JPH0533331B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、赤外線の２次元像を検出して像を形
成する２次元赤外線イメージ変換装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a two-dimensional infrared image conversion device that detects a two-dimensional image of infrared rays and forms an image.
（従来の技術）
２次元赤外線イメージ変換装置は、多数の回路
素子や配線による電気回路のボード内のどの部分
が異常であるのかを推定するために用いられてい
る。(Prior Art) A two-dimensional infrared image conversion device is used to estimate which part of an electrical circuit board including a large number of circuit elements and wiring is abnormal.
多くの場合、故障箇所または故障の発生する可
能性の高い部分は、発熱しており赤外線を放出し
ているから電気回路のボードの２次元像を撮像す
ることにより、非破壊、非接触で故障部分または
故障の発生する可能性のある部分を推定すること
ができる。 In many cases, failure points or parts with a high possibility of failure generate heat and emit infrared rays, so by capturing a two-dimensional image of the electrical circuit board, failures can be detected non-destructively and without contact. It is possible to estimate a part or a part where a failure may occur.
従来の２次元赤外線イメージ検出装置は、赤外
線ビジコンまたは赤外線固体撮像装置で検出した
温度分布のイメージをAD変換によつてデイジタ
ル信号化した後、フレームメモリに蓄積して、こ
の画像情報を電気的に信号処理していた。 Conventional two-dimensional infrared image detection devices convert an image of temperature distribution detected by an infrared vidicon or infrared solid-state imaging device into a digital signal through AD conversion, store it in a frame memory, and electrically convert this image information into a digital signal. It was processing signals.
そのために撮像装置とか、撮像したイメージを
画像処理するフレームメモリ等が必要となり、装
置はかなり大掛りになつている。 This requires an imaging device and a frame memory for processing the captured image, making the device quite large.
（発明が解決しようとする問題点）
本発明の目的は前述した問題を解決し、２次元
の赤外線イメージを直接的に変換することがで
き、簡単な光学システムで画像処理ができる２次
元赤外線イメージ変換装置を提供することにあ
る。(Problems to be Solved by the Invention) It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, to directly convert a two-dimensional infrared image, and to perform image processing using a simple optical system. The purpose of the present invention is to provide a conversion device.
（問題を解決するための手段）
前記目的を達成するために本発明による２次元
赤外線イメージ変換装置は、
一面に光反射層が形成されている熱光学材料板
と、
前記光反射層表面に形成された赤外線吸収層
と、
前記熱光学材料の他面から前記熱光学材料板に
平行な波面を持つ読み取り光を照射する光源装置
を設け、
前記赤外線吸収層に赤外線の像を形成し、前記
光源からの光を前記熱光学材料板に入射して前記
光反射層で反射された屈折率の変化の影響を受け
た反射光から赤外線像に対応する像を形成するよ
うに構成されている。(Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, a two-dimensional infrared image conversion device according to the present invention comprises: a thermo-optic material plate having a light reflecting layer formed on one side; and a thermo-optic material plate formed on the surface of the light reflecting layer. a light source device that irradiates reading light having a parallel wavefront to the thermo-optic material plate from the other surface of the thermo-optic material, forming an infrared image on the infrared-absorbing layer; The thermo-optical material plate is configured to input light from the thermo-optical material plate and form an image corresponding to an infrared image from the reflected light affected by a change in the refractive index reflected by the light reflection layer.
（実施例）
以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく
説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and the like.
第１図は、本発明による２次元赤外線イメージ
変換装置の第１の実施例を示す配置図である。 FIG. 1 is a layout diagram showing a first embodiment of a two-dimensional infrared image conversion device according to the present invention.
ガラス材料は、温度変化に応じて屈折率が変わ
る（熱光学効果を示す）材料のひとつである。 Glass material is one of the materials whose refractive index changes according to temperature changes (exhibits thermo-optic effect).
この実施例では熱光学材料板としてガラスを使
用している。 In this embodiment, glass is used as the thermo-optic material plate.
熱光学材料板５を形成するガラス板の両面は鏡
面に研磨されており、一面に光学反射層７が形成
されている。 Both sides of the glass plate forming the thermo-optic material plate 5 are mirror-polished, and an optical reflective layer 7 is formed on one side.
熱光学材料板５の周縁には金属の放熱体６が設
けられている。 A metal heat sink 6 is provided at the periphery of the thermo-optic material plate 5.
この光学反射層７の表面に赤外線吸収体８を形
成する金ブラツクの層が形成されている。 A gold black layer forming an infrared absorber 8 is formed on the surface of this optical reflective layer 7.
この赤外線吸収体８をICを装着した電気回路
ボード等の観察対象１１に近接し、対面するよう
に配置する。赤外線像を光学手段により赤外線吸
収体８上に形成しても良い。 This infrared absorber 8 is placed close to and facing an observation object 11 such as an electric circuit board equipped with an IC. The infrared image may be formed on the infrared absorber 8 by optical means.
波面が前記熱光学材料板５に平行になるように
平行光線化されたHe―Neレーザ光１（e1）はハ
ーフミラー２を介して前記熱光学材料板５に入射
させられる。 The He--Ne laser beam 1 (e 1 ), which has been parallelized so that its wavefront is parallel to the thermo-optic material plate 5, is made incident on the thermo-optic material plate 5 via the half mirror 2.
ハーフミラー２で反射させられた光は全反射鏡
１０により反射させられ、反射光９として戻され
る。赤外線吸収体８が赤外線により発熱すると、
それに応じて熱光学材料板５の屈折率が２次元的
に変化させられる。 The light reflected by the half mirror 2 is reflected by the total reflection mirror 10 and returned as reflected light 9. When the infrared absorber 8 generates heat due to infrared rays,
Accordingly, the refractive index of the thermo-optic material plate 5 is changed two-dimensionally.
したがつて、全反射層７で反射させられて取り
出された反射光４（e2）は前記屈折率の変化の分
布に対応して変調されることになる。 Therefore, the reflected light 4 (e 2 ) reflected by the total reflection layer 7 and extracted is modulated in accordance with the distribution of changes in the refractive index.
その結果、反射光４と９との干渉により合成さ
れた出力変調光３（ｅ out）が生じ、これがス
クリーン１２に投影されることによつて、２次元
の赤外線イメージに対応する像が得られる。 As a result, a combined output modulated light 3 (e out) is generated due to interference between the reflected lights 4 and 9, and by projecting this onto the screen 12, an image corresponding to a two-dimensional infrared image is obtained. .
熱光学材料板５に入射させられるレーザ光１
（e1）と反射光４（e2）はそれぞれ次のおよび
式で表される。 Laser light 1 incident on thermo-optic material plate 5
(e 1 ) and reflected light 4 (e 2 ) are expressed by the following formulas, respectively.
e1＝A1exp（jωt） ………
e2＝A2expj（ωt−2kz） ………
ここにおいて、
A1，A2：光の振幅
ω：レーザ光の角周波数
ｚ：熱光学材料板の厚さ
ｋ：nω／c0（ｎ屈折率、c0光速）
出力変調光３（ｅ out）はe1とe2の合成であ
るから
ｅ out＝e1＋e2 ………
で変調光３の強度は
＝｜ｅ out｜2
＝A1 2＋A2 2＋2A1A2cos2kz
となり、これはスクリーン１２の上に投影され
る。e 1 = A 1 exp (jωt) ……… e 2 = A 2 expj (ωt−2kz) ……… Here, A 1 , A 2 : Light amplitude ω : Angular frequency of laser light z : Thermo-optic material Thickness of plate k: nω/c 0 (n refractive index, c 0 speed of light) Output modulated light 3 (e out) is a combination of e 1 and e 2 , so it is modulated by e out = e 1 + e 2 ...... The intensity of the light 3 is =|e out | 2 =A 1 2 +A 2 2 +2A 1 A 2 cos2kz, which is projected onto the screen 12.
いま、ガラス材料の屈折率の温度変化係数は、
dn／dt＝10-5／度
であるので、厚さが１mmの場合、光の位相をπ
（λ／２）だけ変化させるのに必要な温度変化
ΔTは、
１／２・2z・dn／dt・ΔT＝λ／２
（λはレーザ光の波長）
の関係から
ΔT＝30゜
となる。 Now, the temperature change coefficient of the refractive index of the glass material is dn/dt=10 -5 /degree, so if the thickness is 1 mm, the phase of the light is π
The temperature change ΔT required to change the temperature by (λ/2) is ΔT=30° from the relationship: 1/2・2z・dn/dt・ΔT=λ/2 (λ is the wavelength of the laser beam).
温度変化と出力強度の関係を第２図に示す。 Figure 2 shows the relationship between temperature change and output intensity.
約30゜の温度変化で出力強度が反転する状態を
示してある。 The output intensity is shown to be reversed with a temperature change of approximately 30°.
赤外線吸収体８の近くに、ICを装着した電気
回路ボードを近づけると、温度分布に応じたパタ
ーンがスクリーン１２上に現れる。 When an electric circuit board equipped with an IC is brought close to the infrared absorber 8, a pattern corresponding to the temperature distribution appears on the screen 12.
観察対象１１の電気回路内に故障があり、発熱
が大きくなると、装着されているICや抵抗は30゜
程度に発熱する。 If there is a failure in the electrical circuit of observation target 11 and the heat generation increases, the installed ICs and resistors will heat up to about 30 degrees.
その部分のスクリーン１２上のパターンが変化
するので障害の発生場所を容易に発見できる。 Since the pattern on the screen 12 in that area changes, the location of the failure can be easily discovered.
第３図は本発明による２次元赤外線イメージ変
換装置の第２の実施例を示す配置図である。 FIG. 3 is a layout diagram showing a second embodiment of the two-dimensional infrared image conversion device according to the present invention.
この実施例は、熱光学材料板５として前記ガラ
ス材料の代わりにＹ―cutのLiNbO3結晶を用い
ている。 In this embodiment, Y-cut LiNbO 3 crystal is used as the thermo-optic material plate 5 instead of the glass material.
波面が前記熱光学材料板５に平行になるように
平行光線化されたHe―Neレーザ光１（e1）は偏
光子１３、ハーフミラー２を介して前記熱光学材
料板５に入射させられる。 The He--Ne laser beam 1 (e 1 ), which has been parallelized so that its wavefront is parallel to the thermo-optic material plate 5, is made incident on the thermo-optic material plate 5 via a polarizer 13 and a half mirror 2. .
前記実施例では、全反射鏡１０を用いて参照光
を作つたが、この実施例では参照光は不要であ
る。赤外線吸収体８が赤外線により発熱すると、
それに応じて熱光学材料板５の常光、異常光線に
対する屈折率が各々、−4.6×10-5／deg，1.7×
10-5／degで変化するために偏光方向が回転させ
られる。 In the embodiment described above, the reference light was created using the total reflection mirror 10, but in this embodiment, the reference light is not required. When the infrared absorber 8 generates heat due to infrared rays,
Accordingly, the refractive index of the thermo-optic material plate 5 for ordinary rays and extraordinary rays is -4.6×10 -5 /deg and 1.7×, respectively.
The polarization direction is rotated to change by 10 -5 /deg.
反射光４は、ハーフミラー２により反射させら
れて、検光子１４を介してスクリーン上に投影さ
れる。 The reflected light 4 is reflected by the half mirror 2 and projected onto the screen via the analyzer 14.
なお、前記各実施例において、入射光であるレ
ーザ光は一様に熱光学材料板に入射させられるの
で、このレーザ光により熱光学材料板がわずかに
加熱されるが、一様に加熱されるから測定を妨げ
ることはない。 In addition, in each of the above embodiments, since the laser beam as the incident light is uniformly incident on the thermo-optic material plate, the thermo-optic material plate is slightly heated by this laser beam, but it is heated uniformly. does not interfere with measurements.
しかし、この温度変化を小さくしたい場合に
は、青色系のレーザ光を用いることが望ましい。 However, if it is desired to reduce this temperature change, it is desirable to use a blue laser beam.
（変形例）
以上詳しく説明した実施例について、本発明の
範囲内で種々の変形を施すことができる。(Modifications) Various modifications can be made to the embodiments described in detail above within the scope of the present invention.
赤外線吸収体として、前述した金ブラツクの代
わりにGe，InSbの薄膜を用いることができる。 As the infrared absorber, a thin film of Ge or InSb can be used instead of the gold black described above.
（発明の効果）
以上詳しく説明したように、本発明による２次
元赤外線イメージ変換装置は、一面に光反射層が
形成されている熱光学材料板を用い、温度による
屈折率の変化を光学的に読み出すように構成して
あるから、極めて簡単な構成で赤外線像を変換す
ることができる。(Effects of the Invention) As explained in detail above, the two-dimensional infrared image conversion device according to the present invention uses a thermo-optic material plate having a light reflecting layer formed on one surface, and optically detects changes in refractive index due to temperature. Since it is configured to read out the infrared image, it is possible to convert the infrared image with an extremely simple configuration.
