DE2025935A1

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Info

Publication number: DE2025935A1
Application number: DE19702025935
Authority: DE
Priority date: 1969-06-04
Filing date: 1970-05-27
Publication date: 1970-12-10
Also published as: JPS5013030B1; US3619500A; DE2025935B2; DE2025935C3; GB1311131A

Description

Anmelderin: Stuttgart, den 19· Mai 1970 _f

Hughes Aircraft Company P 2137 S/kg C ent inela Avenue and

Teale Street

Culver City, Calif., V.StJW

Vorrichtung zur Bildstabilisierung j

Pie Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bildstabilisierung in einem beweglichen Sichtgerät, das eine. Bildverstärkerröhre mit. magnetischer „Ablenkung des 'Elektronenstrahl«« enthält«

Bekannte Vorrichtungen, die von einer magnetischen Ablenkung dee Elektronenstrahls innerhalb der Bildverstärkerröhre de» Sichtgerät es zu?? Stabilisierung des

ORJQfNAL

wiedergegebenen Objektes Gebrauch machten, konnten . eine Stabilisierung nur bis zu einem solchen Niederfrequenzbereich bewirken, bei dem noch keine Beeinträchtigung der Nachführeigenschaften des Systems eintrat. Sichtgeräte, die mit einer Bildstabilisierung zur Ausschaltung von Bildverschiebungen mit Frequenzen^ von 1 Hz oder mehr, t"f die für den Betrachter verwirrend sind, versehen waren, konnten nicht mehr ohne Verlust der Stabilisierung, Vignettierung oder- auftreten großer Winkeldifferenzen zwischen der Ausrichtung des Sichtgerätes und der wiedergegebenen Sichtlinie schnell verschwenkt werden· Pur ein auf Waffen angebrachtes Sichtgerät kann in einem solchen System der Richtfehler während des Nachführen^ mit Geschwindigkeiten von mehr als 1⁰/aeo nicht toleriert werden. Eine Verminderung dieses Winkels durch Begrenzung hat andererseits nur einen Verlust der Stabilisierung während des Verschwenkens zur Folge_β Infolgedessen sind die bekannten Vorrichtungen, die von einer Bildstabilisierung durch eine Ablenkung des Elektronenstrahles in der Bildverstärkerröhre Gebrauch machen, für eine Bildstabilisieruno; bei niederen Frequenzen geeignet, haben jedoch ©in© "bedeutende Be-schränkung der Schwenkmöglichkeitea gur folg®_o

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde_s eine Vorrichtung zur Bildstabilisierung auschaf'fen, das sowohl ; schnell ala auch langsam erfolgende! BildverSchiebungen ■

kompensiert und zugleich die Schwenkeigenschaften des ■ Sichtgerätes nicht beeinträchtigt»

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst,-mit dem Sichtgerät Sensoren mechanisch gekoppelt eind,

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die ein für die Winkelgeschwindigkeit einer Änderung der tatsächlichen Ausrichtung des Sichtgerätes charakteristisches erstes Signal liefern, daß auf dieses erste Signal und ein für einen Geschwindigkeitsbefehl zum Indern der Ausrichtung des Sichtgerätes charakteristisches Signal eine einen Summierer umfassende Einrichtung anspricht und ein für die Differenz zwischen den beiden · Signalen charakteristisches drittes Signal erzeugt, daß mit dem Summierer ein Integrator verbunden ist, der durch Integration des dritten Signales ein für den Fehler : ™ in der Ausrichtung des Sichtgerätes charakteristisches ' viertes Signal erzeugt, und daß auf das vierte Signal ; eine Einrichtung zur Änderung der Ausrichtung des Sichtgerätes in einem statische und niederfrequente Komponenten ^; des vierten Signales vermindernden Sinne und eine weitere Einrichtung zur gleichzeitigen Änderung der Bildstellung " in der Bildverstärkerröhre in einem die übrigen Komponenten des vierten Signales ausgleichenden Sinne ansprechen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung findet eine Ablenkspule Verwendung, die einen einzigen Kern aufweist, genau um 90 versetzte Felder erzeugt und eine (| minimale Länge aufweist, so daß sie mit den Elementen · der Bildverstärkerröhre ein Minimum· an Wechselwirkungen hat und keine Kopplungen und keine Nebenschlüsse hinsichtlich des Magnetkernes eintreten» Eine solche Ablenkspule wird vorzugsweise in Verbindung mit einer BO/25 Bildverstärkerröhre verwendet. Außerdem wird ein Stabilisierungssystem verwendet, indem ein Kreisel nicht nur dazu benutzt wird, um ein vorwärts eingespeistes Bildbewegungs-Korrektursignal zu liefern, sondern auch zum

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Liefern eines Bewegung^-Bückkopplungssignales. Dieses Rücldcopplungs signal wird au einem Geschwindigkeits·* signal summiert, um eine Fehlerspannung zu "bilden, die "bewirkt, daß das Sichtgerät in die gewünschte Richtung mit der befohlenen Geschwindigkeit gedreht wird. Pas Ausgangssignal· dieses Stabilisierungssystems ist eine Spannung, die dem augenblicklichen, unkompensierten Fehler der Sichtlinie proportional und unabhängig von der Steuerspannung für das Blickfeld oder die Helligkeit ist« Die Ablenkung des Strahles in der Bildverstärkerröhre ist bei einer gegebenen Winkelabweichung sehr viel größer bei einem kleinen Blickwinkel als bei einem großen Blickwinkel. Daher sind Vorrichtungen vorgesehen, die auf das Ausgangssignal des Stabilisierung^systems ansprechen, um das unkompensierte Fehlersignal in das richtige Verhältnis zu diskreten Änderungen in den Steuerspannungen für die Blickfeldeinstellung und die Helligkeitsverstärkung zu bringen und dann der Ablenkspule der Bildverstärkerröhre zuzuführen.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Bepchreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu. entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen

Fig. 1 das Blockschaltbild der Hauptkomponenten einer Vorrichtung nach der Erfindung,

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Fig. 2 teilweise in Seitenansicht und teilweise im Schnitt das Sichtgerät der Vorrichtung nach Fig. 1 mit Bildverstärkerröhre und Ablenkspule,

Fig· 3 eine schematische Seitenansicht des Spulenkernes ' der Ablenkspule nach Fig. 2,

Fig. 4 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Windungsdichte auf dem Spulenkern nach Fig. 3»-

Fig. 5 ein Diagramm zur Veranschaulichung der orthogonalen magnetischen Felder, die von der Ablenkspule nach Fig. 2 erzeugt werden,

Fig. 6 ein Blockschaltbild der Vorrichtung nach Fig. 1 ■ mit Einzelheiten der.Treiberstufe,

Fig. 7 sin Blockschaltbild der Helligkeitssteuerung der Schaltungsanordnung nach Fig. 6 und

Fig. 8 eine bildliche Darstellung zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 1.

Die in dem Blockschaltbild nach Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt eine Bildverstärkerröhre 10, die durch ein Objektiv 12 längs einer Sichtlinie O_SL ein Bild empfängt. Mit einem Körper 15» auf dem die erfindungsgemäße Vorrichtung montiert ist, sind Motoren 14 verbunden, die über Verbindungsglieder 16 mit der Bildverstärkerröhre 10 und/oder dem Objektiv 12 mechanisch gekoppelt sind, um die Sichtlinie Og^ längs orthogonaler Kompensationsachsen χ und y zu ändern« Änderungen in dor Stellung des Körpers ·1$ haben die Eingabe eines Sbarv/inkels ö_fJ in das SyatöBi zur Folge*

Geschwindigkeitskreisel 18 für die x-Achse und die y-Achse sind mechanisch auf die tatsächliche Richtung bezogen, das heißt auf den tatsächlichen Richtwinkel der Bildverstärkerröhre 10 und des Objektivs 12. Die Geschwindigkeitskreisel 18 bilden orthogonale Komponenten eines Geschwindigkeitssignals Q^, das der Inderungsgeschwindigkeit des tatsächlichen Richtwinkels.0™ proportional ist· Das Geschwindigkeitssignal Ow wird zusammen

mit einem.für einen Geschwindigkeitsbefehl charakteristίο

sehen Signal 0«, das an einer Eingangsklemme 21 angelegt wird, einem Summierer 20 zugeführt. Das Ausgangssignal des Summierers 20 ist für die Differenzgeschwindigkeit on - ©»» charakteristisch und wird einem elektronischen . Zweikanal-Integrator 22 zugeführt, der eine !"ehlerspannung G erzeugt, die ihrerseits einem Zweikanal-Verstär-

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ker 24· zum Antrieb der Motoren 14 zugeführt wird·

Gleichzeitig wird die Fehlerspannung O™ einer Treiberstufe 26 für eine Ablenkspule 28 zugeführt· Die von dem elektronischen Integrator 22 gelieferte Ablenkspannung Og ist der augenblicklichen, unkompensierten Abweichung der Sichtlinie proportional und unabhängig von den Steuerspannungen für das Blickfeld und die Helligkeit, die der Bildverstärkerröhre zugeführt werden. Die Ablenkung des Elektronenstrahles in der Bildverstärkerröhre 10, die für eine bestimmte Winkelverschiebung benötigt wird, ist bei einem engen Blickfeld sehr viel größer als bei einem weiten Blickfeld. Die Verstärkung des Fehlersignales nuß daher in das richtige Verhältnis zu der BildvergrößeruiiG in der Bildverstärkerröhre gebracht werden. Da die Veränderung der Bildvergrößerung in der Bildverstärkerröhre in diskret;on Schritten stattfindet, werden auch diskrete

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Änderungen der Verstärkung in der Treiberstufe 26 zur Kompensation verwendet. Die Wahl der richtigen Verstärkung erfolgt mit Hilfe eines Steuergerätes 3O₁ das die Einstellung der Vergrößerung der Bildverstärkerröhre 10 entweder auf manuelle i/eise oder automatisch mit Hilfe eines an der Klemme 31 zugeführten Steuersignales ermöglicht. Weiterhin wird, um die Helligkeit des von der Bildverstärkerröhre 10 gelieferten Bildes auf einem in etwa optimalem Wert zu halten, die Helligkeitsverstärkung "bei geringem Lichteinfall erhöht♦ Eine Erhöhung der Helligkeitsverstarkung hat eine erhöhte Geschwindigkeit des Elektronenstrahles in der Bildverstärkerröhre 10 zur Folge* Je höher die Elektronengeschwindigkeit ist, umso geringer ist die Zeit, während der sie in den von· der Ablenkspule 28 erzeugten Magnetfeld*verweilen, so daß die Dynamik der Elektronenbewegung eine.andere Intensität des Magnetfeldes erfordert, um die gleiche Ablenkung zu bewirkene Auch die Steuerung der Helligkeitsverstärkung ist so ausgebildet, daß eine Änderung in diskreten Schritten erfolgt, damit eine Kompensation durch schrittweise Verstärkungsänderungen in der Treiberstufe 26 möglich ist. Auch hier werden diese Verstärkungsänderungen in der Treiberstufe 26 automatisch in Abhängigkeit von der Auswahl der Helligkeitsverstärkung mit Hilfe des Steuergerätes 30 bewirkt, wie es später anhand Fig. 7 hoch näher erläutert wird. · .

Die in Pig» 2 näher dargestellte Bildverstärkerröhre 10 kann von dem mit 80/25 bezeichneten Typ sein, der Ringe und Elektroden 33 und 34 aus Kovar aufweist, deren magnetische Permeabilität größer als Eins ist. Außerdem ist die Bildverstärkerröhre 10 zur Isolation gegen magnetische'

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Streufelder von einer magnetischen Abschirmung 36 umgeben, die sich koaxial au der Bildverstärkerröhre 10 über deren ganze Länge erstreckt· !Für die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es wesentlich, daft- sich die ebenfalls in Fig. 2 dargestellte Ablenkspule 28 und die Elemente der Bildverstärkerröhre 10 nicht stören und daß die Ablenkspule 28 genau senkrecht aufeinanderstellende Magnetfelder aufweist und in der

^ X-Richtung und der Y-Richtung voneinander unabhängige

^w Ablenkungen bewirkt. Um diese Eigenschaften.zu erzielen, muß die Spule 28 eine minimale Länge haben, um einen maximalen Abstand von den Elektroden 33 und 34· einzuhalten, es darf keine Kopplung zwischen den Ablenkspulen bestehen und es darf die magnetische Abschirmung 36 für das Magnetfeld im Kern der Spule- keinen Nebenschluß darstellen. ■

Demgemäß weist die Ablenkspule 28 einen dielektrischen Spulenkörper 37 von etwa 25 nun. Länge auf, der in seiner Mitte an der Außenseite mit einem U-förmigen Kanal 38 versehen ist. Wie aus der Seitenansicht dieses Spulen- J) körpers 37 in Fig. 3 ersichtlich, ist der U-förmige Kanal 38 in gleichmäßigen Abständen mit radialen Einschnitten 4-0 versehen, die den Kanal in 36 gleiche Sektoren unterteilt. Die Wicklungen 42 und 4-3 (Fig. 2) der Spule sind.in den Einschnitten 40 angeordnet, und zwar in der Weise, daß die Anzahl der Windungen jeder der Wicklungen 42 und 43 dem Cosinus des Winkels φ nach Fig. 4 proportional sind. Eine dem Cosinus entsprechende Windungsdichte kann erreicht werden, indem mit zwei Windungen um benachbarte Einschritte. 40 begonnen und danach

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f I ί · *

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jede Serie von V/indungen nach, "beiden Richtungen zu benachbarten Einschnitten 40 mit einer Windungszahl von 7» 11» 15» 19» 21, 24, 25 und 26 ausgedehnt wird. Die Wicklung 42 umfaßt zwei Sätze von Windungen, die auf entgegengesetzten Hälften des Spulenkörpers 37 angeordnet sin^d. Ebenso umfaßt auch die Wicklung 43- zwei Sätze von Windungen, die zu den beiden Sätzen der Wicklung 42 senkrecht angeordnet sind. Die beiden Satze-der Wicklung 42 sind derart in Serie geschaltet, daß sie das in Fig. 5 wiedergegebene magnetische Feld 44 parallel I

zum Durchmesser des Spulenkörpers 37 erzeugen. Ebenso sind die beiden Sätze der Wicklung 43 in einer Weise in Serie geschaltet, daß sie das Magnetfeld 45 erzeugen, das senkrecht zu dem Magnetfeld 44 steht. Die Cosinusverteilung der Wicklungen 42 und 43 führt zur Erzeugung im wesentlichen gleichförmiger orthogonaler magnetischer Felder,· die sich quer zu der öffnung des Spulenkörpers 37 ' erstrecken. Die. Wicklungen 42 und 43 sind endlich, wie . aus Fig. 2 ersichtlich, von einem Kern 47 umgeben, der aus mehreren Lagen eines magnetischen Bandes von etwa 0,025 dm Dicke besteht, das in mehreren Windungen um die Wicklungen 42 und 43 herumgelegt iat. Bei dem magnetischen g Band kann es sich beispielsweise um Permalloy- oder Supermalloyband handeln· Eine gute Funktion der Spule 28 erfordert ein Feld von etwa 1 Oersted ohne Sättigung, das mit Hilfe von 60 bis 70 Windungen des Magnetbandes erzielt werden, kann.

Wie aus Fig. 6 näher ersichtlich, enthält das.Steuergerät 30 nach Fig. 1 eine Helligkeitssteuerung 50 und eine Blickfeldsteuerung 5>2· Die Helligkeitssteuerung 50 ermöglicht drei verschiedene Helligkeitsvergtärkungen und erzeugt ein

ο α ο π"' Γ' /1 s β β

- ίο -

Helligkeitssignal auf einer von drei Ausgangsleitungen 53, das anzeigt, welche Helligkeitsverstärkung gewählt worden ist. In gleicher Weise erzeugt die Blickfeldsteuerung 52 auf einer von vier Ausgangsleitungen 54 " ein Blickfeldsignal, das anzeigt,, welche Bildvergrößerung gewählt worden ist. Die Ausgangsleitungen 53 und 54 führen zu Verstärkungswählern 55 "bzw. 56 der Treiberstufe 26. Die Verstärkungswähler 55 und 56 steuern die Verstärkung von Operationsverstärkern 57 "bzw. 58, die orthogonale Komponenten des Fehlersignales 0^, über Leitungen 59 bzw. von dem .Stabilisierungsgerät nach Fig. 1 empfangen· Die Ausgangssignale der Operationsverstärker werden über Gegentaktverstärker 61 bzw. 62 den Wicklungen 42 bzw. 4-3 der Ablenkspule 28 zugeführt.

Die Art und Weise, in der die Verstärkungswähler 55 und die Verstärkung der Operationsverstärker.57 bzw. 58 steuern, wird für den Verstärkungswähler 55 und den Operationsverstärker 57 anhand Fig. 7 näher erläutert· Wie aus Fig. 7 ersichtlich, verbindet ein Widerstand 65 der Größe R^ den Ausgang des Operationsverstärkers 57 i&it dessen negativem (-) Eingang, während der positive (+) Eingang dieses Operationsverstärkers über einen Widerstand 66 mit Masäe verbunden ist. Die von dem Stabilisierungsgerät kommende Leitung 59 führt zu dem Verstärkungswähler 55, indem sie über Widerstände 67 bis 78 mit Schalterelementen 79 bis verbunden ist, die ihrerseits mit dem negativen (-) Eingang des Operationsverstärkers 57 verbunden sind. Die Widerstände 67 bis 68 haben Werte B.^ bis R^ g· ^Je<ies der Schalterelemente 79 bis 90 wird von einem der UND-Gatter 91 bis 102 angesteuert, die zwei Eingänge haben und ein Schließen der Schalterelemente bewirken, wenn beide Eingänge auf dem Pegel des Helligkeits- baw₀ Blickfeldsignales

liegen. Die drei von der Helligkeitssteuerung koiniaenden Leitungen 53 sind jeweils mit einem der Eingänge der OTD-Gatter 91 "bis 94- "bzw. 95 "bis 98 "bzw. 99 bis 102 verbunden. Außerdem sind die vier von der Blickfeldsteuerung 52 kommenden Leitungen 5^- jeweils mit den anderen Eingängen der IMD-Gätter 91, 95', 99 bzw. 92, 96» 100 "bzw. 93, 97, 101 bzw. 94, 98, 102 verbunden. Eine der Leitungen 53 und eine der Leitungen 54- führt immer ein Signal, so daß eines der UND-Gatter 91 bis 102 an seinem Ausgang ein Signal aufweist, das ein Schließen ™

des zugeordneten Schalterelementes bewirkt. Das Schließen eines der Schalterelemente 79 bis 90 schaltet den züge- '■ ordneten der V/iderstände 67 bis 79 in Serie zu der Leitung 59 und dem negativen (-) Eingang des Operationsverstärkers 57· Die Verstärkung des Operationsverstärkers ist gleich **-^f/R_n» wenn E der Wert desjenigen der Widerstände 67 bis 78 ist, der dem gerade geschlossenen Schalterelement zugeordnet ist. Die ohmschen Werte IL· bis R^o dieser V/iderstände sind so gewählt, daß sie die richtige Verstärkung boi der ihnen zugeordneten Kombination von Helligkeitsverstärkung und Blickfeld gewährleisten. Der . Verstärkungswähler 56 und der Operationsverstärker 58 (I

arbeiten in der gleichen 1/eise.Die Ausgangs signale der Operationsverstärker 57 und 58 werden von den Gegentaktverstärkern 61 und 62 in symmetrische Ausgangssignale ■umgewandelt, die an die x- und y-V/icklungen 42 und 43 . . der Ablenkspule 2.8 anliegen.

Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung arbeiten die Geschwindigkeitskreisel 10 als Sensoren, die jede · Veränderung des gegenwärtigen Richtwinkels Q,* infolge „■ i

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ihrer mechanischen Kopplung mit der Bildverstärkerröhre und dem Objektiv 12 feststellen. Die Bildverstärkerröhre 10 und das Objektiv 12 sind auf den .Körper .15 bezogen, so daß eine Drehung oder Schwingung des Körpers 15 ein Signal für einen Störwinkel O_ß in das System eingibt. Außerdem bewirkt eine Schwenkung der Sichtlinie Qg-^ eine Änderung des tatsächlichen Richtwinkels θ«,< > Die Geschwindigkeitskreisel 18 erzeugen Orthogonalkomponenten der Geschwindigkeit Ο,», mit der sich der tatsächliche Richtwinkel ändert. Die Änderungsgeschwindigkeit 0.» des tatsächlichen Richtwinkels wird zu dem Geschwindigkeitsbefehl Qq addiert, wenn ein solcher Befehl existiert, und es wird das Er-

O O

gebnis Oq - Gu von dem Integrator 22 integriert, um Orthogonalkomponenten eines Fehlersignales Q-g zu erzeugen. Niederfrequente oder stetige Komponenten des Fehlersignales O^ werden vom Verstärker 24 verstärkt und' dazu benutzt, die Motoren 14 anzutreiben, die den Richtwinkel'θ™ in einem solchen Sinne verändern, daß das Fehlersignal Q^ vermindert oder gänzlich aufgehoben wird» Eine Drehung des Körpers 15 und ein Verschwenken des Sichtgerätes erzeugen niederfrequente oder statische Komponenten dieser Art. Wenn die StÖrungsfrequenz zunimmt, nimmt die Fähigkeit der Motoren 14 zur Bewegung des Sichtgerätes 12 ab, so daß unkompensierte Fehler zurückbleiben. Diese unkompensierten Fehlersignale werden dazu benutzt, gleichzeitig die Ablenkspule 28 zu beaufschlagen, um das Bild in einer Richtung zu verschieben, in der Vibrationen ausgeglichen werden und ein Verschwimmen des Bildes vermieden wird. Es werden zwar auch statische und niederfrequente Richtfehler dazu benutzt, die Ablenkspule 28 zu beaufschlagen. Die Motoren 14 vermindern jedoch die Größe dieser statischen oder niederfrequenten

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fehler, so daß eine unmittelbare Zuleitung dieser Fehler zu der Ablenkspule 28 möglich ist und sowohl komplizierte Hochpaßfilter vermieden werden als auch die Verschiebungskompensation deutlich verbessert wird·

Die Stromstärke pro Radian, die der Ablenkspule 14- zugeführt werden muß, ist eine Funktion der Helligkeitsverstärkung und des Blickfeldes und wird automatisch in der oben erläuterten Weise von den Verstärkungswählern 55 und g 56 bestimmt. Ein besonderes Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß bei einem Verschwenken des Sichtgerätes die Geschwindigkeitskreisel 18 die Änderungsgeschwindigkeit Ö™ des Richtwinkels zurückmelden, die zu dem Geschwindigkeitsbefehl Oq summiert wird, wodurch verhindert wipd, daß das Fehlersignal θ genügend.groß wird, um die Sichtlinie Qg^ aus dem BildscEirm der Bildverstär- . '

kerröhre 10 hinauszutreiben. ·

Die vorstehend beschriebene Wirkungsweise ist in Fig. 8 . veranschaulicht. Fig. 8 zeigt ein Ziel 105, wie es von einem Sichtgerät 10$ gesehen und auf einem Bildschirm 107 dargestellt wird, und zwar zu einer Zeit t,., zu einer Zeit t2 ohne Kompensation der Bildbewegung und zu einer Zeit to mit Kompensation der Bildbewegung. Ein Punkt 108 bezeichnet das Zentrum des Sichtgerätes und ein Punkt 109 das Zentrum des Bildschirmes. Zur Zeit t- ist das Sichtgerät 106 auf das Ziel 105 gerichtet und es befindet sich der Mittelpunkt 108 im Zentrum des Zieles. Zur Zeit t^ erscheint das Ziel 105 auf dem Bildschirm 107 in der gleichen Stellung. Zur Zeit tg hat sich das Sichtgerät um einen Abstand von d Milliradian nach oben bewegt, so daß sich das Ziel 105 in beaug auf den Mittelpunkt 108 .

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tiefer befindet. Ohne Kompensation erscheint das gleiche Bild auf dem Bildschirm 107 in der gleichen Relativstellung, jedoch kann das Bild v/egen der schnellen Bewegung
verwischt sein. Mit Kompensation wird Jedoch die Verschiebung in der Blickrichtung von den ^eschwindigkeitskreiseln. 18 festgestellt und es wird ein Fehlersignal ög erzeugt und den Ablenkspulen 28 in einer solchen Weise
zugeführt, daß das Ziel 105 auf dem Bildschirm 107 nach
oben verschoben wird, so daß zur Zeit tg das Ziel 105
in der gleichen Relativstellung in bezug auf den Mittelpunkt '109 wie zur Zeit t^ erscheint, so daß ein Verwischen des Bildes vermieden ist.

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Claims

Patentansprüche

/ "1ό Vorrichtung zur Bildstabilisierung in einem beweg- _v V—"^liehen Sichtgerät, das eine Bildverstärkerröhre mit magnetis eher Ablenkung des Elektronenstrahles enthält, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Sichtgerät (10, 12) Sensoren (18) mechanisch gekoppelt sind, die ein für · die Winkelgeschwindigkeit einer Änderung der tatsächlichen Ausrichtung des Sichtgerätes charakteristisches erstes Signal (0^) liefern, daß auf dieses erste Signal (Oj,) und ein für einen Geschwindigkeitsbefehl zum " Ändern der Ausrichtung des Sichtgerätes (10, 12) charakteristisches Signal (θ*) eine einen Summierer (20) umfassende Einrichtung anspricht und ein für die Differenz zwischen den beiden Signalen charakteristisches drittes Signal erzeugt, daß mit dem Summierer (20) ein Integrator (22) verbunden ist, der durch Integration des dritten Signales ein für den Fehler in der Ausrichtung des Sichtgerätes (10, 12) charakteristisches viertes Signal (θ-g) erzeugt, und daß auf das vierte Signal (θ-g) eine Einrichtung (24-, 14) zur Änderung der Ausrichtung des Sichtgerätes (10, 12) in einem statische und niederfrequente Komponenten des vierten Signales (O-g) vermindernden Sinne und eine weitere Einrichtung (26, 28, 30) zur gleichzeitigen Änderung der Bildstellung in der Bildverstärkerröhre (10) in einem die übrigen Komponenten des vierten Signales (θ-g) ausgleichenden Sinne ansprechen. ·
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Bildstellung in der Bildverstärkerröhre (10) ändernde Einrichtung (26, 28, 30 ) eine Ablenkspule (28) umfaßt, die den Elektronenstrahl der BiId-

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verstärkerröhre (10) umgibt und zwei Wicklungen (42 und 43) zur Erzeugung aufeinander senkrechtstehender Magnetfelder umfaßt, die beide eine zum Cosinus des Drehungswinkels um die Spulenachse proportionale Windungsdichte aufweisen.
3* Vorrichtung nach den Ansprüchen ^:1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkspule (28) einen · kurzen zylindrischen Spulenkörper (37) aufweist, an dessen Umfang ein mit radialen Einschnitten (40) versehener U-förmiger Kanal (38) angeordnet ist, der die beiden Wicklungen (42 und 43) trägt und in dem ein dünner magnetischer Werkstoff angeordnet ist, der in zahlreichen Windungen die beiden Wicklungen (42 .und 43) überdeckt und einen zum Spulenkörper ^ ^konzentrischen Spulenkern (47) bildet.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die'Bildstellung in der Bildverstärkerröhre (1O^) ändernde Einrichtung (26, 28, 30) eine Helligkeitssteuerung (50) zur Auswahl diskreter Helligkeitsverstärkungen durch die Bildverstärkerröhre (i'0) umfaßt und mit dieser Helligkeitssteuerung (50) eine Treiberstufe (26). für die Ablenkspule (28) gekoppelt ist, die die durch das vierte Signal (θ-g) veranlaßte Änderung der Bildstellung von der Helligkeitsverstärkung unabhängig macht.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Bildstellüng in der Bildverstärkerröhre (1O) ändernde Einrichtung (26, 28, 30) eine Blickfeldsteuerung (52) &xp AuswaEl ver-

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schiedener diskreter Größen des Blickfeldes durch die Bildverstärkerröhre (1O) umfaßt und mit dieser Blickfeldsteuerung (52) eine Treiberstufe (26)-für die Ablenkspule (28) gekoppelt ist, die die durch das vierte Signal (Q-,) veranlaßte Änderung der Bildstellung proportional zu der die Größe des Blickfeldes bestimmenden Vergrößerung einstellt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ä dadurch gekennzeichnet, daß das von den Sensoren (18) gelieferte er3te Signal (öjp und ebenso das für einen Geschwindigkeitsbefehl charakteristische zweite Signal (Oq) zwei für zueinander senkrecht stehende Koordinaten charakteristische Komponenten hat und die Vorrichtung getrennte Kanäle zur Verarbeitung dieser beiden Komponenten aufweist,

7· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (18) von Kreiseln gebildet werden. ;

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