红外线摄像机的光学配置制造技术

本发明专利技术提供一种红外线摄像机的光学配置，其使红外线摄像机兼备摄像精度的提高、和装置的小型化。为了达成该目的，采用了如下的红外线摄像机的光学配置，其特征在于，具备：镜头单元，其在框体上支承有透镜；红外线传感器组件，其在具有窗部的壳体内封入有红外线传感器，所述红外线传感器将透过了透镜的红外线量作为热量而进行检测，并转换为图像信号；快门，其被配置在该镜头单元与红外线传感器组件之间，并且，将红外线传感器的传感器面和窗部、快门以及透镜配置成，对该红外线传感器的传感器面、窗部、快门的最大开口各自的角部与最接近快门的透镜的透镜有效面的端部进行连结的假想直线的、相对于光轴的倾斜角度成为25°至35°。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对红外线进行检测并将红外线转换处理为图像信号的红外线摄像机的光学配置。
技术介绍
对远红外线、中红外线或近红外线的辐射能进行检测并转换为映像的红外线摄像机，被用于例如，警备上的监视、对汽车行驶时或灾害发生时的位于暗处的人或动物的检测等。作为红外线摄像机的摄像方法，例如，如专利文献I (日本申请日本特开平10-281864号公报)所公开的那样，对红外线进行热检测的热红外线摄像元件被用作摄像部。专利文献I中所公开的热红外线摄像机具备摄像部，该摄像部被构成为，物理特性根据温度而发生变化的温度检测部、和根据入射的红外线量而发热的红外线吸收层处于热结合的状态。而且，由于在红外线吸收层通过红外线的入射而发热，且该热量使温度检测部产生温度变化吋，将产生能够作为电流或电压的变化而读取的、温度检测部的物理特性变化，因此将电流或电压的变化作为红外线量的电信号而输出。然而，虽然现有的红外线摄像机在防犯摄像机等的定点观察用途、汽车的夜视等的用途中，处于能够识别人或动物的有无的程度、且能够进行广角摄像，但是解像度有所不足。但是，近几年，即使在红外线摄像机用的镜头中，也要求较高解像度的镜头，并且，根据广角、高倍率等目的，而如可见光摄像机那样，提高了对根据远摄或广角等用途而使用的替 换镜头的应用的期待。例如，在专利文献2 (日本申请日本特开2009-63942号公报)中公开了ー种具备镜头单元和红外线传感器的摄像装置，其中，所述镜头単元使用了由为了广角而设计的多个透镜构成的远红外线摄像机用镜头。该红外线摄像机用的镜头使用由能够使红外线透过的锗构成的镜头。由于这些红外线摄像机用的镜头中，温度和镜头材料的折射率之间的相关性较高、且即使为微小的温度变化，镜头材料的折射率也会发生变化，因此焦点容易发生偏移。而且，由于红外线传感器的灵敏度受周围的温度变化的有无的影响，因此在红外线摄像机中，如专利文献3(日本申请日本特开2010-261801号公报)所公开的红外线摄像系统那样，在镜头与ニ维传感器之间插入快门且使之以预定的间隔进行开闭，并且，通过在关闭了快门的状态下实施对ニ维传感器的温度补偿，并获得刚打开快门之后的来自ニ维传感器的输出，从而防止了由于ニ维传感器周围的温度变化而引起的摄像精度的降低。另ー方面，在车载用或便携用的红外线摄像机中，要求摄像精度的提高、和小型化。但是，如上文所述，在将红外线量作为热量而进行检测的红外线摄像机的情况下，为了进行温度管理，而需要将红外线传感器配置在真空容器内、或配置快门，从而为了提高摄像精度，必然存在装置变大的问题。因此，本专利技术的目的在于，提供一种兼备了摄像精度的提高、和装置的小型化的红外线摄像机的光学配置。
技术实现思路
本专利技术人等进行了努力研究后的结果为，通过采用以下的红外线摄像机的光学配置，从而达成了上述目的。本专利技术所涉及的红外线摄像机的光学配置的特征在于，具备镜头单元，其在框体上支承有透镜；红外线传感器组件，且在具有窗部的壳体内封入有红外线传感器，所述红外线传感器将透过了透镜的红外线作为热量而进行检测，并转换为图像信号；快门，其被配置在该镜头単元与该红外线传感器组件之间，并且，将红外线传感器的传感器面和窗部、快门以及透镜配置成，对该红外线传感器的传感器面、窗部、快门的最大开ロ各自的角部与最接近快门的透镜的透镜有效面的端部进行连结的假想直线的、相对于光轴的倾斜角度成为25。至 35。。在本专利技术所涉及的红外线摄像机中，进ー步优选为，所述镜头单元为，使镜头安装 座与照相机摄像机主体所具备的摄像机安装座卡合的替换镜头单元，且该替换镜头単元的镜头安装座以及摄像机主体的摄像机安装座的开口外周端部位于所述假想直线上。在本专利技术所涉及的红外线摄像机的光学配置中，进ー步优选为，摄像机安装座以及镜头安装座的接合面与所述红外线传感器的传感器面的、在光轴方向上的分离距离为10mm 全 15mm。专利技术效果本专利技术所涉及的红外线摄像机的光学配置通过将红外线传感器的传感器面和窗部、快门以及透镜配置成，对红外线传感器的传感器面、窗部、快门的最大开ロ以及最接近快门的透镜的透镜有效面各自的端部进行连结的假想直线的、相对于光轴的倾斜角度成为25。至35°，从而能够在提高摄像精度的同时实现小型化。附图说明图I为表示本专利技术所涉及的红外线摄像机的光学配置的剖视图。具体实施例方式以下，对本专利技术所涉及的红外线摄像机的光学配置的优选实施方式进行说明。图I为表示本专利技术所涉及的红外线摄像机的光学配置的一个实施方式的剖视图。红外线摄像机I尤其被用于中红外、远红外的摄像中，并具备镜头单元2、红外线传感器组件3、和快门単元5。而且，本专利技术所涉及的红外线摄像机的光学配置的特征在于，将红外线传感器的传感器面和窗部、快门以及透镜配置成，对该红外线传感器的传感器面、窗部、快门的最大开ロ各自的角部与最接近快门的透镜的透镜有效面的端部进行连结的假想直线的、相对于光轴的倾斜角度成为25°至35°。首先，对镜头単元2、红外线传感器组件3、快门单元5进行说明。在镜头单元2中，多个透镜14沿着光轴L而被支承在框体21上，并且该透镜14中，变焦透镜、对焦透镜等以能够在光轴方向上移动的方式被设置。而且，在镜头单元2的成像侧的端部上具备镜头安装座22、并且该镜头安装座22与摄像机主体10所具备的摄像机安装座16卡合，从而被安装在摄像机主体10上。在本实施方式中，采用了卡ロ安装座。虽然在本实施方式中，镜头单元2采用了可相对于具备红外线传感器组件3的摄像机主体10进行拆装的替换镜头，但是，本专利技术即使在将镜头単元固定在摄像机主体上的红外线摄像机中，也可起到效果。红外线传感器组件3被设置在摄像机主体10上，并具有红外线传感器31，该红外线传感器31将透过了透镜14的红外线量作为热量而进行检测，并转换为图像信号。红外线传感器组件3具备红外线传感器31、和收纳该红外线传感器31的壳体32。从摄像性能、设置环境的观点出发，红外线传感器31优选使用测辐射热计、热电元件、热敏电阻等。该红外线传感器31被配置在第一壳体321内，并具有对红外线进行检测 的传感器面31a。具体而言，在面向第一壳体321的开ロ 32a的位置处配置传感器面31a，并在该开ロ 32a中嵌合并粘接锗制的窗部32b，且通过进行减压处理，从而将红外线传感器31真空密封在第一壳体321内。测辐射热计(红外线传感器31)的传感器面31a能够使用由硅、锗等的半导体、钼、镍等的金属、铌、锡等的超导体、硫属化物玻璃等的电介质构成的薄膜。而且，红外线传感器31为，将红外线量作为热量而进行检测的传感器，并为了提高灵敏度、信噪比，而保持为所需的温度。因此，红外线传感器组件3具有调温机构33。调温机构33具备调温元件33a和散热部33b，其中，所述调温元件33a将红外线传感器31的检测面31a由于热检测而上升的温度调节为预定温度，所述散热部33b将调温元件33a所吸收的热量向壳体32外进行散热。在本实施方式中，调温元件33a使用了帕尔贴元件。散热部33b为，与调温元件33a相连接的导热部件，并通过由调温元件33a对红外线传感器31的检测面31a的温度进行调节，从而将所产生的热量向第一壳体321的外部进行散热。在本实施方式中，将第一壳体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.22 JP 2011-0360821.一种红外线摄像机的光学配置，其特征在于，具备 镜头单元，其在框体上支承有透镜；红外线传感器组件，其在具有窗部的壳体内封入有红外线传感器，所述红外线传感器将透过了透镜的红外线量作为热量而进行检测，并转换为图像信号；快门，其被配置在该镜头単元与该红外线传感器组件之间， 将该红外线传感器的传感器面和窗部、快门以及透镜配置成，对红外线传感器的传感器面、窗部、快门的最大开ロ各自的角部与最接...

【专利技术属性】
技术研发人员：小出淳史，
申请(专利权)人：株式会社腾龙，
类型：发明
国别省市：