JPH09218101A - 熱撮像器の基準システム - Google Patents
熱撮像器の基準システムInfo
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- JPH09218101A JPH09218101A JP9000210A JP21097A JPH09218101A JP H09218101 A JPH09218101 A JP H09218101A JP 9000210 A JP9000210 A JP 9000210A JP 21097 A JP21097 A JP 21097A JP H09218101 A JPH09218101 A JP H09218101A
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- reference system
- thermal imager
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/52—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using comparison with reference sources, e.g. disappearing-filament pyrometer
- G01J5/53—Reference sources, e.g. standard lamps; Black bodies
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/20—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from infrared radiation only
- H04N23/23—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from infrared radiation only from thermal infrared radiation
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、熱撮像器の優れた基準シス
テムを提供することにある。 【解決手段】 連結部材（９）に枢着されたディスク
（７、８）の形態をなす２つの回転クランクを有する熱
撮像器の基準システム。ディスク（７、８）は、連結部
材（９）に沿って横方向に変位できる２つのミラーが、
基準システムと関連する熱撮像器の光路Ｘと交差するよ
うに一定速度で回転される。各ディスク（７、８）の３
６０°の回転により、各ミラーは光路を一回通過する。
それぞれのミラー面は、熱撮像器の検出器要素のリニア
配列が、熱撮像器に関連する帰線時間中に、異なる温度
の熱電装置（１４、１５）を交互に観察するように配置
されている。本発明の基準システムは、熱撮像器の処理
手段が検出器配列を正規化すること、および、ＤＣオフ
セットおよび検出器配列の異なる要素間の利得差を補償
することを可能にする。
テムを提供することにある。 【解決手段】 連結部材（９）に枢着されたディスク
（７、８）の形態をなす２つの回転クランクを有する熱
撮像器の基準システム。ディスク（７、８）は、連結部
材（９）に沿って横方向に変位できる２つのミラーが、
基準システムと関連する熱撮像器の光路Ｘと交差するよ
うに一定速度で回転される。各ディスク（７、８）の３
６０°の回転により、各ミラーは光路を一回通過する。
それぞれのミラー面は、熱撮像器の検出器要素のリニア
配列が、熱撮像器に関連する帰線時間中に、異なる温度
の熱電装置（１４、１５）を交互に観察するように配置
されている。本発明の基準システムは、熱撮像器の処理
手段が検出器配列を正規化すること、および、ＤＣオフ
セットおよび検出器配列の異なる要素間の利得差を補償
することを可能にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱撮像器（therma
l imager) の検出器要素の配列のための基準システムに
関し、より詳しくは、検出器要素（該要素上を観察場面
が走査される）のリニア配列をもつ熱撮像器に使用する
基準システムに関する。
l imager) の検出器要素の配列のための基準システムに
関し、より詳しくは、検出器要素（該要素上を観察場面
が走査される）のリニア配列をもつ熱撮像器に使用する
基準システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】殆どの熱撮像器システムでは、異なる要
素配列間の出力におけるＤＣオフセットを補償しかつ要
素間の応答性（利得）の差を補償するため、撮像器の検
出器要素の配列の出力から受けた信号を処理する必要が
ある。これは、検出器配列の「正規化（normalising)」
と呼ばれている。検出器配列の要素間のＤＣオフセット
は、要素を均一温度の熱基準源に露出することにより補
償される。パイロ電気配列のような或る形式の検出器配
列は、これらの配列が、閉鎖すなわち遮断された場（fi
eld)に露出される場合と、観察すべき場面（scene)に露
出される場合との間で生じる電荷の変化に基づいて機能
できるようにするため、均一な場に露出する必要があ
る。遮断された場に露出することにより、任意のＤＣオ
フセットの全てのコマ（frame)が補償される。このよう
なパイロ電気形検出器では、要素間の利得の差は、検出
器要素を均一な強さの開放場に周期的に露出することに
より補償され、これは、製造工程の間に、検出器の寿命
