JPH0226041Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は短時間にフオーカスすべき対象物に自
動的にフオーカスさせる様に成した装置に関す
る。

温度測定装置においては、例えば第１図に示す
様に、走査鏡１，集光鏡２，レンズ３より成る光
学系を使用して赤外線検出器４の像スポツトを被
写体上に結像し、且つその像スポツトを走査する
様にしている。この場合、焦点合わせは前記赤外
線検出器４から得られる赤外線映像信号波形を観
察し乍ら手動で前記集光鏡２を矢印方向に前後さ
せ、波形が最もシヤープになる位置を探すことに
より行なつているが、熟練を要する厄介な作業で
あつた。

さて、焦点が合つて来ると映像信号波形がシヤ
ープになるということは、映像信号の微分信号に
着目すれば、該微分信号のピーク値が増大すると
考えることが出来るので、前記集光鏡を移動させ
乍ら、即ち、映像信号の微分信号のピーク値を監
視し乍ら、該ピーク値が最大になる時の集光鏡の
位置を求めれば、その位置で正しく焦点が合うの
である。最近、この様な考えに基づき、赤外線検
出器の像スポツトを被写体上に結像する為の光学
系の焦点距離を掃引変化させ乍ら前記像スポツト
を被写体上で走査することにより前記赤外線検出
器で得られた信号の微分信号を求め、該微分信号
が最大値を示した時の前記光学系の焦点距離に対
応する信号を記憶し、該記憶された信号に基づい
て前記光学系の焦点距離を前記微分信号が最大値
を示した時の値に設定することにより焦点合わせ
を自動的に行なう装置が提案されている。

しかし乍ら、この様な装置においては、光学系
の焦点距離を掃引変化させる手段の掃引範囲は予
め固定されているので、該固定全範囲を掃引変化
させ乍ら、即ち、前記集光鏡を固定全範囲で移動
させ乍ら映像信号の微分信号の最大ピーク値を求
め、該最大ピーク値が求められた位置に前記集光
鏡を移動させる様にしているので、焦点合わせが
終了する迄に著しく時間が掛つてしまう。又、前
記固定全範囲には目的とする対象物以外の物も含
まれることが多々あり、該対象物以外の物の温度
変化が目的とする対象物より鋭い場合、該非対象
物に焦点が合つてしまう。

本考案はこの様な問題を解決することを目的と
したものである。

本考案は、目的とする対象物は目で見ることが
出来、該対象物迄の距離が大略見当が付くので、
フオーカス調整範囲を該対象物の近傍の範囲丈に
限定することにより、前記問題を解決するもの
で、赤外線検出器の像スポツトを被写体上に結像
する為の光学系、該光学系の焦点距離を掃引変化
させる掃引手段、前記像スポツトを被写体上で走
査する走査手段、該走査により前記赤外線検出器
で得られた信号の微分信号を求める微分手段、該
微分信号が最大値を示した時の前記光学系の焦点
距離に対応する信号を記憶する記憶手段、該記憶
手段に記憶された信号に基づいて前記光学系の焦
点距離を前記微分信号が最大値を示した時の値に
設定する為の手段から成る装置において、前記掃
引手段の掃引範囲をフオーカスすべき対象物に応
じて任意に設定し得る様に成した新規な温度測定
装置における焦点合わせ装置を提供するものであ
る。

第２図は本考案の一実施例を示したもので、前
記第１図にて使用した番号と同一番号の付された
ものは同一構成要素を示す。

該第２図において、走査鏡１はモータ５によつ
て一定周期で繰返し水平走査されている。そし
て、集光鏡２は背面に取り付けられたナツト６に
螺合するネジ棒７の回転によつて矢印方向に移動
可能に設けられている。８は該ネジ棒７に結合さ
れたパルスモータで、該モータ８は、前記モータ
５から水平走査毎に発生する水平同期信号をカウ
ントするアツプダウンカウンタ９を介して入つて
来た水平同期信号に基づいて制御回路１０で作成
したパルスがスイツチ１１を介して供給される
為、該モータ８は１回の水平走査毎に所定角度ず
つ回転する。従つて、前記集光鏡２は１回の水平
走査毎に順次ステツプ移動される。該水平走査を
繰返すことによつて、赤外線検出器４から得られ
た赤外線映像信号は増幅器１２を介して微分回路
１３へ送られる。該微分回路１３の出力はダイオ
ード１４を介して正の信号のみがAD変換器１５
を介して最大値検出回路１６に送られ、ここで、
最大値が検出される。該最大値検出回路は第１ラ
ツチ回路１７と比較回路１８から成る。１９は最
大値が検出された時の前記集光鏡２の位置を記憶
する為の第２ラツチ回路で、該ラツチ回路には前
記モータ５から発生する水平同期信号をカウント
する前記アツプダウンカウンタ９の出力が位置信
号としてスイツチ２０を介して供給される。該ア
ツプダウンカウンタ９には第３ラツチ回路２１か
ら前記集光鏡２の行きの移動開始位置に対応した
数のパルスがロードされる様に成しており、又、
前記制御回路１０には第４ラツチ回路２２から前
記集光鏡２の戻りの移動開始位置に対応した数の
パルスが供給されており、該制御回路は前記アツ
プダウンカウンタ９から送られて来るパルス数が
前記第４ラツチ回路２２からのパルス数と等しく
なつたら、即ち、前記集光鏡２が測定すべき対象
物により設定される行きの移動開始位置から戻り
の移動開始位置迄のステツプ数の移動が終了する
と、前記パルスモータ８の回転方向を反転させ、
前記集光鏡２を戻す方向へ移動させると共に、反
転信号Ｒを発して前記カウンタ９をダウンモード
に切換え、更に前記スイツチ２０も切換える。こ
の戻りの期間、一致回路２３は前記カウンタ９の
出力と前記第１ラツチ回路１９の出力を比較し、
両者が一致した時に、一致信号Ａを発生する。前
記スイツチ１１はこの一致信号によつて、OFF
となり、前記パルスモータ８は停止する。

斯くの如き装置において、先ず、スイツチ１１
を閉じ、そして光学系から温度測定すべき対象物
までの距離を目視で測り、該対象物に接近した前
後の地点までの距離L₁，L₂に対応した数のパル
スを夫々第３，第４ラツチ回路２１，２２にセツ
トする。該第３ラツチ回路２１はセツトされた対
象物前の距離L₁に対応したパルスをアツプダウ
ンカウンタ９にロードし、該第４ラツチ回路２２
はセツトされた対象物後の距離L₂に対応した数
のパルスを制御回路１０に供給する。前記カウン
タにL₁に対応したパルスがロードされることに
より、制御回路１０は該カウンタからのパルスを
スイツチ１１を介してパルスモータ８に送るの
で、集光鏡２はL₁に対応した位置l₁に瞬時移動す
る。又、該第３ラツチ回路はパルスをロードする
と同時に、図示しなかつたが、遅延回路を介して
モータ５に作動開始信号を送るので、走査鏡１は
対象物を含む視野内を水平走査し出す。該水平走
査により、前記制御回路１０は該水平走査に同期
したパルスを前記パルスモータ８に送るので、前
記集光鏡２は前記L₁に対応した位置l₁を行きの移
動開始位置としてステツプ移動し出す。そして、
前記l₁に対応したパルス数に前記モータ５から前
記カウンタ９を介して送られて来るパルス数の合
計したものが前記L₂に対応したパルス数と等し
くなる迄、即ち、前記集光鏡２が戻りの移動開始
位置l₂に達する迄前記集光鏡２はステツプ移動す
る。この間、赤外線検出器４から得られる赤外線
映像信号は、アンプ１２を介して微分回路１３に
て微分される。該微分信号はダイオード１４及び
AD変換器１５を介して最大値検出回路１６の第
１ラツチ回路１７と比較回路１８に送られる。該
ラツチ回路はそれ迄の最大値を記憶し、該比較回
路はその最大値と現在のデータを比較する。該比
較回路１８は現在のデータがそれ迄の最大値を越
えた時、ストア信号を発してその現在のデータを
最大値として前記第１ラツチ回路１７に格納す
る。該ストア信号は又、第２ラツチ回路１９にも
送られるので、該第２ラツチ回路１９にはl₁の位
置に対応したパルス数に前記行きの走査開始時か
らの水平走査回数（ステツプ移動回数）をカウン
トするアツプダウンカウンタ９のその時のカウン
ト値が格納される。従つて、集光鏡２がl₁からl₂
へ移動が終了した時点では、前記第１ラツチ回路
１６にはその間の微分ピークの最大値が格納さ
れ、又、前記第２ラツチ回路１９にはその微分ピ
ークの最大値が得られた時（即ち、焦点が合つた
時）の前記集光鏡２の位置を示すカウント値Ｃが
格納されており、このカウント値の位置に前記集
光鏡２を配置すれば、焦点が合つた状態となる。
本実施例では、前記集光鏡２の戻りを利用して以
下に述べる様に前記カウント値Ｃの位置に集光鏡
２を停止させている。即ち、前記制御回路１０は
或るステツプ数の移動により前記集光鏡２がl₂の
位置に到達したことを検知すると、前記パルスモ
ータ８の回転方向を反転し、l₁からl₂へ向けて水
平走査毎にステツプ移動させると共に反転信号Ｒ
を発して前記カウンタ９をダウンモードにし、前
記スイツチ２０を一致検出器２３側へ切換える。
その為、前記カウンタ９のカウント値は順次減つ
て行き、そのカウント値が前記Ｃに戻つた時一致
検出器２３から一致信号Ａが発生する。この時、
前記集光鏡２は焦点が正しく合う位置にあり、前
記一致信号によつて前記スイツチ１１を開いて前
記集光鏡２をその位置で停止させれば、焦点合わ
せが正しく行なわれたことになる。

尚、前記実施例では、集光鏡をパルスモータで
移動させる様にしたが、DCモータを使用し、該
モータに行きの移動開始位置に対応した値を供給
して一気に該位置迄移動させ、そして、更に、該
DCモータに接続したボリウムからの出力が戻り
の移動開始位置に対応した値に等しくなる様にフ
イードバツクを掛ける様に成し、その間に検出し
て記憶した焦点の合う位置に対応した値を戻りの
時点に前記DCモータに供給する様にし、より高
速に焦点が合う位置に集光鏡を移動させる様にし
てもよい。

本考案によれば、光学系の焦点距離を掃引変化
させる手段の掃引範囲を予め固定されている固定
範囲から測定すべき対象物に応じて該対象物の極
前後の範囲に限定したので、集光鏡を該限定され
た極狭い範囲丈移動させればよいので、焦点合わ
せを著しく高速に行なうことができる。又、前記
限定された範囲には目的とする対象物以外の物が
殆んど含まれることが無いので、該対象物以外の
物に焦点が合うことは無く、正確に対象とする物
に焦点が合う。

【図面の簡単な説明】

第１図は走査光学系を説明する為の図、第２図
は本考案の一実施例を示したものである。 １……走査鏡、２……集光鏡、４……赤外線検
出器、５……モータ、８……パルスモータ、９…
…アツプダウンカウンタ、１０……制御回路、１
３……微分回路、１６……最大値検出回路、１７
……第１ラツチ回路、１８……比較回路、１９…
…第２ラツチ回路、２１……第３ラツチ回路、２
２……第４ラツチ回路、２３……一致検出回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 赤外線検出器の像スポツトを被写体上に結像す
   る為の光学系、該光学系の焦点距離を掃引変化さ
   せる掃引手段、前記像スポツトを被写体上で走査
   する走査手段、該走査により前記赤外線検出器で
   得られた信号の微分信号を求める微分手段、該微
   分信号が最大値を示した時の前記光学系の焦点距
   離に対応する信号を記憶する記憶手段、該記憶手
   段に記憶された信号に基づいて前記光学系の焦点
   距離を前記微分信号が最大値を示した時の値に設
   定する為の手段から成る装置において、前記掃引
   手段の掃引範囲をフオーカスすべき対象物に応じ
   て任意に設定し得る様に成したことを特徴とする
   温度測定装置における焦点合わせ装置。