JPH05236352A - 赤外線撮像装置の感度補正方法 - Google Patents
赤外線撮像装置の感度補正方法Info
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- JPH05236352A JPH05236352A JP4030599A JP3059992A JPH05236352A JP H05236352 A JPH05236352 A JP H05236352A JP 4030599 A JP4030599 A JP 4030599A JP 3059992 A JP3059992 A JP 3059992A JP H05236352 A JPH05236352 A JP H05236352A
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- Pending
Links
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 claims description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 6
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 abstract description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ノイズの少ない画像を出力できる赤外線撮像
装置の感度補正方法を得る。 【構成】 感度補正時、固体撮像素子２を光学系１の光
軸上で光学系１と反対方向に移動させるとともに、光学
系１と固定撮像素子２の間に光学系１が集光した光線を
平行光に変化するコンバージョンレンズ７を挿入する。
コンバージョンレンズ７は撮像目標が像面上で形成する
照度分布を平均化した照度を固体撮像素子前面に形成す
る。その際の固体撮像素子の各画素ごとの出力値を記憶
装置に記憶して感度補正を行うことにより、適正な感度
補正が行われ、ノイズの少ない画像を得られる。
装置の感度補正方法を得る。 【構成】 感度補正時、固体撮像素子２を光学系１の光
軸上で光学系１と反対方向に移動させるとともに、光学
系１と固定撮像素子２の間に光学系１が集光した光線を
平行光に変化するコンバージョンレンズ７を挿入する。
コンバージョンレンズ７は撮像目標が像面上で形成する
照度分布を平均化した照度を固体撮像素子前面に形成す
る。その際の固体撮像素子の各画素ごとの出力値を記憶
装置に記憶して感度補正を行うことにより、適正な感度
補正が行われ、ノイズの少ない画像を得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、固体撮像素子によっ
て撮像する赤外線撮像装置の感度補正方法に関するもの
である。
て撮像する赤外線撮像装置の感度補正方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の赤外線撮像装置の感度補正
方法の構成例であり、図において、１は光学系、２は上
記光学系１によって集光された光線を受光する固体撮像
素子、３は上記固体撮像素子２から出力された電気信号
を増幅する増幅器、４は上記増幅器３によって増幅され
た電気信号を記憶する記憶装置、５は上記増幅器３から
出力される電気信号と上記記憶装置４によって記憶され
た電気信号を演算処理する処理装置、６は上記処理装置
５によって処理された電気信号を画像として表示する表
示装置、８は上記固体撮像素子２の前面に位置するシャ
ッタである。
方法の構成例であり、図において、１は光学系、２は上
記光学系１によって集光された光線を受光する固体撮像
素子、３は上記固体撮像素子２から出力された電気信号
を増幅する増幅器、４は上記増幅器３によって増幅され
た電気信号を記憶する記憶装置、５は上記増幅器３から
出力される電気信号と上記記憶装置４によって記憶され
た電気信号を演算処理する処理装置、６は上記処理装置
５によって処理された電気信号を画像として表示する表
示装置、８は上記固体撮像素子２の前面に位置するシャ
ッタである。
【０００３】従来の赤外線撮像装置は上記のように構成
され、以下のような動作によって感度を補正する。光学
系１によって集光された光線は、固体撮像素子２で受光
され、その画像を電気信号として外部に出力する。出力
された電気信号は増幅器３によって増幅された後、表示
装置６によって画像として表示される。固体撮像素子２
は、均一な光線を入射させても出力値は画素ごとにばら
つきを持っている。そのため、このばらつきを補正する
感度補正が以下のように行われる。まず、固体撮像素子
２の前面に設置したシャッタ８を閉じて固体撮像素子２
に均一な光線を入射させ、その時の画素ごとの出力信号
を記憶装置４にあらかじめ記憶させておく。次に、目標
物を撮像する際に、シャッタ８を開いて目標物からの光
線を固体撮像素子２で受光し電気信号を出力する。処理
装置５においてこの出力された電気信号から記憶装置４
にあらかじめ記憶させておいた電気信号を減算して感度
補正を行い、表示装置６に画像として表示する。
され、以下のような動作によって感度を補正する。光学
系１によって集光された光線は、固体撮像素子２で受光
され、その画像を電気信号として外部に出力する。出力
された電気信号は増幅器３によって増幅された後、表示
装置６によって画像として表示される。固体撮像素子２
は、均一な光線を入射させても出力値は画素ごとにばら
つきを持っている。そのため、このばらつきを補正する
感度補正が以下のように行われる。まず、固体撮像素子
２の前面に設置したシャッタ８を閉じて固体撮像素子２
に均一な光線を入射させ、その時の画素ごとの出力信号
を記憶装置４にあらかじめ記憶させておく。次に、目標
物を撮像する際に、シャッタ８を開いて目標物からの光
線を固体撮像素子２で受光し電気信号を出力する。処理
装置５においてこの出力された電気信号から記憶装置４
にあらかじめ記憶させておいた電気信号を減算して感度
補正を行い、表示装置６に画像として表示する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の赤
外線撮像装置の感度補正方法においては、感度補正を行
う際にシャッタ８を用いて均一な光線を得ているが、こ
のシャッタの輝度は撮像目標輝度と異なっており、さら
に、シャッタ８は赤外線撮像装置の使用中に温度が上昇
するのでますますこのシャッタの輝度は撮像目標輝度と
異なってしまう。そのため画像上の照度が実際と異な
り、感度補正が十分に行われず、表示装置６によって表
示される画像にノイズが生じるという問題点があった。
外線撮像装置の感度補正方法においては、感度補正を行
う際にシャッタ８を用いて均一な光線を得ているが、こ
のシャッタの輝度は撮像目標輝度と異なっており、さら
に、シャッタ８は赤外線撮像装置の使用中に温度が上昇
するのでますますこのシャッタの輝度は撮像目標輝度と
異なってしまう。そのため画像上の照度が実際と異な
り、感度補正が十分に行われず、表示装置６によって表
示される画像にノイズが生じるという問題点があった。
【０００５】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、撮像目標が画面上で形成す
る照度分布を平均化した照度を固体撮像素子全面に形成
し、その際の固体撮像素子の各画素ごとの出力値を記憶
装置に記憶して感度補正を行うことにより、適正な感度
補正を行い、ノイズの少ない画像を得ることを目的とす
る。
ためになされたものであり、撮像目標が画面上で形成す
る照度分布を平均化した照度を固体撮像素子全面に形成
し、その際の固体撮像素子の各画素ごとの出力値を記憶
装置に記憶して感度補正を行うことにより、適正な感度
補正を行い、ノイズの少ない画像を得ることを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る赤外線撮
像装置の感度補正方法は、光学系と固体撮像素子の間に
光学系が集光した光線を平行光に変換するコンバージョ
ンレンズを挿入するものである。
像装置の感度補正方法は、光学系と固体撮像素子の間に
光学系が集光した光線を平行光に変換するコンバージョ
ンレンズを挿入するものである。
【０００７】
【作用】この発明における赤外線撮像装置の感度補正方
法は、光学系と固体撮像素子の間にコンバージョンレン
ズを挿入する事により、光学系によって集光された光線
を平行光に変換し、撮像目標が画面上で形成する照度分
布を平均化した照度を固体撮像素子前面に形成し、その
出力信号を基に感度補正が行われるので出力画像のノイ
ズが減少する。
法は、光学系と固体撮像素子の間にコンバージョンレン
ズを挿入する事により、光学系によって集光された光線
を平行光に変換し、撮像目標が画面上で形成する照度分
布を平均化した照度を固体撮像素子前面に形成し、その
出力信号を基に感度補正が行われるので出力画像のノイ
ズが減少する。
【０００８】
【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１（ａ）は撮像時の配置状態を、ま
た図１（ｂ）は感度補正時の配置状態を示す図であり、
図１において、１〜６は従来例と同一の名称と機能を有
する部分、７は上記光学系１の集光位置に焦点を持ち、
光学系１が集光した光線を平行光に変換するコンバージ
ョンレンズである。
ついて説明する。図１（ａ）は撮像時の配置状態を、ま
た図１（ｂ）は感度補正時の配置状態を示す図であり、
図１において、１〜６は従来例と同一の名称と機能を有
する部分、７は上記光学系１の集光位置に焦点を持ち、
光学系１が集光した光線を平行光に変換するコンバージ
ョンレンズである。
【０００９】この発明における赤外線撮像装置の感度補
正方法は上記のように構成され、以下のように動作す
る。感度補正を行なうとき、撮像目標が視野内にある状
態で固体撮像素子２を光学系１の光軸上で、光学系１と
反対方向に移動させると共に、コンバージョンレンズ７
をその焦点が光学系１の集光位置に来るよう挿入する
（図１（ｂ））。コンバージョンレンズ７は光学系１が
集光した光線を平行光に変換し、固体撮像素子２に入射
させる。光学系１が像面上で形成する照度分布は撮像目
標により任意に分布するが、コンバージョンレンズ７は
この像面上の１点に集光した光線を均一な平行光として
固体撮像素子２に入射させ、この動作を像面上全ての点
で実施しているため、固体撮像素子２上では像面全面で
のエネルギを平均化したエネルギすなわち照度が固体撮
像素子２全面で得られる。また、コンバージョンレンズ
７自体は赤外線をほとんど放射しないためコンバージョ
ンレンズ７の温度の変化によっても固体撮像素子２上の
照度はほとんど変化しない。この状態で各画素ごとの出
力値を記憶装置４に記憶する。記憶装置４に記憶した各
画素ごとの出力値は撮像目標輝度に近い均一な光線を固
体撮像素子２で受光した際のものなので、その出力信号
を基に感度補正を行いノイズが少ない出力画像を表示装
置６に表示できる。感度補正が上記の方法で行われる以
外は従来の赤外線撮像装置と同様に動作する。
正方法は上記のように構成され、以下のように動作す
る。感度補正を行なうとき、撮像目標が視野内にある状
態で固体撮像素子２を光学系１の光軸上で、光学系１と
反対方向に移動させると共に、コンバージョンレンズ７
をその焦点が光学系１の集光位置に来るよう挿入する
（図１（ｂ））。コンバージョンレンズ７は光学系１が
集光した光線を平行光に変換し、固体撮像素子２に入射
させる。光学系１が像面上で形成する照度分布は撮像目
標により任意に分布するが、コンバージョンレンズ７は
この像面上の１点に集光した光線を均一な平行光として
固体撮像素子２に入射させ、この動作を像面上全ての点
で実施しているため、固体撮像素子２上では像面全面で
のエネルギを平均化したエネルギすなわち照度が固体撮
像素子２全面で得られる。また、コンバージョンレンズ
７自体は赤外線をほとんど放射しないためコンバージョ
ンレンズ７の温度の変化によっても固体撮像素子２上の
照度はほとんど変化しない。この状態で各画素ごとの出
力値を記憶装置４に記憶する。記憶装置４に記憶した各
画素ごとの出力値は撮像目標輝度に近い均一な光線を固
体撮像素子２で受光した際のものなので、その出力信号
を基に感度補正を行いノイズが少ない出力画像を表示装
置６に表示できる。感度補正が上記の方法で行われる以
外は従来の赤外線撮像装置と同様に動作する。
【００１０】この発明の実施するためのコンバージョン
レンズ及びその使用方法は、光学系や固体撮像素子によ
り、様々な設計例が考えられるが、図２に光学系のＦ値
１．５、固体撮像素子φ１ｍｍの赤外線撮像装置用のコ
ンバージョンレンズの一設計例を示す。図において、Ｓ
１〜Ｓ４は面番号である。図の表において、曲率半径は
各面番号に対応する曲率半径を図中左側凸を＋、右側凸
を−で記載し、面間隔は各面番号に対応する面の図中右
側次の面までの光軸上の距離を表わし、屈折率は各面番
号に対応する面の図中右側の媒質の屈折率を表わしてい
る。補正時には固体撮像素子を光学系の光軸上光学系と
反対方向に５１．３９ｍｍ移動させ、固体撮像素子から
３０．２２ｍｍの位置にコンバージョンレンズのＳ４面
がくるよう配置することにより、像目標が像面上で形成
する照度分布を平均化した照度を固体撮像素子前面に形
成することができる。
レンズ及びその使用方法は、光学系や固体撮像素子によ
り、様々な設計例が考えられるが、図２に光学系のＦ値
１．５、固体撮像素子φ１ｍｍの赤外線撮像装置用のコ
ンバージョンレンズの一設計例を示す。図において、Ｓ
１〜Ｓ４は面番号である。図の表において、曲率半径は
各面番号に対応する曲率半径を図中左側凸を＋、右側凸
を−で記載し、面間隔は各面番号に対応する面の図中右
側次の面までの光軸上の距離を表わし、屈折率は各面番
号に対応する面の図中右側の媒質の屈折率を表わしてい
る。補正時には固体撮像素子を光学系の光軸上光学系と
反対方向に５１．３９ｍｍ移動させ、固体撮像素子から
３０．２２ｍｍの位置にコンバージョンレンズのＳ４面
がくるよう配置することにより、像目標が像面上で形成
する照度分布を平均化した照度を固体撮像素子前面に形
成することができる。
【００１１】なお上記実施例では感度補正時、固体撮像
素子２を光学系１の光軸上を移動させてコンバージョン
レンズ７の焦点が光学系１の集光位置にくるようにした
が、光学系１を移動させて固体撮像素子２との相対位置
を変化させても良い。
素子２を光学系１の光軸上を移動させてコンバージョン
レンズ７の焦点が光学系１の集光位置にくるようにした
が、光学系１を移動させて固体撮像素子２との相対位置
を変化させても良い。
【００１２】
【発明の効果】以上のように、コンバージョンレンズを
光学系と固体撮像素子の間に挿入し、光学系が集光した
光線を平行光に変換することにより、撮像目標輝度に近
い均一な光線を固体撮像素子に入射でき感度補正が行わ
れるので、ノイズの少ない出力画像が得られる。
光学系と固体撮像素子の間に挿入し、光学系が集光した
光線を平行光に変換することにより、撮像目標輝度に近
い均一な光線を固体撮像素子に入射でき感度補正が行わ
れるので、ノイズの少ない出力画像が得られる。
【図１】この発明の一実施例を示す赤外線撮像装置の感
度補正方法の構成図である。
度補正方法の構成図である。
【図２】コンバージョンレンズの一設計例を示す図であ
る。
る。
【図３】従来の赤外線撮像装置の一実施例を示す構成図
である。
である。
１ 光学系 ２ 固体撮像素子 ３ 増幅器 ４ 記憶装置 ５ 処理装置 ６ 表示装置 ７ コンバージョンレンズ ８ シャッタ
Claims (1)
- 【請求項１】 外部の目標物が反射もしくは放射する光
線を集光する光学系と、上記光学系を透過した光線を受
光する位置に有する固体撮像素子とを備えた赤外線撮像
装置の感度補正方法において、上記固体撮像素子と光学
系との相対位置を移動させるとともに、上記光学系と上
記固体撮像素子の間に上記光学系が集光した光線を平行
光に変換するコンバージョンレンズを挿入することによ
って、上記赤外線撮像装置の固体撮像素子上に均一な照
度分布を得ることを特徴とする赤外線撮像装置の感度補
正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4030599A JPH05236352A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 赤外線撮像装置の感度補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4030599A JPH05236352A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 赤外線撮像装置の感度補正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05236352A true JPH05236352A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=12308333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4030599A Pending JPH05236352A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 赤外線撮像装置の感度補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05236352A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001141993A (ja) * | 1999-11-11 | 2001-05-25 | Mitsubishi Electric Corp | 赤外線光学系 |
| JP2008107448A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Sony Corp | 撮像装置 |
| JP2009204655A (ja) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Tokina:Kk | レンズシステム |
-
1992
- 1992-02-18 JP JP4030599A patent/JPH05236352A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001141993A (ja) * | 1999-11-11 | 2001-05-25 | Mitsubishi Electric Corp | 赤外線光学系 |
| JP2008107448A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Sony Corp | 撮像装置 |
| JP2009204655A (ja) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Tokina:Kk | レンズシステム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050222 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050425 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20060404 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060406 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |