitende
verzerrungsfreien Wiedergabe. Allerdings wird die 65 Beobachtungsgerät aus einem optischen Abbildungs-Spiegelbewegung
insofern kompliziert, als eine Kip- system, einem in an sich bekannter Weise einen
pung um zwei zueinander senkrechte Achsen erfolgen Strahlungsdetektor und eine von diesem in ihrer
muß und damit Coriolis-Kräfte auftreten. Aus die- Intensität gesteuerte Lichtquelle aufweisenden Strah-
lungswandler und aus einer objektseitigen Umlenkvorrichtung besteht, die zwei an sich bekannte, um
senkrecht zueinander stehende Achsen oszillatorische Bewegungen ausführende Planspiegel enthält, und
daß ein weiteres Spiegelsystem vorgesehen ist, über das die von der Lichtquelle ausgehende und über die
Umlenkvorrichtung parallel zur einfallenden unsichtbaren Strahlung, jedoch seitlich versetzt geführte
sichtbare Lichtstrahlung in die Eingangsöffnung des im sichtbaren Bereich arbeitenden Beobachtungsgerätes
gelenkt ist. Die Umlenkung der parallelen, seitlich versetzten, in ihrer Intensität gesteuerten
Lichtstrahlung kann dabei mit Hilfe eines Tripel-Spiegels vorgenommen werden. Bei Verwendung
eines Mehrfach-Detektors könnte diesem eine Mehrfach-Lichtquelle
so zugeordnet sein, daß jede Einzellichtquelle von dem lageentsprechenden Detektor-Element
gesteuert wird. Von besonderem Vorteil kann es sein, die Lichtquelle ringförmig auszubilden,
um das auf der gemeinsamen Wiedergabeeinrichtung sichtbare Wärmeziel deutlich gegenüber dem Gesamtinhalt
abzuheben.
Von der aus zwei Spiegeln bestehenden Umlenkvorrichtung kann der eine harmonische Schwingung
ausführen und während des Hin- und Rückschwingens die Signallichtquelle für die Aufzeichnung des
Wärmebildes steuern, wobei der andere Spiegel während der Umlenkintervalle des erstgenannten derart
bezüglich seiner Anstellung schrittweise verändert wird, daß eine Abtastung mit Zeilensprüngen erfolgt.
Weiterhin wird vorgeschlagen, das Licht einer gesonderten, von allen Detektoren gemeinsam angesteuerten
Lichtquelle nur über einen der Spiegel der Umlenkvorrichtung laufen zu lassen, um Wärmeinformationen
aus den dem betrachteten Gesichtsfeld benachbarten Bereichen nur ihrer azimutalen Lage
nach zur Anzeige zu bringen.
Um zu vermeiden, daß eine Strahlung aus dem Wärmehintergrund des beobachteten Gesichtsfeldes
die wiedergegebene Information stört, kann das Beobachtungsgerät
für die unsichtbare Strahlung eine einstellbare Empfindlichkeitsschwelle aufweisen.
Schließlich ist aus Gründen der Wärmeempfindlichkeit die Bildfolgefrequenz so zu wählen, daß sich
eine der beiden auf der gemeinsamen Wiedergabeeinrichtung dargebotenen Informationen deutlich
gegenüber der anderen abhebt. Dabei ist zu beachten, daß die Integrationszeit für den Strahlungs-Detektor
möglichst groß ist. Hiermit ist sichergestellt, daß der Beobachter ein Wärmeziel bei der Wiedergabe einerseits
durch sein Blinken vom Lichtbild, andererseits auch von einem einmaligen Störsignal unterscheiden
kann.
Das Ziel- und Beobachtungsgerät nach der Erfindung bringt einige wesentliche Vorteile gegenüber
dem bisher bekannten mit sich. Die Abtastung des Objektfeldes mit Hilfe eines Paares beweglicher Planspiegel
vor dem Objektiv im parallelen Strahlengang hat zur Folge, daß die Spiegelstellung die Abbildungsgüte
nicht beeinflußt und das Objektiv nur auf der Achse korrigiert zu sein braucht. Das Parallellichtbündel,
das von der durch das Detektorsignal gesteuerten Lichtquelle ausgeht, wird über die Umlenkvorrichtung
exakt in Richtung der einfallenden Wärmestrahlung gelenkt. Das hat den weiteren Vorteil,
daß Licht- und Wärmestrahlung unabhängig von der Spiegelbewegung immer parallel laufen. Die
im allgemeinen nicht geradlinige Abtastung des Objektfeldes stört dabei nicht die lagegetreue Herstellung
des Wärmebildes. Der verwendete Mehrfach-Detektor, der eine entsprechende Mehrfach-Lichtquelle
steuert, führt zu einer Steigerung der Empfindlichkeit und/oder Reduzierung der optischen Öffnung.
Weiterhin können Wärmeziele auf verschiedene Weise zur Anzeige gebracht werden, z. B. dadurch,
daß sie einmal innerhalb des Fernsehbildes lagerichtig in Azimut und Höhe liegt und zum anderen
außerhalb des Fernsehbildes zur Azimutalanzeige dient.
Schließlich bringt die optische Kupplung zwischen dem Wärmebildgerät und der Fernsehaufnahmeanordnung
über einen sogenannten Tripel-Streifen den Vorteil, daß die Deckungsgleichheit von Fernseh-
und Wärmebild völlig unabhängig von den bewegten optischen Elementen ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt.
F i g. 1 zeigt einen Grundtyp einer Wärmekamera, F i g. 2, 3 a und 3 b einen anderen Grundtyp und
Fig. 4a, 4b und 4c eine grafische Darstellung der
Bewegung der Spiegel der Umlenkvorrichtung sowie den Bilderaufbau und
Fig. 5 eine Möglichkeit zur Gewinnung einer Azimutalanzeige.
Im folgenden wird eine Vorrichtung, als Wärmekamera bezeichnet, beschrieben, die die kongruente
Überlagerung einer Wärmebild- und Fernsehinformation gewährleistet und durch Ausnutzung der vorhandenen
Fernsehelektronik den Aufwand auf ein Mindestmaß begrenzt. Die Wärmebildkamera arbeitet
in dem hier behandelten Beobachtungssystem als zusätzlicher Melder von Wärmezielen, die sich im oder
neben dem Gesichtsfeld der Fernsehkamera befinden. Wärmeziele innerhalb dieses Gesichtsfeldes, deren
Strahlung einen gewählten Schwellwert überschreiten, erscheinen durch einen Blinkeffekt unterscheidbar
lagerichtig im Fernsehbild, während die neben dem Gesichtsfeld liegenden Wärmeziele nur bezüglich
ihrer azimutalen Lage angezeigt werden. Durch die zusätzliche Wärmeinformation soll die Aufmerksamkeit
des Beobachters auf ihn interessierende Ziele gelenkt werden.
Die Sichtbarmachung der Wärmeinformation auf einem Fernsehmonitor, der hier als Wiedergabeeinrichtung
dient, setzt eine Informationsspeicherung im Target der Bildaufnahmeröhre als notwendig voraus.
Die Wärmekamera kann jedoch ebensogut mit einem Bildverstärkersystem zusammenarbeiten.
Gemäß Fig. 1 erzeugt die aus dem beobachteten
Gesichtsfeld einfallende Lichtstrahlung über das Objektiv 1 auf der lichtempfindlichen Schicht 2 einer
speichernden Fernsehaufnahmeröhre 3, die in Verbindung mit einem Fernseh-Monitor als gemeinsame
Wiedergabeeinrichtung dient, eine entsprechende Information. Gleichzeitig wird die aus dem Gesichtsfeld
ausgesandte Wärmestrahlung von einer mit 4 bezeichneten Wärmebildkamera empfangen. Der der
Eingangsöffnung der Wärmebildkamera nächste Planspiegel 5 der Umlenkvorrichtung 6 schwingt beispielsweise
um eine senkrecht zur Bildebene stehende Achse 7 harmonisch mit etwa 3 Hz und einer bestimmten
Winkelamplitude und bewirkt dadurch die Abtastung des Gesichtsfeldes in der Horizontalen.
