JPS61292122A - 赤外線映像装置の走査方式 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 走査鏡として２枚の反射鏡を用い、それらを所要の角度
で定速度回転させて並行走査を行うことにより楕円状の
偏光軌跡を得、これを利用して水平走査およびインタレ
ース走査を行う走査方式である。

〔産業上の利用分野〕

本発明は赤外線映像装置に係り、特に略平行に対向させ
た２枚の回転反射鏡を利用して所定の走査軌跡を得る走
査方式に関する。

〔従来の技術〕

従来の赤外線映像装置における走査方式としては、１枚
の反射鏡を三角波、鋸歯状波、あるいは正弦波の波形で
振動することにより走査を実現していた。

特にインタレース走査を行うための走査鏡の振り角は、
例えば５±０．０５　’程度の精度が必要であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の走査方式は反射鏡の振り角の大きさ、あるいは駆
動波形を制御するために、部分的に大きなトルクを必要
とするとか、振り角の検出に高精度が必要とされる等、
技術的にかなり複雑となりかつ、これらの方式ではイン
タレースを行うための別の機構が必要とされる欠点があ
った。

本発明は」１記従来の欠点に鑑みて創作されたもので、
走査制御系の負荷を軽減しかつ、外乱の影響に関わらな
い走査方式の提供を目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

本発明の赤外線映像装置の走査方式は第１図の原理図に
示すように、被写体１からの放射光１１を所要角度で受
光する第１の反射鏡２と、該第１の反射鏡２の反射光２
２を多素子赤外線検知器４に所定の角度で投光する第２
の反射鏡３とを対設し、さらに前記第１、第２の反射鏡
２．３のそれぞれに各反射鏡面の法線に対して傾斜した
回転軸（２１゜３１）を付設し、これら両反射鏡の回転
軸をそれぞれ反対方向に回転せしめることにより被写体
１の反射光１１の軌跡に調整可能な楕円軌跡を得る。こ
の楕円軌跡の必要部分を利用して被写体１に対する水平
走査とインタレース走査を行うようにしたことを特徴と
する。

〔作用〕

第１の反射鏡２がその反射面法線に対しθＩオ【る角度
を有する回転軸２１で回転したる場合、その反射面法線
に対し所要の角度で入射してくる被写体１からの反射光
１１に対応する反射光線２２の光軸に直交する面上の軌
跡は、第２図（ａｌに示すように半径２θ１に比例する
円状となる。

この原理をもとに、第１と第２の反射鏡２．３を対設構
成し、θ１−θ２なる反射条件のもとて２枚の反射鏡を
同期させ互いに反対方向に回転させると、第２の反射鏡
３の反射光３２の軌跡は両反射鏡の回転周期に等しい周
期で第２図（ｂ）のように直線軌跡上を往復する。

また、ここでａｌ〉θ２の場合には第２図（Ｃ１のよう
に楕円状軌跡となり、逆に反射光３２の光軸を固定光路
にすれば放射光の入射光軸１１が楕円状軌跡を描（。楕
円形の短径４×（θ１−θ２）を所定のインタレース角
度に設定し、楕円形の長径４Ｘ（／？１十θ２）の略直
線部分を所定の水平走査角度に設定するものである。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

なお、構成、動作の説明を理解し易くするために各図を
ｉｍシて同一部分には同一符号を付してその重複説明を
省略する。

第１図は本発明の原理図であって被写体１からの赤外線
放射光１１は第１の反射鏡２で反射されその反射光２２
は第２の反射鏡３で再度反射されてその反射光３２は多
素子赤外線検知器４に投光される。

第１の反射鏡２は回転軸２１に固定され、回転軸２１は
第１の回転伝達機構２３を介して回転モータ２４に連結
されている。第１の反射鏡２の反射面法線に対し回転軸
２１はａｌなる角度を有し、第１の回転伝達機構２３は
第２の回転伝達機構２５と連結されている。

第２の反射鏡３は回転軸３１に固定され、回転軸３１は
回転伝達機構２５を介して回転軸２１と連結され、両回
転軸２１と３１は平行設置されている。第２の反射鏡３
の反射面法線に対し回転軸３１はθ２なる角度を有して
いる。

ここでθ１〉θ２として回転モータ２４により両反射鏡
２．３を同期して同じ回転数で定速回転せしめると、反
射光３１の多素子赤外線検知器４上における軌跡は第２
図［Ｃ）に示すような楕円形となり、逆に反射光３１を
固定光路にすると放射光１１の被写体１上における軌跡
が楕円形となる。

その長径は４×（θｌ十θ２）に比例しその近似直線部
分を水平走査期間に利用することができ、短径は４×（
θｌ−θ２）となって偏光角差を示しθ！、θ２を選定
することにより所望の垂直走査すなわち、インタレース
角度に設定することができる。

第３図は両反射鏡２．３の回転角度に対する走査角度の
関係を示す。

インタレース配列の多素子赤外線検知器４（第１図では
紙面に垂直方向に検知素子が並んでいる）に対してはイ
ンタレース走査のために赤外線放射光１１０入射光軸を
上下（垂直）方向に振らせる必要がある。

これに対してθｌ≠θ２（但しθｌ〉θ２）とすれば、
図に示すように偶数フレームと奇数フレームに対しそれ
ぞれの映像取得期間を設定できる。映像取得期間に対応
する反射鏡回転角度は、走査角度の直線性のよい部分を
採用する方がよいので３０６〜１５０″および２１０　
’〜３３０°の部分が適切である。

この場合走査効率（映像取得期間の利用率）は６６％と
なる。またインタレース走査角（垂直走査角）は（θＩ
−θ２）〜２（θ１−θ２）と−（θｌ−θ２）〜−２
（θ１−θ２）の範囲内に入っている。（理想的には２
つの値で一定であるのがよい。）走査角を上記の半分（
６０°〜１２０°、　　２４０’〜３００°）とすれば
インタレース走査角は１．７３　（θｌ−θ２）〜２　
（θＩ−θ２）　、　　−１，７３（θｌ−θ２）〜−
２（θｌ−θ２）となり、インタレース走査角の一定性
は充分なものとなる。

第４図は本発明の赤外線映像装置の走査方式のブロック
図を示す。図において、図示しない被写体１から放射さ
れる赤外線パワーは入射光１１となって無限焦点光学系
４１により倍率変換され、２枚の回転反射鏡２．３から
なる走査器に入射する。

さらに結像レンズ系４２を通し多素子赤外線検知器４に
より電気信号に変換される。

走査鏡は回転モータ２４および回転伝達機構２３゜２５
を介して定角速度で回転する。両回転反射鏡２゜３は互
いに反対方向に回転するように駆動される。

回転反射鏡２，３の一方にチョッパ４３を取りつけ、ホ
トインタラプタを利用した位置検出器４４により反射鏡
の回転角を検出する。検出された信号は回転制御回路４
５に入力され、回転モータを所定の角速度で回転させる
よう制御に用いられると共に、走査変換器４６に対し映
像信号取得タイミングを決める。

４７は映像増幅回路で多素子赤外線検知器４が出力する
奇数、偶数フレームの映像データを交互にメモリに格納
すると共に、これを読み出し走査変換器４６を介して表
示器４８にて表示する。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明の赤外線映像装置の走
査方式によれば、走査制御系への所要性能として、角度
検出精度および制御時定数性能が大幅に緩和でき、制御
系の設計が容易となる。また走査効率を０．６６以下に
すればインタレース誤差が２５％以下でインタレースが
可能となり従来別個に必要とされたインタレース機構が
省略される効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は原理説明のための反射光の軌跡図、第３図は反
射鏡回転角と走査角の関係図、第４図は本発明の赤外線
映像装置の走査方式のブロック図を示す。 図において、ｌは被写体、２は第１の反射鏡、３は第２
の反射鏡、４は多素子赤外線検知器、１１Ｎ　　　　　
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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被写体（１）からの放射光（１１）を所要角度で受光す
   る第１の反射鏡（２）と、該第１の反射鏡（２）の反射
   光を多素子赤外線検知器（４）に所定の角度で投光する
   第２の反射鏡（３）とを設け、さらに前記第１、第２の
   反射鏡のそれぞれに各反射鏡面の法線に対して傾斜した
   回転軸（２１、３１）を付設し、これら両反射鏡の回転
   軸をそれぞれ反対方向に回転せしめることにより前記被
   写体（１）に対する水平走査とインタレース走査を行う
   ようにしたことを特徴とする赤外線映像装置の走査方式
   。