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JPH0694991A - 赤外広角単レンズ - Google Patents

赤外広角単レンズ

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Publication number
JPH0694991A
JPH0694991A JP4241601A JP24160192A JPH0694991A JP H0694991 A JPH0694991 A JP H0694991A JP 4241601 A JP4241601 A JP 4241601A JP 24160192 A JP24160192 A JP 24160192A JP H0694991 A JPH0694991 A JP H0694991A
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JP
Japan
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infrared
single lens
angle single
measuring device
infrared wide
Prior art date
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Pending
Application number
JP4241601A
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English (en)
Inventor
Tomonobu Yoshikawa
智延 吉川
Yoshiharu Yamamoto
義春 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP4241601A priority Critical patent/JPH0694991A/ja
Priority to EP93114192A priority patent/EP0587075B1/en
Priority to DE69310060T priority patent/DE69310060T2/de
Priority to US08/118,233 priority patent/US5479292A/en
Publication of JPH0694991A publication Critical patent/JPH0694991A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 赤外線センサ−用広角単レンズの提供。 【構成】 以下の関係式を満足する、物体面と第１面と
の間に絞りを配置した、物体側へ凹面を向けた正メニス
カスレンズ。ｄを絞り、第１面間隔、ｔｈをレンズ肉
厚、ｂｆをバックフォーカス、ｒ１，ｒ２を各々、第１
面、第２面の曲率半径、ｎを波長１０μｍにおける硝材
の屈折率、ｆを焦点距離とする。 −５０．０ｔｈ＜ｒ１＜−３．５ｔｈ −５ｔｈ＜ｒ２＜−１．１ｔｈ ２＜ｎ＜４．５ ０．１ｆ＜ｄ＜０．８ｆ ０．５ｆ＜ｂｆ＜１．５ｆ ０．５ｆ＜ｔｈ＜２ｆ 【効果】 半画角３５deg全域において、ＭＴＦが５０
％以上（５ ｌｐ／ｍｍ ）、周辺光量比が８５％以上の
性能を満たす。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主に室内の温度状況検
出などを行なう非接触温度測定装置に用いられる赤外線
用光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、非接触温度測定装置には安価な単
素子の赤外線検出器が用いられ、画角の狭い赤外用光学
系によって熱像は検出器上に結像され、広い範囲を観測
する場合には、走査することによってそれぞれ各領域の
温度測定を行っていた。しかし、いずれも構成が複雑で
小型化、低価格化が困難という問題点があった。
【０００３】従来例としては、特開昭５３−４１２７９
号がある。以下、図面を参照しながら、上述した従来の
非接触温度測定装置の一例について説明する。
【０００４】図５は従来の非接触温度測定装置の構成図
を示すものである。図５において、１１は一定速度で回
転するモータ、１２はモータの回転軸、１３は回転円
盤、１４はピン、１５は走査用反射鏡、１６は支持軸、
１７は連結アーム、１８は測定対象物、１９は反射鏡、
２０は反射鏡、２１は赤外線を断続する回転セクタ、２
２は集光レンズ、２３は赤外線検出器である。
【０００５】以上のように構成された非接触温度測定装
置について、以下その動作の説明をする。
【０００６】モータ１１の回転運動は、連結アーム１７
を介し、走査用反射鏡１５に伝えられ、走査用反射鏡１
５は往復運動をする。走査用反射鏡１５の往復運動によ
り走査された測定対象物１８の各点から放射される赤外
線は、反射鏡１９、２０で反射し、集光レンズ２２で集
光されて、赤外線検出器２３に送られる。赤外線検出器
２３の前面に設けられた回転セクタ２１はモータ１１に
より回転し、走査反射鏡１５の片道においてのみ赤外線
が透過するように溝が形成されているので温度を測定す
ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、２次元の走査が必要となり小型化、低
価格化が困難であるという問題点を有していた。
【０００８】近年、安価なアレイ状あるいは２次元状の
赤外線検出器の研究が進み、広い領域を１度に検出器上
に結像する小型、低価格の赤外広角レンズが要望されて
いる。本発明は上記問題点に鑑み、単レンズでありなが
ら半画角３５deg全域において、ＭＴＦが５０％以上
（５ ｌｐ／ｍｍ ）、周辺光量比が８５％以上の性能を
満たす赤外広角単レンズを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の赤外広角単レンズは、物体側へ凹面を向
けた正メニスカスレンズであって、物体面と第１面との
間に絞りを配置し、ｄを絞りと第１面との間隔、ｔｈを
レンズ肉厚、ｂｆをバックフォーカス、ｒ１を第１面の
曲率半径、ｒ２を第２面の曲率半径、ｎを波長１０μｍ
における硝材の屈折率、ｆを焦点距離をするとき、
【００１０】
【数７】
【００１１】
【数８】
【００１２】
【数９】
【００１３】
【数１０】
【００１４】
【数１１】
【００１５】
【数１２】
【００１６】条件式(7)〜(12)を満足するという構成を
備えたものである。
【００１７】
【作用】本発明は上記した構成によって、単レンズであ
りながら半画角３５deg全域において、ＭＴＦが５０％
以上（５ ｌｐ／ｍｍ ）、周辺光量比が８５％以上の性
能を満たす赤外広角単レンズを提供することができる。
【００１８】また、必要な画角、像高、光学特性を得る
ためには、条件（７）（８）（９）を満たすことが必要
となる。
【００１９】さらに、条件（１０）を満たすと、第２面
でコマ収差の発生をおさえることができ、より良好な光
学特性が得られることとなる。
【００２０】さらに、条件（１１）の下限を越えない範
囲の場合、赤外検出器との組立調整を行なうことが容易
となり、上限を越えない範囲の場合装置の小型化が実現
できる。
【００２１】さらに、条件（１２）の下限を越えない範
囲の場合、コバ厚が大きくなるため加工が容易となり、
上限を越えない範囲の場合、硝材の赤外光吸収の影響が
小さくなるため十分な光量が得られることとなる。
【００２２】また、本発明の赤外広角単レンズを用いる
ことにより、小型で低価格の非接触温度測定装置を実現
できる。さらに、赤外検出器を焦電型とすることにより
高分解能の非接触温度測定装置となる。
【００２３】また、上記非接触温度測定装置を用いるこ
とにより、人体位置検出及び室内の各領域ごとの温度を
測定し、その測定結果を用いて最適な空調制御を行なう
ことのできる空調装置を小型、低価格で実現できる。
【００２４】
【実施例】以下本発明の実施例を示す。図１は本発明の
実施例１における赤外広角単レンズの構成を示すもので
ある。（表１）から（表４）に具体的数値例を示す。た
だし、ｄは絞りと第１面との間隔、ｔｈはレンズ肉厚、
ｂｆはバックフォーカス、ｄｅｆは近軸結像位置と像面
の距離（＝デフォーカス量）、ｒ１は第１面の曲率半
径、ｒ２は第２面の曲率半径、ｆは焦点距離、ＦはＦナ
ンバー、ｗは半画角、硝材はシリコン、ｎは波長１０μ
ｍにおけるシリコンの屈折率である。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【表３】
【００２８】
【表４】
【００２９】図２は上記実施例１の赤外広角単レンズを
非接触温度測定装置に用いた場合の構成図である。図２
において、１は赤外広角単レンズ、２は絞り、３は縦方
向に８素子アレイ状に配置された焦電型の赤外検出器、
４は赤外光を断続的に遮蔽するチョッパー、５はユニッ
ト全体を横方向に走査するモーターである。
【００３０】以下動作を説明する。チョッパー４により
