JPS60239180A - 赤外線撮像装置 - Google Patents
赤外線撮像装置Info
- Publication number
- JPS60239180A JPS60239180A JP59096201A JP9620184A JPS60239180A JP S60239180 A JPS60239180 A JP S60239180A JP 59096201 A JP59096201 A JP 59096201A JP 9620184 A JP9620184 A JP 9620184A JP S60239180 A JPS60239180 A JP S60239180A
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- JP
- Japan
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- temperature
- circuit
- field stop
- field
- output signal
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は赤外線撮像装置に関し、特に機械的走査方式の
赤外線撮像装置テおける直流再生のためのクランプレベ
ル制御手段Ｃ二関するものである。
赤外線撮像装置テおける直流再生のためのクランプレベ
ル制御手段Ｃ二関するものである。
一般に可視撮像装置においては、直流再生は広く用いら
れている技術であるが、赤外領域あるいは長赤外！域に
おいて、は、その重要性はさらに大きくなる。特にＦＬ
ＩＲの場合Ｃ二は、入射光パワーの変動分のみを抽出し
て出力するので、忠実な赤外画像を得るには直流再生が
不可欠となる。そのため従来から、光学系中の笑焦点面
付近においたフィールドストップの面を走査したときの
検知器出力レベルを基準、とじてクランプをかける方法
がとられていた。
れている技術であるが、赤外領域あるいは長赤外！域に
おいて、は、その重要性はさらに大きくなる。特にＦＬ
ＩＲの場合Ｃ二は、入射光パワーの変動分のみを抽出し
て出力するので、忠実な赤外画像を得るには直流再生が
不可欠となる。そのため従来から、光学系中の笑焦点面
付近においたフィールドストップの面を走査したときの
検知器出力レベルを基準、とじてクランプをかける方法
がとられていた。
しかしこの場合、視野内の目標物の温度とフィールトス
、トップの温、度とが極端に異なる場合は。
、トップの温、度とが極端に異なる場合は。
検知器出力信号を増幅する増幅器のダイナミックレンジ
の殆んどをこの、温度差が占めてしまい９重要な交流成
分に対しては飽和による信号歪みを生じやすくなるため
、ダイナミックレンジが相対的に小さくなるという問題
点があった。
の殆んどをこの、温度差が占めてしまい９重要な交流成
分に対しては飽和による信号歪みを生じやすくなるため
、ダイナミックレンジが相対的に小さくなるという問題
点があった。
〔発明の目的〕 。
本発明の目的は２機械的走査方式の赤外線撮像装置にお
いて、フィールドストップと視野内目標物との温度差を
フィールドストップの温度な゛制御することにより小さ
く保って、システムの実効的なダイナミックレンジを大
きくする手段を提供することにある。
いて、フィールドストップと視野内目標物との温度差を
フィールドストップの温度な゛制御することにより小さ
く保って、システムの実効的なダイナミックレンジを大
きくする手段を提供することにある。
本発明は、検知器出力の視野中でのレベルとフィールド
ストップに対するレベルとを比較し、その差を極小にす
るようにフィールドストップの温度を自動制御するもの
であり、その構成は９機械的走査方式の赤外線撮像装置
において、光学系の実焦点面近傍に配置した温度制御可
能なフィールドストップ手段と、該フィールドストップ
手段の温度と視野内の選択された適尚な領域の温度との
差を検出して該フィールドストップ手段の温度を制御す
る手段とをそなえていることを特徴としている。
ストップに対するレベルとを比較し、その差を極小にす
るようにフィールドストップの温度を自動制御するもの
であり、その構成は９機械的走査方式の赤外線撮像装置
において、光学系の実焦点面近傍に配置した温度制御可
能なフィールドストップ手段と、該フィールドストップ
手段の温度と視野内の選択された適尚な領域の温度との
差を検出して該フィールドストップ手段の温度を制御す
る手段とをそなえていることを特徴としている。
以下に１本発明の詳細を実施例にしたがって説明する。
