JPH07287072A - Heat-source detection apparatus - Google Patents

Heat-source detection apparatus

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Publication number
JPH07287072A
JPH07287072A JP10475994A JP10475994A JPH07287072A JP H07287072 A JPH07287072 A JP H07287072A JP 10475994 A JP10475994 A JP 10475994A JP 10475994 A JP10475994 A JP 10475994A JP H07287072 A JPH07287072 A JP H07287072A
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JP
Japan
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infrared
heat source
sensor
array sensor
infrared image
Prior art date
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Application number
JP10475994A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirohito Hayashi
浩仁 林
Masaaki Ando
雅明 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a heat-source detection apparatus which can enhance a resolution, which is simple and low-cost and which can expand a field of view (a detection region). CONSTITUTION:A plurality of concave mirrors 8a, 8b which condense infrared rays from a heat source 4 are installed. Infrared array sensors 1 which detect an infrared image from the heat source 4 (Q-R) are installed, and a sensor movement mechanism 15 which moves the infrared array sensors 1 to respective infrared image-formation positions 9a, 9b by means of the concave mirrors 8a, 8b is installed. The sensor movement mechanism 15 is rotated repeatedly, and information on infrared images such as Q'-R' in the individual infrared image-formation positions 9a, 9b is fetched into the infrared array sensors 1 at every definite time. By utilizing the information on the infrared images, the movement direction and the movement distance of the heat source 4 are detected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばセキュリティ市
場等に利用され、人体等の赤外線熱源の位置や熱源位置
移動方向等を検出する熱源検出装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat source detecting device which is used in, for example, the security market and detects the position of an infrared heat source such as a human body and the moving direction of the heat source position.

【0002】[0002]

【従来の技術】人体等の赤外線熱源からの輻射光(赤外
線)を赤外線センサにより検出することが行われてお
り、図5には、焦電型の赤外線センサを備えた一般的な
熱源検出装置が示されている。同図に示されるように、
熱源検出装置13は熱源からの赤外線を集光する赤外線レ
ンズ10と、赤外線レンズ10により集光した赤外線の赤外
線映像を検出する赤外線アレイセンサ1を有して構成さ
れており、赤外線レンズ10は赤外線アレイセンサ1の視
野(検知領域)6を広げる役割を果しており、この赤外
線レンズ10にはゲルマニウム(Ge)レンズやシリコン
レンズ等が用いられている。また、熱源検出装置13には
図示されていないチョッパが設けられており、赤外線レ
ンズ10により集光した赤外線がこのチョッパにより一定
時間ごとに赤外線アレイセンサ1に導かれるようになっ
ており、その赤外線の赤外線映像が赤外線アレイセンサ
1に接続されている信号処理部(図示せず)によって信
号処理されるようになっている。
2. Description of the Related Art A radiant light (infrared ray) from an infrared heat source such as a human body is detected by an infrared sensor, and FIG. 5 shows a general heat source detecting device equipped with a pyroelectric infrared sensor. It is shown. As shown in the figure,
The heat source detection device 13 includes an infrared lens 10 that collects infrared rays from the heat source, and an infrared array sensor 1 that detects an infrared image of the infrared rays collected by the infrared lens 10. The infrared lens 10 is an infrared ray. It plays a role of expanding the field of view (detection region) 6 of the array sensor 1, and a germanium (Ge) lens, a silicon lens, or the like is used as the infrared lens 10. Further, the heat source detection device 13 is provided with a chopper (not shown) so that the infrared rays collected by the infrared lens 10 are guided to the infrared array sensor 1 by the chopper at regular intervals. The infrared image is processed by a signal processing unit (not shown) connected to the infrared array sensor 1.

【0003】なお、図5には、赤外線レンズ10および赤
外線アレイセンサ1は1個ずつしか示されていないが、
実際には、赤外線アレイセンサ1等を複数個設けて、多
くの赤外線アレイセンサ1により検出した赤外映像を信
号処理部(図示せず)により信号処理して、赤外線熱源
の位置や移動方向等を確実に検出できるようにしてい
る。
Although only one infrared lens 10 and one infrared array sensor 1 are shown in FIG. 5,
Actually, a plurality of infrared array sensors 1 and the like are provided, and infrared images detected by many infrared array sensors 1 are signal-processed by a signal processing unit (not shown), and the position and moving direction of the infrared heat source, etc. Is surely detected.

