JPS6251381A - 赤外線撮像装置 - Google Patents
赤外線撮像装置Info
- Publication number
- JPS6251381A JPS6251381A JP60191102A JP19110285A JPS6251381A JP S6251381 A JPS6251381 A JP S6251381A JP 60191102 A JP60191102 A JP 60191102A JP 19110285 A JP19110285 A JP 19110285A JP S6251381 A JPS6251381 A JP S6251381A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aperture
- image pickup
- infrared
- optical lens
- pickup element
- 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.)
- Pending
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- Radiation Pyrometers (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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。
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、撮像しようとする物体自体から放射される
赤外線を受けて１画像として現わす赤外線撮像装置に関
するものである。
赤外線を受けて１画像として現わす赤外線撮像装置に関
するものである。
従来から、赤外線撮像装置としては、赤外線検知素子と
、その受光方向を走査するために振動又は回転鏡を用い
る方式のものが使われている。
、その受光方向を走査するために振動又は回転鏡を用い
る方式のものが使われている。
一方近年、上記のもののように機械的な走査を必要とし
ない二次元配列の検知素子と、さらにそれらの信号を電
子的に走査し直列の信号として読み出すための例えば電
荷転送素子を組合せた撮像素子が実現されている。この
赤外撮像索子として代表的なものにシリコンショットキ
ー型光電変換素子と、シリコンの電荷転送素子を組合せ
たものがめる。これは、同一のシリコンを母体とするも
のなので２通常のＩＣの製造と類似の製法がとれること
が大きな特徴である。
ない二次元配列の検知素子と、さらにそれらの信号を電
子的に走査し直列の信号として読み出すための例えば電
荷転送素子を組合せた撮像素子が実現されている。この
赤外撮像索子として代表的なものにシリコンショットキ
ー型光電変換素子と、シリコンの電荷転送素子を組合せ
たものがめる。これは、同一のシリコンを母体とするも
のなので２通常のＩＣの製造と類似の製法がとれること
が大きな特徴である。
第２図はシリコンショットキー型撮像素子の一例を示し
たもので、いわゆるインターライン型転送方式と呼ばれ
るものの簡略図である。同図で。
たもので、いわゆるインターライン型転送方式と呼ばれ
るものの簡略図である。同図で。
（１ａ）は検知素子、 （１ｂ）は垂直転送部、 （１
ｃ）は水平転送部、 （１ａ）は出力アンプである。
ｃ）は水平転送部、 （１ａ）は出力アンプである。
各検知素子（１ａ）は一定時間、入射赤外光を光電変換
し、電荷として蓄積している。その電荷は、ＴＶ倍信号
おける垂直帰線時間に、右横の垂直転送部（１ｂ）に移
される。水平走査の帰線時間毎にその電荷は順次、水平
転送部（１Ｃ）に、１段ずつ送られ、水平転送部（１Ｃ
）から出力アンプ（１ｄ）を経て、ＴＶ倍信号して読出
される。
し、電荷として蓄積している。その電荷は、ＴＶ倍信号
おける垂直帰線時間に、右横の垂直転送部（１ｂ）に移
される。水平走査の帰線時間毎にその電荷は順次、水平
転送部（１Ｃ）に、１段ずつ送られ、水平転送部（１Ｃ
）から出力アンプ（１ｄ）を経て、ＴＶ倍信号して読出
される。
この上うな撮像素子においては、その感度が向上すると
検知素子（１ａ）及び垂直転送部（１ｂ）の電荷転送素
子の電荷の飽和の問題が生じてくる。これは各素子を極
力小さく作９たい要求と、電荷蓄積能力が相反すること
によっている。検知素子（１ａ）が飽和すると、その部
分がつぶれた画像となシ。
検知素子（１ａ）及び垂直転送部（１ｂ）の電荷転送素
子の電荷の飽和の問題が生じてくる。これは各素子を極
力小さく作９たい要求と、電荷蓄積能力が相反すること
によっている。検知素子（１ａ）が飽和すると、その部
分がつぶれた画像となシ。
垂直転送部（１ｂ）が飽和すると１画面の縦方向に飽和
した線が生じることになる。したがって通常は。
した線が生じることになる。したがって通常は。
撮像素子に入射する赤外光を制限して使用することにな
る。
る。
第３図は、この種撮像装置の該当部分のみを示した例で
あ、り、＋１１は赤外撮像素子、（２）はデユワ。
あ、り、＋１１は赤外撮像素子、（２）はデユワ。
（３）は赤外窓、（４）はコールドシールド、 ＋５１
Ｆｉクーラ。
Ｆｉクーラ。
（６）は赤外レンズである。なお同図でデユワ（２）は
内部が見えるよう断面図で示している。デユワ（２）の
内部は真空に保たれている。検知素子（１）はクーラ（
５）により、約８０に８度の温度まで冷却されている。
内部が見えるよう断面図で示している。デユワ（２）の
