JPH09133877A - パノラマシーンを観察するための光学機器アセンブリ - Google Patents

パノラマシーンを観察するための光学機器アセンブリ

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JPH09133877A
JPH09133877A JP8253196A JP25319696A JPH09133877A JP H09133877 A JPH09133877 A JP H09133877A JP 8253196 A JP8253196 A JP 8253196A JP 25319696 A JP25319696 A JP 25319696A JP H09133877 A JPH09133877 A JP H09133877A
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optical
optics
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タルマン・ダブリュー・スターリンガー
Mitchell Ruda
ミッチェル・ルーダ
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/06Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パノラマシーンを平坦な焦点面に撮像するた
めの光学システムを提供する。 【解決手段】 パノラマシーンを観察するための光学機
器アセンブリ(100)は複数個の光学素子を含む。平
坦な反射素子(116)はパノラマシーンから光を再び
方向づける。複数個の屈折素子(104、108)は継
続的に、再び方向づけられた光を反射素子から受け、実
瞳孔(114)を生じる。光リレーシステム(112)
は複数個の最後の屈折素子から光を受ける。光リレーシ
ステムは光学機器アセンブリの焦点距離を確立し、実瞳
孔で生じた光学収差を補正し、視野収差を補正し、平坦
な焦点面アセンブリ(306)に環状画像を生成する。
光学機器アセンブリはパノラマシーンにわたって光学機
器アセンブリの光軸(120)に直角をなす視野角で小
さいFナンバーを生じる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】この発明は光学システムに関し、特に、
パノラマシーンを平坦な焦点面に撮像するための光学シ
ステムに関する。
【0002】
【関連技術の説明】既存の広視野センサは、360度へ
の方位性能をパノラマフォーマットに与える効率的な凝
視光学システムを、簡単な光学システムと、単一の正方
形または長方形の焦点面を支持することのできる焦点面
フォーマットとに組合さない。魚眼レンズおよびその派
生物はその視界角が増すにつれてひどく歪曲した瞳孔を
有し得る。魚眼レンズのより大きな視界角は中央システ
ムの瞳孔区域の10%未満を規定する瞳孔を有し得る。
このために、著しく、主軸のより高い角度でエレベーシ
ョン解像度が歪曲し、感度が低下する。したがって、結
果として生じる、同様の性能を与えるシステムは相対的
に大きく、高価である。走査システムは、非常に速い走
査時間での感度を与えるために長い再訪時間または大き
い光学機器を有する。
【0003】ジェイ・フーロイ(J. Fouilloy )による
米国特許第5,402,168号は、光学機械式映写機
および走査システムを必要とするカメラ概念を開示す
る。
【0004】エム・ノーブル(M. Noble)らによる米国
特許第4,994,670号はディザ走査される多数の
口径のパノラマセンサを開示する。
【0005】ピー・グレガス(P. Greguss)による米国
特許第4,566,763号は、光線が初期の光学機器
の主軸を通る撮像ブロックを開示する。この発明は射出
瞳を有する。画像を生成するための、重要な光学的に電
力を与えられた面が1つだけある。
【0006】エム・ガーニ(M. Gurnee )による米国特
許第4,446,372号は検出器コールドシールドを
開示する。
