(57)【要約】マイクロ波、ミリメーター波及び赤外線範囲で作動するスキャンニング装置であって、この装置は、支持構造体、前記支持構造体に取り付けられ、第１の軸（１４）を回転軸として前記支持構造体に対し回転する第１の反射ディスク又は鏡（１０）及び前記支持構造体に取り付けられ、第２の軸（１６）を回転軸として前記支持構造体に対し回転する第２の反射ディスク又は鏡（１２）及びそれぞれ反対の状態で前記ディスク又は鏡を駆動するようになっている前記ディスク又は鏡の駆動手段を備えている。この装置の作動においては、第１のディスク又は鏡の反射面に達するスキャンされたシーンからの輻射光線は、前記第２のディスク又は鏡の反射面へ反射され、そこからまた前記第１のディスク又は鏡の反射面へ再度反射され、さらに第１のディスク又は鏡の反射面から前記輻射光線のための単数のレシーバ又は複数のレシーバをもつ装置の別の一部へ反射される。第１のディスク又は鏡の反射面は、回転対称軸をもち、前記第１の軸に対し第１の小さな角度で傾斜し、前記第２のディスク又は鏡の反射面は、回転対称軸をもち、前記第２の軸に対し第２の角度で傾斜している。前記複数のディスク又は鏡の駆動手段は、実質的にリニアスキャンできるように、これらを駆動するようになっており、前記第１の角度に対する前記第２の角度は、ラインスキャンの方向と直交する方向における瞳孔ゆれを減らし又はなくすように選択されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波、ミリメーター波及び赤外線レンジで作動するスキャンニング装置であって、この装置は、支持構造体、前記支持構造体に取り付けられ、第１の軸を回転軸として前記支持構造体に対し回転する第１の反射ディスク又は鏡及び前記支持構造体に取り付けられ、第２の軸を回転軸として前記支持構造体に対し回転する第２の反射ディスク又は鏡を備え、第１のディスク又は鏡の反射面に達するスキャンされたシーンからの輻射光線は、前記第２のディスク又は鏡の反射面へ反射され、そこからまた前記第１のディスク又は鏡の反射面へ再度反射され、さらに第１のディスク又は鏡の反射面から前記輻射光線のための単数のレシーバ又は複数のレシーバをもつ装置の別の一部へ反射される構成になっていて、第１のディスク又は鏡の反射面は、回転対称軸をもち、（又は、前記面が平面である場合直角に）前記第１の軸に対し第１の小さな角度で傾斜し、前記第２のディスク又は鏡の反射面は、回転対称軸をもち、（又は、前記面が平面である場合直角に）前記第２の軸に対し第２の角度で傾斜しており、前記複数のディスク又は鏡の駆動手段は、それぞれ反対方向にこれらを駆動するようになっており、前記第１の角度に対する前記第２の角度のサイズは、ラインスキャンの方向と直交する方向における瞳孔ゆれを減らし又はなくすように選択されている構成になっているスキャンニング装置。
【請求項２】
前記装置の別の一部は、ラインスキャンの方向に垂直な方向でフィールドスキャン又は部分フィールドスキャンを行うようになっている手段を含む請求項１によるスキャンニング装置。
【請求項３】
前記装置の別の一部は、複数のレシーバのリニアアレイを含み、前記装置は、実際に前記リニアアレイの延長方向に対し実質的に垂直な方向において前記リニアアレイを過ぎてシーンのイメージがスキャンされるようになっている請求項１及び請求項２によるによるスキャンニング装置。
【請求項４】
前記装置にあっては、そのようなイメージは、そのようなアレイを過ぎて繰り返しスキャンされる一方一部フィールドスキャンされて、各レシーバは、順次、スキャンニング・ラスタの順次スキャンされたラインのためのインプットを受けるようになっている請求項２又は請求項３による装置。
【請求項５】
前記ディスク又は鏡の少なくとも一つは、前記輻射光線を集束させるための凹面反射面をもつ前記請求項もいずれかによるスキャンニング装置。
【請求項６】
前記構成は、前記第１の鏡により反射された輻射光線が前記第２の鏡からスキャンされたシーンから第１の鏡に入射される前記輻射光線の方向と実質的に反対の方向へ通り抜け、孔があいたリフレクタがスキャンされたシーンから前記第１の鏡へ入射される輻射光線を反射する前記第１の鏡の前に配置されており、さらに、前記構成は、前記第１の鏡により前記第２の鏡から反射された輻射光線が集束されて前記孔あき鏡の孔から前記装置の別の部分へ通り抜けるようになっている請求項５によるにスキャンニング装置。
【請求項７】
前記スキャンされたイメージの各ラインに対する画像（ピクチュアー）情報が前記のような複数のレシーバ又はセンサ類のアレイにおけるそれぞれのレシーバ又はセンサにより与えられ、それぞれが前記支持構造体に対する視野におけるそれぞれの立面からの輻射光線を受けるようになっている前記請求項のいずれかによる装置。
【請求項８】
偏光フィルターと焦点を結ばせるリフレクタとを組み合わせたものが前記第１の鏡又はディスクとスキャンされるシーンとの間に介在されていて、前記第１の鏡に達して前記第２の鏡へ反射される輻射光線が第１の方向に偏光されるようになっており、さらに、ファラディー回転子又は四分の一波長板が前記第１の鏡と前記第２の鏡の間に介在され、これによって、前記第１の鏡から前記第２の鏡へ反射され、さらに第２の鏡から第１の鏡へ反射されて戻される輻射光線は、前記ファラディー回転子又は四分の一波長板を２回通り抜け、このようにして偏光方向が偏光フィルターと焦点を結ばせるリフレクタとを組み合わせたものを通り前記第１の鏡に向かう輻射光線に対し９０度の角度で回転され、そのような輻射光線は、前記第２の鏡から前記第１の鏡へ反射されてから第１の鏡で偏光フィルターと焦点を結ばせるリフレクタとを組み合わせたものに向け反射されるようになっており、前記装置には、第１の鏡（１０）と前記偏光フィルターと焦点を結ばせるリフレクタとを組み合わせたもの（４０）との間に介在し、前記偏光フィルターと焦点を結ばせるリフレクタとを組み合わせたもの（４０）から反射された偏光された輻射光線を感じるような向きになっている偏光感応性の複数の検知器（３６）を含んでいる前記請求項のいずれかによるスキャンニング装置。
【請求項９】
マイクロ波、ミリメーター波及び赤外線レンジで作動するスキャンニング装置であって、この装置は、支持構造体、前記支持構造体に取り付けられ、第１の軸を回転軸として前記支持構造体に対し回転する第１の反射ディスク又は鏡及び前記支持構造体に取り付けられ、第２の軸を回転軸として前記支持構造体に対し回転する第２の反射ディスク又は鏡を備え、第１のディスク又は鏡の反射面に達するスキャンされたシーンからの輻射光線は、前記第２のディスク又は鏡の反射面へ反射され、そこからまた前記第１のディスク又は鏡の反射面へ再度反射され、さらに第１のディスク又は鏡の反射面から前記輻射光線のための単数のレシーバ又は複数のレシーバをもつ装置の別の一部へ反射される構成になっていて。第１のディスク又は鏡の前記反射面は、回転対称軸をもち、（又は、前記面が平面である場合直角に）前記第１の軸に対し第１の小さな角度で傾斜し、前記第２のディスク又は鏡の反射面は、回転対称軸をもち、（又は、前記面が平面である場合直角に）前記第２の軸に対し小さな角度で傾斜しており、前記複数のディスク又は鏡の駆動手段は、それぞれ反対方向にこれらを駆動するようになっており、前記第１と第２の反射ディスク又は鏡は、共に凹面鏡であり、互いに凹面側が対面し合うようになっていて、さらに、前記二つの鏡に対し、ある角度で傾斜している複数の鏡の間にワイヤ格子偏光子が配置されていて、前記第１の軸と第２の軸を横切るように入射してくるスキャンされたシーンからの輻射光線を受け、そのような輻射光線の平面に偏光された成分を前記第１の鏡へ反射するようになっており、四分の一波長板、ファラディー回転子又は均等の装置が前記第１の鏡と前記ワイヤ格子偏光子都の間に配置されていて、これによって、前記第１の鏡へ達して、そこから前記第２の鏡へ反射される輻射光線の偏光方向が前記四分の一波長板、ファラディー回転子又は均等の装置を２回通り抜けることで９０度の角度でシフトされ、かくして、前記ワイヤ格子偏光子を通り、前記第２の鏡に達して、そこで集束されて、前記第１の鏡と第２の鏡との間にある輻射光線検知器又はレシーバへ達する構成になっているスキャンニング装置。
【請求項１０】
第１の方向に偏光された電磁波に感応すると共に直交方向に偏光された、そのような電磁波には実質的に感応しない輻射光線検知器又はレシーバを含む輻射光線検知装置（図６）であり、この装置は、偏光されずに入射してくる輻射光線を前記検知器が感応できる方向に偏光された輻射光線に転換する転換手段を前記検知器のインプット側に備え、前記転換手段は、前記第１の方向に偏光された輻射光線が通り、かつ、直交方向に偏光された輻射光線を反射するようになっている偏光フィルターとリフレクタを組み合わせたもの（５０）及び前記偏光フィルターとリフレクタを組み合わせたものを通り抜けた入射輻射光線を前記検知器（３６）へ反射させるリフレクタ（５２）を含み、前記装置は、前記偏光フィルターとリフレクタを組み合わせたものから反射された輻射光線を前記偏光フィルターとリフレクタを組み合わせたもの（５０）へ再び戻すようになっている別のリフレクタ（５６）及び前記別のリフレクタと前記偏光フィルターとリフレクタを組み合わせたもの（５０）との間に介在されて前記偏光フィルターとリフレクタを組み合わせたものにより反射された輻射光線の偏光方向をシフトするファラディー回転子又は四分の一波長板を含み、輻射光線が前記別のリフレクタ（５６）で反射された後に前記偏光フィルターとリフレクタを組み合わせたもの（５０）に再び達したとき、その偏光方向が前記偏光フィルターとリフレクタを組み合わせたもの（５０）を通り抜けて前記検知器へ到達することができる構成になっているもの。
【請求項１１】
第１の方向に偏光された電磁波に感応すると共に直交方向に偏光された、そのような電磁波には実質的に感応しない輻射光線検知器又はレシーバを含む輻射光線検知装置（図７）であり、この装置は、偏光されずに入射してくる輻射光線を前記検知器が感応できる方向に偏光された輻射光線に転換する転換手段を前記検知器のインプット側に備え、前記転換手段は、前記第１の方向に偏光された輻射光線が通り、かつ、第１の方向に偏光された輻射光線を前記レシーバに向け反射するようになっている偏光フィルターとリフレクタを組み合わせたもの（６８）を含み、前記装置は、前記偏光フィルターとリフレクタを組み合わせたもの（６８）を通る輻射光線を前記レシーバに向け反射する別のリフレクタ（７４）を含み、さらに、前記装置は、前記別のリフレクタ（７４）と前記レシーバとの間又は前記偏光フィルターとリフレクタを組み合わせたもの（６８）と前記別のリフレクタ（７４）との間に介在されて前記偏光フィルターとリフレクタを組み合わせたもの（６８）により反射された輻射光線の偏光方向を９０度シフトし、これによって、前記輻射光線が前記レシーバに達した時点で、該光線を前記第１の方向に偏光される構成になっているもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電磁波の赤外線、ミリメータ（ｍｍ−）波又はマイクロ波範囲で作動するスキャンニング装置に関する。この発明の目的は、前記した波長の輻射光線で作用し、大きな有効開口（effective  aperture）を有し、二次元（例えば、高さと方位）視野を高速で繰り返しスキャンでき、しかもリーゾナブルな低価格で作ることができる改良されたスキャンニング装置を提供することにある。
【０００２】
ミリメータ波ＴＶレートイメージングにおいては、シーンにおけるリニア又は実質的にリニアなスキャンパターンにおける大きな開口部をスキャンする必要がある。このような開口部は、シーンにおいて適切な空間的解像度を得るために大きさが１ｍになっている。イメージの最大の角度分解能αは、α＝λ／Ｄにより与えられるもので、ここでλは、波長、Ｄは、矩形の開口部の幅である。
【０００３】
可視領域におけるように、λが小さいとき、即ち、５*１０-7であるとき、良好な分解（解像）度に必要な開口部Ｄは、小さいが、ミリメータ波領域におけるように、波長がより長いもの、即ち、３*１０-3であるときには、前記開口部の幅寸法は、同じような角度分解能を得るために比較的広いものでなければならない。
【０００４】
赤外線領域におけるリニアスキャンメカニズムは、一般的に言って、回転多角形鏡（polygon  mirror）又ははばたきする鏡（flapping  mirror）のいずれかからなる。ミリメータ波領域においては、同じような回転する多角形鏡は、幅が２ｍオーダーの複数の面を必要とする点であまりにも大き過ぎてしまう。ミリメータ波領域におけるサイズが１ｍのはばたきする鏡ではＴＶレートで往復することが困難である。（ここでの目的に対しては、毎秒１０フレーム又はそれ以下の小さなフレームとなるスキャンがＴＶレートとしてみなされる）。
【０００５】
二つの回転する平らな反射ディスクを用い、各ディスクを軸まわりを回転するように軸に取付け、これら軸を前記ディスクの面に対し傾斜させ、このような構成によって、スキャンされたシーンからの光をまず最初に一方のディスクに入射させ、ついで他方のディスクに向け反射させてからレシーバ又はセンサに向け反射させてリニアスキャンを行うことは知られており、前記二つのディスクは、それぞれの回転軸に対し同じ角度で傾斜しているが、互いに反対方向に回転するようになっているものである。
【０００６】
しかしながら、このような構成では、コンパクトな構造にならず、しかも激しい瞳孔ゆれ（pupil  wander）が生じてしまう。
【０００７】
この発明によれば、マイクロ波、ミリメーター波及び赤外線領域で作動するスキャンニング装置が提供されるもので、この装置は、支持構造体、前記支持構造体に取り付けられ、第１の軸を回転軸として前記支持構造体に対し回転する第１の反射ディスク又は鏡及び前記支持構造体に取り付けられ、第２の軸を回転軸として前記支持構造体に対し回転する第２の反射ディスク又は鏡を備え、前記構成においては、第１のディスク又は鏡の反射面に達するスキャンされたシーンからの輻射光線は、前記第２のディスク又は鏡の反射面へ反射され、そこからまた前記第１のディスク又は鏡の反射面へ再度反射され、さらに第１のディスク又は鏡の反射面から前記輻射光線のための単数のレシーバ又は複数のレシーバをもつ装置の別の一部へ反射され、第１のディスク又は鏡の反射面は、回転対称軸をもち、前記第１の軸に対し第１の小さな角度で傾斜し（又は前記面が平らなものであれば直角）、前記第２のディスク又は鏡の反射面は、回転対称軸をもち、前記第２の軸に対し第２の角度で傾斜（又は前記面が平らなものであれば直角）しており、前記複数のディスク又は鏡の駆動手段は、リニア又は実質的にリニアスキャンできるように、これらを駆動するようになっており、前記第１の角度に対する前記第２の角度のサイズは、ラインスキャンの方向と直交する方向における瞳孔ゆれを減らし又はなくすように選択されているものになっている。理解されるべきは、この発明に関してのリニアスキャンの要件は、厳格な数理的要件よりも目的に叶うべきものである。かくして、例えば、実際に、厳格な直線性からの出発が知覚されないか又は目立たないものであっても、配置的に直線の形態よりもきっちりフラットなループに数理的におけるスキャンを排除するものではない。したがって、ここでのリニアスキャンに対する言及は、理解されるべきものである。
【０００８】
この発明は、高速ｍｍ波及びマイクロウエーブ用途に使用されるのに適しているコンパクトの構造のマルチプルリニアスキャンを与えるシステムの構築を可能とするものである。
【０００９】
この発明の実施の態様を添付の略図図面を参照しながら以下に記載する。
【００１０】
以下に記述する、この発明を構成するスキャンニング装置においては、各ケースにおいて、この装置は、二つの回転反射ディスク又は鏡を使用するもので、これらは、固定された支持構造体に取り付けられて回転するようになっており、該支持構造体は、図示されていないが、スキャンニングするシーンに対し概ね固定されたものになっている。
【００１１】
図１を参照すると、この図において符号１０、符号１２で示されているこれらのディスク又は鏡は、それぞれ軸１４、１６に支持されて回転するようになっており、各ディスク１０、１２の回転軸は、該ディスクの中心に達し、各ディスク１０、１２は、前記回転軸に対し僅かに傾いていて、これによって、前記ディスクは、図１に示すように、平らな反射面をもっていると、各ディスクの反射面の面に対する垂線は、それぞれの回転軸に対し僅かに傾斜しているが、鏡が図２（後記参照）に示すように、凹面鏡である場合には、前記回転軸は前記鏡の主光軸に対し傾斜している。これら二つのディスク１０，１２は、反対方向に同じ速度（角速度）で回転する。
【００１２】
スキャンされるシーンからの輻射線は、第１の傾斜した回転ディスク１０に入射され、そこから第２の傾斜した回転ディスク１２へ反射（矢印２２）される。第２のディスク１２に当たった輻射線は、第２のディスクから第１のディスク１０へ反射されて戻され（矢印２４）、その後、イメージングシステムの部分へ送られて（矢印２６）検出される。
【００１３】
この構成は、直線スキャンニングとなる。このリニアスキャンパターンの方向は、前記回転する二つのディスクの“位相差”による。即ち、例えば、ディスク１０が前記固定の支持構造体に対し所定の位置にあるとき、この固定構造体に対するラインスキャンの方向は、前記固定構造体に対するディスク１２の軸１６に対する角度位置の異なりで相違したものになる。例えば、ディスク１０がそのような（任意の）所定位置にあるとすると、軸１６に対する第２のディスク１２の角度をここでは“位相差”という。ここでの所定の位相差については、一方のディスクの軸に垂直な面に対し該ディスクが特定の角度で傾斜しているものであり（そして他方のディスクの所定の傾斜角度に対し）、これに対し、前記ラインスキャン方向に直交する方向においては、前記ビームは、その入射方向にそって第２のディスクから反射されて戻されるものになっている。即ち、ラインスキャンの方向と平行な面においては、そのような面における第１の鏡に到達する光線は、この鏡から反射された後第２の鏡へ、そして、第２の鏡から第１の鏡へ戻るようになっていて、そのような面にあっては、その面における入射角の範囲にわたり反射して戻される。したがって、前記スキャン方向に直交する方向においては、瞳孔ゆれ（パピルワンダー）が生じない。上記のことから分かるように、軸１６に対する第２のディスク１２の傾斜（第１のディスク１０の所定の傾きに対する）は、スキャンの方向をどの方向にするかによって定まる。例えば、軸１４、１６が共通の面にある場合、スキャンの方向が軸１４、１６を含む面に対し垂直であるときは、軸１６に対する第２のディスク１２の傾斜は、軸１４に対する第１のディスク１０の傾斜の倍であるべきものである。かくて、この場合、第１のディスクが角度θで傾斜していると、第２のディスクは、角度２θで傾斜している。（ここでも軸１４、１６が共通の面にあるとき）スキャン方向が軸１４、１６を含む面にある場合では、ディスク１２の傾斜αと第１のディスク１０の傾斜θは、α＝２θ．Ｃｏｓφ（φは、軸１２、１６に対するディスク１０の軸１４の角度である）の等式を満足すべきものである。この発明による装置においては、入射輻射線のフットプリントは、シーンがスキャンされるにつれ、第１のディスクの面を僅かによぎるが、固定の有効なバーチャル瞳孔は、第１のディスクにおいて反射された第２のディスクのイメージの位置において前記第１のディスクの背後にある。第２のディスクから第１のディスクへ投射された後に第１のディスクで反射された輻射線は、他のスキャンニングメカニズム、例えば、ラインスキャンに対し直角にスキャンするようになっているもの（例えば、ラインスキャンでスキャンニングラスターを与える“フィールドスキャン”として）へリレーされる。
【００１４】
図１のパーツと類似のものには類似の符号がつけてある図２に示す変形構成においては、第２の反射ディスク（符号１２ａ）は、凹面反射面をもち、レシーバアレイの一つのレシーバの位置にスキャンされたシーンのイメージを形成するようになっており、前記イメージは、レシーバ又はレシーバアレイを過ぎてスキャンされたものである。
【００１５】
さらに詳しくは、図１又は図２に関連して記載したスキャンニング装置は、リニアレシーバアレイと共に使用できるもので、このアレイは、スキャンの方向に対し垂直になっていて、二次元イメージを作るようになっている。図２の構成において、瞳孔ゆれ（パピルワンダー）をなくすために、第１のディスクから反射された中央ビームは、前記凹面鏡に直角に（軸方向に）投射されなければならない（このような中央ビームは、スキャナー視野の中心から発射されている）。
【００１６】
前記スキャナーに投射され、反射された光線は、図２に示すように、中央孔３２をもつ傾斜した平面鏡を用いて分離され、観察されているシーンからの輻射光線は、鏡３０により鏡ディスク１０へ反射される一方、鏡３０へ鏡１０から反射され、そして、孔３２を通る軸に収束される輻射光線は、孔３２を通り抜けて鏡３０の背後にある光学及び／又はレシーバシステムに達する。傾斜した鏡３０は、回転ディスク１０、１２により作られるスキャンの方向と直交する方向において前記シーンのスローな“フィールド”スキャンを行うように使用される。この目的のために、傾斜しているか、又は、限られた角度で鏡１０、１２と同期する適切なレートで定期的に揺れ動き、適切なスキャンニングラスターを作る。
【００１７】
図３に示すさらに別の変形例においては、図１に関して述べた回転する傾斜した平面鏡の面を用いる回転ディスクスキャナーが偏光ワイヤ格子４０及びファラデー回転子又は四分の一波長板４２と組合され、特にコンパクトなスキャンニングシステムを構成している。この変形例においては、図示のように、使用されているレシーブ構成は、図示のようにレシーバーリニアアレイ３０からなり、このアレイは、回転ディスク１０、１２によるラインスキャンの方向に対し垂直になっている。
【００１８】
図３の構成の動作においては、スキャンされたシーンからの輻射光線は、特定の偏光度をもってワイヤ格子偏光子４０を通過し、第１の傾斜鏡ディスク１０で反射される。この反射された輻射光線は、ファラデー回転子（又は四分の一波長板）４２を通り、第２の回転ディスク１２で反射されて第１のディスクへ向け戻され、再びファラデー回転子（又は四分の一波長板）４２に通される。この輻射光線は、第１の回転鏡１０で再び反射されると、その偏光方向が偏光子４０を通過する方向に対し９０度回転され、したがって、ここでワイヤ格子４９により反射されてレシーバー３６の配置に沿うカーブしたイメージ表面にイメージを形成することになる。
【００１９】
収差をなくすために、このワイヤ格子偏光子４０は、球面をもっていて、この曲率中心は、回転ディスクスキャナーのバーチャル瞳孔の中心にある。
【００２０】
前記複数のスキャナーディスクの１回の回転でレシーバ３６当たり２ＴＶライン（ラスターライン）を潜在的に認める前後シーンをスキャンする。
【００２１】
レシーバの数を最少限にできれば好都合であって、これは、レシーバが高価であるからである。図４に示すように、複数のレシーバ３６は、直線配列で散在していて、薄い回転プリズムディスク４５（即ち、薄いプリズムの形態で、このプリズムの作用面が前記ディスクの対向面を形成している）が第１と第２の回転ディスク（１０，１２）の間のビーム内に配置され、第２のディスク１２に接近しており、これを用いてマイクロスキャンを行うもので、このディスク４５は、鏡１２の回転軸に対し実質的に垂直になっていて、この軸を中心として回転するようになっている。図４に示した構成は、図３に図示のものの変形例であり、図４では、図３におけるパーツに相当するものには、同じ符号が付してある。
【００２２】
図４の構成においては、回転する薄いディスク又はプリズム４５は、ラインスキャン方向と平行なスキャンニング移動を生じるが、これは、前記スキャンニングラスターの複数のラインをまた正しく整える後続のスキャン転換電子機器類において取り外すことができる。図４の構成におけるマイクロスキャンディスク４５が前記他方の二つのディスク（１０、１２）の速度の１／４で回転すると、四つ重ねのマイクロスキャンができる。これを図５に示す。このような四つ重ねのマイクロスキャンでラスターライン（ＴＶライン）の数は、レシーバ３６の数の８倍になる。おおまかには、このマイクロスキャン回転プリズム又はウエッジ４５は、主のディスク１０，１２の速度の１／ｘの速度で回転するもので、ｘは、整数であり、直線アレイにおけるレシーバ３６の数がＮとすると、ラスターラインは、２ｘＮラスターライン（ＴＶライン）となる。
【００２３】
このようなタオプのマイクロスキャンメカニズムは、別のオプトメカニカルスキャナーと共に使用できる。
【００２４】
図８を参照すると、ミリメータ波長帯域に使用のスキャンニング装置又はイメージャーの別の構成において、ワイヤ格子偏光子１００が４５度に折られた鏡として使用されている。この偏光子１００は、互いに凹面側が対面し合っている回転する二つの凹面鏡１２０、１２２の間に配置されている。これらの鏡は、回転軸１２４、１２６を有していて、これら軸は、それぞれの鏡１２０、１２２の光学軸に対し、即ち、これらの鏡の反射面が回転対称になる軸に対し僅かに傾斜している。前記二つの凹面鏡１２０、１２２は、同じ速度であるが互いに反対の方向にそれらの軸１２４、１２６を回転軸として回転する。図８には、これらの軸１２４、１２６が垂直に示されているが、必ずしもそのようになっていなくてもよい。さらに、図示のように、これらの軸は、一致しているが、必ずしもそのようになっていなくてもよい。
