JP5493281B2 - Wedge prism structure of infrared imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、2つのウェッジプリズムを利用して被撮影物(目的物)を撮影する赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造に関し、特に、視軸方位をEL、AZ方向に指向させることができる赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造に関する。 The present invention relates to a wedge prism structure of an infrared imaging device that takes an image of an object (object) using two wedge prisms, and in particular, an infrared imaging device capable of directing the visual axis direction in the EL and AZ directions. Related to the wedge prism structure.
従来から2つのウェッジプリズム(光学系)を利用して被撮影物(目的物)を撮影する赤外線撮像装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような赤外線撮像装置の場合、昼間以外に夜間などでも赤外線を利用して被撮影物を撮影することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an infrared imaging apparatus that captures an object to be photographed (target object) using two wedge prisms (optical systems) is known (see, for example, Patent Document 1). In the case of such an infrared imaging device, it is possible to take an image of an object using infrared rays at night as well as in the daytime.
[従来のウェッジプリズムの配置構成]
ここで、図9〜図11を用いて、従来の赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造の概要について説明する。ここで、図9は、従来のウェッジプリズムの配置構成を示す斜視図を、図10は、図9のウェッジプリズムの配置構成を示す概要図をそれぞれ示している。また、図11は、従来のウェッジプリズムによる捜索動作を説明する説明図を示している。
[Conventional wedge prism layout]
Here, an outline of a wedge prism structure of a conventional infrared imaging device will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 9 is a perspective view showing the arrangement configuration of the conventional wedge prism, and FIG. 10 is a schematic diagram showing the arrangement configuration of the wedge prism of FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a search operation by a conventional wedge prism.
すなわち、図9および図10に示すように、赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造は、概略的に目標物からの赤外線を入射する円形状でくさび型のウェッジプリズム2およびウェッジプリズム3とを順に内部に配設したプリズムユニット4と、これらウェッジプリズム2、3に入射した後の赤外線を受光し電気信号に変換する赤外線用の検知器5とを備えている。図10に示すように、ウェッジプリズム3は、ウェッジプリズム2に対して反転させた状態で配置されている。
That is, as shown in FIG. 9 and FIG. 10, the wedge prism structure of the infrared imaging device has a circular wedge-
上述のように構成されるウェッジプリズム構造では、2つのウェッジプリズム2、3を所定の方向に回転駆動機構(図示せず)により回転させることにより、視軸LをEL、AZ指向とすることができ、これにより、赤外線をウェッジプリズム2とウェッジプリズム3とにより所定の角度傾斜させ、これによって、図10に示すように、目標物からの赤外線を検知器5のほぼ中心位置に入射させることができる。
In the wedge prism structure configured as described above, the visual axis L can be set to the EL and AZ directions by rotating the two
具体的に説明すると、目標物からの視軸Lとして入射された赤外線は、ウェッジプリズム2により所定の角度屈折され、次いで、ウェッジプリズム3に入射され、このウェッジプリズム3を通過後は、ほぼ平行光となって検知器5に受光されることとなる。
More specifically, the infrared ray incident as the visual axis L from the target is refracted by a predetermined angle by the
次に、図11を用いて、従来のウェッジプリズム構造による捜索動作について具体的に説明する。ここで、図11中の矢印は、ウェッジプリズム2、3の頂角方向を、AZ角とは、アジムス(Azimuse)を、EL角とは、エレベーション(Elevation)をそれぞれ示すものとする。
Next, the search operation by the conventional wedge prism structure will be specifically described with reference to FIG. Here, the arrow in FIG. 11 indicates the apex direction of the
すなわち、(1)AZ角のみの捜索動作を行なう場合には、ウェッジプリズム2を反時計方向に角度θ1回転させ、ウェッジプリズム3を同じく反時計方向に角度θ1回転させる。また、このようにAZ角による捜索動作を行い、次に、(2)EL角の捜索動作に移行した場合には、ウェッジプリズム2を反時計方向に、角度θ2回転させ、ウェッジプリズム3を同じく反時計方向に、角度θ2+90度回転させる動作を行なう。
That is, (1) when performing a search operation of the AZ angle only, a
以上説明したように、(1)AZ角の捜索動作と(2)EL角の捜索動作を行なうことにより、目標物からの視軸として入光された赤外線は、ウェッジプリズム2により所定の角度屈折され、次いで、ウェッジプリズム3に入光され、このウェッジプリズム3を通過後は、ほぼ平行光となって検知器5に受光させることができる(図10)。
As described above, by performing (1) AZ angle search operation and (2) EL angle search operation, the infrared light incident as the visual axis from the target is refracted at a predetermined angle by the
また、この種の赤外線撮像装置に関する従来技術として、特許文献1には、2つのウェッジプリズムの回転角を操作することにより、飛行物の捜索および追尾等のための視軸指向を行なう視軸指向機構を備えた赤外線撮像装置について開示されている。 Further, as a conventional technique related to this type of infrared imaging apparatus, Patent Document 1 discloses a visual axis directing for visual axis directing for searching and tracking a flying object by manipulating the rotation angles of two wedge prisms. An infrared imaging device having a mechanism is disclosed.
ところが、前述した従来のウェッジプリズム構造の場合、以下に示す問題がある。すなわち、図11に示すように、EL=AZ=0度を中心にウェッジプリズム2とウェッジプリズム3との回転によりAZ角のみ捜索動作を行っている状態から瞬時にEL角の捜索動作へと移行しようとすると、ウェッジプリズム3を瞬時に90度以上(θ2+90度)回転させる必要があり、角加速度が無限大になるという問題がある。すなわち、このようにプリズム回転軸Pと平行な方位近傍で視軸指向制御しようとすると、ウェッジプリズムの回転角加速度が非常に大きくなることから、駆動特性上の問題が生じていた。
However, the conventional wedge prism structure described above has the following problems. That is, as shown in FIG. 11, the state where the search operation is performed only on the AZ angle by the rotation of the
具体的には、EL=AZ=0度付近におけるウェッジプリズムの角加速度が無限大若しくは極めて大きくなる領域(以下、この領域を「特異領域」と記す)の発生を回避することができないという駆動特性の問題が発生している。 Specifically, it is impossible to avoid the occurrence of a region where the angular acceleration of the wedge prism is infinite or extremely large in the vicinity of EL = AZ = 0 degrees (hereinafter, this region is referred to as “singular region”). The problem is occurring.
赤外線撮像装置を構成する第一のウェッジプリズムと第二のウェッジプリズムは、赤外線検知器の視野中心線に対して、当該第一、二のウェッジプリズムの回転軸がそれぞれ所定の角度(オフセット角度)に傾斜するように配列されるとともに、第二のウェッジプリズムと赤外線検知器との間には、赤外線検知器の視野中心線に対して、ウェッジプリズムの回転軸が平行となるように配置された第三のウェッジプリズム(固定用のウェッジプリズム)が配置されることを要件とする。 The first wedge prism and the second wedge prism constituting the infrared imaging device have a predetermined angle (offset angle) with respect to the rotation axis of the first and second wedge prisms with respect to the visual field center line of the infrared detector. Between the second wedge prism and the infrared detector so that the rotation axis of the wedge prism is parallel to the visual field center line of the infrared detector. It is a requirement that a third wedge prism (fixing wedge prism) is arranged.
赤外線撮像装置を構成する第一のウェッジプリズムと第二のウェッジプリズムは、赤外線検知器の視野中心線に対して、当該第一、二のウェッジプリズムの回転軸がそれぞれ所定の角度(オフセット角度)に傾斜するように配列されるとともに、第二のウェッジプリズムと赤外線検知器との間には、赤外線検知器の視野中心線に対して、ウェッジプリズムの回転軸が平行となるように配置された第三のウェッジプリズムが配置されるので、特異領域を回避し、ウェッジプリズムの駆動上の問題を解決し、要求された特性を満足する視軸指向を実現できるという効果がある。 The first wedge prism and the second wedge prism constituting the infrared imaging device have a predetermined angle (offset angle) with respect to the rotation axis of the first and second wedge prisms with respect to the visual field center line of the infrared detector. Between the second wedge prism and the infrared detector so that the rotation axis of the wedge prism is parallel to the visual field center line of the infrared detector. Since the third wedge prism is arranged, there is an effect that it is possible to avoid the singular region, solve the problem of driving the wedge prism, and realize the visual axis orientation satisfying the required characteristics.
