JP2001505647A - 一体型レーザ／赤外線前方監視光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ＦＬＩＲ／レーザーに基づく目標化および撮像システムにおいて、ＩＲのＬＯＳとレーザーのＬＯＳとの固定された整合誤差およびダイナミック整合誤差を低減することにより、当該エリア内の目標を認識し、検出し、探し、および／またはトラッキングする能力が大幅に改善される。ＩＲのＬＯＳとレーザーのＬＯＳの間の固定された整合誤差は、改善された内部ボアサイトモジュール（図１０）および対応するボアサイト方法により低減される。ダイナミック整合誤差はレーザーエネルギーおよびＩＲエネルギーの双方に対する単一ピッチ（４０５）ベアリングおよび共通ピッチ／ヨーアフォーカル（４０１）を使用する光電気サブシステムによって低減される。システムハウジング内のセグメント状ウィンドー（図７）は、光学的通路に進入する軸外れＥＭＩの量を大幅に低減する円形のＥＭＩ格子パターン（図１９）を含み、画像がデジタル化された後のＩＲ画像の画質を高めるために、改良された信号処理技術（図２６）が使用される。

Description

【発明の詳細な説明】 一体型レーザ／赤外線前方監視光学装置 背景 本発明は一体型赤外線前方監視装置／レーザセンサーに関する。特に、本発明 は中間波赤外線前方監視装置（ＦＬＩＲ）サブシステムと、レーザレンジ受信機 （レーザ距離受信機：ＬＲＲ）およびレーザスポットトラッカー（レーザ・スポ ット追跡機：ＬＳＴ）を含む、レーザサブシステムとを組み合わせたターゲッテ ィングおよびイメージングシステムに関する。 ＦＬＩＲシステムは関心のある（特定）エリア（ＡＯＩ）からの赤外（ＩＲ） 放出に基づいて画像を発生する赤外（ＩＲ）検出器アレイを利用している。例え ば、軍事応用ではＡＯＩは戦車、トラック、および／もしくは他の軍事車両や軍 事ハードウェア等の標的を含むことがある。これらの標的は熱を放出するため、 典型的には周囲の環境よりも暖かい。したがって、それらはＦＬＩＲシステムに より発生されるＩＲ画像内で識別することができる。 ＦＬＩＲシステムと共にレーザを使用することは、従来技術で良く知られてい る。例えば、レーザを使用してＦＬＩＲ画像内に見られる特定の標的を指示する ことができる。従来の一つのＦＬＩＲ／レーザシステムでは、ＦＬＩＲ画像内に 見られる標的の両端間でレーザエネルギが掃引されて標的の３次元画像を発生す るのに使用される。次に、３次元画像は標的の認識および／もしくは分類に使用 することができる（米国特許第５，３４５，３０４号）。別の従来のＦＬＩＲ／ レーザシステムでは、ＦＬＩＲ／レーザシステムのホストプラットホームから標 的までの距離を求めるのにレーザが使用されている（米国特許第４，７７１，４ ３７号）。さらに別の従来のＦＬＩＲ／レーザシステムでは、標的の相対位置お よび速度を求めるのにレーザが使用されている（米国特許第４，５７４，１９１ 号）。さらに、レーザ誘導軍需品をＦＬＩＲ画像内に見られる所望の標的へ向け るためにレーザが使用されている。 前記した従来の各ＦＬＩＲ／レーザシステムにおいて、標的を正確に認識し、 検出し、標定しかつ／もしくは追跡するＦＬＩＲ／レーザシステムの能力はＦＬ ＩＲとレーザ間の正確なアライメントを維持するシステムの能力によって決まる 。ＦＬＩＲの視線（見通し線：ＬＯＳ）とレーザのＬＯＳ間の任意固定のミスア ライメントによりレーザの溢れが生じる。図１に示すように、レーザの溢れは標 的１０５を逸し背景から反射される予定外のレーザエネルギ量１１０として定義 される。レーザの溢れにより図２にＲ_errとして示す測距エラーを生じることが ある。次に、誤った距離情報により、より不正確な武器誘導データだけでなく、 より不正確な標的認識、検出、標定および速度情報が生じてしまう。 ボアサイティング（照準合わせ）は所与のシステムのＬＯＳアライメント（位 置合わせ）過程に関する従来技術の一般的な用語である。低高度夜間地形追従赤 外線ナビゲーション（ＬＡＮＴＩＲＮ）システム等の従来の設計では、ＦＬＩＲ ＬＯＳとレーザＬＯＳ間の固定アライメントエラーを最小限に抑えるためにボア サイティング過程が利用されている。典型的にボアサイティング過程には典型的 に、例えば、ＦＬＩＲ ＬＯＳとレーザＬＯＳの光学的および／もしくは機械的 リアライメント（再アライメント）が伴う。さらに、ボアサイティング過程は手 動としたり自動としたりすることができる。前記したように、ボアサイティング 過程は一般的に従来技術でよく知られている。 残念ながら、例えば、ＦＬＩＲ ＬＯＳとレーザＬＯＳ間のアライメントエラ ーは必ずしも固定エラーではない。軍事応用では、典型的にＦＬＩＲ／レーザベ ースシステムは戦術航空機（例えば、Ｆ−１５もしくはＦ−１６）等の移動プラ ットホーム上に設置される。これらのプラットホームによりＦＬＩＲ／レーザベ ースシステムは大きな機械力および振動を受ける。これらの力および振動はＦＬ ＩＲ ＬＯＳおよびレーザＬＯＳを支配する光学部品に直接作用する。さらに、 ピッチ軸周りのＦＬＩＲ ＬＯＳおよびレーザＬＯＳの変位はシステム性能（例 えば、標的を正確に認識、検出、標定および／もしくは追跡する能力）に最も有 害な影響を及ぼすように見える。 図３に示すように、ＬＡＮＴＩＲＮ等の従来の設計では、別々のＦＬＩＲアパ ーチャー２１５およびレーザアパーチャー２２２０だけでなく、別々のＦＬＩＲ オプティクス（光）ピッチベアリング２０５およびレーザオプティクスピッチベ アリング２１０が利用されている。したがって、ＦＬＩＲ／レーザベースシステ ムに作用する前記した機械力および振動により、ＦＬＩＲ ＬＯＳおよびレーザ ＬＯＳは互いに独立にピッチ軸周りに傾斜して、任意の既存のアライメントエラ ーの他に、ＬＯＳジッターおよびダイナミック（すなわち、連続的に変化する） ＦＬＩＲ ＬＯＳ対レーザＬＯＳアライメントエラーが生じる。前記したボアサ イティング過程を使用して固定アライメントエラーを修正することはできるが、 一般的にダイナミックアライメントエラーの修正には有効ではない。 ＬＯＳアライメントエラーに著しく寄与することがある、ＬＡＮＴＩＲＮ等の 従来技術のシステムに関連するもう一つの問題点はＦＬＩＲ画像がロール軸周り をジンバルピッチ角の関数として回転するという事実である。この変わった性質 を補償するために、ＬＡＮＴＩＲＮ等の従来の設計ではＦＬＩＲ検出器アセンブ リ全体が逆回転される。しかしながら、ＦＬＩＲ検出器アセンブリは比較的大き く、急速に変化するジンバルピッチ角に逆らうように大きな質量を回転させるこ とには多くの欠点がある。第１の主要な欠点として、高速ピッチ回転を補償する のに十分な応答時間で大きな質量を逆回転させることは非常に困難である。高速 ピッチ回転を補償できないために、ＦＬＩＲ ＬＯＳ対レーザＬＯＳアライメン トエラーが付加されることがある。第２の欠点として、ＦＬＩＲ検出器アレイ素 子に接続するワイヤは回転するインターフェイスを貫通しなければならない。イ ンターフェイスおよびそれを貫通するワイヤを回転させることは、システムの信 頼性に著しいインパクトを与える。 要約 本発明は高分解能、ジンバル中間波ＦＬＩＲ／レーザベースシステムであり、 固定アライメントエラーおよびダイナミックアライメントエラーを含むＦＬＩＲ ＬＯＳ対レーザＬＯＳアライメントエラーを最小限に抑えて、より正確な標的認 識、検出、標定および／もしくは追跡情報を提供するように設計された電子光学 サブシステムを含んでいる。軍事武器発射システムと共に使用すると、それらの 性能強化により敵国の環境内のより長い（より安全な）離隔した距離においてそ の武器を放つことができるホストプラットホームの生存可能性が高くなる。 さらに、本発明は電子光学システムの有効性を支援しさらに強化する他のいく つかのサブシステムおよびサブシステム能力を含んでいる。例えば、本発明には “デッド”検出器セル置換機能、シーンベースパターン除去機能、２次元鮮鋭化 フィルタ、ダイナミックレンジ制御機能、およびユニークなサブピクセルディザ リング過程を利用した２Ｘ画像強調機能を含む、いくつかの重要な新しい処理お よび予処理機能を提供する一つの処理サブシステムが含まれている。 本発明には、さらに、新しい故障分離サブシステムが含まれている。故障分離 サブシステムはさまざまなサーボシステムの増幅器部から生じる故障状態とサー ボシステムのサーボモータ部から生じる故障状態とを識別することができる。し たがって、保守要員はサーボシステムの欠陥部を除去して置換するだけでよく、 サーボシステム全体を除去して置換する必要がない。 最後に、本発明は新しい電磁波障害（ＥＭＩ）格子を含んでいる。この格子に より望ましくないエネルギがシステム内へ入って電気信号と干渉することがより 完全に防止される。また、システムにより発生される望ましくないエネルギが放 射して他の近接システムの動作と干渉することも格子により防止される。 高分解能、ＦＬＩＲ／レーザベースターゲッティングおよびイメージングシス テムを提供することが本発明の目的である。 ＦＬＩＲ ＬＯＳとレーザＬＯＳ間のアライメントエラーを最小限に抑える高 分解能、ＦＬＩＲ／レーザベースシステムを提供することが本発明のもう一つの 目的である。 単一ピッチベアリングとＦＬＩＲオプティクスおよびレーザオプティクス用の 共通アパーチャーを設けることにより、ＦＬＩＲ ＬＯＳおよびレーザＬＯＳジ ッターにより生じるアライメントエラーを最小限に抑えることが本発明のさらに もう一つの目的である。 ピッチ／ヨージンバルがピッチ軸周りに回転する時にＦＬＩＲ画像のロール軸 周りの回転により生じるアライメントエラーを、ＦＬＩＲ検出器アセンブリでは なくデロール（逆回転）プリズムオプティクスを逆回転させることにより最小限 に抑えることが本発明のさらにもう一つの目的である。 システムアパーチャーへ入るＩＲエネルギからの望ましくない電磁エネルギを 濾波することが本発明のもう一つの目的である。 ＦＬＩＲ画像の品質をさらに高めるいくつかの信号処理機能を提供することが 本発明のさらにもう一つの目的である。 最後に、故障状態を正確に分離して、適切に機能するはずのハードウェアの除 去および置換することを制限する故障検出過程を提供することが本発明の目的で ある。 本発明の前記した目的およびその他の目的は関心のあるエリア（ＡＯＩ）から 赤外（ＩＲ）エネルギを受けて、ＡＯＩのＩＲ画像を発生する赤外線前方監視（ ＦＬＩＲ）光学サブシステムを含むターゲッティングおよびイメージングシステ ムにより達成される。このシステムにはＡＯＩ内の少なくとも一つの物体を照射 するレーザエネルギを発生し、少なくとも一つの物体により反射されるレーザエ ネルギを受けるレーザ光サブシステムも含まれている。さらに、レーザ光サブシ ステムおよびＦＬＩＲ光サブシステムは共通ピッチベアリングを共有している。 本発明の前記した目的およびその他の目的は、また、関心のあるエリア（ＡＯ Ｉ）からの赤外（ＩＲ）エネルギを受ける赤外線前方監視（ＦＬＩＲ）光学系、 およびＡＯＩから受けたＩＲエネルギによりＩＲ画像を発生するＦＬＩＲ光イメ ージャーを含むターゲッティングおよびイメージングシステムにより達成される 。ＦＬＩＲ光イメージャーはＦＬＩＲ光学系からのＩＲエネルギを受けるように 配置されている。また、このシステムにはレーザ送信機、レーザ受信機、および レーザ送信機からのレーザエネルギをＡＯＩ内に位置する所望の標的へ向け、Ａ ＯＩ内の所望の標的から戻るレーザエネルギをレーザ受信機へ向けるレーザオプ ティクスも含まれている。さらに、個別にピッチ回転を受ける全ての光学素子が ＦＬＩＲ光学系およびレーザオプティクスにより共有されるように、ＦＬＩＲ光 学系およびレーザオプティクスは共通ピッチベアリングを共有している。 本発明の前記した目的およびその他の目的は、また、赤外（ＩＲ）視線（ＬＯ Ｓ）を所望の関心のあるエリア（ＡＯＩ）へ向けて操縦し、ＡＯＩからのＩＲエ ネルギを受け、ＩＲエネルギを集束させて、ＡＯＩの光画像を発生する赤外線前 方監視（ＦＬＩＲ）オプティクスを含むターゲッティングおよびイメージングシ ステムにより達成される。このシステムにはレーザ送信機、レーザレンジ受信機 （ＬＲＲ）、レーザスポットトラッカー（ＬＳＴ）、および送信レーザエネルギ がＡＯＩの少なくとも一部を照射するようにレーザＬＯＳを操縦し、レーザエネ ルギを受け、受信レーザエネルギをＬＲＲおよびＬＳＴ内へ向けるレーザオプテ ィクスも含まれている。さらに、ＦＬＩＲオプティクス手段およびレーザオプテ ィクス手段は１個のピッチベアリングを共有し、ＩＲエネルギおよびレーザエネ ルギは共通アパーチヤーを通過する。 本発明の前記した目的およびその他の目的は、また、ＩＲ ＬＯＳおよびレー ザＬＯＳを調整して、ＩＲ ＬＯＳとレーザＬＯＳ間のＬＯＳアライメントエラ ーを最小限に抑えるＬＯＳ修正手段を含むターゲッティングおよびイメージング システムにより達成される。 本発明の前記した目的およびその他の目的は、また、サーボモータおよび増幅 器を含むサーボシステム内の電気的故障を分離する故障分離手段を含むターゲッ ティングおよびイメージングシステムにより達成される。 本発明の前記した目的およびその他の目的は、また、ボアサイトサブシステム を含むターゲッティングおよびイメージングシステムにより達成される。 本発明の前記した目的およびその他の目的は、また、信号処理サブシステムを 含むターゲッティングおよびイメージングシステムにより達成される。 本発明の前記した目的およびその他の目的は、また、ＩＲおよびレーザエネル ギが通過する窓を含むハウジング内に収容されるターゲッティングおよびイメー ジングシステムにより達成される。 図面の簡単な説明 以下の図面と共に下記の詳細説明を読めば、本発明の目的および利点を理解す ることができる。 図１はレーザ溢れの概念を示す図、 図２はレーザ溢れによる距離測定エラーの概念を示す図、 図３は従来技術に従ったＦＬＩＲ／レーザシステムの光学的設計を示す図、 図４は本発明の好ましい実施例の光電気サブシステムを示す図、 図５ＡはＮＦＯＶモードにおけるＦＬＩＲリレー／ＦＯＶアセンブリの光学的 構成を示す図、 図５ＢはＷＦＯＶモードにおけるＦＬＩＲリレー／ＦＯＶアセンブリの光学的 構成を示す図、 図６はレーザコンペンセータ（補償器）ユニット内のレーザエネルギの偏光を 示す図、 図７はＬＯＳ／サーボサブシステムのブロック図、 図８はピッチ／ヨージンバルアセンブリ内の共通ピッチ／ヨーアフォーカル（ 無限焦点）およびジンバルミラーの光学的構成を示す図、 図９は高速操縦ミラーアセンブリを示す図、 図１０はボアサイトモジュールを示す図、 図１１はボアサイトレチクルパターンを示す図、 図１２はボアサイト過程のブロック図、 図１３はレーザスポットのアライニングに使用されるボアサイトレチクルパタ ーンの一部を示す図、 図１４Ａから図１４Ｆはレーザスポットのアライニングに使用される格子パタ ーンを示す図、 図１５は一体型ＬＳＴ／ＬＲＲを利用した本発明の別の実施例を示す図、 図１６は一体型ＬＳＴ／ＬＲＲを示す図、 図１７はセグメント化された窓を示す図、 図１８は従来技術に従ったＥＭＩ格子が使用される場合にＦＬＩＲ画像と干渉 する典型的なエネルギアーティファクトを示す図、 図１９は本発明に従ったＥＭＩ格子の好ましい実施例を示す図、 図２０は２相モータ、ＰＷＭ増幅器サーボシステムの線図、 図２１は２相モータ、ＰＷＭ増幅器故障分離過程を示すフロー図、 図２２は３相モータ、ＰＷＭ増幅器サーボシステムの線図、 図２３は３相モータ、ＰＷＭ増幅器故障分離過程を示すフロー図、 図２４は単相モータ、線形増幅器サーボシステムの線図、 図２５は単相モータ、線形増幅器故障分離過程を示すフロー図、 図２６は本発明の好ましい実施例に従った信号処理機能を示すブロック図、 図２７は２次元鮮鋭化フィルタを示す図、 図２８はピクセル画像データのダイナミックレンジをリマッピングして明るい 強度よりも暗い強度を強調する過程を示す図、 図２９は非均一、ダイナミックレンジリマッピング方式を示す図、 図３０は従来技術に従って偶数のビデオフィールドおよび奇数のビデオフィー ルドを生成する方法を示す図、 図３１は従来技術に従って偶数のビデオフィールドおよび奇数のビデオフィー ルドを生成する方法を示す図、 図３２はより大きいデジタル画像内の２４０Ｘ２４０ピクセル窓を示す図、 図３３は本発明の好ましい実施例に従って偶数のビデオフィールドおよび奇数 のビデオフィールドを生成する方法を示す図、 図３４はＦＬＩＲ画像を結像させる方法を示すフロー図である。 詳細な説明 本発明は光電気サブシステム、ＥＭＩ格子、故障分離サブシステム、および信 号処理サブシステムを含むターゲッティングおよびイメージングシステムに関す る。光電気サブシステムは高分解能、ジンバル、中間波（３−５ミクロン）もし くは長波（８−１２ミクロンサブシステム）ＦＬＩＲ；照準および標的指定のた めのレーザレンジ受信機（ＬＲＲ）；および断定的な標的識別のためのレーザス ポットトラッカー（ＬＯＳ）を含んでいる。ＦＬＩＲサブシステムは２Ｘ強調モ ードおよび４Ｘおよび８Ｘ電子ズームモードを有する１．２°ＦＯＶおよび３． ８°ＦＯＶを含む２つの光学的視野（ＦＯＶ）も提供する。本発明の他の重要な 特徴として、ＦＬＩＲ ＬＯＳおよびレーザＬＯＳ間のダイナミックアライメン トエラーを最小限に抑えるための光学素子の共通性、微分曲げを最小限に抑えボ アサイト保存を最大限とするための分離された光学ベッド、およびＦＬＩＲ Ｌ ＯＳとレーザＬＯＳ間の固定アライメントエラーを最小限に抑える内部ボアサイ トサブシステムが含まれる。 “オプティク”および“光学的”という用語は典型的に視野や視界に関連して いる。しかしながら、以後“オプティク”および“光学的”という用語は電磁放 射一般、および／もしくは目には見えないがこのような電磁放射（すなわち、Ｉ Ｒエネルギおよびレーザエネルギ）に感応する装置により広く関連している。 さらに、ＦＬＩＲもしくはＩＲ画像、光画像およびデジタル画像という用語が 後で出でくる。ＩＲ画像という用語はＦＬＩＲオプティクスにより発生されるＩ Ｒエネルギパターンに関連している。光画像という用語は一緒にＩＲ画像の電子 的表現を与えるアナログ電子信号アレイに関連している。アナログ電子信号はＩ Ｒ画像のＩＲエネルギパターンに応答するＩＲ検出器素子アレイにより発生され る。デジタル画像という用語は、ピクセル値としても知られる、デジタル値アレ イに関連している。ピクセル値アレイは一緒に光画像のデジタル表現を提供し、 各ピクセル値には光画像内の対応するアナログ信号値が関連している。当業者な らば、光画像およびデジタル画像は可視像ではなく、それぞれアナログおよびデ ジタル値のアレイであることが容易にお判りであろう。また、当業者ならば、適 切なディスプレイハードウェアにより光およびデジタル画像から可視像を作り出 せることも容易にお判りであろう。 光電気サブシステム 図４に示すように、本発明の好ましい実施例では、ＩＲエネルギはセグメント 化された標的取得窓（図示せず）へ入り、共通ピッチ／ヨウジンバルアフォーカ ル４０１により集められる。共通ピッチ／ヨージンバルアフォーカル４０１、す なわち共通アパーチャー、はレーザエネルギだけでなくＩＲエネルギも同じアパ ーチャーを使用して送受信されるために“共通”と言われる。共通アパーチャー ４０１は実際上は、図５Ａに示すように、１個の正レンズ４０１ａおよび２個の 負レンズ４０１ｂ，４０１ｃを含む１組のレンズである。この１組のレンズによ りＩＲエネルギとレーザエネルギの両方に対して屈折率が等化されて、１個のア パーチャーをレーザエネルギとＩＲエネルギの両方に利用できるようになる。レ ーザエネルギとＩＲエネルギの両方に対して１個のアパーチャーを有することに より、ＦＬＩＲ ＬＯＳとレーザＬＯＳ間の固定およびダイナミックアライメン トエラーの両方が著しく低減される。 共通アパーチャー４０１によりシステムへ入る時のＩＲエネルギビームは直径 が減少されて回転ミラー４０３へ向けられる。次に、回転ミラー４０３はＩＲエ ネルギビームを下向きにピッチ軸中心線４０５へ向ける。次に、回転ミラー４０ ３はレーザエネルギおよびＩＲエネルギを再びシステム縦軸に平行な向きとし、 そこでＦＬＩＲリレー／ＦＯＶアセンブリ４０７内に配置されたダイクロイック Ｄ１に衝突する。ダイクロイックＤ１はスペクトル内容に基づいて入射エネルギ を分離する。ダイクロイックＤ１は〜２．７ミクロンよりも大きい波長を有する エネルギ（例えば、ＩＲエネルギ）を伝搬させ〜２．０ミクロンよりも短い波長 を有するエネルギ（例えば、レーザエネルギ）を反射させることによりそれを行 う。 ＦＬＩＲリレー／ＦＯＶアセンブリ４０７は数個の固定レンズ４１１ａ，４１ １ｂおよび数個の可動レンズ４１２ａ，４１２ｂを含んでいる。後述するように 、これらのレンズはＦＬＩＲリレー／ＦＯＶアセンブリ４０７がそれぞれ狭いＦ ＯＶ（ＮＦＯＶ）モードであるか広いＦＯＶ（ＷＦＯＶ）モードであるかによっ てＩＲビーム径を減少もしくは増加するようにＩＲエネルギに作用する。次に、 ＩＲエネルギはダイクロイックＤ１と同様にＩＲエネルギを伝搬させるダイクロ イックＤ２へ通される。 次に、ＩＲエネルギはデロールアセンブリ４１３に衝突する。デロールアセン ブリ４１３はデロールプリズム４１４およびそれを回転させるサーボモータ（図 示せず）を含んでいる。デロールプリズム４１４はＩＲビームを奇数回、例えば 、３回内部反射させてＩＲエネルギを入射方向と同じ方向でデロールプリズム４ １４から出射させる。デロールプリズム４１４がＩＲ光線により規定される軸周 りをサーボモータにより回転されると、２：１の比率でＦＬＩＲ画像を逆回転さ せる効果があり（例えば、デロールプリズム４１４の＋２２．５°の回転により ＩＲ画像は−４５°回転する）、前記したようにピッチ角の変化により生じるＦ ＬＩＲ画像の回転に対抗する。それは二重効果と呼ばれる。デロールプリズム４ １４については後述する。 次に、ＦＳＭアヤンブリ４１６内に含まれる高速操縦ミラー（ＦＳＭ）４１５ がＩＲエネルギビームを反射して、ＦＬＩＲイメージャー／フォーカスアセンブ リ４１７内に配置されたダイクロイックＤ３を通す。ＦＳＭ４１５は優れたＬＯ Ｓ安定化およびジンバル走査およびグランドラッシュ光フローに関連する動作誘 発画像ぶれを除去するのに使用される。ＦＳＭ４１５についても後述する。 ＦＬＩＲイメージャー／フォーカスアセンブリ４１７は線形ベアリングに沿っ て並進して温度および高度の変動による焦点変動を補償するイメージャーアフォ ーカル４１９を含んでいる。したがって、イメージャーアフォーカル４１９はあ る範囲の温度および高度にわたってＩＲエネルギの焦点を調整することができる 。 ＦＬＩＲイメージャー／フォーカスアセンブリ４１７はＦＬＩＲ検出器／クー ラアセンブリ４２７に接続されている。ＦＬＩＲの検出およびイメージングを容 易にするために、レンズ４２５ａ，４２５ｂを含むレンズセットはＦＬＩＲイメ ージャー／フォーカスアセンブリ、ＦＬＩＲ検出器／クーラアセンブリインター フェイスを通過する時にＩＲエネルギをコリメートする。ＩＲエネルギをコリメ ートすることにより、ＩＲ画像はＦＬＩＲイメージャー／フォーカスアセンブリ ４１７とＦＬＩＲ検出器／クーラアセンブリ４２７間の小さなアライメントエラ ーに対して遥かに鈍感となる。 前記したように、ＦＬＩＲリレー／ＦＯＶアセンブリ４０７は関心のあるエリ アに対するＮＦＯＶおよびＷＦＯＶの両方を提供する。図５Ａに示すように、Ｎ ＦＯＶモードでは、ＦＬＩＲリレー／ＦＯＶアセンブリ４０７は第１のレンズセ ット５０１および第２のレンズセット５０２を利用する。第１のレンズセット５ ０１および第２のレンズセット５０２は図４の単レンズ４１１ａおよび４１１ｂ であることをお判り願いたい。第１のレンズセット５０１および第２のレンズセ ット５０２は共にアクロマティックダブレット（すなわち、正負のレンズ対）を 表し、共にＩＲ光路に対して固定されている。個別に、第１のレンズセット５０ １はＩＲエネルギを集束させ、第２のレンズセット５０２はＩＲエネルギを再コ リメートする。第１のレンズセット５０１および第２のレンズセット５０２は共 に最大アフォーカル倍率、したがって、最小ＦＯＶを与える。ＮＦＯＶモードで は、ＦＬＩＲリレー／ＦＯＶアセンブリ４０７内には移動する光学素子はないこ とをお判り願いたい。移動する光学素子はアライメントエラーを生じる可能性が 高く、ＮＦＯＶモードではボアサイト保存および無欠性が最も重要である。 図５Ｂに示すように、ＷＦＯＶモードでは、ＦＬＩＲリレー／ＦＯＶアセンブ リ４０７は単レンズ４１２ａおよび第３のレンズセット５０４だけでなく、前記 したように、第１のレンズセット５０１および第２のレンズセット５０２を利用 する。ここでも、第３のレンズセット５０４は図４には単レンズ４１２ｂとして 示されている。第１のレンズセット５０１および第２のレンズセット５０２とは 異なり、単レンズ４１２ａおよび第３のレンズセット５０４はＦＬＩＲ光路に対 して固定されていない。ＦＬＩＲリレー／ＦＯＶアセンブリ４０７がＷＦＯＶモ ードへ遷移する時にそれらは回転してＦＬＩＲ光路へ入り、ＦＬＩＲリレー／Ｆ ＯＶアセンブリ４０７がＮＦＯＶモードへ戻る時にＦＬＩＲ光路から外れる。単 レンズ４１２ａおよび第３のレンズセット５０４はＷＦＯＶスイッチ（図示せず ）によりＦＬＩＲ光路へ出入りするように回転される。単レンズ４１２ａおよび 第３のレンズセット５０４は、前記した固定レンズと一緒に、最小アフォーカル 倍率を生じて大きなＦＯＶとなる。 固定レンズおよび回転レンズは共にＩＲ光路に沿って中間焦点面周りに配置さ れ、ＮＦＯＶモードおよびＷＦＯＶモードの両方で実入射瞳および実出射瞳が発 生するようにされる。それにより、システムがＮＦＯＶモードで作動しているか ＷＦＯＶモードで作動しているかに拘わらず、２．０ミクロン波長よりも小さい 機能をきたすことなく、ピッチ／ヨージンバルアセンブリ４６０内の同じ共通ア パーチャー４０１へＩＲエネルギを通すことができる。 図４にはレーザエネルギ用光路も図示されている。レーザエネルギの伝搬中に 、コリメートされたレーザエネルギは送信機４５０を出てコンペンセータアセン ブリ４５２へ入る。コンペンセータアセンブリはコンペンセータユニット４５４ および一対のリズレイプリズムＲ１を含んでいる。コンペンセータユニット４５ ４は入射レーザビームの直交偏光状態間の位相関係を調整し、前記したように、 その目的はデロールプリズム４１４が回転する時に十分な量のレーザエネルギが ビームスプリッティングキューブ４７０を通過することを保証することである。 つぎに、コリメート（平行に）されたレーザエネルギはコンペンセータユニット ４５４から、レーザＬＯＳを操縦するのに使用される、リズレイプリズムＲ１へ 通される。コンペンセータアセンブリ４５２については後述する。 レーザエネルギはコンペンセータアセンブリ４５２を出てダイクロイックＤ３ によりＦＳＭ４１５へ向けて反射される。前記したように、ＦＳＭ４１５はレー ザＬＯＳおよびＦＬＩＲ ＬＯＳの両方のジッターを最小限に抑えて、レーザエ ネルギが所望の標的へ正確に向けられることをさらに保証する。 次に、レーザエネルギはデロールプリズム４１４へ通され、そこでＩＲエネル ギについて前記したように内部反射される。デロールブリズム４１４を出ると、 レーザエネルギは一体型オプティクスアセンブリ（ＣＯＡ）４５６およびレーザ リレー／フォーカスアセンブリ４５８を介してダイクロイックＤ２により反射さ れる。最後に、レーザエネルギはダイクロイックＤ１に衝突してピッチ／ヨージ ンバルアセンブリ４６０へ反射され、次に共通ピッチ軸に沿って共通アパーチャ ー４０１を通って所望の標的の方向へ向けられる。 所望の標的から戻るレーザエネルギはセグメント化された窓（図示せず）を通 ってセンサ内へ入り、その後共通アパーチャー４０１を通過する。次に、ＩＲエ ネルギと同じ光路に沿って（すなわち、共通ピッチ軸に沿って）Ｄ１へ達し、そ こでレーザリレー／フォーカスアセンブリ４５８を介して反射されてＣＯＡ４５ ６へ入る。次に、ＬＳＴ／ＬＲＲスイッチ（ＬＲＳ）４６６の状態に応じて、Ｃ ＯＡ４５６は戻りレーザエネルギを再度レーザレンジ受信機（ＬＲＲ）４６２も しくはレーザスポットトラッカー（ＬＳＴ）４６４へ向ける。 次に、レーザ送信機４５０、コンペンセータアセンブリ４５２、ＣＯＡ４５６ 、ＬＲＲ４６２、ＬＳＴ４６４、およびレーザリレー／フォーカスアセンブリ４ ５８を含むレーザサブシステム部品について詳細に説明する。 好ましい実施例において、レーザ送信機４５０はダイオードポンプ固体ＮＤ： ＹＡＧレーザである。ダイオードポンプ送信機は信頼度が高く、所要電力が少な く、寿命が長いため、同じ光出力のフラッシュランプポンプレーザよりも好まし い。レーザ送信機４５０は光パラメトリック発信器を使用して１．０６４ミクロ ン戦術波長の他に１．５７ミクロン訓練波長を発生する。レーザ送信機４５０の 出力がレーザ出力ポートで測定した場合に９ｍｍ−ｍｒａｄよりも良好なビーム 品質（すなわち、輝度）を有し、かつ１．０６４ミクロンにおいて９０ｍＪより も多く１．５７ミクロンにおいて２６ｍＪよりも多く送信できるように部品を得 ることができる。さらに、レーザ送信機出力はパルス周期間変調（ＰＩＭ）コー ドにより駆動することができる、すなわち、２０ナノ秒のパルス幅で２０Ｈｚま でのパルス繰返し周波数（ＰＲＦ）で駆動することができる。 ＬＲＲ４６２は１．０６４ミクロン戦術波長および１．５７ミクロン訓練波長 の両方に応答する低ノイズＩｎＧａＡｓ受信機からなっている。ＬＲＲ４６２は レーザから遠隔配置され出射レーザパルスの低レベル後方散乱をそのタイミング 回路のトリガーとして使用する。ＬＲＲ４６２はレーザ送信機４５０から遠隔配 置されＣＯＡ４５６により偏光分離されて出射レーザエネルギがＬＲＲ４６２内 へ鏡面反射されるのを防止する。出射レーザパルスのエネルギレベルは戻りレー ザパルスのエネルギレベルよりも数桁高い。出射レーザパルスのエネルギが、た とえその非常に小さい部分であっても、反射してＬＲＲ４６２内へ入ると、ＬＲ Ｒは飽和され戻りパルスをタイミングよく検出することができない。ＬＲＲ４６ ２はおよそ０．４６３ｋｍ（０．２５海里）からおよそ３７ｋｍ（２０海里）ま で±３ｍの精度で測距することができる。 本発明の好ましい実施例では、ＬＳＴ４６４はカッドセルシリコン検出器を使 用してレーザスポットトラックを得る。 レーザリレー／フォーカスアセンブリ４５８は２つの機能を提供する。第１に 、ダイクロイックＤ１およびＣＯＡ４５６間のレーザエネルギの送受信を中継す る。第２に、１組のフォーカスレンズＦＬ３を並進させることにより、温度およ び高度に対してレーザエネルギ焦点を維持する。レーザリレー／フォーカスアセ ンブリ４５８は、モータ駆動親ねじを使用しかつポテンショメータにより位置帰 還を監視することによりフォーカスレンズセットＦＬ３を線形ベアリングに沿っ て並進させる。実際上、レーザエネルギはレーザリレー／フォーカスアセンブリ ハウジング内に組み込まれた真空セル（図示せず）内部に集束される。レーザエ ネルギは１組の真空セル窓４６８を通って真空セルへ出入りする。 前記したように、コンペンセータアセンブリ４５２は一対のリズレイプリズム Ｒ１およびコンペンセータユニット４５４を含み、３つの主要な機能を果たす。 第１に、コンペンセータアセンブリ４５２はレーザＬＯＳをシフトさせてレーザ 対ＦＬＩＲボアサイトを調整することができる。第２に、コンペンセータアセン ブリ４５２はデロールプリズム４１４により導入される摂動を補償するためにレ ーザエネルギの偏光を調整することができる。第３に、後述するように、コンペ ンセータアセンブリはレーザエネルギの偏光を調整して内部ボアサイティング手 順中にレーザエネルギの強度を交番させることができる。これらの仕事はコンペ ンセータユニット４５４により遂行される。 図６に示すように、コンペンセータユニット４５４は２枚の光波長板、λ／４ 波長板６０５およびλ／２波長板６１０を含み、それらはデロール角（すなわち 、デロールプリズム４１４の角度）を監視するマイクロプロセッサベース回路（ 図示せず）の制御の元で、デロール角の関数として個別に回転される。λ／４波 長板６０５およびλ／２波長板６１０の両方が同じボールベアリング支持ギア駆 動ハウジング内に個別に搭載され、各々がサーボモータおよび位置帰還リゾルバ を含むそれ自体の駆動機構を有している。 図６はレーザ送信機４５０を離れる時に出射レーザビーム６１５は直線偏光さ れることを示している。しかしながら、デロールプリズム４１４を出る時にレー ザビームが直線偏光されることを保証するために、λ／４波長板６０５を回転さ せてレーザビーム偏光の楕円率を変えることができ、またλ／２波長板６１０を 回転させて楕円の方位を回転させることができる。デロールプリズム４１４を出 る時にレーザビームが直線偏光されることを保証することにより、レーザビーム は偏光ビームスプリッタキューブ４７０を通過する時に直線偏光され、伝搬レー ザビームのエネルギレベルは所望標的を照射するのに十分であることが保証され る。レーザビームがλ／４波長板６０５およびλ／２波長板６１０と出合う順序 は重要であることをお判り願いたい。 