JP2593045B2 - 光学系一軸受信方式 - Google Patents
光学系一軸受信方式Info
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- JP2593045B2 JP2593045B2 JP5305084A JP30508493A JP2593045B2 JP 2593045 B2 JP2593045 B2 JP 2593045B2 JP 5305084 A JP5305084 A JP 5305084A JP 30508493 A JP30508493 A JP 30508493A JP 2593045 B2 JP2593045 B2 JP 2593045B2
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- Japan
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- wavelength
- image
- signal
- circuit
- optical
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は赤外線装置において、１
つの検知器及び１系統の処理装置を用いて２波長で目標
を見る光学系一軸受信方式に関する。
つの検知器及び１系統の処理装置を用いて２波長で目標
を見る光学系一軸受信方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】赤外線装置は、大気の減衰が少ない波長
帯で使用される。この波長帯を「窓」という。「窓」の
波長は、３〜５μｍ，８〜１４μｍ（１μｍ＝１０
-6ｍ）がある。ところで、物体の赤外線放射特性は異な
っているから、前記「窓」の異なる２波長で目標を見れ
ば、１波長のときより、目標の識別能力が向上すること
になる。
帯で使用される。この波長帯を「窓」という。「窓」の
波長は、３〜５μｍ，８〜１４μｍ（１μｍ＝１０
-6ｍ）がある。ところで、物体の赤外線放射特性は異な
っているから、前記「窓」の異なる２波長で目標を見れ
ば、１波長のときより、目標の識別能力が向上すること
になる。
【０００３】従来、２波長を使用して目標を識別すると
きは、図４に示すような２光軸方式が用いられていた。
即ち、入力光１の中で、波長３〜５μｍの光は光学装置
２で反射して検知器３により検出して電気信号に変換
し、波長８〜１４μｍの光は光学装置２を透過して検知
器４により検出して電気信号に変換する。前記検知器３
により検出した電気信号は信号処理回路５により信号処
理されて後、識別回路（図示せず）により目標を識別す
る。又、前記検知器４により検出した電気信号は信号処
理回路６により信号処理されて後、識別回路（図示せ
ず）により目標を識別する。この２光軸方式の特徴は、
それぞれの波長で最大感度の検知器が使用できるという
ことである。
きは、図４に示すような２光軸方式が用いられていた。
即ち、入力光１の中で、波長３〜５μｍの光は光学装置
２で反射して検知器３により検出して電気信号に変換
し、波長８〜１４μｍの光は光学装置２を透過して検知
器４により検出して電気信号に変換する。前記検知器３
により検出した電気信号は信号処理回路５により信号処
理されて後、識別回路（図示せず）により目標を識別す
る。又、前記検知器４により検出した電気信号は信号処
理回路６により信号処理されて後、識別回路（図示せ
ず）により目標を識別する。この２光軸方式の特徴は、
それぞれの波長で最大感度の検知器が使用できるという
ことである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
２光軸方式では、入力光を２分割し、それぞれ個別の検
知をしていたため、光学系は１系統でも、検知器、信号
処理回路を含め、全て２系統となり、光軸が２つあるの
で大きな形状の装置となる欠点があった。
２光軸方式では、入力光を２分割し、それぞれ個別の検
知をしていたため、光学系は１系統でも、検知器、信号
処理回路を含め、全て２系統となり、光軸が２つあるの
で大きな形状の装置となる欠点があった。
【０００５】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、１つの検知器及び１系統の処理装置を用いて２波長
で目標を識別する光学系一軸受信方式を提供することを
目的とする。
で、１つの検知器及び１系統の処理装置を用いて２波長
で目標を識別する光学系一軸受信方式を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の光学系一軸受信方式は、検知器を前後に動か
すことにより大気の減衰が少ない波長帯の異なる入力光
の像を結ばせる検知手段と、この検知手段により結ばれ
た入力光の像の画像信号を検出する検出手段と、この検
出手段により検出された画像信号をそれぞれ対応した波
長帯毎に画像処理する画像処理手段と、この画像処理手
段によりそれぞれ画像処理された信号を合成して目標を
識別する識別手段とを具備することを特徴とするもので
ある。
に本発明の光学系一軸受信方式は、検知器を前後に動か
すことにより大気の減衰が少ない波長帯の異なる入力光
の像を結ばせる検知手段と、この検知手段により結ばれ
た入力光の像の画像信号を検出する検出手段と、この検
出手段により検出された画像信号をそれぞれ対応した波
長帯毎に画像処理する画像処理手段と、この画像処理手
段によりそれぞれ画像処理された信号を合成して目標を
識別する識別手段とを具備することを特徴とするもので
ある。
【０００７】
【作用】上記手段により本発明は、１つの検知器及び１
系統の処理装置を用いることにより、光軸を１つにする
ことができるので装置の形状を小さくでき、且つ２波長
で目標を識別することにより目標の識別能力を向上する
ことができる。
系統の処理装置を用いることにより、光軸を１つにする
ことができるので装置の形状を小さくでき、且つ２波長
で目標を識別することにより目標の識別能力を向上する
ことができる。
【０００８】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成説明図で
ある。即ち、入力光１１は光学系のレンズ１２を通過し
てピエゾ素子１３のＭＣＴ（水銀カドミウムテルル：Ｈ
ｇＣｄＴｅ）面１４上に像を結ぶ。前記入力光１１には
波長３〜５μｍの光の焦点Ｆ１と波長８〜１４μｍの光
の焦点Ｆ２とがあり、波長により２つの焦点距離がある
ので、前記ＭＣＴ面１４を前記焦点Ｆ１とＦ２間に、例
えば１／６０秒の周期で前後に移動すれば、ＭＣＴ面１
４上には１／６０秒毎に波長３〜５μｍの光の画像と波
長８〜１４μｍの光の画像が検知されることになる。前
記ＭＣＴ面１４を前後に移動させるためには、同期発生
回路１５からパルス状の同期信号をピエゾ素子１３に印
加し、ピエゾ素子１３に供給する電流をオン、オフする
ことにより、ピエゾ素子１３の圧電作用によりＭＣＴ面
１４を前後に移動させることができる。
説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成説明図で
ある。即ち、入力光１１は光学系のレンズ１２を通過し
てピエゾ素子１３のＭＣＴ（水銀カドミウムテルル：Ｈ
ｇＣｄＴｅ）面１４上に像を結ぶ。前記入力光１１には
波長３〜５μｍの光の焦点Ｆ１と波長８〜１４μｍの光
の焦点Ｆ２とがあり、波長により２つの焦点距離がある
ので、前記ＭＣＴ面１４を前記焦点Ｆ１とＦ２間に、例
えば１／６０秒の周期で前後に移動すれば、ＭＣＴ面１
４上には１／６０秒毎に波長３〜５μｍの光の画像と波
長８〜１４μｍの光の画像が検知されることになる。前
記ＭＣＴ面１４を前後に移動させるためには、同期発生
回路１５からパルス状の同期信号をピエゾ素子１３に印
加し、ピエゾ素子１３に供給する電流をオン、オフする
ことにより、ピエゾ素子１３の圧電作用によりＭＣＴ面
１４を前後に移動させることができる。
【０００９】前記ＭＣＴ面１４上の画像は、ＭＣＴ検出
回路１６により電気信号の画像信号として検出され、Ｍ
ＣＴ検出回路１６から増幅回路１７に波長３〜５μｍに
基づく画像信号と波長８〜１４μｍに基づく画像信号
が、１フレーム毎に交互に出力される。前記増幅回路１
７には同期発生回路１５から同期信号が供給される。前
記増幅回路１７はＭＣＴ検出回路１６から１フレーム毎
に交互に入力された波長３〜５μｍに基づく画像信号と
波長８〜１２μｍに基づく画像信号をそのまま増幅し、
信号処理回路１８に出力する。この信号処理回路１８は
増幅回路１７から入力された画像信号の輪郭を検出した
り、その他のイメージ信号の前処理を行ない切換器１９
に出力する。この切換器１９には同期発生回路１５から
同期信号が供給される。前記切換器１９は同期発生回路
１５から供給された同期信号に同期して信号処理回路１
８から入力された画像信号を切換えて、波長３〜５μｍ
の画像信号を波長３〜５μｍの画像処理回路２０に出力
すると共に波長８〜１４μｍの画像信号を波長８〜１４
μｍの画像処理回路２１に出力する。画像処理回路２０
は切換器１９から入力された波長３〜５μｍの画像信号
の重心点を取ったり、波長ヒストグラムを取ったりして
識別回路２２に出力する。前記画像処理回路２１は切換
器１９から入力された波長８〜１４μｍの画像信号の重
心点を取ったり、波長ヒストグラムを取ったりして識別
回路２２に出力する。この識別回路２２は画像処理回路
２０からの入力信号と画像処理回路２１からの入力信号
を合わせ、目標を識別した識別信号を出力する。
回路１６により電気信号の画像信号として検出され、Ｍ
ＣＴ検出回路１６から増幅回路１７に波長３〜５μｍに
基づく画像信号と波長８〜１４μｍに基づく画像信号
が、１フレーム毎に交互に出力される。前記増幅回路１
７には同期発生回路１５から同期信号が供給される。前
記増幅回路１７はＭＣＴ検出回路１６から１フレーム毎
に交互に入力された波長３〜５μｍに基づく画像信号と
波長８〜１２μｍに基づく画像信号をそのまま増幅し、
信号処理回路１８に出力する。この信号処理回路１８は
増幅回路１７から入力された画像信号の輪郭を検出した
り、その他のイメージ信号の前処理を行ない切換器１９
に出力する。この切換器１９には同期発生回路１５から
同期信号が供給される。前記切換器１９は同期発生回路
１５から供給された同期信号に同期して信号処理回路１
８から入力された画像信号を切換えて、波長３〜５μｍ
の画像信号を波長３〜５μｍの画像処理回路２０に出力
すると共に波長８〜１４μｍの画像信号を波長８〜１４
μｍの画像処理回路２１に出力する。画像処理回路２０
は切換器１９から入力された波長３〜５μｍの画像信号
の重心点を取ったり、波長ヒストグラムを取ったりして
識別回路２２に出力する。前記画像処理回路２１は切換
器１９から入力された波長８〜１４μｍの画像信号の重
心点を取ったり、波長ヒストグラムを取ったりして識別
回路２２に出力する。この識別回路２２は画像処理回路
２０からの入力信号と画像処理回路２１からの入力信号
を合わせ、目標を識別した識別信号を出力する。
【００１０】大気の減衰が少ない波長帯が３〜５μｍと
８〜１４μｍでは、ＭＣＴ面１４が使用され、Ｈｇ，Ｃ
ｄ，Ｔｅの成分を変えることにより、ＭＣＴ面１４の最
高感度波長を３〜５μｍもしくは８〜１４μｍにするこ
とができる。しかし、ＭＣＴ面１４の最高感度波長を３
〜５μｍと８〜１４μｍの中間波長に置くと、３〜５μ
ｍ及び８〜１４μｍの２波長について、最高感度の波長
の約８０％を検知することができる。赤外線放射強度
は、距離の二乗に反比例する。従って、最高感度の８０
％でも、距離は１０％しか相違しない。即ち、最高感度
で３Ｋｍの目標が見え、最高感度の８０％で２．７Ｋｍ
の目標が見える。このように距離は低下するが実用上差
し支えはなく、３〜５μｍ及び８〜１４μｍの２波長を
使用することにより、１波長のときより目標の識別能力
が向上する利点のほうが非常に大きい。
８〜１４μｍでは、ＭＣＴ面１４が使用され、Ｈｇ，Ｃ
ｄ，Ｔｅの成分を変えることにより、ＭＣＴ面１４の最
高感度波長を３〜５μｍもしくは８〜１４μｍにするこ
とができる。しかし、ＭＣＴ面１４の最高感度波長を３
〜５μｍと８〜１４μｍの中間波長に置くと、３〜５μ
ｍ及び８〜１４μｍの２波長について、最高感度の波長
の約８０％を検知することができる。赤外線放射強度
は、距離の二乗に反比例する。従って、最高感度の８０
％でも、距離は１０％しか相違しない。即ち、最高感度
で３Ｋｍの目標が見え、最高感度の８０％で２．７Ｋｍ
の目標が見える。このように距離は低下するが実用上差
し支えはなく、３〜５μｍ及び８〜１４μｍの２波長を
使用することにより、１波長のときより目標の識別能力
が向上する利点のほうが非常に大きい。
【００１１】次に、２波長使用の方式について説明す
る。図２に示すようにレンズ１２等の光学屈折系を通っ
た３〜５μｍもしくは８〜１４μｍの波長の光は、レン
ズ１２の屈折率により焦点位置が異なる。この焦点位置
は光学屈折系により異なる。例えば、３〜５μｍ波長光
の焦点Ｆ１に対し、８〜１４μｍ波長光の焦点Ｆ２が、
後方６０μｍの位置に焦点を結ぶとすれば、ＭＣＴ面１
４が３〜５μｍの波長の光を検知した後、ＭＣＴ面１４
が６０μｍ後方の位置に移動し、８〜１４μｍの波長の
光を検知すればよいことになる。ここで、ＭＣＴ面１４
を前後に移動するには、図３に示すようにピエゾ素子１
３にＭＣＴ面１４を設け、このピエゾ素子１３に加える
電流Ｉをオン・オフすれば可能である。しかして、画像
の１枚を１／６０秒で更新する場合、目標画像は１／３
０秒毎に更新され、人間の目には継続的に見ることがで
きる。
る。図２に示すようにレンズ１２等の光学屈折系を通っ
た３〜５μｍもしくは８〜１４μｍの波長の光は、レン
ズ１２の屈折率により焦点位置が異なる。この焦点位置
は光学屈折系により異なる。例えば、３〜５μｍ波長光
の焦点Ｆ１に対し、８〜１４μｍ波長光の焦点Ｆ２が、
後方６０μｍの位置に焦点を結ぶとすれば、ＭＣＴ面１
４が３〜５μｍの波長の光を検知した後、ＭＣＴ面１４
が６０μｍ後方の位置に移動し、８〜１４μｍの波長の
光を検知すればよいことになる。ここで、ＭＣＴ面１４
を前後に移動するには、図３に示すようにピエゾ素子１
