JPS6231548B2 - - Google Patents

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JPS6231548B2
JPS6231548B2 JP49065105A JP6510574A JPS6231548B2 JP S6231548 B2 JPS6231548 B2 JP S6231548B2 JP 49065105 A JP49065105 A JP 49065105A JP 6510574 A JP6510574 A JP 6510574A JP S6231548 B2 JPS6231548 B2 JP S6231548B2
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JP
Japan
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signal
detector
conductor
mirror
detector array
Prior art date
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Expired
Application number
JP49065105A
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Japanese (ja)
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JPS51833A (en
Inventor
Ratsukuman Piitaa
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Raytheon Co
Original Assignee
Hughes Aircraft Co
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Publication date
Application filed by Hughes Aircraft Co filed Critical Hughes Aircraft Co
Priority to JP49065105A priority Critical patent/JPS6231548B2/ja
Publication of JPS51833A publication Critical patent/JPS51833A/ja
Publication of JPS6231548B2 publication Critical patent/JPS6231548B2/ja
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、赤外線領域の熱エネルギに応答する
検出器アレイを備えており、この検出器アレイを
構成する各検出器素子に可変利得増幅器を含むそ
れぞれ一つのチヤンネルが接続された赤外線検出
装置、すなわち熱像発生装置における応答性(感
度)を自動的に制御するための、熱像発生装置の
ための自動応答性制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention comprises a detector array responsive to thermal energy in the infrared region, each detector element of which is connected to a channel containing a variable gain amplifier. The present invention relates to an automatic responsiveness control device for a thermal image generating device, for automatically controlling the responsiveness (sensitivity) in an infrared detecting device, that is, a thermal image generating device.

装置前方に展開する視野を観察する赤外線観察
装置は、観察された状景における熱的な放射率の
差異に基づく実時間(リアルタイム)像を形成す
る装置として知られている。状景を一様にかつ適
切にデイスプレイ装置に表示するためには、検出
器アレイイを構成する各検出素子の応答性が所定
範囲内にある必要がある。かかる目的における従
来の装置は、可変抵抗器を介して信号を取り出す
ように構成し、この抵抗器の減衰量を調整するこ
とによつて平準化するような方法が採用されてい
た。かかる構成においては、検出器アレイの寿命
期間中において、回路系の経時的変化をも考慮し
て絶えず調整しなければならなかつた。さらに、
検出器アレイの交換の必要が生じた場合には、き
わめて多くの時間を必要とする煩雑な調整が必要
であつた。
An infrared observation device that observes a field of view extending in front of the device is known as a device that forms a real-time image based on differences in thermal emissivity in the observed situation. In order to uniformly and appropriately display the situation on the display device, the responsiveness of each detection element constituting the detector array must be within a predetermined range. Conventional devices for this purpose have adopted a method in which a signal is extracted through a variable resistor and leveled by adjusting the amount of attenuation of this resistor. In such a configuration, during the life of the detector array, constant adjustments must be made in consideration of changes in the circuit system over time. moreover,
When it becomes necessary to replace the detector array, complicated adjustments are required that require a significant amount of time.

刊行物「Journal of Phisics E:Scientific
Instruments」1971、Vol.4の1091〜1035頁にも赤
外線検出器の感度を自動的に調整する装置が開示
されている。この赤外線検出器の検出対象は、回
転するミラードラムと運動可能なミラーとによつ
て光学的に走査され、その走査線毎に唯一の検出
器を用いて導出される。この公知の装置にあつて
は、赤外線エネルギは各像列の始めと終わりとに
おいて約5%にわたる中断が生ずることになり、
したがつて各像列の再生にあたつて内部基準放射
源から与えられる赤外線の伝送のために全時間の
約10%の期間中断が生ずる。調整のために付加さ
れた基準放射源は、完結した像の終わりから次続
の像の始めまでの帰線期間内に行われる。この帰
線期間内に得られた信号が唯一の検出器に接続さ
れている増幅器の利得制御のために使用される。
Publication “Journal of Physics E:Scientific
Instruments'' 1971, Vol. 4, pages 1091-1035 also discloses a device for automatically adjusting the sensitivity of an infrared detector. The detection target of this infrared detector is optically scanned by a rotating mirror drum and a movable mirror, and is detected using a single detector for each scanning line. In this known device, the infrared energy is interrupted by approximately 5% at the beginning and end of each image train.
Therefore, during the reproduction of each image train, an interruption occurs for a period of about 10% of the total time due to the transmission of infrared radiation provided by the internal reference radiation source. The reference radiation source added for adjustment is done within the retrace period from the end of a completed image to the beginning of the next successive image. The signal obtained during this retrace period is used for gain control of the amplifier connected to the only detector.

このような公知の装置は、モノパルス・レーダ
装置と同様の原理によつて作動する。かかるモノ
パルス・レーダ装置にあつては、四つのアンテナ
要素によつて受信された信号から和信号と差信号
とが形成され、これらの信号は個別チヤンネルに
よつて処理される。この処理において各アンテナ
列方向からの差に関する情報が得られる。このよ
うな差を正確に決定する前提は、和信号チヤンネ
ルと差信号チヤンネルとの伝送特性が等しいこと
である。両チヤンネルの平準化にあたつては較正
信号が使用され、この較正信号は方向性結合器を
介して直接両チヤンネルに結合されるか、あるい
は補助アンテナを介してアンテナ要素の供給され
る。この較正信号の処理チヤンネルへの供給は、
受信信号の処理が行われていない期間内に行われ
る。このようなモノパルス・レーダ装置にあつて
は、パルス周期はエコー信号が期待し得る時間よ
りも大きいので、処理が継続している間にも受信
信号の代わりに他の信号を処理できる期間が存在
する。すなわち、モノパルス・レーダ装置におい
ては、時分割多重方式により受信信号と較正信号
との処理を行うことができる。当然、この場合の
較正信号は、標的から反射した受信エコー信号が
処理されるのに同期させるために、レーダー機器
の送信信号と等しい周波数に選定されなければな
らない。
Such known devices operate on a similar principle to monopulse radar devices. In such a monopulse radar system, sum and difference signals are formed from the signals received by the four antenna elements, and these signals are processed by separate channels. In this process, information regarding the difference from each antenna row direction is obtained. The premise for accurately determining such a difference is that the transmission characteristics of the sum signal channel and the difference signal channel are equal. A calibration signal is used for the equalization of both channels, which is either coupled directly to both channels via a directional coupler or fed to the antenna element via an auxiliary antenna. The feeding of this calibration signal to the processing channel is
This is done during a period when the received signal is not being processed. In such monopulse radar equipment, the pulse period is longer than the expected echo signal time, so there is a period during which other signals can be processed in place of the received signal while processing continues. do. That is, in the monopulse radar device, the received signal and the calibration signal can be processed by time division multiplexing. Naturally, the calibration signal in this case must be chosen to be at a frequency equal to the transmit signal of the radar equipment in order to synchronize the processing of the received echo signals reflected from the target.

受信エネルギから較正信号を取り出すための期
間を得るために、受信エネルギを中断することは
多くの欠点がある。すなわち、受信エネルギ中断
のための特別の装置を必要とすることになる。さ
らにこの装置は、中断すべき放射エネルギが大き
くなればなるほど複雑になる。特に、ここでのエ
ネルギ中断は、光学系に導入される基準エネルギ
が受信エネルギと同じ態様で検出器群に入射する
部位において行わなければならないとの制限があ
る。また多数の検出器群からなる検出器アレイに
よつて得られる信号のために切り換え可能な受信
装置を設け、基準エネルギによつて発生される信
号と別個に処理できるように、中断装置とこの受
信装置とを同期させなければならない。したがつ
て、受信可能な時間のかなりの部分を要すること
になり、必然的に情報損失につながる。したがつ
て単一の検出器しか備えていない赤外線検出器に
おける応答性制御のための公知の装置を、多数の
検出器要素からなる検出器アレイを具備する熱像
発生装置に適用することは不適当である。
Interrupting the received energy to allow a period of time to retrieve the calibration signal from the received energy has a number of disadvantages. That is, special equipment for interrupting the received energy would be required. Furthermore, this device becomes more complex the greater the radiant energy that has to be interrupted. In particular, the restriction here is that the energy interruption must take place at the site where the reference energy introduced into the optical system is incident on the detector group in the same manner as the received energy. A switchable receiver is also provided for the signals obtained by the detector array consisting of a number of detector groups, and an interruption device and a switchable receiver are provided for processing the signals separately from the signals generated by the reference energy. must be synchronized with the device. Therefore, a considerable portion of the available reception time is required, inevitably leading to information loss. It is therefore impossible to apply known devices for responsiveness control in infrared detectors with only a single detector to thermal imaging devices with detector arrays consisting of a large number of detector elements. Appropriate.

赤外線光学系にあつては、反射防止コーテイン
グが設けられていることは周知の通りである。か
かる目的で適用されるゲルマニウムコーテイング
光学素子の反射率は、なおかなり高く、したがつ
て検出器を包囲する冷却容器の入口窓の冷温像が
光学素子から反射して検出器アレイに入射する。
かかる冷温像は、ナルシサス像としても知られて
おり、外部視野像を形成する際にデイスプレイ装
置上に可視的なスプリアス像として現れる。この
ようなナルシサス像は、走査ミラーが特定角度に
ある際に発生するので、冷温像に匹敵する形状の
熱源からなるナルシサス消去源からの赤外線を受
信エネルギ中に混入することによつて消去するこ
とができる。かかるナルシサス消去系を具備する
赤外線監視装置、すなわち熱像発生装置におい
て、このナルシサス消去源により自動的に検出器
アレイの応答性(感度)制御のための基準信号を
発生させることができる。
It is well known that infrared optical systems are provided with antireflection coatings. The reflectance of germanium-coated optics applied for such purposes is still quite high, so that the cold image of the entrance window of the cooling vessel surrounding the detector is reflected from the optics and incident on the detector array.
Such a cold image, also known as a Narcissus image, appears as a visible spurious image on a display device when forming an external field image. Since such a Narcissus image occurs when the scanning mirror is at a specific angle, it can be canceled by mixing infrared rays from a Narcissus cancellation source, which is a heat source with a shape comparable to that of a cold image, into the received energy. I can do it. In an infrared monitoring device, ie, a thermal image generating device, equipped with such a Narcissus cancellation system, the Narcissus cancellation source can automatically generate a reference signal for controlling the responsiveness (sensitivity) of the detector array.

本発明においては、高い信頼性を備えかつ構造
が単純であつて、常に観察者に対して一様感度の
正確な可視熱像が得られる、上述のような熱像発
生装置の応答性(利得)を自動的に制御する装置
を提供することができる。
In the present invention, the responsiveness (gain ) can be provided.

このような本発明の構成は、特許請求の範囲に
記載の通りである。
Such a structure of the present invention is as described in the claims.

したがつて、本発明にかかる熱像発生装置の自
動応答性制御装置によれば、振幅変調された基準
信号は、受信赤外線エネルギ中に連続的に加えら
れる。この基準信号ビームは、受信赤外線エネル
ギと同一光学路を通過して検出器アレイに到達す
る。検出器アレイを構成する検出器素子は、入射
する受信信号および基準信号のいずれにも応答し
出力信号を発生する。この出力信号は、振幅変調
されて可変利得増幅器を含む素子ごとのチヤンネ
ルを介して伝達され、信号処理された後デイスプ
レイに表示される。このように振幅変調された振
幅を信号処理系内で検出することができれば、こ
の検出出力によつて、増幅器の利得を変化させる
ことにより、検出器素子の特性変化を常に補償し
て応答性制御を行うことができる。このような方
式による制御は、その差動時間が短時間内に制限
されることも無く連続的に行われ、かつ経費の増
加も僅かなものである。
Therefore, according to the automatic responsive control system for a thermal imaging device according to the present invention, an amplitude modulated reference signal is continuously applied to the received infrared energy. This reference signal beam passes through the same optical path as the received infrared energy to reach the detector array. The detector elements making up the detector array generate output signals in response to both an incoming received signal and a reference signal. This output signal is amplitude modulated, transmitted through a channel for each element including a variable gain amplifier, and displayed on a display after signal processing. If the amplitude modulated in this way can be detected within the signal processing system, this detection output can be used to constantly compensate for changes in the characteristics of the detector element and control responsiveness by changing the gain of the amplifier. It can be performed. Control by such a method is performed continuously without limiting the differential time to a short time, and the increase in cost is small.

本発明にかかる熱像発生装置のための自動応答
性制御装置によれば、同様の装置において不可欠
なナルシサス消去のための信号源を基準信号源と
して使用することができる。したがつて基本的構
成においては、基準信号を受信赤外線エネルギ中
に加えるために、ナルシサス消去源と、ビームス
プリツタと、および光学変調器とを含んでいる。
ナルシサス消去源によつて発生され、光学系に供
給された熱エネルギは、光学系の各部材によつて
反射されて検出器アレイに到りナルシサス像の消
去を行う。さらに、ナルシサス消去源によつて発
生されビームスプリツタによつて分割された熱エ
ネルギの一部は、その後基準信号用の変調器を介
して、再びビームスプリツタに到り、受信信号通
過のための光学系から受信赤外線エネルギに重畳
して検出器アレイに加えられる。この変調された
基準信号を含む入射信号によつて、検出器アレイ
からは、電気的出力信号が得られる。この電気的
出力信号内の基準信号成分の検出は、各チヤンネ
ルごとに同期検出器を用いて変調信号成分を整流
することによつて行われる。このようにして基準
信号から得られた直流制御信号によつてチヤンネ
ル内増幅器の利得を制御することにより検出器の
応答性を自動的に制御することができる。ここ
で、検出器出力内に含まれている基準信号成分
は、位相反転した基準信号成分である去信号と検
出器出力信号とをマルチプレクサにおいて合成す
ることにより除去される。
With the automatic responsive control device for a thermal image generating device according to the invention, the signal source for Narcissus cancellation, which is essential in similar devices, can be used as a reference signal source. The basic configuration therefore includes a Narcissus cancellation source, a beam splitter, and an optical modulator to add a reference signal into the received infrared energy.
Thermal energy generated by the Narcissus erasure source and supplied to the optical system is reflected by each member of the optical system and reaches the detector array for erasing the Narcissus image. In addition, a portion of the thermal energy generated by the Narcissus cancellation source and split by the beam splitter then reaches the beam splitter again via a modulator for the reference signal and is used to pass the received signal. is superimposed on the received infrared energy from the optical system of the detector array. The incident signal containing the modulated reference signal provides an electrical output signal from the detector array. Detection of the reference signal component within this electrical output signal is accomplished by rectifying the modulated signal component using a synchronous detector for each channel. By controlling the gain of the in-channel amplifier using the DC control signal obtained from the reference signal in this manner, the responsiveness of the detector can be automatically controlled. Here, the reference signal component contained in the detector output is removed by combining the phase-inverted reference signal component, ie, the reference signal component, and the detector output signal in a multiplexer.

なお、自動応答性制御のための装置によれば、
ナルシサス消去源の出力強度を変化させることに
より広範囲なコントラスト制御を行うこともでき
る。
According to the device for automatic responsiveness control,
A wide range of contrast control can also be achieved by varying the output intensity of the Narcissus cancellation source.

したがつて、ナルシサス消去源を利用する基準
信号源を利用することにより、本発明にかかる熱
像発生装置の自動応答性制御装置が得られる。本
発明にかかる制御装置によれば、検出器アレイの
個々の検出器素子に属するチヤンネルが個別に、
各素子の応答性の関数として制御される。この場
合、制御の基準として利用された基準信号成分
は、熱像発生装置出力としてのデイスプレイに表
示されるべきビデオ信号から容易に除去され、表
示上の障害は生じない。またナルシサス消去信号
の出力調整により、熱像発生装置の広範囲なコン
トラスト制御をも実施することができる。
Therefore, by utilizing a reference signal source that utilizes a Narcissus cancellation source, an automatically responsive control system for a thermal image generator according to the present invention is obtained. According to the control device according to the present invention, the channels belonging to the individual detector elements of the detector array are individually controlled.
It is controlled as a function of the responsiveness of each element. In this case, the reference signal component used as a control reference is easily removed from the video signal to be displayed on the display as the output of the thermal imager, and no display disturbances occur. Further, by adjusting the output of the Narcissus cancellation signal, it is possible to perform wide range contrast control of the thermal image generating device.

