(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に並んだ、コンバーターレンズと、赤外線撮像光学系とを備える防振赤外光学系であって、
前記コンバーターレンズは、
光軸に沿って並んだ、２組の正の屈折力を有する正レンズ群からなり、これら２組の正レンズ群の間には中間像が形成される構成であり、
光軸と直交する回転中心軸を中心にコンバーターレンズ全体を回転させて逆向きに配置させることにより、テレコンバーターとしての機能とワイドコンバーターとしての機能を切り替えることが可能であるとともに、
前記回転中心軸を中心に前記コンバーターレンズを揺動させることにより、画像ブレ補正を行うことが可能であることを特徴とする防振赤外光学系。
【請求項２】
前記２組の正レンズ群は、正レンズと負レンズとを少なくとも１枚ずつ有し、
前記正レンズと前記負レンズとは、互いに異なる分散の光学材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の防振赤外光学系。
【請求項３】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の防振赤外光学系。
0005867270.tif 000005
但し、
ｆF：テレコンバーター状態において物体側に位置する、前記正レンズ群の焦点距離、
ｆR：テレコンバーター状態において像側に位置する、前記正レンズ群の焦点距離。
【請求項４】
前記回転中心軸を中心として前記コンバータレンズを回転させることが可能であるとともに、前記回転中心軸及び前記光軸のいずれとも直交する第２回転中心軸を中心として前記コンバータレンズを回転させることが可能な２軸ジンバル機構を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の防振赤外光学系。
【請求項５】
前記コンバーターレンズの物体側に、前記コンバーターレンズの前記回転中心軸と直交する揺動軸を中心に揺動可能である俯仰ミラーを備え、
前記俯仰ミラーと前記コンバーターレンズとを独立して揺動させることにより、２次元的な画像ブレ補正を行うことが可能であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の防振赤外光学系。
【請求項６】
前記俯仰ミラーの物体側に設けられ、前記俯仰ミラーの揺動軸と光軸との交点を中心とする略球形の窓部材と、
前記俯仰ミラーと前記コンバーターレンズとの間に設けられ、前記窓部材、前記俯仰ミラーを順に経た入射光束を略平行光束に変換して前記コンバーターレンズに導くための補正レンズとを備えることを特徴とする請求項５に記載の防振赤外光学系。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の前記防振赤外光学系と、
前記防振赤外光学系を介して結像された被写体像を撮像する赤外線検出器とを備えることを特徴とする赤外線撮像装置。
【請求項８】
前記回転中心軸を中心に前記コンバーターレンズ全体を回転させる回転駆動部と、
テレコンバーターとしての機能とワイドコンバーターとしての機能を切り替える際に操作される変倍操作部と、
前記変倍操作部の操作内容に応じて、前記回転駆動部の駆動制御を行う変倍制御部とを備えることを特徴とする請求項７に記載の赤外線撮像装置。
【請求項９】
前記赤外線撮像光学系の振動の方向および速度を検出する振動検出部と、
前記振動検出部による検出結果に基づき、前記回転駆動部の駆動制御を行う防振制御部とを備えることを特徴とする請求項８に記載の赤外線撮像装置。
【請求項１０】
請求項５又は請求項６に記載の前記防振赤外光学系と、
前記防振赤外光学系を介して結像された被写体像を撮像する赤外線検出器と、
前記揺動軸を中心に前記俯仰ミラーを揺動させる俯仰ミラー回転駆動部と、
視軸の俯仰角度を変更する際に操作される俯仰角度操作部と、
前記俯仰角度操作部の操作内容に応じて、前記俯仰ミラー回転駆動部の駆動制御を行う俯仰角度制御部とを備えることを特徴とする赤外線撮像装置。
【請求項１１】
前記回転中心軸を中心に前記コンバーターレンズ全体を回転させる回転駆動部と、
テレコンバーターとしての機能とワイドコンバーターとしての機能を切り替える際に操作される変倍操作部と、
前記変倍操作部の操作内容に応じて、前記回転駆動部の駆動制御を行う変倍制御部とを備えることを特徴とする請求項１０に記載の赤外線撮像装置。
【請求項１２】
前記赤外線撮像光学系の振動の方向および速度を検出する振動検出部と、
前記振動検出部による検出結果に基づき、前記回転駆動部と前記俯仰ミラー回転駆動部の駆動制御を行う防振制御部とを備えることを特徴とする請求項１１に記載の赤外線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防振赤外光学系及び赤外線撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、防振機能を備えた様々な光学系や撮像装置が開示されている。例えば、特許文献１に記載の防振機能を備えたフロントテレコンバーターでは、１．９倍以上のアフォーカル倍率を確保しながら、良好に諸収差を抑えつつ、コンバーターレンズの凹レンズ群に３枚貼り合わせ、もしくは２枚貼り合わせレンズと１枚の単レンズからなるレンズ群を採用し、この貼り合わせの凹レンズ群を防振レンズ群として光軸に対して垂直に移動させることにより、防振機能を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−８２３６７号公報
【特許文献２】特開２００７−２６４１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の光学系では、コンバーターレンズの挿脱によって変倍を行うため、コンバーターレンズが装着されていない短焦点距離の状態においては、防振機能を持つことができない。また、防振レンズ群は、光軸に対して垂直方向にシフトさせるときに、製造誤差に伴うチルトが生じる可能性があり、防振時に画像が劣化するおそれがある。さらに、防振レンズ群の最大移動量によって決まる、補正可能な像の移動量が０．１６mm程度（光軸補正角度換算で０．１３°程度（実施例１を参照））と小さく、比較的振幅の大きい振動に対応できない可能性がある。
【０００５】
上記の問題点に加え、特許文献１の光学系は、一般的な可視光学系についてのみ述べられたものであり、暗闇などにおいて肉眼では見えない被写体を撮像する赤外線撮像装置に搭載される赤外光学系には適用することができない。
【０００６】
ところで、赤外線撮像装置は、赤外線検出器にて被写体以外から放射される不要な赤外線（例えば、鏡筒の自己放射）の影響を取り除くため、赤外光学系と赤外線検出器との間に、赤外光学系によって集光された赤外線を通過させる開口部を備えたコールドシールドを配置し、検出面の周囲（側方や斜方）からの不要光を遮断するとともに、このコールドシールドと赤外線検出器を低温（ほぼ液体窒素温度）に冷却して、これら自体から放射する赤外線を極力除去する構成となっている。
【０００７】
コールドシールドが備える開口部は、赤外光学系の射出瞳の位置と大きさ（射出瞳の径）が一致するように設計されており、このような状態は一般に「開口整合の取れた状態」と呼ばれている。この「開口整合の取れた状態」を満足することは、赤外線検出器において、赤外光学系の被写体以外の不要な赤外光を効率良く抑えて、被写体の赤外光のみを取り入れることができるため、必要条件となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明を例示する第一の態様に従えば、物体側から順に並んだ、コンバーターレンズと、赤外線撮像光学系とを備える防振赤外光学系であって、前記コンバーターレンズは、光軸に沿って並んだ、２組の正の屈折力を有する正レンズ群からなり、これら２組の正レンズ群の間には中間像が形成される構成であり、光軸と直交する回転中心軸を中心にコンバーターレンズ全体を回転させて逆向きに配置させることにより、テレコンバーターとしての機能とワイドコンバーターとしての機能を切り替えることが可能であるとともに、前記回転中心軸を中心に前記コンバーターレンズを揺動させることにより、画像ブレ補正を行うことが可能である防振赤外光学系が提供される。
【００１０】
本発明を例示する第二の態様に従えば、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の前記防振赤外光学系と、前記防振赤外光学系を介して結像された被写体像を撮像する赤外線検出器とを備えることを特徴とする赤外線撮像装置が提供される。
【００１１】
本発明を例示する第三の態様に従えば、請求項５又は請求項６に記載の前記防振赤外光学系と、前記防振赤外光学系を介して結像された被写体像を撮像する赤外線検出器と、前記揺動軸を中心に前記俯仰ミラーを揺動させる俯仰ミラー回転駆動部と、視軸の俯仰角度を変更する際に操作される俯仰角度操作部と、前記俯仰角度操作部の操作内容に応じて、前記俯仰ミラー回転駆動部の駆動制御を行う俯仰角度制御部とを備えることを特徴とする赤外線撮像装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施例に係る防振赤外光学系のレンズ構成図であり、防振補正を行っていない基準状態（コンバーターレンズの回転角度Δθ＝0°）を示す。なお、図中上方より順に、テレ状態、ワイド状態を示す。
【図２】第１実施例に係る防振赤外光学系のレンズ構成図であり、防振補正を行っている状態（コンバーターレンズの回転角度Δθ＝1°）を示す。なお、図中上方より順に、テレ状態、ワイド状態を示す。
【図３】第１実施例に係る防振赤外光学系の基準状態（コンバーターレンズの回転角度Δθ＝0°）の横収差図である。なお、図中左側にテレ状態、右側にワイド状態を示す。
【図４】第１実施例に係る防振赤外光学系の防振補正を行っている状態（コンバーターレンズの回転角度Δθ＝1°）の横収差図である。なお、図中左側にテレ状態、右側にワイド状態を示す。
【図５】第２実施例に係る防振赤外光学系のレンズ構成図であり、防振補正を行っていない基準状態（コンバーターレンズの回転角度Δθ＝0°）を示す。なお、図中上方より順に、テレ状態、ワイド状態を示す。
【図６】第２実施例に係る防振赤外光学系のレンズ構成図であり、防振補正を行っている状態（コンバーターレンズの回転角度Δθ＝0.5°）を示す。なお、図中上方より順に、テレ状態、ワイド状態を示す。
【図７】第２実施例に係る防振赤外光学系の基準状態（コンバーターレンズの回転角度Δθ＝0°）の横収差図である。なお、図中左側にテレ状態、右側にワイド状態を示す。
【図８】第２実施例に係る防振赤外光学系の防振補正を行っている状態（コンバーターレンズの回転角度Δθ＝0.5°）の横収差図である。なお、図中左側にテレ状態、右側にワイド状態を示す。
【図９】第３実施例に係る防振赤外光学系のレンズ構成図であり、防振補正を行っていない基準状態（コンバーターレンズの回転角度Δθ＝0°）を示す。なお、図中上方より順に、テレ状態、ワイド状態を示す。
【図１０】第３実施例に係る防振赤外光学系のレンズ構成図であり、防振補正を行っている状態（コンバーターレンズの回転角度Δθ＝1°）を示す。なお、図中上方より順に、テレ状態、ワイド状態を示す。
【図１１】第３実施例に係る防振赤外光学系の基準状態（コンバーターレンズの回転角度Δθ＝0°）の横収差図である。なお、図中左側にテレ状態、右側にワイド状態を示す。
【図１２】第３実施例に係る防振赤外光学系の防振補正を行っている状態（コンバーターレンズの回転角度Δθ＝1°）の横収差図である。なお、図中左側にテレ状態、右側にワイド状態を示す。
【図１３】本実施形態に係る防振赤外光学系が２軸ジンバル機構により保持されている赤外線撮像装置の概略構成図である。
【図１４】第４実施例に係る防振赤外光学系のレンズ構成図である。なお、図中左側より順に、テレ状態で仰角40°の状態、テレ状態で俯角40°の状態、ワイド状態で仰角40°の状態、ワイド状態で俯角40°の状態を示す。
【図１５】第５実施例に係る防振赤外光学系のレンズ構成図である。なお、図中左側より順に、テレ状態で仰角40°の状態、テレ状態で俯角40°の状態、ワイド状態で仰角40°の状態、ワイド状態で俯角40°の状態を示す。
【図１６】本実施形態に係る赤外線撮像装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施形態について、図面を用いて説明する。本実施形態に係る防振赤外光学系は、図１および図２に示すように、物体側から順に並んだ、コンバーターレンズＣＬと、赤外線撮像光学系ＬＧとを備え、コンバーターレンズＣＬは、光軸に沿って並んだ、２組の正の屈折力を有する正レンズ群ＧＦ，ＧＲ（図１、図２ではＧＦ１，ＧＲ１が相当）からなり、これら２組の正レンズ群ＧＦ，ＧＲの間には中間像が形成される構成であり、光軸と直交する回転中心軸Ｏを中心にコンバーターレンズＣＬ全体を１８０°回転させて逆向きに配置させることにより、テレコンバーターとしての機能とワイドコンバーターとしての機能を切り替えることが可能であるとともに、回転中心軸Ｏを中心にコンバーターレンズＣＬを揺動（微小角度Δθで回転）させることにより、画像ブレ補正を行うことが可能な構成となっている。
【００１５】
本実施形態では、コンバーターレンズＣＬを、テレコンバーターとして機能させる場合
には、物体側から前群ＧＦ、後群ＧＲの順で並ぶように（図１の上段の光路図参照）、ワイドコンバーターとして機能させる場合には、物体側から後群ＧＲ、前群ＧＦの順で並ぶように（図１の下段の光路図参照）、レンズ系全体を回転させて、レンズ配置を切り替えることができるようになっている。
【００１６】
図１の状態は防振補正を行っていない基準状態（コンバーターレンズＣＬの回転角度Δθ＝0°）であり、図２の状態は回転角度Δθ＝1°で防振補正を行っている状態である。このとき、コンバーターレンズＣＬが、テレコンバーターとしての機能している場合（以下、「テレ状態」ともいう）と、ワイドコンバーターとしての機能している場合（以下、「ワイド状態」ともいう）とでは、同じ回転角度Δθであっても、実際に補正される角度Δωはそれぞれ異なる。テレ状態での補正角度をΔωTとし、ワイド状態での補正角度をΔωWとすると、これらはコンバーターレンズＣＬを構成する前群ＧＦの焦点距離をｆFとし、後群ＧＲの焦点距離をｆRとし、揺動させる回転角度をΔθとを用いて、次式（Ａ），（Ｂ）で表わすことができる。
【００１７】
0005867270.tif 000002
【００１８】
また、像面上での補正量Δｙは、光学系全体の焦点距離をｆとしたとき、次式（Ｃ）で表わすことができる。
【００１９】
0005867270.tif 000003
【００２０】
このような本実施形態に係る防振赤外光学系では、次の条件式（１）を満足することが好ましい。
【００２１】
0005867270.tif 000004
但し、ｆF：テレコンバーター状態において物体側に位置する、前群ＧＦの焦点距離、
ｆR：テレコンバーター状態において像側に位置する、後群ＧＲの焦点距離。
【００２２】
条件式（１）の上限値を上回る場合、コンバーターレンズＣＬのアフォーカル倍率（＝ｆF/ｆR）が大きくなりすぎ、コンバーターレンズＣＬの光軸上の長さが長くなりすぎる、レンズ径が大きくなりすぎる、レンズの収差補正が困難になる、といった問題が発生する。
【００２３】
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の上限値を３．５とすることが好ましい。その結果、アフォーカル倍率、コンバーターレンズＣＬの全長、防振補正時に発生する収差、これら３つのバランスをより良好に保つことができる。
【００２４】
本実施形態に係る防振赤外光学系において、コンバーターレンズＣＬを構成する２組の
正レンズ群、すなわち前群ＧＦおよび後群ＧＲはそれぞれ、正レンズと負レンズとを少なくとも１枚ずつ有し、これら正レンズと負レンズは互いに異なる分散の光学材料で構成されていることが好ましい。この構成により、コンバーターレンズＣＬは、色収差を含む諸収差が良好に補正されたレンズ系となっている。
【００２５】
本実施形態に係る防振赤外光学系において、図１３に示すように、コンバーターレンズＣＬは、光軸方向から見て互いに９０度をなす２つの回転中心軸Ｘ，Ｙを中心に、それぞれ独立してレンズ系全体を回転させることができるように構成してもよい。図１３では、後述の第１〜第３実施例のいずれかの防振赤外光学系に係るコンバーターレンズＣＬ（ＣＬ１〜ＣＬ３）および赤外線撮像光学系ＬＧ（ＬＧ１〜ＬＧ３）に対し、像面に配置された前記防振赤外光学系を介して赤外線撮像光学系ＬＧにより結像された被写体像を撮像する赤外線検出器Ｓを備え、コンバーターレンズＣＬを保持しながら該レンズをＸ，Ｙの２軸で回転することが可能な、２軸ジンバル機構Ｇｂを備えた赤外線撮像装置１を例示している。
【００２６】
このように２軸回転可能なコンバーターレンズＣＬにおいては、回転中心軸Ｘ，Ｙを中心とした揺動による画像ブレの補正方向が、互いに９０度をなすことになる。従って、図１３に示すような構成の防振赤外光学系によれば、コンバーターレンズＣＬの回転中心軸Ｘ，Ｙの微小角度回転量をそれぞれ独立して決めることで、任意の２次元の画像ブレ補正を行うことが可能となる。なお、変倍するために、コンバーターレンズＣＬ全体を１８０°回転させる場合は、Ｘ軸を中心に回転させても、Ｙ軸を中心に回転させても、どちらでも構わない。
【実施例】
【００２７】
以下、本実施形態に係る各実施例を、図面と表に基づいて説明する。
【００２８】
表１に、各実施例において、本防振赤外光学系を構成するレンズの光学材料として用いた、ゲルマニウム、シリコンおよび硫化亜鉛の屈折率を示す。なお、表１では、波長３〜５μｍ（第１実施例、第２実施例に対応）および波長８〜１２μｍ（第３実施例に対応）の赤外光に対する屈折率を示している。
【００２９】
（表１）
＜光学材料の屈折率＞
赤外線波長
3μm      4μm      5μm      8μm     10μm     12μm
シリコン      3.432338  3.425406  3.422272
ゲルマニウム  4.044976  4.024610  4.015388  4.005260  4.003073  4.002073
硫化亜鉛         −        −        −     2.222809  2.200164  2.170071
【００３０】
以下に、表２〜表７および表８を示すが、これらは第１実施例〜第３実施例および第５実施例に係るレンズデータを示すものである。これらの表中において、ｆは光学系全系の焦点距離を、ｆFはコンバーターレンズＣＬの前群ＧＦの焦点距離を、ｆRはコンバーターレンズＣＬの後群ＧＲの焦点距離を、ｆLは赤外線撮像光学系ＬＧの焦点距離を、２ｙはイメージサークル径を、φは入射瞳径を、ＬCLはコンバーターレンズＣＬの全長を示す。また、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序を、Ｒ，ｒは各光学面の曲率半径を、Ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔を示す。曲率半径Ｒ，ｒの欄の「∞」は平面又は開口を、(絞りＡＳ)は開口絞りＡＳを示す。
【００３１】
以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ，ｆF，ｆR，ｆL、曲率半径
Ｒ，ｒ、面間隔Ｄ、その他の長さ等には、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
【００３２】
ここまでの表の説明は、全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。
【００３３】
（第１実施例）
第１実施例について、図１〜図４および表２、表３を用いて説明する。第１実施例に係る防振赤外光学系は、図１に示すように、赤外線撮像光学系ＬＧ（ＬＧ１）の物体側に配置された、コンバーターレンズＣＬ（ＣＬ１）を有する。コンバーターレンズＣＬ１は、テレ状態において、光軸に沿って順に並んだ、正の屈折力を有する前群ＧＦ１と、正の屈折力を有する後群ＧＲ１とを有する。
【００３４】
