(57)【要約】【課題】高精度に遠赤外線レンズの温度を検出することでレンズの焦点距離の変化量を正確に検知して、焦点距離の補正を適切に行うことが出来る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒及び遠赤外線カメラ用レンズユニットを提供することを目的とする。【解決手段】少なくとも２枚以上の遠赤外線透過レンズと、当該遠赤外線透過レンズの温度を検出する温度センサーとを内部に備える遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒であって、当該レンズ鏡筒は、その内部温度の局所的なばらつきを軽減するように密閉され、当該温度センサーを、被写体側及び像面側の各両端に装着した２枚の遠赤外線透過レンズ間で、且つ、当該レンズ鏡筒の長手方向における中央領域の内面に配置したことを特徴とする遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒を採用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２枚以上の遠赤外線透過レンズと、当該遠赤外線透過レンズの温度を検出する温度センサーとを内部に備える遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒であって、
当該レンズ鏡筒は、その内部温度の局所的なばらつきを軽減するように密閉され、
当該温度センサーを、被写体側及び像面側の各両端に装着した２枚の遠赤外線透過レンズ間で、且つ、当該レンズ鏡筒の長手方向における中央領域の内面に配置したことを特徴とする遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒。
【請求項２】
前記中央領域は、前記レンズ鏡筒の長手方向の全長をＬとした場合に、当該レンズ鏡筒の長手方向の中央であるＬ／２の位置から、各両端に向かって長さＬ／４の範囲である請求項１に記載の遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒。
【請求項３】
前記温度センサーは、前記中央領域内に前記遠赤外線透過レンズを保持するレンズ保持枠が配置されている場合に、当該レンズ保持枠に接触して配置した請求項１又は請求項２に記載の遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒。
【請求項４】
前記温度センサーは、前記中央領域外に前記遠赤外線透過レンズを保持するレンズ保持枠が配置されている場合に、当該中央領域における当該レンズ保持枠寄りの位置に配置した請求項１又は請求項２に記載の遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒。
【請求項５】
前記レンズ鏡筒は、アルミニウム合金製である請求項１〜請求項４のいずれかに記載の遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒を用いたことを特徴とする遠赤外線カメラ用レンズユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件発明は、遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒及び遠赤外線カメラ用レンズユニットに関し、詳しくはレンズ鏡筒内に配置されるレンズ等の部材の温度変化に伴う収縮又は膨張等によって生じるレンズの焦点距離の変化量を正確に検知することが出来る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒及び遠赤外線カメラ用レンズユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人々の夜間のセキュリティに対する関心の向上や自動車の夜間走行の安全性に対する意識の向上等に伴い、遠赤外線カメラには撮像品質の向上が求められるようになっている。しかし、遠赤外線レンズは、レンズの焦点距離により違いがあるものの、その特性から温度変化に伴う焦点距離の変化量が可視レンズよりも１００倍程度も大きい。このため、従来より、遠赤外線カメラにおいては、僅かな温度の変化が撮像品質に及ぼす影響が大きいため、安定して鮮明な撮影を行うことが出来ず、人や動物の有無の判別が可能な程度の水準に留まっていた。
【０００３】
このように、遠赤外線カメラにおいては、レンズ鏡筒及びその内部に配置されるレンズの温度の変化に起因した屈折率の変化や光学部品の膨張又は縮小により変化するレンズの焦点距離の補正を行うことが、安定して鮮明な撮影を行う上で重要である。例えば、特許文献１には、温度変化により生じるフォーカスぼけ等の性能劣化の防止を低コストで実現し、且つ、入射光の透過率の低下等、他の性能を劣化させないで焦点距離等の性能を安定化させる赤外線カメラが開示されている（請求項５、明細書の段落０００５参照のこと。）。
【０００４】
具体的には、特許文献１に開示されているカメラ装置は、「カメラと、入射光を集束して該カメラに入射させるレンズと、該レンズまたは該レンズの近傍の温度を検出する温度センサと、該レンズの焦点距離を補正するフォーカス駆動部と、前記フォーカス駆動部を制御する制御部とを備え、前記温度センサが検出した温度に応じて、フォーカス駆動部を駆動して前記焦点距離を補正する」ことを特徴とするものである（請求項１参照のこと。）。そして、特許文献１のカメラ装置は、温度の変化に対する焦点距離の補正データをあらかじめ記憶部に書き込み、この温度に対応する当該補正データに基づいて、当該焦点距離を補正するものである（請求項３参照のこと。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３１１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１のカメラ装置においては、温度センサーがレンズを収容するレンズ鏡筒の外に設けられているため（図１、明細書の段落０００６等参照のこと。）、レンズ近傍の温度を正確に検出することが出来ず、温度変化に起因するレンズの焦点距離のずれ量の補正を高精度で行うことが出来なかった。遠赤外線カメラは、鮮明な画像を撮影するにあたり、赤外線の透過率が高く且つ屈折率が高いレンズを用いることが好ましいが、このようなレンズは温度の変化により屈折率が大きく変化するため、遠赤外線レンズの温度を正確に検出し、フォーカスの補正をする必要がある。
【０００７】
本件発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、高精度に遠赤外線レンズの温度を検出することでレンズの焦点距離の変化量を正確に検知して、焦点距離の補正を適切に行うことが出来る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒及び遠赤外線カメラ用レンズユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本件発明者等は、鋭意研究の結果、上述した課題を解決するために以下のような遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒及び遠赤外線カメラ用レンズユニットを採用した。
【０００９】
本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズユニット：  本件発明の遠赤外線カメラ用レンズユニットは、少なくとも２枚以上の遠赤外線透過レンズと、当該遠赤外線透過レンズの温度を検出する温度センサーとを内部に備える遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒であって、当該レンズ鏡筒は、その内部温度の局所的なばらつきを軽減するように密閉され、当該温度センサーを、被写体側及び像面側の各両端に装着した２枚の遠赤外線透過レンズ間で、且つ、当該レンズ鏡筒の長手方向における中央領域の内面に配置したことを特徴としている。
【００１０】
また、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズユニットにおいて、前記中央領域は、前記レンズ鏡筒の長手方向の全長をＬとした場合に、当該レンズ鏡筒の長手方向の中央であるＬ／２の位置から、各両端に向かって長さＬ／４の範囲であることが好ましい。
【００１１】
また、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズユニットにおいて、前記温度センサーは、前記中央領域内に前記遠赤外線透過レンズを保持するレンズ保持枠が配置されている場合に、当該レンズ保持枠に接触して配置したことが好ましい。
【００１２】
また、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズユニットにおいて、前記温度センサーは、前記中央領域外に前記遠赤外線透過レンズを保持するレンズ保持枠が配置されている場合に、当該中央領域における当該レンズ保持枠寄りの位置に配置したことが好ましい。
【００１３】
また、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズユニットにおいて、前記レンズ鏡筒は、アルミニウム合金製であることが好ましい。
【００１４】
本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズユニット：  本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズユニットは、上述の遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒を用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒及び遠赤外線カメラ用レンズユニットは、レンズ鏡筒内に収容される遠赤外線レンズの温度を検出するための温度センサーを当該レンズ鏡筒の内部の所定の位置に配置することで、当該遠赤外線レンズの温度を正確に検出することが出来る。従って、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒及び遠赤外線カメラ用レンズユニットによれば、レンズ鏡筒及び当該レンズ鏡筒内に配置される光学部品の温度変化に伴う膨張又は収縮によるレンズの焦点距離の変化量を正確に検知し、鮮明な赤外線画像を安定して取得することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本件発明の一実施形態に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒及びその内部構成を示す模式断面図である。
【図２】本件発明の別の実施形態に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒及びその内部構成を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒及び遠赤外線カメラ用レンズユニットについて説明すべく、図を参照して説明する。なお、以下に示す図においては、図の見易さを考慮し、断面部のハッチングを省略した。
【００１８】
本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒：  図１は、本件発明の一実施形態に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒及びその内部構成を示す模式断面図である。図１に示すように、本件発明の遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１は、少なくとも２枚以上の遠赤外線透過レンズ３，４，５と、当該遠赤外線透過レンズの温度を検出する温度センサー２とを内部に備える。そして、当該レンズ鏡筒は、その内部温度の局所的なばらつきを軽減するように密閉され、当該温度センサー２を、被写体側及び像面側の各両端に装着した２枚の遠赤外線透過レンズ３，５間で、且つ、当該レンズ鏡筒１の長手方向における中央領域Ｘの内面に配置したことを特徴としたものである。
【００１９】
本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１は、少なくとも２枚以上の遠赤外線レンズ３，４，５から構成されるレンズ群の温度を正確に検出するために、温度センサー２を当該レンズ鏡筒内部に設けたものである。ここで、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１は、密閉することで当該レンズ鏡筒１の内部温度に局所的なばらつきが生じ難くなり、当該レンズ鏡筒内に収容される各遠赤外線レンズ３，４，５の温度ばらつきも軽減される。本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１は、このような構造を採用することに加え、温度センサー２を、被写体側及び像面側の各両端に装着した２枚の遠赤外線透過レンズ３，５間で、且つ、当該レンズ鏡筒１の長手方向における中央領域Ｘの内面に配置したことで、当該レンズ鏡筒内に収容される遠赤外線レンズ３，４，５の平均温度を正確に検出することが可能となる。
【００２０】
なお、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１は、温度センサー２を当該レンズ鏡筒１の長手方向における中央領域Ｘの内面に配置することで、当該温度センサー２を安定した状態で固定することが出来る。例えば、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１は、その内部に設置する温度センサー２を、板ばね等の付勢部材（不図示）を用いて当該温度センサー２をレンズ鏡筒内面に対して付勢させた状態で取り付けることが出来る。本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１は、付勢部材を用いて当該温度センサー２を固定することで、レンズ鏡筒１の構造を複雑化させることなく、製品コストの低減化及びメンテナンスの容易化を図ることが出来る。
【００２１】
本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１は、レンズの焦点距離の変化量を検知するにあたって、温度センサー２を遠赤外線レンズ３，４，５に接触させて設置するものではない。しかし、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１によれば、温度センサー２を、上述した位置に設置することで、当該レンズ鏡筒内に収容される遠赤外線レンズ３，４，５の平均温度を正確に検出することが可能となるため、この平均温度に基づき温度変化に伴うレンズの焦点距離の変化量を高精度に検知することが可能となる。このように、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１は、レンズ鏡筒内に配置される遠赤外線レンズ３，４，５それぞれの温度を検出しなくとも、レンズの焦点距離の変化量を正確に検知することが出来るため、当該レンズ鏡筒内に設置する温度センサー２も一つ設けるだけでよく、製品コストの向上や構造及びシステムの複雑化に伴う遠赤外線カメラの大型化を招く等の問題が生じない。
【００２２】
ちなみに、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒の内部に設置される温度センサーは、サーミスタ、白金抵抗体、熱電対等で構成され、検出した温度に応じた信号を当該レンズ鏡筒の外部に設けられた、レンズの焦点距離を補正するための制御部（不図示）へ出力する。ここで、当該制御部によるレンズの焦点距離を補正する方法及びシステムに関しては、特に限定されるものではなく、従来より存在する方法等をそのまま使用することが出来る。
【００２３】
また、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１の内部に設置される温度センサー２は、当該レンズ鏡筒１の外部に設けられる制御部と配線により接続されるが、この際に当該レンズ鏡筒１に当該配線を通すための貫通孔（不図示）を設ける必要がある。当該温度センサー２と当該制御部とを接続する配線を当該貫通孔に通した後に、当該貫通孔と当該配線との間に生じた隙間に関しては、シーリング剤を用いることで当該レンズ鏡筒１を密閉することが出来る。
【００２４】
また、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１において、上述した中央領域Ｘは、レンズ鏡筒１の長手方向の全長をＬとした場合に、当該レンズ鏡筒１の長手方向の中央であるＬ／２の位置から、各両端に向かって長さＬ／４の範囲であることが好ましい。
【００２５】
本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１は、温度センサー２を配置する中央領域Ｘが、レンズ鏡筒１の長手方向の全長をＬとした場合に、当該レンズ鏡筒１の長手方向の中央であるＬ／２の位置から、各両端（被写体側、像面側）に向かって長さＬ／４の範囲であることで、当該レンズ鏡筒内の複数の遠赤外線レンズ３，４，５の平均温度をより正確に検出することが出来る。ここで定めた範囲の中央領域Ｘに温度センサー２を配置することで、環境温度の変化によってレンズ鏡筒１や当該レンズ鏡筒内のレンズ等の部品に膨張又は収縮が生じたとしても、焦点距離の変化量を正確に検知することが可能となる。
【００２６】
また、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１において、温度センサー２は、中央領域Ｘ内に遠赤外線透過レンズを保持するレンズ保持枠６が配置されている場合に、当該レンズ保持枠６に接触して配置したことが好ましい。
【００２７】
本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１は、上述した中央領域Ｘ内に遠赤外線透過レンズを保持するレンズ保持枠６が配置されている場合に、温度センサー２を当該レンズ保持枠６に接触させて配置することで、レンズ鏡筒内に含まれる遠赤外線レンズ３，４，５の平均温度をより正確に検出することが可能となる。また、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１は、中央領域Ｘ内に複数のレンズ保持枠６が配置される場合には、レンズ鏡筒１の最も中央寄り（図１におけるＬ／２の位置寄り）のレンズ保持枠６に接触して配置することが好ましい。但し、レンズ鏡筒１の最も中央寄りのレンズ保持枠が光軸に沿って移動するものである場合には、当該中央領域Ｘ内の固定レンズを保持するレンズ保持枠６に接触して配置することが好ましい。
【００２８】
また、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１において、温度センサー２は、中央領域Ｘ外に遠赤外線透過レンズを保持するレンズ保持枠が配置されている場合に、当該中央領域Ｘにおける当該レンズ保持枠寄りの位置に配置したことが好ましい。
【００２９】
図２は、本件発明の別の実施形態に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒及びその内部構成を示す模式断面図である。本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１において、中央領域Ｘの外に遠赤外線透過レンズを保持するレンズ保持枠７が配置されている場合には、当該中央領域Ｘにおける当該レンズ保持枠７寄りの位置に温度センサー２を配置することで、より正確にレンズ鏡筒内の遠赤外線レンズ３，４，５の平均温度を検出し、焦点距離の変化量を検知することが出来る。
【００３０】
また、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１は、アルミニウム合金製であることが好ましい。
【００３１】
本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１は、軽量化と耐腐食性を重視するならば、アルミニウム合金製であることが好ましい。そして、当該レンズ鏡筒１がアルミニウム合金製の場合には、その表面にアルマイト処理を施して、熱の放散性を更に高めることで、当該レンズ鏡筒１の内部温度に局所的なばらつきが生じ難くなる。また、当該レンズ鏡筒１の内部の赤外線が当たる場所を塗装（例えば黒体塗料を塗布）したり、黒アルマイト処理を施すことで遠赤外線を捉え易くなり、遠赤外線カメラの撮像品質を更に向上させることが可能となる。
【００３２】
本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズユニット：  本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズユニット（不図示）は、上述の遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１を用いたことを特徴とするものである。
【００３３】
本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズユニットは、上述した本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒１を用いたものであるが、更に、レンズの焦点距離を補正するための制御部（不図示）を備えることが出来る。ここで、当該制御部は、遠赤外線レンズ３，４，５の平均温度に対するレンズの焦点距離の変化量のデータを予め記憶した記憶部（不図示）と、温度センサー２が検出した温度を取得した後に当該記憶部のデータを参照してレンズの焦点距離のずれ量を計算する演算部とを備えることが出来る。なお、上述したように、当該制御部によるレンズの焦点距離を補正する方法等に関しては、特に限定されるものではなく、従来より存在する方法等をそのまま使用することが出来る。従って、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズユニットは、レンズ鏡筒内の温度変化に伴うレンズの焦点距離のずれに対して、撮影画像の補正を行う方式を採用した遠赤外線カメラや、フォーカスシフト方式を採用した遠赤外線カメラ等様々な方式の遠赤外線カメラに好適に用いることが可能である。
【００３４】
本件発明に係る遠赤外線レンズユニットは、当該遠赤外線レンズユニット自身が、上述した記憶部に記憶されたデータを基にレンズの焦点距離を補正するための制御機能を有することで、遠赤外線カメラ本体側にこれら機能を備えたものよりも早くレンズ鏡筒内の温度変化に対応することが出来る。また、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズユニットは、上述した制御部を備えることで、温度センサー２により検出された温度に基づきレンズの焦点距離の補正を高精度で行うことが出来、遠赤外線カメラとして常に鮮明な撮影画像を得ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上説明したように、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒によれば、温度変化に起因する、レンズの焦点距離のずれ量を正確に検知し、高精度でレンズの焦点距離を補正することが出来る。また、本件発明に係る遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒を用いた遠赤外線カメラ用レンズユニットは、あらゆる遠赤外線カメラに好適に用いることが出来る。従って、本件発明の遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒及び遠赤外線カメラ用レンズユニットは、セキュリティ対策用の監視カメラは勿論であるがそれ以外にも様々な分野に好適に用いることが出来る。
【符号の説明】
【００３６】
１    遠赤外線カメラ用レンズ鏡筒
２    温度センサー
３    レンズ（被写体側）
４    レンズ
５    レンズ（像面側）
６    レンズ保持枠
Ｌ    レンズ鏡筒全長
Ｘ    中央領域
【図１】
2014235266.tif 000003
【図２】
2014235266.tif 000004