Der zweite Planspiegel 8 der Umlenkvorrichtung 6 schwingt durch eine in der Bildebene liegende
Achse'9. Die vom Planspiegel 8 reflektierte Wärme-
5 6
strahlung gelangt dann auf ein optisches Abbildungs- rätes. Es sind wieder dieselben Bezugszeichen versystem
10, das durch einen sphärischen Spiegel dar- wendet worden wie in Fig. 1.
gestellt ist. Vom Spiegel 10 wird ein Strahlungs- Fig. 3a zeigt eine mögliche Ausführungsform
detektor 11 beaufschlagt, der die unsichtbare Strah- einer raumsparenden Anordnung nach F i g. 2. Die
lung in ein elektrisches Signal umwandelt und über 5 Wärmestrahlung, die von links in die Kamera eineinen
nicht dargestellten Verstärker eine Einfach- fällt, trifft auf den periodisch schwingenden Hori-
oder Mehrfach-Lichtquelle 12 steuert. Die Licht- zontalspiegel 5, geht von diesem auf den Vertikalquelle
12 wird durch eine vorgeordnete Linsenoptik spiegel 8 über und wird von diesem über einen festen
13 nach unendlich abgebildet und das Parallellicht- Umlenkspiegel 16 dem Detektor 11 zugeführt. Der
bündel 14 räumlich getrennt neben dem Wärme- io Detektor steuert über einen nicht dargestellten Verstrahlungsbündel
über die Planspiegel 5 und 8 einem stärker die Signallichtquelle 12. Die von dieser Licht-Tripel-Spiegelstreifen
15 zugeführt. Er hat die Auf- quelle ausgehende Strahlung wird über eine Kolligabe, das aus der Wärmebildkamera austretende matorlinse 13, den Vertikalspiegel 8, den Horizontal-Parallellichtbündel
um 180° zu drehen und seitlich spiegel 5 dem senkrecht zur Zeichenebene stehenden
versetzt in die Eingangsoptik 1 der benachbarten 15 Tripel-Spiegel-Streifen 15 zugeführt. Ferner sind in
Fernsehaufnahmeröhre zu lenken. dieser Anordnung zwei Lichtquellen 18 und 19 mit
Das Wärmebildgerät weist ein Gesichtsfeld auf, nicht dargestellten Kollimatorlinsen für die Azimutaldas
in seiner horizontalen Ausdehnung größer ist als anzeige vorgesehen, deren Lichtsrahlung ebenfalls
das der Fernsehaufnahmeröhre. Der zentrale Aus- über den Horizontalspiegel 5 dem Tripel-Spiegel
schnitt des Wärmebildes wird flächenhaft und lage- 20 Streifen 15 zugeführt wird. Durch ein Fenster 20
getreu mit dem Fernsehbild gleicher Größe auf der fällt die Wärmestrahlung in die Kamera ein, das
Fotokathode bzw. dem Target der Bildröhre über- zugleich die optischen Bauelemente schützt,
lagert. Die Lageinformation von Wärmezielen in den Der weitere Verlauf der Lichtstrahlung geht aus
seitlichen Gesichtsfeldbereichen des Wärmebild- Fig. 3b hervor, die eine Schnittdarstellung nach der
gerätes außerhalb des Gesichtsfeldes der Fernseh- 25 Linie X^Y der F i g. 3 a darstellt. Im oberen Teil dieser
aufnahmeröhre wird auf eine, nämlich die azimutale F i g. 3 b sind das Abdeckfenster 20, der Vertikalinformation
reduziert und ebenfalls der Bildröhre spiegel 8 und der Horizontalspiegel 5 sowie die Lichteingeschrieben, z. B. ober- und unterhalb des zen- quelle 18 und 19 für die Azimutalanzeige und der
tralen Wärmebildausschnittes. Das gesamte Gesichts- Tripel-Spiegel 15 zu sehen. Aus dem unteren Ende
feld der Wärmebildkamera wird mit einem Einfach- 30 des senkrecht stehenden Tripel-Spiegel-Streifens 15
oder Mehrfach-Detektor, beispielsweise einem Zehn- trifft die Strahlung auf einen Planspiegel 21, wird
Element-Reihen-Detektor, in z. B. sechs horizontalen von diesem zu einem sphärischen Spiegel 22 umZeilen
abgetastet. Es hat sich herausgestellt, daß die gelenkt und von diesem der lichtempfindlichen
sich dann ergebende Bildfolgefrequenz von 1 Hz Schicht 2 der Röhre 3 zugeführt. Das Licht der Lichtzweckmäßig ist. 35 quelle 18 und 19, deren Strahlen mit 23 und 24 be-
Der Umlenkspiegel 5 schwingt, wie bereits erwähnt zeichnet sind, fällt in die zellenförmigen Öffnungen
wurde, harmonisch mit etwa 3 Hz und einer be- 25 und 26 einer Bildfeldblende 27 vor dem Target
stimmten Winkelamplitude und bewirkt dadurch die der Röhre 3. Die Strahlung aus dem sichtbaren BeAbtastung
in der Horizontalen. Der Hin- und Rück- reich tritt durch ein Schutzfenster 28 in die Fernsehlauf
des Spiegels werden zur Abtastung ausgenutzt. 40 kamera ein und wird ebenfalls der lichtempfindlichen
Während des Überschwingens und Umkehrens wird Schicht der Aufnahmeröhre 3 zugeführt. Der Einder
zweite Umlenkspiegel 8 in seinem Anstellwinkel fachheit halber ist die Zuführung der Lichtstrahlung
gegenüber der Vertikalen verändert. Während der zur Aufnahmeröhre nicht dargestellt.
