FR2490830A1

FR2490830A1 - APPARATUS FOR LOCATING AN OPTICAL RADIATION SOURCE

Info

Publication number: FR2490830A1
Application number: FR8115294A
Authority: FR
Inventors: Raymond Alfred Holloway
Original assignee: British Aerospace PLC
Current assignee: BAE Systems PLC
Priority date: 1980-08-07
Filing date: 1981-08-06
Publication date: 1982-03-26
Also published as: DE3131329A1

Abstract

Devices for locating an optical radiation source, for example static split infrared target tracking devices in which a focused or defocused image of the source is imaged on a measuring sensor arrangement, are impaired in their operating characteristics by atmospheric flickering which causes a non-uniform illumination of the receiving aperture of the device and thus a non-uniform image brightness. In the device according to the invention, a matrix of lenses (4) or, alternatively, of "flattenings" (9) on a lens surface or of cross-over areas between crossed prisms (12, 13) or cylinder lenses (10, 11) forms an arrangement of aperture sections and radiation received through these aperture sections is aligned in such a manner that the respective images of the radiation source are generated, which are superimposed on one another on the measuring sensor arrangement (5).

Description

La présente invention concerne un appareil de localisation d'une source de rayonnement optquc,par exemple pour des dispositifs optiques de poursuite, d'un type où une source de rayonnement située à une certaine distance et devant être recherchée, telle qu'ne balise à infrarouge portée par un missile, est projetée optiquement, parfois défocalisée en partie sur un détecteur photoélectrique comportant deux zones distinctes ou plus sensibles à la lumière qui produisent chacune une sortie électrique séparée, et des tensions proportionnelles à la somme et à la différence des sorties du détecteur sont obtenues et utilisées en signaux d'erreur nui représentent le déplacement de l'image par rapport à un ou plusieurs axes orthogonaux du détecteur. The present invention relates to an apparatus for locating an optic radiation source, for example for optical tracking devices, of a type where a radiation source located at a certain distance and which has to be sought, such as a beacon at infrared carried by a missile, is projected optically, sometimes partially defocused on a photoelectric detector comprising two distinct zones or more sensitive to light which each produce a separate electrical output, and voltages proportional to the sum and to the difference of the outputs of the detector are obtained and used in error signals which represent the displacement of the image with respect to one or more orthogonal axes of the detector.

Les dispositifs optiques de poursuite statiques à fractionnement classiques de ce type doivent faire un compromis entre une bonne linéarité et de bonnes performances visà-vis de la lueur optique due aux turbulences de l'atmosphère. Un tel dispositif de poursuite optique peut comprendre quatre éléments sensibles aux rayonnements qui sont disposés de façon à constituer les quadrants d'un ensemble de forme carrée sur lequel est projetée l'image défocalisée de la source de rayonnement que l'on poursuit, et qui produit des signaux d'erreurs par rapport à deux axes orthogonaux.Pour obtenir une bonne linéarité une ouverture carrée de lentille est utilisée, et un trajet de rayonnement carré, à l'éclairement uniforme, aux bords nets, est projeté sur le détecteur sous forme d'image défocalisée de la source ponctuelle de rayonnement située à distance. On obtient ainsi une caractéristique linéaire de la tension d'erreur en cas de manque d'alignement angulaire du trajet carré par rapport à l'ensem- ble, étant donné que ce manque d'alignement est équivalent à une composition des fonctions d'une paire d'ouvertures rectangulaires. Conventional static fractionation tracking optical devices of this type must make a compromise between good linearity and good performance vis-à-vis the optical glow due to atmospheric turbulence. Such an optical tracking device can comprise four radiation-sensitive elements which are arranged so as to constitute the quadrants of a set of square shape on which is projected the defocused image of the radiation source which is being tracked, and which produces error signals with respect to two orthogonal axes. To obtain good linearity, a square lens aperture is used, and a square radiation path, with uniform illumination, with sharp edges, is projected onto the detector in the form defocused image of the remote point source of radiation. A linear characteristic of the error voltage is thus obtained in the event of a lack of angular alignment of the square path with respect to the whole, since this lack of alignment is equivalent to a composition of the functions of a pair of rectangular openings.

