JP2002188964A - Imaging device - Google Patents

Imaging device

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JP2002188964A
JP2002188964A JP2000387900A JP2000387900A JP2002188964A JP 2002188964 A JP2002188964 A JP 2002188964A JP 2000387900 A JP2000387900 A JP 2000387900A JP 2000387900 A JP2000387900 A JP 2000387900A JP 2002188964 A JP2002188964 A JP 2002188964A
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JP
Japan
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light
light beam
lens system
reading
radiation
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Application number
JP2000387900A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Ishizuya
徹 石津谷
Junji Suzuki
純児 鈴木
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To acquire a natural image. SOLUTION: Reflection parts 9 of all pixels of a radiation-displacement conversion device 100 are irradiated with readout light through a first lens system 11. Reflected light from the reflection parts 9 of each pixel passes the first lens system 11 again and forms a spot on a ray bundle restriction part 12. The shape of a ray bundle passing part 12a of the ray bundle restriction part 12 is set so that the change of the quantity of light at the position on a CCD 20 conjugated with the reflection part 9 relative to the change of inclination of each reflection part 9 is not reversed. Light passing the passing part 12a of the ray bundle restriction part 12 is guided to the CCD 20 through a second lens system 13. The reflection plate 9 and the CCD 20 are conjugated each other by the first and the second lens systems 11, 13.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の範囲内に到
達する赤外線等の放射を光学像に変換する映像化装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an imaging device for converting radiation such as infrared rays reaching a predetermined range into an optical image.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明者らは、赤外線等の放射を熱に変
換し、その熱を変位に変換し、その変位を読み出し光学
系を用いて読み出し光によって読み出し、所定の範囲内
に到達する放射を光学像に変換する映像化装置を発明し
た(特開平10−253447号公報、特開2000−
28437号公報等)。
2. Description of the Related Art The present inventors convert radiation such as infrared rays into heat, convert the heat into displacement, read the displacement with a reading light using a reading optical system, and reach a predetermined range. An imaging device for converting radiation into an optical image was invented (Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
No. 28437).

【0003】このような映像化装置では、前記読み出し
光学系として、変位部の変位を光量の変化に変換する光
学系が用いられている。前記読み出し光学系の1つとし
て、特開2000−28437号には、次のような光学
系が開示されている。
In such an imaging apparatus, an optical system for converting the displacement of the displacement unit into a change in the amount of light is used as the readout optical system. As one of the readout optical systems, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-28437 discloses the following optical system.

【0004】この光学系では、変位部の変位に従って傾
きが変化する反射部に読み出し光を照射し、反射部によ
る反射光を集光する。そのスポット(集光点)の位置付
近に、前記スポットと略同径の円形のピンホールを有す
るピンホール板が、設けられている。反射部の傾きに応
じて前記スポットの位置が移動する結果、ピンホールと
重なる前記スポットの面積が変化して、ピンホールを通
過する光量が変化する。したがって、変位部の変位が光
量の変化に変換される。
[0004] In this optical system, readout light is applied to a reflecting portion whose inclination changes according to the displacement of the displacement portion, and the light reflected by the reflecting portion is collected. A pinhole plate having a circular pinhole having substantially the same diameter as the spot is provided near the position of the spot (focus point). As a result of the position of the spot moving according to the inclination of the reflecting portion, the area of the spot overlapping the pinhole changes, and the amount of light passing through the pinhole changes. Therefore, the displacement of the displacement section is converted into a change in the amount of light.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らの研究の結果、前記従来の光学系を用いた映像化装
置では、以下に説明する2つの不都合が生ずることが判
明した。
However, as a result of the research by the present inventors, it has been found that the following inconveniences occur in the imaging apparatus using the above-mentioned conventional optical system.

【0006】第1に、前記従来の映像化装置では、前記
スポットと略同径の円形のピンホールを有するピンホー
ル板が用いられているため、得られる画像が不自然なも
のとなる場合があることが判明した。
First, since the conventional imaging apparatus uses a pinhole plate having a circular pinhole having substantially the same diameter as the spot, an obtained image may be unnatural. It turned out to be.

【0007】この点について、前記放射を赤外線とし赤
外線画像を光学像に変換する場合を例として、図14及
び図15を参照して説明する。図14は、従来の映像化
装置における、ピンホール80aを有するピンホール板
80上での、ある反射部による反射光により形成された
スポットS0の様子を示す図である。図14に示す例で
は、目標物体の温度が上昇する(すなわち、目標物体か
ら入射する赤外線量が増える)と、反射板の傾きが変化
して、スポットS0が図14中の右方向へ移動するよう
になっている。ピンホール80aは、スポットS0と略
同径の円形とされている。
[0007] This point will be described with reference to FIGS. 14 and 15 by taking as an example a case where the radiation is infrared rays and an infrared image is converted into an optical image. FIG. 14 is a diagram showing a state of a spot S0 formed by light reflected by a certain reflection portion on a pinhole plate 80 having a pinhole 80a in a conventional imaging device. In the example shown in FIG. 14, when the temperature of the target object rises (that is, the amount of infrared light incident from the target object increases), the inclination of the reflector changes, and the spot S0 moves rightward in FIG. It has become. The pinhole 80a has a circular shape having substantially the same diameter as the spot S0.

【0008】今、目標物体の温度が低い状態から上昇し
ていく場合を考える。スポットS0は、まず、図14中
の実線で示すように、その右側がピンホール80aの左
縁に接する位置に到達する。その後、スポットS0はピ
ンホール80aと重なり始め、スポットS0がピンホー
ル80aと重なる面積は徐々に増加して、ピンホール8
0aの通過光量は徐々に増加していく。そして、スポッ
トS0がピンホール80aとちょうど重なったときに、
スポットS0がピンホール80aと重なる面積が最大と
なって、ピンホール80aの通過光量は最大となる。更
に目標物体の温度が上昇すると、スポットS0がピンホ
ール80aと重なる面積は徐々に減少して、ピンホール
80aの通過光量は徐々に減少していく。やがて、図1
4中の破線で示すように、スポットS0の左側がピンホ
ール80aの右縁に接する位置に到達し、それ以上目標
物体の温度が上昇してスポットS0が右方向へ移動して
も、ピンホール80aの通過光量はゼロのままである。
したがって、従来の映像化装置では、図15に示すよう
に、目標物体の温度の変化(すなわち、目標物体からの
入射赤外線量、ひいては、反射部の傾きの変化)に対し
て、ピンホール80aの通過光量の変化が途中で増加か
ら減少に逆転する。
Now, consider a case where the temperature of the target object rises from a low state. The spot S0 first reaches a position where its right side is in contact with the left edge of the pinhole 80a, as shown by the solid line in FIG. Thereafter, the spot S0 starts to overlap with the pinhole 80a, and the area where the spot S0 overlaps with the pinhole 80a gradually increases, and
The passing light amount of 0a gradually increases. Then, when the spot S0 just overlaps the pinhole 80a,
The area where the spot S0 overlaps the pinhole 80a is maximized, and the amount of light passing through the pinhole 80a is maximized. When the temperature of the target object further rises, the area where the spot S0 overlaps the pinhole 80a gradually decreases, and the amount of light passing through the pinhole 80a gradually decreases. Eventually, Figure 1
As shown by the broken line in FIG. 4, even if the left side of the spot S0 reaches a position in contact with the right edge of the pinhole 80a and the temperature of the target object further rises and the spot S0 moves rightward, The passing light amount at 80a remains zero.
Therefore, in the conventional imaging device, as shown in FIG. 15, a change in the temperature of the target object (that is, a change in the amount of incident infrared rays from the target object, and thus, a change in the inclination of the reflecting portion) causes the pinhole 80a to change. The change in the amount of passing light reverses from increasing to decreasing on the way.

【0009】従来は、目標物体の温度の変化に対して通
過光量が単調増加する範囲(例えば、図15中のaの範
囲)のみ又は単調減少する範囲(例えば、図15中のb
の範囲)のみで、目標物体の温度に応じた光量に変換で
きればよいと考えられていた。そして、観測しようとす
る温度範囲を変える場合には、その観測温度範囲に応じ
て、ピンホール80aとスポットS0との間の位置関係
を調整すればよいと考えられていた。
Conventionally, only a range in which the amount of transmitted light monotonically increases (for example, a range in FIG. 15) or a range in which the passing light amount monotonously decreases (for example, b in FIG.
It has been considered that it is only necessary to be able to convert the light amount into a light amount corresponding to the temperature of the target object only by using the range (2). Then, when changing the temperature range to be observed, it has been considered that the positional relationship between the pinhole 80a and the spot S0 should be adjusted according to the observed temperature range.

【0010】しかし、実際には、観測しようとする温度
範囲から極端に温度の外れた物体が多数存在する。例え
ば、観測しようとする温度範囲が常温付近の温度範囲で
ある場合、太陽やタバコの火などの温度は非常に高い温
度であるので、常温付近の温度範囲から極端に外れる。
However, actually, there are many objects whose temperature is extremely out of the temperature range to be observed. For example, when the temperature range to be observed is a temperature range near room temperature, the temperature of the sun or a cigarette fire is a very high temperature, which is extremely outside the temperature range around room temperature.

【0011】今、常温付近の温度を持つ物体を観測しよ
うとして、常温付近の温度範囲が図15中のaの範囲と
なるように設定した場合について考える。この場合、常
温付近の観測温度範囲では、目標物体の温度が高ければ
高いほどピンホール80aの通過光量が高くなる。した
がって、太陽などの温度は高いことから、常温付近の温
度を持つ物体を観測しようとしていても、太陽などの物
体からの赤外線が入射した場合には、本来、ピンホール
80aの通過光量は高くなるべきである。ところが、太
陽などの温度は図15中のcで示すように非常に高い温
度であるので、図15中のaの範囲から極端に外れ、太
陽などの物体からの赤外線が入射した場合には、ピンホ
ール80aの通過光量はゼロとなってしまい、得られる
画像は不自然なものとなってしまう。
Now, consider a case where an object having a temperature near normal temperature is to be observed, and the temperature range near normal temperature is set to the range a in FIG. In this case, in the observation temperature range near room temperature, the higher the temperature of the target object, the higher the amount of light passing through the pinhole 80a. Therefore, since the temperature of the sun and the like is high, even if an object having a temperature near room temperature is to be observed, the amount of light passing through the pinhole 80a is originally high when infrared rays from the object such as the sun enter. Should. However, since the temperature of the sun and the like is extremely high as shown by c in FIG. 15, when the temperature extremely deviates from the range of a in FIG. 15 and infrared rays from an object such as the sun enter, The amount of light passing through the pinhole 80a becomes zero, and an obtained image becomes unnatural.

【0012】次に、前記従来の映像化装置の第2の不都
合について、説明する。前記反射部は複数分布している
が、目標物体からの赤外線等の放射が入射していない初
期的な状態であっても、対応する各変位部の特性のばら
つきによって各反射部の傾きがばらつくため、各反射部
によるスポットの位置がそれぞればらついてしまう。こ
のため、前記従来の映像化装置では、前記スポットと略
同径の円形のピンホールを有するピンホール板が用いら
れていることから、ある反射部によるスポットを基準に
してピンホールの位置合わせを行っても、他のある反射
部によるスポットの移動範囲がピンホールの位置から完
全にずれてしまうことがある。
Next, a second disadvantage of the conventional imaging apparatus will be described. Although the plurality of reflecting portions are distributed, even in an initial state where radiation such as infrared rays from the target object is not incident, the inclination of each reflecting portion varies due to variation in characteristics of the corresponding displacement portion. Therefore, the positions of the spots due to the respective reflection portions vary. For this reason, in the conventional imaging device, since the pinhole plate having a circular pinhole having substantially the same diameter as the spot is used, the position of the pinhole is adjusted with reference to the spot by a certain reflection portion. Even if it is performed, the movement range of the spot by another certain reflection unit may completely deviate from the position of the pinhole.

【0013】この様子の一例を図16に示す。図16に
おいて、図14中の要素と同一又は対応するには同一符
号を付し、その重複する説明は省略する。図16中のS
1,S2は、目標物体からの赤外線が各反射部をそれぞ
れ含む各画素のいずれにも入射していない初期的な状態
において形成されたスポットをそれぞれ示し、S1は前
記ばらつきによって最も図16中の左側に形成されたス
ポットを示し、S2は最も右側に形成されたスポットを
示している。この状態から、全ての画素に同じ量(最大
許容量)の赤外線が目標物体から入射した場合には、ス
ポットS1,S2はそれぞれ右方向へ移動してスポット
S1’,S2’となる。スポットS2については、ピン
ホール80aとの重複面積の変化が適切に生ずるが、例
えば、スポットS1については、ピンホール80aとの
重複面積の変化が全く生じない。
FIG. 16 shows an example of this state. In FIG. 16, the same or corresponding elements as those in FIG. 14 are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted. S in FIG.
1 and S2 respectively show spots formed in an initial state in which infrared rays from the target object are not incident on any of the pixels including the respective reflection portions, and S1 is the most in FIG. The spot formed on the left side is shown, and S2 shows the spot formed on the rightmost side. From this state, when the same amount (maximum allowable amount) of infrared rays is incident on all the pixels from the target object, the spots S1 and S2 move rightward to become spots S1 'and S2'. For the spot S2, a change in the overlapping area with the pinhole 80a occurs appropriately. For example, for the spot S1, no change in the overlapping area with the pinhole 80a occurs.

【0014】このように、前記従来の映像化装置では、
前記ばらつきによって、ある反射部によるスポットS1
の移動範囲がピンホール80aの位置から完全にずれて
しまい、当該反射部を含む画素については、いわば画素
欠陥と同様の事態が発生する。しかも、図面には示して
いないが、スポットS1,S2との間には他のスポット
が分布していることから、他の多くのスポットについて
も、画素欠陥と同様の事態が発生することがわかる。し
たがって、前記従来の映像装置では、前記ばらつきによ
って、得られる画像の画質が大きく低下する。
As described above, in the conventional imaging apparatus,
Due to the variation, the spot S1 due to a certain reflection portion
Is completely displaced from the position of the pinhole 80a, so that a pixel including the reflective portion has a situation similar to a pixel defect. Moreover, although not shown in the drawing, since other spots are distributed between the spots S1 and S2, it can be understood that the same situation as a pixel defect occurs in many other spots. . Therefore, in the conventional video apparatus, the image quality of the obtained image is significantly reduced due to the variation.

【0015】本発明は、前述したような事情に鑑みてな
されたもので、自然な画像を得ることができる映像化装
置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an imaging apparatus capable of obtaining a natural image.

【0016】また、本発明は、変位部の特性がばらつい
ても、画素欠陥と同様の事態となる画素の発生率を低減
することができ、得られる画像の画質を向上させること
ができる映像化装置を提供することを目的とする。
Further, according to the present invention, it is possible to reduce the rate of occurrence of pixels which cause the same situation as a pixel defect even if the characteristics of the displacement portion vary, and to improve the image quality of the obtained image. It is intended to provide a device.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第1の態様による映像化装置は、所定の範
囲内に到達する放射を光学像に変換する映像化装置にお
いて、光読み出し型放射−変位変換部と、読み出し光学
系とを備えたものである。前記光読み出し型放射−変位
変換部は、前記所定の範囲内に位置する複数箇所に配列
されて該複数箇所にて受けた放射をそれぞれ熱に変換す
る複数の放射吸収部と、該複数の放射吸収部にて変換さ
れた各熱を前記複数箇所に対応した位置でそれぞれ変位
に変換する複数の変位部と、該複数の変位部の変位に従
ってそれぞれ傾きが変化する複数の反射部とを含む。前
記読み出し光学系は、読み出し光を供給するための読み
出し光供給部と、前記読み出し光を前記光読み出し型放
射−変位変換部の複数の反射部へ導く第1レンズ系と、
該第1レンズ系を通過した後に前記複数の反射部にて反
射された読み出し光の光線束のうち所望の光線束のみを
選択的に通過させる光線束制限部と、前記第1レンズ系
と協働して前記複数の反射部と共役な位置を形成し且つ
該共役な位置に前記光線束制限部を通過した光線束を導
く第2レンズ系とを有する。前記読み出し光供給部は、
前記第1レンズ系の光軸に関して一方の側の領域を前記
読み出し光が通過するように前記読み出し光を供給す
る。前記光線束制限部は、前記所望の光線束のみを選択
的に通過させる通過部位が前記第1レンズ系の光軸に関
して他方の側の領域に配置されるように構成される。そ
して、前記光線束制限部の前記通過部位の形状は、前記
各反射部の傾きの変化に対する、当該反射部と共役な位
置における光量の変化が、逆転することがないように、
設定される。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus for converting radiation arriving within a predetermined range into an optical image. It has a mold radiation-displacement converter and a readout optical system. The light-reading type radiation-displacement converter includes a plurality of radiation absorbers that are arranged at a plurality of locations located within the predetermined range and convert radiation received at the plurality of locations into heat, respectively, and the plurality of radiations. It includes a plurality of displacement units that convert each heat converted by the absorption unit into displacements at positions corresponding to the plurality of locations, and a plurality of reflection units whose inclinations change according to the displacements of the plurality of displacement units. The readout optical system, a readout light supply unit for supplying readout light, a first lens system that guides the readout light to a plurality of reflection units of the light readout type radiation-displacement conversion unit,
A light beam restricting unit that selectively passes only a desired light beam among light beams of the read light reflected by the plurality of reflecting units after passing through the first lens system; And a second lens system that forms a conjugate position with the plurality of reflecting portions and guides the light beam that has passed through the light beam restricting portion to the conjugate position. The reading light supply unit,
The readout light is supplied so that the readout light passes through a region on one side of the optical axis of the first lens system. The light beam restricting unit is configured such that a passage portion for selectively passing only the desired light beam is disposed in a region on the other side with respect to the optical axis of the first lens system. Then, the shape of the passing portion of the light beam restricting portion, the change in the amount of light at a position conjugate with the reflecting portion, with respect to the change in the inclination of each of the reflecting portions, does not reverse.
Is set.

【0018】この第1の態様では、光線束制限部の通過
部位の形状は、従来の映像化装置と異なり、各反射部の
傾きの変化に対する、当該反射部と共役な位置における
光量の変化が、逆転することがないように、設定されて
いる。したがって、前記第1の態様によれば、入射する
放射の量の大小と前記光量の大小との関係が逆転するお
それがなくなり、得られる画像が自然な画像となる。
In the first aspect, the shape of the passing portion of the light beam restricting portion is different from that of the conventional imaging device, and the change in the amount of light at a position conjugate to the reflecting portion with respect to the change in the inclination of each reflecting portion. , So that it does not reverse. Therefore, according to the first aspect, there is no possibility that the relationship between the magnitude of the incident radiation and the magnitude of the light amount is reversed, and the obtained image is a natural image.

【0019】本発明の第2の態様による映像化装置は、
前記第1の態様において、前記光線束制限部の前記通過
部位の形状は、前記各反射部の傾きの変化に対する、当
該反射部と共役な位置における光量の変化特性が、単調
変化領域と該単調変化領域に連続する不変領域とを持つ
特性となるように、設定されたものである。
An imaging device according to a second aspect of the present invention comprises:
In the first aspect, the shape of the light passing portion of the light beam restricting portion may be such that a change characteristic of a light amount at a position conjugate with the reflection portion with respect to a change in inclination of each reflection portion is a monotonous change region and the monotonous change region. The characteristic is set so as to have a characteristic having a continuous area and a continuous area.

【0020】この第2の態様によれば、前記変化特性が
単調変化領域と不変領域とを組み合わせたものとなるの
で、前記変化特性を単調変化領域のみとする場合に比べ
て、得られる画像がより一層自然な画像となる。
According to the second aspect, the change characteristic is a combination of a monotone change region and an invariant region. Therefore, compared to a case where the change characteristic is only a monotone change region, an obtained image can be obtained. A more natural image is obtained.

