JPH0744658B2 - 赤外線カメラのフイルタ切替機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、サーモグラフィ装置に使用される赤外線カメ
ラのフィルタ切替機構に関する。

［従来の技術］ 被写体表面より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）として表示するサーモグラフィ装
置の赤外線カメラとしては一般に第３図に示すように構
成されたものが知られている。すなわち、１は被写体
で、その表面から放射された光は、シリコンウインド２
によって可視光３が遮断され、赤外線４のみが赤外線カ
メラ内に入射する。

５は不図示の駆動モータによって矢印方向に定速回転さ
れる回転ミラーで、この回転ミラー５は例えば10面体か
らなり、その各々のミラー5a〜5jが回転ミラー５の回転
中心Ｏに対して垂直方向に少しずつ異なった傾きをもっ
て多角錐体状に配設されている。前記シリコンウインド
２を透過した赤外線４は回転ミラー５に入射すると、各
ミラー5a〜5jによって反射され、さらに折り返しミラー
６に当たって反射し、赤外線透過フィルタ７および集光
レンズ８を経て赤外線検出器９に入射する。したがっ
て、回転ミラー５の各ミラー5a〜5jは被写体１の垂直方
向に少しずつずれた部分を横方向に走査することにな
り、回転ミラー５の１回転で垂直方向の例えば10゜の範
囲を走査する。

赤外線検出器９は回転ミラー５の中心軸Ｏ方向に並設さ
れた10個の検出素子からなり、その間隔は垂直視野角10
゜に対して各ミラー5a〜5j毎に１゜の角度に相当する間
隔とされている。このため、回転ミラー５の最初のミラ
ー5aで10素子の赤外線検出器９が被写体１の垂直視野角
1.0゜の熱像信号を同時に受け、0.1゜の間隔をもった10
本の走査線信号として出力する。回転ミラー５の回転に
伴い次のミラー5bが被写体１からの赤外線４を反射する
と、ミラー5bの傾きの違いにより10素子の赤外線検出器
９が前の位置より１゜ずれた位置の熱像信号を同時に受
け、同じく0.1゜の間隔をもった10本の走査線信号とし
て出力する。

このようにして回転ミラー５が１回転すると、被写体１
の垂直視野角10゜にわたって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゜ずつ異なった被写体１
からの赤外線４が入射することになり、検出器９全体と
しては100本の赤外線走査信号として出力することにな
る。そして、この赤外線検出器９から出力される赤外線
走査信号は、増幅回路10によって増幅された後、プロセ
ッサ11によって画像処理され、モニタ12に熱画像として
カラー表示される。

この場合、モニタ12に表示される赤外線画像は被写体１
における相対的温度を知ることはできても、被写体１の
実際の温度を知ることは出来ない。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13によってカメラ内部の環境温度
を検出し、その信号をプロセッサ11に供給して処理を行
い、実際の温度を知るようにしている。

なお、水平方向の走査角度については各ミラー5a〜5jの
最大水平視野角36゜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゜程度の範囲で走査される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このような従来の赤外線カメラにおいては、
被写体１に応じて温度測定範囲を切替える場合、赤外線
透過フィルタ７を別の透過率の異なる赤外線透過フィル
タに交換し、赤外線の透過率または透過波長領域を変え
るようにしているが、このような交換作業は一々カメラ
筐体を開いて行わねばならないため、面倒であると云っ
た問題があった。また、折り返しミラー６と集光レンズ
８との間の光路中に赤外線フィルタ７を配置すると、そ
のための光路長を確保する必要があるため、全体の光路
長が長くなり、カメラ自体が大型化すると云った問題も
あった。

したがって、本発明は上述したような従来の問題点に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、カメラ
筐体を開けることなく外部から赤外線フィルタを簡単に
交換でき、また光路長の短縮化をも可能にした赤外線カ
メラのフィルタ切替機構を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、集光レンズと赤外
線検出器との間の光路中に配置される少なくとも１つの
赤外線透過フィルタと、観測温度範囲の切替時に筐体外
部より操作されることにより前記赤外線透過フィルタを
前記光路に対して進退移動させる操作レバーと、観測温
度範囲の切替時に前記操作レバーにより動作される観測
温度範囲切替用スイッチとで構成したものである。

［作用］ 本発明において、集光レンズと赤外線検出器との距離
は、略一定で赤外線フィルタが挿入配置されても、光路
長への影響を殆ど受けない。操作レバーはカメラ筐体外
部からの操作によって赤外線透過フィルタを切り替える
と同時に、観測温度範囲切替用スイッチを動作させる。

［実施例］ 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係る赤外線カメラのフィルタ切替機構
の一実施例を示す分解斜視図である。なお、図中第３図
と同一構成部品のものに対しては同一符号を以て示す。
同図において、7A、7B、7Cはそれぞれ透過率の異なる赤
外線透過フィルタで、これらの赤外線透過フィルタ7A、
7B、7Cは回動軸14を一体的に有する操作レバー15の一端
部に前記回動軸14を中心とする同心円上に位置するよう
その径方向に近接して並設されている。前記回動軸14は
カメラ筐体（図示せず）内にその軸線が集光レンズ８と
赤外線検出器９との間の一側に位置し、光路Ｌと略平行
になるよう回動自在に軸支されている。光路Ｌから回動
軸14までの距離は、回動軸14から各赤外線透過フィルタ
7A、7B、7Cの中心までの距離と等しい。一方、操作レバ
ー15の他端部はカメラ筐体（図示せず）の外部に突出
し、その突出端部には操作つまみ16が一体に設けられて
いる。したがって、操作つまみ16を把持して操作レバー
15を回転させると、前記各赤外線透過フィルタ7A、7B、
7Cは操作レバー15の回動操作によって集光レンズ８と赤
外線検出器９との間の光路Ｌ中に選択的に挿入され、こ
れによって被写体の観測温度範囲に応じたフィルタの切
替が行われるように構成されている。

17A、17B、17Cは前記赤外線透過フィルタ7A、7B、7Cの
切替を検出するマイクロスイッチ等からなる観測温度範
囲切替用スイッチで、これらのスイッチ17A、17B、17C
は前記赤外線透過フィルタ7A、7B、7Cの切替時に回動軸
14によってそれぞれ開閉されるもので、例えばフィルタ
7Aが光路Ｌ中に挿入されると、スイッチ17AがONにな
り、フィルタ7Bが挿入されると、スイッチ17BがONに、
そしてフィルタ7Cが挿入されると、スイッチ17CがONに
なるように構成されている。回動軸14によるスイッチ17
A、17B、17Cの開閉動作としては、回動軸14に各スイッ
チに対応して突起等のアクチュエータ部（図示せず）を
周方向に離間させて設けておき、回動軸14の回動角度に
よってスイッチ17A、17B、17Cを開閉するようにすれば
よい。そして、各スイッチ17A、17B、17Cによる信号は
プロセッサの信号処理回路に入力されるように回路構成
されている。

かくしてこのような構成からなるフィルタ切替機構によ
れば、カメラ筐体の外部から操作レバー15を回動操作す
るだけで、赤外線透過フィルタ7A、7B、7Cの切替を行う
ことが出来るので、その都度カメラ筐体を開いて透過フ
ィルタを他の透過フィルタと交換する必要がなく、フィ
ルタ切替作業が著しく簡単且つ容易である。また、赤外
線透過フィルタ7A、7B、7Cを集光レンズ８と赤外線検出
器９との間の光路Ｌ中に設置するようにすると、集光レ
ンズ８と検出器９間の光路長、すなわち焦点距離は若干
フィルターの厚により影響されるが、非常に小さいた
め、第３図に示した折り返しミラー６と集光レンズ８間
にフィルタを挿入配置した従来カメラと比較して、折り
返しミラー６と集光レンズ８間の光路長をフィルタ配置
に必要な距離だけ短くすることが出来る。さらに、操作
レバー15はその回動軸14によって観測温度範囲切替用ス
イッチ17A、17B、17Cを開閉制御しているので、その都
度操作者がスイッチ17A、17B、17Cを切り替える必要が
なく、カメラ操作が簡単である。

第２図は本発明の他の実施例を示す斜視図である。本実
施例は操作レバー15を光路Ｌに対して直交する方向に進
退移動自在に配設してその一端部に設けたつまみ16をカ
メラ筐体の外部に突出させ、他端部に３つの赤外線透過
フィルタ7A、7B、7Cを操作レバー14の移動方向に並列配
置したものである。また、観測温度範囲切替用スイッチ
17A、17B、17Cは操作レバー15の移動方向に適宜間隔を
おいて並列配置され、同操作レバー15の移動量に応じて
開閉制御されるように構成されている。その他の構成は
上記実施例と略同様である。

このような構成においても、操作レバー15の動作が回転
から直線移動に変わった点が異なるだけであるため、上
記実施例と同様な効果が得られるものである。

なお、上記実施例はいずれも３つの赤外線透過フィルタ
7A、7B、7Cを選択的に切替るようにした場合について説
明したが、本発明はこれに特定されることなく、フィル
タの数を自由に増減し得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る赤外線カメラのフィル
タ切替機構によれば、カメラ筐体外部から操作レバーを
操作するだけで赤外線透過フィルタを選択的に切り替え
ることが出来るので、フィルタの切替操作が著しく簡単
且つ容易で、カメラの取扱性を向上させることが出来
る。また、赤外線透過フィルタを集光レンズと赤外線検
出器との間に挿入配置すると、フィルタ配置のために光
路長を長くする必要がなく、その分光路長の短縮、ひい
てはカメラ自体の小型化を可能にする。さらに、フィル
タ切替時に操作レバーによって観測温度範囲切替用スイ
ッチを動作させ、自動的に温度テーブルを切替るように
しているので、この点からもカメラの操作性および取扱
性を向上させることができると云った利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る赤外線カメラのフィルタ切替機構
の一実施例を示す分解斜視図、第２図は本発明の他の実
施例を示す斜視図、第３図は従来の赤外線カメラの構成
を示す斜視図である。 １……被写体、２……シリコンウインド、４……赤外
線、５……回転ミラー、６……折り返しミラー、７、7
A、7B、7C……赤外線透過フィルタ、８……集光レン
ズ、９……赤外線検出器、15……操作レバー、17A、17
B、17C……観測温度範囲切替用スイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−108876（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−112490（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−156234（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】集光レンズと赤外線検出器との間の光路中
   に配置される少なくとも１つの赤外線透過フィルタと、
   観測温度範囲の切替時に筐体外部より操作されることに
   より前記赤外線透過フィルタを前記光路に対して進退移
   動させる操作レバーと、観測温度範囲の切替時に前記操
   作レバーにより動作される観測温度範囲切替用スイッチ
   とを備えたことを特徴とする赤外線カメラのフィルタ切
   替機構。