Malheureusement, la lueur atmosphérique est telle que la distribution du rayonnement sur le détecteur n'-est pas uniforme et est fluctuante, avec comme conséquence des erreurs apparentes. Elle produit également une déviation angu laire apparente de la ligne de visée. La solution usuelle du problème d'un éclairage non uniforme consista à focaliser le rayonnement en un point d'un écran de diffusion et à projeter le trajet diffus sur l'ensemble de détecteurs. Dans cet agencement, toutes les variations spatiales de l'intensité dans la direction qui provoqueraient des erreurs sont totalement annulées. Cependant, comme le trajet du rayonnement projeté a maintenant un profil non uniforme, la caractéristique d'erreur du dispositif de poursuite est non linéaire.Cela peut convenir dans des systèmes où un bon processus d'annulation a lieu, bien qu'il y ait une atténuation en général considérable, mais n'est pas satisfaisant dans le cas où un emploi hors-axe est envisagé. I1 en est particulièrement ainsi lorsqu'on utilise des détecteurs à quadrants en ensembles multiples de façon à couvrir un champ de vision plus large et le transfert d'un jeu de quadrants à un jeu contigu doit être effectué avec une erreur d'établissement minimale. De plus il n'est pas facile de fabriquer des écrans de diffusion convenables lorsqu'ils sont employés dans le plan focal de systèmes fonctionnant dans la bande d'onde de l'infrarouge lointain. Unfortunately, the atmospheric glow is such that the distribution of the radiation on the detector is not uniform and is fluctuating, resulting in apparent errors. It also produces an apparent angular deviation from the line of sight. The usual solution to the problem of non-uniform lighting consisted in focusing the radiation at a point on a diffusion screen and in projecting the diffuse path on the set of detectors. In this arrangement, all spatial variations in intensity in the direction which would cause errors are completely canceled out. However, since the path of the projected radiation now has a non-uniform profile, the error characteristic of the tracking device is non-linear. This may be appropriate in systems where a good cancellation process takes place, although there is a reduction in general considerable, but is not satisfactory in the case where off-axis employment is envisaged. This is particularly so when using quadrant detectors in multiple sets so as to cover a wider field of vision and the transfer from a set of quadrants to a contiguous set must be carried out with a minimum establishment error. In addition, it is not easy to manufacture suitable diffusion screens when they are used in the focal plane of systems operating in the far infrared waveband.

Selon l'un des aspects de la présente invention, on prévoit un appareil de localisation d'une source de rayonne ment optique comprenant un moyen de détecteur définissant un ensemble de parties sensibles au rayonnement et un moyen de formation d'image dont la fonction est de définir une pluralité de parties d'ouverture destinées à recevoir le rayonnement provenant de ladite source et d'assurer que le rayonnement reçu via les parties d'ouverture respectives est appliqué sur une zone commune dudit ensemble. According to one aspect of the present invention, there is provided an apparatus for locating a source of optical radiation comprising a detector means defining a set of parts sensitive to radiation and an image forming means whose function is defining a plurality of opening parts intended to receive the radiation coming from said source and ensuring that the radiation received via the respective opening parts is applied to a common area of said assembly.

Selon un autre aspect de la présente invention, on prévoit un dispositif, destiné à être utilisé dans un appareil de localisation d'une source de rayonnement optique,qui comprend un moyen de détecteur définissant un ensemble de parties sensibles au rayonnement, dispositif comprenant un moyen de changement de la direction du rayonnement dans lequel le rayonnement passe d'un câté à Autre, le faisant dévier normalement, et dont la fonction est de définir une pluralité d'ouvertures de passage de rayonnement orientées de façon sensiblement régulière, les ouvertures étant de pteférence sensiblement carrées ou rectangulaires, et en outre de fonctionner pendant l'utilisation du dispositif dans le but de diriger le rayonnement reçu dans les ouvertures respectives pour l'appliquer sur une zone commune dudit ensemble. According to another aspect of the present invention, there is provided a device, for use in an apparatus for locating a source of optical radiation, which comprises detector means defining a set of parts sensitive to radiation, device comprising means changing the direction of the radiation in which the radiation passes from one side to the other, causing it to deflect normally, and the function of which is to define a plurality of radiation passage openings oriented in a substantially regular manner, the openings being of pteference substantially square or rectangular, and in addition to operate during the use of the device in order to direct the radiation received in the respective openings to apply it to a common area of said assembly.

