JPS586482A - 光学照準装置 - Google Patents
光学照準装置Info
- Publication number
- JPS586482A JPS586482A JP10528781A JP10528781A JPS586482A JP S586482 A JPS586482 A JP S586482A JP 10528781 A JP10528781 A JP 10528781A JP 10528781 A JP10528781 A JP 10528781A JP S586482 A JPS586482 A JP S586482A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- laser
- output
- laser beam
- distance measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/66—Tracking systems using electromagnetic waves other than radio waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は移動する目標を自動追尾し、その方向と距離
を検出して、目標の照準を行う光学照準装置の改良に関
するものである。
を検出して、目標の照準を行う光学照準装置の改良に関
するものである。
光学照準装置としては通常撮像装置としてＴＶカメラ又
は赤外線撮像装置Ｉが、ｔた距離測定装着としてはレー
ザ測距製電が使用される。
は赤外線撮像装置Ｉが、ｔた距離測定装着としてはレー
ザ測距製電が使用される。
まず従来のとの種装置の関連部分を第１図によシ説明す
る。
る。
第１図において、（１）けＴＶカメラ、ｃ２）けＴＶカ
メラ。出力の映僚信号に含まれる目標を検出し。
メラ。出力の映僚信号に含まれる目標を検出し。
追尾する画像追尾装置、（３３は画像追尾装置からの出
力信号を増幅するサーボ増幅器、（４）はサーボ増幅器
の駆動によって旋回方向及びふ仰方向にとう載品の方向
を向けるサーボ架台、（６）はＴＶモニタ、（６）は目
標までの距離を測定するレーザ測距装置である。
力信号を増幅するサーボ増幅器、（４）はサーボ増幅器
の駆動によって旋回方向及びふ仰方向にとう載品の方向
を向けるサーボ架台、（６）はＴＶモニタ、（６）は目
標までの距離を測定するレーザ測距装置である。
上記装ｒｌＫｋｌｔｈて、ＴＶカメラ【１）でたとえば
飛行している航空機（’ｆ’）をとらえると操作者がＴ
Ｖモ二り（５）の画面内にうつってｂる航空機（Ｔ）に
ゲートマーク（Ｇ）を合わせ画像追尾装置（２１にロッ
クオン指示を与えると９画像追尾装醍（２；はゲートマ
ークｐ）内の周囲背景輝度レベルに対しコントラストを
有するものを目標と認識して映像信号内から切り出し、
その重心点演算を行いその位置にゲートマ、−り０）の
中心を常に合わせていく。従ってＴＶモニタ＋５１の画
面内で目標が移動するとそれを追尾してゲートマーク（
Ｇ）も移動する。一方画像追尾装置（２１ｉｆ Ｔ Ｖ
カメラ（１）の光軸すなわちＴＶモニタ（５）の画面中
央に対するゲートマーク（Ｇ）の中心位置の画面内座標
出力管垂直と水平方向に分けてサーボ増幅器（３）に与
える。
飛行している航空機（’ｆ’）をとらえると操作者がＴ
Ｖモ二り（５）の画面内にうつってｂる航空機（Ｔ）に
ゲートマーク（Ｇ）を合わせ画像追尾装置（２１にロッ
クオン指示を与えると９画像追尾装醍（２；はゲートマ
ークｐ）内の周囲背景輝度レベルに対しコントラストを
有するものを目標と認識して映像信号内から切り出し、
その重心点演算を行いその位置にゲートマ、−り０）の
中心を常に合わせていく。従ってＴＶモニタ＋５１の画
面内で目標が移動するとそれを追尾してゲートマーク（
Ｇ）も移動する。一方画像追尾装置（２１ｉｆ Ｔ Ｖ
カメラ（１）の光軸すなわちＴＶモニタ（５）の画面中
央に対するゲートマーク（Ｇ）の中心位置の画面内座標
出力管垂直と水平方向に分けてサーボ増幅器（３）に与
える。
従って目標を追尾しているゲートマーク（ｊ））が画面
中央から離れるは゛ど座標出力は大きくなシ。
中央から離れるは゛ど座標出力は大きくなシ。
サーボ架台は速く回転方向に動くことに々る・この′結
果目標の運動にともなってサーボ架台（ｊ＋の旋回及び
