JPH08340482A - 赤外線撮像装置 - Google Patents

赤外線撮像装置

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JPH08340482A
JPH08340482A JP7167929A JP16792995A JPH08340482A JP H08340482 A JPH08340482 A JP H08340482A JP 7167929 A JP7167929 A JP 7167929A JP 16792995 A JP16792995 A JP 16792995A JP H08340482 A JPH08340482 A JP H08340482A
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JP
Japan
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temperature
infrared
optical system
lens barrel
detector
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Withdrawn
Application number
JP7167929A
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English (en)
Inventor
Shigeru Kato
茂 加藤
Hideki Fujii
英樹 藤井
Taijiro Kiyota
泰次郎 清田
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 環境温度が変化しても、被写体の温度分布等
を示す映像を正確に表示できる赤外線撮像装置を提供す
る。 【構成】 赤外線を集光する集光光学系1と、集光光学
系により集光される赤外線を受光して電気信号に変換す
る赤外線検知器2とを備えた赤外線撮像装置において、
集光光学系の鏡筒1bに設けられた温度センサ10と、
温度センサによる検出温度が所定の温度となるように集
光光学系1の集光レンズ1a及び鏡筒1bの温度を調節
するペルチエ素子11とを備える。環境温度が変化して
も、集光レンズ1a及び鏡筒1bの温度が所定の温度に
維持され、これによって、集光レンズ1の透過率、及び
集光レンズ1a自体及び鏡筒1b自体からそれぞれ放射
される赤外線の光量が常に一定になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、被写体から放射され
る赤外線を検出してその温度分布を示す映像を得る赤外
線撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の赤外線撮像装置としては、例えば
図4に示すようなものが知られている。この赤外線撮像
装置は、被写体から放射される赤外線を集光する集光光
学系41と、集光光学系41により集光された赤外線を
受光して電気信号に変換する赤外線検知器42とを有す
る。この検知器42は複数の検知素子を有する。赤外線
撮像装置は、さらに、検知器42を真空中に収容して封
止された真空容器43と、検知器42を低温に冷却する
冷却機44と、集光光学系41を通らない不要な赤外線
が検知器42に入射するのを阻止する開口絞り45とを
有する。検知器42からの出力信号は、信号処理部46
によって検知器42の各検知素子の感度補正や、温度換
算等の信号処理がなされた後、信号変換部47によっ
て、検知器42で受光した赤外線像(被写体像)の温度
分布を示す映像を不図示の表示手段で表示させるための
画像信号に変換され、この画像信号が表示手段へ出力さ
れる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、赤外線撮像装置の環境温度が変化すると、
被写体から放射される赤外線の光量が同じであっても、
検知器42に入射する赤外線の光量が変化して検知器4
2の出力が変化してしまい、これによって、被写体の温
度分布等を示す映像を正確に表示できないという問題が
ある。
【0004】この問題について、図5を用いて説明す
る。
【0005】被写体から放射される赤外線の光量をXと
し、集光光学系41の集光レンズ41aの透過率をαと
すると、検知器42に入射する赤外線の入射光量Yは、 Y=αX+β となる。ここで、βは集光光学系41の集光レンズ41
a自体及びその鏡筒41b自体からそれぞれ放射される
赤外線の光量である。
【0006】集光レンズ41aの透過率αと、集光レン
ズ41a自体及び鏡筒41b自体からそれぞれ放射され
る赤外線の光量βとは環境温度の変化によって変わるの
で、環境温度が変化すると、被写体から放射される赤外
線の光量Xが同じであっても、検知器42に入射する赤
外線の入射光量Y(Y=αX+β)が変化して検知器4
2の出力が変化してしまう。
【0007】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、その課題は環境温度が変化しても、被写体
の温度分布等を示す映像を正確に表示できる赤外線撮像
装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項1記載の発明に係る赤外線撮像装置は、赤外線
を集光する集光光学系と、前記集光光学系により集光さ
れる赤外線を受光して電気信号に変換する赤外線検知器
とを備えた赤外線撮像装置において、前記集光光学系の
光学素子と鏡筒との少なくとも一方に設けられた温度セ
ンサと、前記温度センサによる検出温度が所定の温度と
なるように前記光学素子及び前記鏡筒の温度を調節する
温度調節手段とを備える。
【0009】請求項2記載の発明に係る赤外線撮像装置
は、前記温度調節手段は、前記温度センサによる検出温
度が前記撮像装置の使用環境温度範囲の上限温度となる
ように前記光学素子及び前記鏡筒を加熱するヒータであ
る。
【0010】請求項3記載の発明に係る赤外線撮像装置
は、赤外線を集光する集光光学系と、前記集光光学系に
より集光される赤外線を受光して電気信号に変換する赤
外線検知器とを備えた赤外線撮像装置において、前記集
光光学系の光学素子と鏡筒との少なくとも一方に設けら
れた温度センサと、同じ被写体を観測した時に同じ電気
信号が得られるように、前記検知器からの電気信号を前
記温度センサによる検出温度に応じて補正する補正手段
とを備える。
【0011】請求項4記載の発明に係る赤外線撮像装置
は、前記鏡筒の、前記赤外線検知器側にある端部又はそ
の近傍に、前記集光光学系以外からくる赤外線を遮断す
るための遮断プレートが設けられており、前記温度セン
サは前記遮断プレートの温度を検出しかつ前記温度調節
手段は前記遮断プレートの温度を調節するように構成さ
れている。
【0012】
【作用】請求項1記載の赤外線撮像装置では、温度セン
サにより集光光学系の光学素子と鏡筒との少なくとも一
方の温度が検出され、この検出温度が所定の温度となる
ように温度調節手段が光学素子及び鏡筒の温度を調節す
るので、環境温度が変化しても、光学素子と鏡筒の温度
が所定の温度に維持される。これによって、光学素子の
透過率、及び光学素子自体及び鏡筒自体からそれぞれ放
射される赤外線の光量が常に一定になり、被写体から放
射される赤外線の光量が同じである場合、赤外線検知器
に入射する赤外線の光量は一定になり、赤外線検知器の
出力が一定になる。
【0013】請求項2記載の赤外線撮像装置では、温度
センサによる検出温度が上限温度となるようにヒータに
よって光学素子及び鏡筒を加熱するだけでよく、光学素
子及び鏡筒の温度を上げたり下げたりする必要がないの
で、温度制御が容易である。
【0014】請求項3記載の赤外線撮像装置では、温度
センサにより光学素子と鏡筒との少なくとも一方の温度
が検出され、補正手段が、同じ被写体を観測した時に同
じ電気信号が得られるように、赤外線検知器からの電気
信号を温度センサによる検出温度に応じて補正する。こ
れによって、環境温度が変化しても、被写体から放射さ
れる赤外線の光量が同じである場合、赤外線検知器の出
力が一定になる。
【0015】請求項4記載の赤外線撮像装置では、遮断
プレートにより集光光学系以外からくる不要な赤外線が
遮断されて赤外線検知器に入射しないので、その分だけ
被写体の温度分布等を示す映像をより正確に表示でき
る。また、温度調節手段が遮断プレートの温度を調節す
るので、筒状の鏡筒全体を温度調節する場合よりも温度
調節が容易である。
【0016】
【実施例】以下この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、各実施例の説明において同様の部位には同
一の符号を付して重複した説明を省略する。
【0017】図1はこの発明の第1実施例に係る赤外線
撮像装置を示している。この赤外線撮像装置は、測定対
象である人体等の被写体から放射される赤外線を検出し
てその温度分布を示す映像を得るものである。
【0018】赤外線撮像装置は、図1に示すように、被
写体から放射される赤外線を集光する集光レンズ1aと
集光レンズ1aを支持する鏡筒1bとからなる集光光学
系1と、集光レンズ1aにより集光された赤外線を受光
して電気信号に変換する赤外線検知器(以下、単に検知
器という)2とを有する。この検知器2は2次元的に配
置された複数の検知素子を有し、各検知素子からの出力
信号が時系列的に(順次)出力される。赤外線撮像装置
は、さらに、検知器2を真空中に収容して封止された真
空容器3と、検知器2を所定の低温に冷却する冷却機4
と、集光レンズ1aを通らない不要な赤外線が検知器2
に入射するのを阻止する開口絞り(コールドシールド)
5とを有する。
【0019】赤外線撮像装置は、さらに、信号処理部6
と信号変換部7とを有する。信号処理部6は、検知器2
からの出力信号について検知器2の各検知素子の感度補
正や、温度換算等の信号処理を行う。信号変換部7は、
信号処理部6からの出力信号を、検知器2で受光した赤
外線像(被写体像)の温度分布を示す映像を不図示の表
示手段で表示させるための画像信号に変換する処理を行
う。
【0020】赤外線撮像装置は、さらに、集光光学系1
の鏡筒1bの外周面に設けられた温度センサ10と、集
光レンズ1a及び鏡筒1bの温度を調節するペルチエ素
子11と、温度センサ10による検出温度が所定の温度
(例えば、20°C)となるように、ペルチエ素子11
に供給する電流の方向及び電流値を制御する制御部12
とを有する。ペルチエ素子11は、供給される電流の方
向及びその電流値に応じて温度を上下させることができ
る素子である。このペルチエ素子11と制御部12とに
より、温度調節手段が構成されている。
【0021】上記構成を有する第1実施例では、温度セ
ンサ10により集光光学系1の鏡筒1bの温度が検出さ
れ、この検出温度が所定の温度となるように、ペルチエ
素子11に供給する電流の方向及び電流値が制御部12
によって制御される。これによって、前記検出温度が所
定の温度となるようにペルチエ素子11が集光レンズ1
a及び鏡筒1bの温度を調節するので、環境温度が変化
しても、集光レンズ1a及び鏡筒1bの温度が所定の温
度に維持される。これによって、環境温度が変化して
も、集光レンズ1aの透過率と、集光レンズ1a自体及
び鏡筒1b自体からそれぞれ放射される赤外線の光量と
が常に一定になるので、被写体から放射される赤外線の
光量が同じである場合、検知器2に入射する赤外線の光
量は一定になり、検知器2の出力が一定になる。したが
って、環境温度が変化しても、被写体の温度分布等を示
す映像を前記不図示の表示手段で正確に表示することが
できる。
【0022】図2はこの発明の第2実施例に係る赤外線
撮像装置を示している。この第2実施例では、前記温度
センサ10が集光レンズ1aの周縁部に設けられ、かつ
前記ペルチエ素子11に代えてヒータ13が使用されて
いる。このヒータ13は鏡筒1bの外周面に巻き付けら
れている。このヒータ13に供給される電流値は、温度
センサ10による検出温度が赤外線撮像装置の使用環境
温度範囲の上限温度(例えば、40°C)となるよう
に、制御部12′により制御される。
【0023】この第2実施例によれば、温度センサ10
による検出温度が前記上限温度となるようにヒータ13
によって集光レンズ1a及び鏡筒1bを加熱するだけで
よく、集光レンズ1a及び鏡筒1bの温度を上げたり下
げたりする必要がないので、制御部12′による温度制
御が容易である。
【0024】図3はこの発明の第3実施例に係る赤外線
撮像装置を示している。この第3実施例では、上記第1
実施例におけるペルチエ素子11及び制御部12に代え
て温度補正部(補正手段)20を設けている。この温度
補正部20は、同じ被写体を観測した時に同じ電気信号
が得られるように、検知器2からの電気信号を温度セン
サ10による検出温度に応じて補正するように構成され
ている。
【0025】この第3実施例によれば、温度センサ10
により鏡筒1bの温度が検出され、温度補正部20が、
同じ被写体を観測した時に同じ電気信号が得られるよう
に、検知器2からの電気信号を温度センサ10による検
出温度に応じて補正する。これによって、環境温度が変
化しても、被写体から放射される赤外線の光量が同じで
ある場合、検知器2の出力が常に一定になる。したがっ
て、環境温度が変化しても、被写体の温度分布等を示す
映像を前記不図示の表示手段で正確に表示することがで
きる。
【0026】なお、図6に示すように上記第1実施例に
おいて、鏡筒1bの、検知器2側にある端部又はその近
傍に、集光光学系1以外からくる赤外線を遮断するため
の遮断プレート15を設け、温度センサ10が遮断プレ
ートの温度を検出しかつ遮断プレートの温度をペルチエ
素子11によって調節するように構成することもでき
る。このように構成した場合、遮断プレートにより集光
光学系1以外からくる不要な赤外線が遮断されて検知器
2に入射しないので、その分だけ被写体の温度分布等を
示す映像をより正確に表示できる。また、ペルチエ素子
11が遮断プレート15の温度を調節するので、筒状の
鏡筒1b全体を温度調節する上記第1実施例の場合より
も温度調節が容易である。第2実施例も同様に遮断プレ
ートを配置して、この遮断プレートにヒータ13を設け
ることにより遮断プレートの温度を調節してもよい。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明に係る赤外線撮像装置によれば、温度センサにより集
光光学系の光学素子と鏡筒との少なくとも一方の温度が
検出され、この検出温度が所定の温度となるように温度
調節手段が光学素子及び鏡筒の温度を調節するので、環
境温度が変化しても、光学素子と鏡筒の温度が所定の温
度に維持される。これによって、光学素子の透過率、及
び光学素子自体及び鏡筒自体からそれぞれ放射される赤
外線の光量が常に一定になり、被写体から放射される赤
外線の光量が同じである場合、赤外線検知器に入射する
赤外線の光量は一定になり、赤外線検知器の出力が一定
になる。したがって、環境温度が変化しても、被写体の
温度分布等を示す映像を正確に表示できる。
【0028】請求項2記載の発明に係る赤外線撮像装置
によれば、温度センサによる検出温度が上限温度となる
ようにヒータによって光学素子及び鏡筒を加熱するだけ
でよく、光学素子及び鏡筒を冷却する必要がないので、
温度制御が容易である。
【0029】請求項3記載の発明に係る赤外線撮像装置
によれば、温度センサにより光学素子と鏡筒との少なく
とも一方の温度が検出され、補正手段が、同じ被写体を
観測した時に同じ電気信号が得られるように、赤外線検
知器からの電気信号を温度センサによる検出温度に応じ
て補正する。これによって、環境温度が変化しても、被
写体から放射される赤外線の光量が同じである場合、赤
外線検知器の出力が一定になる。したがって、環境温度
が変化しても、被写体の温度分布等を示す映像を正確に
表示できる。
【0030】請求項4記載の発明に係る赤外線撮像装置
によれば、遮断プレートにより集光光学系以外からくる
不要な赤外線が遮断されて赤外線検知器に入射しないの
で、その分だけ被写体の温度分布等を示す映像をより正
確に表示できる。また、温度調節手段が遮断プレートの
温度を調節するので、筒状の鏡筒全体を温度調節する場
合よりも温度調節が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の第1実施例に係る赤外線撮像
装置を示す概略構成図である。
【図2】図2はこの発明の第2実施例に係る赤外線撮像
装置を示す概略構成図である。
【図3】図3はこの発明の第3実施例に係る赤外線撮像
装置を示す概略構成図である。
【図4】図4は従来の赤外線撮像装置を示す概略構成図
である。
【図5】図5は赤外線検知器に入射する赤外線の光量を
説明するための説明図である。
【図6】図6は第1実施例の変形例を示す概略構成図で
ある。
【符号の説明】 1 集光光学系 1a 集光レンズ(光学素子) 1b 鏡筒 2 赤外線検知器 10 温度センサ 11 ペルチエ素子(温度調節手段) 12、12′ 制御部(温度調節手段) 13 ヒータ 20 温度補正部(補正手段)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 赤外線を集光する集光光学系と、前記集
    光光学系により集光される赤外線を受光して電気信号に
    変換する赤外線検知器とを備えた赤外線撮像装置におい
    て、 前記集光光学系の光学素子と鏡筒との少なくとも一方に
    設けられた温度センサと、 前記温度センサによる検出温度が所定の温度となるよう
    に前記光学素子及び前記鏡筒の温度を調節する温度調節
    手段とを備えることを特徴とする赤外線撮像装置。
  2. 【請求項2】 前記温度調節手段は、前記温度センサに
    よる検出温度が前記撮像装置の使用環境温度範囲の上限
    温度となるように前記光学素子及び前記鏡筒を加熱する
    ヒータであることを特徴とする請求項1記載の赤外線撮
    像装置。
  3. 【請求項3】 赤外線を集光する集光光学系と、前記集
    光光学系により集光される赤外線を受光して電気信号に
    変換する赤外線検知器とを備えた赤外線撮像装置におい
    て、 前記集光光学系の光学素子と鏡筒との少なくとも一方に
    設けられた温度センサと、 同じ被写体を観測した時に同じ電気信号が得られるよう
    に、前記検知器からの電気信号を前記温度センサによる
    検出温度に応じて補正する補正手段とを備えることを特
    徴とする赤外線撮像装置。
  4. 【請求項4】 前記鏡筒の、前記赤外線検知器側にある
    端部又はその近傍に、前記集光光学系以外からくる赤外
    線を遮断するための遮断プレートが設けられており、前
    記温度センサは前記遮断プレートの温度を検出しかつ前
    記温度調節手段は前記遮断プレートの温度を調節するよ
    うに構成されていることを特徴とする請求項1記載の赤
    外線撮像装置。
JP7167929A 1995-06-09 1995-06-09 赤外線撮像装置 Withdrawn JPH08340482A (ja)

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JP (1) JPH08340482A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7567395B2 (en) * 2006-10-27 2009-07-28 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Lens module assembly and imaging system having same
KR20170041360A (ko) * 2015-10-07 2017-04-17 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈
US11172105B2 (en) 2015-06-03 2021-11-09 Lg Innotek Co., Ltd. Lens barrel and camera module comprising same

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