第１図は本発明による２次元赤外線イメージ変
換装置の第１の実施例を示す配置図である。第２
図は、前記実施例装置における温度変化と出力強
度の関係を示すグラフである。第３図は本発明に
よる２次元赤外線イメージ変換装置の第１の実施
例を示す配置図である。
１…He―Neレーザ光、２…ハーフミラー、３
…出力変調光、４…反射光、５…熱光学材料板、
６…放熱体、７…全反射層、８…赤外線吸収体、
９…反射光、１０…全反射鏡、１１…観察対象基
板、１２…スクリーン、１３…偏光子、１４…検
光子。
FIG. 1 is a layout diagram showing a first embodiment of a two-dimensional infrared image conversion device according to the present invention. Second
The figure is a graph showing the relationship between temperature change and output intensity in the apparatus of the embodiment. FIG. 3 is a layout diagram showing a first embodiment of a two-dimensional infrared image conversion device according to the present invention. 1...He-Ne laser beam, 2...half mirror, 3
... Output modulated light, 4... Reflected light, 5... Thermo-optic material plate,
6... Heat sink, 7... Total reflection layer, 8... Infrared absorber,
9... Reflected light, 10... Total reflection mirror, 11... Observation target substrate, 12... Screen, 13... Polarizer, 14... Analyzer.
Claims (1)
板と、 前記光反射層表面に形成された赤外線吸収層
と、 前記熱光学材料の他面から前記熱光学材料板に
平行な波面を持つ読み取り光を照射する光源装置
を設け、 前記赤外線吸収層に赤外線の像を形成し、 前記光源からの光を前記熱光学材料板に入射し
て前記光反射層で反射された屈折率の変化の影響
を受けた反射光から赤外線像に対応する像を形成
するように構成した ２次元赤外線イメージ変換装置。[Scope of Claims] 1. A thermo-optic material plate having a light reflecting layer formed on one surface; an infrared absorbing layer formed on the surface of the light-reflecting layer; and a thermo-optic material plate formed on the other surface of the thermo-optic material. A light source device is provided that irradiates reading light with a wavefront parallel to , an infrared image is formed on the infrared absorption layer, and the light from the light source is incident on the thermo-optic material plate and reflected by the light reflection layer. A two-dimensional infrared image conversion device configured to form an image corresponding to an infrared image from reflected light affected by a change in refractive index.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60075790A JPS61234321A (en) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | Two-dimensional infrared radiation image detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60075790A JPS61234321A (en) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | Two-dimensional infrared radiation image detecting device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61234321A JPS61234321A (en) | 1986-10-18 |
| JPH0533331B2 true JPH0533331B2 (en) | 1993-05-19 |
Family
ID=13586360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60075790A Granted JPS61234321A (en) | 1985-04-10 | 1985-04-10 | Two-dimensional infrared radiation image detecting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61234321A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5900085B2 (en) * | 2012-03-26 | 2016-04-06 | 株式会社豊田中央研究所 | Infrared detector |
| CA3117421A1 (en) * | 2018-10-29 | 2020-05-07 | Lyseonics BV | A method and system for detection of electromagnetic radiation |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5566725A (en) * | 1978-07-17 | 1980-05-20 | Mitsubishi Electric Corp | Temperature detector |
| JPS55158525A (en) * | 1979-05-29 | 1980-12-10 | Toshiba Corp | Optical sensor for detecting temperature |
| JPS5728339A (en) * | 1980-07-29 | 1982-02-16 | Nec Corp | Probe card |
| JPS57114829A (en) * | 1980-12-09 | 1982-07-16 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | Optical temperature detector |
-
1985
- 1985-04-10 JP JP60075790A patent/JPS61234321A/en active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5566725A (en) * | 1978-07-17 | 1980-05-20 | Mitsubishi Electric Corp | Temperature detector |
| JPS55158525A (en) * | 1979-05-29 | 1980-12-10 | Toshiba Corp | Optical sensor for detecting temperature |
| JPS5728339A (en) * | 1980-07-29 | 1982-02-16 | Nec Corp | Probe card |
| JPS57114829A (en) * | 1980-12-09 | 1982-07-16 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | Optical temperature detector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61234321A (en) | 1986-10-18 |
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