JPH02128125A

JPH02128125A - サーモグラフィ装置

Info

Publication number: JPH02128125A
Application number: JP28222988A
Authority: JP
Inventors: Shigeyasu Sakai; 酒井　重保; Yuuichi Morishita; 森下　侑一
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1988-11-07
Filing date: 1988-11-07
Publication date: 1990-05-16

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】［産業上の利用分野コ本発明は、サーモグラフィ装置に係り、特に集光鏡を交
換可能になされたサーモグラフィ装置に関するものであ
る。

［従来の技術］被写体から放射される赤外線を検出して、被写体の温度
分布を測定する装置はサーモグラフィ装置として広く知
られており、その構成としては種々知られているが、本
出願人は先に、水平走査と垂直走査をそれぞれ専用の走
査鏡で行うようにしたサーモグラフィ装置を提案した。

その構成を第２図に示す。

第２図（ａ）はサーモグラフィ装置の正面図、同図（ｂ
）は側面図を示し、図中、３１は垂直走査鏡、３２は垂
直走査鏡駆動モータ、３３は水平走査鏡、３４は水平走
査鏡駆動モータ、３５は集光鏡、３６は絞り、３７はリ
レーレンズ、３８は赤外線検出器を示す。

第２図（ａ）、　　（ｂ）において、水平走査鏡３３の
中央部には小さな開口部が設けられており、集光鏡３５
、水平走査鏡３３の開口部、リレーレンズ３７、赤外線
検出器３８がこの順序で図の４０で示す光軸上に配置さ
れている。

水平走査鏡３３は、その走査偏向角が０６のとき、即ち
、水平視野の中心にある時、光軸４０とは４５″の角度
をなすように配置されており、光軸４０を４１で示す光
軸に９０″回転させる。

垂直走査鏡３１は、その走査偏向角が０°のとき、即ち
、垂直視野の中心にあるとき、光軸４１を、光軸４０と
光軸４１とで形成される平面の垂線の方向に９０″回転
させる。これが図の４２で示す光軸である。

水平走査鏡３３は光軸４０と光軸４１の交点を通ってこ
れらの光軸と垂直な軸を中心に回転振動して水平走査を
行う（第２図（ａ）の矢印４３）。

この回転振動は水平走査鏡駆動モータ３４により行われ
る。

垂直走査鏡３１は光軸４１と光軸４２の交点を通ってこ
れらの光軸と垂直な軸を中心に回転振動して垂直走査を
行う（第２図（ｂ）の矢印４４）。

この回転振動は垂直走査鏡駆動モータ３２により行われ
る。

リレーレンズ３７はその位置は固定されており、赤外線
検出器３８の像を図の４５で示す中間結像点に投影する
。中間結像点４５は水平走査鏡３３の開口部の近傍にな
るようになされる。このことにより当該開口部の開口面
積は小さくできるものである。

集光鏡３５は凹面鏡で構成されており、焦点調整のため
に光軸４０の方向に移動可能となされている。

さて、第２図に示す構成によれば、集光鏡の鏡胴をユニ
ット化することで容易に交換可能にすることができる。

その例を第３図に示す。

第３図は、第２図の焦点距離の短い集光鏡３５を、より
焦点距離の長い集光鏡３５′に交換した場合を示してい
る。このように曲率の異なる、即ち焦点距離の異なる集
光鏡を交換可能にすることにより、被写体上のスポット
（被写体に結像される赤外線検出器の像の大きさ）を変
えることができ、画像分解能を優先させる場合には焦点
距離の長い集光鏡を使用し、また、温度分解能を優先さ
せたい場合には焦点距離の短い集光鏡を使用することが
できるものである。例えば、第３図の集光鏡３５′の曲
率半径が第２図の集光鏡３５のそれの２倍とすると、被
写体上のスポットは第２図の場合の約１／２になる。走
査鏡上の光束の大きさは第２図の場合と第３図の場合と
で同じであるが、赤外線検出器３８に入射する光束の開
き角３９は第３図の場合の方が小さくなるので、温度分
解能は悪くなるものの、小さいスポットにより第２図の
場合に比して画像分解能がよい赤外線像を得ることがで
きる。

なお、第２図、第３図において、絞り３６は、赤外線検
出器３８に入射する光束の開き角３９を制限するもので
ある。

［発明が解決しようとする課題］第２図、第３図の構成において、集光鏡３５．３５′は
焦点調整のために移動可能になされるが、焦点距離の長
い集光鏡を使用した場合には、集光鏡３５′の移動距離
が長くなるので、集光鏡を移動させるための機構も大型
になり、サーモグラフィ装置本体の横方向に突出する部
分が大きくなるという問題がある。

具体的には次のようである。

いま、標準の集光鏡の曲率半径Ｒが１８０１１１１即ち
焦点距離が９０■−１高画像分解能用の集光鏡の曲率半
径を３６０．■、即ち焦点距離が１８０　、。

とする。これらの集光鏡は何れも最近接から無限遠まで
焦点が合うようにしなければならないので、カメラ部か
ら合焦位置までの焦点の範囲は同じとなされる。

そこで、いま最近接を５００−ｍとして、最近接から無
限遠まで合焦させるためにそれぞれの集光鏡をどれだけ
移動させねばならないかを計算してみる。集光鏡と被写
体との距離をａｌ　　集光鏡と中間結像点（第２図の４
５）の距離をｂｌ　　集光鏡の焦点距離をｆとすると、
ａｌ　　ｂおよびｆの間には１／ａ＋１／ｂ＝１／ｆ’ というよく知られた関係があるので、被写体の位置を決
めればｂを求めることができる。

先ず、標準の集光鏡の場合には、ｆ＝９０であるから、
最近接ではｂ＝１０９．８■−１無限遠ではｂ　”　９
０−ｍとなり、集光鏡の移動距離は約２０１嘗である。

これに対して、高画像分解能用の集光鏡の場合には、ｆ
＝１８０であるから、最近接ではｂ＝２８１．３■■、
無限遠ではｂ　＝　１８０　、、であるから、最近接か
ら無限遠まで焦点を合わせるためには約１０１謁移動さ
せなければならない。

その様子を第４図に示す。第４図（ａ）は標準の集光鏡
を使用した場合であるが、最近接では図のＡの位置にあ
り、無限遠のときには図のＢの位置にあり、ＡとＢの距
離は約２０■ｌである。これに対して、高画像分解能用
の集光鏡を使用した場合には、第４図（ｂ）に示すよう
に最近接の位置Ａ゛と無限遠の位置Ｂ′との間は約１０
１．１必要である。

ところで、集光鏡を移動させるための機構としては、種
々考えられるが、一般的には第５図に示すような機構が
使用されている。

第５図は集光鏡を移動させる機構の原理を示す図であり
、固定台５０にはピニオン５１が回転自在に配置されて
おり、当該ピニオン５１は集光鏡を登載した可動台５２
のラックと噛合している。

従って、図示しない焦点調整摘みを手動で回すことによ
りピニオン５１を回転させると、それに応じて可動台５
２は図の矢印方向に移動する。また、ピニオン５１をモ
ータなどで回転させることで自動焦点調整を行うことも
可能である。

標準の集光鏡の場合には２０ＩＩＳ程度移動させればよ
いので移動機構も小型で済むが、訪画像分解能用の集光
鏡の場合には１０１　、、の範囲に渡って移動可能とし
なければならないので、移動機構も大型になり、コスト
が高いものになってしまうばかりでなく、それだけ大型
の移動機構を配置するだけの空間を必要とする。また、
オートフォーカスを採用した場合を考えると、焦点調整
に時間がかかるという問題もある。つまり、オートフォ
ーカスでは最初に最近接の位置から無限遠の位置までを
移動させ、一番ピントが合った位置まで集光鏡を戻すと
いう手順を踏むので、移動距離が長くなるとそれだけ焦
点調整に時間がかかることになる。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、高画像
分解能の集光鏡を使用した場合にも小型の移動機構で済
むようにしたサーモグラフィ装置を提供することを目的
とするものである。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するために、本発明のサーモグラフィ
装置は、集光の光学系として凹面鏡を使用するサーモグ
ラフィ装置において、同一焦点距離で焦点の範囲が異な
る複数個の胴鏡を交換可能になされていることを特徴と
する。

［作用コ本発明によれば、焦点調整を行うために長い距離に渡っ
て集光鏡を移動させねばならない場合であっても、複数
個の集光鏡を異なった焦点範囲で使用するので、それぞ
れの集光鏡の移動範囲は短いので、移動機構は通常使用
されている小型のもので済むのである。

［実施例］以下、第１図を参照しつつ本発明の１実施例を説明する
。

第１図において、高画像分解能の赤外線像を得ようとす
る場合には、同じ焦点距離を有する集光鏡を二つ使用す
る。一つの集光鏡は最近接の位置Ａから所定の位置Ｃま
での１で示す焦点範囲を移動可能となされ、もう一つの
集光鏡はＣの位置から無限遠の位置Ｂまでの２で示す焦
点範囲を移動可能となされる。つまり、被写体との距離
に応じて、被写体が比較的近くにあるのであれば第１図
の１で示す範囲を移動可能とな、された集光鏡の胴鏡ユ
ニットを使用し、被写体が遠くにあるのであれば第１図
の２で示す範囲を移動可能となされた集光鏡の胴鏡ユニ
ットを使用するというように、二つの集光鏡を使い分け
るのである。

このことにより、一つの集光鏡の移動距離は短くなるの
で、移動機構としては通常使用されているものを使用で
きるのでコストも安く、また、オートフォーカスのため
の時間も短縮できるものである。

なお、集光鏡は二つに限らず、それ以上でもよく、要す
るに必要な移動距離を勘案して決定すればよいものであ
る［発明の効果コ以上の説明から明らかなように、従来は、一つの集光鏡
をＡとＢの範囲を移動させていたので移動機構も大型に
ならざるを得なかったが、本発明によれば、それぞれの
集光鏡の移動範囲は狭くなるので通常使用されている移
動機構でよく、コストを上昇させることがない。また、
移動距離も短くなるので、オートフォーカスを行うため
に必要な時間も短くて済むものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るサーモグラフィ装置の１実施例の
構成を示す図、第２図は従来ののサーモグラフィ装置の
構成例を示す図、第３図は第２図に示すサーモグラフィ
装置において集光鏡を交換した図、第４図は集光鏡の移
動距離を説明する図、第５図は集光鏡の移動機構を示す
図である。３１・・・垂直走査鏡、３２・・・垂直走査鏡駆動モー
タ、３３・・・水平走査鏡、３４・・・水平走査鏡駆動
モータ、　３５・・・集光鏡、　３６・・・絞り、　３
７・・・リレーレンズ、３８・・・赤外線検出器。出　　願　　人　日本電子株式会社代理人　弁理士　菅　井　英　雄（外５名）（ａ）（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）集光の光学系として凹面鏡を使用するサーモグラ
フィ装置において、同一焦点距離で焦点の範囲が異なる
複数個の胴鏡を交換可能になされていることを特徴とす
るサーモグラフィ装置。