JPS60209122A - マルチスペクトル光学装置 - Google Patents
マルチスペクトル光学装置Info
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- JPS60209122A JPS60209122A JP6227284A JP6227284A JPS60209122A JP S60209122 A JPS60209122 A JP S60209122A JP 6227284 A JP6227284 A JP 6227284A JP 6227284 A JP6227284 A JP 6227284A JP S60209122 A JPS60209122 A JP S60209122A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000005469 synchrotron radiation Effects 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/2803—Investigating the spectrum using photoelectric array detector
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ） 発明の技術分野
本発明は可視・赤外線装置等に用いられるマルチスペク
トル光学装置に関し、特に入射光を波長帯毎に分離する
分離手段を簡略化するよう改良されたマルチスペクトル
光学装置に関するものである。
トル光学装置に関し、特に入射光を波長帯毎に分離する
分離手段を簡略化するよう改良されたマルチスペクトル
光学装置に関するものである。
ωン 従来技術と問題点
近年、可視光および赤外線等の光応用技術の進歩に伴い
、可視・赤外線装置が宇宙衛星等に用いられ、可視光に
よる地球表面の映像表示や、赤外線の波長帯に対応して
得られる地球表面の熱パターン表示等が行われている。
、可視・赤外線装置が宇宙衛星等に用いられ、可視光に
よる地球表面の映像表示や、赤外線の波長帯に対応して
得られる地球表面の熱パターン表示等が行われている。
従来の可視・赤外線装置には、地球等の目標物体より放
射される可視光や、複数の波長帯よりなる赤外線をそれ
ぞれ波長帯毎に分離し、電気信号に変換して出力するよ
う働く第１図の光学系図に示すようなマルチスペクトル
光学装置が用いられていた。
射される可視光や、複数の波長帯よりなる赤外線をそれ
ぞれ波長帯毎に分離し、電気信号に変換して出力するよ
う働く第１図の光学系図に示すようなマルチスペクトル
光学装置が用いられていた。
すなわち、第１図に示すように可視光や複数の波長帯か
らなる目標物体より放射された放射光Ｅは、モータ１に
て回転駆動する走査鏡２により捕捉される。この捕捉さ
れた放射光Ｅは２個の反射鏡３１および３２を介して凹
面鏡４に入射する。凹面鏡４はこの入射された入射光Ｅ
を焦点位置Ｗに集束するよう働く。
らなる目標物体より放射された放射光Ｅは、モータ１に
て回転駆動する走査鏡２により捕捉される。この捕捉さ
れた放射光Ｅは２個の反射鏡３１および３２を介して凹
面鏡４に入射する。凹面鏡４はこの入射された入射光Ｅ
を焦点位置Ｗに集束するよう働く。
そこで、前記焦点位置Ｗの前方に設けられた可視光用ダ
イクロインクミラー５１は前記凹面鏡４にて集光された
入射光Ｅ中より可視光のみを可視光集光系５２方向に反
射し、赤外線は透過して集光系６に送出する。可視光集
光系５２に入射された可視光は例えば０．５μｍ〜０．
７μｍの波長帯のみを通過するよう働く可視フィルタ５
４と、集光系５３を介して可視用検知器５５に入射され
る。可視用検知器５５は入射された０、５μｍ〜０．７
μｍの波長帯の可視光を検知し、可視光量に対応したア
ナログ電気信号を出力する。
イクロインクミラー５１は前記凹面鏡４にて集光された
入射光Ｅ中より可視光のみを可視光集光系５２方向に反
射し、赤外線は透過して集光系６に送出する。可視光集
光系５２に入射された可視光は例えば０．５μｍ〜０．
７μｍの波長帯のみを通過するよう働く可視フィルタ５
４と、集光系５３を介して可視用検知器５５に入射され
る。可視用検知器５５は入射された０、５μｍ〜０．７
μｍの波長帯の可視光を検知し、可視光量に対応したア
ナログ電気信号を出力する。
一方、可視光用ダイクロツクミラー５１を透過した赤外
線は集光系６に入射され、所定の光路に集光される。こ
の赤外線は前記集光された光路上に直列に設けられた赤
外線用グイクロックミラー７１、８１ 、９１に順次入
力される。赤外線グイクロイックミラー７１，８Ｌ９１
は、赤外線帯域の分離を行う働きをするもので、例えば
宇宙用赤外線装置においてはグイクロックミラー７１は
６μｍ〜７μｍ、８１は１０．５μｍ〜１１．５μｍ、
９１は１１．５μｍ〜１２．５μｍの波長帯をそれぞれ
赤外線フィルタ７２．８２．９２方向に反射するととも
に、当該波長帯以外の赤外線は透過するよう働く。この
ように赤外線用グイクロイックミラー７１．８１．９１
により前記所定波長帯ごとに選別された分離光はそれぞ
れ当該所定帯域に通過特性を有する赤外線フィルタ？２
．８２．９２を透過してフィルタされた後、集光鏡？３
．８３．９３を介して赤外線検知器７４．８４．９４に
入射される。赤外線検知器７４．８４．９４は入射され
た前記所定波長帯域の赤外線を検知し、検知量に対応し
たアナログ電気信号を出力する。
線は集光系６に入射され、所定の光路に集光される。こ
の赤外線は前記集光された光路上に直列に設けられた赤
外線用グイクロックミラー７１、８１ 、９１に順次入
力される。赤外線グイクロイックミラー７１，８Ｌ９１
は、赤外線帯域の分離を行う働きをするもので、例えば
宇宙用赤外線装置においてはグイクロックミラー７１は
６μｍ〜７μｍ、８１は１０．５μｍ〜１１．５μｍ、
９１は１１．５μｍ〜１２．５μｍの波長帯をそれぞれ
赤外線フィルタ７２．８２．９２方向に反射するととも
に、当該波長帯以外の赤外線は透過するよう働く。この
ように赤外線用グイクロイックミラー７１．８１．９１
により前記所定波長帯ごとに選別された分離光はそれぞ
れ当該所定帯域に通過特性を有する赤外線フィルタ？２
．８２．９２を透過してフィルタされた後、集光鏡？３
．８３．９３を介して赤外線検知器７４．８４．９４に
入射される。赤外線検知器７４．８４．９４は入射され
た前記所定波長帯域の赤外線を検知し、検知量に対応し
たアナログ電気信号を出力する。
上述したように従来のマルチスペクトル光学装置は集光
系、グイクロイックミラ、フィルタ等の多くの光学部品
を組合わせて光路を形成しており、光路形成にはそれぞ
れの光学部品の取り付は位置の精度が必要となり、宇宙
用等に要求される装置の小型化、耐振対策、高信頼の確
保には対応できないといった欠点がある。
系、グイクロイックミラ、フィルタ等の多くの光学部品
を組合わせて光路を形成しており、光路形成にはそれぞ
れの光学部品の取り付は位置の精度が必要となり、宇宙
用等に要求される装置の小型化、耐振対策、高信頼の確
保には対応できないといった欠点がある。
（Ｃ） 発明の目的
本発明は上述した従来の欠点に鑑み創案されたもので、
その目的は入射光を波長帯域毎に分離する分離手段を一
体構造に形成し、分離手段の簡略化と使用部品点数の削
減による小型化および高信頼性が得られるようにしたマ
ルチスペクトル光学装置を提供することにある。
その目的は入射光を波長帯域毎に分離する分離手段を一
体構造に形成し、分離手段の簡略化と使用部品点数の削
減による小型化および高信頼性が得られるようにしたマ
ルチスペクトル光学装置を提供することにある。
（ｄ） 発明の構成
そしてこの目的は本発明によれば、入射光を波長帯毎に
分離する分離手段と、前記分離光をそれぞれ検知し、電
気信号に変換して出力する光検知器とを備えたマルチス
ペクトル光学装置において、前記それぞれの分離光を検
知する複数の検知素子を共通の集光系の結像面に配置す
るとともに、各検知素子の前面に当該波長帯を通過する
フィルタを付設して一体構成となし、さらに各検知素子
の出力回路に遅延回路を設けたことを特徴とするマルチ
