(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外界の赤外光を受信、光電変換し赤外線信号として出力する赤外線撮像部、前記赤外線撮像部の視軸指向角度及び回転角度を外部からの指示に基づき制御するとともにその指向角度及び回転角度を外部に出力する視軸駆動部とにより構成される赤外線センサと、運用者の指向角度及び回転角度を検出する角度検出器と、上記角度検出器の検出角度に基づき上記視軸駆動部への視軸駆動を指示する視軸制御器と、上記運用者の眼前に設置される赤外線映像表示用の赤外線表示器と、上記赤外線センサの出力する赤外線信号を変換し上記赤外線表示器へ赤外線映像信号として出力する信号処理器と、上記角度検出器から出力される指向角度及び回転角度より指向角速度及び回転角速度を算出し、指向角速度及び回転角速度が所定の値以下の場合のみ、前記赤外線表示器へ前記赤外線映像を供給するよう管理する第１の角速度判定回路とにより構成したことを特徴とする赤外線映像供給装置。
【請求項２】
外界の赤外光を受信、光電変換し赤外線信号として出力する赤外線撮像部、前記赤外線撮像部の視軸指向角度及び回転角度を外部からの指示に基づき制御するとともにその指向角度及び回転角度を外部に出力する視軸駆動部とより構成される赤外線センサと、運用者の指向角度及び回転角度を検出する角度検出器と、上記角度検出器の検出角度に基づき上記視軸駆動部への視軸駆動を指示する視軸制御器と、上記運用者の眼前に設置される赤外線映像表示用の赤外線表示器と、上記赤外線センサの出力する赤外線信号を変換し上記赤外線表示器へ赤外線映像信号として出力する信号処理器と、上記視軸駆動部から出力される指向角度及び回転角度並びに上記角度検出器から出力される指向角度及び回転角度とにより、上記赤外線撮像部と上記運用者との指向角度及び回転角度の差を算出し、指向角度及び回転角度の差が所定の値以下の場合のみ、前記赤外線表示器へ前記赤外線映像を供給するよう管理する第１の角度差判定回路とにより構成したことを特徴とする赤外線映像供給装置。
【請求項３】
外界の赤外光を受信、光電変換し赤外線信号として出力する赤外線撮像部、前記赤外線撮像部の視軸指向角度及び回転角度を外部からの指示に基づき制御するとともにその指向角度及び回転角度を外部に出力する視軸駆動部とより構成される赤外線センサと、運用者の指向角度及び回転角度を検出する角度検出器と、上記角度検出器の検出角度に基づき上記視軸駆動部への視軸駆動を指示する視軸制御器と、上記運用者の眼前に設置される赤外線映像表示用の赤外線表示器と、上記赤外線センサの出力する赤外線信号を変換し上記赤外線表示器へ赤外線映像信号として出力する信号処理器と、上記視軸駆動部から出力される指向角度及び回転角度並びに角度検出器から出力される指向角度及び回転角度とより、上記赤外線撮像部と上記運用者との指向角度及び回転角度の差を算出し、指向角度及び回転角度の差に基づき上記赤外線撮像部から出力される上記赤外線信号内から所定の角度範囲を抽出する画像抽出回路とより構成したことを特徴とする赤外線映像供給装置。
【請求項４】
外界の赤外光を受信、光電変換し赤外線信号として出力する赤外線撮像部と、前記赤外線撮像部の視軸指向角度及び回転角度を外部からの指示に基づき制御するとともにその指向角度及び回転角度を外部に出力する視軸駆動部とより構成される赤外線センサと、運用者の指向角度及び回転角度を検出するとともに外部に出力する角度検出器と、上記角度検出器の検出角度に基づき上記視軸駆動部への視軸駆動を指示する視軸制御器と、上記運用者の眼前に設置される赤外線映像表示用の赤外線表示器と、上記赤外線センサの出力する赤外線信号を変換し上記赤外線表示器へ赤外線映像として出力する信号処理器と、上記視軸駆動部から出力される指向角度及び回転角度並びに上記角度検出器から出力される指向角度及び回転角度とより、所定時間内における運用者の平均指向角度及び平均回転角度を算出するとともに、上記赤外線撮像部の指向角度及び回転角度と前記運用者の平均指向角度及び平均回転角度との差を算出し、差が所定の角度差以内の場合、上記視軸駆動部へ現状の指向角度及び回転角度の維持指令を行う第２の角度差判定回路とより構成したことを特徴とする赤外線映像供給装置。
【請求項５】
外界の赤外光を受信、光電変換し赤外線信号として出力する赤外線撮像部と、前記赤外線撮像部の視軸指向角度及び回転角度を外部からの指示に基づき制御するとともにその指向角度及び回転角度を外部に出力する視軸駆動部とより構成される赤外線センサと、運用者の指向角度及び回転角度を検出するとともに外部に出力する角度検出器と、上記角度検出器の検出角度に基づき上記視軸駆動部への視軸駆動を指示する視軸制御器と、上記運用者の眼前に設置される赤外線映像表示用の赤外線表示器と、上記赤外線センサの出力する赤外線信号を変換し上記赤外線表示器へ赤外線映像として出力する信号処理器と、上記視軸駆動部から出力される指向角度及び回転角度並びに角度検出器から出力される指向角度及び回転角度とより、上記赤外線撮像部と上記運用者との指向角度及び回転角度の差を算出し、指向角度及び回転角度の差に基づき上記赤外線撮像部から出力される上記赤外線信号内から所定の角度範囲を抽出し上記赤外線表示器に出力する画像抽出回路と、上記視軸駆動部から出力される指向角度及び回転角度並びに上記角度検出器から出力される指向角度及び回転角度とより、所定時間内における運用者の平均指向角度及び平均回転角度を算出するとともに、上記赤外線撮像部の指向角度及び回転角度と上記運用者の平均指向角度及び平均回転角度との差を算出し、差が所定の角度差以内の場合、上記視軸駆動部へ現状の指向角度及び回転角度の維持指令を行う第２の角度差判定回路とより構成したことを特徴とする赤外線映像供給装置。
