WO2022181094A1 - 光学装置、光学装置の作動方法、及びプログラム - Google Patents

光学装置、光学装置の作動方法、及びプログラム Download PDF

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WO2022181094A1
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WO
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light
infrared light
wavelength band
filter
optical element
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PCT/JP2022/000782
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English (en)
French (fr)
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敏浩 青井
臣一 下津
哲也 藤川
智大 島田
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富士フイルム株式会社
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/48Thermography; Techniques using wholly visual means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/60Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature

Definitions

  • the technology of the present disclosure relates to an optical device, a method of operating the optical device, and a program.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-166880 discloses an objective system for forming an image of a subject, a branching optical system for branching a light beam from the objective system into four or more optical paths, and a splitting optical system that provides spectral characteristics of each other.
  • An imaging means for obtaining image information of different spectral images, a color image processing circuit for obtaining color images from three spectral images out of the spectral images obtained by the respective imaging means, and a temperature distribution on the subject from the two spectral images.
  • An imaging device is disclosed having a temperature measurement means having a temperature image processing circuit.
  • the pamphlet of International Publication No. 2016/136844 includes a spectroscopic unit and a temperature calculating unit. It is configured to acquire the intensity and the light intensity in the second wavelength band, the first wavelength band and the second wavelength band are both bands in the near infrared region, and the first wavelength The central wavelength of the band and the central wavelength of the second wavelength band are different values, and the temperature calculator calculates the ratio of the light intensity in the first wavelength band to the light intensity in the second wavelength band. is used to calculate the temperature of water vapor.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-184280 discloses an infrared detector array having a plurality of photoelectric conversion elements that photoelectrically convert infrared rays emitted from an object with different detection sensitivities depending on the applied voltage, and different applied voltages to the photoelectric conversion elements.
  • data output means for outputting data based on the radiation intensity detected in the applied state;
  • the photoelectric conversion element has at least two states, a first state and a second state, in which infrared absorption spectra differ depending on the applied voltage.
  • An infrared detection system is disclosed that outputs an intensity distribution based on data detected in each of the first state and the second state.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-3437 discloses that in a two-color radiation thermometer using an InGaAs element as an infrared detection element, a first measurement wavelength different from each other is 1.1 to 1.3 ⁇ m, and a second measurement wavelength is disclosed to be 1.45 to 1.7 ⁇ m.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-85697 discloses a first detector that detects a first spectral irradiance of a first infrared ray having a first wavelength, and a second wavelength that is longer than the first wavelength.
  • a second detector for detecting a second spectral irradiance of the second infrared radiation; a first spectral irradiance ratio that is a ratio of the first spectral irradiance to the second spectral irradiance; Calculate the characteristic value of the spectral radiance at the first and second wavelengths based on an approximate value of the ratio of the blackbody spectral radiance at the wavelength and the blackbody spectral radiance at the second wavelength, and calculate
  • An infrared detection device is disclosed that includes a calculation unit that calculates the temperature of an object based on the characteristic value of spectral radiance.
  • One embodiment according to the technology of the present disclosure can contribute to improving measurement accuracy when measuring the temperature of an object compared to when the radiance ratio of the first light and the second light is not corrected.
  • An optical device, a method of operating an optical device, and a program are provided.
  • a first aspect of the technology of the present disclosure includes a first optical element, a second optical element, and a sensor, wherein the first optical element emits light incident on the first optical element in a first wavelength band.
  • the second optical element selectively transmits the first light and the second light in the second wavelength band, and the second optical element reduces the amount of at least a second light of the first light and the second light, thereby reducing the amount of the first light.
  • the sensor receives the first light and the second light whose radiance ratio is corrected by the second optical element, and generates a first signal according to the irradiance of the first light , and a second signal corresponding to the irradiance of the second light.
  • a second aspect of the technology of the present disclosure is the optical device according to the first aspect, further comprising a first processor, the first processor, based on the value of the first signal and the value of the second signal, An optical device for deriving the temperature of an object identified from .
  • a third aspect of the technology of the present disclosure is the optical device according to the first aspect or the second aspect, further comprising an actuator and a second processor, wherein the actuator adjusts the amount of light attenuation by the second optical element,
  • the second processor controls the actuator to adjust the amount of light reduction based on the radiance ratio before correction by the second optical element and the radiance ratio predetermined for the first light and the second light. It is a device.
  • a fourth aspect of the technology of the present disclosure is the optical device according to any one of the first to third aspects, wherein the first optical element has a turret filter, and the turret filter comprises the first An optical device that has a first filter that transmits light and a second filter that transmits second light, and rotates between a position where the first filter is inserted into the optical path of light and a position where the second filter is inserted into the optical path be.
  • a fifth aspect of the technology of the present disclosure is the optical device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the first optical element reflects the first light and transmits the second light.
  • a prism having a reflective surface is provided, the sensor has a first sensor and a second sensor, the first sensor outputs a first signal in response to the irradiance of the first light, and the second sensor outputs a second It is an optical device that outputs a second signal according to the irradiance of two lights.
  • a sixth aspect of the technology of the present disclosure is the optical device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the sensor includes a first image sensor, and the first optical element includes a A first polarizing filter and a second polarizing filter, the first polarizing filter transmitting a first light component of the light that oscillates in a first direction, and the second polarizing filter transmitting the light in a second direction.
  • the first image sensor has a plurality of physical pixels including a first physical pixel and a second physical pixel, and the first physical pixel has a first physical pixel that transmits the oscillating second light component. It is an optical device in which three polarizing filters are assigned, and a second physical pixel is assigned a fourth polarizing filter that transmits a second light component.
  • a seventh aspect of the technology of the present disclosure is the optical device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the second optical element transmits the second light and An optical device having a neutral density filter that reduces the amount of
  • An eighth aspect of the technology of the present disclosure is the optical device according to the seventh aspect, wherein the thickness of the neutral density filter is set to a thickness that forms an image of the second light on the light receiving surface of the sensor. be.
  • a ninth aspect of the technology of the present disclosure is the optical device according to any one of the first to eighth aspects, wherein the second optical element includes a shielding member that shields part of the second light. It is an optical device with
  • a tenth aspect of the technology of the present disclosure is the optical device according to any one of the first to ninth aspects, wherein the second optical element is a diaphragm having a variable aperture through which light passes. is an optical device having
  • An eleventh aspect of the technology of the present disclosure is the optical device according to any one of the first to tenth aspects, further comprising a third processor and an optical element for blur correction, wherein the third processor comprises , an optical device that performs control to move an optical element in a direction in which blurring of an image obtained by forming an image of light on a light receiving surface of a sensor is corrected.
  • a twelfth aspect of the technology of the present disclosure is the optical device according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the first light and the second light are both near-infrared light It is a device.
  • a thirteenth aspect of the technology of the present disclosure is the optical device according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the first wavelength band and the second wavelength band are a wavelength band from 950 nm to 1100 nm; Optical devices each of two wavelength bands selected from a wavelength band of 1150 nm to 1350 nm, a wavelength band of 1500 nm to 1750 nm, and a wavelength band of 200 nm to 2400 nm.
  • a fourteenth aspect of the technology of the present disclosure is the optical device according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the first wavelength band and the second wavelength band are a wavelength band from 950 nm to 1100 nm; An optical device in each of two adjacent wavelength bands of a wavelength band from 1150 nm to 1350 nm, a wavelength band from 1500 nm to 1750 nm, and a wavelength band from 200 nm to 2400 nm.
  • a fifteenth aspect of the technology of the present disclosure is the optical device according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the first wavelength band and the second wavelength band are a wavelength band from 950 nm to 1100 nm; An optical device, each of two wavelength bands selected from a wavelength band of 1150 nm to 1350 nm, a wavelength band of 1500 nm to 1750 nm, and a wavelength band of 200 nm to 2400 nm based on the temperature of the object identified from the light.
  • a sixteenth aspect of the technology of the present disclosure is the optical device according to any one of the first to fifteenth aspects, wherein a zoom lens into which light is incident and a zoom lens along an optical axis of the zoom lens and a zoom mechanism for moving the optical device.
  • a seventeenth aspect of the technology of the present disclosure is the optical device according to any one of the first to sixteenth aspects, wherein the sensor has a second image sensor, and the optical device is an imaging device.
  • An optical device is the optical device according to any one of the first to sixteenth aspects, wherein the sensor has a second image sensor, and the optical device is an imaging device.
  • An optical device is the optical device according to any one of the first to sixteenth aspects, wherein the sensor has a second image sensor, and the optical device is an imaging device.
  • An eighteenth aspect of the technology of the present disclosure is a method of operating an optical device comprising a first optical element, a second optical element, and a sensor, wherein light incident on the first optical element is in a first wavelength band and a second light in a second wavelength band through a first optical element, reducing the amount of at least a second light out of the first light and the second light by the second optical element correcting the radiance ratio of the first light and the second light by causing the sensor to receive the first light and the second light, the radiance ratio of which has been corrected by the second optical element; outputting from the sensor a first signal responsive to the irradiance of the light and a second signal responsive to the irradiance of the second light.
  • a nineteenth aspect of the technology of the present disclosure includes a first optical element, a second optical element, and a sensor, wherein the first optical element emits light in a first wavelength band out of light incident on the first optical element.
  • the second optical element selectively transmits the first light and the second light in the second wavelength band, and the second optical element reduces the amount of at least a second light of the first light and the second light, thereby reducing the amount of the first light.
  • the senor receives the first light and the second light whose radiance ratio is corrected by the second optical element, and generates a first signal according to the irradiance of the first light , and a computer applied to an optical device that outputs a second signal according to the irradiance of the second light, based on the value of the first signal and the value of the second signal, the object identified from the light
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of a camera according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the camera according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the camera according to the first embodiment
  • FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the configuration and operation of the turret filter according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a first explanatory diagram showing an example of the configuration and operation of the dimming member according to the first embodiment
  • FIG. 5 is a second explanatory diagram showing an example of the configuration and operation of the dimming member according to the first embodiment; It is the 3rd explanatory drawing which shows an example of a structure of the dimming member which concerns on 1st Embodiment, and an operation
  • 3 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a CPU according to the first embodiment;
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of the operation of the CPU in the imaging mode according to the first embodiment;
  • FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a function of a CPU as a wavelength selector according to the first embodiment;
  • 4 is a block diagram showing an example of the operation of the CPU in the temperature measurement mode according to the first embodiment;
  • FIG. 4 is a graph showing an example of the spectral distribution of a black body and the spectral distribution of a subject;
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the function of the CPU as a temperature derivation unit according to the first embodiment;
  • 4 is a flow chart showing an example of the flow of operations in an imaging mode of the CPU according to the first embodiment;
  • 6 is a flow chart showing an example of the flow of operations in a temperature measurement mode of the CPU according to the first embodiment;
  • compare the value of the second signal and the value of the third signal when the second radiance ratio of the second near-infrared light and the third near-infrared light is not corrected to the second predetermined radiance ratio and when it is corrected. It is a figure to do.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the function of the CPU as a temperature derivation unit according to the first embodiment;
  • 4 is a flow chart showing an example of the flow of operations in an imaging mode of the CPU according to
  • FIG. 11 is a block diagram showing an example of the operation in imaging mode of a CPU according to the second embodiment;
  • FIG. 11 is a block diagram showing an example of the operation of the CPU in the temperature measurement mode according to the second embodiment;
  • 9 is a flow chart showing an example of the flow of operations in an imaging mode of a CPU according to the second embodiment;
  • 9 is a flow chart showing an example of the flow of operations in a temperature measurement mode of the CPU according to the second embodiment;
  • FIG. 11 is a block diagram showing an example of the operation in imaging mode of a CPU according to the third embodiment;
  • FIG. 14 is a third explanatory diagram showing an example of the configuration and operation of the dimming member according to the fourth embodiment;
  • FIG. 14 is a flow chart showing an example of the flow of operations in a temperature measurement mode of the CPU according to the fourth embodiment;
  • FIG. 16 is a flow chart showing an example of the flow of operations in a temperature measurement mode of a CPU according to the fifth embodiment;
  • FIG. 16 is a flow chart showing an example of the flow of operations in a temperature measurement mode of a CPU according to the fifth embodiment;
  • FIG. FIG. 11 is a block diagram showing an example of an electrical configuration of an imaging device according to a first modified example;
  • FIG. 11 is a block diagram showing an example of an electrical configuration of an imaging device according to a second modified example;
  • CPU is an abbreviation for "Central Processing Unit”.
  • GPU is an abbreviation for "Graphics Processing Unit”.
  • NVM is an abbreviation for "Non-Volatile Memory”.
  • RAM is an abbreviation for "Random Access Memory”.
  • IC is an abbreviation for "Integrated Circuit”.
  • ASIC is an abbreviation for "Application Specific Integrated Circuit”.
  • PLD is an abbreviation for "Programmable Logic Device”.
  • FPGA is an abbreviation for "Field-Programmable Gate Array”.
  • SoC is an abbreviation for "System-on-a-chip.”
  • SSD is an abbreviation for "Solid State Drive”.
  • HDD is an abbreviation for "Hard Disk Drive”.
  • EEPROM is an abbreviation for "Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory”.
  • SRAM is an abbreviation for "Static Random Access Memory”.
  • I/F is an abbreviation for "Interface”.
  • USB is an abbreviation for "Universal Serial Bus”.
  • CMOS is an abbreviation for "Complementary Metal Oxide Semiconductor”.
  • CCD is an abbreviation for "Charge Coupled Device”.
  • LAN is an abbreviation for "Local Area Network”.
  • WAN is an abbreviation for "Wide Area Network”.
  • BPF is an abbreviation for "Band Pass Filter”.
  • Ir is an abbreviation for "Infrared Rays”.
  • ND is an abbreviation for "Neutral Density”.
  • LED is an abbreviation for "light emitting diode”.
  • EL is an abbreviation for "Electro Luminescence”.
  • perpendicular means an error that is generally allowed in the technical field to which the technology of the present disclosure belongs, in addition to perfect verticality, and does not go against the spirit of the technology of the present disclosure. It refers to the vertical in the sense of including the error of
  • horizontal means an error that is generally allowed in the technical field to which the technology of the present disclosure belongs, in addition to being completely horizontal, and is not contrary to the spirit of the technology of the present disclosure.
  • parallel means, in addition to complete parallelism, an error that is generally allowed in the technical field to which the technology of the present disclosure belongs, and does not go against the spirit of the technology of the present disclosure. It refers to parallel in the sense of including the error of In the description of this specification, “orthogonal” is an error that is generally allowed in the technical field to which the technology of the present disclosure belongs, in addition to perfect orthogonality, and is not contrary to the spirit of the technology of the present disclosure.
  • match means, in addition to perfect match, an error that is generally allowed in the technical field to which the technology of the present disclosure belongs, and does not go against the spirit of the technology of the present disclosure. It refers to a match in terms of meaning including errors in
  • the term “equidistant interval” means an error that is generally allowed in the technical field to which the technology of the present disclosure belongs, in addition to perfectly equal intervals, and is contrary to the spirit of the technology of the present disclosure. It refers to equal intervals in the sense of including errors to the extent that they do not occur.
  • camera 1 includes camera body 10 and lens unit 20 .
  • the camera 1 is an example of an “optical device” and an “imaging device” according to the technology of the present disclosure.
  • the camera 1 has a function of obtaining a visible light image by capturing visible light, a function of obtaining a near-infrared light image by capturing near-infrared light, and a function of capturing a subject based on electromagnetic waves emitted by thermal radiation from the subject. and a function of measuring the temperature of
  • a camera-side mount 12 for attaching the lens unit 20 is provided on the front surface 11 of the camera body 10 .
  • An illumination window 13 is provided on the front surface 11 of the camera body 10 for illuminating the subject with the illumination light IL.
  • the camera body 10 includes a light source 14 that generates illumination light IL.
  • the light source 14 is, for example, an LED that emits near-infrared light with a peak wavelength of 1550 nm as illumination light IL.
  • Light source 14 may be a halogen light. Illumination light IL generated by the light source 14 is transmitted through the irradiation window 13 and emitted forward of the camera body 10 .
  • the camera body 10 also includes an image sensor 15 .
  • the image sensor 15 is an example of a "sensor” and a "second image sensor” according to the technology of the present disclosure.
  • the image sensor 15 captures an image of the light L incident from the subject through the lens unit 20 .
  • the image sensor 15 has a light receiving surface 15A.
  • the light L incident on the lens unit 20 is imaged on the light receiving surface 15A by the lens unit 20.
  • An image is obtained by forming an image of the light L on the light receiving surface 15A.
  • a plurality of photodiodes are arranged in a matrix on the light receiving surface 15A.
  • the plurality of photodiodes includes a plurality of silicon photodiodes sensitive to visible light and a plurality of indium-gallium-arsenide photodiodes sensitive to near-infrared light.
  • the silicon photodiode will be referred to as a Si diode
  • the indium-gallium-arsenide photodiode will be referred to as an InGaAs diode.
  • a plurality of Si diodes generate and output analog image data according to the received visible light.
  • a plurality of InGaAs diodes generate and output analog image data corresponding to the received near-infrared light.
  • CMOS image sensor is exemplified as the image sensor 15, but the technology of the present disclosure is not limited to this. The technology of the present disclosure is also established.
  • the lens unit 20 includes a lens barrel 21 and a lens side mount 22.
  • the lens side mount 22 is provided at the rear end of the lens barrel 21 .
  • the lens side mount 22 is configured to be connectable to the camera side mount 12 of the camera body 10 .
  • the lens unit 20 is detachably attached to the camera body 10 by a lens side mount 22 . Note that the lens unit 20 may be fixed to the camera body 10 in a non-detachable manner.
  • the lens unit 20 includes an objective lens 30, a focus lens 31, a zoom lens 32, an aperture 33, a blur correction lens 34, a turret filter 35, a light reducing member 36, and an adjustment lens 37.
  • An objective lens 30, a focus lens 31, a zoom lens 32, an aperture 33, a blur correction lens 34, a turret filter 35, a light reducing member 36, and an adjustment lens in order from the object side to the image side along the optical axis OA of the lens unit 20. 37 are placed.
  • the objective lens 30 is fixed to the tip of the lens barrel 21 and is a lens that collects light.
  • the focus lens 31 is a lens for adjusting the focus position of the image.
  • the zoom lens 32 is a lens for adjusting zoom magnification.
  • the diaphragm 33 is an optical element for adjusting the amount of light.
  • the diaphragm 33 has an aperture 33A.
  • Light guided by zoom lens 32 passes through aperture 33A.
  • the diaphragm 33 is a movable diaphragm in which the diameter of the aperture 33A is variable.
  • the amount of light directed by zoom lens 32 is modified by aperture 33 .
  • the blur correction lens 34 is a lens for correcting image blur.
  • the blur correction lens 34 is an example of a “blur correction lens” according to the technology of the present disclosure.
  • the turret filter 35 has a plurality of optical filters.
  • the turret filter 35 selects the optical filter inserted in the optical path of the light in the lens unit 20 among the plurality of optical filters, thereby filtering out light in a plurality of wavelength bands (eg, visible light, It is an optical element that selectively transmits (near-infrared light in different wavelength bands within the near-infrared wavelength band).
  • the optical path of light within the lens unit 20 is positioned, for example, on the optical axis OA.
  • the optical path of light within the lens unit 20 is simply referred to as an optical path.
  • the configuration of the turret filter 35 will be detailed later with reference to FIG.
  • the dimming member 36 has a plurality of dimming filters.
  • the dimming member 36 is an optical element that adjusts the amount of dimming by switching which of the multiple dimming filters is inserted into the optical path.
  • the configuration of the dimming member 36 will be described in detail later with reference to FIGS. 5 to 7.
  • FIG. 5 to 7 The configuration of the dimming member 36 will be described in detail later with reference to FIGS. 5 to 7.
  • the adjustment lens 37 is used to adjust the difference in focal length when switching between the plurality of optical filters provided in the turret filter 35 and the difference in focal length when switching between the plurality of dimming filters provided in the dimming member 36. is the lens.
  • the order of arrangement of the focus lens 31, zoom lens 32, diaphragm 33, blur correction lens 34, turret filter 35, light reducing member 36, and adjustment lens 37 may be other than the above.
  • Each of the objective lens 30, the focus lens 31, the zoom lens 32, the blur correction lens 34, and the adjusting lens 37 may be a single lens, or may be a lens group having a plurality of lenses.
  • the lens unit 20 may include other lenses.
  • the lens unit 20 may include an optical element such as a half mirror or a polarizing element.
  • the lens unit 20 includes a zoom drive mechanism 42, an aperture drive mechanism 43, a blur correction drive mechanism 44, a turret drive mechanism 45, a dimming drive mechanism 46, and an adjustment drive mechanism 47.
  • the zoom drive mechanism 42 , aperture drive mechanism 43 , blur correction drive mechanism 44 , turret drive mechanism 45 , dimming drive mechanism 46 , and adjustment drive mechanism 47 are electrically connected to an electrical contact 38 provided at the rear end of the lens barrel 21 . properly connected.
  • the camera body 10 includes a control circuit 50.
  • the control circuit 50 is electrically connected to electrical contacts 58 provided on the camera-side mount 12 .
  • the electrical contact 38 is connected to the electrical contact 58, and the control circuit 50 operates the zoom drive mechanism 42 and the aperture drive mechanism. 43 , a blur correction drive mechanism 44 , a turret drive mechanism 45 , a dimming drive mechanism 46 and an adjustment drive mechanism 47 are electrically connected.
  • the zoom drive mechanism 42, the aperture drive mechanism 43, the blur correction drive mechanism 44, the turret drive mechanism 45, the dimming drive mechanism 46, and the adjustment drive mechanism 47 are all drive mechanisms including actuators such as motors.
  • the control circuit 50 includes a computer 60, a zoom drive circuit 52, an aperture drive circuit 53, a blur correction drive circuit 54, a turret drive circuit 55, a dimming drive circuit 56, and an adjustment drive circuit 57.
  • the zoom drive circuit 52 , aperture drive circuit 53 , blur correction drive circuit 54 , turret drive circuit 55 , dimming drive circuit 56 and adjustment drive circuit 57 are connected to computer 60 via input/output I/F 59 .
  • the computer 60 includes a CPU 61, NVM 62, and RAM 63.
  • the CPU 61 , NVM 62 and RAM 63 are interconnected via a bus 64 , and the bus 64 is connected to the input/output I/F 59 .
  • the NVM 62 is a non-temporary storage medium and stores various parameters and various programs.
  • NVM 62 is an EEPROM.
  • the RAM 63 temporarily stores various information and is used as a work memory.
  • the CPU 61 reads necessary programs from the NVM 62 and executes the read programs in the RAM 63 .
  • the CPU 61 controls the entire camera 1 according to programs executed on the RAM 63 .
  • the zoom drive circuit 52 adjusts the positions of the focus lens 31 and the zoom lens 32 by driving the zoom drive mechanism 42 according to instructions from the computer 60 .
  • the focus lens 31 and the zoom lens 32 move along the optical axis of the lens unit 20 by applying power from the zoom driving mechanism 42 .
  • the aperture drive circuit 53 changes the diameter of the aperture 33A (see FIG. 2) provided in the aperture 33 by driving the aperture drive mechanism 43 according to instructions from the computer 60.
  • the blur correction drive circuit 54 adjusts the position of the blur correction lens 34 by driving the blur correction drive mechanism 44 according to instructions from the computer 60 and a feedback signal output from a feedback circuit 75, which will be described later.
  • the blur correction lens 34 moves along a plane perpendicular to the optical axis of the lens unit 20 by applying power from the blur correction driving mechanism 44 . Specifically, the blur correction lens 34 moves in a direction in which blurring of an image obtained by forming an image of light on the image sensor 15 is corrected.
  • the turret drive circuit 55 adjusts the position of the turret filter 35 in the rotational direction by driving the turret drive mechanism 45 according to instructions from the computer 60 .
  • the turret filter 35 rotates along a plane perpendicular to the optical axis of the lens unit 20 by applying power from the turret driving mechanism 45 .
  • the rotation operation of the turret filter 35 will be detailed later with reference to FIG.
  • the dimming drive circuit 56 adjusts the position of the dimming member 36 by driving the dimming drive mechanism 46 according to instructions from the computer 60 .
  • the dimming member 36 slides along the direction perpendicular to the optical axis of the lens unit 20 by applying power from the dimming driving mechanism 46 .
  • the sliding operation of the dimming member 36 will be described later in detail with reference to FIGS. 5 to 7.
  • the adjustment drive circuit 57 adjusts the position of the adjustment lens 37 by driving the adjustment drive mechanism 47 according to instructions from the computer 60 .
  • the adjustment lens 37 is moved along the optical axis OA of the lens unit 20 by applying power from the adjustment drive mechanism 47 .
  • the camera body 10 includes an image sensor driver 71, a signal processing circuit 72, a light source control circuit 73, a vibration sensor 74, a feedback circuit 75, a display 76, a display control circuit 77, an input device 78, an input A circuit 79 and an external I/F 80 are provided.
  • Image sensor driver 71, signal processing circuit 72, light source control circuit 73, feedback circuit 75, display control circuit 77, input circuit 79, and external I/F 80 are connected to computer 60 via input/output I/F 59. .
  • the image sensor driver 71 causes the image sensor 15 to capture light according to instructions from the computer 60 .
  • the signal processing circuit 72 performs various signal processing on the analog image data output from the image sensor 15 to generate and output digital image data.
  • the light source control circuit 73 switches the light source 14 on and off according to instructions from the computer 60 .
  • the light source 14 outputs illumination light when switched on, and stops outputting illumination light when switched off.
  • the vibration sensor 74 is, for example, a gyro sensor, and detects vibration of the camera 1.
  • a gyro sensor included in the vibration sensor 74 detects vibrations of the camera 1 around the pitch axis and the yaw axis.
  • the vibration sensor 74 converts vibrations about the pitch axis and the vibrations about the yaw axis detected by the gyro sensor into vibrations in a two-dimensional plane parallel to the pitch axis and the yaw axis. to detect vibration acting in the direction of the pitch axis and vibration acting in the direction of the yaw axis.
  • the vibration sensor 74 outputs a vibration detection signal corresponding to the detected vibration.
  • the vibration detection sensor may be an acceleration sensor.
  • a motion vector obtained by comparing successive captured images stored in the NVM 62 and/or the RAM 63 may be used as the vibration.
  • the final used vibration may be derived based on the vibration detected by the physical sensor and the motion vector obtained by image processing.
  • the feedback circuit 75 generates a feedback signal by performing various signal processing on the vibration detection signal output from the vibration sensor 74 .
  • the feedback circuit 75 is connected to the blur correction drive circuit 54 via the input/output I/F 59 and outputs a feedback signal to the blur correction drive circuit 54 according to instructions from the computer 60 .
  • the display 76 is, for example, a liquid crystal display or an EL display, and displays images and/or character information.
  • the display control circuit 77 causes the display 76 to display an image according to instructions from the computer 60 .
  • the input device 78 is, for example, a device such as a touch panel and/or a switch, and receives instructions given by the user.
  • the input circuit 79 outputs an input signal according to an instruction given to the input device 78 by the user.
  • the external I/F 80 is an interface communicably connected to an external device.
  • the turret filter 35 has a disc 81 .
  • the disc 81 is provided with an Ir cut filter 82, a first BPF 83A, a second BPF 83B, a third BPF 83C, and a fourth BPF 83D as a plurality of optical filters at equal intervals along the circumferential direction of the disc 81.
  • the Ir cut filter 82, the first BPF 83A, the second BPF 83B, the third BPF 83C, and the fourth BPF 83D are referred to as optical filters unless they need to be distinguished and described.
  • the first BPF 83A, the second BPF 83B, the third BPF 83C, and the fourth BPF 83D will be referred to as BPFs 83 unless they need to be distinguished and described.
  • the turret filter 35 selectively inserts and removes a plurality of optical filters with respect to the optical path in a turret system. Specifically, by rotating the turret filter 35 in the direction of the arc arrow R shown in FIG. (upper optical path). When the optical filter is inserted into the optical path, the optical axis OA passes through the center of the optical filter, and the center of the optical filter inserted into the optical path coincides with the center of the light receiving surface of the image sensor 15 .
  • the turret filter 35 selectively transmits light in different wavelength bands out of the light incident on the turret filter 35 by the Ir cut filter 82, the first BPF 83A, the second BPF 83B, the third BPF 83C, and the fourth BPF 83D.
  • the turret filter 35 is an example of the "first optical element" according to the technology of the present disclosure.
  • the Ir cut filter 82 is an optical filter that cuts infrared rays and transmits only light other than infrared rays.
  • the BPF 83 is an optical filter that transmits near-infrared light.
  • the first BPF 83A, the second BPF 83B, the third BPF 83C, and the fourth BPF 83D transmit near-infrared light in different wavelength bands.
  • the first BPF 83A is an optical filter that corresponds to a wavelength band near 1000 nm (nanometers). As an example, the first BPF 83A transmits only near-infrared light in the wavelength band from 950 nm to 1100 nm. The near-infrared light transmitted through the first BPF 83A is hereinafter referred to as first near-infrared light.
  • the second BPF 83B is an optical filter corresponding to a wavelength band near 1250 nm.
  • the second BPF 83B transmits only near-infrared light in the wavelength band from 1150 nm to 1350 nm.
  • the near-infrared light transmitted through the second BPF 83B is hereinafter referred to as second near-infrared light.
  • the third BPF 83C is an optical filter that corresponds to a wavelength band near 1550 nm.
  • the third BPF 83C transmits only near-infrared light in the wavelength band from 1500 nm to 1750 nm.
  • the near-infrared light transmitted through the third BPF 83C is hereinafter referred to as third near-infrared light.
  • the fourth BPF 83D is an optical filter corresponding to a wavelength band near 2150 nm.
  • the fourth BPF 83D transmits only near-infrared light in the wavelength band from 2000 nm to 2400 nm.
  • the near-infrared light transmitted through the fourth BPF 83D is hereinafter referred to as fourth near-infrared light.
  • the first near-infrared light, the second near-infrared light, the third near-infrared light, and the fourth near-infrared light are referred to as near-infrared light unless it is necessary to distinguish them.
  • each band mentioned here includes an error that is generally allowed in the technical field to which the technology of the present disclosure belongs and that does not deviate from the gist of the technology of the present disclosure.
  • each wavelength band mentioned here is merely an example, and different wavelength bands may be used.
  • the first BPF 83A is an example of a "first filter that transmits the first light” according to the technology of the present disclosure
  • the second BPF 83B is a "second filter that transmits the second light.”
  • the second BPF 83B and the third BPF 83C is an example of the “first filter that transmits the first light” according to the technology of the present disclosure
  • the third BPF 83C is the “second light” according to the technology of the present disclosure. It is an example of a "transmitting second filter”.
  • the third BPF 83C is an example of the "first filter that transmits the first light” according to the technology of the present disclosure
  • the fourth BPF 83D is the “second light” according to the technology of the present disclosure. It is an example of a "transmitting second filter”.
  • the Ir cut filter 82 When the Ir cut filter 82 is inserted into the optical path and the visible light transmitted through the Ir cut filter 82 is imaged on the light receiving surface of the image sensor 15, a plurality of Si diodes arranged on the light receiving surface cut the received visible light into an image. It generates and outputs corresponding analog image data. This realizes a function of obtaining a visible light image by imaging visible light. Further, when the BPF 83 is inserted into the optical path and the near-infrared light transmitted through the BPF 83 is imaged on the light-receiving surface of the image sensor 15, a plurality of InGaAs diodes arranged on the light-receiving surface emit light corresponding to the received near-infrared light. generated and output analog image data. This realizes a function of obtaining a near-infrared light image by capturing near-infrared light.
  • the camera 1 has a function of obtaining a visible light image by capturing visible light and a function of obtaining a near-infrared light image by capturing near-infrared light.
  • the camera 1 also has a function of measuring the temperature of a subject based on electromagnetic waves emitted by thermal radiation from the subject, as described below. Prepare.
  • the turret filter 35 is used as a means for generating light in two different wavelength bands.
  • near-infrared light in two adjacent wavelength bands is used for temperature measurement. be done.
  • the near-infrared light transmission characteristics of the plurality of BPFs 83 included in the turret filter 35 differ from each other according to the wavelength of the near-infrared light.
  • the sensitivity of the InGaAs diode included in the image sensor 15 also varies according to the wavelength of the near-infrared light.
  • the error in the value of the signal output from the InGaAs diode according to the second near-infrared light transmitted through the second BPF 83B is different from the error in the value of the signal output from the InGaAs diode in response to the third near-infrared light transmitted through the third BPF 83C. If the error between the values of the two signals differs according to the wavelength of the near-infrared light in this way, there is a possibility that the measurement accuracy will decrease even if the two-color temperature measurement method is used.
  • the amount of near-infrared light transmitted through one of the two BPFs 83 is controlled by the dimming member 36 in order to ensure the measurement accuracy by the two-color thermometry method and the real-time property of the temperature measurement. by reducing the difference in the error between the values of the two signals depending on the wavelength of the near-infrared light.
  • the configuration of the dimming member 36 will be described in detail below.
  • the dimming member 36 has a flat plate 91 .
  • the flat plate 91 is provided with a first light-attenuating filter 93A, a second light-attenuating filter 93B, and a third light-attenuating filter 93C as a plurality of light-attenuating filters at regular intervals along the longitudinal direction of the flat plate 91 .
  • the first light-attenuating filter 93A, the second light-attenuating filter 93B, and the third light-attenuating filter 93C are, for example, filters having light-attenuating properties such as ND filters or dummy filters.
  • the first dimmer filter 93A, the second dimmer filter 93B, and the third dimmer filter 93C are referred to as the dimmer filters 93 unless they need to be distinguished and described.
  • the dimming member 36 is an example of the "second optical element" according to the technology of the present disclosure.
  • the first neutral density filter 93A, the second neutral density filter 93B, and the third neutral density filter 93C are examples of the "light density filter" according to the technology of the present disclosure.
  • the dimming member 36 slides, for example, in the direction of the straight double-headed arrow S shown in FIGS.
  • the dimming member 36 has a position where it escapes from the optical path as shown on the left side of each drawing of FIGS.
  • the second neutral density filter 93B is inserted into the optical path
  • the third neutral density filter 93C is slid into the optical path.
  • the dimming member 36 is arranged at a position away from the optical path as shown on the left side of each of FIGS. .
  • the first neutral density filter 93A, the second neutral density filter 93B, and the third neutral density filter 93C reduce light with different light reduction amounts.
  • the first light-attenuating filter 93A, the second light-attenuating filter 93B, and the third light-attenuating filter 93C correspond to the second BPF 83B, the third BPF 83C, and the fourth BPF 83D, respectively.
  • the first neutral density filter 93A overlaps with the second BPF 83B, and the second near-infrared light transmitted through the second BPF 83B reduce the amount of
  • the second neutral density filter 93B overlaps with the third BPF 83C, and the third near-infrared light transmitted through the third BPF 83C Decrease the amount of outside light. Further, as shown on the right side of FIG.
  • the amount of light attenuation by the first light-attenuating filter 93A shown in FIG. 5 is, as shown on the left side of FIG.
  • the radiance ratio with the second near-infrared light that passes through the second BPF 83B and the first neutral density filter 93A and enters the image sensor 15 (hereinafter referred to as the first radiance ratio) is
  • the dimming amount is set equal to a predetermined radiance ratio (hereinafter referred to as a first predetermined radiance ratio) for the first near-infrared light and the second near-infrared light.
  • the amount of light attenuation by the second light-attenuating filter 93B shown in FIG. 6 is, as shown on the left side of FIG. , the radiance ratio with the third near-infrared light that passes through the third BPF 83C and the second neutral density filter 93B and enters the image sensor 15 (hereinafter referred to as the second radiance ratio) is the second The dimming amount is set equal to a predetermined radiance ratio (hereinafter referred to as a second predetermined radiance ratio) for the near-infrared light and the third near-infrared light.
  • a predetermined radiance ratio hereinafter referred to as a second predetermined radiance ratio
  • the amount of light attenuation by the third light-attenuating filter 93C shown in FIG. 7 is, as shown on the left side of FIG. , the radiance ratio with the third near-infrared light that passes through the fourth BPF 83D and the third neutral density filter 93C and enters the image sensor 15 (hereinafter referred to as the third radiance ratio) is the third The dimming amount is set equal to a predetermined radiance ratio (hereinafter referred to as a third predetermined radiance ratio) for the near-infrared light and the fourth near-infrared light.
  • a predetermined radiance ratio hereinafter referred to as a third predetermined radiance ratio
  • the first radiance ratio, the first predetermined radiance ratio, the second radiance ratio, the second predetermined radiance ratio, the third radiance ratio, and the third predetermined radiance ratio, and the first neutral density filter 93A , the amount of light attenuation by the second light-attenuating filter 93B, and the amount of light attenuation by the third light-attenuating filter 93C will be described.
  • the first radiance ratio As shown on the left side of FIG.
  • the first predetermined radiance ratio corresponds to the radiance ratio of the first near-infrared light and the second near-infrared light calculated from the known spectral distribution of the heat light source.
  • the amount of light attenuation by the first neutral density filter 93A is set to the amount of light attenuation that makes the first radiance ratio equal to the first predetermined radiance ratio.
  • the second radiance ratio as shown on the left side of FIG. 2 signal value and, as shown on the right side of FIG. 6, the third near-infrared light emitted from the thermal light source and transmitted through the third BPF 83C and the second attenuation filter 93B is received by the same InGaAs diode as above. corresponds to the ratio of the values of the third signal output from the InGaAs diode.
  • the second predetermined radiance ratio corresponds to the radiance ratio of the second near-infrared light and the third near-infrared light calculated from the known spectral distribution of the heat light source.
  • the amount of light attenuation by the second neutral density filter 93B is set to the amount of light attenuation that makes the second radiance ratio equal to the second predetermined radiance ratio.
