JPS603615B2 - 画像内容を運動の両座標方向に分離して判読するための方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は画像の内容を運動の両座標方向に従って分離判
読するための方法と、この方法を実施するための装置と
に関するものである。

光線の位相又は光線振幅に影響を及ぼすシステマチック
なマーク付を持たない対象物の運動を光学電子的方法で
把握し又指示する各種の装置は知られている。

運動が観察方向に対して直角な一つの平面内で行われる
ときには、対象物の画像内容は、運動平面内での運動方
向を確定し得るために、運動のｘ及びｙ座標に分解され
ねばならない。

簡単な場合には、これがために、米国特許第３，６７７
，６４７号に従って、各座標軸に対して独特の画像の受
像方向と信号評価方向とを予定することができる。これ
は器材的には甚だ金のか）るものである。ドイツ連邦共
和国特許出願公開第２２３７５６４号公報に記載の装置
は、単に一つの共同の画像受像装置を予定しており、又
座標分離のために特殊の局部周波数フィル夕があって、
これには特に設けられた、両座標方向に向けて回折して
いる相関格子が追加設備されている。これと異なる様式
においては、局部周波数フィル夕に、画像反射用具が附
置れており、これは座標方向に関係する画像内容を異る
方向に向わせ、そその方向内で、分離且つ一次元に分解
した相関格子を用いて解析されるのである。二座標の相
関格子を持っている最初に挙げた装置では、すべての光
学的ェメレントは甚だ簡単な存在となっている。

しかし信号解読に際し、個々の情報チャンネルの誘導嬢
乱を生ずるという困難があり得る。第２に挙げた画像反
射方法を持つ装置は信号解読の難点を克服するが、しか
しこれに対して補足的な相関格子を必要とする。本発明
はその目的を、或る対象物の運動に関する方向情報が得
られるところの画像内容が、簡単な方法により相互分離
の上解読され得て、しかも画像受像と画像相関性とに対
する構成ェメレントの価格が、一次元的鱗法に較べ高く
なることないところの方法と、この方法を実施するため
の装置とが得られることに置いた。

本目的は冒頭記述した種類の方法によって、或る物体の
画像がビームスプリッターを経て二つの画像に分離され
ること、この一つの画像が反射鏡を用いてお互いに近接
して、一つの共通のｘ及び又はｙ方向に周期的に変る相
関格子上に、両画像が互いに９００旋回して受像される
こと、更に又光電気式受信器系を用いて、相関格子を透
過する両光線流が希望する縮尺にて表現される電気信号
に変換されることによって解決された。

若し対象物の直交成分が各種の受像縮尺にて相関格子上
に受像されるなら、特に有利となる。この方法を実行す
るための一つの装置は、或る対象物の画像を受ける光学
手段の受像光線路内に、本系の光学軸に対して４５ｏを
なしている光線分離面が設けられており、この分離面に
はこれも通過及び反射光線東に対して４５０をなしてい
る鏡面が、分離面で分離された光線東の光学軸がお互い
に平行であり、且つ又鏡面には一つのｘ及び又はｙ方向
内で周期的な相関格子が両光線東に共通な結像光学手段
の中間像平面内の後ろに設けられていることと、この相
関格子には少くも１個の受信器を含む一つの光電気式受
信器系が附属し、この系からの出力信号は所望の測定の
大きさを示していることを特徴としている。

特殊の構造様式にあっては、光線分離面と鏡面とはプリ
ズム結合体によって構成され、この結合体は作用的に４
個の等辺直角プリズムを以て結合してあるが、この内２
個は其の底面を接着して光線分離面を作り、又他の２個
のプリズムは直角をなす各一つの面を、初めに接着した
２個のプリズムの直角をなしている一つの面と、少くも
残った直角をなす残りの平面が殆んど同一平面をなすよ
うに接着する。若し受像レンズが歪像的システムを構成
しているか、又若しプリズム結合体を出てゆく光線東中
の少〈も一つの光線東中に追加的の、受像縮尺に影響を
及ぼすレズが配置されるなら、特殊な利用可能性が生れ
る。新方法によるか又は装置で生ずる信号は又距離測定
にも利用することができる。

以下図面によって本発明による装置の実施例を詳細に説
明する。

第１図では、ｘ−ｙ座標によって拡がる平面内でその運
動が捉えられている対象物１０が、結像光学手段１１を
経由してプリズム結合体１３を通って一つの平面１４内
にて結像される。

プリズム結合体１３の基本的な構成部分は、一つのビー
ムスプリッター面１５と二つの鏡面１６，１７とである
。

第１図による実施例ではプリズム結合体１３は直角を挟
む二つの辺に対応する面が正方形となっている４つの同
じ二等辺直角三角形プリズム１８，１９，２０，２１か
らなっている。プリズム１８，１９はその底面を相互密
接させてビームスプリッター面１５を成している。１６
，１７なる鏡面はプリズム２０，２１の底面をなしてお
り、両プリズムの各々一つの直角面はプリズム１８，１
９の隣合わせの直角面に接している。

プリズム２０，２１の他の直角面は共に同一の平面内に
あるか又は少〈も平行した平面内にある。プリズム１９
，２０とプリズム１８，２１とは時として１個のものと
して作られてもよい。

しかし、４個の別々のものを集めたものには、プリズム
２０，２１を僅かばかりでもその中にはいって来る結像
光線東の軸線のまわゆこ旋回させ得る利点を持ち、これ
によって完成誤差を補償させたり、又プリズム結合体を
出て行く結像光線東を互いに平行となる如く矯正するこ
とができる。プリズム結合体１３内の光線通過は更に第
２図で上視的に示されている。対象物１０の運動分力は
矢印（ｘ，ｙ）で示されている。二つの画像窓２２，２
３内の矢印の書き込み状態からプリズム結合体１３内の
鏡面の画面旋回効果を認めることができる。プリズム結
合体内へと進入する光線東内で図平面に対して直角にな
っているｙ成分は、ビームスプリッタ−面１５の通過と
鏡面１７による反射の後、平面１４内の結像窓２３の中
で進入光線東の方向内にある。

ｘコンポーネントは、ビームスプリッタ一面１５での９
０ｏの方向変換されて鏡面１６での反射の後、平面１４
内の結像窓２２の中ではｙ成分と平行になっている。ｘ
方向内の対象物の移動に当っては、結像窓２３内のｙ矢
印は同じくｘ方向に移動する。

同時に結像窓２２のｘ矢印は単に失方向に移動する。こ
れに反して、対象物１０がｙ方向に動くと、結像窓２３
内のｙ矢印は自己の矢印方向に動き結像窓２２内のｘ矢
印は矢方向に直角に移動する。今、第１図に示してある
如く、平面１４内へ相関性格子２４を、その網目が結像
窓２２，２３内に記入してある矢印の方向と平行になる
ように置くと、画像窓２２，２３の範囲内の格子２４を
通って行く光線の流れによる光の影響は、対象物１０の
運動に応じてｘ及びｙ方向に変調される。光学レンズ２
５を経てこの変調された光線の流れは光電気的受信器２
６，２７に到達する。この受信器の信号から既知の方法
によって対象物１０の運動に関する情報が伝達される。
特に、相関性格子２４の構成に当ってはプリズム格子と
して各結像窓２２，２３に二個の光電気式受信器が配属
されるのがよいだろう（ドイツ連邦共和国特許出願第２
２０９６６７号公報参照）。結像窓２２，２３を適当す
る空間に分離する際、図示の共通のレンズ２５の代りに
結像窓を通過する各光線東に対して、各々１個の所属レ
ンズを設けることも好都合に可能である。

光学手段例えばレンズ１１が、対象物１０の画像をｘ及
びｙ方向に限定された態様で、歪める歪像システムとし
て形成されていれば、これによって解読すべき画像内の
局部周波数配分を、相関格子２４の局部周波数に適合さ
せることができる。

これによって光電気的受信器２６，２７に到着する光線
流の信号技術的にもっと良く判読のできる変調度が生ず
る。同様の効果は勿論、プリズム結合体１３を出てゆく
光線東の少〈も一つの中に１個の結像縮尺に影響も及ぼ
し得べき付加的レンズを挿入することによっても達成す
ることができる。若し相関格子２４の図示のような割り
線の方向に対して直交する一つの割線の方向が選定され
るならば、結像窓２２，２３内で十分に書き込まれた運
動成分について処理されたものと同一の考え方が、類似
の方法でそれ等に直交する鎖線で示される成分に対して
も又有効であることが直接に認められる。

搬送周波変調による信号判読の改善も同様に既知の方法
によって、相関格子２４がその分割方向に垂直に振動す
るように配置されることによって達成される。

記述した装置は、特に振動的相関格子２４においては距
離測定にも、例えばドイツ連邦共和国特許第２３３０９
４０の如くに使用される。この場合確かに結像窓２２，
２３を通じて透過する変調光線流は同一の情報を提供す
る。しかし前述の如く、若し対象物の両成分に対する結
像縮尺が異っていることに配慮されると、両変調光線流
は、距離測定器についても又、ドイツ連邦共和国特許出
願第ｐ．２５１８２０９．６号に記載の方法によって判
読されることができよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は構成の原理を示す斜視図、第２図はプリズム結
合体の平面図を示す。 １０……対象物、１１……光学手段（レンズ）、１３・
・・・・・プリズム結合体、１４・・・・・・中間映像
平面、１５・・・・・・ビームスプリッター面、１６，
１７・・・・・・反射鏡、２４・・・・・・相関格子、
２６，２７．．・・・・受信器システム。 第１図第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 対象物の画像が、ビームスプリツターを経て二つの
   画像に分離されること、この二つの画像が変向反射鏡を
   用いてお互いに近接して、一つの共同的な、ｘ及び又は
   ｙ方向に周期的な共通の相関格子上に、両画像が互いに
   ９０°旋回して受像されること、更に又光電気式受信器
   システムを用いて、相関格子を透過する両光線流が希望
   する縮尺にて表現される電気式信号に変換されることを
   特徴とする、画像内容を運動の両座標方向に分離して判
   読するための方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の方法において、対象
   物１０の垂直成分が各種の画像縮尺を以って相関格子２
   ４上に受像されることを特徴とする方法。 ３ 或る対象物の画像を受ける光学手段の画像光線路内
   に、該系の光学軸に対して４５°をなしているビームス
   プリツター面が設けられており、このビームスプリツタ
   ー面は夫々通過及び反射光線束に対して４５°をなして
   いる鏡面が、分離面で分離された光線束の光線軸がお互
   いに平行であるように配置されていること、且つ又鏡面
   には一つのｘ及び又はｙ方向内で周期的な相関格子が両
   光線束に共通な結像光学手段の中間像面内で後ろに設け
   られそして、この相関格子には少くとも一個の受信器を
   含む一つの光電気式受信器系が所属し、この系からの出
   力信号は所望の測定の大きさを示していることを特徴と
   する、画像内容を運動の両座標方向に分離して判読する
   装置。 ４ ビームスプリツター面と鏡面とはプリズム結合体に
   よって構成され、この結合体は作用的に４個の二等辺直
   角プリズムを以って結合してあるが、この内２個はその
   底面を接着してビームスプリツター面を作り、又他の２
   個のプリズムは直角をなす各一つの面を、初めに接着し
   た２個のプリズムの直角をなしている一つの面と、少く
   も残った直角をなす残りの両面が殆んど一平面になすよ
   うに接着されているとを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の装置。 ５ 特許請求の範囲第２項記載の方法を実施する特許請
   求の範囲第３項記載の装置において、受像レンズ１１が
   歪像的システムとして構成されてあることを特徴とする
   装置。 ６ 特許請求の範囲第２項記載の方法を実施する特許請
   求の範囲第３項記載の装置において、プリズム結合体１
   ３を出て行く光線束の少くも一つの光線束内に１個の追
   加した、受像縮尺に影響を及ぼす光学手段が設けられて
   いることを特徴とする装置。 ７ 距離測定用に到着信号を利用することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方法。 ８ 距離測定用に到着信号を利用することを特徴とする
   特許請求の範囲第３項乃至第６項の内いずれか一つに記
   載の装置。