JP3191261B2 - Infrared camera - Google Patents

Infrared camera

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JP3191261B2
JP3191261B2 JP07612592A JP7612592A JP3191261B2 JP 3191261 B2 JP3191261 B2 JP 3191261B2 JP 07612592 A JP07612592 A JP 07612592A JP 7612592 A JP7612592 A JP 7612592A JP 3191261 B2 JP3191261 B2 JP 3191261B2
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infrared
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infrared rays
rotating
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中村公喜
尊 小澤
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Nippon Avionics Co Ltd
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は,赤外線熱画像装置に
使用される赤外線カメラに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an infrared camera used for an infrared thermal imaging device.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に,被写体表面から放射される赤外
線を検出して,その温度分布を可視像(熱画像)として
表示する赤外線熱画像装置に使用される赤外線カメラと
しては,図7に示すように構成されたものがある。ま
ず,この赤外線カメラの光学系走査機構について説明す
る。被写体50の表面から放射された光は,ハウジング
(図示せず)の前面開口部(図示せず)に設けられたシ
リコンウインド51により可視光52が遮断され,赤外
線53のみが赤外線カメラ54内に入射される。ハウジ
ング内には,駆動モ−タ(図示せず)により一定速度で
回転される10面体の回転ミラ−55がシリコンウイン
ド51とほぼ同一平面上に配設されており,このハウジ
ング内に入射した赤外線53は,回転ミラ−55に入射
する。
2. Description of the Related Art In general, an infrared camera used in an infrared thermal imaging apparatus which detects infrared radiation emitted from the surface of a subject and displays its temperature distribution as a visible image (thermal image) is shown in FIG. Some are configured as follows. First, the optical system scanning mechanism of the infrared camera will be described. Light emitted from the surface of the subject 50 is blocked by a silicon window 51 provided in a front opening (not shown) of a housing (not shown) so that visible light 52 is blocked. Incident. In the housing, a decahedral rotating mirror 55 rotated at a constant speed by a driving motor (not shown) is disposed on substantially the same plane as the silicon window 51, and is incident on the housing. The infrared light 53 enters the rotating mirror 55.

【0003】回転ミラ−55は,10面体からなるミラ
−55a〜55jが回転ミラ−の回転中心Oに対して垂
直方向に少しずつ異なった傾をもって多角錘体状に配設
されている。従って,赤外線53が回転ミラ−55に入
射すると,各ミラ−55a〜55jによって反射され
る。この際,各ミラ−55a〜55jは,被写体50の
垂直方向に少しづつずれた部分を水平方向に走査するこ
とになり,回転ミラ−55の一回転で垂直方向に1°の
範囲を走査される。このように水平および垂直方向に走
査された赤外線53は,この回転ミラ−55とほぼ同一
平面上に配置されている折り返しミラ−56に反射され
て,赤外線透過フィルタ57を透過して集光レンズ58
によりビ−ムが収束されて赤外線検出器59に入射され
る。
The rotating mirror 55 has a polygonal pyramid shape in which mirrors 55a to 55j each having a decahedral shape are slightly inclined in a direction perpendicular to the rotation center O of the rotating mirror. Therefore, when the infrared ray 53 enters the rotating mirror 55, it is reflected by each of the mirrors 55a to 55j. At this time, each of the mirrors 55a to 55j scans a portion of the subject 50 that is slightly shifted in the vertical direction in the horizontal direction, and scans a range of 1 ° in the vertical direction with one rotation of the rotating mirror 55. You. The infrared light 53 scanned in the horizontal and vertical directions in this manner is reflected by a turn-back mirror 56 disposed substantially on the same plane as the rotating mirror 55, passes through an infrared transmission filter 57, and is condensed. 58
The beam is converged by this to be incident on the infrared detector 59.

【0004】赤外線検出器59は,回転ミラ−55の回
転中心O方向に並列に配置されている10個の検出素子
からなり,その素子間隔は垂直視野角10°に対して各
素子毎に1°おきの角度に相当する間隔とされている。
従って,回転ミラ−55の最初のミラ−55aで10素
子の赤外線検出器59が,被写体50の垂直方向に対し
て1°おきの熱画像信号を同時に受け,1本当り0.1
°の間隔を持った10本の走査線信号として出力され
る。次に回転ミラ−55の回転に伴い,次のミラ−55
bが被写体50からの赤外線53を反射すると,ミラ−
55bの傾の違いにより10素子の赤外線検出器59
が,前の位置より0.1°ずれた位置の熱画像信号を同
時に受け,同様に1°おきに1本当り0.1°の間隔を
持った10本の走査線信号として出力される。
The infrared detector 59 is composed of ten detection elements arranged in parallel in the direction of the rotation center O of the rotation mirror 55, and the element interval is 1 for each element for a vertical viewing angle of 10 °. The interval is set to an angle corresponding to every °.
Therefore, in the first mirror 55a of the rotating mirror 55, the infrared detectors 59 of 10 elements simultaneously receive thermal image signals at intervals of 1 ° with respect to the vertical direction of the subject 50, and 0.1 mm per line.
It is output as ten scanning line signals with an interval of °. Next, with the rotation of the rotating mirror 55, the next mirror 55 is rotated.
b reflects the infrared light 53 from the subject 50,
Due to the difference in inclination of 55b, a 10-element infrared detector 59
Receive the thermal image signal at a position shifted by 0.1 ° from the previous position at the same time, and similarly output as 10 scanning line signals at intervals of 0.1 ° for every 1 °.

【0005】このようにして,回転ミラ−55が1回転
すると,被写体50の垂直視野角10°にわたって走査
したことになり,1個の検出素子の上には10本の0.
1°づつ異なった被写体50からの赤外線53が入射す
ることになり,赤外線検出器59全体としては100本
の赤外線走査信号として出力される。そして,この赤外
線検出器59から出力される赤外線走査信号は,増幅回
路60により増幅された後,プロセッサ61で画像処理
され,モニタ62に熱画像としてカラ−表示される。
[0005] When the rotating mirror 55 makes one rotation in this way, the object 50 has been scanned over a vertical viewing angle of 10 °, and ten 0.
Infrared rays 53 from different subjects 50 enter by 1 ° each, and the infrared detector 59 as a whole is output as 100 infrared scanning signals. The infrared scanning signal output from the infrared detector 59 is amplified by an amplifier circuit 60, processed by a processor 61, and displayed as a thermal image on a monitor 62.

