JPH02272409A - 赤外線撮像装置の焦点調節方式 - 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］ この発明は、赤外画像を得る赤外線撮像装置の焦点調節
方式、特に赤外線光学系の温度変化による焦点位置の変
動を補償する焦点調節方式に関するものである。

［従来の技術］ 第３図は１例えば特開昭６２−２１２６１２号公報に示
されたような従来の赤外線撮像装置の焦点調節方式を示
す構成図である。

図において、■は被写体からの赤外線を結像するレンズ
、２はこのレンズ１を保持する鏡筒、３は上記レンズ１
と鏡筒２とを有する赤外線光学系、４は検出面が上記赤
外線光学系３の像面位置に置かれた赤外線検出器、５は
この赤外線検出器４の出力信号を映像信号に変換する信
号処理装置、６は表示装置、７は赤外線光学系３の一部
又は全部を光軸方向に移動する焦点調節機構、８は赤外
線光学系３の温度を検出するため鏡筒２等に熱的な導通
をとるように設けられた熱電対等の温度検出器、９はこ
の温度検出器８の出力信号に基づき上記焦点調節機構７
を制御する焦点調節制御回路である。

以上の構成において、被写体から放射された赤外線はレ
ンズ１で結像され、赤外線検出器４によって検出される
。赤外線検出器４の出力信号は信号処理装置５によって
映像信号に変換され、表示装置６に被写体の赤外画像と
して表示される。

ところが、周知の通り、赤外線光学系３の温度が変化す
ると、鏡筒２の形状とレンズ１の形状及び屈折率が変化
する。これにより赤外線光学系３の像面（焦点）位置が
変動し、像面と赤外線検出器４の検出面とがずれるため
、表示装置６に表示される赤外画像が劣化する。

このため、従来方式では以下に述べるようにして焦点調
節を行っていた。すなわち、赤外線光学系３の温度が鏡
筒２等と熱的に導通をとるように設けられた温度検出器
８によって検出され、その出力信号が温度信号として焦
点調節制御回路９に入力される。焦点調節制御回路９は
、予め実測により得た温度信号に対する焦点調節信号を
記憶しており、赤外線光学系３の温度に対応する焦点調
節信号を出力する。この焦点調節信号により焦点調節機
構７を制御し、赤外線光学系３の一部又は全部を移動し
て、像面と赤外線検出器４の検出面とを合わせていた。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の赤外線撮像装置の焦点調節方式は以上のようにな
されていたが、赤外線光学系の温度を検出するため、赤
外線光学系に熱的な導通をとって設けられる熱電対等の
温度検出器が別途必要になるという課題があった。

この発明は上記従来の課題を解消するためになされたも
ので、上記のような温度検出器を必要としない赤外線撮
像装置の焦点調節方式を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る赤外線撮像装置の焦点調節方式は、被写
体からの赤外線を結像する第１のレンズとその像面近傍
に設けられた絞りと上記第１のレンズの像を再結像する
第２のレンズとを有する赤外線光学系と、この赤外線光
学系の焦点調節を行なう焦点調節機構と、上記第１のレ
ンズの像及び絞りの上記第２のレンズによる像を検出す
る複数の検出素子が１次元または２次元に配列されて成
る赤外線検出器と、この赤外線検出器の出力信号を処理
して映像信号を出力する信号処理装置とを備え、上記赤
外線検出器において絞り像を検出する視野外検出素子の
出力信号に基づき上記信号処理装置で赤外線光学系の温
度を検出して上記焦点調節機構を制御するようにしたも
のである。

［作用］ この発明における赤外線撮像装置の焦点調節方式では、
赤外線光学系の温度と対応する。絞りのみを見る視野外
検出素子の出力信号をもとに焦点調節を行うので、熱電
対等の温度検出器を設けることなく、赤外線光学系の温
度が変動してもその像面と赤外線検出器の検出面が合致
する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図であり、第３
図従来例と同一、又は相当部分には同一符号を用いて重
複説明は省略する。図において、１０は被写体からの赤
外線を結像する対物レンズ（第１のレンズ）、１１はこ
の対物レンズ１０の像面近傍に置かれた絞り、１２は上
記対物レンズ１０による像を再結像するリレーレンズ（
第２のレンズ）、１３は上記対物レンズ１０．絞り１１
、リレーレンズ１２を保持する鏡筒、１４はこれら対物
レンズ１ｏ−鏡筒１３を有する赤外線光学系、１５は検
出面が上記赤外線光学系１４（リレーレンズ１２）の像
面位置に置かれ、上記対物レンズ１０の像及び絞り１１
の上記リレーレンズ１２による像を検出する複数の検出
素子が２次元に配列されて成る赤外線検出器である。

第２Ｕｊ７Ａは上記赤外線検出器１５の具体的構成とそ
の上に形成されたリレーレンズ１２による絞り１１の像
の関係を示す図である。図中、１６は絞り像、１７は２
次元に配列されて赤外線検出器１５を構成する複数の検
出素子、１８は少なくとも１個の検出素子１７から成る
視野外検出素子群である、上記絞り像１６は、リレーレ
ンズ１２によって赤外線光学系１４の像面に形成され、
そのドーナツ状の内側に対物レンズ１０によって結像さ
れた被写体の像がリレーレンズ１２によって再結像され
る。赤外線検出器１５は、上述したように２次元に配列
された複数の検出素子１７から構成され、視野分検出素
子群１８として少なくとも１個の検出素子１７が絞り像
１６の結像範囲内。

すなわち絞り１１を見るように配置されている。

以上の構成において、被写体から放射された赤外線は対
物レンズ１０で結像され、リレーレンズ１２で再結像さ
れて赤外線検出器１５で検出される。赤外線検出器１５
の出力信号は信号処理装置５に入力され、視野分検出素
子群１８を除く出力信号が映像信号に変換されて、表示
装置６に被写体の赤外画像として表示される。また、信
号処理装置５は、赤外線検出器１５の出力信号のうちの
予め決められた視野分検出素子群１８の１特定素子の出
力信号をもとに赤外線光学系１４の温度を検出して温度
信号に変換する。この温度信号をもとに、従来と同様に
焦点調節制御回路９により焦点調節機構７を制御し、赤
外線光学系１４の像面と赤外線検出器１５の検出面とを
合わせる。

ここで、信号処理装置５は以下に述べるようにして温度
信号を出力する。

周知の通り、ある温度の物体はその温度に応じた赤外線
を放射し、赤外線検出器１５は検出する赤外線の放射量
に応じた出力信号を出力する。ところで、視野分検出素
子群１８の上記１特定素子は、リレーレンズ１２を通し
て絞り１１のみを見る。従って、上記１特定素子で検出
される赤外線は、赤外線光学系１４から放射される赤外
線だけであり、被写体から放射される赤外線を含んでい
ない、故に、視野分検出素子群１８の上記１特定素子の
出力信号は赤外線光学系１４の温度に対応する。信号処
理装置５は、予め実測又は計算により得た視野分検出素
子群１８の上記１特定素子の出力信号に対する温度信号
を記憶しており、赤外線光学系１４の温度に対応する温
度信号を出力する。

なお、上記実施例では、視野分検出素子群１８の予め決
められた１特定素子の出力信号をもとに温度信号を求め
ているが、精度を向上するために視野分検出素子群１８
の複数素子の出力信号をもとに温度信号を求めても良い
。

また、上記実施例では、２次元に配列された検出素子１
７を有する赤外線検出器１５を用いているが、−次元に
配列された検出素子を有する赤外線検出器を用いて被写
体を撮像するものであっても同様の動作及び効果が期待
できることは明らかである。

また、上記実施例では、視野分検出素子群１８の出力信
号により信号処理装置５が温度信号を出力し、この温度
信号により焦点調節制御回路９が焦点調節信号を出力し
ているが、信号処理装置５が焦点調節制御回路９の機能
を有し、視野分検出素子群１８の出力信号より直接焦点
調節信号を出力しても良い。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、赤外線検出器の視野
外検出素子の出力信号をもとに赤外線光学系の温度変化
による焦点位置変動を補償する焦点調節を行うので、赤
外線撮像装置に赤外線光学系と熱的な導通をとるように
設けられる熱雷対等の温度検出器が不要となる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は実
施例における赤外線検出器の構成と絞り像の関係を示す
図、第３図は従来の赤外線撮像装置の焦点調節方式を示
す構成図である。 ５は信号処理装置、６は表示装置、７は焦点調節機構、
９は焦点調節制御回路、１０は対物レンズ（第１のレン
ズ）、１１は絞り、１２はリレーレンズ（第２のレンズ
）、１３は鏡筒、１４は赤外線光学系、１５は赤外線検
出器、１６は絞り像、１７は検出素子、１８は視野分検
出素子群。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　　大　岩　　増　雄（ほか２名）手 続 補 正 書（自発）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　被写体からの赤外線を結像する第１のレンズとその像
   面近傍に設けられた絞りと上記第１のレンズの像を再結
   像する第２のレンズとを有する赤外線光学系と、この赤
   外線光学系の焦点調節を行なう焦点調節機構と、上記第
   １のレンズの像及び絞りの上記第２のレンズによる像を
   検出する複数の検出素子が１次元または２次元に配列さ
   れて成る赤外線検出器と、この赤外線検出器の出力信号
   を処理して映像信号を出力する信号処理装置とを備え、
   上記赤外線検出器において絞り像を検出する視野外検出
   素子の出力信号に基づき上記信号処理装置で赤外線光学
   系の温度を検出して上記焦点調節機構を制御するように
   したことを特徴とする赤外線撮像装置の焦点調節方式。