【0004】また、図6には、移動型の赤外線アレイセ
ンサ1を設けて視野(検知領域)を広げるようにした熱
源検出装置13が示されている。同図に示すように、この
装置は、8個の赤外検出部3を縦一列に配設した焦電型
の赤外線アレイセンサ1を、図の矢印Aのように往復回
転自在に設け、赤外線アレイセンサ1の外周側に開口部
12を有するチョッパ11を回転自在に設け、チョッパ11の
手前側に赤外レンズ10を設けてある。この装置において
は、熱源からの輻射光を赤外レンズ10を介してチョッパ
11の開口部12から赤外検出部3に結像するが、赤外線ア
レイセンサ1とチョッパ11を図の矢印A,Bのように回
転させ、チョッパ11の開閉を64回行って輻射光の検出を
行うことにより、輻射光を検出角度を変えながら検出し
ており、その検出信号を信号処理部24により信号処理し
て、CPU(マイクロコンピュータ)25により、同図の
(b)に示すような64×8の赤外映像を映し出し、熱源
位置や熱源移動方向を検出している。
Further, FIG. 6 shows a heat source detecting device 13 in which a movable infrared array sensor 1 is provided to widen a visual field (detection region). As shown in the figure, this device is provided with a pyroelectric infrared array sensor 1 in which eight infrared detectors 3 are arranged in a line in a longitudinal direction so as to be reciprocally rotatable as indicated by an arrow A in the figure. Opening on the outer peripheral side of the array sensor 1
A chopper 11 having 12 is rotatably provided, and an infrared lens 10 is provided on the front side of the chopper 11. In this device, radiant light from a heat source is passed through an infrared lens 10 to a chopper.
An image is formed on the infrared detection unit 3 through the opening 12 of the 11, but the infrared array sensor 1 and the chopper 11 are rotated as shown by arrows A and B in the figure, and the chopper 11 is opened and closed 64 times to detect the radiant light. By detecting the radiant light while changing the detection angle, the detection signal is processed by the signal processing unit 24, and the CPU (microcomputer) 25 performs the processing as shown in (b) of FIG. A 64x8 infrared image is displayed to detect the heat source position and heat source movement direction.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5に
示した熱源検出装置13のように、赤外線レンズ10として
ゲルマニウムレンズやシリコンレンズ等を用いると、こ
れらのレンズが高額であるために、装置のコストが高く
なってしまい、また、複数の赤外線アレイセンサ1等を
用いて装置を構成するために、装置が複雑となり、益々
装置のコストが高くなってしまうといった問題があっ
た。
However, when a germanium lens, a silicon lens, or the like is used as the infrared lens 10 like the heat source detection device 13 shown in FIG. 5, since these lenses are expensive, the device There is a problem that the cost becomes high, and since the device is configured by using a plurality of infrared array sensors 1 and the like, the device becomes complicated and the cost of the device becomes higher and higher.

【0006】また、図6に示したような熱源検出装置13
においては、赤外線アレイセンサ1とチョッパ11とが共
に移動するようになっているために、赤外線アレイセン
サ1を移動させるための機構とチョッパ11を移動させる
ための機構との両方を設けなければならないために、上
記と同様に装置が複雑になってしまうといった問題があ
った。
A heat source detecting device 13 as shown in FIG.
In the above, since the infrared array sensor 1 and the chopper 11 move together, both the mechanism for moving the infrared array sensor 1 and the mechanism for moving the chopper 11 must be provided. Therefore, there is a problem that the device becomes complicated as in the above.

【0007】そして、何れの装置においても、赤外線ア
レイセンサ1は焦電型のセンサであり、焦電型のセンサ
のような熱型のセンサの場合には解像度があまり高くな
いにも拘わらず、赤外線アレイセンサ1により検出され
る赤外線は赤外線レンズ10により集光され、このように
赤外線レンズ10により赤外線を集光させる際に収差が発
生するために、解像度の高い熱源検出装置13を構築する
ことが困難であった。
In any of the devices, the infrared array sensor 1 is a pyroelectric sensor, and in the case of a thermal sensor such as a pyroelectric sensor, the resolution is not so high, but Infrared rays detected by the infrared ray array sensor 1 are collected by the infrared lens 10, and aberration is generated when the infrared rays are collected by the infrared lens 10 as described above. Therefore, a heat source detection device 13 having a high resolution is constructed. Was difficult.

【0008】また、焦電型の赤外線アレイセンサ1の代
わりに、例えば、HgCdTe,InSb等の半導体を
用いた量子型の赤外線センサを用いて熱源検出装置13を
作製すれば、解像度の高い熱源検出装置が構築されると
考えられるが、このような量子型の赤外線センサを動作
させるためには、液体窒素等で素子を極低温に冷やす必
要があるために、冷却装置が必要となり、その分だけ装
置が大型化してしまい、装置のコストも高くなってしま
うといった問題が生じる。
If the heat source detection device 13 is manufactured by using, for example, a quantum infrared sensor using a semiconductor such as HgCdTe or InSb instead of the pyroelectric infrared array sensor 1, the heat source detection device 13 with high resolution can be obtained. It is thought that the device will be built, but in order to operate such a quantum infrared sensor, it is necessary to cool the element to extremely low temperature with liquid nitrogen, etc., so a cooling device is required, and only that much There is a problem that the device becomes large and the cost of the device becomes high.

