JP3090685B2 - マイクロ波カメラ - Google Patents
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- H01Q19/12—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、カメラ、特にマイクロ波カメラに関する。
種々の設計のマイクロ波レーダアンテナから放射され
るレーダビームは、放射中のビームの周波数にわずかな
変化を与えることにより、効果的に操作できることは周
知の事実である。
るレーダビームは、放射中のビームの周波数にわずかな
変化を与えることにより、効果的に操作できることは周
知の事実である。
大抵の物体からの周波数の小区間にわたるマイクロ波
放射は、一般に、周波数区間、温度および放射率を用い
て ＰΔｆ＝ＫεＴΔｆ ワット・センチメートル-2・ステラジアン-1 で近似できる。
放射は、一般に、周波数区間、温度および放射率を用い
て ＰΔｆ＝ＫεＴΔｆ ワット・センチメートル-2・ステラジアン-1 で近似できる。
ここで、Ｋは定数、εは黒体放射に対する相対的な放
射率、Ｔは絶対温度゜K、Δｆはヘルツで表わした周波
数区間、そしてＰΔｆは放射電力である。
射率、Ｔは絶対温度゜K、Δｆはヘルツで表わした周波
数区間、そしてＰΔｆは放射電力である。
このように、与えられたΔｆに対する放射電力は、そ
の物体のεＴに比例し、一般には周波数の関数ではな
い。物体自身からの放射に加えて、大抵の物体はある程
度周囲からのマイクロ波放射を反射する。また、透明な
ある物体は、それの背後の物体からのエネルギーを透過
させる。
の物体のεＴに比例し、一般には周波数の関数ではな
い。物体自身からの放射に加えて、大抵の物体はある程
度周囲からのマイクロ波放射を反射する。また、透明な
ある物体は、それの背後の物体からのエネルギーを透過
させる。
放射測定温度の概念は、マイクロ波の系を考える際に
有用である。ある物体の放射測定温度は、その物体から
の放射と同じ放射を与える完全黒体の温度計温度に等し
いものとして定義される。放射測定温度の便利な表現は Ｔ＝εT1＋γT2＋τT3 であり、上式で T1＝物体の温度計温度、゜K、 T2＝その放射が上記物体自身により反射されるものであ
る、ある物体の放射測定温度、゜K、 T3＝その放射が上記物体自身を透過するものである、あ
る物体の放射測定温度、゜K、 γ＝反射率、および τ＝透過率 である。
有用である。ある物体の放射測定温度は、その物体から
の放射と同じ放射を与える完全黒体の温度計温度に等し
いものとして定義される。放射測定温度の便利な表現は Ｔ＝εT1＋γT2＋τT3 であり、上式で T1＝物体の温度計温度、゜K、 T2＝その放射が上記物体自身により反射されるものであ
る、ある物体の放射測定温度、゜K、 T3＝その放射が上記物体自身を透過するものである、あ
る物体の放射測定温度、゜K、 γ＝反射率、および τ＝透過率 である。
平衡状態では、ε＝（１−γ−τ）であり、したがっ
て、 Ｔ＝（１−γ−τ）T1＋γT2＋τT3 となる。
て、 Ｔ＝（１−γ−τ）T1＋γT2＋τT3 となる。
水ではεは１に近く、金属物体ではγは１に近い。ま
た多くの自然の物体ではτは１に近い。大抵の物体で
は、ε，τおよびγは、マイクロ波放射スペクトルの大
方の範囲で、マイクロ波放射の周波数と共にゆるやかに
変化する。多くの戸外の場所では、T1は約300゜Kの範囲
にあり、空の温度を代表するT2は数度Ｋ（おそらく10゜
K）の範囲にあるだろう。だから、不透明な反射のない
背景面上に取付けられた、空を反射する、γが約1.0の
アルミ箔からなる戸外の目標物に対しては、TB/TAは になるだろう。上式で、TB＝背景面の温度 TA＝アルミ箔の温度 である。
た多くの自然の物体ではτは１に近い。大抵の物体で
は、ε，τおよびγは、マイクロ波放射スペクトルの大
方の範囲で、マイクロ波放射の周波数と共にゆるやかに
変化する。多くの戸外の場所では、T1は約300゜Kの範囲
にあり、空の温度を代表するT2は数度Ｋ（おそらく10゜
K）の範囲にあるだろう。だから、不透明な反射のない
背景面上に取付けられた、空を反射する、γが約1.0の
アルミ箔からなる戸外の目標物に対しては、TB/TAは になるだろう。上式で、TB＝背景面の温度 TA＝アルミ箔の温度 である。
だから、反射のない背景面から出るマイクロ波放射
は、空を反射するアルミ箔から出る放射の約30倍そこそ
この大きさになる筈である。
は、空を反射するアルミ箔から出る放射の約30倍そこそ
この大きさになる筈である。
マイクロ波用のスペクトル分析システムはよく知られ
ており、商品として入手できる。音響波がブラッグセル
中で発生し、これがレーザビームを偏向させることがで
きる回折パターンを作ることが知られている。
ており、商品として入手できる。音響波がブラッグセル
中で発生し、これがレーザビームを偏向させることがで
きる回折パターンを作ることが知られている。
発明の要旨 本発明は、カメラの視野内の物体からのマイクロ波放
射が、ビーム方向を持ちこれがビームの周波数の関数で
あるようなアンテナにより集められるカメラシステムを
提供する。集められた放射は解析され、その結果視野内
の物体の像が作り出される。この発明の簡単な一実施態
様では、１次元の像が作られる。この１次元の像は、カ
メラシステムを回転させるかまたはカメラを動く台上に
取付けることにより、２次元の像に変換することができ
る。この発明の好ましい実施態様では、アンテナで集め
られたマイクロ波放射は電子的音響信号に変換され、こ
の信号がテレビカメラ上にフォーカスされるレーザビー
ムを回折させるための回折パターンをブラッグセル内に
作り出し、その結果、視野の１次元像が作られる。アン
テナは、２次元像を作り出すために走査することができ
る。別の好ましい実施態様では、アンテナのアレイとマ
ルチチャンネルのブラッグセルが使用され、それによ
り、２次元の実時間像が作られる。カメラは、マイクロ