  • the third radiance ratio as shown on the left side of FIG. 3 signal value and, as shown on the right side of FIG. 7, the fourth near-infrared light emitted from the thermal light source and transmitted through the fourth BPF 83D and the third neutral density filter 93C is received by the same InGaAs diode as above. corresponds to the ratio of the values of the fourth signal output from the InGaAs diode.
  • the third predetermined radiance ratio corresponds to the radiance ratio of the third near-infrared light and the fourth near-infrared light calculated from the known spectral distribution of the heat light source.
  • the amount of light attenuation by the third neutral density filter 93C is set to the amount of light attenuation that makes the third radiance ratio equal to the third predetermined radiance ratio.
  • the first radiance ratio, the second radiance ratio, and the third radiance ratio are examples of the "radiance ratio before correction by the second optical element" according to the technology of the present disclosure
  • the first predetermined radiance ratio , the second predetermined radiance ratio, and the third predetermined radiance ratio are examples of “predetermined radiance ratios for the first light and the second light” according to the technology of the present disclosure.
  • the thickness of the BPF 83 is set to a thickness that causes the light incident on the BPF 83 to form an image on the light receiving surface of the image sensor 15 . 5 to 7, the light incident on the BPF 83 forms an image on the light receiving surface of the image sensor 15 when the neutral density filter 93 is out of the optical path.
  • the thickness of the neutral density filter 93 is set to a thickness such that the light incident on the BPF 83 and the neutral density filter 93 forms an image on the light receiving surface of the image sensor 15 . 5 to 7, in a state in which the light-reducing filter 93 is inserted in the optical path, light incident on the BPF 83 and the light-reducing filter 93 is focused on the light-receiving surface of the image sensor 15. imaged.
  • the imaging support processing is realized by executing the imaging support processing program 100 by the CPU 61 .
  • the imaging support processing program 100 is an example of a “program” according to the technology of the present disclosure.
  • the imaging support processing program 100 is stored in the NVM 62 , and the CPU 61 reads the imaging support processing program 100 from the NVM 62 and executes it on the RAM 63 .
  • the CPU 61 performs imaging support processing according to the imaging support processing program 100 executed on the RAM 63 .
  • the CPU 61 executes the imaging support processing program 100 on the RAM 63 to switch between the imaging mode and the temperature measurement mode.
  • the CPU 61 functions as a light source ON control unit 111, a wavelength selection unit 112, a turret control unit 113, an imaging control unit 114, a display control unit 115, an end determination unit 116, and a light source OFF control unit 117. Further, in the temperature measurement mode, the CPU 61 controls the wavelength selection section 121, the first turret control section 122, the first imaging control section 123, the second turret control section 124, the dimming control section 125, the second imaging control section 126, the temperature It functions as a derivation unit 127 , a display control unit 128 and an end determination unit 129 .
  • the functional configuration of the CPU 61 in the imaging mode and the functional configuration of the CPU 61 in the temperature measurement mode will be described below.
  • the light source ON control section 111 outputs an ON command to the light source control circuit 73 .
  • the light source control circuit 73 switches the light source 14 ON.
  • Light source 14 outputs illumination light IL when switched on.
  • the wavelength selection unit 112 selects one wavelength band used for imaging according to the instruction received by the input device 78 .
  • the wavelength selection unit 112 selects the visible light wavelength band, the first near-infrared light wavelength band from 950 nm to 1100 nm, the second near-infrared light wavelength band from 1150 nm to 1350 nm, and the third near-infrared light wavelength band from 1500 nm to 1750 nm.
  • One wavelength band is selected from the infrared wavelength band and the fourth near-infrared wavelength band from 2000 nm to 2400 nm. Note that here, an example of a mode in which a wavelength band is selected according to an instruction received by the input device 78 is given, but the wavelength band is selected according to various conditions (for example, subject temperature and/or imaging conditions). may be selected.
  • the turret control unit 113 outputs to the turret drive circuit 55 a rotation command for inserting into the optical path an optical filter corresponding to the wavelength band selected by the wavelength selection unit 112 from among the plurality of optical filters.
  • the turret drive circuit 55 drives the turret drive mechanism 45 to rotate the turret filter 35 to a position where the optical filter corresponding to the rotation command is inserted into the optical path.
  • the imaging control unit 114 outputs an imaging command to the image sensor driver 71 .
  • the image sensor driver 71 causes the image sensor 15 to image the light L when receiving the imaging command.
  • the image sensor 15 captures the light L emitted from the subject and outputs analog image data obtained by capturing the light L.
  • the signal processing circuit 72 performs various signal processing on the analog image data output from the image sensor 15 to generate and output digital image data.
  • the display control unit 115 controls the display control circuit 77 to display the captured image on the display 76 based on the digital image data generated by the signal processing circuit 72 . Thereby, the captured image is displayed on the display 76 .
  • the captured image is displayed as a moving image, for example, but may be displayed as a still image.
  • the termination determination unit 116 determines whether or not to terminate the imaging mode. If the determination is negative, the termination determination unit 116 continues the imaging mode.
  • the light source off control unit 117 outputs an off command to the light source control circuit 73 when the end determination unit 116 makes an affirmative determination. Upon receiving the off command, the light source control circuit 73 switches off the light source 14 . Light source 14 stops outputting illumination light IL when switched off.
  • the wavelength selector 121 selects two wavelength bands used for dichroic thermometry, that is, a first wavelength band and a second wavelength band.
  • the wavelength selection unit 121 uses a first near-infrared light wavelength band from 950 nm to 1100 nm, a second near-infrared light wavelength band from 1150 nm to 1350 nm, and a wavelength band from 1500 nm to Two wavelength bands are selected from the third near-infrared wavelength band of 1750 nm and the fourth near-infrared wavelength band of 2000 nm to 2400 nm. Further, as an example, the wavelength selection unit 121 uses the wavelength band of the first near-infrared light, the wavelength band of the second near-infrared light, and the wavelength of the third near-infrared light as the first wavelength band and the second wavelength band. and two adjacent wavelength bands from among the wavelength bands of the fourth near-infrared light.
  • the wavelength selection unit 121 uses the wavelength band of the first near-infrared light, the wavelength band of the second near-infrared light, and the wavelength of the third near-infrared light as the first wavelength band and the second wavelength band. and the wavelength band of the fourth near-infrared light, two wavelength bands are selected based on the temperature of the subject. Further, as an example, the wavelength selection unit 121 uses the wavelength band of the first near-infrared light, the wavelength band of the second near-infrared light, and the wavelength of the third near-infrared light as the first wavelength band and the second wavelength band. A shorter wavelength band is selected from the band and the wavelength band of the fourth near-infrared light as the temperature of the object increases.
  • the temperature of the subject is predicted based on information about the temperature expected from the fire situation and/or information input to the camera 1 by the user.
  • the information on the temperature expected from the fire situation may be information on the standard fire temperature with respect to the elapsed time from the occurrence of the fire. Standard fire temperature is defined in ISO834.
  • the wavelength selection unit 121 may switch the wavelength band to be selected according to the temperature of the subject expected from the fire situation. Also, the wavelength band may be switched according to an instruction received by the input device 78 .
  • the wavelength selection unit 121 selects the wavelength band of the second infrared light as the first wavelength band and selects the wavelength band of the third infrared light as the second wavelength band will be taken as an example.
  • the first turret control unit 122, the first imaging control unit 123, the second turret control unit 124, the dimming control unit 125, the second imaging control unit 126, and the temperature derivation unit 127 will be described.
  • the second near-infrared light is an example of the "first light” according to the technology of the present disclosure
  • the third near-infrared light is an example of the "second light” according to the technology of the present disclosure. be.
  • the first turret control unit 122 outputs a rotation command to the turret drive circuit 55 to insert the second BPF 83B corresponding to the wavelength band of the second near-infrared light into the optical path.
  • the turret drive circuit 55 drives the turret drive mechanism 45 to rotate the turret filter 35 to the position where the second BPF 83B is inserted into the optical path.
  • the second BPF 83B is inserted into the optical path, the second near-infrared light transmitted through the second BPF 83B forms an image on the light receiving surface of the image sensor 15.
  • the first imaging control section 123 outputs an imaging command to the image sensor driver 71 .
  • the image sensor driver 71 makes the image sensor 15 image a 2nd near-infrared light, if an imaging command is received.
  • the image sensor 15 will output the 1st analog image data obtained by imaging the 2nd near-infrared light, if the 2nd near-infrared light is imaged.
  • the signal processing circuit 72 performs various signal processing on the first analog image data output from the image sensor 15 to generate and output first digital image data.
  • the first digital image data is stored in NVM 62 and/or RAM 63 .
  • the second turret control unit 124 outputs to the turret drive circuit 55 a rotation command for inserting the third BPF 83C corresponding to the wavelength band of the third near-infrared light into the optical path.
  • the turret drive circuit 55 drives the turret drive mechanism 45 to rotate the turret filter 35 to the position where the third BPF 83C is inserted into the optical path.
  • the dimming control unit 125 outputs a slide command to the dimming driving circuit 56 to insert the second dimming filter 93B corresponding to the third BPF 83C into the optical path.
  • the dimming drive circuit 56 drives the dimming drive mechanism 46 to slide the dimming member 36 to the position where the second dimming filter 93B is inserted into the optical path.
  • the second light-attenuating filter 93B overlaps with the third BPF 83C, and the third near-infrared light transmitted through the third BPF 83C is attenuated by the second light-attenuating filter 93B.
  • the second imaging control unit 126 outputs imaging commands to the image sensor driver 71 .
  • the image sensor driver 71 makes the image sensor 15 image the 3rd near-infrared light, if an imaging command is received. After capturing the third near-infrared light, the image sensor 15 outputs second analog image data obtained by capturing the third near-infrared light.
  • the signal processing circuit 72 performs various signal processing on the second analog image data output from the image sensor 15 to generate and output second digital image data.
  • the second digital image data is stored in NVM 62 and/or RAM 63 .
  • the temperature derivation unit 127 calculates the temperature distribution of the subject by two-color thermometry based on the first digital image data and the second digital image data.
  • Equation (1) shows the relational expression of the temperature T of the subject by the two-color thermometry method.
  • I1 is the value of the second signal output from the InGaAs diode according to the irradiance of the second near-infrared light transmitted through the second BPF 83B and received by the InGaAs diode.
  • I2 is the value of the third signal output from the InGaAs diode according to the irradiance of the third near-infrared light transmitted through the third BPF 83C and the second neutral density filter 93B and received by the InGaAs diode.
  • R1 is the radiance of the second near-infrared light transmitted through the second BPF 83B and incident on the InGaAs diode.
  • R2 is the radiance of the third near-infrared light that passes through the third BPF 83C and the second neutral density filter 93B and enters the InGaAs diode.
  • t1 is the light transmittance of the area between the object and the image sensor 15 when the image sensor 15 captures the second near-infrared light.
  • t2 is the light transmittance of the area between the subject and the image sensor 15 when the image sensor 15 captures the image of the third near-infrared light.
  • Rbb1 is the radiance of the electromagnetic wave having the same wavelength as the second near-infrared light emitted from the heat-generating black body.
  • Rbb2 is the radiance of the electromagnetic wave having the same wavelength as the third near-infrared light emitted from the heat-generating black body.
  • e1 is the subject's emissivity in the same wavelength band as the second near-infrared light.
  • e2 is the subject's emissivity in the same wavelength band as the third near-infrared light.
  • the emissivities e1 and e2 are values determined according to the type and state of the subject.
  • the transmittances t1 and t2 are the transmittances of the area including the space from the subject to the lens unit 20 and the lens group of the lens unit 20, and an object such as smoke exists in the space from the subject to the lens unit 20. If so, the transmittance of the object is also included in the above transmittance.
  • FIG. 12 is a graph showing an example of the spectral distribution of a black body and the spectral distribution of a subject.
  • the wavelength W1 is 1250 nm corresponding to the second near-infrared light
  • the wavelength W2 is 1550 nm corresponding to the third near-infrared light.
  • the graph shown in FIG. 12 is a graph when the temperature of the object and the black body are 1000° C. respectively.
  • a black body is an imaginary object that can completely absorb and thermally radiate electromagnetic waves incident from the outside over all wavelengths. It is a general object.
  • the temperature deriving unit 127 uses the first digital image data and the second digital image data read from the NVM 62 and/or the RAM 63 in order to calculate the temperature distribution of the subject by the two-color thermometry method.
  • a first pixel value included in the first digital image data and a second pixel value included in the second digital image data are extracted for each InGaAs diode.
  • the first pixel value is proportional to the value I1 of the second signal described above
  • the value I1 of the second signal is proportional to the radiance R1 of the second near-infrared light described above.
  • the second pixel value is proportional to the value I2 of the third signal described above, and the value I2 of the third signal is proportional to the radiance R2 of the third near-infrared light described above.
  • the second signal is an example of the "first signal” according to the technology of the present disclosure
  • the third signal is an example of the "second signal” according to the technology of the present disclosure.
  • the amount of light attenuation by the second neutral density filter 93B is set as the amount of light attenuation equal to the second predetermined radiance ratio of infrared light. Therefore, in the above equation (1), the transmittance t1 can be considered equal to the transmittance t2.
  • the emissivity e1 can be equated with the emissivity e2. Therefore, the following formula (2) is derived from the above formula (1).
  • the temperature derivation unit 127 derives the subject's temperature T that satisfies the above formula (2).
  • the temperature T of the subject may be derived by being calculated based on a calculation formula, or may be derived by being extracted from a predetermined table.
  • the CPU 61 functioning as the temperature derivation unit 127 is an example of the "first processor" according to the technology of the present disclosure.
  • a subject is an example of an “object identified from light” according to the technology of the present disclosure.
  • the display control unit 128 generates temperature-related temperature information based on the temperature distribution of the subject calculated by the temperature deriving unit 127 . Then, the display control unit 128 controls the display control circuit 77 to display on the display 76 a superimposed image obtained by superimposing the temperature information on the captured image obtained in the same manner as in the above-described imaging mode. As a result, a superimposed image in which the temperature information is superimposed on the captured image is displayed on the display 76 .
  • Examples of temperature information include information indicating an area where the temperature is equal to or higher than a predetermined threshold value, a specific temperature value, and a plurality of sections divided for each predetermined temperature range. and information indicating the temperature distribution with a color tone corresponding to the temperature.
  • the termination determination unit 129 determines whether to terminate the temperature measurement mode. The termination determination unit 129 continues the temperature measurement mode when the determination is negative, and terminates the temperature measurement mode when the determination is affirmed.
  • the functional configuration of the CPU 61 in the temperature measurement mode is described using an example in which the temperature of the subject is measured based on the second infrared light and the third infrared light by the two-color temperature measurement method. is the temperature when the temperature of the subject is measured based on the first infrared light and the second infrared light, and when the temperature of the subject is measured based on the third infrared light and the fourth infrared light.
  • the functional configuration of the CPU 61 in the measurement mode is also the same as described above.
  • the dimming member 36 reduces the amount of the third near-infrared light out of the second near-infrared light and the third near-infrared light. Both light amounts of near-infrared light may be reduced. Similarly, the dimming member 36 may reduce the light amount of both the first near-infrared light and the second near-infrared light, and the light amount of both the third near-infrared light and the fourth near-infrared light. may be decreased.
  • step S11 the light source ON control unit 111 switches the light source 14 ON.
  • Light source 14 outputs illumination light IL when switched on.
  • step S ⁇ b>12 the wavelength selection unit 112 selects one wavelength band used for imaging according to the instruction received by the input device 78 .
  • step S13 the turret control unit 113 rotates the turret filter 35 to a position where the optical filter corresponding to the wavelength band selected by the wavelength selection unit 112 among the plurality of optical filters is inserted into the optical path.
  • step S14 the imaging control unit 114 causes the image sensor 15 to capture an image.
  • step S ⁇ b>15 the display control unit 115 causes the display 76 to display the captured image obtained by being captured by the image sensor 15 .
  • step S16 the termination determination unit 116 determines whether or not a condition for terminating the imaging mode (hereinafter referred to as "imaging mode termination condition") is satisfied.
  • An example of the imaging mode end condition is that the input device 78 has accepted an instruction to end the imaging mode.
  • step S16 if the imaging mode end condition is not satisfied, the determination is negative, and the process shown in FIG. 14 proceeds to step S12.
  • step S16 if the imaging mode end condition is satisfied, the determination is affirmative, and the process shown in FIG. 14 proceeds to step S17. Note that if the input device 78 does not accept an instruction to change the wavelength band after the process shown in FIG. The processing of the turret control unit 113 in is omitted.
  • step S17 the light source off control unit 117 switches the light source 14 off.
  • Light source 14 stops outputting illumination light IL when switched off.
  • step S21 the wavelength selection unit 121 selects two wavelength bands, that is, the first wavelength band and the second wavelength band, to be used for the two-color thermometry method.
  • step S22 the first turret control unit 122 rotates the turret filter 35 to a position where the BPF 83 corresponding to the first wavelength band selected by the wavelength selection unit 121 among the plurality of BPFs 83 is inserted into the optical path.
  • the first imaging control unit 123 causes the image sensor 15 to capture an image.
  • the first digital image data is thus obtained.
  • step S24 the second turret control unit 124 rotates the turret filter 35 to a position where, among the plurality of BPFs 83, the BPF 83 corresponding to the second wavelength band selected by the wavelength selection unit 121 is inserted into the optical path.
  • step S25 the dimming control unit 125 slides the dimming member 36 to a position where the dimming filter 93 corresponding to the BPF 83 inserted into the optical path among the multiple dimming filters 93 is inserted into the optical path.
  • the second imaging control unit 126 causes the image sensor 15 to capture an image. Thereby, the second digital image data is obtained.
  • step S27 the temperature derivation unit 127 calculates the temperature distribution of the subject by two-color thermometry based on the first digital image data and the second digital image data.
  • step S28 the display control unit 128 generates temperature information based on the temperature distribution of the subject calculated by the temperature derivation unit 127, and superimposes the temperature information on the captured image obtained in the same manner as in the above imaging mode.
  • the display 76 displays the superimposed image.
  • step S29 the termination determination unit 129 determines whether or not a condition for terminating the temperature measurement mode (hereinafter referred to as "temperature measurement mode termination condition") is satisfied.
  • a condition for terminating the temperature measurement mode hereinafter referred to as "temperature measurement mode termination condition”
  • An example of the temperature measurement mode end condition is that the input device 78 has accepted an instruction to end the temperature measurement mode.
  • step S29 if the conditions for terminating the temperature measurement mode are not satisfied, the determination is negative, and the process shown in step S29 proceeds to step S21.
  • step S29 if the conditions for ending the temperature measurement mode are satisfied, the determination is affirmative, and the processing shown in FIG. 15 ends.
  • the CPU 61 controls the position of focus by moving the focus lens 31 along the optical axis OA and adjusts the zoom magnification by moving the zoom lens 32 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode. Control for adjustment is performed on the zoom drive mechanism 42 . Further, the CPU 61 controls the blur correction drive mechanism 44 to correct image blur by moving the blur correction lens 34 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode. In addition, the CPU 61 controls the diaphragm drive mechanism 43 to adjust the amount of light passing through the diaphragm 33 by changing the diameter of the aperture 33A provided in the diaphragm 33 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode. do. The CPU 61 also controls the adjustment drive mechanism 47 to adjust the focus position by moving the adjustment lens 37 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode.
  • the turret filter 35 filters the second near-infrared light in the second wavelength band and the third near-infrared light in the third wavelength band from the light incident on the turret filter 35 .
  • the dimming member 36 reduces the amount of the third near-infrared light, thereby reducing the second radiance ratio between the second near-infrared light and the third near-infrared light. to correct.
  • the image sensor 15 receives the second near-infrared light and the third near-infrared light whose second radiance ratio is corrected by the dimming member 36, and responds to the irradiance of the second near-infrared light.
  • a third signal corresponding to the irradiance of the second signal and the third near-infrared light is output. Therefore, for example, compared to the case where the second radiance ratio of the second near-infrared light and the third near-infrared light is not corrected, the measurement accuracy when measuring the temperature of the subject by the two-color thermometry method is improved. can be made
  • FIG. 16 shows the values of the second signal and the values and It is a figure which compares the value of a 3rd signal.
  • the left side of FIG. 16 shows a graph when the second radiance ratio is not corrected, and the right side of FIG. 16 shows a graph when the second radiance ratio is corrected.
  • a bar graph showing the value of the second signal and a bar graph showing the value of the third signal are superimposed on the curve graph showing the spectral distribution of the thermal light source and the curve graph showing the spectral distribution of the object.
  • the CPU 61 calculates the temperature of the object based on the value of the second signal and the value of the third signal in which the second radiance ratio is corrected. derive Therefore, the temperature of the subject can be measured with higher accuracy than when the temperature of the subject is measured based on the second signal and the third signal whose second radiance ratio is not corrected.
  • the effect of the first embodiment is described with an example in which the temperature of the object is measured based on the second infrared light and the third infrared light by the two-color thermometry method.
  • the effects are the same as above. It is the same.
  • the turret filter 35 includes a first BPF 83A that transmits the first near-infrared light, a second BPF 83B that transmits the second near-infrared light, and a third near-infrared light. It has a third BPF 83C that transmits outside light and a fourth BPF 83D that transmits fourth near-infrared light.
  • the turret filter 35 rotates to a position for inserting the first BPF 83A into the optical path, a position for inserting the second BPF 83B into the optical path, a position for inserting the third BPF 83C into the optical path, and a position for inserting the fourth BPF 83D into the optical path.
  • the first near-infrared light in the first wavelength band, the second near-infrared light in the second wavelength band, the third near-infrared light in the third wavelength band, and The fourth near-infrared light in the fourth wavelength band can be selectively transmitted.
  • the dimming member 36 includes a dimming filter 93 that transmits near-infrared light and reduces the amount of near-infrared light. have. Therefore, the radiance ratio can be corrected by reducing the amount of near-infrared light with the neutral density filter 93 .
  • the thickness of the neutral density filter 93 is set to a thickness that forms an image of the near-infrared light on the light receiving surface of the image sensor 15 . Therefore, it is possible to suppress an error in the irradiance of the near-infrared light incident on the image sensor 15 depending on whether the near-infrared light is transmitted through the neutral density filter 93 or not.
  • the CPU 61 performs control to move the blur correction lens 34 in the direction in which blurring of the image is corrected when the temperature of the subject is measured using the two-color thermometry method.
  • the temperature of the subject can be measured with higher accuracy than when control for moving the blur correction lens 34 is not performed.
  • near-infrared light is used for the two-color thermometry method. Therefore, the influence of smoke or the like can be reduced when measuring the temperature of the subject. Also, even if there is glass between the camera 1 and the subject, the temperature of the subject can be measured. Furthermore, the temperature of the subject can be measured with high accuracy at the scene of the fire, compared to the case where the temperature of the subject is measured based on light other than near-infrared light. In addition, when the fire temperature is assumed to be around 1000 ° C, which is the standard fire temperature specified by ISO834, the difference in radiance of near-infrared light in two different wavelength bands is large. Measurement accuracy can be improved.
  • the CPU 61 when measuring the temperature of the subject using the two-color thermometry, uses the wavelength band from 950 nm to 1100 nm, the wavelength band from 1150 nm to 1350 nm, the wavelength band from 1500 nm to 1750 nm, and Two wavelength bands are selected from the wavelength band of 200 nm to 2400 nm. Therefore, by removing the wavelength band in which near-infrared light is absorbed by water vapor, the transmittance t1 can be regarded as equal to the transmittance t2 in Equation (1).
  • the CPU 61 when measuring the temperature of the subject using the two-color thermometry, uses the wavelength band from 950 nm to 1100 nm, the wavelength band from 1150 nm to 1350 nm, the wavelength band from 1500 nm to 1750 nm, and Two adjacent wavelength bands are selected in the wavelength band from 200 nm to 2400 nm. Therefore, in equation (1), the transmittance t1 can be considered equal to the transmittance t2, and the emissivity e1 can be considered equal to the emissivity e2.
  • the CPU 61 when measuring the temperature of the subject using the two-color thermometry, uses the wavelength band from 950 nm to 1100 nm, the wavelength band from 1150 nm to 1350 nm, the wavelength band from 1500 nm to 1750 nm, and From the wavelength band of 200 nm to 2400 nm, two wavelength bands are selected based on the temperature of the subject. Therefore, for example, the temperature of the object can be measured with high accuracy compared to the case of selecting two wavelength bands regardless of the temperature of the object.
  • the CPU 61 when measuring the temperature of the subject using the two-color thermometry, uses the wavelength band from 950 nm to 1100 nm, the wavelength band from 1150 nm to 1350 nm, the wavelength band from 1500 nm to 1750 nm, and A shorter wavelength band is selected from the wavelength band from 200 nm to 2400 nm as the temperature of the subject increases. Therefore, for example, the temperature of the object can be measured with high accuracy compared to the case of selecting two wavelength bands regardless of the temperature of the object.
  • the CPU 61 controls the zoom drive mechanism 42 to adjust the zoom magnification by moving the zoom lens 32 when the temperature of the subject is measured using the two-color thermometry method. . Therefore, for example, the temperature of the object can be measured with high precision compared to the case where the zoom magnification is not adjusted.
  • the camera 1 has an image sensor 15 . Therefore, in addition to measuring the temperature of the subject, the image sensor 15 can obtain a captured image of the subject.
  • the configuration of the camera 1 is changed as follows from the first embodiment.
  • the points of the second embodiment that are different from the first embodiment will be described below.
  • the turret filter 35, the turret drive mechanism 45, the turret drive circuit 55, the image sensor 15, the image sensor driver 71, and the signal in the first embodiment are used.
  • a prism 130, a first image sensor 141, a second image sensor 142, a third image sensor 143, a first image sensor driver 151, a second image sensor driver 152, a third image sensor driver 153, a third A first signal processing circuit 161, a second signal processing circuit 162, and a third signal processing circuit 163 are used.
  • the prism 130 has a first prism 131 , a second prism 132 and a light guide member 133 .
  • the first prism 131 has a first reflecting surface 131A that reflects the first near-infrared light and transmits the second near-infrared light and the third near-infrared light.
  • the second prism 132 is attached to the first reflecting surface 131A.
  • the second prism 132 has a second reflecting surface 132A that reflects the second near-infrared light and transmits the third near-infrared light.
  • the light guide member 133 is attached to the second reflecting surface 132A.
  • the prism 130 selectively transmits light of different wavelength bands among the light incident on the prism 130 by the first prism 131 and the second prism 132 .
  • the prism 130 uses the first prism 131 and the second prism 132 to separate the light incident on the prism 130 into lights of different wavelength bands.
  • the prism 130 is an example of the "first optical element" according to the technology of the present disclosure.
  • the first near-infrared light is an example of the "first light” according to the technology of the present disclosure
  • the second near-infrared light is the The first reflecting surface 131A is an example of the "second light” according to the technology disclosed herein
  • the first reflecting surface 131A is an example of the "reflecting surface that reflects the first light and transmits the second light”.
  • the second near-infrared light is an example of the "first light” according to the technology of the present disclosure
  • the third near-infrared light is the
  • the second reflecting surface 132A is an example of a "second light” according to technology disclosed herein, and an example of a "reflecting surface that reflects the first light and transmits the second light".
  • the first image sensor 141 is attached to the first prism 131, the second image sensor 142 is attached to the second prism 132, and the third image sensor 143 is attached to the light guide member 133. .
  • the first image sensor 141 captures the first near-infrared light and outputs first analog image data obtained by capturing the first near-infrared light.
  • the second image sensor 142 captures the second near-infrared light and outputs second analog image data obtained by capturing the second near-infrared light.
  • the third image sensor 143 captures the third near-infrared light and outputs third analog image data obtained by capturing the third near-infrared light.
  • the first image sensor 141, the second image sensor 142, and the third image sensor 143 are examples of "sensors" according to the technology of the present disclosure.
  • the first image sensor 141 is an example of the “first sensor” according to the technology of the present disclosure
  • the second image sensor 142 is the It is an example of the "second sensor”.
  • the second image sensor 142 is an example of the “first sensor” according to the technology of the present disclosure
  • the third image sensor 143 is the “first sensor” according to the technology of the present disclosure. It is an example of the "second sensor”.
  • the first image sensor driver 151 causes the first image sensor 141 to capture the first near-infrared light according to the imaging command output from the CPU 61 .
  • the 2nd image sensor driver 152 makes the 2nd image sensor 142 image a 2nd near-infrared light according to the imaging command output from CPU61.
  • the 3rd image sensor driver 153 makes the 3rd image sensor 143 image a 3rd near-infrared light according to the imaging command output from CPU61.
  • the first signal processing circuit 161 performs various signal processing on the first analog image data output from the first image sensor 141 to generate and output first digital image data.
  • the second signal processing circuit 162 performs various signal processing on the second analog image data output from the second image sensor 142 to generate and output second digital image data.
  • the third signal processing circuit 163 performs various signal processing on the third analog image data output from the third image sensor 143 to generate and output third digital image data.
  • the dimming member 36 has a first dimming filter 93A and a second dimming filter 93B.
  • the dimming member 36 is an example of the "second optical element" according to the technology of the present disclosure.
  • the light-reducing member 36 slides to a position where it escapes from the optical path, a position where the first light-attenuating filter 93A is inserted into the light path, and a position where the second light-attenuating filter 93B is inserted into the light path.
  • the dimming member 36 is arranged at a position away from the optical path.
  • the first image sensor 141 captures the first near-infrared light and dims the light.
  • the light reducing member 36 slides to the position where the first light reducing filter 93A is inserted into the optical path.
  • the first near-infrared light passes through the first prism 131 and forms an image on the first image sensor 141 .
  • the second near-infrared light passes through the first light-attenuating filter 93A, the first prism 131, and the second prism 132, and passes through the second image sensor 142. is imaged to
  • the dimming member 36 slides to a position where it escapes from the optical path, and when the third image sensor 143 captures the third near-infrared light, the dimming member 36 slides to a position where the second dimming filter 93B is inserted into the optical path. do.
  • the second near-infrared light passes through the first prism 131 and the second prism 132 and forms an image on the second image sensor 142 .
  • the third near-infrared light passes through the second light-attenuating filter 93B, the first prism 131, the second prism 132, and the light guide member 133.
  • An image is formed on the third image sensor 143 .
  • the amount of light attenuation by the first light attenuation filter 93A is the first near-infrared light that passes through the first prism 131 and is incident on the first image sensor 141, the first light attenuation filter 93A, the first prism 131, and the second near-infrared light.
  • the radiance ratio (hereinafter referred to as the first radiance ratio) with the second near-infrared light that passes through the prism 132 and enters the second image sensor 142 is the first near-infrared light and the second near-infrared light.
  • the dimming amount is set to be equal to a radiance ratio predetermined for light (hereinafter referred to as a first predetermined radiance ratio).
  • the amount of light attenuation by the first light attenuation filter 93A is set as follows.
  • the first near-infrared light emitted from a thermal light source having a known spectral distribution and transmitted through the first prism 131 is received by the first InGaAs diode of the first image sensor 141, whereby a first signal is generated from the first InGaAs diode. output.
  • the second near-infrared light emitted from the thermal light source and transmitted through the first neutral density filter 93A, the first prism 131, and the second prism 132 passes through the second InGaAs diode of the second image sensor 142 (same as the first InGaAs diode described above).
  • a second signal is output from the second InGaAs diode by receiving the light at the position diode).
  • the first radiance ratio corresponds to the ratio between the value of the first signal output from the first InGaAs diode and the value of the second signal output from the second InGaAs diode.
  • the first predetermined radiance ratio corresponds to the radiance ratio of the first near-infrared light and the second near-infrared light calculated from the known spectral distribution of the heat light source.
  • the amount of light attenuation by the first neutral density filter 93A is set to the amount of light attenuation that makes the first radiance ratio equal to the first predetermined radiance ratio.
  • the amount of light attenuation by the second light attenuation filter 93B is the second near-infrared light that passes through the first prism 131 and the second prism 132 and enters the second image sensor 142, the second light attenuation filter 93B, the The radiance ratio (hereinafter referred to as the second radiance ratio) with the third near-infrared light that passes through the first prism 131, the second prism 132, and the light guide member 133 and enters the third image sensor 143 is
  • the dimming amount is set to be equal to a predetermined radiance ratio (hereinafter referred to as a second predetermined radiance ratio) for the second near-infrared light and the third near-infrared light.
  • a predetermined radiance ratio hereinafter referred to as a second predetermined radiance ratio
  • the amount of light attenuation by the second light attenuation filter 93B is set as follows.
  • the second near-infrared light emitted from a thermal light source having a known spectral distribution and transmitted through the first prism 131 and the second prism 132 is received by the second InGaAs diode of the second image sensor 142, thereby generating the second InGaAs diode outputs the second signal.
  • the third near-infrared light emitted from the thermal light source and transmitted through the second neutral density filter 93B, the first prism 131, the second prism 132, and the light guide member 133 passes through the third InGaAs diode of the third image sensor 143 (the above-mentioned
  • a third signal is output from the third InGaAs diode when light is received by the diode at the same position as the second InGaAs diode.
  • the second radiance ratio corresponds to the ratio between the value of the second signal output from the second InGaAs diode and the value of the third signal output from the third InGaAs diode.
  • the second predetermined radiance ratio corresponds to the radiance ratio of the second near-infrared light and the third near-infrared light calculated from the known spectral distribution of the heat light source.
  • the amount of light attenuation by the second neutral density filter 93B is set to the amount of light attenuation that makes the second radiance ratio equal to the second predetermined radiance ratio.
  • the thickness of the first neutral density filter 93A is set to a thickness that causes the second near-infrared light transmitted through the first prism 131 and the second prism 132 to form an image on the light receiving surface of the second image sensor 142.
  • the thickness of the second neutral density filter 93B causes the third near-infrared light transmitted through the first prism 131, the second prism 132, and the light guide member 133 to form an image on the light receiving surface of the third image sensor 143. thickness is set.
  • the CPU 61 functions as a light source ON control unit 111, an image capturing control unit 114, a display control unit 115, an end determination unit 116, and a light source OFF control unit 117 in the imaging mode.
  • the light source ON control unit 111 outputs an ON command to the light source control circuit 73 .
  • the light source control circuit 73 switches the light source 14 ON.
  • Light source 14 outputs illumination light IL when switched on.
  • the imaging control unit 114 outputs imaging commands to the first image sensor driver 151, the second image sensor driver 152, and the third image sensor driver 153.
  • the first image sensor driver 151 upon receiving the imaging command, causes the first image sensor 141 to capture the first near-infrared light.
  • the second image sensor driver 152 upon receiving the imaging command, causes the second image sensor 142 to capture the second near-infrared light.
  • the 3rd image sensor driver 153 will make the 3rd image sensor 143 image a 3rd near-infrared light, if an imaging command is received.
  • the first image sensor 141 captures the first near-infrared light and outputs first analog image data obtained by capturing the first near-infrared light.
  • the second image sensor 142 captures the second near-infrared light and outputs second analog image data obtained by capturing the second near-infrared light.
  • the third image sensor 143 captures the third near-infrared light and outputs third analog image data obtained by capturing the third near-infrared light.
  • the first signal processing circuit 161 generates and outputs first digital image data by performing various signal processing on the first analog image data.
  • the second signal processing circuit 162 generates and outputs second digital image data by performing various signal processing on the second analog image data.
  • the third signal processing circuit 163 generates and outputs third digital image data by performing various signal processing on the third analog image data.
  • the display control unit 115 controls the display control circuit 77 to display the captured image on the display 76 based on the first digital image data, the second digital data, and the third digital data. Thereby, the captured image is displayed on the display 76 .
  • the captured image is displayed as a moving image, for example, but may be displayed as a still image.
  • the termination determination unit 116 determines whether or not to terminate the imaging mode. If the determination is negative, the termination determination unit 116 continues the imaging mode.
  • the light source off control unit 117 outputs an off command to the light source control circuit 73 when the end determination unit 116 makes an affirmative determination. Upon receiving the off command, the light source control circuit 73 switches off the light source 14 . Light source 14 stops outputting illumination light IL when switched off.
  • the CPU 61 in the temperature measurement mode, includes a wavelength selection unit 121, a first imaging control unit 123, a dimming control unit 125, a second imaging control unit 126, a temperature derivation unit 127, a display control unit 128 and an end determination unit 129 .
  • the wavelength selection unit 121 selects two wavelength bands, that is, the first wavelength band and the second wavelength band, to be used for the two-color thermometry method.
  • the wavelength selection unit 121 uses a first near-infrared light wavelength band of 950 nm to 1100 nm, a second near-infrared light wavelength band of 1150 nm to 1350 nm, and 1500 nm as the first wavelength band and the second wavelength band.
  • Two wavelength bands are selected from the third near-infrared wavelength band of 1750 nm from .
  • the method by which the wavelength selector 121 selects two wavelength bands is the same as in the first embodiment.
  • the wavelength selection unit 121 selects the wavelength band of the first infrared light as the first wavelength band and selects the wavelength band of the second infrared light as the second wavelength band will be taken as an example.
  • the first imaging control unit 123, the dimming control unit 125, the second imaging control unit 126, and the temperature deriving unit 127 will be described.
  • the first near-infrared light is an example of the "first light” according to the technology of the present disclosure
  • the second near-infrared light is an example of the "second light” according to the technology of the present disclosure. be.
  • the first imaging control unit 123 outputs an imaging command to the first image sensor driver 151 corresponding to the wavelength band of the first near-infrared light.
  • the first image sensor driver 151 upon receiving the imaging command, causes the first image sensor 141 to capture the first near-infrared light.
  • the first image sensor 141 captures the first near-infrared light, it outputs first analog image data, and the first signal processing circuit 161 performs various signal processing on the first analog image data.
  • a first digital image data is generated and output.
  • the dimming control unit 125 outputs a slide command to the dimming drive circuit 56 to insert the first dimming filter 93A corresponding to the wavelength band of the second near-infrared light into the optical path.
  • the dimming drive circuit 56 drives the dimming drive mechanism 46 to slide the dimming member 36 to the position where the first dimming filter 93A is inserted into the optical path.
  • the second imaging control unit 126 outputs an imaging command to the second image sensor driver 152 corresponding to the wavelength band of the second near-infrared light.
  • the second image sensor driver 152 upon receiving the imaging command, causes the second image sensor 142 to capture the second near-infrared light.
  • the second image sensor 142 captures the second near-infrared light, it outputs second analog image data, and the second signal processing circuit 162 performs various signal processing on the second analog image data.
  • a second digital image data is generated and output.
  • the temperature derivation unit 127 calculates the temperature distribution of the subject by two-color thermometry based on the first digital image data and the second digital image data.
  • the method by which the temperature derivation unit 127 calculates the temperature distribution of the subject is the same as in the first embodiment.
  • the display control unit 128 generates temperature information based on the temperature distribution of the subject calculated by the temperature deriving unit 127, and superimposes the temperature information on the captured image obtained in the same manner as in the above-described imaging mode. is displayed on the display 76 with respect to the display control circuit 77 .
  • the termination determination unit 129 determines whether to terminate the temperature measurement mode. The termination determination unit 129 continues the temperature measurement mode when the determination is negative, and terminates the temperature measurement mode when the determination is affirmed.
  • the functional configuration of the CPU 61 in the temperature measurement mode is described with an example in which the temperature of the subject is measured based on the first infrared light and the second infrared light by the two-color temperature measurement method.
  • the functional configuration of the CPU 61 in the temperature measurement mode when the temperature of the object is measured based on the second infrared light and the third infrared light is also the same as described above.
  • the dimming member 36 reduces the amount of the second near-infrared light out of the first near-infrared light and the second near-infrared light. Both light amounts of near-infrared light may be reduced. Similarly, the dimming member 36 may reduce the amount of both the second near-infrared light and the third near-infrared light.
  • step S31 the light source ON control unit 111 switches the light source 14 ON.
  • Light source 14 outputs illumination light IL when switched on.
  • step S32 the imaging control unit 114 causes the first image sensor 141, the second image sensor 142, and the third image sensor 143 to image.
  • step S ⁇ b>33 the display control unit 115 causes the display 76 to display captured images captured by the first image sensor 141 , the second image sensor 142 , and the third image sensor 143 .
  • step S34 the termination determination unit 116 determines whether or not a condition for terminating the imaging mode (hereinafter referred to as "imaging mode termination condition") is satisfied.
  • a condition for terminating the imaging mode hereinafter referred to as "imaging mode termination condition”
  • An example of the imaging mode end condition is that the input device 78 has accepted an instruction to end the imaging mode.
  • the imaging mode end condition is that the input device 78 has accepted an instruction to end the imaging mode.
  • step S34 if the imaging mode end condition is not satisfied, the determination is negative, and the process shown in FIG. 19 proceeds to step S32.
  • step S34 if the imaging mode termination condition is satisfied, the determination is affirmative, and the processing shown in FIG. 19 proceeds to step S35.
  • step S35 the light source off control unit 117 switches the light source 14 off.
  • Light source 14 stops outputting illumination light IL when switched off.
  • step S41 the wavelength selection unit 121 selects two wavelength bands, that is, the first wavelength band and the second wavelength band, to be used for the two-color thermometry method.
  • step S42 the first imaging control unit 123 selects the image sensor corresponding to the first wavelength band selected by the wavelength selection unit 121 among the first image sensor 141, the second image sensor 142, and the third image sensor 143. to take an image. Thereby, the first digital image data is obtained.
  • step S ⁇ b>43 the dimming control unit 125 places a dimming member at a position where the dimming filter 93 corresponding to the second wavelength band selected by the wavelength selection unit 121 among the plurality of dimming filters 93 is inserted into the optical path. Slide 36.
  • step S44 the second imaging control unit 126 selects the image sensor corresponding to the second wavelength band selected by the wavelength selection unit 121 among the first image sensor 141, the second image sensor 142, and the third image sensor 143. to take an image. Thereby, the second digital image data is obtained.
  • step S45 the temperature derivation unit 127 calculates the temperature distribution of the subject by two-color thermometry based on the first digital image data and the second digital image data.
  • step S46 the display control unit 128 generates temperature information based on the temperature distribution of the subject calculated by the temperature deriving unit 127, and superimposes the temperature information on the captured image obtained in the same manner as in the above imaging mode.
  • the display 76 displays the superimposed image.
  • step S47 the termination determination unit 129 determines whether or not a condition for terminating the temperature measurement mode (hereinafter referred to as "temperature measurement mode termination condition") is satisfied.
  • a condition for terminating the temperature measurement mode hereinafter referred to as "temperature measurement mode termination condition”
  • An example of the temperature measurement mode end condition is that the input device 78 has accepted an instruction to end the temperature measurement mode.
  • step S47 if the temperature measurement mode end condition is not satisfied, the determination is negative, and the process shown in step S47 proceeds to step S41.
  • step S47 if the temperature measurement mode end condition is satisfied, the determination is affirmative, and the processing shown in FIG. 20 ends.
  • the CPU 61 controls the position of focus by moving the focus lens 31 along the optical axis OA and adjusts the zoom magnification by moving the zoom lens 32 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode. Control for adjustment is performed on the zoom drive mechanism 42 . Further, the CPU 61 controls the blur correction drive mechanism 44 to correct image blur by moving the blur correction lens 34 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode. In addition, the CPU 61 controls the diaphragm drive mechanism 43 to adjust the amount of light passing through the diaphragm 33 by changing the diameter of the aperture 33A provided in the diaphragm 33 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode. do. The CPU 61 also controls the adjustment drive mechanism 47 to adjust the focus position by moving the adjustment lens 37 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode.
  • the prism 130 converts light incident on the prism 130 into first near-infrared light in the first wavelength band and second near-infrared light in the second wavelength band.
  • the attenuating member 36 corrects the first radiance ratio of the first near-infrared light and the second near-infrared light by reducing the amount of the second near-infrared light.
  • the first image sensor 141 and the second image sensor 142 receive the first near-infrared light and the second near-infrared light, the first radiance ratio of which is corrected by the dimming member 36, respectively.
  • the sensor 141 outputs a first signal according to the irradiance of the first near-infrared light
  • the second image sensor 142 outputs a second signal according to the irradiance of the second near-infrared light. Therefore, for example, compared to the case where the first radiance ratio of the first near-infrared light and the second near-infrared light is not corrected, the measurement accuracy when measuring the temperature of the subject by the two-color thermometry method is improved. can be made
  • the effect of the second embodiment is described with an example in which the temperature of the subject is measured based on the first infrared light and the second infrared light by the two-color thermometry method.
  • the effect of measuring the temperature of the object based on the second infrared light and the third infrared light is the same as above.
  • the prism 130 includes a first prism 131 having a first reflecting surface 131A that reflects the first near-infrared light and transmits the second near-infrared light and the third near-infrared light.
  • a second prism 132 having a second reflecting surface 132A that reflects the second near-infrared light and transmits the third near-infrared light.
  • the camera 1 includes the first image sensor 141 that outputs the first signal according to the irradiance of the first near-infrared light, and the second signal according to the irradiance of the second near-infrared light.
  • a second image sensor 142 that outputs two signals and a third image sensor 143 that outputs a third signal according to the irradiance of the third near-infrared light are provided. Therefore, for example, when the CPU 61 is in the imaging mode, the first image sensor 141, the second image sensor 142, and the third image sensor 143 can image near-infrared light in a plurality of wavelength bands in parallel. can.
  • the configuration of the camera 1 is changed as follows from the first embodiment.
  • the points of the third embodiment that are different from the first embodiment will be described below.
  • a polarizing filter unit 170 and a polarization image sensor 180 are used.
  • the polarizing filter unit 170 is arranged closer to the subject than the polarizing image sensor 180 is.
  • the polarizing filter unit 170 includes a first BPF 83A, a second BPF 83B, a third BPF 83C, a first polarizing filter 173A, a second polarizing filter 173B, and a third polarizing filter 173C.
  • the configurations of the first BPF 83A, the second BPF 83B, and the third BPF 83C are the same as in the first embodiment.
  • the polarizing filter unit 170 selectively transmits light of different wavelength bands out of the light incident on the polarizing filter unit 170 by the first BPF 83A, the second BPF 83B, and the third BPF 83C.
  • the polarizing filter unit 170 is an example of the "first optical element" according to the technology of the present disclosure.
  • the first polarizing filter 173A is superimposed on the first BPF 83A
  • the second polarizing filter 173B is superimposed on the second BPF 83B
  • the third polarizing filter 173C is superimposed on the third BPF 83C.
  • the first polarizing filter 173A, the second polarizing filter 173B, and the third polarizing filter 173C may be arranged on the subject side of the first BPF 83A, the second BPF 83B, and the third BPF 83C, and the images of the first BPF 83A, the second BPF 83B, and the third BPF 83C may be placed on the side.
  • the first polarizing filter 173A transmits the first light component vibrating in the direction of 90° out of the light incident on the polarizing filter unit 170, and the second polarizing filter 173B enters the polarizing filter unit 170.
  • the third polarizing filter 173C transmits the second light component that vibrates in the direction of 120° out of the light, and transmits the third light component that vibrates in the direction of 240° out of the light incident on the polarizing filter unit 170.
  • the polarization image sensor 180 has a plurality of physical pixels.
  • the plurality of physical pixels are photodiodes sensitive to near-infrared light.
  • the multiple physical pixels include multiple first physical pixels 181A, multiple second physical pixels 181B, and multiple third physical pixels 181C.
  • a first polarizing filter 183A is assigned to the plurality of first physical pixels 181A
  • a second polarizing filter 183B is assigned to the plurality of second physical pixels 181B
  • a plurality of third physical pixels 181C is assigned a is assigned the third polarizing filter 183C.
  • the polarization image sensor 180 is an example of the "sensor” and the "first image sensor” according to the technology of the present disclosure.
  • the first polarizing filter 173A is an example of the "first polarizing filter” according to the technology of the present disclosure
  • the second polarizing filter 173B is the technology of the present disclosure.
  • the first light component that vibrates in the direction of 90° is an example of the “second polarizing filter” according to the technology of the present disclosure, and is an example of the “first light component that vibrates in the first direction” according to the technology of the present disclosure.
  • the second light component vibrating in the direction of ° is an example of the “second light component vibrating in the second direction” according to the technology of the present disclosure.
  • the second polarizing filter 173B is an example of the "first polarizing filter” according to the technology of the present disclosure
  • the third polarizing filter 173C is the technology of the present disclosure.
  • the second light component that vibrates in the direction of 120° is an example of the "first light component that vibrates in the first direction” according to the technology of the present disclosure
  • the third light component vibrating in the direction of ° is an example of the “second light component vibrating in the second direction” according to the technology of the present disclosure.
  • the first physical pixel 181A is an example of the "first physical pixel” according to the technology of the present disclosure
  • the second physical pixel 181B is the technology of the present disclosure.
  • the second physical pixel 181B and the third physical pixel 181C is an example of the "first physical pixel” according to the technology of the present disclosure
  • the third physical pixel 181C is the technology of the present disclosure. is an example of the "second physical pixel” according to.
  • the first polarizing filter 183A is an example of the "third polarizing filter” according to the technology of the present disclosure
  • the second polarizing filter 183B is the technology of the present disclosure.
  • the second polarizing filter 183B is an example of the "third polarizing filter” according to the technology of the present disclosure
  • the third polarizing filter 183C is the technology of the present disclosure. It is an example of the "fourth polarizing filter” according to.
  • the first polarizing filter 183A corresponds to the first polarizing filter 173A, and the first near-infrared light transmitted through the first BPF 83A and the first polarizing filter 173A filter (that is, the near-infrared light vibrating in the direction of 90°) pass through.
  • the second polarizing filter 183B corresponds to the second polarizing filter 173B, and the second near-infrared light transmitted through the second BPF 83B and the second polarizing filter 173B filter (that is, the near-infrared light vibrating in the direction of 120°) pass through.
  • the third polarizing filter 183C corresponds to the third polarizing filter 173C, and the third near-infrared light transmitted through the third BPF 83C and the third polarizing filter 173C filter (that is, the near-infrared light vibrating in the direction of 240°) pass through.
  • the first polarizing filter 183A, the second polarizing filter 183B, and the third polarizing filter 183C will be referred to as the polarizing filters 183 unless they need to be distinguished and described.
  • the image sensor driver 71 causes a plurality of physical pixels to image light according to the imaging command output from the CPU 61 .
  • the plurality of first physical pixels 181A output first analog image data obtained by capturing the first near-infrared light.
  • the plurality of second physical pixels 181B output second analog image data obtained by capturing the second near-infrared light.
  • the multiple third physical pixels 181C output the third analog image data obtained by capturing the third near-infrared light.
  • the signal processing circuit 72 performs various signal processing on the first analog image data to generate and output the first digital image data, and performs various signal processing on the second analog image data.
  • the second digital image data is generated and output, and various signal processing is performed on the third analog image data to generate and output the third digital image data.
  • the dimming member 36 has a first dimming filter 93A and a second dimming filter 93B.
  • the light-reducing member 36 slides to a position where it escapes from the optical path, a position where the first light-attenuating filter 93A is inserted into the light path, and a position where the second light-attenuating filter 93B is inserted into the light path.
  • the dimming member 36 is arranged at a position away from the optical path.
  • the temperature measurement mode of the CPU 61 described later when temperature measurement is performed based on the first near-infrared light and the second near-infrared light, when the plurality of first physical pixels 181A capture the first near-infrared light
  • the dimming member 36 slides to the position where it escapes from the optical path, and the plurality of second physical pixels 181B captures the second near-infrared light
  • the dimming member 36 is moved to the position where the first dimming filter 93A is inserted into the optical path. slides.
  • the first near-infrared light passes through the first BPF 83A, the first polarizing filter 173A, and the first polarizing filter 183A and forms an image on the plurality of first physical pixels 181A.
  • the first neutral density filter 93A is inserted in the optical path
  • the second near-infrared light passes through the second BPF 83B, the second polarizing filter 173B, the first neutral density filter 93A, and the second polarizing filter 183B.
  • An image is formed on a plurality of second physical pixels 181B.
  • the plurality of second physical pixels 181B capture the second near-infrared light.
  • the dimming member 36 slides to the position where it escapes from the optical path, and when the plurality of third physical pixels 181C captures the third near-infrared light, the second dimming filter 93B is inserted into the optical path. Member 36 slides.
  • the second near-infrared light passes through the second BPF 83B, the second polarizing filter 173B, and the second polarizing filter 183B and forms an image on the plurality of second physical pixels 181B.
  • the second light-attenuating filter 93B is inserted in the optical path
  • the third near-infrared light passes through the third BPF 83C, the third polarizing filter 173C, the second light-attenuating filter 93B, and the third polarizing filter 183C.
  • An image is formed on a plurality of third physical pixels 181C.
  • the amount of light attenuation by the first light attenuation filter 93A is the first near-infrared light that passes through the first BPF 83A, the first polarizing filter 173A, and the first polarizing filter 183A and enters the first physical pixel 181A, the second BPF 83B, the The radiance ratio with the second near-infrared light that is incident on the second physical pixel 181B through the two polarizing filters 173B, the first neutral density filter 93A, and the first polarizing filter 183A (hereinafter referred to as the first radiance ratio ) is set to a dimming amount equal to a predetermined radiance ratio (hereinafter referred to as a first predetermined radiance ratio) for the first near-infrared light and the second near-infrared light.
  • the amount of light attenuation by the first light attenuation filter 93A is set as follows.
  • the first near-infrared light emitted from a thermal light source having a known spectral distribution and transmitted through the first BPF 83A, the first polarizing filter 173A, and the first polarizing filter 183A is received by the first physical pixel 181A.
  • a first signal is output from one physical pixel 181A.
  • the second near-infrared light emitted from the thermal light source and transmitted through the second BPF 83B, the second polarizing filter 173B, the first neutral density filter 93A, and the second polarizing filter 183B is the second physical pixel 181B (the above-described first physical pixel 181A), a second signal is output from the second physical pixel 181B.
  • the first radiance ratio corresponds to the ratio between the value of the first signal output from the first physical pixel 181A and the value of the second signal output from the second physical pixel 181B.
  • the first predetermined radiance ratio corresponds to the radiance ratio of the first near-infrared light and the second near-infrared light calculated from the known spectral distribution of the heat light source.
  • the amount of light attenuation by the first neutral density filter 93A is set to the amount of light attenuation that makes the first radiance ratio equal to the first predetermined radiance ratio.
  • the amount of light attenuation by the second light attenuation filter 93B is the second near-infrared light that passes through the second BPF 83B, the second polarizing filter 173B, and the second polarizing filter 183B and enters the second physical pixel 181B, and the third BPF 83C.
  • the second radiance ratio is set to a dimming amount equal to a predetermined radiance ratio (hereinafter referred to as a second predetermined radiance ratio) for the first near-infrared light and the second near-infrared light.
  • a predetermined radiance ratio hereinafter referred to as a second predetermined radiance ratio
  • the amount of light attenuation by the second light attenuation filter 93B is set as follows.
  • the second near-infrared light emitted from a thermal light source having a known spectral distribution and transmitted through the second BPF 83B, the second polarizing filter 173B, and the second polarizing filter 183B is received by the second physical pixel 181B, whereby the second A second signal is output from the two physical pixels 181B.
  • the third near-infrared light emitted from the thermal light source and transmitted through the third BPF 83C, the third polarizing filter 173C, the second neutral density filter 93B, and the third polarizing filter 183C is the third physical pixel 181C (the above-described second physical pixel 181B), a third signal is output from the third physical pixel 181C.
  • the second radiance ratio corresponds to the ratio between the value of the second signal output from the second physical pixel 181B and the value of the third signal output from the third physical pixel 181C.
  • the second predetermined radiance ratio corresponds to the radiance ratio of the second near-infrared light and the third near-infrared light calculated from the known spectral distribution of the heat light source.
  • the amount of light attenuation by the second neutral density filter 93B is set to the amount of light attenuation that makes the second radiance ratio equal to the second predetermined radiance ratio.
  • the thickness of the first light-attenuating filter 93A is such that the second near-infrared light transmitted through the second BPF 83B, the second polarizing filter 173B, the first light-attenuating filter 93A, and the second polarizing filter 183B passes through the light receiving surface of the image sensor 15. is set to a thickness that forms an image on the Similarly, the thickness of the second light-attenuating filter 93B is such that the image sensor 15 receives the third near-infrared light transmitted through the third BPF 83C, the third polarizing filter 173C, the second light-attenuating filter 93B, and the third polarizing filter 183C. The thickness is set to form an image on the surface.
  • the CPU 61 functions as a light source ON control unit 111, an image capturing control unit 114, a display control unit 115, an end determination unit 116, and a light source OFF control unit 117 in the imaging mode.
  • the light source ON control unit 111 outputs an ON command to the light source control circuit 73 .
  • the light source control circuit 73 switches the light source 14 ON.
  • Light source 14 outputs illumination light IL when switched on.
  • the imaging control unit 114 outputs an imaging command to the image sensor driver 71 .
  • the image sensor driver 71 causes the polarization image sensor 180 to image the first near-infrared light, the second near-infrared light, and the third near-infrared light.
  • 181 A of some 1st physical pixels image the 1st near-infrared light, and output the 1st analog image data obtained by imaging the 1st near-infrared light.
  • the plurality of second physical pixels 181B capture second near-infrared light and output second analog image data obtained by capturing the second near-infrared light.
  • 181 C of several 3rd physical pixels image the 3rd near-infrared light, and output the 3rd analog image data obtained by imaging the 3rd near-infrared light.
  • the signal processing circuit 72 generates first digital image data by performing various signal processing on the first analog image data, and generates second digital image data by performing various signal processing on the second analog image data. Image data is generated, and various signal processing is performed on the third analog image data to generate and output third digital image data.
  • the display control unit 115 controls the display control circuit 77 to display the captured image on the display 76 based on the first digital image data, the second digital data, and the third digital data. Thereby, the captured image is displayed on the display 76 .
  • the captured image is displayed as a moving image, for example, but may be displayed as a still image.
  • the termination determination unit 116 determines whether or not to terminate the imaging mode. If the determination is negative, the termination determination unit 116 continues the imaging mode.
  • the light source off control unit 117 outputs an off command to the light source control circuit 73 when the end determination unit 116 makes an affirmative determination. Upon receiving the off command, the light source control circuit 73 switches off the light source 14 . Light source 14 stops outputting illumination light IL when switched off.
  • the CPU 61 in the temperature measurement mode, includes a wavelength selection unit 121, a first imaging control unit 123, a dimming control unit 125, a second imaging control unit 126, a temperature derivation unit 127, a display control unit, 128 and an end determination unit 129 .
  • the wavelength selection unit 121 selects two wavelength bands, that is, the first wavelength band and the second wavelength band, to be used for the two-color thermometry method.
  • the wavelength selection unit 121 uses a first near-infrared light wavelength band of 950 nm to 1100 nm, a second near-infrared light wavelength band of 1150 nm to 1350 nm, and 1500 nm as the first wavelength band and the second wavelength band.
  • Two wavelength bands are selected from the third near-infrared wavelength band of 1750 nm from .
  • the method by which the wavelength selector 121 selects two wavelength bands is the same as in the first embodiment.
  • the wavelength selection unit 121 selects the wavelength band of the first infrared light as the first wavelength band and selects the wavelength band of the second infrared light as the second wavelength band will be taken as an example.
  • the first imaging control unit 123, the dimming control unit 125, the second imaging control unit 126, and the temperature deriving unit 127 will be described.
  • the first near-infrared light is an example of the "first light” according to the technology of the present disclosure
  • the second near-infrared light is an example of the "second light” according to the technology of the present disclosure. be.
  • the first imaging control unit 123 outputs an imaging command to the image sensor driver 71 .
  • the image sensor driver 71 causes the polarization image sensor 180 to image the first near-infrared light, the second near-infrared light, and the third near-infrared light.
  • the signal processing circuit 72 outputs the first analog image data.
  • the dimming control unit 125 issues a slide command to the dimming drive circuit 56 to insert the first neutral density filter 93A into the optical path.
  • the dimming drive circuit 56 drives the dimming drive mechanism 46 to slide the dimming member 36 to the position where the first dimming filter 93A is inserted into the optical path.
  • the first light-attenuating filter 93A When the first light-attenuating filter 93A is inserted into the optical path, the light incident on the first light-attenuating filter 93A is attenuated by the first light-attenuating filter 93A. Thereby, the first near-infrared light that has passed through the first BPF 83A, the first polarizing filter 173A, and the first polarizing filter 183A but has not passed through the neutral density filter 93, the second BPF 83B, the second polarizing filter 173B, The radiance ratio with the second near-infrared light transmitted through the first neutral density filter 93A and the second polarizing filter 183B is corrected.
  • the second near-infrared light transmitted through the second BPF 83B, the second polarizing filter 173B, the first neutral density filter 93A, and the second polarizing filter 183B forms an image on the light receiving surface of the polarization image sensor 180.
  • FIG. 1 the second near-infrared light transmitted through the second BPF 83B, the second polarizing filter 173B, the first neutral density filter 93A, and the second polarizing filter 183B forms an image on the light receiving surface of the polarization image sensor 180.
  • the second imaging control unit 126 outputs imaging commands to the image sensor driver 71 .
  • the image sensor driver 71 causes the polarization image sensor 180 to image the first near-infrared light, the second near-infrared light, and the third near-infrared light.
  • the plurality of second physical pixels 181B corresponding to the wavelength band of the second near-infrared light capture the second near-infrared light, they output the second analog image data, and the signal processing circuit 72 outputs the second analog image data.
  • 2nd digital image data are produced
  • the temperature derivation unit 127 calculates the temperature distribution of the subject by two-color thermometry based on the first digital image data and the second digital image data.
  • the method by which the temperature derivation unit 127 calculates the temperature distribution of the subject is the same as in the first embodiment.
  • the display control unit 128 generates temperature information based on the temperature distribution of the subject calculated by the temperature deriving unit 127, and superimposes the temperature information on the captured image obtained in the same manner as in the above-described imaging mode. is displayed on the display 76 with respect to the display control circuit 77 .
  • the termination determination unit 129 determines whether to terminate the temperature measurement mode. The termination determination unit 129 continues the temperature measurement mode when the determination is negative, and terminates the temperature measurement mode when the determination is affirmed.
  • the functional configuration of the CPU 61 in the temperature measurement mode is described with an example in which the temperature of the subject is measured based on the first infrared light and the second infrared light by the two-color temperature measurement method.
  • the functional configuration of the CPU 61 in the temperature measurement mode when the temperature of the object is measured based on the second infrared light and the third infrared light is also the same as described above.
  • the dimming member 36 reduces the amount of the second near-infrared light out of the first near-infrared light and the second near-infrared light. Both light amounts of near-infrared light may be reduced. Similarly, the dimming member 36 may reduce the amount of both the second near-infrared light and the third near-infrared light.
  • step S51 the light source ON control unit 111 switches the light source 14 ON.
  • Light source 14 outputs illumination light IL when switched on.
  • step S52 the imaging control unit 114 causes the polarization image sensor 180 to capture an image.
  • step S ⁇ b>53 the display control unit 115 causes the display 76 to display the captured image obtained by being captured by the polarization image sensor 180 .
  • step S54 the termination determination unit 116 determines whether or not a condition for terminating the imaging mode (hereinafter referred to as "imaging mode termination condition") is satisfied.
  • a condition for terminating the imaging mode hereinafter referred to as "imaging mode termination condition”
  • An example of the imaging mode end condition is that the input device 78 has accepted an instruction to end the imaging mode.
  • the imaging mode termination condition is not satisfied, the determination is negative, and the process shown in FIG. 23 proceeds to step S52.
  • step S54 if the imaging mode end condition is satisfied, the determination is affirmative, and the process shown in FIG. 23 proceeds to step S55.
  • step S55 the light source off control unit 117 switches the light source 14 off.
  • Light source 14 stops outputting illumination light IL when switched off.
  • step S61 the wavelength selection unit 121 selects two wavelength bands, that is, the first wavelength band and the second wavelength band, to be used for the two-color thermometry method.
  • the first imaging control unit 123 causes the polarization image sensor 180 to capture an image.
  • the first digital image data is thus obtained.
  • step S ⁇ b>63 the dimming control unit 125 places a dimming member at a position where the dimming filter 93 corresponding to the second wavelength band selected by the wavelength selection unit 121 among the plurality of dimming filters 93 is inserted into the optical path. Slide 36.
  • step S64 the second imaging control unit 126 causes the polarization image sensor 180 to capture an image. Thereby, the second digital image data is obtained.
  • step S65 the temperature derivation unit 127 calculates the temperature distribution of the subject by two-color thermometry based on the first digital image data and the second digital image data.
  • step S66 the display control unit 128 generates temperature information based on the temperature distribution of the subject calculated by the temperature derivation unit 127, and superimposes the temperature information on the captured image obtained in the same manner as in the above imaging mode.
  • the display 76 displays the superimposed image.
  • step S67 the termination determination unit 129 determines whether or not a condition for termination of the temperature measurement mode (hereinafter referred to as "temperature measurement mode termination condition") is satisfied.
  • a condition for termination of the temperature measurement mode hereinafter referred to as "temperature measurement mode termination condition”
  • An example of the temperature measurement mode end condition is that the input device 78 has accepted an instruction to end the temperature measurement mode.
  • step S67 if the temperature measurement mode end condition is not satisfied, the determination is negative, and the process shown in step S67 proceeds to step S61.
  • step S67 if the conditions for ending the temperature measurement mode are satisfied, the determination is affirmative, and the processing shown in FIG. 24 ends.
  • the CPU 61 controls the position of focus by moving the focus lens 31 along the optical axis OA and adjusts the zoom magnification by moving the zoom lens 32 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode. Control for adjustment is performed on the zoom drive mechanism 42 . Further, the CPU 61 controls the blur correction drive mechanism 44 to correct image blur by moving the blur correction lens 34 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode. In addition, the CPU 61 controls the diaphragm drive mechanism 43 to adjust the amount of light passing through the diaphragm 33 by changing the diameter of the aperture 33A provided in the diaphragm 33 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode. do. The CPU 61 also controls the adjustment drive mechanism 47 to adjust the focus position by moving the adjustment lens 37 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode.
  • the polarizing filter unit 170 filters the first near-infrared light in the first wavelength band and the second near-infrared light in the second wavelength band out of the light incident on the polarizing filter unit 170 .
  • the light attenuating member 36 selectively transmits the second near-infrared light and reduces the amount of the second near-infrared light, thereby reducing the first radiance of the first near-infrared light and the second near-infrared light. Correct the ratio.
  • the polarization image sensor 180 receives the first near-infrared light and the second near-infrared light whose first radiance ratio is corrected by the dimming member 36, and receives the first near-infrared light and the second near-infrared light according to the irradiance of the first near-infrared light.
  • a second signal corresponding to the irradiance of the first signal and the second near-infrared light is output. Therefore, for example, compared to the case where the first radiance ratio of the first near-infrared light and the second near-infrared light is not corrected, the measurement accuracy when measuring the temperature of the subject by the two-color thermometry method is improved. can be made
  • the effect of the third embodiment is described with an example in which the temperature of the subject is measured based on the first infrared light and the second infrared light by the two-color thermometry method.
  • the effect of measuring the temperature of the object based on the second infrared light and the third infrared light is the same as above.
  • the polarizing filter unit 170 includes a first BPF 83A that transmits the first near-infrared light, a second BPF 83B that transmits the second near-infrared light, and a third BPF 83C that transmits the third near-infrared light.
  • the polarizing filter unit 170 has a first polarizing filter 173A, a second polarizing filter 173B, and a third polarizing filter 173C.
  • the first polarizing filter 173A transmits the first light component oscillating in the first direction of the first near-infrared light
  • the second polarizing filter 173B transmits the light component oscillating in the second direction of the second near-infrared light.
  • the oscillating second light component is transmitted
  • the third polarizing filter 173C transmits the third light component oscillating in the third direction in the third near-infrared light.
  • the polarization image sensor 180 has a plurality of first physical pixels 181A to which a first polarizing filter 183A corresponding to the first polarizing filter 173A is assigned, and a second polarizing filter 183B corresponding to the second polarizing filter 173B. and a plurality of third physical pixels 181C to which the third polarizing filters 183C corresponding to the third polarizing filters 173C are assigned. Therefore, for example, when the CPU 61 is in the imaging mode, the plurality of first physical pixels 181A, the plurality of second physical pixels 181B, and the plurality of third physical pixels 181C emit near-infrared light in a plurality of wavelength bands in parallel. image can be captured by
  • the configuration of the camera 1 is changed as follows from the first embodiment. Differences of the fourth embodiment from the first embodiment will be described below.
  • a shielding member 190 instead of the dimming member 36, the dimming driving mechanism 46, and the dimming driving circuit 56 in the first embodiment (see FIG. 11), a shielding member 190, A shield drive mechanism 196 and a shield drive circuit 206 are used.
  • the shield drive mechanism 196 and shield drive circuit 206 have the same configurations as the dimming drive mechanism 46 and dimming drive circuit 56 in the first embodiment.
  • the shielding member 190 includes a flat plate 91.
  • the flat plate 91 is provided with first holes 193A, second holes 193B, and third holes 193C at regular intervals along the longitudinal direction of the flat plate 91 .
  • the first hole 193A, the second hole 193B, and the third hole 193C will be referred to as holes 193 unless it is necessary to distinguish them.
  • the shielding member 190 is an optical element that adjusts the amount of light attenuation by switching the hole 193 inserted into the optical path among the plurality of holes 193 .
  • the shielding member 190 slides, for example, in the direction of the straight double arrow S shown in FIG.
  • the shielding member 190 has a position where it escapes from the optical path, a position where the first hole 193A is inserted into the optical path, a position where the second hole 193B is inserted into the optical path, and a position where the third hole 193C is inserted into the optical path. slide.
  • the shield member 190 is arranged at a position away from the optical path unless a slide command is output from the CPU 61 to the shield drive circuit 206 .
  • the first hole 193A, second hole 193B, and third hole 193C correspond to the second BPF 83B, third BPF 83C, and fourth BPF 83D, respectively.
  • the first hole 193A overlaps the second BPF 83B, and the peripheral portion of the first hole 193A functions as a shielding portion.
  • the amount of near-infrared light is reduced.
  • the third BPF 83C and the second hole 193B are inserted into the optical path, the second hole 193B overlaps with the third BPF 83C, and the peripheral portion of the second hole 193B functions as a shielding portion.
  • the amount of near-infrared light is reduced.
  • the third hole 193C overlaps with the fourth BPF 83D, and the peripheral portion of the third hole 193C functions as a shielding portion. The amount of near-infrared light is reduced.
  • the diameters of the first hole 193A, the second hole 193B, and the third hole 193C are set to be smaller in order of the first hole 193A, the second hole 193B, and the third hole 193C.
  • the second hole 193B, and the third hole 193C the amount of light passing therethrough decreases in the order of the first hole 193A, the second hole 193B, and the third hole 193C.
  • the shielding member 190 is an example of a “second optical element” and a “shielding member that shields part of the second light” according to the technology of the present disclosure.
  • the radiance ratio (hereinafter referred to as the first radiance ratio ) is set to a dimming amount equal to a predetermined radiance ratio (hereinafter referred to as a first predetermined radiance ratio) for the first near-infrared light and the second near-infrared light.
  • the radiance ratio (hereinafter referred to as the second radiance ratio ) is set to a dimming amount equal to a predetermined radiance ratio (hereinafter referred to as a second predetermined radiance ratio) for the second near-infrared light and the third near-infrared light.
  • the radiance ratio (hereinafter referred to as the third radiance ratio ) is set to a dimming amount equal to a predetermined radiance ratio (hereinafter referred to as a third predetermined radiance ratio) for the third near-infrared light and the fourth near-infrared light.
  • the first radiance ratio, the first predetermined radiance ratio, the second radiance ratio, the second predetermined radiance ratio, the third radiance ratio, and the third predetermined radiance ratio, and the first hole 193A are the optical paths.
  • the amount of light attenuation when the second hole 193B is inserted in the optical path and the amount of light attenuation when the third hole 193C is inserted in the optical path.
  • the amount of light attenuation when the first hole 193A is inserted into the optical path will be described with reference to FIG.
  • a thermal light source for example, a halogen lamp, etc.
  • the InGaAs diode As shown on the left side of FIG. 26, the first near-infrared light emitted from a thermal light source (for example, a halogen lamp, etc.) having a known spectral distribution and transmitted through the first BPF 83A is received by the InGaAs diode, and the InGaAs A first signal is output from the diode.
  • a thermal light source for example, a halogen lamp, etc.
  • the second near-infrared light emitted from the thermal light source, transmitted through the second BPF 83B, and passed through the first hole 193A is received by the same InGaAs diode as described above, whereby the InGaAs diode 2 signals are output.
  • the first radiance ratio corresponds to the ratio between the value of the first signal output from the InGaAs diode and the value of the second signal output from the InGaAs diode.
  • the first predetermined radiance ratio corresponds to the radiance ratio of the first near-infrared light and the second near-infrared light calculated from the known spectral distribution of the heat light source.
  • the amount of light attenuation when the first hole 193A is inserted into the optical path is set to the amount of light attenuation that makes the first radiance ratio equal to the first predetermined radiance ratio.
  • the amount of light attenuation when the second hole 193B is inserted into the optical path will be described.
  • the second near-infrared light emitted from the thermal light source and transmitted through the second BPF 83B is received by the InGaAs diode, whereby the InGaAs diode outputs a second signal.
  • the third near-infrared light emitted from the thermal light source, transmitted through the third BPF 83C, and passed through the second hole 193B is received by the same InGaAs diode as described above, whereby the InGaAs diode 3 signals are output.
  • the second radiance ratio corresponds to the ratio between the value of the second signal output from the InGaAs diode and the value of the third signal output from the InGaAs diode.
  • the second predetermined radiance ratio corresponds to the radiance ratio of the second near-infrared light and the third near-infrared light calculated from the known spectral distribution of the heat light source.
  • the amount of light attenuation when the second hole 193B is inserted into the optical path is set to the amount of light attenuation that makes the second radiance ratio equal to the second predetermined radiance ratio.
  • the amount of light attenuation when the third hole 193C is inserted into the optical path will be described.
  • the third near-infrared light emitted from the thermal light source and transmitted through the third BPF 83C is received by the same InGaAs diode as described above, thereby outputting a third signal from the InGaAs diode.
  • the fourth near-infrared light emitted from the thermal light source, transmitted through the fourth BPF 83D, and passed through the third hole 193C is received by the same InGaAs diode as described above, whereby the InGaAs diode 4 signals are output.
  • the third radiance ratio corresponds to the ratio between the value of the third signal output from the InGaAs diode and the value of the fourth signal output from the InGaAs diode.
  • the third predetermined radiance ratio corresponds to the radiance ratio of the third near-infrared light and the fourth near-infrared light calculated from the known spectral distribution of the heat light source.
  • the amount of light attenuation when the third hole 193C is inserted into the optical path is set to the amount of light attenuation that makes the third radiance ratio equal to the third predetermined radiance ratio.
  • the CPU 61 controls the wavelength selection unit 112, the first turret control unit 122, the first imaging control unit 123, the second turret control unit 124, the shielding control unit 211, the second It functions as an imaging control unit 126 , a temperature derivation unit 127 , a display control unit 128 and an end determination unit 129 .
  • the functional configuration of the CPU 61 in the imaging mode is the same as in the first embodiment.
  • the wavelength selection unit 121 selects two wavelength bands, that is, the first wavelength band and the second wavelength band, to be used for the two-color thermometry method.
  • the wavelength selection unit 121 uses a first near-infrared light wavelength band from 950 nm to 1100 nm, a second near-infrared light wavelength band from 1150 nm to 1350 nm, and a wavelength band from 1500 nm to Two wavelength bands are selected from the third near-infrared wavelength band of 1750 nm and the fourth near-infrared wavelength band of 2000 nm to 2400 nm.
  • the method by which the wavelength selector 121 selects two wavelength bands is the same as in the first embodiment.
  • the wavelength selection unit 121 selects the wavelength band of the second infrared light as the first wavelength band and selects the wavelength band of the third infrared light as the second wavelength band will be taken as an example.
  • the first turret control unit 122, the first imaging control unit 123, the second turret control unit 124, the shielding control unit 211, the second imaging control unit 126, and the temperature derivation unit 127 will be described.
  • the second near-infrared light is an example of the "first light” according to the technology of the present disclosure
  • the third near-infrared light is an example of the "second light” according to the technology of the present disclosure. be.
  • the first turret control unit 122 outputs a rotation command to the turret drive circuit 55 to insert the second BPF 83B corresponding to the wavelength band of the second near-infrared light into the optical path.
  • the turret drive circuit 55 drives the turret drive mechanism 45 to rotate the turret filter 35 to the position where the second BPF 83B is inserted into the optical path.
  • the second BPF 83B is inserted into the optical path, the second near-infrared light transmitted through the second BPF 83B forms an image on the light receiving surface of the image sensor 15.
  • the first imaging control section 123 outputs an imaging command to the image sensor driver 71 .
  • the image sensor driver 71 makes the image sensor 15 image a 2nd near-infrared light, if an imaging command is received.
  • the image sensor 15 captures the second near-infrared light, it outputs first analog image data, and the signal processing circuit 72 performs various signal processing on the first analog image data to obtain a first digital image. Generate and output data.
  • the second turret control unit 124 outputs to the turret drive circuit 55 a rotation command for inserting the third BPF 83C corresponding to the wavelength band of the third near-infrared light into the optical path.
  • the turret drive circuit 55 drives the turret drive mechanism 45 to rotate the turret filter 35 to the position where the second BPF 83B is inserted into the optical path.
  • the shielding control unit 211 outputs to the shielding driving circuit 206 a slide command for inserting the second hole 193B corresponding to the third BPF 83C into the optical path.
  • the shield drive circuit 206 drives the shield drive mechanism 196 to slide the shield member 190 to the position where the second hole 193B is inserted into the optical path.
  • the second hole 193B overlaps with the third BPF 83C, and the third near-infrared light transmitted through the third BPF 83C is blocked by the peripheral portion of the second hole 193B, thereby being attenuated. be.
  • the second imaging control unit 126 outputs imaging commands to the image sensor driver 71 .
  • the image sensor driver 71 makes the image sensor 15 image the 3rd near-infrared light, if an imaging command is received.
  • the image sensor 15 captures the third near-infrared light, it outputs second analog image data, and the signal processing circuit 72 performs various signal processing on the second analog image data to obtain a second digital image. Generate and output data.
  • the temperature derivation unit 127 calculates the temperature distribution of the subject by two-color thermometry based on the first digital image data and the second digital image data.
  • the method by which the temperature derivation unit 127 calculates the temperature distribution of the subject is the same as in the first embodiment.
  • the display control unit 128 generates temperature information based on the temperature distribution of the subject calculated by the temperature deriving unit 127, and superimposes the temperature information on the captured image obtained in the same manner as in the above-described imaging mode. is displayed on the display 76 with respect to the display control circuit 77 .
  • the termination determination unit 129 determines whether to terminate the temperature measurement mode. The termination determination unit 129 continues the temperature measurement mode when the determination is negative, and terminates the temperature measurement mode when the determination is affirmed.
  • the functional configuration of the CPU 61 in the temperature measurement mode is described using an example in which the temperature of the subject is measured based on the second infrared light and the third infrared light by the two-color temperature measurement method. is the temperature when the temperature of the subject is measured based on the first infrared light and the second infrared light, and when the temperature of the subject is measured based on the third infrared light and the fourth infrared light.
  • the functional configuration of the CPU 61 in the measurement mode is also the same as described above.
  • the shielding member 190 reduces the amount of the third near-infrared light out of the second near-infrared light and the third near-infrared light. You may reduce the light quantity of both infrared rays. Similarly, the light amount of both the first near-infrared light and the second near-infrared light may be reduced by the shielding member 190, and the light amount of both the third near-infrared light and the fourth near-infrared light may be reduced. may be decreased.
  • the imaging process performed by the CPU 61 when the imaging support process is executed by the CPU 61 and the CPU 61 enters the imaging mode is the same as in the first embodiment.
  • An example of the flow of temperature measurement processing performed by the CPU 61 when the CPU 61 enters the temperature measurement mode as a result of execution of the imaging support processing by the CPU 61 will be described below with reference to FIG.
  • step S71 the wavelength selection unit 121 selects two wavelength bands, that is, a first wavelength band and a second wavelength band, to be used for dichroic thermometry.
  • step S72 the first turret control unit 122 rotates the turret filter 35 to a position where the BPF 83 corresponding to the first wavelength band selected by the wavelength selection unit 112 among the plurality of BPFs 83 is inserted into the optical path.
  • the first imaging control unit 123 causes the image sensor 15 to capture an image.
  • the first digital image data is thus obtained.
  • step S74 the second turret control unit 124 rotates the turret filter 35 to a position where the BPF 83 corresponding to the second wavelength band selected by the wavelength selection unit 121 among the plurality of BPFs 83 is inserted into the optical path.
  • step S75 the shielding control unit 211 slides the shielding member 190 to a position where the hole 193 corresponding to the BPF 83 inserted into the optical path is inserted into the optical path among the plurality of holes 193 .
  • the second imaging control unit 126 causes the image sensor 15 to capture an image. Thereby, the second digital image data is obtained.
  • step S77 the temperature deriving unit 127 calculates the temperature distribution of the subject by two-color thermometry based on the first digital image data and the second digital image data.
  • step S78 the display control unit 128 generates temperature information based on the temperature distribution of the subject calculated by the temperature deriving unit 127, and superimposes the temperature information on the captured image obtained in the same manner as in the above imaging mode.
  • the display 76 displays the superimposed image.
  • step S79 the termination determination unit 129 determines whether or not a condition for termination of the temperature measurement mode (hereinafter referred to as "temperature measurement mode termination condition") is satisfied.
  • a condition for termination of the temperature measurement mode hereinafter referred to as "temperature measurement mode termination condition”
  • An example of the temperature measurement mode end condition is that the input device 78 has accepted an instruction to end the temperature measurement mode.
  • step S79 if the temperature measurement mode end condition is not satisfied, the determination is negative, and the process shown in step S79 proceeds to step S71.
  • step S79 if the conditions for ending the temperature measurement mode are satisfied, the determination is affirmative, and the processing shown in FIG. 29 ends.
  • the CPU 61 controls the position of focus by moving the focus lens 31 along the optical axis OA and adjusts the zoom magnification by moving the zoom lens 32 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode. Control for adjustment is performed on the zoom drive mechanism 42 . Further, the CPU 61 controls the blur correction drive mechanism 44 to correct image blur by moving the blur correction lens 34 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode. In addition, the CPU 61 controls the diaphragm drive mechanism 43 to adjust the amount of light passing through the diaphragm 33 by changing the diameter of the aperture 33A provided in the diaphragm 33 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode. do. The CPU 61 also controls the adjustment drive mechanism 47 to adjust the focus position by moving the adjustment lens 37 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode.
  • the turret filter 35 filters the second near-infrared light in the second wavelength band and the third near-infrared light in the third wavelength band from the light incident on the turret filter 35 .
  • the shielding member 190 reduces the amount of the third near-infrared light, thereby correcting the second radiance ratio of the second near-infrared light and the third near-infrared light. do.
  • the image sensor 15 receives the second near-infrared light and the third near-infrared light whose second radiance ratio is corrected by the dimming member 36, and responds to the irradiance of the second near-infrared light.
  • a third signal corresponding to the irradiance of the second signal and the third near-infrared light is output. Therefore, for example, compared to the case where the second radiance ratio of the second near-infrared light and the third near-infrared light is not corrected, the measurement accuracy when measuring the temperature of the subject by the two-color thermometry method is improved. can be made
  • the effect of the fourth embodiment is described with an example in which the temperature of the subject is measured based on the second infrared light and the third infrared light by the two-color thermometry method.
  • the effects are the same as above. It is the same.
  • the shielding member 190 has a first hole 193A, a second hole 193B, and a third hole 193C.
  • the peripheral portion of the first hole 193A shields part of the second near-infrared light transmitted through the second BPF 83B, and the peripheral portion of the second hole 193B partially blocks the third near-infrared light transmitted through the third BPF 83C.
  • the peripheral portion of the third hole 193C partially shields the fourth near-infrared light transmitted through the fourth BPF 83D.
  • the first near-infrared light and the second near-infrared light can be corrected for the first radiance ratio of
  • the second near-infrared light and the third near-infrared light A second radiance ratio of the light can be corrected.
  • the third near-infrared light and the fourth near-infrared light can be corrected for the third radiance ratio of
  • the configuration of the camera 1 is changed as follows from the first embodiment. Differences of the fifth embodiment from the first embodiment will be described below.
  • the dimming member 36, the dimming driving mechanism 46, and the dimming driving circuit 56 in the first embodiment are omitted, and instead Furthermore, in the temperature measurement mode, the CPU 61 controls the wavelength selection section 121, the first turret control section 122, the first imaging control section 123, the second turret control section 124, the second imaging control section 126, the aperture amount deriving section 221, the aperture It functions as a control unit 222 , a third imaging control unit 223 , a temperature derivation unit 127 , a display control unit 128 and an end determination unit 129 . In addition, in the fifth embodiment, the functional configuration of the CPU 61 in the imaging mode is the same as in the first embodiment.
  • the wavelength selection unit 121 selects two wavelength bands, that is, the first wavelength band and the second wavelength band, to be used for the two-color thermometry method.
  • the wavelength selection unit 121 uses a first near-infrared light wavelength band from 950 nm to 1100 nm, a second near-infrared light wavelength band from 1150 nm to 1350 nm, and a wavelength band from 1500 nm to Two wavelength bands are selected from the third near-infrared wavelength band of 1750 nm and the fourth near-infrared wavelength band of 2000 nm to 2400 nm.
  • the method by which the wavelength selector 121 selects two wavelength bands is the same as in the first embodiment.
  • the wavelength selection unit 121 selects the wavelength band of the second infrared light as the first wavelength band and selects the wavelength band of the third infrared light as the second wavelength band will be taken as an example.
  • first turret control unit 122, first imaging control unit 123, second turret control unit 124, second imaging control unit 126, aperture amount derivation unit 221, aperture control unit 222, third imaging control unit 223, and temperature derivation The configuration of the unit 127 will be described.
  • the second near-infrared light is an example of the "first light” according to the technology of the present disclosure
  • the third near-infrared light is an example of the "second light” according to the technology of the present disclosure. be.
  • the first turret control unit 122 outputs a rotation command to the turret drive circuit 55 to insert the second BPF 83B corresponding to the wavelength band of the second near-infrared light into the optical path.
  • the turret drive circuit 55 drives the turret drive mechanism 45 to rotate the turret filter 35 to the position where the second BPF 83B is inserted into the optical path.
  • the second BPF 83B is inserted into the optical path, the second near-infrared light transmitted through the second BPF 83B forms an image on the light receiving surface of the image sensor 15.
  • the first imaging control section 123 outputs an imaging command to the image sensor driver 71 .
  • the image sensor driver 71 makes the image sensor 15 image a 2nd near-infrared light, if an imaging command is received.
  • the image sensor 15 captures the second near-infrared light, it outputs first analog image data, and the signal processing circuit 72 performs various signal processing on the first analog image data to obtain a first digital image. Generate and output data.
  • the second turret control unit 124 outputs to the turret drive circuit 55 a rotation command for inserting the third BPF 83C corresponding to the wavelength band of the third near-infrared light into the optical path.
  • the turret drive circuit 55 drives the turret drive mechanism 45 to rotate the turret filter 35 to the position where the third BPF 83C is inserted into the optical path.
  • the second imaging control unit 126 outputs imaging commands to the image sensor driver 71 .
  • the image sensor driver 71 makes the image sensor 15 image the 3rd near-infrared light, if an imaging command is received.
  • the image sensor 15 captures the third near-infrared light, it outputs second analog image data, and the signal processing circuit 72 performs various signal processing on the second analog image data to obtain a second digital image. Generate and output data.
  • the diaphragm amount derivation unit 221 derives the diaphragm amount based on the first digital image data and the second digital image data. Specifically, the aperture amount derivation unit 221 causes the second near-infrared light that passes through the aperture 33 and passes through the second BPF 83B to enter the image sensor 15 when the image sensor 15 performs imaging by the first imaging control unit 123 .
  • the radiance ratio between the outside light and the third near-infrared light that passes through the diaphragm 33, passes through the third BPF 83C, and enters the image sensor 15 when the image sensor 15 performs imaging by the second imaging control unit 126 is , a diaphragm amount equal to a predetermined radiance ratio (hereinafter referred to as a predetermined radiance ratio) for the second near-infrared light and the third near-infrared light.
  • the diaphragm amount is defined by the diameter of the aperture 33A provided in the diaphragm 33.
  • the diaphragm amount derivation unit 221 receives the second near-infrared light that has passed through the diaphragm 33 and passed through the second BPF 83B by the InGaAs diode, so that the value of the second signal output from the InGaAs diode , the third near-infrared light that has passed through the diaphragm 33 and passed through the third BPF 83C is received by the same InGaAs diode as above, so that the ratio of the value of the third signal output from the InGaAs diode (hereinafter referred to as the signal value ratio ) is calculated.
  • the signal value ratio corresponds to the radiance ratio of the second near-infrared light and the third near-infrared light.
  • the aperture amount derivation unit 221 calculates the predetermined radiance ratio between the second near-infrared light and the third near-infrared light calculated in advance from the known spectral distribution of the thermal light source (for example, a halogen lamp), and the above-mentioned are compared, and the aperture amount that makes the radiance ratio corresponding to the signal value ratio equal to the predetermined radiance ratio is derived.
  • the aperture amount may be derived by being calculated based on a formula, or may be derived by being extracted from a predetermined table.
  • the diaphragm control unit 222 outputs a diaphragm command corresponding to the diaphragm amount derived by the diaphragm amount deriving unit 221 to the diaphragm drive circuit 53 .
  • the aperture drive circuit 53 drives the aperture drive mechanism 43 to change the diameter of the aperture 33A provided in the aperture 33 to the aperture corresponding to the aperture command.
  • the third near-infrared light passing through the diaphragm 33 and passing through the third BPF 83C is attenuated, and the second near-infrared light passing through the diaphragm 33 and passing through the second BPF 83B passes through the diaphragm 33 and passes through the third BPF 83C.
  • the radiance ratio with the transmitted third near-infrared light is corrected.
  • the diaphragm 33 is an example of a "second optical element" according to the technology of the present disclosure.
  • the CPU 61 that functions as the aperture control unit 222 is an example of the "second processor” according to the technology of the present disclosure, and the aperture drive mechanism 43 is an example of an "actuator that adjusts the amount of light reduction by the second optical element".
  • the third imaging control section 223 outputs an imaging command to the image sensor driver 71 .
  • the image sensor driver 71 makes the image sensor 15 image the 3rd near-infrared light, if an imaging command is received.
  • the image sensor 15 captures the third near-infrared light, it outputs third analog image data, and the signal processing circuit 72 performs various signal processing on the third analog image data to obtain a third digital image. Generate and output data.
  • the temperature derivation unit 127 calculates the temperature distribution of the subject by two-color thermometry based on the first digital image data and the third digital image data.
  • the method by which the temperature derivation unit 127 calculates the temperature distribution of the subject is the same as in the first embodiment.
  • the display control unit 128 generates temperature information based on the temperature distribution of the subject calculated by the temperature deriving unit 127, and superimposes the temperature information on the captured image obtained in the same manner as in the above-described imaging mode. is displayed on the display 76 with respect to the display control circuit 77 .
  • the termination determination unit 129 determines whether to terminate the temperature measurement mode. The termination determination unit 129 continues the temperature measurement mode when the determination is negative, and terminates the temperature measurement mode when the determination is affirmed.
  • the functional configuration of the CPU 61 in the temperature measurement mode is described using an example in which the temperature of the subject is measured based on the second infrared light and the third infrared light by the two-color temperature measurement method. is the temperature when the temperature of the subject is measured based on the first infrared light and the second infrared light, and when the temperature of the subject is measured based on the third infrared light and the fourth infrared light.
  • the functional configuration of the CPU 61 in the measurement mode is also the same as described above.
  • the diaphragm 33 reduces the amount of the third near-infrared light out of the second near-infrared light and the third near-infrared light. You may reduce the light quantity of both external light. Similarly, the diaphragm 33 may reduce the light amount of both the first near-infrared light and the second near-infrared light, and reduce the light amount of both the third near-infrared light and the fourth near-infrared light. You may let
  • the imaging process performed by the CPU 61 when the imaging support process is executed by the CPU 61 and the CPU 61 enters the imaging mode is the same as in the first embodiment.
  • An example of the flow of temperature measurement processing performed by the CPU 61 when the CPU 61 enters the temperature measurement mode as a result of execution of the imaging support processing by the CPU 61 will be described below with reference to FIG.
  • step S81 the wavelength selection unit 121 selects two wavelength bands, that is, the first wavelength band and the second wavelength band, to be used for dichroic thermometry.
  • step S82 the first turret control unit 122 rotates the turret filter 35 to a position where the BPF 83 corresponding to the first wavelength band selected by the wavelength selection unit 121 among the plurality of BPFs 83 is inserted into the optical path.
  • the first imaging control unit 123 causes the image sensor 15 to capture an image.
  • the first digital image data is thus obtained.
  • step S84 the second turret control unit 124 rotates the turret filter 35 to a position where, among the plurality of BPFs 83, the BPF 83 corresponding to the second wavelength band selected by the wavelength selection unit 121 is inserted into the optical path.
  • the first imaging control unit 123 causes the image sensor 15 to capture an image. Thereby, the second digital image data is obtained.
  • the aperture amount deriving unit 221 derives the aperture amount based on the first digital image data and the second digital image data. Specifically, the aperture amount derivation unit 221 allows near-infrared light that passes through the aperture 33 and the BPF 83 to enter the image sensor 15 when an image is captured by the image sensor 15 by the first imaging control unit 123 . , and the near-infrared light that passes through the aperture 33 and passes through the BPF 83 and enters the image sensor 15 when the image sensor 15 performs imaging by the second imaging control unit 126.
  • the near-infrared light Derive an aperture equal to the predetermined radiance ratio defined for .
  • step S87 the diaphragm control unit 222 sets the diaphragm amount by the diaphragm 33 to the diaphragm amount derived by the diaphragm amount deriving unit 221.
  • the third imaging control unit 223 causes the image sensor 15 to capture an image. Thereby, the third digital image data is obtained.
  • step S89 the temperature derivation unit 127 calculates the temperature distribution of the subject by two-color thermometry based on the first digital image data and the third digital image data.
  • step S90 the display control unit 128 generates temperature information based on the temperature distribution of the object calculated by the temperature derivation unit 127, and superimposes the temperature information on the captured image obtained in the same manner as in the above imaging mode.
  • the display 76 displays the superimposed image.
  • step S91 the termination determination unit 129 determines whether or not a condition for terminating the temperature measurement mode (hereinafter referred to as "temperature measurement mode termination condition") is satisfied.
  • a condition for terminating the temperature measurement mode hereinafter referred to as "temperature measurement mode termination condition”
  • An example of the temperature measurement mode end condition is that the input device 78 has accepted an instruction to end the temperature measurement mode.
  • step S91 if the temperature measurement mode end condition is not satisfied, the determination is negative, and the process shown in step S91 proceeds to step S81.
  • step S91 if the condition for ending the temperature measurement mode is satisfied, the determination is affirmative, and the processing shown in FIG. 31 ends.
  • the CPU 61 controls the position of focus by moving the focus lens 31 along the optical axis OA and adjusts the zoom magnification by moving the zoom lens 32 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode. Control for adjustment is performed on the zoom drive mechanism 42 . Further, the CPU 61 controls the blur correction drive mechanism 44 to correct image blur by moving the blur correction lens 34 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode. In addition, the CPU 61 controls the diaphragm drive mechanism 43 to adjust the amount of light passing through the diaphragm 33 by changing the diameter of the aperture 33A provided in the diaphragm 33 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode. do. The CPU 61 also controls the adjustment drive mechanism 47 to adjust the focus position by moving the adjustment lens 37 in each of the imaging mode and the temperature measurement mode.
  • the turret filter 35 filters the second near-infrared light in the second wavelength band and the third near-infrared light in the third wavelength band from the light incident on the turret filter 35 .
  • the diaphragm 33 reduces the amount of the third near-infrared light, thereby correcting the radiance ratio between the second near-infrared light and the third near-infrared light.
  • the image sensor 15 receives the second near-infrared light and the third near-infrared light whose radiance ratio is corrected by the diaphragm 33, and receives the second signal and the third near-infrared light according to the irradiance of the second near-infrared light.
  • a third signal corresponding to the irradiance of the third near-infrared light is output. Therefore, for example, compared to the case where the radiance ratio of the second near-infrared light and the third near-infrared light is not corrected, the measurement accuracy when measuring the temperature of the subject by the two-color thermometry method can be improved. can be done.
  • the effect of the fifth embodiment is described by taking an example in which the temperature of the subject is measured based on the second infrared light and the third infrared light by the two-color thermometry method.
  • the temperature of the subject is measured based on the first infrared light and the second infrared light
  • the temperature of the subject is measured based on the third infrared light and the fourth infrared light
  • the effects are the same as above. It is the same.
  • the aperture drive mechanism 43 adjusts the amount of light attenuation by the aperture 33, and the CPU 61 determines the amount The aperture driving mechanism 43 is controlled to adjust the dimming amount. Thereby, the radiance ratio can be corrected to the predetermined radiance ratio.
  • the diaphragm 33 having the aperture 33A whose diameter is variable is used to adjust the amount of light attenuation, the number of members can be reduced as compared with the case where the light attenuation member 36 or the like is used, for example. can do.
  • the first optical element is an optical element that selectively transmits the first light in the first wavelength band and the second light in the second wavelength band among the incident light. If so, it may be other than the optical elements described in the above-described first to fifth embodiments.
  • the second optical element reduces the amount of at least the second light out of the first light and the second light, thereby reducing the emission of the first light and the second light.
  • Any optical element other than the optical elements described in the first to fifth embodiments may be used as long as the optical element corrects the luminance ratio.
  • the senor receives the first light and the second light whose radiance ratio is corrected by the second optical element, and receives the first light according to the irradiance of the first light.
  • Any sensor other than the image sensor described in the first to fifth embodiments may be used as long as it outputs a signal and a second signal corresponding to the irradiance of the second light.
  • the techniques in the first to fifth embodiments may be applied to optical devices such as measuring devices that do not have imaging functions, other than cameras.
  • the optical device may be an optical device for purposes other than measurement.
  • image blur is corrected by moving the blur correction lens 34.
  • an image sensor is moved as an example of the "optical element" according to the technology of the present disclosure.
  • Image blur may be corrected by allowing Image blurring may also be corrected by an image processing technique based on a plurality of captured images.
  • the wavelength band from 950 nm to 1100 nm, the wavelength band from 1150 nm to 1350 nm, the wavelength band from 1500 nm to 1750 nm, and the wavelength from 200 nm to 2400 nm Two wavelength bands are selected from the bands, but two wavelength bands may be selected from other wavelength bands.
  • near-infrared light is used in the temperature measurement by the two-color thermometry method, but light other than near-infrared light such as visible light may be used. .
  • the technique of correcting the radiance ratio using the shielding member 190 in the fourth embodiment may be applied to the first to third embodiments.
  • the technique of correcting the radiance ratio using the diaphragm 33 in the fifth embodiment may be applied to the first to fourth embodiments.
  • techniques that can be combined may be appropriately combined.
  • the imaging support processing may be executed by a computer 314 in an external device 312 communicably connected to the camera 1 via a network 310 such as LAN or WAN.
  • computer 314 comprises CPU 316 , storage 318 and memory 320 .
  • the storage 318 stores the imaging support processing program 100 .
  • the camera 1 requests execution of imaging support processing from the external device 312 via the network 310 .
  • the CPU 316 of the external device 312 reads the imaging support processing program 100 from the storage 318 and executes the imaging support processing program 100 on the memory 320 .
  • the CPU 316 performs imaging support processing according to the imaging support processing program 100 executed on the memory 320 .
  • the CPU 316 provides the camera 1 via the network 310 with the processing result obtained by executing the imaging support processing.
  • the camera 1 and the external device 312 may perform the imaging support processing in a distributed manner, or a plurality of devices including the camera 1 and the external device 312 may perform the imaging support processing in a distributed manner.
  • the camera 1 and the external device 312 are examples of the “imaging device” according to the technology of the present disclosure.
  • the NVM 62 stores the imaging support processing program 100, but the technique of the present disclosure is not limited to this.
  • the imaging support processing program 100 may be stored in the storage medium 330.
  • FIG. Storage medium 330 is a non-temporary storage medium.
  • An example of the storage medium 330 includes any portable storage medium such as an SSD or USB memory.
  • the imaging support processing program 100 stored in the storage medium 330 is installed in the computer 60 .
  • the CPU 61 executes imaging support processing according to the imaging support processing program 100 .
  • the imaging support processing program 100 is stored in a storage unit such as another computer or server device connected to the computer 60 via a communication network (not shown), and the imaging support processing program is executed in response to a request from the camera 1. 100 may be downloaded and installed on computer 60 .
  • a storage unit such as a server device, or the NVM 62, and a part of the imaging support processing program 100 may be stored. You can leave it.
  • FIG. 33 shows a mode example in which the computer 60 is built in the camera 1, the technology of the present disclosure is not limited to this. may be made available.
  • the CPU 61 is a single CPU, but may be a plurality of CPUs. Also, a GPU may be applied instead of the CPU 61 .
  • the computer 60 is illustrated in the example shown in FIG. 33 , the technology of the present disclosure is not limited to this, and a device including ASIC, FPGA, and/or PLD is applied instead of the computer 60. good too. Also, instead of the computer 60, a combination of hardware configuration and software configuration may be used.
  • processors shown below can be used as hardware resources for executing the imaging support processing described in the first to fifth embodiments.
  • a processor for example, there is a CPU, which is a general-purpose processor that functions as a hardware resource that executes imaging support processing by executing software, that is, a program.
  • processors include, for example, FPGAs, PLDs, ASICs, and other dedicated electric circuits that are processors having circuit configurations specially designed to execute specific processing.
  • a memory is built in or connected to each processor, and each processor uses the memory to execute imaging support processing.
  • the hardware resource that executes the imaging support processing may be configured with one of these various processors, or a combination of two or more processors of the same or different types (for example, a combination of multiple FPGAs, or (combination of CPU and FPGA). Also, the hardware resource for executing the imaging support process may be one processor.
  • one processor is configured by combining one or more CPUs and software, and this processor functions as a hardware resource for executing imaging support processing.
  • this processor functions as a hardware resource for executing imaging support processing.
  • SoC SoC
  • a and/or B is synonymous with “at least one of A and B.” That is, “A and/or B” means that only A, only B, or a combination of A and B may be used. Also, in this specification, when three or more matters are expressed by connecting with “and/or”, the same idea as “A and/or B" is applied.