【0009】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、解像度の向上が可能であ
り、装置が複雑でなく、コストが安く、視野(検知領
域)を広く設計することも可能な熱源検出装置を提供す
ることにある。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and its object is to design a wide field of view (detection region), which can improve the resolution, is not complicated in the device, is low in cost. Another object of the present invention is to provide a heat source detection device capable of doing so.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のように構成されている。すなわち、本
発明は、熱源からの赤外線を集光する複数の凹面鏡と、
赤外線映像を検出する赤外線アレイセンサと、該赤外線
アレイセンサを前記複数の凹面鏡により集光されるそれ
ぞれの赤外結像位置に移動させるセンサ移動機構を設け
たことを特徴として構成されている。
In order to achieve the above object, the present invention is constructed as follows. That is, the present invention, a plurality of concave mirrors that collect the infrared rays from the heat source,
An infrared array sensor for detecting an infrared image and a sensor moving mechanism for moving the infrared array sensor to each infrared image forming position focused by the plurality of concave mirrors are provided.

【0011】[0011]

【作用】上記構成の本発明において、熱源からの赤外線
が複数の凹面鏡により集光されて各赤外結像位置に結像
される。そして、センサ移動機構により赤外線アレイセ
ンサが前記それぞれの赤外結像位置に移動させられ、赤
外線アレイセンサによりそれぞれの赤外結像位置の赤外
線映像が検出される。
In the present invention having the above-mentioned structure, the infrared rays from the heat source are condensed by the plurality of concave mirrors and are imaged at the respective infrared image forming positions. Then, the infrared ray array sensor is moved to each of the infrared image forming positions by the sensor moving mechanism, and the infrared image of each infrared image forming position is detected by the infrared array sensor.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一名
称部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
図1には、本発明に係る熱源検出装置の第1の実施例が
熱源4と共に示されている。同図において、熱源検出装
置13には、熱源4からの赤外線を集光する複数(図では
2個)の凹面鏡8(8a,8b)が設けられており、凹
面鏡8aの視野6aと凹面鏡8bの視野6bとが重複す
るようになっており、凹面鏡8a,8bの視野6(6
a,6b)内に熱源4が配置されている。そして、本実
施例の熱源検出装置13は部屋26の壁側に設けられ、熱源
4を図の横方向から検出するようになっており、熱源4
からの赤外線は、熱源検出装置13に形成されている赤外
透過穴18a,18bを介して凹面鏡8a,8bに集光さ
れ、赤外結像位置9a,9bにそれぞれ結像されるよう
になっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the present embodiment, the same reference numerals will be given to the same names as those in the conventional example, and the detailed description thereof will be omitted.
FIG. 1 shows a first embodiment of a heat source detecting device according to the present invention together with a heat source 4. In the figure, the heat source detection device 13 is provided with a plurality (two in the figure) of concave mirrors 8 (8a, 8b) that collect infrared rays from the heat source 4, and the field of view 6a of the concave mirror 8a and the concave mirror 8b. The field of view 6b and the field of view 6 (6 of the concave mirrors 8a and 8b are overlapped with each other.
The heat source 4 is arranged in a, 6b). The heat source detection device 13 of the present embodiment is provided on the wall side of the room 26, and is adapted to detect the heat source 4 from the lateral direction of the drawing.
The infrared rays from are collected on the concave mirrors 8a and 8b through the infrared transmission holes 18a and 18b formed in the heat source detection device 13, and are focused on the infrared imaging positions 9a and 9b, respectively. ing.

【0013】熱源検出装置13には赤外線映像を検出する
焦電型の赤外線アレイセンサ1が設けられており、図4
の(a)に示すように、赤外線アレイセンサ1は複数の
赤外検出素子3を二次元アレイ状に隙間なく配設するこ
とにより形成されており、これらの赤外検出素子3によ
り検出された赤外線映像が、図示されていない信号処理
部により信号処理されるようになっている。
The heat source detecting device 13 is provided with a pyroelectric infrared array sensor 1 for detecting an infrared image.
(A), the infrared array sensor 1 is formed by arranging a plurality of infrared detecting elements 3 in a two-dimensional array with no gaps, and the infrared detecting elements 3 detect the infrared detecting elements 3. The infrared image is processed by a signal processing unit (not shown).

【0014】また、図1に示すように、赤外線アレイせ
センサ1には、前記凹面鏡8a,8bにより集光される
それぞれの赤外結像位置9a,9bに赤外線アレイセン
サ1を移動させるセンサ移動機構15が接続されている。
このセンサ移動機構15は、例えば、ダンパードライブユ
ニット(三菱マテリアル社製)等により形成されてお
り、図の矢印Aに示すように原点から一定角度までの反
復回転運動を行うようになっている。
Further, as shown in FIG. 1, the infrared array sensor 1 is moved by moving the infrared array sensor 1 to the infrared image forming positions 9a and 9b which are focused by the concave mirrors 8a and 8b. Mechanism 15 is connected.
The sensor moving mechanism 15 is formed of, for example, a damper drive unit (manufactured by Mitsubishi Materials Co., Ltd.) or the like, and as shown by an arrow A in the figure, is configured to perform repetitive rotational movement from the origin to a certain angle.

