JPH05316426A

JPH05316426A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH05316426A
Application number: JP4119267A
Authority: JP
Inventors: Yukihisa Tamagawa; 恭久玉川; Satoshi Wakabayashi; 諭若林; Tomohiro Akiyama; 智浩秋山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-05-12
Filing date: 1992-05-12
Publication date: 1993-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】固体撮像デバイスの各画素に入射するバイア
ス光源からのバイアス光の強度を均一にすることによ
り、バイアス光照射時の画質の低下を防止した撮像装置
を得る。【構成】被写体からの信号光Ｌｓを第一の反射鏡１１
と第二の反射鏡１２とで順次反射させて固体撮像デバイ
ス２の受光面２ａ上に結像させるようにする。さらに上
記第二の反射鏡１２の中心部にバイアス光照射孔１３を
形成し、その反射鏡１２の背後にバイアス光源３を、デ
バイス２と対向させた状態で配置する。これによりバイ
アス光源３からのバイアス光Ｌｂはデバイス２の受光面
２ａの全域にほぼ垂直に入射し、そのデバイス２の各画
素に入射するバイアス光Ｌｂの強度が均一になる。しか
も上記第二の反射鏡１２の背後は信号光Ｌｓの光路とは
ならないため、この部分に配置したバイアス光源３が、
デバイス２の受光面２ａ上に結ばれる被写体の像に影響
を与えることはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像デバイスを用
いて被写体の二次元映像を生成する撮像装置、特に、バ
イアス光源を設けて固体撮像デバイスにバイアス光を照
射することにより、その固体撮像デバイスの電荷転送効
率を高めた撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年では、二次元に配列された多数の画
素を有する固体撮像デバイスが撮像装置に広く利用され
ている。この固体撮像デバイスは、各画素に入射する信
号光を信号電荷に変換する光電変換部と、その光電変換
部で変換された各画素の信号電荷を逐次転送して信号処
理回路へ電気信号として出力する信号転送部とから構成
されるもので、その信号転送部を構成する代表的なもの
がＣＣＤ（電荷結合デバイス）である。

【０００３】ところで、実際の固体撮像デバイスでは、
光電変換部で変換された各画素の信号電荷が全て信号転
送部から電気信号として出力されることはなく、一部の
信号電荷は光電変換部と信号転送部とに取り残される。
即ち、固体撮像デバイスにおける信号電荷の転送効率は
１００％とはならない。しかもこの電荷転送効率は、固
体撮像デバイスに入射する信号光の強度が小さくなるほ
ど低下する。この電荷転送効率が低下すると、光電変換
部と信号転送部とに取り残された信号電荷が、次に転送
される信号電荷と混じり合うことにより、残像現象が発
生して画質が著しく低下してしまう。

【０００４】そこで従来から、信号光の強度が小さいと
きに、固体撮像デバイスにバイアス光を照射してバイア
ス電荷を与えることにより、その固体撮像デバイスの電
荷転送効率を高めるように構成した撮像装置が提案され
ている。

【０００５】図１０は、この種の撮像装置の従来例を示
す構成図である（特開昭５６−４４２７３号公報参
照）。

【０００６】図のように、集光光学系１の光軸１ａ上
に、固体撮像デバイス２が配置されるとともに、その固
体撮像デバイス２の周辺に、ＬＥＤを用いたバイアス光
源３が配置されている。このバイアス光源３の位置は、
固体撮像デバイス２の受光面２ａ上に結ばれる被写体
（図示せず）の像に影響を与えないように設定されてい
る。

【０００７】上記構成において、集光光学系１が被写体
からの信号光Ｌｓを固体撮像デバイス２の受光面２ａ上
に結像させ、その結像した信号光Ｌｓを、固体撮像デバ
イス２が上述のように電気信号に変換して信号処理回路
（図示せず）へ出力する。そして信号処理回路が、その
固体撮像デバイス２からの電気信号を処理して映像信号
とし、その映像信号に基づいて、表示装置（図示せず）
が被写体の二次元映像を表示する。

【０００８】また、被写体からの信号光Ｌｓの強度が小
さいときには、バイアス光源３を発光させる。するとバ
イアス光源３は、固体撮像デバイス２にバイアス光Ｌｂ
を照射してバイアス電荷を与える。これにより、固体撮
像デバイス２の電荷転送効率が高められて、残像現象の
発生が抑えられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成の撮
像装置では、バイアス光源３が、固体撮像デバイス２の
受光面２ａ上に結ばれる被写体の像に影響を与えないよ
うに固体撮像デバイス２の周辺に配置されているため、
そのバイアス光源３からのバイアス光Ｌｂは、近い距離
にある固体撮像デバイス２の受光面２ａに斜めに入射す
ることになる。その結果、固体撮像デバイス２の各画素
に入射するバイアス光Ｌｂの強度が不均一となり、その
バイアス光Ｌｂの強度の不均一性が、映像に濃淡となっ
て現れて画質が低下するという問題が発生していた。

【００１０】本発明は、この問題を解決するためになさ
れたもので、固体撮像デバイスの各画素に入射するバイ
アス光源からのバイアス光の強度を均一にすることによ
り、バイアス光照射時の画質の低下を防止した撮像装置
を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る撮像装置では、集光光学系を、被写体
からの信号光を反射させて集光させる第一の反射鏡と、
その第一の反射鏡で反射した信号光を固体撮像デバイス
へ向けて反射させる第二の反射鏡とを用いて構成すると
ともに、その第二の反射鏡の中心部にバイアス光照射孔
を形成する。そしてそのバイアス光照射孔を形成した第
二の反射鏡の背後に、バイアス光源を、固体撮像デバイ
スと対向させた状態で配置した。

【００１２】また別の撮像装置では、集光光学系を、一
枚の凹面鏡を用いて構成するとともに、その凹面鏡の中
心部にバイアス光照射孔を形成し、そのバイアス光照射
孔を形成した凹面鏡の背後に、バイアス光源を、上記固
体撮像デバイスと対向させた状態で配置した。

【００１３】さらに別の撮像装置では、固体撮像デバイ
スとして赤外線固体撮像デバイスを用いるとともに、バ
イアス光源として線状の発熱体を用い、かつその線状の
発熱体を、集光光学系の近傍の、被写体からの信号光の
光路内に配置した。

【００１４】

【作用】バイアス光源を、固体撮像デバイスと対向させ
た状態で配置したことにより、そのバイアス光源からの
バイアス光は、固体撮像デバイスの受光面の全域にほぼ
垂直に入射することになる。従って、固体撮像デバイス
の各画素に入射するバイアス光の強度が均一になる。し
かも上記第二の反射鏡の背後、あるいは凹面鏡の背後
は、固体撮像デバイスに入射する被写体からの信号光の
光路とはならないため、これらの部分に配置したバイア
ス光源が、固体撮像デバイスの受光面上に結ばれる被写
体の像に影響を与えることはない。

【００１５】また、上記発熱体からのバイアス光は、集
光光学系によって赤外線固体撮像デバイスの受光面上に
結像することはないため、いわばピンぼけの状態で、そ
の受光面の全域に均一に入射する。従って、赤外線固体
撮像デバイスの各画素に入射する発熱体からのバイアス
光の強度は均一となる。しかも、上記発熱体の像が赤外
線固体撮像デバイスの受光面上に結ばれないということ
と、その発熱体が線状であり、信号光の光路内に配置さ
れていてもその信号光を大きく遮ることがないこととか
ら、この発熱体の場合も、赤外線固体撮像デバイスの受
光面上に結ばれる被写体の像に影響を与えることはな
い。

【００１６】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。なお、実施例の図面中、図１０に示した従来例の
構成要素と同一、またはその従来例の構成要素に相当す
る部分には、同一の符号を付すこととする。

【００１７】実施例１図１は、本発明の実施例１における撮像装置の構成図で
ある。図のようにこの撮像装置は、集光光学系１と固体
撮像デバイス２とバイアス光源３とを備えたもので、そ
の集光光学系１の構成と、バイアス光源３の配置とに特
徴がある。

【００１８】即ち、この撮像装置の集光光学系１は、中
心部に孔１１ａを有する凹面鏡から成る第一の反射鏡１
１と、その第一の反射鏡１１に対向した状態で配置され
た凸面鏡から成る第二の反射鏡１２とにより、カセグレ
ン型反射光学系として構成されている。そして上記第一
の反射鏡１１の背後に、固体撮像デバイス２が、その受
光面２ａを集光光学系１の光軸１ａと直交させた状態で
配置されている。

