WO2001059518A1 - Projecteur a infrarouges - Google Patents

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WO2001059518A1
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infrared
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wavelength
selecting means
micromirror device
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PCT/JP2001/000798
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Inventor
Hiroshi Suzuki
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G02B26/0841—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting element being moved or deformed by electrostatic means

Definitions

  • the present invention relates to a device for projecting infrared rays similar to the information based on two-dimensional infrared spectral luminance distribution information of a landscape or the like in an infrared region created by a computer or the like.
  • an infrared image can be obtained by imaging the infrared light projected by this device with an infrared imaging device, comparing the infrared spectral image data with the infrared spectral brightness data of the computer, and imaging the infrared imaging device based on the degree of deterioration of the infrared image. It is used in the evaluation of infrared devices for performance evaluation. Height
  • Figure 5 shows George C. Goldsmith, "Characterization of Wide Infrared Landscape Projector, Regis Evening, Array"
  • the fine heating element array 1 has a two-dimensional arrangement of fine heating elements, and can generate a two-dimensional infrared spectral distribution of infrared light by differentiating the heating value of each heating element.
  • Each heating element is a resistor, and the amount of infrared radiation can be adjusted by adjusting the voltage applied to the resistor.
  • the controller 2 receives the two-dimensional infrared spectral luminance distribution information such as scenery in the infrared region created by a computer or the like, converts the above spectral luminance distribution into a voltage distribution to be applied to each heating element, and calculates a voltage to be applied to each heating element. Control.
  • an infrared image can be obtained by imaging the infrared radiation emitted from the micro heating element array 1 with an infrared imaging device.
  • FIG. 6 shows a part of the micro heating element array 11.
  • the resistor 4 in FIG. 6 is connected to the controller 2 by the lead 5. From controller 2 to resistor 4 When a voltage is applied, a current flows through the resistor 4 to generate heat.
  • the amount of infrared rays emitted from the resistor 4 can be controlled by controlling the voltage applied to the resistor 4 by the controller 2.
  • the fine heating element array 1 is housed in a hermetically sealed package (not particularly shown) for maintaining a vacuum state.
  • the infrared rays emitted from the fine heating element array 1 are radiated out of the package through a ZnSe window having good transmission characteristics in a wide wavelength range.
  • heat is radiated through the lead wire 5 in order to improve the time response when the fine heating element array 1 changes from high temperature to low temperature. If the amount of heat radiation is large, the heat generated by the fine heating element will not be high, so the amount of heat radiation will be limited. This is the reason why the time response of the temperature change from high temperature to low temperature is deteriorated in this device.
  • Fig. 7 shows the wavelength characteristics of the amount of infrared radiation of this device, where the horizontal axis is the wavelength and the vertical axis is the intensity of the infrared light.
  • M in FIG. 7 is the characteristic of the fine heating element array 1, and the characteristic of the infrared ray emitted from the black body light source at the same temperature as the fine heating element array 1 is shown as 762 K.
  • the maximum temperature that can be projected by this device is 762 K, and it is impossible or impossible to project a higher temperature.
  • the fact that the amount of infrared radiation of the micro heating element array 1 is lower than that of the black body light source is because the degree of integration of the heating element is low and the infrared emissivity of the heating element itself is low (it is estimated to be 0.6 in the literature). That's because). In this way, if the amount of infrared radiation is low, the contrast as an infrared projector drops, and it becomes extremely difficult to use.
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is not necessary to provide an array-like element that emits infrared light, and has a high time resolution and a high spatial resolution. It is an object of the present invention to provide an infrared project that has characteristics such as enabling, controlling wavelength characteristics and brightness characteristics, and obtaining high simulation accuracy with high contrast.
  • the present invention provides a micromirror device, which is a spatial light modulator that changes the direction of reflection by individually changing the directions of these mirrors, and a micromirror device.
  • An infrared projector comprising: a controller for controlling the direction of each mirror; and an infrared light source for irradiating the micromirror device with infrared light.
