JP3344300B2 - 赤外線映像装置 - Google Patents
赤外線映像装置Info
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- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、航空機に搭載さ
れ、赤外窓を含む装置の一部を機体の外部に突出させて
いる赤外線映像装置に関するものである。
れ、赤外窓を含む装置の一部を機体の外部に突出させて
いる赤外線映像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】まず、従来の赤外線映像装置について説
明する。図６は赤外線映像装置が航空機に搭載されてい
る１例を示す図、図７は赤外線映像装置を示す構成図で
ある。図６において、１は装置が搭載される機体の機体
外壁、２は前記機体の外部に突出する赤外センサヘッド
である。また、図７において、３は赤外線を透過する赤
外窓、４は赤外線を透過、結像する赤外光学系、５は赤
外線を電気信号にする赤外検知器、６は赤外検知器５を
駆動する検知器駆動回路、７は赤外検知器５の出力を増
幅する増幅回路、８は増幅回路７の出力をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換器、９はＡ／Ｄ変換器８の出力を
補正するなどの処理を行う信号処理回路、１０は装置の
機体突出部による気流の乱れを整えるフェアリング、１
１はセンサヘッド２および赤外光学系４の一部を水平方
向に回転させる水平方向回転機構、１２は赤外検知器５
の感度を構成する際に赤外光学系４の光路に挿入される
校正用挿入鏡、１３は校正用挿入鏡１２の挿入で光路が
曲げられることによって赤外検知器５が見ることになる
基準温度源である。
明する。図６は赤外線映像装置が航空機に搭載されてい
る１例を示す図、図７は赤外線映像装置を示す構成図で
ある。図６において、１は装置が搭載される機体の機体
外壁、２は前記機体の外部に突出する赤外センサヘッド
である。また、図７において、３は赤外線を透過する赤
外窓、４は赤外線を透過、結像する赤外光学系、５は赤
外線を電気信号にする赤外検知器、６は赤外検知器５を
駆動する検知器駆動回路、７は赤外検知器５の出力を増
幅する増幅回路、８は増幅回路７の出力をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換器、９はＡ／Ｄ変換器８の出力を
補正するなどの処理を行う信号処理回路、１０は装置の
機体突出部による気流の乱れを整えるフェアリング、１
１はセンサヘッド２および赤外光学系４の一部を水平方
向に回転させる水平方向回転機構、１２は赤外検知器５
の感度を構成する際に赤外光学系４の光路に挿入される
校正用挿入鏡、１３は校正用挿入鏡１２の挿入で光路が
曲げられることによって赤外検知器５が見ることになる
基準温度源である。
【０００３】図６及び図７に示す従来の赤外線映像装置
は上記のように構成され、以下のように動作する。機体
外壁１の外部に突出する赤外センサヘッド２は赤外窓３
及び赤外光学系４の一部を内包している。赤外光学系４
には通常、装置の指向方向を走査させるための一枚以上
の鏡や、指向方向を変化させたときに生ずる像の回転を
補正するプリズムなども含まれている。赤外窓３は外部
から入射する赤外線を透過する。透過した赤外線は赤外
光学系４によって装置内部の特定の位置に結像される。
この結像面には赤外検知器５が配置されており、集光さ
れた赤外光をその強度に応じたレベルの電気信号に変換
し、外部へ取り出すことが可能である。赤外検知器５は
赤外検知器駆動回路６によって駆動され、その出力は増
幅回路７によって増幅され、Ａ／Ｄ変換器８によりアナ
ログ信号からデジタル信号に変換され、その後、信号処
理回路９によって各種の信号処理を行う。
は上記のように構成され、以下のように動作する。機体
外壁１の外部に突出する赤外センサヘッド２は赤外窓３
及び赤外光学系４の一部を内包している。赤外光学系４
には通常、装置の指向方向を走査させるための一枚以上
の鏡や、指向方向を変化させたときに生ずる像の回転を
補正するプリズムなども含まれている。赤外窓３は外部
から入射する赤外線を透過する。透過した赤外線は赤外
光学系４によって装置内部の特定の位置に結像される。
この結像面には赤外検知器５が配置されており、集光さ
れた赤外光をその強度に応じたレベルの電気信号に変換
し、外部へ取り出すことが可能である。赤外検知器５は
赤外検知器駆動回路６によって駆動され、その出力は増
幅回路７によって増幅され、Ａ／Ｄ変換器８によりアナ
ログ信号からデジタル信号に変換され、その後、信号処
理回路９によって各種の信号処理を行う。
【０００４】赤外センサヘッド２は機体の外部に突出す
るため、飛行中にセンサヘッドの周辺の気流が乱れ、水
