DE2525734A1

DE2525734A1 - SCANNER FOR ELECTRO-MAGNETIC RADIATION

Info

Publication number: DE2525734A1
Application number: DE19752525734
Authority: DE
Inventors: David Thomas Collier
Original assignee: Hawker Siddeley Dynamics Ltd
Current assignee: Hawker Siddeley Dynamics Ltd
Priority date: 1974-06-11
Filing date: 1975-06-10
Publication date: 1976-01-02
Also published as: FR2275089A1; SE7506494L

Description

EIKENBERG & BRÜMMERSTEDTEIKENBERG & BRÜMMERSTEDT PATENTANWÄLTE IN HANNOVERPATENT LAWYERS IN HANOVER

Hawker Siddeley Dynamics Limited 240/613Hawker Siddeley Dynamics Limited 240/613

Abtastgerät für elektro-magnetische StrahlungElectro-magnetic scanning device radiation

Die Erfindung "betrifft ein Abtastgerät für elektromagnetische Strahlung zur Abtastung eines Gesichtsfeldes und zur Reproduktion eines Abbildes des Gesichtsfeldes mit elektrischen Mitteln, mit einer .Gruppe von auf elektro-magnetische Strahlung ansprechenden Detektoren, die jeweils eine analysierende Apertur besitzen, die einen Bruchteil 1/n der gesamten Betrachtungsapertur des Gerätes bildet, wobei "n" die Zahl der Detektoren darstellt, die zur vollständigen Überspannung der Betrachtungsapertur erforderlich ist, mit Mitteln, die eine Abtastung des Gesichtsfeldes durch die Detektoranordnung bewirken, und mit das Abbild reproduzierenden Mitteln, die auf die Ausgänge der Detektoren ansprechen, so daß bei jeder Abtastung ein Ra3ter erzeugt wird.The invention "relates to a scanning device for electromagnetic Radiation for scanning a field of view and for reproducing an image of the field of view with electrical Means, with a .group of on electro-magnetic Radiation responsive detectors, each having an analyzing aperture that is a fraction 1 / n of the forms the entire viewing aperture of the device, where "n" represents the number of detectors required to completely span the viewing aperture, with Means which cause the field of view to be scanned by the detector arrangement and which reproduce the image Means responsive to the outputs of the detectors so that a raster is generated with each scan.

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Derartige Abtastgeräte werden "beispielsweise bei Überwachungssyatemen, die im Infrarot-Spektrum arbeiten, verwendet. Such scanning devices are "for example in monitoring systems, working in the infrared spectrum are used.

Die erzeugten Video-Signale werden unmittelbar zur Anzeige gebracht, wobei eine Kathodenstrahlröhre oder eine einzelne licht-emittierende Diode oder eine Gruppe solcher Dioden verwendet wird, oder die Video-Signale werden laufend auf einen fotografischen Film oder ein Magnetband aufgezeichnet. Bei einer Anordnung mit zahlreichen Detektorelementen kann das Signal von jedem Detektorkanal verstärkt und anschließend durch eine elektronische MuItiplex-Schaltung aufgetastet werden, um die Video-Kanäle auf einen Kanal zu beschränken, der eine Kathodenstrahlröhre in der Helligkeit moduliert. Stattdessen kann aber auch jedes einem Detektorkanal entsprechende Video-Signal verstärkt und zur Helligkeitsmodulation einer Gruppe von lieht-emittierenden Dioden verwendet werden, die in einer Gruppe angeordnet sind, die die gleiche Konfiguration wie die Detektorgruppe hat. Die Helligkeitsmodulation wird abgetastet, um eine sichtbare Darstellung des Infrarot-Abbildes herzustellen.The video signals generated are immediately displayed using a cathode ray tube or a single light-emitting diode or a group of such Diodes is used, or the video signals are continuously recorded on photographic film or magnetic tape. In an arrangement with numerous detector elements, the signal from each detector channel can be amplified and subsequently opened by an electronic multiplex circuit to limit the video channels to one channel that is a cathode ray tube in brightness modulated. Instead, each video signal corresponding to a detector channel can also be amplified and used for brightness modulation a group of borrowing-emitting diodes arranged in a group containing the has the same configuration as the detector group. The brightness modulation is scanned to provide a visual representation of the infrared image.

