JPH06100506B2 - 赤外線撮像装置 - Google Patents
赤外線撮像装置Info
- Publication number
- JPH06100506B2 JPH06100506B2 JP61162233A JP16223386A JPH06100506B2 JP H06100506 B2 JPH06100506 B2 JP H06100506B2 JP 61162233 A JP61162233 A JP 61162233A JP 16223386 A JP16223386 A JP 16223386A JP H06100506 B2 JPH06100506 B2 JP H06100506B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- field
- imaging device
- view
- switching means
- infrared imaging
- 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
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は、二次元赤外線検知素子を用いた赤外線撮像装
置において、観測視野を変位させることにより、等価的
に画素数を増加したことと同等の効果を持たせ、高解像
度の画像を得るようにしたものである。
置において、観測視野を変位させることにより、等価的
に画素数を増加したことと同等の効果を持たせ、高解像
度の画像を得るようにしたものである。
本発明は赤外線撮像装置に係り、特に高解像度の画像形
成装置に関する。
成装置に関する。
赤外線撮像装置は物体の温度に対応して放射される赤外
線を検知し、画像化するもので物体の温度を測定可能に
する。
線を検知し、画像化するもので物体の温度を測定可能に
する。
特に観測物体の温度分布を二次元的にTV表示できる装置
は、医療用として血行障害の診断等に、また最近では産
業用として複合材料の内部欠陥検査，建物や装置の熱設
計，コンクリート壁のひび割れの検査，診断等に応用さ
れている。
は、医療用として血行障害の診断等に、また最近では産
業用として複合材料の内部欠陥検査，建物や装置の熱設
計，コンクリート壁のひび割れの検査，診断等に応用さ
れている。
このような用途では高温度分解能，高解像度，リアルタ
イム表示であることが要求され、多素子検知器を用いる
必要がある。このような検知器としてリニア検知素子を
用いた装置が実用化されているが、性能的には充分では
なく、多素子二次元検知素子（例えばIRCCD赤外線電荷
結合デバイス）の産業分野への実用化が望まれている。
イム表示であることが要求され、多素子検知器を用いる
必要がある。このような検知器としてリニア検知素子を
用いた装置が実用化されているが、性能的には充分では
なく、多素子二次元検知素子（例えばIRCCD赤外線電荷
結合デバイス）の産業分野への実用化が望まれている。
第５図は従来の赤外線撮像装置の構成図を示す。図にお
いて、１は観測視野、２は10面（各面に1F,2F,3F・・10
Fの符号を付す）の異なる倒れ角を有するポリゴンスキ
ャナー、３は反射鏡、４は集光レンズ系、５は６素子か
らなるリニア検知素子を示す。
いて、１は観測視野、２は10面（各面に1F,2F,3F・・10
Fの符号を付す）の異なる倒れ角を有するポリゴンスキ
ャナー、３は反射鏡、４は集光レンズ系、５は６素子か
らなるリニア検知素子を示す。
従来の赤外線撮像装置では、６素子のリニア検知素子５
を用い、ポリゴンスキャナーを矢印Ｒ方向に回転させる
ことにより観測視野の各画素に対応する視野1-1,1-2・
・・1-6を図示するように、ポリゴンスキャナー２の1/1
0回転毎に水平走査１回（矢印Ｈ方向）および倒れ角度
による垂直走査（1F面,2F面等に対応する矢印Ｖ方向の
走査）をインターレース状に行い、水平解像度120本、
垂直解像度60本の画面を構成していた。すなわち、10フ
ィールドで１フレームを形成する。
を用い、ポリゴンスキャナーを矢印Ｒ方向に回転させる
ことにより観測視野の各画素に対応する視野1-1,1-2・
・・1-6を図示するように、ポリゴンスキャナー２の1/1
0回転毎に水平走査１回（矢印Ｈ方向）および倒れ角度
による垂直走査（1F面,2F面等に対応する矢印Ｖ方向の
