SE455663B - Bildsystem, innefattande en bildupptagningsanordning samt en bildatergivningsanordning - Google Patents

Description

15 20 25 30 455 663 gula fläcken, dvs den del av ögats näthinna med minsta delningen mellan tappar och stavar. I direktoptiska bildsystem, såsom kikare, kan optiken tillverkas med sådan precision, att denna detekterbara vinkel kan utnyttjas, dvs ögats delning mellan dess detektorelement utgör den begränsande faktorn. Om t ex okularet i ett sådant direktoptiskt bildsystem utformas med 600 synvinkel blir kvoten mellan denna synvinkel och ögats upplösning, dvs detekterbara vinkel 150 uR, lika med 7000 x. Denna kvot är ca 7 ggr större än motsvarande kvot för ett kameraorgan av det inledningsvis nämnda slaget. Ett sådant ger sålunda 7 x sämre upplösning vid samma synvinkel som ett direktoptiskt bildsystem.

Alternativt kan man utforma ett sådant kameraorgan med samma upplösning som det direktoptiska, men med 7 x mindre synvinkel.

En medelväg är att låta kameraorganets synvinkel och upplösning vara mindre än motsvarande data hos ett direktoptiskt bild- system.

Den delning mellan detektorelementen tappar och stavar, som Före- kommer i ögats gula Fläck är begränsad till denna. Delningen tilltar med ökande synvinkel i relation till den gula Fläckens centrum enligt Följande tabell: Synvinkel rel gula fläcken ° g Ügats delning tagpar-stavar uR 0 150 500 10 1 000 15 1 S00 Man kan säga, att ögat har ett primärt synfält med god upplösning och ett sekundärt synfält med sämre upplösning. Övergången mellan de två synfälten är inte entydig men i praktiken kan S till 8 graders synvinkel anses vara gränsen. Ügat har den stora Fördelen att det kan riktas mot den del av synfältet som är av speciellt intresse. Denna del av synfältet fokuseras till centrum av den gula fläcken, där upplösningen är bäst. 10 15 20 25 30 455 663 Ändamålet med föreliggande uppfinning är att så utforma ett bild- system av det inledningsvis nämnda slaget, att det medger, att en observatörs ögas upplösning kan utnyttjas.

Enligt uppfinningen utmärkas ett sådant bildsystem i första hand av att det första kameraorganet är anordnat att registrera en första bild med en relativt stor, första bildvinkel av ett objekt- fält medan det andra kameraorganet är anordnat att registrera en andra bild, med en mindre andra bildvinkel inom den nämnda första bildvinkeln av det nämnda objektfältet, varvid bildâtergivnings- anordningen är inrättad att återge den första bilden, med den andra bilden i önskad grad ersättande den del av den första bilden som motsvarar den nämnda andra bildvinkeln, varvid de första och andra bildvinklarna uppvisar samma relativa riktning mot objektfältet som i de av bildåtergivningsanordningen återgívna bilderna, varvid relationen objektfältutbredning/bildâtergiv- ningsutbredning är densamma för den första och den andra bilden.

Med bildvinkel menas i detta fall bildens vinkel såväl i azimut som i elevation.

Oftast torde det vara önskvärt att låta den andra bilden framträda utan att den motsvarande delen av den första bilden kommer till synes med någon nämnvärd ljusstyrka alls, även om sådana fall också är tänkbara.

I en föredragen utföringsform av bildsystemet enligt uppfinningen är det första kameraorganet styrt riktbart, antingen manuellt eller via ett första servoorgan, vilket torde vara det mest ända- målsenliga, om uppfinningen skall kunna utnyttjas till fullo.

Det andra kameraorganet kan vara fixerat i förhållande till det första kameraorganet, lämpligen i så fall riktat mot centrum av det första kameraorganets bildvinkel, dvs den första bildvínkeln.

I en fördelaktig utföringsform är dock det andra kameraorganet styrt riktbart, lämpligen medelst ett andra servoorgan, i för- hållande till det första kameraorganet, så att den andra bild- vinkeln kan väljas var som helst inom den första bildvinkeln. 10 15 20 25 30 455 665 Bildâtergivningsanordningen kan utformas på en mångfald sätt inom uppfinningens ram. Den innefattar någon form av bildalstrings- organ innefattande t ex katodstrålerör, vanligen med magnetisk avlänkning, eller teckenfönster med flytande kristaller eller utnyttjande elektroluminiscens. I en utföringsform innefattar bildåtergívníngsanordningen ett första bildalstríngsorgan anord- nat att återge den nämnda första bilden från ett första kamera- organ och ett andra bildalstringsorgan anordnat att återge den nämnda andra bilden från ett andra kameraorgan, samt innefattar vidare en spegel, anordnad framför det första bildalstrings- organet, reflekterande den andra bilden från det andra bild- alstringsorganet.

En sådan bildâtergivningsanordning kan vara utformad på olika sätt. Om spegeln är ogenomsynlig, kan det andra bildalstrings- organet och spegeln vara fixerade i relation till det Första bildalstríngsorganet, vanligen med spegeln täckande ett centralt parti av den första bilden. Spegeln kan i en lämplig utförings- form vara ställd i 450 vinkel mot det första bildalstrings- organets visníngsriktning och 45° vinkel mot det andra bildalst- ringsorganets visningsriktning, varvid dessa båda visningsrikt- ningar bildar rät vinkel mot varandra. Det är även tänkbart att spegeln plus det andra bildalstringsorganet, inbördes fixerade, är rörliga, så att den andra bilden kan placeras valfritt inom den första bilden.

En annan möjlighet är att utforma spegeln halvgenomsynlig, täckande hela den första bilden, varvid endast det andra bild- alstringsorganet behöver anordnas rörligt, om man önskar valfri täckning av den första bilden.

Ytterligare en utföringsform av bildåtergivningsanordningen inne- bär, att såsom bildalstringsorgan används ett enda katodstråle- rör. I detta är en signalbehandlingsanordning och en elektron- strålegenerator i katodstråleröret inrättade att omväxlande visa den första respektive den andra bilden på ett sådant sätt, att en observatör p g a ögats trötthet uppfattar bilderna samtidigt. 10 15 20 25 30 455 663 Uppfinningen skall nu beskrivas mer i detalj med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka figur 1 visar, schematiskt, en perspektivisk vy av ett bildsystem enligt uppfinningen, figur 2 visar, schematiskt, en planvy av bildåtergivningsanord- ningen i en alternativ utföringsform av bildsystemet enligt upp- finningen, figur 3 visar, på samma sätt, en variant av bildåtergivnings- anordningen i figur 3, medan figur 4 visar, schematiskt, en planvy av ytterligare en ut- föringsform av en bildåtergivningsanordning i ett bíldsystem enligt uppfinningen.

I figur 1 visas ett bildsystem, innefattande en bildupptagnings- anordning 1 och en bildåtergivningsanordning 2, förbundna med en elektrisk kabel 3. Bildupptagningsanordningen är riktad mot ett objektfält 4, vilket t ex kan vara ett terrängavsnitt eller liknande. Ett första kameraorgan 5 innefattar ett första optiskt organ 6, vilket icke visas i detalj, och ett första detektor- organ 7, bestående av ett fokalplan med ett stort antal diskreta fotoelektriska halvledarelement, arrangerade i två dimensioner.

Det första kameraorganet 5 är monterat styrt riktbart via icke visade servoorgan, i elevation och azimut. Servoorganen är fjärr- styrbara, i detta fall ifrån uppställningsplatsen för bildåter- givningsanordningen 2. Det nämnda första optiska organet 6 upp- visar en sådan synvinkel, att objektfältet 4 kan betraktas med det första kameraorganets 5 bildvinkel, dvs den nämnda första bildvinkeln. Då det första kameraorganet är styrt riktbart kan det givetvis riktas mot andra, här icke visade objektfält. Ett andra kameraorgan 8 innefattar ett andra optiskt organ 9, vilket icke visas i detalj, och ett andra detektororgan 10, vilket är ' likadant som detektororganet 7. Fokalvidden i det optiska orga- net 9 är i detta fall ca 10 x fokalvidden i det första optiska 10 15 20 25 30 35 455 663 organet 6, varigenom det andra kameraorganets bildvinkel, dvs den andra bildvinkeln blir i motsvarande grad mindre än den första bildvinkeln och det andra kameraorganet förmår endast be- trakta ett delparti 11 av objektfältet 4. Det andra kameraor- ganet 8 är monterat, styrt riktbart i elevation och azimut medelst icke visade servoorgan i ett stativ 12, fäst i det Första kameraorganet 5. Även dessa sistnämnda servoorgan är fjärrstyr- bara från uppställningsplatsen för bildåtergivningsanordningen 2.

Bildåtergivningsanordningen 2 innefattar ett första bildalst- ringsorgan 13, vilket innefattar här icke närmare visade katod- strâlerör och ett tredje optiskt organ 14. Detta första bild- alstringsorgan 13 är fixerat i förhållande till en mattskiva 15.

Ett andra bildalstringsorgan 16 är styrt riktbart i elevation och azimut i förhållande till det första bildalstringsorganet 13, och uppvisar här icke närmare visade katodstrålerör och ett fjärde optiskt organ 17. Det fjärde optiska organet 17 uppvisar ca 10 x fokalvidden hos det tredje optiska systemet. Det första kameraorganet 5 är riktbart genom en första handspak 18, vilken på icke närmare visat sätt påverkar de servoorgan, som styr det första kameraorganet. Det andra kameraorganet 8 och på mot- svarande sätt det andra bildalstringsorganet 16 är pâverkbara via sina icke närmare visade servoorgan av en andra handspak 19.

Delpartíet 11 i objektfältet 4 motsvaras på mattskivan 15 av en delbild 20. Vid betraktande av ett valt objektfält 4 kan sålunda en observatör välja ett delparti 11, vilket återges av en del- bild 20 inom den bild av hela objektfältet 4, som återges på matt- skivan 15. Bildsystemet innefattar ett sådant, icke visat sig- nalbehandlingsorgan, som via kabeln 3 emottar signaler från de två kameraorganen 5 och Ö och via bíldalstringsorganen 13 och 16 åstadkommer den önskade bilden på mattskivan 15. Därvid är signal- behandlingsorganet inrättat att i den av det första bildalst- ringsorganet 13 åstadkomna bilden försvaga eller helt utsläcka det parti, som upptages av delbilden 20, så att denna kan betrak- tas med den förbättrade detaljskärpa, som de nämnda andra och fjärde optiska organen 9 och 17 medger.

Bildåtergivningsanordningen i figur 2 förutsättes vara kopplad m! 10 15 20 25 30 455 663 till en bildupptagningsanordning av det slag, som visas i figur 1.

Den innefattar ett katodstrålerör 21 med fokuseringsspole 22 och avlänkningsspolar 23 samt en skärm 24. Detta katodstrålerör visar bilden från ett första kameraorgan. Ett mindre katodstrålerör 25 är på motsvarande sätt anordnat att visa bilden från ett andra kameraorgan, varvid sålunda denna senare bild utgör en del av den förra. Det mindre katodstråleröret 25 är inrättat med sin symmetriaxel 26 i rät vinkel mot katodstrâlerörets 21 symmetri- axel 27. En ogenomskinlig plan spegel 28 är anordnad i 450 vinkel mot det mindre katodstrålerörets symmetriaxel 26 och är mekaniskt fixerat i förhållande till detta. Spegeln 28 har en sådan utsträckning, attdenendast reflekterar bilden från katod- stråleröret 25. I den enklaste utföríngsformen av denna bildåter- givningsanordning är spegeln 28 fixerad med sitt centrum på katodstrålerörets 21 symmetriaxel 27. I detta fall visar sålunda bildåtergivningsanordningen alltid en bild av ett objektfält med ett centralt mindre bildparti, som har större detaljskärpa än resten av bilden.

I en annan utföringsform av bildåtergivningsanordningen enligt figur 2 är det mindre katodstråleröret 21 och spegeln 28, med den senare fixerad i 45° vinkel mot det förras symmetriaxel 26, gemensamt styrt rörliga.på ett sådant sätt, att spegelns 28 plan alltid bildar 450 vinkel med katodstrålerörets 21 symmetriaxel 27, och att spegeln 28 kan placeras valfritt inom skärmens 24 område.

De mekaniska arrangemangen för denna styrning av spegeln 28 med katodstrâleröret 25 visas icke, men någon form av styrning med smala metalltrådar i två koordinater är tänkbar. Denna styrning är i detta fall samordnad med det andra kameraorganets i bild- upptagningsanordningen rörelser.

Bildåtergivningsanordningen i figur 3 innefattar samma katod- strâlerör 21 och mindre katodstrålerör 25 som visas i figur 2.

I den här visade utföringsformen finns en halvgenomsynlig spe- gel 29, vilken är ställd i 450 vinkel mot katodstrâlerörets 21 symmetriaxel 27, täckande hela skärmen 24, då denna betraktas 10 15 20 25 30 455 663 framifrån, dvs i symmetriaxelns 27 riktning. Katodstråleröret 25 är riktat med sin symmetriaxel 26 i rät vinkel mot symmetri- axeln 27 och är sålunda riktat 45° mot spegeln 29. Katodstråle- röret 25 är med bibehållen orientering i relation till spegeln 29 styrt rörlig inom spegelns 29 reflexionsområde, samordnat med motsvarande rörelse hos ett andra kameraorgan, som upptar den bild katodstråleröret 25 visar. En observatör som betraktar bild- återgívningsanordningen i symmetriaxelns 27 riktning kommer så- lunda att se den bild, som återges på skärmen Zh genom den halv- genomsynliga spegeln 29, dock relativt otydligt, medan den mindre bilden från katodstråleröret 25 syns med full skärpa och med den detaljrikedom som är följden av det andra kameraorganets optiska konstruktion.

I Figur 4 visas så en bildåtergivningsanordníng, som endast innefattar ett enda katodstrålerör 30 med fokuseringsspole 31 och avlänkningsspolar 32 och skärm 33. En icke närmare beskriven elektronstrålegenerator 34 emítterar omväxlande en elektronstråle för att generera en första bild från ett Första kameraorgan respektive en elektronstråle För att generera en andra bild från ett andra kameraorgan av ovan beskrivet slag, varvid sålunda båda bilderna på grund av ögats tröghet kommer att kunna betrak- tas samtidigt. Bilden från det första kameraorganet, som sålunda visar ett helt objektfält antydes med strålgâng i gränslägen 35, 36 medan bilden från ett andra kameraorgan, visande ett parti av det nämnda objektfältet, antyds av strålgång i gränslägena 37, 38. l denna utföringsform är ett icke visat signalbehandlings- organ inrättat att så behandla de från det Första respektive andra kameraorganet inkommande signalerna, att det bildparti, som visas av det andra kameraorganet utsläcker motsvarande bild- parti i det första kameraorganets bild. Detta sker på i och För sig känt sätt.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 455 663 Patentkrav Bíldsystem, innefattande en bildupptagníngsanordning (1), med åtminstone ett första kameraorgan (5) och ett andra kameraorgan (8), varvid dessa kameraorgan vardera innefattar ett optiskt organ (6, 9) och ett elektrooptiskt detektororgan (7, 10), vidare innefattande en bildåtergivningsanordning (2) inrättad att i minst ett visningsfält (15) samtidigt återge bilder från de nämnda kameraorganen (S, 8), k ä n- n e t e c k n a t av att det första kameraorganet (5) är anordnat att registrera en första bild med en relativt stor, första bildvinkel av ett objektfält (4), medan det andra kameraorganet (8) är anordnat att registrera en andra bild, med en mindre andra bildvinkel (11) inom den nämnda första bildvinkeln av det nämnda objektfältet (4), varvid bildåtergivningsanordningen (2) är inrättad att återge den första bilden, med den andra bilden i önskad grad er- sättande den del av den första bilden som motsvarar den nämnda andra bíldvinkeln, varvid de första och andra bild- vinklarna uppvisar samma relativa riktning mot objektfältet som i de av bildåtergivningsanordníngen (2) återgivna bil- derna, varvid relationen objektfältutbredninglbildåter- givningsutbredning-är densamma För den Första och den andra bilden. Bildsystem enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att bildåtergivningsanordningen (2) är inrättad att väsentligen fullständigt ersätta den del av den Första bilden, som motsvarar den andra bildvinkeln. Bildsystem enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att det Första kameraorganet (5) är styrt riktbart. Bildsystem enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a t av att det andra kameraorganet (8) är fixerat relativt det första kameraorganet (5) företrädesvis med den nämnda 10 15 20 25 10. 11. 455 663 10 andra bildvinkeln belägen väsentligen i centrum av den 7 nämnda första bildvinkeln. Bíldsystem enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a t av att det andra kameraorganet (8) är styrt ríktbart rela- tivt det förste kameraorganet (5). Bildsystem enligt något av patentkraven 3 till 5, k ä n n e- t e c k n a t av att det första kameraorganet (S) och/eller det andra kameraorganet (8) är anordnade styrt riktbara medelst servoorgan. Bildsystem enligt något av patentkraven 1 till 6, k ä n n e- t e c k n a t av att bildâtergivningsanordningen (2) inne- fattar ett första bildalstringsorgan (21) anordnat att åter- ge den nämnda första bilden från ett första kameraorgan (5) _och ett andra bildalstringsorgan (25) anordnat att återge den nämnda andra bilden från ett andra kameraorgan (B), samt vidare innefattar en spegel (28, 29) anordnad framför det första bildalstringsorganet (21) reflekterande den andra bilden från det andra bildalstringsorganet (25). Bildsystem enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k n a t av att spegeln (28) är ogenomsynlig. Bildsystem enligt patentkravet B, k ä n n e t e c k n a t av att spegeln (28) är fixerad i förhållande till det andra bíldalstríngsorganet (25) varvid båda gemensamt är styrt rörliga i relation till det första bildalstringsorganet (21) motsvarande det andra kameraorganets (8) rörelser. Bildsystem enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k n a t av att spegeln (29) är halvgenomsynlíg. Bildsystem enligt patentkravet 10, k ä n n e t e c k n a t av att det andra bildalstríngsorganet (25) med bibehållen 12. 455 663 11 orientering av sin symmetriaxel (26) i relation till spegeln (29) är styrt rörligt inom spegelns (29) reflexionsområde. Bildsystem enligt något av patentkraven 1 till 5, k ä n n e- t e c k n a t av att bildåtergivníngsanordníngen (2) inne- fattar ett katodstrålerör (30), vilket är inrättat att om- växlande vísa bilder Från ett Första respektive ett andra kameraorgan (5, 8) med sådan omväxlíngsfrekvens, att en ob- servatör p g a ögats tröghet uppfattar båda bilderna samti- digt.