JPH0618334Y2 - Imaging device - Google Patents

Imaging device

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JPH0618334Y2
JPH0618334Y2 JP1989128834U JP12883489U JPH0618334Y2 JP H0618334 Y2 JPH0618334 Y2 JP H0618334Y2 JP 1989128834 U JP1989128834 U JP 1989128834U JP 12883489 U JP12883489 U JP 12883489U JP H0618334 Y2 JPH0618334 Y2 JP H0618334Y2
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Japan
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scanning
optical system
mirror
optical
linear sensor
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洋之 石崎
賢二 村瀬
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔概要〕 本考案は対象物からの光線を検知して、その強度に応じ
て対象物を映像化する撮像装置にかかわり、小型、簡易
な構造の非接触で計測が可能な撮像装置を提供すること
を目的とし、対象物に対して設定した二次元走査領域で
複数の平行面領域に区分けされる走査面の光学走査を順
次なす偏向光学系と、該偏向光学系を介して該二次元走
査領域からの光線を光センサーに集光する集光光学系と
を有する撮像装置であって、 上記偏向光学系が複数の鏡の各々を回転軸に対してなす
倒れ角を所定角度ずつずらした配列とした回転多面鏡で
あり、 上記光センサーが多素子赤外線リニアセンサーからなる
と共に、集光光学系が赤外線を透過させる光学材料から
なり、 上記複数の平行面領域の各領域の垂直方向には該多素子
赤外線リニアセンサーの素子数に対応する数の画素を配
列した配置関係とし、垂直方向に配列される1列の画素
夫々からの光線は該偏向光学系及び該集光光学系を介し
て、該多素子赤外線リニアセンサーの対応する各素子に
夫々同時に集光される撮像装置により本考案を構成す
る。
[Detailed Description of the Invention] [Outline] The present invention relates to an imaging device that detects a light beam from an object and visualizes the object according to its intensity, and enables measurement without contact with a small and simple structure. A deflecting optical system for sequentially performing optical scanning of a scanning plane divided into a plurality of parallel plane regions in a two-dimensional scanning region set for an object for the purpose of providing an image pickup apparatus capable of performing the same, and the deflecting optical system. And a condensing optical system for condensing a light beam from the two-dimensional scanning region onto an optical sensor via a tilting angle which makes each of the plurality of mirrors with respect to the rotation axis by the deflection optical system. Is a rotary polygon mirror arranged in an array shifted by a predetermined angle, the optical sensor is a multi-element infrared linear sensor, the condensing optical system is made of an optical material that transmits infrared rays, each of the plurality of parallel plane regions The vertical direction of the area The number of pixels corresponding to the number of elements of the child infrared linear sensor is arranged, and the light rays from each of the pixels in one column arranged in the vertical direction are transmitted through the deflection optical system and the condensing optical system. The present invention is configured by an image pickup device that simultaneously collects light on corresponding elements of a multi-element infrared linear sensor.

(a)考案の技術分野 本考案は、撮像装置の構造に係り、特に対象物の温度を
非接触で、かつ、面としてパターン計測が可能な赤外線
撮像装置に適用可能な装置に関する。
(a) Technical Field of the Invention The present invention relates to a structure of an image pickup device, and more particularly to a device applicable to an infrared image pickup device capable of pattern measurement as a surface without contacting the temperature of an object.

(b)技術の背景 近年光学的撮像の技術を必要とする分野が多方面に展開
し、これに関係のある技術の進歩も著しい。
(b) Background of technology In recent years, fields requiring optical imaging technology have been developed in various fields, and the technology related thereto has been remarkably advanced.

特に、通常の光学的撮像装置のほかに、赤外線撮像装置
や、それのビデオ装置が盛んに用いられている。
In particular, in addition to the usual optical image pickup device, an infrared ray image pickup device and a video device thereof are widely used.

