¾Imager

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撮像装置の構成要素
目標
・データベース化
・ターゲットシグネチャ
・反射特性のモデル化
・放射特性のモデル化
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大気の影響
・太陽、伝搬、放射
光学・検知器系
信号
処理
・ 光学系(ドーム、ス ・検知器
キャナー、コーティング (冷却器、駆動回路、プリア
、フィルタ等を含む)
ンプを含む)
我国の気象
特性
శቇ♽䋺Optics
䊄䊷䊛
䊐䉞䊦䉺
表示
マンマシンインタフェイス
記録
画像処理 、画像認識
マルチスペクトル処理
オプティカルフロー処理
冷却器
検知器
䉴䉨䊞䊅
Derotator
PA
SP
制御信号
この方向の 距離**m
に車両がこちらに向いて、
今いる。
場所、時間、目標物
目標物の状態
DSP
BMS等
上部組織に
連絡
RC
శቇ♽
・目標
(陸上、海上、航空)
・背景
(陸上、海上、航空)
例えば
・陸上目標:人、トラック
APC、TK、偽装網
地雷、施設等
・陸上背景:裸地、草、林
森、山等
(当然見る角度(上、横
斜め上、斜め下)
で背景は変化する)
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パラメータ
・波長(λ)
・分光全反射率(ρ)
・分光配光反射率
・温度分布(T)
・分光放射率(ε)
・分光配光放射率
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[KUTELA Corporation]
2101A5900
Copyright (c) KUTELA Corporation 2009. All Rights Reserved
静
動
・エネルギの減衰
(透過率(τa))
・画像の劣化
(MTF)
・画像揺らぎ
パラメータ
・距離、高度、温度、
湿度、視程、
・風速、風向、気圧、
Cn2
・太陽高度
・太陽分光照度(E)
パラメータ
・構成要素(配置、
材質、曲率 、間隔、
径、絞り、フィルタ
・スキャナー
・焦点距離(f)
・入射瞳径
・F値
・ベーリンググレア
(フレア)
・MTF
・透過率(τl)
・T値
・ディローテイション
プリズム
PA:プリアンプ
SP:信号処理
DSP:ディスプレイ
RC:レコーダー
・IFOV、FOV ・加工法、検査法
・MTF
・アライメント法
・開口整合
・シェーディング、ナルシサス、ゴースト
・バンド幅(Bλ)
Le=ρ・E/π
Le=ε・C 1/λ5 /(exp(C2 /λ・T)-1)
・NETD、MDTD、MRTD
1
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パラメータ
・素子材料、素子寸法(d)
素子面積(Sd)
素子配置、素子数
・コールドアパーチャ
の位置と形状
・波長範囲
・時間応答性
・ウインドウの材質と厚さ
・FOV
・感度(R)
・NEP
・D*
・積分時間(τ)
・量子効率(η)
・等価ノイズ電荷数(Nd)
・飽和CCD電荷数(Ns)
・冷却器(冷却時間、W数)
・評価技術
V=V[(x+dx,y+dy)、 ←形
(λ+dλ)、 ←色
(t+dt)] ←動き
π・τl
・Φ(W)=Le・τa ・
