JP3263282B2 - ミリ波・赤外撮像装置 - Google Patents
ミリ波・赤外撮像装置Info
- Publication number
- JP3263282B2 JP3263282B2 JP17514895A JP17514895A JP3263282B2 JP 3263282 B2 JP3263282 B2 JP 3263282B2 JP 17514895 A JP17514895 A JP 17514895A JP 17514895 A JP17514895 A JP 17514895A JP 3263282 B2 JP3263282 B2 JP 3263282B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- millimeter
- infrared
- wave
- image
- primary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ミサイル用ミリ
波・赤外複合シーカあるいは地上用ミリ波・赤外複合監
視システムのセンサ等に利用され、ミリ波画像、赤外画
像を同時に得るミリ波・赤外撮像装置に関する。
波・赤外複合シーカあるいは地上用ミリ波・赤外複合監
視システムのセンサ等に利用され、ミリ波画像、赤外画
像を同時に得るミリ波・赤外撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、ミリ波で空間のある視野
を画像としてとらえるミリ波撮像装置は、図７（ａ）に
示すように、パラボラアンテナ１１を用いて機械的にミ
リ波ビームを走査するか、または図７（ｂ）に示すよう
に、電子走査アンテナ１２を用いて電気的にミリ波ビー
ムを走査することで画像化している。この方法による
と、直径２０ｃｍのパラボラアンテナを用いて希望する
視野空間（２０°×１０°）を９４ＧＨｚ帯で走査する
と数秒かかる。電子走査アンテナでも同様である。
を画像としてとらえるミリ波撮像装置は、図７（ａ）に
示すように、パラボラアンテナ１１を用いて機械的にミ
リ波ビームを走査するか、または図７（ｂ）に示すよう
に、電子走査アンテナ１２を用いて電気的にミリ波ビー
ムを走査することで画像化している。この方法による
と、直径２０ｃｍのパラボラアンテナを用いて希望する
視野空間（２０°×１０°）を９４ＧＨｚ帯で走査する
と数秒かかる。電子走査アンテナでも同様である。
【０００３】一方、赤外線撮像装置でも、焦光光学系に
より単素子赤外線検知器の焦点面に集光するようにした
赤外線センサの赤外線入射面をプリズムや反射鏡によっ
て走査することで、機械的走査で画像化している。最近
は、焦点面アレイ検知素子により、機械走査しないで画
像化が可能となっている。
より単素子赤外線検知器の焦点面に集光するようにした
赤外線センサの赤外線入射面をプリズムや反射鏡によっ
て走査することで、機械的走査で画像化している。最近
は、焦点面アレイ検知素子により、機械走査しないで画
像化が可能となっている。
【０００４】ところが、ミリ波画像と赤外画像を同時に
同一方向のそれぞれ希望の視野内で得るためには、それ
ぞれの撮像装置２１，２２を図８に示すように縦か横に
並べるしかない。この方法によると、並べる間隔によっ
てはパララックスが生じたり（２個の撮像装置の画像中
心が一致しない）、装置全体が大掛かりとなる。特にミ
リ波画像抽出までに要する時間がかかりすぎるという難
点である。
同一方向のそれぞれ希望の視野内で得るためには、それ
ぞれの撮像装置２１，２２を図８に示すように縦か横に
並べるしかない。この方法によると、並べる間隔によっ
てはパララックスが生じたり（２個の撮像装置の画像中
心が一致しない）、装置全体が大掛かりとなる。特にミ
リ波画像抽出までに要する時間がかかりすぎるという難
点である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のミリ波・赤外撮像装置では、各撮像装置を縦か横に
並べるしかなく、並べる間隔によってはパララックスが
生じたり、装置全体が大掛かりとなる。特にミリ波画像
抽出までに要する時間がかかりすぎる。
来のミリ波・赤外撮像装置では、各撮像装置を縦か横に
並べるしかなく、並べる間隔によってはパララックスが
生じたり、装置全体が大掛かりとなる。特にミリ波画像
抽出までに要する時間がかかりすぎる。
【０００６】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたもので、パララックスを生じることなく、簡易な