以下に添付図面を参照して、この発明に係る赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造の実施例を詳細に説明する。以下の実施例では、実施例1に係る赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造の概要および特徴を順に説明し、最後に実施例1による効果を説明する。 Embodiments of a wedge prism structure of an infrared imaging device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following examples, the outline and features of the wedge prism structure of the infrared imaging device according to Example 1 will be described in order, and finally the effects of Example 1 will be described.
[ウェッジプリズム構造の概要および特徴]
まず最初に、図1および図2を用いて、実施例1に係るウェッジプリズム構造の概要および特徴を説明する。図1は、実施例1に係るウェッジプリズムの配置構成を示す斜視図である。また、図2は、実施例1に係るウェッジプリズムの配置構成を示す概略図である。また、図3は、ウェッジプリズムによる赤外線の進行経路を説明する説明図を示している。
[Outline and features of wedge prism structure]
First, the outline and features of the wedge prism structure according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a perspective view illustrating an arrangement configuration of wedge prisms according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an arrangement configuration of wedge prisms according to the first embodiment. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the traveling path of infrared rays by the wedge prism.
ここで、本実施例1に係る赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造は、ウェッジプリズム20(第一のウェッジプリズム)と、このウェッジプリズム20に対して反転するように配列されたウェッジプリズム30(第二のウェッジプリズム)とを備え、これらウェッジプリズム20、30は、それぞれ検知器50の視野中心線に対して、ウェッジプリズム20、30のプリズム回転軸Pがそれぞれ所定の角度(オフセット角度)に傾斜するように配列されるとともに、ウェッジプリズム30と検知器50との間には、検知器50の視野中心線に対して、ウェッジプリズムのプリズム回転軸Pが平行となるように固定用の固定ウェッジプリズム45(第三のウェッジプリズム)とを配置したことに特徴がある。
Here, the wedge prism structure of the infrared imaging apparatus according to the first embodiment includes a wedge prism 20 (first wedge prism) and a wedge prism 30 (second wedge) arranged so as to be inverted with respect to the
具体的には、ウェッジプリズム20、30のプリズム回転軸Pと検知器50の視野中心線Mとが所定のオフセット角を有するように配置するとともに、固定ウェッジプリズム45を設けることにより、視軸指向の駆動上の「EL=AZ=0度」(特異点)付近でのウェッジプリズム20、30による回転角加速度の急激な増大を回避できる構成としている。
Specifically, the prism rotation axis P of the
すなわち、図1に示すように、ウェッジプリズム構造は、全体が円形状であり、それぞれ断面がくさび形(三角型)に形成されたウェッジプリズム20とウェッジプリズム30とを内部に配列したプリズムユニット40と、固定ウェッジプリズム45と、入射光を電気信号に変換する赤外線検出素子がアレイ状に配列された検知器50とから構成されている。
That is, as shown in FIG. 1, the wedge prism structure has a circular shape as a whole, and a prism unit 40 in which
また、図2に示すように、電気回路は、ウェッジプリズム20、30を所定の角度に回転させるための回転駆動機構61と、ウェッジプリズム20、30の回転角度を検出する角度検出部63と、回転駆動機構61を駆動させるための電力を供給する回転駆動機構制御部62と、演算処理部64とから構成されている。