ふ仰軸が動き、常に画面の中央付近に目標を捕え続ける
ことができるようになる。
果目標の運動にともなってサーボ架台（ｊ＋の旋回及び
ふ仰軸が動き、常に画面の中央付近に目標を捕え続ける
ことができるようになる。
レーザ測距装着（ｓ＋ ｉｔ Ｔ Ｖカメラ（１）の光
軸に合わせてその送受信光軸が整合されており、従って
上記自動追尾が行われていればＴＶモニタ（５）の画面
中央に写っている目標ｃｒ）に発射したレーザパルス光
が当たることになシ、その反射ノ（シス光が帰ってくる
までの時間から目標までの距離を測定できる。
軸に合わせてその送受信光軸が整合されており、従って
上記自動追尾が行われていればＴＶモニタ（５）の画面
中央に写っている目標ｃｒ）に発射したレーザパルス光
が当たることになシ、その反射ノ（シス光が帰ってくる
までの時間から目標までの距離を測定できる。
以上のように光学照準装置１ｔｊ画像追尾ループによっ
て目標を画面中央に捕えることによって。
て目標を画面中央に捕えることによって。
目標の方向はサーボ架台（４）の各可動軸の回転角から
取プ出すことができ、目標の距離はレーザ測距、装置に
よって得ることができる。
取プ出すことができ、目標の距離はレーザ測距、装置に
よって得ることができる。
ところでこの種の装＃けサーボ架台（４１の軸、を動か
して目標を゛追尾するためＫは９画儂追尾装置（２）の
出力である画面内目標座標位着の偏移量を基本的に使用
している。従ってサーボ架台＋４１を速く動かす場合ｔ
１どサーボ増幅器（３）の出力は大きな量になるわけで
あるから必然的にその入力である上記座標出力の偏移量
も大きくなる必要がある。すなわち目標の運動が高速に
なるはど画像追尾装置（２）の座標出力偏移量が増加す
ることＫなり、これは目標が１面中央からずれていくこ
とになる。その様子を第２図のＴＶモニタ（５）画面で
示す。従ってこの場合レーザ測距装置（６）のレーザビ
ーム角を上記偏移が越えればレーザビームが目標をはず
れるため測距できないという欠点があっ六〇またその場
合で本レーザビームが当たるようにレーザビーム角をあ
らかじめ広げておくとと′も考えられるが、目欅上にお
ける単位面積あたりのレーザ光強度Ｐ打ビーム角θの二
乗に反比例（Ｐ ｏｏ、 ” ）するので測距θ′ できる距離限界が大幅に短くなる。また距離性能を同一
にするにけレーザの出力パワーを０２倍する必要があ〕
装置′の大型化をまねくという欠点があった。
して目標を゛追尾するためＫは９画儂追尾装置（２）の
出力である画面内目標座標位着の偏移量を基本的に使用
している。従ってサーボ架台＋４１を速く動かす場合ｔ
１どサーボ増幅器（３）の出力は大きな量になるわけで
あるから必然的にその入力である上記座標出力の偏移量
も大きくなる必要がある。すなわち目標の運動が高速に
なるはど画像追尾装置（２）の座標出力偏移量が増加す
ることＫなり、これは目標が１面中央からずれていくこ
とになる。その様子を第２図のＴＶモニタ（５）画面で
示す。従ってこの場合レーザ測距装置（６）のレーザビ
ーム角を上記偏移が越えればレーザビームが目標をはず
れるため測距できないという欠点があっ六〇またその場
合で本レーザビームが当たるようにレーザビーム角をあ
らかじめ広げておくとと′も考えられるが、目欅上にお
ける単位面積あたりのレーザ光強度Ｐ打ビーム角θの二
乗に反比例（Ｐ ｏｏ、 ” ）するので測距θ′ できる距離限界が大幅に短くなる。また距離性能を同一
にするにけレーザの出力パワーを０２倍する必要があ〕
装置′の大型化をまねくという欠点があった。
なおとの種装置においてさらに高級化して計算機を使用
し、現在の目標方向と距離値から。
し、現在の目標方向と距離値から。
わずかに未来の目標位＃ｉを予測することによりサーボ
架台を駆動して追尾精度を・大幅に向上させる手法があ
るが、この方法によっても目標の運動が一定でなくなる
場合１例えば加速、減速。
架台を駆動して追尾精度を・大幅に向上させる手法があ
るが、この方法によっても目標の運動が一定でなくなる
場合１例えば加速、減速。
旋回等を行うときＫは予測値とのずれが生しかなシ大き
な追尾誤差が住じる。
な追尾誤差が住じる。
この発明は上記従来の欠点を解消し、たとえ上記状態に
あっても目ｍまでの距離測定が可能となるよう画像追尾
装置 （２＋の目標位置座標出力値で示される偏移角だ
けレーザ測距装置（６）の送受信光軸又は送信光軸のみ
を振ることによって比較的狭い角度のレーザビームを常
に目標に当て測距ができるようＫ Ｌ、ようとするもの
である。
あっても目ｍまでの距離測定が可能となるよう画像追尾
装置 （２＋の目標位置座標出力値で示される偏移角だ
けレーザ測距装置（６）の送受信光軸又は送信光軸のみ
を振ることによって比較的狭い角度のレーザビームを常
に目標に当て測距ができるようＫ Ｌ、ようとするもの
である。
以下図面に従ってこの発明を説明する〇第３図はこの発
明の一実施例の関連部分のみを示すもので、同図で図示
してないＴＶカメラ０１、画像追尾装Ｆｌ （２１、サ
ーボ増幅器（３１，サーボ架台（４１，ＴＶモニタ（６
）は従来のものと同一である。
明の一実施例の関連部分のみを示すもので、同図で図示
してないＴＶカメラ０１、画像追尾装Ｆｌ （２１、サ
ーボ増幅器（３１，サーボ架台（４１，ＴＶモニタ（６
）は従来のものと同一である。
第３図はレーザ測距装＃Ｃ７１の内部構成の一部を示す
もので、（８１けレーザ発振器、（９１ｔｆビーム偏向
器、６１１−ｒ受信光学系、ｏｌ）は受光器、 ０２け
ビデオアンプであシ、従来のレーザ測距ｇ ｅ（ｅ＋に
対し、新たにビーム偏向器（９）が追加されている。
もので、（８１けレーザ発振器、（９１ｔｆビーム偏向
器、６１１−ｒ受信光学系、ｏｌ）は受光器、 ０２け
ビデオアンプであシ、従来のレーザ測距ｇ ｅ（ｅ＋に
対し、新たにビーム偏向器（９）が追加されている。
第３図において、レーザ発振器（８１からのレーザビー
ムｒ、１ ｉｊビーム偏向器（９）を経て目標に向けて
レーザビームＬ２として発射される。このときビーム偏
向器（９）は画像追尾装置からの画面内目標座標出力に
応じてレーザビームＬ２の発対方向をそれに合わせるよ
う動作する。従って。
ムｒ、１ ｉｊビーム偏向器（９）を経て目標に向けて
レーザビームＬ２として発射される。このときビーム偏
向器（９）は画像追尾装置からの画面内目標座標出力に
応じてレーザビームＬ２の発対方向をそれに合わせるよ
う動作する。従って。
目標の角速度が速くなり、追尾誤差が大きくなっても、
レーザビームＬ２を目標に向はズ常に発射できるため、
特にビーム角を広げることなく測距が可能となる。受信
光学系・１と受光器ａυによる受信視野角けＯ，Ｓ程度
までは比較的容易に広げておくこともできるため、レー
ザビームＬ２ ｆ振る範囲がそれ以内である々らレーザ
ビーＡＬ２に合わせて受信光軸も振る必要は無い。
レーザビームＬ２を目標に向はズ常に発射できるため、
特にビーム角を広げることなく測距が可能となる。受信
光学系・１と受光器ａυによる受信視野角けＯ，Ｓ程度
までは比較的容易に広げておくこともできるため、レー
ザビームＬ２ ｆ振る範囲がそれ以内である々らレーザ
ビーＡＬ２に合わせて受信光軸も振る必要は無い。
なお受光器αυで電気信号になった受信信号はビデオア
ンプａＺで増幅され、計数回路（図示せ慣に与えられる
。ビーム偏向器（９）の具体的手段とし千汀種々の方法
があるが、第４図にその一実施例を示す。
ンプａＺで増幅され、計数回路（図示せ慣に与えられる
。ビーム偏向器（９）の具体的手段とし千汀種々の方法
があるが、第４図にその一実施例を示す。
第４図で、α３はウェッジガラス、Ｑ４ｔｉコントロー
ル回路、αＳけメモＩＪ、ＱｅけＤ／Ａコンバータ。
ル回路、αＳけメモＩＪ、ＱｅけＤ／Ａコンバータ。
ＣＩ’ｌｌ ｔｊ ７ ｙブ、’ａｌＨｊモー１．Ｑ９
ｄボテｙＶヨメ−タである。
ｄボテｙＶヨメ−タである。
第４図において、二つのウェッジガラス（至）は側面か
ら見たところを示しておシ、それぞれのレーザ光通過面
が平行でなくウェッジ状になっている。したがってレー
ザビームＬ１ｈｆＪラスの屈折によって、一つのウェッ
ジガラスａ湯を通ると方向が曲げられて出てくる。さら
に２つのウェッジガラスα３の回転方向の組合せによシ
。
ら見たところを示しておシ、それぞれのレーザ光通過面
が平行でなくウェッジ状になっている。したがってレー
ザビームＬ１ｈｆＪラスの屈折によって、一つのウェッ
ジガラスａ湯を通ると方向が曲げられて出てくる。さら
に２つのウェッジガラスα３の回転方向の組合せによシ
。
自由にレーザビームＬ２の方向を制御することができる
。０４〜０ｇの奄のけウェッジガラスａ３の回転角を所
定の値に制御するためのもので、第４図では一方のウェ
ッジガラスα３にっｂては図示を省略しているが゛他方
と同様に別に制御される。コントロール回路α−は画像
追尾装置から追尾目標の座標位ｌｔが与えられると、そ
の値に対応したメモリａ９の番地から、あらかじめプロ
グラムされた値を読み出す。その出力ｆｌＤ／ｈコンバ
ータ゛ａｅでアナログ値に変換されアンプ（資）に与え
られる。アンプ（２）けモータ鱈を回転させ、ウェッジ
ガラスａ３の回転角がポテンショメータｏＩで検出され
アンプ（２）にフィードバックされる。
。０４〜０ｇの奄のけウェッジガラスａ３の回転角を所
定の値に制御するためのもので、第４図では一方のウェ
ッジガラスα３にっｂては図示を省略しているが゛他方
と同様に別に制御される。コントロール回路α−は画像
追尾装置から追尾目標の座標位ｌｔが与えられると、そ
の値に対応したメモリａ９の番地から、あらかじめプロ
グラムされた値を読み出す。その出力ｆｌＤ／ｈコンバ
ータ゛ａｅでアナログ値に変換されアンプ（資）に与え
られる。アンプ（２）けモータ鱈を回転させ、ウェッジ
ガラスａ３の回転角がポテンショメータｏＩで検出され
アンプ（２）にフィードバックされる。
したがりてＤ／Ａコンバータαｅの出力値とポテンショ
メータ（至）の値が一致したときモータ舖が止まシワウ
ェッジガラスα３が所定の回転角に設定される。さらに
もう一方のウェッジガラスＵ４同様に設定され、入力座
標出力に応じてレーザビームＬ２を常に目標に当たるよ
う方向制御することができる。
メータ（至）の値が一致したときモータ舖が止まシワウ
ェッジガラスα３が所定の回転角に設定される。さらに
もう一方のウェッジガラスＵ４同様に設定され、入力座
標出力に応じてレーザビームＬ２を常に目標に当たるよ
う方向制御することができる。
以上説明したようにこの発明によれは撮像装ｒＩｔＫよ
）目標をとらえ追尾し、レーザ測距装置で目標までの距
離を測定して、目標の照準を行う光学照準装置において
、レーザビーム族がり角を拡大する等の手段を必要とせ
ず追尾誤差の大きい状況においても確実に距離測定がで
きる装置を提供することができる。
）目標をとらえ追尾し、レーザ測距装置で目標までの距
離を測定して、目標の照準を行う光学照準装置において
、レーザビーム族がり角を拡大する等の手段を必要とせ
ず追尾誤差の大きい状況においても確実に距離測定がで
きる装置を提供することができる。
なお実施例ではレーザビームを偏向するのにウェッジガ
ラスを使甲することで説明したが。
ラスを使甲することで説明したが。
ビーム偏向のために、可動錠、あるいけ超音波偏向素子
等を用いても良しことけもちろんである。
等を用いても良しことけもちろんである。
＠１、図は従業の光学照準装置の構成図、第２図はその
作用を説明する図、第３図はこの発明の要部を示す図、
第４図は第３図に示した部分の細部を示すブロック図で
あり、 （ＩＩはＴＶカメラ、（２１は画像追尾装置１
ｔ、（ｓ＋はサーボ増幅器、（４）はサーボ架台、（５
）はＴＶモニタ、、 （６１けレーザ測距装置、（７ル
−ザ側距装置の一部、（８１ｉｊレ一ザ発振器、（９１
ｉｊビーム偏向器、０１ｉｊ受信光学系。 （Ｉｌ＋は受光器、ｏＦｉビデオアンプ、 （＋３はウ
ェッジガラス、 Ｑ４１けコントロール回路、 ［＋５
はメモリ。 ＋１６１ ｉｔ Ｄ／Ａ コン／＜ −１、（ｎ ｕ
７７ 〕、 ａｌ ｔｊ モｆｉ ＊ａ［有］はポテン
ショメータである。 なお図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して示
しである。 代理人 葛 野 信 − ＠１図 第３囚
作用を説明する図、第３図はこの発明の要部を示す図、
第４図は第３図に示した部分の細部を示すブロック図で
あり、 （ＩＩはＴＶカメラ、（２１は画像追尾装置１
ｔ、（ｓ＋はサーボ増幅器、（４）はサーボ架台、（５
）はＴＶモニタ、、 （６１けレーザ測距装置、（７ル
−ザ側距装置の一部、（８１ｉｊレ一ザ発振器、（９１
ｉｊビーム偏向器、０１ｉｊ受信光学系。 （Ｉｌ＋は受光器、ｏＦｉビデオアンプ、 （＋３はウ
ェッジガラス、 Ｑ４１けコントロール回路、 ［＋５
はメモリ。 ＋１６１ ｉｔ Ｄ／Ａ コン／＜ −１、（ｎ ｕ
７７ 〕、 ａｌ ｔｊ モｆｉ ＊ａ［有］はポテン
ショメータである。 なお図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して示
しである。 代理人 葛 野 信 − ＠１図 第３囚
Claims (1)