構造でかつ短時間にミリ波、赤外の画像を得ることので
きるミリ波・赤外撮像装置を提供することを目的とす
る。
されたもので、パララックスを生じることなく、簡易な
構造でかつ短時間にミリ波、赤外の画像を得ることので
きるミリ波・赤外撮像装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、互いに同一方向からのミリ波、赤外の画
像を得るミリ波・赤外撮像装置において、前記ミリ波を
反射して集束させる１次反射鏡と、この１次反射鏡から
のミリ波反射経路上に配置され、赤外線透過素材による
複合レンズを用い、前記１次反射鏡と対向する面で前記
１次反射鏡から受けるミリ波を反射して前記１次反射鏡
上の１点に結像させると同時に、前記１次反射鏡とは反
対側の面から入射される赤外線を透過して前記１次反射
鏡上のミリ波結像面と同一面に結像させる形状を有する
２次反射鏡と、前記１次反射鏡上の結像面に配置され、
結像されたミリ波を電流検出するミリ波２次元受信アレ
イ素子と結像された赤外線を光電変換する赤外線２次元
受光アレイ素子を同一平面内に配置してなるミリ波・赤
外同一焦点面アレイと、このアレイからミリ波検出信
号、赤外検出信号を同時に読出し、走査変換を施して別
々の表示器にミリ波画像、赤外画像を表示する画像信号
に変換する信号処理手段とを具備して構成される。
にこの発明は、互いに同一方向からのミリ波、赤外の画
像を得るミリ波・赤外撮像装置において、前記ミリ波を
反射して集束させる１次反射鏡と、この１次反射鏡から
のミリ波反射経路上に配置され、赤外線透過素材による
複合レンズを用い、前記１次反射鏡と対向する面で前記
１次反射鏡から受けるミリ波を反射して前記１次反射鏡
上の１点に結像させると同時に、前記１次反射鏡とは反
対側の面から入射される赤外線を透過して前記１次反射
鏡上のミリ波結像面と同一面に結像させる形状を有する
２次反射鏡と、前記１次反射鏡上の結像面に配置され、
結像されたミリ波を電流検出するミリ波２次元受信アレ
イ素子と結像された赤外線を光電変換する赤外線２次元
受光アレイ素子を同一平面内に配置してなるミリ波・赤
外同一焦点面アレイと、このアレイからミリ波検出信
号、赤外検出信号を同時に読出し、走査変換を施して別
々の表示器にミリ波画像、赤外画像を表示する画像信号
に変換する信号処理手段とを具備して構成される。
【０００８】上記構成によるミリ波・赤外撮像装置で
は、ミリ波を反射する１次反射鏡及び２次反射鏡の焦点
面に、ミリ波２次元受信アレイ素子と赤外線２次元受光
アレイ素子を同一平面内に配置したミリ波赤外同一焦点
面アレイを配し、２次反射鏡を赤外線集光レンズ構造と
することで、ミリ波・赤外共に画像として得られるよう
にしている。
は、ミリ波を反射する１次反射鏡及び２次反射鏡の焦点
面に、ミリ波２次元受信アレイ素子と赤外線２次元受光
アレイ素子を同一平面内に配置したミリ波赤外同一焦点
面アレイを配し、２次反射鏡を赤外線集光レンズ構造と
することで、ミリ波・赤外共に画像として得られるよう
にしている。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図１乃至図６を参照してこ
の発明の実施形態を詳細に説明する。図１はこの発明に
係るミリ波・赤外撮像装置におけるカセグレンアンテナ
系の構造を示す斜視図、図２はその具体的な構造を示す
断面図、図３は信号処理系の構成を示すブロック回路図
である。
の発明の実施形態を詳細に説明する。図１はこの発明に
係るミリ波・赤外撮像装置におけるカセグレンアンテナ
系の構造を示す斜視図、図２はその具体的な構造を示す
断面図、図３は信号処理系の構成を示すブロック回路図
である。
【００１０】３１は１次反射鏡、３２は２次反射鏡であ
る。１次反射鏡３１はミリ波を反射する素材で構成さ
れ、その反射面は放物面となっている。２次反射鏡３２
は赤外線を透過する素材（例えばＧｅ）による３枚のレ
ンズ３２１〜３２３で構成される。１枚面のレンズ３２
１は１次反射鏡３１側を双曲面として、ミリ波の２次反
射鏡として動作させ、さらにその反射を非球面として、
凹レンズ３２２、凸レンズ３２３を組み合わせ配置する
ことで、１次反射鏡３１の中心が赤外の焦点面となるよ
うにする。すなわち、これら３種のＧｅレンズ３２１〜
３２３による２次反射鏡３２は赤外線の透過型集光系と
して機能する。
る。１次反射鏡３１はミリ波を反射する素材で構成さ
れ、その反射面は放物面となっている。２次反射鏡３２
は赤外線を透過する素材（例えばＧｅ）による３枚のレ