第１図は２本発明の詳細な説明するための赤外２乃至４
はレンズ、５および６はフィールドストップ、′７は走
査鏡、８は多素子検知器、９は増幅器群を示す０多素子
検知器８は後述されるようにｎ個の検知素子で構成され
、また増幅器群９もこれに対応してｎ個の増幅器を含み
、それぞれの出力はＣＡ、ｌ乃至ｃｋ、ｎで表わされて
いる。
はレンズ、５および６はフィールドストップ、′７は走
査鏡、８は多素子検知器、９は増幅器群を示す０多素子
検知器８は後述されるようにｎ個の検知素子で構成され
、また増幅器群９もこれに対応してｎ個の増幅器を含み
、それぞれの出力はＣＡ、ｌ乃至ｃｋ、ｎで表わされて
いる。
第２図は、第１図（二足された装置において多素子検知
器８から眺め痘走査画面を示した。ものである。多素子
検知器８は、走査領域中央部に縦方向に配列されたれ個
の検知素子Ｅ１． ［］、・旧・・口として示されてい
る。ルは通常１００個程度であり。
器８から眺め痘走査画面を示した。ものである。多素子
検知器８は、走査領域中央部に縦方向に配列されたれ個
の検知素子Ｅ１． ［］、・旧・・口として示されてい
る。ルは通常１００個程度であり。
インタレース走査方式をとることにより、全体で２倍の
２００本の走査線を得ることができる。
２００本の走査線を得ることができる。
第１図において走査鏡７を矢印方向に揺動あるいは回転
させることにより、物体１は１図の上下方向に走査され
る。これは、第２図において水平方向の走査、すなわち
、多素子検知器の素子の並びに直角な方向の走査となっ
て現われる。フィールドストップ５．６はレンズ２の焦
点面に配置され、第２図に示すようＣ二、走査の始めと
終りの部分で視野を透析し、視野の代りに走査される。
させることにより、物体１は１図の上下方向に走査され
る。これは、第２図において水平方向の走査、すなわち
、多素子検知器の素子の並びに直角な方向の走査となっ
て現われる。フィールドストップ５．６はレンズ２の焦
点面に配置され、第２図に示すようＣ二、走査の始めと
終りの部分で視野を透析し、視野の代りに走査される。
これらのフィールドストップ５．６の面は黒体面として
形成されており、多素子検知器８に対して基準レベルを
与えるため（＝使用される。
形成されており、多素子検知器８に対して基準レベルを
与えるため（＝使用される。
このようにして、第２図に示すような走査画面が得られ
る。
る。
次に、第３図（ａ）乃至□（ｄ）にしたがって、検知器
出力信号の直流再生について説明する。例えば第２図の
検知素子［１に入射する赤外線の入射パワーが第３図（
−）のようであったとすると、ａｈ、ｌの増幅器出力は
ＤＣ成分が□初ツトされて第３図（ｂ）のよう（：なる
０ここでフィールドストップを見ているタイミングで、
出力を奪Ｃニクランプすると第３図（ｃ）のような波形
が得られる。ところがこのとき、視野内の物体の背景が
高温であると第３図（ｄ）の点線波形Ａのよう（＝なり
、′有効な信号の割合が小さくなる。そこで、フィール
ドストップの温度を視野内の平均温度付近まであげてや
ると同図の実線波形Ｂのようになり、増幅器のダイナミ
ックレンジを有効（−利用できるようになる。しかも、
大きな温度差を見た時に顕著になる検知素子の非直線性
の影響を減少させることができ、より一線性のよい画面
を得ることができる。
出力信号の直流再生について説明する。例えば第２図の
検知素子［１に入射する赤外線の入射パワーが第３図（
−）のようであったとすると、ａｈ、ｌの増幅器出力は
ＤＣ成分が□初ツトされて第３図（ｂ）のよう（：なる
０ここでフィールドストップを見ているタイミングで、
出力を奪Ｃニクランプすると第３図（ｃ）のような波形
が得られる。ところがこのとき、視野内の物体の背景が
高温であると第３図（ｄ）の点線波形Ａのよう（＝なり
、′有効な信号の割合が小さくなる。そこで、フィール
ドストップの温度を視野内の平均温度付近まであげてや
ると同図の実線波形Ｂのようになり、増幅器のダイナミ
ックレンジを有効（−利用できるようになる。しかも、
大きな温度差を見た時に顕著になる検知素子の非直線性
の影響を減少させることができ、より一線性のよい画面
を得ることができる。
第４図は１本発明の１実施例装置の構成図であり、第１
図に示した赤外線撮像装置の概要図に対応するものであ
ってかつ詳細な構成を示したものである。
図に示した赤外線撮像装置の概要図に対応するものであ
ってかつ詳細な構成を示したものである。
第４図において、３および４はレンズ、５および６はフ
ィールドストップ、７は走査鏡、８は多素子検知器、９
は増幅器群、１０は位置検出器：１１はクランプ回路、
１２は平均回路、１３はサンプル・ホールド回路（Ｓ／
Ｈ１，１４は積分回路。
ィールドストップ、７は走査鏡、８は多素子検知器、９
は増幅器群、１０は位置検出器：１１はクランプ回路、
１２は平均回路、１３はサンプル・ホールド回路（Ｓ／
Ｈ１，１４は積分回路。
１５は減算回路、１６は温度コントローラ、１７および
１８はペルチェ素子、１９はフィールドストップ６の温
度を検出する温度センサ、２０は筐体温度を検出する温
度セレナな示す。
１８はペルチェ素子、１９はフィールドストップ６の温
度を検出する温度センサ、２０は筐体温度を検出する温
度セレナな示す。
３乃至９で示す各要素−１第１図および第２図に示され
ているも品と同じであるため説明を省略する０ 位置検出器１０は、走査鏡７の回転位置を光学的に検出
し、フィールドストップ５あるいは６を走査している期
間を示す信号を出力する。
ているも品と同じであるため説明を省略する０ 位置検出器１０は、走査鏡７の回転位置を光学的に検出
し、フィールドストップ５あるいは６を走査している期
間を示す信号を出力する。
クランプ回路１１は９位置検出器１０の出力信号により
同期制御され、増幅器群９の各増幅器出力チャネルｃＡ
、ｌ乃至ａｈ、ｎごとにそれぞれの信号をフィールドス
トップ検知信号のレベルにクランプする。
同期制御され、増幅器群９の各増幅器出力チャネルｃＡ
、ｌ乃至ａｈ、ｎごとにそれぞれの信号をフィールドス
トップ検知信号のレベルにクランプする。
平均回路１２は周知のアナログ加算器で構成され１図示
の例ではレベル比較のための観察対象として画面中央の
複数のチャネルｃｈ、ｍ乃至ｃｈ、にすなわち（Ｋ −
ｍ ＋ １ ）本の走査線の信号を選択して、それらの
各信号を加算し、平均化する機能をもつ。第５図に走査
画面中のチャネルｃｈ１ｍ乃至ａｈ、にの位置を示す。
の例ではレベル比較のための観察対象として画面中央の
複数のチャネルｃｈ、ｍ乃至ｃｈ、にすなわち（Ｋ −
ｍ ＋ １ ）本の走査線の信号を選択して、それらの
各信号を加算し、平均化する機能をもつ。第５図に走査
画面中のチャネルｃｈ１ｍ乃至ａｈ、にの位置を示す。
平均回路１２は、これらの（ｓ−に＋１）本の走査線の
全走査範囲に亘って。
全走査範囲に亘って。
各水平位置ごと（二対応する各増幅器の出力信号を平均
化し、サンプル・ホールド回路１３および積分回路１４
に印加する。
化し、サンプル・ホールド回路１３および積分回路１４
に印加する。
サンプルホールド回路１３は、クランプ回路１１と同様
に位置検出器１０の出方信号により同期制御され、フィ
ールドストップ５．６を走査し １ているときの平均回
路１２の出力信号レベルをサンプリングし、かつホール
ドする。他方積分回路１４は、視野および２つのフィー
ルドストップからなる水平方向の全走査範囲に亘って平
均回路１２の出力信号を積分すなわち時間軸上で平均化
する。
に位置検出器１０の出方信号により同期制御され、フィ
ールドストップ５．６を走査し １ているときの平均回
路１２の出力信号レベルをサンプリングし、かつホール
ドする。他方積分回路１４は、視野および２つのフィー
ルドストップからなる水平方向の全走査範囲に亘って平
均回路１２の出力信号を積分すなわち時間軸上で平均化
する。
減算回路１５は、積分回路１４の出方信号からサンプル
・ホールド回路１３の出方信号を減算し。
・ホールド回路１３の出方信号を減算し。
そのレベル差を表わす信号をつくり、温度コントローラ
１６にフィードバックする。
１６にフィードバックする。
温度コントローラ１６は、減算回路１５から印加された
フィードバック信号と、温度センサ１９および２０によ
りそれぞれ検出したフィールドストップ温度および筐体
温度にもとづいて、ベルチェ素子１７および１８に対す
る駆動信号をつくり。
フィードバック信号と、温度センサ１９および２０によ
りそれぞれ検出したフィールドストップ温度および筐体
温度にもとづいて、ベルチェ素子１７および１８に対す
る駆動信号をつくり。
ベルチェ素子１７および１８を駆動する。
ベルチェ素子１７および１８は、ペルチェ効果を利用し
た素子であり、駆動電流を流す方向（二より冷却および
加熱を行なうことができる。フィールドストップ５およ
び６を加熱あるいは冷却する手段としてはその他の任意
適当な手段が利用できる０ 以上のようにして、フィールドストップから検知された
信号が、全走査範囲の検知信号を平均した信号と一致す
るように、フィールドストップ温度が制御され、第３図
（Ｅ）の波形Ｂに示すような信号を得ることができる。
た素子であり、駆動電流を流す方向（二より冷却および
加熱を行なうことができる。フィールドストップ５およ
び６を加熱あるいは冷却する手段としてはその他の任意
適当な手段が利用できる０ 以上のようにして、フィールドストップから検知された
信号が、全走査範囲の検知信号を平均した信号と一致す
るように、フィールドストップ温度が制御され、第３図
（Ｅ）の波形Ｂに示すような信号を得ることができる。
なお、上記した実施例では、フィールドスト、ツブ温度
を調整する基準として１画面中央の何チャネルかの全画
面にわたる平均値をとったが、この基準の取り方には、
下に示すようないくつかの変形が可能である。
を調整する基準として１画面中央の何チャネルかの全画
面にわたる平均値をとったが、この基準の取り方には、
下に示すようないくつかの変形が可能である。
（１）最適の走査線（複数でも可）を画面に応じ−て選
び出す。オペレータが調整しても良いし１画面中で自己
相関の低い（複雑な情報を持った）走査線を自動的に選
び出しても良い。
び出す。オペレータが調整しても良いし１画面中で自己
相関の低い（複雑な情報を持った）走査線を自動的に選
び出しても良い。
（２）縦方向のみならず水平（走査）方向（二ついても
平均すべき領域を制御する。これは、ライン間の平均を
とって、積分する際Ｃ二その時間的な範囲衣コントロー
ルしてやれば容易に実現できる。
平均すべき領域を制御する。これは、ライン間の平均を
とって、積分する際Ｃ二その時間的な範囲衣コントロー
ルしてやれば容易に実現できる。
本発明によれば１画面中の重要な部分の平均出力を零に
近くすることができるのでシステム全体としてのダイナ
ミックレンジを拡げることができる。また走査線間（素
子間）のバラツキの影響を相対的に小さくすることがで
き、一様な画面を得ることができる。しかも、モニタの
出力に対する自動レベル調整の機能を持つことになり、
比較的狭いモニタのダイナミックレンジを有効に使用す
ることができる。
近くすることができるのでシステム全体としてのダイナ
ミックレンジを拡げることができる。また走査線間（素
子間）のバラツキの影響を相対的に小さくすることがで
き、一様な画面を得ることができる。しかも、モニタの
出力に対する自動レベル調整の機能を持つことになり、
比較的狭いモニタのダイナミックレンジを有効に使用す
ることができる。
第１図は本発明の詳細な説明するための概要図。
第２図は走査画面の説明図、第３図（ａ）乃至（ｄ）は
本発明による直流再生の説明図、第４図は本発明の１実
施例装置の構成図、第５図はレベル比較の観察対象とし
た選択したチャネルの例を示す説明図である。 図中、５．６はフィールドストップ、７は走査鏡、８は
多素子検知器、１０は位置検出器、１１はクランプ回路
、１２は平均回路、１３はサンプル・ホールド回路、１
４は積分回路、１５は減算回路、１６は温度コントロー
ラ、１７．１８はベルチェ素子を示す。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 長谷用 文 廣 （外１名）第２日 第４１Ｑ １−５ 図
本発明による直流再生の説明図、第４図は本発明の１実
施例装置の構成図、第５図はレベル比較の観察対象とし
た選択したチャネルの例を示す説明図である。 図中、５．６はフィールドストップ、７は走査鏡、８は
多素子検知器、１０は位置検出器、１１はクランプ回路
、１２は平均回路、１３はサンプル・ホールド回路、１
４は積分回路、１５は減算回路、１６は温度コントロー
ラ、１７．１８はベルチェ素子を示す。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 長谷用 文 廣 （外１名）第２日 第４１Ｑ １−５ 図
Claims (1)
- 機械的走査方式の赤外線撮像装置において、光学系の実
焦点面近傍に配置した温度制御可能なフィールドストッ
プ手段と、該フィールドストップ度との差を検出して該
フィー、ルドストップ手段の温度を制御する手段とをそ
なえている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 |
|---|---|---|---|
| JP59096201A JPS60239180A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 赤外線撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59096201A JPS60239180A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 赤外線撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60239180A true JPS60239180A (ja) | 1985-11-28 |
| JPH0126594B2 JPH0126594B2 (ja) | 1989-05-24 |
Family
ID=14158665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59096201A Granted JPS60239180A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 赤外線撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60239180A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63501911A (ja) * | 1985-12-09 | 1988-07-28 | ヒュ−ズ・エアクラフト・カンパニ− | 熱像走査方法及び装置 |
| US6011257A (en) * | 1996-04-19 | 2000-01-04 | Nec Corporation | Bolometer infrared image sensor with an improved compensation circuit for compensating fixed pattern noise |
| JP2008128892A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Mitsubishi Electric Corp | 赤外線撮像装置 |
| CN105487436A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-04-13 | 天津津航技术物理研究所 | 一种红外扫描成像及辐射校正源集成控制装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838082A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-05 | Mitsubishi Electric Corp | 赤外線撮像装置 |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP59096201A patent/JPS60239180A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838082A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-05 | Mitsubishi Electric Corp | 赤外線撮像装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63501911A (ja) * | 1985-12-09 | 1988-07-28 | ヒュ−ズ・エアクラフト・カンパニ− | 熱像走査方法及び装置 |
| US6011257A (en) * | 1996-04-19 | 2000-01-04 | Nec Corporation | Bolometer infrared image sensor with an improved compensation circuit for compensating fixed pattern noise |
| JP2008128892A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Mitsubishi Electric Corp | 赤外線撮像装置 |
| CN105487436A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-04-13 | 天津津航技术物理研究所 | 一种红外扫描成像及辐射校正源集成控制装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0126594B2 (ja) | 1989-05-24 |
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