JPS60133411A - 赤外撮像装置 - Google Patents
赤外撮像装置Info
- Publication number
- JPS60133411A JPS60133411A JP24141483A JP24141483A JPS60133411A JP S60133411 A JPS60133411 A JP S60133411A JP 24141483 A JP24141483 A JP 24141483A JP 24141483 A JP24141483 A JP 24141483A JP S60133411 A JPS60133411 A JP S60133411A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical system
- imaging
- subject
- signal
- lenses
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/282—Autofocusing of zoom lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は自動焦点機能を備えだ赤外撮像装置に関する
ものである。
ものである。
従来のこの種装置として暗視装置、ミサイルの誘導装置
等に使用されている。装置の一例を第１図に示す。
等に使用されている。装置の一例を第１図に示す。
第１図において、 （ＩＪは被写体、 （２ａ）、 （
２ｂ）−（２ｃ）は入射光路、（３ｊは入射光軸、（４
ａ）−（４ｂ）、（４ｃ）、 （４ｄ）はアフォーカル
系レンズ、（５）は走査鏡、 （６ａ）、（６ｂ）は走
査鏡回転軸、（７）は表示装置、（８）はスキャナ＋
（９ａ）−（９ｂ）は結像光学系レンズ、αＱは結像光
軸、 （Ｉｌｌｄ派外光検出器、 （１２＋は走査信号
、０階は検出信号、０４１は増幅器、０５）は表示映像
信号、ｕ６）は走査制御回路。
２ｂ）−（２ｃ）は入射光路、（３ｊは入射光軸、（４
ａ）−（４ｂ）、（４ｃ）、 （４ｄ）はアフォーカル
系レンズ、（５）は走査鏡、 （６ａ）、（６ｂ）は走
査鏡回転軸、（７）は表示装置、（８）はスキャナ＋
（９ａ）−（９ｂ）は結像光学系レンズ、αＱは結像光
軸、 （Ｉｌｌｄ派外光検出器、 （１２＋は走査信号
、０階は検出信号、０４１は増幅器、０５）は表示映像
信号、ｕ６）は走査制御回路。
ａηは同期信号、（２）は走査鏡射出光束である。次に
この装置の動作について説明する。
この装置の動作について説明する。
被写体（１）から放射される赤外線は、アフォーカル光
学系レンズ（４ａ）、 （仙）、 （４ｃ）、 （４ｄ
）から構成されるアフォーカル光学系に入射する。入射
する光の光路を示したのが、入射光路（２ａ）、 （２
ｂ）、 （２ｃ）である。入射光路（２ａ）、（２ｂ）
、（２ｃ）を通過して、アフォーカル光学系レンズ（４
ａ）に入射した光はアフォーカル光学系レンズ（４ｂ）
、 （４ｃ）を経て、アフォーカル光学系レンズ（４ｄ
）から射出する。この光の射出径は、アフォーカル光学
系レンズ（４ａ）に入射する光の入射径より小さくなっ
ている。
学系レンズ（４ａ）、 （仙）、 （４ｃ）、 （４ｄ
）から構成されるアフォーカル光学系に入射する。入射
する光の光路を示したのが、入射光路（２ａ）、 （２
ｂ）、 （２ｃ）である。入射光路（２ａ）、（２ｂ）
、（２ｃ）を通過して、アフォーカル光学系レンズ（４
ａ）に入射した光はアフォーカル光学系レンズ（４ｂ）
、 （４ｃ）を経て、アフォーカル光学系レンズ（４ｄ
）から射出する。この光の射出径は、アフォーカル光学
系レンズ（４ａ）に入射する光の入射径より小さくなっ
ている。
上記アフォーカル光学系レンズ（４ｄ）からの射出光は
走査鏡（５）によって走査される。走査鏡（５）はスキ
ャナ（８）によって駆動され、走査鏡回転軸（６ａ）の
回りにはイ１ロ方向、走査鏡回転軸（６ｂ）の回りには
ハ、二方向に回転可能となっている。
走査鏡（５）によって走査される。走査鏡（５）はスキ
ャナ（８）によって駆動され、走査鏡回転軸（６ａ）の