ンズ３２１〜３２３で構成される。１枚面のレンズ３２
１は１次反射鏡３１側を双曲面として、ミリ波の２次反
射鏡として動作させ、さらにその反射を非球面として、
凹レンズ３２２、凸レンズ３２３を組み合わせ配置する
ことで、１次反射鏡３１の中心が赤外の焦点面となるよ
うにする。すなわち、これら３種のＧｅレンズ３２１〜
３２３による２次反射鏡３２は赤外線の透過型集光系と
して機能する。
【００１１】上記１次反射鏡３１の焦点面にはミリ波・
赤外同一焦点面アレイ３３が配置される。このアレイ３
３はミリ波２次元受信アレイ素子と赤外線２次元受光ア
レイ素子を同一平面内に配置したもので（詳細は後述す
る）、図３に示すように、アレイ駆動回路３４からの駆
動信号により、ミリ波の受信出力（検波電流）を外部に
読出し、同時に赤外受光出力（検知電荷）を外部に読出
し、Ａ／Ｄ変換器３５でデジタル化した後、走査変換器
３６で走査変換を行うことで、２台の一般的なＣＲＴ表
示器３７，３８に別個に出画可能となっており、一方の
表示器３７にはミリ波画像、他方の表示器３８には赤外
画像が表示される。
赤外同一焦点面アレイ３３が配置される。このアレイ３
３はミリ波２次元受信アレイ素子と赤外線２次元受光ア
レイ素子を同一平面内に配置したもので（詳細は後述す
る）、図３に示すように、アレイ駆動回路３４からの駆
動信号により、ミリ波の受信出力（検波電流）を外部に
読出し、同時に赤外受光出力（検知電荷）を外部に読出
し、Ａ／Ｄ変換器３５でデジタル化した後、走査変換器
３６で走査変換を行うことで、２台の一般的なＣＲＴ表
示器３７，３８に別個に出画可能となっており、一方の
表示器３７にはミリ波画像、他方の表示器３８には赤外
画像が表示される。
【００１２】図４は上記ミリ波・赤外同一焦点面アレイ
３３の具体的な構造を示すもので、図４（ａ）はアレイ
３３の上面図、図４（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図であ
る。このアレイ３３は中央部に赤外受光アレイ部３３１
を配し、その周囲にミリ波受信アレイ部３３２を配した
もので、共にＳｉウェハ基板３３３上に形成される。全
体は約６０ｍｍ×６０ｍｍの正方形である。
３３の具体的な構造を示すもので、図４（ａ）はアレイ
３３の上面図、図４（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図であ
る。このアレイ３３は中央部に赤外受光アレイ部３３１
を配し、その周囲にミリ波受信アレイ部３３２を配した
もので、共にＳｉウェハ基板３３３上に形成される。全
体は約６０ｍｍ×６０ｍｍの正方形である。
【００１３】Ｓｉウェハ基板３３３には、赤外線を光電
変換する赤外受光アレイ部３３１の配置部下にその光電
変換出力を転送するための赤外電荷転送ＣＣＤが形成さ
れ、ミリ波を電流検波するミリ波受信アレイ部３３２の
配置部下にその電流検波出力を転送するためのミリ波検
波電流転送ＣＣＤ３３５が形成される。これらのＣＣＤ
３３４、３３５は、それぞれ上部に配置される赤外受光
アレイ部３３１、ミリ波受信アレイ部３３２とＩｎ金属
柱３３６を介して接続される。
変換する赤外受光アレイ部３３１の配置部下にその光電
変換出力を転送するための赤外電荷転送ＣＣＤが形成さ
れ、ミリ波を電流検波するミリ波受信アレイ部３３２の
配置部下にその電流検波出力を転送するためのミリ波検
波電流転送ＣＣＤ３３５が形成される。これらのＣＣＤ
３３４、３３５は、それぞれ上部に配置される赤外受光
アレイ部３３１、ミリ波受信アレイ部３３２とＩｎ金属
柱３３６を介して接続される。
【００１４】赤外受光アレイ部３３１はＩｎＳｂまたは
ＰｕＳｅ等のファトダイオードアレイで構成され、赤外
線波長３〜５μｍを対象とする場合、１画素寸法３０μ
ｍ角のフォトダイオードを６４×６４画素程度配列す
る。この場合、全体は２ｍｍ×２ｍｍ程度となり、３．
８ｍｍ×３．８ｍｍ内に配置される。
ＰｕＳｅ等のファトダイオードアレイで構成され、赤外
線波長３〜５μｍを対象とする場合、１画素寸法３０μ
ｍ角のフォトダイオードを６４×６４画素程度配列す
る。この場合、全体は２ｍｍ×２ｍｍ程度となり、３．
８ｍｍ×３．８ｍｍ内に配置される。
【００１５】一方、ミリ波受信アレイ部３３２は、Ｇａ
Ａｓ系のＭＭＩＣ回路で構成され、（１５×１５−１）
画素を赤外受光アレイ部３３１の周囲に配される。ミリ
波受信アレイ部３３２の構造を図５に示す。図５（ａ）
は上面図、図５（ｂ）は１画素の上面図、図５（ｃ）は
その断面図を示している。
