JPH03162690A - ミサイル目標検知追随装置の光学システム - 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】 （技術分野） 本発明は、光学システムに関し、特に赤外線ミサイル目
標検知追随装置において使用されるための光学システム
に関する。

（背景技術） 当技術において公知の如く、光学システムは、赤外線ミ
サイル目標検知追随装置における使用を含む広範四にわ
たる用途がある。このようなミサイル目標検知追随装置
の１つのタイプは、目標の如き外部の供給源からの赤外
線エネルギを目標検知追随装置内部の！．（点面上の小
さな点に収束するため一次および二次ミラーを有する反
射屈折装植の如きジンバル支持された走査・収束装置を
含む。この小さな点は、前記走査・収束装置の光輔が前
記焦点面と交差する地点で焦点面上に置かれる。前記二
次ミラーは、走査・収束装置の回転軸から傾斜している
。一次および二次ミラーが前記回転軸の周囲を一体的に
回転する時、前記の小さな点、従って光軸は焦点面上で
円を描いて追跡即ち走査する。焦点面上で追跡される円
の中心位置は、照準（ボアサイト）誤差（即ち、前記回
転軸から目標に至る視線即ち照準規制軸の角度偏差）と
関連している。焦点面内に固定的に取付けられているの
は、これもミサイルの本体内にジンバルで支持されたレ
チクル（十字線）である。傾斜した二次ミラーが回転軸
の周囲を回転する時、レチクルを通過する赤外線エネル
ギの強さが照準誤差に従って振幅変調ならびに周波数変
調される。このような変調された赤外線エネルギは、屈
折収束光学装置によりミサイル本体に固定的に取付けら
れた大きな単一の光検出器に向けて指向される。入射す
る変調赤外線エネルギに対するこの光検出器の応答は、
照準誤差を表わす。角度偏差を得るためレチクルにより
生じる処理信号の一例は、本発明と同じ譲受人に譲渡さ
れた１９８２年７月２０日発行のＢ．　Ｋｌａｕｓ，　
Ｊｒ．およびＧ．　　ＭａｃＫｅｎｚｉｅの米国特許第
４．　３３９．　９５９号に記載されている。

」―記の如く、走査・収束装置は、ミサイル内部にジン
バル支持されている。このため、例えば、本発明と同じ
譲受人に譲渡されたＩ９７５年３月１８日発行のＪ．　
Ｅ．　ＩｌｏｐｓｏｎおよびＧ．　Ｇ．　ＭａｃＫｅｎ
ｚｉｅの米国特許第３，　８７２．　３０８号に記載さ
れる如く、ジンバル支持されたシステムは、ミサイル内
部の走査・収束装置の２°の自由度（即ち、ピッチング
およびヨーイング運動）を可能にするようにミサイルの
本体と走査・収束装置間に接続されている。

米国特許第３，　８７２．　３０８号に記載されるよう
に、検出器はミサイルに対して固定的に取付けられてい
る。このように、レチクルおよび単一の検出器を使用す
る時、収束システムがピッチングおよびヨーイング方向
にジンバル支持されるため、エネルギは収束状態でレチ
クルに到達するように収束され、次いで大きな単一の検
出器に集められる。

照準誤差は、検出器により集められたエネルギにおいて
上記のレチクルが生じた振幅および周波数変調を処理す
ることにより決定される。

しかし、大きな単一検出器を有するレチクル・システム
は、目標を見出してこれを追跡するその能力が制約され
得る。更に、検出器は、その直径に比例する雑音電圧を
生じる。検山器アレイの如き多数の小さな面積の検出器
を有するシステムは、その小さな直径の故に、対象物の
優れた解像度および増強された感度（即ち、信号対クラ
・ノタ比、および信号／ノイズ（Ｓ／Ｎ）比）を有する
。

しかし、検出″Ａ３アレイがミサイルの本体に固定され
た検出器面」二に取付けられるならば、走査・収束装置
がピッチングおよびヨーイング方向にジンバル支持され
る時、走査・収束装慢の焦点面は本体が固定された検出
器面に対してずれを生じることになろう。従って、黒点
而は検出器面とは異なるものとなるため、焦点面上の焦
点におけるイメージは検出器面上では合｛，ｔ％　Ｌな
いことになる。イメージが検出器アレイ中の全ての検出
２ｘに対して合焦するためには、ジンバル支持された収
束システムのピッチングおよびヨーイング方向の姿勢の
如何に拘わらず焦点面および検出器面が共通の而内に止
まるように、検出器面の面もまたミサイル本体に対して
ピッチングおよびヨーイング方１７リに自在運動するこ
とが要求されることになる。しかし、更にまた周知のよ
うに、検出器を超低温度まで冷却することが必要である
。

このような冷却は、典型的には、検出器をジューワびん
および低況槽組立体に取付けることにより達成される。

このため、走査・収束装置、検出器アレイ、低温槽組立
体およびジューワびんに対して比較的小さなスペースし
かないミサイル用途においては、走査・収束装置の大き
なジンパル運動角度を必要とするシステム内で全ての検
出器アレイを合黒状態に紺：持するため、走査・収束装
置および低瀧に冷却した検出器の双方をジンバル支持す
ることは可能でないかも知れない。

（発明の概要） 従って、このような背景に鑑み、本発明の目的は、複数
の検山″Ａ３に対してジンバル支持するようにした収束
システムを有する改善された光学システムを提供するこ
とにある。

本発明の別の目的は、ミサイルの本体に固定された比較
的小さな検出器アレイと、ミサイルの本体に対してジン
バル支持された走査・収束装置とを有する改善されたミ
サイル目標検知追随装置の提供にある。

上記および他の目的は、一般に、収束システムが電磁エ
ネルギの一部を焦点面に対して収束する光学システムを
提供することにより達成される。

複数の検出２生は検出器面上に配置される。焦点面およ
び検出器面がずれる時、プロセッサが、このずれた検出
器と焦点面の交差により形成される線に沿って、あるい
はこれに隣接して整合された検出Ｓ！ｘにより生じる信
号を処理する。

本発明の望ましい一実施態様によれば、前記光学ンステ
ｌ・は、対象物からの電磁エネルギの一部を、焦点面上
の円形状に収束部分を走査するための手段を含む回転軸
の周囲に収束システムを回転させる手段を含む焦点面」
二に収束する手段を含み、対象物に対する視線と回転軸
間の角度は、回転軸が焦点面を通る地点からの円の中心
の偏差と関連しており、更に検出器而上に検出器アレイ
が配置され、かかる検出器アレイは前記検出器の複数の
Ｉｌ１に配置され、かかる相の各々は前記アレイの中心
領域から半径方１ζｉｌに延長する異なる領域に沿って
配置され、かかる中心領域は回転軸が焦点面と交差する
地点と一致し、更に検出器および焦点面のずれを生じる
手段と、このずれを生じる手段と接続されて、複数の組
の検出器の選択されたものにより生じる信号を処理する
手段とを含み、前記組の選択されたものは、ずれた検出
器と焦点面の交差により形成される線に沿って配置され
た半径方向に延長する領域の１つに配置されて、回転軸
からの円の中心のずれを表わす信号を生じる。

本発明の望ましい特定の実施態様においては、光学シス
テムはミサイル目標検知追随装置として使用され、この
目標検知追随装置は、（ａ）目標からの赤外線エネルギ
の一部を焦点面における１つの点に収束し、かつこの点
を焦点面上で円形に回転させる手段を含み、かかる点は
収束システムの光輔上に置かれ、この収束システムは、
（ｉ）　球面の一次ミラーと、回転軸の周囲に対称的に
取付けられた平坦な二次ミラーとを有する反射屈折装置
を含み、かかる二次ミラーは、回転軸にたいして予め定
めた角度だけ傾斜され、（■）光軸が前記焦点面と交差
する時固の軌跡を生じるように前記反射屈折装置を回転
軸の周囲に回転させる手段を含み、この円の中心は回転
軸からの目標の角度偏差と関連する回転軸からの偏差を
有し、（ｂ）検出器面上に配置された検出器アレイを含
み、かかる検出器アレイは、この検出器の複数の組に配
置され、かかる組の各々はアレイの中心領域から半径方
向に延長する異なる領域に沿って配置され、前記中心領
域は回転軸と検出′ＡＸ面の交差点と一致しており、（
ｃ）前記検出器とフ，（点面にずれを生じる手段と、（
ｄ）このずれを生しる手段と接続されて複数の組の検出
器の選択されたものにより生じる信号を処理する手段と
を含み、この組の選択されたものは、Ｒ１１記のずれを
生じた検出器と焦点面の交差により形成される線に沿っ
て、あるいはこれに隣接して記置された半径方向に延長
する領域の１つに配置されて、回転軸からの１！１の中
心のずれを表わす信号を生じる。

