JP2009081649A - 撮像装置及びレンズ異常診断システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】赤外線レンズ群11と、赤外線レンズ群11で集光して得た像を撮像する赤外線撮像素子13aとを備える赤外線撮像装置1に、赤外線レンズ群11の光軸Lに対する入射角度が半画角α以上の赤外線を赤外線レンズ群11に照射する照射部15と、照射部15から照射されて赤外線レンズ群11を透過した赤外線を受光し、受光した赤外線の強度に応じた電圧値を出力する受光部14と、照射部15からの赤外線以外の外光Bが受光部14に入射しないように、外光Bを遮断する視野絞り16とを備える。また、赤外線撮像装置1と、受光部14から出力された電圧値に基づいて赤外線レンズ群11の異常の有無を診断する画像処理装置とをレンズ異常診断システムに備える。
【選択図】図1
Description
例えば、赤外線撮像素子異常の自己診断を、部品製造時に行うことができる赤外線検出器が提案されている(例えば、特許文献1)。
特許文献1に係る赤外線検出器においては、撮像を行いながら、構成部品の自己診断、特にレンズ異常の自己診断を行うことができない。
従って、受光部は、照射部から照射されてレンズを透過した光のみを受光し、受光した光の強度に応じた値を出力する。該値は、レンズの透過率に対応しているため、該値を参照することによって、レンズの異常の有無を診断することができる。
また、レンズに照射された照射部からの光は、撮像素子に集光しないため、撮像を行いながら、レンズ異常の診断に必要な前記値を得ることができる。
なお、半画角の文言には撮像素子の形状を限定する意図は無く、入射角度が半画角以上の光とは、撮像素子外に入射する光を意味している。従って、撮像素子の形状は、アスペクト比が3:4の長方形、アスペクト比が1:10の長方形、正方形等に限定されることは無く、当業者は任意の形状を採用することができる。
従って、反射鏡を使用せず、光源からの光を直接レンズに入射させる構成に比して、照射部の配置自由度が高く、撮像装置を小型化することができる。
従って、撮像素子に集光する照射部からの光を最小限に抑えることができる。
従って、受光部は、レンズ全面における該レンズの透過率、つまりレンズ全面における異常の有無を示す値を出力することができる。
また、照射部からの光がレンズの中心部分を含む所定範囲に照射される場合、レンズの前記所定範囲を透過した光が受光部に集光する。
従って、受光部は、レンズの前記所定範囲における異常の有無を示す値を出力することができる。
図1は、本発明の実施の形態に係る赤外線撮像装置1を示す模式図である。
図中11は、複数の赤外線レンズからなる赤外線レンズ群であり、赤外線レンズ群11はアルミニウムからなる鏡筒12に内嵌固定されている。赤外線レンズ群11の背面側には赤外線撮像部13が配設されている。なお、作図及び説明の便宜上、赤外線レンズ群11は、前記複数の赤外線レンズからなる集光光学系と同等の光学性能を有する1枚のレンズにて図示している。
照射部15は、所定強度の赤外線を発する光源15aと、コリメータレンズ15bとを備えている。光源15aは、例えば通電によって発熱するフィラメントを有しており、コリメータレンズ15bの焦点に配されている。コリメータレンズ15bは、光源15aから放射された赤外線を平行光にするレンズであり、赤外線レンズ群11の光軸Lに対する入射角度が約12°になるよう、赤外線レンズ群11の主点O及び受光部14を結ぶ仮想直線と、コリメータレンズ15bの光軸とが略平行になるように配されている。なお、図1では、作図及び説明の便宜上、入射角度θを実際の角度より大きく示している。
図3は、赤外線レンズ群11による集光領域を概念的に示す説明図である。図3に示すように、赤外線撮像素子13aの中心を通る横方向の矢印は赤外線撮像素子13aの水平方向、前記中心を通る縦方向の矢印は垂直方向を夫々示している。3つの同心円は所定の視野内の被写体から放射された赤外線が赤外線レンズ群11によって集光される集光領域を示している。最も外側の同心円a1は、赤外線レンズ群11の主点Oを中心とし、赤外線レンズ群11の光軸Lに対して、半円錐角15°の円錐状をなす視野A内の赤外線が像面に集光した集光領域を示している。同様にその内側の同心円a2,a3は、外側から順に半円錐角10°、5°の円錐状をなす視野内の赤外線が像面に集光する範囲を示している。
図4は、視野絞り16、及び像面における集光状態を示す模式的正面図である。図4(a)は視野絞り16の模式図である。視野絞り16は、赤外線レンズ群11の有効口径と略等しい内径を有する円環状部分16bと、照射部15の正面側を覆い、受光部14に光源15aからの赤外線以外の外光Bが入射しないように視野を絞る半円状の遮光部16aとを備えている。
また、警報装置5は、後述のレンズ異常診断処理において、赤外線レンズ群11に異常があると診断された場合、その旨を音声、警告音等によって出力し、表示装置4は、「レンズ異常」等の文字を表示する。
図7は、赤外線レンズ群11の自己診断に係る制御部31の処理手順を示すフローチャートである。
従って、撮像を行いながら、赤外線レンズ群11の異常の有無を自己診断するための光強度電圧値を得ることができる。
3 画像処理装置(診断装置)
11 赤外線レンズ群
13a 赤外線撮像素子
14 受光部
15,115,215 照射部
15a 光源
15b,115b,215b コリメータレンズ
16 視野絞り
16a 遮光部
31 制御部(取得手段、診断手段)
37 記憶部
115c 平面反射鏡
L 光軸
Claims (8)
- レンズと、該レンズで集光して得た像を撮像する撮像素子とを備える撮像装置において、
前記レンズの光軸に対する入射角度が半画角以上の光を前記レンズに照射する照射部と、
該照射部から照射されて前記レンズを透過した光を受光し、受光した光の強度に応じた値を出力する受光部と、
前記照射部からの光以外の外光が前記受光部に入射しないように、該外光を遮断する絞りと
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 前記照射部は、
光源と、
該光源からの光を反射し、前記レンズに入射させる反射鏡と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記照射部は、
コリメータを備え、該コリメータからの平行光を前記レンズに照射するようにしてある
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の撮像装置。 - 前記照射部は、
前記レンズの全面、又は前記レンズの中心部分を含む所定範囲に光を照射するようにしてある
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一つに記載の撮像装置。 - 前記受光部が出力した値に基づいて、前記レンズの異常の有無を診断する診断手段を備える
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載の撮像装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載の撮像装置と、
前記受光部が出力した値を取得する取得手段、及び該取得手段が取得した値に基づいて、前記レンズの異常の有無を診断する診断手段を有する診断装置と
を備えることを特徴とするレンズ異常診断システム。 - 前記診断装置は、
閾値を記憶する記憶手段を備え、
前記診断手段は、
前記取得手段が取得した値、及び前記記憶手段が記憶している閾値を比較することにより、前記レンズの異常の有無を診断するようにしてある
ことを特徴とする請求項6に記載のレンズ異常診断システム。 - 前記診断装置は、
前記レンズに異常があると診断した場合、警告を発する手段を備える
ことを特徴とする請求項6又は請求項7に記載のレンズ異常診断システム。
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