断続的に遮蔽される赤外光は赤外広角単レンズ１により
焦電型赤外検出器３に結像され、縦方向に８分割された
領域の１次元赤外線像が検出される。そして、モーター
５により横方向に走査することで２次元赤外線像を検出
している。また、測定した各領域の温度変化から人体位
置検出も可能である。
【００３１】以上のように本実施例２によれば、赤外広
角単レンズと赤外検出器を用いることにより、各測定領
域の温度を測定することができ、小型で低価格の非接触
温度測定装置を実現することができる。
【００３２】図３は上記実施例２の非接触温度測定装置
を空調装置に用いた場合の構成を示すものである。
【００３３】図３において、３１は非接触温度測定装
置、３２は非接触温度測定装置３１から出力される信号
から各領域の温度のデータを形成するデータ形成部、３
３はデータ形成部３２から得られたデータから空調制御
信号を形成するための制御信号形成部、３４はエアコン
の送風力、風向、排出風の温度などの制御をする空調制
御部、３５はエアコン本体、３６は送風口である。
【００３４】以上のように、上記実施例２の非接触温度
測定装置をもちいることにより、人体位置検出及び室内
の各領域ごとの温度を測定し、その測定結果を用いて最
適な空調制御を行なうことのできる空調装置を、外観を
悪くすることなく、小型、低価格で実現できる。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明の赤外広角単レンズ
は上記のような構成とすることにより、単レンズであり
ながら半画角３５deg全域において、ＭＴＦが５０％以
上（５ｌｐ／ｍｍ ）、周辺光量比が８５％以上の性能
を満たすことができる。実施例１の場合の収差図を図４
に示した。
【００３６】また、赤外広角単レンズと赤外検出器を用
いることにより小型、低価格の非接触温度測定装置を実
現できる。
【００３７】また、本発明の非接触温度測定装置を用い
ることにより、人体位置検出及び室内の各領域ごとの温
度を測定し、その測定結果を用いて最適な空調制御を行
なうことのできる空調装置を、外観を悪くすることな
く、小型、低価格で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における赤外広角単レンズの構
成図
【図２】本発明の実施例における非接触温度測定装置の
構成図
【図３】本発明の実施例における空調装置の構成図
【図４】本発明の実施例における赤外広角単レンズの収
差図
【図５】従来の非接触温度測定装置の構成図
【符号の説明】
１ 赤外広角単レンズ ２ 絞り ３ 焦電型赤外検出器 ４ チョッパー ５ モータ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】物体側へ凹面を向けた正メニスカスレンズ
    であって、ｔｈをレンズ肉厚、ｒ１を第１面の曲率半
    径、ｒ２を第２面の曲率半径、ｎを波長１０μｍにおけ
    る硝材の屈折率とするとき、 【数１】 【数２】 【数３】 条件式(1)(2)(3)を満足することを特徴とする赤外広角
    単レンズ。
  2. 【請求項２】物体面と第１面との間に絞りを配置し、ｄ
    を絞りと第１面との間隔、ｆを焦点距離とするとき、 【数４】 条件式(4)を満足することを特徴とする請求項１記載の
    赤外広角単レンズ。
  3. 【請求項３】ｂｆをバックフォーカス、ｆを焦点距離と
    したとき、 【数５】 条件式(5)を満足することを特徴とする請求項１記載の
    赤外広角単レンズ。
  4. 【請求項４】ｔｈをレンズ肉厚、ｆを焦点距離としたと
    き、 【数６】 条件式(6)を満足することを特徴とする請求項１記載の
    赤外広角単レンズ。
  5. 【請求項５】硝材がシリコン（Ｓｉ）であることを特徴
    とする請求項１記載の赤外広角単レンズ。
  6. 【請求項６】請求項１記載の赤外広角単レンズと赤外線
    検出器とを備えたことを特徴とする非接触温度測定装
    置。
  7. 【請求項７】赤外検出器は焦電型検出器であることを特
    徴とする請求項６記載の非接触温度測定装置。
  8. 【請求項８】請求項７記載の非接触温度測定装置を用い
    たことを特徴とする空調装置。
JP4241601A 1992-09-10 1992-09-10 赤外広角単レンズ Pending JPH0694991A (ja)

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