【0006】一方,赤外線検出器59は,赤外線53を
検出して電気信号に変換するもので,温度の変化してい
る被写体50の熱画像を限られた素子の数で2次元像を
構成し,又,高い感度を得るためには,高感度で応答速
度の早い赤外線検出器59が必要である。そこで,従来
より,インジウムアンチモン(InSb)や水銀カドミ
ウムテルル(HgCdTe)等の量子型の赤外線検出器
59が用いられている。しかし,これらのInSb素子
やHgCdTe素子は,高感度を得る為には,−200
°C程度の極低温で冷却する必要があるため,アルゴン
ガスを冷却媒体としたJ−Tク−ラ方式や液体窒素冷却
方式等を使用して極低温まで冷却されている。
On the other hand, the infrared detector 59 detects the infrared ray 53 and converts it into an electric signal, and forms a two-dimensional image of the thermal image of the subject 50 whose temperature is changing with a limited number of elements. In order to obtain high sensitivity, an infrared detector 59 having high sensitivity and high response speed is required. Therefore, conventionally, a quantum infrared detector 59 such as indium antimony (InSb) or mercury cadmium tellurium (HgCdTe) has been used. However, these InSb elements and HgCdTe elements require -200 to obtain high sensitivity.
Since it is necessary to cool at a very low temperature of about ° C, it is cooled to a very low temperature by using a JT cooler method or a liquid nitrogen cooling method using argon gas as a cooling medium.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする問題点】このように,1個の
回転ミラ−55で赤外線53を水平方向および垂直方向
に走査させる構造に対して,この走査された赤外線53
を集光レンズ58により,集光させる赤外線検出器59
の素子数が複数であり,且つ,垂直方向に対して,1°
に相当する間隔で配置されているため,集光位置が複数
で広範囲になり,その結果,位置的なずれ,即ち,走査
ひずみが生じる。設計においては,被写体50と赤外線
カメラとの距離がある一定の距離にある時に,この走査
ひずみがなくなるように設計するが,その距離がそれよ
りも極端に外れると,走査ひずみが大きくなるという問
題があった。その上,1個の折り返しミラ−56で垂直
方向および水平方向の赤外線53の光軸のずれを修正す
るのは手間がかかり非常に困難であり,又,この調整に
熟練を要し,多くの時間がかかるという問題があった。
As described above, in contrast to the structure in which one rotating mirror 55 scans the infrared ray 53 in the horizontal and vertical directions, the scanned infrared ray 53 is used.
Detector 59 that collects light by a condenser lens 58
The number of elements is plural and 1 ° with respect to the vertical direction.
Are arranged at intervals corresponding to the above, and the light condensing positions are wide in a plurality, and as a result, positional displacement, that is, scanning distortion occurs. In the design, when the distance between the subject 50 and the infrared camera is at a certain distance, the scanning distortion is designed to be eliminated. However, when the distance is much more than that, the scanning distortion is increased. was there. In addition, it is difficult and very difficult to correct the deviation of the optical axis of the infrared ray 53 in the vertical direction and the horizontal direction with one folding mirror 56, and this adjustment requires skill and many There was a problem that it took time.

【0008】又,赤外線検出素子59を冷却しているア
ルゴンガスや液体窒素等は,消耗品であり,長く使用す
る際には,供給態勢に問題があった。そこで,ペルチエ
効果を利用した電子冷却式が開発されたが,この方式の
冷却温度は−70℃程度であり,極低温式のものに比べ
てかなり高温であるため,通常の赤外線検出器59では
充分な感度が得られず,赤外線熱画像装置として良好な
画面が得られなかった。又,通常の量子形の赤外線検出
器でスプライト素子32と同じ作用を得るためには,図
8に示すような構成が必要である。ただし,この方式は
回路が非常に複雑で,大規模なものになる等の問題があ
る。さらに,シリコンウインド51と回転ミラ−55と
はほぼ同一平面上に配置しなければならないので,おの
ずと折り返しミラ−56の設置位置も制限を受けてほぼ
同一平面上に配置しなければならず,その上,光学的な
位置精度を保つためにも赤外線検出器59も同一平面上
に配置しなければならないので,赤外線カメラの向きに
よっては,シリコンウインド51からの赤外線53が直
接赤外線検出器59に入射してしまい,正確な熱画像が
得られない場合があるという問題があった。
Further, argon gas, liquid nitrogen, and the like that cool the infrared detecting element 59 are consumables, and there is a problem in the supply system when used for a long time. Therefore, an electronic cooling type using the Peltier effect was developed. However, since the cooling temperature of this type is about −70 ° C., which is considerably higher than that of the cryogenic type, the ordinary infrared detector 59 is not used. Sufficient sensitivity could not be obtained, and a good screen could not be obtained as an infrared thermal imaging device. Further, in order to obtain the same operation as that of the sprite element 32 with a normal quantum infrared detector, a configuration as shown in FIG. 8 is necessary. However, this method has problems such as a very complicated circuit and a large-scale circuit. Further, since the silicon window 51 and the rotating mirror 55 must be arranged on substantially the same plane, the installation position of the turn-back mirror 56 must be naturally arranged on the substantially same plane due to restrictions. In addition, since the infrared detector 59 must also be arranged on the same plane in order to maintain the optical positional accuracy, the infrared light 53 from the silicon window 51 is directly incident on the infrared detector 59 depending on the direction of the infrared camera. In some cases, an accurate thermal image cannot be obtained.

【0009】この発明は、被写体の表面から放射される
赤外線のみを透過するウインドと、このウインドを透過
した赤外線を垂直方向に反射するとともに、垂直方向に
傾角度調整可能に設けられた第1の折り返しミラ−と、
この折り返しミラ−の反射方向側に配置されて水平回転
する多面回転ミラーと、第1の折り返しミラーからの赤
外線を垂直方向に所定角度走査しつつ回転ミラ−に反射
する振動ミラ−と、この振動ミラ−により垂直方向に走
査され、回転ミラ−により水平方向に走査された赤外線
を水平方向に反射するとともに、水平方向に傾角度調整
可能に設けられた第2の折り返しミラ−とからなる光学
系走査機構と、この光学系走査機構の第2の折り返しミ
ラーからの赤外線を受光して熱画像信号として出力する
赤外線検出器とにより構成することにより、被写体から
の赤外線が、赤外線検出器から見て水平方向に走査して
いる線を空間的に伝達する部分と垂直方向に走査してい
る線を空間的に伝達する部分とを完全に独立させるよう
にしたものである。その上、赤外線検出器として電子冷
却型のスプライト素子を用いるとともに、回転ミラ−の
回転によりスプライト素子面上を走査する赤外線ビ−ム
の走査速度とスプライト素子における過剰キャリア信号
の伝達移動速度とを一致するようにバイアスをスプライ
ト素子に印加することにより、電子冷却形でもリアルタ
イムで感度の良い熱画像が得られるようにしたものであ
る。
According to the present invention, there is provided a window which transmits only infrared rays radiated from the surface of a subject, and a vertically reflecting infrared ray transmitted through the window and which is capable of adjusting a tilt angle in a vertical direction. A folded mirror,
A multi-plane rotating mirror which is arranged on the reflection direction side of the turning mirror and rotates horizontally, a vibration mirror which scans the infrared light from the first turning mirror in the vertical direction at a predetermined angle and reflects the infrared light to the turning mirror, and An optical system comprising a second folded mirror provided so as to reflect in the horizontal direction infrared rays scanned in the vertical direction by the mirror and horizontally scanned by the rotating mirror and to be capable of adjusting the tilt angle in the horizontal direction. By configuring the scanning mechanism and an infrared detector that receives infrared rays from the second folding mirror of the optical system scanning mechanism and outputs the infrared rays as a thermal image signal, infrared rays from the subject can be viewed from the infrared detector. The part that spatially transmits the line scanning in the horizontal direction and the part that spatially transmits the line scanning in the vertical direction are completely independent. In addition, an electronically cooled sprite element is used as the infrared detector, and the scanning speed of the infrared beam that scans over the sprite element surface by the rotation of the rotating mirror and the transfer speed of the excess carrier signal in the sprite element are determined. By applying a bias to the sprite element so as to coincide with each other, a highly sensitive thermal image can be obtained in real time even in the electronic cooling type.

