JPH11102001A - Range gate camera - Google Patents

Range gate camera

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Publication number
JPH11102001A
JPH11102001A JP26373697A JP26373697A JPH11102001A JP H11102001 A JPH11102001 A JP H11102001A JP 26373697 A JP26373697 A JP 26373697A JP 26373697 A JP26373697 A JP 26373697A JP H11102001 A JPH11102001 A JP H11102001A
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JP
Japan
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light
range gate
flash
image
flash lamp
Prior art date
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Pending
Application number
JP26373697A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Takahashi
義明 高橋
Toshitaka Saitou
利貴 斉藤
Satoshi Ueda
聡 上田
Takeshi Kobayashi
健 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Publication of JPH11102001A publication Critical patent/JPH11102001A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a range gate camera being resistant to vibration and dust and compact, at a low cost. SOLUTION: As to a range gate camera provided with an irradiating device 7 for irradiating an object with light having a suitable wavelength, in a pulse- liek state and an image pickup device 8 for opening a shutter (image intensifier 25) in an instant when the pulse-like light is reflected/returned on/to the object, to pick up an image, a light source for the irradiating device 7 is constituted of a flash lamp 16 for flashing by the application of a voltage to a sealing gas consisting essentially of a rare gas and a concave mirror 17 which is arranged so as to surround the flash lamp 16 and reflects the flash as parallel light luminous flux facing in the fixed irradiation direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、濁水中、若しくは
霧や煙等の光の散乱体を通して対象を撮像する為のレン
ジゲートカメラに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a range gate camera for imaging an object through turbid water or light scatterers such as fog and smoke.

【0002】[0002]

【従来の技術】海洋調査や海洋工事等を行う場合、海底
の状況や海底に設置した構造体の状況を視認する必要が
あるが、透明度が極めて低い濁水中で作業を行う場合に
は、通常の照明ライトを点灯しても光が散乱してしま
い、前方の様子や被写体等を視認することができない。
2. Description of the Related Art When conducting marine surveys or marine construction, it is necessary to visually check the state of the sea floor and the structure of structures installed on the sea floor. Even if the illumination light is turned on, the light is scattered, and it is not possible to visually recognize the state in front or the subject.

【0003】この為、近年においては、濁水の濁度や浮
遊粒子径に応じて最も透過性の良い波長の光を被写体に
向けてパルス状に照射し、このパルス光が被写体に反射
して戻ってきた瞬間にシャッタを開けて撮像するように
したレンジゲートカメラが開発されて用いられるように
なってきており、このようなレンジゲートカメラによれ
ば、被写体に向かう光の後方散乱光の影響をシャッタに
より遮光して除外し、被写体に反射して戻ってきた光だ
けを受光して撮像することができるので、透明度が極め
て低い濁水中でも遠方の被写体まで良好に撮像すること
が可能となる。
For this reason, in recent years, light having a wavelength having the highest transparency is radiated toward a subject in a pulse shape in accordance with the turbidity of suspended water and the diameter of suspended particles, and this pulse light is reflected back to the subject. A range gate camera that opens the shutter at the moment of shooting and captures an image has been developed and used. According to such a range gate camera, the influence of the backscattered light of the light toward the subject is reduced. Since only the light that has been reflected back to the subject and returned can be picked up and imaged, the image can be captured well even in turbid water with extremely low transparency, even in distant subjects.

【0004】図5はレンジゲートカメラの概略構成を示
すもので、図中1は海上に待機する支援船、2は支援船
から遠隔操作されて濁水海域を自力航行する無人潜水艇
を示し、支援船1と無人潜水艇2とは、光ファイバケー
ブルF及び接続ケーブルCを介して接続されている。
FIG. 5 shows a schematic configuration of a range gate camera. In the figure, reference numeral 1 denotes a support boat waiting on the sea, 2 denotes an unmanned submersible which is remotely operated by the support boat and travels by itself in muddy waters. The ship 1 and the unmanned submersible vehicle 2 are connected via an optical fiber cable F and a connection cable C.

【0005】また、3はマイクロプロセッサや各種周辺
機器を備えて成る制御装置であり、所定ソフトウェアの
動作の下に無人潜水艇2の遠隔操作処理と画像処理とを
行うようになっており、斯かる制御装置3による画像処
理では、接続ケーブルCを介して無人潜水艇2から供給
される撮像信号(後述する)を画像として表示する際
に、ノイズ除去やコントラスト強調等を施し、これをデ
ィスプレイ5に画像表示し得るようにしてある。
A control device 3 includes a microprocessor and various peripheral devices, and performs remote control processing and image processing of the unmanned underwater vehicle 2 under the operation of predetermined software. In the image processing by the control device 3, when an image signal (described later) supplied from the unmanned submersible vehicle 2 via the connection cable C is displayed as an image, noise removal, contrast enhancement, and the like are performed. Image can be displayed.

【0006】更に、4は撮像用光源であるレーザ発振器
を示し、該レーザ発振器4から波長変換機構6を介して
出力されるパルス状のレーザ光が、光ファイバケーブル
Fにより光伝送されて無人潜水艇2側に搭載されている
照射装置7に供給されるようになっており、該照射装置
7は、前記レーザ光をコリメートレンズ等を介して濁水
中に照射するようになっている。
Reference numeral 4 denotes a laser oscillator which is a light source for imaging, and a pulsed laser beam output from the laser oscillator 4 via a wavelength conversion mechanism 6 is optically transmitted through an optical fiber cable F and is used for unmanned diving. The laser beam is supplied to an irradiating device 7 mounted on the boat 2, and the irradiating device 7 irradiates the laser light into muddy water through a collimating lens or the like.

【0007】また、無人潜水艇2には、イメージインテ
ンシファイヤ等をシャッタとして具備した高感度カメラ
から成る撮像装置8も搭載されており、濁水中に存在す
る被写体からの反射光を撮像して撮像信号を出力し、該
撮像信号が接続ケーブルCを介して前記制御装置3に供
給されて画像処理が施されるようになっている。
[0007] The unmanned submersible vehicle 2 is also equipped with an imaging device 8 composed of a high-sensitivity camera having an image intensifier or the like as a shutter, and captures reflected light from a subject existing in muddy water. An image pickup signal is output, and the image pickup signal is supplied to the control device 3 via a connection cable C to perform image processing.