回りにはイ１ロ方向、走査鏡回転軸（６ｂ）の回りには
ハ、二方向に回転可能となっている。
走査鏡（５）によって走査された。アフォーカル光学系
レンズ（４ｄ）からの射出光は、結像光学系レンズ（９
ａ）、（９ｂ）から構成される結像光学系に導かれ。
レンズ（４ｄ）からの射出光は、結像光学系レンズ（９
ａ）、（９ｂ）から構成される結像光学系に導かれ。
結像光学系光軸００）上に配置された赤外光検出器ｏＤ
上に集束される。
上に集束される。
赤外検出器０１）は、入射した赤外線強度に比例した検
出信号（１Ｊを出力を出力する。この検出信号Ｑ３１ｔ
よ、微弱なので、増幅器財によって増幅される。
出信号（１Ｊを出力を出力する。この検出信号Ｑ３１ｔ
よ、微弱なので、増幅器財によって増幅される。
増幅器財から出力される表示映像信号（１５１は表示装
置（７）に印加される。
置（７）に印加される。
走査制御回路（１０１は、映像の走査方式に応じて。
走査鏡（５）と表示装置（７）の動作を制御する機能を
持っている。
持っている。
走査制御回路（ＩＧ＋からは、スキャナ（８）に走査信
号０ｚが２表示装置αηに同期信号０ηが印加される。
号０ｚが２表示装置αηに同期信号０ηが印加される。
このようにして、被写体（１）の２次元的赤外線画像が
表示装置（７）に表示される。
表示装置（７）に表示される。
一方、この種装置をミサイル誘導装置の様に。
被写体までの距離が変化し、また装置の操作に人間が介
在しない応用に用いる場合に以下の２つの問題点があっ
た。
在しない応用に用いる場合に以下の２つの問題点があっ
た。
１つには、被写体までの距離が決まっていないので、ご
く狭い距離範囲以外では１表示画像のボケが起こる点で
ある。これは結像光学系の結像位置が被写体距離によっ
て変化することが原因である。
く狭い距離範囲以外では１表示画像のボケが起こる点で
ある。これは結像光学系の結像位置が被写体距離によっ
て変化することが原因である。
もう１つは、アフォーカル光学系レンズ（４ａ）。
（ａｂ）、 （４Ｃ）、 （４ｄ）、結像光学系レンズ
（９ａ）、 （９ｂ）の材料は通當ゲルマニウムが使用
され、ゲルマニウムの屈折率は、温度変化によって大き
く変化するので結像光学系の結像位置が変化し、高温及
び低温時に表示画像のボケが起こる。
（９ａ）、 （９ｂ）の材料は通當ゲルマニウムが使用
され、ゲルマニウムの屈折率は、温度変化によって大き
く変化するので結像光学系の結像位置が変化し、高温及
び低温時に表示画像のボケが起こる。
前記のいずれの場合も、結像光学系レンズ（９ａ）。
（９ｂ）から成る結像光学系を結像光軸０Ｑに沿って移
動し２表示装置（７）の表示画像が最も鮮明になる点で
固定すればよい表示画像が得られる。ところがミサイル
誘導装置の様に、装置の操作に人間が介在しない応用で
は、最も使用ひん度の高い、被写体距離及び使用温度で
、最良の表示画像が得られるように上記結像光学系を配
置することが従来性われていた。そのため、被写体まで
の距離又は使用温度が大きく変化したとき９表示画像の
劣化は避けられなかった。
動し２表示装置（７）の表示画像が最も鮮明になる点で
固定すればよい表示画像が得られる。ところがミサイル
誘導装置の様に、装置の操作に人間が介在しない応用で
は、最も使用ひん度の高い、被写体距離及び使用温度で
、最良の表示画像が得られるように上記結像光学系を配
置することが従来性われていた。そのため、被写体まで
の距離又は使用温度が大きく変化したとき９表示画像の
劣化は避けられなかった。
この発り］は上記の欠点を解消し、被写体までの距離又
は使用温度が大きく変化しても常に鮮明な表示画像を実
現するだめのものである。
は使用温度が大きく変化しても常に鮮明な表示画像を実
現するだめのものである。
以下第２図、第３図、第４図に示す、この発明の一実施
例について説明する。第２図・第３図・第４図において
、（１）〜ａη、及び（２）は従来例の各部と同一機能
と同一名称を有する部分、 （１８ａ）、 （１８ｂ）
。
例について説明する。第２図・第３図・第４図において
、（１）〜ａη、及び（２）は従来例の各部と同一機能