走査）をインターレース状に行い、水平解像度120本、
垂直解像度60本の画面を構成していた。すなわち、10フ
ィールドで１フレームを形成する。
従来の赤外線撮像装置では、リニア検知素子５を用いて
いるが、素子数が少ない（本例の場合は６素子）ため充
分な温度分解能，解像度を実現することができなかっ
た。
いるが、素子数が少ない（本例の場合は６素子）ため充
分な温度分解能，解像度を実現することができなかっ
た。
これを解決するために素子数の多い二次元赤外線検知器
を用いる必要が生じる。素子数を多くすれば必然的に解
像度も高くなる。
を用いる必要が生じる。素子数を多くすれば必然的に解
像度も高くなる。
このような二次元赤外線検知素子は、第１図に示すよう
に構造上の問題から不感部22が存在し、解像度を高める
ためにはこの不感部を補う必要がある。
に構造上の問題から不感部22が存在し、解像度を高める
ためにはこの不感部を補う必要がある。
本発明の赤外線撮像装置は、第１図及び第３図に示すよ
うな蓄積型の赤外線検知素子に相当する各受光部21は縦
横寸法がそれぞれｄ×ｄで、各隣接受光部とは距離ｄを
隔ててマトリックス状に配置され、隔離部分は光の不感
部22にて構成される二次元赤外検知素子10に対し、集光
レンズ系４の透過光を受光せしめて光電変換する赤外線
撮像において、前記集光レンズ系４の光軸31に直交する
Ｘ方向およびＹ方向に視野を変位させる視野切換え手段
34を設け、当該視野切換え手段34は、前記Ｘ方向および
Ｙ方向にそれぞれ伸縮する圧電素子32,33からなり、観
測視野30における前記不感部22に対応した領域を、前記
視野切換え手段34により順次前記受光部21で読み取り、
前記観測視野30の各切換え位置での出力を一画素の出力
として表示するように構成する。
うな蓄積型の赤外線検知素子に相当する各受光部21は縦
横寸法がそれぞれｄ×ｄで、各隣接受光部とは距離ｄを
隔ててマトリックス状に配置され、隔離部分は光の不感
部22にて構成される二次元赤外検知素子10に対し、集光
レンズ系４の透過光を受光せしめて光電変換する赤外線
撮像において、前記集光レンズ系４の光軸31に直交する
Ｘ方向およびＹ方向に視野を変位させる視野切換え手段
34を設け、当該視野切換え手段34は、前記Ｘ方向および
Ｙ方向にそれぞれ伸縮する圧電素子32,33からなり、観
測視野30における前記不感部22に対応した領域を、前記
視野切換え手段34により順次前記受光部21で読み取り、
前記観測視野30の各切換え位置での出力を一画素の出力
として表示するように構成する。
第２図の原理図において、視野切換えを行うことにより
二次元赤外線検知素子10の各受光部（11〜19）が、図示
するようにその周囲の不感部に順次移動したのと同様の
効果を持たせることができる。よって３×３画素の赤外
線検知素子10が、６×６画素の赤外線検知素子と等価に
なり、４倍の画素（101〜136）の画像が表示できる。こ
の視野切換えは第３図に示す集光レンズ系４を二次元赤
外線検知素子10の非蓄積期間に同期させて、圧電素子3
3,34によりそれぞれＸ方向,Y方向に高速の微小変位が可
能となるため、リアルタイムの撮像ができる効果があ
る。なお、この場合には受光部の寸法ｄ×ｄをもって１
画素となるように光学的に設定を行う。
二次元赤外線検知素子10の各受光部（11〜19）が、図示
するようにその周囲の不感部に順次移動したのと同様の
効果を持たせることができる。よって３×３画素の赤外
線検知素子10が、６×６画素の赤外線検知素子と等価に
なり、４倍の画素（101〜136）の画像が表示できる。こ
の視野切換えは第３図に示す集光レンズ系４を二次元赤
外線検知素子10の非蓄積期間に同期させて、圧電素子3
3,34によりそれぞれＸ方向,Y方向に高速の微小変位が可
能となるため、リアルタイムの撮像ができる効果があ
る。なお、この場合には受光部の寸法ｄ×ｄをもって１
画素となるように光学的に設定を行う。
以下本発明の実施例を図面によって詳述する。なお、構
成、動作の説明を理解し易くするために全図を通じて同
一部分には同一符号を付してその重複説明を省略する。
成、動作の説明を理解し易くするために全図を通じて同
一部分には同一符号を付してその重複説明を省略する。
第３図は本発明実施例の構成図を示す。図において、30
は観測視野、31は観測視野30の中心と集光レンズ系４の
中心とを結ぶ光軸、32はその光軸31に直交するＸ方向に
集光レンズ系４を変位せしめる圧電素子、33はその光軸
31に直交するＹ方向に集光レンズ系４を変位せしめる圧
電素子であって両方の圧電素子をもって視野切換え手段
34を構成している。35は視野切換え手段34のホルダーで
ある。ここでＸ方向の変位量を±Ｘ、Ｙ方向の変位量を
±Ｙとし、各変位量に対応する二次元赤外線検知素子上
の光軸変位量がそれぞれｄとなるように光学的に設定す
る。
は観測視野、31は観測視野30の中心と集光レンズ系４の
中心とを結ぶ光軸、32はその光軸31に直交するＸ方向に
集光レンズ系４を変位せしめる圧電素子、33はその光軸
31に直交するＹ方向に集光レンズ系４を変位せしめる圧
電素子であって両方の圧電素子をもって視野切換え手段
34を構成している。35は視野切換え手段34のホルダーで
ある。ここでＸ方向の変位量を±Ｘ、Ｙ方向の変位量を
±Ｙとし、各変位量に対応する二次元赤外線検知素子上
の光軸変位量がそれぞれｄとなるように光学的に設定す
る。
破線枠36は一画素に対応する視野を示し、視野切換え手
段34を−Ｘ＋Ｙに変位したとき第１フィールドの視野37
は集光レンズ系４を介して二次元赤外線検知素子が見込
むようになる。
段34を−Ｘ＋Ｙに変位したとき第１フィールドの視野37
は集光レンズ系４を介して二次元赤外線検知素子が見込
むようになる。
同様にして視野切換え手段34を＋Ｘ＋Ｙに変位したとき
第２フィールドの視野38、視野切換え手段34を＋Ｘ−Ｙ
に変位したとき第３フィールドの視野39、視野切換え手
段34を−Ｘ−Ｙに変位したとき第４フィールドの視野40
にそれぞれ対応する。
第２フィールドの視野38、視野切換え手段34を＋Ｘ−Ｙ
に変位したとき第３フィールドの視野39、視野切換え手
段34を−Ｘ−Ｙに変位したとき第４フィールドの視野40
にそれぞれ対応する。
第４図は本発明の動作を示すタイムチャートである。図
において、（ｃ）Ｘ方向光軸変位は前述のようにＸ方向
圧電素子32により行われ、そのタイミングは（ｆ）検知
素子の動作状態を示す動作周期に同期させて行い、蓄積
動作の間は一定の変位を保ち、蓄積動作の終了から次の
フィールドの蓄積動作が開始されるまでの読み取りを行
っている間に視野の切換えを行う。
において、（ｃ）Ｘ方向光軸変位は前述のようにＸ方向
圧電素子32により行われ、そのタイミングは（ｆ）検知
素子の動作状態を示す動作周期に同期させて行い、蓄積
動作の間は一定の変位を保ち、蓄積動作の終了から次の
フィールドの蓄積動作が開始されるまでの読み取りを行
っている間に視野の切換えを行う。
光軸変位に必要なｄの値は数10〜数100μｍであるから
非常に微小でよく圧電素子を駆動することにより容易に
達成できる。
非常に微小でよく圧電素子を駆動することにより容易に
達成できる。
（ｇ）表示画像は視野を切換えて読み取った第１〜第４
フィールドの画像で１フレームの画像を作成するように
する。この実施例によれば、圧電素子により集光レンズ
系を微小振動させるだけで視野切換えを行っているの
で、画像歪を伴わず装置も小型にできる。
フィールドの画像で１フレームの画像を作成するように
する。この実施例によれば、圧電素子により集光レンズ
系を微小振動させるだけで視野切換えを行っているの
で、画像歪を伴わず装置も小型にできる。
以上詳細に説明したように本発明の赤外線撮像装置によ
れば、二次元赤外線検知素子の画素数を４倍に増加させ
たのと同様の効果が得られると共に、不感部分が実質的
に無い検知素子で撮像したのと同じになり、遠方にある
小さな物体の検知ミスを無くすることができるので、高
温度分解能で高解像度かつ小型で低価格な赤外線撮像装
置を実現でき、更に圧電素子による視野切換えのためリ
アルタイム撮像が可能となる効果がある。
れば、二次元赤外線検知素子の画素数を４倍に増加させ
たのと同様の効果が得られると共に、不感部分が実質的
に無い検知素子で撮像したのと同じになり、遠方にある
小さな物体の検知ミスを無くすることができるので、高
温度分解能で高解像度かつ小型で低価格な赤外線撮像装
置を実現でき、更に圧電素子による視野切換えのためリ
アルタイム撮像が可能となる効果がある。
第１図は本発明に使用する二次元赤外線検知素子の構造
図、 第２図は本発明の原理を説明するための図、 第３図は本発明の実施例の構成図、 第４図は本発明の動作を示すタイムチャート、 第５図は従来の赤外線撮像装置の構成図を示す。 図において、４は集光レンズ系、10は二次元赤外線検知