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Abstract

光学装置は、第1光学要素、第2光学要素、及びセンサを備え、第1光学要素は、第1光学要素に入射した光のうち、第1波長帯域の第1光、及び第2波長帯域の第2光を選択的に透過させ、第2光学要素は、第1光及び第2光のうちの少なくとも第2光の量を減少させることにより、第1光及び第2光の放射輝度比を補正し、センサは、第2光学要素によって放射輝度比が補正された第1光及び第2光を受光し、第1光の放射照度に応じた第1信号、及び第2光の放射照度に応じた第2信号を出力する。

Description

光学装置、光学装置の作動方法、及びプログラム
 本開示の技術は、光学装置、光学装置の作動方法、及びプログラムに関する。
 特開2003-166880号公報には、被検体の像を形成する対物系と、対物系からの光束を4以上の光路に分岐する分岐光学系と、分岐光学系を介して、互いに分光特性の異なる分光像の画像情報を得る撮像手段と、各撮像手段で得られる分光像のうち、3つの分光像よりカラー映像を得るカラー映像処理回路と、2つの分光像より被検体に関する温度分布を得る温度画像処理回路とを有している温度計測手段を有する撮像装置が開示されている。
 国際公開第2016/136844号パンフレットには、分光部と、温度算出部とを備えており、分光部は、測定対象である気体に含まれる水蒸気からの放射光から、少なくとも第1波長帯域における光強度と、第2波長帯域における光強度とを取得する構成となっており、第1波長帯域と第2波長帯域とは、いずれも近赤外領域の帯域とされており、かつ、第1波長帯域の中心波長と第2波長帯域の中心波長とは、互いに異なった値とされており、温度算出部は、第1波長帯域での光強度と、第2波長帯域での光強度との比を用いて、水蒸気の温度を算出する構成となっていることを特徴とする温度測定装置が開示されている。
 特開2019-184280号公報には、印加される電圧に応じて異なる検出感度で対象物からの放射赤外線を光電変換する光電変換素子を複数有する赤外線検出器アレイと、光電変換素子に異なる印加電圧を印加した状態で検出された放射強度に基づくデータを出力するデータ出力手段と、データ出力手段が出力したデータに基づいて対象物の放射赤外線の強度分布を出力する強度分布出力手段とを備え、光電変換素子は、印加される電圧によって決定される赤外線の吸収スペクトルが異なる第1の状態と第2の状態との少なくとも2つの状態を有し、強度分布出力手段は、光電変換素子の第1の状態および第2の状態のそれぞれにおいて検出されたデータに基づいて強度分布を出力する赤外線検出システムが開示されている。
 特開2005-3437号公報には、赤外線検出素子にInGaAs素子を用いた2色放射温度計において、互いに異なる測定波長の第1の測定波長を1.1~1.3μm、第2の測定波長を1.45~1.7μmとしたことを特徴とする2色放射温度計が開示されている。
 特開2020-85697号公報には、第1の波長を有する第1の赤外線の第1の分光放射照度を検出する第1の検出器と、第1の波長よりも長い第2の波長を有する第2の赤外線の第2の分光放射照度を検出する第2の検出器と、第1の分光放射照度と第2の分光放射照度との比である第1の分光放射照度比と、第1の波長における黒体分光放射輝度と第2の波長における黒体分光放射輝度との比の近似値とに基づいて、第1および第2の波長における分光放射輝度の特性値を算出し、その算出した分光放射輝度の特性値に基づいて対象物の温度を算出する算出部とを備える赤外線検出装置が開示されている。
 本開示の技術に係る一つの実施形態は、第1光及び第2光の放射輝度比を補正しない場合に比して、物体の温度を測定する場合の測定精度の向上に寄与することができる光学装置、光学装置の作動方法、及びプログラムを提供する。
 本開示の技術に係る第1の態様は、第1光学要素、第2光学要素、及びセンサを備え、第1光学要素は、第1光学要素に入射した光のうち、第1波長帯域の第1光、及び第2波長帯域の第2光を選択的に透過させ、第2光学要素は、第1光及び第2光のうちの少なくとも第2光の量を減少させることにより、第1光及び第2光の放射輝度比を補正し、センサは、第2光学要素によって放射輝度比が補正された第1光及び第2光を受光し、第1光の放射照度に応じた第1信号、及び第2光の放射照度に応じた第2信号を出力する光学装置である。
 本開示の技術に係る第2の態様は、第1の態様に係る光学装置において、第1プロセッサを更に備え、第1プロセッサは、第1信号の値及び第2信号の値に基づいて、光から特定される物体の温度を導出する光学装置である。
 本開示の技術に係る第3の態様は、第1の態様又は第2の態様に係る光学装置において、アクチュエータ及び第2プロセッサを更に備え、アクチュエータは、第2光学要素による減光量を調節し、第2プロセッサは、第2光学要素による補正前の放射輝度比、及び第1光及び第2光について予め定められた放射輝度比に基づいて、減光量を調節する制御をアクチュエータに対して行う光学装置である。
 本開示の技術に係る第4の態様は、第1の態様から第3の態様の何れか一つに係る光学装置において、第1光学要素は、ターレットフィルタを有し、ターレットフィルタは、第1光を透過させる第1フィルタ、及び第2光を透過させる第2フィルタを有し、光の光路に第1フィルタを挿入する位置と光路に第2フィルタを挿入する位置とに回転する光学装置である。
 本開示の技術に係る第5の態様は、第1の態様から第4の態様の何れか一つに係る光学装置において、第1光学要素は、第1光を反射し第2光を透過する反射面を有するプリズムを有し、センサは、第1センサ及び第2センサを有し、第1センサは、第1光の放射照度に応じて第1信号を出力し、第2センサは、第2光の放射照度に応じて第2信号を出力する光学装置である。
 本開示の技術に係る第6の態様は、第1の態様から第5の態様の何れか一つに係る光学装置において、センサは、第1イメージセンサを有し、第1光学要素は、第1偏光フィルタ及び第2偏光フィルタを有し、第1偏光フィルタは、光のうちの第1方向に振動する第1光成分を透過させ、第2偏光フィルタは、光のうちの第2方向に振動する第2光成分を透過させ、第1イメージセンサは、第1物理画素及び第2物理画素を含む複数の物理画素を有し、第1物理画素には、第1光成分を透過させる第3偏光フィルタが割り当てられており、第2物理画素には、第2光成分を透過させる第4偏光フィルタが割り当てられている光学装置である。
 本開示の技術に係る第7の態様は、第1の態様から第6の態様の何れか一つに係る光学装置において、第2光学要素は、第2光を透過させ、かつ、第2光の量を減少させる減光フィルタを有する光学装置である。
 本開示の技術に係る第8の態様は、第7の態様に係る光学装置において、減光フィルタの厚みは、第2光をセンサの受光面に結像させる厚みに設定されている光学装置である。
 本開示の技術に係る第9の態様は、第1の態様から第8の態様の何れか一つに係る光学装置において、第2光学要素は、第2光の一部を遮蔽する遮蔽部材を有する光学装置である。
 本開示の技術に係る第10の態様は、第1の態様から第9の態様の何れか一つに係る光学装置において、第2光学要素は、光が通過する開口の口径が可変である絞りを有する光学装置である。
 本開示の技術に係る第11の態様は、第1の態様から第10の態様の何れか一つに係る光学装置において、第3プロセッサ及びぶれ補正用の光学素子を更に備え、第3プロセッサは、センサの受光面に光が結像されることで得られる像のぶれが補正される方向へ、光学素子を移動させる制御を行う光学装置である。
 本開示の技術に係る第12の態様は、第1の態様から第11の態様の何れか一つに係る光学装置において、第1光及び第2光は、いずれも近赤外光である光学装置である。
 本開示の技術に係る第13の態様は、第1の態様から第12の態様の何れか一つに係る光学装置において、第1波長帯域及び第2波長帯域は、950nmから1100nmの波長帯域、1150nmから1350nmの波長帯域、1500nmから1750nmの波長帯域、及び200nmから2400nmの波長帯域から選択される二つの波長帯域のそれぞれである光学装置である。
 本開示の技術に係る第14の態様は、第1の態様から第12の態様の何れか一つに係る光学装置において、第1波長帯域及び第2波長帯域は、950nmから1100nmの波長帯域、1150nmから1350nmの波長帯域、1500nmから1750nmの波長帯域、及び200nmから2400nmの波長帯域のうち、隣接する二つの波長帯域のそれぞれである光学装置である。
 本開示の技術に係る第15の態様は、第1の態様から第12の態様の何れか一つに係る光学装置において、第1波長帯域及び第2波長帯域は、950nmから1100nmの波長帯域、1150nmから1350nmの波長帯域、1500nmから1750nmの波長帯域、及び200nmから2400nmの波長帯域から、光から特定される物体の温度に基づいて選択される二つの波長帯域のそれぞれである光学装置である。
 本開示の技術に係る第16の態様は、第1の態様から第15の態様の何れか一つに係る光学装置において、光が入射するズームレンズと、ズームレンズの光軸に沿ってズームレンズを移動させるズーム機構と、をさらに備える光学装置である。
 本開示の技術に係る第17の態様は、第1の態様から第16の態様の何れか一つに係る光学装置において、センサは、第2イメージセンサを有し、光学装置は、撮像装置である光学装置である。
 本開示の技術に係る第18の態様は、第1光学要素、第2光学要素、及びセンサを備える光学装置の作動方法であって、第1光学要素に入射した光のうち、第1波長帯域の第1光、及び第2波長帯域の第2光を第1光学要素に選択的に透過させること、第1光及び第2光のうちの少なくとも第2光の量を第2光学要素によって減少させることにより、第1光及び第2光の放射輝度比を補正すること、及び、第2光学要素によって放射輝度比が補正された第1光及び第2光をセンサによって受光し、第1光の放射照度に応じた第1信号、及び第2光の放射照度に応じた第2信号をセンサから出力すること、を含む光学装置の作動方法である。
 本開示の技術に係る第19の態様は、第1光学要素、第2光学要素、及びセンサを備え、第1光学要素は、第1光学要素に入射した光のうち、第1波長帯域の第1光、及び第2波長帯域の第2光を選択的に透過させ、第2光学要素は、第1光及び第2光のうちの少なくとも第2光の量を減少させることにより、第1光及び第2光の放射輝度比を補正し、センサは、第2光学要素によって放射輝度比が補正された第1光及び第2光を受光し、第1光の放射照度に応じた第1信号、及び第2光の放射照度に応じた第2信号を出力する光学装置に対して適用されるコンピュータに、第1信号の値及び第2信号の値に基づいて、光から特定される物体の温度を導出することを含む処理を実行させるためのプログラムである。
第1実施形態に係るカメラの一例を示す斜視図である。 第1実施形態に係るカメラの内部構成の一例を示すブロック図である。 第1実施形態に係るカメラの電気的構成の一例を示すブロック図である。 第1実施形態に係るターレットフィルタの構成及び動作の一例を示す説明図である。 第1実施形態に係る減光部材の構成及び動作の一例を示す第1説明図である。 第1実施形態に係る減光部材の構成及び動作の一例を示す第2説明図である。 第1実施形態に係る減光部材の構成及び動作の一例を示す第3説明図である。 第1実施形態に係るCPUの機能的構成の一例を示すブロック図である。 第1実施形態に係るCPUの撮像モードでの動作の一例を示すブロック図である。 第1実施形態に係るCPUの波長選択部としての機能の一例を示す説明図である。 第1実施形態に係るCPUの温度測定モードでの動作の一例を示すブロック図である。 黒体の分光分布及び被写体の分光分布の一例を示すグラフである。 第1実施形態に係るCPUの温度導出部としての機能の一例を示す説明図である。 第1実施形態に係るCPUの撮像モードでの動作の流れの一例を示すフローチャートである。 第1実施形態に係るCPUの温度測定モードでの動作の流れの一例を示すフローチャートである。 一例として第2近赤外光及び第3近赤外光の第2放射輝度比を第2既定放射輝度比に補正しない場合と補正した場合の第2信号の値及び第3信号の値を比較する図である。 第2実施形態に係るCPUの撮像モードでの動作の一例を示すブロック図である。 第2実施形態に係るCPUの温度測定モードでの動作の一例を示すブロック図である。 第2実施形態に係るCPUの撮像モードでの動作の流れの一例を示すフローチャートである。 第2実施形態に係るCPUの温度測定モードでの動作の流れの一例を示すフローチャートである。 第3実施形態に係るCPUの撮像モードでの動作の一例を示すブロック図である。 第3実施形態に係るCPUの温度測定モードでの動作の一例を示すブロック図である。 第3実施形態に係るCPUの撮像モードでの動作の流れの一例を示すフローチャートである。 第3実施形態に係るCPUの温度測定モードでの動作の流れの一例を示すフローチャートである。 第4実施形態に係るCPUの温度測定モードでの動作の流れの一例を示すフローチャートである。 第4実施形態に係る減光部材の構成及び動作の一例を示す第1説明図である。 第4実施形態に係る減光部材の構成及び動作の一例を示す第2説明図である。 第4実施形態に係る減光部材の構成及び動作の一例を示す第3説明図である。 第4実施形態に係るCPUの温度測定モードでの動作の流れの一例を示すフローチャートである。 第5実施形態に係るCPUの温度測定モードでの動作の流れの一例を示すフローチャートである。 第5実施形態に係るCPUの温度測定モードでの動作の流れの一例を示すフローチャートである。 第1変形例に係る撮像装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。 第2変形例に係る撮像装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。
 以下、添付図面に従って本開示の技術に係る光学装置、光学装置の作動方法、及びプログラムの実施形態の一例について説明する。
 先ず、以下の説明で使用される文言について説明する。
 CPUとは、“Central Processing Unit”の略称を指す。GPUとは、“Graphics Processing Unit”の略称を指す。NVMとは、“Non-Volatile Memory”の略称を指す。RAMとは、“Random Access Memory”の略称を指す。ICとは、“Integrated Circuit”の略称を指す。ASICとは、“Application Specific Integrated Circuit”の略称を指す。PLDとは、“Programmable Logic Device”の略称を指す。FPGAとは、“Field-Programmable Gate Array”の略称を指す。SoCとは、“System-on-a-chip”の略称を指す。SSDとは、“Solid State Drive”の略称を指す。HDDとは、“Hard Disk Drive”の略称を指す。EEPROMとは、“Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory”の略称を指す。SRAMとは、“Static Random Access Memory”の略称を指す。I/Fとは、“Interface”の略称を指す。USBとは、“Universal Serial Bus”の略称を指す。CMOSとは、“Complementary Metal Oxide Semiconductor”の略称を指す。CCDとは、“Charge Coupled Device”の略称を指す。LANとは、“Local Area Network”の略称を指す。WANとは、“Wide Area Network”の略称を指す。BPFとは、“Band Pass Filter”の略称を指す。Irとは、“Infrared Rays”の略称を指す。NDとは、“Neutral Density”の略称を指す。LEDとは、“light emitting diode”の略称を指す。ELとは、“Electro Luminescence”の略称を指す。
 本明細書の説明において、「垂直」とは、完全な垂直の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差であって、本開示の技術の趣旨に反しない程度の誤差を含めた意味合いでの垂直を指す。本明細書の説明において、「水平」とは、完全な水平の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差であって、本開示の技術の趣旨に反しない程度の誤差を含めた意味合いでの水平を指す。本明細書の説明において、「平行」とは、完全な平行の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差であって、本開示の技術の趣旨に反しない程度の誤差を含めた意味合いでの平行を指す。本明細書の説明において、「直交」とは、完全な直交の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差であって、本開示の技術の趣旨に反しない程度の誤差を含めた意味合いでの直交を指す。本明細書の説明において、「一致」とは、完全な一致の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差であって、本開示の技術の趣旨に反しない程度の誤差を含めた意味合いでの一致を指す。本明細書の説明において、「等間隔」とは、完全な等間隔の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差であって、本開示の技術の趣旨に反しない程度の誤差を含めた意味合いでの等間隔を指す。
 [第1実施形態]
 はじめに、第1実施形態について説明する。一例として図1に示すように、カメラ1は、カメラ本体10と、レンズユニット20とを備える。カメラ1は、本開示の技術に係る「光学装置」及び「撮像装置」の一例である。カメラ1は、可視光を撮像することにより可視光画像を得る機能と、近赤外光を撮像することにより近赤外光画像を得る機能と、被写体から熱輻射により発せられる電磁波に基づいて被写体の温度を測定する機能とを備える。
 カメラ本体10の前面11には、レンズユニット20を取り付けるためのカメラ側マウント12が設けられている。また、カメラ本体10の前面11には、被写体に向けて照明光ILを照射するための照射窓13が設けられている。
 カメラ本体10は、照明光ILを発生する光源14を備える。光源14は、例えば、ピーク波長が1550nmの近赤外光を、照明光ILとして発するLEDである。光源14は、ハロゲンライトでもよい。光源14が発生した照明光ILは、照射窓13を透過してカメラ本体10の前方に射出される。
 また、カメラ本体10は、イメージセンサ15を備える。イメージセンサ15は、本開示の技術に係る「センサ」及び「第2イメージセンサ」の一例である。イメージセンサ15は、被写体からレンズユニット20を介して入射する光Lを撮像する。イメージセンサ15は、受光面15Aを有する。レンズユニット20に入射した光Lは、レンズユニット20によって受光面15Aに結像される。光Lが受光面15Aに結像されることで像が得られる。受光面15Aには、複数のフォトダイオードがマトリクス状に配置されている。
 一例として、複数のフォトダイオードには、可視光に感度を有する複数のシリコンフォトダイオードと、近赤外光に感度を有する複数のインジウム・ガリウム・ヒ素フォトダイオードとが含まれている。以降、シリコンフォトダイオードを、Siダイオードと称し、インジウム・ガリウム・ヒ素フォトダイオードを、InGaAsダイオードと称する。複数のSiダイオードは、受光した可視光に応じたアナログ画像データを生成して出力する。複数のInGaAsダイオードは、受光した近赤外光に応じたアナログ画像データを生成して出力する。
 第1実施形態では、イメージセンサ15としてCMOSイメージセンサを例示しているが、本開示の技術はこれに限定されず、例えば、イメージセンサ15がCCDイメージセンサ等の他種類のイメージセンサであっても本開示の技術は成立する。
 レンズユニット20は、鏡筒21と、レンズ側マウント22とを備える。レンズ側マウント22は、鏡筒21の後端部に設けられている。レンズ側マウント22は、カメラ本体10のカメラ側マウント12に接続可能に構成されている。レンズユニット20は、レンズ側マウント22によってカメラ本体10に着脱可能に装着される。なお、レンズユニット20は、カメラ本体10に着脱不能に固定されていてもよい。
 一例として図2に示すように、レンズユニット20は、対物レンズ30、フォーカスレンズ31、ズームレンズ32、絞り33、ぶれ補正レンズ34、ターレットフィルタ35、減光部材36、及び調整レンズ37を備える。レンズユニット20の光軸OAに沿って被写体側から像側にかけて順に、対物レンズ30、フォーカスレンズ31、ズームレンズ32、絞り33、ぶれ補正レンズ34、ターレットフィルタ35、減光部材36、及び調整レンズ37が配置されている。
 対物レンズ30は、鏡筒21の先端部に固定されており、光を集光するレンズである。フォーカスレンズ31は、像の合焦位置を調節するためのレンズである。ズームレンズ32は、ズーム倍率を調節するためのレンズである。
 絞り33は、光の量を調節するための光学要素である。絞り33は、開口33Aを有する。ズームレンズ32によって導かれた光は開口33Aを通過する。絞り33は、開口33Aの口径が可変である可動式の絞りである。ズームレンズ32によって導かれた光の量は、絞り33によって変更される。ぶれ補正レンズ34は、像のぶれを補正するためのレンズである。ぶれ補正レンズ34は、本開示の技術に係る「ぶれ補正用のレンズ」の一例である。
 ターレットフィルタ35は、複数の光学フィルタを有している。ターレットフィルタ35は、複数の光学フィルタのうちレンズユニット20内の光の光路に挿入される光学フィルタが切り替えられることで、光に含まれる複数の波長帯域の光(一例として、可視光、及び、近赤外波長帯域内の異なる波長帯域の近赤外光)を選択的に透過させる光学要素である。レンズユニット20内の光の光路は、例えば、光軸OA上に位置する。以下、レンズユニット20内の光の光路を、単に光路と称する。ターレットフィルタ35の構成については、後に図4を用いて詳述する。
 減光部材36は、複数の減光フィルタを有している。減光部材36は、複数の減光フィルタのうち光路に挿入される減光フィルタが切り替えられることで、減光量を調節する光学要素である。減光部材36の構成については、後に図5から図7を用いて詳述する。
 調整レンズ37は、ターレットフィルタ35が備える複数の光学フィルタを切り替えた場合における焦点距離の差異、及び減光部材36が備える複数の減光フィルタを切り替えた場合における焦点距離の差異を調整するためのレンズである。
 なお、フォーカスレンズ31、ズームレンズ32、絞り33、ぶれ補正レンズ34、ターレットフィルタ35、減光部材36、及び調整レンズ37の並び順は、上記以外でもよい。また、対物レンズ30、フォーカスレンズ31、ズームレンズ32、ぶれ補正レンズ34、及び調整レンズ37の各々は、単一のレンズでもよく、また、複数のレンズを有するレンズ群でもよい。また、レンズユニット20は、フォーカスレンズ31、ズームレンズ32、ぶれ補正レンズ34、及び調整レンズ37に加えてその他のレンズを備えていてもよい。また、レンズユニット20は、ハーフミラー、又は偏光素子等の光学素子を備えていてもよい。
 一例として図2に示すように、レンズユニット20は、ズーム駆動機構42、絞り駆動機構43、ぶれ補正駆動機構44、ターレット駆動機構45、減光駆動機構46、及び調整駆動機構47を備える。ズーム駆動機構42、絞り駆動機構43、ぶれ補正駆動機構44、ターレット駆動機構45、減光駆動機構46、及び調整駆動機構47は、鏡筒21の後端部に設けられた電気接点38に電気的に接続されている。
 カメラ本体10は、制御回路50を備える。制御回路50は、カメラ側マウント12に設けられた電気接点58に電気的に接続されている。レンズ側マウント22がカメラ側マウント12に接続され、レンズユニット20がカメラ本体10に装着された状態では、電気接点38が電気接点58と接続され、制御回路50がズーム駆動機構42、絞り駆動機構43、ぶれ補正駆動機構44、ターレット駆動機構45、減光駆動機構46、及び調整駆動機構47と電気的に接続される。
 ズーム駆動機構42、絞り駆動機構43、ぶれ補正駆動機構44、ターレット駆動機構45、減光駆動機構46、及び調整駆動機構47は、いずれもモータ等のアクチュエータを含む駆動機構である。
 一例として図3に示すように、制御回路50は、コンピュータ60、ズーム駆動回路52、絞り駆動回路53、ぶれ補正駆動回路54、ターレット駆動回路55、減光駆動回路56、及び調整駆動回路57を備える。ズーム駆動回路52、絞り駆動回路53、ぶれ補正駆動回路54、ターレット駆動回路55、減光駆動回路56、及び調整駆動回路57は、入出力I/F59を介してコンピュータ60と接続されている。
 コンピュータ60は、CPU61、NVM62、及びRAM63を備えている。CPU61、NVM62、及びRAM63は、バス64を介して相互に接続されており、バス64は入出力I/F59に接続されている。
 NVM62は、非一時的記憶媒体であり、各種パラメータ及び各種プログラムを記憶している。例えば、NVM62は、EEPROMである。但し、これは、あくまでも一例に過ぎず、EEPROMに代えて、又は、EEPROMと共に、HDD、及び/又はSSD等をNVM62として適用してもよい。RAM63は、各種情報を一時的に記憶し、ワークメモリとして用いられる。CPU61は、NVM62から必要なプログラムを読み出し、読み出したプログラムをRAM63で実行する。CPU61は、RAM63上で実行するプログラムに従ってカメラ1の全体を制御する。
 ズーム駆動回路52は、コンピュータ60の指示に従って、ズーム駆動機構42を駆動させることにより、フォーカスレンズ31の位置と、ズームレンズ32の位置とを調整する。フォーカスレンズ31及びズームレンズ32は、ズーム駆動機構42から動力が付与されることによってレンズユニット20の光軸に沿って移動する。
 絞り駆動回路53は、コンピュータ60の指示に従って、絞り駆動機構43を駆動させることにより、絞り33に設けられた開口33A(図2参照)の口径を変更する。
 ぶれ補正駆動回路54は、コンピュータ60の指示及び後述するフィードバック回路75から出力されたフィードバック信号に従って、ぶれ補正駆動機構44を駆動させることにより、ぶれ補正レンズ34の位置を調整する。ぶれ補正レンズ34は、ぶれ補正駆動機構44から動力が付与されることによってレンズユニット20の光軸と垂直な平面に沿って移動する。ぶれ補正レンズ34は、具体的には、イメージセンサ15に光が結像されることで得られる像のぶれが補正される方向へ移動する。
 ターレット駆動回路55は、コンピュータ60の指示に従って、ターレット駆動機構45を駆動させることにより、ターレットフィルタ35の回転方向の位置を調整する。ターレットフィルタ35は、ターレット駆動機構45から動力が付与されることによってレンズユニット20の光軸と垂直な平面に沿って回転する。ターレットフィルタ35の回転動作については、後に図4を用いて詳述する。
 減光駆動回路56は、コンピュータ60の指示に従って、減光駆動機構46を駆動させることにより、減光部材36の位置を調整する。減光部材36は、減光駆動機構46から動力が付与されることによってレンズユニット20の光軸と垂直な方向に沿ってスライドする。減光部材36のスライド動作については、後に図5から図7を用いて詳述する。
 調整駆動回路57は、コンピュータ60の指示に従って、調整駆動機構47を駆動させることにより、調整レンズ37の位置を調整する。調整レンズ37は、調整駆動機構47から動力が付与されることによってレンズユニット20の光軸OAに沿って移動する。
 一例として図3に示すように、カメラ本体10は、イメージセンサドライバ71、信号処理回路72、光源制御回路73、振動センサ74、フィードバック回路75、ディスプレイ76、ディスプレイ制御回路77、入力デバイス78、入力回路79、及び外部I/F80を備える。イメージセンサドライバ71、信号処理回路72、光源制御回路73、フィードバック回路75、ディスプレイ制御回路77、入力回路79、及び外部I/F80は、入出力I/F59を介してコンピュータ60と接続されている。
 イメージセンサドライバ71は、コンピュータ60の指示に従って、イメージセンサ15に光を撮像させる。信号処理回路72は、イメージセンサ15から出力されたアナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことによりデジタル画像データを生成して出力する。
 光源制御回路73は、コンピュータ60の指示に従って、光源14をオンとオフに切り替える。光源14は、オンに切り替えられると照明光を出力し、オフに切り替えられると照明光の出力を停止する。
 振動センサ74は、例えば、ジャイロセンサであり、カメラ1の振動を検出する。振動センサ74に含まれるジャイロセンサは、カメラ1のピッチ軸及びヨー軸の各軸周りの振動を検出する。振動センサ74は、ジャイロセンサによって検出されたピッチ軸周りの振動及びヨー軸周りの振動をピッチ軸及びヨー軸に平行な2次元状の面内での振動に変換することで、カメラ1に対してピッチ軸の方向に作用する振動及びヨー軸の方向に作用する振動を検出する。振動センサ74は、検出した振動に応じた振動検出信号を出力する。
 なお、振動検出センサは、加速度センサであってもよい。また、振動検出センサの代わりに、例えば、NVM62及び/又はRAM63に記憶された時系列的に前後する撮像画像を比較することで得た動きベクトルを振動として用いてもよい。また、物理的なセンサによって検出された振動と、画像処理によって得られた動きベクトルとに基づいて最終的に使用される振動が導出されてもよい。
 フィードバック回路75は、振動センサ74から出力された振動検出信号に対して各種の信号処理を施すことにより、フィードバック信号を生成する。フィードバック回路75は、入出力I/F59を介してぶれ補正駆動回路54と接続されており、コンピュータ60の指示に従って、フィードバック信号をぶれ補正駆動回路54に出力する。
 ディスプレイ76は、例えば、液晶ディスプレイ又はELディスプレイ等であり、画像及び/又は文字情報等を表示する。ディスプレイ制御回路77は、コンピュータ60の指示に従って、ディスプレイ76に画像を表示させる。
 入力デバイス78は、例えば、タッチパネル及び/又はスイッチ等のデバイスであり、ユーザから与えられた指示を受け付ける。入力回路79は、ユーザによって入力デバイス78に与えられた指示に応じた入力信号を出力する。外部I/F80は、外部装置と通信可能に接続されるインターフェースである。
 一例として図4に示すように、ターレットフィルタ35は、円板81を備える。円板81には、円板81の周方向に沿って等間隔に複数の光学フィルタとして、Irカットフィルタ82、第1BPF83A、第2BPF83B、第3BPF83C、及び第4BPF83Dが設けられている。以下では、特に区別して説明する必要がない場合、Irカットフィルタ82、第1BPF83A、第2BPF83B、第3BPF83C、及び第4BPF83Dを光学フィルタと称する。また、以下では、特に区別して説明する必要がない場合、第1BPF83A、第2BPF83B、第3BPF83C、及び第4BPF83DをBPF83と称する。
 ターレットフィルタ35は、ターレット方式で複数の光学フィルタを光路に対して選択的に挿脱させる。具体的には、図4に示す円弧矢印R方向にターレットフィルタ35が回転することで、Irカットフィルタ82、第1BPF83A、第2BPF83B、第3BPF83C、及び第4BPF83Dが、光路(一例として、光軸OA上の光路)に対して選択的に挿脱される。光学フィルタが光路に挿入されると、光学フィルタの中心を光軸OAが貫き、光路に挿入された光学フィルタの中心とイメージセンサ15の受光面の中心とが一致する。ターレットフィルタ35は、Irカットフィルタ82、第1BPF83A、第2BPF83B、第3BPF83C、及び第4BPF83Dによって、ターレットフィルタ35に入射した光のうち、それぞれ異なる波長帯域の光を選択的に透過させる。ターレットフィルタ35は、本開示の技術に係る「第1光学要素」の一例である。
 Irカットフィルタ82は、赤外線をカットし、赤外線以外の光のみを透過させる光学フィルタである。BPF83は、近赤外光を透過させる光学フィルタである。第1BPF83A、第2BPF83B、第3BPF83C、及び第4BPF83Dは、それぞれ異なる波長帯域の近赤外光を透過させる。
 第1BPF83Aは、1000nm(ナノメートル)近傍の波長帯域に対応している光学フィルタである。一例として、第1BPF83Aは、950nmから1100nmの波長帯域の近赤外光のみを透過させる。以下、第1BPF83Aを透過した近赤外光を第1近赤外光と称する。
 第2BPF83Bは、1250nm近傍の波長帯域に対応している光学フィルタである。一例として、第2BPF83Bは、1150nmから1350nmの波長帯域の近赤外光のみを透過させる。以下、第2BPF83Bを透過した近赤外光を第2近赤外光と称する。
 第3BPF83Cは、1550nm近傍の波長帯域に対応している光学フィルタである。一例として、第3BPF83Cは、1500nmから1750nmの波長帯域の近赤外光のみを透過させる。以下、第3BPF83Cを透過した近赤外光を第3近赤外光と称する。
 第4BPF83Dは、2150nm近傍の波長帯域に対応している光学フィルタである。一例として、第4BPF83Dは、2000nmから2400nmの波長帯域の近赤外光のみを透過させる。以下、第4BPF83Dを透過した近赤外光を第4近赤外光と称する。
 以下では、特に区別して説明する必要がない場合、第1近赤外光、第2近赤外光、第3近赤外光、及び第4近赤外光を近赤外光と称する。なお、ここで挙げた各帯域には、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差であって、本開示の技術の趣旨を逸脱しない範囲内の誤差も含まれている。また、ここで挙げた各波長帯域は、あくまでも一例に過ぎず、それぞれ異なる波長帯域であればよい。
 第1BPF83A及び第2BPF83Bの関係において、第1BPF83Aは、本開示の技術に係る「第1光を透過させる第1フィルタ」の一例であり、第2BPF83Bは、「第2光を透過させる第2フィルタ」の一例である。第2BPF83B及び第3BPF83Cの関係において、第2BPF83Bは、本開示の技術に係る「第1光を透過させる第1フィルタ」の一例であり、第3BPF83Cは、本開示の技術に係る「第2光を透過させる第2フィルタ」の一例である。第3BPF83C及び第4BPF83Dの関係において、第3BPF83Cは、本開示の技術に係る「第1光を透過させる第1フィルタ」の一例であり、第4BPF83Dは、本開示の技術に係る「第2光を透過させる第2フィルタ」の一例である。
 Irカットフィルタ82が光路に挿入され、Irカットフィルタ82を透過した可視光がイメージセンサ15の受光面に結像されると、受光面に配置された複数のSiダイオードが、受光した可視光に応じたアナログ画像データを生成して出力する。これにより、可視光を撮像することにより可視光画像を得る機能が実現される。またBPF83が光路に挿入され、BPF83を透過した近赤外光がイメージセンサ15の受光面に結像されると、受光面に配置された複数のInGaAsダイオードが、受光した近赤外光に応じたアナログ画像データを生成して出力する。これにより、近赤外光を撮像することにより近赤外光画像を得る機能が実現される。
 上述の通り、カメラ1は、可視光を撮像することにより可視光画像を得る機能、及び近赤外光を撮像することにより近赤外光画像を得る機能を備える。また、カメラ1は、可視光画像を得る機能及び近赤外光画像を得る機能に加えて、以下に説明する通り、被写体から熱輻射により発せられる電磁波に基づいて被写体の温度を測定する機能を備える。
 ここで、被写体から熱輻射により発せられる電磁波に基づいて被写体の温度を測定する機能を実現する上での課題について説明する。例えば、火災現場等では、被写体の放射率が不明であったり、煙又は水蒸気が被写体とカメラとの間に介在したりすることが影響することにより、一般的に、被写体の放射輝度に基づいて被写体の温度を測定する輝度温度計又は赤外温度計では、測定精度が低下する。このような事情に鑑み、第1実施形態では、測定精度を向上させるために、二色温度測定法を利用する。
 二色温度測定法による温度測定を実現するためには、例えば、異なる二つの波長帯域の光を撮像することが要求される。第1実施形態では、異なる二つの波長帯域の光を生成するための一手段として、ターレットフィルタ35が用いられており、一例として、隣接する二つの波長帯域の近赤外光が温度測定に用いられる。
 しかしながら、ターレットフィルタ35が備える複数のBPF83における近赤外光の透過特性は、近赤外光の波長に応じて互いに異なる。また、イメージセンサ15が備えるInGaAsダイオードの感度も、近赤外光の波長に応じて異なる。したがって、例えば、第2BPF83Bに入射する光の量と第3BPF83Cに入射する光の量が同じでも、第2BPF83Bを透過した第2近赤外光に応じてInGaAsダイオードから出力される信号の値の誤差と、第3BPF83Cを透過した第3近赤外光に応じてInGaAsダイオードから出力される信号の値の誤差とは異なる。このように二つの信号の値の誤差が近赤外光の波長に応じて異なる場合には、二色温度測定法を用いても測定精度が低下する虞がある。
 ここで、測定精度を向上させるために、異なる二つの波長帯域の近赤外光を撮像することで得られた二つの撮像画像に対し、画像処理によるゲイン補正を行うことが考えられる。しかしながら、画像処理によるゲイン補正には時間を要するため、画像処理の高速化に限界があり、温度測定のリアルタイム性が損なわる虞がある。
 そこで、第1実施形態では、二色温度測定法による測定精度、及び温度測定のリアルタイム性を確保するために、二つのBPF83のうちの一方を透過する近赤外光の量を減光部材36によって減少させることにより、二つの信号の値の誤差が近赤外光の波長に応じて異なる影響を少なくする手法が採用されている。以下、減光部材36の構成について詳述する。
 一例として図5から図7に示すように、減光部材36は、平板91を備える。平板91には、平板91の長手方向に沿って等間隔に複数の減光フィルタとして、第1減光フィルタ93A、第2減光フィルタ93B、及び第3減光フィルタ93Cが設けられている。第1減光フィルタ93A、第2減光フィルタ93B、及び第3減光フィルタ93Cは、例えば、NDフィルタ又はダミーフィルタ等の減光性を有するフィルタである。
 以下では、特に区別して説明する必要がない場合、第1減光フィルタ93A、第2減光フィルタ93B、及び第3減光フィルタ93Cを減光フィルタ93と称する。減光部材36は、本開示の技術に係る「第2光学要素」の一例である。第1減光フィルタ93A、第2減光フィルタ93B、及び第3減光フィルタ93Cは、本開示の技術に係る「減光フィルタ」の一例である。
 減光部材36は、例えば、図5から図7に示す直線両矢印S方向にスライドする。減光部材36は、図5から図7の各図の左側に示すように光路から脱出した位置と、図5の右側に示すように第1減光フィルタ93Aが光路に挿入された位置と、図6の右側に示すように第2減光フィルタ93Bが光路に挿入された位置と、図7の右側に示すように第3減光フィルタ93Cが光路に挿入された位置にスライドする。減光部材36は、CPU61から減光駆動回路56(図3参照)にスライド指令が出力されない限り、図5から図7の各図の左側に示すように、光路から脱出した位置に配置される。
 第1減光フィルタ93A、第2減光フィルタ93B、及び第3減光フィルタ93Cは、それぞれ異なる減光量で光を減少させる。第1減光フィルタ93Aは、第2減光フィルタ93B、及び第3減光フィルタ93Cは、第2BPF83B、第3BPF83C、及び第4BPF83Dにそれぞれ対応している。
 図5の右側に示すように、第2BPF83B及び第1減光フィルタ93Aが光路に挿入された場合、第1減光フィルタ93Aは、第2BPF83Bと重なり合い、第2BPF83Bを透過した第2近赤外光の量を減少させる。また、図6の右側に示すように、第3BPF83C及び第2減光フィルタ93Bが光路に挿入された場合、第2減光フィルタ93Bは、第3BPF83Cと重なり合い、第3BPF83Cを透過した第3近赤外光の量を減少させる。また、図7の右側に示すように、第4BPF83D及び第3減光フィルタ93Cが光路に挿入された場合、第3減光フィルタ93Cは、第4BPF83Dと重なり合い、第4BPF83Dを透過した第4近赤外光の量を減少させる。
 一例として、図5に示す第1減光フィルタ93Aによる減光量は、図5の左側に示すように、第1BPF83Aを透過してイメージセンサ15に入射する第1近赤外光と、図5の右側に示すように、第2BPF83B及び第1減光フィルタ93Aを透過してイメージセンサ15に入射する第2近赤外光との放射輝度比(以降、第1放射輝度比と称する)が、第1近赤外光及び第2近赤外光について予め定められた放射輝度比(以降、第1既定放射輝度比と称する)と等しくなる減光量に設定されている。
 また、図6に示す第2減光フィルタ93Bによる減光量は、図6の左側に示すように、第2BPF83Bを透過してイメージセンサ15に入射する第2近赤外光と、図6の右側に示すように、第3BPF83C及び第2減光フィルタ93Bを透過してイメージセンサ15に入射する第3近赤外光との放射輝度比(以降、第2放射輝度比と称する)が、第2近赤外光及び第3近赤外光について予め定められた放射輝度比(以降、第2既定放射輝度比と称する)と等しくなる減光量に設定されている。
 また、図7に示す第3減光フィルタ93Cによる減光量は、図7の左側に示すように、第3BPF83Cを透過してイメージセンサ15に入射する第3近赤外光と、図7の右側に示すように、第4BPF83D及び第3減光フィルタ93Cを透過してイメージセンサ15に入射する第3近赤外光との放射輝度比(以降、第3放射輝度比と称する)が、第3近赤外光及び第4近赤外光について予め定められた放射輝度比(以降、第3既定放射輝度比と称する)と等しくなる減光量に設定されている。
 以下、第1放射輝度比、第1既定放射輝度比、第2放射輝度比、第2既定放射輝度比、第3放射輝度比、及び第3既定放射輝度比、並びに、第1減光フィルタ93Aによる減光量、第2減光フィルタ93Bによる減光量、及び第3減光フィルタ93Cによる減光量について説明する。
 はじめに、図5を参照しながら、第1減光フィルタ93Aによる減光量について説明する。第1放射輝度比は、図5の左側に示すように、分光分布が既知である熱光源(例えば、ハロゲンランプ等)から放射され、第1BPF83Aを透過した第1近赤外光がInGaAsダイオードで受光されることにより、InGaAsダイオードから出力される第1信号の値と、図5の右側に示すように、熱光源から放射され、第2BPF83B及び第1減光フィルタ93Aを透過した第2近赤外光が上記と同じInGaAsダイオードで受光されることにより、InGaAsダイオードから出力される第2信号の値の比に相当する。第1既定放射輝度比は、熱光源の既知の分光分布から計算される第1近赤外光及び第2近赤外光の放射輝度比に相当する。そして、第1減光フィルタ93Aによる減光量は、第1放射輝度比が第1既定放射輝度比に等しくなる減光量に設定されている。
 続いて、図6を参照しながら、第2減光フィルタ93Bによる減光量について説明する。第2放射輝度比は、図6の左側に示すように、熱光源から放射され、第2BPF83Bを透過した第2近赤外光がInGaAsダイオードで受光されることにより、InGaAsダイオードから出力される第2信号の値と、図6の右側に示すように、熱光源から放射され、第3BPF83C及び第2減光フィルタ93Bを透過した第3近赤外光が上記と同じInGaAsダイオードで受光されることにより、InGaAsダイオードから出力される第3信号の値の比に相当する。第2既定放射輝度比は、熱光源の既知の分光分布から計算される第2近赤外光及び第3近赤外光の放射輝度比に相当する。そして、第2減光フィルタ93Bによる減光量は、第2放射輝度比が第2既定放射輝度比に等しくなる減光量に設定されている。
 続いて、図7を参照しながら、第3減光フィルタ93Cによる減光量について説明する。第3放射輝度比は、図7の左側に示すように、熱光源から放射され、第3BPF83Cを透過した第3近赤外光がInGaAsダイオードで受光されることにより、InGaAsダイオードから出力される第3信号の値と、図7の右側に示すように、熱光源から放射され、第4BPF83D及び第3減光フィルタ93Cを透過した第4近赤外光が上記と同じInGaAsダイオードで受光されることにより、InGaAsダイオードから出力される第4信号の値の比に相当する。第3既定放射輝度比は、熱光源の既知の分光分布から計算される第3近赤外光及び第4近赤外光の放射輝度比に相当する。そして、第3減光フィルタ93Cによる減光量は、第3放射輝度比が第3既定放射輝度比に等しくなる減光量に設定されている。
 第1放射輝度比、第2放射輝度比、及び第3放射輝度比は、本開示の技術に係る「第2光学要素による補正前の放射輝度比」の一例であり、第1既定放射輝度比、第2既定放射輝度比、及び第3既定放射輝度比は、本開示の技術に係る「第1光及び第2光について予め定められた放射輝度比」の一例である。
 なお、BPF83の厚みは、BPF83に入射した光をイメージセンサ15の受光面に結像させる厚みに設定されている。これにより、図5から図7の各図の左側に示すように、光路から減光フィルタ93が脱出した状態では、BPF83に入射した光がイメージセンサ15の受光面に結像される。また、減光フィルタ93の厚みは、BPF83及び減光フィルタ93に入射した光をイメージセンサ15の受光面に結像させる厚みに設定されている。これにより、図5から図7の各図の右側に示すように、光路に減光フィルタ93が挿入された状態では、BPF83及び減光フィルタ93に入射した光がイメージセンサ15の受光面に結像される。
 一例として図8に示すように、撮像支援処理は、CPU61によって撮像支援処理プログラム100が実行されることで実現される。撮像支援処理プログラム100は、本開示の技術に係る「プログラム」の一例である。図8に示す例では、NVM62に撮像支援処理プログラム100が記憶されており、CPU61が、NVM62から撮像支援処理プログラム100を読み出し、RAM63上で実行する。
 CPU61は、RAM63上で実行する撮像支援処理プログラム100に従って撮像支援処理を行う。CPU61は、RAM63上で撮像支援処理プログラム100を実行することで、撮像モードと温度測定モードとに切り替わる。
 CPU61は、撮像モードでは、光源オン制御部111、波長選択部112、ターレット制御部113、撮像制御部114、表示制御部115、終了判定部116、及び光源オフ制御部117として機能する。また、CPU61は、温度測定モードでは、波長選択部121、第1ターレット制御部122、第1撮像制御部123、第2ターレット制御部124、減光制御部125、第2撮像制御部126、温度導出部127、表示制御部128、及び終了判定部129として機能する。以下、撮像モードでのCPU61の機能構成、及び温度測定モードでのCPU61の機能構成について説明する。
 はじめに、撮像モードでのCPU61の機能構成について説明する。一例として図9に示すように、光源オン制御部111は、光源制御回路73に対してオン指令を出力する。光源制御回路73は、オン指令を受け取ると、光源14をオンに切り替える。光源14は、オンに切り替えられると照明光ILを出力する。
 波長選択部112は、入力デバイス78によって受け付けられた指示に従って、撮像に用いる一つの波長帯域を選択する。一例として、波長選択部112は、可視光の波長帯域、950nmから1100nmの第1近赤外光の波長帯域、1150nmから1350nmの第2近赤外光の波長帯域、1500nmから1750nmの第3近赤外光の波長帯域、及び2000nmから2400nmの第4近赤外光の波長帯域から一つの波長帯域を選択する。なお、ここでは、入力デバイス78によって受け付けられた指示に従って波長帯域が選択される形態例を挙げて説明しているが、各種条件(例えば、被写体の温度及び/又は撮像条件など)に従って波長帯域が選択されてもよい。
 ターレット制御部113は、複数の光学フィルタのうち、波長選択部112によって選択された波長帯域に対応する光学フィルタを光路に挿入させる回転指令をターレット駆動回路55に対して出力する。ターレット駆動回路55は、回転指令を受け取ると、ターレット駆動機構45を駆動させることにより、回転指令に対応する光学フィルタが光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。
 撮像制御部114は、イメージセンサドライバ71に対して撮像指令を出力する。イメージセンサドライバ71は、撮像指令を受け取ると、イメージセンサ15に光Lを撮像させる。イメージセンサ15は、被写体から発せられた光Lを撮像し、光Lを撮像することで得たアナログ画像データを出力する。信号処理回路72は、イメージセンサ15から出力されたアナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことによりデジタル画像データを生成して出力する。
 表示制御部115は、信号処理回路72によって生成されたデジタル画像データに基づいて撮像画像をディスプレイ76に表示させる制御をディスプレイ制御回路77に対して行う。これにより、撮像画像がディスプレイ76に表示される。撮像画像は、例えば、動画像で表示されるが、静止画像で表示されてもよい。
 終了判定部116は、撮像モードを終了するか否かを判定する。終了判定部116は、判定を否定した場合には、撮像モードを継続させる。
 光源オフ制御部117は、終了判定部116によって判定が肯定された場合、光源制御回路73に対してオフ指令を出力する。光源制御回路73は、オフ指令を受け取ると、光源14をオフに切り替える。光源14は、オフに切り替えられると照明光ILの出力を停止する。
 続いて、温度測定モードでのCPU61の機能構成について説明する。一例として図10に示すように、波長選択部121は、二色温度測定法に用いる二つの波長帯域、すなわち第1波長帯域及び第2波長帯域を選択する。
 一例として、波長選択部121は、第1波長帯域及び第2波長帯域として、950nmから1100nmの第1近赤外光の波長帯域、1150nmから1350nmの第2近赤外光の波長帯域、1500nmから1750nmの第3近赤外光の波長帯域、及び2000nmから2400nmの第4近赤外光の波長帯域から二つの波長帯域を選択する。また、一例として、波長選択部121は、第1波長帯域及び第2波長帯域として、第1近赤外光の波長帯域、第2近赤外光の波長帯域、第3近赤外光の波長帯域、及び第4近赤外光の波長帯域のうちの隣接する二つの波長帯域を選択する。
 また、一例として、波長選択部121は、第1波長帯域及び第2波長帯域として、第1近赤外光の波長帯域、第2近赤外光の波長帯域、第3近赤外光の波長帯域、及び第4近赤外光の波長帯域から被写体の温度に基づいて二つの波長帯域を選択する。また、一例として、波長選択部121は、第1波長帯域及び第2波長帯域として、第1近赤外光の波長帯域、第2近赤外光の波長帯域、第3近赤外光の波長帯域、及び第4近赤外光の波長帯域から、被写体の温度が高くになる従って短い波長帯域を選択する。
 例えば、火災の場合、被写体の温度は、火災状況から予想される温度に関する情報、及び/又は、ユーザがカメラ1に入力した情報に基づいて予測される。火災状況から予想される温度に関する情報は、火災発生からの経過時間に対する標準火災温度に関する情報でもよい。標準火災温度は、ISO834にて定められている。波長選択部121は、火災状況から予想される被写体の温度に応じて選択する波長帯域を切り替えてもよい。また、入力デバイス78によって受け付けられた指示に従って波長帯域を切り替えてもよい。
 以下、波長選択部121によって、第1波長帯域として、第2赤外光の波長帯域が選択され、第2波長帯域として、第3赤外光の波長帯域が選択された場合を例に挙げて、第1ターレット制御部122、第1撮像制御部123、第2ターレット制御部124、減光制御部125、第2撮像制御部126、及び温度導出部127の構成を説明する。本例において、第2近赤外光は、本開示の技術に係る「第1光」の一例であり、第3近赤外光は、本開示の技術に係る「第2光」の一例である。
 一例として図11に示すように、第1ターレット制御部122は、第2近赤外光の波長帯域に対応する第2BPF83Bを光路に挿入させる回転指令をターレット駆動回路55に対して出力する。ターレット駆動回路55は、回転指令を受け取ると、ターレット駆動機構45を駆動させることにより、第2BPF83Bが光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。第2BPF83Bが光路に挿入されると、第2BPF83Bを透過した第2近赤外光がイメージセンサ15の受光面に結像される。
 第1撮像制御部123は、イメージセンサドライバ71に対して撮像指令を出力する。イメージセンサドライバ71は、撮像指令を受け取ると、イメージセンサ15に第2近赤外光を撮像させる。イメージセンサ15は、第2近赤外光を撮像すると、第2近赤外光を撮像することで得た第1アナログ画像データを出力する。信号処理回路72は、イメージセンサ15から出力された第1アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第1デジタル画像データを生成して出力する。第1デジタル画像データは、NVM62及び/又はRAM63に記憶される。
 第2ターレット制御部124は、第3近赤外光の波長帯域に対応する第3BPF83Cを光路に挿入させる回転指令をターレット駆動回路55に対して出力する。ターレット駆動回路55は、回転指令を受け取ると、ターレット駆動機構45を駆動させることにより、第3BPF83Cが光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。
 減光制御部125は、第3BPF83Cに対応する第2減光フィルタ93Bを光路に挿入させるスライド指令を減光駆動回路56に対して出力する。減光駆動回路56は、スライド指令を受け取ると、減光駆動機構46を駆動させることにより、第2減光フィルタ93Bが光路に挿入される位置に減光部材36をスライドさせる。第2減光フィルタ93Bが光路に挿入されると、第2減光フィルタ93Bが第3BPF83Cと重なり合い、第3BPF83Cを透過した第3近赤外光が第2減光フィルタ93Bによって減光される。これにより、第2BPF83Bを透過した第2近赤外光と、第3BPF83C及び第2減光フィルタ93Bを透過した第3近赤外光との放射輝度比が補正される。そして、第3BPF83C及び第2減光フィルタ93Bを透過した第3近赤外光がイメージセンサ15の受光面に結像される。
 第2撮像制御部126は、イメージセンサドライバ71に対して撮像指令を出力する。イメージセンサドライバ71は、撮像指令を受け取ると、イメージセンサ15に第3近赤外光を撮像させる。イメージセンサ15は、第3近赤外光を撮像すると、第3近赤外光を撮像することで得た第2アナログ画像データを出力する。信号処理回路72は、イメージセンサ15から出力された第2アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第2デジタル画像データを生成して出力する。第2デジタル画像データは、NVM62及び/又はRAM63に記憶される。
 温度導出部127は、第1デジタル画像データ及び第2デジタル画像データに基づいて、二色温度測定法により、被写体の温度分布を算出する。
 二色温度測定法による被写体の温度Tの関係式を式(1)に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 本例の式(1)において、I1は、第2BPF83Bを透過しInGaAsダイオードで受光された第2近赤外光の放射照度に応じてInGaAsダイオードから出力された第2信号の値である。また、I2は、第3BPF83C及び第2減光フィルタ93Bを透過しInGaAsダイオードで受光された第3近赤外光の放射照度に応じてInGaAsダイオードから出力された第3信号の値である。また、R1は、第2BPF83Bを透過しInGaAsダイオードに入射する第2近赤外光の放射輝度である。また、R2は、第3BPF83C及び第2減光フィルタ93Bを透過しInGaAsダイオードに入射する第3近赤外光の放射輝度である。また、t1は、イメージセンサ15によって第2近赤外光が撮像されたときの被写体からイメージセンサ15までの間の領域の光の透過率である。また、t2は、イメージセンサ15によって第3近赤外光が撮像されたときの被写体からイメージセンサ15までの間の領域の光の透過率である。また、Rbb1は、発熱する黒体から放射される第2近赤外光と同じ波長の電磁波の放射輝度である。また、Rbb2は、発熱する黒体から放射される第3近赤外光と同じ波長の電磁波の放射輝度である。e1は、第2近赤外光と同じ波長帯域での被写体の放射率である。e2は、第3近赤外光と同じ波長帯域での被写体の放射率である。放射率e1及びe2は、被写体の種類及び状態等に応じて定まる値である。
 なお、透過率t1及びt2は、被写体からレンズユニット20までの空間とレンズユニット20のレンズ群等を合わせた領域の透過率であり、被写体からレンズユニット20までの空間に煙等の物体が存在する場合には、物体の透過率も上記透過率に含まれる。
 図12は、黒体の分光分布及び被写体の分光分布の一例を示すグラフである。一例として、波長W1は第2近赤外光に対応する1250nmであり、波長W2は第3近赤外光に対応する1550nmである。図12に示すグラフは、被写体及び黒体の温度がそれぞれ1000℃である場合のグラフである。黒体は、外部から入射する電磁波を、あらゆる波長に亘って完全に吸収し、熱放射できる想像上の物体であり、被写体は、黒体よりも発する電磁波の放射輝度が全波長に亘って低い一般物体である。
 一例として図13に示すように、温度導出部127は、二色温度測定法によって被写体の温度分布を算出するために、NVM62及び/又はRAM63から読み出した第1デジタル画像データ及び第2デジタル画像データから、各InGaAsダイオードについて、第1デジタル画像データに含まれる第1画素値と第2デジタル画像データに含まれる第2画素値を抽出する。第1画素値は、上述の第2信号の値I1に比例し、第2信号の値I1は、上述の第2近赤外光の放射輝度R1に比例する。第2画素値は、上述の第3信号の値I2に比例し、第3信号の値I2は、上述の第3近赤外光の放射輝度R2に比例する。本例において、第2信号は、本開示の技術に係る「第1信号」の一例であり、第3信号は、本開示の技術に係る「第2信号」の一例である。
 ここで、第1実施形態では、第2近赤外光及び第3近赤外光の第2放射輝度比が熱光源の既知の分光分布から計算される第2近赤外光及び第3近赤外光の第2既定放射輝度比と等しくなる減光量として第2減光フィルタ93Bによる減光量が設定されている。したがって、上記式(1)において、透過率t1を透過率t2と等しいとみなすことができる。また、イメージセンサ15によって第2近赤外光が撮像されてからイメージセンサ15によって第3近赤外光が撮像されるまでの短時間における被写体の放射率は不変であると仮定すると、放射率e1を放射率e2と等しいとみなすことができる。したがって、上記式(1)から下記式(2)が導き出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 そして、温度導出部127は、上記式(2)を満たす被写体の温度Tを導出する。被写体の温度Tは、計算式に基づいて算出されることで導出されてもよく、また、予め定められたテーブルから抽出されることで導出されてもよい。以上の温度導出部127による処理が複数の複数のInGaAsダイオードに対して実行されることにより、二色温度測定法に基づいて、被写体の温度分布が得られる。温度導出部127として機能するCPU61は、本開示の技術に係る「第1プロセッサ」の一例である。被写体は、本開示の技術に係る「光から特定される物体」の一例である。
 表示制御部128は、温度導出部127によって算出された被写体の温度分布に基づいて、温度に関連する温度情報を生成する。そして、表示制御部128は、上述の撮像モードと同様の要領で得られた撮像画像に温度情報を重畳させた重畳画像をディスプレイ76に表示させる制御をディスプレイ制御回路77に対して行う。これにより、撮像画像に温度情報が重畳された重畳画像がディスプレイ76に表示される。温度情報の一例としては、例えば、温度が予め定められた閾値以上である領域を示す情報、温度の具体的な数値、予め定められた温度の範囲毎に区画された複数の区画を温度の具体的な数値と併せて示す情報、又は温度に応じた色調で温度分布を示す情報等が挙げられる。
 終了判定部129は、温度測定モードを終了するか否かを判定する。終了判定部129は、判定を否定した場合には、温度測定モードを継続させ、判定を肯定した場合には、温度測定モードを終了させる。
 上記説明では、二色温度測定法により、第2赤外光及び第3赤外光に基づいて被写体の温度が測定される例を挙げて温度測定モードでのCPU61の機能構成を説明しているが、第1赤外光及び第2赤外光に基づいて被写体の温度が測定される場合、及び第3赤外光及び第4赤外光に基づいて被写体の温度が測定される場合の温度測定モードでのCPU61の機能構成も上記説明と同様である。
 また、上記説明では、減光部材36によって、第2近赤外光及び第3近赤外光のうちの第3近赤外光の量を減少させるが、第2近赤外光及び第3近赤外光の両方の光量を減少させてもよい。同様に、減光部材36によって、第1近赤外光及び第2近赤外光の両方の光量を減少させてもよく、第3近赤外光及び第4近赤外光の両方の光量を減少させてもよい。
 次に、第1実施形態の作用として、第1実施形態に係るカメラ1の作動方法について説明する。
 はじめに、図14を参照しながら、CPU61によって撮像支援処理が実行されることでCPU61が撮像モードになった場合にCPU61によって行われる撮像処理の流れの一例について説明する。
 ステップS11で、光源オン制御部111は、光源14をオンに切り替える。光源14は、オンに切り替えられると照明光ILを出力する。
 ステップS12で、波長選択部112は、入力デバイス78によって受け付けられた指示に従って、撮像に用いる一つの波長帯域を選択する。
 ステップS13で、ターレット制御部113は、複数の光学フィルタのうち、波長選択部112によって選択された波長帯域に対応する光学フィルタが光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。
 ステップS14で、撮像制御部114は、イメージセンサ15に撮像させる。
 ステップS15で、表示制御部115は、イメージセンサ15によって撮像されることで得られた撮像画像をディスプレイ76に表示させる。
 ステップS16で、終了判定部116は、撮像モードが終了する条件(以下、「撮像モード終了条件」と称する)を満足したか否かを判定する。撮像モード終了条件の一例としては、撮像モードを終了させる指示が入力デバイス78によって受け付けられた、という条件が挙げられる。ステップS16において、撮像モード終了条件を満足していない場合は、判定が否定されて、図14に示す処理は、ステップS12へ移行する。ステップS16において、撮像モード終了条件を満足した場合は、判定が肯定されて、図14に示す処理は、ステップS17へ移行する。なお、図14に示す処理がステップS16からステップS12に戻った後に、波長帯域を変更する指示が入力デバイス78によって受け付けられていない場合には、ステップS12における波長選択部121の処理、及びステップS13におけるターレット制御部113の処理を省略する。
 ステップS17で、光源オフ制御部117は、光源14をオフに切り替える。光源14は、オフに切り替えられると照明光ILの出力を停止する。ステップS17の処理が実行された後、図14に示す処理が終了する。
 続いて、図15を参照しながら、CPU61によって撮像支援処理が実行されることでCPU61が温度測定モードになった場合にCPU61によって行われる温度測定処理の流れの一例について説明する。
 ステップS21で、波長選択部121は、二色温度測定法に用いる二つの波長帯域、すなわち第1波長帯域及び第2波長帯域を選択する。
 ステップS22で、第1ターレット制御部122は、複数のBPF83のうち、波長選択部121によって選択された第1波長帯域に対応するBPF83が光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。
 ステップS23で、第1撮像制御部123は、イメージセンサ15に撮像させる。これにより第1デジタル画像データが得られる。
 ステップS24で、第2ターレット制御部124は、複数のBPF83のうち、波長選択部121によって選択された第2波長帯域に対応するBPF83が光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。
 ステップS25で、減光制御部125は、複数の減光フィルタ93のうち、光路に挿入されたBPF83に対応する減光フィルタ93が光路に挿入される位置に減光部材36をスライドさせる。
 ステップS26で、第2撮像制御部126は、イメージセンサ15に撮像させる。これにより、第2デジタル画像データが得られる。
 ステップS27で、温度導出部127は、第1デジタル画像データ及び第2デジタル画像データに基づいて、二色温度測定法により被写体の温度分布を算出する。
 ステップS28で、表示制御部128は、温度導出部127によって算出された被写体の温度分布に基づいて温度情報を生成し、上述の撮像モードと同様の要領で得られた撮像画像に温度情報を重畳させた重畳画像をディスプレイ76に表示させる。
 ステップS29で、終了判定部129は、温度測定モードが終了する条件(以下、「温度測定モード終了条件」と称する)を満足したか否かを判定する。温度測定モード終了条件の一例としては、温度測定モードを終了させる指示が入力デバイス78によって受け付けられた、という条件が挙げられる。ステップS29において、温度測定モード終了条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップS29に示す処理は、ステップS21へ移行する。ステップS29において、温度測定モード終了条件を満足した場合は、判定が肯定されて、図15に示す処理が終了する。
 なお、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、フォーカスレンズ31を光軸OAに沿って移動させることでピントの位置を調節する制御、及びズームレンズ32を移動させることでズーム倍率を調節する制御をズーム駆動機構42に対して行う。また、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、ぶれ補正レンズ34を移動させることで像のぶれを補正する制御をぶれ補正駆動機構44に対して行う。また、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、絞り33に設けられた開口33Aの口径を変更することで絞り33を透過する光の量を調節する制御を絞り駆動機構43に対して行う。また、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、調整レンズ37を移動させることで焦点の位置を調整する制御を調整駆動機構47に対して行う。
 次に、第1実施形態の効果について説明する。
 一例として図11に示すように、第1実施形態では、ターレットフィルタ35は、ターレットフィルタ35に入射した光のうち、第2波長帯域の第2近赤外光及び第3波長帯域の第3近赤外光を選択的に透過させ、減光部材36は、第3近赤外光の量を減少させることにより、第2近赤外光及び第3近赤外光の第2放射輝度比を補正する。そして、イメージセンサ15は、減光部材36によって第2放射輝度比が補正された第2近赤外光及び第3近赤外光を受光し、第2近赤外光の放射照度に応じた第2信号及び第3近赤外光の放射照度に応じた第3信号を出力する。したがって、例えば、第2近赤外光及び第3近赤外光の第2放射輝度比を補正しない場合に比して、二色温度測定法により被写体の温度を測定する場合の測定精度を向上させることができる。
 ここで、一例として図16は、第2近赤外光及び第3近赤外光の第2放射輝度比を第2既定放射輝度比に補正しない場合と補正した場合の第2信号の値及び第3信号の値を比較する図である。図16の左側には第2放射輝度比を補正しない場合のグラフが示されており、図16の右側には第2放射輝度比を補正した場合のグラフが示されている。図16では、熱光源の分光分布を示す曲線グラフ及び被写体の分光分布を示す曲線グラフに第2信号の値を示す棒グラフ及び第3信号の値を示す棒グラフが重ねて表示されている。
 図16の左側に示すように、第2放射輝度比を補正しない場合には、第3信号の値の誤差が大きくなり、二色温度測定法により被写体の温度を測定する場合の測定精度が低下する。これに対し、図16の右側に示すように、第2放射輝度比を補正した場合には、第2放射輝度比を補正しない場合に比して、第3信号の値の誤差が小さくなり、二色温度測定法により被写体の温度を測定する場合の測定精度が向上する。
 また、一例として図13に示すように、第1実施形態では、CPU61は、上述の第2放射輝度比が補正された第2信号の値及び第3信号の値に基づいて、被写体の温度を導出する。したがって、第2放射輝度比が補正されていない第2信号及び第3信号に基づいて被写体の温度を測定する場合に比して、被写体の温度を高精度に測定することができる。
 上記説明では、二色温度測定法により、第2赤外光及び第3赤外光に基づいて被写体の温度が測定される例を挙げて第1実施形態の効果を説明しているが、第1赤外光及び第2赤外光に基づいて被写体の温度が測定される場合、及び第3赤外光及び第4赤外光に基づいて被写体の温度が測定される場合の効果も上記と同様である。
 また、一例として図4に示すように、第1実施形態では、ターレットフィルタ35は、第1近赤外光を透過させる第1BPF83A、第2近赤外光を透過させる第2BPF83B、第3近赤外光を透過させる第3BPF83C、及び第4近赤外光を透過させる第4BPF83Dを有する。そして、ターレットフィルタ35は、光路に第1BPF83Aを挿入する位置と、光路に第2BPF83Bを挿入する位置と、光路に第3BPF83Cを挿入する位置と、光路に第4BPF83Dを挿入する位置とに回転する。これにより、ターレットフィルタ35に入射した光のうち、第1波長帯域の第1近赤外光、第2波長帯域の第2近赤外光、第3波長帯域の第3近赤外光、及び第4波長帯域の第4近赤外光を選択的に透過させることができる。
 また、一例として図5から図7に示すように、第1実施形態では、減光部材36は、近赤外光を透過させ、かつ、近赤外光の量を減少させる減光フィルタ93を有する。したがって、減光フィルタ93によって近赤外光の量を減少させることにより、放射輝度比を補正することができる。
 また、第1実施形態では、減光フィルタ93の厚みは、近赤外光をイメージセンサ15の受光面に結像させる厚みに設定されている。したがって、近赤外光が減光フィルタ93を透過する場合と透過しない場合とで、イメージセンサ15に入射する近赤外光の放射照度に誤差が生じることを抑制できる。
 また、第1実施形態では、CPU61は、二色温度測定法を用いて被写体の温度を測定する場合に、像のぶれが補正される方向へ、ぶれ補正レンズ34を移動させる制御を行う。これにより、ぶれ補正レンズ34を移動させる制御を行わない場合に比して、被写体の温度を高精度に測定することができる。
 また、第1実施形態では、一例として、二色温度測定法に近赤外光が用いられている。したがって、被写体の温度を測定する際に例えば煙等の影響を軽減できる。また、カメラ1と被写体との間にガラスがある場合でも、被写体の温度を測定できる。さらに、近赤外光以外の光に基づいて被写体の温度を測定する場合に比して、火災現場で被写体の温度を高精度に測定することができる。また、火災温度をISO834にて定められた標準火災温度である1000℃近傍と想定した場合に、異なる二つの波長帯域の近赤外光は放射輝度の差が大きいので、二色温度測定法による測定精度を高めることができる。
 また、第1実施形態では、CPU61は、二色温度測定法を用いて被写体の温度を測定する場合に、950nmから1100nmの波長帯域、1150nmから1350nmの波長帯域、1500nmから1750nmの波長帯域、及び200nmから2400nmの波長帯域から二つの波長帯域を選択する。したがって、近赤外光が水蒸気に吸収される波長帯域を外すことにより、式(1)において、透過率t1を透過率t2と等しいとみなすことができる。
 また、第1実施形態では、CPU61は、二色温度測定法を用いて被写体の温度を測定する場合に、950nmから1100nmの波長帯域、1150nmから1350nmの波長帯域、1500nmから1750nmの波長帯域、及び200nmから2400nmの波長帯域のうち、隣接する二つの波長帯域を選択する。したがって、式(1)において、透過率t1を透過率t2と等しいとみなすことができ、かつ、放射率e1を放射率e2と等しいとみなすことができる。
 また、第1実施形態では、CPU61は、二色温度測定法を用いて被写体の温度を測定する場合に、950nmから1100nmの波長帯域、1150nmから1350nmの波長帯域、1500nmから1750nmの波長帯域、及び200nmから2400nmの波長帯域から、被写体の温度に基づいて二つの波長帯域を選択する。したがって、例えば、被写体の温度と関係なく二つの波長帯域を選択する場合に比して、被写体の温度を高精度に測定することができる。
 また、第1実施形態では、CPU61は、二色温度測定法を用いて被写体の温度を測定する場合に、950nmから1100nmの波長帯域、1150nmから1350nmの波長帯域、1500nmから1750nmの波長帯域、及び200nmから2400nmの波長帯域から、被写体の温度が高くになる従って短い波長帯域を選択する。したがって、例えば、被写体の温度と関係なく二つの波長帯域を選択する場合に比して、被写体の温度を高精度に測定することができる。
 また、第1実施形態では、CPU61は、二色温度測定法を用いて被写体の温度を測定する場合に、ズームレンズ32を移動させてズーム倍率を調節する制御をズーム駆動機構42に対して行う。したがって、例えば、ズーム倍率を調節しない場合に比して、被写体の温度を高精度に測定することができる。
 また、第1実施形態では、カメラ1は、イメージセンサ15を有する。したがって、被写体の温度を測定することに加えて、イメージセンサ15によって被写体の撮像画像を得ることができる。
 次に、第2実施形態について説明する。
 第2実施形態では、第1実施形態に対し、カメラ1の構成が次のように変更されている。以下、第2実施形態について第1実施形態と異なる点を説明する。
 一例として図17に示すように、第2実施形態では、第1実施形態(図11参照)におけるターレットフィルタ35、ターレット駆動機構45、ターレット駆動回路55、イメージセンサ15、イメージセンサドライバ71、及び信号処理回路72の代わりに、プリズム130、第1イメージセンサ141、第2イメージセンサ142、第3イメージセンサ143、第1イメージセンサドライバ151、第2イメージセンサドライバ152、第3イメージセンサドライバ153、第1信号処理回路161、第2信号処理回路162、及び第3信号処理回路163が用いられている。
 プリズム130は、第1プリズム131、第2プリズム132、及び導光部材133を有する。第1プリズム131は、第1近赤外光を反射し、第2近赤外光及び第3近赤外光を透過する第1反射面131Aを有する。第2プリズム132は、第1反射面131Aに取り付けられている。第2プリズム132は、第2近赤外光を反射し、第3近赤外光を透過する第2反射面132Aを有する。導光部材133は、第2反射面132Aに取り付けられている。プリズム130は、第1プリズム131及び第2プリズム132によって、プリズム130に入射した光のうち、それぞれ異なる波長帯域の光を選択的に透過させる。換言すると、プリズム130は、第1プリズム131及び第2プリズム132によって、プリズム130に入射した光を、それぞれ異なる波長帯域の光に分離する。
 プリズム130は、本開示の技術に係る「第1光学要素」の一例である。第1近赤外光及び第2近赤外光の関係において、第1近赤外光は、本開示の技術に係る「第1光」の一例であり、第2近赤外光は、本開示の技術に係る「第2光」の一例であり、第1反射面131Aは、「第1光を反射し第2光を透過する反射面」の一例である。第2近赤外光及び第3近赤外光の関係において、第2近赤外光は、本開示の技術に係る「第1光」の一例であり、第3近赤外光は、本開示の技術に係る「第2光」の一例であり、第2反射面132Aは、「第1光を反射し第2光を透過する反射面」の一例である。
 第1イメージセンサ141は、第1プリズム131に取り付けられており、第2イメージセンサ142は、第2プリズム132に取り付けられており、第3イメージセンサ143は、導光部材133に取り付けられている。第1イメージセンサ141は、第1近赤外光を撮像し、第1近赤外光を撮像することで得た第1アナログ画像データを出力する。第2イメージセンサ142は、第2近赤外光を撮像し、第2近赤外光を撮像することで得た第2アナログ画像データを出力する。第3イメージセンサ143は、第3近赤外光を撮像し、第3近赤外光を撮像することで得た第3アナログ画像データを出力する。
 第1イメージセンサ141、第2イメージセンサ142、及び第3イメージセンサ143は、本開示の技術に係る「センサ」の一例である。第1イメージセンサ141及び第2イメージセンサ142の関係において、第1イメージセンサ141は、本開示の技術に係る「第1センサ」の一例であり、第2イメージセンサ142は、本開示の技術に係る「第2センサ」の一例である。第2イメージセンサ142及び第3イメージセンサ143の関係において、第2イメージセンサ142は、本開示の技術に係る「第1センサ」の一例であり、第3イメージセンサ143は、本開示の技術に係る「第2センサ」の一例である。
 第1イメージセンサドライバ151は、CPU61から出力された撮像指令に従って、第1イメージセンサ141に第1近赤外光を撮像させる。第2イメージセンサドライバ152は、CPU61から出力された撮像指令に従って、第2イメージセンサ142に第2近赤外光を撮像させる。第3イメージセンサドライバ153は、CPU61から出力された撮像指令に従って、第3イメージセンサ143に第3近赤外光を撮像させる。
 第1信号処理回路161は、第1イメージセンサ141から出力された第1アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第1デジタル画像データを生成して出力する。第2信号処理回路162は、第2イメージセンサ142から出力された第2アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第2デジタル画像データを生成して出力する。第3信号処理回路163は、第3イメージセンサ143から出力された第3アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第3デジタル画像データを生成して出力する。
 一例として図18に示すように、減光部材36は、第1減光フィルタ93A及び第2減光フィルタ93Bを有する。減光部材36は、本開示の技術に係る「第2光学要素」の一例である。減光部材36は、光路から脱出した位置と、第1減光フィルタ93Aが光路に挿入された位置と、第2減光フィルタ93Bが光路に挿入された位置とにスライドする。
 減光部材36は、CPU61から減光駆動回路56にスライド指令が出力されない限り、光路から脱出した位置に配置される。後述するCPU61の温度測定モードにおいて、第1近赤外光及び第2近赤外光に基づいて温度測定が行われる場合、第1イメージセンサ141が第1近赤外光を撮像するときには減光部材36が光路から脱出した位置にスライドし、第2イメージセンサ142が第2近赤外光を撮像するときには第1減光フィルタ93Aが光路に挿入された位置に減光部材36がスライドする。減光部材36が光路から脱出した状態では、第1近赤外光が第1プリズム131を透過して第1イメージセンサ141に結像される。一方、第1減光フィルタ93Aが光路に挿入された状態では、第2近赤外光が第1減光フィルタ93A、第1プリズム131、及び第2プリズム132を透過して第2イメージセンサ142に結像される。
 また、後述するCPU61の温度測定モードにおいて、第2近赤外光及び第3近赤外光に基づいて温度測定が行われる場合、第2イメージセンサ142が第2近赤外光を撮像するときには減光部材36が光路から脱出した位置にスライドし、第3イメージセンサ143が第3近赤外光を撮像するときには第2減光フィルタ93Bが光路に挿入された位置に減光部材36がスライドする。減光部材36が光路から脱出した状態では、第2近赤外光が第1プリズム131及び第2プリズム132を透過して第2イメージセンサ142に結像される。一方、第2減光フィルタ93Bが光路に挿入された状態では、第3近赤外光が第2減光フィルタ93B、第1プリズム131、第2プリズム132、及び導光部材133を透過して第3イメージセンサ143に結像される。
 第1減光フィルタ93Aによる減光量は、第1プリズム131を透過して第1イメージセンサ141に入射する第1近赤外光と、第1減光フィルタ93A、第1プリズム131、及び第2プリズム132を透過して第2イメージセンサ142に入射する第2近赤外光との放射輝度比(以降、第1放射輝度比と称する)が、第1近赤外光及び第2近赤外光について予め定められた放射輝度比(以降、第1既定放射輝度比と称する)と等しくなる減光量に設定されている。第1減光フィルタ93Aによる減光量は、具体的には、次のように設定されている。
 分光分布が既知である熱光源から放射され、第1プリズム131を透過した第1近赤外光が第1イメージセンサ141の第1InGaAsダイオードで受光されることにより、第1InGaAsダイオードから第1信号が出力される。熱光源から放射され、第1減光フィルタ93A、第1プリズム131、及び第2プリズム132を透過した第2近赤外光が第2イメージセンサ142の第2InGaAsダイオード(上述の第1InGaAsダイオードと同じ位置のダイオード)で受光されることにより、第2InGaAsダイオードから第2信号が出力される。第1放射輝度比は、第1InGaAsダイオードから出力される第1信号の値と、第2InGaAsダイオードから出力される第2信号の値との比に相当する。第1既定放射輝度比は、熱光源の既知の分光分布から計算される第1近赤外光及び第2近赤外光の放射輝度比に相当する。そして、第1減光フィルタ93Aによる減光量は、第1放射輝度比が第1既定放射輝度比に等しくなる減光量に設定されている。
 また、第2減光フィルタ93Bによる減光量は、第1プリズム131及び第2プリズム132を透過して第2イメージセンサ142に入射する第2近赤外光と、第2減光フィルタ93B、第1プリズム131、第2プリズム132、及び導光部材133を透過して第3イメージセンサ143に入射する第3近赤外光との放射輝度比(以降、第2放射輝度比と称する)が、第2近赤外光及び第3近赤外光について予め定められた放射輝度比(以降、第2既定放射輝度比と称する)と等しくなる減光量に設定されている。第2減光フィルタ93Bによる減光量は、具体的には、次のように設定されている。
 分光分布が既知である熱光源から放射され、第1プリズム131及び第2プリズム132を透過した第2近赤外光が第2イメージセンサ142の第2InGaAsダイオードで受光されることにより、第2InGaAsダイオードから第2信号が出力される。熱光源から放射され、第2減光フィルタ93B、第1プリズム131、第2プリズム132、及び導光部材133を透過した第3近赤外光が第3イメージセンサ143の第3InGaAsダイオード(上述の第2InGaAsダイオードと同じ位置のダイオード)で受光されることにより、第3InGaAsダイオードから第3信号が出力される。第2放射輝度比は、第2InGaAsダイオードから出力される第2信号の値と第3InGaAsダイオードから出力される第3信号の値との比に相当する。第2既定放射輝度比は、熱光源の既知の分光分布から計算される第2近赤外光及び第3近赤外光の放射輝度比に相当する。そして、第2減光フィルタ93Bによる減光量は、第2放射輝度比が第2既定放射輝度比に等しくなる減光量に設定されている。
 なお、第1減光フィルタ93Aの厚みは、第1プリズム131及び第2プリズム132を透過した第2近赤外光を第2イメージセンサ142の受光面に結像させる厚みに設定されている。同様に、第2減光フィルタ93Bの厚みは、第1プリズム131、第2プリズム132、及び導光部材133を透過した第3近赤外光を第3イメージセンサ143の受光面に結像させる厚みに設定されている。
 一例として図17に示すように、CPU61は、撮像モードでは、光源オン制御部111、撮像制御部114、表示制御部115、終了判定部116、及び光源オフ制御部117として機能する。
 光源オン制御部111は、光源制御回路73に対してオン指令を出力する。光源制御回路73は、オン指令を受け取ると、光源14をオンに切り替える。光源14は、オンに切り替えられると照明光ILを出力する。
 撮像制御部114は、第1イメージセンサドライバ151、第2イメージセンサドライバ152、及び第3イメージセンサドライバ153に対して撮像指令を出力する。第1イメージセンサドライバ151は、撮像指令を受け取ると、第1イメージセンサ141に第1近赤外光を撮像させる。第2イメージセンサドライバ152は、撮像指令を受け取ると、第2イメージセンサ142に第2近赤外光を撮像させる。第3イメージセンサドライバ153は、撮像指令を受け取ると、第3イメージセンサ143に第3近赤外光を撮像させる。
 第1イメージセンサ141は、第1近赤外光を撮像し、第1近赤外光を撮像することで得た第1アナログ画像データを出力する。第2イメージセンサ142は、第2近赤外光を撮像し、第2近赤外光を撮像することで得た第2アナログ画像データを出力する。第3イメージセンサ143は、第3近赤外光を撮像し、第3近赤外光を撮像することで得た第3アナログ画像データを出力する。第1信号処理回路161は、第1アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第1デジタル画像データを生成して出力する。第2信号処理回路162は、第2アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第2デジタル画像データを生成して出力する。第3信号処理回路163は、第3アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第3デジタル画像データを生成して出力する。
 表示制御部115は、第1デジタル画像データ、第2デジタルデータ、及び第3デジタルデータに基づいて撮像画像をディスプレイ76に表示させる制御をディスプレイ制御回路77に対して行う。これにより、撮像画像がディスプレイ76に表示される。撮像画像は、例えば、動画像で表示されるが、静止画像で表示されてもよい。
 終了判定部116は、撮像モードを終了するか否かを判定する。終了判定部116は、判定を否定した場合には、撮像モードを継続させる。
 光源オフ制御部117は、終了判定部116によって判定が肯定された場合、光源制御回路73に対してオフ指令を出力する。光源制御回路73は、オフ指令を受け取ると、光源14をオフに切り替える。光源14は、オフに切り替えられると照明光ILの出力を停止する。
 一例として図18に示すように、CPU61は、温度測定モードでは、波長選択部121、第1撮像制御部123、減光制御部125、第2撮像制御部126、温度導出部127、表示制御部128、及び終了判定部129として機能する。
 波長選択部121は、二色温度測定法に用いる二つの波長帯域、すなわち第1波長帯域及び第2波長帯域を選択する。一例として、波長選択部121は、第1波長帯域及び第2波長帯域として、950nmから1100nmの第1近赤外光の波長帯域、1150nmから1350nmの第2近赤外光の波長帯域、及び1500nmから1750nmの第3近赤外光の波長帯域から二つの波長帯域を選択する。波長選択部121が二つの波長帯域を選択する手法は、第1実施形態と同様である。
 以下、波長選択部121によって、第1波長帯域として、第1赤外光の波長帯域が選択され、第2波長帯域として、第2赤外光の波長帯域が選択された場合を例に挙げて、第1撮像制御部123、減光制御部125、第2撮像制御部126、及び温度導出部127の構成を説明する。本例において、第1近赤外光は、本開示の技術に係る「第1光」の一例であり、第2近赤外光は、本開示の技術に係る「第2光」の一例である。
 一例として図18に示すように、第1撮像制御部123は、第1近赤外光の波長帯域に対応する第1イメージセンサドライバ151に対して撮像指令を出力する。第1イメージセンサドライバ151は、撮像指令を受け取ると、第1イメージセンサ141に第1近赤外光を撮像させる。第1イメージセンサ141は、第1近赤外光を撮像すると、第1アナログ画像データを出力し、第1信号処理回路161は、第1アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第1デジタル画像データを生成して出力する。
 減光制御部125は、第2近赤外光の波長帯域に対応する第1減光フィルタ93Aを光路に挿入させるスライド指令を減光駆動回路56に対して出力する。減光駆動回路56は、スライド指令を受け取ると、減光駆動機構46を駆動させることにより、第1減光フィルタ93Aが光路に挿入される位置に減光部材36をスライドさせる。第1減光フィルタ93Aが光路に挿入されると、第1減光フィルタ93Aに入射した第2近赤外光が第1減光フィルタ93Aによって減光される。これにより、減光フィルタ93を透過せずに第1プリズム131を透過した第1近赤外光と、第1減光フィルタ93A、第1プリズム131、及び第2プリズム132を透過した第2近赤外光との放射輝度比が補正される。そして、第1減光フィルタ93A、第1プリズム131、及び第2プリズム132を透過した第2近赤外光が第2イメージセンサ142の受光面に結像される。
 第2撮像制御部126は、第2近赤外光の波長帯域に対応する第2イメージセンサドライバ152に対して撮像指令を出力する。第2イメージセンサドライバ152は、撮像指令を受け取ると、第2イメージセンサ142に第2近赤外光を撮像させる。第2イメージセンサ142は、第2近赤外光を撮像すると、第2アナログ画像データを出力し、第2信号処理回路162は、第2アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第2デジタル画像データを生成して出力する。
 温度導出部127は、第1デジタル画像データ及び第2デジタル画像データに基づいて、二色温度測定法により、被写体の温度分布を算出する。温度導出部127が被写体の温度分布を算出する手法は、第1実施形態と同様である。
 表示制御部128は、温度導出部127によって算出された被写体の温度分布に基づいて温度情報を生成し、上述の撮像モードと同様の要領で得られた撮像画像に温度情報を重畳させた重畳画像をディスプレイ76に表示させる制御をディスプレイ制御回路77に対して行う。
 終了判定部129は、温度測定モードを終了するか否かを判定する。終了判定部129は、判定を否定した場合には、温度測定モードを継続させ、判定を肯定した場合には、温度測定モードを終了させる。
 上記説明では、二色温度測定法により、第1赤外光及び第2赤外光に基づいて被写体の温度が測定される例を挙げて温度測定モードでのCPU61の機能構成を説明しているが、第2赤外光及び第3赤外光に基づいて被写体の温度が測定される場合の温度測定モードでのCPU61の機能構成も上記説明と同様である。
 また、上記説明では、減光部材36によって、第1近赤外光及び第2近赤外光のうちの第2近赤外光の量を減少させるが、第1近赤外光及び第2近赤外光の両方の光量を減少させてもよい。同様に、減光部材36によって、第2近赤外光及び第3近赤外光の両方の光量を減少させてもよい。
 次に、第2実施形態の作用として、第2実施形態に係るカメラ1の作動方法について説明する。
 はじめに、図19を参照しながら、CPU61によって撮像支援処理が実行されることでCPU61が撮像モードになった場合にCPU61によって行われる撮像処理の流れの一例について説明する。
 ステップS31で、光源オン制御部111は、光源14をオンに切り替える。光源14は、オンに切り替えられると照明光ILを出力する。
 ステップS32で、撮像制御部114は、第1イメージセンサ141、第2イメージセンサ142、及び第3イメージセンサ143に撮像させる。
 ステップS33で、表示制御部115は、第1イメージセンサ141、第2イメージセンサ142、及び第3イメージセンサ143によって撮像されることで得られた撮像画像をディスプレイ76に表示させる。
 ステップS34で、終了判定部116は、撮像モードが終了する条件(以下、「撮像モード終了条件」と称する)を満足したか否かを判定する。撮像モード終了条件の一例としては、撮像モードを終了させる指示が入力デバイス78によって受け付けられた、という条件が挙げられる。ステップS34において、撮像モード終了条件を満足していない場合は、判定が否定されて、図19に示す処理は、ステップS32へ移行する。ステップS34において、撮像モード終了条件を満足した場合は、判定が肯定されて、図19に示す処理は、ステップS35へ移行する。
 ステップS35で、光源オフ制御部117は、光源14をオフに切り替える。光源14は、オフに切り替えられると照明光ILの出力を停止する。ステップS35の処理が実行された後、図19に示す処理が終了する。
 続いて、図20を参照しながら、CPU61によって撮像支援処理が実行されることでCPU61が温度測定モードになった場合にCPU61によって行われる温度測定処理の流れの一例について説明する。
 ステップS41で、波長選択部121は、二色温度測定法に用いる二つの波長帯域、すなわち第1波長帯域及び第2波長帯域を選択する。
 ステップS42で、第1撮像制御部123は、第1イメージセンサ141、第2イメージセンサ142、及び第3イメージセンサ143のうち、波長選択部121によって選択された第1波長帯域に対応するイメージセンサに撮像させる。これにより、第1デジタル画像データが得られる。
 ステップS43で、減光制御部125は、複数の減光フィルタ93のうち、波長選択部121によって選択された第2波長帯域に対応する減光フィルタ93が光路に挿入される位置に減光部材36をスライドさせる。
 ステップS44で、第2撮像制御部126は、第1イメージセンサ141、第2イメージセンサ142、及び第3イメージセンサ143のうち、波長選択部121によって選択された第2波長帯域に対応するイメージセンサに撮像させる。これにより、第2デジタル画像データが得られる。
 ステップS45で、温度導出部127は、第1デジタル画像データ及び第2デジタル画像データに基づいて、二色温度測定法により被写体の温度分布を算出する。
 ステップS46で、表示制御部128は、温度導出部127によって算出された被写体の温度分布に基づいて温度情報を生成し、上述の撮像モードと同様の要領で得られた撮像画像に温度情報を重畳させた重畳画像をディスプレイ76に表示させる。
 ステップS47で、終了判定部129は、温度測定モードが終了する条件(以下、「温度測定モード終了条件」と称する)を満足したか否かを判定する。温度測定モード終了条件の一例としては、温度測定モードを終了させる指示が入力デバイス78によって受け付けられた、という条件が挙げられる。ステップS47において、温度測定モード終了条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップS47に示す処理は、ステップS41へ移行する。ステップS47において、温度測定モード終了条件を満足した場合は、判定が肯定されて、図20に示す処理が終了する。
 なお、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、フォーカスレンズ31を光軸OAに沿って移動させることでピントの位置を調節する制御、及びズームレンズ32を移動させることでズーム倍率を調節する制御をズーム駆動機構42に対して行う。また、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、ぶれ補正レンズ34を移動させることで像のぶれを補正する制御をぶれ補正駆動機構44に対して行う。また、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、絞り33に設けられた開口33Aの口径を変更することで絞り33を透過する光の量を調節する制御を絞り駆動機構43に対して行う。また、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、調整レンズ37を移動させることで焦点の位置を調整する制御を調整駆動機構47に対して行う。
 次に、第2実施形態の効果について第1実施形態と異なる点を説明する。
 一例として図18に示すように、第2実施形態では、プリズム130は、プリズム130に入射した光のうち、第1波長帯域の第1近赤外光及び第2波長帯域の第2近赤外光を選択的に透過させ、減光部材36は、第2近赤外光の量を減少させることにより、第1近赤外光及び第2近赤外光の第1放射輝度比を補正する。そして、第1イメージセンサ141及び第2イメージセンサ142は、減光部材36によって第1放射輝度比が補正された第1近赤外光及び第2近赤外光をそれぞれ受光し、第1イメージセンサ141は、第1近赤外光の放射照度に応じた第1信号を出力し、第2イメージセンサ142は、第2近赤外光の放射照度に応じた第2信号を出力する。したがって、例えば、第1近赤外光及び第2近赤外光の第1放射輝度比を補正しない場合に比して、二色温度測定法により被写体の温度を測定する場合の測定精度を向上させることができる。
 上記説明では、二色温度測定法により、第1赤外光及び第2赤外光に基づいて被写体の温度が測定される例を挙げて第2実施形態の効果を説明しているが、第2赤外光及び第3赤外光に基づいて被写体の温度が測定される場合の効果も上記と同様である。
 また、第2実施形態では、プリズム130は、第1近赤外光を反射し、第2近赤外光及び第3近赤外光を透過する第1反射面131Aを有する第1プリズム131と、第2近赤外光を反射し、第3近赤外光を透過する第2反射面132Aを有する第2プリズム132とを有する。これにより、プリズム130に入射した光のうち、第1波長帯域の第1近赤外光、第2波長帯域の第2近赤外光、及び第3波長帯域の第3近赤外光を選択的に透過させることができる。
 また、第2実施形態では、カメラ1は、第1近赤外光の放射照度に応じて第1信号を出力する第1イメージセンサ141と、第2近赤外光の放射照度に応じて第2信号を出力する第2イメージセンサ142と、第3近赤外光の放射照度に応じて第3信号を出力する第3イメージセンサ143とを備える。したがって、例えば、CPU61が撮像モードにある場合には、第1イメージセンサ141、第2イメージセンサ142、及び第3イメージセンサ143によって複数の波長帯域の近赤外光を並行して撮像することができる。
 次に、第3実施形態について説明する。
 第3実施形態では、第1実施形態に対し、カメラ1の構成が次のように変更されている。以下、第3実施形態について第1実施形態と異なる点を説明する。
 一例として図21に示すように、第3実施形態では、第1実施形態(図11参照)におけるターレットフィルタ35、ターレット駆動機構45、ターレット駆動回路55、及びイメージセンサ15の代わりに、偏光フィルタユニット170及び偏光イメージセンサ180が用いられている。
 偏光フィルタユニット170は、偏光イメージセンサ180よりも被写体側に配置されている。偏光フィルタユニット170は、第1BPF83A、第2BPF83B、第3BPF83C、第1偏光フィルタ173A、第2偏光フィルタ173B、及び第3偏光フィルタ173Cを備える。第1BPF83A、第2BPF83B、及び第3BPF83Cの構成は、第1実施形態と同じである。偏光フィルタユニット170は、第1BPF83A、第2BPF83B、及び第3BPF83Cによって、偏光フィルタユニット170に入射した光のうち、それぞれ異なる波長帯域の光を選択的に透過させる。偏光フィルタユニット170は、本開示の技術に係る「第1光学要素」の一例である。
 第1偏光フィルタ173Aは、第1BPF83Aに重ね合わされており、第2偏光フィルタ173Bは、第2BPF83Bに重ね合わされており、第3偏光フィルタ173Cは、第3BPF83Cに重ね合わされている。第1偏光フィルタ173A、第2偏光フィルタ173B、及び第3偏光フィルタ173Cは、第1BPF83A、第2BPF83B、及び第3BPF83Cの被写体側に配置されてもよく、第1BPF83A、第2BPF83B、及び第3BPF83Cの像側に配置されてもよい。
 一例として、第1偏光フィルタ173Aは、偏光フィルタユニット170に入射する光のうちの90°の方向に振動する第1光成分を透過させ、第2偏光フィルタ173Bは、偏光フィルタユニット170に入射する光のうちの120°の方向に振動する第2光成分を透過させ、第3偏光フィルタ173Cは、偏光フィルタユニット170に入射する光のうちの240°の方向に振動する第3光成分を透過させる。
 偏光イメージセンサ180は、複数の物理画素を有する。一例として、複数の物理画素は、近赤外光に感度を有するフォトダイオードである。複数の物理画素は、複数の第1物理画素181A、複数の第2物理画素181B、及び複数の第3物理画素181Cを含む。複数の第1物理画素181Aには、第1偏光フィルタ183Aが割り当てられており、複数の第2物理画素181Bには、第2偏光フィルタ183Bが割り当てられており、複数の第3物理画素181Cには、第3偏光フィルタ183Cが割り当てられている。
 偏光イメージセンサ180は、本開示の技術に係る「センサ」及び「第1イメージセンサ」の一例である。第1偏光フィルタ173A及び第2偏光フィルタ173Bの関係において、第1偏光フィルタ173Aは、本開示の技術に係る「第1偏光フィルタ」の一例であり、第2偏光フィルタ173Bは、本開示の技術に係る「第2偏光フィルタ」の一例であり、90°の方向に振動する第1光成分は、本開示の技術に係る「第1方向に振動する第1光成分」の一例であり、120°の方向に振動する第2光成分は、本開示の技術に係る「第2方向に振動する第2光成分」の一例である。
 第2偏光フィルタ173B及び第3偏光フィルタ173Cの関係において、第2偏光フィルタ173Bは、本開示の技術に係る「第1偏光フィルタ」の一例であり、第3偏光フィルタ173Cは、本開示の技術に係る「第2偏光フィルタ」の一例であり、120°の方向に振動する第2光成分は、本開示の技術に係る「第1方向に振動する第1光成分」の一例であり、240°の方向に振動する第3光成分は、本開示の技術に係る「第2方向に振動する第2光成分」の一例である。
 第1物理画素181A及び第2物理画素181Bの関係において、第1物理画素181Aは、本開示の技術に係る「第1物理画素」の一例であり、第2物理画素181Bは、本開示の技術に係る「第2物理画素」の一例である。第2物理画素181B及び第3物理画素181Cの関係において、第2物理画素181Bは、本開示の技術に係る「第1物理画素」の一例であり、第3物理画素181Cは、本開示の技術に係る「第2物理画素」の一例である。
 第1偏光フィルタ183A及び第2偏光フィルタ183Bの関係において、第1偏光フィルタ183Aは、本開示の技術に係る「第3偏光フィルタ」の一例であり、第2偏光フィルタ183Bは、本開示の技術に係る「第4偏光フィルタ」の一例である。第2偏光フィルタ183B及び第3偏光フィルタ183Cの関係において、第2偏光フィルタ183Bは、本開示の技術に係る「第3偏光フィルタ」の一例であり、第3偏光フィルタ183Cは、本開示の技術に係る「第4偏光フィルタ」の一例である。
 第1偏光フィルタ183Aは、第1偏光フィルタ173Aに対応しており、第1BPF83A及び第1偏光フィルタ173Aフィルタを透過した第1近赤外光(つまり90°の方向に振動する近赤外光)を透過させる。第2偏光フィルタ183Bは、第2偏光フィルタ173Bに対応しており、第2BPF83B及び第2偏光フィルタ173Bフィルタを透過した第2近赤外光(つまり120°の方向に振動する近赤外光)を透過させる。第3偏光フィルタ183Cは、第3偏光フィルタ173Cに対応しており、第3BPF83C及び第3偏光フィルタ173Cフィルタを透過した第3近赤外光(つまり240°の方向に振動する近赤外光)を透過させる。以下では、特に区別して説明する必要がない場合、第1偏光フィルタ183A、第2偏光フィルタ183B、第3偏光フィルタ183Cを偏光フィルタ183と称する。
 イメージセンサドライバ71は、CPU61から出力された撮像指令に従って、複数の物理画素に光を撮像させる。複数の第1物理画素181Aは、第1近赤外光を撮像すると、第1近赤外光を撮像することで得た第1アナログ画像データを出力する。複数の第2物理画素181Bは、第2近赤外光を撮像すると、第2近赤外光を撮像することで得た第2アナログ画像データを出力する。複数の第3物理画素181Cは、第3近赤外光を撮像すると、第3近赤外光を撮像することで得た第3アナログ画像データを出力する。
 信号処理回路72は、第1アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第1デジタル画像データを生成して出力し、第2アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第2デジタル画像データを生成して出力し、第3アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第3デジタル画像データを生成して出力する。
 一例として図22に示すように、減光部材36は、第1減光フィルタ93A及び第2減光フィルタ93Bを有する。減光部材36は、光路から脱出した位置と、第1減光フィルタ93Aが光路に挿入された位置と、第2減光フィルタ93Bが光路に挿入された位置とにスライドする。
 減光部材36は、CPU61から減光駆動回路56にスライド指令が出力されない限り、光路から脱出した位置に配置される。後述するCPU61の温度測定モードにおいて、第1近赤外光及び第2近赤外光に基づいて温度測定が行われる場合、複数の第1物理画素181Aが第1近赤外光を撮像するときには減光部材36が光路から脱出した位置にスライドし、複数の第2物理画素181Bが第2近赤外光を撮像するときには第1減光フィルタ93Aが光路に挿入された位置に減光部材36がスライドする。減光部材36が光路から脱出した状態では、第1近赤外光が第1BPF83A、第1偏光フィルタ173A、及び第1偏光フィルタ183Aを透過して複数の第1物理画素181Aに結像される。一方、第1減光フィルタ93Aが光路に挿入された状態では、第2近赤外光が第2BPF83B、第2偏光フィルタ173B、第1減光フィルタ93A、及び第2偏光フィルタ183Bを透過して複数の第2物理画素181Bに結像される。
 また、後述するCPU61の温度測定モードにおいて、第2近赤外光及び第3近赤外光に基づいて温度測定が行われる場合、複数の第2物理画素181Bが第2近赤外光を撮像するときには減光部材36が光路から脱出した位置にスライドし、複数の第3物理画素181Cが第3近赤外光を撮像するときには第2減光フィルタ93Bが光路に挿入された位置に減光部材36がスライドする。減光部材36が光路から脱出した状態では、第2近赤外光が第2BPF83B、第2偏光フィルタ173B、及び第2偏光フィルタ183Bを透過して複数の第2物理画素181Bに結像される。一方、第2減光フィルタ93Bが光路に挿入された状態では、第3近赤外光が第3BPF83C、第3偏光フィルタ173C、第2減光フィルタ93B、及び第3偏光フィルタ183Cを透過して複数の第3物理画素181Cに結像される。
 第1減光フィルタ93Aによる減光量は、第1BPF83A、第1偏光フィルタ173A、及び第1偏光フィルタ183Aを透過して第1物理画素181Aに入射する第1近赤外光と、第2BPF83B、第2偏光フィルタ173B、第1減光フィルタ93A、及び第1偏光フィルタ183Aを透過して第2物理画素181Bに入射する第2近赤外光との放射輝度比(以降、第1放射輝度比と称する)が、第1近赤外光及び第2近赤外光について予め定められた放射輝度比(以降、第1既定放射輝度比と称する)と等しくなる減光量に設定されている。第1減光フィルタ93Aによる減光量は、具体的には、次のように設定されている。
 分光分布が既知である熱光源から放射され、第1BPF83A、第1偏光フィルタ173A、及び第1偏光フィルタ183Aを透過した第1近赤外光が第1物理画素181Aで受光されることにより、第1物理画素181Aから第1信号が出力される。熱光源から放射され、第2BPF83B、第2偏光フィルタ173B、第1減光フィルタ93A、及び第2偏光フィルタ183Bを透過した第2近赤外光が第2物理画素181B(上述の第1物理画素181Aと隣接する位置の物理画素)で受光されることにより、第2物理画素181Bから第2信号が出力される。第1放射輝度比は、第1物理画素181Aから出力される第1信号の値と第2物理画素181Bから出力される第2信号の値との比に相当する。第1既定放射輝度比は、熱光源の既知の分光分布から計算される第1近赤外光及び第2近赤外光の放射輝度比に相当する。そして、第1減光フィルタ93Aによる減光量は、第1放射輝度比が第1既定放射輝度比に等しくなる減光量に設定されている。
 また、第2減光フィルタ93Bによる減光量は、第2BPF83B、第2偏光フィルタ173B、及び第2偏光フィルタ183Bを透過して第2物理画素181Bに入射する第2近赤外光と、第3BPF83C、第3偏光フィルタ173C、第2減光フィルタ93B、及び第3偏光フィルタ183Cを透過して第3物理画素181Cに入射する第3近赤外光との放射輝度比(以降、第2放射輝度比と称する)が、第1近赤外光及び第2近赤外光について予め定められた放射輝度比(以降、第2既定放射輝度比と称する)と等しくなる減光量に設定されている。第2減光フィルタ93Bによる減光量は、具体的には、次のように設定されている。
 分光分布が既知である熱光源から放射され、第2BPF83B、第2偏光フィルタ173B、及び第2偏光フィルタ183Bを透過した第2近赤外光が第2物理画素181Bで受光されることにより、第2物理画素181Bから第2信号が出力される。熱光源から放射され、第3BPF83C、第3偏光フィルタ173C、第2減光フィルタ93B、及び第3偏光フィルタ183Cを透過した第3近赤外光が第3物理画素181C(上述の第2物理画素181Bと隣接する位置の物理画素)で受光されることにより、第3物理画素181Cから第3信号が出力される。第2放射輝度比は、第2物理画素181Bから出力される第2信号の値と第3物理画素181Cから出力される第3信号の値との比に相当する。第2既定放射輝度比は、熱光源の既知の分光分布から計算される第2近赤外光及び第3近赤外光の放射輝度比に相当する。そして、第2減光フィルタ93Bによる減光量は、第2放射輝度比が第2既定放射輝度比に等しくなる減光量に設定されている。
 なお、第1減光フィルタ93Aの厚みは、第2BPF83B、第2偏光フィルタ173B、第1減光フィルタ93A、及び第2偏光フィルタ183Bを透過した第2近赤外光をイメージセンサ15の受光面に結像させる厚みに設定されている。同様に、第2減光フィルタ93Bの厚みは、第3BPF83C、第3偏光フィルタ173C、第2減光フィルタ93B、及び第3偏光フィルタ183Cを透過した第3近赤外光をイメージセンサ15の受光面に結像させる厚みに設定されている。
 一例として図21に示すように、CPU61は、撮像モードでは、光源オン制御部111、撮像制御部114、表示制御部115、終了判定部116、及び光源オフ制御部117として機能する。
 光源オン制御部111は、光源制御回路73に対してオン指令を出力する。光源制御回路73は、オン指令を受け取ると、光源14をオンに切り替える。光源14は、オンに切り替えられると照明光ILを出力する。
 撮像制御部114は、イメージセンサドライバ71に対して撮像指令を出力する。イメージセンサドライバ71は、撮像指令を受け取ると、偏光イメージセンサ180に第1近赤外光、第2近赤外光、及び第3近赤外光を撮像させる。複数の第1物理画素181Aは、第1近赤外光を撮像し、第1近赤外光を撮像することで得た第1アナログ画像データを出力する。複数の第2物理画素181Bは、第2近赤外光を撮像し、第2近赤外光を撮像することで得た第2アナログ画像データを出力する。複数の第3物理画素181Cは、第3近赤外光を撮像し、第3近赤外光を撮像することで得た第3アナログ画像データを出力する。
 信号処理回路72は、第1アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第1デジタル画像データを生成し、第2アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第2デジタル画像データを生成し、第3アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第3デジタル画像データを生成して出力する。
 表示制御部115は、第1デジタル画像データ、第2デジタルデータ、及び第3デジタルデータに基づいて撮像画像をディスプレイ76に表示させる制御をディスプレイ制御回路77に対して行う。これにより、撮像画像がディスプレイ76に表示される。撮像画像は、例えば、動画像で表示されるが、静止画像で表示されてもよい。
 終了判定部116は、撮像モードを終了するか否かを判定する。終了判定部116は、判定を否定した場合には、撮像モードを継続させる。
 光源オフ制御部117は、終了判定部116によって判定が肯定された場合、光源制御回路73に対してオフ指令を出力する。光源制御回路73は、オフ指令を受け取ると、光源14をオフに切り替える。光源14は、オフに切り替えられると照明光ILの出力を停止する。
 一例として図22に示すように、CPU61は、温度測定モードでは、波長選択部121、第1撮像制御部123、減光制御部125、第2撮像制御部126、温度導出部127、表示制御部128、及び終了判定部129として機能する。
 波長選択部121は、二色温度測定法に用いる二つの波長帯域、すなわち第1波長帯域及び第2波長帯域を選択する。一例として、波長選択部121は、第1波長帯域及び第2波長帯域として、950nmから1100nmの第1近赤外光の波長帯域、1150nmから1350nmの第2近赤外光の波長帯域、及び1500nmから1750nmの第3近赤外光の波長帯域から二つの波長帯域を選択する。波長選択部121が二つの波長帯域を選択する手法は、第1実施形態と同様である。
 以下、波長選択部121によって、第1波長帯域として、第1赤外光の波長帯域が選択され、第2波長帯域として、第2赤外光の波長帯域が選択された場合を例に挙げて、第1撮像制御部123、減光制御部125、第2撮像制御部126、及び温度導出部127の構成を説明する。本例において、第1近赤外光は、本開示の技術に係る「第1光」の一例であり、第2近赤外光は、本開示の技術に係る「第2光」の一例である。
 一例として図22に示すように、第1撮像制御部123は、イメージセンサドライバ71に対して撮像指令を出力する。イメージセンサドライバ71は、撮像指令を受け取ると、偏光イメージセンサ180に第1近赤外光、第2近赤外光、及び第3近赤外光を撮像させる。このとき、第1近赤外光の波長帯域に対応する複数の第1物理画素181Aは、第1近赤外光を撮像すると、第1アナログ画像データを出力し、信号処理回路72は、第1アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第1デジタル画像データを生成して出力する。
 減光制御部125は、第2波長帯域として第2近赤外光の波長帯域が選択されたことに対応して、第1減光フィルタ93Aを光路に挿入させるスライド指令を減光駆動回路56に対して出力する。減光駆動回路56は、スライド指令を受け取ると、減光駆動機構46を駆動させることにより、第1減光フィルタ93Aが光路に挿入される位置に減光部材36をスライドさせる。
 第1減光フィルタ93Aが光路に挿入されると、第1減光フィルタ93Aに入射した光が第1減光フィルタ93Aによって減光される。これにより、第1BPF83A、第1偏光フィルタ173A、及び第1偏光フィルタ183Aを透過しているが減光フィルタ93を透過していない第1近赤外光と、第2BPF83B、第2偏光フィルタ173B、第1減光フィルタ93A、及び第2偏光フィルタ183Bを透過した第2近赤外光との放射輝度比が補正される。そして、第2BPF83B、第2偏光フィルタ173B、第1減光フィルタ93A、及び第2偏光フィルタ183Bを透過した第2近赤外光が偏光イメージセンサ180の受光面に結像される。
 第2撮像制御部126は、イメージセンサドライバ71に対して撮像指令を出力する。イメージセンサドライバ71は、撮像指令を受け取ると、偏光イメージセンサ180に第1近赤外光、第2近赤外光、及び第3近赤外光を撮像させる。このとき、第2近赤外光の波長帯域に対応する複数の第2物理画素181Bは、第2近赤外光を撮像すると、第2アナログ画像データを出力し、信号処理回路72は、第2アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第2デジタル画像データを生成して出力する。
 温度導出部127は、第1デジタル画像データ及び第2デジタル画像データに基づいて、二色温度測定法により、被写体の温度分布を算出する。温度導出部127が被写体の温度分布を算出する手法は、第1実施形態と同様である。
 表示制御部128は、温度導出部127によって算出された被写体の温度分布に基づいて温度情報を生成し、上述の撮像モードと同様の要領で得られた撮像画像に温度情報を重畳させた重畳画像をディスプレイ76に表示させる制御をディスプレイ制御回路77に対して行う。
 終了判定部129は、温度測定モードを終了するか否かを判定する。終了判定部129は、判定を否定した場合には、温度測定モードを継続させ、判定を肯定した場合には、温度測定モードを終了させる。
 上記説明では、二色温度測定法により、第1赤外光及び第2赤外光に基づいて被写体の温度が測定される例を挙げて温度測定モードでのCPU61の機能構成を説明しているが、第2赤外光及び第3赤外光に基づいて被写体の温度が測定される場合の温度測定モードでのCPU61の機能構成も上記説明と同様である。
 また、上記説明では、減光部材36によって、第1近赤外光及び第2近赤外光のうちの第2近赤外光の量を減少させるが、第1近赤外光及び第2近赤外光の両方の光量を減少させてもよい。同様に、減光部材36によって、第2近赤外光及び第3近赤外光の両方の光量を減少させてもよい。
 次に、第3実施形態の作用として、第3実施形態に係るカメラ1の作動方法について説明する。
 はじめに、図23を参照しながら、CPU61によって撮像支援処理が実行されることでCPU61が撮像モードになった場合にCPU61によって行われる撮像処理の流れの一例について説明する。
 ステップS51で、光源オン制御部111は、光源14をオンに切り替える。光源14は、オンに切り替えられると照明光ILを出力する。
 ステップS52で、撮像制御部114は、偏光イメージセンサ180に撮像させる。
 ステップS53で、表示制御部115は、偏光イメージセンサ180によって撮像されることで得られた撮像画像をディスプレイ76に表示させる。
 ステップS54で、終了判定部116は、撮像モードが終了する条件(以下、「撮像モード終了条件」と称する)を満足したか否かを判定する。撮像モード終了条件の一例としては、撮像モードを終了させる指示が入力デバイス78によって受け付けられた、という条件が挙げられる。ステップS54において、撮像モード終了条件を満足していない場合は、判定が否定されて、図23に示す処理は、ステップS52へ移行する。ステップS54において、撮像モード終了条件を満足した場合は、判定が肯定されて、図23に示す処理は、ステップS55へ移行する。
 ステップS55で、光源オフ制御部117は、光源14をオフに切り替える。光源14は、オフに切り替えられると照明光ILの出力を停止する。ステップS17の処理が実行された後、図23に示す処理が終了する。
 続いて、図24を参照しながら、CPU61によって撮像支援処理が実行されることでCPU61が温度測定モードになった場合にCPU61によって行われる温度測定処理の流れの一例について説明する。
 ステップS61で、波長選択部121は、二色温度測定法に用いる二つの波長帯域、すなわち第1波長帯域及び第2波長帯域を選択する。
 ステップS62で、第1撮像制御部123は、偏光イメージセンサ180に撮像させる。これにより第1デジタル画像データが得られる。
 ステップS63で、減光制御部125は、複数の減光フィルタ93のうち、波長選択部121によって選択された第2波長帯域に対応する減光フィルタ93が光路に挿入される位置に減光部材36をスライドさせる。
 ステップS64で、第2撮像制御部126は、偏光イメージセンサ180に撮像させる。これにより、第2デジタル画像データが得られる。
 ステップS65で、温度導出部127は、第1デジタル画像データ及び第2デジタル画像データに基づいて、二色温度測定法により被写体の温度分布を算出する。
 ステップS66で、表示制御部128は、温度導出部127によって算出された被写体の温度分布に基づいて温度情報を生成し、上述の撮像モードと同様の要領で得られた撮像画像に温度情報を重畳させた重畳画像をディスプレイ76に表示させる。
 ステップS67で、終了判定部129は、温度測定モードが終了する条件(以下、「温度測定モード終了条件」と称する)を満足したか否かを判定する。温度測定モード終了条件の一例としては、温度測定モードを終了させる指示が入力デバイス78によって受け付けられた、という条件が挙げられる。ステップS67において、温度測定モード終了条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップS67に示す処理は、ステップS61へ移行する。ステップS67において、温度測定モード終了条件を満足した場合は、判定が肯定されて、図24に示す処理が終了する。
 なお、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、フォーカスレンズ31を光軸OAに沿って移動させることでピントの位置を調節する制御、及びズームレンズ32を移動させることでズーム倍率を調節する制御をズーム駆動機構42に対して行う。また、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、ぶれ補正レンズ34を移動させることで像のぶれを補正する制御をぶれ補正駆動機構44に対して行う。また、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、絞り33に設けられた開口33Aの口径を変更することで絞り33を透過する光の量を調節する制御を絞り駆動機構43に対して行う。また、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、調整レンズ37を移動させることで焦点の位置を調整する制御を調整駆動機構47に対して行う。
 次に、第3実施形態の効果について第1実施形態と異なる点を説明する。
 一例として図22に示すように、第3実施形態では、偏光フィルタユニット170は、偏光フィルタユニット170に入射した光のうち、第1波長帯域の第1近赤外光及び第2波長帯域の第2近赤外光を選択的に透過させ、減光部材36は、第2近赤外光の量を減少させることにより、第1近赤外光及び第2近赤外光の第1放射輝度比を補正する。そして、偏光イメージセンサ180は、減光部材36によって第1放射輝度比が補正された第1近赤外光及び第2近赤外光を受光し、第1近赤外光の放射照度に応じた第1信号及び第2近赤外光の放射照度に応じた第2信号を出力する。したがって、例えば、第1近赤外光及び第2近赤外光の第1放射輝度比を補正しない場合に比して、二色温度測定法により被写体の温度を測定する場合の測定精度を向上させることができる。
 上記説明では、二色温度測定法により、第1赤外光及び第2赤外光に基づいて被写体の温度が測定される例を挙げて第3実施形態の効果を説明しているが、第2赤外光及び第3赤外光に基づいて被写体の温度が測定される場合の効果も上記と同様である。
 また、第3実施形態では、偏光フィルタユニット170は、第1近赤外光を透過させる第1BPF83A、第2近赤外光を透過させる第2BPF83B、及び第3近赤外光を透過させる第3BPF83Cを有する。したがって、偏光フィルタユニット170に入射した光のうち、第1波長帯域の第1近赤外光、第2波長帯域の第2近赤外光、及び第3波長帯域の第3近赤外光を選択的に透過させることができる。
 また、第3実施形態では、偏光フィルタユニット170は、第1偏光フィルタ173A、第2偏光フィルタ173B、及び第3偏光フィルタ173Cを有する。第1偏光フィルタ173Aは、第1近赤外光のうちの第1方向に振動する第1光成分を透過させ、第2偏光フィルタ173Bは、第2近赤外光のうちの第2方向に振動する第2光成分を透過させ、第3偏光フィルタ173Cは、第3近赤外光のうちの第3方向に振動する第3光成分を透過させる。また、偏光イメージセンサ180は、第1偏光フィルタ173Aに対応する第1偏光フィルタ183Aが割り当てられた複数の第1物理画素181Aと、第2偏光フィルタ173Bに対応する第2偏光フィルタ183Bが割り当てられた複数の第2物理画素181Bと、第3偏光フィルタ173Cに対応する第3偏光フィルタ183Cが割り当てられた複数の第3物理画素181Cとを有する。したがって、例えば、CPU61が撮像モードにある場合には、複数の第1物理画素181A、複数の第2物理画素181B、及び複数の第3物理画素181Cによって複数の波長帯域の近赤外光を並行して撮像することができる。
 次に、第4実施形態について説明する。
 第4実施形態では、第1実施形態に対し、カメラ1の構成が次のように変更されている。以下、第4実施形態について第1実施形態と異なる点を説明する。
 一例として図25に示すように、第4実施形態では、第1実施形態(図11参照)における減光部材36、減光駆動機構46、及び減光駆動回路56の代わりに、遮蔽部材190、遮蔽駆動機構196、及び遮蔽駆動回路206が用いられている。遮蔽駆動機構196及び遮蔽駆動回路206は、第1実施形態における減光駆動機構46及び減光駆動回路56と同様の構成である。
 遮蔽部材190は、平板91を備える。平板91には、平板91の長手方向に沿って等間隔に第1穴193A、第2穴193B、及び第3穴193Cが設けられている。以下では、特に区別して説明する必要がない場合、第1穴193A、第2穴193B、及び第3穴193Cを穴193と称する。遮蔽部材190は、複数の穴193のうち光路に挿入される穴193が切り替えられることで、減光量を調節する光学要素である。
 遮蔽部材190は、例えば、図25に示す直線両矢印S方向にスライドする。遮蔽部材190は、光路から脱出した位置と、第1穴193Aが光路に挿入された位置と、第2穴193Bが光路に挿入された位置と、第3穴193Cが光路に挿入された位置にスライドする。遮蔽部材190は、CPU61から遮蔽駆動回路206にスライド指令が出力されない限り、光路から脱出した位置に配置される。
 第1穴193A、第2穴193B、及び第3穴193Cは、第2BPF83B、第3BPF83C、及び第4BPF83Dにそれぞれ対応している。第2BPF83B及び第1穴193Aが光路に挿入された場合には、第1穴193Aが第2BPF83Bと重なり合い、第1穴193Aの周囲部が遮蔽部として機能することにより、第2BPF83Bを透過した第2近赤外光の量が減少する。第3BPF83C及び第2穴193Bが光路に挿入された場合には、第2穴193Bが第3BPF83Cと重なり合い、第2穴193Bの周囲部が遮蔽部として機能することにより、第3BPF83Cを透過した第3近赤外光の量が減少する。第4BPF83D及び第3穴193Cが光路に挿入された場合には、第3穴193Cが第4BPF83Dと重なり合い、第3穴193Cの周囲部が遮蔽部として機能することにより、第4BPF83Dを透過した第4近赤外光の量が減少する。
 第1穴193A、第2穴193B、及び第3穴193Cは、第1穴193A、第2穴193B、及び第3穴193Cの順に穴径が小さく設定されており、これにより、第1穴193A、第2穴193B、及び第3穴193Cは、第1穴193A、第2穴193B、及び第3穴193Cの順に通過する光の量が少なくなる。遮蔽部材190は、本開示の技術に係る「第2光学要素」及び「第2光の一部を遮蔽する遮蔽部材」の一例である。
 一例として、図26に示す第1穴193Aが光路に挿入された場合の減光量は、図26の左側に示すように、第1BPF83Aを透過してイメージセンサ15に入射する第1近赤外光と、図26の右側に示すように、第2BPF83Bを透過し第1穴193Aを通過してイメージセンサ15に入射する第2近赤外光との放射輝度比(以降、第1放射輝度比と称する)が、第1近赤外光及び第2近赤外光について予め定められた放射輝度比(以降、第1既定放射輝度比と称する)と等しくなる減光量に設定されている。
 また、図27に示す第2穴193Bが光路に挿入された場合の減光量は、図27の左側に示すように、第2BPF83Bを透過してイメージセンサ15に入射する第2近赤外光と、図27の右側に示すように、第3BPF83Cを透過し第2穴193Bを通過してイメージセンサ15に入射する第3近赤外光との放射輝度比(以降、第2放射輝度比と称する)が、第2近赤外光及び第3近赤外光について予め定められた放射輝度比(以降、第2既定放射輝度比と称する)と等しくなる減光量に設定されている。
 また、図28に示す第3穴193Cが光路に挿入された場合の減光量は、図28の左側に示すように、第3BPF83Cを透過してイメージセンサ15に入射する第3近赤外光と、図28の右側に示すように、第4BPF83Dを透過し第3穴193Cを通過してイメージセンサ15に入射する第3近赤外光との放射輝度比(以降、第3放射輝度比と称する)が、第3近赤外光及び第4近赤外光について予め定められた放射輝度比(以降、第3既定放射輝度比と称する)と等しくなる減光量に設定されている。
 以下、第1放射輝度比、第1既定放射輝度比、第2放射輝度比、第2既定放射輝度比、第3放射輝度比、及び第3既定放射輝度比、並びに、第1穴193Aが光路に挿入された場合の減光量、第2穴193Bが光路に挿入された場合の減光量、及び第3穴193Cが光路に挿入された場合の減光量について説明する。
 はじめに、図26を参照しながら、第1穴193Aが光路に挿入された場合の減光量について説明する。図26の左側に示すように、分光分布が既知である熱光源(例えば、ハロゲンランプ等)から放射され、第1BPF83Aを透過した第1近赤外光がInGaAsダイオードで受光されることにより、InGaAsダイオードから第1信号が出力される。図26の右側に示すように、熱光源から放射され、第2BPF83Bを透過し第1穴193Aを通過した第2近赤外光が上記と同じInGaAsダイオードで受光されることにより、InGaAsダイオードから第2信号が出力される。第1放射輝度比は、InGaAsダイオードから第1信号が出力される第1信号の値とInGaAsダイオードから出力される第2信号の値との比に相当する。第1既定放射輝度比は、熱光源の既知の分光分布から計算される第1近赤外光及び第2近赤外光の放射輝度比に相当する。そして、第1穴193Aが光路に挿入された場合の減光量は、第1放射輝度比が第1既定放射輝度比に等しくなる減光量に設定されている。
 続いて、図27を参照しながら、第2穴193Bが光路に挿入された場合の減光量について説明する。図27の左側に示すように、熱光源から放射され、第2BPF83Bを透過した第2近赤外光がInGaAsダイオードで受光されることにより、InGaAsダイオードから第2信号が出力される。図27の右側に示すように、熱光源から放射され、第3BPF83Cを透過し第2穴193Bを通過した第3近赤外光が上記と同じInGaAsダイオードで受光されることにより、InGaAsダイオードから第3信号が出力される。第2放射輝度比は、InGaAsダイオードから出力される第2信号の値とInGaAsダイオードから出力される第3信号の値との比に相当する。第2既定放射輝度比は、熱光源の既知の分光分布から計算される第2近赤外光及び第3近赤外光の放射輝度比に相当する。そして、第2穴193Bが光路に挿入された場合の減光量は、第2放射輝度比が第2既定放射輝度比に等しくなる減光量に設定されている。
 続いて、図28を参照しながら、第3穴193Cが光路に挿入された場合の減光量について説明する。図28の左側に示すように、熱光源から放射され、第3BPF83Cを透過した第3近赤外光が上記と同じInGaAsダイオードで受光されることにより、InGaAsダイオードから第3信号が出力される。図28の右側に示すように、熱光源から放射され、第4BPF83Dを透過し第3穴193Cを通過した第4近赤外光が上記と同じInGaAsダイオードで受光されることにより、InGaAsダイオードから第4信号が出力される。第3放射輝度比は、InGaAsダイオードから出力される第3信号の値とInGaAsダイオードから出力される第4信号の値との比に相当する。第3既定放射輝度比は、熱光源の既知の分光分布から計算される第3近赤外光及び第4近赤外光の放射輝度比に相当する。そして、第3穴193Cが光路に挿入された場合の減光量は、第3放射輝度比が第3既定放射輝度比に等しくなる減光量に設定されている。
 一例として図25に示すように、CPU61は、温度測定モードでは、波長選択部112、第1ターレット制御部122、第1撮像制御部123、第2ターレット制御部124、遮蔽制御部211、第2撮像制御部126、温度導出部127、表示制御部128、及び終了判定部129として機能する。なお、第4実施形態において、撮像モードでのCPU61の機能構成は、第1実施形態と同じである。
 波長選択部121は、二色温度測定法に用いる二つの波長帯域、すなわち第1波長帯域及び第2波長帯域を選択する。一例として、波長選択部121は、第1波長帯域及び第2波長帯域として、950nmから1100nmの第1近赤外光の波長帯域、1150nmから1350nmの第2近赤外光の波長帯域、1500nmから1750nmの第3近赤外光の波長帯域、及び2000nmから2400nmの第4近赤外光の波長帯域から二つの波長帯域を選択する。波長選択部121が二つの波長帯域を選択する手法は、第1実施形態と同様である。
 以下、波長選択部121によって、第1波長帯域として、第2赤外光の波長帯域が選択され、第2波長帯域として、第3赤外光の波長帯域が選択された場合を例に挙げて、第1ターレット制御部122、第1撮像制御部123、第2ターレット制御部124、遮蔽制御部211、第2撮像制御部126、及び温度導出部127の構成を説明する。本例において、第2近赤外光は、本開示の技術に係る「第1光」の一例であり、第3近赤外光は、本開示の技術に係る「第2光」の一例である。
 一例として図25に示すように、第1ターレット制御部122は、第2近赤外光の波長帯域に対応する第2BPF83Bを光路に挿入させる回転指令をターレット駆動回路55に対して出力する。ターレット駆動回路55は、回転指令を受け取ると、ターレット駆動機構45を駆動させることにより、第2BPF83Bが光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。第2BPF83Bが光路に挿入されると、第2BPF83Bを透過した第2近赤外光がイメージセンサ15の受光面に結像される。
 第1撮像制御部123は、イメージセンサドライバ71に対して撮像指令を出力する。イメージセンサドライバ71は、撮像指令を受け取ると、イメージセンサ15に第2近赤外光を撮像させる。イメージセンサ15は、第2近赤外光を撮像すると、第1アナログ画像データを出力し、信号処理回路72は、第1アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第1デジタル画像データを生成して出力する。
 第2ターレット制御部124は、第3近赤外光の波長帯域に対応する第3BPF83Cを光路に挿入させる回転指令をターレット駆動回路55に対して出力する。ターレット駆動回路55は、回転指令を受け取ると、ターレット駆動機構45を駆動させることにより、第2BPF83Bが光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。
 遮蔽制御部211は、第3BPF83Cに対応する第2穴193Bを光路に挿入させるスライド指令を遮蔽駆動回路206に対して出力する。遮蔽駆動回路206は、スライド指令を受け取ると、遮蔽駆動機構196を駆動させることにより、第2穴193Bが光路に挿入される位置に遮蔽部材190をスライドさせる。第2穴193Bが光路に挿入されると、第2穴193Bが第3BPF83Cと重なり合い、第3BPF83Cを透過した第3近赤外光が第2穴193Bの周囲部によって遮蔽されることにより減光される。これにより、第2BPF83Bを透過した第2近赤外光と、第3BPF83Cを透過し第2穴193Bを通過した第3近赤外光との放射輝度比が補正される。そして、第3BPF83Cを透過し第2穴193Bを通過した第3近赤外光がイメージセンサ15の受光面に結像される。
 第2撮像制御部126は、イメージセンサドライバ71に対して撮像指令を出力する。イメージセンサドライバ71は、撮像指令を受け取ると、イメージセンサ15に第3近赤外光を撮像させる。イメージセンサ15は、第3近赤外光を撮像すると、第2アナログ画像データを出力し、信号処理回路72は、第2アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第2デジタル画像データを生成して出力する。
 温度導出部127は、第1デジタル画像データ及び第2デジタル画像データに基づいて、二色温度測定法により、被写体の温度分布を算出する。温度導出部127が被写体の温度分布を算出する手法は、第1実施形態と同様である。
 表示制御部128は、温度導出部127によって算出された被写体の温度分布に基づいて温度情報を生成し、上述の撮像モードと同様の要領で得られた撮像画像に温度情報を重畳させた重畳画像をディスプレイ76に表示させる制御をディスプレイ制御回路77に対して行う。
 終了判定部129は、温度測定モードを終了するか否かを判定する。終了判定部129は、判定を否定した場合には、温度測定モードを継続させ、判定を肯定した場合には、温度測定モードを終了させる。
 上記説明では、二色温度測定法により、第2赤外光及び第3赤外光に基づいて被写体の温度が測定される例を挙げて温度測定モードでのCPU61の機能構成を説明しているが、第1赤外光及び第2赤外光に基づいて被写体の温度が測定される場合、及び第3赤外光及び第4赤外光に基づいて被写体の温度が測定される場合の温度測定モードでのCPU61の機能構成も上記説明と同様である。
 また、上記説明では、遮蔽部材190によって、第2近赤外光及び第3近赤外光のうちの第3近赤外光の量を減少させるが、第2近赤外光及び第3近赤外光の両方の光量を減少させてもよい。同様に、遮蔽部材190によって、第1近赤外光及び第2近赤外光の両方の光量を減少させてもよく、第3近赤外光及び第4近赤外光の両方の光量を減少させてもよい。
 次に、第4実施形態の作用として、第4実施形態に係るカメラ1の作動方法について説明する。
 CPU61によって撮像支援処理が実行されることでCPU61が撮像モードになった場合にCPU61によって行われる撮像処理は、第1実施形態と同じである。以下、図29を参照しながら、CPU61によって撮像支援処理が実行されることでCPU61が温度測定モードになった場合にCPU61によって行われる温度測定処理の流れの一例について説明する。
 ステップS71で、波長選択部121は、二色温度測定法に用いる二つの波長帯域、すなわち第1波長帯域及び第2波長帯域を選択する。
 ステップS72で、第1ターレット制御部122は、複数のBPF83のうち、波長選択部112によって選択された第1波長帯域に対応するBPF83が光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。
 ステップS73で、第1撮像制御部123は、イメージセンサ15に撮像させる。これにより第1デジタル画像データが得られる。
 ステップS74で、第2ターレット制御部124は、複数のBPF83のうち、波長選択部121によって選択された第2波長帯域に対応するBPF83が光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。
 ステップS75で、遮蔽制御部211は、複数の穴193のうち、光路に挿入されたBPF83に対応する穴193が光路に挿入される位置に遮蔽部材190をスライドさせる。
 ステップS76で、第2撮像制御部126は、イメージセンサ15に撮像させる。これにより、第2デジタル画像データが得られる。
 ステップS77で、温度導出部127は、第1デジタル画像データ及び第2デジタル画像データに基づいて、二色温度測定法により被写体の温度分布を算出する。
 ステップS78で、表示制御部128は、温度導出部127によって算出された被写体の温度分布に基づいて温度情報を生成し、上述の撮像モードと同様の要領で得られた撮像画像に温度情報を重畳させた重畳画像をディスプレイ76に表示させる。
 ステップS79で、終了判定部129は、温度測定モードが終了する条件(以下、「温度測定モード終了条件」と称する)を満足したか否かを判定する。温度測定モード終了条件の一例としては、温度測定モードを終了させる指示が入力デバイス78によって受け付けられた、という条件が挙げられる。ステップS79において、温度測定モード終了条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップS79に示す処理は、ステップS71へ移行する。ステップS79において、温度測定モード終了条件を満足した場合は、判定が肯定されて、図29に示す処理が終了する。
 なお、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、フォーカスレンズ31を光軸OAに沿って移動させることでピントの位置を調節する制御、及びズームレンズ32を移動させることでズーム倍率を調節する制御をズーム駆動機構42に対して行う。また、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、ぶれ補正レンズ34を移動させることで像のぶれを補正する制御をぶれ補正駆動機構44に対して行う。また、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、絞り33に設けられた開口33Aの口径を変更することで絞り33を透過する光の量を調節する制御を絞り駆動機構43に対して行う。また、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、調整レンズ37を移動させることで焦点の位置を調整する制御を調整駆動機構47に対して行う。
 次に、第4実施形態の効果について第1実施形態と異なる点を説明する。
 一例として図25に示すように、第4実施形態では、ターレットフィルタ35は、ターレットフィルタ35に入射した光のうち、第2波長帯域の第2近赤外光及び第3波長帯域の第3近赤外光を選択的に透過させ、遮蔽部材190は、第3近赤外光の量を減少させることにより、第2近赤外光及び第3近赤外光の第2放射輝度比を補正する。そして、イメージセンサ15は、減光部材36によって第2放射輝度比が補正された第2近赤外光及び第3近赤外光を受光し、第2近赤外光の放射照度に応じた第2信号及び第3近赤外光の放射照度に応じた第3信号を出力する。したがって、例えば、第2近赤外光及び第3近赤外光の第2放射輝度比を補正しない場合に比して、二色温度測定法により被写体の温度を測定する場合の測定精度を向上させることができる。
 上記説明では、二色温度測定法により、第2赤外光及び第3赤外光に基づいて被写体の温度が測定される例を挙げて第4実施形態の効果を説明しているが、第1赤外光及び第2赤外光に基づいて被写体の温度が測定される場合、及び第3赤外光及び第4赤外光に基づいて被写体の温度が測定される場合の効果も上記と同様である。
 また、第4実施形態では、遮蔽部材190は、第1穴193A、第2穴193B、及び第3穴193Cを有する。第1穴193Aの周囲部は、第2BPF83Bを透過した第2近赤外光の一部を遮蔽し、第2穴193Bの周囲部は、第3BPF83Cを透過した第3近赤外光の一部を遮蔽し、第3穴193Cの周囲部は、第4BPF83Dを透過した第4近赤外光の一部を遮蔽する。したがって、第1穴193Aの周囲部によって第2近赤外光の一部を遮蔽して第2近赤外光の量を減少させることにより、第1近赤外光及び第2近赤外光の第1放射輝度比を補正することができる。同様に、第2穴193Bの周囲部によって第3近赤外光の一部を遮蔽して第3近赤外光の量を減少させることにより、第2近赤外光及び第3近赤外光の第2放射輝度比を補正することができる。同様に、第3穴193Cの周囲部によって第4赤外光の一部を遮蔽して第4近赤外光の量を減少させることにより、第3近赤外光及び第4近赤外光の第3放射輝度比を補正することができる。
 次に、第5実施形態について説明する。
 第5実施形態では、第1実施形態に対し、カメラ1の構成が次のように変更されている。以下、第5実施形態について第1実施形態と異なる点を説明する。
 一例として図30に示すように、第5実施形態では、第1実施形態(図11参照)における減光部材36、減光駆動機構46、及び減光駆動回路56が省かれており、その代わりに、CPU61は、温度測定モードでは、波長選択部121、第1ターレット制御部122、第1撮像制御部123、第2ターレット制御部124、第2撮像制御部126、絞り量導出部221、絞り制御部222、第3撮像制御部223、温度導出部127、表示制御部128、及び終了判定部129として機能する。なお、第5実施形態において、撮像モードでのCPU61の機能構成は、第1実施形態と同じである。
 波長選択部121は、二色温度測定法に用いる二つの波長帯域、すなわち第1波長帯域及び第2波長帯域を選択する。一例として、波長選択部121は、第1波長帯域及び第2波長帯域として、950nmから1100nmの第1近赤外光の波長帯域、1150nmから1350nmの第2近赤外光の波長帯域、1500nmから1750nmの第3近赤外光の波長帯域、及び2000nmから2400nmの第4近赤外光の波長帯域から二つの波長帯域を選択する。波長選択部121が二つの波長帯域を選択する手法は、第1実施形態と同様である。
 以下、波長選択部121によって、第1波長帯域として、第2赤外光の波長帯域が選択され、第2波長帯域として、第3赤外光の波長帯域が選択された場合を例に挙げて、第1ターレット制御部122、第1撮像制御部123、第2ターレット制御部124、第2撮像制御部126、絞り量導出部221、絞り制御部222、第3撮像制御部223、及び温度導出部127の構成を説明する。本例において、第2近赤外光は、本開示の技術に係る「第1光」の一例であり、第3近赤外光は、本開示の技術に係る「第2光」の一例である。
 一例として図30に示すように、第1ターレット制御部122は、第2近赤外光の波長帯域に対応する第2BPF83Bを光路に挿入させる回転指令をターレット駆動回路55に対して出力する。ターレット駆動回路55は、回転指令を受け取ると、ターレット駆動機構45を駆動させることにより、第2BPF83Bが光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。第2BPF83Bが光路に挿入されると、第2BPF83Bを透過した第2近赤外光がイメージセンサ15の受光面に結像される。
 第1撮像制御部123は、イメージセンサドライバ71に対して撮像指令を出力する。イメージセンサドライバ71は、撮像指令を受け取ると、イメージセンサ15に第2近赤外光を撮像させる。イメージセンサ15は、第2近赤外光を撮像すると、第1アナログ画像データを出力し、信号処理回路72は、第1アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第1デジタル画像データを生成して出力する。
 第2ターレット制御部124は、第3近赤外光の波長帯域に対応する第3BPF83Cを光路に挿入させる回転指令をターレット駆動回路55に対して出力する。ターレット駆動回路55は、回転指令を受け取ると、ターレット駆動機構45を駆動させることにより、第3BPF83Cが光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。
 第2撮像制御部126は、イメージセンサドライバ71に対して撮像指令を出力する。イメージセンサドライバ71は、撮像指令を受け取ると、イメージセンサ15に第3近赤外光を撮像させる。イメージセンサ15は、第3近赤外光を撮像すると、第2アナログ画像データを出力し、信号処理回路72は、第2アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第2デジタル画像データを生成して出力する。
 絞り量導出部221は、第1デジタル画像データ及び第2デジタル画像データに基づいて絞り量を導出する。具体的には、絞り量導出部221は、第1撮像制御部123によってイメージセンサ15による撮像が行われるときに絞り33を通過し第2BPF83Bを透過してイメージセンサ15に入射する第2近赤外光と、第2撮像制御部126によってイメージセンサ15による撮像が行われるときに絞り33を通過し第3BPF83Cを透過してイメージセンサ15に入射する第3近赤外光との放射輝度比が、第2近赤外光及び第3近赤外光について予め定められた放射輝度比(以降、既定放射輝度比と称する)と等しくなる絞り量を導出する。絞り量は、絞り33に設けられた開口33Aの口径で規定される。
 具体的には、絞り量導出部221は、絞り33を通過し第2BPF83Bを透過した第2近赤外光がInGaAsダイオードで受光されることにより、InGaAsダイオードから出力される第2信号の値と、絞り33を通過し第3BPF83Cを透過した第3近赤外光が上記と同じInGaAsダイオードで受光されることにより、InGaAsダイオードから出力される第3信号の値との比(以降、信号値比と称する)を算出する。信号値比は、第2近赤外光及び第3近赤外光の放射輝度比に相当する。
 続いて、絞り量導出部221は、熱光源(例えば、ハロゲンランプ等)の既知の分光分布から予め計算された第2近赤外光及び第3近赤外光の既定放射輝度比と、上述の信号値比を比較し、信号値比に相当する放射輝度比が既定放射輝度比に等しくなる絞り量を導出する。絞り量は、計算式に基づいて算出されることで導出されてもよく、また、予め定められたテーブルから抽出されることで導出されてもよい。
 絞り制御部222は、絞り量導出部221によって導出された絞り量に対応する絞り指令を絞り駆動回路53に対して出力する。絞り駆動回路53は、絞り指令を受け取ると、絞り駆動機構43を駆動させ、絞り33に設けられた開口33Aの口径を絞り指令に対応する口径に変更する。これにより、絞り33を通過し第3BPF83Cを透過する第3近赤外光が減光され、絞り33を通過し第2BPF83Bを透過した第2近赤外光と、絞り33を通過し第3BPF83Cを透過した第3近赤外光との放射輝度比が補正される。絞り33は、本開示の技術に係る「第2光学要素」の一例である。絞り制御部222として機能するCPU61は、本開示の技術に係る「第2プロセッサ」の一例であり、絞り駆動機構43は、「第2光学要素による減光量を調節するアクチュエータ」の一例である。
 第3撮像制御部223は、イメージセンサドライバ71に対して撮像指令を出力する。イメージセンサドライバ71は、撮像指令を受け取ると、イメージセンサ15に第3近赤外光を撮像させる。イメージセンサ15は、第3近赤外光を撮像すると、第3アナログ画像データを出力し、信号処理回路72は、第3アナログ画像データに対して各種の信号処理を施すことにより第3デジタル画像データを生成して出力する。
 温度導出部127は、第1デジタル画像データ及び第3デジタル画像データに基づいて、二色温度測定法により、被写体の温度分布を算出する。温度導出部127が被写体の温度分布を算出する手法は、第1実施形態と同様である。
 表示制御部128は、温度導出部127によって算出された被写体の温度分布に基づいて温度情報を生成し、上述の撮像モードと同様の要領で得られた撮像画像に温度情報を重畳させた重畳画像をディスプレイ76に表示させる制御をディスプレイ制御回路77に対して行う。
 終了判定部129は、温度測定モードを終了するか否かを判定する。終了判定部129は、判定を否定した場合には、温度測定モードを継続させ、判定を肯定した場合には、温度測定モードを終了させる。
 上記説明では、二色温度測定法により、第2赤外光及び第3赤外光に基づいて被写体の温度が測定される例を挙げて温度測定モードでのCPU61の機能構成を説明しているが、第1赤外光及び第2赤外光に基づいて被写体の温度が測定される場合、及び第3赤外光及び第4赤外光に基づいて被写体の温度が測定される場合の温度測定モードでのCPU61の機能構成も上記説明と同様である。
 また、上記説明では、絞り33によって、第2近赤外光及び第3近赤外光のうちの第3近赤外光の量を減少させるが、第2近赤外光及び第3近赤外光の両方の光量を減少させてもよい。同様に、絞り33によって、第1近赤外光及び第2近赤外光の両方の光量を減少させてもよく、第3近赤外光及び第4近赤外光の両方の光量を減少させてもよい。
 次に、第5実施形態の作用として、第5実施形態に係るカメラ1の作動方法について説明する。
 CPU61によって撮像支援処理が実行されることでCPU61が撮像モードになった場合にCPU61によって行われる撮像処理は、第1実施形態と同じである。以下、図31を参照しながら、CPU61によって撮像支援処理が実行されることでCPU61が温度測定モードになった場合にCPU61によって行われる温度測定処理の流れの一例について説明する。
 ステップS81で、波長選択部121は、二色温度測定法に用いる二つの波長帯域、すなわち第1波長帯域及び第2波長帯域を選択する。
 ステップS82で、第1ターレット制御部122は、複数のBPF83のうち、波長選択部121によって選択された第1波長帯域に対応するBPF83が光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。
 ステップS83で、第1撮像制御部123は、イメージセンサ15に撮像させる。これにより第1デジタル画像データが得られる。
 ステップS84で、第2ターレット制御部124は、複数のBPF83のうち、波長選択部121によって選択された第2波長帯域に対応するBPF83が光路に挿入される位置にターレットフィルタ35を回転させる。
 ステップS85で、第1撮像制御部123は、イメージセンサ15に撮像させる。これにより、第2デジタル画像データが得られる。
 ステップS86で、絞り量導出部221は、第1デジタル画像データ及び第2デジタル画像データに基づいて絞り量を導出する。具体的には、絞り量導出部221は、第1撮像制御部123によってイメージセンサ15による撮像が行われるときに絞り33を通過しBPF83を透過してイメージセンサ15に入射する近赤外光と、第2撮像制御部126によってイメージセンサ15による撮像が行われるときに絞り33を通過しBPF83を透過してイメージセンサ15に入射する近赤外光との放射輝度比が、これら近赤外光について定められた既定放射輝度比と等しくなる絞り量を導出する。
 ステップS87で、絞り制御部222は、絞り33による絞り量を絞り量導出部221によって導出された絞り量に設定する。
 ステップS88で、第3撮像制御部223は、イメージセンサ15に撮像させる。これにより、第3デジタル画像データが得られる。
 ステップS89で、温度導出部127は、第1デジタル画像データ及び第3デジタル画像データに基づいて、二色温度測定法により被写体の温度分布を算出する。
 ステップS90で、表示制御部128は、温度導出部127によって算出された被写体の温度分布に基づいて温度情報を生成し、上述の撮像モードと同様の要領で得られた撮像画像に温度情報を重畳させた重畳画像をディスプレイ76に表示させる。
 ステップS91で、終了判定部129は、温度測定モードが終了する条件(以下、「温度測定モード終了条件」と称する)を満足したか否かを判定する。温度測定モード終了条件の一例としては、温度測定モードを終了させる指示が入力デバイス78によって受け付けられた、という条件が挙げられる。ステップS91において、温度測定モード終了条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップS91に示す処理は、ステップS81へ移行する。ステップS91において、温度測定モード終了条件を満足した場合は、判定が肯定されて、図31に示す処理が終了する。
 なお、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、フォーカスレンズ31を光軸OAに沿って移動させることでピントの位置を調節する制御、及びズームレンズ32を移動させることでズーム倍率を調節する制御をズーム駆動機構42に対して行う。また、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、ぶれ補正レンズ34を移動させることで像のぶれを補正する制御をぶれ補正駆動機構44に対して行う。また、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、絞り33に設けられた開口33Aの口径を変更することで絞り33を透過する光の量を調節する制御を絞り駆動機構43に対して行う。また、CPU61は、撮像モード及び温度測定モードの各モードにおいて、調整レンズ37を移動させることで焦点の位置を調整する制御を調整駆動機構47に対して行う。
 次に、第5実施形態の効果について第1実施形態と異なる点を説明する。
 一例として図30に示すように、第5実施形態では、ターレットフィルタ35は、ターレットフィルタ35に入射した光のうち、第2波長帯域の第2近赤外光及び第3波長帯域の第3近赤外光を選択的に透過させ、絞り33は、第3近赤外光の量を減少させることにより、第2近赤外光及び第3近赤外光の放射輝度比を補正する。そして、イメージセンサ15は、絞り33によって放射輝度比が補正された第2近赤外光及び第3近赤外光を受光し、第2近赤外光の放射照度に応じた第2信号及び第3近赤外光の放射照度に応じた第3信号を出力する。したがって、例えば、第2近赤外光及び第3近赤外光の放射輝度比を補正しない場合に比して、二色温度測定法により被写体の温度を測定する場合の測定精度を向上させることができる。
 上記説明では、二色温度測定法により、第2赤外光及び第3赤外光に基づいて被写体の温度が測定される例を挙げて第5実施形態の効果を説明しているが、第1赤外光及び第2赤外光に基づいて被写体の温度が測定される場合、及び第3赤外光及び第4赤外光に基づいて被写体の温度が測定される場合の効果も上記と同様である。
 また、第5実施形態では、絞り駆動機構43は、絞り33による減光量を調節し、CPU61は、減光部材36による補正前の放射輝度比、及び既定放射輝度比に基づいて、絞り33による減光量を調節する制御を絞り駆動機構43に対して行う。これにより、放射輝度比を既定放射輝度比に補正することができる。
 また、第5実施形態では、減光量を調節するために開口33Aの口径が可変である絞り33を用いているので、例えば、減光部材36等を用いる場合に比して、部材点数を少なくすることができる。 
 次に、第1実施形態から第5実施形態に共通の変形例について説明する。
 第1実施形態から第5実施形態において、第1光学要素は、入射した光のうち、第1波長帯域の第1光、及び第2波長帯域の第2光を選択的に透過させる光学要素であれば、上述の第1実施形態から第5実施形態で説明した光学要素以外でもよい。
 また、第1実施形態から第5実施形態において、第2光学要素は、第1光及び第2光のうちの少なくとも第2光の量を減少させることにより、第1光及び第2光の放射輝度比を補正する光学要素であれば、第1実施形態から第5実施形態で説明した光学要素以外でもよい。
 また、第1実施形態から第5実施形態において、センサは、第2光学要素によって放射輝度比が補正された第1光及び第2光を受光し、第1光の放射照度に応じた第1信号、及び第2光の放射照度に応じた第2信号を出力するセンサであれば、第1実施形態から第5実施形態で説明したイメージセンサ以外でもよい。
 また、第1実施形態から第5実施形態における技術は、カメラ以外に、撮像機能を有しない例えば測定装置などの光学装置に適用されてもよい。また、光学装置は測定用途以外の光学装置でもよい。
 また、第1実施形態から第5実施形態では、ぶれ補正レンズ34を移動させることにより像のぶれが補正されるが、例えば、本開示の技術に係る「光学素子」の一例としてイメージセンサを移動させることにより像のぶれが補正されてよい。また、複数の撮像画像に基づく画像処理技術により像のぶれが補正されてもよい。
 また、第1実施形態から第5実施形態において、二色温度測定法による温度測定では、950nmから1100nmの波長帯域、1150nmから1350nmの波長帯域、1500nmから1750nmの波長帯域、及び200nmから2400nmの波長帯域から二つの波長帯域が選択されるが、これら以外の波長帯域から二つの波長帯域が選択されてもよい。
 また、第1実施形態から第5実施形態において、二色温度測定法による温度測定では、近赤外光が用いられるが、例えば可視光などの近赤外光以外の光が用いられてもよい。
 また、第4実施形態における遮蔽部材190を用いて放射輝度比を補正する技術は、第1実施形態から第3実施形態に対して適用されてもよい。また、第5実施形態に絞り33を用いて放射輝度比を補正する技術は、第1実施形態から第4実施形態に対して適用されてもよい。また、その他に、第1実施形態から第5実施形態における複数の技術のうち組み合わせ可能な技術は、適宜、組み合わされてもよい。
 また、第1実施形態から第5実施形態では、カメラ1内のコンピュータ60によって撮像支援処理が実行される形態例を挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、図32に示すように、LAN又はWAN等のネットワーク310を介してカメラ1と通信可能に接続された外部装置312内のコンピュータ314によって撮像支援処理が実行されるようにしてもよい。図32に示す例では、コンピュータ314は、CPU316、ストレージ318、及びメモリ320を備えている。ストレージ318には、撮像支援処理プログラム100が記憶されている。
 カメラ1は、ネットワーク310を介して外部装置312に対して撮像支援処理の実行を要求する。これに応じて、外部装置312のCPU316は、ストレージ318から撮像支援処理プログラム100を読み出し、撮像支援処理プログラム100をメモリ320上で実行する。CPU316は、メモリ320上で実行する撮像支援処理プログラム100に従って撮像支援処理を行う。そして、CPU316は、撮像支援処理が実行されることで得られた処理結果を、ネットワーク310を介してカメラ1に提供する。
 また、カメラ1と外部装置312とが撮像支援処理を分散して実行するようにしてもよいし、カメラ1と外部装置312を含む複数の装置とが撮像支援処理を分散して実行するようにしてもよい。なお、図32に示す例では、カメラ1及び外部装置312が本開示の技術に係る「撮像装置」の一例である。
 また、第1実施形態から第5実施形態では、NVM62に撮像支援処理プログラム100が記憶されている形態例を挙げて説明したが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、図33に示すように、撮像支援処理プログラム100が記憶媒体330に記憶されていてもよい。記憶媒体330は、非一時的記憶媒体である。記憶媒体330の一例としては、SSD又はUSBメモリなどの任意の可搬型の記憶媒体が挙げられる。
 記憶媒体330に記憶されている撮像支援処理プログラム100は、コンピュータ60にインストールされる。CPU61は、撮像支援処理プログラム100に従って撮像支援処理を実行する。
 また、通信網(図示省略)を介してコンピュータ60に接続される他のコンピュータ又はサーバ装置等の記憶部に撮像支援処理プログラム100を記憶させておき、カメラ1の要求に応じて撮像支援処理プログラム100がダウンロードされ、コンピュータ60にインストールされるようにしてもよい。
 なお、コンピュータ60に接続される他のコンピュータ又はサーバ装置等の記憶部、又はNVM62に撮像支援処理プログラム100の全てを記憶させておく必要はなく、撮像支援処理プログラム100の一部を記憶させておいてもよい。
 また、図33に示す例では、カメラ1にコンピュータ60が内蔵されている態様例が示されているが、本開示の技術はこれに限定されず、例えば、コンピュータ60がカメラ1の外部に設けられるようにしてもよい。
 また、図33に示す例では、CPU61は、単数のCPUであるが、複数のCPUであってもよい。また、CPU61に代えてGPUを適用してもよい。
 また、図33に示す例では、コンピュータ60が例示されているが、本開示の技術はこれに限定されず、コンピュータ60に代えて、ASIC、FPGA、及び/又はPLDを含むデバイスを適用してもよい。また、コンピュータ60に代えて、ハードウェア構成及びソフトウェア構成の組み合わせを用いてもよい。
 第1実施形態から第5実施形態で説明した撮像支援処理を実行するハードウェア資源としては、次に示す各種のプロセッサを用いることができる。プロセッサとしては、例えば、ソフトウェア、すなわち、プログラムを実行することによって、撮像支援処理を実行するハードウェア資源として機能する汎用的なプロセッサであるCPUが挙げられる。また、プロセッサとしては、例えば、FPGA、PLD、又はASICなどの特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路が挙げられる。何れのプロセッサにもメモリが内蔵又は接続されており、何れのプロセッサもメモリを使用することによって撮像支援処理を実行する。
 撮像支援処理を実行するハードウェア資源は、これらの各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種または異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせ、又はCPUとFPGAとの組み合わせ)で構成されてもよい。また、撮像支援処理を実行するハードウェア資源は1つのプロセッサであってもよい。
 1つのプロセッサで構成する例としては、第1に、1つ以上のCPUとソフトウェアの組み合わせで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが、撮像支援処理を実行するハードウェア資源として機能する形態がある。第2に、SoCなどに代表されるように、撮像支援処理を実行する複数のハードウェア資源を含むシステム全体の機能を1つのICチップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、撮像支援処理は、ハードウェア資源として、上記各種のプロセッサの1つ以上を用いて実現される。
 更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路を用いることができる。また、上記の撮像支援処理はあくまでも一例である。したがって、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。
 以上に示した記載内容及び図示内容は、本開示の技術に係る部分についての詳細な説明であり、本開示の技術の一例に過ぎない。例えば、上記の構成、機能、作用、及び効果に関する説明は、本開示の技術に係る部分の構成、機能、作用、及び効果の一例に関する説明である。よって、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において、以上に示した記載内容及び図示内容に対して、不要な部分を削除したり、新たな要素を追加したり、置き換えたりしてもよいことは言うまでもない。また、錯綜を回避し、本開示の技術に係る部分の理解を容易にするために、以上に示した記載内容及び図示内容では、本開示の技術の実施を可能にする上で特に説明を要しない技術常識等に関する説明は省略されている。
 本明細書において、「A及び/又はB」は、「A及びBのうちの少なくとも1つ」と同義である。つまり、「A及び/又はB」は、Aだけであってもよいし、Bだけであってもよいし、A及びBの組み合わせであってもよい、という意味である。また、本明細書において、3つ以上の事柄を「及び/又は」で結び付けて表現する場合も、「A及び/又はB」と同様の考え方が適用される。
 本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (19)

  1.  第1光学要素、第2光学要素、及びセンサを備え、
     前記第1光学要素は、前記第1光学要素に入射した光のうち、第1波長帯域の第1光、及び第2波長帯域の第2光を選択的に透過させ、
     前記第2光学要素は、前記第1光及び前記第2光のうちの少なくとも前記第2光の量を減少させることにより、前記第1光及び前記第2光の放射輝度比を補正し、
     前記センサは、前記第2光学要素によって前記放射輝度比が補正された前記第1光及び前記第2光を受光し、前記第1光の放射照度に応じた第1信号、及び前記第2光の放射照度に応じた第2信号を出力する
     光学装置。
  2.  第1プロセッサを更に備え、
     前記第1プロセッサは、前記第1信号の値及び前記第2信号の値に基づいて、前記光から特定される物体の温度を導出する
     請求項1に記載の光学装置。
  3.  アクチュエータ及び第2プロセッサを更に備え、
     前記アクチュエータは、前記第2光学要素による減光量を調節し、
     前記第2プロセッサは、前記第2光学要素による補正前の前記放射輝度比、及び前記第1光及び前記第2光について予め定められた放射輝度比に基づいて、前記減光量を調節する制御を前記アクチュエータに対して行う
     請求項1又は請求項2に記載の光学装置。
  4.  前記第1光学要素は、ターレットフィルタを有し、
     前記ターレットフィルタは、
     前記第1光を透過させる第1フィルタ、及び前記第2光を透過させる第2フィルタを有し、
     前記光の光路に前記第1フィルタを挿入する位置と前記光路に前記第2フィルタを挿入する位置とに回転する
     請求項1から請求項3の何れか一項に記載の光学装置。
  5.  前記第1光学要素は、前記第1光を反射し前記第2光を透過する反射面を有するプリズムを有し、
     前記センサは、第1センサ及び第2センサを有し、
     前記第1センサは、前記第1光の放射照度に応じて前記第1信号を出力し、
     前記第2センサは、前記第2光の放射照度に応じて前記第2信号を出力する
     請求項1から請求項4の何れか一項に記載の光学装置。
  6.  前記センサは、第1イメージセンサを有し、
     前記第1光学要素は、第1偏光フィルタ及び第2偏光フィルタを有し、
     前記第1偏光フィルタは、前記光のうちの第1方向に振動する第1光成分を透過させ、
     前記第2偏光フィルタは、前記光のうちの第2方向に振動する第2光成分を透過させ、
     前記第1イメージセンサは、第1物理画素及び第2物理画素を含む複数の物理画素を有し、
     前記第1物理画素には、前記第1光成分を透過させる第3偏光フィルタが割り当てられており、
     前記第2物理画素には、前記第2光成分を透過させる第4偏光フィルタが割り当てられている
     請求項1から請求項5の何れか一項に記載の光学装置。
  7.  前記第2光学要素は、前記第2光を透過させ、かつ、前記第2光の量を減少させる減光フィルタを有する
     請求項1から請求項6の何れか一項に記載の光学装置。
  8.  前記減光フィルタの厚みは、前記第2光を前記センサの受光面に結像させる厚みに設定されている
     請求項7に記載の光学装置。
  9.  前記第2光学要素は、前記第2光の一部を遮蔽する遮蔽部材を有する
     請求項1から請求項8の何れか一項に記載の光学装置。
  10.  前記第2光学要素は、前記光が通過する開口の口径が可変である絞りを有する
     請求項1から請求項9の何れか一項に記載の光学装置。
  11.  第3プロセッサ及びぶれ補正用の光学素子を更に備え、
     前記第3プロセッサは、前記センサの受光面に前記光が結像されることで得られる像のぶれが補正される方向へ、前記光学素子を移動させる制御を行う
     請求項1から請求項10の何れか一項に記載の光学装置。
  12.  前記第1光及び前記第2光は、いずれも近赤外光である
     請求項1から請求項11の何れか一項に記載の光学装置。
  13.  前記第1波長帯域及び前記第2波長帯域は、950nmから1100nmの波長帯域、1150nmから1350nmの波長帯域、1500nmから1750nmの波長帯域、及び200nmから2400nmの波長帯域から選択される二つの波長帯域のそれぞれである
     請求項1から請求項12の何れか一項に記載の光学装置。
  14.  前記第1波長帯域及び前記第2波長帯域は、950nmから1100nmの波長帯域、1150nmから1350nmの波長帯域、1500nmから1750nmの波長帯域、及び200nmから2400nmの波長帯域のうち、隣接する二つの波長帯域のそれぞれである
     請求項1から請求項12の何れか一項に記載の光学装置。
  15.  前記第1波長帯域及び前記第2波長帯域は、950nmから1100nmの波長帯域、1150nmから1350nmの波長帯域、1500nmから1750nmの波長帯域、及び200nmから2400nmの波長帯域から、前記光から特定される物体の温度に基づいて選択される二つの波長帯域のそれぞれである
     請求項1から請求項12の何れか一項に記載の光学装置。
  16.  前記光が入射するズームレンズと、
     前記ズームレンズの光軸に沿って前記ズームレンズを移動させるズーム機構と、をさらに備える
     請求項1から請求項15の何れか一項に記載の光学装置。
  17.  前記センサは、第2イメージセンサを有し、
     前記光学装置は、撮像装置である
     請求項1から請求項16の何れか一項に記載の光学装置。
  18.  第1光学要素、第2光学要素、及びセンサを備える光学装置の作動方法であって、
     前記第1光学要素に入射した光のうち、第1波長帯域の第1光、及び第2波長帯域の第2光を前記第1光学要素に選択的に透過させること、
     前記第1光及び前記第2光のうちの少なくとも前記第2光の量を前記第2光学要素によって減少させることにより、前記第1光及び前記第2光の放射輝度比を補正すること、及び、
     前記第2光学要素によって前記放射輝度比が補正された前記第1光及び前記第2光を前記センサによって受光し、前記第1光の放射照度に応じた第1信号、及び前記第2光の放射照度に応じた第2信号を前記センサから出力すること、
     を含む光学装置の作動方法。
  19.  第1光学要素、第2光学要素、及びセンサを備え、
     前記第1光学要素は、前記第1光学要素に入射した光のうち、第1波長帯域の第1光、及び第2波長帯域の第2光を選択的に透過させ、
     前記第2光学要素は、前記第1光及び前記第2光のうちの少なくとも前記第2光の量を減少させることにより、前記第1光及び前記第2光の放射輝度比を補正し、
     前記センサは、前記第2光学要素によって前記放射輝度比が補正された前記第1光及び前記第2光を受光し、前記第1光の放射照度に応じた第1信号、及び前記第2光の放射照度に応じた第2信号を出力する光学装置に対して適用されるコンピュータに、
     前記第1信号の値及び前記第2信号の値に基づいて、前記光から特定される物体の温度を導出すること
     を含む処理を実行させるためのプログラム。
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