  • the invention is characterized in that a high-temperature blackbody furnace is provided as the infrared light source. Further, the present invention is characterized in that it comprises infrared wavelength selecting means for selecting a wavelength of infrared light incident on the micromirror device.
  • the invention is characterized in that the infrared wavelength selecting means includes two or more band-pass filters having different passing wavelength bands.
  • the invention is characterized in that a diffraction grating is provided as the infrared wavelength selecting means.
  • the present invention is characterized in that the infrared wavelength selecting means includes a movable support means for inclining the diffraction grating with respect to the direction of incidence of infrared light.
  • the invention is characterized in that the infrared wavelength selecting means includes two or more diffraction gratings having different grating intervals. Further, the invention is characterized in that a prism is provided as the infrared wavelength selecting means.
  • the present invention is characterized in that the infrared wavelength selecting means includes a movable support means for inclining the prism with respect to a direction of incidence of infrared light.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an infrared projector according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing an infrared projector according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagram showing still another embodiment of the present invention. Configuration diagram showing an infrared project by form
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing an infrared projector according to still another embodiment of the present invention.
  • Figure 5 shows the configuration of a conventional infrared projector.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a part of an array of fine heating elements in a conventional infrared projector
  • FIG. 7 is a diagram showing a wavelength characteristic of the amount of infrared radiation of the conventional device.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an infrared projector according to an embodiment of the present invention.
  • 6 is a micromirror device
  • 7 is a controller of the micromirror device
  • 8 is a high-temperature blackbody furnace that is an infrared light source that irradiates the micromirror device 6 with infrared light
  • 9 is a high-temperature blackbody furnace.
  • the micromirror that uniformly irradiates the infrared light emitted from 8 to the device 6; an integrating sphere 10 for irradiating the infrared light emitted from the integrating sphere 9 to the micromirror device 6 efficiently;
  • Reference numeral 11 denotes a projection mirror that projects the two-dimensional infrared distribution created by the micromirror device 6.
  • the high-temperature blackbody furnace 8, the integrating sphere 9, and the relay reflector 10 constitute an infrared light source. Next, the operation will be described.
  • the infrared light is radiated from the inner wall of the high-temperature blackbody furnace 8 having a high temperature and a good infrared emissivity, and enters the integrating sphere 9.
  • Infrared light is reflected multiple times inside the integrating sphere 9 As a result, infrared light having a uniform radiation characteristic and distribution can be obtained from the exit of the integrating sphere 9.
  • This infrared light is condensed on the surface of the micromirror device 6 by the relay reflector 10 to increase the amount of infrared light incident on the surface of the micromirror device 6.
  • the micromirror device 6 has 16 / m square mirrors (not shown) arranged in a two-dimensional array at a pitch of 17 m, and each mirror is controlled by a voltage applied from the controller 7.
  • the direction of the emitted light is changed by changing the inclination of.
  • each mirror wants to project infrared light, it reflects the infrared light in the direction of the projection mirror 11; otherwise, it reflects the infrared light in a direction away from the opening of the projection mirror 11 By doing so, the infrared light intensity can be modulated.
  • the time required to change the tilt of the mirror of the micro mirror device 6 is 10 m or less, and infrared light can be modulated at high speed.
  • the use of the micromirror device 6 enables quick response with respect to the modulation of the infrared intensity, and the modulation mirrors are spatially finely and densely arranged. It has high temporal resolution and high spatial resolution.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing an infrared projector according to another embodiment of the present invention in such a case.
  • 12 is a bandpass filter
  • 13 is a bandpass filter
  • 12 is a bandpass filter having a different passband from that of 12
  • 14 is a control of the bandpass filters 12 and 13 and the micromirror device 6.
  • Reference numeral 20 denotes movable support means for switching the bandpass filters 12 and 13 in accordance with the control of the controller 14 and for fixedly supporting them at desired positions. Are identical.
  • the band pass fill evening is identical.
  • the controller 14 receives the information on the distribution of the luminance of the infrared spectrum from the computer, and controls the wavelength characteristics by controlling the bandpass filters 12 and 13 and the micromirror device 6.
  • the controller 14 calculates the tilt of the micromirror so that the infrared light enters the projection reflector 11 for a time corresponding to the brightness, based on the infrared light luminance information in the pass wavelength band of the bandpass filter 12 given from the computer. To adjust. By performing the same operation on the bandpass filter 13, it is possible to accurately project the infrared luminance for each wavelength divided by the filter.
  • FIG. 3 is a configuration diagram showing an infrared projector according to another embodiment of the present invention in such a case.
  • Reference numeral 15 denotes a diffraction grating
  • 16 denotes a diffraction grating having a different grating interval from that of
  • 17 denotes a diffraction grating and a controller of the micromirror device 6
  • 21 denotes a controller according to the control of the controller 17.
  • This is a movable supporting means for switching and supporting the diffraction gratings 15 and 16 at a desired position and at a desired inclination, and is the same as that of the first embodiment.
  • the diffraction gratings 15 and 16 and the movable supporting means 21 constitute infrared wavelength selecting means.
  • the diffraction grating 15 and the diffraction grating 16 limit the infrared wavelength range incident on the micromirror device 6, similarly to the band-pass filter of the second embodiment.
  • the controller 17 uses the diffraction grating 15 provided by the computer to provide information about the infrared light intensity in the pass wavelength band,
  • the diffraction gratings 15 and 16 are used as optical elements for controlling the pass wavelength band.
  • a prism 18 is used instead of these, and the movable support means 21 has a desired inclination.
  • the prism 18 may be fixed.
  • a large number of mirrors are provided, and a micromirror device that is a spatial light modulator that changes the reflection direction by individually changing the directions of these mirrors.
  • An infrared projector was equipped with a controller that controls the direction of the mirror and an infrared light source that irradiates the micromirror device with infrared light.
  • the modulation of the infrared intensity the temporal response is fast, and the mirrors that perform the modulation are spatially finely and densely arranged, so that a high temporal resolution and a high spatial resolution can be obtained.
  • the high aperture ratio and the high reflectivity of the mirror enable high contrast simulation.
  • the infrared light source is provided with a high-temperature black body furnace as the infrared light source
  • the conventional heating element array has a high temperature body such as a flame which is limited in a conventional heating element array. Is also possible.
  • the infrared projector is provided with an infrared wavelength selecting means for selecting a wavelength of infrared light incident on the micromirror device, not only luminance characteristics but also wavelength characteristics can be controlled at the same time.
  • the infrared wavelength selecting means is an infrared projector having two or more bandpass filters having different passing wavelength bands, the wavelength characteristics can be controlled simultaneously by the bandpass filters having different passing wavelength bands.
  • the infrared projector is characterized in that the infrared wavelength selecting means is provided with a diffraction grating, the wavelength characteristics can be simultaneously controlled by the diffraction grating. Also, the infrared projector is characterized in that movable means for tilting the diffraction grating with respect to the incident direction of infrared light is provided as the infrared wavelength selecting means.
  • a degree of freedom can be given to the direction of irradiation of infrared rays.
  • the infrared wavelength selecting means is provided with two or more diffraction gratings having different grating intervals, it is possible to accurately project infrared luminance for each of the divided wavelengths. Can be. .
  • the infrared projector is provided with a prism as the infrared wavelength selecting means, the use of one prism enables simultaneous control of both the luminance and the wavelength characteristic.
  • the infrared wavelength selection unit can easily select an infrared wavelength.