中に一回だけ行なうことができる。
素配列間の出力におけるＤＣオフセットを補償しかつ要
素間の応答性（利得）の差を補償するため、撮像器の検
出器要素の配列の出力から受けた信号を処理する必要が
ある。これは、検出器配列の「正規化（normalising)」
と呼ばれている。検出器配列の要素間のＤＣオフセット
は、要素を均一温度の熱基準源に露出することにより補
償される。パイロ電気配列のような或る形式の検出器配
列は、これらの配列が、閉鎖すなわち遮断された場（fi
eld)に露出される場合と、観察すべき場面（scene)に露
出される場合との間で生じる電荷の変化に基づいて機能
できるようにするため、均一な場に露出する必要があ
る。遮断された場に露出することにより、任意のＤＣオ
フセットの全てのコマ（frame)が補償される。このよう
なパイロ電気形検出器では、要素間の利得の差は、検出
器要素を均一な強さの開放場に周期的に露出することに
より補償され、これは、製造工程の間に、検出器の寿命
中に一回だけ行なうことができる。
【０００３】光電池形検出器では、検出器配列を遮断す
る必要はなく、従って固有のＤＣオフセット補償の問題
は存在しないが、通常、ＤＣオフセットおよび非均一利
得特性は補償しなければならない。これは、検出器配列
を、初期キャリブレーション工程の間に均一な明るい場
および暗い場に露出することにより達成されるが、要素
間のＤＣオフセットは観察される場面の平均温度に基づ
くものである。また、要素の利得特性はリニアになる見
込みがなく、従って利得特性の差のあらゆる補償は観察
される場面の平均温度に基づいて変化するであろう。或
る用途では、光電池検出器の検出器要素のオフセット特
性および利得特性の差は、使用時に補償される。多くの
光電池撮像システムは、検出器要素（この上を像が走査
される）のリニア配列を用いている。このようなシステ
ムでは、通常、走査機構がその始動位置に戻るときに
「帰線時間（flyback period) 」がある。スキャナ自体
が帰線時間をもたない多面多角形ミラー面を用いた走査
機構でも、最終画像が通常ＴＶ形ディスプレイ（該ディ
スプレイ自体が帰線時間をもつ）に形成されるため、検
出器から情報が読み取られない時間が存在する（すなわ
ち、読み取られる情報が最終ディスプレイに使用されな
い）。「帰線時間」は、要素を、異なる温度をもつ２つ
の均一な熱基準源に露出することにより、配列の要素を
正規化するのに有効に使用できる。
る必要はなく、従って固有のＤＣオフセット補償の問題
は存在しないが、通常、ＤＣオフセットおよび非均一利
得特性は補償しなければならない。これは、検出器配列
を、初期キャリブレーション工程の間に均一な明るい場
および暗い場に露出することにより達成されるが、要素
間のＤＣオフセットは観察される場面の平均温度に基づ
くものである。また、要素の利得特性はリニアになる見
込みがなく、従って利得特性の差のあらゆる補償は観察
される場面の平均温度に基づいて変化するであろう。或
る用途では、光電池検出器の検出器要素のオフセット特
性および利得特性の差は、使用時に補償される。多くの
光電池撮像システムは、検出器要素（この上を像が走査
される）のリニア配列を用いている。このようなシステ
ムでは、通常、走査機構がその始動位置に戻るときに
「帰線時間（flyback period) 」がある。スキャナ自体
が帰線時間をもたない多面多角形ミラー面を用いた走査
機構でも、最終画像が通常ＴＶ形ディスプレイ（該ディ
スプレイ自体が帰線時間をもつ）に形成されるため、検
出器から情報が読み取られない時間が存在する（すなわ
ち、読み取られる情報が最終ディスプレイに使用されな
い）。「帰線時間」は、要素を、異なる温度をもつ２つ
の均一な熱基準源に露出することにより、配列の要素を
正規化するのに有効に使用できる。
【０００４】米国特許第4,948,964 号は、光電池検出器
配列を正規化する方法を開示している。これは、検出器
配列を、均一な熱基準源に露出することにより達成され
る。検出器配列は、帰線時間中に検出器配列の光路内に
挿入される走査ミラー面により基準源に露出される。ミ
ラー面は、帰線時間中に検出器配列が均一温度の熱電冷
却器を観察するように配置される。ミラー面自体は、一
軸線の回りで回転されるディスクのラジアルセクタを形
成しかつ異なる反射率をもつ２つの部分からなる。異な
る反射率をもつ２つの部分は２つの基準温度の観察を可
能にし、高反射性部分は検出器配列を熱電冷却器の温度
にほぼ等しい温度に露出し、部分反射性部分は検出器配
列を、熱電冷却器の温度とミラー面自体の温度との間の
温度に露出する。
配列を正規化する方法を開示している。これは、検出器
配列を、均一な熱基準源に露出することにより達成され
る。検出器配列は、帰線時間中に検出器配列の光路内に
挿入される走査ミラー面により基準源に露出される。ミ
ラー面は、帰線時間中に検出器配列が均一温度の熱電冷
却器を観察するように配置される。ミラー面自体は、一
軸線の回りで回転されるディスクのラジアルセクタを形
成しかつ異なる反射率をもつ２つの部分からなる。異な
る反射率をもつ２つの部分は２つの基準温度の観察を可
能にし、高反射性部分は検出器配列を熱電冷却器の温度
にほぼ等しい温度に露出し、部分反射性部分は検出器配
列を、熱電冷却器の温度とミラー面自体の温度との間の
温度に露出する。
【０００５】上記方法の問題は、熱電冷却器により全検
出器配列が照射されるようにするには、走査ミラー面を
充分に大きくしなければならないこと、および、部分反
射性ミラー面の範囲がミラー面自体の温度（ミラー面自
