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明細書 :赤外線検出装置

発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 特許公報(B2)
特許番号 特許第3066490号 (P3066490)
公開番号 特開2000-074738 (P2000-074738A)
登録日 平成12年5月19日(2000.5.19)
発行日 平成12年7月17日(2000.7.17)
公開日 平成12年3月14日(2000.3.14)
発明の名称または考案の名称 赤外線検出装置
国際特許分類 G01J  1/02      
G01J  5/08      
FI G01J 1/02 W
G01J 1/02
G01J 5/08
請求項の数または発明の数 1
全頁数 3
出願番号 特願平10-241384 (P1998-241384)
出願日 平成10年8月27日(1998.8.27)
審査請求日 平成10年8月27日(1998.8.27)
特許権者または実用新案権者 【識別番号】390014306
【氏名又は名称】防衛庁技術研究本部長
発明者または考案者 【氏名】佐藤 祐司
【氏名】岡田 昌彦
【氏名】須山 善蔵
個別代理人の代理人 【識別番号】100067323、【弁理士】、【氏名又は名称】西村 教光
審査官 【審査官】飯野 茂
参考文献・文献 特開 平4-204333(JP,A)
特開 昭60-213916(JP,A)
特開 昭63-148212(JP,A)
特開 平1-224629(JP,A)
特開 平7-209567(JP,A)
実開 昭62-49116(JP,U)
調査した分野 G01J 1/02 - 1/06
G01J 5/02
G01V 9/04
G02B 7/00 - 7/02
G04B 13/19 - 13/191
特許請求の範囲 【請求項1】
高衝撃・高旋転の環境下におかれる赤外線検出装置において、赤外線を集光する、側面の上部が円形で下方にいくに従い内径が小さくなる略円錐形状のテーパ面に形成されたレンズと、
前記レンズのテーパ面が係合する上部が円形で下方にいくに従い内径が小さくなる略円錐形状のテーパ面が内側に形成され、高衝撃・高旋転が加わった場合においてもレンズがアダプタ内においてずれることがないように該テーパ面と環状部材によって前記レンズを保持するアダプタと、
前記アダプタ内においてレンズの受光面の周辺部を係止する前記環状部材と、
前記レンズによって集光された赤外線を電気信号に変換する光電変換手段とを具備し、
前記アダプタ内における前記テーパ面の下方には、小孔と大孔が順次形成され、小孔内には前記レンズによって集光された赤外線を検出するフォトダイオードが取り付けられ、また大孔内にはフォトダイオードの出力を処理する信号処理回路が取り付けられたことを特徴とする赤外線検出装置。
発明の詳細な説明 【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は高衝撃・高旋転の環境下で用いられる装置内に設けられ、精密な光軸合わせが要求される赤外線検出装置に関する。

【0002】

【従来の技術】赤外線検出装置の走査線上に赤外線を強く輻射する物体があると、その物体から輻射される赤外線を赤外線検出装置で検出し、これにより赤外線検出装置が物体の位置を認識することができる。しかし、その物体の位置を正確に計測するためには赤外線検出装置の光軸の精度が極めて重要である。しかし、高衝撃・高旋転を受けた(又は、受けている)赤外線検出装置では、内部に設けられた光学系の光軸ずれが生ずる。光軸ずれが生じると、赤外線検出装置は赤外線検出装置の視野内に物体が位置すると認識してしまい、実際の物体の位置を誤って検出してしまう。ここでは、そのような高衝撃・高旋転の環境下においても光軸ずれを問題としない赤外線検出装置を以下で説明する。

【0003】
図2は従来の高衝撃・高旋転用赤外線検出装置の構成を示す平面図及び断面図である。この図において、6は集光レンズであり、上面が凸状、下面が凹状の形状をしている。7はレンズ6を保持するアダプタで、中空円柱形をしており、内周壁に複数の段部が設けられている。そしてレンズ6は上方の段部7a上に載置され、環状リング10によって固定されている。8はレンズ6で集光された赤外線を検出するフォトダイオードでありレンズ6の焦点の位置に取り付けられている。9はフォトダイオード8の出力信号を処理する信号処理回路である。

【0004】
このような構成において、光学軸の調整は、レンズ6とアダプタ7との間に隙間11を設け、この隙間11内においてレンズ6を左右に移動させることにより行う。

【0005】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従来の高衝撃・高旋転用の赤外線検出装置は、高衝撃・高旋転でレンズ6が移動し、光学軸の狂いが生じてしまう虞れがあった。また高衝撃が加わった場合は、レンズ6下縁部に大きな衝撃が加わるため、レンズ6が損傷しやすいという問題があった。本発明は、このような背景の下になされたもので、高衝撃・高旋転が加わった場合においても、光学軸に狂いが生じることがなく、また、その光学軸の調整工程が不要であり、かつ、レンズを破損する虞れがない赤外線検出装置を提供することを目的としている。

【0006】

【問題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、高衝撃・高旋転の環境下におかれる赤外線検出装置において、赤外線を集光する、側面の上部が円形で下方にいくに従い内径が小さくなる略円錐形状のテーパ面に形成されたレンズ12と、前記レンズ12のテーパ面が係合する上部が円形で下方にいくに従い内径が小さくなる略円錐形状のテーパ面が内側に形成され、高衝撃・高旋転が加わった場合においてもレンズ12がアダプタ13内においてずれることがないように該テーパ面と環状部材によって前記レンズ12を保持するアダプタ13と、前記アダプタ13内においてレンズ12の受光面の周辺部を係止する前記環状部材と、前記レンズ12によって集光された赤外線を電気信号に変換する光電変換手段とを具備している。そして、前記アダプタ13内における前記テーパ面の下方には、小孔13bと大孔13cが順次形成され、小孔13b内には前記レンズ12によって集光された赤外線を検出するフォトダイオード8が取り付けられ、また大孔13c内にはフォトダイオード8の出力を処理する信号処理回路9が取り付けられたことを特徴としている。

【0007】
この発明によれば、レンズに形成されたテーパ面とアダプタに形成されたテーパ面とが係合するので、高衝撃・高旋転が加わった場合においても、レンズがアダプタ内においてずれる虞れがなく、これにより、レンズの光学軸がずれる虞れが全くない。また、レンズをアダプタの面で受けるようになっているので、線で受けていた従来のものと異なり、高衝撃・高旋転が加わっても容易に破損することがない。

【0008】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の一実施例について説明する。図1は本発明の一実施例の構成を示す図である。この図において、12は赤外線を集光するレンズであり、上面が凸面に、下面が凹に形成され、さらに、側面がテーパ面12aとなっている。13は前記レンズ12を保持するアルミニウム製のアダプタであり、内部に、上部が円形で下方にいくに従い内径が小さくなる略円錐台形状のテーパ面13aが形成されている。このテーパ面13aの傾斜角度はレンズ12のテーパ面12aの傾斜角度と一致しており、レンズ12はそのテーパ面12aがアダプタ13のテーパ面13aと係合した状態でアダプタ13内にセットされる。この場合、レンズ12及びアダプタ13のテーパ面12a、13aの傾斜角度は、想定される光レンズ12に加わる衝撃・旋転の大きさの度合いによりあらかじめ設定しておく。テーパ13aの下方には、小孔13b、大孔13cが順次形成されており、小孔13b内にレンズ12によって集光された赤外線を検出するフォトダイオード8が取り付けられ、また、大孔13c内にフォトダイオード8の出力を処理する信号処理回路9がネジ16によって取り付けられている。また、アダプタ13の上部には半硬製のパッキング15を介してレンズ12を上方から抑えて固定する金属リング14が取り付けられている。

【0009】
このような構成において、レンズ12とアダプタ13は、あらかじめフォトダイオード8と光学軸及び焦点が合うようにテーパ角12a、13aが形成されており、光学系を組み上げる際はレンズ12をアダプタ13の中空部のテーパ面13aにはめ込み、レンズ12上部を金属リング14及びパッキング15で固定すればよい。光学系を一度組み上げてしまうと以後光学軸の調整は一切不要であり、高衝撃・高旋転がかかっても光学軸がずれることがない。

【0010】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、レンズに形成されたテーパ面とアダプタに形成されたテーパ面が係合するので、高衝撃・高旋転が加わった場合においても、レンズがアダプタ内においてずれる虞れがなく、これにより、レンズの光学軸がずれる虞れが全くない。また、レンズをアダプタの面で受けるようになっているので、線で受けていた従来のものと異なり、衝撃が加わっても容易に破損することがない。
図面
【図1】
0
【図2】
1