ＣＯＡ４５６は戻りレーザエネルギビームを再度ＬＲＲ４６２もしくはＬＳＴ ４６４内へ向ける電気機械／光機械アセンブリである。また、ＣＯＡ４５６は適 切なレーザ対ＬＲＲボアサイトおよび適切なレーザ対ＬＳＴボアサイトを維持す るのを助ける。 レーザエネルギは所望の標的からシステムへ戻ると、ランダムに偏光される。 ＣＯＡ４５６において、ランダムに偏光されたレーザエネルギは偏光ビームスプ リッタ４７０により再度λ／２波長板４６６内へ向けられる。好ましい実施例で は、λ／２波長板４６６はＬＲＲ検出器、ＬＳＴ検出器に対してレーザエネルギ が調整される、すなわちその間で分割される、ようにレーザエネルギの偏光を回 転させる。したがって、λ／２波長板４６６はＬＲＲ／ＬＳＴスイッチとして働 く。 λ／２波長板４６６がレーザエネルギを偏光させた後で、一対のリズレイプリ ズムＲ１と同じ一対のリズレイプリズムＲ２を利用して、ＣＯＡ４５６内のレー ザＬＯＳがシフトされレーザ対ＬＲＲもしくはレーザ対ＬＳＴボアサイトが調整 される。リズレイプリズムＲ１およびλ／２波長板４６６の両方が、サーボモー タおよび位置帰還リゾルバを含むそれ自体の駆動機構を有している。 一対のリズレイプリズムＲ２を通過した後で、レーザエネルギは偏光ビームス プリッタ４７２に衝突する。偏光ビームスプリッタ４７２は、λ／２波長板４６ ６の回転状態（すなわち、ＬＲＲ／ＬＳＴスイッチ）に応じて、再度レーザエネ ルギをＬＲＲ４６２、ＬＳＴ４６４、もしくはその両方へ向ける。 レーザＬＯＳおよびＦＬＩＲ ＬＯＳを安定化、修正および制御するために、 本発明はＬＯＳ／サーボサブシステムを利用する。ＬＯＳ／サーボサブシステム はＦＬＩＲ ＬＯＳおよびレーザＬＯＳの両方のダイナミックジッターを最小限 に抑えるのを助ける。図７は６軸ジンバルアセンブリ７０５、いくつかの単相、 二相および三相サーボモータ７１０、電力増幅器７１５、さまざまなレートおよ び位置センサ７２０、デジタルインターフェイス７２５、およびデジタルプロセ ッサ７３０を含むＬＯＳ／サーボサブシステムの線図である。 ６軸ジンバルアセンブリ７０５はピッチ／ヨージンバルアセンブリ４６０、ロ ールジンバル（図示せず）、デロールアセンブリ４１３、およびＦＳＭ４１５を 含んでいる。ピッチ／ヨージンバルアセンブリ４６０、デロールアセンブリ４１ ３、およびＦＳＭ４１５は全てロールジンバルにより支持される受動絶縁光ベッ ド４９０上に搭載されている。絶縁光ベッド４９０は、ＬＯＳおよびダイナミッ クアライメントエラーに著しく寄与することがある、高周波振動を減衰させ構造 的曲げ（すなわち、低周波から中間周波振動）を最小限に抑える。 ピッチ／ヨージンバルアセンブリ４６０は内部ジンバルを含みそれは、図５Ａ および図８に示すように、１組のレンズ４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃおよびジ ンバルミラー４０３を含んでいる。レンズ４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃを含む レンズセットは図４には単レンズ４０１として示されていることをお判り願いた い。レンズ４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃは共通ピッチ／ヨーアフォーカル（す なわち、前記した共通アパーチャー）を構成する光学素子である。内部ジンバル はヨー軸周りの制限された回転動作（およそ５°）を与える。ピッチ／ヨージン バルアセンブリ４６０は４個のレンズ８１５を含む外部ジンバル（すなわち、ピ ッチジンバル）も有している。外部ジンバルはピッチ軸４０５周りの完全な３６ ０°の回転を与える。さらに、ピッチ／ヨウジンバルアセンブリ４６０とホスト プラットホーム間には一つのピッチ軸インターフェイスしかなく、したがって、 レーザオプティクスおよびＦＬＩＲオプティクスに対する共通のピッチベアリン グセットしかない。ピッチ／ヨージンバルアセンブリ４６０は２台の別々のサー ボモータ（図示せず）を利用している。 ロールジンバルおよびデロールアセンブリ４１３は、それぞれ、ＬＯＳポイン ティングおよび画像ロール安定化を提供する。特に、デロールアセンブリ４１３ はシステムがロール軸周りを回転するおよび／もしくはジンバルアセンブリがピ ッチ軸周りを回転する時に、ＦＬＩＲ画像に対する優れたロール安定化および水 平安定化を提供する。実際上、画像デロールは低摩擦、プリロード、組合せベア リング上を回転する円筒形ハウジング内に搭載されているデロールプリズム４１ ４により遂行される。回転アセンブリは直接駆動、パンケーキトルクモータによ り駆動され、モータと同軸に搭載されたパンケーキリゾルバを介して位置が感知 される。 ＦＳＭアセンブリ４１６はピストンプローブ電子装置９３０および電磁アセン ブリ９００を含んでいる。図９に示すように（米国特許第５，５５０，６６９号 も参照）、ＦＳＭ電磁アセンブリ９００はＦＳＭ４１５をピッチ軸９１０および ヨー軸９１５周りに回転させる電磁装置である。好ましい実施例では、ＦＳＭ９ ００はＦＬＩＲ ＬＯＳおよびレーザＬＯＳに対する優れた安定化を提供する。 それは、ＩＭＵ７２０によりピッチおよびヨージンバル動作を測定して位置修正 コマンドをＦＳＭ位置サーボモータ９１７へ加えることにより遂行される。次に 、ＦＳＭサーボモータ位置コマンドはＦＳＭサーボ電子装置アセンブリ９２０に より制御される。ＦＳＭ位置帰還は１組の位置プローブ９２５および位置プロー ブ電子装置アセンブリ９３０により行われる。 ＬＯＳ制御センサ７２０はＬＯＳ制御プロセッサ７３０内に常駐するＬＯＳ制 御ソフトウェアへデジタル情報を与える。ＬＯＳ制御プロセッサはＦＬＩＲ Ｌ ＯＳおよびレーザＬＯＳの両方を制御するＬＯＳ制御信号を発生する。ＬＯＳ制 御センサ７２０はデジタルロールレート情報を提供する角ロールレートセンサ、 ジンバル角位置を提供するリゾルバ、ＦＳＭ４１５に対する位置情報を提供する 位置プローブ、および慣性測定装置（ＩＭＵ）アセンブリ（図示せず）を含んで いる。ＩＭＵアセンブリは３軸光ファイバジャイロ（ＦＯＧ）および３軸加速時 計を含んでいる。ＩＭＵは慣性角速度の関数としての増分角情報、および慣性直 線加速度の関数としての増分速度情報を与える。 ＬＯＳサーボサブシステムはダイナミックアライメントエラーを最小限に抑え るのを助けるが、図４に示すように、本発明にはさまざまな内部視線間の固定ア ライメントエラーを最小限に抑えるための内部ボアサイトモジュール（ＢＭ）４ ７４が含まれている。ＢＭ４７４はピッチ／ヨージンバルアセンブリ４６０に光 学的に接続されており、ボアサイト制御アルゴリズムと共に、内部視線を互いに アライニングするのに使用される。内部視線にはＦＬＩＲ ＮＦＯＶ ＬＯＳ、 ＦＬＩＲ ＷＦＯＶ ＬＯＳ、レーザ送信機ＬＯＳ、ＬＲＲ ＬＯＳ、およびＬ ＳＴ ＬＯＳが含まれる。 図１０はＢＭ４７４の詳細を示す。ハウジング４７６内に含まれるＢＭ４７４ はＩＲおよびレーザエネルギが通過するアパーチャー窓１００５を含んでいる。 また、ＢＭ４７４は１次ミラーおよびＩＲおよびレーザエネルギを、それぞれ、 ＢＭ４７４の内外へ向ける１組の２次ミラー１００６，１００７を含むカセグレ ン光学系を含んでいる。さらに、ＢＭ４７４はレチクル１０１０、レーザエネル ギがレチクル１０１０内の開口を通過するのを防止するレーザフィルタ１０２５ 、ＩＲ／可視光源１０１５、レーザ検出器１０２０、およびレーザ源１０３０を 含んでいる。 後述するＦＬＩＲ ＬＯＳアライメント手順中に、ＩＲ／可視光源１０１５は ＩＲエネルギおよび可視光エネルギの両方を放出し、それはディフューザ１０１ ６、ダイクロイック１０１７、および光学レンズ１０１８を通過する。次に、エ ネルギはレチクル１０１０を介して第２のダイクロイック１０１９から反射され 、１次および２次ミラー１００６，１００７によりＢＭ４７４から外へ向けられ る。 後述するように、レーザＬＯＳアライメント手順中に、レーザ送信機４５０か らのレーザエネルギは１次および２次ミラー１００６，１００７によりＢＭ４７ ４内へ向けられる。次に、レーザエネルギはレチクル１０１０を通過しダイクロ ック１０１９および光学レンズ１０２４を介してレーザ検出器１０２０へ入る。 ＬＲＲおよびＬＳＴボアサイト手順中に、レーザ源１０３０はレーザエネルギ を放出し、それは光学レンズ１０３１を通過する。レーザエネルギはダイクロイ ック１０１７から反射され、光学レンズ１０１８を通過し、第２のダイクロイッ ク１０１９から反射され、レチクル１０１０を通過してＢＭ４７４を出る。好ま しい実施例では、レーザ源１０３０はレーザ発光ダイオード（ＬＥＤ）である。 レチクル１０１０は図１１に示すようなレチクルパターン１１００を含んでい る。レチクルパターン１１００はいくつかの変わった形状の開口を有し、その中 をさまざまなＬＯＳアライメント過程中にレーザもしくはＩＲエネルギが通過す る。図１１に示すように、さまざまな開口は１０６４マイクロラジアン円形領域 周りに対称的に配置されている。この円形領域のまさしく中心には６０マイクロ ラジアンの穴があり、それはレチクルパターン１１００の中心と一致している。 レチクルパターン１１００内の第１組の開口は５つの八角形開口１１０５ａ− ｅを含んでいる。これらの開口によりＩＲエネルギはＦＬＩＲ ＬＯＳアライメ ント手順中にレチクル１０１０を通過することができる。後述するように、第１ の４つの開口１１０５ａ−ｄはＦＬＩＲ ＬＯＳをＦＬＩＲ焦点面アレイの中心 に対して対称的にアライニングするのに使用される。第５の開口はＦＬＩＲ Ｌ ＯＳをＦＬＩＲ焦点面アレイに対して回転的にアライニングするのに使用される 。 レチクルパターン１１００はいくつかの市松模様の開口１１１０も有している 。市松模様開口は特殊信号処理ソフトウェアと共に使用される。次に、このソフ トウェアはＦＬＩＲアライメント手順の前にＦＬＩＲ画像を結像させる手順を制 御する。大きい市松模様開口は特にＷＦＯＶ ＦＬＩＲ画像を結像させるのに使 用され、小さい市松模様開口は特にＮＦＯＶ ＦＬＩＲ画像を結像させるのに使 用される。市松模様開口を利用する信号処理ソフトウェアについては後述する。 最後に、レチクルパターン１１００は４つの楔状開口１１１５を含んでいる。 前記した八角形開口とは異なり、楔状開口１１１５はレーザＬＯＳアライメント 手順中にレーザ送信機４５０からのレーザエネルギをレチクル１０１０へ通すこ とができる。 次に図１２に関連して、ＦＬＩＲ ＬＯＳ、レーザ送信機ＬＯＳ、次にＬＲＲ ＬＯＳおよびＬＳＴ ＬＯＳをボアサイトする方法について詳細に説明する。最 初に、ブロック１２０５に従ってボアサイトコマンドが発生される。次に、ブロ ック１２１０に示すように、ピッチジンバルが１６５°回転する。ピッチジンバ ルを１６５°回転することにより、ＢＭ４７４はＦＬＩＲ光路とレーザ光路の一 体部となる。次に、サーボモータを制御してボアサイト手順中にさまざまなＩＲ およびレーザオプティクスが動かされる信号処理ルーチンがブロック１２１５に 従って活性化される。次に、それぞれブロック１２２０および１２２５に従って 、ＮＦＯＶ ＦＬＩＲ画像およびＷＦＯＶ ＦＬＩＲ画像がＦＬＩＲ検出器／ク ーラーアセンブリ４２７内の焦点面アレイ４８０上に結像される。ブロック１２ ３０に従って、ＮＦＯＶおよびＷＦＯＶ ＦＬＩＲ画像が結像されるとＦＬＩＲ ＬＯＳアライメント手順が開始される。前記したように、ＦＬＩＲ ＬＯＳはＩ Ｒ／可視光源１０１５、レチクルパターン１１００および、特に、レチクルパタ ーン１１００内の八角形開口１１０５ａ−ｅを使用して焦点面アレイ４８０の中 心とアラインされる。ＦＬＩＲ ＬＯＳアライメント手順は最初にＩＲ／可視光 源１０１５により照射して遂行される。ＩＲおよび可視光エネルギはレチクルパ ターン１１００内の５つの八角形開口１１０５ａ−ｅを通過する。５つの八角形 開口１１０５ａ−ｅの各々を通過するエネルギにより、焦点面アレイ４８０上の ５つの対応する領域が照射される。ロールサーボが固定されていると、前記した 信号処理ルーチンによりピッチおよびローサーボは最初の４つの八角形開口１１ ０５ａ−ｅに対応する焦点面アレイ４８０上の最初の４つの照射領域が焦点面ア レイ４８０の中心周りに対称的に配置されるまでピッチおよびヨージンバルを回 転させるように指令される。次に、ピッチおよびヨーサーボがそれらの位置を保 持していると、信号処理ルーチンおよびデロールサーボは第５の八角形開口１１ ０５ｅに対応する焦点面アレイ４８０上の第５の照射領域を使用して、焦点面ア レイ４８０に対するレチクルパターン１１００のロールアライメントを実施して ＢＳＭに対するＦＬＩＲ ＬＯＳのアライメントを完了する。 ＦＬＩＲ ＬＯＳがアラインされると、レーザＬＯＳはブロック１２３５に示 すようにアラインされる。レーザＬＯＳをアラインするために、レーザ送信機４ ５０は２０Ｈｚの公称レートで連続パルスストリームを発生開始する。前記した ように、レーザフィルタ１０２５はレーザ送信機４５０からのレーザエネルギを レチクルパターン１１００内のある開口、特に、レチクルパターン１１００中心 の６０°楔状開口１１１５および６０マイクロラジアン穴しか通さない。図１３ の位置１３０５に示すように、レーザ送信機４５０が送信を開始する時に、レー ザスポットは４つの楔状開口１１１５の中の一つと一致しないことがある。レー ザスポットを４つの楔状開口１１１５の中の一つと一致させるために、ボアサイ トアルゴリズムにより一対のリズレイプリズムＲ１はレーザスポットをサーチパ ターン１３１０内のさまざまな位置へ動かすように指令される。最後に、位置１ ３１５で示すように、レーザスポットは楔状開口１１１５の中の一つと一致する 。その結果、レーザ検出器１０２０により検出される。次に、位置１３２０に示 すように、ボアサイトアルゴリズムによりリズレイ対Ｒ１はレーザスポットを対 応する楔状開口の最も近い半径方向縁へ動かすように指令される。半径方向縁の 角度に基づいて、レチクルパターン１１００中心の６０マイクロラジアン穴に達 するためにレーザスポットを動かさなければならない方向をボアサイトアルゴリ ズムにより決定することができる。図１３に、レーザスポットの移動方向を連続 するレーザスポット位置１３２０，１３２５および１３３０で示す。 レーザスポットが対応する楔状開口の内縁に達する場合、それはレチクルパタ ーン１１００中心からおよそ５００マイクロラジアンである。次に、図１４Ａか ら図１４Ｆに示すように、ボアサイトアルゴリズムによりリズレイ対Ｒ１はレー ザスポットを考えられるいくつかの矩形格子パターンの中の一つに従っていくつ かの格子位置へ動かすように指令され、各矩形格子パターンはまさしく中心の６ ０マイクロラジアン穴を含むレチクルパターン１１００中心の１０６４マイクロ ラジアン円形領域の一部を包含している。使用する特定の格子パターンはレーザ スポットをレチクルパターン１１００の中心へ向けて動かすための案内として使 用された半径方向縁の角度によって決まる。前例では、レーザスポットは楔状開 口１３５０の低縁に沿ってレチクルの中心へ向かって動いて、楔状開口１３５０ の内縁に達する時に図１４Ａに示す位置１４０５に配置されるようにされた。し たがって、図１４Ａに示す矩形格子パターンはレーザスポットのレチクルパター ン１１００の中心に対するアライメントを微調整するための案内として使用され る。 リズレイ対Ｒ１がレーザスポットを、例えば、図１４Ａに示す格子パターンに 関連する各格子パターン位置へ動かす前に、ボアサイトアルゴリズムにより偏光 コンペンセータ４５４はＢＳＭへ送られるレーザエネルギの量を減衰させるよう 指令される。レーザエネルギは集束されたレーザエネルギがレチクルを破損させ るのを防止してエネルギレベルをレーザ検出器１０２０により検出可能な範囲内 となるように調整するために減衰される。レーザエネルギを減衰させた後で、リ ズレイ対Ｒ１はレーザスポットを各格子パターン位置へ動かす。レーザ検出器１ ０２０により検出される最大レーザエネルギ検出に対応する位置が最善レーザＬ ＯＳボアサイトアライメント位置として識別される。 次に、ブロック１２３７に従って、焦点面アレイ４８０上に照光される画像が １８０°回転される。それはデロールプリズムを９０°回転させて行われる。次 に、ブロック１２３０に従ったＦＬＩＲ ＬＯＳ手順およびブロック１２３５に 従ったレーザＬＯＳ手順が繰り返される。これらの手順を繰り返すことにより、 ＩＲエネルギおよびレーザエネルギが一部異なる光路を進む事実によるＦＬＩＲ ＬＯＳとレーザＬＯＳ間のいかなるアライメントエラーもボアサイトアルゴリズ ムにより校正される。 ＩＲエネルギは八角開口１１０５を通過し、それらはレチクルパターン１１０ ０中心の６０マイクロラジアン穴の周りに対称的に配置されているため、６０マ イクロラジアン穴に対するレーザＬＯＳのアライメントによりＦＬＩＲ ＬＯＳ とレーザＬＯＳ間の精密なアライメントが達成される。前記したレーザＬＯＳ対 ＦＬＩＲ ＬＯＳボアサイトアルゴリズムは４２マイクロラジアン以内まで正確 でありレーザビームの拡散は１２０マイクロラジアン以下である。 最後に、それぞれブロック１２４０および１２４５に従ってＬＲＲ４６２およ びＬＳＴ４６４がアラインされる。ＬＲＲ４６２およびＬＳＴ４６４をアライン するために、レーザ送信機４５０がターンオフされレーザダイオード１０３０が ターンオンされる。レーザダイオード１０３０から放出されるレーザエネルギは レチクルパターン１１００中心に位置する６０マイクロラジアン穴を通って送ら れる。次に、レーザダイオード１０３０からのエネルギがレーザ光路に沿ってＣ ＯＡ４５６内へ通される。次に、ＣＯＡ４５６はレーザエネルギをＬＲＲ４６２ 内へ向ける。ＬＲＲ ＬＯＳはリズレイプリズム４６６対を回転させてアライン される。次に、ＣＯＡ４５６はレーザエネルギをＬＳＴ４６４内へ向けてＬＳＴ ＬＯＳが同様にアラインされる。 代替実施例では、図１５に示されたように、電気−光学サブシテムは、結合Ｌ ＳＴ／ＬＲＲ組立体１５０５を採用する。ＬＳＴ及びＬＲＲが１つの結合単位の 部品であるとき、レーザ復帰エネルギーをＬＲＲ及びＬＳＴ内へ交互に指向させ るなんらの必要ももはやない。したがって、代替実施例では、ＣＯＡ４５６は非 常に簡単化される。特に、ＬＲＲ／ＬＳＴスイッチ４６６、ＢＳＣ４７２、及び ２つのミラーが除かれ、それによってＣＯＡ４５６の複雑性を低める。更に、Ｌ ＲＲとＬＳＴを結合することによって、ＬＲＲ及びＬＳＴを別々に照準させる必 要がもはやない。また、ＬＲＲとＬＳＴを結合することによって、かつＬＲＲ／ ＬＳＴスイッチ４６６、ＢＳＣ４７２、２つの前述のミラーを除去することによ って、テレビジョン・カメラ１５１０にとって使用可能である追加の空間が存在 し、このカメラはＡＯＩの近ＩＲ（赤外線）像を表すのに使用することがきる。 図１６は、結合ＬＲＲ／ＬＳＴ組立体１５０５の構成を示す。ＬＳＴは、好適 には、カッドセル感光装置であって、この装置では各セルが電気信号１６０５ａ から１６０５ｄを出力し、これらの信号の各々は相当するセルを照射するレーザ ・エネルギーの量に比例する。カッドセルＬＳＴは、一般に、当業者に周知であ る。ＬＲＲ１６１０は２つの高インピーダンス・バッファ領域１６１５ａと１６ １５ｂの交差点でカッドセル装置の中心に直接位置決めされたピン・ダイオード であり、これらの２つのバッファ領域は互いからカッドセルを電気絶縁する。Ｌ ＳＴカッドセルは、集積ＬＲＲピンダイオード共に、ハイブリッド内に収容され る。ＬＳＴセンサ及びＬＲＲセンサの両方用前置増幅器及び後置増幅器は、この ハイブリッド内に共設される。 セグネント化窓及びＥＭＩ格子 好適実施例では、上に説明した光−電気サブシステムは、ポッド組立体内に収 容され、この組立体の前部（すなわち、シュラウド）が図１７に示されている。 ポッド組立体は、ホスト・プラットフォームに接続される。例えば、ポッド組立 体は、Ｆ−１５、Ｆ−１６、又はＦ−１８のような戦闘用航空機の翼上のパイロ ンから懸架される。シュラウド組立体は上に説明した光−電子機器を物理的に保 護する一方、レーザ・エネルギー及びＩＲ（赤外線）エネルギーはセグメント化 窓１７０５を通してシュランド組立体の内、外へ通過する。 窓は、４つのセグメント又はパネル１７０５ａから１７０５ｄを有する。これ らのセグメントは、システムの空気−光学性能を最適化するように設計される。 例えば、これらのゼグメント又はパネルは、エネルギーが上に説明した光−電子 センサ内へ反射して戻るのを減少させるか又は防止する。また、これらのパネル は、２０，０００ＡＧＬ（地上高度）におけるミッシヨン臨界ピッチ角０°及び ２０でモジュラ伝達関数（ＭＴＦ）対ジンバル角を最適化する。更に、これらの 窓パネルは、ピッチで＋３５°から−１５５°、ロールで３６０°、及びヨー（ ｙａｗ）で±５°にわたりセンサ走査を支援する。更に、セグメント化窓は、シ ュラウド・フォロアの代わりに採用される。シュラウド・フォロアは、より多く のハードウェアを必要としかつ大きなレーダ断面積（ＲＣＳ）及び空力抵抗係数 を現す。 ４つの窓パネルは、基質材料及び３つの必要とされるコーティングで構成され る。これらのコーティングは、すなわち、電磁干渉コーティング、耐久性反射防 止（ＤＡＲ）コーティング、及び内部反射防止（ＩＡＲ）コーティングである。 いくつもの異なる材料を基質材料に使用することもできる。例えば、この目的に “Ｃｌｅａｒｔｒａｎ”（多重スペクトルＺｎＳ）が普通使用される。これは、 良好な多重スペクトル特性を現すが、非常に耐久性であると云うわけではない。 対照的に、サファイアは、非常に耐久性でかつそれは中波範囲（すなわち、〜３ 〜４．５マイクロメートル）で良好な透過特性を現す。したがって、好適実施例 では、サファイアが基質材料に使用される。 前述のパネルの各々はまた、ＥＭＩ（電磁干渉）格子を含む。一般に、ＥＭＩ 格子は、動作環境内に存在することがある大きなＥＭ（電磁）界へのセンサ及び センサ・エレクトロニックスの露出を減少させる。例えば、ＥＭＩ格子は、シス テム・エレクトロニックス（例えば、ＩＭＵ（慣性測定装置）、ＦＬＩＲ（前方 監視赤外線レーダ）アナログ・エレクトロニックス、ＦＳＭ（飛点顕微鏡）プロ ーブ）上へのＥＭ界エネルギーの影響を最小限にする又は除去するために使用さ れることがあり、これらのシステム・エレクトロニックスはホスト・プラットフ ォーム（例えば、Ｆ−１６、Ｆ−１８）上に設置された源（すなわち、レーダ） から発射するこの型式の放射に敏感である。この格子はまた、ホスト・プラット フォーム上に設置されたエレクトロニックスに悪影響を及ぼすおそれがあるポッ ド組立体内に設置されたエレクトロニックスからのＥＭエネルギーを最小限にす ることがある。 一般に、ＥＭＩ格子は、当業者に周知である。しかしながら、先行ＥＭＩ格子 は正方形パターン又は極（同心）パターンを採用する。これら先行ＥＭＩ格子パ ータンは、ＦＬＩＲ像上に許容不可能なアーチファクトを発生する。例えば、正 方形格子パターンは、軸外れ光源から放射状に拡がる４つの線に沿ってエネルギ ーを集中して、図１８に示されたようなエネルギー・アーチファクト１８００を 生じる。このエネルギーは、ＦＬＩＲ像上に現れかつ許容不可能である。 好適実施例では、図１９に示されたように円のアレーを含むＥＭＩ格子パター ンが採用される。このＥＭＩ格子パターンは、迷光を特定の軸に沿ってよりはむ しろ放射状に案内又は回折し、このようにしてＦＬＩＲ像上の不要な光エネルギ ー・アーチファクトを減少又は除去する。図１９の配置では各円は、好適には、 ５マイクロメートルの線幅及び３２０マイクロメートルの直径を有する。繰り返 しオフセット（すなわち、２つの隣接する円の中心間の距離）は３１５マイクロ メートルであり、ここでは円の正接点において円形線の１００パーセント・オー バラップがある。上に説明した特定ＥＭＩ格子は、ＥＭＩ格子の１模範的実施例 を単に表す。当業者が承知するように、上に説明したＥＭＩ格子パターンの意図 する範囲を超えることなく、他の寸法を採用してよい。 本発明のＥＭＩ格子は、先行技術におけるのと全く同じようにしてセグメント 化窓パネルに取り付けられる。まず、３つの金属層、すなわち、内側接着層、中 間伝導層、及び外側保護層が窓に当てがわれる。各層には異なる金属が使用され てよいが、しかしながら、典型的に、クロムが内側層に、金が中間層に、及びチ タンが外側層に使用される。“マスク”が窓材料を覆って置かれ、次いで、紫外 線光に露出される。紫外線光は、マスクによって保護されない領域から金属層を 取り除く。マスクが取り外されるとき、ＥＭＩ格子が窓に固定される。 故障分離 電気−光学サブシステムは、いくつものサーボ・システムを含む。各サーボ・ システムは、１つ以上の増幅器、及び単相、二相、又は三相サーボ・モータを含 む。これらのサーボ・システムは、電気−光学サブシステム内の種々のレンズ、 プリズム、ミラー、及び波長板を回転及び／又は並進させるために必要な電力（ ｐｏｗｅｒ）又は機械力を与える。サーボ・システムは、二相ブラシレス直流モ ータ及びパルス幅変調（ＰＷＭ）増幅器サーボ・システム（すなわち、ピッチ・ サーボ・システム及びデロール・サーボ・システム）を含む。また、三相ブラシ レス直流モータ、ＰＷＭ増幅器サーボ・システム（すなわち、ロール・サーボ・ システム）も含まれる。更に、いくつかの単相モータ、直線増幅器サーボ・シス テム（すなわち、種々のレーザ及びＦＬＩＲ収束組立体サーボ・システム、熱基 準サーボ・システム、ＦＳＭサーボ・システム、リズリープリズム・サーボ・シ ステム、ヨーサーボ・システム、及び制御サーボ・システム、入口及び出口空気 流サーボ・システム）がまた含まれる。 上に識別したサーボ・システムのどれかにおける故障条件の存在を検出するた めに、本発明は、故障条件が所与のサーボ・システムの増幅器部分に又は所与の サーボ・システムのモータ部分に起こっているかどうか判定することができる故 障分離能力を与える。所与のサーボ・システムの増幅器部分又はモータ部分への 故障を分離することによって、サーボ・システム全体を取り外す又は交換する必 要を回避する。その代わりに、故障条件を含む増幅器部分又はモータ部分のみを 取り外す及び／又は交換するだけでよい。先行技術は試験負荷及びこれらの負荷 を回路に入出させるスイッチング手段を必要としてきた。本技術は、試験負荷を 必要としない。 図２０は、二相ブラシレス直流モータ、ＰＷＭ増幅器サーボ・システム回路２ ０００の回路図である。通常条件下で、回路２０００は二相モータＭの巻線を通 る電流の整流を制御し、これらの巻線は、立ち代わって、モータ軸の回転を制御 する。特に、二相ブラシレス直流モータ、ＰＷＭ増幅器サーボ・システム回路２ ０００は、２つのＰＷＭ増幅器Ａ及びＢを含む。これらの増幅器Ａ及びＢの各々 は、２つの上側励振トランジスタＴ１とＴ２、及び２つの下側励振トランジスタ Ｔ３とＴ４を有する。モータ巻線を通る電流を整流しこのようにして二相モータ Ｍの軸を回転させるために、当業者が理解するように各増幅器内の上側励振トラ ンジスタを同じ増幅器の他の側部上の下側励振トランジスタと対にすることが必 要である。例えば、増幅器Ａ内で、トランジスタＴ１はトランジスタＴ４と対に されることになり、トランジスタＴ２はトランジスタＴ３と対にされることにな る。同様に、増幅器Ｂ内で、トランジスタＴ１はトランジスタＴ４と対にされる ことになり、トランジスタＴ２はトランジスタＴ３と対にされることになる。そ こで、まず増幅器Ａ内で、次いで増幅器Ｂ内で、励振トランジスタの各対を交互 に活性化する（相補スイッチングとして周知の技術）ことによって、二相モータ 、ＰＷＭ増幅器サーボ・システム回路２０００は、モータＭの軸上に定トルクを 維持することができる。 二相モータ、ＰＷＭ増幅器サーボ・システム回路２０００はまた、制御回路２ ００５を含む。制御回路２００５は、明確に云えば、標準帰還構成を使用して負 荷電流を制御するために、相補スイッチング・プロセスのタイミング（すなわち 、いつ各励振トランジスタ対を活性化させるか）を制御する。本発明では、制御 回路２００５は、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレー（ＦＰＧＡ）で 以て実現される。しかしながら、当業者が容易に理解するように、制御回路２０ ０５を本発明の精神に反することなく他の形式の論理を使用して実現することが できる。 更に、二相モータ、ＰＷＭ増幅器サーボ・システム回路２０００内の各増幅器 Ａ及びＢは、２つの上側電流センシング抵抗器Ｒ１及びＲ２を含む。上側電流セ ンシング抵抗器Ｒ１及びＲ２は、それぞれ、上側励振トランジスタＴ１及びＴ２ を通して流れる電流の量を監視する。更に、各増幅器Ａ及びＢは、下側電流セン シング抵抗器Ｒｏを含む。下側電流センシング抵抗器Ｒｏは、下側励振トランジ スタＴ３及びＴ４を通して流れる電流を監視するために利用される。重要なのは 、本発明では増幅器Ａ及びＢが絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ（ＩＧＢ Ｔ）を含むことに注意することである。ＩＧＢＴは、当業者が容易に理解するよ うに、それらの利用が、２７０ボルト電源Ｖｃｃを与えられた制御回路２００５ の設計を簡単化すると云う理由から、一部、利用される。しかしながら、当業者 がまた認めるように、ＭＯＳＦＥＴ及びバイポーラ・トランジスタのような固体 スイッチを採用することもできる。 一般に、二相、ＰＷＭ増幅器サーボ・システム故障分離プロセスは、次のよう に働く。トランジスタ対の相補スイッチングが動作不能にされる。制御回路２０ ０５が、励振トランジスタの対、例えば、増幅器Ａ内のＴ１及びＴ４を活性化す る。制御回路２００５は、次いで、この励振トランジスタ対を不活性化し、立ち 代わって、他の励振トランジスタ対の各々、すなわち、増幅器Ａ内のＴ２とＴ３ 、及び増幅器Ｂ内のＴ１とＴ４、及び増幅器Ｂ内のＴ２とＴ３を活性化及び不活 性化する。正規動作条件下で（すなわち、故障条件が存在しないとき）、各励振 トランジスタ対の活性化によって、電流の特定量が、相当する上側電流センシン グ抵抗器Ｒ１又はＲ２を通して、相当する上側励振トランジスタＴ１又はＴ２を 通して、相当するサーボ・モータ巻線を通して、相当する下側励振トランジスタ Ｔ３又はＴ４を通して、及び最終的に下側電流センシング抵抗器Ｒｏを通して流 される。もし、事実、故障条件が存在しないならば、上側電流センシング抵抗器 Ｒ１又はＲ２を横断して及び下側電流センシング抵抗器Ｒｏを横断して既知の電 圧降下が常に現れることになる。しかしながら、もし故障条件が存在するならば 、上側電流センシング抵抗器Ｒ１又はＲ２を通して及び／又は下側電流センシン グ抵抗器Ｒｏを横断して流れる電流の量が顕著な影響を受けることになる。上に 識別した励振トランジスタ対の各々のような抵抗器を通して流れる電流の量を監 視することによって、下に更に詳細に説明するように、次の単一点故障条件、す なわち、モータ巻線短絡、モータ巻線開路、増幅器短絡、モータ巻線地絡、増幅 器開路を分離することができる。 図２１は、本発明の好適実施例による、二相モータ、ＰＷＭ増幅器故障分離プ ロセスのステップを示す流れ図である。図２１によれば、制御回路２００５が、 ブロック２１０１によって示されたように相補スイッチングを動作不能にするこ とによってプロセスを開始する。いったん相補スイッチングが動作不能にされる と、制御回路２００５は、自由になって、故障分離の目的のために励振トランジ スタ対を活性化及び不活性化する。 相補スイッチングが動作不能にされた後、制御回路２００５は、ブロック２１ ０５によって示されたように、正制御電流命令＋Ｉを発生する。正制御電流命令 は、励振トランジスタＴ１及びＴ４を含むトランジスタ対を活性化する。制御回 路２００５は、判定ブロック２１１０によって示されたように、上側電流センシ ング抵抗器Ｒ１を通して流れる電流の大きさが正規であるかどうか又はそれが正 規量を超えるかどうか、すなわち、それが所定しきい値を超えるかどうか判定す る。もし上側電流センシング抵抗器Ｒ１を通して流れる電流の大きさが過大であ るならば、判定ブロック２１１０から出る“ＹＥＳ”経路に従って、制御回路２ ００５は、判定ブロック２１１２によって示されたように、下側電流センシング 抵抗器Ｒ０を通して流れる電流の大きさが零に等しいかどうか判定する。もし下 側電流センシング抵抗器Ｒ０を通して流れる電流が零に等しいならば、制御回路 ２００５は、ブロック２１１３によって示されたように、増幅器ＳＨＵＴＤＯＷ Ｎ（運転停止）命令を発生することになる。制御回路２００５が電流の量が零に 等しいと判定するからには、ブロック２１１４によって示されたように、故障条 件はモータ巻線地絡と識別される。もし制御回路２００５が下側電流センシング 抵抗器を通して流れる電流が零に等しくないと判定するならば、判定ブロック２ １１２から出る“ＮＯ”経路に従って、制御論理２００５は、ブロック２１１５ によって示されたように、それでもやはり、増幅器ＳＨＵＴＤＯＷＮ命令を発生 することになる。しかしながら、上側電流センシング抵抗器Ｒ１を通る電流の過 大な量が引き起こす故障条件がモータ巻線内の短絡に因るものか又は増幅器内の 短絡に因るものか依然として判定されない。したがって、制御回路は、次いで、 ブロック２１２０によって示されたように、負電流命令−Ｉを発生し、この命令 が励振トランジスタＴ２及びＴ３を含むトランジスタ対を活性化する。制御回路 ２００５は、いまや、上側電流センシング抵抗器Ｒ２を通して流れる電流の大き さが過大であるかどうか、すなわち、それが、ブロック２１２５によって示され たように、所定しきい値を超えるかどうか判定する。もし上側電流センシング抵 抗器Ｒ２を通して流れる電流の量かしきい値を超えるならば、判定ブロック２１ ２５から出る“ＹＥＳ”経路に従って、制御回路２００５は、ブロック２１３０ によって示されたように、もう一度、増幅器ＳＨＵＴＤＯＷＮ命令を発生する。 電流の過大量が両上側電流抵抗器ＲＩ及びＲ２を通して引き出されたからには、 ステップ２１３５によって示されたように、故障条件はサーボ・モータ巻線短絡 と識別される。しかしながら、もし上側電流センシング抵抗器Ｒ２を通して流れ る電流の大きさが所定しき値を超えないならば、判定ブロック２１２５から出る “ＮＯ”経路に従って、すなわち、上側電流センシング抵抗器が電流の過大量を 引き出す場合に限り、ステップ２１４０によって示されたように、故障条件は増 幅器短絡と識別される。 もし、ブロック２１０５に従って、正電流命令＋Ｉを発生した後、制御回路２ ００５が、判定ブロック２１１０から出る“ＮＯ”経路に従って、上側電流セン シング抵抗器Ｒ１を通して流れる電流の大きさが所定しきい値を超えないと判定 するならば、制御回路２００５は、判定ブロック２１４５に示されたように、下 側電流センシング抵抗器Ｒｏを通して流れる電流の大きさが零に等しいかどうか 判定する。もし下側電流センシング抵抗器を通して流れる電流の大きさが零に等 しいならば、制御回路２００５は、ブロック２１５０によって示されたように、 負命令電流−Ｉを発生し、かつ、判定ブロック２１５５によって示されたように 、上側電流センシング抵抗器Ｒ２を通して流れる電流の大きさが所定しきい値を 超えるかどうか判定する。もし上側電流センシング抵抗器Ｒ２を通して流れる電 流の大きさが所定しきい値を超えるならば、判定ブロック２１５５から出る“Ｙ ＥＳ”経路に従って、制御回路２００５は、ブロック２１６０によって示された ように、増幅器ＳＨＵＴＤＯＷＮ命令を発生することになる。電流の過大量が上 側電流センシング抵抗器の１つのみ、すなわち、Ｒ２を通して検出されたからに は、ステップ２１６５によって示されたように、故障条件は増幅器短絡と識別さ れる。 しかしながら、もし上側電流センシング抵抗器Ｒ２を通して流れる電流の大き さか所定しきい値を超えないならば、判定ブロック２１５５から出る“ＮＯ”経 路に従って、制御回路２００５は、判定ブロック２１７０によって示されたよう に、下側電流センシング抵抗器を通して流れる電流の大きさが零に等しいかどう か判定することになる。もし下側電流センシング抵抗器Ｒｏを通して流れる電流 が零に等しい、すなわち、Ｔ１及びＴ４が活性化されるときかつＴ２及びＴ３が 活性化されるとき両Ｒ１及びＲ２が電流の正規量を引き出しかつＲｏが電流を引 き出さないならば、ステップ２１７５によって示されたように、故障条件はモー タ巻線開路と識別される。もし下側電流センシング抵抗器Ｒｏが零に等しくない ならば、判定ブロック２１７０から出る“ＮＯ”経路に従って、すなわち、Ｔ１ 及びＴ２が活性化されるときに限り両抵抗器Ｒ１及びＲ２は電流の正規量を引き 出しつつありかつＲｏは電流を引き出さず、ステップ２１８０によって示された ように、故障条件は増幅器開路と識別される。 しかしながら、もし下側電流センシング抵抗器Ｒｏを通して流れる電流の大き さが零に等しくないならば、判定ブロック２１４５から出る“ＮＯ”経路に従っ て、制御回路２００５は、ブロック２１８５によって示されたように、負命令電 流−Ｉを発生し、この命令が励振トランジスタＴ２及びＴ３を含むトランジスタ 対を活性化する。制御回路２００５は、次いで、判定ブロック２１９０によって 示されたように、上側電流センシング抵抗器Ｒ２を通して流れる電流の大きさが 所定しきい値を超えるかどうか判定する。もし上側電流センシング抵抗器Ｒ２を 通して流れる電流の大きさがしきい値を超えるならば、判定ブロック２１９０か ら出る“ＹＥＳ”経路に従って、すなわち、電流の過大量が上側電流センシング 抵抗器の１つのみを通して流れ、制御回路２００５は、ブロック２１６０によっ て示されたように、増幅器ＳＨＵＴＤＯＷＮ命令を発生し、かつ、ステップ２１ ６５によって示されたように、故障条件は増幅器短絡と識別される。 しかしながら、もし上側電流センシング抵抗器Ｒ２を通して流れる電流の大き さが所定しきい値を超えないならば、判定ブロック２１９０から出る“ＮＯ”経 路に従って、制御回路２００５は、判定ブロック２１９５によって示されたよう に、下側電流センシング抵抗器Ｒｏを通して流れる電流の大きさが零に等しいか どうか判定する。もし下側電流センシング抵抗器Ｒｏを通して流れる電流が零に 等しいならば、判定ブロック２１９５から出る“ＹＥＳ”経路に従って、すなわ ち、Ｔ２及びＴ３が活性化されるときに限りＲ１及びＲ２が電流の正規量を引き 出しつつありかつＲｏを通る電流の量が零であり、ステップ２１８０によって示 されたように、故障条件は増幅器開路と識別される。もし下側電流センシング抵 抗器Ｒｏを通して流れる電流の大きさが零に等しくないならば、判定ブロック２ １９５から出る“ＮＯ”経路に従って、すなわち、どちらかの励振トランジスタ 対が活性化されるときＲ１及びＲ２が電流の正規量を引き出しつつありかつＲｏ が零でなく、制御回路２００５は、ステップ２１９９によって示されたように、 単一点故障が識別されないことを表示することになる。 上に説明した故障分離プロセスは二相モータ、ＰＷＭ増幅器サーボ・システム の１相にのみ適するので、前述の故障分離プロセスを第２相に対して（すなわち 、モータの第２相と第２増幅器との間の故障を分離するために）繰り返すことが できる。事実、三相以上のサーボ・システムが採用されている場合、存在する相 の数だけ多くの回数にわたって前述のプロセスを繰り返すことができる。表Ｉは 、本発明の好適実施例による二相、ＰＷＭ増幅器故障分離プロセスをまとめたも のである。 図２２は、三相モータ、ＰＷＭ増幅器サーボ・システム回路２２００の回路図 である。三相モータ、ＰＷＭ増幅器サーボ・システム回路２２００は、上側励振 トランジスタＴ１及び下側励振トランジスタＴ４を含む位相励振器Ａ、上側励振 トランジスタＴ２及び下側励振トランジスタＴ５を含む位相励振器Ｂ、及び上側 励振トランジスタＴ３及び下側励振トランジスタＴ６を含む位相励振器Ｃを有す るＰＷＭ増幅器を採用する。重要なのは、励振トランジスタがＩＧＢＴであるこ とに注意することである。しかしながら、やはり、当業者が認めるように、ＭＯ ＳＦＥＴ及びバイポーラ・トランジスタのような他の固体スイッチを採用するこ ともできる。三相モータ、ＰＷＭ増幅器サーボ・システム回路２２００もまた制 御論理２２０５を採用し、この制御論理は次の励振トランジスタ対、すなわち、 Ｔ１とＴ５、Ｔ１とＴ６、Ｔ２とＴ６、Ｔ２とＴ４、Ｔ３とＴ４、及びＴ３とＴ ５の活性化を制御する。当業者が容易に理解するように、上に識別したトランジ スタ対の活性化は、三相モータＭの３つの巻線Ｍ_A、Ｍ_B、Ｍ_Cの各々を通る電流 を制御する。上に識別した励振トランジスタ対の各々を適当に活性化することに よって、制御論理２２０５は、三相モータＭの軸上に定トルクを維持することが できる。 制御論理２２０５は、本発明の好適実施例ではソフトウェアによって制御され る。したがって、制御論理２２０５は、当業者によってホール（Ｈａｌｌ）符号 又は位相符号化器帰還符号と呼ばれる一連の整流符号を受信する。各ホール符号 は、制御論理２２０５に適当な励振トランジスタ制御線路１、……６を活性化さ せる。例えば、トランジスタＴ１及びＴ５を含むトランジスタ対を活性化する任 を負うホール符号は、モータ軸の実位置にかかわらず、制御論理２２０５にトラ ンジスタ制御線路１及び５を活性化せしめることになる。 本発明によれば、上に説明した二相モータ、ＰＷＭ増幅器サーボ故障分離プロ セスのように、三相モータ、ＰＷＭ増幅器サーボ故障分離プロセスは、故障分離 目的のために現存するサーボ・システム回路２２００ハードウェアを利用する。 したがって、三相モータ、ＰＷＭ増幅器サーボ・システム回路２２００はまた、 ３つの上側電流センシング抵抗器Ｒ_A、Ｒ_B、Ｒ_C、及び下側電流センシング抵抗 器Ｒ_outを含む。一般に、故障分離は、サーボ・システム回路に電源電圧Ｖ_ccの 既知の量を印加し、かつ次いで上側電流センシング抵抗器Ｒ_A、Ｒ_B、Ｒ_C、及び ／又は下側電流センシング抵抗器Ｒ_outを通して流れる電流の量を分析すること で以て単一点故障条件を分離することによって、完遂される。三相モータ、ＰＷ Ｍ増幅器サーボ・システム故障分離プロセスは、次の単一点故障条件、すなわち 、モータ巻線開路、モータ巻線短絡線絡、モータ巻線地絡、増幅器励振トランジ スタ開路、増幅器励振トランジスタ短絡、増幅器出力ワイヤボンド開路を分離す ることができる。 図２３Ａ及び２３Ｂは、本発明の好適実施例に従う、三相モータ、ＰＷＭ増幅 器故障分離プロセスの詳細ステップを示す流れ図である。図２３Ａによれば、制 御論理２２０５は、モータ巻線を通る電流の整流を制御するために本来使用され るホール符号を取り消すことによって、かつ、ブロック２３０５によって示され たように、所望励振トランジスタ対（例えば、上側励振トランジスタＴ１及び下 側励振トランジスタＴ５）に相当するホール符号を発生することによって、開始 する。ホール符号は、立ち代わって、ブロック２３１０に示されたように、制御 論理２２０５に所望トランジスタ対に相当する適当なトランジスタ制御線路（例 えば、トランジスタ制御線路１及び５）を活性化させることになる。 次に、制御論理２２０５は、ブロック２３１５によって示されたように、相当 する上側電流センシング抵抗器を通して流れる電流（例えば、上側電流センシン グ抵抗器Ｒ_A又はＲ_B又はＲ_Cをそれぞれ通る電流Ｉ_A又はＩ_B又はＩ_C）が所定しき い値Ｔを超えるかどうか判定しなければならなず、ここでしきい値Ｔはそうでな ければ電流の過大量であるものを表す。もし上側電流センシング抵抗器が電流の 過大量を引き出しつつあるならば、判定ブロック２３１５から出る“ＹＥＳ”経 路に従って、制御論理２２０５は、ブロック２３１７によって示されたように、 ＳＨＵＴＤＯＷＮ命令を発生し、かつブロック２３２０によって示されたように 適当な状態フラグをセットし、このようにして現在励振トランジスタ対（例えば 、Ｔ１及びＴ５）の活性化が過電流条件を生じたことを表示することになる。 しかしながら、もし現在の励振トランジスタ対の活性化がＳＨＵＴＤＯＷＮを 生じなかったならば、判定ブロック２３１５から出る“ＮＯ”経路に従って、制 御論理２２０５は、判定ブロック２３２５によって示されたように、励振トラン ジスタ対の活性化がＮＯ ＣＵＲＲＥＮＴ（電流なし）条件（すなわち、出力抵 抗器Ｒ_outを通して流れる電流が零である）を生じたかどうか判定する。もし励 振トランジスタ対の活性化がＮＯ ＣＵＲＲＥＮＴ条件を生じるならば、判定ブ ロック２３２５から出る“ＹＥＳ”経路に従って、制御論理２２０５は、ブロッ ク２３３０によって示されたように、適当な状態フラグをセットすることになる 。 次のステップは、判定ブロック２３３５によって示されたように、前述の励振 トランジスタ対の全て６つが活性化されているかどうか判定することである。も し全て６つの励振トランジスタ対が活性化されていないならば、判定ブロック２ ３３５から出る“ＮＯ”経路に従って、制御論理２２０５は、次の所望励振トラ ンジスタ対を活性化するように異なるホール符号を発生することになる。判定ブ ロック２３３５から出る“ＹＥＳ”経路に従って、いったん全て６つの励振トラ ンジスタ対が活性化されたならば、状態フラグが下に説明するように故障条件を 分離するために必要な情報の全てを含む。 全て６つの励振トランジスタ対が活性化された後、状態フラグは、判定ブロッ ク２３４０によって示されたように、励振トランジスタ対の２つが活性化された とき増幅器ＳＨＵＴＤＯＷＮが起こったこと、及びこれら２つの影響された励振 トランジスタ対が同じ上側又は同じ下側励振トランジスタを含んでいたことを表 示することがある。例えば、第１トランジスタ対は励振トランジスタ対Ｔ１及び Ｔ５を含むトランジスタ対であるかもしれないのに対して、第２トランジスタ対 は第２トランジスタ対は励振トランジスタ対Ｔ１及びＴ６含むトランジスタ対で あるかもしれず、ここで両励振トランジスタ対が位相励振器Ａからの上側励振ト ランジスタＴ１を含む。もし状態フラグがこの条件が起こっていることを表示す るならば、判定ブロック２３４０から出る“ＹＥＳ”経路に従って、ブロック２ ３４５に示されたように、故障条件は増幅器短絡と識別されることになる。特に 、故障分離プロセスは、故障条件を引き起こす励振トランジスタ、例えば、上の 例における励振トランジスタＴ１を識別することになる。 しかしながら、もし状態フラグがこの状態が起こったことを表示しないならば 、判定ブロック２３４０から出る“ＮＯ”経路に従って、状態フラグはその代わ りに、判定ブロック２３５０によって示されたように、２つの励振トランジスタ 対が活性化されたときＳＨＵＴＤＯＷＮが起こったこと、及び両方の場合に同じ ２つの位相励振器が係わりを持たされたことを表示することがある。例えば、状 態フラグは、励振トランジスタＴ１及びＴ５を含むトランジスタ対の活性化中Ｓ ＨＵＴＤＯＷＮが起こったこと、及び励振トランジスタＴ２及びＴ４を含むトラ ンジスタ対の活性化中ＳＨＵＴＤＯＷＮが起こったことを表示することがある。 この例では、位相励振器Ａ及びＢのみが影響される。もし状態フラグがこの状態 が起こっていることを表示するならば、判定ブロック２３５０から出る“ＹＥＳ ”経路に従って、ブロック２３５５によって示されたように、故障はモータ巻線 短絡と識別されることになる。特に、故障分離プロセスは、上の例では、モータ 巻 線Ｍ_A−Ｍ_Bのような、故障条件を引き起こすモータ巻線を識別することになる。 もし状態フラグが判定ブロック２３５０内に識別された条件が存在することを 表示しないならば、判定ブロック２３５０出る“ＮＯ”経路に従って、判定ブロ ック２３６０に示されたように、状態フラグは４つの励振トランジスタ対が活性 化されたときＳＨＵＴＤＷＯＮが起こったことを表示することがあり、かつここ で全て４つの影響された励振トランジスタ対が共通励振器を伴う。例えば、状態 フラグは、励振トランジスタＴ１とＴ５、Ｔ１とＴ６、Ｔ２とＴ４、Ｔ３とＴ４ を含むトランジスタ対の活性化中ＳＨＵＴＤＯＷＮが起こったことを表示するこ とがある。この例では、共に位相励振器Ａに係わる上側励振トランジスタＴ１又 は下側励振トランジスタＴ４が係わりを持たせられる。もし状態フラグがこの条 件が起こったことを表示するならば、判定ブロック２３６０から出る“ＹＥＳ” 経路に従って、ブロック２３６５によって示されたように、故障条件はモータ巻 線地絡と識別されることになる。特に、故障分離プロセスは、上の例における位 相励振器Ａのような、故障条件を引き起こす位相励振器を識別することになる。 もし状態フラグが判定ブロック２３６０内に識別された条件が存在することを 表示しないならば、判定ブロック２３６０から出る“ＮＯ”経路に従って、判定 ブロック２３７０に示されたように、状態フラグは２つの励振トランジスタ対の 活性化中ＮＯ ＣＵＲＲＥＮＴ条件が起こったことを表示することがあり、かつ ここで２つの影響された励振トランジスタ対が同じ上側又は下側励振トランジス タに係わる。例えば、状態フラグは、励振トランジスタＴ１及びＴ５を含むトラ ンジスタ対の活性化中かつ励振トランジスタＴ１及びＴ６を含むトランジスタ対 の活性化中ＮＯ ＣＵＲＲＥＮＴが起こったことを表示することがある。この例 では、影響された励振トランジスタ対の両方が上側励振トランジスタＴ１に係わ る。もし状態フラグがこの条件が起こったことを表示するならば、判定ブロック ２３７０からから出る“ＹＥＳ”経路に従って、ブロック２３７５によって示さ れたように、故障条件は増幅器開絡と識別されることになる。特に、故障分離プ ロセスは、上の例における励振トランジスタＴ１のような、故障条件を引き起こ す励振トランジスタを識別することができる。 もし状態フラグが判定ブロック２３７０内に識別された条件が存在することを 表示しないならば、判定ブロック２３７０から出る“ＮＯ”経路に従って、状態 フラグは４つの励振トランジスタ対の活性化中ＮＯ ＣＵＲＲＥＮＴ条件が起こ ったことを表示することがあり、かつここで全て４つの励振トランジスタ対が共 通位相励振器に係わる。例えば、状態フラグは、励振トランジスタ対Ｔ１とＴ５ 、Ｔ１とＴ６、Ｔ２とＴ４、Ｔ３とＴ４の活性化中ＮＯ ＣＵＲＲＥＮＴ条件が 起こったことを表示することがある。この例では、位相励振器Ａが全て４つの励 振トランジスタ対に共通である。もし状態フラグがこの条件が起こったことを表 示するならば、判定ブロック２３８０から出る“ＹＥＳ”経路に従って、ブロッ ク２３８５によって示されたように、故障条件はモータ巻線開路と識別されるこ とになる。特に、故障分離プロセスは、上の例におけるモータ巻線Ｍ_Aのような 、故障条件を引き起こしつつあるモータ巻線を識別することができる。 もし状態フラグが判定ブロック２３８０内に識別された条件が存在することを 表示しないならば、判定ブロック２３８０から出る“ＮＯ”経路に従って、ブロ ック２３９０によって示されたように、故障分離プロセスは単一点故障条件が分 離されていないことを表示することになる。 表ＩＩは、本発明の好適実施例による、三相モータ、ＰＷＭ増幅器故障分離プ ロセスをまとめたものであり、ここで“ＳＤ”はＳＨＵＴＤＯＷＮを意味し、“ ＮＣ”はＮＯ ＣＵＲＲＥＮＴ条件を意味する。重要なことは、三相モータ、Ｐ ＷＭ増幅器サーボ・システム回路２２００が“ＷＹＥ”構成で結線されることで ある。しかしながら、当業者が容易に理解するように、同様の故障分離プロセス を“ＤＥＬＴＡ（デルタ）”結線された、三相モータ、ＰＷＭ増幅器サーボ制御 回路用に実現することができ、同じく本発明の精神に含まれると考えられる。 図２４は、単相モータ、直線増幅器サーボ・システム回路２４００の回路図で ある。通常動作条件下で、単相モータ、直線増幅器サーボ・システム回路２４０ ０は単相巻線を通る電流の整流を制御し、この電流が単相モータＭ_Sの軸の回転 を制御する。 本発明の好適実施例では、単相モータ、直線増幅器サーボ・システム回路２４ ００は、モノリシック二電力演算増幅器を含む単一供給、直線相互コンダクタン ス・ブリッジ増幅器構成を採用する。特に、この構成は電源Ｖ_Lを含み、ここに Ｖ_Lは好適実施例では＋２８ボルトに等しい。電源Ｖ_Lは双方向負荷流Ｉ_LOADを単 相モータＭ_Sの巻線を通して流れさせ、ここで負荷電流Ｉ_LOADは、演算増幅器Ａ と演算増幅器Ｂの入力に印加された電圧の量に直線的に比例する。 単相モータ、直線増幅器サーボ・システム回路２４００は、次のように働く。 増幅器Ａの出力電圧と電源電圧とが等しく（例えば、＋２８ボルトに等しく）か つ増幅器Ｂの出力電圧が０ボルトに等しいとき、負荷電流Ｉ_LOADはその最大正値 にある。増幅器Ｂの出力電圧と電源電圧とが等しくかつ増幅器Ａの出力電圧が０ ボルトに等しいとき、負荷電流Ｉ_LOADはその最大負値にある。増幅器Ａと増幅器 Ｂの出力電圧とが等しいとき（例えば、増幅器Ａと増幅器Ｂの出力が共にＶ_L／ ２ボルトに等しいとき）負荷電流Ｉ_LOADは零であることが、論理的に導かれる。 更に、単相モータＭ_Sに掛かる電圧は０ボルトと＋Ｖ_Lボルトとの間で変動するこ とができ、したがって、負荷電流Ｉ_LOADがこの電圧に対して直線的に変動する。 それゆえ、当業者が容易に理解するように、単相モータ、直線増幅器サーボ・シ ステム回路２４００は、電圧命令の大きさ（すなわち、演算増幅器Ａと演算増幅 器Ｂの入力に印加される電圧の量）を変動させることによってサーボ・モータＭ_S の軸に印加されるトルクの量を直線的に変動させることができる。 図２４で直線増幅器Ａ及びＢの各々は、上側励振トランジスタ（図示されてい ない）及び下側励振トランジスタ（図示されていない）を含み、これらは図２０ に示された上側及び下側励振トランジスタに極く類似している。したがって、直 線増幅器Ａ内の上側励振トランジスタは単相モータＭ_Sを通る正負荷電流Ｉ_LOAD を発生する任を主として負うのに対して、直線増幅器Ｂ内の下側励振トランジス タは正負荷電流Ｉ_LOADをシンクする。同様に、直線増幅器Ｂ内の上側励振トラン ジスタは単相モータＭ_Sに対する負負荷電流Ｉ_LOADを発生する任を主として負う のに対して、直線増幅器Ａ内の下側励振トランジスタは負負荷電流Ｉ_LOADをシン クする。 ＰＷＭ増幅器サーボ組立体制御回路２０００及び２２００と異なり、単相モー タ、直線増幅器サーボ・システム回路２４００は、電源電流Ｉ_Sの量（すなわち 、 演算増幅器Ａ及びＢに印加される電流の量）に比例する電圧Ｖ_Sを発生するアナ ログ電源電流センシング増幅器２４１０、復帰電流±Ｉ_Rの量（すなわち、＋Ｉ_R 又は−Ｉ_Rの量）に比例する電圧Ｖ_Rを発生するアナログ復帰電流センシング増幅 器２４１５、及び単相サーボ・モータＭ_Sの巻線と並列に接続された分流抵抗器 を含み、ここで分流抵抗器は比較的大きなインピーダンス値を有する。これらの 追加構成要素は、次の単一点故障条件、すなわち、モータ巻線開路、モータ巻線 線絡、モータ巻線地絡、増幅器励振トランジスタ開路、増幅器短絡、及び増幅器 出力ワイヤ・ボンド開路を検出しかつ分離することを可能にする。 図２５は、単相モータ、直線増幅器サーボ故障分離プロセスの詳細ステップを 示す流れ図である。図２５によれば、制御回路２４０５は、ブロック２５１０に よって示されたように、正電圧の所定量を発生することによってその手順を開始 する。この電圧は、加算器２４２０及び加算器２４２５に印加される。好適実施 例では、発生された電圧の量はＶ_L／ボルト（すなわち、加算器２４２０及び２ ４２５用規準電圧）より小さく、それであるから増幅器Ａの入力電圧は＋Ｖ_Lボ ルトより小さく及び増幅器Ｂの入力電圧は＋Ｖ_Lボルトよりかなり小さい。通常 動作条件下で、これは、単相モータ巻線を通して、図２４に示されたように、正 負荷電流Ｉ_LOADを生じる。次に、ブロック２５１５によって示されたように、復 帰電流＋Ｉ_Rが測定される。 次いで、制御回路２４０５は、ブロック２５２０によって示されたように、負 電圧の所定量を発生する。この負電圧は、加算器２４２０及び加算器２４２５に 同じように印加される。増幅器Ｂはいまや＋Ｖ_Lボルトよりちよっと低い入力電 圧を受け及び増幅器Ａは＋Ｖ_Lよりかなり低い入力電圧を受ける。通常動作条件 下で、これは、単相モータ巻線を通して負負荷電流Ｉ_LOADを生じることになる。 ブロック２５２５に示されたように、復帰電流−Ｉ_Rがいまや測定される。 次いで、制御回路２４０５は、判定ブロック２５３０によって示されたように 、復帰電流＋Ｉ_Rの大きさ及び復帰電流−Ｉ_Rの大きさが共に復帰電流の所定（す なわち、期待された）量より小さいかどうか判定し、ここで復帰電流の期待され た量Ｉ_Expは故障条件が存在しないとき期待する復帰電流の量に等しい。もし＋ Ｉ_R及び−Ｉ_Rの大きさが共に復帰電流の期待された量Ｉ_EXPの大きさより小さい なら ば、判定ブロック２５３０から出る“ＹＥＳ”経路に従って、ブロック２５３５ に示されたように、故障条件はモータ巻線開路と識別されることになる。モータ 巻線開路条件はモータ巻線を通して通常流れる電流を、代わりにモータＭ_Sの抵 抗負荷に比較して大きな抵抗（すなわち、好適実施例では１４００オーム）を有 する分流抵抗器２４３０を通して強制的に流すので、復帰電流＋Ｉ_Rの大きさ及 び復帰電流−Ｉ_Rの大きさはＩ_EXPより小さい。したがって、分流電流Ｉ_SHUNTは 分流抵抗器２４３０を横断して大きな電圧降下を引き起こす。分流抵抗器２４３ ０を横断する大きな電圧降下は、そうでなければアナログ電流センシング増幅器 ２４１５の入力を横断して起こっているであろう電圧降下を減少させる。これが 、復帰電流＋Ｉ_Rの大きさ及び復帰電流−Ｉ_Rの大きさが共に復帰電流の期待され た量Ｉ_Eの大きさより小さいと云うように、復帰電流＋Ｉ_Rの大きさ及び同様に復 帰電流−Ｉ_Rのそれを小さくする。 しかしながら、もし復帰電流＋Ｉ_Rの大きさ及び復帰電流−Ｉ_Rの大きさが期待 された復帰電流Ｉ_EXPの大きさ以上であるならば、判定ブロック２５３０から出 る“ＮＯ”経路に従って、制御回路２４０５は、判定ブロック２５４０に示され たように、復帰電流＋Ｉ_Rの大きさ及び復帰電流−Ｉ_Rの大きさが共にＩ_EXPに等 しいかどうか判定する一方、またモータ軸の運動があるかどうか、又はモータ軸 の誤り運動があるかどうか判定することになる。もしこれらの条件が真実ならば 、判定ブロック２５４５から出る“ＹＥＳ”経路に従って、ブロック２５４５に 示されたように、故障条件はモータ巻線線絡と識別されることになる。 しかしながら、もし復帰電流＋Ｉ_Rの大きさ及び復帰電流−Ｉ_Rの大きさがＩ_{EX P} に等しくなく、モータ軸運動があり、及び／又はモータ軸の誤り運動があるな らば、判定ブロック２５４０か出る“ＮＯ”経路に従って、制御回路２４０５は 、判定ブロック２５５０によって示されたように、復帰電流＋Ｉ_Rの大きさ及び 復帰電流−Ｉ_Rの大きさが共に零であるかどうか判定する一方、また電源電流Ｉ_S が復帰電流の量に等しくないかどうか（すなわち、Ｉ_Sが零でないかどうか）判 定することになる。もしこれらの条件が真実ならば、判定ブロック２５５０から 出る“ＹＥＳ”経路に従って、ブロック２５５５によって示されたように、故障 条件はモータ巻線地絡と識別されることになる。 しかしなから、もし復帰電流＋Ｉ_Rの大きさ及び復帰電流−Ｉ_Rの大きさが零に 等しくなく及び／又は電源電流Ｉ_Sの大きさが零に等しいならば、判定ブロック ２５５０か出る“ＮＯ”経路に従って、制御回路２４０５は、判定ブロック２５ ６０によって示されたように、復帰電流＋Ｉ_Rの大きさがＩ_EXPの大きさに等しい かどうか、一方復帰電流−Ｉ_Rの大きさが零に等しいかどうか判定するか、又は 復帰電流−Ｉ_Rの大きさがＩ_EXPの大きさに等しいかどうか、一方復帰電流＋Ｉ_R の大きさが零に等しいかどうか判定することになる。もしこれらの条件のどちら かが真実ならば、判定ブロック２５６０から出る“ＹＥＳ”経路に従って、ブロ ック２５６５によって示されたように、故障条件は増幅器励振トランジスタ開路 と識別されることになる。 しかしながら、もし復帰電流＋Ｉ_Rの大きさがＩ_EXPの大きさに等しくない一方 復帰電流−Ｉ_Rの大きさが零に等しい、又は復帰電流−Ｉ_Rの大きさがＩ_EXPの大 きさに等しくない一方復帰電流＋Ｉ_Rの大きさが零に等しいならば、制御回路２ ４０５は、ブロック２５７０によって示されたように、復帰電流＋Ｉ_Rの大きさ が期待された復帰電流量Ｉ_EXPに等しいかどうか、一方復帰電流−Ｉ_Rの大きさが 復帰電流の所定最大量Ｉ_MAXより大きいかどうか判定するか、又は復帰電流−Ｉ_R の大きさがＩ_EXPに等しいかどうか、一方復帰電流＋Ｉ_Rの大きさが復帰電流の所 定最大量Ｉ_MAXより大きいかかどうか判定することになる。もしこれらの条件の どちらかが真実ならば、判定ブロック２５７０から出る“ＹＥＳ”経路に従って 、ブロック２５７５によって示されたように、故障条件は増幅器励振トランジス タ短絡と識別されることになる。更に、制御回路２４０５は、保護増幅器ＳＨＵ ＴＤＯＷＮ命令を発する。 しかしながら、もし復帰電流＋Ｉ_Rの大きさがＩ_EXPに等しくなく及び／又は復 帰電流−Ｉ_Rの大きさがＩ_MAXより大きいならば、又はもし復帰電流−Ｉ_Rの大き さがＩ_EXPに等しくなく及び／又は復帰電流＋Ｉ_Rの大きさがＩ_MAXより大きいな らば、判定ブロック２５７０か出る“ＮＯ”経路に従って、制御回路２４０５は 、判定ブロック２５８０によって示されたように、復帰電流＋Ｉ_Rの大きさ及び 復帰電流−Ｉ_Rの大きさが共に零に等しいかどうか、かつ電源電流Ｉ_Sがまた零で あるどうか判定することになる。もしこれらの条件が真実ならば、判定ブロック ２ ５８０から出る“ＹＥＳ”経路に従って、ブロック２５８５によって示されたよ うに、故障条件は増幅器出力ワイヤ・ボンド開路と識別されることになる。 最後に、もし復帰電流＋Ｉ_R及び−Ｉ_Rが零でない及び／又は電源電流Ｉ_Sが零 に等しくないならば、判定ブロック２５８０か出る“ＮＯ”経路に従って、判定 ブロック２５９０によって示されたように、単一故障条件は識別されないことに なる。重要なことは、ステップ２５３０から２５８５を実行する順序を変える類 似の手順も本発明の精神内に含まれると考えられることである。 表ＩＩＩは、単相モータ、直線増幅器サーボ故障分離能力の故障分離機能をま とめたものである。 本発明の好適実施例では、３つの上に識別されたサーボ・システム回路、すな わち、二相モータ、ＰＷＭ増幅器サーボ・システム回路２０００、三相モータ、 ＰＷＭ増幅器サーボ・システム回路２２００、及び単相モータ、直線増幅器サー ボ・システム回路２４００は、相互コンダクタンス装置として説明される。相互 コンダクタンス装置は、電流制御装置であり、この装置では負荷電流（すなわち 、モータ巻線を通して流れる電流）が入力電圧命令を制御する負帰還信号として 使用される。しかしながら、当業者が容易に理解するように、これら３つのサー ボ・システム回路を電流制御装置よりはむしろ電圧制御装置として実現すること もでき、そのようにしても上に説明した相当する故障分離プロセスには影響しな いであろう。 信号処理 この発明は、ＦＬＩＲ像と、像のディスプレイと目の間のインターフェースの 質を高めるよう設計された多くの信号処理技術を提供する。ＦＬＩＲ像とその像 の表示の質を高めることにより、この発明はＡＯＩとそのＡＯＩ内のターゲット をより正確に描き、またこれをより安全な離れた範囲で描くことができる。図２ ６に示すように、この信号処理技術は、２Ｄコントラストフィルタ２６０５、双 線形内挿過程（ＢＬＩ）２６１０、ダイナミックレンジ制御フィルタ２６１５、 副画素ディザリング過程２６２０、上に述べたＦＬＩＲからレーザへのボアサイ ト過程中に用いられるＦＬＩＲ集束技術２６２５、などの多数の像処理機能を含 む。更に、この信号処理技術は、ノッチフィルタ機能２６３０、アナログ・ディ ジタル変換機能２６３５、画素または検出器要素値の利得およびレベル訂正機能 ２６４０、デッドセル置換機能２６４５、アナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ ）オフセットパターン除去機能２６５０、などの多数の像前処理機能を含む。 像前処理機能から始めると、ノッチフィルタ２６０５は反射防止膜を有するガ ラスで製作した光学フィルタである。ノッチフィルタ２６０５は、ＩＲ信号がＦ ＰＡ２６０７上に集束する前にＩＲ信号から雑音信号を除去するよう設計される 。具体的に述べると、ノッチフィルタ２６０５は大気放射により生じる中間波領 域（すなわち、４．２乃至５．５５マイクロメートル）内の雑音信号を除去する よう設計される。当業者は周波数のこの領域を大気吸収帯またはＣＯ₂吸収帯と 呼ぶことが多い。ノッチフィルタ２６０５がないと、これらの大気雑音信号はＩ Ｒ信号を劣化させてＩＲ像の質を低下させる。 ノッチフィルタ２６０５はＦＬＩＲ検出器／クーラー組立体４２７内に設けら れる。ノッチフィルタは一般にこの技術で知られており、一般にＦＰＡコールド フィルタと共に製作される。 ＩＲ像がＦＰＡ２６０７上に集束すると、各検出器要素のアナログ値（すなわ ち光学像）はディジタル化される。以後、各検出器要素値を画素または画素値と 呼ぶ。各検出器要素のディジタル化は４個のアナログ・ディジタル変換器（ＡＤ Ｓ）２６３５の中の１個で行う。しかし当業者が理解するように、３個以下また は５個以上のＡＤＣを用いてもよい。この発明の好ましい実施の形態では、各検 出器要素は１２ビットの画素値に変換される。 像データのフレーム毎に、１２ビットの画素値に多くの像前処理を行う。第１ 像前処理技術は利得およびオフセット訂正過程２６４０である。利得およびオフ セット訂正過程２６４０の目的は、各画素を校正することにより光学像から特定 の雑音成分を除去することである。各画素を校正することにより除去される雑音 成分は、検出器要素毎に利得とオフセットが変動することによって生じる。利得 とオフセットの変動は、上に述べたディジタル化過程で対応する画素値に伝わる 。校正を行うには、各検出器要素にホット基準とコールド基準を適用し、また必 要があれば各画素の利得係数とオフセット係数を調整して各画素がホット基準に 応じてまたコールド基準に応じて同じ値を反射するようにする。