JPS61107122A - 放射温度計の光学系 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、赤外光を用いて測定対象の湿度と測定する放
射温度計に関し、更に詳しくはその光学系に関する。

従来の技術 従来、放射温度計は、測定対象から離れた位置において
その温度を測定するように用いられるので、測定範囲は
比較的狭くスポット的に温度が測定できるようになって
いる。更に、いかなる測定対象について温度が測定され
るのかを操作者か正確に認識できなければならないので
、ファインダーが設けられ°Ｃいる。この放射温度計の
光学系の一例を第１１図に示す。第１１図において、温
度測定に用いられる光束は、主鏡（２）及び副鏡（４）
によってそれぞれ反射されて受光素子（６）に入射され
、その赤外光成分に応じて温度が測定される。一方、測
定対象を観察する為のファインダー光束は、副鏡（４）
の前に配置されたファインダーレンズ（８）ヲ通りミラ
ー（１０）によっ゛Ｃ測定光束外に導き出され、ミラー
（１２）によって再び反射されてファインダーレンズ系
（１４）に導かれる。（１６）は、ファインダー視野内
におい゛Ｃ測定対象領域を表示する為のマークを有する
測定マーク板である。従って、ファインダー視野・内に
おいて、受光素子（６）の受光領域に応じた測定対象領
域がヒ記マ・−りによっＣ表示され、測定対象の確認に
供せられる。

発明が解決しようとする問題点 上述の如き従来例においＣは、主鏡（２）・副鏡（４）
及び受光素子（６）からなる測定用光学系と、ファイン
ダーレクズ（８）・ミラー（１０）　（１２’）・ファ
インダーレンズ系（１４）からなる観察用光学系とのそ
れぞれが互いに独立しＣ光軸を有しＣおり、この２つの
光細か互いに一致するように調整せねばならない上に、
コンパクト性にも欠ける。特に、経時変化や温度変化に
よっては両光軸間にずれか生じることかあるし、またフ
ォーカシングの為に各要素を光軸方向に移動する場合に
も光軸のずれが生じないようにせねばならず、高価な機
構を必要とする。

本発明は、このような従来例の種々の欠点を改良し、コ
ンパクトで光学系の調整も簡単であり、かつ、経時変化
・温度変化やフォーカシングにおいても光軸のずれの問
題か生口にくい放射温度計の光学系を提供することを目
的とするものである。。

上記目的を達成する為に、本発明は、測定用光学系の主
鏡を、測定範囲表示用の光学系の一要素としでも用い、
この主鏡によって反射された光束を直接受光素子に導い
Ｃ温度測定に用いるとともに、その測定範囲を主鏡を利
用しＣ表示するようにしたことを特徴とする特 実施例 本発明−実施例の光学系の縦断面図を第１図に示す。第
１図においＣ１（２０）は放射温度計本体、（２２）は
その前面に設けられＣいる保護フィルタである。保護フ
ィルタ（２２）を透過した測定対象からの入射光は、反
射鏡（２４）の凹面反射面（２４ａ）によって反射され
る。反射鏡（２４）はその光軸上に開口部（２４ｂ）が
形成されＣいる。反射鏡（２４）によって反射された入
射光は、その結像面の近傍に配置された焦点板（２６）
に入射する。

焦点板（２６）の光軸上には、入射光の赤外光成分を透
過するピンホール状の貫通孔（２６ａ）か形成され°Ｃ
いる。そし°Ｃ１この貫通孔（２６ａ）を透過した赤項
り 外光成分は受光素子（２８）に受光され、４定対象の放
射温度の測定に用いられる。ここで、貫通孔光 （２６ａ）と受４素子（２８）との間には、モータ（３
０）によって回転されて受光素子（２８）への光の入射
を断続的にするチョッパー（３２）が設けられＣいる。

これによっ゛Ｃ１受光素子（２８）からは交流信号が出
力される。

焦点板（２６）は、画面の上ド方向に分割線がのびる一
対のスプリットイメージプリズム（２６ｂＸ２６Ｃ）か
らなり、反射鏡（２４）の凹面反射面（２４ａ）からの
光 入射蘂をその開口部（２４ｂ）に向けて反射する。この
反射光は、リレーレンズ（３４）　、　　コンデンサー
レンズ（３６）及び接眼レンズ（３８）を有し、反射鏡
（２４）の開口部（２４ｂ）を貫通するように配電され
たファインダーレンズ系（Ｆ）に導かれ、焦点板（２６
）上の測定対象の像の観察に用いられる１、ここで、ス
アインダーレンズ系（Ｆ）の光軸は、反射鏡（２４）の
光軸と一致するように配置されている。尚、ファインダ
ー視野内においては、測定対象の像が観察されるととも
に、焦点板（２６）　ｉの貫通孔（２６ａ）は光を反射
しないので、これに対応する部分のみはファインダー像
か形成されないので、測定対象内の測定範囲の位置が測
定者に知らしめられる。

更に、焦点板（２６）は一対のスプＩＪＩットイメージ
プリズム（２６ｂ）（２ａｃ）　　からなるので、測定
対象にピントが合っＣいない場合、ファインダー像が第
２図（ａ）のように、ヒ下にずれる。そこで、手動操作
によっ′Ｃ反射鏡（２４）を光軸方向に移動させＣフォ
ーカシングを行い、第２図（ｂ）のように左右の像にず
れのない状態にすれば、容易にフォーカシングができる
。尚、第２図（ａ）　（ｂ）においＣ１（Ａ）は貫通孔
（２６ｄ）に対応する測定範囲の表示である。

本実施例によれば、反射鏡（２４）は、受光素子（２８
）に測定対象からの光を導く測光光学系を構成するとと
もに、焦点板（２６）及びファインダーレンズ系（Ｆ）
とともにファインダー像を形成する観察光学系の一部を
構成する４ので、光学系の構成要素を少くして構成を簡
単かつコンパクトにすることができ、また、測光光学系
の光軸と観察光学系の光軸とを簡単に合致させることか
できる。また、経時変化や温度変化によっＣ１もしくは
フォーカシングによっ°Ｃ反射鏡（２４）の光軸とファ
イ−ンダーレンズ系（Ｆ）の光軸とがずれたとしこも、
ファインダーレンズ系（ト））は測定に用いられる光束
が透過する貫通孔（２６ａ）をにらんでいるので、測定
領域は常に正しく表示される。従って、フォーカシング
の為の可動機構に厳しい精度は要求されず、その為にコ
ストダウンか可能となる。

更に、焦点板（２６）の貫通孔（２６ａ）は、受光素子
（２８）への入射光束の幅を規制するように作用すると
ともに、ファインダー視野内において測定範囲を表示す
る為にも用いられるので、これらの作用を別々に行う為
にそれぞれ部材を用いる必要は４な（、構成を簡単かつ
コンパクトにするのに大いに役立つ。更に、ファインダ
ーレンズ系が反射鏡（２４）の開口部（２４ｂ）を貫通
するように配置されＣいるので、構成をコンパクトにす
ることができるとともに、反射鏡（２４）の透過光に対
する屈折力を収り除くことができる。こうすればフォー
カシングの為に反射鏡（２４）を移動させてもファイン
ダーレンズ系は影響を受けない。

更に、本実施例におい”Ｃは、焦点板（２６）はスプリ
ットイメージプリズム（２６ｂ）　（２６Ｃ）からなる
ので、フォーカシングが容易になる上に、反射鏡（２４
）からの光軸に対しＣ傾斜した光束の少くとも一部を光
軸と略平行な方向に反射しＣファインダーレンズ系に導
くことかできるので、明るいファインダー像を得ること
ができる。

尚、本実施例においＣは測定範囲内の像は形成されなか
ったけれども、焦点板（２６）の貫通孔（２６ａ　）の
部分に、赤外光成分は透過し可視光成分は８０％ぐらい
反射する光半透過膜を形成すれば、測定範囲内のみやや
暗いファインダー表示を行うことができる。更に、本実
施例における２等分割のスプリットイメージプリズム（
２６ｂ）　（２６ｃ）に代えて焦点外れ時の像を見易く
する為に測距エリアの一部のみにプリズムを用い”Ｃも
良く、この場合のツブインダー表示は例えば第３図のよ
うになる。