【００１９】さらに、上記集光光学系１の第二の反射鏡
１２の中心部にはバイアス光照射孔１３が形成され、そ
のバイアス光照射孔１３の形成された第二の反射鏡１２
の背後に、電球あるいはＬＥＤを用いたバイアス光源３
が、固体撮像デバイス２と対向した状態で配置されてい
る。

【００２０】上記構成において、集光光学系１の第一の
反射鏡１１が被写体（図示せず）からの信号光Ｌｓを反
射させて集光させるとともに、その第一の反射鏡１１で
反射した信号光Ｌｓを第二の反射鏡１２が固体撮像デバ
イス２へ向けて反射させる。これにより集光光学系１
は、被写体からの信号光Ｌｓを、第一の反射鏡１１の孔
１１ａを通して固体撮像デバイス２の受光面２ａ上に結
像させる。このとき、第二の反射鏡１２の背後は、固体
撮像デバイス２に入射する被写体からの信号光Ｌｓの光
路とはならないため、この部分に配置したバイアス光源
３が、固体撮像デバイス２の受光面２ａ上に結ばれる被
写体の像に影響を与えることはない。

【００２１】そして固体撮像デバイス２が、その受光面
２ａ上に結像した信号光Ｌｓを、従来例で説明したよう
に電気信号に変換して、図示せぬ信号処理回路へ出力す
ることになる。

【００２２】また、被写体からの信号光Ｌｓの強度が小
さいときには、バイアス光源３を発光させる。するとバ
イアス光源３は、固体撮像デバイス２に、第二の反射鏡
１２のバイアス光照射孔１３および第一の反射鏡１１の
孔１１ａを通してバイアス光Ｌｂを照射し、バイアス電
荷を与える。それにより、固体撮像デバイス２の電荷転
送効率が高められて、残像現象の発生が抑えられる。

【００２３】その際、バイアス光源３が上述のように固
体撮像デバイス２に対向した状態で配置されているた
め、そのバイアス光源３からのバイアス光Ｌｂは、固体
撮像デバイス２の受光面２ａの全域にほぼ垂直に入射す
ることになる。従って、固体撮像デバイス２の各画素に
入射するバイアス光Ｌｂの強度が均一になり、それによ
りバイアス光照射時の画質低下が防止される。

【００２４】実施例２図２は、本発明の実施例２における撮像装置の構成図で
ある。図のようにこの撮像装置では、集光光学系１は、
中心部に孔１１ａを有する凹面鏡から成る第一の反射鏡
１１と、その第一の反射鏡１１に対向した状態で配置さ
れた凹面鏡から成る第二の反射鏡１２とにより、グレゴ
リアン型反射光学系として構成されている。その他の構
成は、上記実施例１と相違なく、バイアス光源３は、バ
イアス光照射孔１３の形成された第二の反射鏡１２の背
後に、固体撮像デバイス２と対向した状態で配置されて
いる。

【００２５】従って、この実施例２における撮像装置
も、上記実施例１における撮像装置と同様に機能すると
ともに、同様の効果を発揮する。

【００２６】実施例３図３は、本発明の実施例３における撮像装置の構成図で
ある。図のようにこの撮像装置では、集光光学系１は、
凹面鏡から成る第一の反射鏡１１と、その第一の反射鏡
１１の前方に斜めに配置された平面鏡から成る第二の反
射鏡１２とにより、ニュートン型反射光学系として構成
されており、その光軸１ａは、第二の反射鏡１２によっ
て直角に曲げられている。そしてその直角に曲げられた
光軸１ａ上に、固体撮像デバイス２が配置されている。
つまりこの撮像装置の場合には、固体撮像デバイス２
は、第一の反射鏡１１の斜め前方の、信号光Ｌｓの光路
外に配置されている。

【００２７】そして上記二つの実施例１，２と同様に、
第二の反射鏡１２の中心部にバイアス光照射孔１３が形
成され、そのバイアス光照射孔１３の形成された第二の
反射鏡１２の背後に、バイアス光源３が、固体撮像デバ
イス２と対向した状態で配置されている。この場合に
も、バイアス光源３を、固体撮像デバイス２に入射する
被写体からの信号光Ｌｓの光路とならない部分に配置す
ることが可能であり、よって、このバイアス光源３が、
固体撮像デバイス２の受光面２ａ上に結ばれる被写体の
像に影響を与えないようにすることができる。

【００２８】この実施例３における撮像装置も、上記実
施例１における撮像装置と同様に機能するとともに、同
様の効果を発揮することは言うまでもない。

【００２９】実施例４上記三つの実施例１，２，３ではいずれも、集光光学系
１は、第一，第二の二枚の反射鏡１１，１２によって構
成されていたが、これらの反射鏡１１，１２に、別の反
射鏡あるいはレンズを付加して集光光学系１を構成する
ことも可能である。例えば図４の構成図に示した実施例
４における撮像装置では、カセグレン型反射光学系を成
す集光光学系１の第二の反射鏡１２と固体撮像デバイス
２との間に、凸レンズ１４が付加されている。その他の
構成は上記実施例１における撮像装置と同様である。

【００３０】この構成の撮像装置の場合にも、上記実施
例１における撮像装置と同様に機能するとともに、同様
の効果を発揮する。

【００３１】実施例５図５は、本発明の実施例５における撮像装置の構成図で
ある。図のようにこの撮像装置では、集光光学系１は一
枚の凹面鏡１５から構成され、その凹面鏡１５の前方、
つまり被写体側の光軸１ａ上に固体撮像デバイス２が配
置されている。

【００３２】さらに、上記凹面鏡１５の中心部にはバイ
アス光照射孔１３が形成され、そのバイアス光照射孔１
３の形成された凹面鏡１５の背後、つまり被写体と反対
側に、バイアス光源３が、固体撮像デバイス２と対向し
た状態で配置されている。

【００３３】上記構成において、凹面鏡１５が、被写体
からの信号光Ｌｓを反射させて、固体撮像デバイス２の
受光面２ａ上に結像させる。

【００３４】また、被写体からの信号光Ｌｓの強度が小
さいときには、バイアス光源３がバイアス光照射孔１３
を通してバイアス光Ｌｂを照射し、バイアス電荷を与え
る。このとき、バイアス光源３が固体撮像デバイス２に
対向した状態で配置されているため、そのバイアス光源
３からのバイアス光Ｌｂは、固体撮像デバイス２の受光
面２ａの全域にほぼ垂直に入射することになる。しかも
バイアス光源３の配置された凹面鏡１５の背後は、固体
撮像デバイス２に入射する被写体からの信号光Ｌｓの光
路とはならないため、このバイアス光源３が、固体撮像
デバイス２の受光面２ａ上に作られる被写体の像に影響
を与えることはない。

【００３５】即ち、この撮像装置の場合にも、上記実施
例１の場合と同様の効果が得られる。

【００３６】なお、上記凹面鏡１５と固体撮像デバイス
２との間に、上記実施例４のようにレンズを付加して集
光光学系１を構成することも可能である。

【００３７】実施例６図６は、本発明の実施例６における撮像装置の構成図、
また図７はこの撮像装置を被写体側から見た図である。

【００３８】図のようにこの撮像装置の特徴は、固体撮
像デバイスとして赤外線固体撮像デバイス２０が用いら
れるとともに、バイアス光源として線状の発熱体３０が
用いられ、さらにその線状の発熱体３０が、集光光学系
１の近傍の、被写体からの信号光Ｌｓの光路内に配置さ
れた点にある。

【００３９】上記発熱体３０は、ここでは直線状に形成
されており、その直線状の発熱体３０が一本だけ、集光
光学系１の光軸１ａと直交した状態で、集光光学系１の
被写体側に配置されている。また集光光学系１について
は、ここでは二枚の凸レンズ１６，１７を直列に並べる
ことにより構成されているが、反射鏡を用いて構成して
もよい。

【００４０】この撮像装置において、集光光学系１は、
その二枚の凸レンズ１６，１７により、被写体からの赤
外線領域の信号光Ｌｓを赤外線固体撮像デバイス２０の
受光面２０ａ上に結像させる。そしてその結像した信号
光を、赤外線固体撮像デバイス２０が電気信号に変換し
て信号処理回路（図示せず）へ出力する。

