JPH052177B2 - - Google Patents

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JPH052177B2
JPH052177B2 JP60193757A JP19375785A JPH052177B2 JP H052177 B2 JPH052177 B2 JP H052177B2 JP 60193757 A JP60193757 A JP 60193757A JP 19375785 A JP19375785 A JP 19375785A JP H052177 B2 JPH052177 B2 JP H052177B2
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JP
Japan
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infrared
scanning
mirror
television camera
monitored
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JP60193757A
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JPS6255531A (en
Inventor
Keiji Tanaka
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Toshiba Corp
Tohoku Electric Power Co Inc
Chubu Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Toshiba Corp
Tohoku Electric Power Co Inc
Tokyo Electric Power Co Inc
Chubu Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Radiation Pyrometers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は遠隔温度検出装置に係り、特に視覚情
報に温度分布を対応させながら温度を遠隔にて監
視する遠隔温度監視システムの視覚検出器として
好適な遠隔温度検出装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a remote temperature detection device, and is particularly suitable as a visual detector for a remote temperature monitoring system that remotely monitors temperature while making temperature distribution correspond to visual information. The present invention relates to a remote temperature detection device.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来の遠隔温度検出装置としては、監視対象物
を直接フアインダーから見ながら同時に温度分布
も見ることのできる携帯用のものがあつたが、監
視対象物の所まで人間が持つて行き観察しなけれ
ばならないため、監視対象物の視覚情報に対応さ
せながら遠隔にて温度を監視するシステムには向
いていなかつた。一方、原子力施設等の機器の発
熱異常を監視する場合には、被曝低減の目的から
も遠隔にて監視のできるシステムが必要である。
Conventional remote temperature detection devices have been portable devices that allow you to view the object to be monitored directly through the viewfinder while simultaneously viewing the temperature distribution, but this requires a person to carry it to the object to observe it. Therefore, it is not suitable for a system that remotely monitors temperature while responding to visual information of the monitored object. On the other hand, when monitoring abnormalities in heat generation in equipment such as nuclear facilities, a system that can remotely monitor is required for the purpose of reducing radiation exposure.

このような見地から本発明の発明者は、監視対
象物の視覚情報に対応させながら遠隔にて温度を
監視することのできるシステムの研究を進めてい
る。第10図は現在検討されている遠隔温度監視
システムの構成図である。遠隔温度検出装置20
0は、その向きを変えるためのパン・チルト走査
機構201に搭載され、監視対象物の近くに設置
される。視覚装置200から離れてモニタ202
や操作器203などが設置され、検出装置200
とは信号伝送用ケーブル204で接続される。モ
ニタ202では監視対象物の視覚情報と温度情報
とを対応させながら表示あるいは監視することが
できるシステムである。
From this perspective, the inventor of the present invention is proceeding with research on a system that can remotely monitor the temperature while corresponding to visual information of the object to be monitored. FIG. 10 is a configuration diagram of a remote temperature monitoring system currently under consideration. Remote temperature detection device 20
0 is mounted on a pan/tilt scanning mechanism 201 for changing its direction, and is installed near the object to be monitored. Monitor 202 separate from visual device 200
and an operating device 203 are installed, and the detection device 200
and is connected by a signal transmission cable 204. The monitor 202 is a system that can display or monitor visual information and temperature information of the object to be monitored while making them correspond to each other.

原子力施設等の建屋内で機器の発熱異常を監視
するためには、監視対象物の比較的近くに広視野
角の視覚検出器を置き、監視対象物の詳細な温度
分布を監視する必要がある。この場合、監視して
いる機器のどこが何度であるかを正確に表示、監
視するために、温度計測情報はテレビカメラの視
覚情報に高位置精度で対応させることが必要とな
る。
In order to monitor heat generation abnormalities in equipment inside buildings such as nuclear facilities, it is necessary to place a visual detector with a wide viewing angle relatively close to the object to be monitored, and to monitor the detailed temperature distribution of the object to be monitored. . In this case, in order to accurately display and monitor the location and temperature of the device being monitored, the temperature measurement information needs to correspond to the visual information from the television camera with high positional accuracy.

