JPH0676834U - 赤外線カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 赤外線カメラの光学系走査機構への埃の侵入
を阻止するようにした赤外線カメラを提供すること。 【構成】 回転ミラ−とガルバノメ−タとの間隙に温度
校正用壁を立設し，この温度校正用壁の回転ミラ−対向
面に対して室温検出用センサを近接配置するとともに，
光学系走査機構が収納された光学系収納室と，電気回路
部分を収納する回路系収納室との間に防塵用の仕切壁を
設けることにより本体ケ−スを分割配置し，回路系収納
室に外気を導入，排気する空冷装置を配置するようにし
たものである。 【効果】 回路系収納室は外気により空冷されるととも
に，埃を含んだ外気は回路系収納室のみを通過し，光学
系収納室には外部からの埃が侵入し，付着することはな
い。その上，環境温度に対して校正されているので，温
度測定に誤差を生じることもない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は，赤外線熱画像装置に使用される赤外線カメラに関するもので，特 に，光学系走査機構部分に埃がはいらないように構成された赤外線カメラに関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に，被写体表面から放射される赤外線を検出して，その温度分布を可視像 （熱画像）として表示する赤外線熱画像装置に使用される赤外線カメラとしては ，図１０〜図１１に示すように構成されている。 まず，この赤外線カメラの光学系走査機構について説明する。 被写体１の表面からの光は，ケ−ス１１の開口部１２に設けられているシリコ ンウインド４によって可視光２が遮断され，赤外線３のみが赤外線カメラ内に入 射される。内部に入射した赤外線（赤外線像）３はシリコンウインド４と同一平 面に位置している第１の折り返しミラ−５により回転ミラ−７とほぼ同一平面に 位置している振動ミラ−６方向に反射される。

【０００３】 この反射光（赤外線３）は振動ミラ−６により垂直方向に約１０°振られて， 回転ミラ−７の各平面鏡７ａ・・・に入射する。従って，各平面鏡７ａ・・・は ，振動ミラ−６がカルバノメ−タ１３により垂直方向に振動しているので，被写 体１の表面を少しずつ垂直方向にずれた部分を水平方向に走査することになる。

【０００４】 通常，この種装置の水平走査線数は１００本程度である。８面体の回転ミラ− ７が用いられているので，振動ミラ−６が１０°振る間に回転ミラ−７は少なく とも１２．５回転しなくてはならず，実際には振動ミラ−６の復路に要する時間 も考慮して１６回転している。 即ち，回転ミラ−７の１６回転で垂直方向１０°の範囲が走査され，この入射 した赤外線３は，第２の折り返しミラ−８方向へ反射され，ここで集光レンズ９ 方向へ反射され，この集光レンズ９でその光束が絞られて赤外線検出器１０に入 射され，光電変換される。そして，この熱画像の電気信号は，増幅器１４で増幅 され，プロセッサ１５により各種の信号処理がなされ，表示装置１６に表示され る。

【０００５】 なお，この１面の平面鏡７ａで赤外線検出器１０には，０．１°に相当する赤 外線３が入射する。そして，次の平面鏡７ｂが走査する時は，振動ミラ−６の面 が０．１°ずれるため，先に平面鏡７ａで水平走査した部分とは垂直方向に０． １°ずれた位置が同様に走査される。従って，回転ミラ−７の１２．５回転で被 写体１の垂直方向１０°を走査し，又，水平方向に関しては回転ミラ−７の各平 面鏡７ａ・・・により水平視野角（この実施例では１５°）が走査される。そこ で，リアルタイムで水平走査線１００本の熱画像を得るために，回転ミラ−７は 回転速度を１４４００ｒｐｍの高速で回転するように設定され，赤外線検出器１ ０から１秒間に１５画面のリアルタイムの熱画像信号が得られる。

