JPH1144573A - 炎検出装置 - Google Patents

炎検出装置

Info

Publication number
JPH1144573A
JPH1144573A JP9174984A JP17498497A JPH1144573A JP H1144573 A JPH1144573 A JP H1144573A JP 9174984 A JP9174984 A JP 9174984A JP 17498497 A JP17498497 A JP 17498497A JP H1144573 A JPH1144573 A JP H1144573A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flame
visible light
wavelength conversion
light
conversion element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9174984A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Toida
忠 戸井田
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.)
Nohmi Bosai Ltd
Original Assignee
Nohmi Bosai Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nohmi Bosai Ltd filed Critical Nohmi Bosai Ltd
Priority to JP9174984A priority Critical patent/JPH1144573A/ja
Publication of JPH1144573A publication Critical patent/JPH1144573A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炎から放射される赤外光をCCD素子による
カメラを用いて受光して炎を検出する。 【解決手段】 CCDカメラ2と、画像処理手段23
と、炎判別手段22とから構成され、CCDカメラ2の
前面に、赤外光を可視光に変換する波長変換素子11が
配置されるとともに、該波長変換素子11の前面に、赤
外光のみを透過するレンズカバー12が配置され、CC
Dカメラ2の前面において、可視光領域を排除した炎か
らの赤外領域の光を透過させるとともに、波長変換素子
11によって可視光領域に変調させ、CCDカメラ2に
よって高感度に検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、火災に基づく炎等
を検出するための炎検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、火災を監視する目的にカメラ装置
が用いられるようになっており、撮像素子としてはCC
D素子(電荷結合素子)を用いると、小型化、低コスト
化が図れる。CCD素子は、2以上のMOSダイオード
を空間電荷層領域が重なって結合するように近接して配
置し、電極に電圧を加えて各MOSダイオードの基板表
面の電位を変え、空間電荷層中に蓄えられていた担体を
MOSダイオード間で転送する素子であり、微弱光の撮
像素子として天文観測などにも用いられている。
【0003】このCCD素子を用いたCCDカメラは、
赤外領域の波長には感度が乏しいが可視光領域には高感
度であり、上記の天文観測以外に工業用など種々の分野
で広く用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】CCDカメラを用いて
火災などの炎を判別しようとするときに、CCDカメラ
による画像からでは複雑な処理が必要になるとともに、
誤報が多く信頼性に乏しい。これは、炎からの放射され
る光は赤外領域が多く、炎を判別するためには可視光領
域の微弱な変化を捕らえる必要があるとともに、太陽光
や照明などの可視光領域の誤報源と区別することが困難
なためである。
【0005】本願発明は、炎から放射される赤外光をC
CD素子によるカメラを用いて受光して炎を検出するこ
とを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の点に鑑み、この発
明は、電荷結合素子による検出手段または撮像手段と、
該検出手段または撮像手段に基づき出力データまたは画
像データを作成する出力処理手段または画像処理手段
と、該出力処理手段または画像処理手段による出力デー
タまたは画像データの変化から炎を検出する炎判別手段
とから構成され、前記検出手段または撮像手段の前面
に、赤外光を吸収して可視光を発光する蛍光素子のよう
な赤外光を可視光に変換する波長変換素子が配置される
とともに、該波長変換素子の前面に、赤外光のみを透過
するシリコンまたはゲルマニウムのような可視光をカッ
トする可視光遮断カバーが配置されていることを特徴と
するものである。
【0007】したがって、撮像手段の前面において、可
視光領域を排除した炎からの赤外領域の光を透過させる
とともに、波長変換素子によって可視光領域に変調さ
せ、CCD素子(電荷結合素子)によって高感度に検出
することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した形態につ
いて説明する。図1はこの発明の一実施形態を概略的に
示す構成図である。
【0009】CCD素子9は、ケース8の内部に配置さ
れ、保護フィルタ7によってその前面を覆われている。
そして、CCD素子9は、基板10に固定されるととも
に、カメラホルダ15に覆われている。そのカメラホル
ダ15は、略円筒形をしていてCCD素子9の前面から
順に光学レンズ4、波長変換素子1、光学レンズ3およ
び最遠点にレンズカバー12がそれぞれ配置するように
保持している。
【0010】CCD素子9については、微弱光の撮像素
子として天文観測などにも用いられているような、可視
光に高感度な撮像素子であり、2以上のMOSダイオー
ドを空間電荷層領域が重なって結合するように近接して
配置し、電極に電圧を加えて各MOSダイオードの基板
表面の電位を変え、空間電荷層中に蓄えられていた担体
をMOSダイオード間で転送する電荷結合素子である。
【0011】そして、このCCD素子9の前面には、光
学レンズ4を挟んで波長変換素子1が配置されている。
この波長変換素子1は、赤外光を吸収して可視光を発光
する性質を有する、いわゆる蛍光作用を有する素子であ
り、蛍光体を媒体中に分散させたものを用いている。ま
た、ここで波長変換素子の構造については、透過基板で
蛍光体を挟み込んだものや透過基板に蛍光体粉末を付着
させたものなどでもよく、さらに、蛍光体には、フッ化
鉛を基材としたフッ化鉛−フッ化イッテルビウム−フッ
化エルビウム系の材質を用いているが、硫化物蛍光体、
希土類酸化物、希土類ハロゲン化物等を、または複合さ
せたものを用いてもよい。
【0012】また、2つの光学レンズ3、4は、CCD
素子9に対して集光されるように距離をおいて配置さ
れ、必要な光を良好に透過させる材質であればよい。さ
らに、レンズカバー12は、炎が発生する赤外線を透過
するとともに可視光を遮断するものであり、材質とし
て、シリコン、ゲルマニウム等が用いられ、カメラホル
ダ15の最前面を密封している。カメラホルダ15の他
端は、基板10により封じられている。このレンズカバ
ー12には、さらに反射防止膜を設けることが好まし
い。
【0013】上記のように構成された装置において、火
災の発生等に基づく炎を見ると、炎から放射された分光
特性を含む光がレンズカバー12によって赤外光のみが
透過され、カメラホルダ15内に進入する。レンズカバ
ー12を透過した赤外光は、光学レンズ3に集光されて
波長変換素子1に到達する。
【0014】この波長変換素子1に到達した赤外光は、
一旦波長変換素子1に吸収された後放出され、放出され
た光は可視光に変換されている。この可視光は、光学レ
ンズ4に集光されてCCD素子9に照射される。
【0015】そして、このCCD素子9に照射された可
視光は、その出力データが詳細に示さないが例えば増幅
回路やマイコン等で構成される画像処理手段21により
作成され、図示しない雲台等の制御データとの組み合わ
せで画像データが作成されて高感度で炎が映しだされ、
その画像データに基づいて詳細に示さない例えばマイコ
ン等で構成される炎判別手段22により誤報を少なく良
好に炎を判別することができる。
【0016】この炎検出装置を火災監視などに用いる
と、詳細に説明しないが、誤報源となる可視光の領域が
カットされた状態で高感度に炎を映しだすので、高温領
域の形状のみならず高温点のレベル判別においても炎を
判別することが容易となる。
【0017】図2は、上記の実施形態とは異なる他の実
施形態を概略的に示す構成図である。図1と共通の部材
には、同じ符号を付与し同じ作用を有するものであっ
て、以降、上記実施形態とは異なる部分について説明す
る。
【0018】CCD素子9を覆うカメラホルダ16は、
内部に光学レンズを用いず、複数のピンホール17、1
8、19が設けられたものであり、それらによってCC
D素子9の視野を制限して炎の光を集光させるものであ
る。
【0019】すなわち、火災の発生等に基づく炎を見る
と、炎から放射された分光特性を含む光がピンホール1
7を介してレンズカバー12によって赤外光のみが透過
され、カメラホルダ16内に進入する。レンズカバー1
2を透過した赤外光が波長変換素子1に到達する。
【0020】この波長変換素子1に到達した赤外光は、
上記実施形態と同様に、一旦波長変換素子1に吸収され
た後放出され、放出された光は可視光となっている。こ
の可視光は、ピンホール18を介する領域のみ通過さ
れ、さらにピンホール19に向かって進行する光のみが
ピンホール19を通過してCCD素子9に照射される。
ここで、この他の実施形態のホルダ16には、ピンホー
ルが3個配置されているが、CCD素子9への照射が良
好に行われれば、その数は自由に設定されてよい。
【0021】そして、照射された可視光は、内部のCC
D素子9表面に結像され、上記一実施形態と同様、その
出力データに基づく画像データを作成する画像処理手段
21により画像データが作成されて高感度で炎が映しだ
され、その画像データに基づいて炎判別手段22により
誤報を少なく良好に炎を判別することができる。そし
て、この炎検出装置を火災監視などに用いると、詳細に
説明しないが、誤報源となる可視光の領域がカットされ
た状態で高感度に炎を映しだすので、高温領域の形状の
みならず高温点のレベル判別においても炎を判別するこ
とが容易となる。
【0022】以上のように、上記各実施形態では、CC
D素子9のような電荷結合素子による検出手段と、該検