【００４１】また、被写体からの信号光Ｌｓの強度が小
さいときには、発熱体３０に電流を流して発熱させる。
すると発熱体３０は、赤外線領域のバイアス光Ｌｂを赤
外線固体撮像デバイス２０に照射して、バイアス電荷を
与える。これにより、赤外線固体撮像デバイス２０の電
荷転送効率が高められて、残像現象の発生が抑えられ
る。

【００４２】ところで、集光光学系１は、赤外線固体撮
像デバイス２０との距離に比べて非常に遠方にある被写
体からの信号光Ｌｓを赤外線固体撮像デバイス２０の受
光面２０ａ上に結像させるように構成されているため、
上述のごとくこの集光光学系１の近傍に配置された発熱
体３０の像を同じ受光面２０ａ上に結ばせることはな
い。それとともに、この発熱体３０が線状であるため、
信号光Ｌｓの光路内に配置されていてもその信号光Ｌｓ
を大きく遮ることはない。これらのことから、発熱体３
０が、赤外線固体撮像デバイス２０の受光面２０ａ上に
結ばれる被写体の像に影響を与えることはない。

【００４３】さらに、上記発熱体３０からのバイアス光
Ｌｂは、集光光学系１によって赤外線固体撮像デバイス
２０の受光面２０ａ上に結像することはないため、いわ
ばピンぼけの状態で、その受光面２０ａの全域に均一に
入射する。従って、赤外線固体撮像デバイス２０の各画
素に入射する発熱体３０からのバイアス光Ｌｂの強度は
均一となり、それにより、バイアス光照射時の画質低下
が防止されることになる。

【００４４】なお、発熱体３０の位置については、上述
のごとく集光光学系１の近傍の、信号光Ｌｓの光路内で
あればよく、例えば図８の構成図に示すように、集光光
学系１を構成する二枚の凸レンズ１６，１７の間でもよ
い。また図９の説明図に示すように、複数本の直線状の
発熱体３０を組み合わせて配置してもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係るいず
れの撮像装置によっても、固体撮像デバイスの各画素に
入射するバイアス光源からのバイアス光の強度を均一に
することができ、それにより、バイアス光照射時の画質
の低下を防止することができる。しかも、バイアス光源
が、固体撮像デバイスの受光面上に結ばれる被写体の像
に影響を与えることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる撮像装置の実施例１の構成図で
ある。

【図２】本発明にかかる撮像装置の実施例２の構成図で
ある。

【図３】本発明にかかる撮像装置の実施例３の構成図で
ある。

【図４】本発明にかかる撮像装置の実施例４の構成図で
ある。

【図５】本発明にかかる撮像装置の実施例５の構成図で
ある。

【図６】本発明にかかる撮像装置の実施例６の構成図で
ある。

【図７】実施例６における撮像装置を被写体側から見た
図である。

【図８】実施例６における撮像装置の他の構成図であ
る。

【図９】実施例６における発熱体の他の構成例を示す説
明図である。

【図１０】従来例における撮像装置の構成図である。

【符号の説明】

１集光光学系１ａ光軸２固体撮像デバイス３バイアス光源１１第一の反射鏡１２第二の反射鏡１３バイアス光照射孔１５凹面鏡２０赤外線固体撮像デバイス３０発熱体（バイアス光源）Ｌｂバイアス光Ｌｓ信号光