Ａｓ系のＭＭＩＣ回路で構成され、（１５×１５−１）
画素を赤外受光アレイ部３３１の周囲に配される。ミリ
波受信アレイ部３３２の構造を図５に示す。図５（ａ）
は上面図、図５（ｂ）は１画素の上面図、図５（ｃ）は
その断面図を示している。
【００１６】すなわち、このミリ波受信アレイ部３３２
は（１５×１５−１）画素で構成され、ＧａＡｓ系基板
３３２１の上面に、１画素寸法にそれぞれストリップラ
インによってパッチアンテナ部３３２２、低雑音増幅器
（ＨＥＭＴ・ＬＮＡ）３３２３、ショットキーダイオー
ド部（ミリ波検波器を構成し、ストリップライン下部に
ｎ＋層を形成することで実現される）３３２４、スルー
ホールによる電極３３２５を形成したＭＭＩＣ回路で構
築される。各画素毎の電極３３２５はＩｎ金属柱３３６
を介してＳｉウェハ３３３上の電極３３３１に接続され
る。
は（１５×１５−１）画素で構成され、ＧａＡｓ系基板
３３２１の上面に、１画素寸法にそれぞれストリップラ
インによってパッチアンテナ部３３２２、低雑音増幅器
（ＨＥＭＴ・ＬＮＡ）３３２３、ショットキーダイオー
ド部（ミリ波検波器を構成し、ストリップライン下部に
ｎ＋層を形成することで実現される）３３２４、スルー
ホールによる電極３３２５を形成したＭＭＩＣ回路で構
築される。各画素毎の電極３３２５はＩｎ金属柱３３６
を介してＳｉウェハ３３３上の電極３３３１に接続され
る。
【００１７】これに対し、Ｓｉウェハ３３３側には、電
極３３３１の下部にｎ＋層による注入ダイオード３３３
２が形成され、その側部に電荷蓄積ＭＯＳコンデンサ
（Ｃｓ）３３３３が形成され、その上部にＭＯＳスイッ
チゲート３３３４が形成され、その側部に転送ＣＣＤ電
極３３３５が形成され、これにより上述のミリ波検波電
流転送ＣＣＤ３３５が構成される。
極３３３１の下部にｎ＋層による注入ダイオード３３３
２が形成され、その側部に電荷蓄積ＭＯＳコンデンサ
（Ｃｓ）３３３３が形成され、その上部にＭＯＳスイッ
チゲート３３３４が形成され、その側部に転送ＣＣＤ電
極３３３５が形成され、これにより上述のミリ波検波電
流転送ＣＣＤ３３５が構成される。
【００１８】上記１画素当たりのミリ波受信構造の等価
回路を図６に示して、その動作を説明する。まず、ミリ
波ＭＭＩＣ回路側では、パッチアンテナ部３３２１で受
信したミリ波信号を低雑音増幅器３３２３により増幅し
た後、ショットキーダイオード部３３２４で電流検波
し、電極３３２５よりＩｎ金属柱３３６を介してＳｉウ
ェハ３３３の電極３３３１に導出する。
回路を図６に示して、その動作を説明する。まず、ミリ
波ＭＭＩＣ回路側では、パッチアンテナ部３３２１で受
信したミリ波信号を低雑音増幅器３３２３により増幅し
た後、ショットキーダイオード部３３２４で電流検波
し、電極３３２５よりＩｎ金属柱３３６を介してＳｉウ
ェハ３３３の電極３３３１に導出する。
【００１９】Ｓｉウェハ３３３側では、電極３３３１に
供給される検波電流を電荷蓄積ＭＯＳコンデンサ３３３
３に蓄積し、その充電電圧をＭＯＳスイッチゲート３３
３４により一定周期で取り出して転送ＣＣＤ電極３３３
５を通じて転送出力する。
供給される検波電流を電荷蓄積ＭＯＳコンデンサ３３３
３に蓄積し、その充電電圧をＭＯＳスイッチゲート３３
３４により一定周期で取り出して転送ＣＣＤ電極３３３
５を通じて転送出力する。
【００２０】以上の構成によるミリ波・赤外同一焦点面
アレイ３３において、ミリ波周波数を９４．７ＧＨｚと
した場合、回析限界による焦点面の間隔ｄは約１．２×
Ｆ×λ（Ｆ＝ｆ／Ｄ：Ｆは明るさ、ｆは焦点距離、Ｄは
開口径）で決定される（電波の場合は電力半値幅とす
る）。
アレイ３３において、ミリ波周波数を９４．７ＧＨｚと
した場合、回析限界による焦点面の間隔ｄは約１．２×
Ｆ×λ（Ｆ＝ｆ／Ｄ：Ｆは明るさ、ｆは焦点距離、Ｄは
開口径）で決定される（電波の場合は電力半値幅とす
る）。
【００２１】例えば、Ｄ＝２５ｃｍ、ｆ＝２５ｃｍとす
ると、ｄ＝１．２×１×３．１６［ｍｍ］となる。ミリ
波受信アレイ部３３２について約３．８ｍｍ角を１画素
相当とすると、中心部に赤外受光アレイ部３３１として
６４×６４画素アレイ約２ｍｍ×２ｍｍと周辺回路部を
含めて３．８ｍｍ×３．８ｍｍ、すなわちミリ波の１画
素相当を割り当てる。ミリ波受信アレイ部３３２は（１
５×１５−１）画素であるから、約５７ｍｍ角を占める
ことになる。カセグレンアンテナの２次反射鏡の径との
兼ね合いで、スピルオーバーがない程度に焦点面に占め
るミリ波画素数を決定する。
ると、ｄ＝１．２×１×３．１６［ｍｍ］となる。ミリ
波受信アレイ部３３２について約３．８ｍｍ角を１画素
相当とすると、中心部に赤外受光アレイ部３３１として
６４×６４画素アレイ約２ｍｍ×２ｍｍと周辺回路部を
含めて３．８ｍｍ×３．８ｍｍ、すなわちミリ波の１画
素相当を割り当てる。ミリ波受信アレイ部３３２は（１
５×１５−１）画素であるから、約５７ｍｍ角を占める
ことになる。カセグレンアンテナの２次反射鏡の径との
兼ね合いで、スピルオーバーがない程度に焦点面に占め
るミリ波画素数を決定する。
【００２２】以下、中心に６４×６４画素の赤外受光ア
レイ部３３１、周辺に（１５×１５−１）画素のミリ波
受信アレイ部３３２を配したものとして詳述する。赤外
検知素子（フォトダイオード）に所定の感度を持たせる
ために、このミリ波・赤外同一焦点面アレイを真空デュ
アに封入し、中心付近を冷却する構造とする。
レイ部３３１、周辺に（１５×１５−１）画素のミリ波
受信アレイ部３３２を配したものとして詳述する。赤外
検知素子（フォトダイオード）に所定の感度を持たせる
ために、このミリ波・赤外同一焦点面アレイを真空デュ
アに封入し、中心付近を冷却する構造とする。
【００２３】尚、ミリ波の１画素として、３．８ｍｍ×
３．８ｍｍ内にアンテナ、ＬＮＡ、ショットキーダイオ
ードをＭＭＩＣ回路で収めるとしているが、一般に実効
誘電率εｅのマイクロストリップ線路の実効波長λｇは
λｇ＝λ／（εｅ）1/2 （λ：自由空間波長）であり、
ＧａＡｓ系のεｅは約１０なので、ミリ波周波数が９
４．７ＧＨｚの場合、λｇはおよそ１ｍｍとなる。した
がって、十分アンテナ、ＬＮＡ用の整合回路を与えられ
た面積内で作成することが可能である。
３．８ｍｍ内にアンテナ、ＬＮＡ、ショットキーダイオ
ードをＭＭＩＣ回路で収めるとしているが、一般に実効
誘電率εｅのマイクロストリップ線路の実効波長λｇは
λｇ＝λ／（εｅ）1/2 （λ：自由空間波長）であり、
ＧａＡｓ系のεｅは約１０なので、ミリ波周波数が９
４．７ＧＨｚの場合、λｇはおよそ１ｍｍとなる。した
がって、十分アンテナ、ＬＮＡ用の整合回路を与えられ
た面積内で作成することが可能である。
【００２４】上記実施形態によるミリ波・赤外同一焦点
面アレイを用いた撮像装置を、ミリ波に関し、全波ミリ
波受信機として使用した場合（自然放射のミリ波をパッ
シブ受信する）、従来方式の走査型に比して、１５×１
５＝２２５画素、すなわち１画面を形成するのに１／２
２５の時間短縮となり、非常にデータレートの早いミリ
波画像が可能となる。この結果、１台のセットでミリ波
と赤外の画像をパララックスなく同時に出画可能とな
り、ＡＳＭ、ＳＳＭ（ミサイル径３００ｍｍ）のシーカ
として十分利用することができるようになる。
面アレイを用いた撮像装置を、ミリ波に関し、全波ミリ
波受信機として使用した場合（自然放射のミリ波をパッ
シブ受信する）、従来方式の走査型に比して、１５×１
５＝２２５画素、すなわち１画面を形成するのに１／２
２５の時間短縮となり、非常にデータレートの早いミリ
波画像が可能となる。この結果、１台のセットでミリ波
と赤外の画像をパララックスなく同時に出画可能とな
り、ＡＳＭ、ＳＳＭ（ミサイル径３００ｍｍ）のシーカ
として十分利用することができるようになる。
【００２５】また、ミサイルのシーカに限らず、カセグ
レンの直径を大とし、さらに２次反射鏡の径を大とし
て、スピルオーバーしない程度にミリ波素子数を増加す
れば、赤外、ミリ波の詳細画像が得られるようなり、複
雑な背景下の目標の識別に非常に有利となる。
レンの直径を大とし、さらに２次反射鏡の径を大とし
て、スピルオーバーしない程度にミリ波素子数を増加す
れば、赤外、ミリ波の詳細画像が得られるようなり、複
雑な背景下の目標の識別に非常に有利となる。
【００２６】自然放射電力不足時は、外部からミリ波の
視野内に送信し、その反射波を画像出力することもでき
る。いわゆるセミアクティブ画像レーダにも利用でき
る。尚、この発明は上記実施形態に限定されるものでは
なく、この発明の要旨を変更しない範囲で種々変形して
も同様に実施可能である。
視野内に送信し、その反射波を画像出力することもでき
る。いわゆるセミアクティブ画像レーダにも利用でき
る。尚、この発明は上記実施形態に限定されるものでは
なく、この発明の要旨を変更しない範囲で種々変形して
も同様に実施可能である。
【００２７】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、パララ
ックスを生じることなく、簡易な構造でかつ短時間にミ
リ波、赤外の画像を得ることのできるミリ波・赤外撮像
装置を提供することができる。
ックスを生じることなく、簡易な構造でかつ短時間にミ
リ波、赤外の画像を得ることのできるミリ波・赤外撮像
装置を提供することができる。
【図１】この発明に係るミリ波・赤外撮像装置の一実施
形態の構造を示す斜視図である。
形態の構造を示す斜視図である。
【図２】同実施形態のアンテナ系の具体的な構造を示す
断面図である。
断面図である。
【図３】同実施形態の信号処理系の構造を示すブロック
図である。
図である。
【図４】同実施形態のミリ波・赤外同一焦点面アレイの
具体的な構造を示す図である。
具体的な構造を示す図である。
【図５】同実施形態のミリ波受信アレイ部の構造をに示
す図である。
す図である。
【図６】同実施形態のミリ波受信アレイ部の１画素当た
りのミリ波受信構造の等価回路を示すブロック回路図で
ある。
りのミリ波受信構造の等価回路を示すブロック回路図で
ある。
【図７】従来のミリ波撮像装置の構成例を示す図であ
る。
る。
【図８】従来のミリ波・赤外撮像装置の構成を示す図で
ある。
ある。
１１…パラボラアンテナ、１２…電子走査アンテナ、２
１…ミリ波撮像装置、２２…赤外撮像装置、３１…１次
反射鏡、３２…２次反射鏡、３２１〜３２３…赤外線レ
ンズ、３３…ミリ波・赤外同一焦点面アレイ、３３１…
赤外受光アレイ部、３３２…ミリ波受信アレイ部、３３
２１…ＧａＡｓ系基板、３３２２…パッチアンテナ部、
３３２３…低雑音増幅器（ＨＥＭＴ・ＬＮＡ）、３３２
４…ショットキーダイオード部、３３２５…スルーホー
ル電極、３３３…Ｓｉウェハ基板、３３３１…電極、３
３３２…注入ダイオード、３３３３…電荷蓄積ＭＯＳコ
ンデンサ、３３３４…ＭＯＳスイッチゲート、３３３５
…転送ＣＣＤ電極、３３４…赤外電荷転送ＣＣＤ、３３
５…ミリ波検波電流転送ＣＣＤ、３３６…Ｉｎ金属柱、
３４…アレイ駆動回路、３５…Ａ／Ｄ変換器、３６…走
査変換器、３７，３８…ＣＲＴ表示器。
１…ミリ波撮像装置、２２…赤外撮像装置、３１…１次
反射鏡、３２…２次反射鏡、３２１〜３２３…赤外線レ
ンズ、３３…ミリ波・赤外同一焦点面アレイ、３３１…
赤外受光アレイ部、３３２…ミリ波受信アレイ部、３３
２１…ＧａＡｓ系基板、３３２２…パッチアンテナ部、
３３２３…低雑音増幅器（ＨＥＭＴ・ＬＮＡ）、３３２
４…ショットキーダイオード部、３３２５…スルーホー
ル電極、３３３…Ｓｉウェハ基板、３３３１…電極、３
３３２…注入ダイオード、３３３３…電荷蓄積ＭＯＳコ
ンデンサ、３３３４…ＭＯＳスイッチゲート、３３３５
…転送ＣＣＤ電極、３３４…赤外電荷転送ＣＣＤ、３３
５…ミリ波検波電流転送ＣＣＤ、３３６…Ｉｎ金属柱、
３４…アレイ駆動回路、３５…Ａ／Ｄ変換器、３６…走
査変換器、３７，３８…ＣＲＴ表示器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/30 - 5/335 H04N 7/18 G01S 7/03 G01S 13/86
Claims (3)
- 【請求項１】互いに同一方向からのミリ波、赤外の画像
を得るミリ波・赤外撮像装置において、 前記 ミリ波を反射して集束させる１次反射鏡と、 この１次反射鏡からのミリ波反射経路上に配置され、赤
外線透過素材による複合レンズを用い、前記１次反射鏡
と対向する面で前記１次反射鏡から受けるミリ波を反射
して前記１次反射鏡上の１点に結像させると同時に、前
記１次反射鏡とは反対側の面から入射される赤外線を透
過して前記１次反射鏡上のミリ波結像面と同一面に結像
させる形状を有する２次反射鏡と、 前記１次反射鏡上の結像面に配置され、結像されたミリ
波を電流検出するミリ波２次元受信アレイ素子と結像さ
れた赤外線を光電変換する赤外線２次元受光アレイ素子
を同一平面内に配置してなるミリ波・赤外同一焦点面ア
レイと、 このアレイからミリ波検出信号、赤外検出信号を同時に
読出し、走査変換を施して別々の表示器にミリ波画像、
赤外画像を表示する画像信号に変換する信号処理手段と
を具備するミリ波・赤外撮像装置。 - 【請求項２】前記１次反射鏡は放物面、２次反射鏡は双
曲面を有してカセグレンアンテナを構成することを特徴
とする請求項１記載のミリ波・赤外撮像装置。 - 【請求項３】前記ミリ波・赤外同一焦点面アレイは、前
記ミリ波２次元受信アレイ素子及び前記赤外線２次元受
光アレイ素子それぞれの下部に電荷転送デバイスを対向
配置し、各素子をそれぞれ対向配置された電荷転送デバ
イスにバンプ結合して構成されることを特徴とする請求