出手段に基づき出力データとしての画像データを作成す
る画像処理手段21のような出力処理手段と、該画像処
理手段21による出力データとしての画像データの変化
から炎を検出する炎判別手段22とから構成され、前記
検出手段の前面に、赤外光を吸収して可視光を発光する
蛍光素子のような赤外光を可視光に変換する波長変換素
子1が配置されるとともに、該波長変換素子1の前面
に、レンズカバー12のような赤外光のみを透過する可
視光遮断カバーが配置され、検出手段の前面において、
可視光領域を排除した炎からの赤外領域の光を透過させ
るとともに、波長変換素子1によって可視光領域に変調
させ、CCD素子9によって高感度に検出することがで
きる。
【0023】また、図3はCCDカメラを用いた場合の
この発明の一実施形態を概略的に示す構成図である。
【0024】CCD素子91は、基板上に複数整列され
るように形成されてケース8の内部に配置され、保護フ
ィルタ7によってその前面を覆われている。これらの部
材からCCDカメラ2を構成している。そして、CCD
カメラ2は、基板10に固定されるとともに、カメラホ
ルダ25に覆われている。そのカメラホルダ25は、略
円筒形をしていてCCDカメラ2の前面から順に光学レ
ンズ41、波長変換素子11、光学レンズ31および最
遠点にレンズカバー12がそれぞれ配置するように保持
している。
【0025】CCD素子91については、微弱光の撮像
素子として天文観測などにも用いられているような、可
視光に高感度な撮像素子であり、2以上のMOSダイオ
ードを空間電荷層領域が重なって結合するように近接し
て配置し、電極に電圧を加えて各MOSダイオードの基
板表面の電位を変え、空間電荷層中に蓄えられていた担
体をMOSダイオード間で転送する電荷結合素子であ
る。
【0026】そして、このCCD素子91の前面には、
光学レンズ41を挟んで波長変換素子11が配置されて
いる。この波長変換素子11は、赤外光を吸収して可視
光を発光する性質を有する、いわゆる蛍光作用を有する
素子であり、蛍光体を媒体中に分散させたものを用いて
いる。また、ここで波長変換素子の構造については、透
過基板で蛍光体を挟み込んだものや透過基板に蛍光体粉
末を付着させたものなどでもよく、さらに、蛍光体に
は、フッ化鉛を基材としたフッ化鉛−フッ化イッテルビ
ウム−フッ化エルビウム系の材質を用いているが、硫化
物蛍光体、希土類酸化物、希土類ハロゲン化物等を、ま
たは複合させたものを用いてもよい。
【0027】また、2つの光学レンズ31、41は、波
長変換素子11およびCCD素子91に対して画像が良
好に結像するように距離をおいて配置され、必要な光を
良好に透過させる材質であればよい。さらに、レンズカ
バー12は、炎が発生する赤外線を透過するとともに可
視光を遮断するものであり、材質として、シリコン、ゲ
ルマニウム等が用いられ、カメラホルダ25の最前面を
密封している。カメラホルダ25の他端は、基板10に
より封じられている。このレンズカバー12には、さら
に反射防止膜を設けることが好ましい。
【0028】上記のように構成された装置において、火
災の発生等に基づく炎を見ると、炎から放射された分光
特性を含む光がレンズカバー12によって赤外光のみが
透過され、カメラホルダ25内に進入する。レンズカバ
ー12を透過した赤外光は、光学レンズ31に集光され
て波長変換素子11に到達し結像する。
【0029】この波長変換素子11に到達した赤外光
は、一旦波長変換素子11に吸収された後放出され、結
像した炎の形状に基づく位置から放出された光は可視光
に変換されている。この可視光は、光学レンズ41に集
光されてCCDカメラ2に照射される。
【0030】そして、このCCDカメラ2に照射された
可視光は、内部の複数のCCD素子91表面に結像さ
れ、その出力に基づいて詳細に示さないが例えば増幅回
路やマイコン等で構成される画像処理手段23により画
像データが作成されて高感度で炎が映しだされ、その画
像データに基づいて詳細に示さない例えばマイコン等で
構成される炎判別手段22により誤報を少なく良好に炎
を判別することができる。
【0031】この炎検出装置を火災監視などに用いる
と、詳細に説明しないが、誤報源となる可視光の領域が
カットされた状態で高感度に炎を映しだすので、高温領
域の形状のみならず高温点のレベル判別においても炎を
判別することが容易となる。
【0032】図4は、CCDカメラを用いた場合の上記
の実施形態とは異なる他の実施形態を概略的に示す構成
図である。図3と共通の部材には、同じ符号を付与し同
じ作用を有するものであって、以降、上記実施形態とは
異なる部分について説明する。
【0033】CCDカメラ2を覆うカメラホルダ26
は、内部に光学レンズを用いず、複数のピンホール2
7、28が設けられたものであり、それらによってCC
Dカメラ2に炎を結像させるものである。
【0034】すなわち、火災の発生等に基づく炎を見る
と、炎から放射された分光特性を含む光がピンホール2
7を介してレンズカバー12によって赤外光のみが透過
され、カメラホルダ16内に進入する。レンズカバー1
2を透過した赤外光が波長変換素子11に到達し結像す
る。
【0035】この波長変換素子11に到達した赤外光
は、上記実施形態と同様に、一旦波長変換素子11に吸
収された後放出され、結像した炎の形状に基づく位置か
ら放出された光は可視光となっている。この放出された
可視光は、ピンホール28を通過してCCDカメラ2に
照射され結像される。
【0036】そして、このCCDカメラ2に照射された
可視光は、内部の複数のCCD素子91表面に結像さ
れ、上記一実施形態と同様、画像データを作成する画像
処理手段21により画像データが作成されて高感度で炎
が映しだされ、その画像データに基づいて炎判別手段2
2により誤報を少なく良好に炎を判別することができ
る。そして、この炎検出装置を火災監視などに用いる
と、詳細に説明しないが、誤報源となる可視光の領域が
カットされた状態で高感度に炎を映しだすので、高温領
域の形状のみならず高温点のレベル判別においても炎を
判別することが容易となる。
【0037】以上のように、上記各実施形態では、CC
Dカメラ2のような電荷結合素子による撮像手段と、該
撮像手段に基づき画像データを作成する画像処理手段2
3と、該画像処理手段21による画像データの変化から
炎を検出する炎判別手段22とから構成され、前記撮像
手段の前面に、赤外光を吸収して可視光を発光する蛍光
素子のような赤外光を可視光に変換する波長変換素子1
1が配置されるとともに、該波長変換素子11の前面
に、レンズカバー12のような赤外光のみを透過する可
視光遮断カバーが配置され、撮像手段の前面において、
可視光領域を排除した炎からの赤外領域の光を透過させ
るとともに、波長変換素子11によって可視光領域に変
調させ、CCDカメラ2によって高感度に検出すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態を概略的に示す構成図。
【図2】図1と同様、他の実施形態を概略的に示す構成
図。
【図3】この発明のCCDカメラを用いた場合の一実施
形態を概略的に示す構成図。
【図4】図3と同様、CCDカメラを用いた場合の他の
実施形態を概略的に示す構成図。
【符号の説明】 1、11 波長変換素子 2 CCDカメラ 12 レンズカバー 21、23 画像処理手段 22 炎判別手段 91 CCD素子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電荷結合素子による検出手段と、該検出
    手段に基づき出力データを作成する出力処理手段と、該
    出力処理手段による出力データの変化から炎を検出する
    炎判別手段とから構成され、 前記検出手段の前面に、赤外光を可視光に変換する波長
    変換素子が配置されるとともに、該波長変換素子の前面
    には可視光をカットする可視光遮断カバーが配置されて
    いることを特徴とする炎検出装置。
  2. 【請求項2】 電荷結合素子による撮像手段と、該撮像
    手段に基づき画像データを作成する画像処理手段と、該
    画像処理手段による画像データの変化から炎を検出する
    炎判別手段とから構成され、 前記撮像手段の前面に、赤外光を可視光に変換する波長
    変換素子が配置されるとともに、該波長変換素子の前面
    には可視光をカットする可視光遮断カバーが配置されて
    いることを特徴とする炎検出装置。
  3. 【請求項3】 波長変換素子は、赤外光を吸収して可視
    光を発光する蛍光素子である請求項1または2の炎検出
    装置。
  4. 【請求項4】 可視光遮断カバーは、赤外光のみを透過
    するシリコンまたはゲルマニウムである請求項1または
    2の炎検出装置。
JP9174984A 1997-05-28 1997-06-30 炎検出装置 Pending JPH1144573A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9174984A JPH1144573A (ja) 1997-05-28 1997-06-30 炎検出装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13808197 1997-05-28
JP9-138081 1997-05-28
JP9174984A JPH1144573A (ja) 1997-05-28 1997-06-30 炎検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1144573A true JPH1144573A (ja) 1999-02-16

Family

ID=26471219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9174984A Pending JPH1144573A (ja) 1997-05-28 1997-06-30 炎検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1144573A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003227751A (ja) * 2001-11-30 2003-08-15 Kokusai Gijutsu Kaihatsu Co Ltd 炎感知器
JP2007264847A (ja) * 2006-03-27 2007-10-11 Nohmi Bosai Ltd 火災感知器の作動試験器
JP2013108835A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 監視装置
US9605998B2 (en) 2014-09-03 2017-03-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Measurement system