A titre d'exemple, le dispositif peut comprendre une matrice d'éléments de lentille positifs ou négatifs, ou deux ensembles orthogonaux de prismes plans ou de lentilles cylindriques positives ou négatives allongées, ou bien une lentille sur laquelle on a formé un ensemble régulier de parties de surface aplaties carrées. Les dimensions des parties d'ouverture définies par la matrice n'ont pas besoin d'être identiques dans la mesure où les distances focales des éléments sont choisies de façon à former dans le détecteur des images aux dimensions identiques. For example, the device may include an array of positive or negative lens elements, or two orthogonal sets of plane prisms or elongated positive or negative cylindrical lenses, or a lens on which a regular set of lenses has been formed. square flattened surface parts. The dimensions of the opening parts defined by the matrix need not be identical insofar as the focal distances of the elements are chosen so as to form in the detector images with identical dimensions.

On remarquera que, bien que concernant avant tout le rayonnement infrarouge, l'invention peut être aussi utilisée, grâce à un choix approprié des matériaux optiques,dans toute la gamme des longueurs tondes optiques, y compris l'ultraviolet et les bandes visuelles. It will be noted that, although primarily concerning infrared radiation, the invention can also be used, thanks to an appropriate choice of optical materials, in the whole range of optical mower lengths, including ultraviolet and visual bands.

Dans l'un des modes de réalisation particuliers de la présente invention, un dispositif optique de poursuite comporte un objectif contenant une lentille classique disposée de façon à former une image carrée uniforme (en négligeant la diffraction) d'une source de rayonnement distale sur un jeu de quatre détecteurs photoélectrîques placés en quadrants et une matrice à multi-ouvertures d'éléments optiques disposés à proximité de la lentille, c'est-à-dire que les éléments optiques ne sont pas situés dans le plan focal de la lentille comme dans le cas ou un écran de diffusion de l'art antérieur est utilisé.Des dispositions sont prises pour que l'image carrée ait les mêmes dimensions que l'un des éléments des détecteurs, grâce à un choix approprié de la position des détecteurs, et cette image est formée par superposition de la multiplicité d'images formées par les ouvertures individuelles de forme carrée.Les éléments des quatre détecteurs sont connectés dans un agencement de sommation et de différence tel que les sorties électriques respebti- ves varient de façon continue et différentielle en réponse aux quantités relatives de rayonnement projeté tombant sur les détecteurs.Un tel agencement peut être conçu de façon à avoir une caractéristique relativement linéaire de la position angulaire de la source en fonction de la tension de sortie comprenant le signal de différence normalisé vis-à-vis du signal de sommation et en même temps à avoir un certain degré de rejection de la lueur atmosphérique en assurant que chaque image carrée est formée par une ouverture de petite dimension par rapport à "l'échelle de turbulence", ce qui se traduit seulement par une petite variation spatiale d'intensité sur sa surface et par conséquent sur l'image dans le détecteur et par le fait que la multiplicité de ces images, généralement sans corrélation, produira un effet de lissage sur la distribution spatiale d'intensité des images lors de leur superposition dans le détecteur. In one of the particular embodiments of the present invention, an optical tracking device comprises an objective containing a conventional lens arranged so as to form a uniform square image (neglecting diffraction) of a source of distal radiation on a set of four photoelectric detectors placed in quadrants and a multi-aperture matrix of optical elements arranged near the lens, that is to say that the optical elements are not located in the focal plane of the lens as in the case where a diffusion screen of the prior art is used. Provisions are made so that the square image has the same dimensions as one of the elements of the detectors, by means of an appropriate choice of the position of the detectors, and this image is formed by superimposing the multiplicity of images formed by the individual square apertures. The elements of the four detectors are connected in an arrangement of summation and difference such that the respective electrical outputs vary continuously and differential in response to the relative amounts of projected radiation falling on the detectors. Such an arrangement can be designed so as to have a relatively linear characteristic of the angular position of the source in function of the output voltage including the normalized difference signal vis-à-vis the summation signal and at the same time to have a certain degree of rejection of the atmospheric glow by ensuring that each square image is formed by a small opening compared to the "turbulence scale", which only results in a small spatial variation of intensity on its surface and consequently on the image in the detector and by the fact that the multiplicity of these images, generally without correlation, will produce a smoothing effect on the spatial intensity distribution of the images when they are superimposed on the detector.

La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins cijoints dans lesquels
La figure 1 est une vue schématique d'une partie d'un dispositif de poursuite optique comprenant une matrice définissant des ouvertures multiples et un ensemble de quatre détecteurs,
La figure 2 est un diagramme représentant le principe de fonctionnement de la matrice de la figure 1,
Les figures 3 à 6 sont des schémas représentant la construction et le fonctionnement de divers modes de réalisation d'une matrice définissant des ouvertures multiples pouvant être utilisée dans le dispositif de poursuite de la figure 1;
Les figures 7(a), 7(b) et 7(c) sont des diagrammes expliquant l'effet sur la réponse à la lueur de l'utilisation dans un dispositif de poursuite optique d'une matrice définissant des ouvertures multiples; et
Les figures 8a à 8c sont trois courbes représentant la distribution de fréquence spatiale des effest typiques de la lueur et de la réponse à la lueur d'un dispositif de poursuite optique avec et sans une matrice définissant des ouvertures multiples.The present invention will be understood from the following description given in conjunction with the accompanying drawings in which
FIG. 1 is a schematic view of part of an optical tracking device comprising a matrix defining multiple openings and a set of four detectors,
FIG. 2 is a diagram representing the operating principle of the matrix of FIG. 1,
Figures 3 to 6 are diagrams showing the construction and operation of various embodiments of a matrix defining multiple openings that can be used in the tracking device of Figure 1;
Figures 7 (a), 7 (b) and 7 (c) are diagrams explaining the effect on the response to the glow of the use in an optical tracking device of a matrix defining multiple apertures; and
FIGS. 8a to 8c are three curves representing the spatial frequency distribution of the effest typical of the glow and of the response to the glow of an optical tracking device with and without a matrix defining multiple apertures.

Le dispositif de poursuite de la figure 1 comprend un objectif 1, avec un détecteur statique 5 fractionné en quatre éléments ou quadrants, situé dans son plan focal et sur son axe optique. Ainsi, n'était la présence d'un dispositif à matrice définissant des ouvertures multiples 3, une source ponctuelle de rayonnement située à une certaine distance sur l'axe optique donnerait une image en un point du détecteur, comme cela est représenté en figure 2. The tracking device of FIG. 1 comprises an objective 1, with a static detector 5 divided into four elements or quadrants, located in its focal plane and on its optical axis. Thus, were it not for the presence of a matrix device defining multiple openings 3, a point source of radiation located at a certain distance on the optical axis would give an image at a point of the detector, as shown in FIG. 2 .

Les signaux de sortie des éléments des quatre détecteurs sont appliqués par l'intermédiaire d'amplificateurs respectifs 21 à 24 à un circuit 25 de formation de signal de somme et de différence qui produit un signa z représentant la somme des signaux des détecteurs et des signaux de différence A représentant les différences entre le rayonnement reçu par les colonnes droite et gauche des détecteurs et entre le rayonnement reçu par les rangées supérieure et inférieure des détecteurs et représentant ainsi également
la position de la source de rayonnement par rapport à l'axe du dispositif de poursuite le long des deux axes correspondants.Le signal de sommation Z est utilisé pour normaliser les signaux des détecteurs au moyen du circuit de commande à gain automatique 25 et d'un circuit d'accrochage de phase 27, alors que les signaux de différence A sont amplifiés et appliqués à un appareil de traitement de données approprié 28 à partir duquel les données peuvent être transmises au moyen par exemple, d'une liaison de commande 29 de façon à guider le missile. On remarquera que l'ensemble de détecteurs 5 pourrait être étendu par l'adjonction d'éléments détecteurs, par exemple il pourrait y avoir 6 éléments.Ceuxci peuvent être considérés comme formant 2 groupes de 4 éléments (deux-d'entre eux étant communs à chaque groupe); comme représenté par les lignes en pointillé de la figure 1, un autre signal de différence peut être formé qui représente la différence entre le rayonnement reçu par la rangée ou la colonne supplémentaire d'élémeflts et la rangée ou la colonne contiguë, et un interrupteur-inverseur 30 permet de sélectionner le signal de différence approprié pour qu'il soit transmis à l'appareil 28.The output signals of the elements of the four detectors are applied via respective amplifiers 21 to 24 to a circuit 25 for forming a sum and difference signal which produces a signal representing the sum of the signals of the detectors and of the signals. difference A representing the differences between the radiation received by the right and left columns of the detectors and between the radiation received by the upper and lower rows of the detectors and thus also representing
the position of the radiation source relative to the axis of the tracking device along the two corresponding axes. The summation signal Z is used to normalize the signals of the detectors by means of the automatic gain control circuit 25 and a phase latching circuit 27, while the difference signals A are amplified and applied to an appropriate data processing apparatus 28 from which the data can be transmitted by means, for example, of a control link 29 of way to guide the missile. Note that the set of detectors 5 could be extended by adding detector elements, for example there could be 6 elements. These can be considered as forming 2 groups of 4 elements (two of them being common to each group); as shown by the dotted lines in figure 1, another difference signal can be formed which represents the difference between the radiation received by the additional row or column of elements and the adjoining row or column, and a switch- inverter 30 selects the appropriate difference signal for transmission to the device 28.