尚、本発明においては、一対のスプリットイメージプリ
ズム（２６ｂ）　（２６Ｃ）に代え゛Ｃ１第４図（ａ）
の断面図及び第４図（ｂ）の−ユニットの拡大斜視図に
示される如き、反射型の多数の微小な円錐体が配列され
たものや、第４図（Ｃ）の如き、反射型の多数の微小な
角錐（マイクロプリズム）が配列されたものあるいは第
４図（ｄ）の如き回折によつＣ偏向する反射型の位相格
子を用いても良い。更に、第５図の斜視図に示される如
き反射型の屋根型マイクロプリズムや、第６図の斜視図
に示される如き反射型のフレネルレンズを用いても良く
、測定対象が充分に明るい場合は単なる拡散板でも良い
。

更に、第７図図示のように、スプリットイメージプリズ
ム（４０１）　（４０ｂ）をそれぞれ赤外光透過材料に
て形成し、その斜面全面に赤外光成分は透過し可視光成
分は約８０％反射する半透膜（４２）を蒸着し、更にそ
の−Ｈに、測光エリア（４４）以外の部分亭 に全反射膜（４６）を蒸着しても良い。この場合、は、
測光エリア（４４）からの反射光は他の部分に比べて少
ないので、測定範囲が少く暗くファインダー表示される
。また、反射鏡（２４）の開口部（２４ｂ）に代えて、
反射鏡（２４）を可視光が透過する材料によって構成し
ても良い。

第８図は、本発明の別の実施例、を示す縦断面図であり
、先のものと同様に作用するものについては同符号を付
し、それらについての説明は省略する。第８図におい’
Ｃ（４８）は光軸、ヒに配置された光源で、該光源（４
８）から発せられた光は反射鏡（５０）の中央透光部（
５０ａ　’）を透過しレンズ（５２）にようＣ集光され
て焦点板（５４）に導かれる。焦点板（５４）は第１０
図に拡大して示されるように、測光エリアとなる貫通孔
（５４ａ）を有するとともに、その周囲には円“錐状の
反射面（５４ｂ）が形成されＣいる。そして、光源（４
８）からの光はこの反射面（５４ｂ）で反射され、更に
、反射鏡（５０）の凹面反射面（５０ｂ）で反射されて
、測定対象に投光される。焦点板（５４）の表面には、
測光エリアを除いて黒色板（５４Ｃ）が設定 けられ′Ｃいるので、測菊対象上においては、第９図図
示のように、リング像（５６）が形成され測光範囲が表
示される。

本実施例によれば、放射温度計に顔を近づける定 ことなく測定範囲が認定できる。

発明の効果 以上のように、本発明に係る放射温度計の光学系は、測
定対象からの入射光を反射する凹面の反射部と、その先
軸周辺に設けられた透過部とを有する反射鏡と、上記反
射部の結像面近傍に配置され、上記光軸上に反射部によ
って反射された入射光の赤外光成分を透過する微小な測
光エリアを有する焦点板と、該測光エリアを透過した赤
外光成分を受光し、それに応じた出力を出す受光素子と
、上記反射鏡の反射部によっ゛Ｃ反射されるとともにそ
の透光部を透過する光束を用いて上記測光エリアを表示
する表示手段とを有することを特徴とするものであり、
このように構成することによって、反射鏡か温度測定用
の光学系に゛も測定範囲表示用の光学系にも利用される
ので、両光学系の光軸を互いに一致させることが容易で
あるし、また構成も簡単かつコンパクトになる。更に、
例え両光軸間にずれが生じ′Ｃも測光範囲は正しく表示
されるのでフォーカシングなどの可動機構に厳しい精度
は要求されず、コストダウンを行うことができる。

更に、実施態様のように、焦点板に反射手段を設け°Ｃ
１反射鏡及び該反射手段によって反射された光束を用い
°Ｃファインダー表示を行えば、測定対象とともに測定
範囲の位置を表示することができて便利である。特に、
測光エリアとじＣ貫通孔を用いれば測定範囲内だけは像
が形成されないのでその位置を表示せしめることができ
、測光範囲の表示が非常に簡単な構成で可能になる。

更に、反射鏡の透光部を開口部とし、それを貫通するよ
うにファインダー表示用のレンズ系を配電すれば、より
コンパクトになる。また、反射手段とじＣ一対のスプリ
ットイメージプリズムを用いれば、合焦状態が容易に確
認でき、フォーカシング操作がより簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の光学系を示す縦断面図、第２
図（ａ）　（ｂ）はそれぞれそのファインダー表示状態
を示す図、第３図はその変形例を示す図、第４図（ａ）
　（ｂ）はその焦点板の変形例を示す断面図及び要部拡
大部、第４図（Ｃ）　（ｄ）はそれぞれ別の変形例を示
す要部拡大図、第５，６図は更に別の変形例をそれぞれ
示す要部拡大斜視図、第７図は更に別の変形例の焦点板
を示す断面図、第８図は別の実施例の光学系を示す縦断
面図、第９図はその測光節（２４）　：　Ｉｌｉ射鏡、
（２４ａ）　；反射部、（２４ｂ）　：透光部、（２６
）　：焦、へ板、（２６ａ）　：測光エリア、（２８）
　：受光素子、（２４ａ）（２６ｂ）（２６Ｃ）　（Ｆ
ｌ　；表示手段、（５０）：反射鏡、（５４）　：焦点
板、（５４ａ）　：測光エリア、（４８）　（５２）　
（５４ｂ）　（５０）　：表示手段。 以　　上 出願人　　　ξノルタカメラ株式会社 第１　図 第２図（θ）　　第２図（ｂ） 第４図（Ｃ）　　　第４図（ｄ） 第５図　　　第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、測光対象からの入射光を反射する凹面の反射部と、
   その光軸周辺に設けられた透光部とを有する反射鏡と、 上記反射部の結像面近傍に配電され、上記光軸上に反射
   部によって反射された入射光の赤外光成分を透過する微
   小な測光エリアを有する焦点板と、該測光エリアを透過
   した赤外光成分を受光し、それに応じた出力を出す受光
   素子と、 上記反射鏡の反射部によって反射されるとともにその透
   光部を透過する光束を用いて上記測光エリアを表示する
   表示手段とを有することを特徴とする放射温度計の光学
   系。 ２、焦点板は、ピンホール状の貫通孔からなる測光エリ
   アと、その周囲に形成され、反射鏡の反射部によって反
   射された入射光をその透光部に向けて反射する反射手段
   とを有するとともに、表示手段は、上記光軸と同軸的に
   配電され、上記反射手段によって反射された入射光によ
   り測定対象の像とともに測光エリアの位置をファインダ
   ー表示するファインダーレンズ系を有することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の放射温度計の光学系。 ６、反射鏡の透光部は開口部からなり、ファインダーレ
   ンズ系はこの開口部を貫通するように配置されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の放射温度計
   の光学系。 ４、焦点板の反射手段は、光軸と直交する分割線を有す
   る一対のスプリットイメージプリズムからなることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の放射温度計の光学
   系。 ５、焦点板の反射手段は、光軸に垂直な面上に多数配置
   された微小な反射型の円錐体からなることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の放射温度計の光学系。 ６、焦点板の反射手段は、光軸に垂直な面上に多数配置
   された多数の反射型のマイクロプリズム位相格子のいず
   れかからなることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の放射温度計の光学系。 ７、焦点板の反射手段は、反射型の屋根型マイクロプリ
   ズム、フレネルレンズのいずれかからなることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の放射温度計の光学系。 ８、焦点板は赤外光を透過する材料からなり、その反射
   鏡に対向する面上には、測光エリアに対応する位置に赤
   外光成分を透過し可視光成分を反射する光半透過膜が設
   けられているとともに、それ以外の部分には全反射膜が
   設けられており、かつ、 表示手段は、上記光軸と同軸的に配置され、上記光半透
   過膜及び全反射膜によって反射された可視光成分により
   測光エリアを含む測定対象の像をファインダー表示する
   ファインダーレンズ系を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の放射温度計の光学系。 ９、表示手段は、光軸上に配電され、反射鏡の透光部を
   介して測光エリアに向けて光を投射する光源と、焦点板
   の測光エリアの周囲に形成され、該光源からの光を反射
   鏡の反射部に向けて反射する測光エリア識別部材とを有
   し、 光源から発せられ該測光エリア識別部材及び反射鏡の反
   射部によって順次反射されて測定対象に投射される光束
   によって測光エリアが表示されることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の放射温度計の光学系。