Die optische Auflösung oder das Maß der bei der Anzeige sichtbaren Einzelheiten hängt von der Größe der Detektoren und der licht-emittierenden Dioden ab. Der Detektor stallt eine Abtastapertur dar und mittelt die räumlichen Modulationen des thermischen Abbildes, die vergleichsweise klein sind. Durch Verringerung der Detektorgröße werden die im Video-Signal auflösbaren Einzelheiten vergrößert, aber hierdurch wird auch die von der Szene aufgenommene Strahlung und damit die Empfindlichkeit vermindert. Das Signal/Rausch-Verhältnis, das dieThe optical resolution or the level of detail visible in the display depends on the size of the detectors and of the light-emitting diodes. The detector displays a scanning aperture and averages the spatial modulations of the thermal image that are comparatively small. By reducing the detector size, those in the video signal can be resolved Details are enlarged, but this also increases the radiation absorbed by the scene and thus the sensitivity reduced. The signal-to-noise ratio that the

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äußerste Empfindlichkeit des Sensors definiert, steht somit in umgekehrtem Terhältnis zur Auflösung, und es ist üblich, je nach Anwendung einen Kompromiß zwischen diesen Parametern zu schließen. Nach Schließung dieses Kompromisses und Wahl der Detektorgröße ist es erwünscht, den Rest des Systems so auszubilden, daß eine weitere Verschlechterung der Winkelauflösung so klein wie möglich wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verschlechterung der Auflösung durch das Raster und die Anzeige zu vermeiden.the extreme sensitivity of the sensor is defined in inverse proportion to the resolution, and it is common to find a compromise between these parameters depending on the application close. After making this compromise and choosing Because of the detector size, it is desirable to design the remainder of the system to prevent further deterioration in angular resolution becomes as small as possible. The invention is based on the problem of the deterioration in resolution by avoiding the grid and the display.

In 3?ernsehsystemen wie auch in Infrarot-Systemen ist es üblich, die Zeilenbreite etwa gleich dem analysierenden Apertur-(Detektor-) Durchmesser zu machen. Die höchste räumliche frequenz, die die analysierende Apertur durchlassen kann, ist etwas geringer als eine Periode pro Aperturbreite. Dieses Verfahren führt zu annähernd einem Raster pro Periode dieser Erequenz.In television systems as well as in infrared systems, it is common for the line width to be approximately the same as that to be analyzed Make aperture (detector) diameter. The highest spatial frequency that the analyzing aperture will let through can is slightly less than one period per aperture width. This procedure results in approximately one grid per period of this event.

Gemäß der Erfindung sind die Bildwiedergabemittel so ausgebildet, daß sie ein Raster mit wenigstens 2 n-Zeilen erzeugen.According to the invention, the image display means are designed so that they have a grid with at least 2 n-lines produce.

Die das Raster künstlich herstellende Apertur braucht nicht mehr mit der Detektorapertur übereinzustimmen und kann kleiner gemacht werden, ohne daß unansehnliche Zwischenräume zwischen den Rasterzeilen erzeugt werden. Vorzugsweise wird sie gleich der neuen Zeilenbreite gemacht.The aperture that artificially produces the grid no longer needs and can match the detector aperture can be made smaller without creating unsightly spaces between the raster lines. Preferably will made them equal to the new line width.

Die Helligkeit der Zeilen wird vorzugsweise durch bewertete Summen und Differenzen der Ausgänge der Elemente der analysierenden Aperturgruppe gesteuert, um eine möglichst gute Annäherung an den gewünschten idealen Synchronisierungs-The brightness of the lines is preferably assessed by sums and differences of the outputs of the elements of the analyzing aperture group controlled in order to get as close as possible to the desired ideal synchronization

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functions-Interpolator zu erzeugen.functions interpolator.

Auf diese Weise kann die Rasterstruktur unsichtbar ge~ macht werden, da die künstliche Aperturbreite so klein gemacht wird, daß sie vom Auge nicht mehr aufgelöst werden kann, so daß die Szene mit der Grenze an Haturtreue rekonstruiert wird, die die Detektorgröße zuläßt.In this way the grid structure can be made invisible because the artificial aperture width is made so small that it can no longer be resolved by the eye, so that the scene is reconstructed with the limit of fidelity to Hatura that the detector size allows.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, in denen lichtemittierende Dioden verwendet werden, näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten:The invention is based on the embodiments shown in the drawing, in which light-emitting Diodes are used, explained in more detail. In the drawing:

Fig. 1 eine Darstellung einer Gruppe von Infrarot-Detektoren und einer entsprechenden Gruppe von licht-emittierenden Dioden;Fig. 1 is an illustration of a group of infrared detectors and a corresponding one Group of light-emitting diodes;

Pig. 2 den schematischen Aufbau eines Infrarot-Betrachters gemäß der Erfindung;Pig. 2 shows the schematic structure of an infrared viewer according to the invention;

Pig. 3 die lagerung des in Pig. 2 dargestelltenPig. 3 the storage of the in Pig. 2 shown

Spiegels und die Mittel zur Schwenkung des Spiegels über das Gesichtsfeld;Mirror and the means for pivoting the mirror over the field of view;

Pig. 4 eine andere Anordnung von Infrarot-Detektoren oder licht-emittierenden Dioden;Pig. Figure 4 shows another arrangement of infrared detectors or light emitting diodes;

Pig. 5 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Infrarot-Betrachters undPig. 5 another embodiment of an inventive Infrared viewer and

Pig. 6 eine weitere Konstruktion, bei der die in Pig. 5 dargestellten Prismen nicht benötigt v/erden .-Pig. 6 another construction in which the pig. 5 shown prisms are not required v / earth .-

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Eine Ausfuhrungsform der Erfindung enthält eine Gruppe von Infrarot-Detektorzellen oder -elementen, die einen "begrenzten Seil des Gesichtsfeldes einer Objektivlinse einnehmen und eine entsprechende Gruppe von licht-emittierenden Elementen, z.B. Dioden, die von einem Beobachter betrachtet werden. Im Gesichtsfeld sowohl der Detektoren als auch des Beobachters ist ein doppelseitiger Spiegel vorgesehen, und dieser Spiegel dreht sich, so daß die Detektoren und der Betrachter systematisch das volle Gesichtsfeld der Objektivlinse bzw. der Betrachtungslinse abtasten.Eine solche Gruppe von Detektoren und licht-emittierenden Elementen ist in Eig. 1 dargestellt. Dort sind drei Reihen 2, 3 und 4 von Elementen vorgesehen, und jede Reihe ist in bezug auf ihre benachbarte Reihein Richtung dieser Reihe versetzt, so daß sich bei Ab-One embodiment of the invention contains a group of infrared detector cells or elements that "limited a." Rope occupy the field of view of an objective lens and a corresponding group of light-emitting Elements, e.g. diodes, that are viewed by an observer. In the field of view of both the detectors and the Observer a double-sided mirror is provided and this mirror rotates so that the detectors and the viewer systematically the full field of view of the objective lens or the viewing lens scan. Such a group of detectors and light-emitting elements is in Eig. 1 shown. There are three rows 2, 3 and 4 of elements and each row is relative to its adjacent one Row offset in the direction of this row, so that when

tastung der Reihen die Elemente in aufeinander folgenden Reihen in bezug auf die Abtastung überlappen. Es kann jede beliebige Zahl von Reihen von zwei an aufwärts vorgesehen werden. Drei Reihen wurden bevorzugt, weil bei mehr als drei Reihen die Kosten des Gerätes zunehmen, ohne daß eine entsprechende Verbesserung an Auflösung erzielt wird. Die Gruppe ist zwar in Form diskreter Elemente dargestellt, jedoch können sowohl die Infrarot-Detektorzellen als auch die licht-emittierenden Dioden gemeinsam auf einzelnen Kristallen aus Halbleiter-Material hergestellt werden.scan the rows, the elements in successive rows overlap with respect to the scan. Anyone can do it any number of rows from two upwards can be provided. Three rows were preferred because there were more than three The cost of the apparatus increases without a corresponding improvement in resolution being achieved. The group Although shown in the form of discrete elements, both the infrared detector cells and the light-emitting diodes are made together on individual crystals made of semiconductor material.

Gemäß Pig. 2 besteht der Infrarot-Betrachter aus einer Objektivlinse 5 und einer Betrachtungslinse 6. Diese Linsen können aus zusammengesetzten Linsensystemen bestehen, und sie können eine gemeinsame Achse besitzen, wie dargestellt, jedoch können sie auch divergierende oder gegeneinander versetzte Achsen besitzen, wenn feste Umlenkspiegel verwendetAccording to Pig. 2, the infrared viewer consists of an objective lens 5 and a viewing lens 6. These lenses can consist of compound lens systems and they can share a common axis as shown, however they can also have axes that are divergent or offset from one another, if fixed deflecting mirrors are used

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werden. Im Gesichtsfeld beider linsen ist ein drehbarer Spiegel 7 angeordnet. Dieser Spiegel besitzt auf beiden Seiten Spiegelflächen, so daß eine Gruppe 8 von Infrarot-Detektorelementen, die entlang einer senkrecht zur Achse der Objektivlinse 5 verlaufenden Achse 9 angeordnet sind, das Gesichtsfeld der Linse 5 abtasten kann und zugleich der Beobachter durch die Betrachtungslinse 6 eine Gruppe 10 von licbt-emittierenden Dioden betrachten kann, die entlang einer Achse 11 angeordnet sind, die senkrecht zur Achse der Betrachtungslinse verläuft. Ein Mehrkanal-Detektorverstärker 12 koppelt die Reihen der Infrarot-Detektorelemente mit entsprechenden Reihen von licht-emittierenden Dioden., wobei entsprechend positionierte Detektoren und licht-emittierende Dioden elektrisch auf einer 1 -zu- 1 Basis miteinander gekoppelt sind. Der Spiegel 7 kann um eine Achse 12a gedreht werden, die senkrecht zu den Achsen der Objektiv- und Betrachtungslinse und zu den Achsen 9, 11» auf denen die Detektorgruppen und die licht-emittierenden Diodengruppen angeordnet sind, verläuft. Der Spiegel 7 ist mechanisch mit einem Motor 13 gekuppelt.will. A rotatable mirror 7 is arranged in the field of view of both lenses. This mirror owns on both Sides mirror surfaces so that a group 8 of infrared detector elements running along a perpendicular to the axis the objective lens 5 extending axis 9 are arranged, the field of view of the lens 5 can scan and at the same time the observer through the viewing lens 6 can view a group 10 of licbt-emitting diodes running along an axis 11 are arranged which is perpendicular to the axis of the viewing lens. A multi-channel detector amplifier 12 couples the rows of infrared detector elements to corresponding rows of light emitting diodes., With corresponding positioned detectors and light emitting diodes electrically on a 1-to-1 basis with each other are coupled. The mirror 7 can be rotated about an axis 12a which is perpendicular to the axes of the objective and Viewing lens and to the axes 9, 11 »on which the detector groups and the light-emitting diode groups are arranged are, runs. The mirror 7 is mechanically coupled to a motor 13.

■Während des Betriebes dreht der Motor 13 den Spiegel 7 zuerst in einer Richtung und dann in der anderen Richtung, so daß die Detektorgruppe systematisch das Gesichtsfeld abtastet und zugleich ein Abbild der licht-emittierenden Dioden systematisch über das Gesichtsfeld des Beobachters bewegt wird. Dieses Abbild stellt das Raster dar und hat so viele Zeilen, wie licht-emittierende Elemente in der Gruppe vorhanden sind.■ During operation, the motor 13 rotates the mirror 7 first in one direction and then in the other direction so that the detector array systematically scans the field of view and at the same time an image of the light-emitting diodes is systematically moved across the observer's field of vision. This image represents the grid and has as many lines as there are light-emitting elements in the group.

Zwei Eapazitätsfühler 14 und 15 sind jeweils an den die Winkelverstellung begrenzenden Positionen des Spiegels angebracht, die den beiden Rändern des Gesichtsfeldes entsprechen,Two capacitance sensors 14 and 15 are each attached to the position of the mirror that limits the angle adjustment, which correspond to the two edges of the field of vision,

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und diese Kapazitätsfühler erzeugen Signale, wenn "bei der Abtastung diese Ränder erreicht werden. Die Kapazitätsfühler sind mit einer nicht-dargestellten Steuereinheit für den Motor 13 verbunden, und die Steuereinheit bewirkt, daß der Motor jedesmal seine Richtung umkehrt, wenn der Spiegel eine dieser beiden Begrenzungen erreicht. Die Geschwindigkeit des Motors ist so bemessen, daß das System in jeder Sekunde mindestens 25 Abtastungen des Gesichtsfeldes vornimmt.and these capacitance sensors generate signals when "at the Scanning these edges can be achieved. The capacity sensors are equipped with a control unit (not shown) for the motor 13 connected, and the control unit causes the motor to reverse its direction every time the mirror has a these two limits are reached. The speed of the motor is such that the system every second at least 25 scans of the field of view.