蒸気を発生するなどして操縦席の視界を妨げたりするこ
とがあるため、この気流による乱れを整えるフェアリン
グ１０を有する。水平方向回転機構１１は装置の機体の
外部に突出した部分を回転させることができる。赤外セ
ンサヘッド２は赤外窓３の方向に視野を持つが、この視
野は水平方向回転機構１１が回転することによって、セ
ンサヘッド２、赤外窓３、及びセンサヘッド内に含まれ
る赤外光学系の一部が水平方向に回転し、定められた範
囲内で任意の方向の視界を得ることができる。
るため、飛行中にセンサヘッドの周辺の気流が乱れ、水
蒸気を発生するなどして操縦席の視界を妨げたりするこ
とがあるため、この気流による乱れを整えるフェアリン
グ１０を有する。水平方向回転機構１１は装置の機体の
外部に突出した部分を回転させることができる。赤外セ
ンサヘッド２は赤外窓３の方向に視野を持つが、この視
野は水平方向回転機構１１が回転することによって、セ
ンサヘッド２、赤外窓３、及びセンサヘッド内に含まれ
る赤外光学系の一部が水平方向に回転し、定められた範
囲内で任意の方向の視界を得ることができる。
【０００５】通常赤外検知器５は複数の画素から成って
いる。画素が縦横に二次元的に配列しているものはエリ
アセンサ、一方向のみに並ぶものはラインセンサ等とよ
ばれて分類されている。いずれの場合も各々の画素に出
力レベルのばらつきがある。すなわち、ある赤外線の強
度に対応する電気信号のレベルが異なる。また、各々の
画素に感度のばらつきがある。すなわち、赤外線の強度
の変化量に対する電気信号の変化量が異なる。これらの
感度を補正する必要がある。従来の技術に置いては図７
に示すように校正用挿入鏡１２および基準熱源１３を設
けている。１２は外部からの指令により赤外検知器５と
赤外光学系４の間もしくは赤外光学系４の内部の光路に
挿入することが可能な校正用挿入鏡であり、１３はその
表面が一様な温度に保たれており、したがって赤外線放
射レベルの一様な基準温度源である。校正用挿入鏡１２
が光路上に挿入されると赤外検知器５の各画素は基準温
度源１３の一様な赤外線放射レベルを見ることにより、
赤外検知器５のどの画素がどのような出力レベルを有し
ているかその出力レベルの分布を得ることができる。こ
れらの出力レベルは感度補正回路内に記憶され、赤外線
映像装置の実使用時の実信号に対して補正をかけること
によって、一様な出力レベルの画面を得ることができ
る。
いる。画素が縦横に二次元的に配列しているものはエリ
アセンサ、一方向のみに並ぶものはラインセンサ等とよ
ばれて分類されている。いずれの場合も各々の画素に出
力レベルのばらつきがある。すなわち、ある赤外線の強
度に対応する電気信号のレベルが異なる。また、各々の
画素に感度のばらつきがある。すなわち、赤外線の強度
の変化量に対する電気信号の変化量が異なる。これらの
感度を補正する必要がある。従来の技術に置いては図７
に示すように校正用挿入鏡１２および基準熱源１３を設
けている。１２は外部からの指令により赤外検知器５と
赤外光学系４の間もしくは赤外光学系４の内部の光路に
挿入することが可能な校正用挿入鏡であり、１３はその
表面が一様な温度に保たれており、したがって赤外線放
射レベルの一様な基準温度源である。校正用挿入鏡１２
が光路上に挿入されると赤外検知器５の各画素は基準温
度源１３の一様な赤外線放射レベルを見ることにより、
赤外検知器５のどの画素がどのような出力レベルを有し
ているかその出力レベルの分布を得ることができる。こ
れらの出力レベルは感度補正回路内に記憶され、赤外線
映像装置の実使用時の実信号に対して補正をかけること
によって、一様な出力レベルの画面を得ることができ
る。
【０００６】また、感度ばらつきを補正するためには、
以下のような手段を持つことが可能である。すなわち、
校正用挿入鏡１２及び基準温度源１３をもう一組備える
か、または、基準熱源１３に加熱・冷却手段を設け、前
記のような手順によりある温度における出力レベル分布
を取り込んだ後、基準温度源１３をさらに異なる温度に
変化させ、安定させた後、同様の出力レベル分布を補正
用データとして取り込むことにより、２点の異なる温度
における出力レベル分布を補正データとして持つことに
より、赤外線の強度の変化量に対する電気信号の変化量
を求めることができ、その結果、感度ばらつきを補正す
ることができる。
以下のような手段を持つことが可能である。すなわち、
校正用挿入鏡１２及び基準温度源１３をもう一組備える
か、または、基準熱源１３に加熱・冷却手段を設け、前
記のような手順によりある温度における出力レベル分布
を取り込んだ後、基準温度源１３をさらに異なる温度に
変化させ、安定させた後、同様の出力レベル分布を補正
用データとして取り込むことにより、２点の異なる温度
における出力レベル分布を補正データとして持つことに
