JPH09261534A - 赤外線撮像装置 - Google Patents
赤外線撮像装置Info
- Publication number
- JPH09261534A JPH09261534A JP8068215A JP6821596A JPH09261534A JP H09261534 A JPH09261534 A JP H09261534A JP 8068215 A JP8068215 A JP 8068215A JP 6821596 A JP6821596 A JP 6821596A JP H09261534 A JPH09261534 A JP H09261534A
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- JP
- Japan
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- shutter
- objective lens
- infrared
- lens
- image forming
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 検知素子の感度はらつき補正のためのシャッ
タを小型化し、小型の赤外線撮像装置を得る。 【解決手段】 対物レンズ２とリレーレンズ３からなる
レンズ系において、対物レンズ２の結像点にシャッタ２
４を配置し、シャッタ２４の入脱を行うことにより入射
光１の光路を遮断又は通過させて検知素子の感度ばらつ
き補正を行う。
タを小型化し、小型の赤外線撮像装置を得る。 【解決手段】 対物レンズ２とリレーレンズ３からなる
レンズ系において、対物レンズ２の結像点にシャッタ２
４を配置し、シャッタ２４の入脱を行うことにより入射
光１の光路を遮断又は通過させて検知素子の感度ばらつ
き補正を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、被写体の赤外線
光学像の撮像を行う赤外線撮像装置に関するものであ
る。
光学像の撮像を行う赤外線撮像装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の赤外線撮像装置を示す図で
あり、図において１は入射光、２は対物レンズ、３は対
物レンズの結ぶ像を中継するリレーレンズ、４はリレー
レンズ３の結像面に配置された赤外検知器、５は内部を
真空に保ったデュワ、６はデュワ５に固定されたウイン
ド、７は赤外検知器４を冷却するためのクーラ、８は赤
外検知器４と熱的に結像されて取り付けられたコールド
シールド、９は赤外検知器４から出力される検出信号、
１０は検出信号９を増幅する映像増幅回路、１１は増幅
された映像信号、１２はＡ／Ｄ変換器、１３は映像信号
１１に対応したディジタル映像信号、１４はディジタル
映像信号１３を保持するフレームメモリ、１５はフレー
ムメモリ１４から出力されるディジタル補正信号、１６
は減算器、１７は減算器１６から出力されるディジタル
補正済み信号、１８はＤ／Ａ変換器、１９はアナログの
表示信号、２０は赤外線画像を表示する表示器、２１は
赤外線撮像装置全系の動作を制御する制御回路、２２は
シャッタ駆動信号、２３はシャッタ駆動器、２４はシャ
ッタ駆動器２３により、リレーレンズ３及びウインド６
の間の光路中に入脱できるシャッタ、２５は検知器駆動
信号、２６はフレームメモリ１４へのディジタル映像信
号１３の書き込みを指示する書き込み指令信号、２７は
フレームメモリ１４からディジタル補正信号１５を読出
しを指示する読出し指令信号である。
あり、図において１は入射光、２は対物レンズ、３は対
物レンズの結ぶ像を中継するリレーレンズ、４はリレー
レンズ３の結像面に配置された赤外検知器、５は内部を
真空に保ったデュワ、６はデュワ５に固定されたウイン
ド、７は赤外検知器４を冷却するためのクーラ、８は赤
外検知器４と熱的に結像されて取り付けられたコールド
シールド、９は赤外検知器４から出力される検出信号、
１０は検出信号９を増幅する映像増幅回路、１１は増幅
された映像信号、１２はＡ／Ｄ変換器、１３は映像信号
１１に対応したディジタル映像信号、１４はディジタル
映像信号１３を保持するフレームメモリ、１５はフレー
ムメモリ１４から出力されるディジタル補正信号、１６
は減算器、１７は減算器１６から出力されるディジタル
補正済み信号、１８はＤ／Ａ変換器、１９はアナログの
表示信号、２０は赤外線画像を表示する表示器、２１は
赤外線撮像装置全系の動作を制御する制御回路、２２は
シャッタ駆動信号、２３はシャッタ駆動器、２４はシャ
ッタ駆動器２３により、リレーレンズ３及びウインド６
の間の光路中に入脱できるシャッタ、２５は検知器駆動
信号、２６はフレームメモリ１４へのディジタル映像信
号１３の書き込みを指示する書き込み指令信号、２７は
フレームメモリ１４からディジタル補正信号１５を読出
しを指示する読出し指令信号である。
【０００３】従来の赤外線撮像装置は以上のように構成
され、以下の様に動作する。対物レンズ２、リレーレン
ズ３、ウインド６、及びコールドシールド８は全体でレ
ンズ系を構成しており、レンズ系の結像面に赤外検知器
４が配置されている。赤外検知器４は例えば白金・シリ
コン・ショトキーバリア型の２次元固体撮像素子で、検
知器駆動信号２５により駆動されることにより、感光面
上にレンズ系により作られた２次元の赤外線光学像に対
応した検出信号９が得られる。
され、以下の様に動作する。対物レンズ２、リレーレン
ズ３、ウインド６、及びコールドシールド８は全体でレ
ンズ系を構成しており、レンズ系の結像面に赤外検知器
４が配置されている。赤外検知器４は例えば白金・シリ
コン・ショトキーバリア型の２次元固体撮像素子で、検
知器駆動信号２５により駆動されることにより、感光面
上にレンズ系により作られた２次元の赤外線光学像に対
応した検出信号９が得られる。
【０００４】赤外線検知器４は１画素を構成する検知素
子が格子状に複数並んだ構造をしている。各検知素子の
寸法及び構造のばらつきは感動のばらつきの原因となる
ため、各検知素子を一様に製造することが必要である
が、現在の製造技術では全く一様な感度特性を全画素に
わたって持たせるのは容易ではなく、信号処理による感
度ばらつき補正が不可欠である。
子が格子状に複数並んだ構造をしている。各検知素子の
寸法及び構造のばらつきは感動のばらつきの原因となる
ため、各検知素子を一様に製造することが必要である
が、現在の製造技術では全く一様な感度特性を全画素に
わたって持たせるのは容易ではなく、信号処理による感
度ばらつき補正が不可欠である。
【０００５】赤外線撮像装置の動作開始時には、制御回
路２１から出力されるシャッタ駆動信号２２がシャッタ
駆動器２３に印加されることにより、シャッタ２４が光
路中に挿入され、入射光１が遮断される。シャッタ２４
は熱伝導性の良い金属で作られており、シャッタ面の表
面温度分布は一様である。一様な温度のシャッタ２４か
ら放射される赤外線光は赤外検知器４に入力され、出力
される検出信号９に赤外検知器４の検知素子の感度ばら
つきに応じた信号が得られる。ばらつきを有する検出信
号９は映像増幅器１０によって増幅され、映像信号１１
となった後に、Ａ／Ｄ変換器１２によりディジタル映像
信号１３に変換される。この状態で制御回路２１はフレ
ームメモリ１４に書き込み指令信号２６を送出し、一画
面分の検知素子感度ばらつきデータをフレームメモリ１
４に取り込み、保持する。ついで、制御回路２１はシャ
ッタ駆動信号２２を切り、その結果シャッタ駆動器２３
はシャッタ２４を光路中から移動させ、入射光１が赤外
検知器４の上に結像されるようにする。また、制御回路
２１からフレームメモリ１４には読出し指令信号２７を
送出し、保持している一画面分の検知素子感度ばらつき
データをディジタル補正信号１５として減算器１６に送
出する。減算器１６はディジタル映像信号１３からディ
ジタル補正信号１５を差し引いたディジタル補正済み信
号１７をＤ／Ａ変換器１８に送出する。Ｄ／Ａ変換器１
８はディジタル補正済み信号１７をアナログ信号に変換
し、表示器２０に印加する。これにより、表示器２０の
スクリーン上に赤外線画像が表示される。
路２１から出力されるシャッタ駆動信号２２がシャッタ
駆動器２３に印加されることにより、シャッタ２４が光
路中に挿入され、入射光１が遮断される。シャッタ２４
は熱伝導性の良い金属で作られており、シャッタ面の表
面温度分布は一様である。一様な温度のシャッタ２４か
ら放射される赤外線光は赤外検知器４に入力され、出力
される検出信号９に赤外検知器４の検知素子の感度ばら
つきに応じた信号が得られる。ばらつきを有する検出信
号９は映像増幅器１０によって増幅され、映像信号１１
となった後に、Ａ／Ｄ変換器１２によりディジタル映像
信号１３に変換される。この状態で制御回路２１はフレ
ームメモリ１４に書き込み指令信号２６を送出し、一画
面分の検知素子感度ばらつきデータをフレームメモリ１
４に取り込み、保持する。ついで、制御回路２１はシャ
ッタ駆動信号２２を切り、その結果シャッタ駆動器２３
はシャッタ２４を光路中から移動させ、入射光１が赤外
検知器４の上に結像されるようにする。また、制御回路
２１からフレームメモリ１４には読出し指令信号２７を
送出し、保持している一画面分の検知素子感度ばらつき
データをディジタル補正信号１５として減算器１６に送
出する。減算器１６はディジタル映像信号１３からディ
ジタル補正信号１５を差し引いたディジタル補正済み信
号１７をＤ／Ａ変換器１８に送出する。Ｄ／Ａ変換器１
８はディジタル補正済み信号１７をアナログ信号に変換
し、表示器２０に印加する。これにより、表示器２０の
スクリーン上に赤外線画像が表示される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の赤
外線撮像装置は、レンズ系を交換することを考慮して、
図３に示すように、リレーレンズ３とウインド６の間に
シャッタ２４を挿入する構造をとっている。ウインド６
と赤外検知器４の間にはコールドシールド８があり、ウ
インド６と赤外検知器４の間の距離を短く取れないため
に、シャッタ２４を光束径が最小になる赤外検知器４直
近へは配置不可能であり、シャッタ２４の寸法が小さく
出来ないため、装置小型化の障害となっていた。
外線撮像装置は、レンズ系を交換することを考慮して、
図３に示すように、リレーレンズ３とウインド６の間に
シャッタ２４を挿入する構造をとっている。ウインド６
と赤外検知器４の間にはコールドシールド８があり、ウ
インド６と赤外検知器４の間の距離を短く取れないため
に、シャッタ２４を光束径が最小になる赤外検知器４直
近へは配置不可能であり、シャッタ２４の寸法が小さく
出来ないため、装置小型化の障害となっていた。
【０００７】また、シャッタ２４は熱伝導性の良い金属
板で作られるが、その場合はシャッタ２４は装置温度と
なる。装置温度は装置の周囲温度により変化するため、
ディジタル補正信号１５のレベルもこれに対応して変化
し、その結果、表示信号１９は同じ温度の被写体を撮像
しているにも関わらず、装置周囲の温度により変化す
る。このため、従来の赤外線撮像装置では被写体の温度
計測が出来ないという欠点があった。
板で作られるが、その場合はシャッタ２４は装置温度と
なる。装置温度は装置の周囲温度により変化するため、
ディジタル補正信号１５のレベルもこれに対応して変化
し、その結果、表示信号１９は同じ温度の被写体を撮像
しているにも関わらず、装置周囲の温度により変化す
る。このため、従来の赤外線撮像装置では被写体の温度
計測が出来ないという欠点があった。
【０００８】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたものであり、装置小型化を可能とし、装置温度
の変化に影響されることなく被写体の温度計測を可能と
することを目的としている。
なされたものであり、装置小型化を可能とし、装置温度
の変化に影響されることなく被写体の温度計測を可能と
することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の赤外線撮像装
置は、対物レンズとリレーレンズの間にシャッタを設け
たものである。
置は、対物レンズとリレーレンズの間にシャッタを設け
たものである。
【００１０】また、この発明の赤外線撮像装置は、対物
レンズとリレーレンズの間に温度制御されたペルチェ
ヒータ・クーラを設けたものである。
レンズとリレーレンズの間に温度制御されたペルチェ
ヒータ・クーラを設けたものである。
【００１１】
実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１を示す図
であり、図において１〜２７は上記従来装置と全く同一
のものである。シャッタ２４はこの形態においては対物
レンズ２とリレーレンズ３の間に設けられる。
であり、図において１〜２７は上記従来装置と全く同一
のものである。シャッタ２４はこの形態においては対物
レンズ２とリレーレンズ３の間に設けられる。
【００１２】前記のように構成された赤外線撮像装置に
おいては、シャッタ２４を対物レンズ２の結像点に配置
し、入脱を行うことにより、入射光１の光路を遮断また
は通過させ、従来装置と同一の動作により検知素子の感
度ばらつき補正を行う。
おいては、シャッタ２４を対物レンズ２の結像点に配置
し、入脱を行うことにより、入射光１の光路を遮断また
は通過させ、従来装置と同一の動作により検知素子の感
度ばらつき補正を行う。
【００１３】この発明の実施の形態１によれば、対物レ
ンズ２の結像点にシャッタ２４を設けるため、レンズ系
が交換し難い構造となるが、シャッタ２４を配置する対
物レンズ結像位置では、従来例でシャッタが配置される
位置に較べて光束が細くなっており、しかもシャッタ２
４の配置を妨げる構造物が無いため、従来装置と較べて
小型のシャッタで光路を遮断できる。このため、シャッ
タ及びシャッタ駆動機構が小型のもので済み、装置の小
型化が可能となる。
ンズ２の結像点にシャッタ２４を設けるため、レンズ系
が交換し難い構造となるが、シャッタ２４を配置する対
物レンズ結像位置では、従来例でシャッタが配置される
位置に較べて光束が細くなっており、しかもシャッタ２
４の配置を妨げる構造物が無いため、従来装置と較べて
小型のシャッタで光路を遮断できる。このため、シャッ
タ及びシャッタ駆動機構が小型のもので済み、装置の小
型化が可能となる。
【００１４】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２を示す図であり、図において１〜２３及び２５〜２
７は上記従来装置と全く同一ものである。２８は駆動電
流の向きを制御することにより加熱及び冷却が可能なペ
ルチェ ヒータ・クーラ、２９はペルチェヒータ・クー
ラ２８の表面温度を計測するためにペルチェ ヒータ・
クーラ２８に取り付けられた温度センサ、３０はペルチ
ェ ヒータ・クーラ２８と温度センサ２９を用いてペル
チェ ヒータ・クーラ２８の表面温度を一定に保つ温度
制御回路である。なお、ペルチェ ヒータ・クーラ２８
はシャッタ駆動器２３により対物レンズ２とリレーレン
ズ３の間に入脱できる構造としている。
態２を示す図であり、図において１〜２３及び２５〜２
７は上記従来装置と全く同一ものである。２８は駆動電
流の向きを制御することにより加熱及び冷却が可能なペ
ルチェ ヒータ・クーラ、２９はペルチェヒータ・クー
ラ２８の表面温度を計測するためにペルチェ ヒータ・
クーラ２８に取り付けられた温度センサ、３０はペルチ
ェ ヒータ・クーラ２８と温度センサ２９を用いてペル
チェ ヒータ・クーラ２８の表面温度を一定に保つ温度
制御回路である。なお、ペルチェ ヒータ・クーラ２８
はシャッタ駆動器２３により対物レンズ２とリレーレン
ズ３の間に入脱できる構造としている。
【００１５】前記のように構成された赤外線撮像装置に
おいては、一定温度に保たれたペルチェ ヒータ・クー
ラ２８をシャッタ２４を対物レンズ２の結像点に配置
し、入脱を行うことにより、入射光１の光路を遮断また
は通過させ、従来装置と同一の動作により検知素子の感
度ばらつき補正を行う。
おいては、一定温度に保たれたペルチェ ヒータ・クー
ラ２８をシャッタ２４を対物レンズ２の結像点に配置
し、入脱を行うことにより、入射光１の光路を遮断また
は通過させ、従来装置と同一の動作により検知素子の感
度ばらつき補正を行う。
【００１６】この発明の実施の形態２によれば、前記、
実施の形態１のシャッタ２４の代わりに、一定温度に保
たれたペルチェ ヒータ・クーラ２８を対物レンズ２の
結像点に配置し、入脱を行うことにより検知素子の感度
ばらつき補正を行うため、レンズ系が交換し難い構造と
なるが、装置温度の変化に影響されることなく被写体の
温度計測が可能な、小型の赤外線撮像装置が実現可能と
なる。
実施の形態１のシャッタ２４の代わりに、一定温度に保
たれたペルチェ ヒータ・クーラ２８を対物レンズ２の
結像点に配置し、入脱を行うことにより検知素子の感度
ばらつき補正を行うため、レンズ系が交換し難い構造と
なるが、装置温度の変化に影響されることなく被写体の
温度計測が可能な、小型の赤外線撮像装置が実現可能と
なる。
【００１７】
【発明の効果】この発明によれば、対物レンズ２の結像
点にシャッタ２４を設けるため、シャッタ２４を配置す
る対物レンズの結像位置では、従来に較べて拘束が細く
なっており、しかもシャッタ２４の配置を妨げる構造物
が無いため、従来装置と較べて小型のシャッタで光路を
遮断できる。このため、シャッタ及びシャッタ駆動機構
が小型のもので済み、装置の小型化が可能となる。
点にシャッタ２４を設けるため、シャッタ２４を配置す
る対物レンズの結像位置では、従来に較べて拘束が細く
なっており、しかもシャッタ２４の配置を妨げる構造物
が無いため、従来装置と較べて小型のシャッタで光路を
遮断できる。このため、シャッタ及びシャッタ駆動機構
が小型のもので済み、装置の小型化が可能となる。
【００１８】また、この発明によれば、一定温度に保た
れたペルチェ ヒータ・クーラ２８を対物レンズ２の結
像点に配置し、入脱を行うことにより検知素子の感度ば
らつき補正を行うため、装置温度の変化に影響されるこ
となく被写体の温度計測が可能な、小型の赤外線撮像装
置が実現可能となる。
れたペルチェ ヒータ・クーラ２８を対物レンズ２の結
像点に配置し、入脱を行うことにより検知素子の感度ば
らつき補正を行うため、装置温度の変化に影響されるこ
となく被写体の温度計測が可能な、小型の赤外線撮像装
置が実現可能となる。
【図１】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形態
１を示す図である。
１を示す図である。
【図２】 この発明による赤外線撮像装置の実施の形態
２を示す図である。
２を示す図である。
【図３】 従来の赤外線撮像装置を示す図である。
１ 入射光、２ 対物レンズ、３ リレーレンズ、４
赤外検知器、５ デュワ、６ ウインド、７ クーラ、
８ コールドシールド、９ 検出信号、１０映像増幅回
路、１１ 映像信号、１２ Ａ／Ｄ変換器、１３ ディ
ジタル映像信号、１４ フレームメモリ、１５ ディジ
タル補正信号、１６ 減算器、１７ディジタル補正済み
信号、１８ Ｄ／Ａ変換器、１９ 表示信号、２０ 表
示器、２１ 制御回路、２２ シャッタ駆動信号、２３
シャッタ駆動器、２４ シャッタ、２５ 検出器駆動
信号、２６ 書き込み指令信号、２７ 読出し指令信
号、２８ ペルチェ ヒータ・クーラ、２９ 温度セン
サ、３０ 制御回路。
赤外検知器、５ デュワ、６ ウインド、７ クーラ、
８ コールドシールド、９ 検出信号、１０映像増幅回
路、１１ 映像信号、１２ Ａ／Ｄ変換器、１３ ディ
ジタル映像信号、１４ フレームメモリ、１５ ディジ
タル補正信号、１６ 減算器、１７ディジタル補正済み
信号、１８ Ｄ／Ａ変換器、１９ 表示信号、２０ 表
示器、２１ 制御回路、２２ シャッタ駆動信号、２３
シャッタ駆動器、２４ シャッタ、２５ 検出器駆動