３にＭＣＴ面１４を設け、このピエゾ素子１３に加える
電流Ｉをオン・オフすれば可能である。しかして、画像
の１枚を１／６０秒で更新する場合、目標画像は１／３
０秒毎に更新され、人間の目には継続的に見ることがで
きる。
【００１２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、１つ
の検知器及び１系統の処理装置を用いることにより、光
軸を１つにすることができるので装置の形状を小さくで
き、且つ２波長で目標を識別することにより目標の識別
能力を向上することができる。
の検知器及び１系統の処理装置を用いることにより、光
軸を１つにすることができるので装置の形状を小さくで
き、且つ２波長で目標を識別することにより目標の識別
能力を向上することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成説明図である。
【図２】本発明に係る２波長の焦点位置の一例を示す構
成説明図である。
成説明図である。
【図３】本発明に係る検知器の一例を示す斜視図であ
る。
る。
【図４】従来の光学系２軸受信方式を示す構成説明図で
ある。
ある。
１１…入力光、１２…レンズ、１３…ピエゾ素子、１４
…ＭＣＴ面、１５…同期発生回路、１６…ＭＣＴ検出回
路、１７…増幅回路、１８…信号処理回路、１９…切換
器、２０…３〜５μｍ画像処理回路、２１…８〜１４μ
ｍ画像処理回路、２２…識別回路。
…ＭＣＴ面、１５…同期発生回路、１６…ＭＣＴ検出回
路、１７…増幅回路、１８…信号処理回路、１９…切換
器、２０…３〜５μｍ画像処理回路、２１…８〜１４μ
ｍ画像処理回路、２２…識別回路。
Claims (1)
- 【請求項１】 検知器を前後に動かすことにより大気の
減衰が少ない波長帯の異なる入力光の像を結ばせる検知
手段と、 この検知手段により結ばれた入力光の像の画像信号を検
出する検出手段と、 この検出手段により検出された画像信号をそれぞれ対応
した波長帯毎に画像処理する画像処理手段と、 この画像処理手段によりそれぞれ画像処理された信号を
合成して目標を識別する識別手段とを具備することを特
徴とする光学系一軸受信方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5305084A JP2593045B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | 光学系一軸受信方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5305084A JP2593045B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | 光学系一軸受信方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07159717A JPH07159717A (ja) | 1995-06-23 |
| JP2593045B2 true JP2593045B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=17940924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5305084A Expired - Lifetime JP2593045B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | 光学系一軸受信方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2593045B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01188816A (ja) * | 1988-01-25 | 1989-07-28 | Hitachi Ltd | 分光型走査顕微鏡 |
| JPH0265181A (ja) * | 1988-08-30 | 1990-03-05 | Fujitsu Ltd | 赤外線検知装置 |
| JPH02141631A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-05-31 | Nec Corp | 二波長光検知装置 |
-
1993
- 1993-12-06 JP JP5305084A patent/JP2593045B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07159717A (ja) | 1995-06-23 |
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