【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る撮像装置では、集光光学系を、被写体
からの信号光を反射させて集光させる第一の反射鏡と、
その第一の反射鏡で反射した信号光を固体撮像デバイス
へ向けて反射させる第二の反射鏡とを用いて構成すると
ともに、その第二の反射鏡の中心部にバイアス光照射孔
を形成する。そしてそのバイアス光照射孔を形成した第
二の反射鏡の開口透視部に、バイアス光源を、固体撮像
デバイスと対向させた状態で配置した。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】また別の撮像装置では、集光光学系を、一
枚の凹面鏡を用いて構成するとともに、その凹面鏡の中
心部にバイアス光照射孔を形成し、そのバイアス光照射
孔を形成した凹面鏡の開口透視部に、バイアス光源を、
上記固体撮像デバイスと対向させた状態で配置した。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】バイアス光源を、固体撮像デバイスと対向
させた状態で配置したことにより、そのバイアス光源か
らのバイアス光は、固体撮像デバイスの受光面の全域に
ほぼ垂直に入射することになる。従って、固体撮像デバ
イスの各画素に入射するバイアス光の強度が均一にな
る。しかも上記第二の反射鏡の開口透視部、あるいは凹
面鏡の開口透視部は、固体撮像デバイスに入射する被写
体からの信号光の光路とはならないため、これらの部分
に配置したバイアス光源が、固体撮像デバイスの受光面
上に結ばれる被写体の像に影響を与えることはない。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】さらに、上記集光光学系１の第二の反射鏡
１２の中心部にはバイアス光照射孔１３が形成され、そ
のバイアス光照射孔１３より固体撮影デバイス２を臨む
ことのできる開口透視部に、電球あるいはＬＥＤを用い
たバイアス光源３が、固体撮像デバイス２と対向した状
態で配置されている。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】上記構成において、集光光学系１の第一の
反射鏡１１が被写体（図示せず）からの信号光Ｌｓを反
射させて集光させるとともに、その第一の反射鏡１１で
反射した信号光Ｌｓを第二の反射鏡１２が固体撮像デバ
イス２へ向けて反射させる。これにより集光光学系１
は、被写体からの信号光Ｌｓを、第一の反射鏡１１の孔
１１ａを通して固体撮像デバイス２の受光面２ａ上に結
像させる。このとき、第二の反射鏡１２の開口透視部
は、固体撮像デバイス２に入射する被写体からの信号光
Ｌｓの光路とはならないため、この部分に配置したバイ
アス光源３が、固体撮像デバイス２の受光面２ａ上に結
ばれる被写体の像に影響を与えることはない。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】実施例２図２は、本発明の実施例２における撮像装置の構成図で
ある。図のようにこの撮像装置では、集光光学系１は、
中心部に孔１１ａを有する凹面鏡から成る第一の反射鏡
１１と、その第一の反射鏡１１に対向した状態で配置さ
れた凹面鏡から成る第二の反射鏡１２とにより、グレゴ
リアン型反射光学系として構成されている。その他の構
成は、上記実施例１と相違なく、バイアス光源３は、バ
イアス光照射孔１３の形成された第二の反射鏡１２の開
口透視部に、固体撮像デバイス２と対向した状態で配置
されている。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】そして上記二つの実施例１，２と同様に、
第二の反射鏡１２の中心部にバイアス光照射孔１３が形
成され、そのバイアス光照射孔１３の形成された第二の
反射鏡１２の開口透視部に、バイアス光源３が、固体撮
像デバイス２と対向した状態で配置されている。この場
合にも、バイアス光源３を、固体撮像デバイス２に入射
する被写体からの信号光Ｌｓの光路とならない部分に配
置することが可能であり、よって、このバイアス光源３
が、固体撮像デバイス２の受光面２ａ上に結ばれる被写
体の像に影響を与えないようにすることができる。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】実施例４上記三つの実施例１，２，３ではいずれも、集光光学系
１は、第一，第二の二枚の反射鏡１１，１２によって構
成されていたが、これらの反射鏡１１，１２に、別の反
射鏡あるいはレンズを付加して集光光学系１を構成する
ことも可能である。例えば図４の構成図に示した実施例
４における撮像装置では、カセグレン型反射光学系を成
す集光光学系１の第二の反射鏡１２と固体撮像デバイス
２との間に、凸レンズ１４が付加されている。その他の
構成は上記実施例１における撮像装置と同様である。こ
の構成の撮像装置の場合にも、上記実施例１における撮
像装置と同様に機能するとともに、同様の効果を発揮す
る。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】なお、上記各実施例１〜４で説明した本発
明に係る撮像装置の構成において、バイアス光源３が第
二の反射鏡１２の背後に配置された状態には、そのバイ
アス光源３の一部が第二の反射鏡１２のバイアス光照射
孔１３から固体撮像デバイス２の方へ突出した状態をも
含む。上記第二の反射鏡１２のバイアス光照射孔１３と
固体撮像デバイス２との間には、第二の反射鏡１２によ
る反射光の存在しない領域、つまり固体撮像デバイス２
に入射する被写体からの信号光Ｌｓの光路とはならない
領域が生じるため、その領域内であれば、バイアス光源
３を、固体撮像デバイス２の受光面２ａ上に結ばれる被
写体の像に影響を与えないようにその一部をバイアス光
照射孔１３から突出させ、かつ固体撮像デバイス２と対
向させた状態で配置することが可能である。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】さらに、上記凹面鏡１５の中心部にはバイ
アス光照射孔１３が形成され、そのバイアス光照射孔１
３の形成された凹面鏡１５の開口透視部にバイアス光源
３が、固体撮像デバイス２と対向した状態で配置されて
いる。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】また、被写体からの信号光Ｌｓの強度が小
さいときには、バイアス光源３がバイアス光照射孔１３
を通してバイアス光Ｌｂを照射し、バイアス電荷を与え
る。このとき、バイアス光源３が固体撮像デバイス２に
対向した状態で配置されているため、そのバイアス光源
３からのバイアス光Ｌｂは、固体撮像デバイス２の受光
面２ａの全域にほぼ垂直に入射することになる。しかも
バイアス光源３の配置された凹面鏡１５の開口透視部
は、固体撮像デバイス２に入射する被写体からの信号光
Ｌｓの光路とはならないため、このバイアス光源３が、
固体撮像デバイス２の受光面２ａ上に作られる被写体の
像に影響を与えることはない。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】なお、上記凹面鏡１５と固体撮像デバイス
２との間に、上記実施例４のようにレンズを付加して集
光光学系１を構成することも可能である。また、この実
施例５で説明した本発明に係る撮像装置の構成におい
て、バイアス光源３が凹面鏡１５の背後に配置された状
態には、そのバイアス光源３の一部が凹面鏡１５のバイ
アス光照射孔１３から固体撮像デバイス２の方へ突出し
た状態をも含む。上記凹面鏡１５のバイアス光照射孔１
３と固体撮像デバイス２との間には、凹面鏡１５による
反射光の存在しない領域、つまり固体撮像デバイス２に
入射する被写体からの信号光Ｌｓの光路とはならない領
域が生じるため、その領域内であれば、バイアス光源３
を、固体撮像デバイス２の受光面２ａ上に結ばれる被写
体の像に影響を与えないようにその一部をバイアス光照
射孔１３から突出させ、かつ固体撮像デバイス２と対向
させた状態で配置することが可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体からの信号光を結像させる集光光
学系と、その集光光学系の光軸上に配置され、その集光
光学系により結像した被写体からの信号光を電気信号に
変換する固体撮像デバイスと、その固体撮像デバイスに
バイアス光を照射するバイアス光源とを備えた撮像装置
において、上記集光光学系を、上記被写体からの信号光を反射させ
て集光させる第一の反射鏡と、その第一の反射鏡で反射
した信号光を上記固体撮像デバイスへ向けて反射させる
第二の反射鏡とを用いて構成するとともに、その第二の
反射鏡の中心部にバイアス光照射孔を形成し、そのバイアス光照射孔を形成した第二の反射鏡の背後
に、上記バイアス光源を上記固体撮像デバイスと対向さ
せた状態で配置したことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】被写体からの信号光を結像させる集光光
学系と、その集光光学系の光軸上に配置され、その集光
光学系により結像した被写体からの信号光を電気信号に
変換する固体撮像デバイスと、その固体撮像デバイスに
バイアス光を照射するバイアス光源とを備えた撮像装置
において、上記集光光学系を、一枚の凹面鏡を用いて構成するとと
もに、その凹面鏡の中心部にバイアス光照射孔を形成
し、そのバイアス光照射孔を形成した凹面鏡の背後に、上記
バイアス光源を、上記固体撮像デバイスと対向させた状
態で配置したことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】被写体からの信号光を結像させる集光光
学系と、その集光光学系の光軸上に配置され、その集光
光学系により結像した被写体からの信号光を電気信号に
変換する固体撮像デバイスと、その固体撮像デバイスに
バイアス光を照射してバイアス電荷を与えるバイアス光
源とを備えた撮像装置において、上記固体撮像デバイスとして赤外線固体撮像デバイスを
用いるとともに、上記バイアス光源として線状の発熱体
を用い、かつその線状の発熱体を、上記集光光学系の近傍の、上
記被写体からの信号光の光路内に配置したことを特徴と
する撮像装置。