体の温度は、作業環境の温度に基づいて定まる）に基づ
いて定まるように２つの基準源の範囲を制御するのは困
難なことである。
出器配列が照射されるようにするには、走査ミラー面を
充分に大きくしなければならないこと、および、部分反
射性ミラー面の範囲がミラー面自体の温度（ミラー面自
体の温度は、作業環境の温度に基づいて定まる）に基づ
いて定まるように２つの基準源の範囲を制御するのは困
難なことである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、熱撮
像器の優れた基準システムを提供することにある。
像器の優れた基準システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様によ
れば、熱撮像器の検出器要素の配列のための基準システ
ムにおいて、少なくとも１つのミラー面と、少なくとも
１つの熱基準源と、検出器要素の配列がミラー面を介し
て基準源を観察するように、ミラー面を、熱撮像器の光
路内に周期的に変位させる機械的構成とを有し、該機械
的構成は２つのクランクを有し、両クランクはそれぞれ
の軸線の回りで同方向に回転するように配置されかつ前
記ミラー面が取り付けられた連結部材により連結されて
いることを特徴とする基準システムが提供される。本発
明を用いることにより、クランクが定速度で回転される
と、両クランク間の連結部材の横方向速度は正弦波状に
変化し、基準システムは、連結部材およびこれに取り付
けられたミラー面が、最大速度の点で検出器配列への光
路を横切ることができるように配置された非常にコンパ
クトな寸法の基準システムを提供できる。これは、ミラ
ー面が回転ディスクのラジアルセクタ（該セクタは光路
を通る）となるように配置された場合に必要とされる機
械的構成よりも小さい機械的構成で、帰線時間内に基準
化（referencing)を行なうことを可能にする。また、ミ
ラー面はいかなる回転も受けず、従ってミラーの寸法が
最小になり、基準システムの全体的寸法を縮小できる。
れば、熱撮像器の検出器要素の配列のための基準システ
ムにおいて、少なくとも１つのミラー面と、少なくとも
１つの熱基準源と、検出器要素の配列がミラー面を介し
て基準源を観察するように、ミラー面を、熱撮像器の光
路内に周期的に変位させる機械的構成とを有し、該機械
的構成は２つのクランクを有し、両クランクはそれぞれ
の軸線の回りで同方向に回転するように配置されかつ前
記ミラー面が取り付けられた連結部材により連結されて
いることを特徴とする基準システムが提供される。本発
明を用いることにより、クランクが定速度で回転される
と、両クランク間の連結部材の横方向速度は正弦波状に
変化し、基準システムは、連結部材およびこれに取り付
けられたミラー面が、最大速度の点で検出器配列への光
路を横切ることができるように配置された非常にコンパ
クトな寸法の基準システムを提供できる。これは、ミラ
ー面が回転ディスクのラジアルセクタ（該セクタは光路
を通る）となるように配置された場合に必要とされる機
械的構成よりも小さい機械的構成で、帰線時間内に基準
化（referencing)を行なうことを可能にする。また、ミ
ラー面はいかなる回転も受けず、従ってミラーの寸法が
最小になり、基準システムの全体的寸法を縮小できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】好ましくは、クランクは同一平面
内にある２つのディスクの形態をなしており、各ディス
クは、該ディスクの平面に対して垂直な中心軸線の回り
で回転し、ディスクの半径上の一点で連結部材にリンク
されかつ連結部材およびミラー面の重量を補償するよう
に釣合い錘が設けられている。このような機構を用いる
ことにより、角度変位を横方向変位に変換し、システム
に導入される振動を最小にできる。ミラー面は、一方の
クランクが連結部材に連結された点が、他方のクランク
が回転する軸線に最も接近したときに光路内に挿入され
るように構成するのが有効である。この時点で、ミラー
面は最大横方向速度で移動する。
内にある２つのディスクの形態をなしており、各ディス
クは、該ディスクの平面に対して垂直な中心軸線の回り
で回転し、ディスクの半径上の一点で連結部材にリンク
されかつ連結部材およびミラー面の重量を補償するよう
に釣合い錘が設けられている。このような機構を用いる
ことにより、角度変位を横方向変位に変換し、システム
に導入される振動を最小にできる。ミラー面は、一方の
クランクが連結部材に連結された点が、他方のクランク
が回転する軸線に最も接近したときに光路内に挿入され
るように構成するのが有効である。この時点で、ミラー
面は最大横方向速度で移動する。
【０００９】好ましくは、基準システムは、連結部材に
取り付けられた２つのミラー面と、それぞれ異なる温度
をもつ２つの熱基準源とを有し、ミラー面および基準源
は、検出器要素の配列がそれぞれのミラー面を介して交
互に基準源を観察するように、前記機械的構成がミラー
面を光路内に変位させるように配置されており、２つの
ミラー面は連結部材上で並べて配置され、一方のミラー
面は、クランクが第１角度位置にあるときに光路と交差
し、第２ミラー面は、クランクが第１角度位置から１８
０°回転された第２角度位置を占めるときに光路と交差
する。これにより、検出器配列が、任意の所望温度に設
定できる２つの異なる温度基準源に露出されるように、
各ミラー面を光路内に挿入できる（一方の温度基準源の
みが連続コマ間で走査される）。検出器配列が隣接コマ
間の両熱基準源を観察できるようにする必要はない。基
準化は、通常、幾つかのコマに亘って各基準源のかなり