Zur lagerung und zum Antrieb des Spiegels 7 können verschiedene Anordnungen verwendet werden. Eine solcher Anordnungen ist in Pig. 3 dargestellt. Der Spiegel 7 enthält zwei in parallelen Ebenen auf einem Torsionsstab 16 angeordnete ebene Elemente. Der Torsionsstab 16 ist in zwei Armen eines Rahmens 17 gelagert, und zwar an diesem mit seinem einen Ende 19 befestigt und an seinem anderen Ende in einem Lager 20 drehbar im Rahmen gelagert. Auf dem drehbaren Ende des Torsionsstabes 16 ist der Anker 21 eines Schaltmotors 22 befestigt. Eine Motorsteuereinheit 24 erzeugt ein Antriebssignal für den Motor von dreieckiger Wellenform, wodurch der Anker des Motors gegen die durch den Stab 16 entgegenwirkende Torsionskraft gedreht wird. Die mit der Steuereinheit 24 verbundenen Fühler 14 und 15 stellen die Ankunft des Spiegels an den begrenzenden Winkelpositionen fest und bewirken, daß der Motor 22 jeweils zyklisch seine Drehrichtung umkehrt.Various arrangements can be used to support and drive the mirror 7. One such arrangement is in Pig. 3 shown. The mirror 7 contains two arranged in parallel planes on a torsion bar 16 flat elements. The torsion bar 16 is mounted in two arms of a frame 17, namely at one end thereof 19 and mounted at its other end in a bearing 20 rotatably in the frame. On the rotating end of the Torsion bar 16 is attached to the armature 21 of a shift motor 22. A motor control unit 24 generates a drive signal for the motor of triangular wave shape, whereby the armature of the motor is counteracted by the rod 16 Torsional force is rotated. The sensors 14 and 15 connected to the control unit 24 indicate the arrival of the mirror the limiting angular positions and cause the motor 22 cyclically reverses its direction of rotation.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt Pig. 4 und 5. Anstelle mehrerer Reihen von Elementen besteht hier jede Gruppe nur aus einer einzelnen Reihe 25 aus Infrarot-Detektoren oder licht-emittierenden Elementen, und die Wirkung mehrerer Reihen wird durch Ablenkung des Gesichtsfeldes der beiden Linsen relativ zur seitlichen Position der EIe-Another embodiment of the invention is shown by Pig. 4 and 5. Instead of several rows of elements there is here each group only consists of a single row 25 of infrared detectors or light-emitting elements, and the effect multiple rows is created by deflecting the field of view of the two lenses relative to the lateral position of the egg

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mente simuliert, wobei die Gruppen allmählich über kleine Winkel, zuerst in der einen Richtung und dann in der anderen Richtung gebildet werden. Pig. 5 ist daher der Pig. 2 ähnlich, und es sind daher gleiche Teile mit gleichen Bezugsζiffern belegt. Zusätzlich sind zwei Prismen 26 und 27 im ^tfege des von der Objektivlinse zum Spiegel und vom Spiegel zur Betrachtungslinse verlaufenden Lichires vorgesehen. Diese Prismen sind um ihre Längsachsen drehbar gelagert, die senkrecht zur optischen Achse der Linsen und ebenfalls senkrecht zur Drehachse des Spiegels verlaufen. Sie sind mechanisch miteinander gekuppelt, so daß sie sich um gleiche Winkel drehen, und die Verlagerung wird mittels eines Schrittmotors 28 bewirkt. Der Schrittmotor kann so ausgelegt sein, daß die Prismen drei Winkellagen einnehmen, und zwar entsprechend des relativen seitlichen Versatzes der drei Reihen von Elementen in den Gruppen 8, 10 in Pig. 2. Eine Positionsfeststellungs-Vorrichtung, die ähnlich wie die Vorrichtung für den Spiegel 7 ausgebildet ist und Kapazitätsfühler enthält, dient zur Steuerung der Drehrichtung, in der die Schritte erfolgen. Wenn somit die Prismen in die dritte Position einer Richtung bewegt worden sind, wird einer der Eapazitatsfühler 29, 30 aktiviert, und ein Signal wird einer nicht dargestellten Steuereinheit zugeleitet, die den Schrittmotor zu einer Drehrichtungsumkehr veranlaßt.ments are simulated, whereby the groups are gradually formed over small angles, first in one direction and then in the other direction. Pig. 5 is therefore the Pig. 2 are similar, and the same parts are therefore given the same reference numbers. In addition, two prisms 26 and 27 are provided in the area of the Lichire running from the objective lens to the mirror and from the mirror to the viewing lens. These prisms are rotatably mounted about their longitudinal axes, which run perpendicular to the optical axis of the lenses and also perpendicular to the axis of rotation of the mirror. They are mechanically coupled to one another so that they rotate through equal angles, and the displacement is effected by means of a stepping motor 28. The stepper motor can be designed so that the prisms assume three angular positions, in accordance with the relative lateral offset of the three rows of elements in groups 8, 10 in Pig. 2. A position-determining device, which is designed similarly to the device for the mirror 7 and contains capacitance sensors, is used to control the direction of rotation in which the steps take place. When the prisms have thus been moved into the third position in a direction, one of the capacity sensors 29, 30 is activated and a signal is sent to a control unit, not shown, which causes the stepping motor to reverse its direction of rotation.

Damit das volle Gesichtsfeld so häufig abgetastet wird, daß ein sichtbares Plimmern verhindert wird, führt der Spiegel 7 etwa 75 Abtastungen pro Sekunde durch, und hiermit ist die Punktion des Schrittmotors 28 synchronisiert, so daß er nach jeder Abtastung um eine Position weiter geschaltet wird.The mirror guides so that the full field of view is scanned so often that a visible flicker is prevented 7 about 75 samples per second through, and herewith the puncture of the stepping motor 28 is synchronized so that it after is switched by one position with each scan.

Anstelle der in Pig. 5 dargestellten Prismen können auch andere Vorrichtungen verwendet werden. Pig. 6 zeigt zwei Spie-Instead of the one in Pig. 5, other devices can also be used. Pig. 6 shows two games

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gel 31 und 32. Der Spiegel 31 lenkt das. Licht auf seinen Weg zu einer Gruppe 33 von Infrarot-Detektoren ab, und der Spiegel 32 lenkt den Weg des Lichtes ab, das von der Gruppe 34 der licht-emittierenden Dioden zum Beobachter verläuft.gel 31 and 32. The mirror 31 directs that light onto his Path to a group of 33 infrared detectors, and the Mirror 32 deflects the path of light that travels from group 34 of light-emitting diodes to the observer.

In Pig. 6 liegen die Achsen von Objektivlinse und Betrachtungslinse auf der Achse 35» die senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Der Spiegel 7 rotiert um eine Achse, die in der Zeichenebene liegt. Die Spiegel 31 und 32 sind miteinander mechanisch gekuppelt und drehen sich um Achsen, die senkrecht zur Zeichenebene verlaufen. Sie werden von einem Schrittmotor 28 in gleicher Weise gesteuert wie die Prismen 26 und 27 in Fig. 5.In Pig. 6 are the axes of the objective lens and viewing lens on the axis 35 »which runs perpendicular to the plane of the drawing. The mirror 7 rotates about an axis that is shown in FIG the plane of the drawing. The mirrors 31 and 32 are mechanically coupled to one another and rotate about axes that run perpendicular to the plane of the drawing. They are controlled by a stepping motor 28 in the same way as the prisms 26 and 27 in FIG. 5.

den !Fachmann ist ersichtlich, daß die Ausgänge der Detektorgruppe auch fortlaufend auf einen fotografischen PiIm oder auf Magnetband aufgezeichnet werden können. Perner kann anstelle von licht-emittierenden Dioden eine Kathodenstrahlröhre vorgesehen werden, die unmittelbar betrachtet wird, wobei die Ausgänge der Detektoren aufgetastet und in einer MuI-tiplex-Schaltung zu einem Videο-Zeilensignal verarbeitet werden. It is apparent to those skilled in the art that the outputs of the detector group are also continuously sent to a photographic PiIm or recorded on magnetic tape. Perner can use a cathode ray tube instead of light-emitting diodes be provided, which is viewed directly, with the outputs of the detectors gated and in a multi-tiplex circuit processed into a video line signal.

Perner sei bemerkt, daß das beschriebene Gerät zur Betrachtung von Gesichtsfeldern in jedem Teil des Spektrums der elektromagnetischen Strahlung verwendet werden kann, indem die Detektoren durch entsprechend empfindliche Detektoren ersetzt werden.Perner should note that the device described for viewing fields of view in any part of the spectrum The electromagnetic radiation can be used by the detectors by appropriately sensitive detectors be replaced.

-Patentansprüche--Patent claims-

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Claims

PatentansprücheClaims

1./ Abtastgerät für elektro-magnetische Strahlung zur Abtastung eines Gesichtsfeldes und zur Reproduktion eines Abbildes des Gesichtsfeldes mit elektrischen Mitteln, mit einer Gruppe von auf elektro-magnetische Strahlung ansprechenden Detekoren, die jeweils eine analysierende Apertur besitzen, die einen Bruchteil 1/n der gesamten Betrachtungsapertur des Gerätes bildet, wobei "n" die Zahl der Detektoren darstellt, die zur vollständigen Überspannung der Betrachtungsapertur erforderlich ist, mit Mitteln, die eine Abtastung des Gesichtsfeldes durch die Detektoranordnung bewirken, und mit das Abbild reproduzierenden Mitteln, die auf die Ausgänge der Detektoren ansprechen, so daß bei jeder Abtastung ein Raster erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildwiedergabemittel so ausgebildet sind, daß sie ein Raster mit wenigstens .2n-Zeilen erzeugen.1. / Scanning device for electromagnetic radiation for scanning a field of view and for reproducing an image of the field of view with electrical means, with a group of detectors that respond to electromagnetic radiation, each having an analyzing aperture that is a fraction of 1 / n of forms the entire viewing aperture of the device, where "n" represents the number of detectors required to completely span the viewing aperture, with means that cause the field of view to be scanned by the detector arrangement, and with the image-reproducing means that act on the outputs of the Detectors respond so that a raster is generated with each scan, characterized in that the image display means are designed so that they generate a raster with at least .2n lines.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe von Detektoren ortsfest angeordnet ist und die Abtastmittel aus einem rotierenden Spiegel (7) bestehen, dessen Rotationsachse (12a) parallel zur Achse (9) der Detektorgruppe (8) und im Abstand von dieser verläuft, und daß der Spiegel (7) zwischen dem Gesichtsfeld und der Detektorgruppe so angeordnet ist, daß die Strahlung von dem Gesichtsfeld durch die Detektoranordnung bei der Rotation des Spiegels abgetastet wird.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the group of detectors is stationary and the scanning means consist of a rotating mirror (7) whose axis of rotation (12a) is parallel to the axis (9) of the detector group (8) and at a distance from this runs, and that the mirror (7) is arranged between the field of view and the detector group in such a way that the radiation from the field of view is scanned by the detector arrangement when the mirror is rotated.

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3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein doppelseitiger Spiegel verwendet ist, daß eine Gruppe (10) von licht-emittierenden Dioden vorgesehen ist, deren Zahl und Anordnung den Detektorelementen entspricht und die elektrisch mit den Detektorelementen auf einer 1~zu-1 Basis gekoppelt sind, und daß die Gruppe (10) der licht-emittierenden Dioden so angeordnet ist, daß sie durch Reflexion an der zweiten Seite des Spiegels "betrachtet wird,'3. Apparatus according to claim 2, characterized in that a double-sided mirror is used, that a group (10) of light-emitting diodes is provided, the number and arrangement of which corresponds to the detector elements and which are electrically connected to the detector elements on a 1 ~ 1 base are coupled, and that the group (10) of the light-emitting diodes is arranged so that it is viewed by reflection on the second side of the mirror ','

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen der Detektoren und der licht-emittierenden Dioden jeweils aus wenigstens zwei Reihen von Elementen bestehen, die in "bezug aufeinander seitlich so versetzt sind, daß "bei Abtastung der Reihen die Elemente in den aufeinander folgenden Reihen einander in "bezug auf die Abtastung überlappen.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the groups of detectors and the light-emitting diodes each consist of at least two rows of elements which are "laterally offset with respect to one another so that" when the rows are scanned, the elements in the successive rows overlap each other with respect to the scan.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß drei Reihen (2, 3» 4) von Elementen vorgesehen sind.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that three rows (2, 3 »4) of elements are provided.

6. Gerät nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen der Detektoren und der licht-emittierenden Dioden jeweils aus einer Reihe (25) von Elementen bestehen und daß Mittel vorgesehen sind, um das Abbild des auf die Detektoren reflektierten Feldes und das Abbild des vom Spiegel reflektierten Abbildes der licht-emittierenden Dioden relativ bezüglich der seitlichen Lage der Elemente der Detektor- und Diodengruppen zu versetzen.6. Apparatus according to claim 3> characterized in that the groups of detectors and the light-emitting diodes each consist of a row (25) of elements and that means are provided for the image of the field reflected on the detectors and the image of the from the mirror reflected image of the light-emitting diodes relative to offset with respect to the lateral position of the elements of the detector and diode groups.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Versetzen der Abbilder aus zusätzlichen drehbaren Spiegeln bestehen.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the means for moving the images consist of additional rotatable mirrors.

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8. Gerät nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Spiegel (31» 32) mit einem Schrittmotor (28) gekuppelt sind, der so ausgelegt ist, daß er eine vorgegebene Zahl von Winkelpositionen zuerst in der einen und dann in der anderen Richtung durchschreitet, wobei für jede Abtastung ein Schritt vorgesehen ist.8. Apparatus according to claim 7 » characterized in that the additional mirror (31» 32) are coupled to a stepping motor (28) which is designed so that it has a predetermined number of angular positions first in one direction and then in the other steps through, one step being provided for each scan.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß drei Winkel ρ osibionaa vorgesehen sind.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that three angles ρ osibionaa are provided.

10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzelehnet, daß Mittel vorgesehen sind, um den ersten Spiegel (7) mit einer linearen Geschwindigkeit zyklisch um einen vorgegebenen Winkelbetrag hin- und herzubewe.gen.10. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that means are provided to reciprocate the first mirror (7) cyclically by a predetermined angular amount at a linear speed.

11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Hin- und Herbewegung des ersten Spiegels (7) aus einem Motor-(13) und Winkelstellungs-Detektoren (14, 15) bestehen, die die Anordnung des Spiegels an seinen Endpositionen feststellen und Steuersignale für den Motor erzeugen.11. Apparatus according to claim 10, characterized in that the means for reciprocating the first mirror (7) consist of a motor (13) and angular position detectors (14, 15) which determine the arrangement of the mirror at its end positions determine and generate control signals for the motor.

12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebssignal für den ELektro-Motor (13) eine zyklische, dreieckförmige Wellenform aufweist.12. Apparatus according to claim 11, characterized in that the drive signal for the electric motor (13) has a cyclical, triangular waveform.

13. Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet« daß die Mittel zum zyklischen Hin- und Herbewegen des ersten Spiegels aus einem Torsionsstab (16) bestehen, dessen eines Ende in einen Rahmen (17) eingespannt, und dessen anderes Ende in dem Rahmen drehbar gelagert ist, daß der Spiegel auf dem Stab (16) befestigt ist, und daß ein13. Apparatus according to any one of claims 10 to 12, characterized in that «that the means for cyclically moving the first mirror back and forth consist of a torsion bar (16), one end of which is clamped in a frame (17) and the other end in the frame is rotatably mounted, that the mirror is mounted on the rod (16), and that a

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Schaltmotor (22) vorgesehen ist, dessen Anker an dem drehbaren Ende des Torsionsstabes befestigt ist.Switching motor (22) is provided, the armature of which on the rotatable End of the torsion bar is attached.

14. Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Feststellung der Winkellage des ersten Spiegels (7) aus Kapazitätsfühlern (14» 15) bestehen. 14. Apparatus according to one of claims 10 to 13, characterized in that the means for determining the angular position of the first mirror (7) consist of capacitance sensors (14 »15).

15. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelemente aus Infrarot-Detektorelementen bestehen.15. Apparatus according to any of the preceding claims, characterized in that the detector elements consist of infrared detector elements.

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