より、赤外線の強度の変化量に対する電気信号の変化量
を求めることができ、その結果、感度ばらつきを補正す
ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の複数視野光学装置には以下のような問題が
ある。すなわち、従来の方法によれば実使用時に外部か
ら入射する赤外線は赤外光学系４を透過してくるため、
赤外光学系４の像面における赤外光強度分布がある。こ
れは赤外光学系４の特性であり、いかなる光学系におい
ても存在する。また、赤外光学系４の温度により、赤外
光学系４の各光学要素や鏡筒などから放射される赤外線
を含んでいる。このため、赤外検知器５の各画素の感度
補正のために校正用挿入鏡１２と基準温度源１３を用い
て校正を行っても、この時の赤外線にはこれらの赤外線
放射を含んでいないため、正確な補正ができず、その結
果、画像の出力むらが起こってしまう。
ような従来の複数視野光学装置には以下のような問題が
ある。すなわち、従来の方法によれば実使用時に外部か
ら入射する赤外線は赤外光学系４を透過してくるため、
赤外光学系４の像面における赤外光強度分布がある。こ
れは赤外光学系４の特性であり、いかなる光学系におい
ても存在する。また、赤外光学系４の温度により、赤外
光学系４の各光学要素や鏡筒などから放射される赤外線
を含んでいる。このため、赤外検知器５の各画素の感度
補正のために校正用挿入鏡１２と基準温度源１３を用い
て校正を行っても、この時の赤外線にはこれらの赤外線
放射を含んでいないため、正確な補正ができず、その結
果、画像の出力むらが起こってしまう。
【０００８】また、このような問題をさけるため、実施
の形態１において後述するように、フェアリング内部に
校正用の基準面を設ける場合、飛行時にセンサヘッド周
辺の気流が直接流れ込むなどして、温度の一様性を安定
に保てない場合がある。
の形態１において後述するように、フェアリング内部に
校正用の基準面を設ける場合、飛行時にセンサヘッド周
辺の気流が直接流れ込むなどして、温度の一様性を安定
に保てない場合がある。
【０００９】この発明はかかる点を改善するためになさ
れたものであり、航空機に搭載される赤外線探知機にお
いて、より正確に校正する手段を提供するものである。
れたものであり、航空機に搭載される赤外線探知機にお
いて、より正確に校正する手段を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係わる赤外
線映像装置は、フェアリングの内壁に温度が均一な基準
面を備えることにより、検知器から見て赤外光学系の外
側に校正手段を設けたものである。
線映像装置は、フェアリングの内壁に温度が均一な基準
面を備えることにより、検知器から見て赤外光学系の外
側に校正手段を設けたものである。
【００１１】また、第２の発明に係わる赤外線映像装置
は、飛行時にセンサヘッド周辺の気流が直接流れ込むこ
とをなくして、温度の一様性を安定に保ちやすくするた
め、フェアリングの内側に赤外線を透過するフェアリン
グ用赤外窓を有するものである。
は、飛行時にセンサヘッド周辺の気流が直接流れ込むこ
とをなくして、温度の一様性を安定に保ちやすくするた
め、フェアリングの内側に赤外線を透過するフェアリン
グ用赤外窓を有するものである。
【００１２】また、第３の発明に係わる赤外線映像装置
は、フェアリングの内側に平行赤外光を一点に集光させ
る赤外コリメート光学系と、前記赤外コリメート光学系
の結像面に基準温度源を備えるものである。
は、フェアリングの内側に平行赤外光を一点に集光させ
る赤外コリメート光学系と、前記赤外コリメート光学系
の結像面に基準温度源を備えるものである。
【００１３】また、第４の発明に係わる赤外線映像装置
は、放物面鏡又はそれに準ずる非球面鏡を含む赤外コリ
メート光学系を備えるものである。
は、放物面鏡又はそれに準ずる非球面鏡を含む赤外コリ
メート光学系を備えるものである。
【００１４】
【００１５】
実施の形態１．以下、この発明に係る赤外線映像装置の
実施の形態１を図１において説明する。図中、１〜１１
は従来の技術において説明したのと同様のものであり、
その機能も従来の技術と同様である。また、１４はフェ
アリング１０の内壁に取り付けられ、その表面温度が一
様に保たれた基準面である。
実施の形態１を図１において説明する。図中、１〜１１
は従来の技術において説明したのと同様のものであり、
その機能も従来の技術と同様である。また、１４はフェ
アリング１０の内壁に取り付けられ、その表面温度が一
様に保たれた基準面である。
【００１６】この発明にかかる赤外線映像装置は上記の
ように構成され、以下のように動作する。すなわち、赤
外線映像装置の赤外検知器５の出力レベル補正、感度補
正の際、水平方向回転機構１１が１８０度回転し、赤外
窓３がフェアリング１０の内壁に正対する。この時、赤
外検知器５の各画素はフェアリング１０の内壁に取り付
けられた基準面１４を見るように配置されている。
ように構成され、以下のように動作する。すなわち、赤
外線映像装置の赤外検知器５の出力レベル補正、感度補
正の際、水平方向回転機構１１が１８０度回転し、赤外
窓３がフェアリング１０の内壁に正対する。この時、赤
外検知器５の各画素はフェアリング１０の内壁に取り付
けられた基準面１４を見るように配置されている。
【００１７】かかる状態において基準面１４の一様な赤
外線放射レベルを見ることにより、赤外検知器５のどの
画素がどのような出力レベルを有しているかその出力レ
ベルの分布を得ることができる。これらの出力レベルは
感度補正回路内に記憶され、赤外線映像装置の実使用時
の実信号に対して補正をかけることによって、一様な出
力レベルの画面を得ることができる。本発明において基
準面１４の温度の一様性をより高めるため、別途基準面
１４の温度分布制御手段（図示しない）を設けることも
有効である。
外線放射レベルを見ることにより、赤外検知器５のどの
画素がどのような出力レベルを有しているかその出力レ
ベルの分布を得ることができる。これらの出力レベルは
感度補正回路内に記憶され、赤外線映像装置の実使用時
の実信号に対して補正をかけることによって、一様な出
力レベルの画面を得ることができる。本発明において基
準面１４の温度の一様性をより高めるため、別途基準面
１４の温度分布制御手段（図示しない）を設けることも
有効である。
【００１８】実施の形態２．図２は上記の赤外探知装置
の１手段を示す図である。以下、この発明に係る赤外線
映像装置の実施の形態２を図２において説明する。図２
において１〜１１、１４は図１に付した同番号部分と同
じ機能を有する部分、１５はフェアリング内面に設けら
れた校正用赤外窓であり、赤外線映像装置の赤外検知器
５の出力レベル補正、感度補正のため、赤外窓３を基準
面１４の内壁に正対させた時、赤外窓３と基準面１４の
間に置かれている。
の１手段を示す図である。以下、この発明に係る赤外線
映像装置の実施の形態２を図２において説明する。図２
において１〜１１、１４は図１に付した同番号部分と同
じ機能を有する部分、１５はフェアリング内面に設けら
れた校正用赤外窓であり、赤外線映像装置の赤外検知器
５の出力レベル補正、感度補正のため、赤外窓３を基準
面１４の内壁に正対させた時、赤外窓３と基準面１４の
間に置かれている。
【００１９】この発明にかかる赤外線映像装置は上記の
ように構成され、動作は実施の形態１と同様である。本
発明によれば赤外線映像装置の赤外検知器５の出力レベ
ル補正、感度補正のため、赤外窓３を基準面１４の内壁
に正対させた時、基準面１４は校正用赤外窓１５におお
われているため、基準面１４の周囲にセンサヘッド周辺
の気流が直接流れ込むことがなく、温度の一様性を安定
に保つことが容易である。
ように構成され、動作は実施の形態１と同様である。本
発明によれば赤外線映像装置の赤外検知器５の出力レベ
ル補正、感度補正のため、赤外窓３を基準面１４の内壁
に正対させた時、基準面１４は校正用赤外窓１５におお
われているため、基準面１４の周囲にセンサヘッド周辺
の気流が直接流れ込むことがなく、温度の一様性を安定
に保つことが容易である。
【００２０】実施の形態３．図３は上記の赤外探知装置
の１手段を示す図である。以下、この発明に係る赤外線
映像装置の実施の形態３を図３において説明する。図３
において１〜１１、１４は図１に付した同番号部分と同
じ機能を有する部分、１６は赤外コリメート光学系、１
７は基準温度源である。赤外コリメート光学系１６はフ
ェアリング１０の内側に設けられ、平行赤外光を一点に
集光させる。基準温度源１７は前記赤外コリメート光学
系１６の結像面に配置されている。
の１手段を示す図である。以下、この発明に係る赤外線
映像装置の実施の形態３を図３において説明する。図３
において１〜１１、１４は図１に付した同番号部分と同
じ機能を有する部分、１６は赤外コリメート光学系、１
７は基準温度源である。赤外コリメート光学系１６はフ
ェアリング１０の内側に設けられ、平行赤外光を一点に
集光させる。基準温度源１７は前記赤外コリメート光学
系１６の結像面に配置されている。
【００２１】この発明にかかる赤外線映像装置は上記の
ように構成され、動作は実施の形態１と同様である。す
なわち、赤外線映像装置の赤外検知器５の出力レベル補
正、感度補正の際、水平方向回転機構１１が１８０度回
転し、赤外窓３がフェアリング１０の内側に設けられた
赤外コリメート光学系に正対する。この時、赤外検知器
５の各画素は赤外光学系４、赤外コリメート光学系１６
を通して、フェアリング１０の内部に取り付けられた基
準温度源１７を見る。このことにより、赤外検知器５の
各画素が有している出力レベルの分布を得、これらの出
力レベルを感度補正回路内の記憶素子に取り込み、赤外
線映像装置の実使用時の実信号に対して補正をかけるこ
とによって、一様な出力レベルの画面を得ることができ
る。本発明においては基準温度源１７を小型にすること
ができ、一様な温度を安定に得ることがより容易とな
る。また別途断熱手段（図示しない）や温度分布制御手
段（図示しない）を設けることも容易であり、その結
果、一様な画像を得ることがより容易になる。
ように構成され、動作は実施の形態１と同様である。す
なわち、赤外線映像装置の赤外検知器５の出力レベル補
正、感度補正の際、水平方向回転機構１１が１８０度回
転し、赤外窓３がフェアリング１０の内側に設けられた
赤外コリメート光学系に正対する。この時、赤外検知器
５の各画素は赤外光学系４、赤外コリメート光学系１６
を通して、フェアリング１０の内部に取り付けられた基
準温度源１７を見る。このことにより、赤外検知器５の
各画素が有している出力レベルの分布を得、これらの出
力レベルを感度補正回路内の記憶素子に取り込み、赤外
線映像装置の実使用時の実信号に対して補正をかけるこ
とによって、一様な出力レベルの画面を得ることができ
る。本発明においては基準温度源１７を小型にすること
ができ、一様な温度を安定に得ることがより容易とな
る。また別途断熱手段（図示しない）や温度分布制御手
段（図示しない）を設けることも容易であり、その結
果、一様な画像を得ることがより容易になる。
【００２２】実施の形態４．図４は上記の赤外探知装置
の１手段を示す図である。以下、この発明に係る赤外線
映像装置の実施の形態４を図４において説明する。図４
において１〜１１、１４、１６、１７は図１に付した同
番号部分と同じ機能を有する。１９の双曲面鏡は１８の
放物面鏡と互いの焦点が一致するように配置されてい
る。１８の放物面鏡、１９の双曲面鏡で構成されている
赤外コリメート光学系１６は平行赤外光を基準温度源１
７上に収束させる配置となっている。
の１手段を示す図である。以下、この発明に係る赤外線
映像装置の実施の形態４を図４において説明する。図４
において１〜１１、１４、１６、１７は図１に付した同
番号部分と同じ機能を有する。１９の双曲面鏡は１８の
放物面鏡と互いの焦点が一致するように配置されてい
る。１８の放物面鏡、１９の双曲面鏡で構成されている
赤外コリメート光学系１６は平行赤外光を基準温度源１
７上に収束させる配置となっている。
【００２３】この発明にかかる赤外線映像装置は上記の
ように構成され、動作は実施の形態１と同様である。本
発明においては赤外コリメート光学系１６を小型にする
ことができ、一様な温度を安定に得る機能をよりコンパ
クトなサイズで得ることができる。また、本発明によれ
ば放物面鏡１８と双曲面鏡１９を利用しているため、基
準温度源１７の面上の光束径を設計上調節しやすく、赤
外検知器５のいずれの検知素子に対しても基準温度源１
７の面上の光束径を等しくすることによってより均一な
補正を行うことができる。
ように構成され、動作は実施の形態１と同様である。本
発明においては赤外コリメート光学系１６を小型にする
ことができ、一様な温度を安定に得る機能をよりコンパ
クトなサイズで得ることができる。また、本発明によれ
ば放物面鏡１８と双曲面鏡１９を利用しているため、基
準温度源１７の面上の光束径を設計上調節しやすく、赤
外検知器５のいずれの検知素子に対しても基準温度源１
７の面上の光束径を等しくすることによってより均一な
補正を行うことができる。
【００２４】実施の形態５．図５は上記の赤外探知装置
の１手段を示す図である。以下、この発明に係る赤外線
映像装置の実施の形態５を図５において説明する。図５
において１〜１１、１４、１６〜１８は図４に付した同
番号部分と同じ機能を有する。２０は楕円面鏡であり、
したがって２つの焦点を有し、その一方の焦点を前記放
物面鏡１８の焦点に一致するように配置されている。赤
外コリメート光学系は放物面鏡１８と楕円面鏡２０によ
って構成されている。２１は前記放物面鏡１８の他の焦
点におかれた第１の基準温度源で表面は一様な温度分布
を持ち、特定の温度に安定させてある。また、２２は前
記放物面鏡１８及び楕円面鏡２０の焦点に挿入される第
２の基準温度源で、第１の基準温度源同様、表面は一様
な温度分布を持ち、第１の基準温度源２１と異なる温度
に安定させてある。２３は外部からの指令により前記第
２の基準温度源２２を前記楕円面鏡２０の焦点に挿入す
る基準温度源挿入機構である。
の１手段を示す図である。以下、この発明に係る赤外線
映像装置の実施の形態５を図５において説明する。図５
において１〜１１、１４、１６〜１８は図４に付した同
番号部分と同じ機能を有する。２０は楕円面鏡であり、
したがって２つの焦点を有し、その一方の焦点を前記放
物面鏡１８の焦点に一致するように配置されている。赤
外コリメート光学系は放物面鏡１８と楕円面鏡２０によ