【0010】[0010]

【作用】被写体から放射され,ウインドを通過した赤外
線は,第1の折り返しミラ−で振動ミラ−方向へ反射さ
れ,この振動ミラ−により垂直方向に所定角度走査され
て回転ミラ−方向へ反射される。回転ミラ−に入射した
赤外線は,各平面鏡によって水平方向に走査され,水平
方向に傾角度調整可能に設けられている第2の折り返し
ミラ−で反射されて,赤外線検出器に入射し,この赤外
線検出器で光電変換されて熱画像信号が出力される。
The infrared light emitted from the subject and passed through the window is reflected by the first turning mirror in the direction of the vibration mirror, scanned by the vibration mirror at a predetermined angle in the vertical direction, and reflected in the direction of the rotating mirror. You. The infrared light incident on the rotating mirror is scanned in the horizontal direction by each plane mirror, reflected by the second turning mirror provided so that the tilt angle can be adjusted in the horizontal direction, and incident on the infrared detector. The image is photoelectrically converted by the detector and a thermal image signal is output.

【0011】[0011]

【発明の実施例】この発明の実施例を,図1〜図6によ
り詳細に説明する。図1は電子冷却型の赤外線カメラの
光学系走査機構を示す要部斜視図,図2,図3は光学系
走査機構の平面図および垂直方向断面図(なお,図4の
集光レンズ9と赤外線検出器10とは逆配置である),
図4は赤外線カメラの一部破断平面図,図5は図4のI
−I線断面図,図6は赤外線検出器10の内部にあるス
プライト素子の説明図である。図1〜図5において,1
は被写体,2は可視光,3は被写体1から放射される赤
外線(赤外線像),4は可視光2を遮断し赤外線3のみ
を透過するウインドで,シリコンで形成されており,ハ
ウジング11の前面に開口している開口部12にウイン
ド固定部材13により固定されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of an essential part showing an optical scanning mechanism of an electronically cooled infrared camera, and FIGS. 2 and 3 are a plan view and a vertical sectional view of the optical scanning mechanism. (The arrangement is opposite to that of the infrared detector 10.)
FIG. 4 is a partially broken plan view of the infrared camera, and FIG.
FIG. 6 is a sectional view taken along the line I, and FIG. 6 is an explanatory view of a sprite element inside the infrared detector 10. In FIG. 1 to FIG.
Is a window, 2 is a visible light, 3 is an infrared ray (infrared image) emitted from the subject 1, 4 is a window that blocks the visible light 2 and transmits only the infrared ray 3, and is made of silicon. Is fixed by a window fixing member 13 to an opening 12 that is open to the outside.

【0012】5は第1の折り返しミラ−で,ウインド
(以下,シリコンウインドと記す)4を透過した被写体
1の赤外線3を受光して,垂直方向下方に位置する振動
ミラ−6へ反射するもので,回転ミラ−7を覆うミラ−
カバ−部14の上面に,支持柱15を介してねじ16に
より固定されており,シリコンウインド4とほぼ同一平
面上に位置するように配設されている。第1の折り返し
ミラ−5の垂直方向の傾角度は,支持柱15により設定
されているとともに,反射面5aが正確に振動ミラ−6
方向に向くように,この反射面5aの傾角度を微調整す
るための垂直調整機構17が第1の折り返しミラ−5の
背面に設けられている。垂直調整機構17は固定用ねじ
18とこの固定用ねじ18を中心としてほぼ正三角形の
各頂点に離間して設けられている3個の調整用ねじ1
9,20,20’とにより構成されている。固定用ねじ
18は支持柱15に,折り返しミラ−5を固定するため
のもので,調整用ねじ19,20,20’は折り返しミ
ラ−5の主に垂直方向の傾角度を微調整するためのもの
である。6は折り返しミラ−5からの反射光(赤外線)
3を垂直方向に走査する振動ミラ−で,回転ミラ−7と
ほぼ同一平面で,垂直方向から見るとシリコンウインド
4とほぼ同一垂直面に位置し,ガルバノメ−タ21によ
り垂直方向に所定角度(垂直視野角となる)振動するよ
うに構成されており,この実施例では,垂直方向に10
°の有効範囲で振られるように設定されている。
Reference numeral 5 denotes a first folding mirror, which receives infrared rays 3 of the subject 1 transmitted through a window (hereinafter, referred to as a silicon window) 4 and reflects the infrared rays 3 to a vibration mirror 6 located vertically below. The mirror that covers the rotating mirror 7
It is fixed to the upper surface of the cover part 14 by screws 16 via support columns 15, and is disposed so as to be located on substantially the same plane as the silicon window 4. The vertical tilt angle of the first turning mirror 5 is set by the support pillar 15, and the reflecting surface 5a is accurately set to the vibration mirror 6
A vertical adjustment mechanism 17 for finely adjusting the inclination angle of the reflection surface 5a is provided on the back surface of the first folded mirror 5 so as to face in the direction. The vertical adjustment mechanism 17 includes a fixing screw 18 and three adjusting screws 1 provided at the respective vertices of a substantially equilateral triangle with the fixing screw 18 as a center.
9, 20, 20 '. The fixing screw 18 is for fixing the turning mirror 5 to the support column 15, and the adjusting screws 19, 20 and 20 ′ are for finely adjusting the inclination angle of the turning mirror 5 mainly in the vertical direction. Things. 6 is the reflected light (infrared ray) from the folded mirror 5
3 is a vibration mirror that scans the mirror 3 in the vertical direction. The vibration mirror is located on substantially the same plane as the rotary mirror 7 and on the same vertical plane as the silicon window 4 when viewed from the vertical direction. (The vertical viewing angle).
It is set to swing in the effective range of °.

