JP3342488B2 - 検出器の較正 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は，請求項１の前文に記載する装置に関す
る。

発明の背景 例えば熱カメラのような，画像記録の分野において，
周りに連続反射面が配置された回転ドラムの援助で物体
を線に沿って高速で走査する光線掃引システムを使うこ
とは知られている。この線に垂直な画像掃引も，例えば
揺動鏡または線掃引用のドラムよりは低速で回転する第
２ドラムを使って達成することができる。このようにし
て，物体を格子形に走査する。輻射線は，そのようなシ
ステムを通り，レンズまたは鏡のような一つ以上の偏向
部材を介して一つ以上の輻射線検出器へ伝達される。こ
の検出器は，例えば赤外線のような輻射線の源を構成す
る一つ以上の基準体からの輻射線も受ける。この基準体
を，一つ掃引でこの物体と基準体の両方を走査するよう
な方法で配置し，そのためにこの画像掃引がこの基準体
をそれぞれ掃引の最初と最後で走査することは知られて
いる。

掃引発生素子として機能する鏡面を備えた，たいてい
の型のドラムによる光掃引システムでは，通常これらの
面が平行な輻射線路に反射するように設置される。それ
で，これらの面およびその他の偏向部材で反射された輻
射線ビームは，ある幅をもつ。しかし，面が収束または
発散輻射線路に配置された掃引システムがある。

しかし，収束または発散輻射線路ででも，輻射線ビー
ムはある幅をもたなければならない。この輻射線ビーム
の幅のために，二つの面間の輻射線路の切り替えに関連
して生じる二重結像のために困難が引き起こされる。こ
れは，一つの面から他の面への切り替え中に輻射線が二
つの方向から検出器に達する，即ち，輻射線がドラム上
の一つの面の後部と次の面の前部の両方から同時に来る
から起きる。これらの二つの輻射線ビームは，物体の別
の部分から生じ，それで掃引の一部で二重結像を起こ
す。この二重結像効果は，掃引の全ては使えないことを
意味し，それは，そのような装置の掃引効率が望ましい
ほど高くはない理由を説明する。

上記の類推によって，物体の走査から基準体の走査へ
の掃引の移行中に二重結像効果が起き，それも掃引効率
が望ましいほど高くはないことを意味する。更に，基準
体を横切る走査掃引は，検出器が基準体から常に同じ温
度を記録することが最高に重要であるので，この基準体
上の温度分布が均一なことについて非常に高い要求が置
かれることを意味する。

ごく最近，実際の画像検出用の可動部品のない新しい
技術が使われ始め，それによれば，この検出器は，像面
に置かれた平たい検出器グループ（焦点面アレー,FPA）
の形をしている。各画素は，それ自身の検出器素子によ
って形成される。この技術は，今やより手頃な値段に下
がって来ているが，以前は高値と見なされていた。この
技術は，完全には新しくなく，主として検出器材料が異
なる点で違う複数のFPA装置が造られている。既知の技
術による赤外線カメラは，検出器または検出器素子への
輻射線路に画像毎に数回自動的に導入される温度基準を
組み込むことができ，それからこの赤外線カメラがそれ
自身を較正できる。

現在まで市場に導入されているこれらのFPAシステム
は，実際の温度基準を含んでいない。それらは温度を特
によく測定することもできない。しかし，それらは，た
いていある場合に通常自動的に輻射線路内に変位でき
る，均一温度の円板を含み，全ての検出器素子を，それ
らが同じ温度の物点を観測するとき，同じ出力信号を出
すように較正することができる。カメラ全体が外部温度
基準円板を観測するように造ることができるFPAシステ
ムの変形もあり，各個々の検出器素子からの拡大でも，
即ち各画素でも較正できる。しかし，これらの既知のシ
ステムは，この温度基準円板を少なくともこのシステム
の瞳ほどの大きさに作り，この瞳の隣に置かなければな
らないという問題に悩まされている。代わりに，この検
出器グループの種々の検出器素子が同じ温度を読むこと
ができるように，この温度基準円板を非常に均一な温度
に維持することが必要である。同じ温度を読むことが，
この画像システムの温度較正を達成するために最高に重
要である。

発明の目的 この発明の主な目的は，基準体の不均一な温度分布か
らの影響のない，または影響の少ない，一つ以上の輻射
線検出器を較正するための装置を提供することである。