なお、この種の公知例として、昭和60年5月24
日の日本工業新聞に赤外線TVカメラの記事が報
載されているが、その具体的な構成については記
載されていない。
In addition, as a publicly known example of this kind, May 24, 1985
There is an article about an infrared TV camera in the Nippon Kogyo Shimbun, but there is no mention of its specific configuration.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、テレビカメラが走査する可視
光線の光軸と赤外線走査機構が走査する赤外線の
光軸とのズレを無くし、テレビカメラの可視像に
2次元で高位置精度で対応させた温度情報を容易
に得ることのできる遠隔温度検出装置を得ること
にある。
The purpose of the present invention is to eliminate the misalignment between the optical axis of visible light scanned by a television camera and the optical axis of infrared rays scanned by an infrared scanning mechanism, and to correspond to the visible image of the television camera in two dimensions with high positional accuracy. The object of the present invention is to obtain a remote temperature detection device that can easily obtain temperature information.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記目的を達成するために本発明では、監視対
象物から得られる可視光線と赤外線のうち該可視
光線を通過させると共に該赤外線を所望の方向に
反射するハーフミラーと、前記ハーフミラーを通
過した可視光線を電気信号に変換する広角用のレ
ンズを備えたテレビカメラと、前記ハーフミラー
で反射された赤外線を赤外線走査機構で走査した
後、赤外線集光レンズ及びチヨツパを通して伝達
される前記赤外線を温度情報に変換する赤外線検
出器と、から構成された遠隔温度検出装置におい
て、前記赤外線走査機構は、該赤外線を反射する
1枚の赤外線走査ミラーと、該赤外線走査ミラー
を回転駆動させる第1の駆動機構と、該赤外線走
査ミラーと該第1の駆動機構とを一体的に回転駆
動させる第2の駆動機構とから構成され、前記第
1の駆動機構の回転軸中心と前記第2の駆動機構
の回転軸中心とが直行するよう構成すると共に、
該直行する点が前記赤外線走査機構の走査中心点
となるようにし、更に、前記可視光線が前記監視
対象物から前記ハーフミラーを経由してテレビカ
メラの前記レンズの中心点に至るまでの距離と、
前記赤外線が前記監視対象物から前記ハーフミラ
ーを経由して前記赤外線検出器の前記赤外線走査
機構の走査中心点に至るまでの距離とが等しくな
る位置に前記テレビカメラと赤外線検出器とを
夫々配置したものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a half mirror that transmits visible light and infrared rays obtained from an object to be monitored and reflects the infrared rays in a desired direction; A television camera equipped with a wide-angle lens that converts light beams into electrical signals and an infrared scanning mechanism scan the infrared rays reflected by the half mirror, and then the infrared rays transmitted through an infrared condenser lens and a chopper are used as temperature information. In the remote temperature detection device, the infrared scanning mechanism includes an infrared scanning mirror that reflects the infrared rays, and a first drive mechanism that rotationally drives the infrared scanning mirror. and a second drive mechanism that rotates the infrared scanning mirror and the first drive mechanism integrally, the center of the rotation axis of the first drive mechanism and the rotation of the second drive mechanism. In addition to being configured so that the axis center is perpendicular to the
The perpendicular point is the scanning center point of the infrared scanning mechanism, and the visible light beam travels from the object to be monitored to the center point of the lens of the television camera via the half mirror. ,
The television camera and the infrared detector are respectively arranged at positions where the distance from the object to be monitored to the scanning center point of the infrared scanning mechanism of the infrared detector is equal to the distance from the infrared ray to the half mirror. This is what I did.

つまり、赤外線走査機構を1枚の赤外線走査ミ
ラーと該赤外線走査ミラーを回転駆動させる第1
の駆動機構と該赤外線走査ミラーと該第1の駆動
機構とを回転駆動させる第2の駆動機構とから構
成しているので、2次元で赤外線を走査すること
ができる。
In other words, the infrared scanning mechanism includes one infrared scanning mirror and a first infrared scanning mirror that rotationally drives the infrared scanning mirror.
and a second drive mechanism that rotationally drives the infrared scanning mirror and the first drive mechanism, so that infrared rays can be scanned in two dimensions.

また、可視光線が監視対象物からハーフミラー
を経由してテレビカメラのレンズの中心に至るま
での距離と、赤外線が監視対象物からハーフミラ
ーを経由して赤外線検出器の赤外線走査機構の走
査中心点に至るまでの距離とが、監視対象物のど
の点を走査している場合にも常に等しくなるよう
に構成しているため、テレビカメラが走査する可
視光線の光軸と赤外線走査機構が走査する赤外線
の光軸とが同軸上に位置するため、テレビカメラ
の可視像に高位置精度で対応させた温度情報を容
易に得ることができるものである。
Also, the distance that visible light travels from the object to be monitored via the half mirror to the center of the lens of the TV camera, and the distance that infrared rays travel from the object to the monitor via the half mirror to the scanning center of the infrared scanning mechanism of the infrared detector. The distance to the point is always the same no matter which point on the object to be monitored is being scanned, so the optical axis of the visible light scanned by the television camera and the infrared scanning mechanism are Since the optical axis of the infrared rays is located on the same axis, it is possible to easily obtain temperature information that corresponds to the visible image of the television camera with high positional accuracy.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下の発明の実施例を第1図、第2図及び第3
図を用いて説明する。この実施例は単一の赤外線
検出器を用い2次元の赤外線走査機構を設けた遠
隔温度検出装置を示す。各図共、温度検出装置の
ケース60を断面にし、装置の内部構造を明示し
た図である。
The following embodiments of the invention are shown in Figures 1, 2 and 3.
This will be explained using figures. This embodiment shows a remote temperature sensing device using a single infrared detector and providing a two-dimensional infrared scanning mechanism. Each figure is a cross-sectional view of the case 60 of the temperature detection device, clearly showing the internal structure of the device.

温度検出装置の前面には視覚装置の内部にほこ
りが入らぬように可視光線と赤外線とを取り入れ
るガラス窓4を設け、下面にはゴム脚54を設
け、上面に持運び用の取つ手55を設けている。
A glass window 4 is provided on the front surface of the temperature detection device to let in visible light and infrared rays to prevent dust from entering the visual device, rubber feet 54 are provided on the bottom surface, and a handle 55 for carrying is provided on the top surface. has been established.

窓4から入つて可視光線と赤外線はハーフミラ
ー5によつて可視光線と赤外線とに分割される。
本実施例においては可視光線はハーフミラー5を
通過してハーフミラー5の後に設置したテレビカ
メラ12に入る。テレビカメラ12には広角用の
レンズ11が付いている。また、テレビカメラ1
2はケース60と一体のカメラ台62に固定され
ている。ハーフミラー5もケース60と一体のミ
ラー台61に固定されている。一方、ハーフミラ
ー5で反射した赤外線は、赤外線走査ミラー6で
反射し、赤外線集光レンズ7で集光され、チヨツ
パー8を通つて赤外線検出器9へ入る。赤外線検
出器9はケース60と一体の検出器台63に固定
されている。チヨツパー8はチヨツパー用モータ
10により回転される。赤外線集光レンズ7及び
チヨツパー用モータ10もケース60に固定され
ている。
Visible light and infrared light entering through window 4 are split into visible light and infrared light by half mirror 5.
In this embodiment, visible light passes through the half mirror 5 and enters the television camera 12 installed after the half mirror 5. The television camera 12 is equipped with a wide-angle lens 11. Also, TV camera 1
2 is fixed to a camera stand 62 that is integrated with a case 60. The half mirror 5 is also fixed to a mirror stand 61 integrated with the case 60. On the other hand, the infrared rays reflected by the half mirror 5 are reflected by the infrared scanning mirror 6, are condensed by the infrared condensing lens 7, and enter the infrared detector 9 through the chopper 8. The infrared detector 9 is fixed to a detector stand 63 that is integrated with the case 60. The chopper 8 is rotated by a chopper motor 10. The infrared condensing lens 7 and the chopper motor 10 are also fixed to the case 60.

ここで、ステツピングモータ20の回転中心軸
とステツピングモータ30の回転中心軸とは直交
し、その交点が赤外線走査ミラー6の赤外線の反
射点の中心となるように構成している。
Here, the rotational center axis of the stepping motor 20 and the rotational center axis of the stepping motor 30 are orthogonal to each other, and the intersection point is the center of the infrared reflection point of the infrared scanning mirror 6.

つまり、第1図で示した赤外線の走査中心点d
は、上記赤外線走査ミラー6の赤外線の反射中心
となる。
In other words, the scanning center point d of the infrared rays shown in FIG.
is the reflection center of the infrared rays of the infrared scanning mirror 6.

以上のように、第1図から第3図で示した本発
明の一実施例において、監視対象物から窓4を通
つてハーフミラー5で反射し、赤外線の走査中心
点dに至るまでの赤外線の通つてくる距離と、監
視対象物から窓4を通つてハーフミラー5を通過
して可視光線の走査中心点cに至るまでの可視光
線を通つてくる距離とが等しくなるようにテレビ
カメラ12と赤外線検出器の赤外線走査ミラー6
の取付け位置を調整しておくことにより、可視光
線の走査時の光軸と赤外線の走査時の光軸は同じ
走査角の時には常に同軸上に位置させることがで
きるのである。
As described above, in the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 3, infrared rays from the object to be monitored pass through the window 4, are reflected by the half mirror 5, and reach the infrared scanning center point d. The television camera 12 is set so that the distance through which the visible light passes from the object to be monitored through the window 4, the half mirror 5, and the visible light scanning center point c is equal. and infrared scanning mirror 6 of the infrared detector
By adjusting the mounting position, the optical axis for visible light scanning and the optical axis for infrared scanning can always be positioned on the same axis when the scanning angle is the same.

なお、本実施例では、ケース60の後面には遠
隔温度検出装置と外部機器との信号入出力用のコ
ネクタ51〜53を設けている。コネクタ51を
テレビカメラのビデオ信号出力用に、コネクタ5
2を赤外線検出器の温度情報出力用に、またコネ
クタ53をモータ制御信号入力用の3つに分けて
いる。
In this embodiment, the rear surface of the case 60 is provided with connectors 51 to 53 for inputting and outputting signals between the remote temperature detection device and external equipment. The connector 51 is connected to the connector 5 for outputting the video signal of the television camera.
2 for outputting temperature information from the infrared detector, and connector 53 for inputting motor control signals.

第4図は監視対象物からハーフミラーを通過し
てテレビカメラに入る可視光線の走査中心点(テ
レビカメラの光学系レンズの第一主点)までの可
視光線の通つてくる距離と、同様に監視対象物か
らハーフミラーで反射して赤外線検出器へ入る赤
外線の走査中心点までの赤外線の通つてくる距離
とを、監視対象物のどの点を走査している場合に
も、常に等しくなるようにテレビカメラと赤外線
検出器(赤外線走査ミラー)とを配置構成した上
記実施例の原理を第4図により説明する。本発明
では監視対象物100の1点aからハーフミラー
5の点bを通りテレビカメラの光学系レンズ10
1の第一主点cまでの距離(+)と、監視
対象物100の1点aからハーフミラー5の点b
で反射して赤外線走査機構の走査中心点dまでの
距離(+)とを等しく構成している。可視
光線はテレビカメラの撮像面102でビデオ信号
に変換される。第4図に示す赤外線走査機構は、
構成の単純な赤外線走査機構の例であり、2次元
のアレイ赤外線検出器104を使用したものであ
る。この場合の赤外線走査機構の走査中心点は、
Ge等の材質で作つた赤外線用のレンズ103の
第一主点dである。2次元のアレイ赤外線検出器
104を使用することにより、赤外線の2次元の
走査も固体撮像素子を使用したテレビカメラと同
様に電子回路による走査が可能である。
Figure 4 shows the distance traveled by visible rays from the object to be monitored to the scanning center point of the visible rays that pass through the half mirror and enter the television camera (the first principal point of the optical system lens of the television camera). The distance traveled by the infrared rays from the object being monitored to the scanning center point of the infrared rays reflected by the half mirror and entering the infrared detector is always the same no matter which point on the object to be monitored is being scanned. The principle of the above embodiment in which a television camera and an infrared detector (infrared scanning mirror) are arranged will be explained with reference to FIG. In the present invention, the optical system lens 10 of the television camera passes from one point a of the monitoring object 100 to the point b of the half mirror 5.
1 and the distance (+) from point a of the monitored object 100 to point b of the half mirror 5.
The distance (+) to the scanning center point d of the infrared scanning mechanism is made equal to the distance (+) reflected by the infrared ray scanning mechanism. The visible light is converted into a video signal at the imaging surface 102 of the television camera. The infrared scanning mechanism shown in FIG.
This is an example of an infrared scanning mechanism with a simple configuration, and uses a two-dimensional array infrared detector 104. In this case, the scanning center point of the infrared scanning mechanism is
This is the first principal point d of the infrared lens 103 made of a material such as Ge. By using the two-dimensional array infrared detector 104, two-dimensional scanning of infrared rays can be performed by an electronic circuit similar to a television camera using a solid-state image sensor.

第5図は、第4図において赤外線アレイ検出器
を使用した赤外線走査機構の代りに赤外線走査ミ
ラーを使用した赤外線走査機構に置き換えた一実
施例の原理図を示す。赤外線走査ミラー6で反射
した赤外線は、赤外線集光レンズ7を通過して赤
外線検出器9に入る。赤外線走査ミラーは、赤外
線走査ミラー駆動機構105によつて駆動され、
赤外線は機械的に走査される。この場合、赤外線
走査ミラー6で赤外線の反射する点の中心が赤外
線の走査中心点dとなる。第5図の一実施例にお
いても、監視対象物100の1点aからハーフミ
ラー5の点bを通つてテレビカメラの光学系レン
ズ101の第一主点までの距離(+)と、
監視対象物100の1点aからハーフミラー5の
点bで反射して赤外線走査ミラー6の走査中心点
dまでの距離(+)とを等しく構成してい
る。
FIG. 5 shows a principle diagram of an embodiment in which the infrared scanning mechanism using an infrared array detector in FIG. 4 is replaced with an infrared scanning mechanism using an infrared scanning mirror. The infrared rays reflected by the infrared scanning mirror 6 pass through an infrared condenser lens 7 and enter an infrared detector 9. The infrared scanning mirror is driven by an infrared scanning mirror drive mechanism 105,
Infrared light is scanned mechanically. In this case, the center of the point where the infrared rays are reflected by the infrared scanning mirror 6 becomes the infrared scanning center point d. In the embodiment of FIG. 5 as well, the distance (+) from a point a of the monitored object 100 to the first principal point of the optical system lens 101 of the television camera through the point b of the half mirror 5;
The distance (+) from one point a of the monitored object 100 to the scanning center point d of the infrared scanning mirror 6 after being reflected at the point b of the half mirror 5 is configured to be equal.

第4図及び第5図に示す構成においては、監視
対象物100の1点aからの可視光線をテレビカ
メラが走査する走査角はθであり、同じく監視対
象物100の1点aからの赤外線を赤外線走査機
構が走査する走査角もθである。すなわち、テレ
ビカメラの走査角と赤外線走査機構の走査角とが
同じ角度の時、監視対象物100の同一点からの
可視光線と赤外線とを各々検出することができる
ので、テレビカメラの可視像に高位置精度で対応
させた温度情報を容易に得ることができる。
In the configurations shown in FIGS. 4 and 5, the scanning angle at which the television camera scans the visible light from one point a on the monitored object 100 is θ, and similarly the infrared rays from one point a on the monitored object 100 The scanning angle at which the infrared scanning mechanism scans is also θ. That is, when the scanning angle of the television camera and the scanning angle of the infrared scanning mechanism are the same angle, visible light and infrared rays from the same point on the monitored object 100 can be respectively detected, so that the visible image of the television camera It is possible to easily obtain temperature information that corresponds to high positional accuracy.

第6図は、第4図においてテレビカメラの位置
を少しずらした場合の原理説明図である。第6図
においては、(11)>(22)とな

ているため、監視対象物100の同じ点aを走査
する時のテレビカメラの走査角θ1と赤外線走査機
構の走査角θ2とは等しくならず、走査角θ1と同じ
監視対象物100の点aを走査するための走査角
θ2を求めるためには、監視対象物から温度検出視
覚装置までの距離を変数として含む複雑な演算が
必要となる。
FIG. 6 is a diagram explaining the principle when the position of the television camera in FIG. 4 is slightly shifted. In FIG. 6, since ( 1 + 1 ) > ( 2 + 2 ), the scanning angle θ 1 of the television camera and the scanning angle of the infrared scanning mechanism when scanning the same point a of the monitored object 100 are In order to find the scanning angle θ 2 for scanning point a of the monitored object 100, which is not equal to θ 2 and is the same as the scanning angle θ 1 , the distance from the monitored object to the temperature detection visual device is used as a variable. This requires complex calculations including:

第7図に示すような1次元のアレイ赤外線検出
器90と1次元走査用の赤外線走査ミラー6とを
組合せた2次元走査形の温度検出装置や第4図に
示すような2次元のアレイ赤外線検出器を使用し
た温度検出装置、あるいは1次元走査形の温度検
出装置等でないもの、すなわち、単一赤外線検出
器を用いた2次元の赤外線走査機構においては、
第1図から第3図の一実施例に示すように水平と
垂直の2次元の走査を一枚の赤外線走査ミラー6
で行うことにより、水平と垂直の両方の赤外線走
査中心点dから監視対象物までの距離を、テレビ
カメラの走査中心点cから監視対象物までの距離
と等しく設定することが容易にできる。
A two-dimensional scanning type temperature detection device that combines a one-dimensional array infrared detector 90 and an infrared scanning mirror 6 for one-dimensional scanning as shown in FIG. 7, or a two-dimensional array infrared sensor as shown in FIG. In a temperature detection device using a detector or a one-dimensional scanning type temperature detection device, that is, in a two-dimensional infrared scanning mechanism using a single infrared detector,
As shown in one embodiment of FIGS. 1 to 3, horizontal and vertical two-dimensional scanning is performed using a single infrared scanning mirror 6.
By doing this, it is possible to easily set the distance from both the horizontal and vertical infrared scanning center point d to the object to be monitored to be equal to the distance from the scanning center c of the television camera to the object to be monitored.

第8図には、水平と垂直の2次元の走査を2枚
のミラーで行つた場合の原理説明図を示す。第8
図において、赤外線検出器9に入つてくる赤外線
は赤外線走査ミラー6で反射させられて入つてく
る。赤外線走査ミラー6は、水平走査用のステツ
ピングモータ20により水平走査制御される。ま
た、赤外線走査ミラー6に入つてくる赤外線は、
ハーフミラー5で反射して入つてくる。ハーフミ
ラー5は垂直走査用のステツピングモータ30に
より垂直走査制御される。このように水平と垂直
の2次元の走査を2枚のミラーで行つた場合、水
平走査の走査中心点d2は赤外線走査ミラー6にあ
り、垂直走査の走査中心点d1はハーフミラー5に
ある。すなわち、水平と垂直の走査中心点が同一
点でないため、監視対象物から赤外線の水平走査
の走査中心点d2までの距離を監視対象物からテレ
ビカメラの走査中心点までの距離と等しく設定し
た場合、赤外線の水平走査角はテレビカメラの走
査角と同じ走査角で制御すればよいが、赤外線の
垂直走査角は、前記第6図の原理図で説明したこ
とと同様に複雑な演算が必要となつてしまう。
FIG. 8 shows an explanatory diagram of the principle when horizontal and vertical two-dimensional scanning is performed using two mirrors. 8th
In the figure, infrared rays entering an infrared detector 9 are reflected by an infrared scanning mirror 6 and then enter the infrared rays. The infrared scanning mirror 6 is controlled in horizontal scanning by a stepping motor 20 for horizontal scanning. In addition, the infrared rays entering the infrared scanning mirror 6 are
It is reflected by half mirror 5 and comes in. The half mirror 5 is vertically scanned by a stepping motor 30 for vertical scanning. When horizontal and vertical two-dimensional scanning is performed using two mirrors in this way, the scanning center point d 2 of the horizontal scanning is located on the infrared scanning mirror 6, and the scanning center point d 1 of the vertical scanning is located on the half mirror 5. be. In other words, since the horizontal and vertical scanning center points are not the same point, the distance from the object to be monitored to the scanning center point d2 of horizontal infrared scanning was set equal to the distance from the object to be monitored to the scanning center point of the television camera. In this case, the horizontal scanning angle of the infrared rays can be controlled using the same scanning angle as the scanning angle of the television camera, but the vertical scanning angle of the infrared rays requires complicated calculations similar to what was explained in the principle diagram of Fig. 6 above. I become confused.

これに対して、第1図から第3図で説明した本
発明の一実施例では、1枚の赤外線ミラー6をス
テツピングモータ20により回転させ、更にステ
ツピングモータ30がステツピングモータ20と
赤外線走査ミラー6とをいつしよに回転させ、更
に互いのモータの回転軸が直交するように構成し
たことにより、2次元の水平走査と垂直走査とを
それぞれ別々のモータで制御することができ、赤
外線の走査制御を容易に行うことができる。
In contrast, in the embodiment of the present invention described in FIGS. 1 to 3, one infrared mirror 6 is rotated by the stepping motor 20, and the stepping motor 30 is connected to the stepping motor 20 and the infrared rays. By rotating the scanning mirror 6 in unison and configuring the rotation axes of the motors to be perpendicular to each other, two-dimensional horizontal scanning and vertical scanning can be controlled by separate motors. Infrared scanning control can be easily performed.

また、第1図から第3図で説明した本発明の一
実施例においては、ステツピングモータ30をそ
のモータの回転軸が赤外線走査ミラー6で反射し
て赤外線検出器9へ向う反射赤外線の光軸と同軸
上になるように配置したことにより、ステツピン
グモータ30は走査角と同じ角度だけ回転させれ
ばよく、走査制御を容易に行うことができる。
Further, in the embodiment of the present invention described in FIGS. 1 to 3, the stepping motor 30 has a rotating shaft of the motor that is reflected by the infrared scanning mirror 6 and is directed toward the infrared detector 9. Since the stepping motor 30 is arranged coaxially with the axis, it is only necessary to rotate the stepping motor 30 by the same angle as the scanning angle, and scanning control can be easily performed.

第9図は、第1図から第3図で説明した本発明
の一実施例に示す温度検出装置のステツピングモ
ータ30と赤外線走査ミラー6との関係のみを抜
き出した原理説明図である。ステツピングモータ
30の回転角θは赤外線の走査角θと同じ角度で
よく、ステツピングモータ30の走査制御は容易
に行うことができる。ただし、ステツピングモー
タ20については、高位置精度でテレビカメラの
可視像に対応させるために、ステツピングモータ
30の走査角度θに応じた多少の補正演算を行う
必要がある。
FIG. 9 is a diagram illustrating the principle of only the relationship between the stepping motor 30 and the infrared scanning mirror 6 of the temperature detection device according to the embodiment of the present invention described in FIGS. 1 to 3. The rotation angle θ of the stepping motor 30 may be the same as the scanning angle θ of the infrared rays, and the scanning control of the stepping motor 30 can be easily performed. However, in order to make the stepping motor 20 correspond to the visible image of the television camera with high positional accuracy, it is necessary to perform some correction calculation according to the scanning angle θ of the stepping motor 30.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、テレビが
走査する可視光線の光軸と赤外線走査機構が走査
する赤外線の光軸とのズレを無くし、テレビカメ
ラの可視光線に水平方向と垂直方向の2次元で温
度分布を対応させることができるので高位置精度
で対応させた温度情報を容易に得ることができる
遠隔温度検出装置を得ることができるという効果
がある。
As explained above, according to the present invention, the optical axis of visible light scanned by a television and the optical axis of infrared rays scanned by an infrared scanning mechanism are eliminated, and the visible light of a television camera is Since temperature distributions can be made to correspond in dimension, it is possible to obtain a remote temperature detection device that can easily obtain temperature information that is made to correspond with high positional accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明装置の一実施例を示す側面図、
第2図は第1図の正面図、第3図は第1図の平面
図、第4図〜第6図は本発明の原理を説明する
図、第7図は1次元アレイ赤外線検出器を使用し
た場合の本発明の他の実施例の基本構成図、第8
図は2次元の赤外線走査を2枚のミラーで行う場
合の実施例を示す要部説明図、第9図は第1図〜
第3図に示すステツピングモータ部の構成及び原
理を説明する原理説明図、第10図は遠隔温度監
視システム全体の構成図である。 4……窓、5……ハーフミラー、6……赤外線
走査ミラー、12……テレビカメラ、9……赤外
線検出器、20……ステツピングモータ、30…
…ステツピングモータ。
FIG. 1 is a side view showing an embodiment of the device of the present invention;
Fig. 2 is a front view of Fig. 1, Fig. 3 is a plan view of Fig. 1, Figs. 4 to 6 are diagrams explaining the principle of the present invention, and Fig. 7 shows a one-dimensional array infrared detector. Basic configuration diagram of another embodiment of the present invention when used, No. 8
The figure is an explanatory diagram of the main parts showing an example in which two-dimensional infrared scanning is performed using two mirrors, and Figure 9 is an explanatory diagram of the main parts of an embodiment in which two-dimensional infrared scanning is performed using two mirrors.
FIG. 3 is a principle explanatory diagram illustrating the configuration and principle of the stepping motor portion shown in FIG. 3, and FIG. 10 is a configuration diagram of the entire remote temperature monitoring system. 4... Window, 5... Half mirror, 6... Infrared scanning mirror, 12... Television camera, 9... Infrared detector, 20... Stepping motor, 30...
...Stepping motor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 監視対象物から得られる可視光線と赤外線の
うち該可視光線を通過させると共に該赤外線を所
望の方向に反射するハーフミラーと、 前記ハーフミラーを通過した可視光線を電気信
号に変換する広角用のレンズを備えたテレビカメ
ラと、 前記ハーフミラーで反射された赤外線を赤外線
走査機構で走査した後、赤外線集光レンズ及びチ
ヨツパを通して伝達される前記赤外線を温度情報
に変換する赤外線検出器と、から構成された遠隔
温度検出装置において、 前記赤外線走査機構は、該赤外線を反射する1
枚の赤外線走査ミラーと、該赤外線走査ミラーを
回転駆動させる第1の駆動機構と、該赤外線走査
ミラーと該第1の駆動機構とを一体的に回転駆動
させる第2の駆動機構とから構成され、 前記第1の駆動機構の回転軸中心と前記第2の
駆動機構の回転軸中心とが直行するよう構成する
と共に、該直行する点が前記赤外線走査機構の走
査中心点となるようにし、 更に、前記可視光線が前記監視対象物から前記
ハーフミラーを経由してテレビカメラの前記レン
ズの中心点に至るまでの距離と、 前記赤外線が前記監視対象物から前記ハーフミ
ラーを経由して前記赤外線検出器の前記赤外線走
査機構の走査中心点に至るまでの距離とが等しく
なる位置に前記テレビカメラと赤外線検出器とを
夫々配置したことを特徴とする遠隔温度検出装
置。
[Scope of Claims] 1. A half mirror that transmits visible light and infrared rays obtained from an object to be monitored and reflects the infrared rays in a desired direction, and converts the visible light that has passed through the half mirror into an electrical signal. a television camera equipped with a wide-angle lens that converts the infrared rays into temperature information; and an infrared ray that scans the infrared rays reflected by the half mirror with an infrared scanning mechanism, and then converts the infrared rays transmitted through an infrared condensing lens and a tipper into temperature information. In a remote temperature detection device comprising: a detector, the infrared scanning mechanism includes a
It is composed of two infrared scanning mirrors, a first drive mechanism that rotationally drives the infrared scanning mirror, and a second drive mechanism that rotationally drives the infrared scanning mirror and the first drive mechanism integrally. , the center of the rotation axis of the first drive mechanism and the center of the rotation axis of the second drive mechanism are configured to be perpendicular to each other, and the point of the orthogonal alignment is a scanning center point of the infrared scanning mechanism; , the distance from which the visible light rays travel from the object to be monitored to the center point of the lens of the television camera via the half mirror; A remote temperature detection device characterized in that the television camera and the infrared detector are respectively arranged at positions where the distances from the camera to the scanning center point of the infrared scanning mechanism are equal to each other.
JP60193757A 1985-09-04 1985-09-04 Remote temperature detector Granted JPS6255531A (en)

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