【0007】ジー・ローゼンダール(G. Rosendahl)ら
による米国特許第4,395,093号は、屈折素子の
複雑な配置に撮像して色補正および視野補正を行なうた
めに用いられる1対の双曲的反射面を説明する。
【0008】ジー・ローゼンダール(G. Rosendahl)ら
による米国特許第4,012,126号は、屈折素子の
複雑な配置に撮像して色補正および視野補正を行なうた
めに用いられる1対の双曲的反射面を説明する。
【0009】ダブリュー・ダイクス(W. Dykes)による
米国特許第3,998,532号はフィルムとともに用
いるための映写装置を開示する。最終的な光学素子は凸
凸映写機およびウィンドウである。
【0010】ピー・トロッタ(P. Trotta )による米国
特許第3,977,793号は走査放射エネルギ受信機
を開示する。
【0011】ジェイ・ウルフ(J. Wolfe)による米国特
許第3,894,798号は走査上の発明を開示する。
【0012】イー・クーパー(E. Cooper )らによる米
国特許第3,781,559号はさまざまな視野で視野
を走査するための手順を開示する。
【0013】エイチ・ブラーチボウゲル(H. Brachvoge
l )による米国特許第3,552,820号は、エネル
ギを再撮像群に伝える屈折第1素子の組を説明する。
【0014】イー・エフ・ポンスレ(E. F. Poncelet)
による米国特許第3,514,186号はダブリュー・
エイ・エアズ(W. A. Ayres )(2,244,235)
の発明のものと類似した欠点を有する。ポンスレの第1
素子はそれを通して画像が屈折される球である。一方、
エアズの第1素子は反射球である。
【0015】エイ・アール・トカーツフスキ(A. R. To
karzewski )による米国特許第3,283,653号
は、円錐形区分を含む多くの複雑な環状レンズ形状の屈
折設計を開示する。
【0016】エイチ・ブリューゲマン(H. Brueggeman
n)による米国特許第3,203,328号は、球面に
先行する双曲面を光路が含む装置を開示する。この光路
によって必要とされる焦点面構成は環状焦点面を必要と
する。1次光学機器から球状の2次光学機器へと伝わる
エネルギは焦点面の中心を通過する。このために、従来
の焦点面でこの概念が用いられることが妨げられる。
【0017】エイ・ブーワーズ(A. Bouwers)による米
国特許第2,293,220号および第3,151,5
24号は、その第1素子が反射トロイドである広角カメ
ラレンズを有する発明を開示する。
【0018】ディー・アール・ビュッシェル(D. R. Bu
chele )による米国特許第2,638,033号は上述
の米国特許第4,566,763号に類似した屈折概念
を説明する。
【0019】ダブリュー・エイ・エアズ(W. A. Ayres
)による米国特許第2,244,235号は反射球面
第1素子を開示する。このアプローチは容認不可能な歪
曲を生じる。エレベーションのより高い角が焦点面上で
非常に短縮され、エレベーションのより低い角が方位解
像度においてひどく制限される。
【0020】ジェイ・シー・カーンズ(J. C. Karnes)
による米国特許第1,797,867号は、第1素子と
して凸凹反射素子を含むパノラマまたはオムニスコープ
光学機器を開示する。このアプローチは解像された画像
および瞳孔を生じる重要な問題を有する。焦点面領域の
実現は、経済的な焦点面配置を支持しない分散したトロ
イド区分である。
【0021】ディー・リーズ(D. Rees )によるカナダ
特許第878,162号はテレビジョンシステムを用い
るパノラマ観察システムを開示する。この発明はトロイ
ド透過第1素子を教示する。
【0022】ワイ・タマガワ(Y. Tamagawa )による日
本特許第63−172209号はオフ軸放射を赤外線検
出器に制限するための手順を説明する。
【0023】
【発明の概要】この発明は、光軸から90°よりも大き
い入射角でパノラマシーンを観察するための光学機器ア
センブリである。光学機器アセンブリは複数個の光学素
子を含む。第1の素子は好ましくは、複数個の屈折素子