このような構成により、検出器面が焦点面に対してずれ
を坐じる場合でも、ずれを生じた焦点面と検出器面の交
差により形成される線が焦点面と検出器面の双方に共通
し（従って、合焦関係にあり）、この線上あるいはこれ
に隣接して配置された検出器からの出力の処理は、エネ
ルギの合焦部分により４＝じるデータの処理をもたらす
結果となる。従って、収束したイメージからの信号の処
理は、実際に、複数の検出器とその関連する冷却システ
ムをジンバル支持することを必要とすることなく達１戊
される。

本発明の上記および他の特徴については、添付図面に関
して以阿の記述を参照することにより更に明らかになる
であろう。

（実施例） まず第１図において、誘導ミサイルＩＯが、その前方部
内部に光学システム、本例ではミサイル目標検知追随装
置ｌ６を搭叔した状態で示され、このミサイル目標検知
追随装置ｌ６はここでは目標（図示せず）である対象物
から放射され、ミサイルｌＯの前方部に入る赤外線エネ
ルギの一部に応答する。

この目標検知追随装置１６は、ジンバル支持された走査
・収束装置ｌ８と、検出器部２０と、処理部２２と、ジ
ンバル制御部２４と、ジンバル部２５とを含んでいる。

このジンバル支持された走査・収束装置１８は、ミサイ
ルＩＯの前方部を通過する放射エネルギの一部を焦点而
２６（第１図に仮想線で示される）上の１つの点に合黒
し、回転軸３７の周囲に回転してこの合！．（点を焦点
面２６上で円形経路に沿って走査する。検出器部２０は
、第２図に詳細に示されるように、検出器面３０上に配
置されたアレイ２８に配列された複数の、本例ではｌＯ
個の検出器４２．〜４２１。を含む。検出器面３０は、
ミサイルｌＯの本体に固定されている。以下本文におい
て説明するように、もし走査・収束装置ｌ８が、（矢印
３２．　３４により示されるように）ジンバル制御部２
４により生成される磁気的に結合される作用力により、
ミサイルＩＯの本体に対してピンチングおよび（または
）ヨーイングするようにジンバル支持され、あるいはま
たミサイルの本体が空問内でピッチングおよび（または
）ヨーイング、および（または）ローリング運動するな
らば、走査・収束装置ｌ８の焦点面２６は、第３図に示
されるように検出器面３０に対してずれを生じ得る。従
って、あるずれを生じた状態にある時、検出器のアレイ
２８の一部が合焦状態から外れても、ずれを生じた検出
器面３０と焦点るいほこの線に隣接するアレイ２８の一
部は合焦状態あるいは略々合焦状態にあることになる。

再び第１図によれば、処理部２２は、線４９上あるいは
これに隣接して位置する、木例においてはプロセッサ４
１と合焦状態あるいは略々合焦状態にあるアレイ２８の
検出器４２．〜４２１ｏの部分を識別し、対で接続する
ためのセレクタ部４０を含む。プロセッサ４１は、検出
器４２１〜４２．０の識別され接続された部分により生
じる信号に応答して、就中、目標に対する視線の偏差を
表わす信号（以下本文においては、回転軸３７からの照
準誤差輔３６と呼ぶ、照準誤差を表わす信号）を生じる
。この照準誤差信号は、ミサイルＩＯを目標に向けて誘
導するため用いられ、またプロセッサ４１のジンパル制
御部２４から線８６を介して送られ、目標の追跡を椎持
するように走査・収束装置１８を運動させる。

検出器部２０は、上記のように、複数の検出器、本例で
は第２図に示されるように、検出器ｉ１ｉ’ｉ３０上に
位置されるアレイ２８状に配置されたＩＯ個の検出器４
２１〜４２．０を含む。検出器面３０は、ミサイル１０
？３８に対してｎ′〔角をなす。図に示すように、検出
器４２１はアレイ２８の中心２７に位置されている。こ
の中心２７は、ミサイルの中心線３８に沿っている。

検出器４２■、４２，、４２４、４２５、４２６、４２
７、４２■は、中心におかれた検出器４２１を中心にし
てアレイ２８の周四の外周部に沿って等しい角度で隔て
られている。検出器４２２は、ミサイル本体のヨーイン
グ軸４３に沿って配置されている。このため、検出器４
２■、および検出器４２，、４２４、４２，、４２６お
よび４２■は、それぞれミサイルのヨーイング輔４３か
ら００および６０°、■２０°、１８１１’　、２／１
０°および３００°に置かれている。外周部と同心状の
円の周部に沿って外周半径の中間の半径を持って配置さ
れているのは、検出器４２８、４２９および４２１ｏで
ある。検出？＝”ｓ４２．は、検出器４２３、４２４間
に置かれ、従って検出器４２２から９０°の位１７Ｉ．
に（即ち、ミサイルのピッチング軸４５に沿って）訳か
れている。同様に、検出器４２，は検出器４２．から２
１０″の位置に置かれ、検出器４２１ｏは検出器４２■
がら３３０°の位置に置かれている。また更に、検出器
４２，〜４２１ｏは３つの組４４１、４４２、４４３に
配置されることが判るであろう。

？出’Ａ’Ａ４２い／Ｉ２８、４２１、４２９および４
２６はｍ４４■に含まれる。同様に、検出器４２３、４
２８、４２１、４２１。

および４２７は組４４，に含まれる。３つの組４４，乃
至４４，の各々は、それぞれミサイルのヨーイング軸４
３から角直０°、６０°、１２０°にわたリアレイ２８
の中心２７から半径方向に延長する３つの異なる部分的
に重なる領域４６、乃至４６３の対応するものに沿って
配置されている。このように、組４４，は、０°（およ
び１８０°）、即ちミサイルのヨーイング軸４３に沿っ
て指向されている。組４４■は、ミサイル本体のヨーイ
ング軸４３からｆ！６０”　　Ｃ２４Ｄ０）に沿って指
向されている。組４４，は、ミサイル本体のヨーイング
ｉ＋１＋　４　３からｌｉ！１２０°　（３００’　）
に沿って指向されている。

検１１器４２１〜４２）。のアレイ２８は、検出器部２
０（第１図）内部に含まれるジューワびんおよび低温室
に対して取付けられ、また適当な低温物質が検出器４２
．〜４２＋ｏのアレイ２８を冷却することを可能にする
ためミサイル１０の本体に対して固定されている。ジン
パル支持された走査・収束装置ｌ８の機械的な枢着点は
、回転軸３７とミサイルの中心線３８の交点における検
出器面３０内にある。このように、この機械的な枢着点
は、検出器４２，〜４２＋ｏのアレイ２８の中心２７に
ある（即ち、検出器４２１と一致する）。回転軸３７は
、走査・収束装置１８のピッチング、ヨーイングまたは
ローリング方向の移動の如何に拘わらず、検出器而３０
と中心２７即ち枢着点において交差しており、この移動
はジンバル部２５に作用するジンバルＲｉｌ１御部２４
により、そして（または）上記の如く、空ｆＨＩ内のミ
サイル１０の運動即ちプロセッサ４ｌにより生じる作用
信号によって生じ得る。

更にまたーＬ記の如く、走査・収束装置１８は、ミサイ
ル１０の前頭部を通過する目標からの赤外線エネルギを
焦点面２６に対して収束する（第１図に仮想線で示す）
。ジンバル支持された走査・収束装置Ｌ８がミサイル１
０のミサイルの長手方向中心線３８に沿って指向される
と、検出器面３０は焦点而２６と同一面となり、収束シ
ステム１８により形成されるイメージはアレイ２８内の
検出器４２，〜４２Ｉ０の全てと合ｊ，（状態となる。

しかし、上記の如く、もし走？”；．１１１７ａ；ｅ！
”ｌ’ＰＩＣＩＡイ『：１価ｌ１・１二ｒ１０ｊ〜＝ｎ
ヒ！；ハノｆｉ言／ｘｊ・ｒｒ４１ｂｆｍ２５に作用す
るジンパル制御部２４によりミサイルの本体に対してピ
ッチングおよびヨーイング状に運動するならば、またあ
るいはミサイル本体が空間内でピッチングおよび（また
は）ヨーイング、あるいはまたローリングを生しるなら
ば、焦点面２６および検出器面３０は第２図および第４
図に示されるようにずれを生じた状態になる。このため
、このようなずれの状態においては、走査・収束装置ｌ
８により生じるイメージは検出器面３０における検出器
４２，〜４２１。の全てと合焦状態にはならない。