の観察回数を必要とし、基準化は更新法により達成され
る。
取り付けられた２つのミラー面と、それぞれ異なる温度
をもつ２つの熱基準源とを有し、ミラー面および基準源
は、検出器要素の配列がそれぞれのミラー面を介して交
互に基準源を観察するように、前記機械的構成がミラー
面を光路内に変位させるように配置されており、２つの
ミラー面は連結部材上で並べて配置され、一方のミラー
面は、クランクが第１角度位置にあるときに光路と交差
し、第２ミラー面は、クランクが第１角度位置から１８
０°回転された第２角度位置を占めるときに光路と交差
する。これにより、検出器配列が、任意の所望温度に設
定できる２つの異なる温度基準源に露出されるように、
各ミラー面を光路内に挿入できる（一方の温度基準源の
みが連続コマ間で走査される）。検出器配列が隣接コマ
間の両熱基準源を観察できるようにする必要はない。基
準化は、通常、幾つかのコマに亘って各基準源のかなり
の観察回数を必要とし、基準化は更新法により達成され
る。
【００１０】好ましくは、ミラー面（単一または複数）
は、検出器配列からの主光線を関連熱基準源上に収斂さ
せるように湾曲している。これにより、熱基準源を非常
にコンパクトにでき、かつ、各検出器要素が基準源の大
きな割合で照射されるときに熱基準源の表面の温度の非
均一性により生じる問題を回避できる。連結部材は、該
連結部材に取り付けられたミラー面（単一または複数）
がクランクに対してオフセットするようにクランク運動
するのが有効である。熱基準源は、熱電（ペルチェ効
果）装置であり、該装置の温度は、これを通る電流によ
り正確に制御できることが好ましい。本発明の第２の態
様によれば、上記基準システムを備えた熱撮像器が提供
される。特に有効なことは、クランクが定速度で回転さ
れ、かつ、撮像器の光路内のミラーにより引き起こされ
るオブスキュレーションが帰線時間に等しいかこれより
短い時間となるように基準システムが配置されているこ
とである。
は、検出器配列からの主光線を関連熱基準源上に収斂さ
せるように湾曲している。これにより、熱基準源を非常
にコンパクトにでき、かつ、各検出器要素が基準源の大
きな割合で照射されるときに熱基準源の表面の温度の非
均一性により生じる問題を回避できる。連結部材は、該
連結部材に取り付けられたミラー面（単一または複数）
がクランクに対してオフセットするようにクランク運動
するのが有効である。熱基準源は、熱電（ペルチェ効
果）装置であり、該装置の温度は、これを通る電流によ
り正確に制御できることが好ましい。本発明の第２の態
様によれば、上記基準システムを備えた熱撮像器が提供
される。特に有効なことは、クランクが定速度で回転さ
れ、かつ、撮像器の光路内のミラーにより引き起こされ
るオブスキュレーションが帰線時間に等しいかこれより
短い時間となるように基準システムが配置されているこ
とである。
【００１１】好ましくは、検出器配列は検出器要素のリ
ニア配列からなり、ミラー面は光路と交差しかつ横切
り、この交差方向は、交差点での光路内のリニア配列の
光学的配向に対してほぼ垂直な方向である。検出器配列
の光学的配向に対するミラー面のほぼ垂直な移動によ
り、検出器配列の全ての要素が基準源の同じ領域を観察
できる。
ニア配列からなり、ミラー面は光路と交差しかつ横切
り、この交差方向は、交差点での光路内のリニア配列の
光学的配向に対してほぼ垂直な方向である。検出器配列
の光学的配向に対するミラー面のほぼ垂直な移動によ
り、検出器配列の全ての要素が基準源の同じ領域を観察
できる。
【００１２】
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の一実施
例を本発明の一例として説明する。尚、全図面を通じて
同一部品には同一参照番号が使用されている。図１〜図
３を参照すると、全体を参照番号１で示す熱撮像器基準
システムは、定速ブラシレスＤＣ電気モータ３を収容す
る本体すなわちフレーム２を有している。電気モータ３
のスピンドル４は、ベルト５を駆動するスプロケット
（図示せず）に連結されている。ベルト５は、これもフ
レーム２に保持されたスピンドル６を駆動する。スピン
ドル４にはディスク７が取り付けられ、同様にスピンド
ル６にはディスク８が取り付けられている。両ディスク
７、８は、これらがクランクとして作用するように、連
結部材９に枢着されている。連結部材９の重量を補償す
るため、両ディスクには釣合い錘１０、１１が取り付け
られている。
例を本発明の一例として説明する。尚、全図面を通じて
同一部品には同一参照番号が使用されている。図１〜図
３を参照すると、全体を参照番号１で示す熱撮像器基準
システムは、定速ブラシレスＤＣ電気モータ３を収容す
る本体すなわちフレーム２を有している。電気モータ３
のスピンドル４は、ベルト５を駆動するスプロケット
（図示せず）に連結されている。ベルト５は、これもフ
レーム２に保持されたスピンドル６を駆動する。スピン
ドル４にはディスク７が取り付けられ、同様にスピンド
ル６にはディスク８が取り付けられている。両ディスク
７、８は、これらがクランクとして作用するように、連
結部材９に枢着されている。連結部材９の重量を補償す
るため、両ディスクには釣合い錘１０、１１が取り付け
られている。
【００１３】連結部材９は、ミラー面１２、１３がディ
スク７、８に対してオフセットするように、クランク運
動する。モータ３は一定角速度でディスク７を回転さ
せ、ベルト５はディスク８をディスク７と同方向に回転
させる。ディスク７の回転により、連結部材９は、水平
位置を維持すると同時にその中間点は円を描く。図１〜
