JPS63298213A - 走査型撮像装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 従来、走査角度化の理想曲線に基づき、時間的に決定し
ていたメモリ格納時の際のデータ取り込みタイミングを
検出走査角に基づき、角度に対して決定できるように角
度検出器の分解能とデータ取り込み角度間隔とを一致さ
せるために、走査鏡の走査角度を所要比率に拡大して角
度検出器に伝達する手段を設け、これにより時間的に決
定していた場合の走査波形の理想曲線からのずれによる
画像歪の発生を防止したものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は赤外線撮像装置に係り、特に走査角を拡大検出
する角度検出器の出力によってデータ書込みタイミング
を制御するアドレス制御方式に関する。

赤外線撮像装置は物体の温度に対応して放射される赤外
線を検知し、画像化するもので物体の温度を測定可能に
する。特に観測物体の温度分布を二次元的にＴＶ表示で
きる装置は、医療用として血行障害の診断等に、また最
近では産業用として複合材料の内部欠陥検査、建物や装
置の熱設計。

コンクリート壁のひび割れの検査９診断等に応用されて
いる。

近年、航空機や車両搭載用の赤外線撮像装置の開発要望
が高まってきた。一次元多素子の光検知器アレイ　（以
下多素子検知器と略称する）を用いた走査型の赤外線撮
像装置は元来走査鏡を機械的に走査するため、外乱等が
作用して走査波形の乱れによる画像歪が発生し易く、特
にこの点の改善が必要である。

〔従来の技術〕

第４図は従来の赤外線撮像装置のブロック図を示す。図
において、入射赤外線Ｒは集光光学系１で集光された後
、走査機構２に具備する図示しない走査鏡によって走査
され、結像光学系３によって多素子検知器４の受光面上
に集光され、多素子検知器４の列に直交する方向の空間
的輝度変化情報が電圧の時間的変化として出力される。

多素子検知器４は複数の検知素子を一列に構成し、前記
走査鏡の一回の走査で１画面分の画素データを出力する
。アナログ増幅系５は多素子検知器４の各検知素子が出
力するチャネル毎に図示しない増幅器とクランプ回路等
を介してマルチプレクサに並列入力し、該マルチプレク
サにより時系列信・号に変換する機能を有する。この時
系列化された信号はＡ／Ｄ変換器６にてＡ／Ｄ変換され
、アドレス制御部７の書込みアドレス指定に従いメモリ
８に格納される。

メモリ８に格納されたデータは、アドレス制御部７の読
出しアドレス指定により表示器１０に適合した配列順序
で読出され、そのデータはＤ／Ａ変換器９によりアナロ
グのビデオ信号に変換され、表示器１０に入力されて可
視画像となる。

表示器１０に用いられる標準ＴＶ信号においては時間と
画面上の表示位置とは線形関係にある。したがって、基
準クロックで等時間隔で読出されるデータは走査鏡の等
角度間隔で表示されるから、データ書き込みは走査角に
おいて等角度間隔に行われる必要がある。

ところが、一般的に角度検出器データの最小分解ビット
角度間隔は、前記書込みデータの等角度間隔（またはそ
の整数分の１倍）に一致するものではなく、走査角検出
データをそのまま画像データ書込みアドレス（またはデ
ータ書込みアドレス規定データ）に用いることはできな
い。

例えば書込みアドレスが画素数５１２個分必要であるの
に対しτ角度検出器データは、走査角度上１０度に対し
て最小分解ビットを用いても２００個分しか出力できな
い。しかもその絶対精度が動作温度範囲（−３０〜＋７
０）℃で必要とされる。したがって、走査角検出データ
を画像データ書込みアドレスと同じ（またはその整数分
の１倍）の角度間隔で変化させる手段が必要になる。

従来は、走査角度化の理想波形に基づき、データ書込み
角度間隔に対応する時間間隔でデータ書込みを制御する
方法を採用していた。

走査機構２とアドレス制御部７との間には走査制御部１
１が介在し、アドレス制御部は同期信号と基準クロック
信号を入力し、これらの信号に基づき各種の制御信号に
変換出力する。アドレス制御部７は、走査制御部１１に
対して走査のための同期基準信号を供給し、走査制御部
１１はこの信号に基づき走査機構２の具備する図示しな
い走査鏡アクチュエータを駆動するための走査電力を供
給する。

走査機構２は、走査鏡の駆動によりその走査角度を検出
する図示しない角度検出器の出力を走査制御部１１に転
送する。走査制御部１１はその走査角度情報から走査毎
の有効走査開始点のタイミングを検出し、これをアドレ
ス制御部７に転送する。

アドレス制御部７は、書込みアドレスを作る手段として
例えば基準クロックを入力した図示しないカウンタの出
力等を利用し、そのカウンタを起動させるトリガ信号に
前記有効走査開始点のタイミングが用いられ、走査鏡の
各回毎の走査期間内の有効走査期間に対応する書込みア
ドレスを出力する。

このように従来技術では走査機構２を厳密に制御し、走
査角が時間に対して線形変化するようにし、メモリ８の
書込みアドレスは有効走査開始点から始めて等時間隔（
基準クロックのｎパルス分、ｎは整数）で変化させてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来技術ではメモリ８に対する書込みアドレスを、走査
角の理想変化に適合するように、実際の走査角の有効走
査開始点だけを一致させ、その後は基準クロックを利用
する方式を用いているため、走査機構２の制御限界から
発生する走査角の理想変化からの偏差は画像歪となり、
走査角度化の繰り返し誤差は画像のプレやボケとなる欠
点がある。

本発明は上記従来の欠点に鑑みてなされたもので、走査
鏡の等角度間隔に対応する書込みアドレスの設定が可能
な走査型撮像装置の提供を目的とする。

ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明の走査型撮像装置は第１図の原理図に示すように
、被写体からの入射光を走査鏡の振動を利用した走査機
構２を有する光学系によって走査し、一次元多素子の光
検知器アレイ４に集光し、該光検知器アレイ４の出力を
一定角度走査毎にデータをメモリ８に格納して二次元画
像情報を得る撮像装置において、前記走査鏡の走査角度
を拡大して角度検出器１３に伝達する手段１２を設ける
と共に、該角度検出器１３の出力の最小分解ビット角度
間隔の整数倍が前記データ取り込み角度間隔に比例する
ように拡大率を設定し、前記角度検出器１３の出力によ
り前記データ書込みタイミングの制御を行う構成を採用
している。

〔作用〕

角度検出器１３を走査鏡に直結したのでは、走査角検出
データの最小分解ビット角度間隔（もしくはその整数倍
）が、メモリ書込みアドレスの更新に対応する走査角度
化とならないため、機構的に走査角と角度検出器１３の
変位角とが互いに機構的に設定できる定数倍の関係とし
、この定数を調整することによって、メモリ書込みアド
レスの更新タイミングに走査角検出データの最小分解ビ
ット角度間隔（もしくはその整数倍）を一致させること
ができ、厳密な走査制御が不要となる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

なお、構成、動作の説明を理解し易くするために全図を
通じて同一部分には同一符号を付してその重複説明を省
略する。

第１図は本発明の原理図を示す。図において、１２は角
度拡大伝達手段（例えば所要の直径比率のプーリーとベ
ルトの組み合わせ機構）であり、走査機構２に具備する
走査鏡の走査角度を拡大率調整可能に拡大するもので、
その具体例は第２図および第３図を用いて述べる。１３
は角度拡大伝達手段１２を介して駆動される角度検出器
（例えばレゾルバとレゾルバ／デジタル変換器の組み合
わせ）であって、拡大された走査角に対応して最小分解
ビットを有効走査期間に必要な個数だけ出力する。

アドレス制御部１４では前記角度検出器１３の出力を用
いて書込みアドレスを構成し、角度検出器１３の出力の
整数分の１倍を画像データ書込みアドレスに一致させる
。

第２図は本発明の一実施例の斜視図を示す。図において
、１５は走査鏡、１６は走査鏡１５を駆動する走査鏡駆
動軸であって、その一端は走査鏡アクチュエータに連結
され、他端は図示しない軸受を介してプーリ１８ａに連
結されている。

角度検出器１３は走査機構２の外筺に固定され、その回
転軸にはプーリ１８ｂが連結されている。プーリ１８ａ
と１８ｂの間にはベルト１９が装着され走査鏡１５の回
転を角度検出器１３に伝達する。

２０ａはベルト１９とプーリ１８ａとのすべりを防止す
るためのベルト固定ネジ、２０ｂはベルト１９とブー１
Ｊ１８ｂとのすべりを防止するためのベルト固定ネジで
あって一般に走査鏡の全走査角度は小さいので回転角度
伝達には支障はない。

第３図は第２図の走査角の拡大率説明図を示し、第３図
（ａ）は走査鏡１５を走査角−θ回転した時にプ−ＩＪ
１８ｂが−θ°回転したことを示している。同様に第３
図中）は走査角零の時、第３図（Ｃ）は走査角子０凹転
した時にプーリ１８ｂが＋θ゛回転したことを示してい
る。これから分かるように両プーリの直径比率を調節す
ることにより走査角の拡大率は設定可能となり、プーリ
１８ｂに連結された角度検出器１３の出力する有効走査
期間内の最小分解ビットの総数を所要の値に設定できる
。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明の走査型撮像装置によ
れば、拡大した走査角検出データを基に走査鏡の等角度
間隔に対応して画像データを書込むアドレスを決定でき
るので、走査角の変化の仕方（直線性）や繰り返し誤差
が画像歪やプレ、ボケとして画像に影響しない効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の一実施例の斜視図、 第３図は第２図の走査角の拡大率説明図、第４図は従来
の赤外線撮像装置のブロック図を示す。 第１図において、２は走査機構、４は多素子検知器、８
はメモリ、１２は角度拡大伝達手段、１３は角度検出器
をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被写体からの入射光を走査鏡の振動を利用した走査機構
   （２）を有する光学系によって走査し、一次元多素子の
   光検知器アレイ（４）に集光し、該光検知器アレイ（４
   ）の出力を一定角度走査毎にデータをメモリ（８）に格
   納して二次元画像情報を得る撮像装置において、 前記走査鏡の走査角度を拡大して角度検出器（１３）に
   伝達する手段（１２）を設けると共に、該角度検出器（
   １３）の出力の最小分解ビット角度間隔の整数倍が前記
   データ取り込み角度間隔に比例するように拡大率を設定
   し、 前記角度検出器（１３）の出力により前記データ書込み
   タイミングの制御を行うことを特徴とする走査型撮像装
   置。