【0008】尚、図6に示す如く、レーザ発振器4から
のレーザ光の波長を変換する波長変換機構6において
は、レーザ発振器4から発振された波長1064nmの
レーザ光(YAGレーザ基本波)を第二高調波発生器9
の光学結晶を透過させることにより波長532nmのレ
ーザ光(第二高調波)に変換し、更に第三高調波発生器
10の光学結晶を透過させることにより波長355nm
のレーザ光(第三高調波)に変換するようになってお
り、前記第二高調波発生器9及び第三高調波発生器10
にて変換されずに残った波長1064nmのレーザ光
(YAGレーザ基本波)及び波長532nmのレーザ光
(第二高調波)がダイクロイックミラー11を透過して
ビームダンパ14に吸収され、波長355nmのレーザ
光(第三高調波)のみが前記ダイクロイックミラー11
を反射して全反射ミラー12を介しオプティカルパラメ
トリックオシレータ13へと導かれるようになってお
り、該オプティカルパラメトリックオシレータ13に導
かれた波長355nmのレーザ光(第三高調波)は、4
80〜660nmの適宜な可視領域の波長に変換されて
集光レンズ15を介し光ファイバケーブルFへと導かれ
るようになっている。
As shown in FIG. 6, in a wavelength conversion mechanism 6 for converting the wavelength of the laser light from the laser oscillator 4, the laser light (YAG laser fundamental wave) having a wavelength of 1064 nm oscillated from the laser oscillator 4 Second harmonic generator 9
Is converted into a laser beam (second harmonic) having a wavelength of 532 nm by passing through the optical crystal of No. 3, and further transmitted through the optical crystal of the third harmonic generator 10 to obtain a wavelength of 355 nm.
Laser light (third harmonic), and the second harmonic generator 9 and the third harmonic generator 10
The laser beam having a wavelength of 1064 nm (YAG laser fundamental wave) and the laser beam having a wavelength of 532 nm (second harmonic) which have not been converted by the laser beam pass through the dichroic mirror 11 and are absorbed by the beam damper 14, and the laser beam having a wavelength of 355 nm (Third harmonic) only the dichroic mirror 11
Is reflected to the optical parametric oscillator 13 via the total reflection mirror 12, and the laser light (third harmonic) having a wavelength of 355 nm guided to the optical parametric oscillator 13
The light is converted into an appropriate wavelength in the visible region of 80 to 660 nm and guided to the optical fiber cable F via the condenser lens 15.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のレンジゲートカメラにおいては、光源としてレーザ
発振器4を使用している為、該レーザ発振器4からのレ
ーザ光(YAGレーザ基本波)の波長を変換する波長変
換機構6の構成要素として、ダイクロイックミラー1
1、全反射ミラー12、集光レンズ15、更には図示し
ないフィルタ等といった共通台板にしっかりと固定し難
い光学系を装備しなければならず、これらの光学系が振
動に弱いという問題があり、また、波長変換機構6の構
成要素である第二高調波発生器9や第三高調波発生器1
0、及びオプティカルパラメトリックオシレータ13等
の光学結晶に塵埃が付着すると、その塵埃がレーザ光に
より焼き付いて透過性が悪化するという問題があった。
However, since the conventional range gate camera uses the laser oscillator 4 as a light source, the wavelength of the laser beam (YAG laser fundamental wave) from the laser oscillator 4 is converted. The dichroic mirror 1 as a component of the wavelength conversion mechanism 6
1. It is necessary to equip a common base plate, such as a total reflection mirror 12, a condenser lens 15, and a filter (not shown), with optical systems that are difficult to firmly fix, and these optical systems are susceptible to vibration. Also, the second harmonic generator 9 and the third harmonic generator 1 which are components of the wavelength conversion mechanism 6
If dust adheres to the optical crystal such as the optical parametric oscillator 13 and the optical parametric oscillator 13, there is a problem that the dust is burned by a laser beam to deteriorate the transmittance.

【0010】更に、このように構成要素の多い波長変換
機構6がレーザ発振器4と共に必要となる上に、第二高
調波発生器9や第三高調波発生器10、及びオプティカ
ルパラメトリックオシレータ13による変換効率が悪い
ことから所定強度の光束を得るのに大型電源が必要とな
るので、コンパクトな装置構成を実現することができ
ず、その製作コストも高くつくという問題があった。
Further, the wavelength conversion mechanism 6 having many components as described above is required together with the laser oscillator 4, and the conversion by the second harmonic generator 9, the third harmonic generator 10, and the optical parametric oscillator 13 is performed. Since a large power supply is required to obtain a light beam of a predetermined intensity due to poor efficiency, a compact device configuration cannot be realized, and the manufacturing cost is high.

【0011】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、振動や塵埃に強いコンパクトなレンジゲートカメラ
を安価に実現することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to realize a compact range gate camera resistant to vibration and dust at low cost.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、被写体に向け
適宜な波長の光をパルス状に照射する照射装置と、前記
パルス状の光が被写体に反射して戻ってきた瞬間にシャ
ッタを開けて撮像する撮像装置とを備えたレンジゲート
カメラであって、前記照射装置の光源が、希ガスを主成
分とした封入ガスに対する電圧印加により閃光を発する
フラッシュランプと、該フラッシュランプを包囲するよ
う配置されて閃光を所定の照射方向に向かう平行光線束
として反射する凹面鏡とにより構成されていることを特
徴とするものである。
According to the present invention, there is provided an irradiation apparatus for irradiating light of an appropriate wavelength to an object in a pulsed manner, and a shutter is opened at the moment the pulsed light is reflected on the object and returned. A range gate camera comprising: a flash lamp that emits a flash when a voltage is applied to a sealed gas containing a rare gas as a main component; and a flash lamp that surrounds the flash lamp. And a concave mirror arranged to reflect flash light as a parallel light flux directed in a predetermined irradiation direction.

【0013】而して、フラッシュランプの封入ガスに電
圧印加をかけて閃光を発生させると、この閃光が凹面鏡
により所定の照射方向に向かう平行光線束として反射さ
れて被写体に照射されるので、該被写体に反射して戻っ
てきた瞬間に撮像装置により撮像を行えば、従来のレン
ジゲートカメラの場合と同様に、被写体に向かう光の後
方散乱光の影響をシャッタにより遮光して除外し、被写
体に反射して戻ってきた光だけを受光して撮像すること
が可能となり、濁水中、若しくは霧や煙等の光の散乱体
を通して遠方の被写体まで良好に撮像することが可能と
なる。
When a flash is generated by applying a voltage to the gas filled in the flash lamp, the flash is reflected by the concave mirror as a parallel light beam directed in a predetermined irradiation direction and illuminates the subject. If the image is taken by the image pickup device at the moment when the light returns to the subject, as in the case of the conventional range gate camera, the influence of the backscattered light toward the subject is shielded by the shutter and removed, and the subject is removed. It becomes possible to receive and image only the light that has been reflected back, and it is possible to satisfactorily image a distant subject through turbid water or a scatterer of light such as fog or smoke.

【0014】しかも、従来において光源として用いられ
ていたレーザ発振器に替えて、フラッシュランプと凹面
鏡とから成るシンプルな光源を使用し、途中で波長変換
を行わずにフラッシュランプの光をそのまま照射するよ
うにしているので、レーザ発振器に付随して設置されて
いた波長変換機構が不要となり、これによって、振動に
弱い光学系や塵埃に弱い光学結晶をなくし、また、従来
におけるレーザ光と同一強度の光束を得るのに必要な電
力も少なくすることが可能となる。
In addition, a simple light source consisting of a flash lamp and a concave mirror is used in place of a laser oscillator conventionally used as a light source, and the light of the flash lamp is directly irradiated without performing wavelength conversion on the way. This eliminates the need for a wavelength conversion mechanism attached to the laser oscillator, thereby eliminating the need for an optical system that is sensitive to vibration and an optical crystal that is not sensitive to dust. Can be reduced.

【0015】尚、本発明においては、照射装置と撮像装
置とを共通の筐体により一体構成したり、或いは、照射
装置と撮像装置とを個別の筐体により分離構成したりす
ることが可能である。
In the present invention, the irradiation device and the imaging device can be integrally formed by a common housing, or the irradiation device and the imaging device can be separately formed by separate housings. is there.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1〜図3は本発明を実施する形態の一例
を示すもので、図5と同一の符号を付した部分は同一物
を表わしている。
FIGS. 1 to 3 show an embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as in FIG. 5 denote the same parts.

【0018】本形態例のレンジゲートカメラは、先に説
明した従来例と略同様の基本原理を有するものである
が、従来のレーザ発振器に替えて、後述するフラッシュ
ランプ16と凹面鏡17とにより照射装置7の光源を構
成した点で相違しており、特に図示する例では、被写体
に向け適宜な波長の光をパルス状に照射する照射装置7
と、前記パルス状の光が被写体に反射して戻ってきた瞬
間にシャッタを開けて撮像する撮像装置8とを共通の筐
体19により一体構成したものを例示している。
The range gate camera of this embodiment has the same basic principle as that of the conventional example described above, but irradiates with a flash lamp 16 and a concave mirror 17 which will be described later, instead of a conventional laser oscillator. The difference is that the light source of the device 7 is configured. In particular, in the example shown in the drawing, the irradiation device 7 that irradiates light of an appropriate wavelength toward the subject in a pulse shape.
And an imaging device 8 that opens a shutter and captures an image at the moment when the pulsed light is reflected back to the subject, and is integrated with a common housing 19 as an example.

【0019】より具体的には、前記筐体19の内部が仕
切板20により上部空間21と下部空間22とに二分割
されており(左右に分割することも可)、前記上部空間
21に配置されたフラッシュランプ16と凹面鏡17と
光源用電源23とにより照射装置7が構成され、前記下
部空間22に配置された高感度カメラ24とイメージイ
ンテンシファイヤ25と前記上部空間21に配置された
シャッタ用電源26とにより撮像装置8が構成されてい
る。
More specifically, the inside of the housing 19 is divided into an upper space 21 and a lower space 22 by a partition plate 20 (the space may be divided into right and left). The illumination device 7 is constituted by the flash lamp 16, the concave mirror 17, and the power supply 23 for the light source, and the high sensitivity camera 24, the image intensifier 25 disposed in the lower space 22, and the shutter disposed in the upper space 21. The imaging device 8 is configured by the power supply 26 for use.

【0020】ここで、フラッシュランプ16は、キセノ
ン等の希ガスを主成分とした封入ガスに対する光源用電
源23からの電圧印加により閃光を発するもので、筐体
19の前方端面(図中の右側端面)に設けられた光源用
窓27に対峙するよう配置されており、一方、凹面鏡1
7は、フラッシュランプ16の閃光を光源用窓27に向
け平行光線束として反射するもので、フラッシュランプ
16を包囲するように配置されている。
The flash lamp 16 emits flash light when a voltage is applied from a light source power supply 23 to a sealed gas containing a rare gas such as xenon as a main component. The light source window 27 is disposed so as to face the light source window 27 provided on the end face).
Numeral 7 reflects the flash light of the flash lamp 16 toward the light source window 27 as a parallel light beam, and is arranged so as to surround the flash lamp 16.

【0021】更に、高感度カメラ24は、シャッタ用電
源26からの給電により電子式のシャッタとして機能す
るイメージインテンシファイヤ25を介し、筐体19の
前方端面(図中の右側端面)に設けられた撮像用窓28
に対峙するよう配置されている。
Further, the high-sensitivity camera 24 is provided on a front end face (right end face in the drawing) of the housing 19 via an image intensifier 25 functioning as an electronic shutter by power supply from a shutter power supply 26. Imaging window 28
It is arranged to face.

【0022】尚、イメージインテンシファイヤ25は、
撮像用窓28を通して入射した被写体からの反射光を対
物レンズ29を介し前面の受像面30に結像し、その画
像を電気信号に変換して増幅した後に後面の蛍光板31
に結像し、その画像をリレーレンズ32を介し高感度カ
メラ24の撮像面に結像するようにしたもので、電気的
にクローズ状態とオープン状態とを切り替え得るように
なっており、機械式のシャッタでは到底不可能な3ns
ecもの高速のシャッタスピードを実現することが可能
である。
The image intensifier 25 is
The reflected light from the subject incident through the imaging window 28 is formed on the front image receiving surface 30 via the objective lens 29, and the image is converted into an electric signal and amplified, and then the rear fluorescent plate 31 is formed.
And an image thereof is formed on the imaging surface of the high-sensitivity camera 24 via the relay lens 32, and can be electrically switched between a closed state and an open state. 3 ns, which is impossible with any shutter
It is possible to realize a shutter speed as high as ec.

【0023】而して、フラッシュランプ16の封入ガス
に光源用電源23から電圧印加をかけて閃光を発生させ
ると、この閃光が凹面鏡17により光源用窓27に向け
平行光線束として反射されて光源用窓27を通し濁水中
の被写体に照射されるので、該被写体に反射して戻って
きた瞬間にイメージインテンシファイヤ25をオープン
状態として高感度カメラ24により撮像を行えば、従来
のレンジゲートカメラの場合と同様に、被写体に向かう
光の後方散乱光の影響をイメージインテンシファイヤ2
5のクローズ状態により遮光して除外し、被写体に反射
して戻ってきた光だけを受光して撮像することが可能と
なり、透明度が極めて低い濁水中でも遠方の被写体まで
良好に撮像することが可能となる。
When a voltage is applied to the gas filled in the flash lamp 16 from the light source power supply 23 to generate flash light, the flash light is reflected by the concave mirror 17 toward the light source window 27 as a parallel light flux, and A subject in the muddy water is radiated through the window 27, and when the image is reflected by the subject and returned, the image intensifier 25 is opened and an image is taken by the high-sensitivity camera 24. In the same manner as in the case (1), the effect of the backscattered light of
It is possible to receive and image only the light that has been reflected back to the subject and shielded by the closed state of 5 in the closed state of 5, so that a distant subject can be well imaged even in muddy water with extremely low transparency. Become.

【0024】しかも、従来において光源として用いられ
ていたレーザ発振器に替えて、フラッシュランプ16と
凹面鏡17とから成るシンプルな光源を使用し、途中で
波長変換を行わずにフラッシュランプ16の光をそのま
ま照射するようにしているので、レーザ発振器に付随し
て設置されていた波長変換機構が不要となり、これによ
って、振動に弱い光学系や塵埃に弱い光学結晶をなく
し、また、従来におけるレーザ光と同一強度の光束を得
るのに必要な電力も少なくすることが可能となる。
In addition, a simple light source comprising a flash lamp 16 and a concave mirror 17 is used instead of the laser oscillator conventionally used as a light source, and the light of the flash lamp 16 is used as it is without performing wavelength conversion on the way. Irradiation eliminates the need for a wavelength conversion mechanism attached to the laser oscillator, which eliminates optical systems that are sensitive to vibration and optical crystals that are not sensitive to dust. It is also possible to reduce the power required to obtain a high intensity light beam.

【0025】尚、イメージインテンシファイヤ25のシ
ャッタ制御については、従来のレンジゲートカメラと同
様の手法を用いれば良く、例えば、照射装置7側で閃光
を発した時点から撮像装置8側で受光されるまでの時間
遅れを検出して被写体までの離間距離を算出するように
したり、或いは超音波等を用いた別の距離計測手段によ
り被写体までの離間距離を算出したりしてシャッタタイ
ミングを適切に設定すれば良い。
For controlling the shutter of the image intensifier 25, a method similar to that of the conventional range gate camera may be used. For example, the flash is emitted from the irradiation device 7 and the light is received from the imaging device 8 Detecting the time delay until the shutter distance is calculated and calculating the separation distance to the subject, or calculating the separation distance to the subject by another distance measuring means using ultrasonic waves or the like to appropriately set the shutter timing. Just set it.

【0026】更に付言すれば、このような被写体までの
離間距離の算出は、高感度カメラ24による撮像時の自
動焦点制御を行う上で必要であるので、この自動焦点制
御に用いる信号を流用することにより容易にイメージイ
ンテンシファイヤ25のシャッタ制御を行うことが可能
である。
In addition, since the calculation of the separation distance to the subject is necessary for performing the automatic focus control at the time of imaging by the high-sensitivity camera 24, the signal used for the automatic focus control is diverted. Thus, the shutter control of the image intensifier 25 can be easily performed.

【0027】また、フラッシュランプ16によるパルス
状の光の波長については、濁水の濁度や浮遊粒子径に応
じて最も透過性の良い波長を選定する必要があるが、フ
ラッシュランプ16に封入される封入ガスの組成を変更
することにより光の波長(スペクトル特性)を替えるこ
とができるので、可視領域における複数の波長に対応し
た何種類かのフラッシュランプ16を予め用意してお
き、撮像現場となる水域の予備調査から適切な波長の光
を発するフラッシュランプ16を選定して照射装置7に
装備しておけば良い。
Further, as for the wavelength of the pulsed light from the flash lamp 16, it is necessary to select the wavelength having the highest transmittance according to the turbidity of the turbid water and the diameter of the suspended particles. Since the wavelength (spectral characteristic) of light can be changed by changing the composition of the sealing gas, several types of flash lamps 16 corresponding to a plurality of wavelengths in the visible region are prepared in advance, and an image pickup site is obtained. A flash lamp 16 that emits light of an appropriate wavelength may be selected from the preliminary survey of the water area and provided to the irradiation device 7.