【０００６】 なお，回転ミラ−７は，８面の平面鏡７ａ・・・により環状に構成され，回転 中心に対して各平面鏡７ａ・・・はすべて平行な面角度を持たせてモ−タ（図示 せず）の回転軸に取付られている。回転ミラ−７の周囲は，各平面鏡７ａ・・・ に埃が付着するのを阻止するとともに，回転ミラ−７が回転することにより生じ る騒音を防止するために，ミラ−カバ−部（図示せず）で覆われている。 次に，赤外線検出器（スプライト素子）１０は，シリコンウインド４と垂直方 向において離間させるとともに，可能なかぎりシリコンウインド４が位置してい る垂直面方向に近づけて配置されている。

【０００７】

【考案が解決しようとする問題点】

赤外線検出器１０は，その感度を維持するために，一定温度に冷却されなけれ ばならない。然しながら，赤外線カメラの内部には，多くの熱発生源があるため ，環境温度を一定にする必要上，外気を吸入して強制循環させ，赤外線カメラ内 部を冷却するように構成されている。

【０００８】 一方，赤外線カメラの使用環境は，近年大きく広がり，清掃工場などのように ，埃の多い場所等でも使用されているため，外気を吸入することにより，内部に 埃が侵入し，この埃が回転ミラ−７等の光学系に付着してしまい，正確に赤外線 量，即ち，温度を測定することが出来なくなるという問題があった。 そこで，外気の吸入口にフィルタ−を配設することも考えられるが，この場合 には，フィルタ−をしばしば交換しなければならず，保守が面倒である等の問題 がある。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】

この考案は，回転ミラ−とガルバノメ−タとの間隙に温度校正用壁を立設し， この温度校正用壁の回転ミラ−対向面に対して室温検出用センサを近接配置する とともに，光学系走査機構が収納された光学系収納室と，電気回路部分を収納す る回路系収納室との間に防塵用の仕切壁を設けることにより本体ケ−スを分割配 置し，回路系収納室に外気を導入，排気する空冷装置を配置するようにしたもの である。

【００１０】

【作用】

回路系収納室には，空冷装置により外気が導入され，内部を空冷しつつ外部に 排気される。この際，外気は光学系走査機構が収納されている光学系収納室を通 過することはないので，外気による埃が光学系に付着することはない。

【００１１】

【考案の実施例】

この考案の実施例を，図１〜図９に基づいて詳細に説明する。 図１は赤外線カメラのハウジング２１内部を示す平面図，図２は赤外線カメラ の正面図，図３は図１のＡ−Ａ線要部断面図，図４はハウジング２１の一部切欠 側面図，図５はカバ−２２の要部断面図，図６，図７は防塵用のパッキング３６ の平面図および断面図，図８，図９はそれぞれ仕切壁２３の開口部３２に装着す るパッキング３７の正面図および側面図である。なお，従来例と同一のものは同 一名称を使用するとともに，同一符号を付して，その説明を省略する。

【００１２】 図１〜図２において，赤外線カメラの外形を形成するケ−ス本体２０は，ハウ ジング２１とカバ−２２とにより構成されており，ハウジング２１およびカバ− ２２の内部は，仕切壁２３により光学系収納室２４と回路系収納室２５とに区分 されており，回路系収納室２５が位置する両側面には，外気の導入口および排気 口となる格子状の窓２６，２７が透設されている。

【００１３】 光学系収納室２４には，ゲルマニウムウインド４，第１の折り返しミラ−５， 振動ミラ−６，回転ミラ−７，第２の折り返しミラ−８，集光レンズ９，ガルバ ノメ−タ１３，赤外線検出器１０のセンサ部１０ｂ等が配設されている。さらに ，カルバノメ−タ１３と回転ミラ−７との間には，室温校正用壁２８が設けられ ており，この室温校正用壁２８に対向する回転ミラ−７上には，室温検出用セン サ２９が配設されている。なお，この実施例では，透過させる赤外線の波長によ りゲルマニウムウインド４が採用されているが，波長が異なれば，シリコンウイ ンド等でもよい。

【００１４】 回路系収納室２５には，増幅器１４，プロセッサ１５等の回路基板３９，赤外 線検出器１０およびそのク−ラ−部１０ａ，空冷装置３０，端子部３１等が配設 されている。

【００１５】 仕切壁２３は，ケ−ス本体２０内を光学系収納室２４と回路系収納室２５との 間を仕切り，光学系収納室２４への埃の侵入を阻止するために，設けられたもの で，図４，図５に示すように，ハウジング２１側とカバ−２２側とにそれぞれ互 いに対向して設けられており，ハウジング２１の上面をカバ−２２で覆うと，ケ −ス本体２０は，仕切壁２３により光学系収納室２４と回路系収納室２５とに分 割されるように構成されている。

【００１６】 ハウジング２１側の仕切壁２３には，図３に示すように，光学系収納室２４と 回路系収納室２５とに連通する半円形の開口部３２が設けられており，この開口 部３２には，赤外線検出器１０のセンサ部１０ｂからク−ラ−部１０ａへと連通 する管１０ｃが貫通するもので，この開口部３２の両側には，ケ−ブル（図示せ ず）を貫通させるためのケ−ブル溝３３，３４が同様にハウジング２１側に透設 されている。

【００１７】 カバ−２２側の仕切壁２３端部，即ち，ハウジング２１側の仕切壁２３と当接 する部分には，図６，７に示すように，ゴム等の弾性部材で形成された断面Ｕ字 状のパッキング３６が嵌め込まれている。ハウジング２１側の開口部３２には， 光学系収納室２４へ回路系収納室２５からの埃が侵入しないように，図８，９に 示すように，ゴム等の弾性部材で，中心部分に開口部３２の大きさの孔３７ａが 形成されたパッキング３７が装着されている。仕切壁２３の両収納室２４，２５ に対向する少なくとも一面には，パ−マロイのような磁気シ−ルド部材で形成さ れている磁気シ−ルド板３８が固着されている。

【００１８】 次に，作用動作について説明する。 ハウジング２１内の所定位置に各部品を配設した後，カバ−２２側の仕切壁２ ３端部に，パッキング３６を嵌合するとともに，開口部３２に位置するク−ラ− 部１０ａの管１０ｃ部分にパッキング３７を位置決めし，テ−プで束線されたケ −ブルをケ−ブル溝３３，３４にぴったりはめ込んだ後，ハウジング２１の上面 をカバ−２２で覆う。 ハウジング２１とカバ−２２との仕切壁２３上端は，互いにパッキング３６を 介して密着固定するとともに，光学系収納室２４と回路系収納室２５との間隙は ，パッキング３７が配設されている開口部３２とケ−ブルでふさがれたケ−ブル 溝３３，３４とにより連通されている。

【００１９】 そこで，赤外線カメラの電源がオンされると，空冷装置３０が駆動され，ケ− ス本体２０の側壁に開設されている一方の窓２６から外気が吸引され，ケ−ス本 体２０内部の回路系収納室２５のみを通過して内部を冷却しつつ他方の窓２７か ら外部に排気される。

【００２０】 この際，開口部３２はパッキング３７で遮蔽されているとともに，ケ−ブルと ケ−ブル溝３３，３４との間隙は，パッキング３６によりほぼ覆われるので，窓 ２６から流入する埃を含んだ外気は，ほとんど回路系収納室２５のみを通過し， 光学系収納室２４に侵入することはない。

【００２１】 しかしながら，光学系収納室２４には，回転ミラ−７のモ−タやガルバノメ− タ１３等の熱発生源が配設されているので，これらによる熱が発生し，光学系収 納室２４内の室温が高くなる。そのため，測定誤差が生じる。 そこで，光学系収納室２４内の環境温度に対して，被写体１からの温度（赤外 線量）を補正しなければならない。

【００２２】 そこで，ゲルマニウムウインド４を通過した被写体１から放射された赤外線３ は，回転ミラ−７により走査されるが，回転ミラ−７は，最初に室温校正用壁２ ８を走査する。そこで，この室温校正用壁２８の温度を基準温度として室温検出 用センサ２９で検出した環境温度を校正し，プランクの放射公式から，実際の被 写体１の温度が測定される。なお，室温校正用壁２８は，回転ミラ−７の風切り 音を軽減する効果もある。 従って，光学系収納室２４の環境温度が高くなっても，常に正確な被写体１の 温度を測定することが出来る。

【００２３】

【考案の効果】

この考案は，回転ミラ−とガルバノメ−タとの間隙に温度校正用壁を立設し， この温度校正用壁の回転ミラ−対向面に対して室温検出用センサを近接配置する とともに，光学系走査機構が収納された光学系収納室と，電気回路部分を収納す る回路系収納室との間に防塵用の仕切壁を設けることにより本体ケ−スを分割配 置し，回路系収納室に外気を導入，排気する空冷装置を配置するようにしたので ，回路系収納室は外気により空冷されるとともに，埃を含んだ外気は回路系収納 室のみを通過し，光学系収納室には外部からの埃が侵入し，付着することはない 。その上，環境温度に対して校正されているので，温度測定に誤差を生じること もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示すもので，ハウジングの
平面図である。

【図２】この考案の実施例を示す赤外線カメラの正面図
である。

【図３】この考案の実施例を示すもので，図１のＡ−Ａ
断面図である。

【図４】この考案の実施例を示すもので，ハウジング２
１の一部切欠側面図である。

【図５】この考案の実施例を示すもので，カバ−２２の
要部断面図である。

【図６】この考案の実施例を示すもので，防塵用のパッ
キング３６の平面図である。

【図７】この考案の実施例を示すもので，防塵用のパッ
キング３６の断面図である。

【図８】この考案の実施例を示すもので，仕切壁２３の
開口部３２に装着するパッキング３７の正面図である。

【図９】この考案の実施例を示すもので，仕切壁２３の
開口部３２に装着するパッキング３７の側面図である。

【図１０】従来例を示す要部斜視図である。

【図１１】従来例を示すもので，一部切欠要部平面図で
ある。

【符号の説明】

１・・・・・被写体 ３・・・・・赤外線 ４・・・・・ゲルマニウムウインド ５・・・・・第１の折り返しミラ− ６・・・・・振動ミラ− ７・・・・・回転ミラ− ８・・・・・第２の折り返しミラ− ９・・・・・集光レンズ １０・・・・赤外線検出器 １３・・・・ガルバノメ−タ ２０・・・・ケ−ス本体 ２３・・・・仕切壁 ２４・・・・光学系収納室 ２５・・・・回路系収納室 ２８・・・・室温校正用壁 ２９・・・・室温検出用センサ ３０・・・・空冷装置 ３８・・・・磁気シ−ルド板

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体の表面から放射される赤外線のみ
   を透過するウインドと，このウインドを透過した赤外線
   を受光して，垂直方向に反射する第１の折り返しミラ−
   と，この第１の折り返しミラ−からの前記赤外線を受光
   して垂直方向に所定角度走査する振動ミラ−と，この振
   動ミラ−を駆動するガルバノメ−タと，この振動ミラ−
   により垂直方向に走査された前記赤外線を受光し，これ
   を水平方向に走査する回転ミラ−と，この回転ミラ−か
   らの水平および垂直走査された前記赤外線を受光して水
   平方向に反射する第２の折り返しミラ−とからなる光学
   系走査機構と， この光学系走査機構により走査された赤外線を受光して
   熱画像信号として出力する赤外線検出器からの熱画像信
   号を増幅するとともに，画像処理するプロセッサとを備
   えた赤外線カメラにおいて， 前記回転ミラ−と前記ガルバノメ−タとの間隙に温度校
   正用壁を立設し，この温度校正用壁の前記回転ミラ−対
   向面に対して室温検出用センサを近接配置するととも
   に，前記光学系走査機構が収納された光学系収納室と，
   前記電気回路部分を収納する回路系収納室との間に防塵
   用の仕切壁を設けることにより前記本体ケ−スを分割配
   置し， 前記回路系収納室に外気を導入，排気する空冷装置を配
   置したことを特徴とする赤外線カメラ。
2. 【請求項２】 前記仕切壁の少なくとも一面に，磁気シ
   −ルド部材を固着したことを特徴とする請求項１に記載
   の赤外線カメラ。