この発明の他の目的は，赤外線カメラが真の温度を読
むことができるような温度較正用装置を提供することで
ある。

この発明の更に他の目的は，創った画像全体にわたる
温度カラースケールが均一である画像を得るような画像
較正装置を提供することである。

この主目的は，請求項１の特徴事項に詳述した特徴を
もつ，序文に述べた種類の装置で達成される。この発明
による装置の更なる特徴および実施例は，残りの請求項
に詳述してある。

図面の簡単な説明 この発明をより良く理解するために，次にそれを例と
してだけ，添付の図面を参照して説明する。それらの図
面で， 第１図は，この発明による画像記録用システムの側面
図を示す。

第２図は，第１図で矢印Ａの方向に見た，この発明の
画像記録システムにおける偏向装置の模式的平面を示
す。

第３図は，既知の技術による偏向部材と温度基準体で
の輻射線路を示す。

第４図は，既知の技術による温度基準体上を掃引する
検出器の視野を示す。

第５図は，この発明による偏向部材と温度基準体での
輻射線路の説明スケッチを示す。

第６図は，この発明による偏向部材を使ったときの基
準体上の検出器の視野を示す。

第７図は，この発明による画像記録用システムとこの
画像システムの較正用装置の模式的側面図を示す。

第８図は，複数の検出器素子を含む画像システムの較
正用装置の説明スケッチを示す。

第１図 第１図は，画像記録システム10の側面図を示す。この
システム10は，本質的に光学的なサブシステム20,検出
器30および較正ユニット40を含む。このシステム10によ
って，検出器の較正をこの発明に従って行うことができ
る。

以下に，このシステム10を，輻射線検出器30の視野か
ら始めて，説明する。このシステムの機能は，実際には
輻射は反対方向に行われるが，この検出器30から第１基
準体50または第２基準体60へこの輻射線路をたどれば最
もよく理解できる。このシステムを，輻射線路が検出器
30まで続く熱輻射物体70から始めて更に説明する。以下
では，このシステムを一つの検出器30で説明するが，輻
射線を検出するために複数の検出器を使うことを，勿
論，この発明の範囲内である。

検出器30に到達する輻射線は，模式的に第１図でレン
ズ80と開口絞り90として示す中継光学系から来たばかり
である。開口絞り90は，もしなければこの検出器に到達
できて干渉の源となる散乱光を遮蔽する役割りをする。
検出器30は，この開口絞り90を望み，それでこの絞り90
の開口部を通って検出器に達する全ての輻射線は，物体
70からか，基準体50または60の何れか一つから来る。

物体70の走査を行うために，面追従と呼ばれる方法を
使う。検出器30に到達する輻射線は，ドラムの周りに連
続的に配列された鏡面110を備えた回転ドラム100から来
る。このドラム100は，モータ120によって回転可能に駆
動される。中継光学素子80は，検出器30を鏡面110の少
し先の像点P1に再現できる。この静止像点P1は，鏡面11
0の一つでの反射のために，このドラムの回転中弧状に
動く実像点P2の鏡像である。

この像点P2は，鏡130および140によって面110の後ろ
の像点P3に再現される。掃引中，この像点P2は弧をたど
るので，像点P3は，空間の弧をたどる。この像点P3は，
今の面での輻射線の反射のために，このドラムから離れ
た空間の実像点P4の鏡像である。ドラムの回転中，この
像点P4は，ほぼ円弧の形をした弧状焦線F2をたどる。こ
のようにして，検出器30は，ある尺度で，例えば３倍に
拡大して，像点P3に再現される。

ドラム100が面110と共に回転すると，それは，鏡130
および鏡140と協同して，この検出器の視野に，焦線F2
上で偏向装置150を水平に掃引させる。モータ120の軸が
時計方向に回転するので，検出器の視野は，第１図で観
察者から離れて内方に走査し，その結果偏向装置150の
焦線F2（第２図）に沿って走査するだろう。このように
して，このシステムの水平掃引，または線掃引が達成さ
れる。

偏向装置150は，この偏向装置150の端に置かれてそこ
から掃引が始まる第１偏向部材160（第２図），この偏
向装置150の端に位置してそこで掃引が終わる第２偏向
部材170（第２図），およびこの第１偏向部材160と第２
偏向部材170の間に位置する光学装置180（第２図）を含
む。

これらの偏向部材160および170は，例えば一つ以上の
鏡および／または一つ以上のレンズ，またはそれらの組
み合わせの形であることができる。

検出器30が焦線上の像点P4に再現されたものとちょう
ど同じように，瞳190に重きをおいた開口90は，偏向装
置150の方を向いたドラム100の部分上に再現される。次
にこの瞳190が，偏向部材170による輻射線の偏向のため
に，基準体60上に再現される。

