JPH04119178U - 赤外線撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 赤外線固体撮像素子の感度及び暗電流のバラ
ツキ補正を高精度に実施し、高品位な赤外線画像を得る
ことを目的とする。 【構成】 赤外線固体撮像素子５の感度及び暗電流のバ
ラツキ補正用データの取得時に赤外線レンズ４と赤外線
固体撮像素子５の間の光路中に拡散フィルタ１１を挿入
することにより赤外線固体撮像素子５の全画素に対し均
一な赤外線エネルギーを入射し、この時の赤外線固体撮
像素子５の出力をフレームメモリ８に取り込む。その後
拡散フィルタ１１を光路上から排除することにより、赤
外線固体撮像素子５には赤外像が形成される。この時の
赤外線固体撮像素子５からの出力信号から上述のフレー
ムメモリ８に取り込まれた信号分を差し引くことにより
高精度な赤外線固体撮像素子５の感度及び暗電流のバラ
ツキ補正を実施する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、赤外線固体撮像素子の感度及び暗電流のバラツキを補正するよう に構成した赤外線撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図３と図４は従来の赤外線撮像装置におけるレンズ構成と、赤外線固体撮像素 子の感度及び暗電流バラツキを補正する動作を示す図であり、図において１は対 物レンズ、２はリレーレンズ、３は結像レンズ、４は赤外線レンズであり、４は １、２、３により構成される。５は１、２、３を通して集光された赤外線エネル ギーを電気信号に変換する１次元又は２次元配列をした赤外線固体撮像素子であ り、６は５から出力された電気信号を増幅するアンプ、７はＡ／Ｄ変換器、８は フレームメモリ、９は減算器、１０は画像処理部であり、１０は６、７、８、９ により構成される。

【０００３】 次に動作について説明する。一般に赤外線固体撮像素子５には画素ごとの感度 及び暗電流のバラツキがあるのでこれを補正する回路が必要となる。感度及び暗 電流のバラツキ補正用データの取得は補正指令を受けた後、図４に示すように対 物レンズ１を焦点の合っている点線で示した位置から、故意に近方向に焦点が合 う実線で示した位置にレンズを動かしデフォーカスの状態を実現させる。このと きの入射赤外線エネルギーは場所依存性がなく、全画素にわたって均一とみなし 、赤外線固体撮像素子５の出力をＡ／Ｄ変換器７でＡ／Ｄ変換した後、フレーム メモリ８に取り込む。その後、図３のように対物レンズ１を焦点の合っている位 置にもどし、その時に得られる画像からフレームメモリ７に記憶した内容を差し 引くことにより、赤外線固体撮像素子の感度及び暗電流バラツキを補正する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来の装置は以上のような構成であり、完全なデフォーカス状態を実現するに は、対物レンズ１を動かす大きな間隙を対物レンズ１、リレーレンズ２および結 像レンズ３で構成される赤外線レンズ４の内部にもうけることが必要であった。 この間隙を現実的な値とすると赤外線固体撮像素子５の全画素に入射する赤外線 エネルギーは均一ではなく、フレームメモリ８に取り込んだ補正用データには、 素子の感度及び暗電流のバラツキに起因する出力バラツキと、視野角内にある焦 点のボケた状態での物体像信号とを含んだものとなってしまう。例えば近距離に ある物体がある場合に、補正用データの取得を行うと、近距離にある物体の主点 のボケた物体像が得られ、このデータがフレームメモリ８に取り込まれる。この データを使用して補正を行うと、減算器９の出力には白黒反転した物体像を含ん だ補正用のデータが重なって出力され、補正によるズレが顕著に現われるといっ た難点が生じることになる。

【０００５】 この考案は上記のような難点を解消するためになされたもので、視野角内に背 景温度と温度差をもつ物体がある状態においても、精度の高い補正用データの取 得が可能で、赤外線固体撮像素子の感度及び暗電流バラツキを補正した高品位な 赤外線画像が得られる赤外線撮像装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案に係わる赤外線撮像装置は、赤外線固体撮像素子の感度及び暗電流バ ラツキ補正用データを取得する時、赤外線固体撮像素子の全画素に対し均一な赤 外線エネルギーを入射するために、光路中に拡散フィルタを挿入したものである 。

【０００７】

【作用】

この考案における赤外線撮像装置の拡散フィルタは、レンズを通ってきた赤外 光を拡散させ撮像面上で像を結ばない焦点ボケの状態を実現し、赤外線固体撮像 素子の全画素に対し均一な赤外線エネルギーを入射することを可能とする。また 透過率の高い拡散フィルタを用いることによって撮像時の背景温度に適合した赤 外線固体撮像素子の感度及び暗電流バラツキを補正する作用を有する。

【０００８】

【実施例】

実施例１． 図１と図２はこの考案による赤外線撮像装置の構成と補正動作の説明を行う図 で、図１は通常撮像時、図２は赤外線固体撮像素子の感度及び暗電流バラツキ補 正用データの取得時の拡散フィルタ１１の位置とその時の信号の流れを示す図で ある。図２において、１１は補正用の拡散フィルタであり、補正用データを取得 する時、光路上に拡散フィルタ１１を挿入することによって、赤外線レンズ４を 通して入射した赤外光は拡散され、赤外線固体撮像素子５の全画素に均一な赤外 線エネルギーが入射される。すなわち、補正用データ取得中においてはフレーム メモリ８には、赤外線固体撮像素子５の各画素で異なる感度及び暗電流バラツキ に起因する出力レベルのバラツキ値のみが情報として取り込まれる。図１は通常 撮像時を示しており、拡散フィルタ１１は赤外線レンズ４と赤外線固体撮像素子 ５の間の光路上から排除されていて赤外線固体撮像素子５には鮮明な赤外線像が 形成され、赤外線固体撮像素子５からは赤外線固体撮像素子５の各画素の感度及 び暗電流バラツキに起因した空間的変動を含んだ信号が出力される。したがって 、上述の流れにより取り込んだフレームメモリ８の信号を差し引けば、赤外線撮 像素子５の感度及び暗電流バラツキの少ない高品位な画像が得られるものである 。

【０００９】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、補正用データ取得時に拡散フィルタ１１を 光路上に挿入することにより赤外光は拡散され、赤外線固体撮像素子の全画素に 対し均一な赤外線エネルギーが入射される。この時に取得したデータをもとに補 正演算を行うことによって赤外線固体撮像素子５の感度及び暗電流バラツキの少 ない、高品位の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による通常撮像時の赤外線撮像装置の
構成と信号の流れを示す図である。

【図２】この考案による補正用データ取得時の赤外線撮
像装置の構成と信号の流れを示す図である。

【図３】従来の通常撮像時の赤外線撮像装置の構成と信
号の流れを示す図である。

【図４】従来の補正用データ取得時の赤外線撮像装置の
構成と信号の流れを示す図である。

【符号の説明】

１ 対物レンズ ２ リレーレンズ ３ 結像レンズ ４ 赤外線レンズ ５ 赤外線固体撮像素子 ６ アンプ ７ Ａ／Ｄ変換器 ８ フレームメモリ ９ 減算器 １０ 画像処理部 １１ 拡散フィルタ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体から放射される赤外線を集光するた
   めの赤外線レンズと、入射した赤外線エネルギーを電気
   信号に変換して出力する一次元または二次元赤外線固体
   撮像素子と、赤外線固体撮像素子の出力を信号処理しビ
   デオフォーマットに変換する画像処理部からなる赤外線
   撮像装置において、赤外線固体撮像素子の物体側に拡散
   フィルタを出し入れする手段と、前記拡散フィルタを出
   し入れした時の赤外線固体撮像素子の出力を受けて、画
   像処理を施し赤外線固体撮像素子の感度及び暗電流のバ
   ラツキを補正する手段とを備えたことを特徴とする赤外
   線撮像装置。