JPH0571814U - 赤外線カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レティクルとミラ−押さえとを一体的に形成
して，回転ミラ−を固定するようにして，レティクルの
はがれ，変形をなくすとともに，ミラ−駆動機構を軽量
化，小型化すること。 【構成】 周方向に等間隔に透設した長孔およびこの長
孔の同心円上に透設した円孔を有し，回転ミラ−の上端
開口部を覆う円板状のレティクル部と，このレティクル
部中央部下面にモ−タの回転子上端部に固定される円柱
状のミラ−押さえ部とを一体的に設けたミラ−押さえ体
で，回転ミラ−を固定するようにしている赤外線カメ
ラ。 【効果】回転ミラ−を高速回転させても，従来の薄い板
で作成したレティクルのようにはがれや変形が生じな
い。さらに，ミラ−駆動機構を軽量化，小型化すること
ができるとともに，部品点数の減少，組立工程数の減
少，コスト安となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は，赤外線熱画像装置に使用される赤外線カメラのミラ−駆動機構に 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に，被写体の表面から放射される赤外線を検出し，その温度分布を可視像 （熱画像）として表示する赤外線熱画像装置としては，図７に示すように構成さ れたものがある。 まず，この赤外線カメラの光学系走査機構について説明する。 被写体５０の表面から放射された光は，図７〜図９に示すように，ハウジング ６４の前面開口部（図示せず）に設けられたシリコンウインド５１により可視光 ５２が遮断され，赤外線５３のみが赤外線カメラ５４内に入射される。 ハウジング６４内には，モ−タ６５により一定速度で回転される１０面体の回 転ミラ−５５がシリコンウインド５１とほぼ同一平面上に配設されており，この ハウジング６４内に入射した赤外線５３は回転ミラ−５５に入射する。

【０００３】 回転ミラ−５５は１０面体からなる平面鏡５５ａ・・・が回転ミラ−５５の回 転中心Ｏに対して垂直方向に少しずつ異なった多角錐体状に配設されている。従 って，赤外線５３が回転ミラ−５５に入射すると，各平面鏡５５ａ・・・によっ て反射される。この際，各平面鏡５５ａ・・は垂直方向に少しずつ異なった傾に 配設されているので，被写体５０の垂直方向に少しづつずれた部分を水平方向に 走査することになり，回転ミラ−５５の１回転で，垂直方向に１０°の範囲を走 査される。 このように垂直および水平走査された赤外線５３は，折り返しミラ−５６に反 射されて，収束レンズ５８に収束されて赤外線検出器５９に入射される。

【０００４】 赤外線検出器５９は，回転ミラ−５５の回転中心Ｏ方向に並列に配置されてい る１０個の検出素子からなり，その間隔は垂直視野角１０°に対して各平面鏡５ ５ａ・・・毎に１°の角度に相当する間隔とされている。従って，回転ミラ−５ ５の最初の平面鏡５５ａで１０素子の赤外線検出器５９が被写体５０の垂直視野 角１．０°の熱画像信号を同時に受け０．１°の間隔を持った１０本の走査線信 号として出力される。次に，回転ミラ−５５の回転にともない次の平面鏡５５ｂ が被写体５０から赤外線５３を反射すると，平面鏡５５ｂの傾の違いにより１０ 素子の赤外線検出器５９が，前の位置より１°ずれた位置の熱画像信号を同時に 受け，同様に０．１°の間隔を持った１０本の走査線信号として出力される。

【０００５】 このようにして，回転ミラ−５５が１回転すると，被写体５０の垂直視野角を １０°の範囲で走査したことになり，１個の検出素子の上には１０本の０．１° づつ異なった被写体５０からの赤外線５３が入射することになり，赤外線検出器 ５９全体としては１００本の赤外線走査信号となる。 そして，この赤外線検出器５９により光電変換されて出力される赤外線熱画像 号は，増幅回路６０により増幅された後，プロセッサ６１で画像処理され，モニ タ６２に熱画像としてカラ−表示される。

【０００６】 この場合，モニタ６２に表示される赤外線熱画像は被写体５０における相対的 温度を知ることはできても，被写体５０の実際の温度を知ることはできない。そ こで，温度と赤外線放射量とはプランクの放射公式により一定の関係を有するこ とから，センサ−５７によって赤外線カメラ５４内の環境温度が検出され，この 温度信号がプロセッサ６１に供給され，処理されて実際の温度を検知するように 構成されている。なお，水平方向の走査角度は各平面鏡５５ａ・・・の最大水平 視野角７２°とされるが，実際には光学系のもつぼけ現象を防ぐため１５°程度 の範囲である。

【０００７】 このように構成されている光学系走査機構において，回転ミラ−５５は，図８ 〜図９に示すように，内部空間に組み込まれているモ−タ６５の回転子６５ａが 仕切板６６の中央開口部６６ａに嵌合固定されており，これにより，モ−タ６５ の回転が回転ミラ−５５に直接伝達される。このモ−タ６５はハウジング６４の 内面に固定されているモ−タ取付フランジ６７にしめねじ６８により固定されて いる。モ−タ６５の上端部には，ミラ−押さえ６９が止めねじ７０により嵌合固 定されている。

【０００８】 回転ミラ−５５の上端開口部には，レティクル７１が止めねじ７２により嵌合 固定されている。このレティクル７１には，１０個の長孔７３が平面鏡５５ａ・ ・・にそれぞれ対応して周方向に等間隔に形成されており，この長孔７３をセン サ−（図示せず）により検出して，平面鏡５５ａ・・・による走査時の各平面鏡 の走査同期信号を得るようにしており，又，穴７４を他のセンサ−（図示せず） により検出して，回転ミラ−５５の１回転時の同期信号を得るようにしてミラ− 駆動機構が構成されている。

【０００９】

【考案が解決しようとする問題点】

ミラ−駆動機構はこのように種々の部品により構成されているので，部品点数 が多く，それだけ組立工程数も多くなり，その分コストが高くなるとともに，重 量も重くなる等の問題があった。

【００１０】

【問題点を解決するための手段】

この考案は，周方向に等間隔に透設した長孔とそれらの長孔が配置された同心 円上に透設した円孔を有し回転ミラ−の上端開口部を覆う円板状のレティクル部 と，このレティクル部の中央部下面にモ−タの回転子上端部に固定される円柱状 のミラ−押さえ部とを一体的に設けたミラ−押さえ体を，回転ミラ−に固定する ようにしたものである。

【００１１】

【作用】

回転ミラ−の上端開口部に，ミラ−押さえ体を固定すると，回転ミラ−の上端 部はレティクル部で押圧されて固定される。従って，モ−タの回転により回転ミ ラ−が回転すると，ミラ−押さえ体も回転し，レティクル部の長孔と円孔とがセ ンサ−により検出され，平面鏡による走査時の同期信号を得ることができる。

【００１２】

【考案の実施例】

この考案の実施例を，図１〜図６に基づいて詳細に説明する。 図１，図２はそれぞれミラ−駆動機構の平面図，側面図，図３は回転ミラ−７ とミラ−押さえ体２４とを示す側面図である。図４，図５はミラ−押さえ体２４ の平面図および一部側面図を含む図４のＡ−Ａ線断面図である。図６は本考案者 が開発した光学系走査機構を示す要部斜視図である。 まず，図６に基づいて，光学系走査機構について説明する。なお，従来例と同 様なものは説明を省略する。 １は被写体，２は可視光，３は被写体１から放射される赤外線，４は可視光２ を遮断し，赤外線３のみを透過するシリコンウインド，５は第１の折り返しミラ −で，シリコンウインド４を透過した被写体１の赤外線３を受光して振動ミラ− ６ヘ反射する。

【００１３】 振動ミラ−６はガルバノメ−タ（図示せず）により垂直方向に所定角度（この 実施例では１０°）振動するように構成されている。７は回転ミラ−で，モ−タ １４により一定速度で高速回転するもので，この実施例では１４，４００ｒｐｍ に設定されている。 ８は第２の折り返しミラ−で，振動ミラ−６および回転ミラ−７により垂直お よび水平走査された走査光を収束レンズ９方向に反射する。収束レンズ９は，そ の走査光を単素子の赤外線検出器１０に結像させるためのものである。 赤外線検出器１０では，走査光を光電変換して赤外線熱画像信号として増幅器 １１に出力する。１２は赤外線カメラ外に配置されたプロセッサで，各種の信号 処理がなされる。１３は被写体１の熱画像を表示する表示装置である。

【００１４】 次に，ミラ−駆動機構について説明する。 図１〜図３において，回転ミラ−７は８面の平面鏡７ａ・・・を有する中空多 角体に形成されており，内部空間はミラ−受け部１６およびミラ−押さえ体２４ でが収納されている収納部１５となっている。 回転子１４ａの下端には，ミラ−受け部１６が回転子１４ａより張り出して一 体に設けられており，回転子１４ａおよびミラ−受け部１６の中央部には嵌合孔 １７が開設されており，この嵌合孔１７にはモ−タ１４の回転軸１４ｂが嵌合固 定されている。 モ−タ１４はアウタ−ロ−タ式モ−タで，モ−タ取付フランジ２０の４角に開 設されているねじ穴２０ａを介してねじ２１により，ハウジング１８の内面に立 設されている支持台１９に固定されている。このモ−タ取付フランジ２０の下面 には，所要回路が形成されたプリント配線板２８が固定されており，このプリン ト配線板からモ−タ１４のケ−ブル２２が引き出され，その末端部には，電源回 路（図示せず）に接続するためのコネクタ２３が取付られている。

【００１５】 ２４はミラ−押さえ体で，図４，図５に示すように，円板状のレティクル部２ ４ａと，このレティクル部２４ａの中央部下面に，下方に向けて突設されている 円筒状のミラ−押さえ部２４ｂとが一体的に形成されており，レティクル部２４ ａは回転ミラ−７の上端開口部を覆い，ミラ−押さえ部２４ｂは収納室１５に嵌 入しているモ−タ１４の上端部を覆っている。さらに，レティクル部２４ａには ，回転ミラ−７の各平面鏡７ａ・・・にそれぞれ対応する箇所に８個の長孔２５ が周方向に等間隔に透設されており，この長孔２５をセンサ−（図示せず）によ り検出して，回転ミラ−７の各平面鏡７ａ・・・による走査時の同期信号を検出 するとともに，長孔２４の同心円上に円孔２６ａが透設されている。 この円孔２６ａは別のセンサ−（図示せず）により検出されるもので，回転ミ ラ−７は８面の平面鏡のうちの１面が基準と定められており，回転時に，この基 準とされた平面鏡７ａがきたことを検出するように構成されている。 なお，２６ｂはミラ−押さえ体２４の回転時におけるバランスをとるために， レティクル部２４ａの下面に設けた錐もみ孔である。ミラ−押さえ部２４ｂはね じ穴２７ａを介してねじ２７によりモ−タ１４の上端部に固定されている。

【００１６】 次に，作用動作について説明する。 被写体１からの光は，シリコンウインド４により可視光２が遮断されて赤外線 ３のみがハウジング１８内に入射し，第１の折り返しミラ−５で反射されて，振 動ミラ−６に入射し，ここで，垂直方向に１０°振られて回転ミラ−７に入射す る。従って，振動ミラ−６で反射された赤外線３は，振動ミラ−６の少しづつず れた部分を水平方向に走査され，第２の折り返しミラ−８方向に反射される。 ここで，モ−タ１４の回転子１４ａにはミラ−押さえ体２４が固定されている ので，モ−タ１４が回転すると，回転ミラ−７は回転子１４ａによりミラ−押さ え体２４とともに１４，４００ｒｐｍの一定速度で高速回転する。 この際，レティクル部２４ａは回転ミラ−７とともに回転するから，この回転 に伴って，センサ−が光の明暗として長孔２５および円孔２６ａを検出すると， この光信号は光電変換されて各平面鏡７ａ・・・による走査時の同期信号，即ち ，水平同期信号および基準とされた平面鏡７ａがきたことが検出される。 この実施例においては，１フレ−ムを１２８本の水平走査線数で構成している ため，垂直同期信号は回転ミラ−７の１６回転毎に生成されている。 このように，回転ミラ−７からの垂直および水平走査された走査光は，第２の 折り返しミラ−８により，収束レンズ９方向に反射され，ここで，光束が収束さ れ，赤外線検出器１０に入射して光電変換され，赤外線熱画像信号として出力さ れる。この画像信号は増幅器１１で増幅され，プロセッサ１２において上記の水 平および垂直同期信号が加えられるとともに，各種の処理がなされ，表示装置１ ３により，被写体１の熱画像として表示される。

【００１７】

【考案の効果】

この考案は，周方向に等間隔に透設した長孔およびこの長孔の同心円上に透設 した円孔を有し回転ミラ−の上端開口部を覆う円板状のレティクル部と，このレ ティクル部の中央部下面にモ−タの回転子上端部に固定される円柱状のミラ−押 さえ部とを一体的に設けたミラ−押さえ体で，回転ミラ−を固定するようにした ので，回転ミラ−を高速回転させても，従来の薄い板で作成したレティクルのよ うにはがれたりあるいは変形することがない。又，ミラ−駆動機構の部品点数が 少なくなり材料費がその分節約できるとともに，組立も簡単で，工程数も減少し ，コストも安くなる。その上，回転ミラ−上端開口部に，ミラ−押さえとは別に レティクル部を取り付けるスペ−スを設ける必要がないので，ミラ−駆動機構を 軽量化，小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示す平面図である。

【図２】この考案の実施例を示す側面図である。

【図３】この考案の実施例を示すもので，回転ミラ−と
ミラ−押さえ体とを示す側面図である。

【図４】この考案の実施例を示すもので，ミラ−押さえ
体の平面図である。

【図５】この考案の実施例を示すもので，ミラ−押さえ
体の一部側面図を含む図４Ａ−Ａ線断面図である。

【図６】この考案の実施例を示すもので，光学系走査機
構を示す要部斜視図である。

【図７】従来の光学系走査機構を示す斜視図である。

【図８】従来のミラ−駆動機構を示す断面図である。

【図９】従来のミラ−駆動機構を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 被写体 ３ 赤外線 ４ シリコンウインド ７ 回転ミラ− １０ 赤外線検出器 １４ モ−タ １４ａ モ−タの回転子 １８ ハウジング ２４ ミラ−押さえ体 ２４ａ レティクル部 ２４ｂ ミラ−押さえ部 ２５ 長孔 ２６ａ 円孔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項】 被写体から放射された赤外線のみを透過す
   るウインドと，多面体の平面鏡からなり，高速回転する
   回転ミラ−を有し，前記赤外線を垂直および水平走査す
   る光学系走査機構と，前記回転ミラ−を中空状の多角体
   に形成するとともに，その内部空間に前記回転ミラ−を
   駆動するモ−タを組み込んで，このモ−タの回転を前記
   回転ミラ−に直接伝達するミラ−駆動機構と，前記光学
   系走査機構からの走査光を受光して光電変換する赤外線
   検出器と，前記光学系走査機構と前記ミラ−駆動機構と
   前記赤外線検出器とを収納するハウジングとを備えた赤
   外線カメラにおいて， 周方向に等間隔に透設した長孔とそれらの長孔が配置さ
   れた円と同心円上に透設した円孔を有し，前記回転ミラ
   −の上端開口部を覆う円板状のレティクル部と，このレ
   ティクル部の中央部下面に前記モ−タの回転子上端部に
   固定される円柱状のミラ−押さえ部とを一体的に設けた
   ミラ−押さえ体で，前記回転ミラ−を固定したことを特
   徴とする赤外線カメラ。