項１記載のミリ波・赤外撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17514895A JP3263282B2 (ja) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | ミリ波・赤外撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17514895A JP3263282B2 (ja) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | ミリ波・赤外撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0927927A JPH0927927A (ja) | 1997-01-28 |
| JP3263282B2 true JP3263282B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=15991120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17514895A Expired - Fee Related JP3263282B2 (ja) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | ミリ波・赤外撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3263282B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6360011B1 (en) | 1995-07-31 | 2002-03-19 | Fujitsu Limited | Data medium handling apparatus and data medium handling method |
| CN101641612B (zh) * | 2007-03-26 | 2012-07-11 | 马斯普罗电工株式会社 | 毫米波成像设备和捕获图像显示设备 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4341573B2 (ja) | 2005-03-30 | 2009-10-07 | 株式会社デンソー | 電波送受信モジュールおよび、この電波送受信モジュールを用いたイメージングセンサ |
| JP4511406B2 (ja) | 2005-03-31 | 2010-07-28 | 株式会社デンソー | 空中線装置 |
| DE102005043418A1 (de) * | 2005-09-13 | 2007-03-22 | Robert Bosch Gmbh | Elektro-optisches Messgerät |
| JP5863094B2 (ja) * | 2011-07-12 | 2016-02-16 | 国立大学法人 東京大学 | 撮像素子およびこれを用いた撮像装置 |
| CN114859293B (zh) * | 2022-03-15 | 2024-09-13 | 北京理工雷科空天信息技术有限公司 | 一种工作于毫米波/激光的双模复合天馈 |
-
1995
- 1995-07-11 JP JP17514895A patent/JP3263282B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6360011B1 (en) | 1995-07-31 | 2002-03-19 | Fujitsu Limited | Data medium handling apparatus and data medium handling method |
| US6501864B1 (en) | 1995-07-31 | 2002-12-31 | Fujitsu Limited | Data medium handling apparatus and data medium handling method |
| US6567546B1 (en) | 1995-07-31 | 2003-05-20 | Fujitsu Limited | Data medium handling apparatus medium handling method |
| CN101641612B (zh) * | 2007-03-26 | 2012-07-11 | 马斯普罗电工株式会社 | 毫米波成像设备和捕获图像显示设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0927927A (ja) | 1997-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4754139A (en) | Uncooled high resolution infrared imaging plane | |
| US6828556B2 (en) | Millimeter wave imaging array | |
| US4679068A (en) | Composite visible/thermal-infrared imaging system | |
| US8791851B2 (en) | Hybrid millimeter wave imaging system | |
| US5811815A (en) | Dual-band multi-level microbridge detector | |
| US6587246B1 (en) | Scanning apparatus | |
| US6208288B1 (en) | Millimeter wave all azimuth field of view surveillance and imaging system | |
| EP0766112B1 (en) | Panoramic optics assembly having an initial flat reflective element | |
| EP0865672A1 (en) | Infrared radiation detector having a reduced active area | |
| US11438528B2 (en) | System and method for short-wave-infra-red (SWIR) sensing and imaging | |
| JP3263282B2 (ja) | ミリ波・赤外撮像装置 | |
| Grossman et al. | Terahertz active direct detection imagers | |
| US7358497B1 (en) | Infrared/millimeter-wave focal plane array | |
| US9006661B1 (en) | Compact THz focal plane imaging array with integrated context imaging sensors and antennae matrix | |
| US20220124261A1 (en) | Imager optical systems and methods | |
| US10854653B2 (en) | Imaging systems with improved near-infrared detection pixels | |
| KR100398290B1 (ko) | 적외선광학시스템및차폐방법 | |
| US20020020806A1 (en) | Method and a system for multi-pixel imaging | |
| US11378680B2 (en) | Millimeter-wave radar imaging device and method | |
| US20240128656A1 (en) | RF-Camera With Two-Dimensional Radio Frequency Pickup Sensor | |
| JPH06331725A (ja) | ミリ波画像撮像装置 | |
| Hoogelander et al. | A tightly-sampled focal plane array in 2nm CMOS with integrated direct-detectors for terahertz imaging applications | |
| US12326365B2 (en) | Two-dimensional terahertz radiation detector | |
| Radzikhovsky et al. | 16-channel millimeter-wave radiometric imaging system | |
| JPS6078369A (ja) | 熱線画像化装置およびその方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |