JPH03274971A - 赤外線撮像装置 - Google Patents

赤外線撮像装置

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JPH03274971A
JPH03274971A JP2075911A JP7591190A JPH03274971A JP H03274971 A JPH03274971 A JP H03274971A JP 2075911 A JP2075911 A JP 2075911A JP 7591190 A JP7591190 A JP 7591190A JP H03274971 A JPH03274971 A JP H03274971A
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JP
Japan
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detection signal
infrared
sunlight
imaging device
circuit
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Application number
JP2075911A
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English (en)
Inventor
Tetsuo Miyoshi
哲夫 三好
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、被写体より放射される赤外線を検出し、映
像化する赤外線撮像装置に関するものである。
〔従来の技術〕
第3図は、従来のこの種の赤外線撮像装置を示す図であ
る。第3図において、(1)は被写体、(2)は被写体
(1)の表面から放射される赤外線を撮像面に結像させ
る光学系、(3)は光学系(2)によって結像された被
写体f1+の赤外線受光量を電気信号に変換し赤外線検
出信号として出力する赤外線撮像素子。
(4)は赤外線撮像素子(3)を駆動するための駆動回
路。
(5)は赤外線撮像素子(3)が出力する赤外線検出信
号を増幅する増幅回路、(6)は増幅回路(5)によっ
て増幅された赤外線検出信号を外部に出力する出力回路
である。
次に動作について説明する。
従来の赤外線撮像装置では、まず被写体fl)の表面か
ら放射された赤外線は光学系(2)によって撮像面に結
像され9次に結像された被写体+11の赤外線受光量は
赤外線撮像素子(3)によって電気信号に変換され赤外
線検出信号として出力される。駆動回路(4)は赤外線
撮像素子(3)上に結像された二次元画像を微少画素の
集合体とみなし、微少画素毎の赤外線検出信号を所定の
順序で出力させるための回路である。赤外線撮像素子(
3)が出力する赤外線検出信号は増幅回路(5)によっ
て増幅され、さらに出力回路(6)によって外部に出力
される。通常、出力回路(6)の出力はTVモニタ等の
表示装置に接続されて使用される。赤外線撮像素子とし
て、従来よシ撮像管を使用したものや、単素子あるいは
一次元配列素子を走査して検出するもの等が実用化され
てきているが、近年、二次元配列の固体撮像素子を使用
したものも実用化され始めている。微少画素毎の赤外線
検出信号を所定の順序で出力させるための駆動回路とし
ては赤外線撮像素子が撮偉管あるいは二次元配列素子の
場合には純電子的に構成することが可能であるが、単素
子あるいは一次元配列素子の場合は走査機能の一部ある
いは全部を機械的に行う場合が多い。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上のように構成されている赤外線撮像装置には2次の
ような課題があった。すなわち、晴天時の屋外風景を撮
像した時に太陽光の反射光の影響をうけ、被写体の表面
から放射される赤外線量を正確に撮像できないという課
題がある。特に可視領域に近い近赤外領域では太陽光に
含まれる赤外線の量が入きく1反面、被写体の放射する
赤外線量が小さいため、被写体表面にて反射される太陽
光に含まれる赤外線の量のほうが被写体の放射する赤外
線量よシもはるかに大きく、被写体の放射する赤外線量
のみを撮像したい場合には大きな問題となる。
この発明は上記のような課題を解決するためKなされた
もので、太陽光に含まれる赤外線反射光の影響を除去し
、被写体の表面から放射される赤外線量を正確に撮像で
きる赤外線撮像装置を提供することを目的としたもので
ある。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係わる赤外線撮像装置は、被写体表面にて反
射される太陽光に含まれる赤外線の影響を除去する目的
で、被写体表面にて反射される太陽光量を検出する太陽
光撮像素子、太陽光撮像素子が出力する太陽光検出信号
を増幅する増幅回路。
及び赤外線検出信号から太陽光検出信号を減算するため
の減算回路を設けたものである。
〔作用〕
この発明においては、減算回路は赤外線検出信号から太
陽光検出信号を減算することによシ被写体表面にて反射
される太陽光に含まれる赤外線の影響を除去するように
なっているため、被写体の表面から放射される赤外線量
を正確に撮像することが可能である。
〔実施例〕
第1図はこの発明の一実施例を示す図であシ。
(1)は被写体、(2)は被写体(1)の表面から放射
される赤外線を撮像面に結像させる光学系、(3)は光
学系(2)によって結像された被写体(11の赤外線受
光量を電気信号に変換し赤外線検出信号として出力する
赤外線撮像素子、(4)は赤外線撮像素子(3)を駆動
するための赤外線撮像素子駆動回路、(5)は赤外線撮
像素子(3)が出力する赤外線検出信号を増幅する赤外
線検出信号増幅回路、(7)は光学系(2)がつくる光
路の途中に設けられ、被写体(1)の表面から反射され
る太陽光の一部または全部を別の撮像面に結像させる分
光器、(8)は分光器(7)によって結像された被写体
(1)の太陽光受光量を電気信号に変換し太陽光検出信
号として出力する太陽光撮像素子、(9)は太陽光撮像
素子(8)を駆動するための太陽光撮像素子駆動回路、
α・は太陽光撮像素子(8)が出力する太陽光検出信号
を増幅する太陽光検出信号増幅回路。
aDは赤外線検出信号増幅回路(5)によって増幅され
た赤外線検出信号から太陽光検出信号増幅回路a1によ
って増幅された太陽光検出信号を減算する減算回路、(
6)は減算回路αυの減算結果信号を外部に出力する出
力回路である。(1)〜(6)は前記従来装置とほぼ同
一のものである。
動作について説明する。
まず、被写体(1)の表面から放射された赤外線は光学
系(2)によって撮像面に結像され2次に結像された被
写体(1)の赤外線受光量は赤外線撮像素子(3)によ
って電気信号に変換され赤外線検出信号として出力され
る。赤外線撮像素子駆動回路(4)は赤外線撮像素子(
3)上に結像された二次元画像を微少画素の集合体とみ
なし、微少画素毎の赤外線検出信号を所定の順序で出力
させるための回路である。
赤外線撮像素子(3)が出力する赤外線検出信号は赤外
線検出信号増幅回路(5)によって増幅され、減算回路
α力に入力される。一方、光学系(2)がつくる光路の
途中に設けられた分光器(7)によって被写体Tl)の
表面から反射された太陽光の一部または全部は。
太陽光撮像素子(8)上に結像され、太陽光撮像素子(
8)は結像された被写体(1)の太陽光受光量を電気信
号に変換し太陽光検出信号として出力する。太陽光撮像
素子駆動回路(9)は赤外線撮像素子駆動回路(4)と
同様に、太陽光撮像素子(8)上に結像された二次元画
像を微少画素の集合体とみなし、微少画素毎の太陽光検
出信号を所定の順序で出力させるための回路である。太
陽光撮像素子(8)が出力する太陽光検出信号は太陽光
検出信号増幅回路α〔によって増幅され、減算回路αυ
に入力される。赤外線検出信号は減算回路fil)によ
って太陽光検出信号を減算され、さらに出力回路(6)
によって外部に出力される。赤外線検出信号増幅回路(
5)および太陽光検出信号増幅回路Qlの増幅率はそれ
ぞれの撮像素子の感度およびそれぞれの撮像素子が検出
する波長領域の赤外線および太陽光の強さにあわせて最
適となるように調節されている。本実施例では、光学系
(2)として2〜5μmの波長帯域を通過帯域として構
成し、赤外線撮像素子(3)としては3〜5μ虞の波長
帯域を、太陽光撮像素子(8)としては2〜3μmの波
長帯域をそれぞれ検出するように構成した。被写体表面
にて反射される太陽光に含まれる有害な赤外線の波長帯
域は、この場合3〜5μmであるが近接する波長帯域で
ある2〜3μmの波長の太陽光成分を3〜5μ肩の波長
の太陽光成分と同一量であるとみなしても実用的にはほ
とんど問題ない。従って減算回路αυによって2〜3μ
mの波長の太陽光成分信号を3〜5μmの波長帯域の赤
外線検出信号から減算することによって、被写体の表面
から放射される赤外線量を正確に撮像することが可能と
なる。ところで原理的には2〜3μmの波長帯域の中に
も被写体の表面から放射される赤外線成分が含まれてい
るため減算回路(υにて2〜3μmの波長の太陽光成分
を減算した時に被写体の表面から放射される赤外線成分
も減算してしまうことが懸念されるが、一般に短波長に
なればなるほど、太陽光の成分が大きく、かつ被写体の
表面から放射される赤外線成分が小さくなるため実用的
にはほとんど問題ない。太陽光撮像素子(8)の検出波
長帯域として2〜3μmではなく。
よシ短波長側の波長帯域とすれば被写体の表面から放射
される赤外線量をさらに正確に撮像することが可能とな
ることはいうまでもない。また夜間あるいは曇天時に減
算回路αυをバイパスする機能を追加することも可能で
あるが、この場合でもこの発明の主旨をいささかでも損
なうものではな−。
さて、第2図はこの発明の別の実施例を示す図である。
図において、(1)は被写体、(2)は被写体(1)の
表面から放射される赤外線を撮像面に結像させる光学系
、(3)は光学系(2)によって結像された被写体(1
1の赤外線受光量および被写体filの表面から反射さ
れる太陽光受光量を電気信号に変換し赤外線検出信号お
よび太陽光検出信号として出力する複合赤外線撮像素子
、(4)は複合赤外線撮像素子(3)を駆動するための
駆動回路、(5)は複合赤外線撮像素子(3)が出力す
る赤外線検出信号を増幅する赤外線検出信号増幅回路、
α値は複合赤外線撮像素子(3)が出力する太陽光検出
信号を増幅する太陽光検出信号増幅回路、αυは赤外線
検出信号増幅回路(5)によって増幅された赤外線検出
信号から太陽光検出信号増幅回路αlによって増幅され
た太陽光検出信号を減算する減算回路、(6)は減算回
路住υの減算結果信号を外部に出力する出力回路である
。(1)〜(6)は前記従来装置および第1図に示す実
施例とほぼ同一のものである。
次に動作について説明する。
この実施例か第1図に示す実施例と異なる点は。
赤外線撮像素子として赤外線受光量と太陽光受光量とを
同一の素子から赤外線検出信号と太陽光検出信号として
出力できるように構成した点である。
本実施例では、二次元固体撮像素子上に3〜5μ肩の波
長帯域の赤外線を検出する素子列と2〜3μmの波長帯
域の赤外線を検出する素子列とを交互に配置し、前者か
ら赤外線検出信号、後者から太陽光検出信号を出力する
ように構成した。このように二つの異なる波長帯域の赤
外線を同一の撮像素子によって検出できるようにしたこ
とによって。
撮像素子の駆動回路を兼用することができるだけでなく
、光学系が簡略化でき、また光軸調整などの手間を省く
ことができるという効果が得られる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、太陽光に含まれる赤
外線反射光の影響を除去し、被写体の表面から放射され
る赤外線量を正確に撮像できる赤外線撮像装置を提供す
ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す赤外線撮像装置の構
成図、第2図はこの発明の他の実施例を示す図、第3図
は従来の赤外線撮像装置を示す図である。 図において、(1)は被写体、(2)は光学系、(3)
は赤外線撮像素子、(4)は赤外線撮像素子駆動回路、
(5)は赤外線検出信号増幅回路、(6)は出力回路、
(7)は分光器、(8)は太陽光撮像素子、(9)は太
陽光撮像素子駆動回路、α〔は太陽光検出信号増幅回路
、αυは減算回路である。 なお、各図中同一符号は、同−又は相当部分を示すもの
とする。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被写体の表面から放射される赤外線を撮像面に結
    像させる光学系と、前記光学系によつて結像された前記
    被写体の表面から放射される赤外線受光量を電気信号に
    変換し赤外線検出信号として出力する赤外線撮像素子と
    、前記赤外線撮像素子を駆動するための赤外線撮像素子
    駆動回路と、前記赤外線撮像素子が出力する前記赤外線
    検出信号を増幅する赤外線検出信号増幅回路と、前記光
    学系がつくる光路の途中に設けられ、前記被写体の表面
    から反射される太陽光の一部または全部を別の撮像面に
    結像させる分光器と、前記分光器によつて結像された前
    記被写体の太陽光受光量を電気信号に変換し、太陽光検
    出信号として出力する太陽光撮像素子と、前記太陽光撮
    像素子を駆動するための太陽光撮像素子駆動回路と、前
    記太陽光撮像素子が出力する前記太陽光検出信号を増幅
    する太陽光検出信号増幅回路と、前記赤外線検出信号増
    幅回路によつて増幅された前記赤外線検出信号から前記
    太陽光検出信号増幅回路によつて増幅された前記太陽光
    検出信号を減算する減算回路と、前記減算回路の減算結
    果信号を外部に出力する出力回路とを備えた赤外線撮像
    装置。
  2. (2)被写体の表面から放射される赤外線および前記被
    写体の表面から反射される太陽光を撮像面に結像させる
    光学系と、前記光学系によつて結像された前記被写体の
    表面から放射される赤外線受光量を電気信号に変換し、
    赤外線検出信号として出力するとともに前記被写体の表
    面から反射される太陽光受光量を電気信号に変換し太陽
    光検出信号として出力する複合赤外線撮像素子と、前記
    複合赤外線撮像素子を駆動するための駆動回路と、前記
    複合赤外線撮像素子が出力する前記赤外線検出信号を増
    幅する赤外線検出信号増幅回路と、前記複合赤外線撮像
    素子が出力する前記太陽光検出信号を増幅する太陽光検
    出信号増幅回路と、前記赤外線検出信号増幅回路によつ
    て増幅された前記赤外線検出信号から前記太陽光検出信
    号増幅回路によつて増幅された前記太陽光検出信号を減
    算する減算回路と、前記減算回路の減算結果信号を外部
    に出力する出力回路とを備えた赤外線撮像装置。
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