JPH037057B2 - - Google Patents
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- JPH037057B2 JPH037057B2 JP57147101A JP14710182A JPH037057B2 JP H037057 B2 JPH037057 B2 JP H037057B2 JP 57147101 A JP57147101 A JP 57147101A JP 14710182 A JP14710182 A JP 14710182A JP H037057 B2 JPH037057 B2 JP H037057B2
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- JP
- Japan
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- infrared
- pyroelectric
- elements
- imaging system
- infrared detector
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
- G01J5/34—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using capacitors, e.g. pyroelectric capacitors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、防犯、防災用等に用いられる熱赤外
線検知装置に関するものである。
線検知装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
単一又は２個の素子で構成される熱赤外検出器
と集光反射ミラーとの組み合わせで、その視野内
に生じた赤外放射量の変化を検出することによ
り、侵入者の監視、火災発生の検知などの機能を
有するシステムは開発されているが、この種の装
置では単に視野内で異常が発生したことしか検出
できない。２素子型の場合でも、侵入者が、右か
ら入つたか、左から入つたかの区別ができるにす
ぎない。
と集光反射ミラーとの組み合わせで、その視野内
に生じた赤外放射量の変化を検出することによ
り、侵入者の監視、火災発生の検知などの機能を
有するシステムは開発されているが、この種の装
置では単に視野内で異常が発生したことしか検出
できない。２素子型の場合でも、侵入者が、右か
ら入つたか、左から入つたかの区別ができるにす
ぎない。
一方火災が発生した時、視野のどの部分に火元
があるかを判別して、集中的にそこへ消火剤を噴
射して、効率よく消火作業することが、自動消火
システムに要求されているが、上記の従来の機能
では不充分である。
があるかを判別して、集中的にそこへ消火剤を噴
射して、効率よく消火作業することが、自動消火
システムに要求されているが、上記の従来の機能
では不充分である。
特に、飛行機の格納庫内の消火装置について
は、火災発生後数分間から十数分間が最も大切な
消火作業期間で、その間に適確に火元に消火剤を
噴射することが非常に重要である。そこで、赤外
線検出器を複数個設置して、その要望に応える方
式が考えられているが、この方式では、装置が大
がかりとなり、コストがかかる。また、２次元の
赤外放射分布を測定できるサーモグラフイー、パ
イロビジコンなども、充分な機能を有している
が、これらは高価で、保守管理に手間がかかる。
は、火災発生後数分間から十数分間が最も大切な
消火作業期間で、その間に適確に火元に消火剤を
噴射することが非常に重要である。そこで、赤外
線検出器を複数個設置して、その要望に応える方
式が考えられているが、この方式では、装置が大
がかりとなり、コストがかかる。また、２次元の
赤外放射分布を測定できるサーモグラフイー、パ
イロビジコンなども、充分な機能を有している
が、これらは高価で、保守管理に手間がかかる。
発明の目的
本発明は、比較的安価で、保守管理の簡単な、
しかも、複数の赤外線検出器によつて得られる機
能と同等の機能を有する熱赤外線検出システムを
提供しようとするものである。
しかも、複数の赤外線検出器によつて得られる機
能と同等の機能を有する熱赤外線検出システムを
提供しようとするものである。
発明の構成
本発明による熱赤外線検知装置は、焦電型赤外
線検出器と赤外線結像系と信号処理系とを備え、
赤外線検出器は２次元に配列された複数の焦電素
子により構成され、各焦電素子はプリアンプ回路
に接続されており、各焦電素子と各プリアンプ回
路が同一パツケージ内に収納されていることを特
徴とするものである。
線検出器と赤外線結像系と信号処理系とを備え、
赤外線検出器は２次元に配列された複数の焦電素
子により構成され、各焦電素子はプリアンプ回路
に接続されており、各焦電素子と各プリアンプ回
路が同一パツケージ内に収納されていることを特
徴とするものである。
実施例の説明
以下本発明の一実施例を図面を参照しながら詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図および第２図は本発明に使用される赤外
線検出器の一実施例を示す内部平面図および断面
側面図である。
線検出器の一実施例を示す内部平面図および断面
側面図である。
第１図および第２図において、焦電素子１１が
