JP2855945B2 - 校正装置付放射計 - Google Patents
校正装置付放射計Info
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- JP2855945B2 JP2855945B2 JP4055856A JP5585692A JP2855945B2 JP 2855945 B2 JP2855945 B2 JP 2855945B2 JP 4055856 A JP4055856 A JP 4055856A JP 5585692 A JP5585692 A JP 5585692A JP 2855945 B2 JP2855945 B2 JP 2855945B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は放射計に関し、特に校正
装置を伴うと共に、観測対象からの赤外線または可視光
線の輻射波もしくは反射波を観測する校正装置付放射計
に関する。
装置を伴うと共に、観測対象からの赤外線または可視光
線の輻射波もしくは反射波を観測する校正装置付放射計
に関する。
【０００２】
【従来の技術】航空機または人工衛星に搭載される放射
計は、ジェイ・エム・メゾヌーブとエム・デンギラール
(J.M.Maisonnuve とM.Dinguirard) により第１４回国際
写真測量協会々議(14th CONGRESS OF THE INTERNATIONA
L SOCIETY FOR PHOTOGRAMMETERY)に発表されたエスピー
オーテー インフライト キャリブレーション(SPOT IN
-FLIGHT CALIBATION) 、ジェイ・ピー・ミダン(J.P.Mid
an) により第３４回国際宇宙飛行連合会議(34th CONGRE
SS OF THE INTERNATIONAL ASTRONAUTICAL FEDERATION19
83) に発表されたザ・エスピーオーテー・ハイ・リゾリ
ューション・ビデオ・インストルメント・アン・オーバ
ービュー・オブ・デザイン・アンド・パフォーマンス(T
HE SPOT-HRV ［High Resolution Video ］INSTRUMENT:A
N OVERVIEWOF DESIGN AND PERFORMANCE) 等にその内容
が開示されている。これらの内容を要約するとおおむね
以下に述べる通りである。
計は、ジェイ・エム・メゾヌーブとエム・デンギラール
(J.M.Maisonnuve とM.Dinguirard) により第１４回国際
写真測量協会々議(14th CONGRESS OF THE INTERNATIONA
L SOCIETY FOR PHOTOGRAMMETERY)に発表されたエスピー
オーテー インフライト キャリブレーション(SPOT IN
-FLIGHT CALIBATION) 、ジェイ・ピー・ミダン(J.P.Mid
an) により第３４回国際宇宙飛行連合会議(34th CONGRE
SS OF THE INTERNATIONAL ASTRONAUTICAL FEDERATION19
83) に発表されたザ・エスピーオーテー・ハイ・リゾリ
ューション・ビデオ・インストルメント・アン・オーバ
ービュー・オブ・デザイン・アンド・パフォーマンス(T
HE SPOT-HRV ［High Resolution Video ］INSTRUMENT:A
N OVERVIEWOF DESIGN AND PERFORMANCE) 等にその内容
が開示されている。これらの内容を要約するとおおむね
以下に述べる通りである。
【０００３】図５において、矢印Ａにて示された方向に
存在する観測対象物から発せられた赤外線または可視光
線は、回転可能な平面鏡１２（実線で示される状態）に
より集束される光学系１１に導かれるように反射し、こ
の赤外線または可視光線は、光学系１１で集束された
後、光学系１１の焦点位置に配置した受光器１３に入射
する。そして、受光器１３は入射した光の強度を電気信
号に変換し、これを電気系１７に与えて信号処理する。
存在する観測対象物から発せられた赤外線または可視光
線は、回転可能な平面鏡１２（実線で示される状態）に
より集束される光学系１１に導かれるように反射し、こ
の赤外線または可視光線は、光学系１１で集束された
後、光学系１１の焦点位置に配置した受光器１３に入射
する。そして、受光器１３は入射した光の強度を電気信
号に変換し、これを電気系１７に与えて信号処理する。
【０００４】一方、主として入射光線の集束を行う光学
系１１の透過特性、平面鏡１２の反射特性、受光素子１