素子、21は受光部、22は不感部、30は観測視野、34は視
野切換え手段をそれぞれ示す。
図、 第２図は本発明の原理を説明するための図、 第３図は本発明の実施例の構成図、 第４図は本発明の動作を示すタイムチャート、 第５図は従来の赤外線撮像装置の構成図を示す。 図において、４は集光レンズ系、10は二次元赤外線検知
素子、21は受光部、22は不感部、30は観測視野、34は視
野切換え手段をそれぞれ示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 幸広 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−27278（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】蓄積型で、かつ隣接した画素の受光部（2
1）が光の不感部（22）により隔離されてなる二次元赤
外線検知素子（10）に対し、集光レンズ系（４）の透過
光を受光せしめて光電変換する赤外線撮像装置におい
て、 前記集光レンズ系（４）の光軸（31）に直交するＸ方向
およびＹ方向に視野を変位させる視野切換え手段（34）
を設け、 当該視野切換え手段（34）は、前記Ｘ方向およびＹ方向
にそれぞれ伸縮する圧電素子（32,33）からなり、 観測視野（30）における前記不感部（22）に対応した領
域を、前記視野切換え手段（34）により順次前記受光部
（21）で読み取り、前記観測視野（30）の各切換え位置
での出力を一画素の出力として表示することを特徴とす
る赤外線撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61162233A JPH06100506B2 (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 赤外線撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61162233A JPH06100506B2 (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 赤外線撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6318226A JPS6318226A (ja) | 1988-01-26 |
| JPH06100506B2 true JPH06100506B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=15750500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61162233A Expired - Fee Related JPH06100506B2 (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 赤外線撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100506B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111399217A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-07-10 | 荆门市探梦科技有限公司 | 二维布拉格周期扫描成像系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6027278A (ja) * | 1983-07-25 | 1985-02-12 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 固体撮像カメラ |
-
1986
- 1986-07-09 JP JP61162233A patent/JPH06100506B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6318226A (ja) | 1988-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |