JPH0412879B2 - - Google Patents
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- JPH0412879B2 JPH0412879B2 JP60091589A JP9158985A JPH0412879B2 JP H0412879 B2 JPH0412879 B2 JP H0412879B2 JP 60091589 A JP60091589 A JP 60091589A JP 9158985 A JP9158985 A JP 9158985A JP H0412879 B2 JPH0412879 B2 JP H0412879B2
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- Japan
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- sensor
- wavelength
- infrared
- light
- zns
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、暗視野警報装置と測長装置もしくは
速度検出装置とを具備したセンサー装置に関する
ものである。 従来の技術 従来、夜間の警備など暗闇を監視する装置とし
て、赤外線を利用したいわるゆ暗視野警報装置が
あつた。すなわち、発光部から照射された赤外線
を遠く離れた受光部が受け、受光部と受光部の間
を何物かがしや断すると受光部でこれを検知する
か、あるいは発光部から照射さた赤外線が何物か
ら当たつて反射してくる赤外線を受光部で検出し
て、警報を発するものである。 この暗視野警報装置においては、発光部として
一般にGaAs発光ダイオード等が用いられ、波長
1μｍ前後の近赤外線使用されている。また、受
光部で赤外線をとらえる赤外線センサーとして、
例えばPbTiO3などの焦電性材料、PbS、InSbな
どの赤外光導材料が用いられているが、これはゲ
ルマニウム、シリコンなどからなる受光窓の内側
に保護され、赤外線はこの受光窓を透過して赤外
線センサーに到達する。 一方、遠く離れた物体あるいは移動体までの距
離を測定する装置として、マイクロ波を発して物
体からの反射波をとらえ、この反射波の位相から
距離を算出するパルスレーダがある。また、移動
体の検知あるいはその移動速度を検出する装置と
しては、電磁波や超音波を用いたドツプラー効
果、すなわち反射波の周波数変化量から速度を算
出するドツプラーレーダがある。 ところが、近年のレーザ技術の進展、特にエネ
ルギー効率が高く、数十Ｗから数十KWまでの大
出力が得られる炭酸ガスレーザの開発に伴つて、
波長10.6μｍの遠赤外線を用いたパルスレーダお
よびドツプラーレーダが考案されている。 発明が解決しようとする問題点 暗視野警報装置に、パルスレーダが有する測長
機能もしくはドツプラーレーダが有する速度検出
機能が備われば、非常に有効である。ところが、
これらの機能を付加することによつて装置の開口
部が複数設けられ、装置が大型化すれば、その設
置場所や設置方法に制限を受けるという問題を生
じ、さらに装置の移動が困難になるという問題も
生じる。 また、暗視野警報に用いられる近赤外線、測長
および速度検出に用いられるマイクロ波あるいは
遠赤外線は人間の眼には見えない波長域の電磁波
であるので、これらの機能を備えた装置を設置す
る際の位置合せは眼で直接行なうことができず、
電気的な出力を観察することによつて間接的に行
なわなければならない。従つて、位置合わせに大
きな手間と時間を要するという問題がある。 この問題の一つの解決方法として、可視光域の
レーザビームを測長器等の光路と同一又は平行に
照射して、その照射スポツトにより測定器等の位
置決めを行うことが知られている。 そこで、暗視野警報と測長あるいは速度検出、
移動体検知の各機能、さらに容易に位置合わせを
することができる機能を兼ね備え、かつ小型のセ
ンサー装置の実現が望まれているが、そのために
は、センサー装置の開口部を一つとし、内部に、
暗視野警報のための近赤外線センサーと測長、速
度検出又は移動体検知のためのマイクロ波あるい
は遠赤外線センサーと位置合わせのための可視光
センサーを設置し、開口部に設けられた窓を通し
て暗視野警報用の波長1μｍ程度の近赤外線と、
測長あるいは速度検出、移動体検知用のマイクロ
波あるいは遠赤外線と、位置合わせ用の可視光線
を照射又は受光、受信する必要がある。また、こ
のように異なる測定に異なる波長の電磁波（光及
び電波）を使用することは、測定用電磁波相互の
干渉を防止するためにも必要である。 しかしながら、従来の暗視野警報装置の受光窓
の材料であつたゲルマニウム、シリコンは、可視
光域から波長1μｍを含む近赤外域（波長0.76〜
2.5μｍ）までの透過率は高いが、炭酸ガスレーザ
の波長10.6μｍを含む遠赤外域（波長2.5μｍ以上）
の透過率が低く、またマイクロ波域も通過し難い
という透過スペクトルを有している。そのため、
ゲルマニウム、シリコンからなる受光窓を用いる
と、マイクロ波および炭酸ガスレーザ光のエネル
ギーの大部分が受光窓で吸収されてしまう。従つ
て、マイクロ波センサーおよび遠赤外線用センサ
ーでとらえられるエネルギーはわずかなものとな
るので高感度の測長あるいは素度検出、移動体検
知を行なうことが困難である。 そこで、本発明の目的は、暗視野警報の機能と
測長もしくは速度検出・移動体検知の機能と位置
合わせの機能が備つた新しいセンサー装置を提供
しようとするものであり、高感度の測定、検出を
可能とする窓材料を提供することにある。 問題点を解決するための手段 本発明の第１の特徴によれば、赤外線にある第
１の波長域を最高感度波長とする赤外線センサー
からなる第１のセンサーと、マイクロ波にある第
２の波長域を最高感度波長とするマイクロ波セン
サーからなる第２のセンサーと、可視光線域にあ
る第３の波長域を最高感度波長とする第３のセン
サーとを備えたセンサー装置は、１つの開口部
と、該開口部に設けられた窓板とを有し、該窓板
は、前記第１、第２及び第３の波長域において透
過性のZnSでつくられており、該窓板の厚さは、
前記マイクロ波センサーの使用マイクロ波の該窓
板中における波長の半分の整数倍にほぼ等しい値
であり、前記第１、第２、第３のセンサーがそれ
ぞれ前記開口部の内側に配置されている。 更に、好ましくは、窓板を構成するZnSが均一
化処理されている。 本発明の第２の特徴によれば、赤外線域にある
第１の波長域を最高感度波長とする赤外線センサ
ーからなる第１のセンサーと、赤外線域において
前記第１の波長域と異なる第２の波長域を最高感
度波長とする炭素ガスレーザ光用センサーからな
る第２のセンサーと、可視光線域にある第３の波
長域を最高感度波長とする第３のセンサーとを備
えたセンサー装置は、１つの開口部と、該開口部
に設けられた窓板とを有し、該窓板は、前記第
１、第２及び第３の波長域において透過性のZnS
でつくられており、前記第１、第２、第３のセン
サーがそれぞれ前記開口部の内側に配置されてい
る。 作 用 このような構成にすることによつて、波長1μ
ｍ程度の近赤外線は、赤外線センサーからなる第
１のセンサーに感知させることができ、マイクロ
波又は遠赤外線は、マイクロ波センサーまたは炭
素ガスレーザ光用センサーからなる第２のセンサ
ーに感知させることができ、可視光線は第３のセ
ンサーに感知させることができる。従つて、第１
のセンサーによつて暗視野の監視が可能となり、
第２のセンサーによつて測長もしくは移動体検
知、速度検出が可能となり、さらに第３のセンサ
ーによつて位置合わせが可能となる。 この３つの機能をコンパクトなセンサー装置と
して具備するためには、可視光線から遠赤外線又
はマイクロ波域までを通過させる窓材料が重要で
ある。遠赤外線、特に波長10.6μｍ付近まで通過
させ、かつマイクロ波も通過させる材料は、ほと
んど知られていなかつた。我々の実測からZnS
は、可視光線からマイクロ波までを効率よく通過
させることをはじめて確認した材料である。また
特に、熱処理等により均一化処理されたZnSは可
視光域から近赤外光域の透過率が高くなるという
物質を有している。 第３図、第４図にそれぞれ均一化処理された厚
さ5.5mmのZnS板の赤外光域および可視光域での
透過スペクトルを示す。 第３図から明らかなように、ZnSは波長が約
15μｍよりも短い赤外線域を透過させ、特に炭酸
ガスレーザ光の波長10.6μｍ付近では高い透過率
を示している。また、第４図から波長0.4〜0.8μ
ｍの可視光線も効率よく透過されることがわか
る。 また、第１表に６種類の厚さのZnS板の周波数
6GHz、12GHz、17GHzに対するマイクロ波特性を
示す。ただし、εrは比誘電率、tanδは誘電率の損
失係数である。このように各厚さのZnS板とも各
周波数帯において損失係数が小さい、すなわち損
失されるエネルギーが小さいのでマイクロ波が効
率よく透過されることがわかる。
速度検出装置とを具備したセンサー装置に関する
ものである。 従来の技術 従来、夜間の警備など暗闇を監視する装置とし
て、赤外線を利用したいわるゆ暗視野警報装置が
あつた。すなわち、発光部から照射された赤外線
を遠く離れた受光部が受け、受光部と受光部の間
を何物かがしや断すると受光部でこれを検知する
か、あるいは発光部から照射さた赤外線が何物か
ら当たつて反射してくる赤外線を受光部で検出し
て、警報を発するものである。 この暗視野警報装置においては、発光部として
一般にGaAs発光ダイオード等が用いられ、波長
1μｍ前後の近赤外線使用されている。また、受
光部で赤外線をとらえる赤外線センサーとして、
例えばPbTiO3などの焦電性材料、PbS、InSbな
どの赤外光導材料が用いられているが、これはゲ
ルマニウム、シリコンなどからなる受光窓の内側
に保護され、赤外線はこの受光窓を透過して赤外
線センサーに到達する。 一方、遠く離れた物体あるいは移動体までの距
離を測定する装置として、マイクロ波を発して物
体からの反射波をとらえ、この反射波の位相から
距離を算出するパルスレーダがある。また、移動
体の検知あるいはその移動速度を検出する装置と
しては、電磁波や超音波を用いたドツプラー効
果、すなわち反射波の周波数変化量から速度を算
出するドツプラーレーダがある。 ところが、近年のレーザ技術の進展、特にエネ
ルギー効率が高く、数十Ｗから数十KWまでの大
出力が得られる炭酸ガスレーザの開発に伴つて、
波長10.6μｍの遠赤外線を用いたパルスレーダお
よびドツプラーレーダが考案されている。 発明が解決しようとする問題点 暗視野警報装置に、パルスレーダが有する測長
機能もしくはドツプラーレーダが有する速度検出
機能が備われば、非常に有効である。ところが、
これらの機能を付加することによつて装置の開口
部が複数設けられ、装置が大型化すれば、その設
置場所や設置方法に制限を受けるという問題を生
じ、さらに装置の移動が困難になるという問題も
生じる。 また、暗視野警報に用いられる近赤外線、測長
および速度検出に用いられるマイクロ波あるいは
遠赤外線は人間の眼には見えない波長域の電磁波
であるので、これらの機能を備えた装置を設置す
る際の位置合せは眼で直接行なうことができず、
電気的な出力を観察することによつて間接的に行
なわなければならない。従つて、位置合わせに大
きな手間と時間を要するという問題がある。 この問題の一つの解決方法として、可視光域の
レーザビームを測長器等の光路と同一又は平行に
照射して、その照射スポツトにより測定器等の位
置決めを行うことが知られている。 そこで、暗視野警報と測長あるいは速度検出、
移動体検知の各機能、さらに容易に位置合わせを
することができる機能を兼ね備え、かつ小型のセ
ンサー装置の実現が望まれているが、そのために
は、センサー装置の開口部を一つとし、内部に、
暗視野警報のための近赤外線センサーと測長、速
度検出又は移動体検知のためのマイクロ波あるい
は遠赤外線センサーと位置合わせのための可視光
センサーを設置し、開口部に設けられた窓を通し
て暗視野警報用の波長1μｍ程度の近赤外線と、