上述の目的及びその他の目的ならびに本発明の
新規な特徴に関しては、添付図を参照しつつ行う
以下の説明において明らかとなろう。
The above and other objects as well as novel features of the invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.

本発明による受動赤外線(IR)表示装置すな
わち熱像発生装置は、第1図のように目標地域上
空を飛行し、そして視野または視界14に対し所
望の目標方向を指向している航空機の底部に設け
られたタレツト12に配設し使用することができ
る。この航空機10は、視野14からの赤外線エ
ネルギを感知する位置に移動することができるヘ
リコプタ、固定翼飛行機その他任意の航空機とす
ることができる。ヘリコプタの場合には、回転可
能な操縦者ステーシヨンを成すタレツトは、該タ
レツトを回転することにより方位角方向でそして
指向ミラーを制御することにより仰角方向におい
て、選択された視野に指向させつつ、該視野14
を走査する適当な走査機構を備えることができ
る。指向装置は、当該技術分野で良く知られてい
るように、位置ジヤイロおよび速度ジヤイロなら
びに指向指令に応答する適当なジンバル安定化装
置を備えることができる。図示の構成例において
は、方位角方向の走査は、第1の走査中21およ
び23で示すように線で行なわれ、そして1対2
の飛越し動作の第2の走査中は、25および27
で示すような線で行なわれる。視界には、車両1
9その他の赤外線を放射する種々な客体が存在す
るものとする。
A passive infrared (IR) display or thermal imager according to the present invention is mounted on the bottom of an aircraft flying over a target area and pointing in a desired target direction relative to the field of view or field of view 14, as shown in FIG. It can be used by disposing it in the provided turret 12. The aircraft 10 may be a helicopter, fixed wing airplane, or any other aircraft capable of moving into a position to sense infrared energy from the field of view 14. In the case of a helicopter, a turret forming a rotatable operator station is used to direct the selected field of view in azimuth by rotating the turret and in elevation by controlling a directing mirror. field of view 14
A suitable scanning mechanism may be provided to scan the . The pointing device may include position and velocity gyros and appropriate gimbal stabilization devices responsive to pointing commands, as is well known in the art. In the illustrated configuration, the azimuthal scanning is performed in lines as shown at 21 and 23 during the first scan, and one by two.
During the second scan of the interlacing motion, 25 and 27
This is done using a line as shown in . Vehicle 1 in sight
9. It is assumed that there are various other objects that emit infrared rays.

次に、第2図を参照するに、この図には、例と
して本発明の装置をヘリコプタその他の遅速航空
機で使用する場合を説明するために、回転自在即
ちスウイベル運動可能な射撃手用ステーシヨンが
示されている。この構造には、ヘリコプタの部分
40に回転自在に取付けられ、そして射撃手のよ
うな操作者が椅子44に位置することができる回
転構造42に固定結合されたタレツト12が含ま
れている。このタレツト12は、例えばゲルマニ
ウムコーテイングガラスから形成することができ
る外窓50を備えている。指向ミラー52が選さ
れた角度56にわたつて仰角方向の指向を司ど
り、他方タレツトの運動で方位角方向の指向が制
御される。指向ミラー52によつて受けられたエ
ネルギは、赤外線感知器60に加えられる。この
感知器は方位角方向走査配列および仰角方向検出
器アレイを有し、そして圧縮器64からフレオン
のような圧縮ガスを受ける適当な冷却装置62に
よつて温度制御される。構造66には信号処理装
置を設けて、表示指示器68に信号を与え、接眼
境72から適当なベリスコープ70によつて赤外
線像としての状景を観察することができる。図示
の構成例においては、タレツト12を回転するこ
とにより方位角方向においてIR軸線を指向させ
そして指向ミラー52を制御することによりIR
軸線を仰角方向で指向させるために適当な制御装
置が設けられている。ベリスコープ70は、表示
指示器68内の陰極線管(図示せず)から光エネ
ルギを受けるための適当な光学路を備えることが
できる。装置全体は、指向信号を適当な制御源か
ら加えて、適当な位置ジヤイロおよび速度ジヤイ
ロ(図示せず)により安定した指向方向を達成す
ることができるよう制御できる。
Reference is now made to FIG. 2, which shows a rotatable or swivelable gunner's station, by way of example, to illustrate the use of the apparatus of the present invention in a helicopter or other slow-speed aircraft. It is shown. The structure includes a turret 12 that is rotatably mounted to a portion 40 of the helicopter and fixedly coupled to a rotating structure 42 in which an operator, such as a gunner, can be positioned in a chair 44. The turret 12 is provided with an outer window 50, which may be made of germanium-coated glass, for example. Directional mirror 52 provides elevational pointing over a selected angle 56, while turret movement controls azimuthal pointing. Energy received by directing mirror 52 is applied to an infrared sensor 60. The sensor has an azimuthal scanning array and an elevation detector array and is temperature controlled by a suitable cooling system 62 which receives compressed gas, such as Freon, from a compressor 64. Structure 66 is provided with a signal processing device to provide a signal to a display indicator 68 so that the scene can be viewed as an infrared image from an eyepiece 72 by means of a suitable veriscope 70. In the illustrated configuration, the IR axis is directed in the azimuthal direction by rotating the turret 12 and by controlling the directing mirror 52.
Suitable control devices are provided for directing the axis in elevation. Veriscope 70 may include a suitable optical path for receiving light energy from a cathode ray tube (not shown) within display indicator 68. The entire device can be controlled by applying pointing signals from a suitable control source and by means of suitable position and velocity gyroscopes (not shown) to achieve stable pointing direction.

第3図には、本発明の原理に基づく夜間観察の
ための熱像発生装置がブロツクダイヤグラムで示
されている。この装置はヘリコプタのような回転
翼航空機や固定翼航空機どちらにも適用すること
ができるが、説明の便宜から、第1図に示すよう
なヘリコプタと関連して用いられるものとする。
赤外線エネルギは、指向ミラー52によつて外部
入口窓50を介し視界から受けられて、そして各
光路79および81で示すように、感知装置74
に加えられる。視界から入射するエネルギに加え
て、光路78および80で表わしたナルシサスは
赤外線エネルギまたは熱像が指向ミラー52を介
し入口窓50から反射されて感知装置74に戻る
ことになる。信号処理装置82は、複合導体86
上のビデオ信号に応答する。この複合導体は、N
個の検出器を利用している図示の装置例におい
て、それぞれ1つのビデオ信号を伝送するN個の
別々の個別導体から成つている。複合導体88
は、図示の例の場合、方位角方向走査同期信号を
含む適当な走査同期信号を搬送する。デイスプレ
イ装置90は、複合導体92から多重化されたビ
デオ信号を受け且つ導体94からの同期信号を受
けて適当な陰極線管のスクリーン上に、ラスタ像
として表示を与える。適当な光学観察装置もしく
はベリスコープ70は、例えば接眼鏡72を介し
て操作者が観察するために、デイスプレイ装置9
0から像を受ける。この熱像発生装置は、さらに
制御パネル102から複合導体99を介して制御
される電源装置98およびヘリウム圧縮器64を
有している。制御パネル102または導体104
を介して、デイスプレイ装置90に輝度制御信号
を送り、信号処理装置82には導体106を介し
てコントラスト制御信号を送り、そして感知装置
74には導体108を介して視野の広狭切換信号
を送る。デイスプレイ表面上に与えられる照準指
示範囲を調節するために、操作者で制御される手
動照準信号が、複合導体112を介して制御パネ
ル102から感知装置74および信号処理装置8
2に与えられて、各々垂直照準線および水平照準
線の調節を行なう。
FIG. 3 shows a block diagram of a thermal image generator for night observation based on the principles of the present invention. Although this device can be applied to both rotary-wing aircraft such as helicopters and fixed-wing aircraft, for convenience of explanation, it will be used in conjunction with a helicopter as shown in FIG.
Infrared energy is received from the field of view through exterior entrance window 50 by directing mirror 52 and directed to sensing device 74, as shown by respective optical paths 79 and 81.
added to. In addition to the energy incident from the field of view, the Narcissus represented by optical paths 78 and 80 causes infrared energy or thermal images to be reflected from the entrance window 50 via the directing mirror 52 and back to the sensing device 74. The signal processing device 82 includes a composite conductor 86
Respond to the video signal above. This composite conductor is N
In the illustrated example of the device, which utilizes N detectors, it consists of N separate individual conductors, each carrying one video signal. Composite conductor 88
carries appropriate scan synchronization signals, including, in the illustrated example, an azimuthal scan synchronization signal. Display device 90 receives a multiplexed video signal from composite conductor 92 and a synchronization signal from conductor 94 to provide a display as a raster image on a suitable cathode ray tube screen. A suitable optical viewing device or veriscope 70 is provided with a display device 9 for viewing by the operator, for example through an eyepiece 72.
Receive image from 0. The thermal image generator further includes a power supply 98 and a helium compressor 64 controlled from the control panel 102 via a composite conductor 99. Control panel 102 or conductor 104
A brightness control signal is sent to the display device 90 via a conductor 106, a contrast control signal is sent to the signal processing device 82 via a conductor 106, and a wide/narrow field switching signal is sent to the sensing device 74 via a conductor 108. An operator-controlled manual aiming signal is transmitted from the control panel 102 via the composite conductor 112 to the sensing device 74 and the signal processing device 8 to adjust the aiming indication range provided on the display surface.
2 for vertical and horizontal line-of-sight adjustments, respectively.

感知装置74のブロツク・ダイヤグラムを示す
第4図を参照するに、赤外線感知装置は、入口窓
および指向ミラー(第3図)から受けたIR状景
を通過させる望遠鏡組立体120を有し、且つ
IRエネルギならびに冷却入口窓から発し望遠鏡
120において反射されるナルシサス・エネルギ
双方を受ける水平走査ミラー122を有してい
る。同期化信号を発生するために、同期発生器1
27の同期発生源126は、エネルギを水平走査
ミラー122に加え、このエネルギはそこで反射
されて同期発生器ピツクオフ受信器128で受け
られ、導体130を介して同期発生器パルス信号
として適当な増幅器132に加えられ、次いで導
体488を介して信号処理装置82に与えられ
る。この場合、水平走査ミラー122を機械−光
学的に走査する照準パルスと、後続の信号処理装
置を作動させるための同期パルスとの関連が得ら
れる。なお第14図および第15図ならびにこれ
らに関する説明において後述するように、水平走
査ミラーと同期して垂直走査ミラーの走査が行わ
れ、この際に同期パルスが発生する。IR信号お
よびナルシサス信号は水平走査ミラー122から
垂直走査照準ミラー136に与えられる。該ミラ
ー136は、水平方向に延びる照準表示である垂
直照準線の照準調節を行なう。IR信号およびナ
ルシサス信号の双方は垂直照準ミラーから1対2
飛越し走査ミラー140に加えられ、第1図で説
明したように、交互に行なわれる方位角方向走査
中に視界の線状範囲を移動させる。IRエネルギ
は飛越し走査ミラー140からビーム・スプリツ
タ(分割器)142を介して印加される。該スプ
リツタは、例えば90%の透過率および8ないし10
%の反射率を有するコーテイングされた光学材料
から造ることができる。スペクトル・フイルタ1
46として示されている検出器アレイ150を囲
繞する二重真空の冷却容器への入口窓は、検出器
組立体149の適当な冷遮蔽部148を介して選
ばれた動作範囲内のIRエネルギだけを検出器ア
レイ150に通すように選択された厚さとするこ
とができる。ビームスプリツタ142はIRエネ
ルギのほゞ90%を通過させる。
Referring to FIG. 4, which shows a block diagram of the sensing device 74, the infrared sensing device includes a telescope assembly 120 that passes the IR scene received from the entrance window and the directing mirror (FIG. 3);
It includes a horizontal scanning mirror 122 that receives both IR energy as well as Narcissus energy originating from the cooled entrance window and reflected at the telescope 120. To generate a synchronization signal, a synchronization generator 1
A sync source 126 at 27 applies energy to a horizontal scanning mirror 122 where it is reflected and received by a sync generator pick-off receiver 128 and transmitted via conductor 130 to a suitable amplifier 132 as a sync generator pulse signal. and then provided to signal processing device 82 via conductor 488. In this case, an association is obtained between an aiming pulse for mechano-optically scanning the horizontal scanning mirror 122 and a synchronization pulse for activating the subsequent signal processing device. As will be described later in FIGS. 14 and 15 and their related explanations, the vertical scanning mirror is scanned in synchronization with the horizontal scanning mirror, and a synchronizing pulse is generated at this time. The IR and Narcissus signals are provided from horizontal scan mirror 122 to vertical scan aiming mirror 136. The mirror 136 provides aiming adjustment of the vertical aiming line, which is a horizontally extending aiming indicator. Both the IR signal and the Narcissus signal are 1 to 2 from the vertical aiming mirror.
It is added to the interlaced scan mirror 140 to move the linear range of the field of view during alternating azimuthal scans, as described in FIG. IR energy is applied from an interlaced scan mirror 140 through a beam splitter 142. The splitter has a transmittance of, for example, 90% and 8 to 10
% of the coated optical material. Spectral filter 1
An entry window to a dual vacuum cooling vessel surrounding the detector array 150, shown as 46, allows only IR energy within a selected operating range to be transmitted through a suitable cold shield 148 of the detector assembly 149. can be of a selected thickness to pass through the detector array 150. Beam splitter 142 passes approximately 90% of the IR energy.

ビームスプリツタ142は低温の検出器アレイ
150から発生されたエネルギであつてスペクト
ルフイルタ146からのナルシサスエネルギを受
けそして伝送する。また、ビームスプリツタ14
2は、加算ユニツト162によつて示されたよう
な飛越し走査ミラー140に近い面でナルシサス
信号を効果的に消去するために、ナルシサスエネ
ルギの概略の輪郭を有するナルシサス消去エネル
ギをナルシサス消去源160から受ける。消去が
不完全である結果生ずる残留分は、望遠鏡120
への光学系を通過しそして反射される。この残留
分は実質上小さく装置の動作には影響を与えない
程度に減ずることができる。ビームスプリツタ1
42でナルシサス像消去はミラー面が光学軸に直
交する場合のようなある角度で生ずる。
Beam splitter 142 receives and transmits energy generated from cold detector array 150 and Narcissus energy from spectral filter 146. In addition, the beam splitter 14
2 injects a Narcissus cancellation energy into the Narcissus cancellation source 160 with the approximate contour of the Narcissus energy to effectively cancel the Narcissus signal in a plane close to the interlaced scan mirror 140 as indicated by the summing unit 162. receive from The residual resulting from incomplete erasure is removed from the telescope 120.
passes through the optical system and is reflected. This residual amount is substantially small and can be reduced to such an extent that it does not affect the operation of the device. Beam splitter 1
At 42, Narcissus image cancellation occurs at an angle, such as when the mirror surface is perpendicular to the optical axis.

検出器組立体入口窓からの低温ナルシサス像の
消去はナルシサス消去源160からの同一形状の
熱像または高温像を供給し相殺することによつて
行なわれる。ナルシサス消去源160は、またそ
の放射エネルギの90%を受けて信号を変調し、ビ
ームスプリツタ142の表面に反射するARC変
調器168によつても利用される。ビームスプリ
ツタ142では、8ないし10%のエネルギがスペ
クトルフイルタ146を介して検出器アレイ15
0に、装置内のN個のチヤンネル利得を独立して
制御するために、自動応答性制御(ARC)信号
として加えられる。検出器からの信号出力は複合
導体86のN本の導体により搬送されて信号処理
装置82に加えられる。冷却装置170が冷遮蔽
部148および検出器組立体149に結合されて
いる。この冷却装置は第3図のヘリウム圧縮器6
4を含んでいる。感知装置の制御は、望遠鏡12
0の視野ならびに選択された視野に応答して照準
調節を制御する視野選択機構171によつて行な
われる。モータ174,176および180は
各々水平走査ミラー122、垂直走査照準ミラー
136および飛越し走査ミラー140を制御す
る。
Cancellation of the cold Narcissus image from the detector assembly entrance window is accomplished by providing and canceling a thermal or hot image of the same shape from Narcissus cancellation source 160. The Narcissus cancellation source 160 is also utilized by an ARC modulator 168 which receives 90% of its radiant energy and modulates the signal and reflects it onto the surface of the beam splitter 142. At the beam splitter 142, 8 to 10% of the energy is passed through a spectral filter 146 to the detector array 15.
0 as an automatic responsive control (ARC) signal to independently control the N channel gains within the device. The signal output from the detector is carried by N conductors of composite conductor 86 and applied to signal processing device 82 . A cooling device 170 is coupled to cold shield 148 and detector assembly 149. This cooling device is the helium compressor 6 shown in Figure 3.
Contains 4. The sensing device is controlled by the telescope 12.
This is accomplished by a field selection mechanism 171 that controls aiming adjustment in response to the 0 field as well as the selected field. Motors 174, 176, and 180 control horizontal scan mirror 122, vertical scan aiming mirror 136, and interlaced scan mirror 140, respectively.

図示を明瞭にするために或る部分を展開位に分
解して示す感知装置の斜視略図である第5図を参
照して、次に感知装置の構成および動作について
説明をする。主ハウジング180が設けられてタ
レツト構造ならびに望遠鏡組立体120に取付け
られている。該望遠鏡組立体120は指向ミラー
からIRエネルギを受けて、視野切換作動モータ
172により制御されている光学的視野選択装置
182を通過せしめる。光学的IR信号は次で、
モータ174と共に示された水平走査ミラー12
2に加えられさらに垂直照準ミラー136の反射
面137に加えられて飛越しミラー140へ反射
される。次いで、信号は飛越し走査ミラー140
からビームスプリツタ142に反射されて、スペ
クトルフイルタとして働く入口窓146を通過す
る。ナルシサス消去源160は図示のようにエネ
ルギをビームスプリツタ142に加えるように配
置されている。このエネルギは次でARC変調器
168によつて受信されて、利得制御基準信号が
発生される。検出器組立体149は構造192内
に取付けられた検出器アレイ(図示せず)を有す
る冷却容器190を有する。ケーブルを有する適
当な接続ボツクス194が検出器からのN本の導
線を引出すために構造192に設けられている。
また、適当な電気ケーブルを有する接続ボツクス
198が、電気接続のために主ハウジング180
の開口199に設けられる。照準駆動モータ17
6には、デイスプレイにおける垂直照準線を調節
する目的で照準ミラー136を位置決めするため
の軸を設けることができる。望遠鏡組立体120
から主ハウジング180に延びる光軸に沿つて、
適当な温度補償器202を設けることができる。
この装置は、第5図に示すように、温度変動に応
答してその縦方向の寸法を変える温度応答特性の
金属材料を使用することができる。照準ミラー1
36および同期発生器構造体への開口を閉鎖する
ために出入りカバー210を設けることができ
る。
The construction and operation of the sensing device will now be described with reference to FIG. 5, which is a schematic perspective view of the sensing device with some parts exploded in an exploded position for clarity of illustration. A main housing 180 is provided and attached to the turret structure and telescope assembly 120. The telescope assembly 120 receives IR energy from the directing mirror and passes it through an optical field selection device 182 which is controlled by a field switching actuation motor 172. The optical IR signal is:
Horizontal scan mirror 12 shown with motor 174
2 and is further added to the reflective surface 137 of the vertical aiming mirror 136 and reflected to the interlacing mirror 140. The signal is then passed to interlaced scan mirror 140
from the beam splitter 142 and passes through the entrance window 146, which acts as a spectral filter. Narcissus cancellation source 160 is positioned to apply energy to beam splitter 142 as shown. This energy is then received by ARC modulator 168 to generate a gain control reference signal. Detector assembly 149 has a cooling vessel 190 with a detector array (not shown) mounted within structure 192. A suitable connection box 194 with a cable is provided in the structure 192 for leading out the N leads from the detector.
Also, a connection box 198 with a suitable electrical cable is connected to the main housing 180 for electrical connection.
is provided in the opening 199 of. Aiming drive motor 17
6 may be provided with an axis for positioning the aiming mirror 136 for the purpose of adjusting the vertical line of sight at the display. Telescope assembly 120
along an optical axis extending from the main housing 180 to the
A suitable temperature compensator 202 may be provided.
The device may use a temperature-responsive metallic material that changes its longitudinal dimension in response to temperature fluctuations, as shown in FIG. Aiming mirror 1
36 and an access cover 210 may be provided to close the opening to the synchronous generator structure.

次にまた第6図を参照するに、感知装置は、そ
の動作説明ならびに狭広視野の光学系の説明の便
宜上、主ハウジングを取外して相対動作位置でそ
の光学−機構的配列が示されている。望遠鏡組立
体120は、図示のように、狭視野位置にある光
学的視野選択装置182、光軸に沿つて動くよう
に他の構造に取付けられた焦点調節装置214、
および或る種の事例では視野角度制御のために設
けることができるアパーチヤストツパ220を有
する。拡張装置215が、、主ハウジング180
に取付けられた腕217と構造202(第5図)
との間に設けられて、温度変動に際し、焦点を維
持するために、望遠鏡組立体120を光軸に沿つ
て移動させる。水平走査ミラー122は、矢印2
24で示すように方位角方向において走査する水
平走査ミラー面123を有し、斯くして状景は仰
角次元に配列されている検出器アレイによつて全
方位角走査角度に亘り感知される。水平走査ミラ
ー面123からの信号は照準ミラー136に入射
して反射され、飛越し走査ミラー140に至つて
再び反射されそしてビームスプリツタ142へと
反射される。斯くして、仰角次元は検出器組立体
149の検出器アレイの次元になる。状景は、1
対2の飛越し走査動作で発生される2つのフイー
ルドから検出器組立体149内の検出器アレイに
交番的に加えられる。
Referring now again to FIG. 6, the sensing device is shown with its optical-mechanical arrangement in a relative operating position with the main housing removed for convenience in explaining its operation as well as its narrow and wide field of view optics. . The telescope assembly 120 includes an optical field selection device 182 in a narrow field position, a focusing device 214 attached to other structure for movement along the optical axis, as shown.
and an aperture stop 220 that may be provided for viewing angle control in some cases. The expansion device 215 is connected to the main housing 180
Arm 217 and structure 202 attached to (Figure 5)
to move the telescope assembly 120 along the optical axis to maintain focus during temperature fluctuations. The horizontal scanning mirror 122 is
It has a horizontal scanning mirror surface 123 that scans in the azimuthal direction, as shown at 24, so that the scene is sensed over the entire azimuthal scanning angle by a detector array arranged in the elevation dimension. The signal from horizontal scan mirror surface 123 is reflected by aiming mirror 136 , reflected back to interlaced scan mirror 140 , and then reflected to beam splitter 142 . The elevation dimension thus becomes the dimension of the detector array of detector assembly 149. The situation is 1
Two fields generated in a pair-two interlaced scan operation are applied alternately to a detector array in detector assembly 149.

光路と共に検出器配列を方位角方向および仰角
方向で各々示す第7図および第8図を参照し、動
作について詳細に説明する。第7図では、説明の
便宜上、外窓50は直線的に引き伸して示されて
いる。また、第8図では説明の便宜上、アパーチ
ヤストツパと検出器アレイ150との間の光学系
も引き伸ばして示されている。広および狭視野の
光線は、それぞれ第7図および第8図において実
線および点線で示されている。また光学的視野選
択装置182は、実線および点線で示す位置にあ
る。広視野モードにおいては、ゲルマニウムコー
テイングトリプレツト(3枚構成レンズ)が狭視
野単一要素とアパーチヤストツパ220との間に
導入される。この広視野は、該トリプレツトを90
゜回転させて、その軸を狭視野単一対物レンズ1
21の光軸230と一致させることにより得られ
る。ここで、点線は狭視野状態に位置付けられた
双方の光学的視野選択装置182を示し、そして
光線は単一のゲルマニウムコーテイング反射要素
から成る対物鏡で与えられる点に注意されたい。
水平走査ミラー122は、走査焦点ずれを減ずる
ために、検出器アレイ150から選択された距離
に配置されている。また、検出器アレイ150
は、焦平面に最適な像が得られるように、3つの
セグメントに区分されている。IR用検出器アレ
イ150は光学系によつて形成されたIR像を同
時発生される電気信号に変換し、そしてこれ等電
気信号は逐次多重化される。検出器組立体149
は、例えばN個の素子から成る検出器アレイ、検
出能を改善するための冷遮蔽部、ガスを捕捉する
ための適当な分子ふるい(molecular sieve)お
よび入口窓146のスペクトル・フイルタから構
成されて、完全に密封されている。検出素子は例
えば水銀でドープされたゲルマニウム材料から構
成することができるが、当該技術分野で知られて
いる他の適当な検出器を用い得ることは云うまで
もない。信号は、水平走査ミラー122から、照
準ミラー136、飛越し走査ミラー140、ビー
ム・スプリツタ142および入口窓146を介し
て検出器アレイ150に加えられる。
Operation will now be described in detail with reference to FIGS. 7 and 8, which show the detector array along with the optical path in azimuthal and elevational directions, respectively. In FIG. 7, for convenience of explanation, the outer window 50 is shown stretched linearly. Further, in FIG. 8, for convenience of explanation, the optical system between the aperture stopper and the detector array 150 is also shown enlarged. The wide and narrow field rays are shown as solid and dotted lines in FIGS. 7 and 8, respectively. The optical field selection device 182 is also in the position shown by the solid and dotted lines. In the wide field mode, a germanium coated triplet is introduced between the narrow field single element and the aperture stop 220. This wide field of view allows the triplet to be
Rotate the axis to narrow-field single objective lens 1
This is obtained by aligning the optical axis 230 of 21 with the optical axis 230 of 21. Note here that the dotted lines show both optical field selection devices 182 positioned in a narrow field condition, and the light beam is provided by an objective consisting of a single germanium-coated reflective element.
Horizontal scan mirror 122 is positioned at a selected distance from detector array 150 to reduce scan defocus. Additionally, the detector array 150
is divided into three segments to obtain an optimal image in the focal plane. The IR detector array 150 converts the IR image formed by the optical system into simultaneously generated electrical signals, and these electrical signals are sequentially multiplexed. Detector assembly 149
for example, a detector array of N elements, a cold shield to improve detection capability, a suitable molecular sieve to trap the gas, and a spectral filter in the entrance window 146. , completely sealed. The detection element may be constructed of a germanium material doped with mercury, for example, although it will be appreciated that other suitable detectors known in the art may be used. Signals are applied from horizontal scan mirror 122 to detector array 150 via aiming mirror 136, interlaced scan mirror 140, beam splitter 142 and entrance window 146.

水平走査ミラー面123を制御するための方位
角方向走査駆動部の1部省略図である第9図を参
照するに、方位角走査はモータ174に応答しモ
ータ・ピニオン252、遊び歯車254および歯
車256を介して回転される軸258上のカム2
50によつて制御することができる。カム従子2
60が、支持ばね262の作用によつてカム25
0と接触しておつて、その結果ミラー面123は
モータの回転に際し方位角方向における走査を行
なう。カム250は、サイクルの65%の期間線形
走査を行ない、残りの35%のサイクル期間中に角
度268によつて示されるように、最小限度の力で
引き返すように設計されている。ミラー面123
は、当該技術分野で公知の適当なピンまたはたわ
み性のピボツトにより軸270に取付けることが
できる。水平走査ミラーは60Hzの速度で振動し
て、IR像を検出器アレイ150に対して水平方
向に掃引する。カム250は、例えば360Hzの速
度でモータ174によつて駆動される。この場合
モータとしては1対6のギヤ比でカムに連結され
た同期ヒステリシス・モータが用いられる。
Referring to FIG. 9, which is a partially cutaway diagram of the azimuth scan drive for controlling the horizontal scan mirror surface 123, the azimuth scan is responsive to motor 174, motor pinion 252, idler gear 254, and gears. Cam 2 on shaft 258 rotated via 256
50. cam follower 2
60 is attached to the cam 25 by the action of the support spring 262.
0, so that the mirror surface 123 scans in the azimuthal direction as the motor rotates. Cam 250 is designed to perform a linear scan during 65% of the cycle and pull back with minimal force during the remaining 35% of the cycle, as indicated by angle 268. Mirror surface 123
can be attached to shaft 270 by suitable pins or flexible pivots known in the art. The horizontal scanning mirror oscillates at a rate of 60 Hz to sweep the IR image horizontally across the detector array 150. Cam 250 is driven by motor 174 at a speed of, for example, 360 Hz. In this case, the motor used is a synchronous hysteresis motor connected to a cam with a gear ratio of 1:6.

垂直飛越し走査ミラー140の構成を示す第1
0図を参照するに、この構造は、電磁駆動部27
2および273間で動いてミラー面141を適当
なピボツト274,276を介し交番飛越し位置
に移動させる永久磁石アーマチユア組立体270
を有する。ミラー面141は適当なたわみ性のあ
る板ばね278によつて安定化することができ
る。永久磁石は矢印280で示すように振動す
る。飛越し走査ミラーは、信号処理装置内のワ
ン・シヨツトドライブ回路の出力で駆動される。
飛越しは信号処理装置内の遅延回路によつて、垂
直照準パルス後に、例えば約6ミリ秒を経て生ず
る。図示の構成においては、飛越し走査ミラー面
141は、水平掃引の戻り期間中に位置を変え
る。ミラー構造は光学系に対して、ミラー面が例
えば0.5ミリラジアンの角度だけ回転し得るよう
に取付けることができる。
A first diagram showing the configuration of the vertical interlaced scanning mirror 140.
Referring to Figure 0, this structure consists of an electromagnetic drive unit 27
2 and 273 to move the mirror surface 141 through appropriate pivots 274, 276 to an alternating jump position.
has. The mirror surface 141 can be stabilized by a suitably flexible leaf spring 278. The permanent magnet vibrates as shown by arrow 280. The interlaced scan mirror is driven by the output of a one-shot drive circuit within the signal processing device.
The skip occurs approximately 6 milliseconds after the vertical aiming pulse due to delay circuitry within the signal processor. In the illustrated configuration, the interlaced mirror surface 141 changes position during the return period of the horizontal sweep. The mirror structure can be mounted to the optical system in such a way that the mirror surface can be rotated by an angle of, for example, 0.5 milliradians.

次に第11図、第12図および第13図を参照
し垂直照準ミラー構造136および垂直照準ミラ
ー面137の制御について詳述する。モータ17
6は制御パネル102(第3図)からの垂直照準
調節信号に応答して、装置が狭視野状態にセツト
されている時に選択された角度だけミラー面13
7を動かす。この場合には、軸286を中心にピ
ン282が回転される。従動子284はピン28
2に乗る。このピン282は狭視野に対して第1
の位置288にあり、広視野の場合には第2の位
置290にある。これ等の位置は、視野切換え用
のモータ172に応答する腕292によつて決定
される。剛性を有するレバー287を介してピン
282に接している腕292は、軸296上で回
転してばね294がある結果狭視野位置になる。
もつとも、そのためには、作動子が実線で示す位
置にないことが必要である。ミラー面137は従
動子284の運動の結果、枢軸304上で回転す
る。枢軸304は固定構造300に取付けられて
いる。図示の構成においては、モータ176は適
当な硬さのストツパおよびクラツチ(図示せず)
によつて±45゜の角度範囲に限定されている。斯
様にして、走査ラスタ上における仰角または垂直
照準線のバーニヤ調節のためには、モータ176
を励起して例えば約10゜とすることができるミラ
ー回転の全範囲が与えられる。狭視野(NFOV)
において垂直照準線調節がなされた後に装置が視
野切換え用モータ172に応答して広視野
(WFOV)に変えられた時にも修正が維持され
る。このバーニヤ調節は、焦点に対してはほとん
ど無視し得る程の影響しか与えないことが判つ
た。
The control of vertical aiming mirror structure 136 and vertical aiming mirror surface 137 will now be described in detail with reference to FIGS. 11, 12, and 13. motor 17
6 responds to vertical aiming adjustment signals from control panel 102 (FIG. 3) to align mirror surface 13 by a selected angle when the device is set in the narrow field condition.
Move 7. In this case, pin 282 is rotated about axis 286. Follower 284 is pin 28
Get on 2. This pin 282 is the first pin for narrow field of view.
position 288 and, in the case of a wide field of view, a second position 290. Their positions are determined by arm 292 responsive to field switching motor 172. The arm 292, which is in contact with the pin 282 via a rigid lever 287, rotates on the axis 296 and is in the narrow field position as a result of the spring 294.
However, for this purpose, it is necessary that the actuator is not in the position shown by the solid line. Mirror surface 137 rotates on pivot axis 304 as a result of movement of follower 284 . Pivot 304 is attached to fixed structure 300 . In the illustrated configuration, the motor 176 is connected to a suitably hard stop and clutch (not shown).
is limited to an angular range of ±45°. Thus, for vernier adjustment of elevation or vertical line of sight on the scan raster, motor 176
This gives a full range of mirror rotations that can be excited, for example by about 10°. Narrow field of view (NFOV)
The correction is maintained when the device is changed to wide field of view (WFOV) in response to field switching motor 172 after a vertical line-of-sight adjustment is made. This vernier adjustment was found to have a negligible effect on focus.