ホット基準とコ ールド基準に応じて各画素を校正する過程はこの技術でよく知られている。 次の像前処理技術は「デッド」セル置換過程２６４５である。この過程の目的 は「デッド」セル（すなわち、正しく応答しない検出器要素）のリストを保持し て、各「デッド」セルに対応する画素値を最良の近似値に置換することである。 最良の近似値は「デッド」セルに対応する画素に接する画素の値を平均すること により得られる。最良の近似値を得るには、正しく機能している検出器要素に対 応する近くの画素だけを用いる。 信号処理サブシステムはよく知られている基準のどれかを適用して、どの検出 器要素が「デッド」であるか判定する。例えば、各検出器要素の熱応答と期待応 答とを比較する。実際の応答が期待応答より非常に大きいか非常に小さい場合は 、対応する検出器要素は恐らく正しく機能していない。検出器要素が正しく機能 していないと判定するのによく用いられる別の基準は、検出器要素のディジタル 応答が安定しているか、または変動しているように見えるかである。応答が変動 している、すなわち揺らいでいるのは、恐らく対応する検出器要素が正しく機能 していないことを示す。更に別の基準は、所定の検出器要素の応答と、全ての検 出器要素の応答から得た平均値とを比較することである。或応答が平均の応答と 実質的に異なる場合は、これは恐らく対応する検出器要素が正しく機能していな いことを示す。また所定の検出器要素のダイナミックレンジが限定されている場 合は、これは恐らく検出器要素が正しく機能していないことを示す。当業者が理 解 するように、この基準のリストはこれだけではなく、他の基準を同様に用いて「 デッド」検出器要素を識別することができる。一般に、「デッド」セルを置換す る手続きはこの技術でよく知られている。 次の信号前処理技術はＡＤＣオフセットパターン除去機能２６５０である。Ｆ ＰＡ２６０７は、図２６に示すように４本の出力線を有する。これらの各出力線 は別個のＡＤＣ２６３５に接続する。上に説明したように、ＡＤＣは検出器要素 に関連するアナログ電圧レベルを１２ビットの画素値に変換する。更に、４個の 各ＡＤＣはＦＰＡ３６０７の４列毎の電圧レベルをそれぞれ変換する。例えば、 第１ＡＤＣは列１、５、９、．．．、４７７内の検出器要素に関連するアナログ 電圧を変換する。第２ＡＤＣは列２、６、１０、．．．、４７８内の検出器要素 に関連するアナログ電圧を変換する。第３ＡＤＣは列３、７、１１、．．．、４ ７９内の検出器要素に関連するアナログ電圧を変換する。第４ＡＤＣは列４、８ 、１２、．．．、４８０内の検出器要素に関連するアナログ電圧を変換する。更 に、ＡＤＣは非常に感度が高く、特に大気温度が変化すると、時間と共にドリフ トする傾向がある。しかしＡＤＣのどれかがドリフトする場合は、他の３個のＡ ＤＣとは無関係にドリフトする可能性がある。１個のＡＤＣが他の３個に対して ドリフトすると、ディジタル像の４列毎に望ましくないオフセットすなわちバイ アスを生じる。このオフセットすなわちバイアスをＡＤＣオフセットパターンと 呼ぶ。 ＡＤＣオフセットパターン除去機能２６５０の目的は、影響を受けた画素値を 調整することによりディジタル像からこのオフセットすなわちバイアスを除去す ることである。この発明の好ましい実施の形態では、影響を受けた画素値を調整 するこの過程は次のように行う。像データのフレーム毎に、４つのヒストグラム ２６６０、２６６５、２６７０、２６７５を生成する。各ヒストグラムの内容は 、４個のＡＤＣの中の対応するものが作った画素値に基づく。したがって、各ヒ ストグラムは１２０列の画素値を反映し、各列は４８０画素値を含む。像データ のフレーム毎に、信号処理ソフトウエア２６８０は１つのヒストグラムについて 平均画素値Ｈ₁、Ｈ₂、Ｈ₃、Ｈ₄を順に計算する。ここで、２０番目の百分順位の 画素値と８０番目の百分順位の画素値の間の画素値だけを用いて平均画素値を計 算する。また像データのフレーム毎に、信号処理ソフトウエアは、４個の個別の ヒ ストグラム平均値Ｈ₁、Ｈ₂、Ｈ₃、Ｈ₄を全て用いて、全画素値平均Ｈ_BARを計算 する。Ｈ_BARと個別の各ヒストグラムの平均値との差Ｈ_BAR−Ｈ₁、Ｈ_BAR−Ｈ₂、 Ｈ_BAR−Ｈ₃、Ｈ_BAR−Ｈ₄を、場合に応じて、既存の対応する画素オフセット係数 に加えるかまたは画素オフセット係数から引く。 前に述べたように、この発明ではディジタル像の質とディスプレイと目の間の インターフェースを改善するために多くの像処理機能を用いる。これらの像処理 機能の第１は２Ｄ鮮鋭化フィルタ２６０５である。２Ｄ鮮鋭化フィルタ２６０５ はエッジの強化（すなわち、高周波の像データの強化）に用いる。一般にエッジ の強化を行うには、画素入力像当たり１２ビットに低域フィルタリングを行って 低域像を生成する。入力像から低域像を引くと高域像が得られる。次に、低域像 と高域像の相対利得を調整した後、２つの像を統合して強化された像を形成する 。 図２７は２Ｄ鮮鋭化フィルタ２７００の好ましい実施の形態であって、次のよ うに動作する。２Ｄ鮮鋭化フィルタ２７００は、４８０ｘ４８０画素の入力像内 の各画素に低域フィルタリング操作２７０５を行って低域像を生成する。低域像 は低周波の像データを含むのでやや不鮮明に見える。低域フィルタリング操作は ３ｘ３たたみこみ過程であって、入力像内の各画素の値を平均画素値で置換する 。入力像内の任意の所定の画素について、画素値と各近接画素値を合計し、次に 合計を得るのに用いた画素の数でその合計を割って、その画素の平均画素値を計 算する。入力像の外のエッジ上にない全ての画素では、各合計操作に９画素が関 係する。すなわち、平均化操作を行っている１画素と、それに近接する８画素で ある。この平均化操作を、入力像内の全ての画素値について繰り返す。 ２Ｄ鮮鋭化フィルタ２７００はまた、入力像内の各画素値から低域像内の各画 素値を引いて高域像を生成する。引き算を加算器２７１０で表す。この引き算の 結果得られる高域像は入力像からの高周波の像データを含む。 更に２Ｄ鮮鋭化フィルタ２７００は、像コントラスト測度２７１５を生成する 。像コントラスト測度２７１５を生成するには、まず入力像の各行に沿って隣接 する画素値の差を計算する。次に全ての差の値を合計することによりコントラス ト測度２７１５が得られる。例えば、真っ白または真っ黒の入力像（すなわち、 殆ど低周波成分だけを含む入力像）は、非常に低いコントラスト測度を生じる。 当 然、雑音成分（一般に高周波雑音）は常にいくらか存在する。しかし、１つおき の画素が交互に白と黒である（すなわち、入力像が大きな高周波成分を含む）チ ェッカ盤パターンを示す入力像は、非常に大きなコントラスト測度を生じる。 次に２Ｄ鮮鋭化フィルタ２７００は、低域像２７２０の利得レベルＧ_Lを高域 像２７２５の利得レベルＧ_Hに対して、またはその逆に、調整する。低いコント ラスト測度を有する入力像は一般に比較的低い信号対雑音比（ＳＮＲ）を示す。 高周波の雑音内で不鮮明になった像の詳細を強化するには、比Ｇ_L/Ｇ_Hを高くす る。これは、信号の利得レベルを上げ、雑音の利得レベルを下げる効果を持つ。 次に調整された利得レベルＧ_LとＧ_Hを低域像と高域像内の各画素にそれぞれ与え る。高いコントラスト測度を有する入力像は一般に高いＳＮＲを示す。像の質を 更に高めるには比Ｇ_L/Ｇ_Hを低くする。これは、入力像内にすでに存在する高周 波信号を更に強化する効果を持つ。再び、調整された利得レベルＧ_LとＧ_Hを低域 像と高域像内の各画素にそれぞれ与える。非常に高いコントラスト測度限界と非 常に低いコントラスト測度限界の間のコントラスト測度を有する入力像について は、コントラスト測度と利得レベルの関係を確立する多項曲線に基づいて比Ｇ_L/ Ｇ_Hの調整を行う。この発明の好ましい実施の形態では、比Ｇ_L/Ｇ_Hを調整するの に用いる多項曲線はルックアップテーブルにより実現する。しかし当業者が容易 に理解するように、多項曲線は式で容易に実現することができる。 次に２Ｄ鮮鋭化フィルタは、今調整された低域像内の各画素と今調整された高 域像内の対応する画素を加えて、強化された像を生成する。加算を加算器２７３ ０で表す。 この発明で用いられる第２像処理機能は双線形内挿である。双線形内挿は、水 平または垂直に像を移すのに用いられる。また像を回転したり電子ズームを与え たりするのにも用いられる。双線形内挿は一般にこの技術でよく知られている。 この発明で用いられる第３像処理機能はダイナミックレンジ制御機能２６１５ である。ＬＡＮＴＩＲＮなどの従来のシステムでは、ＩＲ像を強化するのに適応 非線形マッピングが用いられている。非線形マッピング方式は目盛りの中央を中 心とするガウス分布かフラット分布を用いる。しかしすでに指摘されているよう に、多くの「見やすい」強さ分布は、人の目がグレイレベルの変化に対して敏感 な黒の方を白より強調する。したがって目盛り中央を中心とするフラット分布や ガウス分布は、一般に最も「見やすい」像は作らない。 対照的に、この発明は画素像データ当たり１２ビットを扱うので、図２８に示 すように、ヒストグラム分布の中心は目盛りの中央ではない。この発明はレイリ ー分布を用いる。その中心はヒストグラムダイナミックレンジの一端寄りに移動 して暗い強さを強調し、明るい強さは強調しない（すなわち、飽和を減少させる ため）。 次にこの発明は画素ＩＲ像当たり１２ビット（４０９６個の量子化された値） を画素像当たり８ビット（２５６個の量子化された値）に再マップして、標準の 、画素当たり８ビットのＲＳ−１７０ビデオディスプレイ装置に適応させる。再 マッピング過程で解像度が実質的に減少するのを避けるために、この発明はルッ クアップテーブルを用いて１２ビットの像を不均一に８ビットの像に再マップす る。図２９に示すように、この発明は１２ビットの像分布の或領域にわたって、 特に像データの濃度が高いダイナミックレンジの部分で、１：１マッピング方式 と高レベルの解像度を保持する。同時にこの発明は、他の、像データの濃度が低 いダイナミックレンジの部分の解像度レベルを減少させる。これにより、画素デ ィスプレイ装置により８ビットという制限があるにも関わらず、全体の像の解像 度を最大にすることができる。 更に第４像処理機能は副画素ディザリング機能２６２０である。この発明では 、ＦＰＡ２６３０は５１２ｘ５１２のステアリングアレイである。しかし、標準 ＲＳ−１７０ディスプレイ装置は像データの４８０行だけしか走査することがで きないので、ＩＲ像を生成するにはステアリングアレイの４０８ｘ４８０部分だ けが用いられる。いずれにしても、ＦＰＡ２６３０は、アレイの更に小さい部分 でも読み出すことのできるウインドウイングモードを有する。例えば、４８０ｘ ４８０像を読み出すのに必要な時間の約１／４で２４０ｘ２４０像を読み出すこ とができる。この発明は、ＦＰＡウインドウイング機能とＦＳＭ４１５を用いて 、２倍(2X)に強化された像モードを与える。より具体的に述べると、ＲＳ−１７ ０ビデオを作成するのに、この発明はＦＳＭ４１５を用いて、直径方向および下 方に検出器の中心間の距離の１／２だけＦＰＡのＬＯＳをディザし、２４０ｘ２ ４ ０像に基づいて、強化された４８０ｘ４８０の像を得る。 像データを組み合わせてＲＳ−１７０ビデオデータを作る従来の方法では、一 般に解像度が減少する。例えば、図３０に示す従来の方法の１つは、偶数番目の 検出器の行を捨てて「奇数」ビデオフィールドを作り、「奇数」番目の検出器の 行を捨てて「偶数」ビデオフィールドを作る。この方法では、像データの半分を 捨てるので検出器の感度が減少する。図３１に示す別の従来の方法は、行を平均 して「偶数」と「奇数」ビデオフィールドを作る。この方法では、縦の解像度が 減少する。 この発明では、ＦＰＡ２６３０は図３２に示すように２４０ｘ２４０像を用い 、図３３に示すように、位置１ａ、２ａ、．．．、２４０ａの像を統合する。次 に第１ステップ命令をＦＳＭ４１５用の既存のフィードバック制御命令に加える 。ステップ命令により、ＦＳＭ４１５はＦＰＡ２６３０のＬＯＳを検出器の中心 間の距離の１／２だけ右にディザする。これにより、図３３に示すように位置１ ｂ、２ｂ、．．．、２４０ｂの画素値に基づいて新しい２４０ｘ２４０像が得ら れる。この像を統合して、位置１ｂ、２ｂ、．．．、２４０ｂの画素値と最初の ２４０ｘ２４０像からの位置１ａ、２ａ、．．．、２４０ａの画素値を交互に配 置して、第１の２４０（垂直）ｘ４８０（水平）の像を生じる。この第１の２４ ０ｘ４８０の像は「奇数」ビデオフィールドを表す。 第２ステップ命令により、ＦＳＭ４１５はＦＰＡ２６３０のＬＯＳを検出器の 中心間の距離の１／２だけ左に、また検出器の中心間の距離の１／２だけ下にデ ィザする。これによりＦＰＡのＬＯＳは、図３３に示すように位置１ｃ、２ｃ、 ．．．、２４０ｃにある。この像を統合した後、更に別のステップ命令により、 ＦＳＭ４１５は再びＦＰＡ２６３０のＬＯＳを検出器の中心間の距離の１／２だ け右にディザする。これによりＦＰＡ２６３０のＬＯＳは、図３３に示すように 位置１ｄ、２ｄ、．．．、２４０ｄにある。この像を統合し、位置１ｄ、２ｄ、 ．．．、２４０ｄの画素値と位置１ｃ、２ｃ、．．．、２４０ｃの画素値を交互 に配置して、第２の２４０（垂直）ｘ４８０（水平）像を生じる。この第２の２ ４０ｘ４８０像は「偶数」ビデオフィールドを表す。次に「奇数」および「偶数 」ビデオフィールドを交互に配置して、元の２４０ｘ２４０像の強化され た４８０ｘ４８０像を生じる。当業者が容易に理解するように、この強化された 像は元の２４０ｘ２４０ウインドウの２倍に強化された像である。 ＦＬＩＲ集束過程などの他の像処理機能は、上に述べたＦＬＩＲからレーザへ のボアサイトなどのサブシステムを支援する。図１１に戻って、ボアサイト焦点 板パターン１１００は多数のチェッカ盤パターンを含む。３つの２０８５マイク ロラジアンパターンはＷＦＯＶのＦＬＩＲ集束過程に関連し、４つの小さい７０ ０マイクロラジアンパターンはＮＦＯＶのＦＬＩＲ集束過程に関連する。図１２ に示すＷＦＯＶおよびＮＦＯＶ集束手続きの間は、ＢＳＭ内のＩＲ源１０１５は 対応するチェッカ盤パターンでＦＰＡ２６３０を照射する。重要なことは、ＦＰ Ａ２６３０上に照射されるチェックの幅は検出器要素の幅より小さく（すなわち 、チェッカとチェッカの間の距離は画素と画素の間の距離より小さく）、当業者 が容易に理解するように、チェッカ盤パターンと画素の間にランダム位相関係が なければならないことである。ＦＬＩＲ集束レンズを調整するときにチェッカ盤 パターンで照射される画素の値に基づいて、多数のコントラスト測定値が得られ る。最良の結果を生じるＦＬＩＲ集束レンズの位置は、ピークのコントラスト測 定値に対応する。ＦＬＩＲ集束過程について、以下に詳細に説明する。 図３４はＦＬＩＲ集束過程の詳細なステップを示す流れ図である。上に述べた ように、ＦＬＩＲ集束過程（すなわち、ＮＦＯＶまたはＷＦＯＶのＦＬＩＲ集束 過程）は、ブロック３４０５に示すように、ＩＲ源１０１５が対応するチェッカ パターンでＦＰＡ２６３０を照射するときに始まる。次にブロック３４１０に示 すように、チェッカ盤パターンで照射された画素の画素値を記録する。次にブロ ック３４１５に示すように、上に述べた画素値を用いて、最大の記録された画素 値と最小の記録された画素値の差を計算することにより、コントラスト測定値を 計算する。次にブロック３４２０に示すように、ＦＬＩＲ集束レンズを増分して 調整する（すなわち、変換する）。追加のコントラスト測定値が必要な場合は、 判定ブロック３４２５からの「はい」の経路に従って追加の画素値を記録し、追 加のコントラスト測定値を計算する。しかし追加のコントラスト測定値が必要で ない場合は、判定ブロック３４２５からの「いいえ」の経路に従って、ブロック ３４３０に示すように調整データをプロットし（すなわち、コントラスト測定値 に対するＦＬＩＲ集束レンズ位置を）、ブロック３４３５に示すように、調整デ ータ点を最も適合する多項曲線でつなぐ。次にブロック３４４０に示すように、 最大調整点を決定する（すなわち、多項曲線のピーク）。最大調整点は最良のＦ ＬＩＲ像焦点に対応するＦＬＩＲレンズ位置を表す。 この過程はより明確でより視覚的に正確な像を与えるだけでなく、より正確な ボアサイト過程を容易にし、そして最終的に、より正確なＦＬＩＲからレーザへ のＬＯＳを与える。更に、上に述べたようにチェッカパターンと画素の間にラン ダム位相関係がない場合は、記録された画素値はチェッカ盤パターンに対する固 定エイリアス(alias)を反映し、ＦＬＩＲ集束レンズを調整しても記録された画 素値のコントラストレベルに影響を与えない。 この発明について好ましい実施の形態を説明した。しかし当業者に明らかなよ うに、上に説明したものとは異なる特定の形式で、しかもこの発明の精神から逸 れることなく、この発明を実現することができよう。上に説明した好ましい実施 の形態は単なる例であって、いかなる意味においても制限するものと考えてはな らない。この発明の範囲は、これまでの説明ではなくて特許請求の範囲で与えら れるものであり、請求の範囲内に含まれる全ての変更や同等物はその中に包含さ れるものである。

【手続補正書】 【提出日】平成１１年２月２５日（１９９９．２．２５） 【補正内容】 1. 特許請求の範囲を別紙のとおり補正する。 2. 平成１１年１月２７日提出の明細書を次のとおり補正する。 (1) 同明細書第３５頁第１１行「Ｔ６含む」を『Ｔ６を含む』と補正する。 (2) 同明細書第３６頁第３行「２３５０出る“ＮＯ”」を『２３５０から出る “ＮＯ”』と補正する。 (3) 同明細書第３６頁第１６行「“ＮＯ”」を『“ＮＯ”』と補正する。 (4) 同明細書第４１頁第２３行「２５４０か出る」を『２５４０から出る』と 補正する。 (5) 同明細書第４２頁第２６行「２５７０か出る」を『２５７０から出る』と 補正する。 (6) 同明細書第４３頁第４行「２５８０か出る」を『２５８０から出る』と補 正する。』 請求の範囲 １．関心領域（ＡＯＩ）から赤外（ＩＲ）エネルギーを受けとり、ＡＯＩイメ ージを生成するための前方探索赤外（ＦＬＩＲ）オプティカルサブシステムと、 ＡＯＩの少なくとも１つの対象物を照射するためのレーザエネルギーを生成し 、該少なくとも一つの対象物により反射されたレーザエネルギーを受け取るため のレーザオプテイカルシステムとを備え、 レーザオプティカルシステムとＦＬＩＲオプティカルサブシステムは共通ピッ チベアリングを共有することを特徴とするターゲットおよびイメージシステム。 ２．該レーザオプティカルシステムは、 レーザ送信器と、 該少なくとも一つの対象物により反射された該レーザエネルギーを受け取るレ ーザ受信器とにより構成されることを特徴とする請求項１に記載のターゲットお よびイメージシステム。 ３．レーザ送信器はＮＤ：ＹＡＧレーザ送信器であることを特徴とする請求項 ２に記載のターゲットおよびイメージシステム。 ４．レーザ受信器は、 レーザ領域受信器と、 レーザスポット追跡器とを備えることを特徴とする請求項２に記載のターゲッ トおよびイメージシステム。 ５．レーザ送信器は中間波ＩＲ信号を送信することを特徴とする請求項２に記 載のターゲットおよびイメージシステム。 ６．関心領域（ＡＯＩ）から赤外（ＩＲ）エネルギーを受けとるための前方探 索赤外（ＦＬＩＲ）オプティカルシスムと、 ＦＬＩＲオプティカルシステムからの該ＩＲエネルギーを受け取るように配列 され、ＡＯＩから受けとられたＩＲエネルギーでＩＲイメージを生成するための ＦＬＩＲオブティカル画像器と、 レーザ送信器と、 レーザ受信器および 該レーザ送信器からのレーザエネルギーをＡＯＩに位置する望みのターゲッ トに向け、ＡＯＩの望みのターゲットから戻るレーザエネルギーを該レーザ受信 器に向けるためのレーザ光学装置とを備え、 ピッチローテーションに個々に係わるあらゆるオプティカルエレメントは、該 ＦＬＲオプティカルシステムと該レーザ光学装置により共通的に共有されるよう に、該ＦＬＩＲオプティカルシステムと該レーザオプティカルシステムは共通の ピッチベアリングを共有することを特徴とするターゲットおよびイメージシステ ム。 ７．該ＦＬＩＲオプティカルシステムと該レーザ光学手段により共有される光 学要素は、 視野ラインのＦＬＩＲエネルギーと、ピッチアングルの摂動に応答して回転軸 の回りの光学イメージを光学的に安定化するためのデロール手段とを備えること を特徴とする請求項６に記載のターゲットおよびイメージシステム。 ８．該ＦＬＩＲオブティカルシステムと該レーザ光学装置により共通的に共有 される光学要素は、ピッチ／ヨーアフォーカルと、 高速ステアリングミラー（ＦＳＭ）とを備えることを特徴とする請求項７に記 載のターゲットおよびイメージシステム。 ９．該デロール手段はデロールプリズムを備えることを特徴とする請求項７に 記載のターゲットおよびイメージシステム。 10．該ＦＬＩＲオブティカルシステムは、 レーザエネルギーとＩＲエネルギーの双方に対する共通の絞りとして役立つ複 数のレンズにより構成されるピッチ／ヨーアフォーカルと、 光学的にピッチ／ヨーアフォーカルに結合され、ＦＬＩＲ狭フィールドビュー （ＮＦＯＶ）とＦＬＩＲ広フィールドビュー（ＷＦＯＶ）の間でスイッチ可能な ＦＬＩＲフィールドビュー（ＦＯＶ）と、 デロールプリズムと、 高速ステアリングミラー（ＦＳＭ）とを備えることを特徴とする請求項６に記 載のターゲットおよびイメージシステム。 11．該ＦＬＩＲ ＦＯＶシステムは、 中間焦点面にリアル・エントランス・ ピューピルとリアル・エグジット・ピ ューピルを保持する光学装置を備えることを特徴とする請求項１０に記載のター ゲットおよびイメージシステム。 12．該ＦＬＩＲ画像器は該ＦＬＩＲオプティカルシステムおよび該ＦＬＩＲオ プティカル画像器に光学的に結合され、 ＩＲイメージの焦点を結ぶためのＦＬＩＲ焦点装置と、 ＦＬＩＲ画像器／検出器のインタフェースを介して該ＦＬＩＲ画像器に光学的 に結合されるＩＲイメージの電子画像を生成するＦＬＩＲ検出器とを備えること を特徴とする請求項６に記載のターゲットおよびイメージシステム。 13．該ＦＬＩＲ画像器とＦＬＩＲ検出器は、それぞれＦＬＩＲ画像器／検出器 のインタフェースを介して通過するＩＲエネルギーを照準するためのコリメート レンズを備えることを特徴とする請求項１２に記載のターゲットおよびイメージ システム。 14．ステアリング・フォャーカル・プレーン配列と、 冷却装置と、 大気吸収バンド、ノッチフィルタとを備えることを特徴とする請求項１２に記 載のターゲットおよびイメージシステム。 15．該レーザ光学装置は、 ピッチ／ヨーアフォーカルと、 ピッチ／ヨーアフォーカルに光学的に結合されたレーザエネルギーの焦点を結 ぶレーザ焦点光学装置と、 光学的に該レーザ焦点光学装置に結合され、該レーザ受信器にレーザエネルギ ーを向けるための組合せ光学装置と、 デロールプリズムと、 高速ステアリングミラー（ＦＳＭ）および 該デロールプリズムと該ＦＳＭを介して該組合せ光学装置に結合され、および 該レーサ送信器に接続されるものであって、レーザエネルギーを操作しそしてレ ーザエネルギーの偏光を調整する補償器とを備えることを特徴とする請求項６に 記載のターゲットおよびイメージシステム。 16．該レーザ受信器は、 該レーザ領域受信器（ＬＲＲ）と、 レーザスポット追跡器（ＬＳＴ）とを備えることを特徴とする請求項１５に記 載のターゲットおよびイメージシステム。 17．該組合せ光学手段は、 該組み合わせ光学手段においてレーザエネルギーを操作するための手段と、 レーザエネルギーをＬＲＲおよびＬＳＴの一つに向けるためのＬＳＴ／ＬＲＲ スイッチ手段とを備えることを特徴とする請求項１６に記載のターゲットおよび イメージシステム。 18．該組合せ光学手段においてレーザエネルギーを操作するための該手段は、 一組のリスレープリズムを備えることを特徴とする請求項１７に記載のターゲ ットおよびイメージシステム。 19．ＬＲＲ／ＬＳＴスイッチ手段は、 光学ウェーブプレートを備えることを特徴とする請求項１７に記載のターゲッ トおよびイメージシステム。 20．充分な量のレーザエネルギーがデロールプリズムを介して通過することを 保証するためにレーザエネルギーの偏光を調整するための一組の光学ウェーブプ レートと、 レーザエネルギーを操作するための一組のリスレープリズムとを備えることを 特徴とする請求項１５に記載のターゲットおよびイメージシステム。 21．前記レーザ光学手段は、 ピッチ／ヨーアフォーカルと、 該ピッチ／ヨーアフォーカルに光学的に結合されたレーザエネルギーの焦点を 結ぶレーザ焦点光学装置と、 該レーザエネルギーを該レーザ焦点手段から該レーザ受信器に反射するための 手段と、 該レーザ受信手段に該レーザエネルギーを反射するための手段に光学的に結合 されたデロールプリズムと、 該デロールプリズムに光学的に結合された高速ステアリングミラー（ＦＳＭ） と、 該ＦＳＭおよび該レーザ送信器に接続され、該レーザエネルギーを操作し、レ ーザエネルギーの偏光を調整する補償器とを備えることを特徴とする請求項６に 記載のターゲットおよびイメージシステム。 22．ここにレーザ受信器は、レーザ領域受信器（ＬＲＲ）／レーザ領域スポッ ト追跡器（ＬＳＴ）とを備えることを特徴とする請求項２１に記載のターゲット およびイメージシステム。 23．ＬＳＴは４重セル受信器であり、該ＬＲＲが該ＬＳＴの中央に位置される ように、該ＬＲＲとＬＳＴはシングルユニットに組み合わされることを特徴とす る請求項２２に記載のターゲットおよびイメージシステム。 24．デロールプリズムを介して通過するレーザエネルギー量を制御するために レーザエネルギーの偏光を調整する一組の光学ウェーブプレートと、 レーザエネルギーを操作するための一組のリスレーブリズムとを備えることを 特徴とする請求項２１に記載のターゲットおよびイメージシステム。 25．所望の関心領域（ＡＯＩ）に向かって赤外（ＩＲ）視野ライン（ＬＯＳ） を操作し、ＡＯＩからのＩＲエネルギーを受けとり、ＩＲエネルギーの焦点を結 び、そしてＡＯＩの光学イメージを生成する前方探索赤外（ＦＬＩＲ）光学手段 と、 レーザ送信器と、 レーザ領域受信器と、 レーザスポット追跡器（ＬＳＴ）と、 送信器レーザエネルギーが少なくともＡＯＩの一部に照射するようにレーザＬ ＯＳを操作するためのレーザエネルギーを受信し、受信レーザエネルギーをＬＲ ＲおよびＬＳＴに向けるためのレーザ光学手段とを備え、 ここに該ＦＬＩＲ光学手段と該レーザ光学手段は、単一ピッチベアリングを共 有し、 ＩＲエネルギーとレーザエネルギーは共通の絞りを介して通過することを特徴 とするターゲットおよびイメージシステム。 26．ＩＲ ＬＯＳとレーザＬＯＳを調整し、ＩＲ ＬＯＳとレーザの間のダナ ミックＬＯＳ整列誤差を最小にするＬＯＳ補正手段とを備えることを特徴とする 請求項２５に記載のターゲットおよびイメージシステム。 27．該ＬＯＳは補正手段は、 該ＦＬＩＲ光学装置と該レーザ光学装置により共有された光学要素を備え、該 共有光学要素の各々は個々にピッチ軸回転に従うことを特徴とする請求項２５に 記載のターゲットおよびイメージシステム。 28．該共有された光学手段は、 ピッチ／ヨーアフォーカルと、 ＦＬＩＲ ＬＯＲピッチ角の摂動に応答して、回転軸の回りのＩＲイメージを 光学的に安定化するためのデロールプリズムと、 ＩＲ ＬＯＳとレーザＬＯＳの高振動周波数を減衰する高速ステアリングミラ ー（ＦＳＭ）とを備えることを特徴とする請求項２７に記載のターゲットおよび イメージシステム。 29．該ＬＯＳ補正手段は、 複数のジンバル装置と、 ＦＬＩＲ ＬＯＳピッチ角の摂動に応答して回転軸に関してＩＲイメージを光 学的に安定するためのデロールプリズムと、 ＩＲ ＬＯＳおよびレーザＬＯＳの高周波数振動を減衰する高速ステアリング ミラーと、 高周波数振動と構造的なたわみ力を減衰するための振動分離手段とを備えるこ とを特徴とするクレーム２６に記載のターゲットおよびイメージシステム。 30．振動分離手段は、受動的、光学的分離ベッドであることを特徴とする請求 項２９に記載のターゲットおよびイメージシステム。 31．サーボモータと増幅器を含むサーボシステムの電気的欠陥を分離するため の欠陥分離手段を含み、該欠陥分離手段は、 サーボモータの捲線を介して第１の方向の電流をドライブするための手段と、 サーボモータの捲線を介して第２の方向に電流をドライブするための手段と、 電流をドライブするための該第１と第２の手段に流れる込む電流の量の関数と し、電流をドライブするための該第１と第２の手段から流れ出す電流の関数とし て増幅器とサーボモータの間の欠陥を分離するための手段とを備えることを特 徴とする請求項２５に記載のターゲットおよびイメージシステム。 32．該欠陥分離手段は、 サーボモータの各捲線に対する第１と第２手段とを備えることを特徴とする請 求項３１に記載のターゲットおよびイメージシステム。 33．サーボモータは２相トルクモータであり、増幅器はパルス幅変調増幅器で あることを特徴とする請求項３２に記載のターゲットおよびイメージシステム。 34．サーボモータは３相トルクモータであり、増幅器はパルス幅変調増幅器で あることを特徴とする請求項３２に記載のターゲットおよびイメージシステム。 35．請求項３２記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、サー ボ電動機は単相トルク電動機であり、および増幅器が線形増幅器である、前記タ ーゲット及びイメージング・システム。 36．請求項３１記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 第１装置および第２装置に流入する電流の量の関数としておよび前記第１装置お よび第２装置から流出する電流の関数として増幅器とサーボ電動機との間の欠陥 を分離するための前記装置が 電圧源と前記第１装置との間に接続された第１入力抵抗器と、 電圧源と前記第２装置との間に接続された第２入力抵抗器と、 前記第１装置および前記第２装置とアースとの間に接続された出力抵抗器と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 37．請求項３６記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 欠陥分離装置が サーボ電動機のそれぞれの巻線に対する第１装置および第２装置、 をさらに有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 38．請求項３１記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、 サーボ電動機の巻線の第１方向に電流を駆動する前記第１装置が 巻線の第１端部に接続された第１線形増幅器と、 前記第１線形増幅器とアースとの間に接続された第１リターン電流検知抵抗器 と、 巻線の第２端部に接続された第２線形増幅器と、 前記第２線形増幅器とアースとの間に接続された第２リターン電流検知抵抗器 と、 巻線と並列に接続された分路抵抗器と、 電源電流検知抵抗器を通して第１線形増幅器および第２線形増幅器の入力に接 続された電圧源と、 第１線形増幅器が第２線形増幅器に関して差動電圧出力を生ずるように、第１ 線形増幅器および第２線形増幅器にバイアス作用を行う制御回路装置と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 39．請求項３１記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、 サーボ電動機の巻線の第２方向に電流を駆動する前記第２装置が 巻線の第１端部に接続された第１線形増幅器と、 前記第１線形増幅器とアースとの間の第１リターン電流検知抵抗器と、 巻線の第２端部に接続された第２線形増幅器と、 前記第２線形増幅器とアースとの間の第２リターン電流検知抵抗器と、 電源電流検知抵抗器を通して第１線形増幅器および第２線形増幅器の入力に接 続された電圧源と、 第２線形増幅器が第１線形増幅器よりも大きな電圧出力を生ずるように、第１ 線形増幅器および第２線形増幅器にバイアス作用を行う制御回路装置と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 40．請求項３１記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、 前記第１装置および第２装置に流入する電流の量の関数としておよび前記第１ 装置および第２装置から流出する電流の関数として増幅器とサーボ電動機との間 の欠陥を分離するための前記装置が 電源電流検知抵抗器を流れる電流の量に比例する電圧を決定するための電源電 流検知装置と、 第１リターン電流抵抗器および第２リターン電流抵抗器を流れる電流の量に比 例する電圧を決定するためのリターン電流検知装置と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 41．請求項３８記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前 記電源電流検知抵抗器が 電流検知増幅器、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 42．請求項３８記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 リターン電流検知装置が電流検知増幅器、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 43．請求項２５記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、ボア サイト・サブシステムをさらに有し、前記ボアサイト・サブシステムが レチクルパターンを通してＩＲエネルギを焦平面アレイの上にＩＲエネルギを 投射する装置と、 ＩＲ ＬＯＳをレチクルパターンの中の複数個のＩＲ開口部と整合させる装置 と、 レチクルパターンの中のレーザ開口部を通してボアサイト・サブシステムの中 に透過するレーザ・エネルギを受け取る装置であって、レーザ開口部が中央に配 置された開口部に向って半径方向内側に突き出た横方向端部を有する、レーザ・ エネルギを受け取る前記装置と、 レーザＬＯＳを中央に配置された開口部に向けて横方向端部に沿って移動させ る装置と、 多数個の格子位置に従ってレーザＬＯＳを移動させる装置と、 レーザ・エネルギを受け取る前記装置によるピーク・レーザ・エネルギ検出に 対応する格子位置に従ってレーザＬＯＳを整合する装置と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 44．請求項２５記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、光学 像をディジタル像に変換するためのアナログ・ディジタル変換器を備えた信号処 理サブシステムをさらに有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 45．請求項４４記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 信号処理サブシステムが２次元鮮鋭化フィルタを有し、前記２次元鮮鋭化フィル タが ディジタル像から低周波数ディジタル像を抽出する装置と、 ディジタル像から高周波数ディジタル像を抽出する装置と、 調整された低周波数ディジタル像と調整された高周波数ディジタル像とを生ず るために、低周波数ディジタル像と高周波数ディジタル像との間の相対的利得を 調整する装置と、 調整された低周波数ディジタル像と調整された高周波数ディジタル像とを結合 する装置と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 46．請求項４５記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 ２次元鮮鋭化フィルタが ディジタル像に対するコントラスト値を測定する装置であって、相対的利得が 前記コントラスト値の関数として調整される、コントラスト値を測定する前記装 置と、 をさらに有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 47．請求項４６記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、コン トラスト値を測定する前記装置が ディジタル像の中の隣接する画素に対応するディジタル値の間の差を決定する 装置と、 前記差値を加算する装置と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 48．請求項４５記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、低周 波数ディジタル像を抽出する前記装置が 隣接する画素に対する複数個の画素値を有するディジタル像の中のおのおのの 画素値を平均する装置、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 49．請求項４４記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 アナログ・ディジタル変換装置がアナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）の番号 「ｎ」を有し，および前記信号処理サブシステムがＡＤＣオフセット・パターン 除去装置を有するとして、 「ｎ」個のヒストグラムを発生する装置であって、前記ｎ個のヒストグラム のおのおのが前記「ｎ」個のＡＤＣの対応する１つにより生ずる画素値のダイナ ミック・レンジを反映する、「ｎ」個のヒストグラムを発生する前記装置と、 前記「ｎ」個のＡＤＣの対応する１つに付随するおのおのの画素に対する画素 オフセット係数を対応するヒストグラムのダイナミック・レンジの関数として調 整する装置と、 前記「ｎ」個のＡＤＣの対応する１つに付随するおのおのの画素の値を対応す る調整された画素オフセット係数の関数として調整することにより、ＡＤＣオフ セット・パターンの差を除去する装置と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 50．請求項４４記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 信号処理サブシステムがサブ画素ディザ装置を有し、前記サブピクセルディザ装 置が 画素寸法の一部分に等しい量だけＩＲ像の一部分を水平方向に移動する装置と 、 ＩＲ像の前記部分とＩＲ像の水平方向に移動された部分とを集積することによ り、第１ビデオ・フィールドを発生する装置と、 ＩＲ像の必要な部分を画素寸法の同じ部分だけ垂直方向に移動する装置と、 ＩＲ像の垂直方向に移動された部分を画素寸法の同じ部分だけ水平方向に移動 する装置と、 ＩＲ像の垂直方向に移動された部分をＩＲ像の垂直方向および水平方向に移動 された部分とを集積することにより、第２ビデオ・フィールドを発生する装置と 、 第１像フィールドと第２像フィールドとを電気的にインタリーブする装置と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 51．請求項５０記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、ＩＲ 像の必要な部分を水平方向および垂直方向に移動させる前記装置が高速ステアリ ング・ミラーを有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 52．請求項４４記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 信号処理サブシステムがＩＲ像を集束する装置を有し、前記集束装置が 光集束素子を複数回調整する装置と、 ＩＲ検出器素子のアレイと、 光集束素子のそれぞれの調整の後、高い周波数のテスト・パターンでＩＲ検出 器素子のアレイを照射する光学装置であって、前記テスト・パターンとＩＲ検出 器素子の前記アレイとの間にランダムな位相関係が存在し、および前記アナログ ・ディジタル変換器が前記検出器素子のおのおのに付随するアナログ値を対応す るディジタル・ワードに変換する、前記光学装置と、 光集束素子のそれぞれの調整の後、ディジタル・ワードに基づいてピーク・コ ントラストの測度を発生する装置と、 光集束素子の結像のために前記装置を制御する制御信号を発生する制御装置で あって、前記制御装置がピーク・コントラスト測度を発生するために前記装置に 応答する、前記制御装置と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 53．請求項５２記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、照射 を行う前記装置が交替する暗正方形部と明正方形部のアレイを備えたチェッカボ ード・パターンである高い周波数のテスト・パターンを有するＩＲ検出器素子を 照射する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 54．請求項５２記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、ピー ク・コントラスト測度を発生する前記装置が コントラスト測度を接続する最良適合多項式曲線を発生する装置、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 55．請求項２５記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、 ハウジング組立体と、 前記ハウジング組立体に付随する窓であって、前記窓をＩＲエネルギおよびレ ーザ・エネルギが透過する、前記窓と、 をさらに有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 56．請求項５５記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 窓が角度的に相互にオフセットしている複数個の窓パネルを有する、前記ターゲ ット及びイメージング・システム。 57．請求項５６記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 窓パネルのおのおのが 電磁波干渉コーティング、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 58．請求項５６記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 窓パネルのおのおのが 雨腐食保護コーティング、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 59．請求項５６記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 窓パネルのおのおのが 耐久性反射防止（ＤＡＲ）コーティング、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 60．請求項５６記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 窓パネルのおのおのが 内部反射防止コーティング、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 61．請求項５５記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 窓が 電磁波妨害（ＥＭＩ）格子、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 62．請求項６１記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 ＥＭＩ格子が 円形格子素子のアレイを有し、および軸上の電磁波が格子を透過することがで きおよび軸外の電磁波が半径方向に分散するように前記円形素子が行および列に 整列している、 前記ターゲット及びイメージング・システム。 63．サーボ電動機を有するサーボ・システムの中の電気的欠陥を分離する方法 であって、 （ａ）第１電流作動信号を発生する段階と、 （ｂ）サーボ電動機の軸位置に無関係に第１電流作動信号に応答してサーボ電 動機の巻線の第１方向に電流を流すために第１電流制御装置を作動する段階と、 （ｃ）第２電流作動信号を発生する段階と、 （ｄ）サーボ電動機の軸位置に無関係に第２電流作動信号に応答してサーボ電 動機の巻線の第２方向に電流を流すために第２電流制御装置を作動する段階と、 （ｅ）第１電流制御装置および第２電流制御装置に流入および流出する電流の 量の関数として欠陥が存在するかどうかを決定する段階と、 を有する、前記方法。 64．請求項６３記載の方法において、サーボ電動機が２相電動機であり、およ び第１電流制御装置と第２電流制御装置がパルス幅変調増幅器である、前記方法 。 65．請求項６３記載の方法において、サーボ電動機が３相電動機であり、およ び第１電流制御装置と第２電流制御装置がパルス幅変調増幅器である、前記方法 。 66．第６３項記載の方法であって、前記サーボモーターが単相モーターであり 、更に前記第１および第２の電流制御手段が線形増幅器である方法。 67．第６３項記載の方法であって、工程（ｅ）において、モーター巻線の短絡 、モーター巻線の地絡、モーター巻線の開路、増幅器の短絡、あるいは増幅器の 開路のいずれかが存在することが決定される方法。 68．サーボモーターおよび増幅器を含むサーボシステムにおいて、電気的故障 を分離する方法であって、前記方法が、 （ａ）第１の電流命令を発すること、 （ｂ）サーボモーターシャフトの位置に関わらず、前記第１の電流命令に応答 して、モーター巻線を通って第１の方向へ電流を流すための電流制御手段を駆動 すること、 （ｃ）前記第１の電流制御手段中へ流れ込む電流の大きさが予め定められたし きい値よりも大きいことを決定すること、 （ｄ）前記第１の電流制御手段から流れ出す電流の大きさが零であることを決 定すること、 （ｅ）第２の電流命令を発すること、 （ｆ）サーボモーターシャフトの位置に関わらず、前記第２の電流命令に応答 して、モーター巻線を通って第２の方向へ電流を流すための第２の電流制御手段 を駆動すること、 （ｇ）前記第２の電流制御手段中へ流れ込む電流の大きさが予め定められたし きい値よりも大きいことを決定すること、 （ｈ）前記第２の電流制御手段から流れ出す電流の大きさが零であることを決 定すること、 （ｉ）前記増幅器中で電気的故障が発生したかどうか、あるいはモーター巻線 中で電気的故障が発生したかどうかを、前記第１および第２の電流制御手段中へ 流れ込む、およびそれらから流れ出す電流の大きさの関数として決定すること、 の工程を含む方法。 69．第６８項記載の方法であって、電気的故障が発生したかどうかを決定する 前記工程が、 もしも、 第１の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きく、かつ 第２の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きければ、 前記故障がモーター巻線の短絡故障であると決定すること、 を含んでいる方法。 70．第６８項記載の方法であって、電気的故障が発生したかどうかを決定する 前記工程が、 もしも、 第１の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きく、かつ 第２の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが零であれば、 前記故障がモーター巻線の地絡故障であると決定すること、 を含んでいる方法。 71．第６８項記載の方法であって、電気的故障が発生したかどうかを決定する 前記工程が、 もしも、 第１の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きいか、あるいは 第２の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きいか、であって、 しかし、両者ともには前記予め定められたしきい値より大きいということがな ければ、 前記故障が増幅器の短絡故障であると決定する工程、 を含んでいる方法。 72．第６８項記載の方法であって、電気的故障が発生したかどうかを決定する 前記工程が、 もしも、 第１の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きくなく、かつ 第２の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きくなく、かつ 第１の電流を流す前記手段および第２の電流を流す手段から流れ出す電流の大 きさが零であれば、 前記故障がモーター巻線の開路故障であると決定する工程、 を含んでいる方法。 73．第６８項記載の方法であって、電気的故障が発生したかどうかを決定する 前記工程が、 もしも、 第１の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きくなく、かつ 第２の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きくなく、かつ 第１の電流を流す前記手段あるいは第２の電流を流す前記手段のいずれかから の流出電流の大きさが零でないものの、両方ともにそうなることがなければ、 前記故障が増幅器の開路故障であると決定する工程、 を含んでいる方法。 74．第６８項記載の方法であって、電気的故障が発生したかどうかを決定する 前記工程が、 もしも、 第１の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きくなく、かつ 第２の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きくなく、かつ 第１の電流を流す前記手段から流れ出す電流の大きさと、第２の電流を流す前 記手段から流れ出す電流の大きさの両者が零でなければ、 故障状態ではないと決定する工程、 を含んでいる方法。 75．サーボモーターおよび増幅器を含むサーボシステムにおいて、電気的故障 を分離する方法であって、前記方法が、 （ａ）一対の駆動トランジスタは上側駆動トランジスタおよび下側駆動トラン ジスタを含んでいるものであって、多相モーター中の巻線を通る第１の方向への 電流を制御するための前記一対の駆動トランジスタのための駆動信号を生成する こと （ｂ）前記上側駆動トランジスタを通って流れる電流の大きさが予め定められ たしきい値よりも大きいかどうかを決定すること、 （ｃ）前記下側駆動トランジスタを通って流れる電流の大きさが零であるかど うかを決定すること、 （ｄ）第２の対の駆動トランジスタは第２の上側駆動トランジスタおよび第２ の下側駆動トランジスタを含んでいるものであって、前記多相モーター中の巻線 を通る第２の方向への電流を制御するための前記第２の対の駆動トランジスタの ための駆動信号を生成すること （ｅ）前記第２の上側駆動トランジスタを通って流れる電流の大きさが予め定 められたしきい値よりも大きいかどうかを決定すること、 （ｆ）前記第２の下側駆動トランジスタを通って流れる電流の大きさが零であ るかどうかを決定すること、および （ｈ）電気的故障状態を、各駆動トランジスタ対に関して、上側駆動トランジ スタおよび下側駆動トランジスタを通って流れる電流の大きさの関数として決定 すること、 の工程を含む方法。 76．第７５項記載の電気的故障を分離する方法であって、工程（ｈ）において 、増幅器の短絡、モーター巻線の短絡、モーター巻線の地絡、増幅器の開路、あ るいはモーター巻線の開路のいずれかが存在するか否かが決定される方法。 77．サーボモーターおよび線形増幅器を含むサーボシステムにおいて、故障が 電気的故障であることを決定する方法であって、前記方法が、 （ａ）第１の線形増幅器および第２の線形増幅器が単一のモーター巻線の対向 する両端につながれているものであって、前記第１および第２の線形増幅器へ供 給される電源電流の大きさを決定すること、 （ｂ）前記第１の線形増幅器が前記第２の線形増幅器よりも大きい電圧を発生 するような第１の電圧命令を発すること、 （ｃ）前記第２の線形増幅器から流れ出す電流の大きさを決定すること、 （ｄ）前記第２の線形増幅器が前記第１の線形増幅器よりも大きい電圧を発生 するような第２の電圧命令を発すること、 （ｅ）前記第１の線形増幅器から流れ出す電流の大きさを決定すること、およ び （ｆ）前記電気的故障を、前記第１の線形増幅器から流れ出す電流の大きさ、 前記第２の線形増幅器から流れ出す電流の大きさ、および電源電流の大きさの関 数として分離すること、 の工程を含む方法。 78．第７７項記載の電気的故障を分離する方法であって、工程（ｆ）において 、モーター巻線の開路、モーター巻線の線間短絡、モーター巻線の地絡、線形 増幅器トランジスタの開路、線形増幅器トランジスタの短絡、あるいは線形増幅 器出力ボンディングワイヤの開路のいずれかが存在するか否かが決定される方法 。 79．第７７項記載の電気的故障を分離する方法であって、前記電気的故障を分 離する工程が、 もしも、 前記第１の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが分路電流に等しく、 前記第２の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが前記分路電流に等しく、か つ 電源電流の大きさが前記分路電流に等しければ、 前記故障がモーター巻線の開路故障であると決定すること、 の工程を含んでいる方法。 80．第７７項記載の故障を電気的故障として分離する方法であって、前記電気 的故障を分離する前記工程が、 もしも、 前記第１の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが予想される電流の大きさに 等しく、かつ 前記第２の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが前記予想される電流の大き さに等しく、かつモーターシャフトの誤動作または無動作が発生する場合に、 前記故障がモーター巻線の線間短絡であると決定すること、 の工程を含んでいる方法。 81．第７７項記載の電気的故障を分離する方法であって、前記電気的故障を分 離する前記工程が、 もしも、 前記第１の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが零に等しく、かつ 前記第２の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが零に等しく、かつ 電源電流の大きさが零に等しくなければ、 前記故障がモーター巻線の地絡故障であると決定すること、 の工程を含んでいる方法。 82．第７７項記載の電気的故障を分離する方法であって、前記電気的故障を 分離する前記工程が、 もしも、 前記第１の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが予想される電流の大きさに 等しく、かつ前記第２の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが零に等しいか、 あるいは 前記第１の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが零に等しく、かつ前記第２ の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが前記予想される電流の大きさに等しけ れば、 前記故障が線形増幅器トランジスタの開路であると決定すること、 の工程を含んでいる方法。 83．前記電気的故障を分離するステップは、 前記第１の線形増幅器から流出する電流量が期待電流量に等しい、かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量が最大許容電流量より大きい、又は 前記第１の線形増幅器から流出する電流量が期待電流量より大きい、かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量が最大許容電流量に等しいときは、 前記故障は線形増幅器短絡の回路故障であると判断するステップ を備えている請求項７７記載による電気的故障を分離する方法。 84．前記電気的故障を分離するステップは、 前記第１の線形増幅器から流出する電流量がゼロに等しい、かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量がゼロに等しい、かつ 前記ソース電流の量がゼロに等しいときは、 前記故障は増幅器出力ボンディング・ワイヤ開放の回路故障であると判断する ステップ を備えている請求項７７記載による電気的故障を分離する方法。 85．サーボ・モータを備えているサーボ・システムにおける電気的故障を分離 する装置において、 第１の電流作動信号を発生する第１の制御手段と、 前記第１の電流作動信号に応答して、前記サーボ・モータにおける巻線を介 して第１の方向に電流を駆動する手段と、 第２の電流作動信号を発生する第２の制御手段と、 前記第２の電流作動信号を発生する手段に応答して、前記サーボ・モータにお ける前記巻線を介して第２の方向に電流を駆動する手段と、 前記第１の電流を駆動する前記手段及び前記第２の電流を駆動する前記手段に 流入する電気量、及びから流出する電流量の関数として、故障が存在するかどう かを判断する手段と を備えている装置。 86．前記サーボ・モータは２相モータであり、かつ前記第１の電流を駆動する 手段及び前記第２の電流を駆動する手段は、複数のパルス幅変調増幅器である請 求項８５記載による装置。 87．前記サーボ・モータは３相モータであり、かつ前記第１の電流を駆動する 手段及び前記第２の電流を駆動する手段は、パルス幅変調された増幅器である請 求項８５記載による装置。 88．前記サーボ・モータは単相モータであり、かつ前記第１の電流を駆動する 手段及び前記第２の電流を駆動する手段は、線形増幅器である請求項８５記載に よる装置。 89．前記故障は、モータ巻線短絡回路、モータ巻線開放回路、又は増幅器開放 回路を含む請求項８５記載による装置。 90．サーボ・モータ及び増幅器を備えているサーボ・システムにおける電気的 故障を分離する装置において、 第１の電流指令を発生する手段と、 モータ巻線を介して第１の方向に電流を導く手段であって、第１の電流を導く 前記手段が第１の電流指令に応答する前記手段と、 前記第１の電流を導く前記手段から流入する電流量が予め定めたしきい値より 大きいかどうか判断する手段と、 前記第１の電流を導く前記手段から流出する電流量がゼロであるかどうかを判 断する手段と、 第２の電流指令を発生する手段と、 前記モータ巻線を介して第２の方向に電流を導く手段であって、前記第２の電 流を導く前記手段が前記第２の電流指令に応答する前記手段と、 前記第２の電流を導く前記手段に流入する電流量が前記予め定めたしきい値よ り大きいかどうか判断する手段と、 前記第２の電流を導く前記手段から流出する前記電流量がゼロであるかどうか を判断する手段と、 電気的故障が前記増幅器に発生したかどうか、又は電気的故障が前記第１の電 流を導く前記手段及び前記第２の電流を導く前記手段へ流入する及び流出する電 流量の関数として、前記モータ巻線に発生したかどうかを判断する手段と を備えている装置。 91．電気的故障が発生したかどうかを判断する前記手段は、 前記第１の電流を導く前記手段に流れる前記電流量が前記予め定めたしきい値 より大きく、かつ 前記第２の電流を導く前記手段に流れる前記電流量が前記予め定めたしきい値 より大きいときは、 前記故障はモータ巻線短絡の回路故障であると判断する論理手段 を備えている請求項９０記載による電気的故障を分離する装置。 92．電気的故障が発生したかどうかを判断する前記手段は、 前記第１の電流を導く前記手段に流入する前記電流量が前記予め定めたしきい 値より大きい、又は 前記第２の電流を導く前記手段に流入する前記電流量が前記予め定めたしきい 値より大きいときは、 両者とも前記予め定めたしきい値より大きくないときを除き、 前記故障は増幅器短絡の回路故障であると判断する論理手段 を備えている請求項９０記載による電気的故障を分離する装置。 93．電気的故障が発生したかどうかを判断する前記手段は、 前記第１の電流を導く前記手段に流入する前記電流量が前記予め定めたしきい 値より大きくない、かつ 前記第２の電流を導く前記手段に流入する前記電流量が前記予め定めたしき い値より大きくない、かつ 前記第１の電流を導く前記手段、及び前記第２の電流を導く前記手段から流出 する前記電流量がゼロであるときは、 前記故障はモータ巻線短絡の回路故障であると判断する論理手段 を備えている請求項９０記載による電気的故障を分離する装置。 94．電気的故障が発生したかどうかを判断する前記手段は、 前記第１の電流を導く前記手段に流入する前記電流量が前記予め定めたしきい 値より大きくない、かつ 前記第２の電流を導く前記手段に流入する前記電流量が前記予め定めたしきい 値より大きくない、かつ 前記第１の電流を導く前記手段、又は前記第２の電流を導く前記手段から流出 する前記電流量がゼロでないときは、両者がゼロでないときを除き、 前記故障はモータ巻線短絡の回路故障であると判断する論理手段 を備えている請求項９０記載による電気的故障を分離する装置。 95．電気的故障が発生したかどうかを判断する前記手段は、 前記第１の電流を導く前記手段に流入する前記電流量が前記予め定めたしきい 値より大きくない、かつ 前記第２の電流を導く前記手段に流入する前記電流量が前記予め定めたしきい 値より大きくない、かつ 前記第１の電流を導く前記手段から流出する前記電流量、及び前記第２の電流 を導く前記手段から流出する前記電流量が共にゼロでないときは、 故障条件は存在しないと判断する論理手段 を備えている請求項９０記載による電気的故障を分離する装置。 96．サーボ・モータ及び増幅器を備えているサーボ・システムにおける電気的 故障を分離する装置において、 モータ巻線を介して正方向に流れる電流を制御する一対の駆動トランジスタ用 の作動信号を発生する制御論理手段であって、前記一対の駆動トランジスタが上 側駆動トランジスタ及び下側駆動トランジスタを備えている前記制御論理手段と 、 前記上側駆動トランジスタに流入する電流量が予め定めたしきい値より大きい かどうかを判断する手段と、 前記下側駆動トランジスタに流入する電流量がゼロであるかどうかを判断する 手段と、 前記モータ巻線を介して負方向に流れる電流を制御する第２対の駆動トランジ スタ用の作動信号を発生する制御論理手段であって、前記第２対の駆動トランジ スタが第２の上側駆動トランジスタ及び第２の下側駆動トランジスタを備えてい る前記制御論理手段と、 前記第２の上側駆動トランジスタに流入する電流量が予め定めたしきい値より 大きいかどうかを判断する手段と、 前記第２の下側駆動トランジスタに流入する電流量がゼロであるかどうかを判 断する手段と、 各駆動トランジスタ対のために、前記上側駆動トランジスタ及び下側駆動トラ ンジスタに流入する電流量の関数として、電気的故障条件を判断する手段と備え ている装置。 97．前記電気的故障は、増幅器短絡回路、モータ巻線短絡回路、モータ巻線接 地短絡回路、増幅器開放回路、又はモータ巻線開放回路を含む請求項９６記載に よる電気的故障を分離する装置。 98．サーボ・モータ及び線形増幅器を備えているサーボ系における電気的故障 を分離する装置において、 第１の線形増幅器及び第２の線形増幅器に印加された供給電流量を判断する供 給電流検知手段であって、前記第１の線形増幅器及び第２の線形増幅器がモータ 巻線の反対端に接続されている前記供給電流検知手段と、 前記第１の線形増幅器が前記第２の線形増幅器より多くの電圧を発生するよう に、第１の電圧指令を発生する制御手段と、 前記第２の線形増幅器から流出する電流量を判断する電流検知手段と、 前記第２の線形増幅器が前記第１の増幅器より多くの電圧を発生するように、 第２の電圧指令を発生する制御手段と、 前記第１の線形増幅器から流出する電流量を判断する電流検知手段と、 前記第１の線形増幅器から流出する前記電流量、前記第２の線形増幅器から流 出する前記電流量、及び前記供給電流量の関数として、試験負荷及び試験負荷リ レーを除く電気的故障を判断する論理手段と を備えている電気的故障を分離する装置。 99．前記電気的故障は、モータ巻線開放回路、モータ巻線線間短絡回路、モー タ巻線線接地間短絡回路、線形増幅器トランジスタ開放回路、線形増幅器トラン ジスタ短絡回路、又は線形増幅器出力ボンディング・ワイヤ開放回路を含む請求 項９８記載による電気的故障を分離する装置。 100．前記電気的故障を分離する論理装置は、 前記第１の線形増幅器から流出する電流量が分路電流に等しい、 前記第２の線形増幅器から流出する電流量が前記分路電流に等しい、かつ 前記ソース電流量が前記分路電流に等しいときは、 前記故障はモータ巻線短絡の回路故障であると判断する論理手段 を備えている請求項９８記載による電気的故障を分離する装置。 101．前記電気的故障を分離する論理装置は、 前記第１の線形増幅器から流出する電流量が期待電流量に等しい、かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量が前記期待電流量に等しい、かつ前 記モータのシャフトの作動不良又は不作動がないときは、 前記故障はモータ巻線線間短絡の回路故障であると判断する論理手段 を備えている請求項９８記載による電気的故障を分離する装置。 102．前記電気的故障を分離する前記論理手段は、 前記第１の線形増幅器から流出する電流量がゼロに等しい、かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量がゼロに等しい、かつ 前記ソース電流量がゼロに等しくないときは、 前記故障はモータ巻線線接地間短絡の回路故障であると判断する論理手段 を備えている請求項９８記載による電気的故障を分離する装置。 103．前記電気的故障を分離する前記論理手段は、 前記第１の線形増幅器から流出する電流量が期待電流量に等しい、かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量がゼロに等しい、又は 前記第１の線形増幅器から流出する電流量がゼロに等しい、かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量が期待電流量に等しいときは、 前記故障は線形増幅器のトランジスタ開放の回路故障であると判断する論理手 段 を備えている請求項９８記載による電気的故障を分離する装置。 104．前記電気的故障を分離する前記論理手段は、 前記第１の線形増幅器から流出する電流量が期待電流量に等しい、かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量が最大許容電流より大きい、又は 前記第１の線形増幅器から流出する電流量が前記最大許容電流量より大きい、 かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量が前記期待電流量に等しいときは、 前記故障は線形増幅器短絡の回路故障であると判断する論理手段 を備えている請求項９８記載による電気的故障を分離する装置。 105．前記電気的故障を分離する前記論理手段は、 前記第１の線形増幅器から流出する電流量がゼロに等しい、かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量がゼロに等しい、かつ 前記ソース電流量がゼロに等しいときは、 前記故障は増幅器出力ボンディング・ワイヤ開放の回路故障であると判断する 論理手段 を備えている請求項９８記載による電気的故障を分離する装置。 106． アナログ・イメージ・データ値アレーを画素値アレーを備えているデ ィジタル・イメージに変換するステップと、 ２次元（２Ｄ）シャープネス・フィルタにより前記ディジタル・イメージ・デ ータのコントラストを鮮鋭化させるステップと を備えている方法。 107．前記ディジタル・イメージ・データのコントラストを鮮鋭化させるステ ップは、 前記ディジタル・イメージから低い周波数のディジタル・イメージを抽出する ステップと、 前記ディジタル・イメージから高い周波数のディジタル・イメージを抽出する ステップと、 低い周波数のディジタル・イメージ・ゲイン対高い周波数のディジタル・イメ ージ・ゲイン比を調整するステップと、 低い周波数のディジタル・イメージと高い周波数のディジタル・イメージとを 組合わせるステップと を備えている請求項１０６記載による方法。 108．前記ディジタル・イメージ・データのコントラストを鮮鋭化させるステ ップは、更に、 前記ディジタル・イメージに関するコントラスト値を測定するステップであっ て、前記低い周波数のディジタル・イメージ・ゲイン対高い周波数のディジタル ・イメージ・ゲイン比は、前記コントラスト値の関数として調整される前記ステ ップ を備えている請求項１０７記載による方法。 109．前記コントラスト値を測定するステップは、 隣接する複数の画素値に関する差分値を発生するステップと、 前記差分値を加算するステップと を備えている請求項１０８記載による方法。 110．前記低い周波数のディジタル・イメージを抽出するステップは、 前記ディジタル・イメージにおける各画素値を各近傍画素値と共に平均化する ステップ を備えている請求項１１０記載による方法。 111．画素値アレーを備えている入力ディジタル・イメージのコントラストを 鮮鋭化する方法において、 前記入力ディジタル・イメージから低い周波数のディジタル・イメージを抽出 するステップであって、前記低い周波数のディジタル・イメージは画素値アレー を備えている前記ステップと、 前記入力ディジタル・イメージから高い周波数のディジタル・イメージを抽出 するステップであって、前記高い周波数のディジタル・イメージは画素値アレ ーを備えている前記ステップと、 前記入力ディジタル・イメージの各行に沿って隣接画素間の差分値を判断する ステップと、 前記差分値を加算することにより前記入力ディジタル・イメージに関するコン トラスト測定を判断するステップと、 前記コントラスト測定の関数として前記低い周波数のディジタル・イメージ・ ゲイン対高い周波数のディジタル・イメージ・ゲイン比を調整するステップと、 前記低い周波数のディジタル・イメージにおける各画素値を前記高い周波数の ディジタル・イメージにおいて対応する画素値と組合わせるステップと を備えている方法。 112．前記低い周波数のディジタル・イメージを抽出するステップは、 前記入力ディジタル・イメージにおける各画素値を各画素値に基づくロー・パ ス値及び複数の近傍画素値により置換するステップ を備えている請求項１１１記載による方法。 113．前記高い周波数のディジタル・イメージを抽出するステップは、 前記入力ディジタル・イメージにおける各画素値と前記低い周波数のディジタ ル・イメージにおいて対応する画素値との間の差分値を発生するステップ を備えている請求項１１１記載による方法。 114．前記低い周波数のディジタル・イメージを前記高い周波数のディジタル ・イメージと組合わせるステップは、 前記低い周波数のディジタル・イメージにおける各画素値を前記高い周波数の ディジタル・イメージにおいて対応する画素値と組合わせるステップ を備えている請求項１１１記載による方法。 115．多数“ｎ”のアナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）を備え、前記ｎ” ＡＤＣのそれぞれが第ｎ行又は第ｎ列毎のアナログ・イメージ・データをディジ タル・イメージ・データに変換する画像システムにあって、ディジタル・イメー ジからＡＤＣオフセット・パターン差分を除去する方法において、 “ｎ”ヒストグラムを発生するステップであって、前記“ｎ”ヒストグラムの それぞれが前記“ｎ”ＡＤＳのうちの対応する一つにより発生される画素値の ダイナミック・レンジを反映している前記ステップと、 前記対応するヒストグラムのダイナミック・レンジの関数として、前記“ｎ” ＡＤＳのうちの対応する一つに関連された各画素に関する画素オフセット係数を 調整するステップと、 前記対応して調整された画素オフセット係数の関数として、前記“ｎ”ＡＤＳ のうちの一つに関連された各画素値を調整することにより、ＡＤＣオフセット・ パターン差分を除去するステップと を備えている方法。 116．前記画素オフセット係数を調整するステップは、 対応するヒストグラムに関する平均画素値（Ｈｎ）を判断するステップと、 “ｎ”数の各ヒストグラムにおける前記画素値に基づいて平均画素値（Ｈ）を 判断するステップと、 前記対応するヒストグラムに関する前記平均画素値（Ｈｎ）と、前記“ｎ”の 各ヒストグラムにおける前記画素値に基づく前記平均画素値（Ｈ）との間の差分 の関数として、画素オフセット係数を調整するステップと を備えている請求項１１５記載による方法。 117．画素値アレーを備えているディジタル・イメージの一部を強調する方法 において、 前記ディジタル・イメージの所望部分を抽出するステップと、 画素幅の比に等しい量により前記ディジタル・イメージの所望部分を水平方向 にシフトさせるステップと、 前記ディジタル・イメージを水平方向にシフトさせた部分と共に前記ディジタ ル・イメージの所望部分を積分して第１のイメージ・フィールドを発生させるス テップと、 前記ディジタル・イメージの所望部分を一画素高の一フラクションだけ垂直方 向にシフトさせるステップと、 前記垂直方向にシフトさせた前記ディジタル・イメージの部分を一画素幅の同 一フラクションだけ水平方向にシフトさせるステップと、 前記垂直方向及び前記水平方向にシフトさせた前記ディジタル・イメージの 部分と共に前記垂直方向にシフトさせた前記ディジタル・イメージの部分を積分 して第２のイメージ・フィールドを発生させるステップと、 前記第１のイメージ・フィールド及び前記第２のイメージ・フィールドをイン ターリーブさせるステップと を備えている方法。 118．焦点目標、集光要素及び検出器要素アレーを備えている集光系における イメージに焦点合わせをする方法において、 前記集光要素を複数回数調整するステップと、 高い周波数のテスト・パターンと前記検出器要素アレーとの間にランダムな位 相関係が存在するように前記集光要素を調整した後に、前記検出器要素アレーを 前記テスト・パターンにより照射するステップと、 各検出器要素に関連した値を対応したディジタル・ワードに変換するステップ と、 前記複数のディジタル・ワードに基づいて前記集光要素を調整した後にコント ラスト測度を発生するステップと、 ピーク・コントラスト測度の関数として、集光要素制御信号を発生して前記集 光要素の調整を制御するステップと を備えている方法。 119．前記高い周波数のテスト・パターンは、交互的な明るい正方形アレー及 び暗い正方形アレーを備えているチェッカボード・パターンである請求項１１８ 記載による方法。 120．前記コントラスト測度を発生するステップは、 前記対応する複数のディジタル・ワードの中から最大強度値を測定するステッ プと、 前記対応する複数のディジタル・ワードの中から最小強度値を測定するステッ プと、 前記最大強度値と前記最小強度値との間の差分の関数として、前記コントラス ト測度を判断するステップと を備えている請求項１１８による方法。 121．イメージを処理する装置において、 アナログ・イメージ・データ値アレーをディジタルイメージ・アレーに変換す るアナログ・ディジタル変換器と、 前記ディジタル・イメージ・データのコントラストを鮮鋭化する２次元シャー プネス・フィルタ手段と を備えている装置。 122．前記シャープネス・フィルタ手段は、 前記ディジタル・イメージから低い周波数のディジタル・イメージを抽出する 手段と、 前記ディジタル・イメージから高い周波数のディジタル・イメージを抽出する 手段と、 低い周波数のディジタル・イメージ・ゲイン対高い周波数のディジタル・イメ ージ・ゲイン比を調整する手段と、 前記低い周波数のディジタル・イメージと高い周波数のディジタル・イメージ とを組合わせる手段と を備えている請求項１２１記載による装置。 123．前記２Ｄシャープネス・フィルタ手段は、更に、 前記ディジタル・イメージに関するコントラスト値を測定する手段であって、 前記低い周波数のディジタル・イメージ・ゲイン対高い周波数のディジタル・イ メージ・ゲイン比は、前記コントラスト値の関数として調整される前記手段を備 えている請求項１２２記載による装置。 124．コントラスト値を測定する前記手段は、 画素間の差分値を加算する手段 を備えている請求項１２３記載による装置。 125．前記低い周波数のディジタル・イメージを抽出する手段は、 前記ディジタル・イメージにおける各画素値を各近傍画素値と共に平均化する 手段 を備えている請求項１２２記載による装置。 126．画素値アレーを備えている入力ディジタル・イメージのコントラストを 鮮鋭化する装置において、 前記入力ディジタル・イメージから低い周波数のディジタル・イメージを抽出 する手段と、 前記入力ディジタル・イメージから高い周波数のディジタル・イメージを抽出 する手段と、 前記入力ディジタル・イメージの各行の方向に隣接する画素間の差分値を判断 する手段と、 前記差分値を加算することにより、前記入力ディジタル・イメージに関するコ ントラスト測度を判断する手段と、 前記コントラスト測定の関数として、前記低い周波数のディジタル・イメージ ・ゲイン対高い周波数のディジタル・イメージ・ゲイン比を調整する手段と、 前記低い周波数のディジタル・イメージを前記高い周波数のディジタル・イメ ージと組合わせる手段と を備えている装置。 127．前記低い周波数のディジタル・イメージを抽出する手段は、 前記入力ディジタル・イメージにおける各画素値をロー・パス画素値により置 換するロー・パス・フィルタたたみこみ手段であって、各ロー・パス画素値は各 画素値及び複数の近傍画素値の関数である前記手段 を備えている請求項１２６記載による装置。 128．前記低い周波数のディジタル・イメージを抽出する手段は、 前記入力ディジタル・イメージから前記低い周波数のイメージを除去する手段 を備えている請求項１２６記載による装置。 129．前記低い周波数のディジタル・イメージを前記高い周波数のディジタル ・イメージと組合わせる手段は、 前記低い周波数のディジタル・イメージにおける各画素を前記高い周波数のデ ィジタル・イメージにおける各画素と加算する手段 を備えている請求項１２６記載による装置。 130．ｎ個のアナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ）の各々が、アナログ画 像データのｎ番目ごとの行またはｎ番目ごとの列をデジタル画像データに変換す るようになっているｎ個のアナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ）を含む撮像 システムにおいて、 ｎ個のヒストグラムのうちの各々が前記ｎ個のＡＤＣのうちの対応する１つに よって発生される、ピクセル値のダイナミックレンジを表すようになっているｎ 個のヒストグラムを発生するための手段と、 対応するヒストグラムのダイナミックレンジに応じて前記ｎ個のＡＤＣのうち の１つに関連する各ピクセルに対するピクセルオフセット係数を調節するための 手段と、 対応する調節されたピクセルオフセット係数に応じて前記ｎ個のＡＤＣのうち の前記１つに関連する各ピクセルを調節することにより、ＡＤＣのオフセットパ ターン差を除去するための手段とを備えた、デジタル画像からＡＤＣオフセット パターン差を除去するための装置。 131．前記ピクセルオフセット係数を調節するための手段が、 ｎ個のヒストグラムの各々に対する平均ピクセル値（Ｈｎ）を決定するための 手段と、 ｎ個のヒストグラムの各々におけるピクセル値に基づき、平均ピクセル値（Ｈ ）を決定するための手段と、 対応するヒストグラムに対する平均ピクセル値（Ｈｎ）とｎ個のヒストグラム の各々におけるピクセル値に基づく平均ピクセル値（Ｈ）との間の差に応じてピ クセルオフセット係数を調節するための手段とを含む、請求項１３０記載の装置 。 132．入力デジタル画像の所望部分を抽出するためのウィンドー化手段と、 ピクセル幅の何分の１かに等しい値だけ入力画像のうちの所望部分を水平方向 にシフトするための手段と、 入力画像の所望部分と入力画像の水平方向にシフトされた部分とを一体化する ことにより、第１画像フィールドを発生するための手段と、 ピクセル高さの同じ何分の１かの値だけ入力画像の所望する部分を垂直方向に シフトするための手段と、 入力画像のうちの垂直方向にシフトされた部分をピクセル高さの同じ何分の １かの値だけ水平方向にシフトするための手段と、 入力画像の垂直方向にシフトされた部分と入力画像のうちの垂直方向かつ水平 歩行にシフトされた部分とを一体化することにより、第２画像フィールドを発生 するための手段と、 第１画像フィールドおよび第２画像フィールドをインターリーブするための手 段とを備えた、デジタル画像の一部をエンハンスするための装置。 133．入力画像の所望する部分を水平方向かつ垂直方向にシフトするための前 記手段が、高速ステアリングミラーを含む、請求項１３２記載の装置。 134．光学的合焦素子と検出器素子のアレイから成る光学的撮像システムにお ける画像を合焦するための装置において、 光学的合焦素子を複数回調節するための手段と、 光学的合焦素子を調節した後に高周波テストパターンで検出器素子のアレイを 照明するための手段とを備え、テストパターンと検出器素子のアレイとの間には ランダムな位相関係が存在しており、 更に、各検出器素子に関連する値を対応するデジタルワードに変換するための アナログ−デジタル変換手段と、 デジタルワードに基づき光学的合焦素子を調節した後に、ピークコントラスト ・メジャーを発生するための手段と、 ピークコントラスト・メジャーに応じ、光学的合焦素子を調節するための前記 手段を制御する光学的合焦素子制御信号を発生するための手段とを備えた、合焦 装置。 135．高周波テストパターンが明暗の正方形が交互に配置されたアレイから成 るチェッカーボードパターンである、請求項１３４記載の装置。 136．コントラスト・メジャーを発生するための前記手段が、 対応するデジタルワードの間から最大の強度の値を測定するための手段と、 対応するデジタルワードの間から最小の強度の値を測定するための手段と、 前記最大強度の値と前記最小強度の値の差に応じてコントラスト・メジャーを 決定するための手段とを備えた、請求項１３４記載の装置。 137．ハウジングと、 光学的エネルギーが通過する、前記ハウジングアセンブリに関連したウィンド ーと、 このウィンドーを介し、軸上の光学的エネルギーを透過し、軸外れ電磁干渉（ ＥＭＩ）を放射状に回折するための手段とを備え、ここに該送信するための手段 は該ウィンドーに一体化されたＥＭＩグリッドを含み、およびここにＥＭＩグリ ッドは行と列に整列されている円形グリッド要素のアレーを含むことを特徴とす る光学的撮像システム。 138．（削除） 139．（削除） 140．第１線源からの第１放射線と第２線源からの第２放射線とを整合する方 法であって、 第１放射線と、レティクルパターンの、中心に位置する開口部から離間した複 数の開口部とを整合する工程と、 レティクルパターンの、開口部が中心に位置する開口部に向かって径方向内側 に突出する側方エッジを有する開口部を通し、前記第２放射線を投射する工程と 、 前記第２放射線の通路が側方エッジに一致するまで前記第２放射線の通路を並 進させる工程と、 側方エッジに沿って中心に位置する開口部に向けて前記通路を並進させる工程 とを備えた、第１放射線と第２放射線とを整合する方法。 141．開口部の内側エッジにエネルギーが一致するまで開口部の側方エッジに 沿って前記第２放射線の通路を並進させる工程と、 多数の格子位置に従って前記通路を並進させる工程と、 中心に位置する開口部によりピークエネルギー検出を生じさせる格子位置に従 って通路を整合させる工程とを更に含む、請求項１４０記載の方法。 142．第１放射線が赤外線放射線である、請求項１４０記載の方法。 143．第２放射線がレーザー放射線である、請求項１４０記載の方法。 144．前記第１放射線が通過する前記複数の開口部が、中心に位置する開口部 から等距離にある、請求項１４０記載の方法。 145．前方視赤外線（ＦＬＩＲ）／レーザーに基づく光学的撮像システムにお いて、 ＩＲエネルギー源からの赤外線（ＩＲ）エネルギーをレティクルパターンを通 して焦点平面アレイ上に投射する工程と、 中心に位置する開口部から等距離にある、レティクルパターンの複数の周辺開 口部を最大量のＩＲエネルギーが通過するようにＩＲの視線（ＬＯＳ（line-of- sight）と称す）を整合する工程と、 各々が中心に位置する開口部に向かって径方向内側に突出する側方エッジを有 する、レティクルパターンの複数のクサビ状開口部のうちの１つを通過するよう に、レーザー送信機からのレーザーエネルギーを投射する工程と、 レーザーのＬＯＳが側方エッジに一致するまで、このレーザーのＬＯＳを並進 させる工程と、 側方エッジに沿って、中心に位置する開口部に向かってレーザーＬＯＳを並進 させる工程とを備えた、ＩＲの視線（ＬＯＳ）とレーザーのＬＯＳを整合する方 法。 146．レーザーのＬＯＳが１つのクサビ状開口部の内側エッジに一致するまで 、側方エッジに沿ってレーザーのＬＯＳを並進させる工程と、 多数の格子位置に従ってレーザーのＬＯＳを並進させる工程と、 中心に位置する開口部を通し、ピークのレーザーエネルギーを検出させるよう な結果を生じる格子位置に従ってレーザーのＬＯＳを整合する工程を更に含む、 請求項１４５記載の方法。 147．ＩＲエネルギーを合焦する工程を更に含む、請求項１４５記載の方法。 148．前記ＩＲエネルギーを合焦する工程が、 合焦平面アレイ上に高周波テストパターンが生じるように、レティクルパター ンの正方形開口部のアレイを通し、ＩＲエネルギーを投射する工程と、 ＩＲエネルギーの光学的合焦素子を複数回調節する工程と、 光学的合焦素子の各調節後に高周波テストパターンに対するコントラスト・メ ジャーを発生する工程と、 ピークコントラスト・メジャーに応じ、ＩＲエネルギーを合焦する工程とを備 えた、請求項１４７記載の方法。 149．高周波テストパターンが明暗の正方形が交互に配置されたアレイから成 るチェッカーボードパターンである、請求項１４８記載の方法。 150．少なくとも２つのエネルギー源を使用する光学的システムにおいて、 レティクルパターンの前記複数の開口部が中心に位置する開口部から等距離と なるように、第１エネルギー源とレティクルパターンの複数の開口部とを整合す る手段と、 レティクルパターンの開口部を通し、第２エネルギー源からのエネルギーをレ ティクルパターンの開口部に通過させるように投射する手段とを備え、開口部が 中心に位置する開口部に向かって径方向内側に突出する側方エッジを有し、 更に、第２エネルギー源からのエネルギーが側方エッジに一致するまで、この エネルギーを並進させるための手段と、 側方エッジに沿って中心に位置する開口部に向けて前記エネルギーを並進させ るための手段とを備えた、第１エネルギー源と第２エネルギー源とを整合するた めの装置。 151．開口部の内側エッジにエネルギーが一致するまで、開口部の側方エッジ に沿って前記第２放射線の通路を並進させる手段、 多数の格子位置に従って前記通路を並進させる手段と、 中心に位置する開口部によりピークエネルギー検出を生じさせる格子位置に従 って前記通路を整合させる手段とを更に含む、請求項１５０記載の装置。 152．第１エネルギー源が赤外線エネルギー源である、請求項１５０記載の装 置。 153．第２エネルギー源がレーザー送信機である、請求項１５０記載の方法。 154．前方視赤外線（ＦＬＩＲ）／レーザーに基づく光学的撮像システムにお いて、 赤外線（ＩＲ）エネルギーをレティクルパターンに通し、焦点平面アレイ上に 投射するためのＩＲエネルギー源手段と、 中心に位置する開口部から等距離にある、レティクルパターンの複数の周辺開 口部を最大量のＩＲエネルギーが通過するようにＩＲの視線（ＬＯＳ（line-of- sight）と称す）を整合するためのＩＲ光学系手段と、 各々が中心に位置する開口部に向かって径方向内側に突出する側方エッジを有 する、レティクルパターンの複数のクサビ状開口部のうちの１つを通過するよう に、レーザーエネルギーを投射するためのレーザー送信手段と、 レーザーのＬＯＳが側方エッジに一致するまで、このレーザーのＬＯＳを並進 させるためのレーザー光学系手段と、 側方エッジに沿って、中心に位置する開口部に向かってレーザーＬＯＳを並進 させるためのレーザー光学系手段とを備えた、ＩＲの視線（ＬＯＳ）とレーザー のＬＯＳをボアサイト整合する装置。 155．レーザーのＬＯＳが１つのクサビ状開口部の内側エッジに一致するまで 、側方エッジに沿ってレーザーのＬＯＳを並進させるための第１レーザー光学系 と、 多数の格子位置に従ってレーザーのＬＯＳを並進させるための第２レーザー光 学系と、 中心に位置する開口部を通し、ピークのレーザーエネルギーを検出させるよう な結果を生じる、格子位置に従ってレーザーのＬＯＳを整合するための手段とを 更に含む、請求項１５４記載の装置。 156．レーザーのＬＯＳを並進させるためのレーザー光学系手段が、一対のリ ズレープリズムを含む、請求項１５５記載の装置。 157．ＩＲエネルギーを合焦するための手段を更に含む、請求項１５４記載の 装置。 158．前記ＩＲエネルギーを合焦するための手段が、 合焦平面アレイ上に高周波テストパターンが生じるように、レティクルパター ンの正方形開口部のアレイを通し、ＩＲエネルギーを投射するためのＩＲエネル ギー源手段と、 ＩＲエネルギーの光学的合焦素子を複数回調節する手段と、 光学的合焦素子の各調節後に高周波テストパターンに対するコントラスト・メ ジャーを発生するための手段と、 ピークコントラスト・メジャーに応じ、ＩＲエネルギーを合焦するための手段 とを備えた、請求項１５７記載の装置。 159．高周波テストパターンが明暗の正方形が交互に配置されたアレイから成 るチェッカーボードパターンである、請求項１５８記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｆ４１Ｇ 7/20 Ｆ４１Ｇ 7/20 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ジェス，スーザン，ジェイ. アメリカ合衆国32836 フロリダ州オーラ ンド，ブランドン サークル 10052 (72)発明者 ピアソン，ウィリアム，エイ. アメリカ合衆国32732 フロリダ州ジェネ バ，バレイ ストリーム ドライブ 441 (72)発明者 ニューバーグ，ジー．，エドワード アメリカ合衆国32708 フロリダ州ウィン ター スプリングス，セイルフィッシュ ロード 722 (72)発明者 ウィーバー，ジョン，エフ. アメリカ合衆国32825 フロリダ州オーラ ンド，ウィンターソング ドライブ 7824 (72)発明者 ヒル，ティモシイ，エイ. アメリカ合衆国34786 フロリダ州ウィン ダーミア，オークデール ストリート 525，ピー．オー．ボックス 443 (72)発明者 バウアー，ヘルムート アメリカ合衆国32818 フロリダ州オーラ ンド，クイーン エリザベス コート 9138 (72)発明者 パテル，ブヒクフブハイ，エル. アメリカ合衆国32836 フロリダ州オーラ ンド，パジャロ コート 8507 (72)発明者 ロバートソン，ウォード，ディ. アメリカ合衆国32839 フロリダ州オーラ ンド，ロックウッド アベニュ 5757 (72)発明者 ドナヒュー，ジョン，ジェイ. アメリカ合衆国32707 フロリダ州カッセ ルベリイ，クリークス ベンド コート イースト 3642 (72)発明者 コール，ジェフリー，エル. アメリカ合衆国32819 フロリダ州オーラ ンド，パムパス ドライブ 6711 (72)発明者 モントゴメリー，ハーベイ，ジェイ. アメリカ合衆国32708 フロリダ州ウィン ター スプリングス，セネカ ブールバー ド 1739 (72)発明者 シルドワッチター，エリック，エフ. アメリカ合衆国32837 フロリダ州オーラ ンド，イーグル レイク ドライブ 2808 (72)発明者 ブース，ジョン，イー. アメリカ合衆国32837 フロリダ州オーラ ンド，ステッピング ストーン コート 2303

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．関心領域（ＡＯＩ）から赤外（ＩＲ）エネルギーを受けとり、ＡＯＩイメ ージを生成するための前方探索赤外（ＦＬＩＲ）オプティカルサブシステムと、 ＡＯＩの少なくとも１つの対象物を照射するためのレーザエネルギーを生成し 、該少なくとも一つの対象物により反射されたレーザエネルギーを受け取るため のレーザオプテイカルシステムとを備え、 レーザオプティカルシステムとＦＬＩＲオプティカルサブシステムは共通ピッ チベアリングを共有することを特徴とするターゲットおよびイメージシステム。 ２．該レーザオプティカルシステムは、 レーザ送信器と、 該少なくとも一つの対象物により反射された該レーザエネルギーを受け取るレ ーザ受信器とにより構成されることを特徴とする請求項１に記載のターゲットお よびイメージシステム。 ３．レーザ送信器はＮＤ：ＹＡＧレーザ送信器であることを特徴とする請求項 ２に記載のターゲットおよびイメージシステム。 ４．レーザ受信器は、 レーザ領域受信器と、 レーザスポット追跡器とを備えることを特徴とする請求項２に記載のターゲッ トおよびイメージシステム。 ５．レーザ送信器は中間波ＩＲ信号を送信することを特徴とする請求項２に記 載のターゲットおよびイメージシステム。 ６．関心領域（ＡＯＩ）から赤外（ＩＲ）エネルギーを受けとるための前方探 索赤外（ＦＬＩＲ）オプティカルシスムと、 ＦＬＩＲオプティカルシステムからの該ＩＲエネルギーを受け取るように配列 され、ＡＯＩから受けとられたＩＲエネルギーでＩＲイメージを生成するための ＦＬＩＲオブティカル画像器と、 レーザ送信器と、 レーザ受信器および 該レーザ送信器からのレーザエネルギーをＡＯＩに位置する望みのターゲット に向け、ＡＯＩの望みのターゲットから戻るレーザエネルギーを該レーザ受信器 に向けるためのレーザ光学装置とを備え、 ピッチローテーションに個々に係わるあらゆるオプティカルエレメントは、該 ＦＬＲオプティカルシステムと該レーザ光学装置により共通的に共有されるよう に、該ＦＬＩＲオプティカルシステムと該レーザオプティカルシステムは共通の ピッチベアリングを共有することを特徴とするターゲットおよびイメージシステ ム。 ７．該ＦＬＩＲオプティカルシステムと該レーザ光学手段により共有される光 学要素は、 視野ラインのＦＬＩＲエネルギーと、ピッチアングルの摂動に応答して回転軸 の回りの光学イメージを光学的に安定化するためのデロール手段とを備えること を特徴とする請求項６に記載のターゲットおよびイメージシステム。 ８．該ＦＬＩＲオブティカルシステムと該レーザ光学装置により共通的に共有 される光学要素は、ピッチ／ヨーアフォーカルと、 高速ステアリングミラー（ＦＳＭ）とを備えることを特徴とする請求項７に記 載のターゲットおよびイメージシステム。 ９．該デロール手段はデロールプリズムを備えることを特徴とする請求項７に 記載のターゲットおよびイメージシステム。 10．該ＦＬＩＲオブティカルシステムは、 レーザエネルギーとＩＲエネルギーの双方に対する共通の絞りとして役立つ複 数のレンズにより構成されるピッチ／ヨーアフォーカルと、 光学的にピッチ／ヨーアフォーカルに結合され、ＦＬＩＲ狭フィールドビュー （ＮＦＯＶ）とＦＬＩＲ広フィールドビュー（ＷＦＯＶ）の間でスイッチ可能な ＦＬＩＲフィールドビュー（ＦＯＶ）と、 デロールプリズムと、 高速ステアリングミラー（ＦＳＭ）とを備えることを特徴とする請求項６に記 載のターゲットおよびイメージシステム。 11．該ＦＬＩＲ ＦＯＶシステムは、 中間焦点面にリアル・エントランス・ピューピルとリアル・エグジット・ピュ ーピルを保持する光学装置を備えることを特徴とする請求項１０に記載のターゲ ットおよびイメージシステム。 12．該ＦＬＩＲ画像器は該ＦＬＩＲオプティカルシステムおよび該ＦＬＩＲオ プティカル画像器に光学的に結合され、 ＩＲイメージの焦点を結ぶためのＦＬＩＲ焦点装置と、 ＦＬＩＲ画像器／検出器のインタフェースを介して該ＦＬＩＲ画像器に光学的 に結合されるＩＲイメージの電子画像を生成するＦＬＩＲ検出器とを備えること を特徴とする請求項６に記載のターゲットおよびイメージシステム。 13．該ＦＬＩＲ画像器とＦＬＩＲ検出器は、それぞれＦＬＩＲ画像器／検出器 のインタフェースを介して通過するＩＲエネルギーを照準するためのコリメート レンズを備えることを特徴とする請求項１２に記載のターゲットおよびイメージ システム。 14．ステアリング・フォャーカル・プレーン配列と、 冷却装置と、 大気吸収バンド、ノッチフィルタとを備えることを特徴とする請求項１２に記 載のターゲットおよびイメージシステム。 15．該レーザ光学装置は、 ピッチ／ヨーアフォーカルと、 ピッチ／ヨーアフォーカルに光学的に結合されたレーザエネルギーの焦点を結 ぶレーザ焦点光学装置と、 光学的に該レーザ焦点光学装置に結合され、該レーザ受信器にレーザエネルギ ーを向けるための組合せ光学装置と、 デロールプリズムと、 高速ステアリングミラー（ＦＳＭ）および 該デロールプリズムと該ＦＳＭを介して該組合せ光学装置に結合され、および 該レーサ送信器に接続されるものであって、レーザエネルギーを操作しそしてレ ーザエネルギーの偏光を調整する補償器とを備えることを特徴とする請求項６に 記載のターゲットおよびイメージシステム。 16．該レーザ受信器は、 該レーザ領域受信器（ＬＲＲ）と、 レーザスポット追跡器（ＬＳＴ）とを備えることを特徴とする請求項１５に記 載のターゲットおよびイメージシステム。 17．該組合せ光学手段は、 該組み合わせ光学手段においてレーザエネルギーを操作するための手段と、 レーザエネルギーをＬＲＲおよびＬＳＴの一つに向けるためのＬＳＴ／ＬＲＲ スイッチ手段とを備えることを特徴とする請求項１６に記載のターゲットおよび イメージシステム。 18．該組合せ光学手段においてレーザエネルギーを操作するための該手段は、 一組のリスレープリズムを備えることを特徴とする請求項１７に記載のターゲ ットおよびイメージシステム。 19．ＬＲＲ／ＬＳＴスイッチ手段は、 光学ウゥーブプレートを備えることを特徴とする請求項１７に記載のターゲッ トおよびイメージシステム。 20．充分な量のレーザエネルギーがデロールプリズムを介して通過することを 保証するためにレーザエネルギーの偏光を調整するための一組の光学ウェーブブ レートと、 レーザエネルギーを操作するための一組のリスレープリズムとを備えることを 特徴とする請求項１５に記載のターゲットおよびイメージシステム。 