【0021】本発明の第3の態様による映像化装置は、
前記第1又は第2の態様において、前記光線束制限部の
前記通過部位の形状は、前記各反射部にて反射された読
み出し光により前記光線束制限部上に形成される各スポ
ットが前記各反射部の傾きの変化に応じて移動する移動
方向に沿った所定距離の範囲内において、前記スポット
が前記移動方向の一方側に位置するほど当該スポットと
の重なり面積又は非重なり面積が小さくなるか又は大き
くなるように、設定されたものである。そして、前記所
定距離は、前記複数の反射部にてそれぞれ反射された読
み出し光により前記光線束制限部上にそれぞれ形成され
る複数のスポットの、初期的なばらつきによる前記移動
方向への分布幅より長い。ここで、初期的なばらつきと
は、各反射部をそれぞれ含む各画素のいずれにも目標物
体からの放射が入射していない場合の、ばらつきをい
う。この点は、後述する第4の態様についても、同様で
ある。
An imaging device according to a third aspect of the present invention comprises:
In the first or second aspect, the shape of the passing portion of the light beam restricting portion may be such that each spot formed on the light beam restricting portion by the readout light reflected by each of the reflecting portions is the respective spot. Within the range of a predetermined distance along the moving direction in which the reflecting portion moves in accordance with the change in the inclination, the overlapping area or the non-overlapping area with the spot decreases as the spot is located on one side in the moving direction. Or, it is set to be large. The predetermined distance is based on a distribution width in the movement direction due to an initial variation of a plurality of spots respectively formed on the light flux limiting unit by the reading light reflected by the plurality of reflecting units. long. Here, the initial variation refers to a variation in a case where radiation from the target object is not incident on any of the pixels including the respective reflective portions. This is the same for a fourth embodiment described later.

【0022】この第3の態様によれば、対応する変位部
の特性のばらつきによって、複数の反射部の傾きがばら
ついて、光線束制限部上に形成される複数のスポットの
初期的なばらつきが生じても、対応する変位部が変位し
たにも関わらず当該反射部で反射されて光線束制限部を
通過する光量が全く変化しないという画素の数が、従来
に比べて減る。したがって、前記第3の態様によれば、
変位部の特性がばらついても、画素欠陥と同様の事態と
なる画素の発生率を低減することができ、得られる画像
の画質を向上させることができる。
According to the third aspect, the inclination of the plurality of reflecting portions varies due to the variation in the characteristics of the corresponding displacement portions, and the initial variation of the plurality of spots formed on the light beam limiting portion is reduced. Even if it occurs, the number of pixels in which the amount of light reflected by the reflecting portion and passing through the light beam limiting portion does not change at all even though the corresponding displacement portion is displaced is reduced as compared with the related art. Therefore, according to the third aspect,
Even if the characteristics of the displacement portion vary, it is possible to reduce the rate of occurrence of pixels that cause the same situation as a pixel defect, and to improve the image quality of the obtained image.

【0023】本発明の第4の態様による映像化装置は、
所定の範囲内に到達する放射を光学像に変換する映像化
装置において、光読み出し型放射−変位変換部と、読み
出し光学系とを備えたものである。前記光読み出し型放
射−変位変換部は、前記所定の範囲内に位置する複数箇
所に配列されて該複数箇所にて受けた放射をそれぞれ熱
に変換する複数の放射吸収部と、該複数の放射吸収部に
て変換された各熱を前記複数箇所に対応した位置でそれ
ぞれ変位に変換する複数の変位部と、該複数の変位部の
変位に従ってそれぞれ傾きが変化する複数の反射部とを
含む。前記読み出し光学系は、読み出し光を供給するた
めの読み出し光供給部と、前記読み出し光を前記光読み
出し型放射−変位変換部の複数の反射部へ導く第1レン
ズ系と、該第1レンズ系を通過した後に前記複数の反射
部にて反射された読み出し光の光線束のうち所望の光線
束のみを選択的に通過させる光線束制限部と、前記第1
レンズ系と協働して前記複数の反射部と共役な位置を形
成し且つ該共役な位置に前記光線束制限部を通過した光
線束を導く第2レンズ系とを有する。前記読み出し光供
給部は、前記第1レンズ系の光軸に関して一方の側の領
域を前記読み出し光が通過するように前記読み出し光を
供給する。前記光線束制限部は、前記所望の光線束のみ
を選択的に通過させる通過部位が前記第1レンズ系の光
軸に関して他方の側の領域に配置されるように構成され
る。前記光線束制限部の前記通過部位の形状は、前記各
反射部にて反射された読み出し光により前記光線束制限
部上に形成される各スポットが前記各反射部の傾きの変
化に応じて移動する移動方向に沿った所定距離の範囲内
において、前記スポットが前記移動方向の一方側に位置
するほど当該スポットとの重なり面積又は非重なり面積
が小さくなるか又は大きくなるように、設定される。前
記所定距離は、前記複数の反射部にてそれぞれ反射され
た読み出し光により前記光線束制限部上にそれぞれ形成
される複数のスポットの、初期的なばらつきによる前記
移動方向への分布幅より長い。
An imaging device according to a fourth aspect of the present invention comprises:
An imaging device for converting radiation that reaches a predetermined range into an optical image includes an optical readout radiation-displacement conversion unit and a readout optical system. The light-reading type radiation-displacement converter includes a plurality of radiation absorbers that are arranged at a plurality of locations located within the predetermined range and convert radiation received at the plurality of locations into heat, respectively, and the plurality of radiations. It includes a plurality of displacement units that convert each heat converted by the absorption unit into displacements at positions corresponding to the plurality of locations, and a plurality of reflection units whose inclinations change according to the displacements of the plurality of displacement units. The readout optical system includes a readout light supply unit for supplying readout light, a first lens system that guides the readout light to a plurality of reflection units of the optical readout radiation-displacement conversion unit, and a first lens system. A light beam limiting unit that selectively passes only a desired light beam among the light beams of the readout light reflected by the plurality of reflecting units after passing through the first light source unit;
A second lens system that forms a conjugate position with the plurality of reflecting portions in cooperation with the lens system and guides the light beam that has passed through the light beam restricting portion to the conjugate position. The readout light supply unit supplies the readout light so that the readout light passes through a region on one side of the optical axis of the first lens system. The light beam restricting unit is configured such that a passage portion for selectively passing only the desired light beam is disposed in a region on the other side with respect to the optical axis of the first lens system. The shape of the passing portion of the light beam restricting portion is such that each spot formed on the light beam restricting portion by the read light reflected by each of the reflecting portions moves according to a change in the inclination of each of the reflecting portions. Within a range of a predetermined distance along the moving direction, the overlapping area or the non-overlapping area with the spot is set to be smaller or larger as the spot is located on one side in the moving direction. The predetermined distance is longer than the distribution width in the movement direction of the plurality of spots formed on the light flux limiting unit by the readout light reflected by the plurality of reflecting units, respectively, due to an initial variation.

【0024】この第4の態様によれば、前記第3の態様
と同様に、変位部の特性がばらついても、画素欠陥と同
様の事態となる画素の発生率を低減することができ、得
られる画像の画質を向上させることができる。
According to the fourth aspect, similarly to the third aspect, even if the characteristics of the displacement portion vary, the rate of occurrence of pixels that are in the same situation as a pixel defect can be reduced. The quality of the obtained image can be improved.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明による映像化装置に
ついて、図面を参照して説明する。以下の説明では、放
射を赤外線とし読み出し光を可視光とした例について説
明するが、本発明では、放射を赤外線以外のX線や紫外
線やその他の種々の放射としてもよいし、また、読み出
し光を可視光以外の他の光としてもよい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an imaging device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, an example will be described in which the radiation is infrared light and the readout light is visible light. However, in the present invention, the radiation may be X-rays, ultraviolet rays, or other various radiations other than infrared light, May be other light than visible light.

【0026】[第1の実施の形態][First Embodiment]

【0027】図1は、本発明の第1の実施の形態による
映像化装置を示す概略構成図である。図2は、本実施の
形態において用いられている光読み出し型放射−変位変
換装置100を示す図である。なお、説明の便宜上、図
に示すように、互いに直交するX軸、Y軸、Z軸を定義
する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an imaging device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an optical readout radiation-displacement conversion device 100 used in the present embodiment. For convenience of explanation, an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other are defined as shown in the drawing.

【0028】本実施の形態による映像化装置は、図1に
示すように、光読み出し型放射−変位変換装置100を
備えている。この変換装置100は、図2に示すよう
に、赤外線iを透過させるシリコン基板等の基板1と、
脚部2を介して基板1上に間隔6をあけて浮いた状態に
支持された被支持部3とを備えている。被支持部3は、
互いに重なった2つの膜4,5を有している。下側の膜
4の下面には、赤外線を受けて熱に変換する赤外線吸収
部としての膜7が形成されている。膜4,5は、その一
端が脚部2を介して支持されることにより、カンチレバ
ーを構成している。膜4及び膜5は、互いに異なる膨張
係数を有する異なる物質で構成されており、いわゆる熱
バイモルフ構造(bi-material elementともいう。)を
構成している。したがって、本実施の形態では、膜4,
5は、膜7にて発生した熱に応じて基板1に対して変位
する変位部を構成している。下側の膜4の膨張係数が上
側の膜5の膨張係数より大きい場合には、前記熱により
上方に湾曲する。ここでは、前記熱に応じて下方へ湾曲
するものとする。反射部9の一部分が、膜5の先端部に
固定されている。反射部9の残りの部分は、膜5から上
方に空間を隔てて配置され、ほぼ単位画素の全体をカバ
ーしている。このため、反射部9は、膜4,5の変位に
従って傾きが変化する。これにより、反射部9は、上方
から読み出し光jを受光し、受光した読み出し光を膜
4,5の変位に応じた反射方向に反射させる。
As shown in FIG. 1, the imaging device according to the present embodiment includes an optical readout radiation-displacement conversion device 100. As shown in FIG. 2, the conversion apparatus 100 includes a substrate 1 such as a silicon substrate that transmits infrared rays i,
And a supported portion 3 supported in a state of floating above the substrate 1 with a space 6 therebetween via the leg portion 2. The supported part 3 is
It has two membranes 4, 5 that overlap each other. On the lower surface of the lower film 4, a film 7 is formed as an infrared absorbing portion that receives infrared rays and converts them into heat. One end of each of the membranes 4 and 5 is supported via the leg portion 2 to form a cantilever. The film 4 and the film 5 are made of different materials having different expansion coefficients from each other, and form a so-called thermal bimorph structure (also referred to as a bi-material element). Therefore, in the present embodiment, the film 4,
Reference numeral 5 denotes a displacement unit that is displaced with respect to the substrate 1 according to heat generated in the film 7. When the expansion coefficient of the lower film 4 is larger than the expansion coefficient of the upper film 5, the film is curved upward by the heat. Here, it is assumed that the plate is bent downward according to the heat. A part of the reflection part 9 is fixed to the tip of the film 5. The remaining portion of the reflection section 9 is disposed above the film 5 with a space therebetween, and covers almost the entire unit pixel. Therefore, the inclination of the reflecting portion 9 changes according to the displacement of the films 4 and 5. As a result, the reflection unit 9 receives the readout light j from above, and reflects the received readout light in a reflection direction according to the displacement of the films 4 and 5.