しかし、このイメージはずれを生じた焦点面２６と検出
器面３０の交差により形成される線４９（第３図）に沿
って合焦状態になることが判る。この交差線４９は、検
出器面３０に対する回転郭１３７の投影５０に直角（即
ち、９０°）となる検出器而３０上の線であることが判
る。回転軸３７の投影５ロは、ミサイルのヨーイング軸
４３から角度αで示される。このため、ミサイルのヨー
イング軸４３あるいはピッチング輔４５、本例ではヨー
イング軸４３の如き本体に固定された基型細からの交差
線４９の偏差角θは、（α＋Ｑｌｌ°）Ｉ−電Ｉ１１　
１〕ＩＴＩ−二にＲｚトＡ　＋＝　　４１ｒ　ｒｔＦ　
，ｗ　ｌ斗？つの値の選択されたものに量子化され、以
下に述べるようにジンバル制御部２４により生じる信号
から得られる。しかし、ここでは、ジンバル制御部２４
（第１因）により生しる信号に応答して、処即部２２が
交差線４９に沿ってあるいはこれと隣接して置かれた、
従ってジンバル支持された走査・収束装置１８により合
焦状態にあるかあるいは略々合焦状態にある検出器の３
つの組４４１〜４４■の１つの選択とを可能にすると言
えば充分である。特に、ジンバル制御部２４によりζＬ
じる以下に述べる出力は、処理部２２に対して送られる
。処理部２２は位相検ｔＩ器７５を含み、これは以下に
述べるようにジンバル制御部２４により生しる信号に応
答して、爪子化された角度偏差αを表わす信号を生しる
。この信号は、処Ｐ１！部２２内部に含まれるセレクタ
部４０に対する制御信号として用いられる。セレクタ部
４ｏは、それぞれ線５５．〜５５，。．．Ｌの１０個の
検出器４２、〜４２．。の出力により送られる。位相検
出器７５により生じた制御信号に応答して、充分に合焦
された検出器の３組４４１〜４４３の選択されたものに
おける１０個の検出器４２、〜４２１ｏの５つの出カは
選択的に線５６１〜５６５を介してプロセノサ４１に接
続されるが、残りの選択されない５つの検出器（即ち、
選択されない２１１４４，〜４４３の検出器）はプロセ
ッサ４１に達することを禁しられる。

更に、第４Ａ図に示されるように、検出器４２，〜４２
．。のアレイ２８は、複数の、ここでは６つの等しい角
度の扇形部６０，〜６（ｌ６にｍ子化される。このため
、扇形部６０１〜６０６の交線は、それぞれミサイル本
体のヨーイング輔−３から０°、６０°、■２０°１８
０°、２４０°、３００°の角度に配置される。このた
め、先に述べたように、また以下に述べるようニ、シン
ハル制御部２４は、ミサイル本体のヨーイング仙４３か
らの６つの扇形部６０１〜６０ｇの１つ以内の検出２ｘ
而３０に対する回転軸３７の投影５ｏの量子化された角
度偏差α（第３図）の決定を可能にする信号を生じる。

更にまた、第３図に関して先に述べたように、ずれた状
態の焦点而２６と検出器面３ｏの交差線４９は、ミサイ
ルのヨーイングｉ＋Ｉ＋　／Ｉ　３かラ角度（０＝α＋
９０°）にある。このように、再び第４Ａ図乃至第４Ｃ
図において、もしジンバル制御部２４により生じた信号
がα（交差線４９に対して直？である）が６０乃至１２
０゜問（即ち、扇形部６０■内）、あるいは２４０乃至
３００°間（即ち、扇形部６０５内）にあり、ＭＩ　４
　４　．における検出器４２■、４２１ｏ、４２Ｉ１４
２９および４２５はそれぞれセレクタ部４０によりプロ
セソサ４ｌに選択的に接続される。もしαが０°と６０
°間あるいは１８０°と２４０°間にあれば（第４Ｃ図
）、組４４３の検出器４２７、４２，。、４２．、４２
，ｌおよび４２４はそれぞれプロセッサ４ｌと選択的に
接続される。同様に、もしαが１２０°とｌ８ロ０の間
、あるいは３００°と３６０°　（即ち、０°）間にあ
れば（第４１３図）、組４４■の検出器４２３、４２８
、４２．、４２，および４２６は選択的にプロセソサ４
ｌに接続される。このため、この構成により、交差線４
９に沿って、あるいはこれに隣接して整合された（従っ
て、実質的に合焦状態あるいは略々合！（状態にある）
３組４４１〜４４３の１つにおける合計ＩＯ個の検出器
４２１〜４２．。からの５つの検出器がプロセッサ４ｌ
と導通ずることをもたらす。検出器のアレイ２８におけ
る３組４４１〜４４，の検出器の逮択されたものに当た
るエネルギは、処理部２２（第１図）により処理されて
、ジンバル制御部２４に対し線８６に送られるミサイル
ｌＯの翼制御部（図示せず）に対する電気信号を生じる
。以下に述べるように、ジンバル部２５は、ジンバル制
御部２４に応答して、ミサイル目標検知追随装Ｆ１６に
ミサイルのピッチング、ヨーイングあるいはローリング
とは独立して目標を追跡させるように、ミサイル１０内
部の走査・収束装置ｌ８をジンパル運動させるために用
いられる。更に、ミサイル内部の走査・収束装置ｌ８を
ジンバル運動させて、照Ｎｉ　ｇｊ差軸３６を本例では
望ましくは検出器４２１〜４２１ｏのアレイ２８の中心
に向けて、即ち検出器４２１に向けて駆動する。この構
成は、ピッチングあるいはヨーイング状態の目標を追跡
する間、またミサイルのローリングの際の検出器の組間
の切換え時に、照準誤差の遷移を阻止する。

次に第５図においては、走査・収束装置１１３は、ここ
では照準誤差！Ｉｌｌ３６が回転軸３７およびミサイル
の中心線３８と整合された状態で示されている。第５図
の上半部はミサイル本体のヨーイング軸４３に沿った断
面であり、また第５図の下半部の断面はミサイル本体の
ピッチング輔４５に沿っている。収束システム１８は、
ここでは球面の一次ミラー６０と取付けられた平坦な二
次ミラー５８、また回転軸３の周囲に対称的に配置され
たここではシリコンＣ取付けられた収束レンズ５６とを
含む反射屈折光等装置を含む。平坦な二次ミラー５８は
、回転軸３７に対し直角な面に対して角度γで傾斜した
面内に置かれる。このため、光軸は同転利１から２γだ
けＡ拉される。更に、傾斜した二次ミラー５８の面は！
．（点面２Ｇと角度γで交差している。平坦な二次ミラ
ー５８、収束レンズ５６および一次ミラー６０は、支ｔ
ｒｉ部７０ａおよび７０ｂにより相五に固定的に取付け
られている。反射居折光学装置は、ミサイルのｎ．ｉｊ
　釘部を通過する［１標からの赤外線エネルギの一部を
黒点而２６」二の小さな点に収束する。ミサイルＩＯの
前卯部は、ミサイル１０に対して緊固に取１・ｔけられ
た従来のＩ　Ｒドーム６９である。このＩＲドーム６１
は、球而の一次ミラー６０により生しる球面収差を減ら
すように光学的に設計されている。平坦な二次ミラー５
８は、点線６３により示されるように、収束システムｌ
８内部の赤外線エネルギの経路を折曲させ変位させるた
めに川いられる。一次ミラー６（および取付けられた傾
斜した平坦な二次ミラー５εおよび収束レンズ５６（そ
の瞬間的光Ｍ　３６　Ａが回転軸３７から２７だけ変位
している）は、本例では電動機のロータとして一次ミラ
ー６０を形成することにより、ミサイルＩＯの本体に対
して収束システムｌ８の回転軸３７の周囲に一体的に回
転するようになっている。特に、一次ミラー６０のハウ
ジング６ｌは、北枠と南極を脊する永久磁石であり、北
極はＮで示され（第５図に示される）、本例ではミサイ
ル本体のヨーイング軸４３と整合されている。以下に述
べるように、回転するハウジング６ｌの主な目的は、線
８６を介してプロセッサ４ｌから送られる信号に応答し
てジンバル制御部２４により作用されない１１ｕり、ミ
サイルの本体から切離されることがない↑ｌ１ヤｌ：空
問内に一次ミラー６０が回転軸３７を雑持するようにジ
ャイロスコープを形成することである。

ハウジング６１は傾斜したミラー５８に取付けられる故
に、例えハウジングが回転軸３７の周囲に回転しても、
ハウジング６ｌの北極／南極の輔７４が傾斜したミラー
５８の而と角度γで交差することが判るであろう。