21．前記レーザ光学手段は、 ピッチ／ヨーアフォーカルと、 該ピッチ／ヨーアフォーカルに光学的に結合されたレーザエネルギーの焦点を 結ぶレーザ焦点光学装置と、 該レーザエネルギーを該レーザ焦点手段から該レーザ受信器に反射するための 手段と、 該レーザ受信手段に該レーザエネルギーを反射するための手段に光学的に結合 されたデロールプリズムと、 該デロールプリズムに光学的に結合された高速ステアリングミラー（ＦＳＭ） と、 該ＦＳＭおよび該レーザ送信器に接続されたものであって、該レーザエネルギ ーを操作しそしてレーザエネルギーの偏光を調整する補償器とを備えることを特 徴とする請求項６に記載のターゲットおよびイメージシステム。 22．前記レーザ受信器は、レーザ領域受信器（ＬＲＲ）／レーザ領域スポット 追跡器（ＬＳＴ）とを備えることを特徴とする請求項２１に記載のターゲットお よびイメージシステム。 23．ＬＳＴは４重セル受信器であり、該ＬＲＲが該ＬＳＴの中央に位置される ように該ＬＲＲとＬＳＴはシングルユニットに組み合わされることを特徴とする 請求項２２に記載のターゲットおよびイメージシステム。 24．デロールプリズムを介して通過するレーザエネルギー量を制御するために レーザエネルギーの偏光を調整する一組の光学ウェーブプレートと、 レーザエネルギーを操作するための一組のリスレー・ブリズムとを備えること を特徴とする請求項２１に記載のターゲットおよびイメージシステム。 25．所望の関心領域（ＡＯＩ）に向かって赤外（ＩＲ）視野ライン（ＬＯＳ） を操作し、ＡＯＩからのＩＲエネルギーを受けとり、ＩＲエネルギーの焦点を結 び、そしてＡＯＩの光学イメージを生成する前方探索赤外（ＦＬＩＲ）光学装置 と、 レーザ送信器と、 レーザ領域受信器と、 レーザスポット追跡器（ＬＳＴ）と、 送信器レーザエネルギーが少なくともＡＯＩの一部に照射するようにレーザＬ ＯＳを操作するためのレーザエネルギーにを受信し、受信レーザエネルギーをＬ ＲＲおよびＬＳＴに向けるためのレーザ光学装置とを備え、 ここに該ＦＬＩＲ光学手段と該レーザ光学手段は、単一ピッチベアリングを共 有し、 ＩＲエネルギーとレーザエネルギーは共通の絞りを介して通過することを特徴 とするターゲットおよびイメージシステム。 26．ＩＲ ＬＯＳとレーザＬＯＳを調整し、ＩＲ ＬＯＳとレーザの間のダイ ナミックＬＯＳ整列誤差を最小にするＬＯＳ補正手段とを備えることを特徴とす る請求項２５に記載のターゲットおよびイメージシステム。 27．該ＬＯＳは補正手段は、 該ＦＬＩＲ光学装置と該レーザ光学装置により共有された光学要素を備え、該 共有光学要素の各々は個々にピッチ軸回転に従うことを特徴とする請求項２５に 記載のターゲットおよびイメージシステム。 28．該共有された光学手段は、 ピッチ／ヨーアフォーカルと、 ＦＬＩＲ ＬＯＲピッチ角の摂動に応答して、回転軸の回りのＩＲイメージを 光学的に安定化するためのデロールプリズムと、 ＩＲ ＬＯＳとレーザＬＯＳの高振動周波数を減衰する高速ステアリングミラ ー（ＦＳＭ）とを備えることを特徴とする請求項２７に記載のターゲットおよび イメージシステム。 29．該ＬＯＳ補正手段は、 複数のジンバル装置と、 ＦＬＩＲ ＬＯＳピッチ角の摂動に応答して回転軸に関してＩＲイメージを光 学的に安定するためのデロールプリズムと、 ＩＲ ＬＯＳおよびレーザＬＯＳの高周波数振動を減衰する高速ステアリング ミラーと、 高周波数振動と構造的なたわみ力を減衰するための振動分離手段とを備えるこ とを特徴とするクレーム２６に記載のターゲットおよびイメージシステム。 30．振動分離手段は、受動的、光学的分離ベッドであることを特徴とする請求 項２９に記載のターゲットおよびイメージシステム。 31．サーボモータと増幅器を含むサーボシステムの電気的欠陥を分離するため の欠陥分離手段を含み、該欠陥分離手段は、 サーボモータの捲線を介して第１の方向の電流をドライブするための手段と、 サーボモータの捲線を介して第２の方向に電流をドライブするための手段と、 電流をドライブするための該第１と第２の手段に流れる込む電流の量の関数と し、電流をドライブするための該第１と第２の手段から流れ出す電流の関数とし て増幅器とサーボモータの間の欠陥を分離するための手段とを備えることを特徴 とする請求項２５に記載のターゲットおよびイメージシステム。 32．該欠陥分離手段は、 サーボモータの各捲線に対する第１と第２手段とを備えることを特徴とする請 求項３１に記載のターゲットおよびイメージシステム。 33．サーボモータは２相トルクモータであり、増幅器はパルス幅変調増幅器で あることを特徴とする請求項３２に記載のターゲットおよびイメージシステム。 34．サーボモータは３相トルクモータであり、増幅器はパルス幅変調増幅器で あることを特徴とする請求項３２に記載のターゲットおよびイメージシステム。 35．請求項３２記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、サー ボ電動機は単相トルク電動機であり、および増幅器が線形増幅器である、前記タ ーゲット及びイメージング・システム。 36．請求項３１記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 第１装置および第２装置に流入する電流の量の関数としておよび前記第１装置お よび第２装置から流出する電流の関数として増幅器とサーボ電動機との間の欠陥 を分離するための前記装置が 電圧源と前記第１装置との間に接続された第１入力抵抗器と、 電圧源と前記第２装置との間に接続された第２入力抵抗器と、 前記第１装置および前記第２装置とアースとの間に接続された出力抵抗器と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 37．請求項３６記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 欠陥分離装置が サーボ電動機のそれぞれの巻線に対する第１装置および第２装置、 をさらに有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 38．請求項３１記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、 サーボ電動機の巻線の第１方向に電流を駆動する前記第１装置が 巻線の第１端部に接続された第１線形増幅器と、 前記第１線形増幅器とアースとの間に接続された第１リターン電流検知抵抗器 と、 巻線の第２端部に接続された第２線形増幅器と、 前記第２線形増幅器とアースとの間に接続された第２リターン電流検知抵抗器 と、 巻線と並列に接続された分路抵抗器と、 電源電流検知抵抗器を通して第１線形増幅器および第２線形増幅器の入力に接 続された電圧源と、 第１線形増幅器が第２線形増幅器に関して差動電圧出力を生ずるように、第１ 線形増幅器および第２線形増幅器にバイアス作用を行う制御回路装置と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 39．請求項３１記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、 サーボ電動機の巻線の第２方向に電流を駆動する前記第２装置が 巻線の第１端部に接続された第１線形増幅器と、 前記第１線形増幅器とアースとの間の第１リターン電流検知抵抗器と、 巻線の第２端部に接続された第２線形増幅器と、 前記第２線形増幅器とアースとの間の第２リターン電流検知抵抗器と、 電源電流検知抵抗器を通して第１線形増幅器および第２線形増幅器の入力に接 続された電圧源と、 第２線形増幅器が第１線形増幅器よりも大きな電圧出力を生ずるように、第１ 線形増幅器および第２線形増幅器にバイアス作用を行う制御回路装置と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 40．請求項３１記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、 前記第１装置および第２装置に流入する電流の量の関数としておよび前記第１ 装置および第２装置から流出する電流の関数として増幅器とサーボ電動機との間 の欠陥を分離するための前記装置が 電源電流検知抵抗器を流れる電流の量に比例する電圧を決定するための電源電 流検知装置と、 第１リターン電流抵抗器および第２リターン電流抵抗器を流れる電流の量に比 例する電圧を決定するためのリターン電流検知装置と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 41．請求項３８記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 電源電流検知抵抗器が 電流検知増幅器、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 42．請求項３８記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 リターン電流検知装置が電流検知増幅器、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 43．請求項２５記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、ボア サイト・サブシステムをさらに有し、前記ボアサイト・サブシステムが レチクルパターンを通してＩＲエネルギを焦平面アレイの上にＩＲエネルギを 投射する装置と、 ＩＲ ＬＯＳをレチクルパターンの中の複数個のＩＲ開口部と整合させる装置 と、 レチクルパターンの中のレーザ開口部を通してボアサイト・サブシステムの中 に透過するレーザ・エネルギを受け取る装置であって、レーザ開口部が中央に配 置された開口部に向って半径方向内側に突き出た横方向端部を有する、レーザ・ エネルギを受け取る前記装置と、 レーザＬＯＳを中央に配置された開口部に向けて横方向端部に沿って移動させ る装置と、 多数個の格子位置に従ってレーザＬＯＳを移動させる装置と、 レーザ・エネルギを受け取る前記装置によるピーク・レーザ・エネルギ検出に 対応する格子位置に従ってレーザＬＯＳを整合する装置と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 44．請求項２５記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、光学 像をディジタル像に変換するためのアナログ・ディジタル変換器を備えた信号処 理サブシステムをさらに有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 45．請求項４４記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 信号処理サブシステムが２次元鮮鋭化フィルタを有し、前記２次元鮮鋭化フィル タが ディジタル像から低周波数ディジタル像を抽出する装置と、 ディジタル像から高周波数ディジタル像を抽出する装置と、 調整された低周波数ディジタル像と調整された高周波数ディジタル像とを生ず るために、低周波数ディジタル像と高周波数ディジタル像との間の相対的利得を 調整する装置と、 調整された低周波数ディジタル像と調整された高周波数ディジタル像とを結合 する装置と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 46．請求項４５記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 ２次元鮮鋭化フィルタが ディジタル像に対するコントラスト値を測定する装置であって、相対的利得が 前記コントラスト値の関数として調整される、コントラスト値を測定する前記装 置と、 をさらに有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 47．請求項４６記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、コン トラスト値を測定する前記装置が ディジタル像の中の隣接する画素に対応するディジタル値の間の差を決定する 装置と、 前記差値を加算する装置と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 48．請求項４５記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、低周 波数ディジタル像を抽出する前記装置が 隣接する画素に対する複数個の画素値を有するディジタル像の中のおのおのの 画素値を平均する装置、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 49．請求項４４記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 アナログ・ディジタル変換装置がアナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）の番号 「ｎ」を有し，および前記信号処理サブシステムがＡＤＣオフセット・パターン 除去装置を有するとして、 「ｎ」個のヒストグラムを発生する装置であって、前記ｎ個のヒストグラムの おのおのが前記「ｎ」個のＡＤＣの対応する１つにより生ずる画素値のダイナミ ック・レンジを反映する、「ｎ」個のヒストグラムを発生する前記装置と、 前記「ｎ」個のＡＤＣの対応する１つに付随するおのおのの画素に対する画素 オフセット係数を対応するヒストグラムのダイナミック・レンジの関数として調 整する装置と、 前記「ｎ」個のＡＤＣの対応する１つに付随するおのおのの画素の値を対応す る調整された画素オフセット係数の関数として調整することにより、ＡＤＣオフ セット・パターンの差を除去する装置と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 50．請求項４４記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 信号処理サビシステムがサブ画素ディザ装置を有し、前記サブピクセルディザ装 置が 画素寸法の一部分に等しい量だけＩＲ像の一部分を水平方向に移動する装置と 、 ＩＲ像の前記部分とＩＲ像の水平方向に移動された部分とを集積することによ り、第１ビデオ・フィールドを発生する装置と、 ＩＲ像の必要な部分を画素寸法の同じ部分だけ垂直方向に移動する装置と、 ＩＲ像の垂直方向に移動された部分を画素寸法の同じ部分だけ水平方向に移動 する装置と、 ＩＲ像の垂直方向に移動された部分をＩＲ像の垂直方向および水平方向に移動 された部分とを集積することにより、第２ビデオ・フィールドを発生する装置と 、 第１像フィールドと第２像フィールドとを電気的にインタリーブする装置と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 51．請求項５０記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、ＩＲ 像の必要な部分を水平方向および垂直方向に移動させる前記装置が高速ステアリ ング・ミラーを有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 52．請求項４４記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 信号処理サブシステムがＩＲ像を集束する装置を有し、前記集束装置が 光集束素子を複数回調整する装置と、 ＩＲ検出器素子のアレイと、 光集束素子のそれぞれの調整の後、高い周波数のテスト・パターンでＩＲ検出 器素子のアレイを照射する光学装置であって、前記テスト・パターンとＩＲ検出 器素子の前記アレイとの間にランダムな位相関係が存在し、および前記アナログ ・ディジタル変換器が前記検出器素子のおのおのに付随するアナログ値を対応す るディジタル・ワードに変換する、前記光学装置と、 光集束素子のそれぞれの調整の後、ディジタル・ワードに基づいてピーク・コ ントラストの測度を発生する装置と、 光集束素子の結像のために前記装置を制御する制御信号を発生する制御装置で あって、前記制御装置がピーク・コントラスト測度を発生するために前記装置に 応答する、前記制御装置と、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 53．請求項５２記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、照射 を行う前記装置が交替する暗正方形部と明正方形部のアレイを備えたチェッカボ ード・パターンである高い周波数のテスト・パターンを有するＩＲ検出器素子を 照射する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 54．請求項５２記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、ピー ク・コントラスト測度を発生する前記装置が コントラスト測度を接続する最良適合多項式曲線を発生する装置、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 55．請求項２５記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、 ハウジング組立体と、 前記ハウジング組立体に付随する窓であって、前記窓をＩＲエネルギおよびレ ーザ・エネルギが透過する、前記窓と、 をさらに有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 56．請求項５５記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 窓が角度的に相互にオフセットしている複数個の窓パネルを有する、前記ターゲ ット及びイメージング・システム。 57．請求項５６記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 窓パネルのおのおのが 電磁波干渉コーティング、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 58．請求項５６記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 窓パネルのおのおのが 雨腐食保護コーティング、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 59．請求項５６記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 窓パネルのおのおのが 耐久性反射防止（ＤＡＲ）コーティング、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 60．請求項５６記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 窓パネルのおのおのが 内部反射防止コーティング、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 61．請求項５５記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 窓が 電磁波妨害（ＥＭＩ）格子、 を有する、前記ターゲット及びイメージング・システム。 62．請求項６１記載のターゲット及びイメージング・システムにおいて、前記 ＥＭＩ格子が 円形格子素子のアレイを有し、および軸上の電磁波が格子を透過することがで きおよび軸外の電磁波が半径方向に分散するように前記円形素子が行および列に 整列している、 前記ターゲット及びイメージング・システム。 63．サーボ電動機を有するサーボ・システムの中の電気的欠陥を分離する方法 であって、 （ａ）第１電流作動信号を発生する段階と、 （ｂ）サーボ電動機の軸位置に無関係に第１電流作動信号に応答してサーボ電 動機の巻線の第１方向に電流を流すために第１電流制御装置を作動する段階と、 （ｃ）第２電流作動信号を発生する段階と、 （ｄ）サーボ電動機の軸位置に無関係に第２電流作動信号に応答してサーボ電 動機の巻線の第２方向に電流を流すために第２電流制御装置を作動する段階と、 （ｅ）第１電流制御装置および第２電流制御装置に流入および流出する電流の 量の関数として欠陥が存在するかどうかを決定する段階と、 を有する、前記方法。 64．請求項６３記載の方法において、サーボ電動機が２相電動機であり、およ び第１電流制御装置と第２電流制御装置がパルス幅変調増幅器である、前記方法 。 65．請求項６３記載の方法において、サーボ電動機が３相電動機であり、およ び第１電流制御装置と第２電流制御装置がパルス幅変調増幅器である、前記方法 。 66．第６３項記載の方法であって、前記サーボモーターが単相モーターであり 、更に前記第１および第２の電流制御手段が線形増幅器である方法。 67．第６３項記載の方法であって、工程（ｅ）において、モーター巻線の短絡 、モーター巻線の地絡、モーター巻線の開路、増幅器の短絡、あるいは増幅器の 開路のいずれかが存在することが決定される方法。 68．サーボモーターおよび増幅器を含むサーボシステムにおいて、電気的故障 を分離する方法であって、前記方法が、 （ａ）第１の電流命令を発すること、 （ｂ）サーボモーターシャフトの位置に関わらず、前記第１の電流命令に応答 して、モーター巻線を通って第１の方向へ電流を流すための電流制御手段を駆動 すること、 （ｃ）前記第１の電流制御手段中へ流れ込む電流の大きさが予め定められたし きい値よりも大きいことを決定すること、 （ｄ）前記第１の電流制御手段から流れ出す電流の大きさが零であることを決 定すること、 （ｅ）第２の電流命令を発すること、 （ｆ）サーボモーターシャフトの位置に関わらず、前記第２の電流命令に応答 して、モーター巻線を通って第２の方向へ電流を流すための第２の電流制御手段 を駆動すること、 （ｇ）前記第２の電流制御手段中へ流れ込む電流の大きさが予め定められたし きい値よりも大きいことを決定すること、 （ｈ）前記第２の電流制御手段から流れ出す電流の大きさが零であることを決 定すること、 （ｉ）前記増幅器中で電気的故障が発生したかどうか、あるいはモーター巻線 中で電気的故障が発生したかどうかを、前記第１および第２の電流制御手段中へ 流れ込む、およびそれらから流れ出す電流の大きさの関数として決定すること、 の工程を含む方法。 69．第６８項記載の方法であって、電気的故障が発生したかどうかを決定する 前記工程が、 もしも、 第１の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きく、かつ 第２の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きければ、 前記故障がモーター巻線の短絡故障であると決定すること、 を含んでいる方法。 70．第６８項記載の方法であって、電気的故障が発生したかどうかを決定する 前記工程が、 もしも、 第１の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きく、かつ 第２の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが零であれば、 前記故障がモーター巻線の地絡故障であると決定すること、 を含んでいる方法。 71．第６８項記載の方法であって、電気的故障が発生したかどうかを決定する 前記工程が、 もしも、 第１の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きいか、あるいは 第２の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きいか、であって、 しかし、両者ともには前記予め定められたしきい値より大きいということがな ければ、 前記故障が増幅器の短絡故障であると決定する工程、 を含んでいる方法。 72．第６８項記載の方法であって、電気的故障が発生したかどうかを決定する 前記工程が、 もしも、 第１の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きくなく、かつ 第２の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きくなく、かつ 第１の電流を流す前記手段および第２の電流を流す手段から流れ出す電流の大 きさが零であれば、 前記故障がモーター巻線の開路故障であると決定する工程、 を含んでいる方法。 73．第６８項記載の方法であって、電気的故障が発生したかどうかを決定する 前記工程が、 もしも、 第１の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きくなく、かつ 第２の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きくなく、かつ 第１の電流を流す前記手段あるいは第２の電流を流す前記手段のいずれかから の流出電流の大きさが零でないものの、両方ともにそうなることがなければ、 前記故障が増幅器の開路故障であると決定する工程、 を含んでいる方法。 74．第６８項記載の方法であって、電気的故障が発生したかどうかを決定する 前記工程が、 もしも、 第１の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きくなく、かつ 第２の電流を流す前記手段中へ流れ込む電流の大きさが前記予め定められたし きい値よりも大きくなく、かつ 第１の電流を流す前記手段から流れ出す電流の大きさと、第２の電流を流す前 記手段から流れ出す電流の大きさの両者が零でなければ、 故障状態ではないと決定する工程、 を含んでいる方法。 75．サーボモーターおよび増幅器を含むサーボシステムにおいて、電気的故障 を分離する方法であって、前記方法が、 （ａ）一対の駆動トランジスタは上側駆動トランジスタおよび下側駆動トラン ジスタを含んでいるものであって、多相モーター中の巻線を通る第１の方向への 電流を制御するための前記一対の駆動トランジスタのための駆動信号を生成する こと （ｂ）前記上側駆動トランジスタを通って流れる電流の大きさが予め定められ たしきい値よりも大きいかどうかを決定すること、 （ｃ）前記下側駆動トランジスタを通って流れる電流の大きさが零であるかど うかを決定すること、 （ｄ）第２の対の駆動トランジスタは第２の上側駆動トランジスタおよび第２ の下側駆動トランジスタを含んでいるものであって、前記多相モーター中の巻線 を通る第２の方向への電流を制御するための前記第２の対の駆動トランジスタの ための駆動信号を生成すること （ｅ）前記第２の上側駆動トランジスタを通って流れる電流の大きさが予め定 められたしきい値よりも大きいかどうかを決定すること、 （ｆ）前記第２の下側駆動トランジスタを通って流れる電流の大きさが零であ るかどうかを決定すること、および （ｈ）電気的故障状態を、各駆動トランジスタ対に関して、上側駆動トランジ スタおよび下側駆動トランジスタを通って流れる電流の大きさの関数として決定 すること、 の工程を含む方法。 76．第７５項記載の電気的故障を分離する方法であって、工程（ｈ）において 、増幅器の短絡、モーター巻線の短絡、モーター巻線の地絡、増幅器の開路、あ るいはモーター巻線の開路のいずれかが存在するか否かが決定される方法。 77．サーボモーターおよび線形増幅器を含むサーボシステムにおいて、故障が 電気的故障であることを決定する方法であって、前記方法が、 （ａ）第１の線形増幅器および第２の線形増幅器が単一のモーター巻線の対向 する両端につながれているものであって、前記第１および第２の線形増幅器へ供 給される電源電流の大きさを決定すること、 （ｂ）前記第１の線形増幅器が前記第２の線形増幅器よりも大きい電圧を発生 するような第１の電圧命令を発すること、 （ｃ）前記第２の線形増幅器から流れ出す電流の大きさを決定すること、 （ｄ）前記第２の線形増幅器が前記第１の線形増幅器よりも大きい電圧を発生 するような第２の電圧命令を発すること、 （ｅ）前記第１の線形増幅器から流れ出す電流の大きさを決定すること、およ び （ｆ）前記電気的故障を、前記第１の線形増幅器から流れ出す電流の大きさ、 前記第２の線形増幅器から流れ出す電流の大きさ、および電源電流の大きさの関 数として分離すること、 の工程を含む方法。 78．第７７項記載の電気的故障を分離する方法であって、工程（ｆ）において 、モーター巻線の開路、モーター巻線の線間短絡、モーター巻線の地絡、線形増 幅器トランジスタの開路、線形増幅器トランジスタの短絡、あるいは線形増幅器 出力ボンディングワイヤの開路のいずれかが存在するか否かが決定される方法。 79．第７７項記載の電気的故障を分離する方法であって、前記電気的故障を分 離する工程が、 もしも、 前記第１の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが分路電流に等しく、 前記第２の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが前記分路電流に等しく、か つ 電源電流の大きさが前記分路電流に等しければ、 前記故障がモーター巻線の開路故障であると決定すること、 の工程を含んでいる方法。 80．第７７項記載の故障を電気的故障として分離する方法であって、前記電気 的故障を分離する前記工程が、 もしも、 前記第１の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが予想される電流の大きさに 等しく、かつ 前記第２の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが前記予想される電流の大き さに等しく、かつモーターシャフトの誤動作または無動作が発生する場合に、 前記故障がモーター巻線の線間短絡であると決定すること、 の工程を含んでいる方法。 81．第７７項記載の電気的故障を分離する方法であって、前記電気的故障を分 離する前記工程が、 もしも、 前記第１の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが零に等しく、かつ 前記第２の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが零に等しく、かつ 電源電流の大きさが零に等しくなければ、 前記故障がモーター巻線の地絡故障であると決定すること、 の工程を含んでいる方法。 82．第７７項記載の電気的故障を分離する方法であって、前記電気的故障を分 離する前記工程が、 もしも、 前記第１の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが予想される電流の大きさに 等しく、かつ前記第２の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが零に等しいか、 あるいは 前記第１の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが零に等しく、かつ前記第２ の線形増幅器から流れ出す電流の大きさが前記予想される電流の大きさに等しけ れば、 前記故障が線形増幅器トランジスタの開路であると決定すること、 の工程を含んでいる方法。 83．前記電気的故障を分離するステップは、 前記第１の線形増幅器から流出する電流量が期待電流量に等しい、かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量が最大許容電流量より大きい、又は 前記第１の線形増幅器から流出する電流量が期待電流量より大きい、かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量が最大許容電流量に等しいときは、 前記故障は線形増幅器短絡の回路故障であると判断するステップ を備えている請求項７７記載による電気的故障を分離する方法。 84．前記電気的故障を分離するステップは、 前記第１の線形増幅器から流出する電流量がゼロに等しい、かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量がゼロに等しい、かつ 前記ソース電流の量がゼロに等しいときは、 前記故障は増幅器出力ボンディング・ワイヤ開放の回路故障であると判断する ステップ を備えている請求項７７記載による電気的故障を分離する方法。 85．