JPH02221827A - サーモグラフィ装置における検出信号の補正方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、サーモグラフィ装置における検出信号の補正
方法に係り、特に精度の高い検出信号を得るための補正
方法に関する。

［従来の技術］ 被写体から放射される赤外線を検出して、被写体の温度
分布を測定する装置はサーモグラフィ装置として広く知
られており、その構成としては種々のものが知られてい
るが、本出願人は先に、水平走査と垂直走査をそれぞれ
専用の走査鏡で行うようにしたサーモグラフィ装置を提
案した。その構成を第３図に示す。

第３図（ａ）はサーモグラフィ装置の正面図、同図（ｂ
）は側面図を示し、図中、３１は垂直走査鏡、３２は垂
直走査鏡駆動モータ、３３は水平走査鏡、３４は水平走
査鏡駆動モータ、３５は集光鏡、３Ｂは絞り、３７はリ
レーレンズ、３８は赤外線検出器を示す。

第３図（ａ）、（ｂ）において、水平走査鏡３３の中央
には小さな開口部が設けられており、集光鏡３５、水平
走査鏡３３の開口部、リレーレンズ３７、赤外線検出器
３８がこの順序で図の４０に示す光軸上に配置されてい
る。

水平走査鏡３３は、その走査偏向角が０６のとき、即ち
、水平視野の中心にある時、光軸４０とは４５＠の角度
をなすように配置されており、光軸４０を４１で示す光
軸に９０’回転させる。

垂直走査鏡３１は、その走査偏向角が００のとき、即ち
、垂直視野の中心にあるとき、光軸４１を、光軸４０と
光軸４１とで形成される平面の垂線の方向に９０°回転
させる。これが図の４２で示す光軸である。

水平走査鏡３３は光軸４０と光軸４１の交点を通ってこ
れらの光軸と垂直な軸を中心に回転振動して水平走査を
行う（第３図（ａ）の矢印４３）。

この回転振動は、水平走査鏡駆動モータ３４により行わ
れる。

垂直走査鏡３１は光軸４１と光軸４２の交点を通ってこ
れらの光軸と垂直の軸を中心に回転振動して垂直走査を
行う（第３図（ｂ）の矢印４４）。

この回転振動は、垂直走査鏡駆動モータ３２により行わ
れる。

リレーレンズ３７はその位置を固定されており、赤外線
検出器３８の像を図の４５で示す中間結像点に結像する
。中間結像点４５は水平走査鏡３３の開口部の近傍にな
るようになされる。このことにより当該開口部の開口面
積を小さくできるものである。

集光鏡３５は凹面鏡で構成されており、焦点調整のため
に光軸４０の方向に移動可能となされている。

次に、第４図〜第６図を用いて、従来の赤外線検出器の
検出信号に対する絶対温度補正方法について説明する。

第４図は以上で説明してきた第３図（ａ）の水平走査鏡
３３の近傍をより詳しく示した図、第５図は赤外線検出
器に発生する信号の波形を模式的に表した図、第６図は
絶対温度補正回路の構成図である。

第一図において４６はチロツバ、４７は絶対温度レベル
検出用のリファレンス温度源（基準黒体）、また第６図
において４８はパルスクランプ回路、４９は加算器であ
る。

第４図において、水平走査鏡３３と絞り３６との間で光
軸４０を横切るようにチｌｌツバ４８が配置されている
。このチｓツバ４６は一部に切り欠きを有するとともに
少なくとも赤外線検出器３８に面する側が鏡面に形成さ
れており、図示しないモータ等によって被写体走査の周
期に同期して一定の回転速度で回転されるようになって
いる。

さらに前記チロツバ４６の鏡面側に対向して、絶対温度
レベル検出用のリファレンス温度源４７が設置されてい
る。このリファレンス温度源４７から放射される赤外線
は、チロツバ４６が光軸４０を遮断したときに当該チロ
ツバ４６の鏡面で反射されて赤外線検出器３８に到達し
てリファレンス温度信号を発生するようになされている
。リファレンス温度源４７には図示されない温度センサ
が埋込まれており、検出器出力のリファレンス温度信号
の信号レベルはリファレンス温度源の温度と１対１に対
応づけられる。リファレンス温度源は一定温度にコント
ロールされている方が望ましい。

第５図を用いて、赤外線検出器３８によって検出される
信号を説明する。すな・わち、水平ミラー３３による被
写体の走査周期に同期させてチロツバ４６を回転させ、
視野内の被写体からの赤外光が入力されるときにはチロ
ツバ４６の切り欠き部分が光軸４０上に位置するように
し、その他の時は光軸４０を遮断するよう、に回転させ
ることにより、赤外線検出器３８には第５図に示すよう
にリファレンス温度信号と被写体からのサーモ信号とが
交互に現れる信号が検出される。

次に第６図を用いて従来の絶対温度補正方法を説明する
。赤外線検出器３８によって検出された信号をパルスク
ランプ回路４８に入力し、第５図に示したリファレンス
温度信号に同期して発生するパルスクランプ信号によっ
てパルスクランプする。このパルスクランプ回路４８の
出力信号を加算器４９に入力し、リファレンス温度源の
温度に対応したリファレンス相当電圧を加算して絶対温
度補正された出力信号を得るようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来のものにおいては、次の
ような問題点がある。

すなわち、リファレンス温度源４７は水平走査鏡３３の
近傍に配置されているため、水平走査鏡３３が矢印４３
で示すように回転振動したときに発生する風によって表
面温度が若干変化する。しかも、そのような回転振動に
よって発生する風の強さは、ズーム表示のために回転振
動の振幅を変化させると増減して一定していない。した
がって、このような風の影響を考慮していない従来の絶
対温度補正方法では、全てのズーム倍率で正確な補正が
行われていないという問題があった。この問題はたとえ
リファレンス温度源を一定温度になるように加熱して温
度コントロールしていても、風の強弱による表面温度の
変化が埋込まれている温度センサーに正しく伝わらない
ことに起因する。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、走査鏡
の回転振動にともなう′風の影響を考慮して絶対温度補
正を行うことにより、高精度に絶対温度補正の行える方
法を提供することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ そのために本発明のサーモグラフィ装置における検出信
号の補正方法は、走査鏡の近傍に絶対温度レベル検出用
のリファレンス温度源を設置してなるサーモグラフィ装
置において、前記走査鏡の回転振動の振幅の大きさに対
応した補正信号を発生させ、当該補正信号を前記リファ
レンスからの絶対温度指示用信号に加算してなることを
特徴とするものである。

［作用コ 本発明のサーモグラフィ装置における検出信号の補正方
法は、走査鏡の回転振動に起因する風の影響を取り除く
補正信号をリファレンス信号に加算しているため、ズー
ム表示のために走査鏡の振幅を変化させても検出信号を
高精度に補正することが可能となる。

［実施例コ 以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施例につい
て詳細に説明する。

第１図は、本発明のサーモグラフィ装置における検出信
号の補正方法を説明するためのサーモゲラブイ装置の１
実施例構成を示す図、第２図は本発明の補正方法に使用
して好適な絶対温度補正回路の１実施例構成を示す図で
ある。

図中、１は走査鏡、２は集光鏡、３は絞り、４はリレー
レンズ、５は赤外線検出器、６は光軸、７はチｉ！　’
／パ、８はリファレンス温度源（Ｍ準焦体）、９は環境
温度センサ、１０は走査鏡１の回転振動を表す矢印、２
１はパルスクランプ回路、２２は加算器である。

まず第１図において、被写体から放射される赤外線は、
走査鏡１に反射された後、光軸６に沿って、集光鏡２、
走査鏡１の中心孔、絞り３、リレーレンズ４を経て赤外
線検出器５に至る。また走査鏡１の近傍にはチ騨ツバ７
とリファレンス温度源８が配置されており、赤外線検出
器５に、第５図に示したようなリファレンス温度信号と
サーモ信号とが交互に現れる検出信号が得られるように
構成されている。

次に第２図を参照して本発明の検出信号の補正方法を説
明する。

まず、第１図の赤外線検出器５で検出された信号をパル
スクランプ回路２１に入力し、リファレンス信号の発生
周期と同期したパルスクランプ信号によってパルスクラ
ンプする。次にこのパルスクランプ回路２１の出力を加
算器２２に入力する。

この加算器２２には、さらに、リファレンス相当電圧と
少なくとも走査鏡１の振幅の大きさに対応した補正電圧
を入力し、前記のパルスクランプ回路２１の出力信号に
加算する。

これは、走査鏡１の回転振動に伴う風の影響が当該回転
振動の振幅の大きさによって変化することに着目したも
のである。つまり、走査鏡１の回転振動の振幅の大きさ
に対応した補正電圧を加算することにより、当該回転振
動によって発生する風の影響を除去することができるも
のである。

この走査鏡１の回転振動の振幅の大きさは、どのズーム
倍率で当該サーモグラフィ装置を使用するかによって一
義的に決まるため、前記補正電圧はこのズーム倍率の設
定信号によって切り換えるようにするとよい。なお、各
振幅の値に対応した補正電圧の大きさは、あらかじめ実
験等を行うことによって設定しておくことができる。

また、さらに好適な実施例として、第１図に示すように
リファレンス温度源８の近傍に環境温度センサ９を設置
し、当該温度センサ９の出力に対応した環境温度対応電
圧を第２図に示した加算器２２に入力することにより、
更に好適な補正が可能となる。

この場合のように環境温度対応電圧をさらに加算するよ
うにすれば、使用する部屋の温度に関係なく、リファレ
ンス信号をより高精度に補正することが可能となる。

［発明の効果コ 以上の説明から明らかなように、本発明のサーモグラフ
ィ装置の検出信号の補正方法によれば、絶対温度補正を
高精度に行うことが可能となり、しかもズーム倍率の如
何にかかわらず高精度な補正を行うことができる。

また、さらに加えて環境温度補正を行えば、使用状況の
如何にかかわらず、より一層高精度な補正を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサーモグラフィ装置における検出信号
の補正方法を説明するためのサーモグラフィ装置の１実
施例構成を示す図、第２図は本発明の補正方法に使用し
て好適な絶対温度補正回路の１実施例構成を示す図、第
３図（ａ）はサーモグラフィ装置の正面図、第３図（ｂ
）は側面図、第４図は従来技術における第３図（ａ）の
水平走査鏡の近傍をより詳しく示した図、第５図は赤外
線検出器で検出される温度信号の波形を模式的に表した
図、第６図は従来技術に係る絶対温度補正回路の構成図
である。 １・・・走査鏡、２・・・集光鏡、３・・・絞り、４・
・・リレーレンズ、５・・・赤外線検出器、６・・・光
軸、７・・・チロツバ、８・・・リファレンス温度源（
基準黒体）、９・・・環境温度センサ、１０・・・回転
振動を表す矢印、２１・・・パルスクランプ回路、２２
・・・加算器。 第１　図 （ａ） 第２図 （ｂ） す）Ｌノス相当＠氏 第 図 Ｉ５ 図 ノア７しノス１１覧鵠“ワ′−シイｌ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）走査鏡の近傍に絶対温度指示用のリファレンスを
   設置してなるサーモグラフィ装置における検出信号の補
   正方法において、前記走査鏡の回転振動の振幅の大きさ
   に対応した補正信号を発生させ、当該補正信号を前記リ
   ファレンスからの絶対温度指示用信号に加算してなるこ
   とを特徴とするサーモグラフィ装置における検出信号の
   補正方法。
2. （２）前記リファレンスからの絶対温度指示用信号にさ
   らに環境温度に対応する信号を加算してなることを特徴
   とする請求項１記載のサーモグラフィ装置における検出
   信号の補正方法。