- 目標物体までの距離を測定するレーザ測距装置と、目標
物体を撮像する撮像装置と、撮像装着出力ビデオ信号に
含まれる目標の座標を検出する画像追尾装置と１画儂追
尾装置の出力に含まれる目標座標出力が基準値になるよ
う上記レーザ測距装置と撮像装置の視野の方向を制御す
るサーボ系とから構成される光学照準装置において、上
記画像追尾装置の出力に含まれる目標座標出力と上記サ
ーボ系基準値との誤差量に応じて、上記レーザ測距装置
のレーザビームを偏向する手段を付加したことを特徴と
する光学照準装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10528781A JPS586482A (ja) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | 光学照準装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10528781A JPS586482A (ja) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | 光学照準装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS586482A true JPS586482A (ja) | 1983-01-14 |
Family
ID=14403461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10528781A Pending JPS586482A (ja) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | 光学照準装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS586482A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62124483A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-05 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | セミアクティブ誘導用レ−ザレ−ダ装置 |
| JPS63502453A (ja) * | 1985-12-19 | 1988-09-14 | ヒユ−ズ・エアクラフト・カンパニ− | レーザビーム照準装置 |
| JPH0912155A (ja) * | 1995-06-26 | 1997-01-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 相対位置計測装置 |
| JP2012058158A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Toshiba Corp | 目標追跡装置及び目標追跡方法 |
-
1981
- 1981-07-06 JP JP10528781A patent/JPS586482A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62124483A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-05 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | セミアクティブ誘導用レ−ザレ−ダ装置 |
| JPS63502453A (ja) * | 1985-12-19 | 1988-09-14 | ヒユ−ズ・エアクラフト・カンパニ− | レーザビーム照準装置 |
| JPH0912155A (ja) * | 1995-06-26 | 1997-01-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 相対位置計測装置 |
| JP2012058158A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Toshiba Corp | 目標追跡装置及び目標追跡方法 |
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