JPS6396581A - 赤外線探知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、海上等の低空を高速で飛来してくるミサイ
ル等の目標を探知しようとする赤外線探知装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

従来からこの種の探知のためには、電波を利用したレー
ダがある。

またパッシブ探知の目的のためには、目標が有するレー
ダの電波を探知する技術が発達している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来の電波利用のレーダにおいては、低空侵
入目標の場合、海上面の波からの反射波が多く目標探知
が難しい状況が多々有る。

また電波によるパッシブ探知の場合、相手の目標がレー
ダを有するタイプの物である必要がある。

近年のミサイルは、レーダ誘導方式以外の方式のものも
多く、また電波方式でも比較的近くに来るまで電波発射
しない方式のものも多く有る。

このように従来の電波利用センサも万能でなく、それを
補うセンサとして近年赤外線利用センサが注目されてい
る。

赤外線探知装置は、高速目標が９力加熱により温度上昇
することによって、目標自体が放射する赤外線エネルギ
ーを探知するもので、低空侵入目標でも、また目標がど
のような方式のものであれ、比較的容易に探知出来る可
能性を有している。

赤外線探知装置の探知距離性能を決める要因は目標が小
さいために、検知感度と共に角度の極めて高い分解能と
２通常旋回方向の広角度の守備範囲との兼合いで決定さ
れてくる。

同装置の赤外線センサとして近年進歩の著しい２次元の
モノリシック型赤外線撮像機を使用する場合２例えば画
角１０度程度のセンサで。

数ｋｍ先のミサイルを探知出来ると計算上見込める。

しかし、少なくとも旋回方向は、全周３６０度をカバー
しようとすると、３６台の赤外線撮像機を必要とする。

これはあまりにも装置の規模が大きくなることと経済的
にも大きな問題を生じることになる。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
のである。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために、赤外線撮像機の指向方向を等制約にステッ
プ状にほぼ画角に相当する角度分旋回方向に換え、数少
ない撮像機で広い方位角をカバーしようとするものであ
る。

さらに、その指向方向をステップ状に変える機能に、搭
載船舶による動揺外乱を修正する機能も合わせて持たせ
、装置全体の小型軽量化も図ろうとするものである。

〔作用〕

すなわち、数多くのセンサを使って全方位をカバーする
同時性から、数少ないセンサのカバー領域をステップ状
にずらし２時分割式に全方位をカバーする方法をとるこ
とによる装置の小型化と経済性を優先させた方式と言え
る。

指向方向をステップ状に変えるのは、２次元の赤外線セ
ンサは、撮像原理として、ある所定の時間一定方向を見
ることによる蓄積効果を利用しているため、赤外画像を
取込んでいる間は、静止させる必要があるためである。

また船舶の動揺に伴う指向方向のずれの修正機能を上記
ステップ状に変える機能と兼用することにより、さらに
小型化を図っている。

〔実施例〕

図は、この発明の一実施例の関連部分のみを示すブロッ
ク図である。

図で（１）は入射赤外線、（２）はミラー、（３）は赤
外レンズ、（４）は２次元光電変換素子、（５）は駆動
回路、（６）は増幅回路、（７）は自動検出回路、（３
）は旋回駆動部、（９）は俯仰駆動部、ＧＯは座標変換
部である。入射赤外線（１）は、遠方よりほぼ水平方向
から到来するが、ミラー（２）によりほぼ直角に曲げら
れ、赤外レンズ（３）によって、２次元光電変換素子（
４）上に集光結像される。駆動回路（５）は。

２次元光電変換素子（４）を駆動し、所定の時間。

光電変換動作と出力信号の蓄積動作をさせ標準テレビ方
式のような直列ビデオ信号として、入射赤外像信号を出
力させる。その出力ビデオ信号は、増幅回路（６）で増
幅され、自動検出回路（７）へと送られる。自動検出回
路（７）は２例えば空間フィルタを備えていて２画面中
の比較的小さい物を目標として強調増幅すると共に・ス
レッショルド検出によって目標の自動探知を行う。

ある方向の画像が取出されると、旋回駆動部（８）が極
力短時間に２次のカバー領域に向けてミラー（２）を所
定の角度だけ旋回させる。

そこでまた新たな方向からの入射赤外線（１）が取込ま
れ、２次元光電変換素子（４）で、光電変換動作と一定
時間の出力信号蓄積動作が感度向上のために行われる。

その出力信号が取出され。

前述と同じく自動探知の信号処理が行われると共に、旋
回駆動部（８）により、さらに新たな方向へと向けられ
る。

船舶の動揺状態は、船舶に搭載されているジャイロ装置
により通常ロール、ピッチ及びヨーの３成分として検出
されその信号が座標変換部００に送られてくる。座標変
換部σＧは、それらの信号を座標変換して、今装置が向
いている方向での旋回及び俯仰角修正信号を作り出し、
それぞれ旋回駆動部（８）と俯仰駆動部（９）に与える
。

旋回駆動部（８）と俯仰駆動部（９）は、与えられた角
度分だけミラー（２）の旋回及び俯仰角度を変えること
になり、基本的に船舶に動揺があっても装置の指方方向
は正しく維持されることができる。

このようにして、１台のセンサでは限定された覆域とな
るところを時分割的に拡大できると共に、高感度を特徴
とする蓄積型２次元光電変換素子の利用を可能にするも
のである。

〔発明の効果〕

この発明は１以上説明したとおり、赤外線用蓄積型２次
元光電変換素子と、ステップ走査ミラーとにより覆域の
拡大を可能とし、さらにそのミラーを利用して船舶の動
揺修正も可能とすることによって、必要なセンサの数量
を縮減でき、装置の小型化と経済性を向上した赤外線探
知装置を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例の関連部分を示すブロック図で
ある。 図において、（１）は入射赤外線、（２）はミラー。 （３）は赤外レンズ、（４）は２次元乎電変換素子、（
５）は駆動回路、（６）は増幅回路、（７）は自動検出
回路、（８）は旋回駆動部、（９）は俯仰駆動部、　Ｃ
１Ｏは座標変換部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 赤外線領域の入射光を光電変換する二次元の撮像素子を
   用いた赤外線カメラと、得られた赤外線カメラの出力映
   像信号から目標を自動検出する検出器とで基本的に構成
   される赤外線探知装置において、上記赤外線カメラの赤
   外光入射面を等価的に上方又は下方に向け、その前にお
   よそ直角に光線を折返す反射鏡を置いて、ほぼ水平方向
   からの赤外線を受けるようになし、さらにその反射鏡を
   旋回方向にステップ状に所定の角度ずつ回転する手段と
   、装置全体に加わる動揺外乱を打消すよう、上記反射鏡
   の角度を調節する手段とを備えたことを特徴とする赤外
   線探知装置。