ハウジング６ｌは、ハウジング６ｌの支持構造？０ａと
中空の支持部材６７との間に結合されたベアリング５９
により、回転軸３７の周囲に回転するようになでいる。

このような電動機のステータは、ジンバル制御部２４に
おいてミサイル１０の本体に固定された２対の電動機コ
イル６２ａ、６２ｂ（第６図）を含む。電動機のコイル
対６２ａは、図に示すように各々が永久磁石のハウジン
グ６１の対向側でミサイル本体のヨーイング軸４３に対
して４５°の軸心に巻付けられた２つの直列に接続され
たコイル部を含む同様に、電動機コイル６２ｂは、各々
がハウジング６１の対向０１リでミサイル本体のヨーイ
ング軸４３に対して−４５゜の細心に巻付けられた２つ
の直列に接続されたコイル部を含む。電動機のコイル対
６２ａに送られる正弦波電流１は、電動機コイル対６２
ｂの両端に加えられる正弦波電流ｌと位相が９０゜ずれ
ている。このコイル対６２ａ，６２ｂの空間姿勢および
このコイル対６２ａ，６２ｂに加えられる電流の位相は
、永久磁石ハウジング６１により生じる磁界と作川する
ミサイルの中心線３８に対して直川をなす磁界を確立し
て、回転軸３７の周囲に回転トルク文に更に詳細に説明
する）は、ジンパル制御部２４（第ｌ図）に含まれる。

基型コイル対６６ａ，６６ｂの一方、ここでは基準コイ
ル６６ａは、線６６ａに正弦波電圧、即ちミサイル本体
のヨーイング軸４３に対する北極／南極の軸７４の回転
位置ならびにハウジング６ｌの回転速度（ω）を示す基
準信号を生じる。基型コイル６６ａからの線６６ａ゛上
のこの基準信号が、就中回転速度即ち速度コントローラ
６５に対して送られる。この回転速度コントローラ６５
は、基型コントローラ６６ａにより生じる回転速度信号
に応答して電動機コイル対６２ａ、６２ｂに対する正弦
波電流（大きさおよび位相）２調整して、周知のフィー
ドバック・システムの方法で第６図において矢印５７に
より示されるように、回転軸３７の周囲の一次ミラー６
０の一定の回転運動の角速度を生じる。

再び第５図においては、中空の支持部材６７（従って、
取付けられた一次ミラー６０および二次ミラー５８およ
びレンズ５６）が、ミサイル本体に固定された支持部７
６ａ、ジンバル部のベアリング７ｌによりグ７１、およ
び中空の支持部材６７と一体に形成されベアリング７３
により外側ジンバル・リング７６ｂに枢着された内側の
ジンバル・リング７６ｃからなる２自山度のジンバル・
システムを介してミサイル１０の本体に機絨的に結合さ
れている。ベアリング７１、７３の回転軸は、相１ｉ′
．に直角をなし、共に枢着中心２７、検出器面３０およ
びフ（一点面２６を貫通する。

動作について説叩する。ミサイル１０の前頭部を通過す
る目標からの赤外線エネルギは、走査されて反射屈折収
束装置により５１％点面２６の小さな点に対して収束さ
れる。二次ミラー５８は、先に述べたように、照準誤差
なしにｌ−１標を追跡する時回転軸３７の周叩で瞬間的
光輔３６Ａに沿ってこの点を章動するように傾斜され、
即ち照準ご；差輔３６は回転軸３７と一致する。走査兼
収束システム１８が回転！＋Ｉ＋　３　７の周囲を回転
する時、反射屈折装置の光軸は焦点而２６上で円形を描
く。このため、焦点面２６と光軸の交差点にある点は、
焦点面２６−ヒで円形経路を走査即ち追跡することにな
る。レンズ５６、二次ミラー５８および一次ミラー６０
の回転運動中瞬間的光軸３６Ａにより形成される円の中
心は、［ク｛準誤差！＋ｌ＋３６に沿っている。このよ
うに、照準誤差は回転軸３７および魚点而２６の交差点
に対して円の中心３６の位訳の関数である。従って、例
えば、もし目標が回転！＋ｌ＋３７の軸心に沿って指向
されるならば、これからのエネルギは、第７Ａ図に示さ
れるように、二次ミラー５８の傾斜角γと関連する量Ｒ
だけ焦点面２６の中心２７から移動した焦点面２６上の
瞬問的光軸３６Ａに沿って点Ｓに対して収束されること
になる。

更に、もし回転仙３７がミサイルの中心線３８と整合さ
れ、またもしハウジング６１の北極／南極の軸７４がミ
→Ｊ−イル木体のヨーイング輔４３と整合されるならば
、前記点はーＩｌｌ？点において点Ｓｌで第７Ａ図に示
されるように本体のヨーイング！ｌｌＩ４３−ヒに存在
し、ハウジング６ｌおよび取付けられた二次ミラー５８
が回転軸３７の周囲に回転する時、点Ｓは回転軸３７を
中心とする半径Ｒの円を追跡することになる。

しかし、もし照＃；！ｊ差輔３６が回転軸３７から偏在
させられたならば、点Ｓは、回転仙３７からここでは−
ｒｒｋ　Ｒ　，だけ変位され、傾斜ミラー５８が回転軸
３７の周ｐｌ′ｌに回転する侍、点Ｓは再び半径Ｒの円
を追跡する。しかし、第７Ｂ図に示されるように、かか
る円の中心は、ミ’Ｊイル本体のヨーイング軸４３から
輔５Ｉの角度偏差φだけ変位された焦点而２６上に輔５
ｌに沿って存在する。回転軸３７からの田の中心Ｒ０の
変位と組合わされる角度偏差φは、線８６上のプロセッ
サ４ｌにより生じる照準誤差追跡信号の極座標を与えて
目標の追跡を可能にする。（実際に、傾斜したミラー５
８は、一次ミラー６０により収束される如き対象空間の
独．５７．的な円形領域を検出器４２１〜’１２ｔｏの
各々に検出させて追跡させる如くに示される。この独立
的な円の中心位置は、検山器４２、〜４２１ｏの各々の
場所により決定される。組４４１〜４４１の選択された
ものからの５つの円の組合わせ範門は、目標が追跡され
あるいは照準誤差信号が生成される視ＴＦを決定する。

）Ｌ記の如く、もし回転仙３７およびミサイルの中心線
３８が整合されなくとも、焦点而２６および検出器面３
０はずれを生じることになり、ある鋭角で交差すること
になる。従って、回転軸３７は、ミサイルの中心線３８
からずれを７Ｉしる。このずれを生じた状態においては
、検出器而３０において追跡される点は円ではな？、む
しろ楕円となる。しかし、楕円は円と同じ位置で選択さ
れた検出器と交差する故に、誤差が生じない。上記の如
ぐ、ブロセソサ４ｌは単に正確にあるいは略々検出器面
３０と黒点而２６の双方における検出器に応答するに過
ぎず、焦点面２６において追跡される円の中心の移動Ｒ
■およびミサイルの本体のヨーイング輔４３からの輔５
１の角度偏差θの３１算により、プロセッサ４１が線６
６上に適正な目標追跡照準誤差信号をイ１；じることを
可能にしてジンバル制御部２４およびジンバル部２５を
介してジンバル支持された走査収束システムｌ８を駆動
して目標の迫跡を維持する。

Ｌ（準コイル６６ａ，６６ｂの対が第８図に示され、ミ
サイル本体に対するジンバル支持された走査・収束装置
ｌ８のスピン、即ち方位を検知する。更に、基準コイル
６６ａを用いて前記ヨーイング軸４３に対する、また同
様に基準コイル６６ｂを用いてピソチング軸４５に対す
る回転軸３７の周囲の一次ミラー・ハウジング６Ｉの（
特に、北極／南極の軸７４の）回転位置を決定する。第
８図において、基準コイル６６ａは、ミサイルＩＯの本
体に固定され永久磁石ハウジング６ｌの両側においてミ
サイルヨーイング軸４３の周囲に往き付けられた２つの
直列に接続されたコイル部からなるように示され、基準
コイル６６ｂはミサイル１０の本体に固定されハウジン
グ６１の両（ＩＩＩ７でミサイルのピンチング！Ｉ＋　
４　５の周囲に巻き付けられた２つの直列に接続された
コイル部がらな一でいる。一次ミラーの永久磁石ハウジ
ング６Ｉが四転輔３７の周囲に回転する１時、このハウ
ジング６１により生じた磁界が回転仙３７の周囲に回転
する。このような磁界の四転賎分がミサイルの中心線３
８の周囲に生しるＩＩ　ｍ界の同ｎＩｉに火しる■４７
　ｔｊｊｊ的変化串が、７ｉ１；　ｆｆＪコイル６６ａ
の線６６゛ａに正弦波電圧を誘起する。正弦波６６゜ａ
に話起したｉＥ弦波電圧の位相は、ミザイル本体のヨー
イング仙４３に対するハウジング６ｌのｌｊ位と関連す
る。吏に、基専ｊコイル６６ａに講起した正弦波電ｆＥ
は、北極／南極の輔７４がミサイル本体のヨーイング紬
４３に対して直角をなす１１ｌｊ、最大（あるいは最小
）となる。同様に、１．ｂ　Ｉｌ！コイル６６Ｆ）に誘
起した正弦波電圧は、北極／南極のｌｄ＋がミサイル本
体のピソチング軸４５に対し直角となる時、最大（ある
いは最小）となる。従って、線６６゜ａに誘起した基準
コイル６６ａ電圧が最大に達すると、北極／南極の軸７
４がミサイル本体のヨーイング軸４３に対して直角であ
る旨の表示が与えられる、，同様に、線６６′ｂに誘起
したｌ，（準コイル６６ｂ電圧が最大に達すると、北枠
／南極の輔７４がミザイル本体のピッチング軸４５に対
して直角である旨の表示が与えられる。

このため、７ｉ｛ｉ　ｆｆ＋コイル６６ａの線６６゜ａ
における銹起電ＬＩＥは、ミサイル本体のヨーイング輔
４３に対する一次ミラー６０の回転方位（従って、傾斜
した二次ミラー５８の傾斜）を表示するｉ．’；，　型
信号を生し、また乱慴コイル６６ｂの線６６゜ｂにおけ
る誘起７１　Ｊ．Ｅがピッチング軸４５に対する傾斜し
た二次ミラー５８の７７Ｕ　＃ｉ方位を表示する基■１
信号を生しる。

ジンバル制ａ１　部２／Ｉはまた、ジンバル・システム
・ヘアリング７３および第１図に関して先に述べた如き
矢印３２、３４により示される直角のジンパル部ベアリ
ング７ｌの周囲に、ジンパル支持された走査・収東装置
ｌ８を駆動するための才差運動コイル６４（第９Ａ図お
よび第９！｝図）を含む。更に、才差運動コイル６４は
、ミサイルｌＯの本体に対して固定され、ミサイルの中
心線３８の周囲に周方向に巻き付けられる。第９Ａ図お
よび第９Ｂ図に示されるように、才差運動コイル６４は
一次ミラー６０のハウジング６ｌを囲繞している。ハウ
ジング６ｌのｐ転周期と等しい期間を持つ回転軸３７の
周囲の才差運動コイルの正弦波電流は、以下に述べる方
法で線８６を介してプロセ，サ／Ｉｔ（第１図）から才
差運動コイル６４へ送られる。この才差運動コイル電流
は、ジンバル支持された走査・収束装置ｌ８が目標（第
１図）の追跡を維持することを可能にする。特に、才差
運動コイル電流に応答して、磁界７４（一次ミラー６０
のハウジング６ｌにより生じる）に対して直μ１の磁界
成分が才差運動コイル６４により生じ、これが永久磁石
ハウジング６Ｉにより生じる回転磁界７４と作用してハ
ウジング６ｌにトルクを生じる。このようなトルクに応
答して、回転抽３７の位許は、慣性空問内で、枢着点２
７の周■で変化する。慣ヤＬ空間内の回転軸３７の角度
位置における変化率の大きさは、線８６を介してプロセ
ンサ４１により才差運動コイル６４へ送られる電流の大
きさと比例し、照準ご｛差の大きさＲＴに比例する。慣
性空間内の回転軸３７の角度位置におけるこのような変
化率の方位は、照準誤差φの位相と関連し、かつ才差運
動コイル６４における正弦波電流の位相と比例する。才
差運動コイル電流は、基準コイル６６ａ、６６ｂの対に
誘起した直角成分の正弦波電圧から線８６上に生じ、こ
の対の電圧はそれぞれプロセッサ４ｌの直角成分合成回
路（以下において、第Ｕ図に関して詳細に述べる）にお
けるヨーイングおよびピッチング而における照準誤差と
比飼して算術的に加算される。

しかし、ここでは、直角成分合成回路１００により結果
として生じる電流が線８６を介して才差運動コイル６４
に送られると言えば充分であろう。更に、慣性空間にお
ける回転ＩＩｂ　３　７の変化の方位は、才差運動コイ
ル６４に対して送られる正弦波電流と磁石ハウジング６
■の北極／南極磁界の方位との間の位相と関連している
。才差運動コイル６４の電流（線８６上の）は、合成回
路１００（第１１図）に関して詳細に述べる如く、それ
ぞれ照準誤差、および線６６゛ａ、線６６゜ｂに誘起す
るａ基■１コイル６６ａ、６６ｂの電圧から得られる。

Ｉｌ．Ｇ　ＱＵ誤差の大きさは、線８６を介して才差運
動コイル６４に送られる電流の大きさを制御する。

最後に、ジンバル制御部２４は、ミサイル本体の中心線
３８からの回転仙３７の角度偏差を検知する第９Ｂ図に
示されるケージ・コイル６８を含む。

ケージ・コイル６８は、ミサイルＩＯの本体に固定され
、才差運動コイル６４と同様な方法でミサイル本体の中
心線３８の周囲，に周方向に巻き付けられて、一次ミラ
ー６０の永久磁石ハウジング６１を囲繞する。

ケージ・コイル６８は、才差運動コイル６４に隣接して
ミサイル本体の中心線３８に沿って側方に配置される。

永久磁石ハウジング６ｌがミサイル本体の中心線３８の
周囲に回転するｌｌ′？、このハウジング６ｌにより関
連する生じる磁界の成分が、ケージ・コイル６８とリン
クする磁束の変化率と関連する大きさを持つケージ・コ
イル６８における正弦波電圧を誘起する。誘起した電圧
の大きさは、ミサイルの中心線３８からの回転軸３７の
角度偏差の大きさに比例する。基準コイル６６ａの線６
６゜ａ土に誘起した電圧と同位相のケージ・コイル６８
の７［ｉｌｌＥは、ミサイルのヨーイング軸４３からの
回転軸３７の角度偏差の大きさと比例する（基準コイル
６６゜１）を使用する時は、ピッチングｉ＋ｂ　４　５
についても同様である）。ジンバル支持された走査・収
゛束装；ｄ１８が電動機コイル６２ａ、６２ｂにより回
転軸３７の周ＩＪ．ｌｌに回転するよう駆動される時、
収束システムｌ８は２白山度のジャイロスコープと同様
に作用し、また才差運動コイル６４を用いる付勢により
慣性角度に対してピッチングおよび（または）ヨーイン
グ運動するように駆動されなければ、慣性空間内のミサ
イルＩＯの本体のピッチングおよび（または）ヨーイン
グ、および（または）ローリング運動の如何に拘わらず
、回転するハウジング６１のジャイロスコープ作用が回
転軸３７を＋１′ｉ性空間内である特定の方向に向いた
状態に１［：　ｆ！ｆすることになる。ブ．（１点而２
６および検出器面３０がミサイルＩＯの本体が空間内で
ビソチングおよび（または）ヨーイング、あるいはまた
ローリング運動のいずれかを行う故にずれを生じた状態
となるが、才差運動コイル６４は目標の角運動のみに応
答してジンバル支持された走査・収束装置ｌ８を駆動す
ることになり、角速度をミサイルｌＯの本体に対するピ
ッチングおよび（または）ヨーイング速度、あるいはミ
サイルの御道の制御のためその両方に分ける必要はなく
、これは第１１図に関して述べるように、これらがピッ
チングおよびヨーイングの票差信号としてプロセソサ４
１内の直角成分合成回路ｌ００により個々に生じる故で
ある。

上記のように、永久磁石ハウジング６ｌの回転がミサイ
ノレのヨーイング１山４３に対するハウジング６ｌの回
転方位の表示を行う位相基準信号を生じる故に、正弦波
電圧は基！ＶＸコイル６６ａに誘起される。

更に、上記のように、ｊ［弦波電圧は、ミサイルの中心
線３８からの回転軸３７の角度偏差と比例する大きさ、
および回転軸３７とヨーイング軸４３間の差に比例する
位相でケージ・コイル６８に誘起される。ケージ・コイ
ルの補慣装置８８により（以下に述べる方法で）生じる
正弦波電圧と、八準コイル６６ａに誘起する正弦波電圧
との間の７；’ｒｔｌＩｅｌＪ　　：　４　１　Ｉ＋１
−ｋ−ｔｋｒｒｓ　フｊ　−／　ｈ”＆ｌ＋Ｊ”）Ｊ＋
ｓこｍ検１−１．１器而３０に対する回転軸３７の投影
５０（第３図）の角度偏差αに等しい。補償装置８８に
よる補償後に基準コイル６６ａに誘起される電圧の時間
的履歴は、第１０Ａ図に示されている。これも先に述べ
たように、誘起電圧は、ハウジング６ｌの北極／南極ノ
軸７４がミサイル本体のピッチング軸４５を通る時最大
（正または負）の大きさに達する。０°と６０°　（お
よび、１８０°と２４００）の間にあるミサイル本体の
ヨーイング軸４３からの（検出器面および焦点面の交差
線４９と直角の）角度偏差αに対する桶償後ケージ・コ
イル６８に誘起された電圧の時間的履歴は、第ｌＯｎ図
に示される。第１０Ｃ図は、６０°と１２０°　（２４
０’と３００°）間にある角度偏差αに対する時間の関
数としての補償の後ケージ・コイル６８に誘起される電
圧の時間的履歴を示している。同様に、第１００図は、
２１００と１８０°　（３０°と３６０°）間にある角
度偏差αに対する時間の関数としてケージ・コイル６８
に誘起される電圧の時間的履歴を示している。

ＨｔｔｌｌｋＡ＋１＋”Ｊ’ｓ７Ｃ；（ｔ’ｎＩＩｔシ
’Ｉ）ｌ−｝）１−’Ｊ．１，／ｔ１ノ（１’Ｓ浦倍装
置８８（以下に述べる）を通った後基ｑ−ｚイｔｖ５６
ａｃの線６６’　ａ　）およびケージ・コイル６８に誘
起される電圧により送られ、（焦点面および検出器而の
交差線４９に対して直角である）角度偏差αを表わす出
カ信号を生じる。αを表わす出力信号はｍ子化装許８２
に対して送られるｍ子化装置８２は、３対として＋７１
１成されアレイ４４〜４４３により網跡される６つのｍ
子化された扇形部６０１〜６０６（第４Ａ図乃至第４ｃ
図）を表わす２ビットのディジタル・ワードを生しる。

このため、もしαが００と６０’　　（＋８０’　．！
：．２４０ｏ）　ノ間にあるならば、２ビノトのワード
は（００）２であり、もしαが６０″と１２ｔ＋’　　
（あルイハ、２／１０’と３００°）の間にあるならば
、２ビント・ワードは（−０１）２となり、またもしａ
　ｈ＜　１２０’と１８０’（３００°と３６０°）の
間にあるならば、２ビット・ワードは（１　１）　２と
なる。ｌｉｋ子化装置８２により生じる２ビント・ワー
ドは、セレクタ８７に対する制御信号として送られる。

検出器４２，〜４２１。の出力は、上記のように、線５
５１〜５５１。上でセレクタ８７に対して送られる。ｍ
子化装置８２にょり？じた２ビットの制御ワードに応答
して、検出器４２１〜４２，，の１０個の内５つの出力
はプロセッサ４１に対して送られ、上記のように、この
５つは最良の含焦状態にあるもので、走査・収束装置１
８により合焦状態あるいは略々合焦状態にある３組４４
１〜４４，の１つ（即ち、！．（ｔ点面２６と検出器而
３ｏの交差線４９上、あるいはこれと隣接する紐）にお
ける検出器４２，〜４２，。と接続される。プロセソサ
４１に対しては、Ｊｉ”；　’Ｊｓコイル６６ａに誘起
した出力τは圧もまた送られる。このため、もし２ビン
ト・ワードが（００）２ならば、検出器４２■、４２，
ｏ、４２１、４２９、４２５のみが識別され、プロセッ
サ４ｌに対して送られる。もし２ビット・ワードが（０
１）２ならば、検出器４２３、４２ｇ、４２Ｉ１４２，
、４２６のみが識別され、プロセッサ４ｌへ送られる。

もし２ビント・ワードが（１０）２ならば、検出？！ｉ
’ｉ　４　２　４、／１２．、４２１、４２＋ｏ、４２
７のみが識別され、プロセソサ４１に対して送られる。

プロセッサ４ｌは、線８６上に正弦波電流を生じ、これ
は第Ｕ図に関して詳細に述べるように、才差運動コイル
６４に対して送られる。しかし、ここでは、線８６上の
電流の大きさが回転軸３７の慣性空間における所要の比
率の変化と比例すると言えば充分であろう。正弦波の基
準コイル６６ａ，６６ｂに誘起した電圧に対するこのよ
うな電流の位相は、ヨーイング軸４３およびピノチング
軸４５に対するこの比率の方位と比例する。線８６主の
正弦波出力電流の位相および大きさは才差運動コイル６
４へ送られて走査・収束装置１８を駆動し、その結果中
心の検出器４２１が目標の追跡を維持する時、この中心
検出器に向けて照準誤差軸３６が付勢される。

更に、合魚状態あるいは略々合焦状態にある検出器の３
組４４，〜４４，の内の１つの５つの検出器が、セレク
タ部４０を介してプロセッサ４■へ送ラレる。また、プ
ロセッサ４１へは、基槃コイル６６ａ１６６ｂに誘起し
た訃圧も（線６６’　ａ，　６６゜ｂ上で）送られる。

このため、第７［３図に関して先に述べたように、焦点
而２６における点Ｓが第７Ｂ図に示した軸５１（この？
ｌ＋　５　１は、ミサイル本体のヨーイング軸４３に対
して角度θをなす）に沿った？れた円を追跡するものと
しよう。プロセッサ４ｌは、焦点而２６と合焦状態にあ
り（従って、検出器而３０と同一面内にあり）、かつ識
別されセレクタ８７を介してこれに送られる５つの検出
器の出力に応答して、回転軸３７からの円の中心の移動
量Ｒ１および角度φを決定してＲ■およびθを表わす信
号を生じる。例えば、第７Ｂ図に関して先に述べたよう
に、検出器の組４４，が合焦状態にあること、かっこの
ような組３にある（従って、合焦状態にある）横山器が
前記円が検出器４２■を通ることを示すことを仮定しよ
う。検出器面３ｏの中心２７（即ち、中心の検出器４２
＋および回転軸３７）の位置は原点として知られる。こ
れらの相対的な位置（（ヨーイング軸４３に対する）大
きさＲｌ，および角度Δの両者）は、プロセノサ４ｌに
含まれる図示しない読出し専用メモリー（ＲＯＭ）に格
納される。このように、検出器４２７は、第７Ｂ図に示
されるように、中心の検出器４２ｌ（および回転軸３７
）からの既知の距離Ｒ。７および既知の角度Δ７にあル
（ココテ、Ｄ？＝３００’　＝−６０’　）。

？通るよう光輔を置く特と、検出器４２■によるこの点
の検出の時点との間の円弧β（即ち、時間差Δ丁）を追
跡するならば、一般的に、ｉｔ　ｗ：誤差の大きさＲ．
は、 Ｒ　ｒ　＝　　　（Ｒ＋＋ｃｏｓΔ一ＲＣ（Ｊ’ｓβ）
２−ト（ＲｏｓｉｎΔ−Ｒｓｉｎβ）２　式（１）また
、このＩＱ準身差の角度０は、 ０　＝　ｊａｎ−’　（［Ｒ＋＋ｃｏｓΔ−ＲｃｏＳβ
］／［ＲｎｓｉｎΔ−Ｒｓｉｎβ］｝式（２）角度βは
、プロセンサ４ｌに含まれるタイマ（図示せず）により
決定される。このタイマーは、２Ｊｉ　ｆｆｉコイル６
６ａに誘起した電圧から生じる信号により始動され、プ
ロセンサ４ｌに対してセレクタ８７により送られる５つ
の検出器の１つが円形に移動する点Ｓを検出したことの
表示（即ち、線５６１〜５６，の１つにおける信号）が
生じるＩＰ？停１１二される。

このカウンタの内容は、時間Δ′１゛を含む。回転仙３
７の周門の二次ミラー５８の回転率は」二記の如くωに
制御されるため、β一ω（Δ丁）がプロセソサ４ｌによ
り決定することができる。第１１図に示されるｎ角成分
合成同路１００はプロセソサ４１に含まれる。７λ型コ
イル６６ａ、６６ｂに誘起される？圧は、図に示すよう
にそれぞれ線６６゛ａ、線６６゛ｂを経て、乗算藷１［
］４　ａ　，　１０４　ｂおよび抵抗Ｒ６、Ｒ７を介し
て加算増幅器１０２へ送られる。乗算器１［］４ａもま
た、従来のマイクロブロセンサ（図示せず）によりプロ
セッザ４ｌに生した式（１）および（２）からＲｖ　　
ＳｉｎＯに等しい信号が送られる。

同様に、乗算藷１０４ｂも、マイクロプロセソサにより
生じた式（Ｌ）および（２）からＲｒｃｏｓφに等しい
信号が送られる。乗算器１０４　ａ、１０４ｂにより牛
したＦ＋’ｌは、増幅器１０２の（＝）入力における祇
抗Ｒ，、Ｒ　，により加算される。増幅器ｌ０２の（−
）入力もまた、照準誤差利得制御のため線８４、８５を
介して｛氏抗Ｒ８を経て才差運動コイル６４に接続され
る。増幅藷１０２の（＋）入力はグラウンドに接続され
る。増幅器１０２は、加算された電Ｌ［を桔果として生
じる合５１市流に合成し、これは線８６を介して才差運
動コイル６４へ送られて、含１戊された制御信号を用い
てピッチングおよびヨーイングの両方向に同時に走査・
収東装置ｌ８に［１標を追跡させる。その結果線８６（
第１図）に生しる正弦波電流は、Ｒ■に比洲する大きさ
および回転抽３７の慣性窄間における所要の変化率、お
よびミサイル本体のヨーイング＄１１１　４　３からの
前記変化率の方位φに比例する位相を有する。