【0029】図面には示していないが、膜4,5,7、
脚部2及び反射部9を単位画素(単位素子)として、当
該画素が基板1上に2次元状に配置されている。各画素
において脚部2から被支持部3が延びる方向は、全て同
一である。変換装置100は、図1中のX方向、Y方向
及びZ方向と図2中のX方向、Y方向及びZ方向とが互
いに一致するように、図1中において配置されている。
Although not shown in the drawings, the membranes 4, 5, 7,
The legs 2 and the reflection portions 9 are used as unit pixels (unit elements), and the pixels are two-dimensionally arranged on the substrate 1. The direction in which the supported portion 3 extends from the leg portion 2 in each pixel is the same. The conversion device 100 is arranged in FIG. 1 so that the X, Y, and Z directions in FIG. 1 match the X, Y, and Z directions in FIG.

【0030】なお、変換装置100は、膜の形成及びパ
ターニング、犠牲層の形成及び除去などの半導体製造技
術を利用して、製造することができる。
The conversion apparatus 100 can be manufactured by using semiconductor manufacturing techniques such as formation and patterning of a film and formation and removal of a sacrificial layer.

【0031】再び図1を参照すると、本実施の形態によ
る映像化装置は、読み出し光学系と、撮像手段としての
2次元CCD20と、観察対象としての熱源(目標物
体)31からの赤外線を集光して変換装置100の赤外
線吸収部としての膜7が分布している面上に熱源31の
赤外線画像を結像させる赤外線用の結像レンズ30とを
備えている。
Referring again to FIG. 1, the imaging apparatus according to the present embodiment collects infrared rays from a readout optical system, a two-dimensional CCD 20 as an image pickup means, and a heat source (target object) 31 as an observation target. An infrared imaging lens 30 for imaging an infrared image of the heat source 31 on the surface of the converter 100 on which the film 7 as an infrared absorbing portion is distributed.

【0032】本実施の形態では、前記読み出し光学系
は、読み出し光を供給するための読み出し光供給部とし
てのLD(レーザーダイオード)10と、LD10から
の読み出し光を変換装置100の複数の反射部9へ導く
第1レンズ系11と、第1レンズ系11を通過した後に
複数の反射部9にて反射された読み出し光の光線束のう
ち所望の光線束のみを選択的に通過させる光線束制限部
12と、第1レンズ系11と協働して複数の反射部9と
共役な位置を形成し且つ該共役な位置に光線束制限部1
2を通過した光線束を導く第2レンズ系13とから構成
されている。前記共役な位置にはCCD20の受光面が
配置されている。なお、本実施の形態では、変換装置1
00の反射部9が第1レンズ系11の結像レンズ30側
の焦点面付近に配置されているが、必ずしもこのような
配置に限定されるものではない。
In the present embodiment, the readout optical system includes an LD (laser diode) 10 as a readout light supply unit for supplying readout light, and a plurality of reflection units of the conversion device 100 for reading out the readout light from the LD 10. 9, a first lens system 11 for guiding the light beam to the first lens system 11, and a light beam limiter for selectively passing only a desired light beam among the light beams of the readout light reflected by the plurality of reflection units 9 after passing through the first lens system 11. Unit 12 and the first lens system 11 cooperate with each other to form a conjugate position with the plurality of reflection units 9 and to set the light beam limiting unit 1 at the conjugate position.
And a second lens system 13 for guiding the light beam passing through the second lens system 2. The light receiving surface of the CCD 20 is arranged at the conjugate position. In the present embodiment, the conversion device 1
The reflecting section 9 of 00 is arranged near the focal plane of the first lens system 11 on the side of the imaging lens 30, but is not necessarily limited to such an arrangement.

【0033】LD10は、第1レンズ系11の光軸Oに
関して一方の側(図1中の右側)に配置されており、当
該一方の側の領域を読み出し光が通過するように読み出
し光を供給する。本実施の形態では、LD10が第1レ
ンズ系11の第2レンズ系13側の焦点面付近に配置さ
れて、第1レンズ系11を通過した読み出し光が略平行
光束となって複数の反射部9を照射するようになってい
る。本実施の形態では、変換装置100は、その基板1
の面(本実施の形態では、熱源(目標物体)31からの
赤外線が入射しない場合の反射部9の面と平行)が光軸
Oと直交するように配置されている。もっとも、このよ
うな配置に限定されるものではない。
The LD 10 is disposed on one side (the right side in FIG. 1) with respect to the optical axis O of the first lens system 11, and supplies the reading light so that the reading light passes through the one side area. I do. In the present embodiment, the LD 10 is disposed near the focal plane of the first lens system 11 on the side of the second lens system 13, and the readout light passing through the first lens system 11 is converted into a substantially parallel light flux to form a plurality of reflection units. 9 is illuminated. In the present embodiment, the conversion device 100 includes the substrate 1
(In the present embodiment, parallel to the surface of the reflecting section 9 when infrared rays from the heat source (target object) 31 do not enter) are arranged so as to be orthogonal to the optical axis O. However, it is not limited to such an arrangement.

【0034】光線束制限部12は、前記所望の光線束の
みを選択的に通過させる通過部位が第1レンズ系11の
光軸Oに関して他方の側(図1中の左側)の領域に配置
されるように構成されている。本実施の形態では、光線
束制限部12は、開口12aとこれを取り囲む遮光領域
12bとを有する遮光板で構成され、開口12aが、前
記所望の光線束のみを選択的に通過させる通過部位とな
っている。
The light beam restricting section 12 has a passing portion for selectively passing only the desired light beam in an area on the other side (left side in FIG. 1) with respect to the optical axis O of the first lens system 11. It is configured to: In the present embodiment, the light beam restricting unit 12 is configured by a light-shielding plate having an opening 12a and a light-shielding region 12b surrounding the opening 12a, and the opening 12a includes a passage portion that selectively allows only the desired light beam. Has become.

【0035】開口12aの形状は、各画素の反射部9の
傾きの変化に対する、当該反射部9と共役な位置におけ
る光量の変化が、逆転することがないように、設定され
ている。本実施の形態では、開口12aは、具体的に
は、図3に示す形状とされている。図3は、光線束制限
部12上でのある反射部9による反射光により形成され
たスポットS0の様子を示す図である。本実施の形態で
は、目標物体の温度が上昇する(すなわち、目標物体か
ら入射する赤外線量が増える)と、反射板9の傾きが変
化して、スポットS0がX方向へ移動するようになって
いる。開口12aの形状は、X方向へ延びる細長形状と
され、Y方向の幅はスポットS0の径より若干広く、開
口12aのX方向の両側はそれぞれスポットS0の径よ
り若干大きい径の半円形状となっている。
The shape of the opening 12a is set so that a change in the amount of light at a position conjugate with the reflection section 9 with respect to a change in the inclination of the reflection section 9 of each pixel does not reverse. In the present embodiment, the opening 12a is specifically shaped as shown in FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a state of a spot S0 formed by light reflected by a certain reflection unit 9 on the light flux limiting unit 12. In the present embodiment, when the temperature of the target object increases (that is, the amount of infrared light incident from the target object increases), the inclination of the reflector 9 changes, and the spot S0 moves in the X direction. I have. The shape of the opening 12a is an elongated shape extending in the X direction, the width in the Y direction is slightly wider than the diameter of the spot S0, and both sides of the opening 12a in the X direction are semicircular shapes each having a diameter slightly larger than the diameter of the spot S0. Has become.

【0036】開口12aの形状がこのような形状となっ
ているので、目標物体の温度の変化(すなわち、目標物
体からの入射赤外線量、ひいては、反射部9の傾きの変
化)に対する、当該反射部9を反射した後の光線束制限
部12の通過光量(開口12aの通過光量)の変化は、
図4に示すようなる。すなわち、光線束制限部12の通
過光量は、目標物体の温度が低い場合にはゼロ、所定温
度からそれより高い所定温度までは徐々に増加し、それ
以上の温度では増加後の大きい通過光量をそのまま保
つ。このように、本実施の形態では、当該反射部9を反
射した後に光線束制限部12を通過する光量(すなわ
ち、当該反射部9と共役なCCD20上の位置における
光量)の変化特性は、単調変化領域(本実施の形態で
は、単調増加領域)と、該単調変化領域にそれぞれ連続
する、ゼロで不変の不変領域及び最高値で不変の不変領
域とを持つ特性となっている。
Since the shape of the opening 12a is such a shape, the change in the temperature of the target object (that is, the change in the amount of incident infrared rays from the target object, and the change in the inclination of the reflection unit 9) causes the change in the reflection unit. The change in the amount of light passing through the light beam restricting unit 12 (the amount of light passing through the opening 12a) after reflecting the light 9 is
As shown in FIG. That is, the passing light amount of the light beam limiting unit 12 is zero when the temperature of the target object is low, gradually increases from a predetermined temperature to a predetermined temperature higher than the predetermined temperature, and increases at a temperature higher than that. Keep as it is. As described above, in the present embodiment, the change characteristic of the amount of light passing through the light beam limiting unit 12 after reflecting off the reflecting unit 9 (that is, the amount of light at the position on the CCD 20 conjugate with the reflecting unit 9) is monotonous. The characteristic has a changing region (in this embodiment, a monotonically increasing region), a zero-invariable invariable region and a maximum invariant invariant region that are respectively continuous with the monotonic changing region.

【0037】本実施の形態によれば、LD10から出射
した読み出し光の光線束41は、第1レンズ系11に入
射し、略平行化された光線束42となる。次にこの略平
行化された光線束42は、変換装置100の全ての画素
の反射部9に、基板1の法線に対してある角度をもって
入射する。
According to the present embodiment, the light beam 41 of the reading light emitted from the LD 10 enters the first lens system 11 and becomes a substantially parallel light beam 42. Next, the substantially collimated light beam 42 enters the reflection units 9 of all the pixels of the conversion device 100 at an angle with respect to the normal line of the substrate 1.

