DE3014906C1 - Spectral electron device - Google Patents

Description

Um die Detektorelemente zu kühlen, sind einmal die Detektorreihenanordnungen in einem Dewargefäß -hinter dessen Abschlußfenster - angeordnet; zum anderen ist innerhalb des Dewargefäßes ein in Richtung Abschlußfenster entsprechende Ausnehmungen aufweisender Kühlschild vorgesehen. Letzterer schirmt die empfindlichen Detektorelemente vor von außen und/ oder aus dem Geräteinneren stammender Störstrahlung ab. Die Transmissionsfilter bzw. -filterschichten lassen sich entweder an der Rückseite des Abschlußfensters aufbringen oder aber in den Ausnehmungen des Kühlschildes einlassen. Im ersten Fall wird man zweckmäßigerweise die strahlungsundurchlässigen Teile der Filterschicht als breitbandige Absorptionsfläche oder Spiegelfläche ausgestalten. In order to cool the detector elements, there are arrays of detectors in a Dewar vessel - behind its closing window - arranged; to the others is a corresponding recess in the direction of the closure window within the Dewar having cooling shield provided. The latter shields the sensitive detector elements from outside and / or from inside the device. The transmission filters or filter sheets can either be on the back of the closure window apply or let it into the recesses of the cooling shield. In the first case one expediently the radiopaque parts of the filter layer design as broadband absorption surface or mirror surface.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht sodann vor, daß die Detektorreihenanordnungen jeweils über einen Vorverstärker pro Detektorelement an einen jeder Reihenanordnung zugeordneten Multiplexer angeschlossen sind, daß ferner der Ausgang des ersten Multiplexers direkt und ein erster Ausgang des zweiten Multiplexers über ein Verzögerungsglied zu einer Vergleichseinheit führen, während ein zweiter Ausgang des zweiten Multiplexers zusammen mit einer von einem Azimutwinkelgeber kommenden Leitung, mit einer Datenausgabeeinheit verbunden sind. An advantageous development of the invention then provides that the detector rows each have a preamplifier per detector element are connected to a multiplexer assigned to each row arrangement, that furthermore the output of the first multiplexer directly and a first output of the second Multiplexer lead via a delay element to a comparison unit while a second output of the second multiplexer together with one of an azimuth angle encoder incoming line, are connected to a data output unit.

Für die Lieferung von Torimpulsen, Signalamplituden und Ablagewerten an die Datenausgabeeinheit ist es sinnvoll, wenn zwischen ihr und die Vergleichseinheit ein Schalter angeordnet ist, der über ein weiteres Verzögerungsglied zwischen das erste Verzögerungsglied und die Vergleichseinheit gekoppelt ist. For the delivery of door impulses, signal amplitudes and storage values to the data output unit, it makes sense if between it and the comparison unit a switch is arranged, which has a further delay element between the first delay element and the comparison unit is coupled.

Sofern das Selektionsverfahren für eine Zielstrahlung mit Linienstrahlung hoher Intensität verwendet wird, muß der Pegel im Spektralbereich des Linienstrahlers laufend an die Hintergrundstrahlung angepaßt werden. If the selection process for a target radiation with line radiation high intensity is used, the level must be in the spectral range of the line source continuously adapted to the background radiation.

Dadurch kann es erforderlich werden, daß zwischen den ersten Multiplexer und die Vergleichseinheit eine Schwellenschaltung sowie zwischen den anderen Multiplexer und das erste Verzögerungsglied eine für eine Punkt/Flächenselektion vorgesehene Elektronikeinheit gekoppelt sind.This can make it necessary that between the first multiplexer and the comparison unit has a thresholding circuit as well as between the other multiplexers and the first delay element is provided for a point / area selection Electronics unit are coupled.