図３に示す位置では、連結部材９は、ミラー面１３を、
熱撮像器の検出器要素１５のリニア配列の光路Ｘと交差
させる。これらの欠損光学要素（missing optical elem
ents）は、一般に、ミラー交差点の近傍に、検出器要素
の配列の空中像（aerial image）を形成する。ミラー面
１３（該ミラー面自体もオプチカルパワーを有する）と
組み合わされる熱撮像器の光学素子は、検出器要素１５
の配列がペルチェ１４を観察できるように、熱電ペルチ
ェ１４を撮像器システムの瞳に生じさせる。ミラー面１
３は、これが光路Ｘと交差するとき、その最大垂直速度
で移動し、図示のような基準システムの配向に対する水
平方向変位は無視できる。
スク７、８に対してオフセットするように、クランク運
動する。モータ３は一定角速度でディスク７を回転さ
せ、ベルト５はディスク８をディスク７と同方向に回転
させる。ディスク７の回転により、連結部材９は、水平
位置を維持すると同時にその中間点は円を描く。図１〜
図３に示す位置では、連結部材９は、ミラー面１３を、
熱撮像器の検出器要素１５のリニア配列の光路Ｘと交差
させる。これらの欠損光学要素（missing optical elem
ents）は、一般に、ミラー交差点の近傍に、検出器要素
の配列の空中像（aerial image）を形成する。ミラー面
１３（該ミラー面自体もオプチカルパワーを有する）と
組み合わされる熱撮像器の光学素子は、検出器要素１５
の配列がペルチェ１４を観察できるように、熱電ペルチ
ェ１４を撮像器システムの瞳に生じさせる。ミラー面１
３は、これが光路Ｘと交差するとき、その最大垂直速度
で移動し、図示のような基準システムの配向に対する水
平方向変位は無視できる。
【００１４】図面から明らかなように、両ディスク７、
８が１８０°回転されるとき、ミラー面１２は熱撮像器
の光路と交差し、検出器配列１５がペルチェ１６を観察
できるように、熱電ペルチェ１６を撮像器システムの瞳
に生じさせる。この場合にも、ミラー面１２はその最大
垂直速度で光軸Ｘを横切るけれども、ミラー面１３に向
かって反対方向に光軸Ｘを通る。作動に際し、検出器配
列は、撮像器の走査光学素子（図示せず）が、観察場面
を検出器要素１５の配列を横切って走査する間、常時読
み取られる。モータ３の位置は、タイミングリング２０
の表面上のタイミングマーク１９を検出する光学センサ
１７により、熱撮像器システムの走査光学素子の位置に
同期化される。モータは、全コマ（complete frame) が
検出器要素１５の配列を横切って走査されると、次に、
２つのミラーのうちの一方のミラーが、検出器配列を横
切って次のコマが走査される前の帰線時間中に光路Ｘを
通るように、同期化される。検出器配列１５を横切って
次のコマが走査される間、両ディスク７、８は、一般に
１６５°回転する。次に、検出器配列を横切って全コマ
が走査されると、両ディスク７、８は、一般に更に１５
°回転し、これにより、ミラー面１３は、最後のコマで
の帰線時間中に検出器配列によりペルチェ１４を観察さ
せる。
８が１８０°回転されるとき、ミラー面１２は熱撮像器
の光路と交差し、検出器配列１５がペルチェ１６を観察
できるように、熱電ペルチェ１６を撮像器システムの瞳
に生じさせる。この場合にも、ミラー面１２はその最大
垂直速度で光軸Ｘを横切るけれども、ミラー面１３に向
かって反対方向に光軸Ｘを通る。作動に際し、検出器配
列は、撮像器の走査光学素子（図示せず）が、観察場面
を検出器要素１５の配列を横切って走査する間、常時読
み取られる。モータ３の位置は、タイミングリング２０
の表面上のタイミングマーク１９を検出する光学センサ
１７により、熱撮像器システムの走査光学素子の位置に
同期化される。モータは、全コマ（complete frame) が
検出器要素１５の配列を横切って走査されると、次に、
２つのミラーのうちの一方のミラーが、検出器配列を横
切って次のコマが走査される前の帰線時間中に光路Ｘを
通るように、同期化される。検出器配列１５を横切って
次のコマが走査される間、両ディスク７、８は、一般に
１６５°回転する。次に、検出器配列を横切って全コマ
が走査されると、両ディスク７、８は、一般に更に１５
°回転し、これにより、ミラー面１３は、最後のコマで
の帰線時間中に検出器配列によりペルチェ１４を観察さ
せる。
【００１５】ペルチェ１４、１６は、正確に知られてお
りかつ平均場面温度（mean scene temperature）に関係
している２つの異なるそれぞれの温度にある。一般に、
第１ペルチェの温度は、検出器が受ける放射照度が、場
面が創出する平均放射照度に等しくなるように選択され
る。熱撮像器の処理回路（図示せず）は、検出器要素１
５間のＤＣオフセットを既知の方法で補償するため、検
出器要素１５の配列により観察される均一温度を使用す
る。次に、第２ペルチェが観察されると、処理回路は異
なる要素のゲインの差を補償でき、これにより検出器要
素の配列の出力が正規化される。これも、任意の既知の
技術で達成できる。ここで図４を参照すると、ここに
は、上記基準システムを用いた熱撮像器が使用する光学
システムが概略的に示されている。この熱撮像器システ
ムは、レンズ２１で示される多数の光学要素を使用して
いる。この「レンズ」２１は、検出器配列１５からの主
光線（破線２２で示す）を、ミラー面１２、１３が撮像
器の光路Ｘと交差する平面の近くに位置する焦点に収斂
させる。１つのミラー面およびペルチェのみが図示され
ているが、一般に、光学的構成は、他のミラー面および
ペルチェと対称的である。
りかつ平均場面温度（mean scene temperature）に関係
している２つの異なるそれぞれの温度にある。一般に、
第１ペルチェの温度は、検出器が受ける放射照度が、場
面が創出する平均放射照度に等しくなるように選択され
る。熱撮像器の処理回路（図示せず）は、検出器要素１
５間のＤＣオフセットを既知の方法で補償するため、検
出器要素１５の配列により観察される均一温度を使用す
る。次に、第２ペルチェが観察されると、処理回路は異
なる要素のゲインの差を補償でき、これにより検出器要
素の配列の出力が正規化される。これも、任意の既知の
技術で達成できる。ここで図４を参照すると、ここに
は、上記基準システムを用いた熱撮像器が使用する光学
システムが概略的に示されている。この熱撮像器システ
ムは、レンズ２１で示される多数の光学要素を使用して
いる。この「レンズ」２１は、検出器配列１５からの主
光線（破線２２で示す）を、ミラー面１２、１３が撮像
器の光路Ｘと交差する平面の近くに位置する焦点に収斂
させる。１つのミラー面およびペルチェのみが図示され
ているが、一般に、光学的構成は、他のミラー面および
ペルチェと対称的である。
【００１６】ミラー面１２／１３は球状であり、全ての
主光線２２をペルチェ１４／１６の非常に小さな領域上
に収斂させる。図１〜図３に示すような球面１２／１３
と基準システムの機械的構成との組み合わせは、ミラー
面１２／１３を、本質的に「垂直」方向のみに移動さ
せ、検出器配列１５の各要素が確実にペルチェの同じ領
域を観察するようにする。ミラー面１２／１３の垂直移
動は、検出器配列により観察される領域内で僅かな垂直
方向変位を生じさせるけれども、検出器の放射照度の変
化は許容限度内にある。上記説明は垂直方向および水平
方向に関するものである。しかしながら、これらの用語
は純粋に相対的なものであり、上記説明のシステムは任
意の配向にすることができる。また、センサ要素１５の
配列の光学的配向は、図４に矢印２３で示すようにミラ
ー面１２／１３の移動方向に垂直であるのが好ましい。
しかしながら、ミラー面が光路Ｘと交差する検出器要素
の配列の光学的配向は、真の検出器配列と同じ配向にす
る必要はない。
主光線２２をペルチェ１４／１６の非常に小さな領域上
に収斂させる。図１〜図３に示すような球面１２／１３
と基準システムの機械的構成との組み合わせは、ミラー
面１２／１３を、本質的に「垂直」方向のみに移動さ
せ、検出器配列１５の各要素が確実にペルチェの同じ領
域を観察するようにする。ミラー面１２／１３の垂直移
動は、検出器配列により観察される領域内で僅かな垂直
方向変位を生じさせるけれども、検出器の放射照度の変
化は許容限度内にある。上記説明は垂直方向および水平
方向に関するものである。しかしながら、これらの用語
は純粋に相対的なものであり、上記説明のシステムは任
意の配向にすることができる。また、センサ要素１５の
配列の光学的配向は、図４に矢印２３で示すようにミラ
ー面１２／１３の移動方向に垂直であるのが好ましい。
しかしながら、ミラー面が光路Ｘと交差する検出器要素
の配列の光学的配向は、真の検出器配列と同じ配向にす
る必要はない。
【００１７】以上、本発明の一実施例のみについて説明
したが、当業者には、請求の範囲ないの種々の変更が明
らかであろう。
したが、当業者には、請求の範囲ないの種々の変更が明
らかであろう。
【図１】本発明による熱撮像器基準システムを示す正面
図である。
図である。
【図２】本発明の基準システムが適合する熱撮像器の検
出器要素の配列を備えた図１の基準システムの側面図で
ある。
出器要素の配列を備えた図１の基準システムの側面図で
ある。
【図３】図１および図２の基準システムを示す平面図で
ある。
ある。
【図４】図１〜図３の熱撮像器基準システムを用いた熱
撮像システムの光学的構成を示す概略図である。
撮像システムの光学的構成を示す概略図である。
１ 熱撮像器の基準システム ２ フレーム ３ モータ ７、８ ディスク ９ 連結部材 １２、１３ ミラー面 １４、１６ 熱電ペルチェ １５ 検出器要素 １７ 光学センサ ２１ レンズ
Claims (12)
- 【請求項１】 熱撮像器の検出器要素の配列のための基
準システムにおいて、少なくとも１つのミラー面と、少
なくとも１つの熱基準源と、検出器要素の配列がミラー
面を介して基準源を観察するように、ミラー面を、熱撮
像器の光路内に周期的に変位させる機械的構成とを有
し、該機械的構成は２つのクランクを有し、両クランク
はそれぞれの軸線の回りで同方向に回転するように配置
されかつ前記ミラー面が取り付けられた連結部材により
連結されていることを特徴とする基準システム。 - 【請求項２】 前記クランクは同一平面内にある２つの
ディスクの形態をなしており、各ディスクは、該ディス
クの平面に対して垂直な中心軸線の回りで回転し、ディ
スクの半径上の一点で連結部材にリンクされかつ連結部
材およびミラー面の重量を補償するように釣合い錘が設
けられていることを特徴とする請求項１に記載の基準シ
ステム。 - 【請求項３】 前記ミラー面は、一方のクランクが連結
部材に連結された点が、他方のクランクが回転する軸線
に最も接近したときに光路内に挿入されることを特徴と
する請求項１または２に記載の基準システム。 - 【請求項４】 前記連結部材に取り付けられた２つのミ
ラー面と、それぞれ異なる温度をもつ２つの熱基準源と
を有し、ミラー面および基準源は、検出器要素の配列が
それぞれのミラー面を介して交互に基準源を観察するよ
うに、前記機械的構成がミラー面を光路内に変位させる
ように配置されていることを特徴とする請求項１〜３の
いずれか１項に記載の基準システム。 - 【請求項５】 前記２つのミラー面が連結部材上で並べ
て配置され、一方のミラー面は、クランクが第１角度位
置にあるときに光路と交差し、第２ミラー面は、クラン
クが第１角度位置から１８０°回転された第２角度位置
を占めるときに光路と交差することを特徴とする請求項
４に記載の基準システム。 - 【請求項６】 少なくとも１つのミラー面は、検出器配
列からの主光線を関連熱基準源上に収斂させるように湾
曲していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１
項に記載の基準システム。 - 【請求項７】 前記連結部材はクランク運動することを
特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の基準シ
ステム。 - 【請求項８】 前記各熱基準源が熱電装置であることを
特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の基準シ
ステム。 - 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか１項に記載の基
準システムを有することを特徴とする熱撮像器。 - 【請求項１０】 前記クランクは定速度で回転され、前
記基準システムは、前記各ミラー面が熱撮像器の帰線時
間に等しいかこれより短い時間だけ光路内にあるように
配置されていることを特徴とする請求項９に記載の熱撮
像器。 - 【請求項１１】 検出器要素のリニア配列を有し、ミラ
ー面は光路と交差しかつ横切り、この交差方向は、交差
点での光路内のリニア配列の光学的配向に対してほぼ垂
直な方向であることを特徴とする請求項９または１０に
記載の熱撮像器。 - 【請求項１２】 ほぼ前記ミラー面が光路と交差する点
で、配列の空中像を形成する光学的構成を有することを
特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の熱撮
像器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9600256A GB2308935B (en) | 1996-01-06 | 1996-01-06 | A thermal imager referencing system |
| GB9600256:3 | 1996-01-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09218101A true JPH09218101A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=10786703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9000210A Pending JPH09218101A (ja) | 1996-01-06 | 1997-01-06 | 熱撮像器の基準システム |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5864135A (ja) |
| EP (1) | EP0783228B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09218101A (ja) |
| AT (1) | ATE259568T1 (ja) |
| AU (1) | AU710182B2 (ja) |
| DE (1) | DE69631512T2 (ja) |
| ES (1) | ES2211939T3 (ja) |
| GB (1) | GB2308935B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008521521A (ja) * | 2004-12-01 | 2008-06-26 | イマスコープ インコーポレーテッド | Ｘ線システム用デジタル画像コレクタ |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2208576A1 (en) * | 1994-12-23 | 1996-07-04 | Digirad | Semiconductor gamma-ray camera and medical imaging system |
| US6875979B2 (en) * | 2002-10-03 | 2005-04-05 | Indigo Systems Corporation | Thermal imaging calibration systems and methods |
| US10317285B2 (en) * | 2015-07-13 | 2019-06-11 | The Boeing Company | System and method for measuring optical resolution with an optical resolution target assembly |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS61215926A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-25 | Nec Corp | 放射計及びその駆動方法 |
| JPH01171470A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-07-06 | Koerber Ag | たばこ加工産業における連続体を案内するための連続体支持部材 |
| JPH03255795A (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-14 | Fujitsu Ltd | 赤外線撮像装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4073576A (en) * | 1976-08-30 | 1978-02-14 | North American Philips Corporation | Device for chopping an optical beam |
| US4948964A (en) * | 1988-01-14 | 1990-08-14 | Texas Instruments Incorporated | Artificial target for automatic gain normalization |
| DE3836294A1 (de) * | 1988-10-25 | 1990-04-26 | Eltro Gmbh | Waermebildgeraet mit detektorausgleich |
| EP0462748A3 (en) * | 1990-06-20 | 1992-04-22 | Thorn Emi Plc | Imaging arrangement |
| DE4029643C1 (ja) * | 1990-09-19 | 1991-07-18 | Eltro Gmbh, Gesellschaft Fuer Strahlungstechnik, 6900 Heidelberg, De | |
| SE9201655L (sv) * | 1992-05-26 | 1993-08-23 | Agema Infrared Systems Ab | Arrangemang foer uppteckning av en ir-bild av ett objekt innefattande en plan gruppering av ir-detektorer och ett temperaturreferensarrangemang |
-
1996
- 1996-01-06 GB GB9600256A patent/GB2308935B/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-06 EP EP96308889A patent/EP0783228B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-06 AT AT96308889T patent/ATE259568T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-12-06 ES ES96308889T patent/ES2211939T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-06 DE DE69631512T patent/DE69631512T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-11 US US08/764,636 patent/US5864135A/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-01-03 AU AU10030/97A patent/AU710182B2/en not_active Ceased
- 1997-01-06 JP JP9000210A patent/JPH09218101A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| JP2008521521A (ja) * | 2004-12-01 | 2008-06-26 | イマスコープ インコーポレーテッド | Ｘ線システム用デジタル画像コレクタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0783228A3 (en) | 1998-03-04 |
| GB9600256D0 (en) | 1996-03-06 |
| AU1003097A (en) | 1997-07-10 |
| GB2308935B (en) | 2000-01-12 |
| AU710182B2 (en) | 1999-09-16 |
| EP0783228B1 (en) | 2004-02-11 |
| GB2308935A (en) | 1997-07-09 |
| DE69631512T2 (de) | 2004-12-16 |
| DE69631512D1 (de) | 2004-03-18 |
| ES2211939T3 (es) | 2004-07-16 |
| EP0783228A2 (en) | 1997-07-09 |
| ATE259568T1 (de) | 2004-02-15 |
| US5864135A (en) | 1999-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050221 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20050523 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20050526 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051017 |