【0015】本実施例は以上のように構成されており、
次にその動作について説明する。図1に示すように、例
えば、凹面鏡8aの視野6a内に図のQ−Rに示すよう
な熱源4が配置されていたとすると、熱源4からの赤外
線が赤外透過穴18aを介して凹面鏡8aに集光され、赤
外結像位置9aには図のQ′−R′のような(Q′−
R′に示す大きさの)熱源4の赤外線映像が結像され、
赤外線アレイセンサ1が図の実線に示すように赤外結像
位置9a側に配設されているときには、赤外結像位置9
aの赤外線映像が赤外線アレイセンサ1により検出され
る。
The present embodiment is configured as described above,
Next, the operation will be described. As shown in FIG. 1, for example, if the heat source 4 as shown by QR in the figure is arranged in the field of view 6a of the concave mirror 8a, infrared rays from the heat source 4 are transmitted through the infrared transmitting hole 18a to the concave mirror 8a. (Q'-R 'as shown in the figure at the infrared image forming position 9a.
An infrared image of the heat source 4 (of size R ') is formed,
When the infrared array sensor 1 is arranged on the infrared image forming position 9a side as shown by the solid line in the figure, the infrared image forming position 9
The infrared image of a is detected by the infrared array sensor 1.

【0016】また、本実施例では、凹面鏡8aの視野6
aと凹面鏡8bの視野6bとが重複しており、前記と同
様にして熱源4からの赤外線が赤外透過穴18bを介して
凹面鏡8bに集光され、赤外結像位置9bのQ′−R′
のように熱源4の赤外線映像が結像される。そして、前
記赤外線アレイセンサ1が図の矢印Aのようにセンサ移
動機構15により移動(回転)させられて図の点線に示す
ように赤外結像位置9b側に移動すると、赤外線アレイ
センサ1は赤外結像位置9b側に結像した熱源4の赤外
線映像を検出する。
In this embodiment, the field of view 6 of the concave mirror 8a is
a and the field of view 6b of the concave mirror 8b overlap, the infrared rays from the heat source 4 are condensed on the concave mirror 8b through the infrared transmitting hole 18b in the same manner as described above, and Q'- at the infrared image forming position 9b. R '
As described above, the infrared image of the heat source 4 is formed. Then, when the infrared array sensor 1 is moved (rotated) by the sensor moving mechanism 15 as shown by an arrow A in the figure and moved to the infrared image forming position 9b side as shown by a dotted line in the figure, the infrared array sensor 1 becomes The infrared image of the heat source 4 focused on the infrared imaging position 9b is detected.

【0017】そして、赤外線アレイセンサ1は、センサ
移動機構15の反復回転運動により再び図の実線に示すよ
うに赤外結像位置9a側に移動したときには、赤外結像
位置9a側に結像される凹面鏡8aによる熱源4の赤外
線映像を検出することになり、このように、赤外線アレ
イセンサ1は、センサ移動機構15の反復回転運動により
移動させられるそれぞれの赤外結像位置9a,9bにお
ける赤外線映像を交互に検出することとなり、検出した
赤外線映像が信号処理部(図示せず)により処理され
て、熱源4の大きさ、形状、位置が検出される。
When the infrared array sensor 1 moves again to the infrared image forming position 9a side as shown by the solid line in the figure by the repetitive rotational movement of the sensor moving mechanism 15, it forms an image on the infrared image forming position 9a side. The infrared image of the heat source 4 by the concave mirror 8a is detected, and thus the infrared array sensor 1 is moved at each infrared imaging position 9a, 9b which is moved by the repetitive rotational movement of the sensor moving mechanism 15. Infrared images are alternately detected, and the detected infrared images are processed by a signal processing unit (not shown) to detect the size, shape, and position of the heat source 4.

【0018】そして、例えば、熱源4が図の右側に移動
して熱源検出装置13側に近づいていったとすると、熱源
4の近づいた位置での像が凹面鏡8a,8bにより結像
されて赤外結像位置9a,9bに結像される赤外線映像
が熱源4が近づくにつれて大きくなり、時間が経つにつ
れて大きくなっていく赤外線映像が赤外線アレイセンサ
1により検出される。そして、その赤外線映像を信号処
理部(図示せず)により時系列的に取り込み、さらに、
取り込んだ信号に基づいて、例えば計算等により移動距
離を求めることにより、熱源4の移動距離(熱源検出装
置13側に近づいた距離)が検出される。
If, for example, the heat source 4 moves to the right side of the drawing and approaches the heat source detecting device 13 side, an image at the approaching position of the heat source 4 is imaged by the concave mirrors 8a and 8b to form an infrared ray. The infrared array sensor 1 detects an infrared image formed on the image forming positions 9a and 9b, which becomes larger as the heat source 4 approaches and becomes larger as time passes. Then, the infrared image is captured in time series by a signal processing unit (not shown), and
The moving distance of the heat source 4 (distance approaching the heat source detecting device 13 side) is detected by calculating the moving distance based on the captured signal, for example, by calculation.

【0019】また、熱源4が図の上下方向に移動したと
きにも移動した位置での熱源4の像が赤外線結像位置9
に結像されて熱源4の赤外線映像が移動に伴い欠けてい
くこととなり、上記と同様にその赤外線映像を時系列的
に取り込んで信号処理することにより移動距離および方
向が検出される。
Also, when the heat source 4 moves in the vertical direction in the figure, the image of the heat source 4 at the moved position is the infrared image forming position 9
The infrared image of the heat source 4 is imaged in the image and is cut off along with the movement, and the moving distance and direction are detected by time-sequentially capturing the infrared image and performing signal processing as in the above.

【0020】本実施例によれば、上記動作により、熱源
4からの赤外線は凹面鏡8a,8bにより集光されるた
めに、従来の熱源検出装置のように赤外線レンズ10を用
いて熱源からの赤外線を集光する場合とは異なり、収差
が生じることはなく、各凹面鏡8a,8bの赤外線結像
位置9a,9bには熱源4の正確な赤外線映像を映し出
すことができる。そして、赤外線アレイセンサ1を上記
凹面鏡8a,8bにより集光されるそれぞれの赤外結像
位置9a,9bに移動させることにより、前記熱源4の
正確な赤外線映像の情報をより多く赤外線アレイセンサ
1に取り込むことができるために、解像度を向上させる
ことができる。
According to the present embodiment, since the infrared rays from the heat source 4 are condensed by the concave mirrors 8a and 8b by the above operation, the infrared rays from the heat source are used by using the infrared lens 10 as in the conventional heat source detecting device. Unlike the case of condensing light, no aberration occurs, and an accurate infrared image of the heat source 4 can be displayed on the infrared image forming positions 9a and 9b of the concave mirrors 8a and 8b. By moving the infrared array sensor 1 to the infrared image forming positions 9a and 9b where the concave mirrors 8a and 8b are focused, the infrared array sensor 1 can obtain more accurate infrared image information of the heat source 4. The resolution can be improved because it can be taken into

【0021】また、本実施例によれば、センサ移動機構
15により赤外線アレイセンサ1を移動させることによ
り、赤外線アレイセンサ1に取り込む赤外線映像の信号
を切り換えて一定時間ごとに赤外線アレイセンサ1に赤
外線を入射させることができるために、従来の熱源検出
装置のようにチョッパを設ける必要がなく、また、量子
型の赤外線センサを用いる場合のように冷却装置が必要
なわけでもないために、その分だけ装置の小型化、軽量
化を実現することが可能となり、コストを安くすること
が可能となる。しかも凹面鏡8は赤外線レンズ10に比べ
てコストが安いために益々低コスト化が可能であり、熱
源検出装置13を非常にコストの安い装置とすることがで
きる。
Further, according to the present embodiment, the sensor moving mechanism
By moving the infrared array sensor 1 by 15, it is possible to switch the infrared image signal to be taken into the infrared array sensor 1 and to make the infrared rays incident on the infrared array sensor 1 at regular intervals. It is not necessary to provide a chopper like this, and since a cooling device is not required as in the case of using a quantum type infrared sensor, it is possible to realize a smaller and lighter device accordingly. It is possible to reduce the cost. Moreover, since the concave mirror 8 is lower in cost than the infrared lens 10, the cost can be further reduced, and the heat source detection device 13 can be a very low cost device.

【0022】図2には、本発明の熱源検出装置の第2の
実施例が示されている。本実施例が上記第1の実施例と
異なる特徴的なことは、凹面鏡8aの視野6aと凹面鏡
8bの視野6bとを接触させて設けたことである。な
お、本実施例では、凹面鏡8aにより熱源4のQ−Pの
部分からの赤外線が集光されて凹面鏡8aの赤外結像位
置9aにQ′−P′のような赤外線映像が結像され、凹
面鏡8bにより熱源4のP−Rの部分からの赤外線が集
光されて凹面鏡8bの赤外結像位置9bにP′−R′の
ように赤外線映像が結像されるようになっている。
FIG. 2 shows a second embodiment of the heat source detecting device of the present invention. This embodiment is different from the first embodiment in that the field of view 6a of the concave mirror 8a and the field of view 6b of the concave mirror 8b are provided in contact with each other. In this embodiment, the concave mirror 8a collects infrared rays from the Q-P portion of the heat source 4 and an infrared image such as Q'-P 'is formed on the infrared image forming position 9a of the concave mirror 8a. The concave mirror 8b collects infrared rays from the P-R portion of the heat source 4, and an infrared image is formed on the infrared image forming position 9b of the concave mirror 8b as P'-R '. .

【0023】本実施例も上記第1の実施例と同様に動作
し、各凹面鏡8a,8bの赤外線結像位置9a,9bに
それぞれ映し出されるQ′−P′,P′−R′のような
赤外線映像が赤外線アレイセンサ1により検出され、こ
れらの赤外線映像を利用して熱源4の位置や移動方向、
移動距離等を検出することが可能となり、同様の効果を
奏することができる。また、本実施例では、凹面鏡8a
の視野6aと凹面鏡8bの視野6bとが接触するように
したために、凹面鏡8a,8bの両方による視野6を広
げることが可能となり、より広範囲の熱源位置検出を行
うことができる。
This embodiment also operates in the same manner as the first embodiment, such as Q'-P 'and P'-R' projected on the infrared image forming positions 9a and 9b of the concave mirrors 8a and 8b, respectively. The infrared image is detected by the infrared array sensor 1, and the position and moving direction of the heat source 4 are detected by using these infrared images.
It is possible to detect the moving distance and the like, and it is possible to achieve the same effect. Further, in this embodiment, the concave mirror 8a
Since the field of view 6a of the concave mirror 8b and the field of view 6b of the concave mirror 8b are in contact with each other, the field of view 6 by both of the concave mirrors 8a and 8b can be widened, and the heat source position can be detected in a wider range.

【0024】図3の(a)には、本発明の熱源検出装置
の第3の実施例の要部構成が示されており、図3の
(b)には、熱源検出装置13に配設されている凹面鏡8
a〜8dの配設状態と凹面鏡8a〜8dの視野6a〜6
dが示されている。本実施例が上記第1、第2の実施例
と異なる特徴的なことは、凹面鏡8を4個設けたこと
と、センサ移動機構15を回転運動を行うセンサ移動機構
として、4個の凹面鏡8a〜8dにより集光される赤外
線のそれぞれの赤外結像位置9a〜9dに赤外線アレイ
センサ1を移動させるようにしたことである。
FIG. 3 (a) shows the essential structure of the third embodiment of the heat source detecting device of the present invention, and FIG. 3 (b) shows the arrangement of the heat source detecting device 13. As shown in FIG. Concave mirror 8
a-8d arrangement state and the concave mirrors 8a-8d field of view 6a-6
d is shown. The present embodiment is different from the first and second embodiments in that four concave mirrors 8 are provided and that four sensor mirrors 15 are used as the sensor moving mechanism for rotating the sensor moving mechanism 15. That is, the infrared array sensor 1 is moved to the respective infrared imaging positions 9a to 9d of the infrared rays collected by 8d to 8d.

【0025】本実施例でも上記第1、第2の実施例と同
様に、各凹面鏡8a〜8dにより各視野6a〜6dにお
ける熱源(図示せず)からの赤外線が集光されてその赤
外映像がそれぞれの赤外結像位置9a〜9dに結像さ
れ、赤外線アレイセンサ1によりその赤外映像が検出さ
れ、各赤外結像位置9a〜9dにおける赤外線映像を利
用して熱源の位置や移動方向、移動距離等を検出するこ
とができ、同様の効果を奏することができる。また、本
実施例では、4個の凹面鏡8a〜8dを設けて各視野6
a〜6dにおける熱源からの赤外線を集光して熱源の検
出を行うようにしたために、熱源検出装置13の視野(検
知領域)をより広範囲のものとすることが可能となり、
解像度もより向上させることができる。
Also in this embodiment, as in the first and second embodiments, infrared rays from a heat source (not shown) in the respective visual fields 6a to 6d are condensed by the concave mirrors 8a to 8d and the infrared image thereof is obtained. Are imaged at the respective infrared imaging positions 9a to 9d, the infrared image is detected by the infrared array sensor 1, and the position and movement of the heat source are utilized by using the infrared images at the respective infrared imaging positions 9a to 9d. The direction, movement distance, etc. can be detected, and the same effect can be obtained. Further, in this embodiment, four concave mirrors 8a to 8d are provided and each field of view 6
Since infrared rays from the heat source in a to 6d are collected and the heat source is detected, the field of view (detection region) of the heat source detection device 13 can be made wider.
The resolution can also be improved.