As shown in FIG. 2, the electric circuit includes a
演算処理部64は、角度検出部63により検出されたウェッジプリズム20、30の角度に基づいて、角度制御信号を生成する処理および検知器50に受光された赤外線に基づいて、所定の赤外線画像などを生成する処理を行なう。
The
上述のように構成されるウェッジプリズム構造では、2つのウェッジプリズム20、30を所定の方向(AZ方向、EL方向)に回転駆動機構61により回転させることにより、視軸LをEL、AZ指向とすることができ、これにより、赤外線をウェッジプリズム20とウェッジプリズム30とにより所定の角度傾斜させ、これによれば、図3に示すように、目標物からの赤外線を検知器50のほぼ中心位置に入射させることができる。
In the wedge prism structure configured as described above, the two
すなわち、視軸方位「EL=AZ=0度」は、プリズムユニット40では、「EL≠0度」となるため、プリズムユニット40から出射され検知器50に入射される赤外線光は固定ウェッジプリズム45によって、検知器50の視野中心線Mに平行となるように屈折させられ、検知器50は、EL=AZ=0度からの赤外線光として認識することができる。すなわち、これによって、プリズムユニット40の特異領域の使用を回避することができる。
That is, the visual axis direction “EL = AZ = 0 degree” is “EL ≠ 0 degree” in the prism unit 40, and thus the infrared light emitted from the prism unit 40 and incident on the
具体的には、目標物からの赤外線をウェッジプリズム20およびウェッジプリズム30で屈折させ、固定用のウェッジプリズム45で調整し、波長帯が狭められた赤外線光を検知器50に集光させることができる。
Specifically, the infrared rays from the target are refracted by the
[発明者による実験結果]
ここで、本発明者は、実験的に近似式を用いて、所定のオフセット角5°(捜索角5°)の場合のウェッジプリズム20、30の動作角を試算した。すなわち、図4に示すように、本実施例1では、AZ角の捜索のみの場合、ウェッジプリズム20の頂角方向で約−60度、ウェッジプリズム30の頂角方向で約−100度を起点として、ウェッジプリズム20、30を所定の方向(反時計方向)に回転させた場合に、検知器50に赤外線を正確に入射させることができることがわかった。
[Results of experiment by the inventor]
Here, the inventor experimentally calculated the operating angle of the
また、EL捜索のみの場合、ウェッジプリズム20の頂角方向が約−80度、ウェッジプリズム30の頂角方向が約−105度を起点として回転させた場合に、やはり検知器50に赤外線を正確に入射させることができることがわかった。
In the case of EL search only, when the apex angle direction of the
上述したように、本実施例1の場合、AZ角のみの捜索状態からEL角捜索動作への切り換えにおいて、従来技術のように90°(θ2+90度)以上ウェッジプリズム30を回転させる必要はなく、図4で説明したように、AZ角によるAZ捜索とEL角によるEL捜索を行なうことにより、特異領域を回避し、ウェッジプリズムの駆動時による負荷を軽減し、且つ、検知器50に対する赤外線の入射を正確に行なうことができる。
As described above, in the case of the first embodiment, when switching from the search state of only the AZ angle to the EL angle search operation, it is necessary to rotate the
以上説明したように、本実施例1に係るウェッジプリズム構造によれば、プリズムユニット40を構成するウェッジプリズム20とウェッジプリズム30は、赤外線用の検知器50の視野中心線Mに対して、当該ウェッジプリズム20、30のプリズム回転軸Pがそれぞれ所定のオフセット角度に傾斜するように配列されるとともに、ウェッジプリズム30と検知器50との間には、この検知器50の視野中心線Mに対して、ウェッジプリズム20、30のプリズム回転軸Pが平行となるように配置された固定用のウェッジプリズム45を配置する構成としたので、特異領域を回避し、ウェッジプリズムの駆動上の問題を解決し、要求された特性を満足する視軸指向を実現することができる。
As described above, according to the wedge prism structure according to the first embodiment, the
次に、図5および図6を用いて、実施例2に係る赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造について説明する。ここで、図5は、本実施例2に係るウェッジプリズムの配置を示す概略図を、図6は、ウェッジプリズムによる赤外線の進行経路を説明する説明図をそれぞれ示している。なお、この実施例2に示した回路構成は、前述した実施例1と同様の回路構成であるため、詳細な説明は省略する。 Next, the wedge prism structure of the infrared imaging device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. Here, FIG. 5 is a schematic diagram showing the arrangement of the wedge prism according to the second embodiment, and FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the infrared traveling path by the wedge prism. Since the circuit configuration shown in the second embodiment is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
すなわち、図5に示すように、前述した本実施例1では、ウェッジプリズム20、30を所定のオフセット角度傾斜させるとともに、ウェッジプリズム30と検知器50との間に固定ウェッジプリズム45を配置した構成としているが、本実施例2では、プリズムユニット40を構成する2つのウェッジプリズム21、22を取り付け基準面に対してほぼ直角となるように配置し、これら2つのウェッジプリズム21、22のうちウェッジプリズム21の前側(図5の左側)には、目標物からの入射光であり、検知器50の視軸L(視野中心線M)と平行となる赤外線を入射するとともに、ウェッジプリズム21に対して、所定のオフセット角度となるように赤外線の光路を傾斜(屈曲)させる固定ウェッジプリズム46を配置していることに特徴がある。
That is, as shown in FIG. 5, in the first embodiment described above, the
具体的に説明すると、図6に示すように、目標物からの赤外線は、固定ウェッジプリズム46によりウェッジプリズム21に入射する際には、検知器50の視野中心線Mに対して所定のオフセット角度だけ傾斜した赤外線となり、この赤外線は、ウェッジプリズム21とウェッジプリズム22を通じて、検知器50に対して平行光となり検知器50に受光さえる。すなわち、これにより、実施例2のウェッジプリズム構造の場合も、実施例1と同様に視軸LがEL=AZ=0度であった場合でも特異領域を回避させることができる。
Specifically, as shown in FIG. 6, when the infrared rays from the target are incident on the
以上説明したように、本実施例2に係る赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造によれば、2つのウェッジプリズム21、22のうちのウェッジプリズム21の前側には、目標物からの入射光であって、検知器50の視軸(視野中心線M)と平行となる赤外線を入射するとともに、ウェッジプリズム21に対して、所定の角度(オフセット角度)となるように記赤外線の光路を傾斜させる固定ウェッジプリズム46を設ける構成としたので、ウェッジプリズム21に入光される赤外線は、所定のオフセット角度傾斜したものとなるため、実施例1と同様に、特異領域を回避し、ウェッジプリズムの駆動上の問題を解決し、要求された特性を満足する視軸指向を実現することができる。
As described above, according to the wedge prism structure of the infrared imaging device according to the second embodiment, the front side of the
次に、図7および図8を用いて、実施例3に係る赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造について説明する。ここで、図7は、本実施例3に係るウェッジプリズムの配置構成を示す概略図を、図8は、ウェッジプリズムによる赤外線の進行経路を説明する説明図をそれぞれ示している。なお、この実施例3の回路構成は、前述した実施例1、2と同様の回路構成であるため、詳細な説明は省略する。 Next, the wedge prism structure of the infrared imaging device according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 7 is a schematic diagram showing the arrangement configuration of the wedge prism according to the third embodiment, and FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the traveling path of infrared rays by the wedge prism. Since the circuit configuration of the third embodiment is the same as that of the first and second embodiments, detailed description thereof is omitted.
すなわち、同図に示すように、本実施例3では、ウェッジプリズム構造を構成するプリズムユニット42は、赤外線用の検知器50の視野中心線Mに対して、プリズムユニット42の内部に配置されたウェッジプリズム23、24のプリズム回転軸Pがそれぞれ所定の角度(オフセット角度)に傾斜するように配設する構成としたことに特徴がある。
That is, as shown in the figure, in Example 3, the prism unit 42 constituting the wedge prism structure is arranged inside the prism unit 42 with respect to the visual field center line M of the
すなわち、プリズムユニット42への入射に所定のオフセット角を生じさせることにより、視軸が「EL=AZ=0」度であった場合でも特異領域を回避することができる構成としている。具体的には、図8に示すように、プリズムユニット42と検知器50全体を取付基準面に対して傾斜させた状態で固定し、所定のオフセット角度を生じさせることにより、視軸Lが「EL=AZ=0度」であった場合にも特異領域を回避することができる。
That is, by forming a predetermined offset angle in the incident on the prism unit 42, the singular region can be avoided even when the visual axis is “EL = AZ = 0” degrees. Specifically, as shown in FIG. 8, the prism unit 42 and the
以上説明したように、本実施例3に係る赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造によれば、この赤外線撮像装置を構成するプリズムユニット42は、検知器50の視野中心線Mに対して、プリズムユニット42の内部に配置されたウェッジプリズム23、24のプリズム回転軸Pがそれぞれ所定の角度(オフセット角度)に傾斜するように配設され、検知器50の配置角度は、プリズムユニット42の傾斜と同一の角度傾斜するように配設される構成としているので、特異領域を回避し、ウェッジプリズムの駆動上の問題を解決し、要求された特性を満足する視軸指向を実現することができる。
As described above, according to the wedge prism structure of the infrared imaging apparatus according to the third embodiment, the prism unit 42 constituting the infrared imaging apparatus is in the prism unit 42 with respect to the visual field center line M of the
以上の実施例1〜実施例3を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。 The following additional notes are further disclosed with respect to the embodiments including the above-described Examples 1 to 3.
(付記1)目標物からの赤外線を入射する第一のウェッジプリズムと、当該第一のウェッジプリズムに対して反転するように配列された第二のウェッジプリズムとを有するプリズムユニットと、前記第一、二のウェッジプリズムに入射した後の赤外線を受光し電気信号に変換する赤外線検知器とを備えた赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造において、
前記第一、二のウェッジプリズムは、
前記赤外線検知器の視野中心線に対して、前記第一、二のウェッジプリズムの回転軸がそれぞれ所定のオフセット角度に傾斜するように配列されるとともに、前記第二のウェッジプリズムと前記赤外線検知器との間には、当該赤外線検知器の視野中心線に対して、当該第一、二のウェッジプリズムの回転軸と平行となるように配置された第三のウェッジプリズムが配置されることを特徴とする赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造。
(Appendix 1) A prism unit having a first wedge prism that receives infrared rays from a target, and a second wedge prism arranged so as to be inverted with respect to the first wedge prism, and the first In the wedge prism structure of the infrared imaging device provided with an infrared detector that receives infrared light after being incident on the second wedge prism and converts it into an electrical signal,
The first and second wedge prisms are
The rotation axes of the first and second wedge prisms are arranged so as to be inclined at a predetermined offset angle with respect to the visual field center line of the infrared detector, and the second wedge prism and the infrared detector A third wedge prism is arranged between the first and second wedge prisms so as to be parallel to the rotation axis of the first and second wedge prisms with respect to the visual field center line of the infrared detector. The wedge prism structure of the infrared imaging device.
(付記2)前記第一、二のウェッジプリズムの回転軸と平行となるように配置された第三のウェッジプリズムは、配置角度が固定された固定用のウェッジプリズムであることを特徴とする付記1に記載の赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造。 (Additional remark 2) The 3rd wedge prism arrange | positioned so that it may become in parallel with the rotating shaft of said 1st, 2nd wedge prism is a wedge prism for fixation with which the arrangement angle was fixed. 1. A wedge prism structure for an infrared imaging device according to 1.
(付記3)前記第一、二のウェッジプリズムの回転軸と平行となるように配置された第三のウェッジプリズムは、前記第二のウェッジプリズムの頂角と同一となる方向に配置されることを特徴とする付記1に記載の赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造。 (Supplementary note 3) The third wedge prism arranged so as to be parallel to the rotation axis of the first and second wedge prisms is arranged in the same direction as the apex angle of the second wedge prism. 2. A wedge prism structure for an infrared imaging device according to appendix 1.
(付記4)目標物からの赤外線を入射する第一のウェッジプリズムと、当該第一のウェッジプリズムに対して反転するように配列された第二のウェッジプリズムとを有するプリズムユニットと、前記第一、二のウェッジプリズムに入射した後の赤外線を受光し電気信号に変換する赤外線検知器とを備えた赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造において、
前記第一、二のウェッジプリズムのうちの第一のウェッジプリズムの前側には、前記目標物からの入射光であって、前記赤外線検知器の視軸中心線と平行となる赤外線を入射するとともに、前記第一のウェッジプリズムに対して、所定のオフセット角度となるように前記赤外線の光路を傾斜させる固定用のウェッジプリズムが設けられることを特徴とする赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造。
(Additional remark 4) The prism unit which has the 1st wedge prism which injects the infrared rays from a target object, and the 2nd wedge prism arranged so that it may invert with respect to the said 1st wedge prism, Said 1st In the wedge prism structure of the infrared imaging device provided with an infrared detector that receives infrared light after being incident on the second wedge prism and converts it into an electrical signal,
In the first wedge prism of the first and second wedge prisms, the incident light from the target is incident on the front side of the first wedge prism, and is incident on the infrared rays parallel to the visual axis center line of the infrared detector. A wedge prism structure for an infrared imaging device, wherein a fixing wedge prism is provided to incline the infrared light path so as to have a predetermined offset angle with respect to the first wedge prism.
(付記5)目標物からの赤外線を入射する第一のウェッジプリズムと、当該第一のウェッジプリズムに対して反転するように配列された第二のウェッジプリズムが内部に配列されたプリズムユニットと、当該プリズムユニットに入射した後の赤外線を受光し電気信号に変換する赤外線検知器とを備えた赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造において、
前記プリズムユニットは、
前記赤外線検知器の視野中心線に対して、当該プリズムユニットの内部に配置された第一、二のウェッジプリズムの回転軸がそれぞれ所定のオフセット角度に傾斜するように配設され、
前記赤外線検知器は、前記プリズムユニットの傾斜角度と同一の傾斜角度となるように配設されることを特徴とする赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造。
(Additional remark 5) The 1st wedge prism which injects the infrared rays from a target, The prism unit in which the 2nd wedge prism arranged so that it may be reversed to the 1st wedge prism was arranged inside, In a wedge prism structure of an infrared imaging device including an infrared detector that receives infrared light after being incident on the prism unit and converts the infrared light into an electrical signal,
The prism unit is
With respect to the visual field center line of the infrared detector, the rotation axes of the first and second wedge prisms arranged inside the prism unit are respectively arranged to be inclined at a predetermined offset angle,
The wedge prism structure of an infrared imaging device, wherein the infrared detector is disposed so as to have the same inclination angle as the inclination angle of the prism unit.
(付記6)目標物からの赤外線を入射する第一のウェッジプリズムと、当該第一のウェッジプリズムに対して反転するように配列された第二のウェッジプリズムが内部に配列されたプリズムユニットと、当該プリズムユニットに入射した後の赤外線を受光し電気信号に変換する赤外線検知器とを備えた赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造において、
前記プリズムユニットは、
前記赤外線検知器の視野中心線に対して、当該プリズムユニットの内部に配置された第一、二のウェッジプリズムの回転軸がそれぞれ所定のオフセット角度に傾斜するように配設され、前記プリズムユニットと前記検知器との間には、固定用のウェッジプリズムが配設され、
前記検知器は、ほぼ平行となるように配設されることを特徴とする赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造。
(Appendix 6) A first wedge prism that receives infrared rays from a target, and a prism unit in which a second wedge prism arranged so as to be inverted with respect to the first wedge prism is arranged inside, In a wedge prism structure of an infrared imaging device including an infrared detector that receives infrared light after being incident on the prism unit and converts the infrared light into an electrical signal,
The prism unit is
The rotation axes of the first and second wedge prisms arranged inside the prism unit with respect to the visual field center line of the infrared detector are arranged so as to be inclined at a predetermined offset angle, respectively. Between the detector, a fixing wedge prism is disposed,
The wedge prism structure of an infrared imaging device, wherein the detectors are arranged so as to be substantially parallel.
以上のように、本発明に係る赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造は、赤外線撮像装置に備えた2つのウェッジプリズムを利用するウェッジプリズム構造に有用であり、特に、ウェッジプリズムの角加速度の負荷を軽減できる赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造に適している。 As described above, the wedge prism structure of the infrared imaging device according to the present invention is useful for a wedge prism structure that uses two wedge prisms provided in the infrared imaging device, and particularly reduces the load of angular acceleration of the wedge prism. It is suitable for the wedge prism structure of an infrared imaging device that can be used.
2、3、20、21、22、23、24、30 ウェッジプリズム
4、40、41、42 プリズムユニット
5、50 赤外線検知器
45、46 固定ウェッジプリズム
61 回転駆動機構
62 回転駆動機構制御部
63 角度検出部
64 演算処理部
2, 3, 20, 21, 22, 23, 24, 30 Wedge prism 4, 40, 41, 42
Claims (4)
前記第一、二のウェッジプリズムは、
前記赤外線検知器の視野中心線に対して、前記第一、二のウェッジプリズムの回転軸がそれぞれ所定のオフセット角度に傾斜するように配列されるとともに、前記第二のウェッジプリズムと前記赤外線検知器との間には、当該赤外線検知器の視野中心線と平行となる回転軸を有するように配置された第三のウェッジプリズムが配置されることを特徴とする赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造。 A prism unit having a first wedge prism for receiving infrared rays from a target and a second wedge prism arranged so as to be inverted with respect to the first wedge prism; and the first and second wedges In a wedge prism structure of an infrared imaging device including an infrared detector that receives infrared light after being incident on the prism and converts it into an electrical signal,
The first and second wedge prisms are
The rotation axes of the first and second wedge prisms are arranged so as to be inclined at a predetermined offset angle with respect to the visual field center line of the infrared detector, and the second wedge prism and the infrared detector A wedge prism structure for an infrared imaging device, wherein a third wedge prism is disposed between the two and a rotation axis that is parallel to the visual field center line of the infrared detector.
前記第一、二のウェッジプリズムのうちの第一のウェッジプリズムの前側には、前記目標物からの入射光であって、前記赤外線検知器の視野中心線と平行となる赤外線を入射するとともに、前記第一のウェッジプリズムに対して、前記赤外線検知器の視野中心線に対して所定のオフセット角度となるように前記赤外線の光路を傾斜させる固定用のウェッジプリズムが設けられることを特徴とする赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造。 A prism unit having a first wedge prism for receiving infrared rays from a target and a second wedge prism arranged so as to be inverted with respect to the first wedge prism; and the first and second wedges In a wedge prism structure of an infrared imaging device including an infrared detector that receives infrared light after being incident on the prism and converts it into an electrical signal,
The incident light from the target is incident on the front side of the first wedge prism of the first and second wedge prisms, and infrared rays parallel to the visual field center line of the infrared detector are incident thereon, An infrared ray characterized in that the first wedge prism is provided with a fixed wedge prism that inclines the infrared light path so as to have a predetermined offset angle with respect to a visual field center line of the infrared detector. The wedge prism structure of the imaging device.
前記プリズムユニットは、
前記プリズムユニットの内部に配置された第一、二のウェッジプリズムの回転軸が、前記プリズムユニットおよび前記赤外線検知器が配設される取付基準面に対して前記赤外線検知器を傾斜させて配設した場合の前記赤外線検知器の視野中心線と一致するように配設されることを特徴とする赤外線撮像装置のウェッジプリズム構造。 A first wedge prism that receives infrared rays from a target, a prism unit in which a second wedge prism arranged so as to be inverted with respect to the first wedge prism, and a prism unit in which the second wedge prism is arranged; In a wedge prism structure of an infrared imaging device including an infrared detector that receives infrared rays after being incident and converts them into electrical signals,
The prism unit is
First, second rotary shaft of the wedge prisms, the prism unit and arranged to be inclined to the infrared detector relative to the mounting reference surface of the infrared detector is arranged which is arranged in the interior of the prism unit wedge prism structure of an infrared imaging apparatus characterized by being arranged such that said coincident with field center line of the infrared detector in the case of.
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