红外线拍摄装置具备：红外线透射透镜(1)，使从被拍摄体放射的红外线光聚光；红外线拍摄元件(2)，具有将由红外线透射透镜(1)聚光的红外线光转换成电信号的像素配置成二维阵列状的画面；信号处理部(3)，将来自红外线拍摄元件(2)的电信号转换成数字信号；光学特性校正部(4)，基于对红外线透射透镜(1)预先设定的非成像性信息，来对信号处理部(3)的输出进行光学特性的校正；基准温度检测部(7)，检测基准温度；以及温度测定部(6)，基于光学特性校正部(4)的输出和基准温度检测部(7)的输出，进行被拍摄体的绝对温度换算。拍摄体的绝对温度换算。拍摄体的绝对温度换算。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】红外线拍摄装置
[0001]本公开涉及红外线拍摄装置。
技术介绍
[0002]在一般的热型红外线固体拍摄元件中，将具有隔热构造的像素排列成二维阵列状，并且利用像素的温度根据所入射的红外线而变化的情况，来拍摄红外线图像。在非冷却型的热型红外线固体拍摄元件的情况下，作为构成像素的温度传感器，已知除了多晶硅、非晶硅、碳化硅、氧化钒等辐射热计以外，还使用二极管或晶体管等半导体元件。特别是，二极管等半导体元件由固体等构成，电气特性以及温度依存性的偏差非常小，因此有利于使各像素的特性均匀。
[0003]在热型红外线拍摄元件中，通过对上述温度传感器注入电流或施加电压来产生电信号。由于红外线入射，所以温度传感器的温度微小地变动，上述电信号微小地变动。放大该电信号的变动，经由向数字信号的转换而输出到外部。
[0004]一般来说，红外线拍摄装置由上述红外线拍摄元件、保持红外线拍摄元件的安装基板部、用于使红外线光聚光、成像的透镜等光学系统部件、以及用于保持光学系统部件的镜筒部构成。另外，大多将由用于进行图像处理、校正处理等的ASIC(Application Specific Integrated Circuit)基板、以及IC(Integrated Circuit)等构成的部件类同时安装于安装基板部。
[0005]用于使红外线聚光成像的光学部件一般由锗(Germanium：Ge)、硫系玻璃、或硅(Silicon：Si)等形成。硫系玻璃虽然能够通过烧结而形成透镜，但材料价格非常高。另外，由于Ge、Si不能烧结形成，所以需要通过切削或蚀刻加工等来形成。不管是哪一种材质，与在可见光中一般使用的玻璃透镜或树脂透镜相比，在成本方面、或加工精度方面均差。
[0006]因此，特别是在廉价的红外线拍摄装置中，一般使用采用了Si材料的球面透镜，但在该情况下，在红外线光的成像性方面大多不是理想的状态。特别是，在想要同时实现广视角和高灵敏度的情况下，存在成像性的恶化变得显著的倾向。并且，光学中心部与外周部的光量差即由阴影(shading)成分引起的灵敏度偏差也同时变得显著。
[0007]另外，在温度传感器中，将由从被拍摄体通过光学系统入射的红外线光引起的温度传感器的温度变化即实际灵敏度成分、由向温度传感器注入电流或施加电压引起的温度传感器自身的自发热温度变化、以及由上述的部件类产生的红外线拍摄装置整体的自发热引起的温度变化进行加算来检测。因此，从基于红外线光的温度传感器输出的温度信息并不仅限于上述实际灵敏度成分。
[0008]为了解决上述问题，例如，如专利文献1所公开的那样，报告了在预先准备每个像素的灵敏度校正表的基础上进行校正的机构。
[0009]另外，如专利文献2所公开的那样，还报告了使用通过数字处理而预先设定的校正表来进行校正处理的机构，此时，一般还基于例如用于取得红外线拍摄装置的温度信息的第二温度传感器、和预先取得并在每个红外线拍摄装置中存储的输出电平的预先数据，而
依次进行差分处理。
[0010]专利文献1：日本特开2012
‑
213130号公报
[0011]专利文献2：日本专利第5755780号公报
[0012]然而，在以往的红外线拍摄装置中，在使用了光学特性不理想的光学透镜的情况下，存在无法对由透镜成像性恶化引起的图像模糊进行校正的不良情况。
技术实现思路
[0013]本公开所涉及的红外线拍摄装置是为了解决上述的课题而做出的，目的在于，提供一种即使在使用光学特性不理想的光学透镜的情况下，也适当地校正由透镜成像性恶化引起的图像模糊的红外线拍摄装置。
[0014]本公开所涉及的红外线拍摄装置具备：红外线透射透镜，使从被拍摄体放射的红外线光聚光；红外线拍摄元件，具有将由上述红外线透射透镜聚光的红外线光转换为电信号的像素配置成二维阵列状的画面；信号处理部，将来自上述红外线拍摄元件的上述电信号转换成数字信号；光学特性校正部，基于对上述红外线透射透镜预先设定的非成像性信息，来对上述信号处理部的输出进行光学特性的校正；基准温度检测部，检测基准温度；以及温度测定部，基于上述光学特性校正部的输出和上述基准温度检测部的输出，来进行上述被拍摄体的绝对温度换算。
[0015]根据本公开所涉及的红外线拍摄装置，即使在使用光学特性不理想的红外线透射透镜的情况下，通过基于对红外线透射透镜预先设定的非成像性信息进行信号处理，也能够实现绝对温度测定精度的提高，并且取得改善了成像性的图像。
附图说明
[0016]图1是实施方式1所涉及的红外线拍摄装置的功能框图。
[0017]图2是表示红外线拍摄元件的结构的图。
[0018]图3是表示像素的结构的图。
[0019]图4是表示在入射光线角为10度的情况下的双凸球面形状的Si透镜成像性的计算结果的图。
[0020]图5是表示在入射光线角为55度的情况下的双凸球面形状的Si透镜成像性的计算结果的图。
[0021]图6是表示具有光圈的双凸球面形状的Si透镜成像性的计算结果的图。
[0022]图7是表示双凸非球面形状的Si透镜成像性的计算结果的图。
[0023]图8是表示由透镜成像性恶化引起的拍摄图像的变化的倾向的图。
[0024]图9是表示由透镜成像性恶化引起的拍摄图像的亮度值的倾向的图。
[0025]图10是实施方式1所涉及的红外线拍摄装置的基于光学特性的校正的图像校正的图像图。
[0026]图11是表示实施方式1所涉及的红外线拍摄装置的基于光学特性的校正的亮度值校正的倾向的图。
[0027]图12是实施方式1所涉及的红外线拍摄装置的基于光学特性的校正的图像校正的图像图。
[0028]图13是表示实施方式1所涉及的红外线拍摄装置的基于光学特性的校正的亮度值校正的倾向的图。
[0029]图14是表示实施方式1所涉及的红外线拍摄装置的基于光学特性的校正的图像校正的实测结果的图。
[0030]图15是表示实施方式1所涉及的红外线拍摄装置的光学特灵敏度的被拍摄体尺寸依存性的图。
[0031]图16是实施方式1所涉及的红外线拍摄装置的功能框图。
[0032]图17是实施方式2所涉及的红外线拍摄装置的功能框图。
[0033]图18是实施方式3所涉及的红外线拍摄装置的功能框图。
[0034]图19是实施方式4所涉及的红外线拍摄装置的功能框图。
[0035]图20是实施方式5所涉及的红外线拍摄装置的功能框图。
[0036]图21是实施方式1～5所涉及的红外线拍摄装置的硬件的一个例子的图。
具体实施方式
[0037]实施方式1
[0038]图1是实施方式1所涉及的红外线拍摄装置的功能框图。
[0039]具有：红外线拍摄元件2，具有将接收到的红外线光转换成电信号的像素配置成二维阵列状的像素区域12；红外线透射透镜1，配置于红外线拍摄元件2与被拍摄体之本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种红外线拍摄装置，其特征在于，所述红外线拍摄装置具备：红外线透射透镜，使从被拍摄体放射的红外线光聚光；红外线拍摄元件，具有将由所述红外线透射透镜聚光的红外线光转换为电信号的像素配置成二维阵列状的画面；信号处理部，将来自所述红外线拍摄元件的所述电信号转换成数字信号；光学特性校正部，基于对所述红外线透射透镜预先设定的非成像性信息，来对所述信号处理部的输出进行光学特性的校正；基准温度检测部，检测基准温度；以及温度测定部，基于所述光学特性校正部的输出和所述基准温度检测部的输出，进行所述被拍摄体的绝对温度换算。2.根据权利要求1所述的红外线拍摄装置，其特征在于，所述光学特性校正部基于将比例常量乘以差值而得的数值来进行光学特性的校正，所述差值是所述信号处理部的输出、与将所述红外线透射透镜的非成像性信息乘以所述信号处理部的输出而得的输出的差值。3.根据权利要求1或2所述的红外线拍摄装置，其特征在于，在所述红外线透射透镜的前面配置快门机构，通过所述基准温度检测部测定快门机构的温度，并应用于所述温度测定部的运算中。4...
【专利技术属性】
技术研发人员：前川伦宏，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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