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Description

明 細 書
赤外線プロジェクタ 技術分野
この発明は、 コンピュータ等で作成された赤外域における風景等の二次元の赤 外線分光輝度分布情報をもとに、 この情報に相似な赤外線を投影する装置に関す るものである。 たとえば本装置で投影された赤外線を赤外線撮像装置で撮像する ことにより、 赤外線画像が得られ、 コンピュータの赤外線分光輝度データと赤外 線画像を比較し、 赤外線画像の劣化具合から赤外線撮像装置の撮像性能評価を行 うような、 赤外線機器の評価において使用されるものである。 背
図 5はジョージ 'シ一 'ゴールドスミス（George C. Goldsmith), 「広赤外域 風景プロジェクタ ·レジス夕 ·アレイの特性測定 (Characterization
measurement oi the wideband infrared scene projector resistor array)」 SPIE 会報、 Vol.2742， P25-37,( 1 9 9 6年)に示された従来の赤外線プロジェクタであ る。 1は微細発熱体アレー、 2は微細発熱体アレー 1のコントローラ、 3は微細 発熱体アレー 1から放射された赤外光を投影する投影反射鏡である。
次に動作について説明する。 微細発熱体アレー 1は微細な発熱体が二次元に配 列されているため、 各発熱体の発熱量に差をつけることにより二次元の赤外線分 光輝度分布を発生できるものである。 各発熱体は抵抗体であり、 抵抗体に加える 電圧を加減することにより赤外線の放射量を加減できる。
コントローラ 2はコンピュー夕等で作成された赤外域における風景等の二次元 赤外線分光輝度分布情報を受け、 先の分光輝度分布を各発熱体に与える電圧分布 に変換し、 各発熱体に与える電圧を制御する。 このような構成をとることにより 、 微細発熱体アレー 1から放射された赤外線を赤外線撮像装置で撮像すれば赤外 線画像を得ることができる。
図 6は微細発熱体ァレ一 1の一部を示すものである。 図 6の抵抗体 4はリード 線 5によってコントローラ 2に接続されている。 抵抗体 4にコントローラ 2から 電圧が与えられると、 抵抗体 4に電流が流れ発熱する。 抵抗値 Rの抵抗体 4にお ける電圧 Vと発熱量 Pとの関係は P = V2/Rである
発熱量に応じた量の赤外線が抵抗体 4から放射されるため、 コントローラ 2で 抵抗体 4に与える電圧を制御することにより抵抗体 4から発せられる赤外線の量 を制御できる。
微細発熱体アレー 1の周囲に空気が存在すると伝導による熱拡散が発生するた め、 微細発熱体アレー 1から放射される赤外線の放射効率が低下する。 このため 、 微細発熱体アレー 1は真空状態に保つ密封パッケージ内 (特に図示せず)に収め られる。 なお、 微細発熱体アレー 1から放射される赤外線は、 広い波長域におい て良好な透過特性を持つ Z n S eの窓を通してパッケージ外に放射される。 また、 微細発熱体アレー 1が高温から低温に変化するときの時間応答を向上さ せるため、 リード線 5を通じて放熱を行う。 放熱量が多いと微細発熱体が高温に ならなくなるため、 放熱量には制限が生じる。 これが、 この装置において高温か ら低温への温度変化の時間応答が悪くなる原因である。
次に微細発熱体アレー 1から放射される赤外線の特性について述べる。 図 7は この装置の赤外線放射量の波長特性を示したものであり、 横軸は波長、 縦軸は赤 外線の強度である。 図 7の Mは微細発熱体アレー 1の特性であり、 微細発熱体ァ レー 1と等しい温度の黒体光源が放射する赤外線の特性が 7 6 2 Kとして示され ている。 この装置で投影できる最高温度は 7 6 2 Kであり、 これ以上の温度に対 する投影は不可能か、 または、 大きな誤差を含むことになる。
また、 黒体光源に比べて微細発熱体アレー 1の赤外線放射量が低いのは、 発熱 体の集積度が低く、 発熱体自体の赤外線放射率が低い (文献では 0. 6と見積もつ ている）ためである。 このように、 赤外線放射量が低いと赤外線プロジェクタと してのコントラストが落ち、 非常に使いにくくなる。
以上のように構成された従来の赤外線プロジェクタでは、
a ) 用途として赤外線プロジェクタに特化した微細発熱体アレーを新規に開発す る必要があり、 高価であった
b ) 発熱体であるため温度変化の時間的な応答が悪いこと、 および、 発熱体には リード線が必要なため、 アレー間の間隔を離して設置しなければならないなどの 理由から、 時間的分解能や空間的分解能が悪かつた
c ) 微細発熱体の温度限界から炎などの高温体のシミュレーションができなかつ た
d ) 微細発熱体アレーで作る赤外線の強度分布はコントラストが悪く、 シミュレ —シヨン精度が悪かった
等の問題があった。 発明の開示
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、 赤外線を発 するアレー状素子を閧発する必要が無く、 高い時間分解能および高い空間分解能 を有する、 また、 高温体のシミュレーションを可能にする、 また、 波長特性と輝 度特性を制御し、 高いコントラストで、 高いシミュレーション精度を得ることの できる等の特徴を有する赤外線プロジェクトを提供することを目的とする。 上記の目的に鑑み、 この発明は、 多数のミラ一を設け、 これらのミラーの方向 を個々に変えることにより反射方向を変える光空間変調素子であるマイクロミラ 一デバイスと、 このマイクロミラ一デバイスの各ミラーの方向を制御するコント ローラと、 マイクロミラ一デバイスに赤外光を照射する赤外光源と、 を備えたこ とを特徴とする赤外線プロジェクタにある。
またこの発明は、 前記赤外光源として高温黒体炉を備えたことを特徴とする。 またこの発明は、 前記マイクロミラーデバイスに入射する赤外線の波長を選択 する赤外線波長選択手段を備えたことを特徴とする。
またこの発明は、 前記赤外線波長選択手段として、 通過波長帯域が異なるバン ドパスフィルタを 2個以上備えたことを特徴とする。
またこの発明は、 前記赤外線波長選択手段として、 回折格子を備えたことを特 徴とする。
またこの発明は、 前記赤外線波長選択手段として、 前記回折格子を赤外線入射 方向に対して傾ける可動支持手段を備えたことを特徴とする。
またこの発明は、 前記赤外線波長選択手段として、 格子間隔が異なる回折格子 を 2個以上備えたことを特徴とする。 またこの発明は、 前記赤外線波長選択手段として、 プリズムを備えたことを特 徴とする。
またこの発明は、 前記赤外線波長選択手段として、 前記プリズムを赤外線入射 方向に対して傾ける可動支持手段を備えたことを特徴とする。 図面の簡単な説明
図 1はこの発明の一実施の形態による赤外線プロジェク夕を示す構成図、 図 2はこの発明の別の実施の形態による赤外線プロジェク夕を示す構成図、 図 3はこの発明のさらに別の実施の形態による赤外線プロジヱク夕を示す構成 図、 ，
図 4はこの発明のさらに別の実施の形態による赤外線プロジェクタを示す構成 図、
図 5は従来の赤外線プロジェクタの構成図、
図 6は従来の赤外線プロジェク夕の微細発熱体アレーの一部を示す斜視図、 図 7は従来の装置の赤外線放射量の波長特性を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明を各実施の形態に従って説明する。
実施の形態 1 .
図 1はこの発明の一実施の形態による赤外線プロジェク夕を示す構成図である 。 図において、 6はマイクロミラ一デバイス、 7はマイクロミラ一デバイス 6の コントローラ、 8はマイクロミラーデバィス 6に赤外光を照射する赤外線光源で ある高温黒体炉、 9は高温黒体炉 8から放射された赤外線を均一にマイクロミラ —デバイス 6に照射するための積分球、 1 0は積分球 9から出た赤外線を効率良 くマイクロミラ一デバイス 6に照射するためのリレー反射鏡、 1 1はマイクロミ ラーデバイス 6で作り出された二次元の赤外線分布を投影する投影反射鏡である 。 なお、 高温黒体炉 8、 積分球 9、 リレー反射鏡 1 0が赤外光源を構成する。 次に動作について説明する。 赤外光は高温かつ赤外線放射率の良い高温黒体炉 8の内壁から放射され、 積分球 9に入射する。 赤外光は積分球 9内部で多重反射 を起こすため、 積分球 9の出射口部分からは放射特性と分布が均一な赤外光が得 られる。 この赤外光をリレー反射鏡 1 0によりマイクロミラ一デバイス 6表面に 集光してマイクロミラーデバィス 6表面への赤外光入射量を高めている。
マイクロミラーデバィス 6は 1 6 /m角のミラ一 (特に図示せず)が 1 7〃mピ ツチで 2次元アレー状に配置されており、 コントローラ 7から印加される電圧に よって各ミラーの傾きを変えることで出射光の方向を変化させる。 つまり、 各ミ ラーにおいて赤外光を投影したい場合は投影反射鏡 1 1の方向に赤外光を反射さ せ、 投影しない場合は投影反射鏡 1 1の開口から外れる方向に赤外光を反射させ ることにより赤外光強度を変調することができる。 マイクロミラ一デバイス 6の ミラ一の傾き変化に要する時間は 1 0 m以下であり、 高速で赤外光を変調でき る。
以上のように、 マイクロミラ一デバイス 6を用いることにより赤外線強度の変 調に関して、 時間的な応答が速く、 かつ、 変調を行うミラーが空間的に細かく密 に配置されているので、 この装置は高い時間分解能を持ち、 かつ高い空間分解能 を得ることができる。
また、 開口率が高く、 ミラーの反射率も高いためコントラストの高いシミュレ —シヨンが可能である。
また、 高温黒体炉を使用しているため、 従来制限のあった炎などの高温体のシ ミュレーシヨンも可能である。
実施の形態 2 .
以上の実施の形態 1では、 輝度特性のみを制御したものであるが、 次に輝度と 波長特性を同時に制御できる例を示す。 図 2はこのような場合のこの発明の別の 実施の形態による赤外線プロジェクタを示す構成図である。
1 2はバンドパスフィル夕、 1 3はバンドパスフィル夕 1 2と異なる通過波長 帯域を持つバンドパスフィル夕、 1 4はバンドパスフィルタ 1 2および 1 3とマ イク口ミラ一デバイス 6のコントロ一ラ、 2 0はコントロ一ラ 1 4の制御に従つ てバンドパスフィル夕 1 2、 1 3を切り替えて所望の位置に固定支持する可動支 持手段であり、 その他は実施の形態 1と同一である。 なお、 バンドパスフィル夕
1 2、 1 3および可動支持手段 2 0が赤外線波長選択手段を構成する。 次に動作について説明する。 コントローラ 1 4はコンピュータからの赤外線分 光輝度分布情報を受け取り、 バンドパスフィルタ 1 2および 1 3とマイクロミラ —デバィス 6を制御することにより波長特性を制御する。
以下、 二次元状に配置されているマイクロミラーの 1個に絞って動作を説明す る。 コントローラ 1 4はコンピュータから与えられたバンドパスフィルタ 1 2の 通過波長帯域内での赤外光輝度情報から、 輝度に相当する時間、 投影反射鏡 1 1 に赤外線が入射するようにマイクロミラーの傾きを調整する。 これと同様の作業 をバンドパスフィル夕 1 3に対して行うことで、 フィル夕で分割された波長ごと の赤外線の輝度を正確に投影することができる。
なお、 実施の形態 2では 2種類のパンドパスフィルタを用いたが、 バンドパス フィル夕による波長の分割数が多いほど波長特性の精度が向上することは明らか であり、 3種類以上のバンドパスフィル夕を用いてもよい。
実施の形態 3 .
以上の実施の形態 2では、 通過波長帯域を制限する光学素子としてバンドパス フィル夕を用いたが、 次に通過波長帯域を制限する光学素子として回折格子を用 いた例を示す。 図 3はこのような場合のこの発明の別の実施の形態による赤外線 プロジェクタを示す構成図である。
1 5は回折格子、 1 6は回折格子 1 5と異なる格子間隔を持つ回折格子、 1 7 は回折格子とマイクロミラ一デバイス 6のコントローラであり、 2 1はコント口 ーラ 1 7の制御に従って回折格子 1 5、 1 6を切り替えて所望の位置に所望の傾 きに固定支持する可動支持手段であり、 その他は実施の形態 1と同一である。 な お、 回折格子 1 5、 1 6および可動支持手段 2 1が赤外線波長選択手段を構成す る。
次に動作について説明する。 回折格子 1 5および回折格子 1 6は実施の形態 2 のバンドパスフィル夕と同様、 マイクロミラ一デバイス 6に入射する赤外線波長 域を制限する。 コントローラ 1 7はコンピュータから与えられた回折格子 1 5に よる通過波長帯域内での赤外光輝度情報から、 輝度に相当する時間、 投影反射鏡
1 1に赤外線が入射するようにマイクロミラーの傾きを調整する。 これと同様の 作業を回折格子 1 6に対して行うことで、 分割された波長ごとの赤外線の輝度を 正確に投影することができる。
なお、 上記実施の形態では通過波長帯域を制 P艮する光学素子として回折格子 1 5、 1 6を用いたが、 これらの代わりにプリズム 1 8を用い、 可動支持手段 2 1 により所望の傾きでプリズム 1 8を固定するようにしてもよい。 産業上の利用の可能性
以上のようにこの発明によれば、 多数のミラーを設け、 これらのミラーの方向 を個々に変えることにより反射方向を変える光空間変調素子であるマイクロミラ 一デバイスと、 このマイクロミラ一デバイスの各ミラーの方向を制御するコント ローラと、 マイクロミラーデバイスに赤外光を照射する赤外光源と、 を備えたこ とを特徴とする赤外線プロジヱク夕としたので、 マイクロミラーデバィスを用い ることにより赤外線強度の変調に関して、 時間的な応答が速く、 かつ、 変調を行 うミラーが空間的に細かく密に配置されているので、 高い時間分解能、 高い空間 分解能を得ることができる。 また、 開口率が高く、 ミラーの反射率も高いためコ ントラス卜の高いシミュレーションが可能になる。
また、 前記赤外光源として高温黒体炉を備えたことを特徴とする赤外線プ口ジ ェク夕としたので、 従来の発熱体ァレーでは制限のあった炎などの高温体のシミ ユレ一シヨンも可能である。
また、 前記マイクロミラーデバイスに入射する赤外線の波長を選択する赤外線 波長選択手段を備えた赤外線プロジヱク夕としたので、 輝度特性のみならず波長 特性も同時に制御できる。
また、 前記赤外線波長選択手段として、 通過波長帯域が異なるバンドパスフィ ルタを 2個以上備えた赤外線プロジェクタとしたので、 通過波長帯域が異なるバ ンドパスフィル夕により波長特性も同時に制御できる。
また、 前記赤外線波長選択手段として、 回折格子を備えたことを特徴とする赤 外線プロジェクタとしたので、 回折格子により波長特性も同時に制御できる。 また、 前記赤外線波長選択手段として、 前記回折格子を赤外線入射方向に対し て傾ける可動支持手段を備えたことを特徴とする赤外線プロジェクタとしたので
、 赤外線入射照射方向に自由度を持たせられる。 また、 前記赤外線波長選択手段として、 格子間隔が異なる回折格子を 2個以上 備えたことを特徴とする赤外線プロジェクタとしたので、 分割されたそれそれの 波長ごとの赤外線の輝度を正確に投影することができる。 。
また、 前記赤外線波長選択手段として、 プリズムを備えたことを特徴とする赤 外線プロジェクタとしたので、 1つのプリズムを用いることで輝度と共に波長特 性も同時に制御できる。
また、 前記赤外線波長選択手段として、 前記プリズムを赤外線入射方向に対し て傾ける可動支持手段を備えたことを特徴とする赤外線プロジェクタとしたので 、 赤外線波長の選択が容易に行える。

Claims

請 求 の 範 囲
I . 多数のミラ一を設け、 これらのミラーの方向を個々に変えることにより反 射方向を変える光空間変調素子であるマイクロミラーデバイスと、
このマイクロミラ一デバイスの各ミラーの方向を制御するコントロ一ラと、 マイクロミラーデバイスに赤外光を照射する赤外光源と、
を備えたことを特徴とする赤外線プロジェクタ。
2 . 前記赤外光源として高温黒体炉を備えたことを特徴とする請求項 1に記載 の赤外線プロジヱク夕。
3 . 前記マイクロミラ一デバイスに入射する赤外線の波長を選択する赤外線波 長選択手段を備えたことを特徴とする請求項 1に記載の赤外線プロジェクタ。
4 . 前記マイクロミラーデバイスに入射する赤外線の波長を選択する赤外線波 長選択手段を備えたことを特徴とする請求項 2に記載の赤外線プロジェクタ。
5 . 前記赤外線波長選択手段として、 通過波長帯域が異なるバンドパスフィル 夕を 2個以上備えたことを特徴とする請求項 3に記載の赤外線プロジェクタ。
6 . 前記赤外線波長選択手段として、 通過波長帯域が異なるバンドパスフィ ル夕を 2個以上備えたことを特徴とする請求項 4に記載の赤外線プロジェクタ。
7 . 前記赤外線波長選択手段として、 回折格子を備えたことを特徴とする請求 項 3に記載の赤外線プロジェク夕。
8 . 前記赤外線波長選択手段として、 回折格子を備えたことを特徴とする請求 項 4に記載の赤外線プロジェク夕。
9 . 前記赤外線波長選択手段として、 前記回折格子を赤外線入射方向に対して 傾ける可動支持手段を備えたことを特徴とする請求項 7に記載の赤外線プロジェ クタ。
1 0 . 前記赤外線波長選択手段として、 前記回折格子を赤外線入射方向に対し て傾ける可動支持手段を備えたことを特徴とする請求項 8に記載の赤外線プ口ジ ェク夕。
I I . 前記赤外線波長選択手段として、 格子間隔が異なる回折格子を 2個以上 備えたことを特徴とする請求項 3に記載の赤外線プロジェクタ。
1 2 . 前記赤外線波長選択手段として、 格子間隔が異なる回折格子を 2個以上 備えたことを特徴とする請求項 4に記載の赤外線プロジェクタ。
1 3 . 前記赤外線波長選択手段として、 格子間隔が異なる回折格子を 2個以上 備えたことを特徴とする請求項 9に記載の赤外線プロジェクタ。
1 4 . 前記赤外線波長選択手段として、 格子間隔が異なる回折格子を 2個以上 備えたことを特徴とする請求項 1 0に記載の赤外線プロジェク夕。
1 5 . 前記赤外線波長選択手段として、 プリズムを備えたことを特徴とする請 求項 3に記載の赤外線プロジェクタ。
1 6 . 前記赤外線波長選択手段として、 プリズムを備えたことを特徴とする請求 項 4に記載の赤外線プロジェク夕。
1 7 . 前記赤外線波長選択手段として、 前記プリズムを赤外線入射方向に対し て傾ける可動支持手段を備えたことを特徴とする請求項 1 5に記載の赤外線プロ ジェク夕。
1 8 . 前記赤外線波長選択手段として、 前記プリズムを赤外線入射方向に対し て傾ける可動支持手段を備えたことを特徴とする請求項 1 6に記載の赤外線プロ ジェク夕。
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