マウント基板１６上に２次元に配されている。マ
ウント基板１６は導電性基板あるいは絶縁性基板
上に導電性層を形成したもので構成され、各焦電
素子１１の共通電極として動作する。焦電素子１
１の他の一面には信号電極２３がほどこされ、リ
ード細線１４でハイブリツド集積化されたプリア
ンプ回路１２に接続されている。
マウント基板１６上に２次元に配されている。マ
ウント基板１６は導電性基板あるいは絶縁性基板
上に導電性層を形成したもので構成され、各焦電
素子１１の共通電極として動作する。焦電素子１
１の他の一面には信号電極２３がほどこされ、リ
ード細線１４でハイブリツド集積化されたプリア
ンプ回路１２に接続されている。
これらは、第２図に示すような、赤外線に透明
な窓２１を有するパツケージ２２内に封入されて
いる。
な窓２１を有するパツケージ２２内に封入されて
いる。
共通電極は焦電素子１１のマウント基板１６側
から導通をとることができるが、信号電極２３は
赤外線入射側から金またはアルミニウムの微細線
（約30μｍφ）のリード細線１４でプリアンプ回
路１２に結線されなければならないので、他の素
子の視野をさえぎらないように各素子１１の配列
された関隙部を通して結線する必要がある。
から導通をとることができるが、信号電極２３は
赤外線入射側から金またはアルミニウムの微細線
（約30μｍφ）のリード細線１４でプリアンプ回
路１２に結線されなければならないので、他の素
子の視野をさえぎらないように各素子１１の配列
された関隙部を通して結線する必要がある。
ハイブリツド化された電子回路の集積溶から考
えると、１ケのパツケージに組込む素子１１の数
は実用的見地から、パツケージ２２の大きさも考
慮して、約４×10が最大限度である。素子サイズ
は0.5〜５mm口または0.5〜５mmφの範囲が望まし
い。１３はプリアンプ回路１２からの信号出力
端、１５はプリアンプ回路の電源入力端子であ
る。
えると、１ケのパツケージに組込む素子１１の数
は実用的見地から、パツケージ２２の大きさも考
慮して、約４×10が最大限度である。素子サイズ
は0.5〜５mm口または0.5〜５mmφの範囲が望まし
い。１３はプリアンプ回路１２からの信号出力
端、１５はプリアンプ回路の電源入力端子であ
る。
第３図は第１図、第２図の赤外線検出器を使用
した本発明による熱赤外線検知システムである。
第３図において３１は第１図、第２図で説明した
赤外線検出器で、赤外レンズ３２、信号処理部３
３と一体となつて、センサ部３４を構成し、監視
場所に設置される。表示部３５、ブザー３６は監
視人または管理人の居る場所に設置して、遠隔監
視もしくは管理することができる。入射赤外線量
の変化率が予め定められた値以上に達したとき、
ブザー３６は警報を発し、表示部３５はどの素子
にその変化が生じたかを表示するものである。
した本発明による熱赤外線検知システムである。
第３図において３１は第１図、第２図で説明した
赤外線検出器で、赤外レンズ３２、信号処理部３
３と一体となつて、センサ部３４を構成し、監視
場所に設置される。表示部３５、ブザー３６は監
視人または管理人の居る場所に設置して、遠隔監
視もしくは管理することができる。入射赤外線量
の変化率が予め定められた値以上に達したとき、
ブザー３６は警報を発し、表示部３５はどの素子
にその変化が生じたかを表示するものである。
第３図に示すように、赤外検出器３１を用いて
熱赤外線検知システムを構成すると、全視野角は
縦、横それぞれ次のようになる。
熱赤外線検知システムを構成すると、全視野角は
縦、横それぞれ次のようになる。
αT1＝tan-1（ma／ｆ） ……(1)
αT2＝tan-1（na／ｆ） ……(2)
ここで、αT1・αT2はそれぞれ、縦、横の全視野
角、ｆは集光系の焦点距離、ａは素子アレイのピ
ツチ、ｍ、ｎは縦、横それぞれの配列数である。
角、ｆは集光系の焦点距離、ａは素子アレイのピ
ツチ、ｍ、ｎは縦、横それぞれの配列数である。
必要となる視野角は、監視範囲によつて決定す
ることになるが、これにより視野をｍ×ｎ個に区
分して監視することができ、そのうちどの部分に
異常が発生したかをｍ×ｎ個の発光ダイオードで
構成された表示部３５で明確に表示することがで
きる。なおブザー３６は異常が発生したとき警報
を発生する機能のみでよい。
ることになるが、これにより視野をｍ×ｎ個に区
分して監視することができ、そのうちどの部分に
異常が発生したかをｍ×ｎ個の発光ダイオードで
構成された表示部３５で明確に表示することがで
きる。なおブザー３６は異常が発生したとき警報
を発生する機能のみでよい。
具体的な数値例をあげると、素子１１のサイズ
を２mmピツチで、間隔は0.1mmとする。集光系の
焦点距離を20mmとすると、全視野角は22.8°×
34.3°で１素子の視野角は5.4°×5.4°である。した
がつて20ｍの距離であれば、全視野は８ｍ×12ｍ
で、区画数を４×６区画とすると1.9ｍ×1.9ｍの
視野が24区画みられることになる。各区画の間隔
（0.1ｍ巾）は不感帯である。
を２mmピツチで、間隔は0.1mmとする。集光系の
焦点距離を20mmとすると、全視野角は22.8°×
34.3°で１素子の視野角は5.4°×5.4°である。した
がつて20ｍの距離であれば、全視野は８ｍ×12ｍ
で、区画数を４×６区画とすると1.9ｍ×1.9ｍの
視野が24区画みられることになる。各区画の間隔
（0.1ｍ巾）は不感帯である。