JP2020035638A (ja) * 2018-08-30 2020-03-05 アズビル株式会社 紫外線センサ

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57156527A (en) * 1981-03-22 1982-09-27 Nec Corp Infrared light detecting element
JPH083550A (ja) * 1994-06-15 1996-01-09 Mitsubishi Materials Corp 強い発光輝度を示す赤外線感知透明膜形成用塗料
JPH08305980A (ja) * 1995-03-09 1996-11-22 Nittan Co Ltd 炎検知装置および炎検知方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57156527A (en) * 1981-03-22 1982-09-27 Nec Corp Infrared light detecting element
JPH083550A (ja) * 1994-06-15 1996-01-09 Mitsubishi Materials Corp 強い発光輝度を示す赤外線感知透明膜形成用塗料
JPH08305980A (ja) * 1995-03-09 1996-11-22 Nittan Co Ltd 炎検知装置および炎検知方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003227751A (ja) * 2001-11-30 2003-08-15 Kokusai Gijutsu Kaihatsu Co Ltd 炎感知器
JP2007264847A (ja) * 2006-03-27 2007-10-11 Nohmi Bosai Ltd 火災感知器の作動試験器
JP2013108835A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 監視装置
US9605998B2 (en) 2014-09-03 2017-03-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Measurement system
JP2020035638A (ja) * 2018-08-30 2020-03-05 アズビル株式会社 紫外線センサ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5165625B2 (ja) InGaAsイメージ増強カメラ
CN107045138B (zh) 背散射探测模块
CN107076665A (zh) 包括光栅结构的光传感器模块和光谱仪
US20040079865A1 (en) Back side incident type image pickup sensor
US20130112879A1 (en) Laser Viewing System
US6323491B1 (en) Corona discharge imaging system for outdoor daylight use
JPH1144573A (ja) 炎検出装置
US6433330B1 (en) Sun optical limitation illumination detector (SOLID)
US1385657A (en) Method of and apparatus for utilization of observable radiations
RU108151U1 (ru) Устройство обнаружения и определения координат источников ультрафиолетового излучения
FR2595145A1 (fr) Systeme de visualisation a memoire
KR101264125B1 (ko) 광 스위칭 방식을 이용하는 디지털 엑스―선 영상 검출기를 위한 라인 광원 모듈
JP2003083809A (ja) 赤外可視変換部材及び赤外線検出装置。
JPH0280928A (ja) 赤外線イメージセンサ
JP2642963B2 (ja) 赤外線検出装置
US8013305B2 (en) Infrared wavelength imaging applications based on quantum well devices
RU2554519C1 (ru) Оптический съемник информации
JP2003098257A (ja) 放射線画像読取装置
US20050061999A1 (en) Confocal scanner system and method
Deshmukh et al. Optical sensors: overview, characteristics and applications
KR100355992B1 (ko) 디지털 방사선 영상처리장치
JP2881619B2 (ja) 放射線画像情報読取装置
JP2001083259A (ja) 複合センサ
CA2310262C (en) Sun optical limitation illumination detector (solid)
JPS634652B2 (ja)