・ Sd・Bλ
4・F2 +1
・IFOV=d/f
・V=R・Φ
・T=F/√τl、 > F
・d∼2.4・F・λ
以下量子型検知器とCCD
・R(A/W)∼0.8・η・λ(μm)
η・λ・Φ・τ
・信号電荷数(S)=
<Ns
h・c
・ノイズ電荷数(N)=Nd (∼数百個)
データ融合、デバイス融合
・シミュレーション技術
2
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NaCl
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KCl
AgCl
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(Irtran-5)
ZnS
(Irtran-2)
ZnSe
(Irtran-4)
CdS
CdTe
(Irtran-6)
㸈䋭㸍
MgF2
(Irtran-1)
CaF2
(Irtran-3)
BaF2
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GaAs
InP
InAs
㸉䋭㸌
Al2O3
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(Le(㱔,㱢)=const. , 㱝(㱗)㻍1)
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Surface)
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㫋㪸㫅㩿θ 㪉 + θ 㪈 㪀
㫅 㪉 + 㫅㪈
㪉
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㫊㫀㫅㩿θ 㪉 − θ 㪈 㪀
⇒ 㫅 㪉 − 㫅㪈 㫎㪿㪼㫉㪼 㪑θ 㪈 = θ 㪉 = 㪇
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ε(
≤ ε( 媒 質 の 誘 電 率 ) 、 ε(
0 真空の誘電率)
㫉 比 誘 電 率 ) = ε /ε 0 ≥ 㪈
≤ µ( 媒 質 の 透 磁 率 ) 、 µ(
µ(
㪇 真空の透磁率)
㫉 比 透 磁 率 ) = µ / µ 0 ≥ 㪈 㪺 =
㫅 =
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24
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I D = ( da f ) cos θ
2
න⚛ሶ䈱䉟䊜䊷䉳䈱㕙Ⓧ
(ု⋥䈱ᤨ䋺20㬍20cm)
ゞਔ╬䈱⴫㕙
Φ[W ] = Le [W m2 srnm]I D [m 2 ]cos θ d Ω[ sr ]τ aτ l Bλ [nm]
䊶න⚛ሶ䈎䉌䈲䋱ᧄ䈱ାภ✢
䇭䈚䈎಴䈩䈇䈭䈇䈱䈪
䇭IFOV䈲ᦨዊಽ⸃⢻䈫䈭䉎
Le䋺ᚢゞ⴫㕙䈱ಽశ᡼኿ノᐲ
䌤㱅䋽Ls䋯a^2䇮䌂㱗䋺䊋䊮䊄᏷
Φ[W ] = Le [W m 2 srnm]
π
4F 2
[ sr ]τ aτ l Bλ [nm]S d [ m2 ] = Le [W m 2 srnm]
π
4T 2
[sr ]τ a Bλ [nm]Sd [m 2 ]
37
π
π
㫆㫉 㪉 㫆㫉 㪉
㪋㪝
㪋㪝 +㪈
శቇ♽䈱శ✢ㅊ〔䈲᦭ലᢙሼ䋵ᩴ⒟ᐲ䈱♖ኒ䈘䈏ᔅⷐ䈪䈅䉎䇯
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䋨․䈮นⷞశቇ♽䈮䈍䈇䈩䈲䇮ᄥ㓁శ䈲100䌾10ਁLx䈫䋴ᩴ䉅ᄌൻ䈜䉎䇯䋩
1/F^2
㱜/4F^2 㱜/(4F^2+1)
F=1.4 0.51
0.4
0.355
参考)物体が有限距離の時
F=2
0.25
0.196
0.185
㪋㪝
F=4
0.0625 0.0491
0.0483
F=6
0.0278 0.0218
0.0217
π
㪉
㩿㪈 + β 㪀 㪉 + 㪈
β =
㪹
:倍率
㪸
38
ᵈ䋩᣿䉎䈇䊧䊮䉵䈱ᤨ䈮ല䈇䈩䈒䉎
⛉䉍(Stop)䇮౉኿⍓(Entrance Pupil)䇮኿಴⍓(Exit Pupil)
Coffee Break
⛉䉍䋺శቇ♽䈪ᦨ䉅శ᧤䉕ᰳ䈔䈘䈞䉎‛ℂ⊛ㇱ૏䇯䋨శቇ⚛ሶ䈱ᡰᜬ૕䇮นᄌ⛉䉍╬䋩
1mrad 䈫䇭1mil
1mrad䋺ⷺᐲ䈱න૏䈪ජಽ䈱䋱radian䉕⸒䈉䇯
䇭䇭䇭䇭 䊶2㱜radian䈲360ᐲ䈭䈱䈪1mrad䈲0.05729ᐲ䇯(1ᐲ㻍17.5mrad)
䇭䇭䇭䇭 䊶⋙ⷞ↪శቇ♽䈱ಽ⸃⢻䋨IFOV)╬䈮⦟䈒૶䈉䇯䋨ⴡᤊ䈲urad䉕⦟䈒૶䈉䇯䋩
䊶೎䈱ቯ⟵䋨Radian䋺౞ᒐ䈱㐳䈘䉕ඨᓘ䈪ഀ䈦䈢୯䋩
1km㔌䉏䈢ᚲ䈪1m䈱ᒛ䉎ⷺᐲ䈲1mrad䈪䈅䉎
R䈫䈚䈩⦟䈇
R
D(1m)
R(1km)
1mil䋺኿᠄╬䈮↪䈇䉎ⷺᐲ䉕⸒䈉䇯
䇭䇭 䇭䊶360ᐲ䉕6,400䈪ഀ䈦䈢୯䇯
䇭䇭䇭 䊶1mil=0.05625ᐲ
1mrad㻍1mil䈪⦟䈇
೨ㇱశቇ♽
ᓟㇱశቇ♽
౉኿⍓䋺⛉䉍䉋䉍೨ㇱ䈱శቇ♽䈮䉋䉎⛉䉍䈱௝䇯
39
⛉䉍(Stop)䇮౉኿⍓(Entrance Pupil)䇮኿಴⍓(Exit Pupil)
⛉䉍䇮౉኿⍓䇮኿಴⍓䈲੕䈇䈮౒ᓎ䈪䈅䉎䇯
౉኿⍓䇮኿಴⍓䈲Image䈪䈅䉎䈏శቇ⊛䈮䈲‛ℂ⊛䈭㓚ኂ‛䈫ห䈛䇯
⛉䉍
౉኿⍓
೨ㇱశቇ♽
ᓟㇱశቇ♽
శቇ♽䈱ಽశㅘㆊ₸䈱ቯ⟵෸䈶⸘᷹䋺
䇭䇭䋱䋩శቇ♽䈱ೋᲑ䊧䊮䉵䈱ᓘ䈫ห䈛ಽశᐔⴕశ᧤䈱౉኿᡼኿᧤䋨䌗䋩䈫䇮శቇ♽಴ญ䈱᡼኿᧤
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䇭䇭䋲䋩นⷞశቇ♽䋺᦭ല㐿ญᓘ䋨ὶὐ䈮ὐశḮ䉕⟎䈐䇮౉኿⍓䈱ญᓘ䉕᷹ቯ䋩䈱ඨಽ⒟ᐲ䈱
䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭ญᓘ䈱ಽశᐔⴕశ᧤䉕౉኿䈘䈞䇮౉኿᡼኿᧤䈫኿಴᡼኿᧤䈱Ყ䉕ข䉎䇯
䇭䇭䋳䋩⿒ᄖశቇ♽䋺శቇ⚛ሶ䋨䊧䊮䉵╬䋩䈪ฦ䇱ಽశㅘㆊ₸䉕⸘᷹䈚䇮ో૕䈱శቇ♽䈱ಽశㅘㆊ₸
41
䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䉕⸘▚䈪▚಴䈜䉎䇯
40
Coffee Break䋨⛉䉍䋩
䋱䇭⛉䉍䉕⛉䉎䈫䇮䈬䈉䈚䈩↹௝ో૕䈏৻᭽䈮ᥧ䈒䈭䉎䈱䈪䈚䉊䈉䋿
䇭䇭↹௝䈱๟ㄝㇱಽ䈣䈔䈏ᥧ䈒䈭䉎䈲䈝䈭䈱䈮䋣
⛉䉍
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኿಴⍓䋺⛉䉍䉋䉍ᓟㇱ䈱శቇ♽䈮䉋䉎⛉䉍䈱௝䇯
ᵈ䋩䇸⛉䉍䇹䉕䉴䊃䉾䊒䋺Stop , 䉝䊌䊷䉼䊞䋺Aperture , 䉻䉟䉝䊐䊤䊛䋺Diaphragm䈫䉅⸒䈉
௝㕙
೨ㇱశቇ♽
ᓟㇱశቇ♽
↹௝
Key Word䋺:⛉䉍䈱૏⟎
䋲䇭นⷞ䉦䊜䊤䈪䇸⛉䉍䇹䉕⛉䉎䈾䈬䊗䉬䈱ή䈇䉪䉾䉨䊥䈚䈢౮⌀䈏
