JP2605886B2 - 探知装置 - Google Patents
探知装置Info
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- JP2605886B2 JP2605886B2 JP25819189A JP25819189A JP2605886B2 JP 2605886 B2 JP2605886 B2 JP 2605886B2 JP 25819189 A JP25819189 A JP 25819189A JP 25819189 A JP25819189 A JP 25819189A JP 2605886 B2 JP2605886 B2 JP 2605886B2
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- Japan
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- detection device
- optical system
- target
- image plane
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は，目標物が発射・放射もしくは反射する光
が光学系に入射し，光学系がその入射光を検知素子・フ
イルム等の像面に結像させることによって目標物の位置
を探知する探知装置に関するものである。
が光学系に入射し，光学系がその入射光を検知素子・フ
イルム等の像面に結像させることによって目標物の位置
を探知する探知装置に関するものである。
一般に，飛しょう体の誘導装置や火器管制装置等に
は，電波やレーザ自ら発射し，その反射を利用して目標
物の角度情報と距離情報を得るレーダ方式の探知装置が
用いられている。しかしこの方式では目標物の形状が確
認できない。したがって目標物が何であるかを判断する
ことが困難であり，目標物の形状も確認できる探知装置
が必要となった。
は，電波やレーザ自ら発射し，その反射を利用して目標
物の角度情報と距離情報を得るレーダ方式の探知装置が
用いられている。しかしこの方式では目標物の形状が確
認できない。したがって目標物が何であるかを判断する
ことが困難であり，目標物の形状も確認できる探知装置
が必要となった。
従来このような要求に応えるものとして，第２図に示
すような光学系を使用して目標物を２次元の画像に写像
し，その画像から目標物の形状や角度情報を得る探知装
置が提案されている。図中（２）は光学系，（３）は像
面，（４）は探知装置，（５）は目標物，（６）は像
点,Lは光軸である。
すような光学系を使用して目標物を２次元の画像に写像
し，その画像から目標物の形状や角度情報を得る探知装
置が提案されている。図中（２）は光学系，（３）は像
面，（４）は探知装置，（５）は目標物，（６）は像
点,Lは光軸である。
このとき光学系（２）には，光学系の焦点距離をf,入
射光と光軸の角度をθ，角度θの入射の像面（３）上で
の像点（６）と像点の中心（像面と光軸の交点）をＬと
したとき Ｌ＝ｆ・tanθ ……（１） の関係が成立する。この光学系は一般の写真機やTVカメ
ラに使用され発達したものである。この画像から目標物
の形状を認識するとともに，像面上の座標を（x,y）と
すると次式より目標物の角度情報を得ることができる。
射光と光軸の角度をθ，角度θの入射の像面（３）上で
の像点（６）と像点の中心（像面と光軸の交点）をＬと
したとき Ｌ＝ｆ・tanθ ……（１） の関係が成立する。この光学系は一般の写真機やTVカメ
ラに使用され発達したものである。この画像から目標物
の形状を認識するとともに，像面上の座標を（x,y）と
すると次式より目標物の角度情報を得ることができる。
ここで，像面上ｘ軸は地面に対して水平方向,y軸は垂
直方向に対応しθA,θＥは光軸上の点を０としたときの
目標物のそれぞれ水平方向及び垂直方向の角度を示す。
直方向に対応しθA,θＥは光軸上の点を０としたときの
目標物のそれぞれ水平方向及び垂直方向の角度を示す。
従来の探知装置に使用されている光学系は，上記のよ
うに一般の写真機やTVカメラ等に使用されている（１）
式の関係を満たす光学系であり，その画像情報から必要
とされる目標物の角度情報を導き出すためには逆正接関
数を適用しなければならず，処理時間がかかり精度も落
ちる。また，（２）式の関係を満足する光学系では理論
上θ＝π/2を探知することは不可能であり，広角を探知
する場合，探知装置自体を動かさなければならないとい
う課題があった。
うに一般の写真機やTVカメラ等に使用されている（１）
式の関係を満たす光学系であり，その画像情報から必要
とされる目標物の角度情報を導き出すためには逆正接関
数を適用しなければならず，処理時間がかかり精度も落
ちる。また，（２）式の関係を満足する光学系では理論
上θ＝π/2を探知することは不可能であり，広角を探知
する場合，探知装置自体を動かさなければならないとい
う課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされ
たもので，探知装置において逆正接の演算を省略し，よ
り高速処理に対応する事と同時に広角を容易に探知する
事を可能とすることを目的とする。
たもので，探知装置において逆正接の演算を省略し，よ
り高速処理に対応する事と同時に広角を容易に探知する
事を可能とすることを目的とする。
この発明に係る探知装置は Ｌ＝ｆ・θ ……（４） の関係が成立する光学系を有するものである。
この発明においては， という演算で目標物の角度情報が得られ，探知装置自体
を固定したままで広角を探知する。
を固定したままで広角を探知する。
第１図はその発明による探知装置を飛しょう体誘導装
置に利用した一実施例を示す図である。飛しょう体誘導
装置（１）内には光学系（２）及び像面（３）で構成さ
れる探知装置（４）が含まれる。目標物（５）から発射
・放射もしくは反射された光は光学系（２）に，光軸
（飛しょう体の機軸方向と一致する）に対してθ（ra
d）の角度で入射し，像面（３）上，像の中心（像面と
光軸の交点）からＬだけ離れた像点（６）に結像する。
このとき一般の（１）式を満足する光学系を使用する従
来の探知装置と本発明に係る探知においてθとＬの関係
を表１に示す。
置に利用した一実施例を示す図である。飛しょう体誘導
装置（１）内には光学系（２）及び像面（３）で構成さ
れる探知装置（４）が含まれる。目標物（５）から発射
・放射もしくは反射された光は光学系（２）に，光軸
（飛しょう体の機軸方向と一致する）に対してθ（ra
d）の角度で入射し，像面（３）上，像の中心（像面と
光軸の交点）からＬだけ離れた像点（６）に結像する。
このとき一般の（１）式を満足する光学系を使用する従
来の探知装置と本発明に係る探知においてθとＬの関係
を表１に示す。
表１のように入射角θが増加するに従い，従来の探知
装置のＬとこの発明に係る探知装置のＬの差が急速に大
きくなる。したがってθがある程度大きい場合，得られ
る画像情報から目標物の角度情報を得るためには，従来
の探知装置では（２），（３）式のように除算及び逆正
接の演算が必要である。それに対しこの発明に係る探知
装置では（５）式のように除算だけの演算で角度情報が
得られる。除算及び逆正接をマイクロプロセッサで処理
する場合，一般にその処理時間は除算に比べ逆正接演算
では５倍以上となる。したがってこの発明に係る探知装
置は従来の探知装置に比べ，目標物の角度情報を得る演
算時間が1/6以下となり，高速で移動・方向変換を行う
場合や多目標を扱う場合に極めて有利となる。また，広
角を探知することができるので火器管制装置のように多
目標物に対処する場合も従来の探知装置に比べ有利であ
る。
装置のＬとこの発明に係る探知装置のＬの差が急速に大
きくなる。したがってθがある程度大きい場合，得られ
る画像情報から目標物の角度情報を得るためには，従来
の探知装置では（２），（３）式のように除算及び逆正
接の演算が必要である。それに対しこの発明に係る探知
装置では（５）式のように除算だけの演算で角度情報が
得られる。除算及び逆正接をマイクロプロセッサで処理
する場合，一般にその処理時間は除算に比べ逆正接演算
では５倍以上となる。したがってこの発明に係る探知装
置は従来の探知装置に比べ，目標物の角度情報を得る演
算時間が1/6以下となり，高速で移動・方向変換を行う
場合や多目標を扱う場合に極めて有利となる。また，広
角を探知することができるので火器管制装置のように多
目標物に対処する場合も従来の探知装置に比べ有利であ
る。
逆に入射角θが小さいとき，表１でθ＝0.175（10
゜）の場合,Lの差は約0.6％でわずかであり，この発明
に係る探知装置の利点がない。一般に光学系は（１）式
や（４）式を像面全域にわたり完全に満足する物は製造
できず（１）式，（４）式は±ｄ％の誤差を含み L1＝ｆ・tanθ±ｄ％ ……（６） L2＝ｆ・θ±ｄ％ ……（７） となる。この状態でこの発明に係る探知装置が従来の探
知装置に比べ有利となるには，θの最大値θmaxのときL
1＞L2が保障されている状態，すなわち を満足するように焦点距離の誤差をｄ％以内に納めなけ
ればならない。
゜）の場合,Lの差は約0.6％でわずかであり，この発明
に係る探知装置の利点がない。一般に光学系は（１）式
や（４）式を像面全域にわたり完全に満足する物は製造
できず（１）式，（４）式は±ｄ％の誤差を含み L1＝ｆ・tanθ±ｄ％ ……（６） L2＝ｆ・θ±ｄ％ ……（７） となる。この状態でこの発明に係る探知装置が従来の探
知装置に比べ有利となるには，θの最大値θmaxのときL
1＞L2が保障されている状態，すなわち を満足するように焦点距離の誤差をｄ％以内に納めなけ
ればならない。
以上のようにこの発明に係る探知装置は（７），
（８）式を満足する光学系を使用することにより，従来
の探知装置に比べ目標物の角度情報を得る演算時間が1/
6以下となると同時に，広い範囲を同時に探知すること
が可能となる効果がある。
（８）式を満足する光学系を使用することにより，従来
の探知装置に比べ目標物の角度情報を得る演算時間が1/
6以下となると同時に，広い範囲を同時に探知すること
が可能となる効果がある。
第１図はこの発明による探知装置を飛しょう体誘導装置
に利用した一実施例を示す図，第２図は従来の探知装置
及び本発明に係る探知装置のシステム図である。 図において（１）は飛しょう体誘導装置，（２）は光学
系，（３）は像面，（４）は探知装置，（５）は目標
物，（６）は像点である。 なお，図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
に利用した一実施例を示す図，第２図は従来の探知装置
及び本発明に係る探知装置のシステム図である。 図において（１）は飛しょう体誘導装置，（２）は光学
系，（３）は像面，（４）は探知装置，（５）は目標
物，（６）は像点である。 なお，図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｓ 3/781 Ｇ０１Ｓ 3/781 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｇ
Claims (1)
- 【請求項１】光学系及び検知素子フイルム等の像面で構
成される探知装置において，光学系の焦点距離をf,入射
光と光軸の角度をθ（rad），角度θの入射光が像面上
で結像する像点と像面の中心（像面と光軸の交点）の距
離をL,θの最大値をθmaxとしたとき を満足するｄにおいて Ｌ＝ｆ・θ±ｄ％ という関係が成立する光学系を使用することを特徴とす
る探知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25819189A JP2605886B2 (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | 探知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25819189A JP2605886B2 (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | 探知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03120402A JPH03120402A (ja) | 1991-05-22 |
| JP2605886B2 true JP2605886B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=17316779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25819189A Expired - Lifetime JP2605886B2 (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | 探知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605886B2 (ja) |
-
1989
- 1989-10-03 JP JP25819189A patent/JP2605886B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03120402A (ja) | 1991-05-22 |
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Legal Events
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