【請求項６】
外界の赤外光を受信、光電変換し赤外線信号として出力する赤外線撮像部と、前記赤外線撮像部の視軸指向角度及び回転角度を外部からの指示に基づき制御するとともにその指向角度及び回転角度を外部に出力する視軸駆動部とより構成される赤外線センサと、運用者の指向角度及び回転角度を検出するとともに外部に出力する角度検出器と、上記角度検出器の検出角度に基づき上記視軸駆動部への視軸駆動を指示する視軸制御器と、上記運用者の眼前に設置される赤外線映像表示用の赤外線表示器と、上記赤外線センサの出力する赤外線信号を変換し上記赤外線表示器へ赤外線映像として出力する信号処理器と、上記信号処理器から出力される上記赤外線映像を記憶するメモリと、上記メモリに記憶した赤外線映像の平均輝度を算出するとともに、上記平均輝度の均一赤外線映像を出力する均一輝度映像生成回路と、角度検出器から出力される指向角度及び回転角度より指向角速度及び回転角速度を算出し、指向角速度及び回転角速度が所定の値以下の場合、前記赤外線表示器へ前記赤外線映像を供給し、指向角速度及び回転角速度が所定の値を越えた場合、前記赤外線表示器へ前記平均輝度の均一赤外線映像を供給するよう管理する第２の角速度判定回路とより構成したことを特徴とする赤外線映像供給装置。
【請求項７】
外界の赤外光を受信、光電変換し赤外線信号として出力する赤外線撮像部と、前記赤外線撮像部の視軸指向角度及び回転角度を外部からの指示に基づき制御するとともにその指向角度及び回転角度を外部に出力する視軸駆動部とより構成される赤外線センサと、運用者の指向角度及び回転角度を検出するとともに外部に出力する角度検出器と、上記角度検出器の検出角度に基づき上記視軸駆動部への視軸駆動を指示する視軸制御器と、上記運用者の眼前に設置される赤外線映像表示用の赤外線表示器と、上記赤外線センサの出力する赤外線信号を変換し上記赤外線表示器へ赤外線映像として出力する信号処理器と、上記信号処理器から出力される上記赤外線映像を記憶するメモリと、上記メモリに記憶した赤外線映像の平均輝度を算出するとともに、上記平均輝度の均一赤外線映像を出力する均一輝度映像生成回路と、上記視軸駆動部から出力される指向角度及び回転角度並びに上記角度検出器から出力される指向角度及び回転角度とより、上記赤外線撮像部と上記運用者との指向角度及び回転角度の差を算出し、指向角度及び回転角度の差が所定の値以下の場合、前記赤外線表示器へ前記赤外線映像を供給し、指向角度及び回転角度の差が所定の値を越えた場合、前記赤外線表示器へ前記平均輝度の均一赤外線映像を供給するよう管理する第３の角度差判定回路とより構成したことを特徴とする赤外線映像供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、航空機等の運行物に搭載された赤外線センサ及び運用者の眼前に設置されたヘルメット・マウント・ディスプレイ等の赤外線表示器を用い、夜間における運行の支援等を目的に、運用者の指向する方向の赤外線映像を、運用者に供給するための赤外線映像供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来の赤外線映像供給装置の構成の一例を示す図である。図において、１は赤外線撮像部と、２は視軸駆動部、３は赤外線撮像部１と視軸駆動部２とより構成される赤外線センサ、４は運用者、５は角度検出器、６は視軸制御器、７は信号処理器、８は赤外線表示器、９は運用者の指向角度及び回転角度信号、１０は視軸指向角度及び回転角度の指示信号、１１は視軸駆動部の視軸指向角度及び回転角度信号、１２は赤外線信号、１３は赤外線映像信号、１４は航空機、１５は外界の赤外光である。
【０００３】
次に動作について説明する。
１〜１３は、同一の航空機１４に搭載される。ここで、３は運用者に赤外線映像を供給することを目的とした赤外線センサであり、外界の赤外光１５を受信、光電変換し信号処理器７へ赤外線信号１２として出力する赤外線撮像部１と、視軸制御器６から出力される視軸指向角度及び回転角度の指示信号１０に基づき赤外線撮像部１の視軸指向角度及び回転角度を制御するとともに視軸駆動部２の視軸指向角度及び回転角度信号１１を視軸制御器６に出力する視軸駆動部２とから構成される。また、信号処理器７においては、赤外線撮像部１から出力された赤外線信号１２を赤外線映像信号１３に変換し、運用者４の眼前に設置した赤外線表示器８へ出力し、併せて、角度検出器５においては、運用者４の指向角度及び回転角度を検出しその情報を運用者の指向角度及び回転角度信号９として視軸制御器６へ出力し、更に、視軸制御器６においては、運用者の指向角度及び回転角度信号９及び視軸駆動部２の視軸指向角度及び回転角度信号１１に基づき、視軸駆動部２へ視軸指向角度及び回転角度の指示信号１０を出力する。なお、上記における各角度は全て機体基準である。
【０００４】
ここで、図８においては、角度検出器５として運用者４の頭の指向角度及び回転角度を検出する場合を示したが、運用者４の目の指向角度及び回転角度を検出するよう構成することも可能である。
【０００５】
また、図８においては、赤外線撮像部１の指向角度及び回転角度を制御するにあたり、赤外線撮像部１全体を駆動する場合を示したが、赤外線撮像部１内の赤外線光学系のみを駆動するよう構成することも可能である。
【０００６】
図９は、このような従来の赤外線映像供給装置の航空機への搭載の一例を示す図であり、図において、１４は航空機、３は赤外線センサ、４は運用者、１６は運用者の眼前に設置する赤外線表示器８の一例としてヘルメット・マウント・ディスプレイを示している。
【０００７】
このように赤外線映像供給装置を構成することで、運用者４が首を振ったり傾けた場合においても、運用者４が目視により確認するのと同じ指向角度及び回転角度の赤外線映像を運用者４の眼前に表示でき、夜間等において、運用者４が上記赤外線映像を確認しながら航空機１４を操縦することが可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような従来の赤外線映像供給装置では、運用者４が急激に指向角度及び回転角度を変更した場合、赤外線センサ３の指向角度及び回転角度は追従遅れが生じることが避けられず、その場合、運用者４の眼前には、運用者４の指向角度及び回転角度と異なる赤外線映像が表示されることになり、運用者４に外界を誤認識させるとともに、違和感を与えるという問題があった。
【０００９】
また、運用者４の指向角度及び回転角度が機体振動等により小刻みに振動した場合、その動きに赤外線センサの指向角度及び回転角度を追従させることになるため、運用者の眼前には、振動によりぼけた赤外線映像が表示されることになり、運用者の識別性能を低下させるという問題もあった。
【００１０】
この発明は、上記問題点を解消するためになされたもので、運用者が急激に指向角度及び回転角度を変更した場合でも、運用者に対して外界の誤認識及び違和感を生じさせず、また、運用者の指向角度及び回転角度が機外振動等により小刻みに振動した場合でも、ぼけのない高品質の赤外線映像を運用者に提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明における赤外線映像供給装置は、赤外線センサが追従可能な角速度で運用者が指向角及び回転角を駆動した場合のみ、赤外線表示器へ赤外線映像を供給することで、運用者が外界を誤認識するのを防ぐとともに、表示内容に違和感を抱くことを防ぐものである。すなわち、従来の赤外線映像供給装置に対し、角度検出器で検出した運用者の指向角度及び回転角度より、運用者の指向角速度及び回転角速度を算出し、指向角速度及び回転角速度が赤外線センサが追従可能な角速度以下の場合のみ、赤外線表示器へ赤外線映像を供給するよう管理する第１の角速度判定回路を付加し、赤外線映像供給装置を構成したものである。
【００１２】
第２の発明における赤外線映像供給装置は、赤外線センサと運用者との指向角度及び回転角度の差が所定の角度差内の場合のみ、赤外線表示器へ赤外線映像を供給することで、運用者が外界を誤認識するのを防ぐとともに、表示内容に違和感を抱くことを防ぐものである。すなわち、従来の赤外線映像供給装置に対し、視軸駆動部から出力される赤外線撮像部の指向角度及び回転角度並びに角度検出器から出力される運用者の指向角度及び回転角度とにより、赤外線撮像部と運用者との指向角度及び回転角度の差を算出し、指向角度及び回転角度の差が所定角度以下の場合のみ、赤外線表示器へ赤外線映像を供給するよう管理する第１の角度差判定回路を付加し、赤外線映像供給装置を構成したものである。
【００１３】
第３の発明における赤外線映像供給装置は、赤外線センサと運用者との指向角度及び回転角度に差が生じた場合においても、上記差に基づき、赤外線センサから出力される赤外線信号内から所定の角度範囲を抽出し、映像信号に変換して赤外線表示器に出力することで、視軸駆動部の追従遅れを補正し、運用者が外界を誤認識するのを防ぐとともに、表示内容に違和感を抱くことを防ぐものである。すなわち、従来の赤外線映像供給装置に対し、視軸駆動部から出力される指向角度及び回転角度並びに角度検出器から出力される指向角度及び回転角度とにより、赤外線撮像部と運用者との指向角度及び回転角度の差を算出し、指向角度及び回転角度の差に基づき赤外線撮像部から出力される赤外線信号内から所定の角度範囲を抽出する画像抽出回路を付加し、赤外線映像供給装置を構成したものである。
【００１４】
第４の発明における赤外線映像供給装置は、赤外線センサの指向角度及び回転角度と、運用者の所定時間内における運用者の平均指向角度及び平均回転角度との差が所定の値以下の場合、運用者の指向角及び回転角の変化は高周波振動に起因するものと判断し、赤外線センサの視軸を現状の指向角及び回転角を維持させることで、ぼけの小さい、高品位の赤外線映像を運用者に供給するものである。すなわち、従来の赤外線映像供給装置に対し、視軸駆動部から出力される指向角度及び回転角度並びに角度検出器から出力される指向角度及び回転角度とにより、所定時間内における運用者の平均指向角度及び平均回転角度を算出するとともに、赤外線撮像部の指向角度及び回転角度と前記運用者の平均指向角度及び平均回転角度との差を算出し、差が所定の角度差以内の場合、視軸駆動部へ現状の指向角度及び回転角度の維持指令を行うよう管理する第２の角度差判定回路を付加し、赤外線映像供給装置を構成したものである。
【００１５】
第５の発明における赤外線映像供給装置は、赤外線センサと運用者との指向角度及び回転角度の差が所定の角度差以内の場合、上記角度差に基づき、赤外線センサから出力される赤外線信号内から所定の角度範囲を抽出し映像信号に変換して赤外線表示器に出力し視軸駆動部の追従遅れを補正するとともに、赤外線センサの指向角度及び回転角度と、運用者の所定時間内における運用者の平均指向角度及び平均回転角度との差が所定の値以下の場合、赤外線センサの現在の指向角度及び回転角度を維持させることで、運用者が外界を誤認識するのを防ぐとともに、表示内容に違和感を抱くことを防ぎ、更に、ぼけの小さい、高品位の赤外線映像を運用者に供給するものである。すなわち、従来の赤外線映像供給装置に対し、視軸駆動部から出力される指向角度及び回転角度並びに角度検出器から出力される指向角度及び回転角度とにより、赤外線撮像部と運用者との指向角度及び回転角度の差を算出し、指向角度及び回転角度の差に基づき赤外線撮像部から出力される赤外線信号内から所定の角度範囲を抽出し赤外線表示器に出力する画像抽出回路を付加するとともに、視軸駆動部から出力される指向角度及び回転角度並びに角度検出器から出力される指向角度及び回転角度とより、所定時間内における運用者の平均指向角度及び平均回転角度を算出するとともに、赤外線撮像部の指向角度及び回転角度と前記運用者の平均指向角度及び平均回転角度との差を算出し、差が所定の角度差以内の場合、視軸駆動部へ現状の指向角度及び回転角度の維持指令を行うよう管理する第２の角度差判定回路を付加し、赤外線映像供給装置を構成したものである。
【００１６】
第６の発明における赤外線映像供給装置は、赤外線センサが追従可能な角速度で運用者が指向角及び回転角を駆動した場合、赤外線表示器へ外界の赤外線映像を供給し、角速度が追従可能な角速度を上回った場合、直前の赤外線映像の平均輝度と同じ輝度の均一の映像を赤外線表示器へ供給することで、運用者の外界に対する誤認識及び表示内容への違和感を抱くことを防ぐとともに、表示映像の輝度変化による目の順応時間の短縮を図るものである。すなわち、従来の赤外線映像供給装置に対し、角度検出器で検出した運用者の指向角度及び回転角度より、運用者の指向角速度及び回転角速度を算出し、指向角速度及び回転角速度が所定の角速度以下の場合、赤外線表示器へ外界の赤外線映像を供給するとともに、指向角速度及び回転角速度が所定の角速度を越えた場合、直前の赤外線映像の平均輝度と同じ輝度の均一の映像を供給するよう管理する第２の角速度判定回路を付加し、赤外線映像供給装置を構成したものである。
【００１７】
第７の発明における赤外線映像供給装置は、赤外線センサと運用者との指向角度及び回転角度の差が所定の角度差内の場合、赤外線表示器へ外界の赤外線映像を供給し、指向角度及び回転角度の差が所定の角度差を越えた場合、直前の赤外線映像の平均輝度と同じ輝度の均一の映像を赤外線表示器へ供給することで、運用者の外界に対する誤認識及び表示内容への違和感を抱くことを防ぐとともに、表示映像の輝度変化による目の順応時間の短縮を図るものである。すなわち、従来の赤外線映像供給装置に対し、視軸駆動部から出力される赤外線撮像部の指向角度及び回転角度並びに角度検出器から出力される運用者の指向角度及び回転角度とより、赤外線撮像部と運用者との指向角度及び回転角度の差を算出し、指向角度及び回転角度の差が所定角度以下の場合、赤外線表示器へ外界の赤外線映像を供給するとともに、指向角度及び回転角度の差が所定角度を越えた場合、直前の赤外線映像の平均輝度と同じ輝度の均一の映像を供給するよう管理する第３の角度差判定回路を付加し、赤外線映像供給装置を構成したものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明における一実施の形態を図を用いて説明する。図１は、この発明の実施の形態１を示す構成図である。図において、１〜６及び８〜１５は従来の装置と同一である。また、１６は従来の装置の信号処理器７と同様に、赤外線センサ３から出力される赤外線信号１２を赤外線表示器８用に変換して出力する映像信号生成回路、１７は角度検出器５から出力される運用者の指向角度及び回転角度信号９により指向角速度及び回転角速度を算出し、指向角速度及び回転角速度が所定の値以下の場合のみ、赤外線表示器８への赤外線映像信号１３の出力を行うよう管理する第１の角速度判定回路である。なお、実施例においては、一例として第１の角速度判定回路１７は信号処理器７内に配設するものとしている。
【００１９】
次に動作について説明する。１〜６及び８〜１５の動作は、従来の装置と同等である。
ここで、赤外線センサ３は、通常、装置の限界能力として最大指向角速度及び最大回転角速度が規定され、それ以上の角速度では駆動させない。そのため、運用者の指向角速度及び回転角速度が上記赤外線センサ３の指向角速度及び回転角速度を越えた場合、赤外線センサ３は追従遅れを生じ、その状態で赤外線表示器８に赤外線映像１３を表示すると、運用者の角速度及び角度と異なる映像を眼前に表示してしまうことになる。そこで、第１の角速度判定回路１７において、角度検出器５から出力される運用者の指向角度及び回転角度信号９に基づき、運用者の指向角速度及び回転角速度を算出し、角速度が所定の値以下、例えば装置の最大指向角速度及び最大回転角速度以下の場合のみ、赤外線表示器８へ赤外線映像信号１３の出力を行うよう管理する。
このように装置を構成することで、運用者が高角速度で指向角及び回転角を変化させた場合においても、赤外線映像の供給を停止することにより、運用者の外界の誤認識及び違和感発生を防止することが可能となる。
【００２０】
実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２を示す構成図である。図において、１〜６及び８〜１５は従来の装置と同一である。また、１６は従来の装置の信号処理器７と同様に、赤外線センサ３から出力される赤外線信号１２を赤外線表示器８用に変換して出力する映像信号生成回路、１８は視軸駆動部２から出力される視軸駆動部の指向角度及び回転角度信号１１並びに角度検出器５から出力される運用者の指向角度及び回転角度信号９とにより、赤外線撮像部と運用者との指向角度及び回転角度の差を算出し、指向角度及び回転角度の差が所定の角度差以下の場合のみ、赤外線表示器８へ赤外線映像信号１３の供給を行うよう管理する第１の角度差判定回路である。なお、実施例においては、一例として第１の角度差判定回路１８は信号処理器７内に配設するものとしている。
【００２１】
次に動作について説明する。１〜６及び８〜１５の動作は、従来の装置と同等である。
通常、視軸駆動部２の駆動応答性能の限界により、赤外線センサ３と運用者４との指向角度及び回転角度には誤差が生じることが避けられず、赤外線表示器８に表示される赤外線映像信号１３と、運用者４の指向及び回転する角度の外界とには、必然的に差が生じる。一方、赤外線表示器８に表示される赤外線映像信号１３を用いて夜間航法等を実施する場合、表示画像と外界とが完全に一致していることが望ましいが、ある程度の角度差は、運用上許容される。なお、許容される角度差は、航空機の速度、高度及び旋回能力等の運用面から決定される。そこで、第１の角度差判定回路１８において、角度検出器５から出力される運用者の指向角度及び回転角度信号９並びに視軸駆動部２から出力される視軸駆動部の視軸指向角度及び回転角度信号１１に基づき、運用者４と赤外線撮像部１との指向角度及び回転角度の差を算出し、角度差が所定の値以下の場合のみ、赤外線表示器８へ赤外線映像信号１３を供給するよう管理する。
このように装置を構成することで、例えば運用者が高角速度で指向角及び回転角を変化させ、赤外線センサ３と運用者４との指向角及び回転角に差が生じた場合においても、赤外線映像の供給を停止することにより、運用者の外界の誤認識及び違和感発生を防止することが可能となる。
【００２２】
実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３を示す構成図である。図において、１〜６及び８〜１５は従来の装置と同一である。また、１６は従来の装置の信号処理器７と同様に、赤外線センサ３から出力される赤外線信号１２を赤外線表示器８用に変換して出力する映像信号生成回路、１９は視軸駆動部２から出力される視軸駆動部の指向角度及び回転角度信号１１並びに角度検出器５から出力される運用者の指向角度及び回転角度信号９とにより、赤外線撮像部１と運用者４との指向角度及び回転角度の差を算出し、指向角度及び回転角度の差に基づき赤外線撮像部１から出力される赤外線信号１３内から、所定の角度範囲を抽出する画像抽出回路である。なお、実施例においては、一例として画像抽出回路１９は信号処理器７内に配設するものとしている。
【００２３】
次に動作について説明する。１〜６及び８〜１５の動作は、従来の装置と同等である。
通常、視軸駆動部２の駆動応答性能の限界により、赤外線センサ３と運用者４との指向角度及び回転角度には誤差が生じることが避けられない。一方、赤外線表示器８に表示される赤外線映像１３を用いて夜間航法等を実施する場合、表示画像と外界とが出来るだけ一致していることが望ましい。そこで、画像抽出回路１９において、角度検出器５から出力される運用者の指向角度及び回転角度信号９並びに視軸駆動部２から出力される視軸駆動部の視軸指向角度及び回転角度信号１１に基づき、運用者４と赤外線撮像部１との指向角度及び回転角度の差を算出し、指向角度の差に基づき赤外線信号１２内から角度差と映像の視野角の半分との比率分、縦横に画像中心位置をオフセットさせ、かつ、回転角度の差に基づき角度差分回転させた画像を抽出し、映像信号生成回路１６へ供給する。
このように装置を構成することで、例えば運用者が高角速度で指向角及び回転角を変化させ、赤外線センサ３と運用者４との指向角及び回転角に差が生じた場合においても、角度差を高速に画像処理した映像を運用者に供給することで、外界と合致した赤外線映像を運用者に供給する事が可能となり、結果として、赤外線映像の供給を継続しながら、運用者の外界の誤認識及び違和感発生を防止することが可能となる。
【００２４】
実施の形態４．
図４は、この発明の実施の形態４を示す構成図である。図において、１〜５及び７〜１５は従来の装置と同一である。また、２０は従来の装置の視軸制御器６と同様に、角度検出器５から出力される運用者の指向角度及び回転角度信号９に基づき視軸駆動部２への視軸駆動を指示する制御角度演算回路、２１は視軸駆動部２から出力される視軸駆動部の指向角度及び回転角度信号１１並びに角度検出器５から出力される運用者の指向角度及び回転角度信号９とにより、赤外線撮像部１と運用者４との指向角度及び回転角度の差を算出し、指向角度及び回転角度の差が所定の角度以下の場合、制御角度演算装置２０から視軸制御部２へ出力する視軸指向角度及び回転角度の指示信号２０を現在の視軸指向部の視軸指向角度及び回転角度１１を維持するよう管理する第２の角度差判定回路である。なお、実施例においては、一例として第２の角度差判定回路２１は視軸制御器６内に配設するものとしている。
【００２５】
次に動作について説明する。１〜５及び７〜１５の動作は、従来の装置と同等である。
通常、視軸駆動部２の駆動応答性能の限界により、赤外線センサ３と運用者４との指向角度及び回転角度には誤差が生じることが避けられず、赤外線表示器８に表示される赤外線映像信号１３と、運用者４の指向及び回転する角度の外界とには、必然的に差が生じる。一方、赤外線表示器８に表示される赤外線映像信号１３を用いて夜間航法等を実施する場合、表示画像と外界とが完全に一致していることが望ましいが、ある程度の角度差は、運用上許容される。また、運用者４の指向角度及び回転角度と視軸駆動部２の指向角度及び回転角度を完全に一致させようとした場合、機体振動等による運用者４の指向角度及び回転角度の振動等に対しても、赤外線センサ３を追従させることになってしまい、結果として、ぼけた赤外線映像信号１３を赤外線表示器８に表示することになってしまう。そこで、第２の角度差判定回路２１において、角度検出器５から出力される運用者の指向角度及び回転角度信号９並びに視軸駆動部２から出力される視軸駆動部の視軸指向角度及び回転角度信号１１に基づき、運用者４と赤外線撮像部１との指向角度及び回転角度の差を算出し、角度差が所定の値以下の場合、制御角度演算回路２０から視軸駆動部２へ出力する視軸指向角度及び回転角度の指示信号２０を現状の指向角度及び回転角度を維持するよう第２の角度差判定回路２１で管理する。
このように装置を構成することで、例えば運用者４の指向角度及び回転角度が航空機の振動等により微小振動した場合においても、赤外線センサの指向角度及び回転角度を維持することにより、ぼけの小さい、高品質の赤外線映像を運用者に供給することが可能となる。
【００２６】
実施の形態５．
図５は、この発明の実施の形態５を示す構成図である。図において、１〜５及び８〜１５は従来の装置と同一である。また、７，１６，１９は実施の形態３と同一、６，２０，２１は実施の形態４と同一である。
【００２７】
次に動作について説明する。１〜５及び８〜１５の動作は、従来の装置と同等、また、７，１６，１９は実施の形態３と同等、６，２０，２１は実施の形態４と同等である。
通常、視軸駆動部２の駆動応答性能の限界により、赤外線センサ３と運用者４との指向角度及び回転角度には誤差が生じることが避けられず、赤外線表示器８に表示される赤外線映像１３と、運用者４の指向及び回転する角度の外界とには、必然的に差が生じる。一方、赤外線表示器８に表示される赤外線映像１３を用いて夜間航法等を実施する場合、表示画像と外界とが完全に一致していることが望ましい。また、運用者４の指向角度及び回転角度と視軸駆動部２の指向角度及び回転角度を完全に一致させようとした場合、機体振動等による運用者４の指向角度及び回転角度の振動等に対しても、赤外線センサ３を追従させることになってしまい、結果として、ぼけた赤外線映像信号１３を赤外線表示器８に表示することになってしまう。そこで、第２の角度差判定回路２１において、角度検出器５から出力される運用者の指向角度及び回転角度信号９並びに視軸駆動部２から出力される視軸駆動部の視軸指向角度及び回転角度信号１１に基づき、運用者４と赤外線撮像部１との指向角度及び回転角度の差を算出し、角度差が所定の値以下の場合、制御角度演算回路２０から視軸駆動部２へ出力する視軸指向角度及び回転角度の指示信号２０を現状の指向角度及び回転角度を維持するよう第２の角度差判定回路２１で管理する。さらに、画像抽出回路１９において、角度検出器５から出力される運用者の指向角度及び回転角度信号９並びに視軸駆動部２から出力される視軸駆動部の視軸指向角度及び回転角度信号１１に基づき、運用者４と赤外線撮像部１との指向角度及び回転角度の差を算出し、指向角度の差に基づき赤外線信号１２内から角度差と映像の視野角の半分との比率分、縦横に画像中心位置をオフセットさせ、かつ、回転角度の差に基づき角度差分回転させた画像を抽出し、映像信号生成回路１６へ供給する。
このように装置を構成することで、例えば運用者４の指向角度及び回転角度が航空機の振動等により、微小振動し、かつ、運用者４と赤外線センサ２との間に追従遅れが生じた場合においても、微小振動に対しては赤外線センサ２の指向角度及び回転角度を維持するとともに追従遅れ分は画像処理により補正することで、ぼけの小さい、高品質の赤外線映像を、外界と合致させて供給することが可能となる。
【００２８】
実施の形態６．
図６は、この発明の実施の形態６を示す構成図である。図において、１〜６及び８〜１５は従来の装置と同一である。また、１６は従来の装置の信号処理器７と同様に、赤外線センサ３から出力される赤外線信号１２を赤外線表示器８用に変換して出力する映像信号生成回路、２２は映像信号生成回路１６から出力される赤外線映像信号を記憶するメモリ、２３は上記メモリ２２に記憶された赤外線映像の均一輝度を算出し、上記均一輝度の赤外線映像を生成する均一輝度映像生成回路、２４は角度検出器５から出力される運用者の指向角度及び回転角度信号９より指向角速度及び回転角速度を算出し、指向角速度及び回転角速度が所定の値以下の場合、赤外線表示器８へ映像信号生成回路１６からの出力映像を供給し、指向角速度及び回転角速度が所定の値を越えた場合、赤外線表示器８へ均一輝度映像生成回路２３からの出力映像を供給するよう管理する第２の角速度判定回路である。なお、実施例においては、一例としてメモリ２２、均一輝度映像生成回路２３及び第２の角速度判定回路２４は信号処理器７内に配設するものとしている。
【００２９】
次に動作について説明する。１〜６及び８〜１５の動作は、従来の装置と同等である。
ここで、赤外線センサ３は、通常、装置の限界能力として最大指向角速度及び最大回転角速度が規定され、それ以上の角速度では駆動させない。そのため、運用者の指向角速度及び回転角速度が上記赤外線センサの指向角速度及び回転角速度を越えた場合、赤外線センサ３は追従遅れを生じ、その状態で赤外線表示器８に赤外線映像１３を表示すると、運用者の角速度及び角度と異なる映像を眼前に表示してしまうことになる。そこで、第２の角速度判定回路２４において、角度検出器５から出力される運用者の指向角度及び回転角度信号９に基づき、運用者の指向角速度及び回転角速度を算出し、角速度が所定の値以下、例えば装置の最大指向角速度及び最大回転角速度以下の場合、赤外線表示器８へ外界の赤外線映像として、映像信号生成回路１６の出力を供給し、角速度が所定の値を越えた場合、均一輝度映像生成回路２３から均一輝度の映像を供給するように管理する。このように装置を構成することで、運用者が高角速度で指向角及び回転角を変化させた場合においても、外界の赤外線映像の供給を停止する代わりに直前までの外界の赤外線映像と同じ輝度の映像を供給することで、運用者の外界の誤認識及び違和感発生を防止するとともに輝度変化による運用者の目の順応時間の短縮を図ることが可能となる。
【００３０】
実施の形態７．
図７は、この発明の実施の形態７を示す構成図である。図において、１〜６及び８〜１５は従来の装置と同一である。また、１６は従来の装置の信号処理器７と同様に、赤外線センサ３から出力される赤外線信号１２を赤外線表示器８用に変換して出力する映像信号生成回路、２２は映像信号生成回路１６から出力される赤外線映像信号を記憶するメモリ、２３は上記メモリ２２に記憶された赤外線映像の均一輝度を算出し、上記均一輝度の赤外線映像を生成する均一輝度映像生成回路、２５は視軸駆動部２から出力される視軸駆動部の指向角度及び回転角度信号１１並びに角度検出器５から出力される運用者の指向角度及び回転角度信号９とにより、赤外線撮像部１と運用者との指向角度及び回転角度の差を算出し、指向角度及び回転角度の差が所定の角度差以下の場合、赤外線表示器８へ映像信号生成回路１６からの出力映像を供給し、指向角度及び回転角度の差が所定の値を越えた場合、赤外線表示器８へ均一輝度映像生成回路２３からの出力映像を供給するよう管理する第３の角度差判定回路である。なお、実施例においては、一例としてメモリ２２、均一輝度映像生成回路２３及び第３の角度差判定回路２５は信号処理器７内に配設するものとしている。
【００３１】
次に動作について説明する。１〜６及び８〜１５の動作は、従来の装置と同等である。
通常、視軸駆動部２の駆動応答性能の限界により、赤外線センサ３と運用者４との指向角度及び回転角度には誤差が生じることが避けられず、赤外線表示器８に表示される赤外線映像１３と、運用者４の指向及び回転する角度の外界とには、必然的に差が生じる。一方、赤外線表示器８に表示される赤外線映像信号１３を用いて夜間航法等を実施する場合、表示画像と外界とが完全に一致していることが望ましいが、ある程度の角度差は、運用上許容される。なお、許容される角度差は、航空機の速度、高度及び旋回能力等の運用面から決定される。そこで、第３の角度差判定回路２５において、角度検出器５から出力される運用者の指向角度及び回転角度信号９並びに視軸駆動部２から出力される視軸駆動部の視軸指向角度及び回転角度１１に基づき、運用者４と赤外線撮像部１との指向角度及び回転角度の差を算出し、角度差が所定の値以下の場合、赤外線表示器８へ外界の赤外線映像として、映像信号生成回路１６の出力を供給し、角度差が所定の値を越えた場合、均一輝度映像生成回路２３から均一輝度の映像を供給するよう管理する。
このように装置を構成することで、例えば運用者が高角速度で指向角及び回転角を変化させ、赤外線センサ３と運用者４との指向角及び回転角に差が生じた場合においても、外界の赤外線映像の供給を停止する代わりに直前までの外界の赤外線映像と同じ輝度の映像を供給することで、運用者の外界の誤認識及び違和感発生を防止するとともに輝度変化による運用者の目の順応時間の短縮を図ることが可能となる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、第１の発明によれば、運用者の指向角度及び回転角度に基づき、運用者の指向角速度及び回転角速度を算出し、角速度が所定の値以下の場合のみ、赤外線表示器へ赤外線映像の出力を行うよう管理する第２の角速度判定回路を配設することで、運用者が高角速度で指向角及び回転角を変化させた場合、赤外線映像の供給を停止することで、運用者の外界の誤認識及び違和感発生を防止する、赤外線映像供給装置を提供することが可能となる。
【００３３】
また、第２の発明によれば、運用者の指向角度及び回転角度並びに視軸駆動部の視軸指向角度及び回転角度に基づき、運用者と赤外線撮像部との指向角度及び回転角度の差を算出し、角度差が所定の値以下の場合のみ、赤外線表示器へ赤外線映像を供給するよう管理する第１の角度差判定回路を配設することで、運用者が高角速度で指向角及び回転角を変化させ、赤外線センサの運用者との指向角及び回転角に差が生じた場合においても、赤外線映像の供給を停止することで、運用者の外界の誤認識及び違和感発生を防止する、赤外線映像供給装置を提供することが可能となる。
【００３４】
第３の発明によれば、運用者の指向角度及び回転角度並びに視軸駆動部の視軸指向角度及び回転角度に基づき、運用者と赤外線撮像部との指向角度及び回転角度の差を算出し、指向角度の差に基づき赤外線信号内から補正画像を抽出する画像抽出回路を配設することで、赤外線センサと運用者との指向角及び回転角に差が生じた場合においても、角度差を高速に画像処理した映像を運用者に供給することで、外界と合致した赤外線映像を運用者に供給する、赤外線映像供給装置を提供することが可能となる。
【００３５】
また、第４の発明によれば、運用者の指向角度及び回転角度並びに視軸駆動部の視軸指向角度及び回転角度に基づき、運用者と赤外線撮像部との指向角度及び回転角度の差を算出し、角度差が所定の値以下の場合、現状の視軸指向角度及び回転角度を維持するよう管理する第２の角度差判定回路を配設することで、運用者の指向角度及び回転角度が航空機の振動等により微小振動した場合においても、赤外線センサの指向角度及び回転角度を維持することにより、ぼけの小さい、高品質の赤外線映像を運用者に供給する、赤外線映像供給装置を提供することが可能となる。
【００３６】
第５の発明によれば、運用者の指向角度及び回転角度並びに視軸駆動部の視軸指向角度及び回転角度に基づき、運用者と赤外線撮像部との指向角度及び回転角度の差を算出し、角度差が所定の値以下の場合、現状の視軸指向角度及び回転角度を維持するよう管理する第２の角度差判定回路、並びに、運用者の指向角度及び回転角度並びに視軸駆動部の視軸指向角度及び回転角度に基づき、運用者と赤外線撮像部との指向角度及び回転角度の差を算出し、指向角度の差に基づき赤外線信号内から補正画像を抽出する画像抽出回路を配設することで、運用者の指向角度及び回転角度が航空機の振動等により微小振動し、また、赤外線センサと運用者との指向角及び回転角に差が生じた場合においても、赤外線センサの指向角度及び回転角度を維持するとともに、角度差を高速に画像処理した映像を運用者に供給することで、ぼけの小さい、高品質で、かつ、外界と合致した赤外線映像を運用者に供給する、赤外線映像供給装置を提供することが可能となる。
【００３７】
また、第６の発明によれば、運用者の指向角度及び回転角度に基づき、運用者の指向角速度及び回転角速度を算出し、角度差が所定の値以下の場合、赤外線表示器へ外界の赤外線映像の出力を行うとともに、指向角速度及び回転角速度が所定の値を越えた場合、赤外線表示器へ均一輝度の映像を供給するよう管理する第２の角速度判定回路を配設することで、例えば運用者が視軸駆動部が追従できないような、高角速度で指向角及び回転角を変化させた場合においても、外界の赤外線映像の供給を停止する代わりに直前までの外界の赤外線映像と同じ輝度の映像を運用者に供給することで、運用者の外界の誤認識及び違和感発生を防止するとともに輝度変化による運用者の目の順応時間の短縮を図れる、赤外線映像供給装置を提供することが可能となる。
【００３８】
第７の発明によれば、運用者の指向角度及び回転角度並びに視軸駆動部の視軸指向角度及び回転角度に基づき、運用者と赤外線撮像部との指向角度及び回転角度の差を算出し、角度差が所定の値以下の場合、赤外線表示器へ外界の赤外線映像を供給し、角度差が所定の値を越えた場合、均一輝度の映像を供給するよう管理する第３の角度差判定回路を配設することで、例えば運用者が高角速度で指向角及び回転角を変化させ、赤外線センサと運用者との指向角及び回転角に差が生じた場合においても、外界の赤外線映像の供給を停止する代わりに直前までの外界の赤外線映像と同じ輝度の映像を供給することで、運用者の外界の誤認識及び違和感発生を防止するとともに輝度変化による運用者の目の順応時間の短縮を図れる、赤外線映像供給装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による赤外線映像供給装置を示す構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態２による赤外線映像供給装置を示す構成図である。
【図３】  この発明の実施の形態３による赤外線映像供給装置を示す構成図である。
【図４】  この発明の実施の形態４による赤外線映像供給装置を示す構成図である。
【図５】  この発明の実施の形態５による赤外線映像供給装置を示す構成図である。
【図６】  この発明の実施の形態６による赤外線映像供給装置を示す構成図である。
【図７】  この発明の実施の形態７による赤外線映像供給装置を示す構成図である。
【図８】  従来の赤外線映像供給装置を示す構成図である。
【図９】  従来の赤外線映像供給装置の航空機への搭載の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  赤外線撮像部、２  視軸駆動部、３  赤外線センサ、４  運用者、５  角度検出器、６  視軸制御器、７  信号処理器、８  赤外線表示器、１４  航空機、１６  映像信号生成回路、１７  第１の角速度判定回路、１８  第１の角度差判定回路、１９  画像抽出回路、２０  制御角度演算回路、２１  第２の角度差判定回路、２２  メモリ、２３  均一輝度映像発生回路、２４  第２の角速度判定回路、２５  第３の角度差判定回路。
【図１】
0004075253.tif 000002
【図２】
0004075253.tif 000003
【図３】
0004075253.tif 000004
【図４】
0004075253.tif 000005
【図５】
0004075253.tif 000006
【図６】
0004075253.tif 000007
【図７】
0004075253.tif 000008
【図８】
0004075253.tif 000009
【図９】
0004075253.tif 000010