【0038】一方、結像レンズ30によって、熱源(目
標物体)31からの赤外線が集光され、変換装置100
の赤外線吸収部としての膜7が分布している面上に、熱
源31の赤外線画像が結像される。これにより、変換装
置100の各画素の被支持部3の膜7に熱源31からの
赤外線が入射する。この入射赤外線は、膜7により吸収
されて熱に変換される。膜7にて発生した熱に応じてカ
ンチレバーを構成している変位部としての膜4,5が下
方に湾曲して傾斜する。このため、各反射部9は、当該
反射部9に対応する赤外線吸収部7に熱源31から入射
した赤外線の量に応じた量だけ基板1の面に対して傾く
こととなる。
On the other hand, the infrared rays from the heat source (target object) 31 are collected by the imaging lens 30 and
An infrared image of the heat source 31 is formed on the surface on which the film 7 as the infrared absorbing portion is distributed. Thereby, infrared rays from the heat source 31 enter the film 7 of the supported part 3 of each pixel of the conversion device 100. This incident infrared ray is absorbed by the film 7 and converted into heat. In response to the heat generated in the film 7, the films 4 and 5 constituting the cantilever are displaced downward and tilt. For this reason, each of the reflecting portions 9 is inclined with respect to the surface of the substrate 1 by an amount corresponding to the amount of infrared light that has entered the infrared absorbing portion 7 corresponding to the reflecting portion 9 from the heat source 31.

【0039】全ての画素の反射部9に入射した光線束4
2はこれらの反射部9にて反射されて光線束43(個々
の反射部9にて反射された個別光線束の集合)となり、
再び第1レンズ系11に今度はLD10の側とは反対の
側から入射して集光光束44となり、この集光光束44
の集光点の位置に配置された光線束制限部12上に集光
する。このとき、各画素の反射部9からの各個別光線束
は、光線束制限部12上において、当該反射部9の傾き
に応じた位置に、それぞれスポットを形成する。したが
って、各画素の反射部9からの各個別光線束は、当該反
射部9の傾きに応じた(すなわち、当該画素の赤外線吸
収部7に熱源31から入射した赤外線量に応じた)光量
に調整されて、光線束制限部12の開口12aを通過
し、全体として発散光束45となって第2レンズ系13
に入射する。第2レンズ系13に入射した発散光束45
は、第2レンズ系13により例えば略平行光束46とな
ってCCD20の受光面に入射する。ここで、複数の反
射部9とCCD20の受光面とはレンズ系11,13に
よって共役な関係にあるので、CCD20の受光面上の
対応する各部位にそれぞれ各反射部9の像が形成され、
全体として、複数の反射部9の分布像である光学像が形
成される。
The light beam 4 incident on the reflecting portions 9 of all the pixels
2 is a light beam 43 (a set of individual light beams reflected by the individual reflecting portions 9) reflected by these reflecting portions 9;
This time, the light is again incident on the first lens system 11 from the side opposite to the side of the LD 10 and becomes a condensed light flux 44.
Is converged on the light beam restricting unit 12 disposed at the position of the light condensing point. At this time, each individual light beam from the reflection unit 9 of each pixel forms a spot on the light beam restriction unit 12 at a position corresponding to the inclination of the reflection unit 9. Therefore, each individual light beam from the reflection unit 9 of each pixel is adjusted to the amount of light according to the inclination of the reflection unit 9 (that is, according to the amount of infrared light incident on the infrared absorption unit 7 of the pixel from the heat source 31). Then, the light passes through the opening 12 a of the light beam restricting unit 12 and becomes a divergent light beam 45 as a whole, and the second lens system 13
Incident on. Divergent light beam 45 incident on the second lens system 13
Are incident on the light receiving surface of the CCD 20 as a substantially parallel light flux 46 by the second lens system 13, for example. Here, since the plurality of reflecting portions 9 and the light receiving surface of the CCD 20 are conjugated by the lens systems 11 and 13, an image of each reflecting portion 9 is formed on each corresponding portion on the light receiving surface of the CCD 20,
As a whole, an optical image which is a distribution image of the plurality of reflection portions 9 is formed.

【0040】CCD20上に形成された全体としての光
学像のうち当該画素の反射部9の像の光量は、前述した
ように、当該画素の赤外線吸収部7への熱源31からの
入射赤外線量に応じて定まることになるので、CCD2
0の受光面上に形成された読み出し光による光学像は、
変換装置100に熱源31から入射した赤外線像を反映
したものとなる。この光学像は、CCD20により撮像
される。なお、CCD20を用いずに、接眼レンズ等を
用いて前記光学像を肉眼で観察してもよい(後述する各
実施の形態についても同様。)。
As described above, the amount of light of the image of the reflection portion 9 of the pixel in the entire optical image formed on the CCD 20 depends on the amount of infrared rays incident from the heat source 31 to the infrared absorption portion 7 of the pixel. CCD2
The optical image formed by the readout light formed on the light receiving surface 0 is
This reflects the infrared image incident on the converter 100 from the heat source 31. This optical image is captured by the CCD 20. Note that the optical image may be observed with the naked eye using an eyepiece or the like without using the CCD 20 (the same applies to each embodiment described later).

【0041】ところで、本実施の形態では、前述したよ
うに、光線束制限部12の開口12aの形状が図3に示
すようになっているため、光線束制限部12の通過光量
は図4に示す特性を持つ。したがって、観測しようとす
る熱源31の温度範囲が例えば図4中のaの範囲となる
ように、開口12aとスポットとの位置関係を調整して
設定しておく。例えば、常温付近の温度を持つ物体を観
測する場合には、常温付近の温度範囲が図4のaの範囲
となるように設定しておく。この場合、常温付近の観測
温度範囲では、目標物体の温度が高ければ高いほど開口
12aの通過光量が高くなり、CCD20上の対応する
反射部9の像の光量が高くなる。したがって、太陽など
の温度は高いことから、常温付近の温度を持つ物体を観
測しようとしていても、太陽などの物体からの赤外線が
入射した場合には、本来、開口12aの通過光量は高く
なって、CCD20上の対応する反射部9の像の光量が
高くなるべきである。太陽などの温度は図4中のcで示
すように非常に高い温度であるが、本実施の形態では、
図4に示す特性が得られるため、理想通りに、開口12
aの通過光量は高くなって、CCD20上の対応する反
射部9の像の光量が高くなる。このため、本実施の形態
によれば、自然な画像を得ることができる。
In the present embodiment, as described above, since the shape of the opening 12a of the light beam restricting portion 12 is as shown in FIG. 3, the amount of light passing through the light beam restricting portion 12 is shown in FIG. It has the characteristics shown. Therefore, the positional relationship between the opening 12a and the spot is adjusted and set so that the temperature range of the heat source 31 to be observed is, for example, a range a in FIG. For example, when observing an object having a temperature near normal temperature, the temperature range near normal temperature is set to be the range of FIG. In this case, in the observation temperature range near room temperature, the higher the temperature of the target object, the higher the amount of light passing through the opening 12a, and the higher the amount of light of the image of the corresponding reflection unit 9 on the CCD 20. Therefore, since the temperature of the sun or the like is high, even if an object having a temperature near room temperature is to be observed, the amount of light passing through the opening 12a is originally high when infrared rays from the object such as the sun are incident. , The light quantity of the image of the corresponding reflection section 9 on the CCD 20 should be high. The temperature of the sun and the like is very high as shown by c in FIG. 4, but in the present embodiment,
Since the characteristics shown in FIG. 4 are obtained, the opening 12
The amount of light passing through “a” increases, and the amount of light of the image of the corresponding reflection unit 9 on the CCD 20 increases. Therefore, according to the present embodiment, a natural image can be obtained.

【0042】本実施の形態は次のように変形してもよ
い。すなわち、図3中の開口12aと遮光領域12bと
を入れ替えてもよい。この場合、例えば、図3中の開口
12aに相当する領域に遮光膜を形成した透明板を、光
線束制限部12として用いればよい。この場合には、C
CD20上に形成される光学像の明暗の状況が反転する
ことになる。
This embodiment may be modified as follows. That is, the opening 12a and the light shielding region 12b in FIG. 3 may be exchanged. In this case, for example, a transparent plate having a light shielding film formed in a region corresponding to the opening 12a in FIG. In this case, C
The light / dark state of the optical image formed on the CD 20 is reversed.

【0043】また、本実施の形態において、図3に示す
光線束制限部12に代えて、例えば、図5、図6及び図
7にそれぞれ示す光線束制限部12を用いてもよい。図
5に示す光線束制限部12では、開口12aがラッパ状
に形成されている。図6に示す光線束制限部12では、
主としてY方向に延びるスポットS0の径より若干大き
い径の半円形部分を持つ境界線12cにて、透光領域1
2aと遮光領域12bとが区分されている。図5及び図
6にそれぞれ示す光線束制限部12では、図4に示す特
性と同一の特性が得られる。図7に示す光線束制限部1
2では、Y方向に延びる直線の境界線12cにて、透光
領域12aと遮光領域12bとが区分されている。図7
に示す光線束制限部12によっても、図4に示す特性と
同様の特性が得られる。図6や図7の場合には、例え
ば、遮光領域12bに相当する領域に遮光膜を形成した
透明板で構成してもよいし、境界線12cで切除して、
境界線12cを縁とする遮光領域12bのみを持つ遮光
板で構成してもよい。なお、図5、図6及び図7におい
て、透光領域(開口も含む)12aと遮光領域12bと
を入れ替えてもよいことは、言うまでもない。
Further, in the present embodiment, for example, instead of the light beam limiting unit 12 shown in FIG. 3, the light beam limiting unit 12 shown in FIGS. 5, 6 and 7 may be used. In the light beam restricting unit 12 shown in FIG. 5, the opening 12a is formed in a trumpet shape. In the light flux limiting unit 12 shown in FIG.
A light-transmitting region 1 is defined by a boundary line 12c having a semicircular portion having a diameter slightly larger than the diameter of the spot S0 extending mainly in the Y direction.
2a and the light shielding area 12b are divided. The light beam limiting unit 12 shown in FIGS. 5 and 6 can obtain the same characteristics as those shown in FIG. Ray bundle limiting unit 1 shown in FIG.
In FIG. 2, the light-transmitting region 12a and the light-shielding region 12b are separated by a straight boundary line 12c extending in the Y direction. FIG.
The same characteristics as the characteristics shown in FIG. 4 can also be obtained by the light beam limiting unit 12 shown in FIG. In the case of FIGS. 6 and 7, for example, a transparent plate in which a light-shielding film is formed in a region corresponding to the light-shielding region 12 b may be used.
A light-shielding plate having only the light-shielding region 12b having the boundary 12c as an edge may be used. In FIGS. 5, 6, and 7, it goes without saying that the light-transmitting region (including the opening) 12a and the light-shielding region 12b may be interchanged.

【0044】[第2の実施の形態][Second Embodiment]

【0045】図8は、本発明の第2の実施の形態による
映像化装置を示す概略構成図である。図8において、図
1中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付
し、その重複する説明は省略する。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an imaging device according to the second embodiment of the present invention. 8, elements that are the same as elements in FIG. 1 or that correspond to elements in FIG. 1 are given the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

【0046】本実施の形態が前記第1の実施の形態と異
なる所は、読み出し光供給部を、LD10に代えて、キ
セノンランプ60、コンデンサーレンズ61、反射ミラ
ー62及び照明光絞り63で構成した点のみである。照
明光絞り63は、光線束制限部12を構成する遮光板が
延在して、その延在した部分において図1中のLD10
の読み出し光出射位置に対応する位置に開口63aを設
けることにより、構成されている。もっとも、照明光絞
り63は、光線束制限部12と独立した構成としてもよ
い。
This embodiment is different from the first embodiment in that the reading light supply section is constituted by a xenon lamp 60, a condenser lens 61, a reflection mirror 62 and an illumination light stop 63 instead of the LD 10. Only points. The illumination light stop 63 has a light-shielding plate constituting the light beam restriction unit 12 extending therethrough. The LD 10 in FIG.
Is provided by providing an opening 63a at a position corresponding to the readout light emission position of the above. However, the illumination light stop 63 may be configured to be independent of the light beam restriction unit 12.

【0047】キセノンランプ60から出射した光線束4
7は、コンデンサーレンズ61にて集光され反射ミラー
62にて反射された後、開口63a上に集光する。開口
63aから出射した発散光束41は、第1レンズ系11
に入射し、略平行化される。この後の動作については前
記第1の実施の形態と同様である。
The light beam 4 emitted from the xenon lamp 60
7 is condensed by the condenser lens 61 and reflected by the reflection mirror 62, and then condensed on the opening 63a. The divergent light beam 41 emitted from the opening 63a is transmitted to the first lens system 11
And is made substantially parallel. The subsequent operation is the same as in the first embodiment.

【0048】本実施の形態によっても前記第1の実施の
形態と同様の利点が得られる。照明光絞り63は必ずし
も設ける必要がないが、CCD20上の光学像のコント
ラストを高めるため、照明光絞り63を設けることが好
ましい。なお、前記第1の実施の形態においても、LD
10の前部に読み出し光絞りを設けてもよい。
According to this embodiment, the same advantages as those of the first embodiment can be obtained. The illumination light stop 63 is not necessarily provided, but it is preferable to provide the illumination light stop 63 in order to increase the contrast of the optical image on the CCD 20. In the first embodiment, the LD
A readout light stop may be provided at the front of 10.

【0049】[第3の実施の形態][Third Embodiment]

【0050】図9は、本発明の第3の実施の形態による
映像化装置を示す概略構成図である。図9において、図
1中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付
し、その重複する説明は省略する。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an imaging device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 9, the same or corresponding elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0051】本実施の形態が前記第1の実施の形態と異
なる所は、通過光を透過光とする光線束制限部12に代
えて、反射光を通過光とする光線束制限部70を用い、
これに合わせて第2レンズ系13及びCCD20の配置
を変更した点のみである。
The present embodiment is different from the first embodiment in that a light beam limiting unit 70 which uses reflected light as a transmitting light instead of the light beam limiting unit 12 which uses transmitted light as a transmitted light is used. ,
The only difference is that the arrangement of the second lens system 13 and the CCD 20 is changed accordingly.

【0052】光線束制限部70は、図3中の開口12a
に相当する領域の反射領域70aと図3中の遮光領域1
2bに相当する領域の透光領域70bとを有している。
この光線束制限部70は、例えば、反射領域70aに相
当する領域に反射膜を形成した透明板で構成することが
できる。本実施の形態では、光線束制限部70の反射領
域70aの領域が、前記所望の光線束のみを選択的に通
過(本実施の形態では、反射)させる部位となってお
り、第2レンズ系13は、反射領域70aで反射した光
線束を前記共役な位置に導く。
The light beam restricting section 70 is provided with the aperture 12a shown in FIG.
And the light-shielding region 1 in FIG.
2b.
The light flux restricting unit 70 can be formed of, for example, a transparent plate having a reflective film formed in a region corresponding to the reflective region 70a. In the present embodiment, the area of the reflection area 70a of the light beam restricting unit 70 is a part that selectively passes (reflects in the present embodiment) only the desired light beam, and the second lens system Reference numeral 13 guides the light beam reflected by the reflection area 70a to the conjugate position.

【0053】本実施の形態によっても、前記第1の実施
の形態と同様の利点が得られる。
According to this embodiment, advantages similar to those of the first embodiment can be obtained.

【0054】なお、本実施の形態において、光線束制限
部70に代えて、図5、図6及び図7にそれぞれ示す光
線束制限部12を、透光領域12aが反射領域となると
ともに遮光領域12bが透光領域となるように変形した
もの、を用いてもよい。本実施の形態やその前述した各
変形例において、透光領域と反射領域とを入れ替えても
よいことは、言うまでもない。
In this embodiment, instead of the light beam restricting portion 70, the light beam restricting portions 12 shown in FIGS. 5, 6 and 7 are replaced by a light transmitting region 12a serving as a reflecting region and a light shielding region. What deform | transformed so that 12b may become a translucent area | region may be used. It goes without saying that in the present embodiment and the above-described modifications, the translucent region and the reflective region may be interchanged.

【0055】[第4の実施の形態][Fourth Embodiment]

【0056】図10は、本発明の第4の実施の形態によ
る映像化装置の、光線束制限部12上での2つの反射部
9による反射光により形成されたスポットS1,S2の
様子を示す図である。図10において、図3中の要素と
同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複す
る説明は省略する。
FIG. 10 shows the state of spots S1 and S2 formed by light reflected by the two reflecting portions 9 on the light beam restricting portion 12 in the imaging device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 10, elements that are the same as or correspond to the elements in FIG. 3 are given the same reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted.

【0057】本実施の形態が前述した図1乃至3に示す
第1の実施の形態と異なる所は、光線束制限部12の開
口12aの形状が、図10に示すように、楔形とされて
いる点のみである。
This embodiment is different from the above-described first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 in that the shape of the opening 12a of the light beam restricting portion 12 is a wedge shape as shown in FIG. It is only a point.

【0058】本実施の形態においても前述した各実施の
形態においても、変換装置100の製造が理想的に行わ
れ、いずれの画素の赤外線吸収部7にも目標物体からの
赤外線が入射していない初期的な状態において、全ての
画素の反射部9の面が基板1の面と平行であれば、全て
の画素の反射部9からの各個別光線束は、光線束制限部
12上で、完全に重なった同じスポットを形成する。
In this embodiment as well as in each of the embodiments described above, the conversion device 100 is ideally manufactured, and no infrared light from the target object is incident on the infrared absorbing portions 7 of any of the pixels. In the initial state, if the surfaces of the reflecting portions 9 of all the pixels are parallel to the surface of the substrate 1, the individual light beams from the reflecting portions 9 of all the pixels are completely To form the same spot.

【0059】しかし、変換装置100を実際に作製する
と、いずれの画素にも目標物体からの赤外線が入射して
いない初期的な状態において、画素ごとに反射部9の面
の角度がばらつくため、例えば、図10に示すように、
各画素からの個別光線束により形成されるスポットの位
置はばらつく。図10は、最も−X方向側に形成された
スポットS1と、最も+X方向側に形成されたスポット
S2を示している。このように、スポットが主としてX
方向にばらつくのは、図2に示す画素の構造に起因して
いる。スポットS1からスポットS2までのX方向の距
離L1は、全ての画素の反射部9にてそれぞれ反射され
た読み出し光により光線束制限部12上にそれぞれ形成
される複数のスポットの、初期的なばらつきによるX方
向(スポットの移動方向)への分布幅となっている。こ
の状態から、全ての画素に目標物体から同じ量(最大許
容量)の赤外線が入射した場合には、スポットS1,S
2はそれぞれX方向へ移動してスポットS1’,S2’
となる。
However, when the conversion device 100 is actually manufactured, the angle of the surface of the reflection portion 9 varies for each pixel in an initial state in which no infrared light from the target object is incident on any pixel. , As shown in FIG.
The positions of the spots formed by the individual light beams from each pixel vary. FIG. 10 shows a spot S1 formed most on the −X direction side and a spot S2 formed most on the + X direction side. Thus, the spot is mainly X
The variation in the direction is due to the structure of the pixel shown in FIG. The distance L1 in the X direction from the spot S1 to the spot S2 is an initial variation of a plurality of spots formed on the light flux limiting unit 12 by the readout light reflected by the reflecting units 9 of all the pixels. , The distribution width in the X direction (the moving direction of the spot). From this state, when the same amount (maximum allowable amount) of infrared rays is incident on all the pixels from the target object, the spots S1, S
2 move in the X direction, respectively, and spots S1 'and S2'
Becomes

【0060】光線束制限部12の楔形の開口12aの形
状は、図10に示すように、距離L2の範囲内におい
て、スポットが−X方向側に位置するほど当該スポット
との重なり面積が小さくなるように(換言すれば、スポ
ットが+X方向側に位置するほど当該スポットとの重な
り面積が大きくなるように)、設定されている。本実施
の形態では、前記距離L2は、スポットS1の位置から
スポットS2’の位置までの距離と同じに設定されてい
る。
As shown in FIG. 10, in the shape of the wedge-shaped opening 12a of the light beam restricting portion 12, as the spot is located on the −X direction side within the range of the distance L2, the overlapping area with the spot becomes smaller. (In other words, such that the closer the spot is to the + X direction side, the larger the overlapping area with the spot becomes). In the present embodiment, the distance L2 is set to be the same as the distance from the position of the spot S1 to the position of the spot S2 '.

【0061】本実施の形態では、このように光線束制限
部12の開口12aの形状が設定されているので、観測
しようとする温度範囲において、スポットと開口12a
との位置関係を図10に示すように設定しておけば、ス
ポットS1,S2のように大きくばらついたスポットで
あっても、それぞれスポットS1’,S2’のように移
動すれば、両者の間で通過光量は変化することになる。
したがって、本実施の形態によれば、画素に対する目標
物体からの入射赤外線量が変化したにもかかわらず、読
み出し光により形成された光学像における当該画素に対
応する像の光量が全く変化しないというような、画素欠
陥と同様の状況が生ずることがない。したがって、得ら
れる画像の画質を大幅に高めることができる。
In this embodiment, since the shape of the opening 12a of the light beam restricting section 12 is set as described above, the spot and the opening 12a are located within the temperature range to be observed.
Is set as shown in FIG. 10, even if the spots vary greatly as spots S1 and S2, they can be moved between spots S1 'and S2' respectively. , The passing light amount changes.
Therefore, according to the present embodiment, even though the amount of incident infrared light from the target object with respect to the pixel changes, the light amount of the image corresponding to the pixel in the optical image formed by the reading light does not change at all. However, the same situation as a pixel defect does not occur. Therefore, the image quality of the obtained image can be significantly improved.

【0062】ところで、本実施の形態のように、前記距
離L2をスポットS1の位置からスポットS2’の位置
までの距離と同じかそれより長く設定すると、ばらつい
た全てのスポットについて、移動の前後で通過光量が変
化することになり、全ての画素について画素欠陥と同様
の状況が生ずることがなく、非常に好ましい。しかしな
がら、本発明では、前記距離L2は、前記分布幅L1と
同じかそれより長ければよい。距離L2が分布幅L1と
同じであっても、図10からわかるように、多くのスポ
ットについて移動の前後で通過光量が変化し、多くの画
素について画素欠陥と同様の状況が生ずることがなく、
図16を参照して説明した従来技術に比べれば、画質の
改善は著しい。
By the way, if the distance L2 is set to be equal to or longer than the distance from the position of the spot S1 to the position of the spot S2 'as in the present embodiment, all the dispersed spots are changed before and after the movement. Since the amount of transmitted light changes, the same situation as a pixel defect does not occur for all pixels, which is very preferable. However, in the present invention, the distance L2 may be equal to or longer than the distribution width L1. Even if the distance L2 is the same as the distribution width L1, as can be seen from FIG. 10, the passing light amount changes before and after movement of many spots, and the same situation as a pixel defect does not occur for many pixels.
The image quality is remarkably improved as compared with the related art described with reference to FIG.

【0063】本実施の形態において、図10に示す光線
束制限部12に代えて、例えば、図11、図12及び図
13にそれぞれ示す光線束制限部12を用いてもよい。
In the present embodiment, for example, instead of the light beam restricting unit 12 shown in FIG. 10, a light beam restricting unit 12 shown in FIGS. 11, 12 and 13 may be used.

【0064】図10に示す光線束制限部12では、楔形
の開口12aの両側の斜辺が直線であるのに対し、図1
1に示す光線束制限部12では、開口12aの両側の斜
辺が曲線となっている。図10の場合のように斜辺を直
線で構成すると、スポットの光強度分布は均一ではなく
中心ほど強度が大きくなっているので、目標物体からの
入射赤外線量の変化に対して、光線束制限部12の通過
光量(ひいてはCCD20上の光量)はリニアには変化
しない。図11に示すように開口12aの斜辺を曲線で
構成すれば、目標物体からの入射赤外線量の変化に対し
て、光線束制限部12の通過光量をリニアに変化させる
ことも可能となる。
In the ray bundle restricting section 12 shown in FIG. 10, the oblique sides on both sides of the wedge-shaped opening 12a are straight,
1, the oblique sides on both sides of the opening 12a are curved. When the oblique side is formed by a straight line as in the case of FIG. 10, the light intensity distribution of the spot is not uniform, and the intensity increases toward the center. The amount of light passing through 12 (therefore, the amount of light on the CCD 20) does not change linearly. If the oblique side of the opening 12a is formed as a curve as shown in FIG. 11, it is also possible to linearly change the amount of light passing through the light flux limiting unit 12 with respect to a change in the amount of incident infrared rays from the target object.

【0065】図12に示す光線束制限部12の開口12
aは、図10に示す光線束制限部12の開口12aの特
徴と図3に示す光線束制限部12の開口12aの特徴と
を併せ持っている。すなわち、図12に示す光線束制限
部12の開口12aは、楔形部分と、Y方向の幅がスポ
ットの径より若干広いX方向へ延びる細長形状部分とを
組み合わせた形状を有している。したがって、図12に
示す光線束制限部12を用いれば、前記第1の実施の形
態の利点(自然な画素を得る点)と前記第4の実施の形
態の利点(画質の改善)を両方とも得ることができる。
The aperture 12 of the light beam restricting section 12 shown in FIG.
a has both the features of the opening 12a of the light beam limiting unit 12 shown in FIG. 10 and the features of the opening 12a of the light beam limiting unit 12 shown in FIG. That is, the opening 12a of the light beam restricting unit 12 shown in FIG. 12 has a shape combining a wedge-shaped portion and an elongated portion extending in the X direction, which is slightly wider than the spot diameter in the Y direction. Therefore, by using the light flux limiting unit 12 shown in FIG. 12, both the advantage of the first embodiment (obtaining natural pixels) and the advantage of the fourth embodiment (improvement of image quality) are obtained. Obtainable.

【0066】図13に示す光線束制限部12の透光領域
12aは、図10に示す光線束制限部12の開口12a
の特徴と図6に示す光線束制限部12の透光領域12a
の特徴とを併せ持っている。したがって、図13に示す
光線束制限部12を用いても、前記第1の実施の形態の
利点(自然な画素を得る点)と前記第4の実施の形態の
利点(画質の改善)を両方とも得ることができる。
The light transmitting area 12a of the light beam restricting section 12 shown in FIG.
And the light transmitting area 12a of the light beam restricting unit 12 shown in FIG.
It has the features of Therefore, even if the light beam restricting unit 12 shown in FIG. 13 is used, both the advantage of the first embodiment (obtaining natural pixels) and the advantage of the fourth embodiment (improvement of image quality) are obtained. Can also be obtained.

【0067】なお、図10乃至図13にそれぞれ示す光
線束制限部12において、透光領域(開口も含む)12
aと遮光領域12bとを入れ替えてもよいことは、言う
までもない。また、光学系を図9と同様に構成すれば、
図10乃至図13にそれぞれ示す光線束制限部12やそ
の変形例において、透光領域12aが反射領域となると
ともに遮光領域12bが透光領域となるように変形して
もよい。
In the light beam limiting section 12 shown in each of FIGS. 10 to 13, the light transmitting area (including the aperture) 12
It is needless to say that a and the light-shielding region 12b may be interchanged. If the optical system is configured in the same manner as in FIG.
In the light beam restricting unit 12 shown in FIGS. 10 to 13 and the modifications thereof, the light transmitting region 12a may be modified to be a reflection region and the light shielding region 12b may be modified to be a light transmitting region.

【0068】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
自然な画像を得ることができる。
As described above, according to the present invention,
Natural images can be obtained.

【0070】また、本発明によれば、変位部の特性がば
らついても、画素欠陥と同様の事態となる画素の発生率
を低減することができ、得られる画像の画質を向上させ
ることができる。
Further, according to the present invention, even if the characteristics of the displacement portion vary, it is possible to reduce the rate of occurrence of pixels that cause the same situation as a pixel defect, and to improve the quality of the obtained image. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態による映像化装置を
示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an imaging device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態において用いられて
いる光読み出し型放射−変位変換装置を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an optical readout type radiation-to-displacement conversion device used in the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態において用いられる
光線束制限部とこれの上に形成されるスポットの様子を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a light beam restricting portion used in the first embodiment of the present invention and a state of a spot formed thereon.

【図4】本発明の第1の実施の形態における目標物体の
温度と光線束制限部の通過光量との関係を示す特性図で
ある。
FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating a relationship between the temperature of the target object and the amount of light passing through the light flux limiting unit according to the first embodiment of the present invention.

【図5】図3に示す光線束制限部の変形に係る光線束制
限部とこれの上に形成されるスポットの様子を示す図で
ある。
FIG. 5 is a view showing a state of a light beam restricting portion according to a modification of the light beam restricting portion shown in FIG. 3 and spots formed thereon.

【図6】図3に示す光線束制限部の他の変形に係る光線
束制限部とこれの上に形成されるスポットの様子を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a state of a light beam restricting unit according to another modification of the light beam restricting unit shown in FIG. 3 and spots formed thereon.

【図7】図3に示す光線束制限部の更に他の変形に係る
光線束制限部とこれの上に形成されるスポットの様子を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a light beam restricting portion according to still another modification of the light beam restricting portion shown in FIG. 3 and a state of a spot formed thereon.

【図8】本発明の第2の実施の形態による映像化装置を
示す概略構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating an imaging device according to a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施の形態による映像化装置を
示す概略構成図である。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an imaging device according to a third embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第4の実施の形態による映像化装置
において用いられる光線束制限部とこれの上に形成され
るスポットの様子を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a state of a light beam restricting unit used in an imaging device according to a fourth embodiment of the present invention and a spot formed thereon.

【図11】図10に示す光線束制限部の変形に係る光線
束制限部とこれの上に形成されるスポットの様子を示す
図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a state of a light beam restricting unit according to a modification of the light beam restricting unit illustrated in FIG. 10 and spots formed thereon.

【図12】図10に示す光線束制限部の他の変形に係る
光線束制限部とこれの上に形成されるスポットの様子を
示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a light beam restricting unit according to another modification of the light beam restricting unit shown in FIG. 10 and a state of a spot formed thereon.

【図13】図10に示す光線束制限部の更に他の変形に
係る光線束制限部とこれの上に形成されるスポットの様
子を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a light beam restricting unit according to still another modification of the light beam restricting unit shown in FIG. 10 and a state of a spot formed thereon.

【図14】従来の映像化装置において用いられた光線束
制限部とこれの上に形成されるスポットの様子を示す図
である。
FIG. 14 is a diagram showing a light beam restricting portion used in a conventional imaging device and a state of a spot formed thereon.

【図15】従来の映像化装置における目標物体の温度と
光線束制限部の通過光量との関係を示す特性図である。
FIG. 15 is a characteristic diagram showing a relationship between the temperature of a target object and the amount of light passing through a light flux limiting unit in a conventional imaging device.

【図16】従来の映像化装置において用いられた光線束
制限部とこれの上に形成されるスポットの他の様子を示
す図である。
FIG. 16 is a diagram showing another state of a light beam restricting portion used in a conventional imaging device and a spot formed thereon.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 9 反射部 10 LD(レーザーダイオード) 11 第1レンズ系 12 光線束制限部 12a 開口(又は透光領域) 12b 遮光領域 13 第2レンズ系 20 CCD 30 結像レンズ 31 熱源(目標物体) 34 第1レンズ系 100 光読み出し型放射−変位変換装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 9 Reflecting part 10 LD (laser diode) 11 1st lens system 12 Ray bundle limiting part 12a Opening (or translucent area) 12b Shielding area 13 2nd lens system 20 CCD 30 Imaging lens 31 Heat source (target object) 34 First lens system 100 Optical readout radiation-displacement converter

フロントページの続き Fターム(参考) 2G065 AA04 AA11 AB02 AB05 BA04 BA34 BB06 BB11 BB46 DA18 DA20 2G066 BA14 BA20 BA22 BA25 CA02 CA08 Continued on front page F-term (reference) 2G065 AA04 AA11 AB02 AB05 BA04 BA34 BB06 BB11 BB46 DA18 DA20 2G066 BA14 BA20 BA22 BA25 CA02 CA08

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の範囲内に到達する放射を光学像に
変換する映像化装置において、 前記所定の範囲内に位置する複数箇所に配列されて該複
数箇所にて受けた放射をそれぞれ熱に変換する複数の放
射吸収部と、該複数の放射吸収部にて変換された各熱を
前記複数箇所に対応した位置でそれぞれ変位に変換する
複数の変位部と、該複数の変位部の変位に従ってそれぞ
れ傾きが変化する複数の反射部とを含む光読み出し型放
射−変位変換部と;読み出し光を供給するための読み出
し光供給部と、前記読み出し光を前記光読み出し型放射
−変位変換部の複数の反射部へ導く第1レンズ系と、該
第1レンズ系を通過した後に前記複数の反射部にて反射
された読み出し光の光線束のうち所望の光線束のみを選
択的に通過させる光線束制限部と、前記第1レンズ系と
協働して前記複数の反射部と共役な位置を形成し且つ該
共役な位置に前記光線束制限部を通過した光線束を導く
第2レンズ系とを有する読み出し光学系と;を備え、 前記読み出し光供給部は、前記第1レンズ系の光軸に関
して一方の側の領域を前記読み出し光が通過するように
前記読み出し光を供給し、 前記光線束制限部は、前記所望の光線束のみを選択的に
通過させる通過部位が前記第1レンズ系の光軸に関して
他方の側の領域に配置されるように構成され、 前記光線束制限部の前記通過部位の形状は、前記各反射
部の傾きの変化に対する、当該反射部と共役な位置にお
ける光量の変化が、逆転することがないように、設定さ
れたことを特徴とする映像化装置。
1. An imaging device for converting radiation arriving within a predetermined range into an optical image, wherein the radiation is arranged at a plurality of positions within the predetermined range, and the radiation received at the plurality of positions is converted into heat. A plurality of radiation absorbing portions to be converted, a plurality of displacement portions each of which converts each heat converted by the plurality of radiation absorption portions into displacements at positions corresponding to the plurality of portions, and according to displacements of the plurality of displacement portions. A light-reading radiation-displacement converter including a plurality of reflectors each having a change in inclination; a reading light supply unit for supplying reading light; and a plurality of the light-reading radiation-displacement converters for reading the reading light. A first lens system for guiding the light beam to the reflecting portion, and a light beam for selectively passing only a desired light beam among the light beams of the readout light reflected by the plurality of reflecting portions after passing through the first lens system. A restricting unit; A second lens system that forms a conjugate position with the plurality of reflecting portions in cooperation with the lens system and guides the light beam that has passed through the light beam limiting portion to the conjugate position. The reading light supply unit supplies the reading light so that the reading light passes through a region on one side with respect to an optical axis of the first lens system, and the light beam limiting unit includes the desired light beam. The passage portion for selectively passing only the bundle is arranged in a region on the other side with respect to the optical axis of the first lens system. An imaging apparatus characterized in that a change in the amount of light at a position conjugate with the reflection section with respect to a change in the inclination of the section is set so as not to reverse.
【請求項2】 前記光線束制限部の前記通過部位の形状
は、前記各反射部の傾きの変化に対する、当該反射部と
共役な位置における光量の変化特性が、単調変化領域と
該単調変化領域に連続する不変領域とを持つ特性となる
ように、設定されたことを特徴とする請求項1記載の映
像化装置。
2. A shape of the passing portion of the light beam restricting portion is such that a change characteristic of a light amount at a position conjugate with the reflecting portion with respect to a change in inclination of each of the reflecting portions is a monotone changing region and a monotonic changing region. 2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the characteristic is set so as to have an invariable area continuous with the image.
【請求項3】 前記光線束制限部の前記通過部位の形状
は、前記各反射部にて反射された読み出し光により前記
光線束制限部上に形成される各スポットが前記各反射部
の傾きの変化に応じて移動する移動方向に沿った所定距
離の範囲内において、前記スポットが前記移動方向の一
方側に位置するほど当該スポットとの重なり面積又は非
重なり面積が小さくなるか又は大きくなるように、設定
され、 前記所定距離は、前記複数の反射部にてそれぞれ反射さ
れた読み出し光により前記光線束制限部上にそれぞれ形
成される複数のスポットの、初期的なばらつきによる前
記移動方向への分布幅と同じかそれより長いことを特徴
とする請求項1又は2記載の映像化装置。
3. The shape of the light passing portion of the light beam restricting portion is such that each spot formed on the light beam restricting portion by the readout light reflected by each of the reflecting portions has an inclination of each of the reflecting portions. Within a range of a predetermined distance along the moving direction in which the spot moves in accordance with the change, the overlapping area or the non-overlapping area with the spot becomes smaller or larger as the spot is located on one side of the moving direction. The predetermined distance is a distribution in the movement direction of the plurality of spots respectively formed on the light flux limiting unit by the readout light reflected by the plurality of reflection units, due to an initial variation. 3. The imaging device according to claim 1, wherein the width is equal to or longer than the width.
【請求項4】 所定の範囲内に到達する放射を光学像に
変換する映像化装置において、 前記所定の範囲内に位置する複数箇所に配列されて該複
数箇所にて受けた放射をそれぞれ熱に変換する複数の放
射吸収部と、該複数の放射吸収部にて変換された各熱を
前記複数箇所に対応した位置でそれぞれ変位に変換する
複数の変位部と、該複数の変位部の変位に従ってそれぞ
れ傾きが変化する複数の反射部とを含む光読み出し型放
射−変位変換部と;読み出し光を供給するための読み出
し光供給部と、前記読み出し光を前記光読み出し型放射
−変位変換部の複数の反射部へ導く第1レンズ系と、該
第1レンズ系を通過した後に前記複数の反射部にて反射
された読み出し光の光線束のうち所望の光線束のみを選
択的に通過させる光線束制限部と、前記第1レンズ系と
協働して前記複数の反射部と共役な位置を形成し且つ該
共役な位置に前記光線束制限部を通過した光線束を導く
第2レンズ系とを有する読み出し光学系と;を備え、 前記読み出し光供給部は、前記第1レンズ系の光軸に関
して一方の側の領域を前記読み出し光が通過するように
前記読み出し光を供給し、 前記光線束制限部は、前記所望の光線束のみを選択的に
通過させる通過部位が前記第1レンズ系の光軸に関して
他方の側の領域に配置されるように構成され、 前記光線束制限部の前記通過部位の形状は、前記各反射
部にて反射された読み出し光により前記光線束制限部上
に形成される各スポットが前記各反射部の傾きの変化に
応じて移動する移動方向に沿った所定距離の範囲内にお
いて、前記スポットが前記移動方向の一方側に位置する
ほど当該スポットとの重なり面積又は非重なり面積が小
さくなるか又は大きくなるように、設定され、 前記所定距離は、前記複数の反射部にてそれぞれ反射さ
れた読み出し光により前記光線束制限部上にそれぞれ形
成される複数のスポットの、初期的なばらつきによる前
記移動方向への分布幅と同じかそれより長いことを特徴
とする映像化装置。
4. An imaging device for converting radiation arriving within a predetermined range into an optical image, wherein the radiation is arranged at a plurality of positions located within the predetermined range, and the radiation received at the plurality of positions is converted into heat. A plurality of radiation absorbing portions to be converted, a plurality of displacement portions each of which converts each heat converted by the plurality of radiation absorption portions into displacements at positions corresponding to the plurality of portions, and according to displacements of the plurality of displacement portions. A light-reading radiation-displacement converter including a plurality of reflectors each having a change in inclination; a reading light supply unit for supplying reading light; and a plurality of the light-reading radiation-displacement converters for reading the reading light. A first lens system for guiding the light beam to the reflecting portion, and a light beam for selectively passing only a desired light beam among the light beams of the readout light reflected by the plurality of reflecting portions after passing through the first lens system. A restricting unit; A second lens system that forms a conjugate position with the plurality of reflecting portions in cooperation with the lens system and guides the light beam that has passed through the light beam limiting portion to the conjugate position. The reading light supply unit supplies the reading light so that the reading light passes through a region on one side with respect to an optical axis of the first lens system, and the light beam limiting unit includes the desired light beam. The passage portion for selectively passing only the bundle is configured to be arranged in a region on the other side with respect to the optical axis of the first lens system. Within a range of a predetermined distance along a moving direction in which each spot formed on the light beam restricting unit by the readout light reflected by the unit moves in accordance with a change in the inclination of each reflecting unit, the spot is One side of the moving direction The overlapping area or the non-overlapping area with the spot is set to be smaller or larger as the position is located, and the predetermined distance is limited by the light flux by reading light reflected by each of the plurality of reflecting portions. An imaging apparatus characterized in that a plurality of spots respectively formed on a portion have a distribution width equal to or longer than a distribution width in the movement direction due to an initial variation.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3086390A1 (en) * 2018-09-24 2020-03-27 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives THERMOMECHANICAL INFRARED DETECTOR WITH OPTICAL READING.

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