を含む再撮像群の主軸に直交して装着されたフラットミ
ラーである。フラットミラーは再撮像群の第1の素子上
か、またはその近くに装着される。再撮像群は広角魚眼
型レンズまたは他の広視野再撮像器であってもよい。フ
ラットミラーは、光軸から90°よりも大きい角度で届
くパノラマ画像を90°未満のパノラマ画像に変換する
ために用いられる。より狭い視野画像への変換がこの発
明の基本原理である。撮像されるシーンが局所水平線よ
りも下である間に撮像群の主光線が上を指すように、フ
ラットミラーは好ましくは再撮像群の光軸に直角に装着
される。センサの視界の環状視野には固有の障害がな
い。光リレーシステムは反射されたシーンから光を受
け、光学機器アセンブリの焦点距離を確立し、再撮像群
によって形成された実瞳孔で生じた瞳孔収差を補正し、
視野収差を補正し、平坦な焦点面アセンブリ上に90°
以上の環状画像を生成する。光学機器アセンブリは、パ
ノラマシーンにわたって光学機器アセンブリの出力光軸
にほぼ直角をなす視界角で小さいFナンバーを生じる。
【0024】この発明は、360°までのパノラマ性能
を保ちながら、エレベーション視界角において屈折魚眼
レンズよりも少ない幾何学的歪曲で、光軸から90°以
上の角度での効率のより高いエネルギ収集を可能にす
る。光学機器アセンブリは、光学機器アセンブリの出力
光軸から90°よりも大きい角度で、パノラマシーンの
光からの入射視界角に対する小さいFナンバーを生じ
る。ここで用いられるように、用語「Fナンバー」は焦
点距離を有効口径で割ったものを指す。用語「小さい」
は1.5未満のFナンバーを指す。
【0025】この発明は、高い可能性の空間解像度を有
する、小型で経済的に製造可能な光学機器を提供する。
これが従来の焦点面アレイの使用を可能にするのは、個
々のユニットが全パノラマシーンを読出すか、または、
各々がシーンの1区分を読出す多数の焦点面を利用し、
焦点面が密接に当接されることを必要としないためであ
る。
【0026】この発明のあらゆる実施例が画像を補正す
るための多数の面を含む。これらの面は、向上された解
像度と焦点面の視野平坦化とをもたらす。この発明にお
ける重要な要素は、同様の視界角の従来の魚眼レンズを
超えて性能が改良され、すべて口径より下の電子機器に
センサを装着する際に固有の障害がなく、センサを製造
するためのコストが低いと予期されることである。
【0027】米国特許第4,994,670号に開示さ
れる装置とは異なり、この発明は走査された画像を生成
するためにディザシステムを必要としない。この発明
は、フレーム区別のためのフレーム間の優れた位置合わ
せと、背景および固定したパターンのノイズ除去と、ラ
ンダムノイズを減少させるための複数のフレームの統合
とを備えた真の凝視センサである。この発明はパノラマ
シーンをカバーするために多数の口径を必要としない。
この発明は全体の画像を生成するために焦点面アレイと
関連してスリットを必要としない。この発明は可視およ
び/または赤外線の両方で用いられ得る。これは全光路
を通じて環状エネルギ束を有する。単一の焦点面が考慮
される全視野を表示するために用いられ得る。
【0028】カナダ特許第878,162号に開示され
る装置とは異なり、この発明は初期のパノラマ素子に屈
折素子を有さない。この発明は単一の屈折素子の内部に
多数の反射を必要としない。この発明は赤外線スペクト
ルと可視スペクトルとの両方に適用されるが、カナダ特
許はテレビジョンカメラまたは可視観察スクリーンでの
使用を開示する。
【0029】米国特許第4,395,093号に開示さ
れる装置とは異なり、この発明は映写機ではなく、主に
センサを意図する。この発明は電力を与えられない面を
その第1の光学構成要素として利用するが、第4,39
5,093号の特許はそれが始めに瞳孔を作り出すため
にいくつかの双曲面を利用する。
【0030】米国特許第3,203,328号に開示さ
れる装置とは異なり、この発明は冷却検出器で動作でき
る。さらに、上述のように、この発明は電力を与えられ
ない面をその第1の光学構成要素として利用する。第
3,203,328号の特許はそれが始めに瞳孔を作り
出すためにいくつかの電力を与えられた光学面を利用す
る。
【0031】米国特許第3,283,653号に開示さ
れる装置とは異なり、この発明は標準的な光学形状を用
いる。
【0032】米国特許第2,638,033号に開示さ
れる装置とは異なり、この発明は単一の光学素子内で多
数の内部反射を必要としない。第2,638,033号
の特許は赤外線センサまたは広いスペクトル帯に必要な
熱分離に取組まない。なぜなら、スペクトル補償に示さ
れる補正がないからである。
【0033】米国特許第3,552,820号に開示さ
れる装置とは異なり、この発明は透過面を反射性に変え
るために材料の屈折率に頼らない。
【0034】この発明の光学機器アセンブリは、可視ま
たは赤外線スペクトルの光軸から90°よりも大きく1
45°よりも小さい角度で、パノラマシーンからエネル
ギを集め、森林火災、または、マストまたは塔の周りの
外辺部の侵入のような脅威に対する分析または処置のた
めに、撮像されたデータを提供できる。このセンサは凝
視システムであり、このために、高い休止時間で時間的
収集モードが非常に効率的になる。
【0035】この発明の他の目的、利点、および新規な
特徴は、添付の図面と関連して検討されるとこの発明の
以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【0036】図中の同じ要素または部分は、同じ参照番
号によって示される。
【0037】
【好ましい実施例の詳細な説明】次に、図面とそこに印
をつけられた参照番号とを参照すると、図1および図2
は、一般に100として示される、この発明の光学機器
アセンブリの好ましい実施例を示す。光学機器アセンブ
リ100は一般に200として示されるデューアアセン
ブリによって支持される。デューアアセンブリ200は
また、焦点面アレイおよび冷却器を支持し、これら2つ
のアイテムは一般に300として集合的に示される。一
般に500として示される環境カバーが設けられる。デ
ューアアセンブリ200は、光学機器アセンブリ100
と、電子機器、センサ台、および、集合的に400とし
て示される、アンテナ、太陽エネルギパネルなどのよう
な他の補助的な構成要素との間のインタフェースとな
る。
【0038】外部環境アセンブリは、ルーフ502と、
光学機器アセンブリ100、補助的な構成要素400、
およびデューアアセンブリ200を取囲む物理的ボック
スを完成させる環境クローズアウト506とを含む。冷
却器アセンブリ302は、装着プレート402に取付け
られた支持構造202に取付けられる。冷却器302は
たとえば、多様な製造業者から入手可能な標準的な熱電
冷却器であってもよい。デューアシェル204は構造2
02およびウィンドウ206に密封される。ピンチオフ
チューブ208はデューアアセンブリ200の排出のた
めに設けられる。電気フィードスルー210は構造20
2に設けられる。検出器ハウジング304の冷却される
部分は冷却器302上に装着される。これは業界で標準
的な構成要素である。平坦な焦点面アセンブリ306
は、ロックウェル・インターナショナル(Rockwell Int
ernational)から入手可能な256X256水銀カドミ
ウムテルル化物アレイのような標準的なアレイ焦点面を
含む。コールドフィルタ308は限られた帯域幅の放射
を焦点面アセンブリ306に与え、焦点面アセンブリの
感度を高める。デューア204の内部面と検出器ハウジ
ング304の外部面とがコーティングされて、2つの面
の間での熱伝導を最小にする。焦点面アセンブリ306
および温度センサ(図示せず)からフィードスルー21
0への電気ワイヤ310は好ましくは、ニッケルから形
成された、極めて細かいワイヤ、すなわちConstantin
(商標)またはManganin(商標)から作られて、ワイヤ
で失われる熱エネルギを減少させる。ワイヤ312はフ
ィードスルー210を電子機器404に接続する。
【0039】デューアシェル204の頂部は光学機器ア
センブリ100の光学機器ハウジング102を支持す