スペクトル光学装置により達せられる。
分離する分離手段と、前記分離光をそれぞれ検知し、電
気信号に変換して出力する光検知器とを備えたマルチス
ペクトル光学装置において、前記それぞれの分離光を検
知する複数の検知素子を共通の集光系の結像面に配置す
るとともに、各検知素子の前面に当該波長帯を通過する
フィルタを付設して一体構成となし、さらに各検知素子
の出力回路に遅延回路を設けたことを特徴とするマルチ
スペクトル光学装置により達せられる。
（ｅｌ 発明の実施例
以下、添付図面により本発明の一実施例を説明する。第
３図は実施例の光学系図であり、第１図と同一符号は同
一部位を示している。
３図は実施例の光学系図であり、第１図と同一符号は同
一部位を示している。
すなわち、本発明のマルチスペクトル装置においては第
３図に示すように複数の波長帯を持った目標物体よりの
放射光Ｅはモータｌにより駆動され回動する走査鏡２に
入射される。走査鏡２は放射光Ｅを反射鏡３１に出射す
る。反射鏡３１に入射された放射光Ｅは反射され、さら
に反射鏡３２を介して凹面鏡４に入射される。凹面鏡４
は放射光Ｅを焦点結像面に設けられた多素子検知器ｌＯ
の検知画工１に入射される。
３図に示すように複数の波長帯を持った目標物体よりの
放射光Ｅはモータｌにより駆動され回動する走査鏡２に
入射される。走査鏡２は放射光Ｅを反射鏡３１に出射す
る。反射鏡３１に入射された放射光Ｅは反射され、さら
に反射鏡３２を介して凹面鏡４に入射される。凹面鏡４
は放射光Ｅを焦点結像面に設けられた多素子検知器ｌＯ
の検知画工１に入射される。
この多素子検知器１０の検知面１１には第２図（ａ）の
正面図に示すように、基板１２上に可視光波長帯域０．
５μｍ〜０．７μｍを検知する検知素子１３と赤外線帯
域の６μｍ〜７μｍ、 １０．５μｍ〜１１．５μｍ
、 １１．５μｍ〜１２．５μｍの３波長帯域をそれぞ
れ検知する検知素子１４．１５．１６が配設されている
。また第２図中）の多素子検知器１０の側面図に示すよ
うに検知素子１３〜１６上にそれぞれの検知波長帯域の
み通過するよう働くフィルタ２３〜２６が設けられてい
る。
正面図に示すように、基板１２上に可視光波長帯域０．
５μｍ〜０．７μｍを検知する検知素子１３と赤外線帯
域の６μｍ〜７μｍ、 １０．５μｍ〜１１．５μｍ
、 １１．５μｍ〜１２．５μｍの３波長帯域をそれぞ
れ検知する検知素子１４．１５．１６が配設されている
。また第２図中）の多素子検知器１０の側面図に示すよ
うに検知素子１３〜１６上にそれぞれの検知波長帯域の
み通過するよう働くフィルタ２３〜２６が設けられてい
る。
この多素子検知器１０に放射光Ｅが入射されるとフィル
タ２３〜２６により可視光０．５μｍ〜０．７μｍと６
μｍ〜７μｍ’、 ’ １０．５μｍ〜１１．５μｍ、
１１．５μｍ〜１２．５μｍの３波長帯の赤外線にそれ
ぞれ分離され、検知素子１３〜１６にそれぞれ入射され
る。検知素子１３〜１６は入射された前記それぞれの分
離光を検知し、第５図の信号波形図に示すような入射光
量に対応したアナログ信号ａ、ｂ、ｃ、ｄを出力する。
タ２３〜２６により可視光０．５μｍ〜０．７μｍと６
μｍ〜７μｍ’、 ’ １０．５μｍ〜１１．５μｍ、
１１．５μｍ〜１２．５μｍの３波長帯の赤外線にそれ
ぞれ分離され、検知素子１３〜１６にそれぞれ入射され
る。検知素子１３〜１６は入射された前記それぞれの分
離光を検知し、第５図の信号波形図に示すような入射光
量に対応したアナログ信号ａ、ｂ、ｃ、ｄを出力する。
ところで上記のように複数の検知素子に対する光学系が
共通であるので同一焦点の放射光に基づくアナログ信号
は走査方向に対して順次第５図に示すように遅延して出
てくる。
共通であるので同一焦点の放射光に基づくアナログ信号
は走査方向に対して順次第５図に示すように遅延して出
てくる。
すなわち、第４図は上記実施例の走査集光系を単純化し
て等価的な集光走査系４０に置き換えた図であり１、観
測対象点ａＬｂＬｃｌ、ｄｉからの光が共通の集光走査
系を介して検知素子ａ２． ｂ２． ｃ２． ｄ２に結
像する様子を示している。そして図の場合、光軸Ｙ上に
ある点ｂ１が検知素子ｂ２で補足されている。
て等価的な集光走査系４０に置き換えた図であり１、観
測対象点ａＬｂＬｃｌ、ｄｉからの光が共通の集光走査
系を介して検知素子ａ２． ｂ２． ｃ２． ｄ２に結
像する様子を示している。そして図の場合、光軸Ｙ上に
ある点ｂ１が検知素子ｂ２で補足されている。
この状態で集光走査系４０がモータ１の駆動により矢印
方向に一定速度で回転し対象物面を走査すると、各対象
点からの光が順次対応した検知素子に入射する。このよ
うに同一の観測対象点を補足するタイミングが検知素子
ごとに異なるわけである。
方向に一定速度で回転し対象物面を走査すると、各対象
点からの光が順次対応した検知素子に入射する。このよ
うに同一の観測対象点を補足するタイミングが検知素子
ごとに異なるわけである。
従って集光走査系４０の回転速度に対応して生じる捕捉
タイミングのズレとレンズ作用による光路長の相違とに
より第５図の出力信号のタイミング図に示すように、各
素子のアナログ出力信号に遅延が発生する。
タイミングのズレとレンズ作用による光路長の相違とに
より第５図の出力信号のタイミング図に示すように、各
素子のアナログ出力信号に遅延が発生する。
そこで、第３図に示すように検知器素子の出力にそれぞ
れ遅延回路６１〜６４を設け、遅延回路６１〜６４によ
り第５図のＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの信号波形図に示すように、
最終捕捉信号ｄを基準として遅延回路６１．６２，６３
．６４それぞれの遅延時間を調整して遅延回路の出力信
号Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの出力タイミングを一致するようにし
ている。
れ遅延回路６１〜６４を設け、遅延回路６１〜６４によ
り第５図のＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの信号波形図に示すように、
最終捕捉信号ｄを基準として遅延回路６１．６２，６３
．６４それぞれの遅延時間を調整して遅延回路の出力信
号Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの出力タイミングを一致するようにし
ている。
なお本実施例では可視光と赤外線の波長帯域を限定して
説明したが、フィルタと検知器素子の波長帯域を適当に
選定することによりどんな波長帯域の光の分離も可能で
あることは勿論である。
説明したが、フィルタと検知器素子の波長帯域を適当に
選定することによりどんな波長帯域の光の分離も可能で
あることは勿論である。
（ｆｌ 発明の効果
以上の説明から明らかなように要するに本発明は、多素
子の検知器と波長帯域を分類するフィルタを検知器に一
体構造とするとともに各素子の出力端に遅延回路を設は
出力信号のタイミングを一致させることにより波長帯域
を分類する分類手段の簡略化と光学部品の削減による信
頼度の向上が得られるといった効果がある。
子の検知器と波長帯域を分類するフィルタを検知器に一
体構造とするとともに各素子の出力端に遅延回路を設は
出力信号のタイミングを一致させることにより波長帯域
を分類する分類手段の簡略化と光学部品の削減による信
頼度の向上が得られるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のマルチスペクトル装置の光学系図、第２
図（ａｌおよび（ｂｌは本発明による実施例の検知器の
正面図および側面図、第３図は実施例のマルチスペクト
ル装置の光学系図、第４図は出力信号の遅延を説明する
ための光学系図、第５図は出力信号のタイミング図であ
る。 同図において、１はモータ、２は集光鏡、３１゜３２は
反射鏡、４は凹面鏡、５１は可視グイクロイックミラー
、５２．５３は集光鏡、５４は可視フィルタ、６は集光
鏡、７Ｌ８１，９１は赤外線帯域用グイクロイックミラ
ー、７２．８２．９２は赤外線帯域用フィルタ、７３、
８３．９３は集光鏡、７４，８４．９４は赤外線検知器
、１２は基板、１３〜１６は検知素子、２３〜２６はフ
ィルタ、４０は集光走査系、５５は可視検知器、６１〜
６４は遅延回路をそれぞれ示している。 第１図 第３図 ヒ 第４図 第５図 Ｄ” ’ ｉ−
図（ａｌおよび（ｂｌは本発明による実施例の検知器の
正面図および側面図、第３図は実施例のマルチスペクト
ル装置の光学系図、第４図は出力信号の遅延を説明する
ための光学系図、第５図は出力信号のタイミング図であ
る。 同図において、１はモータ、２は集光鏡、３１゜３２は
反射鏡、４は凹面鏡、５１は可視グイクロイックミラー
、５２．５３は集光鏡、５４は可視フィルタ、６は集光
鏡、７Ｌ８１，９１は赤外線帯域用グイクロイックミラ
ー、７２．８２．９２は赤外線帯域用フィルタ、７３、
８３．９３は集光鏡、７４，８４．９４は赤外線検知器
、１２は基板、１３〜１６は検知素子、２３〜２６はフ
ィルタ、４０は集光走査系、５５は可視検知器、６１〜
６４は遅延回路をそれぞれ示している。 第１図 第３図 ヒ 第４図 第５図 Ｄ” ’ ｉ−
Claims (1)
- 入射光を波長帯毎に分離する分離手段と、前記分離光を
それぞれ検知し、電気信号に変換して出力する光検知器
とを備えたマルチスペクトル光学装置において、前記そ
れぞれの分離光を検知する複数の検知素子を共通の集光
系の結像面に配置するとともに、各検知素子の前面に当
該波長帯を通過するフィルタを付設して一体構成となし
、さらに各検知素子の出力回路に遅延回路を設けたこと
を特徴とするマルチスペクトル光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6227284A JPS60209122A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | マルチスペクトル光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6227284A JPS60209122A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | マルチスペクトル光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60209122A true JPS60209122A (ja) | 1985-10-21 |
Family
ID=13195341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6227284A Pending JPS60209122A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | マルチスペクトル光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60209122A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03128842U (ja) * | 1989-12-06 | 1991-12-25 | ||
| CN111090171A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-05-01 | 华中科技大学 | 一种基于开普勒式的多波段光学系统 |
-
1984
- 1984-03-29 JP JP6227284A patent/JPS60209122A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03128842U (ja) * | 1989-12-06 | 1991-12-25 | ||
| CN111090171A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-05-01 | 华中科技大学 | 一种基于开普勒式的多波段光学系统 |
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