JPS5935118A

JPS5935118A - 熱赤外線検知装置

Info

Publication number: JPS5935118A
Application number: JP57147101A
Authority: JP
Inventors: Kunio Nakamura; 中村　邦雄
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1982-08-24
Filing date: 1982-08-24
Publication date: 1984-02-25
Also published as: JPH037057B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

従来例の構成とその問題点単−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
から入ったか、左から入っ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３ベーン／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
、装置が犬がかりとなり、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ィー、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って得られる機能と同等の機能
を有する熱赤外線検出７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ン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。

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。

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土に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１１の他の一面には信号電極２３がほ
どこされ、リード細線１４でハイブリッド集積化された
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５ページな窓２１を有するパッケージ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に結線され々ければ
なら々いので、他の素子の視野をさえぎらないように各
素子１１の配列された間隙部を通して結線する必要があ
る。

ハイブリッド化された電子回路の集積度から考えると、
１ケのパンケージに組込む素子１１の数は実用的見地か
ら、パッケージ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
０．５〜６ｍｍφの範囲が望捷しい。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３３と一体とな
って、センサ部３４を構成し、監視場所に設置される。

表示部３６．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。

αＴ１−輪（ｍａ／ｆ）　　・・・・・・・・・・・・
・・・・・・（１）αＴ２　＝　ｔａｎ　、　（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は素子アレイのピッチ、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、監視範囲によって決定することに
なるが、これにより視野をｍｘｎ個に区７　　、。

ベーン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ｍｘｎ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３
６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
ピッチで、間隔はＱｊｍｍ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。

したがって２０ｍの距離であれば、全視野は８ｍ×１２
ｍ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６図はこのだ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、センナ部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○ ９ページなお、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−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ッケ
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、一定置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１０、、
、、、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、一定置域
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１０ｃｂ視において、はゾ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。

【図面の簡単な説明】

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図一本発
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５１２・・・・・・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・・・・・・パンケージ−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、３６・・・・・・表
示部、３６・・・・・・ブザー、５２・・・・・・曲面
鏡。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 □ Ａ′ 第２図第３図第４図第　５　図第６図Ｌ−−−−−−ｊ

Claims

【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
複数の焦電素子で構成され、各々の焦電素子が・・イブ
リッド集積化された複数のプリアンプ回路に接続され、
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
同一のパッケージに収容されていることを特徴とする熱
赤外線検知装置。
（２）２次元配列の素子群が導電性層又は導電性基板上
にマウントされ、各素子からの信号電極は素子間の空間
に配線されている特許請求の範囲第１項記載の熱赤外線
検知装置。
（３）信号電極と導電性層又は導電性基板の間に電気絶
縁体が形成された特許請求の範囲第２項記載の熱赤外線
検知装置。
（４）赤外線結像系が赤外レンズで形成された特許２、
特許請求の範囲第１項記載の熱赤外線検知装置。
（５）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。