次に第14図および第15図を参照して垂直照
準および同期発生器について説明する。この発生
器は、水平走査ミラー面123と協働する、例え
ばガリウム・ヒ素発光ダイオードとすることがで
きる発光素子312、例えばシリコンフオトダイ
オードとすることができる光電検出器314およ
び反射器もしくは適当な球形反射器とすることが
できる中継ミラー316を有する。発光素子31
2は適当なDC電源に応答して定常発光源を構成
する。光電検出器314は出力信号を、適当な電
子装置320に加える。この装置320には、電
圧としての垂直同期パルスを発生する演算増幅器
が含まれている。水平走査ミラー面123が予め
定められた位置だけ回転すると、同期パルスが形
成される。斯様にして、エネルギは発光素子31
2から水平走査ミラー面123および中継ミラー
316に伝送されて水平走査ミラー面123およ
び光電検出器314に反射し戻される。勿論、こ
の場合、水平走査ミラー面123は予め定められ
た角度位置にあることを要する。水平走査ミラー
の方位走査中に発生される同期パルスは、水平照
準十字線、表示水平同期、表示消去および飛越ミ
ラー駆動を表示するのに用いられる。出力導体上
の垂直同期パルスの形状は発光素子アパーチヤ寸
法および水平走査ミラー速度によつて決定され
る。
The vertical aiming and synchronization generator will now be described with reference to FIGS. 14 and 15. This generator includes a light emitting element 312, which may be, for example, a gallium arsenide light emitting diode, a photodetector 314, which may be, for example, a silicon photodiode, and a reflector or a suitable spherical shape, cooperating with horizontal scanning mirror surface 123. It has a relay mirror 316 that can be a reflector. Light emitting element 31
2 constitutes a stationary light source in response to a suitable DC power source. Photoelectric detector 314 applies an output signal to appropriate electronics 320. This device 320 includes an operational amplifier that generates a vertical sync pulse as a voltage. A synchronization pulse is formed when the horizontal scan mirror surface 123 rotates by a predetermined position. In this way, energy is transferred to the light emitting element 31.
2, is transmitted to the horizontal scanning mirror surface 123 and the relay mirror 316, and is reflected back to the horizontal scanning mirror surface 123 and the photodetector 314. Of course, in this case, the horizontal scanning mirror surface 123 is required to be at a predetermined angular position. The synchronization pulses generated during azimuth scanning of the horizontal scanning mirror are used to indicate the horizontal aiming crosshair, display horizontal sync, display blank, and skip mirror drive. The shape of the vertical sync pulse on the output conductor is determined by the light emitting element aperture size and the horizontal scan mirror speed.

次に第16図および第17図を参照して、光学
的視野切換について詳細に説明する。第16図に
示すような狭い視野位置の場合には視野切換えモ
ータ172は図示の位置にあつて、その為、光は
光学的視野切換装置182の広視野要素314を
通過せず、観察レンズ121の狭視野だけを通
る。広視野要素314が、枢軸318を中心に回
転して第17図に図示する位置になると、トリプ
レツトは広視野を提供する。装置はまた、動作に
対して各位置にモータを停止させるスイツチ32
0を有し、そして狭視野位置か広視野位置に広視
野要素314を位置付けるためのストツパ322
を備えている。
Next, optical field switching will be explained in detail with reference to FIGS. 16 and 17. In the case of a narrow field of view position as shown in FIG. It only passes through the narrow field of view. When wide field element 314 is rotated about pivot axis 318 to the position shown in FIG. 17, the triplet provides a wide field of view. The device also includes a switch 32 for stopping the motor in each position for operation.
0 and a stop 322 for positioning the wide field element 314 in either the narrow field position or the wide field position.
It is equipped with

次に第18図の斜視図を参照し、検出器素子3
32,334および336を有する検出器アレイ
150について詳細に説明する。338および3
39のような検出器素子は、例えば光導電型の検
出器とすることができる。332のような各モジ
ユールもしくはセグメントは、検出器材料の板を
コバール(kovar)基材にろう付けし、この基材
をサフアイア絶縁体に固着し電気絶縁を施すこと
により構成することができよう。次いでエツチン
グ法によつて検出器素子間の材料を除去すること
により検出器群が形成される。各検出器素子への
信号接点は、写真食刻布線パターン(図示せず)
に結合されたワイヤにより造ることができる。適
当な冷遮蔽部例えば冷たいストツパ表面340お
よび342が設けられ、これ等表面はまた、各検
出器素子の前部に配置されたN個のスリツトの積
み重ねを提供する。これ等スリツトは、遊離フオ
トンを適当に減少するための効果的なアパーチヤ
を構成する。本発明によれば、他の適当な型式の
冷遮蔽形態を用い得ることは理解すべきである。
検出器アレイをセグメント332,334および
336に分割することによつて光学系の焦点調整
が改善される。
Next, referring to the perspective view of FIG.
Detector array 150 having 32, 334 and 336 will now be described in detail. 338 and 3
A detector element such as 39 can be, for example, a photoconductive type detector. Each module or segment, such as 332, could be constructed by brazing a plate of detector material to a Kovar substrate and bonding the substrate to a sapphire insulator to provide electrical insulation. Detector groups are then formed by removing material between the detector elements using an etching process. Signal contacts to each detector element are provided using a photo-engraved line pattern (not shown).
It can be built by wire bonded to. Suitable cold shields are provided, such as cold stopper surfaces 340 and 342, which also provide a stack of N slits located in front of each detector element. These slits constitute effective apertures to adequately reduce free photons. It should be understood that other suitable types of cold shield configurations may be used in accordance with the present invention.
Dividing the detector array into segments 332, 334 and 336 improves focusing of the optical system.

次に第19図および第20図を参照して、本発
明によるナルシサス現象消去について説明する。
外窓50および他の反射性光学要素を含む光学系
における素子の反射率は、反射防止コーテイング
が施こされている場合でも、検出器組立体の像を
外窓50その他の光学素子から水平走査ミラー面
123に、そして冷却容器入口窓146に、そし
てそこから検出器アレイ150へと反射して戻す
のに充分な大きさを有する。水平走査ミラー面1
23が検出器アレイと光学系との間に配置されて
いるので、走査ミラー面が光軸と直交する時にナ
ルシサス像が発生する。検出器組立体が1側から
他側へ走査されると、検出器素子の内部温度分布
パターンが弱い像となつてその光学系を介し、走
査ミラー面が光軸に直交する時に、予め定められ
た走査角度で検出器アレイに反射される。このス
プリアスな見掛けの温度パターンは入口窓コーテ
イングの低い反射率により大きく減衰される。し
かしながら冷遮蔽組立体内の低温冷却されている
検出器素子は、検出感度を高めた場合に、この低
温さえなお可視化されるところから、充分に強い
放射コントラストを示す。このナルシサス現象
は、検出器アレイがレンズ焦点に位置しているの
で、像として発生される。したがつて光学系は、
検出器組立体の弱い内部像を自から探索すること
になり、この像は、走査が行なわれている際、外
窓50に平行な軸もしくは光軸に対して垂直な軸
の近傍において現われる。或る種の配列において
は、外窓を予め選択された角度に傾斜することに
より内部像反射によるナルシサス現象は或る程度
阻止され、また、或る種の配列によれば、検出器
像は狭視野の外側に位置付けられる。しかしなが
ら、このような配列においても、広視野の場合に
はナルシサス像が検出器アレイ上に現われる。斯
様にして、ナルシサス像は窓によつてばかりでな
く、広狭2つの視野の望遠鏡を有する光学系によ
つても発生されるのである。光学系からの反射後
のナルシサスの径路は、第20図に矢印345で
示されており、光学系へのナルシサス源エネルギ
の路ならびに反射後のビーム・スプリツタに至る
路は矢印347で示されている。
Next, the elimination of the Narcissus phenomenon according to the present invention will be explained with reference to FIGS. 19 and 20.
The reflectivity of the elements in the optical system, including the outer window 50 and other reflective optical elements, is such that the image of the detector assembly can be horizontally scanned from the outer window 50 and other optical elements, even when anti-reflective coatings are applied. It is large enough to be reflected back to mirror surface 123 and to cooling vessel entrance window 146 and from there to detector array 150 . Horizontal scanning mirror surface 1
23 is placed between the detector array and the optical system, so that a Narcissus image is generated when the scanning mirror surface is perpendicular to the optical axis. As the detector assembly is scanned from one side to the other, the internal temperature distribution pattern of the detector element becomes a weak image that is transmitted through its optical system to a predetermined image when the scanning mirror surface is perpendicular to the optical axis. reflected to the detector array at a scan angle of This spurious apparent temperature pattern is greatly attenuated by the low reflectivity of the entrance window coating. However, cryogenically cooled detector elements within the cold shield assembly exhibit sufficiently strong radiation contrast that even this low temperature is still visible when increasing the detection sensitivity. This Narcissus phenomenon is generated as an image because the detector array is located at the lens focus. Therefore, the optical system is
A weak internal image of the detector assembly will be searched for itself, which image will appear in the vicinity of an axis parallel to the outer window 50 or perpendicular to the optical axis when scanning is being performed. In some arrangements, the Narcissus phenomenon due to internal image reflections is prevented to some extent by tilting the outer window at a preselected angle, and in some arrangements, the detector image is narrowed. Positioned outside the field of view. However, even in such an arrangement, a Narcissus image appears on the detector array in the case of a wide field of view. In this way, the image of Narcissus is generated not only by the window, but also by an optical system with a telescope with two fields of view: wide and narrow. The path of Narcissus after reflection from the optical system is indicated by arrow 345 in FIG. 20, and the path of the Narcissus source energy to the optical system and the path to the beam splitter after reflection is indicated by arrow 347. There is.

本発明の装置においては、ナルシサス消去源1
60が適当な可変電源340に結合されており、
図示の例では約640〓である温度を発生し、そし
て光学系からの反射後に冷却部入口窓146に
IR放射を与え、且つナルシサス消去源160か
らビームスプリツタ142および入口窓146を
経て検出器アレイ150にIR放射を与える。こ
の動作により、ナルシサス消去源の垂直像163
が発生され、これが冷温ナルシサス像の効果を相
殺し且つ最小限度にとどめさせるのである。ビー
ムスプリツタ142はその表面に入射するエネル
ギの約90%を透過するので、放射の大部分は源1
60から自動応答性制御(ARC)変調器168
に伝送される。ビームスプリツタ142により反
射された放射の8ないし10%は感知光学系によつ
て検出器アレイ150に反射し戻されて、相殺動
作を行なう。ナルシサス消去源用電源340はナ
ルシサス消去源160によつて最適なナルシサス
消去が調整設定され、かつ本発明によりARCコ
ントラスト制御が調節し得るように変動し得るべ
く、可変にするのが好ましい。第20図において
は、光学系は、光学系全体が動作上ナルシサス効
果に関与することを示すために、総体的光学装置
344として略示されている。通常は、ある特定
の走査位置においてのみナルシサス像が検出器ア
レイ上に現われ、そして同じ走査位置において相
殺が生ずることに注意されたい。すなわちナルシ
サス像は、赤外線エネルギが窓に垂直な軸を中心
に入射するような走査位置の時のみしか現れな
い。
In the device of the present invention, Narcissus erasure source 1
60 is coupled to a suitable variable power supply 340;
In the example shown, a temperature of approximately 640° is generated and, after reflection from the optics, is applied to the cooling section entrance window 146.
IR radiation is provided and from Narcissus cancellation source 160 via beam splitter 142 and entrance window 146 to detector array 150 . This operation causes the vertical image 163 of the Narcissus erasure source to
is generated, which offsets and minimizes the effect of the cold Narcissus image. Beam splitter 142 transmits approximately 90% of the energy incident on its surface, so most of the radiation is transmitted to source 1.
60 to Automatic Responsive Control (ARC) Modulator 168
transmitted to. Between 8 and 10% of the radiation reflected by beam splitter 142 is reflected back to detector array 150 by sensing optics to perform a canceling action. Narcissus cancellation source power supply 340 is preferably variable so that optimal Narcissus cancellation can be adjusted and set by Narcissus cancellation source 160 and can be varied to adjust the ARC contrast control in accordance with the present invention. In FIG. 20, the optical system is shown schematically as an overall optical system 344 to indicate that the entire optical system operationally participates in the Narcissus effect. Note that normally the Narcissus image will appear on the detector array only at a particular scan position, and cancellation will occur at the same scan position. That is, the Narcissus image appears only when the scanning position is such that the infrared energy is incident on the axis perpendicular to the window.

第21図ならびに第19図を参照して、自動応
答性制御回路の動作について説明する。自動応答
性制御(ARC)源は本発明の信号処理装置にお
いて合計N個の全チヤンネル内の自動利得制御の
ためのIR変調共通基準を提供する。ARCの主機
能は各チヤンネルの利得を個別に調整することに
より、アレイ内の各検出器要素の応答性を平準化
(leveling)することである。この平準化動作
は、選ばれた減衰抵抗によつて行なうこともでき
るが、この方法では満足な動作を得るために、連
続した手動調節が要求される。本発明による
ARCは検出器アレイの全寿命中、連続した平準
化を行なうことができ、したがつてその間手動調
節は不要である。また、ARC制御回路自体は平
準化調整を必要とせずに、装置の光学系の幾つか
の素子の交換にもそのまま対応できる。ARCの
動作には、変調される各検出器チヤンネルの応答
性をモニタし、そして均一な応答を得るための増
幅器の利得を自動的に調節することを含む。変調
されたIR発生源としてのARC変調器168は各
検出器素子に一様に入射しそして視野からのIR
エネルギと重複して増幅される複合信号を発生す
る。基準源の変調信号は、信号処理装置の各チヤ
ンネル内の複合信号から抽出されそして同期検出
器により整流されて応答性に比例するDC制御信
号を得ている。次で制御信号は各信号増幅器内の
ダイオード利得制御素子に送られる。また、本発
明の装置はARC源の強さの変動によりかなり広
範囲に亘りコントラスト制御を可能にする。
The operation of the automatic responsiveness control circuit will be described with reference to FIGS. 21 and 19. An automatic responsive control (ARC) source provides an IR modulation common reference for automatic gain control within all N channels in total in the signal processing apparatus of the present invention. The main function of ARC is to level the responsivity of each detector element in the array by adjusting the gain of each channel individually. This leveling action can also be achieved by means of selected damping resistors, but this method requires continuous manual adjustment to obtain satisfactory action. According to the present invention
The ARC is capable of continuous leveling during the entire life of the detector array, so no manual adjustments are required during that time. Furthermore, the ARC control circuit itself does not require leveling adjustment, and can be used as is to replace some elements of the optical system of the device. ARC operation involves monitoring the responsivity of each modulated detector channel and automatically adjusting the amplifier gain to obtain a uniform response. The ARC modulator 168 as a modulated IR source is uniformly incident on each detector element and the IR from the field of view is
Generates a composite signal that is multiplied with energy and amplified. The reference source modulation signal is extracted from the composite signal in each channel of the signal processing device and rectified by a synchronous detector to obtain a DC control signal proportional to the responsivity. A control signal is then sent to a diode gain control element within each signal amplifier. The device of the invention also allows contrast control over a fairly wide range by varying the intensity of the ARC source.

自動応答性制御動作において、ナルシサス消去
源160からのIRエネルギは、直接ビームスプ
リツタ142を通り変調スリツト350を経て反
射ミラー面352に到る。この光学路は複数の線
358および364によつて示されている。例え
ば、ミラー352の前に配置されて振動している
フオーク状のチヨツパー360はARC源駆動回
路193したがつてまた45Hz周波数の反射された
IR信号の強さに応答して変調スリツト350を
正弦波状に振動させる。その結果線364で示す
このチヨツパー360の振動によつて変調された
信号ビームはビームスプリツタ142で反射され
て、装着のチヤンネルを通される共通の基準源変
調信号として検出器アレイ150に印加される。
変調されたエネルギのうち8ないし10%だけしか
ビームスプリツタ142から反射されないが、信
号処理装置内でのARC制御の基準とする基準信
号を得るには、これで充分である。ビームスプリ
ツタ142を通して伝送される変調されたエネル
ギは広く分散され、装置内で消費される。
In self-responsive control operation, IR energy from Narcissus cancellation source 160 passes directly through beam splitter 142 to modulation slit 350 to reflective mirror surface 352. This optical path is indicated by lines 358 and 364. For example, a vibrating fork-like chopper 360 placed in front of the mirror 352 is connected to the ARC source drive circuit 193 and thus also reflects the 45 Hz frequency.
The modulation slit 350 is caused to vibrate sinusoidally in response to the strength of the IR signal. The signal beam modulated by the vibrations of this chopper 360, indicated by line 364, is then reflected off the beam splitter 142 and applied to the detector array 150 as a common reference source modulation signal that is passed through the mounting channel. Ru.
Although only 8 to 10% of the modulated energy is reflected from beam splitter 142, this is sufficient to provide a reference signal upon which to base ARC control within the signal processing system. The modulated energy transmitted through beam splitter 142 is widely distributed and dissipated within the device.

次に、第22図、第23図および第24図を参
照して、ARC変調器168の構造および動作に
ついて詳細に説明する。取付け構造376は、シ
ヤツタ363および365によつて形成されるス
ロツト350に隣接して取付けられたミラー35
2を有する。構造376の端には、同期振動フオ
ーク367および369が取付けられており、
各々の1つの腕はシヤツタ363および365に
連結されている。各同期振動フオークは選択され
た周波数で発振するよう制御されてスロツト35
0を開閉するための適当な回路(第25図)に給
合された制御装置373および389を有してい
る。373のような各制御装置は同期振動フオー
ク歯から延びてアーマチユア377を有する駆動
コイル375を有し、そして帰還信号を発生する
ために類似のコイル379およびアーマチユア3
87を備えることができる。他側の同期振動フオ
ーク369のための制御装置389の同様のアー
マチユアを備えたコイル381および383を有
する。また上側の同期振動フオーク367も同様
である。上下の振動フオーク367および369
は、基部376に取付けられた中心に位置するシ
ートばね372を有する連結棒371により支持
されている。
Next, the structure and operation of the ARC modulator 168 will be described in detail with reference to FIGS. 22, 23, and 24. Mounting structure 376 includes mirror 35 mounted adjacent slot 350 formed by shutters 363 and 365.
It has 2. Attached to the ends of structure 376 are synchronous vibrating forks 367 and 369;
One arm of each is connected to shutters 363 and 365. Each synchronous oscillating fork is controlled to oscillate at a selected frequency in slot 35.
It has controls 373 and 389 connected to appropriate circuits (FIG. 25) for opening and closing 0. Each controller, such as 373, has a drive coil 375 extending from a synchronous vibrating fork tooth with an armature 377, and a similar coil 379 and armature 375 for generating a feedback signal.
87. It has coils 381 and 383 with a similar armature of the control device 389 for the synchronous oscillating fork 369 on the other side. The same applies to the upper synchronous vibration fork 367. Upper and lower vibrating forks 367 and 369
is supported by a connecting rod 371 having a centrally located seat spring 372 attached to a base 376.

第19図に示したARC変調駆動回路193の
回路図を示す、第25図を参照するに、ARC信
号は、45Hzで導体380から結合コンデンサを介
して積分器381Aに与えられる。該回路は正弦
波を発生し、駆動コイル375およびピツクアツ
プコイル379および383は、Qおよび応答時
間を減少するために増幅器383Aの入力に反転
された負の帰還信号を与える。斯様にして、ナル
シサス信号の信頼性のある変調は、45Hzの速度で
行なわれる。
Referring to FIG. 25, which shows a circuit diagram of the ARC modulation drive circuit 193 shown in FIG. 19, the ARC signal is applied from conductor 380 at 45 Hz to integrator 381A via a coupling capacitor. The circuit generates a sine wave, and drive coil 375 and pickup coils 379 and 383 provide an inverted negative feedback signal to the input of amplifier 383A to reduce Q and response time. In this way, reliable modulation of the Narcissus signal is performed at a rate of 45Hz.

ARC制御装置のブロツク・ダイアグラムであ
る第26図から理解できるように、検出器アレイ
150は45Hz信号源を表す同期回路770からの
信号およびコントラスト制御装置423から導体
380上のコントラスト制御信号に応答して、図
示されていないARC変調駆動回路193によつ
て駆動されるACR変調器168からエネルギを
受ける。なおコントラスト制御信号はデイスプレ
イ90のコントラスト制御のため信号系の強弱を
制御するものである。これ等の信号は次でN本の
導体を介し前置増幅・フイルタ390に印加され
る。この前置増幅・フイルタ390の出力は同期
検出器392を経て、N個の前置増幅器390に
対し個々の利得制御信号を与える。同期検出器3
92は、同期回路770から45Hzの基準変調を受
信して、検出器アレイに入射される変調信号の同
期検出を行う。前置増幅器390を含むこの動作
で、N個の信号が別個の導体を経てマルチプレク
サ394に加えられる。該マルチプレクサ394
はビデオ増幅器782としてミキサ装置784に
加えられる多重化されたビデオ信号を発生する。
ミキサ784は、同期装置770から導出される
ARC消去信号に応答して、装置内で利用されい
たARC基準信号を打消す。このように、基準信
号成分を多重化した後に打消すのは、合成信号は
時分割多重化信号であり、この信号と消去信号と
の合成はきわめて容易かつ確実に実施でき、装置
も複雑にはならないためである。かくしてビデオ
信号はミキサ384からデイスプレイ90に加え
られる。該デイスプレイは陰極線管上に、例えば
望遠鏡装置で操作者により観察される、可視像を
発生する。
As can be seen from FIG. 26, which is a block diagram of the ARC controller, detector array 150 is responsive to a signal from synchronization circuit 770 representing a 45 Hz signal source and a contrast control signal on conductor 380 from contrast controller 423. It receives energy from an ACR modulator 168 driven by an ARC modulation drive circuit 193 (not shown). The contrast control signal is used to control the strength of the signal system to control the contrast of the display 90. These signals are then applied to preamplifier and filter 390 via N conductors. The output of this preamplifier and filter 390 passes through a synchronous detector 392 to provide individual gain control signals to N preamplifiers 390. Synchronous detector 3
92 receives the 45 Hz reference modulation from the synchronization circuit 770 and performs synchronous detection of the modulation signal incident on the detector array. In this operation, including preamplifier 390, N signals are applied to multiplexer 394 via separate conductors. The multiplexer 394
generates a multiplexed video signal that is applied as a video amplifier 782 to a mixer device 784.
Mixer 784 is derived from synchronizer 770
In response to the ARC cancellation signal, the ARC reference signal utilized within the device is canceled. In this way, the composite signal that is canceled after multiplexing the reference signal components is a time-division multiplexed signal, and combining this signal with the cancellation signal can be performed extremely easily and reliably, and the equipment does not need to be complicated. This is to prevent this from happening. The video signal is thus applied from mixer 384 to display 90. The display produces a visible image on a cathode ray tube, which is viewed by an operator in a telescopic device, for example.

第27図から解るように、45HzのARC基準信
号は、図示の装置においてデイスプレイ。フレー
ム速度である30Hzの高調波に重なる奇数高調波は
何等有していない。45Hzの偶数高調波は平衡化さ
れた同期検出器392によつて除外され、その結
果、ARC基準信号は信号処理装置およびデイス
プレイ系において干渉もしくは妨害を生ぜしめる
ことは無い。
As can be seen from Figure 27, the 45Hz ARC reference signal is displayed on the device shown. There are no odd harmonics that overlap the harmonics of the frame rate of 30Hz. The 45 Hz even harmonics are rejected by the balanced sync detector 392 so that the ARC reference signal does not cause interference or disturbance in the signal processing equipment and display system.

第28a図および第28b図を参照するに、信
号処理装置は検出器組立体149から受けたN個
の検出器信号を時分割多重化ビデオ信号の単一例
に変換する回路を含んでいる。さらに、信号処理
装置は、表示および同期のための同期化信号なら
びにARC変調器および検出器組立体の飛越しミ
ラーのための駆動信号を発生する。信号処理に
は、N個の検出器素子のアレイのIR状景情報の
2段多重化が含まれる。第1段の多重化はN/4
個のチヤンネルから成る群で配列されたモジユー
ルで行なわれて、各モジユールで1つのビデオ出
力が出される。導体149Aないし149Dの
各々は、使用中のN/4個の検出器素子からの
N/4個の個別導体を表わす複合導体である。モ
ジユール群385ないし388は各複合導体14
9Aないし149Dに応答して、各クロツク期間
中に単一の出力信号を各々発生する。モジユール
385について考察すると、増幅装置390は
N/4個の増幅器を有し、ARC同期検出装置3
92は、各々が対応のチヤンネルの増幅器に結合
されているN/4個の検出器を有し、そしてマル
チプレクサ394はN/4個のスイツチと、1つ
のシフトレジスタ396を有する。該シフトレジ
スタ396に沿つて制御パルスAはN/4個のフ
リツプ・フロツプをシフトされ、出力導体398
にN/4個の検出器信号のそれぞれに異なつた信
号を逐次的に発生する。マルチプレクサモジユー
ル386,387および388は385に類似し
た構成のものであつて、出力導体400,401
および402に信号を出す。クロツク、、
およびのパルスで、モジユール385では検出
器1,5,9,13等々が標本化され、モジユー
ル386では検出器2,6,10,14等々が標
本化され、モジユール387では、検出器3,
7,11,15等々が標本化され、モジユール3
88では検出器4,8,12,19等が標本化さ
れて、これ等信号は各各導体398,400,4
01および402に加えられる。392のような
同期検出器は、各各1/8割算回路418から信号
を受けるプツシユ・プル・ドライバ414からの
各導体410および412上の45Hzの同相および
180゜移相の同期検出器信号を受ける。360Hz発振
器415はAC信号を矩形化回路416に加え、
そして1/8割算回路418を介してプツシユ・プ
ル・ドライバ414に加える。1/8割算回路即ち
デイバイダ418はまた導体420上の45Hz信号
を出力ドライバ422に加え、一方後者は信号を
導体380を介してRC変調器168に印加す
る。DC可変コントラスト制御源423は制御信
号を出力ドライバ422に加え且つまた基準信号
消去回路432に与える。その結果、後続の基準
信号消去が保証される。ARC信号の制御で、N
個のチヤンネルの利得およびデイスプレイ上のコ
ントラストの度合が決定される。矩形波→正弦波
変換器435は回路418から45Hzの信号を受け
て正弦波を基準信号消去回路432に加える。こ
の回路は、コントラスト制御信号に応答する利得
制御増幅器である。ARC消去信号は加算増幅器
440でビデオ信号から基準信号をより確実に除
去するために導体434から印加される。
Referring to Figures 28a and 28b, the signal processing apparatus includes circuitry to convert the N detector signals received from detector assembly 149 into a single instance of a time division multiplexed video signal. Additionally, the signal processor generates synchronization signals for display and synchronization and drive signals for the jumping mirrors of the ARC modulator and detector assembly. Signal processing includes two-stage multiplexing of IR scene information of an array of N detector elements. First stage multiplexing is N/4
This is done with modules arranged in groups of channels, each module providing one video output. Each of conductors 149A-149D is a composite conductor representing N/4 individual conductors from the N/4 detector elements in use. Module groups 385 to 388 represent each composite conductor 14.
9A through 149D, each generates a single output signal during each clock period. Considering the module 385, the amplifier 390 has N/4 amplifiers, and the ARC synchronization detector 3
92 has N/4 detectors, each coupled to the amplifier of a corresponding channel, and multiplexer 394 has N/4 switches and one shift register 396. Along the shift register 396, the control pulse A is shifted through N/4 flip-flops and output to the output conductor 398.
A different signal is sequentially generated for each of the N/4 detector signals. Multiplexer modules 386, 387 and 388 are of similar construction to 385 and have output conductors 400, 401.
and 402. Kurotsuku,,
With pulses of and, module 385 samples detectors 1, 5, 9, 13, etc., module 386 samples detectors 2, 6, 10, 14, etc., and module 387 samples detectors 3, 9, 13, etc.
7, 11, 15, etc. are sampled, module 3
88, the detectors 4, 8, 12, 19, etc. are sampled, and these signals are transmitted to each conductor 398, 400, 4.
01 and 402. A synchronous detector such as 392 has a 45 Hz in-phase and
Receives a synchronous detector signal with a 180° phase shift. The 360Hz oscillator 415 applies the AC signal to the rectangularization circuit 416,
It is then applied to push-pull driver 414 via 1/8 divider circuit 418. Divide-by-eighth circuit or divider 418 also applies the 45 Hz signal on conductor 420 to output driver 422, while the latter applies the signal to RC modulator 168 via conductor 380. DC variable contrast control source 423 applies a control signal to output driver 422 and also provides reference signal cancellation circuit 432. As a result, subsequent reference signal cancellation is guaranteed. By controlling the ARC signal, N
The gain of each channel and the degree of contrast on the display are determined. A square wave to sine wave converter 435 receives a 45 Hz signal from circuit 418 and applies the sine wave to reference signal cancellation circuit 432 . This circuit is a gain controlled amplifier responsive to a contrast control signal. The ARC cancellation signal is applied from conductor 434 to more reliably remove the reference signal from the video signal in summing amplifier 440.

低速度マルチプレクサからの4つのビデオ出力
は同期して1つの高速マルチプレクサ450によ
つて副標本化される。多重化速度は方位方向走査
速度に対して、全べてのN個の検出器が、各方位
方向のデイスプレイ画素増分中に標本化されるよ
うに選択されている。高速度の副標本化は4つの
低速度マルチプレクサに対して異なつた時間に行
なわれるので、低速度マルチプレクサ用のクロツ
クは、副標本化が低速度マルチプレクサのピーク
出力時に生ずるように遅延される。導体398,
400,401および402は、4つの遅延線を
有することができるビデオ・バツフア装置452
を介してビデオ出力信号をマルチプレクサ450
に印加する。マルチプレクサ450内の4つの高
速度スイツチの各々は、G1,G2,G3および
G4で表わされる異なつたクロツク・パルスで調
節される。ビデオ・バツフア装置452は、スイ
ツチング過渡現象を最小限に抑えるように作用す
る。
The four video outputs from the low speed multiplexers are synchronously subsampled by one high speed multiplexer 450. The multiplexing rate is chosen for the azimuthal scan rate so that all N detectors are sampled during each azimuthal display pixel increment. Since the high speed subsampling occurs at different times for the four low speed multiplexers, the clocks for the low speed multiplexers are delayed so that the subsampling occurs at the peak output of the low speed multiplexers. conductor 398,
400, 401 and 402 are video buffer devices 452 that can have four delay lines.
multiplexer 450 to send the video output signal through
to be applied. Each of the four high speed switches within multiplexer 450 is adjusted by a different clock pulse, designated G1, G2, G3 and G4. Video buffer device 452 acts to minimize switching transients.

クリスタル制御のクロツク458は、リング計
数器460にクロツク信号を送り、後者は信号を
デコーダ462に送る。該デコーダは信号G1,
G2,G3およびG4を出力ドライバ464なら
びにマルチプレクサ450に加える。また、クロ
ツク信号はデコーダ462から論理回路468に
供給されて制御信号A,B,CおよびD、垂直デ
イスプレイ信号同期信号を導体469上にそして
垂直帰線消去信号を導体471上に発生する。2
進計数器472もクロツク458に応答して論理
回路468を制御し、そして論理回路468から
リセツト論理回路474を介してリセツト信号を
受ける。ビデオ信号はマルチプレクサ450から
導体480を経て加算増幅器440に加えられ、
他方また導体482を介してビデオ・デイスプレ
イ装置に送られる。導体435でARC消去信号
を受信するのに加えて、加算増幅器440は導体
484上に照準同期信号を受けそして導体486
を介して水平消去信号パルスを受ける。加算増幅
器440は、複数の並列の入力抵抗器を入力端子
に有し、該入力端子が側路抵抗を経て出力端子に
接続されている型式の通例の演算増幅器である。
照準用同期発生器127(第4図)からの照準同
期入力信号は導体488を経て振幅弁別器490
にそして照準遅延回路492および水平同期遅延
回路494ならびに飛越し遅延回路496に加え
られる。遅延回路492としては種々なものがあ
り、そして信号を適切にビデオ信号に加えて、陰
極線管の表示面上に水平および垂直の照準線を表
示できるように、視野選択機構171(第4図)
から導体493を介し選択可能な並列の遅延回路
を有することができる。ゲート498は飛越し遅
延信号に応答して交番するフレーム巾だけ垂直照
準遅延信号を導体484に通す。ワン・シヨツト
回路499は水平同期遅延回路494に応答して
導体486上に水平消去パルスを発生する。ワ
ン・シヨツト回路499からの信号も、デイスプ
レイ同期信号として導体513に加えられる。ワ
ン・シヨツト・ドライバ504は飛越し遅延装置
496に応答して導体515および517上に
各々位相の異なるミラー・コイル飛越し信号を、
そしてまた導体518上にデイスプレイ飛越し信
号を発生する。交番フレームの周期中ゲード50
6を介してクロツク信号が、デイスプレイに垂直
照準信号を発生するために、中央チヤンネル検出
器N/2の出力(第29図の接続点549)に印
加される。垂直照準線を調節するために選択され
た方向で運動させるべく感知器の照準モータに信
号を加える目的で可逆スイツチ装置510が設け
られる。
Crystal controlled clock 458 provides a clock signal to ring counter 460, which in turn sends a signal to decoder 462. The decoder receives signals G1,
G2, G3 and G4 are applied to output driver 464 and multiplexer 450. The clock signal is also provided from decoder 462 to logic circuit 468 to generate control signals A, B, C and D, a vertical display signal synchronization signal on conductor 469, and a vertical blanking signal on conductor 471. 2
Lead counter 472 also controls logic circuit 468 in response to clock 458 and receives a reset signal from logic circuit 468 via reset logic circuit 474. The video signal is applied from multiplexer 450 via conductor 480 to summing amplifier 440;
The other side is also sent via conductor 482 to the video display device. In addition to receiving the ARC cancellation signal on conductor 435, summing amplifier 440 receives an aim synchronization signal on conductor 484 and
receives the horizontal erase signal pulse through the horizontal erase signal pulse. Summing amplifier 440 is a conventional operational amplifier of the type having a plurality of parallel input resistors at the input terminals connected to the output terminals through bypass resistors.
The aiming synchronization input signal from the aiming synchronization generator 127 (FIG. 4) is passed through conductor 488 to amplitude discriminator 490.
and added to aiming delay circuit 492, horizontal sync delay circuit 494, and interlace delay circuit 496. The delay circuit 492 may be of various types, and the field selection mechanism 171 (FIG. 4) may suitably add the signal to the video signal to display horizontal and vertical lines of sight on the display surface of the cathode ray tube.
can have a parallel delay circuit selectable via conductor 493 from . Gate 498 passes the vertical aim delay signal onto conductor 484 by alternating frame widths in response to the interlaced delay signal. One shot circuit 499 generates a horizontal erase pulse on conductor 486 in response to horizontal sync delay circuit 494. A signal from one shot circuit 499 is also applied to conductor 513 as a display synchronization signal. One-shot driver 504 responds to interlaced delay device 496 to provide mirror coil interlaced signals on conductors 515 and 517, each having a different phase.
It also generates a display interlaced signal on conductor 518. Gate 50 during the cycle of the alternating frame
A clock signal via 6 is applied to the output of center channel detector N/2 (node 549 in FIG. 29) to generate a vertical aiming signal on the display. A reversible switch device 510 is provided for the purpose of applying a signal to the sensor aiming motor to move in a selected direction to adjust the vertical line of sight.

単一のチヤンネルのためのフイルタ増幅器およ
びマルチプレクサを示す第29図を参照するに、
これ等回路は、アレイ150の検出器No.1と呼ぶ
ことができる検出器522に応答する。増幅器は
pnp型のトランジスタ524を有し、該トランジ
スタのエミツタは適当な抵抗器およびバイ・パス
(側路)コンデンサを経て接地されており、その
コレクタはコンデンサおよび抵抗器を介して演算
増幅器528の入力導体526に結合されてい
る。検出器の出力はトランジスタ524のベース
に加えられると共に、抵抗器530を経てトラン
ジスタのコレクタに加えられる。このコレクタは
抵抗器531を経て負の検出器バイアス電源に結
合されている。演算増幅器528の他の入力端子
は接地されており、その出力は導体536に結合
されている。導体526はコンデンサ538に接
続され、一方、該コンデンサはダイオード540
および542を有するブリツジ回路に接続されて
いる。これ等ダイオードの陰極および陽極は接続
点541に結合されており、その陽極および陰極
は結合点545および導体548に接続されたコ
ンデンサ546および544に各々接続されてい
る。ダイオード540の陽極は導体550に接続
されており、そして導体536は抵抗器554を
介し接続点549に接続され、後者は導体547
を介してコンデンサ544と546との間の54
5に接続されている。導体547は抵抗器560
を介して接地されると共に抵抗器562を介して
導体526に接続されている。導体548は
MOS型電界効果トランジスタ570のドレン端
子に接続され、導線550はMOS型電界効果ト
ランジスタ572のドレン端子に接続されてい
る。これ等2つのトランジスタはARC同期検出
器571を形成している。トランジスタ570お
よび572のソース電極は低域フイルタを介して
導体536に接続され、そのベース端子は接地さ
れ、またゲート端子は、プツシユ・プル・ドライ
バ414(第28図)を介してARC駆動信号か
ら導出された同期2相矩形駆動パルスに応答する
各々の導体412および410に接続されてい
る。導体536にはバイアス源575が接続され
ている。
Referring to Figure 29, which shows a filter amplifier and multiplexer for a single channel,
These circuits are responsive to detector 522, which may be referred to as detector number 1 of array 150. The amplifier is
It has a transistor 524 of the pnp type, the emitter of which is connected to ground via a suitable resistor and a bypass capacitor, and the collector of which is connected via a capacitor and resistor to the input conductor of an operational amplifier 528. 526. The output of the detector is applied to the base of transistor 524 and through resistor 530 to the collector of the transistor. This collector is coupled through resistor 531 to the negative detector bias supply. The other input terminal of operational amplifier 528 is grounded and its output is coupled to conductor 536. Conductor 526 is connected to capacitor 538, which in turn is connected to diode 540.
and 542. The cathodes and anodes of these diodes are coupled to node 541, and their anodes and cathodes are connected to capacitors 546 and 544, respectively, which are connected to node 545 and conductor 548. The anode of diode 540 is connected to conductor 550, and conductor 536 is connected through resistor 554 to node 549, the latter being connected to conductor 547.
54 between capacitors 544 and 546 through
5. Conductor 547 is resistor 560
It is grounded via a resistor 562 and connected to a conductor 526 via a resistor 562. The conductor 548 is
It is connected to the drain terminal of a MOS field effect transistor 570, and the conducting wire 550 is connected to a drain terminal of a MOS field effect transistor 572. These two transistors form an ARC sync detector 571. The source electrodes of transistors 570 and 572 are connected to conductor 536 through a low pass filter, their base terminals are grounded, and their gate terminals are connected to conductor 536 through a push-pull driver 414 (FIG. 28). Connected to respective conductors 412 and 410 responsive to derived synchronous two-phase rectangular drive pulses. A bias source 575 is connected to the conductor 536.

動作において、演算増幅器528の利得は抵抗
器562,554および560ならびにダイオー
ド540および542のインピーダンスによつて
決定される。同期検出器571を形成するトラン
ジスタ570および572は、ARC信号が予め
定められた振幅を有し、ダイオード540および
542を経る電流が一定になつた時に平衡化され
る。しかしながら、同期検出器571によつて検
出されるARC信号の振幅における減少のような
変化に際しては、ダイオード540および542
を流れる電流は減少し、ダイオード540および
542の1つによるインピーダンスは減少して、
抵抗器554および560間の比は増大する。斯
様にして、個々のチヤンネル各々は同期検出器5
71によつて検出されるARC信号に応答して自
動的に制御される利得を有する。
In operation, the gain of operational amplifier 528 is determined by the impedance of resistors 562, 554 and 560 and diodes 540 and 542. Transistors 570 and 572 forming synchronization detector 571 are balanced when the ARC signal has a predetermined amplitude and the current through diodes 540 and 542 becomes constant. However, upon a change, such as a decrease, in the amplitude of the ARC signal detected by synchronous detector 571, diodes 540 and 542
The current flowing through diodes 540 and 542 decreases, and the impedance through one of diodes 540 and 542 decreases.
The ratio between resistors 554 and 560 increases. In this way, each individual channel has a synchronization detector 5.
71 and has a gain that is automatically controlled in response to the ARC signal detected by 71.

このようにして、駆動信号に応答して、電界効
果トランジスタのうちの1つはIR較正信号の周
波数で導通になり、他の信号は非導通となる。こ
の逆も同様に当嵌る。同期検出器571の動作の
効果はコンデンサ544および546に並列に直
列結合されているダイオード540および542
が順方向にバイアスされるようにコンデンサ54
4および546を充電することである。ダイオー
ド540および542は、漏洩電流の小さいシリ
コン型のものが好ましく、そしてそのAC信号に
対するインピーダンスはDCバイアス電流によつ
て決定される。例えば、ダイオード540または
542のACインピーダンスは、26をミリアンペ
アで表した直流バイアス電流で除した値(=26/
Id)に近似する。
Thus, in response to the drive signal, one of the field effect transistors becomes conductive at the frequency of the IR calibration signal and the other signal becomes non-conductive. The reverse is also true. The effect of the operation of synchronous detector 571 is that diodes 540 and 542 are coupled in series in parallel to capacitors 544 and 546.
capacitor 54 so that it is forward biased.
4 and 546. Diodes 540 and 542 are preferably of the silicon type with low leakage current, and their impedance to AC signals is determined by the DC bias current. For example, the AC impedance of diode 540 or 542 is 26 divided by the DC bias current in milliamps (=26/
Id).

したがつて、コンデンサ544および546に
蓄積される電位がダイオード540および542
を介して1μAのバイアス電流を供給するのに充
分であるとするならばこれ等ダイオードのACイ
ンピーダンスは約26000Ωとなろう。
Therefore, the potential stored in capacitors 544 and 546 is
The AC impedance of these diodes would be approximately 26,000 Ω if sufficient to supply a 1 μA bias current through the diodes.

コンデンサ544および546に共通の接続点
545は、抵抗器554および抵抗器560の分
圧回路の接続点549に結合される。抵抗器55
4および560の値は接続点549から545に
結合されるAC信号が比較的低レベルになるよう
に選択される。例えば、抵抗器554は1000Ω、
抵抗器560は10Ωとすることができる。これ
は、接続点545に結合されるAC信号の振幅
が、例えばピーク間振幅が50mVのような予め選
ばれた低いレベルに維持される場合に、最小の歪
みを以つて最適な性能が得られると云う理由から
である。ダイオード540および542を介して
結合されるAC信号は、その共通の結合点541
からコンデンサ538を介して増幅器528の入
力導体526に供給される。
A node 545 common to capacitors 544 and 546 is coupled to node 549 of a voltage divider circuit of resistor 554 and resistor 560. Resistor 55
The values of 4 and 560 are selected such that the AC signals coupled to nodes 549 through 545 are at relatively low levels. For example, resistor 554 is 1000Ω,
Resistor 560 may be 10Ω. This means that optimal performance with minimal distortion is obtained if the amplitude of the AC signal coupled to node 545 is maintained at a preselected low level, such as a peak-to-peak amplitude of 50 mV. This is because. AC signals coupled through diodes 540 and 542 connect to their common coupling point 541
through capacitor 538 to input conductor 526 of amplifier 528 .

第29図の自動応答性制御回路の動作を要約す
ると、この回路の利得は、出力導体536と入力
端子526間の帰還インピーダンスの関数であ
る。この帰還インピーダンスしたがつてまた回路
利得の値はダイオード540および542に供給
されるDC電流の関数として該ダイオードのACイ
ンピーダンスを制御することによつて制御でき
る。同期検出器571は、このインピーダンス制
御DC電流を導体536上の出力信号内の較正信
号(ARC信号から得られる)のレベルの関数と
してダイオード540および542に供給する。
To summarize the operation of the self-responsive control circuit of FIG. 29, the gain of the circuit is a function of the feedback impedance between output conductor 536 and input terminal 526. The value of this feedback impedance and therefore also the circuit gain can be controlled by controlling the AC impedance of diodes 540 and 542 as a function of the DC current supplied to the diodes. Synchronous detector 571 provides this impedance controlled DC current to diodes 540 and 542 as a function of the level of the calibration signal (derived from the ARC signal) in the output signal on conductor 536.

第29図の回路は、出力導体536内の較正信
号エネルギ分が増大すればダイオード540およ
び542への制御電流もまた増大すると云うよう
に極性を付けて実現することができる。ダイオー
ドのACインピーダンスはそこを通るDC電流の逆
関数であるから、この出力信号の増大で制御信号
は増大する。この結果、ダイオードのACインピ
ーダンスは減少しより大きな負帰還電流を増幅器
528の入力に印加してこの段の利得を減少させ
ることができる。
The circuit of FIG. 29 can be implemented with polarization such that as the calibration signal energy in output conductor 536 increases, the control current to diodes 540 and 542 also increases. Since the AC impedance of a diode is an inverse function of the DC current passing through it, this increase in output signal increases the control signal. As a result, the AC impedance of the diode is reduced and a larger negative feedback current can be applied to the input of amplifier 528 to reduce the gain of this stage.

先に述べたように、ダイオード540および5
42に加えられるAC信号は、歪みを最小限度に
抑えるために、例えばピーク間振幅の大きさが50
mVのような予め選択されたレベル以下に維持す
べきである。このことはダイオードと、分圧抵抗
器554および560によつて発生される事実上
の出力にも結合することによつて達成される。例
えば抵抗器554は代表例として1KΩの値をと
り、抵抗器560は10Ωの値を取ることができ
る。斯くして、ダイオードに加えられる信号はほ
ぼ100対1に減少される。
As mentioned earlier, diodes 540 and 5
The AC signal applied to 42 should have a peak-to-peak amplitude of, for example, 50 to minimize distortion.
It should be maintained below a preselected level such as mV. This is accomplished by also coupling diodes to the virtual outputs produced by voltage divider resistors 554 and 560. For example, resistor 554 can typically have a value of 1KΩ, and resistor 560 can have a value of 10Ω. Thus, the signal applied to the diode is reduced approximately 100 to 1.

本発明の装置の1つの特徴は、特定の予め選択
された周波数で較正信号に応答して処理チヤンネ
ルを介し所与の利得関数を維持するが同時に較正
信号で処理されているデータ信号には応答しない
自動応答性制御回路を設けた点にある。第29図
の回路の動作において、平衡化されたプツシユ・
プル同期検出器571がトランジスタ572およ
び570のゲートに加えらる駆動信号によつて制
御されて、検出器だけが駆動信号の周波数もしく
は奇数高調波にある入力信号から有効出力信号を
取出す(第27図)。駆動信号の偶数高調波で入
力信号により発生される出力信号は検出器が平衡
プツシユ・プル形態にあるために除去される。像
発生に用いる場合には、データ信号は、垂直走査
速度の倍数である周波数即ちn・30Hz(n=任意
の整数)でなければならない。したがつて、垂直
走査速度の倍数が同期検出器571のトランジス
タを駆動するゲート制御信号を奇数倍したものに
等しくしなければ、データ信号は同期検出器57
1の出力信号に関与できない。これを別の表現で
述べるならば、データ信号は、nが任意の整数、
mが任意の奇数の整数とした時にn・30Hz=m・
45Hzでなければ、データ信号はARC回路の利得
制御に有意義に寄与できないのである。
One feature of the apparatus of the present invention is to maintain a given gain function through the processing channel in response to a calibration signal at a particular preselected frequency, but at the same time responsive to a data signal being processed with the calibration signal. The main point is that an automatic response control circuit is provided to prevent this from happening. In the operation of the circuit of FIG.
A pull synchronous detector 571 is controlled by a drive signal applied to the gates of transistors 572 and 570 such that only the detector extracts a valid output signal from the input signal at the frequency or odd harmonics of the drive signal (27th figure). Output signals generated by the input signal at even harmonics of the drive signal are rejected because the detector is in a balanced push-pull configuration. When used for image generation, the data signal must have a frequency that is a multiple of the vertical scan rate, ie, n·30 Hz (n=any integer). Therefore, unless a multiple of the vertical scan rate equals an odd multiple of the gate control signal that drives the transistors of the sync detector 571, the data signal will not pass through the sync detector 57.
1 cannot be involved in the output signal. To express this in another way, the data signal is
When m is an arbitrary odd integer, n・30Hz=m・
Otherwise, the data signal cannot meaningfully contribute to the gain control of the ARC circuit.

導体536上の増幅された信号は次で低域フイ
ルタ回路を介して導体580に加えられ、したが
つて、導体580に接続されたドレンと出力導体
398に接続されたソース、接地されたベースお
よび導体588に接続された利得制御端子を各々
有するMOS型電界効果トランジスタ584およ
び586を有する低速度多重化スイツチ582に
加えられる。多重化スイツチ582は適当にバイ
アスされた駆動トランジスタ590を介してフリ
ツプ・フロツプ592から制御を受ける。該フリ
ツプ・フロツプは、第28図のシフト・レジスタ
396のフリツプ・フロツプのうちの最初のフリ
ツプ・フロツプとすることができる。フリツプ・
フロツプ592はクロツク信号ならびに入力に
印加され得る制御信号Aを受ける。このようにし
て、制御信号Aによつて決定される5番目毎のク
ロツク周期中、導体536上の検出され利得制御
された信号は標本化されて出力導体398に与え
られ、高速度のマルチプレクサ450(第28
図)に加えられる。シフト・レジスタ396は5
92および593のようなN/4個のフリツプ・
フロツプを有し、フリツプ・フロツプ592だけ
が制御信号Aを受け、そして入力および出力端子
は後続のフリツプ・フロツプ毎に交互に接続され
ている。
The amplified signal on conductor 536 is then applied through a low pass filter circuit to conductor 580, thus connecting the drain connected to conductor 580 and the source connected to output conductor 398, the grounded base and Added to a low speed multiplexing switch 582 having MOS field effect transistors 584 and 586 each having a gain control terminal connected to a conductor 588. Multiplexing switch 582 receives control from flip-flop 592 through appropriately biased drive transistor 590. The flip-flop may be the first flip-flop of shift register 396 in FIG. flip-flop
Flop 592 receives a clock signal as well as a control signal A that may be applied to its input. Thus, during every fifth clock period determined by control signal A, the sensed gain-controlled signal on conductor 536 is sampled and provided to output conductor 398 to high speed multiplexer 450. (28th
Figure). Shift register 396 is 5
N/4 flips like 92 and 593
Of the flip-flops, only flip-flop 592 receives control signal A, and the input and output terminals are connected alternately for each subsequent flip-flop.

マルチプレクサ450に利用することができる
高速マルチプレクサ回路の1例を示す第30図を
参照するに、導体398上の多重化された信号は
バツフア452(第28図)を通つた後に、各ダ
イオード521および523の陽極および陰極に
印加される。これ等ダイオードの陰極および陽極
はダイオード525および527の各陰極および
陽極に接続されている。ダイオード523および
527の陽極は抵抗器を介してG1信号源の正パ
ルスG1を受ける源531に接続されており、そ
してダイオード521および525の陰極は抵抗
器を介して、信号のスイツチの通過を許容するた
めに1源529に接続されている。出力信号
は、各ダイオード525および527の陽極およ
び陰極から導体480に印加される。該導体は適
当なバイアス抵抗器を介して接地されている。類
似のスイツチが、マルチプレクサ394,39
5,397および399の各々からの第1段多重
信号に応答することができる。
Referring to FIG. 30, which shows one example of a high speed multiplexer circuit that may be utilized in multiplexer 450, the multiplexed signal on conductor 398 passes through buffer 452 (FIG. 28) before being routed through each diode 521 and 523 is applied to the anode and cathode. The cathodes and anodes of these diodes are connected to the respective cathodes and anodes of diodes 525 and 527. The anodes of diodes 523 and 527 are connected through resistors to a source 531 that receives the positive pulse G1 of the G1 signal source, and the cathodes of diodes 521 and 525 are connected through resistors to allow the signal to pass through the switch. 1 source 529 in order to do so. Output signals are applied to conductor 480 from the anode and cathode of each diode 525 and 527. The conductor is connected to ground via a suitable bias resistor. Similar switches are multiplexers 394 and 39.
5, 397, and 399.

第31図を参照して、論理およびタイミング動
作について詳細に説明する。リング計数器460
は、クロツク458に応答して2進法で連続的に
計数するJK型のフリツプ・フロツプZ18およ
びZ19を有している。デコーダ462は、各々
信号18,19;Z18,19;18,
Z19および18,19に応答して信号G
1,G2,G3およびG4を発生するナンド・ゲ
ート524,526,528および530を備え
ている。電力ドライバ464は信号、クロツク
、クロツク、クロツクおよびクロツクと
して表示される信号G29,G30,G31およ
びG32を発生するナンド・ゲート531ないし
534を備えている。ゲートG1,G2,G3お
よびGは各々G1,G2,G3およびG4信号と
呼ばれる高速度マルチプレクサ同期信号を与え
る。信号G1はゲートG7に印加され反転されて
クロツク信号C2を発生する。クロツク信号C1
は、クロツク発生器458によつて発生されるク
ロツク信号である。2進計数器472はクロツク
信号C2に各々応答して通例の2進法で計数を行
なうJKフリツプ・フロツプZ1ないしZnを有す
る。リセツト導体474は、ゲートG11からフ
リツプ・フロツプZ1およびZ2に対しリセツト
信号を印加し、ゲートG12からフリツプ・フロ
ツプZNに対してリセツト信号を発生するための
フリツプ・フロツプZ20を有している。ゲート
G9は信号Z1ないしZNに応答してゲートG8
を介してフリツプ・フロツプZ20のセツト入力
に印加し、ゲートG8はクロツC1を受けてイン
バータG10への入力となり、その出力はフリツ
プ・フロツプZ20のK入力に印加する。
Logic and timing operations will now be described in detail with reference to FIG. ring counter 460
has flip-flops Z18 and Z19 of the JK type that count continuously in binary in response to clock 458. Decoder 462 receives signals 18, 19; Z18, 19; 18,
In response to Z19 and 18,19, the signal G
1, G2, G3 and G4 are included. Power driver 464 includes NAND gates 531-534 which generate signals G29, G30, G31 and G32, labeled as signals CLOCK, CLOCK, CLOCK and CLOCK. Gates G1, G2, G3 and G provide high speed multiplexer synchronization signals called G1, G2, G3 and G4 signals, respectively. Signal G1 is applied to gate G7 and inverted to generate clock signal C2. clock signal C1
is the clock signal generated by clock generator 458. Binary counter 472 includes JK flip-flops Z1 through Zn each responsive to clock signal C2 and performing conventional binary counting. Reset conductor 474 includes a flip-flop Z20 for applying a reset signal from gate G11 to flip-flops Z1 and Z2 and for generating a reset signal from gate G12 to flip-flop ZN. Gate G9 responds to signals Z1 to ZN to
gate G8 receives clock C1 and becomes an input to inverter G10, the output of which is applied to the K input of flip-flop Z20.

論理装置468は入力Z1〜ZNに応答するゲ
ートG27を介してそれをゲートG28に印加す
る。該入力は反転されそして垂直表示掃引同期信
号として導体469に印加される。論理装置46
8はまた入力Z1ないしZNに応答しゲートG1
6を介して信号をゲートG26に印加する消去ゲ
ートG15を有する。ゲートG26はクロツクC
1で、導体471上に垂直消去信号を発生する。
信号Z1ないしZNに応答して信号をゲートG1
7に印加する非消去ゲートG13が設けられてお
り、そしてゲートG17に与えられた信号はゲー
トG26に加えられる。ゲートG13は、ゲート
G14に1つの条件入力を与え、これは各クロツ
ク信号C,C,CおよびCと関連してゲ
ートG18,G19,G20およびG21の各々
に印加される。ゲートG18,G19,G20お
よびG21に結合されているゲートG22,G2
3,G24およびG25は反転を行なつて制御信
号A,B,CおよびDを発生する。
Logic device 468 applies it to gate G28 via gate G27 which is responsive to inputs Z1-ZN. The input is inverted and applied to conductor 469 as the vertical display sweep synchronization signal. logical device 46
8 is also responsive to inputs Z1 to ZN and gate G1
6 to apply a signal to gate G26. Gate G26 is clock C
1 to generate a vertical erase signal on conductor 471.
Gating signal G1 in response to signal Z1 to ZN
A non-erasing gate G13 is provided to apply to gate G17, and the signal applied to gate G17 is applied to gate G26. Gate G13 provides one condition input to gate G14, which is applied to each of gates G18, G19, G20 and G21 in conjunction with each clock signal C, C, C and C. Gates G22, G2 coupled to gates G18, G19, G20 and G21
3, G24 and G25 perform inversion to generate control signals A, B, C and D.

第32図を参照するに、波形475はビデオ信
号を示すもので各表示ラスタの完了後に生ずる水
平帰線消去が含まれる。波形477によつて示す
ように各垂直掃引中、垂直線がデイスプレイ上に
形成される。波形652の垂直同期信号が垂直掃
引を定めそして水平同期信号は波形655により
示されている。波形479の各水平掃引が1つの
水平フイールドを定めそして各2つのフイールド
が2:1の飛越しフレームがデイスプレイ上に形
成される。波形653の飛越制御信号は導体51
7上に与えられる(第28図参照)。
Referring to FIG. 32, waveform 475 represents the video signal and includes the horizontal blanking that occurs after the completion of each display raster. During each vertical sweep, a vertical line is formed on the display as shown by waveform 477. The vertical sync signal of waveform 652 defines the vertical sweep and the horizontal sync signal is illustrated by waveform 655. Each horizontal sweep of waveform 479 defines one horizontal field and each two fields creates a 2:1 interlaced frame on the display. The jump control signal of waveform 653 is connected to conductor 51.
7 (see Figure 28).

第31図および第33図の波形図を参照する
に、クロツク458は波形610のパルスを発生
し、これ等パルスは多重化装置およびデイスプレ
イ装置でその動作を同期をとるために利用され
る。計数器460は、各フリツプ・フロツプZ1
8およびZ19の出力を表わす波形612および
614のパルスを発生する。該フリツプ・フロツ
プZ18およびZ19は各波形616および62
0によつて示すように反転された形態18およ
び19にあるクロツク信号を分割された割合で
発生する。ゲートG1ないしG4は波形621な
いし624の高速度同期信号を発生する。デコー
ダ462は計数器460をデコードして信号G1
ないしG4のパルス列を発生する点に注意され度
い。該信号G1ないしG4は電力ドライバ464
を介してクロツク信号ないしを各々発生す
る。信号G1ないしG4はまた高速度マルチプレ
クサ内の4つのスイツチを制御するための同期信
号として用いられる。低速度マルチプレクサ・ク
ロツク信号G29ないしG32は、波形628な
いし631で示すように各々信号G1ないしG4
から反転された形態にあるクロツクないしクロ
ツク信号である。
Referring to the waveform diagrams of FIGS. 31 and 33, clock 458 generates pulses of waveform 610 that are utilized by multiplexers and display devices to synchronize their operation. Counter 460 counts each flip-flop Z1
8 and Z19. The flip-flops Z18 and Z19 generate respective waveforms 616 and 62.
Clock signals in inverted forms 18 and 19 as indicated by 0 are generated in divided proportions. Gates G1-G4 generate high speed synchronization signals of waveforms 621-624. The decoder 462 decodes the counter 460 and outputs the signal G1.
Please be careful that a pulse train of G4 to G4 is generated. The signals G1 to G4 are connected to the power driver 464.
A clock signal is generated through the respective clock signals. Signals G1-G4 are also used as synchronization signals to control the four switches in the high speed multiplexer. Low speed multiplexer clock signals G29-G32 are connected to signals G1-G4, as shown by waveforms 628-631, respectively.
A clock or clock signal in an inverted form.

第34図を参照するに、波形634で示す非消
去信号G13は信号G14の反転した形にあつ
て、消去周期の終末即ちデイスプレイ装置で用い
られている波形477の仰角方向表示掃引の復帰
周期の終末を定める。計数器472のためのリセ
ツト・パルスG11およびG12は波形645で
示されており、そしてパルスG9は波形647で
示されている。ゲーナ信号G29ないしG32
は、波形653ないし656で示されており、こ
れ等は第28図のマルチプレクサ装置394のよ
うなマルチプレクサのフリツプ・フロツプ・レジ
スタに加えられる低速度マルチプレクサ制御信号
である。波形657,641ないし643の制御
信号A,B,CおよびDは高速度多重化動作を制
御する。この高速度クロツク信号は波形659で
示してあり、垂直信号G15は波形646で示し
てあり、そしてゲートG17信号は波形648で
示されている。G16,G17およびクロツクC
1信号から得られる垂直消去信号G26は波形6
80により示されており、垂直同期信号G28は
波形652によつて示されている。
Referring to FIG. 34, the non-erasing signal G13 shown by waveform 634 is the inverted form of signal G14, and is the end of the erasing cycle, i.e., the return cycle of the elevation direction display sweep of waveform 477 used in the display device. Determine the end. Reset pulses G11 and G12 for counter 472 are shown at waveform 645, and pulse G9 is shown at waveform 647. Gener signal G29 to G32
are shown as waveforms 653-656, which are low speed multiplexer control signals applied to the flip-flop registers of a multiplexer, such as multiplexer device 394 of FIG. Control signals A, B, C and D of waveforms 657, 641-643 control high speed multiplexing operations. The high speed clock signal is shown at waveform 659, the vertical signal G15 is shown at waveform 646, and the gate G17 signal is shown at waveform 648. G16, G17 and clock C
The vertical erase signal G26 obtained from 1 signal has waveform 6.
80, and vertical synchronization signal G28 is shown by waveform 652.

次に、第35図の波形を参照して、タイミング
回路について詳細に説明する。波形660のパル
スは、矩形化回路416(第28図)によつて発
生される360Hzの矩形化パルスであつて、8分割
された後にARC基準信号源および180゜の移相状
態にある波形662の同期検出信号を発生する。
ARC基準信号源および同相状態にある同期検出
信号は波形664によつて示されている。波形6
66のARC基準信号は感知装置内のARC変調器
で利用される。
Next, the timing circuit will be described in detail with reference to the waveforms in FIG. 35. The pulses of waveform 660 are 360 Hz rectangular pulses generated by the rectangular circuit 416 (FIG. 28), which after being divided into 8 are connected to the ARC reference signal source and waveform 662 with a 180° phase shift. generates a synchronization detection signal.
The ARC reference signal source and the sync detect signal being in phase are shown by waveform 664. Waveform 6
The 66 ARC reference signals are utilized by the ARC modulator within the sensing device.

第36図を参照するに、波形668の水平照準
信号は、装置を同期させて、波形670の水平消
去パルスならびに波形672のミラー飛越しパル
スを発生するのに用いられる。デイスプレイで利
用される水平デイスプレイ掃引は、波形479で
示されておりそして波形655の水平同期パルス
により波形668の照準パルスを遅延することに
よつて発生されるものである。
Referring to FIG. 36, the horizontal aiming signal of waveform 668 is used to synchronize the device to generate the horizontal erase pulse of waveform 670 as well as the mirror interception pulse of waveform 672. The horizontal display sweep utilized in the display is shown at waveform 479 and is generated by delaying the aiming pulse at waveform 668 by the horizontal sync pulse at waveform 655.

