JP3090315B2 - 広視野暗視装置 - Google Patents
広視野暗視装置Info
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- JP3090315B2 JP3090315B2 JP10302566A JP30256698A JP3090315B2 JP 3090315 B2 JP3090315 B2 JP 3090315B2 JP 10302566 A JP10302566 A JP 10302566A JP 30256698 A JP30256698 A JP 30256698A JP 3090315 B2 JP3090315 B2 JP 3090315B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、暗闇における物体
観測用として用いる暗視装置に関する。
観測用として用いる暗視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の暗視装置１００の概略構
成を示しており、対物光学系１０、暗視装置内部のイメ
ージインテンシファイア管（以下、イメージ管と称す）
２０、及び接眼光学系３０によって構成されている。イ
メージ管２０は、例えば、光電面、電子レンズ、マイク
ロチャンネル二次電子増倍板、及び蛍光面を備えており
（実開昭６１−１４５９１１号公報参照）、対物光学系
１０によって受光された像の明るさを増大する。
成を示しており、対物光学系１０、暗視装置内部のイメ
ージインテンシファイア管（以下、イメージ管と称す）
２０、及び接眼光学系３０によって構成されている。イ
メージ管２０は、例えば、光電面、電子レンズ、マイク
ロチャンネル二次電子増倍板、及び蛍光面を備えており
（実開昭６１−１４５９１１号公報参照）、対物光学系
１０によって受光された像の明るさを増大する。
【０００３】対物光学系１０により、目標の像がイメー
ジ管部２０の光入力面２１に結像されると、この像は、
イメージ管部２０により輝度増幅された後、イメージ管
部２０の光出力面２２に射出される。そして、対物光学
系１０と接眼光学系３０の焦点距離の比による倍率によ
り、接眼光学系３０より人の目に結像される。
ジ管部２０の光入力面２１に結像されると、この像は、
イメージ管部２０により輝度増幅された後、イメージ管
部２０の光出力面２２に射出される。そして、対物光学
系１０と接眼光学系３０の焦点距離の比による倍率によ
り、接眼光学系３０より人の目に結像される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】暗視装置１００の視野
θは、対物光学系１０の焦点距離ｆｉとイメージ管２０
の光入力面２１の口径Ｄより、 θ＝２ｔａｎ−１｛（Ｄ／２）／ｆｉ｝ （１） によって与えられる。
θは、対物光学系１０の焦点距離ｆｉとイメージ管２０
の光入力面２１の口径Ｄより、 θ＝２ｔａｎ−１｛（Ｄ／２）／ｆｉ｝ （１） によって与えられる。
【０００５】また、対物光学系の焦点距離ｆｉと、口径
（入射ひとみ）Ｄｉの間には、対物光学系の明るさを示
すＦ値により、 Ｆ＝ｆｉ／Ｄｉ （２） の関係が成り立つ。
（入射ひとみ）Ｄｉの間には、対物光学系の明るさを示
すＦ値により、 Ｆ＝ｆｉ／Ｄｉ （２） の関係が成り立つ。
【０００６】また、暗視装置１００の倍率ｍは、対物光
学系１０の焦点距離ｆｉと、接眼光学系２０の焦点距離
ｆｏとの比により、 ｍ＝ｆｉ／ｆｏ （３） と表される。
学系１０の焦点距離ｆｉと、接眼光学系２０の焦点距離
ｆｏとの比により、 ｍ＝ｆｉ／ｆｏ （３） と表される。
【０００７】式（１）より、暗視装置１００の視野θを
拡大して広視野化するには、対物光学系１０の焦点距離
ｆｉを小さくするか、イメージ管２０の光入力面２１の
口径Ｄを大きくするかのいずれかを行う必要があるが、
イメージ管２０の光入力面２１の口径Ｄを大きくするこ
とは、イメージ管が大型化し、結果として装置全体の大
型化を招くこととなるため、往々にして焦点距離ｆｉを
小さくする方法がとられている。
拡大して広視野化するには、対物光学系１０の焦点距離
ｆｉを小さくするか、イメージ管２０の光入力面２１の
口径Ｄを大きくするかのいずれかを行う必要があるが、
イメージ管２０の光入力面２１の口径Ｄを大きくするこ
とは、イメージ管が大型化し、結果として装置全体の大
型化を招くこととなるため、往々にして焦点距離ｆｉを
小さくする方法がとられている。
【０００８】また、式（２）より、対物光学系１０の口
径（入射ひとみ）Ｄｉを一定とした場合、焦点距離ｆｉ
を短くすると、対物光学系のＦ値が小さくなる（明るく
なる）が、一般的に光学設計を行うときに、Ｆ値が小さ
くなるに従って光学系の歪みは悪化する方向になる。
径（入射ひとみ）Ｄｉを一定とした場合、焦点距離ｆｉ
を短くすると、対物光学系のＦ値が小さくなる（明るく
なる）が、一般的に光学設計を行うときに、Ｆ値が小さ
くなるに従って光学系の歪みは悪化する方向になる。
【０００９】一方、装置全体の性能を考慮すると、歪み
量を変えずに視野θを広げることが望まれるため、対物
光学系の歪みを小さくする必要があるが、そのために
は、対物光学系のレンズ構成枚数を増やして歪み除去を
行う必要があり、その結果、対物光学系の大型化を伴
う。
量を変えずに視野θを広げることが望まれるため、対物
光学系の歪みを小さくする必要があるが、そのために
は、対物光学系のレンズ構成枚数を増やして歪み除去を
行う必要があり、その結果、対物光学系の大型化を伴
う。
【００１０】また、図４に示されているように、対物光
学系の口径Ｄｉは、対物光学系のレンズ構成のほぼ中間
に位置するため、対物光学系のレンズ構成枚数を増やす
ことにより、対物光学系を構成するレンズの内、最前列
（光入射側）に位置するレンズの口径（Ｄｉ１、
Ｄｉ２）は、視野θの角度が大きくなるに従って大きく
なる。
学系の口径Ｄｉは、対物光学系のレンズ構成のほぼ中間
に位置するため、対物光学系のレンズ構成枚数を増やす
ことにより、対物光学系を構成するレンズの内、最前列
（光入射側）に位置するレンズの口径（Ｄｉ１、
Ｄｉ２）は、視野θの角度が大きくなるに従って大きく
なる。
【００１１】図５は、従来の考え方による暗視装置の広
視野化を図った場合の概略図を示しており、装置倍率を
１倍に設定するためには、式（３）より、対物光学系１
０の焦点距離ｆｉと、接眼光学系３０の焦点距離ｆｏを
同じにする必要があり、接眼光学系の焦点距離ｆｏは、
前述と同様な理由から歪みを低減しなければならず、そ
の結果、接眼光学系も大型化されることになり、よっ
て、暗視装置全体の大型化を招いていた。
視野化を図った場合の概略図を示しており、装置倍率を
１倍に設定するためには、式（３）より、対物光学系１
０の焦点距離ｆｉと、接眼光学系３０の焦点距離ｆｏを
同じにする必要があり、接眼光学系の焦点距離ｆｏは、
前述と同様な理由から歪みを低減しなければならず、そ
の結果、接眼光学系も大型化されることになり、よっ
て、暗視装置全体の大型化を招いていた。
【００１２】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、暗視
装置の広視野化に伴う装置の大型化を最小限に抑えて、
小型軽量化を図ることにある。
装置の広視野化に伴う装置の大型化を最小限に抑えて、
小型軽量化を図ることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明による広視野暗視
装置は、イメージ管の像拡大倍率を１よりも大きくする
ことにより、特に広視野化に伴う接眼光学系の大型化を
行うことなく所定の倍率を保ち、装置全体の小型化を可
能にしたことを特徴とする。
装置は、イメージ管の像拡大倍率を１よりも大きくする
ことにより、特に広視野化に伴う接眼光学系の大型化を
行うことなく所定の倍率を保ち、装置全体の小型化を可
能にしたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の広視野暗視装置
の実施の形態を示す構成図であり、対物光学系１０と、
電子レンズ系又は拡大ファイバにより所定の倍率をもっ
たイメージ管部２０と、接眼光学系３０によって構成さ
れている。
の実施の形態を示す構成図であり、対物光学系１０と、
電子レンズ系又は拡大ファイバにより所定の倍率をもっ
たイメージ管部２０と、接眼光学系３０によって構成さ
れている。
【００１５】図２は、本発明の動作を説明する図であ
る。目標１の像は、対物光学系１０によりイメージ管部
２０の光入力面２１に結像され、イメージ管部２０によ
り輝度増幅された像は、イメージ管部２０の電子レンズ
系又は拡大ファイバにより拡大され、光出力面２２に射
出される。拡大された像は、対物光学系１０と接眼光学
系３０の焦点距離の比による倍率により、接眼光学系３
０を介して人の目に結像される。
る。目標１の像は、対物光学系１０によりイメージ管部
２０の光入力面２１に結像され、イメージ管部２０によ
り輝度増幅された像は、イメージ管部２０の電子レンズ
系又は拡大ファイバにより拡大され、光出力面２２に射
出される。拡大された像は、対物光学系１０と接眼光学
系３０の焦点距離の比による倍率により、接眼光学系３
０を介して人の目に結像される。
【００１６】本発明における広視野暗視装置の倍率Ｍ
は、イメージ管部２０の像拡大倍率をｍｉとすると、対
物光学系１０の焦点距離ｆｉと、接眼光学系２０の焦点
距離ｆ ｏとの比により、 Ｍ＝ｍｉ・ｆｉ／ｆｏ （４） と表される。
は、イメージ管部２０の像拡大倍率をｍｉとすると、対
物光学系１０の焦点距離ｆｉと、接眼光学系２０の焦点
距離ｆ ｏとの比により、 Ｍ＝ｍｉ・ｆｉ／ｆｏ （４） と表される。
【００１７】式（４）から、暗視装置１００の倍率Ｍを
１に設定した場合には、ｍｉ・ｆｉ＝ｆｏとなる。従っ
て、対物光学系１０の焦点距離ｆｉと接眼光学系２０の
焦点距離ｆｏとは、互いに独立に設定することが可能と
なり、広視野化するために、対物光学系の焦点距離ｆｉ
を小さくし、かつ歪みを低減するために、対物光学系の
レンズ構成枚数を増やした場合であっても、接眼光学系
については、最も小型化が可能な焦点距離に選定するこ
とができる。
１に設定した場合には、ｍｉ・ｆｉ＝ｆｏとなる。従っ
て、対物光学系１０の焦点距離ｆｉと接眼光学系２０の
焦点距離ｆｏとは、互いに独立に設定することが可能と
なり、広視野化するために、対物光学系の焦点距離ｆｉ
を小さくし、かつ歪みを低減するために、対物光学系の
レンズ構成枚数を増やした場合であっても、接眼光学系
については、最も小型化が可能な焦点距離に選定するこ
とができる。
【００１８】すなわち、本発明による暗視装置の広視野
化に於いては、イメージ管部の倍率を電子レンズ系又は
拡大ファイバにより拡大しているので、対物光学系の焦
点距離ｆｉを小さくしても、接眼光学系の焦点距離ｆｏ
を小さくする必要がなく、よって、広視野化に伴う接眼
光学系のレンズ構成枚数を増やすことがなく、広視野暗
視装置を、歪みの増大を伴うことなく小型化することが
できる。
化に於いては、イメージ管部の倍率を電子レンズ系又は
拡大ファイバにより拡大しているので、対物光学系の焦
点距離ｆｉを小さくしても、接眼光学系の焦点距離ｆｏ
を小さくする必要がなく、よって、広視野化に伴う接眼
光学系のレンズ構成枚数を増やすことがなく、広視野暗
視装置を、歪みの増大を伴うことなく小型化することが
できる。
【００１９】このことは、イメージ管部により像の倍率
を上げれば、イメージ管部の光入力面を小さくしても、
従来よりも広視野にすることが可能となることを意味し
ている。つまり、イメージ管部により像の倍率を上げる
ことは、レンズの焦点距離を小さくすることによって生
じる歪みをレンズ構成により除去する方法を採用した場
合よりも、装置全体の大きさは小さくなる。
を上げれば、イメージ管部の光入力面を小さくしても、
従来よりも広視野にすることが可能となることを意味し
ている。つまり、イメージ管部により像の倍率を上げる
ことは、レンズの焦点距離を小さくすることによって生
じる歪みをレンズ構成により除去する方法を採用した場
合よりも、装置全体の大きさは小さくなる。
【００２０】なお、本発明の暗視装置は、上記実施例に
限られるものではなく、赤外線暗視装置あるいは、光学
系とセンサを組み合わせた任意の装置に適用して、同様
の作用効果を得ることができる。
限られるものではなく、赤外線暗視装置あるいは、光学
系とセンサを組み合わせた任意の装置に適用して、同様
の作用効果を得ることができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、広視野化のために対物
光学系の焦点距離を小さくしても、接眼光学系の焦点距
離を同様に小さくする必要がないので、広視野暗視装置
を、歪みの増大を伴うことなく小型化することが可能と
なる。
光学系の焦点距離を小さくしても、接眼光学系の焦点距
離を同様に小さくする必要がないので、広視野暗視装置
を、歪みの増大を伴うことなく小型化することが可能と
なる。
【図１】本発明の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明の動作状態を説明するための図である。
【図３】従来例を示す図である。
【図４】対物光学系と視野角の関係を説明するための図
である。
である。
【図５】従来の広視野暗視装置の概略図である。
１０ 対物光学系 ２０ イメージ管部 ２１ 光入力面 ２２ 光出力面 ３０ 接眼光学系
Claims (4)
- 【請求項１】 対物光学系とイメージ管部と接眼光学系
とを有する暗視装置において、 前記イメージ管部の像拡大倍率を１より大きくしたこと
を特徴とする広視野暗視装置。 - 【請求項２】 前記対物光学系の焦点距離を前記接眼光
学系の焦点距離よりも小さくしたことを特徴とする請求
項１記載の広視野暗視装置。 - 【請求項３】 前記イメージ管部の倍率をｍｉ、前記対
物光学系の焦点距離をｆｉ、前記接眼光学系の焦点距離
をｆｏとして、 ｍｉ・ｆｉ＝ｆｏ の関係式を満たしていることを特徴とする請求項２記載
の広視野暗視装置。 - 【請求項４】 前記対物光学系は、像の歪み低減のため
に複数枚のレンズによって構成されていることを特徴と
する請求項３記載の広視野暗視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10302566A JP3090315B2 (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | 広視野暗視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10302566A JP3090315B2 (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | 広視野暗視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000131621A JP2000131621A (ja) | 2000-05-12 |
| JP3090315B2 true JP3090315B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=17910530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10302566A Expired - Fee Related JP3090315B2 (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | 広視野暗視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3090315B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8248539B2 (en) | 2008-11-19 | 2012-08-21 | Sony Corporation | Channel selecting device, channel selecting method, and program |
-
1998
- 1998-10-23 JP JP10302566A patent/JP3090315B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8248539B2 (en) | 2008-11-19 | 2012-08-21 | Sony Corporation | Channel selecting device, channel selecting method, and program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000131621A (ja) | 2000-05-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |