JPH10332488A - 赤外線撮像装置 - Google Patents
赤外線撮像装置Info
- Publication number
- JPH10332488A JPH10332488A JP10166874A JP16687498A JPH10332488A JP H10332488 A JPH10332488 A JP H10332488A JP 10166874 A JP10166874 A JP 10166874A JP 16687498 A JP16687498 A JP 16687498A JP H10332488 A JPH10332488 A JP H10332488A
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- JP
- Japan
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- infrared
- radiation source
- infrared radiation
- outside
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- Pending
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- Radiation Pyrometers (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 赤外線検知器の感度補正を外界の赤外線放射
状態で実施し、外界を撮像した場合に感度ばらつきの小
さい赤外線撮像装置を得る。 【解決手段】 外界からの入射赤外光を集光するための
光学系１と、結像した赤外光の像を光電変換し、更に直
列電気信号として読み出す２次元配列の赤外線検知器３
と、赤外線検知器の各画素の感度ばらつきを補正する回
路９及び１０と、赤外放射源２０と、赤外線検知器３に
入射する赤外光源を外界と赤外放射源２０とで切換える
切換え機構２１と、外界の赤外光強度に基づき赤外放射
源２０の放射量を制御する制御回路１２とより構成す
る。
状態で実施し、外界を撮像した場合に感度ばらつきの小
さい赤外線撮像装置を得る。 【解決手段】 外界からの入射赤外光を集光するための
光学系１と、結像した赤外光の像を光電変換し、更に直
列電気信号として読み出す２次元配列の赤外線検知器３
と、赤外線検知器の各画素の感度ばらつきを補正する回
路９及び１０と、赤外放射源２０と、赤外線検知器３に
入射する赤外光源を外界と赤外放射源２０とで切換える
切換え機構２１と、外界の赤外光強度に基づき赤外放射
源２０の放射量を制御する制御回路１２とより構成す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、撮像しようとす
る物体自体から放射される赤外光を受けて、画像として
出力する赤外線撮像装置に関するものである。
る物体自体から放射される赤外光を受けて、画像として
出力する赤外線撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、赤外線検出装置としては、単
数又は複数の赤外線検知素子と、その受光方向を走査す
るために振動鏡又は回転鏡を用いる方法のものが使われ
ている。このうち、複数の赤外線検知器素子を使用する
ものにおいては、各素子間の感度ばらつきが問題となる
ため、一般に各素子に対応した信号増幅器の利得を調整
してばらつきを打ち消すようにしている。
数又は複数の赤外線検知素子と、その受光方向を走査す
るために振動鏡又は回転鏡を用いる方法のものが使われ
ている。このうち、複数の赤外線検知器素子を使用する
ものにおいては、各素子間の感度ばらつきが問題となる
ため、一般に各素子に対応した信号増幅器の利得を調整
してばらつきを打ち消すようにしている。
【０００３】一方、近年上記機械的走査を必要としない
２次元配列の赤外線検知素子と、更にそれらの信号を電
子的に走査し、直列の信号として読み出すための例え
ば、電荷転送素子を組み合わせた赤外線検知器が実現さ
れている。
２次元配列の赤外線検知素子と、更にそれらの信号を電
子的に走査し、直列の信号として読み出すための例え
ば、電荷転送素子を組み合わせた赤外線検知器が実現さ
れている。
【０００４】この２次元赤外線検知器として代表的なも
のにシリコンショットキー型光電変換素子と、シリコン
の電荷転送素子を組み合わせたものがある。そして、こ
のようにシリコンを母材とした赤外線検知器には、感度
ばらつきが１％程度ある。この感度ばらつきは可視光の
ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃ
ｅ）と同様のレベルであるが、可視光の画像とは異な
り、赤外線撮像装置では例えば常温付近を撮像した場
合、絶対温度で３００Ｋ程度のエネルギーを受けなが
ら、画面表示はその一部分の１０Ｋ程度を表示しなけれ
ばならない。そのため、１％の感度ばらつきも１０％相
当以上に拡大されることになり、赤外線撮像装置ではな
んらかの感度補正回路が必要となっている。
のにシリコンショットキー型光電変換素子と、シリコン
の電荷転送素子を組み合わせたものがある。そして、こ
のようにシリコンを母材とした赤外線検知器には、感度
ばらつきが１％程度ある。この感度ばらつきは可視光の
ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃ
ｅ）と同様のレベルであるが、可視光の画像とは異な
り、赤外線撮像装置では例えば常温付近を撮像した場
合、絶対温度で３００Ｋ程度のエネルギーを受けなが
ら、画面表示はその一部分の１０Ｋ程度を表示しなけれ
ばならない。そのため、１％の感度ばらつきも１０％相
当以上に拡大されることになり、赤外線撮像装置ではな
んらかの感度補正回路が必要となっている。
【０００５】図４は、この種の従来装置を示すブロック
図である。図において、１は光学系、２はプレート、３
は赤外線検知器、４はデュア、５はクーラ、６はアン
プ、７はＳ／Ｈ（サンプルホールド）回路、８はＡ／Ｄ
変換器、９はフレームメモリ、１０は減算回路、１１は
Ｄ／Ａ変換器、１４は赤外線、１５は画像情報信号、１
７は冷媒、２１は切換え機構である。
図である。図において、１は光学系、２はプレート、３
は赤外線検知器、４はデュア、５はクーラ、６はアン
プ、７はＳ／Ｈ（サンプルホールド）回路、８はＡ／Ｄ
変換器、９はフレームメモリ、１０は減算回路、１１は
Ｄ／Ａ変換器、１４は赤外線、１５は画像情報信号、１
７は冷媒、２１は切換え機構である。
【０００６】光学系１は、外界の赤外光を赤外線検知器
３上に結像させる。また、赤外線検知器３はデュア４の
中で、クーラ５により運動する冷媒１７により、最適動
作温度である約８０Ｋまで冷却される。
３上に結像させる。また、赤外線検知器３はデュア４の
中で、クーラ５により運動する冷媒１７により、最適動
作温度である約８０Ｋまで冷却される。
【０００７】赤外線検知器３の画像情報信号１５は、ア
ンプ６により増幅され、Ｓ／Ｈ回路７によってＣＣＤに
よる断続信号から連続信号に変換される。その変換後の
画像信号１５は更にＡ／Ｄ変換器８によりデジタル信号
に変換される。
ンプ６により増幅され、Ｓ／Ｈ回路７によってＣＣＤに
よる断続信号から連続信号に変換される。その変換後の
画像信号１５は更にＡ／Ｄ変換器８によりデジタル信号
に変換される。
【０００８】感度ばらつきの補正データとしては、プレ
ート２を切換え機構２１により外界と赤外線検出器３と
の光軸上に挿入し、外界及び光学系１からの光を遮り、
プレート２から放射される赤外光を赤外線検知器３に当
てた状態で、Ａ／Ｄ変換器８からの出力をフレームメモ
リ９に取り込む。したがって、フレームメモリ９内に
は、赤外線検知器３の各赤外線検知素子（画素）の感度
差に応じた信号レベル差がそのまま記憶されることにな
る。
ート２を切換え機構２１により外界と赤外線検出器３と
の光軸上に挿入し、外界及び光学系１からの光を遮り、
プレート２から放射される赤外光を赤外線検知器３に当
てた状態で、Ａ／Ｄ変換器８からの出力をフレームメモ
リ９に取り込む。したがって、フレームメモリ９内に
は、赤外線検知器３の各赤外線検知素子（画素）の感度
差に応じた信号レベル差がそのまま記憶されることにな
る。
【０００９】補正データが取り込まれた後は、通常の撮
像動作としてプレート２を切換え機構２１により光軸上
から抜き去り、Ａ／Ｄ変換器８から出力される画像情報
信号１５から、フレームメモリ９からの補正データを各
画素信号に対応して減算回路１０で減算し、Ｄ／Ａ変換
器１１へ出力する。その結果、減算回路１０以降の画像
情報信号１５は感度補正を実施した画像情報信号とな
る。
像動作としてプレート２を切換え機構２１により光軸上
から抜き去り、Ａ／Ｄ変換器８から出力される画像情報
信号１５から、フレームメモリ９からの補正データを各
画素信号に対応して減算回路１０で減算し、Ｄ／Ａ変換
器１１へ出力する。その結果、減算回路１０以降の画像
情報信号１５は感度補正を実施した画像情報信号とな
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な感度補正は、装置を簡単にするための簡易的な方法
で、プレート２の赤外線放射量で感度補正しているにす
ぎない。そのため、外界を観測した場合には、プレート
２と外界との赤外線放射量の差に起因する感度補正誤差
が生じてしまうと言う問題があった。例えば、常温で使
用している装置内のプレート２で感度補正を行った後、
空等を観測しようとした場合、プレート２が放射する赤
外線エネルギーに比して空等のそれは極端に小さいため
非常に大きな感度補正誤差を生じていた。
な感度補正は、装置を簡単にするための簡易的な方法
で、プレート２の赤外線放射量で感度補正しているにす
ぎない。そのため、外界を観測した場合には、プレート
２と外界との赤外線放射量の差に起因する感度補正誤差
が生じてしまうと言う問題があった。例えば、常温で使
用している装置内のプレート２で感度補正を行った後、
空等を観測しようとした場合、プレート２が放射する赤
外線エネルギーに比して空等のそれは極端に小さいため
非常に大きな感度補正誤差を生じていた。
【００１１】この発明は、かかる問題点を解決するため
のものであり、観測したい外界の赤外線放射状態での感
度補正が可能な赤外線撮像装置を得ることを目的として
いる。
のものであり、観測したい外界の赤外線放射状態での感
度補正が可能な赤外線撮像装置を得ることを目的として
いる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る赤外線
撮像装置は、温度制御器が一体に設けられ、光軸外に設
置した温度制御可能な赤外放射源と、前記赤外線検知器
に入射する赤外光源を外界と前記赤外放射源とで切換え
る切換え機構と、上記外界と赤外放射源との赤外光強度
の差に基づき上記温度制御器を制御する制御器とを設け
たものである。
撮像装置は、温度制御器が一体に設けられ、光軸外に設
置した温度制御可能な赤外放射源と、前記赤外線検知器
に入射する赤外光源を外界と前記赤外放射源とで切換え
る切換え機構と、上記外界と赤外放射源との赤外光強度
の差に基づき上記温度制御器を制御する制御器とを設け
たものである。
【００１３】第２の発明に係る赤外線撮像装置は、赤外
放射源の放射量制御手段として、赤外放射源の放射面と
前記赤外線検出素子との間に赤外線透過率の可変な部品
を設置し、赤外線の透過率の制御を行うものである。
放射源の放射量制御手段として、赤外放射源の放射面と
前記赤外線検出素子との間に赤外線透過率の可変な部品
を設置し、赤外線の透過率の制御を行うものである。
【００１４】
実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１を示す
ブロック図であり、図中１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０、１１、１４、１５、１７、２１は従来の
装置と同一であり、１２は赤外放射源２０の放射量制御
回路、１３は上記赤外線放射源２０のプレート２と一体
に設けられた温度制御器、１６は制御信号である。
ブロック図であり、図中１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０、１１、１４、１５、１７、２１は従来の
装置と同一であり、１２は赤外放射源２０の放射量制御
回路、１３は上記赤外線放射源２０のプレート２と一体
に設けられた温度制御器、１６は制御信号である。
【００１５】図１に示す実施の形態１においては、赤外
線検知器３により撮像した画像信号情報１５を一旦フレ
ームメモリ９に取り込む。
線検知器３により撮像した画像信号情報１５を一旦フレ
ームメモリ９に取り込む。
【００１６】次に、赤外放射源２０を切換え機構２１に
より光軸上に挿入し赤外線検知器３により赤外線放射源
２０を撮像する。そして、赤外放射源２０を撮像した場
合の画像情報信号１５とフレームメモリ９に取り込んで
おいた外界の画像情報信号１５とを制御回路１２で比較
し、両方の差が別途設定しておいた値以下になるように
制御信号１６で温度制御器１３を制御し、赤外線放射源
２０の放射量を調整する。
より光軸上に挿入し赤外線検知器３により赤外線放射源
２０を撮像する。そして、赤外放射源２０を撮像した場
合の画像情報信号１５とフレームメモリ９に取り込んで
おいた外界の画像情報信号１５とを制御回路１２で比較
し、両方の差が別途設定しておいた値以下になるように
制御信号１６で温度制御器１３を制御し、赤外線放射源
２０の放射量を調整する。
【００１７】なおこの時、比較検討するフレームメモリ
９に取り込んでおいた外界の画像情報信号としては、全
画面の情報でも良いしその一部分としても良い。
９に取り込んでおいた外界の画像情報信号としては、全
画面の情報でも良いしその一部分としても良い。
【００１８】続いて、上記２つの画像情報信号１５の差
が所定の値以下となった段階で画像情報信号１５をフレ
ームメモリ９に取り込み、赤外放射源２０を切換え機構
２１により光軸上から抜き去る。そしてフレームメモリ
９に取り込んだ画像補正データを減算回路１０に出力
し、外界を撮像した画像情報信号１５を補正すること
で、外界の赤外線放射状態で感度ばらつきを補正した画
像を取得することが可能となる。
が所定の値以下となった段階で画像情報信号１５をフレ
ームメモリ９に取り込み、赤外放射源２０を切換え機構
２１により光軸上から抜き去る。そしてフレームメモリ
９に取り込んだ画像補正データを減算回路１０に出力
し、外界を撮像した画像情報信号１５を補正すること
で、外界の赤外線放射状態で感度ばらつきを補正した画
像を取得することが可能となる。
【００１９】なお、光軸外に温度制御可能な赤外放射源
を設ける技術は特開平２−７２７７３号公報（引用文
献）で知られているが、この引用文献は赤外線放射源を
可動ミラーと高・低輝度光源とで構成するとともに、可
動ミラーと二種類の光源を離して配置しているので赤外
線撮像装置をコンパクト化することができない。これに
対しこの発明では、温度制御器をプレート自体に設けて
いるので、赤外線放射源として引用文献のものと比較し
て赤外線放射源を小型化でき、赤外線撮像装置のコンパ
クト化が図れる。また、温度制御器をプレート自体に設
けているから放射源としての動作も迅速となる。
を設ける技術は特開平２−７２７７３号公報（引用文
献）で知られているが、この引用文献は赤外線放射源を
可動ミラーと高・低輝度光源とで構成するとともに、可
動ミラーと二種類の光源を離して配置しているので赤外
線撮像装置をコンパクト化することができない。これに
対しこの発明では、温度制御器をプレート自体に設けて
いるので、赤外線放射源として引用文献のものと比較し
て赤外線放射源を小型化でき、赤外線撮像装置のコンパ
クト化が図れる。また、温度制御器をプレート自体に設
けているから放射源としての動作も迅速となる。
【００２０】実施の形態２．図２に示す実施の形態２に
おいては、切換え機構２１としてミラー１８を使用した
場合を示しており、赤外放射源２０を外界と赤外線検知
器３との光軸外に設置している。ミラー１８を使用し赤
外放射源２０を前記光軸外に設置することは、装置設計
上、赤外放射源２０の寸法上の制約を受け難くなるとい
う利点がある。
おいては、切換え機構２１としてミラー１８を使用した
場合を示しており、赤外放射源２０を外界と赤外線検知
器３との光軸外に設置している。ミラー１８を使用し赤
外放射源２０を前記光軸外に設置することは、装置設計
上、赤外放射源２０の寸法上の制約を受け難くなるとい
う利点がある。
【００２１】実施の形態３．また、図３に示す実施の形
態３においては、赤外放射源２０の放射量制御手段とし
て赤外線の透過率を制御した場合の一例を示している。
ここで、赤外放射源として、例えば、鏡面に仕上げたプ
レート２とその前面に設置した液晶１９とを組み合わせ
て使用する場合、赤外放射源２０としての放射量は、液
晶１９の赤外線透過率を制御することで制御可能とな
る。
態３においては、赤外放射源２０の放射量制御手段とし
て赤外線の透過率を制御した場合の一例を示している。
ここで、赤外放射源として、例えば、鏡面に仕上げたプ
レート２とその前面に設置した液晶１９とを組み合わせ
て使用する場合、赤外放射源２０としての放射量は、液
晶１９の赤外線透過率を制御することで制御可能とな
る。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、外界
の赤外線放射条件で赤外線検知器の感度補正が可能とな
るため、実運用下で感度ばらつきの小さいという赤外線
撮像装置を提供できるという効果がある。
の赤外線放射条件で赤外線検知器の感度補正が可能とな
るため、実運用下で感度ばらつきの小さいという赤外線
撮像装置を提供できるという効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１の赤外線撮像装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態２の赤外放射源の切換
え機構を示す図である。
え機構を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態３の赤外放射源の放射
量制御手段を示す図である。
量制御手段を示す図である。
【図４】 従来の赤外線撮像装置を示すブロック図であ
る。
る。
２ プレート、１２ 制御回路、１３ 温度制御器、１
８ ミラー、１９ 液晶、２０ 赤外放射源、２１ 切
換え機構。
８ ミラー、１９ 液晶、２０ 赤外放射源、２１ 切
換え機構。
Claims (2)
- 【請求項１】 外界からの入射赤外光を集光するための
光学系と、結合した光の像を光電変換する複数個の赤外
線検出素子を有する赤外線検知器と、前記赤外線検知器
の各赤外線検知素子の感度ばらつきを補正する補正回路
とを具備した赤外線撮像装置において、温度制御器が一
体に設けられ、光軸外に設置した温度制御可能な赤外放
射源と、前記赤外線検知器に入射する赤外光源を外界と
前記赤外放射源とで切換える切換え機構と、上記外界と
赤外放射源との赤外光強度の差に基づき上記温度制御器
を制御する制御器とを設けたことを特徴とする赤外線撮
像装置。 - 【請求項２】 赤外放射源と、前記赤外線検知器に入射
する赤外光源を外界と前記赤外放射源とで切換える切換
え機構と、外界の赤外光強度に基づき前記赤外放射源の
放射量を制御する制御回路とを設けた赤外線撮像装置に
おいて、赤外放射源の放射量制御手段として、赤外放射
源の放射面と前記赤外線検出素子との間に赤外線透過率
の可変な部品を設置し、赤外線の透過率の制御を行うこ
とを特徴とする赤外線撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10166874A JPH10332488A (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 赤外線撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10166874A JPH10332488A (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 赤外線撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10332488A true JPH10332488A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15839237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10166874A Pending JPH10332488A (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 赤外線撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10332488A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6855934B2 (en) | 1999-01-14 | 2005-02-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Infrared imaging device, vehicle having the same installed therein, and infrared image adjustment device |
| JP2012233797A (ja) * | 2011-05-02 | 2012-11-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 被加工材の温度測定方法、加工品の製造方法、及び被加工材の加熱装置 |
-
1998
- 1998-06-15 JP JP10166874A patent/JPH10332488A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6855934B2 (en) | 1999-01-14 | 2005-02-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Infrared imaging device, vehicle having the same installed therein, and infrared image adjustment device |
| US7030377B2 (en) | 1999-01-14 | 2006-04-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Infrared imaging device, vehicle having the same installed therein, and infrared image adjustment device |
| JP2012233797A (ja) * | 2011-05-02 | 2012-11-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 被加工材の温度測定方法、加工品の製造方法、及び被加工材の加熱装置 |
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