JP2013118547A - 赤外線カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 シェーディング補正を容易に、且つ、より高精度に行うことができて、メンテナンス性に優れた赤外線カメラの提供する。
【解決手段】 赤外線レンズ群と、当該赤外線レンズ群の結像面に位置する赤外線撮像素子とを、当該赤外線レンズ群の被写体側に対向する部分に窓部が形成されたハウジング内に収容してなる赤外線カメラであって、当該赤外線撮像素子からの出力に基づき、撮像画像を補正して出力する制御装置と、当該ハウジング内の当該窓部から赤外線レンズ群に至る赤外線の光路上に配設されたシャッターと、該シャッター自身の温度を検出する温度センサとを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本件発明は、適切なシェーディング補正を可能にした赤外線カメラに関する。

赤外線カメラは、被写体から放出される赤外線を赤外透過性光学材料から成る赤外線レンズにより、当該赤外線レンズの結像面に位置した撮像素子上に結像させ、熱映像として出力するものである。近年、当該赤外線カメラを利用した人体検知がセキュリティ、自動車等、様々な分野で用いられるようになって来ている。

このような赤外線カメラでは、被写体から放射される赤外線以外に、当該赤外線カメラの構成部品などから放射される赤外線が同時に入射し、被写体から放射される赤外線の撮像に悪影響を及ぼす問題が生じていた。このため、従来より、当該被写体以外から放射された赤外線をキャンセルする補正、所謂、シェーディング補正が行われていた。

当該シェーディング補正の方法として、特許文献１には、赤外光学系と赤外線撮像素子の間、即ち、赤外光学系の撮像側にシャッタなどの均一温度物体を設け、シャッターを閉じた時の映像をオフセット量として格納し、その格納したデータを全体の信号より増減したものを被写体からの赤外線として映像化する技術が開示されている。

特許３６３５９３７号公報

しかしながら、特許文献１に示される赤外線カメラでは、シャッターが赤外光学系の撮像側に設けられており、当該シャッターの被写体側に位置する赤外光学系のシェーディング補正が行われていないため、画像の解像が下がり、良好な画像を得難いという問題があった。このような赤外線カメラにおいて、良好な画像を得るためには、画像の補正を行う制御装置に赤外光学系を考慮した補正を可能としたソフトを組み込んで、当該ソフトを用いた補正を行う必要があった。しかしながら、当該ソフトによる補正では、制御機構が複雑化するばかりか、赤外光学系を交換した際には、ソフトの変更も余儀ないため、コストがかかるといった問題があった。

更に、シャッターが赤外光学系と赤外線撮像素子との間に配置されているため、シャッターのメンテナンスを行う際に、赤外光学系や赤外撮像素子を一旦取り外す等、分解しなければならなかった。このため、光学系のバランスが崩れて、光学系が成り立たなくなり、再度調節が必要となるといった問題が生じていた。

更にまた、従来のように、シャッターを用いたシェーディング補正では、シャッター自体の温度変化により、画像の解像に影響が現れ、良好な画像を得難いという問題も生じていた。特に、シャッターを赤外線撮像素子の近傍に設けた場合には、シャッターが赤外線撮像素子の発熱の影響を受けやすく、画像に固定パターン雑音が目立つと云った不都合が生じていた。

本件発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、シェーディング補正を容易に、且つ、より高精度に行うことができて、メンテナンス性に優れた赤外線カメラの提供を目的とする。

そこで、本件発明者等は鋭意研究を行った結果、以下の赤外線カメラを採用することで上記課題を達成するに到った。

上記課題を解決するための手段について、以下に述べる。

本件発明に係る赤外線カメラは、赤外線レンズ群と、当該赤外線レンズ群の結像面に位置する赤外線撮像素子とを、当該赤外線レンズ群の被写体側に対向する部分に窓部が形成されたハウジング内に収容してなる赤外線カメラであって、当該赤外線撮像素子からの出力に基づき、撮像画像を補正して出力する制御装置と、当該ハウジング内の当該窓部から赤外線レンズ群に至る赤外線の光路上に配設されたシャッターと、当該シャッター自身の温度を検出する温度センサとを備えることを特徴とする。

本件発明に係る赤外線カメラは、前記制御装置が前記温度センサが検出した前記シャッターの温度情報を受信し、その温度情報と、前記赤外線撮像素子からの出力と、に基づいて撮像画像を補正する演算手段を備えることが好ましい。