前群ＧＦ１は、テレ状態において、物体側から光軸に沿って順に並んだ、正メニスカスレンズＬＦ１１と、両凹レンズＬＦ１２とを有する。後群ＧＲ１は、テレ状態において、物体側から光軸に沿って順に並んだ、両凹レンズＬＲ１１と、両凸レンズＬＲ１２とを有する。
【００３５】
本実施例では色収差を良好に補正するため、コンバーターレンズＣＬ１を構成する光学材料として、赤外線を通す分散の異なる２種類の材料を用いて設計している。具体的には、前群ＧＦ１の正メニスカスレンズＬＦ１１にシリコンを、両凹レンズＬＦ１２にゲルマニウムを、後群ＧＲ１の両凹レンズＬＲ１１にゲルマニウムを、両凸レンズＬＲ１２にシリコンを、それぞれ光学材料として採用した（各屈折率については、表１参照）。
【００３６】
赤外線撮像光学系ＬＧ１は、物体側から光軸に沿って順に並んだ、正メニスカスレンズＬ１１と、負メニスカスレンズＬ１２と、両凸レンズＬ１３とを有する。本実施例では、赤外線撮像光学系ＬＧ１を構成するレンズの光学材料として、正メニスカスレンズＬ１１にシリコンを、負メニスカスレンズＬ１２にゲルマニウムを、両凸レンズＬ１３にシリコンを採用している。
【００３７】
赤外線撮像光学系ＬＧ１と像面Ｉとの間には、開口絞りＡＳ（ゲルマニウム製）が設けられている。像面Ｉには、コンバーターレンズＣＬ１を介して赤外線撮像光学系ＬＧ１により結像された被写体像を撮像する赤外線検出器（不図示）が設けられている。図１および図２のいずれの場合も、光学系の射出瞳の位置と開口絞りＡＳの位置とが一致した、開口整合が取れた状態となっている。
【００３８】
上記構成の第１実施例の防振赤外光学系では、光軸と直交する回転中心軸Ｏを中心に、コンバーターレンズＣＬ１全体を回転させて逆向きに配置させ、テレコンバーターとしての機能とワイドコンバーターとしての機能を切り替え可能な構成となっている。例えば、テレコンバーターとして機能させる場合には、物体側から前群ＧＦ１、後群ＧＲ１の順で並ぶように（図１の上段の光路図参照）、ワイドコンバーターとして機能させる場合には、物体側から後群ＧＲ１、前群ＧＦ１の順で並ぶように（図１の下段の光路図参照）、回転中心軸Ｏを中心に、コンバーターレンズＣＬ１全体を回転させてレンズ配置を切り替える。
【００３９】
また、第１実施例の防振赤外光学系では、回転中心軸Ｏを中心に、コンバーターレンズＣＬ１全体を揺動させ、画像ブレ補正を行うことが可能な構成となっている。具体的には、第１実施例においては、図２に示すように、回転角度Δθ＝1°でコンバーターレンズＣＬ１全体を揺動させ、防振補正を行っている。
【００４０】
表２に第１実施例の防振赤外光学系がテレ状態にある場合のレンズデータを、表３に第１実施例の防振赤外光学系がワイド状態にある場合のレンズデータを示す。但し、赤外線撮像光学系ＬＧ１以降の構成については、テレ状態であっても、ワイド状態であっても変わらないため、表３において赤外線撮像光学系ＬＧ１以降のレンズデータの記載を省略している。なお、表２における面番号１〜１７が、図１の上段の光路図に示す曲率半径Ｒ１〜Ｒ１７の各光学面に対応している。表３における面番号１〜９が、図１の下段の光路図に示す曲率半径ｒ１〜ｒ９の各光学面に対応している。
【００４１】
（表２）
第１実施例の防振赤外光学系のレンズデータ(テレ状態)
使用波長：波長3〜5mm（基準波長4mm）
ｆ＝120，ｆF＝125.0，ｆR＝62.5，ｆL＝60
２ｙ＝16，φ＝30，ＬCL＝167
面番号      Ｒ          Ｄ        光学材料
(前群ＧＦ１)              1       79.8726      8.000      シリコン
2      227.0599     15.500
3    -3118.8633      3.500      ゲルマニウム
4      151.9918     55.000
(回転中心軸Ｏ)            5         ∞        65.000
(後群ＧＲ１)              6     -395.3668      4.000      ゲルマニウム
7      190.3014      4.000
8     1377.8380     12.000      シリコン
9      -75.7284     20.000
(赤外線撮像光学系ＬＧ１)  10      30.4347      6.000      シリコン
11      48.6179      9.000
12     118.2056      2.000      ゲルマニウム
13      26.4846     11.000
14     311.8124      3.000      シリコン
15     -73.3875      5.000
(開口絞りＡＳ)            16        ∞         1.000      ゲルマニウム
17        ∞        30.000
【００４２】
（表３）
第１実施例の防振赤外光学系のレンズデータ(ワイド状態)
使用波長：波長3〜5mm（基準波長4mm）
ｆ＝30，ｆF＝125.0，ｆR＝62.5
２ｙ＝16，φ＝7.5，ＬCL＝167
面番号      ｒ          Ｄ        光学材料
(後群ＧＲ１)            1       75.7284     12.000      シリコン
2    -1377.8380      4.000
3     -190.3014      4.000      ゲルマニウム
4      395.3668     65.000
(回転中心軸Ｏ)          5         ∞        55.000
(前群ＧＦ１)            6     -151.9918      3.500      ゲルマニウム
7     3118.8633     15.500
8     -227.0599      8.000      シリコン
9      -79.8726     20.000
【００４３】
表２および表３のデータから、第１実施例の防振赤外光学系では、ｆF／ｆR＝2＜5が成立し、条件式（１）を満たすことが分かる。従って、第１実施例に係る防振赤外光学系では、コンバーターレンズＣＬ１が、アフォーカルコンバーターレンズとして十分に機能するとともに、アフォーカル倍率、光軸上の長さ、レンズ径の大きさ等が適切に設定されていることが分かる。
【００４４】
表２および表３のデータ、（Ａ）式、（Ｂ）式から、第１実施例において、テレ状態での補正角度はΔωT＝1.5°となり、ワイド状態での補正角度はΔωW＝3.0°となる。また、（Ｃ）式から、テレ状態での像面上の補正量はΔｙT＝3.14mmとなり、ワイド状態での像面上の補正量はΔｙW＝1.57mmとなる。
【００４５】