ここで注意しなければならないのは、不感帯の
問題である。この検出器においては、２次元配列
された素子と素子の間は赤外線に感じないのでそ
こに相当する視野領域は監視できないことにな
る。このため、各素子間の間隔は可能な限り狭く
する必要がある。第４図、第５図はこのための工
夫を施こした赤外線検知器の例を示す。図におい
て、第１図および第２図と同一部分には同一符号
を付して説明を省略する。１７は焦電素子１１の
配列の間隙に形成された電気絶縁体である。この
実施例は各焦電素子１１間の間隙を極力小さくし
て不感帯幅を極力狭くし、この間隙内に配される
リード線１４がマウント基板１６に電気接触しな
いように電気絶縁体１７で絶縁を保つようにした
ものである。
問題である。この検出器においては、２次元配列
された素子と素子の間は赤外線に感じないのでそ
こに相当する視野領域は監視できないことにな
る。このため、各素子間の間隔は可能な限り狭く
する必要がある。第４図、第５図はこのための工
夫を施こした赤外線検知器の例を示す。図におい
て、第１図および第２図と同一部分には同一符号
を付して説明を省略する。１７は焦電素子１１の
配列の間隙に形成された電気絶縁体である。この
実施例は各焦電素子１１間の間隙を極力小さくし
て不感帯幅を極力狭くし、この間隙内に配される
リード線１４がマウント基板１６に電気接触しな
いように電気絶縁体１７で絶縁を保つようにした
ものである。
第６図は本発明の他の実施例における熱赤外検
知装置を示す。この実施例は第３図における赤外
用レンズのかわりに反射鏡を集光系として使用し
たものである。一般に、赤外用レンズは高価なの
で、レンズの代りに鏡を用いて、安価な熱赤外検
知システムを構成することは有効である。赤外線
検出器３１は曲面鏡５２の前方に設置され、信号
処理部３３を含めて、センサ部３４を構成する。
動作は第３図と同様であり説明は省略する。
知装置を示す。この実施例は第３図における赤外
用レンズのかわりに反射鏡を集光系として使用し
たものである。一般に、赤外用レンズは高価なの
で、レンズの代りに鏡を用いて、安価な熱赤外検
知システムを構成することは有効である。赤外線
検出器３１は曲面鏡５２の前方に設置され、信号
処理部３３を含めて、センサ部３４を構成する。
動作は第３図と同様であり説明は省略する。
この場合、赤外線検出器３１は、赤外入射を一
部遮断するので、なるべく小さいサイズが望まし
い。
部遮断するので、なるべく小さいサイズが望まし
い。
なお、第３図、第６図の実施例においては、集
光系３２，５２、赤外線検出器３１および信号処
理系３３を一まとめにした場合について説明した
が、これらは使用実態に応じて、適切な組み合せ
を採用すればよいので、第３図、第６図に示すも
のに限定されるものではない。例えば、信号処理
部３３は分割して、現場に置く部分は最小限にし
て、小型化することも可能である。
光系３２，５２、赤外線検出器３１および信号処
理系３３を一まとめにした場合について説明した
が、これらは使用実態に応じて、適切な組み合せ
を採用すればよいので、第３図、第６図に示すも
のに限定されるものではない。例えば、信号処理
部３３は分割して、現場に置く部分は最小限にし
て、小型化することも可能である。
発明の効果
以上のように、本発明は焦電型赤外線検出器
と、赤外線結像系と信号処理系とで構成された熱
赤外検知装置において、赤外線検出器が２次元に
配列された複数の焦電素子により構成されて各焦
電素子はプリアンプ回路に接続され、かつ各焦電
素子と各プリアンプ回路が同一パツケージ内に収
納されているので、比較的簡単な装置で安価に、
一定区域を監視しかつ細分化した複数区域を識別
でき保守の容易な熱赤外検知システムを提供する
ことができる。
と、赤外線結像系と信号処理系とで構成された熱
赤外検知装置において、赤外線検出器が２次元に
配列された複数の焦電素子により構成されて各焦
電素子はプリアンプ回路に接続され、かつ各焦電
素子と各プリアンプ回路が同一パツケージ内に収
納されているので、比較的簡単な装置で安価に、
一定区域を監視しかつ細分化した複数区域を識別
でき保守の容易な熱赤外検知システムを提供する
ことができる。
本発明の赤外線検出器は、二次元に並んだ素子
が各々分離しているので、１枚板で電極のみ分離
した素子にくらべて、信号のクロストークが少な
く、一定区域を細分化して各々区別して監視する
システムにおいて適している。しかも、素子間の
不感帯を狭くすることができる構成なので、不感
帯による監視ミスの起らない設計が容易である。
が各々分離しているので、１枚板で電極のみ分離
した素子にくらべて、信号のクロストークが少な
く、一定区域を細分化して各々区別して監視する
システムにおいて適している。しかも、素子間の
不感帯を狭くすることができる構成なので、不感
帯による監視ミスの起らない設計が容易である。
不感帯による検出可能限界についての仕様は、
実施例において10cm×10cmであるが、火災監視に
おいて、ほゞ実用的な寸法である。もちろん目的
に応じて要求仕様が変更されても、光学系、素子
サイズの設計によりその仕様を満すことができ
る。
実施例において10cm×10cmであるが、火災監視に
おいて、ほゞ実用的な寸法である。もちろん目的
に応じて要求仕様が変更されても、光学系、素子
サイズの設計によりその仕様を満すことができ
る。
第１図は本発明に使用される赤外線検出器の内
部平面図、第２図は第１図のＡ−A′線断面図、
第３図は本発明による熱赤外線検知装置の構成を
示す概念図、第４図は本発明に使用される赤外線
検出器の他の実施例における内部平面図、第５図
は第４図のＡ−A′線断面図、第６図は本発明に
よる熱赤外線検知装置の他の実施例を示す概念図
である。 １１……焦電素子、１２……プリアンプ回路、
１３……信号出力端、１４……リード線、１５…
…電源入力端子、１６……マウント基板、１７…
…電気絶縁層、２１……窓、２２……パツケー
ジ、２３……信号電極、３１……赤外線検出器、
３２……赤外レンズ、３３……信号処理部、３４
……センサ部、３５……表示部、３６……ブザ
ー、５２……曲面鏡。
部平面図、第２図は第１図のＡ−A′線断面図、
第３図は本発明による熱赤外線検知装置の構成を
示す概念図、第４図は本発明に使用される赤外線
検出器の他の実施例における内部平面図、第５図
は第４図のＡ−A′線断面図、第６図は本発明に
よる熱赤外線検知装置の他の実施例を示す概念図
である。 １１……焦電素子、１２……プリアンプ回路、
１３……信号出力端、１４……リード線、１５…
…電源入力端子、１６……マウント基板、１７…
…電気絶縁層、２１……窓、２２……パツケー
ジ、２３……信号電極、３１……赤外線検出器、
３２……赤外レンズ、３３……信号処理部、３４
……センサ部、３５……表示部、３６……ブザ
ー、５２……曲面鏡。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 焦電型赤外線検出器と、赤外結像系と、信号
処理系とを備え、前記赤外線検出器が、２次元に
配列された４×ｎ個の複数の焦電素子で構成さ
れ、２次元配列の素子郡が導電性層又は導電性基
板上にマウントされ、中央２行の各素子からの信
号取出し線は素子間の空間に配線され、前記焦電
素子とプリアンプ回路は赤外線透過窓を有する同
一のパツケージに収容されており、信号電極と前
記導電性層又は導電性基板の間に電気絶縁体が形
成されていることを特徴とする熱赤外線検知装
置。 ２ 赤外線結像系が赤外レンズで形成された特許
請求の範囲第１項記載の熱赤外線検知装置。 ３ 赤外線結像系が反射曲面鏡である特許請求の
範囲第１項記載の熱赤外線検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57147101A JPS5935118A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | 熱赤外線検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57147101A JPS5935118A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | 熱赤外線検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5935118A JPS5935118A (ja) | 1984-02-25 |
| JPH037057B2 true JPH037057B2 (ja) | 1991-01-31 |
Family
ID=15422519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57147101A Granted JPS5935118A (ja) | 1982-08-24 | 1982-08-24 | 熱赤外線検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935118A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2206997A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-18 | Philips Electronic Associated | Arrays of pyroelectric or ferroelectric infrared detector elements |
| JPH0726868B2 (ja) * | 1988-11-07 | 1995-03-29 | 松下電器産業株式会社 | 焦電型赤外線検知装置とその駆動方法 |
| JPH0487434U (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-29 | ||
| KR100451237B1 (ko) * | 2002-08-17 | 2004-10-02 | 엘지전자 주식회사 | 써모파일 적외선 센서의 수광각 조절장치 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5858424A (ja) * | 1981-10-02 | 1983-04-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 焦電型赤外線検出装置 |
-
1982
- 1982-08-24 JP JP57147101A patent/JPS5935118A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5935118A (ja) | 1984-02-25 |
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