JPH07198498A - 赤外線映像装置の温度ドリフト補正回路 - Google Patents
赤外線映像装置の温度ドリフト補正回路Info
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- JPH07198498A JPH07198498A JP5351927A JP35192793A JPH07198498A JP H07198498 A JPH07198498 A JP H07198498A JP 5351927 A JP5351927 A JP 5351927A JP 35192793 A JP35192793 A JP 35192793A JP H07198498 A JPH07198498 A JP H07198498A
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- voltage
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 増幅器の出力レベルを直接環境温度に応じて
制御する。 【構成】 物体41の発する熱エネルギーを受ける赤外線
センサ42はＰＣタイプであり、冷却部45の冷却温度は
「冷却電圧」により一定温度に保持される。赤外線セン
サ42の出力電圧は一定利得の増幅器43で増幅された後、
可変利得の増幅器44に入力する。増幅器44は、補正回路
１の出力信号とゲインコントロール信号とを加算器２で
加算したもので利得制御され、補正された電圧を出力す
る。補正回路１は、環境温度の測定電圧を発生する回路
と室温を与える基準電圧を発生する回路と測定電圧と基
準電圧との電圧差を取る回路とで基本的に構成される。
制御する。 【構成】 物体41の発する熱エネルギーを受ける赤外線
センサ42はＰＣタイプであり、冷却部45の冷却温度は
「冷却電圧」により一定温度に保持される。赤外線セン
サ42の出力電圧は一定利得の増幅器43で増幅された後、
可変利得の増幅器44に入力する。増幅器44は、補正回路
１の出力信号とゲインコントロール信号とを加算器２で
加算したもので利得制御され、補正された電圧を出力す
る。補正回路１は、環境温度の測定電圧を発生する回路
と室温を与える基準電圧を発生する回路と測定電圧と基
準電圧との電圧差を取る回路とで基本的に構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外線映像装置の温度
ドリフト補正回路に関する。
ドリフト補正回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】物体の表面温度を非接触で測定する赤外
線映像装置は、基本的には、物体の熱エネルギーを測定
し電気信号へ変換するカメラヘッド部と、その電気信号
に対して各種の処理を行うプロセッサ部と表示部とで構
成される。そして、カメラヘッド部は、物体の熱エネ
ルギーを集束させ、２次元のリアルタイム画像を構築す
るための光学系、赤外線センサとそれを冷却するため
の電気回路部、上記２つをコントロールするための電
気回路部、の３つに大別される。
線映像装置は、基本的には、物体の熱エネルギーを測定
し電気信号へ変換するカメラヘッド部と、その電気信号
に対して各種の処理を行うプロセッサ部と表示部とで構
成される。そして、カメラヘッド部は、物体の熱エネ
ルギーを集束させ、２次元のリアルタイム画像を構築す
るための光学系、赤外線センサとそれを冷却するため
の電気回路部、上記２つをコントロールするための電
気回路部、の３つに大別される。
【０００３】ここに、赤外線映像装置で一定温度の観測
物体を測定する際、装置の周囲環境温度の影響による観
測温度の変動（即ち、温度ドリフト）は、極力少ないこ
とが望まれるが、この変動は主に赤外線センサの出力変
動に起因し、使用する赤外線センサによっては補正する
必要の生ずる場合がある。
物体を測定する際、装置の周囲環境温度の影響による観
測温度の変動（即ち、温度ドリフト）は、極力少ないこ
とが望まれるが、この変動は主に赤外線センサの出力変
動に起因し、使用する赤外線センサによっては補正する
必要の生ずる場合がある。
【０００４】赤外線センサには、熱エネルギーを吸収す
ると物質の温度が変化する現象を捉える熱型と光量子と
して直接検知する量子型とがあり、更に量子型は、入射
赤外線量によって光起電力を発生する光起電力型と、入
射赤外線量によって抵抗が変化するという光伝導効果を
利用した光伝導型とに分けられる。
ると物質の温度が変化する現象を捉える熱型と光量子と
して直接検知する量子型とがあり、更に量子型は、入射
赤外線量によって光起電力を発生する光起電力型と、入
射赤外線量によって抵抗が変化するという光伝導効果を
利用した光伝導型とに分けられる。
【０００５】光起電力型は、ＰＶ(Photo Voltaic) タイ
プと称され、また光伝導型は、ＰＣ(Photo Conductive)
タイプと称され、周囲環境温度に対する性質は異なる
が、それぞれ広く利用されている。即ち、ＰＶタイプ
は、周囲環境温度変化の影響を受け難い性質を持ち、周
囲環境温度が多少変化しても装置として問題となる程度
の温度ドリフトは生じない。一方、ＰＣタイプは、周囲
環境温度変化の影響を受け易い性質を持つので、温度ド
リフトの問題が生ずる。
プと称され、また光伝導型は、ＰＣ(Photo Conductive)
タイプと称され、周囲環境温度に対する性質は異なる
が、それぞれ広く利用されている。即ち、ＰＶタイプ
は、周囲環境温度変化の影響を受け難い性質を持ち、周
囲環境温度が多少変化しても装置として問題となる程度
の温度ドリフトは生じない。一方、ＰＣタイプは、周囲
環境温度変化の影響を受け易い性質を持つので、温度ド
リフトの問題が生ずる。
【０００６】そこで、ＰＣタイプの赤外線センサを使用
する従来の赤外線映像装置では、例えば図４に示すよう
な温度ドリフト補正方法が採用されている。図４におい
て、物体４１の発する熱エネルギーは、赤外線センサ４
２で電気変換される。具体的には、ＰＣタイプの赤外線
センサは、入射赤外線量に応じて抵抗値が変化するの
で、バイアス電流を流すと入射赤外線量の変化が電圧の
変化として出力される。センサ４２の出力電圧は、一定
利得の増幅器４３で所定レベルまで増幅された後、可変
利得の増幅器４４で外部からのゲインコントロール信号
により所望のレベルに微調整されてセンサ信号となる
が、従来では直接赤外線センサ４２の出力電圧レベルの
補正を次のようにして行っている。
する従来の赤外線映像装置では、例えば図４に示すよう
な温度ドリフト補正方法が採用されている。図４におい
て、物体４１の発する熱エネルギーは、赤外線センサ４
２で電気変換される。具体的には、ＰＣタイプの赤外線
センサは、入射赤外線量に応じて抵抗値が変化するの
で、バイアス電流を流すと入射赤外線量の変化が電圧の
変化として出力される。センサ４２の出力電圧は、一定
利得の増幅器４３で所定レベルまで増幅された後、可変
利得の増幅器４４で外部からのゲインコントロール信号
により所望のレベルに微調整されてセンサ信号となる
が、従来では直接赤外線センサ４２の出力電圧レベルの
補正を次のようにして行っている。
【０００７】即ち、図示例はペルチェ素子を用いる電子
冷却方式であるが、赤外線センサ４２に冷却部４５を設
け、冷却部４５の冷却温度を所望の一定値に設定する
「冷却電圧」とその所望の一定値冷却温度を意図的に変
化させて温度ドリフトを補正する「補正電圧」とを加算
器４６で加算したもので冷却部４５の冷却温度を制御す
るようにし、増幅器４４が補正された電圧を出力するよ
うにしている。なお、冷却方式には、その他に、ガスの
膨張・圧縮を利用したスターリング冷却方式もある。
冷却方式であるが、赤外線センサ４２に冷却部４５を設
け、冷却部４５の冷却温度を所望の一定値に設定する
「冷却電圧」とその所望の一定値冷却温度を意図的に変
化させて温度ドリフトを補正する「補正電圧」とを加算
器４６で加算したもので冷却部４５の冷却温度を制御す
るようにし、増幅器４４が補正された電圧を出力するよ
うにしている。なお、冷却方式には、その他に、ガスの
膨張・圧縮を利用したスターリング冷却方式もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＰＣタイプの
赤外線センサは、周囲環境温度変化の影響を受け易い性
質を持つので、センサの出力電圧は冷却温度によっても
変化する。従って、冷却温度を変化させる従来の補正方
法では、センサの感度を変化させることになるので、観
測温度が変化するだけでなく、分光感度及びＳＮ比も変
化するという問題がある。
赤外線センサは、周囲環境温度変化の影響を受け易い性
質を持つので、センサの出力電圧は冷却温度によっても
変化する。従って、冷却温度を変化させる従来の補正方
法では、センサの感度を変化させることになるので、観
測温度が変化するだけでなく、分光感度及びＳＮ比も変
化するという問題がある。
【０００９】また、冷却方式としてスターリング冷却方
式も良く利用されているが、電子冷却方式の場合には電
源投入後数秒で所定の冷却温度に達するのに対し、スタ
ーリング冷却方式の場合には、所定温度に達するのに５
分程度の時間を要し、更にその冷却特性によって環境温
度の変化を検出し冷却温度を変化させ所定の温度にする
追従性が電子冷却方式よりも劣るという問題もある。
式も良く利用されているが、電子冷却方式の場合には電
源投入後数秒で所定の冷却温度に達するのに対し、スタ
ーリング冷却方式の場合には、所定温度に達するのに５
分程度の時間を要し、更にその冷却特性によって環境温
度の変化を検出し冷却温度を変化させ所定の温度にする
追従性が電子冷却方式よりも劣るという問題もある。
【００１０】本発明の目的は、赤外線センサの冷却温度
は一定にしてセンサの出力電圧を増幅した電圧レベルを
環境温度に応じて制御できる赤外線映像装置の温度ドリ
フト補正回路を提供することにある。
は一定にしてセンサの出力電圧を増幅した電圧レベルを
環境温度に応じて制御できる赤外線映像装置の温度ドリ
フト補正回路を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の赤外線映像装置の温度ドリフト補正回路は
次の如き構成を有する。即ち、本発明の赤外線映像装置
の温度ドリフト補正回路は、光伝導型の赤外線センサを
用いて温度計測を行う赤外線映像装置の前記赤外線セン
サの出力を増幅する増幅器の出力電圧を環境温度に応じ
て補正する温度ドリフト補正回路であって； この温度
ドリフト補正回路は、環境温度の測定電圧を発生する回
路と；室温を与える基準電圧を発生する回路と； 測定
電圧と基準電圧との電圧差を取りそれを前記増幅器の利
得を制御する補正信号として出力する回路と； を備え
たことを特徴とするものである。
め、本発明の赤外線映像装置の温度ドリフト補正回路は
次の如き構成を有する。即ち、本発明の赤外線映像装置
の温度ドリフト補正回路は、光伝導型の赤外線センサを
用いて温度計測を行う赤外線映像装置の前記赤外線セン
サの出力を増幅する増幅器の出力電圧を環境温度に応じ
て補正する温度ドリフト補正回路であって； この温度
ドリフト補正回路は、環境温度の測定電圧を発生する回
路と；室温を与える基準電圧を発生する回路と； 測定
電圧と基準電圧との電圧差を取りそれを前記増幅器の利
得を制御する補正信号として出力する回路と； を備え
たことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】次に、前記の如く構成される本発明の赤外線映
像装置の温度ドリフト補正回路の作用を説明する。本発
明では、環境温度の測定電圧と室温を与える基準電圧と
の電圧差を補正信号として形成し、この補正信号で赤外
線センサの出力を増幅する増幅器の利得を制御する。即
ち、赤外線センサの冷却温度は一定のままで、当該増幅
器の出力電圧を環境温度に応じて補正する。
像装置の温度ドリフト補正回路の作用を説明する。本発
明では、環境温度の測定電圧と室温を与える基準電圧と
の電圧差を補正信号として形成し、この補正信号で赤外
線センサの出力を増幅する増幅器の利得を制御する。即
ち、赤外線センサの冷却温度は一定のままで、当該増幅
器の出力電圧を環境温度に応じて補正する。
【００１３】従って、分光感度及びＳＮ比を変化させる
ことなく温度ドリフトの補正ができる。また、リアルタ
イムに補正が可能であるから、冷却温度の制御による補
正操作に比して格段に追従性が良くなる。
ことなく温度ドリフトの補正ができる。また、リアルタ
イムに補正が可能であるから、冷却温度の制御による補
正操作に比して格段に追従性が良くなる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の温度ドリフト補正回路を備えた赤
外線映像装置の一例を示す。図１では、図４と同一構成
部分には同一符号・名称を付してある。以下、本発明に
係る部分を中心に説明する。
する。図１は本発明の温度ドリフト補正回路を備えた赤
外線映像装置の一例を示す。図１では、図４と同一構成
部分には同一符号・名称を付してある。以下、本発明に
係る部分を中心に説明する。
【００１５】本実施例では、赤外線センサ４２の冷却部
４５は、「冷却電圧」により所望の一定値に設定して置
き、補正回路１の出力信号を加算器２においてゲインコ
ントロール信号に加算し、それにより増幅器４４の利得
を制御して補正された電圧を得るようにしてある。
４５は、「冷却電圧」により所望の一定値に設定して置
き、補正回路１の出力信号を加算器２においてゲインコ
ントロール信号に加算し、それにより増幅器４４の利得
を制御して補正された電圧を得るようにしてある。
【００１６】補正回路１は例えば図２に示すように構成
される。温度トランスデューサ２１は、環境温度の測定
電圧を発生する。基準電圧発生器２２は、室温を与える
基準電圧を発生する。差分器２３は、測定電圧と基準電
圧との電圧差を求める。そして、図示例では、差分器２
３の出力が増幅器２４にて適宜レベルまで増幅され、加
算器２の一方の入力となる。加算器２は、他方の入力が
ゲインコントロール信号であり、「補正された利得決定
電圧」を増幅器４４に対して出力する。
される。温度トランスデューサ２１は、環境温度の測定
電圧を発生する。基準電圧発生器２２は、室温を与える
基準電圧を発生する。差分器２３は、測定電圧と基準電
圧との電圧差を求める。そして、図示例では、差分器２
３の出力が増幅器２４にて適宜レベルまで増幅され、加
算器２の一方の入力となる。加算器２は、他方の入力が
ゲインコントロール信号であり、「補正された利得決定
電圧」を増幅器４４に対して出力する。
【００１７】図３はこの補正回路１の具体的構成例を示
している。図３において、左上の回路は温度トランスデ
ューサ２１に対応し、左下の回路は基準電圧発生器２２
に対応し、中間の回路は差分器２３と増幅器２４に対応
し、右の回路は加算器２に対応する。
している。図３において、左上の回路は温度トランスデ
ューサ２１に対応し、左下の回路は基準電圧発生器２２
に対応し、中間の回路は差分器２３と増幅器２４に対応
し、右の回路は加算器２に対応する。
【００１８】なお、図１では、補正回路１の出力をゲイ
ンコントロール信号に加算したが、センサ信号の増幅器
を例えば３段構成にして、１段目は図１の４３と同様に
一定利得の増幅器とするが、２段目と３段目は可変利得
の増幅器とし、一方の増幅器の利得をゲインコントロー
ル信号で制御し、他方の増幅器の利得を補正回路１の出
力で制御するようにしても良い。
ンコントロール信号に加算したが、センサ信号の増幅器
を例えば３段構成にして、１段目は図１の４３と同様に
一定利得の増幅器とするが、２段目と３段目は可変利得
の増幅器とし、一方の増幅器の利得をゲインコントロー
ル信号で制御し、他方の増幅器の利得を補正回路１の出
力で制御するようにしても良い。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の赤外線映
像装置の温度ドリフト補正回路は、環境温度の測定電圧
と室温を与える基準電圧との電圧差を補正信号として形
成し、この補正信号で赤外線センサの出力を増幅する増
幅器の利得を制御する。即ち、赤外線センサの冷却温度
は一定のままで、当該増幅器の出力電圧を環境温度に応
じて補正するようにしたので、分光感度及びＳＮ比を変
化させることなく温度ドリフトの補正ができる。また、
リアルタイムに補正が可能であるから、冷却温度の制御
による補正操作に比して格段に追従性が良くなる効果が
ある。
像装置の温度ドリフト補正回路は、環境温度の測定電圧
と室温を与える基準電圧との電圧差を補正信号として形
成し、この補正信号で赤外線センサの出力を増幅する増
幅器の利得を制御する。即ち、赤外線センサの冷却温度
は一定のままで、当該増幅器の出力電圧を環境温度に応
じて補正するようにしたので、分光感度及びＳＮ比を変
化させることなく温度ドリフトの補正ができる。また、
リアルタイムに補正が可能であるから、冷却温度の制御
による補正操作に比して格段に追従性が良くなる効果が
ある。
【図１】本発明の温度ドリフト補正回路を備える赤外線
映像装置の一例を示す構成ブロック図である。
映像装置の一例を示す構成ブロック図である。
【図２】補正回路の構成ブロック図である。
【図３】補正回路の具体的回路図である。
【図４】従来の温度ドリフト補正回路を備える赤外線映
像装置の一例を示す構成ブロック図である。
像装置の一例を示す構成ブロック図である。
１ 補正回路 ２ 加算器 ２１ 温度トランスデューサ ２２ 基準電圧発生器 ２３ 差分器 ２４ 増幅器 ４１ 物体 ４２ 赤外線センサ ４３ 増幅器 ４４ 増幅器 ４５ 冷却部
Claims (2)
- 【請求項１】 光伝導型の赤外線センサを用いて温度計
測を行う赤外線映像装置の前記赤外線センサの出力を増
幅する増幅器の出力電圧を環境温度に応じて補正する温
度ドリフト補正回路であって； この温度ドリフト補正
回路は、環境温度の測定電圧を発生する回路と； 室温
を与える基準電圧を発生する回路と；測定電圧と基準電
圧との電圧差を取りそれを前記増幅器の利得を制御する
補正信号として出力する回路と； を備えたことを特徴
とする赤外線映像装置の温度ドリフト補正回路。 - 【請求項２】 請求項１に記載の赤外線映像装置の温度
ドリフト補正回路において； 前記増幅器が利得制御の
なされるものであるときは、そのゲインコントロール信
号に前記補正信号が加算される； ことを特徴とする赤
外線映像装置の温度ドリフト補正回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5351927A JPH07198498A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 赤外線映像装置の温度ドリフト補正回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5351927A JPH07198498A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 赤外線映像装置の温度ドリフト補正回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07198498A true JPH07198498A (ja) | 1995-08-01 |
Family
ID=18420576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5351927A Pending JPH07198498A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 赤外線映像装置の温度ドリフト補正回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07198498A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008145413A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Emlsi Inc | デジタルイメージテスト部材の光源光度均一化装置及び方法と、これを用いたデジタルイメージ色相テスト装置及び方法 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5351927A patent/JPH07198498A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008145413A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Emlsi Inc | デジタルイメージテスト部材の光源光度均一化装置及び方法と、これを用いたデジタルイメージ色相テスト装置及び方法 |
| JP4705609B2 (ja) * | 2006-12-06 | 2011-06-22 | イーエムエルエスアイ インコーポレイテッド | デジタルイメージテスト部材の光源光度均一化装置及び方法と、これを用いたデジタルイメージ色相テスト装置及び方法 |
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