Im folgenden werden an Hand einer Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert, wobei die in den einzelnen Figuren einander entsprechenden Teile dieselben Bezugszeichen aufweisen. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung mit zwischengeschalteter Abbildungsoptik, F i g. 2 die in der Einrichtung gemäß F i g. 1 zur Anwendung gelangende Filterplatte, F i g. 3 die in der Einrichtung gemäß F i g. 1 zur Anwendung gelangenden Detektorreihenanordnungen mit Kühlschild - in Frontdarstellung, Fig. 4 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung wie in Fig. 1, jedoch ohne zwischengeschalteter Abbildungsoptik, F i g. 5 die Anordnungsmöglichkeiten der Filterschichten sowie die Kühlelemente - Dewargefäß und Kühlschild - der Einrichtungen gemäß F i g. 1 und 4, Fig.6 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung mit zwei Spektralbereichen und Fig. 7 eine Variante des Blockschaltbildes gemäß Fig.6. In the following, exemplary embodiments are given on the basis of a drawing the invention explained in more detail, the corresponding in the individual figures Parts have the same reference numerals. It shows F i g. 1 is a schematic representation the device according to the invention with interposed imaging optics, F i G. 2 in the facility according to F i g. 1 used filter plate, F i g. 3 in the facility according to F i g. 1 used detector row arrangements with cooling shield - in front view, Fig. 4 is a schematic representation of the invention Device as in FIG. 1, but without interposed imaging optics, F i G. 5 the possible arrangement of the filter layers as well as the cooling elements - Dewar vessel and cooling shield - of the facilities according to FIG. 1 and 4, Fig. 6 is a block diagram of the device according to the invention with two spectral ranges and FIG. 7 shows a variant of the block diagram according to Fig. 6.

Die erfindungsgemäße Einrichtung der F i g. 1 besteht im wesentlichen aus dem Breitbandobjektiv i, in dessen Bildebene 2 die Filterplltte 3 montiert ist, die in diesem Beispiel die drei Filter 4, 4', 4" trägt (Fig. 2), die für drei ausgewählte Spektralbereiche als Transmissionsfilter ausgelegt sind. Die übrigen Flächen der Filterplatte 3 sind undurchlässig. Über die Abbildungsoptik 5 werden die Filterflächen in der durch die Detektorreihenanordnungen 10, 10' und 10" (F i g. 3) gebildeten Detektorebene 6 abgebildet. Durch den Kühler 8 bleibt die erforderliche niedrige Betriebstemperatur gewährleistet. Im Ausführungsbeispiel der F i g. 1 bis 3 finden drei Detektorreihenanordnungen 10, 10' und 10" Verwendung, die zueinander parallel und senkrecht zur Abtastrichtung 9 angeordnet sind. Die einzelnen Detektorelemente sind mit extrem kleinem Zwischenabstand übereinander liegend angeordnet. Bei einer 1:1-Vergrößerung der Abbildungsoptik 5 werden die Filterflächen so ausgelegt, daß ihre Flächenabmessungen - im Rahmen der geforderten Toleranzen - den Abmessungen der zugeordneten Detektorreihenanordnung entsprechen, so daß z.B. nur Strahlung die Detektorreihenanordnung 10 erreicht, die aus der Szene über das Breitbandobjektiv 1 durch das Transmissionsfilter 4 hindurchtritt. Um Störstrahlung von außen und aus dem Geräteinneren abzuhalten, ist ein vom Kühler mitgekühlter Kühlschild 11 vor den Detektorreihenanordnungen 10, 10' und 10" angebracht, der in der schematischen Darstellung von Fig. 3 schraffirt wiedergegeben ist. The device according to the invention of FIG. 1 consists essentially from the broadband lens i, in whose image plane 2 the filter plate 3 is mounted, which in this example carries the three filters 4, 4 ', 4 "(Fig. 2), those selected for three Spectral ranges are designed as a transmission filter. The remaining areas of the Filter plate 3 are impermeable. The filter surfaces are via the imaging optics 5 in that formed by the detector array arrangements 10, 10 'and 10 "(FIG. 3) Detector level 6 shown. Due to the cooler 8, the required low remains Operating temperature guaranteed. In the embodiment of FIG. Find 1 to 3 Use three detector arrays 10, 10 'and 10 "that are parallel to each other and are arranged perpendicular to the scanning direction 9. The individual detector elements are arranged one on top of the other with an extremely small gap between them. At a 1: 1 magnification of the imaging optics 5, the filter surfaces are designed so that their surface dimensions - within the required tolerances - the dimensions correspond to the associated array of detectors, so that, for example, only radiation the array of detectors 10 reaches that of the scene via the broadband lens 1 passes through the transmission filter 4. To interference radiation from outside and A cooling shield 11, which is also cooled by the radiator, is to be kept from inside the device mounted in front of the detector array arrangements 10, 10 'and 10 ", which is shown in the schematic Representation of Fig. 3 is shown hatched.