【００２５】
図８の装置の作用においては、スキャンされたシーンからの輻射光線（１３０で示す）は、ワイヤ格子偏光子１００から反射されて、ファラディー回転子（又はメアンダーライン）１３２を通り抜ける。輻射光線は、ついで、鏡１２０で反射され、ファラディー回転子（又はメアンダーライン）１３２を通って戻る。このようにして、輻射光線は、ファラディー回転子（又はメアンダーライン）を２回通り抜ける際、９０度回転した偏光方向になる。ここで前記輻射光線は、凹面鏡Ｂへ入射される。この輻射光線は、ついで、例えば、ワイヤ格子偏光子１００を再度通り抜けた後、レーシバーアレイ１３６に焦点を結ぶ。前記実施の態様に関して述べたように、前記レシーバアレイは、リニアレシーバアレイであり、これは、図１又は図２の実施の態様において使用に適している前記したもののようなもの又はさらにゆっくり揺動する（フィールドスキャン）鏡を使用して、単一レシーバにターンされる各ラインスキャンを呈するか又は上記したように、限られた数のレシーバにターンされるスキャンラインのグループを呈するようにできる。
【００２６】
最初の二つの実施の態様（図１と図２）においては、複数のレシーバに到着のシーンからの輻射光線は、偏光されない。大まかには、ｍｍ−波及びマイクロ波の輻射光線に対するレシーバ類は、ただ一つの偏光方向に対しセンシティブなものであって、その結果、そのようなレシーバ類がセンシティブな方向に対し垂直に偏光された輻射光線は検知されない、即ち、スキャンされたシーンから入射された輻射光線は偏光されないと、前記入射光線のエネルギーの半分が検知されない。このよう名レシーバ又は検知器の出力におけるノイズレシオに対するシグナルは、二つの要因により増加されるか、又は、偏光方向が検知できれば、スキャン速度は、４つの要因により増加されることができる。このことは、図６に示した構成において達成できる。図６の構成は、図１又は図２に示したスキャンニング構成からの輻射光線、即ち、鏡１２から反射された後に鏡１０から反射された光線を受ける装置の一部を形成できるもので、図６の構成は、かくして、前記スキャンニング構成と単数のレシーバ又は複数のレシーバ（即ち、単数の輻射光線検知器又は複数の輻射光線検知器３６）の間に介在される。このようにして、図６に図示の構成においては、輻射光線は、レシーバ３６に達する前に偏光ビームスプリタ５０（例えば、平行な長方形の複数のコンダクタの格子からなる）に出会い、該スプリッタで前記輻射光線は、通り抜ける第１の方向に相当する又はこれに近接の偏光方向になり、さらに、前記第１の方向に対し垂直な第２の方向に相当する又はこれに近接の偏光方向で反射されるようになる。まず最初にビームスプリッタ５０を通り抜ける輻射光線は、焦点を結ばせる鏡５２へ進み、この鏡で前記輻射光線は、レシーバ３６に焦点を結ぶ。前記ビームスプリッタから最初に反射された輻射光線は、四分の一波長板又はファラディ回転子５４を通って焦点を結ばせる鏡５６へ進み、この鏡で前記輻射光線は、四分の一波長板又はファラディ回転子５４へ再び戻され（その後、当然ではあるが、その偏光方向は、９０度にシフトされる）、ついで、偏光ビームスプリッタ（適当な偏光が行われる）を通ってレシーバ３６へ達する。
【００２７】
また別途、前記焦点を結ばせる鏡５６は、ツイストリフレクタでよく、これによって、四分の一波長板又はファラディ回転子５４を不要にすることができる。
【００２８】
図６と同じ効果をあげることができる代替構成は、図７に示すような導波管で達成できるもので、この導波管は、例えば、図１の反射ビーム２６を受けるように、複数の回転ディスクから反射された輻射光線を受けるように配置されている。かくして、図７の構成においては、回転ディスク１０，１２からの輻射光線を受けるように配置されている断面方形のホーン６２が断面方形のホーン６４に接続し、一体になり、第１のワイヤ格子偏光子６９に装着されたチャンバとホーン６６が組み合わされたものへ輻射光線が供給され、前記偏光子が輻射光線を図の面に対し平行に偏光された輻射光線を反射するようになっている（前記輻射光線は、ここでは便宜的に水平に偏光されたものという）。偏光子６８により輻射光線を図の面において左から右の方向へ偏光させるもので、これをここでは垂直に偏光されたものという。偏光子６８から反射された輻射光線は、さらにワイヤ格子偏光子７０を通過し、これで偏光子６８により反射された輻射光線の水平偏光を確実なものにする。偏光子６８を通過した輻射光線は、傾斜した末端壁７４から反射してツイストされたガイド７６又は類似の装置、例えば、ファラディ回転子又は四分の一波長板を使用するものへ入射し、偏光面を９０度回転する。装置７６から発光する偏光された輻射光線は、導波管を通り、導波管トランジションへ送られる。この偏光光線は、偏光子７８を介して偏光子６８により反射された輻射光線と同じ偏光方向をもっている。これら二つの垂直偏光ビームは，別の導波管につながる導波トランジションで組み合わされ、該導波管で輻射光線をレシーバ又は検知器（図示せず）へ送る。変形例においては、ツイストされた案内７６又は類似の装置を配置して、リフレクタ７４により反射された輻射光線の代わりにワイヤ格子偏光子６８により反射された輻射光線を受け、輻射光線は、ワイヤ格子６８を通る輻射光線は、リフレクタ７４へ送られ、偏光方向の変化なしに導波管７２とレシーバ７２へ送られるもので、この変形例においては、偏光方向はツイストされた案内から出てくる輻射光線の偏光方向と同じである。
【００２９】
（高価な）レシーバ３６の数を最少限にするために、一つのレシーバに対しフィールドスキャン（即ち、ラインスキャンに対し直交する方向における）を行うことでＴＶタイプのスキャン（ラスター）されたイメージを得ることは可能であるが、秒当たりの“フレーム”という高速スキャンレートが図３，４に図示したような複数のレシーバのリニアアレイにすることで達成できるものであり、前記アレイは、前記ラインスキャン方向に対し垂直に延びていて、これによって、スキャンされたイメージの各ラインに対する画像情報が前記複数のレシーバのリニアアレイにおけるそれぞれのレシーバにより与えられ、レシーバ各々は、前記固定の構造体に対する視野におけるそれぞれの立面からの輻射光線を受ける。離れている複数の限定された数のレシーバ３６のアレイを用いて、これら二つのアプローチを組合せることが好ましく、前記レシーバの各々は、いくつかの（好ましくは隣接の）イメージラインを受けるもので、これは、電子的に組み合わされて完全な“ビデオ”画像を作る異なる複数のレシーバによる“見た”イメージのそれぞれの部分をもつ限られた“フィールドスキャン”機構の作動結果によるものである。
【００３０】
フィールドスキャン又は限られたフィールドスキャンは、種々の方法、例えば、傾きながら揺動するリフレクタや反射ファセットをもつ回転ドラム又は図１，２に示したディスク１０、１２に類似の回転する反射ディスクの別の一対を使用したり、薄いプリズムによるなどして行うことができる。
【００３１】
上記から認識されるように、この発明は、最少の費用でマイクロ波、ミリ波又は赤外線輻射光線において見られる“シーン”を二次元“視認”する手段を提供するものである。さらには、この発明による装置の好ましい構成によって、高価な受信要素に対する過剰な経費なしに、そして、大型で、ものすごく高価なレンズ要素なしに、そのような視野を得ることができる。この発明の好ましい実施の態様は、また、コンパクトである利点を生む。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の第１の実施の態様の一部を表示する平面略図。
【図２】変形例を図示する図１に類似の図。
【図３】別の変形例を図示する図１に類似の図。
【図４】図３の装置の変形例の図。
【図５】図４の装置の変形例の図。
【図６】偏光−感応性輻射光線検知器の効果を改善し、この発明を構成するススキャンニング装置に使用される構成の図。
【図７】この発明を構成するススキャンニング装置に関連して使用される偏光導波管構成の断面略図。
【図８】この発明の他の実施の態様の略図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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