JPH0576172U - 赤外線撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で作り易い赤外線撮像装置を得る。 【構成】 被写体に対向するように配置されたアフォー
カル光学系４と、アフォーカル光学系４の射出光路中に
配置された２次元の光学的走査系、５、７、９ａ、９
ｂ、９ｃと、結像光学系９ｃ、９ｄと、アフォーカル光
学系４への入射光軸と結像光学系９ｄの射出光軸とを同
軸とする折曲げミラー１６と、結像光学系９ｄの結像位
置に配置した赤外線検知素子１１と、を有し、上記の折
曲げミラーを設けることにより、小型で作り易い赤外線
撮像装置が得られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は赤外線撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図２は、従来の赤外線撮像装置を示す図で、１は被写体、２は入射光路、３は 入射光軸、４はアフォーカル系レンズ、５は回転軸６の回りに揺動すると共に、 揺動の中心位置においてアフォーカル系レンズ４の射出光路をほぼ９０度下方へ 曲げる垂直装置鏡、７は回転軸８の回りに連続回転する、いわゆるポリゴンミラ ーと呼ばれる水平走査鏡、９ａは垂直走査鏡の反射光路をほぼ９０度折り曲げる 反射鏡は反射鏡９ａの反射光路をほぼ９０度上方に折り曲げる反射鏡、９ｂ、９ ｃは反射鏡９ｂの反射光路を該反射光路に干渉しない程度の角度をもってほぼ同 方向へ反射しかつ水平反射鏡７の手前で集光させる凹面鏡、９ｄは水平走査鏡７ の反射光を集光し結像させる結像光学系、１０は結像光軸、１１は結像光学系９ ｄの結像位置に配設した赤外線検知素子、１２は前記赤外線検知素子１１を内蔵 した真空容器、１２ａは赤外線を真空容器内に導くために真空容器の一部に設け た封止ガラス、１３は前記赤外線素子１１を極低温例えば８０Ｋ前後に冷却する ための冷凍機である。１４は赤外線撮像装置の筐体部であり、特に筐体部１４の 一部１４ａは中央に光路を通す開口が形成され、アフォーカル系レンズ４を他の 倍率のレンズ系と交換できるように着脱自在に構成するマウント部であり、また 、筐体部１４の一部１４ｂは、真空容器１２を取り付けるために、真空容器１２ の外径よりやや大きな内径の開口が形成され、真空容器１２のつば部がびす１０ ０によって固定される真空容器１２の取付部である。なお、１５は結像光束であ る。

【０００３】 次にこの装置の動作について説明する。 被写体１から放射される赤外線は、入射光路２によってアフォーカル光学系レ ンズ４に入射する。 上記アフォーカル光学系レンズ４からの射出光は垂直走査鏡５で光路２をほぼ ９０度曲げられた後、反射鏡９ａ、９ｂにて１８０度曲げられ、凹面鏡９ｃに入 射する。凹面鏡９ｃは入射光を狭い角度を持って反射し、この反射光は凹面鏡９ ｃの焦点位置に結像した後、水平走査鏡７に入射する。水平走査鏡７は入射光を 狭い角度を持って反射すると共に、水平方向に走査する。水平走査鏡７の反射光 は結像レンズ９ｄに入射して赤外線検知素子１１上に結像される。そして、垂直 走査のために、垂直走査鏡５は垂直走査鏡回転軸６の回りにイ、ロ方向に回転可 能となっている。また水平走査鏡７は水平走査回転軸８の回りにハ、ニ方向に回 転可能になっている。その結果、赤外線検知素子１１上で被写体の像が２次元的 に移動する。

【０００４】 赤外線検知素子１１は冷凍機１３によって所定の温度まで冷却され、入射した 赤外線強度に比例した信号を出力する。 赤外線検知素子１１からの信号は、垂直及び水平走査に同期してメモリーに記 憶された後、映像信号に変換される。この映像信号はＣＲＴの如き表示器に入力 され、この表示器に被写体の像が表示される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような従来の赤外線撮像装置では、以下に述べるような問題点があった 。 すなわち、入射光軸３と結像光軸１０が図２のように９０度に近い所定の角度 を（図２では約１００度）を持っており、赤外線検知素子１１を内蔵した真空容 器１２が装置の上方に突き出すような構成となっており、装置の高さがｈ２だけ 必要になるため、装置の小型化の障害となっていた。

【０００６】 また、真空容器１２の取付時の調整及び真空容器１２の筐体１４ａへの取付部 １４ｂの加工も非常にやりづらいものとなっていた。 そこで本考案は、小型で作り易い赤外線撮像装置を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】

上記問題点の解決のために本考案では、赤外線検知素子１１と結像光学系９ｄ との間に折り曲げミラー１６を配置することにより、入射光軸３と結像光軸１０ とを同軸上になるように構成した。

【０００８】

【作用】

上記の如き構成によって、入射光軸３と結像光軸１０とが一致し、筐体１４の 一部であるマウント部１４ａと真空容器取付部１４ｂとを平行にすることができ るので、装置の高さがｈ１（＜ｈ２）となり、従来のものより低くなるばかりで なく、アフォーカル系レンズ取付部１４ａの開口部と真空容器１２の筐体１４ａ への取付部１４ｂの開口部とが同軸となるため、加工が比較的容易になると共に 、アフォーカルレンズ系取付部１４ｂの開口部を通して赤外線検知素子１１を見 ることができるので、赤外線検知素子１１の調整も容易に行なえる。

【０００９】

【実施例】

図１は、この考案の一実施例を示す図である。図１において、図２と同じ部材 には同符号を付して説明を省略する。 図１が図２と異なる点は、結像光学系９ｄの背後に折り曲げミラー１６を配置 して、結像光軸１０が入射光軸３と一致する（同軸になる）ように構成したこと である。

【００１０】 そして、入射光軸３と同軸になった結像光軸１０の結像位置に、真空容器１２ の内部に固定された赤外線検知素子１１が設けられている。 従って、真空容器１２を取り付ける筐体部１４ｂに形成した開口は、アフォー カル光学系レンズ４を取り付けるマウント１４ａに形成した開口と同軸になる。 また、入射光軸３と結像光軸１０とが同軸になるため、真空容器１２の長手方 向が入射光軸３の方向に平行になり、装置の高さｈ１を従来の装置の高さｈ２よ りも小さくすることができる。

【００１１】 このような構成であるから、筐体部１４に各光学素子を側面から組み込む際に 、まず、アフォーカル光学系４と赤外線検出素子１１とを軸合わせした後、アフ ォーカル光学系４と赤外線検出素子１１の位置を基準にして垂直走査鏡５、水平 走査鏡７、反射鏡９ａ、９ｂ、凹面鏡９ｃ、結像レンズ９ｄ、折曲げミラー１６ を位置合わせしながら筐体部１４に取り付ける。

【００１２】 被写体１からの赤外線は、アフォーカル光学系４を通って垂直反射鏡５に入射 して、その反射方向を９０度を中心とした所定の角度範囲内で変化させられ、反 射鏡９ａ、９ｂで１８０度方向を曲げられ、凹面鏡９ｃに入射する。凹面鏡９ｃ の反射光は、反射鏡９ｂと結像レンズ９ｄとの間の狭い空間を通るように集光さ れ、水平走査鏡７に入射する。水平走査鏡７での反射光は走査鏡７の回転により 反射方向が連続的に変化する。水平走査鏡７での反射光は結像レンズ１５、折曲 げミラー１６によって、封止ガラス１２ａを透過して赤外線検知素子１１上に結 像する。赤外線検知素子１１からの信号は、垂直走査鏡５、水平走査鏡７の駆動 信号に対応した同期信号と共に不図示の処理回路に入力され、赤外線の映像信号 が作成される。

【００１３】 なお、以上の説明で、垂直走査鏡５、水平走査鏡７、反射鏡９ａ、９ｂ、凹面 鏡９ｃは走査光学系を構成するが、この光学系は図示のものに限られないことは 当然である。

【００１４】

【考案の効果】

以上の様に本考案によれば、入射光軸と結像光軸とを同軸に出来るため、赤外 線検知素子を内蔵した真空容器の配置を装置の上方に突き出すことなく構成出来 る。このため、装置全体の高さがｈ１で済むので、装置の小型化が可能となる。 また、入射光軸と結像光軸とが同軸上であるため、赤外線検知素子を内蔵した 真空容器の位置調整を光学系を取り外した状態で入射光軸方向から行なうことが 出来る。

【００１５】 さらに、前記真空容器の取付部分がアフォーカル光学系レンズ取付部分と平行 となるため、加工が容易に行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の構成図である。

【図２】従来の赤外線撮像装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 被写体 ２ 入射光路 ３ 入射光軸 ４ アフォーカル系レンズ ５ 垂直走査鏡 ６ 垂直走査鏡回転軸 ７ 水平走査鏡 ８ 水平走査鏡回転軸 ９ａ、９ｂ 反射鏡 ９ｃ 凹面鏡 ９ｄ 結像光学系 １０ 結像光軸 １１ 赤外線検知素子 １２ 真空容器 １２ａ 封止ガラス １３ 冷凍機 １４ 筐体部 １４ａ マウント部 １４ｂ 真空容器の取付部 １５ 結像光束 １６ 折り曲げミラー １００ びす

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体に対向するように配置されたアフ
   ォーカル光学系と、前記アフォーカル光学系の射出光路
   中に配置された２次元の光学的走査系及び結像光学系
   と、前記結像光学系の結像位置に配置された赤外線検知
   素子と、を有する赤外線撮像装置において、前記結像光
   学系と前記赤外線検知素子との間に、前記アフォーカル
   光学系への入射光軸と前記結像光学系の射出光軸とを同
   軸とする折曲げミラーを配置したことを特徴とする赤外
   線撮像装置。