波に対しては透明だが、可視光に対しては不透明な木材
の壁のような媒体を通して物体の像を作ることができ
る。
射が、ビーム方向を持ちこれがビームの周波数の関数で
あるようなアンテナにより集められるカメラシステムを
提供する。集められた放射は解析され、その結果視野内
の物体の像が作り出される。この発明の簡単な一実施態
様では、１次元の像が作られる。この１次元の像は、カ
メラシステムを回転させるかまたはカメラを動く台上に
取付けることにより、２次元の像に変換することができ
る。この発明の好ましい実施態様では、アンテナで集め
られたマイクロ波放射は電子的音響信号に変換され、こ
の信号がテレビカメラ上にフォーカスされるレーザビー
ムを回折させるための回折パターンをブラッグセル内に
作り出し、その結果、視野の１次元像が作られる。アン
テナは、２次元像を作り出すために走査することができ
る。別の好ましい実施態様では、アンテナのアレイとマ
ルチチャンネルのブラッグセルが使用され、それによ
り、２次元の実時間像が作られる。カメラは、マイクロ
波に対しては透明だが、可視光に対しては不透明な木材
の壁のような媒体を通して物体の像を作ることができ
る。
図面の簡単な説明 図1Aおよび図1Bは、本発明の好ましい実施態様の２つ
の図である。
の図である。
図2Aおよび図2Bは、マイクロ波導波管アンテナの２つ
の図である。
の図である。
図３は、本発明の好ましい実施態様のブロック図であ
る。
る。
図４は、図2Aおよび図2Bに示すアンテナのビーム角度
とマイクロ波周波数との関係を示す図である。
とマイクロ波周波数との関係を示す図である。
図５は、実験用目標物の写真の複製である。
図６は、図５の写真に示された目標物のマイクロ波像
である。
である。
図7Aは、本発明の好ましい実施態様で用いられるブラ
ッグセルの周波数帯域幅の指示とともに、ビーム角度と
周波数の関係を示すグラフである。
ッグセルの周波数帯域幅の指示とともに、ビーム角度と
周波数の関係を示すグラフである。
図7Bは、上述のブラッグセルの音響周波数の関数とし
てのレーザビーム偏向角度の関係を示すグラフである。
てのレーザビーム偏向角度の関係を示すグラフである。
図８は、図7Aと図7Bの結果を総合したグラフで、ブロ
ードサイドより下のビーム角度とレーザ回折角との間の
関係を示す。
ードサイドより下のビーム角度とレーザ回折角との間の
関係を示す。
図９は、本発明の実施態様を実地で示す試験の幾つか
の結果を示す。
の結果を示す。
図10は、実時間２次元マイクロ波像を作り出すための
本発明の実施態様の図である。
本発明の実施態様の図である。
図11は、図６に示す像を作り出すための試験配置図で
ある。
ある。
図12は、図11に図示する試験の一つに対するビーム角
度の関数としての集められたマイクロ波放射の振幅を定
性的に示す。
度の関数としての集められたマイクロ波放射の振幅を定
性的に示す。
図13A、図13Bおよび図13Cは、どのようにして２次元
の像が図10に示す実施態様を用いて形成されるかを定性
的に例証する。
の像が図10に示す実施態様を用いて形成されるかを定性
的に例証する。
好ましい実施態様の詳細な説明 本発明は、図を参照して記述できる。
この明細書および添付の請求事項では、“マイクロ波
放射”の用語は、約109ヘルツから約1012ヘルツまでの
周波数範囲の電磁波放射を含むものとする。
放射”の用語は、約109ヘルツから約1012ヘルツまでの
周波数範囲の電磁波放射を含むものとする。
プロトタイプ プロトタイプの実演用装置を図1A、図1B、図2A、図2B
および図３に示す。長さ１メートルのマイクロ波アンテ
ナ２は、パラボラ反射器４の焦点に据えつけられ、そし
てこの反射器は、その焦点の回りに回転可能な台５の上
に据えつけられる。パラボラ反射器４は、マイクロ波ア
ンテナ２の水平面の視野を約１度に制限する。アンテナ
２の面（側面６）内の切込みはマイクロ波放射を集める
ための112個のスロットである。これらのスロットの間
隔は、アンテナが約17ないし21ギガヘルツの範囲のマイ
クロ波放射を検出できるように選ばれている。スロット
を表１に記述する。
および図３に示す。長さ１メートルのマイクロ波アンテ
ナ２は、パラボラ反射器４の焦点に据えつけられ、そし
てこの反射器は、その焦点の回りに回転可能な台５の上
に据えつけられる。パラボラ反射器４は、マイクロ波ア
ンテナ２の水平面の視野を約１度に制限する。アンテナ
２の面（側面６）内の切込みはマイクロ波放射を集める
ための112個のスロットである。これらのスロットの間
隔は、アンテナが約17ないし21ギガヘルツの範囲のマイ
クロ波放射を検出できるように選ばれている。スロット
を表１に記述する。
表 １ スロット番号 θＮ 1−10 2.5度 11−20 5度 21−30 7度 31−40 8.4度 41−50 9.5度 51−60 10.5度 61−70 11度 71−80 11度 81−90 11.5度 91−100 11.5度 101−106 12度 106−112 13度 図３は、本発明の好ましい実施態様の構成に使用され
る装置を詳細に示すブロック図である。用いられている
導波管アンテナはWR51型導波管で構成され、カリフォル
ニア州、サイディエゴのヴァンティジコーポレーション
製である。アンテナからの出力は同軸アダプタ22に行
き、このアダプタは同軸ケーブルにより、MITEQコーポ
レーション製で17ないし21ギガヘルツの範囲の周波数で
15デシベルの利得を提供する低雑音増幅器８に接続され
る。増幅器８からの出力はミキサー24に行き、そこで可
変周波数発生器26の出力と混合される。周波数発生器26
は、計算機30で調整されるディジタル／アナログ変換器
28により制御される。計算機30は、周波数発生器26が13
ギガヘルツから17ギガヘルツまで変化する周波数を発生
するようにプログラムされる。ミキサー24の出力は、約
４ギガヘルツの信号だけを通過させるように設計された
バンドパスフィルタ32（トライリシックコーポレーショ
ン製）に行く。（通過する周波数は3.75ギガヘルツと4.