Durch die Ausrichtung der Detektorreihenanordnungen 10, 10' und 10" senkrecht zur Abtastrichtung 9 sehen die einzelnen Detektorreihenanordnungen die gleiche Szene mit einer definierten Verzögerungszeit tv nacheinander, bei gleichen Detektorabmessungen und gleicher Elementenzahl werden gleiche Szenenabschnitte mit Detektorelementen gleicher Nummern abgetastet. Bei einem rotierenden System läßt sich die Verzögerungszeit tv bestimmen aus der Winkelgeschwindigkeit W=2;rGlr mit v=Anzahl der Umläufe/s sowie dem Winkelabstand x y = arc tg T mit dem Abstand zwischen benachbarten Detektorreihenanordnungen x, der Brennweite Fdes Breitbandobjektivs 1 und der Vergrößerung r der Abbildungsoptik 5: tV= Y = arc tgx v (I) w 2n.f-F Bei Verwendung von Spiegelobjektiven bzw. Breitbandlinsenobjektiven besteht eine einfache Möglichkeit der Spektralselektion unter Vermeidung der Zwischenabbildung nach F i g. 1. By aligning the arrays of detectors 10, 10 'and 10 " perpendicular to the scanning direction 9 see the individual detector row arrangements same scene with a defined delay time tv one after the other, with the same Detector dimensions and the same number of elements become the same scene sections Detector elements of the same number scanned. With a rotating system leaves the delay time tv is determined from the angular velocity W = 2; rGlr with v = number of revolutions / s and the angular distance x y = arc tg T with the distance between adjacent detector rows x, the focal length F of the broadband objective 1 and the magnification r of the imaging optics 5: tV = Y = arc tgx v (I) w 2n.f-F Bei There is a simple use of mirror lenses or broadband lens lenses Possibility of spectral selection while avoiding the intermediate mapping according to F i g. 1.

Dieses Verfahren ist in F i g. 4 schematisch dargestellt. In der Brennebene 2 des Breitbandobjektives 1 mit der Brennweite f und dem Eintrittspupillendurchmesser D sind wieder im Abstand xvoneinander die drei Detektorreihenanordnungen 10, 10' und 10" angeordnet, wobei als Spezialfall die mittlere Detektorreihenanordnung 10' in der optischen Achse des Systems liegt und die beiden Nachbarreihen konstanten Abstand x von der mittleren Reihe besitzen. Die Schnittpunkte der eingezeichneten Randstrahlen 12, 12' und 12" liegen in der Ebene 13 senkrecht zur optischen Achse im Abstand z0 von der Hauptebene des Breitbandobjektives 1. In dem Bereich zwischen zo und fauf der z-Achse sind die drei Strahlenbündel eindeutig und ohne Überschneidungen den einzelnen Spektralbereichen der Detektorreihenanordnungen 10, 10' und 10" zugeordnet. Dadurch ergeben sich nach einem weiteren Gedanken der Erfindung die konstruktiven Möglichkeiten. die drei Transmissionsfilter 4, 4' und 4" in der in F i g. 4 dargestellten Art in der Ebene zi mit Zi > Zo so anzuordnen, daß die jeweiligen Strahlenbündel unvignettiert durchgelassen werden und Streustrahlung durch undurchsichtige, in dieser Figur schraffiert angedeutete Flächen abgehalten wird. This method is shown in FIG. 4 shown schematically. In the Focal plane 2 of the broadband objective 1 with the focal length f and the entrance pupil diameter D are the three detector rows 10, 10 'again at a distance x from one another and 10 ", whereby as a special case the middle detector row arrangement 10 ' lies in the optical axis of the system and the two neighboring rows are constant Have a distance x from the middle row. The intersections of the Edge rays 12, 12 'and 12 "lie in the plane 13 perpendicular to the optical axis at a distance z0 from the main plane of the broadband lens 1. In the area between zo and f on the z-axis the three bundles of rays are unambiguous and without overlapping assigned to the individual spectral ranges of the detector array arrangements 10, 10 'and 10 ". According to another thought, this results in the invention the constructive possibilities. the three transmission filters 4, 4 'and 4 "in the in Fig. 4 to be arranged in the plane zi with Zi> Zo so that the respective bundles of rays are allowed to pass through unignetted and scattered radiation held by opaque areas indicated by hatching in this figure will.