って構成されている。２１は前記放物面鏡１８の他の焦
点におかれた第１の基準温度源で表面は一様な温度分布
を持ち、特定の温度に安定させてある。また、２２は前
記放物面鏡１８及び楕円面鏡２０の焦点に挿入される第
２の基準温度源で、第１の基準温度源同様、表面は一様
な温度分布を持ち、第１の基準温度源２１と異なる温度
に安定させてある。２３は外部からの指令により前記第
２の基準温度源２２を前記楕円面鏡２０の焦点に挿入す
る基準温度源挿入機構である。
【００２５】この発明にかかる赤外線映像装置は上記の
ように構成され、以下のように動作する。まず、実施の
形態１と同様に、赤外線映像装置の赤外検知器５の出力
レベル補正、感度補正の際、水平方向回転機構１１が１
８０度回転し、赤外窓３をフェアリング１０の内側に設
けられた赤外コリメート光学系１６に正対させ、赤外検
知器５の各画素は赤外光学系４、放物面鏡１８と楕円面
鏡２０を介して、前記放物面鏡１８の焦点におかれた第
１の基準温度源２１、を見る。このことにより、赤外検
知器５の各画素が有している出力レベルの分布を得、こ
れらの出力レベルを感度補正回路内の記憶素子に取り込
み、赤外線映像装置の実使用時の実信号に対して補正を
かけることによって、一様な出力レベルの画面を得るこ
とができる。また、外部からの指令により、基準温度源
挿入機構２３が第２の基準温度源２２を前記放物面鏡１
８及び楕円面鏡２０の焦点に挿入し、赤外検知器５の各
画素は第２の基準温度源２２を見る。第２の基準温度源
２２は第１の基準温度源２１と異なる温度に安定させて
あるため、同様の出力レベル分布を補正用データとして
取り込むことにより、２点の異なる温度における出力レ
ベル分布を補正データとして持つことができ、赤外線の
強度の変化量に対する電気信号の変化量を求めることが
できる。その結果、出力レベルのばらつきに加えて感度
ばらつきを補正することができ、一様な画像を得ること
ができる。
ように構成され、以下のように動作する。まず、実施の
形態１と同様に、赤外線映像装置の赤外検知器５の出力
レベル補正、感度補正の際、水平方向回転機構１１が１
８０度回転し、赤外窓３をフェアリング１０の内側に設
けられた赤外コリメート光学系１６に正対させ、赤外検
知器５の各画素は赤外光学系４、放物面鏡１８と楕円面
鏡２０を介して、前記放物面鏡１８の焦点におかれた第
１の基準温度源２１、を見る。このことにより、赤外検
知器５の各画素が有している出力レベルの分布を得、こ
れらの出力レベルを感度補正回路内の記憶素子に取り込
み、赤外線映像装置の実使用時の実信号に対して補正を
かけることによって、一様な出力レベルの画面を得るこ
とができる。また、外部からの指令により、基準温度源
挿入機構２３が第２の基準温度源２２を前記放物面鏡１
８及び楕円面鏡２０の焦点に挿入し、赤外検知器５の各
画素は第２の基準温度源２２を見る。第２の基準温度源
２２は第１の基準温度源２１と異なる温度に安定させて
あるため、同様の出力レベル分布を補正用データとして
取り込むことにより、２点の異なる温度における出力レ
ベル分布を補正データとして持つことができ、赤外線の
強度の変化量に対する電気信号の変化量を求めることが
できる。その結果、出力レベルのばらつきに加えて感度
ばらつきを補正することができ、一様な画像を得ること
ができる。
【００２６】
【発明の効果】この発明は、以上に説明したように構成
されているので、以下のような効果がある。
されているので、以下のような効果がある。
【００２７】第１の発明によれば、基準面１４は赤外検
知器５から見て赤外光学系４の外側に設けられているた
め、実使用時に外部から入射する赤外線も、校正時に赤
外検知器５に入射する赤外線も赤外光学系４を透過して
くるため、赤外光学系４の像面における赤外光強度分布
及び、赤外光学系４の温度により各光学要素や鏡筒など
から放射される赤外線を含んでいる。したがって、これ
らの影響による補正処理の不正確さを著しく軽減するこ
とができ、より正確な感度補正をすることによって、一
様な出力レベルの画像を得ることができる。
知器５から見て赤外光学系４の外側に設けられているた
め、実使用時に外部から入射する赤外線も、校正時に赤
外検知器５に入射する赤外線も赤外光学系４を透過して
くるため、赤外光学系４の像面における赤外光強度分布
及び、赤外光学系４の温度により各光学要素や鏡筒など
から放射される赤外線を含んでいる。したがって、これ
らの影響による補正処理の不正確さを著しく軽減するこ
とができ、より正確な感度補正をすることによって、一
様な出力レベルの画像を得ることができる。
【００２８】また、第２の発明によれば、基準面１４に
センサヘッド周辺の気流が直接流れ込むことがなく、温
度の一様性を安定に保つことが容易である。したがっ
て、これらの影響による補正処理の不正確さを著しく軽
減することができ、より正確な感度補正をすることによ
って、一様な出力レベルの画像を得ることができる。
センサヘッド周辺の気流が直接流れ込むことがなく、温
度の一様性を安定に保つことが容易である。したがっ
て、これらの影響による補正処理の不正確さを著しく軽
減することができ、より正確な感度補正をすることによ
って、一様な出力レベルの画像を得ることができる。
【００２９】また、第３の発明によれば、基準温度源１
７を小型にすることができ、一様な温度を安定に得るこ
とがより容易となる。また、別途断熱手段（図示しな
い）や温度分布制御手段（図示しない）を設けることも
容易であり、その結果、一様な画像を得ることがより容
易になる。
７を小型にすることができ、一様な温度を安定に得るこ
とがより容易となる。また、別途断熱手段（図示しな
い）や温度分布制御手段（図示しない）を設けることも
容易であり、その結果、一様な画像を得ることがより容
易になる。
【００３０】また、第４の発明によれば、赤外コリメー
ト光学系１６を小型にすることができ、一様な温度を安
定に得る機能をよリコンパクトなサイズで得ることがで
きる。
ト光学系１６を小型にすることができ、一様な温度を安
定に得る機能をよリコンパクトなサイズで得ることがで
きる。
【００３１】
【図１】 この発明の赤外線映像装置の実施の形態１を
示す図である。
示す図である。
【図２】 この発明の赤外線映像装置の実施の形態２を
示す図である。
示す図である。
【図３】 この発明の赤外線映像装置の実施の形態３を
示す図である。
示す図である。
【図４】 この発明の赤外線映像装置の実施の形態４を
示す図である。
示す図である。
【図５】 この発明の赤外線映像装置の実施の形態５を
示す図である。
示す図である。
【図６】 従来の赤外線映像装置の一実施形態を示す図
である。
である。
【図７】 従来の赤外線映像装置の一実施形態を示す図
である。
である。
１ 機体外壁、２ 赤外センサヘッド、３ 赤外窓、４
赤外光学系、５ 赤外検知器、６ 検知器駆動回路、
７ 増幅回路、８ Ａ／Ｄ変換器、９ 信号処理回路、
１０ フェアリング、１１ 水平方向回転機構、１２
校正用挿入鏡、１３ 基準温度源、１４ 基準面、１５
校正用赤外窓、１６ 赤外コリメート光学系、１７
基準温度源、１８ 放物面鏡、１９ 双曲面鏡、２０
楕円面鏡、２１ 第１の基準温度源、２２ 第２の基準
温度源、２３ 基準温度源挿入機構。
赤外光学系、５ 赤外検知器、６ 検知器駆動回路、
７ 増幅回路、８ Ａ／Ｄ変換器、９ 信号処理回路、
１０ フェアリング、１１ 水平方向回転機構、１２
校正用挿入鏡、１３ 基準温度源、１４ 基準面、１５
校正用赤外窓、１６ 赤外コリメート光学系、１７
基準温度源、１８ 放物面鏡、１９ 双曲面鏡、２０
楕円面鏡、２１ 第１の基準温度源、２２ 第２の基準
温度源、２３ 基準温度源挿入機構。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−246428（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−82303（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−130436（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−209080（ＪＰ，Ａ) Ｃ．Ｈａｍｍｏｎｄ，ＡＩＡＡ 99− 0008 Ａｎ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｗｉｎｄ Ｔｕｎｎｅｌ Ｉｎｖｅｓ ｔｉｇａｔｉｏｎ ｔｏ Ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ Ｄｒａｇ ｏｎ ｔｈｅ Ａ Ｃ−130Ｕ Ｇｕｎｓｈｉｐ，Ｐａｐ. Ａｍ．Ｉｎｓｔ．Ａｅｒｏｎａｕｔ．Ａ ｓｔｒｏｎａｕｔ．，米国，1999年, ｐ．１−13 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01J 5/00 - 5/48 H04N 5/33 G01J 1/00 - 1/60 B64D 1/00 - 47/08 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＷＰＩ／Ｌ
Claims (4)
- 【請求項１】 航空機に搭載され、前記航空機の機体の
外部に突出する赤外センサヘッドと、前記赤外センサヘ
ッドの一部に設けられ赤外線を透過する赤外窓と、前記
赤外窓を透過した赤外光を結像させる赤外光学系と、前
記赤外光学系の結像面上に置かれ、赤外線の強度に応じ
た電気信号を発生させる赤外線検知器と、前記赤外セン
サヘッドに隣接し、前記赤外センサヘッド周辺の気体の
流れを整えるフェアリングを有する赤外線映像装置にお