信号、２６ 書き込み指令信号、２７ 読出し指令信
号、２８ ペルチェ ヒータ・クーラ、２９ 温度セン
サ、３０ 制御回路。
Claims (2)
- 【請求項１】 被写体の赤外線光学像の撮像を行う赤外
線撮像装置において、被写体に対向して配置された対物
レンズと、前記対物レンズの射出側に配置されたリレー
レンズと、前記対物レンズと前記リレーレンズの間の光
路中に配置される入脱式のシャッタと、前記リレーレン
ズの射出側に配置され赤外線を透過するウインドを備え
たデュワと、前記デュワ内の前記リレーレンズの結像位
置に配置された赤外検知器とを備えたことを特徴とする
赤外線撮像装置。 - 【請求項２】 被写体の赤外線光学像の撮像を行う赤外
線撮像装置において、被写体に対向して配置された対物
レンズと、前記対物レンズの射出側に配置されたリレー
レンズと、前記対物レンズと前記リレーレンズの間の光
路中に配置される入脱式のペルチエヒータ・クーラと、
前記リレーレンズの射出側に配置され赤外線を透過する
ウインドを備えたデュワと、前記デュワ内の前記リレー
レンズの結像位置に配置された赤外検知器とを備えたこ
とを特徴とする赤外線撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8068215A JPH09261534A (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 赤外線撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8068215A JPH09261534A (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 赤外線撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09261534A true JPH09261534A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=13367360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8068215A Pending JPH09261534A (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 赤外線撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09261534A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100263925B1 (ko) * | 1997-10-17 | 2000-08-16 | 박태진 | 광학계이용영상획득장치 |
| JP2006020104A (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-19 | Sony Corp | 撮像装置の輝度信号増幅量調整装置 |
| JP2012173167A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Tamron Co Ltd | 赤外線カメラ |
| RU2567093C1 (ru) * | 2014-09-22 | 2015-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") | Тепловизионный прибор |
-
1996
- 1996-03-25 JP JP8068215A patent/JPH09261534A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100263925B1 (ko) * | 1997-10-17 | 2000-08-16 | 박태진 | 광학계이용영상획득장치 |
| JP2006020104A (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-19 | Sony Corp | 撮像装置の輝度信号増幅量調整装置 |
| JP4645078B2 (ja) * | 2004-07-02 | 2011-03-09 | ソニー株式会社 | 撮像装置の輝度信号増幅量調整装置及び輝度信号増幅量調整方法 |
| JP2012173167A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Tamron Co Ltd | 赤外線カメラ |
| RU2567093C1 (ru) * | 2014-09-22 | 2015-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") | Тепловизионный прибор |
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