Abtastintervalle bleibt der Höhenspiegel 8 in Es ist in diesem Zusammenhang zu erwähnen,
Ruhe. 45 daß die Signallichtquelle 12 zur Herstellung des
Das optische IR-System besteht nur aus einem flächenhaften Wärmebildes der Geometrie des
einzigen sphärischen Spiegel 10, dessen Brennweite Reihendetektors 11 angepaßt sein muß. Eine Licht-
durch die gegebenen Abmessungen der kleinsten quelle etwa von der Ausdehnung des Reihen-Detek-
Detektor-Elemente und die optische Auflösung fest- tors kann aus Lichtleitern und Miniaturglimmlampen
liegt. 50 zusammengefügt sein. Außerdem steuern die den ein-
Jeder Detektor 11 bei Verwendung eines Mehr- zelnen Elementen der Signallichtquelle zugeführten
fach-Detektors arbeitet auf einen eigenen Verstärker Steuerimpulse zugleich gemeinsam auch die Azi-
und steuert das ihm zugeordnete Element der Signal- mutalanzeige.
Lichtquelle 12 hell, sobald eine für alle Detektor- Die Abmessungen des Tripel-Spiegel-Streifens 15
Verstärker gemeinsam einstellbare Ansprechwelle 55 wachsen proportional mit der geforderten Versetzung
durch die einfallende IR-Strahlung überschritten ist. des reflektierenden Strahles und den zu verarbeiten-
Die Bildeinzeichnung in die lichtempfindliche Schicht den Winkelablenkungen. Daher ist der Tripel-Spiegel-
der Bildröhre geschieht durch verschiedene Licht- Streifen möglichst nahe vor dem Horizontalspiegel
elemente, gegebenenfalls auch gleichzeitig, während anzuordnen. In dem Falle, daß der Horizontalspiegel
die Abtastung in der Fernsehaufnahmeröhre in jedem 60 gleichzeitig als Elevationsspiegel eingesetzt wird und
Fall nacheinander und nicht synchron mit dem Ein- damit sehr große Ablenkwinkel aufgefaßt werden
schreiben erfolgt und deshalb eine Speicherwirkung müssen, wird zur Vermeidung von Vignettierungen
in der Aufnahmeröhre vorausgesetzt wird. eventuell eine Mitführung des Tripel-Spiegels zur
Während in F i g. 1 eine geradsichtige, bezogen auf Richtung der einfallenden IR-Strahlung erforderlich,
die Längsausdehnung des Gerätes, Wärmekamera 65 Diese Mitführung unterliegt keinen optischen Gedargestellt
ist, zeigt Fig. 2 eine 90°-sichtige Aus- nauigkeitsanforderungen, da die 180°-Reflektion am
führungsform der Kamera. Dieser Typ der Wärme- Tripel-Spiegel unabhängig von seiner Ausrichtung
kamera gestattet eine kompaktere Bauweise des Ge- stets exakt erfolgt.
F i g. 4 zeigt im oberen Teil die Bewegung der Ablenkspiegel und im unteren Teil den Bildaufbau.
In Fig. 4a ist die Winkelauslenkung <%: <xmax des
objektnahen Spiegels, in den Ausführungsbeispielen also des Horizontalspiegels, über der Zeitachse t aufgetragen.
In Fig. 4b ist die Winkelauslenkung ß:ßmax des
objektfernen Spiegels, also des Vertikalspiegels, über der Zeitachse t aufgetragen. Der Horizontalspiegel 5
der Umlenkvorrichtung 6 führt harmonische Schwingungen 29 aus. Während des Hin- und Rückschwingens
30 und 31 wird für die Aufzeichnung des Wärmebildes die Signällichtquelle mit Strahlung beaufschlagt.
In den Umkehrintervallen des Horizontalspiegels wird der Vertikalspiegel in seinem Anstellwinkel
gegenüber der Vertikalen verändert. Die Abtastung erfolgt daher mit Zeilensprüngen, die in
Fig.4b mit 32 bis 37 bezeichnet sind. Während der
Abtastintervalle bleibt der Vertikalspiegel in Ruhe. «
In F i g. 4 c ist die lichtempfindliche Schicht der 20.;!
Bildröhre wieder mit 2 bezeichnet. Durch eine Bild- | feldblende 27 wird aus dem Gesichtsfeld des Wärme- ||
bildgerätes nur ein zentraler Ausschnitt flächenhaft \j mit dem Fernsehbild gleicher Größe überlagert und ,\
die Information zur Azimutalanzeige von einigen 25 [ Graden rechts und links dieser Blende abgeschnitten. j
38 stellt das Bild der Signallichtquelle dar. Das gesamte Gesichtsfeld kann mit einem Einfach- oder <
Mehrfach-Detektor in z. B. sechs horizontalen Zeilen, i
die mit 39 bis 44 bezeichnet sind, in der eingezeich- 30'
neten Pfeilrichtung abgetastet werden. Die Bildfolge- j frequenz ist möglichst klein im Hinblick auf die
Empfindlichkeit zu wählen. Jedoch darf sie nicht so klein werden, daß bewegte Objekte falsch zur Anzeige
kommen und das Wärmesignal nicht mehr als Blinksignal erscheint. Damit würde die Unterscheid- ;
barkeit gegenüber einem Störsignal verlorengehen.
Die Azimutalanzeige gemäß Fig. 5 eines links bzw. rechts neben dem dargestellten Wärmebild liegenden
Wärmezieles erfolgt ober- bzw. unterhalb des Wärmebildes in je einer Zeile 45 und 46 durch ';
jeweils eine separate Lichtquelle mit zugehöriger ' Kollimatorlinse, wie sie in F i g. 3 b mit 18 und 19
bezeichnet wurde. Von der Signallichtquelle wird \ der Bereich 47 überstrichen. Die Lichtquellen 18 und
19 leuchten dagegen für die Azimutalanzeige die ; Bereiche 48 und 49 aus. Diese Lichtquellen sind so :
angeordnet, daß ihr Licht, ausschließlich über den Horizontalspiegel gelenkt, nur bei der Abtastung des
jeweiligen Seitenfeldes in die zellenförmigen Öffnungen 45 bzw. 46 der Bildfeldblende 27 fällt. Die zeitliche
Folge von »Azimutalanzeige links«, »zentrales Wärmebild«, »Azimutalanzeige rechts«, »zentrales
Wärmebild«, »Azimutalanzeige links« usf. erfolgt allein durch die periodische Spiegelbewegung. Eine
Umschaltung zwischen den Azimutal-Lichtquellen und den Elementen der Signallichtquelle ist nicht
erforderlich. Alle Lichtquellen arbeiten ständig. Ihr Licht fällt allerdings nur zeitweilig in die Bildblendenöffnung
der Aufnahmeröhre.
Claims (14)
1. Ziel- und Beobachtungseinrichtung mit zwei
elektrooptischen Beobachtungsgeräten, von denen
■ das eine eine im sichtbaren und das andere eine im unsichtbaren Bereich liegende Empfindlichkeit
zeigt und deren unabhängig voneinander erzeugte rasterförmige Bildsignale zwecks Anzeige auf
einer gemeinsamen Wiedergabeeinrichtung dekkungsgleich überlagert werden, dadurch gekennzeichnet,
daß das im unsichtbaren Bereich arbeitende Beobachtungsgerät (4) aus
einem optischen Abbildungssystem (10), einem in an sich bekannter Weise einen Strahlungsdetektor
(11) und eine von diesem in ihrer Intensität gesteuerte Lichtquelle (12) aufweisenden
Strahlungswandler und aus einer objektseitigen Umlenkvorrichtung (6) besteht, die zwei an sich
bekannte, um senkrecht zueinander stehende Achsen (7, 9) oszillatorische Bewegungen ausführende
Planspiegel (5, 8) enthält, und daß ein weiteres Spiegelsystem (15) vorgesehen ist, über
das die von der Lichtquelle (12) ausgehende und über die Umlenkvorrichtung (6) parallel zur einfallenden
unsichtbaren Strahlung, jedoch seitlich versetzt geführte sichtbare Lichtstrahlung (14) in
die Eingangsöffnung (1) des im sichtbaren Bereich arbeitenden Beobachtungsgerätes (2, 3) gelenkt
ist.
2. Ziel- und Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Umlenkung der parallelen, seitlich versetzt geführten sichtbaren Lichtstrahlung (14) mit Hilfe
eines Tripel-Spiegels (15) erfolgt.
3. Ziel- und Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung
eines Mehrfach-Detektors und einer diesem zugeordneten Mehrfach-Lichtquelle, derart, daß
jede Einzel-Lichtquelle (12) von dem lageentsprechenden Detektorelement (11) gesteuert
wird.
4. Zielr und Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung
einer ringförmig ausgebildeten Lichtquelle (12).
5. Ziel- und Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
eine Spiegel (5) der Umlenkvorrichtung (6) harmonische Schwingungen ausführt und während
des Hin- und Rückschwingens die Signal-Lichtquelle (12) für die Aufzeichnung des Wärmebildes
steuert und daß die Anstellung des anderen Spiegels (8) während der Umkehrintervalle
des ersten Spiegels (5) derart schrittweise verändert wird, daß eine Abtastung mit Zeilensprüngen
(32 bis 37) erfolgt.
6. Ziel- und Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Wärmeinformation aus den dem betrachteten Gesichtsfeld benachbarten Bereichen nur ihrer
azimutalen Lage nach zur Anzeige gelangt.
7. Ziel- und Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Licht einer gesonderten, von allen Detektoren (U) gemeinsam angesteuerten Lichtquelle (12)
nur über einen der Planspiegel (5 oder 8) der Umlenkvorrichtung (6) läuft.
8. Ziel- und Beobachtungseinrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet,
daß für die azimutale Orientierung Lichtquellen (18, 19) unterschiedlicher Ausbildung
verwendbar sind.
9. Ziel- und Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Beobachtungsgerät (4) für die unsichtbare Strah-
109 542/266
lung eine einstellbare Empfmdlichkeitsschwelle aufweist.
10. Ziel- und Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine derart
gewählte Bildfolgefrequenz, daß sich eine der beiden auf einer gemeinsamen Wiedergabeeinrichtung
(2, 3) dargebotenen Informationen deutlich gegenüber der anderen abhebt.
11. Ziel- und Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Wahl einer
solchen Bildfolgefrequenz, daß die Integrationszeit für den Strahlungsdetektor (11) möglichst
groß ist.
12. Ziel- und Beobachtungseinrichtung nach
Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Umlenkung des Strahlenganges über einen zusätzlichen
Festspiegel (16).
13. Ziel- und Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Änderung der mittleren Beobachtungsrichtung bezüglich der Horizontalen eine zusätzliche Kippung
des oszillierenden Horizontalspiegels (5) vorgenommen wird.
14. Ziel- und Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 2 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Vermeidung einer Vignettierung der Tripelspiegel (15) bei der Elevation grob mitgeführt
wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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US4154532A (en) * | 1978-04-20 | 1979-05-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | High precision optical alignment system |
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DE3347836A1 (de) * | 1983-03-17 | 1985-02-07 | Fa. Franz Bisping, 4400 Münster | Schraube fuer eine verkleidung, vorzugsweise metallverkleidung fuer fenster- und tuerrahmen |
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