【0013】回転ミラ−7は,8面の平面鏡7a・・・
により環状に構成され,回転中心Oに対して各平面鏡7
a・・・はすべて平行な面角度を持たせてモ−タ22の
回転軸に取付られている。回転ミラ−7の周囲は,各平
面鏡7a・・・にほこりが付着するのを阻止するととも
に,回転ミラ−7が回転することにより生じる騒音を防
止するために,モ−タケ−ス23の上面に設けられてい
るミラ−カバ−部14で覆われている。回転ミラ−7
は,モ−タ22により一定速度で高速回転し,この実施
例では,この回転速度は14,400rpmに設定され
ている。8は第2の折り返しミラ−で,回転ミラ−7の
各平面鏡7a・・・により水平方向に走査された赤外線
3を受光して,水平方向に位置する赤外線検出器10方
向に反射するもので,シリコンウインド4とほぼ同一垂
直面に位置するとともに,回転ミラ−7とほぼ同一平面
に位置して,支持柱24を介してハウジング11にねじ
27により固定されている。第1の折り返しミラ−5と
同様に折り返しミラ−8の水平方向の傾角度は支持柱2
4により設定されているとともに,傾角度を微調整する
ための水平微調整機構26が第2の折り返しミラ−8の
背面に設けられている。水平調整機構26は固定用ねじ
25とこの固定用ねじ25を中心としてほぼ正三角形の
各頂点に離間して設けられている調整用ねじ28,2
9,29’とにより構成されており,垂直調整機構17
と同様の構成および作用をするものであるから詳細な説
明は省略する。9は集光レンズで,第2の折り返しミラ
−8からの反射光(赤外線)3を赤外線検出器10に結
像させるためのレンズで,ハウジング11にねじ30に
より支持柱31を介して固定されている。
The rotating mirror 7 has eight plane mirrors 7a.
, And each plane mirror 7 is
are attached to the rotating shaft of the motor 22 with parallel plane angles. In order to prevent dust from adhering to each of the plane mirrors 7a... And to prevent noise caused by rotation of the rotating mirror 7, the periphery of the rotating mirror 7 is formed on an upper surface of the motor case 23. Is covered with a mirror cover portion 14 provided in the circumstance. Rotating mirror-7
Is rotated at a high speed by a motor 22 at a constant speed. In this embodiment, the rotation speed is set to 14,400 rpm. Reference numeral 8 denotes a second folding mirror, which receives the infrared rays 3 scanned in the horizontal direction by the plane mirrors 7a of the rotating mirror 7, and reflects the infrared rays 3 toward the infrared detector 10 located in the horizontal direction. , Are located on substantially the same vertical plane as the silicon window 4 and on the same plane as the rotary mirror 7, and are fixed to the housing 11 via the support columns 24 by screws 27. As in the case of the first mirror 5, the horizontal inclination angle of the mirror 8 is the same as that of the support pillar 2.
4 and a horizontal fine adjustment mechanism 26 for finely adjusting the tilt angle is provided on the back surface of the second turning mirror 8. The horizontal adjustment mechanism 26 includes a fixing screw 25 and adjustment screws 28 and 2 provided at the respective vertices of a substantially equilateral triangle with the fixing screw 25 as a center.
9, 29 ', and the vertical adjustment mechanism 17
Since it has the same configuration and operation as described above, detailed description is omitted. Reference numeral 9 denotes a condensing lens for forming an image of the reflected light (infrared light) 3 from the second turning mirror 8 on the infrared detector 10. The converging lens 9 is fixed to the housing 11 by a screw 30 via a support column 31. ing.

【0014】赤外線検出器10は,光電変換素子として
単素子のスプライト素子(SingnalProcesing In The El
ement) が用いられており,図6に示すように,赤外線
を感知する所謂,赤外線感知ストリップとしてスプライ
ト素子32がサファイア基板33の上に載置されてお
り,このスプライト素子32の両端には,バイアス用電
極35,35’が接続され,出力端子36に増幅器37
が接続されている。スプライト素子32を用いた赤外線
検出器10は電子冷却型で,−70℃程度に冷却されて
いる。この赤外線検出器(スプライト素子)10はシリ
コンウインド4から垂直方向に離間させて振動ミラ−6
と回転ミラ−7と第2の折り返しミラ−8とほぼ同一平
面に配置されるとともに,可能なかぎりシリコンウイン
ド4が位置する垂直面に近接して配置されている。38
はプロセッサで,赤外線カメラ外に配置されており,各
種の信号処理がなされる。39は被写体1の熱画像を表
示するための表示装置である。40は室温校正用壁,4
1は回転ミラ−7の消音壁である。
The infrared detector 10 is a single element sprite element (Singnal Procesing In The El
As shown in FIG. 6, a sprite element 32 is mounted on a sapphire substrate 33 as a so-called infrared sensing strip for sensing infrared rays. The bias electrodes 35 and 35 ′ are connected, and an amplifier 37 is connected to the output terminal 36.
Is connected. The infrared detector 10 using the sprite element 32 is of an electronic cooling type and is cooled to about -70 ° C. The infrared detector (sprite element) 10 is vertically separated from the silicon window 4 so that the vibration mirror 6 is formed.
, The rotating mirror 7 and the second turning mirror 8 are arranged on substantially the same plane, and as close as possible to the vertical plane where the silicon window 4 is located. 38
Is a processor, which is arranged outside the infrared camera, and performs various signal processing. Reference numeral 39 denotes a display device for displaying a thermal image of the subject 1. 40 is a room temperature calibration wall, 4
Numeral 1 denotes a sound deadening wall of the rotary mirror-7.

【0015】次に,作用動作について説明する。まず,
光学系走査機構においては,被写体1からの赤外線3
が,スプライト素子10から見て水平方向に走査してい
る線を空間的に伝達する部分と垂直方向に走査している
線を空間的に伝達する部分とを完全に独立させるため
に,回転ミラ−7と振動ミラ−6を用い,そして,垂直
方向の光軸微調整と水平方向の光軸微調整を独立させる
ために,垂直方向の折り返しミラ−5と水平方向の折り
返しミラ−8とが用いられている。折り返しミラ−5は
シリコンウインド4から入射する赤外線3を受光し,こ
れを振動ミラ−6へ正確に全反射するように位置決めさ
れる。又,折り返しミラ−8は回転ミラ−7からの走査
された赤外線3を受光し,これを集光レンズ9へ正確に
全反射するように位置決めされる。しかし,いづれも両
者は機械加工されているとともに,これらを支持してい
る支持柱15,24等の部品も機械加工されているの
で,垂直方向および水平方向の光路に若干のずれが生じ
る。光学系においてはこのずれを補正することが非常に
重要である。そこで,垂直方向のずれに対しては、主と
して第1の折り返しミラ−5垂直調整機構17のねじ1
9,20,20’により調整される。一方,水平方向の
ずれに対しては,主として第2の折り返しミラ−8の水
平調整機構26の調整ねじ28,29,29’により調
整される。
Next, the operation will be described. First,
In the optical scanning mechanism, the infrared rays 3 from the subject 1
However, in order to completely separate a portion that spatially transmits a line scanning horizontally from the sprite element 10 and a portion that spatially transmits a line scanning vertically, a rotating mirror is used. -7 and a vibration mirror-6, and in order to make the vertical optical axis fine adjustment and the horizontal optical axis fine adjustment independent, a vertical mirror 5 and a horizontal mirror 8 are used. Used. The return mirror 5 is positioned so as to receive the infrared ray 3 incident from the silicon window 4 and to totally reflect the infrared ray 3 to the vibration mirror 6. In addition, the turning mirror 8 receives the scanned infrared light 3 from the rotating mirror 7 and is positioned so as to totally reflect the infrared light 3 to the condenser lens 9 accurately. However, both of them are machined, and the parts such as the support columns 15 and 24 that support them are also machined, so that the optical paths in the vertical and horizontal directions slightly shift. It is very important to correct this shift in an optical system. Therefore, for the deviation in the vertical direction, the screw 1 of the first folded mirror-5 vertical adjustment mechanism 17 is mainly used.
9, 20, 20 '. On the other hand, horizontal displacement is adjusted mainly by adjusting screws 28, 29, 29 'of the horizontal adjusting mechanism 26 of the second folding mirror-8.

【0016】次に,赤外線検出器(スプライト素子)1
0は,シリコンウインド4と垂直方向において離間させ
るとともに,可能なかぎりシリコンウインド4が位置し
ている垂直面方向に近づけて配置される。これは,従来
は,赤外線検出器59がシリコンウインド51とほぼ同
一平面上に位置していたので,走査系の光路長が長くな
るとともに,赤外線検出器59はシリコンウインド51
から見て後方に位置することになるから,赤外線カメラ
の向きによっては光学系走査機構を通過せずに,シリコ
ンウインド51から直接赤外線が赤外線検出器59に入
射してしまい,正確な熱画像を得ることができなかっ
た。その上,光学系が長くなるので,この光学系の部分
をハウジング11に収納すると,赤外線カメラ54自身
の水平方向の長さが長くなり,小型化ができなかった。
このように,この実施例では,赤外線検出器10はシリ
コンウインド4と垂直方向において離間しているととも
に,可能な限りシリコンウインド4の位置する垂直面方
向に近付けて配置されているので,光学走査系を通過す
る赤外線(回転ミラ−7で反射された赤外線3のみ)3
以外の赤外線が直接入射することはないから,正確な熱
画像が得られる。
Next, an infrared detector (sprite element) 1
Numeral 0 is vertically spaced from the silicon window 4 and is arranged as close as possible to the direction of the vertical plane where the silicon window 4 is located. Conventionally, since the infrared detector 59 is located substantially on the same plane as the silicon window 51, the optical path length of the scanning system becomes longer, and the infrared detector 59 is mounted on the silicon window 51.
In this case, the infrared ray directly passes from the silicon window 51 to the infrared detector 59 without passing through the optical system scanning mechanism depending on the direction of the infrared camera, and an accurate thermal image is not obtained. I couldn't get it. In addition, since the length of the optical system becomes longer, if the portion of this optical system is housed in the housing 11, the length of the infrared camera 54 itself in the horizontal direction becomes longer, and the size of the infrared camera 54 cannot be reduced.
As described above, in this embodiment, the infrared detector 10 is vertically separated from the silicon window 4 and is arranged as close as possible to the vertical plane where the silicon window 4 is located. Infrared light passing through the system (only infrared light 3 reflected by rotating mirror 7) 3
Since infrared rays other than the above do not directly enter, an accurate thermal image can be obtained.

【0017】次に,図1に基づいて,光学系走査機構に
ついて説明する。被写体1の表面からの光は,ハウジン
グ11の開口部12に設けられているシリコンウインド
4によって可視光2が遮断され,赤外線3のみが赤外線
カメラ内に入射される。内部に入射した赤外線(赤外線
像)3はシリコンウインド4と同一平面に位置している
第1の折り返しミラ−5により回転ミラ−7とほぼ同一
平面に位置している振動ミラ−6方向に反射される。こ
の反射光(赤外線3)は振動ミラ−6により垂直方向に
約10°振られて,回転ミラ−7の各平面鏡7a・・・
に入射する。従って,各平面鏡7a・・・は,振動ミラ
−6が垂直方向に振動することにより,被写体1の表面
を少しずつ垂直方向にずれた部分を水平方向に走査する
ことになる。通常,この種装置の水平走査線数は100
本程度である。この実施例では,8面体の回転ミラ−7
を用いているので,振動ミラ−6が10°振る間に回転
ミラ−7は少なくとも12.5回転しなくてはならず,
実際には振動ミラ−6の復路に要する時間も考慮して1
6回転している。即ち,回転ミラ−7の16回転で垂直
方向10°の範囲が走査され,第2の折り返しミラ−8
方向へ反射され,ここで集光レンズ9方向へ反射され,
この集光レンズ9でその光束が絞られて赤外線検出器1
0に入射され,スプライト素子32面上で矢印Bに示す
方向に光学走査されて,それによりスプライト素子32
に生じた過剰キャリア信号も矢印Bで示す走査方向に伝
達され,この熱画像の電気信号は増幅器37で増幅さ
れ,プロセッサ38により各種の信号処理がなされ,表
示装置39に表示される。
Next, an optical scanning mechanism will be described with reference to FIG. Light from the surface of the subject 1 is blocked from visible light 2 by the silicon window 4 provided in the opening 12 of the housing 11, and only infrared light 3 enters the infrared camera. The infrared light (infrared image) 3 incident on the inside is reflected by the first turning mirror 5 located on the same plane as the silicon window 4 in the direction of the vibration mirror 6 located almost on the same plane as the rotating mirror 7. Is done. The reflected light (infrared light 3) is vertically shaken by about 10 ° by the vibration mirror 6, and the plane mirrors 7a of the rotating mirror 7 ...
Incident on. Therefore, each of the plane mirrors 7a... Scans a portion of the surface of the subject 1 that is slightly displaced in the vertical direction in the horizontal direction by vibrating the vibration mirror 6 in the vertical direction. Usually, the number of horizontal scanning lines of this type of apparatus is 100.
About a book. In this embodiment, an octahedral rotating mirror-7 is used.
, The rotating mirror 7 must rotate at least 12.5 while the vibrating mirror 6 shakes by 10 °.
Actually, taking into account the time required for the vibration mirror 6 to return, 1
Six turns. That is, a range of 10 ° in the vertical direction is scanned by 16 rotations of the rotating mirror 7, and the second folded mirror 8 is scanned.
Direction, where it is reflected toward the condenser lens 9,
The light beam is narrowed by the condenser lens 9 and the infrared detector 1
0, and is optically scanned in the direction shown by the arrow B on the surface of the sprite element 32.
Is transmitted in the scanning direction indicated by the arrow B, and the electric signal of the thermal image is amplified by the amplifier 37, subjected to various kinds of signal processing by the processor 38, and displayed on the display device 39.

【0018】一方,この1面の平面鏡7aで赤外線検出
器10には,0.1°に相当する赤外線3が入射する。
そして,次の平面鏡7bが走査する時は,振動ミラ−6
の面が0.1°ずれるため,先に平面鏡7aで水平走査
した部分とは垂直方向に0.1°ずれた位置が同様に走
査される。従って,回転ミラ−7の12.5回転で被写
体1の垂直方向10°を走査し,又,水平方向に関して
は回転ミラ−7の各平面鏡7a・・・により水平視野角
(この実施例では15°)が走査される。そこで,リア
ルタイムで水平走査線100本の熱画像を得るために,
回転ミラ−7は回転速度を14400rpmの高速で回
転するように設定され,赤外線検出器10から1秒間に
15画面のリアルタイムの熱画像信号が得られる。
On the other hand, the infrared light 3 corresponding to 0.1 ° is incident on the infrared detector 10 by the one plane mirror 7a.
When the next plane mirror 7b scans, the vibration mirror-6 is used.
Is shifted by 0.1 °, and a position shifted by 0.1 ° in the vertical direction from the portion previously scanned horizontally by the plane mirror 7a is similarly scanned. Therefore, the vertical mirror 10a of the subject 1 is scanned by 12.5 rotations of the rotating mirror 7, and the horizontal viewing angle (15 in this embodiment) is determined by the plane mirrors 7a of the rotating mirror 7 in the horizontal direction. °) is scanned. Therefore, in order to obtain a thermal image of 100 horizontal scanning lines in real time,
The rotating mirror 7 is set to rotate at a high rotation speed of 14,400 rpm, and a real-time thermal image signal of 15 screens can be obtained from the infrared detector 10 per second.

【0019】そこで,この実施例では,赤外線検出器1
0としては,電子冷却型が採用され,−70℃に冷却し
た単素子構造のスプライト素子を用いている。図6に示
すように,このスプライト素子32は細長い形状で,ま
ず,最初の一端に赤外線3が入射するとその部分に過剰
キャリアが発生する。従って,赤外線3を光学走査系に
よりスプライト素子32面上(赤外線感知ストリップ
上)を矢印B方向に走査すると,この部分には次々に過
剰キャリアが発生する。そこで,このスプライト素子3
2のバイアス用電極35’からバイアス用電極35の方
向へバイアス電流(この実施例では,16mA程度の電
流を印加している)を印加して,赤外線3の走査速度と
スプライト素子32内に生じた過剰キャリアが矢印C方
向に移動する信号の伝達速度とを一致させると,各部分
で生じた過剰キャリアは次々に累積され,出力端におい
ては過剰キャリアにより光電変換された全電気信号が加
算されて同時に出力される。このように,スプライト素
子32の両端に印加するバイアス電流を調整することに
より感度の良い熱画像がえられる。
Therefore, in this embodiment, the infrared detector 1
As 0, an electronic cooling type is adopted, and a sprite element having a single element structure cooled to -70 ° C is used. As shown in FIG. 6, the sprite element 32 has an elongated shape. First, when infrared rays 3 enter the first end, excess carriers are generated in that part. Therefore, when the infrared light 3 is scanned by the optical scanning system on the surface of the sprite element 32 (on the infrared sensing strip) in the direction of arrow B, excess carriers are successively generated in this portion. Therefore, this sprite element 3
A bias current (in this embodiment, a current of about 16 mA is applied) in the direction from the bias electrode 35 ′ to the bias electrode 35, and the scanning speed of the infrared rays 3 and the generation in the sprite element 32 occur. When the excess carrier matches the transmission speed of the signal moving in the direction of arrow C, the excess carrier generated in each portion is accumulated one after another, and at the output end, all the electric signals photoelectrically converted by the excess carrier are added. Output at the same time. By adjusting the bias current applied to both ends of the sprite element 32, a highly sensitive thermal image can be obtained.

【0020】そこで,回転ミラ−7の回転による赤外線
3の走査速度とスプライト素子32の信号の伝達速度と
を一致させるためには,ガルバノメ−タ21により振動
ミラ−6の振動を停止させると,垂直走査のみが停止す
る。一方,回転ミラ−7はモ−タ22により回転してお
り,赤外線3は水平方向に走査されている。この状態
で,被写体1に縦方向のスリットを装着して表示装置3
9の表示画面,又は,増幅器37の出力信号をシンクロ
スコ−プで観測しながらスリットの像が最も鋭くなるよ
うにスプライト素子32のバイアス電流を調整すること
により,赤外線3の走査速度とスプライト素子32の信
号の移動速度とを一致させる。この場合,一次元で被写
体1の温度分布を見ながら調整しているので,即ち,温
度分布が同一の箇所で調整しているので,正確に調整す
ることができる。なお,従来のものは,水平方向の走査
のみを停止することができないとともに,赤外線検出器
59は10素子で構成されているので,各素子が担当す
る部分が決定されており,この部分までは二次元的に被
写体50を見ていることになるので,温度分布が異な
り,垂直方向の任意の場所のみの赤外線3を受けること
はできなかった。
In order to make the scanning speed of the infrared ray 3 by the rotation of the rotary mirror 7 coincide with the transmission speed of the signal of the sprite element 32, the vibration of the vibration mirror 6 is stopped by the galvanometer 21. Only vertical scanning stops. On the other hand, the rotating mirror 7 is rotated by the motor 22, and the infrared rays 3 are scanned in the horizontal direction. In this state, a vertical slit is attached to the subject 1 so that the display device 3
The scanning speed of the infrared ray 3 and the sprite element are adjusted by adjusting the bias current of the sprite element 32 so that the image of the slit becomes sharpest while observing the display screen 9 or the output signal of the amplifier 37 with a synchroscope. The moving speed of the 32 signals is matched. In this case, since the adjustment is performed while observing the temperature distribution of the subject 1 in one dimension, that is, since the adjustment is performed at the same temperature distribution, the adjustment can be performed accurately. In the conventional device, only scanning in the horizontal direction cannot be stopped, and the infrared detector 59 is composed of 10 elements. Therefore, a part to be assigned to each element is determined. Since the subject 50 is viewed two-dimensionally, the temperature distribution is different, and it was not possible to receive infrared rays 3 only at an arbitrary position in the vertical direction.