䇭䇭ข䉏䉎੐䈏⍮䉌䉏䈩䈇䉁䈜䇯
䇭䇭䈚䈎䈚䈭䈏䉌䇮࿁᛬䈲ᄢ䈐䈒䈭䉍䊗䉬䉎䈲䈝䈪䈜䇯
䇭䇭䋨଀䋺F=32䇮 㱗=500nm䈫䈜䉎䈫䉴䊘䉾䊃ᓘ䋽2.4䊶F䊶㱗䈲⚂䋴䋰um䋩
䇭䇭䈖䉏䈲䇮䈬䈉⠨䈋䉏䈳⦟䈇䈱䈪䈚䉊䈉䈎䋿
Key word䋺䇸⛉䉍䈱૏⟎䈫‛ℂ⊛ᄢ䈐䈘䇹䇮䇸෼Ꮕ䋨ᐞ૗శቇ⊛䋩䇹䈫䇸࿁᛬䋨ᵄേశቇ⊛䋩䇹䈪䈜䇯
42
7
శቇ♽䈱MTF(Modulation Transfer function)
శቇ♽䈱MTF(Modulation Transfer function)
MTF䋺శቇ♽䈱ⓨ㑆๟ᵄᢙ(Spatial Frequency)䈫䉮䊮䊃䊤䉴䊃(Contrast)䈱㑐ଥ䉕␜䈜㑐ᢙ
䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭 శቇ♽䈱ಽ⸃⢻䉕␜䈜䋱䈧䈱ᜰᢙ
LSF(Line Spread Function)䈎䉌䈱䊐䊷䊥䉣ᄌ឵䈮䉋䉎ዉ಴
⊕㤥䊌䉺䊷䊮
චಽ䈇⁜䈇䉴䊥䉾䊃
⊕㤥䊌䉺䊷䊮௝
శቇ♽
㱂max
⊕䊧䊔䊦䈏ૐਅ
㱐㑐ᢙ⊛శḮ
䉮䊮䊃䊤䉴䊃䋺䋰䋮䋶
1
໧㗴ὐ䋺
䇭䇭ⓨ㑆๟ᵄᢙ䈱⇣䈭䉎
䇭䇭䊌䉺䊷䊮䉕ฦ⒳↪ᗧ䈜䉎
䇭䇭ᔅⷐ䈏䈅䉎
MTF
䉮䊮䊃䊤䉴䊃(C)
C
Φ − Φ㫄㫀㫅
㪚 = 㫄㪸㫏
Φ㫄㪸㫏 + Φ 㫄㫀㫅
ⓨ㑆๟ᵄᢙ(ታ↪න૏䋺lp/mm or lp/mrad) (lp䋺Line Pairs)
䋺௝㕙䈮䈍䈇䈩䈲න૏㐳䈘䈮䈅䉎⊕㤥䊌䉺䊷䊮䈱ᢙ䋨lp/mm䋩
䋺 ‛૕஥䈮䈍䈇䈩䈲 න૏ⷺᐲ䈮䈅䉎⊕㤥䊌䉺䊷䊮䈱ᢙ(lp/mrad)
ᐢ䈏䈦䈢௝
Fourier ᄌ឵
1
+∞
㪤㪫㪝 㩿㫉 㪀 =
∫−∞ 㪣㪪㪝 㩿㫏 㪀㪼㫏㫇㩿−㫀㫏㫉 㪀㪻㫏
MTF䋨䌲䋩
C
㪤㪫㪝 㪇
+∞
㪮㪿㪼㫉㪼 㪤㪫㪝 㪇 = ∫ 㪣㪪㪝 㩿㫏 㪀㪻㫏 :(W)
−∞
0
43
䈠䈱ઁ䈱㑐ㅪ㑐ᢙ䋺
OTF(Optical Transfer Function), PTF(Phase Transfer Function),LSF(Line Spread Function), PSF(Point Spread Function)
LSF(x)
㕍䋺ℂᗐ
਄䈎䉌Ⓧಽ▸࿐䈲
1,2,3,5,10䉕␜䈜
Exp(-x)
䋰
䋲䇭NDSⷙᩰ(C 0213)䈮LSF䈎䉌MTF䉕᳞䉄䉎䈱䈮Sinc㑐ᢙ䉕૶↪䈚䈩䈇䉁䈜䇯
䇭䇭Sinc㑐ᢙ䈲⽶䈱୯䉅ข䉍䉁䈜䇯MTF䈱୯䈲ᱜ䈱䉂䈪䈜䇯
䇭䇭䈬䈉⠨䈋䉏䈳⦟䈇䈱䈪䈚䉊䈉䈎䋿
MTF
㱂b=0
䊶1/e 䈱5୚⒟ᐲ䉁䈪Ⓧಽ䈜䉏䈳⦟䈇
䊐䊷䊥䉣ᄌ឵
㪤㪫㪝 㩿㫉 㪀 =
45
x/a
LSF(PSF)䈏ᐢ䈏䉎ේ࿃
⃻⽎䈱ฬ⒓
䋱䇭శቇ♽ౝ䋺ㅅశ(Stray Light),ౝ㕙෻኿䋨Internal Reflection),
䊐䊧䉝(Flare)= 䊔䉟䊥䊮䉫䉫䊧䉝(Veiling Glare)
䋲䇭௝㕙ౝ䋺(1)䊐䉞䊦䊛䋺䊊䊧䊷䉲䊢䊮(Halation),䉦䊑䊥(Fog),䊊䊨(Halo)
䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭(2)ᬌ⍮ེ䇭䋺䊑䊦䊷䊚䊮䉫(Blooming),䉪䊨䉴䊃䊷䉪(Cross Talk)
䋳䇭⚵ว䈞䋺䊅䊦䉲䉰䉴(Narcissus䋺䋱࿁෻኿䋩䇮䉯䊷䉴䊃(Ghost䋺䋲࿁෻኿䋩
LSF(Line Spread Function)
PSF(Point Spread Function)
ኻLaser Jammer శቇ♽䈮䈲㊀ⷐ
ේ࿃
╴
⛉䉍
⿒䋺C=1
✛䋺C=0.3
㕍䋺C=0.2
Φ 㫄㪸㫏 −Φ 㫄㫀㫅
Φ 㫄㪸㫏 + Φ 㫄㫀㫅
䋰
Xc
ᨒ
㪚=
㱂min
䋰
Log(㱂)
㱂b=0.01
44
䌊䌉䌓ⷙᩰ䈮䈲䌍䌔䌆᷹ቯ䈱ⷙቯ䈏ή䈇
㱂max
䊶㱂䌢 䈲1/100એਅ
䊶Ⓧಽ䈲Xc⒟ᐲ
䇭䋨ᄙ䈒Ⓧಽ䈜䉎䈫ૐ๟ᵄ䈪ᄌᒻ䋩
x/a
㱂= Exp(-x/a)+㱂b䇭
䋨㱂b䋺䊋䉾䉪䉫䊤䉡䊮䊄శ䋫ㅅశ╬䋩 䇭
㱂
ⓨ㑆๟ᵄᢙ(r䋺1/m)
䋱䇭䌍䌔䌆䈱శᒝᐲ䉕᷹ቯ䈜䉎䈮䈲ᬌ⍮ེ䈏ᔅⷐ䈪䈜䇯಴ജ㔚᳇ାภ䈱䉭䉟䊮䉕ᄌ䈋䈩䉅
䇭䇭䌍䌔䌆䈲ᄌൻ䈚䉁䈞䉖䇯䈚䈎䈚䇮㔖䊧䊔䊦䉕ᄌ䈋䉎䈫䌍䌔䌆䈲⥄↱䈮ᄌൻ䈚䉁䈜䇯
䇭䇭䉮䊮䊃䊤䉴䊃䈱㔖䊧䊔䊦䈲䈬䈱䉋䈉䈮⠨䈋䉏䈳⦟䈇䈱䈪䈚䉊䈉䈎䋿
MTF
㱂b=0.01
䊐䊷䊥䉣ᄌ឵
0
Coffee Break(MTF)
LSF䈎䉌䈱䊐䊷䊥䉣ᄌ឵䈮䉋䉎ዉ಴䋨Ⓧಽ▸࿐䈫䊋䉾䉪䉫䊤䉡䊮䊄శ䋩
㱂
X(m)
䊐䊷䊥䉣ᄌ឵
0
శቇ♽䈱MTF
LSF(x)䋺(W/m)
䊋䉾䉪䉫䊤䉡䊮䊄శ
䋫ㅅశ╬
䊋䉾䉪䉫䊤䉡䊮䊄శ
㱂min
㤥䊧䊔䊦䈏਄᣹
䉮䊮䊃䊤䉴䊃䋺䋱
䉴䊥䉾䊃௝
శḮ
ᬌ⍮
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䊶௝㕙䈲㓸శ䈘䉏䈩䈍䉍శᒝᐲ䈏
䇭ᒝ䈇䈢䉄௝㕙෻኿䈲⦟䈒ല䈒
ෳ⠨
䊶శቇ⚛ሶ⴫㕙䈱෻኿䈲䌁䌒䉮䊷䊃䈱ఝഠ䈪᳿䉁䉎䇯
䌾10^-2⒟ᐲ䇯
䊶ᢔੂ䈲10^-4䌾10^-6⒟ᐲ䇯
䊶෻኿䈫ᢔੂ䈱⚵䉂ว䉒䈞䈲ήⷞน䇯
䋱䇭෼Ꮕ䋨ᐞ૗శቇ䋩䋺⁜䈇ᐢ䈏䉍
䇭䋨䋱䋩శゲ਄䋺⃿㕙෼Ꮕ
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䋳䇭෻኿䋺⁜䈇ᐢ䈏䉍䋨⚿௝䋩䈫ᐢ䈇ᐢ䈏䉍䋨㕖⚿௝䋩
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䇭䋨䋲䋩ੑ࿁෻኿䋺
䇭䇭䇭䇭䊶䋲ᨎ䈱శቇ⚛ሶ⴫㕙䈱⚵ว䈞
䇭䇭䇭䇭䊶௝㕙෻኿䈫శቇ⚛ሶ⴫㕙䈱⚵ว䈞
䇭䇭䇭䇭䇭䋨௝㕙෻኿䋺䊐䉞䊦䊛䇮ᬌ⍮⚛ሶ䇮
䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䉮䊷䊦䊄䉝䊌䊷䉼䊞䇮䊥䊷䊄✢╬䋩
䋴䇭৻࿁ᢔੂ䋺ᐢ䈇ᐢ䈏䉍
䇭䇭䊶శቇ⚛ሶ⴫㕙䋨㕍䊟䉬䇮䉨䉵䇮ᳪ䉏╬䉅฽䉃䋩
䇭䇭䊶శቇ⚛ሶౝ䋨⊕䊟䉬䇮⇣‛䇮᳇ᵃ䇮⣂ℂ䇮ᰳ㒱╬䋩
䇭䇭䊶ᨒ䇮╴䇮⛉䉍╬䈱ᯏ᭴ㇱຠ
䋵䇭᡼኿䋺ᐢ䈇ᐢ䈏䉍
䇭䇭䊶శቇ⚛ሶ╬䈎䉌䈱Ⱟశ䋨นⷞၞ䋩
䇭䇭䊶శቇ⚛ሶౝ䈎䉌䈱ᾲ᡼኿䋨⿒ᄖ䋩
䇭䇭䊶ᨒ䇮╴䇮⛉䉍╬䈱ᯏ᭴ㇱຠ䈱ᾲ᡼኿䋨⿒ᄖ䋩
䋶䇭ᬌ⍮⚛ሶౝ䋺⁜䈇ᐢ䈏䉍
䇭䇭䊶䊑䊦䊷䊚䊮䉫
47
䇭䇭䊶䉪䊨䉴䊃䊷䉪䇭䇭
㪤㪫㪝㫄㪼㪸㫊 㩿㫉 㪀
㫊㫀㫅㩿π 㪸㫉 㪀
㫊㫀㫅㩿π㪻㫉 㪀
㫎㪿㪼㫉㪼 㪤㪫㪝㪸 =
, 㪤㪫㪝d =
㪤㪫㪝㪸 㩿㫉 㪀㪤㪫㪝㪻 㩿㫉 㪀
π 㪸㫉
π 㪻㫉
శḮ↪䉴䊥䉾䊃
䈱Sinc㑐ᢙ
NDSⷙᩰ䈱ᑼ
ᬌ⍮ེ↪䉴䊥䉾䊃
46
䈱Sinc㑐ᢙ
ᵄ䈱⴫⃻䈫Fourierᄌ឵
䊶ᵄ䈱৻⥸⊛⴫⃻䋺A䊶COS(㱥䊶t䋭k䊶x+㱢)+B
䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭A䋺ᝄ᏷䇮B䋺䉥䊐䉶䉾䊃䇮䊋䉟䉝䉴䇮䊋䉾䉪䉫䊤䉡䊮䊄䇮etc
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䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭
䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭 E0䋺㔚႐䇮z䋺ㅴⴕᣇะᐳᮡ
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䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭V0䋺㔚࿶ᝄ᏷䇮Vd䋺䉥䊐䉶䉾䊃㔚࿶
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䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭䇭(㱂0䋺᡼኿᧤ኒᐲ䇮㱂b䋺ㅅశ䇮䊋䉾䉪䉫䊤䊮䊄శ,etc䇮න૏䈲W/m or W/radian)
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䇭䇭
㱗
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k=2㱜r䇮r䋺ⓨ㑆๟ᵄᢙ(line pairs/radian)䇮㰵䋺ⷺᐲ(radian)䇭
ⓨ㑆๟ᵄᢙr=1/㱗
x
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䇭䇭䇭 䈱䊌䉺䊷䊮䈲⵾૞࿎㔍䇯
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䇭䇭 䈱⍱ᒻ䊌䉺䊷䊮䉕૶↪䈜䉎䇯
䇭䇭 ෶䇮䊙䉟䊅䉴䈱శ䈲ή䈇䇯
ᵈ䋲䋩radian,cycles,line pairs䈲
䇭䇭䇭‛ℂ⊛䈮䈲ήᰴర䈪䈅䉎䇯
48
8
㔚ሶ࿁〝(DC Amp)䈱․ᕈ䋨ㅢᏱ䈱ᣇᴺ䋩
(Volt)
㪭㫆㫌㫋 = 㪘㩿ω㪇 㪀㩿㪭㫀 㪇 㪺㫆㫊㩿ω㪇㫋 㪀 +㪭㪻 㪀
㪭㫀㫅 㩿㫋 㪀 =㪭㫀 㪇 㪺㫆㫊㩿ω㪇㫋 㪀 +㪭㪻
㔚ሶ࿁〝(DC Amp)䈱․ᕈ䋨Fourierᄌ឵ᴺ䋩
(Volt)
᧦ઙ䋺
V0
(Volt)
(Volt)
Vi0
A(ω)
Vd
Vd
t(sec) 䋱
∆T
ω
∆ωout
䋰
∆T
Fourier Transform
DC Amp
Band Width
(Volt䊶sec)
㪉
㪭㪻 ∆㪫
㪈
π
㪉π
㱥(1/sec)
ω0
π
π
㪉∆㪫
∆㪫
㪉
㪭㪻 ∆㪫
㪘㩿ω㪇 㪀
㪭 㫀 㪇 ∆㪫
㪈
᧦ઙ䋺 ∆㪫
㪚=
1
㱂1
ω㪇
π
π
㪉∆㪫
∆㪫
㪭㫀 㪇∆㪫
䋿
㰵
(rad.)
0
Φ㪉
Φ 㪉 + Φ㪹 㪉
∆ωout
∆ω㪻 =
π
㪉∆㪫㪻
(W/rad.)
㱂1
㱂b1
䋰
㰵(rad.)
∆θin
∆ω 㫀㫅 =
π
∆θin
㩿Φ㪈 + Φ㪹 㪈 㪀∆θ 㫀㫅
π
㪈
㪉π
k0
π
2∆θin
Φ㪈 ∆θ 㫀㫅
k(lp/rad)
π
∆θin
㩿Φ 㪉 + Φ㪹 㪉 㪀∆θ 㫀㫅
㪈
᧦ઙ䋺චಽ䈭ૐⓨ㑆๟ᵄᢙ
䇭䇭䇭䇭䈱ᤨ䈱㤥䋨ૐ᷷䋩ㇱ䉕
䇭䇭䇭䇭㔖䊧䊔䊦䈫䈚䇮MTF䉕
䇭䇭䇭䇭ᒝ೙⊛䈮䋱䈫䈜䉎
䌍䌔䌆䈱䉁䈫䉄
k0
π
2∆θin
π
∆θin
Fourier Transform
㰵
(rad.)
䋲䇭MTF䈲㔚ሶ࿁〝䈱䉋䈉䈮౉಴ജ․ᕈ䈪䈲ή䈒䇮
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∆θin
㰵(rad.)
⊕䊌䉺䊷䊮䈎䉌䈱ㅅశ╬
53
䉴䉟䊷䊒
∆㫂㫀㫅 =
π
㪉∆θ 㫀㫅
2
Φ ∆θ
π 2 out
k(lp/rad)
䋰
∆kb
∆㫂㫆㫌㫋 =
π
㪉∆θ㫆㫌㫋
∆kout
k(lp/rad)
52
ⓨ㑆䊐䉞䊦䉺ᣇᑼゞㅦ⸘䈱ේℂ䋨䋱䋩
䇭䋨〝㕙䈮ኒ⌕䈚䈢න৻䉴䊥䉾䊃䋩
ㅢㆊ䶦䷗శ㊂
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∆θin
⍹䇮⍾೑╬
∆kout
∆kin
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乙
㱂1
㱂b1
∆kout
Coffee Break
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శቇ♽
㰵
㱂1
∆kb
〝㕙
(W/rad.)
∆θin
㰵(rad.)
MTF
0
k(lp/rad)
䷸丩丂万
∆θin
㔚᳇⊛
㔖䊧䊔䊦
䋿
C
න৻
㰵
㰵
(rad.)
1
51
䊌䉺䊷䊮䈱㤥䋨ૐ᷷䋩䊧䊔䊦䈱᡼኿᧤
䋨ℂᗐ⊛శቇ♽䈪䉅ᶖ䈋䈭䈇䋩
㰵(rad.)
∆θout ∆θb
(W)
π
∆㫂㪹 =
㪉∆θ㪹
శቇ♽
㱂b1
䋰
⋧ᒰᵈᗧ䈚䈭䈇䈫
ᕋ䈚䈕䈭ᣇᴺ䈮䈭䉎
2
Φ ∆θ
π b2 b
2
Φ ∆θ
π 1 in
k(lp/rad)
㤥䋨ૐ᷷䋩䊧䊔䊦᡼኿᧤䈱ㅅశ╬
䋨ℂᗐ⊛శቇ♽䈪䈲ή䈇䋩
䋱䇭䉮䊮䊃䊤䉴䊃䈱㔖䊧䊔䊦䉕䈬䈉䈜䉎䈎䋿
䊌䉺䊷䊮䈱㤥䋨ૐ᷷䋩䊧䊔䊦䈲㔖䈪ή䈇
㪉π
Φ㪉 ∆θ 㫀㫅
50
䋰
㰵
2
Φ ∆θ
π b1 b
π
π
㪉 ∆ 㪫㫆 㫌㫋
㱂b2
శቇ♽
∆θb
∆ωout
㱂2
(W)
(W)
㪉
㱥(1/sec)
䋰
∆ωd
∆ ω 㫆㫌㫋 =
㪉∆㪫㫀㫅
(W)
㪉
2
V ∆T
π 0 in
∆ωout
㰵(rad.)
Fourier Transform
Fourier Transform
㰵
A(ω)
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䇭䇭㸢䉴䊥䉾䊃శ䉕චಽᒝ䈒䈜䉎
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k(lp/rad)
2
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㱥(1/sec)
∆ωin
㱂2䋼㱂1
∆kout
A(ω)
శቇ♽䈱MTF․ᕈ䋨Fourierᄌ឵ᴺ䋩
(W/rad.)
㸣㔚ሶ࿁〝䈱᭽䈮✢ᒻ䈪䈭䈇
(W/rad.)
శቇ♽
Fourier Transform
(Volt䊶sec)
㱥(1/sec)
䋰
49
㱂b2䋾 㱂b1
∆θin
Fourier Transform
∆ωout
A(ω )
∆ωd
MTF
㱂b1
Band Width
2
V ∆T
π 0 in
㱥(1/sec)
ω0
C
㱂1
㪉π
Φ㫆㫌㫋 㩿θ 㪀 = Φ㪉 㩿㪺㫆㫊㩿㫂㪇θ 㪀 + 㪈㪀 + Φ㪹 㪉
Φ㫀㫅 㩿θ 㪀 = Φ㪈㩿㪺㫆㫊㩿㫂 㪇θ 㪀 + 㪈㪀 + Φ㪹 㪈
(W/rad.)