測長あるいは速度検出、移動体検知用のマイクロ
波あるいは遠赤外線と、位置合わせ用の可視光線
を照射又は受光、受信する必要がある。また、こ
のように異なる測定に異なる波長の電磁波（光及
び電波）を使用することは、測定用電磁波相互の
干渉を防止するためにも必要である。 しかしながら、従来の暗視野警報装置の受光窓
の材料であつたゲルマニウム、シリコンは、可視
光域から波長1μｍを含む近赤外域（波長0.76〜
2.5μｍ）までの透過率は高いが、炭酸ガスレーザ
の波長10.6μｍを含む遠赤外域（波長2.5μｍ以上）
の透過率が低く、またマイクロ波域も通過し難い
という透過スペクトルを有している。そのため、
ゲルマニウム、シリコンからなる受光窓を用いる
と、マイクロ波および炭酸ガスレーザ光のエネル
ギーの大部分が受光窓で吸収されてしまう。従つ
て、マイクロ波センサーおよび遠赤外線用センサ
ーでとらえられるエネルギーはわずかなものとな
るので高感度の測長あるいは素度検出、移動体検
知を行なうことが困難である。 そこで、本発明の目的は、暗視野警報の機能と
測長もしくは速度検出・移動体検知の機能と位置
合わせの機能が備つた新しいセンサー装置を提供
しようとするものであり、高感度の測定、検出を
可能とする窓材料を提供することにある。 問題点を解決するための手段 本発明の第１の特徴によれば、赤外線にある第
１の波長域を最高感度波長とする赤外線センサー
からなる第１のセンサーと、マイクロ波にある第
２の波長域を最高感度波長とするマイクロ波セン
サーからなる第２のセンサーと、可視光線域にあ
る第３の波長域を最高感度波長とする第３のセン
サーとを備えたセンサー装置は、１つの開口部
と、該開口部に設けられた窓板とを有し、該窓板
は、前記第１、第２及び第３の波長域において透
過性のZnSでつくられており、該窓板の厚さは、
前記マイクロ波センサーの使用マイクロ波の該窓
板中における波長の半分の整数倍にほぼ等しい値
であり、前記第１、第２、第３のセンサーがそれ
ぞれ前記開口部の内側に配置されている。 更に、好ましくは、窓板を構成するZnSが均一
化処理されている。 本発明の第２の特徴によれば、赤外線域にある
第１の波長域を最高感度波長とする赤外線センサ
ーからなる第１のセンサーと、赤外線域において
前記第１の波長域と異なる第２の波長域を最高感
度波長とする炭素ガスレーザ光用センサーからな
る第２のセンサーと、可視光線域にある第３の波
長域を最高感度波長とする第３のセンサーとを備
えたセンサー装置は、１つの開口部と、該開口部
に設けられた窓板とを有し、該窓板は、前記第
１、第２及び第３の波長域において透過性のZnS
でつくられており、前記第１、第２、第３のセン
サーがそれぞれ前記開口部の内側に配置されてい
る。 作 用 このような構成にすることによつて、波長1μ
ｍ程度の近赤外線は、赤外線センサーからなる第
１のセンサーに感知させることができ、マイクロ
波又は遠赤外線は、マイクロ波センサーまたは炭
素ガスレーザ光用センサーからなる第２のセンサ
ーに感知させることができ、可視光線は第３のセ
ンサーに感知させることができる。従つて、第１
のセンサーによつて暗視野の監視が可能となり、
第２のセンサーによつて測長もしくは移動体検
知、速度検出が可能となり、さらに第３のセンサ
ーによつて位置合わせが可能となる。 この３つの機能をコンパクトなセンサー装置と
して具備するためには、可視光線から遠赤外線又
はマイクロ波域までを通過させる窓材料が重要で
ある。遠赤外線、特に波長10.6μｍ付近まで通過
させ、かつマイクロ波も通過させる材料は、ほと
んど知られていなかつた。我々の実測からZnS
は、可視光線からマイクロ波までを効率よく通過
させることをはじめて確認した材料である。また
特に、熱処理等により均一化処理されたZnSは可
視光域から近赤外光域の透過率が高くなるという
物質を有している。 第３図、第４図にそれぞれ均一化処理された厚
さ5.5mmのZnS板の赤外光域および可視光域での
透過スペクトルを示す。 第３図から明らかなように、ZnSは波長が約
15μｍよりも短い赤外線域を透過させ、特に炭酸
ガスレーザ光の波長10.6μｍ付近では高い透過率
を示している。また、第４図から波長0.4〜0.8μ
ｍの可視光線も効率よく透過されることがわか
る。 また、第１表に６種類の厚さのZnS板の周波数
6GHz、12GHz、17GHzに対するマイクロ波特性を
示す。ただし、εrは比誘電率、tanδは誘電率の損
失係数である。このように各厚さのZnS板とも各
周波数帯において損失係数が小さい、すなわち損
失されるエネルギーが小さいのでマイクロ波が効
率よく透過されることがわかる。
【表】
また、ZnS中における使用マイクロ波の波長λ
は数mm〜数十mmであり、開口部を窓を用いられる
ZnS板の厚さとほぼ同程度であるので干渉の現象
が無視できない。すなわち、第５図においてZnS
板に入射するマイクロ波の上面３５で反射波３１
を生じ、またその上面３５を透過した波は下面３
４で再び反射して反射波３２となつて返つてく
る。従つて、ZnS板による合成反射波３３はこの
反射波３１と３２の和で表される。いま、上面３
５と下面３４での反射係数は良く知られたように
位相が反転して等振幅逆位相となるので、干渉に
より合成反射波３３が最小になる条件は、反射波
３１と３２との伝播距離の差が波長と整数倍であ
ることであり、次式で与えられる。 2d＝nλ ……(1) ただし、 ｄ：ZnS板の厚さ λ：マイクロ波のZnS中の波長 ｎ：整数 従つて、(1)式よりZnS板の厚さｄがマイクロ波
のZnS中での波長λの半分の整数ｎ倍であるとき
に最も効率よくZnS板がマイクロ波を透過させる
ことになる。 なお、ZnS板内での多重反射を考慮した解析に
おいても同様の条件が得られる。 比誘電率εrを用いて周波数6HHz、12GHz、17G
HzにおけるZnS中のマイクロ波の半波長λ／２を
求めると、それぞれほぼ9.0mm、4.5mm、3.1mmとな
り、第１表の各試料厚9.0mm、18.0mm、26.9mm、
24.9mm、30.8mm、36.9mmは(1)式を満足させる値に
設定されている。 なお、ZnS板の厚さｄの変化による可視光線、
赤外線の各透過スペクトルは透過率測定の結果、
あまり変化しない。したがつてZnS板の厚さｄ
は、使用マイクロ波の周波数ｆによつて決定され
る。すなわち、測長もしくは移動体検知、検出と
して炭酸ガスレーザ光を用いる場合にはZnS板の
厚さｄは任意の値でよい。 実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。 実施例 １ 第１図は本発明の一実施例にかかるセンサー装
置の開口部の構成図である。窓１はZnSからな
り、可視光線、赤外線およびマイクロ波を透過す
るとともに赤外線センサー２、マイクロ波センサ
ー３、可視光センサー４を保護する。そして、そ
の厚さは約9.0mmである。赤外線センサー２とし
て電荷結合素子（CCD）を用いた。可視光セン
サー４は波長0.633μｍ付近に特に高い感度を有し
ているシリコンホトダイオードを使用した。ホル
ダー５は窓１の支持用部材である。He−Neレー
ザによる波長0.633μｍの可視光線を用いて装置の
位置合わせを行なつた後、GaAs発光ダイオード
による波長1μｍ程度の赤外線および6GHzのマイ
クロ波を用いて実験した結果、夜間および日昼に
おいて100ｍ離れた物体を赤外線センサーによつ
て感知し、この100ｍの距離をマイクロ波センサ
ー３によつて測定することができた。 実施例 ２ 第２図は第２の実施例の開口部の構成図であ
る。この第２の実施例は第１図の実施例においマ
イクロ波センサー３の代わりに炭酸ガスレーザ光
用センサー６を設置したものである。炭酸ガスレ
ーザ光用センサー６は波長10.6μｍ付近に特に高
い感度を有している。炭酸ガスレーザによる波長
10.6μｍの赤外域レーザ光およびGaAs発光ダイオ
ードによる波長1μｍ程度の赤外線を用いて実験
した結果、夜間100ｍ程度離れた物体を赤外線セ
ンサー２によつて感知し、この100ｍの距離を炭
酸ガスレーザ光用センサー６によつて測定するこ
とが可能であつた。 なお、上記実施例１、２ではマイクロ波あるい
は炭酸ガスレーザ光を用いて距離測定を行なつた
が、速度検出、移動体検知を行なつても同様の効
果が得られる。 また、上記実施例では、暗視野警報用赤外線セ
ンサーのためにGaAs発光ダイオードを使用した
が、InP発光ダイオード、GaSb発光ダイオード、
CdSnP2発光ダイオードなどの発光波長の異なる
発光ダイオードを使用することもできる。 更に、距離測定等に使用するマイクロ波は、Ｇ
Hz帯を使用しているが、他の波長域も使用可能で
ある。ただし、マイクロ波の波長が長くなると、
窓板の厚さを厚くしなければならないので、それ
に伴い減衰も大きくなる。そこで、窓板が余りに
厚くならない範囲で使用マイクロ波を決定する。 また、距離測定等に使用する遠赤外線レーザ
は、炭酸ガスレーザに限らず、N2O、CN、NH3
などの気体ガスレーザやPbSnSeTeやPbSnSSe
などの半導体レーザも使用することができる。 位置合わせ用の光源としてはHe−Neレーザの
他、可視光域のレーザ光を発振するアルゴン、
Krなどの気体ガスレーザやCr+3−Al2O3などの固
体レーザあるいはGaSe、GaAxP(1-x)などの半導
体レーザでもよい。 更に、上記実施例の１つでは、暗視野警報用に
近赤外線を使用し、距離測定等に遠赤外光を使用
しているが、それを逆にして、暗視野警報に遠赤
外光を使用し、距離測定等に近赤外光を使用して
もよい。 発明の効果 以上説明したように本発明によれば、暗視野警
報の機能とともに、対象物までの距離あるいは移
動体の速度を高感度で測定、検出できる機能およ
び位置合わせの機能を有し、かつ小型のセンサー
装置が実用される。 従つて、本発明によるセンサー装置を夜間の暗
視野警報装置に応用してビル管理などを行なえば
非常に有効である。
は数mm〜数十mmであり、開口部を窓を用いられる
ZnS板の厚さとほぼ同程度であるので干渉の現象
が無視できない。すなわち、第５図においてZnS
板に入射するマイクロ波の上面３５で反射波３１
を生じ、またその上面３５を透過した波は下面３
４で再び反射して反射波３２となつて返つてく
る。従つて、ZnS板による合成反射波３３はこの
反射波３１と３２の和で表される。いま、上面３
５と下面３４での反射係数は良く知られたように
位相が反転して等振幅逆位相となるので、干渉に
より合成反射波３３が最小になる条件は、反射波
３１と３２との伝播距離の差が波長と整数倍であ
ることであり、次式で与えられる。 2d＝nλ ……(1) ただし、 ｄ：ZnS板の厚さ λ：マイクロ波のZnS中の波長 ｎ：整数 従つて、(1)式よりZnS板の厚さｄがマイクロ波
のZnS中での波長λの半分の整数ｎ倍であるとき
に最も効率よくZnS板がマイクロ波を透過させる
ことになる。 なお、ZnS板内での多重反射を考慮した解析に
おいても同様の条件が得られる。 比誘電率εrを用いて周波数6HHz、12GHz、17G
HzにおけるZnS中のマイクロ波の半波長λ／２を
求めると、それぞれほぼ9.0mm、4.5mm、3.1mmとな
り、第１表の各試料厚9.0mm、18.0mm、26.9mm、
24.9mm、30.8mm、36.9mmは(1)式を満足させる値に
設定されている。 なお、ZnS板の厚さｄの変化による可視光線、
赤外線の各透過スペクトルは透過率測定の結果、
あまり変化しない。したがつてZnS板の厚さｄ
は、使用マイクロ波の周波数ｆによつて決定され
る。すなわち、測長もしくは移動体検知、検出と
して炭酸ガスレーザ光を用いる場合にはZnS板の
厚さｄは任意の値でよい。 実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。 実施例 １ 第１図は本発明の一実施例にかかるセンサー装
置の開口部の構成図である。窓１はZnSからな
り、可視光線、赤外線およびマイクロ波を透過す
るとともに赤外線センサー２、マイクロ波センサ
ー３、可視光センサー４を保護する。そして、そ
の厚さは約9.0mmである。赤外線センサー２とし
て電荷結合素子（CCD）を用いた。可視光セン
サー４は波長0.633μｍ付近に特に高い感度を有し
ているシリコンホトダイオードを使用した。ホル
ダー５は窓１の支持用部材である。He−Neレー
ザによる波長0.633μｍの可視光線を用いて装置の
位置合わせを行なつた後、GaAs発光ダイオード
による波長1μｍ程度の赤外線および6GHzのマイ
クロ波を用いて実験した結果、夜間および日昼に
おいて100ｍ離れた物体を赤外線センサーによつ
て感知し、この100ｍの距離をマイクロ波センサ
ー３によつて測定することができた。 実施例 ２ 第２図は第２の実施例の開口部の構成図であ
る。この第２の実施例は第１図の実施例においマ
イクロ波センサー３の代わりに炭酸ガスレーザ光
用センサー６を設置したものである。炭酸ガスレ
ーザ光用センサー６は波長10.6μｍ付近に特に高
い感度を有している。炭酸ガスレーザによる波長
10.6μｍの赤外域レーザ光およびGaAs発光ダイオ
ードによる波長1μｍ程度の赤外線を用いて実験
した結果、夜間100ｍ程度離れた物体を赤外線セ
ンサー２によつて感知し、この100ｍの距離を炭
酸ガスレーザ光用センサー６によつて測定するこ
とが可能であつた。 なお、上記実施例１、２ではマイクロ波あるい
は炭酸ガスレーザ光を用いて距離測定を行なつた
が、速度検出、移動体検知を行なつても同様の効
果が得られる。 また、上記実施例では、暗視野警報用赤外線セ
ンサーのためにGaAs発光ダイオードを使用した
が、InP発光ダイオード、GaSb発光ダイオード、
CdSnP2発光ダイオードなどの発光波長の異なる
発光ダイオードを使用することもできる。 更に、距離測定等に使用するマイクロ波は、Ｇ
Hz帯を使用しているが、他の波長域も使用可能で
ある。ただし、マイクロ波の波長が長くなると、
窓板の厚さを厚くしなければならないので、それ
に伴い減衰も大きくなる。そこで、窓板が余りに
厚くならない範囲で使用マイクロ波を決定する。 また、距離測定等に使用する遠赤外線レーザ
は、炭酸ガスレーザに限らず、N2O、CN、NH3
などの気体ガスレーザやPbSnSeTeやPbSnSSe
などの半導体レーザも使用することができる。 位置合わせ用の光源としてはHe−Neレーザの
他、可視光域のレーザ光を発振するアルゴン、
Krなどの気体ガスレーザやCr+3−Al2O3などの固
体レーザあるいはGaSe、GaAxP(1-x)などの半導
体レーザでもよい。 更に、上記実施例の１つでは、暗視野警報用に
近赤外線を使用し、距離測定等に遠赤外光を使用
しているが、それを逆にして、暗視野警報に遠赤
外光を使用し、距離測定等に近赤外光を使用して
もよい。 発明の効果 以上説明したように本発明によれば、暗視野警
報の機能とともに、対象物までの距離あるいは移
動体の速度を高感度で測定、検出できる機能およ
び位置合わせの機能を有し、かつ小型のセンサー
装置が実用される。 従つて、本発明によるセンサー装置を夜間の暗
視野警報装置に応用してビル管理などを行なえば
非常に有効である。
第１図は本発明の一実施例にかかるセンサー装
置の開口部の構成図、第２図は他の実施例の構成
図、第３図、第４図はZnSの透過スペクトル、第
５図はZnS板によるマイクロ波の干渉を説明する
図である。 （主な参照番号）、１……窓、２……赤外線セ
ンサー、３……マイクロ波センサー、４……可視
光センサー、５……ホルダー、６……炭酸ガスレ
ーザ光用センサー。
置の開口部の構成図、第２図は他の実施例の構成
図、第３図、第４図はZnSの透過スペクトル、第
５図はZnS板によるマイクロ波の干渉を説明する
図である。 （主な参照番号）、１……窓、２……赤外線セ
ンサー、３……マイクロ波センサー、４……可視
光センサー、５……ホルダー、６……炭酸ガスレ
ーザ光用センサー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 赤外線域にある第１の波長域を最高感度波長
とする赤外線センサーからなる第１のセンサー
と、マイクロ波にある第２の波長域を最高感度波
長とするマイクロ波センサーからなる第２のセン
サーと、可視光線域にある第３の波長域を最高感
度波長とする第３のセンサーとを備えたセンサー
装置において、 １つの開口部と、該開口部に設けられた窓板と
を有し、該窓板は、前記第１、第２及び第３の波
長域において透過性のZnSでつくられており、該
窓板の厚さは、前記マイクロ波センサーの使用マ
イクロ波の該窓板中における波長の半分の整数倍
にほぼ等しい値であり、前記第１、第２、第３の
センサーがそれぞれ前記開口部の内側に設置され
ていることを特徴とするセンサー装置。 ２ 前記ZnSが均一化処理されている特許請求の
範囲第１項記載のセンサー装置。 ３ 赤外線域にある第１の波長域を最高感度波長
とする赤外線センサーからなる第１のセンサー
と、赤外線域において前記第１の波長域と異なる
第２の波長域を最高感度波長とする炭素ガスレー
ザ光用センサーからなる第２のセンサーと、可視
光線域にある第３の波長域を最高感度波長とする
第３のセンサーとを備えたセンサー装置におい
て、 １つの開口部と、該開口部に設けられた窓板と
を有し、該窓板は、前記第１、第２及び第３の波
長域において透過性のZnSでつくられており、前
記第１、第２、第３のセンサーがそれぞれ前記開
口部の内側に配置されていることを特徴とするセ
ンサー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60091589A JPS61249198A (ja) | 1985-04-27 | 1985-04-27 | センサ−装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60091589A JPS61249198A (ja) | 1985-04-27 | 1985-04-27 | センサ−装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61249198A JPS61249198A (ja) | 1986-11-06 |
| JPH0412879B2 true JPH0412879B2 (ja) | 1992-03-05 |
Family
ID=14030734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60091589A Granted JPS61249198A (ja) | 1985-04-27 | 1985-04-27 | センサ−装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61249198A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5109169B2 (ja) * | 2007-03-27 | 2012-12-26 | 日本電気株式会社 | ボロメータ型ＴＨｚ波検出器 |
| JP5624267B2 (ja) * | 2008-06-24 | 2014-11-12 | 株式会社東芝 | 赤外線撮像装置および赤外線撮像方法 |
| JP5624266B2 (ja) * | 2008-06-24 | 2014-11-12 | 株式会社東芝 | 赤外線撮像装置および赤外線撮像方法 |
| US12276623B2 (en) | 2020-08-26 | 2025-04-15 | Hamamatsu Photonics K.K. | Foreign matter inspection device |
-
1985
- 1985-04-27 JP JP60091589A patent/JPS61249198A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61249198A (ja) | 1986-11-06 |
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