【0028】従って上記形態例によれば、従来において
光源として用いられていたレーザ発振器、並びにレーザ
発振器に付随して設置されていた波長変換機構を不要と
することができ、振動に弱い光学系をなくして頑丈な構
造とし且つ塵埃による性能低下を防止することができ
る。
Therefore, according to the above-described embodiment, the laser oscillator conventionally used as the light source and the wavelength conversion mechanism installed in association with the laser oscillator can be dispensed with, and the optical system which is weak against vibration can be provided. This eliminates the need for a sturdy structure and prevents performance degradation due to dust.

【0029】更に、安価なフラッシュランプ16と凹面
鏡17とによる少ない構成要素で光源を構成することが
でき、しかも、従来におけるレーザ光と同一強度の光束
を得るのに必要な電力が少なくて済むことにより電源も
小型化することができるので、コンパクトな装置構成を
実現でき、その製作コストも大幅に削減することができ
る。
Further, the light source can be constituted by a small number of components including the inexpensive flash lamp 16 and the concave mirror 17, and the power required for obtaining a light beam having the same intensity as that of the conventional laser beam can be reduced. As a result, the power source can be reduced in size, so that a compact device configuration can be realized, and the manufacturing cost can be greatly reduced.

【0030】図4は本発明の他の形態例を示すもので、
照射装置7と撮像装置8とを個別の筐体により分離構成
した例を示しており、より具体的には、前方端面に光源
用窓27を設けた一方の筐体19A内に、フラッシュラ
ンプ16と凹面鏡17と光源用電源23とを配置して照
射装置7を構成し、前方端面に撮像用窓28を設けた他
方の筐体19B内に、イメージインテンシファイヤ25
を具備した高感度カメラ24とシャッタ用電源26とを
配置して撮像装置8を構成したものであるが、このよう
に構成しても先の形態例と同様の作用効果を奏すること
が可能である。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention.
An example in which the irradiation device 7 and the imaging device 8 are separated from each other by a separate housing is shown. More specifically, a flash lamp 16 is provided in one housing 19A provided with a light source window 27 on the front end face. And the concave mirror 17 and the light source power supply 23 are arranged to constitute the irradiation device 7, and the image intensifier 25 is provided in the other housing 19 </ b> B provided with the imaging window 28 on the front end face.
The imaging device 8 is configured by arranging a high-sensitivity camera 24 having a camera and a power supply 26 for a shutter. However, even with such a configuration, it is possible to achieve the same operation and effects as those of the above embodiment. is there.

【0031】尚、本発明のレンジゲートカメラは、上述
の形態例にのみ限定されるものではなく、図示では照射
装置及び撮像装置を無人潜水艇に搭載した例を示した
が、水中ロボットや潜水艦等に装備したり、或いは潜水
士に持たせたりして使用することが可能であり、また、
水中での使用だけでなく、霧や煙等の散乱体を通して対
象を撮像するような陸上での使用も可能であること、そ
の他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変
更を加え得ることは勿論である。
Incidentally, the range gate camera of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but shows an example in which the irradiation device and the image pickup device are mounted on an unmanned submersible. Etc., or it can be used by having a diver have it,
It can be used not only in water but also on land such as imaging an object through scatterers such as fog and smoke.In addition, various changes can be made without departing from the gist of the present invention. Of course.

【0032】[0032]

【発明の効果】上記した本発明のレンジゲートカメラに
よれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
According to the range gate camera of the present invention described above, the following various excellent effects can be obtained.

【0033】(I)従来において光源として用いられて
いたレーザ発振器、並びにレーザ発振器に付随して設置
されていた波長変換機構を不要とすることができ、振動
に弱い光学系をなくして頑丈な構造とし且つ塵埃による
性能低下を防止することができる。
(I) A laser oscillator conventionally used as a light source and a wavelength conversion mechanism attached to the laser oscillator can be dispensed with, and a robust structure is eliminated without an optical system that is vulnerable to vibration. And performance degradation due to dust can be prevented.

【0034】(II)安価なフラッシュランプと凹面鏡
とによる少ない構成要素で光源を構成することができ、
しかも、従来におけるレーザ光と同一強度の光束を得る
のに必要な電力が少なくて済むことにより電源も小型化
することができるので、コンパクトな装置構成を実現で
き、その製作コストも大幅に削減することができる。
(II) The light source can be constituted by a small number of components including an inexpensive flash lamp and a concave mirror,
In addition, since the power required to obtain a light beam having the same intensity as that of a conventional laser beam can be reduced, the power supply can be reduced in size, so that a compact device configuration can be realized and the manufacturing cost can be greatly reduced. be able to.

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

【図1】本発明を実施する形態の一例を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of an embodiment of the present invention.

【図2】図1のII−II方向の矢視図である。FIG. 2 is a view in the direction of arrows II-II in FIG.

【図3】本形態例の全体構成を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the overall configuration of the embodiment.

【図4】本発明の他の形態例を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図5】従来例を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional example.

【図6】図5の波長変換機構の詳細を示すブロック図で
ある。
FIG. 6 is a block diagram showing details of a wavelength conversion mechanism in FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 照射装置 8 撮像装置 16 フラッシュランプ 17 凹面鏡 19 筐体 19A 筐体 19B 筐体 25 イメージインテンシファイヤ(シャッ
タ)
Reference Signs List 7 Irradiation device 8 Imaging device 16 Flash lamp 17 Concave mirror 19 Case 19A Case 19B Case 25 Image intensifier (shutter)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 聡 東京都江東区豊洲二丁目1番1号 石川島 播磨重工業株式会社東京第一工場内 (72)発明者 小林 健 東京都江東区豊洲三丁目1番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Satoshi Ueda 2-1-1 Toyosu, Koto-ku, Tokyo Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. Tokyo 1st Plant (72) Inventor Ken Kobayashi 3-1-1 Toyosu, Koto-ku, Tokyo No. 15 Ishikawajima Harima Heavy Industries Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体に向け適宜な波長の光をパルス状
に照射する照射装置と、前記パルス状の光が被写体に反
射して戻ってきた瞬間にシャッタを開けて撮像する撮像
装置とを備えたレンジゲートカメラであって、前記照射
装置の光源が、希ガスを主成分とした封入ガスに対する
電圧印加により閃光を発するフラッシュランプと、該フ
ラッシュランプを包囲するよう配置されて閃光を所定の
照射方向に向かう平行光線束として反射する凹面鏡とに
より構成されていることを特徴とするレンジゲートカメ
ラ。
1. An irradiation device for irradiating a subject with light of an appropriate wavelength in a pulsed manner, and an imaging device for opening a shutter and capturing an image at a moment when the pulsed light is reflected back to the subject. A range gate camera, wherein a light source of the irradiating device includes a flash lamp that emits a flash when a voltage is applied to a sealed gas containing a rare gas as a main component, and a flash light that is arranged to surround the flash lamp and emits a predetermined amount of flash light. A range gate camera, comprising: a concave mirror that reflects a parallel light beam directed in a direction.
【請求項2】 照射装置と撮像装置とが共通の筐体によ
り一体構成されていることを特徴とする請求項1に記載
のレンジゲートカメラ。
2. The range gate camera according to claim 1, wherein the irradiation device and the imaging device are integrally formed by a common housing.
【請求項3】 照射装置と撮像装置とが個別の筐体によ
り分離構成されていることを特徴とする請求項1に記載
のレンジゲートカメラ。
3. The range gate camera according to claim 1, wherein the irradiation device and the imaging device are separated from each other by a separate housing.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10757336B2 (en) 2017-04-12 2020-08-25 Canon Kabushiki Kaisha Image capturing apparatus, image capturing method, and storage medium

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