【0026】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では、赤外線アレイセンサ1は図4の(a)に示
したように赤外検出素子3を隙間なく二次元アレイ状に
配設することにより形成したが、赤外線アレイセンサ1
は、例えば、同図の(b)に示すように隙間を介して二
次元アレイ状に配設してもよく、また、赤外検出素子3
を一次元アレイ状に配設したものでも構わず、赤外検出
素子3の配設数や大きさ等も特に限定されるものではな
く、適宜設定されるものである。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various embodiments can be adopted. For example, in the above-described embodiment, the infrared array sensor 1 is formed by arranging the infrared detecting elements 3 in a two-dimensional array without a gap as shown in FIG.
May be arranged in a two-dimensional array through a gap as shown in FIG.
May be arranged in a one-dimensional array, and the number and size of the infrared detecting elements 3 to be arranged are not particularly limited and may be set appropriately.

【0027】また、上記第1、第2の実施例では、凹面
鏡8の数を2個とし、上記第3の実施例では凹面鏡8の
数を4個としたが、凹面鏡8は複数設けられていればそ
の数は特に限定されるものではなく、熱源検出装置13の
仕様に合わせる等して適宜設定されるものであり、同様
に、凹面鏡8の大きさや形状も適宜設定されるものであ
る。
In the first and second embodiments, the number of concave mirrors 8 is two, and in the third embodiment, the number of concave mirrors 8 is four, but a plurality of concave mirrors 8 are provided. If so, the number is not particularly limited, and is appropriately set in accordance with the specifications of the heat source detection device 13, and similarly, the size and shape of the concave mirror 8 are also appropriately set.

【0028】さらに、上記第1、第2の実施例では、セ
ンサ移動機構15はダンパードライブユニット等により形
成し、反復回転運動するものとし、上記第3の実施例で
はセンサ移動機構15は回転運動をするものとしたが、セ
ンサ移動機構15は必ずしも反復回転運動や回転運動を行
うものとは限らず、複数の凹面鏡8により集光されるそ
れぞれの赤外結像位置9に赤外線アレイセンサ1を移動
させるものであればよく、例えば、往復スライド移動等
を行うセンサ移動機構としてもよい。
Further, in the first and second embodiments, the sensor moving mechanism 15 is formed of a damper drive unit or the like and is repeatedly rotated. In the third embodiment, the sensor moving mechanism 15 is rotated. However, the sensor moving mechanism 15 does not necessarily perform repetitive rotational movement or rotational movement, and the infrared array sensor 1 is moved to each infrared image forming position 9 focused by the plurality of concave mirrors 8. It may be a sensor moving mechanism that performs a reciprocating slide movement or the like.

【0029】さらに、本発明の熱源検出装置は、赤外線
アレイセンサ1により検出した赤外線映像の情報を利用
して様々な熱源の位置や移動距離等の様々な情報を検知
するものであり、赤外線情報の利用の仕方や信号処理の
方法等は特に限定されるものではなく、適宜設定される
ものである。
Further, the heat source detecting device of the present invention detects various information such as the position and moving distance of various heat sources by using the information of the infrared image detected by the infrared array sensor 1. The method of using, the method of signal processing, etc. are not particularly limited and may be set appropriately.

【0030】さらに、本発明の熱源検出装置の設定場所
等は特に限定されるものではなく、上記実施例のように
部屋の壁側に熱源検出装置を設けてもよく、また、天井
やエアコン等に熱源検出装置を設けてもよく、様々な場
所に設置され、様々な熱源からの赤外線を検出して熱源
の検出を行い、セキュリティ市場等の様々な市場に広く
利用されるものである。
Further, the setting place of the heat source detecting device of the present invention is not particularly limited, and the heat source detecting device may be provided on the wall side of the room as in the above embodiment, and the ceiling, the air conditioner, etc. The heat source detection device may be provided in the above, and the heat source detection device is installed in various places and detects infrared rays from various heat sources to detect the heat source, and is widely used in various markets such as the security market.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、複数の凹面鏡により熱
源からの赤外線を集光するために、従来の熱源検出装置
のように赤外線レンズにより熱源からの赤外線を集光す
る場合のようにレンズの収差が生じることはなく、赤外
線結像位置には正確な赤外線映像が結像され、そのよう
に正確に結像された複数の赤外線映像を赤外線アレイセ
ンサにより検出するために、正確な赤外線映像の情報を
より多く得ることが可能となり、解像度の高い熱源検出
装置を構築することができる。
According to the present invention, in order to collect infrared rays from a heat source by a plurality of concave mirrors, a lens is used as in the case of collecting infrared rays from a heat source by an infrared lens as in a conventional heat source detecting device. The correct infrared image is formed at the infrared image forming position without causing the aberration of, and the infrared array sensor detects a plurality of such infrared images that are accurately formed. It is possible to obtain more information of (1), and it is possible to construct a heat source detection device with high resolution.

【0032】また、本発明によれば、センサ移動機構に
より、複数の凹面鏡により集光されるそれぞれの赤外結
像位置に赤外線アレイセンサが移動させられ、赤外線ア
レイセンサはその移動に伴い一定時間ごとに赤外線映像
を取り込むことができるために、従来の焦電型の赤外線
センサを用いた熱源検出装置に不可欠だったチョッパを
省略することが可能となり、その分だけ装置を簡略化
し、小型化、軽量化することが可能となり、その分だけ
コストを安くすることができる。しかも、量子型の赤外
線センサを用いる場合のように冷却装置等を必要とせ
ず、さらに、凹面鏡は赤外線レンズに比べて非常にコス
トが安いために、赤外線レンズを用いずに凹面鏡を用い
た本発明の熱源検出装置は非常にコストの安いものとす
ることができる。
Further, according to the present invention, the sensor moving mechanism moves the infrared array sensor to each infrared image forming position where the light is condensed by the plurality of concave mirrors, and the infrared array sensor is moved for a predetermined time along with the movement. Since an infrared image can be captured for each, it is possible to omit the chopper, which was indispensable for a heat source detection device using a conventional pyroelectric infrared sensor, and the device can be simplified and downsized accordingly. The weight can be reduced, and the cost can be reduced accordingly. Moreover, unlike the case of using a quantum type infrared sensor, a cooling device or the like is not required, and since the concave mirror is much cheaper than the infrared lens, the present invention using the concave mirror without using the infrared lens The heat source detector can be very inexpensive.

【0033】さらに、本発明の熱源検出装置は、凹面鏡
の数や配設位置や大きさ、傾き等を様々に設定すること
により、各凹面鏡の視野(検知領域)を様々に変化さ
せ、仕様に合わせて視野(検知領域)を広範囲とするこ
とも可能であり、複数の凹面鏡により集光して赤外線ア
レイセンサにより検出した赤外映像の情報を利用して熱
源の位置や移動方向、移動距離等を検出し、セキュリテ
ィ市場等に様々に利用することができる。
Further, in the heat source detecting device of the present invention, the field of view (detection region) of each concave mirror is variously changed by setting variously the number of concave mirrors, the arrangement position, the size, the inclination, etc. It is also possible to widen the field of view (detection area) together, and use the information of the infrared image collected by the multiple concave mirrors and detected by the infrared array sensor to determine the position, moving direction, moving distance, etc. of the heat source. Can be used for various purposes such as security market.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る熱源検出装置の第1の実施例を示
す要部構成図である。
FIG. 1 is a main part configuration diagram showing a first embodiment of a heat source detection device according to the present invention.

【図2】本発明に係る熱源検出装置の第2の実施例を示
す要部構成図である。
FIG. 2 is a main part configuration diagram showing a second embodiment of a heat source detection device according to the present invention.

【図3】本発明に係る熱源検出装置の第3の実施例の要
部構成と各凹面鏡8a〜8dの視野6a〜6dを示す説
明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a main part configuration of a heat source detection device according to a third embodiment of the present invention and visual fields 6a to 6d of concave mirrors 8a to 8d.

【図4】本発明の熱源検出装置の赤外線アレイセンサ1
に配設される赤外検出素子3の配設状態例を示す説明図
である。
FIG. 4 is an infrared array sensor 1 of the heat source detection device of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the arrangement state of the infrared detection element 3 arranged in FIG.

【図5】従来の熱源検出装置の一例を示す説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a conventional heat source detection device.

【図6】従来の熱源検出装置の別の例を示す説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing another example of a conventional heat source detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 赤外線アレイセンサ 6,6a〜6d 視野 8,8a〜8d 凹面鏡 9,9a〜9d 赤外結像位置 13 熱源検出装置 15 センサ移動機構 1 Infrared Array Sensor 6, 6a to 6d Field of View 8, 8a to 8d Concave Mirror 9, 9a to 9d Infrared Imaging Position 13 Heat Source Detection Device 15 Sensor Moving Mechanism

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱源からの赤外線を集光する複数の凹面
鏡と、赤外線映像を検出する赤外線アレイセンサと、該
赤外線アレイセンサを前記複数の凹面鏡により集光され
るそれぞれの赤外結像位置に移動させるセンサ移動機構
を設けたことを特徴とする熱源検出装置。
1. A plurality of concave mirrors for collecting infrared rays from a heat source, an infrared array sensor for detecting an infrared image, and infrared array sensors at respective infrared image forming positions where the infrared mirrors collect light by the plurality of concave mirrors. A heat source detecting device comprising a sensor moving mechanism for moving.
JP10475994A 1994-04-18 1994-04-18 Heat-source detection apparatus Pending JPH07287072A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113810566A (en) * 2020-06-11 2021-12-17 东芝泰格有限公司 Sensor unit and image processing apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113810566A (en) * 2020-06-11 2021-12-17 东芝泰格有限公司 Sensor unit and image processing apparatus
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