３の感度変動特性（複数素子の場合は感度偏差を含む）
並びに電気系特性等を校正するために、平面鏡１２が回
転できるようになっている。即ち、平面鏡１２が図面の
中で破線で示されるように校正用ランプ１４及びレンズ
１５に向かう方向に回転させられて、平面鏡１２Ａの位
置に固定されると、観測対象からの光と同一経路に基準
光源としてのランプ１４からの可視光線または赤外線が
入射する。さらに基準となるランプの光量を、ランプ近
くに置いた光センサ１６によりモニタすることにより、
放射計の校正を行う。
系１１の透過特性、平面鏡１２の反射特性、受光素子１
３の感度変動特性（複数素子の場合は感度偏差を含む）
並びに電気系特性等を校正するために、平面鏡１２が回
転できるようになっている。即ち、平面鏡１２が図面の
中で破線で示されるように校正用ランプ１４及びレンズ
１５に向かう方向に回転させられて、平面鏡１２Ａの位
置に固定されると、観測対象からの光と同一経路に基準
光源としてのランプ１４からの可視光線または赤外線が
入射する。さらに基準となるランプの光量を、ランプ近
くに置いた光センサ１６によりモニタすることにより、
放射計の校正を行う。
【０００５】図６は、この基準光源として太陽光を使用
した従来の技術の一例を示す説明図である。この場合に
おいては、太陽光プリズム２１を回転させ、観測対象か
らの光と同一経路に太陽からの可視光線または赤外線を
標準光源として入射させる。
した従来の技術の一例を示す説明図である。この場合に
おいては、太陽光プリズム２１を回転させ、観測対象か
らの光と同一経路に太陽からの可視光線または赤外線を
標準光源として入射させる。
【０００６】さらに図７は基準光源に地上の物体の反射
光を用いた場合の従来の放射計の一例を示す説明図であ
る。放射計は矢印Ｃで示す方向に移動しつつ観測対象の
画像を取得している。観測対象物のうち、受光アレイ３
３の投影である走査ライン３８に位置する領域から発せ
られた赤外線または可視光線の反射光は平面鏡１２によ
り光学系１１に向けて反射し、光学系１１により光学系
１１の焦点位置に配置された複数個の受光素子を並べた
受光アレイを収容した受光器１３に集光されている。従
って、受光素子への分割数に応じて走査線３２が分割さ
れ、その分割されたエリアに対応したデータが受光器１
３の受光アレイの分割された受光素子から得られる。
光を用いた場合の従来の放射計の一例を示す説明図であ
る。放射計は矢印Ｃで示す方向に移動しつつ観測対象の
画像を取得している。観測対象物のうち、受光アレイ３
３の投影である走査ライン３８に位置する領域から発せ
られた赤外線または可視光線の反射光は平面鏡１２によ
り光学系１１に向けて反射し、光学系１１により光学系
１１の焦点位置に配置された複数個の受光素子を並べた
受光アレイを収容した受光器１３に集光されている。従
って、受光素子への分割数に応じて走査線３２が分割さ
れ、その分割されたエリアに対応したデータが受光器１
３の受光アレイの分割された受光素子から得られる。
【０００７】この場合、地上の基準光源として例えば幅
６０〜１００ｋｍにわたる観測視野範囲３４内に輝度分
布が一様なターゲットを設定し、放射計でターゲット３
９の観測を行う。また、同時に校正された測定器によ
り、地上または低高度の上空からターゲット３９の輝度
を測定し、さらに大気による散乱、吸収の補正を行うこ
とにより、放射計の校正を行っていた。そして、受光ア
レイ３３は光強度を電気信号に変換し、これを電気系に
与えて信号処理をする。
６０〜１００ｋｍにわたる観測視野範囲３４内に輝度分
布が一様なターゲットを設定し、放射計でターゲット３
９の観測を行う。また、同時に校正された測定器によ
り、地上または低高度の上空からターゲット３９の輝度
を測定し、さらに大気による散乱、吸収の補正を行うこ
とにより、放射計の校正を行っていた。そして、受光ア
レイ３３は光強度を電気信号に変換し、これを電気系に
与えて信号処理をする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術に
よる放射計（例えばランプを基準光源とする従来の方
式）は、校正用レンズを含む基準光学系に寸法・重量等
の制約があり、平面鏡及び光学系レンズの一部の範囲し
か校正のための校正光を入射させることができない。従
って平面鏡または光学系レンズの一部の反射または透過
特性が変化しても放射計感度の変化として検出できない
という欠点がある。
よる放射計（例えばランプを基準光源とする従来の方
式）は、校正用レンズを含む基準光学系に寸法・重量等
の制約があり、平面鏡及び光学系レンズの一部の範囲し
か校正のための校正光を入射させることができない。従
って平面鏡または光学系レンズの一部の反射または透過
特性が変化しても放射計感度の変化として検出できない
という欠点がある。
【０００９】また、太陽を基準光源とする従来の方法で
は、ランプを基準光源とする方式と同じ理由により、平
面鏡および光学系レンズの一部の範囲しか校正のための
光を入射させることができず、従って、平面鏡または光
学系レンズの一部の特性変化を検出できない可能性があ
る。また、太陽の見かけの角度が小さい（視直径が０．
５度程度）ことから、受光素子にリニアアレイセンサ等
を使用した視野の広い放射計の場合、全受光素子の素子
ごとの感度変動すなわち感度偏差の取得ができないとい
う欠点がある。
は、ランプを基準光源とする方式と同じ理由により、平
面鏡および光学系レンズの一部の範囲しか校正のための
光を入射させることができず、従って、平面鏡または光
学系レンズの一部の特性変化を検出できない可能性があ
る。また、太陽の見かけの角度が小さい（視直径が０．
５度程度）ことから、受光素子にリニアアレイセンサ等
を使用した視野の広い放射計の場合、全受光素子の素子
ごとの感度変動すなわち感度偏差の取得ができないとい
う欠点がある。
【００１０】次に、地上の物体を基準光源とした方式で
は、基準光源からの入射光が、平面鏡および光学系レン
ズの全範囲に入射されることから、この平面鏡または光
学系レンズの一部の反射または透過特性が変化しても、
放射計感度の変化として検出できる。しかしながら、自
然の観測対象では輝度の均一な地域の数・広さに限りが
あり、校正頻度が限定される。また、地上にターゲット
を置く場合もその大きさに限界があるため、視野の広い
放射計の全受光素子の感度変動すなわち感度偏差の取得
ができないという欠点がある。
は、基準光源からの入射光が、平面鏡および光学系レン
ズの全範囲に入射されることから、この平面鏡または光
学系レンズの一部の反射または透過特性が変化しても、
放射計感度の変化として検出できる。しかしながら、自
然の観測対象では輝度の均一な地域の数・広さに限りが
あり、校正頻度が限定される。また、地上にターゲット
を置く場合もその大きさに限界があるため、視野の広い
放射計の全受光素子の感度変動すなわち感度偏差の取得
ができないという欠点がある。
【００１１】従って本発明の目的は、平面鏡または光学
系レンズの一部の反射または透過特性が変化しても放射
計の感度変化として検出でき、また視野の広い放射計に
おいても、全受光素子の感度変動すなわち感度偏差の取
得ができる校正装置付きで放射計を提供することにあ
る。
系レンズの一部の反射または透過特性が変化しても放射
計の感度変化として検出でき、また視野の広い放射計に
おいても、全受光素子の感度変動すなわち感度偏差の取
得ができる校正装置付きで放射計を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
少なくとも航空機又は人工衛星の飛行体に搭載され陸域
または海域からの可視光線又は赤外線の反射光又は輻射
光を観測する放射計において、前記可視光線又は赤外線
の入射を受けて収束する光学的手段と、前記光学的手段
により収束された光が入射する受光手段と、前記光学的
手段の光軸方向に受光手段を移動させる第１の手段と、
前記光学的手段の焦点が前記受光手段の受光面からずれ
ている状態で校正用の基準値対応の校正記号を発生する
校正信号発生手段とを備えて構成される。
少なくとも航空機又は人工衛星の飛行体に搭載され陸域
または海域からの可視光線又は赤外線の反射光又は輻射
光を観測する放射計において、前記可視光線又は赤外線
の入射を受けて収束する光学的手段と、前記光学的手段
により収束された光が入射する受光手段と、前記光学的
手段の光軸方向に受光手段を移動させる第１の手段と、
前記光学的手段の焦点が前記受光手段の受光面からずれ
ている状態で校正用の基準値対応の校正記号を発生する
校正信号発生手段とを備えて構成される。
【００１３】本発明の第２の発明は、少なくとも航空機
又は人工衛星の飛行体に搭載され、陸域または海域から
の可視光線又は赤外線の反射光又は輻射光を観測する放
射計において、前記可視光線又は赤外線を入射を受けて
収束する光学的手段と、前記光学的手段により収束され
た光が入射する受光手段と、前記光学的手段から前記受
光手段までの光学的距離を変化させる第２の手段と、前
記光学的手段の焦点が前記受光手段の受光面からずれて
いる状態で校正用の基準値対応の校正信号を発生する校
正信号発生手段とを備えて構成される。
又は人工衛星の飛行体に搭載され、陸域または海域から
の可視光線又は赤外線の反射光又は輻射光を観測する放
射計において、前記可視光線又は赤外線を入射を受けて
収束する光学的手段と、前記光学的手段により収束され
た光が入射する受光手段と、前記光学的手段から前記受
光手段までの光学的距離を変化させる第２の手段と、前
記光学的手段の焦点が前記受光手段の受光面からずれて
いる状態で校正用の基準値対応の校正信号を発生する校
正信号発生手段とを備えて構成される。
【００１４】
【実施例】まず、本発明の概要について説明する。
【００１５】本発明は、航空機または人工衛星などの飛
行体に搭載され、陸域または海域からの可視光線もしく
は赤外線の輻射光・反射光を観測する放射計であって、
可視光線または赤外線を入射して収束する光学的手段
と、これにより収束された光が入射する受光素子と、こ
の受光素子と前述の光学的手段との光学的距離を可変す
る手段と、上述の光学的手段の焦点が受光素子の受光面
からずれている状態で校正用データ基準入力レベルを発
生する手段を有している。
行体に搭載され、陸域または海域からの可視光線もしく
は赤外線の輻射光・反射光を観測する放射計であって、
可視光線または赤外線を入射して収束する光学的手段
と、これにより収束された光が入射する受光素子と、こ
の受光素子と前述の光学的手段との光学的距離を可変す
る手段と、上述の光学的手段の焦点が受光素子の受光面
からずれている状態で校正用データ基準入力レベルを発
生する手段を有している。
【００１６】さらに好ましくは、この受光素子と光学的
手段との光学的距離を可変する方法として、光路に挿入
したクサビ状とガラスまたは電歪素子をアクチュエータ
として受光素子と連結して受光素子の位置を光軸方向に
移動せしめる方法を採用した校正装置付放射計を提供す
るものである。
手段との光学的距離を可変する方法として、光路に挿入
したクサビ状とガラスまたは電歪素子をアクチュエータ
として受光素子と連結して受光素子の位置を光軸方向に
移動せしめる方法を採用した校正装置付放射計を提供す
るものである。
【００１７】かようにして、本発明は、校正用基準入力
レベルデータを発生する場合には、受光素子を光学的手
段の光軸方向へ移動させるか、又は光学的手段から受光
素子までの光学的距離を変化させ、光学的手段の焦点が
受光素子の受光面からずれている状態で、地上の任意の
領域の観測を行う。また、それと同時に前述の領域の輝
度を測定し、大気による散乱、吸収を補正することによ
り、放射計の校正を行う。
レベルデータを発生する場合には、受光素子を光学的手
段の光軸方向へ移動させるか、又は光学的手段から受光
素子までの光学的距離を変化させ、光学的手段の焦点が
受光素子の受光面からずれている状態で、地上の任意の
領域の観測を行う。また、それと同時に前述の領域の輝
度を測定し、大気による散乱、吸収を補正することによ
り、放射計の校正を行う。
【００１８】このように焦点をずらすことにより、観測
対象に輝度分布がある場合でも、放射計に入射する光
は、均一な光とすることが可能であり、広い視野にわた
って得られた均一な基準光を得ることが可能である。従
って本発明は、平面鏡の反射特性、光学系レンズの透過
特性の変化、全受光素子の感度偏差、電気系特性の変動
等を校正頻度に限定されずに検出することが可能であ
る。
対象に輝度分布がある場合でも、放射計に入射する光
は、均一な光とすることが可能であり、広い視野にわた
って得られた均一な基準光を得ることが可能である。従
って本発明は、平面鏡の反射特性、光学系レンズの透過
特性の変化、全受光素子の感度偏差、電気系特性の変動
等を校正頻度に限定されずに検出することが可能であ
る。
【００１９】次に図１〜４を参照して本発明の実施例に
ついて具体的に説明する。
ついて具体的に説明する。
【００２０】図２は本発明の原理を示す説明図である。
これにおいて平面鏡１２は光学系１１の光軸上に介在
し、図中矢印Ａにて示す方向に存在する観測対象４４か
らの光を反射して、これを光学系の位置１３ａにある受
光器１３の光軸上に進行させる。光学系１１は平面鏡１
２により反射された光を受光器１３に集光し、受光器１
３内の受光素子は、集光された光の強さに比例した電圧
を出力する。なお、受光器１３は例えば受光素子を整列
させて埋め込まれた２次元センサである（図７参照）。
これにおいて平面鏡１２は光学系１１の光軸上に介在
し、図中矢印Ａにて示す方向に存在する観測対象４４か
らの光を反射して、これを光学系の位置１３ａにある受
光器１３の光軸上に進行させる。光学系１１は平面鏡１
２により反射された光を受光器１３に集光し、受光器１
３内の受光素子は、集光された光の強さに比例した電圧
を出力する。なお、受光器１３は例えば受光素子を整列
させて埋め込まれた２次元センサである（図７参照）。
【００２１】電気系１７は受光器１３の出力電圧を増幅
して出力する。受光器１３は図中破線にて示す光学系１
１の焦点位置１３ｂと、この焦点位置から若干ずれた位
置１３ａとの間も光学系１１の光軸に沿って往復移動す
ることができるように適当な支持手段により支持されて
いる。従って、この受光器１３は移動手段により位置１
３ａと１３ｂとの間を移動する。
して出力する。受光器１３は図中破線にて示す光学系１
１の焦点位置１３ｂと、この焦点位置から若干ずれた位
置１３ａとの間も光学系１１の光軸に沿って往復移動す
ることができるように適当な支持手段により支持されて
いる。従って、この受光器１３は移動手段により位置１
３ａと１３ｂとの間を移動する。
【００２２】図１は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図の一例であり、受光器１３は電気系１７の一部で
ある受光素子ドライバ５５によって駆動されている。一
方受光器１３の出力は増幅器５６で増幅され、サンプリ
ング回路５８及びＡＤ変換回路５９によりデジタル信号
に変換された後、フォーマット回路６０により送信変調
信号にフォーマットされ、衛星６１の送信部へ出力され
る。 次に、上述の如く構成された放射計の動作につい
て説明する。
ック図の一例であり、受光器１３は電気系１７の一部で
ある受光素子ドライバ５５によって駆動されている。一
方受光器１３の出力は増幅器５６で増幅され、サンプリ
ング回路５８及びＡＤ変換回路５９によりデジタル信号
に変換された後、フォーマット回路６０により送信変調
信号にフォーマットされ、衛星６１の送信部へ出力され
る。 次に、上述の如く構成された放射計の動作につい
て説明する。
【００２３】通常の観測モードにおいては、受光器１３
を光学系１１の焦点の位置１３ｂに位置させ、観測対象
物から焦点のあった像を受光器１３に入射させる（ただ
し受光器１３は受光器の位置１３ａ又は１３ｂのいずれ
か一方と重置するが図１では位置１３ａ・１３ｂは記入
してない）。一方校正モードにおいては、受光器１３を
光学系１１の光軸方向に移動させて位置１３ａに位置さ
せる。いま、観測対象が、例えば反射特性のばらつきが
比較的小さい砂漠や海などであれば、光学系１１の焦点
の位置が受光器１３の受光面と一致していない場合は受
光器１３に入力する光の画像がボケて受光器１３の全面
にわたるので受光器１３に存在する複数個の受光素子に
入力する光は均一に近いものとなる。
を光学系１１の焦点の位置１３ｂに位置させ、観測対象
物から焦点のあった像を受光器１３に入射させる（ただ
し受光器１３は受光器の位置１３ａ又は１３ｂのいずれ
か一方と重置するが図１では位置１３ａ・１３ｂは記入
してない）。一方校正モードにおいては、受光器１３を
光学系１１の光軸方向に移動させて位置１３ａに位置さ
せる。いま、観測対象が、例えば反射特性のばらつきが
比較的小さい砂漠や海などであれば、光学系１１の焦点
の位置が受光器１３の受光面と一致していない場合は受
光器１３に入力する光の画像がボケて受光器１３の全面
にわたるので受光器１３に存在する複数個の受光素子に
入力する光は均一に近いものとなる。
【００２４】以下に、数式と図面を用いて説明する。
【００２５】図２で、受光器の位置１３ａと１３ｂとの
間を移動可能な受光器１３の画素ピッチをａ、合成レン
ズから成る光学系１１の焦点距離をｆ、同じく有効径を
ｄ、光学系１１の主点から受光器１３までの距離をｈ、
光学系１１の主点から観測対象４１ａ側の焦点位置まで
の距離をＬとする。
間を移動可能な受光器１３の画素ピッチをａ、合成レン
ズから成る光学系１１の焦点距離をｆ、同じく有効径を
ｄ、光学系１１の主点から受光器１３までの距離をｈ、
光学系１１の主点から観測対象４１ａ側の焦点位置まで
の距離をＬとする。
【００２６】一般に、地表分解能Ｄは、 Ｄ＝Ｈ・ａ／ｆ と表現でき、光学系の特性として Ｌ＝〔（１／ｆ）−（１／ｈ）〕-1 と書ける。ここで、通常の観測では、光学系１１の主点
から観測対象４１ａまでの距離Ｈは前式の距離Ｌと等し
くなり、かつ焦点距離ｆや距離ｈに比べると距離Ｌ，Ｈ
は極めて大きいので ｈ＝ｆ となる。
から観測対象４１ａまでの距離Ｈは前式の距離Ｌと等し
くなり、かつ焦点距離ｆや距離ｈに比べると距離Ｌ，Ｈ
は極めて大きいので ｈ＝ｆ となる。
【００２７】ここで、光学系１１の主点から受光素子の
位置１３ｂまでの距離ｆをΔｈだけずらした受光器の位
置１３ｂに結像する光束は、前式から Ｌ＝〔（１／ｆ）−｛１／（ｆ＋Δｈ）｝〕-1 と表わせる。この場合、光学系１１が受光素子１３ａに
結像する光束Ｄd は、 Ｄd ＝ｄ・（Ｈ−Ｌ）／Ｌ で表わすことができる地表４１ｂの直径Ｄd の範囲から
の光を積分した光量に対応するものとなる。
位置１３ｂまでの距離ｆをΔｈだけずらした受光器の位
置１３ｂに結像する光束は、前式から Ｌ＝〔（１／ｆ）−｛１／（ｆ＋Δｈ）｝〕-1 と表わせる。この場合、光学系１１が受光素子１３ａに
結像する光束Ｄd は、 Ｄd ＝ｄ・（Ｈ−Ｌ）／Ｌ で表わすことができる地表４１ｂの直径Ｄd の範囲から
の光を積分した光量に対応するものとなる。
【００２８】従って、放射計に入射する観測対象域の輝
度のバラツキの影響は、焦点をずらすことにより、 Ｄ2 ／（π・Ｄd 2 ／４） ≒［４ａ2 （ｆ＋Δｈ）2 ／ｄ2 ］・［π／（Δｈ）2 ］ 倍にすることができる。
度のバラツキの影響は、焦点をずらすことにより、 Ｄ2 ／（π・Ｄd 2 ／４） ≒［４ａ2 （ｆ＋Δｈ）2 ／ｄ2 ］・［π／（Δｈ）2 ］ 倍にすることができる。
【００２９】例えば、ａ＝１０μｍ，ｄ＝１００ｍｍ，
ｆ＝５００ｍｍとすると、Δｈ＝２００μｍの場合、観
測対象域の輝度バラツキの影響は約１／１２、移動距離
が６００μｍの場合は１／１００以下となる。
ｆ＝５００ｍｍとすると、Δｈ＝２００μｍの場合、観
測対象域の輝度バラツキの影響は約１／１２、移動距離
が６００μｍの場合は１／１００以下となる。
【００３０】また、この場合に、受光器１３に入射する
光量の絶対値は受光器１３の光学系１１を見込む角度で
定まるが、移動距離が光学系１１の焦点距離に比して十
分小さくすることができることから、受光器１３の移動
による光量絶対値の変化は無視可能な値にすることがで
きる。
光量の絶対値は受光器１３の光学系１１を見込む角度で
定まるが、移動距離が光学系１１の焦点距離に比して十
分小さくすることができることから、受光器１３の移動
による光量絶対値の変化は無視可能な値にすることがで
きる。
【００３１】一般、放射計の出力Ｖは、 Ｖ＝Ｋ〔（Ｌｘ・ｃｏｓθ＋Ｈａ）・τ＋Ｎａ〕・Ｔｍ
・Ｔｏ・Ｒｐ・Ｇ と表わせる。ここに、Ｌｘ：観測対象物放射輝度、θ：
太陽天頂角、Ｈａ：天空放射、τ：大気透過率、Ｎａ：
光路輝度、Ｔｍ：平面鏡反射率、Ｔｏ：光学系透過率、
Ｒｐ：受光素子感度、Ｇ：電気回路利得、Ｋ：定数であ
る。
・Ｔｏ・Ｒｐ・Ｇ と表わせる。ここに、Ｌｘ：観測対象物放射輝度、θ：
太陽天頂角、Ｈａ：天空放射、τ：大気透過率、Ｎａ：
光路輝度、Ｔｍ：平面鏡反射率、Ｔｏ：光学系透過率、
Ｒｐ：受光素子感度、Ｇ：電気回路利得、Ｋ：定数であ
る。
【００３２】従って、前述の均一の光により、上式の受
光素子感度Ｒｐを除く各パラメータについては全受光素
子に共通であるため、受光器１３の各画素の感度に対応
した出力データを取得できる。すなわち、感度偏差のデ
ータが取得できる。
光素子感度Ｒｐを除く各パラメータについては全受光素
子に共通であるため、受光器１３の各画素の感度に対応
した出力データを取得できる。すなわち、感度偏差のデ
ータが取得できる。
【００３３】また、高塔、飛行機などから測定した地上
における観測対象物の輝度測定データ：（Ｌ・ｃｏｓθ
＋Ｈａ）に対し、大気モデル等を使用して、天空放射Ｈ
ａ、大気透過率τの補正を行うことにより、Ｔｍ：平面
鏡反射率、Ｔｏ：光学系透過率、Ｒｐ：受光素子感度、
Ｇ：電気回路系ゲインの変動による感度特性データを測
定することが可能である。
における観測対象物の輝度測定データ：（Ｌ・ｃｏｓθ
＋Ｈａ）に対し、大気モデル等を使用して、天空放射Ｈ
ａ、大気透過率τの補正を行うことにより、Ｔｍ：平面
鏡反射率、Ｔｏ：光学系透過率、Ｒｐ：受光素子感度、
Ｇ：電気回路系ゲインの変動による感度特性データを測
定することが可能である。
【００３４】なお、本発明は上記実施例に限定されない
ことは勿論である。また、光学的手段の焦点が受光器の
受光面から外れた状態は、受光素子１３の移動に限ら
ず、例えば光学ガラス製のクサビ等により光学系１１か
ら受光器１３までの光学的距離を変化させることによっ
ても作り出すことができる。
ことは勿論である。また、光学的手段の焦点が受光器の
受光面から外れた状態は、受光素子１３の移動に限ら
ず、例えば光学ガラス製のクサビ等により光学系１１か
ら受光器１３までの光学的距離を変化させることによっ
ても作り出すことができる。
【００３５】その概要について具体的な説明を図３およ
び図４を参照して行う。
び図４を参照して行う。
【００３６】まず、光学的距離の変化は、物理的な距離
の変化によるものと、透明な物体を光路に挿入してその
光の通過する部分の長さを変化させるものとがある。必
要な変化距離は０．２〜１ｍｍ前後と考えられるので機
械的に安定な移動方法であればよいが、精度を上げてお
く必要がある。ここで比較的簡単な方法として考えられ
るのは、図６に示すように、受光器１３は電歪材料の両
側に電極を設け、その電極に直流電圧を印加しその電歪
材料の伸縮によるアクチュエータ５４を固定板に取付
け、直接又は連結棒５３を介して入射光６４を受光する
受光器１３を取付けた構成とする。この時、電歪材料を
薄くして電極の両面に取付け、これを複数枚重ねてアク
チュエータ５４とし並列接続すれば動作電圧が低くな
り、使用するには好ましいものとなる。
の変化によるものと、透明な物体を光路に挿入してその
光の通過する部分の長さを変化させるものとがある。必
要な変化距離は０．２〜１ｍｍ前後と考えられるので機
械的に安定な移動方法であればよいが、精度を上げてお
く必要がある。ここで比較的簡単な方法として考えられ
るのは、図６に示すように、受光器１３は電歪材料の両
側に電極を設け、その電極に直流電圧を印加しその電歪
材料の伸縮によるアクチュエータ５４を固定板に取付
け、直接又は連結棒５３を介して入射光６４を受光する
受光器１３を取付けた構成とする。この時、電歪材料を
薄くして電極の両面に取付け、これを複数枚重ねてアク
チュエータ５４とし並列接続すれば動作電圧が低くな
り、使用するには好ましいものとなる。
【００３７】次に、透明な材料に入射光６４を通過せし
めて真空中の長さよりも、その材料の屈折率に対応する
分だけ物理的な距離を長くする方法がある。図４によれ
ば固定板に固定された例えばガラス等から成る透明クサ
ビ７１Ａと７１Ｂとが摺接または近接して成り、そのう
ちの１個の透明クサビ７１Ｂに固着したネジ７２が固定
板７４と螺合しており、さらにネジ７２の他端はマイク
ロモータ７３に連結され、マイクロモータ７３の回転に
より、ねじ頭部と廻転自在に接合された透明クサビ７１
Ｂが上昇・下降を行い、入射光７５が透明クサビ７１Ａ
・７１Ｂを通過する長さが変動し、入射光７５の実質的
な光路長が可変できるものである。
めて真空中の長さよりも、その材料の屈折率に対応する
分だけ物理的な距離を長くする方法がある。図４によれ
ば固定板に固定された例えばガラス等から成る透明クサ
ビ７１Ａと７１Ｂとが摺接または近接して成り、そのう
ちの１個の透明クサビ７１Ｂに固着したネジ７２が固定
板７４と螺合しており、さらにネジ７２の他端はマイク
ロモータ７３に連結され、マイクロモータ７３の回転に
より、ねじ頭部と廻転自在に接合された透明クサビ７１
Ｂが上昇・下降を行い、入射光７５が透明クサビ７１Ａ
・７１Ｂを通過する長さが変動し、入射光７５の実質的
な光路長が可変できるものである。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数の受
光素子を並置した受光器を光学系の光軸方向へ移動させ
るか、透明クサビ等により光学系から受光器までの光学
的距離を変化させた状態で、地上の任意の領域の観測を
行い、それと同時に地上の任意の領域の輝度を高塔、飛
行機などから測定し、大気による散乱および吸収を補正
することにより、任意の輝度の均一な基準光による校
正、すなわち平面鏡の反射特性、光学系レンズの透過特
性の変化、全受光素子の感度変動すなわち感度偏差およ
び電気系特性の変動等を検出することができるとう効果
がある。
光素子を並置した受光器を光学系の光軸方向へ移動させ
るか、透明クサビ等により光学系から受光器までの光学
的距離を変化させた状態で、地上の任意の領域の観測を
行い、それと同時に地上の任意の領域の輝度を高塔、飛
行機などから測定し、大気による散乱および吸収を補正
することにより、任意の輝度の均一な基準光による校
正、すなわち平面鏡の反射特性、光学系レンズの透過特
性の変化、全受光素子の感度変動すなわち感度偏差およ
び電気系特性の変動等を検出することができるとう効果
がある。
【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図
【図２】本発明の原理を示す説明図
【図３】受光素子と光学系との間隔の調整手段を示す説
明図
明図
【図４】受光素子と光学系との間隔の調整手段を示す説
明図
明図
【図５】基準光源にランプを使用した従来の技術の一例
を示す説明図
を示す説明図
【図６】基準光源に太陽光を使用した従来の技術の一例
を示す説明図
を示す説明図
【図７】基準光源に太陽光を使用した従来の技術に係る
原理を示す説明図
原理を示す説明図
１１ 光学系 １２ 平面鏡 １３ 受光器 １７ 電気系 ６１ 衛星
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｊ 5/48 Ｇ０１Ｊ 5/48 Ｅ
Claims (2)
- 【請求項１】 航空機又は人工衛星を含む飛行体に搭載
され陸域または海域からの可視光線又は赤外線の反射光
又は輻射光を観測する放射計において、前記可視光線又
は赤外線の入射を受けて収束する光学的手段と、前記光
学的手段により収束された光が入射する受光手段と、前
記光学的手段の光軸方向に受光手段を移動させる第１の
手段と、前記光学的手段の焦点が前記受光手段の受光面
からずれている状態で校正用の基準値対応の校正記号を
発生する校正信号発生手段とを備え、前記第１の手段が、一方の作動面を固定し他の作動面に
受光手段を固着し、前記受光手段の受光面に対して直角
方向に移動する電歪型アクチュエータから成る ことを特
徴とする校正装置付放射計。 - 【請求項２】 航空機又は人工衛星を含む飛行体に搭載
され、陸域または海域からの可視光線又は赤外線の反射
光又は輻射光を観測する放射計において、前記可視光線
又は赤外線を入射を受けて収束する光学的手段と、前記
光学的手段により収束された光が入射する受光手段と、
前記光学的手段から前記受光手段までの光学的距離を変
化させる第２の手段と、前記光学的手段の焦点が前記受
光手段の受光面からずれている状態で校正用の基準値対
応の校正信号を発生する校正信号発生手段とを備え、前記第２の手段が、２組のクサビ状透明部材の斜面を相
対して重ね、片側のクサビ状透明部材が重ねられた前記
斜面に平行して移動することを可能とした ことを特徴と
する校正装置付放射計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4055856A JP2855945B2 (ja) | 1991-03-31 | 1992-03-16 | 校正装置付放射計 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9307691 | 1991-03-31 | ||
| JP3-93076 | 1991-03-31 | ||
| JP4055856A JP2855945B2 (ja) | 1991-03-31 | 1992-03-16 | 校正装置付放射計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0682303A JPH0682303A (ja) | 1994-03-22 |
| JP2855945B2 true JP2855945B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=26396751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4055856A Expired - Lifetime JP2855945B2 (ja) | 1991-03-31 | 1992-03-16 | 校正装置付放射計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2855945B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3344300B2 (ja) * | 1997-10-31 | 2002-11-11 | 三菱電機株式会社 | 赤外線映像装置 |
| JP6996879B2 (ja) | 2017-06-22 | 2022-01-17 | 旭化成株式会社 | 放射温度測定装置 |
-
1992
- 1992-03-16 JP JP4055856A patent/JP2855945B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0682303A (ja) | 1994-03-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981027 |