サーボ・モータを備えているサーボ・システムにおける電気的故障を分離 する装置において、 第１の電流作動信号を発生する第１の制御手段と、 前記第１の電流作動信号に応答して、前記サーボ・モータにおける巻線を介し て第１の方向に電流を駆動する手段と、 第２の電流作動信号を発生する第２の制御手段と、 前記第２の電流作動信号を発生する手段に応答して、前記サーボ・モータにお ける前記巻線を介して第２の方向に電流を駆動する手段と、 前記第１の電流を駆動する前記手段及び前記第２の電流を駆動する前記手段に 流入する電気量、及びから流出する電流量の関数として、故障が存在するかどう かを判断する手段と を備えている装置。 86．前記サーボ・モータは２相モータであり、かつ前記第１の電流を駆動する 手段及び前記第２の電流を駆動する手段は、複数のパルス幅変調増幅器である請 求項８５記載による装置。 87．前記サーボ・モータは３相モータであり、かつ前記第１の電流を駆動する 手段及び前記第２の電流を駆動する手段は、パルス幅変調された増幅器である請 求項８５記載による装置。 88．前記サーボ・モータは単相モータであり、かつ前記第１の電流を駆動する 手段及び前記第２の電流を駆動する手段は、線形増幅器である請求項８５記載に よる装置。 89．前記故障は、モータ巻線短絡回路、モータ巻線開放回路、又は増幅器開放 回路を含む請求項８５記載による装置。 90．サーボ・モータ及び増幅器を備えているサーボ・システムにおける電気的 故障を分離する装置において、 第１の電流指令を発生する手段と、 モータ巻線を介して第１の方向に電流を導く手段であって、第１の電流を導く 前記手段が第１の電流指令に応答する前記手段と、 前記第１の電流を導く前記手段から流入する電流量が予め定めたしきい値より 大きいかどうか判断する手段と、 前記第１の電流を導く前記手段から流出する電流量がゼロであるかどうかを判 断する手段と、 第２の電流指令を発生する手段と、 前記モータ巻線を介して第２の方向に電流を導く手段であって、前記第２の電 流を導く前記手段が前記第２の電流指令に応答する前記手段と、 前記第２の電流を導く前記手段に流入する電流量が前記予め定めたしきい値よ り大きいかどうか判断する手段と、 前記第２の電流を導く前記手段から流出する前記電流量がゼロであるかどうか を判断する手段と、 電気的故障が前記増幅器に発生したかどうか、又は電気的故障が前記第１の電 流を導く前記手段及び前記第２の電流を導く前記手段へ流入する及び流出する電 流量の関数として、前記モータ巻線に発生したかどうかを判断する手段と を備えている装置。 91．電気的故障が発生したかどうかを判断する前記手段は、 前記第１の電流を導く前記手段に流れる前記電流量が前記予め定めたしきい値 より大きく、かつ 前記第２の電流を導く前記手段に流れる前記電流量が前記予め定めたしきい値 より大きいときは、 前記故障はモータ巻線短絡の回路故障であると判断する論理手段 を備えている請求項９０記載による電気的故障を分離する装置。 92．電気的故障が発生したかどうかを判断する前記手段は、 前記第１の電流を導く前記手段に流入する前記電流量が前記予め定めたしきい 値より大きい、又は 前記第２の電流を導く前記手段に流入する前記電流量が前記予め定めたしきい 値より大きいときは、 両者とも前記予め定めたしきい値より大きくないときを除き、 前記故障は増幅器短絡の回路故障であると判断する論理手段 を備えている請求項９０記載による電気的故障を分離する装置。 93．電気的故障が発生したかどうかを判断する前記手段は、 前記第１の電流を導く前記手段に流入する前記電流量が前記予め定めたしきい 値より大きくない、かつ 前記第２の電流を導く前記手段に流入する前記電流量が前記予め定めたしきい 値より大きくない、かつ 前記第１の電流を導く前記手段、及び前記第２の電流を導く前記手段から流出 する前記電流量がゼロであるときは、 前記故障はモータ巻線短絡の回路故障であると判断する論理手段 を備えている請求項９０記載による電気的故障を分離する装置。 94．電気的故障が発生したかどうかを判断する前記手段は、 前記第１の電流を導く前記手段に流入する前記電流量が前記予め定めたしきい 値より大きくない、かつ 前記第２の電流を導く前記手段に流入する前記電流量が前記予め定めたしきい 値より大きくない、かつ 前記第１の電流を導く前記手段、又は前記第２の電流を導く前記手段から流出 する前記電流量がゼロでないときは、両者がゼロでないときを除き、 前記故障はモータ巻線短絡の回路故障であると判断する論理手段 を備えている請求項９０記載による電気的故障を分離する装置。 95．電気的故障が発生したかどうかを判断する前記手段は、 前記第１の電流を導く前記手段に流入する前記電流量が前記予め定めたしきい 値より大きくない、かつ 前記第２の電流を導く前記手段に流入する前記電流量が前記予め定めたしきい 値より大きくない、かつ 前記第１の電流を導く前記手段から流出する前記電流量、及び前記第２の電流 を導く前記手段から流出する前記電流量が共にゼロでないときは、 故障条件は存在しないと判断する論理手段 を備えている請求項９０記載による電気的故障を分離する装置。 96．サーボ・モータ及び増幅器を備えているサーボ・システムにおける電気的 故障を分離する装置において、 モータ巻線を介して正方向に流れる電流を制御する一対の駆動トランジスタ用 の作動信号を発生する制御論理手段であって、前記一対の駆動トランジスタが上 側駆動トランジスタ及び下側駆動トランジスタを備えている前記制御論理手段と 、 前記上側駆動トランジスタに流入する電流量が予め定めたしきい値より大きい かどうかを判断する手段と、 前記下側駆動トランジスタに流入する電流量がゼロであるかどうかを判断する 手段と、 前記モータ巻線を介して負方向に流れる電流を制御する第２対の駆動トランジ スタ用の作動信号を発生する制御論理手段であって、前記第２対の駆動トランジ スタが第２の上側駆動トランジスタ及び第２の下側駆動トランジスタを備えてい る前記制御論理手段と、 前記第２の上側駆動トランジスタに流入する電流量が予め定めたしきい値より 大きいかどうかを判断する手段と、 前記第２の下側駆動トランジスタに流入する電流量がゼロであるかどうかを判 断する手段と、 各駆動トランジスタ対のために、前記上側駆動トランジスタ及び下側駆動トラ ンジスタに流入する電流量の関数として、電気的故障条件を判断する手段と 備えている装置。 97．前記電気的故障は、増幅器短絡回路、モータ巻線短絡回路、モータ巻線接 地短絡回路、増幅器開放回路、又はモータ巻線開放回路を含む請求項９６記載に よる電気的故障を分離する装置。 98．サーボ・モータ及び線形増幅器を備えているサーボ系における電気的故障 を分離する装置において、 第１の線形増幅器及び第２の線形増幅器に印加された供給電流量を判断する供 給電流検知手段であって、前記第１の線形増幅器及び第２の線形増幅器がモータ 巻線の反対端に接続されている前記供給電流検知手段と、 前記第１の線形増幅器が前記第２の線形増幅器より多くの電圧を発生するよう に、第１の電圧指令を発生する制御手段と、 前記第２の線形増幅器から流出する電流量を判断する電流検知手段と、 前記第２の線形増幅器が前記第１の増幅器より多くの電圧を発生するように、 第２の電圧指令を発生する制御手段と、 前記第１の線形増幅器から流出する電流量を判断する電流検知手段と、 前記第１の線形増幅器から流出する前記電流量、前記第２の線形増幅器から流 出する前記電流量、及び前記供給電流量の関数として、試験負荷及び試験負荷リ レーを除く電気的故障を判断する論理手段と を備えている電気的故障を分離する装置。 99．前記電気的故障は、モータ巻線開放回路、モータ巻線線間短絡回路、モー タ巻線線接地間短絡回路、線形増幅器トランジスタ開放回路、線形増幅器トラン ジスタ短絡回路、又は線形増幅器出力ボンディング・ワイヤ開放回路を含む請求 項９８記載による電気的故障を分離する装置。 100．前記電気的故障を分離する論理装置は、 前記第１の線形増幅器から流出する電流量が分路電流に等しい、 前記第２の線形増幅器から流出する電流量が前記分路電流に等しい、かつ 前記ソース電流量が前記分路電流に等しいときは、 前記故障はモータ巻線短絡の回路故障であると判断する論理手段 を備えている請求項９８記載による電気的故障を分離する装置。 101．前記電気的故障を分離する論理装置は、 前記第１の線形増幅器から流出する電流量が期待電流量に等しい、かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量が前記期待電流量に等しい、かつ前 記モータのシャフトの作動不良又は不作動がないときは、 前記故障はモータ巻線線間短絡の回路故障であると判断する論理手段 を備えている請求項９８記載による電気的故障を分離する装置。 102．前記電気的故障を分離する前記論理手段は、 前記第１の線形増幅器から流出する電流量がゼロに等しい、かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量がゼロに等しい、かつ 前記ソース電流量がゼロに等しくないときは、 前記故障はモータ巻線線接地間短絡の回路故障であると判断する論理手段 を備えている請求項９８記載による電気的故障を分離する装置。 103．前記電気的故障を分離する前記論理手段は、 前記第１の線形増幅器から流出する電流量が期待電流量に等しい、かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量がゼロに等しい、又は 前記第１の線形増幅器から流出する電流量がゼロに等しい、かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量が期待電流量に等しいときは、 前記故障は線形増幅器のトランジスタ開放の回路故障であると判断する論理手 段 を備えている請求項９８記載による電気的故障を分離する装置。 104．前記電気的故障を分離する前記論理手段は、 前記第１の線形増幅器から流出する電流量が期待電流量に等しい、かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量が最大許容電流より大きい、又は 前記第１の線形増幅器から流出する電流量が前記最大許容電流量より大きい、 かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量が前記期待電流量に等しいときは、 前記故障は線形増幅器短絡の回路故障であると判断する論理手段 を備えている請求項９８記載による電気的故障を分離する装置。 105．前記電気的故障を分離する前記論理手段は、 前記第１の線形増幅器から流出する電流量がゼロに等しい、かつ 前記第２の線形増幅器から流出する電流量がゼロに等しい、かつ 前記ソース電流量がゼロに等しいときは、 前記故障は増幅器出力ボンディング・ワイヤ開放の回路故障であると判断する 論理手段 を備えている請求項９８記載による電気的故障を分離する装置。 106．アナログ・イメージ・データ値アレーを画素値アレーを備えているディ ジタル・イメージに変換するステップと、 ２次元（２Ｄ）シャープネス・フィルタにより前記ディジタル・イメージ・デ ータのコントラストを鮮鋭化させるステップと を備えている方法。 107．前記ディジタル・イメージ・データのコントラストを鮮鋭化させるステ ップは、 前記ディジタル・イメージから低い周波数のディジタル・イメージを抽出する ステップと、 前記ディジタル・イメージから高い周波数のディジタル・イメージを抽出する ステップと、 低い周波数のディジタル・イメージ・ゲイン対高い周波数のディジタル・イメ ージ・ゲイン比を調整するステップと、 低い周波数のディジタル・イメージと高い周波数のディジタル・イメージとを 組合わせるステップと を備えている請求項１０６記載による方法。 108．前記ディジタル・イメージ・データのコントラストを鮮鋭化させるステ ップは、更に、 前記ディジタル・イメージに関するコントラスト値を測定するステップであっ て、前記低い周波数のディジタル・イメージ・ゲイン対高い周波数のディジタル ・イメージ・ゲイン比は、前記コントラスト値の関数として調整される前記ステ ップ を備えている請求項１０７記載による方法。 109．前記コントラスト値を測定するステップは、 隣接する複数の画素値に関する差分値を発生するステップと、 前記差分値を加算するステップと を備えている請求項１０８記載による方法。 110．前記低い周波数のディジタル・イメージを抽出するステップは、 前記ディジタル・イメージにおける各画素値を各近傍画素値と共に平均化する ステップ を備えている請求項１１０記載による方法。 111．画素値アレーを備えている入力ディジタル・イメージのコントラストを 鮮鋭化する方法において、 前記入力ディジタル・イメージから低い周波数のディジタル・イメージを抽出 するステップであって、前記低い周波数のディジタル・イメージは画素値アレー を備えている前記ステップと、 前記入力ディジタル・イメージから高い周波数のディジタル・イメージを抽出 するステップであって、前記高い周波数のディジタル・イメージは画素値アレー を備えている前記ステップと、 前記入力ディジタル・イメージの各行に沿って隣接画素間の差分値を判断する ステップと、 前記差分値を加算することにより前記入力ディジタル・イメージに関するコン トラスト測定を判断するステップと、 前記コントラスト測定の関数として前記低い周波数のディジタル・イメージ・ ゲイン対高い周波数のディジタル・イメージ・ゲイン比を調整するステップと、 前記低い周波数のディジタル・イメージにおける各画素値を前記高い周波数の ディジタル・イメージにおいて対応する画素値と組合わせるステップと を備えている方法。 112．前記低い周波数のディジタル・イメージを抽出するステップは、 前記入力ディジタル・イメージにおける各画素値を各画素値に基づくロー・パ ス値及び複数の近傍画素値により置換するステップ を備えている請求項１１１記載による方法。 113．前記高い周波数のディジタル・イメージを抽出するステップは、 前記入力ディジタル・イメージにおける各画素値と前記低い周波数のディジタ ル・イメージにおいて対応する画素値との間の差分値を発生するステップ を備えている請求項１１１記載による方法。 114．前記低い周波数のディジタル・イメージを前記高い周波数のディジタル ・イメージと組合わせるステップは、 前記低い周波数のディジタル・イメージにおける各画素値を前記高い周波数の ディジタル・イメージにおいて対応する画素値と組合わせるステップ を備えている請求項１１１記載による方法。 115．多数“ｎ”のアナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）を備え、前記ｎ” ＡＤＣのそれぞれが第ｎ行又は第ｎ列毎のアナログ・イメージ・データをディジ タル・イメージ・データに変換する画像システムにあって、ディジタル・イメー ジからＡＤＣオフセット・パターン差分を除去する方法において、 “ｎ”ヒストグラムを発生するステップであって、前記“ｎ”ヒストグラムの それぞれが前記“ｎ”ＡＤＳのうちの対応する一つにより発生される画素値のダ イナミック・レンジを反映している前記ステップと、 前記対応するヒストグラムのダイナミック・レンジの関数として、前記“ｎ” ＡＤＳのうちの対応する一つに関連された各画素に関する画素オフセット係数を 調整するステップと、 前記対応して調整された画素オフセット係数の関数として、前記“ｎ”ＡＤＳ のうちの一つに関連された各画素値を調整することにより、ＡＤＣオフセット・ パターン差分を除去するステップと を備えている方法。 116．前記画素オフセット係数を調整するステップは、 対応するヒストグラムに関する平均画素値（Ｈｎ）を判断するステップと、 “ｎ”数の各ヒストグラムにおける前記画素値に基づいて平均画素値（Ｈ）を 判断するステップと、 前記対応するヒストグラムに関する前記平均画素値（Ｈｎ）と、前記“ｎ”の 各ヒストグラムにおける前記画素値に基づく前記平均画素値（Ｈ）との間の差分 の関数として、画素オフセット係数を調整するステップと を備えている請求項１１５記載による方法。 117．画素値アレーを備えているディジタル・イメージの一部を強調する方法 において、 前記ディジタル・イメージの所望部分を抽出するステップと、 画素幅の比に等しい量により前記ディジタル・イメージの所望部分を水平方向 にシフトさせるステップと、 前記ディジタル・イメージを水平方向にシフトさせた部分と共に前記ディジタ ル・イメージの所望部分を積分して第１のイメージ・フィールドを発生させるス テップと、 前記ディジタル・イメージの所望部分を一画素高の一フラクションだけ垂直方 向にシフトさせるステップと、 前記垂直方向にシフトさせた前記ディジタル・イメージの部分を一画素幅の同 一フラクションだけ水平方向にシフトさせるステップと、 前記垂直方向及び前記水平方向にシフトさせた前記ディジタル・イメージの部 分と共に前記垂直方向にシフトさせた前記ディジタル・イメージの部分を積分し て第２のイメージ・フィールドを発生させるステップと、 前記第１のイメージ・フィールド及び前記第２のイメージ・フィールドをイン ターリーブさせるステップと を備えている方法。 118．焦点目標、集光要素及び検出器要素アレーを備えている集光系における イメージに焦点合わせをする方法において、 前記集光要素を複数回数調整するステップと、 高い周波数のテスト・パターンと前記検出器要素アレーとの間にランダムな位 相関係が存在するように前記集光要素を調整した後に、前記検出器要素アレーを 前記テスト・パターンにより照射するステップと、 各検出器要素に関連した値を対応したディジタル・ワードに変換するステップ と、 前記複数のディジタル・ワードに基づいて前記集光要素を調整した後にコント ラスト測度を発生するステップと、 ピーク・コントラスト測度の関数として、集光要素制御信号を発生して前記集 光要素の調整を制御するステップと を備えている方法。 119．前記高い周波数のテスト・パターンは、交互的な明るい正方形アレー及 び暗い正方形アレーを備えているチェッカボード・パターンである請求項１１８ 記載による方法。 120．前記コントラスト測度を発生するステップは、 前記対応する複数のディジタル・ワードの中から最大強度値を測定するステッ プと、 前記対応する複数のディジタル・ワードの中から最小強度値を測定するステッ プと、 前記最大強度値と前記最小強度値との間の差分の関数として、前記コントラス ト測度を判断するステップと を備えている請求項１１８による方法。 121．イメージを処理する装置において、 アナログ・イメージ・データ値アレーをディジタルイメージ・アレーに変換す るアナログ・ディジタル変換器と、 前記ディジタル・イメージ・データのコントラストを鮮鋭化する２次元シャー プネス・フィルタ手段と を備えている装置。 122．前記シャープネス・フィルタ手段は、 前記ディジタル・イメージから低い周波数のディジタル・イメージを抽出する 手段と、 前記ディジタル・イメージから高い周波数のディジタル・イメージを抽出する 手段と、 低い周波数のディジタル・イメージ・ゲイン対高い周波数のディジタル・イメ ージ・ゲイン比を調整する手段と、 前記低い周波数のディジタル・イメージと高い周波数のディジタル・イメージ とを組合わせる手段と を備えている請求項１２１記載による装置。 123．前記２Ｄシャープネス・フィルタ手段は、更に、 前記ディジタル・イメージに関するコントラスト値を測定する手段であって、 前記低い周波数のディジタル・イメージ・ゲイン対高い周波数のディジタル・イ メージ・ゲイン比は、前記コントラスト値の関数として調整される前記手段を備 えている請求項１２２記載による装置。 124．コントラスト値を測定する前記手段は、 画素間の差分値を加算する手段 を備えている請求項１２３記載による装置。 125．前記低い周波数のディジタル・イメージを抽出する手段は、 前記ディジタル・イメージにおける各画素値を各近傍画素値と共に平均化する 手段 を備えている請求項１２２記載による装置。 126．画素値アレーを備えている入力ディジタル・イメージのコントラストを 鮮鋭化する装置において、 前記入力ディジタル・イメージから低い周波数のディジタル・イメージを抽出 する手段と、 前記入力ディジタル・イメージから高い周波数のディジタル・イメージを抽出 する手段と、 前記入力ディジタル・イメージの各行の方向に隣接する画素間の差分値を判断 する手段と、 前記差分値を加算することにより、前記入力ディジタル・イメージに関するコ ントラスト測度を判断する手段と、 前記コントラスト測定の関数として、前記低い周波数のディジタル・イメージ ・ゲイン対高い周波数のディジタル・イメージ・ゲイン比を調整する手段と、 前記低い周波数のディジタル・イメージを前記高い周波数のディジタル・イメ ージと組合わせる手段と を備えている装置。 127．前記低い周波数のディジタル・イメージを抽出する手段は、 前記入力ディジタル・イメージにおける各画素値をロー・パス画素値により置 換するロー・パス・フィルタたたみこみ手段であって、各ロー・パス画素値は各 画素値及び複数の近傍画素値の関数である前記手段 を備えている請求項１２６記載による装置。 128．前記低い周波数のディジタル・イメージを抽出する手段は、 前記入力ディジタル・イメージから前記低い周波数のイメージを除去する手段 を備えている請求項１２６記載による装置。 129．前記低い周波数のディジタル・イメージを前記高い周波数のディジタル ・イメージと組合わせる手段は、 前記低い周波数のディジタル・イメージにおける各画素を前記高い周波数のデ ィジタル・イメージにおける各画素と加算する手段 を備えている請求項１２６記載による装置。 130．ｎ個のアナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ）の各々が、アナログ画 像データのｎ番目ごとの行またはｎ番目ごとの列をデジタル画像データに変換す るようになっているｎ個のアナログーデジタルコンバータ（ＡＤＣ）を含む撮像 システムにおいて、 ｎ個のヒストグラムのうちの各々が前記ｎ個のＡＤＣのうちの対応する１つに よって発生される、ピクセル値のダイナミックレンジを表すようになっているｎ 個のヒストグラムを発生するための手段と、 対応するヒストグラムのダイナミックレンジに応じて前記ｎ個のＡＤＣのうち の１つに関連する各ピクセルに対するピクセルオフセット係数を調節するための 手段と、 対応する調節されたピクセルオフセット係数に応じて前記ｎ個のＡＤＣのうち の前記１つに関連する各ピクセルを調節することにより、ＡＤＣのオフセットパ ターン差を除去するための手段とを備えた、デジタル画像からＡＤＣオフセット パターン差を除去するための装置。 131．前記ピクセルオフセット係数を調節するための手段が、 ｎ個のヒストグラムの各々に対する平均ピクセル値（Ｈｎ）を決定するための 手段と、 ｎ個のヒストグラムの各々におけるピクセル値に基づき、平均ピクセル値（Ｈ ）を決定するための手段と、 対応するヒストグラムに対する平均ピクセル値（Ｈｎ）とｎ個のヒストグラム の各々におけるピクセル値に基づく平均ピクセル値（Ｈ）との間の差に応じてピ クセルオフセット係数を調節するための手段とを含む、請求項１３０記載の装置 。 132．入力デジタル画像の所望部分を抽出するためのウィンドー化手段と、 ピクセル幅の何分の１かに等しい値だけ入力画像のうちの所望部分を水平方向 にシフトするための手段と、 入力画像の所望部分と入力画像の水平方向にシフトされた部分とを一体化する ことにより、第１画像フィールドを発生するための手段と、 ピクセル高さの同じ何分の１かの値だけ入力画像の所望する部分を垂直方向に シフトするための手段と、 入力画像のうちの垂直方向にシフトされた部分をピクセル高さの同じ何分の１ かの値だけ水平方向にシフトするための手段と、 入力画像の垂直方向にシフトされた部分と入力画像のうちの垂直方向かつ水平 歩行にシフトされた部分とを一体化することにより、第２画像フィールドを発生 するための手段と、 第１画像フィールドおよび第２画像フィールドをインターリーブするための手 段とを備えた、デジタル画像の一部をエンハンスするための装置。 133．入力画像の所望する部分を水平方向かつ垂直方向にシフトするための前 記手段が、高速ステアリングミラーを含む、請求項１３２記載の装置。 134．光学的合焦素子と検出器素子のアレイから成る光学的撮像システムにお ける画像を合焦するための装置において、 光学的合焦素子を複数回調節するための手段と、 光学的合焦素子を調節した後に高周波テストパターンで検出器素子のアレイを 照明するための手段とを備え、テストパターンと検出器素子のアレイとの間には ランダムな位相関係が存在しており、 更に、各検出器素子に関連する値を対応するデジタルワードに変換するための アナログ−デジタル変換手段と、 デジタルワードに基づき光学的合焦素子を調節した後に、ピークコントラスト ・メジャーを発生するための手段と、 ピークコントラスト・メジャーに応じ、光学的合焦素子を調節するための前記 手段を制御する光学的合焦素子制御信号を発生するための手段とを備えた、合焦 装置。 135．高周波テストパターンが明暗の正方形が交互に配置されたアレイから成 るチェッカーボードパターンである、請求項１３４記載の装置。 136．コントラスト・メジャーを発生するための前記手段が、 対応するデジタルワードの間から最大の強度の値を測定するための手段と、 対応するデジタルワードの間から最小の強度の値を測定するための手段と、 前記最大強度の値と前記最小強度の値の差に応じてコントラスト・メジャーを 決定するための手段とを備えた、請求項１３４記載の装置。 137．ハウジングアセンブリと、 光学的エネルギーが通過する、前記ハウジングアセンブリに関連したウィンド ーと、 このウィンドーを介し、軸上の光学的エネルギーを透過し、軸外れＥＭＩを放 射状に回折するための手段とを備えた、光学的撮像システム。 138．軸上の光学的エネルギーを透過するための前記手段が、ウィンドーに一 体化された電磁干渉格子である、請求項１３７記載の光学的撮像システム。 139．ＥＭＩ格子が行および列に整合された円形格子素子のアレイを含む、請 求項１３８記載の光学的撮像システム。 140．第１線源からの第１放射線と第２線源からの第２放射線とを整合する方 法であって、 第１放射線と、レティクルパターンの、中心に位置する開口部から離間した複 数の開口部とを整合する工程と、 レティクルパターンの、開口部が中心に位置する開口部に向かって径方向内側 に突出する側方エッジを有する開口部を通し、前記第２放射線を投射する工程と 、 前記第２放射線の通路が側方エッジに一致するまで前記第２放射線の通路を並 進させる工程と、 側方エッジに沿って中心に位置する開口部に向けて前記通路を並進させる工程 とを備えた、第１放射線と第２放射線とを整合する方法。 141．開口部の内側エッジにエネルギーが一致するまで開口部の側方エッジに 沿って前記第２放射線の通路を並進させる工程と、 多数の格子位置に従って前記通路を並進させる工程と、 中心に位置する開口部によりピークエネルギー検出を生じさせる格子位置に従 って通路を整合させる工程とを更に含む、請求項１４０記載の方法。 142．第１放射線が赤外線放射線である、請求項１４０記載の方法。 143．第２放射線がレーザー放射線である、請求項１４０記載の方法。 144．前記第１放射線が通過する前記複数の開口部が、中心に位置する開口部 から等距離にある、請求項１４０記載の方法。 145．前方視赤外線（ＦＬＩＲ）／レーザーに基づく光学的撮像システムにお いて、 ＩＲエネルギー源からの赤外線（ＩＲ）エネルギーをレティクルパターンを通 して焦点平面アレイ上に投射する工程と、 中心に位置する開口部から等距離にある、レティクルパターンの複数の周辺開 口部を最大量のＩＲエネルギーが通過するようにＩＲの視線（ＬＯＳ（line-of- sight）と称す）を整合する工程と、 各々が中心に位置する開口部に向かって径方向内側に突出する側方エッジを有 する、レティクルパターンの複数のクサビ状開口部のうちの１つを通過するよう に、レーザー送信機からのレーザーエネルギーを投射する工程と、 レーザーのＬＯＳが側方エッジに一致するまで、このレーザーのＬＯＳを並進 させる工程と、 側方エッジに沿って、中心に位置する開口部に向かってレーザーＬＯＳを並進 させる工程とを備えた、ＩＲの視線（ＬＯＳ）とレーザーのＬＯＳを整合する方 法。 146．レーザーのＬＯＳが１つのクサビ状開口部の内側エッジに一致するまで 、側方エッジに沿ってレーザーのＬＯＳを並進させる工程と、 多数の格子位置に従ってレーザーのＬＯＳを並進させる工程と、 中心に位置する開口部を通し、ピークのレーザーエネルギーを検出させるよう な結果を生じる格子位置に従ってレーザーのＬＯＳを整合する工程を更に含む、 請求項１４５記載の方法。 147．ＩＲエネルギーを合焦する工程を更に含む、請求項１４５記載の方法。 148．前記ＩＲエネルギーを合焦する工程が、 合焦平面アレイ上に高周波テストパターンが生じるように、レティクルパター ンの正方形開口部のアレイを通し、ＩＲエネルギーを投射する工程と、 ＩＲエネルギーの光学的合焦素子を複数回調節する工程と、 光学的合焦素子の各調節後に高周波テストパターンに対するコントラスト・メ ジャーを発生する工程と、 ピークコントラスト・メジャーに応じ、ＩＲエネルギーを合焦する工程とを備 えた、請求項１４７記載の方法。 149．高周波テストパターンが明暗の正方形が交互に配置されたアレイから成 るチェッカーボードパターンである、請求項１４８記載の方法。 150．少なくとも２つのエネルギー源を使用する光学的システムにおいて、 レティクルパターンの前記複数の開口部が中心に位置する開口部から等距離と なるように、第１エネルギー源とレティクルパターンの複数の開口部とを整合す る手段と、 レティクルパターンの開口部を通し、第２エネルギー源からのエネルギーをレ ティクルパターンの開口部に通過させるように投射する手段とを備え、開口部が 中心に位置する開口部に向かって径方向内側に突出する側方エッジを有し、 更に、第２エネルギー源からのエネルギーが側方エッジに一致するまで、この エネルギーを並進させるための手段と、 側方エッジに沿って中心に位置する開口部に向けて前記エネルギーを並進させ るための手段とを備えた、第１エネルギー源と第２エネルギー源とを整合するた めの装置。 151．開口部の内側エッジにエネルギーが一致するまで、開口部の側方エッジ に沿って前記第２放射線の通路を並進させる手段程、 多数の格子位置に従って前記通路を並進させる手段と、 中心に位置する開口部によりピークエネルギー検出を生じさせる格子位置に従 って前記通路を整合させる手段とを更に含む、請求項１５０記載の装置。 152．第１エネルギー源が赤外線エネルギー源である、請求項１５０記載の装 置。 153．第２エネルギー源がレーザー送信機である、請求項１５０記載の方法。 154．前方視赤外線（ＦＬＩＲ）／レーザーに基づく光学的撮像システムにお いて、 赤外線（ＩＲ）エネルギーをレティクルパターンに通し、焦点平面アレイ上に 投射するためのＩＲエネルギー源手段と、 中心に位置する開口部から等距離にある、レティクルパターンの複数の周辺開 口部を最大量のＩＲエネルギーが通過するようにＩＲの視線（ＬＯＳ（line-of- sight）と称す）を整合するためのＩＲ光学系手段と、 各々が中心に位置する開口部に向かって径方向内側に突出する側方エッジを有 する、レティクルパターンの複数のクサビ状開口部のうちの１つを通過するよう に、レーザーエネルギーを投射するためのレーザー送信手段と、 レーザーのＬＯＳが側方エッジに一致するまで、このレーザーのＬＯＳを並進 させるためのレーザー光学系手段と、 側方エッジに沿って、中心に位置する開口部に向かってレーザーＬＯＳを並進 させるためのレーザー光学系手段とを備えた、ＩＲの視線（ＬＯＳ）とレーザー のＬＯＳをボアサイト整合する装置。 155．レーザーのＬＯＳが１つのクサビ状開口部の内側エッジに一致するまで 、側方エッジに沿ってレーザーのＬＯＳを並進させるための第１レーザー光学系 と、 多数の格子位置に従ってレーザーのＬＯＳを並進させるための第２レーザー光 学系と、 中心に位置する開口部を通し、ピークのレーザーエネルギーを検出させるよう な結果を生じる、格子位置に従ってレーザーのＬＯＳを整合するための手段とを 更に含む、請求項１５４記載の装置。 156．レーザーのＬＯＳを並進させるためのレーザー光学系手段が、一対のリ ズレープリズムを含む、請求項１５５記載の装置。 157．ＩＲエネルギーを合焦するための手段を更に含む、請求項１５４記載の 装置。 158．前記ＩＲエネルギーを合焦するための手段が、 合焦平面アレイ上に高周波テストパターンが生じるように、レティクルパター ンの正方形開口部のアレイを通し、ＩＲエネルギーを投射するためのＩＲエネル ギー源手段と、 ＩＲエネルギーの光学的合焦素子を複数回調節する手段と、 光学的合焦素子の各調節後に高周波テストパターンに対するコントラスト・メ ジャーを発生するための手段と、 ピークコントラスト・メジャーに応じ、ＩＲエネルギーを合焦するための手段 とを備えた、請求項１５７記載の装置。 159．高周波テストパターンが明暗の正方形が交互に配置されたアレイから成 るチェッカーボードパターンである、請求項１５８記載の装置。