いて、前記フェアリングの内壁に温度が均一な基準面と
を備えたことを特徴とする赤外線映像装置。 - 【請求項２】 赤外線映像装置を構成する前記赤外セン
サヘッドと前記基準面の間に赤外線を透過する赤外窓を
備えたことを特徴とする請求項１記載の赤外線映像装
置。 - 【請求項３】 フェアリングの内側に平行赤外光を特定
の範囲に集光させる赤外コリメート光学系と前記赤外コ
リメート光学系の集光位置に基準温度源とを備えたこと
を特徴とする請求項１記載の赤外線映像装置。 - 【請求項４】 放物面鏡を含む赤外コリメート光学系を
備えたことを特徴とする請求項３記載の赤外線映像装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30001397A JP3344300B2 (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 赤外線映像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30001397A JP3344300B2 (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 赤外線映像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11132859A JPH11132859A (ja) | 1999-05-21 |
| JP3344300B2 true JP3344300B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=17879674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30001397A Expired - Fee Related JP3344300B2 (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 赤外線映像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3344300B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7475145B2 (ja) * | 2020-01-09 | 2024-04-26 | 日本信号株式会社 | 電磁波検知装置及びスキャナ |
| JP7260935B2 (ja) * | 2021-01-28 | 2023-04-19 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 | 対空標識、熱画像生成装置、熱画像生成方法、及びプログラム |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02130436A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-18 | Nec Corp | 赤外放射計の校正方式 |
| JPH03246428A (ja) * | 1990-02-23 | 1991-11-01 | Fujitsu Ltd | 赤外線映像装置 |
| JP2855945B2 (ja) * | 1991-03-31 | 1999-02-10 | 日本電気株式会社 | 校正装置付放射計 |
| JPH07209080A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-11 | Amberg Measuring Technik Ltd | 光学走査装置 |
-
1997
- 1997-10-31 JP JP30001397A patent/JP3344300B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｃ．Ｈａｍｍｏｎｄ，ＡＩＡＡ ９９−０００８ Ａｎ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｗｉｎｄ Ｔｕｎｎｅｌ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｔｏ Ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ Ｄｒａｇ ｏｎ ｔｈｅ ＡＣ−１３０Ｕ Ｇｕｎｓｈｉｐ，Ｐａｐ．Ａｍ．Ｉｎｓｔ．Ａｅｒｏｎａｕｔ．Ａｓｔｒｏｎａｕｔ．，米国，１９９９年，ｐ．１−１３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11132859A (ja) | 1999-05-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |