JPS5937702Y2 - サ−モグラフイ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は画像分解能の向上を可能にしたサーモグラフィ
装置に関する。

サーモグラフィ装置は物体から自然に放射されている赤
外線を検出して、物体表面の温度分布を非接触で測定す
る装置で、工業方面及び医学方面等で広く使用され始め
た。

第１図は走査型サーモグラフィ装置の光学系概略図で、
該装置では被写体１を走査鏡２によって水平方向３及び
垂直方向４に走査し、該走査鏡も反射された赤外線を集
光鏡５で該走査鏡に穿たれた孔部６を通過させて中間結
像点Ｂに結像させる。

更に反射鏡７により方向を変えられた該赤外線の発散光
束は再び集光レンズ８により赤外線検出器９の素子Ａに
収束される。

該捷外線検出器にて電気信号に変換された赤外線信号は
信号処理回路１１を介して表示記録部１２へ伝送される
。

前記装置中、集光レンズ８の光学的作用に着目すると、
被写体１の微少部分Ｃからの放射光が該集光レンズによ
って赤外線検出器９の素子Ａに結像すると見なせる。

これを逆に見れば第２図に示す様に、該検出器の素子Ａ
の光学像が被写体１の微少部分Ｃ上に形成されると考え
られる。

このような光学系における該素子Ａの中間結像点Ｂにお
ける投影倍率は、第２図に示すように物面距離をＵｌ、
像面距離をｖｌとするどきｖ１／Ｕ１と表わされる。

ところで、サーモグラフィ装置によって被写体を撮像す
る場合、被写体が高温であると被写体から検出器に入射
する赤外線エネルギーが過大となり赤外線検出器の出力
信号が入射エネルギー量に対してリニアーに応答しない
場合がしばしばある。

このような場合、従来装置においては、レンズ８の近傍
に絞り１３を挿入し、該絞りによって第２図の破線で示
すように検出器９に入射する光束を制限するようにして
いる。

従って従来装置においては、このような場合投影倍率そ
のものは全く変化させていないため、該投影倍率に直接
結びついた量である画像分解能は、充分すぎる入射エネ
ルギーがある場合にも全く向上させることができない。

本考案は、このような従来装置の欠点に鑑みなされたも
ので、検出器に入射する赤外線光量が充分大きいため、
その一部を制限し得るような場合に温度分解能の低下な
しに画像分解能を向上し得る新規なサーモグラフィ装置
を提供する。

本考案は集光レンズに特徴を有するもので、第１図に示
す走査型サーモグラフィ装置の１部拡大図を示す第３図
をその一実施例とする。

すなわち本考案では、集光レンズは移動指令装置１５の
指令に従って移動機構１６により光軸１４上に移動可能
に設けられている。

該移動指令装置は入射エネルギーが増大し検出器９がリ
ニアーに応答する範囲を越えるとき移動機構１６に指令
を送る。

該移動機構は該指令に基づいて前記集光レンズ８を物面
距離の大きさと像面距離の大きさが逆になるようなもう
一方の結像位置に移動させる。

斯かる構成にて被写体１より検出器９に入射するエネル
ギーが検出器のリニア一応答範囲内にあるとき、集光レ
ンズ８を被写体１の微少部分Ｃからの放射光が赤外線検
出器９の素子Ａに結像する位置に移動機構１６により配
置する。

この場合、物面距離をＵｌ、像面距離をＶｌ（但しＵ
１ （Ｖ Ｉ ）とするとき、該素子Ａの結像点Ｂにお
ける投影倍率はＶｌ／Ｕ、どなる。

さて赤外線検出器に入射するエネルギーが過大でリニア
一応答領域を越える場合には移動指令装置１５は移動機
構１６に指令を送る。

該移動機構は該指令に基づいて集光レンズ８を光軸１４
上物面距離Ｕ１と像面距離Ｖｌが逆になるような位置に
もう一方の結像位置に移動させる。

該移動により集光レンズは８′で示す如く元の位置から
（Ｖｌ−Ｕｌ）だけ移動しており、該集光レンズ８′に
よって検出器９の素子Ａの光学像は点線で示す様な光学
系路を経て被写体１の微少部分Ｃ上に形成される。

従ってこの時の物面距離Ｕ２は■１に等しく、像画距離
■２はＵｌに等しくなる。

本考案によれば、検出器９０入射エネルギーに対する出
力変化がリニア範囲を越えるような入射エネルギーの増
大に対して集光レンズ８を光軸上物面距離と像面距離が
逆になるようなもう一方の結像位置に移動させているの
で、この場合素子Ａの結像点Ｂにおける投影倍率はｖ２
／Ｕ２＝Ｕｌ／■、（Ｕ２＝ｖ１〉Ｖ２−Ｕｌ）となり
、入射エネルギーが制限されると同時に該投影倍率の縮
少により画像分解能が著しく向上する。

尚、上述した場合には、倍率の縮少により検出器に入射
するエネルギーを制限し、同時に画像分解能を向上させ
たが、この場合には入射赤外線エネルギーは過大である
ため上記制限により入射赤外線エネルギーは過少になる
ことはないので、温度分解能は低減することはない。

又、入射エネルギーが過大でなＬ・場合にレンズ位置を
８′の位置に移動させれば入射エネルギーが制限される
ため温度分解能は低減するが、投影倍率は縮少するため
画像分解能は向上させることができる。

従って画像分解能重視の場合にはレンズを８′で示され
るレンズの位置に、又画像分解能よりも温度分解能を重
視する場合には８で示されるレンズの位置に移動させる
ことにより、温度分解能重視の場合と、画像分解能重視
の場合に合わせて装置を簡単に適応させることができる
。

尚、上述した実施例においては、レンズを１個用意し、
該レンズが２つの結像位置のいずれかに配置されるよう
に該レンズを光軸に沿って移動させるように構成したが
、２つの結像位置の近傍に予メ同一のレンズを２個用意
しておき、該レンズのうち一方を必要に応じて光軸内に
挿入し得るように構成しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は走査型サーモグラフィ装置の概略図、第２図、
第３図はそれぞれ前記装置の内、集光レンズ８の光学作
用に着目したときの従来、本考案の一例を示す一部拡大
図で、８は集光レンズ、９は赤外線検出器、１０は赤外
線検出器の受光部、１５は移動指令装置、１６は移動機
構である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被写体を走査鏡により一次元およびもしくは二次元的に
   走査して、該被写体から放射された赤外線を集光レンズ
   を介して赤外線検出器にて検出し、該検出信号に基づい
   て被写体表面の温度分布像等を陰極線管等に表示する装
   置において、前記集光レンズを物面距離と像面距離が逆
   の値になるような２つの結像位置のうちの一方の位置に
   選択的に配置可能にしたことを特徴とするサーモグラフ
   ィ装置。