Die Filterschichten der Transmissionsfilter 4, 4' und 4" können gemäß F i g. 5 entweder in entsprechenden Ausnehmungen des Kühlschildes 11 eingelassen oder auf der Innenseite des Abschlußfensters 7' aufgetragen sein. Da letzterer Fall eine besondere konstruktive Auslegung erfordert, wurde das diese Ausführungsform enthaltende Fenster nochmals für sich, in gestrichelter Linienführung, eingezeichnet. Direkte Sonneneinstrahlung kann durch eine, zeichnerisch allerdings nicht dargestellte, von der jeweiligen Stellung der Sonne abhängige Sonnenblende abgehalten werden. Bei allen Ausführungsbeispielen wird außerdem vorausgesetzt, daß die geforderte Auffaßentfernung so groß ist, daß das Ziel ein Punktziel vor einem mehr oder weniger strukturierten Hintergrund ist. The filter layers of the transmission filters 4, 4 'and 4 "can according to FIG F i g. 5 either let into corresponding recesses in the cooling shield 11 or be applied to the inside of the closure window 7 '. Since the latter case Requires a special structural design, this became this embodiment Containing windows are drawn in again for themselves, in dashed lines. Direct sunlight can be caused by a, but not graphically shown, Depending on the respective position of the sun, the sun visor can be held. In all embodiments it is also assumed that the required The detection distance is so great that the target is more or less a point target in front of you textured background is.

Die Schnittgerade z=z0 und der Durchstoßpunkt zo der optischen Achse durch die Ebene 13 läßt sich auf dem Schnittpunkt der Geraden 12' und 12 bzw. 12" und 12' ermitteln, für die Ortskoordinaten der Schnittpunkte 14 und 14' gelten die Gleichungen D f D+f = x 2 2 (D+x) I -xo I=I xo I x a = arc tg f In den schematischen Darstellungen gemäß F i g. 6 und 7 ist die periskopische Ausführung eines Überwachungssystems mit einem Überwachungsbereich von n 3600 im Azimut beschrieben, bei dem die Umlenkung und Abtastung über den Umlenkspiegel 15 erfolgt, der durch den Abtastmotor 16 mit der Rotationsgeschwindigkeit co angetrieben wird. Die zur Auswertung erforderliche momentane Azimutwinkelposition der optischen Achse wird von dem Azimutwinkelgeber 17 laufend ausgegeben. Die beiden dargestellten Detektorreihenanordnungen 10 und 10' mit jeweils n Einzelelementen für die Spektralbereiche A und B sind parallel zueinander und senkrecht zur Abtastrichtung 9 angeordnet (F i g. 3). Sie empfangen die Strahlung aus der zu überwachenden Szene über das Objektiv und ein zeichnerisch nicht dargestelltes Bildauf; Ichtesystem. The line of intersection z = z0 and the intersection point zo of the optical axis through the plane 13 can be on the intersection of the straight lines 12 'and 12 or 12 " and 12 ', for the location coordinates of the intersection points 14 and 14' the apply Equations D f D + f = x 2 2 (D + x) I -xo I = I xo I x a = arc tg f In the schematic Representations according to FIG. 6 and 7 is the periscopic implementation of a surveillance system with a monitoring range of n 3600 in azimuth, in which the deflection and scanning takes place via the deflecting mirror 15, which is carried out by the scanning motor 16 with the rotation speed co is driven. The one required for the evaluation The current azimuth angle position of the optical axis is obtained from the azimuth angle encoder 17 continuously issued. The two illustrated array of detectors 10 and 10 'each with n individual elements for the spectral ranges A and B are parallel arranged to one another and perpendicular to the scanning direction 9 (FIG. 3). You receive the radiation from the scene to be monitored through the lens and a graphic image not shown; Ight system.

Die durch die Vorverstärker 18 und 18' verstärkten elektrischen Signale werden den Eingängen von zwei identischen Multiplexern 19 und 19' zugeführt, die in einem synchronisierten Abtastzyklus die an den n Empfangskanälen parallel anstehenden Signale in serielle Videosignale umwandeln und über ihre Ausgänge 20 bis 22 der Datenausgabeeinheit 28 zuleiten.The electrical signals amplified by the preamplifiers 18 and 18 ' are fed to the inputs of two identical multiplexers 19 and 19 ', the those pending in parallel on the n receiving channels in a synchronized sampling cycle Convert signals to serial video signals and use their outputs 20 to 22 of the Data output unit 28 feed.

Letztere ist über die Leitung 23 auch direkt mit dem Azimutwinkelgeber 17 verbunden.The latter is also directly connected to the azimuth encoder via line 23 17 connected.

Nach Gleichung (I) empfangen die Detektoren der Reihenanordnung 10 die Signale von dem gleichen Szenenausschnitt mit einer Verzögerung t, gegenüber denjenigen der Reihenanordnung 10'. Um in einer Vergleichseinheit 25 die Signale zweier unmittelbar benachbarter Spektralbereiche A und B desselben atmosphärischen Fensters vergleichen zu können, wird in die Videoleitung von Multiplexer 19' ein Verzögerungsglied 24 eingeschaltet, welches das Signal um die Zeit tv verzögert. Diese Verzögerungszeit kann eine Konstante sein, wenn die Abtastwinkelgeschwindigkeit mit hoher Konstanz geregelt ist. Eine andere Möglichkeit ist, das Verzögerungsglied so auszugestalten, daß die Verzögerungszeit in Grenzen steuerbar ist, wobei das Pegelsignal im Beispiel von Fig. 6 aus der Rotationsgeschwindigkeit des Abtastmotors 2 gewonnen werden kann. Die spektrale Selektion erfolgt im wesentlichen in der Vergleichseinheit 25, in der im vorliegenden Fall z. B. das Verhältnis SB/SA der beiden Videosignale aus den Spektralbereichen B und A gebildet wird. Für SB/SA < 1 handelt es sich um ein »heißes« Fehlziel, das nicht weiter berücksichtigt wird. According to equation (I), the detectors of the array 10 receive the signals from the same scene section with a delay t, opposite those the row arrangement 10 '. To in a comparison unit 25, the signals of two directly Compare neighboring spectral ranges A and B of the same atmospheric window to be able to, a delay element 24 is in the video line of multiplexer 19 ' switched on, which delays the signal by time tv. This delay time can be a constant when the scanning angular velocity with high constancy is regulated. Another possibility is to design the delay element in such a way that that the delay time can be controlled within limits, the level signal in the example 6 can be obtained from the rotational speed of the scanning motor 2. The spectral selection takes place essentially in the comparison unit 25, in in the present case z. B. the ratio SB / SA of the two video signals the spectral ranges B and A is formed. For SB / SA <1 it is a "hot" missed target that is no longer taken into account.

Signale mit SB/SA11 kommen von Objekten, die als »schwarze« oder »graue« Körper Temperaturen haben, die bei der angenommenen Zieltemperatur liegen. Diese Signale werden zur Öffnung des Schalters 26 benutzt, mit dem das Videosignal über ein zusätzliches festes Verzögerungsglied 27 der Datenausgabeeinheit 28 die laufenden x- und y-Positionswerte von dem Winkelgeber 17 bzw. dem Multiplexer 19' erhält. Diese Einheit empfängt mit dem selektierten Videosignal einen Torimpuls über den Schalter 26 und liefert bei geöffnetem Schalter Signalamplitude Sx.y und jeweilige Position rund tan die zentrale Datenausgabeeinheit 28.Signals with SB / SA11 come from objects that are marked as "black" or "gray" Bodies have temperatures that are around the assumed target temperature. These Signals are used to open switch 26 that allows the video signal to pass through an additional fixed delay element 27 of the data output unit 28 the current x and y position values from the angle encoder 17 and the multiplexer 19 'received. This unit receives a gate pulse with the selected video signal via the Switch 26 and supplies signal amplitude Sx.y and respective when the switch is open Position around the central data output unit 28.

Die feste Verzögerungszeit TVO des Verzögerungsgliedes 27 ergibt sich aus der Verarbeitungszeit des Signales in der Einheit und der Öffnungszeit des Schalters 26. Die nicht dargestellte Punktziel/Flächen-Selektion kann in den einzelnen Empfangskanälen vor dem Multiplexer, im Videokanal oder nach der Signalausgabe durch die Datenausgabeeinheit über eine Zielselektion erfolgen.The fixed delay time TVO of the delay element 27 results from the processing time of the signal in the unit and the opening time of the switch 26. The point target / area selection, not shown, can be used in the individual receiving channels before the multiplexer, in the video channel or after the signal output by the data output unit take place via a target selection.