【0021】なお,スプライト素子32の両端に印加さ
れるバイアス電流が大であるほどスプライト素子内に生
じた過剰キャリアの伝達移動速度も早くなり,赤外線3
の走査速度もそれに一致させると感度も良好となるが,
スプライト素子32は冷却されているので,印加電流が
大になればそれだけスプライト素子32が自己発熱し冷
却効果が悪くなる。又,リアルタイムで感度の良い熱画
像を得るためには,上記の冷却効果を考慮しない場合
は,可能なかぎり回転ミラ−7の回転速度および平面鏡
の数を大にすればよいが,この回転速度および平面鏡の
数はモ−タ22の寿命,回転ミラ−7(平面鏡7a・・
・・の数が少ないと風切り音,風損ともに大となる)の
風切り音,赤外線3の光束の大きさに対しての平面鏡7
a・・・の大きさおよびモ−タ22の負荷等を考慮する
と6〜10面体が適当である。このようなことから,こ
の実施例では以下の手順で各種の値が決定された。ま
ず,回転ミラ−7は8面体が採用され,この回転ミラ−
7における回転可能な限界はモ−タ22から1分間に1
7000回転となる。そこで,回転ミラ−7を回転速度
17000rpmで回転させると,1秒間に17.8表
示画面が得られる。そこで,この実施例では区切りの良
い15表示画面をとることに決定された。この15表示
画面数から回転ミラ−7の回転速度は14400rpm
となり,この回転数からスプライト素子32に入射され
る赤外線3の走査速度が決定される。この走査速度から
バイアス電流が決定され,この電流値からスプライト素
子32の発熱量が計算され,この発熱量および赤外線カ
メラが置かれる環境条件,電子冷却器の性能から冷却温
度の最大値が決定され,この結果からもう一度回転ミラ
−7に関してその回転数が確認される。以上のようなな
手順で各値が決定された。
The larger the bias current applied to both ends of the sprite element 32, the faster the transfer speed of excess carriers generated in the sprite element, and
If the scanning speed is matched with that, the sensitivity will be good, but
Since the sprite element 32 is cooled, the sprite element 32 generates heat as much as the applied current increases, and the cooling effect deteriorates. In order to obtain a high-sensitivity thermal image in real time, the rotational speed of the rotating mirror 7 and the number of plane mirrors may be increased as much as possible if the above cooling effect is not taken into consideration. The number of plane mirrors depends on the life of the motor 22, the rotating mirror 7 (plane mirror 7a,.
······························································ Plane mirror 7 with respect to wind noise and wind intensity of infrared light 3
Considering the size of a ... and the load of the motor 22, a 6- to 10-hedron is appropriate. For this reason, in this embodiment, various values were determined in the following procedure. First, an octahedron is used for the rotating mirror 7, and this rotating mirror 7 is used.
The rotatable limit at 7 is 1 per minute from motor 22
7000 rotations. Therefore, when the rotating mirror 7 is rotated at a rotation speed of 17000 rpm, a 17.8 display screen is obtained per second. Therefore, in this embodiment, it was decided to use 15 display screens with good division. From the number of 15 display screens, the rotation speed of the rotating mirror 7 is 14,400 rpm.
The scanning speed of the infrared light 3 incident on the sprite element 32 is determined from the rotation speed. A bias current is determined from the scanning speed, a calorific value of the sprite element 32 is calculated from the current value, and a maximum value of the cooling temperature is determined from the calorific value, environmental conditions where the infrared camera is placed, and the performance of the electronic cooler. From this result, the number of rotations of the rotating mirror 7 is confirmed once again. Each value was determined by the above procedure.

【0022】[0022]

【発明の効果】この発明は、被写体の表面から放射され
る赤外線のみを透過するウインドと、このウインドを透
過した赤外線を垂直方向に反射するとともに、垂直方向
に傾角度調整可能に設けられた第1の折り返しミラ−
と、この折り返しミラ−の反射方向側に配置されて水平
回転する多面回転ミラーと、第1の折り返しミラーから
の赤外線を垂直方向に所定角度走査しつつ回転ミラ−に
反射する振動ミラ−と、この振動ミラ−により垂直方向
に走査され、回転ミラ−により水平方向に走査された赤
外線を水平方向に反射するとともに、水平方向に傾角度
調整可能に設けられた第2の折り返しミラ−とを設けた
ので、赤外線検出器から見て水平方向に走査している線
を空間的に伝達する部分と垂直方向に走査している線を
空間的に伝達する部分とが完全に独立しているととも
に、さらに、赤外線検出素子としては単素子構造のスプ
ライト素子を用いているので、この素子は水平方向を見
た時は常に1箇所で見ていることになり、垂直方向を見
た時には、単に上下に振動している1箇所のみを見てい
ることになるので、走査ひずみや集光レンズによる球面
収差を生じることはない。又、振動ミラ−を停止するだ
けの簡単な走査で、高速のラインスキャンが出来る。
According to the present invention, there is provided a window which transmits only infrared rays radiated from the surface of an object, and a window which reflects the infrared rays transmitted through the window in the vertical direction and is capable of adjusting the tilt angle in the vertical direction. 1-fold mirror
A multi-plane rotating mirror disposed on the reflection direction side of the turning mirror and rotating horizontally, and a vibration mirror reflecting the infrared light from the first turning mirror in the vertical direction at a predetermined angle and reflecting the infrared light to the rotating mirror, A second mirror is provided which reflects the infrared rays scanned in the vertical direction by the vibration mirror and in the horizontal direction by the rotating mirror in the horizontal direction and is capable of adjusting the tilt angle in the horizontal direction. Therefore, the part that spatially transmits the line scanning in the horizontal direction as viewed from the infrared detector and the part that spatially transmits the line scanning in the vertical direction are completely independent, Furthermore, since a sprite element having a single element structure is used as the infrared detection element, this element is always viewed at one point when viewed in the horizontal direction, and simply viewed up and down when viewed in the vertical direction. It means looking at only one location that is vibrating, it does not produce a spherical aberration due to scanning distortion and the condenser lens. In addition, high-speed line scanning can be performed by simple scanning simply by stopping the vibration mirror.

【0023】又,ウインドから第1の折り返しミラ−ま
での赤外線の光路中には何も介在しておらず,又,回転
ミラ−から第2の折り返しミラ−までの赤外線の光路上
には何も介在していないので,垂直方向および水平方向
の光軸微調整は,それぞれ第1および第2の折り返しミ
ラ−のみで独立に調整することが出来るから,従来のも
のに比較して調整に手間がかからず容易である。又,ウ
インドと第1の折り返しミラ−とをほぼ同一平面に配置
し,ウインドから垂直方向に離間させて振動ミラ−と回
転ミラ−と第2の折り返しミラ−と赤外線検出器とをほ
ぼ同一平面に配置するとともに,この赤外線検出器をシ
リコンウインドに近接配置したので,被写体1の赤外線
がウインドから直接赤外線検出器に赤外線が入射するこ
ともなく,正確な熱画像が得られる。その上,赤外線検
出器として電子冷却型のスプライト素子を用いるととも
に,回転ミラ−の回転による赤外線の走査速度とスプラ
イト素子における信号の伝達速度とを一致するようにバ
イアスをスプライト素子に印加するようにしたので,冷
却能力の小さい電子冷却式でもリアルタイムで感度の良
い熱画像が得られる。
Nothing is interposed in the infrared light path from the window to the first turn-back mirror, and nothing is present in the infrared light path from the rotating mirror to the second turn-back mirror. Since the optical axis is not interposed, the fine adjustment of the optical axis in the vertical direction and the horizontal direction can be independently adjusted only by the first and second folding mirrors, respectively. It ’s easy to use. Further, the window and the first folded mirror are arranged on substantially the same plane, and the vibration mirror, the rotating mirror, the second folded mirror, and the infrared detector are arranged substantially in the same plane by being vertically separated from the window. In addition, since the infrared detector is disposed close to the silicon window, an infrared image of the subject 1 does not directly enter the infrared detector from the window, and an accurate thermal image can be obtained. In addition, an electronically cooled sprite element is used as the infrared detector, and a bias is applied to the sprite element so that the scanning speed of the infrared ray due to the rotation of the rotating mirror and the signal transmission speed of the sprite element match. As a result, a high-sensitivity thermal image can be obtained in real time even with an electronic cooling system having a small cooling capacity.

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

【図1】この発明の実施例を示す要部斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a main part showing an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of the present invention.

【図3】この発明の実施例を示す垂直方向断面図であ
る。
FIG. 3 is a vertical sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図4】この発明の実施例を示す一部破断平面図であ
る。
FIG. 4 is a partially cutaway plan view showing an embodiment of the present invention.

【図5】この発明の実施例を示すもので,図4のI−I
線断面図である。
FIG. 5 shows an embodiment of the present invention, and shows II in FIG.
It is a line sectional view.

【図6】この発明の実施例を示すもので,スプライト素
子の説明図である。
FIG. 6 shows an embodiment of the present invention and is an explanatory view of a sprite element.

【図7】従来例を示す要部斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a main part showing a conventional example.

【図8】従来例を示すもので,スプライト素子と同じ作
用を得るための赤外線検出素子と周辺回路構成の説明図
である。
FIG. 8 shows a conventional example, and is an explanatory diagram of an infrared detecting element and a peripheral circuit configuration for obtaining the same operation as a sprite element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被写体 3 赤外線 4 シリコンウインド 5 第1の折り返しミラ− 6 振動ミラ− 7 回転ミラ− 8 第2の折り返しミラ− 10 赤外線検出器(スプライト素子) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Subject 3 Infrared ray 4 Silicon window 5 First folded mirror 6 Vibration mirror 7 Rotating mirror 8 Second folded mirror 10 Infrared detector (sprite element)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被写体の表面から放射される赤外線のみ
を透過するウインドと、 前記ウインドを透過した前記赤外線を垂直方向に反射す
るとともに、垂直方向に傾角度調整可能に設けられた第
1の折り返しミラ−と、この折り返しミラ−の反射方向
側に配置されて水平回転する多面回転ミラーと、前記第
1の折り返しミラーからの前記赤外線を垂直方向に所定
角度走査しつつ前記回転ミラ−に反射する振動ミラ−
と、この振動ミラ−により垂直方向に走査され、前記回
転ミラ−により水平方向に走査された前記赤外線を水平
方向に反射するとともに、水平方向に傾角度調整可能に
設けられた第2の折り返しミラ−とからなる光学系走査
機構と、 この光学系走査機構の前記第2の折り返しミラーからの
赤外線を受光して熱画像信号として出力する赤外線検出
器と、 を有することを特徴とする赤外線カメラ。
1. A window that transmits only infrared rays emitted from the surface of a subject, and a first turn-up that reflects the infrared rays transmitted through the window in a vertical direction and is capable of adjusting a tilt angle in a vertical direction. A mirror, a multi-plane rotating mirror disposed on the reflection direction side of the turning mirror and rotating horizontally, and reflecting the infrared rays from the first turning mirror in the vertical direction at a predetermined angle while reflecting the infrared rays to the turning mirror. Vibration mirror
A second folding mirror which is vertically scanned by the vibration mirror, reflects the infrared rays scanned in the horizontal direction by the rotating mirror in the horizontal direction, and is capable of adjusting the tilt angle in the horizontal direction. An infrared camera comprising: an optical system scanning mechanism comprising: and an infrared detector that receives infrared rays from the second folding mirror of the optical system scanning mechanism and outputs the infrared rays as a thermal image signal.
【請求項2】 前記赤外線検出器として電子冷却型のス
プライト素子を用いるとともに、このスプライト素子の
信号伝達移動速度が前記回転ミラ−の回転によりスプラ
イト素子面上を走査する赤外線の走査速度と等しくなる
ようなバイアス電流を前記スプライト素子に印加したこ
とを特徴とする請求項1に記載した赤外線カメラ。
2. An electronic cooling type sprite element is used as the infrared detector, and the signal transmission movement speed of the sprite element becomes equal to the scanning speed of infrared rays scanning on the sprite element surface by the rotation of the rotary mirror. 2. The infrared camera according to claim 1, wherein the bias current is applied to the sprite element.
【請求項3】 前記シリコンウインドと前記第1の折り
返しミラ−とをほぼ同一平面に配置し、前記ウインドか
ら垂直方向に離間させて前記振動ミラ−と前記回転ミラ
−と前記第2の折り返しミラ−と前記赤外線検出器とを
ほぼ同一平面に配置するとともに、この赤外線検出器を
前記ウインドの位置する垂直面に近接して配置したこと
を特徴とする請求項1または請求項2にそれぞれ記載し
た赤外線カメラ。
3. The vibration mirror, the rotating mirror, and the second folding mirror are arranged so that the silicon window and the first folding mirror are substantially flush with each other and are vertically separated from the window. And the infrared detector is disposed substantially on the same plane, and the infrared detector is disposed close to a vertical plane where the window is located, according to claim 1 or 2, respectively. Infrared camera.
JP07612592A 1992-02-26 1992-02-26 Infrared camera Expired - Lifetime JP3191261B2 (en)

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