JP2699702B2 - 赤外線撮像装置 - Google Patents
赤外線撮像装置Info
- Publication number
- JP2699702B2 JP2699702B2 JP3190436A JP19043691A JP2699702B2 JP 2699702 B2 JP2699702 B2 JP 2699702B2 JP 3190436 A JP3190436 A JP 3190436A JP 19043691 A JP19043691 A JP 19043691A JP 2699702 B2 JP2699702 B2 JP 2699702B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- optical system
- field
- afocal
- lens
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- Lenses (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外線撮像装置に関
し、特にアフォーカル（無限焦点）光学系の倍率を変え
て視野を切り替え、アフォーカル光学系からの赤外線を
撮像部の操作機構を経て赤外光学系により集光、結像
し、かつ赤外線検知器によって映像化する赤外線撮像装
置に関する。
し、特にアフォーカル（無限焦点）光学系の倍率を変え
て視野を切り替え、アフォーカル光学系からの赤外線を
撮像部の操作機構を経て赤外光学系により集光、結像
し、かつ赤外線検知器によって映像化する赤外線撮像装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】赤外線撮像装置は、あらゆる物体がその
温度に比例した赤外線を自ら放射していることを利用
し、赤外光を光学的に集光、結像して遠距離の不明物体
の検知、認別等に利用される。この際、目標の大きさ、
距離に応じて視野を切り替えられることは、実用上重要
である。
温度に比例した赤外線を自ら放射していることを利用
し、赤外光を光学的に集光、結像して遠距離の不明物体
の検知、認別等に利用される。この際、目標の大きさ、
距離に応じて視野を切り替えられることは、実用上重要
である。
【０００３】このような視野切り替え機構を有する従来
の赤外線撮像装置は、例えば図２，図３に示すように構
成されている。
の赤外線撮像装置は、例えば図２，図３に示すように構
成されている。
【０００４】この赤外線撮像装置は、アフォーカル光学
系２１と撮像部２２とから構成されており、アフォーカ
ル光学系２１は、対物レンズ２３と、機械的に配置替え
される広視野レンズ２４又は狭視野レンズ２５とを組み
合わせて構成され、対物レンズ２３と広視野レンズ２４
とが組み合わされると広視野用アフォーカルレンズとな
る一方、図示しない視野切り替え機構によって対物レン
ズ２３と狭視野レンズ２５とが組み合わされると狭視野
用アフォーカルレンズとなる。そして、これらのアフォ
ーカルレンズは、撮像部２２の前に取り付けられて、そ
の視野をアフォーカル倍率だけ狭くして望遠にする。つ
まり、広視野用アフォーカルレンズと狭視野用アフォー
カルレンズとは倍率が異なり、その倍率の違いで視野を
切り替えている。
系２１と撮像部２２とから構成されており、アフォーカ
ル光学系２１は、対物レンズ２３と、機械的に配置替え
される広視野レンズ２４又は狭視野レンズ２５とを組み
合わせて構成され、対物レンズ２３と広視野レンズ２４
とが組み合わされると広視野用アフォーカルレンズとな
る一方、図示しない視野切り替え機構によって対物レン
ズ２３と狭視野レンズ２５とが組み合わされると狭視野
用アフォーカルレンズとなる。そして、これらのアフォ
ーカルレンズは、撮像部２２の前に取り付けられて、そ
の視野をアフォーカル倍率だけ狭くして望遠にする。つ
まり、広視野用アフォーカルレンズと狭視野用アフォー
カルレンズとは倍率が異なり、その倍率の違いで視野を
切り替えている。
【０００５】一方、撮像部２２は、アフォーカル光学系
２１からの赤外線を機械走査する垂直走査ミラー２６及
び水平走査ポリゴンミラー２７と、これらの走査機構を
経た赤外線を集光、結像する赤外光学系となる結像レン
ズ２８と、結像レンズ２８で集光された赤外線を電気信
号に変え映像化する赤外線検知器２９と、赤外線検知器
２９への不要な赤外光入射を防ぐコールドシールド３０
と、赤外線検知器２９及びコールドシールド３０を冷却
状態に保持するガラスデュワー３１とから構成されてい
る。
２１からの赤外線を機械走査する垂直走査ミラー２６及
び水平走査ポリゴンミラー２７と、これらの走査機構を
経た赤外線を集光、結像する赤外光学系となる結像レン
ズ２８と、結像レンズ２８で集光された赤外線を電気信
号に変え映像化する赤外線検知器２９と、赤外線検知器
２９への不要な赤外光入射を防ぐコールドシールド３０
と、赤外線検知器２９及びコールドシールド３０を冷却
状態に保持するガラスデュワー３１とから構成されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この従来の赤外線撮像
装置では、視野を狭くすればするほど、言い換えると望
遠にすればするほど対物光学系（対物レンズ）の口径が
大きくなり、かつ狭い視野に切り替えた際に大口径の対
物光学系の口径の一部しか利用できない問題がある。
装置では、視野を狭くすればするほど、言い換えると望
遠にすればするほど対物光学系（対物レンズ）の口径が
大きくなり、かつ狭い視野に切り替えた際に大口径の対
物光学系の口径の一部しか利用できない問題がある。
【０００７】かかる問題に対処するため、図２，図３と
同一の構成部には同一符号を付して示す図４，図５のよ
うに、対物レンズ（対物光学系）２の有効口径を一定に
して光学系の明るさを切り替えて異なる視野を得るＲｅ
ｓｔｒｉｃｔｅｄｔｅｌｅｓｃｏｐｅが知られている。
同一の構成部には同一符号を付して示す図４，図５のよ
うに、対物レンズ（対物光学系）２の有効口径を一定に
して光学系の明るさを切り替えて異なる視野を得るＲｅ
ｓｔｒｉｃｔｅｄｔｅｌｅｓｃｏｐｅが知られている。
【０００８】しかし、この赤外線撮像装置は、遠距離の
目標の識別能力としてみると分解能の方が感度より重要
であるため、総合的には性能向上がみられ、アフォーカ
ル光学系２１の大きさをほとんど大きくすることなく遠
距離目標の視認性能を改善することができるものの、撮
像部２２が一定の明るさで設計されているため、狭視野
に切り替えられた際に本来の撮像部２２の性能が損なわ
れる、つまり解像度は向上するが感度が低下する問題が
ある。
目標の識別能力としてみると分解能の方が感度より重要
であるため、総合的には性能向上がみられ、アフォーカ
ル光学系２１の大きさをほとんど大きくすることなく遠
距離目標の視認性能を改善することができるものの、撮
像部２２が一定の明るさで設計されているため、狭視野
に切り替えられた際に本来の撮像部２２の性能が損なわ
れる、つまり解像度は向上するが感度が低下する問題が
ある。
【０００９】そこで、本発明は、アフォーカル光学系の
大きさをほとんど大きくすることなく、遠距離目標の視
認性能及び感度を改善し得る赤外線撮像装置の提供を目
的とする。
大きさをほとんど大きくすることなく、遠距離目標の視
認性能及び感度を改善し得る赤外線撮像装置の提供を目
的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の赤外線撮像装置
は、アフォーカル光学系の倍率を変えて視野を切り替
え、アフォーカル光学系からの赤外線を撮像部の走査機
構を経て赤外光学系により集光、結像し、かつ赤外線検
知器によって映像化する赤外線撮像装置において、前記
アフォーカル光学系の対物側を一定にして撮像部側の有
効口径を変える一方、赤外線検知品の実効コールドシー
ルド口径をアフォーカル光学系の視野切り替えに連動し
て切り替える実効口径切り替え部材を備えている。
は、アフォーカル光学系の倍率を変えて視野を切り替
え、アフォーカル光学系からの赤外線を撮像部の走査機
構を経て赤外光学系により集光、結像し、かつ赤外線検
知器によって映像化する赤外線撮像装置において、前記
アフォーカル光学系の対物側を一定にして撮像部側の有
効口径を変える一方、赤外線検知品の実効コールドシー
ルド口径をアフォーカル光学系の視野切り替えに連動し
て切り替える実効口径切り替え部材を備えている。
【００１１】実効口径切り替え部材は、赤外光学系と赤
外線検知器との間に介装される穴あき凹面鏡であること
が好ましい。
外線検知器との間に介装される穴あき凹面鏡であること
が好ましい。
【００１２】
【作用】上記手段においては、アフォーカル光学系の視
野を切り替えた際に、赤外線検知器の実効コールドシー
ルド口径がアフォーカル光学系の明るさの変化に対応し
て最適化される。
野を切り替えた際に、赤外線検知器の実効コールドシー
ルド口径がアフォーカル光学系の明るさの変化に対応し
て最適化される。
【００１３】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１４】図１は本発明の一実施例の赤外線撮像装置
の狭視野切り替え状態のブロック図である。
の狭視野切り替え状態のブロック図である。
【００１５】この赤外線撮像装置は、アフォーカル光学
系１と撮像部２とから構成されており、アフォーカル光
学系１は、有効口径を一定とした対物レンズ２と、機械
的に配置替えされる広視野レンズ（図示せず）又はこの
広視野レンズと有効口径の異なる狭視野レンズ４とを組
み合わせて構成され、対物レンズ３と広視野レンズとが
組み合わされると広視野用フォーカルレンズとなる一
方、図示しない視野切り替え機構によって対物レンズ３
と狭視野レンズ４とが組み合わされると狭視野用アフォ
ーカルレンズとなる。そして、これらのアフォーカルレ
ンズは、撮像部２の前に取り付けられて、その視野をア
フォーカル倍率だけ狭くして望遠にする。つまり、広視
野用アフォーカルレンズと狭視野用アフォーカルレンズ
とは倍率及び有効口径が異なり、これらの違いによって
視野を切り替えている。
系１と撮像部２とから構成されており、アフォーカル光
学系１は、有効口径を一定とした対物レンズ２と、機械
的に配置替えされる広視野レンズ（図示せず）又はこの
広視野レンズと有効口径の異なる狭視野レンズ４とを組
み合わせて構成され、対物レンズ３と広視野レンズとが
組み合わされると広視野用フォーカルレンズとなる一
方、図示しない視野切り替え機構によって対物レンズ３
と狭視野レンズ４とが組み合わされると狭視野用アフォ
ーカルレンズとなる。そして、これらのアフォーカルレ
ンズは、撮像部２の前に取り付けられて、その視野をア
フォーカル倍率だけ狭くして望遠にする。つまり、広視
野用アフォーカルレンズと狭視野用アフォーカルレンズ
とは倍率及び有効口径が異なり、これらの違いによって
視野を切り替えている。
【００１６】一方、撮像部２は、アフォーカル光学系１
からの赤外線を機械走査する垂直走査ミラー５及び水平
走査ポリゴンミラー６と、これらの走査機構を経た赤外
線を集光、結像する赤外光学系となる結像レンズ７と、
結像レンズ７で集光された赤外線を電気信号に変え映像
化する赤外線検知器８と、上記赤外光学系の入射角度に
合わせて不必要な赤外光入射をマスクする金属製のコー
ルドシールド９と、赤外線検知器８及びコールドシール
ド９を冷却状態に保持するガラスデュワー１０と、結像
レンズ７と赤外線検知器８との間に介装され、中央部に
適宜大きさの穴を有する凹面鏡１１とから構成されてい
る。
からの赤外線を機械走査する垂直走査ミラー５及び水平
走査ポリゴンミラー６と、これらの走査機構を経た赤外
線を集光、結像する赤外光学系となる結像レンズ７と、
結像レンズ７で集光された赤外線を電気信号に変え映像
化する赤外線検知器８と、上記赤外光学系の入射角度に
合わせて不必要な赤外光入射をマスクする金属製のコー
ルドシールド９と、赤外線検知器８及びコールドシール
ド９を冷却状態に保持するガラスデュワー１０と、結像
レンズ７と赤外線検知器８との間に介装され、中央部に
適宜大きさの穴を有する凹面鏡１１とから構成されてい
る。
【００１７】上記凹面鏡１１は、赤外線検知器８のコー
ルドシールド９の口径を実効的に小さくするよう切り替
える実効口径切り替え部材として機能し、アフォーカル
光学系１の狭視野への切り替えに連動して、図３に示す
ように、凹面を赤外線検知器８に対向させてこの赤外線
検知器８と結像レンズ７との間に介装され、広視野への
切り替えに連動して両者間に位置しないように移動され
る。
ルドシールド９の口径を実効的に小さくするよう切り替
える実効口径切り替え部材として機能し、アフォーカル
光学系１の狭視野への切り替えに連動して、図３に示す
ように、凹面を赤外線検知器８に対向させてこの赤外線
検知器８と結像レンズ７との間に介装され、広視野への
切り替えに連動して両者間に位置しないように移動され
る。
【００１８】上記構成の赤外線撮像装置においては、図
４，図５のものと同様の効果が得られると共に、アフォ
ーカル光学系１を狭視野へ切り替えた際に、赤外線検知
器８の実効コールドシールド口径がアフォーカル光学系
１の明るさに対応して最適化させ、赤外線検知器８の感
度を向上させる。つまり、赤外線検知器８への背景赤外
光の入射量を凹面鏡１１によってコールドシールド９の
口径を狭めて低減するので、感度を改善できるものであ
る。
４，図５のものと同様の効果が得られると共に、アフォ
ーカル光学系１を狭視野へ切り替えた際に、赤外線検知
器８の実効コールドシールド口径がアフォーカル光学系
１の明るさに対応して最適化させ、赤外線検知器８の感
度を向上させる。つまり、赤外線検知器８への背景赤外
光の入射量を凹面鏡１１によってコールドシールド９の
口径を狭めて低減するので、感度を改善できるものであ
る。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、倍率を切
り替えられるアフォーカル光学系であって、しかも対物
側の有効口径を一定にして撮像部側の有効口径を変える
一方、赤外線検知器の実効コールドシールド口径をアフ
ォーカル光学系の視野切り替えに連動して切り替える実
効口径切り替え部材を備えることにより、赤外線検知器
の実効コールドシールド口径がアフォーカル光学系の明
るさの変化に対応して最適化されるので、アフォーカル
光学系をほとんど大きくすることなく、遠距離目標の視
認性能及び感度を向上することができる。
り替えられるアフォーカル光学系であって、しかも対物
側の有効口径を一定にして撮像部側の有効口径を変える
一方、赤外線検知器の実効コールドシールド口径をアフ
ォーカル光学系の視野切り替えに連動して切り替える実
効口径切り替え部材を備えることにより、赤外線検知器
の実効コールドシールド口径がアフォーカル光学系の明
るさの変化に対応して最適化されるので、アフォーカル
光学系をほとんど大きくすることなく、遠距離目標の視
認性能及び感度を向上することができる。
【図１】本発明の一実施例の赤外線撮像装置の狭視野切
り替え状態のブロック図である。
り替え状態のブロック図である。
【図２】従来の赤外線撮像装置の広視野切り替え状態の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】従来の赤外線撮像装置の狭視野切り替え状態の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図４】従来の他の赤外線撮像装置の広視野切り替え状
態のブロック図である。
態のブロック図である。
【図５】従来の他の赤外線撮像装置の狭視野切り替え状
態のブロック図である。
態のブロック図である。
１ アフォーカル光学系 ２ 撮像部 ３ 対物レンズ ４ 狭視野レンズ ５ 垂直走査ミラー ６ 水平走査ポリゴンミラー ７ 結像レンズ ８ 赤外線検知器 ９ コールドシールド １１ 凹面鏡
Claims (2)
- 【請求項１】アフォーカル光学系の倍率を変えて視野を
切り替え、アフォーカル光学系からの赤外線を撮像部の
走査機構を経て赤外光学系により集光、結像し、かつ赤
外線検知器によって映像化する赤外線撮像装置におい
て、前記アフォーカル光学系の対物側の有効口径を一定
にして撮像部側の有効口径を変える一方、赤外線検知器
の実効コールドシールド口径をアフォーカル光学系の視
野切り替えに連動して切り替える実効口径切り替え部材
を備えることを特徴とする赤外線撮像装置。 - 【請求項２】請求項１記載の赤外線撮像装置において、
前記実効口径切り替え部材が、赤外光学系と赤外線検知
器との間に介装される穴あき凹面鏡であることを特徴と
する赤外線撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3190436A JP2699702B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 赤外線撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3190436A JP2699702B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 赤外線撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534594A JPH0534594A (ja) | 1993-02-12 |
| JP2699702B2 true JP2699702B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=16258106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3190436A Expired - Lifetime JP2699702B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 赤外線撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2699702B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5539028B2 (ja) * | 2010-05-28 | 2014-07-02 | 三菱電機株式会社 | 赤外線撮像装置 |
| CN108234864A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-06-29 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种高稳定性小型化红外热像仪视场切换机构 |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP3190436A patent/JP2699702B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0534594A (ja) | 1993-02-12 |
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