La matrice 3 est introduite dans le trajet optique à proximité, et à l'avant ou à l'arrière, de l'objectif 1 (cette dernière position étant celle qui est représentée dans les figures 1 et 2). Elle comprend une matrice régulière d'éléments de lentille identiques contiguës, dont l'un (4) est représenté en détail. Les éléments de lentille sont négatifs dans l'exemple représenté, mais pourraient être positifs. The matrix 3 is introduced into the optical path in the vicinity, and at the front or at the rear, of the objective 1 (the latter position being that which is shown in FIGS. 1 and 2). It includes a regular array of contiguous identical lens elements, one of which (4) is shown in detail. The lens elements are negative in the example shown, but could be positive.

La fonction de chaque élément 4 est de défocaliser localement l'image de la source ponctuelle de rayonnement située à distance de façon à produire une image carrée nette 6 dans le plan du détecteur, dont les dimensions sont égales à celles de l'un des éléments du détecteur. Une autre caractéristique de l'erreur angulaire peut être obtenue en rendant l'image plus petite. Le foyer de la combinaison de la lentille de l'objectif 1 et de l'élément 4 est représenté au point 7. Etant donné que le détecteur 5 est situé dans le plan focal de la lentille del'objectif I, toutes les images carrées des autres éléments de la matrice 3 coïn- cident au détecteur 5.Alors que la source de rayonnement s'éloigne de l'axe optique, l'image carrée traversera l'ensemble de détecteurs, éclairant les éléments des détecteurs de façon différentielle en donnant naissance à des tensions d'erreur proportionnelles linéairement au déplacement angulaire. De façon à éviter des images non carrées, les zones restantes 2 de la lentille qui nesont pas assez grandes pour inclure un élément complet de matrice sont masquées. Des colonnes en quinconce d'éléments de lentille peuvent être utilisées de façon à minimiser la zone masquée. The function of each element 4 is to locally defocus the image of the point source of radiation located at a distance so as to produce a sharp square image 6 in the plane of the detector, the dimensions of which are equal to those of one of the elements. of the detector. Another characteristic of the angular error can be obtained by making the image smaller. The focal point of the combination of the objective lens 1 and the element 4 is shown in point 7. Since the detector 5 is located in the focal plane of the objective lens I, all the square images of the other elements of the matrix 3 coincide with the detector 5. As the radiation source moves away from the optical axis, the square image will pass through the set of detectors, illuminating the elements of the detectors in a differential manner giving birth at error voltages linearly proportional to the angular displacement. In order to avoid non-square images, the remaining areas 2 of the lens which are not large enough to include a complete matrix element are masked. Staggered columns of lens elements can be used to minimize the masked area.

A des fins de fabrication, il peut être avantageux d'utiliser d'autres formes de construction. La figure 3 représente un agencement avec des lentilles positives 8, dont les foyers sont maintenant situés entre l'objectif et le détecteur mais qui produisent une image de même dimension dans le détecteur 5. Il peut être avantageux, à certaines fins, d'utiliser alternativement des lentilles positives et négatives dans la matrice. For manufacturing purposes, it may be advantageous to use other forms of construction. FIG. 3 represents an arrangement with positive lenses 8, the focal points of which are now located between the objective and the detector but which produce an image of the same dimension in the detector 5. It may be advantageous, for certain purposes, to use alternately positive and negative lenses in the matrix.

La figure 4 représente un agencement dans lequel l'effet des lentilles négatives a été produit en formant des plats 9 sur la surface de la lentille de l'objectif;
La figure 5 représente un agencement de lentilles cylindriques 10, ll montées perpendiculairement l'une à l'autre, qui peuvent être d'une fabrication et d'un assemblage plus faciles que des éléments individuels.FIG. 4 shows an arrangement in which the effect of the negative lenses has been produced by forming dishes 9 on the surface of the objective lens;
FIG. 5 shows an arrangement of cylindrical lenses 10, 11 mounted perpendicular to one another, which can be easier to manufacture and assemble than individual elements.

La figure 6 représente un agencement similaire de prismes 12, 13 montés perpendiculairement l'un à l'autre. Les angles des prismes augmentent progressivement en fonction de la distance séparant l'élément de l'axe optique. FIG. 6 represents a similar arrangement of prisms 12, 13 mounted perpendicular to one another. The angles of the prisms gradually increase as a function of the distance separating the element from the optical axis.

La matrice de la figure 1 comporte 32 éléments de lentille, tels que l'élément 4, mais il pourrait y en avoir davantage ou moins. Jusqu'à une limite d'environ lOO éléments, plus le nombre d'éléments est les6, plus les résultats sont satisfaisants. Dans un cas ayant la préférence, la matrice définit un ensemble de 8-x8 ouvertures, c'est-à-dire qu'il y a 64 éléments de lentille ou de plats sur une lentille (comme dans le cas de la figure 4) ou de parties alignées d'ensembles orthogonaux de lentilles ou de prismes (figures 5 et 6). The array in Figure 1 has 32 lens elements, such as element 4, but there could be more or less. Up to a limit of about 100 elements, the more the number of elements6, the more the results are satisfactory. In a preferred case, the matrix defines a set of 8-x8 apertures, i.e. there are 64 lens elements or dishes on a lens (as in Figure 4) or aligned parts of orthogonal sets of lenses or prisms (Figures 5 and 6).

Comme cela a été décrit précédemment, l'effet de la lueur atmosphérique qui s'applique particulièrement aux dispositifs de pouruite statiques à fractionnement est un éclairage non uniforme de la pupille d'entrée. Pour une source ponctuelle de rayonnement située à une certaine distance, cette distribution de l'intensité donne une image nette dans le plan des détecteurs pour le système dit défocalisé. La distribution non uniforme de l'intensité éclaire de façon différentielle le détecteur, donnant naissance à un déplacement angulaire, apparent même dans le cas d'une source de rayonnement située sur l'axe. As described above, the effect of the atmospheric glow which is particularly applicable to static fractionation tracking devices is non-uniform illumination of the entrance pupil. For a point source of radiation located at a certain distance, this intensity distribution gives a clear image in the plane of the detectors for the so-called defocused system. The non-uniform distribution of the intensity differentially illuminates the detector, giving rise to an angular displacement, apparent even in the case of a radiation source located on the axis.

La figure 7(a) représente, pour un dispositif de poursuite statique à fractionnement qui comporte une ouverture carrée ou pupille d'entrée de longueur latérale 2(a) et dans lequel une seule image défocalisée d'une source située à une certaine distance sur l'axe est formée sur une paire d'éléments détecteurs de rayonnement placés côte à côte,la forme d'onde à palier unique de la fonction liant la différence A entre les signaux des éléments détecteurs à la variation d'éclairage dans l'ouverture et par conséquent dans la paire d'éléments détecteurs. La forme d'onde de la même fonction, lorsqu'une pluralité d'images superposées comprenant chacune le rayonnement reçu par l'intermédiaire de l'une des n parties côte à côte de la même ouverture, est représentée enfigure 7(b).Par ailleurs, la configuration réelle des variations de l'intensité d'éclairage dans l'ouverture, donnée par la courbe d'intégration, peut être représentée par une forme d'onde semblable à celle de la figure 7(c). Par suite de cette variation de l'intensité dans l'ouverture, le signal de différence A variera en amplitude en fonction des positions relatives de la configuration et de l'ouverture - si l'ouverture se déplace linéairement par rapport à la configuration, le signal t variera d'une manière déterminée par le profil de la forme d'onde de la configuration.Maintenant, la forme d'onde de 1-a figure 7(c) peut être résolue en une série de composantes sinusoldales de fréquences spatiales différentes, chacune étant associée à une composante sinusoldale correspondante de la variation du signal A.Dans le cas où il y a une seule image (figure 7(a), l'amplitude de la crête de chaque composante sinusoïdale de la variation du signal A est donnée par l'expression ( 1 - Cos aoe/aw où X = 2f et f est la fréquence spatiale de la composante. FIG. 7 (a) represents, for a static fractionation tracking device which comprises a square opening or entrance pupil of lateral length 2 (a) and in which a single defocused image of a source located at a certain distance from the axis is formed on a pair of radiation detector elements placed side by side, the single-level waveform of the function linking the difference A between the signals of the detector elements to the variation in lighting in the aperture and therefore in the pair of detector elements. The waveform of the same function, when a plurality of superimposed images each comprising the radiation received via one of the n parts side by side of the same aperture, is shown in Figure 7 (b). Furthermore, the actual configuration of the variations in the lighting intensity in the opening, given by the integration curve, can be represented by a waveform similar to that of FIG. 7 (c). As a result of this variation of the intensity in the opening, the difference signal A will vary in amplitude as a function of the relative positions of the configuration and the opening - if the opening moves linearly with respect to the configuration, the signal t will vary in a way determined by the profile of the waveform of the configuration. Now the waveform of 1-a figure 7 (c) can be solved in a series of sinusoidal components of different spatial frequencies , each one being associated with a corresponding sinusoidal component of the variation of the signal A. In the case where there is only one image (figure 7 (a), the amplitude of the peak of each sinusoidal component of the variation of the signal A is given by the expression (1 - Cos aoe / aw where X = 2f and f is the spatial frequency of the component.

Dans le cas de l'image multiple de la figure 7(b), l'expres- sion correspondante est la suivante
1 - Cos a/n Sin a
aw/n n.Sin a/n
La variation de ces deux expressions pour une certaine gamme de fréquence spatiale et pour une ouverture 2a de 0,1 mètre est représentée en figures 8b et 8c respectivement, alors que la figure 8a représente une amplitude typique en fonction de la forme d'onde à fréquence spatiale pour la lueur atmosphérique.La comparaison des figures 8a à 8c montre que la réponse à la lueur dans le cas d'une image multiple est bien inférieure à celle du cas de l'image unique dans la zone de fréquence où l'effet de la lueur est important, et que la réponse à la lueur d'une image multiple passe par un maximum seulement dans une zone où les effets de la lueur sont très petits.In the case of the multiple image in Figure 7 (b), the corresponding expression is as follows
1 - Cos a / n Sin a
aw / n n.Sin a / n
The variation of these two expressions for a certain range of spatial frequency and for an opening 2a of 0.1 meter is represented in FIGS. 8b and 8c respectively, while FIG. 8a represents a typical amplitude as a function of the waveform at spatial frequency for atmospheric glow. The comparison of Figures 8a to 8c shows that the response to glow in the case of a multiple image is much lower than that of the case of the single image in the frequency zone where the effect of glare is important, and that the response to the glow of a multiple image is only maximized in an area where the effects of glow are very small.

On notera que l'expression "rayonnement optique" telle qu'elle est utilisée ici signifie non seulement le rayonnement visible, mais également le rayonnement dans les bandes invisibles, tel que le rayonnement infrarouge. De plus, l'expression "source" n'est pas limitée à un élément produisant réellement un rayonnement et peut signifier, par exemple, un élément réfléchissant un rayonnement qu'il a reçu. Note that the term "optical radiation" as used herein means not only visible radiation, but also radiation in the invisible bands, such as infrared radiation. In addition, the expression "source" is not limited to an element actually producing radiation and can mean, for example, an element reflecting a radiation which it has received.

La présente invention n'est pas limitée aux exem ples de réalisation qui viennent d'être décrits; elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. The present invention is not limited to the exemplary embodiments which have just been described; on the contrary, it is susceptible of variants and modifications which will appear to those skilled in the art.

Claims

1 - Apparatus for locating a source of optical radiation for, for example, a device for tracking a missile sensitive to infrared, 'comprising a set of elements sensitive to radiation and an image-forming means for forming on the whole an image of a radiation source to be located, characterized in that the image forming means can define a set of aperture parts receiving radiation and direct the radiation received via the aperture parts into the aim of forming respective images of the source superimposed on each other on the set of elements sensitive to radiation.

2 - Apparatus according to claim 1, characterized in that the image forming means comprises a matrix of positive and / or negative lens elements (4,8) defining respective parts of the opening parts.

3 - Apparatus according to claim 1, characterized in that the image forming means comprises crossed sets of elongated lenses or prisms located side by side (10, ll or 12, 13).

4 - Apparatus according to claim 1, characterized in that the image forming means comprises a lens on which is disposed a matrix of deformed surface parts (9).