Ein Selektionsverfahren für Zielstrahlung mit Linien-bzw. Bandenstrahlung hoher Intensität ist anwendbar, wenn die Zielstrahlung Linien- bzw. Bandenspektren enthält, deren Intensität in ihrem begrenzten Spektralbereich wesentlich höher ist als die der Hintergrundstrahlung bei den natürlichen Umweltbedingungen. Das Vorhandensein einer solchen Strahlung ist bei chemischen Triebwerken mit charakteristischen chemischen Elementen zu erwarten. Voraussetzung ist dabei, daß der Abgasstrahl des Zieles in einem Bereich sichtbar ist, in dem der Linien- bzw. Bandenstrahler noch in hoher Konzentration vorhanden ist, gleichzeitig also auch eine intensive Schwarzkörperstrahlung aus der konzentrierten Abgaswolke zu erwarten ist. In einem solchen Fall wird man gemäß F i g. 7 wieder zwei Detektorreihenanordnungen 10 und 10' einsetzen, von denen erstere die Schwarzkörperstrahlung verarbeitet und die zweite die Linien- bzw. Bandenstrahlung, die über ein geeignet dimensioniertes Bandpaßfilter empfangen wird. Die beiden Bereiche liegen in der Regel mit ihrem Strahlungsschwerpunkt in verschiedenen atmosphärischen Fenstern. Zur Selektion des Linienstrahlers bei der Detektorreihenanordnung 10 wird nach dem Multiplexen das verstärkte Signal über den Multiplexerausgang 20 der automatisch geregelten Schwellenschaltung 29 zugeführt, die den Pegel im Spektralbereich des Linienstrahlers laufend an die Hintergrundstrahlung anpaßt. Dabei wird die Schwelle durch die Anforderungen an Detektionswahrscheinlichkeit und Falschalarmrate festgelegt. Es erscheint sinnvoll, in den Schwarzkörperkanal die Elektronikeinheit 30 zur Punkt/Flächenselektion einzubauen. Die Vergleichseinheit 25 öffnet den Schalter 26, wenn in der Schwellenschaltung 29 das Signal die Schwelle überschreitet und in der Elektronikeinheit 30 ein über den Multiplexerausgang 21 ankommendes Punktziel selektiert ist. Dieses selektierte Punktziel kann auch über den Multiplexerausgang 21 nach dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 6 als Objekt in einem ausgewählten Temperaturbereich identifiziert sein. Der Schalter 26 liefert einen Torimpuls und das Videosignal Sxy an die Datenausgabeeinheit 28, die wieder mit dem Signal Sxy die Position des Zieles im Bildfeld weiterleitet. A selection process for target radiation with line or. Band radiation high intensity is applicable if the target radiation is line or band spectra contains, the intensity of which is significantly higher in its limited spectral range than that of background radiation under natural environmental conditions. The presence such radiation is in chemical engines with characteristic chemical Elements to be expected. The prerequisite is that the exhaust gas jet of the target in an area is visible in which the line or band radiator is still high Concentration is present, so at the same time there is also an intense black body radiation is to be expected from the concentrated exhaust gas cloud. In such a case one will according to FIG. 7 again insert two detector rows 10 and 10 ', one of which the first processes the black body radiation and the second the line or band radiation, which is received via a suitably dimensioned bandpass filter. The two areas usually lie with their radiation focus in different atmospheres Windows. To select the line source in the detector array 10, after multiplexing the amplified signal via the multiplexer output 20 of the automatic Regulated threshold circuit 29 fed to the level in the spectral range of the Line source continuously adapts to the background radiation. This is the threshold determined by the requirements for detection probability and false alarm rate. It makes sense in the black body channel the electronics unit 30 for point / area selection. The comparison unit 25 opens the switch 26, if the signal exceeds the threshold in the threshold circuit 29 and in the electronics unit 30 a point target arriving via the multiplexer output 21 is selected. This selected point target can also be used via the multiplexer output 21 according to the embodiment according to FIG. 6 as an object in a selected temperature range be identified. The switch 26 supplies a gate pulse and the video signal Sxy to the data output unit 28, which again uses the signal Sxy to determine the position of the The target in the field of view.

Claims (10)

Patentansprüche: 1. Spektralselektionseinrichtung mit mehreren Detektoren, mit gruppenweise unterschiedlichen spektralen Empfindlichkeitscharakteristiken, deren Signale nach einer optoelektronischen Umwandlung zur Bilddarstellung oder Zielselektion weiterverarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß im konvergenten Strahlengang eines Breitbandobjektivs (1) eine mit mehreren Transmissionsfiltern (4, 4', 4") versehene, im übrigen strahlenundurchlässige Filterplatte (3) angeordnet ist, deren Filterflächen in einer durch mehrere Detektoren bzw. Claims: 1. Spectral selection device with several detectors, with different spectral sensitivity characteristics in groups, their signals after an optoelectronic conversion for image display or Target selection are further processed, characterized in that in the convergent Beam path of a broadband objective (1) one with several transmission filters (4, 4 ', 4 ") provided, otherwise radiopaque filter plate (3) whose filter surfaces are in one of several detectors or Detektorreihenanordnungen (10, 10', 10") unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit gebildeten Ebene (6) abgebildet werden.Detector row arrangements (10, 10 ', 10 ") of different spectral Sensitivity formed level (6) are mapped. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinzelelemente der Reihenanordnungen mit extrem kleinem Zwischenabstand übereinanderliegend angeordnet sind und die so gebildeten Reihenanordnungen (10, 10', 10") zur Abtastrichtung (9) senkrecht und zueinander parallel verlaufen (Fig. 3). 2. Device according to claim 1, characterized in that the individual detector elements of the row arrangements arranged one above the other with an extremely small spacing between them and the row arrangements (10, 10 ', 10 ") formed in this way to the scanning direction (9) run perpendicular and parallel to each other (Fig. 3). 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterflächen über eine Abbildungsoptik (5) auf den Detektorreihenanordunter (10,10', 10") abgebildet werden (Fig. 1). 3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the filter surfaces on the detector rows via imaging optics (5) (10,10 ', 10 ") can be mapped (Fig. 1). 4. Einrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenabmessungen der Transmissionsfilter (4, 4', 4") - unter Berücksichtigung des Abbildungsmaßstabes der Abbildungsoptik (5) - denjenigen der jeweils zugeordneten Detektorreihenanordnung (10, 10', 10") entsprechen. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the surface dimensions of the transmission filter (4, 4 ', 4 ") - taking into account the imaging scale of the imaging optics (5) - those of the respectively assigned Detector row arrangement (10, 10 ', 10 ") correspond. 5. Einrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorreihenanordnungen (10; 10'; 10") in einem Dewargefäß (7), hinter dessen Abschlußfenster (7'), angeordnet sind (F i g. 5). 5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the array of detectors (10; 10 '; 10 ") in a Dewar vessel (7), behind whose closing window (7 ') are arranged (FIG. 5). 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Dewargefäßes (7) ein in Richtung Abschlußfenster (7') entsprechende Ausnehmungen aufweisender Kühlschild (11) vorgesehen ist (F i g. 5). 6. Device according to claim 5, characterized in that within of the Dewar vessel (7) a corresponding recesses in the direction of the closure window (7 ') having cooling shield (11) is provided (Fig. 5). 7. Einrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Transmissionsfilter (4; 4'; 4") an der Rückseite des Abschlußfensters aufgebracht oder in den Ausnehmungen des Kühlschildes (11) eingelassen sind und dadurch auf eine niedrige Temperatur abgekühlt werden (F i g. 5). 7. Device according to claim 5 and 6, characterized in that the transmission filter (4; 4 '; 4 ") applied to the back of the closure window or are embedded in the recesses of the cooling shield (11) and thereby open be cooled to a low temperature (Fig. 5). 8. Einrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorreihenanordnungen (10, 10') jeweils über einen Vorverstärker (18; all8') pro Detektorelement an einen jeder Reihenanordnung zugeordneten Multiplexer (19; 19') angeschlossen sind, daß ferner ein Ausgang (20) des ersten Multiplexers (19) direkt und ein erster Ausgang (21) des zweiten Multiplexers (19') über ein Verzögerungsglied (24) zu einer Vergleichseinheit (25) führen, während ein zweiter Ausgang (22) des zweiten Multiplexers, zusammen mit einer von einem Azimutwinkeigeber (17) kommenden Leitung (23), mit einer Datenausgabeeinheit (28) verbunden sind (F i g. 6). 8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the detector row arrangements (10, 10 ') each have a preamplifier (18; all8 ') per detector element to a multiplexer assigned to each row arrangement (19; 19 ') are connected, that also an output (20) of the first multiplexer (19) directly and a first output (21) of the second multiplexer (19 ') via a Delay element (24) lead to a comparison unit (25), while a second Output (22) of the second multiplexer, together with one of an azimuth angle sensor (17) incoming line (23) are connected to a data output unit (28) (F i g. 6). 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Vergleichseinheit (25) und der Datenausgabeeinheit (28) ein Schalter (26) angeordnet ist, der über ein weiteres Verzögerungsglied (27) zwischen das erste Verzögerungsglied (24) und die Vergleichseinheit (25) gekoppelt ist (Fig. 6 und 7). 