このような撮像装置で、素子数の少ない光センサーを用
いた場合、二次元の画面を得るためには、水平方向と垂
直平行の光学的な走査が必要である。これら、水平・垂
直走査光学系は、映像信号の水平および垂直信号に同期
して動く独立した2個の走査光学系からなり、撮像装置
が複雑になり、且つ大型になるため、これらの簡易な機
構と小型化が要望されている。
In such an image pickup apparatus, when an optical sensor having a small number of elements is used, optical scanning in the horizontal direction and the vertical parallel is necessary to obtain a two-dimensional screen. These horizontal / vertical scanning optical systems consist of two independent scanning optical systems that move in synchronization with the horizontal and vertical signals of the video signal, and the image pickup apparatus becomes complicated and large in size. Mechanism and miniaturization are demanded.

(c)従来技術と問題点 第1図は従来の装置を説明する図である。(c) Conventional Technique and Problems FIG. 1 is a diagram for explaining a conventional device.

1は走査面であり、この走査面を走査するため、光学系
のレンズ2によって、垂直、水平それぞれ25度の視野
角で集光する光学系が用いられる。
Reference numeral 1 denotes a scanning surface, and in order to scan the scanning surface, an optical system is used in which a lens 2 of the optical system collects light at a viewing angle of 25 degrees both vertically and horizontally.

3は水平走査鏡であって、走査面を水平走査するための
光学偏向をなすもので、この水平走査鏡は、投射される
光路が水平方向に偏向走査するように撮像動作中は、常
に一定の周期で水平方向に往復振動をしている。
Reference numeral 3 denotes a horizontal scanning mirror, which performs optical deflection for horizontally scanning the scanning surface, and this horizontal scanning mirror is constantly constant during the imaging operation so that the projected optical path deflects and scans in the horizontal direction. It reciprocates horizontally in a cycle of.

4は垂直走査鏡であって、走査面を垂直走査するように
光学偏向をなすもので、この垂直走査は投射される光路
を常に垂直方向に偏向走査するように撮像動作中は常に
水平走査鏡と同期を取りながら垂直方向に往復振動をす
るような構造になっている。
Reference numeral 4 denotes a vertical scanning mirror, which performs optical deflection so as to vertically scan the scanning surface. This vertical scanning always deflects and scans the projected optical path in the vertical direction. The structure is such that it reciprocally vibrates in the vertical direction while synchronizing with.

5はセンサーであって、素子数の多少があるが、素子数
が少ない時には、走査面を光学的に走査する必要があ
る。
Reference numeral 5 is a sensor, which has some elements, but when the number of elements is small, it is necessary to optically scan the scanning surface.

このように、光学系で集光された光線は、センサーに光
入力されて、この光入力の強度変化が検知電流に変換さ
れて増幅器6に入力された後に、別に送られてくるビデ
オ信号7と共に、ビデオ表示装置8に入力されてディスプ
レイ装置に映像される。
In this way, the light beam condensed by the optical system is optically input to the sensor, the change in the intensity of the optical input is converted into the detection current and input to the amplifier 6, and then the video signal 7 separately sent. At the same time, it is input to the video display device 8 and displayed on the display device.

このような撮像装置では、機械的に往復走査する光学鏡
が二組必要となり、同期が必要なため機械的に複雑にな
ると共に、装置全体が大型化するという欠点がある。
In such an image pickup apparatus, two sets of optical mirrors for mechanical reciprocating scanning are required, and synchronization is required, so that the apparatus becomes mechanically complicated, and the entire apparatus becomes large.

(d)考案の目的 本考案は、上記従来の欠点に鑑み、偏向光学系を従来二
個使用してきた走査用光学鏡を一個にして、多面光学鏡
を用い、そのそれぞれの光学鏡を、倒れ角の異なる配列
とすることによって、多面光学鏡の回転によって、水
平、垂直の両走査が行なえるようにし、光センサーを多
素子とすることにより、高速走査を可能とした撮像装置
を提供することを目的とする。
(d) Purpose of the Invention In view of the above-mentioned conventional drawbacks, the present invention uses a multi-faceted optical mirror with one deflecting optical system, which has conventionally used two deflection optical systems, and tilts each optical mirror. To provide an image pickup device capable of high-speed scanning by using an array of different angles so that both horizontal and vertical scanning can be performed by rotation of a polygonal optical mirror and an optical sensor having multiple elements. With the goal.

(e)考案の構成 この目的は本考案によれば、対象物に対して設定した二
次元走査領域で複数の平行面領域に区分けされる走査面
の光学走査を順次なす偏向光学系と、該偏向光学系を介
して該二次元走査領域からの光線を光センサーに集光す
る集光光学系とを有する撮像装置であって、 上記偏向光学系が複数の鏡の各々を回転軸に対してなす
倒れ角を所定角度ずつずらした配列とした回転多面鏡で
あり、 上記光センサーが多素子赤外線リニアセンサーからなる
と共に、集光光学系が赤外線を透過させる光学材料から
なり、 上記複数の平行面領域の各領域の垂直方向には該多素子
赤外線リニアセンサーの素子数に対応する数の画素を配
列した配置関係とし、垂直方向に配列される1列の画素
夫々からの光線は該偏向光学系及び該集光光学系を介し
て、該多素子赤外線リニアセンサーの対応する各素子に
夫々同時に集光されることを特徴とする撮像装置を提供
することによって達成される。
(e) Constitution of device According to the present invention, a deflection optical system for sequentially performing optical scanning of a scanning plane divided into a plurality of parallel plane regions in a two-dimensional scanning region set for an object, A condensing optical system for condensing a light beam from the two-dimensional scanning region onto an optical sensor via a deflection optical system, wherein the deflection optical system causes each of a plurality of mirrors to rotate about an axis of rotation. A rotary polygon mirror in which the tilt angles formed are shifted by a predetermined angle, and the optical sensor is a multi-element infrared linear sensor, and the condensing optical system is an optical material that transmits infrared rays. The number of pixels corresponding to the number of elements of the multi-element infrared linear sensor is arranged in the vertical direction of each area of the area, and the light beam from each row of pixels arranged in the vertical direction is the deflection optical system. And through the condensing optical system It is achieved by providing an image pickup device characterized in that the respective elements of the multi-element infrared linear sensor are simultaneously focused.

多素子赤外線リニアセンサーの各素子に各々接続する複
数のAC結合型低雑音アンプと、各素子の出力信号をシ
リアルな信号として出力するマルチプレクサーと、マル
チプレクサーのタイミングを制御するタイミング回路と
を設けることにより、各走査領域の多素子赤外線リニア
センサーに対応する各画素領域からの光線が集光光学系
で多素子赤外線リニアセンサーの対応する各素子に集光
されて、光入力され、光入力の強度変化が入射光量に対
応する検知電流に変換され、AC結合型低雑音アンプに
より増幅後、各素子からのパラレルな出力信号がタイミ
ング回路により制御されるマルチプレクサーによりシリ
アルなビデオ信号として出力され、(更に別に送られて
くるビデオ信号とミキシングして位置関係を明瞭とし
て)ビデオ装置に映像されることができる。
Provided are a plurality of AC-coupling type low noise amplifiers each connected to each element of the multi-element infrared linear sensor, a multiplexer for outputting the output signal of each element as a serial signal, and a timing circuit for controlling the timing of the multiplexer. As a result, the light rays from each pixel area corresponding to the multi-element infrared linear sensor in each scanning area are condensed by the condensing optical system to each element corresponding to the multi-element infrared linear sensor to be optically input and The change in intensity is converted into a detection current corresponding to the amount of incident light, amplified by an AC coupling type low noise amplifier, and parallel output signals from each element are output as serial video signals by a multiplexer controlled by a timing circuit. Projected on a video device (to clarify the positional relationship by mixing with the video signal sent separately) It is the can.

走査領域を各水平走査毎にオーバーラップ走査させ、時
間遅延積分走査を行うことができる。
It is possible to perform time-delayed integral scanning by causing the scanning area to perform overlap scanning for each horizontal scanning.

(f)考案の実施例 〔実施例1〕 第2図は本考案の第1の実施例である。(f) Embodiment of the Invention [Embodiment 1] FIG. 2 shows a first embodiment of the invention.

本考案の特徴とする回転多面鏡と光センサーとしては、
第2図に示すような8面の鏡を有する多面体の回転鏡と
多素子赤外線リニアセンサーを用いた場合について説明
する。
The rotary polygon mirror and the optical sensor, which are the features of the present invention,
A case where a polyhedral rotating mirror having an eight-sided mirror and a multi-element infrared linear sensor as shown in FIG. 2 are used will be described.

10は対象物に対して設定した二次元走査領域で、8面の
平行面に区分けされていて、光学走査を順次行うように
なっている。
Reference numeral 10 denotes a two-dimensional scanning area set for the object, which is divided into eight parallel surfaces, and the optical scanning is sequentially performed.

11は赤外線を透過する入射光学系、12は8面の鏡を有す
る回転多面鏡、13はゲルマニウムGeで製作された赤外線
を透過する集光光学系、14は光伝導型の赤外線センサー
の一種である多素子赤外線リニアセンサー、15は多素子
のそれぞれの素子に繁がるAC結合型低雑音アンプ、16
はタイミング回路、17は各素子の出力信号をシリアルな
ビデオ信号にするマルチプレクサーであって、ここから
映像信号18が出力される。
11 is an incident optical system that transmits infrared rays, 12 is a rotating polygonal mirror having an eight-sided mirror, 13 is a condensing optical system that transmits infrared rays made of germanium Ge, and 14 is a photoconductive infrared sensor. A multi-element infrared linear sensor, 15 is an AC-coupled low-noise amplifier that is prominent in each element of the multi-element, 16
Is a timing circuit, and 17 is a multiplexer for converting the output signal of each element into a serial video signal, from which a video signal 18 is output.

本考案の撮像装置の動作について説明すると、回転多面
鏡12が図に示すように時計方向に回転するにつれて、8
面ある回転多面鏡のそれぞれが走査面1の左端から、右
端に走査する。リニアセンサ14の各素子は走査の各位置
での入射光量に対応する信号を出力する。この出力がA
C結合型低雑音アンプ15により増幅後にマルチプレクサ
ー17で多重化されて、ビデオ信号として出力される。
The operation of the image pickup apparatus of the present invention will be described as the rotary polygon mirror 12 rotates clockwise as shown in the figure.
Each of the surface-rotating polygon mirrors scans from the left end to the right end of the scanning surface 1. Each element of the linear sensor 14 outputs a signal corresponding to the amount of incident light at each scanning position. This output is A
After being amplified by the C-coupled low noise amplifier 15, the signal is multiplexed by the multiplexer 17 and output as a video signal.

第2図において、回転多面鏡の動作については、回転多
面鏡の一つである鏡面12-5が走査領域10-5を走査してい
るものとする。
In FIG. 2, regarding the operation of the rotary polygon mirror, it is assumed that the mirror surface 12-5, which is one of the rotary polygon mirrors, scans the scanning region 10-5.

回転方向で一つ前の鏡面12-4は鏡面12-5に対して角度が
θだけ、内側に倒れており光学系の視野角としては2θ
だけ上側、即ち10-4の領域を水平走査する。
The mirror surface 12-4, which is one front in the rotation direction, is inclined inward by an angle θ with respect to the mirror surface 12-5, and the viewing angle of the optical system is 2θ.
Only the upper side, that is, the area of 10-4 is horizontally scanned.

走査面は光学系から見て、8面の領域に分割されてお
り、順次10-1から10-8まで、対応する12-1から12-8まで
の鏡面によって走査されていき、12-8まで行って再び12
-1に戻るため、12-1と12-8の鏡面は8θだけ逆方向に角
度がつけてある。
The scanning surface is divided into eight areas as viewed from the optical system, and is sequentially scanned by 10-1 to 10-8, and the corresponding mirror surfaces 12-1 to 12-8. Go up again 12
To return to -1, the mirror surfaces of 12-1 and 12-8 are angled in the opposite direction by 8θ.

更に、各領域はリニアセンサーの数に対応する画素数に
より構成され、例えば10素子のリニアセンサーを用い
れば、各走査領域は10画素で構成され、1走査面の垂
直方向は80画素で構成されることになる。
Further, each area is configured by the number of pixels corresponding to the number of linear sensors. For example, if a 10-element linear sensor is used, each scanning area is configured by 10 pixels, and one scanning surface is configured by 80 pixels in the vertical direction. Will be.

又、回転走査鏡が360°/8回転する時間が1水平走
査時間であるから、1回転する時間が1フレームタイム
である。
Further, since the time taken for the rotary scanning mirror to make 360 ° / 8 rotations is one horizontal scanning time, the time taken for one rotation is one frame time.

第2図において、走査領域10-5の画素10-5-iからの光線
は入射光学系11、回転多面鏡12、集光光学系13を介し
て、多素子赤外線リニアセンサーの画素10-5-iに対応す
る素子14-iに集光光入力される。
In FIG. 2, the light beam from the pixel 10-5-i in the scanning area 10-5 passes through the incident optical system 11, the rotating polygon mirror 12, and the condensing optical system 13 and is passed through the pixel 10-5 of the multi-element infrared linear sensor. The condensed light is input to the element 14-i corresponding to -i.

第3図(a)はその概略的に光線の出射位置又は入射位置
の関係を示す図であり、 の一般的レンズ系に用いられる式に従って、走査領域10
の画素10-i-nからの光線は多素子赤外線リイアセンサー
14の対応する素子14-nに集光される。又画素10-i-1から
の光線は多素子赤外線リニアセンサー14の対応する素子
14-1に集光される。
FIG. 3 (a) is a diagram schematically showing the relationship between the light emitting position and the light incident position, According to the formula used for the general lens system of
Rays from pixel 10-in are multi-element infrared ria sensor
It is focused on 14 corresponding elements 14-n. The light from pixel 10-i-1 is the corresponding element of multi-element infrared linear sensor 14.
It is focused on 14-1.

第3図(a)では単純化の為、回転多面鏡の鏡による反射
を省略したが、回転多面鏡の鏡12による反射を行った場
合を第3図(b)に示す。
In FIG. 3 (a), the reflection by the mirror of the rotary polygon mirror is omitted for simplification, but FIG. 3 (b) shows the case where the reflection by the mirror 12 of the rotary polygon mirror is performed.

〔実施例2〕 第4図は本考案の第2の実施例を説明する図であり、回
転多面鏡として、8面のポリゴン走査鏡12を用い、多素
子赤外線リニアセンサーとして、HgCdTe(水銀カ
ドミテルル)よりなる16素子の赤外線検知器14を用
い、集光光学系としてSi(シリコン)よりなる集光レ
ンズ13を用い、赤外線ウインドウ19としてSi(シリコ
ン)を用い、 赤外線検知器14,アンプ15,集光レンズ13,ポリゴン走
査鏡12,等を含む赤外カメラの構成を示す。
[Embodiment 2] FIG. 4 is a view for explaining a second embodiment of the present invention, in which an eight-sided polygon scanning mirror 12 is used as a rotary polygon mirror, and HgCdTe (mercury cadmite is used as a multi-element infrared linear sensor. ), An infrared detector 14 of 16 elements, a condensing lens 13 made of Si (silicon) as a condensing optical system, Si (silicon) as an infrared window 19, an infrared detector 14, an amplifier 15, 1 shows the configuration of an infrared camera including a condenser lens 13, a polygon scanning mirror 12, and the like.

第4図の場合、HgCdTeよりなる16素子の赤外線
検知器14の各素子の大きさは、50μm程度であり、
又、各素子間にはスペースが存在する為、検知される走
査領域はくし歯状となり、各素子間のスペース部に該当
して検知されなかった走査領域は回転多面鏡の異なる倒
れ角を持たせた鏡で走査して検知されるようになす。赤
外線検知器14の大きさは、各素子と各スペースの大きさ
を等間隔に設けるとすると、素子1個が50μmの場
合、16×2×50μm×50μm=1.6mm×50μm
となる。
In the case of FIG. 4, each element of the 16-element infrared detector 14 made of HgCdTe has a size of about 50 μm ,
Further, since there is a space between each element, the detected scanning area has a comb shape, and the scanning area corresponding to the space between each element and not detected has different tilt angles of the rotary polygon mirror. It is detected by scanning with a mirror. The size of the infrared detector 14 is 16 × 2 × 50 μm × 50 μm = 1.6 mm × 50 μm when one element is 50 μm , assuming that the size of each element and each space are provided at equal intervals.
Becomes

本考案において、ブロック走査する場合の倒れ角(θ)
の設定について。
In the present invention, the tilt angle (θ) when scanning a block
About settings.