また、本件発明に係る赤外線カメラは、前記シャッターが黒体材料からなるものであることがより好ましい。

本件発明に係る赤外線カメラは、前記シャッターが前記温度センサにて検出される当該シャッターの温度に基づき、当該シャッターを設定温度に維持する温度制御手段を備えるものであることも好ましく、該温度制御手段が前記シャッターを加熱する加熱手段であることがより好ましい。

本件発明に係る赤外線カメラは、前記ハウジング内が密閉空間であることがより好ましい。

また、本件発明に係る赤外線カメラは、シャッターが前記赤外線レンズ群の最も被写体側に配設されることが好ましい。

本件発明に係る赤外線カメラは、シャッターが前記窓部の撮像側に配設されることも好ましい。

本件発明に係る赤外線カメラは、ハウジング内の窓部から赤外線レンズ群ユニットに至る赤外線の光路上に、温度センサを有するシャッターを配設したので、シャッター及び赤外線レンズ群を含めたシェーディング補正を行うことが可能となる。これにより、温度センサにて検出されるシャッター温度に基づいた高精度のシェーディング補正が可能となるので、良好な画像を得ることができる。

また、ハウジング内を密閉空間とすることで、外部からの熱の影響を受け難くなるので、ハウジング内部の温度変化を抑えることが可能となる。これにより、シェーディング補正時における温度変化の影響を低減して、良好な撮像を実現することができる。

本件発明に係る第１実施形態の赤外線カメラの内部構成を模式的に示した図である。 本件発明に係る第２実施形態の赤外線カメラの内部構成を模式的に示した図である。 本件発明に係る第３実施形態の赤外線カメラの内部構成を模式的に示した図である。

本件発明に係る赤外線カメラは、赤外線レンズ群と、当該赤外線レンズ群の結像面に位置する赤外線撮像素子とを、当該赤外線レンズ群の被写体側に対向する部分に窓部が形成されたハウジング内に収容してなるものであって、当該赤外線撮像素子からの出力に基づき、撮像画像を補正して出力する制御装置と、当該ハウジング内の当該窓部から赤外線レンズ群に至る赤外線の光路上に配設されたシャッターと、当該シャッター自身の温度を検出する温度センサとを備える赤外線カメラである。

以下、本件発明に係る赤外線カメラの好ましい実施の形態に関して、図を参照しながら説明する。なお、本件発明は図示した形態に制限されるものではないことを最初に述べておく。

〈第１実施形態〉
赤外線カメラの構造： 先ず、第１実施形態の赤外線カメラの構造に関し、図１を用いて説明する。図１は、本件発明に係る第１実施形態の赤外線カメラの内部構成を模式的に示した図である。図１に示すように、本件発明に係る赤外線カメラ１は、当該赤外線カメラ１のハウジング２内に、赤外線レンズユニット５、カメラ本体６、電源基板（電源）７等を収容してなる赤外線カメラである。

ハウジング２は、赤外線カメラ１の外郭を構成するものである。このハウジング２は、略円筒状を呈している。更に、当該ハウジング２は、内部が密閉空間とされている。そして、当該ハウジング２の被写体側には、赤外線レンズユニット５の赤外線レンズ群１５の被写体側に対向する部分に窓部３が形成されている。

窓部３は、赤外線を透過する材料にて構成されている。この赤外線を透過する材料として、ゲルマニウムを用いることが好ましい。しかしながら、このゲルマニウムに限らず、赤外線を透過する材料であれば他の材料であっても差し支えない。例えば、窓部３を赤外線透過性の高いシリコンやサファイヤ等の材料で構成することも有効である。

赤外線レンズユニット５は、カメラ本体６の被写体側に設けられており、複数の赤外線レンズ１５ａ〜１５ｃから成る赤外線レンズ群１５にて構成されている。図１に示す赤外線レンズユニット５には、３枚の赤外線レンズ１５ａ、１５ｂ、１５ｃが赤外線の光路上に直列配置されている。なお、本件発明において、赤外線レンズ群１５を構成する赤外線レンズの数は、図１に示す構成に限定されるものではなく、２枚以下、或いは、４枚以上の赤外線レンズから成るものであっても有効である。