内部は真空に保たれている。検知素子（１）はクーラ（
５）により、約８０に８度の温度まで冷却されている。
なおり−ラ（５）の動作については省略する。入射赤外
線は、光学レンズ（６）によって、検知素子（１）上に
集光、結像される。このとき、コールドシールド（４）
によって不要方向（光学レンズ（６）外の部分）からの
赤外線の入射が阻止される。このコールドシールド（４
）のアパーチャ径は、使用する光学レンズ（６）の明る
さに合わせて作られるが、それは、不要外の入射光によ
る撮像素子（１）の飽和を防ぐためである。ところで、
シリコンショットキー型の撮像素子（１）は、その波長
感度特性が、長波長はど感度が低下し、主に感度を有す
る波長帯は３．５〜４．５μｍ程度となる。このときの
、常温付近の物体がら撮像素子１１）が受けるエネルギ
ーは１例えば第４図のように示され、３０℃の物体を見
たときの感度を１とすると、０℃の物体ではそれが０．
２程度に低下してしまう。したがって、物体の最高温度
付近で、撮像素子（１１が飽和しないようコールドシー
ルド（４）による最大入射角を制限した場合、低温下で
はもつと明るい光学レンズ（６）を用いて、撮像装置の
感度を上げようとしてもコールドシールド（４）によっ
て制限されているため、感度が上げられないという不具
合が生じる。
線は、光学レンズ（６）によって、検知素子（１）上に
集光、結像される。このとき、コールドシールド（４）
によって不要方向（光学レンズ（６）外の部分）からの
赤外線の入射が阻止される。このコールドシールド（４
）のアパーチャ径は、使用する光学レンズ（６）の明る
さに合わせて作られるが、それは、不要外の入射光によ
る撮像素子（１）の飽和を防ぐためである。ところで、
シリコンショットキー型の撮像素子（１）は、その波長
感度特性が、長波長はど感度が低下し、主に感度を有す
る波長帯は３．５〜４．５μｍ程度となる。このときの
、常温付近の物体がら撮像素子１１）が受けるエネルギ
ーは１例えば第４図のように示され、３０℃の物体を見
たときの感度を１とすると、０℃の物体ではそれが０．
２程度に低下してしまう。したがって、物体の最高温度
付近で、撮像素子（１１が飽和しないようコールドシー
ルド（４）による最大入射角を制限した場合、低温下で
はもつと明るい光学レンズ（６）を用いて、撮像装置の
感度を上げようとしてもコールドシールド（４）によっ
て制限されているため、感度が上げられないという不具
合が生じる。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、気温の低い季節には、物体温度も低下するので、
そのままでは感度が低下してし中５のを、よシ明るい光
学レンズの使用を可能にすることによって、感度低下を
補えるようにしようとするものである。
ので、気温の低い季節には、物体温度も低下するので、
そのままでは感度が低下してし中５のを、よシ明るい光
学レンズの使用を可能にすることによって、感度低下を
補えるようにしようとするものである。
この発明の赤外線撮像装置では、光学レンズと検知素子
の間に、赤外線の放射の少い材料による光学絞りを加え
て、撮像素子の飽和を防ごうとするものである。
の間に、赤外線の放射の少い材料による光学絞りを加え
て、撮像素子の飽和を防ごうとするものである。
従来のようにコールドシールドで入射角を制限するので
はなく、デユワの外部に置いた絞りで制限するため、必
要に応じてその作用する程度を変えることが可能となる
。
はなく、デユワの外部に置いた絞りで制限するため、必
要に応じてその作用する程度を変えることが可能となる
。
第１図は、この発明の一実施例の関連部分のみを示すも
ので、（２）のデユワ（内部に撮像素子等有り）と、（
６）の光学レンズの間に赤外光線の入射角を制御する（
７）の絞りを加えている。絞りの材料としては、赤外線
の放射量が極力少ない、すなわち表面がみがかれた金属
等を使用する。例えば光沢のあるアルミニウムでは放射
率が４〜５％程度なので、それ自体からの放射で撮像素
子（１）が飽和することはなくなる。なお第４図かられ
かるように。
ので、（２）のデユワ（内部に撮像素子等有り）と、（
６）の光学レンズの間に赤外光線の入射角を制御する（
７）の絞りを加えている。絞りの材料としては、赤外線
の放射量が極力少ない、すなわち表面がみがかれた金属
等を使用する。例えば光沢のあるアルミニウムでは放射
率が４〜５％程度なので、それ自体からの放射で撮像素
子（１）が飽和することはなくなる。なお第４図かられ
かるように。
放射率が２０チの材料であれば、その温度が３０℃のと
き、撮像素子＋１１には０℃相当に見えることになり絞
シ（７）として使用できる材料の放射率の上限と言えよ
う。このようにして、温度の高い状況（夏期等）には、
絞シ（７）によシ撮像素子Ｔｌ）の飽和を防ぎ、温度の
低い状況では絞）（７）の制限をゆるめて、より明るい
光学レンズ（６）を使用することが可能となる。絞り（
７）としては、外部からそのアパーチャ径を可変できる
ような９例えば通常の写真−レンズに用いられている絞
りのような構造でも良いし１種々のサイズのものを交換
する方式でも良い。
き、撮像素子＋１１には０℃相当に見えることになり絞
シ（７）として使用できる材料の放射率の上限と言えよ
う。このようにして、温度の高い状況（夏期等）には、
絞シ（７）によシ撮像素子Ｔｌ）の飽和を防ぎ、温度の
低い状況では絞）（７）の制限をゆるめて、より明るい
光学レンズ（６）を使用することが可能となる。絞り（
７）としては、外部からそのアパーチャ径を可変できる
ような９例えば通常の写真−レンズに用いられている絞
りのような構造でも良いし１種々のサイズのものを交換
する方式でも良い。
この発明は以上説明したとおり、温度とともに感度が比
較的変化する赤外線撮ｌ装置において。
較的変化する赤外線撮ｌ装置において。
その補償手段を備えた装置を提供できる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例の関連部分を示す構成図、
第２図は撮像素子の動作を説明する図。 第３図は従来の撮像装置の関連部分を示す構成図。 第４図は撮像装置の特性を示す図である。 図において、（１）は撮ＩｌＩ素子、 （１ａ）は検
知素子。 （１ｂ）は垂直転送部、 （１ｃ）は水平転送部、
（１ａ）は出力アンプ、（２）はデユワ、（３）は赤外
窓、（４）はコールドシールド、（５）はクーラ、（６
）は光学レンズである。 なお各図中同一符号は同一または相当部分を示すＯ
第２図は撮像素子の動作を説明する図。 第３図は従来の撮像装置の関連部分を示す構成図。 第４図は撮像装置の特性を示す図である。 図において、（１）は撮ＩｌＩ素子、 （１ａ）は検
知素子。 （１ｂ）は垂直転送部、 （１ｃ）は水平転送部、
（１ａ）は出力アンプ、（２）はデユワ、（３）は赤外
窓、（４）はコールドシールド、（５）はクーラ、（６
）は光学レンズである。 なお各図中同一符号は同一または相当部分を示すＯ
Claims (1)
- 入射赤外光を集光し結像するための光学レンズと、結像
した赤外光の像を光電変換し、さらに直列電気信号とし
て読み出す二次元配列の撮像素子とで基本的に構成され
る赤外線撮像装置において、上記撮像素子として、波長
３〜５μｍ帯に主感度を有するものを用い、上記光学レ
ンズと撮像素子との間に、受光しようとする赤外線波長
域での放射率が２０％以下の材料による絞りを備え、か
つその絞りの量を変えることができるようにしたことを
特徴とする赤外線撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60191102A JPS6251381A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 赤外線撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60191102A JPS6251381A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 赤外線撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6251381A true JPS6251381A (ja) | 1987-03-06 |
Family
ID=16268885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60191102A Pending JPS6251381A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 赤外線撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6251381A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6488414A (en) * | 1987-09-29 | 1989-04-03 | Mitsubishi Electric Corp | Lens for infrared rays |
| JPH01167554A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-07-03 | Rinnai Corp | 給湯器の熱交換器 |
| JPH06229833A (ja) * | 1993-02-01 | 1994-08-19 | Kobe Steel Ltd | 高温移動材料の表面温度測定装置 |
| JP2009204423A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Fujitsu Ltd | 赤外線撮像装置 |
-
1985
- 1985-08-30 JP JP60191102A patent/JPS6251381A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6488414A (en) * | 1987-09-29 | 1989-04-03 | Mitsubishi Electric Corp | Lens for infrared rays |
| JPH01167554A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-07-03 | Rinnai Corp | 給湯器の熱交換器 |
| JPH06229833A (ja) * | 1993-02-01 | 1994-08-19 | Kobe Steel Ltd | 高温移動材料の表面温度測定装置 |
| JP2009204423A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Fujitsu Ltd | 赤外線撮像装置 |
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