と同一名称を有する部分、 （１８ａ）、 （１８ｂ）
。
（１８ｃ）、 （］、８ｄ）は四象限検出信号、 （１
９）はホルダ、＠）はサーボモータ、 （２１＋は合焦
制御信号、（４））は四象限検出器、 （２４ａ）、
（２４ｂ）はシリンドリカルレンズ、 （２５＋は目標
位置信号、 Ｃｌ１６１は信号処理回路、 （２７ａ）
、 （２７ｂ）。
９）はホルダ、＠）はサーボモータ、 （２１＋は合焦
制御信号、（４））は四象限検出器、 （２４ａ）、
（２４ｂ）はシリンドリカルレンズ、 （２５＋は目標
位置信号、 Ｃｌ１６１は信号処理回路、 （２７ａ）
、 （２７ｂ）。
（２７Ｃ）、 （ｚ７ｄ）は前置増幅器、 （２８ａ）
、 （２８ｂ）、 （２８ｃ）は加算器、□□□は減算
器、備はサンプルホールド、ａｌ）は電力増幅器２国は
四象限検出器入射光束である。
、 （２８ｂ）、 （２８ｃ）は加算器、□□□は減算
器、備はサンプルホールド、ａｌ）は電力増幅器２国は
四象限検出器入射光束である。
次に動作について説明する。第２図において。
結像光学系レンズ（９ｂ）と四象限検出器（支））の間
の空間に、シリンドリカルレンズ（２４ａ）、 （２４
ｂ）が配置されている。四象限検出器■から出力される
四象限検出信号（１８ａ）、 （１８ｂ）、 （１８ｃ
）、 （１８ｄ）は信号処理回路（ホ）に入力される。
の空間に、シリンドリカルレンズ（２４ａ）、 （２４
ｂ）が配置されている。四象限検出器■から出力される
四象限検出信号（１８ａ）、 （１８ｂ）、 （１８ｃ
）、 （１８ｄ）は信号処理回路（ホ）に入力される。
信号処理回路Ｃ１Ｇ＋には走査制御回路（１６１から、
被写体位置を走査していると推足される時刻に出力され
る目標位置信号防）が印加され。
被写体位置を走査していると推足される時刻に出力され
る目標位置信号防）が印加され。
信号処理回路（４）は被写体の焦点ずれに応じた合焦制
御信号（２Ｄと２表示映像信号０５）を出力する。
御信号（２Ｄと２表示映像信号０５）を出力する。
前記合焦制御信号（２１Ｊはサーボモータ■）に印加さ
れ、このサーボモータ（４）に駆動されるホルダ０９）
に取りつけられた結像光学系レンズ（９ａ）、（９１）
）から成る結像光学系全体を結像光軸回に沿って移動さ
せる。
れ、このサーボモータ（４）に駆動されるホルダ０９）
に取りつけられた結像光学系レンズ（９ａ）、（９１）
）から成る結像光学系全体を結像光軸回に沿って移動さ
せる。
第３図及び第４図はこの実施例の詳細を示す図である。
走査鏡射出光束四は、結像光学系レンズ（９ａ）、（９
ｂ）、直交するように配置された２つのシリンドリカル
レンズ（２４ａ）、 （２４ｂ）を通過後・四象限検出
器（２３）に入射する。この四象限検出器入射光束（３
２１の形が、焦点が正しく合っているときは、第４図（
ａ）に示すように円形になるようにシリンドリカルレン
ズ（２４ａ）、 （２４ｂ）は設計される。焦点が結像
光学系レンズ（９ｂ）から遠い方にずれると、四象限検
出器（２Ｊｌへの入射光束の形はＭ４図（ｂ）のような
だ円形となり、逆にずれると第４図（ｃ）のようになる
。
ｂ）、直交するように配置された２つのシリンドリカル
レンズ（２４ａ）、 （２４ｂ）を通過後・四象限検出
器（２３）に入射する。この四象限検出器入射光束（３
２１の形が、焦点が正しく合っているときは、第４図（
ａ）に示すように円形になるようにシリンドリカルレン
ズ（２４ａ）、 （２４ｂ）は設計される。焦点が結像
光学系レンズ（９ｂ）から遠い方にずれると、四象限検
出器（２Ｊｌへの入射光束の形はＭ４図（ｂ）のような
だ円形となり、逆にずれると第４図（ｃ）のようになる
。
四象限検出器（オ）から出力される四象限検出信号（１
８ａ）、 （］、８ｂ）、 （１８ｃ）、 （１８ｄ）
は各々前ｆｆＬ増幅器（２７ａ）。
８ａ）、 （］、８ｂ）、 （１８ｃ）、 （１８ｄ）
は各々前ｆｆＬ増幅器（２７ａ）。
（２７ｂ）、（２７ｃ）、 （２７ｄ）によって増幅さ
れ、対向する２組の検出素子の和が加算器（２８ａ）、
（２８ｂ）で演算され前記加力、器（２８ａ）、 （
２８ｂ）の出力の差が減算器（支）によって出力される
。減算器（ハ）出力は既に説明した目標位置信号（至）
によって駆動されるサンプルホールド００）によってサ
ンプルホールドされ、サンプルホールド側の出力は電力
増幅器（３１１により電力増幅されて合焦制御信号１２
Ｄとなる。この合焦制御信号＝はサーボモータ（４）に
印加され、サーボモータ＠）はホルダ側を介して、結像
光学系レンズ（９ａ）、（９ｂ）を結像光軸回に沿って
ホ又はへの方向に移動させる。
れ、対向する２組の検出素子の和が加算器（２８ａ）、
（２８ｂ）で演算され前記加力、器（２８ａ）、 （
２８ｂ）の出力の差が減算器（支）によって出力される
。減算器（ハ）出力は既に説明した目標位置信号（至）
によって駆動されるサンプルホールド００）によってサ
ンプルホールドされ、サンプルホールド側の出力は電力
増幅器（３１１により電力増幅されて合焦制御信号１２
Ｄとなる。この合焦制御信号＝はサーボモータ（４）に
印加され、サーボモータ＠）はホルダ側を介して、結像
光学系レンズ（９ａ）、（９ｂ）を結像光軸回に沿って
ホ又はへの方向に移動させる。
このようにして・四象限検出器−）への入射光束の形が
常に第４図（ａ）のような円形になるように制御するこ
とにより、被写体に常に焦点が合った最良の像が得られ
る。
常に第４図（ａ）のような円形になるように制御するこ
とにより、被写体に常に焦点が合った最良の像が得られ
る。
一方、加算器（２８ａ）、 （２８ｂ）の出力の和を加
算器（２８Ｃ）でとることによって、四象限検出器（４
）ｊの全入射光パワーに比例する信号を得ることができ
るので、加算器（２８ｃ）の出力を９表示映像信号０５
）とすることができる。
算器（２８Ｃ）でとることによって、四象限検出器（４
）ｊの全入射光パワーに比例する信号を得ることができ
るので、加算器（２８ｃ）の出力を９表示映像信号０５
）とすることができる。
以上のように、この発明は、被写体までの距離又は使用
温度が大きく変化しても常に鮮明な表示画像を得られる
という効果を有する。
温度が大きく変化しても常に鮮明な表示画像を得られる
という効果を有する。
第１図は従来の赤外撮像装置の一例の構成を示す図、第
２図、第３図、第４図はこの発明の一実施例としての構
成を示す図であり１図中（１）は被写体、（２ａ）、（
２ｂ）、 （２Ｃ）は入射光路、（３）は入射光軸、（
４ａ）＋（４ｂ）、（４Ｇ）、（４’）はアフォーカル
系レンズ、（５）は走査鏡、 （６ａ）、 （６ｂ）は
走査鏡回転軸、（７）は表示装置。 （８）はスキャナ、 （９ａ）、 （９ｂ）は結像光学
系レンズ、ｕｏ）は結像光軸、 （１１）は赤外光検出
器、０４は走査信号。 ０３）は検出信号、ａ勾は増幅器、０５）は表示映像信
号。 （１Ｇ＋は走査制御信号、ｏ７）は同期信号、 （１８
ａ）、 （１８ｂ）。 （１８Ｇ）、 （１８ｄ）は四象限検出信号、ｕ９）は
ホルダ、（支））はサーボモータ、韓）は合焦制御信号
、（２）は走査鏡射出光束、困は四象限検出器、 （２
４ａ）、（２４ｂ）はシリンドリカルレンズ、ｉｌ＆よ
目標位置信号、（４）は信号処理回路、（２７ａＪ、
（２７ｂ）、 （２７ｃ）、 （２７ｄ）は前置増幅器
・（２８ａ）、 （２８ｂ）、（２８ｃ）は加算器、
ｔ２９＋は減算器、００）はサンプルホールド、０１）
は電力増幅器、娠は四象限検出器入射光束である。 なお図中、同一あるいは相当部分には同一の符号を付し
て示しである。 代理人大岩増雄 ６７： １ １ｊｖＡ 侶ブ → ・／・ （０） （ｂ） （Ｃ）
２図、第３図、第４図はこの発明の一実施例としての構
成を示す図であり１図中（１）は被写体、（２ａ）、（
２ｂ）、 （２Ｃ）は入射光路、（３）は入射光軸、（
４ａ）＋（４ｂ）、（４Ｇ）、（４’）はアフォーカル
系レンズ、（５）は走査鏡、 （６ａ）、 （６ｂ）は
走査鏡回転軸、（７）は表示装置。 （８）はスキャナ、 （９ａ）、 （９ｂ）は結像光学
系レンズ、ｕｏ）は結像光軸、 （１１）は赤外光検出
器、０４は走査信号。 ０３）は検出信号、ａ勾は増幅器、０５）は表示映像信
号。 （１Ｇ＋は走査制御信号、ｏ７）は同期信号、 （１８
ａ）、 （１８ｂ）。 （１８Ｇ）、 （１８ｄ）は四象限検出信号、ｕ９）は
