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NEC発見チャンネル! MiTA TV

災害救助からパンデミック対策まで! さまざまな場面で活用されるNECの「赤外線カメラ」

2015年2月17日

世界に挑む! NECが開発した赤外線センサの“新型素子”

  • 三田NECならではの赤外線の技術ってあるのでしょうか?
  • 佐々木ぜひご紹介したいものがあるのですが、それを説明するために、まずは赤外線カメラの中に入っている「赤外線センサ」について、お話ししてもいいですか?
  • 三田お願いします。
  • 佐々木赤外線センサは、赤外線カメラの中に入っているもので、レンズ、シャッタの後ろの部分についています。ここで熱を貯めて、電気信号に変えるとても重要なパーツです。赤外線カメラに使われているセンサは、液体窒素などを使って冷却する冷却型と、常温でも性能を出せる非冷却型の2つのセンサがありますが、わたしたちがつくっているのは主に後者の「非冷却型」になります。

NECの赤外線カメラの構造

  • 三田非冷却型のセンサを主に扱っているわけですね。
  • 佐々木それでNECのセンサがどうなっているかですが…、これを見てください。

NECの非冷却赤外線センサの構造

  • 佐々木図の下にあるセンサパッケージの中に“撮像チップ(センサチップ)”というものが入っています。そのチップを拡大すると、小さなセンサ素子がずらっと並んでいるのですね。そのセンサ素子ひとつの大きさですが、ご覧の通り、髪の毛の太さの4分の1ぐらいしかありません。
  • 三田そんなに小さいんですか!
  • 佐々木さらにこのセンサ素子の1つひとつは、次のようにとても複雑な構造をしているんですよ。

NECのセンサ素子の構造

  • 三田わあ…(唖然)。
  • 佐々木センサ素子の構造をざっくりと説明しますと、このマイクロボロメータというのが、熱を検知するパーツになります。ここに赤外線が入ってくると、熱を検知して、温度情報として電気信号に変換しているわけです。ちなみに、このマイクロボロメータですが、少し宙に浮いた構造になっているのが分かりますか?
  • 三田何か台の上に乗っているようですね。
  • 佐々木はい。熱を検知するためには、外から入ってきた熱を貯めておかないといけません。熱を貯めるには宙に浮かせておかないとけないわけですね。また、下にある回路が持つ熱と外から入ってきた熱が混ざらないよう、宙に浮かせて断熱しているわけです。
  • 三田髪の毛の4分の1くらいのサイズに、こんな複雑な構造がつくりこまれているなんて、びっくりです。
  • 佐々木このような複雑な構造をつくることができるのは、NECが半導体の加工で培ってきた技術があるからです。ちなみに、こういった赤外線の製品を、国産で、民間用に製品化しているのは現在はNECだけです。国内の他メーカーさんも研究はしていますが、民間向けに事業化はされていないと思います。
  • 三田確かにこれは、なかなか製品化できないでしょうね。
  • 佐々木では、遠まわりしましが、ここから「NECならではの技術」についてご説明しますね。
  • 三田ぜひお願いします。
  • 佐々木今、お話ししたセンサ素子ですが、現在はNECでは23.5ミクロン(※)のサイズのものを提供しています。ところが今、海外では17ミクロンほどのセンサ素子が製品化されているんですね。
    ※1ミクロン(μm)は長さの単位で、1000分の1ミリ
  • 三田え、もっと小さいのが出たってことですよね。?
  • 佐々木実はわたしたちは、それよりもさらに小さい12ミクロンのセンサ素子を開発したのです。これはNECならではの技術です。
  • 三田12ミクロンということは、海外の17ミクロンよりも、さらに小さいサイズってことですよね。
  • 佐々木そういうことです。センサ素子を小さくすることでどういうメリットがあるかというと、製造コストも材料費も減るので、全体的に赤外線カメラを安くつくれるようになります。またセンサが小さくなるとレンズを小型化でき、赤外線カメラ自体も小さくできます。すると、いろいろなところに設置でき、赤外線カメラを設置できる場所が今まで以上に増えるんですよ。
  • 三田そうなると国内はもちろん海外からのニーズもどんどん増えていきそうですね。ぜひ頑張ってください!

さまざまな分野でわたしたちの生活を支えるNECの赤外線カメラ

  • 三田今、NECの赤外線カメラはどんなところで使われているのでしょう?
  • 佐々木いろいろあります。いくつか代表的なものをあげますと、まず災害救助の現場で使われています。例えば、何か災害があったときに、消防や警察のヘリコプターに赤外線カメラを装備して、火災現場を見られるようにしているんですね。赤外線カメラは物体の熱を感知して映像化するため、昼夜問わずヘリコプターの運航をサポートできますし、火災現場であれば火元や残り火を分かりやすく表示することで、被害状況の把握を助け、情報収集能力を向上させることができるのです。
  • 三田震災が起こったときは救助用ヘリコプターがたくさん飛んできますが、NECの赤外線カメラが使われていたんですね。
  • 佐々木ちなみに、NECには画像処理の技術やノウハウが豊富にありますから、その技術を赤外線カメラの技術と組み合わせて、より使いやすいよう映像に磨きをかけています。そのあたりも現場の皆さんから評価いただいている点です。

NECの航空機搭載用赤外線カメラ

  • 三田ほかにはどんなところで使われているのですか?
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