多素子センサーの画素数をn、画素ピッチをdとし(素
子間にスペースが無い場合)、集光レンズの焦点距離を
fとすると、 したがって、ブロック走査する場合の鏡の倒れ角(θ)
は、 となる。
If the number of pixels of the multi-element sensor is n, the pixel pitch is d (when there is no space between elements), and the focal length of the condenser lens is f, Therefore, the tilt angle (θ) of the mirror when scanning blocks
Is Becomes

尚、赤外線と云う非常に微弱な光(電磁波)を検出する
ため、赤外線検知器の熱雑音を抑えるよう、電子冷却法
等により−60℃程度に或いは液体窒素温度に冷却して
測定するのが好ましい。又、多素子赤外線リニアセンサ
ーとてInSbよりなる赤外線検知器を用いても良い。
In addition, in order to detect infrared rays, which are extremely weak light (electromagnetic waves), in order to suppress the thermal noise of the infrared detector, it is necessary to measure by cooling to about -60 ° C or liquid nitrogen temperature by an electronic cooling method or the like. preferable. An infrared detector made of InSb may be used as the multi-element infrared linear sensor.

赤外線を透過させる光学材料としては、実施例で上げた
波長3〜5μm及び波長8〜12μmの領域の光(電磁
波)を透過させるGe;波長3〜5μmの領域の光を透
過させるSi等を用いうる。
As the optical material that transmits infrared rays, Ge that transmits light (electromagnetic waves) in the wavelength range of 3 to 5 μm and 8 to 12 μm, which has been raised in the examples; Si that transmits light in the wavelength range of 3 to 5 μm, or the like is used. sell.

第5図は第4図の如く、走査領域10と回転多面鏡12の間
に入射光学系11を設けない構成での、概略的な説明図で
ある。走査領域の各画素からの光束は回転多面鏡12の各
鏡12-1〜12-nにより偏向されて、集光光学系13により集
光されて多素子赤外線リニアセンサー14の画素に対応す
る各々の素子に集光される。
FIG. 5 is a schematic explanatory view of a configuration in which the incident optical system 11 is not provided between the scanning region 10 and the rotary polygon mirror 12 as in FIG. The light flux from each pixel in the scanning area is deflected by each mirror 12-1 to 12-n of the rotary polygon mirror 12, is condensed by the condensing optical system 13, and corresponds to the pixel of the multi-element infrared linear sensor 14. It is focused on the element.

尚第5図では、簡単の為、各画素から対応する各素子へ
の対応関係は省略した。第5図の概略図で、走査面が10
である時、走査面10の各走査領域AB,BC,CD,D
Eは回転多面鏡の各鏡12-1〜12-nにより各々走査され
る。
In FIG. 5, for simplicity, the correspondence relationship from each pixel to each corresponding element is omitted. In the schematic view of FIG.
, Each scanning area AB, BC, CD, D of the scanning surface 10
E is scanned by each of the mirrors 12-1 to 12-n of the rotary polygon mirror.

走査面が10′位置にある場合、走査領域を各水平走査毎
にオーバーラップ走査が可能となる。第5図では倒れ角
を拡大してあるが、実際の回転多面体鏡の鏡の倒れ角は
小さいものである。
When the scanning surface is at the 10 'position, overlap scanning can be performed on the scanning area every horizontal scanning. Although the tilt angle is enlarged in FIG. 5, the tilt angle of the mirror of the actual rotating polyhedral mirror is small.

従って、多面体ミラーの倒れ角を、上記のθより小にす
ることで、走査領域を各水平操作毎にオーバーラップ走
査が可能になり、時間遅延積分走査が実現できる。
Therefore, by making the tilt angle of the polyhedral mirror smaller than the above-mentioned θ, it becomes possible to perform overlap scanning in each scanning operation for each horizontal operation, and to realize time-delay integration scanning.

(g)考案の効果 以上詳細に説明したように、本考案の倒れ角の異なる多
面体のミラーを使用した回転鏡を使用することにより、
単一の回転ミラーによる光学系が実現され、構成が簡略
になる。又、光センサーとして多素子赤外線リニアセン
サーを用いることにより、各走査領域の各画素を多素子
赤外線リニアセンサーの各素子に対応させることが出
来、高速回転する回転多面鏡と相乗的な効果により、二
次元走査領域(走査面,画面)の高速走査が可能とな
る。多素子赤外線リニアセンサーとしてHgCdTeの
三元半導体よりなる赤外線検知器を用いることにより、
測定対象物から放射される赤外線を本考案の撮像装置で
検出することにより、対象物に非接触で、対象物の面情
報として温度分布等を測定できる。
(g) Effect of the invention As described in detail above, by using the rotating mirror using the polyhedral mirror with different tilt angles of the present invention,
An optical system with a single rotating mirror is realized, and the configuration is simplified. Also, by using a multi-element infrared linear sensor as an optical sensor, each pixel in each scanning area can be made to correspond to each element of the multi-element infrared linear sensor, and by a synergistic effect with a rotating polygon mirror that rotates at high speed, High-speed scanning of the two-dimensional scanning area (scanning surface, screen) becomes possible. By using an infrared detector made of a ternary semiconductor of HgCdTe as a multi-element infrared linear sensor,
By detecting the infrared rays radiated from the object to be measured with the imaging device of the present invention, the temperature distribution and the like can be measured as the surface information of the object without contacting the object.

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

第1図は従来の撮像装置、第2図は本考案の撮像装置、
第3図(a),(b)は第2図装置の走査領域の各画素と多素
子赤外線リニアセンサーの対応する各素子との集光光線
の対応を説明する図、第4図は本考案の他の態様を示し
た撮像装置、第5図は入射光学系を設けない場合で、回
転多面鏡の鏡の倒れ角と各走査領域の関係の概略説明図
である。 図において、1は走査面、2は光学系のレンズ、3は水平
走査鏡、4は垂直走査鏡、5はセンサー、6は増幅器、7は
ビデオ信号、8はビデオ表示装置、10は二次元走査領
域、11は入射光学系、12は8面からなる回転多面鏡、13
は集光光学系、14は多素子赤外線リニアセンサー、15は
AC結合型低雑音アンプ、16はタイミング回路、17はマ
ルチプレクサー、18はビデオ出力、19は赤外線ウィンド
ウである。
FIG. 1 is a conventional image pickup device, FIG. 2 is an image pickup device of the present invention,
FIGS. 3 (a) and 3 (b) are views for explaining the correspondence of condensed light rays between each pixel in the scanning region of the apparatus shown in FIG. 2 and each corresponding element of the multi-element infrared linear sensor, and FIG. 4 is the present invention. FIG. 5 is a schematic explanatory view of the relationship between the tilt angle of the rotary polygon mirror and each scanning region in the case where the incident optical system is not provided. In the figure, 1 is a scanning plane, 2 is an optical system lens, 3 is a horizontal scanning mirror, 4 is a vertical scanning mirror, 5 is a sensor, 6 is an amplifier, 7 is a video signal, 8 is a video display device, and 10 is a two-dimensional device. Scanning area, 11 is an incident optical system, 12 is a rotary polygon mirror consisting of 8 surfaces, 13
Is a condensing optical system, 14 is a multi-element infrared linear sensor, 15 is an AC coupled low noise amplifier, 16 is a timing circuit, 17 is a multiplexer, 18 is a video output, and 19 is an infrared window.

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】対象物に対して設定した二次元走査領域で
複数の平行面領域に区分けされる走査面(1)の光学走査
を順次なす偏向光学系(12)と、該偏向光学系(12)を介し
て該二次元走査領域からの光線を光センサー(14)に集光
する集光光学系(13)とを有する撮像装置であって、上記
偏向光学系(12)が複数の鏡の各々を回転軸に対してなす
倒れ角を所定角度ずつずらした配列とした回転多面鏡で
あり、 上記光センサー(14)が多素子赤外線リニアセンサーから
なると共に、集光光学系(13)が赤外線を透過させる光学
材料からなり、 上記複数の平行面領域の各領域の垂直方向には該多素子
赤外線リニアセンサー(14)の素子数に対応する数の画素
を配列した配置関係とし、垂直方向に配列される1列の
画素夫々からの光線は該偏向光学系(12)及び該集光光学
系(13)を介して、該多素子赤外線リニアセンサー(14)の
対応する各素子に夫々同時に集光されることを特徴とす
る撮像装置。
1. A deflection optical system (12) for sequentially performing optical scanning of a scanning surface (1) divided into a plurality of parallel plane areas in a two-dimensional scanning area set for an object, and the deflection optical system ( An image pickup device having a condensing optical system (13) for condensing a light beam from the two-dimensional scanning region to an optical sensor (14) via the deflecting optical system (12) having a plurality of mirrors. Each of the above is a rotary polygonal mirror in which the tilt angle formed with respect to the rotation axis is shifted by a predetermined angle, the optical sensor (14) is a multi-element infrared linear sensor, and the condensing optical system (13) is It is made of an optical material that transmits infrared rays, and in the vertical direction of each area of the plurality of parallel plane areas, there is an arrangement relationship in which a number of pixels corresponding to the number of elements of the multi-element infrared linear sensor (14) is arranged in the vertical direction. Rays from each of the pixels arranged in a row are transmitted through the deflection optical system (12) and the condensing optical system (13). Te, imaging apparatus characterized by each is focused simultaneously in each corresponding element of the multi element infrared linear sensor (14).
【請求項2】上記多素子赤外線リニアセンサー(14)の各
素子に各々接続する複数のAC結合型低雑音アンプ(15)
と、該各素子の出力信号をシリアルな信号として出力す
るマルチプレクサー(17)と、該マルチプレクサー(17)の
タイミングを制御するタイミング回路(16)とを有するこ
とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第1項記載の撮
像装置。
2. A plurality of AC-coupled low noise amplifiers (15) each connected to each element of the multi-element infrared linear sensor (14).
And a multiplexer (17) for outputting the output signal of each element as a serial signal, and a timing circuit (16) for controlling the timing of the multiplexer (17). The image pickup apparatus according to the first section.
【請求項3】上記走査面(1)と上記偏向光学系(12)との
間に赤外線を透過させる光学材料からなる入射光学系(1
1)が配設されてなることを特徴とする実用新案登録請求
の範囲第1項記載の撮像装置。
3. An incident optical system (1) made of an optical material for transmitting infrared rays between the scanning surface (1) and the deflection optical system (12).
The image pickup device according to claim 1, characterized in that 1) is provided.
【請求項4】走査領域を各水平走査毎にオーバーラップ
走査させ、時間遅延積分走査可能に上記回転多面鏡(12)
の上記倒れ角を設定したことを特徴とする実用新案登録
請求の範囲第1,2項記載の撮像装置。
4. The rotating polygon mirror (12) for overlapping scanning in a scanning region for each horizontal scanning so that time-delay integration scanning is possible.
The imaging device according to claims 1 and 2, wherein the tilt angle is set.
【請求項5】上記回転多面鏡(12)が8面の回転多面鏡で
あることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第1,
2,4項記載の撮像装置。
5. The utility model registration claim 1, wherein the rotary polygon mirror (12) is a rotary polygon mirror having eight faces.
The imaging device according to items 2 and 4.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5134739A (en) * 1974-09-18 1976-03-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd
JPS52436A (en) * 1975-06-23 1977-01-05 Hitachi Ltd Polyhedral mirror for scanner
JPS5590933A (en) * 1978-12-29 1980-07-10 Ricoh Co Ltd Reader

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