JP4585401B2 - 赤外線検知装置 - Google Patents
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Description
赤外線検知装置の中には、船舶などに搭載される種類のものがある。この種類の赤外線検知装置は、回転台上に、例えば2台の赤外線検知器を載置している。そして、回転台を回転して、それぞれの赤外線検知器の光学系の視野の中心軸(視軸)を所定の向きに向けることで、その方向に存在する物体からの赤外線を取り込み、検知している。
図1は、本発明の第1実施形態の赤外線検知装置の構成を示す図であり、(a)は、赤外線検知装置を上方から、(b)は赤外線検知装置を前方から見た図である。
図2に示すように、コンプレッサ21とディスプレーサ22がその内部の中空部分をトランスファ・チューブ25によって連結されて冷却装置は構成される。このコンプレッサ21またはディスプレーサ22の中空部分には、気体(例えば、Heガス)が充填されている。
図3において、第1の赤外線検知器のディスプレーサと、第2の赤外線検知器のディスプレーサとは、そのピストンの往復運動の方向である長手方向が、回転の円周の接線方向に一致し、かつ、互いに平行になるように回転台上に配置される。
まず、駆動信号生成部(不図示)によって、コンプレッサを駆動するための駆動信号が生成される。この駆動信号は、例えば、図4に示す矩形パルス波(パルス信号)である。
また、第2の赤外線検知器では、生成されたパルス波(駆動波形)は、まず、位相器(遅延回路)34に入力される。位相器34は、入力した駆動波形の位相を、位相ずらし量を示す信号の値だけずらす。上記位相ずらし量を示す信号の値は、ユーザが位相ずらし部(不図示)を操作することで指定できる。
すなわち、本実施形態においては、位相器34に設定する位相ずらし量や振幅調整器に設定する振幅の調整値をユーザが適切な値に設定することで、図3のグラフに示されるように、第1の赤外線検知器のディスプレーサによる回転トルクと、第2の赤外線検知器のディスプレーサによる回転トルクとが略打ち消し合うように、駆動信号をそれぞれのコンプレッサ151、152に供給することが可能となる。
図5(a)および(b)は、図1(a)および(b)と比較して、角速度検出器(レートジャイロ)36が追加されている。
図7は、本発明の第3実施形態の赤外線検知装置を上方から見た図である。
また、図7のみが、第1および第2の赤外線検知器の冷却装置のサイズが異なる場合を扱っているように見えるが、図1、図3、図5においても、(図面上の外観には反映されていないが)基本的には、図7同様、第1および第2の赤外線検知器の冷却装置のサイズが異なる場合を扱っていることは、上述した通りである。
(付記1) 第1および第2の赤外線検知器が回転台上に載置された赤外線検知装置において、
前記第1または第2の赤外線検知器は、観察対象からの赤外線を取り込む光学系と、取り込んだ赤外線を検知する検知素子と、該検知素子の温度を適正温度に維持するための冷却装置とを備え、
前記冷却装置による冷却動作に伴うピストンの往復運動によって、前記回転台の回転軸の回りに生じる回転トルクが、第1の赤外線検知器の冷却装置の回転トルクと第2の赤外線検知器の冷却装置の回転トルクとで打ち消し合うような回転台上の位置に、前記第1および第2の赤外線検知器は設置され、
少なくとも一方の冷却装置のピストンの往復運動の位相をずらすことを可能とした位相ずらし部をさらに備えることを特徴とする赤外線検知装置。
(付記2) 前記第1または第2の赤外線検知器の冷却装置は、前記検知素子に一方の端部が接触して、該端部を介して該検知素子に生じる熱を内部に設けられたピストンの往復運動により吸熱するディスプレーサと、該ピストンの往復運動をディスプレーサに起こさせるコンプレッサと、生成された前記コンプレッサの駆動信号に対して、前記位相ずらし部による処理を施した信号を第1または第2の赤外線検知器のコンプレッサの少なくとも一方に供給する信号供給部とを備えることを特徴とする付記1記載の赤外線検知装置。
(付記3) 前記第1の赤外線検知器の検知素子と前記第2の赤外線検知器の検知素子とでは、検知素子が正常に動作するための適正温度が異なるとともに、前記第1の赤外線検知器の冷却装置と第2の赤外線検知器の冷却装置とはサイズが異なることを特徴とする付記1記載の赤外線検知装置。
(付記4) 少なくとも一方の冷却装置のピストンの往復運動の振幅を変更することを可能とした振幅変更部をさらに備えることを特徴とする付記1記載の赤外線検知装置。
(付記5) 第1および第2の赤外線検知器が回転台上に載置された赤外線検知装置において、
前記第1または第2の赤外線検知器は、観察対象からの赤外線を取り込む光学系と、取り込んだ赤外線を検知する検知素子と、該検知素子の温度を適正温度に維持するための冷却装置とを備え、
前記冷却装置による冷却動作に伴うピストンの往復運動によって、前記回転台の回転軸の回りに生じる回転トルクが、第1の赤外線検知器の冷却装置の回転トルクと第2の赤外線検知器の冷却装置の回転トルクとで打ち消し合うような回転台上の位置に、前記第1および第2の赤外線検知器は設置され、
検知装置動作時に残留トルクにより生じる回転台の回転の角速度を検出する角速度検出器と、検出された角速度に基づいて、少なくとも一方の冷却装置のピストンの往復運動の位相をずらす位相ずらし部とをさらに備えることを特徴とする赤外線検知装置。
(付記6) 第1および第2の赤外線検知器が回転台上に載置された赤外線検知装置において、
前記第1または第2の赤外線検知器は、観察対象からの赤外線を取り込む光学系と、取り込んだ赤外線を検知する検知素子と、該検知素子の温度を適正温度に維持するための冷却装置とを備え、
前記冷却装置による冷却動作に伴うピストンの往復運動の方向を、前記回転台の回転の円周方向と直交する方向となるように、前記第1および第2の赤外線検知器は回転台上に設置されたことを特徴とする赤外線検知装置。
(付記7) 複数台の赤外線検知器が回転台上に載置された赤外線検知装置において、
前記複数台の赤外線検知器は、観察対象からの赤外線を取り込む光学系と、取り込んだ赤外線を検知する検知素子と、該検知素子の温度を適正温度に維持するための冷却装置とをそれぞれ備え、
前記冷却装置による冷却動作に伴うピストンの往復運動によって、前記回転台の回転軸の回りに生じる回転トルクが、前記複数台の赤外線検知器の冷却装置の回転トルクが互いに打ち消し合うような回転台上の位置に、前記複数台の赤外線検知器は設置され、
複数台の赤外線検知器のうち、少なくとも1台の冷却装置のピストンの往復運動の位相をずらすことを可能とした位相ずらし部をさらに備えることを特徴とする赤外線検知装置。
12、42 光学系
13、43 検知素子
14、21、44 コンプレッサ
15、22、45 ディスプレーサ
23 コンプレッサ・ピストン
24 低摩擦部品
25 トランスファ・チューブ
26 ディスプレーサ・ピストン
27 吸熱部
31 基本波フィルタ
32 振幅調整器
33 パワー・アンプ
34 位相器
36 角速度検出器
37 レートジャイロ制御回路
38 変換部
Claims (5)
- 第1および第2の赤外線検知器が回転台上に載置された赤外線検知装置において、
前記第1および第2の赤外線検知器は、それぞれ、観察対象からの赤外線を取り込む光学系と、取り込んだ赤外線を検知する検知素子と、前記検知素子の温度を適正温度に維持するための冷却装置とを備え、
前記第1及び第2の赤外線検知器のそれぞれの冷却装置による冷却動作の際に前記それぞれの冷却装置が備えるピストンの往復運動によって、前記回転台の回転軸の回りに生じる回転トルクが、前記第1の赤外線検知器の冷却装置の回転トルクと前記第2の赤外線検知器の冷却装置の回転トルクとで打ち消し合うような回転台上の位置に、前記第1および第2の赤外線検知器は設置され、
前記第1の赤外線検知器の冷却装置の回転トルクと前記第2の赤外線検知器の冷却装置の回転トルクとが互いに打ち消し合うように、一方の前記冷却装置のピストンの往復運動の位相を他方の前記冷却装置のピストンの往復運動の位相に対してずらすための位相ずらし部をさらに備えることを特徴とする赤外線検知装置。 - 前記第1および第2の赤外線検知器の冷却装置は、前記検知素子に一方の端部が接触して、前記端部を介して前記検知素子に生じる熱を内部に設けられた前記ピストンの往復運動により吸熱するディスプレーサと、前記ピストンの往復運動を前記ディスプレーサに起こさせるコンプレッサと、生成された前記コンプレッサの駆動信号に対して、前記位相ずらし部による処理を施した信号を前記第1または第2の赤外線検知器のコンプレッサの少なくとも一方に供給する信号供給部とを備えることを特徴とする請求項1記載の赤外線検知装置。
- 前記第1の赤外線検知器の検知素子と前記第2の赤外線検知器の検知素子とでは、前記検知素子が正常に動作するための適正温度が異なるとともに、前記第1の赤外線検知器の冷却装置と前記第2の赤外線検知器の冷却装置とはサイズが異なることを特徴とする請求項1記載の赤外線検知装置。
- 第1および第2の赤外線検知器が回転台上に載置された赤外線検知装置において、
前記第1および第2の赤外線検知器は、それぞれ、観察対象からの赤外線を取り込む光学系と、取り込んだ赤外線を検知する検知素子と、前記検知素子の温度を適正温度に維持するための冷却装置とを備え、
前記第1及び第2の赤外線検知器のそれぞれの冷却装置による冷却動作の際に前記それぞれの冷却装置が備えるピストンの往復運動によって、前記回転台の回転軸の回りに生じる回転トルクが、前記第1の赤外線検知器の冷却装置の回転トルクと前記第2の赤外線検知器の冷却装置の回転トルクとで打ち消し合うような前記回転台上の位置に、前記第1および第2の赤外線検知器は設置され、
前記赤外線検知装置の動作時に残留トルクにより生じる回転台の回転の角速度を検出する角速度検出器と、検出された角速度に基づいて、前記第1の赤外線検知器の冷却装置の回転トルクと前記第2の赤外線検知器の冷却装置の回転トルクとが互いに打ち消し合うように、一方の前記冷却装置のピストンの往復運動の位相を他方の前記冷却装置のピストンの往復運動の位相に対してずらすための位相ずらし部とをさらに備えることを特徴とする赤外線検知装置。 - 第1および第2の赤外線検知器が回転台上に載置された赤外線検知装置において、
前記第1および第2の赤外線検知器は、観察対象からの赤外線を取り込む光学系と、取り込んだ赤外線を検知する検知素子と、前記検知素子の温度を適正温度に維持するための冷却装置とを備え、
前記冷却装置による冷却動作の際に前記冷却装置が備えるピストンの往復運動の方向を、前記回転台の回転軸方向と直交する方向となるように、前記第1および第2の赤外線検知器は前記回転台上に設置されたことを特徴とする赤外線検知装置。
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