る。光学機器ハウジング102は複数個の屈折素子10
4、108と光リレーシステム112とを支持する。
(光リレーシステムは付加的な屈折素子を含んでもよ
い。)設計の変化には、シーンの画像に必要とされる忠
実度の度合に依存して多少の屈折素子が必要とされ得
る。屈折素子104、108は広角魚眼型角度から光を
もたらして実瞳孔114で結像する。素子104、10
8はたとえばシリコンまたはゲルマニウムから形成され
得る。素子104と素子108との間には領域106が
ある。より高い精度をボケの円の大きさに必要とする構
成では、104、106、および108を占める領域
が、セレン化亜鉛レンズ、ゲルマニウムレンズ、および
セレン化亜鉛レンズを含むレンズトリプレットを含み得
る。次に、瞳孔が光リレーシステム112によって焦点
面アセンブリ306に再結像される。光リレーシステム
112はシリコン構成要素を含んでもよい。1024×
1024の大きさのアレイで見られ得るようにピクセル
素子がより小さいためにより高い忠実度がボケの円で必
要とされるならば、光リレーシステム112の上方の空
間110はさらなるシリコンレンズで満たされ得る。平
坦な反射素子またはプレート116が屈折素子104の
頂部上に装着され、光学システム100の主軸、すなわ
ち光軸120で軸方向に対称的である。
【0040】動作中、水平位置から約−5°ないし約−
45°、すなわち光軸から95°ないし135°のエレ
ベーション角で、パノラマシーンからの、参照番号11
9によって示される入ってくるエネルギは口径122に
入り、平坦な反射素子116によって反射される。(光
軸120の方向はレンズの組において始まり、シーンに
向けられると規定される。)エネルギは実瞳孔114へ
移され、そこから光リレーシステム112に移される。
光学素子116、104、108、112は真空クロー
ズアウト206およびコールドフィルタ308を介して
シーンの広角平坦画像を与える。残りのエネルギは焦点
面アセンブリ306に焦点合わせされる。
【0041】図2は、環境エンクロージャ500と、装
着プレート402上に載るフレーム506に嵌まる円筒
光ウィンドウ504とのルーフ502を示す。デューア
シールド204およびウィンドウ206は、それ自体電
子機器パッケージ404の頂部である構造202上に装
着される。光学機器ハウジング102はデューアシェル
204上に装着され、それに光学的に位置合わせされ
る。第1の屈折素子104と平坦な反射プレート116
とが示される。
【0042】図3の曲線2は、考慮される210°の視
野のために設計された従来の魚眼レンズにおける実瞳孔
の圧縮の効果を示す。この図のデータはカリフォルニア
州マリーナ・デル・レイ(Marina Del Rey, Californi
a)のミルトン・レイキン(Milton Laikin )による著
作「レンズ設計」(“Lens Design ”)から抽出かつ変
更される。魚眼レンズが、天底位置を見るレンズの主光
線で、水平線より下方を撮像するために用いられるなら
ば、群の能力が曲線1に示される。曲線1を生じる配置
での問題は、支持構造が視界の一部を塞ぐことである。
曲線2は最も関心のある角度での感度を明らかに欠いて
いる。この発明の原則が用いられる場合、曲線1の圧縮
比は天頂を指す主光線で生じられる。支持構造は視野の
部分を塞がない。−5°ないし−45°での圧縮比の変
化は40°のこの範囲にわたって2の因数未満である。
【0043】図4は、画像セントロイドからの半径の関
数として−15°の観察に対するエンサークルドエネル
ギの予測される関数を示す。これらの多色のエンサーク
ルドエネルギプロットは、256ピクセル幅の視野に対
してZEMAXコンピュータソフトウェアを用いて計算
される。この図は、特徴的なスポット直径が30ミクロ
ンの直径よりも小さいことを示す。これは82%のエン
サークルドエネルギレベルで確立される。
【0044】図5は、向上された、または2色の瞬間視
野(IFOV)が必要とされるときに多数の焦点面がい
かに用いられ得るかを示す。ダイクロイックビームスプ
リッタまたは共用エネルギビームスプリッタ130が複