上記のように、線８６主の信号を用いて走査・収束装置
ｌ８を駆動して目標を追跡させ、またここでは望ましく
は目標に向かって回転軸３７を駆動し、点経路の中心を
検出器４２．の中心に維持する。

才差運動コイル６４に送られる正弦波電流の大きさを変
化させる際、正弦波電圧が隣接するケージ・コイル６８
（第９ｒ３図）に誘起されることが判るであろう。この
ケージ・コイル６８が誘起した電圧は、才差運動コイル
６４の電流における変化率（ここでは、才差運動コイル
６４に対して送られた正弦波電流により誘起されるケー
ジ・コイル６８における正弦波電圧）に比例する。更に
、上記のように、正弦波電圧はまた、ミサイル本体の中
心線３８からの回転軸３７の角度偏差に比例してケージ
・コイル６８に誘起される。このように、このケージ・
コイル６８は、所要の正弦波電圧（回転軸３７の角度偏
差を示すミサイル本体の中心線３８からの電圧）と、不
要の正弦波電圧（隣接する才差運動コイル６４に送られ
る正弦波電流に応答して誘起する電圧）とを誘起する。

ケージ・コイル６８におけるこの不要の誘起電圧を補償
するため、第１図に示されるようにケージ・コイル補償
装置８０が設けられる。

このケージ・コイル補償装置８０は、微分および減算ネ
ットワークであり、差動増幅器９０と反転バ，ファ増幅
器９４を含む。差動増幅器９０の非反転（＋）入力はグ
ラウンドに接続されている。この増怖器９０の反転（−
）入力は、コンデンサＣおよび抵抗Ｒ２に接続されてい
る。抵抗Ｒ３は回路を完成し、フィードバックを介して
利得を調整する。線８６を介して送られたプロセッサ４
１からの才差運動コイル電流は、線８５を介して戻され
て抵抗Ｒ１の両端に電圧をＩ．ＩＥ．しる。この生じた
正弦波電圧はコンデンサＣにより微分され、このコンデ
ンサは増幅器９０に対して第１図に示されるように線８
５上で送られる生じた正弦波電圧の微分値（即ち、時間
的変化率）に等しい電流を入力する。このように、電流
は線８６を介してプロセッサ４１により才差運動コイル
６４の一端部に送られ、才差運動コイル６４の池端部（
即ち、線８５）はＪｌｕ抗Ｒ１を経て接地され、またコ
ンデンサＣを介して増幅器９０の反転（一）入力に接続
される。

ケージ・コイル６８の出力は、図に示すように反転バソ
ファ増幅１″Ａ：４９４および第２のＩｌｕ抗Ｒ２を介
して、増Ｉｆｌｉ　？＋’Ａ　９　０の反転（−）入力
に接続される。第３の低抗Ｒ３は、図に示すようにんこ
の出力と増幅器９０の反転（−）人力との間にフィード
バック抵抗を提洪して、微分電ｔＥと誘起市圧間の差に
比ＩＩ７＋１する出力電圧を生しる。このように、抵抗
Ｒ１は才差運動コイル６／Ｉに送られる電流に比例する
電圧を生じる。コンデンサＣは、広い周波数｛；２域に
わたる不要な｛）７相ンフトを加えることなく、才差運
動コイル６４に対して送られた電流の時間的変化率に比
例する電流を牛しる。上記のように、才差運動コイル６
／Ｉに対して送られるこの電流の変化は隣接するケージ
・コイル６８に不要な電圧を誘起する。（才差運動コイ
ル６／Ｉに対して迭られる電流のＨ．Ｉｉ間的変化甲に
より誘起される）ケージ・コイル６８に誘起された電Ｌ
［の不要部分は、ケージ・コイル６８に誘起された合３
１電圧から差し引かれる。

特に、ケージ・コイル６８の電圧の不要部分に比例する
電流は、コンデンサＣの出力に起生され、反転バッファ
増幅蒸９４によりケージ・コイル６８における合３１誘
起電圧に比例する抵抗Ｒ２における電流から差し引かれ
、その結果（線９ｌ上の）増怖器９０の出力はケージ・
コイル６８に誘起された所要の電圧（即ち、ミサイルの
中心線３８から第８Ｂ図の永久磁石ハウジング６ｌの位
置に起因する市圧）を表わす。即ち、増幅器９０により
生しる電圧の大きさは、ミサイルの中心線３８に対する
回転軸３７の角度偏差の大きさの故にケージ・コイル６
８に誘起された電圧に等しく、また基争コイル６６ａに
誘起された電圧に対する位相角度をｒＴ　Ｌ、これが位
相の検出時に角度αを生しる。

最後に、検出器４２，〜４２．。の各々がミサイル目標
検知追随装置１６の視野の異なる部分を網羅することが
’Ｉ’ｌｌるであろう。この視野は、走査円の半径Ｒの
２倍と、組７１４１〜４４３の各々におけるＲ。

の２倍である２つの反対側の検出器間の距離との和に比
例する。

本発明の望ましい実施態様について記載したが、これら
の概念を包含する池の実施態様は当業者には明らかであ
ろう。例えば、検出器の数は、本文に述べたｌ０１Ｉ．
ＩｉＩの検出器と異なってもよい。従って、本発明は、
その開示された実施態様に限定されるべきものではなく
、むしろ頭書の特許請求の範囲の趣旨によってのみ限定
されるべきものであると考える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、目標検知追随装置としての本発明による光学
システムを内蔵するミサイルの前方部分を示す簡素化さ
れた等角図、第２図はアレイが検出器面上に置かれた第
１図の目標検知追随装置において使用される検出器アレ
イを示す図、第３図は、３１点面と検出器面がずれた状
態にある時、第１図の目標検知追随装置において使用さ
れるジンバル支持された走杏・収束装置の焦点面と、前
記目標検知追随装置において使用される検出器アレイを
配１αした第２図の検出器而とを示す概略図、第４Ａ図
乃至第４Ｃ図は、第２図のアレイにおける検出器の３つ
の組の姿勢とこれらの組の検出器アレイの６つの扇形領
域に対する関係を示す図、第５図は、光学システムのジ
ンパル支持された回転軸がミサイルの長手方向の中心線
に対して整合され、断面の上手部がミサイルの本体のヨ
ーイング輔に沿っておりかつ下半部がミサイルのピッチ
ング軸に沿って示される第１図の目標検知追随装置の極
めて簡素化した断面図、第６図は、ミサイル本体のピッ
チングおよびヨー′イング軸に対する、また光学システ
ムにおいて使用される一次ミラーに対する回転する永久
磁石ハウジングに対する、第１図の目標検知追随装置の
ジンバル制陣部において使用されるモータ・コイル間の
関係を示す概略図、第７Ａ図および第７ｎ図は、光学シ
ステムの走査・収束装置が回転軸の周囲に回転する時焦
点面上の合焦点Ｓにより形成される経路を示す概略図で
あり、第７Ａ図は目標が回転軸に沿って指向される時合
焦点Ｓにより生じる経路を示し、第７Ｂ図は目標がミサ
イル本体の１，（準軸に対して角度φにありかっＲＴに
比例する川だけ回転軸から角度において変位される時前
記点Ｓが生じる経路を示しており、第８図はミサイル本
体に対するジンバル制御部において使用される■対の基
型コイルの関係を示す概略図、第９Ａ図および第９　Ｂ
図は概略図で、第９Ａ図は一次ミラー・ハウジングおよ
びミサイルのピッチングおよびヨーイング軸に対するジ
ンバル制御部に置かれたケージ・コイルの姿勢を示す前
面図、第９Ｂ図は第９Ａ図のケージ・コイル、および一
次ミラーのハウジングおよびミサイルのピッチングおよ
びヨーイング輔に対するジンバル制御部において使用さ
れる隣接する才差運動コイルの姿勢を示すミサイル本体
のヨーイング輔に関する概略断面図、第１０Ａ図乃至第
１０Ｄ図は異なるジンバル角度条ｆ′１：における？Ｉ
ｉｆｆｔ後の７，（’／｛コイル対の１つおよびケージ
・コイルにおいて生しる電Ｌ「の時間的履歴を示し、第
１０Ａ図はノ，（型コイル対の｛つに生じる電ＬＬの時
問的履歴を示し、第１０１３図乃至第ｌｏｔ）図は、検
出器面と黒点而間の３つの対応的に異なるずれの方位の
補慣後のケージ・コイルに生じる電圧の時間的履歴を示
し、第１１図は基Ｎ４コイル対に生じる電圧を合成して
目標追跡のため才差運動コイルに必要な電流を生じるた
めプロセソサ内部の直角Ｉ戊分合１戊回路を示すブロッ
ク図である。 ｌＯ・・・ミサイル、ｌ６・・・ミサイル目標検知追随
装置、ｌ８・・・走査兼収束システム、２０・・・検出
器部、２２・・・処ＰＩｉ部、２４・・・ジンバル制御
部、２５・・・ジンバル部、２６・・・魚点面、２７・
・・中心、２８・・・検出器アレイ、３０・・・検出ｚ
ｘ面、３６・・・ＩＩＱ　ｆｆｉごも差輔、３７・・・
回転軸、３８・・・ミサイルの中心線、４０・・・セレ
クタ部、４ｌ・・・プロセッサ、４２，〜４２１。・・
・検出器、４３・・・ヨーイング軸、４４．〜４４３・
・・検出器の組、４５・・・ピッチング軸、４９・・・
交差線、５６・・・収束レンズ、５８・・・二次ミラー
５９・・・ベアリング、６０・・・一次ミラー、６０，
〜６０６・・・扇形部、６ｌ・・・ハウジング、６２ａ
、６２ｂ・・・電動機コイル、６４・・・才差運動コイ
ル、６５・・・回転速度コントローラ、６６ａ、６６ｂ
・・・基準コイル６７・・・支持部材、６８・・・ケー
ジ・コイル、６９・・・Ｉ　Ｒ　Ｆ−ム、７ｌ・・・ジ
ンバル部ベアリング、７２・・・枢着点、７３・・・ヘ
アリング、７４・・・磁界（北極／南極輔）、７５・・
・位相検出器、８０・・・ケージ・コイル補慣装置、８
２・・・ｍ子化装置、８７・・・セレクタ、８８・・・
補償装憎、９０・・・差動増幅器、９４・・一反転バッ
ファ増幅器、１００・・・直角成分合成回路、１０２・
・・加算増幅器、１０４ａ、１０４ｂ・・・乗算器。Ｒ
・・・抵抗、Ｃ・・・コンデンサ、φ・・・角度偏差、
α・・・回転軸の投影の量子化角度偏差。 第４Ａ図 １８０″ 第デＡ回 −一一一−綺 Ｍ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電磁エネルギの一部を、収束された部分を収束手段
   の回転軸の周囲に回転させる手段を含む焦点面に対して
   収束させる手段と、 検出器面上に配置された検出器アレイであって、かかる
   検出器の複数の組に配置され、かかる組の各々が前記ア
   レイの中心領域から異なる半径方向に延長する領域に沿
   って配置される検出器アレイと、 前記検出器面と焦点面にずれを生じさせる手段と、 前記ずれを生じさせる手段に接続され、前記複数の組の
   検出器の選択されたものにより生じる信号を処理する手
   段であって、該組のかかる選択されたものが、前記ずれ
   を生じた検出器面と焦点面の交差により形成される線に
   沿って配置される半径方向に延長する領域の１つに置か
   れる、処理手段と、 から構成される光学システム。 ２、電磁エネルギの一部を焦点面に対して収束させる手
   段と、 検出器アレイと、 前記焦点面と前記検出器アレイとの間に相対的な角運動
   を生じる手段であって、該検出器アレイの一部が前記焦
   点面に配置され、該検出器アレイの別の部分が前記焦点
   面から空間的に変位される手段と、 前記焦点面に配置された検出器の部分に選択的に結合さ
   れた処理手段と、 から構成される光学システム。 ３、（ａ）目標からの赤外線エネルギの一部を焦点面上
   の一点に収束し、かつかかる一点を前記焦点面上で円形
   に回転させる収束手段を設け、該一点は収束システムの
   光軸上に配置され、該収束システムは、 （ｉ）球面の一次ミラーと、取付けられた平坦な二次ミ
   ラーとを含む反射屈折装置であって、かかる一次ミラー
   および二次ミラーは、回転軸の周囲に対称的に配置され
   、該二次ミラーは、回転軸に対して予め定めた角度で傾
   斜している反射屈折装置と、 （ｉｉ）前記回転軸の周囲に前記反射屈折装置を回転さ
   せる手段であって、前記光軸は、該光軸が前記焦点面と
   交差する時円を描き、前記円の中心は、前記回転軸から
   の目標の角度偏差と関連する回転軸からの偏差を有する
   回転手段と、を含み、更に、 （ｂ）検出器面上に配置された検出器アレイを含み、該
   検出器アレイはかかる検出器の複数の組に配置され、か
   かる組の各々は、前記アレイの中心領域から半径方向に
   延長する異なる領域に沿って配置され、該中心領域は、
   前記回転軸と前記検出器面との交差点と一致し、更に、 （ｃ）前記検出器面と焦点面とにずれを生じさせる手段
   と、 （ｄ）前記ずれを生じさせる手段に接続されて、前記複
   数の組の検出器の選択されたものにより生じる信号を処
   理する手段とを含み、該組のかかる選択されたものは、
   前記ずれを生じた検出器面と焦点面との交差により形成
   される線に沿って、あるいはこれに隣接して配置された
   前記半径方向に延長する領域の１つに配置されて、前記
   回転軸からの円の中心の偏差を表わす信号を生じる、 目標検知追随装置。 ４、電磁エネルギの一部を焦点面に対して収束する手段
   と、 検出器面上に配置された複数の検出器と、 前記焦点面および検出器面とにずれを生じさせる手段と
   、 複数の検出器から信号を供給されるセレクタ手段であっ
   て、セレクタ手段の出力に対して、前記ずれを生じた検
   出器面と焦点面の交差により形成される線上あるいはこ
   れと隣接して配置された複数の検出器の一部を選択的に
   接続するセレクタ手段と、 を設けてなる光学システム。 ５、電磁エネルギの一部を焦点面に対して収束する手段
   であって、収束された部分を収束手段の回転軸の周囲に
   回転させる手段を含む手段と、 検出器面に配置された検出器アレイであって、かかる検
   出器の複数の組に配置され、かかる組の各々が前記アレ
   イの中心領域から半径方向に延長する異なる領域に沿っ
   て配置される検出器アレイと、 前記検出器面と焦点面にずれを生じさせる手段と、 前記ずれを生じさせる手段に接続されて検出器アレイか
   ら信号の供給を受けるセレクタ手段であつて、セレクタ
   手段の出力を前記複数の組の検出器の選択されたものに
   接続し、該組のかかる選択されたものが、前記ずれを生
   じた検出器面と焦点面の交差により形成される線に沿っ
   て配置される半径方向に延長する領域の１つに置かれる
   、セレクタ手段と、 から構成される光学システム。 ６、電磁エネルギの一部を焦点面に対して収束する手段
   と、 検出器アレイと、 前記焦点面と検出器アレイとの間に相対的な角度回転を
   生じる手段であって、前記検出器アレイの一部が前記焦
   点面に配置され、前記検出器アレイの別の一部が前記焦
   点面から空間的に変位される回転手段と、 前記検出器アレイから信号が供給され、 セレクタ手段の出力に対して、前記焦点面に配置された
   前記検出器の一部を選択的に接続するセレクタ手段と、 を設けてなる光学システム。 ７、（ａ）目標からの赤外線エネルギの一部を焦点面の
   一点に収束し、かつかかる一点を前記焦点面上で円形に
   回転させる手段を設け、該一点は収束システムの光軸上
   に配置され、該収束システムは、 （ｉ）球面の一次ミラーと、取付けられた平坦な二次ミ
   ラーとを含む反射屈折装置を含み、かかる一次ミラーお
   よび二次ミラーは、回転軸の周囲に対称的に配置され、
   該二次ミラーは、回転軸に対して予め定めた角度で傾斜
   しており、 （ｉｉ）前記回転軸の周囲に前記反射屈折装置を回転さ
   せる手段を含み、前記光軸は、該光軸が前記焦点面と交
   差する時円を描き、前記円の中心は、前記回転軸からの
   目標の角度偏差と関連する回転軸からの偏差を有し、更
   に、 （ｂ）検出器面に配置された検出器アレイを含み、該検
   出器アレイはかかる検出器の複数の組に配置され、かか
   る組の各々は、前記アレイの中心領域から半径方向に延
   長する異なる領域に沿って配置され、該中心領域は、前
   記回転軸と前記検出器面との交差点と一致し、更に、 （ｃ）前記検出器面と焦点面とにずれを生じさせる手段
   と、 （ｄ）前記ずれを生じさせる手段に接続されて前記検出
   器アレイから信号の供給を受け、セレクタ手段の出力に
   、前記ずれを生じた検出器面と焦点面の交差により形成
   される線に沿って、あるいはこれと隣接して配置される
   半径方向に延長する領域の１つに配置される前記組の選
   択されるものを接続して、前記回転軸からの前記円の中
   心の偏差を表わす信号を生じる セレクタ手段と、を含む 目標検知追随装置。