JPH0583633A - 多バンド赤外線撮像装置 - Google Patents

多バンド赤外線撮像装置

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Publication number
JPH0583633A
JPH0583633A JP3238065A JP23806591A JPH0583633A JP H0583633 A JPH0583633 A JP H0583633A JP 3238065 A JP3238065 A JP 3238065A JP 23806591 A JP23806591 A JP 23806591A JP H0583633 A JPH0583633 A JP H0583633A
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JP
Japan
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light
wavelength
filter
lambda
detector
Prior art date
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Pending
Application number
JP3238065A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuhei Iwade
秀平 岩出
Takumi Nakahata
匠 中畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH0583633A publication Critical patent/JPH0583633A/ja
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多バンド赤外線撮像装置において、装置によ
る観測誤差をなくすと同時に、装置を小型・軽量化及び
消費電力の低減を図ることを目的とする。 【構成】 レンズ24の光軸上に分光に必要なフィルタ
11〜13を平行に配置する。入射光4をフィルタ11
〜13で波長を選択して反射する。反射光5〜7を、一
つの基板8上にレンズ24から同一光路長に配置した赤
外線の検出器列1〜3に入射させる。 【効果】 入射光4をいくつかの赤外線の波長帯に分光
し、1つの基板8上に設けられた複数の検出器列1,
2,3で波長帯ごとに検出することができる。そのため
冷却器14は一つにすることができる。また、同じ入射
光4を複数の検出器列1,2,3で同時に検出すること
ができ、観測誤差をなくすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、赤外線撮像装置に関
し、特に波長がいくつかのバンドに分けられた光を検出
する赤外線撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の多バンド赤外線撮像装置について
図5乃至図8を用いて説明する。図5は従来の多バンド
赤外線撮像装置の断面図である。図において、1〜3は
検出器列、4は入射光、21は波長帯λ0 〜λ1 の光の
みを透過するフィルタ、22は波長帯λ1 〜λ2 の光の
みを透過するフィルタ、23は波長帯λ2 〜λ3 の光の
みを透過するフィルタ、5はフィルタ21を通った光、
6はフィルタ22を透過した光、7はフィルタ23を透
過した光、8は検出器列1〜3が形成されている基板、
14は検出器列1〜3を冷却する冷却器、24は光学レ
ンズである。
【0003】次に動作について説明する。レンズ24を
通った入射光4は、フィルタ21,22,23によりそ
れぞれλ0 〜λ1 ,λ1 〜λ2 ,λ2 〜λ3 の波長帯の
光5,6,7に分光される。分光された光5,6,7は
検出器列1,2,3にそれぞれ入射し、検出される。
【0004】次に、図5に示した多バンド赤外線撮像装
置を使用して観測する場合の問題点について図6及び図
7を用いて説明する。図6及び7において1〜3は検出
器列、21〜23はそれぞれ波長帯λ0 〜λ1 ,λ1
λ2 ,λ2 〜λ3 の光を通すフィルタ、8は検出器列1
〜3が形成されている基板、24はレンズ、25は人工
衛星、30は地表、31は地表30にある高い山、40
は認識されて位置を登録する位置登録面、矢印は人工衛
星の進行方向である。
【0005】図6において、検出器列2が山31の頂上
を観測すると、位置登録面40の位置Aに頂上が登録さ
れる。このとき検出器列3は、平地を観測している。人
工衛星が移動し、図7に示す様に検出器列3が山31の
頂上を観測すると位置登録面40の位置A1に頂上が登
録される。従って、検出器列2と検出器列3により、頂
上を認識する場所が異なることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の多バンド赤外線
撮像装置は、以上のように構成されており、フィルタ2
1,22,23の幅を小さく出来ないので、検出器列1
〜3の間隔を小さくできない。このため検出器列を形成
した基板を小さく出来ないという問題点や、撮像装置に
より凹凸のある物体を観測したときに、その物体の位置
の認識が検出器列間で異なるという問題点があった。
【0007】この問題を解決するために、従来の可視光
撮像装置では図8に示す様な構造が実施されている。
【0008】図8において、1〜3は検出器列、8a、
8b、8cは基板、4は入射光、11はλ1 以上の波長
の光を透過し、λ1 以下の波長の光を反射するフィル
タ、11aはλ0 〜λ1 の波長帯の光を透過するフィル
タ、12はλ2 以上の波長の光を透過しλ2 以下の波長
の光を反射するフィルタ、12aはλ1 〜λ2 の波長帯
の光を透過するフィルタ、13aはλ2 〜λ3 の波長帯
の光を透過するフィルタ、5はλ0 〜λ1 の波長帯の
光、6はλ2 〜λ3 の波長帯の光、7はλ1 〜λ2の波
長帯の光、24はレンズ、30は地表、31は高い山、
40は位置登録面である。
【0009】この装置によれば、図8に示す様に、各検
出器が同時刻に、山31の頂上を観測するので、検出器
1,2,3によって、登録される位置が異なるという問
題は生じない。
【0010】しかし、各検出器1,2,3が、ばらばら
に配置されているので、赤外線検出器列の様に、冷却を
必要とする場合、各検出器ごとに冷却器を設置しなけれ
ばならないため、コスト,重量,電力が増加するという
問題点があった。
【0011】この発明は、上記の様な問題点を解消する
ためになされたもので、凹凸のある物体を観測したとき
に、その物体の認識が検出器列間で異ならず、かつ各検
出器列をを1つの冷却器で冷却できる多バンド赤外線撮
像装置を得ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明に係る多バンド
赤外線撮像装置は、少なくとも一つのレンズを含む光学
系と、前記光学系の光軸上に配置され、順に異なる波長
を境として光を反射する複数のフィルタと、前記光学系