カメラ本体６は、赤外線撮像素子（赤外線検出器）１６及び制御装置Ｃを備えている。この赤外線撮像素子１６は、赤外線レンズ群１５の結像面に位置している。本実施形態において、赤外線撮像素子１６は、赤外線レンズ群１５の撮像側であって、カメラ本体６の被写体側となる赤外線レンズユニット５に近接した位置に配置されている。制御装置Ｃは、赤外線カメラ１の制御動作を司るものである。当該制御装置Ｃは、後述する温度センサ１０から受信したシャッター８の温度情報と、カメラ本体６の赤外線撮像素子１６からの出力（即ち、赤外線撮像素子１６上に結像され、画像信号に変換された信号出力）とに基づいて、撮像画像を補正して出力する演算手段を有している。更に、当該制御装置Ｃは、後述するシャッター８の開閉動作を行うシャッター駆動装置としてのシャッター用モータ９の駆動制御も行っている。

ここで、シャッター８について説明する。当該シャッター８は、画像の感度補正（シェーディング補正）を行うために設けられたものである。このシャッター８は、ハウジング２内の窓部３から赤外線レンズユニット５の赤外線レンズ群１５に至る赤外線の光路上に配設されている。

図１に示す赤外線カメラ１は、シャッター８がハウジング２内における窓部３の撮像側に配設されている。当該シャッター８は、窓部３の撮像側であって、当該窓部３に近接して設けられている。このシャッター８は、シャッター用モータ９の駆動により開閉動作する可動面が赤外線の光路に対して、赤外線レンズ群１５の被写体側の面を被覆可能であって、且つ、窓部３の撮像側の面を被覆可能に設けられている。更に、この可動面は、ハウジング内に形成された赤外線の光路に対して、略垂直に延在するよう配置されている。即ち、シャッターの可動面の被写体側の面が窓部３の撮像側の面と対向し、且つ、略平行に延在するように、ハウジング２内の窓部３側に設けられている。

当該シャッター８は、ハウジング２の内壁面に取り付けられている。ハウジング２への取付方法としては、該存の方法が適用可能である。例えば、当該シャッター８の可動面の外周縁に可動面と略平行に延在する非可動部を設けて、当該非可動部の先端部をハウジングの側壁面に係合可能に構成することも可能である。また、シャッター８の可動面の外周縁に可動面と略垂直に交わる取付部を設けて、当該取付部の被写体側の先端が窓部３の外周に位置するハウジング２の内壁面に係合するよう構成することも有効である。また、上記の取付方法は一例であって、その他の方法であってもシャッター８がハウジング２内の所定位置に安定的に配設できれば、差し支えない。

なお、図１に示す赤外線カメラでは、シャッター８の可動面の外周縁に可動面と略垂直に交わる取付部を設けて、当該取付部の被写体側の先端が窓部３の外周に位置するハウジング２の内壁面に設けられた係合部に係合するよう構成されている。

このシャッター８は、黒体材料から成るものであることが好ましい。ここで、黒体材料とは、外部から入射する熱放射をあらゆる波長にわたって完全に吸収し、また、放出しない物体と理論上定義されており、厳密には完全放射体、即ち、放射率が１のものを言う。しかしながら、ここでは、それに近い高い放射率を有するものであって、全体の温度が均一となるものを黒体材料と称するものとする。このように、放射率が高いもとして、カーボン材や黒鉛などを挙げることができる。

当該シャッター８には、シャッター用モータ９が接続されており、当該シャッター用モータ９の駆動により開閉動作が成される。このシャッター用モータ９は、電源７に接続されている。

更に、当該シャッター８は、自身の温度を検出する温度センサ１０を備えている。この温度センサ１０は、検出したシャッター８の温度情報を前記カメラ本体６の制御装置Ｃに送信可能に構成されている。なお、当該温度センサ１０が検出したシャッター８の温度情報を受信した制御装置Ｃは、当該温度情報と、カメラ本体６の赤外線撮像素子１６からの出力とに基づいて、自身が有する演算手段により撮像画像の補正を実行する。この点については、後述する。