9. Device according to claim 8, characterized in that between the comparison unit (25) and the data output unit (28) a switch (26) arranged is, which is via a further delay element (27) between the first delay element (24) and the comparison unit (25) is coupled (FIGS. 6 and 7). 10. Einrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den ersten Multiplexer (19) und die Vergleichseinheit (25) eine Schwellenschaltung (29) sowie zwischen den anderen Multiplexer (19') und das erste Verzögerungsglied (24) eine für eine Punkt/Flächenselektion vorgesehene Elektronikeinheit (30) gekoppelt sind (Fig.7). 10. Device according to claim 8 and 9, characterized in that a threshold circuit between the first multiplexer (19) and the comparison unit (25) (29) and between the other multiplexer (19 ') and the first delay element (24) an electronic unit (30) provided for point / area selection is coupled are (Fig.7). Die Erfindung betrifft eine Spektralselektionseinrichtung mit mehreren Detektoren, mit gruppenweise unterschiedlichen spektralen Empfindlichkeitscharakteristiken, deren Signale nach einer optoelektronischen Umwandlung zur Bilddarstellung oder Zielselektion weiterverarbeitet werden. The invention relates to a spectral selection device with several Detectors with different spectral sensitivity characteristics in groups, their signals after an optoelectronic conversion for image display or Target selection are further processed. Für eine hohe Detektionswahrscheinlichkeit von Punktzielen, z. B. von im Anflug begriffenen Raketen, kommt der geometrischen Auflösung vor allem in der Abtastrichtung eine besondere Bedeutung zu, weil dadurch die Punkt/Flächenselektion maßgeblich beeinflußt wird. Die spektrale Selektion ist hierzu eine flankierende Maßnahme, mit der es möglich ist, die Falschalarmrate durch Ausnutzung der charakteristischen Zieleigenschaften zu reduzieren. For a high probability of detection of point targets, e.g. B. of approaching missiles, the geometric resolution comes mainly in the scanning direction is of particular importance, because it results in the point / area selection is significantly influenced. The spectral selection is a flanking one here Measure with which it is possible to reduce the false alarm rate by exploiting the characteristic Reduce target characteristics. Die Aufgabe der Erfindung wird in einer Verbesserung der spektralen Selektion von Punktzielen gegenüber dem Hintergrund unter gleichzeitiger Herabsetzung der Falschalarmrate gesehen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im konvergenten Strahlengang eines Breitbandobjektivs eine mit mehreren Transmissionsfiltern versehene, im übrigen strahlenundurchlässige Filterplatte angeordnet ist, deren Filterflächen in einer durch mehrere Detektoren bzw. The object of the invention is to improve the spectral Selection of point targets against the background with simultaneous reduction seen the false alarm rate. According to the invention, this object is achieved by that in the convergent beam path of a broadband lens one with several transmission filters provided, otherwise radiopaque filter plate is arranged, the Filter surfaces in one by several detectors resp. Detektorreihenanordnungen unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit gebildeten Ebene abgebildet werden. Hierbei ermöglicht ein Austausch der Filter in einfacher Weise eine Anpassung an den jeweiligen Bedarfsfall. Das für alle Spektralbereiche gemeinsame Objektiv wirkt ebenfalls kostensparend. In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, daß die Detektoreinzelelemente der Reihenanordnungen mit extrem kleinem Zwischenabstand übereinanderliegend angeordnet sind und die Reihenanordnungen zur Abtastrichtung senkrecht und zueinander parallel verlaufen.Array of detectors with different spectral sensitivity formed level can be mapped. This enables the filters to be exchanged in a simple way an adaptation to the respective need. That for all spectral ranges common lens is also cost-saving. In this context it is expedient that the detector elements of the row arrangements with extremely small Intermediate spacing are arranged one above the other and the row arrangements for Scanning direction run perpendicular and parallel to each other. Sofern bei Spiegel- bzw. Breitbandlinsenobjektiven eine konstruktive Anordnung der Filterplatte im konvergenten Strahlengang nicht möglich ist, können die Filterflächen auch über eine Abbildungsoptik auf den Detektorreihenanordnungen abgebildet werden. If a constructive one for mirror or broadband lens lenses Arrangement of the filter plate in the convergent beam path is not possible, can the filter surfaces also via imaging optics on the detector array can be mapped. Für den Fall einer Vergrößerung der Abbildungsoptik im Verhältnis 1:1, ist es bedeutsam, daß die Flächenabmessungen der Transmissionsfilter - unter Berücksichtigung des Abbildungsmaßstabes des Abbildungsobjektives - denjenigen der jeweils zugeordneten Detektorreihenanordnung entsprechen. Dann fällt nur diejenige Strahlung der Szene auf eine Detektorreihenanordnung, die zuvor das zugehörige Transmissionsfilter passiert hat.For the case of an enlargement of the imaging optics in proportion 1: 1, it is significant that the surface dimensions of the transmission filter - under Consideration of the imaging scale of the imaging lens - that of the correspond respectively assigned detector row arrangement. Then only one falls Radiation of the scene onto an array of detectors that previously used the associated transmission filter happened.