図３は、第１実施例に係る防振赤外光学系の防振補正を行っていない基準状態（コンバーターレンズＣＬ１の回転角度Δθ＝0°）の横収差図であり、図中の左側にテレ状態を、右側にワイド状態を示す。図４は、第１実施例に係る防振赤外光学系の防振補正時（コンバーターレンズＣＬ１の回転角度Δθ＝1°）の横収差図であり、図中の左側にテレ状態を、右側にワイド状態を示す。図３および図４から分かるように、第１実施例に係る防振赤外光学系は、防振補正を行っていない状態（図３）と、防振補正を行った状態（図４）とを比較しても、収差の変化が極めて少ない光学系となっている。このことにより、回転角度Δθ＝1°というコンバーターレンズＣＬ１の比較的大きな角度偏芯に対しても、劣化のほとんどない画像を提供することが可能であり、回転変倍と防振を同一の駆動機構で実現することを可能としている。
【００４６】
（第２実施例）
第２実施例について、図５〜図８および表４、表５を用いて説明する。第２実施例の全体構成は、第１実施例とほぼ同様である。
【００４７】
第２実施例に係る防振赤外光学系は、図５に示すように、赤外線撮像光学系ＬＧ（ＬＧ２）の物体側に配置された、コンバーターレンズＣＬ（ＣＬ２）を有する。コンバーターレンズＣＬ２は、テレ状態において、光軸に沿って順に並んだ、正の屈折力を有する前群ＧＦ２と、正の屈折力を有する後群ＧＲ２とを有する。
【００４８】
前群ＧＦ２は、テレ状態において、物体側から光軸に沿って順に並んだ、正メニスカスレンズＬＦ２１と、負メニスカスレンズＬＦ２２とを有する。後群ＧＲ２は、テレ状態において、物体側から光軸に沿って順に並んだ、負メニスカスレンズＬＲ２１と、両凸レンズＬＲ２２とを有する。
【００４９】
本実施例では色収差を良好に補正するため、コンバーターレンズＣＬ２を構成する光学材料として、赤外線を通す分散の異なる２種類の材料を用いて設計している。具体的には、前群ＧＦ２の正メニスカスレンズＬＦ２１にシリコンを、負メニスカスレンズＬＦ２２にゲルマニウムを、後群ＧＲ２の負メニスカスレンズＬＲ２１にゲルマニウムを、両凸レンズＬＲ２２にシリコンを、それぞれ光学材料として採用した（各屈折率については、表１参照）。
【００５０】
赤外線撮像光学系ＬＧ２は、物体側から光軸に沿って順に並んだ、正メニスカスレンズＬ２１と、負メニスカスレンズＬ２２と、両凸レンズＬ２３とを有する。本実施例では、赤外線撮像光学系ＬＧ２を構成するレンズの光学材料として、正メニスカスレンズＬ２１にシリコンを、負メニスカスレンズＬ２２にゲルマニウムを、両凸レンズＬ２３にシリコンを採用している。
【００５１】
赤外線撮像光学系ＬＧ２と像面Ｉとの間には、開口絞りＡＳ（ゲルマニウム製）が設けられている。像面Ｉには、コンバーターレンズＣＬ２を介して赤外線撮像光学系ＬＧ２により結像された被写体像を撮像する赤外線検出器（不図示）が設けられている。図５および図６のいずれの場合も、光学系の射出瞳の位置と開口絞りＡＳの位置とが一致した、開口整合が取れた状態となっている。
【００５２】
上記構成の第２実施例の防振赤外光学系では、光軸と直交する回転中心軸Ｏを中心に、コンバーターレンズＣＬ２全体を回転させて逆向きに配置させ、テレコンバーターとしての機能とワイドコンバーターとしての機能を切り替え可能な構成となっている。例えば、テレコンバーターとして機能させる場合には、物体側から前群ＧＦ２、後群ＧＲ２の順で並ぶように（図５の上段の光路図参照）、ワイドコンバーターとして機能させる場合には、物体側から後群ＧＲ２、前群ＧＦ２の順で並ぶように（図５の下段の光路図参照）、回転中心軸Ｏを中心に、コンバーターレンズＣＬ２全体を回転させてレンズ配置を切り替える。
【００５３】
また、第２実施例の防振赤外光学系では、回転中心軸Ｏを中心に、コンバーターレンズＣＬ２全体を揺動させ、画像ブレ補正を行うことが可能な構成となっている。具体的には、第２実施例においては、図６に示すように、回転角度Δθ＝0.5°でコンバーターレンズＣＬ２全体を揺動させ、防振補正を行っている。
【００５４】
以下、表４に第２実施例の防振赤外光学系がテレ状態にある場合のレンズデータを、表５に第２実施例の防振赤外光学系がワイド状態にある場合のレンズデータを示す。但し、赤外線撮像光学系ＬＧ２以降の構成については、テレ状態であっても、ワイド状態であっても変わらないため、表５において赤外線撮像光学系ＬＧ２以降のレンズデータの記載を省略している。なお、表４における面番号１〜１７が、図５の上段の光路図に示す曲率半径Ｒ１〜Ｒ１７の各光学面に対応している。表５における面番号１〜９が、図５の下段の光路図に示す曲率半径ｒ１〜ｒ９の各光学面に対応している。
【００５５】
（表４）
第２実施例の防振赤外光学系のレンズデータ(テレ状態)
使用波長：波長3〜5mm（基準波長4mm）
ｆ＝180，ｆF＝175.2，ｆR＝58.4，ｆL＝60
２ｙ＝16，φ＝45，ＬCL＝217
面番号      Ｒ          Ｄ        光学材料
(前群ＧＦ２)              1      146.0611      8.000      シリコン
2      447.7985     16.500
3     1609.5856      3.500      ゲルマニウム
4      322.6095     80.500
(回転中心軸Ｏ)            5         ∞        99.500
(後群ＧＲ２)              6      979.4904      4.000      ゲルマニウム
7      136.5106      3.000
8      255.5940     13.000      シリコン
9     -100.9966     20.000
(赤外線撮像光学系ＬＧ２)  10      30.4347      6.000      シリコン
11      48.6179      9.000
12     118.2056      2.000      ゲルマニウム
13      26.4846     11.000
14     311.8124      3.000      シリコン
15     -73.3875      5.000
(開口絞りＡＳ)            16        ∞         1.000      ゲルマニウム
17        ∞        30.000
【００５６】
（表５）
第２実施例の防振赤外光学系のレンズデータ(ワイド状態)
使用波長：波長3〜5mm（基準波長4mm）
ｆ＝20，ｆF＝175.2，ｆR＝58.4
２ｙ＝16，φ＝5.0，ＬCL＝217
面番号      ｒ          Ｄ        光学材料
(後群ＧＲ２)            1      100.9966     13.000      シリコン
2     -255.5940      3.000
3     -136.5106      4.000      ゲルマニウム
4     -979.4904     99.500
(回転中心軸Ｏ)          5         ∞        80.500
(前群ＧＦ２)            6     -322.6095      3.500      ゲルマニウム
7    -1609.5856     16.500
8     -447.7985      8.000      シリコン
9     -146.0611   -217.000
【００５７】
表４および表５のデータから、第２実施例の防振赤外光学系では、ｆF／ｆR＝3＜5が成立し、条件式（１）を満たすことが分かる。従って、第２実施例に係る防振赤外光学系では、コンバーターレンズＣＬ２が、アフォーカルコンバーターレンズとして十分に機能するとともに、アフォーカル倍率、光軸上の長さ、レンズ径の大きさ等が適切に設定されていることが分かる。
【００５８】
表４および表５のデータ、（Ａ）式、（Ｂ）式から、第２実施例において、テレ状態での補正角度はΔωT＝0.67°となり、ワイド状態での補正角度はΔωW＝2.0°となる。また、（Ｃ）式から、テレ状態での像面上の補正量はΔｙT＝2.10mmとなり、ワイド状態での像面上の補正量はΔｙW＝0.70mmとなる。
【００５９】
図７は、第２実施例に係る防振赤外光学系の防振補正を行っていない基準状態（コンバーターレンズＣＬ２の回転角度Δθ＝0°）の横収差図であり、図中の左側にテレ状態を、右側にワイド状態を示す。図８は、第２実施例に係る防振赤外光学系の防振補正時（コンバーターレンズＣＬ２の回転角度Δθ＝0.5°）の横収差図であり、図中の左側にテレ状態を、右側にワイド状態を示す。図７および図８から分かるように、第２実施例に係る防振赤外光学系は、防振補正を行っていない状態（図７）と、防振補正を行った状態（図８）とを比較しても、収差の変化が極めて少ない光学系となっている。このことにより、回転角度Δθ＝0.5°というコンバーターレンズＣＬ２の比較的大きな角度偏芯に対しても、劣化のほとんどない画像を提供することが可能であり、回転変倍と防振を同一の駆動機構で実現することを可能としている。
【００６０】
ここまで説明した通り、第２実施例の全体構成は、第１実施例とほぼ同様であり、撮影レンズＬＧ１とＦ値は完全に同一のものとなっている。しかしながら、第２実施例のコンバーターレンズＣＬ２のアフォーカル倍率（＝ｆF／ｆR）は３倍と、第１実施例のアフォーカル倍率（＝２倍）と比較して大きくなっている。このため、回転変倍時の焦点距離の変化は９倍と大きなものになっているが、その分、コンバーターレンズＣＬ２の光軸上の長さＬCLが長くなり、防振補正時にコンバーターレンズＣＬ２がチルトして生じる収差量も大きくなる。つまり、条件式（１）の上限値は、アフォーカル倍率、コンバーターレンズの全長、防振補正時に発生する収差量、これら３つのバランスを考慮しつつ、設定する
必要がある。本実施形態では、上述のように、条件式（１）のより好ましい上限値として、３．５未満を導出している。
【００６１】
（第３実施例）
第３実施例について、図９〜図１２および表６、表７を用いて説明する。第３実施例に係る防振赤外光学系は、図９に示すように、赤外線撮像光学系ＬＧ（ＬＧ３）の物体側に配置された、コンバーターレンズＣＬ（ＣＬ３）を有する。コンバーターレンズＣＬ３は、テレ状態において、光軸に沿って順に並んだ、正の屈折力を有する前群ＧＦ３と、正の屈折力を有する後群ＧＲ３とを有する。
【００６２】
前群ＧＦ３は、テレ状態において、物体側から光軸に沿って順に並んだ、正メニスカスレンズＬＦ３１と、負メニスカスレンズＬＦ３２とを有する。後群ＧＲ３は、テレ状態において、物体側から光軸に沿って順に並んだ、負メニスカスレンズＬＲ３１と、正メニスカスレンズＬＲ３２とを有する。
【００６３】
本実施例では色収差を良好に補正するため、コンバーターレンズＣＬ３を構成する光学材料として赤外線を通す分散の異なる２種類の材料を用いて設計している。具体的には、前群ＧＦ３の正メニスカスレンズＬＦ３１にゲルマニウムを、負メニスカスレンズＬＦ３２に硫化亜鉛を、後群ＧＲ３の負メニスカスレンズＬＲ３１に硫化亜鉛を、正メニスカスレンズＬＲ３２にゲルマニウムを、それぞれ光学材料として採用した（各屈折率については、表１参照）。
【００６４】
赤外線撮像光学系ＬＧ３は、物体側から光軸に沿って順に並んだ、正メニスカスレンズＬ３１、両凹レンズＬ３２と、正メニスカスレンズＬ３３とを有する。本実施例では、赤外線撮像光学系ＬＧ３を構成するレンズの光学材料として、正メニスカスレンズＬ３１にゲルマニウムを、両凹レンズＬ３２にゲルマニウムを、正メニスカスレンズＬ３３にゲルマニウムを採用している。
【００６５】
赤外線撮像光学系ＬＧ３と像面Ｉとの間には、開口絞りＡＳ（ゲルマニウム製）が設けられている。像面Ｉには、コンバーターレンズＣＬ３を介して赤外線撮像光学系ＬＧ３により結像された被写体像を撮像する赤外線検出器（不図示）が設けられている。図９および図１０のいずれの場合も、光学系の射出瞳の位置と開口絞りＡＳの位置とが一致した、開口整合が取れた状態となっている。
【００６６】
上記構成の第３実施例の防振赤外光学系では、光軸と直交する回転中心軸Ｏを中心に、コンバーターレンズＣＬ３全体を回転させて逆向きに配置させ、テレコンバーターとしての機能とワイドコンバーターとしての機能を切り替え可能な構成となっている。例えば、テレコンバーターとして機能させる場合には、物体側から前群ＧＦ３、後群ＧＲ３の順で並ぶように（図９の上段の光路図参照）、ワイドコンバーターとして機能させる場合には、物体側から後群ＧＲ３、前群ＧＦ３の順で並ぶように（図９の下段の光路図参照）、回転中心軸Ｏを中心に、コンバーターレンズＣＬ３全体を回転させてレンズ配置を切り替える。
【００６７】
また、第３実施例の防振赤外光学系では、回転中心軸Ｏを中心に、コンバーターレンズＣＬ３全体を揺動させ、画像ブレ補正を行うことが可能な構成となっている。具体的には、第３実施例においては、図１０に示すように、回転角度Δθ＝1°でコンバーターレンズＣＬ３全体を揺動させ、防振補正を行っている。
【００６８】
ここまで説明した通り、第３実施例の全体構成は、第１実施例とほぼ同様である。しかしながら、光学系の利用可能な赤外線波長域が、第３実施例では遠赤外域（8〜12mm）で
あり、第１実施例の中赤外域（3〜5mm）から変わっている。また、第３実施例では、入射瞳径が第１実施例と比較して２倍大きくなっている。また、第３実施例では、第１実施例と比較して、コンバーターレンズＣＬ３の全長、および、赤外線撮影光学系ＬＧ３の全長も長くなっている。
【００６９】
以下、表６に第３実施例の防振赤外光学系がテレ状態にある場合のレンズデータを、表７に第３実施例の防振赤外光学系がワイド状態にある場合のレンズデータを示す。但し、赤外線撮像光学系ＬＧ３以降の構成については、テレ状態であっても、ワイド状態であっても変わらないため、表７において赤外線撮像光学系ＬＧ３以降のレンズデータの記載を省略している。なお、表６における面番号１〜１７が、図９の上段の光路図に示す曲率半径Ｒ１〜Ｒ１７の各光学面に対応している。表７における面番号１〜９が、図９の下段の光路図に示す曲率半径ｒ１〜ｒ９の各光学面に対応している。
【００７０】
（表６）
第３実施例の防振赤外光学系のレンズデータ(テレ状態)
使用波長：8〜12mm（基準波長10mm）
ｆ＝120，ｆF＝152.0，ｆR＝76.0，ｆL＝60
２ｙ＝16，φ＝60，ＬCL＝230
面番号      Ｒ          Ｄ        光学材料
(前群ＧＦ３)              1      131.7502      7.000      ゲルマニウム
2      186.8227     81.500
3      -42.7646      5.500      硫化亜鉛
4      -47.2000     21.000
(回転中心軸Ｏ)            5         ∞        52.000
(後群ＧＲ３)              6       39.6939     12.000      硫化亜鉛
7       32.7991     44.000
8     -383.8988      7.000      ゲルマニウム
9     -128.6293     20.000
(赤外線撮像光学系ＬＧ３)  10      45.2808      6.000      ゲルマニウム
11      65.6879     14.500
12    -216.0260      2.500      ゲルマニウム
13      63.2687      7.500
14    -447.9834      3.500      ゲルマニウム
15     -63.6900      5.000
(開口絞りＡＳ)            16        ∞         1.000      ゲルマニウム
17        ∞        30.000
【００７１】
（表７）
第３実施例の防振赤外光学系のレンズデータ(ワイド状態)
使用波長：波長8〜12mm（基準波長10mm）
ｆ＝30，ｆF＝152.0，ｆR＝76.0
２ｙ＝16，φ＝15.0，ＬCL＝230
面番号      ｒ          Ｄ        光学材料
(後群ＧＲ３)            1      128.6293      7.000      ゲルマニウム
2      383.8988     44.000
3      -32.7991     12.000      硫化亜鉛
4      -39.6939     52.000
(回転中心軸Ｏ)          5         ∞        21.000
(前群ＧＦ３)            6       47.2000      5.500      硫化亜鉛
7       42.7646     81.500
8     -186.8227      7.000      ゲルマニウム
9     -131.7502     20.000
【００７２】
表６および表７のデータから、第３実施例の防振赤外光学系では、ｆF／ｆR＝2＜5が成立し、条件式（１）を満たすことが分かる。従って、第３実施例に係る防振赤外光学系では、コンバーターレンズＣＬ３が、アフォーカルコンバーターレンズとして十分に機能するとともに、アフォーカル倍率、光軸上の長さ、レンズ径の大きさ等が適切に設定されていることが分かる。
【００７３】
表６および表７のデータと（Ａ）式、（Ｂ）式から、第３実施例において、テレ状態での補正角度はΔωT＝1.5°となり、ワイド状態での補正角度はΔωW＝3.0°となる。また、（Ｃ）式から、テレ状態での像面上の補正量はΔｙT＝3.14mmとなり、ワイド状態での像面上の補正量はΔｙW＝1.57mmとなる。
【００７４】
図１１は、第３実施例に係る防振赤外光学系の防振補正を行っていない基準状態（コンバーターレンズＣＬ３の回転角度Δθ＝0°）の横収差図であり、図中の左側にテレ状態を、右側にワイド状態を示す。図１２は、第３実施例に係る防振赤外光学系の防振補正時（コンバーターレンズＣＬ３の回転角度Δθ＝1°）の横収差図であり、図中の左側にテレ状態を、右側にワイド状態を示す。図１１および図１２から分かるように、第３実施例に係る防振赤外光学系は、防振補正を行っていない状態（図１１）と、防振補正を行った状態（図１２）とを比較しても、収差の変化が極めて少ない光学系となっている。このことにより、回転角度Δθ＝1°というコンバーターレンズＣＬ３の比較的大きな角度偏芯に対しても、劣化のほとんどない画像を提供することが可能であり、回転変倍と防振を同一の駆動機構で実現することを可能としている。
【００７５】
（第４実施例）
第４実施例に係る防振赤外光学系について、図１４を用いて説明する。第４実施例に係る防振赤外光学系は、図１４に示すように、上述の第１実施例の防振赤外光学系の物体側に、コンバーターレンズＣＬ（ＣＬ１）の回転中心軸Ｏと直交する揺動軸Ｚを中心に揺動可能である俯仰ミラーＭと、俯仰ミラーＭの物体側に設けられた平面窓Ｐとを備え、俯仰ミラーＭとコンバーターレンズＣＬとを独立して揺動させることにより、２次元的な画像ブレ補正を行うことが可能な構成となっている。平面窓Ｐは、俯仰ミラーＭを含め、内部の防振赤外光学系を保護するために設けられている。このような構成により、第４実施例に係る防振赤外光学系では、揺動による画像ブレの補正方向が、俯仰ミラーＭとコンバーターレンズＣＬとにおいて直交することになり、俯仰ミラーＭとコンバーターレンズＣＬの揺動量をそれぞれ独立して任意に決定することで、２次元的な画像ブレ補正を行うことが可能となる。また、俯仰ミラーＭの揺動量を−２０°から＋２０°まで確保することにより、図１４に示すように、光学系の視軸を仰角４０°、俯角４０°で俯仰させることも可能である。
【００７６】
（第５実施例）
第５実施例に係る防振赤外光学系について、図１５および表８を用いて説明する。第５実施例の全体構成は、第４実施例とほぼ同様である。しかしながら、第４実施例における平面窓Ｐが、俯仰ミラーＭの揺動軸Ｚと光軸との交点を中心とする略球状の窓部材Ｗへと変更されており、それに伴い、略球状の窓部材Ｗの屈折作用によって発散光束となった光束を、平行光束へと戻すための補正レンズＬwが追加されている。以下、表８に、略球状の窓部材Ｗ〜俯仰ミラーＭ〜補正レンズＬwまでのレンズデータを示す。但し、コンバーターレンズＣＬ（ＣＬ１）の構成については、上述の第１実施例と同様であるため、ここ