次に第37図を参照し、本発明によりデイスプ
レイ即ち表示装置について説明する。デイスプレ
イは、スクリーン673上のIR状景を観察する
ために間隔を置いて配置された適当な望遠鏡また
は光学的拡大器674を有する陰極線管672を
備えている。波形655の水平同期信号は導体5
13を介して水平発振器676に印加される。こ
の発振器は、同期作動された場合よりも若干低い
自由作動速度で作動するように設計されたマルチ
バイブレータとすることができる。この回路は水
平掃引発生器678にパルスを供給し、後者は例
えば陰極線管の水平ヨークに印加される第36図
の波形479の線形ランプ信号を発生する。波形
652の垂直同期パルスは導体469を介して垂
直発振器678に印加される。この発振器はマル
チバイブレータとすることができ、垂直掃引発生
器680を制御するための矩形波パルスを発生す
る。波形672の飛越しパルスは導体518を介
して垂直掃引発生器680に印加されて、矩形波
の飛越し同期を垂直ヨーク制御信号に加算するた
めに2対1の飛越しを発生する。第34図の波形
477の垂直掃引パルスは、管672の垂直ヨー
クに印加される。予め定められた速度の検出器デ
ータを有する波形690のビデオ信号は、導体4
82からビデオ増幅器692に印加される。該増
幅器は、感知器から多重化されたビデオ信号を受
け、これを所要のレベルに増幅しデイスプレイ
CRTの走査ビームを変調する。増幅器692は
例えば黒白の場合に2ボルトの感度を有するDC
差動増幅器とすることができる。増幅器692の
出力の1つは管672の第1グリツドに印加さ
れ、同出力の他の半分は管672の陰極に印加さ
れる。この陰極信号はまた電源682を介して加
速電極に印加し、中程度から高輝度信号によるビ
ーム輝点の集束撹乱を最小限度に抑えることがで
きる。輝度制御信号は制御パネル102(第3
図)の制御源698から導体104を介してビデ
オ増幅器692に印加される。
Referring now to FIG. 37, a display according to the present invention will be described. The display includes a cathode ray tube 672 with a suitable telescope or optical magnifier 674 spaced apart for viewing the IR scene on a screen 673. The horizontal synchronization signal of waveform 655 is connected to conductor 5.
13 to the horizontal oscillator 676. This oscillator may be a multivibrator designed to operate at a slightly lower free running speed than when operated synchronously. This circuit supplies pulses to a horizontal sweep generator 678, the latter generating a linear ramp signal of waveform 479 in FIG. 36, which is applied to the horizontal yoke of a cathode ray tube, for example. A vertical sync pulse of waveform 652 is applied to vertical oscillator 678 via conductor 469. This oscillator can be a multivibrator and generates square wave pulses to control vertical sweep generator 680. The interlaced pulse of waveform 672 is applied to a vertical sweep generator 680 via conductor 518 to generate a two-to-one interlace to add the square wave interlaced sync to the vertical yoke control signal. A vertical sweep pulse of waveform 477 in FIG. 34 is applied to the vertical yoke of tube 672. A video signal in waveform 690 having a predetermined rate of detector data is connected to conductor 4.
82 to a video amplifier 692. The amplifier receives the multiplexed video signal from the sensor, amplifies it to the required level, and displays it on the display.
Modulate the CRT's scanning beam. Amplifier 692 has a DC sensitivity of 2 volts for black and white, for example.
It can be a differential amplifier. One of the outputs of amplifier 692 is applied to the first grid of tubes 672, and the other half of the output is applied to the cathode of tubes 672. This cathode signal can also be applied to the accelerating electrode via power supply 682 to minimize beam bright spot focusing disturbances due to medium to high brightness signals. The brightness control signal is sent to the control panel 102 (third
is applied to video amplifier 692 via conductor 104 from control source 698 in FIG.

第38図のスクリーン673の略図を参照する
に、図示のラスタは多重化動作によつて発生され
た選ばれた数の走査線ならびに水平即ち方位角方
向の走査で発生された選ばれた数の垂直線を有す
る。各垂直および水平照準線698および700
はデイスプレイ673の中心に位置している。点
線で示す領域701は本発明の消去装置が存在し
ないと仮定した場合に、予め定められた走査角度
で生ずるナルシサスの結果である偏倚を示す。
Referring to the schematic representation of screen 673 in FIG. 38, the illustrated raster includes a selected number of scan lines generated by the multiplexing operation as well as a selected number of scan lines generated by the horizontal or azimuthal scan. Has a vertical line. Each vertical and horizontal sight line 698 and 700
is located at the center of the display 673. The dotted region 701 shows the deviation that would be the result of Narcissus at a predetermined scan angle, assuming the eraser of the present invention were not present.

第39図には、ヘリウム圧縮器および感知器の
1部を形成する冷凍装置から成る冷却系がより明
瞭に示されている。ヘリウム圧縮器は、圧縮ポン
プ714、熱交換器716、フアン718および
ヘリウムを油分離器722および吸収器724を
介して冷凍装置726に供給する導管720から
構成できる。冷凍装置は、ガスを戻し管路730
を介して圧縮ポンプ714に戻す適当な熱伝導性
構造の膨張弁を有し得る。構造732は、冷却容
器内に収容されて、当業者には周知のように検出
器に隣接して配置される。冷凍系のこのような型
式は良く知られているので詳述は省く。
FIG. 39 shows more clearly the cooling system consisting of a helium compressor and a refrigeration device forming part of the sensor. The helium compressor can be comprised of a compression pump 714, a heat exchanger 716, a fan 718, and a conduit 720 that supplies helium to a refrigeration system 726 via an oil separator 722 and an absorber 724. The refrigeration system returns gas to the conduit 730
It may have an expansion valve of suitable thermally conductive construction returning to the compression pump 714 via. Structure 732 is housed within a cooling container and positioned adjacent to the detector as is well known to those skilled in the art. This type of refrigeration system is well known, so a detailed explanation will be omitted.

以上、検出器が飛越されて、水平走査に際し視
野全体に亘り平面ミラーを用いて走査される簡単
で改良された赤外線感知および表示方式もしくは
装置について述べた。垂直次元に対しては、検出
器信号は増幅された時分割多重化されて単一のビ
デオ信号列にされ、これがデイスプレイ上に表示
される。デイスプレイは陰極線管を有し、これで
テレビジヨンに似たラスタ・フオーマツトで操作
者にはIR観察情報が可視的に呈示される。ラス
タは感知器の機械的なミラー走査に水平方向で同
期され、そして垂直方向では多重化により発生さ
れる電子的走査に同期される。これ等両走査は時
間に関関して線形であり且つ単方向性であるので
各走査には唯1つの同期パルスしか必要とされな
い。本装置は発出赤外線を受けて観察される状景
の極めて正確で信頼性の高い熱像表示を与える。
What has been described above is a simple and improved infrared sensing and display system or apparatus in which the detector is skipped and scanned using a plane mirror over the entire field of view in a horizontal scan. For the vertical dimension, the detector signals are amplified and time division multiplexed into a single video signal stream, which is displayed on the display. The display includes a cathode ray tube that visually presents IR viewing information to the operator in a raster format similar to that of a television. The raster is synchronized horizontally to the mechanical mirror scan of the sensor and vertically to the electronic scan generated by the multiplexing. Since both scans are linear in time and unidirectional, only one synchronization pulse is required for each scan. The device receives emitted infrared radiation and provides a highly accurate and reliable thermal image representation of the observed scene.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による前方監視同期熱像発生装
置を使用しているヘリコプタの略図、第2図は本
発明の熱像発生装置の使用例として旋回射手ステ
ーシヨンを略示する図、第3図は本発明による熱
像発生および夜間観察装置のブロツク・ダイヤグ
ラム、第4図は本発明の装置で用いられる検出器
装置を説明するためのブロツク・ダイヤグラム、
第5図は本発明の検出器装置の動作を説明するた
めに、或る部分を展開して示す検出器装置の斜視
略図、第6図は主ハウジングを取除いて検出器装
置の機械−光学的構成を略示する斜視図、第7図
は本発明で用いられる光学系の方位角方向で見た
光学的略図、第8図は本発明の光学系を図示を明
瞭にするために或る部分を伸長して示す仰角方向
で見た略図、第9図は検出器装置に用いられる方
位角方向走査ミラー駆動部を1部断面で示す略
図、第10図は、検出器装置の飛越しミラーの動
作を説明するための側面略図、第11図は検出器
装置で用いられる照準ミラーを説明するための側
面略図、第12図は第11図の線12−12にお
ける図、第13図は第11図の照準ミラーの従動
腕を示す拡大図、第14図は検出器装置で用いら
れる同期発生器の略図、第15図は第14図の線
15−15における略図、第16図は狭視野にお
ける望遠鏡の視野切換部分の略図、第17図は広
視野における同部分の側面略図、第18図は検出
器装置で使用できる分割された検出器組立体を略
示する斜視図、第19図は検出器部分に設けられ
るナルシサス源および自動応答性制御装置を説明
するための略図、第20図はナルシサス源の放射
原理を説明するための斜視略図、第21図は本発
明による自動応答性制御(ARC)の変調器を説
明するための斜視略図、第22図はARC変調器
をさらに説明するための略図、第23図は第22
図の線23−23における断面略図、第24図は
ARC動作を説明するための斜視略図、第25図
は本発明によるARC変調器の回路を示すブロツ
ク・ダイヤグラム、第26図は本発明のARC方
式を更に説明するための信号処理装置のブロツ
ク・ダイヤフラム、第27図は本発明のARC装
置をさらに説明するために周波数の関数としてエ
ネルギのスペクトルを示すダイヤグラム、第28
a図および第28b図は本発明による信号処理装
置のブロツク・ダイヤグラム、第29図は第28
図の信号処理装置で使用し得るフイルタ増幅器お
よび低速もしくは第1段マルチプレクサのブロツ
ク・ダイヤグラム、第30図は本発明の装置で使
用し得る高速度多重化スイツチの回路略図、第3
1図は第28図の制御論理装置を示すブロツク・
ダイヤグラム、第32図は本発明の装置のタイミ
ング動作を説明するための電圧対時間の関係を示
す波形図、第33図および第34図は装置の垂直
タイミング動作を説明するための電圧・時間関係
を略示する波形図、第35図および第36図は本
発明の装置のARCタイミングおよび水平タイミ
ング動作を説明するための電圧・時間関係を示す
波形図、第37図は本発明の装置で用いられるデ
イスプレイ装置を示すブロツク・ダイヤグラム、
第38図は第37図のデイスプレイ装置で使用で
きる陰極線管の表示面を示す略図、そして第39
図は検出器装置に用いることができる冷却装置の
1例を略示するブロツク・ダイヤグラムである。
FIG. 1 is a schematic diagram of a helicopter using a forward-looking synchronous thermal image generator according to the present invention, FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a rotating shooter station as an example of the use of the thermal image generator of the present invention, and FIG. is a block diagram of the thermal image generation and night observation device according to the present invention; FIG. 4 is a block diagram for explaining the detector device used in the device of the present invention;
FIG. 5 is a schematic perspective view of the detector device with certain parts exploded to explain the operation of the detector device of the present invention, and FIG. 6 is a mechanical-optical view of the detector device with the main housing removed. FIG. 7 is an optical schematic diagram of the optical system used in the present invention viewed in the azimuth direction; FIG. 8 is a perspective view schematically showing the optical system of the present invention for clarity of illustration. FIG. 9 is a schematic diagram showing a part of the azimuthal scanning mirror drive used in the detector device in elevation; FIG. 10 is a schematic diagram showing the interlacing mirror of the detector device. 11 is a schematic side view to explain the aiming mirror used in the detector device, FIG. 12 is a view taken along line 12-12 in FIG. 11, and FIG. FIG. 11 is an enlarged view of the driven arm of the aiming mirror; FIG. 14 is a schematic diagram of the synchronous generator used in the detector arrangement; FIG. 15 is a schematic diagram along line 15--15 of FIG. 14; FIG. 17 is a schematic side view of the same section in a wide field of view, FIG. 18 is a perspective view schematically showing a divided detector assembly that can be used in the detector device, and FIG. A schematic diagram for explaining the Narcissus source and the automatic responsiveness control device provided in the detector part, FIG. 20 is a schematic perspective view for explaining the radiation principle of the Narcissus source, and FIG. 22 is a schematic perspective view for explaining the ARC modulator, and FIG. 23 is a schematic perspective view for explaining the ARC modulator.
A schematic cross-sectional view taken along line 23--23 of the figure, FIG.
FIG. 25 is a block diagram showing a circuit of an ARC modulator according to the present invention; FIG. 26 is a block diaphragm of a signal processing device to further explain the ARC method of the present invention. , FIG. 27 is a diagram showing the spectrum of energy as a function of frequency to further explain the ARC device of the present invention.
Figures 28a and 28b are block diagrams of a signal processing device according to the present invention, and Figure 29 is a block diagram of a signal processing device according to the present invention.
30 is a block diagram of a filter amplifier and a low speed or first stage multiplexer that may be used in the signal processing apparatus of the present invention; FIG.
Figure 1 shows a block diagram of the control logic device of Figure 28.
FIG. 32 is a waveform diagram showing the voltage versus time relationship to explain the timing operation of the device of the present invention, and FIGS. 33 and 34 are voltage-time relationships to explain the vertical timing operation of the device. 35 and 36 are waveform diagrams showing the voltage/time relationship for explaining the ARC timing and horizontal timing operations of the device of the present invention, and FIG. 37 is a waveform diagram showing the voltage/time relationship used in the device of the present invention. a block diagram showing a display device;
FIG. 38 is a schematic diagram showing the display surface of a cathode ray tube that can be used in the display device of FIG. 37, and FIG.
The figure is a block diagram schematically illustrating one example of a cooling system that can be used in a detector device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 機械−光学的走査によつて得られる赤外線エ
ネルギに応答する検出器素子を複数個集合した検
出器アレイと、これら各検出器素子に付属して
各々の出力信号を増幅しかつ伝送するための可変
利得増幅器を含む複数のチヤンネルと、を具備
し、該各々のチヤンネルから得られた出力信号を
電子的に処理して可視像として表示する熱像発生
装置のための、自動応答性制御装置において、 赤外線受信信号に干渉を及ぼさない周波数をも
つて振幅変調された赤外線の基準信号を、受信信
号に重畳させて前記検出器アレイ150に対して
連続的に入射せしめる手段168と、 前記検出器アレイ150の出力信号から前記受
信信号中の赤外線基準信号成分に比例する直流電
気信号を検出し、該検出された電気信号の強度に
応じて前記各チヤンネル内の増幅器の利得を制御
するための手段392と、 前記各チヤンネルを経て増幅された出力信号か
ら前記振幅変調された赤外線の基準信号成分を打
ち消すために、前記基準信号成分を位相反転した
消去信号を前記出力信号と混合するための手段7
84と、 を具備することを特徴とする熱像発生装置のため
の自動応答性制御装置。
[Claims] 1. A detector array comprising a plurality of detector elements that respond to infrared energy obtained by mechanical-optical scanning, and a detector array attached to each of these detector elements to amplify each output signal. and a plurality of channels including variable gain amplifiers for transmission, and for electronically processing output signals obtained from the respective channels and displaying them as visible images. , in an automatic responsiveness control device, means for superimposing an infrared reference signal amplitude-modulated with a frequency that does not interfere with the received infrared signal on the received signal and making it continuously incident on the detector array 150; 168; detecting a DC electrical signal proportional to the infrared reference signal component in the received signal from the output signal of the detector array 150, and adjusting the gain of the amplifier in each channel according to the strength of the detected electrical signal; means 392 for controlling the amplitude-modulated infrared reference signal component from the output signal amplified through each of the channels, a cancellation signal obtained by inverting the phase of the reference signal component and the output signal. Means for mixing 7
84. An automatic responsiveness control device for a thermal image generating device, comprising:
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