検出器30の視野が第１偏向部材160を走査するとき，
この輻射線路は，この検出器の視野が第１基準体50のほ
ぼ同じ面を望むような方法で，偏向部材160によって中
断される。これは，全時間中の第１基準体50のほぼ同じ
面が瞳190上に再現され，次にそれが開口絞り90上に再
現されると表現することもできる。このようにして，基
準体50は，絞り90上に再現され，この絞り90が基準体50
上に再現されるという逆も当てはまる。この検出器の視
野は，開口絞り90を望む。

この基準体50は，輻射線，例えば赤外線の源を形成
し，そこでこの輻射の強度はこの基準体の温度に依る。
開口絞り90が結果的に基準体50上に再現されるので，こ
の検出器は，基準体から生ずる輻射線を受け，それで検
出器30は，この輻射の強度に依存するレベルの出力信号
を発生する。この輻射の強度は基準体の温度に依るの
で，それに応じてこの検出器の出力信号は，基準体の温
度に依る。基準体50は，例えばその温度を調整および／
または測定できる断熱した発熱素子または冷却素子の形
であることが出来る。

温度センサ200,210が各基準体50,60に配置され，これ
らのセンサがそれぞれの基準体50,60の温度を検出す
る。それぞれ基準体50,60の温度を検知する温度センサ2
00,210は，線230を経て較正ユニット40の第１入力220に
接続されている。この較正ユニット40の第２入力240
は，検出器30に接続されている。較正ユニット40は，第
１入力220で基準体の測定した温度に関する情報を受
け，第２入力240で，検出器30が登録した輻射線値に関
する情報を受ける。この較正ユニット40は，それぞれの
基準体50,60を走査し，それによって，例えば基準体60
を走査したときに登録した輻射線値を同じ基準体で測定
した温度と関係付けることができたときに関する情報も
提供される。この較正ユニット40は，この本文で後に説
明する更なるユニットからの信号を受けるための第３入
力を備えることもできる。

この検出器の視野が光学装置180を走査するとき，こ
の輻射線路は，検出器30が物体70を“見る”ような方法
で，中断される。以下にこのシステムを，物体70から始
まって検出器手段30へ行く途中の輻射線の輻射路をたど
ることによって，説明する。物体70からでる輻射線は，
対物光学手段250によって集められる。この輻射線は揺
動鏡260を介して鏡270へ，そこから鏡280へ反射され
る。鏡280は，第２図に示すように，この輻射線路を偏
向装置150の焦線F2に収束させる。それで，物体70の再
現または中間像がこの焦点F2上にできる。揺動鏡260
は，この輻射線路に影響する揺動運動を受け，焦線F2上
に投射された画像が垂直方向に掃引する。このようにし
て，このシステムの垂直掃引または画像掃引が達成され
る。

像点P5は，第１図に示され，像点P4の再現である。水
平掃引中に，像点P4が焦線F2に沿って動くとき，この像
点P5は，物体70上の線に沿って動く。揺動鏡260の揺動
運動のために，垂直掃引が得られ，それによってこの像
点P5が物体70全体を格子状に走査することを意味する。

上述のように，検出器の視野は，光学装置180を走査
する。焦線F2に沿って水平掃引で，検出器30は，物体70
の実際の水平部分を再現する走査をする。この物体から
発して光学装置180の方に反射される輻射線は，このよ
うにして焦線F2を通過して面110のあるドラム100の方向
に広がる。水平掃引中，この輻射線は，一つの面110で
反射され，鏡140および鏡130を介して更に面110へ，更
に続けて絞り90および中継光学系80を介して検出器30へ
伝達される。それでこの検出器は，基準体からと物体か
らの輻射線を交互に受ける。

第２偏向部材170を走査するとき，掃引の終わりで，
この輻射線路は，検出器30が全期間にわたって第２基準
体60のほぼ同じ面を望むような方法で，偏向部材170に
よって中断される。換言すれば，これは，検出器30が，
掃引の全末端位相中，第２基準体50の一つの同じ面から
の輻射線を受けることを意味する。この第１基準体50と
第２基準体60は，異なる温度であることができる。この
ようにして，一つの同じ検出器30を二つの異なる温度の
基準体50,60に対して較正することが出来る。

第１基準体50は，周囲温度または画像記録システム10
の温度で動作することを許され，一方第２基準体60は，
所定の温度に調整されることができる。検出器を複数の
異なる温度に対して較正するために，この第２基準体60
の温度を所定の方法で変えることもこの発明の範囲内に
ある。

温度基準体の一つは，駆動回路によって冷却し，所望
の温度にサーボ調整しうる冷却素子であってもよいこと
を心に留めておくべきである。画像記録中，温度基準体
を，その温度が，例えば傾斜路状に増加するか，または
鋸歯状に変化するように，時間で変動するように制御す
ることも可能である。そのような場合，事実一つの温度
基準体だけあればよい。温度が時間で変動する冷却素子
と発熱素子の両方を温度基準体としてもつことも勿論可
能である。

第２図 偏向装置は，このように，例えば，光学装置180の両
側に対称に配置された二つの偏向部材160,170を含むこ
とができる。この光学装置180は，この物体から発した
光をこのシステムの瞳190に伝達するような方法で具体
化し配列される（第１図参照）。

以下に，および単純化のために，第２偏向部材170と
機能と構成を説明する。第１偏向部材160の構成と機能
は，全くこれに類似している。

この第１実施例で，この光学装置180は，鏡の形をし
ている。しかし，この光学装置180をレンズの形にする
か，または全く簡単にこの空間を空にして，このシステ
ムのレンズを，この物体からの輻射線がこのシステムの
瞳190へ行く途中に第１偏向部材160と第２偏向部材170
の間を通るように配置することもこの発明の範囲に入
る。

この第２偏向部材170は，光学装置180の脇に配置さ
れ，それとの境をなす。掃引中，検出器の再現は，この
偏向部材170と光学装置180の表面上を孤形焦線F2に沿っ
て動く。

光学装置180と境をなす偏向部材170の部分は，尖った
領域を備え，その先端290は焦線F2の接線をなす。先端2
90のこの配列のために，走査中，物体70と基準体との間
の非常に迅速な移行が達成される。このようにして，画
像と参照の間の移行中の画像点の損失は最少になり，掃
引効率は最高になる。輻射線ビームの幅は，焦線上で最
小になるので、二重結像効果は最少である。光学装置18
0の方を向いた尖った領域の側面390は，物体70から光学
装置180を経てこのシステムの検出器30までの輻射線路
を覆わないように形成されている。

第２図に，基準体60から伝達された二つのビームS10
およびS11が示されている。これらのビームは，偏向部
材170で，これらのビームが焦線F2上で互いに交差する
ように，反射される。この焦線F2に沿った通路中，像点
P4がビームS10とS11が互いに交差する点に達したとき，
これらのビームS10およびS11は，上述のように，瞳190,
面110並びに光学部品140,130および80を介して検出器30
に伝達される。

二つの更なるビームS12およびS13が第２図に示されて
いて，それらは基準体60上の焦点300からいくらか発散
して伝達されている。これらのビームS12およびS13は，
これらのビームが瞳190上の第２焦点320へ収束するよう
な方法で，偏向部材170の反射面310の方へ反射される。
これは，基準体60が瞳190上に鮮明に再現されることを
示す。

代替実施例によれば，更に複数の偏向部材が，対応す
る基準体と共にこの偏向部材170の脇に配置され，それ
らは，それらも掃引中走査されうるので，この検出器を
複数の温度基準に対して較正できるようにする。追加の
偏向部材を，掃引の開始の部分で走査されうるように，
第１偏向部材160に置くこともできる。

二つの平行ビームS14およびS15も第２図に示され，そ
れらは物体70から出て，最も近くでは鏡270から来る。
これらのビームS14およびS15は，鏡280によって，鏡の
形をした光学装置180の方向に反射される。この光学装
置180での反射の後，これらのビームは，焦線F2上で互
いに交差する。像点P4が，この焦線F2に沿った通路で，
ビームS14とS15が互いに交差する点に達したとき，これ
らのビームS14およびS15は，上述のように，瞳190,面11
0並びに光学部品140,130および80を介して検出器30に伝
達される。

第３図および第４図 この発明を更に容易に理解するために，既知の技術
（第３図および第４図）とこの発明（第５図および第６
図）の比較を以下に挙げる。

第３図および第４図を参照して，従来技術によって温
度基準体の走査を行う方法の短い要約を挙げる。第３図
は，偏向部材340上を走る焦線330を示す。この偏向部材
340は，基準体350からの輻射線が検出器（図示せず）の
方に偏向されるような方法で，配列されている。走査を
行うとき，第２図の像点P4に類似した像点がこの焦線に
沿って動き，このシステムの検出器が基準体350上に再
現される。偏向部材340が平面鏡の形をしているので，
このシステムの検出器の再現は，この像点が焦線に沿っ
て動くとき，基準体350の表面上を掃引する。

基準体350の温度が不均一のとき，第１面360からの輻
射に基づく第１輻射値がこのようにして達成され，同様
に，この第１値とは違い，第２面370からの輻射に基づ
く第２輻射値，および他の二つとは違い，第３面380か
らの輻射に基づく第３輻射値が得られる（第４図参
照）。

第５図および第６図 第５図および第６図を参照して，この発明による温度
基準体からの輻射線の検出を以下に説明する。第５図
は，第１図の偏向装置150と基準体60を上から見た図で
ある。

第５図は，光偏向部材170の一実施例を示し，それ
は，少なくともその一縁390が焦線F2上に尖った先端290
を有するように設けられている。このシステムの検出器
30の再現である中間像がこの焦線F2上に焦点を結んでい
る。

偏向部材170は，基準体60上の特定の点からの輻射線
が検出器30の活性面の各個々の点に分布するように形成
されている。“検出器の活性面”という表現は，輻射線
を受け，登録する面という意味である。これは，検出器
の活性面上の各点が基準体60の同じ面を“見る”ことを
意味する。これは，この基準体60の表面上の均一な温度
分布に対する要求が従来の方法ほど重要でないことを暗
示する。基準体も小さく造ることができ，それは検出器
が観測する基準体の面全体にわたって均一な温度を達成
するのが容易であるという利点をもたらす。この偏向部
材170は，反射部材の形をしているので，この部材は，
これを達成するためにこの反射面310に二重曲線凹面に
することができる。それで，例えば，この面310は，ほ
ぼ楕円体形であって，その焦点がそれぞれ基準体60およ
び瞳190上にあるものであってもよい。これは，第２図
に，それぞれ焦点300および320で示す。

この偏向部材170が屈折部材の形であるとき，この部
材は，中断された面上に二重曲線の凸面をもつことがで
きる。

基準体60は，このシステムの検出器の再現がこの基準
体60の領域400で少し焦点が外れているように配置する
ことができる（第５図および第６図）。偏向部材の反射
面310は，それがこのシステムの瞳190を基準体60の表面
400上に置くような輪郭をもつ。第５図に示すように，
および基準体60から始めて，これは，輻射線円錐がその
底面を基準体60の表面400上に置き，この円錐の先端
を，像点P4が水平掃引中に偏向部材の先端290に達した
とき，焦線F2がこの先端290の接線を形成する点に置く
と説明することができる。これは，第５図に円錐402で
示す。この円錐の先端は，焦点によって形成されてい
る。この焦点は，像点P4と一致し，掃引中，焦線F2に沿
って動き，一方この円錐の底面は，表面400上にほぼ静
止したままである。この円錐の底面は，このシステムの
瞳190の再現によって，従って開口90の再現によって創
られる。この再現の中心点，従ってこの円錐の底面のそ
れは，ほぼ静止したままで，一方この円錐の先端は焦線
F2に沿って動く（第６図参照）。

偏向部材の反射面310は，このようにして像点P4が偏
向部材170上の焦線F2に沿って動くとき，開口絞り90の
再現が基準体60の表面400上に静止したままであるよう
に形成される。この円錐の底面は，基準体の表面400上
での開口絞りの再現によって創られる。この円錐の先端
は焦線F2に沿って動くが，この再現の中心点410は，表
面400上の同じ点に静止したままであることができる
（第６図参照）。

偏向部材170は，その反射面310の大部分が，先端290
を除いて，少し焦点を外れているように設けることがで
きる。その焦線に沿った掃引中に，像点P4が反射面310
を離れるとき，この輻射線路は，第５図に円錐412で示
すように，折り曲げ円錐ができるように，中断される。
この輻射線路が円錐412の中を通るとき，絞り90は，こ
のようにまだ表面400上に再現される。

上にこの発明を一つの検出器を含むもので説明してき
たが，この検出器を複数の検出器素子の形にし，それに
よって較正中，各検出器素子が基準体のほぼ同じ面から
の輻射線を受けることができるようにすることも，勿論
この発明の範囲内である。瞳再現の不正確さに依って，
しかし，別の検出器素子が基準体60上の完全には一致し
ない面からの輻射線を受けることができる。

この発明による較正装置の一つの実施例によれば，赤
外線画像記録システムの温度較正が以下の方法で達成さ
れる：一つ以上の検出器素子が物体70と温度基準体50を
交互に読む。この温度基準体の温度は，検出器素子の出
力信号をこの温度基準体70の異なる温度で登録できるよ
うに変えることができる。この温度基準体の温度と検出
器素子からの対応する出力信号を同時に登録することに
よって，どの検出器素子出力信号振幅がどの記録温度に
対応するかが確立される。このようにして，温度較正が
達成され，検出器素子からのある出力信号をこの検出器
素子が観測している表面上のある温度に対応すると正確
に言うことができる。

第２実施例 この発明の第２実施例による装置は，例えば赤外線カ
メラの中にある画像記録システム全体を，迅速で，単純
で，コスト効果のある方法で較正するために，別のユニ
ットとして使うことができる。この発明の第２実施例に
よる装置は，基準体60の温度に依る強度で輻射線を放射
する基準体60,この基準体の温度を登録する少なくとも
一つの温度センサ610,および少なくとも一つの偏向部材
620を含む。

この発明の第２実施例のレイアウトを第７図に示す。
この発明の第２実施例によれば，偏向部材620と関連す
る基準体600は，レンズ250の中のどこかの輻射線路の中
に投入できるように配列されている。これを，第７図に
軸630上の挿入方向と引き出し方向の二つの矢印で示
す。その代わりに，これを偏向部材620を，偏向部材620
と基準体600が旋回点の周りの回転によって輻射線路に
導入されるように，旋回可能に配列することができる。

代替実施例によれば，偏向部材620は，このシステム
のレンズ250の前に配置される。

偏向部材620がレンズ250の中，または前にあるとき，
瞳190は，全期間基準体600のほぼ同じ面上に再現される
（第１図および第７図）。この瞳190は開口絞り90の再
現であり，検出器がこの絞り90を観測するので，この検
出器は基準体600上のほぼ一つの同じ面からの輻射線を
受ける。

第７図に，基準体600上の一点から出る輻射線S16とS1
7を示す。これらのビームS16およびS17は，偏向部材620
の方に反射され，瞳190上の点に収束する。第７図にこ
れを，主としてあたかもビームが偏向部材620から瞳190
へ直接反射されるかのように示したが，勿論，実際には
それらの間に複数の光学部品が配置されうる。

基準体からでる輻射線は，このようにこの画像システ
ム10のレンズ250の中の偏向部材620によって反射され，
例えば上述のような方法で，サブシステム20を通って検
出器30へ行く。この検出器30は，受けた輻射線の強度に
依った信号を較正ユニット40の入力240へ伝達する。こ
の較正ユニット40は，温度センサ610から基準体600の温
度に関する情報も受ける。この温度情報は，温度センサ
610から線640を介して較正ユニット40の入力650に伝達
される。

これは，検出器が登録した各像点，または画素が本質
的に基準体600の一つの同じ面に対応することを意味す
る。この画像システムは，このように画像格子の各像点
に関して較正することができる。これは，物体上の多数
の異なる像点面に対応するのではなく，基準体600上の
一つの同じ面に対応する各登録した像点によって達成さ
れる。このようにして，画像記録システムの画像と温度
の両方の同時較正が得られる。

第３実施例 上に，掃引装置を使って画像システムの視野を光学的
に走査することによって物体の登録をすることに基づく
画像システムを参照して第２実施例を説明した。代わり
に，全画像を登録するために一つ以上のマトリックス検
出器を使うこともこの発明の範囲内に入る。もし，物体
70からの画像記録中の全画像が，例えば,N像点から出る
輻射線の形であるなら，各個々の像点は，このマトリッ
クス検出器のそれ自身の検出器素子によって連続的に登
録することができる。それでこの検出器手段は，例え
ば,N個の検出器素子を含む。この数Ｎは，例えば,50,00
0であることができる。

この発明の第２実施例を検出器素子の較正に使うと
き，基準体600のほぼ同じ面からの輻射線は,N個の検出
器素子全てに偏向され，それは，各素子が較正中ほぼ同
じ強度の輻射線を受けることを意味する。

第４実施例 この発明の第４実施例によれば，この装置は，一つの
グループの検出器を含み，その各は完全な画像を得るた
めにそれ自身の像点を検出する。焦点面アレー（FPA）
またはマトリックス検出器と呼ばれるそのような検出器
グループは，マトリックスパターンに互いに隣接して配
列された複数の検出器素子を含み，それぞれ水平および
垂直掃引をするための手段は必要ない。上記の第２実施
例のように,FPAシステムの温度較正をするために，偏向
部材を輻射線路に導入することができる。従来技術のよ
うに，均一な温度の円板をこの輻射線路に導入するので
はなく，この発明による偏向部材をある瞬間にこの輻射
線路に自動的に導入することができる。この第４実施例
によれば，この偏向部材が輻射線路に導入されたとき，
この画像システムの絞りが温度基準体上に再現される。
この偏向部材の反射面は，上記のように，各検出器素子
が温度基準体のほぼ同じ面を“見る”ように形成されて
いる。これは，温度基準体を小さく造ることができ，そ
の均一な温度分布に対する要求が従来技術のシステムほ
どきびしくある必要はないことを意味する。

この発明の一つの実施例によれば，このシステムの瞳
がこの温度基準体上に小さい尺度で再現される。

この第４実施例によれば，このように全ての検出器素
子が温度基準体の同じ面を観測するので，画像較正は，
種々の検出器素子の出力信号を互いに対して較正するこ
とによって達成できる。全ての素子がほぼ同じ面を見る
ので，それらが同じ出力信号を出すようにも較正する。

例えば測定することによって得た，温度基準体の温度
の情報で，各検出器素子の出力信号をこの温度基準体に
ついて測定した温度に関連付けることによって，温度較
正を行うこともできる。

この発明の一つの実施例によれば，画像較正だけを行
う。他の実施例によれば，温度較正だけを行い，更に他
の実施例によれば，温度較正と画像較正の両方を行う。

この温度較正と画像較正はそれぞれ，個々の検出器素
子の出力信号と温度基準体の温度に関する情報の両方を
受ける較正ユニットによって行うことができる。

第５実施例 マトリックス検出器690の種々の検出器素子が通常の
画像記録中に異なる温度の種々の基準体からの輻射線を
受けるようにすることも可能である（第８図参照）。こ
の第５実施例によれば，ある検出器素子700,710は，各
温度基準体720,730を全期間観測し，一方この検出器グ
ループの他の検出器素子735は物体740を連続的に観測す
る。このための全ての光学部品は，第８図に示す説明ス
ケッチには示してない。基準体観測検出器素子700およ
び710からの出力信号は，基準体720および730のそれぞ
れの温度に関する情報と組み合わせて，そこで，この物
体を観測しているこれらの検出器の温度較正をするため
に較正ユニットで使うことができる。しかし，この温度
較正は，個々の検出器素子720,730,735の入力信号／出
力信号比がほぼ同じであること，またはこの検出器手段
に組み込まれた検出器素子が最初に画像較正されている
ことを前提とする。ここで画像較正という表現は，各検
出器素子が同じ値の輻射線を受けたときに同じ出力信号
を出すことを意味する。

これらの検出器素子を互いに対して較正することも適
当である。この第５実施例によれば，検出器素子の互い
に対するそのような較正は，この発明に従って，偏向部
材750をある瞬間に自動的に輻射線路に導入することに
よって行うことができる。この偏向部材750は，物体740
と検出器手段690の間でこの輻射線路に導入され，その
導入された位置でこの画像記録システムの絞りを，上述
の方法で，第３基準体760上に再現されるように設ける
ことができる。

上記の較正ユニットは，出力信号を表示ユニットに提
供することができ，その表示ユニットは物体の熱画像を
示し，同時にこの画像の種々の部分の温度または温度間
隔を指示する。

画像記録または物体の読み取り中，このマトリックス
検出器の種々の検出器素子を連続的に読むことができ，
対応する出力信号を同じ順序で較正ユニットに伝達する
ことができ，対応する較正した信号を更に，例えば表示
ユニットに送ることができる。このようにして，検出器
素子で走査システムから得た画像信号にほぼ対応する画
像信号を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−221825（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−145170（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01J 5/48 - 5/52 H04N 5/33

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一つの輻射線感知検出器手段を
   較正するための装置であって、 絞り開口（90）、 測定可能な強度で輻射線を放射する少なくとも一つの基
   準体（50,60,600）、 該基準体からの輻射線を偏向する少なくとも一つの偏向
   部材（160,170,620）、および 前記基準体からの前記開口を貫通した輻射線の輻射線値
   を検出しかつ前記検出された輻射線値に従った出力信号
   を発生する少なくとも一つの輻射線感知検出器手段（3
   0）、 を含む装置において、 前記偏向部材（160,170,620）が基準点測定中に前記開
   口（90）を前記基準体（50,60,600）上に再現するよう
   配置されかつ位置決めされ、 前記偏向部材（160,170,620）は、前記検出器手段が前
   記基準体から出てかつ前記開口（90）を貫通する輻射線
   を受ける期間中に、前記開口（90）の再現の中心点が実
   質的に前記基準体（50,60,600）の表面の同じ部分上に
   とどまるように、前記輻射線を偏向するようにされ、そ
   して 物体（70）を光学的に走査するための掃引装置（120,10
   0,260）をさらに含み、 前記掃引装置（120,100,260）が掃引中に第１像点（P
   4）を偏向部材（160,170）上の焦点に沿って動かすよう
   に設けられ、前記偏向部材（160,170,620）は、第１像
   点（P4）が偏向部材（160,170）上の焦点（F2）に沿っ
   て動く際の前記掃引のその部分中に、前記開口（90）を
   基準体（50,60）上に再現するように設けられる ことを特徴とする輻射線感知検出器手段を較正する装
   置。
2. 【請求項２】請求項１に記載された装置において，前記
   検出器手段（30）が，例えば，マトリックス検出器の形
   をしている，検出器素子のグループを含み、そして前記
   偏向部材（160,170,620）は，基準測定中，各検出器素
   子が基準体（50,60,600）のほぼ同じ面（400）からの輻
   射線を受けるように形成されていることを特徴とする装
   置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載された装置
   において，前記検出器手段（30）が物体（70）からの輻
   射線と基準体（50,60,600）からの輻射線を交互に受け
   るように設けられていることを特徴とする装置。
4. 【請求項４】請求項１から請求項３の何れかの一項に記
   載された装置において，偏向部材（160,170）上の尖っ
   た先端（290）が焦線（F2）に接線をなすように設けら
   れて，基準体から放射される輻射線ビームが第１焦線
   （F2）上の焦点を通り，該焦点が第１像点（P4）と一致
   され，そして前記装置は，焦線（F2）に沿った像点の移
   動中にこの第１像点（P4）が先端（290）を通過すると
   き，物体の走査と基準体の読み取りとの間の迅速な移行
   ができるように設けられていることを特徴とする装置。
5. 【請求項５】請求項1,請求項２または請求項３のいずれ
   かの１項に記載された装置において，前記偏向部材が物
   体から検出器手段までの輻射線路に導入できること，お
   よび前記偏向部材が輻射線路内にあるとき，検出器手段
   が基準体を観測することを特徴とする装置。
6. 【請求項６】請求項1,請求項2,請求項３または請求項５
   のいずれかの１項に記載された装置において，前記偏向
   部材が輻射線路内にないとき，検出器手段が物体からの
   輻射線を受けること，および前記偏向部材が輻射線路内
   にあるとき，検出器手段の各検出器素子が温度基準体上
   のほぼ同じ面の輻射線フォームを受けること，および前
   記偏向部材が輻射線路内にあるとき，検出器素子の出力
   信号を互いに対して較正するために較正ユニットが設け
   られていることを特徴とする装置。
7. 【請求項７】請求項１から請求項６の何れか一項に記載
   された装置において，各々所定の分類で設けられた温度
   をもつ複数の基準体があることを特徴とする装置。
8. 【請求項８】請求項１から請求項７の何れか一項に記載
   された装置において，各基準体の温度が可変に選択可能
   であることを特徴とする装置。
9. 【請求項９】請求項８に記載する装置において，基準体
   の温度が，所定のパターンによって，例えば，傾斜路形
   または鋸歯形に，時間と共に可変であることを特徴とす
   る装置。
10. 【請求項１０】請求項１から請求項９の何れかの一項に
    記載された装置において，基準体が該基準体の温度に依
    存する強度で輻射線を放出するように設けられているこ
    と，前記装置が基準体（50,60,600）の温度を登録する
    少なくとも一つの温度センサ（200,210,610）を含むこ
    と，そして，前記装置が，更に前記温度センサ（200,21
    0,610）および前記検出器手段に接続された較正ユニッ
    トを含み，該較正ユニットが，登録された温度と検出器
    手段が発生した出力信号との間の関係を決め，それによ
    って温度較正を達成することを特徴とする装置。
11. 【請求項１１】請求項１から請求項10の何れかの一項に
    記載する装置において，偏向部材（160,170,620）が反
    射素子の形をしていること，および該反射素子が輻射線
    を偏向するために実質的に凹面をもつことを特徴とする
    装置。
12. 【請求項１２】請求項１から請求項10の何れかの一項に
    記載された装置において，偏向部材（160,170,620）が
    屈折体の形をしていること，および該屈折体が輻射線を
    偏向するために少なくとも一つの面が実質的に凸湾曲し
    ていることを特徴とする装置。
13. 【請求項１３】請求項１から請求項12の何れかの一項に
    記載された装置において，前記検出器手段（30）がマト
    リックス検出器の形をしていることを特徴とする装置。