でのレンズデータの記載を省略している（表２、表３参照）。表８における面番号１〜５が、図１５に示す曲率半径Ｒ１〜Ｒ５の各光学面に対応している。
【００７７】
（表８）
第５実施例の防振赤外光学系のレンズデータ
使用波長：波長3〜5mm（基準波長4mm）
ｆ＝100.6(テレ状態)，25.2(ワイド状態)
２ｙ＝16
φ＝25.14(テレ状態)，6.29(ワイド状態)
面番号      Ｒ          Ｄ        光学材料
(窓部材Ｗ)              1       60.0000     10.000      シリコン
2       50.0000     50.000
(俯仰ミラーＭ)          3         ∞        55.000
(補正レンズＬw)         4      -67.4994      5.000      シリコン
5      -67.3273     20.000
（これに続く、コンバーターレンズＣＬ以降は第１実施例と同じ）
【００７８】
第５実施例に係る防振赤外光学系においては、第４実施例における平面窓Ｐを略球状の窓部材Ｗへと変更することにより、光学系の頭部を小型化し、かつ、保護部材としての強度を高めている。また、略球状の窓部材Ｗの中心を俯仰ミラーＭの揺動軸Ｚと光軸との交点に合わせることにより、俯仰ミラーＭの揺動に伴う視軸の変化によって発生する、非点収差の発生を抑えている。第５実施例においても、任意の２次元的な画像ブレ補正を行うことが可能であるとともに、光学系の視軸を仰角４０°、俯角４０°まで俯仰させることが可能であるといった特徴は、第４実施例の場合と同じである。
【００７９】
（第６実施例）
第６実施例に係る赤外線撮像装置について、図１６を用いて説明する。第６実施例に係る赤外線撮像装置１０は、図１６に示すように、第１実施例に係る防振赤外光学系、すなわちコンバーターレンズＣＬ（ＣＬ１）および赤外線撮像光学系ＬＧ（ＬＧ１）と、前記コンバーターレンズＣＬを介して赤外線撮像光学系ＬＧにより結像された被写体像を撮像する赤外線検出器Ｓと、回転中心軸Ｏを中心にコンバーターレンズＣＬ全体を回転させるコンバーターレンズ回転駆動部２０と、コンバーターレンズＣＬにおける目標とする焦点距離（例えば、図１の上段の光路図に示す120mm（テレ状態）や、図１の下段の光路図に示す30mm（ワイド状態））を設定するために操作される変倍操作部３０と、変倍操作部３０の操作内容に応じてコンバーターレンズ回転駆動部２０の駆動制御を行う変倍制御部４０と、揺動軸Ｚを中心に俯仰ミラーＭを揺動させる俯仰ミラー回転駆動部５０と、視軸の俯仰角度を変更する際に操作される俯仰角度操作部６０と、俯仰角度操作部６０の操作内容に応じて、俯仰ミラー回転駆動部５０の駆動制御を行う俯仰角度制御部７０と、ジャイロスコープ等からなり、赤外線撮像光学系ＬＧの振動の方向および速度を検出する振動検出部８０と、振動検出部８０による検出結果に基づき、コンバーターレンズ回転駆動部２０と俯仰ミラー回転駆動部５０の駆動制御を行う防振制御部９０とを有し、それらをレンズ鏡筒１００内に保持した構成となっている。
【００８０】
また、赤外線撮像装置１０は、赤外線検出器Ｓにて被写体以外から放射される不要な赤外線（例えば、鏡筒の自己放射）の影響を取り除くため、赤外線撮像光学系ＬＧと赤外線検出器Ｓとの間に、赤外線撮像光学系ＬＧによって集光された赤外線を通過させる開口絞りＡＳを備えたコールドシールド１１０を配置して、検出面（像面）の周囲（側方や斜方）からの不要光を遮断するとともに、このコールドシールド１１０と赤外線検出器Ｓを低温（ほぼ液体窒素温度）に冷却して、これら自体から放射する赤外線を極力除去する構成
となっている。赤外線検出器Ｓは、赤外線撮像光学系ＬＧにより被写体等からの赤外線が集光される位置に配置され、検出面（像面）上に複数の撮像素子Ｃを有している。
【００８１】
変倍時には、赤外線撮影装置１０では、撮影者により操作され変倍操作部３０から目標とする焦点距離の変倍信号が送信されると、この変倍信号から変倍制御部４０は前記焦点距離を得るために必要なコンバーターレンズＣＬの回転角度を算出し、この算出結果に基づいてコンバーターレンズ回転駆動部２０を駆動制御する。コンバーターレンズＣＬは、必要に応じてコンバーターレンズ回転駆動部２０により駆動され、前記回転角度で回転中心軸Ｏを中心に回転されてレンズ配置が切り換えられて、所望の変倍を行う。
【００８２】
視軸の俯仰時には、赤外線撮像装置１０では、撮影者により操作され俯仰角度操作部６０から目標とする俯仰角度が送信されると、この俯仰角度信号から俯仰角度制御部７０は前記俯仰角度を得るために必要な俯仰ミラーＭの揺動角度を算出し、この算出結果に基づいて俯仰ミラー回転駆動部５０を駆動制御する。俯仰ミラーＭは、必要に応じて俯仰ミラー回転駆動部５０により駆動され、前記揺動角度で揺動軸Ｚを中心に揺動されて、所望の角度で俯仰を行う。
【００８３】
防振時には、振動検出部６０でレンズ鏡筒１００の振動量（例えば、回転角度および速度）を検出し、この振動量から防振制御部９０は、赤外線検出器Ｓにて被写体像をブレさせないために、必要なコンバーターレンズＣＬおよび俯仰ミラーＭにおける回転角度および速度をそれぞれ算出し、これらの算出結果に基づいてコンバーターレンズ回転駆動部２０および俯仰ミラー回転駆動部５０を駆動制御する。コンバーターレンズＣＬおよび俯仰ミラーＭは、必要に応じてコンバーターレンズ回転駆動部２０および俯仰ミラー回転駆動部５０によりそれぞれ駆動され、前記回転角度および速度で回転中心軸Ｏおよび揺動軸Ｚを中心に揺動され、像ブレ補正を行う。
【００８４】
ここまで本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８５】
ＣＬ（ＣＬ１〜ＣＬ３）  コンバーターレンズ
ＧＦ（ＧＦ１〜ＧＦ３）  前群
ＧＲ（ＧＲ１〜ＧＲ３）  後群
ＬＧ（ＬＧ１〜ＬＧ３）  赤外線撮像光学系
Ｏ  回転中心軸
ＡＳ  開口絞り
Ｉ  像面
Ｓ  赤外線検出器
Ｚ  揺動軸
Ｍ  俯仰ミラー
Ｐ  平面窓
Ｗ  略球状の窓部材
Ｌw  補正レンズ
１，１０  赤外線撮像装置
２０  コンバーターレンズ回転駆動部
３０  変倍操作部
４０  変倍制御部
５０  俯仰ミラー回転駆動部
６０  俯仰角度操作部
７０  俯仰角度制御部
８０  振動検出部
９０  防振制御部
１００  レンズ鏡筒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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