ホルダ、（支））はサーボモータ、韓）は合焦制御信号
、（２）は走査鏡射出光束、困は四象限検出器、 （２
４ａ）、（２４ｂ）はシリンドリカルレンズ、ｉｌ＆よ
目標位置信号、（４）は信号処理回路、（２７ａＪ、
（２７ｂ）、 （２７ｃ）、 （２７ｄ）は前置増幅器
・（２８ａ）、 （２８ｂ）、（２８ｃ）は加算器、
ｔ２９＋は減算器、００）はサンプルホールド、０１）
は電力増幅器、娠は四象限検出器入射光束である。 なお図中、同一あるいは相当部分には同一の符号を付し
て示しである。 代理人大岩増雄 ６７： １ １ｊｖＡ 侶ブ → ・／・ （０） （ｂ） （Ｃ）
Claims (2)
- （１）被写体に対向するように配置されたアフォーカル
光学系と、前記アフォーカル光学系の射出光路中に配置
された光学的走査手段と、前記光学的走査手段の射出光
路中に配置された結像光学系と、前記結像光学系の結像
位置に配置された赤外検出器とを有する赤外撮像装置に
おいて、上記結像光学系を光軸方向に移動する手段と、
前記結像光学系の結像する視野内にある任意の被写体像
の最良結像状態を検出する手段と、前記最良結像状態を
検出する手段からの出力信号によって常に任意の被写体
の最良結像状態を得るように前記結像光学系を移動する
手段を制御する手段とを有することを特徴とする赤外撮
像装置。 - （２） 前記最良結像位置を検出する手段として。 前記赤外検出器としての四象限検出器と、前記結像光学
系と前記四象限検出器の間に配置された２個のシリンド
リカルレンズと、前記四象限検出器の対向する２組の検
出素子の出力信号の和を検出する手段と、前記２組の出
力信号の和同志の差を検出する手段と、前記２組の出力
信号の和同志の差をサンプルホールドする手段とを備え
たことを特徴とする特許請求の範囲第（１１項記載の赤
外撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24141483A JPS60133411A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | 赤外撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24141483A JPS60133411A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | 赤外撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60133411A true JPS60133411A (ja) | 1985-07-16 |
Family
ID=17073933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24141483A Pending JPS60133411A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | 赤外撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60133411A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0672929A1 (en) * | 1994-03-14 | 1995-09-20 | Sony Corporation | Device for controlling a zoom lens |
-
1983
- 1983-12-21 JP JP24141483A patent/JPS60133411A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0672929A1 (en) * | 1994-03-14 | 1995-09-20 | Sony Corporation | Device for controlling a zoom lens |
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