㪈
㪘㩿ω㪇 㪀
π
శቇ♽䈱䌍䌔䌆․ᕈ䋨䊌䉺䊷䊮ᴺ䋩
䈖䈱୯䈏᷹ቯ䈪䈐䈭䈇㸣
∆Tout ∆Td
2
V ∆T
π d d
∆ωout
t(sec)
䋰
DC Amp
(Volt䊶sec)
(Volt䊶sec)
∆Tin
∆Tout
A(ω )Vd
Fourier Transform
Fourier Transform
A(ω )V 0
t(sec)
∆Td
∆Tin
t(sec)
1)㰱㱥out㻥㰱㱥in
㸢㰱䌔in䉕චಽ䈮ዊ䈘䈒䈜䉎䇭
2)V0䊶㰱Tin㻦 Vd䊶㰱Td
䇭㸢V0䉕ᄢ䈐䈒 Vd䉕ዊ䈘䈒䈜䉎
〒㔌
䇭䇭䇭䇭䊐䊷䊥䉣ᄌ឵
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䋫
〒㔌
䋫
〒㔌
54
〒㔌
9
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䇭䇭ⓨ㑆䊐䉞䊦䉺ᣇᑼゞㅦ⸘䈱ේℂ䋨䋳䋩
䇭䇭䇭䇭䇭䇭䋨ታ㓙䈱ゞㅦ⸘䋩
〝㕙
ㅢㆊ䶦䷗✚శ㊂
䷸丩丂万೉䷚
䷸丩丂万೉
䉴䉟䊷䊒
ゞㅦ䋽䋲䋮䋳䌭䌭㬍䌆
శᬌ⍮⚛ሶ೉
〒㔌
䉴䊕䉪䊃䊦
䉝䊅䊤䉟䉱䊷
శᬌ⍮ེ
乙
శᬌ⍮ེᱜ㕙࿑
䌆
〝㕙䷸丙䷮万个丐䷾丶丱
శቇ♽
䋫
䋫
ᤨ㑆
500mm㫧100mm
శᬌ⍮⚛ሶ೉䈱௝
䋫
ᤨ㑆
ᤨ㑆
⚿⺰䋺ⓨ㑆䊐䉞䊦䉺䋨䉴䊥䉾䊃೉䋩䉕ㅢ䈚䈩〝㕙䉕䉴䉟䊷䊒䈜䉎䈫䇮〝㕙䈲৻䈧䈱〝㕙ಽ⸃䊌䉺䊷䊮䈏ឬ䈇䈩䈅䉎䈱䈫
55
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〝㕙
䋫
శᬌ⍮⚛ሶ೉௝䈱๟ᦼ䋺䋲䋮䋳䌭䌭
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ᔅⷐ᧦ઙ䈫ᵈᗧ
䋱䇭〝㕙䈮䉮䊮䊃䊤䉴䊃䋨䊛䊤䋩䈏᦭䉎੐䇯
䇭䇭䋨᳓ḳ╬৻᭽෻኿㕙ਇน䋩
䋲䇭శᬌ⍮⚛ሶ䈱〝㕙௝䈱ᄢ䈐䈘䈏ਇᄌ䈱੐䇯
䇭䇭䋨䋵䋰䋰䌭䌭㫧䋱䋰䋰䌭䌭䋩
䇭 䋨 Telecentricశቇ♽䈱૶↪䋩
䋳䇭ᝄേ䈮䉋䉎శቇ♽╬䈱⁅䈇䈏↢䈛䈭䈇੐䇯
䇭䇭䋨㒐㔡บ䈏ᔅⷐ䋩
䋴䇭ข䉍ઃ䈔૏⟎䈲ゞਔ㊀ᔃㄭ䈒䈱੐䇯
䇭䇭䋨ⷺㅦᐲ䉅⸘᷹䈜䉎䋩
䋵䇭〝㕙䈱⒖േ䈮ᵈᗧ䈱੐䇯
䇭䇭䋨☳㔐╬䈲ゞਔ㘑䈮䉋䉍⒖േ䈜䉎䋩 56
䇭ⓨ㑆䊐䉞䊦䉺ᣇᑼゞㅦ⸘䈱ේℂ䋨䋴䋩
䇭䇭䋨㔚᳇䊐䉞䊦䉺䈫ⓨ㑆䊐䉞䊦䉺䈱Ყセ䋩
㔚᳇䊐䉞䊦䉺
㔚᳇䊉䉟䉵⊒↢ེ
䇭䌌䌃࿁〝
䍰䍔䍤䍔䍷䍪䍆䍷䍞
䋫
䊋䊮䊄᏷䈏⁜䈇䈾䈬
䋽Q䈏㜞䈇䈾䈬
ታ〝㕙
ⓨ㑆䊐䉞䊦䉺
䋫
䇭䉴䊥䉾䊃೉
䉴䊥䉾䊃೉䈏ᄙ䈇䈾䈬
䊋䊮䊄᏷䈲⁜䈒䈭䉍
❑ᮮᲧ䈏ᄢ䈐䈇䈾䈬
ᱜᒏᵄ⊒↢
⚐☴䈭ᱜᒏᵄ䈮ㄭ䈒䈭䉎
END
න৻⊕㤥䊌䉺䊷䊮
䇭䇭〝㕙⊒↢
⚐☴䈭⊕㤥䊌䉺䊷䊮䈮ㄭ䈨䈒
䊶䋱ᰴర䊐䉞䊦䉺䈮䈭䉎
57
䊶䉴䊥䉾䊃೉䈫⋥ⷺᣇะᚑಽ䈱䉂ᬌ಴
58
10