から同一光路長に配置され、前記フィルタで反射された
光を検出する複数の赤外線検出器とを備えて構成されて
いる。
【0013】
【作用】この発明における多バンド赤外線撮像装置は光
学系の光軸上に配置され、順に異なる波長を境として光
を反射する複数のフィルタを備えて構成されているの
で、各検出器が同時に同じ位置を観測し、かつ複数の検
出器を近接して設置することができ、例えば1つの基板
上に設けることを可能にする。
【0014】
【実施例】以下、この発明の第1実施例について図1お
よび図2を用いて説明する。図1はこの発明の第1実施
例による多バンド赤外線撮像装置の断面図である。図2
は図1に示したフィルタの透過率の波長依存性を示す図
である。図1において1〜3は検出器列、10は図2
(a)に示す様に波長λ0 以下の光を反射し、λ0 以上
の光を透過するフィルタ、11は図2(b)に示す様
に、波長λ1 以下の光を反射し、λ1 以上の光を透過す
るフィルタ、12は図2(c)に示す様に波長λ2 以下
の光を反射し、波長λ2 以上の光を透過するフィルタ、
13は図2(d)に示す様に、波長λ3 以下の光を反射
し、波長λ3 以上の光を透過するフィルタ、4は入射
光、5は波長帯λ0 〜λ1 の光、6は波長帯λ1 〜λ2
の光、7は波長帯λ2 〜λ3 の光、8は検出器列1〜3
が形成されている基板、9は波長λ0 以下の光、14は
検出器列1〜3を冷却するための冷却器、24は一つの
レンズで構成された光学系である。
【0015】次に動作について説明する。入射光4はレ
ンズ24を通って入射し、入射光4のうちフィルタ10
でλ0 以上の波長の光だけが透過される。透過された光
のうちλ1 以下の波長の光はフィルタ11で反射され
る。その結果、波長λ0 〜λ1 の光が検出器列1で検出
される。λ1 以上の波長の光はフィルタ11を透過す
る。
【0016】フィルタ11を透過した光のうち、λ2
下の波長の光はフィルタ12で反射され、その結果、波
長λ1 〜λ2 の光が検出器列2で検出される。λ2 以上
の波長の光はフィルタ12を透過する。
【0017】フィルタ12を透過した光のうちλ3 以下
の波長の光はフィルタ13で反射され、その結果、波長
λ2 〜λ3 の光が検出器列3で検出される。
【0018】レンズから検出器列1〜3への光路長を等
しくするために、検出器列1,2,3が形成された基板
8を反射光に対して角度を持たせることにより各フィル
タ11,12,13の間隔dによる光路差を補正してい
る。
【0019】この様に、レンズ24を通過した光4を同
時に検出器列1,2,3で検出できるので、凹凸のある
物体を観測したとき、その物体の位置の認識が検出器列
間で異なるという問題点は生じない。また、一つの基板
8上に検出器列1,2,3を形成できるので、冷却器1
4は一つでよく、コスト,重量,電力が増加することを
防ぐことができる。
【0020】次に、この発明による第2実施例について
図3を用いて説明する。図3において、図1と同一符号
は同一内容を示す。図1に示した第1実施例ではフィル
タを平行に並べたが、検出器の配置によっては必ずしも
平行に並べる必要はない。図3に示す様に各フィルタ1
1,12,13の角度を変えてそれぞれの反射光5,
6,7が角度を持つようにする。そして、検出器列1,
2,3の間の距離を狭くする。ただし、第1実施例と同
様に光学系であるレンズ24から各検出器列1,2,3
までの行路長は一定にしておく。その結果、検出器列
1,2,3を形成した基板8を小さくし、全体の熱容量
を低減し、冷却速度を向上させ、かつ冷却器14の負担
を少なくすることができる。
【0021】次に、この発明による第3実施例について
図4を用いて説明する。図4において、15、16及び
17は通過する光の波長帯域が異なるバンドパスフィル
タであり、その他の図3と同一符号は同一内容を示す。
図3に示した光5,6,7の波長の幅をさらに狭くした
い場合には、図4に示す様に、バンドパスフィルタ1
5,16,17をフィルタ11,12,13と検出器列
1,2,3との間でフィルタに近い側に設置すれば、光
5,6,7の波長の幅をさらに狭くすることができ、バ
ンドパスフィルタ15,16,17のサイズを小さくし
なくても、基板8上の検出器1,2,3の間隔を小さく
し、全体の熱容量を低減し、冷却速度を向上させ、冷却
器14の負担を小さくできる。
【0022】なお、上記第1及び第2実施例では検出器
列1,2,3を同一基板8上に形成したが、一つの基板
上に形成する必要はなく、異なる基板上に形成された検
出器列を一つの冷却器に取り付けてもよく、上記実施例
と同様の効果がある。ところで、一つの基板上に取り付
けることにより取り付けの精度は向上するが、製品の歩
留りは悪くなる。逆に、異なる基板上に形成された検出
器列を一つの冷却器に取り付けることにより、製品の歩
留りはよくなるが、取り付けの精度は低下する。したが
って、どちらの構造を用いるかはその状況により決定す
ればよい。
【0023】また、上記第1及び第2実施例では各フィ
ルタ11,12,13の間には他のフィルタは挿入して
いないが、フィルタ11,12,13とは異なる波長の
光を反射するフィルタを、反射した光が検出器列に影響
しないようにフィルタ11,12,13の間に配置して
もよく、このように配置することによって検出するバン
ドの幅を更に選択することができる。
【0024】
【発明の効果】以上の様に、この発明によれば、光学系
の光軸上に配置され、順に異なる波長を境として光を反
射する複数のフィルタを備えて構成されているので、複
数の検出器が同じ場所からのそれぞれ波長の異なる光を
同時に検出することができ、凹凸のある物体を観測する
場合、その物体の位置の認識が検出器間で異なるという
問題を生じることはなく、検出器を冷却するための冷却
器も1つで済むという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の1実施例による多バンド赤外線撮像
装置の断面図である。
【図2】この発明の第1実施例による透過率の波長依存
性を示す図である。
【図3】この発明の第2実施例による多バンド赤外線撮
像装置の断面図である。
【図4】この発明の第3実施例による多バンド赤外線撮
像装置の断面図である。
【図5】従来の多バンド赤外線撮像装置を示す断面図で
ある。
【図6】従来の多バンド赤外線撮像装置の使用方法を示
すための断面図である。
【図7】従来の多バンド赤外線撮像装置の使用方法を示
すための断面図である。
【図8】従来の多バンド可視撮像装置を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1〜3 検出器列 4 入射光 5〜7 分光された光 8、8a、8b、8c 基板 9 反射光 10〜13 フィルタ 14 冷却器 21〜23 フィルタ 24 レンズ 25 人工衛星 30 地表 31 山 40 位置登録面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 31/0232 H04N 9/09 A 8943−5C

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一つのレンズを含む光学系
    と、 前記光学系の光軸上に配置され、順に異なる波長を境と
    して光を反射する複数のフィルタと、 前記光学系から同一光路長に配置され、前記フィルタで
    反射された光を検出する複数の赤外線検出器と、 を備えた多バンド赤外線撮像装置。
JP3238065A 1991-09-18 1991-09-18 多バンド赤外線撮像装置 Pending JPH0583633A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3238065A JPH0583633A (ja) 1991-09-18 1991-09-18 多バンド赤外線撮像装置

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JP3238065A JPH0583633A (ja) 1991-09-18 1991-09-18 多バンド赤外線撮像装置

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JPH0583633A true JPH0583633A (ja) 1993-04-02

Family

ID=17024636

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JP3238065A Pending JPH0583633A (ja) 1991-09-18 1991-09-18 多バンド赤外線撮像装置

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JP (1) JPH0583633A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003012412A3 (en) * 2001-07-25 2003-10-30 Univ Bristol Infra-red photometric stereo
JP2004162942A (ja) * 2002-11-11 2004-06-10 Mitsubishi Electric Corp 赤外線捜索追尾装置
AU2009239038B2 (en) * 2008-04-22 2012-05-17 Daikin Industries, Ltd. Refrigeration apparatus
KR101276674B1 (ko) * 2008-09-25 2013-06-19 국방과학연구소 이중대역 적외선 광학계

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