25ギガヘルツの間にある。） このようにして、周波数発生器26が15ギガヘルツを発
生し、そしてこの周波数が、19±0.25ギガヘルツの放射
により作り出されたアンテナ２からの信号と混合される
時、４±0.25ギガヘルツの差周波数の信号が発生し、こ
の信号はバンドパスフィルタ32を通過するだろう。した
がって、15ギガヘルツのミキサー入力信号を用いて、バ
ンドパスフィルタ32を通過する信号は、アンテナ２によ
り検出される19±0.25ギガヘルツ放射に対応する。この
４±0.25ギガヘルツの信号は、図３に示すような適用な
電子回路により再び混合、変換され、バンドパスフィル
タ32を通過する４±0.25ギガヘルツ信号に対応する1.2
±0.25ギガヘルツ信号を作り出す。この1.2±0.25ギガ
ヘルツ信号は図３に示すような適当な回路で増幅され、
この増幅された信号は音響／光変調器（ブラッグセル）
34を駆動する。このプロトタイプで使用されるブラッグ
セルは、メリーランド州、ボルティモアのブリムローズ
コーポレーションが供給するリン化ガリウムセルであ
る。このセルは、1.2ギガヘルツの中心周波数と500メガ
ヘルツの周波数帯域幅を持つ。（すなわち、1.2±0.25
ギガヘルツの動作周波数範囲。）ブラッグ角は700ナノ
メートルに対して3.8度であり、0.8ワットにおける偏向
効率は60％である。この1.2±0.25ギガヘルツの信号
は、レーザ12からでるレーザビーム10を回折させる干渉
パターンをブラッグセル内に作りあげる。ビデオカメラ
18のピクセルアレイは、（700ナノメートルの）レーザ
ビーム10の回折された部分を検出するように適当に配置
される。（ビームの回折されない部分は通過し、ピクセ
ルアレイを照射しない。） したがって、マイクロ波放射源がアンテナ２により検
出され、そしてその信号が上述のバンドパスフィルタを
通過する時、レーザ12からのレーザ光はビデオカメラ18
により検出され、検出される光の強度は、検出されそし
てフィルタ32を通過するマイクロ波放射の強度に一般に
比例するだろう。バンドパスフィルタ32を通過するマイ
クロ波放射が無い時、ブラッグセル34は変調されず、レ
ーザ12からのレーザビーム10は回折されずにブラッグセ
ル34を真直に通過し、そしてビデオカメラ18により検出
されない。
る装置を詳細に示すブロック図である。用いられている
導波管アンテナはWR51型導波管で構成され、カリフォル
ニア州、サイディエゴのヴァンティジコーポレーション
製である。アンテナからの出力は同軸アダプタ22に行
き、このアダプタは同軸ケーブルにより、MITEQコーポ
レーション製で17ないし21ギガヘルツの範囲の周波数で
15デシベルの利得を提供する低雑音増幅器８に接続され
る。増幅器８からの出力はミキサー24に行き、そこで可
変周波数発生器26の出力と混合される。周波数発生器26
は、計算機30で調整されるディジタル／アナログ変換器
28により制御される。計算機30は、周波数発生器26が13
ギガヘルツから17ギガヘルツまで変化する周波数を発生
するようにプログラムされる。ミキサー24の出力は、約
４ギガヘルツの信号だけを通過させるように設計された
バンドパスフィルタ32（トライリシックコーポレーショ
ン製）に行く。（通過する周波数は3.75ギガヘルツと4.
25ギガヘルツの間にある。） このようにして、周波数発生器26が15ギガヘルツを発
生し、そしてこの周波数が、19±0.25ギガヘルツの放射
により作り出されたアンテナ２からの信号と混合される
時、４±0.25ギガヘルツの差周波数の信号が発生し、こ
の信号はバンドパスフィルタ32を通過するだろう。した
がって、15ギガヘルツのミキサー入力信号を用いて、バ
ンドパスフィルタ32を通過する信号は、アンテナ２によ
り検出される19±0.25ギガヘルツ放射に対応する。この
４±0.25ギガヘルツの信号は、図３に示すような適用な
電子回路により再び混合、変換され、バンドパスフィル
タ32を通過する４±0.25ギガヘルツ信号に対応する1.2
±0.25ギガヘルツ信号を作り出す。この1.2±0.25ギガ
ヘルツ信号は図３に示すような適当な回路で増幅され、
この増幅された信号は音響／光変調器（ブラッグセル）
34を駆動する。このプロトタイプで使用されるブラッグ
セルは、メリーランド州、ボルティモアのブリムローズ
コーポレーションが供給するリン化ガリウムセルであ
る。このセルは、1.2ギガヘルツの中心周波数と500メガ
ヘルツの周波数帯域幅を持つ。（すなわち、1.2±0.25
ギガヘルツの動作周波数範囲。）ブラッグ角は700ナノ
メートルに対して3.8度であり、0.8ワットにおける偏向
効率は60％である。この1.2±0.25ギガヘルツの信号
は、レーザ12からでるレーザビーム10を回折させる干渉
パターンをブラッグセル内に作りあげる。ビデオカメラ
18のピクセルアレイは、（700ナノメートルの）レーザ
ビーム10の回折された部分を検出するように適当に配置
される。（ビームの回折されない部分は通過し、ピクセ
ルアレイを照射しない。） したがって、マイクロ波放射源がアンテナ２により検
出され、そしてその信号が上述のバンドパスフィルタを
通過する時、レーザ12からのレーザ光はビデオカメラ18
により検出され、検出される光の強度は、検出されそし
てフィルタ32を通過するマイクロ波放射の強度に一般に
比例するだろう。バンドパスフィルタ32を通過するマイ
クロ波放射が無い時、ブラッグセル34は変調されず、レ
ーザ12からのレーザビーム10は回折されずにブラッグセ
ル34を真直に通過し、そしてビデオカメラ18により検出
されない。
垂直操作 アンテナ２のスロット間の間隔は0.344インチ（0.874
センチメートル）である。この間隔は、アンテナ２内の
20.7ギガヘルツのマイクロ波放射の２分の１波長に相当
する。アンテナ内の波長は次の公式で与えられる： ここで、λｇはアンテナ内の波長、λは20.7ギガヘル
ツのマイクロ波放射の自由空間波長（0.5693インチ）、
λｃはこのアンテナの遮断周波数（1.01833インチ）で
あり、そしてεは空気の誘電定数（1.00064）である。
センチメートル）である。この間隔は、アンテナ２内の
20.7ギガヘルツのマイクロ波放射の２分の１波長に相当
する。アンテナ内の波長は次の公式で与えられる： ここで、λｇはアンテナ内の波長、λは20.7ギガヘル
ツのマイクロ波放射の自由空間波長（0.5693インチ）、
λｃはこのアンテナの遮断周波数（1.01833インチ）で
あり、そしてεは空気の誘電定数（1.00064）である。
したがって、真正面からスロットに入る20.7ギガヘル
ツのマイクロ波放射は、アンテナ内にマイクロ波定在波
信号を生成し、これが同軸アダプタ22を通過してアンテ
ナ外に送り出されるような仕方で積極的に干渉し合うだ
ろう。真正面からではなく、小さな角度からスロットに
入る20.7ギガヘルツのマイクロ波放射は導波管アンテナ
の中で積極的に干渉し合うことはないだろう。しかしな
がら、真正面からではない種々の角度で、僅かに異なる
周波数相互間の干渉はあるだろう。図1A、図1B、図2Aお
よび図2Bに示すアンテナに対し、積極的な干渉を生じさ
せるビーム角度と周波数の間の関係が図４に示されてい
る。
ツのマイクロ波放射は、アンテナ内にマイクロ波定在波
信号を生成し、これが同軸アダプタ22を通過してアンテ
ナ外に送り出されるような仕方で積極的に干渉し合うだ
ろう。真正面からではなく、小さな角度からスロットに
入る20.7ギガヘルツのマイクロ波放射は導波管アンテナ
の中で積極的に干渉し合うことはないだろう。しかしな
がら、真正面からではない種々の角度で、僅かに異なる
周波数相互間の干渉はあるだろう。図1A、図1B、図2Aお
よび図2Bに示すアンテナに対し、積極的な干渉を生じさ
せるビーム角度と周波数の間の関係が図４に示されてい
る。
上述のように、20.7ギガヘルツの範囲の真正面からの
強度を測定するために、アンテナからの信号は約16.7ギ
ガヘルツのミキサー入力信号と混合され、それによって
約４ギガヘルツの差周波数の信号が作られ、この信号は
約４±0.25ギガヘルツの周波数範囲外のすべての周波数
を遮断するフィルタ32により濾波される。フィルタ32を
通過する信号は増幅され、再び混合、変換されて1.2±
0.25ギガヘルツ信号となる。この1.2±0.25ギガヘルツ
信号は増幅され、この増幅された信号はブラッグセル34
を駆動する。このようにして、周波数発生器26が約16.7
ギガヘルツを発生している時、ブラッグセル34内で変調
を起こしているマイクロ波エネルギーは約20.7ギガヘル
ツの範囲のマイクロ波エネルギーである。アンテナ４
は、マイクロ波エネルギーがアンテナ正面に（すなわ
ち、図４に示すようにほぼ０度で〔水平に〕）入る時だ
け、20.7ギガヘルツのマイクロ波エネルギーを集めるだ
ろう。
強度を測定するために、アンテナからの信号は約16.7ギ
ガヘルツのミキサー入力信号と混合され、それによって
約４ギガヘルツの差周波数の信号が作られ、この信号は
約４±0.25ギガヘルツの周波数範囲外のすべての周波数
を遮断するフィルタ32により濾波される。フィルタ32を
通過する信号は増幅され、再び混合、変換されて1.2±
0.25ギガヘルツ信号となる。この1.2±0.25ギガヘルツ
信号は増幅され、この増幅された信号はブラッグセル34
を駆動する。このようにして、周波数発生器26が約16.7
ギガヘルツを発生している時、ブラッグセル34内で変調
を起こしているマイクロ波エネルギーは約20.7ギガヘル
ツの範囲のマイクロ波エネルギーである。アンテナ４
は、マイクロ波エネルギーがアンテナ正面に（すなわ
ち、図４に示すようにほぼ０度で〔水平に〕）入る時だ
け、20.7ギガヘルツのマイクロ波エネルギーを集めるだ
ろう。
例えば、20.7ギガヘルツのマイクロ波放射源が、真正
面から言わば10.8度下に配置されると仮定した場合、放
射源からの放射はアンテナ内で積極的に干渉しないだろ
うし、アンテナはその信号を検出しないだろう。しかし
ながら、もしも18ギガヘルツ帯のマイクロ波源が水平よ
りも10.81度下に配置されらたなら、そのマイクロ波源
からの放射は導波管内で積極的に干渉するだろうし、こ
の放射に相当する信号はその導波管アンテナにより検出
され、導波管アンテナ外に送り出されるだろう。
面から言わば10.8度下に配置されると仮定した場合、放
射源からの放射はアンテナ内で積極的に干渉しないだろ
うし、アンテナはその信号を検出しないだろう。しかし
ながら、もしも18ギガヘルツ帯のマイクロ波源が水平よ
りも10.81度下に配置されらたなら、そのマイクロ波源
からの放射は導波管内で積極的に干渉するだろうし、こ
の放射に相当する信号はその導波管アンテナにより検出
され、導波管アンテナ外に送り出されるだろう。
この信号がブラッグセル34を変調するために、14ギガ
ヘルツの混合用信号が周波数発生器26により供給され、
その結果、約４±0.25ギガヘルツの範囲の差周波数の信
号を作り出し、この信号がバンドパスフィルタ32を通過
し、増幅され、そしてブラッグセル34を変調する。この
ようにして、ブラッグセル32は、水平面下約10.81度の
ところに配置された約18ギガヘルツのマイクロ波放射に
より変調される。同様に、17ギガヘルツと21ギガヘルツ
との間のマイクロ波周波数も、もしこれらの信号が図４
に示すように、垂直軸上の適当な高さから発生している
ならば、13ギガヘルツから17ギガヘルツまでの混合用周
波数を提供することにより、ブラッグセル34を変調させ
得る。
ヘルツの混合用信号が周波数発生器26により供給され、
その結果、約４±0.25ギガヘルツの範囲の差周波数の信
号を作り出し、この信号がバンドパスフィルタ32を通過
し、増幅され、そしてブラッグセル34を変調する。この
ようにして、ブラッグセル32は、水平面下約10.81度の
ところに配置された約18ギガヘルツのマイクロ波放射に
より変調される。同様に、17ギガヘルツと21ギガヘルツ
との間のマイクロ波周波数も、もしこれらの信号が図４
に示すように、垂直軸上の適当な高さから発生している
ならば、13ギガヘルツから17ギガヘルツまでの混合用周
波数を提供することにより、ブラッグセル34を変調させ
得る。
この装置のマイクロ波カメラとしての働きは、興味の
対象となる物体は、それの問題となる表面積にわたり、
17ギガヘルツから21ギガヘルツまでの周波数範囲におい
て、周波数の関数として多少とも一様にマイクロ波放射
を発生するという仮定に基づいている。だからアンテナ
は、発生器26で発生する13ギガヘルツと17ギガヘルツの
間の混合用周波数を変えるだけで、−16.09度と＋１度
の間の垂直方向を“のぞき見る”ことができる。
対象となる物体は、それの問題となる表面積にわたり、
17ギガヘルツから21ギガヘルツまでの周波数範囲におい
て、周波数の関数として多少とも一様にマイクロ波放射
を発生するという仮定に基づいている。だからアンテナ
は、発生器26で発生する13ギガヘルツと17ギガヘルツの
間の混合用周波数を変えるだけで、−16.09度と＋１度
の間の垂直方向を“のぞき見る”ことができる。
フィルタ32の通過帯域は上述のように４±0.25ギガヘ
ルツである。この±0.25ギガヘルツの範囲は、約２度の
垂直角度に相当する。我々のプロトタイプの実演用の実
施態様では、我々は13ギガヘルツから17ギガヘルツの間
で、等間隔の８つの周波数を発生するように周波数発生
器コントロールを設計した。このことは我々の垂直視野
は、−16度と＋１度の間を2.125度区切りで８つに分け
て描写されることを意味する。
ルツである。この±0.25ギガヘルツの範囲は、約２度の
垂直角度に相当する。我々のプロトタイプの実演用の実
施態様では、我々は13ギガヘルツから17ギガヘルツの間
で、等間隔の８つの周波数を発生するように周波数発生
器コントロールを設計した。このことは我々の垂直視野
は、−16度と＋１度の間を2.125度区切りで８つに分け
て描写されることを意味する。
パラボラ鏡４は水平視野を１度に制限した。したがっ
て我々の瞬時の視野は約１度の広さであった。我々は、
鏡４を焦点の心棒の回りに回転させることにより、水平
方向に走査できた。図５に示す目標物のマイクロ波写真
をとるための我々の実演用に、我々は30度の全水平視野
に対して、１度ごとの30の等間隔水平セッティングを用
意した。こうして我々は全部で30度の水平視野と17度の
垂直視野を作り出すことができた。我々の目標物領域の
テレビ画像を作るために、我々は各水平セッティングに
対して垂直に走査し、そしてその出力を計算機ディスプ
レイ44の上に逐次表示した。それから我々は他の垂直表
示を得るために、次の水平セッティングに移行したが、
このような手順はモニタ44のスクリーンを目標物領域の
17度×30度の画像で覆うまで続けられた。この手順を用
いて我々は図５の複製写真に示された光景の像を図６に
示すように作り出した。図５の文字TEは、合板上に張り
付けられた１フィート幅のアルミ箔の切れが作られ、そ
して合板は、アルミ箔が低温の空を反射するように傾け
られた。このTEは図６の暗い斑点として現われている。
アルミニウムから出るマイクロ波放射は、アルミ箔はマ
イクロ波放射には不透明であり、またアルミ箔は低温の
空からのマイクロ波放射を反射させるので、非常に低い
レベルである、合板からのマイクロ波放射は、それ自身
からの放射はより高レベルであり、また合板はこれの背
後の風景からのマイクロ波放射に対して十分透明である
ので、高レベルである。その後の実演では、我々はボー
ドを回転させ合板のボードを通してTEのマイクロ波写真
をとった。
て我々の瞬時の視野は約１度の広さであった。我々は、
鏡４を焦点の心棒の回りに回転させることにより、水平
方向に走査できた。図５に示す目標物のマイクロ波写真
をとるための我々の実演用に、我々は30度の全水平視野
に対して、１度ごとの30の等間隔水平セッティングを用
意した。こうして我々は全部で30度の水平視野と17度の
垂直視野を作り出すことができた。我々の目標物領域の
テレビ画像を作るために、我々は各水平セッティングに
対して垂直に走査し、そしてその出力を計算機ディスプ
レイ44の上に逐次表示した。それから我々は他の垂直表
示を得るために、次の水平セッティングに移行したが、
このような手順はモニタ44のスクリーンを目標物領域の
17度×30度の画像で覆うまで続けられた。この手順を用
いて我々は図５の複製写真に示された光景の像を図６に
示すように作り出した。図５の文字TEは、合板上に張り
付けられた１フィート幅のアルミ箔の切れが作られ、そ
して合板は、アルミ箔が低温の空を反射するように傾け
られた。このTEは図６の暗い斑点として現われている。
アルミニウムから出るマイクロ波放射は、アルミ箔はマ
イクロ波放射には不透明であり、またアルミ箔は低温の
空からのマイクロ波放射を反射させるので、非常に低い
レベルである、合板からのマイクロ波放射は、それ自身
からの放射はより高レベルであり、また合板はこれの背
後の風景からのマイクロ波放射に対して十分透明である
ので、高レベルである。その後の実演では、我々はボー
ドを回転させ合板のボードを通してTEのマイクロ波写真
をとった。
音響−光１次元作像 図1A、図1B、図2Aおよび図2Bに示される配列は１次元
の音響−光作像に使用できる。
の音響−光作像に使用できる。
図1A、図1B、図2Aおよび図2Bに示されるアンテナ系に
は、図7Aに示されるビーム方向対周波数の関係がある。
図1Bに画かれ、また前に述べたブリムローズコーポレー
ション製のリン化ガリウムのブラッグセル34は、図7Bに
示すようなレーザビーム回折角対ブラッグセル周波数の
関係を持っている。したがって、14ギガヘルツの周波数
がVCO（電圧制御発振器）26から出力されてアンテナ出
力と混合され、バンドパスフィルタ32で濾波され、次に
Ｃバンドの低雑音ダウンコンバータ36により1.2ギガヘ
ルツにダウンコンバートされ、そしてこの信号がブラッ
グセル34に供給されるとき、レーザ12からのレーザービ
ーム10の方向は、図７に示すように、アンテナ正面の下
方、約９度と11度の間の垂直視野内に配置された放射源
からのマイクロ波放射によって回折させられるだろう。
11度の位置に配置される点状（または水平線状）の広帯
域マイクロ波源は、レーザビーム10を約5.5度回折させ
る筈の回折パターンをブラッグセル34内に作らせるだろ
う。また、９度の位置に配置される点状（または水平線
状）の広帯域マイクロ波源は、レーザビームを8.2度回
折させるような別のパターンを形成させるだろう。
は、図7Aに示されるビーム方向対周波数の関係がある。
図1Bに画かれ、また前に述べたブリムローズコーポレー
ション製のリン化ガリウムのブラッグセル34は、図7Bに
示すようなレーザビーム回折角対ブラッグセル周波数の
関係を持っている。したがって、14ギガヘルツの周波数
がVCO（電圧制御発振器）26から出力されてアンテナ出
力と混合され、バンドパスフィルタ32で濾波され、次に
Ｃバンドの低雑音ダウンコンバータ36により1.2ギガヘ
ルツにダウンコンバートされ、そしてこの信号がブラッ
グセル34に供給されるとき、レーザ12からのレーザービ
ーム10の方向は、図７に示すように、アンテナ正面の下
方、約９度と11度の間の垂直視野内に配置された放射源
からのマイクロ波放射によって回折させられるだろう。
11度の位置に配置される点状（または水平線状）の広帯
域マイクロ波源は、レーザビーム10を約5.5度回折させ
る筈の回折パターンをブラッグセル34内に作らせるだろ
う。また、９度の位置に配置される点状（または水平線
状）の広帯域マイクロ波源は、レーザビームを8.2度回
折させるような別のパターンを形成させるだろう。
両方の（実際には多数の）回折パターンが同時にブラ
ッグセル内に存在し得る。それで、一方は９度、そして
他方は11度の位置にある２つのマイクロ波放射源は、レ
ーザビーム10の5.5度および8.2度の回折に対応する、モ
ニタ44上の２本の水平線として現われるだろう。このシ
ステムは、このようにして、２点（または直線）からな
るマイクロ波シーンの実時間１次元像を作り出す。図８
は図7Aと図7Bの情報を組合せたものである。この原理を
証明する実演の結果は図９に示されている。図９の下の
部分は、アンテナ２から約50フィートのところに配置さ
れた７つの目標物を示す。目標物は、合板の背景上に水
平に置いた１フィート幅のアルミ箔の切れからなる。目
標物は、空が箔からアンテナへ反射されるように傾けて
ある。アルミ箔の切れの位置は、下、中、上である。そ
の配列は左から右へ（１）下、（２）下と中、（３）
下、中と上、（４）中と上、（５）上、（６）上と下そ
して（７）下である。これらの７個の目標物の中央部の
１次元実時間像は図９の上部に各目標物の直ぐ上に示さ
れている。アルミ箔の切れは白い背景上の暗く濃い切れ
のように見える。このようにしてプロトタイプは、水平
方向は約１度、垂直方向は約２度の視野の１次元実時間
像を作り出す。２次元の本質的には実時間像は、アンテ
ナを回転させるか、または移動体上のアンテナをモニタ
し、そして連続的な垂直像をモニタ上にならべてディス
プレイすることにより提供できる。例えば、もしアンテ
ナが毎秒１度の角速度で回転し、新しい像が毎秒、モニ
タの４インチ×１インチの隣接した部分にディスプレイ
され、また蓄積されるならば、10秒間の終りには、我々
は垂直方向は２度、水平方向は10度の視野の４インチ×
10インチの像を得るだろう。
ッグセル内に存在し得る。それで、一方は９度、そして
他方は11度の位置にある２つのマイクロ波放射源は、レ
ーザビーム10の5.5度および8.2度の回折に対応する、モ
ニタ44上の２本の水平線として現われるだろう。このシ
ステムは、このようにして、２点（または直線）からな
るマイクロ波シーンの実時間１次元像を作り出す。図８
は図7Aと図7Bの情報を組合せたものである。この原理を
証明する実演の結果は図９に示されている。図９の下の
部分は、アンテナ２から約50フィートのところに配置さ
れた７つの目標物を示す。目標物は、合板の背景上に水
平に置いた１フィート幅のアルミ箔の切れからなる。目
標物は、空が箔からアンテナへ反射されるように傾けて
ある。アルミ箔の切れの位置は、下、中、上である。そ
の配列は左から右へ（１）下、（２）下と中、（３）
下、中と上、（４）中と上、（５）上、（６）上と下そ
して（７）下である。これらの７個の目標物の中央部の
１次元実時間像は図９の上部に各目標物の直ぐ上に示さ
れている。アルミ箔の切れは白い背景上の暗く濃い切れ
のように見える。このようにしてプロトタイプは、水平
方向は約１度、垂直方向は約２度の視野の１次元実時間
像を作り出す。２次元の本質的には実時間像は、アンテ
ナを回転させるか、または移動体上のアンテナをモニタ
し、そして連続的な垂直像をモニタ上にならべてディス
プレイすることにより提供できる。例えば、もしアンテ
ナが毎秒１度の角速度で回転し、新しい像が毎秒、モニ
タの４インチ×１インチの隣接した部分にディスプレイ
され、また蓄積されるならば、10秒間の終りには、我々
は垂直方向は２度、水平方向は10度の視野の４インチ×
10インチの像を得るだろう。
その他の実施態様 図11に示すように、周波数を走査できるビームを供給
する任意のマイクロ波アンテナ系50がこの発明の実施に
利用できる。また、アンテナ50で受信されている放射の
スペクトルの分析が可能な多くの入手できるスペクトル
分析器54のどれもが使用できる。入手可能な、周波数走
査のできるアンテナ型式は次のものを含む： ・スロットのある導波管アンテナ ・タップ付きのヘリカル伝送線路 ・タップ付きの誘電体棒伝送線路 ・伝送窓 ・反射窓 ・分散性プリズム ・タップ付き平行板伝送線路 ・タップ付き誘電体スロット伝送線路 ・タップ付きストリップ線路 ・タップ付きマイクロストリップ線路 図11に示す配置では、アンテナ50（これは上記のどの
アンテナでもよいのだが）は、この例では合板の背景の
上に張り付けられたアルミ箔のTEの文字で作られた目標
物52からのマイクロ波を集める。その目標物は、TEの文
字が低温の空を反射するように後ろに傾けられている。
アンテナからの出力はスペクトル分析器54で分析され
る。分析器54の出力は計算機56にかけられ、作り出され
た像はモニタ58上にディスプレイされる。この場合、画
像は目標物52中の文字Ｅの一部分の瞬時的の垂直視野を
示している。単一の垂直片のスペクトル分析結果は図12
に画かれている。図12に示すように、目標物のアルミ部
分からの放射は合板からの放射よりもかなり低く、３つ
の負のブリップとして現れている。図11に示すように、
計算機56は負のブリップと検出されている周波数とを関
係づけ、またモニタ58上適当な垂直および水平方向の出
力をプロットする。一般に１次元の像は、スペクトル分
析の振幅に応じて輝度が変わるスポットをモニタ58上に
作ることにより画くことができ、そしてそのようなスポ
ットの垂直位置は周波数で決まる。水平位置はアンテン
ビームの方向に基づいて決まる。スポットは、強度を実
証するために、輝度ではなく、種々の色で作ることもで
きる。アンテナを回転することにより、目標物の残りの
部分は走査でき、モニタ58上にプロットできる。走査
は、アンテナ50を作像区域と平行に動かすか、または目
標物52をアンテナ50の狭い垂直ビームを横切って動かす
ことにより実行することもできる。
する任意のマイクロ波アンテナ系50がこの発明の実施に
利用できる。また、アンテナ50で受信されている放射の
スペクトルの分析が可能な多くの入手できるスペクトル
分析器54のどれもが使用できる。入手可能な、周波数走
査のできるアンテナ型式は次のものを含む： ・スロットのある導波管アンテナ ・タップ付きのヘリカル伝送線路 ・タップ付きの誘電体棒伝送線路 ・伝送窓 ・反射窓 ・分散性プリズム ・タップ付き平行板伝送線路 ・タップ付き誘電体スロット伝送線路 ・タップ付きストリップ線路 ・タップ付きマイクロストリップ線路 図11に示す配置では、アンテナ50（これは上記のどの
アンテナでもよいのだが）は、この例では合板の背景の
上に張り付けられたアルミ箔のTEの文字で作られた目標
物52からのマイクロ波を集める。その目標物は、TEの文
字が低温の空を反射するように後ろに傾けられている。
アンテナからの出力はスペクトル分析器54で分析され
る。分析器54の出力は計算機56にかけられ、作り出され
た像はモニタ58上にディスプレイされる。この場合、画
像は目標物52中の文字Ｅの一部分の瞬時的の垂直視野を
示している。単一の垂直片のスペクトル分析結果は図12
に画かれている。図12に示すように、目標物のアルミ部
分からの放射は合板からの放射よりもかなり低く、３つ
の負のブリップとして現れている。図11に示すように、
計算機56は負のブリップと検出されている周波数とを関
係づけ、またモニタ58上適当な垂直および水平方向の出
力をプロットする。一般に１次元の像は、スペクトル分
析の振幅に応じて輝度が変わるスポットをモニタ58上に
作ることにより画くことができ、そしてそのようなスポ
ットの垂直位置は周波数で決まる。水平位置はアンテン
ビームの方向に基づいて決まる。スポットは、強度を実
証するために、輝度ではなく、種々の色で作ることもで
きる。アンテナを回転することにより、目標物の残りの
部分は走査でき、モニタ58上にプロットできる。走査
は、アンテナ50を作像区域と平行に動かすか、または目
標物52をアンテナ50の狭い垂直ビームを横切って動かす
ことにより実行することもできる。
実時間アレイカメラ 実時間の２次元像を提供する本発明の実施態様が図10
に示されている。この実施態様ではアンテナのアレイ32
が利用される。これらのアンテナの各々からの信号は、
単一のアンテナ系について上述のように処理される。そ
してそれらの信号は、例えばメリーランド州、ボルティ
モアのブリムローズ社の32チャンネル Ｍ GPD−80−5
0型リン化ガリウムセルのような、マルチチャンネル
（すなわち32チャンネル）ブラッグセルに供給される。
に示されている。この実施態様ではアンテナのアレイ32
が利用される。これらのアンテナの各々からの信号は、
単一のアンテナ系について上述のように処理される。そ
してそれらの信号は、例えばメリーランド州、ボルティ
モアのブリムローズ社の32チャンネル Ｍ GPD−80−5
0型リン化ガリウムセルのような、マルチチャンネル
（すなわち32チャンネル）ブラッグセルに供給される。
垂直の空間分解能は、音響−光１次元作像の項目で前
述したようにして作り出される。水平の空間分解能は図
13A、図13Bおよび図13Cで定性的に説明したようにして
得られる。
述したようにして作り出される。水平の空間分解能は図
13A、図13Bおよび図13Cで定性的に説明したようにして
得られる。
マイクロ波源Ｓは、10メートル幅のアンテナアレイ69
の視野の右側から、そしてこれに沿って100メートルの
位置に置かれている。源Ｓからの放射は、これがアレイ
60の左側に到達するには、右側と比較してさらに0.5メ
ートルだけ進まなければならない。このことは、源Ｓか
らの波頭は、これはアレイの右側に到達してから約0.17
×10-8秒後アンテナアレイの左側に到達することを意味
する。
の視野の右側から、そしてこれに沿って100メートルの
位置に置かれている。源Ｓからの放射は、これがアレイ
60の左側に到達するには、右側と比較してさらに0.5メ
ートルだけ進まなければならない。このことは、源Ｓか
らの波頭は、これはアレイの右側に到達してから約0.17
×10-8秒後アンテナアレイの左側に到達することを意味
する。
この0.17×10-8秒の遅れの結果、ブラッグセル中で1.
2×109サイクル毎秒の音響波の位相シフト、すなわち、
セル開口部の左側と右側の間で約２波長のずれが生じ
る。最終結果としては、ブラッグセル内の回折面は図13
Aに示すように傾き、それでレーザビーム10は源Ｓの位
置に対応して図13Aに示すように右に回折されることに
なる。もし源Ｓがアレイの視野の左側に再配置されたな
ら、ブラッグセル62の回折面は図13Bに示すように逆に
なり、レーザビーム10をアレイ16の左にシフトさせ、そ
して源を視野の中央に配置すれば、レーザビームは図13
Cに示すように、アレイ16の中央に来る筈である。上述
のように、非常に多くの回折パターンがセル62内に同時
に存在することができ、それで複雑な像が図10のモニタ
上に指示されるように形成できる。
2×109サイクル毎秒の音響波の位相シフト、すなわち、
セル開口部の左側と右側の間で約２波長のずれが生じ
る。最終結果としては、ブラッグセル内の回折面は図13
Aに示すように傾き、それでレーザビーム10は源Ｓの位
置に対応して図13Aに示すように右に回折されることに
なる。もし源Ｓがアレイの視野の左側に再配置されたな
ら、ブラッグセル62の回折面は図13Bに示すように逆に
なり、レーザビーム10をアレイ16の左にシフトさせ、そ
して源を視野の中央に配置すれば、レーザビームは図13
Cに示すように、アレイ16の中央に来る筈である。上述
のように、非常に多くの回折パターンがセル62内に同時
に存在することができ、それで複雑な像が図10のモニタ
上に指示されるように形成できる。
結論 上記の記述の多くの仕様を含んでいるが、読者はこれ
らをこの発明の範囲についての制限と解釈すべきではな
く、単にこの発明の好ましい実施態様の適例と解釈すべ
きである。したがって読者はこの発明の範囲を添付の請
求事項とそれらの法的同等物により決定し、上記の例に
より決定しないようにして欲しい。
らをこの発明の範囲についての制限と解釈すべきではな
く、単にこの発明の好ましい実施態様の適例と解釈すべ
きである。したがって読者はこの発明の範囲を添付の請
求事項とそれらの法的同等物により決定し、上記の例に
より決定しないようにして欲しい。
フロントページの続き (72)発明者 シェク、アレックス アメリカ合衆国 92126 カリフォルニ ア州 サン ディエゴ キャロル キャ ニオン ロード ナンバー イー７ 9666 (72)発明者 フィリップス、チェスター、シー. アメリカ合衆国 92129 カリフォルニ ア州 サン ディエゴ ランチョー ペ ナスキートス ナンバー 50 12768 (56)参考文献 特開 昭61−35379（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−107252（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−4026（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−269903（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−183280（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−21869（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 3/00 - 3/76 G01S 7/00 - 17/88
Claims (27)
- 【請求項１】視野内の物体の作像のため、 マイクロ波放射を集めるための周波数に依存するビーム
方向を持つアンテナ手段（２）と、 前記集められた放射の少なくとも一部分のスペクトル分
析を行うためのスペクトル分析装置（54）と、 前記物体の像を前記分析に基づいて作成するための作像
手段（44）とからなるマイクロ波カメラシステムにおい
て、 ブラッグセル（34）とレーザ（12）とを含むスペクトル
分析装置（54）と、 アンテナ軸の方向である第１の方向に平行な視野を表す
周波数を発生し選択する周波数走査手段とを有し、この
場合、ビーム方向が第１の方向に垂直な第２の方向に走
査され得るようにアンテナ手段（２）が配列されてい
る、 ことを特徴とするマイクロ波カメラシステム。 - 【請求項２】前記スペクトル分析装置（54）により作成
された分析結果が、前記マイクロ波放射の周波数の関数
としての、前記集められたマイクロ波放射の一部分の振
幅を表す信号である、請求項１記載のシステム。 - 【請求項３】前記作像手段（44）は計算装置とモニタと
を含み、前記計算装置が、前記モニタ上に作られるべき
像を、前記振幅に基づくスポットを前記モニタ上に現出
させることにより作り出し、該スポットの位置は前記周
波数に基づく位置である、請求項２記載のシステム。 - 【請求項４】前記スポットが種々の輝度を持つ、請求項
３記載のシステム。 - 【請求項５】前記スポットが種々の色を持つ、請求項３
記載のシステム。 - 【請求項６】前記作像手段（44）がテレビジョンカメラ
を含む、請求項１記載のシステム。 - 【請求項７】前記アンテナ手段（２）は、 タップ付きヘリカル伝送線路と、 タップ付き誘電体ロッド伝送線路と、 タップ付き同軸伝送線路と、 透過格子と、 反射格子と、 分散プリズムと、 スロット付き平行板伝送線路と、 タップ付き誘電体スロット伝送線路と、 タップ付きストリップ線路と、 タップ付きマイクロストリップ線路と、 スロット付き導波管と、 同軸ケーブル遅延線で連絡された個々のアンテナとの１
つ以上からなる、請求項１記載のシステム。 - 【請求項８】前記アンテナ手段（２）は複数個のアンテ
ナよりなり、前記ブラッグセル（34）は複数個のチャン
ネルよりなる、請求項１記載のシステム。 - 【請求項９】前記複数個のアンテナの各々は前記複数個
のチャンネルの個別のチャンネルに接続される、請求項
８記載のシステム。 - 【請求項１０】前記作像装置（44）は２次元像を作り出
す、請求項９記載のシステム。 - 【請求項１１】視野内の放射源からのマイクロ波放射検
出用のマイクロ波検出手段（２）を含むカメラシステム
において、 第１の方向に平行な視野を表す周波数を発生し選択する
周波数走査手段と、 周波数に依存するビーム方向を有し、該ビーム方向が第
１の方向と垂直な第２の方向に走査され得る検出手段
（２）と、 前記検出手段により検出された前記放射の少なくとも一
部に対応する電子信号を作るための第１変換手段と、 レーザビームを作るためのレーザ（12）と、 前記レーザにより作られたレーザビームを回折させるた
めの音響−光レーザ回折手段（34）と、 前記電子信号を、前記音響／光レーザ回折手段を駆動す
るために適当な音響信号に変換するための第２変換手段
と、 前記音響／光回折手段（34）により回折された前記レー
ザビームの一部分を検出するための光検出手段（30）と
を有することを特徴とし、 前記マイクロ波検出手段（２）、前記レーザ（12）、前
記回折手段（34）、前記第１および第２変換手段および
前記光検出手段（30）は、前記光検出手段（30）により
検出されたレーザ光が前記視野内に位置する物体から放
射されるマイクロ波放射に対応するように配列されてい
る、カメラシステム。 - 【請求項１２】さらに、前記マイクロ波検出手段の２次
元視野のうち、瞬時的の１次元視野を変えるための周波
数走査手段を含む請求項11記載のシステム。 - 【請求項１３】前記周波数走査手段は、前記第１変換手
段出力と混合するための可変周波数を提供するための可
変周波数発生器を含む、請求項12記載のシステム。 - 【請求項１４】前記マイクロ波検出手段（２）はスロッ
ト付きの導波管アンテナである、請求項11記載のシステ
ム。 - 【請求項１５】前記マイクロ波検出手段（２）は、 タップ付きヘリカル伝送線路と、 タップ付き誘電体ロッド伝送線路と、 タップ付き同軸伝送線路と、 透過格子と、 反射格子と、 分散プリズムと、 スロット付き平行板伝送線路と、 タップ付き誘電体スロット伝送線路と、 タップ付きストリップ線路と、 タップ付きマイクロストリップ線路と、 同軸ケーブル遅延線で連絡された個々のアンテナとの１
つ以上からなる、請求項11記載のシステム。 - 【請求項１６】前記マイクロ波検出手段（２）は、走査
されない方向での解像度を提供するように、アレイに配
列され位相合わせをされた複数個の個別検出手段であ
る、請求項11記載のシステム。 - 【請求項１７】前記アレイが規則的に配置されたアレイ
である、請求項16記載のシステム。 - 【請求項１８】前記アレイがまばらなアレイである、請
求項16記載のシステム。 - 【請求項１９】さらに、走査されない方向の解像度を提
供するための、移相器またはダイオードのような電子操
作手段を含む、請求項16記載のシステム。 - 【請求項２０】さらに、少なくとも２方向に瞬時の視野
を変えるための周波数走査手段を含む、請求項11記載の
システム。 - 【請求項２１】前記２方向は相互に直交している請求項
20記載のシステム。 - 【請求項２２】さらに、前記視野を照射するためのマイ
クロ波放射源を含む請求項11記載のシステム。 - 【請求項２３】前記検出手段（２）は、複数個のアンテ
ナよりなり、また、音響／光レーザ回折手段（34）が複
数のチャンネルよりなる、請求項11記載のシステム。 - 【請求項２４】前記複数個のアンテナの各々が、前記回
折手段の個別のチャンネルに接続される、請求項23記載
のシステム。 - 【請求項２５】前記光検出手段（30）は、前記視野内の
マイクロ波源の２次元像が、前記回折手段（34）によ
り、前記レーザビームの回折角に基づいて作り出される
ことを可能にするための２次元の光検出アレイを含む、
請求項24記載のシステム。 - 【請求項２６】前記周波数走査手段が周波数発生器およ
びミキサーを含み、該周波数発生器とミキサーとが第１
の方向の視野での周波数を下方変換する、請求項１記載
のシステム。 - 【請求項２７】前記アンテナ手段が鏡を含み、該鏡を焦
点の周りに回転させることにより、前記アンテナ手段の
ビーム方向が第２の方向の視野内で走査され得る請求項
１記載のシステム。
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