数個の最後の屈折素子108(この図には示されない)
から光を受取るために位置決めされる。ダイクロイック
ビームスプリッタは1つの波長体を反射し、別のものを
透過する。受取られた光の第1の部分132が反射さ
れ、第1の再撮像光学群134を介して平坦な焦点面ア
センブリの第1の平坦な焦点面サブアセンブリ136に
向けられる。受取られた光の第2の部分138が同一の
第2の再撮像光学群140を介して平坦な焦点面アセン
ブリの第2の平坦な焦点面サブアセンブリ142に透過
され、かつ向けられる。共用エネルギビームスプリッタ
が用いられるとき、多数の焦点面が解像度を高めるため
に用いられる。第1および第2の焦点面サブアセンブリ
136、142が、各焦点面サブアセンブリの焦点面を
光学的に当接させるために互いに関してクロックされ
る。この実施例の不利点はコストである。より大きな単
一の焦点面が、解像度を高める、向上された、コスト面
で効果的な方法であると理解される。各群の焦点面は上
述のように、2つの焦点面サブアセンブリの焦点面間に
小さい重複をもたらすためにクロックされる。ビームス
プリッタ130は3つの領域を含む区分に分割される。
第1の領域は入ってくるエネルギの90%を単一の焦点
面群に送る。エネルギが2つの焦点面間で分割される小
さい中間領域がある。この領域は各焦点面に入るエネル
ギの45%よりも多くを生じる。第3の領域は入ってく
るエネルギの90%を第2の焦点面群に送る。
【0045】図6は、上述の光学機器アセンブリ100
に望遠鏡600を付加した様子を示す。望遠鏡600は
好ましくは2軸ジンバル狭視野型である。望遠鏡600
は平坦な反射素子116上に装着される。望遠鏡600
は増強された光の結像を集め、増強された光の結像を平
坦な反射素子116に形成された開口部を介して透過す
る。望遠鏡600は所望の方向に向けられ得る。増強さ
れた光のエネルギは屈折素子104、108および11
2を介して透過されて、他の状況ではおそらく用いられ
ない、焦点合わせされた画像を平坦な焦点面アセンブリ
306の中心に形成する。広視野センサによって検出さ
れる所望の特定的な物体を識別するための固有の高いI
FOVでの改良点なしに、パノラマ光学機器アセンブリ
よりも遙に小さい、考慮される視野で、情報を観察する
ためのエレベーションおよび包囲において望遠鏡が駆動
される。望遠鏡600は、広視野センサからの位置を知
ることによって所望の視野に駆動される。この改良点の
影響は多大なものである。たとえば、望遠鏡が正確な位
置に向けられると、生成された画像は顔の特徴またはナ
ンバープレートの番号を検出することが可能である。
【0046】ここに説明されたこの発明の概念は広範囲
の大きさおよびIFOVに適用可能である。F/♯が一
定に保たれるならば、収集光学機器の大きさは焦点面ア
レイ(FPA)の物理的な大きさによって決定される。
光学機器システムのIFOV解像度は環状平面でのピク
セルの数によって決定される。便宜上、面積対焦点面
(area-to-focal plane )印字直径に相当するものが用
いられる。2562 FPAが8ミリラジアンの名目上の
IFOVを有するならば、10242 FPAは256の
それの256/1024または1/4IFOV、すなわ
ち2ミリラジアンのIFOVを有する。
【0047】光学機器アセンブリの大きさはFPAの幅
に比例し、解像度は示される直径におけるピクセルの数
と反比例する。センサの解像度が高まる(すなわち、I
FOVが小さくなる)につれ、光学機器の数が段階的に
増加する。
【0048】明らかに、この発明の多くの変更および変
化が上の教示を考慮して可能である。したがって、前掲
の特許請求の範囲の範疇内でこの発明は具体的に説明さ
れたものとは異なって実行され得ることを理解された
い。請求かつ所望される内容は米国の公告状によって保
証される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を組入れる光学機器アセンブリの第1
の実施例の素子の配置および関連を、その光学機能と関
連して示す断面図である。