以上説明したように、本件発明に係るシャッター８は、ハウジング２内の窓部３から赤外線レンズユニット５の赤外線レンズ群１５に至る赤外線の光路上に配設されているので、温度センサを有する当該シャッター８の取り付け作業を容易に行うことが可能となる。これにより、シャッターを赤外線レンズユニット５の赤外線レンズ群１５と赤外線撮像素子１６との間に配設した場合のように、シャッターの取付時に、当該シャッター近傍に位置する赤外線レンズ群１５や赤外線撮像素子１６に触れて、傷ついたり、光学系のバランスが崩れて、光学系が成り立たなくなる不都合を確実に回避することができる。更に、シャッター８のメンテナンス時において、赤外線レンズユニット５やカメラ本体６を分解することなく、作業することが可能となるので、メンテナンス性の向上も図ることができる。

更に、本実施形態に係るシャッター８は、ハウジング２内における窓部３の撮像側に配設されているので、赤外線レンズユニット５に全く触れることなく、シャッター８の配置及びメンテナンス作業を行うことが可能となる。特に、上述したようにシャッター８の可動面の外周縁に設けた取付部を窓部３の外周に位置するハウジング２の内壁面に設けられた係合部に係合するよう構成すれば、当該シャッター８を安定的に、且つ、容易に着脱することが可能となる。

赤外線カメラの動作： 次に、上記構成を備えた赤外線カメラ１の動作を説明する。この赤外線カメラ１の制御装置Ｃは、より鮮明に被写体が映像化できるようにシェーディング補正を行う上述した演算手段を備えている。このシェーディング補正について具体的に説明すると、赤外線カメラ１の赤外線撮像素子１６には、被写体から放射される赤外線以外に、カメラの構成部材である赤外線レンズ群１５やハウジング２などから放射される赤外線が同時に入射されている。この赤外線レンズ群１５やハウジング２などからの赤外線放射による影響は通常シェーディングと呼ぶ。このシェーディングの量は一定量ではなくカメラの温度状態により影響は変化する。この赤外線カメラ１の構成部材からの赤外線放射をキャンセルするために、ハウジング２内の窓部３と赤外線レンズユニット５の赤外線レンズ群１５との間の赤外線の光路上に均一温度物体であるシャッター８を設けて、シャッター８を閉じた時の映像をオフセット量として格納し、シャッター８を開いたときの映像から格納したデータを増減したものを被写体からの赤外線として映像化するのが従来から行われているシェーディング補正である。

更に、本実施形態に係る赤外線カメラ１の制御装置Ｃは、従来の赤外線撮像素子１６からの出力に基づくシェーディング補正に加えて、温度センサ１０が検出したシャッター８の温度情報を受信し、その温度情報に基づいたシェーディング補正を行う演算手段を備えている。即ち、本実施形態に係る赤外線カメラ１の制御装置Ｃは、温度センサ１０が検出したシャッター８の温度情報と、赤外線撮像素子１６からの出力とに基づいて撮像画像の補正を行うのである。具体的な動作を以下に詳述する。

先ず、カメラ本体６の制御装置Ｃは、シャッター用モータ９を動作させ、シャッター８を閉じる。次に、制御装置Ｃは、カメラ本体６の赤外線撮像素子１６で結像された像を、赤外線画像信号に変換した後、当該信号をメモリ（以降、第１メモリと称する）に記憶する。この第１メモリに記憶させる画像信号は、シャッター８の表面の赤外線画像である。同時に、制御装置Ｃは、温度センサ１０から送信されるシャッター８の温度情報を受信し、別のメモリ（以降、第２メモリと称する）に記憶する。そして、上記第１及び第２メモリの記憶が完了すると、カメラ本体６の制御装置Ｃは、シャッター用モータ９を動作させて、シャッター８を開く。以上でオフセット映像の取得が完了する。

そして、制御装置Ｃは、上記のようにシャッター８を開くと、赤外線レンズ群１５の結像面に設けられた赤外線撮像素子１６で結像された像（被写体像）を、赤外線画像信号に変換する。このとき、制御装置Ｃは、温度センサ１０からシャッター８の温度情報を受信し、この受信したシャッター８の温度情報と、第２メモリに記憶された温度情報とを比較する。そして、両温度情報が同じである場合には、制御装置Ｃは、温度情報を加味した演算が不要と判断する。これにより、制御装置Ｃは、演算手段により変換された赤外線画像信号から上記第１メモリに記憶されている信号を増減する従来の演算を行う。赤外線画像信号は、シャッター８の表面の一様な画像を基準とした出力に変換される。変換された信号は、アナログのビデオ信号に変換して出力される。

一方、温度センサ１０から受信したシャッター８の温度情報と、第２メモリに記憶された温度情報とを比較して、両温度情報が異なる場合には、制御装置Ｃは、温度変化を加味した演算が必要と判断する。即ち、赤外線カメラ１のハウジング２内の温度が変化して、シャッター８の温度が変化すると、各画素のボロメータの抵抗が変わるため、例え被写体の赤外線放射が同じであっても信号の変化となって現れ、画像の解像に影響が生じてしまう。このため、本件発明に係る赤外線カメラ１では、シャッター８の温度センサ１０から受信したシャッター８の温度情報と第２メモリに記憶された温度情報が異なる場合、カメラ本体６の制御装置Ｃは、自身の有する演算手段により当該温度変化量を算出する。そして、得られた赤外線画像信号から上記第１メモリに記憶されている信号を増減する際に、算出された温度変化量を加えた演算を行い、アナログのビデオ信号に変換して出力する。これにより、当該シャッター８の温度の変化に応じて撮像画像の補正を行うことができるので、ハウジング２内（シャッター８）の温度変化が生じた場合においても、常に良好な画像を得ることが可能となる。

なお、本件発明では、制御装置Ｃが、温度センサが検出したシャッターの温度情報と赤外線撮像素子１６からの出力とに基づいて、演算手段により撮像画像を補正するものであれば良い。従って、本件発明に係る赤外線カメラは、上述したシャッター８の温度センサ１０から受信したシャッター８の温度情報と第２メモリに記憶された温度情報が異なる場合、制御装置Ｃが温度変化量を算出し、算出された温度変化量を加えた演算を行い、アナログのビデオ信号に変換して出力するものに限定されるものではない。

例えば、シャッター８の温度センサ１０から受信したシャッター８の温度情報と第２メモリに記憶された温度情報が異なる場合、制御装置Ｃが、再度、シャッター用モータ９を駆動し、シャッター８を閉じてオフセット映像を取得し直すものとすることも有効である。

以上説明したように、本件発明に係る赤外線カメラ１では、ハウジング２内の窓部３から赤外線レンズユニット５の赤外線レンズ群１５に至る赤外線の光路上に配設されたシャッター８に、当該シャッター８自身の温度を検出する温度センサ１０を備えて、当該温度センサ１０からの温度情報を用いて、シェーディング補正を行うので、高精度のシェーディング補正が可能となり、良好な画像を得ることができる。

特に、本件発明のように、シャッター８を窓部３と赤外線レンズ群１５との間、即ち、窓部３に近い位置にシャッター８を設けた場合、シャッター８がハウジング２の外部の環境変化の影響を受けやすくなる。しかしながら、ハウジング２内を密閉空間とすることで、ハウジング２内が外部の影響を受け難くなり、シャッター８の温度変化を抑えることができる。更に、ハウジング２の内部の温度変化も抑えることが可能となる。これにより、シェーディング補正時における温度変化の影響を低減して、良好な撮像を実現することができる。

なお、上述した第１実施形態で説明した赤外線カメラは、図１に示すようにシャッター８を窓部３の撮像側に配設するものとしたが、本件発明において、シャッター８の位置は、図１に示す窓部３の撮像側に限定されるものではない。本件発明において、シャッター８は、ハウジング２内の当該窓部３から赤外線レンズ群１５に至る赤外線の光路上に配設されるものであれば良い。そこで、次に、シャッターを本実施形態の位置と異なる位置に配置した場合について説明する。

〈第２実施形態〉
図２は、第２実施形態に係る赤外線カメラを模式的に示した図である。この第２実施形態に係る赤外線カメラ１は、シャッター８を赤外線レンズ群１５の最も被写体側に配設したものである。本実施形態の赤外線カメラ１では、図２に示すように、当該シャッター８は、赤外線レンズ群１５の赤外線レンズ１５ａの被写体側であって、当該赤外線レンズ１５ａに最も近接した位置に設けられている。

なお、図２は、上記第１実施形態で説明した図１に示す赤外線カメラ１とシャッター８の位置だけ相違するだけで、その他の構成及び動作は、上述したものと同様である。従って、同一の構成及び動作の説明は省略する。

図２に示すシャッター８は、前述した第１実施形態の赤外線カメラ１と同様にハウジング２の内壁面に取り付ける以外に、赤外線レンズユニット５に取り付けるよう構成とすることも可能である。具体的には、シャッター８の可動面の外周縁に可動面と略垂直に交わる方向に延出する取付部を設けて、当該取付部の内周壁が赤外線レンズユニット５の側壁の外周面に嵌挿可能に構成することも有効である。

このように、シャッター８の可動面の外周縁に可動面と略垂直に交わように延出した取付部を設けて、当該取付部の内周壁を、赤外線レンズユニット５の側壁の外周面に嵌挿可能に構成することで、シャッター８に取付部を設けるだけで、他の部分にシャッター８を取り付けるための取付部を設けること無く、シャッター８を安定的に取り付けることができる。

〈第３実施形態〉
次に、第３実施形態に係る赤外線カメラについて、図３を参照しながら説明する。なお、図３において、第１実施形態で説明した図１の赤外線カメラ１と同一の符号が付されているものは、同様、或いは、類似の効果、若しくは、作用を奏するものであるので、ここでは説明を省略する。

赤外線カメラの構造： 先ず、第３実施形態の赤外線カメラの構造を説明する。図３に示すように、本件発明に係る赤外線カメラ１００は、当該赤外線カメラ１００のハウジング２内に、赤外線レンズユニット５、カメラ本体６、電源基板７等が収容してなる赤外線カメラである。赤外線カメラ１００の外郭を構成するハウジング２は、内部が密閉空間とされている。

カメラ本体６は、赤外線カメラ１００の制御を司る制御装置Ｃを備えている。この制御装置Ｃは、赤外線撮像素子１６からの出力（即ち、赤外線撮像素子１６上に結像され、画像信号に変換された信号出力）に基づいて、撮像画像を補正して出力する機能を有している。更に、当該制御装置Ｃは、後述するシャッター８の開閉動作を行うシャッター駆動装置としてのシャッター用モータの駆動の制御も行っている。なお、本実施形態の制御装置Ｃは、前記第１実施形態のように、温度センサ１０にて検出される温度情報は受信する機能は有しておらず、且つ、当該温度情報に基づいて撮像画像の補正を行う演算手段も有していない。

ここで、シャッター８について説明する。当該シャッター８は、前記第１実施形態と同様に画像の感度補正（シェーディング補正）を行うために設けられたものであり、ハウジング２内の窓部３から赤外線レンズユニット５の赤外線レンズ群１５に至る赤外線の光路上に配設されている。このシャッター８は、シャッター８の可動面の外周縁に可動面と略垂直に交わる取付部を設けて、当該取付部の被写体側の先端が窓部３の外周に位置するハウジング２の内壁面に設けられた係合部に係合するよう構成されている。なお、シャッター８の取付方法は、当該係合による取り付けに限らず、第１実施形態で説明したシャッター８と同様に、該存の取付方法が適用可能である。また、シャッター８は、図３に示される位置に限定されるものでなく、例えば、前記第２実施形態で説明したように、赤外線レンズ群１５の最も被写体側であって、当該赤外線レンズ群１５に近接して設けることも可能である。

このシャッター８は、温度センサ１０にて検出される当該シャッター８の温度に基づき、当該シャッター８を設定温度に維持する温度制御手段を備えている。この温度制御手段は、温度制御装置２０と、シャッターを加熱するための加熱手段とにより構成されている。加熱手段は、シャッター８全体の温度を均一に加熱できるものものであれば良く、例えば、ヒートシート、ヒートパネル、ヒーターなどが挙げられる。本実施形態では、加熱手段としてヒートシート２２を採用する。

当該ヒートシート２２は、シャッター８の一面全体に貼り付けてもよいし、可動面の外周縁に貼り巡らすように取り付けても差し支えない。また、その他の取付方法であっても構わない。このシャッター８は、カーボン、合成樹脂やアルミニウム材などの金属などで構成することができる。特に、本実施形態では、温度制御手段を設けて、シャッター８を設定温度に維持する関係上、当該シャッター８を熱伝導性の高い金属材にて構成することが好ましい。

そして、温度制御装置２０は、温度センサ１０にて検出されるシャッター８の温度を所定温度、例えば、＋４０℃に維持するようヒートシート２２の加熱量を制御している。

赤外線カメラの動作： 次に、上記構成を備えた赤外線カメラ１００の動作を説明する。本実施形態の赤外線カメラ１００は、電源が投入されると同時に、温度制御装置２０がヒートシート２２の加熱制御を開始する。これにより、シャッター８が設定温度（本実施形態では＋４０℃）に維持される。当該温度制御装置２０によるシャッター８の温度制御は、赤外線カメラ１００の電源が切断されるまで継続して行われる。

一方、カメラ本体６の制御装置Ｃは、シャッター用モータ９を動作させ、シャッター８を閉じる。次に、制御装置Ｃは、赤外線撮像素子１６で結像された像を、赤外線画像信号に変換した後、当該信号をメモリに記憶する。このメモリに記憶させる画像信号は、シャッター８の表面の赤外線画像である。そして、上記メモリの記憶が完了すると、カメラ本体６の制御装置Ｃは、シャッター用モータ９を動作させて、シャッター８を開く。以上でオフセット映像の取得が完了する。

次に、制御装置Ｃは、上記のようにシャッター８を開くと、赤外線レンズ群１５の結像面に設けられた赤外線撮像素子１６で結像された像（被写体像）を、赤外線画像信号に変換し、当該信号から上記メモリに記憶されている信号を増減する。赤外線画像信号は、シャッター８の表面の一様な画像を基準とした出力に変換され、アナログのビデオ信号に変換して出力される。

このように、本実施形態に係る赤外線カメラ１００では、温度制御手段によりシャッター８の温度が設定温度に維持されているため、シャッター８の温度変化が生じ無い。即ち、シャッター８の温度変化を考慮することなく、シェーディング補正を行うことができる。これにより、シャッター８の温度変化によらずに、常に良好な画像を得ることが可能となる。

特に、本実施形態に係る赤外線カメラ１００では、温度センサ１０をカメラ本体６の制御装置Ｃに接続することなく温度制御が可能であり、且つ、制御装置Ｃは、温度センサ１０からの温度情報に基づいた演算を行う必要が無いので、制御装置Ｃの制御機構の簡素化を図ることができるようになる。

以上説明したように、本件発明の赤外線カメラは、赤外線を利用した人体検知装置として適用することができる。特に、物体認識を正確に行うことが可能となるので、車両搭載用遠赤外線カメラやセキュリティ対策用の監視カメラ等にも好適に用いることができる。

１、１００ 赤外線カメラ
２ ハウジング
３ 窓部
５ 赤外線レンズユニット
６ カメラ本体
７ 電源
８ シャッター
９ シャッター用モータ
１０ 温度センサ
１５ 赤外線レンズ群
１６ 赤外線撮像素子
２０ 温度制御装置
２２ ヒートシート
Ｃ 制御装置

Claims (8)

1. 赤外線レンズ群と、当該赤外線レンズ群の結像面に位置する赤外線撮像素子とを、当該赤外線レンズ群の被写体側に対向する部分に窓部が形成されたハウジング内に収容してなる赤外線カメラであって、
   当該赤外線撮像素子からの出力に基づき、撮像画像を補正して出力する制御装置と、
   当該ハウジング内の当該窓部から赤外線レンズ群に至る赤外線の光路上に配設されたシャッターと、
   当該シャッター自身の温度を検出する温度センサとを備えることを特徴とする赤外線カメラ。
2. 前記制御装置は、前記温度センサが検出した前記シャッターの温度情報を受信し、その温度情報と、前記赤外線撮像素子からの出力と、に基づいて撮像画像を補正する演算手段を備える請求項１の赤外線カメラ。
3. 前記シャッターは、黒体材料からなる請求項１又は請求項２に記載の赤外線カメラ。
4. 前記シャッターは、前記温度センサにて検出される当該シャッターの温度に基づき、当該シャッターを設定温度に維持する温度制御手段を備える請求項１に記載の赤外線カメラ。
5. 前記温度制御手段は、前記シャッターを加熱する加熱手段である請求項４に記載の赤外線カメラ。
6. 前記ハウジング内は、密閉空間である請求項１〜請求項５のいずれかに記載の赤外線カメラ。
7. 前記シャッターは、前記赤外線レンズ群の最も被写体側に配設される請求項１〜請求項６のいずれかに記載の赤外線カメラ。
8. 前記シャッターは、前記窓部の撮像側に配設される請求項１〜請求項６のいずれかに記載の赤外線カメラ。

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