【図2】わかりやすくするためにいくつかの構成要素が
省略された、図1の実施例の展開斜視図である。
【図3】典型的な実施例に対するエレベーション角の関
数として、典型的な魚眼レンズとこの発明との圧縮比を
比較するグラフ図である。
【図4】多色かつ幾何学的エンサークルドエネルギを示
す、セントロイド(ミクロン)からの半径に対するエン
サークルドエネルギの割合のグラフ図である。
【図5】多数の焦点面を使用することが2つの異なった
スペクトル帯の瞬間視野を生じることを示す光リレー追
跡図である。
【図6】他の方法では用いられない焦点面区域を利用し
て小さい視野解像度を高めるための望遠鏡での、この発
明の原則の利用を示す斜視部分断面図である。
【符号の説明】
100 光学機器アセンブリ 104 屈折素子 108 屈折素子 112 光リレーシステム 114 実瞳孔 116 反射素子 306 焦点面アセンブリ
フロントページの続き (72)発明者 ケネス・アール・キャッスル アメリカ合衆国、85749 アリゾナ州、ト ゥーソン、イー・ニッタニー・ウェイ、 9720 (72)発明者 マリオン・エヌ・トッド アメリカ合衆国、91016 カリフォルニア 州、モンロビア、オークグレイド・ドライ ブ、776 (72)発明者 タルマン・ダブリュー・スターリンガー アメリカ合衆国、85715 アリゾナ州、ト ゥーソン、エヌ・スカイセット・ループ、 5541 (72)発明者 ミッチェル・ルーダ アメリカ合衆国、85749 アリゾナ州、ト ゥーソン、イー・ヘムロック・レーン、 12480

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パノラマシーンを観察するための光学機
    器アセンブリであって、 複数個の光学素子を含み、前記光学素子は、 パノラマシーンから光を再び方向づけるための平坦な反
    射素子と、 継続的に、前記反射素子から前記再び方向づけられた光
    を受取り、実瞳孔を生じる複数個の屈折素子と、 最後の前記複数個の屈折素子から光を受取り、光学機器
    アセンブリの焦点距離を確立し、前記実瞳孔で生じる瞳
    孔収差を補正し、視野収差を補正し、平坦な焦点面アセ
    ンブリ上に環状画像を生成するための光リレーシステム
    とを含み、 前記光学機器アセンブリは、前記光学機器アセンブリの
    光軸に対してほぼ直角である前記パノラマシーンの前記
    光からの視界角に対して小さいFナンバーを生じる、光
    学機器アセンブリ。
  2. 【請求項2】 前記平坦な反射素子はそこに形成された
    開口部を有し、前記光学機器アセンブリはさらに、 前記平坦な反射素子上に装着された2軸ジンバル狭視野
    望遠鏡を含み、前記望遠鏡は増強された光の結像を集
    め、かつ前記平坦な反射素子に形成された前記開口部を
    介して前記増強された光の結像を透過するためのもので
    あり、前記望遠鏡は所望の方向に向けられることがで
    き、前記増強された光の結像は前記複数個の屈折素子を
    透過されて、焦点合わせされた画像を前記平坦な焦点面
    アセンブリの中心に形成する、請求項1に記載の光学機
    器アセンブリ。
  3. 【請求項3】 前記光リレーシステムは、 前記最後の前記複数個の屈折素子から光を受取るように
    位置決めされたビームスプリッタと、 第1の再撮像光学群を介して前記平坦な焦点面アセンブ
    リの第1の平坦な焦点面サブアセンブリに反射されかつ
    向けられる、前記受取られた光の第1の部分と、 第2の再撮像光学群を介して前記平坦な焦点面アセンブ
    リの第2の平坦な焦点面サブアセンブリに透過されかつ
    向けられる、前記受取られた光の第2の部分とを含み、 前記第1および第2の平坦な焦点面サブアセンブリは、
    各面のサブアセンブリの焦点面を光学的に当接させるよ
    うに互いに対してクロックされる、請求項1に記載の光
    学機器アセンブリ。
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